JPH0588711A - Method and device for back-up of assembly line plan - Google Patents

Method and device for back-up of assembly line plan

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JPH0588711A
JPH0588711A JP3250894A JP25089491A JPH0588711A JP H0588711 A JPH0588711 A JP H0588711A JP 3250894 A JP3250894 A JP 3250894A JP 25089491 A JP25089491 A JP 25089491A JP H0588711 A JPH0588711 A JP H0588711A
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Japan
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simulation
assembly line
assembling
assembly
parts
Prior art date
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Application number
JP3250894A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Honoki
秀行 朴木
Motoya Taniguchi
素也 谷口
Naoki Takahashi
直紀 高橋
Toshijiro Ohashi
敏二郎 大橋
Shiyouji Arimoto
象治 有本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Automatic Assembly (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To enable even a designer having no storage of the know-how and the knowledge to easily and systematically plan an assembly line with no in all fields. CONSTITUTION:A request production system input part 2 is provided together with a CAD information reading part 3, an assembling operation describing part 4, a process desiring part 6, a data base 5, a simulator 8, and a simulator data conversion part 7. Meanwhile an input step of a request production system is prepared together with a CAD information reading step, a step where the work time is calculated with the input of an assembling property evaluation symbol and an assembling order, a step where a process designer is carried out based on the request production system, a step where the process design result is converted into a simulation model, a simulation executing step, and a step where the simulation executing conditions are continuously changed until the simulation result is coincident with the deciding conditions and then the simulation is carried out. In such a constitution, a proper assembly line is easily designed regardless of the know-how and the knowledge of a designer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は要求生産方式に基づいた
組立ラインの計画を支援する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for supporting an assembly line plan based on a required production system.

【0002】[0002]

【従来の技術】工場の組立ラインの計画もしくは計画で
は、計画に要する時間の短縮と計画案の均質化が重要で
ある。従来は特開昭61−249235号公報に代表さ
れるように、エキスパートシステムを用いて組立システ
ムの計画を実現していた。これは生産数量,投資額,リ
ードタイムの要求生産方式と搬送手段,部品供給手段の
ねらい等システム全体の要求生産方式のみを入力し、適
正システムの構成を出力するものであった。
2. Description of the Related Art In planning or assembling a factory assembly line, it is important to reduce the time required for planning and homogenize the plan. Conventionally, as represented by Japanese Patent Laid-Open No. 61-249235, an expert system is used to realize a plan of an assembly system. This is to input only the required production method for the entire system such as production quantity, investment amount, lead time required production method and the aim of the conveyance means and the component supply means, and output the proper system configuration.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の工場の組立ライ
ンの計画では、試行錯誤の方法で組立ラインの案を作成
し、それを評価し、修正を繰り返しながら、行ってい
た。この方法では、工場の組立ラインの案を作成するた
めにさまざまな知識を要求されるため、ノウハウや知識
を蓄積した計画者でないと、適正な組立ラインの案を作
成できなかった。仮にノウハウや知識を蓄積した設計者
でも、設計者によりノウハウや知識の多い分野と少ない
分野があるため、全ての計画が適正になるとは限らなか
った。
In the conventional factory assembly line planning, an assembly line plan was created by a trial and error method, evaluated, and repeatedly corrected. With this method, various knowledge is required to create a draft of an assembly line in a factory, and therefore, only a planner who has accumulated know-how and knowledge can draft a proper draft of an assembly line. Even for a designer who has accumulated know-how and knowledge, not all plans are appropriate because there are fields with a lot of know-how and knowledge depending on the designer and fields with a few.

【0004】また従来の組立システムの計画方法では、
ロボットを中心とした組立ステーションの設計が主目的
としており、物流を考慮した組立ラインの計画を目的と
しておらず、システマティックな組立ラインの計画が行
えなかった。さらに必要な情報を逐次手で入力する必要
があることから、操作性が悪く、簡便な計画支援方法と
して機能していなかった。
Further, in the conventional method of planning the assembly system,
The main purpose is to design an assembly station centered on robots, and it is not intended to plan an assembly line that takes physical distribution into consideration, so a systematic assembly line could not be planned. Furthermore, since it was necessary to successively input the necessary information by hand, the operability was poor and it did not function as a simple planning support method.

