JP4119588B2 - Work production ratio controller - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生産ラインにおけるワークの生産比率制御装置に関するものであり、特に、前ストックラインから加工機を介して後ストックラインに供給されるワークの生産比率を制御する装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、部品素子を加工して各種部品を生産する工程から生産された各種部品を組み付けるまでの工程を、一連の搬送経路において連続的に行なう連続的な生産装置が用いられている。その一例として、例えば工場内における車両の組み立てラインがある。また、車両の組み立てラインには各組み付けセクション毎に、組み付けに必要な部品を必要な数量だけ生産して供給する生産ラインが設けられている。
【0003】
前記生産ラインは、一般的に複数種の部品(ワーク)に対応して設けられてワーク搬出信号によって対応するワークを搬出する複数の前ストックラインと、この前ストックラインから搬出されるワークを加工する加工機と、加工済のワークをその種類別に収納する複数の後ストックラインとを有する。そして、この生産ラインにおける各部品の種類および数量は予め定められており、後ストックラインに収納される部品を常に最適な比率でストックすることにより、作業効率の向上に寄与することができる。
【0004】
上述のように複数のワークを生産する生産ラインにおいて、前ストックラインから加工機を介して、後ストックラインに供給されるワークの生産比率を制御する装置として、特公平4−40146号公報に示す「生産ラインにおけるワークの生産比例制御装置」がある。この生産比例制御装置を用いれば、ワークの供給順序データと間引きデータとを組み合わせて用いることにより、データ数を少なくすることが可能となり、装置全体の小型化を成し遂げている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の生産比例制御装置においては、少なくともワークの供給順序データと間引きデータとを使用者が作成して、これを生産比例制御装置に与える必要があった。そして、このワークの供給順序などはワークの生産に必要な時間や生産比率など、各ワークの種類によってそれぞれ異なる要素を考慮に入れた上で設定する必要があり、それぞれの順序データ、間引きデータをどのような順番で組み合わせるかは生産現場を熟知した熟練者によって作成する必要があるという課題があった。
【0006】
また、前記各ワークの生産比率は必ずしも一定になるとは限られず、むしろ、ワークの加工不良や人為的な理由によりワーク数が増減することがあった。つまり、ワークの生産比率に変更が生じた場合には、これに対応して供給順序データと間引きデータとを変更する必要が生じるが、その度に生産現場を熟知した熟練者によるワークの供給順序データと間引きデータの設定が必要となるという課題もあった。
【0007】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、ワークの生産比例を容易に設定し変更できると共に、設定された生産比率になるように効率的な順序でワークを搬出するワークの生産比率制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のワークの生産比率制御装置は、複数種のワークに対応して設けられてワーク搬出信号によって対応するワークを搬出する複数の前ストックラインと、この前ストックラインから搬出されるワークを加工する加工機と、加工済のワークをその種類別に収納する複数の後ストックラインとを有する生産ラインにおいて、各後ストックラインにそれぞれ設けられてワークの収納数が所定の数に達した際に検出信号を出力する複数の規定量検出手段と、各前ストックラインにワーク搬出信号を出力するプログラマブルコントローラとを有し、このプログラマブルコントローラが使用者による各ワークの基準生産比率を入力する入力部と、各ワークの生産比率が入力された基準生産比率となり、かつ、各後ストックラインにワークを均等に収納するように、適宜ワーク搬出信号を出力するための搬出順序を定める平準化計算、および、各規定量検出手段からの検出信号を入力してワークの搬出順序をスキップするかどうかを判断してワーク搬出信号を出力するワーク搬出指示を行う比例制御プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体と、前記比例制御プログラムを実行する演算部とを有し、前記比例制御プログラムが平準化計算プログラムを有し、この平準化計算プログラムが、入力された基準生産比率をその和が所定の大きさになるように補正した後に、前記平準化計算を行ってワーク搬出信号の出力順序を示す搬出順序データよりなる前記所定の大きさの搬出順序データテーブルを作成し、前記搬出順序データに適宜の割合で間引きデータを付加するデータテーブル方式の平準化計算を行うようにプログラムされており、かつ、前記比例制御プログラムが、前記搬出順序データテーブルに従って、順次ワーク搬出信号の出力を行なう一方、間引きデータが付加された搬出順序データに該当する後ストックラインの規定量検出手段から検出信号を入力したときは、ワーク搬出信号の出力をスキップする処理を行なうものであり、前記プログラマブルコントローラが使用者によってワークの搬出指示をスキップするために各規定量検出手段からの検出信号を入力する前記割合を設定可能であり、かつ、前記プログラマブルコントローラに平準化計算プログラムによる計算を実行させる入力部を有することを特徴としている。
【0009】
したがって、前記ワークの生産比率制御装置では、入力部から基準生産比率を入力することにより、使用者が任意に各グループの生産比率の基準を変更することができ、生産ラインによるワークの生産比率を実情に合わせたものとすることがきる。また、比例制御プログラムが規定量検出手段からの検出信号を入力してワークの搬出順序をスキップするかどうかを判断する機能を有するので、ワークの加工不良や人為的な理由によりワークの生産比率が多少変化してもこれに対応することができる。
加えて、平準化されたワークの搬出順序データを確認できるので、使用者による生産指示状況の把握が容易となる。
さらに、使用者は任意の割合で各規定量検出手段からの検出信号を入力し、この検出信号に伴ってワーク搬出信号の出力をスキップできる。すなわち、基準生産比率に対するワークの生産比率の変動範囲の許容範囲を使用者によって容易に設定することができる。
【0010】
前記各後ストックラインにワークの収納数が十分であることを検出する収納オーバー検出手段がそれぞれ設けられ、前記比例制御プログラムが、各後ストックラインに設けられた全ての収納オーバー検出手段の検出信号を入力するときに、ワーク搬出指示を行わないようにプログラムされている場合には、何らかの理由でワークが後ストックラインに溜まりすぎている状況が生じたときに、前ストックラインに対するワーク搬出指示を止めることができ、ワークがあふれることを防止できる。
【0011】
