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製品割り付け決定装置、製品割り付け決定方法、製品割り付けプログラム

国内特許コード P110006396
整理番号 S2008-0641-N0
掲載日 2011年12月28日
出願番号 特願2009-103052
公開番号 特開2010-009585
登録番号 特許第5302080号
出願日 平成21年4月21日(2009.4.21)
公開日 平成22年1月14日(2010.1.14)
登録日 平成25年6月28日(2013.6.28)
優先権データ
  • 特願2008-138123 (2008.5.27) JP
発明者
  • 竹安 数博
  • 豊田 丈輔
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
  • 住友林業株式会社
発明の名称 製品割り付け決定装置、製品割り付け決定方法、製品割り付けプログラム
発明の概要

【課題】長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体(材料,容器)に対して複数種類の製品の割り付けを効率的に行うことができる製品割り付け決定装置を提供する。
【解決手段】本発明の製品割り付け装置は、長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体に対して複数種類の製品の割り付けを行う製品割り付け装置であって、交叉部は、前記親個体の対のそれぞれの遺伝子適応率を比較し遺伝子適応率が高い親個体の遺伝子Bと遺伝子Pを選択するという操作を製品毎に行うことによって生成された染色体B及び染色体Pを有する個体を生成することを特徴とする。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


住宅構造材のプレカット等では、一般に、図4に示すように、長さが互いに異なる複数種類の材料から複数種類の製品を切り出す。それぞれの長さの材料の使用本数には制限が設けられず、ある長さの材料を複数本使用することも可能である。このような条件下では、材料への製品の割り付けは、図5(a)や図5(b)に例示するように様々な方法で行うことができる。一般に、残材の合計長さが短いほど割り付け方法が適切であるが、残材の合計長さを最小化するように製品の割り付けを行うことは容易ではない。



本発明者らは、以前に、製品の並びを遺伝子配列として一種のOrdered-basedモデル(製品の切り出し順に注目するモデル)に対して遺伝子レベルの交叉制御を行う拡張エリート選択法(Extended Elitism Method:EEM)を提案して、一般のプレカット向上では90%以下と言われている歩留まりを95%前後にまで向上させた(非特許文献1を参照。)

産業上の利用分野


本発明は、長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体に対して複数種類の製品の割り付けを行う製品割り付け決定装置及び製品割り付けプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体に対して複数種類の製品の割り付けを行う製品割り付け決定装置であって、
(1)製品を割り付ける母体の種類を指定する遺伝子Bを製品毎に有する染色体Bと、製品を割り付ける順序を指定する遺伝子Pを製品毎に有する染色体Pとを有する個体を複数生成することによって初期の集団を生成する初期集団生成部と、
(2)各個体の染色体B及び染色体Pに基づいて製品を母体に割り付ける製品割り付け部と、
(3)前記製品割り付け部による割り付けの結果に基づいて各個体の優劣を示す個体適応率と、各個体における各製品の割り付けの優劣を示す遺伝子適応率を算出する算出部と、
(4)前記個体適応率に基づいて個体の選択を行う個体選択部と、
(5)前記個体選択部によって選択された個体の中から一対の個体を親個体として選択してこれら親個体の対を交叉させることによって新たな個体を生成する操作を規定の個体数になるまで繰り返して新世代の集団を生成する交叉部と、
(6)選択された個体に対して突然変異を生じさせるか又はこの個体を新たに生成した個体と入れ替える多様化処理部と、
(7)終了基準が満たされるまで前記製品割り付け部、前記算出部,前記個体選択部、前記交叉部及び前記多様化処理部による処理を繰り返し、前記終了基準が満たされた場合に繰り返しを終了する終了判断部とを備え、
前記交叉部は、前記親個体の対のそれぞれの遺伝子適応率を比較し遺伝子適応率が高い親個体の遺伝子Bと遺伝子Pを選択するという操作を製品毎に行うことによって生成された染色体B及び染色体Pを有する個体を生成することを特徴とする製品割り付け決定装置。

【請求項2】
前記母体は、長さが互いに異なる複数種類の母材であるか,又は容積が互いに異なる複数種類の容器である請求項1に記載の装置。

【請求項3】
前記初期集団生成部は、所定の規則に従った方法による個体の生成と、乱数を用いた方法による個体の生成とを組み合わせることによって初期の集団を生成する請求項1又は2に記載の装置。

【請求項4】
所定の規則に従った方法によって生成された個体の割合は、10~90%である請求項3に記載の装置。

【請求項5】
前記個体適応率は、(全製品の長さ又は容積の合計)/(使用した全母体の長さ又は容積の合計)で定義される個体歩留が1に近づくにつれて値の上昇度が大きくなる関数に基づいて算出される請求項1~4の何れか1つに記載の装置。

