JP2010170481A - 製造ラインの工程管理方法および工程管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】各ワークの進捗速度を容易に把握することができると共に、ワーク同士での進捗速度の比較を容易に行うことができる製造ラインの工程管理方法および工程管理システムを提供する。
【解決手段】１以上のワークを複数の処理装置２に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理方法であって、各処理装置２の処理履歴から求めた各処理装置２の平均実処理時間を取得する実処理時間取得ステップと、ワークごとに、ワークの製造工程において、現時点以降に当該ワークを臨ませる各処理装置２の平均実処理時間を順に累積した累積値を算出する累積値算出ステップと、ワークごとに、目標となる目標製造時間から、平均実処理時間の累積値を徐算して、必要な加工倍率を算出する加工倍率算出ステップと、を備え、算出した各加工倍率に基づいて、ワーク製造における工程管理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、１以上のワークを複数の処理装置に臨んで処理を行う製造ラインの工程管理方法および工程管理システムに関するものである。

従来、この種の工程管理方法として、経時的にワークを１枚ずつ加算して求めた予想生産量と、実績の生産量とをリアルタイムで表示して、工程管理を行う工程管理方法が知られている（特許文献１参照）。

特開平７−７２９２１号公報

しかしながら、このような工程管理方法では、各ワークの進捗速度を把握することができないという問題があった。各ワークの進捗速度が把握できないと、各ワークにおける進捗の遅れが把握できないため、工程管理に支障をきたしてしまう。また、ワークの目標製造時間と、現時点以降の工程にて掛かるおよその流動時間とから、ワークの進捗速度を把握することも考えられるが、かかる場合、把握作業が煩雑であると共に、ワーク同士での進捗速度の比較を煩雑であるという問題がある。

本発明は、各ワークの進捗速度を容易に把握することができると共に、ワーク同士での進捗速度の比較を容易に行うことができる製造ラインの工程管理方法および工程管理システムを提供することを課題としている。

本発明の製造ラインの工程管理方法は、１以上のワークを複数の処理装置に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理方法であって、各処理装置の処理履歴から求めた各処理装置の平均実処理時間を取得する実処理時間取得ステップと、ワークごとに、ワークの製造工程において、現時点以降に当該ワークを臨ませる各処理装置の平均実処理時間を順に累積した累積値を算出する累積値算出ステップと、ワークごとに、目標となる目標製造時間から、平均実処理時間の累積値を徐算して、必要な加工倍率を算出する加工倍率する加工倍率算出ステップと、を備え、算出した各加工倍率に基づいて、ワーク製造における工程管理を行うことを特徴とする。

本発明の製造ラインの工程管理システムは、１以上のワークを複数の処理装置に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理システムであって、各処理装置の処理履歴から求めた各処理装置の平均実処理時間を取得する実処理時間取得手段と、ワークごとに、ワークの製造工程において、現時点以降に当該ワークを臨ませる各処理装置の平均実処理時間を順に累積した累積値を算出する累積値算出手段と、ワークごとに、目標となる目標製造時間から、平均実処理時間の累積値を徐算して、必要な加工倍率を算出する加工倍率算出手段と、を備え、算出した各加工倍率に基づいて、ワーク製造における工程管理を行うことを特徴とする。

これらの構成によれば、ワークごとに、目標製造時間と、平均実処理時間の累積値とから必要な加工倍率を算出し、そのワークごとの必要な加工倍率に基づいて、工程管理を行う。この必要な加工倍率が低いほど進捗が遅れており、加工倍率が高いほどワークの進捗が早いことが分かるため、当該加速倍率を用いることで、各ワークの進捗速度を容易に把握することができる。また、数値的に進捗速度を把握することができるため、ワーク同士の進捗速度を容易に比較することができる。

上記の製造ラインの工程管理方法において、ワークごとに、加工倍率を表示する加工倍率表示ステップを、更に備えることが好ましい。

この構成によれば、ワークごとの加工倍率を表示することにより、ユーザーがワークごとの進捗速度を視認することができるため、ユーザーが工程管理を容易に行うことができる。

この場合、ワークごとの加工倍率に基づいて、各処理装置における処理優先度を判断する処理優先度判断ステップを、更に備えることが好ましい。

この構成によれば、ワークごとの加工倍率に基づいて、各処理装置における処理優先度を判断することで、ワークごとの進捗速度に対し、処理優先度の判断を精度良く行うことができる。

