JP4546965B2 - 生産システム - Google Patents

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Description

本発明は、複数の自動処理機による自動作業工程と複数の作業者による手作業工程とが混在した製品の生産システムに関し、特に、高速で往復動してワークを搬送するシャトルを備えた生産システムに関する。
自動車等のエンジンを生産する従来の生産システムとしては、図1に示すように、ワークWを搬送する一つの搬送ライン1に沿って、シリンダブロックあるいはシリンダヘッド等のワークWに対して、加工、部品の組み付け、ネジの緩め及び締め付け等の種々の処理を施す複数の自動処理機2を配列し、自動処理機2の間において、作業者Mが手作業にて種々の処理を施すことができる手作業エリア3を配置したものが知られている。
この生産システムにおいては、複数の自動作業工程と複数の手作業工程とが直列的に繋がっているため、自動作業工程及び手作業工程のいずれかが欠けると、全体の流れが停止してしまい、又、手作業エリア3(手作業工程)が自動処理機2の間に挟まれた配置構造であるが故に、一人の作業者Mが自動処理機2を挟んで複数の手作業工程を掛け持つことが困難である。したがって、市場の需要低下に合わせて生産量を抑制したい場合でも、作業者Mを効率良く配置することが困難であった。
また、一つの搬送ラインにおいて、複数の処理機能を備えた自動処理機2を配置した場合は、その自動処理機2での全ての処理が終了するまで上流側のワークWを待機させる必要があり、又、ワークWの仕様あるいは機種の変更に伴って自動処理機2を入れ替える場合には、全てのラインを停止させる必要がある。したがって、市場の需要増加に合わせて、生産量を増加させることは容易ではなく、又、ワークWに応じて自動処理機2を変更あるいは追加することも容易ではなかった。
一方、生産量の増減に合わせて設備の増減を行える生産システムとして、ワークを搬送するシャトルを設けた一つの搬送ライン、搬送ラインの一方側に配置されて複数の作業を自動的に行う自動処理機、搬送ラインの他方側に配置されて作業者が手作業により種々の処理を行う複数の手作業スタンド等を備えたものが知られている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、この生産システムにおいては、複数の作業スタンドが同じ側に隣接して配置されているため、シャトルにより手作業スタンドに搬送されてきたワークに対して、作業者が本来の手順から外れて間違った処理を施す(例えば、後続する手作業エリアでの処理を本来の処理よりも先に施し又は担当する手作業エリアでの一連の処理の手順を間違う)虞がある。また、自動処理機と手作業スタンドとの間及び手作業スタンド同士の間でのワークの受け渡しは、全てシャトルで行われるため、例えば、間違った処理を施したワークを、手直しのために上流側の手作業スタンドに円滑に搬送することは困難であり、それ故にワークに対して全体の処理を円滑に施すことができない。
特開2001−18869号公報
本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車、電気機器、あるいはそれらの部品等を、自動作業工程及び手作業工程を混在させて生産する生産システムにおいて、作業者による誤作業の防止を図ると共に、全体の処理を円滑に行うことができ、又、生産量の増減あるいは機種の変更に合わせて設備の増減あるいは切替え等を容易に行える生産システムを提供することにある。
上記の目的を達成する本発明の生産システムは、ワークを搬送し得るべく所定方向に伸長しかつ搬送方向に沿ってその上に複数の手作業エリアを画定するメイン搬送ラインと、シャトル搬送ラインと、ワークをその上に保持すると共にシャトル搬送ライン上を往復動自在なシャトルと、ワークに対して種々の処理を自動的に施す複数の自動処理機と、ワークの処理に関する制御を司る制御手段とを備え、自動作業工程及び手作業工程を混在させて生産する生産システムであって、上記シャトル搬送ラインは、メイン搬送ラインに沿って作業者が立つ側と反対側に配設され、上記複数の自動処理機は、シャトル搬送ラインを挟んでメイン搬送ラインと反対側においてシャトル搬送ラインに沿って配列され、上記メイン搬送ラインとシャトル搬送ラインとの間には、お互いを連結してワークを搬送すると共に複数の自動処理機の各々に対応するように複数の連結搬送ラインが配設され、上記制御手段は、ワークに対して所定の作業及び処理を行う作業エリア及び自動処理機にワークを搬送するべく、メイン搬送ライン、連結搬送ライン、シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、ことを特徴としている。
