JP2019061628A - Production management device, production management system, and production management method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、生産管理装置、生産管理システム、および生産管理方法に関する。 The present disclosure relates to a production management apparatus, a production management system, and a production management method.
従来、製造ラインにおける工程の遅れ時間を検出し、遅れ時間に基づいて応援要請を実行する生産管理装置が知られている(例えば、特許文献1)。また、基板製造ライン内の異常状態としてサイクルタイムの遅延を検出し、サイクルタイムの遅延時間とボトルネックとなっている製造工程とをアナウンスする機能を有する基板製造ラインが知られている(例えば、特許文献2)。 BACKGROUND Conventionally, a production management apparatus is known that detects a delay time of a process on a manufacturing line and executes a support request based on the delay time (for example, Patent Document 1). In addition, there is known a substrate manufacturing line having a function of detecting a cycle time delay as an abnormal state in a substrate manufacturing line and announcing a delay time of the cycle time and a manufacturing process which is a bottleneck (for example, Patent Document 2).
しかしながら、生産管理において、サイクルタイムを監視する際に遅延を検出するだけでは、製造ラインの異常を検出できない場合がある。例えば、作業者が製品の目視による検査を行う工程において、本来行なわれるべき検査項目の一部が検査されていない場合には、作業時間が短くなるためサイクルタイムに遅延が発生しない。この場合には、必要な検査が実行されていないにも関わらず、異常が検出されない。このため、製造ラインが正常であるものとして処理される。また、作業者が製品を加工する工程において、本来行なう工程の一部(例えば、穴を開ける加工)が実行されていない場合であっても、サイクルタイムに遅延が発生しないため、異常が検出されないおそれがある。したがって、サイクルタイムの遅延を伴わない異常を検出可能な技術が望まれている。 However, in production management, it may not be possible to detect an abnormality in a production line simply by detecting a delay when monitoring cycle time. For example, if a part of inspection items to be originally performed is not inspected in a process in which a worker visually inspects a product, the operation time becomes short, and thus no delay occurs in the cycle time. In this case, no abnormality is detected even though the necessary examination has not been performed. For this reason, the production line is treated as being normal. In addition, even if a part of the process originally performed (for example, a process to open a hole) is not performed in the process of processing the product by the operator, no delay is generated in the cycle time, and thus no abnormality is detected. There is a fear. Thus, there is a need for a technique that can detect anomalies without delaying cycle time.
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be implemented as the following modes.
(1)本開示の一形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理装置が提供される。この生産管理装置は、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する取得部と、前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する判定部と、を備える。
この形態の生産管理装置によれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。
(1) According to one aspect of the present disclosure, a production management apparatus is provided for managing the production status of a production line having production facilities. The production management apparatus includes an acquisition unit for acquiring a cycle time using a detection signal output according to the delivery of a product from the production facility, and a lower limit threshold for determining the cycle time and a lower limit value of a normal cycle time. And a determination unit that determines that the production status is abnormal if the cycle time is less than the lower limit threshold.
According to the production management apparatus of this aspect, the cycle time and the lower limit threshold which determines the lower limit value of the normal cycle time are compared, and when the cycle time is less than the lower limit threshold, the determination unit determines the production situation as abnormal. Because of the provision, it is possible to detect abnormalities in the production situation without delaying the cycle time.
(2)上記形態において、前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、前記判定部は、前記複数の製造工程ごとに前記判定を実行し、前記複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定してもよい。この形態の生産管理装置によれば、複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程の前記サイクルタイムが下限閾値未満の場合には、2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定するので、複数の製造工程のうち異常の原因となっている可能性の高い製造工程のみについて異常と判定できる。 (2) In the above aspect, the manufacturing line includes a plurality of manufacturing steps, and the determination unit performs the determination for each of the plurality of manufacturing steps, and two or more consecutive manufacturing steps among the plurality of manufacturing steps. When the cycle time of the process is less than the lower limit threshold, the production status of the most upstream manufacturing process among the two or more manufacturing processes may be determined to be abnormal. According to the production management apparatus of this aspect, when the cycle time of two or more successive manufacturing processes among the plurality of manufacturing processes is less than the lower limit threshold, the most upstream one of the two or more manufacturing processes Since the production situation is determined as abnormal, it is possible to determine as abnormal only the manufacturing process that is likely to be the cause of the abnormality among the plurality of manufacturing processes.
(3)上記形態において、さらに、前記製造ラインに設置されている前記生産設備に取り付け可能な検出部であって、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部を、備え、前記検出信号は、前記検出部が出力する検出信号であってもよい。この形態の生産管理装置によれば、生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部が出力した検出信号に基づいて、生産管理をすることができる。 (3) In the above-described embodiment, the detection unit further includes a detection unit attachable to the production facility installed in the production line, which detects an operation according to the delivery of a product from the production facility. The detection signal may be a detection signal output from the detection unit. According to the production management apparatus of this aspect, production management can be performed based on the detection signal output from the detection unit that detects an operation according to the delivery of the product from the production facility.
(4)上記形態において、前記取得部と前記検出部は、無線通信可能に接続され、前記取得部は、前記無線通信を介して前記検出信号を取得してもよい。この形態の生産管理装置によれば、有線による通信を用いる場合に比べて、取得部と検出部との位置関係の変更が容易である。 (4) In the above aspect, the acquisition unit and the detection unit may be connected in a wirelessly communicable manner, and the acquisition unit may acquire the detection signal via the wireless communication. According to the production management apparatus of this aspect, it is easy to change the positional relationship between the acquisition unit and the detection unit as compared to the case of using wired communication.
