JP3948160B2

JP3948160B2 - 順列修正システム

Info

Publication number: JP3948160B2
Application number: JP12436899A
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: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP2000317748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の生産ライン等に適用して好ましい順列修正システムに関し、特に納期を厳守できる順列修正システムに関する。
【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、塗装ラインにとっては、この順序が必ずしも適切な順序とは言えない。つまり、上塗り塗装や中塗り塗装の色替えによる塗料ロスを低減するためには、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。
【０００６】
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レーンを設けて、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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗装ライン独自に生産順序を入れ替えると、艤装ラインにおける作業負荷の平準化が崩れたり、納期遅れが生じたりするおそれがある。特に配車納期は厳守する必要があることから、塗装ラインから艤装ラインへボディを送る際に、元の生産順序に戻すことも行われている。
【０００８】
この再ロッティングは、塗完あるいは艤装直前の搬送コンベアに図３に示すような再ロッティング用ストレージライン１を設けることにより行われているが、艤装ラインにとって理想的な生産順序に戻すためには再ロッティング用ストレージラインの収容量を増加させる必要がある。これは単にスペース的な問題だけでなく、別途のストレージラインを設けたぶんだけ着工から完成までに要する時間が長くなるといった問題をも含んでいる。
【０００９】
また、同図に示すような再ロッティング用ストレージライン１では、ボディの順序を入れ替えるのにも限界があり、特に納期遅れなどの問題が確実に解消されないおそれがあった。
【００１０】
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、省スペースで生産順序の組み替え率が高い、特に納期を厳守できる順列修正システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【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、本発明の順列修正システムは、連続的に搬送されるワークの搬送順序を、緊急性の高さを表す搬出優先順位にしたがって並び替える順列修正システムにおいて、
順列修正前のワークが搬入されるライン入口と、
順列修正後のワークが搬出されるライン出口と、
前記ライン入口と前記ライン出口とを直列的に接続するライン上に多段に設けられ、それぞれが複数の並列ラインを有するストレージラインとを備え、
前記ライン入口から前記各ストレージラインの入口までの搬送時間の大小関係が、前記各ストレージラインの出口から前記ライン出口までの搬送時間の大小関係と同等になるように、前記各ストレージラインの入口と前記ライン入口および前記各ストレージラインの出口と前記ライン出口とが接続されていて、
前記ストレージラインのうち前記ライン出口までの搬送時間が短いストレージラインのワーク保有数が、これより搬送時間が長いストレージラインのワーク保有数に比べて少なく、
前記ライン入口に到着したワークの前記搬出優先順位と前記各ストレージラインの出口を通過したワークの前記搬出優先順位が最も高い値とを、前記ストレージラインのうち前記ライン出口までの搬送時間が長いストレージラインから順に比較し、前記ライン入口に到着したワークの前記搬出優先順位が、前記各ストレージラインの出口を通過したワークの前記搬出優先順位が最も高い値よりも低いときは、そのストレージラインに当該ワークを搬入することを特徴とする。
