CN107921591A - 生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及制造方法 - Google Patents

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Abstract

生产设备具备：AGV(16)，以预先规定的输送路径(14)输送形状不同的多种混在一起的多个机身板件(12)；多个A/R(24)，对机身板件(12)进行铆接；以及作业区域(30)，与每一个A/R(24)对应地设定，为了对机身板件(12)进行铆接，A/R(24)会移动；缓冲区域(34)，与作业区域(30)邻接，预先设定于输送路径(14)，与邻接的作业区域(30)对应的A/R(24)移动来对机身板件(12)进行铆接。在不存在与缓冲区域(34)邻接的作业区域(30)中进行铆接的机身板件(12)，并且存在缓冲区域(34)中进行铆接的机身板件(12)的情况下，控制装置(32)使对应于与缓冲区域(34)邻接的作业区域(30)的A/R(24)移动至缓冲区域(34)来对机身板件(12)进行铆接。因此，生产设备即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物。

Description

生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及 制造方法
技术领域
本发明涉及一种生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及制造方法。
背景技术
以预先规定的输送路径输送被加工物，并利用在输送路径上设置的多个加工装置对被加工物进行加工的生产设备(也称为生产线)被用于生产各种产品。在这种生产线中，要求高效地制造产品。
例如，在专利文献1中公开了一种车身组装线，其具备：主生产线，对在不同的车身间通用的主零件、以及能吸收因机种的不同而产生的装配工时偏差的主零件进行装配；以及副生产线，对无法吸收因机种的不同而产生的装配工时偏差的主零件和子零件进行装配。
此外，在专利文献2中公开了一种汽车生产线，在涂装线与组装线之间配设有等待组装车列车道和缓冲车道。缓冲车道将从等待组装车列车道选出的车辆排成一列并送入下游侧组装线，为了提高组装线的运转率，谨慎管理在缓冲车道排列的车辆顺序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-247064号公报
专利文献2：日本特开2004-50918号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此，例如，在飞机的生产线中，通过使用铆接装置将铆钉打入并接合于多个蒙皮(以下称为“铆接”)，形成(加工)作为被加工物的机身板件。该机身板件根据不同部位，总长以及总宽等形状会不同，因此，有时因机身板件的不同，铆接数量千差万别。
因此，加工装置的占有时间也会因形状不同的被加工物而不同。即，加工所需的工序数不同。例如，如在通过两台加工装置加工总长为长的被加工物，而且用一台加工装置加工总长为短的被加工物时那样，对于长度不同的被加工物，所使用的加工装置的台数不同。
因此，有时在生产设备设置多个加工装置，以便应对工序数最多的被加工物。然而，当连续地输送形状不同的被加工物时，会产生多个加工装置中的一部分加工装置暂时不会对被加工物进行加工的情况。如此，在产生不运转的加工装置的情况下，作为生产设备无法高效地对被加工物进行加工。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物的生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及制造方法。
技术方案
为了解决上述问题，本发明的生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及制造方法采用以下的方案。
本发明的第一方案的生产设备具备：输送装置，以预先规定的输送路径输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物；多个加工装置，对在所述输送路径上被输送的所述被加工物进行加工；作业区域，对应于多个所述加工装置中的每一个，预先设定于所述输送路径，并且表示用于加工所述被加工物的所述加工装置能够作业的范围；以及控制装置，进行如下的移动加工处理：使在与自身对应的所述作业区域中不存在进行加工的所述被加工物的所述加工装置移动至邻接的其他所述作业区域来对所述被加工物进行加工。
本结构的生产设备具备：输送装置，以预先规定的输送路径输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物。被加工物是例如形成飞机的机身部分的机身板件，总长和总宽会根据其形状而不同。此外，对被加工物的加工例如是铆接。
而且，生产设备具备：多个加工装置，对在输送路径上被输送的被加工物进行加工；以及作业区域，对应于多个加工装置中的每一个，预先设定于输送路径，表示用于加工被加工物的各加工装置能够作业的范围。即，加工装置相对于在与自身对应的作业区域中停止的被加工物而在该作业区域内移动，对被加工物进行预先规定的加工。需要说明的是，此处所说的作业与加工同义。此外，生产设备作为一例是脉动式生产线(pulse line)，预先规定被加工物在加工装置的设置位置处持续停止的停止时间，当经过该停止时间时，被加工物被输送至下一个作业区域。
然后，通过控制装置进行移动加工处理。移动加工处理是如下的处理：使在与自身对应的作业区域中不存在进行加工的被加工物的加工装置移动至邻接的其他作业区域来对被加工物进行加工。
如此，本结构使未被用于加工被加工物的加工装置移动至邻接的其他作业区域，在其他作业区域中对被加工物进行加工。换言之，加工装置移动而超出本来的作业区域，由此，多个加工装置协作地对被加工物进行加工。
因此，根据本结构，能提高加工装置的运转率，由多个加工装置协作地进行加工，因此，即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物。
