[2K4-GS-10] AI応用：製造

[2K4-GS-10-01] 量子アニーリングを活用した順序制約を含む大規模な自動車組立作業割り当て最適化手法の開発

〇守屋 岳志¹、岡田 欣也¹、斎田 勝枝¹、高橋 裕司²、古市 浩貴¹、吉村 敏志³ (1. 日産自動車株式会社、2. 日産自動車九州株式会社、3. 株式会社グルーヴノーツ)

キーワード：自動車組立、組合せ最適化、量子アニーリング、オペレーションズリサーチ

自動車組立ラインの作業設計は，組立作業者に多くの作業を割当てる．これは、様々な制約を満たすために多くの作業を多くの作業者に割当てられる大規模な組合せ最適化問題である．自動車組立作業は，設備に依存するオペレーションやパーツの組立順序制約など多くの制約がある．さらに，作業に伴う歩行を最小化し，同一ライン上の複数ステージの作業負荷を均一に分散しながらタクトタイム内で最大量の作業を割当てる必要があるが，例えば150作業を20人に割当てるだけでも複雑な組合せ最適化問題となるため，従来の組合せ最適化手法では問題の複雑さのため膨大な時間がかかる．この問題に対処することを目的とし、大規模で複雑な最適化問題に対する量子アニーリングの適用を検討した．しかし、従来の量子アニーリングでは，部品の組立順序に関する制約を定式化できなかった．そこで本研究では，量子アニーリングと組立順序調整アルゴリズムを組み合わせることで，実用可能な作業者への組立作業割当てを最適化する新しい方法を提案する，提案手法を実際の作業割当てで検証した結果，実際に作業可能な作業割当が短時間で得られることを確認した．