JP2022112474A - 並列型セルベースのモビリティ生産システム - Google Patents
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Abstract
【課題】顧客ニーズの多様性を吸収し、柔軟に生産設備の変更が可能な並列型セルベースのモビリティ生産システムを提供する。
【解決手段】本発明による並列型セルベースのモビリティ生産システムは、直列に配置された複数のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過し、生産作業が行われる前方直列生産ライン、マトリックス形態で配置された複数のセルが設けられた並列生産ライン、及び並列生産ラインを通過した多様な車種の車両が順次投入される後方直列生産ラインを含む。
【選択図】図１
【解決手段】本発明による並列型セルベースのモビリティ生産システムは、直列に配置された複数のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過し、生産作業が行われる前方直列生産ライン、マトリックス形態で配置された複数のセルが設けられた並列生産ライン、及び並列生産ラインを通過した多様な車種の車両が順次投入される後方直列生産ラインを含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、並列型セルベースのモビリティ生産システムに関する。
本発明は、将来対応のための車両生産方式に関するものである。従来はコンベアを中心に一貫した少品種大量生産方式を維持してきたが、今後の未来社会は電気自動車を中心に産業の変化が進んでおり、多様性が強調される顧客のニーズに対応するために、顧客中心の製造方法への変化が必要になるものと予想される。
従来の場合、一貫したシーケンスによって車両が投入され、完成車が出来上がるまで一貫したシーケンスで生産が行われる。すべての工程の作業時間は同じであり、作業時間を超える部品がある車両は、投入され難かったり生産量の制約が発生したりする。すなわち、一貫した小品種に対する大量生産ならではの生産構造を維持しながら車両生産をしなければならない状況で、未来社会の多様な顧客ニーズへの対応に困難があると判断される。
したがって、このような伝統的な車両の生産方式から脱して多品種の車両を一地点で簡単かつ迅速に生産できる製造方法の革新が必要である。
本発明は、このような問題点を解決するために提案されたものであって、顧客ニーズの多様性を吸収し、柔軟に生産設備の変更が可能な並列型セルベースのモビリティ生産システムを提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による並列型セルベースのモビリティ生産システムは、１つの生産システムを通じて多様な車種を生産できるようにする並列型セルベースのモビリティ生産システムであって、直列に配置された１つ以上のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過して、生産作業が行われる前方直列生産ラインと、マトリックス形態で配置された複数のセルが設けられ、車両が前方から後方に移動されることによって選択されたセルに投入されることで、車種別にマッチングされる多様な組み合わせのサブラインが構成される並列生産ラインと、並列生産ラインを通過した多様な車種の車両が順次投入される後方直列生産ラインと、を含むことを特徴とする。
前記前方直列生産ラインは、事前作業及びシャーシ設置工程を行うことができる。
前記前方直列生産ラインは、直列に配置された複数のセルで構成され、それぞれのセルは、事前作業及びシャーシ設置工程を順次行うことができる。
前記前方直列生産ラインは、順次配置された事前作業セル、ループ設置セル、室内外トリム作業セル、シャーシ整列作業セル、駆動モジュール設置セル、及びシャーシ装着セルで構成され、多様な車種の車両が順次それぞれのセルを通過して作業が行うことができる。
前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、多様な作業を選択的に進行できるセルであることが好ましい。
前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、室内トリム設置、コンソール設置、空調ダクト設置、及びフロアカーペット設置のうちの１つ以上を多様に行うことができる。
室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第１セルは、車両のワイヤーリング設置及びシートベルト設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記前方直列生産ラインは、直列に配置された複数のセルで構成され、それぞれのセルは、事前作業及びシャーシ設置工程を順次行うことができる。
前記前方直列生産ラインは、順次配置された事前作業セル、ループ設置セル、室内外トリム作業セル、シャーシ整列作業セル、駆動モジュール設置セル、及びシャーシ装着セルで構成され、多様な車種の車両が順次それぞれのセルを通過して作業が行うことができる。
前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、多様な作業を選択的に進行できるセルであることが好ましい。
前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、室内トリム設置、コンソール設置、空調ダクト設置、及びフロアカーペット設置のうちの１つ以上を多様に行うことができる。
室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第１セルは、車両のワイヤーリング設置及びシートベルト設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第２セルは、クラッシュパッド設置及びフロアカーペット投入のうちの１つ以上を行い得る。
