JP4705273B2

JP4705273B2 - ワーク移送方法

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Publication number: JP4705273B2
Application number: JP2001223502A
Authority: JP
Inventors: 聡野條; 聡神林; 理子猪上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: JP2003039283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク移送方法に関し、特に、加工ステーション等にワークを搬入または搬出する方法において、効率的にワークを移送することができるように移送装置を配分する移送装置を用いたワーク移送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製造設備を有する工場において、加工機械を任意の位置に配置できれば、加工機械をライン状に配置する場合に較べて敷地の利用率を高くすることができる。
【０００３】
この場合、各加工機械の間には網状の移送路が形成され、移送車がこの移送路を通ってワークを移送する形態となる。
【０００４】
そして、一般に移送車は複数台が用意され、各移送車は自ら記憶した経路を移動し、または他の制御装置から経路の指令を受けて移動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の従来技術においては、加工機械と移送車との間に、どの移送車がどの加工機械に対してワークの搬入／搬出を分担するかについて、移送効率を考慮した対応策が確立されていない。つまり、加工機械から搬送要求または搬入要求が発信された時点で、その加工機械の近辺に存在する空き状態の移送車が搬入／搬出を担当したり、または各工程ごとに１台の移送車を割り当てるようにしている。
【０００６】
加工機械の近辺に存在する移送車に分担させる方法においては、ワークの搬出準備ができている加工機械があっても、その近辺に移送車が存在しない場合は、いずれかの移送車がその加工機械に到着するまで比較的長時間待機しなけらばならない。さらに、近辺に空き状態の移送車が存在している場合でも、他の稼働中の移送車が移送路や分岐部を同時に使用する状態となってしまう競合状態、所謂デッドロックが頻繁に発生する。
【０００７】
また、後者の各工程ごとに１台の移送車を割り当てる形態においては、移送車の移送能力がその工程の処理能力より劣る場合には、その工程内の加工機械の稼働率が低下し、ひいては工場の生産能力も低下することとなる。逆に、移送車の移送能力が工程の処理能力より極端に大きいときには、移送車の能力がオーバースペックであるので、移送車の稼働率を向上させる観点から好ましくない。
【０００８】
さらに、網状の移送路でワークを移送する方法として、例えば、特開平５−２２５１７０号公報に開示された従来技術がある。この従来技術では、ワークを移送する経路について、それぞれ決められた評価基準によって評価値を求め、この評価値により経路の適否を判断するものであるが、加工機械の稼働率については斟酌されていない。
【０００９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、加工機械等のステーションと移送車双方の稼働率を向上させ、かつ、移送車同士の競合状態の発生頻度を低下させることができるようにした移送装置を用いたワーク移送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワーク移送方法は、ワークを移送する移送装置と、前記移送装置から前記ワークが搬入または搬出される複数のステーションとを有する移送システムにおけるワーク移送方法において、前記ステーションごとに前記ワークが搬入または搬出される頻度を求める第１ステップと、前記頻度の合計が略一致するように、前記ステーションを複数のエリアに分け、該エリアごとに一定数の前記移送装置を割り当てる第２ステップとを有し、前記移送装置は、割り当てられた前記エリア内の前記ステーションに前記ワークを搬入または搬出することを特徴とする。
【００１１】
これにより、前記ステーションと前記移送装置双方の稼働率を向上させ、かつ、移送車同士の競合状態の発生頻度を低下させることができる。
【００１２】
前記第１ステップで、前記頻度は、前記ステーションが処理待ちの待機状態の時間を含めて、前記ワークが搬入または搬出される実際上の頻度を求めてもよい。
【００１３】
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類され、前記第１ステップで、前記頻度は、前記工程内における処理分担比から求めてもよい。
