JP4326292B2 - 生産ラインの工程担当割付方法及びそのシステム - Google Patents

Description

本発明は、部品を組付けて製品を製造するメインラインと、このメインラインに部品を供給するサブラインからなる生産ラインにおける作業者のタイムスケジュールを作成する生産ラインの工程担当割付方法及びそのシステムに関する。

多機種の車体を単一のメインラインで生産できる生産ラインの構築方法であって、機種同士で共通する部品をメイン部品とし、残りの部品をサブ部品として各々抽出するメインサブ分類工程と、サブ部品のうちメインラインと同期してサブラインで組み付け可能なサブ部品を同期サブ部品として抽出し、残りのサブ部品を非同期サブ部品として抽出する同期非同期分類工程と、非同期サブ部品の全組み付け工数を、メインラインにおける機種毎に異なるメイン部品間の工数偏差とサブラインにおける機種毎に異なる同期サブ部品間の工数偏差との少なくともいずれか一方に割り当てる非同期サブ部品割り当て工程を有する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０３１８６号公報

しかし、特開２００２−１０３１８６号公報に記載の発明には、具体的な手段が開示されておらず、しかも全て人手により作業計画を作成する必要があった。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、仕事量に差のある多機種を同一の生産ラインで効率よく生産することができる生産ラインの工程担当割付システムを提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、製品を流し部品を組付けて製品を製造するメインラインと、このメインラインを流れる製品に前記部品を組立てて供給するサブラインからなる生産ラインにおける作業者のタイムスケジュールを、工程担当割付システムを用いて作成する工程担当割付方法であって、メインラインの各工程を担当する作業者とメインラインの各工程を流れる製品に関するデータを工程担当割付システムに入力するデータ入力工程と、このデータ入力工程により入力されたデータに基づいてサブラインの機種別タイムスケジュールを算出する機種別割付工程と、前記データ入力工程により入力されたデータに基づいてメインラインの各作業者の作業空き時間の合計を時刻別に算出する作業空き時間算出工程と、前記機種別割付工程および作業空き時間算出工程で算出したデータを時刻別に表示し、これらのデータを比較してサブラインの機種別タイムスケジュールを調整する割付調整工程と、この割付調整工程で調整した機種別タイムスケジュールの割付状況とメインラインの各作業者の作業空き時間のデータに基づいて各作業者の時刻別担当工程の割付けをする作業者割付工程からなる。

請求項２に係る発明は、製品を流し部品を組付けて製品を製造するメインラインと、このメインラインを流れる製品に前記部品を組立てて供給するサブラインからなる生産ラインにおける作業者のタイムスケジュールを作成する工程担当割付システムであって、メインラインの各工程の作業者を入力設定すると共に、メインラインの各工程を流れる製品に関する情報を入力設定する工程情報設定手段と、この工程情報設定手段により入力設定された情報に基づいて各作業者のメインラインにおける作業割付状況を把握して、メインラインの各作業者の作業空き時間にサブラインの作業を割付けてサブラインの機種別タイムスケジュールを作成する機種別工程割付手段と、この機種別工程割付手段の割付け結果に基づいて時刻別にサブラインの担当作業者を割付ける作業者別工程割付手段を備えた。

以上説明したように本発明によれば、メインラインの工程編成に基づき、メインラインを流れる各機種の仕事量の差により生じる各作業者の作業空き時間をサブラインの作業に割付けることにより、効率のよい作業計画を作成することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る生産ラインの工程担当割付方法及びそのシステムを適用する簡易工程編成図、図２は同じく作業手順を示すフローチャート、図３はサブライン作業編集画面を示す図、図４は要員割付計画編集画面を示す図、図５はラインスタッフ用サブライン作業管理表を示す図、図６乃至図８はロット自動割付けのフローチャート、図９と図１０は作業者割付けのフローチャートである。

本発明に係る生産ラインの工程担当割付方法及びそのシステムが適用される生産ラインは、図１に示すように、自動二輪車の組立ラインである。

自動二輪車の組立ラインは、車体フレームに構成部品を組み付けて完成車にするメインライン１と、メインライン１を流れる車体に同期させて構成部品を組み立てる同期サブライン２と、メインライン１を流れる車体に組み付ける部品を先行小組みし、この部品をメインライン１に供給する前に一旦ストックエリア３に保管しておく非同期サブライン４から構成されている。

