JP2006260282A - 製品生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】 全ての組み込み工程にバーコード読み取り配置する必要がなく、作業効率が悪くならず、部品ロットを表すバーコードを、部品受け入れ部門と、製造工程の各部品組み付け部門とで２度読み込むという作業ロスがなく、各製品に組み込まれた部品の製造履歴を知ることを可能とする製品生産システムを提供する。
【解決手段】 部品を収容した部品箱に取り付けられ、部品箱シリアル番号が記録されたタグと、部品箱シリアル番号と部品情報を製造履歴データベースに送信する第１送信部と、組立ラインへの部品の搬入路に設けたゲートに、タグに記録された部品箱シリアル番号を読み取り製造履歴データベースに送信する第２送信部と、を備え、製造履歴データベースは、ゲートで読み込まれ第２送信部で送信された部品箱シリアル番号を記憶し、部品箱シリアル番号と組立ラインでの製品の製品シリアル番号とを紐付けして記憶する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製品生産システムに関し、特に、部品箱シリアル番号と組立ラインでの車両の製品シリアル番号とを紐付けして管理するデータベースを有する製品生産システムに関する。

従来、完成製品工場（以下「工場」という）で生産される完成製品（自動車等：以下「製品」という」は、部品メーカ（部品工場）から搬入された部品を工場の部品受け入れ部門が受け入れ、工場内物流部門が生産工程に搬送し、各組付け工程で作業者が製品に組み付けを行っていた。部品が組み付けられた製品のシリアル番号（以下「製品シリアル番号」という）や、組み付けた部品の製造ロット番号は作業者が台帳などに記録し、製品シリアル番号と関連づけて保存され保管されていた。

これらの作業をシステム化した例として、特許文献１には、製造ラインの上を移動する製品に製品シリアル番号のバーコードラベルを貼り付け、この製品に部品を組み付ける工程で、組み付けられる部品に添付されたバーコードを読み取って、部品ロット番号を認識し、当該製品の製品シリアル番号と部品の製造ロット番号を電子情報として関連づけて保存・保管する技術が開示されている。

一方、特許文献２には、製品に組み付ける部品を収納した部品箱に部品の製造ロット番号と部品形式を表すバーコードラベルを貼付し、部品を組み付ける製品にも、製品シリアル番号をバーコードラベルで貼付し、部品ロットの切り替えを部品箱の取り替えタイミングで読み取り、製品シリアル番号と部品ロット番号を電子情報として関連づける手法が開示されている。

しかしながら、従来の製品シリアル番号と部品ロット番号の関連づけを行う方法であると、製造工程の全ての部品組み付け工程ごとにバーコード読み取り装置などを配置し、全ての部品ロットの切り替わるタイミングで、部品箱のバーコードを読み込まなければならない。このため、読み込みに時間がかかり、部品組み付け作業員が余計な作業をすることになり、作業工数が多くなり、部品ロット切替時に作業員の工数が足りなくなったり、効率が悪いという問題点があった。

また、部品メーカから送られてくる各種部品を受け入れる生産工場側の部品受け入れ部門でも、受け入れた部品の部品ロットに貼付されたロット番号（バーコード）を読み取り、納入された部品が発注した部品の品種と数量が同じであるかどうかの確認を実施していたため、部品ロットを表すバーコードを、部品受け入れ部門と、製造工程の各部品組み付け部門とで２度読み込むという作業ロスも発生していた。
特開平７−３６９９７号公報 特開昭６３−１７０７７４号公報

本発明の課題は、従来の製品シリアル番号と部品ロット番号の関連づけを行う方法で問題であった製造工程の全ての部品組み付け工程にバーコード読み取り装置を配置しなければならないということと、全ての部品ロットの切り替わるタイミングで、部品箱のバーコードを読み込まなければならないための読み込み時間がかかるということと、部品組み付け作業員が余計な作業をしなければならず、作業工数が多くなり部品切替時に作業員の工数が足りなくなったり、効率が悪くなるということを解消することにある。また、部品ロットを表すバーコードを、部品受け入れ部門と、製造工程の各部品組み付け部門とで２度読み込むという作業ロスの解消も本発明の課題とするものである。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、全ての組み込み工程にバーコード読み取り配置する必要がなく、作業効率が悪くならず、部品ロットを表すバーコードを、部品受け入れ部門と、製造工程の各部品組み付け部門とで２度読み込むという作業ロスがなく、各製品に組み込まれた部品の製造履歴を知ることを可能とする製品生産システムを提供することにある。

本発明に係る製品生産システムは、上記の目的を達成するために、次のように構成される。

第１の製品生産システム（請求項１に対応）は、部品搬入管理部で部品の搬入を管理し、組立ライン制御部で部品を組立ラインに供給し製品に組み付けて当該製品を製造し、製造履歴データベースで紐付け管理を行う製品生産システムであって、部品搬入管理部は、部品を収容した部品箱に取り付けられ、部品箱シリアル番号が記録されたタグと、タグに記録された部品箱シリアル番号と部品箱に入っている部品情報を製造履歴データベースに送信する第１送信部と、組立ラインへの部品の搬入路に設けたゲートに、タグに記録された部品箱シリアル番号を読み取り製造履歴データベースに送信する第２送信部と、を備え、製造履歴データベースは、搬入路のゲートで読み込まれ第２送信部で送信された部品箱シリアル番号を記憶し、部品箱シリアル番号と組立ラインでの製品の製品シリアル番号とを紐付けして記憶することで特徴づけられる。

第２の製品生産システム（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは第１送信部は部品メーカ側に設けられ、製造履歴データベースは製品メーカ側に設けられることで特徴づけられる。

