JP2003525794A - 自動車のような、種々の装備が施される装置の、組立ラインによる生産構成方法 - Google Patents

自動車のような、種々の装備が施される装置の、組立ラインによる生産構成方法

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JP2003525794A JP2000588017A JP2000588017A JP2003525794A JP 2003525794 A JP2003525794 A JP 2003525794A JP 2000588017 A JP2000588017 A JP 2000588017A JP 2000588017 A JP2000588017 A JP 2000588017A JP 2003525794 A JP2003525794 A JP 2003525794A
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エロディー モーリン
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Abstract

(57)【要約】 本発明の方法は、作業ポストの中から、瞬間的な作業負荷の超過を示す、すなわち少なくとも１つの組立作業工程（Ｓ１′、Ｓ２′）の継続時間が、組立ラインのサイクル時間（ＴＣＹ）の超過を示す可能性がある作業ポストを決定する段階と、各作業ポストについて、瞬間的な作業負荷の超過の吸収を可能にする構成規則を決定する段階とを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、自動車のような種々の装備が施される装置の、組立ラインによる生
産の構成方法に関する。
【０００２】 自動車のような装置の製造は、その完全な組立体に必要な全ての構成要素、す
なわちエンジン、操向装置、懸架装置、アクセサリ等を、車両の裸のボデーに搭
載する工程を含む。
【０００３】 この組立は、予め定められたサイクル時間ごとに１つの車両が他の車両から離
れて到着して、１つの車両を他の車両と異なるものに変えることが可能な組立作
業工程が施される、数百の作業ポストを含むことが可能な組立ラインで全て実行
される。
【０００４】 従来は、組立ラインの持続作業性は、各作業ポストの平均作業負荷から得た製
造計画と対比して分析されている。
【０００５】 平均作業負荷の超過を示す作業ポスト、すなわちその平均作業負荷がサイクル
時間を超過する作業ポストを特定し、その作業ポストに最初に予定されていた組
立作業の幾つかを、作業負荷が少ない他の作業ポストへ移動する。
【０００６】 このようにして得られた作業ポストのうちの幾つかの作業ポストは、瞬間的な
作業負荷超過、すなわち、サイクル時間を超える瞬間的な作業負荷を示すことが
ある。以下の例を通して理解されるように、これらの瞬間的な作業負荷超過は、
適切に管理されないと、作業ポストの持続作業性を損なう可能性がある。
【０００７】 例えばサイクル時間が１分である組立ライン上の作業ポストを仮想する。この
時間毎に新しい車両が作業ポストに到着し、さらに新しい車両が継続的に相次い
で到着する。
【０００８】 この作業ポストに所属する生産要員が、全ての車両に共通の作業と、空調装置
が装備された車両に特有の十分に長い作業とを実行すると仮定する。
【０００９】 空調装置のない車両の組立作業工程は０．９分間継続し、空調装置が装備され
た車両の組立作業工程は１．２０分間継続すると仮定する。
【００１０】 最後に、空調装置のない車両は生産高の８０％に相当し、空調装置が装備され
た車両は生産高の２０％に相当すると仮定する。
【００１１】 このように仮定すれば、作業ポストの平均作業負荷は、 ０．９０×０．８０＋１．２０×０．２０＝０．９６（分） である。
【００１２】 この平均作業負荷は、組立ラインのサイクル時間を下回り、このことはこの作
業ポストが平均して持続作業性を有することを示している。
【００１３】 上記のように、空調装置を有する各車両は、０．２分の瞬間的な作業負荷超過
