JP2000153432A - 稼働状況監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サイクルタイムやタクトタイムなどとして計測
される時間が、予定されている時間に対してどの程度で
あるのかを容易に把握できるようにする。 【解決手段】例えば、タクトタイムを計測し、その計測
されるタクトタイムが、予め設定されている複数の比較
値ｔ１〜ｔ５にそれぞれ達したときに、対応する各比較
出力（ＨＨ，Ｈ，ＰＡＳＳ，Ｌ，ＬＬ）を外部の複数の
ランプやブザなどの報知手段１３にそれぞれ出力して報
知するようにし、これによって、作業者は、作業ペース
が適正な作業ペースに対してどの程度であるかを容易に
認識できることになり、ペースメーカとして利用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産現場の製造ラ
インなどの稼働状況を監視するのに好適な稼働状況監視
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生産現場における生産管理ある
いは設備の保全管理では、製品の投入間隔であるサイク
ルタイム（ピッチタイム）や工程時間の最大時間である
タクトタイムなどを計測し、そのバラツキや変動を把握
して工程改善などに利用している。

【０００３】従来、このようにサイクルタイムやタクト
タイムなどを計測してそのバラツキや変動を把握するよ
うな場合には、例えば、デジタルパネルメータによっ
て、工程に設置された近接センサやリミットスイッチな
どのセンサの入力に基づいて、サイクルタイムやタクト
タイムを計測し、その計測したデータを、上位機器であ
るホストコンピュータに通信で送り、ホストコンピュー
タは、計測データを収集蓄積してデータベースを作成
し、このデータベースに基づいて、分散を算出したり、
ヒストグラムを作成するといった統計処理を行うように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】生産性の向上を図るた
めには、サイクルタイムやタクトタイムを短縮、安定化
させる必要があり、特に、手作業ラインでは、作業者に
適正な作業ペースを早く掴んでもらって作業ペースを安
定させることが工程管理上必要である。

【０００５】しかしながら、従来では、サイクルタイム
やタクトタイムを計測収集し、計測したサイクルタイム
やタクトタイムを単にデジタルパネルメータ本体の表示
部に表示しているに過ぎず、作業中の作業者にとって、
表示部の表示を見て現在の作業ペースが適正であるのか
否かといったことを把握するのは困難であり、作業者が
適正な作業ペースを容易に把握できるようにすることが
望まれる。

【０００６】一方、管理者にとっても予定のサイクルタ
イムやタクトタイムに対して、実際のサイクルタイムや
タクトタイムがどの程度であるかを把握するのが困難で
ある。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、サイクルタイムやタクトタイムなどとして計
測される時間が、予定されている時間に対してどの程度
であるのかを容易に把握できるようにすることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００９】すなわち、請求項１の稼働状況監視装置
は、入力信号が与えられるとともに、該入力信号に基づ
いて時間を計測する稼働状況監視装置であって、前記入
力信号に基づいて計測される時間と予め設定されている
設定時間とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較
結果に基づいて、外部に出力を与える出力手段とを備え
ている。

【００１０】請求項２の稼働状況監視装置は、請求項１
の構成において、前記出力手段は、前記計測される時間
が前記設定時間を経過したときに、報知手段に出力を与
えて報知するものである。

【００１１】請求項３の稼働状況監視装置は、請求項１
または２の構成において、前記計測される時間が、サイ
クルタイムまたはタクトタイムである。

【００１２】請求項４の稼働状況監視装置は、請求項１
ないし３のいずれかの構成において、前記設定時間が、
複数設定されるとともに、前記比較手段は、計測される
時間と各設定時間とをそれぞれ比較するものである。

【００１３】請求項５の稼働状況監視装置は、請求項１
ないし４のいずれかの構成において、計測された計測時
間のデータを記憶する記憶手段と、記憶された計測時間
のデータを演算処理する演算手段とを備えている。

