JP4343751B2 - 生産システム - Google Patents

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Description

この発明は、製品を構成する部品の加工を、複数種類の複数個の加工型を使う加工装置によって加工する生産システム、例えば、多品種少量生産の製品等の生産に適する生産システムに関するものである。
製品を構成する部品の加工を、複数個の加工型を使う加工装置によって加工する従来の生産システムの一例として、例えば、特開2001−184110号公報(特許文献1)の第8ペ−ジ第73〜78行に示されているように、自動板取り(一般的に「ネスティング」と言われており、従って、以下、「ネスティング」と呼称する)される部品を、生産情報(製造番号、加工日、納期等)によって自動的に分類し、分類毎にネスティングするものはある。
特開2001−184110号公報(第8ペ−ジ第73〜78行)
前記特許文献1に示されているように、自動ネスティングされる部品を、生産情報(製造番号、加工日、納期等)によって自動的に分類し、分類毎にネスティングした場合、自動的に分類された部品を加工するのに必要な加工型の数が、加工装置に装備されている加工型の数より多くなる状態(以下、「競合状態」と略記する)が生じる。
従って、製品を構成する部品を、加工装置の加工型により、板材などの素材からネスティングする場合、前記競合状態が生じないようにすることが必要である。また、競合状態が生じないように注力した結果、ネスティング後に、素材に部品として使われなかった部分が多く残る(一般的に、「歩留まりが悪い」と言われている)ようなことにならないようにすることも必要である。
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、前記競合状態を解消し、歩留まりも良くすることを目的とするものである。
この発明に係る生産システムは、
製品オ−ダ番号毎の製品生産日程の計画に使用され製品オ−ダ番号別製品生産日程の情報を保存する製品生産日程情報データベースを有する製品生産管理システム、
前記製品オ−ダ番号毎の製品生産日程が計画された製品オ−ダ番号の製品を構成する部品の手配に使用され部品手配の情報を保存する部品手配情報データベースを有する部品手配システム、
各部品の加工上の属性情報の入力に使用され当該入力された各部品の加工上の属性情報を保存する部品加工情報データベースを有するCADシステム、
前記部品を複数種類の複数個の加工型によって加工する加工装置、
及び前記製品生産日程情報データベースの保存情報と、前記部品手配情報データベースの保存情報と、前記部品加工情報データベースの保存情報とに基づいて前記加工装置にネスティング情報を与えるネスティング支援システムを備え、
前記ネスティング支援システムから与えられたネスティング情報に基づいて配列された複数種類の複数個の加工型によって前記加工装置が前記部品を加工する生産システムであり、
加工型資源情報をシステム上に保有し、
ネスティング対象に選定された部品のグル−プの各部品に対応する加工型の資源情報と、前記ネスティング対象に選定された部品のグル−プに対応した前記加工装置に装備の加工型の資源情報とに基づいて、前記グル−プを構成する部品数が変更される生産システムであって、
前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、当該ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数を、自動的に、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数以下とする
ものである。
この発明は、製品オ−ダ番号毎の製品生産日程の計画に使用され製品オ−ダ番号別製品生産日程の情報を保存する製品生産日程情報データベースを有する製品生産管理システム、前記製品オ−ダ番号毎の製品生産日程が計画された製品オ−ダ番号の製品を構成する部品の手配に使用され部品手配の情報を保存する部品手配情報データベースを有する部品手配システム、各部品の加工上の属性情報の入力に使用され当該入力された各部品の加工上の属性情報を保存する部品加工情報データベースを有するCADシステム、前記部品を複数種類の複数個の加工型によって加工する加工装置、及び前記製品生産日程情報データベースの保存情報と、前記部品手配情報データベースの保存情報と、前記部品加工情報データベースの保存情報とに基づいて前記加工装置にネスティング情報を与えるネスティング支援システムを備え、前記ネスティング支援システムから与えられたネスティング情報に基づいて配列された複数種類の複数個の加工型によって前記加工装置が前記部品を加工する生産システムであり、加工型資源情報をシステム上に保有し、ネスティング対象に選定された部品のグル−プの各部品に対応する加工型の資源情報と、前記ネスティング対象に選定された部品のグル−プに対応した前記加工装置に装備の加工型の資源情報とに基づいて、前記グル−プを構成する部品数が変更される生産システムであって、前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、当該ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数を、自動的に、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数以下とするので、システム上で、前記競合状態を解消し、歩留まりも良くすることができ、また作業者の作業負荷を軽減できる効果がある。
実施の形態1.
