JP3736197B2

JP3736197B2 - カラーロッティングの制御方法

Info

Publication number: JP3736197B2
Application number: JP12436799A
Authority: JP
Inventors: 英也木下
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP2000312845A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中塗り塗装や上塗り塗装前に塗色種に基づいてボディの搬送順序を組み替え、塗色種をロット化して塗装するカラーロッティングの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の生産ラインは、鋼板部品をプレス成形するプレスライン、プレス成形されたパネルを溶接して車体を組み立てる車体組立ライン、車体に塗装及び防錆処理を施す塗装ライン、塗完ボディに艤装部品を組み付ける車両組立ライン及び自動車の最終検査を行う検査ラインから構成されている。以下便宜的に、車体組立ラインを溶接ライン、車両組立ラインを艤装ラインと称する。プレスラインはロット生産であるが、溶接ラインから検査ラインまでは、手直しなどの異常時を除き原則として連続ラインで構成されている。
【０００３】
ところで、自動車には数多くのオプション仕様が設定されており、購入者の要求仕様に応じた車両を一定の納期内に完成させるべく生産計画が立案される。こうした自動車の生産計画においては、納期や生産能力を勘案して各車両の着工日が決定されるが、これに加えて艤装ラインにおける作業負荷の平準化も生産計画に織り込まれる。
【０００４】
たとえば、オプション仕様が多い車両と少ない車両では、１台当たりに要する作業時間が異なり、作業時間が長い車両が連続して流れてくると作業遅れやラインストップが生じる一方で、作業時間が短い車両が連続して流れてくると手待ち状態が生じることとなる。こうした作業負荷のアンバランスを平準化するために、ある受注ロット毎（たとえば１日毎）に生産順序を考え、溶接ラインの先頭ではその生産順序にしたがって車両の生産が着工する。
【０００５】
このようにして、溶接ラインの先頭で着工したボディは生産計画にしたがった順序で検査ラインまで流されるが、塗装ラインにおいては、この順序が必ずしも適切な順序とは言えない。
【０００６】
塗装ライン、なかでも上塗りラインにおいては、ボディの塗色が変わる度に塗装機の色替え操作を行う必要がある。この色替え操作は、カラーチェンジバルブ（以下、ＣＣＶという。）と呼ばれる色替え機器を用いて、このＣＣＶから塗装ガンまでの間の前色塗料をエアーで押し出して廃棄し、次に洗浄用シンナーを注入して洗浄したのち、再びエアーで押し出し、最後に次色塗料を注入することにより行われる。
【０００７】
このように、色替え操作を行うと、その度にＣＣＶから塗装ガンまでの前色塗料と洗浄用シンナーとが消費されるので、塗装ラインにとっては、同一塗色ができる限りロット化して流れされる方が望ましいが、艤装ラインの平準化条件には上塗り塗色や中塗り塗色といった条件が入っていないか、或いは入っていてもその重要度は比較的小さいからである。
【０００８】
このため、塗装ラインの上塗り工程の前にカラーロッティングラインを設けて、同一塗色のロット化を行った上で上塗り塗装を施すことが行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーロッティングラインを用いたロット制御では、各レーンのロット化された塗色のボディを連続して塗装ブースへ搬出していたため、ロット化率に限界があり、塗料ロスの低減がさほど期待できなかった。
【００１０】
また、塗装ラインで生産順序を組み替え、ボディを塗色毎にロット化すると、ロット化されない塗色のボディはいつまでも搬出されずにカラーロッティングラインにストレージされたままとなり、納期遅れを生じるおそれがあった。
【００１１】