前記比例制御プログラムが、以下の一連の処理、すなわち、前記基準生産比率の数値をそれぞれ順次加算して、各ストックラインに対応する累算データを作成し、この累算データがある定数に対して大きくなったときに、その累算データに対応する前ストックラインに対するワーク搬出信号を出力する順番とすると共に、その累算データから前記定数を減算する処理を繰り返すことにより順次ワーク搬出信号の出力順序を定める平準化計算プログラムを有する場合には、同じワークがなるべく連続しないようなワーク搬出順序を簡単な加算と減算と数値比較によって定めることができるので、演算部がプラグラマブルコントローラのような低機能の演算処理しか行えないものであっても、的確なワークの搬出順序を定める平準化計算を行うことができる。
【0012】
【0013】
前記平準化計算プログラムが、ワーク搬出信号の出力順序を随時求める随時平準化方式の平準化計算を行うようにプログラムされており、かつ、前記比例制御プログラムが、前記ワーク搬出信号の出力を行なうときに適宜の割合で、ワーク搬出指示を出す前ストックラインに対応する後ストックラインの規定量検出手段から検出信号を入力し、この検出信号があるときにはワーク搬出信号の出力をスキップする処理を行なうワーク搬出指示プログラムを有する場合には、基準生産比率の大きさに大きな差がある場合にも、この基準生産比率を正確に反映したワーク搬出信号を出力できて少量生産されるワークにも容易に対応できると共に、生産ラインの動作中であっても容易に基準生産比率を変更できる利点がある。
【0014】
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施例であるワークの生産比率制御装置1の例を示す図である。図1において、2a〜2eは複数種のワークWa〜eに対応して設けられた前ストックライン、3はこの前ストックライン2a〜2eから搬出されるワークWa〜eを一つにまとめるように搬送するコンベア、4はコンベア3からのワークを加工する加工機、5は加工済のワークをその種類別Wa〜Weに振り分ける検測振り分け機、6は振り分けられたワークWa〜Weを搬送するコンベア、7a〜7eは各ワークWa〜Weを収納する複数の後ストックライン、8は前記ストックライン2a〜2eにワーク搬出信号を出力するプログラマブルコントローラである。
【0016】
なお、以下の例においては、前記生産比率制御装置1によって扱うワークの種類を5種類として説明してそれぞれ5つのワークWa〜We、前ストックライン2a〜2e、後ストックライン7a〜7eを有する例を開示しているが、実際にはもっと多くのワークの生産比率を制御することも可能である。つまり、本発明がワークの種類を5種類に限定するものではないことはいうまでもなく、4種類以下のワークでも、6種類以上のワークであっても、以下に示す同様の構成でワークの生産比率を制御可能である。
【0017】
また、各後ストックライン7a〜7eにはそれぞれ規定量検出手段として比率変更リミットスイッチLa1〜Le1、および、ワークWa〜Weの収納数が十分であることを検出する収納オーバー検出手段としてのリミットスイッチLa2〜Le2を設けている。これらのリミットスイッチLa1〜Le1,La2〜Le2を設ける位置は各ワークWa〜Weの生産比率に応じて収容数が規定量または十分な量であることを検出できる位置に配置されることが望ましい。
【0018】
すなわち、例えば、ワークWa:ワークWeの生産比率が2:1であるときに後ストックライン7eに設けたリミットスイッチLe1をワーク3個目の位置、リミットスイッチLe2をワーク6個目の位置に配置した場合には、後ストックライン7aに設けたリミットスイッチLa1をワーク6個目の位置、リミットスイッチLa2をワーク12個目の位置に配置することが望ましい。このようにすることにより生産比率の高い(回転の早い)ワークの収納数が足らなくなったり、生産比率の低い(回転の遅い)ワークを不必要に多量に収容してしまうことをなくすことができる。
【0019】
図2は前記プログラマブルコントローラ8の構成の一例を示す図である。図2において、9はこのプログラマブルコントローラ8において各種の演算処理を行なう演算部、10はこの演算部9によって読み書き可能な記録媒体、11は使用者によって設定される基準生産比率Rなどの設定情報や生産比率制御装置1の動作状況を示す表示情報を出力する表示部、12はこの表示部11の表面に形成されたタッチパネル式の入力部、13は外部からの信号を入力する入力インターフェイス、14は生産比率制御装置1から外部に制御信号を出力するための出力インターフェイスである。
【0020】
前記入力インターフェイス13には、前記各リミットスイッチLa1〜Le1,La2〜Le2からの検出信号Sa1〜Se1,Sa2〜Se2および後述する搬送完了信号Sfが入力され、出力インターフェイス14からは各前ストックライン2a〜2eにワーク搬出信号Ca〜Ceを出力する。
【0021】
Pは前記演算部9によって実行される比例制御プログラム、R’は基準生産比率Rをその和が後述する搬出順序データテーブルTの大きさ(以下、コマ数Lという)に合わせた所定の大きさLになるように補正した基準生産比率、P1はこの基準生産比率R’を算出すると共にこの基準生産比率R’を用いてワークWa〜Weの搬出順序を算出する平準化計算プログラム、Tはこの平準化計算プログラムP1によって生成される搬出順序データテーブル、P2はこの搬出順序データテーブルTに従った順番に前記ワーク搬出信号Ca〜Ceを出力する搬出指示プログラムである。
【0022】
なお、これらのプログラムP,P1,P2は演算部9において実行されるものであるから、演算部9の中に図示しているが、本発明はプログラムP,P1,P2を記録する場所を限定するものではなく、通常プログラムP,P1,P2は前記記録媒体(通常はRAMやROMなどのメモリであり、以下、メモリ10と表現するがハードディスク等の補助記憶装置でもよい)10に記録されている。同様に、基準生産比率R,R’や搬出順序データテーブルTも一般的にはメモリ10に記録されるものであるが、これらの情報をすべて演算部9内のレジスタによって形成することも考えられる。
【0023】
また、前記プログラマブルコントローラ8は表示部11に前回の各ワークWa〜Weの基準生産比率Ra〜Re、コマ数L、各規定量検出手段からの検出信号を入力するときにワークの搬出指示をスキップする割合r、さらには使用者がタッチパネル式の入力部(以下、単にタッチパネルという)12を操作してプログラマブルコントローラ8を操作可能とする各種ボタンB1〜B3やテンキーKなどを表示している。すなわち、使用者がタッチパネル12を操作して前述の数値R〜Re,L,rを自在に変更可能としている。そして、各種数値設定が終了すると実行ボタンB1が表示されているタッチパネル12を押すことにより、前記平準化計算プログラムP1による計算が実行される。
【0024】
