JP2871357B2 - 物品組立ラインの電車制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両等の物品の組立
ラインにて、独立して走行し得る電車により、部品を組
付ける車体等の物品本体を一単位（例えば一台）づつ搬
送するに際し用いて好適な、電車の制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両組立ラインを例にとると、部
品を組付ける物品本体としての車体を一単位即ち一台づ
つ搬送するに際しては、従来は通常、車体を搬送するオ
ーバーヘッドコンベヤやフロアコンベヤを、自動組付ラ
インでは一定時間づつ停止させるタクト送りし、有人組
付ラインでは一定速度および一定ピッチ（距離間隔）で
連続送りし、それらのライン中やライン間ではバッファ
を適宜設けて早送りや待機させることにより、各ライン
での組付け作業時間を確保していた。

【０００３】そして上記有人組付ラインでは、そのライ
ン中の例えばアンダフロアラインでは前輪駆動と四輪駆
動とで後者の方が作業負荷が大きく、またトリムライン
ではサンルーフ有りと無しとで前者の方が作業負荷が大
きい等、部分的ライン毎に、車体から組立てる車両の仕
様によって作業負荷が異なることから、従来は、その部
分的ライン毎に、中程度の作業負荷の仕様を作業者が組
付け得るようにコンベヤの速度およびピッチを設定する
一方、その車両組立ライン全体として作業者にとって作
業負荷の大きい車体と小さい車体とが交互に流れるよう
に生産順列を調整して、作業者の負担を平準化するよう
にしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た一定速度および一定ピッチで車体を連続送りする従来
のコンベヤの制御方法では、生産順列を調整して車両組
立ライン全体としての作業負荷に対応するのが限度で、
個々の部分的ラインでの作業負荷には充分適切には対応
することができず、部分的ラインによっては作業負荷の
大きい車体や小さい車体が続く場合が避けられない。そ
れゆえ、部分的ラインが有人組付ラインの場合には、作
業負荷の大きい車体が続くことにより、作業者が戻るの
が後れて作業起点が次第に先に移動する一方、組付ける
部品の供給位置は変わらないため、作業者の歩行距離が
伸びてその負担が増してしまったり、作業負荷の小さい
車体が続くことにより、作業者に手待ち状態が生じて作
業効率が低下してしまうといった問題が生じていた。

【０００５】ところで近年、物品組立ラインに、ガイド
ウェイや無線操縦を用いた外部制御や、それ自身に搭載
したマイクロコンピュータへのプログラミングやデータ
のティーチングによる自律制御により独立して走行し、
部品を組付ける車体を一台づつ搬送する、種々の電車が
用いられて来ており、かかる電車によれば、電車間のピ
ッチも自在に調節することができる（例えば特開昭61−
155075号公報参照）。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記独立し
て走行する電車を利用して前記従来の搬送方法の課題を
有利に解決した制御方法を提供することを目的とするも
のであり、この発明の車両組立ラインの電車制御方法
は、物品組立ラインにて、独立して走行し得る電車によ
り、部品を組付ける物品本体を一単位づつ搬送するに際
し、前記物品組立ラインの部分的ライン毎に、前記物品
本体から組立てる物品の仕様に応じてあらかじめ前記電
車間のピッチを設定しておき、前記各部分的ラインにお
ける前記各電車の走行を、当該部分的ラインにて当該電
車の前に位置している電車が搬送する物品本体から組立
てる物品の仕様に応じて当該部分的ラインに関して設定
された前記ピッチを前記前に位置している電車との間で
開けて当該電車が走行するように制御することを特徴と
するものである。