以下この発明の実施の形態1を図1〜図12により説明する。図1は生産システムの全体構成の一例を示すブロック図、図2は図1の生産システムのネスティング支援機能を主体とした概略機能構成の一例を示すブロック図、図3図は図1の生産システムにおける製品オ−ダ番号別の製品、製品を構成する部品、部品を加工する加工型の関連の一例をファミリ−ツリ−で示す連関図、図4は図1の生産システム上の加工型資源情報のデ−タベ−スの一例を示す図である。図5〜図12は動作説明用の図で、図5は初期画面を例示する図、図6は製品生産日程情報から、製品オ−ダ番号、台数、生産日を抽出するフロ−チャ−ト、図7は製品生産日程情報から、製品オ−ダ番号、台数、生産日を抽出した結果を表示する画面を例示する図、図8は部品手配情報をダウンロ−ドするフロ−チャ−ト、図9はダウンロ−ドした部品別の部品手配情報に基づくネスティング単位のグル−ピングを説明するフロ−チャ−ト、図10はダウンロ−ドした部品別の部品手配情報の画面表示例を示す図、図11はネスティング単位のグル−ピング結果を表示する画面の事例を示す図、図12はネスティンググループ情報を加工装置に与えるフロ−チャ−トである。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
図1および図2において、生産システムは、端末装置1Tおよび製品生産日程情報データベース1DBを有する製品生産管理システム1と、端末装置2Tおよび部品手配情報データベース2DBを有する部品手配システム2と、端末装置3Tおよび部品加工情報データベース3DBを有するCADシステム3と、加工型で部品を加工するTPP(タ−レットパンチプレス)等の加工装置4と、端末装置5Tおよびネスティング情報データベース5DBを有し前記加工装置4にネスティング情報を与えるネスティング支援システム5と、前記製品生産管理システム1と前記部品手配システム2と前記CADシステム3と前記加工装置4と前記ネスティング支援システム5とが接続されている基幹LAN6とで構成されている。
前記製品生産管理システム1は、生産管理部門等により、製品オ−ダ番号毎の製品生産日程(例えば、製品や半製品(以下、半製品を含めて製品と言う)の納期との関係での組立日程、試験検査日程、等)の計画に使用される。
前記部品手配システム2は、資材部門等により、前記製品オ−ダ番号毎の製品生産日程が計画された製品オ−ダ番号の製品を構成する部品の手配(例えば、部品製造部門等に対する部品加工の指示や、部品加工期限、部品加工計画日の設定、等)に使用される。
前記CADシステム3は、CADシステムやCAD/CAMシステム等であり、製造部門等により、各部品の加工上の属性情報(例えば、部品の材質、板厚、大きさ、形状、等)が入力され、当該入力された各部品の加工上の属性情報を前記部品加工情報データベース3DBに保存する。
前記加工装置4は、製造部門(例えば工作部門等)等に設置され、前記ネスティング支援システム5から与えられたネスティング情報に基づいて配列された複数種類の複数個の加工型によって前記部品を加工する。
前記ネスティング支援システム5は、例えば前記製造部門(例えば工作部門等)等によって使用され、前記基幹LAN6を介して得た前記製品生産日程情報データベース1DBの保存情報と、前記部品手配情報データベース2DBの保存情報と、前記部品加工情報データベース3DBの保存情報とに基づいて前記加工装置にネスティング情報を与える。また、このネスティング支援システム5は、図2に示すように、そのネスティンググループ生成処理部51によりネスティンググループを生成し、生成した結果であるネスティンググループ情報をネスティング情報データベース5DBに保存する機能を有している。なお、前記ネスティンググループ生成およびネスティンググループ情報については、後述の動作説明において説明する。
