JP6622573B2

JP6622573B2 - 生産実績分析装置

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Publication number: JP6622573B2
Application number: JP2015233287A
Authority: JP
Inventors: 恵須能
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: JP2017102544A

Description

本発明は、生産実績分析装置に関する。

生産者にとって、生産工程及び収支の管理の巧拙は、経営状態の良非に直結する。例えば、機械部品等の生産現場においては、多くの設備が連続的に配置され、原料、素材等が最上流の工程の設備に投入される。すると、その設備は原料、素材等にある加工を施し、成果物をすぐ下流の工程の設備に渡す。さらに、前工程から成果物を受け取った設備は、その成果物に対して別の加工を施し、成果物をすぐ下流の工程の設備に渡す。このような工程が繰り返され、最下流の工程の設備は、最終的に製品を産出する。

このような生産現場において、各工程の時間を短縮することにより、最上流から最下流までの全工程の時間を短縮することが重要である。そして、多くの工程のうちボトルネックとなっている工程については、時間短縮のための方策が特に重点的に講じられることになる。また、全工程の時間（ラインサイクルタイム）が短縮されたとしても、産出される製品が不良品である場合、当然のことながらその製品を販売することはできない。そこで、不良品を産出したことに起因する “機会損失”を管理することが一般に行われている。

特許文献１においては、回路基板に部品を実装する“実装機”、及び、接着剤の塗布等部品の実装に関連する作業を行う“実装関連機”が配列されて部品実装ラインを形成している。そして、部品実装ラインは、複数のジョブを実行する。特許文献１の生産管理装置は、ジョブごとに、ボトルネックとなる実装機のサイクルタイム及び実装関連機のサイクルタイムを比較し、長い方をそのジョブのラインサイクルタイムとする。さらに、すべてのジョブのラインサイクルタイムを合計し、トータルラインサイクルタイムとする。
特許文献２の情報処理装置は、製品ごとに単位時間あたりの利益を求める。そして、その利益には、不良品を生産した場合の時間的なロスに基づき求められる機会損失が反映されている。

特開２０１２−２４３８９４号公報特開２００４−７８２７４号公報

特許文献１は、最新鋭の生産現場を想定している。そこでは、すべての実装機及び実装関連機が自動制御されており、どのタイミングで何を原料にして何をどのように生産するかのような運転状態を出力できる。しかしながら、現実の生産現場においては、新型の設備及び旧型の設備が混在しており、すべての工程の設備のサイクルタイムが自動的に取得され得るわけではない。また近時、自動化が相当程度進んでいるとはいえ、ラインにおける工員の貢献も無視できない。例えば工員が、設備間を巡回し各設備に対して発停指示等の作業を行う場合も多い。

生産現場においては、生産量、作業時間等の非金銭的指標がモニタリングされることが多い。そして、生産現場の効率を向上させる動機付けとして、さらに利益等の金銭的指標を工員等に意識させることが肝要である。特許文献２の情報処理装置は、限界利益、生産量等の個別の項目を時系列で表示する（図２及び図８）。しかしながら、どのタイミングにおいて、どのような生産変動（生産量の変化、不良品の発生等）が発生したことによって、金銭的指標がどのように変化するかを表示するには別途方策が必要である。
そこで、本発明は、工員と新旧設備が混在するラインにおいて、新型設備の運転状態と工員の動作に基づき、ラインサイクルタイムを簡便に推定することを目的とする。さらに、生産現場において、生産変動と金銭的指標の関係を時系列でわかりやすく表示することを目的とする。

本発明の生産実績分析装置は、時系列の運転状態を生成することができるとともにボトルネックとなっている設備を特定し、ボトルネックとなっているサイクルを特定し、ボトルネックとなっているサイクルにおいて工員が設備に対して事前作業をしていた時間と、設備間を移動していた時間との和である巡回時間を算出し、特定した設備に対して工員が事前作業をしていた時間と設備が稼働していた時間との和である律速時間を算出し、巡回時間及び律速時間に基づいて、ラインのラインサイクルタイムの上限及び下限を算出する。また、製品の産出に係る収支に関し、固定費及び変動費を示す図形を直列的に並べ座標平面の負の象限に表示し、固定費を示す図形を変動費とは区別される態様で表示し、利益を示す図形を利益の符号に応じて座標平面の正又は負の象限に時系列で表示する。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、工員と新旧設備が混在するラインにおいて、新型設備の運転状態と工員の動作に基づき、ラインサイクルタイムを簡便に推定することができる。さらに、生産現場において、生産変動と金銭的指標の関係を時系列でわかりやすく表示することができる。