【００１４】（作用）請求項１の稼働状況監視装置によ
れば、入力信号に基づいて計測される時間と設定時間と
を比較し、比較結果に基づいて外部に出力を与えるの
で、当該稼働状況監視装置の外部で比較結果を報知する
といったことが可能となり、計測される時間が、設定時
間に達したか否かといったことを容易に把握できること
になる。

【００１５】請求項２の稼働状況監視装置によれば、計
測される時間が設定時間を経過したときに、報知手段に
出力を与えて報知するので、計測される時間が、設定時
間に達したことを容易に認識できる。

【００１６】請求項３の稼働状況監視装置によれば、サ
イクルタイムまたはタクトタイムを計測し、計測される
サイクルタイムまたはタクトタイムが、設定時間に達し
たか否かを容易に認識できることになり、例えば、手作
業の製造ラインにおいて、タクトタイムを計測すること
により、作業者の作業ペースが設定時間よりも遅れてい
るか否かといったことを作業者自身が容易に認識できる
ことになり、いわゆるペースメーカとして利用できる。

【００１７】請求項４の稼働状況監視装置によれば、計
測される時間と複数の各設定時間とをそれぞれ比較する
ので、複数の設定時間として、例えば、予定のタクトタ
イム、その８０パーセントのタクトタイム、１２０パー
セントのタクトタイムといったように複数設定すること
により、実際に計測されるタクトタイムが、予定のタク
トタイムに対してどの程度になっているかを容易に認識
できる。

【００１８】請求項５の稼働状況監視装置によれば、計
測された計測時間のデータを記憶し、その計測時間のデ
ータを演算処理するので、例えば、最大値、最小値ある
いは平均値などの簡単な統計処理を当該稼働状況監視装
置で行えることになり、上位機器であるホストコンピュ
ータに送信して処理する必要がない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
稼働状況監視装置１の正面図である。

【００２１】この稼働状況監視装置１は、計測された現
在値、演算された平均値あるいはメニューなどを表示す
るＰＶ表示部２を有するとともに、その左方に、計測値
と設定された比較値との比較出力（ＨＨ，Ｈ，ＰＡＳ
Ｓ，Ｌ，ＬＬ）を表示する比較出力表示部３を有し、さ
らに、ＰＶ表示部２の右方には、装置の状態を示すステ
ータス表示部４を有し、下方には、製造ラインを流れる
製品の種類に応じて選択されるバンクなどを表示するバ
ンク表示部５を有している。また、バンク表示部５の下
方には、モードキーやシフトキーなどの操作キー６が設
けられており、図示しない背面側には、入出力用の端子
部が配置されており、基本的には、従来のデジタルパネ
ルメータと同様である。

【００２２】図２は、図１の稼働状況監視装置１のブロ
ック図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符
号を付す。

【００２３】この実施の形態の稼働状況監視装置１は、
操作キー６の操作によるモードの設定によって、例えば
製造ラインにおいて機械や工程のサイクルタイムやタク
トタイムなどを計測するものであり、製造ラインに配設
された近接センサやリミットスイッチなどのセンサ７か
らの入力パルスを波形整形する波形整形回路８と、この
波形整形回路８の出力および上述の操作キー６の操作出
力が与えられるとともに、各部を制御するＣＰＵ部９
と、各部に電源を供給する電源回路１０と、ホストコン
ピュータやプログラマブルコントローラ等の上位機器１
１との間で通信を行うための通信回路１２と、ＣＰＵ部
９からの出力に基づいて、複数のブザやランプなどから
なる外部の報知手段１３にトランジスタ出力を与える出
力部１４とを備えている。

【００２４】ＣＰＵ部９は、プログラムＲＯＭおよび記
憶手段としてのＲＡＭを有しており、このＣＰＵ部９
は、従来のデジタルパネルメータと同様に、センサ７か
らの入力パルスに基づいて、機械や工程のサイクルタイ
ムやタクトタイムなどを計測し、計測した計測データを
ＰＶ表示部２に表示するとともに、予め設定された設定
時間としての比較値と比較してその比較出力を比較出力
表示部３に表示する。