【０００７】

【作用】かかる制御方法によれば、物品組立ラインの部
分的ライン毎に、物品本体から組立てる物品の仕様に応
じてあらかじめ電車間のピッチを設定しておき、各部分
的ラインにおける各電車の走行を、当該部分的ラインに
て当該電車の前に位置している電車が搬送する物品本体
から組立てる物品の仕様に応じて当該部分的ラインに関
して設定されたピッチをその前に位置している電車との
間で開けて当該電車が走行するように制御することか
ら、物品組立ライン内の各部分的ラインで、前の電車が
搬送する物品本体にその物品本体から組立てる物品の仕
様に関する部品の組付けを行うのに必要な時間が次の電
車の到着までの間に確保されるように各電車間のピッチ
を適宜変更して電車をそれぞれ走行させることができ、
それゆえ、各部分的ラインを流れる物品本体の順列の如
何にかかわらず、各部分的ラインでの作業負荷に適切に
対応し得て、有人組付ラインにおける作業者の、歩行距
離の伸びによる負担増や、手待ち状態による作業効率の
低下を防止することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１は、この発明の電車制御方法の一実
施例を適用した、物品本体としての塗装した車体に各種
部品を組付けて物品としての自動車を組立てる車両組立
ラインのレイアウトを示す平面図であり、ここにおける
車両組立ラインは、塗装工程から来た車体を電車で搬送
するとともにある程度の台数待機させるペインティッド
ボディライン（ＰＢＬ）１と、車体に各種部品を組付け
て自動車を組み立てるメインライン２と、組み立てた自
動車を電車から降ろすオフライン３とを順次に具えると
ともに、図示しない幾つかのサブラインを具え、そのメ
インライン２は、ランプやハーネス類、ペダルや内張り
類、インストルメントパネル等を車体に組付けるトリム
ライン４と、タイヤやサスペンション等の足周り部品や
配管、エンジンやトランスミッション等を車体に組付け
るアンダフロアライン５と、操舵系部品の他、ガラスや
バッテリー、シート等の最終部品を車体に組付けるシャ
シーライン６とを順次に具え、また上記サブラインに
は、エンジン関係組立ライン、ドア関係組立ラインおよ
びタイヤ関係組立ライン等がある。

【０００９】ここで、上記トリムライン４は、空の電車
を供給するトリムイン4aと、自動組付ラインであるトリ
ム自動化第１ライン4bと、有人組付ラインであるトリム
第１ライン4cと、自動組付ラインであるトリム自動化第
２ライン4dと、電車を先がつまっていない場合は早送り
し先がつまっている場合は待機させるバッファ4eと、有
人組付ラインであるトリム第２ライン4fと、自動組付ラ
インであるトリム自動化第３ライン4gと、有人組付ライ
ンであるトリム第３ライン4hと、バッフアと同様に機能
するトリムエンド4jとの部分的ラインを順次に具えてい
る。

【００１０】また上記アンダフロアライン５は、空の電
車を供給するＵ／Ｆイン5aと、自動組付ラインであるＵ
／Ｆ自動化ライン5bと、有人組付ラインであるＵ／Ｆ第
１ライン5cと、エンジン・トランスミッションユニット
の関連部品を組付ける有人組付ラインであるユニットマ
ウント（Ｕ／Ｍ）第１ライン5dと、上記ユニットを組付
ける自動組付ラインであるＵ／Ｍ自動化ライン5eと、そ
のＵ／Ｍ自動化ライン5eをバイパスするバイパスライン
5fと、有人組付ラインであるＵ／Ｍ第２ライン5gと、有
人組付ラインであるＵ／Ｆ第２ライン5hと、バッファ5j
と、有人組付ラインであるＵ／Ｆ第３ライン5kと、バッ
ファと同様に機能するＵ／Ｆエンド5mとの部分的ライン
を順次に具えるとともに、手直しの必要が生じた車体を
退避させるため、上記Ｕ／Ｆイン5aとＵ／Ｆ自動化ライ
ン5bとの間に、分岐ステーション5nから直接的に合流ス
テーション5pへ向かう経路と分岐ステーション5nから退
避ステーション5qを経て合流ステーション5pへ向かう経
路とを持つ退避ライン5rを具えている。

【００１１】さらに上記シャシーライン６は、空の電車
を供給するシャシーイン6aと、有人組付ラインであるシ
ャシー第１ライン6bと、自動組付ラインであるシャシー
自動化第１ライン6cと、有人組付ラインであるシャシー
第２ライン6dと、バッファ6eと、自動組付ラインである
シャシー自動化第２ライン6fと、有人組付ラインである
シャシー第３ライン6gとの部分的ラインを具えている。