(5)上記形態において、前記取得部と前記判定部の間の情報伝達には、インターネットが介在していてもよい。この形態の生産管理装置によれば、インターネットを利用した生産管理が可能である。 (5) In the above aspect, the Internet may intervene in information transmission between the acquisition unit and the determination unit. According to this type of production management apparatus, production management using the Internet is possible.
(6)上記形態において、さらに、前記判定部が前記生産状況を異常と判定した場合に、前記判定の結果を表示する表示部、を備えてもよい。この形態によれば、生産管理装置の利用者は、表示部を介して判定の結果を取得することができる。 (6) In the above-described embodiment, the apparatus may further include a display unit that displays the result of the determination when the determination unit determines that the production situation is abnormal. According to this aspect, the user of the production management device can obtain the result of the determination via the display unit.
(7)上記形態において、前記表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告してもよい。この場合には、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。 (7) In the above aspect, when the production situation is abnormal, the display unit may warn that the production situation is abnormal in addition to the display of the result of the determination. In this case, it is possible to easily notify the user of the occurrence of an abnormality as compared to the case where there is no warning.
(8)本開示の他の形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理システムが提供される。この生産管理システムは、上記形態の生産管理装置と、前記生産管理装置と通信可能に接続され、前記生産状況に関する情報を利用者に提供する表示装置であって、前記判定の結果を表示する情報表示部を備える表示装置と、を備える。この形態の生産管理システムによれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。また、表示装置を備えるので、生産管理システムの利用者は、生産管理装置から離れた位置であっても、判定の結果を確認することができる。 (8) According to another aspect of the present disclosure, a production management system is provided to manage the production status of a production line having production facilities. This production management system is a display device connected communicably to the production management device of the above aspect and the production management device, and providing the user with information on the production status, the information for displaying the result of the determination A display device including a display unit. According to the production management system of this aspect, the cycle time is compared with the lower limit threshold that determines the lower limit of the normal cycle time, and the determination unit that determines the production status as abnormal if the cycle time is less than the lower limit threshold. Because of the provision, it is possible to detect abnormalities in the production situation without delaying the cycle time. Further, since the display device is provided, the user of the production management system can confirm the result of the determination even at a position away from the production management device.
(9)上記形態において、前記表示装置の情報表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告してもよい。この場合には、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。 (9) In the above embodiment, the information display unit of the display device warns that the production status is abnormal in addition to the display of the result of the determination if the production status is abnormal. Good. In this case, it is possible to easily notify the user of the occurrence of an abnormality as compared to the case where there is no warning.
(10)上記形態において、前記生産管理装置と前記表示装置は、無線通信を介して接続されていてもよい。この形態の生産管理システムによれば、有線による通信を用いる場合に比べて、生産管理装置と表示装置との位置関係の変更が容易である。 (10) In the above aspect, the production control device and the display device may be connected via wireless communication. According to the production management system of this aspect, it is easier to change the positional relationship between the production management device and the display device, as compared to the case of using wired communication.
(11)上記形態において、前記生産管理装置と前記表示装置の間の情報伝達には、インターネットが介在していてもよい。この形態の生産管理システムによれば、インターネットを利用した生産管理が可能である。 (11) In the above-described embodiment, the Internet may intervene in information transmission between the production management device and the display device. According to this type of production management system, production management using the Internet is possible.
(12)本開示の他の形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理方法が提供される。この生産管理方法は、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する第1の工程と、前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する第2の工程と、を備える。この形態の生産管理方法によれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する第2の工程を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。 (12) According to another aspect of the present disclosure, a production management method is provided to manage the production status of a production line having production facilities. This production control method includes a first step of acquiring a cycle time using a detection signal output according to the delivery of a product from the production facility, and a lower limit defining the lower limit of the cycle time and the normal cycle time. And a second step of comparing with a threshold and determining the production status as abnormal if the cycle time is less than the lower threshold. According to the production control method of this aspect, the second step of determining the production status as abnormal if the cycle time is less than the lower limit threshold by comparing the cycle time with the lower limit threshold that determines the lower limit of the normal cycle time. Thus, it is possible to detect abnormalities in the production situation without delaying the cycle time.
(13)上記形態において、前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、前記第2の工程において、前記複数の製造工程ごとに前記判定が実行され、前記複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定されてもよい。2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定されるので、複数の製造工程のうち異常の原因となっている可能性の高い製造工程のみについて異常と判定できる。 (13) In the above aspect, the manufacturing line includes a plurality of manufacturing steps, and in the second step, the determination is performed for each of the plurality of manufacturing steps, and two or more of the plurality of manufacturing steps are continuous. If the cycle time of the manufacturing process is less than the lower limit threshold, the production status of the most upstream manufacturing process among the two or more manufacturing processes may be determined to be abnormal. Since the production status of the production process on the most upstream side among the two or more production processes is determined to be abnormal, it is possible to determine that only the production process having a high possibility of causing an abnormality among the plurality of production processes is abnormal.
(14)上記形態において、さらに、前記第2の工程において前記生産状況が異常と判定された場合に、前記判定の結果を表示する第3の工程、を備えてもよい。この形態によれば、表示によって判定の結果を提供することができる。 (14) In the above aspect, the method may further include a third step of displaying a result of the determination when the production state is determined to be abnormal in the second step. According to this aspect, the display can provide the result of the determination.
(15)上記形態において、さらに、前記生産状況が異常であることを警告する第4の工程、を備えてもよい。この形態によれば、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。 (15) In the above aspect, the method may further include a fourth step of warning that the production situation is abnormal. According to this aspect, it is possible to easily notify the user of the occurrence of an abnormality as compared with the case where there is no warning.
