JPH0253555A - 生産管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の生産ラインに適用される生産管理シ
ステムに関し、−層詳細には、前記生産ラインを構成す
る各種ロボット等の製造設備の夫々を制御する制御情報
と、前記製造設備における作業結果に係る作業結果情報
を伝達する情報ネットワークとを分離、独立して構成す
ることにより、生産ラインの障害、故障等の際の対応処
理を柔軟に行い得るようにした生産管理システムに関す
る。

［発明の背景］ 近年の電子機器の発達に伴い各種製品の品質の向上に資
するために生産ラインの自動化が進展している。特に、
最近の生産ラインにおいては数値制御工作機械や各種の
ロボット等の自動機器を含む複数の加工ステーションを
配設し、当該加工ステーションに対して自動倉庫あるい
は自走式台車等から構成される物流自動設備を結合する
ことにより被加工物、被組立物右よび部品材料等のワー
クの供給をはじめとして各加工ステーションにおける加
工、組立制御並びに各加工ステーション間の物流の制御
等を全て生産管理用コンピュータにより制御管理するＦ
Ａシステム（ファクトリ−オートメーションシステム）
が導入されている。そして、このように構成されるＦＡ
システムは自動車の組立ラインにも採用されるに至って
いる。

通常、前記自動車の組立ラインにおいては消費者ニーズ
等の多様化に伴い所定の組立ラインで組み立てられる品
種が機種グレード、仕向地およびオプション等の組み合
わせにより極めて多品種となっている。そこで、前記自
動車組立ラインで組み立てられる品種毎の情報を管理し
て夫々の製造設備へ制御情報を付与したり、生産状況に
関する情報を取得する等の生産管理システムを構築する
必要性が生じている。

この種の生産管理システムを構築したものとして、特開
昭第６１−２３６４６６号公報に開示された技術的思想
を掲げることが出来る。すなわち、この生産管理システ
ムは夫々の製造設備とこれを制御管理するための制御管
理用コンピュータ等との装置相互間の制御情報を伝達す
る単独のネットワークの中に、夫々の加工ステーション
に配置されるデータ入出力装置あるいは工程管理用のコ
ンピュータ等を接続しているシステムである。

ところで、自動車等の生産ラインにおいては、特定の加
工ステーションで発生した組立不良等の作業結果情報を
後工程の加工ステーションに伝達し、後工程において、
前工程において発生した不良個所の修復作業を行うよう
に構成する場合がある。夫々の加工ステーションにおけ
る作業時間を平準化してラインタクトの短時間化を図る
ことがその主な理由である。

ところが、前記のような単独のネットワークの中に、加
工ステーションを構成する製造設備の制御情報と作業結
果情報とを併せて処理しようとする場合には、当該ネッ
トワークによって処理すべき情報量が極めて多量となる
ことから処理時間がラインタクトに比較して無視出来な
い時間となる不都合が顕れる。その上、当該ネットワー
クシステムを構築するまでの準備期間が長くなることか
ら新製品の出荷時期を遅延する虞が発生する。さらには
、ネットワーク中の１個所の故障、障害により生産ライ
ン全体が停止してしまうという危険性が露呈する。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を悉く克服するためになされたも
のであって、製造設備を制御する制御情報を伝達するた
めの情報ネットワークと、夫々の製造設備における作業
結果情報を伝達するための情報ネットワークとを分離し
て構成することにより、制御情報と作業結果情報とを夫
々高速に伝達することを可能とすると共に、ネットワー
クの故障に起因する生産ラインの停止範囲を可及的に小
範囲とすることを可能とする生産管理システムを提供す
ることを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はコンピュータか
らの制御情報によって制御管理される製造設備を有する
複数の加工ステーションにおける作業結果情報を後工程
に配置される加工ステーションに伝達し、当該後工程に
配置される加工ステーションにおいて前記作業結果情報
に基づき不良個所の修復作業を実施するようにした生産
ラインに適用される生産管理システムであって、前記加
工ステーションを構成する製造設備を制御管理するため
の制御情報を伝達する第１のネットワークと、前記夫々
の加工ステーションにおける作業結果情報を伝達する第
２のネットワークとを夫々分離独立して構成することを
特徴とする。

