Fulcrumは設備能力を考慮した生産スケジューリングに対応しているか？Fulcrum Autoscheduleを解説

1. 設備

生産能力の設定は、Business Setup > System Data > Shop Setupから始めます。”Equipment within Fulcrum is defined as your machinery and workstations.”（Fulcrumでは、機械や作業用のリソースを設備と定義しています）。各設備には、スケジュールに関わる三つの設定があります。

• Equipment Status（設備の状態）。「Out of Service」に設定すると、”will reorganize jobs based on what equipment remains in an operational status.”（稼働可能な状態にある残りの設備に基づいて作業を再配置します）。
• Can Run Unattended（無人運転可）。作業者が段取りをした後は無人で工程を完了できる機械や、シフト時間外に稼働する機械に使用します。
• Unlimited Capacity（能力上限なし）。塗装ブースや炉など、”can run simultaneous jobs”（複数の作業を同時に処理できる）設備に使用します。

それ以外の機械では、同時に実行できるのは一つの工程だけです。（出典）

2. 部門とシフト

“Departments are best thought of in terms of personnel constraints.”（部門は、人員の制約を表すものと考えると理解しやすくなります）。各部門には一つ以上のシフトを設定し、開始・終了時刻、稼働日、そのシフトで稼働できる設備、そして “how many pieces of equipment can be running at the same time.”（同時に稼働できる設備の台数）を指定します。シフトを能力上限なしに設定することもできます。また、APIではシフトごとの新規作業数の上限も扱えます。（出典）

3. 作業区と工程

“A Fulcrum Work Center is defined as a group of interchangeable equipment with similar capabilities.”（FulcrumのWork Centerは、同等の能力を持ち、相互に代替できる設備のグループと定義されています）。Fulcrumは、”you will be scheduling to equipment. The Work Center tells the schedule what equipment can be used for a specific operation.”（スケジュールの割当先は設備です。Work Centerは、特定の工程に使用できる設備をスケジューラに伝えます）と明示しています。

各工程には、標準の段取り時間、作業時間、機械時間を設定します。APIでは、段取り時間をfixedまたはperUnitで指定します。バッファ時間、一つの工程を二台の機械に分割する設定、工程の実行中に他の機械を使用不可にする設備の同時スケジューリングも利用できます。工順で特定の機械を指定することも可能です。（出典）

4. 優先度と二つのアルゴリズム

“The schedule prioritizes jobs first based on the following: Work In Process, Job Priority Level, Production Due Date.”（スケジュールでは、仕掛中の作業、作業の優先度、生産完了期限の順に作業の優先順位を決めます）。”High priority jobs will always be scheduled before moderate to low priority.”（優先度の高い作業は、必ず中・低優先度の作業より先にスケジュールされます）。その後、優先度が低く遅延している作業を、遅延の大きい順に空き枠へ割り当てます。

Fulcrumには二つのモードがあります。

• Greedy。“When you schedule a job, the schedule will look at the current state of the schedule.”（作業をスケジュールする際は、現在のスケジュールの状態を確認します）。そのうえで、その作業ができるだけ早く完了するように各工程を配置します。
• Just in Time。“as close to the due date as possible”（できるだけ納期に近い時点）で完了するように配置し、納期に間に合わない場合はGreedyに切り替えます。

作業には最早開始日も設定でき、”the job won’t be scheduled before that date”（その日より前に作業がスケジュールされることはありません）。（出典）

5. 資材

作業に紐づく発注書がある場合は、その入荷予定日（Expected Receive）に基づいて作業日程を決めます。未完了の発注書がなければ、品目の見積リードタイムを使い、それもなければ仕入先の標準リードタイムを使います。在庫が不足している場合について、Fulcrumは次のように説明しています。”If materials are not in stock, the schedule assumes that you are IMMEDIATELY ordering the material when you hit “Schedule” on the job”（資材の在庫がない場合、作業の「Schedule」を押した時点で、直ちに資材を発注するものとしてスケジュールを組みます）。

