JP2002202808A - 生産ライン故障管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産ラインの個々の設備をその故障状況に応
じてきめ細かく管理できる生産ラインの故障管理方法を
提供する。 【解決手段】 ＧＤラインの個々の設備に設けた電磁
弁、モータおよびリミットスイッチの少なくとも１つの
作動タイミングを電気的に検出してパソコンに入力す
る。ＧＤラインの個々の設備についての作動タイミング
に基づき故障時間およびその回数をパソコンによりカウ
ントする。カウントした故障時間およびその回数の当日
分と累計分とを故障履歴に表示するとともに、その当日
分と累計分との故障状況を対比する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産ラインの故障
状況を管理する生産ライン故障管理方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の生産ラインの故障管理は、現場の
者が生産ラインの稼働状況を目視で観察して、ライン設
備の動作に異常がないか否かを監視し、動作異常と明ら
かに分かる設備には対処するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような管理方法で
は、個々の設備をきめ細かく管理することができず、故
障状況に応じた適切な対応を行うことができない。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、生産ラインの個々の設備をその故障状況に応じて
きめ細かく管理できる生産ラインの故障管理方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、生産ラインの個々の設備に設けられた電磁弁、モ
ータおよびリミットスイッチの少なくとも１つの作動タ
イミングを電気的に検出してコンピュータに入力し、生
産ラインの個々の設備についての作動タイミングに基づ
き故障時間およびその回数をコンピュータによりカウン
トする生産ライン故障管理方法である。

【０００６】請求項２に記載された発明は、生産ライン
の個々の設備についての作動タイミングに基づき故障時
間およびその回数を自動的にカウントし、カウントされ
た故障時間およびその回数の当日分と累計分とを故障履
歴に表示するとともに、その当日分と累計分との故障状
況を対比する生産ライン故障管理方法である。

【０００７】

【作用】請求項１に記載された発明は、生産ラインの個
々の設備が、電磁弁、モータおよびリミットスイッチの
少なくとも１つを有していることを利用して、これらの
作動タイミングを電気的に検出してコンピュータに入力
し、各設備の作動タイミングに基づき故障時間およびそ
の回数をコンピュータによりカウントすることで、生産
ラインの個々の設備の故障状況にきめ細かく対応でき
る。

【０００８】請求項２に記載された発明は、累計分と当
日分との故障状況を対比することで、作動不良が設備の
経年変化による自然の劣化であって未来の故障予測が可
能のものか、急激に発生して予測不能の設備故障かが分
かり、累計分および当日分のいずれか一方のみでは分か
らない作動不良傾向を把握できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。

【００１０】図５はアルミキャスティング用鋳物製造工
場の生産ラインネットワークシステムの概要を示し、製
造事務所11と、生産ラインとしての砂型鋳造ライン12
と、生産ラインとしての金型による鋳造ライン（以下、
ＧＤラインという）13と、生産ラインとしてのダイキャ
ストライン（以下、ＤＣラインという）14と、保全事務
所15と、中子成型機16と、熱処理部17と、仕上げ部18
と、機械加工部19と、製品貯蔵部20とに、それぞれネッ
トワークの端末機器（パーソナルコンピュータ、以下、
パソコンと略称する）が設置され、これらの各生産現場
のパソコンと製造事務所11のパソコンとが、上記ネット
ワークとしてのローカルエリアネットワーク（以下、Ｌ
ＡＮという）21により接続されている。外部情報を取入
れるために付加価値情報網（ＶＡＮ）22とも接続されて
いる。

【００１１】そして、製造事務所11では、ＬＡＮ端末パ
ソコンにより品番、客先、製造工場、鋳造ライン、単
重、注湯材質、添加剤、注湯量、凝固（型開き）時間、
金型冷却時間（空冷、水冷）、製品冷却時間、バリ取り
方法等の生産工程にかかわる様々な品番情報23をデータ
ベースに登録する。