この構成によれば、メイン搬送ラインの上流側から搬送されてきたワークは、自動的にあるいは手作業によりシャトルに移し替えられると、シャトルはシャトル搬送ライン上を移動してそのワークを所定の自動処理機まで搬送する。そして、その自動処理機での自動作業処理が終了すると、シャトルは再びそのワークを載せて、メイン搬送ライン上の手作業エリアに受け渡す。その手作業エリアにおいて、作業者が所定の手作業処理を施した後、そのワークを再びシャトルに受け渡すと、シャトルは同一の又は別の自動処理機にそのワークを搬送し、その自動処理機での別の自動作業処理が行われて終了する。そして、シャトルは再びそのワークを載せて、メイン搬送ライン上の別の手作業エリアに受け渡す。このように、一連の手作業工程及び自動作業工程を円滑に関連付けて進行させることができ、生産性を向上させることができる。
また、複数の手作業エリアを画定し得るメイン搬送ラインに隣接して、シャトル及びシャトル搬送ラインを設置し、このシャトル搬送ラインを挟んで複数の自動処理機を配置したことにより、生産量の増減あるいは機種の変更に対応して、作業者の増減又は自動処理機の増減あるいは機種の切替え等を容易に行うことができる。
また、シャトル搬送ラインは、手作業エリアに向って作業者が立つ側と反対側においてメイン搬送ラインに沿って配設され、複数の自動処理機はシャトル搬送ラインを挟んでメイン搬送ラインと反対側に配設されているため、作業者を効率良く配置することができ、又、生産量を増加させ又は自動処理機の機種を変更する場合に、作業者を容易に追加配置し又自動処理機を容易に増設又は変更することができる。
さらに、複数の自動処理機に対応するように複数の連結搬送ラインが設けられているため、メイン搬送ラインとシャトルとの間において、連結搬送ラインがワークの受け渡しを行うため、手作業エリアと自動処理機との間でのワークをより円滑に搬送することができる。
上記構成において、複数の手作業エリアは、メイン搬送ライン上において複数の自動処理機とそれぞれ略対応する領域に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、関連する種々の処理、すなわち、自動作業処理と手作業処理を効率よく施すことができる。
上記構成において、メイン搬送ラインに沿って設けられた複数の表示ユニットをさらに含み、複数の表示ユニットは、手作業エリアのワークに対して施すべき手作業処理に関する情報を表示する、構成を採用することができる。
この構成によれば、作業者は表示ユニットにより手作業処理に関する情報を得ることができるため、全体の処理が間違いなく円滑に行われるように、処理の監視、あるいは、処理手順を確認しつつ処理を施すことができる。
上記構成において、複数の表示ユニットは、それらの各々が複数の作業エリアの各々の一つに対応するように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、手作業エリア毎に表示ユニットが設けられているため、各々の手作業エリアを担当する作業者は、担当する手作業エリアに関係する処理情報(例えば、直前の自動作業処理の内容又は手作業処理の内容、並びに担当する手作業エリアでの手作業処理の内容等)だけを特定して得ることができる。これにより、作業者は、他の手作業エリアに関する情報ではなく、担当する手作業エリアで必要な情報のみを確認できるため、直接関係の無い情報に惑わされることなく、間違った処理を施すのを確実に防止することができる。
上記構成において、ワークに対して間違った手作業処理が施されたことを異なる手作業エリアで確認した場合に、その間違った手作業処理を施した手作業エリアに対応して配置された表示ユニットは、その間違った手作業処理を報知する情報を表示する、構成を採用することができる。
この構成によれば、間違った手作業処理が施されると、その間違った手作業処理を施した手作業エリアに対応して配置された表示ユニットがそのことを報知するため、作業者は即座に対策を講じることができる。
上記構成において、複数の表示ユニットは、それぞれ、指令を発するための操作釦を含むと共に複数の手作業エリアに隣接して配置され、上流側に位置する手作業エリアにおいてワークに間違った手作業処理が施されたことが下流側に位置する手作業エリアにおいて確認されたとき、上流側に位置する表示ユニットは、下流側に位置する表示ユニットの操作釦の操作により,その間違った処理を報知する情報を表示する、構成を採用することができる。
この構成によれば、間違った処理を施した手作業エリアでは、表示ユニットによりその間違った処理が報知されるため、作業者は即座に最適な対策(手直し作業等)を施すことができる。