図3は前記平準化計算プログラムP1による平準化計算の例を示す図である。図3においてT1は使用者によって入力された基準生産比率Ra〜Reとその合計RSUM を示すテーブル、T2はこの基準生産比率Ra〜Reをその和が前述のコマ数Lに合わせた所定の大きさ180になるように補正することによって得られる基準生産比率Ra’〜Re’とその合計RSUM ’を示すテーブル、T3はこの補正された基準生産比率Ra’〜Re’を用いて平準化計算を行なう方法を説明するテーブルであり、このテーブルT3によって前記ワークの搬出順序データテーブルTが作成される。
【0025】
つまり、前記平準化計算プログラムP1は、まず、テーブルT1に示すように、使用者によって入力された基準生産比率Rの合計RSUM を計算し、これが本例では219になることを求める。そして、テーブルT2に示すように、基準生産比率Rに基づいて補正された基準生産比率R’を求める。このとき基準生産比率R’の合計RSUM’をコマ数Lとして入力された大きさ180にするためには、前記各基準生産比率Ra〜Reをコマ数L倍(すなわち本例の場合180倍)した後に、前記合計RSUM (すなち本例の場合219)で除算すればよい。
【0026】
また、前記平準化計算プログラムP1は、補正された基準生産比率R’を用いてテーブルT3に示すように、ワークの搬出順序を求める。以下、テーブルT3を用いて、平準化計算プログラムP1の動作を説明する。
【0027】
すなわち、演算順序1においては前記基準生産比率R’を代入する。そして、演算順序2以降においては、それぞれの基準生産比率Ra’〜Re’の各々を順次加算して累算データを作成する(ステップS1)。この累算を順次続けていくと共に、各ワークに対応する各累算値をある定数(本例の場合、基準生産比率R’の合計RSUM ’)と比較する(ステップS2)。例えば、演算順序3ではワークWaに対応する累算値が186になり、前記合計RSUM ’の180よりも大きくなることが判断でき、このような条件になったとき、ワークWaの搬出指示を出力する順番とすると共に、前記数値から合計RSUM ’の値180を減算する(ステップS3)。
【0028】
上述のようにして、ステップS1〜S3の処理を順次繰り返すことにより、ワークの搬出指示を出力する順番を定めることができる。なお、演算順序10の演算ではワークWc,Weに関する演算において、それぞれの数値が210,194になり、両方とも合計RSUM ’の180よりも大きくなることが判断できる。このような条件になったときは、上から順番にワークの搬出指示の順番とし、ワークWc,ワークWeの順にワークの搬出順序を定める。そして、このような場合は、前記定数RSUM ’よりも大きくなった全てのワークに対する搬出順序を決定するまで、次のステップS1の演算を行わないようにしている。
【0029】
図4は、前記テーブルT3において説明した方法でワークの搬出順序を定めることにより得られる搬出順序データテーブルTを示す図である。図4において、Dは搬出順序データテーブルTのワークの搬出順序を定める搬出順序データ(本例の場合コマ数Lが180であるから搬出順序データD1〜D180 となる)であり、搬出順序データテーブルTの各コマ番号に記録される搬出順序データDが示す数値1,2,3,4,5はそれぞれワークWa,Wb,Wc,Wd,Weに対応している。また、各ワークWa〜Weのそれぞれに対して、適宜の割合r(図2に示した例では使用者によって20%の割合に定められている)で自由席(間引きデータ)を設定して該当する搬出順序データDを、この自由席に設定された間引きデータとして例えば100を加えることによって印を付けている。
【0030】
前記間引きデータを付加するかどうかの判断には種々の方法が考えられるが、例えば、前記各ワークの搬出順序が定められる毎に、前記割合rの数値20を各ワークで別々に累計し、これが100を越えたときに間引きデータとして設定すると共に100を減算する処理を繰り返すことによって間引きデータを付加するかどうかの判断を行なうことができる。さらには、例えば100以下の適宜の乱数を発生させて、前記割合rの値である例えば20以下のときに、間引きデータを付加するようにすることも可能である。
【0031】
前記平準化計算の方法によれば、搬出順序データDの作成に用いる演算は簡単な四則計算だけであり、特に、テーブルT3の説明に示した演算は整数の加算および減算であるから極めて単純な演算を行えばよい。したがって、前記演算部9に要する演算機能は最低限のものでよく、それだけプログラマブルコントローラ8の構成を簡素にすることができる。すなわち、ワークの生産比率制御装置1の生産比率を制御するために、高性能の比率援助コンピュータのようなものを用いる必要がなく、それだけ生産ラインの製造コストを低く抑えることができる。
【0032】
しかも、各ワークWa〜Weの搬出順序を確実に均等に分散させることができるので、ワークWa〜Weの製造に多くの時間を必要とするものがあったとしても、可及的に効率のよい生産を行うことができる。また、作業者が現場の状況に応じて任意に基準生産比率Rを変更することが可能であり、新たな基準生産比率Rに対応する搬出順序データテーブルTを演算部9側にて作成できるので、従来のように現場を熟知した作業者による搬出順序データの作成作業が必要でなくなる。
【0033】
上述のようにして、本例ではコマ数180の搬出順序データテーブルTを作成すると、前記平準化計算を終えて、次に作成された搬出順序データテーブルTを用いて搬出指示プログラムP2がワークWa〜Weの搬出指示を出力することができる。なお、本例のように搬出順序データテーブルTを作成して、ワークWa〜Weの搬出指示を出力する場合には、データテーブルTの内容を確認するだけでワークの搬出予定を確認することができる利点がある。
【0034】
次に、図4に示す搬出順序データテーブルTを参照しながら、搬出指示プログラムP2の動作を説明する。なお、本例に示す搬出データテーブルTはそのコマ数Lが180である場合を示しているが、本発明はデータテーブルTの大きさLを限定するものではないことはいうまでもない。すなわち、本例では搬出データテーブルTの大きさLを180としているが、実際には最大コマ数200まで取り扱うことが可能であって、最大200までの範囲内で使用者によって定められた大きさLのコマ数を自在に設定できるようにしている。
【0035】
前記搬出データテーブルTは図2に示したメモリ10内に保存されるものであり、少なくとも搬出順序Nに対応する搬出順序データDを有している。また、本例では、各ワークWa〜Weのワーク搬出信号Ca〜Ceを示す●印と、間引きデータに設定された所を示す●印を付加している。
【0036】
したがって、前記搬出指示プログラムP2はこのメモリ10に記録された搬出データDを搬出順序Nに従って読み出すことにより、ワークの生産比率制御装置1を制御して順次適切なワークWa〜Weのワーク搬出信号Ca〜Ceの出力を行うことができる。また、最終搬出順序Nである180コマ目の搬出データD180 による制御を行った次には、1コマ目の搬出データD1に戻って繰り返し搬出指示を出力するようにしている。
【0037】
今、前記搬出指示プログラムP2によって、例えば搬出順序1の搬出順序データD1による処理を行っているとすると、搬出順序データD1が1であるから、搬出指示プログラムP2は出力インターフェイス14を介して前ストックライン2aに対してワークWaのワーク搬出信号Caを出力する。そして、コンベア3を介して加工機4まで搬送されたワークWaは加工機4によって加工された後、加工済のワークWaが検測振り分け機5に搬出されて、搬送完了信号Sfが出力される。
