JP7432448B2 - Operation loss analysis system and operation loss analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、製品を生産する工場において、製造現場の稼働ロスを分析するための技術に関する。 The present invention relates to a technology for analyzing operational loss at a manufacturing site in a factory that produces products.
背景技術として、特許文献1がある。この公報には、「稼働データは、機械で発生するイベントを表すイベントデータと、機械の状態を表す状態データとを含み、推論部は、イベントデータについて任意の時刻に対する過去、現在、未来についてイベントが発生したか否かのデータを含む推論用データと、状態データについて任意の時刻に対する過去、現在、未来について機械がどの状態であったかのデータを含む推論用データに基づいて非稼働理由を推論する。」と記載されている。
As background technology, there is
制御盤などの社会インフラシステム製品は、多品種少量の生産を行っており、製品毎に必要な加工設備や部品などが異なる。このため、量産系の製品と比較して、製造順序や作業者のスキル、設備や部品トラブルの有無などによって、段取りなどの準備時間や実際の加工時間における停滞時間が大きくなるなどの稼働ロスが発生する。これらの製品では作業の繰返し性が低いため、稼働ロス発生要因の特定が難しく、改善策の検討は熟練者の経験や個々の事例調査などによるものが大きかった。したがって、製造現場の生産性を低下させるこれらの稼働ロスの発生要因やその影響度を早期に特定し、対策を立案することが重要となる。 Social infrastructure system products such as control panels are produced in high-mix, low-volume production, and each product requires different processing equipment and parts. For this reason, compared to mass-produced products, operation losses such as increased preparation time for setup and stagnation time during actual machining are caused by factors such as the manufacturing order, worker skills, and the presence or absence of equipment or component troubles. Occur. Because these products have low repeatability, it is difficult to identify the causes of operational loss, and the study of improvement measures has largely relied on the experience of experts and individual case studies. Therefore, it is important to quickly identify the causes of these operational losses that reduce productivity at manufacturing sites and their influence, and to formulate countermeasures.
これに対し、前記特許文献1には、設備のイベント発生ログから非稼働理由を推論し、非稼働時間と関連付けて登録する方法が記載されている。しかし、これらの方法は、設備で発生したアラーム停止などの非稼働時間そのものに対する要因分析であり、これらのアラーム停止に伴う、後作業での復旧準備や段取などの時間増大といった影響(稼働ロス)まで測ることはできない。
On the other hand,
そこで、本発明は、設備の停止が他作業に与える稼働ロスの影響も含めて評価可能な稼働ロス分析システム、および稼働ロス分析方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an operation loss analysis system and an operation loss analysis method that can evaluate the effect of equipment stoppage on other operations, including the effect of the operation loss.
上記課題を解決するために、本発明にかかる稼働ロス分析システムは、設備の稼働状態または作業者の作業状態を含む稼働ステータスを示す稼働ステータス情報と、前記稼働ステータスごとに製品または部品を製造するための前記設備の稼働実績または前記作業者の作業実績が記録された稼働実績情報とに基づいて、設備の稼働停止に伴って設備の稼働または作業者の作業が停滞することへの影響がない定常作業時間を、前記稼働ステータス別に算出する定常時間算定部と、前記稼働ステータス別に算出された前記定常作業時間と、前記稼働実績情報とに基づいて、前記稼働ステータスごとの前記定常作業時間の超過分を稼働ロスとして算出する稼働ロス算定部と、を有することを特徴とする稼働ロス分析システムとして構成される。 In order to solve the above problems, the operation loss analysis system according to the present invention includes operation status information indicating operation status including the operation status of equipment or the work status of workers, and manufacturing products or parts for each of the operation statuses. Based on the operation record of the equipment or the operation record information in which the work performance of the worker is recorded, there is no impact on the operation of the equipment or the work of the worker due to the stoppage of the equipment. A regular time calculation unit that calculates regular work time for each of the operation statuses, and an excess of the regular work hours for each of the operation statuses based on the regular work hours calculated for each operation status and the operation performance information. The present invention is configured as an operation loss analysis system characterized by having an operation loss calculation unit that calculates the amount of time as an operation loss.
本発明によれば、設備の停止が他作業に与える稼働ロスの影響も含めて評価することができる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the effect of equipment stoppage including the effect of operation loss on other operations.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and are omitted and simplified as appropriate for clarity of explanation. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless specifically limited, each component may be singular or plural.
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc. disclosed in the drawings.
以下の説明では、「テーブル」、「リスト」等の表現にて各種情報を説明することがあるが、各種情報は、これら以外のデータ構造で表現されていてもよい。データ構造に依存しないことを示すために「XXテーブル」、「XXリスト」等を「XX情報」と呼ぶことがある。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ID」、「番号」等の表現を用いた場合、これらについてはお互いに置換が可能である。 In the following description, various information may be described using expressions such as "table" and "list," but various information may be expressed using data structures other than these. "XX table", "XX list", etc. are sometimes referred to as "XX information" to indicate that they do not depend on the data structure. When describing identification information, when expressions such as "identification information", "identifier", "name", "ID", and "number" are used, these expressions can be replaced with each other.