上記構成において、連結搬送ラインは、メイン搬送ラインからシャトル搬送ラインに向かう連結搬出ラインと、シャトル搬送ラインからメイン搬送ラインに向かう連結搬入ラインと、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、手作業エリアからシャトル(又は自動処理機)に向けてワークを搬出するときは、連結搬出ラインがその搬出作業を受け持ち、シャトル(又は自動処理機)から手作業エリアに向けてワークを搬入するときは、連結搬入ラインがその搬入作業を受け持つ。したがって、予め複数のシャトルを配置することで、手作業エリアとシャトル(又は自動処理機)との間において、同時にワークの搬出及び搬入を行うことができ、ワークの流れをより円滑化できる。
上記構成において、制御手段は、ワークに対して間違った手作業処理が施された場合に、そのワークを再び間違った処理が施された手作業エリアに戻すべく、連結搬送ライン、シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば、前工程で間違った処理が施されたワークは、連結搬送ライン及びシャトルを介して、上流側の対応する手作業エリアに再び戻されるため、一連の流れ作業の中で、手直し作業を円滑に行うことができる。
上記構成において、上流側に位置する手作業エリアにおいてワークに間違った処理が施されたことが下流側に位置する作業エリアにおいて確認されたとき、制御手段は、下流側に位置する表示ユニットの操作釦の操作による指令により、そのワークを再び間違った処理が施された手作業エリアに戻すべく、連結搬送ライン、シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、構成を採用することができる。
この構成によれば、間違った処理が施されたワークは、間違った処理を施した手作業エリアに向けて円滑に戻されると共に、一連の流れ作業の中で、手直し作業を円滑に行うことができる。
上記構成において、複数の表示ユニットは、メイン搬送ラインに沿うようにその上方に配設されたガイド部材に対して、移動自在に垂設されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、表示ユニットが地面等に設置されるのではなく、メイン搬送ラインすなわち手作業エリアの上方に垂設されるため、作業者は表示ユニットで移動範囲を制約されることはなく自由に移動することができ、作業効率が向上する。
上記構成において、自動処理機は、エンジンのシリンダブロック又はシリンダヘッドに対して、部品の着脱、ネジ締め、又は、ネジ緩めの少なくとも一つを含む組み付け処理を自動的に施す組み付け機構を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、エンジンの組み付け作業を自動的に行う生産システムにおいて、生産性を向上させることができ、又、エンジンの生産量の増減あるいは機種の変更に合わせて、設備の増減あるいは切替え等を容易に行うことができる。
図1は、従来の生産システムを示す平面図である。 図2は、本発明に係る生産システムの一実施形態を示す斜視図である。 図3は、図1に示す生産システムの一部を示す断面図である。 図4は、図1に示す生産システムの制御系を示すブロック図である。 図5は、図1に示す生産システムにおいてワークの流れを示す平面図である。 図6は、本発明に係る生産システムの他の実施形態を示す斜視図である。 図7は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図8は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図9は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図10は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図11は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す斜視図である。
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
この生産システムは、図2ないし図4に示すように、複数の手作業エリアAを画定し得ると共にワークWを搬送し得るメイン搬送ライン10、メイン搬送ライン10に沿って所定区間に亘り配設されたシャトル搬送ライン20、ワークWを担持すると共にシャトル搬送ライン20上を往復動するシャトル30、シャトル搬送ライン20に沿って配列されると共にワークWに対して種々の処理を自動的に施す複数の自動処理機40、メイン搬送ライン10とシャトル搬送ライン20とを連結してワークWを搬送する連結搬送ライン50、手作業エリアAに隣接して配置されワークWに対する処理の情報を表示する表示ユニット60、システム全体の制御を司る制御手段としてのホストコンピュータ100等を備えている。
ここでは、処理対象となるワークWとして、例えば、自動車等に搭載されるエンジンのシリンダブロック、シリンダヘッド、あるいはその他の関連部品等が適用される。