生産現場と管理部門の関係を説明する図である。生産実績分析装置の構成を示す図である。ボトルネック工程がない場合の工程遷移図の一例である。ボトルネック工程がある場合の工程遷移図の一例である。処理手順のフローチャートである。インターバル分布図の一例である。混流の場合のインターバル分布図の一例である。収支情報の一例である。収支トレンド遷移図の一例である。

以降、本発明を実施するための形態（“本実施形態”という）を、図等を参照しながら詳細に説明する。

図１に沿って、生産現場と管理部門との関係を説明する。生産者は、生産現場１及び管理部門２を有する。生産現場１には、設備Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４及びＭ５が連続的に配置されており、ライン３を構成している。複数の設備のうち、設備Ｍ３は、いわゆる旧式の設備であり、自身の時系列の運転状態を生成し他の機器等に送信する仕組みを有さない。生産現場１には、ＬＡＮ（Local Area Network）４が敷設され、設備Ｍ３以外の設備は、ＬＡＮ４に接続されている。生産現場１には、モニタ５及びアンテナ６が配置されており、いずれもＬＡＮ４に接続されている。ＬＡＮ４は、通信ターミナル７に接続されており、通信ターミナル７はさらに、ネットワーク８に接続されている。管理部門２には、生産実績分析装置１０が配置されている。生産実績分析装置１０は、ネットワーク８に接続されている。

生産現場１において、工員Ｈは、設備Ｍ１→設備Ｍ２→設備Ｍ３→設備Ｍ４→設備Ｍ５→設備Ｍ１のように、設備間を巡回している。工員は、携帯端末装置９を携帯している。携帯端末装置９は、アンテナ６との間で無線通信を行うことによってＬＡＮ４に接続されている。工員Ｈは、各設備Ｍ１等に対して事前作業を行う。事前作業は、例えば、設備の点検・清掃、設備に対する原料・素材の投入、設備に対する稼働指示等を含む。稼働指示の内容は多岐にわたるが、例えば、稼働開始指示及び予定時刻における稼働終了指示を含む。稼働指示は、設備の入力装置（タッチパネル）等に対して直接行なわれてもよいし、設備と携帯端末装置９との間に短距離無線通信が確保されている場合は、携帯端末装置９を介して行なわれてもよい。以降では、工員Ｈは携帯端末装置９を介して各設備に稼働指示を行うものとして説明を続ける。

いま、工員Ｈは設備Ｍ１の近辺にいるとする。携帯端末装置９は、工員Ｈが設備Ｍ１に対して事前作業を開始した時刻及び事前作業を終了した時刻を生産実績分析装置１０に送信する。工員Ｈが携帯端末装置９に対して、例えば“設備Ｍ１稼働開始”及び“設備Ｍ１稼働終了予定１０時２０分００秒”という稼働指示を入力すると、設備Ｍ１は、携帯端末装置９を介して入力されたこれらの稼働指示を、現在時刻とともに生産実績分析装置１０に送信する。設備Ｍ１は、この他にも、自身の不具合、実際の稼働終了時刻等を含む運転状態を即時的又は事後的に生産実績分析装置１０に送信することができる。つまり、生産実績分析装置１０は、工員Ｈが設備Ｍ１に対して事前作業を開始した時刻及び終了した時刻、並びに、設備Ｍ１が稼働を開始した時刻及び終了した時刻を受信することになる。

次に、工員Ｈは設備Ｍ２の近辺に移動する。前記と同様に、生産実績分析装置１０は、工員Ｈが設備Ｍ２に対して事前作業を開始した時刻及び終了した時刻、並びに、設備Ｍ２が稼働を開始した時刻及び終了した時刻を受信することになる。
次に、工員Ｈは設備Ｍ３の近辺に移動する。設備Ｍ３は旧式の設備であり、入力された稼働指示を生産実績分析装置１０に送信することはできない。したがって、生産実績分析装置１０は、工員Ｈが設備Ｍ３に対して事前作業を開始した時刻及び終了した時刻のみを受信することになる。

結局、生産実績分析装置１０は、設備の新旧に応じて前記した２通りのパタンの情報を受信することになる。２通りのパタンとは、携帯端末装置９からも設備からも情報を受信する第１のパタン、及び、携帯端末装置９のみから情報を受信する第２のパタンである。設備Ｍ３のパタンは、第２のパタンである。設備Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４及びＭ５のパタンは、第１のパタンである。

