JP2013200647A - 生産システムおよび生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多品種生産に対応すると共に、効率よく製品を生産することが可能な生産システム等を提供する。
【解決手段】製品を生産するにあたり、部品と該部品の組立てに使用する工具とを載置可能な複数の棚と、作業者が乗車可能であり、且つ走行ルートを識別してそのルートに沿って自動走行可能な車輌と、車輌が走行する第１の走行ルートと、第１の走行ルートの長手方向と平行になるように並設した第２の走行ルートと、車輌の走行状態を制御する制御部とを備え、車輌である第１の車輌は、第１の走行ルートを走行する際に、前方に車輌である第２の車輌が所定の範囲内に在る場合に、第２の走行ルートに移動すると共に、第２の走行ルートに沿って、次に行うべき所定の作業工程まで走行することを特徴とする生産システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、多品種の製品を生産する生産技術の分野に関する。

近年、例えばメーカは、多様化する顧客の要求に応じた製品を提供するだけでなく、販売する国や地域に応じた多種多様な製品を提供する必要がある。そのため、メーカが取り扱う製品の品種は、増加する傾向にある。このような背景から、生産現場は、高品質の製品を生産するだけでなく、さらに多品種の製品を生産することが求められている。

ここで、一般的に知られた生産方式には、ベルトコンベア生産方式とセル生産方式とがある。ベルトコンベア生産方式では、直線状に敷設されたベルトコンベアの両脇に作業者を配置する。ベルトコンベア生産方式では、作業を細分化することによって、作業工程毎の作業を簡素化する。さらに、ベルトコンベア生産方式は、作業工程毎に配置された生産設備によって、生産することで製品の品質を一定に保つ。このように、ベルトコンベア生産方式は、細分化された作業工程とその作業工程に配置された生産設備とによって、生産効率を高めている。

より具体的に、ベルトコンベア生産方式では、ベルト上に載置された部品を一定の間隔で上流工程から下流工程に流す。作業者は、ベルト上に流れる部品を配置された生産設備を使用することによって、部品を加工（組立て）する。

このため、ベルトコンベア生産方式は、少品種多量生産に適した生産方式である。その一方で、ベルトコンベア生産方式は、生産する製品を変更する場合、生産設備の変更（改造）や生産ラインのレイアウト変更等が必要となる。そのため、ベルトコンベア生産方式は、生産計画に合わせて品種の異なる（多品種）製品を生産することが困難である。

セル生産方式では、１人、または少数の作業者で生産ラインを構成する。また、セル生産方式では、１人の作業者が製品の組立てから完成するまでの作業を担当する。セル生産方式では、セルと呼ばれる作業者を囲むように部品と工具とを配置する作業台を有する。作業者は、配置された工具を使用することによって、部品を加工（組立て）する。セル生産方式は、配置した部品と工具とを変更することによって、品種の異なる（多品種）製品を生産することが可能である。
このため、セル生産方式は、多品種少量生産に適した生産方式である。その一方で、セル生産方式は、作業者が作業する範囲（エリア）に限りがあるため、大型および中型の製品を生産することが困難である。また、セル生産方式は、部品や工具をセル毎に準備する必要がある。そのため、セル生産方式は、全てのセルに対して使用する部品と工具とを配置する必要がある。

このような状況において、メーカの生産現場では、セル生産方法における生産効率を向上させる手法を提案する。

特許文献１に記載されたセル生産方式およびセル生産設備は、ワークを保持するワーク保持部と、該ワーク保持部に保持されたワークに対して作業可能な状態で作業者を乗車させることができる乗車部とを備えた作業車輌を有する。

さらに、作業車輌は、組み付ける部品を保持する部品保持部と組み付け作業に使用する工具を保持する工具保持部とを有する。また、特許文献１は、走行ルートに沿って組み付ける部品を供給するための供給ステーションを有する。

これらにより、特許文献１は、作業車輌を用いて、乗車部に作業者を乗せたまま予め定めた走行ルート上を自動走行する。このため、特許文献１に記載の作業者は、部品の組み付けに必要な部品をステーションから取得すると共に、取得した部品の組み付け作業やその他の作業を作業車輌上で行うことができる。

また、特許文献１は、作業のトラブルや作業の進行が遅い作業車輌をサブルートに引き込むことによって、後続の作業車輌を先に進める。

このように、特許文献１は、作業車輌が自動走行することでワークを搬送する時間をワークに対して作業する時間に変えることにより、セル生産方法における生産効率を向上する技術を開示する。

特許文献２に記載されたセルライン生産方式と生産方法は、第１工程から最終工程までに使用する複数の設備を所定の間隔に配置する。さらに、特許文献２は、全設備を近接させると共に、コ字状またはＶ字状、Ｕ字状に配置する。また、特許文献２は、各設備を移動可能な電源付き可動設備によって構成する。

このように、特許文献２は、第１工程から最終工程までに使用する複数の設備がコ字状またはＶ字状、Ｕ字状に近接しているため、１人の作業者でも第１工程から最終工程までを行なうことが可能である。そのため、特許文献２は、製造コストを低減する技術を開示する。