【００１４】
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類されていて、前記工程のうち、前記ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程を特定する第３ステップと、前記移送装置および前記ステーションを仮実行させ、前記最も遅い工程の前記ステーションの稼働率を調べる第４ステップとを有し、前記稼働率が１００％でない場合に、条件を変更し前記第２ステップを再度実行するようにしてもよい。
【００１５】
前記仮実行は、コンピュータを用いたシミュレーションにより実行してもよい。
【００１６】
前記第２ステップで、前記ステーションごとの前記頻度の合計は、前記移送車の移送頻度能力と略一致するように設定してもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワーク移送方法に適用した実施の形態を図１〜図１３を参照しながら説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係るワーク移送方法で用いるワーク移送システム１０は、ワーク１６を移送する複数の移送車（移送装置）１８と、移送車１８をワイヤ６０を介して移動させ、または途中で停止させることのできる複数の移送路２０と、移送車１８からワーク１６が搬入および搬出される複数の着脱装置（ステーション）２４と、着脱装置２４からワーク１６を出し入れしてワーク１６を加工する加工機１４と、移送路２０の中継点または端部に設けられ、移送路２０から進入してきた移送車１８を停止させ、または他の移送路２０へ進行させことのできる分岐装置（中継路）２２と、移送車１８、移送路２０、着脱装置２４および分岐装置２２の動作を直接制御する複数のユニットコントローラ２６と、複数のユニットコントローラ２６を統合して全体を制御するメインコントローラ（制御部）１２とを有する。
【００１９】
なお、以下、「搬入」とは、移送車１８から着脱装置２４へワーク１６を受け渡す作業を表すものとし、「搬出」とはその逆の作業を表すものと定義する。
【００２０】
図２に示すように、着脱装置２４は複数存在し、また、それぞれの着脱装置２４ａ〜２４ｍはワーク１６の加工工程に応じた加工機１４（図１参照）を備えている。ワーク１６は２種類のワーク１６ａおよび１６ｂ（共に図示せず）に分類され、加工機１４はワーク１６ａ、１６ｂに共用のものと、どちらか一方に対し専用の加工を行うものとが混在している。
【００２１】
ワーク１６の加工工程は、順に４つの工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分類され、投入工程でワーク１６は投入装置３６から工程Ａに受け渡され、工程Ｄが終了すると払い出し工程の払出装置３８に送られる。なお、投入装置３６および払出装置３８は、ワーク１６を投入および払い出しを行う機能とともに、着脱装置２４と同様に移送車１８とワーク１６の授受を行うものであり、以下の説明では着脱装置２４と同列に扱うものとする。
【００２２】
工程Ａでは着脱装置２４ａ〜２４ｄを、工程Ｂでは着脱装置２４ｅ〜２４ｇを、工程Ｃでは着脱装置２４ｈ〜２４ｋを、工程Ｄでは着脱装置２４Ｌ〜２４ｍを備えており、それぞれの着脱装置２４ａ〜２４ｍと投入装置３６および払出装置３８とは網状に配置された移送路２０で結ばれている。また、投入装置３６、払出装置３８および着脱装置２４ａ〜２４ｍは移送路２０の途中の箇所に設けられている。
【００２３】
ワーク１６の移送経路は、例えば、投入装置３６から投入され、工程Ａの着脱装置２４ｂ、工程Ｂの着脱装置２４ｇ、工程Ｃの着脱装置２４ｋ、工程Ｄの着脱装置２４Ｌで順に加工され、その後、払出装置３８から払い出しされる。
【００２４】
分岐装置２２は複数存在し、分岐装置２２ａ〜２２ｍは移送路２０の中継点に設置され、そして分岐装置２２ｎ〜２２ｖは移送路２０の端部に設置されている。また、中継点から延びる移送路２０は９０°に交差している必要はなく、分岐装置２２ｉおよび２２ｍのように、任意の角度に設定可能である。さらに、中継点から延びる移送路２０の数は交差する４本に限ることなく、分岐装置２２ａ、２２ｍ等のように、２本や３本など任意の数に設置することができる。
【００２５】
また、着脱装置２４ａ〜２４ｍおよび払出装置３８を適当な数のエリアに分割し、それぞれのエリアに移送車１８を割り当てる。このエリア分けの方法については後述する。それぞれの移送車１８は、割り当て分の着脱装置２４または払出装置３８に対してのみワーク１６の搬入を行い、ワーク１６の搬出を受ける際には前工程側のエリアにも進入し、他の移送車１８を回避するときは隣接するエリアにも進入するものとする。
【００２６】
