JP2019168800A - 工程改善支援システムおよび工程改善支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率の改善に有効な工程改善を支援する生産効率改善支援システムを提供する。【解決手段】工程改善支援システムは、サイクルタイム取得手段と、停止時間算出手段と、生産計画記憶手段と、累積停止時間予測手段と、工程改善優先順位決定手段とを有している。サイクルタイム取得手段は、各工程のサイクルタイムを取得し、停止時間算出手段は、サイクルタイムに基づいて、製品毎に、各工程の停止時間を算出する。累積停止時間予測手段は、工程が上記の停止時間を持ち、記憶した生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの製品生産における累積停止時間を予測する。累積停止時間は、当該製品のサイクルタイム平準化で、生産時間が短縮できる余地を示す指標となる。工程改善優先順位決定手段は、累積停止時間が大きい製品の工程改善に高い優先順位を設定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、工程改善支援システムおよび工程改善支援方法に関する。

製品を生産する生産ラインでは、日々生産効率の改善が求められている。複数工程に渡る生産を行う生産ラインの場合、各工程の１サイクルの稼働時間、すなわちサイクルタイムの平準化が、生産効率の改善に有効なことが知られている。サイクルタイムが平準化されていれば、複数工程で同時に製品が次工程に送られるため、無駄が生じない。一方、他工程に比べてサイクルタイムの長い工程や、短い工程があると、製品を次工程に送れないことによる製品の滞留時間や、前工程から製品が送られてこないことによる待機時間が生じ、生産が遅延する。なお、このような滞留時間や待機時間を、停止時間と呼ぶものとする。

このような背景から、サイクルタイムの平準化を支援する工程改善支援システムが提案されている。例えば、特許文献１には、実測された各工程のサイクルタイムから、予定時間を引いて遅延時間を算出し、各工程の遅延時間を視覚化する方法が開示されている。この時、遅延時間の大きい工程から順に表示するパレート図の形式を用いることで、ユーザは遅延の改善を実施する工程の優先順位をいち早く把握することができる。

特開平１０−２４９６８３号公報

しかしながら、多品種生産を行う場合、特許文献１の技術では、必ずしも適切な優先順位とはならないという問題があった。これは、遅延時間だけを指標として優先順位を決定しているためである。例えば少量しか生産されない製品の工程の遅延時間が大きい場合、特許文献１の技術では、この工程の遅延改善を推奨する。しかし生産量が少ないため、この工程の遅延を改善しても、全体の遅延を改善する効果は小さい。また、大量に生産されている製品で、工程の遅延時間が小さかった場合は、この工程の遅延改善は推奨されない。その結果、この遅延が放置され、遅延が積み上がって、全体の遅延改善効果が小さくなってしまう恐れがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、生産効率の改善に有効な工程改善を支援する工程改善支援システムを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、工程改善支援システムは、サイクルタイム取得手段と、停止時間算出手段と、生産計画記憶手段と、累積停止時間予測手段と、工程改善優先順位決定手段とを有している。サイクルタイム取得手段は、各工程のサイクルタイムを取得し、停止時間算出手段は、サイクルタイムに基づいて、製品毎に、各工程の停止時間を算出する。累積停止時間予測手段は、工程が上記の停止時間を持ち、記憶した生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの製品生産における累積停止時間を予測する。累積停止時間は、当該製品のサイクルタイム平準化で、生産時間が短縮できる余地を示す指標となる。工程改善優先順位決定手段は、累積停止時間が大きい製品の工程改善に高い優先順位を設定する。

本発明の効果は、生産効率の改善に有効な工程改善を支援する工程改善支援システムを提供できることである。

第１の実施形態の工程改善支援システムを示すブロック図である。 第２の実施形態の工程改善支援システムを示すブロック図である。 第２の実施形態のサイクルタイムの一例を示すグラフである。 第２の実施形態のサイクルタイムと停止時間の一例を示すグラフである。 第２の実施形態の品種ごとの停止時間の一例を示すグラフである。 第２の実施形態の優先順位設定結果を表す表である 第２の実施形態の工程改善支援システムの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は本実施形態の工程改善支援システムを示すブロック図である。工程改善支援システムは、サイクルタイム取得手段１と、停止時間算出手段２と、生産計画記憶手段３と、累積停止時間予測手段４と、工程改善優先順位決定手段５とを有している。

サイクルタイム取得手段１は、複数の工程で製品を生産する生産ラインの、それぞれの工程のサイクルタイムを取得する。

停止時間算出手段２は、取得したサイクルタイムに基づいて、製品毎に、それぞれの工程の停止時間を算出する。

生産計画記憶手段３は、生産ラインで生産する製品の生産計画を記憶する。

累積停止時間予測手段４は、工程が上記の停止時間を持っている場合に、生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの製品生産における累積停止時間を予測する。累積停止時間は、当該製品のサイクルタイム平準化で、生産時間が短縮できる余地を示す指標となる。

