JP3212991B2 - 生産管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は自動車等の自動組立ラインなどの自動生産ラ
インに適用されて、各工程の起動停止を一括して行うよ
うにした生産管理システムに関するものである。

【従来の技術】 自動車の組立ラインは数多くの工程から構成され、こ
れらの工程はそれぞれ多くの自動機から構成されてい
る。また前記自動機は、ライン上を移動するワークに対
して、該ワークの種類により特定される種々の処理を行
うようになっている。 また、上記生産ラインにあっては、生産管理上、各自
動機作動状況、例えば、動作モード、処理速度、ワーク
の種類などを適確に把握することが必要とされており、
この目的のため、各自動機、または、複数の自動機を制
御しているシーケンサー等の制御手段から情報を採取す
ることが必要とされている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記自動ラインのタクト（ワークを搬送す
るコンベアの速度設定によって規定される単位時間当た
りの生産高）は、生産計画に応じて、あるいは、前後工
程の生産状況に応じて、永続的に、あるいは一時的に変
更される場合があるが、このような場合、ラインを構成
する各自動機のそれぞれについてタクト変更処理を行う
のは面倒である。また、変更されたタクトは、必ずしも
永続的なものとは限らず、変更当日の終業迄、一定の生
産量が得られる迄、あるいは他工程の生産に追い付く迄
など、一定の条件に達するまでに限って用いられる場合
もある。そしてこのような場合、翌日の始業時に、すべ
ての自動機をもとのタクトに戻すために面倒な変更処理
が必要になるという問題がある。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自動ライ
ンのタクト変更を容易にかつ確実に行わせることを目的
とするものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本願の請求項１記載の発明
は、 被加工物の移動方向に沿って配置された複数の工程に
より、前記被加工物に対して順次所定の処理を施すよう
にした自動ラインにおいて、 前記各工程に実行させるべき動作条件のデータを記憶
する第１の記憶手段と、 該第１の記憶手段に動作条件のデータを更新記憶させ
る第１の書き込み手段と、 該書き込み手段が更新しようとする新たな動作条件の
データを判断する第１の判断手段と、 該判断手段によって特定の判断結果が得られた場合に
前記第１の書き込み手段による更新記憶に先立って第１
の記憶手段の記憶内容を保存する第２の記憶手段と、 前記新たな動作条件における運転の終了を判断する第
２の判断手段と、 該第２の判断手段によって終了が判断された場合に、
前記第１の判断手段の判断結果に応じて前記第２の記憶
手段の記憶内容を第１の記憶手段へ更新記憶させること
により、各工程に実行させる動作条件を元の動作条件に
切り換える第２の書き込み手段と、 から構成してなるものである。 また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、 前記動作条件として、各工程を移動する被処理物の速
度を用いるようにしたものである。

【作用】

上記構成であると、新たな動作条件についての判断結
果により、新たな動作条件についてのデータの書き込み
に先立って従来の動作条件についての運転データが保存
されることとなり、当該新たな動作条件における運転の
終了後に、前記判断結果に応じて、保存しておいた運転
条件が設定され、したがって、もとの動作条件に自動的
に復帰することができる。 つまり、一時的に動作条件を変更し、その後、元の動
作条件に戻して各工程における動作を元の動作条件にて
行わせるようにしたことにより、一時変更に柔軟に対応
させて、生産計画あるいは前後工程の生産状況に良好に
対応させることができる。 また動作条件が速度であった場合には、ラインの生産
速度の変更の後、必要に応じてもとの速度に自動的に復
帰させることができる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 まず、第２図により本発明が適用される生産ラインに
おける被加工物たる自動車の流れを説明する。 第２図は、この発明が適用される自動車生産ラインの
一部を示す概略構成図である。この図において、符号１
はボディーであり、符号２〜９は、各々所定の処理を行
う処理ステーションであり、例えば、ウィンド取り付け
やバンパー取り付けなどが各々行われる。また、処理ス