メイン搬送ライン10は、図2ないし図4に示すように、移載機により自動的にあるいは手作業により、上流から受け入れたワークWを下流に向けて搬送し得ると共に、作業者Mがその一方側に隣接して立つことができ、作業者Mがそれぞれ担当する手作業処理を行うための複数の手作業エリアAを画定している。複数の手作業エリアAは、後述する複数の自動処理機40とそれぞれ略対応(対面)する領域に設けられている。
メイン搬送ライン10は、ローラ式コンベアであり、手作業エリアAにおいてはワークWを停止させる停止機構を備えており、又、手作業エリアA同士の間では自動的にワークWを搬送する駆動機構11を備えている。駆動機構11は、ホストコンピュータ100に接続されて駆動制御されるようになっている。
尚、メイン搬送ライン10は、単に複数のローラを備えるだけで、作業者MがワークWに力を加えて搬送するものであってもよい。
シャトル搬送ライン20は、図2ないし図4に示すように、作業者Mが立つ側と反対側において、メイン搬送ライン10に沿って所定区間に亘り配設されており、ワークWを担持し得るシャトル30を高速で往復動自在に案内する駆動機構21を有する。駆動機構21は、ホストコンピュータ100に接続されて駆動制御されるようになっている。
シャトル30を高速で往復動させる駆動機構21としては、リニアモータによる駆動機構、あるいは、超高速ボールネジによる駆動機構、ベルトによる駆動機構、歯車による駆動機構、その他の駆動機構を採用することができる。
シャトル30には、ワークWを担持する際にその搬入を補助する機構及びワークWを受け渡す際にその搬出を補助する機構が設けられていてもよい。尚、シャトル30は、一つのシャトル搬送ライン20上に複数設けられて、それぞれのシャトル30が自在に往復動するように駆動制御されてもよい。
連結搬送ライン50は、図2ないし図4に示すように、手作業エリアAとシャトル30との間でワークWの受け渡しを行うべく、メイン搬送ライン10とシャトル搬送ライン20との間でかつそれぞれの自動処理機40と対応する領域に配置されている。
この連結搬送ライン50は、メイン搬送ライン10からシャトル搬送ライン20に向けてワークWを搬出する連結搬出ライン51、シャトル搬送ライン20からメイン搬送ライン10に向けてワークWを搬入する連結搬入ライン52により形成されている。
すなわち、手作業エリアAからシャトル30(又は自動処理機40)に向けてワークWを搬出するときは、連結搬出ライン51がその搬出作業を受け持つ。一方、シャトル30(又は自動処理機40)から手作業エリアAに向けてワークWを搬入するときは、連結搬入ライン52がその搬入作業を受け持つ。したがって、予め複数のシャトル30を設けることで、手作業エリアAとシャトル30(又は自動処理機40)との間において、同時にワークWの搬出及び搬入を行うことができ、ワークWの流れをより円滑化できる。
自動処理機40は、図2ないし図4に示すように、シャトル搬送ライン20に沿って複数配列されており、シャトル30により受け渡されたワークWに対して、種々の処理を自動的に施すものである。ここで、共通のシャトル搬送ライン20に隣接して配列された複数の自動処理機40は、ワークWに対して一連の関連する処理を施すものである。
この自動処理機40は、図3に示すように、シャトル30から受け渡されたワークWを担持して移動させる可動テーブル41、ワークWに対して種々の自動作業処理を施す作業ユニット42、必要に応じて部品を保管する部品庫43、部品庫43からワークWに部品を移送する多関節型ロボット(不図示)等を備えている。自動処理機40は、図4に示すように、可動テーブル41の駆動及びそれぞれの処理を制御するサブコンピュータ44に接続され、サブコンピュータ44はホストコンピュータ100に接続されて、全体のシーケンスが制御されるようになっている。
可動テーブル41は、シャトル30からワークWを受け取って所定の処理位置に搬入して位置決めし、所定の処理作業が完了すると、ワークWを再びシャトル30に向けて受け渡すものである。
作業ユニット42は、ワークWに応じて所定の自動作業処理を施すものであり、ワークWがエンジンのシリンダブロックの場合、加工、部品の着脱、ネジ緩め、ネジ締め等の少なくとも一つの組み付け処理を自動的に施す組み付け機構を含んでいてもよい。
例えば、複数の自動処理機40については、シリンダブロックにクランクシャフト及びメタルを組み付けるべく、メインキャップのネジ緩め(自動作業処理)を施す自動処理機40、メインキャップの取り外し(嵌合状態からの離脱)及び取り付け(嵌着)等の着脱(自動作業処理)を施す自動処理機40、メインキャップのネジ締め(自動作業処理)を施す自動処理機40等を含むことができる。
