JP2002268720A

JP2002268720A - 生産システム

Info

Publication number: JP2002268720A
Application number: JP2001064954A
Authority: JP
Inventors: Iwao Matsushima; 巌松島; Norihiro Uchiyama; 徳弘内山; Junichi Tanaka; 淳一田中
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】製造年代が異なり制御形態が異なる生産設備
を複数台組み合わせ用いる生産システムでは、各生産設
備から共通の情報を収集しようとすると大掛かりな改造
が必要であった。【解決手段】予め複数に区分された動作状態に応じて
所定の発光色で信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃを発光させ設備
の動作状態を表示するようにした信号灯付き生産設備７
Ａ、７Ｂ、７Ｃを、前記信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃを点灯
制御する制御信号線を介してホストコンピュータ１にネ
ットワーク接続したことを特徴とする生産システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品の生産設備
を組み合わせた生産システムに関し、特に制御形態や製
造年代が異なる設備を複数組み合せ使用可能とした生産
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品は必要な原材料を製造工程順に
配置された製造設備に順次供給して加工、組立てを行な
うことにより製造される。この製造設備は製造規模の拡
大に伴って各製造工程毎に増設され、各製造工程で並列
的に動作させることにより大量生産を可能にし、複数の
製造工程の製造設備を連接することにより製造時間を短
縮している。このように異なる製造工程の設備を連接す
ると各製造設備の製造能力を調整する必要があるため一
般的に各製造設備をコンピュータ制御して最適動作させ
ている。このコンピュータ制御は製造設備が統一された
ものであればシステム化が容易で、各設備の持つ能力を
最大限に発揮させることが出来る。

【０００３】一方、旧式に属する製造設備でも性能、機
能を改良することにより現在でも用いられる。このよう
な製造設備の中にはリレーシーケンサを用いたもの、旧
式のマイクロコンピュータを用いたものなどが混在する
が、このような製造設備を最新鋭の製造設備に接続する
には制御機構の変更が必要となるなどコストが嵩むた
め、旧式の製造設備は最新鋭の製造設備から分離して稼
動させている。特開平５−１３８５１１号公報（先行技
術）には複数の製造設備を表示装置を介してパーソナル
コンピュータに接続し、各製造設備の稼動時間を含む稼
動情報と、製品の生産数を含む生産情報と、設備停止時
間を含むアラーム／停止情報を作業者が希望する任意の
表示形式で表示装置に表示させる生産管理装置が開示さ
れている。この表示装置はパラレルとシリアルの入出力
インターフェースと、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）と
液晶ディスプレイを具え、この表示装置のパラレルイン
ターフェースに各製造設備を接続し、シリアルインター
フェースに外部のパーソナルコンピュータを接続して各
製造設備の情報をパーソナルコンピュータに送り、パー
ソナルコンピュータからの指示を各製造設備に送るよう
にしている。パーソナルコンピュータは各製造設備から
送られた情報をメモリに蓄積し、メモリから取出した情
報を分析して画像表示する。各製造設備の分析データを
各製造設備に付設された表示装置に送り出すことにより
製造設備の状態を把握できる。上記先行技術では各表示
装置の出力情報をライン端末で日、週、月などで集計す
ることにより作業者にとって有益な生産実績管理情報、
品質管理情報及びメンテナンス管理情報を迅速かつ適確
に得ることができる。

【０００４】しかしながら上記先行技術に開示された生
産管理装置は製造設備と表示装置とをパラレル接続する
必要があり、リレーシーケンス制御される旧式の製造設
備には対応できない。またマイクロコンピュータを用い
た製造設備でも外部とのインターフェースを持たないも
のはインターフェースを設置しさらに通信用のソフトウ
エアを組み込む必要があるため改造にコストがかかると
いう問題があった。

【０００５】そのためこれらの旧式の製造設備は最新鋭
の製造設備とは別に稼動させなければならないが、各製
造設備の稼動状態は作業者の作業報告書などの情報を寄
せ集めて分析する必要があり、即時性がない上、作業工
数がかかるという問題があった。

【０００６】このような問題を解決するものとして本出
願人は特願２０００−４００８３４号にて設備の稼動状
況を異なる発光色で示す信号灯を制御する制御信号を利
用し、設備の稼動状況を表示する表示部を備えた生産シ
ステムについて提案している。