本開示は、生産管理装置、生産管理システム、生産管理方法以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、生産管理システムを備えた製造ラインや、生産管理プログラム等の形態で実現することができる。 The present disclosure can be realized in various forms other than the production management device, the production management system, and the production management method. For example, it can be realized in the form of a production line provided with a production management system, a production management program, or the like.
A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態に係る生産管理システム100を備えた製造ラインL1、L2の概略図である。図2は、第1実施形態に係る生産管理システム100における情報伝達を示すブロック図である。生産管理システム100は、インターネットINTを利用するInternet of Things(IoT)技術によって生産管理を行なうシステムである。生産管理システム100は、それぞれ別の場所である、第1エリアAr1と、第2エリアAr2と、第3エリアAr3と、第4エリアAr4と、での情報共有を可能にする。第1エリアAr1は、製造ラインL1、L2を備えた工場である。第2エリアAr2および第3エリアAr3は、第1エリアAr1である工場の敷地外である。第4エリアAr4は、第1エリアAr1とは別の工場である。生産管理システム100におけるインターネットINTへの接続は、通信装置70が利用される。通信装置70は、例えば、無線LAN通信装置や、無線中継機、アクセスポイント、無線基地局、である。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic view of manufacturing lines L1 and L2 provided with a
製造ラインL1、L2は、搬送機構31と、複数の搬送機構31に沿って配置された複数の製造設備30a〜30dと、を有する。製造ラインL1、L2において、製品は、複数の製造工程を経て製造される。なお、製品は、製造ラインL1、L2で製造される物であり、完成した状態だけではなく、加工途中の状態も含む。製品は、加工対象や検査対象とも記載される。搬送機構31は、製品を搬送するための機構であり、例えば、ベルトコンベアや無人搬送車等の自動搬送装置や、フォークリフト等を用いた有人による搬送手段、である。本実施形態において、搬送機構31は、ベルトコンベアである。生産設備30a〜30dは、例えば、製品の製造工程における加工を行なう加工設備や、加工設備による加工品の品質を検査する検査設備である。生産設備30a〜30dとしての加工設備は、例えば、金属加工機や、溶接機、樹脂成形機、である。生産設備30a〜30dとしての検査設備は、例えば、画像解析装置や強度検査装置である。各生産設備30a〜30dには、生産処理、加工処理、検査処理を実行するためのプログラマブルロジックコントローラ(PLC)およびPLCに接続されているセンサが備えられている。PLCに接続されたセンサとは、例えば、生産設備30a〜30dあるいは搬送機構31に予め組み込まれている生産設備30a〜30dの状態を検出するためのセンサである。本実施形態において、生産設備30a〜30dは、PLCを備えているが、PLCとは別の手段によって制御されている場合には、PLCを備えていなくてもよい。生産設備30a〜30dが用いられる製造工程の一部には、作業者による操作や作業が含まれていてもよい。また、本実施形態において生産設備30a〜30dは、装置もしくは機器であるが、作業者による作業、例えば、加工や目視による点検、を行なう場所であってもよい。本実施形態において、生産設備30a〜30dおよび製造工程は、複数であるが、単数であってもよい。
The production lines L1 and L2 have a
生産管理システム100は、生産管理装置20と、複数の表示装置601〜608と、を備える。生産管理システム100は、製造ラインL1、L2の生産状況を管理する。
The
生産管理装置20は、複数の検出部10a〜10dと、本体部202と、管理部40と、を備える。生産管理装置20は、製造ラインL1、L2の生産管理を行なう。検出部10a〜10dは、生産設備30a〜30dに取り付けられている。ここで、「生産設備30a〜30dに取り付けられている」とは、それぞれの検出部10a〜10dに対応する生産設備30a〜30dの状態を検出できるように配置されていることを意味し、直接取り付けられている場合に限定されない。検出部10a〜10dは、生産設備30a〜30dが製造ラインL1、L2に設置された後に取り付けられている。検出部10a〜10dは、本体部202と無線通信を介して接続され、検出結果である検出信号を本体部202へと出力する。本体部202は、検出部10a〜10dが出力した検出信号を用いてサイクルタイムを取得する。本体部202は、サイクルタイムを第1エリアAr1に配置された表示装置601〜604へ送信する。また、本体部202は、通信装置70を介して、インターネットINTに接続されたサーバ上に設けられた管理部40へとサイクルタイムを送信する。本体部202と管理部40の間の情報伝達には、インターネットINTが介在している。管理部40は、サイクルタイムや検出信号を用いて生産管理情報を生成する。生成された生産管理情報は、表示装置601〜608へと送信される。管理部40から第1エリアAr1に配置された表示装置601〜604への生産管理情報の送信は、通信装置70および本体部202を介して行なわれる。生産管理装置20の管理部40と表示装置601〜608との間の情報伝達には、インターネットINTが介在している。管理部40から第2から第4エリアAr2〜Ar4に備えられた表示装置605〜608への生産管理情報の送信は、通信装置70を介して実行される。ここで、生産管理情報とは、製造ラインL1、L2の生産状況を示す情報であり、例えば、製品が繰り出されるサイクルタイムや、生産設備30a〜30dの稼働率、生産設備30a〜30dの運転および停止時間、生産設備30a〜30dの異常の有無、を含む情報である。
The