（生産実績分析装置）
図２に沿って、生産実績分析装置１０の構成を説明する。生産実績分析装置１０は、一般的なコンピュータであり、中央制御装置１１、キーボード等の入力装置１２、ディスプレイ等の出力装置１３、主記憶装置１４、補助記憶装置１５及び通信装置１６を有する。これらの装置は、バスで相互に接続されている。補助記憶装置１５は、設備稼働情報３１、工員作業情報３２及び収支情報３３を格納している。設備稼働情報３１は、設備が稼働を開始した時刻及び終了した時刻を、設備ごとに記憶している。工員作業情報３２は、工員が事前作業を開始した時刻及び終了した時刻を記憶している。収支情報３３については、詳細を後記する。

主記憶装置１４における、設備特定部２１、巡回時間算出部２２、律速時間算出部２３、ラインサイクルタイム推定部２４、表示処理部２５、インターバル管理部２６及び収支管理部２７は、プログラムである。以降、“○○部は”と主体を記した場合は、中央制御装置１１が、補助記憶装置１５から各プログラムを読み出し、主記憶装置１４にロードしたうえで、各プログラムの機能（詳細後記）を実現するものとする。

図３に沿って、ボトルネック工程がない場合の工程遷移図５１を説明する。工程遷移図５１の横軸は時間である。横軸の右が、正の方向（時間的に後）である。縦軸は工程であり、上流の工程から下流の工程の順に、上から、工程１、工程２、工程３、工程４及び工程５が並んでいる。工程１、工程２、工程３、工程４及び工程５は、それぞれ、設備Ｍ１、設備Ｍ２、設備Ｍ３、設備Ｍ４及び設備Ｍ５に対応している。５つの設備のうち、工程３において稼働する設備Ｍ３は旧式の設備である。

ドットを施した長方形５２等の横幅は、工員Ｈがその設備に対して事前作業をしていた時間（“事前作業時間”と呼ぶ）を示す。白抜きの長方形５３等の横幅は、その設備が稼働していた時間（“設備稼働時間”と呼ぶ）を示す。矢印５４等は、工員Ｈの移動を示す。工員Ｈは、設備Ｍ１→設備Ｍ２→設備Ｍ３→設備Ｍ４→設備Ｍ５→設備Ｍ１→・・・というように設備間を巡回する。この１回りの巡回の単位を“サイクル”と呼ぶ。図３では紙面の都合上、第１サイクルから第３サイクルまでしか記載されていないが、実際のサイクルはこれよりも遥かに多い。

以降の説明において、時点を示すｔの添え字のうち、“ｈ”は工員（human）を表し、“ｍ”は設備（machine）を表し、“ｓ”は開始（start）を表し、“ｅ”は終了（end）を表している。また２ケタの数字は、工程（設備）とサイクルを表している。例えば“１２”の“１”は工程１（設備Ｍ１）を表し、“２”はサイクルの順番を表している。つまり、例えば“ｔ_１２ｈｅ”は、第２サイクルの工程１において、工員Ｈが設備Ｍ１に対する事前作業を終了した時点である。同様に、“ｔ_２１ｍｅ”は、第１サイクルの工程２において、設備Ｍ２が稼働を終了した時点である。なお、本実施形態では、工員Ｈがある設備に対して事前作業を終了した時点は、その設備が稼働を開始した時点に等しい。つまり、“ｔ_１１ｈｅ＝ｔ_１１ｍｓ”等が成立する。

工員Ｈは、時点ｔ_１１ｈｓから時点ｔ_１１ｈｅまでの時間において、設備Ｍ１に対して事前作業を行なっていた。設備Ｍ１は、時点ｔ_１１ｈｅからｔ_１１ｍｅまでの時間において稼働していた。工員Ｈは、時点ｔ_１１ｈｅにおいて、設備Ｍ１を離れ、設備Ｍ２に向かい移動した。
工員Ｈは、時点ｔ_２１ｈｓから時点ｔ_２１ｈｅまでの時間において、設備Ｍ２に対して事前作業を行なっていた。設備Ｍ２は、時点ｔ_２１ｈｅからｔ_２１ｍｅまでの時間において稼働していた。工員Ｈは、時点ｔ_２１ｈｅにおいて、設備Ｍ２を離れ、設備Ｍ３に向かい移動した。