第３の製品生産システム（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは第２送信部で送信された部品箱シリアル番号は、製造履歴データベースで照会されることで特徴づけられる。

第４の製品生産システム（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは製造履歴データベースは部品箱残数の演算を行う部品箱残数演算部を備え、部品箱残数演算部で演算した部品箱残数に基づいて部品メーカ側に部品箱納入指示を行う部品箱納入指示部を備えることで特徴づけられる。

第５の製品生産システム（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは組立ラインでは、複数の車種の車両が組み立てられることで特徴づけられる。

第６の製品生産システム（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくはタグはＩＣチップで形成されることで特徴づけられる。

第７の製品生産システム（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくは部品箱シリアル番号とともにタグに記憶された部品箱に入っている部品情報は、製造履歴情報であることで特徴づけられる。

本発明によれば、全ての組み込み工程にバーコード読み取り配置する必要がなく、作業効率が悪くならず、部品ロットを表すバーコードを、部品受け入れ部門と、製造工程の各部品組み付け部門とで２度読み込むという作業ロスがなくなるという効果が得られる。また、製造履歴データベースにより、部品箱シリアル番号が付けられた部品箱に入れられた部品名と部品ロット番号が記憶され、搬入路に設けられたゲートで読み込まれる部品箱シリアル番号と製品シリアル番号を紐付けして記憶されるので、製造された車両の製品シリアル番号が分かれば、その車両に搭載された部品の入っていた部品箱シリアル番号が分かり、それにより、車両に搭載された部品の製造履歴を知ることができる。また、逆に、部品名と部品ロット番号からその部品の入っていた部品箱シリアル番号が分かり、その部品箱シリアル番号からその部品が搭載された車両の製品シリアル番号を知ることができる。また、本発明によれば、第２送信手段で送信された部品箱シリアル番号は、製造履歴データベースで照会されるため、部品受け入れの手続きを簡略化することができる。

以下、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る製品生産システムの構成を示す。この実施形態で製品は例えば自動車である。生産工場１０では、多品種（各種仕様）の自動車を生産する組立ライン１１において、多品種の自動車が生産される。

車両生産システム２０は、生産工場１０内に設置されたＡＬＣ（Assembly Line Control組立ライン制御)システム２１と組立ライン１１と製造履歴データベース２２と部品受け入れ部門２３−１，２３−２，２３−３と、部品箱納入指示部２５と、生産工場１０外の管理部門においても設置可能な生産計画システム２６、仕様管理システム２７、部品発注システム２８と、各部品メーカーに設置された現品票発行システム２９−１，２９−２，２９−３と、部品情報送信システム（第１送信部）４０−１，４０−２，４０−３とから構成される。図中、工程１〜工程９は、組立ライン１１での各工程を模式的に表したものである。例えば、工程１は、配管、配線ユニット工程、工程２は、エンジンルーム内工程、工程３は、インテリアユニット工程、工程４は、エクステリアユニット工程、工程５は、パワートレイン排ガスユニット工程、工程６は、液類注入工程、工程７は、タイヤ、スペアタイヤ工程、工程８は、シート取り付け工程、工程９は、ドア取り付け工程等である。各工程での生産ラインの近辺には、表示端末装置３０−１，３０−２，・・・３０−９が備えられている。また、部品受け入れ部門２３−１，２３−２，２３−３から各工程を行う組立ライン付近までは部品箱の搬入路１００−１，１００−２，・・・１００−９が設けられている。そして、それぞれの搬入路には、ゲート１０３−１，１０３−２，・・・１０３−９が設けられている。上記の各システムは、電気通信回線で接続されており、この電気通信回線を通して信号・データ・情報の送受が行えるように通信可能な関係が形成されている。

ＡＬＣシステム２１は、生産計画システム２６から受けた生産計画（生産順位計画）に従って、組立ライン１１の各工程の表示端末装置３０−１，３０−２，・・・３０−９に、生産される製品の仕様を伝達し表示し、組立ライン１１での生産状況を監視する。また、組立ライン１１の進捗状況を製造履歴データベース２２に送る。さらに、各工程に必要な部品の顔ぶれをリアルタイムに演算し、組立ラインにおいて車両を組み立てるために必要な部品の供給を指示する部品供給指示部２１ａを備え、その部品供給指示部２１ａにより、部品受け入れ部門２３−１，２３−２，２３−３に備えられた部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃに伝達する。

組立ライン１１は、流れ作業方式の各種コンベアを組み合わせたラインであり、ラインを流れるボディーに、数多くの各種の部品やサブアセンブリされた部品ユニットを組み付けていく。本実施形態での生産工場１０での組立ライン１１では多品種（各種仕様）の製品が生産されている。

製造履歴データベース２２は、部品受け入れ部門２３−１，２３−２，２３−３から各工程に払い出された部品箱のシリアル番号（部品箱シリアル番号）をゲートを通過する際に通過する時刻とともに受信する。また、製造履歴データベース２２は、ＡＬＣシステム２１から伝達された各工程に現在ある製品の仕様を受信し、その情報を利用して各工程に現在ある製品に組み付けるべき部品を仕様管理システム２７に照合して組み付けるべき部品名を取得し、工程にある当該部品の部品箱から部品が製品に作業員によって組み付けられるものと判断する。当該部品の入っていた部品箱の部品箱シリアル番号と製品シリアル番号を紐付けして記憶する。また、製造履歴データベース２２は、部品箱残数の演算を行う部品箱残数演算部２２ａを備えている。