【００１２】
本発明の順列修正システムは、複数の並列ラインを有する多段のストレージラインを備えているので、それまでのワークの搬送順序を簡単に入れ替え、この入れ替えられた順序で搬出することができる。したがって、納期などの優先順位がライン内で崩れたとしても、本発明の順列修正システムを用いることで精度よく簡便に修正することができ、納期を厳守することができる。
【００１４】
また、ライン出口までの搬送時間が短いストレージラインの保有台数を少なくすることで、ワークの入れ替え速度が速くなり、優先順位の高いワークをより早く搬出することができる。さらに、最後尾のワークの搬出優先順位のみを比較対象とすることで、判断論理が簡素化され、判断ミスが防止されるとともに判断時間も短くなる。
【００１５】
（２）上記発明においては特に限定されないが、請求項２記載の順列修正システムは、前記ライン入口前記ライン出口とを最短時間で結ぶバイパスラインをさらに有することを特徴とする。
【００１６】
ライン入口とライン出口とを最短時間で結ぶバイパスラインを設けておくことで、超優先的にワークを搬出することができ、納期の厳守率がより向上することになる。
【００１７】
（３）上記発明においては特に限定されないが、請求項３記載の順列修正システムは、前記ライン入口と前記ライン出口とを結ぶメインラインが、これらライン入口およびライン出口を両端とする略Ｕ字状のラインで構成されていることを特徴とする。
【００１８】
メインラインをＵ字状のラインで構成すると、各ストレージラインのライン入口からライン出口までの搬送時間に差が付けやすくなり、ワークの入れ替え効率がより一層向上する。また、ストレージラインのレイアウトもスペースを有効に活用して行うことができる。
【００１９】
（４）上記発明において、ワークをストレージラインへ搬入する方法およびワークをストレージラインから搬出する方法については特に限定されないが、一態様として以下の方法を挙げることができる。
【００２３】
たとえば、請求項４記載の順列修正システムのように、前記ワークが搬入されるストレージラインの並列ラインの、各最後尾のワークの搬出優先順位と当該ワークの搬出優先順位とを比較し、当該ワークの搬出優先順位が、最後尾のワークの搬出優先順位よりも低い並列ラインに当該ワークを搬入することが好ましい。
【００２４】
この場合、請求項５記載の順列修正システムのように、当該ワークの搬出優先順位が、最後尾のワークの搬出優先順位よりも低い並列ラインが複数存在するときは、その差が最も小さい並列ラインに当該ワークを搬入することが好ましい。
【００２５】
これに対して、ワークの搬出方法としては、たとえば請求項６記載の順列修正システムのように、前記各ストレージラインの先頭ワークのうち、その搬出優先順位が最も高いワークを前記ライン出口へ搬出することが好ましい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１乃至６記載の発明によれば、たとえば納期等の優先順位にしたがってワークを精度よく、かつ簡単な判断で並べ替えることができ、最小のコストで納期を厳守することができる。
【００２７】
これに加えて、ライン出口までの搬送時間が短いストレージラインの保有台数が少ないので、ワークの入れ替え速度が速くなり、優先順位の高いワークをより早く搬出することができる。また、最後尾のワークの搬出優先順位のみを比較対象とすることで、判断論理が簡素化され、判断ミスが防止されるとともに判断時間も短くなる。
【００２８】
また、請求項２記載の発明によれば、ライン入口とライン出口とを最短時間で結ぶバイパスラインが設けられているので、超優先的にワークを搬出することができ、納期の厳守率がより向上することになる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、ストレージラインのライン入口からライン出口までの搬送時間に差が付けやすくなり、ワークの入れ替え効率がより一層向上する。また、ストレージラインのレイアウトもスペースを有効に活用して行うことができる。
【００３１】