【0038】
一方、前記演算部9は搬出指示プログラムP2によって搬送完了信号Sfを入力インターフェイス13を介して入力することにより、搬出順序データD1による処理を終える。そして、搬出データテーブルTから次の搬出順序データD2を読み出して、順次ワーク搬出信号Ca〜Ceの出力を行う。
【0039】
また、演算部9が前記搬出指示プログラムP2によって例えば搬出順序6番目の搬出順序データD6を読み出したとき、搬出順序データD6が101であって、100以上であるから、これが間引きデータであることを知ることができる。また、搬出順序データD6から100を減算すると、1になるから次に搬送すべきワークはワークWaであることを知ることができる。この場合、演算部9はワークWaのワーク搬出信号Caの出力を行う前に、まず、比率変更リミットスイッチLa1の状態を入力インターフェイス13から入力する。
【0040】
そして、搬出指示プログラムP2は、リミットスイッチLa1がオフである場合には、すなわち後ストックライン7aに収納されているワークWaの数が少ない場合には、ワーク搬出信号Caの出力を行い、リミットスイッチLa1がオンである場合には、ワーク搬出信号Caの出力を行わないことによりワークWaの搬出順序をスキップする処理を行なうようにプログラムされている。つまり、間引きデータに設定された搬出順序データD6,D7,…を処理するときには、後ストックライン7a〜7eのリミットスイッチLa1の状態を確認してワーク搬出信号Ca〜Ceをスキップすることにより、ワークWa〜Weの生産比率Rをワークの収納数に応じて調節できるようにしている。
【0041】
さらに、前記搬出指示プログラムP2は、収納オーバーリミットスイッチLa2〜Le2の状態を常に監視して、全てのリミットスイッチLa2〜Le2がオン状態である場合には、ワークWa〜Weの搬送を一時中断するようにプログラムしている。そうすることにより、各ワークWa〜Weが後ストックライン7a〜7eに収納しきれないほどの生産を行なうことがなくなる。
【0042】
本例のように、予め搬出データテーブルTを作成することにより、使用者はこの搬送データテーブルTを確認することにより、搬出順序の平準化状態を確認することができる。また、演算部9がワークWa〜Weの生産比率Rに合わせて確実に平準化された搬送データテーブルTの自動作成を行うことができるので、生産タクトの異なるワークを生産する場合においても、生産のばらつきが生じない最適なワーク搬出信号Ca〜Ceの出力を行うことができる。
【0043】
図5は図1に示す本発明がプログラマブルコントローラ8を用いてワーク搬出信号Ca〜Ceを出力するための別の例を示す図である。以下に示す本例において、図2,3と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材である。
【0044】
本例におけるプログラマブルコントローラ8の演算部9によって実行される比例制御プログラムP’は、基準生産比率Rを用いてワークWa〜Weの搬出順序を算出する平準化計算プログラムP1’と、この平準化計算プログラムP1’によって定められた順番に前記ワーク搬出信号Ca〜Ceを出力する搬出指示プログラムP2’とを有している。
【0045】
なお、本明細書においては、説明しやすいように比例制御プログラムP’を実行する本例のプログラマブルコントローラ8は、図2において示したプログラマブルコントローラ8と異なる形で図示しているが、このプログラマブルコントローラ8の構成は比例制御プログラムP,P’によって変更する必要はない。つまり、両比例制御プログラムP,P’は同一構成のプログラマブルコントローラ8によって実行可能である。また、本実施例では比例制御プログラムP,P’を同一のプログラマブルコントローラ8によって選択的に実行可能とし、どちらの比例制御プログラムP,P’を用いて制御を行うかを使用者が選択可能としている。
【0046】
本例の平準化計算プログラムP1’は、図2に示した搬出順序データテーブルTを作成することなく、搬送指示プログラムP2’による搬送指示を行う前に、随時平準化計算を行なうものであり、使用者によって入力された各ワークの基準生産比率Rをそのまま用いて平準化計算を行なう点において、図2に示した平準化計算プログラムP1 とは異なっている。
【0047】
図6は本例の平準化計算プログラムP1’による平準化計算の方法を示すものである。図6においてT3’は使用者によって入力された基準生産比率Ra〜Reを用いて平準化計算を行なう方法を説明するテーブルである。
【0048】
つまり、前記平準化計算プログラムP1’は、まず、テーブルT1に示すように、使用者によって入力された基準生産比率Rの合計Rsunを計算し、これが本例では219になることを求める。そして、本例の随時平準化方式の平準化計算プログラムP1’は前記基準生産比率Rをそのまま用いてテーブルT3’に示すように、ワークの搬出順序を求める。
【0049】
なお、平準化計算の基本的な方法は図3に対応する説明に、その詳細を説明した通りであり、その詳細な説明を省略する。本例においては、各ワークWa〜Weに対応する累算データの累算値が基準生産比率Rの合計Rsunの大きさである219よりも大きくなるときに、その累算データに相当するワークに対してワーク搬出指示を出力する順番としている。また、各ワークWa〜Weの搬出指示に対して、既に詳述した任意の方法で使用者によって定められる割合rの自由席を設定している。
【0050】
次に、本例の随時平準化方式によるワーク搬送指示Ca〜Ceの出力手順について説明する。
【0051】
前記平準化計算プログラムP1’による演算は演算順序1から順に行われ、演算順序3においてワークWaに対する搬出順序を求めることができる。ここで、平準化計算プログラムP1’による平準化計算を一旦中断し、次いで、搬送指示プログラムP2’によるワークWaに対するワーク搬送指示Caの出力が行われる。なお、本明細書では説明を分かりやすくするために、平準化計算プログラムP1’と搬送指示プログラムP2’を分けて示しているが、これらを纏めたような随時平準化計算と搬送指示を行なう一つのプログラムを設けても良いことは言うまでもない。
【0052】
次いで、前記演算部9は搬出指示プログラムP2によって搬送完了信号Sfを入力インターフェイス13を介して入力することにより、再び平準化計算プログラムP1’による平準化計算を再開し、演算順序4の演算を行うことができる。
【0053】
なお、前記搬送指示プログラムP2’は、前述の自由席に設定された搬出指示に対して、前述の間引きデータに設定された搬出順序データD6,D7,…に対する処理と同様に、後ストックライン7a〜7eのリミットスイッチLa1の状態を確認してワーク搬出信号Ca〜Ceをスキップするかどうかを判断することにより、ワークWa〜Weの生産比率Rをワークの収納数に応じて調節している。
【0054】
