JP2018026071A - 工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラム - Google Patents

工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】組立ラインの工程計画を容易に作成可能とする。
【解決手段】実施形態の工程計画支援装置は、設定部と、第１の算出部と、第２の算出部と、出力部とを有する。設定部は、組立ラインの作業ステーションごとに作業の割り振りを設定する。第１の算出部は、作業ステーションごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとのライブラリデータをもとに、作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出する。第２の算出部は、算出された作業時間をもとに、作業ステーションごとの評価指標を算出する。出力部は、算出した評価指標を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラムに関する。
従来、製品の組立を行う組立ラインにおいて、作業ステーションの各々へ各作業を割り当てる工程計画は、設計者が各作業ステーションの作業時間やコストなどを評価して作成する。この工程計画の作成については、組立作業を検証するシミュレータより計算されるコストが最小の順序を生成し、各工程のコストを平準化するように工程を分割して工程計画を設計する工程設計支援装置が知られている。
特開２００２−３５５７２４号公報
しかしながら、作業ステーションにおいて人とロボットが混在する組立ラインの工程計画は、工程計画の作成に多くの工数を有する場合があり、専門とする設計者が作成する場合であっても容易なものではない。
例えば、同一の作業内容であっても、作業時間がロボットまたは人などの作業主体に依存して大きく異る場合がある。一例として、部品の組付けを行う作業について、作業主体が人の場合は、把持、運搬、貼り付け、押し付けなどの要素ごとの時間で作業時間を見積もることができる。しかしながら、作業主体がロボットの場合は、例えば把持などの要素についても、アプローチ、掴み、持ち上げなどの更に細かい動きを考慮する必要があり、このような細かい動きの設定について設計者は手動で対応することとなる。
１つの側面では、組立ラインの工程計画を容易に作成できる工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラムを提供することを目的とする。
第１の案では、工程計画支援装置は、設定部と、第１の算出部と、第２の算出部と、出力部とを有する。設定部は、組立ラインの作業ステーションごとに作業の割り振りを設定する。第１の算出部は、作業ステーションごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとのライブラリデータをもとに、作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出する。第２の算出部は、算出された作業時間をもとに、作業ステーションごとの評価指標を算出する。出力部は、算出した評価指標を出力する。
本発明の１実施態様によれば、組立ラインの工程計画を容易に作成できる。
図１は、実施形態にかかる工程計画支援装置の機能構成例を示すブロック図である。 図２は、組立ラインを説明する説明図である。 図３は、評価結果の出力を説明する説明図である。 図４は、組立作業モジュールライブラリを説明する説明図である。 図５は、組立作業モジュールの構造例を説明する説明図である。 図６は、組立作業の一例を説明する説明図である。 図７は、組立作業の順序制約を説明する説明図である。 図８は、実施形態にかかる工程計画支援装置の動作例を示すフローチャートである。 図９は、作業時間を算出する処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態にかかる工程計画支援装置のハードウエア構成例を示すブロック図である。
以下、図面を参照して、実施形態にかかる工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラムを説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する工程計画支援装置、工程計画支援方法および工程計画支援プログラムは、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。また、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。