部品箱納入指示部２５は、部品箱残数演算部２２ａで演算した部品箱残数に基づいて部品メーカ側に部品箱納入指示を行う。

部品受け入れ部門２３−１，２３−２，２３−３では、組立工場１０にあり、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃを用いて、納入された部品箱に添付された無線タグ等のＩＣチップからなるタグに記録された部品箱シリアル番号を読み取り、部品箱を組立工場の保管スペースに一時保管する。この保管スペースは、特許２５５９１５９号で開示される自動倉庫を用いても良い。

図２は、部品受け入れ払い出しシステムのブロック構成図である。部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ（Ｂ，Ｃ）は、制御装置５０と入力装置５１と出力装置５２と搬送部品記憶部５３と、記憶装置５７を備えている。制御装置５０は、入力装置５１と出力装置５２と搬送部品記憶部５３と記憶装置５７の制御を行う。入力装置５１は、タグ読み取り装置５４から読み取られた部品箱シリアル番号を入力し、また、ＡＬＣシステム２１からの部品情報を入力する装置である。出力装置５２は、部品箱を保管する保管場所の情報あるいは、部品箱が保管された保管場所の情報を自動倉庫１１０のシステムに出力する装置である。記憶装置５７は、部品箱を保管することが可能な空いてる保管場所と部品箱がすでに保管されている保管場所を記憶する保管場所記憶領域５５と、部品箱に付けられたタグの部品箱シリアル番号を記憶する部品箱シリアル番号記憶領域５６を備えている。また、自動倉庫１１０から搬送された部品箱を記憶する搬送部品記憶部５３を備えている。

自動倉庫１１０の場合は、自動倉庫１１０の入り口でタグに記録された部品箱シリアル番号をタグ読み取り装置５４で読み込んだ後、図示しないクレーンやコンベアによって所定の区画に自動的に搬入される。この読み込みは、自動倉庫１１０の入り口のタグ読み取り装置５４で自動的に読み取られる。タグ読み取り装置５４から読み取られた部品箱シリアル番号は、部品受け入れ払い出しシステム２３Ａ（Ｂ，Ｃ）の入力装置５１から入力され、制御装置５０は、記憶装置５７の保管場所記憶領域５５から空き保管場所を検索し、空き保管場所を部品箱の保管場所とし部品箱シリアル番号とともに、保管場所記憶領域５５に記憶し、また、その保管場所の情報を出力装置５２から自動倉庫１１０の制御装置（図示せず）に出力し、その制御装置によりクレーンやコンベアなどにより保管場所に部品箱が搬入される。さらに、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃでは、ＡＬＣシステム２１から受信した情報に基づいて該当する種類の部品箱の保管されている保管場所を検出する。その際には、同一の部品である場合は、それぞれの部品箱のタグに記録された部品箱シリアル番号を読み込んだ順序で部品箱を組み付け工程に払い出すことが望ましい。自動倉庫１１０の場合は、必要な部品がＡＬＣ２１から指令があったとき、制御装置５０は記憶装置４０からその部品の入った部品箱の部品箱シリアル番号を記憶領域５６から検索し、その部品箱シリアル番号により保管場所記憶領域５５から対応する保管場所を検索し、その検索された保管場所の情報を自動倉庫１１０の制御装置に送信され、その制御装置はクレーンやコンベアなどを制御することにより、対応する部品箱を自動的に部品出庫口に搬送される。

搬入路１００−１，１００−２，・・・１００−９は、部品出庫口１０１から、各工程へ部品箱を搬送するための通路である。図３は、搬入路を模式的に描いた図である。搬入路１００は、部品出庫口１０１から枝分かれして各工程１，２，３，４，５，６に通じている。そして、搬入路１００の途中には、ゲート１０３−１，１０３−２が設けられ、それらのゲートには、タグに記録された部品箱シリアル番号を読み取り、製造履歴データベース２２に送信する部品箱シリアル番号読み取り送信装置（第２送信部）１０２ａ，１０３ａが設けられている。この部品箱シリアル番号読み取り送信装置１０２ａ，１０３ａは、搬入路１００で組立ラインに搬入される部品箱に取り付けられたタグに記録された部品箱シリアル番号と共にその搬入時刻を製造履歴データベース２２に送信する。そして、送信された部品箱シリアル番号は、製造履歴データベースで照会される。また、部品箱を搬送するための搬送車１０４は、作業員により移動するもの、あるいは、自動的に移動する搬送ロボットでもよい。

生産計画システム２６は、多品種の製品を生産するライン１１において、生産される製品の生産計画を作成し、また、その生産計画に従って、実際に工場で生産する順位を定めた生産順位計画を作成するシステムである。

仕様管理システム２７は、多品種の製品別に使用される部品仕様を登録管理する。具体的には、車種ごとの部品表が登録されており、車種を指定すればその車種を組み立てるのに必要な部品が検索できる。

部品発注システム２８は、作成された生産計画に応じて必要な部品の所要量が算出され、部品メーカー別に納入日時・数量を決定し発注する。

現品票発行システム２９−１，２９−２，２９−３は、部品メーカに設置され、指定の日時に製品工場に納入する際に、納入する部品に、発注側の発注情報を識別するために、添付される現品票を発行する。このとき、部品発注システム２８から受けた部品発注に基づいて、統一された規格の現品票が作成される。この現品票には、部品の製造ロットを識別する任意の番号であるロット番号も含まれている。

また、部品メーカでは出荷する部品には部品の製造ロット番号が記録された現品票を添付し、部品を入れた部品箱にはそれぞれの部品箱を識別する部品箱シリアル番号が記録されたタグを取り付ける。