在上述第一方案中，具备：预备作业区域，与所述作业区域邻接并预先设定于所述输送路径，且与邻接的所述作业区域对应的所述加工装置移动来对所述被加工物进行加工，在不存在与所述预备作业区域邻接的所述作业区域中进行加工的所述被加工物，并且存在所述预备作业区域中进行加工的所述被加工物的情况下，所述移动加工处理也可以使对应于与所述预备作业区域邻接的所述作业区域的所述加工装置移动至所述预备作业区域来对所述被加工物进行加工。
本结构的生产设备具备如下的预备作业区域：与作业区域邻接并预先设定于输送路径。在预备作业区域中，与邻接的作业区域对应的加工装置移动来对被加工物进行加工。
然后，在不存在与预备作业区域邻接的作业区域中进行加工的被加工物，并且存在预备作业区域中进行加工的被加工物的情况下，移动加工处理使对应于与预备作业区域邻接的作业区域的加工装置移动至预备作业区域来对被加工物进行加工。即，仅在不存在只在预备作业区域中移动的加工装置、在预备作业区域中对被加工物进行加工的情况下，加工装置从邻接的作业区域移动至预备作业区域。
如此，根据本结构，将未被用于加工被加工物的加工装置移动至邻接的预备作业区域，在预备作业区域中对被加工物进行加工，因此，能提高加工装置的运转率，即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物。
在上述第一方案中，所述预备作业区域可以设定于所述作业区域间。
根据本结构，通过将预备作业区域设于作业区域间，虽然加工装置出现故障，但邻接的加工装置代替出现故障的加工装置在预备作业区域中进行加工，因此，能抑制因加工装置出现故障而导致生产设备本身停止。
在上述第一方案中，在所述作业区域中存在能通过多个所述加工装置进行加工的所述被加工物、并且不存在与该作业区域邻接的其他所述作业区域中进行加工的所述被加工物的情况下，所述移动加工处理也可以将与其他所述作业区域对应的所述加工装置移动至邻接的所述作业区域，利用多个所述加工装置对所述被加工物进行加工。
本结构将未被用于加工被加工物的加工装置移动至邻接的作业区域，多个加工装置协作地对一个被加工物进行加工。因此，根据本结构，能提高加工装置的运转率，即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物。
本发明的第二方案的生产设备的设计方法将各所述加工装置能用于加工所述被加工物的时间设为设定时间，在实施了上述记载的所述移动加工处理的情况下，以各所述加工装置的运转时间不超过所述设定时间的方式，确定多种所述被加工物的输送顺序。
根据本结构，能更适当地确定被加工物的输送顺序。
在上述第二方案中，也可以将每一个所述被加工物的平均加工时间除以所述设定时间，由此计算出所述加工装置的最小台数，基于该最小台数确定多种所述被加工物的输送顺序。
根据本结构，输送多个形状不同的被加工的被加工物，因此，基于被加工物的平均加工时间计算出加工装置的最小台数，由此能适当地确定加工装置的所需台数。
本发明的第三方案的生产设备的控制方法是如下的生产设备的控制方法，所述生产设备具备：输送装置，以预先规定的输送路径输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物；多个加工装置，对在所述输送路径上被输送的所述被加工物进行加工；以及作业区域，对应于多个所述加工装置中的每一个，预先设定于所述输送路径，并且表示用于加工所述被加工物的所述加工装置能够作业的范围，其中，进行如下的移动加工处理：使在与自身对应的所述作业区域中不存在进行加工的所述被加工物的所述加工装置移动至邻接的其他所述作业区域来对所述被加工物进行加工。
本发明的第四方案的制造方法通过上述记载的生产设备制造被加工物。
有益效果
根据本发明，具有如下优异的效果：即使在对形状不同的多个被加工物进行连续加工的情况下，也能高效地加工被加工物。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的生产设备的结构图。
图2是表示本发明的第一实施方式的A/R、作业区域以及缓冲区域的示意图。
图3是表示不存在缓冲区域的情况下的A/R的运转状态的示意图。
图4是表示存在本发明的第一实施方式的缓冲区域的情况下的A/R的运转状态的示意图。
图5是表示执行本发明的第一实施方式的生产设备设计处理的信息处理装置的电结构的框图。
图6是表示本发明的第一实施方式的生产设备设计处理流程的流程图。
图7是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图8是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图9是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图10是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图11是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图12是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图13是表示在本发明的第一实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图14是表示本发明的第二实施方式的A/R、作业区域的示意图。
图15是表示在未进行同时多个A/R处理的情况下的A/R的运转状态的示意图。
图16是表示在进行本发明的第二实施方式的同时多个A/R处理的情况下的A/R的运转状态的示意图。
图17是表示本发明的第二实施方式的生产设备设计处理流程的流程图。
图18是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图19是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图20是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟不成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图21是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图22是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