加えて、前記搬送指示プログラムP2’は収納オーバーリミットスイッチLa2〜Le2の状態を常に監視して、全てのリミットスイッチLa2〜Le2がオン状態である場合には、ワークWa〜Weの搬送を一時中断するようにプログラムしている。つまり、各ワークWa〜Weが後ストックライン7a〜7eに収納しきれないほどの生産を行なうことがなくなる。
【0055】
このようにして、本例の比例制御プログラムP’によってワーク搬送指示Ca〜Ceの出力を行いながら、平準化計算を行うことにより、使用者が入力した基準生産比率Rに合わせた的確なワークの搬出指示を自動的に行うことができる岳でなく、図4に示したような、搬出順序データテーブルTを予め計算する必要がない。すなわち、使用者による基準生産比率Rの変更に迅速に対応することができる。つまり、使用者は基準生産比率Rを任意の時点で変更できる。
【0056】
また、図3に示したように使用者によって定められた基準生産比率Rを搬出順序データテーブルTの大きさLに合わせるための調整を行なう必要がないので、基準生産比率Rに大きな差がある場合(例えば、450:2のように比率調整すると、180:0となってしまうような場合)であっても、使用者が入力した基準生産比率Rにより忠実なワークの搬出指示を行うことができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力部から基準生産比率を入力することにより、使用者が任意に各グループの生産比率の基準を変更することができ、生産ラインによるワークの生産比率を実情に合わせたものとすることがきる。また、比例制御プログラムが規定量検出手段からの検出信号を入力してワークの搬出順序をスキップするかどうかを判断する機能を有するので、ワークの加工不良や人為的な理由によりワークの生産比率が多少変化してもこれに対応することができる。
【0058】
また、前記比例制御プログラムが、以下の一連の処理、すなわち、前記基準生産比率の数値をそれぞれ順次加算して、各ストックラインに対応する累算データを作成し、この累算データがある定数に対して大きくなったときに、その累算データに対応する前ストックラインに対するワーク搬出信号を出力する順番とすると共に、その累算データから前記定数を減算する処理を繰り返すことにより順次ワーク搬出信号の出力順序を定める平準化計算プログラムを有する場合には、同じワークがなるべく連続しないようなワーク搬出順序を簡単な加算と減算と数値比較によって定めることができるので、演算部が整数の四則演算程度の演算処理しか行えないものであっても、的確なワークの搬出順序を定める平準化計算を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のワークの生産比率制御装置の全体構成を示す図である。
【図2】 前記ワークの生産比率制御装置の制御を行なうプログラマブルコントローラの構成を示すブロック図である。
【図3】 前記ワークの生産比率制御装置を用いたデータテーブル方式の平準化計算の例を示す説明図である。
【図4】 前記平準化計算によって求められた搬出順序データテーブルの例を示す図である。
【図5】 本発明のワークの生産比率制御装置を用いた制御を行なうプログラマブルコントローラの別の例を示すブロック図である。
【図6】 前記例における随時平準化方式の平準化計算の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…ワークの生産比率制御装置、2a〜2e…前ストックライン、4…加工機、7a〜7e…後ストックライン、8…プログラマブルコントローラ、9…演算部、10…記憶媒体、12…入力部、Ca〜Ce…ワーク搬出指示、D(D1〜D180 )…搬出順序データ、La1〜Le1…規定量検出手段、La2〜Le2…収納オーバー検出手段、P,P’…比例制御プログラム、r…割合、R(Ra〜Re),R’(Ra’〜Re’)…基準生産比率、T…搬出順序データテーブル、Wa〜We…ワーク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece production ratio control apparatus in a production line, and more particularly to an improvement in an apparatus for controlling a production ratio of workpieces supplied from a front stock line to a rear stock line via a processing machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is used a continuous production apparatus that continuously performs a process from a process of processing a component element to a production of various parts to a process of assembling the produced various parts on a series of conveyance paths. One example is a vehicle assembly line in a factory. In addition, the assembly line of the vehicle is provided with a production line for producing and supplying a necessary quantity of parts necessary for assembly for each assembly section.
[0003]
The production line is generally provided corresponding to a plurality of types of parts (workpieces), and processes a plurality of previous stocklines that carry out the corresponding workpieces by a workpiece carry-out signal, and workpieces that are carried out from the previous stocklines. And a plurality of rear stock lines for storing processed workpieces by type. And the kind and quantity of each part in this production line are determined beforehand, and it can contribute to the improvement of work efficiency by always stocking the parts stored in the back stock line at the optimum ratio.
