JP2008197901A - 異常発生工程検知システム、及びコンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者に頼ることなく、また異常が発生した工程を特定して、生産ラインの管理を迅速かつ適確に行うことが可能な異常発生工程検知システムを提供する。
【解決手段】異常発生工程特定部１１５は、確認周期Ｋ毎に、停止状態にあると判定された各工程の連続個数が規定の工程個数Ｌ以上であるか否かを繰り返して判定し、各工程の連続個数が規定の工程個数Ｌ以上であるという判定が連続的に繰り返され、この連続的に繰り返された判定回数ｍが規定の判定回数Ｍに到達すると、停止状態にあると判定された各工程のうちの最後の工程を異常が発生した工程であると判定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の製品の生産ラインにおけるライン停止の原因となった工程を特定するための異常発生工程検知システム及びコンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムに関する。

従来、工程管理者は、生産ラインにおいて発生した作業遅れ、作業ミス、品質不良などの工程異常を作業者からの連絡により知ったり、それらの工程異常を帳票や掲示板等の生産数量実績、不良発生情報の確認により発見して、その対策を実行していた。

しかしながら、作業遅れや作業ミスなどの工程異常の発生から正常状態への復旧時間が短いことが多くて、作業者から工程管理者への異常発生連絡が常になされるわけではなく、また帳票や掲示板等への記録モレが発生することもあり、このため工程管理者が実際に異常が発生した現場に居合わせないと、異常が発生した工程を発見することが困難であった。

また、帳票や掲示板等の生産数量実績を見て、生産遅れを発見したとしても、異常発生の影響が生産数量実績として表れるまでに時間が経過しているので、タイムリーに異常を発見して、その対策を実施することはできなかった。

このため、特許文献１では、生産ラインの工程毎に、ワークＩＤ、作業開始時刻、及び作業終了時刻を記録しておき、ワークの一つ前の項目又は一つ前のワークの同一項目の記録内容を調べることにより、作業抜け、作業時間、作業手順の異常を判定している。

また、特許文献２では、各ラインの故障停止時間、手待ち時間、ラインタクト、生産実績、休憩時間を記録し、記録したデータに基づき単独生産能力を算出し、ネックとなる工程を発見している。
特開２００６−３０２０９６号公報 特開平７−１９１７３５号公報

しかしながら、上記特許文献１、２では、製品を搭載したパレット等により製品の工程間搬送が行われ、組立作業を順次実施する生産形態（フリーフロー方式コンベアなど）を前提とした場合に、作業開始時刻、作業終了時刻、手待ち時間等をセンサ等により自動的に検出することは困難であり、これらの検出を作業者に頼るしかなく、このために生産効率が低下する可能性があり、また検出ミスや検出モレが発生して、生産ラインの管理を適確に行うことができないこともあり得る。

また、生産ラインにおいては、１つの工程に異常が発生して、この工程が停止すると、この工程の上流側のワークの搬送が停止して、複数の工程が同時に停止する。

ところが、上記特許文献１、２では、その様な事態が生じたときに、異常が発生した１つの工程を特定することができずに発見が遅れた。

そこで、本発明は、かかる問題点を解決すべく提案されたもので、作業者に頼ることなく、また異常が発生した工程を特定して、生産ラインの管理を迅速かつ適確に行うことが可能な異常発生工程検知システム及びコンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、生産ラインにおける複数の工程を監視し、異常が発生した工程を判定する異常発生工程検知システムであって、工程が停止状態であることを判定するための停止判定条件、及び異常が発生した工程を判定するための異常判定条件を記憶した停止異常判定条件マスタ記憶手段と、工程毎に、ワークが到着したことを検出するワーク到着検出手段と、工程毎に、ワークが排出されたことを検出するワーク排出検出手段と、工程毎に、前記ワーク到着検出手段によるワークの到着検出時点から前記ワーク排出検出手段によるワークの排出検出時点までの作業時間を計時し、この計時した作業時間を前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定する工程停止判定手段と、前記工程停止判定手段により停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定する異常工程判定手段と、前記異常工程判定手段により異常であると判定された工程を表示する表示手段とを備えている。

また、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件は、規定の時間を含み、前記工程停止判定手段は、前記計時した作業時間を前記規定の時間と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定している。

例えば、前記規定の時間は、工程の標準作業時間の１倍〜３倍である。

また、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件は、前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期、規定の工程個数、及び規定の判定回数を含み、前記異常工程判定手段は、前記確認周期毎に、前記工程停止判定手段により停止状態にあると判定された各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上であるか否かを繰り返して判定し、前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上であるという判定が連続的に繰り返され、この連続的に繰り返された判定回数が前記規定の判定回数に到達すると、停止状態にあると判定された各工程のうちの最後の工程を異常が発生した工程であると判定している。

例えば、前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期は、工程から該工程に引き続く次の工程へとワークを搬送する搬送時間の１倍〜２倍である。また、前記規定の判定回数は、１回〜５回である。