第1エリアAr1に配置された表示装置601〜604は、製造ラインL1、L2において作業を行なう者に生産管理情報を提供する。表示装置601〜604は、生産管理装置20の本体部202と通信可能に無線接続され、本体部202を介して送信される生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部61に表示する。表示装置601、602は、利用者が携帯することが可能な通信端末であり、例えば、スマートフォンや、タブレット型PCや、スマートウォッチ、である。表示装置601、602の利用者は、作業を行なっている場所から移動することなく生産管理情報の提供を受けることができる。表示装置603、604は、設置場所に固定されるモニタ装置、例えば液晶モニタやデスクトップ型PCや電光掲示板、であって、製造ラインL1、L2における複数の作業者に生産管理情報を提供する装置である。表示装置603、604は、複数の利用者に生産管理情報を提供することができる。表示装置601〜604は、生産管理装置20と無線接続されているため、有線接続されている場合と比べて、使用位置を変更する際の手間や制限が少ない。本実施形態において、表示装置601〜604は、管理部40によって生成された生産管理情報を本体部202との無線通信を介して取得しているが、これに限定されない。例えば、表示装置601〜604は、本体部202を介さずに通信装置70と接続され、通信装置70から送信される生産管理情報を直接受信することによって生産管理情報を取得してもよい。また、設置位置に固定して利用される表示装置603、604は、本体部202もしくは通信装置70と有線接続されていてもよい。
The
第2エリアAr2に配置された表示装置605は、製造ラインL1、L2の生産状況を管理する者(管理者)に生産管理情報を提供する。第2エリアAr2は、製造ラインL1、L2から離れた場所であり、本体部202との無線接続が困難な場所である。表示装置605は、利用者が携帯することが可能な通信端末であり、例えば、スマートフォンや、タブレット型PCや、スマートウォッチ、である。表示装置605は、通信装置70と通信可能に無線接続され、通信装置70を介して管理部40が生成した生産管理情報を取得し、生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部61に表示する。第2エリアAr2における通信装置70は、例えば、無線LANを用いたアクセスポイントや無線基地局である。表示装置605は、業務中に利用者が製造ラインL1、L2から離れた場所に移動する場合であっても生産管理情報を提供することができる。表示装置605の利用者は、製造ラインL1、L2の生産状況を直接得ることができない場合であっても、第1エリアAr1にいる製造ラインL1、L2の作業者に生産管理情報に応じた指示や製造ラインL1、L2で発生した異常への対応ができる。
The
第3エリアAr3に配置された表示装置606は、製造ラインL1、L2を有する企業の責任者等の通常の業務において製造ラインL1、L2が配置された工場に訪れない者に生産管理情報を提供する。第3エリアAr3は、製造ラインL1、L2から離れた場所であり、本体部202との無線接続が困難な場所である。表示装置606は、通信装置70と通信可能に無線接続されている。表示装置606は、通信装置70を介して管理部40が生成した生産管理情報を取得し、取得した生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部61に表示する。第3エリアAr3における通信装置70は、例えば、無線LANを用いたアクセスポイントや無線基地局である。表示装置606の利用者は、外出先や出張先であっても、生産管理情報を取得することが可能である。本実施形態において、表示装置606は、携帯可能な通信端末であるが、これに限定されない。例えば、利用者の通常業務において使用されるデスクトップ型PCの様に使用位置が固定された装置であってもよい。表示装置606が使用位置が固定された装置である場合には、通信装置70ではなく有線LANを介してインターネットINTに接続されていてもよい。
The
第4エリアAr4に配置された表示装置607、608は、製造ラインL1、L2を有する工場とは別の工場において作業または業務を行なう者に製造ラインL1、L2についての生産管理情報を提供する。表示装置607、608は、通信装置70と通信可能に無線接続されている。表示装置607、608は、通信装置70を介して管理部40が生成した生産管理情報を取得し、取得した生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部61に表示する。表示装置607、608は、第1エリアAr1と離れた場所である第4エリアAr4とでの、管理情報の共有を可能にする。このため、例えば、事業所間での連携を容易にできる。本実施形態において、第4エリアAr4に生産管理装置20の本体部202が設置されている場合には、表示装置607、608は、本体部202を介して管理部40が生成した生産管理情報を取得してもよい。
The
本実施形態において、生産管理システム100は、8台の表示装置601〜608を有しているが、これに限定されない。表示装置601〜608は、9台以上であってもよく、また、7台以下であってもよい。例えば、表示装置601〜608の数は、生産管理情報の提供を受ける者の人数や生産管理情報の提供が必要な場所の数に応じて適宜変更が可能である。また、表示装置601〜608が使用される位置や環境に応じて、表示装置601〜608に用いられる装置は、変更可能である。例えば、第1エリアAr1において、作業者が表示装置601、602を携帯する必要がない場合には、生産管理システム100は、設置位置に固定されるモニタ装置である表示装置603、604のみを備えていてもよい。また、表示装置601〜608による生産管理情報の提供が不要である場合には、生産管理システム100は、表示装置601〜608を備えていなくてもよい。
In the present embodiment, the
図3は、第1実施形態に係る生産管理装置20の構成を示すブロック図である。以下では、生産管理装置20の詳細を説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
検出部10は、センサ11と、コントロール部12と、送信部13と、を有している。センサ11は、生産設備30a〜30d(図1)に後付け可能なセンサであり、製造ラインL1、L2の生産状況として製品の繰り出しに応じて検出信号を出力するセンサである。センサ11による生産状況の検出は、直接的であってもよく、間接的であってもよい。生産状況を直接的に検出するセンサとは、例えば、生産設備30a〜30dから繰り出される製品を検出するセンサである。生産状況を直接的に検出するセンサとして、例えば、製造設備30a〜30dが製品を繰り出す際の扉の開閉を検出する加速度センサを用いることができる。生産状況を間接的に検出するセンサとは、例えば、製品の繰り出しに関する生産設備30a〜30dの動作や、生産設備30a〜30dによる加工対象の取り込みおよび排出に伴う動作、を検出するセンサである。生産状況を直接的に検出するセンサとして、例えば、生産設備30a〜30dから繰り出される製品を検出する光センサを用いることができる。センサ11は、アナログセンサでもよくデジタルセンサであってもよい。
The
センサ11には、検出する対象によって適切なセンサが採用される。例えば、生産設備30a〜30dの動作を検出する場合には、生産設備30a〜30dへの通電を検出する通電チェッカーや、生産設備30a〜30dの可動部の動きを検出する加速度センサやジャイロセンサが用いられる。また、搬送機構31が製品が繰り出される場合にのみ動作する場合には、搬送機構31の動作を検出してもよい。作業者による作業を検出する場合には、作業者が使用する工具等の動作を検出する通電チェッカーを用いることができる。搬送機構31の動作の検出には、例えば、加速度センサや動作音を検出する音センサを用いることができる。また、搬送に決められた経路を移動するフォークリフト等の有人による搬送手段を検出する場合には、通過を検出するための光センサを用いることができる。上述のように、検出部10は、生産設備30a〜30dに後付けされている。このため、生産設備30a〜30dや搬送機構31の変更に応じて柔軟に対応が可能である。また、生産状況に影響を与えやすい生産工程や、作業時間に変化が生じやすい自動化されていない工程についての動作を検出するように設計することができる。