また、本発明は前記制御情報を伝達する第１ネットワー
クを所定区間毎に分割した生産ラインに対応して分割し
たネットワークにより構成することを特徴とする特 ［実施態様コ 次に、本発明に係る生産管理システムについて好適な実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る生産管理システムが適用される生
産ラインの概略構成を示す図であり、ここでは−例とし
て自動車の組立ラインを用いて説明する。

生産ラインｌＯは光フアイバケーブル等を用いたメイン
ネットワーク１２と複数に分割された組立ライン１３ａ
乃至１３ｃ毎に設けられたサブネットワーク１４ａ乃至
１４Ｃを備えている。メインネットワーク１２には本生
産ライン１０の生産管理用ホストコンピュータ１６が接
続されており、また、メインネットワーク１２とサブネ
ットワーク１４ａ乃至１４Ｇの間にはその間のデータの
受は渡しを行うサブコンピュータ１８ａ乃至１８Ｃ（以
下、データマネージャという）が設置されている。前記
サブネットワーク］、４ａ乃至１４Ｇには夫々の組立ラ
イン１３ａ乃至１３ｃに沿って走行する自走式台車（図
示せず）の位置、速度並びに各加工（組立）ステーショ
ンＳＴａ＋乃至５Ｔａｎ　、ＳＴｂ、乃至ＳＴｂイおよ
びＳＴｃ＋乃至ＳＴｃ＋。

（以下、加工ステーションＳ　Ｔ　ａ　＋乃至Ｓ　Ｔ　
ｃ　ｎという）において実行される制御内容を集中管理
するシーケンサ等から構成される制御盤２０ａ乃至２０
Ｃ（以下、全体盤という）が接続されると共に、各加工
ステーションＳ　Ｔ　ａ　ｒ乃至ＳＴＣ，に配置された
各種自動機（ロボット等）に自走式台車の走行に応じて
、すなわち、ワークの搬入に同期して制御情報を配信す
るシーケンサ２２ａ乃至２２Ｃ（以下、ブロック盤とい
う）が接続されている。

さらに、前記夫々の組立ライン１３ａ乃至１３Ｇには当
該組立ライン１３ａ乃至１３Ｃに沿ってモニタデイスプ
レィ２３ａ乃至２３ｇを有するう不ソサイドコンピュー
タ２４ａ乃至２４ｇが配置され、このラインサイドコン
ビメータ２４ａ乃至２４ｇは各ステーションｓＴａ＋乃
至ＳＴｃイにおける組立作業結果の良否をモニタする品
質モニタあるいは機種照合モニタ等として使用さ′れて
いる。

この場合、ラインサイドコンビ二−タ２４ａ乃至２４ｇ
はメインネットワーク１２に直接的に接続されている。

さらに、メインネットワーク１２には管理用コンビ二−
タ２６．２８が接続され、各組立ライン１３ａ乃至１３
Ｇの稼動状況および累計生産台数の推移等の管理モニタ
として用いられている。

本発明に係る生産管理システムが適用される生産ライン
は基本的には以上のように構成されるものであり、次に
その作用並びに効果について説明する。

第２図は第１図に示す生産ライン１０の詳細な構成を示
す図である。第２図から諒解されるように、ホストコン
ビコータ１６には当該生産ライン１０に投入されるワー
クＷに対応する機種データを格納する機種データファイ
ル５０が備えられている。この場合、ワークＷ（本実施
態様においては自動車のボディ）には当該ワークＷの機
種番号情報を識別するためのバーコードが印刷されたラ
ベルが貼着してあり、当該ワークＷがドロップリフタ４
４により生産ライン１０を構成する第１加エステ−ジョ
ンＳＴａ＋　に導入される際、図示しないバーコードリ
ーグ等の人力機器により機種番号情報がメインネットワ
ーク１２を介して前記ホストコンピュータ１６に入力さ
れる。