工員Ｈは、時点ｔ_３１ｈｓから時点ｔ_３１ｈｅまでの時間において、設備Ｍ３に対して事前作業を行なっていた。設備Ｍ３は、時点ｔ_３１ｈｅからｔ_３１ｍｅまでの時間において稼働していた。工員Ｈは、時点ｔ_３１ｈｅにおいて、設備Ｍ３を離れ、設備Ｍ４に向かい移動した（その後の工程の説明は省略する）。
前記した時点のうち“ｔ_３１ｍｅ”は、生産実績分析装置１０によって認識されていない。なぜならば、設備Ｍ３は旧式の設備であるからである。

（設備サイクルタイム）
設備サイクルタイムとは、ある設備があるサイクルにおいて稼働を停止した時点から、当該設備がその次のサイクルにおいて稼働を停止した時点までの時間である。例えば、“設備サイクルタイム＝ｔ_１２ｍｅ−ｔ_１１ｍｅ”である。設備サイクルタイムは、横軸を時間とし、縦軸を個体ごとの設備サイクルタイムとした連続した正方形で表現することもできる。この正方形は、設備サイクルタイムが短いときは小さくなり、設備サイクルタイムが短いときは大きくなる。したがって、設備サイクルタイムの変動状況を容易に視認できる。また、縦軸をインターバル（詳細後記）として、設備稼働時間を除くインターバルの変動を強調することもできる。

（ラインサイクルタイム）
ラインサイクルタイムとは、ラインのあるサイクルに対して工員Ｈが最初に事前作業を開始した時点から、当該サイクルの次のサイクルに対して工員Ｈが事前作業を開始した時点までの時間である。例えば、“ラインサイクルタイム＝ｔ_１２ｈｓ−ｔ_１１ｈｓ”である。ボトルネック工程がない場合、すべてのサイクルについて、ラインサイクルタイムは等しい。

（巡回時間）
巡回時間とは、ラインのあるサイクルにおいて、工員Ｈが事前作業及び移動をしていた合計時間である。つまり、“巡回時間＝（ｔ_１１ｈｅ−ｔ_１１ｈｓ）＋（ｔ_２１ｈｓ−ｔ_１１ｈｅ）＋（ｔ_２１ｈｅ−ｔ_２１ｈｓ）＋（ｔ_３１ｈｓ−ｔ_２１ｈｅ）＋・・・＋（ｔ_１２ｈｓ−ｔ_５１ｈｅ）”である。ボトルネック工程がない場合、すべてのサイクルについて、ラインサイクルタイムは、巡回時間に等しい。
また、ボトルネック工程がない場合（図３）、“設備サイクルタイム＝ラインサイクルタイム＝巡回時間”が成立することが知られている。

図４に沿って、ボトルネック工程がある場合の工程遷移図５１ｂを説明する。工程遷移図５１ｂの横軸、縦軸等の説明については図３と同じであるので省略する。工程４において稼働する設備Ｍ４の調子が悪く、設備Ｍ４の設備稼働時間が図３に比して大幅に延長している。その結果、第２サイクルにおいて工員Ｈが設備Ｍ３から移動し、設備Ｍ４に到着した時点ｔ_４２ｈａにおいては、設備Ｍ４は第１サイクルの稼働を終了しておらず（ｔ_４２ｈａ＜ｔ_４１ｍｅ）、待ち時間５５が発生している。

図４の状態において、ラインサイクルタイムを算出するのは困難である。ボトルネック工程がある場合、“ラインサイクルタイム＝巡回時間”は成立しないので、巡回時間のみからラインサイクルタイムを算出することはできない。同様に、ボトルネック工程がある場合、“ラインサイクルタイム＝設備サイクルタイム”も成立しない。よって、設備サイクルタイムのみからもラインサイクルタイムを算出することはできない。つまり、ラインサイクルタイムを直接算出する方法しか残されていない。

そこで、旧式ではない設備（例えば設備Ｍ２）から受信する情報に基づいて、生産実績分析装置１０が、ラインサイクルタイムの近似値を算出することは可能である。前記したように、“ラインサイクルタイム＝設備サイクルタイム”も成立しない状況では、生産実績分析装置１０は、設備Ｍ２の設備サイクルタイムを多くのサイクルについて合計し、合計した値をサイクルの数で除算することにより近似値を算出する方策を一応は考え得る。しかしながら、ボトルネック工程の設備の稼働が安定しない限り、この近似値が収束する保証はない。そこで、この近似値の取り得る範囲（上限値及び下限値）を算出する意味がある。