前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第３セルは、ヘッドライニング設置及びウォッシャー液リザーバー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第３セルは、ヘッドライニング設置及びウォッシャー液リザーバー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記後方直列ラインは、オプション品装着セル、ホイール装着セル、バンパー装着セル、及びドア装着セルを直列に配置することが好ましい。
前記オプション品装着セルは、シート設置、グラス設置、及びＦＥＭ設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記バンパー装着セルは、バンパー設置、ペダル設置、及びワイパー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記ホイール装着セルは、ホイール設置、タイヤ設置、及びアンダーカバー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記ドア装着セルは、ドア設置及びウェザーストリップ設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記オプション品装着セルは、シート設置、グラス設置、及びＦＥＭ設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記バンパー装着セルは、バンパー設置、ペダル設置、及びワイパー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記ホイール装着セルは、ホイール設置、タイヤ設置、及びアンダーカバー設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記ドア装着セルは、ドア設置及びウェザーストリップ設置のうちの１つ以上を行い得る。
前記前方直列生産ラインの側方には、前記並列生産ラインと前記後方直列生産ラインを設け得る。
前記後方直列生産ラインは、前記並列生産ラインの下方に配置され、前記並列生産ラインと前記後方直列生産ラインとの間には、拡張領域が設定され、前記拡張領域には、並列生産ライン又は直列生産ラインを追加し得る。
前記後方直列生産ラインは、前記並列生産ラインの下方に配置され、前記並列生産ラインと前記後方直列生産ラインとの間には、拡張領域が設定され、前記拡張領域には、並列生産ライン又は直列生産ラインを追加し得る。
本発明の並列型セルベースのモビリティ生産システムによれば、車両生産時に多車種の生産を通じて顧客ニーズの多様性を吸収することができ、工程中の異常発生時にも生産を続けられて、シャットダウン及び別途の工事なしに生産量の増大が可能であり、各セルの運営を個別に設定できるので柔軟性が確保され、早い製品サイクルの変化による生産設備の迅速な変更が可能であり、郊外にある工場ではなく、都心の建物内の工場でも設置及び運営が可能である。
図１は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの構成図であり、図２は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの手動セルを示す図であり、図３は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの自動セルを示す図であり、図４は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの運営方法を示す図である。
図１は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの構成を示し、本発明による並列型セルベースのモビリティ生産システムは、１つの生産システムを通じて、多様な車種を生産できるようにする並列型セルベースのモビリティ生産システムであり、直列に配置された１つ以上のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過して、生産作業が行われる前方直列生産ライン（１００）と、マトリックス形態で配置された複数のセルが設けられ、車両が前方から後方に移動されることによって選択されたセルに投入されることで、車種別にマッチングされた多様な組み合わせのサブラインが構成される並列生産ライン（３００）と、並列生産ラインを通過した多様な車種の車両が順次投入される後方直列生産ライン（５００）とを含む。
車両の生産工程は非常に複雑で順次行われる。本発明の場合、これを前方直列生産ライン（１００）、並列生産ライン（３００）、及び後部直列生産ライン（５００）に単純化した。そして前方直列生産ライン（１００）は、一連の共通する生産工程を統合することで、車種が異なっても作業の変化が大きくない工程で構成したものである。
そして、並列生産ライン（３００）は、それぞれのセルが多様な作業を選択的に進行できる可変型セル（３１０）で構成した。
最後に、後方直列生産ライン（５００）は、並列生産ライン（３００）を通過した多様な車種の車両が順次投入されるラインとして、順次共通する作業が行われるものである。そして、最終的に検査ライン（７００）を通過し、各種検査とテストを行うようにする。
具体的には、本発明の並列型セルベースのモビリティの生産システムは、１つの場所で多様な車種の車両を生産できるようにする。車種が多様な場合、車種ごとに装着順序の差があり、同じ種類の作業であっても作業量に差がある。また、車両間でオプション部品の差が大きく、顧客が別途にスペシャルオーダーを注文するので、従来のコンベア生産システムでは、対応が難しい。
このため、本発明では、１つの生産システムを通じて多様な車種を生産できるようにする並列型セルベースのモビリティ生産システムを提案する。まず、前方直列生産ライン（１００）は、直列に配置された１つ以上のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過し、生産作業が行われる。
そして、並列生産ライン（３００）には、マトリックス形態に配置された複数のセル（３１０）が設けられ、車両が前方から後方に移動されることによって、選択されたセルに投入されることで、車種別にマッチングされた多様な組み合わせのサブラインが構成される。図１に示す実施例の場合、２行と４列のマトリックスの組み合わせにより、合計１６種類のサブラインが組み合わされる例を示す。
