JPH05228806A

JPH05228806A - 生産制御システム

Info

Publication number: JPH05228806A
Application number: JP2547192A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Furuta; 和三古田; Nakamasa Satou; 中正佐藤; Sunao Wakatsuki; 直若槻; Shinichi Kaneko; 真一金子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の自動機器からなる自動生産ラインが複
数本配置され、同一製品の並行生産を行うシステムにお
いて、スペースや作業人員の負担等を考慮して、最も効
率的な稼働を実現することである。【構成】生産制御システム１中の実績収集部４が、オ
ンラインで各生産ラインの生産状況データを収集し、予
定数再計算部２が、その収集データを基にしてリアルタ
イムでダイナミックに、生産予定数を再計画する。各ラ
インへの分担に差を設けることで、生産を所定期間内に
順次に終了させる等の任意の制御ができ、また、不良品
の補填も行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生産量制御システムに関
し、特に、複数の生産ラインが同時に並行して同一製品
を生産する生産系の効率的な稼働の実現に好適な、生産
量制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の生産ライン現場における自動化の
進展により、例えば、多品種で、かつ、長時間に渡る複
数の工程を経て完成される製品（例えば、写真用フィル
ム）のラインについても、ＦＡコンピュータを用いたト
ータルオートメーションが可能となっている。

【０００３】このようなオートメーションシステムでは
一般に、工期を短縮するため、複数の生産ラインが同時
に並行して同一製品（同一ロット）を生産するようにな
っており、各ラインは、ＬＡＮ等の情報通信網を介して
ＦＡコンピュータに接続され、このＦＡコンピュータに
よって統括的に制御されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、既存の写
真用フィルム生産ラインのトータルオートメーションに
ついて種々の検討を行ったが、その結果、以下のような
事項が明らかとなった。（１）現状のＦＡコンピュータは、一つの加工ロットに
関して、各ラインを構成する自動生産機器に生産開始指
令を発する前に、加工技術情報（ラインの処理スピード
や、ロット切替え時間等の工程情報等）と、各ラインの
生産予定数とを与え、この情報に基づいて生産が実行さ
れている。また、ＦＡコンピュータは、結果としての出
来高を収集しているが、取得した情報の生産ラインへの
フィードバックがなされていない。（２）生産に変動をきたす因子として、ラインを構成す
る自動機器（自動設備）の故障と、不良品の発生があ
る。

【０００５】前述のように、取得した情報の生産へのフ
ィードバックがなされていないため、このような設備故
障や不良発生がある状況では、まず、並列した自動生産
ラインにおける同一製品の生産終了時刻にばらつきが生
じる。

【０００６】ラインは、効率稼働のために、一つのロッ
トの生産が終わると次の異なるロットを連続して流すこ
とになっているため、作業者は、各ラインについて次の
ロット用の供給材料を、現在のロット用の材料と共に用
意して、ロットの切替えに備えなくてはいけない。すな
わち、同時に複数製品の材料を用意する必要があり、材
料を置くためのスペースが大きくなってしまう。また、
逆に、偶然終了時刻が同じであると、段取り作業がその
時刻に集中してしまう。（３）また、自動生産ライン中のある設備で不良品が生
じた場合、不足分は再計画して別途、生産ラインに流す
必要があり、余分な生産が必要となる。また、不良を見
込んで生産した場合、仮に不良品がでなかった場合に
は、作りすぎとなり、余分な保管や、材料消費等の無駄
が生じる。

