JP2003241820A - 生産ラインマップ作成システム、生産ラインマップ作成方法および生産ラインマップ作成プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大規模生産ライン全体にわたる生産ラインマ
ップの作成を可能にすることである。 【解決手段】 生産計画データを取得し（Ｓ１）、生産
ラインの要求タクトタイムを算出する（Ｓ３）。次に工
程ブロックを選択し（Ｓ５）、その工程ブロックリード
タイムを取得し（Ｓ７）、要求タクトタイムまたは工程
ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩留ま
りと可動率で補正する（Ｓ９）。補正後の要求タクトタ
イムで工程ブロックリードタイムを除してステーション
数を算出し（Ｓ１１）、ステーションを単位ユニットと
して、工程ブロック内の作業を作業手順に従って配列し
工程ブロックマップを作成する（Ｓ１３）。各工程ブロ
ックマップを工程順に配列して生産ラインマップを作成
し（Ｓ１５）、作成基準との間の整合が照合される（Ｓ
１９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産ラインマップ
作成システム、生産ラインマップ作成方法および生産ラ
インマップ作成プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】生産工程を製品が流れるときに、その生
産工程に製品が投入され、付加価値をつけられてその生
産工程を終了するまでの所要時間を求め、ラインの必要
長さを求めることは、作業順序分析、作業分析等に基づ
いて行うことができる。上記の製品投入から工程終了ま
での所要時間は、その生産工程のリードタイムと一般的
に呼ばれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、生産工程の所
要時間やライン長を求めることは、その生産工程を構成
する装置の稼働率、作業者の習熟度、工程の作業内容、
素材および作業等による歩留まりの内容等、その生産工
程固有の諸因子を正確に把握することが必要である。し
たがって、生産工程の所要時間やライン長を求めること
は、固有の知識、ノウハウを要し、手作業で算出する部
分が多いため多大の労力と時間を要し、ごく限られた一
部の生産工程で上述の諸因子を固定し単純化して用いら
れていたに過ぎなかった。

【０００４】一方で、例えば車両の生産ラインのように
大規模な生産ラインにおいては、素材から生産工程を経
て最終的な顧客に製品が引き渡されるまでのいわゆるサ
プライチェーン全体について、投入から引渡しまでどれ
くらいの時間がかかるのか、また、ラインとしてどの程
度の長さになるのかを知りたい。そこで、素材投入から
引渡しまでの生産ライン全体の時間マップ、レイアウト
長さマップである、生産ラインマップの作成が要求され
る。

【０００５】図１に、車両の生産につき、「素材」から
「お客様」までのサプライチェーン全体の模式図を示
す。このように、車両の生産全体について「素材」から
「お客様」に至る過程をひとつの模式図で示すときで
も、ボデー工程、塗装工程、組立工程等の複数の工程が
あり、これらの工程をさらに詳しく見ると下位の工程に
分かれ、その下位の工程をさらに詳しく見るとさらに下
位の工程に細分される。図２は、このような階層構造の
一例として、組立工程をさらに詳しく見た図である。こ
の図に示すように、組立工程はトリム、シャシー、ファ
イナルの工程に分かれ、トリム工程はさらにドア外し
（トリム１）、天井（トリム２）、インパネ（トリム
３）の工程ブロックに区分でき、ドア外し（トリム１）
は、複数のステーションからなる。このように、大規模
生産ラインにおいては、生産工程が何層もの階層構造に
わかれ、それぞれが有機的に組み合わされ、接続されて
いる。したがって、生産ライン全体の生産ラインマップ
を作成するには、各階層毎のマップ、たとえば複数のス
テーションからなる各工程ブロックのマップを作成する
必要がある。

【０００６】従来技術の生産工程の所要時間やライン長
を求めることは、せいぜい数ステーションの単位の、ご
く短い所要時間、ライン長の工程レベルで断片的に手作
業で行われていたに過ぎない。したがって、従来技術を
用いて、工程ブロック単位の所要時間やライン長を求め
て工程ブロックマップを作成し、それをもとに生産ライ
ン全体の所要時間やライン長を得ることができる生産ラ
インマップを作成するには、以下に述べる諸問題があっ
た。

【０００７】まず、従来技術で行われている短い工程レ
ベルの所要時間、ライン長を求める方法をそのまま用い
て、大規模生産ライン全体にわたる所要時間、ライン長
を得ることができる生産ラインマップを作成すること
は、多大の労力と時間を要し、事実上不可能に近い。ま
た、大規模生産ライン全体の所要時間やライン長を改善
しようとするとき、従来技術では、個々の工程ブロック
ごとに最適な所要時間やライン長の改善が図られる事が
多く、大規模生産ライン全体での最適化検討が困難であ
る。さらに、個々の工程ブロックごとに最適な所要時間
やライン長の改善を行っても、各工程ブロックを接続す
る接続ポイントで、製品を供給するタイミングや、供給
スピード、タクトタイム等の不整合が起こりやすく、そ
の調整が必要になる。このように、従来技術では、大規
模生産ライン全体にわたる生産ラインマップ作成が困難
で、生産ライン全体として整合の取れた最適な所要時間
やライン長の改善を行うことができなかった。

【０００８】また、実際の生産ラインでは、毎日の製品
の生産数量や、生産する製品の品種、例えば車種の比率
が生産計画に従って変化する。また、製品の歩留まり
や、生産ラインの可動率、生産ラインの保全点検をする
周期である保全周期時間が工程ブロック毎に異なり、さ
らに流す製品の品種ごとに異なる。また、これら歩留ま
り可動率、保全周期時間の実際の値は、短期的にも長期
的にも変動する。それに伴い、製品一台が各ステーショ
ンを通過する時間であるタクトタイムを補正して生産量
を維持する必要がある。しかし、タクトタイムを含む所
要時間算出のための諸因子を固定的なものとしていた従
来技術では、これらの変化に柔軟に対応できず、生産計
画の変化に対応した所要時間やライン長の改善が図れな
かった。

