JP2514451B2 - 生産設備 - Google Patents

生産設備

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JP2514451B2 JP2063112A JP6311290A JP2514451B2 JP 2514451 B2 JP2514451 B2 JP 2514451B2 JP 2063112 A JP2063112 A JP 2063112A JP 6311290 A JP6311290 A JP 6311290A JP 2514451 B2 JP2514451 B2 JP 2514451B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製品を生産する生産設備に関し、更に詳述す
れば設備を構成する装置の配置に関する。
〔従来の技術〕
各種の装置よりなる生産設備にあっては、生産処理の
内容に応じて各装置の配置が決定される。この配置は、
各装置にかかる製品の処理順序が同一か、否かによって
通常次の2つに分けられ、前者は流れ作業に適応し、各
装置を製品の処理順序に並べる、所謂フローショップ型
のものであり、後者は機能上同一種類と見なされる装置
を集めた装置群を複数構成し、これらの装置群の間で製
品を所要の順序で受け渡しながら処理を行う、所謂ジョ
ブショップ型のものである。
例えば、半導体等の製品にあっては、処理順序が同一
でなく、種類の異なる装置間を何回も受け渡して生産す
る為、後者のジョブショップ型の配置が採用されている
が、次のような問題がある。まず、各装置群間において
製品を正確に受け渡して処理していく必要があるが、作
業者は製品がどの工程まで終了しているか、次にどの装
置で処理するかという製品毎の流れを把握しづらい。そ
して装置群同士の間で半製品を作り溜めしようとして
も、上述の如くどの工程まで終了した半製品なのか、容
易に識別できない為、不可能である。この結果、製品を
在庫する場合は完成品のみとなり、在庫維持費が高くつ
いたり、また、注文を受けて生産する場合も受注量全て
を最初の工程から生産する必要がある為、納期を短縮で
きないという問題がある。
そこで、上述の如き問題点を解消すべく、ジョブショ
ップ型及びフローショップ型の折衷型の配置が考えられ
る。
第4図はその構成を示す模式図である。図中10は生産
設備の領域を示してあり、この領域内に装置群(以下、
ショップという)1,2,…が連続して並ぶ状態、即ちフロ
ーショップ型の形態をとって配設してある。各ショップ
は更に小さい装置群(以下、セルという)を集めた状
態、即ちジョブショップ型の形態をとってセルを配設し
てあり、各セルは夫々機能上同一種類と見なされる装置
を集めたものである。例えばショップ1ではセルA1,B1,
C1,D1が配設してあり、製品はこれらのセル間を所要の
順序で受け渡されて処理が行われていく。そしてショッ
プ1における処理が終了すると、製品は次にショップ2
に送られ、ショップ2の各セルA2,B2,C2,D2間で同じく
処理が行われる。これらのセルA2,B2,C2,D2は夫々ショ
ップ1におけるセルA1,B1,C1,D1に対応しており、例え
ばセルA2の装置群とセルA1の装置群とは機能上同一種類
と見なされるものであり、元々本来のジョブショップ型
では1つのショップに集められていたものである。この
ようにして製品は各ショップにおいて順次処理が行われ
ていき、処理が終了したショップに製品が戻ることはな
い。
これにより、作業者は製品の流れを明確に把握できる
ようになり、各ショップ間において半製品を作り溜めし
ておくことも可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述の如き配置においては次に示す問
題が生じる。つまり、各ショップは、従来のジョブショ
ップ型のショップを工程の処理順序に従って分割し、分
割した種類の異なるセルを集めて構成してある為、1つ
のセルに存在する装置の台数は、ジョブショップ型の1
つのショップにおける装置台数よりも必然的に少なくな
る。これは生産ラインの柔軟性を損ない、ラインを固定
化してしまうものである。即ち、生産する製品を変更し
た場合、又は工程の処理順序が変更された場合、各セル
における装置の変更,追加等が必要となるが、各セルの
装置台数が少ない為、変更に対応できる余裕が少ない。
この為、装置を入れ替えたり、増設する必要が生じる
が、各セルはショップ単位で配置されている為、スペー
ス的にもこのような作業を行うのは容易ではない。
また、装置の保守管理面の問題もある。通常、装置は
同一種類の装置毎に専門の作業者をつけて保守管理を行
うが、セルA1,A2のように機能上同じ種類のセルが離れ
た位置に配設されているので、作業者は遠く離れた装置
間を廻っていく必要があり、作業の効率が大変悪い。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、製
品の流れが明確であるという長所を残し、更に製品、又
は工程順序の変更に伴う装置の変更にも柔軟に対応で
き、保守管理を行う作業者の作業効率も高めることが可
能な生産設備の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る生産設備は、各種の装置を同一機能を有