同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。 When there are multiple components having the same or similar functions, the same reference numerals may be given different suffixes for explanation. However, if there is no need to distinguish between these multiple components, the subscripts may be omitted in the description.
また、以下の説明では、プログラムを実行して行う処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit))によって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶資源(例えばメモリ)および/またはインターフェースデバイス(例えば通信ポート)等を用いながら行うため、処理の主体がプロセッサとされてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路(例えばFPGA(Field-Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit))を含んでいてもよい。 In addition, in the following explanation, processing performed by executing a program may be explained, but the program is executed by a processor (for example, a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit)). The processor may be the main body of the processing in order to perform the processing using appropriate storage resources (for example, memory) and/or interface devices (for example, communication ports). Similarly, the subject of processing performed by executing a program may be a controller, device, system, computer, or node having a processor. The main body of the processing performed by executing the program may be an arithmetic unit, and may include a dedicated circuit (for example, FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit)) that performs specific processing. .
プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、以下の説明において、2以上のプログラムが1つのプログラムとして実現されてもよいし、1つのプログラムが2以上のプログラムとして実現されてもよい。 A program may be installed on a device, such as a computer, from a program source. The program source may be, for example, a program distribution server or a computer-readable storage medium. When the program source is a program distribution server, the program distribution server includes a processor and a storage resource for storing the program to be distributed, and the processor of the program distribution server may distribute the program to be distributed to other computers. Furthermore, in the following description, two or more programs may be realized as one program, or one program may be realized as two or more programs.
以下に本実施の形態にかかる稼働ロス分析システム、および稼働ロス分析方法を、製品や部品を生産する工場の製造現場に適用した場合について詳細に説明するが、この例に限らず、製品や部品、その他装置や機器といった様々な製造物を製造する様々な現場に適用することができる。 The operation loss analysis system and operation loss analysis method according to the present embodiment will be described in detail below when applied to the manufacturing site of a factory that produces products and parts. It can be applied to various sites where various products such as devices and equipment are manufactured.
図1は本実施例における処理フローの一例を示しており、図2は本実施例のシステム構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 1 shows an example of a processing flow in this embodiment, and FIG. 2 is a functional block diagram showing the system configuration of this embodiment.
図2において、稼働ロス分析システム10は、サーバや端末などのPC、および当該PCに実装されるソフトウェアを含む装置であり、入出力部100と、記憶部200と、演算部300とを備えている。
In FIG. 2, the operation