テーション９における処理が終了すると、ボディは次の
ラインへと移動する。上記各処理ステーション２〜９に
は、自動機11が設けられており、ラインに沿って移動し
て来るボディに対して所定の加工を行う。なお、第２図
においては、簡略化のため自動機の図示を一部省略し
た。 また、第２図に示すラインにあっては、各ボディは自
動搬送台車12上に載置され、自動搬送台車12はラインに
沿ってボディ１を移動する。ただし、図示のラインの処
理ステーション９の処理が終了すると、自動搬送台車12
とボディとが分離され、自動搬送台車12のみが投入部15
へ移動する（第２図の破線参照）。このように、自動搬
送台車12は第２図に示すラインを循環するようになって
いる。投入部15においては、前工程ラインにおける処理
が終ったボディが、空の自動搬送台車12に移載されるよ
うになっている。 また、自動搬送台車12の側面の中央部には、IDプレー
ト20が設けられている。このIDプレート20は、アンテナ
から発生されるマイクロ波によって各種情報が書き込ま
れ、また、書き込まれた情報は、アンテナを介して読み
出せるようになっている。 また前記パレットに取付けられるIDプレートは、第３
図に示すような構成となっている。すなわちIDプレート
20には、このIDプレート20が取付けられたパレットに搭
載された処理対象物たる自動車の番号ｎと、この番号ｎ
に対して各工程で行うべき処理の内容を示す動作要因コ
ードCnが、前記番号ｎから、これに続くパレットに搭載
されたｎ＋ｉ番目（実施例の場合ｉ＝３）までの自動車
についてまでをそれぞれ電気的に記録する記憶領域20a
〜20dが設けられている。 次いで前記IDプレート20により制御される生産管理シ
ステムの全体の構成を第１図により説明する。 符号21はホストコンピュータであって、このホストコ
ンピュータ21からある番号ｎの処理対象物（自動車）１
について、特定の車種、派生形式、オプション仕様など
を表すボディ情報Dbが出力されると、このボディ情報Db
に対応して各自動機の制御内容（各工程で行われる処理
の内容）についての動作要因コードCnが機器照合端末22
より出力され、この動作要因コードCnが前記番号データ
ｎとともに書き込み読み取り手段としてのアンテナ23に
よってIDプレート20に書き込まれる。 このIDプレート20は、対象となるｎ番の自動車１が搭
載された自動搬送台車12（または自動車自体）に取り付
けられて該自動車１とともに各工程を移動し、各工程の
自動機25に付属する書き込み読取り手段としてのアンテ
ナ26によって前記番号データｎおよび動作要因コードCn
が読取られるようになっている。そして、読取り手段26
に読取られた要因コードCnによって各自動機25を制御す
ることにより、該当する自動車１に対して動作要因コー
ドCnに応じた処理が実行されるようになっている。な
お、ラインが複数の階層に亙っている場合などのレイア
ウト上の条件により、被加工物を一つの自動搬送台車12
から他のパレット12へ移し換えることが必要な場合に
は、この移し換えに伴って、当該データを読取り手段26
に一旦読取らせるとともに、転送制御部27を介して書き
込み手段23に供給し、他の自動搬送台車12のIDプレート
に書き込むことにより、対応するデータを自動搬送台車
12ともに移動させるようになっている。なお当該自動搬
送台車12が空の場合、すなわち、不良検出等の何らかの
事情によって自動搬送台車12上から被加工物が外された
場合、ライン作業者が所持する書き込み手段により、そ
の旨を示すデータが当該自動搬送台車12のIDプレートに
書き込まれ、あるいは、当該自動搬送台車12ついての動
作要因コードCnが消去される。 さらに、前記自動機25は、複数台毎に、あるいは、単
独でシーケンサー28に接続され、さらに、このシーケン
サー28を介して全体盤29に接続されて、これらへ作業状
況に関するデータを出力するようになってる。すなわ
ち、このデータは、複数台自動機毎に設けられた全体盤
29に供給され、それぞれの自動機の作業状況（何番目の
自動車に対する作業が終了したか、あるいは、作業に要
した時間など）であって、全体盤29によって集約され
て、LANに接続された他の端末へ供給されるようになっ
ている。 また前記シーケンサ28は、前記読取り手段26を制御し
てIDプレートから情報を読み取るとともに、読み取られ
た情報に基づいて、配下の自動機25に実行させるべき作
業の内容を特定している。 なおこの実施例においては、各ラインの全体盤29をデ
ータマネージャー30を介してLAN（ローカル・エリア・
ネットワーク）に接続し、このLANを介して機種照合端
末22との間のデータ通信を行うようにしているが、この