【０００７】本発明はこのような考察に基づいてなされ
たものであり、その目的は、供給材料の置きスペースや
作業者の負担，不良品の補填等を考慮して、最も効率的
なラインの稼働を実現することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の代表的なものの
概要は、以下のとおりである。（１）制御システムの実績収集部が、生産システムを構
成する各自動生産ラインの各自動生産設備から、オンラ
インで生産中の実績を収集する。（２）制御システムの予定数再計算部が、収集した実績
と、生産計画数と、作業者の人員，サイクルタイム，切
替時間等の工程情報とから、各自動生産ラインの終了時
刻を所定の時間内に順次終了するように、かつ、終了時
に出来上がり量が、計画と一致するように、各自動生産
ラインの生産予定数をダイナミックに再計算する。（３）生産指示制御部は、予定数再計算部で計算した生
産予定数を受け取り、自動設備に生産指令を送る。各ラ
インにおける最も上流の設備（機器）は、生産累計が指
示された数に達すると、自動的にそのロットの生産を停
止する。

【０００９】

【作用】各生産ラインの同一製品の生産終了時刻が任意
の時間内に収まるように、計画的に調整する。例えば、
一人の作業者が一ラインずつロット切替えしていくとし
た場合、各ラインの終了時刻を次のロットへの切替え作
業に要する時間ずつずらせば、各ラインについて空時間
を生じない（すなわち、切替え作業待ちで停止している
ラインがない）、最も効率的な稼働が実現する。また、
各生産ラインの終了時刻が同じになるように計画的に制
御すれば、複数のラインに対して同一の材料を用意すれ
ばよく、材料置き場のスペース効率を向上させることが
できる。

【００１０】また、生産中に発生した不良数を生産予定
数にフィードバックさせることにより、出来上がり量を
計画どおりに制御できる。これにより、製品の不足が生
じず、再度のラインヘの流し直しがなく、また、超過が
生じないため、作りすぎの無駄が生じない。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。（実施例の全体構成）図６に生産ラインを含む生産制御
システムの全体構成が示される。本実施例の生産ライン
は、写真用フィルムの製造を行うものであり、その製造
工程は大きく分けて、（ａ）フィルム３０の引出し工
程、（ｂ）パトローネ４０への装着工程、（ｃ）カート
ン（紙箱）５０によるパッケージング工程からなってい
る。

【００１２】自動生産ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌｎ）
には、（ａ）〜（ｃ）の工程を実行するための自動生産
機器ａ〜ｃが配置されており、一人の作業者が１ライン
毎に材料を供給して作業を行う。作業者１人が同時にロ
ット切替えできるライン数は「１」である。各工程の材
料は、立体倉庫１１０に収納されており、必要最小限の
材料を最も効率的なタイミング（例えば、工程実施の直
前）で材料置場１００に出し、これを自動生産機器に供
給するようになっている。また、自動生産ラインＬ１，
Ｌ２，Ｌ３（Ｌｎ）は、同一の性能および構成である。
各自動生産ラインの各設備は、生産制御システム１によ
って統括的に制御されている。

【００１３】（生産制御システム１の構成）図１は生産
制御システム１の構成を示す図である。このシステム
は、予定数再計算部（数十秒おきに予定数を再計算する
機能を持つ）２と、生産指示制御部３と、実績収集部
（数十秒おきにライン生産データを取得する機能を持
つ）４と、技術情報（サイクルタイムやロット切替時間
等の情報）データベース６と、生産計画情報（計画量Ｚ
_A，使用ライン（１〜Ｉ），使用ライン数Ｉ_A，作業人
員Ｏ_A等の情報）データベース７とを具備している。

【００１４】（予定数再計算部２の構成）図２は予定数
再計算部２の構成を示す図である。予定数再計算部２
は、入出力インタフェース１０の他に、機能ブロック
（ハードウエアがソフトウエアに従って動作する結果と
して構築される、所定の機能を実現する手段）として、
製品（仮に、製品名をＡとする）の生産量の残量Ｑ_A算
出手段１１と、各ライン毎の平均生産量残数Ｒ_A算出手
段１２と、複数の生産ラインを、生産終了時刻が同一
のいくつかのグループに分ける場合における、そのグル
ープ数（Ｄ）を決定する手段（グループ数決定手段）１
３と、各ラインがどのグループに属するかを判定するた
めのグループ判定手段１４と、各グループ毎に補正数
量Ｈ_iを算出する手段（補正算出手段）１５と、生産予
定数量Ｚ_iを決定する手段（生産予定数算出手段）１６
とを有している。