特許文献３に記載されたセル式生産方式およびセル式生産方法は、環状に形成された第１のコンベアの内周側に略直線状に形成された第２のコンベアを配置した複合コンベアを有する。さらに、特許文献３は、第１のコンベアの周囲に複数の加工セルを有する。このため、作業者は、第１のコンベア上に流れてきた加工前の材料を取り出して加工すると共に、加工後の材料を第２のコンベアによって移送する。さらに、特許文献３は、第１のコンベアと第２のコンベアとで構成した複合コンベアを複数備える。このため、特許文献３は、生産量に応じて複合コンベアを増減する。

このように、特許文献３は、加工セルに配置された作業者によって、第１のコンベア上に流れてきた加工前の材料を取り出して加工すると共に、加工後の材料を第２のコンベアにより移送することにより、セル生産方式における次工程に搬送する技術を開示する。

特開２００５−１８２３８８号公報 特開２００４−０６６３７２号公報 特開２００１−２９３６２３号公報

しかしながら、特許文献１は、ワークを生産することに限定した作業車輌およびセル生産方式である。このため、特許文献１は、多品種の製品を生産することについて考慮されておらず、多品種の製品を生産することができない。また、特許文献１は、多品種生産に関して何ら言及されていない。

特許文献１は、作業のトラブルや作業の進行が遅い場合、作業車輌をサブルートに引き込んで、後続の作業車輌を先に進めることが記載されているに留まり、複数の作業工程でトラブルが発生した場合にどのように作業車輌をサブルートに引き込むのか具体的には開示していないので、複数の作業工程でトラブルが発生した場合に対処することができない。

また、特許文献１は、作業者を乗せた作業車輌に工具を保持する工具保持部を有する。このため、特許文献１は、作業車輌の数と同数の工具が必要となる。さらに、特許文献１は、作業車輌に工具を保持しているため、使用する工具に変更が生じた場合、保有する全ての作業車輌に対して、工具の変更（入れ替え）作業を必要とするため、依然として生産効率を向上することが困難である。

また、特許文献２は、第１工程から最終工程までに使用する複数の設備を所定の間隔でコ字状またはＶ字状、Ｕ字状に配置する。このため、作業者は、第１工程から最終工程まで各工程間を移動する手間隙を必要とするため、依然として生産効率を向上することが困難である。

また、特許文献２は、各設備を移動可能な電源付き可動設備によって構成する。このため、特許文献２は、異なる品種を生産する度に、設備を改造および移動する必要がある。また、特許文献２は、多品種の製品を生産することについて考慮されておらず、多品種の製品を生産することができない。

また、特許文献３は、作業の際に発生したトラブルや作業の進行が遅い場合の対応方法に関しては何ら言及されていない。

本発明の主たる目的は、上述した多品種生産に対応すると共に、効率よく製品を生産することが可能な生産システム等を提供することにある。

上記の課題を達成すべく、本発明に係る生産システムは、以下の構成を備えることを特徴とする。

即ち、本発明に係る生産システムは、
製品を生産するにあたり、部品と該部品の組立てに使用する工具とを載置可能な複数の棚と、作業者が乗車可能であり、且つ走行ルートを識別してそのルートに沿って自動走行可能な車輌と、前記車輌が走行する第１の走行ルートと、前記第１の走行ルートの長手方向と平行になるように並設した第２の走行ルートと、前記車輌の走行状態を制御する制御部とを備え、前記車輌である第１の車輌は、前記第１の走行ルートを走行する際に、前方に前記車輌である第２の車輌が所定の範囲内に在る場合に、前記第２の走行ルートに移動すると共に、前記第２の走行ルートに沿って、次に行うべき所定の作業工程まで走行することを特徴とする。

また、同目的を達成すべく、本発明に係る生産方法は、以下の構成を備えることを特徴とする。

即ち、本発明に係る生産方法は、
製品を生産するにあたり、複数の棚に部品と該部品の組立てに使用する工具とを載置し、 自動走行可能な車輌を用いて、作業者が乗車可能であり、且つ走行ルートを識別して第１の走行ルートと、前記第１の走行ルートの長手方向と平行になるように並設した第２の走行ルートとを走行し、前記車輌である第１の車輌は、前記第１の走行ルートを走行する際に、前方に前記車輌である第２の車輌が所定の範囲内に在る場合に、前記第２の走行ルートに移動すると共に、前記第２の走行ルートに沿って、次に行うべき所定の作業工程まで走行することを特徴とする。

本発明によれば、多品種生産に対応すると共に、効率よく製品を生産することが可能な生産システム等を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における生産システムの構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における制御部が行う処理を示すフローチャート図である。 本発明の第２の実施形態における生産システムの構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態における生産システムの構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における生産システム１の構成を示す平面図である。

図１において、生産システム１は、第１の車輌２、第２の車輌３、第１の走行ルート４、第２の走行ルート５、棚７、棚８、第１の制御部９、棚１０、棚１１、第２の制御部１２を有する。

より具体的に、第１の車輌２および第２の車輌３は、通知部６を有する。

以下の説明において、説明の便宜上、作業者５０が乗車する車輌を第１の車輌２および第２の車輌３と称する。ここでは、第１の車輌２と第２の車輌３との間には機能および動作に差異は無いこととする。さらに、第１の車輌２と第２の車輌３とを総称して車輌と称する（以下の実施形態においても同様）。