さらに、色替えを行わざるを得ない場合に、次の塗装色は任意に決定されていたので、ブース内におけるダスト被りや塗料供給系における色混じりが生じやすい塗色種の順序となるおそれもあった。たとえば、白色のボディと黒色のボディとが連続して搬送されると、塗装ブース内においてダスト被りによる色飛び不具合が生じたり、これら白色から黒色あるいは逆に黒色から白色へ色替えを行うと、カラーチェンジバルブ、塗料ホースまたは塗装ガン等において色混じりが生じ、これがボディに付着することによる色混じり不具合が発生するおそれがあった。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ロット化率が高く、納期を遵守でき、しかもダスト被りや色混じり等の塗装不具合も防止できるカラーロッティングの制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、請求項１記載のカラーロッティングの制御方法は、塗装ブースの入口に対して複数本のレーンが並列的に設けられたカラーロッティングラインから、ワークの仕様に基づいて前記ワークを前記塗装ブースへ搬出するカラーロッティングの制御方法において、前記複数本のレーンのそれぞれの先頭に在席する第１のワークの塗色種、および当該第１のワークに後続する一又はそれ以上の第２のワークの塗色種に基づいて、前記塗装ブースへ搬出すべき塗色種を決定することを特徴とする。
【００１４】
この請求項１記載のカラーロッティングの制御方法では、複数本のレーンの先頭ワーク（第１のワーク）の塗色種のみならず、これに後続する一又はそれ以上のワーク（第２のワーク）の塗色種も搬出色の決定条件に加味する。
【００１５】
つまり、従来のように１本のレーンのみでロット化するのではなく、レーン列とレーン行という二次元マトリックス状に塗色種のロット化を考え、これに基づいて搬出塗色種を決定するので、この結果搬出される同一塗色種のロット台数が著しく増加することになる。また、カラーロッティングラインへの搬入制御をさほど厳密に行わなくても、この搬出制御側にて補填することができる。
【００１６】
これにより、塗料の色替え回数を減少させることができ、廃棄塗料量が減少して直材費用の低減を達成することができる。
【００１７】
（２）また本発明のカラーロッティングの制御方法は、前記複数本のレーンの先頭に在席する第１のワークの塗色種およびこれらに後続する第２のワークの塗色種の組み合わせの中で、塗色種のロット台数が最大となる塗色種を決定し、当該塗色種のワークを前記塗装ブースへ搬出することを特徴とする。
【００１８】
この発明において、一本のレーンに同一の塗色種が連続している場合には、そのレーンから連続してワークを搬出する他、複数のレーンに分かれて同一の塗色種のワークが在席しているときは、これらの同一塗色種のワークができる限り連続（ロット化）して塗装ブースに搬送されるように、搬出レーンを切り替えながらワークを搬出することが好ましい。
【００１９】
（３）またこの場合に、特に限定はされないが、前記決定された塗色種のワークが、レーンの先頭から一又はそれ以上連続して在席するレーンを選択し、これらのレーンに在席するワークのなかで最も搬出優先順位が高いワークが在席するレーンを前記塗装ブースへ搬出するレーンに決定することもが好ましい。
【００２０】
本発明に係るワークの搬出優先順位とは、たとえばワークの納期等を含む趣旨である。搬出塗色種が決定されると、次にワークを搬出するが、先頭にその塗色種のワークが在席するレーンが複数存在するときは、これらのレーンに在席するワークのなかで最も搬出優先順位が高いワークが在席するレーンを前記塗装ブースへ搬出するレーンに決定することで、たとえばワークの納期遅れを回避することができる。
【００２１】
（４）特に本発明では、搬出された塗色種と搬出優先順位が最も高いワークの塗色とが一致しなかった際に色替えカウンタを加算し、当該色替えカウンタが所定値に達しているときは、前記複数のレーンの先頭に在席するワークのうち搬出優先順位が最も高いワークの塗色種を搬出塗色種に決定して当該塗色種のワークを前記塗装ブースへ搬出する。
【００２２】
ここでいうワークの搬出優先順位もワークの納期等を含む趣旨であるが、当該色替えカウンタが所定値に達しているときは、複数のレーンの先頭に在席するワークのうち搬出優先順位が最も高いワークの塗色種を搬出塗色種に決定して当該塗色種のワークを塗装ブースへ搬出することで、たとえばワークの納期遅れを回避することができる。
【００２３】
（５）上記発明にいう塗色種とは、同一の塗色の他、塗色群が同じものをも含む趣旨である。この塗色群とは、塗装ブースにおけるダスト被りや塗料供給系における色混じりが比較的目立ち難い塗色のグループであり、たとえば赤色と黒色とは同じ塗色群に属するのに対し、赤色と白色とは異なる塗色群に属する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、レーン列とレーン行という二次元マトリックス状に塗色種のロット化を考え、これに基づいて搬出塗色種を決定するので、この結果搬出される同一塗色種のロット台数が著しく増加することになる。また、カラーロッティングラインへの搬入制御をさほど厳密に行わなくても、この搬出制御側にて補填することができる。その結果、塗料の色替え回数を減少させることができ、廃棄塗料量が減少して直材費用の低減を達成することができる。