【００２５】この計測には、図３（Ａ）に示される一方
の入力パルスの立ち上がりから他方の入力パルスの立ち
上がりまでの時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…を計測するＡモー
ドと、図３（Ｂ）に示される入力パルスの立ち上がりの
間隔Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…を計測するＢモードと、図３
（Ｃ）に示される入力パルスのＯＮ期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３…を計測するＣモードとがあり、操作キー６の操作に
よって所望の計測モードが選択される。

【００２６】従来例のデジタルパネルメータでは、計測
されたサイクルタイムやタクトタイムと予め設定されて
いる複数の比較値とを比較してその比較出力を、比較出
力表示部３に表示しているだけであり、したがって、例
えば、作業中の作業者は、現在計測されているタクトタ
イムが、予め設定されている複数の比較値に対して遅れ
ているか否かといったことを把握するのが困難であり、
適正な作業ペースを掴むのが容易でなかった。

【００２７】そこで、この実施の形態では、計測される
時間と複数の比較値との比較結果を、比較出力表示部３
に表示するのに加えて、ＣＰＵ部９は、計測される時間
が、予め設定されている各比較値に達したときには、対
応する出力を出力部１４を介して外部の報知手段１３に
出力し、各比較値に個別的に対応した複数のブザやラン
プなどを駆動させるようにしている。

【００２８】次に、複数の比較値の設定操作について、
説明する。

【００２９】先ず、操作キー６の操作によって比較値の
設定モードとし、表示部２，５の表示を見ながら例え
ば、タクトタイムの上限値と下限値とをそれぞれ設定す
る。さらに、この上限値と下限値との平均値である中間
値に対して、０〜２００パーセントの範囲で５段階で比
較値を設定することができる。

【００３０】例えば、中間値の６０パーセント、８０パ
ーセント、９０パーセント、１１０パーセント、１２０
パーセントといった設定を行う。

【００３１】なお、比較値の設定方法および設定数など
は、この実施の形態に限らないのは勿論であるまた、こ
の比較値の設定によって異常なタクトタイムを報知でき
るようにし、異常を早期に検出することもできる。

【００３２】この比較値の設定の後に、実際のタクトタ
イムの計測を開始し、計測しているタクトタイムが、前
記各比較値に達すると、対応する出力を報知手段１３に
与える。報知手段１３は、例えば、各比較値に対応する
比較出力（ＨＨ，Ｈ，ＰＡＳＳ，Ｌ，ＬＬ）に個別的に
対応する５つのランプ、ＬＥＤあるいはブザなどを備え
ており、５つのランプあるいはＬＥＤは、例えば、点灯
色が相違し、また、５つのブザは、その報知音が相違し
ており、作業者は、いずれのランプ、ＬＥＤあるいはブ
ザが、いずれの比較出力であるかを認識できるように構
成されている。

【００３３】図４は、この比較値と比較出力との関係を
示すタイミングチャートであり、同図（Ａ）は比較出力
ＨＨ、同図（Ｂ）は比較出力Ｈ、同図（Ｃ）は比較出力
ＰＡＳＳ、同図（Ｄ）は比較出力Ｌ、同図（Ｅ）は比較
出力ＬＬ、同図（Ｆ）は比較値を示す時間軸である。

【００３４】ｔ０はタクトタイムの計測開始時刻、ｔｍ
は上述の中間値、ｔ１〜ｔ５は、中間値に対する割合で
それぞれ設定された第１〜第５の比較値である。

【００３５】タクトタイムの計測を開始してタクトタイ
ムが第１の比較値ｔ１に達すると、比較出力ＬＬを出力
し、第２の比較値ｔ２に達するすると、比較出力Ｌを出
力し、第３の比較値ｔ３に達すると、比較出力ＰＡＳＳ
を出力し、第４の比較値ｔ４に達すると、比較出力Ｈを
出力し、第５の比較値ｔ５に達すると、比較出力ＨＨを
出力するものである。