車輌は、作業者５０が乗車することが可能な乗車範囲を有する。さらに、車輌は、作業者５０が製品の組立て作業等をすることが可能な作業範囲を有する。尚、乗車範囲は、作業者５０が行う作業に支障のない広さに設ければよい。また、作業範囲は、作業を行う製品が載置することが可能な広さに設ければよい。

また、車輌は、車輌の前方（進行方向）に不図示の障害物センサーを有する。車輌は、障害物センサーによって、前方の障害物および前方を走行する車輌を検知すると共に、検知したことを通知する信号を第１の制御部９または第２の制御部１２に出力する（第１の制御部９および第２の制御部１２については、本実施形態において後述する）。尚、障害物センサーは、車輌の前方に在る障害物および先方を走行する車輌を検出することが可能な位置に設ければよい。

より具体的に、車輌は、障害物および前方を走行する車輌が所定の範囲以内になった場合に、障害物センサーによって検知する。

尚、車輌には、不図示の脱着可能な作業台を設けてもよい。車輌は、小型な製品を生産する際に、作業台を用いることで効率よく作業することができる。

車輌は、予め定めた走行ルート（第１の走行ルート４、第２の走行ルート５）を認識することによって、走行する（以降、「自動走行」と称する）。さらに、車輌は、不図示の受信部を有する。車輌は、受信部によって受信した制御信号に基づいて、自動走行（開始、停止、進行方向の転換等）する。

尚、本実施形態にかかる自動走行および走行ルート（第１の走行ルート４、第２の走行ルート５）の手法については、磁気誘導方式等の一般的に知られている無人搬送車（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ；以降、「ＡＧＶ」と称する）で使用されている技術を採用することができるので本実施形態における説明は省略する（以下の実施形態においても同様）。

尚、第２の走行ルート５は、第１の走行ルート４の長手方向に平行となるように、並設すればよい。

通知部６は、作業者５０が操作することによって、作業が終了したことを通知する。より具体的に、一例として、通知部６は、作業者５０が容易に操作することが可能なスイッチで構成してもよい。

尚、説明の便宜上、本実施形態では、通知部６は、スイッチによって構成したが、これに限らず、通知部６は、重量を検知するセンサー等によって、作業者５０が作業を終了した際に、所定の位置に工具を載置することを検知する構成にしてもよい。但し、本発明は、これら方法に限定されない（以下の実施形態においても同様）。

通知部６は、操作（押下）されることによって、作業が終了したことを通知する信号を制御部（第１の制御部９、第２の制御部１２）に出力する（制御部については、本実施形態において後述する）。

より具体的に、第１の車輌２に乗車した作業者５０は、作業が終了した際に、通知部６を操作（押下）する。これにより、通知部６は、作業が終了したことを通知する信号を第１の制御部９に出力する。さらに、第１の車輌２は、次の工程に移動する。

一方、生産ラインの管理者は、第１の車輌２が所定の時間に次の工程に移動しない場合、作業中に発生した不具合（異常）によって、作業を継続できないと判断する。

以下の説明において、説明の便宜上、部品を載置する棚を棚７、棚１０と称する。また工具を載置する棚を棚８、棚１１と称する（以下の実施形態においても同様）。

棚７および棚１０は、作業に必要となる部品を載置する棚である。棚８は、棚７に載置した部品の組立てに使用する工具を載置する棚である。棚１１は、棚１０に載置した部品の組立てに使用する工具を載置する棚である。尚、棚（棚７乃至棚１０）は、作業工程毎に配置する。

棚（棚７乃至棚１０）は、第１の走行ルート４の長手方向に平行となるように、配置すればよい。さらに、棚（棚７乃至棚１０）は、車輌に乗車した作業者５０が容易に棚から部品および工具を取得できる位置に配置すればよい。また、棚（棚７乃至棚１０）は、部品および工具を載置することが可能な大きさに設ければよい。

尚、説明の便宜上、一例として、棚（棚７乃至棚１０）は、車輌の進行方向（矢印Ａ方向、紙面右方向）に対して左側（紙面上方向）に配置したが、これに限らず、車輌の進行方向（矢印Ａ方向、紙面右方向）に対して右側（紙面下方向）に配置してもよい。但し、本発明は、これらに限定されない（以下の実施形態においても同様）。

尚、説明の便宜上、一例として、棚（棚７乃至棚１０）は、第１の走行ルート４に対して、配置したが、これに限らず、棚（棚７乃至棚１０）は、第２の走行ルート５に対して、配置してもよい（以下の実施形態においても同様）。

尚、説明の便宜上、一例として、棚７および棚１０は、作業に使用する部品を載置したが、これに限らず、作業に使用する工具を載置してもよい。また、棚８および棚１１は、作業に使用する工具を載置したが、これに限らず、作業に使用する部品を載置してもよい。さらに、棚（棚７乃至棚１０）は、部品と工具とを混在して載置してもよい。このように、棚（棚７乃至棚１０）は、生産する製品や作業工程に合わせて変更することが可能である（以下の実施形態においても同様）。