そこで、ホストコンビ二ニタ１６は前記機種データファ
イル５０から当該機種番号情報に対応する、例えば、エ
ンジンの識別番号、フレームの識別番号および所定の組
付仕様等のデータから構成される機種データを読み出し
メインネットワーク１２を介してラインサイドコンピュ
ータ２４Ｈに配信する。ラインサイドコンビ二−タ２４
ａはこの機種データを記憶する。

前記ホストコンビコータ１６はさらに生産管理テーブル
群５２を備えており、その中、管理テーブル５２ａ乃至
５２ｇには夫々生産服位データ、生産実績データ、トラ
ッキングデータ、自走式台車稼動データ、品質経歴デー
タ、設備故障データおよび生産計画データが記録されて
おり、管環テーブル５２ｈにはサブネットワーク１４ａ
乃至１４Ｃに対応する各組立ラインの構成、各加エステ
ーションＳＴａ、乃至Ｓ　Ｔ　ｃ　ｎに配置された自動
機等の製造設備の構成、当該製造設備の動作パターン情
報およびアクチュエータ種別等の共通データが記録され
ている。この場合、トラッキングデータとは自走式台車
稼動データに対応して当該台車が組立ライン１３ａ乃至
１３Ｃ内を衝突することなしに円滑に走行するように制
御するためのデータである。このトラッキングデータは
前記全体盤２０ａ乃至２０Ｃに配信される。

前記管理テーブル５２ｈに格納されている共通データは
ホストコンピュータ１６からメインネットワーク１２、
データマネージャ１８ａ乃至１８ｃおよびサブネットワ
ーク１４ａ乃至１４ｃを介して全体盤２０ａ乃至２０Ｃ
１ブロツク盤２２ａ乃至２２ｃに送給されると共にメイ
ンネットワーク１２を介してラインサイドコンピュータ
２４ａ乃至２４ｇおよび管理用コンピュータ２６．２８
に送給され、これらの制御機器に必要に応じて記憶され
る。

従って、生産ライン１０によって生産される機種グレー
ド、仕向地、オプション等の差異を原因とする組立ライ
ンの構成の変更、各組立製造設備とその動作パターン情
報の改廃あるいはアクチュエータ種別の変更に伴う共通
データの改廃が生じた場合には、ホストコンピュータ１
６に設けられた管理テーブル５２ｈに格納されている共
通データのみを変更し、追加し、あるいは消去し、この
修正後の共通データを前記のようにメインネットワーク
１２あるいはサブネットワークｆ４ａ乃至１４Ｇを介し
て各制御機器に配信することにより共通データの改廃が
極めて簡単に実行出来る。

このような準備のもとに、ドロップリフタ４４を介して
投入されたワークＷが自走式台車（図示せず）に搭載さ
れ第１加エステ−ジョン５Ｔａ１に到達すると、当該ワ
ークＷを搭載する自走式台車から台車番号に係る識別デ
ータが図示しない入力手段によって読み取られ全体盤２
０ａに送給される。この台車番号に係る識別データは全
体盤２０ａからサブネットワーク１４ａ１データマネー
ジヤ１８ａ、およびメインネットワーク１２を経由して
ラインサイドコンピュータ２４ａに送信される。

ラインサイドコンピュータ２４ａは台車番号に係る識別
データを受信すると、先にホストコンピュータ１６から
送信され記憶されている台車番号に係る識別データとの
照合を行い、照合結果が一致した場合にはその旨をホス
トコンピュータ１６に送信する。この照合結果に係るデ
ータを受けたホストコンピュータ１６は当該台車番号に
対応する台車に搭載されているワークＷに対する機種デ
ータをメインネットワーク１２、データマネージャ１８
ａを介して全体盤２０ａに送信すると共に、ブロック盤
２２ａに送信する。この場合、全体盤２０ａは加工ステ
ーションＳＴａ。乃至ＳＴｃ、、に対応する数の記憶エ
リアを有し、第１の記憶エリアに前記台車番号と機種デ
ータをデータ対として記憶する。このデータ対は自走式
台車の移動に同期して第２記憶エリア、第３記憶エリア
・・・に順次移動される。一方、ブロック盤２２ａに送
信された機種データは加工ステーションを構成する製造
設備であるロボットＲＢａ＋乃至ＲＢａ、に付設された
ロボットコントローラＲａ＋’７至Ｒａ、に送給される
。