【０００９】また、大規模生産ラインにおいては、製品
に加工や組付けを行う実作業ステーションのほかにさま
ざまなステーションが配置される。例えば、各工程ブロ
ックの接続ポイント前後に、生産指示内容変更に対応す
るため、通常は実作業を行わず製品をパスするのみのパ
スステーションを余裕として持ち、また、次工程との供
給スピードの違い、および突発ライン停止等を吸収する
ためのバッファステーションが配置される。さらに、各
工程ブロック間を搬送する目的の搬送ステーション、製
品をコンベヤ等に搭載して搬送するためのキャリアをコ
ンベヤラインの最後の場所から最初の場所に返送する返
送ステーション等が大規模生産ラインに設けられる。大
規模生産ライン全体の所要時間やライン長は、これらさ
まざまな性格のステーションの所要時間やライン長につ
いても整合が必要であるが、従来技術では、実作業ステ
ーションを中心にその所要時間やライン長を求めていた
ので、これらさまざまなステーションを含む生産ライン
全体の所要時間やライン長について整合を図ることがで
きなかった。

【００１０】さらに、上述の生産指示、可動率、歩留ま
りの変化に対応して、各工程ブロックが、その工程ブロ
ック内でタクトタイム等の変更を行うとき、あるいは、
新しく工程ブロックの所要時間を算出しそれに基づいて
工程ブロック内のステーション数等の設定を行うときに
も問題がある。すなわち、従来技術では、算出された所
要時間、ライン長に基づいて工程ブロックの設計を行う
とき、生産ライン全体としての整合の照合を行う手段を
有していない。したがって、次の工程ブロックとの間で
不整合が起こることを事前に確認することが困難で、問
題発生に至り初めて不整合が明らかになることが多かっ
た。

【００１１】本発明の目的は、かかる従来技術の課題を
解決し、大規模生産ライン全体にわたって所要時間およ
びライン長を得ることができる生産ラインマップの作成
システムを提供することである。また、生産計画の変
化、歩留まりと可動率の変動に柔軟に対応できる生産ラ
インマップの作成を可能にすることである。また、実作
業ステーション以外のステーションを含めた生産ライン
マップの作成を可能にすることである。さらに作成する
生産ラインマップにつき、生産ライン全体との整合性の
照合を可能にすることである。以下に述べる課題の解決
手段は、上記目的の少なくとも一つを達成するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる生産ラインマップ作成システムは、
所定の工程ブロックリードタイムを持つ複数の工程ブロ
ックを含む生産ラインの生産ラインマップを作成する生
産ラインマップ作成システムであって、製品の要求生産
数量で生産ラインの可動時間を除して、生産ラインの要
求タクトタイムを算出する要求タクトタイム算出手段
と、各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイムまたは
工程ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩
留まりと可動率で補正する補正手段と、各工程ブロック
毎に、前記補正手段により得られた要求タクトタイムで
前記補正手段により得られた工程ブロックリードタイム
を除し、その値を各工程ブロックのステーション数とし
て算出するステーション数算出手段と、ステーションを
単位ユニットとして、各工程ブロック内の作業を作業手
順に従って配列する工程ブロックマップ作成手段と、各
工程ブロックマップを工程順に配列する生産ラインマッ
プ作成手段と、を備えることを特徴とする。

【００１３】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、前記ステーションを時間で表示す
ることが好ましい。

【００１４】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、前記ステーションをライン長さで
表示することが好ましい。

【００１５】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、前記ステーションは、実作業ステ
ーション、パスステーション、バッファステーション、
搬送ステーション、返送ステーションの少なくともいず
れか一つを含むことが好ましい。

【００１６】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、さらに、生産ラインマップの作成
基準を保持する作成基準保持手段と、作成された生産ラ
インマップと前記作成基準とを照合する照合手段と、を
備え、作成された生産ラインマップが前記作成基準を満
たしていないときはアラームを出力することが好まし
い。

【００１７】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成方法は、所定の工程ブロックリードタイムを持つ複数
の工程ブロックを含む生産ラインの生産ラインマップを
作成する生産ラインマップ作成方法であって、製品の要
求生産数量で生産ラインの可動時間を除して、生産ライ
ンの要求タクトタイムを算出する要求タクトタイム算出
工程と、各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイムま
たは工程ブロックリードタイムの少なくともいずれか
を、歩留まりと可動率で補正する補正工程と、各工程ブ
ロック毎に、前記補正工程により得られた要求タクトタ
イムで前記補正工程により得られた工程ブロックリード
タイムを除し、その値を各工程ブロックのステーション
数として算出するステーション数算出工程と、ステーシ
ョンを単位ユニットとして、各工程ブロック内の作業を
作業手順に従って配列する工程ブロックマップ作成工程
と、各工程ブロックマップを工程順に配列する生産ライ
ンマップ作成工程と、を備えることを特徴とする。

【００１８】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成方法において、さらに、前記作成された生産ラインマ
ップと生産ラインマップの作成基準とを照合する照合工
程と、を備え、作成された生産ラインマップが前記作成
基準を満たしていないときはアラームを出力することが
好ましい。