图23是表示在本发明的第二实施方式的A/R模拟成立的情况下的机身板件的输送顺序的例子的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的生产设备、生产设备的设计方法、以及生产设备的控制方法及制造方法的一实施方式进行说明。
〔第一实施方式〕
以下，对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是第一实施方式的生产设备10的结构图。
在图1的例子中，生产设备10所具有的线(以下称为“生产线”)仅为一条线，但也可以并列地设置两条以上生产线。
生产设备10具备以预先规定的输送路径14输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物12的输送装置16。被加工物12的总长和总宽根据其形状而不同，与之相伴，被加工物12的加工位置、加工数量也不同。此外，有时即使被加工物12的形状相同，对被加工物12的加工位置、加工数量也会不同。被加工物12例如是形成飞机的机身部分的机身板件，机身板件由多个(两个或三个)蒙皮18等形成。即，对于一条线，将多种被加工物12混在一起进行输送(也称为混流)。
对被加工物12的加工例如是通过向被加工物12打入铆钉而接合的铆接。此外，本实施方式的生产设备10敷设有导轨(轨道)20来作为输送路径14，并使用自动导引车(Automatic Guide Vehicle，以下称为“AGV”)作为输送装置16。输送装置16具备夹具22，通过该夹具22将被加工物12固定于输送装置16。需要说明的是，该夹具22作为一例，采用即使被加工物12的种类(总长以及总宽等)不同也能进行固定的共用夹具。
而且，生产设备10具备对在输送路径14上被输送且停止的被加工物12进行加工的多个加工装置24。加工装置24作为一例是门型的自动铆接装置(AUTOMATIC RIVETINGDEVICE，以下称为“A/R”)。加工装置24在底部设有车轮等，能够自走。需要说明的是，如图2所示，加工装置24配置于每个作业区域(以下称为“作业区域”)30。
本第一实施方式的生产设备10是所谓的脉冲式生产线，预先规定被加工物12在加工装置24的设置位置(作业区域)处持续停止的停止时间，当经过该停止时间时，被加工物12被输送至下一个作业区域30。即，各加工装置24需要在预先规定的作为规定时间的停止时间内对被加工物12进行加工。不管被加工物12的种类如何，该停止时间均相同。
此外，对于生产设备10而言，也如图2所示，对应于每个加工装置24，在输送路径14预先设定作业区域30。作业区域30设定有被加工物12的停止位置，表示用于加工停止的被加工物12的各加工装置24能够作业的范围。需要说明的是，此处所说的作业与加工同义。此外，换言之，被加工物12由生产设备10制造。
在以下的说明中，也使用Pos.1、2、3、……的标记表示作业区域30或加工装置24的设置位置(后述的图3、图4等)。在这样标记的情况下，末尾的号码越大，越表示与设置于被加工物12的输送方向下游侧的加工装置24对应的作业区域30或设置位置。
此外，输送装置16以及加工装置24由控制装置32控制。控制装置32对到达作业区域30的输送装置16的停止时间、由加工装置24对被加工物12进行的加工(加工位置)等进行管理。
在此，在以下的说明中，将本第一实施方式的被加工物12设为机身板件12、将输送装置16设为AGV16、将加工装置24设为A/R24进行说明。
例如，如图1所示，通过机器人23将多个蒙皮18等载置于AGV16所具备的夹具22，AGV16在导轨20上移动。然后，当AGV16停止于与各A/R24对应的停止位置时，A/R24一边在与各自对应的作业区域30内移动，一边铆接蒙皮18，由此形成机身板件12。
然后，在由A/R24进行对机身板件12进行铆接的加工的情况下，控制装置32进行移动加工处理(制造机身板件12)。
本第一实施方式的移动加工处理是如下的处理：使在与自身对应的作业区域30中不存在进行铆接的机身板件12的A/R24移动至邻接的其他作业区域30(后述的缓冲区域)，对机身板件12进行铆接。
即，移动加工处理是：使未使用于机身板件12的铆接中的A/R24移动至邻接的其他作业区域30，在该其他作业区域30中对机身板件12进行铆接，换言之，通过A/R24超出本来的作业区域进行移动，多个A/R24协作地对机身板件12进行铆接。因此，通过进行移动加工处理，能提高A/R24的运转率，由多个A/R24协作地进行铆接，因此，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
接着，对本第一实施方式的移动加工处理(以下称为“缓冲区域移动处理”)进行详细说明。
如图2所示，对于本第一实施方式的生产设备10而言，以与作业区域30邻接的方式预先在输送路径14设定预备作业区域(以下称为“缓冲区域”)34。缓冲区域34是与邻接的作业区域30对应的A/R24移动来对机身板件12进行铆接的区域。缓冲区域34作为一例，在机身板件12的输送方向下游侧与作业区域30邻接地设定。
然后，在不存在与缓冲区域34邻接的作业区域30中进行铆接的机身板件12，并且存在缓冲区域34中进行铆接的机身板件12的情况下，缓冲区域移动处理使对应于与缓冲区域34邻接的作业区域30的A/R24移动至缓冲区域34来对机身板件12进行铆接。即，虽然缓冲区域34也是作业区域30，但仅在不存在只在缓冲区域34中移动的A/R24，而在缓冲区域34中对机身板件12进行铆接的情况下，A/R24从邻接的作业区域30移动至缓冲区域34。
参照图3和图4，示出基于缓冲区域34的有无的A/R24的运转状态以及运转率的不同。
图3是表示在不存在缓冲区域34的情况下的A/R24的运转状态的示意图，另一方面，图4是表示在存在本第一实施方式的缓冲区域34的情况下的A/R24的运转状态的示意图。
图3和图4的横列表示各A/R24的位置，纵列(Takt1～5或Takt1～4)表示在作业区域30(Pos.1～3)以及缓冲区域34中所进行的工序内容，换言之，表示时间过程(也称为生产节拍时间)。此外，在图3和图4的例子中，总长不同的机身板件12有三种(大、中、小)，大机身板件12以三次生产节拍时间的作业完成铆接，中机身板件12以两次生产节拍时间的作业完成铆接，小机身板件12以一次生产节拍时间的作业完成铆接。即，大机身板件12用三台A/R24完成铆接，中机身板件12用两台A/R24完成铆接，小机身板件12用一台A/R24完成铆接。需要说明的是，在以下的说明中，将大机身板件12标记为机身板件12_b，将中机身板件12标记为机身板件12_m，将小机身板件12标记为机身板件12_s。此外，将与Pos.1对应的A/R24标记为A/R1，将与Pos.2对应的A/R24标记为A/R2，将与Pos.3对应的A/R24标记为A/R3。