図２では４台の移送車１８ａ〜１８ｄを移送車１８ａエリア〜移送車１８ｄエリアに割り当てた例を示している。移送車１８ｂエリアについていえば、工程Ｂ、工程Ｃにまたがったエリアの着脱装置２４ｆ、２４ｇ、２４ｊ、２４ｋにワーク１６を搬入する作業を行い、搬出作業に関しては、前工程である工程Ａ、工程Ｂの着脱装置２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇから搬出を受ける作業を行う。
【００２７】
図３に示すように、着脱装置２４は、縦長の構造であり、両脇部に立設されたレール５８にはチェーン・スプロケット機構５９が組み込まれている。レール５８から水平方向に突出した一体型上下２段構造の載置台５４、５６はチェーン・スプロケット機構５９によりレール５８に沿って上下移動が可能であり、図示しない高さセンサにより載置台５４、５６の高さを検出可能な構成になっている。チェーン・スプロケット機構５９は、ユニットコントローラ２６に接続されたモータ５２により駆動され、高さセンサの出力値を参照しながら載置台５４、５６の高さの調整動作が可能である。
【００２８】
この着脱装置２４と移送車１８は、上段の載置台５４との間でワーク１６の積み下ろしが可能であるとともに、載置台５４にワーク１６がないときには下段の載置台５６との間でも積み下ろしが可能に構成されている。
【００２９】
具体的には、移送車１８は未加工のワーク１６ｘを載置台５４に下ろすと、一度待避する。載置台５６を加工機１４の近くの高さまで降下させて、ここで加工機１４で加工した加工済みのワーク１６ｙを載置台５６に載せると載置台５４、５６をさらに降下させる。載置台５４が加工機１４の近くの高さに到達したところで停止させ、未加工のワーク１６ｘを加工機１４に受け渡すと載置台５４、５６を上昇させる。そして、載置台５６が移送車１８の近くの高さに到達したら、待避していた移送車１８が再度積み込み位置まで移動し、加工済みのワーク１６ｙを載置台５６から移送車１８に積み込む。
【００３０】
このようにして、着脱装置２４、加工機１４と移送車１８との間で未加工のワーク１６ｘと加工済みのワーク１６ｙの搬入、搬出が可能になる。
【００３１】
図４に示すように、分岐装置２２は、分岐装置本体７０と、分岐装置本体７０から斜め下方向に突出して移送路２０と接続している脚部８０と、分岐装置本体７０の直下に設けられ、モータ８２によって水平に旋回する旋回部７８と、旋回部７８に設けられ移送車１８を引き込みおよび送り出すローラ７４と、ローラ７４を回転させるモータ７２とを有する。さらに分岐装置２２は、移送路２０のワイヤ６０をプーリ６２、６４を介して駆動させるモータ６８と、旋回部７８の旋回角を検出する角度センサ（図示せず）と、移送車１８の位置を検出する位置センサ（図示せず）等を有する。
【００３２】
分岐装置２２は、モータ６８によりワイヤ６０を駆動させてワイヤ６０に着脱可能に固定される移送車１８を移動させることができる。移送車１８は、移動中はワイヤ６０を咬み込んで固定するカム機構によりワイヤ６０と一体となって移動する。そして、分岐装置２２に到達すると自動的にカム機構が解除される構成になっており、カム機構が解除された後はローラ７４によって旋回部７８に引き込まれる。
【００３３】
移送車１８が旋回部７８の中心位置まで達したらモータ８２により向きを変えて、別の移送路２０に対して再びローラ７４により移送車１８を送り出す。また、２つの移送路２０が直線状に設定されて、移送車１８が分岐装置２２を介して直進する場合は、旋回部７８の旋回動作は不要であり、比較的速く移送車１８を通過させることができる。
【００３４】
この分岐装置２２のモータ６８、７２、８２および図示しない位置センサ、角度センサはユニットコントローラ２６に接続されており、移送車１８の位置や旋回部７８の角度が制御されている。
【００３５】
図５に示すように、メインコントローラ１２は、本体３０と、画面出力を行うモニタ３２と、入力装置のキーボード３４等から構成される。
【００３６】
本体３０は、モニタ３２を制御するモニタ機能部３０ａと、ワーク移送システム１０の各種構成を保持するパラメータ管理機能部３０ｂと、キーボード３４から指示およびデータを入力しパラメータ管理機能部３０ｂへ受け渡す数値パラメータ機能部３０ｃと、有線または無線でユニットコントローラ２６と通信を行う通信機能部３０ｇとを有する。さらに、前記本体３０は、通信機能部３０ｇと接続されてワーク移送システム１０の状態を管理する稼動状態管理機能部３０ｄと、パラメータ管理機能部３０ｂ、稼動状態管理機能部３０ｄ等と協働して移送車１８の移動する経路を決定する移送経路決定機能部３０ｅと、移送車１８の動作をシミュレーションするシミュレーション機能部３０ｆとを有する。
【００３７】
また、前記本体３０は、図示しないハードディスク、ＣＰＵ、メモリ等を備えており、上記の各機能部３０ａ〜３０ｆは、通常はソフトウェアとしてハードディスクに格納されている。そして、各機能を実行するときはメモリにロードされた上でＣＰＵにより実行される。