入出力部100は、演算部300の処理で必要なデータを取得し、処理結果を表示するためのものであり、例えばキーボードやマウスなどの入力装置、外部と通信する通信装置、ディスク型記憶媒体の記録再生装置、CRTや液晶モニタなどの出力装置等を有して構成される。
The input/
記憶部200は、演算部300の処理で使用する入力情報210と処理結果を格納する出力情報220とを記憶し、ハードディスクドライブやメモリ等の記憶装置で構成される。
The
入力情報210は、設備加工製品情報211、稼働実績情報212、稼働ステータス情報213、を含み、これらの情報を以下に説明する。
The
設備加工製品情報211は、製造現場における設備で加工した製品を管理するための情報であり、例えば図3に示すように、加工ID、設備、製品ID、品種、加工日の情報を含む。図3の生産実績情報211において、例えば加工ID「100」の実績では、設備「M01」で品種が「A」である製品ID「P100」を、加工日「2019/10/1」に加工したことを示している。
The equipment processed
稼働実績情報212は、設備加工製品情報211に対して、加工した際の稼働状況や稼働時間を管理するための情報であり、例えば図4に示すように、実績ID、加工ID、稼働ステータス、アラームID、開始時刻、終了時刻、経過時間の情報を含む。図4の稼働実績情報212において、例えば実績ID「1000」、加工ID「100」の実績では、始めに稼働ステータスIDが「W01」の状態で、「09:00」に開始して「09:09」に終了し、その経過時間は「9(分)」であったことを示している。また、アラームIDとは、稼働ステータスIDがアラーム停止(本実施例では、「W04」)となった場合に記録されるアラームの種類を特定する情報である。アラームの種類とは、例えば加工不良や工具交換、ライン異常や設備不具合など、目的の製品を加工する上で問題となりうる事象を示す。ここで、稼働ステータスの詳細については後述する。
The
稼働ステータス情報213は、製造現場における各種設備に対し、稼働ログとして取得可能な稼働状態を管理するための情報であり、例えば図5に示すように、稼働ステータスID、稼働ステータス名、稼働ロス算出フラグの情報を含む。以下に例示するように、稼働ステータス情報213には、製品や部品を加工するための設備(あるいはその周辺装置)の稼働状態、当該設備を操作する等して作業者が上記加工のための準備(あるいは後処理)といった作業者の作業状態を含む。
The
図5の稼働ステータス情報213において、本実施例では、稼働ステータス「条件設定」、「段取」、「加工」、「アラーム停止」という4つの稼働状態を稼働ログとして記録できることを示している。「条件設定」とは、設備を加工する際の加工条件などを、設備の周辺装置として備わっているモニタなどから入力している状態を示している。「段取」とは、設備で加工する際に必要となる治具、工具を設置・調整するなどの準備をしている状態を示している。「加工」とは、実際に設備が製品を加工している状態を示している。「アラーム停止」とは、各種不具合や異常などにより、設備が停止している状態を示している。また、これらの稼働ステータスに対し、それぞれ稼働ロス算出フラグ「0~2」が付与されている。本フラグを用いた稼働ロス算出方法については後述する。以下では、稼働ステータスとして「条件設定」、「段取」、「加工」、「アラーム停止」を用いて説明しているが、これらはあくまで例示であり、他の様々な設備の稼働状態や作業者の作業状態を稼働ステータス情報に含めてよい。
In the
また、出力情報220は、稼働ロス分析履歴情報221、稼働時間集計情報222、稼働ロス影響度情報223、稼働ロス詳細情報224を含み、それぞれの情報について以下に説明する。
Further, the
稼働ロス分析履歴情報221は、当該稼働ロス分析システム10を利用した履歴を管理するための情報であり、例えば図6に示すように、分析ID、開始期間、終了期間、条件(設備)、条件(品種)、条件(加工日)、定常時間許容値(%)、分析日時の情報を含む。図6の稼働ロス分析履歴情報221において、分析ID「100」の履歴では、分析日時「2019/11/1」に当該システムを利用して、分析対象とする稼働実績情報212の期間を「2019/10/1」~「2019/10/31」とし、稼働ロスの分析・集計単位の条件として、設備や品種、加工日の指定はせず(それぞれフラグ「0」が設定され)、定常作業時間としての許容値は「10(%)」までとしたことを示している。これらの情報の入力や分析方法については後述する。なお、定常作業時間には、稼働ステータス情報213の場合と同様に、製品や部品を加工するための設備(あるいはその周辺装置)の定常時における稼働時間、当該設備を操作する等して作業者が上記加工のための準備(あるいは後処理)といった定常時における作業者の作業時間を含む。
The operation loss
稼働時間集計情報222は、当該稼働ロス分析履歴情報221で指定された分析対象期間における設備別の稼働時間を管理するための情報であり、例えば図7に示すように、分析ID、設備、稼働時間(h)の情報を含む。図7の稼働時間集計情報222において、分析ID「100」で示す期間において、設備「M01」の稼働時間は「180(h)」であったことを示している。
The operation
稼働ロス影響度情報223は、当該分析対象期間において発生した設備アラームが、作業者による作業や設備加工の停滞や長期化など(以下、稼働ロスとする)に与える影響を評価した結果を管理するための情報であり、例えば図8に示すように、分析ID、アラームID、稼働ステータスID、稼働ステータス名、ロス時間(h)の情報を含む。図8の稼働ロス影響度情報223において、分析ID「100」で示す期間では、アラームID「A01」の発生に伴い、稼働ステータスID「W01」~「W04」それぞれに対し、「2(h)」、「3(h)」、「5(h)」、「15(h)」のロス時間が発生したと評価したことを示している。これらロス時間の算出方法については、後述する。
The operation
稼働ロス詳細情報224は、当該稼働ロス影響度情報223を生成するための詳細情報を管理する情報であり、例えば図9に示すように、分析ID、アラームID、稼働ステータスID、品種、設備、加工日、ロス時間(分)の情報を含む。図9の稼働ロス詳細情報224において、分析ID「100」で示す期間のうち、加工日「2019/10/1」、品種「A」、設備「M01」では、アラームID「A01」の発生に伴い、稼働ステータスID「W01」~「W04」それぞれに与えた稼働ロスは、「4(分)」、「3(分)」、「7(分)」、「30(分)」であることを示している。
The operation loss
そして演算部300は、入出力部100や記憶部200の入力情報210より、演算に必要なデータを取得し、記憶部200の出力情報220へ処理結果を出力するためのものである。演算部300は、実際に演算処理を行う演算処理部320と、演算処理部320における演算処理のワークエリアとなるメモリ部310で構成される。