【0005】本発明の目的はこのような従来の問題点を
解決するために、個々の部品の組立て作業等を考慮した
システマティックで、しかも組立ラインの計画が容易に
行える方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for solving the above problems of the prior art, which is systematic in consideration of assembling work of individual parts and can easily plan an assembly line. ..

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、要求生産方式を入力することでCAD情報を読み込
み、前記読み込まれたCAD情報に基づき組み立てられ
る部品の組立性評価記号と組付順序を入力することによ
り作業時間を算出し、該作業時間が標準時間内に完了
し、かつ要求生産方式をみたすよう工程設計を実行し、
前記実行された工程設計結果をシミュレーションモデル
に変換し、シミュレーションを実行し、シミュレーショ
ンの結果が判定条件に合致するまで、シミュレーション
実行条件を変更してシミュレーションを実行し、組立ラ
インの計画の最適化を行うようにした。
In order to achieve the above object, CAD information is read by inputting a required production method, and an assembling evaluation symbol and an assembling order of parts to be assembled based on the read CAD information. Calculate the work time by inputting, and execute the process design so that the work time is completed within the standard time and the required production method is satisfied,
The executed process design result is converted into a simulation model, the simulation is executed, the simulation execution condition is changed and the simulation is executed until the simulation result matches the determination condition, and the assembly line plan is optimized. I decided to do it.

【0007】[0007]

【作用】組立ラインの計画を行う設計者は要求生産方式
を入力する。次に該当する製品のCAD情報の図面情報
と部品表情報のうちから部品名,数量,重量に関する情
報を抽出する。設計者が組立性評価記号により該当部品
の組付動作を記述すると、本発明は組付動作の作業時間
を算出し、工程の標準化を実施する。次に標準化された
工程をシミュレーションモデルに変換し、評価する。設
計者は評価結果が意図したものになるまで条件を変更し
て評価し、設計の最高化を行う。
Function: The designer who plans the assembly line inputs the required production method. Next, information about the part name, quantity, and weight is extracted from the drawing information and CAD information of the corresponding product. When the designer describes the assembling operation of the relevant component by the assembling performance evaluation symbol, the present invention calculates the working time of the assembling operation and standardizes the process. Next, the standardized process is converted into a simulation model and evaluated. The designer optimizes the design by changing the conditions and evaluating until the evaluation result is as intended.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明の実施例を図を用いて説明する。
図1は本発明で行われる作業の流れを示した図である。
この図にある要求生産方式とは図3を用いて後述する。
図2は本発明を実現する装置構成の一例である。まず、
図1のステップ1で要求生産方式を入力する。これは図
2に示す設計者1が組み立てられる部品の名称、コンベ
アスピード等の要求生産方式入力部2に情報を入力する
ことにより行われる。入力された要求生産方式は要求生
産方式入力部2からデータベース5に送られ、ファイル
として保存される。次に図1のステップ2で該当するC
AD情報の読み込みを行う。これは図2のCAD情報読
み込み部3がデータベース5から該当する図面情報と部
品表情報のうちから部品名,数量,重量に関する情報等
のCAD情報を取得し組立動作記述部4に渡すことによ
り行われる。図1のステップ3では組立性評価記号と組
付順序を入力し、作業時間を算出しているが、これは図
2の組立動作記述部4がCAD情報を画面上に提示し、
設計者1が組立性評価記号と組付順序を入力することに
より行われる。工程設計とはステップ3で出力された作
業時間を算出するために入力した組立動作の少なくとも
1つからなる作業のグループを設計することである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the flow of work performed in the present invention.
The required production system shown in this figure will be described later with reference to FIG.
FIG. 2 is an example of a device configuration for realizing the present invention. First,
In step 1 of FIG. 1, the required production method is input. This is done by the designer 1 shown in FIG. 2 inputting information to the required production method input unit 2 such as the names of parts to be assembled and the conveyor speed. The input required production method is sent from the required production method input unit 2 to the database 5 and saved as a file. Next, the corresponding C in step 2 of FIG.
Read AD information. This is performed by the CAD information reading unit 3 of FIG. 2 acquiring CAD information such as information on the part name, quantity, and weight from the corresponding drawing information and parts table information from the database 5 and passing it to the assembly operation description unit 4. Be seen. In step 3 of FIG. 1, the assembling performance evaluation symbol and the assembling order are input and the working time is calculated. This is because the assembling operation description unit 4 of FIG. 2 presents the CAD information on the screen,
The designer 1 inputs the assemblability evaluation symbol and the assembling order. The process design means designing a group of work including at least one of the assembling operations input to calculate the work time output in step 3.

