JP2007011832A - 生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークに対する組み付け等に関する異常を早期に検出することができる生産システムを提供する。
【解決手段】 ワーク１が順次搬送される搬送ライン２に、ワーク１に対する加工または部品の組み付けまたは検査を行う処理ステーション３が複数設けられ、前記ワーク１からの製品の生産を連続的に行う生産システムであって、前記処理ステーション３における検査の結果を表示するディスプレイ装置１３が、その処理ステーション３近傍に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、自動車の製造工場等において用いられ、一つのラインにおいて、工程系列や作業方法が類似している複数種の製品（車両用エンジン等の中間製品も含む）を連続的に生産し、それらを混合して流すいわゆる混合品種ラインを構成する生産システムに関する。

図３は、従来の生産システムの一例の構成を概略的に示す説明図である。この図に示す生産システムは、一つのライン上を順次搬送されるワーク１に対する加工または部品の組み付けまたは検査等の処理を、前記ライン上に設けた複数の処理ステーション３で行うように構成されている。そして、ワーク１は前記処理を受けるのに適した姿勢でパレット５に保持され、その状態で前記ライン上を搬送される。これは、前記処理ステーション３においてなされるワーク１に対する処理の簡便性、正確性等を向上させるためである。

また、上記生産システムは、複数の処理ステーション３においてワーク１に対する処理を行うことにより製品を連続的に生産すると共に、ワーク１に対する処理の内容を適宜に変更して複数種の製品を生産する。そこで、ワーク１に対する処理の内容を、ワーク１から生産しようとする各製品に対応させることができるように、処理ステーション３に適宜の処理を指示するための処理指示手段が設けられている。

前記処理指示手段は、図３に示すように、ワーク１を保持した状態で搬送するパレット５に備え付けられる記録媒体８と、前記処理ステーション３に設けられ、前記記録媒体８との間で所定の情報の授受を行うことができる情報授受手段９とで構成されている。なお、前記生産システムでは、前記記録媒体８はＩＤタグであり、前記情報授受手段９はＩＤタグとの間で情報の授受を行えるＩＤアンテナである。

上記の構成からなる生産システムでは、ワーク１を保持する状態でパレット５が搬送され、そのワーク１に対する前記処理を行う処理ステーション３に到達すると、処理ステーション３に設けられた情報授受手段９がパレット５に備え付けられた前記記録媒体８から所定の情報を読み取り、読み取った情報に基づいた前記処理がワーク１に対して行われる。これにより、前記ラインを経たワーク１は、所定の製品となる。

また、前記生産システムでは、ワーク１に複数パターンの姿勢をとらせるために複数種のパレット５が用意され、ワーク１の姿勢を変更する際に種類の異なるパレット５，５間でワーク１の移載が行われる。そして、その移載の際に、ワーク１の移載元のパレット５に備え付きの記録媒体８（便宜上、図３では８Ａと示す）に書き込まれた全情報を情報授受手段９によって読み取り、ワーク１の移載先のパレット５に備え付きの記録媒体８（便宜上、図３では８Ｂと示す）に必要な情報を情報授受手段９によって書き込むと共に、前記情報授受手段９で記録媒体８Ａから読み取った全情報を情報処理装置２０に送って管理する。従って、前記生産システムでは、前記情報処理装置２０により、各ワーク１および各ワーク１から生産される製品の品質管理を容易に行うことができる。
特開２００４−１３０８８４号公報

しかし、上記生産システムでは、ワーク１を保持するパレット５に備え付きの記録媒体８の全情報が前記情報処理装置２０に送られるのは、ワーク１の前記移載が行われる際であるので、ワーク１の前記移載が行われるまでの間における処理ステーション３等の異常を検出することができなかった。そのため、例えば、情報処理装置２０が何らかの異常を検出したときには、既に複数台のワーク１に対して不正な処理がなされ、手直しに多大な時間がかかるという事態を招来するおそれがある。

本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークに対する組み付け等に関する異常を早期に検出することができる生産システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る生産システムは、ワークが順次搬送される搬送ラインに、ワークに対する加工または部品の組み付けまたは検査を行う処理ステーションが複数設けられ、前記ワークからの製品の生産を連続的に行う生産システムであって、検査を行う前記処理ステーションにおける検査の結果を表示するディスプレイ装置が、その処理ステーション近傍に設けられていることを特徴としている（請求項１）。

また、前記生産システムが、前記検査結果を含む各ワークの情報の管理を行い、各ワークの情報の呼び出しと、所定の条件に該当するワークの割り出しとができるように構成された情報処理装置を備えていてもよい（請求項２）。

具体的には、前記生産システムにおいて、前記各ワークの情報に、ワークに割り当てられた識別番号およびワークから生産しようとする製品の種類に対応する種類別番号と、ワークに対して行われた加工または部品組み付けまたは検査の時期的データとが含まれていてもよい（請求項３）。