部品情報送信システム（第１送信部）６０は、部品メーカに備えられており、図４のブロック構成図によって示される構成となっており、制御装置６１と入力装置６２と記憶装置６３と部品情報送信装置６４を備えている。制御装置６１は、入力装置６２と記憶装置６３と部品情報送信装置６４を制御する。入力装置６２と記憶装置６３により、部品情報読み取り記憶装置６５を構成し、部品箱６６に入れた部品の現品票６７に記録された製造ロット番号と部品箱に取り付けられたタグ６８に記録された部品箱シリアル番号を読み取り装置６９により読み取り、読み取った信号を有線、無線あるいは光により入力装置６２に送り、部品名と読み取った製造ロット番号と部品箱シリアル番号を関連づけた部品情報として記憶する。部品情報送信装置６４は、部品情報読み取り記憶装置６５によって記憶された製造ロット番号と部品箱シリアル番号と部品名を車両製造工場の製造履歴データベース２２に送信し記憶させる。

次に、車両生産システムの全体処理の一例を図５〜図８のフローチャートと図９の工程概要図と図１０〜図１６で示す表を参照して説明する。

まず、生産計画システム２６によって多品種の製品を生産するラインにおいて、生産される製品の生産計画を作成する（ステップＳ２０）。この生産計画は、例えば、通常、顧客からの受注状況や、受注以外の見込み生産製品を含んで、ＭＴＣ（モデル（Ｍ）、タイプ（Ｔ）、カラー（Ｃ））別に当初は図１０で示す表１のように台数が設定される。表１で欄Ｃ１０はＭＴＣを表し、欄Ｃ１１は車種を表し、欄Ｃ１２はノーマルか４ＷＤの駆動を表し、欄Ｃ１３は国内か輸出の仕向地を表し、欄Ｃ１４は台数を表す。生産計画システム２６では、このシステムに含まれる生産順位計画作成方法を用いることによって、当日の生産される製品の順位（生産順位計画）が確定される。そして、生産計画（生産順位計画）を部品発注システム２８に送信する（ステップＳ２１）。

次に、生産計画システム２６から生産計画を受信した部品発注システム２８は、多品種の製品別に使用される部品仕様を登録管理する仕様管理システム２７から部品仕様を検索し、作成された生産計画に応じて必要な部品の所要量が算出される（ステップＳ２２）。これは、次のようにして行われる。送られてきた生産計画にあるＭＴＣ別の製品の仕様によって使われる部品は異なっている。これらは、仕様管理システム２７によって管理されており、この情報を用いて図１１で示す表２が得られる。表２において、欄Ｃ２０はＭＴＣを表し、欄Ｃ２１は車種を表し、欄Ｃ２２はノーマルか４ＷＤの駆動を表し、欄Ｃ２３は国内か輸出の仕向地を表し、欄Ｃ２４は部品Ａを使用するかどうかを示し、欄Ｃ２５は部品Ｂを使用するかどうかを示し、欄Ｃ２６は部品Ｃの種類を示し、欄Ｃ２７は部品Ｄの種類を示している。表２から分かるように、部品ＡとＢは当日に生産される全ての製品に用いられるが、部品Ｃと部品Ｄについては、ＭＴＣによって異なることが分かる。すなわち、ＭＴＣがＮ，Ｐ，Ｓ，Ｔ，Ｗ，Ｘの車両ではＣ０１を用い、ＭＴＣがＱ，Ｒ，Ｕ，Ｖ，Ｙ，Ｚの車両ではＣ０２を用いる。また、部品ＤはＭＴＣがＮ，ＱではＤ１１を用い、ＭＴＣがＰ，ＲではＤ１２を用い、ＭＴＣがＳ，ＵではＤ２１を用い、ＭＴＣがＴ，ＶではＤ２２を用い、ＭＴＣがＷ，ＹではＤ３１を用い、ＭＴＣがＸ，ＺではＤ３２を用いる。図１０に示した表１と図１１に示した表２を結合することによって、当日の製品の生産に必要な部品数を算出する。それを表したものが図１２に示す表３である。表３では、欄Ｃ３０は部品名を表し、欄Ｃ３１は適用するＭＴＣを表し、欄Ｃ３２は対応する部品の必要個数を表す。表３で示される部品の所要量（必要個数）に基づいて、部品発注システム２８は、部品メーカー別に納入日時・数量を決定し発注する（ステップＳ２３）。

部品発注を受けた部品メーカでは、部品を製造し（ステップＳ２４）、現品票発行システム２９−１，２９−２，２９−３によって、部品番号・数量・部品ロット情報（製造ロット番号）をコード化して機械読み取り可能な媒体が添付された現品票を作成する（ステップＳ２５）。このとき、それぞれの現品票発行システム２９−１，２９−２，２９−３は、部品発注システム２８から受けた部品発注に基づいて、統一された規格の現品票が作成される。次に、部品情報送信システム６０により、部品箱６６に入れた部品の現品票に記録された部品名と製造ロット番号と部品箱に取り付けられたタグに記録された部品箱シリアル番号を読み取り（図９（Ｄ１））、読み取った部品名と製造ロット番号と部品箱シリアル番号を関連づけた部品情報として記憶し（図９（Ｄ２））、記憶された部品名と製造ロット番号と部品箱シリアル番号を車両製造工場の製造履歴データベース２２に送信し記憶させる（ステップＳ２６、図９（Ｄ３））。

