JP2011108198A - Production management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は生産をコンピュータシステムによって管理する生産管理システムの技術分野に属する。特に、生産工程間を移動する生産途上の中間製品の管理情報だけでなく保管場所等の位置情報を収集し、それらの情報に基づいて生産計画を適正化する生産管理システムに関する。 The present invention belongs to the technical field of production management systems in which production is managed by a computer system. In particular, the present invention relates to a production management system that collects not only management information of intermediate products that are in the process of moving between production processes but also location information such as storage locations, and optimizes a production plan based on such information.
個々の製品または一群の製品に管理票を添付することは一般的に行なわれている。管理票には、通常、その製品の属性たとえば名称、生産年月日、生産工程、等の情報とともにその製品を特定するためのID(identification)情報が含まれてる。このID情報もその製品の属性である。ID情報が得られると、そのID情報(キー情報)に基づいてデータベース等を参照して管理票には記載されていないその製品に係わる多くの情報を得ることができる。ID情報は多くの場合において多数桁の文字数字によって表現される。そのID情報を機械読取可能なようにバーコード、二次元コードで表現することは従来から行なわれている。二次元コードの場合にはデータ容量が大きいためID情報だけでなく、その他の属性情報も含めることが多い。 It is common practice to attach management slips to individual products or groups of products. The management slip usually includes ID (identification) information for identifying the product together with information such as the product attribute, such as name, date of production, production process, and the like. This ID information is also an attribute of the product. When the ID information is obtained, it is possible to obtain a lot of information related to the product that is not described in the management slip by referring to a database or the like based on the ID information (key information). In many cases, the ID information is expressed by a multi-digit alphanumeric character. Conventionally, the ID information is expressed by a bar code or a two-dimensional code so as to be machine-readable. In the case of a two-dimensional code, since the data capacity is large, not only ID information but also other attribute information is often included.
管理タグにバーコードを印刷しておき、そのバーコードをハンディターミナルで読み取って生産を管理する管理システムが公知である(特許文献1)。この管理システムにおいては、まず、被処理物の品名や作業指示内容等の固定情報が印字された管理タグを被処理物に取り付ける。そして、各処理過程A〜Cにおいて被処理物の処理が終了した際に、タグ片を切り取り、回収する。そして、各タグ片のバーコードをハンディターミナルによってスキャンし、被処理物の情報を読み取る。読み取った情報は、サーバに送信され、集計される。これにより、被処理物の処理状況や各処理過程での進捗状況を、迅速、且つ正確に把握することができる。 A management system is known in which a barcode is printed on a management tag, and the barcode is read with a handy terminal to manage production (Patent Document 1). In this management system, first, a management tag on which fixed information such as the name of a workpiece and the contents of work instructions is printed is attached to the workpiece. Then, when the processing of the object to be processed is completed in each of the processing steps A to C, the tag piece is cut out and collected. And the barcode of each tag piece is scanned with a handy terminal, and the information of a to-be-processed object is read. The read information is transmitted to the server and aggregated. This makes it possible to quickly and accurately grasp the processing status of the object to be processed and the progress status in each processing process.
また、最近はRFID(radio frequency identification)も特定分野においては普及している。RFIDシステムはID情報やその他の属性情報を記憶するRFタグとそのRFタグからそれらの情報を読み取るRFリーダによって構成される。RFIDはその名のとおり「電波による固体識別」であって、方式(電磁誘導、電波、周波数帯、等)によって異なるが、製品に添付したRFタグとRFリーダとは数cm〜数mの距離を置いて無線通信により情報の送受信が可能である。このRFIDシステムを在庫管理、流通管理、等に適用する発明が公知である。たとえば、貸出用の複数の物品にRFタグを付けておき、それらを保管する保管位置ごとに一つずつ設けられた複数のアンテナをRFリーダに順次切替接続し、アンテナに対応する保管位置にあるRFタグをRFリーダで読み取った物品に関する情報から、保管位置と物品に関する情報を関係付けて検出し管理する貸出物品管理システムが公知である(特許文献2)。また、枚葉紙を加工する印刷工場において、読み書きが可能なメモリを有するRFタグを印刷物の輸送パレットに添付し、流通データ、加工データの読み書きをRFリーダ/ライタによって行なう製品フロー制御装置が公知である(特許文献3)。 Recently, RFID (radio frequency identification) is also widely used in specific fields. The RFID system includes an RF tag that stores ID information and other attribute information, and an RF reader that reads the information from the RF tag. RFID, as its name suggests, is "solid identification by radio waves" and differs depending on the system (electromagnetic induction, radio wave, frequency band, etc.), but the RF tag attached to the product and the RF reader are a distance of several centimeters to several meters. It is possible to send and receive information by wireless communication. Inventions that apply this RFID system to inventory management, distribution management, and the like are known. For example, RF tags are attached to a plurality of items for rent, and a plurality of antennas, one for each storage position for storing them, are sequentially switched and connected to an RF reader, and are in storage positions corresponding to the antennas. There is a known rental article management system that detects and manages a storage position and information relating to an article from information relating to an article obtained by reading an RF tag with an RF reader (Patent Document 2). Also, a product flow control device is known in which a RF factory having a readable / writable memory is attached to a printed product transport pallet in a printing factory that processes sheet paper, and distribution data and processed data are read and written by an RF reader / writer. (Patent Document 3).
前述のバーコードをハンディターミナルによってスキャンする管理システム(特許文献1)においては、中間製品の属性情報を読み取ることはできてもその中間製品の位置情報を読み取ることはできなかった。しかし、このRFIDシステムを適用した在庫管理、流通管理、等に適用したシステム(特許文献2,3)においては、位置情報も取得することが可能である。 In the management system (Patent Document 1) that scans the bar code using the handy terminal, the attribute information of the intermediate product can be read, but the position information of the intermediate product cannot be read. However, in the systems (Patent Documents 2 and 3) applied to inventory management, distribution management, etc., to which this RFID system is applied, position information can also be acquired.