【００３８】
メインコントローラ１２は、図６に示す手順により、移送車１８の移送経路を決定する。すなわち、各移送車１８の分担する移動範囲を決定して入力し（ステップＳ１）、移送車１８の搬出元と搬入先を決定し（ステップＳ２）、移送車１８の移送経路を探索する（ステップＳ３）。探索して求められた経路候補を列挙し（ステップＳ４）、各経路候補ごとの移送時間を算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
そして、実際の動作条件を考慮して移送時間が最短の経路を選定し、さらに、決定した経路を移送車１８が移動する際に、他の移送車との競合を避けながら分岐装置２２を予約する（ステップＳ６）。
【００４０】
このようにして、その時点で決定可能な移送経路を全て決定したら、次の計算条件が成立するまで待つ（ステップＳ７）。次の計算条件とは、例えば各着脱装置２４からの搬入要求信号、搬出要求信号および移送車１８による移送終了もしくは分岐装置２２を通過したという情報等が条件となり、これらの条件が発生したときに再度ステップＳ２に戻るようにすればよい。
【００４１】
このうち、ステップＳ１における各移送車１８の分担する移動範囲を決定する手順について図７〜図１３を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
このステップＳ１の処理は、基本的には、各着脱装置２４および払出装置３８に対する搬入／搬出の回数を処理能力と待機時間とを考慮しながら算出し、その搬入／搬出の回数を各移送車１８が均等に分担するように配分するものである。
【００４３】
まず、図７のステップＳ１０１において、各着脱装置２４ごとの処理能力を求める。
【００４４】
図８の工程Ａの例で示すように、工程Ａの４台の着脱装置２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄで、ワークを加工する処理時間がそれぞれ２００、５００、５００、５００［ｓｅｃ／個］として与えられているならば、それぞれの逆数に３６００［ｓｅｃ］を乗算すると処理能力の値１８．０、７．２、７．２、７．２［個／ＨＯＵＲ］が求められる。また、工程Ａ全体としての処理能力は、これらの数値を合計した値３９．６［個／ＨＯＵＲ］として求まる。
【００４５】
各着脱装置２４の個別の処理能力の値と、各工程全体の処理能力の値は、各着脱装置２４に待機時間がない１００％の稼働率で稼動した場合にワークを処理できる個数値であるが、待機時間が発生する場合はその稼働率に従って値が低下する。ただし、待機時間が発生する場合であっても、それぞれの着脱装置２４の稼働率が同じであれば、個別の処理能力の値と工程全体の処理能力の値との比は一定である。
【００４６】
次に、ステップＳ１０２において、個別の処理能力の値と工程全体の処理能力の値とから、各着脱装置２４で搬入／搬出を行う頻度割合を各工程ごとに求める。つまり、各着脱装置２４から搬入／搬出要求信号が発信される回数は、その処理能力に比例するので、各着脱装置２４から搬入／搬出を行う頻度割合は、その工程全体としての搬入／搬出要求信号が発信される回数に対する比として求めることができる。
【００４７】
図８の着脱装置２４ａの例では、１８．０／３９．６＝０．４５の無次元数として求まり、「搬入／搬出頻度割合」の欄に記録する。着脱装置２４ｂ、２４ｃ、２４ｄについても同様に求めて各欄に記録する。なお、これらの数値の合計は各工程ごとに「１．０」になる。
【００４８】
図９に示す例では、工程Ａの４台の着脱装置２４ａ〜２４ｄは、その処理時間が全て５００［ｓｅｃ／個］である。他の工程Ｂ、Ｃ、Ｄについても、その工程の着脱装置２４の処理時間は各工程ごとに同じ値であり、それぞれ３３０、４００、３００［ｓｅｃ／個］である。この場合、搬入／搬出の頻度割合を求める計算は、各工程の着脱装置２４の台数をＭ［台／工程］としたとき、Ｍの逆数１／Ｍにより表すことができる。従って、例えば、工程Ａについては１／４＝０．２５と計算してもよい。以下、図９の例に沿って説明をする。
【００４９】
次に、ステップＳ１０３において、各工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち最も処理能力の低い工程を特定する。つまり、各工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの処理能力値を求めると、図９の「処理能力」の「計」の欄に示されるように、順に２８．８、３２．７、３６．０、２４．０［個／ＨＯＵＲ］であり、払出装置３８も１つの工程とみなすとその処理能力値は１８０．０［個／ＨＯＵＲ］と表される。これらの処理能力の値のうち工程Ｄの２４［個／ＨＯＵＲ］が一番低い値であるので、この値により他の工程の処理能力が制限されることが分かる。