在图3的例子中，生产设备10具备三台A/R24，按照大、小、中的顺序在输送路径14上输送机身板件12。
在图3的Takt1中，大机身板件12_b被输送/停止在Pos.1，在停止时间(规定时间)内，A/R1对机身板件12_b的总长的三分之一进行铆接。
在下一个Takt2中，小机身板件12_s被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1完成对机身板件12_s的铆接。此外，来自Pos.1的机身板件12_b被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_b的下一个三分之一进行铆接。
在下一个Takt3中，中机身板件12_m被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_m的总长的二分之一进行铆接。此外，虽然来自Pos.1的机身板件12_s被输送/停止在Pos.2，但由于已经完成铆接，因此，A/R2不运转。此外，来自Pos.2的机身板件12_b被输送/停止在Pos.3，A/R3对机身板件12_b的剩余三分之一进行铆接，完成对机身板件12_b的铆接。
在下一个Takt4中，来自Pos.1的机身板件12_m被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_m的剩余二分之一进行铆接，完成对机身板件12_m的铆接。此外，虽然来自Pos.2的机身板件12_s被输送/停止在Pos.3，但由于已经完成铆接，因此A/R3不运转。
在下一个Takt5中，虽然来自Pos.2的机身板件12_m被输送/停止在Pos.3，但由于已经完成铆接，因此A/R3不运转。
如此，在按照大、小、中的顺序输送机身板件12的图3的例子中，A/R24的运转率是67％。
另一方面，在图4的例子中，在生产设备10设置两台A/R24以及缓冲区域34，与图3同样地，按照大、小、中的顺序在输送路径14上输送机身板件12。需要说明的是，缓冲区域34设定于图3中的Pos.3的位置。即，如上所述，由于不存在仅在缓冲区域34中移动的A/R24，因此，在图4的例子中，两台A/R24位于Pos.1和Pos.2，位于Pos.2的A/R2也能移动至缓冲区域34。
在图4的Takt1中，大机身板件12_b被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_b的总长的三分之一进行铆接。
在下一个Takt2中，小机身板件12_s被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1完成对机身板件12_s的铆接。此外，来自Pos.1的机身板件12_b被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_b的下一个三分之一进行铆接。
在下一个Takt3中，中机身板件12_m被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_m的总长的二分之一进行铆接。此外，虽然来自Pos.1的机身板件12_s被输送/停止在Pos.2，但由于已经完成铆接，因此，A/R2没有在Pos.2处进行铆接的机身板件12。此外，来自Pos.2的机身板件12_b被输送/停止在缓冲区域34。
在该Takt3中，A/R2没有在Pos.2处进行铆接的机身板件12，因此，其移动至缓冲区域34对机身板件12_b的剩余三分之一进行铆接。由此，在Takt3中完成对机身板件12_b的铆接。
在下一个Takt4中，来自Pos.1的机身板件12_m被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_m的剩余二分之一进行铆接，完成对机身板件12_m的铆接。此外，虽然来自Pos.2的机身板件12_s被输送/停止在缓冲区域34，但由于已经完成铆接，因此，A/R2不会从Pos.2向缓冲区域34移动。
在图4的例子中，相比于图3的例子，直至完成对大、小、中机身板件12的铆接的工序短，并且A/R24的运转率(运转率100％)也会提高，因此，A/R24的台数少也可行。
如此，根据本第一实施方式的生产设备10，将未被用于铆接机身板件12的A/R24移动至邻接的缓冲区域34，在缓冲区域34中对机身板件12进行铆接，因此，A/R24的运转率得以提高，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
需要说明的是，在图4的例子中，在不存在Pos.2处应被铆接的机身板件12的情况下，A/R2向缓冲区域34移动来对机身板件12进行铆接。然而，并不限于此，虽然在Pos.2处A/R24结束了对机身板件12的铆接，但在机身板件12的停止时间有剩余、并且在缓冲区域34中存在需要进行铆接的机身板件12的情况下，Pos.2处的A/R24也可以向缓冲区域34移动，而且对其他机身板件12进行铆接。
此外，缓冲区域34也可以设定于作业区域30间，换言之，可以设定于A/R24间。
例如，在与上游侧的作业区域30对应的A/R24因出现故障而无法进行铆接的情况下等，下游侧的A/R24可以移动至缓冲区域34，代替出现故障的A/R24，在缓冲区域34中对机身板件12进行铆接。在该情况下，移动至缓冲区域34的A/R24当结束在缓冲区域34中的铆接时，再次返回至与自身对应的作业区域30，在那里对机身板件12进行铆接。
如此，通过将缓冲区域34设于作业区域30间，虽然A/R24出现故障，但邻接的A/R24代替出现故障的A/R24在缓冲区域34中进行铆接，因此，能抑制因A/R24出现故障而导致生产设备10本身停止。
接着，对确定缓冲区域34的数量(以下称为“缓冲区域数”)以及多种机身板件12的输送顺序的生产设备设计处理进行说明。即，生产设备设计处理是在设计生产设备10时执行的处理，根据生产设备设计处理的结果，确定缓冲区域34的数量、机身板件12的输送顺序。
图5是表示执行本第一实施方式的生产设备设计处理的信息处理装置50(计算机)的电结构的框图。