【００１２】そして、上記メインラインのペインティッ
ドボディライン１、アンダフロアライン５およびシャシ
ーライン６では、オーバーヘッド型の電車が、ドロップ
リフタ７によって供給された車体を釣り下げて搬送し、
上記トリムライン４では、図２に示すように、フロア型
の電車８が、これもドロップリフタ７によって供給され
た車体９を台上に載置して搬送しており、それらの電車
は各々、ガイドウェイ10により操向制御され、それに沿
って走行するとともに、それ自身マイクロコンピュータ
を具え、そこに与えられたプログラムおよびそれが搬送
する車体から組み立てる自動車の識別番号を含むデータ
に従って、走行・停止や走行速度、搬送する車体の高さ
や姿勢の変更等を自律制御することができ、さらに上記
ガイドウェイ10に沿って設けられた信号線および給電線
を介し、外部から給電を受けるとともに外部に対する信
号の送受を行うこともできる。

【００１３】図３は、上記車両組立ラインとその後の最
終検査ラインとを持つ車両組立工場の生産管理システム
を示す構成図であり、図中符号11で示す、該自動車生産
工場全体の生産管理および品質管理を行う全体管理コン
ピュータには、生産順決定および部品単位での原価管理
その他を行う図示しない工場ホストコンピュータが接続
されるとともに、管理系ローカルエリアネットワーク
（ＬＡＮ）12と生産情報系ＬＡＮ13とを持つ基幹ＬＡＮ
14を介し、生産管理用ファイルサーバ（Ｆ／Ｓ）15と、
品質管理用Ｆ／Ｓ16と、上記車両組立ラインと検査ライ
ンとを管理する車両組立工程管理コンピュータ17とが接
続されている。

【００１４】ここにおける車両組立工程管理コンピュー
タ17は、通常時に稼働するオンラインコンピュータ17a
と、そのコンピュータ17a の故障時等に稼働するバック
アップコンピュータ17b とを並列接続して構成されると
ともに、それらで共用するようにハードディスクドライ
ブからなる二つのデータベース（Ｄ／Ｂ）18を具え、そ
の工程管理コンピュータ17には上記基幹ＬＡＮ14を介
し、端末装置と各種外部記憶装置とプリンタとを持つ組
立品質管理用エンジニアリングワークステーション（Ｅ
ＷＳ）19が接続されている。

【００１５】そして上記工程管理コンピュータ17および
組立品質管理用ＥＷＳ19には、入出力用の端末装置20を
工程内の各所に持つ工程内ＬＡＮ21を介し、上記ペイン
ティッドボディライン１とメインライン２との管理用の
セルコントローラ22と、上記サブラインの管理用のセル
コントローラ23と、上記最終検査ラインの管理用のセル
コントローラ24と、その最終検査ラインがある工場１階
の有人ラインでの作業指示および品質管理用のセルコン
トローラ25と、上記ＰＢＬ１とメインライン２とサブラ
インとがある工場２階の有人ラインでの作業指示および
品質管理用のセルコントローラ26とが設けられており、
それらのセルコントローラ22〜26も、各々コンピュータ
で構成されるとともに、入出力用端末装置27〜31をそれ
ぞれ有している。

【００１６】さらにここにおける生産管理システムは、
上記ライン管理用のセルコントローラ22〜24にそれぞれ
接続されるとともに互いにＬＡＮ32を介し接続された、
ＰＢＬ、トリム、アンダフロア等のライン毎に制御を総
括する、マイクロコンピュータを具えるプログラマブル
・ロジックコントローラ（ＰＬＣ）33と、作業者への表
示用の生産実績表示盤34と、メインライン管理用のセル
コントローラ22に接続された、上記電車に対する情報の
受渡し制御用の複数のＩＤコントローラ35と、最終検査
ラインの管理用のセルコントローラ24に接続された納期
管理表示盤36、各々コンピュータからなるテスター自動
判定記録装置37、ＯＫ処理装置38およびファイナルＩＤ
管理装置39と、上記１階の品質管理用セルコントローラ
25にインターフェイス（Ｉ／Ｆ）40を介し接続された部
品仕様指示装置41、プリンタを持つ端末装置である品質
チェック処理装置42、重要保安部品の締付保証装置43等
と、上記２階の品質管理用セルコントローラ26にＩ／Ｆ
40を介し接続された部品仕様指示装置41、品質チェック
処理装置42、重要保安部品の締付保証装置43および、車
体の識別番号をバーコードで示すＶＩＤラベルを発行す
るＶＩＤラベル発行装置44とがある。

