JP3649097B2 - 生産実績管理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生産ラインにおける生産実績管理システムに関し、特に、不良率等の管理項目の推移を監視しつつ生産実績情報の保存処理に要する時間を監視し、生産実績情報を保存するデータベースを動的に選択して、生産設備の稼働率の低下を防止し生産設備のサイクルタイムを短時間で安定させて生産性の向上を可能にした生産実績管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、生産ラインの生産実績情報は、生産設備のプログラマブルコントローラから実績収集コンピュータを経て、上位コンピュータにて生産実績を管理し、同時にデータベースに保存する。
ところで、生産実績を管理する従来技術の代表的なものとして、一括処理方式と逐次処理方式がある。一括処理方式は、実績収集コンピュータにて実績情報を一時的に保管し、その後にまとめて上位コンピュータのデータベースに保存する方式である。一方、逐次処理方式は、実績収集コンピュータが実績情報をその都度上位コンピュータのデータベースに保存する方式である。
【０００３】
図３は従来の一括処理方式の一例ブロック構成図である。図中、１はプログラマブルコントローラ、２は実績収集コンピュータ、３は上位コンピュータ、４は生産実績情報、５は生産実績情報送信部、６は生産実績情報受信部、７はデータベース処理要求部、８’は保存処理管理部、９’はフロースイッチ、１０はサブデータベース、１１はデータベース処理受付部、１２はデータベース処理部、１３はデータベース、である。
【０００４】
また、２１もプログラマブルコントローラ１と同じものであり、２２も実績収集コンピュータ２と同じものである。通常、生産設備に付随して複数のプログラマブルコントローラ（１〜２１）とその各々に接続された複数の実績収集コンピュータ（２〜２２）が設けられており、所定のネットワーク、例えばＬＡＮにより上位コンピュータ３に接続されている。
【０００５】
以下の説明では、プログラマブルコントローラ１及び実績収集コンピュータ２の作用について説明する。
図示のように、プログラマブルコントローラ１は生産実績情報送信部５を含み、実績収集コンピュータ２は生産実績情報受信部６と、データベース処理要求部７と、一括処理管理部８’と、フロースイッチ９’と、サブデータベース１０とを含む。また、上位コンピュータ３はデータベース処理受付部１１と、データベース処理部１２と、データベース１３とを含む。
【０００６】
図４は図３構成の動作タイミングチャートである。（ａ）は生産実績情報の発生タイミング、（ｂ）は生産実績情報受信部での処理時間、（ｃ）はサブデータベース保存時間、（ｄ）はデータベース処理要求部での処理時間である。タイミング２００にてプログラマブルコントローラ１が生産実績情報４を受けると、生産実績情報４は生産実績情報送信部５から実績収集コンピュータ２の生産実績情報受信部６に送信される。
【０００７】
次に、タイミング２０１では生産実績情報受信部６は処理時間ｔ１で生産実績情報４を受信する。
さらに、タイミング２０２では、一括処理管理部８’からの制御により、フロースイッチ９’が生産実績情報受信部６からサブデータベース１０の方向に接続されている状態では、生産実績情報４はサブデータベース１０に保存時間ｔ２にて保存される。
【０００８】
さらに、タイミング２０３では、上位コンピュータ３内のデータベース１３に一括保存するため、一括処理管理部８’の制御により、フロースイッチ９’はサブデータベース１０からデータベース処理要求部７に接続される。その結果、サブデータベース１０に保存されていた生産実績情報４はサブデータベース処理要求部７を経て、上位コンピュータ３内のデータベース処理受付部１１とデータベース処理部１２を経てデータベース１３に保存される。このとき保存のための処理時間ｔ３が通常の処理であるｔ１，ｔ２よりはるかに長くなり、タイミング２０４で示すように、生産しない空き時間ｔ４が必要となり、その結果、生産ラインの生産性の低下を来す問題が生じていた。
【０００９】
図５は従来の逐次処理方式のブロック構成図であり、図６は図５構成の動作タイミングチャートである。図示のように、図３構成と比較して、一括処理管理部８’と、フロースイッチ９’と、サブデータベース１０が設けられていない。それ以外の構成は、図３と同様なので図５構成の説明を省略する。
図６の動作タイミングチャートにおいて、図４と同様に、（ａ）は生産実績情報の発生タイミング、（ｂ）は生産実績情報受信部の処理時間、（ｃ）はデータベース処理要求部の処理時間である。タイミング３００により、プログラマブルコントローラ１が生産実績情報４を受信すると、生産実績情報４は生産実績情報送信部５を経て、さらに生産実績情報受信部６を経てデータベース処理要求部７に送信される。