The calculation unit 300 is for acquiring data necessary for calculation from the input/
メモリ部310は、入出力部100や記憶部200の入力情報210から取得したデータ、または演算処理部320で処理した結果を一時的に保持するためのものである。
The memory unit 310 is for temporarily holding data acquired from the
演算処理部320は、入出力部100からユーザが入力した分析期間や分析方法などの情報に基づき、演算処理部320の処理で必要となる情報を入力情報210から取得して、メモリ部310に格納するデータ取得部321と、設備加工製品情報211および稼働実績情報212から、当該分析期間における設備ごとの稼働時間を集計する稼働時間集計部322と、当該稼働実績情報212の各種稼働ログに対し、アラーム停止の発生有無に基づいて定常か異常かを判定する異常稼働ログ判定部323と、定常と判定した稼働ログに対し、アラーム停止など発生に伴う停滞への影響がない場合の定常作業時間を、製品、設備や稼働ステータス別に算定、算出する定常時間算定部324と、当該異常稼働ログに対し、定常作業時間との差分によって稼働ロスを算定、算出する稼働ロス算定部325と、当該稼働ロスを当該稼働実績情報212におけるアラーム別に集計するアラーム別稼働ロス集計部326と、前記の各処理部で取得、算定、算出し、集計した結果を、それぞれ稼働ロス分析履歴221、稼働時間集計情報222、稼働ロス影響度情報223、稼働ロス詳細情報224に格納し、入出力部100に表示する表示制御部327とで構成される。
The arithmetic processing unit 320 acquires information necessary for the processing of the arithmetic processing unit 320 from the
次に、図1に示すフローチャートに従い、図2の稼働ロス分析システム10における各機能の動作を説明する。
Next, the operation of each function in the operation
まず、ユーザは、製造現場における各種設備の稼働実績から、稼働ロスへの影響が大きい要因を分析するため、例えば、図10に示すような入力画面から分析対象とする稼働実績の期間を入力し、分析条件を選択して、定常作業時間許容値を入力し、実行ボタンをクリックすることで稼働ロス分析システム10での処理を開始させることができる。ここで、分析条件は、稼働実績の分類に使用する項目を指定するかどうかを選択し、「指定あり」を選択した場合は、さらに設備や製品の品種、加工日など、分類に使用する項目にチェックを入れる形式としている。また、定常作業時間許容値は、稼働ロスを判定する際に許容できる閾値を、定常作業時間からの偏差割合(%)または、偏差時間(h)で指定する形式としている。本実施例では、図10に示す分析期間(2019/10/1~2019/10/31)入力され、分析条件は指定なし」が選択され、定常作業時間許容値として「10(%)」が入力された場合を例として、以下説明する。
First, in order to analyze the factors that have a large impact on operation loss from the operation history of various equipment at the manufacturing site, the user inputs the period of operation performance to be analyzed from the input screen shown in Figure 10, for example. , by selecting analysis conditions, inputting the normal work time tolerance, and clicking the execution button, processing in the operation
次に、データ取得部321は、ユーザが端末などの入出力部100から入力した分析期間等の条件に基づき、入力情報210の情報を取得して、当該条件と合わせてメモリ部310に格納する(S100)。本実施例では、入力情報210の情報として、図3~図5に示す設備加工製品情報211、稼働実績情報212、稼働ステータス情報213を取得したとし、図6に示す各種入力値を取得したとして、以下説明する。図6において、分析IDは、図10の入力画面で実行ボタンをクリックするごとに発行されるIDであり、分析時に入力した各種分析条件や結果などの履歴を管理するためのIDである。また、図6の「条件(設備)」、「条件(品種)」、「条件(加工日)」は、それぞれ図10の入力画面における、分析条件のチェックボックスと対応しており、チェックが入っている項目は「1」、入っていない項目は「0」としてフラグを設定する。ここで、「指定なし」を選択した場合は、これら3つのフラグ全てを「0」にするものとする。
Next, the
そして、稼働時間集計部322は、設備加工製品情報211、および稼働実績情報212から、当該分析期間に該当する各設備の稼働時間を集計し、メモリ部310に格納する(S110)。図3の設備加工製品情報211において、加工日が「2019/10/1~2019/10/31」に該当するレコードを抽出し、図4の稼働実績情報212から、当該レコードの加工IDを持つ
データを抽出して、設備別に集計する。以上の処理により、図7に示す設備ごとの稼働時間(h)が生成されたとして、以下説明する。
Then, the operating
その後、異常稼働ログ判定部323は、稼働実績情報212におけるアラーム停止の有無、および稼働ステータス情報213の稼働ロス算出フラグに基づき、アラーム停止の影響に伴って稼働ロスが発生している可能性のある異常稼働ログを判定し、メモリ部310に格納する(S120)。本処理の詳細フローを図11に示し、以下説明する。
After that, the abnormal operation
まず、異常稼働ログ判定部323は、設備加工製品情報211の同一設備・加工日に対する加工ID一式を取得し、稼働実績情報212において、当該加工IDを持つレコードを開始時刻の早い順に取得する(S1200)。図3の設備加工製品情報211において、異常稼働ログ判定部323は、設備「M01」、加工日「2019/10/1」に対する加工ID「100~105」を取得し、図4の稼働実績情報212を取得して、まず1行目のデータを読み込む。
First, the abnormal operation
次に、異常稼働ログ判定部323は、異常判定を行う対象の稼働実績データの有無を判定し(S1201)、異常判定を行う対象の稼働実績データが無いと判定した場合は処理を終了し(S1201;無)、異常判定を行う対象の稼働実績データが有ると判定した場合は(S1201;有)、S1202の処理へ進む。ここでは、異常稼働ログ判定部323は、図4の稼働実績情報212の1行目に対し、S1202以降の処理を行う。