しかしながら、このRFタグを使用して位置情報を取得するシステムの場合、通信距離が最大で数m程度(たとえば5m)と制約がある。そのため、倉庫や特定の通路にアンテナを設置する場合は問題ないが、工場内など広い空間(たとえば50m×50m)では製品の保管場所を把握することが出来ないという問題がある。また、保管場所のレイアウトが頻繁に更新される場合はシステムの保守管理が極めて煩雑になるという問題がある。このことから、倉庫や棚等特定の場所で保管することが難しい短納期の製品における中間製品の管理に適用しようとするときには適用困難であり、高度な生産管理システムを用いても生産手順を真に最適化出来ない原因となっている。
一方、広範囲な空間における位置情報取得にしばしばGPS(Global Positioning System)が用いられるが、これは屋内、とりわけ階層構造を持つ建造物には利用不可能である。
However, in the case of a system that acquires position information using this RF tag, there is a restriction that the communication distance is about several meters at the maximum (for example, 5 m). For this reason, there is no problem when an antenna is installed in a warehouse or a specific passage, but there is a problem that a product storage location cannot be grasped in a wide space (for example, 50 m × 50 m) such as a factory. Further, when the layout of the storage location is frequently updated, there is a problem that system maintenance management becomes extremely complicated. This makes it difficult to apply when managing intermediate products in products with short delivery times that are difficult to store in specific locations such as warehouses and shelves. Even if an advanced production management system is used, the production procedure is true. It is a cause that cannot be optimized.
On the other hand, GPS (Global Positioning System) is often used to acquire position information in a wide space, but this is not available indoors, particularly for buildings having a hierarchical structure.
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、生産工程間を移動する生産途上の中間製品の属性情報だけでなく工場内など広い空間における保管場所等の位置情報を収集し、それらの情報に基づいて生産計画を適正化する生産管理システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems. The purpose is to collect not only the attribute information of intermediate products that are in the process of moving between production processes, but also the location information such as storage locations in a large space such as in a factory, and to optimize the production plan based on such information To provide a management system.
本発明の請求項1に係る生産管理システムは、 生産工程間を移動する生産途上の中間製品を保管するときに、保管位置においてその製品が有する管理情報を読み取り無線LANを通じてその管理情報を送信する読取通信手段と、 無線LANを利用した測位方式により前記読取通信手段の位置を検出する位置検出手段と、 前記検出した位置から保管位置を取得するとともに、その保管位置と前記取得した管理情報とを紐付けして記憶する保管情報記憶手段と、 生産工程における生産の進捗状況を取得する生産状況取得手段と、 前記取得した進捗状況に基づいて、生産工程に次に投入する中間製品を前記管理情報に基づいて前記保管情報記憶手段から抽出し、次の生産工程に移動する中間製品と、移動先とを決定する移動計画手段と、 を具備するようにしたものである。
また、本発明の請求項2に係る生産管理システムは、請求項1に係る生産管理システムにおいて、前記移動計画手段は、生産工程に次に投入する中間製品の投入すべき時刻から逆算した移動開始時刻を決定するようにしたものである。
また、本発明の請求項3に係る生産管理システムは、請求項1または2に係る生産管理システムにおいて、前記移動計画手段は前記抽出した中間製品をその保管位置から次の生産工程へ移動する移動径路と所要時間を演算し、その所要時間が最小となるように前記決定をするようにしたものである。
また、本発明の請求項4に係る生産管理システムは、請求項1〜3のいずれかに係る生産管理システムにおいて、前記移動計画手段は前記抽出した中間製品をその保管位置から次の生産工程へ移動する移動径路と所要時間を演算し、その移動径路が最小となるように前記決定をするようにしたものである。
また、本発明の請求項5に係る生産管理システムは、請求項1〜4のいずれかに係る生産管理システムにおいて、前記移動計画手段は前記移動径路において前記移動先と同一フロア内の中間製品があればそれを優先するようにしたものである。
また、本発明の請求項6に係る生産管理システムは、請求項2〜5のいずれかに係る生産管理システムにおいて、前記移動計画手段がした前記決定に係わる情報の内からすくなくとも中間製品を特定する情報と保管位置と移動開始時刻とを前記移動先の生産工程に設けられたディスプレイモニタに表示する表示手段を具備するようにしたものである。
The production management system according to claim 1 of the present invention reads the management information of the product at the storage position and transmits the management information through the wireless LAN when storing the intermediate product in production that moves between the production processes. Reading communication means, position detection means for detecting the position of the reading communication means by a positioning method using a wireless LAN, obtaining a storage position from the detected position, and storing the storage position and the acquired management information A storage information storage means for linking and storing; a production status acquisition means for acquiring a production progress status in the production process; and the intermediate information to be next introduced into the production process based on the acquired progress status. An intermediate product that is extracted from the storage information storage means based on the information and moved to the next production process, and a movement planning means that determines a movement destination. In which was to so that.
The production management system according to claim 2 of the present invention is the production management system according to claim 1, wherein the movement planning means starts moving backward from the time at which an intermediate product to be input next in the production process is to be input. The time is determined.
The production management system according to claim 3 of the present invention is the production management system according to claim 1 or 2, wherein the movement planning means moves the extracted intermediate product from its storage position to the next production process. The path and the required time are calculated, and the determination is made so that the required time is minimized.
The production management system according to claim 4 of the present invention is the production management system according to any one of claims 1 to 3, wherein the movement planning means transfers the extracted intermediate product from its storage position to the next production process. The moving path to travel and the required time are calculated, and the determination is made so that the moving path is minimized.