図１は、実施形態にかかる工程計画支援装置の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、工程計画支援装置１は、例えばＰＣ（Personal Computer）などの情報処理装置であり、記憶部１０、作業モデル化部１１、工程・作業順序設定部１２、作業順序制約判定部１３、作業時間算出部１４、評価値算出部１５および評価結果出力部１６を有する。
工程計画支援装置１は、利用者２の操作により、製品の組立を行う組立ラインの各作業ステーション（工程）に対して製品の組み立てを行う作業を割り当てた工程計画を受け付ける。そして、工程計画支援装置１は、利用者２より受け付けた工程計画の評価結果３を算出してディスプレイなどに表示し、利用者２に対して工程計画の評価結果３を出力する。この評価結果３をもとに、利用者２は、実際の工程計画を作成する。
図２は、組立ラインを説明する説明図である。図２に示すように、製品の組み立てを行う組立ライン２０は、本実施形態の一例として作業ステーションＡ〜Ｄにおける４工程を有する。
組立ライン２０では、生産計画から定められるタクトタイム（制限時間）に従ってベルトコンベア（図示しない）などにより製品を次の作業ステーションへ搬送する。組立ライン２０の作業ステーションＡ〜Ｄには、ロボット２１Ａまたは作業員２１Ｂ〜２１Ｄが配置される。図示例では、作業ステーションＡにはロボット２１Ａが配置され、作業ステーションＢ〜Ｄには作業員２１Ｂ〜２１Ｄがそれぞれ配置される。
組立ライン２０の作業ステーションＡ〜Ｄには、工程計画による作業が割り当てられる。作業ステーションＡ〜Ｄの各々に配置されたロボット２１Ａまたは作業員２１Ｂ〜２１Ｄは、組立ライン２０において搬送される製品に対して工程計画により割り当てられた作業を実施して製品を製造する。
なお、組立ライン２０の構成例は、図２に例示した構成に限定するものではない。例えば、組立ライン２０は、４工程以上の工程数（作業ステーション数）を有してもよい。また、ロボット２１Ａの配置位置は作業ステーションＡ以外であってもよく、ロボット２１Ａは複数あってもよい。
図３は、評価結果３の出力を説明する説明図である。図３に示すように、工程計画支援装置１は、利用者２より受け付けた工程計画をもとに、各作業ステーション（図示例ではＡ〜Ｅ）に割り当てられた各作業（図示例ではａ〜ｈ）の作業時間を算出する。算出した作業時間は、各作業ステーションにおける作業ごとの作業時間を示す作業時間テーブル２ａに保存される。
工程計画支援装置１は、作業時間テーブル２ａをもとに、作業ステーションごとの評価指標を算出した評価結果３を出力する。具体的には、図３に示すように、評価結果３は、タクトタイムＴ１と、作業時間テーブル２ａにおける作業ステーションごとの作業時間Ｔ２を集計した総作業時間（サイクルタイム）のグラフであってもよい。
また、評価結果３は、作業時間テーブル２ａにおける作業ステーションごとのサイクルタイムと、費用係数とを掛けあわせて得られるランニングコストのグラフであってもよい。利用者２は、作業ステーションごとの評価指標を示す評価結果３のグラフをもとに、工程計画支援装置１に入力設定した工程計画の評価を知ることができ、実際の工程計画を作成する際の参考とすることができる。
図１に戻り、記憶部１０は、ハードディスク装置１０９（図１０参照）などの記憶装置であり、組立作業モジュールライブラリ１０ａ、設備・治具情報１０ｂおよび標準時間ＤＢ１０ｃを記憶する。
組立作業モジュールライブラリ１０ａは、作業ステーションＡ〜Ｄごとに割り振られる対象となる作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業をモジュールとして表現した単位作業ごとのライブラリデータである。
ここで、要素作業とは、構成要素である一連の動作により、部品、工具、設備等に状態変化を与える最小単位の作業である。また、単位作業とは、完成状態に近づける変化を製品に与える１単位の作業である。
図４は、組立作業モジュールライブラリ１０ａを説明する説明図である。図４に示すように、組立作業モジュールライブラリ１０ａは、単位作業３０ａ、各作業主体向け単位作業３０ｂ、要素作業３１、動作３２の順に階層化されたデータ構成となっている。
単位作業３０ａは、１単位の作業について、識別子、名称、分類、備考、部品、取り付け先部品、自動化難易度、作業主体、付帯作業か否かの真偽値などの情報を有する。
単位作業３０ａにおいて、識別子は、作業を識別する識別情報である。名称および分類は、作業の名称および分類を示す情報である。備考は、作業について備考欄であり、例えば作業の実行順序などの制約情報が含まれている。部品および取り付け先部品は、作業にかかる部品を示す情報である。