（処理手順）
図５に沿って、生産実績分析装置１０が近似値の取り得る範囲を算出する処理手順を説明する。以下の処理手順を開始する前提として、設備稼働情報３１及び工員作業情報３２は、ｎ個の連続するサイクル分のデータを記憶しているものとする。

ステップＳ１０１において、生産実績分析装置１０の設備特定部２１は、ボトルネックとなっているサイクル及び設備を特定する。具体的には、設備特定部２１は、設備稼働情報３１及び工員作業情報３２を参照し、あるサイクルにおいて設備が稼働を終了する時点から、次のサイクルにおいて工員Ｈがその設備についての事前作業を開始する時点までの“隙間時間”を算出する。設備特定部２１は、最小の隙間時間に対応するサイクル及び設備を“ボトルネック設備”及び“ボトルネックサイクル”として特定する。

ステップＳ１０２において、生産実績分析装置１０の巡回時間算出部２２は、巡回時間を算出する。具体的には、巡回時間算出部２２は、工員作業情報３２を参照し、ボトルネックサイクルにおいて、工員Ｈが各設備において事前作業をしていた時間及び移動に要した時間を合計し、合計結果を巡回時間とする。

ステップＳ１０３において、生産実績分析装置１０の律速時間算出部２３は、律速時間を算出する。律速時間とは、ボトルネック設備のボトルネックサイクルにおける事前作業時間と設備稼働時間との和である。

ステップＳ１０４において、生産実績分析装置１０のラインサイクルタイム推定部２４は、ラインサイクルタイムが取り得る範囲の上限及び下限を算出する。具体的には、第１に、ラインサイクルタイム推定部２４は、ステップＳ１０３において算出した律速時間を上限とする。
第２に、ラインサイクルタイム推定部２４は、ステップＳ１０３において算出した律速時間から、ステップＳ１０２において算出した巡回時間を減算した結果を待ち時間とする。
第３に、ラインサイクルタイム推定部２４は、律速時間から、“待ち時間／ｎ”を減算した結果を下限とする。なお、ｎは、設備稼働情報３１及び工員作業情報３２から取得し得る連続するサイクルの数である。

なお、ここでの近似値は、以下の式１の“ΣＣＴ／ｎ”であり、算出される上限が“Ｔ_ｃ”であり、下限が“Ｔ_ｃ−Ｔ_ｗ／ｎ”である。
Ｔ_ｃ−Ｔ_ｗ／ｎ≦ΣＣＴ／ｎ≦Ｔ_ｃ（式１）
但し、Ｔ_ｃは律速時間であり、Ｔ_ｗは待ち時間である。ΣＣＴ／ｎはｎ個の連続するサイクルにおけるラインサイクルタイムの平均値に一致する。

ステップＳ１０５において、生産実績分析装置１０の表示処理部２５は、工程遷移図を表示する。具体的には、表示処理部２５は、工程遷移図５１（図３）及び工程遷移図５１ｂ（図４）を出力装置１３及び／又はモニタ５に表示する。このとき、表示処理部２５は、ステップＳ１０４において算出した上限及び下限を出力装置１３及び／又はモニタ５に併せて表示する。

（リードタイム）
複数の種類の製品について複数の個体が１つのラインで産出される。そして、その個体は、ラインに含まれるすべての設備の間を順に流れる。
このときある特定の個体をラインに投入してから同じ個体をラインから排出するまでの時間を“リードタイム”と呼ぶ場合がある。本実施形態は、いずれのライン形態にも適用可能である。

（インターバル）
インターバルとは、あるサイクルにおいてある設備が稼働を終了した時点から、次のサイクルにおいて当該設備が稼働を開始した時点までの時間である。例えば、図３において、“ｔ_２２ｈｅ−ｔ_２１ｍｅ”は、設備Ｍ２のインターバルの１つである。

前記では１つのラインに１種類の製品が対応している例を説明した。しかしながら、複数種類の製品が１つのラインで産出される場合もある。ラインにおいて、同じ時間に例えば、製品Ａ、製品Ｂ、製品Ａ、製品Ｂのような順序で、複数の製品が均等に又は無作為的に混じって流れる場合を“混流”と呼ぶ。同じ時間に製品Ａ又は製品Ｂしか流れない場合は、混流とは呼ばない。