実施形態に係る工程管理システムのシステム構成図である。 工程管理画面を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の製造ラインの工程管理方法を適用した製造ラインの工程管理システムについて説明する。この工程管理システムは、処理対象となる複数のロット（ワーク）を順次、各処理装置（各処理装置群）に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理を実施するものであり、特に、製造ライン上のロットごとに、製造されるまでの製造時間を予測して、工程管理を行うものである。なお、このロットとは、複数のワークの組である。

図１に示すように、工程管理システム１は、複数の処理装置２から成る製造ライン３と、１または２以上の処理装置２の情報管理を行う複数の情報端末４と、各情報端末４を接続すると共に、各情報端末４の情報を統括する工程管理サーバー５と、を備えている。なお、各情報端末４と工程管理サーバー５との接続は、有線ＬＡＮ接続であっても良いし、無線ＬＡＮ接続であっても良い。

製造ライン３は、当該製造ライン３の各工程を実施する複数の処理装置２を有しており、複数の処理装置２は、共通の工程を実施する１以上の処理装置２から成る複数の処理装置群６を構成している。各処理装置群６は、処理前の複数のロットを収納可能な共通の収納部７（例えば、収納棚等のワークストッカー）を有している。前工程から処理装置群６に臨ませるロットは、一度収納部７に収納された後、収納部７から各処理装置２に搬送されて、ロットの処理が実施される。なお、収納部７には、待ち状態のロット（同時に処理可能なキャパシティ（許容数）を越えた分のロット）も収納している。なお、複数の処理装置群６で共通の収納部７を用いても良い。

また、処理装置本体６および収納部７には、処理中のロットや、収納したロットを認識・識別するロット認識機構が搭載されている。例えば、ロット認識機構として、各ロットに設けられたバーコード等の識別子を読み取る読取機構を備え、当該識別子の読取データに基づいて、各ロットの識別番号およびワーク枚数を取得する。これにより、各処理装置群６に臨むロットの数と、各ロットの識別番号およびワーク枚数を取得する。

各情報端末４は、ワーク製造工程ごとに配置されており、対応する工程を実施する処理装置群６を対応装置としている。各情報端末４は、各対応装置（以下、対応装置群と記載）と接続する接続部１１と、対応装置群の各種情報を記憶する記憶部１２と、対応装置群の更新情報を工程管理サーバー５に送信すると共に、工程管理サーバー５からの工程管理データを受信する通信部１３と、各種入力画面や工程管理データに基づく工程管理画面（図２参照）を表示する表示部１４と、これらを制御する制御部１５と、を備えている。

記憶部１２は、対応装置群の識別コード、稼動状況情報およびロット情報を記憶する。稼動状況情報は、「処理実行中」「待機中」「機能回復中」等の各対応装置が現時点で、どのような稼動状況にあるかを示すデータである。ロット情報は、対応装置群に臨むロットの数と、各ロットの識別番号、状態情報（待機状態：流待、処理中：流処等）およびワーク枚数を示すデータである。制御部１５は、接続部１１を介して各対応装置からこれらの情報を取得し、記憶部１２に記憶する。なお、本実施形態では、制御部１５が、これらの情報を、対応装置から接続部１１を介して自動的に取得する構成としているが、入力部を備え、各処理装置群６の担当者が当該各情報を入力する構成としても良い。

通信部１３は、装置の動作に同期を取った形で（リアルタイムで）、対応装置群の更新情報を工程管理サーバー５に送信する。具体的には、稼働状況情報およびロット情報を取得する都度、これらの情報に、対応装置軍の識別コードを付加した更新情報を、工程管理サーバー５に送信する。また、通信部１３は、工程管理サーバー５から、更新された工程管理データを受信する。

次に、工程管理サーバー５について説明する。工程管理サーバー５は、入力手段２１と、表示手段２２と、通信手段２３と、これらを制御する制御手段２４と、を備えている。入力手段２１は、キーボードやマウス等で構成されており、表示手段２２と供して、製造ライン３全体の納期や目標数、ロットごとの納期等を入力するための手段である。表示手段２２は、各種入力画面や、工程管理データに基づく工程管理画面を表示する。通信手段２３は、各情報端末４から各対応装置群の更新情報を受信すると共に、各情報端末４に工程管理データを送信する。

制御手段２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、ハードディスク（ＨＤＤ：Hard disk drive）３４と、を有している。ＣＰＵ３１は、工程管理サーバー５を制御する中央処理装置である。ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１が各種制御を行うための制御プログラムを記憶しており、ＲＡＭ３３は、ワークエリアとして利用される。また、ハードディスク３４は、各種データおよび各種プログラムを書換可能に記憶している。制御手段２４は、ＲＯＭ３２やハードディスク３４に記憶されたプログラムに従い、ＣＰＵ３１が各種演算処理を行うことで、各種動作を実行する。