【0009】次にステップ4では要求生産方式に基づき
工程設計を実行する。これは図2中の工程設計部6がデ
ータベース5から先に入力した要求生産方式に関するフ
ァイルを参照することによって行う。図1のステップ5
では複数の部品の集合体である部組品を組み立てる部組
ラインに対してもステップ2からステップ4までを洩れ
なく行っている。
Next, in step 4, a process design is executed based on the required production system. This is performed by referring to the file relating to the required production method input from the database 5 by the process designing unit 6 in FIG. Step 5 of FIG.
In the above, steps 2 to 4 are performed without exception for a subassembly line for assembling a subassembly, which is an assembly of a plurality of parts.

【0010】図1のステップ6とステップ8は図2のシ
ミュレーションデータ変換部7で実行され、ステップ7
は図2のシミュレータ8で実行される。図1の条件(条
件の内容については図17を用いて後述する。)に合致
するか否かの判断を行っているステップ9と仕様の出力
を行っているステップ11と条件の変更を行っているス
テップ10は、全て図2の工程設計部6でその作業を実
施され、結果を設計者1に提示する。
Steps 6 and 8 of FIG. 1 are executed by the simulation data conversion unit 7 of FIG.
Is executed by the simulator 8 of FIG. Change the condition with step 9 that determines whether or not the condition of FIG. 1 (contents of the condition will be described later with reference to FIG. 17) is satisfied, and step 11 that outputs specifications. In Step 10, all the steps are performed by the process designing unit 6 of FIG. 2, and the result is presented to the designer 1.

【0011】以下、各ステップについて詳細に説明す
る。
Each step will be described in detail below.

【0012】図3はステップ1で入力される要求生産方
式の項目を示したものである。図中のフォアマンとは通
常組立ラインの機械の動作状態を監視したり、部品を供
給する作業員を意味する。また部品バッファサイズとは
組立用に準備する部品の量であり、部品搬送サイズとは
組立用の部品を搬送する場合の量である。「名称」は組
立ラインの名称となるとともに、図2のCAD情報読み
込み部3が、アクセスすべきCAD情報を指示する機能
を果たす。「コンベアスピード」「故障率」「故障復帰
時間」「段取り替え時間」「生産変動率」「シミュレー
ション時間」の条件は本発明での組立ラインの計画実行
中に変更できない条件値である。「生産機種数」はCA
D情報読み込み部3がCAD情報を読み込んだ際に自動
的に獲得できるので、設計者が必ずしも入力する必要は
ない。「フォアマン数」「部品バッファサイズ」「部品
搬送サイズ」の条件は組立ラインの計画を進める内に組
立ラインの各ステーション毎に最適値が異なってくる。
ここでステーションとは組立ラインのコンベアに沿って
設置される組立装置で構成され、1つの装置を1つのス
テーションと言う。したがって、図3に示す段階で入力
された値はデフォルト値(予め、自動的に与えられた値
のこと)であって、計画の最適化を進める内に各ステー
ション毎に固有の値が決まり、最終的な仕様となる。
「機種別生産台数」は「生産機種数」の値が入力される
ことにより、必要な数だけ入力のための欄が自動的に設
けられる。図3に示された全ての情報は設計者の入力終
了後に図2のデータベース5に保存される。
FIG. 3 shows the items of the required production method input in step 1. The foreman in the figure usually means an operator who monitors the operating state of the machine on the assembly line and supplies parts. The component buffer size is the amount of components to be prepared for assembly, and the component transport size is the amount when components for assembly are transported. The “name” is the name of the assembly line, and the CAD information reading unit 3 in FIG. 2 has a function of instructing the CAD information to be accessed. The conditions of "conveyor speed", "failure rate", "failure recovery time", "setup change time", "production variation rate", and "simulation time" are condition values that cannot be changed during the planned execution of the assembly line according to the present invention. "Production model" is CA
Since the D information reading unit 3 can automatically obtain the CAD information when reading it, the designer does not have to input the CAD information. The optimum values of the "Foreman number", "parts buffer size", and "parts transfer size" differ for each station of the assembly line as the assembly line plan is advanced.
Here, the station is composed of an assembling apparatus installed along the conveyor of the assembling line, and one apparatus is called one station. Therefore, the value input in the stage shown in FIG. 3 is a default value (a value automatically given in advance), and a unique value is determined for each station as the optimization of the plan proceeds. It will be the final specification.
By inputting the value of “the number of production models”, the “number of production by type” is automatically provided with a field for inputting the required number. All the information shown in FIG. 3 is stored in the database 5 of FIG. 2 after the designer's input is completed.