An appropriate sensor is adopted as the
コントロール部12は、図示しない中央演算処理装置(CPU)と記憶装置とを備えている。コントロール部12は、例えば、検出信号に含まれるノイズの除去や、時間情報の生成を行なう。時間情報は、検出部10が生産状況を検出した時刻を示す情報であり、例えば、検出部10からの信号がコントロール部12に到達した時刻である。コントロール部12は、検出部10がアナログセンサである場合には、検出部10によって生成される検出信号をアナログ信号からデジタル信号への変換を行なってもよい。アナログ信号からデジタル信号への変換には、例えば、二値化処理が用いられる。
The
送信部13は、検出信号を生産管理装置20へと無線通信によって送信する。無線通信とは、例えば、IEEE802.11aの規格に準拠した2.4GHz帯域もしくは5GHz帯域を用いた無線通信や、1GHz未満の周波数帯域(916.5−927.5MHz)であるサブギガ帯域を用いた無線通信や、Bluetooth(登録商標)を用いた無線通信、である。
The
本体部202は、中央演算処理部(CPU)21と、記憶部22と、送受信部23と、表示部24と、入力部25と、を有する。CPU21と記憶部22と送受信部23は、通信バスを介して相互に通信が可能となるように接続されている。
The
CPU21は、サイクルタイムCT(図6)を取得する取得部として機能する。サイクルタイムCTは、例えば、計時や時間情報に基づく算出によって取得する。CPU21は、取得したサイクルタイムCTを管理部40および記憶部22へ出力する。また、CPU21は、送受信部23や表示部24を制御する。本実施形態において、サイクルタイムCTは、検出信号の取得間隔の計時によって取得されているが、これに限定されない。例えば、サイクルタイムは、検出信号の検出時刻と1つ前の検出信号の検出時刻との時間差に基づいて算出されてもよい。また、サイクルタイムは、単位時間あたりの生産数に基づいて算出される1個あたりの平均サイクルタイムであってもよい。
The
記憶部22は、読み込み及び書き込みが可能な記憶媒体であり、例えば、RAMや、ハードディスク(HDD)を用いることができる。本実施形態では、記憶部22として、HDDを採用している。記憶部22は、例えば、前述したCPU21の各種機能を実現するための各種プログラムや、生産状況が正常か否かを判定するための閾値や、生産管理情報を生成する際に必要となる基準パルス数や、基準パルス間隔を格納している。また、記憶部22は、検出信号およびサイクルタイムCTを一時的に記憶する。
The
送受信部23は、検出部10から検出信号を受信し、管理部40から生産管理情報を受信する受信部として機能する。また、送受信部23は、記憶部22に記憶されている情報を表示装置601〜604および管理部40に送信する送信部としても機能する。
The transmitting and receiving
表示部24は、生産管理情報を表示するモニタである。また、管理部40が生産状況を異常と判定した場合には、表示部24は、判定の結果を含む生産管理情報の表示に加えて、生産状況が異常であることの警告を表示する。
The
入力部25は、外部から生産管理装置20へ信号を入力するための入力装置、例えば、スウィッチやキーボードである。生産管理装置20の利用者は、入力部25を介して生産管理装置20の設定変更、例えば、生産管理装置20から情報を送信する表示装置601〜608の変更、が可能である。また、利用者は、入力部25を介して管理部40への情報、例えば生産設備30a〜30dの故障や保守についての情報、を入力が可能である。
The
管理部40は、送受信部41と、制御部43と、記憶部42と、を有する。管理部40は、本体部202とは別の場所に備えられている。本実施形態において、管理部40は、本体部202とインターネットINTを介して接続されたサーバ上に設けられている。サーバとして、情報共有サービスを利用してもよい。
The
送受信部41は、管理部40をインターネットINTに通信可能な状態で接続する。送受信部41は、本体部202から送信された検出信号およびサイクルタイムCTを受信し、記憶部42へと出力する。また、送受信部41は、本体部202および予め設定された表示装置605〜608へ生産管理情報を送信する。
The transmission /
制御部43は、中央演算処理装置(CPU)であり、検出信号およびサイクルタイムCTを用いて生産管理情報を生成する。例えば、取得した検出信号の計数処理理を行なう計数部431や、生産状況が正常か異常かを判定する判定部432や、検出信号を用いて生産管理情報を生成する情報生成部433として機能する。情報生成部433によって生成される生産管理情報は、例えば、時間情報と検出信号に基づいて算出される単位時間当たりの生産数や、停止時間である。
The
記憶部42は、読み込み及び書き込みが可能な記憶媒体であり、例えば、RAMや、ハードディスク(HDD)を用いることができる。記憶部22は、例えば、前述したCPU21の各種機能を実現するための各種プログラムや、生産状況が正常か否かを判定するための閾値、を格納している。また、記憶部42は、検出信号や、サイクルタイムCT、時間情報、その他の生産管理情報を記憶する。
The
図4は、第1実施形態に係る生産管理装置20の検出部10aが設置されている様子を示す模式図である。検出部10aは、生産設備30aの近傍であって、生産設備30aから加工が終了した製品WPが排出される位置に配置されている。センサ11は、生産設備30aの稼働状態を示す情報として製品WPの搬送(排出)を検出する。検出部10aは、センサ11として光電式の光センサを有する。光電式の光センサは、光源と光源からの光を受光する受光部とによって構成される。光電式の光センサによる加工終了品である製品WPの搬送の検出は、搬送機構31によって搬送される製品WPの通過を光の遮断を検出することによって行なうことができる。
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the
図5は、第1実施形態に係る生産管理装置20の管理部40が実行する処理のフローチャート図である。図6は、第1実施形態に係る生産管理装置20によって取得される検出信号を示す図である。図7は、第1実施形態に係る生産管理システム100において表示される警告の例を示す図である。なお、図6において、サイクルタイムCTは、検出信号の取得される時間間隔の長さとして示されている。
FIG. 5 is a flowchart of processing executed by the
図5に示されている処理は、生産状況が正常か異常かを判定が実行される際に、管理部40の制御部43によって実行される判定処理である。判定処理は、本体部202がサイクルタイムCTを取得し、本体部202から管理部40へサイクルタイムCTが入力されることによって開始される。