Further, the production management system according to claim 5 of the present invention is the production management system according to any one of claims 1 to 4, wherein the movement planning means includes an intermediate product in the same floor as the movement destination in the movement path. If there is, it is given priority.
According to a sixth aspect of the present invention, in the production management system according to any one of the second to fifth aspects, at least the intermediate product is specified from the information related to the determination made by the movement planning means. A display means for displaying information, a storage position, and a movement start time on a display monitor provided in the production process of the movement destination is provided.
本発明の生産管理システムによれば、生産工程間を移動する生産途上の中間製品の管理情報だけでなく工場内など広い空間における保管場所等の位置情報を収集し、それらの情報に基づいて生産計画を適正化する生産管理システムが提供される。 According to the production management system of the present invention, not only the management information of intermediate products in the process of moving between production processes, but also the location information such as the storage location in a wide space such as a factory is collected, and production is performed based on the information. A production management system that optimizes the plan is provided.
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明の生産管理システムにおける動作の簡明な一例について最初に説明しておく。この説明により本発明の全体構成と動作についての理解を容易にする。その動作の簡明な一例を説明図として図1に示す。図1に示す一例において、前工程Aでは製品1の製造が行なわれている。この製品1は後工程Cに投入され加工が行なわれる中間製品である。後工程Cでは、投入された製品1から製品0の製造が行なわれている。また、前工程Aの製造ラインDは工場(建築物)の2Fに存在する。後工程Cには製造ラインEと製造ラインFの2つの製造ラインが存在し、製造ラインEは工場の2Fに存在し、製造ラインFは工場の1Fに存在する。製造ラインDから製造ラインEまで製品1を移動するときの所要時間は5分であり、製造ラインDから製造ラインFまで製品1を移動するときの所要時間は20分であって、各々の移動の所要時間には差異がある。
なお、本発明において「生産」と「製造」の2つの語句が使用されるが、それらは互いに同一の意味を有しており差異はない。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A simple example of the operation in the production management system of the present invention will be described first. This description facilitates understanding of the overall configuration and operation of the present invention. A simple example of the operation is shown in FIG. 1 as an explanatory diagram. In the example shown in FIG. 1, the product 1 is manufactured in the previous process A. This product 1 is an intermediate product that is put into the post-process C and processed. In the post-process C, the product 0 is manufactured from the input product 1. Moreover, the production line D of the previous process A exists on the 2nd floor of the factory (building). In the post-process C, there are two production lines, a production line E and a production line F. The production line E exists on the second floor of the factory, and the production line F exists on the first floor of the factory. The time required to move the product 1 from the production line D to the production line E is 5 minutes, and the time required to move the product 1 from the production line D to the production line F is 20 minutes. There is a difference in the required time.
In the present invention, the two terms “production” and “manufacturing” are used, but they have the same meaning and are not different.
生産管理システムは各工程における生産の進捗状況を取得する。図1における矢印(10分後)の上側部分に一例を示すように、12時10分の時点において、前工程Aにおいては製造ラインDが正常に稼動中であり、後工程Cにおいては製造ラインEと製造ラインFの2つの製造ラインが正常に稼動中である。また、製造ラインDで製造中の製品1については10分以内に前回投入分の一連(細分化されたロット)の製造を終了する予定となっている。製造ラインEで製造中の製品0については前回投入された一連の製品1の加工を12時20分に終了する予定となっている。製造ラインFで製造中の製品0については前回投入された一連の製品1の加工を12時10分に終了する予定となっている。
このとき、生産管理システムは製造ラインDで製造中の一連の製品1が製造終了となったときのその製品1の移動先について生産計画を立てる。生産管理システムは、移動の所要時間が5分と短時間であって、製造を中断することなく継続できることから、その製品1の移動先を製造ラインEとして決定(仮決定)する。
The production management system acquires the progress of production in each process. As shown in the upper part of the arrow (after 10 minutes) in FIG. 1, at 12:10, the production line D is operating normally in the previous process A, and the production line in the subsequent process C. Two production lines, E and production line F, are operating normally. In addition, for the product 1 being manufactured on the manufacturing line D, the production of a series (subdivided lot) of the previous input is scheduled to be completed within 10 minutes. With respect to the product 0 being manufactured on the production line E, the processing of the series of products 1 introduced last time is scheduled to end at 12:20. With respect to the product 0 being manufactured on the manufacturing line F, the processing of the series of products 1 that was previously input is scheduled to end at 12:10.
At this time, the production management system makes a production plan for the destination of the product 1 when the series of products 1 being manufactured on the manufacturing line D is finished. The production management system determines the movement destination of the product 1 as the production line E (provisional decision) because the movement time is as short as 5 minutes and can be continued without interruption.
その後も生産管理システムは各工程における生産の進捗状況を取得する。図1における矢印(10分後)の下側部分に一例を示すように、10分の時間が経過した12時20分の時点において、前工程Aにおいては製造ラインDが正常に稼動中である。後工程Cにおいては製造ラインEに障害が発生して製造ラインEは稼動停止の状態となっている。その一方で、製造ラインFは正常に稼動中である。また、製造ラインDで製造中の製品1については前回投入分の製造を終了している。製造ラインEで製造中の製品0については、障害が発生したため、前回投入された製品1の加工を13時00分に終了する予定に変更となっている。製造ラインFで製造中の製品0については前回投入された製品1の加工を予定どおり終了している。
このとき、生産管理システムは製造ラインDで製造終了となった製品1の移動先について生産計画を立てる。生産管理システムは、移動の所要時間が20分と長時間ではあるが、製造を中断する時間を短時間にできることから、その製品1の移動先を製造ラインFとして決定する。
このように、本発明の生産管理システムにおいては、上流の製造ラインにおける進捗状況、下流の製造ラインにおける進捗状況、製品の保管位置、等の情報に基づいて、中間製品の適正な移動計画が立てられる。
Thereafter, the production management system acquires the progress of production in each process. As shown in the lower part of the arrow (after 10 minutes) in FIG. 1, at the time of 12:20 when 10 minutes have elapsed, the production line D is operating normally in the previous process A. . In the post-process C, a failure occurs in the production line E, and the production line E is in a stopped state. On the other hand, the production line F is operating normally. In addition, for the product 1 being manufactured in the manufacturing line D, the manufacturing for the previous input is completed. Since a failure has occurred in the product 0 being manufactured in the manufacturing line E, the processing of the previously introduced product 1 is scheduled to be finished at 13:00. For the product 0 being manufactured in the manufacturing line F, the processing of the product 1 that was introduced last time has been completed as scheduled.