メインライン１は、オーバヘッド搬送される車体フレームに構成部品を組み付けるオーバヘッド領域５と、オーバヘッド領域５の下流に位置し車体にエンジンアッセンブリを組み付けるフレームエンジン結合領域６と、フレームエンジン結合領域６の下流に位置し車体にリアの足回り構成部品を組み付けるリア結合領域７と、リア結合領域７の下流に位置し車体にフロントサスペンションアッセンブリを組み付けるフロント結合領域８と、フロント結合領域８の下流に位置し車体に外装部品及び伝達部品を組み付ける外装・伝達領域９から構成されている。

同期サブライン２は、オーバヘッド領域５の近傍に位置するリアフレームを組み立てるリアフレームライン１０と、フレームエンジン結合領域６の近傍に位置するパワートレインを組み立てるパワートレインライン１１と、フロント結合領域８の近傍に位置するフロントサスペンションを組み立てるフロントサスライン１２から構成されている。

非同期サブライン４は、専用アッセンブリ工程１３、大物アッセンブリ工程１４、中物アッセンブリ工程１５、小物アッセンブリ工程１６、及び専用アッセンブリ工程１７、大物アッセンブリ工程１８、中物アッセンブリ工程１９、小物アッセンブリ工程２０から構成されている。

本発明に係る生産ラインの工程担当割付システムは、図２に示すように、工程情報設定手段２１と、機種別工程割付手段２２と、タイムスケジュール編集手段２３と、作業者別工程割付手段２４、タイムスケジュール出力手段２５を備え、各処理を行い作業計画（生産ラインの工程担当割付表）を出力する。本システムは、コンピュータにより構成される。
工程情報設定手段２１は、メインライン１の各工程の作業者を入力設定すると共に、メインライン１の各工程を流れる製品に関する情報を、パラメータファイル、メインライン生産計画、工程編成、小組部品の各入力画面により入力設定する。
パラメータファイル入力画面では、サブライン２，４のパラメータ（サブラインの名称、サブラインの属性、サブラインの位置など）、部品名称、部品のサブライン２，４からメインライン１までの搬送時間、サブライン２，４の稼働時間などを入力設定する。

メインライン生産計画入力画面では、メインライン１にロット毎に流す機種、生産台数を入力設定する。工程編成入力画面では、作業を担当する作業者の名前を該当する箇所に入力設定する。小組部品入力画面では、各機種に小組工程で必要な部品の品目、部品を一つ製造するのに必要な工数を表わす実力工数、追従方法（同期の場合は部品の品目又は非同期）などを入力設定する。

機種別工程割付手段２２は、工程情報設定手段２１により入力設定された情報に基づいて各作業者のメインライン１における作業割付状況を把握し、メインライン１の各作業者の作業空き時間にサブライン２，４の作業を割付け、サブライン２，４の工程（設備）毎に機種別タイムスケジュールを作成する。

この機種別タイムスケジュールが完成すると、図３に示すサブライン作業編集画面において、メインライン１を含めたサブライン２，４の各工程（設備）の作業割付状況が作業時刻毎にブロックで組立機種を示すことにより表される。なお、ブロックは移動可能である。

タイムスケジュール編集手段２３は、機種別工程割付手段２２が作成したサブライン２，４の機種別タイムスケジュールを表示すると共に、この機種別タイムスケジュールを自在に編集する。

タイムスケジュール編集手段２３では、図３に示すサブライン作業編集画面のサブライン作業要員稼働状況において、作業時刻毎にサブライン２，４で必要とされる作業者の人数を表した折れ線グラフ（短破線）と、作業時刻毎にメインライン１で作業空き時間となる作業者の人数を表した折れ線グラフ（実線）を比較し、作業空き時間を有する作業者が出来る限り少なくなるように、機種別工程割付手段２２が作成したサブライン２，４のタイムスケジュールを再編集する。

この再編集は、サブライン２，４における部品の組立時刻を調整することにより行われる。なお、図３に示す時間帯Ｔのように、要員が不足する場合には作業割付修正で解消するか、または応援者で対応する。