を引き起こし、例えば、空調装置が装備された車両が３台引き続くと、生産要員
は、０．６分、すなわちその車両が到着したときには、既に作業ポストのサイク
ル時間の半分以上の時間遅れて、４台目の作業を開始することになる。
【００１４】 必要な組立作業の全てを実行するためには、生産要員は次第にその作業ポスト
から外れなければならず、「流がれて」、すなわちその作業ポストの物理的な限
界によりかかって作業を終える。そこで、生産要員をその作業ポストの中の元の
場所へ正確に戻らせるためには、組立ラインの全体を止めなければならない。
【００１５】 組立ラインの作業ポストの瞬間的な作業負荷超過に関連するこのような問題を
解決するために、現在までに種々の対策が講じられてきている。広く知られてい
るように、瞬間的な作業負荷超過を示す可能性のある作業ポストの人数を増加す
ると、組立ラインの生産効率が著しく損なわれ、また様々な製造計画へ人数を適
応させる必要がある。
【００１６】 本発明の目的は、組立ラインの生産効率を完全に最適化しながら瞬間的な作業
負荷超過を吸収することを可能にする方法を提供することにある。
【００１７】 本発明の上記目的及び以下の記述を読むことによって明らかとなるその他の目
的は、自動車のような種々の装備が施される装置の組立ラインによる生産の構成
方法であって、上記組立ラインは、上記装置の一つが他の上記装置と予め定めた
サイクル時間だけ離されて到着し、そこで上記装置の一つを他の上記装置と異な
るものに変えることが可能な組立作業工程が施される複数の作業ポストを含み、 ａ）上記装置の製造計画の策定と、 ｂ）各上記作業ポストについて、上記製造計画に応じた、実行する異なる組立
作業工程と、それらの継続時間と、それらの発生率との決定と、 ｃ）これらのデータから、平均作業負荷の超過を示す上記作業ポストの決定と
、平均作業負荷の超過を示す上記作業ポストに最初に計画された組立作業の幾ら
かの、作業負荷がより少ない他の上記作業ポストへの移動と、 からなる段階を含み、上記方法は更に、 ｄ）このようにして得られた上記作業ポストの中からの、瞬間的な作業負荷の
超過を示す、すなわち少なくとも１つの上記組立作業工程の上記継続時間が上記
サイクル時間の超過を示す可能性がある上記作業ポストの決定と、 ｅ）上記段階ｄ）で決定された各上記作業ポストについての、上記瞬間的な作
業負荷の超過の吸収を可能にする、上記組立作業工程の構成規則の決定と、 ｆ）上記構成規則からの、少なくとも１つの実現可能な上記装置の生産高の導
出と、 ｇ）上記生産高の上記製造計画との対比と、上記生産高の上記製造計画との間
に不一致が存在する場合には、上記作業ポスト間の組立作業の配分を変更しなが
らの、必要な回数だけの先行する上記段階の反復実行と、 からなる段階を含むことを特徴とする、自動車のような、種々の装備が施され
る装置の、組立ラインによる生産構成方法によって達成される。
【００１８】 本発明による方法のその他の特徴によれば、上記段階ｄ）で決定された各上記
作業ポストのための上記構成規則を、上記作業ポストのための上記製造計画に対
応する点を、上記作業ポストの飽和超平面上へ垂直に投射し、次いでこのように
投射された点の座標を直近の有理数で近似して決定する。
【００１９】 このようにして得られた上記構成規則は、各作業ポストについて、その作業ポ
ストにおいて瞬間的な作業負荷超過を発生させる可能性のある車両の間、すなわ
ち上記継続時間が上記サイクル時間を超過する組立作業工程を上記作業ポストで
施されることを要する車両の間に維持するべき最小間隔を決定する。この最小間
隔を遵守する限りは、瞬間的な作業負荷超過を吸収することが可能であることは
確実である。
【００２０】 本発明のその他の特徴及び利点は、以下の記載を読み、添付図面を参照するこ
とによって明らかとなるであろう。
【００２１】 これらの図において、同じ符号は、同一または類似の要素を示す。
【００２２】 以下、本発明による方法を、自動車の組立ラインによる生産の構成に適用する
場合について説明する。しかしながら、この方法がこのような適用に限定される
ものではなく、種々の装備が施される装置の量産を可能にするあらゆる組立ライ