【００２５】
これに加えて、ワークの搬出優先順位をも考慮して塗装ブースへ搬出するワークを決定するので、たとえばワークの納期遅れを回避することができる。
【００２６】
また、同一塗色のみならず同系統の塗色グループに属する塗色も同じ塗色とみなされてロット化されるので、塗装ブースにおけるダスト被りや塗料供給系における色混じりを防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のカラーロッティングの制御方法が適用される自動車ボディの上塗り工程の一例を示す工程図、図２は本発明のカラーロッティングの制御方法の実施形態（ボディの搬入制御）を示すフローチャート、図３は本発明のカラーロッティングの制御方法の実施形態（ボディの搬出制御）を示すフローチャートである。なお、図１に示す上塗り工程の構成は本発明のカラーロッティングの制御方法を説明するための一例であり、本発明が適用される工程を限定的に示すものではない。
【００２８】
まず、図１に示す上塗り工程の構成を説明すると、本実施形態の上塗り工程１は、３本の上塗りブースおよび上塗り乾燥炉（以下、上塗りブースと上塗り乾燥炉とを含めて便宜的に上塗りブース１１，１２，１３と称する。）を有し、第１上塗りブース１１および第２上塗りブース１２は、モノトーン塗装およびツートーン塗装の第１色（第１回目に塗装される塗色）のためのブースであり、これに対して第３上塗りブース１３は、ツートーン塗装の第２色（第２回目に塗装される塗色）および回送用に供されるブースである。
【００２９】
これら３本の上塗りブース１１，１２，１３の入口と、中塗りブースおよび中塗り乾燥炉２の出口との間には、フロアコンベア３が設けられている。このフロアコンベア３は、上塗りブース１１，１２，１３の入口にて複数本の並列的なフロアコンベアに分岐されており、本例では第１上塗りブース１１および第２上塗りブース１２の入口に、５本の並列レーン４１〜４５を有する第１カラーロッティングライン４が設けられ、第３上塗りブース１３の入口に、３本の並列レーン５１〜５３を有する第２カラーロッティングライン５が設けられている。
【００３０】
ちなみに、中塗りブースおよび中塗り乾燥炉２の出口以降のボディの流れを説明すると、まず中塗りブースおよび中塗り乾燥炉２の出口から第１カラーロッティングライン４の並列レーン４１〜４５の共通入口３１までの間は、全てのボディがコンベア３２によって搬送される。この共通入口３１から５本の並列レーン４１〜４５に対しては、それぞれの並列レーン４１〜４５に対応したコンベアによって搬送され（以下、これら並列レーンに対応したコンベアも便宜的に４１〜４５の符号にて表す。）、第１カラーロッティングライン４の出口にて一旦１本のコンベア３３に合流したのち、第１および第２上塗りブース１１，１２のそれぞれに対応したコンベア３４，３５に分岐して、これら第１および第２上塗りブース１１，１２へ搬入される。
【００３１】
本例では、第１上塗りブース１１と第２上塗りブース１２とのそれぞれの塗料供給系には、全ての塗色が仕込まれていないので、第１上塗りブース１１には３本の並列レーン４１〜４３からのボディが搬入され、第２上塗りブース１２には２本の並列レーン４４，４５からのボディが搬入されるものとする。ただし、こうした制限は本発明を限定するものではなく、全ての並列レーン４１〜４５から第１および第２上塗りブース１１，１２へ任意にボディを搬出するように構成しても良い。
【００３２】
第１および第２上塗りブース１１，１２を搬送されたボディは、モノトーン塗装車の場合はそのままのコンベア３４，３５で塗完へ搬送されるが、ツートーン塗装車である場合は、コンベア３６にて第２カラーロッティングライン５の並列レーン５１〜５３の共通入口３７へ搬送される。この共通入口３７から３本の並列レーン５１〜５３に対しては、それぞれの並列レーン５１〜５３に対応したコンベアによって搬送され（以下、これら並列レーンに対応したコンベアも便宜的に５１〜５３の符号にて表す。）、第２カラーロッティングライン５の出口にて１本のコンベア３８に合流したのち第３上塗りブース１３へ搬送される。この第３上塗りブース１３を通過したボディはそのままのコンベア３８にて塗完へ搬送される。
【００３３】
本実施形態では、第１カラーロッティングライン４の共通入口３１および第２カラーロッティングライン５の共通入口３７のそれぞれに到着したボディの塗色仕様を判別する制御装置（図示は省略する。）が設けられている。この制御装置は、それぞれの共通入口３１，３７に到着したボディの塗色仕様を判別する。
【００３４】