以下の例では、製品の種類が１つだけ存在し、それは、製品Ａである。そしてラインは、製品Ａを１０，０００個産出するとする。すると、ラインの工程（設備）ごとに、製品Ａが１０，０００個産出されることになる。当然、設備の状態、工員Ｈが移動する速度、及び、投入される原料・素材の状態に応じて、インターバルは異なってくる。

図６に沿って、インターバル分布図６１を説明する。インターバル分布図６１は、任意の工程（設備）ごとに作成され得るが、それらを集計することによって、ライン全体のインターバル分布図６１も作成され得る。インターバル分布図６１の横軸は１回のインターバルの時間（秒）である。横軸は、例えば０秒以上６０秒未満のような区間を表している。縦軸は、積算インターバルの時間（時）である。いま、製品Ａの１０，０００個のインターバルのうち、０秒以上６０秒未満であるものが、５００個存在し、これら５００個のインターバルの合計が１５，０００秒（４.１７時）であったとする。すると、棒グラフ６２の上辺の縦軸の座標値は、４.１７時になる。

図６のインターバル分布図６１は、混流ではない場合の例である。製品Ａの棒グラフ及び折れ線グラフが表示されている。製品Ａの積算インターバルは、１２０秒以上１８０秒未満をピークとして分布している。

図７に沿って、インターバル分布図７１を説明する。図７のインターバル分布図７１は、混流である場合の例である。インターバル分布図７１においては、符号７２ａ、７２ｂ及び７２ｃの箇所が、図６に比して増加している。これらの箇所は、製品Ｂについての１回のインターバルのうち、１８０秒以上３６０秒未満の部分である。混流の状態においては、製品Ａと製品Ｂとの間の段取替の作業が生じる。このような段取替に起因して、符号７２ａ、７２ｂ及び７２ｃのような“こぶ”が発生したと推定され得る。これらの“こぶ”に対する現場対策として、混流ではない状態に戻したとする。又は、混流を維持しつつも、外段取等の手法を取り入れたとする。その結果、インターバル分布図７１（図７）の“こぶ”が消滅し、インターバル分布図６１（図６）に戻った場合、当該現場対策が適切であったことが裏付けられる。

（現場対策による予想効果）
図７の“こぶ”の合計面積に対してインターバルの時間当たりの単価を乗算した値は、現場対策による予想効果である。つまり、これらの“こぶ”が消滅した場合、予想効果に相当する金額の費用が節約されたと評価することができる。

生産実績分析装置１０のインターバル管理部２６は、任意のタイミングで、設備稼働情報３１に基づき、インターバル分布図６１（図６）及びインターバル分布図７１（図７）を作成する。そして、生産実績分析装置１０の表示処理部２５は、インターバル分布図６１及びインターバル分布図７１を、出力装置１３及び／又はモニタ５に表示する。

（収支情報）
図８に沿って、収支情報３３を説明する。収支情報３３においては、工程ＩＤ（欄１０１）、設備ＩＤ（欄１０２）、時間帯（欄１０３）、製品産出量（欄１０４）、仕損量（欄１０５）、販売単価（欄１０６）、売上高（欄１０７）、原料投入量（欄１０８）、仕入単価（欄１０９）、変動費（欄１１０）、付加価値（欄１１１）、のべ労働時間（欄１１２）、賃金単価（欄１１３）、減価償却費（欄１１４）、固定費（欄１１５）、利益（欄１１６）、仕損費用（欄１１７）及び機会費用（欄１１８）が相互に関連付けられて記憶されている。

工程ＩＤ（欄１０１）は、工程を一意に特定する識別子である。
設備ＩＤ（欄１０２）は、設備を一意に特定する識別子である。
時間帯（欄１０３）は、設備が稼働する時間帯（ここでは１０分）である。
製品産出量（欄１０４）は、産出された製品の数量である。
仕損量（欄１０５）は、産出された仕損品の数量である。なお、産出された製品の“候補”が検査を受け、合格したものが真の製品（欄１０４）となり、合格しなかったものが“仕損品”となる。
販売単価（欄１０６）は、製品の販売単価である。
売上高（欄１０７）は、製品産出量に対し販売単価を乗算した値である。

原料投入量（欄１０８）は、投入された原料の数量である。
仕入単価（欄１０９）は、原料の仕入単価である。
変動費（欄１１０）は、原料投入量に対し仕入単価を乗算した値である。
付加価値（欄１１１）は、売上高から変動費を減算した値である。