【００１５】現実には、このような機能は、例えば、Ｆ
Ａコントローラによるラダーシーケンスによる制御（同
レベルの複数の一連の命令を順次に実行する制御方式）
により実現される．本実施例の機能ブロック構成は、命
令の大きさ（粒度）が比較的揃っており、ラダープログ
ラムによる制御を行い易いという利点がある。

【００１６】（予定再計算部２による再計算動作）図３
は予定再計算部２による再計算動作手順を示すフローチ
ャートであり、図４は、その手順に従う場合の４本の生
産ラインＬ１〜Ｌ４における、生産に関するタイミング
例（生産状況例）を示す図である（２４枚撮りのフィル
ムロット（すなわち製品Ａ）に連続して、３６枚撮りの
フィルムロットを製造する場合である）。

【００１７】まず、実績収集部４から入出力インタフェ
ース１０を介して、オンラインデータが入力される（ス
テップ２０）。このオンラインデータは、各ラインの良
品数Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ライン番号）と、不良品数Ｂｉ
（ｉ＝１〜ｎ，ライン番号）からなる。このデータ収集
は図４における時刻ｔ１に行われたとする。

【００１８】残量Ｑ_A算出手段１１は、時刻ｔ１以後に
生産すべき製品Ａの総量（すなわち総残量）Ｑ_Aを算出
する（ステップ２１）。Ｑ_Aは、計画量Ｚ_Aから、各ラ
インの良品数Ａｉの時刻ｔ１までの累計数を引算し、さ
らに、不良品数Ｂｉの累計数を加算することにより算出
される。

【００１９】次に、Ｒ_A算出手段１２が、この総残量Ｑ
_Aを使用ライン数Ｉ_A（図４の例では４本）で割算し
て、各ラインに平均して分担させた場合の、各ラインの
平均生産予定数Ｒ_Aを求める（ステップ２２）。仮に、
このとおりに分担された場合、各ラインの製品Ａについ
ての生産は、時刻ｔ４に同時に終了することになる。

【００２０】次に、時点ｔ４からロット切替え時間ＷＴ
ずつタイミングをずらして、ラインの製造が終了するよ
うに、時間差を設けるための手続きを実行する。すなわ
ち、まず、グループ数決定手段１３が、ラインをいくつ
の単位に分けて終了時刻を調整するかを決定する（ステ
ップ２３）。グループ数をＤとすると、Ｄ＝使用ライン
数Ｉ_A／作業人員Ｏ_Aの切上げ値となる。図４の場合
は、Ｄ＝４／１＝４となり、４本の各ライン毎に生産終
了時刻の調整を行うことになる。

【００２１】次に、各ライン毎に、生産予定数量を算出
する手続きを実行する。まず、グループ判定手段１４
が、ラインｉがどのグループに属するかを判定する（ス
テップ２４）。すなわち、グループ番号ｄｉ＝ｉ／Ｏ_A
の切上げ値となる。図４の実施例では、上述のようにラ
インＬ１は１番目のグループ，Ｌ２は２番目のグルー
プ，Ｌ３は３番目のグループ，Ｌ４は４番目のグループ
に属することになる。

【００２２】次に、補正数算出手段１５が、各グループ
について時間差を設けるための、生産量の補正数Ｈ_iを
算出する（ステップ２５）。Ｈ_i＝〔ｄｉ−Ｄ／２−（Ｉ_A＋Ｏ_A−Ｏ_A・Ｄ）・｛Ｄ／（２Ｉ_A）｝〕・Ｕとなる。但し、Ｕは、切替え時間ＷＴに相当する各ライ
ンの生産個数である。図４中に図示されるように、この
実施例では、補正量は、−（３／２）Ｕ，−（１／２）
Ｕ，＋（１／２）Ｕ，＋（３／２）Ｕとなる。