The process shown in FIG. 5 is a determination process performed by the
判定処理が開始されると、制御部43はサイクルタイムCTを用いて生産状況が正常か異常かの判定をする(ステップS101)。この判定は、サイクルタイムCTと下限閾値Thとを比較することによって行なわれる。下限閾値Thとは、正常なサイクルタイムの下限値である。生産状況は、サイクルタイムCTが下限閾値Th以上である場合には、正常と判定され、下限閾値Th未満である場合には異常と判定される。なお、図6において、下限閾値Th以上のサイクルタイムCTをサイクルタイムctrと記載し、下限閾値Th未満のサイクルタイムCTをサイクルタイムctshと記載している。これにより、サイクルタイムCTが短くなる異常を検出できる。サイクルタイムCTが短くなる異常は、例えば、作業者が製品の目視による検査を行う工程において、本来行なわれるべき検査項目の一部が検査されていない場合に発生する。また、作業者が製品を加工する工程において、本来行なう工程の一部(例えば、穴を開ける加工)が実行されていない場合に発生する。作業者が製品を加工または搬送する工程において、安全確認等の手順が省略されている場合にも発生する。本実施形態では、下限閾値Thを閾値としたサイクルタイムCTの二値化を用いて判定が実行されている。下限閾値Thは、例えば、過去のサイクルタイムに基づいて算出され、具体的には、過去のサイクルタイムの平均値と標準偏差を用いて算出される。本実施形態において、下限閾値Thは、過去のサイクルタイムの平均値から標準偏差の3倍の値を減算した値である。下限閾値Thの算出方法は、製造ラインL1、L2における異常の発生頻度に応じて変更してもよい。また、下限閾値Thは、利用者の経験則に基づいて設定された値であってもよい。生産状況が正常である場合(ステップS102:Yes)には、判定処理が終了される。
When the determination process is started, the
生産状況が異常と判定された場合(ステップS102:No)には、判定の結果の表示が指示される(ステップS103)。判定の結果の表示は、生産管理装置20の表示部24と表示装置601〜603の情報表示部61によって実行される。判定の結果は、判定が実行されたサイクルタイムctshと、時間情報と、サイクルタイムctshが取得された生産設備30a〜30dと、共に表示される。本実施形態において、判定の結果は、異常と判定された場合のみに表示されているが、正常と判定された場合にも表示されてよい。
If it is determined that the production status is abnormal (Step S102: No), display of the determination result is instructed (Step S103). The display of the determination result is executed by the
判定の表示が完了すると、制御部43は、表示部24および情報表示部61に警告の表示を指示する(ステップS104)。図7に示すように、警告の際には、メッセージが表示される。表示されるメッセージは、警告の対象となっている製造工程に応じて変更してもよい。例えば、作業者による目視の検査を含む製造工程では、「検査不十分注意」と表示してもよい。また、作業者による操作が必要な加工が含まれている場合には、「工程飛ばし注意」を表示してもよい。自動化されている製造工程では、生産設備の点検を促すメッセージ(例えば、「要点検」)を表示してもよい。本実施形態において、警告は、表示部24および情報表示部61による表示であるが、これに限定されない。例えば、警告は、音声や、報知機の点灯、アンドンの点灯、によって実行されてもよい。警告が表示されると、判定処理は、終了する。本実施形態では、全ての表示装置601〜608が警告を表示しているが、これに限定されない。例えば、第1エリアAr1に配置された表示装置601〜604のみが警告を表示してもよい。
When the display of the determination is completed, the
本実施形態によれば、サイクルタイムCTと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Thとを比較し、サイクルタイムCTが下限閾値Th未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部432を備える。これにより、生産管理システム100は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムCTの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。サイクルタイムCTの遅延を伴わない異常の検出は、サイクルタイムCTの遅延のみに基づいて生産状況の異常を検出する生産管理装置では、検出が困難であった。また、生産管理システム100は、生産状況が異常である場合には、異常であることを警告する。したがって、生産管理システム100は、サイクルタイムCTが異常に短い場合に、何らかの工程、例えば、加工や検査、が省かれていないかの点検を促すことができる。また、生産管理システム100は、生産数不足などの理由で作業を省略して出来高をあげる等の作業者の行為を抑制できる。
According to the present embodiment, the
B.第2実施形態:
図8は、第2実施形態に係る生産管理システム400を備えた製造ラインL1、L2の概略図である。図9は、第2実施形態に係る生産管理装置520の構成を示すブロック図である。第2実施形態に係る生産管理システム400において、本体部202のCPU21が判定部432として機能する。生産管理システム400は、インターネットを用いた情報共有を行なっていない。また、表示装置611〜614は、生産管理装置520が配置された工場ar1内でのみ利用される。第1実施形態の構成については、第1実施形態と同様の符号を付し、説明を省略する。本実施形態において、生産管理システム400は、インターネットに接続されていないが、これに限定されない。例えば、生産管理装置520は、インターネットに接続され、インターネットを介して、工場ar1の外部に生産管理情報を提供しても良い。
B. Second embodiment:
FIG. 8 is a schematic view of manufacturing lines L1 and L2 provided with a
第2実施形態によれば、インターネット上のサーバに判定部432を設けていないため、生産管理システム400は、インターネットに接続されていないオフライン状態であっても判定部432による判定処理が可能である。また、第1実施形態と同様に、サイクルタイムCTと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Thとを比較し、サイクルタイムCTが下限閾値Th未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部432を備える。したがって、生産管理システム100は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムCTの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。