【０００７】上記提案による生産システムは、異なる発
光色で稼動状況を示す信号灯を備えた装置であれば製造
年代が異なり制御形態が異なるものでも適用できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、信号灯の発光色
は限られているため連続点灯と点滅点灯とを組み合わせ
たとしても信号灯の制御信号から得られる情報は限られ
ている。また同一の設備であれば信号灯の制御信号が同
一であれば同一の稼動状況を表示することが出来るが、
異なる設備の間では信号灯の制御信号が同一であっても
稼動状況が完全に一致しているとはいえず、特に故障や
不具合が発生した場合にその原因も設備毎に異なり、各
設備固有の対応を取ることが困難であった。

【０００９】そのため個々の設備から得られた情報を互
いに比較しシステム全体の問題点を把握するために各設
備から得られた情報をデータベース化しても、制御形態
や製造年代が異なる設備固有の問題までデータベース化
することができず、システム全体の問題点を把握するこ
とは困難であった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、予め複数に区分された
動作状態に応じて所定の発光色で信号灯を発光させ設備
の動作状態を表示するようにした信号灯付き設備を、前
記信号灯を点灯制御する制御信号線を介してホストコン
ピュータにネットワーク接続したことを特徴とする生産
システムを提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による生産システムは、信
号灯付き設備を前記信号灯を点灯制御する制御信号線を
介してホストコンピュータにネットワーク接続したこと
を特徴とするが、信号灯付き設備側とホストコンピュー
タ側をそれぞれ別個にネットワーク接続し、各ネットワ
ークに親局ターミナルと子局ターミナルとを接続し、各
ターミナル間で各ネットワークを接続することができ
る。この場合、親子の各ターミナル間を無線回線により
接続することができる。

【００１２】また本発明による生産システムでは信号灯
付き設備の出力情報に付加される付加情報を出力する付
加情報出力装置をネットワーク回線に接続することがで
きる。これにより各設備固有の情報を信号灯制御信号の
付加情報として入力することができる。この付加情報出
力装置としてバーコードリーダやハンディターミナルを
用いることができる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１から説明する。
図において、１はネットワーク回線用端子１ａを備えた
ホストコンピュータ、２は前記端子１ａに接続されたネ
ットワーク回線で、中間に分岐端子２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、
２Ｄ、２Ｅを複数配置している。３は一つの分岐端子２
Ａに信号線４Ａを介して接続されたデータベースサー
バ、５は他の分岐端子２Ｂに信号線４Ｂを介して接続さ
れたクライアントコンピュータで、ホストコンピュータ
１乃至クライアントコンピュータ５によって一般的なロ
ーカル・エリア・ネットワーク６を構成している。７
Ａ、７Ｂ、７Ｃは所定の作業を行なう生産設備で、図示
省略するが機構部とこの機構部の動作を制御する電気制
御部とを備え、電気制御部はさらに機構部の動作状態に
応じた状態信号を出力する。この動作状態は予め複数に
区分され、動作区分に応じて所定の発光色で信号灯８
Ａ、８Ｂ、８Ｃを発光させ外部から設備の動作状態が分
かるようにしている。生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃの電気
制御部の形式が異なるものであっても、動作状態に応じ
て異なる発光色で発光する信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃを備
えた生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃは一般的である。また生
産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃには操作卓９Ａ、９Ｂ、９Ｃが
付設され、この操作卓９Ａ、９Ｂ、９Ｃ上の図示省略す
る制御ボタン、キーボートなどの入力装置や表示器など
が電気制御部と内部接続され、さらには信号灯８Ａ、８
Ｂ、８Ｃを点灯制御するための信号を含む信号をネット
ワーク回線２の信号形式に適合するようにディジタル化
するインターフェース（図示せず）を備えており、この
インターフェースはそれぞれ信号端子１０Ａ、１０Ｂ、
１０Ｃに接続され、各信号端子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ
はそれぞれ信号線４Ｃ、４Ｄ、４Ｅを介して分岐端子２
Ｃ、２Ｄ、２Ｅに接続されている。この生産システムは
一般的な生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃを一般的なローカル
・エリア・ネットワーク６に接続したものであるが、各
生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃは簡単なインターフェースを
付加するだけで電気制御部の形式がリレーシーケンサを
用いたものや初期のマイクロコンピュータを用いたも
の、最新鋭のマイクロコンピュータを用いたものなどを
混在させることができ、ネットワーク回線２に接続され
る信号が信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃを点灯制御するための
信号である点で従来の生産システムとは相異する。