請求項１に係る発明では、処理ステーションにおける検査の結果を表示するディスプレイ装置を、その処理ステーション近傍に設けているので、ディスプレイ装置に表示された検査結果をチェックすることで、ワークに対する組み付け等に関する異常を早期に検出することができる。しかも、前記ディスプレイ装置に、例えば不良値に近い数値が頻繁に表示された場合には、すぐにその原因があると思われる装置等の点検や調整を行うことができ、このように、処理ステーションにて用いられる装置等の故障を未然に防止することができるので、装置等の故障によるライン停止が非常に起こりにくく安定性が極めて高い生産システムが得られる。

請求項２に係る発明では、上記の効果に加えて以下の効果を奏する生産システムが得られる。すなわち、請求項２に係る発明では、情報処理装置で収集したデータを解析することで、過去に生産した製品の品質情報を容易に調べることができ、生産システムにより生産した製品の品質に問題が認められた場合、同様の問題があるワークあるいは製品をみつけ、それらを出荷前に手直し等することができる。

請求項３に係る発明では、前記識別番号、種類別番号や時期的データから、所望のワークの情報を容易にチェックすることができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る生産システムの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記生産システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。図１に示すように、この実施の形態に係る生産システムは、ワーク１が順次搬送される搬送ライン２に、ワーク１に対する加工または部品の組み付けまたは検査等（以下、これらをまとめて処理という）を行う処理ステーション３が複数設けられ、前記ワーク１からの複数種の製品の生産を連続的に行うように構成されている。なお、この実施の形態では、前記ワーク１はシリンダブロックであり、ワーク１から生産される前記製品は自動車用エンジンである。

前記各処理ステーション３では、搬送ライン２上を搬送されてきたワーク１に対して、加工、部品の組み付けまたは検査の一以上が行われる。ここで、処理ステーション３において、ワーク１に対して行われる加工は例えば切削等であり、ワーク１に対して組み付けられる部品は、例えばクランク（クランク軸）、ヘッド（シリンダヘッド）、カム（カム軸）、ボルト等であり、ワーク１に対して行われる検査の項目は、例えばナットの締め付け強さやシリンダ室の気密性等である。

また、図１には、例として三つの処理ステーション３が示されており、そのうち一つの処理ステーション３（図１において最も左側にある処理ステーション３であり、以下、処理ステーション３Ａという）では、ナットランナ（図示していない）を用いてワーク１に対する処理が行われる。具体的には、前記処理ステーション３Ａでは、ワーク１に対するナットの締め付け（前記部品の組み付けに相当）と、ワーク１に対するナットの締め付け強さの検出（前記検査に相当）とが行われる。

これに対して、他の一つの処理ステーション３（図１において最も右側にある処理ステーション３であり、以下、処理ステーション３Ｂという）では、リークテスタ（図示していない）を用いてワーク１に対する処理が行われる。具体的には、前記処理ステーション３Ｂでは、ワーク１のシリンダ室等の気密性の検出（前記検査に相当）が行われる。

さらに、各処理ステーション３には、各ステーション３で用いられる装置（加工装置、組み付け装置や検査装置等）を制御する制御盤４が接続されている。因みに、前記処理ステーション３Ａには、前記ナットランナを制御する制御盤４（以下、ナットランナ制御盤４Ａという）が接続され、前記処理ステーション３Ｂには、前記リークテスタを制御する制御盤４（以下、リークテスタ制御盤４Ｂという）が接続されている。なお、図１において、上記制御盤４Ａ，４Ｂ以外の制御盤４の図示は図面の複雑化を避けるために省略している。

そして、前記処理ステーション３においてなされるワーク１に対する処理の簡便性、正確性等を向上させるために、ワーク１は前記処理を受けるのに最適な姿勢でパレット５に保持され、その状態で搬送ライン２上の搬送と処理ステーション３での停止とが行われる。前記パレット５は、例えばベルトコンベアによって搬送ライン２上を搬送される。

ここで、前記搬送ライン２は、図１に示すように、一または二以上の処理ステーション３を備えた複数の処理ライン６で構成され、処理ライン６ごとにワーク１にとらせるのに適した姿勢が異なる。それに伴い、前記生産システムは、処理ライン６ごとに用いるパレット５の構成を変えて、各処理ライン６でそれぞれワーク１に最適な姿勢をとらせるように構成されている。また、各処理ライン６の上流部および下流部に移載ステーション７が設けられ、パレット５に保持された状態のワーク１が処理ライン６の下流部の移載ステーション７に到達すると、そのワーク１は図示していない移載装置によって、他の（下流側の）処理ライン６の上流部の移載ステーション７にあるパレット５へ移載される。