前記製品生産管理システム1と前記部品手配システム2と前記CADシステム3と前記ネスティング支援システム5とは、各々の前記デ−タベ−ス1DB,2DB,3DB,5DBの保存情報を前記基幹LAN6を介して共有している。従って、生産システム上には、図3に示すような、製品オ−ダ番号別の製品、製品を構成する部品、部品を加工する加工型のファミリ−ツリ−状の連関が構築される。このファミリ−ツリ−状の連関は、具体的には、一事例として、図3に示すように、製品オ−ダ番号、オ−ダ別製品名、オ−ダ別製品台数、各製品の製作図面(前記CADシステム3を使用して作成されたCAD図面(電子デ−タの図面))の図面番号(製品図番)、製品納期を基準に試験検査等の後工程を考慮したオ−ダ別製品生産日(例えば、製品組立日など)、製品を構成する部品の製品別部品名、製品別部品個数、各部品の製作図面(前記CADシステム3を使用して作成されたCAD図面(電子デ−タの図面))の図面番号(部品図番)、製品別部品手配情報(前記部品製造部門等に対する部品加工の指示や、部品加工期限、部品加工計画日の設定、等)、部品を加工する加工型の種別(加工型の資源情報)、前記加工装置4に装備の加工型の加工型別個数(加工型の資源情報)(図3には紙面の関係上図示省略)、部品別の加工上の属性情報(材質、板厚、等)(図3には紙面の関係上図示省略)、等である。
前記加工型の資源情報は、図4に例示してあるように、例えば、加工装置別に加工型種別、加工型個数のデ−タベ−スとして、例えば、前記CADシステム3の前記部品加工情報データベース3DBと共通の記憶装置に格納されている。なお、この加工型の資源情報デ−タベ−スは、前述のように、前記製品生産管理システム1と前記部品手配システム2と前記CADシステム3と前記ネスティング支援システム5とが、各々の前記デ−タベ−ス1DB,2DB,3DB,5DBの保存情報を前記基幹LAN6を介して共有されるシステム構成であるので、必ずしも前記CADシステム3の前記部品加工情報データベース3DBと共通の記憶装置に格納する必要は無く、他のデ−タベ−スの記憶装置に格納してもよい。
次に、図5〜図12により前記ネスティンググループ生成等の動作説明をする。
先ず、図5に図示の初期画面51における「オ−ダを選択」のボタン511を押下(クリック操作も含め、押下と記載する)すると、図6に示すように前記製品生産日程情報データベース1DBにおける「製品生産日程情報」から、製品オ−ダ番号、台数、生産日が抽出され図7の画面71が表示される(ステップST61)。
図7の画面には、図示のように、製品オ−ダ番号、製品オ−ダ番号別の製品の台数、生産日(前述の製品の組立日等)等、生産管理部門等で作成の製品生産日程情報の一覧が表示されるので、処理対象とする製品オ−ダを選択する(図6のステップST62)。
次に、前記ステップST62で選択された製品オ−ダに対応する資材部門等の手配情報(前述の部品手配システム2を使用した部品手配)を抽出するために、図7の画面71における「部品手配情報 に吐き出す」ボタン711を押下する。その結果、前記ステップST62で選択された製品オ−ダに対応して、資材部門等で手配の部品別の部品手配情報が、前記部品手配情報データベース2DBから引き出されダウンロ−ドされる(図8のステップST81)。
次いで、図9〜図11により、前記ダウンロ−ドした部品別の部品手配情報に基づくネスティング単位のグル−ピングについて説明する。
前記ダウンロ−ドした部品別の部品手配情報は、図10に一例を図示してあるように、製品オ−ダ別手配部品のファミリーツリー状デ−タテ−ブル(ネスティング元情報デ−タベ−ス)が画面101として表示される(図9のステップST91)。図10の例では、前記画面101上に、製品のオ−ダ番号別に、製品名、製品の台数、前記生産日、前記製品図番が表示されると共に、製品を構成する部品の前記、部品図番、部品個数(前記製品の台数分の個数)、部品名、部品を加工するために使用される加工型種別、等がファミリーツリー状デ−タテ−ブルとして表示されている。図10の画面101には、前記図8のステップST81でダウンロ−ドされた部品手配情報の結果が表示される。
次に、ネスティング単位としてグル−ピングする製品オ−ダ番号および部品を前記画面101上で選択し(図9のステップST92)、「シミュレ−ション画面へ」のボタン1011(シミュレ−ション実行ボタン)を押下すると、前記CADシステム(製造部門)における部品加工情報データベース3DBから、材質、板厚等の前記加工上の属性情報、および加工型の前記資源情報を照合し、ネスティング単位のグル−ピング結果を表示する(図9のステップST93)。その表示例を図11に示す。このように、製品生産日程情報を選択後、部品別手配情報、部品加工情報の照合による前記グル−ピング結果を自動で表示することができる。