また、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件は、規定の時間を含み、前記工程停止判定手段は、工程毎に、次の様な判定処理を行う。すなわち、前記ワーク到着検知手段により工程へのワーク到着が検出されると、タイマーを起動して、ワーク到着時点からの作業時間を計時するステップと、前記タイマーにより計時されている作業時間を前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の規定の時間と比較し、作業時間が前記規定の時間に到達し、かつ前記工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグが０の場合は、前記停止フラグを１に設定するステップと、前記ワーク排出検出手段により工程からのワークの排出が検出され、かつ前記停止フラグが１の場合は、前記タイマーにより計時されている作業時間及び前記停止フラグを０にリセットするステップとを含む判定処理を行う。

また、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件は、前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期、規定の工程個数、及び規定の判定回数を含み、前記異常工程判定手段は、前記確認周期毎に、全工程について、工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグを確認し、停止フラグが停止状態の１となっている各工程の連続個数と前記規定の工程個数を比較するステップと、前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数未満の場合は、全工程の異常発生フラッグ及び判定回数を０にリセットするステップと、前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上の場合は、該各工程のうちの最後の工程を選択し、この選択した最後の工程の異常発生フラグを０から１にセットすると共に、前記選択した最後の工程の判定回数をカウントアップし、該選択した最後の工程以外の工程の異常発生フラグ及び判定回数を０にリセットするステップと、前記選択した最後の工程の判定回数がカウントアップされて前記規定の判定回数に到達すると、該選択した最後の工程に異常が発生したと判定するステップとを含む判定処理を行う。

一方、本発明は、生産ラインにおける複数の工程を監視し、異常が発生した工程を判定するために、コンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムであって、工程毎に、ワークが到着したことを検出するワーク到着検出ステップと、工程毎に、ワークが排出されたことを検出するワーク排出検出ステップと、工程毎に、前記ワークの到着検出時点から前記ワークの排出検出時点までの作業時間を計時し、この計時した作業時間を予め設定された停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定する工程停止判定ステップと、前記停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、予め設定された異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定する異常工程判定ステップと、前記異常であると判定された工程を表示する表示ステップとを含んでいる。

この様な本発明によれば、ワークの到着検出時点からワークの排出検出時点までの作業時間を計時し、この計時した作業時間を停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定している。そして、停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定して表示している。

ここで、ワークの到着及び排出の検出は、ワークが工程に到着したこと及びワークが工程から排出されたことを検出するだけであるから、センサ等により自動的に検出することができ、従来のワークでの作業開始及び作業終了の検出の様に作業者に頼る必要がない。また、停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合に、異常が発生した工程を判定して表示している。通常、１つの工程に異常が発生して、この工程が停止すると、この工程の上流側のワークの搬送が停止して、複数の工程が同時に停止する。このため、連続する複数の工程が同時に停止したときに、各工程のうちの最後の工程に異常が発生したとみなすことができる。

従って、作業者を全く煩わせることなく、また工程管理者が生産ラインを常時監視しなくても、異常が発生した工程を迅速かつ適確に検出することができる。また、異常が発生した工程を表示するので、異常発生を早期に発見することができ、生産進捗遅れの防止や品質不良の低減が可能となる。更に、工程異常発生の原因となった工程を特定することができるため、問題点を発見しやすく効果的な工程改善を実施することができる。

例えば、停止判定条件として規定の時間を設定しておき、計時した作業時間が規定の時間以上になったときに、工程が停止状態にあると判定しても良い。

この規定の時間は、工程の標準作業時間の１倍〜３倍である。経験的に、その様な規定
の時間の設定により工程異常の検出を確実かつ速やかに行い得ることが分っており、実際に値を変更しながら適当な値を設定する。この値を１倍未満（標準作業時間未満）に設定すると工程異常の誤検出が多発し、また、３倍を超える値を設定すると工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。

また、異常判定条件として、工程異常の発生を繰り返し確認する確認周期、規定の工程個数、及び規定の判定回数を設定しておき、確認周期毎に、停止状態にあると判定された各工程の連続個数が規定の工程個数以上であるか否かを繰り返して判定し、各工程の連続個数が規定の工程個数以上であるという判定が連続的に繰り返され、この連続的に繰り返された判定回数が規定の判定回数に到達すると、停止状態にあると判定された各工程のうちの最後の工程を異常が発生した工程であるとみなしている。

一度だけ、停止状態にある各工程の連続個数が規定の工程個数以上になったとしても、この状態が単なる作業ミスにより発生したならば、この状態が直ちに解消されるので、工程に異常が発生したとはいえない。このため、停止状態にある各工程の連続個数が規定の工程個数以上になったと連続的に繰り返し判定され、この判定回数が一定以上になったときに、つまり異常が直ちに解消されずに継続しているときに、工程に異常が発生したと判定している。

