JP2008171205A - 生産システムにおける部品供給監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】生産システムにおける配膳作業において、生産に支障を来たす事態の発生を防止する処置を即座に実施可能な、生産システムにおける部品供給監視システムを提供する。
【解決手段】生産ライ3ンで生産に使用される部品5が、部品保管場所4から生産ライン3へ搬送手段2により繰返して搬送される生産システムにおける部品供給監視システムを、搬送手段2の1回の搬送により生産ライン3へ到着する部品5の最低必要数量を登録する登録手段と、搬送手段2の1回の搬送により生産ライン3へ実際に到着する部品5の到着数量を検出する到着数量検出手段と、上記の到着数量と最低必要数量とを比較して、到着数量が最低必要数量以下であると、警告を発する到着数量監視手段と、を備えて構成する。
【選択図】図1
【解決手段】生産ライ3ンで生産に使用される部品5が、部品保管場所4から生産ライン3へ搬送手段2により繰返して搬送される生産システムにおける部品供給監視システムを、搬送手段2の1回の搬送により生産ライン3へ到着する部品5の最低必要数量を登録する登録手段と、搬送手段2の1回の搬送により生産ライン3へ実際に到着する部品5の到着数量を検出する到着数量検出手段と、上記の到着数量と最低必要数量とを比較して、到着数量が最低必要数量以下であると、警告を発する到着数量監視手段と、を備えて構成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、生産システムにおける部品供給監視システムに関し、詳しくは、生産ラインで使用される部品が、搬送手段により部品保管場所から生産ラインへ繰返し搬送される生産システムにおける部品供給監視システムに関する。
一般に、テレビ等の電気製品の生産は、各種の生産設備を備えた生産ラインへ、生産に必要な部品を供給することにより、進められる。この生産に必要な部品は、通常、部品倉庫等の部品保管場所に保管されており、生産ラインが必要とする適量が、その都度、タイムリーに、部品保管場所から搬送されて生産ラインへ供給される。このような生産ラインへの部品の供給作業は、一般に、配膳作業と称される。
この配膳作業において、生産ラインへの部品の供給につき、最適量の部品を、最適なタイミングで、且つ、最短時間で供給するためのシステムが、各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。これらのシステムは、生産計画を基に、生産に関するあらゆるデータやパラメータを駆使して、シミュレーションを繰り返し行った結果を基にして作成されており、合理性に富んでいる点で、評価されている。
特開2003−114709号公報
ところで、上記の配膳作業において、生産に必要な部品を生産ラインへ搬送して提供する場合、搬送の過程で、当該部品に対する目視による外観検査や各種の機能検査等が行われる場合が多い。
このような場合に、外観検査や各種の機能検査等では、不良品等として排除される部品も存在し、このようにして排除される部品が存在すると、生産ラインへの部品の搬送過程において、部品の数量が当初の数量よりも減少するという、予期せぬ事態が発生する場合がある。又、特に手動により走行させる台車等を用いた搬送手段が用いられる場合等に、部品の搬送途中で、搬送手段から部品が落下する等の事態も発生している。そのため、このような部品数量の減少により、生産に支障を来たす場面も生じている。
しかしながら、上述したような、予め入手されたデータやパラメータを用いたシミュレーション結果を基にして作成されたシステムに基づく配膳作業では、上記のような予期せぬ事態が発生した場合に、即座に対応できないという問題が生じていた。
そこで、この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、生産システムにおける配膳作業、即ち、生産ラインに対する部品供給作業において、供給される部品の数量を監視することにより、生産に支障を来たす事態の発生を防止する処置を即座に実施可能な、生産システムにおける部品供給監視システムを提供しようとするものである。
本発明の生産システムにおける部品供給監視システムは、生産ラインで生産に使用される部品が、部品保管場所から生産ラインへ搬送手段により繰返して搬送されると共に、該搬送される過程で部品の数量が減少して生産ラインへ到着する可能性を有する生産システムに対する部品供給監視システムである。