【００３６】各比較出力（ＨＨ，Ｈ，ＰＡＳＳ，Ｌ，Ｌ
Ｌ）は、比較出力表示部３に表示される一方、例えば、
作業者が作業する製造ラインの近傍に配設された報知手
段１３としての５つのランプにそれぞれ与えられて順次
ランプが点灯するように構成され、したがって、作業者
は、ランプの点灯によって予定のタクトタイムに対し
て、現在どの程度の時間が経過したかを把握できること
になり、作業ペースが適正であるか否かを容易に認識で
きることになり、したがって、この比較出力を、作業の
いわゆるペースメーカとして利用できることになる。

【００３７】図５は、以上の動作説明に供するフローチ
ャートであり、先ず、上限値を設定し（ステップｎ
１）、さらに、下限値を設定し（ステップｎ２）、これ
によって、その平均値である中間値が算出され（ステッ
プｎ３）、各比較値を、中間値に対する０〜２００％の
割合としてそれぞれ設定し（ステップｎ４）、これによ
って、各比較値が算出され（ステップｎ５）、実際にタ
クトタイムの計測をスタートして（ステップｎ６）タク
トタイムを計測する（ステップｎ７）。計測されたタク
トタイムが比較値以上になったか否かを判断し（ステッ
プｎ８）、なったときには、対応する比較出力を出力し
（ステップｎ９）、タクトタイムの計測が終了するまで
繰り返す。

【００３８】このようにして、計測されるタクトタイム
が、予め設定されている複数の各比較値に達すると、そ
の旨がそれぞれ報知されるので、作業中の作業者は、現
在の作業ペースが適正な作業ペースに対してどの程度で
あるのかを容易に認識できることになり、ペースメーカ
として利用することにより、適正な作業ペースを早期に
掴んで安定させることができる。

【００３９】一方、管理者も作業ペースが適正な作業ペ
ースに対してどの程度であるのかを容易に把握できるの
で、それに基づいて工程改善を図るといったことが可能
となる。

【００４０】さらに、この実施の形態では、従来上位機
器１１において行われていた演算処理の一部を、演算手
段としてのＣＰＵ部９において行うとともに、演算処理
した演算データを、記憶手段としてのＣＰＵ部９のＲＡ
Ｍに記憶できるようになっている。

【００４１】すなわち、この実施の形態では、操作キー
６による設定によってＣＰＵ部９は、予め定めた期間に
おける計測データの平均値を演算し、演算したデータを
記憶するとともに、最大値および最小値を併せて演算記
憶している。この演算および記憶は、計測データが得ら
れる度に行われ、予め定めた期間に達したときに、最終
的に記憶保持するものであり、これによって、上位機器
１１は、従来例のように、平均を演算するために、計測
データを常時収集蓄積する必要がなく、必要に応じて稼
働状況監視装置１に蓄積された演算データを読み出せば
よい。

【００４２】なお、予め定めた期間は、操作キー６によ
って予め設定入力してもよいし、あるいは、外部からデ
ータ収集期間を示す収集入力を与え、この収集入力が与
えられている期間を、データ収集の区間としてもよい。

【００４３】この実施の形態の稼働状況監視装置は、サ
イクルタイムやタクトタイムの計測に限らず、モードの
設定によって、従来のデジタルパネルメータと同様に、
温度などを計測して予め設定されている比較値と比較し
て比較出力を与えることもできる。

【００４４】（その他の実施の形態）本発明の他の実施
の形態として、基準となる信号の入力から予め設定時間
が経過したときに報知するタイマ機能を併せて持たせる
ようにしてもよい。

【００４５】これによって、例えば、食品の製造ライン
などにおいて、乾燥処理などに要する時間を、前記タイ
マ機能を使って一定に保つことにより、品質のバラツキ
を抑えるようにすることができる。