作業者別工程割付手段２４は、機種別工程割付手段２２が作成したサブライン２，４の各工程（設備）の機種別タイムスケジュールに基づいて、各作業者のタイムスケジュールを作成する。このタイムスケジュールにより割付が終了すると、図４に示す要員割付計画編集画面において、メインライン１を含めたサブライン２，４の各工程（設備）の作業割付状況が作業時刻毎にブロックで組立機種を示すことにより表されると共に、個別要員割付状況が作業時刻毎にブロックで工程（メインライン、専用部品Ｃ、専用部品Ｅなど）を示すことにより表される。なお、ブロックは移動できない。

タイムスケジュール出力手段２５は、作業者別工程割付手段２４により割付けられたデータに基づいて作成された各作業者のタイムスケジュールを出力する。例えば、品目、開始時刻、終了時刻、作業場所、生産台数、作業者名、要員数、作業時間などを記載した帳票（小組リーダ用サブライン作業管理表、ラインスタッフ用サブライン作業管理表、作業者用作業指示表）を画面表示あるいは印刷する。

図５はラインスタッフ用サブライン作業管理表の一例を示し、ある工程（設備名称：１Ｃ／Ｖ）における開始及び終了時刻、機種、品目、生産台数、要員数、要員名などを記載して、ラインスタッフの作業管理に役立てている。

以上のように構成した本発明に係る生産ラインの工程担当割付システムの動作及び生産ラインの工程担当割付方法について説明する。

先ず、図２に示すように、ステップＳＰ１では、工程情報設定手段２１により、パラメータファイル、メインライン生産計画、工程編成、小組部品の各入力画面を用いて生産ラインに関するデータを入力する。

ステップＳＰ２では、メインライン１で作業空き時間を有する作業者を探し出し、その作業者のサブライン２，４で作業可能な時刻を算出する。

次いで、ステップＳＰ３では、機種別工程割付手段２２によりサブライン２，４のロット割付け処理を行う。サブライン２，４のロット割付け処理は、図６〜図８に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳＰ４では、タイムスケジュール編集手段２３と作業者別工程割付手段２４によりサブライン２，４の要員計画（作業者別タイムスケジュール）を作成する。サブライン２，４の要員計画の作成は、図９と図１０に示すフローチャートに従って行われる。

次いで、ステップＳＰ５では、タイムスケジュール出力手段２５により、品目、開始時刻、終了時刻、作業場所、生産台数、作業者名などを記載した小組リーダ用サブライン作業管理表、ラインスタッフ用サブライン作業管理表、作業者用作業指示表作業計画などを出力する。

ステップＳＰ３のサブライン２，４のロット割付け処理は、図６に示すように、ステップＳＰ１０で内部メモリを初期化し、ステップＳＰ１１で初期割付け処理を行う。ステップＳＰ１２で再割付け実行設定か否かを判断し、再割付け実行設定されていればステップＳＰ１３で再割付け処理を行い、再割付け実行設定されていなければステップＳＰ１４へ進んで割付け結果をデータベースとしてメモリに格納し、ロット割付け処理を終了する。

ステップＳＰ１１の初期割付け処理は、図７に示すように、ステップＳＰ２０で品目形状や開始基準時を条件に割付けロットを選択し、ステップＳＰ２１でロットの標準作業場所を検索対象作業場所とし、ステップＳＰ２２で開始基準時になるべく近いことを条件に検索対象作業場所で空きスペースを検索する。

ステップＳＰ２３で空きスペースが見つかったか否かを判断し、空きスペースが見つかったならばステップＳＰ２４でその空きスペースを記憶し、見つからなかったならばステップＳＰ２５で未処理の作業場所があるか否かを判断する。未処理の作業場所があったならば、ステップＳＰ２６でその未処理の作業場所を検索対象作業場所としてステップＳＰ２２へ戻り、未処理の作業場所がなかったならば、ステップＳＰ２７で記憶していた空きスペースに要員無視でロットを割付けてステップＳＰ３０へ進む。

