JP6563274B2 - 生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法 - Google Patents

生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法に関するものである。
被加工物を予め定められた搬送経路で搬送し、搬送経路上に設置された複数の加工装置で加工する生産設備（生産ラインともいう。）が様々な製品の生産に用いられている。このような生産ラインでは、製品を効率良く製造することが求められる。
例えば、特許文献１には、異なる車体間において共通するメイン部品と、機種の違いによって発生する組付工数偏差を吸収できるメイン部品とを組付けるメインラインと、機種の違いによって発生する組付工数偏差を吸収できないメイン部品とサブ部品を組付けるサブラインとを備える車体組立ラインが開示されている。
また、特許文献２には、塗装ラインと組立ラインの間に、組立待機車列レーンとバッファレーンが配設された自動車生産ラインが開示されている。バッファレーンは組立待機車列レーンから抜き出された車両を一列で並べて下流側組立ラインに送り込むものであってバッファレーンに並ぶ車両の順番は組立ラインの稼働率を上げるために注意して管理される。
特開２００１−２４７０６４号公報 特開２００４−５０９１８号公報
ここで、例えば、航空機の生産ラインでは、複数のスキンに対して打鋲装置でリベットを打ち込み接合すること（以下「打鋲」という。）で、被加工物である胴体パネルを形成（加工）する。この胴体パネルは、部位によって全長及び全幅等の形状が異なるため、胴体パネルによっては打鋲数が大きく異なる場合がある。
このため、形状が異なる被加工物によって加工装置の占有時間も異なる。すなわち、加工に要する工程数が異なる。例えば、全長が長い被加工物は２台の加工装置によって加工される一方、全長が短い被加工物に対しては１台の加工装置で加工するときのように、長さが異なる被加工物に対して使用する加工装置の台数が異なる。
このため、最も工程数の多い被加工物に対応するように複数の加工装置が生産設備に設けられる場合がある。しかしながら、形状が異なる被加工物が連続して搬送されると、複数の加工装置のうち、一部の加工装置が一時的に被加工物の加工を行わない場合が生じる。このように非稼働の加工装置が生じる場合は、生産設備として被加工物の加工を効率良く行えていないこととなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、形状が異なる複数の被加工物を連続して加工する場合でも、被加工物を効率良く加工できる、生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法は以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る生産設備は、形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物を、生産ラインとして予め定められた搬送経路で搬送する搬送装置と、前記搬送経路を搬送される前記被加工物を加工する複数の加工装置と、複数の前記加工装置のそれぞれに対応し、前記搬送経路に対して搬送方向に複数予め設定され、搬送された前記被加工物を加工するために対応する前記加工装置が作業可能な範囲を示す作業領域と、前記搬送装置を制御して前記作業領域から搬送方向下流側に配置された前記作業領域へ前記被加工物の搬送を行うとともに、自身に対応する前記作業領域において加工する前記被加工物がない前記加工装置を、隣接する他の前記作業領域に移動させて前記被加工物を加工する移動加工処理を行う制御装置と、を備える。
本構成に係る生産設備は、形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物を、予め定められた搬送経路で搬送する搬送装置を備える。被加工物は、例えば航空機の胴体部分を形成する胴体パネルであり、その形状に応じて全長や全幅が異なる。また、被加工物に対する加工は、例えば打鋲である。
さらに、生産設備は、搬送経路を搬送される被加工物を加工する複数の加工装置と、複数の加工装置毎に対応して搬送経路に予め設定され、被加工物を加工するために各加工装置が作業可能な範囲を示す作業領域と、を備える。すなわち、加工装置は、自身に対応する作業領域で停止した被加工物に対して、この作業領域内を移動して被加工物に対して予め定められた加工を行う。なお、ここでいう作業とは加工と同義である。また、生産設備は、一例として、パルスラインであり、被加工物が加工装置の設置位置において停止し続ける停止時間が予め定められており、この停止時間が経過すると被加工物は次の作業領域へ搬送される。
そして、移動加工処理が制御装置によって行われる。移動加工処理は、自身に対応する作業領域において加工する被加工物がない加工装置を、隣接する他の作業領域に移動させて被加工物を加工する処理である。
このように、本構成は、被加工物の加工に使用されていない加工装置を隣接する他の作業領域に移動させて、他の作業領域で被加工物の加工を行わせる。換言すると、加工装置が本来の作業領域を超えて移動することで、複数の加工装置が協調して被加工物を加工する。
従って、本構成によれば、加工装置の稼働率が向上し、複数の加工装置によって協調して加工を行うので、形状が異なる複数の被加工物を連続して加工する場合でも、被加工物を効率良く加工できる。
上記第一態様では、前記作業領域に隣接して前記搬送経路に予め設定され、隣接する前記作業領域に対応する前記加工装置が移動して前記被加工物を加工する予備作業領域を備え、前記移動加工処理が、前記予備作業領域に隣接する前記作業領域で加工する前記被加工物がなく、かつ前記予備作業領域で加工する前記被加工物がある場合、前記予備作業領域に隣接する前記作業領域に対応する前記加工装置を前記予備作業領域に移動させて前記被加工物を加工してもよい。
本構成に係る生産設備は、作業領域に隣接して搬送経路に予め設定される予備作業領域を備える。予備作業領域は、隣接する作業領域に対応する加工装置が移動して被加工物を加工する。
そして、移動加工処理は、予備作業領域に隣接する作業領域で加工する被加工物がなく、かつ予備作業領域で加工する被加工物がある場合、予備作業領域に隣接する作業領域に対応する加工装置を予備作業領域に移動させて被加工物を加工する。すなわち、予備作業領域のみを移動する加工装置はなく、予備作業領域で被加工物を加工する場合にのみ、隣接する作業領域から予備作業領域に加工装置が移動してくる。
このように、本構成によれば、被加工物の加工に使用されていない加工装置を隣接する予備作業領域に移動させて、予備作業領域で被加工物の加工を行わせるため、加工装置の稼働率が向上し、形状が異なる複数の被加工物を連続して加工する場合でも、被加工物を効率良く加工できる。
上記第一態様では、前記予備作業領域が、前記作業領域間に設定されてもよい。
本構成によれば、予備作業領域を作業領域間に設けることによって、加工装置が故障しても、故障した加工装置の替わりに、隣接する加工装置が予備作業領域で加工を行うので、加工装置の故障により生産設備そのものを停止することを抑制できる。