【００１９】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成プログラムは、所定の工程ブロックリードタイムを持
つ複数の工程ブロックを含む生産ラインの生産ラインマ
ップを作成する生産ラインマップ作成プログラムであっ
て、コンピュータに、製品の要求生産数量で生産ライン
の可動時間を除して、生産ラインの要求タクトタイムを
算出する要求タクトタイム算出処理手順と、各工程ブロ
ック毎に、前記要求タクトタイムまたは工程ブロックリ
ードタイムの少なくともいずれかを、歩留まりと可動率
で補正する補正処理手順と、各工程ブロック毎に、前記
補正処理手順により得られた要求タクトタイムで前記補
正処理手順により得られた工程ブロックリードタイムを
除し、その値を各工程ブロックのステーション数として
算出するステーション数算出処理手順と、ステーション
を単位ユニットとして、各工程ブロック内の作業を作業
手順に従って配列する工程ブロックマップ作成処理手順
と、各工程ブロックマップを工程順に配列する生産ライ
ンマップ作成処理手順と、を実行させることを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成プログラムにおいて、さらに、前記作成された生産ラ
インマップと生産ラインマップの作成基準とを照合する
照合処理手順と、を実行させ、作成された生産ラインマ
ップが前記作成基準を満たしていないときはアラームを
出力処理することが好ましい。

【００２１】本発明にかかる生産ラインマップ作成シス
テムは、まず、製品の要求生産数量で生産ラインの可動
時間を除して、生産ラインの要求タクトタイムを算出す
る。つぎに、各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイ
ムまたは工程ブロックリードタイムの少なくともいずれ
かを、歩留まりと可動率で補正し、この補正手段により
得られた要求タクトタイムで工程ブロックリードタイム
を除し、その値を各工程ブロックのステーション数とし
て算出する。そして、ステーションを単位ユニットとし
て、各工程ブロック内の作業を作業手順に従って配列し
て工程ブロックマップを得、各工程ブロックマップを工
程順に配列して生産ライン全体の生産ラインマップを得
ることができる。したがって、大規模生産ライン全体に
わたって所要時間およびライン長を得ることができる生
産ラインマップの作成システムを提供できる。また、生
産計画の変化、歩留まりと可動率の変動に柔軟に対応で
きる生産ラインマップの作成を可能にする。

【００２２】また、本発明に係る生産ラインマップ作成
システムにおいて、前記ステーションを時間で表示す
る。このことで、生産ラインマップが時間軸に沿って表
示されるので、大規模生産ライン全体の所要時間である
生産ラインリードタイムを得ることができる生産ライン
マップを作成できる。また、本発明に係る生産ラインマ
ップ作成システムにおいて、前記ステーションをライン
長さで表示する。したがって、生産ラインマップが距離
軸に沿って表示されるので、大規模生産ライン全体のラ
イン長を得ることができる生産ラインマップを作成でき
る。

【００２３】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、前記ステーションは、作業ステー
ション、パスステーション、バッファステーション、搬
送ステーション、返送ステーションの少なくともいずれ
か一つを含む。したがって、加工、組付け等の実作業ス
テーション以外のステーションを含めた生産ラインマッ
プを作成できる。

【００２４】また、本発明にかかる生産ラインマップ作
成システムにおいて、さらに、生産ラインマップの作成
基準を保持して、作成された生産ラインマップと、前記
作成基準とを照合し、作成された生産ラインマップが前
記作成基準を満たしていないときはアラームを出力す
る。したがって、生産ライン全体の整合性を満たす作成
基準により、作成する生産ラインマップにつき、生産ラ
イン全体との整合性の照合が可能になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用い、本発明にかか
る実施の形態につき詳細に説明する。なお、例示として
車両の大規模生産ラインについての生産ラインマップを
用いるが、車両以外の製品についても適用できる。

【００２６】最初に、本発明により得られる、大規模生
産ライン全体の生産ラインマップの例を図３の概念図で
説明する。図３は、車両の大規模生産ラインについての
生産ラインマップの一部を示すもので、図中の黒丸、白
丸、白三角、黒三角、白四角は、それぞれステーション
を表し、複数のステーションからなる第一の工程ブロッ
ク１１、第二の工程ブロック１３、第三の工程ブロック
１５、第四の工程ブロック１７、第五の工程ブロック１
９、返送工程ブロック２１等が相互に接続された集合と
して、大規模生産ラインの一部を構成する。これらの工
程ブロックが、時間軸に沿って配列されている。

【００２７】図３中の黒丸、白丸、白三角、黒三角、白
四角は、各種のステーションを表すが、ここでステーシ
ョンとは、各工程ブロック内の作業を作業手順に従って
配列するときの単位ユニットであって、各工程ブロック
のステーション数は、後に詳述するように、要求タクト
タイムで工程ブロックリードタイムを除して得ることが
できる。ここで作業とは、製品に対する加工、組付けの
みならず、製品を単にパスさせること、待機させるこ
と、搬送することおよび製品のキャリアを返送すること
等、生産ラインが必要とする一切の作業を含む。

【００２８】各工程ブロックが時間軸に沿って配列され
る生産ラインマップである図３において、それぞれのス
テーションは時間で表示される。黒丸は、製品に加工や
組付けを行う実作業ステーションを表し、例えば機械加
工作業を行うステーションとは、個々の加工（所要時
間）であり、所定の機械加工設備が配置される。また、
組付作業を行うステーションとは、車両一台についての
所定の組付（所要時間）をいい、車両一台に必要な作業
ゾーンが仕切り線等で表示され、作業者が組付作業を行
ったり、ネジ締め機、注油機等必要な設備が配置され
る。白丸は、通常は実作業を行わず製品を単にパスさせ
るためのパスステーションで、各工程ブロックの接続ポ
イント前後に、次の工程への一時待機、または、前工程
からの引き取りのために余裕分として設けられる。ま
た、白三角は、次工程との供給スピードの違い、および
突発ライン停止等を吸収するため、製品を待機させるた
めのバッファステーションを示し、黒三角は、各工程ブ
ロックの間を接続して、製品を搬送する目的の搬送ステ
ーションを示す。白四角は、製品をコンベヤ等に搭載す
るためのキャリアを、コンベヤラインの最後の場所から
最初の場所に返送する返送ステーションを表す。