ンによる生産の構成に、より一般的な仕方で役立つことを見失ってはならない。
【００２３】 本発明による方法の第１段階は、製造計画の策定、すなわち、例えば１週間の
ような期間について、製造する車両の種々の変形及びそれらのそれぞれの量を明
確にすることからなる。この代わりに、同一の装備品を装備する車両の集合を指
定してもよい。
【００２４】 本発明による方法の第２段階は、製造計画に対応して、組立ラインの各作業ポ
ストについて、実際に適用する種々の組立作業工程と、それらの継続時間と、そ
れらの発生率とを決定することからなる。
【００２５】 組立作業工程は、与えられた作業ポストに割り当てられた生産要員によって実
行される一連の基本的な組立作業である。例えば、この基本的な組立作業には、
装備品のボルト締めまたはハンダ付け、またはある種の装備品（空調装置その他
等）の調整が含まれる。
【００２６】 作業ポストは、発明の詳細な説明の冒頭部分に示した例に示されたような、複
数の異なる組立作業工程を包含し得る。この場合、作業ポストに車両が到着した
ときに、生産要員は、車両に搭載する装備品のタイプに応じて、選択的にこの組
立作業工程を実行する。
【００２７】 各組立作業工程は、この組立作業工程を構成する基本的な継続時間の合計とし
て定義される固有の継続時間を有する。
【００２８】 上記の製造計画は、各作業ポストごとに各組立作業工程の発生率、すなわち、
製造計画を十分に実行するためにその作業ポストが各組立作業工程を実行しなけ
ればならない回数の、他の組立作業工程を実行する回数に対する比を定める。発
生率は、百分率で示される。
【００２９】 本発明による方法の第３段階は、平均作業負荷の超過を示す作業ポストを明ら
かにし、この作業ポストに最初に予定された幾らかの組立作業を、作業負荷がよ
り少ない他の作業ポストへ移動することからなる。
【００３０】 作業ポストの平均作業負荷は、次式で評価できる。
【００３１】 Ｃ＝ΣＴｉθｉ ここに、Ｔｉは、組立作業工程ｉの継続時間、θｉは、その組立作業工程の発生
率を示す。
【００３２】 与えられた作業ポストの平均作業負荷が組立ラインのサイクル時間、すなわち
、その作業ポストへ相次いで到着する２台の車両の間の時間間隔を超過する場合
には、その作業ポストは持続作業性がない。このことは、この生産要員は、与え
られた時間内に、種々の組立作業工程を実行し終らないことを意味する。これは
組織的に遅れをもたらし、作業を終えるためにはしばしば組立ラインを止めなけ
ればならない。
【００３３】 このような状態を、特に作業ポストが３つの組立作業工程を含んでいる場合に
ついて、添付の図１、図２に例示する。
【００３４】 図１に、この３つの組立作業工程のそれぞれの継続時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を示
す。この例においては、３つの組立作業工程のうちの２つの組立作業工程Ｓ１、
Ｓ２は、組立ラインのサイクル時間ＴＣＹを超える継続時間Ｔ１、Ｔ２を有する
。
【００３５】 図２のグラフは、与えられた製造計画に対する作業ポストの平均持続作業性を
視覚的に評価することを可能にする。
【００３６】 このグラフの横座標軸と縦座標軸は、組立作業工程Ｓ１、Ｓ２のそれぞれの発
生率θＳ１、θＳ２を示す。
【００３７】 このグラフに、次ぎの方程式系に対応する「飽和」と呼ぶ直線ＡＢを置く。
【００３８】 θＳ１＋θＳ２＋θＳ３＝１ Ｔ１×θＳ１＋Ｔ２×θＳ２＋Ｔ３×θＳ３＝ＴＣＹ 第１の方程式は、作業ポストの異なる作業工程の、全体の生産に対する相補性
を単に示す。
【００３９】 第２の方程式は、作業ポストの飽和、すなわち作業ポストの平均作業負荷（上
記を参照されたし）が、組立ラインのサイクル時間ＴＣＹに等しいときの作業ポ
ストの状態を示す。
【００４０】 この方程式系から生じる直線ＡＢの方程式は、次ぎのとおりである。
【００４１】 (Ｔ１−Ｔ３）×θＳ１＋（Ｔ２−Ｔ３）×θＳ２＋（Ｔ３−ＴＣＹ）＝０ また、グラフ上に製造計画に対応する点ＰＦを置く。この点の座標ＰＦ１、Ｐ
Ｆ２は、問題になっている作業ポストが製造計画を乱さないために満たすべき、