【００１０】
この場合、タイミング３０１で示すように、生産実績情報受信部６は生産実績情報４を処理時間ｔ５により受信処理する。さらにタイミング３０２で示すように、生産実績情報４は、データベース処理要求部７、データベース処理受付部１１、データベース処理部１２を経て、処理時間ｔ６によりデータベース１３に保存される。
【００１１】
この処理時間ｔ６で示すように、プログラマブルコントローラ１で生産実績情報４が生成される時間、即ち処理時間ｔ５、より著しく長くなり次にタイミング３０３を超えると、次のタイミング３０３で生産実績情報４をデータベース１３に保存するタイミングが、タイミング３０５で示すように遅れ、その結果、次のタイミングも遅れてタイミング３０６での処理ができなくなり、結果的に、タイミング３０７で示すように、生産しない空き時間ｔ７が必要となり、生産ラインの生産性の低下を来す問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図３構成の一括処理方式では上位コンピュータで実績管理ができず、また、一括処理のため、図４に示すように生産しない空き時間ｔ４を設ける必要がある。一方、図５構成の逐次処理方式では生産設備のサイクルタイムが一括処理時間が超えると、生産設備のサイクルタイムが延びることになり、生産しない空き時間ｔ７が必要となる。従って、いずれの方式においても生産しない空き時間の問題があり、その結果、生産設備の稼働率が低下し、生産設備のサイクルタイムを短時間で安定させることができず、生産性の向上を達成できない問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、生産設備を制御するプログラマブルコントローラから製品毎の生産実績情報を上位コンピュータのデータベースに保存する生産情報管理システムにおいて、生産実績情報のデータベースへの保存処理時間を、所定の管理項目、例えば不良率等の推移を監視しつつ動的に制御することにより、生産設備の稼働率の低下を防止し生産設備のサイクルタイムを短時間で安定させて生産性の向上を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び６の発明によれば、保存処理時間管理部が、保存条件監視部からの指示に基づいてデータベース処理要求部での処理時間を監視し、監視結果に基づきデータベースへの生産実績情報の保存が不可能と判断したときに、フロースイッチを生産実績情報受信部からサブデータベースに接続するように切り換え、生産実績情報をサブデータベースに保存させるようにしたので、生産設備から生産実績情報の発生する周期、即ち、サイクルタイムに影響を与えることがなく、従って生産性を向上させることができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、保存条件監視部は、監視すべき生産実績情報の条件として設定された例えば不良率が一定の不良率以下の場合に、保存処理時間管理部に指示してデータベース処理要求部の処理時間を監視させるようにしたので、生産実績情報の発生するサイクルタイムに影響を与えることなく設備を稼働させることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、保存条件監視部は、不良率が一定の値を超えていると判断すると、保存処理時間監視部に対してフロースイッチを生産実績情報受信部からデータベース処理要求部に接続するように指示し、生産実績情報の保存先をデータベースに固定するようにしたので、不良率の推移を重点的に監視することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、保存条件監視部は、一定数の生産ロットの最初のロットについて生産実績情報の全てをデータベースに保存するように、保存処理時間管理部に指示してフロースイッチを生産実績情報受信部からデータベース処理要求部に接続させるようにしたので、リアルタイムに設備の実績を管理することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による生産管理システムのブロック構成図である。図中、１はプログラマブルコントローラ、２は実績収集コンピュータ、３は上位コンピュータ、４は生産実績情報、５は生産実績情報送信部、６は生産実績情報受信部、７はデータベース処理要求部、８は保存処理時間管理部、９はフロースイッチ、１０はサブデータベース、１１はデータベース処理受付部、１２はデータベース処理部、１３はデータベース、１４は保存条件監視部、である。図示のように、従来の図３構成と比較して保存処理時間管理部８とフロースイッチ９と保存条件監視部１４とが相違する。