【００１２】このデータベースは、前記品番情報23とと
もに、受注情報（顧客からの受注を納期別に収集して管
理する）、生産順序計画情報（前記受注情報に基づいて
ライン負荷を見ながら生産順序計画を立てる）、ライン
負荷情報（生産順序計画に基づいて鋳造ラインや、中子
の機種別負荷状況を逐次変化させる）、生産実績情報
（生産実績と出荷状況により仕掛品、製品の状況を管理
する）、操業モニター（生産ラインの操業開始、終了時
刻、担当者、稼働実績、ライン停止理由等のライン操業
に関する情報をファイルする）、設備管理情報（工場内
の生産に関わる設備に対して保守、保全の状況を管理す
る）をそれぞれ管理する。

【００１３】製造事務所11で品番情報23に登録された作
業標準（制御条件）は、ＬＡＮ21の端末パソコンおよび
ライン制御用コントローラを通して各鋳造ライン12，1
3，14等の機械へ直接指示される。また、前記受注情報
およびライン負荷情報から作成された金型系順序計画24
または砂型系順序計画25にしたがって各鋳造ライン12，
13，14等の機械が作動される。

【００１４】また、製造事務所11ではパソコンのディス
プレーに受注から出荷までの情報（生産ロットの消化状
況等）をリアルタイムで表示させて、各生産ラインの進
捗状況を監視しながら生産時点情報管理を行う。

【００１５】自動化された各鋳造ライン12，13，14等
は、品番情報データベースからＬＡＮ21の端末パソコン
によりライン制御用コントローラを通して作業標準を直
接取得し、前記順序計画24，25にしたがって稼働する。
また、各鋳造ライン12，13，14等での生産実績、稼働率
等は、ＬＡＮ21の端末パソコンにて自動的に集計して記
録する。このとき、順序計画24，25の消し込みも同時に
自動的に行う。さらに、手動ラインや外注品の生産実績
は、パソコンのディスプレーに表示された詳細計画欄に
て生産現場の者がマウスを使って消化済みロットを指示
する。これらをそのまま操業日報にする。

【００１６】前記保全事務所15では、各生産ラインから
取得した個々の設備の故障回数および時間から生産ライ
ン単位で自動的に作成された後述する故障履歴表（表
１）を検索して、設備の保全を行い、またスペアパーツ
を管理する。

【００１７】前記熱処理部17、仕上げ部18および機械加
工部19では、工程間の移動が自動の場合はラインコンベ
ヤからパソコンに製品位置が入力され、自動的に記憶さ
れる。手動ラインや外注製品の場合は、生産ロットの移
動状況に合わせて生産現場の者がパソコンのディスプレ
ーの表示にマウスを使って指示する。

【００１８】前記製品貯蔵部20でも、ロット単位で製品
の倉入れおよび出荷に充当したロットを、パソコンのデ
ィスプレーに表示された詳細計画欄にマウスを使って指
示する（出荷データの取込み）。

【００１９】次に、図６には製造事務所11、砂型鋳造ラ
イン12、保全事務所15、ＧＤライン13、中子成型機16、
ＤＣライン14がそれぞれ示されているが、その各場所に
ＬＡＮにより接続された端末機器としてのコンピュータ
すなわち端末パソコン31が設置されている。32はランポ
ート、33は通信ケーブル、34は光端子、35は光ケーブル
を示す。

【００２０】前記製造事務所11では、パソコン31のキー
ボード36またはマウス37等の入力手段により、品番情報
データベースの作成（作業標準、サイクルタイム等の登
録、変更等）、順序計画の作成等を行い、また、パソコ
ン31のディスプレー38等を用いて作業進捗状況（生産ロ
ット消化状況）の管理、品質管理（生産ロットに対する
不良情報の取得等）、ライン操業管理（生産実績、ライ
ン故障状況、稼働率の計算等）を行う。