【００５０】
次に、ステップＳ１０４において、使用する移送車１８の数Ｎを決定する。この移送車１８の数Ｎは仮に決定するものであり、経験的に適当な数にすればよい。
【００５１】
次に、ステップＳ１０５において、Ｎ台の移送車１８の搬入／搬出の処理分担基準値を求める。
【００５２】
各工程の搬入／搬出回数は、最も処理能力の低い工程Ｄ（所謂ボトルネックの工程）の２４［個／ＨＯＵＲ］と同じ数値で２４［回／ＨＯＵＲ］とみなされる。これを単位作業量として「１」とすれば、全工程（工程Ａ〜Ｄおよび払出工程）の作業量は「５」である。
【００５３】
Ｎ台の移送車１８は、搬入／搬出の処理分担が均等に割り振られることが望ましいので、搬入／搬出の処理分担基準値は、全工程の作業量「５」に対して５／Ｎとして求める。
【００５４】
仮に移送車１８の台数Ｎが、Ｎ＝３［台］であれば、搬入／搬出の処理分担基準値は５／３＝１．６７である。これはまた、１台あたりの移送車１８が全５工程のうち１．６７工程分を担当すればよいことを示すものと判断してもよい。
【００５５】
次に、ステップＳ１０６において、各着脱装置２４を移送車１８の数Ｎにエリア分けをする。各エリアでは、ステップＳ１０２で求めた搬入／搬出頻度割合の合計値が、ステップＳ１０５で求めた搬入／搬出の処理分担基準値になるべく一致するように着脱装置２４をエリア分けする。
【００５６】
例えば、Ｎ＝３［台］で、搬入／搬出の処理分担基準値が１．６７であれば、図１０に示すように、３つのエリアをそれぞれ、移送車１８ａ、１８ｂ、１８ｃの分担のエリアとして、移送車１８ａエリアを着脱装置２４ａ〜２４ｆ、移送車１８ｂエリアを着脱装置２４ｇ〜２４Ｌ、移送車１８ｃエリアを着脱装置２４ｍおよび払出装置３８にエリア分けを行うと好適である。この場合、移送車１８ａエリアについては、搬入／搬出頻度割合の合計が１．６６であり、また移送車１８ｂエリアおよび移送車１８ｃエリアについては１．８３および１．５０である。これらの数値は、搬入／搬出の処理分担基準値の１．６７と比較して大差がないので、移送車１８ａ〜１８ｃの処理分担は均等に割り振られていることが分かる。
【００５７】
このようなエリア分けの適否を判断するには、例えば、各エリアごとの搬入／搬出頻度割合の合計値の分散値を求めて、その大小により判断するようにしてもよい。
【００５８】
エリア分けの方法としては、オペレータが自らの判断によりエリア分けを行えばよいが、適当な手順に従って自動的に行うようにしてもよい。
【００５９】
なお、前述のとおり、ワーク１６の搬入を行う搬入先をエリアとして定義しているので、投入装置３６をエリアに組み込む必要はない。
【００６０】
次に、ステップＳ１０７において、前記ステップＳ１０６までで決定した条件によりワーク移送システム１０を仮実行する。この仮実行は、ワーク移送システム１０を頻繁に稼動／停止することが困難である場合には、メインコントローラ１２が有するシミュレーション機能部３０ｆによってシミュレーションを行うようにしてもよい。
【００６１】
この仮実行を行っている間に、工程全体としてのワーク１６の処理個数および最も処理能力の低い工程である工程Ｄの稼働率を調べ、適当な時間が経過したら実行を終了する。
【００６２】
次に、ステップＳ１０８において、工程全体として要求される搬送能力を満たしているか否かを２つの条件により判断する。
【００６３】
第１の条件としては、工程全体として処理しなければならない単位時間あたりのワーク１６の個数を満たすことであり、第２の条件としては、一番遅い工程Ｄの稼働率が１００％になることが挙げられる。
【００６４】
つまり、工程全体としては、ワーク１６を処理する個数が要求仕様として与えられることが通常であり、これを満足することは絶対条件である。また、一番遅い工程Ｄの処理能力は、他の工程Ａ、Ｂ、Ｃの処理能力を制限するので最大限の稼働率で稼動していることが望ましい。
【００６５】
そして、これらの条件を満たしていると確認できたときは、求めた計画によって実際に移送を行い（ステップＳ１１０）、条件を満たさなかった場合はステップＳ１０９に移る。
【００６６】
ステップＳ１０９では、再度仮実行を行うために移送条件を変更する。変更する移送条件としては、例えば、移送車１８の増設、移送路２０の増設、移送車１８の移動速度の向上などが挙げられる。
【００６７】
例えば、移送車１８が３台であり、ステップＳ１０８の条件を満足できなかった場合ではステップＳ１０９で移送車１８を４台に増設することを検討する。そして、移送車１８を４台にすることに決定すれば、ステップＳ１０５に戻り、搬入／搬出の処理分担基準値を５／４＝１．２５として求め、次のステップＳ１０６において、例えば図２に示すようにエリア分けすればよい。
【００６８】