【００２９】図３に示される生産ラインマップがあらわ
す工程ブロック間の関係を簡単に説明する。この図で
は、第一の工程ブロック１１における最後のステーショ
ンにおいて、第二の工程ブロック１３における先頭のス
テーションと、第三の工程ブロック１５における先頭の
ステーションとに分岐接続する。また、第二の工程ブロ
ック１３における最後のステーションにおいて、第四の
工程ブロック１７が合流し、後続の第五の工程ブロック
１９と接続する。そして、第三の工程ブロック１５にお
ける最後のステーションと、第五の工程ブロック１９に
おける最後のステーションとが再び合流接続される。さ
らに第三の工程ブロック１５における最後のステーショ
ンと、先頭のステーションの間に返送工程ブロック２１
が設けられる。

【００３０】したがって、この生産ラインマップは、例
えば車種に共通の加工、組付け等を第一の工程ブロック
１１で行い、第一の工程ブロック１１における最後のス
テーションで、車種により第二の工程ブロック１３以下
の作業工程を行うか、第三の工程ブロック１５の作業工
程を行うか振り分け、それぞれの作業工程の後再び合流
させる場合の各工程ブロック間の関係を示している。ま
た、ドア組付ラインのように、車両と一体になったドア
を一旦取り外し、別のラインでドアの組付作業を行い、
再び車両へドアを取り付けるような、主要工程とサブ工
程との関係を示している。

【００３１】そして、図３に示す生産ラインマップは、
複数のステーションからなる各工程ブロックを時間軸上
に配置してあるので、各工程ブロックの工程開始時刻等
が直ちにわかる。例えば時間軸を車両の組立が完了した
時点を時刻原点として、第一の工程ブロック１１は、組
立完了前五時間前に開始し、組立完了前四時間前に終了
する。そして第二の工程ブロック１３か第三の工程ブロ
ック１５かに振り分け、組立完了前二時間前に再び合流
し、後続の工程ブロックに進むことが一目で理解でき
る。すなわち、本発明により得られる生産ラインマップ
によれば、さまざまな種類のステーションを含む工程ブ
ロックを車両の工程順に配列することで、大規模生産ラ
イン全体にわたる所要時間である生産ラインリードタイ
ムを得ることができる。

【００３２】図４は、生産ラインマップ作成システム３
１のブロック図である。生産ラインマップ作成システム
３１は、コンピュータ、データベースを備えたサーバ、
端末がネットワーク３３で相互に接続されたシステムで
ある。ネットワーク３３には、生産ラインマップを作図
し、作成基準との照合を行う生産ラインマップ作成コン
ピュータ３５、生産計画データベースを備える生産計画
サーバ３７、生産ラインの構造を記述するレイアウト階
層データベースを備えるレイアウト階層データサーバ３
９、各工程ブロックの工程ブロックリードタイム算出に
必要な設備の作業時間、歩留まり、可動率等のデータを
収納するリードタイムデータベースを備えるリードタイ
ムデータサーバ４１が相互に接続され、さらに、生産ラ
インの工場に設けられる工場端末４５、各工程ブロック
に設けられる工程ブロック端末４７とも相互に接続され
る。生産ラインマップ作成コンピュータ３５は、各種の
データベースを備えるサーバとの機能の全部または一部
を兼ねてもよい。

【００３３】生産ラインマップ作成コンピュータ３５
は、ＣＰＵ５１と、通信制御部５３、入力部５５、出力
部５７、記憶装置５９を備え、これらは相互に内部バス
で接続される。通信制御部５３は、ネットワーク３３を
介し、外部の生産計画サーバ３７等と接続される。記憶
装置５９は、歩留まり、可動率の変動に対する補正テー
ブル、生産ラインマップの作成基準を収納する。

【００３４】ＣＰＵ５１は、製品の要求生産数量で生産
ラインの可動時間を除して、生産ラインの要求タクトタ
イムを算出する要求タクトタイム算出部７１と、各工程
ブロックの工程ブロックリードタイムを算出する工程ブ
ロックリードタイム取得部７３と、要求タクトタイムま
たは工程ブロックリードタイムの少なくともいずれかを
歩留まりと可動率で補正する補正部７５と、補正により
得られた値を用いて要求タクトタイムで工程ブロックリ
ードタイムを除して各工程ブロックのステーション数を
算出するステーション数算出部７７とを備える。

【００３５】そしてステーションを単位ユニットとし
て、各工程ブロック内の作業を作業手順に従って配列す
る工程ブロックマップ作成部７９および各工程ブロック
マップを工程順に配列する生産ラインマップ作成部８１
を備える。そして、全ての各工程ブロックを配列して作
成された、生産ラインマップは、作成基準照合部８３に
おいて、作成基準との間の整合が照合され、整合しない
ときはアラームが出力される。

【００３６】工場端末４５、工程ブロック端末４７は、
ネットワーク３３を介して生産ラインマップ作成コンピ
ュータ３５から生産ラインマップを受取るほか、直接生
産ライン作成コンピュータ３５と交信して、生産ライン
マップを修正し、その修正が作成基準と整合するか照合
をしてもよい。

【００３７】上述の構成の作用につき、フローチャート
を用いて説明する。図５は、生産ラインマップを作成
し、作成基準と整合の照合を行うフローチャートであ
る。なお、Ｓ１９の作成基準照合工程については後にさ
らに詳しい内部フローチャートを用いて説明する。