自動化難易度は、作業をロボット２１Ａで実施する場合の難易度を示す。例えば、作業をロボット２１Ａで実施する場合は、この自動化難易度をもとに、作業に対するコストを求めることができる。例えば、ロボット２１Ａで実施する作業の難易度が高い場合は、ロボット２１Ａのイニシャルコストが高くなることから、自動化難易度の高さに応じてコストを高く算出してもよい。
作業主体は、作業を行う主体（ロボットまたは作業員）を示す情報である。付帯作業か否かの真偽値は、作業が付帯作業であるか否かを示す情報（フラグ）である。
各作業主体向け単位作業３０ｂは、単位作業３０ａにおける各作業主体向けの単位作業を示す情報であり、作業主体、工具、治具、設備・周辺機などの情報を有する。作業主体は、作業を行う主体を示す。工具、治具および設備・周辺機は、作業主体が作業に用いる工具、治具および設備・周辺機を示す。なお、単位作業３０ａおよび各作業主体向け単位作業３０ｂについては、特に区別しない場合、単位作業３０とも表記する。
要素作業３１は、識別子などにより単位作業３０と関連付けられ、単位作業３０に組み合わせられる要素作業の情報である。要素作業３１は、識別子、名称、分類、ワーク部品、工具、治具、設備、作業時間、備考などの情報を有する。
要素作業３１において、識別子は、要素作業を識別する識別情報である。名称および分類は、要素作業の名称および分類を示す情報である。ワーク部品、工具、治具および設備は、要素作業にかかるワーク部品、工具、治具および設備を示す情報である。作業時間は、要素作業における見込みの作業時間を示す情報である。備考は、要素作業についての備考欄である。
単位作業３０は、識別子などにより要素作業３１と関連付けられ、要素作業３１の構成要素（動素とも呼ぶ）となる動作の情報である。
図５は、組立作業モジュールの構造例を説明する説明図である。図５に示すように、組立作業モジュールライブラリ１０ａの一つの組立作業（図示例では「貼付作業」）における組立作業モジュールは、作業主体（人またはロボット）ごとの単位作業、要素作業および動作を階層的（図示例では４階層）に組み合わせたものである。
具体的には、「貼付作業」という単位作業３０ａについて、人またはロボットに対応する作業主体向け単位作業３０ｂを有する。この作業主体向け単位作業３０ｂには、例えば人の場合、「ピック」、「運搬」、「貼り付け」、「押付」などの要素作業３１を有する。また、例えばロボットの場合には、「撮像・認識」、「ピック」、「運搬」、「貼り付け」、「押付」などの要素作業３１を有する。そして、ロボットの要素作業３１には、「待機」、「腕移動」、「把持」などの、要素作業ごとにおけるロボットの動作３２を有する。
図６は、組立作業の一例を説明する説明図である。図６に示すように、「部品Ｘを部品Ｙに嵌合する」などの組立作業については、要素作業３１、動作３２を並べて一つの単位作業３０をモジュール化して表現できる。そして、このモジュール化された単位作業３０を並べることで、工程計画における作業全体を表現することができる。
図１に戻り、設備・治具情報１０ｂは、各作業において使用する設備・治具についての情報である。具体的には、設備・治具情報１０ｂには、設備・治具ごとに、付帯作業において設備・治具によりかかる作業時間についてのパラメータが設定されている。標準時間ＤＢ１０ｃは、人またロボットにおける各動作の標準時間を予め定めたデータベースである。この標準時間は、ＰＴＳ法やＭＯＳＴ法でなどで予め計算された値が設定される。
作業モデル化部１１は、利用者２の操作により受け付けた工程計画に含まれる作業（単位作業３０）の各々について組立作業モジュールライブラリ１０ａを参照してモジュール化し、単位作業３０ごとのモデル（モジュール）を生成する。作業モデル化部１１は、生成したモデルを工程・作業順序設定部１２へ出力する。
工程・作業順序設定部１２は、利用者２の操作により受け付けた工程計画をもとに、組立ライン２０の各作業ステーションＡ〜Ｄ（工程）に対して作業の割り振りを設定する。具体的には、工程・作業順序設定部１２は、作業モデル化部１１で生成された単位作業３０ごとのモデルを設定された作業順序で並べることで、工程計画における作業全体を表現する。
作業順序制約判定部１３は、組立作業モジュールライブラリ１０ａにおける単位作業３０ごとの実行順序を示す制約情報をもとに、工程・作業順序設定部１２において割り振られた作業順序が単位作業３０における実行順序の制約を満たすか否かをチェック（判定）する。作業順序制約判定部１３は、チェック結果を工程・作業順序設定部１２に出力する。工程・作業順序設定部１２では、利用者２の操作により受け付けた工程計画における作業の順序が制約を満たさない場合は、利用者２に対して警告を出力する。これにより、利用者２は、工程計画における作業の順序が予め設定された制約を満たさないことを確認できる。