At this time, the production management system makes a production plan for the destination of the product 1 that has been discontinued in the production line D. The production management system determines the movement destination of the product 1 as the production line F because the time required for the movement is as long as 20 minutes but the time for suspending the production can be shortened.
As described above, in the production management system of the present invention, an appropriate movement plan for intermediate products is established based on information such as progress in the upstream production line, progress in the downstream production line, and product storage position. It is done.
以上、本発明の生産管理システムにおける動作の簡明な一例について説明した。次に、前記した説明の動作を実行するための本発明の生産管理システムにおける構成について説明する。その構成の一例を説明図として図2に示す。また、その構成の一例をブロック図として図3に示す。説明図として示した図2に対して、図3はより具体的な構成として一例を示している。図3において破線で囲まれた部分100は生産管理システムであり、破線の外側に部分は製造ラインに設けられた工程管理PC200a,200bとその表示手段(ディスプレイモニター)201a,201bが示されている。生産管理システム100と工程管理PC200a,200bとはLAN(local area network)300によって接続されている。
図2、図3に示す生産管理システム100において、110は本体(生産管理部)、111は保管情報データベース(保管情報DB)、112は保管情報記憶手段、113は生産状況取得手段、114は移動計画手段、115は表示手段、120,120a,120bは位置検出手段(位置情報取得部)、121,121a,121bは位置情報データベース(位置情報DB)、130,130a,130bは無線LANブリッジ(無線LAN基地局:無線アンテナ)、131,131a,131bは無線スキャナーである。
In the foregoing, a simple example of the operation in the production management system of the present invention has been described. Next, a configuration in the production management system of the present invention for executing the operation described above will be described. An example of the configuration is shown in FIG. 2 as an explanatory diagram. An example of the configuration is shown in FIG. 3 as a block diagram. FIG. 3 shows an example as a more specific configuration with respect to FIG. 2 shown as an explanatory diagram. In FIG. 3, a
In the
生産管理部(本体)110はパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置のソフトウェアとハードウェアによって構成することができる。生産管理部(本体)110は生産工程において収集された製品の管理情報と製品の保管位置とを紐付けし保管情報として保管情報DB(データベース)111に保存する処理を行う。この保存する処理は生産管理部(本体)110の保管情報記憶手段112によって行なわれる。製品の管理情報は製品に直接印刷されたコードまたは製品に添付された管理札に印刷されたコード(バーコード、二次元コード、等)を無線スキャナー(ハンディターミナル)131,131a,131bによって読み取ることにより得た情報である。製品の保管位置は無線LANを利用した測位方式の位置情報取得部(位置検出手段)120,120a,120bが無線スキャナー131,131a,131bの位置を検出することによって得た情報である。
なお、図3において、添え字のa,bは位置情報取得部(位置検出手段)が機能する範囲(フロアー)が異なることを示している。また、複数の無線スキャナーは、同一フロア内に複数の無線スキャナーが存在してもよいことを示している。
The production management unit (main body) 110 can be configured by software and hardware of a data processing device such as a personal computer. The production management unit (main body) 110 performs processing for associating product management information collected in the production process with the product storage position and storing it in the storage information DB (database) 111 as storage information. This storing process is performed by the storage
In FIG. 3, the subscripts a and b indicate that the range (floor) in which the position information acquisition unit (position detection means) functions is different. The plurality of wireless scanners indicates that a plurality of wireless scanners may exist on the same floor.
また、生産管理部(本体)110はその保管情報と製造の進捗状況とから製品の移動先を決定する処理等の生産計画を立てる処理を行う。
生産状況取得手段113は製造の進捗状況の取得を行なう。製造の進捗状況は、一般的には、製造ラインに設けられた工程管理PC(パーソナルコンピュータ)200a,200bからLAN300を通じて得ることができる。製造工程における管理のために各製品に製造の連番を付けることが行なわれる。その連番を製造ラインにおいて自動読取することができ、自動読取した連番によって製造の進捗状況が得られる。製品の管理情報が二次元コードで表現されているときには、その連番を管理情報に含ませることが多い、そのときには上記の無線スキャナーで読み取った管理情報から製造の進捗状況を得ることもできる。勿論、製造ラインの作業者が手作業により製造の進捗状況を無線スキャナー131または工程管理PC200a,200bから入力することもできる。
移動計画手段114は上記の生産計画の内で製品の移動先を決定する処理を行う。
表示手段115は製造ラインに設けられた工程管理PCに対して、生産計画等を表示する処理を行う。
保管情報DB111は生産管理部110において管理情報と保管位置とを紐付けして得た保管情報を保存するデータベースである。保管情報を保存する処理は保管情報記憶手段112によって行なわれる。
In addition, the production management unit (main body) 110 performs a process for making a production plan such as a process for determining a destination of the product from the storage information and the manufacturing progress.
The production
The movement planning means 114 performs a process of determining a product movement destination in the above production plan.
The display means 115 performs a process of displaying a production plan or the like on a process management PC provided on the production line.