Next, the abnormal operation
そして、異常稼働ログ判定部323は、当該稼働実績データにアラーム停止ログの有無を判定し(S1202)、アラーム停止ログが有ると判定した場合は次の処理へ進み(S1202;有)、アラーム停止ログが無いと判定した場合はS1204の処理へ進む(S1202;無)。図4の稼働実績情報212において、1行目のデータのアラームIDは空欄であるため、異常稼働ログ判定部323は、アラーム停止は無しと判定し、S1204の処理へ進む。
Then, the abnormal operation
その後、異常稼働ログ判定部323は、アラーム停止に伴う稼働ロスの影響の有無を判定し(S1204)、アラーム停止に伴う稼働ロスの影響が有ると判定した場合は次の処理へ進み(S1204;有)、アラーム停止に伴う稼働ロスの影響が無いと判定した場合はS1200の処理へ戻り(S1204;無)、次の稼働実績データを読み込む。当該処理では、後述する異常判定フラグが設定された場合に稼働ロスの影響判定を行うため、この時点ではS1200の処理に戻り、図4の稼働実績情報212の2行目のデータを読み込む。
After that, the abnormal operation
異常稼働ログ判定部323は、以上の処理を図4の稼働実績情報212の8行目まで繰り返す。9行目のデータでアラームID「A01」が設定されているため、異常稼働ログ判定部323は、S1202の処理でアラーム停止ログ有りと判定し、S1203の処理へ進む。
The abnormal operation
次に、異常稼働ログ判定部323は、異常判定フラグを設定し、メモリ部310に格納する(S1203)。異常判定フラグとは、例えば図12に示すように、稼働実績情報212を読み込んだ際の実績ID、加工IDと紐づけて、稼働ステータスIDごとに「0(異常なし)」または「1(異常あり)」の判定を行った結果を管理するものである。図12の「#1」の列は、異常判定フラグの初期状態を示しており、各稼働ステータスIDに対し、「0」が設定されている。そして、「#2」は図4の稼働実績情報212における9行目のデータに対し、S1203の処理を実行した結果を示しており、当該稼働実績データの実績ID「1008」、加工ID「102」と紐づけて、各稼働ステータスIDの異常判定フラグに全て「1」をセットしている。また、括弧内の記号は、当該稼働実績データにおけるアラームIDであり、ここでは「A01」を当該フラグと合わせてセットしている。
Next, the abnormal operation
そして、異常稼働ログ判定部323は、当該異常判定フラグに基づき、稼働ロスへの影響有無を判定する(S1204)。ここで、当該稼働実績データ(図4の9行目)における稼働ステータスIDは「W04」であり、異常稼働ログ判定部323は、図5の稼働ステータス情報213において、当該IDの稼働ロス算出フラグ「0」を取得する。ここで、稼働ロス算出フラグとは、稼働ステータス別の異常稼働ログ判定方法を管理する情報である。異常稼働ログ判定部323は、「0」はアラーム停止が発生したデータ、「1」はアラーム停止発生直後の同一加工IDのデータ、「2」はアラーム停止発生後の次の加工IDのデータを異常稼働ログとして判定する。図5に示す稼働ステータス情報213において、稼働ステータスID「W04(アラーム停止)」の稼働ロス算出フラグは「0」である。異常稼働ログ判定部323は、当該ステータスはアラーム停止そのものを表すため、該当データを異常と判定する。また、稼働ステータスID「W03(加工)」の稼働ロス算出フラグは「1」である。アラーム停止が発生した直後の加工では、当該アラームの影響による稼働ロスが稼働実績データに含まれる可能性があるため、異常稼働ログ判定部323は、該当データを異常と判定する。さらに、稼働ステータスID「W01(条件設定)」や「W02(段取)」の稼働ロス算出フラグは「2」である。アラーム停止が発生した後、次の製品を加工する際に、通常の加工時以上に条件設定や段取などの準備作業を要する可能性があることから、異常稼働ログ判定部323は、該当データを異常と判定する。この時点では、稼働ステータスIDが「W04(アラーム停止)」であり、当該ステータスIDにおける異常判定フラグの値(図12に#2列のW04行)は「1」であることから、異常稼働ログ判定部323は、稼働ロスへの影響有りと判定し、S1205の処理へ進む。
Then, the abnormal operation
その後、異常稼働ログ判定部323は、異常ありと判定した当該稼働実績データを異常判定リストとして書き出す(S1205)。ここでは、図4の稼働実績情報212の9行目から実績ID「1008」、稼働ステータスID「W04」を取得し、さらに当該異常判定フラグから、アラームID「A01」を取得して、図13の1行目に示すように異常判定リストのデータを生成する。
Thereafter, the abnormal operation
そして、異常稼働ログ判定部323は、当該稼働ステータスに対する異常判定フラグをクリアし(S1206)、S1200に戻って次の稼働実績データを読み込む。ここでは、異常稼働ログ判定部323は、図12に示す異常判定フラグにおいて、「#2」列の稼働ステータスID「W04」の値をクリアし、「#3」列の状態に遷移させる。
Then, the abnormal operation
以上の処理を繰り返すことで、図12に示すような異常判定フラグの遷移が発生し、図13に示す異常判定リストが生成される。ここで、図12の「#9」列における稼働ステータスID「W01~W03」で格納されているアラームIDが「A02、A03」と複数存在するが、これは、稼働実績情報212において、複数種類のアラームが連続して発生したことを意味している(図4の実績ID「1012」、「1013」のデータ)。このような場合、異常稼働ログ判定部323は、S1205の処理で異常判定リストを生成する際も同様に、複数のアラームIDを書き出すものとする(図13の実績ID「1014~1017」)。このように、異常稼働ログ判定部323は、稼働実績情報212に記録されたアラームの有無と、稼働ステータス情報213に記憶されている稼働ステータス別の異常稼働ログの判定方法を示す稼働ロス算出フラグとに基づいて、記稼働実績情報212の中で、アラームの影響に伴って稼働ロスが発生している可能性のある異常稼働ログを判定する。
By repeating the above process, a transition of the abnormality determination flag as shown in FIG. 12 occurs, and an abnormality determination list shown in FIG. 13 is generated. Here, there are multiple alarm IDs such as "A02, A03" stored in the operation status IDs "W01 to W03" in the "#9" column in FIG. This means that the following alarms occurred continuously (data with performance IDs "1012" and "1013" in Figure 4). In such a case, the abnormal operation