上記第一態様では、前記移動加工処理が、前記作業領域に複数の前記加工装置による加工が可能な前記被加工物があり、かつ該作業領域に隣接する他の前記作業領域で加工する前記被加工物がない場合、他の前記作業領域に対応する前記加工装置を、隣接する前記作業領域に移動させて複数の前記加工装置で前記被加工物を加工してもよい。
本構成は、被加工物の加工に使用されていない加工装置を隣接する作業領域に移動させ、複数の加工装置が協調して一つの被加工物の加工を行う。このため、本構成によれば、加工装置の稼働率が向上し、形状が異なる複数の被加工物を連続して加工する場合でも、被加工物を効率良く加工できる。
本発明の第二態様に係る生産設備の設計方法は、各前記加工装置が前記被加工物の加工に使用できる時間が設定時間とされ、上記記載の前記移動加工処理を実施した場合に、各前記加工装置の稼働時間が前記設定時間を超えないように、複数種類の前記被加工物の搬送順を決定する。
本構成によれば、より適切に被加工物の搬送順番を決定できる。
上記第二態様では、一つ当たりの前記被加工物の平均加工時間を前記設定時間で除算することで、前記加工装置の最小台数を算出し、該最小台数に基づいて複数種類の前記被加工物の搬送順を決定してもよい。
本構成によれば、加工される被加工物は形状が異なるものが複数搬送されるため、非加工物の平均加工時間に基づいて加工装置の最小台数を算出することにより、加工装置の必要台数を適切に決定できる。
本発明の第三態様に係る生産設備の制御方法は、形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物を、生産ラインとして予め定められた搬送経路で搬送する搬送装置と、前記搬送経路を搬送される前記被加工物を加工する複数の加工装置と、複数の前記加工装置のそれぞれに対応し、前記搬送経路に対して搬送方向に複数予め設定され、搬送された前記被加工物を加工するために対応する前記加工装置が作業可能な範囲を示す作業領域と、を備える生産設備の制御方法であって、前記搬送装置を制御して前記作業領域から搬送方向下流側に配置された前記作業領域へ前記被加工物の搬送を行うとともに、自身に対応する前記作業領域において加工する前記被加工物がない前記加工装置を、隣接する他の前記作業領域に移動させて前記被加工物を加工する移動加工処理を行う。
本発明の第四態様に係る製造方法は、上記記載の生産設備によって被加工物を製造する。
本発明によれば、形状が異なる複数の被加工物を連続して加工する場合でも、被加工物を効率良く加工できる、という優れた効果を有する。
本発明の第１実施形態に係る生産設備の構成図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒ、作業エリア及びバッファエリアを示す模式図である。 バッファエリアがない場合におけるＡ／Ｒの稼働状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るバッファエリアがある場合におけるＡ／Ｒの稼働状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る生産設備設計処理を実行する情報処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る生産設備設計処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒ、作業エリアを示す模式図である。 同時複数Ａ／Ｒ処理を行わない場合におけるＡ／Ｒの稼働状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る同時複数Ａ／Ｒ処理を行う場合におけるＡ／Ｒの稼働状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る生産設備設計処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るＡ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネルの搬送順の例を示す模式図である。
以下に、本発明に係る生産設備、生産設備の設計方法、並びに生産設備の制御方法及び製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る生産設備１０の構成図である。
図１の例では、生産設備１０が有するライン（以下「生産ライン」という。）は、１ラインだけであるが、２以上の生産ラインが並列に設けられてもよい。
生産設備１０は、形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物１２を、予め定められた搬送経路１４で搬送する搬送装置１６を備える。被加工物１２は、その形状に応じて全長や全幅が異なり、それに伴い被加工物１２の加工位置や加工数も異なる。また、被加工物１２は、形状が同じであっても、被加工物１２に対する加工位置や加工数が異なる場合もある。被加工物１２は、例えば航空機の胴体部分を形成する胴体パネルであり、胴体パネルは複数（２又は３）のスキン１８等によって形成される。すなわち、１つのラインに対して、複数種類の被加工物１２が混在して搬送（混流ともいう。）される。
被加工物１２に対する加工は、例えば被加工物１２にリベットを打ち込むことで接合する打鋲である。また、本実施形態に係る生産設備１０は、搬送経路１４としてレール（軌道）２０が敷設され、搬送装置１６として無人搬送車（Automatic Guide Vehicle、以下「ＡＧＶ」という。）が用いられる。搬送装置１６には、治具２２が備えられ、この治具２２によって被加工物１２が搬送装置１６に固定される。なお、この治具２２は、一例として、被加工物１２の種類（全長及び全幅等）が異なっても固定可能な共用治具とされている。
さらに、生産設備１０は、搬送経路１４を搬送され、停止した被加工物１２を加工する複数の加工装置２４を備える。加工装置２４は、一例として門型の自動打鋲装置（AUTOMATIC RIVETING DEVICE、以下「Ａ／Ｒ」という。）である。加工装置２４は、底部に車輪等が設けられ、自走が可能とされている。なお、加工装置２４は、図２に示されるように作業領域（以下「作業エリア」という。）３０毎に配置されている。
本第１実施形態に係る生産設備１０は、所謂パルスラインであり、被加工物１２が加工装置２４の設置位置（作業エリア）において停止し続ける停止時間が予め定められており、この停止時間が経過すると被加工物１２は次の作業エリアへ搬送される。すなわち、各加工装置２４は、予め定められた一定時間である停止時間内で被加工物１２に加工を行う必要がある。この停止時間は、被加工物１２の種類に関わらず同じである。
また、生産設備１０には、図２にも示されるように、加工装置２４毎に対応して作業エリア３０が搬送経路１４に予め設定されている。作業エリア３０は、被加工物１２の停止位置が設定されており、停止した被加工物１２を加工するために各加工装置２４が作業可能な範囲を示すものである。なお、ここでいう作業とは、加工と同義である。また、換言すると被加工物１２は、生産設備１０によって製造されるものである。