確認周期は、工程から該工程に引き続く次の工程へとワークを搬送する搬送時間の１倍〜２倍が適当である。また、規定の判定回数は、１回〜５回が適当である。経験的に、その様な確定周期及び規定の判定回数の設定により工程異常の検出を確実かつ速やかに行い得ることが分っており、実際に値を変更しながら適当な値を設定する。確定周期の値を１倍未満（搬送時間未満）に設定しても、工程の状態が直前に確認したときと変わっていない場合があり、工程異常の誤検出の原因となり、２倍を超える値を設定すると工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。また、判定回数の値を５回を超える値を設定すると、工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。

例えば、工程毎に、工程へのワーク到着が検出されると、タイマーを起動して、ワーク到着時点からの作業時間を計時するステップと、タイマーにより計時されている作業時間を規定の時間と比較し、作業時間が規定の時間に到達し、かつ工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグが０の場合は、停止フラグを１に設定するステップと、ワークの排出が検出され、かつ停止フラグが１の場合は、タイマーにより計時されている作業時間及び停止フラグを０にリセットするステップとを含む判定処理を行うことにより、工程が停止状態にあるか否かを判定することができる。

また、全工程について、工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグを確認し、停止フラグが停止状態の１となっている各工程の連続個数と規定の工程個数を比較するステップと、各工程の連続個数が規定の工程個数未満の場合は、全工程の異常発生フラッグ及び判定回数を０にリセットするステップと、各工程の連続個数が規定の工程個数以上の場合は、該各工程のうちの最後の工程を選択し、この選択した最後の工程の異常発生フラグを０から１にセットすると共に、選択した最後の工程の判定回数をカウントアップし、該選択した最後の工程以外の工程の異常発生フラグ及び判定回数を０にリセットするステップと、選択した最後の工程の判定回数がカウントアップされて規定の判定回数に到達すると、該選択した最後の工程に異常が発生したと判定するステップとを含む判定処理を行うことにより、異常が発生した工程を判定することができる。

一方、本発明のコンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムでは、上記本発明の異常発生工程検知システムと同様の作用及び効果を達成することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の異常発生工程検知システムの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態のシステム１は、コンピュータのハードウェア、該システム専用のソフトウェア、及びセンサ等を用いて構築されたものであり、生産ライン２における一連の各工程Ｐ(1)〜Ｐ(n)を監視して、異常が発生した工程を判定することができる。また、図１には、単一の生産ライン２のみを示しているが、複数の生産ラインを同時に監視することができる。

このシステム１では、工程もしくは生産ライン２が停止状態であることを判定するための停止判定条件Ｓｃ及び異常が発生した工程を判定するための異常判定条件Ａｃを記憶した停止異常判定条件マスタ記憶部１１と、工程毎に、ワークが到着したことを検出するワーク到着検出部１２と、工程毎に、ワークが排出されたことを検出するワーク排出検出部１３と、工程毎に、ワーク到着検出部１２によるワークの到着検出時点からの作業時間Ｔを計時し、この計時した作業時間Ｔを停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定する停止フラグ判定部１４と、停止フラグ判定部１４により停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定して特定する異常発生工程特定部１５と、異常発生工程特定部１５により特定された異常発生の工程の識別番号Ｌ及び生産ラインの名称等を記憶する異常発生工程記憶部１６と、異常発生工程記憶部１６内の工程の識別番号Ｌ及び生産ライン２の名称等を表示する停止情報表示部１７とを備えている。

停止異常判定条件マスタ記憶部１１に記憶されている停止判定条件Ｓｃ及び異常判定条件Ａｓは、例えば図２に示す様に定義されている。

ここでは、複数の生産ライン別に、停止判定条件Ｓｃ及び異常判定条件Ａｓを定義しており、更に生産ラインの名称、標準作業時間Ｔｃ、ワーク移動時間も定義している。

標準作業時間Ｔｃは、生産ラインの工程での作業の標準的な時間間隔である。

停止判定条件Ｓｃは、規定の停止判定時間Ｎであり、標準作業時間Ｔｃの１〜３倍程度とするのが適当である。経験的に、その様な規定の停止判定時間Ｎの設定により工程異常の検出を確実かつ速やかに行い得ることが分っており、実際に値を変更しながら適当な値を設定する。この値を１倍未満（標準作業時間未満）に設定すると工程異常の誤検出が多発し、また、３倍を超える値を設定すると工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。

この停止判定時間Ｎは、ワーク到着検出部１２によるワークの到着検出時点からの作業時間Ｔと比較される。作業時間Ｔが停止判定時間Ｎ未満である場合は、工程が稼動状態にあると判定され、また作業時間Ｔが停止判定時間Ｎ以上である場合は、工程が停止状態にあると判定される。