図７は、組立作業の順序制約を説明する説明図である。図７に示すように、製品の組立作業の順序は、作業完了（ルート）に至るまでの各作業をノード４０とし、先に完了する作業から後に完了する作業について各ノード４０を結んだ有向非循環グラフで表現される。
作業順序制約判定部１３では、受け付けた工程計画における作業の順序について、有向非循環グラフを用いて実行順序の制約を満たすか否かをチェックする。
具体的には、作業順序制約判定部１３は、受け付けた工程計画における作業の順序について、親グループを持たないグループ（ルート直下）を検索する。次いで、作業順序制約判定部１３は、検索結果の１つのグループを選択して子を探索しながら再帰的に番号を付与する。親グループについては、自分の番号（♯ｉ−ｊ）を基に、♯ｉ−（ｊ＋１）の番号を子供に付与する。
また、子グループが複数ある分岐部分４１では、２つ目以降の子グループに対しては、ｉの代わりに新規にＳｕｂＡｓｓｙ番号ｋを取得し、自分に♯ｋ−０を、子供に♯ｋ−１を付与する。また、親が複数ある合流部分４２では、複数の番号が振られることとなる。ただし、複数の番号を持ったグループの子グループが１つの場合は、その子グループは親グループの番号のうちＳｕｂＡｓｓｙ番号が若い（小さい）方の番号が振られる。
作業順序制約判定部１３では、全ての作業について次の（１）〜（３）のチェックを行い、実行順序が順序制約を満たすか否かを判定する。
（１）では、対象となる作業が所属するグループのノードを選択する。
（２）では、グラフ上で子グループを選択する。
（３）では、（２）で選択したグループに含まれる作業が、番号が割り振られた作業順序においてすべて先に行われていることか否か（制約情報を満たすか否か）を確認する。
作業時間算出部１４は、工程・作業順序設定部１２において設定され、作業ステーションＡ〜Ｄごとに割り振られた作業について、組立作業モジュールライブラリ１０ａよりモデル化（モジュール化）されたデータを参照して作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出する。
評価値算出部１５は、作業時間算出部１４により算出された作業時間をもとに、作業ステーションＡ〜Ｄごとの評価指標を算出する。具体的には、評価値算出部１５は、作業ステーションＡ〜Ｄごとに割り振られた作業について、作業時間の総和を求めることで作業ステーションＡ〜Ｄごとのサイクルタイムを評価指標として算出する。また、評価値算出部１５は、作業ステーションＡ〜Ｄごとのサイクルタイムに所定の費用係数を掛け合わせることで、作業ステーションＡ〜Ｄごとのサイクルタイムに対応するコストを評価指標として算出する。
評価結果出力部１６は、評価値算出部１５が算出した作業ステーションＡ〜Ｄごとの評価指標を評価結果３としてファイル出力やディスプレイへの表示出力などで出力する。
次に、工程計画支援装置１の動作、具体的には、作業時間算出部１４における作業時間の算出について詳細に説明する。図８は、実施形態にかかる工程計画支援装置１の動作例を示すフローチャートである。なお、図８では、工程・作業順序設定部１２において組立ライン２０の各作業ステーションＡ〜Ｄ（工程）に対して作業の割り振りを設定し、単位作業３０ごとのモデルを設定された作業順序で並べた後の、作業時間算出部１４における動作例が示されている。
図８に示すように、処理が開始されると、作業時間算出部１４は、作業ステーションＡ〜Ｄごとに、付帯作業の追加と付帯作業についての作業時間の計算（Ｓ１〜Ｓ３）、主体作業の作業時間の計算（Ｓ４）、工具持ち替え時間の計算（Ｓ５、Ｓ６）を行う。そして、作業時間算出部１４は、主体作業、付帯作業および工具持替の時間の総和からサイクルタイムを計算（Ｓ７）する。
具体的には、Ｓ１において、作業時間算出部１４は、ロボット２１Ａの作業ステーションＡに隣接する作業者（２１Ｂ）に対して、部品のセット／リセットの付帯作業を追加で割り当てる（Ｓ１）。例えば、作業時間算出部１４は、ロボット２１Ａの作業ステーションＡに割り当てられた作業の中で付帯作業の真偽値が真である作業について、セット／リセットの付帯作業を隣接する作業者に割り当てる。
次いで、作業時間算出部１４は、ロボット２１Ａの作業ステーションＡには、部品のロード、アンロードの付帯作業を追加で割り当てる（Ｓ２）。例えば、作業時間算出部１４は、ロボット２１Ａの作業ステーションＡに割り当てられた作業の中で付帯作業の真偽値が真である作業について、ロード、アンロードの付帯作業を追加で割り当てる。