なお、図１には、図面および説明の簡略化のため、搬送ライン２を構成する処理ライン６を二つのみ示しているが、例えば、前組付、中組付、後組付をそれぞれ別個の処理ライン６で行う場合には、三つの処理ライン６を設ければよく、このように、処理ライン６の数は任意に決定することができる。

また、上記生産システムは、前記処理ステーション３にて行うワーク１に対する処理の内容を、ワークから生産しようとする製品の種類に対応させることができるように、処理ステーション３に適宜の処理を指示するための処理指示手段を備えている。この処理指示手段は、図１に示すように、ワーク１を保持した状態で搬送するパレット５に備え付けられる記録媒体８と、前記処理ステーション３および移載ステーション７に設けられ、前記記録媒体８との間で情報の授受を行える情報授受手段９とで構成されている。なお、この実施の形態において、前記記録媒体８はＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔａｇ、以下ＩＤタグという）であり、前記情報授受手段９はＩＤタグとの間で非接触で情報の授受（通信）を行えるＩＤアンテナである。

さらに、前記処理ライン６には品質情報盤１０が設けられており、この品質情報盤１０には、各処理ステーション３および移載ステーション７で用いられる前記装置や情報授受手段９が直接または前記制御盤４を介して間接的に接続される。これは、前記制御盤４や情報授受手段９等と、品質情報盤１０との間で、各処理ステーション３における処理の内容等、種々の情報の授受を行うためである。そして、各品質情報盤１０は、例えば生産システムを作業者が集中管理・監視する管理部（詰所）１１に設けられた情報処理装置（例えばパソコン）１２に接続されている。

また、特定の処理ステーション３（この実施の形態では処理ステーション３Ａ，３Ｂ）の近傍にはそれぞれ、その特定の処理ステーション３またはその特定の処理ステーション３における処理と関連する処理を行う処理ステーション３における検査等の処理の結果を表示するディスプレイ装置（モニター）１３が設けられており、各ディスプレイ装置１３は前記品質情報盤１０に接続されている。そして、各ディスプレイ装置１３は、品質情報盤１０からの情報に基づいて所定の表示を行うように構成されている。なお、ディスプレイ装置１３は、例えばタッチパネル構造となっている。

次に、上記の構成からなる生産システムの作動について説明する。まず、図１に示すように、搬送ライン２において最も上流側（図１において左側）にある処理ライン６（以下、処理ライン６Ａという）の上流部の移載ステーション７（以下、移載ステーション７Ａという）にあるパレット５に、図示していない移載装置によってワーク１が移載される。また、この移載と併せて、前記パレット５に備え付けの記録媒体８に、移載ステーション７Ａの情報授受手段９によって前記ワーク１に関する初期情報ａ（図２参照）が書き込まれる。この初期情報ａとしては、例えば、各ワーク１に予め割り当てられた通し番号である識別番号と、ワーク１から生産しようとする製品の種類に対応する種類別番号とが挙げられる。

その後、前記パレット５に保持された状態で移載ステーション７Ａを出発したワーク１に対して、処理ライン６Ａに設けられた複数の処理ステーション３において適宜の処理が行われる。すなわち、各処理ステーション３では、ワーク１を保持するパレット５に備え付けの記録媒体８に記録された初期情報ａが情報授受手段９によって読み取られ、読み取った初期情報ａに基づいて、ワーク１に対する所定の処理が行われる。そして、ワーク１に対して行われた処理の内容、結果および時期的データ（例えば処理を行った日付および時刻）といった処理情報ｂ（図２参照）が、前記品質情報盤１０および情報処理装置１２に送られ、管理される。

具体的には、前記処理ステーション３Ａでは、ワーク１に対するナットの締め付けと、その締め付け強さ（トルク値）に関する検査とが行われ、その検査結果を含む処理情報ｂが、前記品質情報盤１０および情報処理装置１２に送られる。また、品質情報盤１０から処理ステーション３Ａの近傍に設けられたディスプレイ装置１３に対して表示情報ｃが送られ、このディスプレイ装置１３は前記表示情報ｃに基づいた表示を行う。前記表示情報ｃの内容としては、例えば、前記ワーク１の初期情報ａ、前記検査を行った部位、検査によって得られた測定値およびその測定値の良否等を判断するための検査基準値（許容値）等が挙げられる。

また、前記処理ステーション３Ｂでは、ワーク１のリークテスト、すなわちシリンダ室等の気密性に関する検査が行われ、その検査結果を含む処理情報ｂが、前記品質情報盤１０および情報処理装置１２に送られる。また、品質情報盤１０から処理ステーション３Ｂの近傍に設けられたディスプレイ装置１３に対して表示情報ｃが送られ、このディスプレイ装置１３は前記表示情報ｃに基づいた表示を行う。