すなわち、一つのシャトル搬送ライン20に沿って配列された複数の自動処理機40、各々の自動処理機40と対応する領域に配置された複数の手作業エリアA、自動処理機40と手作業エリアAとの間でワークWを搬送するシャトル30により、関連する種々の処理(自動作業処理及び手作業処理)を効率良く施すことができる。
表示ユニット60は、図2ないし図4に示すように、各々の手作業エリアAにおいて、メイン搬送ライン10に隣接して設置されると共に、ホストコンピュータ100に接続されており、液晶あるいはブラウン管等からなるモニター、作業者Mが操作できる操作釦等を備えている。
そして、表示ユニット60では、操作釦の切替え等により、対応する手作業エリアAでの手作業処理に関する情報(例えば、処理手順等)、あるいは、所望する手作業エリアAでの手作業処理に関する情報、さらには、自動処理機40での自動作業処理に関する情報等が、文字あるいは3次元アニメーションとして画像表示されるようになっている。
ここで、表示ユニット60は手作業エリアA毎に設けられているため、各々の手作業エリアAを担当する作業者Mは、その手作業エリアAにおいて、例えば、直前の自動処理機40での処理内容又は手作業処理の内容、さらには、担当する手作業エリアAでの手作業処理の内容等を得ることができる。これにより、作業者Mは、他の手作業エリアAに関する処理を確認しつつ、担当する手作業エリアAで必要な情報を得て、間違った処理がなされるのを確実に防止することができる。
特に、表示ユニット60で、ワークWに対して施すべき手作業処理に関する情報を表示することにより、各々の手作業エリアAを担当する作業者Mは、その手作業エリアAでの手作業処理の内容を確認できるため、担当する手作業処理を間違いなく施すことができる。したがって、その手作業エリアAに不慣れな作業者Mが担当しても、表示ユニット60により教示される処理内容を確認しつつ処理を施すことができる。
また、表示ユニット60で、ワークWに対して間違った手作業処理が施された場合にその間違った手作業処理を報知する情報を表示することにより、間違った手作業処理が報知されると、作業者Mは即座に最適な対策を講じることができる。例えば、前の手作業エリアAで間違った処理が施されている場合、後の手作業エリアAを担当する作業者Mは、表示ユニット60の操作釦を操作して、手直し指令を発すると共に、そのワークWを手直しする手作業エリアAに戻す制御指令を発することができる。これにより、手直しを要する手作業エリアAでは、表示ユニット60に「手直し要」の情報が表示され、戻ってきたワークWに対して所定の手直しを施すことができる。
図5は、上記構成をなす生産システムにおいて、ワークWに対して、手作業処理、自動作業処理、手直し作業処理等を施す場合の流れを示したものである。
すなわち、メイン搬送ライン10の上流から搬送されてきたワークWが、最初の手作業エリアAに達すると、作業者Mは、表示ユニット60で教示される処理内容及び手順等を確認しつつ、担当する手作業処理を施す。
そして、手作業処理が終了したワークWを、最初の連結搬出ライン51を介してシャトル30に受け渡す。すると、シャトル30が最初の自動処理機40にそのワークWを搬送する。
そして、この自動処理機40での種々の自動作業処理が終了すると、シャトル30がそのワークWを受け取って、最初の連結搬入ライン52を介してメイン搬送ライン10に受け渡し、そのワークWは第2の手作業エリアAに搬送される。
続いて、第2の手作業エリアAを担当する作業者Mは、表示ユニット60で教示される処理内容及び手順等を確認しつつ、担当する手作業処理を施す。ここで、作業者Mは、表示ユニット60で前の手作業処理の内容が正しく行われているか否かも確認することができ、間違った処理が施されている場合は、その表示ユニット60に手直し指令信号を入力すると、ホストコンピュータ100は、そのワークWを再び前の手作業エリアAに戻すように連結搬出ライン51及びシャトル30を駆動制御する。これにより、そのワークWは、図5中の点線Rで示すように、連結搬出ライン51及びシャトル30を介して再び前の手作業エリアAに戻される。尚、図5中の点線R´で示すように、メイン搬送ライン10を介して、作業者Mが直接前の手作業エリアAにそのワークWを受け渡してもよい。
間違った処理を施した手作業エリアAにおいては、表示ユニット60にその事が報知されるため、その作業者Mは戻されてきたワークWに対して手直し作業を施しことができる。
一方、正しく処理されたワークWが第2の手作業エリアAに達すると、作業者Mは、表示ユニット60で教示される処理内容及び手順等を確認しつつ、担当する手作業処理を施す。
そして、手作業処理が終了したワークWを、第2の連結搬出ライン51を介してシャトル30に受け渡す。すると、シャトル30が第2の自動処理機40(又は、最初の自動処理機40で自動作業処理を施す場合は最初の自動処理機40に)にそのワークWを搬送する。