【００１９】
即ち、図示のように、フロースイッチ９は、保存処理時間管理部８の制御により生産実績情報受信部６をデータベース処理要求部７に接続することもできるようになっている。この場合に、保存条件監視部１４により、生産実績情報中の管理項目として、例えば不良率の推移を監視し、一定の不良率以下ならば、保存処理時間管理部に指示してデータベース処理要求部での処理時間を監視してフロースイッチの接続を選択的に切り換え、一方、一定の不良率を超えたならば保存処理時間管理部に指示してフロースイッチをデータベース処理要求部に接続してデータベースに固定的に生産実績情報を保存させる。
【００２０】
図２は図１構成の動作タイミングチャートである。（ａ）は生産実績情報の発生タイミング、（ｂ）は生産実績情報受信部での処理時間、（ｃ）はデータベース処理要求部での処理時間である。この動作タイミングチャートは、上述の一定の不良率以下の場合であり、データベース処理要求部での処理時間の監視が必要な場合である。
【００２１】
まず、タイミング１００において、プログラマブルコントローラ１は生産実績情報４を受信すると、生産実績情報送信部５は生産実績情報４を実績収集コンピュータ２に送信する。
さらにタイミング１０１では、実績収集コンピュータ２の生産実績情報受信部６は処理時間Ｔ１にて生産実績情報４を受信する。この場合、最初の段階では、保存処理時間管理部８の制御によって、フロースイッチ９は生産実績情報受信部６からデータベース処理要求部７に接続されている。
【００２２】
そしてタイミング１０２に示すように、生産実績情報４は、生産実績情報受信部６からフロースイッチ９を経てデータベース処理要求部７に送られ、さらにデータベース処理要求部７から、データベース処理受付部１１、データベース処理部１２を経て、処理時間Ｔ２によりデータベース１３に保存される。
この場合、処理時間Ｔ２で示すように、プログラマブルコントローラ１にて生産実績情報４が受信される時間、即ち処理時間Ｔ１、より著しく長くなりタイミング１０４を超えて長くなると、タイミング１０３において生産実績情報４がデータベース１３に保存されるタイミングが、タイミング１０５で示すように遅れることになる。
【００２３】
しかし、本発明では、保存処理時間管理部８は、データベース処理要求部７の処理時間を監視し、監視結果に基づきデータベース１３への保存が不可能と判断すると、フロースイッチ９を生産実績情報受信部６からサブデータベース１０に接続するように切り換える。その結果、タイミング１０６で発生した生産実績情報４は、タイミング１０７に示すように、生産実績情報受信部６からフロースイッチ９を経てサブデータベース１０に保存される。
【００２４】
さらに、保存処理時間管理部８は、タイミング１０８及び１１１に示すように、処理時間Ｔ３及びＴ４で示す如く、データベース処理要求部７での処理時間が一定の時間を下回ったと判断すると、フロースイッチ９を生産実績情報受信部６からデータベース処理要求部７に再び接続し、タイミング１１２で発生した生産実績情報４は、実績収集コンピュータ２を経て上位コンピュータ３のデータベース１３に再び保存される。即ち、タイミング１１２，１１３，１１４は、最初のタイミング１００，１０１，１０２に戻ることができる。
【００２５】
このように、データベース処理要求部７にて処理時間を監視し、その結果に基づきフロースイッチ９を切り換えてデータベース１３に保存するか、サブデータベース１０に保存するかを切り換えるので、生産ラインの生産設備から生産実績情報４が発生する周期、即ち、サイクルタイムに影響を与えることがなく、従って、生産ライン上で生産しない空き時間を発生させることがなく、生産設備の稼働率を向上させ、その結果、生産性の向上を達成することができる。
【００２６】
この実施形態では、上位コンピュータ３でリアルタイムに生産設備の実績も管理する必要があるため、実績収集コンピュータ２では、保存条件監視部１４から保存処理時間管理部８に指示してフロースイッチ９を生産実績情報受信部６からデータベース処理要求部７に接続させ、生産ロットの最初（例えば１００個）の生産実績情報４の全てを上位コンピュータ３内のデータベース１３に保存するように制御する。
【００２７】
そして１００個以降は一定の不良率以下なら、上述したように保存処理時間管理部８にて、図２のタイミングチャートで示すように、フロースイッチ９の接続を切り換えることにより生産実績情報４の保存先のデータベースを選択し、上位コンピュータ３ではデータベース１３内の生産実績情報４に基づきリアルタイムに生産設備の実績をサンプリングして管理する。