【００２３】次に、生産予定数算出手段１６が、生産予
定数Ｚ_iを求める（ステップ２６）。Ｚ_i＝各ラインの
平均生産予定数Ｒ_A＋各ライン毎の良品数の累計Ａ_i＋
補正数Ｈ_iとなる。これにより、生産終了時刻が、ロッ
ト切替時間ＷＴずつずれるように、各ラインについて生
産量の調整が行われたことになる。

【００２４】次に、算出された生産予定数Ｚ_iを入出力
インタフェース１０を介して生産指示制御部３に送り
（ステップ２７）、再び最初のステップに戻る。ライン
制御部３は、この生産予定数Ｚ_iを各ラインの自動設備
に通知し、その量の生産が完了したら停止するように指
示を出す。これにより、不良品Ｂ_iによる製品減少を補
償して計画生産量を確保し、かつ、各生産ラインの生産
が、ある時間分ずれて順次に終了するような制御が実現
される。このように、ダイナミックな生産量の調整が行
われる。

【００２５】その後、ラインＬ１から順に、次のロット
（３６枚取りの写真用フィルム）の生産を開始する。（他の例）図５はＬ１からＬ９までの９本の生産ライン
を用いて、上述の図３の手順に従って制御を実施した場
合の例を示す図である。この場合、グループ１〜５まで
の単位で生産終了時刻のタイミングが調整されることに
なる。補正数Ｈ_iは、−（16／９）Ｕ，−（７／９）
Ｕ，＋（２／９）Ｕ, ＋（11／９）Ｕ，＋（20／９）Ｕ
となる。

【００２６】以上の実施例では、同一性能，同一構成の
ラインの生産制御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、サイクルタイム等の性能が異
なる複数ラインの制御についても、同様の構成で適用可
能である。また、写真用フィルム以外でも、複数ライン
で同一製品を生産する場合の制御全般に適用できる。な
お、実績収集および予定数再計算を実施する周期は、ラ
インのサイクルタイムとの関係で適宜調整する必要があ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ンラインで収集した各生産ラインの情報を現実の製品生
産にフィードバックし、各ラインの生産終了時刻の制御
と生産量のコントロールを行うことにより、以下の効果
が得られる。（１）各生産ラインの終了時刻を少しずつずらし、例え
ば、切替え作業の時間間隔で、順次に停止するように制
御することにより、各ラインについて空時間を生じな
い、最も効率的な稼働が実現する。また、各生産ライン
の終了時刻が同じになるように計画的に制御すれば、複
数のラインに対して同一の材料を用意すればよく、材料
置き場のスペース効率を向上させることができる。（２）生産中に発生した不良数を生産予定数にフィード
バックさせることにより、出来上がり量を計画どおりに
制御できる。これにより、製品の不足が生じず、再度の
ラインンヘの流し直しがなく、また、超過が生じないた
め、作りすぎの無駄が生じない。（３）これらにより、複数の生産ラインが同時に並行し
て同一製品を生産する生産系の効率的な稼働を実現す
る、生産量制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生産量制御システムの一実施例の構成
を示す図である。

【図２】図１の実施例における、制御部３の具体的な構
成（機能）を示す図である。

【図３】図２の制御部３の動作手順を示すフローチャー
トである。

【図４】図３のフローチャートに基づく、生産量制御の
例（４本の自動生産ラインを個別に、時間差を設けて生
産を終了させる例）を説明するための図である。

【図５】図３のフローチャートに基づく、生産量制御の
他の例（９本の自動生産ラインを、５つのグループに分
け、それぞれに時間差を設けて生産を終了させる例）を
説明するための図である。