図11において、加工型表示領域111は、ネスティング単位でグル−ピングされたネスティンググル−プでネスティングする場合の前記シミュレ−ションの結果である加工型1111とタ−レット1112との相対的な位置関係が表示されている。
この加工型表示領域111の中央部に、加工型名A,B,C,D,Eとその横に加工型数を分数表示してある。分数表示の分母は前記加工装置4に装備されている各加工型の数であり、分子は前記ネスティンググル−プでネスティングする場合に必要とする各加工型の数である。前記分数表示において、分母より分子が大きい場合、即ち図11の例では、加工型Bは、前記分数表示が14/12となっており分母より分子が大きい。従って、加工型Bについては、前記加工装置4に装備されている加工型の数より、前記ネスティンググル−プでネスティングする場合に必要とする加工型の数の方が多く、両者は前記競合状態にある。従って、図11の例では、「B* 4/2」と表示し、且つ警告表示(例えば、赤色表示や点滅表示、等)するようにして、作業者が前記競合状態の有無を画面上で容易確認できるようにしてある。
また、このように前記競合状態にある加工型Bは、その形状や大きさ、位置の詳細情報が、詳細加工型情報表示領域112に表示されるようにしてある。
前記ネスティングシミュレ−ション処理の結果に基づいて、加工型が競合している場合(図9のステップST94)、グル−ピングを分割するかどうかの判断を行い(図9のステップST95)、グル−ピング分割を実施する場合(グル−ピングされたグル−プを構成する部品の削除や変更を含む)は、その実施を手動でも自動でも行えるようにしてある(図9のステップST96)。
手動で前記実施をする場合は、前記図11の画面上のグル−ピング手動調整領域113に表示されている図示デ−タによる作業者の判断により、当該グル−ピング手動調整領域113における部品対応のグループ番号、例えば1001、を1000と手入力で修正(図9のステップST97)してグル−プ1001を構成する部品の数を減少方向に修正すれば、前記グル−プ1001の競合状態は木目細かに解消され、歩留まりも良い状態に維持できる。
自動で前記実施をする場合(絞込みのネスティング操作をする場合)は、前述の図3における製品オ−ダ番号別の製品/部品/加工型の連関をシステム側で考慮し、自動的に加工型が前記競合をしないように自動分割し(図9のステップST98)、その結果が、図11の画面上の半自動補正表示領域114に表示される。
前記手動あるいは自動で前記競合状態を解消したグル−ピング結果は出力され(図9のステップST99)、前記ネスティング情報データベース5DB(図1参照)にネスティンググループ情報として格納される。
前記ネスティング情報データベース5DBに格納されたネスティンググループ情報は、図12に示すように、CADMAC(商品名)等の市販アプリケ−ションソフトにより、前記加工装置4で使用できるデ−タに変換して(ステップST121)、前記加工装置4に供給する。デ−タ変換された前記ネスティング情報に基づき、前記加工装置4側では装備されている加工型により実際のネスティング処理(ステップST122)が行われる。
前述のこの発明の実施の形態1を整理すると、製品オ−ダ番号毎の製品生産日程の計画に使用され製品オ−ダ番号別製品生産日程の情報を保存する製品生産日程情報データベース1DBを有する製品生産管理システム1、前記製品オ−ダ番号毎の製品生産日程が計画された製品オ−ダ番号の製品を構成する部品の手配に使用され部品手配の情報を保存する部品手配情報データベース2DBを有する部品手配システム2、各部品の加工上の属性情報の入力に使用され当該入力された各部品の加工上の属性情報を保存する部品加工情報データベース3DBを有するCADシステム3、前記部品を複数種類の複数個の加工型によって加工する加工装置4、及び前記製品生産日程情報データベース1DBの保存情報と、前記部品手配情報データベース2DBの保存情報と、前記部品加工情報データベース3DBの保存情報とに基づいて前記加工装置4にネスティング情報を与えるネスティング支援システム5を備え、前記ネスティング支援システム5から与えられたネスティング情報に基づいて配列された複数種類の複数個の加工型によって前記加工装置4が前記部品を加工する生産システムであって、加工型資源情報をシステム上に保有し、ネスティング対象に選定された部品のグル−プの各部品に対応する加工型の資源情報と、前記ネスティング対象に選定された部品のグル−プに対応した前記加工装置に装備の加工型の資源情報とに基づいて、前記グル−プを構成する部品数が変更される生産システムでり、従って、前述のように、システム上で、前記競合状態を解消し、歩留まりも良くすることができる。