また、異常判定条件Ａｓは、確認周期Ｋ、規定の工程個数Ｌ、及び規定の判定回数Ｍである。

確認周期Ｋは、工程異常の発生を繰り返し確認する時間間隔であり、工程から該工程に引き続く次の工程へとワークを搬送するワーク移動時間（搬送時間）の１倍〜２倍が適当である。経験的に、その様な確認周期Ｋの設定により工程異常の検出を確実かつ速やかに
行い得ることが分っており、実際に値を変更しながら適当な値を設定する。この値を１倍未満（搬送時間未満）に設定しても、工程の状態が直前に確認したときと変わっていない場合があり、工程異常の誤検出の原因となる。また、２倍を超える値を設定すると、工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。

規定の工程個数Ｌは、停止状態と判定された連続する各工程の個数と比較される値である。この連続する各工程の個数が規定の工程個数Ｌに到達した場合は、この連続する各工程のうちの最後の工程に異常が発生して、生産ラインが停止状態であると判定される。

規定の判定回数Ｍは、確認周期Ｋで生産ラインが停止状態であると繰り返し連続して判定されたときに、その判定回数ｍと比較される値である。この連続する判定回数ｍが規定の判定回数Ｍに到達した場合は、最後の工程の異常並びに生産ラインの異常が確定される。この規定の判定回数Ｍは、１〜５回程度が適当である。経験的に、その様な判定回数Ｍの設定により工程異常の検出を確実かつ速やかに行い得ることが分っており、実際に値を変更しながら適当な値を設定する。この値を５回を超える値を設定すると、工程異常の検出に時間がかかり、更に検出モレが発生してしまう。

ワーク到着検出部１２は、搬送されて来たワークが工程に到着したことを検出するセンサである。例えば、工程におけるワークの搬入口に配置された光センサであり、この光センサにより搬入口を通過したワークが検出されて、ワークの到着が検出される。

ワーク排出検出部１３は、工程からワークが排出されたことを検出するセンサである。例えば、工程におけるワークの搬出口に配置された光センサであり、この光センサにより搬出口を通過したワークが検出されて、ワークの排出が検出される。

尚、光センサに限らず、ワークの到着及び排出を検出することができれば、他の種類のセンサやスイッチ等を適用することができる。

停止フラグ判定部１４は、各工程のタイマーを備えており、工程毎に、ワーク到着検出部１２によるワークの到着検出時点でタイマーを起動して、作業時間Ｔの計時を開始し、ワーク排出検出部１３によるワークの排出検出時点でタイマーを停止させて、作業時間Ｔをリセットする。そして、停止フラグ判定部１４は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の停止判定条件Ｓｃである規定の停止判定時間Ｎを読み出して参照し、作業時間Ｔを規定の停止判定時間Ｎと比較し、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎ未満であれば、工程が稼動状態にあると判定し、また作業時間Ｔが停止判定時間Ｎ以上であれば、工程が停止状態にあると判定する。更に、停止フラグ判定部１４は、稼動状態にあると判定した工程の停止フラッグを０に設定し、停止状態にあると判定した工程の停止フラッグを１に設定する。

異常発生工程特定部１５は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の異常判定条件Ａｓである確認周期Ｋ、規定の工程個数Ｌ、及び規定の判定回数Ｍを読み出して参照し、確認周期Ｋ毎に、全工程の停止フラッグを確認する。そして、異常発生工程特定部１５は、停止状態となって、停止フラッグが１に設定された複数の工程が連続して存在するときに、停止状態の連続する各工程の個数を規定の工程個数Ｌと比較する。更に、異常発生工程特定部１５は、停止状態の連続する各工程の個数が規定の工程個数Ｌ以上であると、停止状態の連続する各工程のうちの最後の工程に異常が発生して、生産ラインに異常が発生したと判定し、判定回数ｍを０から１にカウントアップする。

異常発生工程特定部１５は、確認周期Ｋ毎に、生産ラインが停止状態であると繰り返し連続的に判定する度に、判定回数ｍをカウントアップして行き、判定回数ｍが規定の判定
回数Ｍ以上になると、最後の工程の異常並びに生産ラインの異常を確定する。

そして、異常発生工程特定部１５は、異常を確定した最後の工程の識別番号Ｌ及び生産ラインの名称等を異常発生工程記憶部１６に書き込む。

停止情報表示部１７は、最後の工程の識別番号Ｌ及び生産ライン２の名称等を異常発生工程記憶部１６から読み出して表示画面に表示する。

図３は、異常発生工程記憶部１６に書き込まれた最後の工程の識別番号Ｌ及び生産ライン２の名称等を例示する図である。ここでは、確定された異常毎に、管理Ｎｏ、異常発生時刻、生産ラインの名称、最後の工程、及び異常が確定されてから作業が再開されるまでの作業の停止時間が書き込まれている。

次に、図４のフローチャートを参照しつつ、工程の停止状態の判定処理を整理して説明する。尚、先に述べた様に工程毎に、この判定処理が行われて、工程の停止状態が判定される。