【００３８】図５のＳ１は、生産計画データ取得工程
で、生産ラインマップ作成コンピュータ３５のＣＰＵ５
１が、通信制御部５３、ネットワーク３３を介し、生産
計画サーバ３７の備える生産計画データベースから、生
産計画データを取得する工程である。生産計画データ取
得は、入力部５５から直接入力により取得してもよい。
生産計画データには、生産ラインに流す車両の種類比
率、生産量、可動時間等のデータが含まれる。図６に、
生産計画データの内容例を示す。この生産計画データを
取得することで、例えば今日の生産が、Ａ車両７０％、
Ｂ車両３０％の比率で、合計１２００台、２０時間の可
動時間で計画されていることが取得できる。

【００３９】Ｓ３は、要求タクトタイム算出工程で、要
求タクトタイム算出部７１が、車両の要求生産数量で生
産ラインの可動時間を除し、生産ラインの各ステーショ
ンを車両一台が順次進行する時間であるタクトタイムの
理論値である、要求タクトタイムを算出する。先ほどの
１２００台の生産数量、可動時間２０時間の例では、要
求タクトタイムは、（２０＊６０）分／１２００台＝１
分／台と算出される。

【００４０】Ｓ５からＳ１７までの工程は、生産ライン
を構成する工程ブロックの各々につき工程ブロックマッ
プを作成し、工程順に従って配列し、生産ライン全体の
配列が完了するまで繰り返す工程である。

【００４１】まず、Ｓ５は、工程ブロック選択工程で、
入力部５５より、工程ブロックマップを作成しようとす
る工程ブロックを入力する工程である。実際には、通信
制御部５３、ネットワーク３３を介し、レイアウト階層
データサーバ３９の備えるレイアウト階層データベース
より、生産ラインの構造を記述したレイアウト階層デー
タを呼び出し、生産ラインの階層にしたがって、上位の
階層から下位の階層に選択を繰り返して、対象とする工
程ブロックを選択する。

【００４２】図７は、レイアウト階層データの一例で、
最上位の第一階層データ９１は、原材料、自社内工程、
流通の三分類のデータに区分されている。今、＃２の自
社内工程を選択すると、次の第二階層データ９３では、
原材料の受け入れから始まってプレス、ボデー等の工程
を経て、完成車両の受け渡し間での工程に区分されたデ
ータが表示される。ここで＃２５の組立を選択すると、
さらに下位の第三階層データ９５において、トリム１か
らインスペクションにいたる、組立における下位の工程
ブロックのデータが検索できる。ここで、工程ブロック
マップを作成する対象として、トリム１を選択すること
で、工程ブロック選択がなされたことになる。

【００４３】Ｓ７は、工程ブロックリードタイム取得工
程で、工程ブロックリードタイム取得部７３が、各工程
ブロックについて、各工程ブロックを構成する設備の作
業時間を積算した工程ブロックリードタイムを取得す
る。工程ブロックリードタイムとは、ここでは製品の歩
留まり、設備の可動率、設備の保全周期時間等の補正を
行う前の、各工程ブロックが所定の作業を行うのに必要
な時間をいう。したがって、工程ブロックリードタイム
を積算するのに必要なデータは、各工程ブロックについ
て所定の作業の内容、所定の作業を行うのに必要な設備
のリスト、それらの設備の必要作業時間である。

【００４４】これらのデータは、次のようにして取得で
きる。まず、Ｓ７の工程ブロック選択工程において、レ
イアウト階層データの第三階層データで、工程ブロック
をクリック等で選択すると、その選択された工程ブロッ
クについて所定の作業の内容、所定の作業を行うのに必
要な設備のリストが表示される。例えばトリム１をクリ
ック等で選択すると、トリム１の作業内容がドア外しで
あること、その作業コンベヤ名や、そこで用いるネジ締
め機等の設備名が出力部５７に表示される。そして、そ
の設備の作業時間に付いては、通信制御部５３、ネット
ワーク３３を介し、リードタイムデータサーバ４１の備
えるリードタイムデータベースの中の設備・作業時間デ
ータから取得できる。図８に、設備・作業時間データの
内容例を示す。例えばトリム１については、ドア外し作
業に関する必要作業時間の算出に用いるデータが記述さ
れ、これらのデータから、トリム１の必要作業時間であ
る工程ブロックリードタイムが１５分と取得される。

【００４５】Ｓ９は、補正工程で、補正部７５が、次の
Ｓ１１のステーション数算出に際し、各工程ブロックの
歩留まり、可動率、保全周期時間の補正を加味するため
に、各工程ブロック毎に、要求タクトタイムまたは工程
ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩留ま
りと可動率で補正する工程である。ステーション数は、
要求タクトタイムで工程ブロックリードタイムを除して
得られるので、例えば歩留まりが９３％のときは、工程
ブロックリードタイムをそのままにして要求タクトタイ
ムを０．９３掛けして補正しても良く、あるいは要求タ
クトタイムをそのままにして、工程ブロックリードタイ
ムを（１／０．９３）倍して補正してもよい。先ほどの
例で、要求タクトタイムが１分、トリム１の工程ブロッ
クリードタイムが１５分の場合は、要求タクトタイムを
０．９３分に補正するか、工程ブロックリードタイムを
１６．１３分に補正してもよい。

【００４６】補正に必要な各工程ブロックの歩留まり、
可動率、保全周期時間のデータは、リードタイムデータ
サーバ４１の備えるリードタイムデータベースの中の設
備・操業度データに記述される、各工程ブロックの歩留
まり、可動率、保全周期時間の標準値から取得できる。
図９に、設備・操業度データの内容の一例を示す。

【００４７】ところで、設備・操業度データに記述され
る各工程ブロックの歩留まり、可動率、保全周期時間の
データは、標準値である。しかし、これら歩留まり、可
動率、保全周期時間の実際の値は、車種、ラインの状況
により短期的にも長期的にも変動するので、この変動に
対しても、補正を加える必要がある。この歩留まり、可
動率、保全周期時間等の標準値からの変動に対する補正
は、標準値の修正を行い、要求タクトタイムまたは工程
ブロックリードタイムの少なくともいずれかを再度補正
することで行うことができる。例えば、標準的な歩留ま
り、可動率、保全周期時間に関する補正を工程ブロック
リードタイムの補正で行い、標準値からの変動について
の補正を要求タクトタイムの補正で行ってもよい。