【００４６】上述の実施の形態では、タクトタイムある
いはサイクルタイムの計測について説明したけれども、
本発明は、タクトタイムあるいはサイクルタイムの計測
に限るものではなく、リードタイムあるいはアクチュエ
ータの動作時間などの計測に適用してもよい。

【００４７】また、本発明は、上述の演算処理に限ら
ず、統計処理に好適な他の演算処理、例えば、標準偏
差、度数分布などの演算処理を行うようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な効果が奏される。

【００４９】すなわち、請求項１の本発明によれば、計
測される時間と予め設定された設定時間とを比較し、比
較結果に基づいて外部に出力を与えるので、当該稼働状
況監視装置の外部で比較結果を報知するといったことが
可能となり、計測される時間が、設定時間に達したか否
かといったことを容易に把握できることになる。

【００５０】請求項２の本発明によれば、計測される時
間が設定時間を経過したときに、報知手段に出力を与え
て報知するので、計測される時間が、設定時間に達した
ことを容易に認識できる。

【００５１】請求項３の本発明によれば、サイクルタイ
ムまたはタクトタイムを計測し、計測されるサイクルタ
イムまたはタクトタイムが、設定時間に達したか否かを
容易に認識できることになり、例えば、手作業の製造ラ
インにおいて、タクトタイムを計測して設定時間と比較
してその比較結果を報知することにより、作業者の作業
ペースが設定時間よりも遅れているか否かといったこと
を作業者自身が容易に認識できることになり、作業者
は、適正な作業ペースを早急に掴むことが可能となる一
方、管理者も作業ペースが適正であるか否かを容易に把
握できることになる。

【００５２】請求項４の本発明によれば、計測される時
間と複数の各設定時間とをそれぞれ比較するので、複数
の設定時間として、例えば、予定のタクトタイム、その
８０パーセントのタクトタイム、１２０パーセントのタ
クトタイムといったように複数設定することにより、実
際に計測されるタクトタイムが、予定のタクトタイムに
対してどの程度になっているかを容易に認識できる。

【００５３】請求項５の本発明によれば、計測された計
測時間のデータを記憶し、その計測時間のデータを演算
処理するので、例えば、最大値、最小値あるいは平均値
などの簡単な統計処理を当該稼働状況監視装置で行える
ことになり、上位機器であるホストコンピュータに送信
して処理する必要がなく、現場で演算処理結果を知るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る稼働状況監視
装置の正面図である。

【図２】図１の稼働状況監視装置のブロック図である。

【図３】計測モードを示す波形図である。

【図４】動作説明に供するタイミングチャートである。

【図５】動作説明に供するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 稼働状況監視装置 ６ 操作キー ７ センサ ９ ＣＰＵ部 １１ 上位機器 １２ 通信回路 １３ 報知手段 １４ 出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C042 RJ07 RJ15 RJ20 3E038 AA05 BA09 CA05 CB02 CC03 DA02 DB01 DB09 GA02 5H269 BB03 NN08 PP02 QB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号が与えられるとともに、該入力
   信号に基づいて時間を計測する稼働状況監視装置であっ
   て、 前記入力信号に基づいて計測される時間と予め設定され
   ている設定時間とを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、外部に出力を与え
   る出力手段と、 を備えることを特徴とする稼働状況監視装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、前記計測される時間が
   前記設定時間を経過したときに、報知手段に出力を与え
   て報知する請求項１記載の稼働状況監視装置。
3. 【請求項３】 前記計測される時間が、サイクルタイム
   またはタクトタイムである請求項１または２記載の稼働
   状況監視装置。
4. 【請求項４】 前記設定時間が、複数設定されるととも
   に、前記比較手段は、計測される時間と各設定時間とを
   それぞれ比較する請求項１ないし３のいずれかに記載の
   稼働状況監視装置。
5. 【請求項５】 前記計測された計測時間のデータを記憶
   する記憶手段と、記憶された計測時間のデータを演算処
   理する演算手段とを備える請求項１ないし４のいずれか
   に記載の稼働状況監視装置。