次に、図1の処理フローに戻り、定常時間算定部324は、S120の処理で異常稼働ログと判定されなかった稼働実績情報212を抽出し、稼働ステータス別に定常作業時間を算出して、メモリ部310に格納する(S130)。S120の処理で異常稼働ログと判定された異常判定リストは図13に示す実績ID「1008~1020」であるため、図4の稼働実績情報212において、これらの実績ID以外の「1000~1007」および「1021」が定常稼働ログとして抽出される。そして、定常時間算定部324は、これらの定常稼働ログを稼働ステータスID別に分類し、統計値を取って定常作業時間を算出する。本実施例では、統計値として平均値を用いるとし、例えば図4の稼働実績情報212において、定常時間算定部324が稼働ステータスID「W01」の定常作業時間を算出すると、実績ID「1000」、「1003」、「1006」の経過時間「9(分)」、「11(分)」、「10(分)」の平均により、「10(分)」となる。同様に定常時間算定部324が稼働ステータスID「W02」、「W03」の定常作業時間を算出すると、それぞれ「20(分)」、「30(分)」となり、図14に示すデータが生成される。このように、定常時間算定部324は、稼働ステータスごとに設備の稼働時間または作業者の作業時間の統計値を算出し、定常作業時間を算出する。
Next, returning to the process flow in FIG. 1, the steady
そして、稼働ロス算定部325は、異常稼働ログに対する稼働ステータス別の定常時間超過分を稼働ロスとして算出する(S140)。本処理ステップでは、稼働ロス算定部325は、まず、入力画面よりユーザが入力した定常作業時間許容値に基づき、各稼働ステータスIDの定常作業時間に対する許容値を生成する。図10の入力画面において、当該許容値として「10(%)」が入力されているため、定常作業時間から10%の上振れまでは許容範囲(稼働ロスとしない)とみなすものとする。よって、稼働ロス算定部325が図14の各稼働ステータスIDに対する許容時間を算出すると、図15に示す許容時間のデータが生成される。次に、稼働ロス算定部325は、S120の異常判定リストに対し、各稼働実績データの経過時間と当該許容時間の差により、稼働ロスを算出する。稼働ロス算定部325は、図13の異常判定リストに対し、図4の稼働実績情報212の経過時間を取得し、図15の稼働ステータス別の許容時間の差を取る。これにより、図16に示す異常稼働ログ別の稼働ロスのデータが生成される。ここで、稼働ステータス「W04(アラーム停止)」は、当該許容時間のデータが存在しないため、稼働実績データにおける経過時間が、そのまま稼働ロスとして計算されている。
Then, the operation
その後、アラーム別稼働ロス集計部326は、発生回数や時間、発生時期等に基づいて、S140で算出した稼働ロスをアラーム種類や稼働ステータス別に配分、集計し、メモリ部310に格納する(S150)。まず、アラーム別稼働ロス集計部326は、図16の稼働ロス算出結果をアラームID、稼働ステータス別に展開し、図9に示すデータを生成する。図9において、品種、設備、加工日のデータは、図16における実績IDから図4の稼働実績情報212、および図3の設備加工製品情報211を辿ることで生成できる。また、図16における実績ID「1014~1016」の稼働ロスに影響しているアラームIDは「A02、A03」と複数設定されている。本実施例では、これらの稼働ロスを複数のアラームIDに等分した結果を図9に示している。稼働ロスの配分方法は、稼働ロスが発生した稼働実績データの直前のアラームに100%配分しても良いし、近いほど重みづけを大きくして配分しても良い。その後、アラーム別稼働ロス集計部326は、これらの稼働ロス配分結果をアラームID、稼働ステータスID別に集計し、図8に示すデータを生成する。このように、アラーム別稼働ロス集計部326は、稼働実績情報212に記録された、稼働ステータスに対応付けて設備の稼働停止要因を示す1または複数の種類のアラームごとに稼働ロスを集計する。
Thereafter, the alarm-by-alarm operation
最後に、表示制御部327は、メモリ部310に格納されている当該入力部100から入力した分析条件、当該稼働時間の集計結果、当該アラーム別稼働ロス集計結果、および稼働ロス算定結果を、それぞれ稼働ロス分析履歴情報211、稼働時間集計情報222、稼働ロス影響度情報223、稼働ロス詳細情報224へ格納して、入出力部100に表示する(S160)。本実施例における出力画面の例を図17に示す。
Finally, the
本画面の最上部には、表示制御部327は、図10の入力画面により入力されて、図6の稼働ロス分析履歴情報221に格納された分析IDの情報を表示させている。本セルの分析ID(分析日時)をプルダウンで切り替えた場合、該当する過去の稼働ロス分析結果を以下の画面に表示可能としている。
At the top of this screen, the
次に、本画面の上段2番目には、表示制御部327は、図7の稼働時間集計情報222における、設備合計の稼働時間、および図8の稼働ロス影響度情報223における全アラームの稼働ロス合計を表示させており、これらの比に基づいて稼働率を算定した結果を表示させている。これにより、分析期間における稼働ロスの割合を把握可能であり、アラーム停止などに伴う稼働率低下の問題が発生しているかを確認できる。
Next, in the second upper row of this screen, the
そして、本画面の中段には、表示制御部327は、図8の稼働ロス影響度情報223における、アラームIDごとの稼働ロス集計結果、および稼働ステータス別の稼働ロス内訳を表示させている。また、各項目の先頭行に「▼」を選択することで、表示順序や値のフィルタ制御を可能としている。さらに、表示制御部327は、当該表の下段にアラーム別の稼働ロス積み上げグラフと、全アラームの稼働ロスに対する累積比率をパレート図として表示させている。これにより、当該分析期間において、優先的に対応すべきアラームや、その影響度の大きさや影響発生ポイント(稼働ステータス)を把握することが可能となり、効率的に稼働ロス削減方法の検討を行うことができる。
In the middle part of this screen, the
また、稼働ロス影響度の表のセルを選択して、「詳細表示」ボタンをクリックすることで、表示制御部327は、当該セルに対するアラームID、稼働ステータスIDに該当する稼働ロス詳細を本画面の下段に表示させることができる。図17の出力画面では、アラームID「A03」、稼働ステータスID「W03(加工)」を選択した状態で「詳細表示」ボタンをクリックした際の例を示しており、下段の稼働ロス詳細の表には、当該アラームID、当該稼働ステータスIDの稼働ロス詳細が一覧表示されている。これにより、稼働ロスへの影響が大きい詳細要因を特定することが可能となる。