する装置別に集めて大集団を構成し、各大集団は夫々同
一方向に並列に配設してあり、各大集団を夫々分割して
複数の装置群を構成すると共に、各装置群は製品に応じ
てその分割位置の変更を可能とし、各大集団を夫々の装
置群の配列方向における適宜の位置で、前記大集団の並
列方向に前記各大集団の装置群を含み、製品に対する生
産処理を順次的に行なうための小集団に分割し、各小集
団内にて製品を受渡すための搬送装置を設置してあるこ
とを特徴とする。
〔作用〕
製品は機能が異なる小集団で生産処理が順次行われて
いく。小集団の大きさは大集団を生産処理に必要な装置
を含むよう分割位置を変更することにより任意に変更で
きる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的
に説明する。第1図は本発明に係る生産設備の構成を示
す模式図である。図中10は生産設備の領域を示してあ
り、この領域内に生産の為の各種の装置が配設してあ
る。機能上同一種類の装置は夫々図中横方向に帯状に配
列してあり、本実施例においてはA〜Dまでの4種類の
装置群が夫々前記大集団を構成し、これらが並列に配設
してある。
各装置群A〜Dは夫々これらの配列方向に亘る適宜の
位置で複数に分割され、夫々小集団の装置群となるセル
A1,A2,…〜D1,D2,…が構成されている。但し、分割とい
っても明確な境界、又は広い間隔が存在する訳ではな
く、見掛け上は同一種類の装置が連続して配設されてい
る。この為、装置の保守管理作業を行う場合、同一種類
の装置を担当する作業者は、連続する装置の配列方向に
作業を進めていくことができ、相隣するショップの両セ
ルに存在する多くの装置を殆ど移動することなく、作業
できるので作業効率が大変高い。
上述の如く分割された各セルにおいて図中縦方向にあ
る異なる種類のセルにて夫々ショップ1,2,3,4,…を構成
してある。即ち、ショップ1はセルA1,B1,C1,D1にて、
ショップ2はセルA2,B2,C2,D2にて夫々構成され、ショ
ップ3以降についても同様に構成してある。
各セルには製品の受け渡し設備(図示せず)が複数設
けてあり、これらの受け渡し設備と次に説明する搬送手
段とにより製品を、ショップ内の異なる種類のセル間で
搬送して生産処理する。そして1つのショップにおける
生産処理が終了した製品は、次のショップ、即ち本実施
例においてはショップの番号順に順次搬送して各ショッ
プ毎に生産処理を行っていき、製品を生産する。この途
中、製品が前のショップに戻ることはなく、製品の流れ
を明確に把握でき、各ショップ間で処理が終了した半製
品を作り溜めしておくことができる。
また、製品,工程順序等の変更に対応して各ショップ
に必要な装置が変わった場合でも、同一種類の装置群、
即ち大集団におけるセルの分割位置を変更することによ
り容易に対処できる。つまり、あるセルで装置台数を増
加する必要がある場合は、隣のセルの同一種類の装置を
含むように分割位置を変更してセルを再構成することが
でき、その際、装置は全く移動させる必要がなく、制御
系を後述するように構成しておくことにより配線を付け
替える作業も必要としない。
なお、本実施例においては大集団であるA〜Dの装置
群を平面上に並列配置する構成を示してあるが、これに
限定されるものではなく、上下方向等、立体的に並列配
置する構成としても良い。
第2図は上記生産設備における製品の搬送手段を示す
模式図である。各ショップには異なる種類のセルの配列
方向に製品を搬送する天井搬送装置21,22,…が設けてあ
る。これらの各天井搬送装置に対して、1、又は2つの
異なる種類のセルに1つのステーションが設けてある。
本実施例においてはセルA群及びC群に夫々ステーショ
ン21a,22a,…及び21b,22b,…が設けてあり、これらのス
テーションにて天井搬送時の製品の受け渡しが行われ
る。
異なる種類の各セル群の間には、無軌道型の搬送車3
0,30,…が同一種類のセル群の配列方向に走行可能に構
成してある。これらの搬送車30にて製品を各セルの前記
受け渡し設備及び前記ステーション21a,22a,…及び21b,
22b,…に搬送し、ショップ内の異なる種類のセル間で所
要の順序で生産処理を行っていく。つまり、本実施例に
あっては各ショップにおいて相隣するセルA,B間及びセ
ルC,D間等の製品の搬送は夫々搬送車30にて行い、セル
A,C間等、離れたセル間は天井搬送装置21,22,…と搬送
車30との組合せにて行うことにより、効率良く搬送で
き、生産時間を短縮できる。また、天井搬送装置を用い
ることにより、離れたセル間を搬送する通路等を地上に
設ける必要がなく、上述した如く同一種類のセル群を見
掛け上連続しているように配設でき、より多くの装置を
配設できる。なお、本実施例においては、天井搬送装置
を用いているが、これに代えて地下搬送装置を用いても
良く、また異なる種類のセル群が立体的に配設されてい
る場合はそれに対応して上下方向に搬送する構成として
も良い。
そして前記搬送車30,30,…は、これらの間でショップ
間における製品の受け渡しも行うようになっている。こ
のように無軌道型の搬送車30を用いて各セルの製品受け
渡し設備及びステーションに製品を搬送することによ