図６は、部品情報送信システム６０での処理フローチャートを示す。まず部品箱のタグの部品箱シリアル番号を読み込む（ステップＳ２６１、図９（Ｄ１））。次に、現品票を読み込む（ステップＳ２６２）。制御装置により、部品箱シリアル番号と現品票の部品名とロット番号が関連づけられて記憶装置に記憶される（ステップＳ２６３，図９（Ｄ２））。出荷する部品箱すべてについて記憶したかどうか判断する（ステップＳ２６４）。もし、終了していなければ、ステップＳ２６１に戻り、終了していれば、部品名と部品箱シリアル番号とロット番号からなる部品情報を部品情報送信装置６４により、製造履歴データベース２２に送信される（ステップＳ２６５，図９（Ｄ３））。その後、部品箱納入指示部２５から、部品箱納入指示があったならば（ステップＳ２７，図９（Ｄ４））、現品票とタグを、部品を入れた部品箱に添付して組立工場へ発送する（ステップＳ２８，図９（Ｄ５））。

次に、図７に示すように部品受け入れ部門では、部品が納入されたとき、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃを用いて、納入された部品箱に添付されたタグの部品箱シリアル番号をタグ読み取り装置５４によって自動的に読み取り（ステップＳ２９、図９（Ｄ６））、部品箱を組立工場の保管スペースに一時保管する。このとき自動倉庫１０３の場合は、クレーンやコンベアなどにより自動的に所定の区画に部品箱が搬送される。また、現品票を読み取ると同時に、部品箱を一時保管した場所のロケーションを部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃに入力し、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃに記憶させる（ステップＳ３０）。

次に、組立ラインで自動車を生産するときの（図９（Ｄ７））このシステムの処理を図８のフローチャートを用いて説明する。まず、生産計画システム２６はＡＬＣシステム２１に生産計画（生産順位計画）を送信する（ステップＳ４０）。生産計画を受信したＡＬＣシステム２１は、各工程への生産の段取りの指示の作成を行う（ステップＳＴ４１）。その作成された各工程での段取りの指示を生産ライン１１のラインサイドにあるライン端末３０−１，３０−２，・・・３０−９に送信する（ステップＳ４２）。ライン端末３０−１，３０−２，・・・３０−９は、受信した段取りの指示を表示装置に表示する（ステップＳ４３）。作業者は、その段取りに従って各工程での組立作業を行う。ＡＬＣシステム２１は、組立ライン１１での生産状況監視を行い（図９（Ｄ８））、組立ラインの進捗状況を製造履歴データベース２２に送る（ステップＳ４４、図９（Ｄ９））。次に、各工程に必要な部品の顔ぶれをリアルタイムに演算し部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃに伝達する（ステップＳ４５）。部品の手配の指示を受信した部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃでは、部品の各工程への払い出しが行われる（ステップＳ４６）。そのとき、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−ＣはＡＬＣシステム２１から受信した部品情報に基づいて該当する種類の部品箱のシリアル番号の保管されているロケーションを検出し、そのロケーションを表示する。作業員は、表示された保管ロケーションから該当する部品箱を取りだし、図３のように、搬入路１００を作業員により部品箱を載せた搬送車を搬送するか、あるいは搬送ロボットによりラインサイドに搬送する。自動倉庫の場合は、コンベアやクレーンなどにより自動的に部品箱が出庫口に搬送される。搬送車あるいは、搬送ロボットがゲート１０２，１０３を通過するとき、部品箱シリアル番号読み取り送信装置１０２ａ，１０３ａにより、部品箱に取り付けられたタグに記憶された部品箱シリアル番号を読み取る（ステップＳ４７、図９（Ｄ１０））。その該当する部品の部品名と製造ロット番号などの部品情報は、製造履歴データベース２２に記憶されている。

製造履歴データベース２２は、部品受け入れ払い出しシステム２３−Ａ，２３−Ｂ，２３−Ｃから各工程に払い出された各部品仕様の部品箱の部品箱シリアル番号を搬入路に設けられたゲートにおいて受信する。また、製造履歴データベース２２は、ＡＬＣシステム２１から伝達された各工程に現在ある製品の仕様を受信し（ステップＳ４２）、その情報を利用して各工程に現在ある製品に組み付けるべき部品を仕様管理システムに照合して組み付けるべき部品名を取得し（ステップＳ４８）、工程にある当該部品の部品箱から部品が製品に作業員によって組み付けられるものと判断する。当該部品箱シリアル番号と製品シリアル番号を紐付けして記憶する（ステップＳ４９）。部品箱の部品が所定の個数になったかどうかを判断する（ステップＳ５０）。部品が所定の個数になったならば、ＡＬＣシステム２１に、部品が所定数になったことを送信する（ステップＳ５１）。ＡＬＣシステム２１は、進捗状況を送信し、再び部品を指示する（ステップＳ４５）。

上記のステップＳ２７からステップＳ５０までを、より具体的に図１３〜図１６で示す表を用いて説明する。部品メーカから搬入される部品は部品箱に収納されてくるが、部品箱は部品それぞれで異なるため、部品箱一箱当たりの収容数は異なる。これを図１３で示す表４に示す。表４で欄Ｃ４０は部品名を表し、欄Ｃ４１は部品箱収容数を表す。例えば、部品Ａは部品箱収容数が５０であり、部品Ｂは部品箱収容数は６０である。また、生産計画システムで作成された生産順位計画は図１４で示す表５に示す。表５で欄Ｃ５０は製品シリアル番号を表し、欄Ｃ５１は車種を表し、欄Ｃ５２は４ＷＤかノーマルの駆動を表し、欄Ｃ５３は国内か輸出の仕向け地を表し、欄Ｃ５４はＭＴＣを表し、欄Ｃ５５はライン投入時間を表す。生産工程を図１５で示す表６に示す。表６で欄Ｃ６０は工程を表し、欄Ｃ６１はトレサ対象部品を表し、欄Ｃ６２は投入後到着時間を表す。簡単のため、製品の生産ラインは１分のタクト（１工程の作業に与えられた時間）で流れているものとすると、ラインに投入された時間に作業をする場所までの時間を加えれば当該製品に作業がされる時間が演算可能である。