The
位置情報取得部(位置検出手段)120は無線LANを利用した測位方式により無線スキャナー131の位置を検出する。屋外ではGPSによる測位が広く用いられているが、屋内では無線LANを利用した測位システムが知られている。無線LANを利用した測位方式には代表的な2つの方式がある。
第1の方式は、無線端末(無線スキャナー131)の出す電波を無線LAN基地局(無線アンテナ130:親機)で受信したときの受信電界強度を検出し、その受信電界強度から位置を演算する方式である。その演算は、たとえば、無線アンテナ130の複数個を屋内に設置し、受信電界強度から無線スキャナー131と無線アンテナ130の距離を推定し、三角測量の原理に従って位置を演算する。屋内における壁からの反射電波の影響があるため、実証データまたは学習により補正が行われる。
第2の方式は、無線端末(無線スキャナー131)の出す電波を複数の無線LAN基地局(無線アンテナ130:親機)で受信したときの時間差を検出し、その時間差から位置を演算する方式である。その演算は、たとえば、無線アンテナ130の複数個を屋内に設置し、時間差から無線スキャナー131と無線アンテナ130の距離を計算し、三角測量の原理に従って位置を演算する。無線LAN基地局の各々間において高精度の時刻同期をとる必要性がある(10-9秒(1GHz相当)で0.3m)。
位置情報DB121は位置情報取得部120が検出した位置情報を保存するデータベースである。
A position information acquisition unit (position detection means) 120 detects the position of the wireless scanner 131 by a positioning method using a wireless LAN. While positioning by GPS is widely used outdoors, positioning systems using a wireless LAN are known indoors. There are two typical methods for positioning using a wireless LAN.
The first method detects the received electric field strength when the radio terminal (wireless scanner 131) receives radio waves from the wireless terminal (wireless scanner 131), and calculates the position from the received electric field strength. It is a method. For example, a plurality of wireless antennas 130 are installed indoors, the distance between the wireless scanner 131 and the wireless antenna 130 is estimated from the received electric field strength, and the position is calculated according to the principle of triangulation. Because there is an influence of the reflected radio wave from the wall in the room, correction is performed by empirical data or learning.
The second method is a method for detecting a time difference when a radio terminal (wireless scanner 131) receives radio waves from a plurality of wireless LAN base stations (wireless antenna 130: base unit) and calculating a position from the time difference. is there. For example, a plurality of wireless antennas 130 are installed indoors, the distance between the wireless scanner 131 and the wireless antenna 130 is calculated from the time difference, and the position is calculated according to the principle of triangulation. There is a need for highly accurate time synchronization between each of the wireless LAN base stations (0.3 m for 10 −9 seconds (corresponding to 1 GHz)).
The position information DB 121 is a database that stores the position information detected by the position information acquisition unit 120.
無線スキャナー131は、製造ラインの作業者が手作業により無線スキャナー131の読取部を管理札にかざすと、管理札に印刷されたコードを走査する。無線スキャナー131はその走査によって得られた走査データを無線通信により無線アンテナ130に送信する。走査データには管理情報として製品を特定するID情報、その他の製品の属性情報が含まれている。
無線アンテナ130は無線スキャナー131が送信する走査データの受信を行なうとともに、製品を製造する工場内(フロア内)における無線スキャナー131の位置情報を取得する。無線アンテナ130は、図2においては1つが示されているが、必要に応じて工場内の複数個所に設けることができる。また、走査データの受信を行なう無線アンテナと、位置情報を取得する無線アンテナとを別個のものとすることもできる。図2に示す無線アンテナ130は、図3においては無線LANブリッジ130a,130bとして示してある。無線LANブリッジ130a,130bは受信した走査データを(有線)LAN300に橋渡しする(ブリッジ)機能を有している無線LAN基地局である。
The wireless scanner 131 scans the code printed on the management tag when a worker on the production line manually places the reading unit of the wireless scanner 131 on the management tag. The wireless scanner 131 transmits the scanning data obtained by the scanning to the wireless antenna 130 by wireless communication. The scan data includes ID information for specifying a product and other product attribute information as management information.
The wireless antenna 130 receives scanning data transmitted from the wireless scanner 131 and acquires position information of the wireless scanner 131 in a factory (floor) where the product is manufactured. Although one wireless antenna 130 is shown in FIG. 2, it can be provided at a plurality of locations in the factory as required. In addition, a wireless antenna that receives scanning data and a wireless antenna that acquires position information can be made separate. The wireless antenna 130 shown in FIG. 2 is shown as
工程管理PC200aは製造ラインに設けられ、製造ラインの稼動状況の収集、生産管理部(本体)110が生成した生産計画のダウンロード、作業者による作業記録の入力、等を行なうパーソナルコンピュータである。
ディスプレイモニター201は製造ラインに設けられた工程管理PC(パーソナルコンピュータ)のディスプレイモニターである。ディスプレイモニター201には生産管理システムが立てた移動計画に係わる情報の内からたとえば中間製品を特定する情報と保管位置と移動開始時刻とが表示される。製造ラインの作業者はディスプレイモニター201の表示を見て作業方法を決定する。
The
A
以上、構成について説明した。次に、本発明の生産管理システムにおける動作について説明する。位置情報取得、属性情報取得、保管情報生成、移動計画生成の各々についてその順番に説明する。
(位置情報取得)
最初に、本発明の生産管理システムにおいて無線スキャナーの位置情報を取得して保存する動作について説明する。その動作の過程をフロー図として図4に示す。ここでは、前述の無線LANを利用した測位方式の内において第2の方式に基づく本発明の実施例を説明する。
まず、ステップS101(ポーリング)において、無線LANブリッジ(無線LAN基地局)130aは無線スキャナー131aに対してポーリング処理を行う。ポーリング処理は送受信における状況判断と同期処理を行うために、複数の通信機器(無線スキャナー)に対して順番に定期的に問い合わせを行ない、所定の条件を満たすと送受信の処理を実行する処理方式のことである。そのために、無線LANブリッジ130aには、定期的に問い合わせを行なう無線スキャナー131aを特定する情報、たとえばMACアドレス(Media Access Control address)を予め登録しておく。
次に、ステップS102(無線スキャナー応答)において、無線スキャナー131aはそのポーリング処理に対する応答を送信する。
The configuration has been described above. Next, the operation in the production management system of the present invention will be described. Each of position information acquisition, attribute information acquisition, storage information generation, and movement plan generation will be described in that order.