【００２１】前記砂型鋳造ライン12は、ＬＡＮの端末パ
ソコン31を通じて指示された作業標準等に基づきライン
制御用コントローラ43により制御される。また、この砂
型鋳造ライン12の稼働状況（生産実績、ライン故障状況
等）はライン制御用コントローラ43と直結した端末パソ
コン31により集計してＬＡＮへ情報提供し、製造事務所
11および保全事務所15にて管理する。

【００２２】前記ＧＤライン13は、ＬＡＮの端末パソコ
ン31を通じて指示された作業標準（型別注湯量、型温度
管理、可傾速度、空気吸引時間、凝固時間等）等に基づ
きライン制御用コントローラ44により制御される。ま
た、このＧＤライン13の稼働状況（生産実績、ライン故
障状況等）はライン制御用コントローラ44と直結した端
末パソコン31により集計してＬＡＮへ情報提供し、製造
事務所11および保全事務所15にて管理する。

【００２３】前記ＤＣライン14のうち、330 〜2000ｔの
各ＤＣライン51は、ＬＡＮの端末パソコン31a を通じて
指示された作業標準等に基づきライン制御用コントロー
ラ52により制御される。この各ＤＣライン51の稼働状況
（生産実績、故障状況等）はライン制御用コントローラ
52と直結した端末パソコン31a により集計してＬＡＮへ
情報提供する。

【００２４】前記ＤＣライン14のうち、ダイキャストマ
シン制御用の専用マイクロコンピュータ（以下、この専
用コンピュータを専用マイコンという）53を備えた2500
ｔＤＣライン54は、ダイキャストマシン本体への制御条
件の指示やダイキャストマシン本体の状況把握をその専
用マイコン53を通して行い、ダイキャストマシン本体の
周辺機器（製品取出装置等）への指示やＤＣラインの状
況把握はＬＡＮの端末パソコン31b に接続したダイキャ
ストライン制御用コントローラ55により行う。

【００２５】次に、図２は複数種の金型を順番通りに搬
送するＧＤライン13の概略を示し、可傾機61を中心に、
型開閉機62、自動注湯機63、型搬送装置64，65等が配置
されている。

【００２６】金型（上型および下型）は、後述するトラ
バーサによりａ部からｂ部まで搬送され、型開閉機62に
より分離、抜型される。下型のみがトラバーサによりｃ
部まで移動されて中子をセットされ、その間にｂ部で上
型内の製品が取出装置66に落下されて製品冷却コンベヤ
67に搬出される。

【００２７】ｂ部にて型合わせされた金型（上型および
下型）は、型送り機68により可傾機61のｄ部に搬送さ
れ、このｄ部でクランプされた金型内に、自動注湯機63
により保持炉69から汲出された溶湯が金型に付属する湯
舟を通して注湯される。このとき、金型は可傾機61によ
り90°の範囲で正転および逆転されるとともに金型内の
空気を外部へ吸引されながら、金型内へ溶湯を鋳込まれ
る。

【００２８】押湯効果完了後、この金型は、クランプを
解除されて型搬送装置64のｅ部へ搬出され、この型搬送
装置64によりｆ部まで搬送され、さらに型送り機70によ
り型搬送装置65のｇ部へ搬送され、このｇ部にて金型は
冷却設備としての注水手段71、空冷ファン72および散水
ノズル73により冷却された後、ａ部に搬出される。

【００２９】このＧＤライン13の外部に設けられた金型
段取り装置74は、必要に応じて金型を効率良く交換する
ためのもので、準備完了された金型をｈ位置に待機さ
せ、ＧＤライン13内のｅ部から金型をｉ位置に搬出した
後、この金型段取り装置74を移動してｈ位置からｉ位置
に移動した金型をｅ部へ搬入する。