尚、棚（棚７乃至棚１０）は、作業に使用しない場合は、省略することができる。より具体的に、一例として、棚８は、棚７に載置した部品が工具を必要とせずに作業を行える場合、省略することができる。

以下の説明において、説明の便宜上、第１の工程に配置した制御部を第１の制御部９と称する。第２の工程ａおよび第２の工程ｂに配置した制御部を第２に制御部１２と称する。さらに、第１の制御部９と第２に制御部１２との間には機能および動作に差異は無いこととする。また、第１の制御部９と第２に制御部１２とを総称して制御部と称する（以下の実施形態においても同様）。

制御部は、車輌の動作を制御する信号を出力する。より具体的に、一例として、第１の制御部９は、第１の車輌２を所定の位置に停止するための制御信号を出力する。これにより、第１の車輌２は、作業者５０が棚７および棚８から部品と工具とを効率よく取得することが可能な位置に停止する。

さらに、制御部は、通知部６から出力された終了を通知する信号を受信（検出）する。

次に、制御部は、不図示の障害物センサーによって、出力された信号を受信（検出）する。さらに、制御部は、障害物センサーによって、出力された信号の有無を確認する。

制御部は、不図示の障害物センサーによって、出力された信号を受信していない場合、第１の走行ルート４を走行することを選定すると共に、第１の走行ルート４を自動走行するための制御信号を車輌に出力する。

一方、制御部は、不図示の障害物センサーによって、出力された信号を受信した場合、第２の走行ルート５を走行することを選定すると共に、第２の走行ルート５を自動走行するための制御信号を車輌に出力する。

尚、説明の便宜上、本発明における生産システム１は、第１の車輌２、第２の車輌３、棚７、棚８、棚１０、棚１１、第１の制御部９、第２の制御部１２にて構成しているが、これに限らず、生産計画や生産する製品に合わせて、複数の第１の車輌２、第２の車輌３、棚７、棚８、棚１０、棚１１、第１の制御部９、第２の制御部１２にて構成してもよい（以下の実施形態においても同様）。

尚、説明の便宜上、本発明における生産システム１は、第１の走行ルート４および第２の走行ルート５によって構成したが、これに限らず、複数の走行ルートを設けてもよい。さらに、複数の走行ルートを設けた場合、併設する走行ルート間に複数の棚を設けるように構成してもよい。

以下の説明において、説明の便宜上、生産システム１によって生産する製品を第１の製品と称する。また、第１の製品を生産する工程を第１の工程、第２の工程ａ、第２の工程ｂと称する。第１の工程で使用する部品を第１の部品と称する。第１の部品の組立てに使用する工具を第１の工具と称する。第２の工程ａおよび第２の工程ｂで使用する部品を第２の部品と称する。第２の部品の組立てに使用する工具を第２の工具と称する。ここでは、第２の工程ａと第２の工程ｂとの間に差異はないこととする。（以下の実施形態においても同様）。

次に、本発明の第１の実施形態に係るより具体的な生産システム１の動作について説明する。

ここでは、一例として、第１の製品を生産する場合の動作について、詳細に説明する。

尚、説明の便宜上、上述した構成を例に説明するが、これに限定されない（以下の実施形態においても同様）。

図２は、第１の実施形態の制御部（第１の制御部９、第２の制御部１２）が行う処理を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿って制御部の処理手順を説明する。

尚、生産の開始に先立って、第１の部品は、棚７に載置する。さらに、第１の工具は、棚８に載置する。第２の部品は、棚１０に載置する。さらに、第２の工具は、棚１１に載置する。

作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて第１の製品の生産を開始する。作業者５０は、第２の車輌３に乗車する。また、第２の車輌３は、第１の工程（矢印Ａ方向、紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

第２の車輌３は、第１の制御部９から出力された第２の車輌３を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する（ステップＳ１）。より具体的に、第２の車輌３は、第２の車輌３に乗車した作業者５０が棚７から第１の部品と棚８から第１の工具とを取得可能な位置に停止する。

第２の車輌３に乗車した作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて棚７から第１の部品を取得する。さらに、作業者５０は、棚８から第１の部品の組立てに使用する第１の工具を取得する。作業者５０は、取得した第１の部品を第１の工具を使用することによって、第２の車輌３上で作業する。

第２の車輌３に乗車した作業者５０は、作業が終了した際に、使用した第１の工具を棚８に返却する。さらに、作業者５０は、通知部６を操作（押下）する。これにより、通知部６は、作業が終了したことを通知する信号を第１の制御部９に出力する。

次に、第１の制御部９は、通知部６から作業が終了したことを通知する信号を受信すると共に（ステップＳ２）、障害物センサーによって、出力された信号の有無について確認する（ステップＳ３）。

第１の制御部９は、信号を受信した場合（ステップＳ４における「ＹＥＳ」）、第２の走行ルート５を走行することを選定すると共に、第２の走行ルート５を自動走行するための制御信号を第２の車輌３に出力する（ステップＳ６）。一方、第１の制御部９は、信号を受信していない場合（ステップＳ４における「ＮＯ」）、第１の走行ルート４を走行することを選定すると共に、第１の走行ルート４を自動走行するための制御信号を第２の車輌３に出力する（ステップＳ５）。