組立作業工程Ｓ１、Ｓ２の発生率を表す。
【００４２】 点ＰＦが、図２におけるように直線ＡＢよりも上にあれば、そのことは作業ポ
ストの平均作業負荷が組立ラインのサイクル時間ＴＣＹを超過し、従ってその作
業ポストは持続作業性を有しないことを意味する。
【００４３】 この作業ポストが持続作業性を持つようにするためには、作業負荷を軽減、す
なわち基本的な組立作業の幾つかを、作業負荷がより少ない他の作業ポストへ移
動する必要がある。
【００４４】 この操作は、それぞれ図１、図２に類似の、図３、図４に示されている。
【００４５】 図３に示すように、Ｔ１、Ｔ２より小さい継続時間Ｔ１′、Ｔ２′の２つの新
しい組立作業工程Ｓ１′、Ｓ２′を得るように、組立作業工程Ｓ１、Ｓ２の継続
時間を減らす。
【００４６】 この継続時間の減少は、図２の直線ＡＢの、図４の直線Ａ′Ｂ′の位置への移
動をもたらし、従って点ＰＦがこの直線の下に来るようになる。
【００４７】 このことは、この作業ポストの平均作業負荷がサイクル時間ＴＣＹを下回り、
従ってこの作業ポストが平均的に持続作業性を有することを意味する。
【００４８】 本発明による方法の第３段階の結果、全ての作業ポストが平均的に持続作業性
を有する組立ラインが得られる。
【００４９】 本発明による方法の第４段階は、これらの作業ポストの中で、組立ラインのサ
イクル時間ＴＣＹを超過する継続時間を示す、単数または複数の組立作業工程を
特定することからなる。
【００５０】 発明の詳細な説明の冒頭部分によって理解されたように、これらの作業ポスト
は、組立ラインの持続作業性を損なう可能性のある瞬間的な作業負荷超過を被り
やすい。
【００５１】 本発明による方法の第５段階は、この方法の本質的な特徴を構成する。それは
、方法の第４段階で特定された作業ポストに対して、瞬間的な作業負荷超過を吸
収するように、継続時間が組立ラインのサイクル時間ＴＣＹを超過する組立作業
工程の構成規則を決定することから成る。
【００５２】 組立作業工程の構成規則の目的は、その作業ポストで車両が受けるべき組立作
業工程を与えられて、瞬間的な作業負荷超過を吸収するように、その作業ポスト
へ到着するべき車両の順番を指示することにある。
【００５３】 この構成規則の決定方法の理解のために、図４の詳細図である図５を参照する
。
【００５４】 この図に示すように、点ＰＦを直線Ａ′Ｂ′へ向けて垂直に投射する。このよ
うにして、座標（Ｒ１；Ｒ２）の点Ｒを得る。
【００５５】 次ぎに、一対の数（Ｒ１；Ｒ２）に直近の一対の有理数を選定する。この一対
の有理数は構成規則を定義する。
【００５６】 この概念を明確にするために、発見された一対の有理数が（１／５；２／５）
であると仮定する。これは、問題にしている作業ポストへ到着する車両５台につ
いて多くても１台の車両が組立作業工程Ｓ１′が施されることが予定され、この
作業ポストへ到着する車両５台について多くても２台の車両が組立作業工程Ｓ２
′が施されることが予定されることを意味する。
【００５７】 この規則を遵守する限りは、この作業ポストは、継続時間がサイクル時間ＴＣ
Ｙを超過する組立作業工程によって引き起こされた瞬間的な作業負荷超過を吸収
することが可能であることは確実である。
【００５８】 点ＰＦを直線Ａ′Ｂ′へ向けて垂直に投射しないで得た他の構成規則とは異な
り、点ＰＦを直線Ａ′Ｂ′へ向けて垂直に投射して得られる構成規則は本質的に
確実な特徴を呈する。
【００５９】 この概念を理解するために、実際は、上記の作業ポストの組立作業工程Ｓ１′
、Ｓ２′の瞬間的な発生率ｐｆ１、ｐｆ２は、製造計画によって定められた発生
率ＰＦ１、ＰＦ２の周りで変化することを考える必要がある。
【００６０】 この変化は、問題とする作業ポストの上流に突発する可能性がある不確定な全
ての出来事に結びつけられる。例えば、塗装作業場の出口で与えられた車両に幾
らかの修正を施す必要が明らかになることがあり得て、これが組立ラインへの進
入の遅延をもたらし得る。
【００６１】 従って、作業ポストの現実の生産高を、点ＰＦの近傍に中心を定められた雲状
点群Ｎによって表すことができ、この雲状点群Ｎは、座標が（ｐｆ１；ｐｆ２）