このシステムは、登録手段、到着数量検出手段、及び、到着数量監視手段を備えていることを特徴としている。この内、登録手段は、搬送手段の1回の搬送により生産ラインへ到着する部品の最低必要数量を登録する機能を備えている。到着数量検出手段は、搬送手段の1回の搬送により生産ラインへ実際に到着する部品の到着数量を検出する機能を備えている。そして、到着数量監視手段は、上記の到着数量と最低必要数量とを比較して、到着数量が最低必要数量以下であると、警告を発する機能を備えている。
上記の生産システムにおける部品供給監視システムによれば、到着数量と最低必要数量とを比較して、生産ラインへ到着する部品の到着数量が最低必要数量以下であると、警告が発生されるので、この警告に基づき、生産に支障を来たす事態の発生を防止する処置を、即座に行うことができる。
上記の生産システムにおける部品供給監視システムにおいて、このシステムを、次のように拡張するのが好適である。即ち、まず、上記の登録手段により、部品の最低必要数量と共に、該部品を識別する部品識別情報を、最低必要数量と対応させて登録する。
そして、上記の搬送手段に、該搬送手段が搬送する部品の部品識別情報を保持させると共に、上記の搬送手段が、この保持している部品識別情報を、上記の到着数量検出手段を介して到着数量監視手段に伝達する。そうしておいて、この到着数量監視手段が、伝達された部品識別情報と対応する上記の最低必要数量を用いて比較を行うと共に、警告を発するときは、上記の部品識別情報を伴って発するようにするのである。
このようにすることにより、上記の部品供給監視システムを、多種類の部品を生産に用いる生産システムに対して、容易に対処可能なシステムとすることができる。
上記の生産システムにおける部品供給監視システムにおいて、上記の到着数量検出手段を、具体的に、次のように構成してもよい。即ち、まず、上記の登録手段により、搬送手段で搬送される部品1個の重量である単位重量を、登録する。
そして、上記の到着数量検出手段を、部品重量測定・送信手段と、到着数量受信・演算手段とで構成する。この内、部品重量測定・送信手段は、搬送手段に備えるようにすると共に、この部品重量測定・送信手段には、搬送手段により搬送されて生産ラインへ到着する部品の総重量を測定して、到着数量受信・演算手段へ送信する機能を備える。
又、到着数量受信・演算手段には、部品重量測定・送信手段から送信された部品の総重量を受信すると共に、登録手段により登録された単位重量を用いて、総重量から部品の到着数量を求める機能を備えるのである。
このようにすることにより、到着数量検出手段を、シンプルに構成することができる。従って、部品供給監視システムのコスト低減を図ることができる。
或いは、上記の到着数量検出手段を、画像撮影・送信手段と、画像受信・解析手段とで構成するようにしてもよい。この構成における画像撮影・送信手段には、搬送手段により搬送されて生産ラインへ到着した部品を撮影すると共に、撮影した画像を、画像受信・解析手段へ送信する機能を備える。この画像撮影・送信手段は、上記の搬送手段に備えてもよく、或いは、上記の搬送手段には備えずに、この搬送手段から独立した筐体等に備えるようにしてもよい。
又、画像受信・解析手段には、画像撮影・送信手段から送信された画像を受信すると共に、該画像を解析して部品の到着数量を求める機能を備える。
このようにすることにより、上記の部品供給監視システム同様、到着数量検出手段をシンプルに構成することができる。従って、部品供給監視システムのコスト低減を図ることができる。
上記の送信機能及び受信機能を備えた、生産システムにおける部品供給監視システムにおいて、これらの送信機能及び受信機能には、一般的に、無線通信が用いられる。
又、上記の、生産システムにおける各部品供給監視システムの搬送手段としては、自動走行、又は、手動走行の台車を用いるようにしてもよい。手動走行の台車とは、手動により移動させる台車のことである。
本発明によれば、搬送手段により生産ラインへ到着する部品の到着数量と、登録されている最低必要数量とが比較され、到着数量が最低必要数量以下であると、警告が発生される。従って、この警告に基づき、生産に支障を来たす事態の発生を防止する処置を、即座に行うことができる。