【００１７】そして上記ライン毎のＰＬＣ33にはそれぞ
れ、自動化マスター用や、部品供給用コンベヤ（Ｃ／
Ｖ）の作動制御用、上記電車の走行・停止制御用等の複
数のＰＬＣ45が接続され、それらの自動化マスター用Ｐ
ＬＣ45にはさらに、シートその他の内装部品を自動装着
するロボット等の作業設備の制御用の図示しないＰＬＣ
が接続され、その一方、上記ファイナルＩＤ管理装置39
には、ＩＤカード46に対する情報の受渡し制御用の複数
のＩＤコントローラ47が接続されており、そのＩＤカー
ド46は、ＩＤコントローラ47に対する通信機能と、与え
られたデータの記憶機能とを有する既知のもの（例えば
本出願人が先に出願した特願昭61−108080号参照）とさ
れ、上記オフライン３で部品組付けの済んだ自動車に搭
載されるとともに、その自動車を搬送して来た電車のマ
イクロコンピュータが保持していたその自動車の識別番
号その他のデータを移載されて、その自動車とともに上
記最終検査ライン内を移動する。なお、上記最終検査ラ
インに関する生産管理システムのさらなる説明は、本実
施例とは関係がないため省略する。

【００１８】ところで、上記電車に対する情報の受渡し
制御用のＩＤコントローラ35は、図１中でその設置位置
を示す◎印の位置から明らかなように、上記部分的ライ
ンの大部分の入口に設置されていて、そこに来た電車の
マイクロコンピュータから、その電車が搬送している車
体から組立てる自動車の識別番号を受け取り、その識別
番号をメインライン管理用のセルコントローラ22を介し
て工程管理コンピュータ17に伝える。この一方、工程管
理コンピュータ17には、上記車両組立ラインを流れる各
車体から組立てる自動車の識別番号と仕様パターンとの
対応表が、先に記した全体管理コンピュータ11から与え
られるとともに、上記部分的ラインのうちで部品組付け
作業を行う部分的ラインについてその部分的ライン毎
に、例えば図４に示す如く、自動車の仕様パターン毎に
あらかじめ設定したピッチ値Ｐを記入した可変ピッチ設
定テーブルが、先に記した組立品質管理用ＥＷＳ19から
与えられている。

【００１９】ここで、基準車系グループは、車種毎に異
なるグループ番号を示し、車体仕様グループは、セダ
ン、５ドア、３ドア、サンルーフ付き、四輪駆動等の車
体仕様毎に異なるグループ番号を示し、エンジングルー
プは、1500ccＳＯＨＣ直列４気筒、2600ccＤＯＨＣ直列
６気筒等のエンジン毎に異なるグループ番号を示し、燃
料供給グループは、ターボチャージャー式、キャブレタ
ー式、燃料噴射式等の燃料供給方式毎に異なるグループ
番号を示し、そして仕向地グループは、輸出先の国の固
有の仕様や国内でも寒冷地仕様等仕向地毎に異なるグル
ープ番号を示しており、上記可変ピッチ設定テーブルに
は、かかる五種類のグループと予備の五つのグループと
のグループ番号を組合せた48種類の仕様パターンの各々
に対し、その可変ピッチ設定テーブルに対応する部分的
ラインで、その部分的ラインに前の電車が入った後、そ
の電車が搬送する車体にその車体から組立てる自動車の
仕様パターンに関する部品を組付けるのに通常要する時
間を経てから、その部分的ラインに次の電車が入るよう
に設定したピッチ値Ｐが記入されている。