【００１４】生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃにはそれぞれ設
備コード、号機番号が付与されている。また、各設備の
動作状態（イベント）として初期状態、計画休止状態
（保全、待機、間接、計画停止、技術管理）、停止状態
（ワーク供給・回収待ち、段取り・調整、プロセス・製
品チェック、故障／修理待ち、故障／修理中）、稼動状
態（ロット処理中、再選別、二次選別、条件出し）など
の区分がなされ、この動作状態に応じて信号灯８Ａ、８
Ｂ、８Ｃの点灯制御がなされる。各生産設備７Ａ、７
Ｂ、７Ｃは電源がオフ状態では不動状態で信号灯８Ａ、
８Ｂ、８Ｃは不灯状態である。そして、各生産設備７
Ａ、７Ｂ、７Ｃの電源をオンにして動作状態にすると、
各設備７の電気制御部は初期化され稼動可能な状態であ
ると各設備は所定の作業を開始する。図２は各生産設備
７の動作状態と信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃの表示状態を示
す。信号灯８Ａは緑色発光、信号灯８Ｂは黄色発光、信
号灯８Ｃは赤色発光とする。先ず電源を投入する時刻ｔ
０以前は各信号灯８Ａ、８Ｂ、８Ｃはいずれも不灯で、
電源が投入された時刻ｔ０以降、各生産設備が正常で稼
動可能な状態であると、信号灯８Ａが点灯し、他の信号
灯８Ｂ、８Ｃは不灯状態である。そして時刻ｔ１で故障
が発生すると、緑色の信号灯８Ａが不灯となり代わりに
赤色の信号灯８Ｃが点灯する。この信号灯８Ｃをみて作
業者は設備の修理に取りかかり、時刻ｔ２に復旧する
と、信号灯８Ｃが不灯となり代わりに緑色の信号灯８Ａ
が点灯する。そして時刻ｔ３に設備上のワークがなくな
ると電気制御部はワーク要求のため信号灯８Ａを不灯に
して代わりに黄色発光の信号灯８Ｂを点灯させる。そし
て時刻ｔ４にワークの交換作業が完了すると信号灯８Ｂ
が不灯となり再度信号灯８Ａが点灯し、ロット単位での
作業が完了する時刻ｔ５で電源をオフにして各設備を不
動状態にする。このように各設備７はその動作状態に応
じて各信号灯８が点灯制御されるが、各設備の細分化さ
れた動作状態を各設備の操作卓９から入力する。各設備
７からホストコンピュータ１に伝達される信号は例えば
図３（ａ）にしめすように、通信プロトコールＴＣＰ／
ＩＰヘッダに４バイトのメッセージヘッダ、設備コード
（２バイト）、号機番号（３バイト）、イベントコード
（２バイト）、ステータス（４バイト）、パラメータ
（８バイト）、タイムスタンプを接続したメッセージ形
式で、設備コード、号機番号は各設備固有で自動的に付
与され、イベントコードや時刻情報も自動的に付与され
る。時刻ｔ０で電源を投入し設備が稼動状態となると設
備が稼動開始したことを各設備７は自動的にホストコン
ピュータ１に伝達し、ホストコンピュータ１はデータベ
ースサーバ３に記録する。そして作業者は操作卓９から
ロット処理開始であることを入力し送信すると設備コー
ド、号機番号、イベントコードやステータス情報、時刻
情報がホストコンピュータ１に送られ、この情報がさら
にデータベースサーバ３に記録される。同様に時刻ｔ１
では故障発生情報が各設備７からホストコンピュータ１
を経由してデータベースサーバ３に記録される。作業者
が操作卓９から修理開始のステータス情報を入力し、修
理作業に取りかかり、修理が完了すると操作卓９から故
障解除のステータス情報を入力する。各ステータス情報
はイベント情報、時刻情報などとともにデータベースサ
ーバ３に順次記録され、故障解除のステータス情報によ
り時刻ｔ２に設備７は再起動する。そして設備７がワー
クなしを検出すると自動的に設備停止のイベント情報が
送信され時刻ｔ３に設備７を停止させる。作業者がワー
クの供給開始ステータス情報を入力して、供給作業を行
ない、供給が完了して供給完了ステータスを操作卓９か
ら入力すると、時刻ｔ４に設備は自動的に動作を再開す
ると同時にイベント情報、ステータス情報を送信する。
そしてロット作業が完了する時刻ｔ５に設備は自動的に
設備停止イベント情報を送信し停止する。