また、シミュレーションの結果から判断して、大きな変更をしなくてもステップＳ１０８の条件を満足できると見込める場合には、ステップＳ１０９では条件の変更を行わずに、ステップＳ１０６でエリア分けだけを変更するようにしてもよい。
【００６９】
またさらに、ステップＳ１０８の条件を満足する場合であっても、例えば、移送車１８の稼働率が低い場合、つまり待機時間が長い場合には、移送車１８の数を減らして再度仮実行を行うようにしてもよい。
【００７０】
次に、本実施の形態に係るワーク移送方法の２つの変形例について説明する。
【００７１】
まず、第１の変形例について、図１１および前述の図９を参照しながら説明する。
【００７２】
第１の変形例は、図１１に示すように、上述の実施の形態とほぼ同じ手順にて実行されるものであり、図１１のステップＳ２０１〜Ｓ２１０は、図７のステップＳ１０１〜Ｓ１１０にそれぞれ対応する。このうち、上述の実施の形態と手順の異なるステップＳ２０２、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５およびステップＳ２０６について説明する。
【００７３】
ステップＳ２０２では、前記ステップＳ１０２と同様に、搬入／搬出要求信号が発信される頻度割合を各工程ごとに求めた後に、さらに、搬入／搬出頻度を求める。すなわち、搬入／搬出要求信号が発信される搬入／搬出頻度割合の数値からだけでは何回の搬入／搬出が行われるのかを把握が困難であるために、ある単位時間あたりの搬入／搬出の回数を表す数値、つまり搬入／搬出頻度に変換する。単位時間を１時間とするならば、搬入／搬出頻度は、搬入／搬出頻度割合に最も処理能力の低い工程Ｄの処理能力２４［個／ＨＯＵＲ］を乗算すればよい。すると、図９の「搬入／搬出頻度」の欄に示すように、各着脱装置２４における搬入／搬出頻度［回／ＨＯＵＲ］が求まる。また、これらの数値を各工程ごとに合計すると、当然に２４［回／ＨＯＵＲ］となる。
【００７４】
そして、ステップＳ２０３でステップＳ１０３と同様に、最も処理能力値の低い工程Ｄを特定したら、次のステップＳ２０４において、移送車１８の移送能力がＨ［回／ＨＯＵＲ］で表されるとすれば、投入すべき移送車１８の数は目安値として、２４×５／Ｈ［台］として計算することができるので、移送車１８の数Ｎは、この値より大きい自然数を選択する。ここで「２４」は最も処理能力値の低い工程Ｄの搬入／搬出処理能力であり、「５」は工程の数である。
【００７５】
次に、ステップＳ２０５において、搬入／搬出の処理分担基準値を求めるが、ここでの搬入／搬出の処理分担基準値は、移送車１８の移送能力Ｈ［回／ＨＯＵＲ］をそのまま適用する。
【００７６】
次に、ステップＳ２０６において、前記ステップＳ１０６と同様に各着脱装置２４を移送車１８の数Ｎにエリア分けをする。ただし、ここではエリア分けの元となる数値として「搬入／搬出頻度割合」の代わりに前記ステップＳ２０２で求めた「搬入／搬出頻度」を使用する。そして、各エリアの搬入／搬出頻度の合計値が、移送車１８の移送能力Ｈ［回／ＨＯＵＲ］になるべく一致するように着脱装置２４を選択する。
【００７７】
そして、以降のステップＳ２０７〜Ｓ２１０の処理は前記ステップＳ１０７〜Ｓ１１０と同様に行えばよい。
【００７８】
このように、第１の変形例においては、「搬入／搬出頻度割合」に代えて、その定数倍である「搬入／搬出頻度」の値を用いて移送条件を決定するので、実質的には前述の実施の形態と同じ処理であるが、［回／ＨＯＵＲ］という理解しやすい単位に基づいて検討を行うことができる。また、移送車１８の移送能力も同じ単位で表すことができるので、着脱装置２４の処理との比較検討が容易である。
【００７９】
次に、第２の変形例について、図１２および図１３を参照しながら説明する。
【００８０】
この第２の変形例は、図１２に示すように工程全体が１つの工程Ｅだけで成り立っているシステムに適用する例であり、図７の手順とほぼ同様に移送条件を設定および確認することができる。ただし、前記ステップＳ１０３の処理（各工程のうち最も処理能力値の低い工程を特定する処理）は、工程が１つしかないことから不要である。
【００８１】
より具体的には、各着脱装置２４ａ〜２４ｍの処理時間および処理能力が、図９に示す数値と同じであるとすると、まず、工程Ｅ全体としての処理能力は、図１３の「処理能力」の合計欄に示すように１２１．５３［個／ＨＯＵＲ］として求めることができる。
【００８２】
次に、搬入／搬出頻度割合は、各着脱装置２４の処理能力を全体の処理能力１２１．５３［個／ＨＯＵＲ］で除算することにより求められる。そして、搬入／搬出頻度の数値については、各着脱装置２４に待機時間が発生しないことから、処理能力の数値と一致するのでそのままコピーすればよい。
【００８３】