ここで、工程管理データの更新動作、およびこの工程管理データに基づく工程管理画面について説明する。図２は、工程管理画面を示した図である。制御手段２４は、各情報端末４から送信される更新情報を受けて、工程管理データを取得・更新する。その後、制御手段２４は、更新した工程管理データを、各情報端末４に送信し、各情報端末４の表示部１４および管理サーバー５の表示手段２２は、この工程管理データに基づく工程管理画面を表示する（加工倍率表示ステップ）。なお、工程管理データのうち、後述する平均実処理時間および平均要処理時間、並びにこれらを用いた各データは、所定周期（例えば、１５分ごと）で算出され更新される。

制御手段２４は、工程管理データとして、製造ライン３全体の進捗状況のデータであるライン進捗情報４１と、日ごとの実績データである実績情報４２と、ロットごとの進捗状況のデータであるロット進捗情報４３と、を更新する。図２に示すように、工程管理画面では、これら各情報を表示する。なお、図２に示すように、工程管理画面では、上記各情報と共に、ロット進捗情報４３のうち、納期遅滞のものや、本日が納期のもの等、特定条件のロットのみ表示するための表示選択項目４４を表示することが好ましい。

制御手段２４は、ロット進捗情報４３として、製造ライン３のワーク製造工程における工程ごとに、対応する処理装置群６の識別コード（図中では、ＭＣ１、ＭＣ２等）、各処理装置２の稼働状況情報、平均実処理時間（実績ＣＴ）、平均要処理時間（ＣＴ＊倍率）、ロット数（Ｌｏｔ数）、合計ワーク枚数（ＷＦ枚数）およびロットデータを取得・算出する。

各工程に対応する識別コードは、ユーザーの入力によって取得する。すなわち、制御手段２４は、入力手段２１および入力画面により、ユーザーに、識別コードの入力を要求し、識別コードを取得する。

稼働状況情報、ロット数および合計ワーク枚数は、各情報端末４の更新情報から取得する。すなわち、制御手段２４は、各更新情報における対応装置群の識別コードを参酌することで、各工程の処理装置群６に対応した稼働状況情報およびロット数を取得する。また、制御手段２４は、更新情報におけるロット情報のワーク枚数を合計することで、合計ワーク枚数を算出する。

平均実処理時間および平均要処理時間は、各更新情報から求めた各処理履歴に基づいて算出する。処理履歴は、処理装置群６ごとの履歴であり、過去数ヶ月分に臨ませたロットごとの、実処理時間と、実処理時間に対する当該ロットを臨ませてから（収納部７に収納してから）処理が終るまでの加工倍率と、から成るデータである。すなわち、まず、制御手段２４は、過去数ヶ月分の更新情報から処理履歴（ロットごとの実処理時間および加工倍率）を求め、ハードディスク３４に記憶する。次に、制御手段２４は、ハードディスク３４に記憶された処理履歴から、当該処理装置群６の全処理装置２に亘る上記数ヶ月分の平均実処理時間と、全処理装置２に亘る上記数ヶ月分の平均加工倍率とを算出する（実処理時間取得ステップおよび実処理時間取得手段）。さらに、制御手段２４は、平均実処理時間と平均加工倍率とを掛け合わせることで、ロットを処理装置群６に臨ませてから当該ロットの処理が終るまでの平均要処理時間を算出する。すなわち、平均要処理時間とは、待ち時間等の非処理時間を含む時間である。

ここで、ロットデータについて説明する。図２に示すように、ロットデータは、各処理装置群６に臨む各ロットのデータであり、工程ごとに、０もしくは１以上のロットデータを取得する。制御手段２４は、ロットデータとして、各ロットにおける識別番号、状態情報、納期、必要加工倍率、進度（予測製造日時と納期の差）、ワーク枚数を取得・算出する。

ロットの識別番号、状態情報およびワーク枚数は、各更新情報のロット情報から取得される。すなわち、制御手段２４は、各更新情報における対応装置群の識別コードを参酌することで、各工程の処理装置群６に臨むロットの識別番号、状態情報及びワーク枚数を取得する。各ロットの納期は、当該ロットの完成指示日を示すものであり、ユーザーの入力によって取得する。すなわち、制御手段２４は、入力手段２１および入力画面により、ユーザーに、各ロットの納期を入力させて、各ロットの納期を取得する。