第１の制御部９は、信号を受信していないため（ステップＳ４における「ＮＯ」）、第１の走行ルート４を走行することを選定すると共に、第１の走行ルート４を自動走行するための制御信号を第２の車輌３に出力する（ステップＳ５）。

第２の車輌３は、第１の制御部９から出力された制御信号を受信すると共に、制御信号を基に第２の工程ａ（矢印Ａ方向、紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

次に、第２の車輌３は、第２の制御部１２から出力された第２の車輌３を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する（ステップＳ１）。より具体的に、第２の車輌３は、第２の車輌３に乗車した作業者５０が棚１０から第２の部品と棚１１から第２の工具とを取得可能な位置に停止する。

第２の車輌３に乗車した作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて棚１０から第２の部品を取得する。さらに、作業者５０は、棚１１から第２の部品の組立てに使用する第２の工具を取得する。作業者５０は、取得した第２の部品を第２の工具を使用することによって、第２の車輌３上で作業する。

ここで、第２の車輌３に乗車した作業者５０は、作業中に発生した不具合（異常）によって、作業を継続できない。このため、第２の車輌３は、第２の工程で滞留する。

次の作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて第１の製品の生産を開始する。作業者５０は、第１の車輌２に乗車する。また、第１の車輌２は、第１の工程（矢印Ａ方向、紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

第１の車輌２は、第１の制御部９から出力された第１の車輌２を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する（ステップＳ１）。より具体的に、第１の車輌２は、第１の車輌２に乗車した作業者５０が棚７から第１の部品と棚８から第１の工具とを取得可能な位置に停止する。

第１の車輌２に乗車した作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて棚７から第１の部品を取得する。さらに、作業者５０は、棚８から第１の部品の組立てに使用する第１の工具を取得する。作業者５０は、取得した第１の部品を第１の工具を使用することによって、第１の車輌２上で作業する。

第１の車輌２に乗車した作業者５０は、作業が終了した際に、使用した第１の工具を棚８に返却する。さらに、作業者５０は、通知部６を操作（押下）する。これにより、通知部６は、作業が終了したことを通知する信号を第１の制御部９に出力する。

次に、第１の制御部９は、通知部６から作業が終了したことを通知する信号を受信すると共に（ステップＳ２）、障害物センサーによって、出力された信号の有無について確認する（ステップＳ３）。

障害物センサーは、第１の車輌２の前方に第２の車輌３が所定の範囲以内に在ることを検知する。さらに、障害物センサーは、検知したことを通知する信号を第１の制御部９に出力する。

第１の制御部９は、信号を受信したため（ステップＳ４における「ＹＥＳ」）、第２の走行ルート５を走行することを選定すると共に、第２の走行ルート５を自動走行するための制御信号を第１の車輌２に出力する（ステップＳ６）。

第１の車輌２は、第１の制御部９から出力された制御信号を受信すると共に、制御信号を基に第２の工程ｂ（矢印Ａ方向、紙面右方向）に向かって第２の走行ルート５の自動走行を開始する。より具体的に、第１の車輌２は、第２の車輌３が停車した第２の工程ａと異なる第２の工程ｂに移動する。

次に、第１の車輌２は、第２の制御部１２から出力された第１の車輌２を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する（ステップＳ１）。より具体的に、第１の車輌２は、第１の車輌２に乗車した作業者５０が棚１０から第２の部品と棚１１から第２の工具とを取得可能な位置に停止する。

第１の車輌２に乗車した作業者５０は、生産計画（生産指示）に基づいて棚１０から第２の部品を取得する。さらに、作業者５０は、棚１１から第２の部品の組立てに使用する第２の工具を取得する。作業者５０は、取得した第２の部品を第２の工具を使用することによって、第１の車輌２上で作業する。

このように本実施の形態に係る生産システム１によれば、多品種生産に対応すると共に、効率よく製品を生産することができる。その理由は、本実施形態によれば、生産する製品に合わせて棚に配置する部品を変更する。さらに、生産システム１は、棚に配置した部品に合わせて、使用する工具を棚に配置する。これによって、生産システム１は、生産ラインを変更することなく、棚に載置する部品と工具とを変更することによって、多種の製品を生産することができるからである。また、生産システム１は、第１の走行ルート４上に障害物や車輌があった場合に、第２の走行ルート５に移動することで、生産ラインの流れを止めることなく生産することができるからである。さらに、生産システム１は、生産に使用する部品と工具を集中して管理することができる。その理由は、生産システム１は、個々のセルに部品および工具を配置するのではなく、生産ライン上に配置した棚に載置するからである。さらに、生産システム１は、多品種の製品を生産する場合に、製造品質を一定に保つことができる。その理由は、生産システム１は、部品および使用する工具を作業者が選択するのではなく、車輌が停車した位置に載置された部品および工具を使用することができるからである。

＜第２の実施形態＞
次に、上述した本発明の第１の実施形態に係る生産システム１を基本とする第２の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。

図３は、本発明の第２の実施形態における生産システム１ａの構成を示す平面図である。

本実施形態では、第１の実施形態において説明した生産システム１に、第３の車輌１９、情報取得部１６、分岐部１８、棚１３、棚１４、第３の制御部１５を適用した場合について説明する。