以下の説明において作業エリア３０又は加工装置２４の設置位置を示すものとして、Ｐｏｓ．１，２，３・・・との表記も用いる（後述の図３，４等）。このように表記する場合、末尾の番号が大きい程、被加工物１２の搬送方向下流側に設置された加工装置２４に対応する作業エリア３０又は設置位置を示す。
また、搬送装置１６及び加工装置２４は、制御装置３２によって制御される。制御装置３２は、作業エリア３０に到達した搬送装置１６の停止時間、加工装置２４によって被加工物１２に行う加工（加工位置）等の管理を行う。
ここで、以下の説明では、本第１実施形態に係る被加工物１２を胴体パネル１２とし、搬送装置１６をＡＧＶ１６とし、加工装置２４をＡ／Ｒ２４として説明する。
例えば、図１に示されるように、ＡＧＶ１６が備える治具２２に、ロボット２３によって複数のスキン１８等が載置され、ＡＧＶ１６がレール２０上を移動する。そして、各Ａ／Ｒ２４に対応する停止位置にＡＧＶ１６が停止すると、Ａ／Ｒ２４は各々に対応する作業エリア３０内で移動しながら、スキン１８同士を打鋲することで胴体パネル１２を形成する。
そして、制御装置３２は、Ａ／Ｒ２４によって胴体パネル１２を打鋲する加工を行う場合に移動加工処理（胴体パネル１２の製造）を行う。
本第１実施形態に係る移動加工処理は、自身に対応する作業エリア３０において打鋲する胴体パネル１２がないＡ／Ｒ２４を、隣接する他の作業エリア３０（後述するバッファエリア）に移動させて胴体パネル１２を打鋲する処理である。
すなわち、移動加工処理は、胴体パネル１２の打鋲に使用されていないＡ／Ｒ２４を隣接する他の作業エリア３０に移動させて、この他の作業エリア３０で胴体パネル１２の打鋲を行わせるものであり、換言すると、Ａ／Ｒ２４が本来の作業領域を超えて移動することで、複数のＡ／Ｒ２４が協調して胴体パネル１２を打鋲する。従って、移動加工処理が行われることにより、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、複数のＡ／Ｒ２４によって協調して打鋲を行うので、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
次に、本第１実施形態に係る移動加工処理（以下「バッファエリア移動処理」という。）について詳細に説明する。
本第１実施形態に係る生産設備１０は、図２に示されるように、作業エリア３０に隣接して搬送経路１４に予め予備作業領域（以下「バッファエリア」という。）３４が設定されている。バッファエリア３４は、隣接する作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４が移動して胴体パネル１２を打鋲する領域である。バッファエリア３４は、一例として、作業エリア３０に対して胴体パネル１２の搬送方向下流側に隣接して設定される。
そして、バッファエリア移動処理は、バッファエリア３４に隣接する作業エリア３０で打鋲する胴体パネル１２がなく、かつバッファエリア３４で打鋲する胴体パネル１２がある場合、バッファエリア３４に隣接する作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４をバッファエリア３４に移動させて胴体パネル１２を打鋲する。すなわち、バッファエリア３４は作業エリア３０でもあるものの、バッファエリア３４のみを移動するＡ／Ｒ２４はなく、バッファエリア３４で胴体パネル１２を打鋲する場合にのみ、隣接する作業エリア３０からバッファエリア３４にＡ／Ｒ２４が移動してくる。
図３，４を参照してバッファエリア３４の有無によるＡ／Ｒ２４の稼働状態及び稼働率の相違を示す。
図３は、バッファエリア３４がない場合におけるＡ／Ｒ２４の稼働状態を示す模式図である一方、図４は、本第１実施形態に係るバッファエリア３４がある場合におけるＡ／Ｒ２４の稼働状態を示す模式図である。
図３，４の横列が各Ａ／Ｒ２４の位置を示し、縦列（Ｔａｋｔ１〜５又はＴａｋｔ１〜４）が作業エリア３０（Ｐｏｓ．１〜３）及びバッファエリア３４で行われる工程の内容、換言すると時間経過（タクトタイムともいう。）を示す。また、図３，４の例では、全長の異なる胴体パネル１２が３種類（大、中、小）あり、大の胴体パネル１２はタクトタイム３回分の作業で打鋲が完了し、中の胴体パネル１２はタクトタイム２回分の作業で打鋲が完了し、小の胴体パネル１２はタクトタイム１回分の作業で打鋲が完了する。すなわち、大の胴体パネル１２は３台のＡ／Ｒ２４で打鋲が完了し、中の胴体パネル１２は２台のＡ／Ｒ２４で打鋲が完了し、小の胴体パネル１２は１台のＡ／Ｒ２４で打鋲が完了する。なお、以下の説明において大の胴体パネル１２を胴体パネル１２＿ｂ、中の胴体パネル１２を胴体パネル１２＿ｍ、小の胴体パネル１２を胴体パネル１２＿ｓと表記する。また、Ｐｏｓ．１に対応するＡ／Ｒ２４をＡ／Ｒ１、Ｐｏｓ．２に対応するＡ／Ｒ２４をＡ／Ｒ２、Ｐｏｓ．３に対応するＡ／Ｒ２４をＡ／Ｒ３と表記する。
図３の例では、生産設備１０に３台のＡ／Ｒ２４が備えられ、大、小、中の順で胴体パネル１２が搬送経路１４を搬送される。
図３のＴａｋｔ１において、Ｐｏｓ．１に大の胴体パネル１２＿ｂが搬送・停止され、停止時間（一定時間）内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｂの全長の３分の１を打鋲する。
次のＴａｋｔ２において、Ｐｏｓ．１に小の胴体パネル１２＿ｓが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｓの打鋲を完了する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｂの次の３分の１を打鋲する。
次のＴａｋｔ３において、Ｐｏｓ．１に中の胴体パネル１２＿ｍが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｍの全長の２分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．２に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ２は稼働しない。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．３に搬送・停止され、Ａ／Ｒ３が胴体パネル１２＿ｂの残り３分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｂの打鋲が完了する。
次のＴａｋｔ４において、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｍの残り２分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｍの打鋲が完了する。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．３に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ３は稼働しない。
次のＴａｋｔ５において、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．３に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ３は稼働しない。