【0013】図4は図1のステップ2の内容を詳細に示
したものである。ステップ21で組立図の情報を読み込
み図面イメージとして画面に表示し、ステップ22で部
品表の情報を読み込み画面に表示する。これらは読み込
んだ情報が設計者が指示したものであるかどうかを、画
面上で設計者に確認させるために行う。CAD情報は図
2のデータベース5に保存されており、部品表に関する
情報とは図番、部品の数量、部署等、図5に示された内
容の情報を意味する。図5に数量のデータが数字とアル
ファベット記号との組み合わせで示されている場合に
は、この部品が複数の部品の集合体(以下部組品と称
し、部組品を組み立てる組立ラインを部組ライン11と
称する。また最終的に部品或いは部組品の組み立てを行
なう組立ラインを総組ライン10と称する。総組ライン
と部組ラインとの関係を図20に示す。この関係は、川
に喩えると支流の部組ライン11に対し、本流は総組ラ
イン10である。)を意味する。
FIG. 4 shows the details of step 2 in FIG. In step 21, the information of the assembly drawing is read and displayed as a drawing image on the screen, and in step 22, the information of the parts table is read and displayed on the screen. This is done in order to let the designer confirm on the screen whether the read information is what the designer has instructed. The CAD information is stored in the database 5 of FIG. 2, and the information regarding the parts table means the information of the contents shown in FIG. 5, such as the drawing number, the quantity of parts, and the department. When the quantity data is shown in FIG. 5 as a combination of numbers and alphabetical symbols, this part is an assembly of a plurality of parts (hereinafter referred to as a subassembly, and an assembly line for assembling the subassembly is a subassembly). The line 11 is referred to, and the assembly line for finally assembling the parts or subassemblies is referred to as the total assembly line 10. The relationship between the total assembly line and the assembly line is shown in Fig. 20. By analogy, the mainstream is the total assembly line 10 as opposed to the tributary subassembly line 11.)

【0014】図6に示したのは総組ライン仕様情報に部
品表の情報を読み込んだ状態を示す。本発明では図5に
示された情報の内、図6に示されたように「部品名」
「数量」「重量」の情報を利用する。本発明では部品表
に関するデータを読み込み、数量のデータが数字とアル
ファベット記号で表されている場合には、この部品が部
組品であると判断し、部組品の組立を完成するための組
立ラインが存在するとする。部組品とは言い換えれば、
組み立てられる製品の内の1つの機能を果すユニットで
ある。そこで、本発明では図7に示すように部組ライン
仕様情報を作成し、部組品の組立図と部品図に関するC
AD情報を図4のステップ21,ステップ22に従い獲
得する。図7に示された部組ライン仕様情報は、部組品
の数だけ生成される。
FIG. 6 shows a state in which the information of the parts table is read in the total assembly line specification information. In the present invention, among the information shown in FIG. 5, as shown in FIG.
Information on "quantity" and "weight" is used. In the present invention, the data relating to the parts table is read, and when the quantity data is represented by numbers and alphabetical symbols, it is determined that this part is a subassembly, and the assembly for completing the assembly of the subassembly is completed. Suppose a line exists. In other words, a subassembly,
It is a unit that performs one function of a product to be assembled. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 7, the assembly line specification information is created, and the C regarding the assembly drawing and the parts drawing of the assembly is shown.
AD information is acquired according to steps 21 and 22 of FIG. The assembly line specification information shown in FIG. 7 is generated by the number of assembly products.