ネットワークの構成については後述する。 さらに実施例の場合、各全体盤29は、それぞれのライ
ンを構成する自動機25のみならず、当該自動機25の処理
対象物を搬送すべくライン内に設けられたコンベア、移
載装置などの搬送手段を制御するシーケンサからなる搬
送制御部31とも接続されている。このように、全体盤29
は、各シーケンサ28・31との間で情報を交換することに
より、シーケンサ28・31の配下の自動機、搬送をライン
毎に一括して制御し、さらに、シーケンサ28から情報の
供給を受けることによって各自動機25の動作状況を把握
するようになっている。 すなわち、各自動機25においてランダムに発生する現
象を必要に応じて把握すること、あるいは、各自動機25
へのランダムな制御信号の供給を、シーケンサ28・31を
介在させることによって円滑に行うことができるように
なっている。次いで、前記ラインで行われている処理の
内容を機能別に説明する。 ◎モニタリング機能 各シーケンサ28は、ワークが搭載されたパレットの接
近によってIDプレート20から情報を読み取り、読み取ら
れた情報に基づいて、配下の自動機へその動作内容を特
定すべく制御信号を供給する。また各自動機25の作業内
容を所定のサンプリング周期毎にモニタリングするとと
もに、モニターされた情報、例えば自動機の動作モード
や処理された自動機のナンバーなどを所定の記憶領域へ
更新記録する。また搬送制御部としてのシーケンサ31
は、所定のサンプリング周期毎に搬送手段の動作状況、
例えば、タクト（搬送速度）や位置（動作ストロークの
起点、終点のいずれにあるか、あるいは、その途中を動
作中であるか）をモニタリングして、その動作状況を所
定の記憶領域へ更新記録する。一方、全体盤29は、各シ
ーケンサ28・31から所定のサンプリング周期（シーケン
サのサンプリング周期とは無関係な周期）でシーケンサ
28・31の各記憶領域のデータを読み取り、読み取った情
報を更新記録し、あるいは、順次時系列的に記録する。 したがって、ラインを管理する作業者は、全体盤29を
操作することにより、これに設けられた表示部29aを介
してライン内の各機器の動作状況を任意に把握すること
ができる。また、データマネージャー30を介してネット
ワークに接続されているから、このネットワークに接続
された他の機器においても、同様にモニタリングするこ
とができる。 ◎ライン起動停止機能 実施例の自動ラインにあっては、全体盤29の操作によ
って自動ラインを起動、あるいは停止させることができ
る。すなわち、『ラインの起動』を、ワークの存在を前
提として、ワークを各自動機25の作業領域へ搬入、搬出
することができるとともに、IDプレートから読み取られ
た情報の入力を前提として各自動機25が所定の動作を行
うことができる状態と定義すれば、各自動機を制御する
シーケンサ28は、第４図に示すように、全体盤29からの
起動命令の入力を待って起動状態となり（ステップ1
0）、IDプレートから情報が読み取られたことを条件と
して（ステップ11）、この情報に基づいて自動機25の動
作を特定すべく制御情報を出力し（ステップ12）、停止
命令の入力まで上記動作を繰り返す（ステップ13・1
4）。 一方、搬送を制御するシーケンサ30は、第５図に示す
ように、全体盤29からの起動命令の入力を待って（ステ
ップ20）、全体盤29へタクトについての情報を要求し
（ステップ21）、供給された情報に基づいてタクトを設
定するとともに、設定タクトにて運転を開始し（ステッ
プ22）、停止命令の入力まで上記動作を繰り返す。ま
た、何らかの理由によってタクト変更が必要となった場
合には、全体盤29におけるタクトの設定を変えることに
より、前記ステップ21の要求に対して供給されるタクト
設定値が変更されることとなる。 なお、タクト変更とは、通常は、ラインにおける搬送
速度（搬送手段によって単位時間に搬送されるワークの
数）を変更することを言う。したがって、タクトが下げ
られた場合には各自動機25へワークが供給される頻度が
低くなって、動作と動作との間のインターバルが長くな
り、一方、タクトが上げられた場合には各自動機25へワ
ークが供給される頻度が高くなる。 また前記全体盤29は、第６図に示すように、全体盤29
に設けけられたキーボードスイッチなどから起動が指示
されたか否かを判断し（ステップ30）、起動すべき場合
には、前記シーケンサ30へ起動命令の信号を出力する
（ステップ31）。また、操作されていない場合には、起
動〜停止のスケジュールを参照するとともに（ステップ
32）、現在の時刻を比較し（ステップ33）、起動の時刻
と現在の時刻とが一致したことを条件として（ステップ
