JPH0265955A - タクトタイムの設定装置 - 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タクトタイ
ムの設定装置に関し、−層詳細には、前記生産ラインを
構成するベルトコンベア、自走式台車等のワーク搬送手
段を駆動するモータ等の駆動手段を生産実績に応じて速
度制御することにより前記生産ラインを効率的に管理し
て所定の生産台数を生産するように構成したタクトタイ
ムの設定装置に関する。

［発明の背景］ 近年の電子機器の発達に伴い生産ラインにおいてコンピ
ュータを利用する生産管理システムが導入されている。

前記生産ラインで生産される製品の品質の向上に資する
ことあるいは製造コストの低減を図ることがその導入の
主な理由である。

ところで、このような生産ラインにおいては、所定時間
内に所定数の製品あるいは半製品を生産すること、すな
わち、タクトタイムを設定して作業をすることが効率的
な生産ラインを構築するための必須の条件とされている
。前記生産ラインに部品を供給するための荷棚等の倉庫
スペースの適正化、および当該生産ラインから出力され
る製品等の収容スペースの適正化、さらにはワークある
いは製品等の搬入搬出を行うための搬送手段、輸送手段
の数の適正化を図ることがその主な理由である。

この種の生産管理ンステムにおけるタクトタイムの管理
装置に係る従来技術として特開昭第６２−２５５０５３
号公報に開示されている技術的思想を掲げることが出来
る。すなわち、この技術的思想はベルトコンベア等の強
制駆動方式でない生産ラインに適用される工程管理装置
に関するものであり、作業者が直接的に作業を行う製造
ラインにおいて作業ステーション毎に配置されたＣＲＴ
モニタ上にタクトタイム並びに作業のペースメーカとし
て使用するためのタクトタイムの経過時間を表示するよ
う構成したものである。この場合、前記作業者が当該タ
クトタイムとペースメーカー表示を観察することにより
生産ラインにおける作業の遅延を予防することが出来る
としている。

然しなから、当該装置は、結局のところ、作業を人手に
頼る装置であり、人の技量の差異等が存在することから
所定のタクトタイムで所望の作業を遂行するまでには至
っていない。

［発明の目的］ 本発明は前記の技術的課題を解決するためになされたも
のであって、多数の自動機械を採用する生産ラインにお
いて、ベルトコンベア、自走式台車等のワーク搬送手段
の移動速度を生産実績に応じて制御することにより所定
の時間内に生産する製品等の数量を予定の生産台数と同
数に管理することにより効率的な生産ラインを構築する
ことを可能とするタクトタイムの設定装置を提供するこ
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、本発明はワークを搬送す
る搬送手段が配設された生産ラインに適用されるタクト
タイムの設定装置において、当該タクトタイムの設定装
置は生産計画台数に係るデータと作業時間に係るデータ
とを記憶する記憶手段と、タクトタイムを算出する演算
手段と、前記搬送手段の搬送速度を制御する制御手段と
を有し、前記演算手段は前記記憶手段に記憶されている
データの中、当日の生産計画台数に係るデータと当日の
作業時間に係るデータとに基づいてタクトタイムを算出
するものであり、前記制御手段は当該算出されたタクト
タイムに応じて前記搬送手段の搬送速度を制御するよう
構成することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るタクトタイムの設定装置について好
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図は本発明に係るタクトタイムの設定装置が適用さ
れる生産ラインのデータ伝送ネットワークの概略構成を
示す図であり、ここでは−例として自動車の組立ライン
について説明する。

生産ライン１０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とを備えている。メインネットワーク１２には当
該生産ライン１０の生産管理用のホストコンピュータ１
６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１４Ｃ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１８
Ｃ（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１４ａ乃至１４ｃには、第２図
に詳細に示すように、夫々の組立ライン１３ａ乃至１３
ｃに沿って走行する自走式台車Ｆａｌ乃至Ｆ　ａｈ　、
Ｆ　ｂ　１　乃至Ｆｂｎ（図示せず）およびＦｃ＋乃至
Ｆｃ、（以下、自走式台車Ｆａ乃至Ｆｃ、という）の位
置、速度を管理すると共に各加工（組立）ステーション
５Ｔａｌ乃至５Ｔａｎ、ＳＴｂ、乃至５Ｔｂｌ、および
ＳＴｃ乃至ＳＴｃ、、（以下、加工ステージョンＳＴａ
、。