そして、この自動処理機40での種々の自動作業処理が終了すると、シャトル30がそのワークWを受け取って、第2の連結搬入ライン52を介してメイン搬送ライン10に受け渡し、そのワークWは第3の手作業エリアAに搬送される。
以下、第3の手作業エリアAにおいても、同様にして手作業処理等が施されて、一連の関連する処理が終了する。
そして、この一連の処理が終了すると、ワークWはメイン搬送ライン10により下流側に搬送される。例えば、ワークWに対してさらに別の関連する処理を施す場合は、ワークWは、メイン搬送ライン10の下流側に配置された別の手作業エリアA及び自動処理機40に搬送される。
このように、一連の手作業工程及び自動作業工程を円滑に関連付けて進行させることができ、生産性を向上させることができる。特に、作業者は表示ユニット60により、処理に関する情報を得ることができるため、全体の処理が間違いなく円滑に行われるように処理を監視でき、又、処理手順を確認しつつ担当する処理を施すことができる。
図6は、本発明に係る生産システムの他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この生産システムにおいては、図6に示すように、一つのメイン搬送ライン10に沿って、複数の自動処理ステーションS1,S2,S3及び複数の手作業ステーションS1´,S2´,S3´が配列され、又、メイン搬送ライン10の作業者Mが配置される側には、補助的な手作業を行うためのサブステーション110が設置されている。
自動処理ステーションS1,S2,S3は、ワークWに対して、それぞれ異なる自動作業処理を施すところであり、複数の自動処理機40、シャトル30、及びシャトル搬送ライン20により形成されている。
手作業ステーションS1´,S2´,S3´は、ワークWに対して、自動処理ステーションS1,S2,S3とそれぞれ関連する手作業処理を施すところであり、複数の手作業エリアA、及び表示ユニット60により形成されている。
また、この生産システムにおいて、作業者Mは、少なくとも二つ以上の手作業エリアAを掛け持つように配置されている。すなわち、生産量を減らすときに、作業者Mを減らして、遅いタクトでワークWを流すものである。
このように、一つのメイン搬送ライン10に沿って、複数の自動処理ステーションS1,S2,S3及び手作業ステーションS1´,S2´,S3´が配置されているため、ワークWをメイン搬送ライン10に沿って搬送すると共に、各々の関連する種々の処理(自動作業処理及び手作業処理)を円滑に施すことができ、一連の処理を効率良く行うことができる。
また、一つのメイン搬送ライン10の一方側に作業者Mが配置されるため、一人の作業者Mに複数の手作業エリアAを担当させることが容易であり、作業者Mを効率良く配置して、人件費を抑えて生産コストを削減することができる。
図7は、図6に示す生産システムにおいて、生産量を増加させる場合の形態を示すものである。
すなわち、生産量を増加させる場合は、作業者M´をそれぞれの手作業ステーションS1´,S2´,S3´、並びにサブステーション110に適宜追加して、速いタクトでワークWを流すものである。
このように、生産システムを変更することなく、メイン搬送ライン10に沿って、作業者M´を容易に追加配置することができ、要求に応じて生産量を増加させることができる。
図8は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示すものであり、さらに生産量を増加させるために、図6及び図7に示す生産システムに対して、自動処理機40´´及び表示ユニット60´´、並びにサブステーション120,130を追加すると共に、必要に応じて作業者M´´を追加配置したものである。
このように、複数の手作業エリアAを画定し得るメイン搬送ライン10を挟んで、一方側に手作業ステーションS1´,S2´,S3´(作業者M,M´,M´´)を配置し、他方側に自動処理ステーションS1,S2,S3を配置する構成であるが故に、生産量を増加させ又自動処理機40の機種を変更する場合に、容易に、作業者M´´を追加配置し又自動処理機40´´を増設又は変更することができる。
図9は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図8に示す生産システムにおけるシャトル搬送ライン20を変更したものである。
すなわち、この生産システムにおいては、複数箇所に配置された自動処理ステーションS1,S2,S3に対して、一つのシャトル搬送ライン20´´´が配置されており、前述のそれぞれのシャトル搬送ライン20がお互いに接続された形態となっている。
これによれば、上流側の自動処理ステーションS1(又はS2)と下流側の自動処理ステーションS2(又はS3)との間でワークWの受け渡しを行う際に、メイン搬送ライン10を介さずに、シャトル搬送ライン20´´´すなわちシャトル30を介して直接ワークWを受け渡すことができるため、ワークWをより円滑に搬送することができる。