工程改善優先順位決定手段５は、累積停止時間に基づいて、改善を推奨する工程の優先順位を決定する。累積停止時間が大きい製品ほど、サイクルタイム平準化で得られる生産効率改善効果が大きい。このため、累積停止時間が大きい製品の工程改善に高い優先順位を設定し、その改善作業を推奨することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、生産効率改善効果が大きい工程改善を推奨する工程改善支援システムを構成することができる。

（第２の実施形態）
図２は本実施形態の工程改善支援システム１０００を示すブロック図である。工程改善支援システム１０００は、ハードウェア構成として、プロセッサ１００と、記憶装置２００と、表示部３００とを有する。これは、一般的なコンピュータの構成である。

プロセッサ１００には、サイクルタイム取得部１１０と、停止時間算出部１２０と累積停止時間算出部１３０と、工程改善優先順位設定部１４０を実装する。

記憶装置２００には、生産計画記憶部２１０と、サイクルタイム記憶部２２０と、停止時間記憶部２３０と、累積停止時間記憶部２４０と、工程改善優先順位記憶部２５０とを設ける。

サイクルタイム取得部１１０は、生産ライン（図示せず）から品種ごとに各工程のサイクルタイムを取得する。

停止時間算出部１２０は、取得したサイクルタイムから、各品種の各工程の停止時間を算出する。ある工程の停止時間は、その品種の律速となっている工程のサイクルタイムから、自身のサイクルタイムを引いた値として算出される。

累積停止時間算出部１３０は、各品種の停止時間と生産計画記憶部２１０に記憶された当該品種の生産計画とに基づいて、累積停止時間を算出する。具体的には、当該品種の停止時間に、計画されている当該品種の生産数量を乗じて算出する。

工程改善優先順位設定部１４０は、累積停止時間の大きい品種の工程改善に高い優先順位を設定する。なぜならば、累積停止時間が大きいほど、サイクルタイム平準化による生産効率効果が大きいからである。

表示部３００は、工程改善優先順位に関する情報を表示する。ユーザは、この表示を見て、生産効率改善効果の大きい工程を把握することができる。

ここで、サイクルタイム平準化による生産効率の改善について説明する。図３は、５つの工程、工程１−５の順で製品生産を行う生産ラインの、各工程のサイクルタイムの一例を示すグラフである。この例では工程１のサイクルタイムが１０秒、工程２、４、５のサイクルタイムが２０秒、工程３のサイクルタイムが３０秒である。この場合、工程３が律速となり、３０秒のサイクルで製品が次工程に送られることになる。

図３のようなサイクルタイムの場合、工程３以外の工程には、停止時間が発生する。図４（ａ）は、各工程のサイクルタイムと停止時間とを示すグラフである。工程１の停止時間ｓｔ１は２０秒、工程２、４、５の停止時間は１０秒である。ここで、サイクルタイムが３０秒の工程３のサイクルタイムを１０秒短縮することができれば、全体工程を２０秒で回すことができる。図４（ｂ）は、工程３の処理を１０秒短縮し、その分工程１の処理を１０秒延ばすサイクルタイム平準化を行った例を示すグラフである。以上のように、サイクルタイム平準化により、製品の生産時間を短縮することができる。すなわち生産効率を改善することができる。

複数の品種を生産する生産ラインでは、品種ごとに、工程が異なり、それぞれの工程でサイクルタイム、停止時間、が算出される。図５は、３つの品種Ａ、Ｂ、Ｃのサイクルタイムと停止時間を示すグラフである。図５（ａ）の品種Ａでは、律速となる工程は、工程３で、そのサイクルタイムは３０秒である。そこから算出される停止時間の合計は、９０秒である。図５（ｂ）の品種Ｂでは、停止時間の合計は７０秒である。図５（ｃ）の品種Ｃでは、停止時間の合計は５０秒である。

上記の例で、特許文献１の技術を適用した場合は、停止時間の一番長い品種Ａの工程改善が推奨される。しかしながら、生産数に違いがあると、この推奨は必ずしも正しいとは限らない。例えば、品種Ａの生産数が少なく、品種Ｃの生産数が多い場合には、品種Ａの工程改善をするよりも、品種Ｃの工程を改善した方が全体の生産時間を短縮する効果が大きい場合があり得る。本実施形態の工程改善支援システムでは、このような場合にも、生産時間短縮に有効な工程の抽出を行うことができる。以下、具体的な例を用いて説明する。

図６は、図５に例示した３品種、品種Ａ、Ｂ、Ｃの、全工程合計停止時間、計画生産数、累積停止時間と、これに基づいて算出した全生産期間における改善余地時間と優先順位を示す表である。

