IFS Cloudは能力制約を考慮した生産スケジューリングに対応しているか？Shop Order Scheduling、MSO、SkyPlanner APSを解説

1. 作業区とリソース

能力はWork Centerと、その配下で機械や物理的な作業場所を表すWork Center Resourcesに設定します。各作業区には、Calendar、Utilization、Efficiency、Validity Periodsがあります。Scheduling CapacityフィールドにはFiniteまたはInfiniteを設定します。

能力の計算にはCalculate Work Center Resource Capacityダイアログを使います。作業者はLabor Classesと各クラスに属する人員でモデル化します。工具はManufacturing Toolsとして登録し、工具インスタンスと工具グループで管理します。（出典）

2. 製品構成と工順

部品表に相当するのがProduct Structureで、構成ヘッダー、代替構成、構成明細から成ります。Routingには代替工順とRouting Operationsがあります。IFSは次のように説明しています。”All time information entered for operations (such as setup time, move time, and efficiency) affects operation scheduling.”（工程に入力した段取り時間、移動時間、効率などの時間情報は、すべて工程のスケジューリングに影響します。）（出典）

3. MRP、CRP、製造オーダー

MRPと基準生産計画によって、計画段階のShop Ordersが作成されます。製造オーダーは、Planned、Released、Reserved、Started、Closedなどのステータスを経て進みます。各Shop Order Operationには、機械と作業者それぞれの段取り時間・稼働時間、作業人数、Preferred Resource、工程の重複、工程ブロックが設定されています。

CRPは、これらのオーダーが作業区にかける負荷を表示します。負荷を制限するわけではありません。IFSは明確に述べています。”Operations scheduled with CRP and shop order are always scheduled infinite.”（CRPと製造オーダーで計画する工程は、常に能力無制限でスケジューリングされます。）（出典）

4. 製造オーダーのInfinite Scheduler

Infinite Schedulerは、各工程の日程を決めます。作業区のカレンダー、稼働率、工程とリソースの効率、待ち時間と運搬時間、工程の重複、並行工程、Preferred Resourceを使って計算します。フォワードまたはバックワードでスケジューリングし、”the least loaded resource for the work center.”（その作業区で最も負荷の低いリソース）を選びます。

その処理について、IFSは”always treats each shop order as if it is the only one in the system, with few constraints on resources and capacity.”（リソースと能力への制約をほとんど設けず、各製造オーダーを、システム内にそのオーダーしか存在しないかのように常に扱います。）と説明しています。（出典）そのため、二つの製造オーダーが同じ機械の同じ時間帯に割り当てられることがあります。

5. 能力制約に対応する一つ目の選択肢：MSOとSmart Manufacturing Planning Board

MSOについて、IFSは”is a solution designed to generate finite production schedules by optimizing the use of manufacturing resource constraints.”（製造リソースの制約を踏まえてその利用を最適化し、能力制約を守る生産スケジュールを作成するためのソリューションです。）と説明しています。また、”leverages the IFS PSO (Planning, Scheduling, and Optimization) engine.”（IFS PSO（Planning, Scheduling, and Optimization）エンジンを活用します。）としています。（出典）MSOは作業区、作業者クラス、工具をスケジューリングの制約として扱い、必要な数量の資材を確保できる場合にのみ工程を割り当てます。品目別の段取り時間、製造オーダーの優先度、リソースのカレンダー、保全作業も考慮します。Automaticモードでは、新しい製造オーダーが作成されたときなど、必要に応じて再スケジューリングします。

主な設定は次のとおりです。

設定	役割
Finite Scheduling Basic Data	サイトでの利用を有効化。”the dataset must be activated”（データセットを有効化する必要があります）
Mode	ManualまたはAutomaticでスケジューリング
Time Horizon (Days), Scheduling Start Time	MSOがスケジューリングする対象期間
Use Setup Matrices for Scheduling	品目別の段取り時間
Exempt Labor, Exempt Tools, Exempt Shop Order Types	MSOの考慮対象から除外する制約
MSO Advanced Parameters	検証済みの既定値を含む標準テンプレート。変更は”For modification by PSO/MSO SMEs only”（当該分野の専門家のみ実施可能）