つまり図１５の表６に示すように、部品Ｃを組み付ける工程である工程１０にはライン投入から１０分後に作業をすべき製品が到着する。図１４の表５に示すように製品シリアル１５番は８時４４分に投入されるので、工程１０には９時５４分に到着することになる。

それぞれの工程では、製品に組み付ける部品がなければ作業ができないので、組み付けるべきＭＴＣの製品が各工程に到着する前に、部品受け入れ部門から各工程に輸送されるように計画される。例えば、工程３で組み付けられる当日に使用される部品Ａは、当日の最初の製品である製品シリアル番号１番が到着するライン投入時間８時３０分＋３分の８時３３分には、部品Ａが必要になる。ぎりぎりに到着してもかまわないが、ある程度余裕（例えば５分）を持って８時２８分には到着させておくよう計画される。

一方、部品は当日に使われる全ての部品を同時に輸送されてしまったのでは、ライン作業場のスペースが狭くなり、類似の部品があった場合に間違いが起きてしまったりするので、通常は必要となる時間に、必要量が部品箱に収納されて納入される部品搬送計画が作成される。例えば、図１３の表４で示すように部品Ａの場合には、部品箱１つの収納数が５０個であるので、上記に説明した時間（８時２８分）に５０個分のみラインサイドの部品が輸送される。この部品Ａは、当日製造される全ての製品に使用されるので、１分間に１個消費されて製造開始から５０台目、時間にすると５０分後には部品Ａの部品箱は空になる。

ＡＬＣ２１は、生産順位計画と製品仕様の関係から演算して、次の部品輸送の計画を作成する。この計画に基づいて、部品受け入れ部門から、部品Ａは、９時１８分に２つ目の部品箱を工程３に輸送する。

部品Ａのように、一つの工程で製品に組み付けられる部品が単一である場合は容易であるが、工程で組み付けられる部品が複数種類ある工程では図１６で示す表７のようになる。表７の（ａ）はロット番号Ｃ４０１の部品Ｃ（４ＷＤ）用を表し、欄Ｃ７０は部品の個数を表し、欄Ｃ７１は組み付け車両の製品シリアル番号を表す。表７の（ｂ）はロット番号Ｃ２０の部品Ｃ（２ＷＤ）用を表し、欄Ｃ７２は部品の個数を表し、欄Ｃ７３は組み付け車両の製品シリアル番号を表す。また、表７の（ｃ）はロット番号Ｃ４０２の部品Ｃ（４ＷＤ）用を表し、欄Ｃ７４は部品の個数を表し、欄Ｃ７５は組み付け車両の製品シリアル番号を表す。表７の（ｄ）はロット番号Ｃ２０の部品Ｃ（２ＷＤ）用を表し、欄Ｃ７６は部品の個数を表し、欄Ｃ７７は組み付け車両のシリアル番号を表す。表７の（ｅ）はロット番号ＣＣ０３の部品Ｃ（４ＷＤ）用を表し、欄Ｃ７８は部品の個数を表し、欄Ｃ７９は組み付け車両のシリアル番号を表す。表７の（ｆ）はロット番号Ｃ２０の部品Ｃ（２ＷＤ）用を表し、欄Ｃ８０は部品の個数を表し、欄８１は組み付け車両のシリアル番号を表す。例えば、図１２の表６で示すように工程１０では部品Ｃを組み付けている。また、図１３の表４に示すように部品Ｃは４ＷＤ用とノーマルの２ＷＤと２種類である。また、部品Ｃは４ＷＤ用と２ＷＤ用で部品箱に収容される個数が異なる。すなわち、表４に示すように部品ＣのＣ０２（４ＷＤ用）では２５個であり、Ｃ０１（２ＷＤ用）では２０個である。

生産順位計画表を参照すると、図１６で示す表７のように部品は使用される。すなわち、当日分の製品は部品Ｃの組み付け工程１０には、８時３０分＋９分の８時３９分に到着する。最初に組み付けられる部品Ｃ（４ＷＤ用）は８時３９分の５分前の８時３４分には輸送される。部品箱には部品Ｃ（４ＷＤ用）が２５個入っている。製品の生産順位を参照すると、シリアル番号２５までは同じＭＴＣの製品であるので、同じ部品Ｃ（４ＷＤ用）が使われるが（表７（ａ））、シリアル番号２６からはＭＴＣが変わるため、図１４の矢印Ｙ１０に示すように、使用部品が変わり、部品Ｃ（２ＷＤ用）が用いられる（表７（ｂ））。部品Ｃ（２ＷＤ用）は部品箱２０個入りである。部品Ｃ（２ＷＤ用）を使用はじめる９時４分の５分前の８時５９分に輸送される。

この状態で、部品Ｃを組み付ける工程１０には、部品Ｃの４ＷＤ用と部品Ｃの２ＷＤ用が同時に置かれていることになる。つまりこの例では８時５９分から９時３分までは、２種類の部品箱が工程１０の作業者の元に置かれている。さらに、生産順位計画によると、部品Ｃ（２ＷＤ用）は２０分後には空箱になってしまうので、９時２４分の５分前には次の部品箱が工程１０に輸送されなければならない。矢印Ｙ１１に示すように同じ部品で部品箱が変更になった場合には、部品を製造したメーカの部品製造ロットが異なる場合もある。

