混合整数最適化に基づく生産ライン作業スケジュール生成システムの開発

抄録

製品の製造ラインなど時間勤務労働者が主となる現場ではスタッフの勤務可能な時間帯が限られている．そのため，勤務スケジュール作成は事業を運営するうえで非常に重要な作業である．しかしながら，勤務スケジュール作成はサービスの水準を確保しながら，従業員の負荷分散を考慮し，多様な要求を満たすように適切に行う必要がある．勤務スケジュール作成者の試行錯誤によって生成されていることが多いため，多大な時間と労力を費やす消耗的な作業になっている． そこで本研究では勤務者，スケジュール作成者，スケジュール管理者の相互負担削減のため，製造現場で考慮されている制約条件を満足する勤務スケジュール作成システムを開発する．本稿では，勤務スケジュール作成を混合整数最適化問題として定式化し，厳密最適解を考えることで勤務スケジュールを作成する方法を提案する． 時間勤務労働者が大半を占める大規模食品製造業者から提供された実データに基づいた問題設定で最適化実験を実施した．結果から，提案システムが求められる水準を満足する勤務スケジュールを作成できることを確認し，提案システムの有用性について検討する．