瞬時に難問を解く-Solverによる組立ラインの平準化生産の投入順序最適化

2022.05.27生産スケジューリング , 生産管理 , 生産計画
アスプローバ社では、生産スケジューリングの困った事を解決するソリューションセミナーを開催しています。そのうち「平準化生産における投入順序を最適化するスケジューリング [S1]」について感想を記してみます。

多品種生産の現場には欠かせない生産の平準化。ラインに大きな負荷をかけずに実現するには、投入順序が肝心です。生産スケジューラー・アスプローバのオプション機能である「Solver」(ソルバー)は、わずか数十秒で膨大な計算をして、最適な順序から離れた度合い=ペナルティ=の小さい順に示すことができます。

組立ラインの難問とは

セミナーの見どころは、実例に基づいた「アニメ」です。舞台は、EVの車体組み立てを請け負う未来製作所。幸い、製品の売れ行きは順調ですが、発注元の高橋さんは、厳しい注文をつけてきます。顧客の要望は多様化しており、未来製作所では、さまざまな仕様の車を、1つのラインで作らなくてはなりません。

生産管理を担当する古関さんは、悲鳴を上げる生産ラインの人たちと、「無理なら別の会社に発注しましょうか」と言う高橋さんの板挟みになり、追い込まれています。

工場が抱える問題は3つあります。1つめは部品供給が途絶える可能性(ドライブレコーダーの供給が追い付かない)、2つめは作業が間に合わない(サンルーフの取り付けは手間がかかる)、そして3つめは完成品の置き場がない(スポーツタイプの置き場は別なのです)。3つの問題を解決するのが生産の平準化です。

最適な投入順序を算出する「Solver」とは

ここでコンサルタントの笠原さんが現れ、「3日で解決します」と言います。武器は生産スケジューラーであるAsprovaのオプション機能「Solver」(ソルバー)。古関さんたちが毎日2時間かけて考え出していた投入順序を、わずか数十秒で選び出してくれるそうです。

そしてキーワード「ペナルティ」が登場します。プログラマーの小島さんの説明はこうです。「まず特定の生産順で、最適な状態から離れている度合いを算出します。それがペナルティです。ペナルティが小さい投入順序を探っていくのです。Solverは、10万通り、あるいは100万通りの投入順序についてペナルティを算出し、一番よかったものから示すことができます」

これを聞いて思い出すのは、将棋のソフトです。局面の優劣を数値化し、この手を指すよりあの手を指した方が次の局面で優勢になる、と判断します。学習の積み重ねとアルゴリズムの改善で、とうとう人間が誰もかなわない強さを実現しました。

Solverも、人智を超えた可能性を持っているようです。EV車体を例にとると、アニメではわかりやすくするため、仕様3つ、50台の生産計画でしたが、実際は33仕様、1000台を上回る計画でした。それを瞬時に作ってしまうのですから、ソフトウエアとコンピューターの力に驚かされます。

最適な投入順序を算出する「Solver」の導入の進め方

とはいえ「数十秒で複数仕様の平準化ができる? そんな絵に描いたようにうまくはいかないよ。たまたまうまくいっただけではないか」という疑問も浮かびます。現場が抱えている制約条件は、それぞれ異なっています。そうした懐疑はもっともであり、アスプローバ社は、顧客本位の導入法をとっています。Solverは顧客の要望を反映させるため、アスプローバ社と顧客とが共同で開発します。打ち合わせ、試作、検証を短い期間で繰り返し(アジャイル開発といいます)、その後に製品の提供となります。笠原さんによると、アジャイル開発はアスプローバ社は無償で行うので、仲介する販売パートナーのコンサルタント料だけを支払ってもらうということです。顧客は高いリスクをとらなくてもすむわけです。

開発がうまくいけば、生産ラインの整流化にとどまらず、工場全体の最適化をもたらします。生産管理の悩みの解決に、一度この世界を体験してみるのもいいかもしれません。

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タグ : 平準化生産 投入順序 生産スケジューリング最適化 組立工程