り、各セルの大きさが変更された場合でも、搬送ルート
のプログラムを変更するだけで対処でき、搬送車の改造
等、ハードウェアによる変更作業を一切必要としない。
第3図は上記生産設備の制御系のブロック図である。
各大集団の装置群A〜Dの各装置は夫々セル用LAN(Loc
al Area Network)51〜54(53,54は図示せず)に接続し
てある。例えば装置A群であれば、全ての装置がセルA
1,A2,…等の区分けが存在することなく、一律にLAN51に
接続してある。
これらのLAN51〜54には夫々セルA用コンピュータ60
A,セルB用コンピュータ60B,…等、各セル群毎に複数、
又は1つのコンピュータが接続してあり、これらの各コ
ンピュータにより各セル群の装置が制御される。各セル
用コンピュータは夫々個別データベース60a,60b,…を備
えており、これらのデータベースに各セル群における製
品の品種,各作業の処理条件,各装置の物理的な条件
(配設位置,稼働状況,処理可能工程等)が記録され
る。
また、各セル用コンピュータ60A,60B,…はコンピュー
タ接続用LAN50に接続してあり、該コンピュータ接続用L
AN50には前記天井搬送装置21,22,…及び搬送車30の各搬
送制御を行う搬送制御コンピュータ70も接続してある。
これらの各コンピュータで共通に使用されるデータ、即
ち各装置がどのコンピュータの制御下にあるかという情
報、各製品の工程順序等の情報は、共通データベース42
に記憶してあり、全てのコンピュータは遠隔処理装置41
及びコンピュータ接続用LAN50を介して共通データベー
ス42とアクセス可能であり、前記データが各コンピュー
タにアップロードされ、コンピュータ内に一時的に記録
される。
このコンピュータ接続用LAN50を介して各コンピュー
タは、製品の移動に伴う製品の識別情報を送受する。つ
まり、製品の識別番号,製品の工程順序を識別する番
号,製品の現在位置(装置名,装置の位置),製品の現
在の状況(処理前,処理中,処理後)等のデータであ
る。
コンピュータ接続用LAN50にはデータ制御部40が接続
してあり、作業者、又は生産管理者はこのデータ制御部
40にて現在の生産ラインの状況,設備の状況,製品の進
捗状況等を把握する。つまり、データ制御部40はオペレ
ータが要求する項目に対して、必要なデータを得るべく
該当するコンピュータにアクセスする。
以上のように、同一種類の装置は全て同一LANに接続
され、各コンピュータで共通に用いられるデータは共通
データベース42に一元管理されている為、各セルの大き
さを変更した場合でも、共通データベース42のソフトウ
ェアの変更だけで対応できる。また、同一種類の装置は
複数のコンピュータによって制御できるので、各コンピ
ュータの負荷を考慮して制御する装置台数を最適に設定
することができ、過負荷を防止できる。そしてこの場
合、装置はどのショップに属するかによって制御される
コンピュータが一元的に決まるのではなく、過負荷にな
らないように適当に割り当てることができ、その内容は
共通データベース42にて定義すれば良い。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明に係る生産設備のおいては、同一
機能を有する装置別の大集団は夫々並列に配列され、各
大集団の装置をその配列方向にて分割し、各大集団の装
置群を含む小集団を構成する。これにより、小集団の大
きさは、各装置群夫々の分割位置を変更するだけで容易
に変更でき、製品の品種変更、又は工程順序の変更等に
対応して夫々同一機能を有する装置群を含む小集団内で
所定の処理を順次的に行い得、装置の移動等を要しな
い。また、設備の保守管理を行う場合、大集団として同
一機能を有する装置が連続して配設されているので、作
業者は移動量が少なく大変効率良く保守管理作業を行う
ことができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る生産設備の構成を示す模式図、第
2図は製品の搬送手段を示す模式図、第3図は制御系の
ブロック図、第4図は従来の生産設備の模式図である。 1,2,3,4……ショップ、10……生産設備領域、A1〜A4,B1
〜B4,C1〜C4,D1〜D4……セル なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各種の装置を同一機能を有する装置別に集
    めて大集団を構成し、各大集団は夫々同一方向に並列に
    配設してあり、各大集団を夫々分割して複数の装置群を
    構成すると共に、各装置群は製品に応じてその分割位置
    の変更を可能とし、各大集団を夫々の装置群の配列方向
    における適宜の位置で、前記大集団の並列方向に前記各
    大集団の装置群を含み、製品に対する生産処理を順次的
    に行なうための小集団に分割し、各小集団内にて製品を
    受渡すための搬送装置を設置してあることを特徴とする
    生産設備。
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古賀久雄「FMSの設計」(昭60−4−15)日刊工業新聞社P.20−22

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