【００４８】この場合、歩留まり、可動率、保全周期時
間の標準値からの変動に対し、要求タクトタイムの補正
係数をあらかじめ補正テーブルにしておくことで、補正
を容易に行うことができる。補正テーブルは、記憶装置
５９に記憶し、それを読み出して取得することができ
る。図１０に、歩留まり、可動率、保全周期時間の標準
値からの変動と、そのときの生産計画を確保するために
必要な要求タクトタイムの補正係数との関係の補正テー
ブルの一例を示す。

【００４９】Ｓ１１は、ステーション数算出工程で、ス
テーション数算出部７７が、Ｓ９の補正により得られた
要求タクトタイムでその補正により得られた工程ブロッ
クリードタイムを除し、その値を各工程ブロックのステ
ーション数として算出する工程である。補正には、標準
値を用いた歩留まり、可動率、保全周期時間の補正のほ
か、標準値からの歩留まり、可動率、保全周期時間の変
動に対する補正も含まれる。例えば、補正後において、
トリム１工程ブロックの工程ブロックリードタイムが２
０分で、要求タクトタイムが０．８分のときは、ステー
ション数は、２０／０．８＝２５と算出される。

【００５０】各工程ブロックを構成するステーション
は、図１１に示すように、その工程ブロックの性格によ
り、実作業ステーション、パスステーション、バッファ
ステーション、搬送ステーション、返送ステーションの
さまざまなステーションからなる。したがって、各工程
ブロックのステーションの内容については、これらさま
ざまなステーションにつき、それぞれ所要数を算出し
て、全体を構成する必要がある。

【００５１】実作業ステーション数は、上述のように補
正後の要求タクトタイムで補正後の工程ブロックリード
タイムを除して算出できる。例えばトリム１工程ブロッ
クにおいて、補正前の要求タクトタイムを１分、工程ブ
ロックリードタイム１５分として、歩留まり、可動率、
保全周期時間の標準値に対する補正を工程ブロックリー
ドタイムで行うとする。いま、標準歩留まりの補正を１
／１．０８、標準可動率の補正を１／１．２５のとき、
補正後の工程ブロックリードタイムが２０分と算出され
る。要求タクトタイムは１分なので、標準の生産では、
ステーション数は２０である。ところで、工場全体の生
産計画が変更になり、要求タクトタイムが０．９分に変
更されると、ステーション数は２２に変更する必要があ
る。さらに、トリム１工程ブロックの操業度が変動し、
基準値より歩留まりが１／１．０５、可動率が１／１．
０７に低下し、全体として操業度が０．９／０．８に低
下したとすると、要求タクトタイムを０．８分に補正し
て、生産計画を確保せねばならない。このときのステー
ション数は２５となる。

【００５２】このように、生産計画、歩留まり、可動
率、保全周期時間の変動があっても、工程ブロックのタ
クトタイムを柔軟に補正して、生産計画を確保できる。
そのためにはステーション数を柔軟に変更できる必要が
あるので、例えばトリム１工程ブロックでは、あらかじ
め全体で３０の作業ステーションを準備し、実際に算出
された実作業ステーションの所要数が２５のときは、余
裕の５ステーションをパスステーションとして、実作業
ステーションの前後に配置する。パスステーションは、
単に車両が通過する作業を行う余裕ステーションであ
る。

【００５３】また、このように、特定の工程ブロックに
ついて要求タクトタイムを補正すると、後続の工程ブロ
ックとの間で、それぞれの工程ブロックが用いているタ
クトタイムの不整合が起こり、接続ポイントにおいて製
品の供給が一時的に過剰になることがある。そのため
に、接続ポイントの前にバッファステーションを設け
る。バッファステーションの数は、補正前の要求タクト
タイムと補正後の要求タクトタイムとの差に起因する実
作業ステーション数の差と同数にする。先ほどのトリム
１工程ブロックの場合では、補正前の要求タクトタイム
が０．９分、そのときの実作業ステーション数が２２で
あり、補正後の要求タクトタイムが０．８分、そのとき
の実作業ステーション数は２５であるから、２５−２２
＝３のバッファステーションを設ける。

【００５４】さらに、後続の工程ブロックとの間を搬送
ステーションで接続する。搬送ステーションの数は、工
程ブロック間の物理的距離間隔で定められる。近接する
工程ブロック間は、一個の搬送ステーションが設けられ
る。長い距離のとき、例えば１０個の搬送ステーション
が設けられるときは、搬送ステーションの搬送リードタ
イムについては、定常時と非定常時で、搬送速度を変え
て、非定常時の搬送時間を短縮する。非定常時とは、ラ
インが一時停止し、再開するとき等である。

【００５５】また、コンベヤ上に車両を保持して移動す
るキャリアが、一群の工程ブロックの間において共通
で、他の群の工程ブロックにおけるキャリアと異なると
きは、その一群の工程ブロックにおける最後のステーシ
ョンから、先頭のステーションに向かって、キャリアを
返送する返送ステーションが設けられる。返送ステーシ
ョン数は、その一群の工程ブロック全体のステーション
数と同一に取られる。

【００５６】Ｓ１３は、工程ブロックマップ作成工程
で、工程ブロックマップ作成部７９が、ステーションを
単位ユニットとして、各工程ブロック内の作業を作業手
順に従って配列する工程である。図１２は、かかる工程
ブロックマップの例として、上述のトリム１工程ブロッ
クの場合を示す。ここでは２５の実作業ステーション１
０１、その前後に、２個と３個のパスステーション１０
３、実作業ステーションとパスステーションに続いて３
個のバッファステーション１０５、１個の搬送ステーシ
ョン１０７が設けられる。