次いで、作業時間算出部１４は、設備・治具情報１０ｂに予め設定しておいたパラメータを参照し、付帯作業（部品のセット・リセット、ロード、アンロード）にかかる時間を算出する（Ｓ３）。
次いで、作業時間算出部１４は、組立作業モジュールライブラリ１０ａよりモデル化（モジュール化）されたデータを参照し、作業ステーションＡ〜Ｄごとに、主体作業の作業時間を計算する（Ｓ４）。
図９は、作業時間を算出する処理の一例を示すフローチャートである。より具体的には、図９は、Ｓ４において作業時間の計算を行う処理を示すフローチャートである。
図９に示すように、処理が開始されると、作業時間算出部１４は、作業ステーションＡ〜Ｄごとに割り当てられた組立作業の内容を示すデータ（モジュール化されたデータ）を取得する（Ｓ１０）。次いで、作業時間算出部１４は、取得した組立作業のデータを展開、すなわち単位作業３０ごとのデータに展開する（Ｓ１１）。
次いで、作業時間算出部１４は、展開した組立作業について、作業主体を判定する（Ｓ１２）。具体的には、ロボット２１Ａの作業ステーションＡに割り当てられた作業については、作業時間算出部１４は作業主体を「ロボット」と判定する。また、作業員２１Ｂ〜２１Ｄの作業ステーションＢ〜Ｄに割り当てられた作業については、作業時間算出部１４は作業主体を「人」と判定する。
Ｓ１２において作業主体を「人」と判定した場合、作業時間算出部１４は、組立作業のモジュール（図５参照）における人の動作内容（例えば「把持」、「運搬」、「貼り付け」、「押付」）から標準時間ＤＢ１０ｃを参照して各動作の作業時間を取得する（Ｓ１３）。
Ｓ１２において作業主体を「ロボット」と判定した場合、作業時間算出部１４は、組立作業のモジュール（図５参照）におけるロボットの動作レベルのサブモジュールの情報（「アプローチ」、「掴む」…）を利用して、各動作にかかる時間を計算する（Ｓ１４）。
具体的には、作業時間算出部１４は、ロボットの各動作にかかる時間を、動作レベルのサブモジュールの情報における各動作（「アプローチ」、「掴む」…）と、待機時間の組み合わせで計算する。また、動作ごとに百分率で表現された稼動速度（ｓ）をパラメータとして持つものとする。作業時間算出部１４は、ロボットの動作（Ａ）にかかる時間（Ｔａｃｔ，Ａ）を次の計算式（１）より求める。
Figure 2018026071
ここで、ｃは、設備依存の換算係数［ｓｅｃ／ｓｔｅｐ］である。また、Ｎｍｏｖｅは、動作（Ａ）の動作ステップ数である。また、Ｔｓｌｅｅｐは、待機時間［ｓｅｃ］である。
Ｓ１３、Ｓ１４に次いで、作業時間算出部１４は、組立作業にかかる各動作の総和として作業時間を計算する（Ｓ１５）。具体的には、作業時間算出部１４は、作業（Ｘ）にかかる各動作の総和を次の式（２）より求める。
Figure 2018026071
次いで、作業時間算出部１４は、計算した各作業の作業時間を作業時間テーブル２ａなどとして評価値算出部１５に出力し（Ｓ１６）、処理を終了する。
主体作業の作業時間を計算する処理（Ｓ４）に次いで、作業時間算出部１４は、各作業ステーションの作業（モジュール）を順番にチェックし、工具、部品の持ち替え回数を検出する（Ｓ５）。次いで、作業時間算出部１４は、検出した持ち替え回数をもとに、作業ステーションごとに、持ち替えにかかる時間を計算する（Ｓ６）。
次いで、作業時間算出部１４は、作業ステーションごとに、主体作業、付帯作業、工具持ち替えの総和を計算し、サイクルタイムを計算する（Ｓ７）。次いで、作業時間算出部１４は、計算したサイクルタイムを評価値算出部１５へ出力し、処理を終了する。
以上のように、工程計画支援装置１は、組立ライン２０の作業ステーションＡ〜Ｄに作業の割り振りを設定する工程・作業順序設定部１２を有する。また、工程計画支援装置１は、作業ステーションＡ〜Ｄごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとの組立作業モジュールライブラリ１０ａをもとに、作業主体に対応する作業時間を算出する作業時間算出部１４を有する。また、工程計画支援装置１は、作業時間算出部１４により算出された作業時間をもとに、作業ステーションＡ〜Ｄごとの評価指標（例えばサイクルタムまたはコスト）を算出する評価値算出部１５を有する。また、工程計画支援装置１は、評価値算出部１５が算出した評価指標をディスプレイなどに出力して利用者２に提示する評価結果出力部１６を有する。