そしてさらに、搬入／搬出頻度割合または搬入／搬出頻度の値が、移送車１８の分担するエリアごとになるべく均一になるように着脱装置２４をエリア分けする。例えば、移送車１８の数Ｎが３［台］であるならば、図１２の移送車１８ａエリア、１８ｂエリア、１８ｃエリアに示すように分ければよい。
【００８４】
この場合、搬入／搬出頻度割合の合計は、移送車１８ａエリアでは０．５１、移送車１８ｂエリアでは０．４９そして移送車１８ｃエリアでは１．００である。移送車１８ｃエリアだけが不均一な数値となるが、これはこのエリアが分割不可能な１台の払出装置３８を分担するためである。そこで、この移送条件で前記ステップＳ１０８の工程全体として要求される搬送能力を満たすことができない場合は、移送車１８を１台増設し、払出装置３８を２台の移送車１８で分担するようにしてもよい。
【００８５】
このように本実施の形態に係るワーク移送システム１０を用いたワーク移送方法においては、移送車１８や他の装置の数を増減し、また、移送車１８の担当エリアを変更しながら仮実行を繰り返し行うので、好適な移送条件を求めることができる。
【００８６】
しかも、本実施の形態によれば、着脱装置２４ごとにワーク１６が搬入または搬出される頻度を求める第１ステップと、この頻度の合計が略一致するように、着脱装置２４を移送車１８の数に応じたエリアに分けて搬入／搬出処理を分担させた上で、処理を行うようにしているので、各移送車１８の処理分担を均等に分配することができる。また、各エリアには、複数台（例えば２台）の移送車１８をそれぞれ割り当てるようにしてもよい。
【００８７】
また、エリア分けを行うことにより各移送車１８は、他のエリアに進入する回数が少なくなり、結果として経路上で移送車１８同士が競合する頻度を低減させることができる。
【００８８】
そして、頻度は、着脱装置２４が待機状態の時間を含めて、ワーク１６が搬入または搬出される実質上の頻度を求めるようにしているので、単に着脱装置２４の処理能力だけから計算する場合に較べて、より精確な計画をたてることができる。
【００８９】
さらに、着脱装置２４は、ワーク１６を処理する工程Ａ〜Ｄおよび払出工程に区分けされており、搬入／搬出頻度は、各工程内における着脱装置２４の処理分担割合から求めることができる。
【００９０】
さらに、本実施の形態によれば、各工程のうち、ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程、つまり単位時間あたりの処理個数が最も少ないボトルネックとなる工程を特定し、その移送条件において仮実行を行う。そして仮実行により、特定された工程の稼働率が１００％であることを確認するので、工程全体として最低限の処理能力を維持することが可能である。ここで、仮実行をコンピュータを用いたシミュレーションにて行うようにすれば、実行時間と電力とを節約することができ、さらに頻繁な実行および停止が可能である。搬入／搬出頻度の合計は、移送車１８の移送頻度能力に略一致するように設定すると、移送車１８の必要台数を算出することができる。
【００９１】
また本実施の形態では、着脱装置２４は、搬入または搬出のどちらか一方だけを行うものであってもよい。例えば、材料を格納している成形機が、その材料から製品を成形した後に製品の搬出を行うような装置の場合は、搬入作業は不要である。
【００９２】
また、前記ステップＳ１０６において行うエリア分けを、適当に決められた手順に従って自動的に行うようにしてもよい。例えば、移送車１８の数Ｎが３台であれば、移送車１８ａエリア、移送車１８ｂエリアおよび移送車１８ｃエリアを仮想的に設定し、着脱装置２４および払出装置３８を振り分けて記録していく。このとき、搬入／搬出頻度割合が大きい装置から順に選択して振り分けるようにすれば、移送車１８の処理分担が均等になるような分配を自動で行うことが可能である。この手順では、１つのエリアが不連続な複数の部分に分裂する形状となる場合もあるが、着脱装置２４および払出装置３８の処理時間に較べて移送車１８の移動速度が十分に速ければ問題なく適用可能である。
【００９３】
また、ステップＳ１０６においては、各移送車１８に処理分担が均等になるようにエリア分けを行う例について説明したが、移送車１８が複数種類存在し、それぞれの移送能力が異なる場合は、その能力値に応じた分配を行うようにしてもよい。
【００９４】
また、例えば網状移送路は、２次元状のものに限らず立体倉庫等にも適用可能である。移送車１８については、ワイヤ６０から動力を受ける他走式のものに限らず、床面を移動する自走式および自立式等のものであってもよい。
【００９５】
さらに、この発明に係るワーク移送方法は、上述の実施の形態例に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るワーク移送方法によれば、加工機械等のステーションと移送装置双方の稼働率を向上させ、かつ、移送装置同士の競合状態、所謂デッドロックの発生頻度を低下させることができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク移送システムを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態における網状移送路を示す説明図である。