【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は本発明の順列修正システムの実施形態を示す工程図であり、同図に示す実線はフロアコンベアを表している。ただし、本発明の順列修正ラインはフロアコンベア以外のたとえばオーバーヘッドコンベアによっても構成することができる。
【００３２】
同図において、上塗り塗装を終了した塗完ボディＢは順列修正ライン１のライン入口１１に搬入され、特に図示はしないが、このライン入口１１の前に塗完ボディをストレージしておくための上塗りストレージを設け、ここで部品組み付け工程（艤装工程）の作業量の平準化に関して順列を修正してもよい。
【００３３】
このライン入口１１と、後述するライン出口１２とは、メインライン１３，１４によって直列的に接続されており、メインライン１３，１４はＵ字状に敷設されている。便宜的にＵ字状の往路をメインライン１３、復路をメインライン１４と称する。
【００３４】
メインライン１４の終点には、順列が修正された塗完ボディＢが搬出されるライン出口１２が設けられており、ここから艤装工程へ塗完ボディが搬出される。
【００３５】
ライン入口１１とライン出口１２とを結ぶメインライン１３，１４には、３段のストレージライン１５，１６，１７が設けられており、各ストレージラインには並列のラインが複数設けられている。
【００３６】
たとえば、ライン入口１１に最も近い位置に設けられたストレージライン１５は４本の並列ライン１５１〜１５４が設けられ、ライン入口１１から最も遠いストレージライン１７には７本の並列ライン１７１〜１７７が設けられ、これらの中間のストレージライン１６には６本の並列ライン１６１〜１６６が設けられている。なお、ライン入口１１から最も遠いストレージライン１７では、メインライン１３の一部が並列ライン１７７として共用されている。
【００３７】
また、ライン入口１１とライン出口１２とを最短距離（最短時間でもある。）で結ぶバイパスライン１８も設けられており、超特急で艤装工程へ搬出すべき塗完ボディＢがライン入口１１へ到着したら、何れのストレージライン１５〜１７にも搬入せずにそのままライン出口１２へ搬送し、それまでの生産遅れを挽回できるようになっている。
【００３８】
本実施形態の３段のストレージライン１５〜１７のうち、ストレージライン１５では、メインライン１３から入口１５ａを介して塗完ボディＢが搬入され、出口１５ｂを介してライン出口１２へ直接搬出される。また、ストレージライン１６では、メインライン１３から入口１６ａを介して塗完ボディＢが搬入され、出口１６ｂを介してメインライン１４へ搬出される。同様に、ストレージライン１７では、メインライン１３から入口１７ａを介して塗完ボディＢが搬入され、出口１７ｂを介してメインライン１４へ搬出される。
【００３９】
各ストレージライン１５〜１７の並列ラインには、相当数の塗完ボディＢがストレージされるが、本実施形態では、たとえばストレージライン１５を特急ライン、ストレージライン１６を急行ライン、ストレージライン１７を普通ラインとし、生産の着工順序の早い（納期が早い順序でもある。）ボディＢから順に特急ライン１５、急行ライン１６、普通ライン１７に搬入する。また、上述したようにこれよりも着工順序の早いボディＢが出現したら、バイパスライン１８を用いて優先的に搬出する。
【００４０】
このため、本実施形態では、緊急性の高いストレージラインであればあるほど、すなわち特急ライン１５、急行ライン１６、普通ライン１７の順に塗完ボディＢの保有台数が少なくされている。たとえば、特急ラインであるストレージライン１５の保有台数は４本の並列ライン１５１〜１５４全体で４台、急行ラインであるストレージライン１６の保有台数は６本の並列ライン１６１〜１６６全体で２０台、普通ラインであるストレージライン１７の保有台数は７本の並列ライン１７１〜１７７全体で３８台とされている。なお、超超特急ラインであるバイパスライン１８の収容台数は１台である。これは、緊急性の高い塗完ボディＢをより早く艤装工程へ搬出するためである。
【００４１】
次に、上述した順列修正ラインを用いた順列修正手順を説明するが、まず基本的には、順列修正ライン１全体の最大保有台数をたとえば８０台とし、１台の塗完ボディＢが順列修正ライン１に搬入されると、１台の塗完ボディＢを順列修正ライン１から搬出することとする。
【００４２】
以下に、ライン入口１１における振り分け指示とライン出口１２における搬出指示のそれぞれについて説明する。