工程計画支援装置１は、作業ステーションＡ〜Ｄごとに算出した評価指標を利用者２に提示することで、利用者２が工程計画を設計する際の設計支援を行うことができる。具体的には、利用者２は、作業主体がロボットの場合の細かい動きの設定などを行うことなく、作業ステーションＡ〜Ｄにおける作業主体（例えばロボットまたは作業員）により大きく異る作業ステーションＡ〜Ｄごとの評価指標を、容易に確認することができる。
また、作業時間算出部１４は作業主体に応じた付帯作業にかかる作業時間を付与することから、工程計画支援装置１は、作業主体に応じた付帯作業を加味した評価指標を利用者２に提示することができる。
また、工程計画支援装置１は、作業の実行順序についての制約情報をもとに、割り振られた作業の実行順序をチェックする作業順序制約判定部１３を有することから、各作業ステーションに対して実行順序にしたがった作業割り当てを設定することができる。
なお、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
また、工程計画支援装置１で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行されるプログラム上、またはワイヤードロジックによるハードウエア上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよいことは言うまでもない。また、工程計画支援装置１で行われる各種処理機能は、クラウドコンピューティングにより、複数のコンピュータが協働して実行してもよい。
ところで、上記の実施形態で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することで実現できる。そこで、以下では、上記の実施形態と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータ（ハードウエア）の一例を説明する。図１０は、実施形態にかかる工程計画支援装置１のハードウエア構成例を示すブロック図である。
図１０に示すように、工程計画支援装置１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１０１と、データ入力を受け付ける入力装置１０２と、モニタ１０３と、スピーカ１０４とを有する。また、工程計画支援装置１は、記憶媒体からプログラム等を読み取る媒体読取装置１０５と、各種装置と接続するためのインタフェース装置１０６と、有線または無線により外部機器と通信接続するための通信装置１０７とを有する。また、工程計画支援装置１は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ１０８と、ハードディスク装置１０９とを有する。また、工程計画支援装置１内の各部（１０１〜１０９）は、バス１１０に接続される。
ハードディスク装置１０９には、上記の実施形態で説明した作業モデル化部１１、工程・作業順序設定部１２、作業順序制約判定部１３、作業時間算出部１４、評価値算出部１５および評価結果出力部１６における各種の処理を実行するためのプログラム１１１が記憶される。また、ハードディスク装置１０９には、プログラム１１１が参照する各種データ１１２（例えば組立作業モジュールライブラリ１０ａ、設備・治具情報１０ｂ、標準時間ＤＢ１０ｃなど）が記憶される。入力装置１０２は、例えば、工程計画支援装置１の操作者から操作情報の入力を受け付ける。モニタ１０３は、例えば、操作者が操作する各種画面を表示する。インタフェース装置１０６は、例えば印刷装置等が接続される。通信装置１０７は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークと接続され、通信ネットワークを介した外部機器との間で各種情報をやりとりする。
ＣＰＵ１０１は、ハードディスク装置１０９に記憶されたプログラム１１１を読み出して、ＲＡＭ１０８に展開して実行することで、各種の処理を行う。なお、プログラム１１１は、ハードディスク装置１０９に記憶されていなくてもよい。例えば、工程計画支援装置１が読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラム１１１を読み出して実行するようにしてもよい。工程計画支援装置１が読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等が対応する。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ等に接続された装置にこのプログラム１１１を記憶させておき、工程計画支援装置１がこれらからプログラム１１１を読み出して実行するようにしてもよい。
１…工程計画支援装置
２…利用者
２ａ…作業時間テーブル
３…評価結果
１０…記憶部