まず、ワーク到着検出部１２により工程へのワーク到着が検出されると（ステップＳ１−１）、これに応答して停止フラグ判定部１４は、該工程のタイマーを起動して、作業時間Ｔの計時を開始し（ステップＳ１−２）、このタイマーの起動時刻、つまりワーク到着の到着時刻を記憶する（ステップＳ１−３）。

そして、停止フラグ判定部１４は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の停止判定条件Ｓｃである規定の停止判定時間Ｎを読み出して参照し、作業時間Ｔを規定の停止判定時間Ｎと比較する。また、停止フラグ判定部１４は、工程の停止フラッグを確認する（ステップＳ１−４）。

このとき、ワークが工程に到着したばかりであって、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎに到達していないとすると、工程が稼動状態にあるとみなされ、工程の停止フラッグが０のままである。停止フラグ判定部１４は、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎに到達しておらず、また工程の停止フラッグが０であることから（ステップＳ１−４で「Ｎｏ」）、次のステップ１−６に移って、ワーク排出検出部１３により工程からのワーク排出が検出されたか否かを確認する。更に、停止フラグ判定部１４は、工程からのワーク排出が検出されていなければ（ステップ１−６で「Ｎｏ」）、ステップＳ１−４に戻る。

そして、停止フラグ判定部１４は、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎに到達しないまま（ステップＳ１−４で「Ｎｏ」）、ワーク排出検出部１３により工程からのワーク排出が検出されると（ステップ１−６で「Ｙｅｓ」）、つまり規定の停止判定時間Ｎ内に作業が終了して、ワークが工程から排出されると、停止フラッグが０であることを確認してから（ステップＳ１−７で「Ｎｏ」）、工程のタイマーをリセットして、作業時間Ｔを０に初期化し（ステップＳ１−１０）、ステップＳ１−１に戻る。

従って、規定の停止判定時間Ｎ内に、作業が終了して、ワークが工程から排出された場合は、停止フラッグが０のままである。

また、停止フラグ判定部１４は、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎに到達すると（ステップＳ１−４で「Ｙｅｓ」）、工程が停止状態にあると判定し、工程の停止フラッグを１に設定する（ステップＳ１−５）。更に、停止フラグ判定部１４は、ワーク排出検出部１３により工程からのワーク排出が検出されなければ（ステップＳ１−６で「Ｎｏ」）、ステップＳ１−４に戻り、停止フラッグが１に設定されていることから（ステップＳ１−
４で「Ｎｏ」）、ステップＳ１−６に再び移る。以降同様に、停止フラッグが１に設定されてからは、ステップＳ１−４、１−６を繰り返す。

そして、停止フラグ判定部１４は、ワーク排出検出部１３により工程からのワーク排出が検出されると（ステップ１−６で「Ｙｅｓ」）、停止フラッグが１であることから（ステップＳ１−７で「Ｙｅｓ」）、停止フラッグを０にリセットして（ステップＳ１−８）、ワーク排出の排出時刻を記憶し（ステップＳ１−９）、この後に工程のタイマーをリセットして、作業時間Ｔを０に初期化し（ステップＳ１−１０）、ステップＳ１−１に戻って、工程への次のワークの到着を待機する。

従って、規定の停止判定時間Ｎ内に、作業が終了しなかった場合は、工程の停止フラッグが１にセットされ、この後にワークが工程から排出されると、停止フラッグが０にリセットされる。

例えば、生産ライン２において、ワーク到着検出部１２により工程Ｐ(n)へのワーク到着が検出されると（ステップＳ１−１）、工程Ｐ(n)のタイマーが起動されて、作業時間Ｔの計時が開始され（ステップＳ１−２）、ワーク到着の到着時刻が記憶される（ステップＳ１−３）。そして、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎ（例えば９０秒）と比較され、また工程Ｐ(n)の停止フラッグが確認される（ステップＳ１−４）。更に、作業時間Ｔが規定の停止判定時間Ｎに到達すると（ステップＳ１−４で「Ｙｅｓ」）、工程Ｐ(n)が停止状態にあると判定され、工程Ｐ(n)の停止フラッグが１に設定される（ステップＳ１−５）。この後、ワーク排出検出部１３により工程からのワーク排出が検出されると（ステップ１−６で「Ｙｅｓ」）、工程Ｐ(n)の停止フラッグが１であることから（ステップＳ１−７で「Ｙｅｓ」）、工程Ｐ(n)の停止フラッグが０にリセットされて（ステップＳ１−８）、ワーク排出の排出時刻が記憶され（ステップＳ１−９）、この後に工程Ｐ(n)のタイマーがリセットされて、作業時間Ｔが０に初期化され（ステップＳ１−１０）、ステップＳ１−１に戻って、工程Ｐ(n)への次のワーク到着が待機される。