のべ労働時間（欄１１２）は、工員ののべ労働時間である。
賃金単価（欄１１３）は、工員の時間当たりの賃金である。
減価償却費（欄１１４）は、設備が稼働する時間帯に按分された設備の減価償却費である。
固定費（欄１１５）は、のべ労働時間に対して賃金単価を乗算した結果に減価償却費を加算した値である。

利益（欄１１６）は、付加価値から固定費を減算した値である。
仕損費用（欄１１７）は、仕損量に対し仕入単価を乗算した値である。このときさらに割増係数ｒ（１＜ｒ）を乗算してもよい。ｒは、仕損品の廃棄費用（産業廃棄物に該当すると高額になる）に見あっている。
機会費用（欄１１８）は、仕損量に対して販売単価を乗算した値である。
なお、図８の各欄の“・・・”は、具体的な値が記憶されていることを省略的に示している。

生産実績分析装置１０の収支管理部２７は、工程ＩＤ、設備ＩＤ、時間帯、製品産出量及び原料投入量を、各設備Ｍ１等から受信する。収支管理部２７は、工程ＩＤ、設備ＩＤ、時間帯及びのべ労働時間を、携帯端末装置９から受信する。収支管理部２７は、工程ＩＤ、設備ＩＤ、時間帯、仕損量、販売単価、仕入単価、賃金単価及び減価償却費を、管理部門のサーバ等（図示せず）から受信する。収支管理部２７は、工程ＩＤ（又は設備ＩＤ）と時間帯との組み合わせをキーとして受信した情報を集計・合成することによって、収支情報３３を作成する。

収支管理部２７は、任意のタイミングで、収支情報３３（図８）に基づき収支トレンド推移図８１（図９、詳細後記）を作成する。そして、表示処理部２５は、収支トレンド推移図８１を出力装置１３及び／又はモニタ５に表示する。

（収支トレンド推移図）
図９に沿って、収支トレンド推移図８１を説明する。収支トレンド推移図８１の横軸は、収支情報３３（図８）の時間帯である。縦軸は、収支情報３３（図８）の各欄の値のうち金額で表示されるものの金額である。

〈時間帯“１３：００〜１３：１０”について〉
固定費は、横軸の座標軸から下向きに、すなわち、縦軸の負の象限に、棒グラフ８２ａで表されている。変動費は、棒グラフ８２ａの下側に並べられた棒グラフ８３ａで表されている。この時間帯の利益は正数となる。したがって、利益は、横軸の座標軸から上向きに、すなわち、縦軸の正の象限に、棒グラフ８４ａで表されている。因みに、符号８５の縦軸上の長さが、売上高に相当し、符号８６の縦軸上の長さが、付加価値に相当する。

〈時間帯“１３：２０〜１３：３０”について〉
前記した時間帯と同様の説明は省略する。この時間帯では、利益は負数となる。したがって、利益は、横軸の座標軸から下向きに、すなわち、縦軸の負の象限に、棒グラフ８４ｂで表されている。

〈時間帯“１４：００〜１４：１０”について〉
この時間帯においては、ラインの設備は稼働していない。当然、利益は負数となる。したがって、利益は、横軸の座標軸から下向きに、すなわち、縦軸の負の象限に、棒グラフ８４ｃで表されている。そして、棒グラフ８４ｃは、固定費を示す棒グラフ８２ｃと完全に重なっている。

〈時間帯“１４：３０〜１４：４０”について〉
この時間帯において設備が（再）稼働をし始めた。その結果、変動費を示す棒グラフ８３ｄが負の象限に復活している。利益は引き続き負数ではあるが、直前の時間帯に比して絶対値は小さくなっている。よって、利益を示す棒グラフ８４ｄは直前の時間帯に比して短くなっている。

〈時間帯“１５：００〜１５：１０”について〉
この時間帯において仕損品が発生した。仕損費用を示す棒グラフ８７ｅが、変動費を示す棒グラフ８３ｅの内数として表示されている。機会費用を示す棒グラフ８８ｅが、変動費を示す棒グラフ８３ｅの下に並べて表示されている。

なお、固定費は、すべての時間帯について同じ値をとる。よって、変動費を示す棒グラフとは区別される態様で固定費が表示されることが望ましい。例えば、図９では、変動費と固定費の大小関係の如何にかかわらず、固定費を示す棒グラフは、横軸の座標軸の直下に表示されている。