【００２０】すなわち例えば、トリムラインの可変ピッ
チ設定テーブルでは、サンルーフ有りの場合はサンルー
フシェイドやサンルーフ駆動ユニットの組付け作業が付
加されるためサンルーフ無しの場合よりも作業付加が大
きくなるので、サンルーフ付きの車体仕様グループ番号
を含む仕様パターンではその作業付加の増大に対応し得
るように、サンルーフ無しの車体仕様グループ番号を含
む仕様パターンよりも大きめのピッチ値が設定され、ま
たアンダフロアラインの可変ピッチ設定テーブルでは、
四輪駆動の場合は後輪用駆動系の組付け作業が付加され
るため前輪駆動の場合よりも作業付加が大きくなるの
で、四輪駆動の車体仕様グループ番号を含む仕様パター
ンではその作業付加の増大に対応し得るように、前輪駆
動の車体仕様グループ番号を含む仕様パターンよりも大
きめのピッチ値が設定される。

【００２１】かかる部分的ライン毎の可変ピッチ設定テ
ーブルを与えられたここにおける工程管理コンピュータ
17は、上記各部分的ラインの入口に設置されたＩＤコン
トローラ35から、そこに来た電車が搬送している車体か
ら組立てる自動車の識別番号を受けとると、先ず、その
識別番号を上記自動車の識別番号と仕様パターンとの対
応表に照合してその入口に来た自動車の仕様パターンを
調べ、次いでその仕様パターンを当該部分的ラインの可
変ピッチ設定テーブルに照合して、その自動車の当該部
分的ラインでのピッチ値Ｐを求め、一旦そのピッチ値Ｐ
を記憶する。

【００２２】そして上記工程管理コンピュータ17は、当
該部分的ラインの入口に次の電車が来ると、その電車の
マイクロコンピュータにＩＤコントローラ35から上記ピ
ッチ値Ｐを与えることにより、上記前の電車との間の間
隔がそのピッチ値Ｐの示す距離（mm) となるように、マ
イクロコンピュータにその電車の走行を制御させる。す
なわち図２に示すように、前の電車８のピッチ値Ｐを次
の電車８に与えて、前の電車８の作業者Ｍが必要な時間
作業できるような間隔Ｐを次の電車８にあけさせるので
ある。なお、前の電車についても工程管理コンピュータ
17は当然に、当該前の電車のさらに前の電車について求
めたピッチ値Ｐを与えて、当該前の電車とさらに前の電
車との間の距離がそのピッチ値Ｐとなるように制御させ
る。

【００２３】従って、この実施例の電車制御方法によれ
ば、各部分的ラインを流れる車体の順列の如何にかかわ
らず、各部分的ラインでの作業負荷に適切に対応して電
車間のピッチを変更することができるので、有人組付ラ
インにおける作業者の、歩行距離の伸びによる負担増
や、手待ち状態による作業効率の低下を有効に防止する
ことができる。

【００２４】なお、上記各電車のマイクロコンピュータ
は、その電車が搬送している車体から組立てる自動車の
識別番号を、自動組付ラインでは各自動組付機に、有人
組付ラインでは部品供給位置の部品指示装置にそれぞれ
送り、各自動組付機は、その識別番号に対応する仕様の
部品を選択的に組付け、また各作業者は、部品指示装置
が指示するその識別番号に対応する仕様の部品を部品供
給位置から取り上げて組付ける。

