工場建屋の建築制約と物流コストを考慮した新たな工場レイアウト問題に関する研究

考虑厂房建筑约束和物流成本的新工厂布局问题研究

• 批准号: 14780357
• 负责人: 伊呂原 隆
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780357/
• 关键词: 工場レイアウト; 建築制約; 物流コスト; 最適化; 工場建屋; 建築コスト; 工場計画; レイアウト問題

工場レイアウトに関する従来の研究では,生産工程(職場)間の物流量が入力情報として与えられ大きな物流量がある職場間を優先的に近くに配置し,工場全体として効率的な物流システムとなるように設計を行っている.一方,工場建屋には建築構造上の様々な制約があり,物流という観点から精緻に最適化されていても,その配置案通りに実際の建屋を建築することが困難であることが多い.工場レイアウトの最適化問題を机上の空論で終わらせないためには,物流コストを最小化するだけではなく,建築上の制約を考慮した実行可能な配置案を求めることが極めて重要である.そこで本研究では物流コストのみならず工場建屋の建築制約に大きな影響を及ぼす要因を統合的に捉えたモデルを作成し,その新たなモデルの最適化を行うための解法を開発した.2002,2003年度は,単層建屋の工場を対象として,建築構造上重要な制約となる「柱の位置」「通路構造」等を考慮した新たなレイアウトモデルおよびその最適化アルゴリズムを構築した.2004年度は,「柱の位置」を制約条件として固定するのみではなく,柱間隔(スパン長)を最適化するモデルを構築した.このモデルでは,「柱の位置」によって変化するデッドスペースと職場間の搬送コストを評価尺度としている.この研究は「デッドスペースと搬送コストを最小化する最適スパン長設定に関する研究」として成果を公開している.次に,本研究を多層建屋の工場に発展させた.多層建屋で重要なのは,垂直方向の搬送を担うエレベータの配置である.従来の研究では,その台数と位置を入力情報や制約条件として扱っていたが,本研究ではレイアウトの構築過程で最適化するための方法を提案した.この研究は,「エレベータ位置・台数を考慮した多層階工場レイアウトの基礎研究」として公開している.

在先前关于工厂布局的研究中，生产过程（工作场所）之间的物流量作为输入信息，并且大量物流量放在附近，整个工厂被设计为有效的物流系统。另一方面，工厂建筑在建筑物的建造上有各种限制，即使从物流的角度进行了精确优化，也通常很难按计划建造实际建筑物。为了避免使用书桌理论结束工厂布局的优化问题，不仅要最小化物流成本，而且要找到一个可行的布局计划，这一点非常重要，该计划考虑了建筑物的约束。因此，在这项研究中，我们创建了一个模型，该模型不仅集成了物流成本，还集成了对工厂建设的建筑物约束产生重大影响的因素，并开发了一种解决新模型的解决方案。在2002年和2003财年，我们针对具有单层建筑物的工厂，我们针对建筑中有重要限制的工厂。考虑到“支柱的位置”和“通道结构”以及对此的优化算法，构建了一种新的布局模型和优化算法。在2004年，我们不仅将“支柱的位置”固定为约束，还将跨度长度（跨度）优化。在此模型中，我们使用评估量表来利用根据“支柱的位置”而改变的工作场所之间的死空间和运输成本。这项研究将结果发表为“研究最佳跨度设置，以最大程度地减少死空间和运输成本”。接下来，我们将这项研究开发为多层工厂。在多层建筑物中，重要的是处理垂直运输的电梯的布置。在先前的研究中，该单元的数量和位置被视为输入信息和约束，但是在这项研究中，我们提出了一种在布局施工过程中优化布局的方法。这项研究被发表为“考虑到电梯位置和电梯数量的多层工厂布局的基本研究”。

项目成果

林 洋和: "クリーンルームの補機室面積と総配管長の最小化問題に対するSA法の適用"日本機械学会論文集C編. 69・679. 796-804 (2003)

Hirokazu Hayashi：“SA方法在洁净室辅助室面积和总管道长度最小化问题中的应用”，日本机械工程师学会会刊，C版69・679（2003年）。

柱の位置と物流コストを同時に考慮した職場配置方法の研究

同时考虑支柱位置和物流成本的办公场所布局方法研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本設備管理学会誌 Vol.16, No.2
• 作者: 藤川裕晃;白井裕;伊呂原隆
• 通讯作者: 伊呂原隆

Takashi Irohara: "Multi-Storied Facility Layout Problem considering Column Position and Aisle"Proceedings of Engineering Design and Automation. (2002)

Takashi Irohara：“考虑柱位置和过道的多层设施布局问题”工程设计与自动化论文集。

Takashi Irohara: "Stochastic Facility Layout Problems in Production Systems with Variable Processing Times"上智大学理工学部機械工学科 学術報告. 25. 1-14 (2003)

Takashi Irohara：“具有可变处理时间的生产系统中的随机设施布局问题”学术报告，上智大学科学技术学院机械工程系，25. 1-14 (2003)。

藤川 裕晃: "柱の位置を考慮した多層階レイアウト技法の開発"日本経営工学会 秋季研究大会 予稿集. 34-35 (2002)

Hiroaki Fujikawa：“考虑柱子位置的多层布局技术的开发”日本管理工程师学会秋季研究会议记录34-35（2002）。