そして、後方直列生産ライン（５００）には、並列生産ライン（３００）を通過した多様な車種の車両が順次投入される。
まず、前方直列生産ライン（１００）は、事前作業及びシャーシ設置工程を行う。具体的には、前方直列生産ライン（１００）は、直列に配置された複数のセルで構成され、それぞれのセルは、事前作業及びシャーシ設置工程を順次行う。
前方直列生産ライン（１００）は、順次配置された事前作業セル（１１０）、ルーフ設置セル（１２０）、室内外トリム作業セル（１３０、１４０、１５０）、シャーシ整列作業セル（１６０）、駆動モジュール設置セル（１７０）、及びシャーシ装着セル（１８０）で構成され、多様な車種の車両が順次それぞれのセルを通過して作業が行われる。
たとえば、事前作業セル（１１０）の場合、車両のボディが投入され、シャーシ作業前に事前作業工程を行うようにする。これは手作業で行われる手動セルであり、サンルーフ、エンジンルームの作業、ワイヤーリングの投入などが行われる。図１ではＴ１手動と表示される。
そして、ルーフ設置セル（１２０）の場合、図１でＲＯＯＦ ＡＵＴＯと表示され、サンルーフ、ループラックなどを設置する。
また、室内外トリム作業セル（１３０、１４０、１５０）は、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、第１セル（１３０）は、図１でＴ２手動と表示され、車両のワイヤーリング設置、シートベルト設置のうちの１つ以上を行う。
室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、第２セル（１４０）は、図１でＴＡ１と表示され、クラッシュパッド設置、カーペット投入のうちの１つ以上を行う。
室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、第３セルで構成され、第３セル（１５０）は、図１でＴＡ２と表示され、ヘッドライニング設置、ウォッシャー液リザーバー設置のうちの１つ以上を行う。
シャーシ整列作業セル（１６０）は、図１でＣ１と表示され、ブレーキチューブ、ＥＰＣＵ、デッキング前の整列作業などが行われる。
駆動モジュール設置（１７０）は、図１でＣＭと表示され、ＰＥモジュール、高電圧バッテリー装着が行われる。
シャーシ装着セル（１８０）は、図１でＣ２と表示され、ホイールスピードセンサー、ホイールガード、ブレーキホースなどが設置される。
このような一連の工程が全車両に対して順次行われた後、車種別にそれぞれ対応するサブラインに投入される。
特に、シャーシ装着セル（１８０）を前方直列生産ライン（１００）に配置することで、並列生産ライン（３００）には、トリムラインを連続して構成することができ、生産の柔軟性を確保することができる。
並列生産ライン（３００）は、複数のセル（３１０）で構成され、進行方向によって多様なセルの組み合わせを通じて合計１６種類のサブラインの形成が可能である。それぞれのセルでは、多様な作業を選択的に進行することができ、具体的に室内トリム設置、コンソール設置、空調ダクト設置、フロアカーペット設置のうちの１つ以上を多様に行うことができる。
そして、並列生産ライン（３００）の下方には、後方直列生産ライン（５００）が配置されるが、並列生産ライン（３００）と後方直列生産ライン（５００）との間には、拡張領域（３２０）が設定される。
後方直列生産ライン（５００）は、オプション品装着セル（５１０）、ホイール装着セル（５２０）、バンパー装着セル（５３０）、及びドア装着セル（５４０）を直列に配置する。
オプション品装着セル（５１０）は、図１でＦＡ１と表示され、シート設置、グラス設置、ＦＥＭ設置のうちの１つ以上を行う。
ホイール装着セル（５２０）は、図１でＦＡ２と表示され、ホイール設置、タイヤ設置、アンダーカバー設置のうちの１つ以上を行う。
バンパー装着セル（５３０）は、図１でＦ手動と表示され、バンパー設置、ペダル設置、ワイパー設置、ワイヤーリング設置のうちの１つ以上を行う。
ドア装着セル（５４０）は、図１でＦＡ３と表示され、ドアとウェザーストリップなどが設置される。
そして、後方直列生産ライン（５００）から出された車両は、順に検査ライン（７００）に投入され、各種の検査とテストを受ける。
一方、図１に示すように、前方直列生産ライン（１００）の側方には、並列生産ライン（３００）と後方直列生産ライン（５００）が設けられる。そして、並列生産ライン（３００）の下方には、後方直列生産ライン（５００）が配置されるが、並列生産ライン（３００）と後方直列生産ライン（５００）との間には、拡張領域（３２０）を設定する。
図４は、本発明の一実施形態による並列型セルベースのモビリティ生産システムの運営方法を示す図であり、図４の場合は、拡張領域（３２０）に新しいセル（３１０’）を通じて並列生産ラインを追加することにより、サブラインが追加的に形成される。これらの新しい経路を通じて、室内またはエンジンルームの作業量が多い車両の生産時にサブラインを追加増設し、生産の流れが最も速い追加経路を通じて生産が可能である。
または生産増大のために、手動工程に最大人員を追加した後、自動工程の遅延発生による生産量増量に困難がある場合は、自動ラインを増量して、追加サブラインを追加することが可能である。
一方、これらのセルは、手作業が行われる手動セルとロボットが自動組立を行う自動セルに分けられ、図２は、手動セルの実施例を示し、図３は、自動セルの実施例を示す。
そして、それぞれのセルは、工場内で簡単に移動が可能で、効率的なセルの再配置を通じて生産効率を向上させ、特定のサブラインの整備や交換が必要な場合、余分のサブラインを追加して整備を行うことにより、生産が中断せずに連続的に行われるという利点がある。
本発明の並列型セルベースのモビリティ生産システムによれば、車両生産時に多車種の生産を通じて顧客ニーズの多様性を吸収することができ、工程中の異常発生時にも生産を続け、シャットダウン及び別途の工事なしで生産量の増大が可能であり、各セルの運営を個別に設定できるので柔軟性が確保され、早い製品サイクルの変化による生産設備の迅速な変化が可能であり、郊外にある工場ではなく、都心の建物内の工場でも設置及び運営が可能である。