【００２５】図５は、前工程での作業不具合等により部
品組付け途中で車体を抜取る必要が生じた場合に上記工
程管理コンピュータ17が行う、上記Ｕ／Ｆイン5aとＵ／
Ｆ自動化ライン5bとの間の退避ライン5rを用いた車体
（キャンセル車）の抜取り処理方法を示す。すなわち、
車体を抜き取った後の工程にも自動化工程があったり車
体の搬送と同期させて供給した部品があったりするの
で、単に抜き取っただけではラインに混乱が生ずること
から、通常はドロップリフタ７でフロア型電車から車体
を移載したオーバーヘッド型電車を分岐ステーション5n
から直接的に合流ステーション5pへ走行させるところ、
ここでは、そのキャンセル車を移載したオーバーヘッド
型電車を分岐ステーション5nから退避ステーション5qへ
向かわせ、次いで分岐ステーション5nに空電車を供給し
て、その空電車のマイクロコンピュータに作業不要とい
うデータを与え、その空電車を分岐ステーション5nから
直接的に合流ステーション5pへ走行させる。

【００２６】そして上記キャンセル車は、退避ステーシ
ョン5qでドロップリフタ７により電車から降ろされて、
手直しを施された後、再びドロップリフタ７により電車
に搭載され、その後退避ステーション5qから合流ステー
ション5pへ送られて適当な順列となるような順番でライ
ンに再投入される一方、上記空電車は、アンダフロアラ
イン５およびシャシーライン６を順次に走行し、それら
のライン内の各部分的ラインの入口で、作業不要のため
最短のピッチ値を次の電車に与え、また自動組付ライン
で、各自動組付機に作業不要の信号を送り、さらに有人
組付ラインで、部品指示装置に、同期して準備した部品
をキャンセルさせる信号を送る。従ってここでは、車体
の抜取りに伴う混乱が防止される。

【００２７】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、電車
は、独立走行して物品本体を搬送し得るものであれば上
記実施例のものに限られず、無線操縦式のものでも良
い。また物品の仕様の分類の仕方も上記実施例に限られ
ず、各部分的ラインでの作業内容に応じて変更しても良
い。そして組立てる物品も車両には限られない。

【００２８】

【発明の効果】かくしてこの発明の電車制御方法によれ
ば、物品組立ライン内の各部分的ラインで、前の電車が
搬送する物品本体にその物品本体から組立てる物品の仕
様に関する部品の組付けを行うのに必要な時間が次の電
車の到着までの間に確保されるように各電車間のピッチ
を適宜変更して電車をそれぞれ走行させることができ、
それゆえ、各部分的ラインを流れる物品本体の順列の如
何にかかわらず、各部分的ラインでの作業負荷に適切に
対応し得て、有人組付ラインにおける作業者の、歩行距
離の伸びによる負担増や、手待ち状態による作業効率の
低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電車制御方法の一実施例を適用した
車両組立ラインのレイアウトを示す平面図である。

【図２】上記実施例の方法により制御された電車が搬送
する車体への有人組付ラインでの作業状況を示す説明図
である。

【図３】上記車両組立ラインとその後の最終検査ライン
とを持つ車両組立工場の生産管理システムを示す構成図
である。

【図４】上記実施例の方法で用いる可変ピッチテーブル
の一例を示す説明図である。

【図５】上記車両組立ラインの退避ラインを用いたキャ
ンセル車の抜取り処理方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ペインティッドボディライン ２ メインライン ３ オフライン ４ トリムライン ５ アンダフロアライン ６ シャシーライン ７ ドロップリフタ ８ 電車 ９ 車体 10 ガイドウェイ 17 工程管理コンピュータ 22 セルコントローラ 35 ＩＤコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉島 寛 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 高野 裕之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 井上 政昭 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−195623（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228531（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 21/00 307 B62D 65/00 G05D 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品組立ラインにて、独立して走行し得
   る電車により、部品を組付ける物品本体を一単位づつ搬
   送するに際し、前記物品組立ラインの部分的ライン毎に、 前記物品本体
   から組立てる物品の仕様に応じてあらかじめ前記電車間
   のピッチを設定しておき、 前記各部分的ラインにおける前記各電車の走行を、当該
   部分的ラインにて当該電車の前に位置している電車が搬
   送する物品本体から組立てる物品の仕様に応じて当該部
   分的ラインに関して設定された前記ピッチを前記前に位
   置している電車との間で開けて当該電車が走行するよう
   に制御することを特徴とする、物品組立ラインの電車制
   御方法。