[0004]
In a production line that produces a plurality of workpieces as described above, Japanese Patent Publication No. 4-40146 discloses an apparatus for controlling the production ratio of workpieces supplied from the previous stock line to the rear stock line via the processing machine. There is a "Production Proportional Control Device for Production Lines". If this production proportional control device is used, it is possible to reduce the number of data by combining the workpiece supply sequence data and the thinning data, and the overall size of the device is reduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional production proportional control device, it is necessary for the user to create at least the supply sequence data and the thinning data of the workpiece, and to give this to the production proportional control device. The work supply order must be set after taking into account different factors depending on the type of work, such as the time and production ratio required for work production. There is a problem that it is necessary to prepare the order of combination by a skilled worker who is familiar with the production site.
[0006]
In addition, the production ratio of each workpiece is not necessarily constant, but rather the number of workpieces may increase or decrease due to defective machining of the workpiece or due to artificial reasons. In other words, if there is a change in the work production ratio, it will be necessary to change the supply sequence data and thinning data accordingly. There was also a problem that it was necessary to set data and thinned data.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and the object of the present invention is to easily set and change the production proportion of the workpiece and to make the production ratio set efficiently. It is an object of the present invention to provide a workpiece production ratio control device for unloading workpieces in a proper order.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a workpiece production ratio control apparatus according to the present invention includes a plurality of front stock lines that are provided corresponding to a plurality of types of workpieces and carry out the corresponding workpieces by a workpiece carry-out signal, and the previous stock lines. In a production line having a processing machine that processes workpieces transported from the machine and a plurality of rear stock lines that store processed workpieces by type, each rear stock line is provided with a predetermined number of workpieces stored. A plurality of specified amount detection means for outputting a detection signal when reaching the number, and a programmable controller for outputting a work carry-out signal to each front stock line, and this programmable controller is a reference production ratio of each work by the user And the production ratio of each workpiece becomes the input standard production ratio, and each rear stocker Leveling calculation to determine the unloading order for outputting workpiece unloading signals as appropriate and the detection signals from each specified amount detection means are input to skip the unloading sequence of the workpieces. A computer-readable storage medium storing a proportional control program for instructing whether or not to output a workpiece unloading instruction, and a calculation unit for executing the proportional control program, wherein the proportional control program includes: Leveling Calculation This leveling calculation program corrects the input standard production ratio so that the sum becomes a predetermined size, and then performs the leveling calculation to show the output order of the workpiece unloading signal. Consists of order data Said It is programmed to create a carry-out order data table of a predetermined size, and perform leveling calculation of a data table method in which thinned data is added to the carry-out order data at an appropriate ratio, and the proportional control program is The workpiece unloading signal is output in accordance with the unloading sequence data table, while the workpiece unloading signal is output when the detection signal is input from the specified amount detection means of the rear stock line corresponding to the unloading sequence data to which the thinning data is added. The ratio at which the programmable controller inputs a detection signal from each specified amount detection means in order to skip the work carry-out instruction by the user can be set, and Let the programmable controller execute a calculation using a leveling calculation program It is characterized by having a force unit.
[0009]
Therefore, in the workpiece production ratio control device, by inputting the standard production ratio from the input unit, the user can arbitrarily change the standard of the production ratio of each group, and the production ratio of the workpiece by the production line can be changed. Can be tailored to the actual situation. In addition, since the proportional control program has a function to determine whether or not to skip the workpiece unloading order by inputting a detection signal from the specified amount detection means, the workpiece production ratio is reduced due to workpiece machining defects or artificial reasons. Even a slight change can be accommodated.
In addition, since it is possible to check the leveling work unloading order data, it is easy for the user to grasp the production instruction status.
Furthermore, the user can input the detection signal from each specified amount detection means at an arbitrary ratio, and can skip the output of the workpiece carry-out signal along with this detection signal. That is, the allowable range of the variation range of the workpiece production ratio relative to the reference production ratio can be easily set by the user.
[0010]
Storage over detection means for detecting that the number of workpieces stored in each rear stock line is sufficient, and the proportional control program detects the detection signals of all storage over detection means provided in each rear stock line. If the workpiece is programmed not to be instructed to be carried out when the workpiece is input, if for some reason the workpiece has accumulated too much in the rear stock line, the workpiece unloading instruction to the previous stock line is issued. It can be stopped and the work can be prevented from overflowing.
[0011]
The proportional control program sequentially adds the following series of processes, that is, the numerical values of the standard production ratio, respectively, to create accumulated data corresponding to each stock line. When it becomes larger, the output order of the work carry-out signal for the previous stock line corresponding to the accumulated data is set, and the output order of the work carry-out signal is sequentially repeated by repeating the process of subtracting the constant from the accumulated data. If you have a leveling calculation program that determines the number of workpieces, it is possible to determine the work carry-out order so that the same work is not as continuous as possible by simple addition, subtraction, and numerical comparison. Even if it can only perform the above-mentioned calculation processing, it is possible to perform leveling calculation that determines the exact work delivery order. Can.
[0012]
[0013]
When the leveling calculation program is programmed to perform leveling calculation of the leveling method at any time to obtain the output order of the workpiece carry-out signal at any time, and the proportional control program outputs the workpiece carry-out signal The workpiece is subjected to processing for skipping the output of the workpiece carry-out signal when a detection signal is input from the specified amount detection means of the rear stock line corresponding to the previous stock line which issues the workpiece carry-out instruction at an appropriate ratio. If you have an unloading instruction program, even if there is a large difference in the size of the standard production ratio, you can easily output a workpiece unloading signal that accurately reflects this standard production ratio and easily handle workpieces that are produced in small quantities. In addition, there is an advantage that the reference production ratio can be easily changed even during operation of the production line.