次いで、ステップＳＰ２８で要員が足りるか否かを判断し、要員が足りていればステップＳＰ２９で空きスペースにロットを割付け、要員が足りていなければステップＳＰ２１へ戻る。ステップＳＰ３０では、全てのロットが割付けられたか否かを判断し、全てのロットが割付けられたならば初期割付け処理は終了し、全てのロットが割付けられていなければステップＳＰ２０へ戻る。

また、ステップＳＰ１３の再割付け処理は、図８に示すように、ステップＳＰ４０において初期割付けで要員オーバーを条件に再割付け対象ロットを選択し、ステップＳＰ４１で要員・作業場所・在庫に優先度を乗じて計算したものを条件に初期割付けロットの評価値を算出する。

次いで、ステップＳＰ４２で初期割付けロットを再割付けの候補とし、ステップＳＰ４３で開始基準時になるべく近いことを条件に全作業場所で空きスペースを検索する。ステップＳＰ４４で空きスペースが見つかったか否かを判断し、空きスペースが見つかったならばステップＳＰ４５で再割付け候補の評価値を算出し、見つからなかったならばステップＳＰ４６で再割付け候補が初期割付けロットに等しくないか否かを判断する。

ステップＳＰ４６で再割付け候補が初期割付けロットに等しくないと判断したならば、ステップＳＰ４７で初期割付けロットを削除して再割付け候補を割付け、再割付け候補が初期割付けロットに等しいと判断したならば、ステップＳＰ４８へ進む。

ステップＳＰ４９では、再割付け候補の評価値と現在の候補の評価値を比較し、再割付け候補の評価値が現在の候補の評価値より大きければ、ステップＳＰ５０で空きスペースに割付けたロットを再割付け候補としてステップＳＰ４３へ戻り、再割付け候補の評価値が現在の候補の評価値より小さければ、ステップＳＰ４３へ戻る。

また、ステップＳＰ４８では、全てのロットが割付けられたか否かを判断し、全てのロットが割付けられたならば再割付け処理は終了し、全てのロットが割付けられていなければステップＳＰ４０へ戻る。

次に、ステップＳＰ４のサブラインの要員計画を作成処理は、図９に示すように、先ずステップＳＰ６０で計画日の仕事をサブライン毎にリストアップし、ステップＳＰ６１でサブライン２，４の稼働率が高い順にサブライン２，４の割付順位を決定する。そして、ステップＳＰ６２で割付順にサブライン２，４のリストから仕事を抽出し、同じサブライン２，４での仕事の割付優先度は過去より未来を高くする。

次いで、ステップＳＰ６３で未割り当ての仕事があるか否かを判断し、未割り当ての仕事があればステップＳＰ６４で作業可能要員の選択を行い、直前に割り付けた作業が同じサブライン２，４の作業要員を探す。未割り当ての仕事がなければステップＳＰ６５で次の順位の作業リストへ進みステップＳＰ６３へ戻る。

ステップＳＰ６６では、該当する要員がいるか否かを判断し、該当する要員がいればステップＳＰ６７で完全に割り付いたか否かを判断する。該当する要員がいなければステップＳＰ６８でその作業をカバーできる最も余裕のある要員を探す。ステップＳＰ６９では、適当な要員がいるか否かを判断し、適当な要員がいればステップＳＰ６７へ進み、適当な要員がいなければステップＳＰ７０でその仕事は割付不可として作業リストから外す。

ステップＳＰ６７では、要員が完全に割付けられたか否かを判断し、要員が完全に割付けられればステップＳＰ７１でその仕事は作業リストから外し、要員が完全に割付けられなければステップＳＰ７２で割付けられなかった部分を新規にリストに挿入する。

次いで、ステップＳＰ７３では、全作業についてチェックを完了したか否かを判断し、全作業についてチェックを完了したならばステップＳＰ７４で調整処理を行った後割付けを完了し、全作業についてチェックを完了していないならばステップＳＰ６３へ戻る。

ステップＳＰ７４の調整処理は、図１０に示すように、先ずステップＳＰ８０で個々の要員に割り付けた仕事を最初からチェックする。次いで、ステップＳＰ８１である要員Ａに未調整の仕事があるか否かを判断し、要員Ａに未調整の仕事があればステップＳＰ８２で要員Ａの調整する仕事をＴ１とする。要員Ａに未調整の仕事がなければ、ステップＳＰ８３で次の要員へ進みステップＳＰ８１へ戻る。