乃至ＳＴＣ，，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２０Ｃ（以下、全体盤という）が接続される。また
、サブネットワーク１４ａ乃至１４Ｃには各加工ステー
ジョンＳ　Ｔ　ａ　＋乃至５Ｔｃｎに配置されたロボッ
トコントローラＲａ　＋乃至Ｒａ　ｍ、Ｒｂ、乃至Ｒｂ
□（図示せず）およびＲＣ，乃至Ｒｃ、（以下、ロボッ
トコントローラＲａ、乃至Ｒｃ、という）には自走式台
車Ｆａｌ乃至Ｆｃｈ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１３ｃ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を有するラインサイドコンピュー
タ２４ａ乃至２４ｇが配置され、このラインサイドコン
ピュータ２４ａ乃至２４ｇは各船エステージョン５Ｔａ
ｌ乃至５ＴＣ１，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、ラインサイドコンピュータ２４ａ
乃至２４ｇはメインネットワーク１２と直接的に接続さ
れている。さらに、メインネットワーク１２には夫々、
モニタデイスプレィ２９ａ、２９ｂを有する管理用コン
ピュータ２６．２８が接続され、各組立ライン１３ａ乃
至１３ｃの稼動状況および累計生産台数の推移並びにタ
クトタイムの設定等の管理モニタとして用いられている
。

第２図から諒解されるように、ホストコンピュータ１６
には当該生産ライン１０に投入されるワ一り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４４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、バーコードリーグ等の入力機器１１ｒ＋
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。この場合、
ホストコンピュータ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２４
Ｈに配信する。ラインサイドコンピュータ２４ａはこの
機種データを記憶する。

前記ホストコンピュータ１６はさらに生産管理テーブル
群５２を備えてふり、その中、管理テーブル５２ａ乃至
５２ｇには、夫々、生産順位データ、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
れている。

一方、管理テーブル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、各船エステ
ニションＳＴａ＋乃至５Ｔｃｎ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
。また、前記トラッキングデータテーブル５２ｃには自
走式台車稼動データに対応して当該台車が組立ライン１
３ａ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が格納され、このトラッキ
ングデータは全体盤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Ｉ６からメインネットワーク１２、
データマネージャ１８・ａ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２０
　Ｃ、ブロック盤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。

なお、前記自走式台車Ｆａｔ　乃至Ｆｃ、には夫々、位
置・速度制御装置ｔ　Ｐ　ａ　、乃至Ｐｃ、、Ｐｂ、乃
至Ｐｂ、（図示せず）およびＰｃ、乃至ｐｃｎ＜以下、
位置・速度制御装置Ｐａ、乃至ｐｃ、’という）が路面
（走行面）側に対向するように配設され、全体盤２０ａ
乃至２０Ｃから無線通信方式によって位置・速度データ
が付与されるように構成されている。この場合、走行面
側には加エステージョンＳＴａ＋乃至Ｓ　Ｔ　ｃ　ｎに
対応する位置に、夫々、金属プレート（図示せず）が配
設されると共に、前記位置・速度制御装置Ｐａ１乃至Ｐ
ｃ、には、夫々、この金属プレートを感知するための近
接スイッチ（図示せず）が配設されている。

さらに、最終加工ステージョンＳＴｃ、、には人力機器
■。ｕｔが配設され組立ライン１３ｃから出力される自
走式搬送手段式台車ＳＴａ、乃至ＳＴｃ、、に搭載され
ているワークＷ（この時点では製品あるいは半製品）に
係る機種番号情報がメインネットワーク１２を介してホ
ストコンピュータ１６内の生産管理テーブル群５２の中
、生産実績データを記録する管理テーブル５２ｂに格納
される。この生産実績データはホストコンピュータ１６
の制御下にメインネットワーク１２を介して管理用コン
ピュータ２６に導入される。

本発明に係るタクトタイムの設定方法を実施するための
装置は、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。

先ず、当該生産ライン１００所定日のタクトタイムを設
定する。この場合、管理者は管理用コンピュータ２Ｇの
デイスプレィ２９ａ上に表示された初期設定キー１００
の位置く第３図参照）を指で触れる。この状態において
前記所定日の生産計画台数ｘ１と、作業時間ｘ２および
休憩時間Ｘ３並びに自走式台車Ｆａ、乃至ＦＣ７の隣接
する加工ステージョン間の移動時間Ｘ４を入力する。本
実施態様において、これらの時間は、夫々、第３図に示
す値を人力するものとする。

この入力作業によって管理用コンピュータ２６により当
日のダクトタイムＴＩが次の第（１）式に示すように設
定される。なお、このタクトタイムＴＩは台車移動時間
Ｘ４　＝４０秒を含む時間である。