[0014]
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an example of a workpiece production
[0016]
In the following example, the types of workpieces handled by the production
[0017]
Each
[0018]
That is, for example, the limit switch Le provided in the
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the
[0020]
The
[0021]
P is a proportional control program executed by the
[0022]
These programs P, P 1 , P 2 Is executed in the
[0023]
The
[0024]
FIG. 3 shows the leveling calculation program P 1 It is a figure which shows the example of the leveling calculation by. In FIG. 1 Is the standard production ratio Ra to Re entered by the user and its total R SUM Table showing T 2 The standard production ratios Ra ′ to Re ′ obtained by correcting the standard production ratios Ra to Re so that the sum thereof becomes a
[0025]
That is, the leveling calculation program P 1 First, table T 1 The total R of the standard production ratio R entered by the user as shown in SUM And this is calculated to be 219 in this example. And table T 2 As shown in FIG. 4, a standard production ratio R ′ corrected based on the standard production ratio R is obtained. At this time, the total R of the standard production ratio R ′ SUM In order to make the
[0026]
The leveling calculation program P 1 Table T using the corrected reference production ratio R ′ 3 As shown in FIG. Table T 3 Using the leveling calculation program P 1 The operation of will be described.
[0027]
That is, in the
[0028]
Step S is performed as described above. 1 ~ S 3 By sequentially repeating these processes, the order in which the workpiece unloading instruction is output can be determined. In the calculation of the
[0029]
FIG. 4 shows the table T 3 It is a figure which shows the carrying-out order data table T obtained by determining the carrying-out order of a workpiece | work with the method demonstrated in FIG. In FIG. 4, D is unloading order data for determining the unloading order of works in the unloading order data table T (in this example, since the number of frames L is 180, unloading order data D 1 ~ D 180 The
[0030]
Various methods can be considered to determine whether or not to add the thinned data. For example, each time the work discharge order is determined, the
[0031]
According to the leveling calculation method, the calculation used to create the carry-out order data D is only simple four arithmetic calculations. 3 Since the operations shown in the explanation are addition and subtraction of integers, an extremely simple operation may be performed. Therefore, the calculation function required for the
[0032]
In addition, since the unloading order of the workpieces Wa to We can be reliably and evenly distributed, even if there are those that require a lot of time for manufacturing the workpieces Wa to We, it is as efficient as possible. Production can be done. In addition, the operator can arbitrarily change the reference production ratio R according to the situation at the site, and the
[0033]
As described above, in the present example, when the carry-out order data table T having 180 frames is created, the leveling calculation is finished, and the carry-out instruction program P using the next created carry-out order data table T is used. 2 Can output an instruction to carry out the workpieces Wa to We. In addition, when the unloading order data table T is created and the instructions for unloading the workpieces Wa to We are output as in this example, it is possible to confirm the unloading schedule of the workpiece only by confirming the contents of the data table T. There are advantages you can do.
[0034]
Next, referring to the carry-out order data table T shown in FIG. 2 The operation of will be described. Although the carry-out data table T shown in this example shows a case where the number of frames L is 180, it goes without saying that the present invention does not limit the size L of the data table T. That is, in this example, the size L of the carry-out data table T is 180, but in reality, the maximum number of frames 200 can be handled, and the size determined by the user within the range up to 200. The number of L frames can be set freely.
[0035]
The carry-out data table T is stored in the
[0036]
Therefore, the carry-out instruction program P 2 Reads out the unloading data D recorded in the
[0037]
Now, the unloading instruction program P 2 For example, the unloading sequence data D of the
[0038]
On the other hand, the
[0039]
In addition, the
[0040]
And unloading instruction program P 2 Is the limit switch La 1 Is off, that is, when the number of workpieces Wa stored in the
[0041]
Further, the carry-out instruction program P 2 The storage over limit switch La 2 ~ Le 2 Always monitor the status of all limit switches La 2 ~ Le 2 When is in the on state, the transfer of the workpieces Wa to We is programmed to be temporarily interrupted. By doing so, it is not possible to perform production such that the workpieces Wa to We cannot be stored in the
[0042]
By creating the carry-out data table T in advance as in this example, the user can confirm the leveling state of the carry-out order by checking the carry data table T. In addition, since the
[0043]
FIG. 5 is a diagram showing another example for outputting the workpiece carry-out signals Ca to Ce using the
[0044]
The proportional control program P ′ executed by the
[0045]
In this specification, the
[0046]
Leveling calculation program P of this example 1 'Does not create the carry-out order data table T shown in FIG. 2 The leveling calculation is performed at any time before the transfer instruction by ', and the leveling calculation shown in FIG. 2 is performed in that the leveling calculation is performed using the standard production ratio R of each workpiece inputted by the user as it is. This is different from the computerized calculation program P1.
[0047]
FIG. 6 shows the leveling calculation program P of this example. 1 The method of leveling calculation by 'is shown. In FIG. 3 'Is a table for explaining a method of performing leveling calculation using the reference production ratios Ra to Re input by the user.
[0048]
That is, the leveling calculation program P 1 'First, table T 1 As shown, the total Rsun of the reference production ratio R input by the user is calculated, and this is calculated to be 219 in this example. And the leveling calculation program P of the leveling method at any time of this example 1 'Is the table T using the standard production ratio R as it is. 3 As shown in ', find out the workpiece unloading order.
[0049]
Note that the basic method of leveling calculation is as described in detail in the description corresponding to FIG. 3, and the detailed description thereof is omitted. In this example, when the accumulated value of the accumulated data corresponding to each workpiece Wa to We becomes larger than 219 which is the size of the total Rsun of the standard production ratio R, the workpiece corresponding to the accumulated data is displayed. On the other hand, the order of outputting the workpiece unloading instruction is used. In addition, in response to an instruction to carry out the workpieces Wa to We, unreserved seats with a ratio r determined by the user are set by an arbitrary method already described in detail.
[0050]
Next, a description will be given of a procedure for outputting the workpiece conveyance instructions Ca to Ce using the leveling method as needed.