この様な工程の停止状態の判定処理は、工程毎に行われる。従って、工程毎に、規定の停止判定時間Ｎ内に作業が終了しなければ、ワークが工程から排出されるまで、工程の停止フラッグが１に設定される。

次に、図５のフローチャートを参照しつつ、最後の工程の異常並びに生産ラインの異常の判定処理を説明する。

まず、異常発生工程特定部１５は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の確認周期Ｋ（例えば１秒）を参照し、確認周期Ｋ毎のスキャンタイミングを計時して求め、このスキャンタイミングになると（ステップＳ２−１で「Ｙｅｓ」）、生産ライン２の全工程の停止フラッグを検索して確認する（ステップＳ２−２）。

そして、異常発生工程特定部１５は、停止状態となって、停止フラッグが１に設定された複数の工程が連続して存在すると、この停止状態の連続する各工程の個数を求める。ただし、停止フラッグが１に設定された工程がなければ、停止状態の連続する各工程の個数を０とし、停止フラッグが１に設定された工程があっても、停止フラッグが１に設定された複数の工程が連続しなければ、停止状態の連続する各工程の個数を１とする。

更に、異常発生工程特定部１５は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の規定の工程個数Ｌ（例えば３）を参照して、停止状態の連続する各工程の個数を規定の工程個数Ｌと比較する（ステップＳ２−３）。

このとき、停止状態の連続する各工程の個数が規定の工程個数Ｌ未満であるとすると（ステップＳ２−３で「Ｎｏ」）、異常発生工程特定部１５は、生産ライン２の全工程の異常発生フラグを０にリセットし、かつ異常判定回数ｍを０にリセットし（ステップＳ２−４）、ステップＳ２−１に戻る。

また、停止状態の連続する各工程の個数が規定の工程個数Ｌ以上である場合は（ステップＳ２−３で「Ｙｅｓ」）、異常発生工程特定部１５は、該各工程のうちから最後の工程を選択して求め、この最後の工程の異常発生フラグを１にセットすると共に、この最後の工程の判定回数ｍを１つカウントアップする（ステップＳ２−５）。更に、異常発生工程特定部１５は、最後の工程以外の他の工程の異常発生フラグを０にリセットすると共に、この他の工程の判定回数ｍを０にリセットする（ステップＳ２−６）。

この後、異常発生工程特定部１５は、停止異常判定条件マスタ記憶部１１内の規定の判定回数Ｍ（例えば３）を参照し、最後の工程の判定回数ｍを規定の判定回数Ｍと比較する（ステップＳ２−７）。

異常発生工程特定部１５は、最後の工程の判定回数ｍが規定の判定回数Ｍ未満であれば（ステップＳ２−７で「Ｎｏ」）、異常が発生していないとみなして、ステップＳ２−１に戻る。

停止状態の連続する各工程の個数が規定の工程個数Ｌ以上である限りは、ステップＳ２−１〜２−３、２−５〜２−７が繰り返されて、最後の工程の異常発生フラグが１に維持されると共に、この最後の工程の判定回数ｍが１つずつカウントアップされ、また最後の工程以外の他の工程の異常発生フラグが０に維持され、この他の工程の判定回数ｍが０に維持される。この結果、最後の工程の判定回数ｍが規定の判定回数Ｍ以上になると（ステップＳ２−７で「Ｙｅｓ」）、異常発生工程特定部１５は、最後の工程の異常並びに生産ラインの異常を確定し、この異常の発生時刻、異常を確定した最後の工程の識別番号Ｌ、生産ラインの名称、及び最後の工程の作業停止時間を異常発生工程記憶部１６に書き込み（ステップＳ２−８）、ステップＳ２−１に戻る。

尚、最後の工程の作業停止時間は、ワーク到着検出部１２により検出された最後の工程へのワーク到着の到着時刻と、ワーク排出検出部１３により検出された最後の工程からのワーク排出の排出時刻とから求められる。

停止情報表示部１７は、異常の発生時刻、異常を確定した最後の工程の識別番号Ｌ、生産ラインの名称、及び最後の工程の作業停止時間を異常発生工程記憶部１６から読み出して表示画面に表示する。

例えば、生産ライン２において、確認周期Ｋ毎のあるスキャンタイミングで（ステップＳ２−１）、全ての工程Ｐ(1)〜Ｐ(n)の停止フラグを検索した結果（ステップＳ２−２）、工程Ｐ(2)〜Ｐ(5)の停止フラグが１であり、工程Ｐ(7)、Ｐ(8)の停止フラグも１であり、工程Ｐ(1)、Ｐ(6)、及び工程Ｐ(9)〜(n)の停止フラグが０であったとすると、工程Ｐ(2)〜Ｐ(5)については連続する各工程の個数が３であって、この個数３が規定の工程個数Ｌ（＝３）以上であり、工程Ｐ(7)、Ｐ(8)については連続する各工程の個数が２であって、この個数２が規定の工程個数Ｌ未満である。この場合は、工程Ｐ(2)〜Ｐ(5)の個数３が規定の工程個数Ｌ以上であるため（ステップＳ２−３で「Ｙｅｓ」）、工程Ｐ(2)〜Ｐ(5)のうちの最後の工程Ｐ(5)の異常発生フラグが１にセットされると共に、この最後の工程の判定回数ｍが１つカウントアップされる（ステップＳ２−５）。更に、他の工程Ｐ(1)〜Ｐ(4)、Ｐ(6)〜Ｐ(n)の異常発生フラグが０にリセットされると共に、この他の工程Ｐ(1)〜Ｐ(4)、Ｐ(6)〜Ｐ(n)の判定回数ｍが０にリセットされる（ステップＳ２−６）。