【図６】図１における自動生産ライン周辺の、より具体
的な状況を説明するための図である。

【符号の説明】

１生産量制御システム２予定数再計算部３生産指示制御部４実績収集部６技術情報データベース７生産計画データベース１０入出力インタフェース１１製品Ａの生産量の算量Ｑ_A算出手段１２各ライン毎の平均生産量残数Ｒ_A算出手段１３グループ分け手段１４各ラインのグループ判定手段１５補正数Ｈ_i算出手段１６生産予定数Ｚ_i算出手段３０フィルム４０パトローネ５０カートンＬ１〜Ｌ９自動生産ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子真一東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数段の自動生産機器を具備する生産ライ
ンが複数配置され、各自動生産機器は生産制御手段によ
って統括的に制御されており、各生産ラインは並列に稼
働して同一製品を生産するようになっている生産系の生
産を制御するシステムであって、前記生産制御手段は、前記各自動生産機器からオンライ
ンで生産中の実績情報を収集し、その情報に基づいて、
同一製品を並列に生産している前記生産ラインのそれぞ
れに関して生産予定数をダイナミックに再計画し、その
計画による生産予定数を各生産ラインの前記自動生産機
器に指示し、これによって、生産ライン毎の生産終了時
刻を任意に制御することを特徴とする生産制御システ
ム。
【請求項２】生産制御手段は、オンラインで収集した実
績情報により、生産ラインにおいて不良品が発生したこ
とを検出すると、それ以後に生産するべき製品残量にそ
の不良品数を加えて生産予定数とし、その生産予定数を
分割して各生産ラインに割り振り、各ラインの今後の生
産予定数を決定し、その決定された生産数を各ラインの
自動生産機器に指示し、これによって、所望数量の生産
を達成することを特徴とする請求項１記載の生産制御シ
ステム。
【請求項３】生産制御手段は、技術情報データベース
と、生産計画データベースと、生産予定数再計算部と、
各生産ラインの実績収集部と、各ラインの生産指示制御
部とを具備しており、前記生産予定数再計算部は、機能
ブロックとして、製品の総生産残量（Ｑ_A）の算出手段と、各ライン毎の平均生産量残数（Ｒ_A）の算出手段と、複数の生産ラインを、生産終了時刻が同一のいくつかの
グループに分ける場合における、そのグループ数（Ｄ）
を決定する手段と、各生産ラインが、どのグループに属するかを判定する手
段と、各グループ毎に、補正数量（Ｈ_i) を算出する手段と、前記各ライン毎の平均生産量残数（Ｒ_A）に前記補正数
量（Ｈ_i) を加えて、各生産ラインの今後の生産予定数
（Ｚ_i）を決定する手段とを有し、これにより、各生産ラインの生産が、ある時間分ずれな
がら順次に終了する制御が実現されるようになっている
ことを特徴とする請求項１記載の生産制御システム。
【請求項４】生産制御手段は、技術情報データベース
と、生産計画データベースと、生産予定数再計算部と、
各生産ラインの実績収集部と、各ラインの生産指示制御
部とを具備しており、前記生産予定数再計算部は、機能
ブロックとして、前記実績収集部が収集した不良品の累計量（Ｂ_i）を考
慮して製品の総生産残量（Ｑ_A）を算出する手段と、各ライン毎の平均生産量残数（Ｒ_A）の算出手段と、複数の生産ラインを、生産終了時刻が同一のいくつかの
グループに分ける場合における、そのグループ数（Ｄ）
を決定する手段と、各生産ラインが、どのグループに属するかを判定する手
段と、各グループ毎に、補正数量（Ｈ_i) を算出する手段と、前記各ライン毎の平均生産量残数（Ｒ_A）に前記補正数
量（Ｈ_i) を加えて、各生産ラインの今後の生産予定数
（Ｚ_i）を決定する手段とを有し、これにより、不良品
による製品減少を補償して所望の生産量を確保し、か
つ、各生産ラインの生産が、ある時間分ずれて順次に終
了する制御が実現されるようになっていることを特徴と
する請求項２記載の生産制御システム。