本实施方式的信息处理装置50具备：CPU(Central Processing Unit，中央处理器)52，管理整个信息处理装置50的动作；ROM(Read Only Memory，只读存储器)54，预先存储有各种程序以及各种数据等；RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)56，用作通过CPU52执行各种程序时的工作区域等；以及作为存储单元的HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)58，对执行生产设备设计处理的程序等、各种程序以及各种数据进行存储。
而且，信息处理装置50具备：操作输入部60，由键盘以及鼠标等构成，接受各种操作的输入；图像显示部62，显示各种图像，例如为液晶显示装置等；以及外部接口64，经由通信线路与其他信息处理装置等连接，在与其他信息处理装置等之间进行各种数据的收发。
这些CPU52、ROM54、RAM56、HDD58、操作输入部60、图像显示部62、以及外部接口64经由系统总线70相互电连接。因此，CPU52能对ROM54、RAM56、以及HDD58进行访问，能掌握对于操作输入部60的操作状态，能使图像显示部62显示图像，以及能经由外部接口64与其他信息处理装置等进行各种数据的收发等。
图6是表示在进行本第一实施方式的生产设备设计处理的情况下，通过信息处理装置50所执行的程序的处理流程的流程图。
在步骤100中，输入飞机机身部分的每个月的生产台数(生产架数)、以及每台所需的机身板件12的数量。
在下一个步骤102中，基于在步骤100中输入的值计算出每个月的机身板件12的生产张数，移行至步骤108。
例如，当将飞机机身部分的每个月的生产台数设为4.15台、将每台所需的机身板件12的张数设为13张时，每个月的机身板件12的生产张数(加工张数)为54张/月。
此外，在步骤104中，输入生产设备10的每个月的运转天数、以及每天的运转时间。
在下一个步骤106中，基于在步骤104中输入的值计算出生产设备10的每个月的运转时间，移行至步骤108。
例如，当将每个月的运转天数设为20天、将每天的运转时间设为20小时时，每个月的运转时间为400小时/月。
在下一个步骤108中，计算出能用于铆接一张机身板件12的时间(以下称为“生产速率”)。生产速率根据在步骤104中计算出的每个月的生产张数和在步骤106中计算出的每个月的运转时间计算出来。
例如，当每个月的生产张数为54张、每个月的运转时间为400小时时，生产速率为444分钟/张(7.4小时/张＝400/54)。该生产速率是各A/R24能用于铆接机身板件12的时间，是所谓的生产节拍时间。
在下一个步骤110中，考虑到生产设备10因出现故障等而停止的可能性，计算出将在步骤108中计算出的生产速率乘以规定值后的值，移行至步骤114。上述规定值是生产设备10被预测的运转率，例如是0.85。因此，当将生产速率设为444分钟/张时，在步骤108中计算出的值为377分钟/张。
该值表示一台A/R24能对机身板件12进行铆接的实际运转时间，它在A/R模拟中被设定为设定运转时间。
在步骤112中，输入每张机身板件12的平均铆接时间，移行至步骤114。平均铆接时间是预先求出的。
在步骤114中，将在步骤112中输入的平均铆接时间除以在步骤110中计算出的设定运转时间，由此计算出所需的A/R24的最小台数。由于对生产设备10输送多个形状不同的机身板件12，因此，基于机身板件12的平均铆接时间计算出A/R24的最小台数，由此能适当地确定A/R24的所需台数。
例如，当平均铆接时间是1061分钟/张、将设定运转时间设为377分钟/张时，A/R24的最小台数是三台(2.8台＝1061/377)。
需要说明的是，也可以不进行步骤110，使用在步骤108中计算出的生产速率在步骤114中计算出A/R24的最小台数。在该情况下，将生产速率设为设定运转时间。
然后，使用在步骤114中计算出的A/R24的最小台数的值，通过模拟确定缓冲区域34的数量以及机身板件12的输送顺序。
首先，在步骤200中，设定缓冲区域数NB。缓冲区域数NB作为初始值设定为1(NB＝1)。缓冲区域34作为一例，与机身板件12的输送方向的最下游侧的作业区域30的更下游侧邻接地设定。
在下一个步骤202中，设定机身板件12的输送顺序。机身板件12的输送顺序既可以例如随机地设定，也可以基于预先规定的规则(rule)进行设定。
在下一个步骤204中，基于在步骤110中计算出的设定运转时间、在步骤114中确定的A/R24的台数、在步骤200中设定的缓冲区域数NB、以及在步骤202中设定的机身板件12的输送顺序，进行生产设备10的模拟(以下称为“A/R模拟”)。
在该A/R模拟中，在完成对所有的机身板件12的铆接之前，计算出各A/R24对各机身板件12进行铆接的时间。
在下一个步骤206中，判定在所有的工序(Takt)中、A/R24是否在设定运转时间内完成对机身板件12的铆接。即，在生产设备设计处理中，确定机身板件12的输送顺序，以免各A/R24的运转时间超出设定运转时间。
在步骤206中判定为肯定的情况下，移行至步骤208。
在步骤208中，以所设定的缓冲区域数NB以及机身板件12的输送顺序成立生产线，将成立后的A/R模拟结果存储于HDD58。然后，此后基于成立后的A/R模拟结果，制造生产设备10。
另一方面，在步骤206中判定为否定的情况下，移行至步骤210。
在步骤210中，对机身板件12的输送顺序的所有组合判定A/R模拟是否结束，在判定为肯定的情况下，移行至步骤212。另一方面，在判定为否定的情况下，移行至步骤202，再次设定与之前设定的机身板件12的输送顺序不同的输送顺序，再次进行A/R模拟。
在步骤212中，若按照所设定的缓冲区域数NB和机身板件12的输送顺序，则不存在成立解，因此，进行将缓冲区域数NB增加一个的设定(NB＝NB+1)。需要说明的是，增加后的缓冲区域34重新设定于下游侧的作业区域30与与其邻接的作业区域30之间。
当通过步骤212完成设定时，移行至步骤202，设定机身板件12的输送顺序，在步骤204中再次进行A/R模拟。
图7～图9是在A/R模拟不成立的情况下的机身板件12的输送顺序的一例。需要说明的是，在图7～图9的例子中，设定三台A/R24，一个缓冲区域34设定于Pos.3的下游侧。