ロボットコントローラＲａ、乃至Ｒａ１Ｉはブロック盤
２２ａからの機種データに従って予めプログラムされた
機種対応の動作パターンプログラムを選択し、当該加工
ステーションＳＴａ乃至ＳＴａ、、に割り当てられた作
業を行うようにロボットＲＢａ＋乃至ＲＢ　ａ　＊を制
御する。

そして、ブロック盤２２ａがロボットコントローラＲａ
ｔ乃至Ｒａ　＋ａからの作業完了信号を受信すると、そ
の情報を全体盤２０ａに送信する。全体盤２０ａはサブ
ネットワーク１４ａに対応した組立ライン１３ａ内を走
行する自走式台車を一括管理しており、常に加工ステー
ションＳＴａ＋　乃至ＳＴａ、、間を移動する自走式台
車を把握コントロールし、ブロック盤２２ａを通じて自
走式台車に当該台車の移動可能信号を送出する。

以上の動作の繰り返しにより加エステーションＳＴａ＋
乃至ＳＴａ、、に対して自走式台車の移動と機種データ
の配信が行われ、加工ステーションＳＴａ。乃至ＳＴａ
、に配設されたロボッ）ＲＢａ、乃至ＲＢａａが機種デ
ータに対応して所定の作業を実行する。

サブネットワーク１４ｂ、１４Ｃに対応した組立ライン
１３ｂ、１３Ｃの構成も上記したサブネットワーク１４
ａに対する組立ライン１３ａの構成と同様であり、全体
盤２０ｂ、２０Ｃ，ブロック盤２２ｂ。

２２Ｃの機能も前記全体盤２０ａ並びにブロック盤２２
ａと同様である。なお、本実施態様においては、サブネ
ットワーク１４ａに対応する組立ライン１３ａでは、例
えば、自動車のボディ回りの組立作業が行われ、サブネ
ットワーク１４ｂに対応する組立ライン１３ｂではサス
ペンション回りの組み立てが行われ、サブネットワーク
１４Ｃに対応する組立ライン１３Ｃではロボッ）ＲＢｃ
、乃至ＲＢｃ、、ロボットコントローラＲｃ　＋　乃至
Ｒｃ、および作業者によりエンジンの組付が行われるよ
う構成されている。これらの各工程の分割方法はこれに
限らずどのような分割方法でも可能なことは勿論である
。

次に、いずれかの加工ステーションにおいて組立不良個
所が発生した場合の修復動作について説明する。例えば
、加工ステーションＳＴａ、において、ナツト締付不良
が発生した場合の処理について述べる。

この場合、加工ステーション５Ｔａ３に配設ているロボ
ットコントローラＲａ２から作業完了信号が全体盤２０
ａに送信される。全体盤２０ａは締付結果に係る作業完
了信号をデータマネージャ１８ａを介してラインサイド
コンピュータ２４ｂに送出する。ラインサイドコンピュ
ータ２４ｂは自走式台車が加工ステーションＳ　Ｔ　ａ
　３を発進し、ワークＷが次工程（この場合、加工ステ
ーションＳＴａ、）に移動する時、当該ラインサイドコ
ンピュータ２４ｂのモニタデイスプレィ２４ｂに作業結
果の表示を行う。若し、締付不良が存在する場合には、
締付不良に係る部品とワークＷ上の不良個所が表示され
る。締付結果が所定範囲内である場合には“ＯＫ”の文
字が表示される。不良個所が発生した場合には、次工程
において品質モニタに表示された不良個所を全点修正す
る。この場合、原則的には、作業者Ｍ２がラインサイド
コンピュータ２４ｂに修正処理済である旨の入力を行わ
ない限り次の工程へ自走式台車の移動は行われない。す
なわち、加工ステーションＳＴａ、において作業者Ｍ２
が締付不良個所の修正作業を行った後ラインサイドコン
ピュータ２４ｂに修正処理済みである旨の人力作業を行
うと、当該ラインサイドコンピュータ２４ｂから修正内
容とワークＷの識別番号がデータマネージャ１８ａを介
して全体盤２０ａに送給され、これによって全体盤２０
ａから自走式台車の発進可能信号が出力される。一方、
前記の修正内容データはメインネットワーク１２を介し
てホストコンピュータ１６に送られ、品質管理データと
して生産管理テーブル群５２の中、品質経歴データを記
録する生産管理テーブル５２ｅに記録される。