このように大、小、中の順番で胴体パネル１２が搬送される図３の例では、Ａ／Ｒ２４の稼働率は６７％である。
一方、図４の例では、生産設備１０に２台のＡ／Ｒ２４と共にバッファエリア３４が設けられ、図３と同様に大、小、中の順で胴体パネル１２が搬送経路１４を搬送される。なお、バッファエリア３４は、図３におけるＰｏｓ．３の位置に設定される。すなわち、上述のように、バッファエリア３４のみを移動するＡ／Ｒ２４はないため、図４の例では、２台のＡ／Ｒ２４は、Ｐｏｓ．１及びＰｏｓ．２に位置し、Ｐｏｓ．２に位置するＡ／Ｒ２はバッファエリア３４へも移動可能とされる。
図４のＴａｋｔ１において、Ｐｏｓ．１に大の胴体パネル１２＿ｂが搬送・停止され、停止時間内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｂの全長の３分の１を打鋲する。
次のＴａｋｔ２において、Ｐｏｓ．１に小の胴体パネル１２＿ｓが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｓの打鋲を完了する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｂの次の３分の１を打鋲する。
次のＴａｋｔ３において、Ｐｏｓ．１に中の胴体パネル１２＿ｍが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｍの全長の２分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．２に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ２は、Ｐｏｓ．２で打鋲する胴体パネル１２が無い。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｂがバッファエリア３４に搬送・停止される。
このＴａｋｔ３において、Ａ／Ｒ２は、Ｐｏｓ．２で打鋲する胴体パネル１２が無いため、バッファエリア３４に移動して胴体パネル１２＿ｂの残り３分の１を打鋲する。これにより、Ｔａｋｔ３で胴体パネル１２＿ｂの打鋲が完了する。
次のＴａｋｔ４において、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｍの残り２分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｍの打鋲が完了する。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｓがバッファエリア３４に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ２がＰｏｓ．２からバッファエリア３４へ移動することはない。
図４の例では、図３の例よりも大、小、中の胴体パネル１２の打鋲が完了するまでの工程が短く、かつＡ／Ｒ２４の稼働率（稼働率１００％）も向上するので、Ａ／Ｒ２４の台数が少なくて済む。
このように、本第１実施形態に係る生産設備１０によれば、胴体パネル１２の打鋲に使用されていないＡ／Ｒ２４を隣接するバッファエリア３４に移動させて、バッファエリア３４で胴体パネル１２の打鋲を行わせるため、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
なお、図４の例では、Ｐｏｓ．２において打鋲するべき胴体パネル１２が無い場合に、Ａ／Ｒ２がバッファエリア３４へ移動し、胴体パネル１２の打鋲を行っている。しかしながら、これに限らず、Ｐｏｓ．２でＡ／Ｒ２４が胴体パネル１２の打鋲が終了しても胴体パネル１２の停止時間が残っており、かつバッファエリア３４に打鋲を要する胴体パネル１２がある場合、Ｐｏｓ．２のＡ／Ｒ２４がバッファエリア３４へ移動し、さらに他の胴体パネル１２を打鋲してもよい。
また、バッファエリア３４は、作業エリア３０間、換言するとＡ／Ｒ２４間に設定されてもよい。
例えば、上流側の作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４が故障により打鋲できなくなった場合等に、下流側のＡ／Ｒ２４がバッファエリア３４に移動して故障したＡ／Ｒ２４の替わりに、バッファエリア３４において胴体パネル１２の打鋲を行ってもよい。この場合、バッファエリア３４へ移動したＡ／Ｒ２４は、バッファエリア３４での打鋲が終わると、再び自身に対応する作業エリア３０へ戻り、そこで胴体パネル１２の打鋲を行う。
このように、バッファエリア３４を作業エリア３０間に設けることによって、Ａ／Ｒ２４が故障しても、故障したＡ／Ｒ２４の替わりに隣接するＡ／Ｒ２４がバッファエリア３４で打鋲を行うので、Ａ／Ｒ２４の故障により生産設備１０そのものを停止することを抑制できる。
次に、バッファエリア３４の数（以下「バッファエリア数」という。）及び複数種類の胴体パネル１２の搬送順を決定する生産設備設計処理について説明する。すなわち、生産設備設計処理は、生産設備１０の設計時に実行される処理であり、生産設備設計処理の結果に応じて、バッファエリア３４の数や胴体パネル１２の搬送順が決定される。
図５は、本第１実施形態に係る生産設備設計処理を実行する情報処理装置５０（コンピュータ）の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る情報処理装置５０は、情報処理装置５０全体の動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）５２、各種プログラム及び各種データ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）５４、ＣＰＵ５２による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）５６、生産設備設計処理を実行するプログラム等、各種プログラム及び各種データを記憶する記憶手段としてのＨＤＤ（Hard Disk Drive）５８を備えている。
さらに、情報処理装置５０は、キーボード及びマウス等から構成され、各種操作の入力を受け付ける操作入力部６０、各種画像を表示する、例えば液晶ディスプレイ装置等の画像表示部６２、通信回線を介して他の情報処理装置等と接続され、他の情報処理装置等との間で各種データの送受信を行う外部インタフェース６４を備えている。
これらＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、ＨＤＤ５８、操作入力部６０、画像表示部６２、及び外部インタフェース６４は、システムバス７０を介して相互に電気的に接続されている。従って、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、及びＨＤＤ５８へのアクセス、操作入力部６０に対する操作状態の把握、画像表示部６２に対する画像の表示、並びに外部インタフェース６４を介した他の情報処理装置等との各種データの送受信等を各々行なうことができる。
図６は、本第１実施形態に係る生産設備設計処理を行う場合に、情報処理装置５０によって実行されるプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