また、前記ネスティング支援システム5は、前記製品生産管理システム1、前記部品手配システム2、および前記CADシステム3の何れかのシステムのS/Wの中にS/Wで組み込むことをせずに、システムとして構成したので、前記製品生産管理システム1、前記部品手配システム2、および前記CADシステム3とを備えた既存の生産システムに追加することで、ネスティング機能を有する生産システムとすることができる。
また、前記製品生産日程情報データベース1DBに基づく製品オ−ダ番号別製品生産日程情報と、前記部品手配情報データベース2DBに基づく部品手配情報と、前記部品加工情報データベース3DBに基づく各部品の加工上の属性情報とに基づいて作成され、前記製品オ−ダ番号別部品情報を含むネスティング元情報デ−タベ−ス(図10の、ファミリーツリー状デ−タテ−ブル)を有しているので、前記ネスティング情報を自動で作成することができる。
また、前記ネスティング情報によるネスティングのシミュレ−ションを行い、当該シミュレ−ションの結果を表示するので、ネスティング結果情報を、作業者が画面を見て確認することができ、従って、作業者は正確にネスティング準備作業をすることができる。
また、前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、その旨を表示するので、前記競合状態を的確に解消することができる。
ネスティング元情報デ−タベ−スに含まれる前記製品オ−ダ番号別部品情報を表示すると共に、当該表示された部品情報の中の任意の部品が、入力により前記ネスティングの対象から外されるので、木目細かな調子ができ、競合状態は木目細かに解消され、歩留まりも良い状態に維持できる。
前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、当該ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数を、自動的に、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数以下とするので、作業者の作業負荷を軽減できる。
なお、図4で例示した加工型資源情報デ−タベ−ス(加工装置)に代えて、図13に示すような加工型資源情報デ−タベ−ス(加工型別)を使用してもよい。
この発明における実施の形態1を示す図で、生産システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、図1の生産システムのネスティング支援機能を主体とした概略機能構成の一例を示すブロック図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、図1の生産システムにおける製品オ−ダ番号別の製品、製品を構成する部品、部品を加工する加工型の関連の一例をファミリ−ツリ−で示す連関図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、図1の生産システム上の加工型資源情報のデ−タベ−スの一例を示す図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、初期画面を例示する図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、製品生産日程情報から、製品オ−ダ番号、台数、生産日を抽出するフロ−チャ−トである。 この発明における実施の形態1を示す図で、製品生産日程情報から、製品オ−ダ番号、台数、生産日を抽出した結果を表示する画面を例示する図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、部品手配情報をダウンロ−ドするフロ−チャ−トである。 