This research focuses on the planning and scheduling challenges that component manufacturers encounter in the high-tech industry. Positioned between finished goods manufacturers and suppliers, component manufacturers experience special requirements from a scheduling perspective, e.g. material availability and production capability must be simultaneously addressed in the optimization logic, Available To Promise (ATP) and Capable To Promise (CTP) mechanisms have to be achieved with high accuracy, and etc. After reviewing the component manufacturers' planning needs, this research proposes an advanced planning and scheduling framework that covers forecasting, master production scheduling, detail scheduling and order fulfillment. Also, attention has been focused on scheduling area by developing two improved Lagrangean relaxation methods that are able to satisfy the special requirements. One of the improved methods embeds the material availability constraint, thereby changing the existing Lagrangean relaxation method from solving sub-problems to list scheduling. The other method uses a new heuristics rule to consider material availability during list scheduling. A realistic rolling scheduling environment is prepared and a variety of random cases are examined in order to test the efficiency of the methods. The experimental results are then compared to those for the existing Lagrangean relaxation method. Different aspects, such as the estimated and actual production lead-times, the total number and tardiness of delayed jobs are analyzed. These results can be used to indicate the accuracy of the customer commitment for each of the different methods. The improved Lagrangean relaxation method that embeds the material availability in the constraints generates the most accurate scheduling result. Moreover, the Lagrangean relaxation method also exhibits robustness in a rolling scheduling environment. Based on the experimental results, the proposed planning and scheduling framework should be able to satisfy component manufacturers' planning requirements.

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同一性能の機械が複数並ぶ一工程並列機械問題をとりあげ, 複数品種の所与の需要を最小費用で満たす生産ロットサイズとスケジュールを, バックオーダと段取り時間を考慮して決定する問題を考える.本研究では, この問題を一般集合分割問題とみなし, この問題の連続緩和問題の最適性の判定の際に必要な列を逐次生成する「列生成法」によって下界値を算出する方法を適用する.その際に, 最適性判定の問題が各品種毎の並列機械問題になることを示し, これを動的計画法によって定式化する.そして, これらをもって下界値を計算しつつ, 生成された列を用いて実行可能解を生成する手順を組み合わせて, 上界と下界の両者を算出するするアルゴリズムを構築する.数値実験によって, この手順とラグランジュ緩和法による近似解法を比較する.その結果, ラグランジュ緩和法に比べて計算時間はかかるが, 元の問題の線形緩和問題の最適性が判定できたと同時に元の問題の最適解が得られる公算が高く, ラグランジュ緩和法に対してパラメータの設定が不要であるなどの点で, 安定して良い精度のスケジュールを生成可能であることを明らかにした.

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あらかじめ荷役作業を行なう前に, 荷物の大きさ(寸法, 重量), 作業面の高さ, 作業開始面と終了面の高さと移動距離, 荷役運搬機器の寸法等の作業環境や作業場のレイアウトとその工程に関する情報がわかっているとき, 作業にともなう作業姿勢は決まってくる.このため, 作業条件があらかじめ与えられると, それに従って作業姿勢を予測することが可能となる.作業を行なう前に作業姿勢が予測できれば, OWAS法のように作業観測から作業姿勢の勧告を出すのでなく, いろいろな作業条件の変更や危険な作業姿勢の回避をすることができる.本研究では, あらかじめ作業を行なう前にこれらの作業条件の情報から人体モデルと基本作業姿勢を用いて作業姿勢を予測する方法を検討する.そして, OWAS法の作業姿勢コードを生成する方法を提案する.方法として, 人体モデルと9つの基本姿勢を用いて, 荷役作業に関する作業姿勢を推論する手順を示す.作業姿勢の変化は関節角度の変化を多項式により表現して人体モデルから計算式で求める.なお, 分析結果はOWAS法の姿勢コードとアクションコードにより姿勢の評価をおこなう.実際の荷役作業の例を用いて人体モデルの数値計算からOWAS法の姿勢コードとアクションコードを生成する手順を示す.

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本研究では, 発注点方式における安全在庫と発注点を, 調達期間の変動分布を考慮して理論的に設定する方法に関する研究を行う.現実の在庫管理においては多くの場合調達期間が変動し, 一定の値をとることはまれである.しかし, 従来の研究では調達期間を一定として扱っているため調達期間の変動が大きい場合には安全在庫が過多となり在庫の増大を招いている.調達期間の変動を離散確率分布としてとらえて調達期間中の需要量変動を標準偏差の直接計算により求めることで調達期間の変動分布を考慮した安全在庫を理論的に算出する方法を提案し, 数値シミュレーションにより有効性を確認する.欠品率と平均在庫水準により検証する.

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本論文は, 企業間SCM構築を阻害している組織制約を打ち破るための簡易ベンチマーク手法として, 汎用のSCMロジスティクススコアカード(LSC)の開発を行いその妥当性, 有用性を検証することを目的とする.そのためにLSCに基づく実際の企業データを収集し, LSCを構成するオペレーションレベルのパフォーマンス及びそのドライバーに相当する5つの因子を抽出した上で, 企業の財務的な経営成果との相関を分析することにより, 因子の得点が高ければ財務的にも優れた成果を出していることを統計的に検証する.同時に経営指標に結びつく因子間の因果モデルを導入し, SCM構築においてITはあくまで手段であることを統計的に実証する.

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Kanban system as a pull system has been the center of attention on inventory and WIP reduction for many years. Since the pull system could be applied only to repetitive type of production, it should be meaningful if some scheduling method could attain the same WIP level with the pull system's performance. Scheduling is a universal method both for repetitive and non-repetitive production. Therefore, the scheduling method becomes effective to get shorter total lead time for non-repetitive production environment such as a Make-To-Order type factory which has long multiple processes. This paper shows how the FCS (Finite Capacity Scheduling) system is applied for getting the same production instructions and WIP results with the case of using "one-card system" which is one of the typical pull systems. The comparison is done under the conditions of a certain demand model between a one-card system and an event-based FCS with backward pass. The outcome of the hand simulation shows that each WIP between processes is converged to the same volume with the case of using the pull system. Although FCS could not overcome the pull system in the aspect of WIP reduction, a market-based production system where materials move only if there is a demand for it would be realized in any production environment by utilizing a scheduling system. Most Make-To-Order type factories, which have long multiple processes have used a preplanning-based system so far. However, the system could be more demand-pull system by adopting the FCS system. To make sure, the scheduling system should not be considered as a planning system. Rather, it is an information system to transmit the customers' requirements.

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