图7表示每个A/R24在各Takt中对机身板件12(作为一例，13张板件(PanelA～M))进行铆接所需的时间(运转时间)。
如图7所示，在Takt11中，A/R3在缓冲区域34中对机身板件J进行铆接，但通过A/R模拟计算出的运转时间是428分钟，超过作为实际运转时间(设定运转时间)的377分钟。
图8是表示每个机身板件A～M所需的铆接时间(所需铆接时间)、计算出的铆接时间(实际铆接时间)、以及所需铆接时间与实际铆接时间之差(剩余作业)的示意图。
如图8所示，对于除机身板件J以外的机身板件12而言，所需铆接时间与实际铆接时间均一致，剩余作业为0分钟，但机身板件J产生51分钟的剩余作业。
图9是表示A/R1～A/R3每一个的运转时间的示意图。A/R1以及A/R2的A/R模拟结果的运转时间均在实际运转时间(377分钟)以内。另一方面，A/R3的Takt11中的运转时间超过377分钟。
另一方面，图10～图13是在A/R模拟成立的情况下的机身板件12的输送顺序的一例，图10与图7对应，图11与图8对应，图12与图9对应。
如图10所示，由于A/R模拟成立，因此，不存在运转时间超过实际运转时间的A/R24的Takt。
如图11所示，由于A/R模拟成立，因此，所有的机身板件12均所需铆接时间与实际铆接时间一致，剩余作业是0分钟。
如图12所示，由于A/R模拟成立，因此，所有的A/R24的运转时间在实际运转时间(377分钟)以内。
图13是表示各A/R24在所对应的作业区域30(Pos.1～3)以及缓冲区域34中进行铆接的机身板件12、以及机身板件12的输送状态的示意图。
如图13所示，在Takt6中，A/R3在Pos.3处对机身板件I进行了铆接之后，在缓冲区域34中对机身板件G进行铆接。同样地，在Takt7～12中，A/R3在Pos.3处对机身板件B、M、F、J、L、H进行了铆接之后，在缓冲区域34中对机身板件I、B、M、F、J、L进行铆接。此外，在Takt14中，A/R3没有在Pos.3处进行铆接的机身板件12，因此，在缓冲区域34中对机身板件K进行铆接。而且，在Takt16中，A/R3没有在Pos.3处进行铆接的机身板件12，因此，在缓冲区域34中对机身板件E进行铆接，在设定运转时间内完成对所有的机身板件12的铆接。
需要说明的是，在生产设备设计处理中，为了更高效地形成机身板件12，也可以进行如下的A/R模拟：将正常来讲应当由上游侧的A/R24完成的铆接硬是留下一部分由下游侧的A/R24来进行。
如以上所说明，本第一实施方式的生产设备10具备：AGV16，以预先规定的输送路径14输送形状不同的多种混在一起的多个机身板件12；多个A/R24，对在输送路径14上被输送的机身板件12进行铆接；以及作业区域30，对应于多个A/R24中的每一个，预先设定于输送路径14，表示用于铆接机身板件12的A/R24能够作业的范围。生产设备10还具备如下的缓冲区域34：与作业区域30邻接，预先设定于输送路径14，与邻接的作业区域30对应的A/R24移动来对机身板件12进行铆接。
然后，生产设备10的控制装置32进行如下的移动加工处理：在不存在与缓冲区域34邻接的作业区域30中进行铆接的机身板件12，并且存在缓冲区域34中进行铆接的机身板件12的情况下，使对应于与缓冲区域34邻接的作业区域30的A/R24移动至缓冲区域34来对机身板件12进行铆接。
如此，本第一实施方式的生产设备10使未被用于铆接机身板件12的A/R24移动至邻接的缓冲区域34，在缓冲区域34中对机身板件12进行铆接，因此，能提高A/R24的运转率，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
此外，在因A/R24出现故障而无法进行铆接的情况下等，也可以将与出现故障的A/R24对应的作业区域30重新设定为缓冲区域34，与重新设定的缓冲区域34邻接的A/R24移动至重新设定的缓冲区域34，来对机身板件12进行铆接。需要说明的是，在A/R24出现故障的情况下，通过设定为不使用出现故障的A/R24来进行图6所示的生产设备设计处理，再次确定机身板件12的输送顺序。即，对与能运转的A/R24的台数相对应的机身板件的生产速率和A/R24的台数进行设定，进行步骤200～212的处理(模拟)，再次确定机身板件12的输送顺序，根据所确定的输送顺序对A/R24进行控制。需要说明的是，在步骤200中，加进来重新设定的缓冲区域34，设定缓冲区域数。
〔第二实施方式〕
以下，对本发明的第二实施方式进行说明。
需要说明的是，由于本第二实施方式的生产设备10的结构与图1所示的第一实施方式的生产设备10的结构相同，因此省略说明。
本第二实施方式的移动加工处理是如下的处理：将没有在与自身对应的作业区域30中进行铆接的机身板件12的A/R24移动至邻接的其他作业区域30(未设置有A/R24的作业区域30)，对机身板件12进行铆接。
接着，对第二实施方式的移动加工处理(以下称为“同时多个A/R处理”)进行说明。
在作业区域30中存在能通过多个A/R24进行铆接的机身板件12、并且不存在与该作业区域30邻接的其他作业区域30中进行铆接的机身板件12的情况下，同时多个A/R处理将与其他作业区域30对应的A/R24移动至邻接的作业区域30，用多个A/R24对机身板件12进行铆接。
能通过多个A/R24进行铆接的机身板件12是指，例如，像机身板件12_b、12_m这种不能用一台A/R24完成铆接的机身板件12。
此外，用多个A/R24对机身板件12进行铆接是指，在本第二实施方式中作为一例，用两台A/R24同时进行铆接。
根据同时多个A/R处理，也如图14所示，将未被用于铆接机身板件12的A/R24移动至邻接的作业区域30，多个A/R24协作地对一个机身板件12进行铆接。因此，能提高A/R24的运转率，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
接着，参照图15和图16，表示A/R24的运转状态以及运转率根据同时多个A/R处理的有无而不同。
图15是表示在未进行同时多个A/R处理的情况下的A/R24的运转状态的示意图，另一方面，图16是表示在进行同时多个A/R处理的情况下的A/R24的运转状态的示意图。图15和图16的横列表示各A/R24的位置，纵列(Takt1～5或Takt1～4)表示在作业区域30(Pos.1～3)中所进行的工序的内容，换言之，表示时间过程。
在图15的例子中，生产设备10具备三台A/R24，按照小、大、中的顺序在输送路径14上输送机身板件12。