又、部品の最低必要数量と共にこの部品を識別する部品識別情報を登録し、且つ、搬送する部品の部品識別情報を搬送手段に保持させることにより、複数種類のそれぞれの部品毎に、到着数量と最低必要数量との比較を行うことができる。又、この部品識別情報を用いることにより、到着数量が最低必要数量以下であるときの警告を、部品識別情報を伴って発することができる。従って、部品供給監視システムを、多種類の部品を生産に用いる生産システムに対して、容易に対処可能なシステムとすることができる。
又、搬送手段により搬送される部品の単位重量を登録すると共に、搬送手段に部品の総重量を測定する機能を備えることによって、到着数量の検出機能を、シンプルに構成することができる。或いは、生産ラインへ到着する部品を撮影する機能と、撮影された画像を解析して部品の到着数量を求める機能を備えることによって、到着数量の検出機能を、シンプルに構成することができる。従って、部品供給監視システムのコスト低減を図ることができる。
次に、本発明の実施の形態における説明として、生産システムにおける部品供給監視システム(以下、本実施の形態における部品供給監視システムと称する)について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態における部品供給監視システムの構成を示した説明図である。
図1において、まず、本実施の形態における部品供給監視システムが用いられる生産システムは、生産ライン3で生産に使用される部品5が、部品保管場所である部品倉庫4から生産ライン3へ、自動走行台車2により繰返して搬送されると共に、該搬送される過程で、図示されていない検査工程等における不良品の排除や、搬送途中における自動走行台車2からの部品5の落下等により、部品5の個数が減少して生産ライン3へ到着する可能性を有する生産システムである。上記の検査工程等としては、例えば、目視による外観検査や各種の機能検査等がある。
上記の部品供給監視システムは、部品供給監視装置1と、自動走行台車2とで構成される。図1では、自動走行台車2は、1台しか記載されていないが、生産ライン3では、一般に、複数種類の部品5が使用されるので、実際には、これらの部品5を搬送する複数の自動走行台車2が存在する。これらの自動走行台車2は、それぞれ、部品倉庫4と生産ライン3とを結ぶ専用の自動走行用レーン6上を、自動的に走行する。尚、図1において、17は、部品供給監視装置1の一部を構成している後述する自動走行台車検知部である。又、18は、同じく、部品供給監視装置1の一部を構成している後述する警告表示器である。
図1において、上記の自動走行台車2は、自動走行用レーン6に沿って、部品倉庫4と生産ライン3との間を往復している。この自動走行台車2は、部品倉庫4から生産ライン3へ移動するときは、部品倉庫4で、図示されていない部品積込装置により、積込まれた部品5を積載して生産ライン3へ移動し、生産ライン3で、図示されていない部品積降装置により、積載された部品5を積降している。又、生産ライン3から部品倉庫4へ移動するときは、空の状態で移動する。
図2は、これらの自動走行台車2の例の外観図、図3は、構成を示したブロック図である。この自動走行台車2は、自動走行台車2の上面に設けられた部品重量測定器21、自動走行台車2の内部に設けられた無線通信機22、及び、台車制御装置23を備えている。
自動走行台車2では、部品重量測定器21の上面に、自動走行台車2が搬送する部品5を、複数個積載可能である。この部品重量測定器21は、部品重量測定器21の上面に積載された部品5の総重量を測定する機能を備えており、常時、部品5の重量を測定して出力すると共に、この出力は、無線通信機22へ入力される。
無線通信機22は、CPU、メモリ、及び、無線通信回路からなるCMOSチップ等のLSIと、超小型アンテナを内蔵した素子で構成される。この無線通信機22のメモリには、自動走行台車2を識別する台車識別IDと、自動走行台車2に積載されて搬送される部品5を識別する部品識別IDとが記憶されている。無線通信機22は、これらの、台車識別ID、部品識別ID、及び、部品重量測定器21から出力される部品5の総重量を、無線で、部品供給監視装置1へ送信する。
台車制御装置23は、部品倉庫4と生産ライン3とを結ぶ専用の自動走行用レーン6上を、自動走行台車2が自動的に走行するための制御を行う機能を備えている。この台車制御装置23は、生産ライン制御装置(図1に図示されていない)の一部を構成する部品供給制御装置(図1に図示されていない)と、無線による交信を介して、自動走行指示を受ける。