改善余地時間は、サイクルタイム平準化によって、生産時間を短縮できる余地を示している。すなわち、この改善余地時間が大きい品種ほど、工程改善による生産効率向上効果が高い。したがって、改善余地時間の大きさに応じて、工程改善を推奨する優先順位を設定する。図６の例では、品種Ａのサイクルタイム改善で期待できる短縮時間は、９０（秒）÷５（工程）×５０（個）９００秒である。一方、品種Ｃでは、期待できる短縮時間は、５０（秒）÷５（工程）×３００（個）＝３０００秒である。また品種Ｂでは、７０（秒）÷５（工程）×１００＝１４００秒である。これらの比較から、本実施形態の工程改善支援システムは、優先順位を品種Ｃ、品種Ｂ、品種Ａの順で付与して、工程改善を推奨する。

次に本実施形態の工程改善支援システムの動作を、フローチャートを用いて説明する。図７は、この動作のフローチャートである。まず、品種ごとに、各工程のサイクルタイムを取得する（Ｓ１）。次に、ある品種の中でサイクルタイムの一番長い律速工程を特定し、このサイクルタイムを基準に、当該品種の各工程に停止時間を算出する（Ｓ２）。次に、品種ごとに停止時間の合計を算出する（Ｓ３）。次に生産計画を参照し、製品毎の生産予定数を取得する（Ｓ４）。次に、停止時間の合計に生産予定数を乗じて累積停止時間を算出する（Ｓ５）。次に、累積停止時間と工程数とに基づいて、品種ごとに全生産期間における改善余地時間を算出する（Ｓ６）。そして改善余地時間に基づいて、工程改善を行う品種の優先順位を設定する（Ｓ７）。次に、表示部に、設定した優先順位に関する情報を表示する（Ｓ８）。

以上、説明したように、本実施形態の工程改善支援システムでは、生産ライン全体の生産効率改善に有効な順に、改善対象とする工程を推奨することができる。

上述した第１または第２の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ サイクルタイム取得手段
２ 停止時間算出手段
３ 生産計画記憶手段
４ 累積停止時間予測手段
５ 工程改善優先順位決定手段
１００ プロセッサ
１１０ サイクルタイム取得部
１２０ 停止時間算出部
１３０ 累積停止時間算出部
１４０ 工程改善優先順位設定部
２００ 記憶装置
２１０ 生産計画記憶部
３００ 表示部

Claims (10)

1. 複数の工程で製品を生産する生産ラインの、それぞれの前記工程のサイクルタイムを取得するサイクルタイム取得手段と、
   前記サイクルタイムに基づいて、前記製品ごとに、それぞれの前記工程の停止時間を算出する停止時間算出手段と、
   前記生産ラインで生産する前記製品の生産計画を記憶する生産計画記憶手段と、
   それぞれの前記工程が前記停止時間を持ち、前記生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの前記製品の生産における累積停止時間を予測する累積停止時間予測手段と、
   前記累積停止時間に基づいて、改善を推奨する前記工程の優先順位を決定する工程改善優先順位決定手段と
   を有することを特徴とする工程改善支援システム。
2. 前記停止時間算出手段が、
   前記製品の品種ごとに全工程における前記停止時間の合計を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の工程改善支援システム。
3. 前記工程改善優先順位決定手段が、
   前記累積停止時間と前記品種の工程数とに基づいて、前記品種の工程改善で期待できる時間を表す改善余地時間を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の工程改善支援システム。
4. 前記優先順位に関する情報を表示する表示手段を有する
   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改善支援システム。
5. 複数の工程で製品を生産する生産ラインの、それぞれの前記工程のサイクルタイムを取得し、
   前記サイクルタイムに基づいて、前記製品ごとに、それぞれの前記工程の停止時間を算出し、
   前記生産ラインで生産する前記製品の生産計画を記憶し、
   それぞれの前記工程が前記停止時間を持ち、前記生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの前記製品の生産における累積停止時間を予測し、
   前記累積停止時間に基づいて、改善を推奨する前記工程の優先順位を決定する
   ことを特徴とする工程改善支援方法。
6. 前記製品の品種ごとに全工程における前記停止時間の合計を算出する
   ことを特徴とする請求項５に記載の工程改善支援方法。
7. 前記累積停止時間と前記品種の工程数とに基づいて、前記品種の工程改善で期待できる時間を表す改善余地時間を算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の工程改善支援方法。
8. 前記優先順位に関する情報を表示する
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の工程改善支援方法。
9. 複数の工程で製品を生産する生産ラインの、それぞれの前記工程のサイクルタイムを取得するステップと、
   前記サイクルタイムに基づいて、前記製品ごとに、それぞれの前記工程の停止時間を算出するステップと、
   前記生産ラインで生産する前記製品の生産計画を記憶するステップと、
   それぞれの前記工程が前記停止時間を持ち、前記生産計画にしたがって生産を行った時の、それぞれの前記製品の生産における累積停止時間を予測するステップと、
   前記累積停止時間に基づいて、改善を推奨する前記工程の優先順位を決定するステップと
   を有することを特徴とする工程改善支援プログラム。
10. 前記優先順位に関する情報を表示するステップを有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の工程改善支援プログラム。

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