IoTデバイスと連携するリアクティブスケジューリング

适用于物联网设备的反应式调度

• 批准号: 22K04582
• 负责人: 岡本 東
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Iwate Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04582/
• 关键词: スケジューリング; 多目的最適化; IoT; リアクティブ・スケジューリング; センサデバイス; IoTデバイス; アルゴリズム

センサデバイスなどから得られた生産工程に関わる人や物に関する情報をもとにした，リアクティブ・スケジューリングの実現を目的とする。スケジューリング問題の解法は広く研究されてきたが，最適なスケジュールの作成が可能であったとしても，生産現場においては状況に応じて再スケジューリングが必要となる。これに対応するための動的スケジューリングの研究もなされているが，多くは生産設備の故障などにより遅延が発生した場合の最適化アルゴリズムを扱っており，現実には遅延時間が確定してから再スケジューリングを行うことが適当でない場合もある。本研究では，不確定環境下におけるスケジューリングにおいて，どの時点でどこまで具体的なスケジュールを決定すべきかを明らかにし，センサデバイスによって得られた現在の状況から，どのような条件によって再スケジューリングを行うべきかを明らかにする。これら結果を元に，リアクティブ・スケジューラを構築する。2022年度・前半は，初期スケジュールを生成するスケジューラの開発を行った。要素技術は既存のものであるが，動的スケジューラへ引き継ぐ情報について検討を行った。2022年度・後半は，動的スケジューラの開発を行った。これは，予測情報から，想定される状況下において初期スケジュールそのままで遅延等が発生した場合よりも最終的な納期遅延等への影響の小さいスケジュール候補を生成する。具体的には，スケジュール変更につながる主な要因と考えられる以下の3つについて，確率分布を想定し，スケジューリングモデルを作成した：(a) 設備（故障等）に関わる遅延，(b) 資材（原材料や人員）に関わる遅延，(c) 前述 (a), (b) の影響を受けたジョブ（オーダー）に関わる遅延。これらのうち，IoTデバイスから得られるスケジュール変更の予測に基づく，スケジューリングモデルを作成した。

其目的是根据从传感器设备和其他来源获得的生产过程中涉及的人和物的信息来实现反应性调度。解决调度问题的方法已被广泛研究，但即使可以创建最佳调度，也需要根据生产现场的情况重新调度。为了解决这个问题，人们进行了动态调度的研究，但大多数都是针对因生产设备故障等原因而发生延误时的优化算法，而实际上，只有在延误时间结束后才进行重新调度。在某些情况下，安排可能不合适。在本研究中，我们明确了在不确定环境下的调度中应在什么时间点以及在何种程度上确定具体​​的调度，并根据传感器设备获取的当前情况确定在什么条件下进行重新调度。基于这些结果构建反应式调度程序。在 2022 财年上半年，我们开发了一个可生成初始计划的调度程序。尽管基本技术已经存在，但我们研究了应传递给动态调度程序的信息。 2022 财年下半年，我们开发了动态调度程序。这会基于预测信息生成候选调度表，与在假设情况下初始调度表不变的情况下发生延迟相比，该预测信息对最终交付延迟的影响更小。具体来说，我们通过假设以下三个因素的概率分布来创建调度模型，这三个因素被认为是导致调度更改的主要因素：（a）与设备（故障等）相关的延误；（b）材料（（ c) 与受上述 (a) 和 (b) 影响的作业（订单）相关的延误。其中，我们根据从物联网设备获得的时间表变化预测创建了一个调度模型。