そして、工程Ｐ(2)〜Ｐ(5)の停止フラグが１であり続けると、最後の工程Ｐ(5)の判定回数ｍが１つずつカウントアップされて行き、最後の工程Ｐ(5)の判定回数ｍが規定の判定回数Ｍ（＝３）以上になる（ステップＳ２−７で「Ｙｅｓ」）。このとき、最後の工程Ｐ(5)の異常並びに生産ライン２の異常が確定され、この最後の工程Ｐ(5)の識別番号Ｌ、生産ライン２の名称、及び最後の工程の作業停止時間が異常発生工程記憶部１６に書き込まれて表示画面に表示される（ステップＳ２−８）。

この様に確認周期Ｋ毎に、停止状態にあると判定された各工程の連続個数が規定の工程個数Ｌ以上であるか否かを繰り返して判定し、各工程の連続個数が規定の工程個数Ｌ以上であるという判定が連続的に繰り返され、この連続的に繰り返された判定回数ｍが規定の判定回数Ｍに到達すると、停止状態にあると判定された各工程のうちの最後の工程を異常が発生した工程であると判定している。

一度だけ、停止状態にある各工程の連続個数が規定の工程個数以上になったとしても、この状態が単なる作業ミスにより発生したならば、この状態が直ちに解消されるので、工程に異常が発生したとはいえない。このため、停止状態にある各工程の連続個数が規定の工程個数以上になったと連続的に繰り返し判定され、この判定回数ｍが一定以上になったときに、つまり異常が直ちに解消されずに継続したときに、工程に異常が発生したと確定している。

このため、作業者を全く煩わせることなく、また工程管理者が生産ラインを常時監視しなくても、異常が発生した工程を迅速かつ適確に検出することができる。また、異常が発生した工程を表示するので、異常発生を早期に発見することができ、生産進捗遅れの防止や品質不良の低減が可能となる。更に、工程異常発生の原因となった工程を特定することができるため、問題点を発見しやすく効果的な工程改善を実施することができる。

また、ワーク到着検出部１２及びワーク排出検出部１３によりワークの到着及び排出を自動的に検出しているので、従来のワークでの作業開始及び作業終了の検出の様に作業者に頼る必要がない。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない限りは多様な変形が可能である。

また、上記実施形態の異常発生工程検知システムは、先に述べた様にコンピュータのハードウェア、該システム専用のソフトウェア、及びセンサ等を用いて構築されるものである。例えば、停止フラグ判定部１４及び異常発生工程特定部１５の一連の処理は、図４及び図５のフローチャートに示す様なプログラムで実現されている。

従って、本発明は、コンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムであるともいえ、このプログラムを格納した記録媒体であってもよい。

記録媒体は、例えばＲＯＭのようなプログラムメディアであってもよいし、また、外部記憶装置にセットされ、該装置によりプログラムが読取られる記録媒体であってもよい。いずれの場合でも、記録媒体内のプログラムがコンピュータにより直接アクセスされて実行される構成であってもよいし、記録媒体内のプログラムがプログラム記憶エリアにロードされてから、そのプログラムがコンピュータにより実行される構成であってもよい。

また、記録媒体は、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、ＦＤ（フレキシブルディスク）やＨＤ（ハードディスク）等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶ
Ｄ等の光ディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。

更に、インターネットを含む通信ネットワークと接続可能なシステムにおいては、通信ネットワークからプログラムをダウンロードして用いることが可能であるから、流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムがコンピュータ等のメモリに格納する。

本発明に係る異常発生工程検知システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。 図１のシステムにおける停止異常判定条件マスタ記憶部に記憶されている停止判定条件及び異常判定条件の一例を示す図である。 図１のシステムにおける異常発生工程記憶部に書き込まれた最後の工程の識別番号及び生産ラインの名称等の一例を示す図である。 図１のシステムにおける停止フラグ判定部の処理を示すフローチャートである。 図１のシステムにおける異常発生工程特定部の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 異常発生工程検知システム
２ 生産ライン
１１ 停止条件マスタ記憶部
１２ ワーク到着検出部
１３ ワーク排出検出部
１４ 停止フラグ判定部
１５ 異常発生工程特定部
１６ 異常発生工程記憶部
１７ 停止情報表示部
Ｐ(1)〜Ｐ(n) 工程