【００５７】ステーションを単位ユニットとして配列す
る際、ステーションを時間で表示することができる。例
えばステーション一個につきその工程ブロックにおける
補正後の要求タクトタイムの０．８分を用いて時間に変
換し、時間軸に沿い配置する。時間軸は、車両完成時を
原点にとることができる。このようにしていわゆる工程
ブロックマップを得ることができる。

【００５８】また、ステーションを単位ユニットとして
配列する際、ステーションを長さで表示することができ
る。例えばステーション一個につきそのライン長である
１０メートルを用いて長さに変換し、距離軸に沿って配
置する。距離軸は、工場建屋のレイアウトの寸法座標軸
にとることができる。

【００５９】Ｓ１５は、生産ラインマップ作成工程で、
生産ラインマップ作成部８１が、既に作成されている他
の工程ブロックマップに、今回作成された工程ブロック
マップを工程順に配列する工程である。工程順に各工程
ブロックマップを配列するには、通信制御部５３、ネッ
トワーク３３を介し、レイアウト階層データサーバ３９
の備えるレイアウト階層データベースから、各工程ブロ
ック間の工程順および接続ポイントの関係を検索し、そ
の結果に基づいて配列する。

【００６０】Ｓ１７は、生産ラインを構成する工程ブロ
ックの各々につき工程ブロックマップを作成し、工程順
に従って配列し、生産ライン全体の配列が完了するまで
繰り返すことをフローチャート上で示すための工程であ
る。したがって、まだ配列されていない工程ブロックが
あれば、Ｓ５の工程ブロック選択工程に戻り、工程ブロ
ックマップを作成し工程順に配列する。全部の工程ブロ
ックが工程順に配列されると、図３で一部を概念的に示
した生産ライン全体についての生産ラインマップが出来
上がる。

【００６１】出来上がった生産ラインマップは、ディス
プレイ、プリンタ等の出力部５７に出力することができ
る。また、通信制御部５３、ネットワーク３３を介し、
工場端末４５、工程ブロック端末４７に伝送できる。さ
らに、Ｓ１９の作成基準照合工程に進むことが好まし
い。

【００６２】Ｓ１９は、作成基準照合工程で、作成基準
照合部８３が、作成された生産ラインマップと生産ライ
ンマップ作成基準とを照合する工程である。この生産ラ
インマップ作成基準は、生産ライン全体の整合性を満た
すものとして設定することができる。またこの作成基準
は、記憶装置５９に収納することができる。

【００６３】図１３は、作成基準照合工程のさらに詳し
い内部フローチャートである。作成されたマップの照合
は、工程順の整合（Ｓ３１）、接続ポイントの整合（Ｓ
３３）、バッファステーションの整合（Ｓ３５）、ライ
ン間の搬送ステーションの整合（Ｓ３７）、パスステー
ションの整合（Ｓ３９）、実作業ステーションの整合
（Ｓ４１）、返送ステーションの整合（Ｓ４３）の各々
について行われる。そして整合していないときは、Ｓ４
５のアラーム工程で、アラームが出力される。

【００６４】アラームが出力されると、その出力状態に
応じ、Ｓ７からＳ１３に戻り、生産ラインマップを修正
することができる。アラームが出力されないときは、生
産ライン全体に整合がとられている生産ラインマップが
完成する。完成した生産ラインマップは出力部５７に出
力することができる。また、通信制御部５３、ネットワ
ーク３３を介し、工場端末４５、工程ブロック端末４７
に伝送できる。

【００６５】

【発明の効果】本発明にかかる生産ラインマップ作成シ
ステム、生産ラインマップ作成方法および生産ラインマ
ップ作成プログラムは、大規模生産ライン全体にわたっ
て所要時間およびライン長を得ることができる生産ライ
ンマップの作成システムを提供することである。また、
生産計画の変化、歩留まりと可動率の変動に柔軟に対応
できる生産ラインマップの作成を可能にする。また、実
作業ステーション以外のステーションを含めた生産ライ
ンマップの作成を可能にする。さらに作成する生産ライ
ンマップにつき、生産ライン全体の整合性の照合を可能
にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 車両の生産の、「素材」から「お客様」まで
のサプライチェーン全体の模式図である。