の点ｐｆによって直ちに描くことが可能である。
【００６２】 図５に示すように、点ＰＦを直線Ａ′Ｂ′へ向けて垂直に投射して得られ点Ｒ
は、雲状点群Ｎの全てを「包囲する」座標を有する。換言すれば、瞬間的な発生
率ｐｆの点の座標（ｐｆ１；ｐｆ２）のどれも（Ｒ１；Ｒ２）を超えることはな
い。具体的には、これは、組立作業工程Ｓ１′、Ｓ２′の発生率の不確実な瞬間
的変化に関係なく、点Ｒから出発して定められた構成規則を遵守することができ
ることが確実であることを意味する。
【００６３】 このようにして定められた構成規則は、超過してはならない上限値を定めるも
のであることをよく理解しなければならない。しかしながら、組立作業工程Ｓ１
′、Ｓ２′の瞬間的な発生率が、Ｒ１、Ｒ２に近づくほど問題にしている作業ポ
ストの瞬間的な生産効率がよくなることに変わりはない。
【００６４】 ３以上の組立作業工程を含む、より一般的な作業ポストの場合には、サイクル
時間を超える組立作業工程の数を次元とする空間に位置し、上記したものと類似
の方程式系から定められた、飽和を表す超平面上に点ＰＦを投射する。
【００６５】 ここに前述の空間の次元をｎとすれば、この空間の超平面は、ｎ−１次元の部
分空間である。
【００６６】 上記の例に戻って、直線Ａ′Ｂ′は、２次元空間における１次元の超空間の特
別な場合である。
【００６７】 瞬間的な作業負荷超過を示す可能性のある各作業ポストについて構成規則を定
めたら、本発明による方法の第６段階は、この構成規則から、少なくとも１つの
実現可能な車両の生産高を導くことに有る。
【００６８】 この段階の間に、特に幾つかの作業ポストの間に存在し得る依存関係を考慮し
て、全ての作業ポストの構成規則の全体を固める。
【００６９】 例えば、若しある作業ポストがある装備品を備える５台について２台を超える
車両を受け入れることができず、次ぎに続く作業ポストが同じ装備品を備える５
台について１台を超える車両を受け入れることができない場合には、各２つの作
業ポストの構成規則のうちのより拘束が強い構成規則、ここでは５台について１
台という構成規則が、これらの２つの作業ポストに共通に課せられる。
【００７０】 こうして、次第に実現可能な車両の生産高、すなわち実際に生産可能な各変形
車両の生産高に達する。
【００７１】 本発明による方法の最後の第７段階は、この実現可能な車両の生産高と第１段
階で確定された製造計画との対比から成る。
【００７２】 実現可能な生産高と製造計画とが合致すれば、すなわち先行する段階に従って
構成された組立ラインが、製造計画によって要求される量の各変形車両を実際に
生産することを可能にするなら、受入れ可能な解決策、すなわち製造計画の要請
をすっかり満たしながら、組立ラインの作業負荷超過の問題を回避することを可
能にする組立ラインの生産計画を見い出したことになる。
【００７３】 作業負荷超過の問題から免れることは、実際は与えられた製造計画のための組
立ラインの生産効率の最適化に帰結する事実に十分注目するべきである。実際、
これまで見てきたように、作業負荷超過がないことは、追加人員を呼び寄せるこ
となく組立ラインを継続して機能させることを可能にする。
【００７４】 実現可能な生産高と製造計画との間に不一致が存在する場合には、作業ポスト
間の組立作業の配分を変更しながら、必要な回数だけ前の段階を反復実行する。
【００７５】 本発明による方法は反復性の特徴を有し、処理するべき量が多いので、この方
法は特に情報処理手段によって実施されることを予定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 与えられた作業ポストの組立作業工程の継続時間を表すグラフである。
【図２】 組立作業工程の継続時間によって、作業ポストが、与えられた製造計画に対し
て平均作業負荷の超過を示すことを明示するグラフである。
【図３】 ２つの継続時間が減少された後の、作業ポストの組立作業工程の継続時間を表
すグラフである。
【図４】 組立作業工程の新しい継続時間によって、作業ポストが、与えられた製造計画