【００１５】このようにして、各生産設備７の動作状態
を示すイベント情報とその内容を示すステータス情報が
時刻情報とともにデータベースサーバ３に記録される
が、このデータベース情報はクライアントコンピュータ
５によって加工され、種々の分析が可能である。即ち、
設備操業時間は実稼動時間（負荷時間）と計画休止時間
の和で表される。そのうち、負荷時間は稼動時間と停止
時間の和で表され、さらに停止時間は故障修理待ち時
間、故障修理中、段取り調整時間、プロセス・商品チェ
ック時間、ワーク交換待ち時間の和で表される。また計
画休止時間は待機時間、保全時間、間接時間、計画停止
時間、技術管理時間などの和で表される。これらの時間
の組み合わせにより、負荷率（＝負荷時間／設備操業時
間）、時間稼動率（＝稼動率／負荷時間）、故障率（＝
故障時間／負荷時間）、段取り調整率（＝段取り調整時
間／負荷時間）などの指標が設定されるが、データベー
ス化された情報のイベント情報と時刻情報から各イベン
ト毎の時間が算出され、上記指標の表示が可能である。
また時間情報だけでなくステータス情報、パラメータ情
報として作業数や良品数（不良数）などの数量情報も蓄
積できるため良品率（不良率）を表示でき、さらには作
業当日にロットが終了した作業数の合計を作業数とし、
就業時間内に完了したロットの作業数の合計を出来高と
したとき、正味稼動時間（＝理論インデックス×出来
高）、性能稼動率（＝正味稼動率／稼動時間）などの指
標が決定され、設備総合効率（＝時間稼動率×性能稼動
率×良品率）、実働率（＝設備総合効率×負荷率）など
の指標が表示でき、これらの指標は時間の経過と共に変
化するグラフとして表示することができる。

【００１６】このように本発明による生産設備システム
は最新鋭の生産設備でなくとも信号灯８を備えた生産設
備であれば簡単なインタへフェースを付設するだけで種
々の指標を工程毎、設備毎に表示し、稼動状況や総合効
率、実働率、作業数出来高等の指標の推移情報から設備
や製品の異常を監視したり、稼動履歴や稼動実績、ロッ
トの履歴から生産設備システムの能力を把握したり、停
止要因や故障要因を表示することにより生産設備の問題
点を分析することができる。

【００１７】図３は本発明の他の実施例を示す。図にお
いて図１と同一物には同一符号を付して重複する説明を
省略する。図中、２Ｆはネットワーク回線に挿入された
分岐端子、１１Ａは無線でデータを送受信する親局端
末、１１Ｂはネットワーク回線からデータを収集し無線
でデータを送受信する子局端末を示す。このシステムは
図１における生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃに接続された信
号線４Ｃ、４Ｄ、４Ｅをネットワーク回線２から切り離
し、このネットワーク回線２に挿入した分岐端子２Ｆと
親局端末１１Ａとを信号線４Ｆを介して接続し、信号線
４Ｃ、４Ｄ、４Ｅを新たなネットワーク回線２’の分岐
端子２Ｃ、２Ｄ、２Ｅに接続するとともに、この回線
２’の一端を子局端末１１Ｂに接続した点が図１システ
ムと相異する。

【００１８】このシステムは無線により交信する親子の
端末１１Ａ、１１Ｂによってネットワーク２、２’が接
続されるため実質的に図１装置と同じ動作をさせること
ができる。そのため図１装置と同様の効果を奏すること
でできる他、端末１１Ａ、１１Ｂが交信できるエリア内
でホストコンピュータ１側と生産設備７Ａ、７Ｂ、７Ｃ
とを離隔させることができる。これにより生産設備７に
対してホストコンピュータ１などの配置位置の制約をな
くすことができる。

【００１９】図４は本発明の他の実施例を示す。図にお
いて図３と同一物には同一符号を付して重複する説明を
省略する。図中、１２はバーコードを読み取るバーコー
ドリーダで、操作卓９の入力装置の一部を構成してい
る。また生産設備７にはその主要なステータス情報、パ
ラメータ情報をバーコード表示したシート（図示せず）
が備えつけられている。この生産設備７から出力される
データは通信プロトコールＴＣＰ／ＩＰヘッダに４バイ
トのメッセージヘッダ、設備コード（２バイト）、号機
番号（３バイト）、イベントコード（２バイト）、ステ
ータス（４バイト）、パラメータ（８バイトの整数
倍）、タイムスタンプを接続したメッセージ形式で、パ
ラメータ情報のデータ長を十分な長さに設定することに
より、複雑な情報や詳細な情報をデータベース化するこ
とができる。

【００２０】この実施例では図３システムと同様の効果
を奏することが出来るほか、生産設備の主要なステータ
ス情報を短時間で取り込むことができ、またその情報に
操作卓９からの情報を付加することができるため、複雑
な情報や詳細な情報をデータベース化することができ
る。そのため蓄積したデータベースから生産設備７をよ
り詳細に分析することができる。