図10は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図2に示す生産システムに対して表示ユニットの設置方法を変更したものである。
すなわち、この実施形態に係る生産システムにおいては、図10に示すように、メイン搬送ライン10に沿うようにその上方において略水平方向に伸長するガイド部材としてのガイドレール150が配設されている。そして、このガイドレール150に対して、複数の表示ユニット160が、移動自在に垂設されると共に対応する手作業エリアAに領域において固定されるようになっている。
このように、表示ユニット160が、地面等に設置されるのではなく、メイン搬送ライン10すなわち手作業エリアAの上方に垂設されるため、表示ユニット160が障害となって移動範囲を制約されることはなく、作業者Mは自由に移動することができ、作業効率が向上する。
図11は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図2に示す生産システムと同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、この実施形態に係る生産システムにおいては、図11に示すように、メイン搬送ライン10に隣接してシャトル搬送ライン20が配置され、図2に示す連結搬送ライン50(連結搬出ライン51及び連結搬入ライン52)が取り除かれた構成となっている。
これによれば、メイン搬送ライン10の上流側から手作業エリアAに搬送されてきたワークWは、所定の手作業処理を施した後に、作業者Mの手作業によりシャトル30に移し替えられると、シャトル30はシャトル搬送ライン20上を移動してそのワークWを所定の自動処理機40まで搬送する。
そして、その自動処理機40での自動作業処理が終了すると、シャトル30は再びそのワークWを載せて、メイン搬送ライン10上の第2の手作業エリアAに受け渡す。第2の手作業エリアAにおいて、作業者Mは、表示ユニット60に表示された処理情報を確認しつつ所定の手作業処理を施した後、そのワークを再びシャトル30に受け渡す。
続いて、シャトル30は、同一の又は別の自動処理機40にそのワークWを搬送し、その自動処理機40での別の自動作業処理が行われて終了すると、シャトル30は再びそのワークWを載せて、メイン搬送ライン10上の第3の手作業エリアAに受け渡す。
このように、前述の連結搬送ライン50を廃止してシステムを簡略化しつつ、一連の手作業工程及び自動作業工程を円滑に関連付けて進行させることができ、生産性を向上させることができる。特に、連結搬送ライン50を廃止した分だけ作業者Mの負担は増えるものの、比較的軽量のワークWを取り扱う場合に好適である。
上記実施形態においては、ワークWとして、エンジンのシリンダブロックあるいはシリンダヘッドを適用する生産システムの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジンの他の部品、あるいは、電気機器等をワークWとして採用する生産システムにおいて、本発明を適用することができる。
上記実施形態においては、それぞれの自動処理ステーションS1,S2,S3において、3つ又は4つの自動処理機40,40´´が含まれる場合を図示したが、これに限定されるものではなく、処理の内容に応じてそれ以上の複数の自動処理機40を配置してもよい。
また、上記実施形態においては、一つのメイン搬送ライン10に対して、3つの自動処理ステーションS1,S2,S3を配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、処理されるワークWに応じて、4つ以上の自動処理ステーション及び対応する複数の手作業ステーションを配置して、一連の自動作業処理及び手作業処理を円滑に施すようにしてもよい。
以上述べたように、本発明の生産システムは、自動作業工程及び手作業工程を混在させた生産システムにおいて、全体の処理を円滑化できると共に、生産量の増減あるいは機種の変更に合わせて設備の増減あるいは切替え等を容易に行えるため、自動車、電気機器等の分野での生産システムとして適用できるのは勿論のこと、ワークを搬送しつつ処理する必要があるところであればその他の分野での生産システムとしても有用である。

Claims (11)

  1. ワークを搬送し得るべく所定方向に伸長しかつ搬送方向に沿ってその上に複数の手作業エリアを画定するメイン搬送ラインと、シャトル搬送ラインと、ワークをその上に保持すると共に前記シャトル搬送ライン上を往復動自在なシャトルと、ワークに対して種々の処理を自動的に施す複数の自動処理機と、ワークの処理に関する制御を司る制御手段とを備え、自動作業工程及び手作業工程を混在させて生産する生産システムであって、