なお、第１カラーロッティングライン４の共通入口３１におけるボディの振り分けと、第２カラーロッティングライン５の共通入口３７におけるボディの振り分けとは、基本的に同じであるため、以下に、共通入口３１における第１カラーロッティングライン４へのボディの搬入方法を例に挙げて、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
まず、中塗りブースおよび中塗り乾燥炉２から共通入口３１にボディが到着すると、この到着したボディの塗色仕様が制御装置内に読み込まれる。こうした塗色仕様の制御装置への読み込みは、塗装ラインを統括する生産管理装置によって行うことができ、その具体的手段には特に限定されない。
【００３６】
ここで、カラーロッティング制御を行う前に、並列レーンの限定を実行する。具体的には、並列レーン４１〜４５の優先順はどうか（ステップ１）、並列レーン４１〜４５にボディが搬入できるかどうか（ステップ２）、並列レーン４１〜４５に空レーンが存在するかどうか（ステップ３）、上塗りブース１１，１２の優先順はどうか（ステップ４）、をそれぞれ判定する。
【００３７】
それぞれのステップにおける具体的判定方法は特に限定されないが、ステップ１の並列レーン４１〜４５の優先順位については、たとえば、ＩＴの優先順位をそのまま並列レーン４１〜４５の優先順位に置き換える。また、ステップ２の並列レーン４１〜４５にボディが搬入できるかどうかは、たとえば、その並列レーンの設定が搬入可であり、かつボディの在席台数が最大収容台数未満であり、かつそのボディの塗色に対応できる上塗りブース（すなわち、その塗色の塗料供給系が設けられているブース）に設定されているときは、搬入可とする。さらに、空レーンかどうかは、ボディの在席台数が０または末尾車の塗色がロットに達しているときは、空レーンと判定する。さらにまた、上塗りブース１１，１２の優先順位については、そのときの上塗りブース１１，１２の充填率が低い順に優先順位付けする。
【００３８】
こうした判定ののち、そのボディの搬入候補となるレーンを決定する（ステップ５〜９）。まずステップ５では、搬入可であり、末尾車の塗色種が同一であり、かつ末尾車の塗色がロットに達していないレーンを搬入候補とする。また、ステップ６では、搬入可であり、末尾車の塗色種が同一であり、かつ末尾車の塗色がロットに達しているレーンを搬入候補とする。ステップ７では、搬入可であり、かつ空であるレーンを搬入候補とする。ステップ８では、搬入可であり、かつ末尾車が同一の塗色種であるレーンを搬入候補とする。最後のステップ９では、搬入可のレーンを搬入候補とする。
【００３９】
以上の搬入候補の選定の結果、搬入候補のレーンが複数存在するときは、ステップ１０にて、図４に示す優先順位テーブルに基づいて優先順に一つのレーンを決定する。この優先順位テーブルは、ステップ１および４により決定されたブース優先順とレーン優先順とに基づくものである。
【００４０】
以上の処理により、共通入口３１に到着したボディが第１カラーロッティングライン４の何れかの並列レーン４１〜４５に搬入されることになる。
【００４１】
次に、図３を参照しながら、カラーロッティングライン４から上塗りブースへのボディの搬出制御方法について説明する。なお、複数本の並列レーンから一つの上塗りブースに対するボディの搬出方法は、基本的には同じであるため、ここでは第１カラーロッティングライン４のうちの３本の並列レーン４１〜４３から第１上塗りブース１１に対するボディの搬出方法を例に挙げて説明する。
【００４２】
まず、各並列レーン４１〜４３に在席するボディの塗装仕様（納期等の各種情報も含む。）は、上述した制御装置にて管理されており、どの並列レーンのどの位置にどのような塗装仕様のボディが在席しているかは制御装置にて管理されている。
【００４３】
何らかの事情により搬出不可とされている並列レーン４１〜４３は、以下の全てのステップ２〜９で対象レーンから除外したのち（ステップ１）、まず最初に、色替えを実施するかどうかを判定する（ステップ２）。この色替え判定は、それまでの搬出塗色と同一のボディが何れのレーン４１〜４３の先頭に在席しないか、または搬出された履歴がないか、または搬出塗色のボディをロット台数以上搬出したときの何れかに、色替えを実施するものとする。何れにも該当しないときは色替えを実施しないでステップ５へジャンプする。
【００４４】
ステップ２にて色替えを実施する場合には、どの塗色を搬出塗色とするかを決定する（ステップ３，４）。ステップ３では、後述するステップ４にてカウントされる色替えカウンタが、所定のしきい値である色替えＯＫ回数以上に達しているときは、各並列レーン４１〜４３の先頭ボディのうち最も着工順序が早い（すなわち最も納期が迫っている）ボディの塗色を搬出色とし、ステップ４をジャンプする。