[0051]
The leveling calculation program P 1 The calculation by 'is performed in order from the
[0052]
Next, the
[0053]
The conveyance instruction program P 2 'Is the carry-out order data D set in the thinning-out data in response to the carry-out instruction set in the above-mentioned free seat. 6 , D 7 ..,..., And the limit switch La of the
[0054]
In addition, the conveyance instruction program P 2 'Is storage over limit switch La 2 ~ Le 2 Always monitor the status of all limit switches La 2 ~ Le 2 When is in the on state, the conveyance of the workpieces Wa to We is programmed to be temporarily interrupted. That is, it is not possible to perform production such that the workpieces Wa to We cannot be stored in the
[0055]
In this way, by performing the leveling calculation while outputting the workpiece transfer instructions Ca to Ce by the proportional control program P ′ of the present example, an accurate workpiece according to the reference production ratio R input by the user can be obtained. There is no need to calculate in advance the carry-out order data table T as shown in FIG. That is, it is possible to quickly cope with a change in the standard production ratio R by the user. That is, the user can change the standard production ratio R at an arbitrary time.
[0056]
In addition, as shown in FIG. 3, there is no need to make an adjustment for adjusting the standard production ratio R determined by the user to the size L of the carry-out order data table T, so there is a large difference in the standard production ratio R. Even if it is a case (for example, when the ratio is adjusted to 450: 2, it becomes 180: 0), it is possible to instruct to carry out the workpiece faithfully with the reference production ratio R input by the user. it can.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by inputting the standard production ratio from the input unit, the user can arbitrarily change the standard of the production ratio of each group, and the production ratio of workpieces by the production line Can be adapted to the actual situation. In addition, since the proportional control program has a function to determine whether or not to skip the workpiece unloading order by inputting a detection signal from the specified amount detection means, the workpiece production ratio is reduced due to workpiece machining defects or artificial reasons. Even a slight change can be accommodated.
[0058]
Further, the proportional control program sequentially adds the following series of processing, that is, the numerical values of the standard production ratio, respectively, to create accumulated data corresponding to each stock line. On the other hand, when it becomes larger, it is in the order of outputting the work carry-out signal for the previous stock line corresponding to the accumulated data, and by repeating the process of subtracting the constant from the accumulated data, the work carry-out signal is sequentially outputted. If you have a leveling calculation program that determines the output order, you can determine the work delivery order so that the same work is not as continuous as possible by simple addition, subtraction, and numerical comparison. Even if only arithmetic processing can be performed, it is possible to perform leveling calculation that determines an accurate work delivery order.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a workpiece production ratio control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a programmable controller for controlling the workpiece production ratio control device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a data table type leveling calculation using the workpiece production ratio control apparatus;
FIG. 4 is a diagram showing an example of a carry-out order data table obtained by the leveling calculation.
FIG. 5 is a block diagram showing another example of a programmable controller that performs control using the workpiece production ratio control apparatus of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of leveling calculation of the leveling method at any time in the example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各後ストックラインにそれぞれ設けられてワークの収納数が所定の数に達した際に検出信号を出力する複数の規定量検出手段と、各前ストックラインにワーク搬出信号を出力するプログラマブルコントローラとを有し、
このプログラマブルコントローラが使用者による各ワークの基準生産比率を入力する入力部と、各ワークの生産比率が入力された基準生産比率となり、かつ、各後ストックラインにワークを均等に収納するように、適宜ワーク搬出信号を出力するための搬出順序を定める平準化計算、および、各規定量検出手段からの検出信号を入力してワークの搬出順序をスキップするかどうかを判断してワーク搬出信号を出力するワーク搬出指示を行う比例制御プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体と、前記比例制御プログラムを実行する演算部とを有し、
前記比例制御プログラムが平準化計算プログラムを有し、この平準化計算プログラムが、入力された基準生産比率をその和が所定の大きさになるように補正した後に、前記平準化計算を行ってワーク搬出信号の出力順序を示す搬出順序データよりなる前記所定の大きさの搬出順序データテーブルを作成し、前記搬出順序データに適宜の割合で間引きデータを付加するデータテーブル方式の平準化計算を行うようにプログラムされており、かつ、前記比例制御プログラムが、前記搬出順序データテーブルに従って、順次ワーク搬出信号の出力を行なう一方、間引きデータが付加された搬出順序データに該当する後ストックラインの規定量検出手段から検出信号を入力したときは、ワーク搬出信号の出力をスキップする処理を行なうものであり、
前記プログラマブルコントローラが使用者によってワークの搬出指示をスキップするために各規定量検出手段からの検出信号を入力する前記割合を設定可能であり、かつ、前記プログラマブルコントローラに平準化計算プログラムによる計算を実行させる入力部を有することを特徴とするワークの生産比率制御装置。A plurality of previous stock lines that are provided corresponding to a plurality of types of workpieces and carry out workpieces corresponding to workpiece delivery signals, a processing machine that processes workpieces that are carried out from the previous stock lines, and processed workpieces that are In production lines with multiple rear stock lines that are stored by type,
A plurality of specified amount detection means that are provided in each rear stock line and output a detection signal when the number of workpieces stored reaches a predetermined number, and a programmable controller that outputs a work carry-out signal to each front stock line Have
In order for this programmable controller to input the standard production ratio of each workpiece by the user, the production ratio of each workpiece is the input standard production ratio, and so that the workpieces are evenly stored in each rear stock line, Leveling calculation to determine the unloading order to output the workpiece unloading signal as appropriate, and input the detection signal from each specified amount detection means to determine whether to skip the unloading order of the workpiece and output the unloading signal A computer-readable storage medium storing a proportional control program for instructing to carry out a workpiece, and a calculation unit that executes the proportional control program,
The proportional control program has a leveling calculation program, and the leveling calculation program corrects the inputted standard production ratio so that the sum becomes a predetermined size, and then performs the leveling calculation to perform work. create the predetermined size of the carry-out order data table consisting of unloading the order data indicating the output order of the carry-out signal, so as to perform the leveling calculation data table method for adding thinned data at an appropriate ratio to the carry-out order data In addition, the proportional control program sequentially outputs workpiece unloading signals in accordance with the unloading order data table, while detecting the specified amount of the rear stock line corresponding to unloading order data to which thinning data is added. When the detection signal is input from the means, the process of skipping the output of the workpiece carry-out signal is performed.
The programmable controller can set the ratio at which the detection signal from each specified amount detection means is input so that the user can skip the workpiece unloading instruction, and the programmable controller can execute the calculation by the leveling calculation program A production ratio control device for a workpiece, characterized by comprising an input unit for making the workpiece.
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