(Acquisition of location information)
First, the operation for acquiring and storing the position information of the wireless scanner in the production management system of the present invention will be described. The process of the operation is shown in FIG. 4 as a flowchart. Here, an embodiment of the present invention based on the second method among the above-described positioning methods using the wireless LAN will be described.
First, in step S101 (polling), the wireless LAN bridge (wireless LAN base station) 130a performs polling processing on the
Next, in step S102 (wireless scanner response), the
次に、ステップS103(受信時刻情報生成)において、無線LANブリッジ130aはその無線スキャナー131aの応答を受信しクロックを参照して受信時刻を得る。その受信時刻と、無線スキャナーを特定する情報と、無線LANブリッジを特定する情報とを含む受信時刻情報を生成し一時記憶する。この無線スキャナー131aの応答を受信した後の処理は複数存在する無線LANブリッジ130aにおいて同様に行なわれる。クロックは複数存在する無線LANブリッジ130aに対して、厳密に調整された同一のクロックが供給されている。したがって、複数存在する無線LANブリッジ130aにおいて生成し一時記憶した受信時刻情報は互いに受信時刻の後先(時間差)を対比することができる情報である。
次に、ステップS104(受信時刻情報送信)において、無線LANブリッジ130aはその一時記憶した受信時刻情報をLAN300を通じて位置検出手段120aに対して送信する。この送信は複数存在する無線LANブリッジ130aから行なわれる。
Next, in step S103 (reception time information generation), the
Next, in step S104 (reception time information transmission), the
次に、ステップS105(受信時刻情報受信)において、位置検出手段120aは複数存在する無線LANブリッジ130aが送信した複数個の受信時刻情報を受信する。
次に、ステップS106(位置情報生成)において、位置検出手段120aはその受信した受信時刻情報において無線スキャナーを特定する情報が一致する受信時刻に基づいて、無線スキャナー131aの位置情報を生成する。複数存在する無線LANブリッジが生成した複数個の受信時刻の間には一般的に時間差が存在する。複数存在する無線LANブリッジ130aの設置位置は固定されているから、その位置と無線スキャナー131aの位置との距離の違いによってその複数個の受信時刻に時間差が生じている。逆に、複数個の受信時刻に時間差から、無線スキャナー131aの位置から複数存在する無線LANブリッジ130aの設置位置までの距離の差が演算される。すくなくとも3箇所に無線LANブリッジ130aが設置されていれば、三角測量の原理により無線スキャナー131aの位置を演算することができる。3箇所よりも多く設置したときにはより高い精度で位置を演算することができる。位置検出手段120aはその演算した位置と受信時刻と無線スキャナーを特定する情報を紐付けして位置情報を生成する。この紐付けするときの受信時刻は、位置を演算するときの受信時刻ほどの高い精度(たとえば10-9秒)は必要がなく、1秒単位の精度で十分である。
次に、ステップS107(位置情報保存)において、位置検出手段120aは生成した位置情報を位置情報データベース121aに保存する。
Next, in step S105 (reception time information reception), the
Next, in step S106 (position information generation), the
Next, in step S107 (position information storage), the
(管理情報取得)
続いて、本発明の生産管理システムにおいて管理タグを読み取って管理情報を取得して保存する動作について説明する。その動作の過程をフロー図として図5に示す。
まず、図5のステップS201(管理タグ走査)において、作業者は製品の保管位置において無線スキャナー131aを製品に添付された管理札にかざす。無線スキャナー131aはその管理札に印刷されたコード(バーコード、2次元コード、等)を走査しその製品が有する管理情報を読み取る。また、無線スキャナー131aはその管理情報に対して無線スキャナーを特定する情報とその管理情報を読み取った時刻を付加する。したがって、管理情報には製品を特定するID情報、製品のその他の属性情報とともに、読み取った無線スキャナーを特定する情報と、読み取った時刻とが含まれている。
(Management information acquisition)
Subsequently, an operation of reading the management tag to acquire and store the management information in the production management system of the present invention will be described. The process of the operation is shown in FIG. 5 as a flowchart.
First, in step S201 (management tag scanning) in FIG. 5, the worker holds the
次に、ステップS202(無線LAN送信)において、無線スキャナー131aはその管理情報を無線LANを通じて無線LANブリッジ130aに送信する。
次に、ステップS203(無線・有線変換)において、無線LANブリッジ130a管理情報を受信し、(有線)LAN300に橋渡しを行う。
次に、ステップS204(管理情報受信)において、生産管理システム本体110はLAN300を通じて無線スキャナー131aから管理情報を受信する。
次に、ステップS205(管理情報保存)において、生産管理システム本体110は受信した管理情報を主メモリ、ハードディスク、等のメモリに保存する。なお、ステップS201において管理情報に対して無線スキャナー131aでそれを読み取った時刻を付加したが、ステップS205においてデータ処理装置が内蔵する時計の時刻を付加する構成としてもよい。
Next, in step S202 (wireless LAN transmission), the
Next, in step S203 (wireless / wired conversion), the
Next, in step S204 (management information reception), the production
Next, in step S205 (management information storage), the production management system
(保管情報生成)
続いて、本発明の生産管理システムにおいて管理情報と位置情報を取得して保管情報を生成し保存する動作について説明する。その動作の過程をフロー図として図6に示す。
まず、ステップS301(管理情報入力)において、生産管理システム本体110の保管情報記憶手段112は生産管理システム本体110が受信した管理情報をその保存先のメモリから入力する。
次に、ステップS302(位置情報データベース参照)において、保管管理情報記憶手段112はその管理情報に付加されている無線スキャナーを特定する情報と時刻とをキー情報として、位置情報データベース121aに保存されている位置情報を参照する。
次に、ステップS303(位置情報抽出)において、保管管理情報記憶手段112は受信した管理情報に付加された時刻に近い時刻が紐付けされた位置情報であって、管理情報に付加された無線スキャナーを特定する情報が紐付けされた位置情報を抽出する。
次に、ステップS304(管理情報・位置情報保存)において、保管管理情報記憶手段112はその管理情報と抽出された位置情報を紐付けして保管情報とし、保管情報データベース111に保存する。
(Storage information generation)
Next, an operation of generating management information and storing information by acquiring management information and position information in the production management system of the present invention will be described. The process of the operation is shown in FIG. 6 as a flowchart.