在图15的Takt1中，小机身板件12_s被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1完成对机身板件12_s的铆接。
在下一个Takt2中，大机身板件12_b被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_b的总长的三分之一进行铆接。此外，虽然来自Pos.1的机身板件12_s被输送/停止在Pos.2，但由于已经完成铆接，因此，A/R2不运转。
在下一个Takt3中，中机身板件12_m被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_m的总长的二分之一进行铆接。此外，来自Pos.1的机身板件12_b被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_b的下一个三分之一进行铆接。此外，虽然来自Pos.2的机身板件12_s被输送/停止在Pos.3，但由于已经完成铆接，因此A/R3不运转。
在下一个Takt4中，来自Pos.1的机身板件12_m被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_m的剩余二分之一进行铆接，完成对机身板件12_m的铆接。此外，来自Pos.2的机身板件12_b被输送/停止在Pos.3，A/R3对机身板件12_b的剩余三分之一进行铆接，完成对机身板件12_b的铆接。
在下一个Takt5中，虽然来自Pos.2的机身板件12_m被输送/停止在Pos.3，但由于已经完成铆接，因此A/R3不运转。
如此，在按照小、大、中的顺序输送机身板件12的图15的例子中，A/R24的运转率是67％。
另一方面，在图16的例子中是两台A/R24进行同时多个A/R处理的情况，与图15同样地，按照小、大、中的顺序在输送路径14上输送机身板件12。
在图16的Takt1中，小机身板件12_s被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1完成对机身板件12_s的铆接。
在下一个Takt2中，大机身板件12_b被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_b的输送方向上游侧的三分之一进行铆接。此外，虽然来自Pos.1的机身板件12_s被输送/停止在Pos.2，但由于已经完成铆接，因此，A/R2没有在Pos.2处进行铆接的机身板件12。
A/R2没有在Pos.2处进行铆接的机身板件12，因此，其移动至Pos.1对机身板件12_b的输送方向下游侧的三分之一进行铆接。
在下一个Takt3中，中机身板件12_m被输送/停止在Pos.1，在停止时间内A/R1对机身板件12_m的总长的二分之一进行铆接。此外，来自Pos.1的机身板件12_b被输送/停止在Pos.2，A/R2对机身板件12_b的剩余三分之一(总长的中央部分三分之一)进行铆接，完成对机身板件12_b的铆接。
在下一个Takt4中，来自Pos.1的机身板件12_m被输送/停止在Pos.2，用A/R2对机身板件12_m的剩余二分之一进行铆接，完成对机身板件12_m的铆接。
在图16的例子中，相比于图15的例子，直至完成对小、大、中机身板件12的铆接的工序短，并且A/R24的运转率也会提高(运转率100％)，因此，A/R24的台数少也可行。
如此，根据本第二实施方式的生产设备10，通过多个A/R24对一个机身板件12进行铆接，因此，能提高A/R24的运转率，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
图17是表示在进行本第二实施方式的生产设备设计处理的情况下，通过信息处理装置50所执行的程序的处理流程的流程图。由于图17中的步骤100～114与图6相同，因此省略此说明。
需要说明的是，第二实施方式的生产设备设计处理对多种机身板件12的输送顺序、以及移动至其他作业区域30来对机身板件12进行铆接的A/R24的台数(以下称为“协作台数”)进行确定。
首先，在步骤300中，设定协作台数NAR。协作台数NAR作为初始值设定为1(NB＝1)。对于移动至其他作业区域30的A/R24(以下称为“协作A/R”)，作为一例，设为与机身板件12的输送方向的最下游侧的作业区域30对应的A/R24。
在下一个步骤302中，设定机身板件12的输送顺序。
在下一个步骤304中，基于在步骤110中计算出的设定运转时间、在步骤114中确定的A/R24的台数、在步骤300中设定的协作台数NAR、以及在步骤302中设定的机身板件12的输送顺序，进行A/R模拟。
在下一个步骤306中，判定在所有的工序(Takt)中、A/R24是否在设定运转时间内完成对机身板件12的铆接。在步骤306中判定为肯定的情况下，移行至步骤308。
在步骤308中，以所设定的协作台数NAR以及机身板件12的输送顺序成立生产线，将成立后的A/R模拟结果存储于HDD58。
另一方面，在步骤306中判定为否定的情况下，移行至步骤310。
在步骤310中，对机身板件12的输送顺序的所有组合判定A/R模拟是否结束，在判定为肯定的情况下，移行至步骤312。另一方面，在判定为否定的情况下，移行至步骤302，再次设定与之前设定的机身板件12的输送顺序不同的输送顺序，再次进行A/R模拟。
在步骤312中，若按照所设定的协作台数NAR和机身板件12的输送顺序，则不存在成立解，因此，进行将协作台数NAR增加一个的设定(NAR＝NAR+1)。需要说明的是，响应于协作台数NAR的增加，已经设定的协作A/R的上游侧的A/R24被重新设定为协作A/R。
当通过步骤312完成设定时，移行至步骤302，再次设定机身板件12的输送顺序，再次进行A/R模拟。
图18～图20是在A/R模拟不成立的情况下的机身板件12的输送顺序的一例。需要说明的是，在图18～图20的例子中，设定三台A/R24，A/R2能移动至Pos.1，A/R3能移动至Pos.2。
图18表示每个A/R24在各Takt中对机身板件12(作为一例，13张板件(PanelA～M))进行铆接所需的时间(运转时间)。
如图18所示，在Takt9中，A/R3在Pos.3处对机身板件G进行铆接，但通过A/R模拟计算出的运转时间是402分钟，超过作为实际运转时间(设定运转时间)的377分钟。