図4は、部品供給監視装置1の構成を示したブロック図である。部品供給監視装置1は、ハードウエアとして、CPU11、HDD12、メモリ13、無線通信部14、入力部15、表示部16、自動走行台車検知部17、及び、警告表示器18で構成されている。これらの各部は、CPU21に接続されたデータバスやアドレスバス等で構成される制御ライン19を介して、相互に接続されている。
この内、CPU11は、マイクロプロセッサで構成されている。HDD12は、棚札サーバ2を制御するのに必要なOSや各種の処理プログラム等のソフトウエアを格納しており、CPU11は、このHDD12に搭載されたソフトウエアにより、部品供給監視装置1における各種の入力処理等を行う。メモリ13は、RAMやフラッシュメモリ等で構成されており、CPU11の各種処理を行う際に使用される。
又、無線通信部14は、自動走行台車2に備えられた無線通信機22と無線による通信を行う機能を備えている。この無線通信部14は、自動走行台車2が生産ライン3へ到着すると、自動走行台車2の無線通信機22から無線により送信される台車識別ID、部品識別ID、及び、自動走行台車2が積載している部品5の総重量を、上記の通信機能により受信する。
入力部15は、キーボードやマウス等を備えており、部品供給監視装置1におけるソフトウエアのインストールや各種の入力処理に用いられる。表示部15は、上記の入力処理の際等における種々の表示を行う機能を備えている。自動走行台車検知部17は、反射方式の赤外線検知器等を用いて構成されており、自動走行台車2が生産ライン3へ到着したことを検知する機能を備えている。そして、警告表示器18は、部品倉庫4の位置からでも看視が可能な大型のディスプレイを用いて構成されており、警告を表示するのに用いられる。
次に、本実施の形態における部品供給監視システムの動作について説明する。本実施の形態における部品供給監視システムでは、この部品供給監視システムを稼働させる前に、図5に示すような搬送部品情報を、部品供給監視装置1へ入力する必要がある。この搬送部品情報の入力は、部品供給監視装置1の入力部15を構成するキーボードやマウスを用いて行われ、入力された情報は、部品供給監視装置1のHDD12へ記憶される。
この搬送部品情報は、当該部品5の搬送に用いられる自動走行台車2の台車識別ID、該台車により搬送される部品5の部品名称、該部品5の部品識別ID、該部品5の1個あたりの部品重量である単位重量(g)、及び、該部品5の必要最低数量(個)で構成される。
この部品5の必要最低数量(個)とは、当該部品5が自動走行台車2に積載されて部品倉庫4から搬送され、生産ライン3に到着した際に、自動走行台車2上に積載されて存在している部品5の、存在すべき最小限の個数をいう。
上述したように、本実施の形態における部品供給監視システムが用いられる生産システムでは、部品5が、自動走行台車2により部品保管場所である部品倉庫4から生産ライン3へ搬送される過程で、検査工程等における不良品の排除や、搬送途中における自動走行台車2からの部品5の落下等により、部品5の個数が減少して生産ライン3へ到着する可能性がある。そこで、生産ライン3における生産に支障を来たさないようにするため、各部品5に対する必要最低数量を定めており、当該部品5が生産ライン3に到着した際に、自動走行台車2上に存在している部品5の個数が、上記の必要最低数量以下であると、部品供給監視装置1から警報を発生する仕組としているのである。
図6は、本実施の形態における部品供給監視システムの部品供給監視装置1の動作を示したフローチャートである。図6において、部品供給監視装置1は、まず、部品供給監視装置1の自動走行台車検知部17が、自動走行台車2の生産ライン3への到着を検知したか否かをチェックし(S1)、検知していないと(S2)、検知するまで待つ。
S1における自動走行台車2の生産ライン3への到着の検知の有無のチェックで、到着が検知されると(S2)、次に、部品供給監視装置1の無線通信部14により、到着した自動走行台車2の無線通信機22から、台車識別ID、部品識別ID、及び、自動走行台車2が積載している部品5の総重量を取得する(S3)。
次に、到着した自動走行台車2の無線通信機22から取得した台車識別IDを、部品供給監視装置1のHDD12に記憶されている搬送部品情報の中から検索して、この台車識別IDと対応する部品名称、部品識別ID、単位重量(g)、及び、必要最低数量(個)の抽出を行う。