Ｔ、　　＝２４０００（秒）　１５０　（台）−４８０
（秒／台）・・・〔１〕 次いで、メニューキー１０２の位置を指で触れ、当該デ
イスプレィ２９ａ上の画像を生産推移データ状態とした
後、終了予想キー１０４の位置を指で触れる。この場合
、管理用コンピュータ２６のデイスプレィ２９ａには、
第４図に示すように、生産推移予想曲線Ａ１が表示され
る。なお、当該図において横軸は時刻を表し、縦軸は生
産台数を表している。

このような準備のもとに、前記所定日に対応する当日に
生産ライン１０が稼動され、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、例えば、自走式台
車Ｆａ、に搭載され第１加エステ−ジョンＳＴａ、に到
達する。この場合、自走式台車Ｆａｔ　は全体盤２０ａ
からの発進指令に基づき位置・速度制御装置Ｐａｌの制
御下にドロップリフタ４４の設置地点から第１加エステ
−ジョンＳＴａ、に向かって走行し、第１加エステ−ジ
ョンＳＴａ、の走行面に配設されている金属プレート（
図示せず）を前記位置・速度制御装置Ｐａ、に配設され
ている図示しない近接スイッチにより検知して停止する
。そして、当該ワークＷを搭載する自走式台車Ｆａ。

の台車番号に係る識別データが入力機器Ｉ３．．によっ
て読み取られ全体盤２０ａ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１８ａ１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
対応する自走式台車Ｆａ、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１８ａを介して全体盤２０ａに送信すると共に
、ブロック盤２２Ｈに送信する。この場合、全体盤２０
ａは加工ステージョンＳ　Ｔ　ａ　ｒ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
台車番号に係る識別データと前記ワークＷの機種番号情
報とをデータ対として記憶する。このデータ対は自走式
台車Ｆａ＋の加エステージョンＳＴａ＋乃至ＳＴａ、、
へ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
された機種番号情報は所定の加工ステージョンを構成す
る製造設備であるロボッ）ＲＢａ、乃至ＲＢａ、に付設
されたロボットコントローラＲａ、乃至Ｒａ、に送給さ
れる。

ロボットコントローラＲａｌ乃至Ｒａ１はブロック盤２
２ａ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
テージョンＳＴａ乃至ＳＴｃイに割り当てられた作業を
行うようにロボッ）ＲＢａ＋乃至ＲＢａ、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、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、前記したタクトタイ
ムＴ１に基づき常に加工ステージョン５Ｔａｌ乃至ＳＴ
ａ。

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Ｆａ、乃至Ｆｃ、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ジョン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、加エステージョンＳＴａ、乃至５ＴａＩ
、に配設されたロボッ）ＲＢａ、乃至ＲＢａ、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２２ｂ１２２Ｃの機能も
前記全体盤２０ａ並びにブロック盤２２ａと同様である
。

このようにして、完成品とされたワークＷは最終の加工
ステージョンＳ　Ｔ　ｃ　ｈから出力される。この際、
入力機器Ｉ。Ｕ、によって自走式台車Ｆａ、乃至Ｆｃ、
の台車番号に係る識別データが読み取られ全体盤２０ｃ
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１４Ｃと、データマネージ
ャー１８ｃおよびメインネットワーク１２を経由してホ
ストコンピュータ１６に送給される。この際、ホストコ
ンピュータ１６は生産実績データを記録する管理テーブ
ル５２ｂに前記ワークＷに係る生産実績データを１だけ
増加させる。この生産実績データの中、本日分の実績デ
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を介して管理用コンピュータ２６に送給される。

ここで、管理用コンピュータ２６のデイスプレィ２９ａ
には生産推移状況が、例えば、第５図に示すように表示
されるものとする。第５図において、現在時刻は１３：
５０ｐｍを示している。この場合、領域Ｂ＋　は計画台
数≦実績台数の状態であり、例えば、緑色表示され、領
域Ｂ２は計画台数〉実績台数の状態であり、例えば、赤
色表示される。図中、左上部の生産速報欄１０６には現
在時刻１３：５０ｐｍにおける生産状況が表示される。

すなわち、計画欄Ｈ８には計画台数、実績欄Ｈ２には実
績台数、差異欄Ｈ３には当該計画台数と実績台数の差が
表示される。

そこで、管理者はタクトタイム変更キー１０８の位置を
指で触れる。この場合、管理用コンピュータ２６は当日
の残作業時間（本実施態様では、１３：５０Ｐｍから１
６：３０Ｐｍまでの時間（１６０分＝９６００秒））と
この残作業時間内に生産すべき台数（生産計画台数−生
産実績台数５Ｏ−２９＝２１台）から新たなタクトタイ
ムＴ２　（９６００秒／２１台−４５７秒）を計算する
。この際、新タクトタイムＴ２に係る予想生産推移曲線
Ａ２が第６図に示すように表示される。そして、管理者
はこの新たなタクトタイムＴ２が当該生産ライン１０で
実行可能なタクトタイムであると判断した場合には図示
しない実行キーを押し生産ライン１０のタクトタイムを
Ｔ＋からＴ２に変更する。この指令は前記のように全体
盤２０ａを経由して自走式台車Ｆａ、乃至Ｆｃ、を構成
する位置速度制御装置Ｐａ、乃至ＰＣｈに与えられる。