图19是表示每个机身板件A～M所需的铆接时间(所需铆接时间)、计算出的铆接时间(实际铆接时间)、以及所需铆接时间与实际铆接时间之差(剩余作业)的示意图。
如图19所示，对于除机身板件G以外的机身板件12而言，所需铆接时间与实际铆接时间均一致，剩余作业为0分钟，但机身板件G产生25分钟的剩余作业。
图20是表示A/R1～A/R3每一个的运转时间的示意图。A/R1以及A/R2的A/R模拟结果的运转时间均在实际运转时间(377分钟)以内。另一方面，A/R3的Takt9中的运转时间超过377分钟。
另一方面，图21～图23是在A/R模拟成立的情况下的机身板件12的输送顺序的一例，图21与图18对应，图22与图19对应，图23与图20对应。
如图21所示，由于A/R模拟成立，因此，不存在运转时间超过实际运转时间的A/R24的Takt。
如图22所示，由于A/R模拟成立，因此，所有的机身板件12均所需铆接时间与实际铆接时间一致，剩余作业是0分钟。
如图23所示，由于A/R模拟成立，因此，所有的A/R24的运转时间在实际运转时间(377分钟)以内。
如以上所说明，本第二实施方式的同时多个A/R处理将未被用于铆接机身板件12的A/R24移动至邻接的其他作业区域30，多个A/R24协作地对一个机身板件12进行铆接。因此，根据同时多个A/R处理，能提高A/R24的运转率，即使在对形状不同的多个机身板件12进行连续铆接的情况下，也能高效地铆接机身板件12。
此外，在因A/R24出现故障而无法进行铆接的情况下等，也可以将邻接的A/R24移动至与出现故障的A/R24对应的作业区域30，代替出现故障的A/R24对机身板件12进行铆接。在该情况下，当移动的A/R24结束在移动目的地的作业区域30处的铆接时，再次返回至与自身对应的作业区域30，在那里对机身板件12进行铆接。需要说明的是，在A/R24出现故障的情况下，通过设定为不使用出现故障的A/R24来进行图17所示的生产设备设计处理，再次确定机身板件12的输送顺序。即，对与能运转的A/R24的台数相对应的机身板件的生产速率和A/R24的台数进行设定，进行步骤300～312的处理(模拟)，再次确定机身板件12的输送顺序，根据所确定的输送顺序对A/R24进行控制。
以上，使用上述各实施方式对本发明进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所述的范围。可以在不脱离发明主旨的范围内对上述各实施方式施加各种变更或改良，施加该变更或改良的形态也包含在本发明的技术范围内。此外，可以适当组合上述各实施方式。
例如，在上述各实施方式中，对将被加工物12设为飞机的机身板件12、将输送装置16设为AGV16、将加工装置24设为A/R24的形态进行说明，但本发明并不限定于此，也可以采用其他形态。此外，多个加工装置24既可以不全部为相同种类，不同种类的加工装置24混在一起，也可以含有无助于移动加工处理的加工装置24，在加工装置24与加工装置24之间可以含有以人的手工作业进行的加工。
此外，上述各实施方式中所说明的程序的处理流程也是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以删除不需要的步骤，或者追加新步骤，或者更换处理顺序。
符号说明
10 生产设备
12 机身板件(被加工物)
14 输送路径
16 AGV(输送装置)
24 A/R(加工装置)
30 作业区域
32 控制装置
34 缓冲区域

Claims (8)

1.一种生产设备，具备：
输送装置，以预先规定的输送路径输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物；
多个加工装置，对在所述输送路径上被输送的所述被加工物进行加工；
作业区域，对应于多个所述加工装置中的每一个，预先设定于所述输送路径，并且表示用于加工所述被加工物的所述加工装置能够作业的范围；以及
控制装置，进行如下的移动加工处理：使在与自身对应的所述作业区域中不存在进行加工的所述被加工物的所述加工装置移动至邻接的其他所述作业区域来对所述被加工物进行加工。
2.根据权利要求1所述的生产设备，具备：预备作业区域，与所述作业区域邻接并预先设定于所述输送路径，且与邻接的所述作业区域对应的所述加工装置移动来对所述被加工物进行加工的区域，
在不存在与所述预备作业区域邻接的所述作业区域中进行加工的所述被加工物，并且存在所述预备作业区域中进行加工的所述被加工物的情况下，所述移动加工处理使对应于与所述预备作业区域邻接的所述作业区域的所述加工装置移动至所述预备作业区域来对所述被加工物进行加工。
3.根据权利要求2所述的生产设备，所述预备作业区域设定于所述作业区域间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的生产设备，在所述作业区域中存在能通过多个所述加工装置进行加工的所述被加工物，并且不存在与所述作业区域邻接的其他所述作业区域中进行加工的所述被加工物的情况下，所述移动加工处理使与其他所述作业区域对应的所述加工装置移动至邻接的所述作业区域，并由多个所述加工装置对所述被加工物进行加工。
5.一种生产设备的设计方法，将各所述加工装置能用于加工所述被加工物的时间设为设定时间，
在实施了权利要求1至4中任一项所述的所述移动加工处理的情况下，以各所述加工装置的运转时间不超过所述设定时间的方式，确定多种所述被加工物的输送顺序。
6.根据权利要求5所述的生产设备的设计方法，将每一个所述被加工物的平均加工时间除以所述设定时间，由此计算出所述加工装置的最小台数，基于所述最小台数确定多种所述被加工物的输送顺序。
7.一种生产设备的控制方法，所述生产设备具备：输送装置，以预先规定的输送路径输送形状不同的多种混在一起的多个被加工物；多个加工装置，对在所述输送路径上被输送的所述被加工物进行加工；以及作业区域，对应于多个所述加工装置中的每一个，预先设定于所述输送路径，并且表示用于加工所述被加工物的所述加工装置能够作业的范围，其中，
进行如下的移动加工处理：使在与自身对应的所述作业区域中不存在进行加工的所述被加工物的所述加工装置移动至邻接的其他所述作业区域来对所述被加工物进行加工。
8.一种制造方法，通过权利要求1至4中任一项所述的生产设备制造被加工物。
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