【図２】 図１の一部の組立工程をさらに詳しく見た図
である。

【図３】 本発明にかかる実施の形態の、車両の大規模
生産ラインについてのリードタイムマップの概念図であ
る。

【図４】 本発明にかかる実施の形態の、生産ラインマ
ップ作成システムのブロック図である

【図５】 本発明にかかる実施の形態の、生産ラインマ
ップを作成し、作成基準と整合の照合を行うフローチャ
ートである。

【図６】 本発明にかかる実施の形態における、生産計
画データの内容例を示す図である。

【図７】 本発明にかかる実施の形態における、レイア
ウト階層データの一例を示す図である。

【図８】 本発明にかかる実施の形態における、設備・
作業時間データの内容例を示す図である。

【図９】 本発明にかかる実施の形態における、設備・
操業度データの内容の一例を示す図である。

【図１０】 本発明にかかる実施の形態における、補正
テーブルの一例を示す図である。

【図１１】 本発明にかかる実施の形態における、各工
程ブロックを構成するステーションの種類を示す図であ
る。

【図１２】 本発明にかかる実施の形態における、工程
ブロックマップの例として、上述のトリム１工程ブロッ
クの場合を示す図である。

【図１３】 本発明にかかる実施の形態における、作成
基準照合工程のさらに詳しい内部フローチャートであ
る。

【符号の説明】 １１，１３，１５，１７，１９ 工程ブロック、２１
返送工程ブロック、３１ 生産ラインマップ作成システ
ム、３３ ネットワーク、３５ 生産ラインマップ作成
コンピュータ、３７ 生産計画サーバ、３９ レイアウ
ト階層データサーバ、４１ リードタイムデータサー
バ、４５ 工場端末、４７ 工程ブロック端末、５１
ＣＰＵ、５３ 通信制御部、５５ 入力部、５７ 出力
部、５９記憶装置、７１ 要求タクトタイム算出部、７
３ 工程ブロックリードタイム取得部、７５ 補正部、
７７ ステーション数算出部、７９ 工程ブロックマッ
プ作成部、８１ 生産ラインマップ作成部、８３ 作成
基準照合部、８５ アラーム有無判断部、９１ 第一階
層データ、９３ 第二階層データ、９５ 第三階層デー
タ、１０１ 実作業ステーション、１０３ パスステー
ション、１０５バッファステーション、１０７ 搬送ス
テーション。

フロントページの続き (72)発明者 石井 達久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 榎本 賀明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 剣 裕之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C100 AA43 BB02 BB03 BB05 BB14 BB17 BB22 CC08 EE01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の工程ブロックリードタイムを持つ
   複数の工程ブロックを含む生産ラインの生産ラインマッ
   プを作成する生産ラインマップ作成システムであって、 製品の要求生産数量で生産ラインの可動時間を除して、
   生産ラインの要求タクトタイムを算出する要求タクトタ
   イム算出手段と、 各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイムまたは工程
   ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩留ま
   りと可動率で補正する補正手段と、 各工程ブロック毎に、前記補正手段により得られた要求
   タクトタイムで前記補正手段により得られた工程ブロッ
   クリードタイムを除し、その値を各工程ブロックのステ
   ーション数として算出するステーション数算出手段と、 ステーションを単位ユニットとして、各工程ブロック内
   の作業を作業手順に従って配列する工程ブロックマップ
   作成手段と、 各工程ブロックマップを工程順に配列する生産ラインマ
   ップ作成手段と、を備えることを特徴とする生産ライン
   マップ作成システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の生産ラインマップ作成
   システムにおいて、 前記ステーションを時間で表示することを特徴とする生
   産ラインマップ作成システム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の生産ラインマップ作成
   システムにおいて、 前記ステーションをライン長さで表示することを特徴と
   する生産ラインマップ作成システム。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかひとつ
   に記載の生産ラインマップ作成システムにおいて、 前記ステーションは、実作業ステーション、パスステー
   ション、バッファステーション、搬送ステーション、返
   送ステーションの少なくともいずれか一つを含むことを
   特徴とする生産ラインマップ作成システム。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４に記載の生産ライ
   ンマップ作成システムにおいて、 さらに、 生産ラインマップの作成基準を保持する作成基準保持手
   段と、 作成された生産ラインマップと前記作成基準とを照合す
   る照合手段と、を備え、作成された生産ラインマップが
   前記作成基準を満たしていないときはアラームを出力す
   ることを特徴とする生産ラインマップ作成システム。
6. 【請求項６】 所定の工程ブロックリードタイムを持つ
   複数の工程ブロックを含む生産ラインの生産ラインマッ
   プを作成する生産ラインマップ作成方法であって、 製品の要求生産数量で生産ラインの可動時間を除して、
   生産ラインの要求タクトタイムを算出する要求タクトタ
   イム算出工程と、 各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイムまたは工程
   ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩留ま
   りと可動率で補正する補正工程と、 各工程ブロック毎に、前記補正工程により得られた要求
   タクトタイムで前記補正工程により得られた工程ブロッ
   クリードタイムを除し、その値を各工程ブロックのステ
   ーション数として算出するステーション数算出工程と、 ステーションを単位ユニットとして、各工程ブロック内
   の作業を作業手順に従って配列する工程ブロックマップ
   作成工程と、 各工程ブロックマップを工程順に配列する生産ラインマ
   ップ作成工程と、を備えることを特徴とする生産ライン
   マップ作成方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の生産ラインマップ作成
   方法において、 さらに、 前記作成された生産ラインマップと生産ラインマップの
   作成基準とを照合する照合工程と、を備え、作成された
   生産ラインマップが前記作成基準を満たしていないとき
   はアラームを出力することを特徴とする生産ラインマッ
   プ作成方法。
8. 【請求項８】 所定の工程ブロックリードタイムを持つ
   複数の工程ブロックを含む生産ラインの生産ラインマッ
   プを作成する生産ラインマップ作成プログラムであっ
   て、 コンピュータに、 製品の要求生産数量で生産ラインの可動時間を除して、
   生産ラインの要求タクトタイムを算出する要求タクトタ
   イム算出処理手順と、 各工程ブロック毎に、前記要求タクトタイムまたは工程
   ブロックリードタイムの少なくともいずれかを、歩留ま
   りと可動率で補正する補正処理手順と、 各工程ブロック毎に、前記補正処理手順により得られた
   要求タクトタイムで前記補正処理手順により得られた工
   程ブロックリードタイムを除し、その値を各工程ブロッ
   クのステーション数として算出するステーション数算出
   処理手順と、 ステーションを単位ユニットとして、各工程ブロック内
   の作業を作業手順に従って配列する工程ブロックマップ
   作成処理手順と、 各工程ブロックマップを工程順に配列する生産ラインマ
   ップ作成処理手順と、を実行させることを特徴とする生
   産ラインマップ作成プログラム。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の生産ラインマップ作成
   プログラムにおいて、 さらに、 前記作成された生産ラインマップと生産ラインマップの
   作成基準とを照合する照合処理手順と、を実行させ、作
   成された生産ラインマップが前記作成基準を満たしてい
   ないときはアラームを出力処理することを特徴とする生
   産ラインマップ作成プログラム。