そして、次に、この抽出ができたか否かをチェックする(S4)。この抽出は、搬送部品情報が完全な形で登録され、且つ、搬送部品情報に登録されている部品のみが生産に使用されている限り、できるはずであるので、抽出ができなかった場合というのは(S5)、本部品供給監視システムが異常な状態であるといえる。そこで、この場合は、部品供給監視装置1の警告表示器18に「部品供給監視システム異常」を表示して(S6)、部品供給監視装置1の動作を終了する。
S4における搬送部品情報の中から台車識別IDと対応する部品名称、部品識別ID、単位重量(g)、及び、必要最低数量(個)の抽出ができたか否かのチェックで、抽出ができた場合は(S5)、次に、取得された部品総重量(g)と抽出された単位重量(g)から、生産ライン3へ到着した自動走行台車2に積載されて存在している部品5の個数である到着個数を演算により求める(S7)。この演算は、部品総重量(g)を単位重量(g)で除することにより行われる。
そして、次に、この到着個数と抽出された必要最低数量(個)とを比較して、到着個数が必要最低数量(個)以下であるか否かをチェックし(S8)、到着個数が必要最低数量(個)以下でなければ(S9)、正常であるので、S1に戻って最初から上述した処理を繰返す。
S8における到着個数が必要最低数量(個)以下であるか否かのチェックで、到着個数が必要最低数量(個)以下であると(S9)、警告を発する必要があるので、部品供給監視装置1の警告表示器18に、警告として、抽出された「部品名称」及び、「部品識別ID」を表示して(S10)、S1に戻って最初から上述した処理を繰返す。
上記の本実施の形態における部品供給監視システムによれば、自動走行台車2により生産ライ3ンへ到着する部品の到着個数と、登録されている最低必要数量(個)とが比較され、到着個数が最低必要数量(個)以下であると、部品供給監視装置1の警告表示器18に警告が発生される。従って、この警告に基づき、生産に支障を来たす事態の発生を防止する処置を、即座に行うことができる。
又、部品の最低必要数量(個)と共にこの部品を識別する部品識別IDを登録し、且つ、搬送する部品の部品識別IDを自動走行台車2に保持させることにより、複数種類のそれぞれの部品毎に、到着個数と最低必要数量(個)との比較を行うことができる。又、この部品識別IDを用いることにより、到着個数が最低必要数量(個)以下であるときの警告を、部品識別IDを伴って発することができる。従って、部品供給監視システムを、多種類の部品を生産に用いる生産システムに対して、容易に対処可能なシステムとすることができる。
又、自動走行台車2により搬送される部品の単位重量を登録すると共に、自動走行台車2に部品総重量を測定する機能を備えることによって、到着個数の検出機能を、シンプルに構成することができる。
上記の部品供給監視システムでは、到着個数の検出機能を実現するのに、自動走行台車2により搬送される部品の単位重量を予め登録すると共に、自動走行台車2に積載されている部品の総重量を、自動走行台車2に備えられている部品重量測定器21で測定する仕組を用いている。しかし、到着個数の検出機能の実現には、このような仕組には限られず、自動走行台車2に積載されている部品の到着個数を把握することが可能であれば、どのような仕組であってもよく、上記の仕組のほか、例えば、次のような仕組を用いてもよい。
図7は、この別の仕組を用いた場合の自動走行台車2の外観図、図8は、その構成を示したブロック図である。図7において、この自動走行台車2は、上述した自動走行台車2と同様、無線通信機22、及び、台車制御装置23を備えるほか、上述した自動走行台車2における部品重量測定器21に代えて、部品撮影機24を備えている。
この部品撮影機24は、部品5を積載して生産ライン3へ到着した自動走行台車2に積載されている部品5の全てを撮影する機能を備えている。そして、上述した自動走行台車2は、部品重量測定器21で測定した部品総重量(g)に代えて、部品撮影機24が撮影した部品画像を、部品供給監視装置1へ送信する。又、部品供給監視装置1は、この送信された部品画像を解析して部品の個数を求めるソフトウエアを備えている。この部品供給監視装置1は、このソフトウエアにより、部品の到着個数を求めるのである。その他の部分は、上述した部品供給監視システムと全く同じである。