生産順位計画によると、表７（ｄ）に示す部品Ｃ（２ＷＤ用）の２つ目の部品箱から５個を使用した段階で、工程１０には部品Ｃ（４ＷＤ用）を組み付けるＭＴＣ製品が来る。表７（ａ）で示した部品Ｃ（４ＷＤ用）の部品箱は、９時３分に製品に組み付けることによって空箱となってしまったため、シリアル番号５１番は、９時２０分にラインに投入されて、矢印Ｙ１２で示すように、その１０分後の９時３０分に使用がはじまる。よって９時２５分に表７（ｃ）で示す部品Ｃ（４ＷＤ用）の第２の部品箱が輸送される。この段階では、表７（ｄ）で示す部品Ｃ（２ＷＤ用）が１５個残った部品箱と、表７（ｃ）で示す部品Ｃ（４ＷＤ用）の２つ目の部品箱が置かれていることになる。表７（ｃ）で示す部品Ｃを使用し終わったら、表７（ｅ）で示す部品Ｃ（４ＷＤ用）を用い、９個まで使用した後、表７（ｄ）で示す部品Ｃ（２ＷＤ用）に矢印Ｙ１３で示すように変わる。表７（ｄ）で示す部品Ｃ（２ＷＤ用）を２０個使い終わったら、矢印Ｙ１４で示すように表７（ｆ）で示す次の部品Ｃ（２ＷＤ用）の部品箱から部品が組み付けられる。

図１７はこのシステムを用いたときの組立ライン１１での車両の流れを示す図である。製品シリアル番号００１から０２５までの車両は、車種Ａ、製品シリアル番号０２６から０４７までの車両は車種Ｂ、製品シリアル番号０４８から０５０までの車両は、車種Ｃ、製品シリアル番号０５１から０７６までの車両は車種Ｄ、製品シリアル番号０７７から０８５までは車種Ｅ、製品シリアル番号０８６から１２１までの車両は車種Ｆが流れている。このとき、車種Ａ、車種Ｄ、車種Ｅは、部品Ａ（４ＷＤ用）、部品Ｂ、部品Ｃが用いられ、車種Ｂ、Ｃ、Ｆは部品Ａ（２ＷＤ用）、部品Ｂ、部品Ｃが用いられる。製品シリアル番号００１の車両では、部品Ａ（４ＷＤ）、Ｂ、Ｃともにロット切替されたものが用いられ組立ライン１１に流す。製品シリアル番号０２６の車両になったら、車種Ｂに変更なので、部品Ａ（４ＷＤ）が部品（２ＷＤ）に変更となり新たなロットとなる。また、製品シリアル番号０４７の車両では、部品Ａ（２ＷＤ）のロット切替が行われ、製品シリアル番号０５１の車両になったら、部品Ａ（４ＷＤ）、Ｂともにロット切替となる。製品シリアル番号０６１の車両で部品Ｃがロット切替になり、製品シリアル番号０７６の車両で部品Ａ（２ＷＤ）がロット切替になる。製品シリアル番号１０１の車両で部品Ａ（２ＷＤ），Ｂがロット切替となる。また、製品シリアル番号１２１の車両で部品Ｃがロット切替になる。このようにして、車両に組み付けられた部品は、ロット切替が行われる。

部品箱が、ラインに搬送されるたびに、搬入路のゲートでシリアル番号が送られ、製造履歴データベース２２により、車両の製品シリアル番号と部品箱シリアル番号が紐付けされて記録される。例えば、この例では、製品シリアル番号００１の車両から部品箱シリアル番号１の部品箱に入っていた部品Ａ、部品箱シリアル番号２の部品箱に入っていた部品Ｂ、部品箱シリアル番号３の部品箱に入っていた部品Ｃが搭載され、部品箱シリアル番号１の部品箱に入っていた部品Ａ（４ＷＤ）は製品シリアル番号０２５の車両まで搭載されていることが記録される。部品箱シリアル番号４の部品箱に入っていた部品Ａ（４ＷＤ）は製品シリアル番号０５１から０７５までの車両に搭載され、次の部品箱シリアル番号５の部品箱に入っていた部品は製品シリアル番号０７６から０８５までの車両に搭載される。部品箱シリアル番号６の部品箱に入っていた部品Ｂは、製品シリアル番号０５１から１００までの車両に搭載される。部品箱シリアル番号７の部品箱に入っていた部品Ｃは製品シリアル番号０６１から１２０までの車両に搭載される。部品箱シリアル番号８の部品箱に入っていた部品Ａ（２ＷＤ）は製品シリアル番号０２６から０４６までの車両に搭載される。部品箱シリアル番号９の部品箱に入っていた部品Ａ（２ＷＤ）は製品シリアル番号０４７から１００までの車両に搭載される。部品箱シリアル番号１０の部品箱に入っていた部品Ａ（２ＷＤ）と部品箱シリアル番号１２の部品Ｂは製品シリアル番号１０１から１２１までの車両に搭載され、部品箱シリアル番号１１の部品箱に入っていた部品Ｃは製品シリアル番号１２１の車両に搭載される。製造履歴データベース２２には、製品シリアル番号００１から０２５までの車両は、部品箱シリアル番号１の部品箱と、部品箱シリアル番号２の部品箱と、部品箱シリアル番号３の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号０２６から０４６までの車両は、部品箱シリアル番号２の部品箱と部品箱シリアル番号３の部品と部品箱シリアル番号８の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号０４７から０５０までの車両は、部品箱シリアル番号２の部品箱と部品箱シリアル番号３の部品箱と部品箱シリアル番号９の部品箱に入っていた部品が搭載されたことが記録されている。製品シリアル番号０５１から０６０までの車両は、部品箱シリアル番号２の部品箱と部品箱シリアル番号３の部品箱と部品箱シリアル番号４の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号０６１から０７５までの車両は、部品箱シリアル番号４の部品箱と部品箱シリアル番号６の部品箱Ｂと部品箱シリアル番号７の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号０７６から車両８５までの車両は、部品箱シリアル番号５の部品箱と部品箱シリアル番号６の部品箱と部品箱シリアル番号７の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号０８６から１００までの車両は、部品箱シリアル番号９の部品箱と部品箱シリアル番号６の部品箱と部品箱シリアル番号７の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号１０１から１２０までの車両は、部品箱シリアル番号１０の部品箱と部品箱シリアル番号７の部品箱と部品箱シリアル番号１２の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。製品シリアル番号１２１は、部品箱シリアル番号１０の部品箱と、部品箱シリアル番号１１の部品箱と部品箱シリアル番号１２の部品箱に入っていた部品が搭載されていることが記録される。