According to the second embodiment, since the
C.他の実施形態:
C−1.第1の他の実施形態:
第1実施形態に係る生産管理システム100は、製造ラインL1、L2が配置された工場の敷地外、例えば第2から第4エリアAr2〜Ar4、から接続可能なインターネットINTを用いて情報を共有している。しかし、生産管理システム100は、これに限定されない。例えば、生産管理システム100は、インターネットINTに代えて、企業内ネットワーク、いわゆるイントラネットを用いて情報の共有を行なってもよい。この場合には、生産管理装置20の管理部40は、企業内ネットワークに接続されたサーバに設けられている。通信装置70は、例えば、企業内ネットワークに接続された無線LAN通信装置である。表示装置601〜608は、企業内ネットワークへの接続が可能な場所、例えば、製造ラインL1、L2を有する事業所内で使用される。この場合であっても、サイクルタイムCTと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Thとを比較し、サイクルタイムCTが下限閾値Th未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部432を備える。したがって、生産管理システム100は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムCTの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。
C. Other embodiments:
C-1. First other embodiment:
The
C−2.第2の他の実施形態:
上記実施形態において、サイクルタイムCT(図6)が下限閾値Th未満の場合には、全て生産状況が異常と判定される。しかし、これに限定されない。例えば、判定部432は、複数の製造工程ごとに判定を実行する場合でも、複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程のサイクルタイムCTが下限閾値Th未満の場合には、2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定してもよい。この場合には、複数の製造工程のうち、生産状況の異常の原因になっている製造工程を特定することが可能である。したがって、異常が発生した際の点検において、点検すべき製造工程が少なくなり、迅速な対応が可能となる。また、この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
C-2. Second other embodiment:
In the above embodiment, when the cycle time CT (FIG. 6) is less than the lower limit threshold Th, it is determined that the production situation is all abnormal. However, it is not limited to this. For example, even when
C−3.第3の他の実施形態:
上記実施形態において、生産状況は、サイクルタイムCTに基づいて、正常か否かの判定がされている。しかしながら、判定の方法は、これに限定されない。例えば、判定は、単位時間当たりの生産数と、正常な生産数の下限値である下限閾値Thとを比較することによって実行されてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
C-3. Third other embodiment:
In the above embodiment, it is determined whether the production status is normal based on the cycle time CT. However, the method of determination is not limited to this. For example, the determination may be performed by comparing the number of productions per unit time with the lower limit threshold Th which is the lower limit value of the number of normal productions. Even in this case, as in the above embodiment, it is possible to detect an abnormality that does not cause a delay in production.
C−4.第4の他の実施形態:
上記実施形態において、検出部10は、製造ラインL1、L2に設置されている生産設備30a〜30dに取り付け可能、つまり後付け可能であるが、これに限定されない。例えば、生産設備30a〜30dが製造ラインL1、L2に設置される前から有しているセンサを検出部10のセンサ11として用いても良い。製造ラインL1、L2に設置される前から有しているセンサとは、例えば、生産設備30a〜30dの製造時や搬入前や設置前に、生産設備30a〜30dへと取り付けられたセンサである。また、生産管理システム100以外のために取り付けられたセンサ、例えば、PLCによる制御のために取り付けられたセンサ、を検出部10のセンサ11として利用してもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
C-4. Fourth Other Embodiment:
In the above embodiment, the
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行なうことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various configurations without departing from the scope of the present disclosure. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in the respective forms described in the section of the summary of the invention can be used to solve some or all of the problems described above, or one of the effects described above. Replacements and combinations can be made as appropriate to achieve part or all. Also, if the technical features are not described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate.