必要加工倍率は、当該ロットの納期までに必要な加工倍率を示すものであり、ロットの納期と、各工程の平均実処理時間と、から取得する。すなわち、制御手段２４は、ワーク製造工程において当該ロットが現時点以降に臨む各処理装置群６（各工程）の平均実処理時間を順に累積する（累積値算出ステップ、累積値算出手段）と共に、この累積値を、現時点から納期までの製造時間（目標製造時間）で徐算して、必要加工倍率を算出する（加工倍率算出ステップ、加工倍率算出手段）。

進度は、当該ロットの進捗度を示すものであり、ロットの納期と、当該ロットの予想製造日時との差分である。すなわち、制御手段２４は、ワーク製造工程において当該ロットが現時点以降に臨む各処理装置群６（各工程）の平均要処理時間を順に累積して、予想製造時間を算出する。その後、取得した現時点の日時に、算出した予想製造時間を加算して、予想製造日付を算出する。さらに、納期から予想製造日付を減算することで、進度を取得する。

制御手段２４は、ライン進捗情報４１として、製造ライン３全体の納期、目標数、送品数、残枚数、最終ロット工程、必要加工倍率、残日数、残ＣＴを取得・算出する。

製造ライン３全体の納期は、製造ライン３全体の完成指示日を示すものであり、目標数は、納期までの計画数量を示すものである。納期および目標数は、ユーザーの入力によって取得する。すなわち、制御手段２４は、入力手段２１および各種入力画面により、ユーザーに、納期、目標数を入力させて、納期、目標数を取得する。

送品数は、完成済みのワーク枚数を示すものであり、残枚数は、目標数に対する残り枚数を示すものである。送品数および残枚数は、製造ライン３の最終工程に当たる処理装置群６の更新情報から取得する。すなわち、制御手段２４は、更新情報から当該処理装置群６の累積処理数を算出し、これを送品数として取得する。また、目標数から送品数を差し引くことで、残枚数を取得する。

最終ロット工程は、目標数における最終製造ロットが臨む工程を示すものであり、各工程の処理装置群６に臨むロットのワーク枚数から取得する。すなわち、制御手段２４は、ロット進捗情報４３に基づき、最終工程から遡って、各工程の処理装置群６に臨むロットのワーク枚数を累積し、累積したワーク枚数が送品数に達した際の工程を、最終ロット工程として取得する。

製造ライン３全体の必要加工倍率は、製造ライン３全体の納期までに目標数を製造するために必要な加工倍率を示すものであり、残日数は、納期までの残り日数を示すものである。また、残ＣＴは、最終ロット工程から最終工程までの平均実処理時間（日数）の累積値を示すものである。残日数は、製造ライン３全体の納期と、現時点（本日）の日付と、から取得する。残ＣＴは、ロット進捗情報４３の各工程の平均実処理時間から取得する。必要加工倍率は、残日数の時間と残ＣＴとから算出する。すなわち、制御手段２４は、残日数を取得すると共に、ロット進捗情報４３から、最終ロット工程以降の平均実処理時間を累積して残ＣＴを取得する。さらに、残日数の時間から残ＣＴを除算して必要加工倍率を算出する。

制御手段２４は、実績情報４２として、本日および昨日の計画数、実績数およびこれらの差異を取得する。計画数は、各日付に完成する計画数量を示すものであり、実績数は、実際に完成したワーク枚数を示すものである。制御手段２４は、入力手段２１および入力画面により、計画数を入力させて、計画数を取得する。また、最終工程に当たる処理装置群６の各日付の処理数を算出し、これを各日付の実績数として取得する。さらに、実績数から計画数を減算して、これらの差異を算出する。

次に、各処理装置群６におけるロットの優先度判断方法について説明する。各処理装置群６において、収納部７に複数のロットが待機している場合、その処理優先度を判断し、優先度の高いロットを優先して、処理装置２に搬入し、処理が実施される。本実施形態の優先度判断方法では、工程管理データにおける各ロットデータの必要加工倍率に基づいて、各ロットの処理優先度を判断する（優先度判断ステップ）。すなわち、処理装置群６は、工程管理データを参酌し、必要加工倍率の低いロットを優先して、搬入し、処理を実施する。なお、必要加工倍率に基づいて、各処理装置群６の担当者が上記したように処理優先度を判断し、担当者が、当該処理優先度に合わせて手動でロットを搬入するものであっても良い。