In addition, by selecting a cell in the table of operation loss impact and clicking the "details display" button, the
このように、本実施例では、定常時間算定部324が、設備の稼働状態または作業者の作業状態を含む稼働ステータスを示す稼働ステータス情報213と、上記稼働ステータスごとに製品または部品を製造するための上記設備の稼働実績または上記作業者の作業実績が記録された稼働実績情報212とに基づいて、設備の稼働停止に伴って設備の稼働または作業者の作業が停滞することへの影響がない定常作業時間を、上記稼働ステータス別に算出し、稼働ロス算定部325が、上記稼働ステータス別に算出された定常作業時間と、上記稼働実績情報212とに基づいて、上記稼働ステータスごとの定常作業時間の超過分を稼働ロスとして算出する。したがって、例えば、繰り返し性が低い製品・部品の作業に対しても、設備で発生したアラームによる設備の停止等の他作業への稼働率低下の影響度を測ることができる。より具体的には、多品種少量製品を生産する工場においても、各設備の時系列にわたる稼働実績データと、設備で発生したアラーム停止等の稼働状態に基づいて、当該アラーム停止が他作業に与える稼働ロスの影響も含めて評価可能となる。この結果、稼働ロスへの影響度合いが大きいアラームの種類やその時の稼働状態に対して、優先的に改善策を検討できるようになり、設備稼働率の向上やスループットの増大に向けた改善活動を支援可能となる。
As described above, in this embodiment, the steady
100 入出力部
200 記憶部
300 演算部
210 入力情報
211 設備加工製品情報
212 稼働実績情報
213 稼働ステータス情報
220 出力情報
221 稼働ロス分析履歴情報
222 稼働時間集計情報
223 稼働ロス影響度情報
224 稼働ロス詳細情報
310 メモリ部
320 演算処理部
321 データ取得部
322 稼働時間集計部
323 異常稼働ログ判定部
324 定常時間算定部
325 稼働ロス算定部
326 アラーム別稼働ロス集計部
327 表示制御部
100 Input/
Claims (4)
前記稼働ステータス別に算出された前記定常作業時間と、前記稼働実績情報とに基づいて、前記稼働ステータスごとの前記定常作業時間の超過分を稼働ロスとして算出する稼働ロス算定部と、を有し、
前記稼働実績情報には、前記稼働ステータスに対応付けて前記設備の稼働停止要因を示す1または複数の種類のアラームが記録され、
前記アラームごとに前記稼働ロスを集計するアラーム別稼働ロス集計部と、
前記稼働実績情報に記録された前記アラームの有無と、前記稼働ステータス情報に記憶されている前記稼働ステータス別の異常稼働ログの判定方法を示す稼働ロス算出フラグとに基づいて、前記稼働実績情報の中で、前記アラームの影響に伴って前記稼働ロスが発生している可能性のある異常稼働ログを判定する異常稼働ログ判定部と、
を有することを特徴とする稼働ロス分析システム。 Operation status information indicating the operation status including the operation status of the equipment or the work status of the worker, and the operation record of the equipment or the work record of the worker for manufacturing products or parts for each operation status are recorded. a steady time calculation unit that calculates, for each operation status, a steady work time that does not affect the operation of the equipment or the work of the workers due to the stoppage of the equipment, based on the operation performance information;
an operation loss calculation unit that calculates an excess of the regular work time for each operation status as an operation loss based on the regular work time calculated for each operation status and the operation performance information,
In the operation performance information, one or more types of alarms indicating a cause of operation stoppage of the equipment are recorded in association with the operation status,
an alarm-by-alarm operation loss aggregation unit that aggregates the operation loss for each alarm;
The operation record information is calculated based on the presence or absence of the alarm recorded in the operation record information and the operation loss calculation flag indicating the method of determining the abnormal operation log for each operation status stored in the operation status information. an abnormal operation log determination unit that determines an abnormal operation log in which the operation loss may have occurred due to the influence of the alarm;
An operation loss analysis system characterized by having.
前記定常時間算定部は、前記稼働ステータスごとに前記設備の稼働時間または前記作業者の作業時間の統計値を算出し、前記定常作業時間を算出する、