10、10a、10b、10c、10d…検出部
11…センサ
12…コントロール部
13…送信部
20、520…生産管理装置
21…中央演算処理部(CPU)
22…記憶部
23…送受信部
24…表示部
25…入力部
30a、30b、30c、30d…生産設備
31…搬送機構
40…管理部
41…送受信部
42…記憶部
43…制御部
61…情報表示部
70…通信装置
100、400…生産管理システム
202…本体部
431…計数部
432…判定部
433…情報生成部
601〜608、611〜614…表示装置
INT…インターネット
L1、L2…製造ライン
10, 10a, 10b, 10c, 10d ...
Claims (15)
前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する取得部と、
前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する判定部と、を備える、
生産管理装置。 A production management device for managing the production status of a production line having production facilities,
An acquisition unit that acquires a cycle time using a detection signal output according to the delivery of a product from the production facility;
A determination unit that compares the cycle time with a lower limit threshold that determines a lower limit value of the normal cycle time, and determines the production status as abnormal if the cycle time is less than the lower limit threshold;
Production control device.
前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、
前記判定部は、前記複数の製造工程ごとに前記判定を実行し、前記複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の前記生産状況を異常と判定する、
生産管理装置。 The production management apparatus according to claim 1, wherein
The production line includes a plurality of production steps.
The determination unit executes the determination for each of the plurality of manufacturing processes, and when the cycle time of two or more consecutive manufacturing processes among the plurality of manufacturing processes is less than the lower limit threshold, the two or more Determining that the production status of the most upstream production process among the production processes is abnormal;
Production control device.
前記製造ラインに設置されている前記生産設備に取り付け可能な検出部であって、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部を、備え、
前記検出信号は、前記検出部が出力する検出信号である、生産管理装置。 The production management apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
A detection unit attachable to the production facility installed in the production line, the detection unit detecting an operation according to the delivery of a product from the production facility;
The production control apparatus, wherein the detection signal is a detection signal output from the detection unit.
前記取得部と前記検出部は、無線通信可能に接続され、
前記取得部は、前記無線通信を介して前記検出信号を取得する、生産管理装置。 The production management apparatus according to claim 3, wherein
The acquisition unit and the detection unit are wirelessly communicably connected,
The production management apparatus, wherein the acquisition unit acquires the detection signal via the wireless communication.
前記取得部と前記判定部の間の情報伝達には、インターネットが介在している、生産管理装置。 The production management apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
A production management apparatus, wherein the Internet intervenes in information transmission between the acquisition unit and the determination unit.
前記判定部が前記生産状況を異常と判定した場合に、前記判定の結果を表示する表示部、を備える、生産管理装置。 The production management apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
A production management apparatus, comprising: a display unit that displays the result of the determination when the determination unit determines that the production status is abnormal.
前記表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告する、生産管理装置。 The production management apparatus according to claim 6, wherein
The production control device, in which the display unit warns that the production status is abnormal, in addition to the display of the result of the determination, when the production status is abnormal.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の生産管理装置と、
前記生産管理装置と通信可能に接続され、前記生産状況に関する情報を利用者に提供する表示装置であって、前記判定の結果を表示する情報表示部を備える表示装置と、
を備える、生産管理システム。 A production management system for managing the production status of a production line having production facilities,
A production management apparatus according to any one of claims 1 to 7;
A display device communicably connected to the production management device and providing information on the production status to a user, the display device including an information display unit displaying the result of the determination;
Production control system with.
前記表示装置の情報表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告する、生産管理システム。 The production management system according to claim 8, wherein
The information management unit of the display device warns that the production status is abnormal in addition to the display of the result of the determination when the production status is abnormal.
前記生産管理装置と前記表示装置は、無線通信を介して接続されている、生産管理システム。 The production management system according to claim 8 or 9, wherein
The production management system, wherein the production management device and the display device are connected via wireless communication.
前記生産管理装置と前記表示装置の間の情報伝達には、インターネットが介在している、生産管理システム。 The production management system according to any one of claims 8 to 10, wherein
A production management system, wherein the Internet intervenes in information transmission between the production management device and the display device.
前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する第1の工程と、
前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する第2の工程と、を備える、
生産管理方法。 A production control method for managing the production status of a production line having production facilities,
A first step of acquiring a cycle time using a detection signal output according to the delivery of a product from the production facility;
And a second step of comparing the cycle time with a lower limit threshold that determines a lower limit value of normal cycle times, and determining the production status as abnormal if the cycle time is less than the lower limit threshold.
Production control method.
前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、
前記第2の工程において、前記複数の製造工程ごとに前記判定が実行され、前記複数の製造工程のうち連続する2以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記2以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定される、
生産管理方法。 The production management method according to claim 12, wherein
The production line includes a plurality of production steps.
In the second step, the determination is performed for each of the plurality of manufacturing steps, and in the case where the cycle time of two or more consecutive manufacturing steps of the plurality of manufacturing steps is less than the lower limit threshold, the second step Among the above manufacturing processes, the production status of the most upstream manufacturing process is determined to be abnormal,
Production control method.
前記第2の工程において前記生産状況が異常と判定された場合に、前記判定の結果を表示する第3の工程、を備える、生産管理方法。 The production control method according to claim 12 or 13, further comprising:
A third step of displaying a result of the determination when the production state is determined to be abnormal in the second step.
前記生産状況が異常であることを警告する第4の工程、を備える、生産管理方法。 The production control method according to claim 14, further comprising
A production control method, comprising: a fourth step of warning that the production status is abnormal.
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