【請求項6】
製品iについての前記遺伝子適応率は、製品iが母体kに割り付けられるとき(母体kに割り付けられる全製品の長さ又は容積の合計)/(母体kの長さ又は容積)で定義される材料歩留に基づいて算出される請求項1~5の何れか1つに記載の装置。

【請求項7】
遺伝子Pは、製品iが母体kに割り付けられるとき(母体kに割り付けられる全製品の長さ又は容積の合計)/(母体kの長さ又は容積)で定義される材料歩留に基づいて算出され、
前記算出部は、前記製品割り付け部による割り付けの結果に基づいて前記遺伝子Pを更新する請求項1~6の何れか1つに記載の装置。

【請求項8】
前記個体選択部は、前記個体適応率が高い所定数の個体を選択するエリート選択と、前記個体適応率に比例するように所定数の個体を選択するルーレット選択を組み合わせた方法によって個体の選択を行う請求項1~7の何れか1つに記載の装置。

【請求項9】
長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体に対して複数種類の製品の割り付けを行う製品割り付け決定方法であって、
(1)製品を割り付ける母体の種類を指定する遺伝子Bを製品毎に有する染色体Bと、製品を割り付ける順序を指定する遺伝子Pを製品毎に有する染色体Pとを有する個体を複数生成することによって初期の集団を生成する初期集団生成ステップと、
(2)各個体の染色体B及び染色体Pに基づいて製品を母体に割り付ける製品割り付けステップと、
(3)前記製品割り付けステップによる割り付けの結果に基づいて各個体の優劣を示す個体適応率と、各個体における各製品の割り付けの優劣を示す遺伝子適応率を算出する算出ステップと、
(4)前記個体適応率に基づいて個体の選択を行う個体選択ステップと、
(5)前記個体選択ステップによって選択された個体の中から一対の個体を親個体として選択してこれら親個体の対を交叉させることによって新たな個体を生成する操作を規定の個体数になるまで繰り返して新世代の集団を生成する交叉ステップと、
(6)選択された個体に対して突然変異を生じさせるか又はこの個体を新たに生成した個体と入れ替える多様化処理ステップと、
(7)終了基準が満たされるまで前記製品割り付けステップ、前記算出ステップ,前記個体選択ステップ、前記交叉ステップ及び前記多様化処理ステップによる処理を繰り返し、前記終了基準が満たされた場合に繰り返しを終了する終了判断ステップとを備え、
前記交叉ステップは、前記親個体の対のそれぞれの遺伝子適応率を比較し遺伝子適応率が高い親個体の遺伝子Bと遺伝子Pを選択するという操作を製品毎に行うことによって生成された染色体B及び染色体Pを有する個体を生成することを特徴とする製品割り付け決定方法。

【請求項10】
コンピュータを長さ又は容積が互いに異なる複数種類の母体に対して複数種類の製品の割り付けを行う製品割り付け装置として機能させる製品割り付けプログラムであって、
コンピュータを
(1)製品を割り付ける母体の種類を指定する遺伝子Bを製品毎に有する染色体Bと、製品を割り付ける順序を指定する遺伝子Pを製品毎に有する染色体Pとを有する個体を複数生成することによって初期の集団を生成する初期集団生成部と、
(2)各個体の染色体B及び染色体Pに基づいて製品を母体に割り付ける製品割り付け部と、
(3)前記製品割り付け部による割り付けの結果に基づいて各個体の優劣を示す個体適応率と、各個体における各製品の割り付けの優劣を示す遺伝子適応率を算出する算出部と、(4)前記個体適応率に基づいて個体の選択を行う個体選択部と、
(5)前記個体選択部によって選択された個体の中から一対の個体を親個体として選択してこれら親個体の対を交叉させることによって新たな個体を生成する操作を規定の個体数になるまで繰り返して新世代の集団を生成する交叉部と、
(6)選択された個体に対して突然変異を生じさせるか又はこの個体を新たに生成した個体と入れ替える多様化処理部と、
(7)終了基準が満たされるまで前記製品割り付け部、前記算出部,前記個体選択部、前記交叉部及び前記多様化処理部による処理を繰り返し、前記終了基準が満たされた場合に繰り返しを終了する終了判断部として機能させ、
前記交叉部は、前記親個体の対のそれぞれの遺伝子適応率を比較し遺伝子適応率が高い親個体の遺伝子Bと遺伝子Pを選択するという操作を製品毎に行うことによって生成された染色体B及び染色体Pを有する個体を生成することを特徴とする製品割り付けプログラム。
産業区分
  • 制御調整
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009103052thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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