次いで、ステップＳＰ８４では、仕事Ｔ１と違う仕事で割付時間が同じ仕事Ｔ２を持つ要員Ｂがいるか否かを判断し、仕事Ｔ１と違う仕事で割付時間が同じ仕事Ｔ２を持つ要員ＢがいればステップＳＰ８５へ進み、仕事Ｔ１と違う仕事で割付時間が同じ仕事Ｔ２を持つ要員ＢがいなければステップＳＰ８７へ進む。

ステップＳＰ８５では、要員Ａの前後のいずれかの作業が仕事Ｔ２と同じであるか否かを判断し、要員Ａの前後のいずれかの作業が仕事Ｔ２と同じであれば、ステップＳＰ８６で要員Ａの仕事Ｔ１と要員Ｂの仕事Ｔ２を入れ替え、要員Ａの前後のいずれかの作業が仕事Ｔ２と同じでなければステップＳＰ８７へ進む。

次いで、ステップＳＰ８７では、全ての調整処理が完了したか否かを判断し、全ての調整処理が完了したならば調整処理を完了し、全ての調整処理が完了していないならばステップＳＰ８１へ戻る。

メインラインの工程編成に基づき、メインラインを流れる各機種の仕事量の差により生じる各作業者の作業空き時間をサブラインの作業に割付けることにより、効率のよい作業計画を作成することができる。従って、本発明によれば、多機種少量生産の生産ラインを効率よく構成することができる。

本発明に係る生産ラインの工程担当割付システムを適用する簡易工程編成図 本発明に係る生産ラインの工程担当割付システムの作業手順を示すフローチャート サブライン作業編集画面を示す図 要員割付計画編集画面を示す図 ラインスタッフ用サブライン作業管理表を示す図 ロット自動割付けのフローチャート ロット自動割付けのフローチャート ロット自動割付けのフローチャート 作業者割付けのフローチャート 作業者割付けのフローチャート

符号の説明

１…メインライン、２…同期サブライン、３…ストックエリア、４…非同期サブライン、２１…工程情報設定手段、２２…機種別工程割付手段、２３…タイムスケジュール編集手段、２４…作業者別工程割付手段、２５…タイムスケジュール出力手段。

Claims (2)

1. 製品を流し部品を組付けて製品を製造するメインラインと、このメインラインを流れる製品に前記部品を組立てて供給するサブラインからなる生産ラインにおける作業者のタイムスケジュールを、工程担当割付システムを用いて作成する工程担当割付方法であって、メインラインの各工程を担当する作業者とメインラインの各工程を流れる製品に関するデータを工程担当割付システムに入力するデータ入力工程と、このデータ入力工程により入力されたデータに基づいてサブラインの機種別タイムスケジュールを算出する機種別割付工程と、前記データ入力工程により入力されたデータに基づいてメインラインの各作業者の作業空き時間の合計を時刻別に算出する作業空き時間算出工程と、前記機種別割付工程および作業空き時間算出工程で算出したデータを時刻別に表示し、これらのデータを比較してサブラインの機種別タイムスケジュールを調整する割付調整工程と、この割付調整工程で調整した機種別タイムスケジュールの割付状況とメインラインの各作業者の作業空き時間のデータに基づいて各作業者の時刻別担当工程の割付けをする作業者割付工程からなることを特徴とする生産ラインの工程担当割付方法。
2. 製品を流し部品を組付けて製品を製造するメインラインと、このメインラインを流れる製品に前記部品を組立てて供給するサブラインからなる生産ラインにおける作業者のタイムスケジュールを作成する工程担当割付システムであって、メインラインの各工程の作業者を入力設定すると共に、メインラインの各工程を流れる製品に関する情報を入力設定する工程情報設定手段と、この工程情報設定手段により入力設定された情報に基づいて各作業者のメインラインにおける作業割付状況を把握して、メインラインの各作業者の作業空き時間にサブラインの作業を割付けてサブラインの機種別タイムスケジュールを作成する機種別工程割付手段と、この機種別工程割付手段の割付け結果に基づいて時刻別にサブラインの担当作業者を割付ける作業者別工程割付手段を備えたことを特徴とする生産ラインの工程担当割付システム。