製造オーダーでは、Need Dateが遅延判定の基準日となり、Earliest Start Dateは”a hard time constraint”（必ず守るべき時間制約）として扱われます。Priority CategoryはMSOの優先度スコアに反映されます。計画担当者はSmart Manufacturing Planning Boardで作業し、ResourcesとOperationsのガント画面、ドラッグ＆ドロップ、工程の分割、選択的な最適化を利用できます。（出典）

6. 能力制約に対応する二つ目の選択肢：Advanced Planning Board

IFS Applications 10から使われてきたAPBは、Constraint Based Scheduling（CBS）を使用します。IFSは”allows you to perform finite scheduling of shop orders on sites that have enabled the use of the APB in scheduling basic data.”（スケジューリングの基本データでAPBの利用を有効にしたサイトでは、能力制約を考慮して製造オーダーをスケジューリングできます。）と説明しています。（出典）

次のような場合は、標準の製造オーダースケジューリングとCRPで対応できます。

• 現場の生産能力に余裕があり、実際にボトルネックが発生することはまれ。
• 工順が短く安定しており、週単位で計画している。
• 現場の監督者が機械ごとの作業順序を決めている。
• 共用工具、作業班、資材の入荷が作業順序を左右しない。

MSOは、MSOの利用権を購入し、PSOまたはIFS.ai環境への導入費用を負担して、IFS内で短期のスケジューリングを行う拠点に適しています。

SkyPlanner APSは、こうした不足を補います。すべてのリソースに能力の上限があり、全製造オーダーを、その限られた能力を共有するものとしてスケジューリングします。Arcturus AIエンジンは、設定した優先順位と納期に沿って工程の順序を決め、数秒で工程単位のスケジュールを作成します。

段取り時間マトリクスには、製品の各組み合わせについて、双方向の段取り替え時間を登録します。エンジンは段取り時間が最小になる順序を選びます。工具は数量に限りのある共有リソースとして扱い、一つの作業に複数の作業者を同時に割り当てることもできます。機械や人員が使えない場合は、あらかじめ指定した代替リソースへ作業を移します。

資材を考慮した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、資材を確保できる時点にのみ作業を計画します。Running Time Lockは、実行中の作業を固定します。

Autopilotは、生産に変化が生じると、設定したロックと優先順位を守りながら自動で再スケジューリングします。計画担当者は操作可能なガントチャート上で作業を調整でき、作業者はMobile Confirmationsを使ってスマートフォンやタブレットから作業実績を記録できます。

表計算ソフトから移行し、能力制約を守るスケジュールを自動で運用したい場合、次のような状況ならIFS MSOよりSkyPlannerが適しています。

• 共用機械に製造オーダーが重複して割り当てられ、CRPでは割り当てた後に負荷超過が分かる。
• 次に実行できる作業が、段取り替え、共用工具、複数の作業者を要する作業によって決まる。
• 変更のたびに計画を組み直す必要がある。Autopilotなら自動で再計画でき、実行ごとにトークンの予算を確保する必要も、手動モードに限定される制約もありません。
• 営業部門が、短期計画を中心とするMSOの範囲を超えて、数か月先まで能力制約を考慮した日程を必要としている。
• MSOのアクセス権、PSO Cloud Service、IFS.ai Activation Passを追加せず、公開料金で、すべての制約を一つのエンジンで扱いたい。PSOの専門家でなければ扱えないパラメーターも避けたい。

試用期間中に、自社の製造オーダーを能力制約に沿ってスケジューリングした結果を確認でき、導入支援の開始から数週間で本稼働に移れます。

製造オーダーをExcelにエクスポートして、30日間の無料トライアルを始められます。最大20リソースまで利用でき、クレジットカードは不要です。料金は5リソース込みで月額199 €から。月ごとの請求です。システム連携の費用は、業務プロセスと要件に合わせて事前に見積もるため、開始前に総費用を把握できます。

SkyPlannerは、IFSのODataプロジェクションを通じてIFS Cloudと双方向に連携します。SkyPlannerチームが導入支援の中で連携を設定し、本稼働後もサポートします。詳しくは、IFS Cloud向けSkyPlannerのページとIFS Cloud連携ガイドをご覧ください。他のシステムとの連携は、ERP連携一覧で確認できます。