ステップ１００では、航空機胴体部分の一月当たりの生産台数（生産機数）、及び一台当たりに要する胴体パネル１２の数が入力される。
次のステップ１０２では、一月当たりの胴体パネル１２の生産枚数をステップ１００で入力された値に基づいて算出する。
例えば、航空機胴体部分の一月当たりの生産台数が４．１５台、一台当たりに要する胴体パネル１２の枚数が１３枚とすると、一月当たりの胴体パネル１２の生産枚数（加工枚数）は５４枚／月となる。
また、ステップ１０４では、生産設備１０の一月当たりの稼働日数、及び一日当たりの稼働時間が入力される。
次のステップ１０６では、生産設備１０の一月当たりの稼働時間をステップ１０４で入力された値に基づいて算出する。
例えば、一月当たりの稼働日数が２０日、一日当たりの稼働時間が２０時間とすると、一月当たりの稼働時間は４００時間／月となる。
次のステップ１０８では、一枚の胴体パネル１２の打鋲に使用できる時間（以下「生産レート」という。）を算出する。生産レートは、ステップ１０４で算出した一月当たりの生産枚数とステップ１０６で算出した一月当たりの稼働時間から算出される。
例えば、一月当たりの生産枚数が５４枚、一月当たりの稼働時間が４００時間であると、生産レートは４４４分／枚（７．４時間／枚＝４００／５４）となる。この生産レートは、各Ａ／Ｒ２４が胴体パネル１２の打鋲に使用できる時間、所謂タクトタイムである。
次のステップ１１０では、生産設備１０がトラブル等により停止する可能性を考慮して、ステップ１０８で算出した生産レートに所定値を乗算した値を算出する。上記所定値は、生産設備１０の予測される稼働率であり、例えば０．８５である。このため、生産レートが４４４分／枚とすると、ステップ１０８で算出される値は、３７７分／枚となる。
この値は、一台のＡ／Ｒ２４が胴体パネル１２を打鋲することができる実質の稼働時間を示し、これがＡ／Ｒシミュレーションに設定稼働時間として設定される。
ステップ１１２では、一枚当たりの胴体パネル１２の平均打鋲時間が入力される。平均打鋲時間は、予め求められるものである。
次のステップ１１４では、ステップ１１２で入力された平均打鋲時間をステップ１１０で算出した設定稼働時間で除算することで、必要とするＡ／Ｒ２４の最小台数を算出する。生産設備１０に対して胴体パネル１２は形状が異なるものが複数搬送されるため、胴体パネル１２の平均打鋲時間に基づいてＡ／Ｒ２４の最小台数を算出することにより、Ａ／Ｒ２４の必要台数を適切に決定できる。
例えば、平均打鋲時間が１０６１分／枚であり、設定稼働時間を３７７分／枚とすると、Ａ／Ｒ２４の最小台数は３台（２．８台＝１０６１／３７７）となる。
なお、ステップ１１０を行うことなく、ステップ１０８で算出した生産レートを用いてステップ１１４でＡ／Ｒ２４の最小台数を算出してもよい。この場合、生産レートが設定稼働時間とされる。
そして、ステップ１１４で算出したＡ／Ｒ２４の最小台数の値を用いて、バッファエリア３４の数及び胴体パネル１２の搬送順をシミュレーションにより決定する。
まず、ステップ２００では、バッファエリア数ＮＢが設定される。バッファエリア数ＮＢは初期値として１（ＮＢ＝１）が設定される。バッファエリア３４は、一例として、胴体パネル１２の搬送方向の最下流側の作業エリア３０の更に下流側に隣接して設定される。
次のステップ２０２では、胴体パネル１２の搬送順を設定する。胴体パネル１２の搬送順は、例えば、ランダムに設定されてもよいし、予め定められた規則（ルール）に基づいて設定されてもよい。
次のステップ２０４では、ステップ１１０で算出した設定稼働時間、ステップ１１４で決定したＡ／Ｒ２４の台数、ステップ２００で設定したバッファエリア数ＮＢ、及びステップ２０２で設定した胴体パネル１２の搬送順に基づいて、生産設備１０のシミュレーション（以下「Ａ／Ｒシミュレーション」という。）を行う。
このＡ／Ｒシミュレーションでは、全ての胴体パネル１２への打鋲が完了するまでに、各Ａ／Ｒ２４が各胴体パネル１２を打鋲する時間を算出する。
次のステップ２０６では、全ての工程（Ｔａｋｔ）においてＡ／Ｒ２４が設定稼働時間内に胴体パネル１２への打鋲が完了したか否かを判定する。すなわち、生産設備設計処理では、各Ａ／Ｒ２４の稼働時間が設定稼働時間を超えないように胴体パネル１２の搬送順を決定する。
ステップ２０６で肯定判定となった場合は、ステップ２０８へ移行する。
ステップ２０８では、設定したバッファエリア数ＮＢ及び胴体パネル１２の搬送順で生産ラインが成立したとして、成立したＡ／Ｒシミュレーション結果をＨＤＤ５８に記憶する。そして、その後、成立したＡ／Ｒシミュレーション結果に基づいて、生産設備１０が製造される。
一方、ステップ２０６で否定判定となった場合は、ステップ２１０へ移行する。
ステップ２１０では、胴体パネル１２の搬送順の全ての組み合わせについてＡ／Ｒシミュレーションが終了したか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ２１２へ移行する。一方、否定判定の場合はステップ２０２へ移行し、それまでに設定した胴体パネル１２の搬送順とは異なる搬送順を再設定し、Ａ／Ｒシミュレーションを再び行う。
ステップ２１２では、設定したバッファエリア数ＮＢと胴体パネル１２の搬送順では成立解が無いため、バッファエリア数ＮＢを１つ増加する設定を行う（ＮＢ＝ＮＢ＋１）。なお、増加したバッファエリア３４は、下流側の作業エリア３０とこれに隣接する作業エリア３０との間に新たに設定される。
ステップ２１２による設定が完了すると、ステップ２０２へ移行して胴体パネル１２の搬送順を設定し、ステップ２０４でＡ／Ｒシミュレーションを再び行う。
図７〜９は、Ａ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネル１２の搬送順の一例である。なお、図７〜９の例では、Ａ／Ｒ２４が３台設定され、一つのバッファエリア３４がＰｏｓ．３の下流側に設定されている。
図７は、Ａ／Ｒ２４毎に、各Ｔａｋｔで胴体パネル１２（一例として１３枚のパネル（ＰａｎｅｌＡ〜Ｍ））の打鋲に要した時間（稼働時間）を示している。
図７に示されるように、Ｔａｋｔ１１では、Ａ／Ｒ３がバッファエリア３４において胴体パネルＪを打鋲するが、Ａ／Ｒシミュレーションにより算出された稼働時間は４２８分であり、実質の稼働時間（設定稼働時間）である３７７分を超過している。
図８は、胴体パネルＡ〜Ｍ毎に必要とする打鋲時間（必要打鋲時間）と、算出された打鋲時間（実打鋲時間）、及び必要打鋲時間と実打鋲時間との差（残作業）とを示した模式図である。
図８に示されるように、胴体パネルＪ以外の胴体パネル１２は、全て必要打鋲時間と実打鋲時間が一致し、残作業が０であるものの、胴体パネルＪは５１分の残作業が生じている。
図９は、Ａ／Ｒ１〜Ａ／Ｒ３毎の稼働時間を示した模式図である。Ａ／Ｒ１及びＡ／Ｒ２は、Ａ／Ｒシミュレーション結果の稼働時間が全て実質の稼働時間（３７７分）以内である。一方、Ａ／Ｒ３のＴａｋｔ１１における稼働時間は、３７７分を超える。
一方、図１０〜１３は、Ａ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネル１２の搬送順の一例であり、図１０は図７に対応し、図１１は図８に対応し、図１２は図９に対応する。