上記のようにして処理ライン６Ａの処理ステーション３を経たワーク１は、その下流部にある移載ステーション７（以下、移載ステーション７Ｂという）に到達し、図示していない移載装置によって、その下流側の処理ライン６（以下、処理ライン６Ｂという）の上流部の移載ステーション７Ａにあるパレット５へ移載される。

この移載の際に、ワークの移載元のパレット５に備え付きの記録媒体８に書き込まれた初期情報ａが、移載ステーション７Ｂの情報授受手段９によって読み取られ、品質情報盤１０および情報処理装置１２に送られるとともに、新たなワーク１の移載に備えて前記記録媒体８の情報が全て削除される。また、ワーク１の移載先のパレット５に備え付きの記録媒体８に初期情報ａが情報授受手段９によって書き込まれる。

その後、処理ライン６Ｂ以降においても、前記処理ライン６Ａと同様の工程が繰り返され、ワーク１は最終的に製品としての所定の種類のエンジンとなる。

ここで、前記情報処理装置１２は、上記検査結果を含む各ワーク１の情報の管理を行い、各ワーク１の情報の呼び出しと、所定の条件に該当するワーク１の割り出しとができるように構成されている。従って、情報処理装置１２で収集したデータを解析することで、過去に生産した製品の品質情報を容易に調べることができる。具体的には、その製品に対応するワーク１に関する情報を画面上に呼び出してチェックしたり、ある日時に任意の処理ステーション３において処理したことなどの条件に該当するワーク１の検索を行って、その条件に該当するワーク１をリストアップすること等ができる。上記の構成により、例えば、前記生産システムにより生産した製品の品質に問題が認められた場合、同様の問題があるワーク１あるいは製品をみつけ、それらを出荷前に手直し等することができる。

上記の構成からなる生産システムでは、特定の処理ステーション３に近傍に設けられたディスプレイ装置１３に、例えば不良値に近い数値が頻繁に表示された場合には、すぐにその原因があると思われる装置等の点検や調整を行うことができる。このように、処理ステーション３にて用いられる装置等の故障を未然に防止することができるので、この実施の形態に係る生産システムは、装置等の故障によるライン停止が非常に起こりにくく安定性が極めて高い。しかも、上記の安定性は、前記情報処理装置１２において、各処理ステーション３における処理の異常等を早く発見できることからも、飛躍的に高められている。

なお、本発明は上記実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、前記情報授受手段９は、記録媒体８としてのＩＤタグとの間で非接触で通信を行うＩＤアンテナに限られず、接触によって通信を行うＩＤタグリーダ・ライタでもよい。また、前記記録媒体８は、ＩＤタグに限られず、例えば、バーコードでもよく、この場合、前記情報授受手段９は、バーコードリーダーとすることができる。

また、上記実施の形態では、処理ライン６Ａ，６Ｂ間でワーク１の移載（載せ替え）を行うように構成してあるが、パレット５が保持したワーク１に複数の任意の姿勢をとらせることができるように構成されている場合等には、前記移載を行う必要はなく、併せて移載ステーション７を省略することができる。

さらに、上記実施の形態では、検査を行う処理ステーション３Ａ，３Ｂの近傍にそれぞれその検査結果を表示するディスプレイ装置１３を配置していたが、このような構成に限られず、ディスプレイ装置１３の配置は任意に行える。例えば、処理ステーション３Ａでは、ナットの締め付けとその締め付け強さの検査との両方を行っているが、ナットの締め付けを行う処理ステーション３とその締め付け強さの検査を行う処理ステーション３とを別個に設けてもよく、この場合、その検査の結果を表示するディスプレイ装置１３は、前者または後者の処理ステーション３のいずれの近傍に設けてもよく、また、両者の処理ステーション３の近傍にそれぞれ設けてもよい。

本発明の一実施の形態に係る生産システムの構成を概略的に示す説明図である。 前記生産システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。 従来の生産システムの構成を概略的に示す説明図である。

符号の説明

１ ワーク
２ 搬送ライン
３ 処理ステーション
１３ ディスプレイ装置

Claims (3)

1. ワークが順次搬送される搬送ラインに、ワークに対する加工または部品の組み付けまたは検査を行う処理ステーションが複数設けられ、前記ワークからの製品の生産を連続的に行う生産システムであって、検査を行う前記処理ステーションにおける検査の結果を表示するディスプレイ装置が、その処理ステーション近傍に設けられていることを特徴とする生産システム。
2. 前記検査結果を含む各ワークの情報の管理を行い、各ワークの情報の呼び出しと、所定の条件に該当するワークの割り出しとができるように構成された情報処理装置を備えている請求項１に記載の生産システム。
3. 前記各ワークの情報に、ワークに割り当てられた識別番号およびワークから生産しようとする製品の種類に対応する種類別番号と、ワークに対して行われた加工または部品組み付けまたは検査の時期的データとが含まれている請求項２に記載の生産システム。