34）、前記ステップ31へ進んで起動命令を出力する。 なお前記スケジュールは、全体盤29内の所定の記憶領
域に記録されたもので、ラインの起動〜停止の時刻を時
間軸に沿って記録した構成となっている。すなわち、全
体盤29に設けられたキーボードスイッチを用いて入力さ
れた生産計画、あるいは、上位コンピュータから供給さ
れた生産計画が全体盤29の所定領域に記録されるように
なっている。 また前記起動命令に先立って前述のモニタリングを機
能を利用し、ライン中の各自動機の動作状況を認識する
ことにより、起動命令が可能か否かを、より確実に判断
することができる。 ◎タクト変更機能 タクト変更は、前記全体盤29に設けられたキーボード
を操作することにより、または、全体盤29より上位のパ
ソコンからタクト変更に関する命令が供給されることに
より実行される。以下、このタクト変更を第７図により
説明する。 ステップ50 タクト変更命令の入力を待つ。 ステップ51 入力されたタクト変更命令が、一時的な変更か永久変
更かを判断する。すなわち、タクト変更命令は、変更す
べきタクトの設定値に関するデータと、このタクト変更
が一時的なものか永続的なものかを示すデータとから構
成されており、これらのデータを読み取ることによりそ
の判断をすることができる。そして、一時的な変更の場
合には、全体盤29内の記憶領域の特定箇所に一時変更フ
ラグを立てた後（ステップ52）次のステップ53へ進み、
そうでない場合には、直ちにステップ53へ進む。 ステップ53 タクト変更データとして供給されたタクトの値を、ラ
インの設定タクトとして、設定タクト記憶領域へ更新記
憶する。また、変更前に設定されていたタクトについて
のデータを別の記憶領域に保存する。したがって、新た
なタクトが所定の領域に記憶されることとなり、この結
果、ラインの起動に際して前記ステップ21で供給される
タクトの値が変更される。なお、一時変更でない場合に
は、変更前のタクトについてのデータの保存は不要であ
る。 ステップ54 設定されたタクトが有効が否かを判断する。すなわ
ち、予め定められた時間的な条件（例えば、予めしてさ
れた時刻に至ったこと、あるいは、当日の終業時間に至
ったことといった時間的な条件）、数量的な条件（例え
ば所定の台数が生産されたこと）、人為的な条件（例え
ばラインが手動操作で停止されたこと）が成立するのを
待つ。したがって、所定の条件が成立する迄、現状のタ
クトがそのまま維持される。 ステップ55 一時変更フラグが立てられているか否かを判断し、立
てられていない場合にはプログラムが終了してタクトが
変更されたままとなる。 また、一時変更フラグが立てられている場合には、 ステップ56 別個の領域に保存されていた基準タクトについてのデ
ータを読み出し、このタクトを所定の領域に更新記憶さ
せる。 このように、タクト変更命令が一時変更か否かについ
ての命令を含んでいるか否かにより、時間的、あるいは
数量的条件の成立後のタクトがもとのタクトに復帰し、
あるいは、変更されたタクトのまま維持される。 なお、基準タクトの保存は、タクト変更命令の入力が
可能な全体盤29のみならず、これより上位のデータマネ
ージャー、あるいは、各自動機で行ってもよい。すなわ
ち、全体盤29には、現在のタクトを記憶する領域のみを
設けておき、一時変更の場合に限って、上位、あるいは
下位の機器の記憶領域から基準タクトについてのデータ
の供給を受けて、基準タクトへ復帰させるようにしても
よい。 さらに、前記LANには、上述の端末以外に、照合バッ
クアップ端末40、ファイルマネージャー41および事務所
端末42の各端末が接続されている。照合バックアップ端
末40は、機種照合端末22と全く同様の構成および機能を
有しており、かつ、同様のデータ通信をホストコンピュ
ータ21との間およびネットワークに接続される各端末と
の間で行っている。これは、機種照合端末22が何らかの
原因でダウンした際に直ちに代替できるようにするため
である。ファイルマネージャー41は、ネットワークを流
れる各種情報（例えば、設備稼働情報等）を読み取って
ファイルするとともに、各端末が正常に動作しているか
どうかを周期的に監視する。事務所端末42は、ライン全
体を幾つかのブロックに区切り、各ブロックがどのよう
な稼働状態にあるかをモニタする。また、ラインに対し
て起動あるいは停止の命令を発生する。この事務所端末
42における稼働状態モニタは、例えば、CRT表示装置に
ラインのレイアウトを表示し、かつ、各ブロックが自動
運転状態、手動運転状態あるいは終了状態のどれに当た
るかを色分け表示する。この場合、自動機25は自己の稼
働状態を認識し得るから、それを示す情報を全体盤29お