図１０に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、実質の稼働時間を超える稼働時間となったＡ／Ｒ２４のＴａｋｔはない。
図１１に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、全ての胴体パネル１２は、全て必要打鋲時間と実打鋲時間が一致し、残作業が０分である。
図１２に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、全てのＡ／Ｒ２４の稼働時間が実質の稼働時間（３７７分）以内である。
図１３は、各Ａ／Ｒ２４が対応する作業エリア３０（Ｐｏｓ．１〜３）及びバッファエリア３４で打鋲する胴体パネル１２、及び胴体パネル１２の搬送状態を示した模式図である。
図１３に示されるように、Ｔａｋｔ６においてＡ／Ｒ３は、Ｐｏｓ．３で胴体パネルＩの打鋲を行った後に、バッファエリア３４において胴体パネルＧの打鋲を行う。同様に、Ｔａｋｔ７〜１２においてＡ／Ｒ３は、Ｐｏｓ．３で胴体パネルＢ，Ｍ，Ｆ，Ｊ，Ｌ，Ｈの打鋲を行った後に、バッファエリア３４で胴体パネルＩ，Ｂ，Ｍ，Ｆ，Ｊ，Ｌの打鋲を行う。また、Ｔａｋｔ１４においてＡ／Ｒ３は、Ｐｏｓ．３で打鋲する胴体パネル１２がないため、バッファエリア３４で胴体パネルＫを打鋲する。さらに、Ｔａｋｔ１６においてＡ／Ｒ３は、Ｐｏｓ．３で打鋲する胴体パネル１２がないため、バッファエリア３４で胴体パネルＥを打鋲し、全ての胴体パネル１２の打鋲を設定稼働時間内に完了する。
なお、生産設備設計処理では、胴体パネル１２をより効率良く形成するために、上流側のＡ／Ｒ２４において、本来なら完了するはずの打鋲を、敢えて一部残して下流側のＡ／Ｒ２４に行わせるようにＡ／Ｒシミュレーションを行ってもよい。
以上説明したように、本第１実施形態に係る生産設備１０は、形状が異なる複数種類が混在する複数の胴体パネル１２を、予め定められた搬送経路１４で搬送するＡＧＶ１６、搬送経路１４を搬送される胴体パネル１２を打鋲する複数のＡ／Ｒ２４、及び複数のＡ／Ｒ２４毎に対応して搬送経路１４に予め設定され、胴体パネル１２を打鋲するためにＡ／Ｒ２４が作業可能な範囲を示す作業エリア３０を備える。生産設備１０は、さらに、作業エリア３０に隣接して搬送経路１４に予め設定され、隣接する作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４が移動して胴体パネル１２を打鋲するバッファエリア３４を備える。
そして、生産設備１０の制御装置３２は、バッファエリア３４に隣接する作業エリア３０で打鋲する胴体パネル１２がなく、かつバッファエリア３４で打鋲する胴体パネル１２がある場合、バッファエリア３４に隣接する作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４をバッファエリア３４に移動させて胴体パネル１２を打鋲する移動加工処理を行う。
このように、本第１実施形態に係る生産設備１０は、胴体パネル１２の打鋲に使用されていないＡ／Ｒ２４を隣接するバッファエリア３４に移動させて、バッファエリア３４で胴体パネル１２の打鋲を行わせるので、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
また、Ａ／Ｒ２４が故障により打鋲できなくなった場合等に、故障したＡ／Ｒ２４に対応する作業エリア２０を新たにバッファエリア３４と設定し、新たに設定したバッファエリア３４に隣接するＡ／Ｒ２４が新たに設定したバッファエリア３４に移動して胴体パネル１２の打鋲を行ってもよい。なお、Ａ／Ｒ２４が故障した場合は、故障したＡ／Ｒ２４を用いない設定によって図６に示される生産設備設計処理を行い、胴体パネル１２の搬送順を再び決定する。すなわち、稼働できるＡ／Ｒ２４の台数に見合った胴体パネルの生産レートとＡ／Ｒ２４の台数を設定し、ステップ２００〜２１２に係る処理（シミュレーション）を行い、胴体パネル１２の搬送順を再び決定し、決定した搬送順に応じてＡ／Ｒ２４を制御する。なお、ステップ２００では、新たに設定したバッファエリア３４を加味して、バッファエリア数が設定される。
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、本第２実施形態に係る生産設備１０の構成は、図１に示す第１実施形態に係る生産設備１０の構成と同様であるので説明を省略する。
本第２実施形態に係る移動加工処理は、自身に対応する作業エリア３０において打鋲する胴体パネル１２がないＡ／Ｒ２４を、隣接する他の作業エリア３０（Ａ／Ｒ２４が設置されている作業エリア３０）に移動させて胴体パネル１２を打鋲する処理である。
次に、第２実施形態に係る移動加工処理（以下「同時複数Ａ／Ｒ処理」という。）について説明する。
同時複数Ａ／Ｒ処理は、作業エリア３０に複数のＡ／Ｒ２４による打鋲が可能な胴体パネル１２があり、かつこの作業エリア３０に隣接する他の作業エリア３０で打鋲する胴体パネル１２がない場合、他の作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４を、隣接する作業エリア３０に移動させて複数のＡ／Ｒ２４で胴体パネル１２を打鋲する。
複数のＡ／Ｒ２４による打鋲が可能な胴体パネル１２とは、例えば、胴体パネル１２＿ｂ，１２＿ｍのように一台のＡ／Ｒ２４で打鋲が完了しない胴体パネル１２である。
また、複数のＡ／Ｒ２４で胴体パネル１２を打鋲するとは、本第２実施形態では一例として２台のＡ／Ｒ２４で同時に打鋲することをいう。
同時複数Ａ／Ｒ処理によれば、図１４にも示されるように、胴体パネル１２の打鋲に使用されていないＡ／Ｒ２４を隣接する作業エリア３０に移動させ、複数のＡ／Ｒ２４が協調して一つの胴体パネル１２の打鋲を行う。このため、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
次に、図１５，１６を参照して同時複数Ａ／Ｒ処理の有無によるＡ／Ｒ２４の稼働状態及び稼働率の相違を示す。
図１５は、同時複数Ａ／Ｒ処理を行わない場合におけるＡ／Ｒ２４の稼働状態を示す模式図である一方、図１６は、同時複数Ａ／Ｒ処理を行う場合におけるＡ／Ｒ２４の稼働状態を示す模式図である。図１５，１６の横列が各Ａ／Ｒ２４の位置を示し、縦列（Ｔａｋｔ１〜５又はＴａｋｔ１〜４）が作業エリア３０（Ｐｏｓ．１〜３）で行われる工程の内容、換言すると時間経過を示す。
図１５の例では、生産設備１０に３台のＡ／Ｒ２４が備えられ、小、大、中の順で胴体パネル１２が搬送経路１４を搬送される。
図１５のＴａｋｔ１において、Ｐｏｓ．１に小の胴体パネル１２＿ｓが搬送・停止され、停止時間内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｓの打鋲を完了する。
次のＴａｋｔ２において、Ｐｏｓ．１に大の胴体パネル１２＿ｂが搬送・停止され、停止時間内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｂの全長の３分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．２に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ２は稼働しない。