ライン入口における振り分け指示
ライン入口１１における振り分け指示では、基本的には、できる限りストレージライン１７、ストレージライン１６、ストレージライン１５の順に塗完ボディＢを搬入するとともに、各ストレージライン１５〜１７では、各並列ラインの最後尾の塗完ボディＢの着工順序が自分の着工順序よりも早く、かつその差ができる限り少ない並列ラインを選択する。
【００４３】
ライン入口１１に到着した塗完ボディＢを自車と称し、図２を参照しながら具体的に説明すると、まず、各ストレージライン１５〜１７の現保有台数が許容台数内であることを確認した上で（ステップ１，２）、まず最初に、ストレージライン１７の出口１７ｂを通過した塗完ボディＢの中で最も着工順序が早いものと、自車の着工順序とを比較し（ステップ３）、自車の着工順序が遅い場合には、当該ストレージライン１７の並列ライン１７１〜１７７の保有台数が許容台数内であることを確認した上で（ステップ４）、各並列ライン１７１〜１７７に保有されている各最後尾の塗完ボディＢの着工順序と自車の着工順序とを比較し、自車の着工順序の方が遅く、かつその中で最もその差が少ない並列ラインを検索し（ステップ５）、自車の行き先ラインとする（ステップ６）。
【００４４】
もし、ステップ３において、ストレージライン１７の出口１７ｂを通過した塗完ボディＢの中で最も着工順序が早いものと、自車の着工順序とを比較した結果、自車の着工順序が早い場合、または自車の着工順序の方が遅いが、ステップ５において、並列ライン１７１〜１７７の最後尾の塗完ボディＢの着工順序が何れも自車の着工順序より遅い場合には、次のストレージライン１６の出口１６ｂを通過した塗完ボディＢの中で最も着工順序が早いものと、自車の着工順序とを比較する（ステップ７）。この結果、自車の着工順序の方が遅い場合には、当該ストレージライン１６の並列ライン１６１〜１６６の保有台数が許容台数内であることを確認した上で（ステップ８）、各並列ライン１６１〜１６６に保有されている各最後尾の塗完ボディＢの着工順序と自車の着工順序とを比較し、自車の着工順序の方が遅く、かつその中で最もその差が少ない並列ラインを検索して（ステップ９）、自車の行き先ラインとする（ステップ１０）。
【００４５】
もし、ステップ７において、ストレージライン１６の出口１６ｂを通過した塗完ボディＢの中で最も着工順序が早いものと、自車の着工順序とを比較した結果、自車の着工順序が早い場合、または自車の着工順序の方が遅いが、ステップ９において、並列ライン１６１〜１６６の最後尾の塗完ボディＢの着工順序が何れも自車の着工順序より遅い場合には、次のストレージライン１５の出口１５ｂを通過した塗完ボディＢの中で最も着工順序が早いものと、自車の着工順序とを比較する（ステップ１１）。この結果、自車の着工順序の方が遅い場合には、当該ストレージライン１５の並列ライン１５１〜１５４の保有台数が許容台数内であることを確認した上で（ステップ１２）、各並列ライン１５１〜１５４に保有されている各最後尾の塗完ボディＢの着工順序と自車の着工順序とを比較し、自車の着工順序の方が遅く、かつその中で最もその差が少ない並列ラインを検索して（ステップ１３）、自車の行き先ラインとする（ステップ１４）。
【００４６】
もし、以上の条件を満足するラインが存在しない場合には、バイパスライン１８が許容台数内であることを確認した上で（ステップ１５）、当該バイパスライン１８を自車の行き先ラインとする（ステップ１６）。これでも満足するラインが存在しない場合には、各ストレージライン１５〜１７の各並列ライン１５１〜１５４，１６１〜１６６，１７１〜１７７の最後尾の塗完ボディＢの着工順序と、自車の着工順序とを比較し、その差が最小である並列ラインを検索して（ステップ１７）、自車の行き先ラインとする（ステップ１８）。
【００４７】
以上の手順で自車の行き先ラインが決定されるので、その行き先ラインの保有台数を１台加算することともに、最後尾の塗完ボディとして、それまでの最後尾の塗完ボディの着工順序に代えて、自車の着工順序を登録する。
【００４８】
ライン出口における搬出指示
一方、ライン出口１２における搬出指示では、各ストレージライン１５〜１７の並列ライン１５１〜１５４，１６１〜１６６，１７１〜１７７およびバイパスライン１８の先頭ボディＢの着工順序を比較し、この中で最も着工順序が早い塗完ボディＢを搬出する。