【００２１】図５は本発明の他の実施例を示す。図にお
いて図３と同一物には同一符号を付して重複する説明を
省略する。図中、１３は入力用のキーボードと表示器を
備え、有線または無線でデータを送受信するハンディタ
ーミナルを示す。また各生産設備７にはこのハンディタ
ーミナル１３と交信可能な送受信器が組み込まれてい
る。このハンディターミナル１３のデータは通信プロト
コールＴＣＰ／ＩＰヘッダに４バイトのメッセージヘッ
ダ、設備コード（２バイト）、号機番号（３バイト）、
イベントコード（２バイト）、ステータス（４バイ
ト）、パラメータ（８バイトの整数倍）、タイムスタン
プを接続したメッセージ形式で、設備コード、号機番
号、イベントコード、時刻情報は各生産設備７から取り
込みあるいは設備固有のデータを入力して設定し、ステ
ータス情報やパラメータを入力する。この実施例では図
３システムと同様の効果を奏することが出来るほか、生
産設備７の動作状態を取り込みその表示器上に表示させ
ることができるため、生産設備７から離れた位置で、任
意時刻の生産設備７の動作状態を知ることができる。ま
たパラメータ情報のデータ長を十分な長さに設定するこ
とにより、複雑な情報や詳細な情報をデータベース化で
き、蓄積したデータから生産設備７をより詳細に分析す
ることができる。また操作卓９はコード化されたデータ
など単純な情報の入力装置として用い、ハンディターミ
ナル１３を漢字や特殊文字などを含む複雑な情報の入力
装置として用いることが出来るから旧式の装置でも大掛
かりな改造を行なうことなく利用することができる。上
記ハンディターミナル１３はネットワーク回線２’を通
してデータを送受信するようにしたが直接親局端末１１
Ａとの間で交信させることもできる。

【００２２】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えばバーコードリーダを一体化したハ
ンディターミナルを用いることができる。これにより主
要なステータス情報はバーコードリーダで取り込み、複
雑な付加情報はハンディターミナルで入力することがで
きる．

【００２３】また、本発明は製造年代が異なり制御形態
が異なる生産設備でも設備の動作状態を異なる発光色で
表示する信号灯を備えた生産設備であれば各生産設備の
動作状態とともにその内容をデータベース化することが
できるものであるが、最新鋭の生産設備にも適用できる
ことはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば製造年代や
制御手段が異なる生産設備でもその動作状態やステータ
ス情報をデータベース化でき、データベース化した情報
を分析することにより生産設備を効率良く稼動させるこ
とのできる生産システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す生産システムのブロッ
ク図

【図２】生産設備の動作状態を示すタイミング図

【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図

【図４】本発明の他の実施例を示すブロック図

【図５】本発明の他の実施例を示すブロック図

【符号の説明】

１ホストコンピュータ２データベースサーバ２ネットワーク回線２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ分岐端子３データベースサーバ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ信号線５クライアントコンピュータ６ローカル・エリア・ネットワーク７Ａ、７Ｂ、７Ｃ生産設備８Ａ、８Ｂ、８Ｃ信号灯９Ａ、９Ｂ、９Ｃ操作卓１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ信号端子

フロントページの続きＦターム(参考） 3C100 AA38 BB33 CC02 DD05 5H223 AA05 CC03 CC08 CC09 DD03 DD05 DD07 DD09 EE06 EE08 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め複数に区分された動作状態に応じて所
定の発光色で信号灯を発光させ設備の動作状態を表示す
るようにした信号灯付き生産設備を、前記信号灯を点灯
制御する制御信号線を介してホストコンピュータにネッ
トワーク接続したことを特徴とする生産システム。
【請求項２】ホストコンピュータ、サーバコンピュー
タ、親局ターミナルをそれぞれ接続する第１のネットワ
ーク回線と、信号灯付き設備と子局ターミナルとが接続
された第２のネットワーク回線とを、親局ターミナルと
子局ターミナルとの間で接続したことを特徴とする請求
項１に記載の生産システム。
【請求項３】親子の各ターミナル間を無線回線により接
続したことを特徴する請求項２に記載の生産システム。
【請求項４】信号灯付き設備の出力情報に付加される付
加情報を出力する付加情報出力装置をネットワーク回線
に接続したことを特徴とする請求項１に記載の生産シス
テム。
【請求項５】付加情報出力装置がバーコードリーダであ
ることを特徴とする請求項４に記載の生産システム。
【請求項６】付加情報出力装置がハンディターミナルで
あることを特徴とする請求項４に記載の生産システム。