次のＴａｋｔ３において、Ｐｏｓ．１に中の胴体パネル１２＿ｍが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｍの全長の２分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｂの次の３分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．３に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ３は稼働しない。
次のＴａｋｔ４において、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｍの残り２分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｍの打鋲が完了する。また、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．３に搬送・停止され、Ａ／Ｒ３が胴体パネル１２＿ｂの残り３分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｂの打鋲が完了する。
次のＴａｋｔ５において、Ｐｏｓ．２からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．３に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているのでＡ／Ｒ３は稼働しない。
このように小、大、中の順番で胴体パネル１２が搬送される図１５の例では、Ａ／Ｒ２４の稼働率は６７％である。
一方、図１６の例では、２台のＡ／Ｒ２４が同時複数Ａ／Ｒ処理を行う場合であり、図１５と同様に小、大、中の順で胴体パネル１２が搬送経路１４を搬送される。
図１６のＴａｋｔ１において、Ｐｏｓ．１に小の胴体パネル１２＿ｓが搬送・停止され、停止時間内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｓの打鋲を完了する。
次のＴａｋｔ２において、Ｐｏｓ．１に大の胴体パネル１２＿ｂが搬送・停止され、停止時間内でＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｂの搬送方向上流側の３分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｓがＰｏｓ．２に搬送・停止されるものの、既に打鋲が完了しているので、Ａ／Ｒ２は、Ｐｏｓ．２で打鋲する胴体パネル１２が無い。
Ａ／Ｒ２は、Ｐｏｓ．２で打鋲する胴体パネル１２が無いため、Ｐｏｓ．１に移動し、胴体パネル１２＿ｂの搬送方向下流側の３分の１を打鋲する。
次のＴａｋｔ３において、Ｐｏｓ．１に中の胴体パネル１２＿ｍが搬送・停止され、停止時間内にＡ／Ｒ１が胴体パネル１２＿ｍの全長の２分の１を打鋲する。また、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｂがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２が胴体パネル１２＿ｂの残り３分の１（全長の中央部分３分の１）を打鋲し、胴体パネル１２＿ｂの打鋲が完了する。
次のＴａｋｔ４において、Ｐｏｓ．１からの胴体パネル１２＿ｍがＰｏｓ．２に搬送・停止され、Ａ／Ｒ２で胴体パネル１２＿ｍの残り２分の１を打鋲し、胴体パネル１２＿ｍの打鋲が完了する。
図１６の例では、図１５の例よりも小、大、中の胴体パネル１２の打鋲が完了するまでの工程が短く、かつＡ／Ｒ２４の稼働率も向上する（稼働率１００％）のでＡ／Ｒ２４の台数も少なくて済む。
このように、本第２実施形態に係る生産設備１０によれば、複数のＡ／Ｒ２４によって一つの胴体パネル１２の打鋲を行わせるので、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
図１７は、本第２実施形態に係る生産設備設計処理を行う場合に、情報処理装置５０によって実行されるプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図１７におけるステップ１００〜１１４については図６と同様なので、その説明を省略する。
なお、第２実施形態に係る生産設備設計処理は、複数種類の胴体パネル１２の搬送順と共に、他の作業エリア３０に移動して胴体パネル１２の打鋲を行うＡ／Ｒ２４の台数（以下「協調台数」という。）を決定する。
まず、ステップ３００では、協調台数ＮＡＲが設定される。協調台数ＮＡＲは初期値として１（ＮＢ＝１）が設定される。他の作業エリア３０に移動するＡ／Ｒ２４（以下「協調Ａ／Ｒ」という。）は、一例として、胴体パネル１２の搬送方向の最下流側の作業エリア３０に対応するＡ／Ｒ２４とされる。
次のステップ３０２では、胴体パネル１２の搬送順を設定する。
次のステップ３０４では、ステップ１１０で算出した設定稼働時間、ステップ１１４で決定したＡ／Ｒ２４の台数、ステップ３００で設定した協調台数ＮＡＲ、及びステップ３０２で設定した胴体パネル１２の搬送順に基づいて、Ａ／Ｒシミュレーションを行う。
次のステップ３０６では、全ての工程（Ｔａｋｔ）においてＡ／Ｒ２４が設定稼働時間内に胴体パネル１２への打鋲が完了したか否かを判定する。ステップ３０６で肯定判定となった場合は、ステップ３０８へ移行する。
ステップ３０８では、設定した協調台数ＮＡＲ及び胴体パネル１２の搬送順で生産ラインが成立したとして、成立したＡ／Ｒシミュレーション結果をＨＤＤ５８に記憶する。
一方、ステップ３０６で否定判定となった場合は、ステップ３１０へ移行する。
ステップ３１０では、胴体パネル１２の搬送順の全ての組み合わせについてＡ／Ｒシミュレーションが終了したか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ３１２へ移行する。一方、否定判定の場合はステップ３０２へ移行し、それまでに設定した胴体パネル１２の搬送順とは異なる搬送順を再設定し、Ａ／Ｒシミュレーションを再び行う。
ステップ３１２では、設定した協調台数ＮＡＲと胴体パネル１２の搬送順では成立解が無いため、協調台数ＮＡＲを１つ増加する設定を行う（ＮＡＲ＝ＮＡＲ＋１）。なお、協調台数ＮＡＲの増加に応じて、既に設定されている協調Ａ／Ｒの上流側のＡ／Ｒ２４が協調Ａ／Ｒとして新たに設定される。
ステップ３１２による設定が完了すると、ステップ３０２へ移行して胴体パネル１２の搬送順を再び設定し、Ａ／Ｒシミュレーションを再び行う。
図１８〜２０は、Ａ／Ｒシミュレーションが不成立となった場合の胴体パネル１２の搬送順の一例である。なお、図１８〜２０の例では、Ａ／Ｒ２４が３台設定され、Ａ／Ｒ２がＰｏｓ．１へ移動可能とされ、Ａ／Ｒ３がＰｏｓ．２へ移動可能とされている。
図１８は、Ａ／Ｒ２４毎に、各Ｔａｋｔで胴体パネル１２（一例として１３枚のパネル（ＰａｎｅｌＡ〜Ｍ））の打鋲に要した時間（稼働時間）を示している。
図１８に示されるように、Ｔａｋｔ９では、Ａ／Ｒ３がＰｏｓ．３において胴体パネルＧを打鋲するが、Ａ／Ｒシミュレーションにより算出された稼働時間は４０２分であり、実質の稼働時間（設定稼働時間）である３７７分を超過している。