このように、車両の製品シリアル番号と、その車両に搭載された部品が収容されていた部品箱の部品箱シリアル番号が製造履歴データベースに記録されるので、車両の製品シリアル番号が分かれば、その車両に搭載された部品が収容されていた部品箱の部品箱シリアル番号が分かり、その部品箱シリアル番号から部品名と部品ロット番号が分かる。また、部品の製造ロット番号が分かれば、その部品が収容されていた部品箱の部品箱シリアル番号が分かり、その部品箱シリアル番号からその部品が搭載された車両の製品シリアル番号を同定することができる。

本発明は、製品の製造において、その製品に組み込まれる部品が収容されていた部品箱の部品箱シリアル番号と製品の製品シリアル番号を対応させてデータベースに記録する生産工程に利用される。

本発明に係る車両生産システムが適用される全体システムの構成を示す図である。 部品受け入れ払い出しシステムのブロック構成図である。 搬入路を模式的に描いた図である。 部品情報送信システムのブロック構成図である。 本発明に係る車両生産システムの全体処理フローチャートである。 部品メーカでの部品情報送信までの手順を示すフローチャートである。 部品受け入れ部門での処理フローチャートである。 本発明に係る車両生産システムの全体処理フローチャートである。 車両生産システムを用いた作業の流れを示す概要図である。 ＭＴＣ別の生産台数を示す表である。 ＭＴＣ別の必要部品を示す表である。 必要部品数を示す表である。 部品毎の部品箱収容数を示す表である。 生産順位計画を示す表である。 生産工程を示す表である。 部品が複数種類ある工程での生産工程を示す表である。 生産ラインでの車両の流れと部品箱のシリアル番号を示す図である。

符号の説明

１０ 生産工場
１１ 生産ライン
２０ 車両生産システム
２１ ＡＬＣシステム
２１ａ 部品供給指示部
２２ 製造履歴データベース
２２ａ 部品箱残数演算部
２３−１ 部品受け入れ部門
２３−２ 部品受け入れ部門
２３−３ 部品受け入れ部門
２４ 組立ライン制御装置
２５ 部品箱納入指示部
２６ 生産計画システム
２７ 仕様管理システム
２８ 部品発注システム
２９−１ 現品票発行システム
２９−２ 現品票発行システム
２９−３ 現品票発行システム
５４ タグ読み取り装置
６０ 部品情報送信システム
６４ 部品情報送信装置
６５ 部品情報読み取り記憶装置
１００ 搬入路
１０１ 部品出庫口
１０２ ゲート
１０２ａ 部品箱シリアル番号読み取り送信装置
１０３ ゲート
１０３ａ 部品箱シリアル番号読み取り送信装置
１０４ 搬送車
１１０ 自動倉庫

Claims (7)

1. 部品搬入管理手段で部品の搬入を管理し、組立ライン制御手段で前記部品を組立ラインに供給し製品に組み付けて当該製品を製造し、製造履歴データベースで紐付け管理を行う製品生産システムであって、
   前記部品搬入管理手段は、
   前記部品を収容した部品箱に取り付けられ、部品箱シリアル番号が記録されたタグと、
   前記タグに記録された前記部品箱シリアル番号と前記部品箱に入っている部品情報を製造履歴データベースに送信する第１送信手段と、
   前記組立ラインへの前記部品の搬入路に設けたゲートに、前記タグに記録された前記部品箱シリアル番号を読み取り前記製造履歴データベースに送信する第２送信手段と、を備え、
   前記製造履歴データベースは、前記搬入路の前記ゲートで読み込まれ前記第２送信手段で送信された前記部品箱シリアル番号を記憶し、前記部品箱シリアル番号と組立ラインでの製品の製品シリアル番号とを紐付けして記憶することを特徴とする製品生産システム。
2. 前記第１送信手段は部品メーカ側に設けられ、前記製造履歴データベースは製品メーカ側に設けられることを特徴とする請求項１記載の製品生産システム。
3. 前記第２送信手段で送信された前記部品箱シリアル番号は、前記製造履歴データベースで照会されることを特徴とする請求項１または２記載の製品生産システム。
4. 前記製造履歴データベースは部品箱残数の演算を行う部品箱残数演算手段を備え、前記部品箱残数演算手段で演算した前記部品箱残数に基づいて前記部品メーカ側に部品箱納入指示を行う部品箱納入指示手段を備えることを特徴とする請求項２または３記載の製品生産システム。
5. 前記組立ラインでは、複数の車種の車両が組み立てられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の製品生産システム。
6. 前記タグはＩＣチップで形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の製品生産システム。
7. 前記部品箱シリアル番号とともに前記タグに記憶された前記部品箱に入っている部品情報は、製造履歴情報であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の製品生産システム。

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