第３の車輌１９は、第１の実施形態における第１の車輌２および第２の車輌３に相当する。第３の制御部１５は、第１の実施形態における第１の制御部９および第２の制御部１２に相当する。

以下の説明において、説明の便宜上、第１の車輌２、第２の車輌３、第３の車輌１９を総称して車輌と称する。さらに、第１の制御部９、第２の制御部１２、第３の制御部１５を総称して制御部と称する。（以下の実施形態においても同様）。

以下の説明において、説明の便宜上、生産システム１ａによって生産する製品を第１の製品、第２の製品、第３の製品と称する。また、第１の製品を生産するために必要な部品を第１の部品と称する。第１の部品の組立てに使用する工具を第１の工具と称する。第２の製品を生産するために必要な部品を第２の部品と称する。第２の部品の組立てに使用する工具を第２の工具と称する。第３の製品を生産するために必要な部品を第３の部品と称する。第３の部品の組立てに使用する工具を第３の工具と称する。（以下の実施形態においても同様）。

より具体的に車輌は、第１の実施形態において説明した生産システム１に、さらに、情報保持部１７を有する。

情報保持部１７は、生産計画（生産指示）に基づいて生産する製品の構成を示す構成情報を保持する。作業者５０は、情報保持部１７に保持された情報を基に製品を生産する。尚、構成情報は、例えば、製品の構成や使用する部品、部品の数量等の情報を有する。

情報保持部１７は、車輌の前方（進行方向）に設ければよい。尚、情報保持部１７は、情報取得部１６によって、読取ることが可能な位置に設ければよい（情報取得部１６については、本実施形態において後述する）。

また、情報保持部１７は、例えば、アールエフアイディー（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；以下、「ＲＦＩＤ」と称する）等の非接触型の記憶デバイスによって、構成してもよい。尚、一例として、情報保持部１７は、ＲＦＩＤによって構成したが、この場合に限らず、構成情報をバーコードに変換し、変換したバーコードを出力した生産指示書でもよい。但し、本発明は、これらに限定されない（以下の実施形態においても同様）。

情報取得部１６は、情報保持部１７から構成情報を読み出す。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に車輌が走行するルートを選定する。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に車輌が停止する位置を選定する。

情報取得部１６は、選定した走行ルートの情報を分岐部１８に出力する。さらに、情報取得部１６は、制御部に車輌が停止するための情報を出力する。

より具体的に、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報に基づいて、第１の走行ルート４または第２の走行ルート５の何れか一方の走行ルートを走行することを選定する。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報に基づいて、第１の製品、第２の製品、第３の製品を生産する工程の何れか１つの工程を選定する。

情報取得部１６は、選定した走行ルートの情報を分岐部１８に出力する。さらに、情報取得部１６は、選定した工程の情報を制御部に出力する。

分岐部１８は、情報取得部１６から出力された走行ルート情報を受信する。さらに、分岐部１８は、受信した走行ルート情報に基づいて、走行するルート（第１の走行ルート４または第２の走行ルート５の何れか一方のルート）を指示する制御情報を車輌に出力する。

また、制御部は、情報取得部１６から出力された車輌が停止するための情報を受信する（詳細な説明については、本実施形態において後述する）。

本発明の第２の実施形態に係るより具体的な生産システム１ａの動作について説明する。

ここでは、一例として、第１の製品と第２の製品と第３の製品とを生産する場合の動作について、詳細に説明する。尚、説明の便宜上、上述した構成を例に説明するが、これに限定されない（以下の実施形態においても同様）。

尚、生産の開始に先立って、棚７には、第１の製品の生産に使用する第１の部品を載置する。棚８には、第１の部品の組立てに使用する第１の工具を載置する。

棚１０には、第２の製品の生産に使用する第２の部品を載置する。棚１１には、第２の部品の組立てに使用する第２の工具を載置する。

棚１３には、第３の製品の生産に使用する第３の部品を載置する。棚１４には、第３の部品の組立てに使用する第３の工具を載置する。

作業者５０は、情報保持部１７の情報に基づいて第１の製品の生産を開始する。作業者５０は、第１の車輌２に乗車する。また、第１の車輌２は、矢印Ａ方向（紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

情報取得部１６は、第１の車輌２に搭載された情報保持部１７から構成情報を読み出す。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に第１の走行ルート４を走行することを選定する。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に車輌が停止する位置を選定する。

情報取得部１６は、選定した第１の走行ルート４を走行するための情報を分岐部１８に出力する。さらに、情報取得部１６は、第１の制御部９に第１の車輌２が停止するための情報を出力する。

分岐部１８は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第１の走行ルート４を走行するよう指示する制御情報を第１の車輌２に出力する。

第１の車輌２は、分岐部１８を通過することによって、分岐部１８から出力された制御信号を受信すると共に、受信した制御信号に基づいて第１の走行ルート４を自動走行する。

第１の制御部９は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第１の車輌２を所定の位置に停止するための制御信号を出力する。

第１の車輌２は、第１の制御部９から出力された第１の車輌２を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する。より具体的に、第１の車輌２は、作業者５０が棚７から第１の部品と棚８から第１の工具とを取得することが可能な位置に停止する。