【図３】着脱装置、移送車を示す斜視図である。
【図４】分岐装置を示す説明図である。
【図５】ワーク移送システムの機能ブロック図である。
【図６】メインコントローラが移送車の移送経路を決定する手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係るワーク移送方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】搬入／搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの第１の例を示す説明図である。
【図９】搬入／搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの第２の例を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態において網状移送路を３つのエリアに区分けした例を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態の第１の変形例に係るワーク移送方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の第２の変形例において網状移送路を３つのエリアに区分けした例を示す説明図である。
【図１３】本実施の形態の第２の変形例において、搬入／搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…ワーク移送システム１２…メインコントローラ
１４…加工機
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｘ、１６ｙ…ワーク
１８、１８ａ〜１８ｄ…移送車２０…移送路
２２、２２ａ〜２２ｖ…分岐装置２４、２４ａ〜２４ｍ…着脱装置
２６…ユニットコントローラ３０…本体
３０ａ…モニタ機能部３０ｂ…パラメータ管理機能部
３０ｃ…数値パラメータ機能部３０ｄ…稼動状態管理機能部
３０ｅ…移送経路決定機能部３０ｆ…シミュレーション機能部
３０ｇ…通信機能部３２…モニタ
３４…キーボード３６…投入装置
３８…払出装置６０…ワイヤ

Claims

ワークを移送する移送装置と、
前記移送装置から前記ワークが搬入または搬出される複数のステーションとを有する移送システムにおけるワーク移送方法において、
前記ステーションごとに前記ワークが搬入または搬出される頻度を求める第１ステップと、
前記頻度の合計が略一致するように、前記ステーションを複数のエリアに分け、該エリアごとに一定数の前記移送装置を割り当てる第２ステップとを有し、
前記移送装置は、割り当てられた前記エリア内の前記ステーションに前記ワークを搬入または搬出することを特徴とするワーク移送方法。
請求項１記載のワーク移送方法において、
前記第１ステップで、前記頻度は、前記ステーションが処理待ちの待機状態の時間を含めて、前記ワークが搬入または搬出される実際上の頻度を求めることを特徴とするワーク移送方法。
請求項１または２記載のワーク移送方法において、
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類され、
前記第１ステップで、前記頻度は、前記工程内における処理分担比から求めることを特徴とするワーク移送方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク移送方法において、
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類されていて、前記工程のうち、前記ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程を特定する第３ステップと、
前記移送装置および前記ステーションを仮実行させ、前記最も遅い工程の前記ステーションの稼働率を調べる第４ステップとを有し、
前記稼働率が１００％でない場合に、条件を変更し前記第２ステップを再度実行することを特徴とするワーク移送方法。
請求項４記載のワーク移送方法において、
前記仮実行は、コンピュータを用いたシミュレーションにより実行することを特徴とするワーク移送方法。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク移送方法において、
前記第２ステップで、前記ステーションごとの前記頻度の合計は、前記移送車の移送頻度能力と略一致するように設定することを特徴とするワーク移送方法。