１０ａ…組立作業モジュールライブラリ
１０ｂ…設備・治具情報
１０ｃ…標準時間ＤＢ
１１…作業モデル化部
１２…工程・作業順序設定部
１３…作業順序制約判定部
１４…作業時間算出部
１５…評価値算出部
１６…評価結果出力部
２０…組立ライン
２１Ａ…ロボット
２１Ｂ〜２１Ｄ…作業員
３０、３０ａ…単位作業
３０ｂ…各作業主体向け単位作業
３１…要素作業
３２…動作
４０…ノード
４１…分岐部分
４２…合流部分
１０１…ＣＰＵ
１０２…入力装置
１０３…モニタ
１０４…スピーカ
１０５…媒体読取装置
１０６…インタフェース装置
１０７…通信装置
１０８…ＲＡＭ
１０９…ハードディスク装置
１１０…バス
１１１…プログラム
１１２…各種データ
Ａ〜Ｄ…作業ステーション
Ｔ１…タクトタイム
Ｔ２…作業時間

Claims (8)

  1. 組立ラインの作業ステーションごとに作業の割り振りを設定する設定部と、
    前記作業ステーションごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとのライブラリデータをもとに、前記作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出する第１の算出部と、
    前記算出された作業時間をもとに、前記作業ステーションごとの評価指標を算出する第２の算出部と、
    算出した前記評価指標を出力する出力部と
    を有することを特徴とする工程計画支援装置。
  2. 前記第１の算出部は、前記作業主体が人である場合は、各要素作業を人が行う場合の作業時間が示された時間情報をもとに、前記割り振られた作業に対応する単位作業に組み合わせられた要素作業の作業時間を算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の工程計画支援装置。
  3. 前記第１の算出部は、前記作業主体がロボットである場合は、前記割り振られた作業に対応する単位作業に組み合わせられた要素作業を構成する各動作を前記ロボットが実行する実行時間を計算し、当該計算した実行時間の総和を作業時間とする
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の工程計画支援装置。
  4. 前記第１の算出部は、さらに、前記作業主体に応じた付帯作業にかかる作業時間を付与する
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の工程計画支援装置。
  5. 前記ライブラリデータは、さらに、前記単位作業の実行順序についての制約情報を含み、
    前記制約情報をもとに、前記割り振られた作業の実行順序をチェックする判定部をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の工程計画支援装置。
  6. 前記第２の算出部は、前記算出された作業時間をもとに、前記作業ステーションごとのサイクルタイムまたはコストを算出し、
    前記出力部は、算出した前記作業ステーションごとのサイクルタイムまたはコストを出力する
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の工程計画支援装置。
  7. 組立ラインの作業ステーションごとに作業の割り振りを設定し、
    前記作業ステーションごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとのライブラリデータをもとに、前記作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出し、
    前記算出された作業時間をもとに、前記作業ステーションごとの評価指標を計算して
    計算した前記評価指標を出力する
    処理をコンピュータが実行することを特徴とする工程計画支援方法。
  8. 組立ラインの作業ステーションごとに作業の割り振りを設定し、
    前記作業ステーションごとに割り振られた作業について、各動作を構成要素とする要素作業を組み合わせて単位作業を表現した単位作業ごとのライブラリデータをもとに、前記作業ステーションの作業主体に対応する作業時間を算出し、
    前記算出された作業時間をもとに、前記作業ステーションごとの評価指標を計算して
    計算した前記評価指標を出力する
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とする工程計画支援プログラム。
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