よびデータマネージャー30を介してファイルマネージャ
ー41に転送し、ファイルマネージャー41は当該情報に基
づいて上述の色分け表示を行う。 また、ファイルマネージャー41および事務所端末42
は、データマネージャー30と同様の機能を有しており、
データマネージャー30がダウンした際はその代替とな
る。一方、通常の動作時には各端末は自己の動作に必要
な情報のみを抽出して取り込むようになっている。 また、データマネージャー30、ファイルマネージャー
41および事務所端末42には、各投入番号とそれに対応す
るID情報とが一組になって記憶されている。そして、ID
プレート20の情報が何らかの原因で喪失した場合には、
それぞれの記憶内容に従って復旧できるようになってい
る。 また、データマネージャー30が記憶しているID情報が
何らかの原因で破壊された場合には、ファイルマネージ
ャー41や事務所端末42に記憶されているID情報を用いて
復旧処理を行うことができる。 さらに、一つのラインの全体盤29から、データマネー
ジャ30およびLANを介して他のラインの全体盤29の情報
をモニタリングし、あるいは、他のラインへ起動命令や
停止命令を供給することもできる。 なお、上記実施例ではタクト変更の場合について説明
したが、他の運転条件、例えば動作モードの変更などに
ついての変更に際して、一時的な動作モードの変更と、
永続的な変更とを区別するようにしてもよい。すなわ
ち、定常的に生産されている車種に関する自動機の動作
モードを基準データとして、特殊な車種に関する動作モ
ードへの変更を一時的に行った後、定常的な動作モード
へ自動的に復帰させようとする場合にも本願の技術を応
用することができる。

【発明の効果】

以上の説明で明らかなように、本発明は、被加工物の
移動方向に沿って配置された複数の工程により、前記被
加工物に対して順次所定の処理を施すようにした自動ラ
インにおいて、前記各工程に実行させるべき動作条件の
データが、一時的なものか永続的なものかを判断し、そ
の判断結果に応じてもとのデータを保存しておき、一時
的な変更の終了の後、自動的に復帰させるようにしたか
ら、動作条件の設定変更、および、変更された動作条件
の復旧を確実に行うことができるという効果を奏する。 つまり、一時的に動作条件を変更し、その後、元の動
作条件に戻して各工程における動作を元の動作条件にて
行わせるようにしたことにより、一時変更に柔軟に対応
させて、生産計画あるいは前後工程の生産状況に良好に
対応させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は生産ラ
イン管理システムのブロック図、第２図は生産ラインの
レイアウトを示す図、第３図はIDプレートのメモリマッ
プ、第４図は、一つのシーケンサにおける起動、停止処
理のフローチャート、第５図は他のシーケンサにおける
起動、停止処理のフローチャート、第６図は全体盤にお
ける起動処理のフローチャート、第７図はタクト変更処
理のフローチャートである。 １……被加工物、25……自動機、28……シーケンサー、
29……全体盤、30……データマネージャー、31……搬送
制御部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 15/02 B23Q 41/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物の移動方向に沿って配置された複
   数の工程により、前記被加工物に対して順次所定の処理
   を施すようにした自動ラインにおいて、 前記各工程に実行させるべき動作条件のデータを記憶す
   る第１の記憶手段と、 該第１の記憶手段に動作条件のデータを更新記憶させる
   第１の書き込み手段と、 該書き込み手段が更新しようとする新たな動作条件のデ
   ータを判断する第１の判断手段と、 該判断手段によって特定の判断結果が得られた場合に前
   記第１の書き込み手段による更新記憶に先立って第１の
   記憶手段の記憶内容を保存する第２の記憶手段と、 前記新たな動作条件における運転の終了を判断する第２
   の判断手段と、 該第２の判断手段によって終了が判断された場合に、前
   記第１の判断手段の判断結果に応じて前記第２の記憶手
   段の記憶内容を第１の記憶手段へ更新記憶させることに
   より、各工程に実行させる動作条件を元の動作条件に切
   り換える第２の書き込み手段と、 からなることを特徴とする生産管理システム。
2. 【請求項２】前記動作条件は、各工程間における被処理
   物の移動速度であることを特徴とする請求項１記載の生
   産管理システム。