第１の車輌２に乗車した作業者５０は、棚７から第１の部品を取得する。さらに、第１の車輌２に乗車した作業者５０は、棚８から第１の部品の組立てに使用する第１の工具を取得する。第１の車輌２に乗車した作業者５０は、取得した第１の部品を第１の工具を使用することによって、第１の車輌２上で作業する。

次の作業者５０は、情報保持部１７の情報に基づいて第２の製品の生産を開始する。次の作業者５０は、第２の車輌３に乗車する。また、第２の車輌３は、矢印Ａ方向（紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

情報取得部１６は、第２の車輌３に搭載された情報保持部１７から構成情報を読み出す。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に第２の走行ルート５を走行することを選定する。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に車輌が停止する位置を選定する。

情報取得部１６は、選定した第２の走行ルート５を走行するための情報を分岐部１８に出力する。さらに、情報取得部１６は、第２の制御部１２に第２の車輌３が停止するための情報を出力する。

分岐部１８は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第２の走行ルート５を走行するよう指示する制御情報を第２の車輌３に出力する。

第２の車輌３は、分岐部１８を通過することによって、分岐部１８から出力された制御信号を受信すると共に、受信した制御信号に基づいて第２の走行ルート５を自動走行する。

第２の制御部１２は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第２の車輌３を所定の位置に停止するための制御信号を出力する。

第２の車輌３は、第２の制御部１２から出力された第２の車輌３を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する。より具体的に、第２の車輌３は、作業者５０が棚１０から第２の部品と棚１１から第２の工具とを取得することが可能な位置に停止する。

第２の車輌３に乗車した作業者５０は、棚１０から第２の部品を取得する。さらに、第２の車輌３に乗車した作業者５０は、棚１１から第２の部品の組立てに使用する第２の工具を取得する。第２の車輌３に乗車した作業者５０は、取得した第２の部品を第２の工具を使用することによって、第２の車輌３上で作業する。

次の作業者５０は、情報保持部１７の情報に基づいて第３の製品の生産を開始する。次の作業者５０は、第３の車輌１９に乗車する。また、第３の車輌１９は、矢印Ａ方向（紙面右方向）に向かって第１の走行ルート４の自動走行を開始する。

情報取得部１６は、第３の車輌１９に搭載された情報保持部１７から構成情報を読み出す。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に第２の走行ルート５を走行することを選定する。さらに、情報取得部１６は、情報保持部１７から読み出した構成情報を基に車輌が停止する位置を選定する。

情報取得部１６は、選定した第２の走行ルート５を走行するための情報を分岐部１８に出力する。さらに、情報取得部１６は、第３の制御部１５に第３の車輌１９が停止するための情報を出力する。

分岐部１８は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第２の走行ルート５を走行するよう指示する制御情報を第３の車輌１９に出力する。

第３の車輌１９は、分岐部１８を通過することによって、分岐部１８から出力された制御信号を受信すると共に、受信した制御信号に基づいて第２の走行ルート５を自動走行する。

第３の制御部１５は、情報取得部１６から出力された情報に基づいて、第３の車輌１９を所定の位置に停止するための制御信号を出力する。

第３の車輌１９は、第３の制御部１５から出力された第３の車輌１９を所定の位置に停止するための制御信号を受信することによって、所定の位置で停止する。より具体的に、第３の車輌１９は、作業者５０が棚１３から第３の部品と棚１４から第３の工具とを取得することが可能な位置に停止する。

第３の車輌１９に乗車した作業者５０は、棚１３から第３の部品を取得する。さらに、第３の車輌１９に乗車した作業者５０は、棚１４から第３の部品の組立てに使用する第３の工具を取得する。第３の車輌１９に乗車した作業者５０は、取得した第３の部品を第３の工具を使用することによって、第３の車輌１９上で作業する。
尚、説明の便宜上、上述した構成を例に説明したが、これに限定されない。

このように本実施の形態に係る生産システム１ａによれば、第１の実施形態において説明した効果を享受できると共に、さらに、複数の製品を同じ生産ラインで効率よく生産することができる。その理由は、生産システム１ａは、生産ライン上に、生産する予定のある複数の製品で使用する部品とその部品の組立て作業に必要な工具とを載置する。車輌は、情報保持部１７に保持された情報に基づいて、製品に適合する部品とその部品の組立て作業に必要な工具とが配置された棚に移動する。さらに、作業者５０は、棚より部品と工具とを取得すると共に、取得した工具を使用して組立て作業を行うことができるからである。

＜第３の実施形態＞
次に、上述した本発明の第２の実施形態に係る生産システム１ａを基本とする第３の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。

図４は、本発明の第３の実施形態における生産システム１ｂの構成を示す平面図である。

本実施形態では、第２の実施形態において説明した生産システム１ａに、さらに、生産指示部２０を適用した場合について説明する。

生産指示部２０は、生産計画（生産指示）情報を保有する。さらに、生産指示部２０は、生産計画（生産指示）情報を基に生産する製品の構成を示す構成情報を生成し、生成した構成情報を出力する。より具体的に、生産指示部２０は、生産計画（生産指示）を基に車輌に乗車した作業者５０が生産する製品の構成情報を生成すると共に、生成した構成情報を出力する。