【００４５】
ステップ３にて色替えカウンタが色替えＯＫ回数に達していないときは、並列ライン４１〜４３の先頭ボディおよびこれにそれぞれ後続する次回のボディおよび次次回のボディの塗色の組み合わせのうち、ロット化率が最大となる塗色を搬出塗色に決定する。このとき、最も着工順序が早いボディの塗色が搬出塗色に選ばれなかったときは、上述した色替えカウンタを加算する。
【００４６】
すなわち、ここでいう色替えカウンタとは、塗色のロット化を優先するあまり、着工順序が早く納期が迫っているボディを搬出できなくなるのを防止するための手段であり、そのまま放置すると並列レーン４１〜４３にストレージされたままとなるおそれがあるボディを、上述した色替えＯＫ回数というしきい値にて管理することで、塗色のロット化より優先的に搬出するための制御方法である。
【００４７】
以上のステップ３および４の処理により、搬出塗色が決定されるので、次のステップ５〜８にて搬出候補となる並列レーン４１〜４３を選択する。まず、ステップ５では、先頭ボディの塗色が搬出塗色であり、それに後続する２番目のボディの塗色が搬出塗色ではない並列レーンを搬出候補レーンとする。ステップ６では、先頭ボディの塗色が搬出塗色であり、それに後続する２番目のボディの塗色も搬出塗色であるが、３番目のボディの塗色が搬出塗色ではない並列レーンを搬出候補レーンとする。ステップ７では、先頭ボディの塗色が搬出塗色であり、それに後続する２番目および３番目のボディの塗色も搬出塗色であるが、４番目のボディの塗色が搬出塗色ではない並列レーンを搬出候補レーンとする。ステップ８では、先頭ボディの塗色が搬出塗色である並列レーン（その他の条件はない）を搬出候補レーンとする。
【００４８】
こうして搬出候補レーンが選択されると、ステップ９において、そのうちで最も着工順序の早いボディが在席する並列レーンを搬出レーンとして決定し、その並列レーンの先頭ボディを第１上塗りブース１１へ搬出する。こうした処理を１台毎に繰り返す。
【００４９】
このように、第１カラーロッティングライン４の並列ライン４１〜４３から第１上塗りブース１１への搬出制御は、その他の並列レーンと上塗りブースに対しても同様に適用することができる。
【００５０】
また、中塗り塗装は、上塗り塗装に比べると色替え回数は少ないものの、上塗り塗料に低隠蔽塗料などを採用したときは、それに応じた中塗り塗料が塗装されるので、上塗り塗装と同様の色替え操作が必要となることもあり、こうした中塗り塗装に対しても本発明のカラーロッティングの制御方法は適用できる。
【００５１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーロッティングの制御方法が適用される自動車ボディの上塗り工程の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のカラーロッティングの制御方法の実施形態（ボディの搬入制御）を示すフローチャートである。
【図３】本発明のカラーロッティングの制御方法の実施形態（ボディの搬出制御）を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る優先順位テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１…上塗り工程
１１…第１上塗りブース
１２…第２上塗りブース
１３…第３上塗りブース
３…フロアコンベア
３１，３７…共通入口
４…第１カラーロッティングライン
４１〜４５…並列レーン
５…第２カラーロッティングライン
５１〜５３…並列レーン

Claims

塗装ブースの入口に対して複数本のレーンが並列的に設けられたカラーロッティングラインから、ワークの仕様に基づいて前記ワークを前記塗装ブースへ搬出するカラーロッティングの制御方法であって、
前記複数本のレーンのそれぞれの先頭に在席する第１のワークの塗色種およびこれらに後続する第２のワークの塗色種の組み合わせの中で、塗色種のロット台数が最大となる塗色種を決定し、当該塗色種のワークを前記塗装ブースへ搬出するカラーロッティングの制御方法において、
前記搬出された塗色種と搬出優先順位が最も高いワークの塗色とが一致しなかった際に色替えカウンタを加算し、当該色替えカウンタが所定値に達しているときは、前記複数のレーンの先頭に在席するワークのうち搬出優先順位が最も高いワークの塗色種を搬出塗色種に決定して当該塗色種のワークを前記塗装ブースへ搬出することを特徴とするカラーロッティングの制御方法。
前記塗色種は、同一塗色または同一塗色群であることを特徴とする請求項１記載のカラーロッティングの制御方法。