（実施形態の効果）
本実施形態の生産実績分析装置は、以下の効果を奏する。
（１）工員と新旧設備が混在するラインにおいて、新型設備の運転状態と工員の動作に基づき、ラインサイクルタイムを簡便に推定することができる。
（２）ボトルネックがある状態とない状態とを容易に比較することができる。
（３）積算インターバルの分布を容易に視認することができる。
（４）混流の有無が積算インターバルに与える影響を容易に視認することができる。
（５）ラインサイクルタイムとして、リードタイムを推定することができる。
（６）生産現場において、生産変動と金銭的指標の関係を時系列で容易に視認できる。
（７）仕損品が金銭的指標に与える影響を容易に視認できる。

なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウエアで実現してもよい。また、前記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０生産実績分析装置
１１中央制御装置
１２入力装置
１３出力装置
１４主記憶装置（記憶部）
１５補助記憶装置（記憶部）
１６通信装置
２１設備特定部
２２巡回時間算出部
２３律速時間算出部
２４ラインサイクルタイム推定部
２５インターバル表示処理部
２６収支表示処理部
３１設備稼働情報
３２工員作業情報
３３収支情報

Claims

生産に係るラインを構成する複数の設備のうちから、時系列の運転状態を生成することができるとともにボトルネックとなっている設備を特定し、ボトルネックとなっているサイクルを特定する設備特定部と、
前記ラインの前記ボトルネックとなっているサイクルにおいて工員が前記複数の設備のそれぞれに対して事前作業をしていた時間と、前記複数の設備間を移動していた時間との和である巡回時間を算出する巡回時間算出部と、
前記運転状態及び前記工員からの情報に基づき、前記特定した設備に対して前記工員が事前作業をしていた時間と前記設備が稼働していた時間との和である律速時間を算出する律速時間算出部と、
前記算出した巡回時間及び前記算出した律速時間に基づいて、前記ラインのラインサイクルタイムが取り得る範囲の上限及び下限を算出するラインサイクルタイム推定部と、
を備えることを特徴とする生産実績分析装置。
前記複数の設備のそれぞれに対し前記工員が前記事前作業をしていた時間を示す図形、及び、前記複数の設備のそれぞれの設備が稼働していた時間を示す図形を、前記複数の設備ごとに時系列で、前記複数の設備のうちに前記ボトルネックとなっている設備がない場合とある場合とに分けて表示する表示処理部を、
備えることを特徴とする請求項１に記載の生産実績分析装置。
前記表示処理部は、
前記複数の設備のうちのある設備があるサイクルにおいて稼働を終了した時点から、次のサイクルにおいて稼働を開始するまでの時間であるインターバルの長さの区分ごとに、前記ラインを流れる製品ごとに前記インターバルを合計した値である積算インターバルを示す図形を表示すること、
を特徴とする請求項２に記載の生産実績分析装置。
前記表示処理部は、
前記製品の混流がある場合とない場合とに分けて、前記積算インターバルを示す図形を表示すること、
を特徴とする請求項３に記載の生産実績分析装置。
前記ラインサイクルタイムは、
複数の種類の製品について複数の個体が前記ラインに含まれるすべての設備の間を順に流れる場合のラインサイクルタイムであるリードタイムを含むこと、
を特徴とする請求項４に記載の生産実績分析装置。
前記設備に関連付けて、製品の産出量、前記製品の仕損量、前記製品の販売単価、前記製品の加工前の原料の仕入単価、前記製品を産出するための変動費、及び、前記製品を産出するための固定費が時系列で記憶される収支情報が格納される記憶部と、
前記固定費を示す図形及び前記変動費を示す図形を直列的に並べたうえで座標平面の負の象限に表示し、
前記固定費を示す図形を、前記変動費を示す図形とは区別される態様で表示し、
前記産出量に対して前記販売単価を乗算した売上高から、前記固定費及び前記変動費を減算した結果である利益を示す図形を、前記利益の符号に応じて、前記座標平面の正又は負の象限に時系列で表示する表示処理部を、
備えることを特徴とする請求項１に記載の生産実績分析装置。
前記表示処理部は、
前記仕損量に対して前記仕入単価を乗算した仕損費用を示す図形を、前記変動費を示す図形の内数として表示し、
前記仕損量に対して前記販売単価を乗算した機会費用を示す図形を、前記座標平面の負の象限に、前記固定費を示す図形及び前記変動費を示す図形に対して直列的に並べて表示すること、
を特徴とする請求項６に記載の生産実績分析装置。