【００３０】次に、図３および図４は分離機を示し、こ
の分離機は、金型（上型81、下型82）を図２におけるａ
部・ｂ部間またはｂ部・ｃ部間で搬送するトラバーサ83
と、上型81を上下動して下型82に対し開閉する前記型開
閉機62とによって構成されている。

【００３１】前記型開閉機62のフレーム84には、上型81
と下型82とが開放されたときにその各金型内の温度を検
出するための放射温度計センサS1，S2，S3，S4が設けら
れている。これら放射温度計センサS1，S2，S3，S4によ
り検出された金型温度情報は、前記注水手段71などの冷
却設備へ冷却時間としてフィードバックされる。

【００３２】前記型開閉機62は、フレーム84の上部に昇
降シリンダ85によりガイドロッド86の案内で昇降動作す
るプラテン87が設けられ、このプラテン87にクランプシ
リンダ88により開閉動作される上型クランプ89が取付け
られている。

【００３３】前記トラバーサ83は、モータにより駆動さ
れる台車91に下型搬入出用のローラ92と、このローラ92
上の下型82を固定するためにクランプシリンダ88により
開閉動作される下型クランプ93とを備えている。

【００３４】この分離機（型開閉機62およびトラバーサ
83）において、図３に示されるように矢印方向から２点
鎖線で示される位置（図２のｂ部）まで型合わせ状態の
上型81および下型82が搬入されると、上型81はプラテン
87にて上型クランプ89により把持され、昇降シリンダ85
により実線に示されるように上昇され、下型82から分離
される。

【００３５】さらに、下型82はトラバーサ83により図３
に実線で示された中子セット位置（図２のｃ部）まで移
動され、この実線位置で下型82内に中子を挿入される。

【００３６】次に、図１を参照しながら、前記自動化さ
れたＧＤライン13について鋳造ライン故障管理方法を説
明する。

【００３７】既に説明したように、ＧＤライン13の個々
の設備は、品番情報データベースの作業標準を取得する
ＬＡＮの端末パソコン31に接続されたライン制御用コン
トローラ44から作動指令を与えられて作動する（図１
Ａ，Ｂ）。

【００３８】ＧＤライン13の個々の設備では、種々の位
置検出箇所に設けられたリミットスイッチ、流体圧アク
チュエータ制御回路に設けられた電磁弁、トラバーサ83
や可傾機61を駆動するモータ等の作動タイミングを電気
的に検出して、ＧＤライン13のパソコン31に取込む
（Ｃ）。

【００３９】このパソコン31は、前記作動指令と作動検
出とを比較して（Ｄ）、作動指令に対する作動検出の時
間的誤差（故障時間とする）およびその回数をカウント
する（Ｅ）。

【００４０】パソコン31は、下記の表１に示すようにＧ
Ｄライン13の個々の設備について、前記故障時間および
その回数を当日分と累計分とに別けて表示するととも
に、それらのデータから鋳造ラインや設備により異なる
基準値に基づき自動的に割出した作動不良程度（警告サ
イン）を表示するＧＤライン故障履歴表を自動的に作成
する（Ｆ）。

【００４１】この故障履歴表は、ＧＤライン13だけでな
くＬＡＮ21を通じて製造事務所11および保全事務所15等
のパソコン31にファイルするとともに、ディスプレー38
にも必要に応じて表示し、工程管理や品質管理に役立て
るようにする（Ｇ）。

【００４２】例えば、この故障履歴表に表示された作動
不良箇所の不良傾向（設備固有の性癖）や故障修理の必
要性等をチェックしながら、個々の設備の故障状況にき
め細かく対処し、故障履歴表に表示された過去の作動不
良傾向や程度から、現在のまたは未来の故障に対処す
る。

【００４３】特に、作動指令に対する作動検出の時間的
誤差およびその回数の累計分から、長期的に蓄積された
作動不良が分かり、時間的誤差およびその回数の当日分
から、短期的に発生した作動不良が分かるので、累計分
と当日分との対比で、例えば、作動不良が設備の経年変
化による自然の劣化か、何らかの設備故障により急激に
発生したものかが分かり、累計分および当日分のいずれ
か一方のみでは分からない作動不良傾向を把握して、現
在のまたは未来の故障に対処する。