以上のような構成によれば、ロット（ワーク）ごとに、目標製造時間と、平均実処理時間の累積値とから必要な加工倍率を算出し、そのロットごとの必要な加工倍率に基づいて、工程管理を行う。この必要な加工倍率が低いほど進捗が遅れており、加工倍率が高いほどロットの進捗が早いことが分かるため、当該加速倍率を用いることで、各ロットの進捗速度を容易に把握することができる。また、数値的に進捗速度を把握することができるため、ロット同士の進捗速度を容易に比較することができる。

また、ロットごとの加工倍率を表示することにより、ユーザーがロットごとの進捗速度を視認することができるため、ユーザーが工程管理を容易に行うことができる。

さらに、ロットごとの加工倍率に基づいて、各処理装置群６（処理装置２）における処理優先度を判断することで、ロットごとの進捗速度に対し、処理優先度の判断を精度良く行うことができる。

なお、本実施形態では説明を省略したが、図２に示すように、ロット進捗情報４３として、予測日時、逆算在庫数（逆算在庫）および送品目標ロット（送品目標）を取得し、表示するものであっても良い。予測日時とは、各工程における、ロットが新たに臨んだ際の、当該ロットの予測製造日時であり、制御手段２４は、本工程以降の平均要処理時間を順に累積すると共に、現時点の日時に、その累積値を加算することで算出する。逆算在庫数は、各ロットにおける、当該ロットのワークが何枚目に製造されるかを逆算した数を示すものあり、制御手段２４は、最終工程から本工程まで、ロットデータのワーク枚数を累積して逆算在庫数を算出する。送品目標ロットとは、逆算在庫数が目標数に達するロットを示すものであり、制御手段２４は、逆算在庫数から送品目標ロットを取得する。

また、本実施形態においては、工程管理サーバー５が、各ロットの製造日時を予測するものであったが、指定した対象工程に達する日時（到達日時）を予測するものであっても良い。すなわち、制御手段２４は、各ロットが現時点以降に臨む処理装置群６の平均要処理時間を順に累積して、当該ロットが対象工程に達するまでの予測到達時間を算出する。その後、現時点の日時に、予測到達時間を加算して、予測到達日付を算出する。

なお、本実施形態においては、製造ライン３の工程ごとで各１の処理装置群６が対応した構成であったが、異なる工程で同一の処理装置２もしくは処理装置群６を用いる構成であっても良い。かかる場合、各情報端末４は、更新情報として、工程ごとに、対応装置群の識別コード、稼動状況情報およびロット情報を送信する。

なお、本実施形態においては、各工程を１以上の処理装置２から成る処理装置群６で実施したが、各工程を１の処理装置２で実施する構成であっても良い。

なお、本実施形態においては、工程管理サーバー５内で平均実処理時間および平均加工倍率を算出したが、工程管理サーバー５に接続したサブシステムによって、これらを算出するものであっても良い。

１：工程管理システム、 ２：処理装置、 ３：製造ライン、 ２４：制御手段

Claims (4)

1. １以上のワークを複数の処理装置に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理方法であって、
   前記各処理装置の処理履歴から求めた前記各処理装置の平均実処理時間を取得する実処理時間取得ステップと、
   前記ワークごとに、前記ワークの製造工程において、前記現時点以降に前記当該ワークを臨ませる前記各処理装置の前記平均実処理時間を順に累積した累積値を算出する累積値算出ステップと、
   前記ワークごとに、目標となる目標製造時間から、前記平均実処理時間の累積値を徐算して、必要な加工倍率を算出する加工倍率算出ステップと、を備え、
   算出した前記各加工倍率に基づいて、ワーク製造における工程管理を行うことを特徴とする製造ラインの工程管理方法。
2. 前記ワークごとに、前記加工倍率を表示する加工倍率表示ステップを、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の製造ラインの工程管理方法。
3. 前記ワークごとの前記加工倍率に基づいて、前記各処理装置における処理優先度を判断する優先度判断ステップを、更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の製造ラインの工程管理方法。
4. １以上のワークを複数の処理装置に臨ませて処理を行う製造ラインの工程管理システムであって、
   前記各処理装置の処理履歴から求めた前記各処理装置の平均実処理時間を取得する実処理時間取得手段と、
   前記ワークごとに、前記ワークの製造工程において、前記現時点以降に当該ワークを臨ませる前記各処理装置の前記平均実処理時間を順に累積した累積値を算出する累積値算出手段と、
   前記ワークごとに、目標となる目標製造時間から、前記平均実処理時間の累積値を徐算して、必要な加工倍率を算出する加工倍率算出手段と、を備え、
   算出した前記各加工倍率に基づいて、ワーク製造における工程管理を行うことを特徴とする製造ラインの工程管理システム。

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