First, in step S301 (management information input), the storage information storage means 112 of the production management system
Next, in step S302 (refer to the position information database), the storage management
Next, in step S303 (extraction of position information), the storage management
Next, in step S304 (management information / position information storage), the storage management
(移動計画生成)
続いて、本発明の生産管理システムにおいて保管情報と生産の進捗状況に基づいて生産計画を生成する動作について説明する。その動作の過程をフロー図として図7に示す。
まず、図7のステップS401(生産状況取得)において、生産状況取得手段113は製造の進捗状況の取得を行なう。たとえば、製造ラインに設けられた工程管理PC(パーソナルコンピュータ)200a,200bからLAN300を通じて製造の進捗状況を得る。製造の進捗状況としては、製造ラインに対して投入した一連の中間製品の投入残終了予想時刻、その中間製品を製造している製造ラインにおける一連の中間製品の製造終了予想時刻、等である。
次に、ステップS402(対象中間製品選定)において、移動計画手段114は製造の進捗状況に基づいて投入した中間製品の投入残終了時刻が間近くに迫っており、移動計画が確定していない製造ラインを特定し、その製造ラインに対する移動計画の立案を優先させ、その製造ラインに投入する中間製品を移動計画を立案する中間製品として選定する。
(Movement plan generation)
Next, an operation of generating a production plan based on storage information and production progress in the production management system of the present invention will be described. The process of the operation is shown in FIG. 7 as a flowchart.
First, in step S401 (production status acquisition) in FIG. 7, the production
Next, in step S402 (target intermediate product selection), the movement planning means 114 is a manufacturing in which the remaining input end time of the intermediate product input based on the manufacturing progress status is approaching and the movement plan is not fixed. A line is identified, a move plan for the production line is prioritized, and an intermediate product to be input to the production line is selected as an intermediate product for which a move plan is drawn up.
次に、ステップS403(保管情報取得)において、移動計画手段114はその選定した中間製品を対象として保管情報データベース111を参照し、その中間製品の保管情報をすべて取得する。
次に、ステップS404(移動径路・所要時間演算)において、その中間製品を投入すべき製造ラインのすべてと、その取得した保管情報とに基づいて、すべての組み合わせについて移動径路演算と移動に要する所要時間の演算を行う。ここで、製造ラインのすべてには、すでに移動計画が立てられた製造ラインを含む。そうすることにより、時間経過にともなう中間製品の保管状況の変化、製造ラインの稼動状況の変化に応じて最適化された移動計画を立てることができる。
Next, in step S403 (acquisition of storage information), the
Next, in step S404 (moving route / required time calculation), the required travel route calculation and movement are required for all combinations based on all the production lines to which the intermediate product should be introduced and the acquired storage information. Calculate time. Here, all of the production lines include production lines that have already been planned for movement. By doing so, it is possible to make a movement plan that is optimized in accordance with changes in the storage status of intermediate products over time and changes in the operating status of the production line.
次に、ステップS405(移動先決定)において、移動計画手段114は、所定の条件の下において移動計画を立てる。たとえば保管位置から次の生産工程へ移動する所要時間が最小となることを条件として、中間製品の各々の移動先の製造ラインを決定をする。また、移動径路が最小となることを条件とすることもできる。また、移動径路において移動先と同一フロア内の中間製品があればそれを優先することを条件に付加することもできる。また、次の生産工程における生産開始までに相当の時間が空いており、算出された移動開始時刻までの待機時間が(相当の設定時間よりも)長い場合は、移動計画手段114は、一時的な保管場所ではない所定の保管場所(倉庫)を移動先とする移動計画を立てる。このように移動先決定が行なわれると、移動計画手段114は、中間製品を特定する情報、移動先の製造ラインを特定する情報、移動経路、所要時間、製造ラインに投入すべき時刻から逆算した移動開始時刻、等を移動計画情報として生産管理システムの移動計画データベース(図示せず)に保存する。
次に、ステップS406(表示データ送信)において、表示手段115は、移動計画手段114が行なった移動先決定に係わる情報の内からすくなくとも中間製品を特定する情報と保管位置と移動開始時刻とを移動先の製造ラインに設けられたディスプレイモニタに表示する。
Next, in step S405 (movement destination determination), the movement planning means 114 makes a movement plan under a predetermined condition. For example, on the condition that the time required to move from the storage position to the next production process is minimized, the production line of each intermediate product is determined. It can also be made a condition that the moving path is minimized. In addition, if there is an intermediate product in the same floor as the movement destination in the movement path, it can be added on condition that priority is given to it. In addition, when a considerable time is available until the start of production in the next production process, and the waiting time until the calculated movement start time is longer (than the corresponding set time), the
Next, in step S406 (display data transmission), the
以上、説明したように、本発明の生産管理システムによれば、生産工程間を移動する生産途上の中間製品の管理情報だけでなく工場内など広い空間における保管場所等の位置情報を収集し、それらの情報に基づいて生産計画を適正化することができる。
また、生産工程に次に投入する中間製品の投入すべき時刻から逆算した移動開始時刻を決定するようにしたから、製造ラインの作業者等の中間製品を搬送する作業者が何時までに搬送を開始すれば良いか明確となる。その結果、投入する中間製品が終了して生産ラインが停止するようなことがなくなり、製造ラインの最大の稼働率を達成することができる。また、移動開始時刻までの待機時間が長い場合は、所定の保管場所(倉庫)を移動先とすることができる。
また、抽出した中間製品をその保管位置から次の生産工程へ移動する所要時間が最小となるように移動計画を決定をするから、生産工程における時間的な損失を最小化することができる。
また、抽出した中間製品をその保管位置から次の生産工程へ移動する移動径路が最小となるように移動計画を決定をするから、中間製品の移送にともなうエネルギーの損失と流通経路における混雑の発生を最小化することができる。
また、移動径路において前記移動先と同一フロア内の中間製品があればそれを優先するように移動計画を決定をするから、時間、エネルギー等の損失を最小化するだけでなく、待ち時間が不明確なエレベータを使用する等による不確定要因が排除され確実に実行できる計画とすることができる。
また、移動計画に係わる情報の内からすくなくとも中間製品を特定する情報と保管位置と移動開始時刻とを移動先の生産工程に設けられたディスプレイモニタに表示するから、作業者は、状況に適合する対応をリアルタイムで実行することができる。
As described above, according to the production management system of the present invention, not only the management information of intermediate products in production that move between production processes, but also the location information such as storage locations in a wide space such as in a factory, The production plan can be optimized based on the information.