【００４４】また、前記作動不良程度が高い場合はパソ
コン、コントローラ等のブザー、ランプ等により警告を
発するなどして、迅速に対処する。

【００４５】表１の故障履歴表には０〜３の警告サイン
が示されているが、必要に応じて例えば０〜５の警告サ
インを使用すると良い。警告サイン０は「異常なし」を
意味し、警告サイン１は「注意を要する」を意味し、警
告サイン２は「確認を要する」を意味し、警告サイン３
は「近日中に修理を要する」を意味し、警告サイン４は
「当日中に修理を要する」を意味し、警告サイン５は
「ラインを止めて直ちに修理を要する」を意味する。

【００４６】これらの警告サインは、作動不良が頻繁に
生じても鋳造ラインを稼働する上で影響の少ない設備で
は数値が低くなるように前記基準値を設定し、故障時間
およびその回数が少なくてもライン稼働に重大な影響を
及ぼす設備では数値が高くなるように前記基準値を設定
する。

【００４７】

【表１】

【００４８】この表１には、図３および図４に示された
分離機（型開閉機62およびトラバーサ83）等の設備に関
する故障履歴が一例として示されている。SWは手動スイ
ッチ、LSはリミットスイッチ、SOL は流体圧アクチュエ
ータ（エアシリンダ等）の流体圧制御回路に使用されて
いる電磁弁のソレノイド、MSは電動モータのスイッチを
示す。

【００４９】なお、以上の実施例では、生産ラインとし
てＧＤライン13について説明したが、本発明はＧＤライ
ン13に限定されるものではなく、前記砂型鋳造ライン1
2、ＤＣライン14等の他の鋳造ラインでも前記故障履歴
表を作成すると良い。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、生産ライ
ンの個々の設備が、電磁弁、モータおよびリミットスイ
ッチの少なくとも１つを有していることを利用して、こ
れらの作動タイミングを電気的に検出してコンピュータ
に入力し、各設備の作動タイミングに基づき故障時間お
よびその回数をコンピュータによりカウントすること
で、生産ラインの個々の設備の故障状況にきめ細かく対
応できる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、累計分と当
日分との故障状況を対比することで、作動不良が設備の
経年変化による自然の劣化であって未来の故障予測が可
能のものか、急激に発生して予測不能の設備故障かが分
かり、累計分および当日分のいずれか一方のみでは分か
らない作動不良傾向を把握できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生産ライン故障管理方法を説明す
る構成図である。

【図２】同上管理方法が実施されるＧＤラインの平面図
である。

【図３】同上ＧＤラインにおける型開閉機を示す正面図
である。

【図４】同上型開閉機の側面図である。

【図５】同上管理方法を実施するための鋳造用ＬＡＮを
示す概略図である。

【図６】同上ＬＡＮの具体的構成例を示すシステム構成
図である。

【符号の説明】

13 生産ラインとしての金型による鋳造ライン（ＧＤ
ライン） 31 コンピュータ（パソコン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産ラインの個々の設備に設けられた電
   磁弁、モータおよびリミットスイッチの少なくとも１つ
   の作動タイミングを電気的に検出してコンピュータに入
   力し、 生産ラインの個々の設備についての作動タイミングに基
   づき故障時間およびその回数をコンピュータによりカウ
   ントすることを特徴する生産ライン故障管理方法。
2. 【請求項２】 生産ラインの個々の設備についての作動
   タイミングに基づき故障時間およびその回数を自動的に
   カウントし、 カウントされた故障時間およびその回数の当日分と累計
   分とを故障履歴に表示するとともに、その当日分と累計
   分との故障状況を対比することを特徴する生産ライン故
   障管理方法。