Claims (9)

1. 生産ラインにおける複数の工程を監視し、異常が発生した工程を判定する異常発生工程検知システムであって、
   工程が停止状態であることを判定するための停止判定条件、及び異常が発生した工程を判定するための異常判定条件を記憶した停止異常判定条件マスタ記憶手段と、
   工程毎に、ワークが到着したことを検出するワーク到着検出手段と、
   工程毎に、ワークが排出されたことを検出するワーク排出検出手段と、
   工程毎に、前記ワーク到着検出手段によるワークの到着検出時点から前記ワーク排出検出手段によるワークの排出検出時点までの作業時間を計時し、この計時した作業時間を前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定する工程停止判定手段と、
   前記工程停止判定手段により停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定する異常工程判定手段と、
   前記異常工程判定手段により異常であると判定された工程を表示する表示手段とを備えることを特徴とする異常発生工程検知システム。
2. 前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件は、規定の時間を含み、
   前記工程停止判定手段は、前記計時した作業時間を前記規定の時間と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の異常発生工程検知システム。
3. 前記規定の時間は、工程の標準作業時間の１倍〜３倍であることを特徴とする請求項２に記載の異常発生工程検知システム。
4. 前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件は、前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期、規定の工程個数、及び規定の判定回数を含み、
   前記異常工程判定手段は、前記確認周期毎に、前記工程停止判定手段により停止状態にあると判定された各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上であるか否かを繰り返して判定し、前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上であるという判定が連続的に繰り返され、この連続的に繰り返された判定回数が前記規定の判定回数に到達すると、停止状態にあると判定された各工程のうちの最後の工程を異常が発生した工程であると判定することを特徴とする請求項１に記載の異常発生工程検知システム。
5. 前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期は、工程から該工程に引き続く次の工程へとワークを搬送する搬送時間の１倍〜２倍であることを特徴とする請求項４に記載の異常発生工程検知システム。
6. 前記規定の判定回数は、１回〜５回であることを特徴とする請求項４に記載の異常発生工程検知システム。
7. 前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の停止判定条件は、規定の時間を含み、
   前記工程停止判定手段は、工程毎に、
   前記ワーク到着検知手段により工程へのワーク到着が検出されると、タイマーを起動して、ワーク到着時点からの作業時間を計時するステップと、
   前記タイマーにより計時されている作業時間を前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の規定の時間と比較し、作業時間が前記規定の時間に到達し、かつ前記工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグが０の場合は、前記停止フラグを１に設定するステップと、
   前記ワーク排出検出手段により工程からのワークの排出が検出され、かつ前記停止フラグが１の場合は、前記タイマーにより計時されている作業時間及び前記停止フラグを０にリセットするステップとを含む判定処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の異常発生工程検知システム。
8. 前記停止異常判定条件マスタ記憶手段内の異常判定条件は、前記工程停止判定手段による判定結果を繰り返し確認する確認周期、規定の工程個数、及び規定の判定回数を含み、
   前記異常工程判定手段は、前記確認周期毎に、
   全工程について、工程の停止状態のときに０から１にセットされる停止フラグを確認し、停止フラグが停止状態の１となっている各工程の連続個数と前記規定の工程個数を比較するステップと、
   前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数未満の場合は、全工程の異常発生フラッグ及び判定回数を０にリセットするステップと、
   前記各工程の連続個数が前記規定の工程個数以上の場合は、該各工程のうちの最後の工程を選択し、この選択した最後の工程の異常発生フラグを０から１にセットすると共に、前記選択した最後の工程の判定回数をカウントアップし、該選択した最後の工程以外の工程の異常発生フラグ及び判定回数を０にリセットするステップと、
   前記選択した最後の工程の判定回数がカウントアップされて前記規定の判定回数に到達すると、該選択した最後の工程に異常が発生したと判定するステップとを含む判定処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の異常発生工程検知システム。
9. 生産ラインにおける複数の工程を監視し、異常が発生した工程を判定するために、コンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラムであって、
   工程毎に、ワークが到着したことを検出するワーク到着検出ステップと、
   工程毎に、ワークが排出されたことを検出するワーク排出検出ステップと、
   工程毎に、前記ワークの到着検出時点から前記ワークの排出検出時点までの作業時間を計時し、この計時した作業時間を予め設定された停止判定条件と比較して、工程が停止状態にあるか否かを判定する工程停止判定ステップと、
   前記停止状態にあると判定された複数の工程が連続する場合は、予め設定された異常判定条件に基づいて、異常が発生した工程を判定する異常工程判定ステップと、
   前記異常であると判定された工程を表示する表示ステップとを含むことを特徴とするコンピュータにより実行される異常発生工程検知用プログラム。

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