不良個所の全てを所定のタクト時間内に修復することが
不可能なことが判明し、従って、さらに次の工程におい
て当該不良個所を修復しようとする場合には不良個所が
残ったままワークＷを次工程に送給させる必要性が発生
するが、この場合には次の手順によって自走式台車を発
進させることが出来る。先ず、作業者Ｍ２はラインサイ
ドコンピュータ２４ｂに未修正個所と未修正個所が存在
する旨の入力を行う。未修正個所と未修正個所が存在す
る旨のデータを受けたラインサイドコンピュータ２４ｂ
は未修正個所が残存するワークＷの前記した機種番号を
ホストコンピュータ１６に送信すると共に自走式台車を
強制的に発進すべき旨のデータ、をデータマネージャ１
８ａに送信する。

この場合、ホストコンピュータ１６は修正内容、未修正
個所等のデータと機種番号とに係るデータを品質経歴デ
ータとして生産管理テーブル５２ｅに格納する。一方、
データマネージャ１８ａは自走式台車の発進許可信号を
全体盤２０ａに送信する。全体盤２０ａはこの発進許可
信号に基づいて当該自走式台車に発進信号を送出する。

この発進信号により自走式台車は次工程に発進される。

上記した品質経歴データ等の品質管理データは特定のワ
ークＷに関して全てのデータが集積され、当該ワークＷ
が最終の加工ステーションＳＴらを出る時にホストコン
ピュータ１６に接続されるプリンタ（図示せず）からプ
リントアウトされると共に、図示しない外部記憶装置に
記録することが出来る。

さらに、生産ライン１０を構成する各加エステーション
ＳＴａ＋乃至Ｓ　Ｔ　ｃ　ｎに配設される製造設備の稼
動状況は管理用コンピュータ２６．２８に集積され、製
造設備の稼動の状態、故障発生の状況および当日の累計
生産台数の推移データ等がモニタされる。すなわち、各
加エステーション５Ｔａｌ乃至ＳＴｃイに配設されてい
る製造設備の状態データはブロック盤２２ａ乃至２２Ｃ
および全体盤２０ａ乃至２０ｃに送給されており、デー
タマネージャ１８ａ乃至１８Ｃは周期的に全体盤２０ａ
乃至２０Ｃの設備状態データを読み取り、設備状態デー
タにおいて設備変更の指示に係るデータの変化が生じた
り、製造設備自体に付設されている異常監視機能に係る
異常データが発生している場合にはこれらのデータ内容
に対応する位置に配置されているラインサイドコンピュ
ータ２４ａ乃至２４ｇのいずれかのラインサイドコンピ
ュータおよび管理用コンピュータ２６．２８に送出する
。そして、ラインサイドコンピュータ２４ａ乃至２４ｇ
はモニタデイスプレィ２３ａ乃至２３ｇに異常状態を表
示する。管理用コンピュータ２６．２８は異常の内容、
製造設備名、発生時間、復旧時間等の設備稼動データ、
異常データを蓄積管理する。