以上、本発明の特定の実施例に関連して、図面を参照しながら説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限度内で、本発明が多様に改良及び変化が可能であることは、当業者には自明である。
１００ 前方直列生産ライン
１１０ 事前作業セル
１２０ ルーフ設置セル
１３０ 第１セル（室内外トリム作業セル）
１４０ 第２セル（室内外トリム作業セル）
１５０ 第３セル（室内外トリム作業セル）
１６０ シャーシ整列作業セル
１７０ 駆動モジュール設置セル
１８０ シャーシ装着セル
３００ 並列生産ライン
３１０、３１０’ （可変型）セル
３２０ 拡張領域
５００ 後方直列生産ライン
５１０ オプション品装着セル
５２０ ホイール装着セル
５３０ バンパー装着セル
５４０ ドア装着セル
７００ 検査ライン
１１０ 事前作業セル
１２０ ルーフ設置セル
１３０ 第１セル（室内外トリム作業セル）
１４０ 第２セル（室内外トリム作業セル）
１５０ 第３セル（室内外トリム作業セル）
１６０ シャーシ整列作業セル
１７０ 駆動モジュール設置セル
１８０ シャーシ装着セル
３００ 並列生産ライン
３１０、３１０’ （可変型）セル
３２０ 拡張領域
５００ 後方直列生産ライン
５１０ オプション品装着セル
５２０ ホイール装着セル
５３０ バンパー装着セル
５４０ ドア装着セル
７００ 検査ライン
Claims (15)
- １つの生産システムを通じて多様な車種を生産できるようにする並列型セルベースのモビリティ生産システムであって、
直列に配置された１つ以上のセルで構成され、多様な車種の車両が順次通過して、生産作業が行われる前方直列生産ラインと、
マトリックス形態で配置された複数のセルが設けられ、車両が前方から後方に移動されることによって、選択されたセルに投入されることで、車種別にマッチングされた多様な組み合わせのサブラインが構成される並列生産ラインと、
並列生産ラインを通過した多様な車種の車両が順次投入される後方直列生産ラインと、を含むことを特徴とする並列型セルベースのモビリティ生産システム。 - 前記前方直列生産ラインは、事前作業及びシャーシ設置工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記前方直列生産ラインは、直列に配置された複数のセルで構成され、それぞれのセルは、事前作業及びシャーシ設置工程を順次行うことを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記前方直列生産ラインは、順次配置された事前作業セル、ループ設置セル、室内外トリム作業セル、シャーシ整列作業セル、駆動モジュール設置セル、及びシャーシ装着セルで構成され、多様な車種の車両が順次それぞれのセルを通過して作業が行われることを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、多様な作業を選択的に進行できるセルであることを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記並列生産ラインのそれぞれのセルは、室内トリム設置、コンソール設置、空調ダクト設置、及びフロアカーペット設置のうちの１つ以上を多様に行うことができることを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第１セルは、車両のワイヤーリング設置及びシートベルト設置のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項４に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第２セルは、クラッシュパッド設置及びフロアカーペット投入のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項４に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記室内外トリム作業セルは、順次配置された第１セル、第２セル、及び第３セルで構成され、前記第３セルは、ヘッドライニング設置及びウォッシャー液リザーバー設置のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項４に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記後方直列ラインは、オプション品装着セル、ホイール装着セル、バンパー装着セル、及びドア装着セルが直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記オプション品装着セルは、シート設置、グラス設置、及びＦＥＭ設置のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項１０に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記バンパー装着セルは、バンパー設置、ペダル設置、及びワイパー設置のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項１０に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記ホイール装着セルは、ホイール設置、タイヤ設置、及びアンダーカバー設置のうちの１つ以上を行うことを特徴とする請求項１０に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記前方直列生産ラインの側方には、前記並列生産ラインと前記後方直列生産ラインが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
- 前記後方直列生産ラインは、前記並列生産ラインの下方に配置され、前記並列生産ラインと前記後方直列生産ラインとの間には、拡張領域が設定され、前記拡張領域には、前記並列生産ライン又は前記後方直列生産ラインを追加できることを特徴とする請求項１４に記載の並列型セルベースのモビリティ生産システム。
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