【００２８】
さらに、保存条件監視部１４での監視結果により一定の不良率以上になると、保存条件監視部１４は保存処理時間管理部８に指示してフロースイッチ９の接続を生産実績情報受信部６からデータベース処理要求部７に切り換え、生産実績情報の保存先を上位コンピュータ３内のデータベース１３に固定し、上位コンピュータ３でリアルタイムに設備の実績を全数管理する。
【００２９】
なお、保存条件監視部１４での監視すべき条件、即ち、管理項目として不良率を例としたが、その他の管理項目として、例えば重点部品の不良率に絞ってもよい。尚、管理項目が一定の条件以下とは、本例では不良率が一定値以下の場合の良い状態であり、不良率が一定値以上とは悪い状態をさす。また、サブデータベース１０に保存されたデータは、生産ラインの休止時間等の生産しない時間にデータベース１３に転送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による生産管理システムのブロック構成図である。
【図２】図１構成の動作タイミングチャートである。
【図３】従来の一括処理方式の一例ブロック構成図である。
【図４】図３構成の動作タイミングチャートである。
【図５】従来の逐次処理方式のブロック構成図である。
【図６】図５構成の動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
１，２１…プログラマブルコントローラ
２，２２…実績収集コンピュータ
３…上位コンピュータ
５…生産実績情報送信部
６…生産実績情報受信部
７…データベース処理要求部
８…保存処理時間管理部
９…フロースイッチ
１０…サブデータベース
１１…データベース処理受付部
１２…データベース処理部
１３…データベース
１４…保存条件監視部

Claims (6)

1. 生産ライン上の各生産設備からその稼働状態を示す生産実績情報を受ける複数のプログラマブルコントローラと、前記プログラマブルコントローラの各々に接続され生産実績情報を収集する複数の実績収集コンピュータと、前記複数の実績収集コンピュータにネットワークを介して接続され収集された生産実績情報をデータベースに保存する上位コンピュータとで構成される生産実績管理システムにおいて、
   前記実績収集コンピュータは、少なくとも生産実績情報を受ける生産実績情報受信部と、生産実績情報を一時的に保存するサブデータベースと、前記生産実績情報受信部の接続先を切り換えるフロースイッチと、生産実績情報の処理時間を監視する保存処理時間管理部と、前記上位コンピュータに保存処理を要求するデータベース処理要求部と、保存すべき生産実績情報の条件を監視する保存条件監視部とを備え、
   前記保存処理時間管理部は、前記保存条件監視部からの指示に基づいて前記データベース処理要求部での処理時間を監視し、監視結果に基づき前記データベースへの生産実績情報の保存が不可能と判断したときに、前記フロースイッチを前記生産実績情報受信部から前記サブデータベースに接続するように切り換え、生産実績情報を前記サブデータベースに保存させるようにしたことを特徴とする生産実績管理システム。
2. 前記保存条件監視部は、監視すべき生産実績情報の条件として設定された所定の管理項目に基づいて、前記管理項目が一定の条件以下の場合に、前記保存処理時間管理部に指示して前記データベース処理要求部の処理時間を監視させるようにした請求項１に記載の生産管理システム。
3. 前記保存条件監視部は、前記管理項目が前記一定の条件を超えていると判断すると、前記保存処理時間監視部に対して前記フロースイッチを前記生産実績情報受信部からデータベース処理要求部に接続するように指示し、生産実績情報の保存先を前記データベースに固定するようにした請求項１又は２に記載の生産管理システム。
4. 前記保存条件監視部は、一定数の生産ロットの最初のロットについて生産実績情報の全てを前記データベースに保存するように、前記保存処理時間管理部に指示して前記フロースイッチを前記生産実績情報受信部から前記データベース処理要求部に接続させるようにした請求項２又は３に記載の生産管理システム。
5. 前記管理項目は、生産実績情報中の不良率である請求項２又は３に記載の生産管理システム。
6. 前記保存処理時間管理部は、前記データベース処理要求部での処理時間が一定の処理時間を下回ったと判断すると、前記フロースイッチを前記生産実績情報受信部から前記データベース処理要求部に再び接続し、生産実績情報を再び前記データベースに保存させるようにした請求項１又は２に記載の生産管理システム。

Images