以上のように、夫々の組立ライン１３ａ乃至１３Ｃにお
ける作業結果の情報はサブネットワーク１４ａ乃至１４
Ｃからデータマネージャ１８ａ乃至１８Ｃを経由し、メ
インネットワーク１２を通じて対応する位置のラインサ
イドコンピュータ２４ａ乃至２４ｇに送出され、各ライ
ンサイドコンピュータ２４ａ乃至２４ｇ間の作業結果情
報はメインネットワーク１２を介して伝達される。これ
に対して各加エステーションＳＴａ、乃至ＳＴｃ、は複
数のブロック、すなわち、組立ライン１３ａ乃至１３ｃ
に分割され、夫々の組立ライン１３ａ乃至１３Ｃに対応
してサブネットワーク１４ａ乃至１４Ｃが設けられてい
る。従って、所定の組立ラインを構成する加工ステーシ
ョン内の製造設備の制御情報は全体盤２０ａ乃至２０ｃ
、ブロック盤２２ａ乃至２２ｃを用いてサブネットワー
ク１４ａ乃至１４ｃ内で独立に伝達することが出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、加工ステーションを構
成する製造設備を制御し管理する制御情報を伝達する情
報ネットワークと、前記加工ステーションにおける作業
結果情報を伝達する情報ネットワークとを夫々分離独立
して構成している。このため、制御情報と作業結果情報
とを夫々高速に伝達することが可能となる。また、この
高速性によりネットワーク間の情報伝達時間がラインタ
クトに与える影響を略無視し得る程度に小さくすること
が出来ることから、生産効率を向上し得る利点が得られ
る。さらに、制御情報を伝達する役割を担う情報ネット
ワークを所定区間毎に分割した生産ラインに対応して分
割したネットワークに構成していることから、いずれか
の加工ステーションに障害が発生した場合において、当
該障害のあった加工ステーションを含むネットワークに
属する生産ラインのみの生産作業を停止して保守、修理
作業を行えばよく、従って、生産ライン全体が停止に至
ることを防止し得るという効果を奏する。さらにまた、
このようにネットワークを分割構成とすることにより、
当該生産管理システムを構築する際にネットワーク毎の
分割試験が可能となり、当該生産管理システムを本稼動
とするまでの準備期間の短縮が図られ、結果として設計
段階から製品出荷までの開発期間を極めて短縮し得ると
いう利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生産管理システムが適用される生
産ラインの概略構成図、 第２図は第１図に示す生産ラインの詳細な構成を示す図
である。 １０・・・生産ライン　　　１２・・・メインネットワ
ーク１４２〜１４Ｃ・・・サブネットワーク１６・・・
ホストコンピュータ １８ａ〜１８Ｃ・・・データマネージャ２０ａ〜２０Ｃ
・・・全体盤　２２ａ〜２２ｃ・・・ブロック盤２３ａ
〜２３ｇ・・・モニタデイスプレィ２４ａ〜２４ｇ・・
・ラインサイドコンピュータ２６．２８・・・管理用コ
ンピュータ ４４・・・ドロップリフタ ５０・・・機種データファイル ５２・・・生産管理テーブル群 ５Ｔａｌ〜ＳＴＣ，、・・・組立加工ステーションＲＢ
ａ、　〜ＲＢａａ　”’ロボット ＲＢｃ、〜ＲＢｃ、・・・ロボット Ｒａｔ　〜Ｒａ　＋ａ・・・ロボットコントローラＲＣ
１〜ＲＣ１・・・ロボットコントローラＷ・・・ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンピュータからの制御情報によって制御管理さ
   れる製造設備を有する複数の加工ステーションにおける
   作業結果情報を後工程に配置される加工ステーションに
   伝達し、当該後工程に配置される加工ステーションにお
   いて前記作業結果情報に基づき不良個所の修復作業を実
   施するようにした生産ラインに適用される生産管理シス
   テムであって、前記加工ステーションを構成する製造設
   備を制御管理するための制御情報を伝達する第１のネッ
   トワークと、前記夫々の加工ステーションにおける作業
   結果情報を伝達する第２のネットワークとを夫々分離独
   立して構成することを特徴とする生産管理システム。
2. （２）請求項１記載のシステムにおいて、前記制御情報
   を伝達する第１ネットワークは所定区間毎に分割した生
   産ラインに対応して分割したネットワークにより構成す
   ることを特徴とする生産管理システム。