に対して平均作業負荷の超過を示すことがもはやないことを明示するグラフであ
る。
【図５】 作業ポストの組立作業工程の構成規則を定める方法を示す、図４の部分Ｖの詳
細図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モーリン エロディー フランス国 エフ−75015 パリ リュー ラクラテル 26 Ｆターム(参考） 3C030 CC02 DA04 DA10 3C100 AA06 BB12 EE02 3D114 AA03 BA40 JA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のような、組立ライン上で種々の装備が施される装置の製造方法であっ
    て、 上記組立ラインは、上記装置の一つが他の上記装置と予め定めたサイクル時間
    （ＴＣＹ）だけ離されて到着し、そこで上記装置の一つを他の上記装置と異なる
    ものに変えることが可能な組立作業工程が施される複数の作業ポストを含み、 ａ）上記装置の製造計画の策定と、 ｂ）各上記作業ポストについて、上記製造計画に応じた、実行する異なる組立
    作業工程（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）と、それらの継続時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）と、
    それらの発生率（θＳ１、θＳ２、θＳ３）との決定と、 ｃ）これらのデータから、平均作業負荷の超過を示す上記作業ポストの決定と
    、平均作業負荷の超過を示す上記作業ポストに最初に計画された組立作業の幾ら
    かの、作業負荷がより少ない他の上記作業ポストへの移動と、 からなる段階を含む、自動車のような、組立ライン上で種々の装備が施される
    装置の製造方法において、 ｄ）このようにして得られた上記作業ポストの中からの、瞬間的な作業負荷の
    超過を示す、すなわち少なくとも１つの上記組立作業工程（Ｓ１′、Ｓ２′）の
    上記継続時間が上記サイクル時間（ＴＣＹ）の超過を示す可能性がある上記作業
    ポストの決定と、 ｅ）上記段階ｄ）で決定された各上記作業ポストについての、上記瞬間的な作
    業負荷の超過の吸収を可能にする、上記組立作業工程（Ｓ１′、Ｓ２′）の構成
    規則の決定と、 ｆ）上記構成規則からの、少なくとも１つの実現可能な上記装置の生産高の導
    出と、 ｇ）上記生産高の上記製造計画との対比と、上記生産高の上記製造計画との間
    に不一致が存在する場合には、上記作業ポスト間の組立作業の配分を変更しなが
    らの、必要な回数だけの先行する上記段階の反復実行と、 ｈ）ａ）からｇ）までの上期段階から導かれた上記構成規則による上記装置の
    製造と、 からなる段階を更に含むことを特徴とする、自動車のような、組立ライン上で
    種々の装備が施される装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 上記段階ｄ）で決定された各上記作業ポストのための上記構成規則を、上記作
    業ポストのための上記製造計画に対応する点（ＰＦ）を、上記作業ポストの飽和
    を表す超平面（Ａ′Ｂ′）上へ垂直に投射し、次いでこのように投射された点（
    Ｒ）の座標（Ｒ１、Ｒ２）を直近の有理数で近似して決定することを特徴とする
    、請求項１に記載の、自動車のような、組立ライン上で種々の装備が施される装
    置の製造方法。
  3. 【請求項３】 上記段階ｄ）で決定された各上記作業ポストについて、上記有理数によって表
    された比を使用して、上記継続時間が上記サイクル時間（ＴＣＹ）を超過する上
    記組立作業工程（Ｓ１′、Ｓ２′）を上記作業ポストで施されることを要する車
    両の間に維持するべき最小間隔を決定することを特徴とする、請求項２に記載の
    、自動車のような、組立ライン上で種々の装備が施される装置の製造方法。
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