この発明における実施の形態1を示す図で、ダウンロ−ドした部品別の部品手配情報に基づくネスティング単位のグル−ピングを説明するフロ−チャ−トである。 この発明における実施の形態1を示す図で、ダウンロ−ドした部品別の部品手配情報の画面表示例を示す図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、ネスティング単位のグル−ピング結果を表示する画面の事例を示す図である。 この発明における実施の形態1を示す図で、ネスティンググループ情報を加工装置に与えるフロ−チャ−トである。 この発明における実施の形態1における加工型資源情報デ−タベ−スの代替案を例示する図である。
符号の説明
1 製品生産管理システム、
1DB 製品生産日程情報データベース、
2 部品手配システム、
2DB 部品手配情報データベース、
3 CADシステム、
3DB 部品加工情報データベース、
4 加工装置、
5 ネスティング支援システム。

Claims (5)

  1. 製品オ−ダ番号毎の製品生産日程の計画に使用され製品オ−ダ番号別製品生産日程の情報を保存する製品生産日程情報データベースを有する製品生産管理システム、
    前記製品オ−ダ番号毎の製品生産日程が計画された製品オ−ダ番号の製品を構成する部品の手配に使用され部品手配の情報を保存する部品手配情報データベースを有する部品手配システム、
    各部品の加工上の属性情報の入力に使用され当該入力された各部品の加工上の属性情報を保存する部品加工情報データベースを有するCADシステム、
    前記部品を複数種類の複数個の加工型によって加工する加工装置、
    及び前記製品生産日程情報データベースの保存情報と、前記部品手配情報データベースの保存情報と、前記部品加工情報データベースの保存情報とに基づいて前記加工装置にネスティング情報を与えるネスティング支援システムを備え、
    前記ネスティング支援システムから与えられたネスティング情報に基づいて配列された複数種類の複数個の加工型によって前記加工装置が前記部品を加工する生産システムであり、
    加工型資源情報をシステム上に保有し、
    ネスティング対象に選定された部品のグル−プの各部品に対応する加工型の資源情報と、前記ネスティング対象に選定された部品のグル−プに対応した前記加工装置に装備の加工型の資源情報とに基づいて、前記グル−プを構成する部品数が変更される生産システムであって、
    前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、当該ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数を、自動的に、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数以下とする生産システム。
  2. 請求項1に記載の生産システムにおいて、前記製品生産日程情報データベースに基づく製品オ−ダ番号別製品生産日程情報と、前記部品手配情報データベースに基づく部品手配情報と、前記部品加工情報データベースに基づく各部品の加工上の属性情報とに基づいて作成され、前記製品オ−ダ番号別部品情報を含むネスティング元情報デ−タベ−ス、
    を有していることを特徴とする生産システム。
  3. 請求項1に記載の生産システムにおいて、前記ネスティング情報によるネスティングのシミュレ−ションを行い、当該シミュレ−ションの結果を表示することを特徴とする生産システム。
  4. 請求項3に記載の生産システムにおいて、前記ネスティング情報に含まれる前記加工型の種別毎の個数が、前記加工装置に装備されている加工型の種別毎の個数より多い場合に、その旨を表示することを特徴とする生産システム。
  5. 請求項4に記載の生産システムにおいて、ネスティング元情報デ−タベ−スに含まれる前記製品オ−ダ番号別部品情報を表示すると共に、当該表示された部品情報の中の任意の部品が、入力により前記ネスティングの対象から外されることを特徴とする生産システム。
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