6. スケジュール画面とJob Tracking

“Each column is a separate piece of equipment.”（各列が一台の設備を表します）。工程は優先度と納期に従って上から下へ並び、各機械の下には未処理の作業と次に使用できる日付が表示されます。作業者はJob Trackingで作業開始を記録します。Job Trackingは “is a reflection of the schedule.”（スケジュールを反映したもの）です。計画担当者は凍結期間内の直近の予定を手動で変更できますが、”but everything further out can still be auto-scheduled.”（それより先の予定は引き続き自動でスケジュールできます）。（出典）

次のような現場なら、FulcrumのAutoscheduleで対応できます。

• 機械がボトルネックで、作業者は機械間を自由に移動できるため、一つの部門と稼働可能な機械台数で人員の制約を十分に表せる。
• 直前に何を生産していても、段取り時間がほぼ変わらない。
• 治具や工具が機械ごとに専用化されている。
• 資材の在庫がある、または発注書の入荷予定日（Expected Receive）が最新に保たれている。
• 毎日の再計算とRescheduleボタンで、現場の変更に対応できる。

こうした条件に当てはまるなら、工順の所要時間、シフト、停止時間を正確に保ち、Fulcrumのヘルプが推奨するようにドラッグ＆ドロップではなく優先度で調整すれば、Fulcrumだけで運用できます。

SkyPlanner APSは、上記の各要件に対応しています。Arcturusエンジンは、作業の優先度、完了日、顧客の優先度、Fast Track、Dynamic Prioritiesに基づき、計画全体を数秒で最適化します。特急作業の枠を確保し、Bulldozerが後続の作業を後ろへずらして空きを作ります。

機械、作業者、工具、資材はすべて、実際の時刻に基づき、利用できる量や時間に限りのあるリソースとして扱われます。作業者ごとにシフト、休暇、欠勤を設定でき、三人必要な作業には、その時間帯のシフトに空きがある三人を割り当てます。ある機械で使用中の工具を、同じ時間に別の機械へ割り当てることはできません。機械や作業者を利用できない場合、エンジンはあらかじめ指定した代替リソースを使います。

段取り時間マトリクスには、製品の組み合わせごとに双方向の段取り替え時間を登録します。例えば、青から赤へは30分、赤から青へは60分です。エンジンは段取り時間が最も短くなる順序を選びます。資材の状況に基づくスケジューリングでは、現在庫と発注済みの入荷予定から将来の在庫をシミュレーションし、資材がそろう時点でのみ作業を計画します。

Fulcrumのデータ構造は、そのまま対応付けられます。作業区はリソースグループに、設備はリソースに、Unlimited Capacityの炉はバッチ作業に、部門のシフトはシフトに対応します。生産状況が変わるとAutopilotが自動でスケジュールを組み直し、Running Time Lockが着手済みの作業を固定します。作業者は自分の作業待ちリストを確認し、Mobile Confirmations、Production Timer、Quick Log Modeで作業を記録できます。

設備だけでなく、作業者や段取り、共用工具も次に実行できる作業を左右するなら、SkyPlannerをお選びください。

日に何度も計画を見直し、そのたびにスケジュールを自動で追従させたいなら、SkyPlannerをお選びください。

数週間で自社工場の実用的なスケジュールを作り、時間と数量をFulcrumに書き戻したいなら、SkyPlannerをお選びください。

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SkyPlannerはFulcrum Public APIを通じてFulcrumと双方向に連携します。作業、工順の各工程、作業区、設備、シフトを取り込みます。各作業の工程には、開始・終了予定と割り当てたリソースを、作業者の作業時間や完成数量とともに書き戻します。導入時にSkyPlannerチームが連携を設定するほか、Fulcrumのコンサルタントや開発担当者が、仕様を公開しているSkyPlannerのREST API（APIリファレンス）を使って構築することもできます。

概要はFulcrum向けSkyPlannerのページをご覧ください。Fulcrum連携ガイドや全機能も確認できます。他のシステムとの比較には、ERP連携の一覧をご活用ください。