情報保持部１７は、生産指示部２０によって出力された構成情報を受信すると共に、受信した構成情報を保持する。

また、生産指示部２０は、車輌が第１の走行ルート４を走行する際、出力した構成情報を情報保持部１７が受信することが可能な位置に配置する。尚、説明の便宜上、一例として、生産指示部２０は、情報保持部１７が構成情報を受信することが可能な位置に配置したが、これに限定されない、生産指示部２０は、天井等から垂下するように設けてもよい。但し、本発明は、これらに限定されない（以下の実施形態においても同様）。

車輌に搭載された情報保持部１７は、生産に先立って、第１の走行ルート４を走行中に生産指示部２０から出力された構成情報を受信すると共に、受信した構成情報を保持する。

このように本実施の形態に係る生産システム１ｂによれば、第２の実施形態において説明した効果を享受できると共に、さらに、より効率よく構成情報を取得することができる。その理由は、生産システム１ｂは、さらに生産指示部２０を設けることのよって、生産する製品の構成情報を出力する。さらに、情報保持部１７は、生産指示部２０から出力された構成情報を保持することができるからである。

１ 生産システム
１ａ 生産システム
１ｂ 生産システム
２ 第１の車輌
３ 第２の車輌
４ 第１の走行ルート
５ 第２の走行ルート
６ 通知部
７ 棚
８ 棚
９ 第１の制御部
１０ 棚
１１ 棚
１２ 第２の制御部
１３ 棚
１４ 棚
１５ 第３の制御部
１６ 情報取得部
１７ 情報保持部
１８ 分岐部
１９ 第３の車輌
２０ 生産指示部
５０ 作業者

Claims (9)

1. 製品を生産するにあたり、部品と該部品の組立てに使用する工具とを載置可能な複数の棚と、
   作業者が乗車可能であり、且つ走行ルートを識別してそのルートに沿って自動走行可能な車輌と、
   前記車輌が走行する第１の走行ルートと、
   前記第１の走行ルートの長手方向と平行になるように並設した第２の走行ルートと、
   前記車輌の走行状態を制御する制御部とを備え、
   前記車輌である第１の車輌は、
   前記第１の走行ルートを走行する際に、前方に前記車輌である第２の車輌が所定の範囲内に在る場合に、前記第２の走行ルートに移動すると共に、前記第２の走行ルートに沿って、次に行うべき所定の作業工程まで走行することを特徴とする生産システム。
2. 前記車輌は、
   作業の終了を検出した場合に、終了を通知する制御信号を前記制御部に出力する通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
3. 前記制御部は、
   作業の開始を検出した際には、前記車輌を所定の位置で停止する制御信号を出力し、
   前記通知部から出力された制御信号を受信した際には、前記第１の車輌から前方に前記第２の車輌が所定の範囲内に在ることを通知する信号の受信の有無を確認し、確認した結果、受信している場合には、前記第２の走行ルートを走行するように指示する制御信号を出力し、受信していない場合には、前記第１の走行ルートの走行するように指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生産システム。
4. 前記製品の構成を示す構成情報を保持する情報保持部と、
   前記情報保持部から前記構成情報を読み出し、該構成情報に基づいて前記第１の走行ルートと前記第２の走行ルートとの何れか一方の走行ルートと前記車輌の停止位置とを選定する情報取得部と、
   選定された前記走行ルートを指示する制御信号を出力する分岐部とをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記停止位置の情報に基づいて、停止するように指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の生産システム。
5. 生産計画情報を基に前記製品の構成を示す前記構成情報を生成し、前記情報保持部に出力する生産指示部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の生産システム。
6. 製品を生産するにあたり、複数の棚に部品と該部品の組立てに使用する工具とを載置し、 自動走行可能な車輌を用いて、作業者が乗車可能であり、且つ走行ルートを識別して第１の走行ルートと、前記第１の走行ルートの長手方向と平行になるように並設した第２の走行ルートとを走行し、前記車輌である第１の車輌は、前記第１の走行ルートを走行する際に、前方に前記車輌である第２の車輌が所定の範囲内に在る場合に、前記第２の走行ルートに移動すると共に、前記第２の走行ルートに沿って、次に行うべき所定の作業工程まで走行することを特徴とする生産方法。
7. 作業の終了を検出した場合に、終了を通知する制御信号を前記制御部に出力することを特徴とする請求項６に記載の生産方法。
8. 作業の開始を検出した際には、前記車輌を所定の位置で停止する制御信号を出力し、
   前記通知部から出力された制御信号を受信した際には、前記第１の車輌から前方に前記第２の車輌が所定の範囲内に在ることを通知する信号の受信の有無を確認し、確認した結果、受信している場合には、前記第２の走行ルートを走行するように指示する制御信号を出力し、受信していない場合には、前記第１の走行ルートの走行するように指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の生産方法。
9. 情報保持部を用いて、前記製品の構成を示す構成情報を保持し、前記情報保持部から前記構成情報を読み出し、該構成情報に基づいて前記第１の走行ルートと前記第２の走行ルートとの何れか一方の走行ルートと前記車輌の停止位置とを選定し、選定された前記走行ルートを指示する制御信号を出力し、前記停止位置の情報に基づいて、停止するように指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載の生産方法。

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