図１９は、胴体パネルＡ〜Ｍ毎に必要とする打鋲時間（必要打鋲時間）と、算出された打鋲時間（実打鋲時間）、及び必要打鋲時間と実打鋲時間との差（残作業）とを示した模式図である。
図１９に示されるように、胴体パネルＧ以外の胴体パネル１２は、全て必要打鋲時間と実打鋲時間が一致し、残作業が０であるものの、胴体パネルＧは２５分の残作業が生じている。
図２０は、Ａ／Ｒ１〜Ａ／Ｒ３毎の稼働時間を示した模式図である。Ａ／Ｒ１及びＡ／Ｒ２は、Ａ／Ｒシミュレーション結果の稼働時間が全て実質の稼働時間（３７７分）以内である。一方、Ａ／Ｒ３のＴａｋｔ９における稼働時間は、３７７分を超える。
一方、図２１〜２３は、Ａ／Ｒシミュレーションが成立した場合の胴体パネル１２の搬送順の一例であり、図２１は図１８に対応し、図２２は図１９に対応し、図２３は図２０に対応する。
図２１に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、実質の稼働時間を超える稼働時間となったＡ／Ｒ２４のＴａｋｔはない。
図２２に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、全ての胴体パネル１２は、全て必要打鋲時間と実打鋲時間が一致し、残作業が０分である。
図２３に示されるように、Ａ／Ｒシミュレーションが成立しているため、全てのＡ／Ｒ２４の稼働時間が実質の稼働時間（３７７分）以内である。
以上説明したように、本第２実施形態に係る同時複数Ａ／Ｒ処理は、胴体パネル１２の打鋲に使用されていないＡ／Ｒ２４を隣接する他の作業エリア３０に移動させ、複数のＡ／Ｒ２４が協調して一つの胴体パネル１２の打鋲を行う。このため、同時複数Ａ／Ｒ処理によれば、Ａ／Ｒ２４の稼働率が向上し、形状が異なる複数の胴体パネル１２を連続して打鋲する場合でも、胴体パネル１２を効率良く打鋲できる。
また、Ａ／Ｒ２４が故障により打鋲できなくなった場合等に、隣接するＡ／Ｒ２４が故障したＡ／Ｒ２４に対応する作業エリア３０に移動し、故障したＡ／Ｒ２４の替わりに胴体パネル１２の打鋲を行ってもよい。この場合、移動したＡ／Ｒ２４は、移動先の作業エリア３０での打鋲が終わると、再び自身に対応する作業エリア３０へ戻り、そこで胴体パネル１２の打鋲を行う。なお、Ａ／Ｒ２４が故障した場合は、故障したＡ／Ｒ２４を用いない設定によって図１７に示される生産設備設計処理を行い、胴体パネル１２の搬送順を再び決定する。すなわち、稼働できるＡ／Ｒ２４の台数に見合った胴体パネルの生産レートとＡ／Ｒ２４の台数を設定し、ステップ３００〜３１２に係る処理（シミュレーション）を行い、胴体パネル１２の搬送順を再び決定し、決定した搬送順に応じてＡ／Ｒ２４を制御する。
以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
例えば、上記各実施形態では、被加工物１２を航空機の胴体パネル１２とし、搬送装置１６をＡＧＶ１６とし、加工装置２４をＡ／Ｒ２４とする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、他のものとする形態としてもよい。また、複数の加工装置２４は、全てが同じ種類でなく、異なる種類の加工装置２４が混在していてもよいし、移動加工処理に寄与しない加工装置２４が含まれてもよいし、加工装置２４と加工装置２４との間に、人間の手作業による加工が含まれてもよい。
また、上記各実施形態で説明したプログラムの処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
１０ 生産設備
１２ 胴体パネル（被加工物）
１４ 搬送経路
１６ ＡＧＶ（搬送装置）
２４ Ａ／Ｒ（加工装置）
３０ 作業エリア
３２ 制御装置
３４ バッファエリア

Claims (8)

  1. 形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物を、生産ラインとして予め定められた搬送経路で搬送する搬送装置と、
    前記搬送経路を搬送される前記被加工物を加工する複数の加工装置と、
    複数の前記加工装置のそれぞれに対応し、前記搬送経路に対して搬送方向に複数予め設定され、搬送された前記被加工物を加工するために対応する前記加工装置が作業可能な範囲を示す作業領域と、
    前記搬送装置を制御して前記作業領域から搬送方向下流側に配置された前記作業領域へ前記被加工物の搬送を行うとともに、自身に対応する前記作業領域において加工する前記被加工物がない前記加工装置を、隣接する他の前記作業領域に移動させて前記被加工物を加工する移動加工処理を行う制御装置と、
    を備える生産設備。
  2. 前記作業領域に隣接して前記搬送経路に予め設定され、隣接する前記作業領域に対応する前記加工装置が移動して前記被加工物を加工する予備作業領域を備え、
    前記移動加工処理は、前記予備作業領域に隣接する前記作業領域で加工する前記被加工物がなく、かつ前記予備作業領域で加工する前記被加工物がある場合、前記予備作業領域に隣接する前記作業領域に対応する前記加工装置を前記予備作業領域に移動させて前記被加工物を加工する請求項１記載の生産設備。
  3. 前記予備作業領域は、前記作業領域間に設定される請求項２記載の生産設備。
  4. 前記移動加工処理は、前記作業領域に複数の前記加工装置による加工が可能な前記被加工物があり、かつ該作業領域に隣接する他の前記作業領域で加工する前記被加工物がない場合、他の前記作業領域に対応する前記加工装置を、隣接する前記作業領域に移動させて複数の前記加工装置で前記被加工物を加工する請求項１から請求項３の何れか１項記載の生産設備。
  5. 各前記加工装置が前記被加工物の加工に使用できる時間が設定時間とされ、
    請求項１から請求項４の何れか１項記載の前記移動加工処理を実施した場合に、各前記加工装置の稼働時間が前記設定時間を超えないように、複数種類の前記被加工物の搬送順を決定する生産設備の設計方法。
  6. 一つ当たりの前記被加工物の平均加工時間を前記設定時間で除算することで、前記加工装置の最小台数を算出し、該最小台数に基づいて複数種類の前記被加工物の搬送順を決定する請求項５記載の生産設備の設計方法。
  7. 形状が異なる複数種類が混在する複数の被加工物を、生産ラインとして予め定められた搬送経路で搬送する搬送装置と、前記搬送経路を搬送される前記被加工物を加工する複数の加工装置と、複数の前記加工装置のそれぞれに対応し、前記搬送経路に対して搬送方向に複数予め設定され、搬送された前記被加工物を加工するために対応する前記加工装置が作業可能な範囲を示す作業領域と、を備える生産設備の制御方法であって、
    前記搬送装置を制御して前記作業領域から搬送方向下流側に配置された前記作業領域へ前記被加工物の搬送を行うとともに、自身に対応する前記作業領域において加工する前記被加工物がない前記加工装置を、隣接する他の前記作業領域に移動させて前記被加工物を加工する移動加工処理を行う生産設備の制御方法。
  8. 請求項１から請求項４の何れか１項記載の生産設備によって被加工物を製造する製造方法。
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