In addition, since the movement start time calculated backward from the time at which the intermediate product to be input next in the production process is to be calculated is determined, by what time an operator who transports the intermediate product, such as a worker on the production line, does the transfer. It will be clear if it should start. As a result, the intermediate product to be input does not end and the production line is not stopped, and the maximum operating rate of the production line can be achieved. In addition, when the waiting time until the movement start time is long, a predetermined storage location (warehouse) can be set as the movement destination.
In addition, since the movement plan is determined so that the required time for moving the extracted intermediate product from the storage position to the next production process is minimized, the time loss in the production process can be minimized.
In addition, since the movement plan is determined so that the movement path for moving the extracted intermediate product from its storage position to the next production process is minimized, energy loss due to the transfer of the intermediate product and the occurrence of congestion in the distribution channel Can be minimized.
In addition, if there is an intermediate product in the same path as the destination in the movement path, the movement plan is determined so that it is given priority, so not only the loss of time, energy, etc. is minimized, but also the waiting time is reduced. Uncertain factors such as the use of a clear elevator can be eliminated, and the plan can be executed reliably.
In addition, since the information specifying the intermediate product, the storage position, and the movement start time are displayed on the display monitor provided in the production process at the destination, at least the information related to the movement plan is displayed. The response can be performed in real time.
本発明の生産管理システムは、工程間で受け渡しする中間製品を不特定の場所に保管しておくような工場において、製造条件の刻一刻の変化に対応してその中間製品の適正な移動計画をリアルタイムで立てようとするときに好適に利用可能である。 The production management system according to the present invention provides an appropriate transfer plan for intermediate products in response to changes in manufacturing conditions in a factory where intermediate products delivered between processes are stored in unspecified locations. It can be suitably used when trying to stand up in real time.
200a,200b 工程管理PC
201a,201b 表示手段(ディスプレイモニター)
100 生産管理システム
300 LAN(local area network)
110 本体(生産管理部)
111 保管情報データベース(保管情報DB)
112 保管情報記憶手段
113 生産状況取得手段
114 移動計画手段
115 表示手段
120,120a,120b 位置検出手段(位置情報取得部)
121,121a,121b 位置情報データベース(位置情報DB)
130,130a,130b 無線LANブリッジ(無線LAN基地局:無線アンテナ)131,131a,131b 無線スキャナー
200a, 200b Process management PC
201a, 201b Display means (display monitor)
100
110 Body (Production Management Department)
111 Storage Information Database (Storage Information DB)
112 storage information storage means 113 production status acquisition means 114 movement planning means 115 display means 120, 120a, 120b position detection means (position information acquisition unit)
121, 121a, 121b Position information database (position information DB)
130, 130a, 130b Wireless LAN bridge (wireless LAN base station: wireless antenna) 131, 131a, 131b Wireless scanner
Claims (6)
無線LANを利用した測位方式により前記読取通信手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出した位置から保管位置を取得するとともに、その保管位置と前記取得した管理情報とを紐付けして記憶する保管情報記憶手段と、
生産工程における生産の進捗状況を取得する生産状況取得手段と、
前記取得した進捗状況に基づいて、生産工程に次に投入する中間製品を前記管理情報に基づいて前記保管情報記憶手段から抽出し、次の生産工程に移動する中間製品と、移動先とを決定する移動計画手段と、
を具備することを特徴とする生産管理システム。 Reading communication means for reading management information of a product at a storage position and transmitting the management information through a wireless LAN when storing an intermediate product in production that moves between production processes;
Position detecting means for detecting the position of the reading communication means by a positioning method using a wireless LAN;
A storage information storage means for acquiring a storage position from the detected position and storing the storage position and the acquired management information in association with each other;
Production status acquisition means for acquiring production progress in the production process;
Based on the acquired progress, the intermediate product to be next input into the production process is extracted from the storage information storage means based on the management information, and the intermediate product to be moved to the next production process and the destination are determined. Movement planning means to
A production management system comprising:
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Cited By (2)
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-
2009
- 2009-11-20 JP JP2009265557A patent/JP2011108198A/en not_active Withdrawn
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