この場合、位置・速度制御装置Ｐａ、乃至Ｐｃ、、は当
該自走式台車Ｆａｔ乃至ＦＣｎの加工ステージョンＳＴ
　ａ　＋乃至ＳＴＣ，，に停止する時間をタクトタイム
Ｔ２に従い短縮する。これにより生産ライン１０のタク
トタイムはタクトタイムＴ１からタクトタイムＴ２に変
更される。

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ではロボットＲＢＣ，乃至ＲＢＣｍ、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。この場合
、組立ライン１３ａ乃至１３ｃ毎にタクトタイムを別々
に設定することも可能である。

また、本実Ｍ！Ｊ態様においては°自走式台車を利用す
る生産ラインにおけるタクトタイムの設定方法について
述べているが、これに限らず、例えば、ベルトコンベア
等のワーク搬送手段にも本発明に係るタクトタイムの設
定方法を適用出来ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、生産計画台数と作業時
間とからタクトタイムを自動的に設定すると共に、当日
の生産実績に応じてタクトタイムを更新出来るようにし
ている。このため、１日に生産すべき台数を正確に管理
することが可能となり、当該生産ラインに部品を供給す
るための倉庫スペースの適正化および当該生産ラインか
ら出力される製品等の収容スペースの適正化さらにはワ
ークあるいは製品等の搬入、搬出を行うための搬送手段
、輸送手段の数の適正化を図ることが出来、高効率の生
産ラインを構築することが可能となる。

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図は本発明に係るタクトタイムの設定装置が適用さ
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、 第３図は第１図および第２図に示す生産ラインを構成す
る管理用コンピュータによってタクトタイムを設定する
際の説明図、 第４図乃至第６図は管理用コンピュータによって設定さ
れたタクトタイムと図式化した当日の生産推移を示す説
明図である。 １０・・・生産ライン　　　１２・・・メインネットワ
ーク１４ａ〜１４ｃ・・・サブネットワーク１６・・・
ホストコンピュータ １８１〜１８ｃ・・・データマネージャ２０ａ〜２０．
０・・・全体盤　２２ａ〜２２Ｃ・・・ブロック盤２３
ａ〜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 ２９ａ、２９ｂ・・・ディスプレイ ４４・・・ドロンプリフタ　５０・・・機種データファ
イル５２・・・生産管理テーブル群 Ｆａ、〜ＦＣｈ・・・自走式台車 Ｉ　ｉｎ、■。０．・・・人力機器 Ｐａ、〜Ｐｃ、・・・位置・速度制御装置５Ｔａｌ〜Ｓ
Ｔｃ、・・・加工ステージョンＲＢａ、〜ＲＢｃ、・・
・ロボット Ｒａ１〜ＲＣ１ｌ・・・ロボットコントローラＷ・・・
ワーク ＦＩＧ、３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを搬送する搬送手段が配設された生産ライ
   ンに適用されるタクトタイムの設定装置において、当該
   タクトタイムの設定装置は生産計画台数に係るデータと
   作業時間に係るデータとを記憶する記憶手段と、タクト
   タイムを算出する演算手段と、前記搬送手段の搬送速度
   を制御する制御手段とを有し、前記演算手段は前記記憶
   手段に記憶されているデータの中、当日の生産計画台数
   に係るデータと当日の作業時間に係るデータとに基づい
   てタクトタイムを算出するものであり、前記制御手段は
   当該算出されたタクトタイムに応じて前記搬送手段の搬
   送速度を制御するよう構成することを特徴とするタクト
   タイムの設定装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、演算手段は当日の
   作業開始時刻から現在時刻に至るまでの予想生産台数に
   係るデータを算出すると共に、前記生産ラインを構成す
   る最終のワークステーションから当日の現在時刻までの
   実績生産台数に係るデータを取得して、前記予想生産台
   数に係るデータと前記実績生産台数に係るデータとの間
   に所定以上の差異が存在する場合には、当該差異に応じ
   て現在時刻以降に適用する新たなタクトタイムを算出す
   るよう構成することを特徴とするタクトタイムの設定装
   置。