    前記シャトル搬送ラインは、前記メイン搬送ラインに沿って作業者が立つ側と反対側に配設され、
    前記複数の自動処理機は、前記シャトル搬送ラインを挟んで前記メイン搬送ラインと反対側において、前記シャトル搬送ラインに沿って配列され、
    前記メイン搬送ラインと前記シャトル搬送ラインとの間には、お互いを連結してワークを搬送すると共に前記複数の自動処理機の各々に対応するように複数の連結搬送ラインが配設され、
    前記制御手段は、ワークに対して所定の作業及び処理を行う前記作業エリア及び自動処理機にワークを搬送するべく、前記メイン搬送ライン、前記連結搬送ライン、前記シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、
    ことを特徴とする生産システム。
  2. 前記複数の手作業エリアは、前記メイン搬送ライン上において、前記複数の自動処理機とそれぞれ略対応する領域に配置されている、
    ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の生産システム。
  3. 前記メイン搬送ラインに沿って設けられた複数の表示ユニットをさらに含み、
    前記複数の表示ユニットは、前記手作業エリアのワークに対して施すべき手作業処理に関する情報を表示する、
    ことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の生産システム。
  4. 前記複数の表示ユニットは、それらの各々が前記複数の作業エリアの各々の一つに対応するように配置されている、
    ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の生産システム。
  5. ワークに対して間違った手作業処理が施されたことを異なる手作業エリアで確認した場合に、その間違った手作業処理を施した手作業エリアに対応して配置された前記表示ユニットは、その間違った手作業処理を報知する情報を表示する、
    ことを特徴とする請求の範囲第4項に記載の生産システム。
  6. 前記複数の表示ユニットは、それぞれ、指令を発するための操作釦を含むと共に前記複数の手作業エリアに隣接して配置され、
    上流側に位置する前記手作業エリアにおいてワークに間違った手作業処理が施されたことが下流側に位置する前記手作業エリアにおいて確認されたとき、上流側に位置する前記表示ユニットは、下流側に位置する前記表示ユニットの操作釦の操作により,その間違った処理を報知する情報を表示する、
    ことを特徴とする請求の範囲第3項又は第4項に記載の生産システム。
  7. 前記連結搬送ラインは、前記メイン搬送ラインから前記シャトル搬送ラインに向かう連結搬出ラインと、前記シャトル搬送ラインから前記メイン搬送ラインに向かう連結搬入ラインと、を含む、
    ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の生産システム。
  8. 前記制御手段は、ワークに対して間違った手作業処理が施された場合に、そのワークを再び間違った処理が施された手作業エリアに戻すべく、前記連結搬送ライン、前記シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、
    ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の生産システム。
  9. 上流側に位置する前記手作業エリアにおいてワークに間違った処理が施されたことが下流側に位置する前記作業エリアにおいて確認されたとき、前記制御手段は、下流側に位置する前記表示ユニットの操作釦の操作による指令により、そのワークを再び間違った処理が施された手作業エリアに戻すべく、前記連結搬送ライン、前記シャトル搬送ライン及びシャトルを駆動制御する、
    ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の生産システム。
  10. 前記複数の表示ユニットは、前記メイン搬送ラインに沿うようにその上方に配設されたガイド部材に対して、移動自在に垂設されている、
    ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の生産システム。
  11. 前記自動処理機は、エンジンのシリンダブロック又はシリンダヘッドに対して、部品の着脱、ネジ締め、又は、ネジ緩めの少なくとも一つの組み付け処理を自動的に施す組み付け機構を含む、
    ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の生産システム。
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