【００４９】
このように、本実施形態の順列修正ライン１によれば、着工順序に応じて塗完ボディを効率的かつ正確に並べ替えることができ、納期を厳守することが可能となる。
【００５０】
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。
【００５１】
たとえば、上述した実施形態では、ストレージライン１５〜１７を３段としたが、本発明では段数に何ら限定されることはなく、スペースと順列修正精度に応じて適宜変更することができる。また、各ストレージライン１５〜１７に設けられる並列ライン数についても同様に上述した実施形態に限定されることはない。さらに、上述した実施形態では超特急ラインとしてバイパスライン１８を設けたが、本発明では必須のものではなくこれを省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の順列修正システムの実施形態を示す工程図である。
【図２】本発明の順列修正システムの修正手順を示すフローチャートである。
【図３】従来の順列修正システムを示す工程図である。
【符号の説明】
１…順列修正ライン（順列修正システム）
１１…ライン入口
１２…ライン出口
１３，１４…メインライン
１５…ストレージライン（特急ライン）
１５１〜１５４…並列ライン
１６…ストレージライン（急行ライン）
１６１〜１６６…並列ライン
１７…ストレージライン（普通ライン）
１７１〜１７７…並列ライン
１８…バイパスライン（超特急ライン）

Claims

連続的に搬送されるワークの搬送順序を、緊急性の高さを表す搬出優先順位にしたがって並び替える順列修正システムにおいて、
順列修正前のワークが搬入されるライン入口と、
順列修正後のワークが搬出されるライン出口と、
前記ライン入口と前記ライン出口とを直列的に接続するライン上に多段に設けられ、それぞれが複数の並列ラインを有するストレージラインとを備え、
前記ライン入口から前記各ストレージラインの入口までの搬送時間の大小関係が、前記各ストレージラインの出口から前記ライン出口までの搬送時間の大小関係と同等になるように、前記各ストレージラインの入口と前記ライン入口および前記各ストレージラインの出口と前記ライン出口とが接続されていて、
前記ストレージラインのうち前記ライン出口までの搬送時間が短いストレージラインのワーク保有数が、これより搬送時間が長いストレージラインのワーク保有数に比べて少なく、
前記ライン入口に到着したワークの前記搬出優先順位と前記各ストレージラインの出口を通過したワークの前記搬出優先順位が最も高い値とを、前記ストレージラインのうち前記ライン出口までの搬送時間が長いストレージラインから順に比較し、前記ライン入口に到着したワークの前記搬出優先順位が、前記各ストレージラインの出口を通過したワークの前記搬出優先順位が最も高い値よりも低いときは、そのストレージラインに当該ワークを搬入することを特徴とする順列修正システム。
前記ライン入口と前記ライン出口とを最短時間で結ぶバイパスラインをさらに有することを特徴とする請求項１記載の順列修正システム。
前記ライン入口と前記ライン出口とを結ぶメインラインが、これらライン入口およびライン出口を両端とする略Ｕ字状のラインで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の順列修正システム。
前記ワークが搬入されるストレージラインの並列ラインの、各最後尾のワークの搬出優先順位と当該ワークの搬出優先順位とを比較し、当該ワークの搬出優先順位が、最後尾のワークの搬出優先順位よりも低い並列ラインに当該ワークを搬入することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の順列修正システム。
当該ワークの搬出優先順位が、最後尾のワークの搬出優先順位よりも低い並列ラインが複数存在するときは、その差が最も小さい並列ラインに当該ワークを搬入することを特徴とする請求項４記載の順列修正システム。
前記各ストレージラインの先頭ワークのうち、その搬出優先順位が最も高いワークを前記ライン出口へ搬出することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の順列修正システム。