上記の場合、部品撮影機24は、自動走行台車2に備えられているが、部品5を積載して生産ライン3へ到着した自動走行台車2に積載されている部品5全てが撮影できる状態であれば、自動走行台車2には備えずに、この自動走行台車2から独立した筐体等に備えるようにしてもよい。
この場合は、自動走行台車2に備えられている無線通信機22は、自動走行台車2の台車識別ID、及び、この自動走行台車2に積載されている部品識別IDを、部品供給監視装置1へ無線で送信し、部品撮影機24が撮影した画像は、該部品撮影機24とケーブル等で接続された部品供給監視装置1へ、有線で送信することになる。
或いは、自動走行台車2が生産ライン3へ到着した時点で、自動的に接続されるコネクタ等を用いることにより、自動走行台車2の台車識別ID、及び、この自動走行台車2に積載されている部品識別IDについても、有線で送信するようにしてもよい。
又、上述した実施の形態では、部品倉庫4から生産ライン3への部品の搬送には、自動走行台車2を用いているが、手動により移動させる台車を用いるようにしてもよい。
1 部品供給監視装置
2 自動走行台車
3 生産ライン
4 部品倉庫
5 部品
6 自動走行用レーン
11 CPU
12 HDD
13 メモリ
14 無線通信部
15 入力部
16 表示部
17 自動走行台車検知部
18 警告表示器
19 制御ライン
21 部品重量測定器
22 無線通信機
23 台車制御装置
24 部品撮影機
2 自動走行台車
3 生産ライン
4 部品倉庫
5 部品
6 自動走行用レーン
11 CPU
12 HDD
13 メモリ
14 無線通信部
15 入力部
16 表示部
17 自動走行台車検知部
18 警告表示器
19 制御ライン
21 部品重量測定器
22 無線通信機
23 台車制御装置
24 部品撮影機
Claims (6)
- 生産ラインで生産に使用される部品が、部品保管場所から前記生産ラインへ搬送手段により繰返して搬送されると共に、該搬送される過程で前記部品の数量が減少して前記生産ラインへ到着する可能性を有する生産システムにおける部品供給監視システムであって、
前記搬送手段の1回の搬送により前記生産ラインへ到着する前記部品の最低必要数量を登録する登録手段と、
前記搬送手段の1回の搬送により前記生産ラインへ実際に到着する前記部品の到着数量を検出する到着数量検出手段と、
前記到着数量と前記最低必要数量とを比較して、前記到着数量が前記最低必要数量以下であると、警告を発する到着数量監視手段と、を備えたことを特徴とする、生産システムにおける部品供給監視システム。 - 前記登録手段により、前記部品の前記最低必要数量と共に、該部品を識別する部品識別情報が前記最低必要数量と対応させて登録され、
前記搬送手段は、該搬送手段が搬送する部品の前記部品識別情報を保持していると共に、保持している該部品識別情報を、前記到着数量検出手段を介して前記到着数量監視手段に伝達し、
前記到着数量監視手段は、伝達された前記部品識別情報と対応する前記最低必要数量を用いて前記比較を行うと共に、前記部品識別情報を伴って前記警告を発する、請求項1記載の、生産システムにおける部品供給監視システム。 - 前記登録手段により、前記搬送手段で搬送される部品1個の重量である単位重量が登録されると共に、
前記到着数量検出手段は、
前記搬送手段により搬送されて前記生産ラインへ到着する前記部品の総重量を測定すると共に該総重量を送信する、前記搬送手段に備えられた部品重量測定・送信手段と、
該送信された前記部品の総重量を受信すると共に、登録された前記単位重量を用いて前記総重量から前記部品の前記到着数量を求める到着数量受信・演算手段と、で構成される請求項1又は2記載の、生産システムにおける部品供給監視システム。 - 前記到着数量検出手段は、
前記搬送手段により搬送されて前記生産ラインへ到着した前記部品を撮影すると共に、撮影した画像を送信する画像撮影・送信手段と、
該送信された前記画像を受信すると共に、該画像を解析して前記部品の前記到着数量を求める画像受信・解析手段と、で構成される請求項1又は2記載の、生産システムにおける部品供給監視システム。 - 前記送信、及び、前記受信に、無線通信が用いられる請求項3又は4記載の、生産システムにおける部品供給監視システム。
- 前記搬送手段には、自動走行、又は、手動走行の台車が用いられる請求項1〜5のいずれか1項に記載の、生産システムにおける部品供給監視システム。
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