ことを特徴とする稼働ロス分析システム。 The operation loss analysis system according to claim 1,
The steady time calculation unit calculates statistical values of the operating time of the equipment or the working time of the worker for each of the operating statuses, and calculates the steady working time.
An operation loss analysis system characterized by:
定常時間算定部が、設備の稼働状態または作業者の作業状態を含む稼働ステータスを示す稼働ステータス情報と、前記稼働ステータスごとに製品または部品を製造するための前記設備の稼働実績または前記作業者の作業実績が記録された稼働実績情報とに基づいて、設備の稼働停止に伴って設備の稼働または作業者の作業が停滞することへの影響がない定常作業時間を、前記稼働ステータス別に算出し、
稼働ロス算定部が、前記稼働ステータス別に算出された前記定常作業時間と、前記稼働実績情報とに基づいて、前記稼働ステータスごとの前記定常作業時間の超過分を稼働ロスとして算出する場合において、
前記稼働実績情報には、前記稼働ステータスに対応付けて前記設備の稼働停止要因を示す1または複数の種類のアラームが記録され、
アラーム別稼働ロス集計部が、前記アラームごとに前記稼働ロスを集計し、
異常稼働ログ判定部が、前記稼働実績情報に記録された前記アラームの有無と、前記稼働ステータス情報に記憶されている前記稼働ステータス別の異常稼働ログの判定方法を示す稼働ロス算出フラグとに基づいて、前記稼働実績情報の中で、前記アラームの影響に伴って前記稼働ロスが発生している可能性のある異常稼働ログを判定する、
ことを特徴とする稼働ロス分析方法。 An operation loss analysis method performed by a computer,
The steady time calculation unit calculates the operation status information indicating the operation status including the operation status of the equipment or the work status of the worker, and the operation record of the equipment or the worker for manufacturing the product or parts for each operation status. Based on the operation performance information in which the work performance is recorded, the regular operation time that does not affect the operation of the equipment or the work of the worker due to the stoppage of the equipment is calculated for each of the operation status,
In the case where the operation loss calculation unit calculates the excess of the regular work time for each operation status as an operation loss based on the regular work time calculated for each operation status and the operation performance information,
In the operation performance information, one or more types of alarms indicating a cause of operation stoppage of the equipment are recorded in association with the operation status,
an alarm-by-alarm operation loss aggregation unit aggregates the operation loss for each alarm;
An abnormal operation log determination unit based on the presence or absence of the alarm recorded in the operation performance information and an operation loss calculation flag indicating a method of determining abnormal operation logs for each operation status stored in the operation status information. determining an abnormal operation log in which the operation loss may have occurred due to the influence of the alarm from among the operation record information;
An operation loss analysis method characterized by the following.
前記定常時間算定部は、前記稼働ステータスごとに前記設備の稼働時間または前記作業者の作業時間の統計値を算出し、前記定常作業時間を算出する、
ことを特徴とする稼働ロス分析方法。 The operation loss analysis method according to claim 3 ,
The steady time calculation unit calculates the statistical value of the operating time of the equipment or the working time of the worker for each of the operating statuses, and calculates the steady working time.
An operation loss analysis method characterized by the following.
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