【0015】図8は図1のステップ3を詳細に示したも
のである。ステップ31で組立図の図面イメージと総組
ライン仕様情報を画面に表示する。ステップ31での画
面への情報の表示形式の一例を図18に示す。計算機9
のディスプレーは情報を表示する窓(ウィンドー)が2
つ設けられている。1つは組立図の図面イメージを示す
ためのものであり、もう1つは総組もしくは部組ライン
仕様情報を示すためのものである。図18の例では1つ
の画面上にウィンドーを設けて、情報を表示している
が、2つの画面を用意して、各々図面イメージを示すた
めの手段と総組もしくは部組ライン仕様情報を示すため
の手段として独立させても、機能上に変わりはない。
FIG. 8 shows step 3 of FIG. 1 in detail. In step 31, the drawing image of the assembly drawing and the total assembly line specification information are displayed on the screen. FIG. 18 shows an example of a display format of information on the screen in step 31. Calculator 9
Display has 2 windows for displaying information
One is provided. One is for showing the drawing image of the assembly drawing, and the other is for showing the total assembly or subassembly line specification information. In the example of FIG. 18, a window is provided on one screen to display the information, but two screens are prepared to show the means for showing the drawing image and the total or division line specification information. There is no change in functionality even if it is made independent as a means for doing so.

【0016】図8のステップ32では設計者が組立性評
価記号を用いて各々の部品の組み付け動作と代表寸法を
入力する。この場合、設計者は図18に示したような画
面上で作業を行う。代表寸法とは該当する部品を取り扱
う際の寸法であり、外径寸法のうちの最大値である。設
計者は組立図を見て代表寸法に適合する寸法を読み取
り、適切な値を入力する。設計者は組立図を観察するこ
とにより、どの部品をどの部品にどういう方法で組み付
けるかを理解できる。そこで組み付けるための方法を組
立性評価記号を用いて表現し、総組ライン仕様情報に記
入する。図21に組立性評価記号の一例を示す。代表寸
法と組立性評価記号を入力した総組ライン仕様情報を図
9に示す。
In step 32 of FIG. 8, the designer inputs the assembling operation and representative dimensions of each part using the assembling property evaluation symbol. In this case, the designer works on the screen as shown in FIG. The representative dimension is the dimension when handling the corresponding part, and is the maximum value of the outer diameter dimension. The designer looks at the assembly drawing, reads the dimensions that match the representative dimensions, and inputs appropriate values. By observing the assembly drawing, the designer can understand which part is attached to which part and how. Therefore, the method for assembling is expressed using the assemblability evaluation symbol, and entered in the total assembly line specification information. FIG. 21 shows an example of the assemblability evaluation symbol. FIG. 9 shows the total assembly line specification information in which the representative dimensions and the assembling property evaluation symbols are input.

【0017】図8のステップ33では入力された組立性
評価記号と重量と代表寸法から作業時間を計算する。こ
こで、各々の組立性評価記号に対して、基準となる重量
と代表寸法を持つ部品に該当する作業を行う場合の所要
時間を標準作業時間として予め設定されている。一般に
任意の重量と代表寸法を持つ部品の組み付け動作を行う
時間は、基準となる重量と代表寸法に比例するとされて
いる。例えば、ある組み付け作業を行うための所要時間
がTS で基準となる重量がMS ,基準となる代表寸法が
S であるとする。任意の部品の重量と代表寸法をM
C ,LC の場合、この部品を組み付ける作業時間TCは TC =TS ×CW ×(MC/MS)×CL ×(LC/LS) という式で与えられる。この式でCW とCL は、補正係
数と呼ばれており、部品の重量と代表寸法の絶対値によ
り与えられる。計算終了した作業時間を総組ライン仕様
情報に示したものを図10に示す。作業時間の欄に計算
結果が書き込まれる。
In step 33 of FIG. 8, the working time is calculated from the inputted assemblability evaluation symbol, weight and representative dimension. Here, for each assemblability evaluation symbol, the time required for performing the work corresponding to the part having the reference weight and the representative dimension is set in advance as the standard work time. Generally, it is said that the time for performing an assembling operation of a component having an arbitrary weight and a representative dimension is proportional to the reference weight and the representative dimension. For example, it is assumed that the time required for performing a certain assembly work is T S , the reference weight is M S , and the reference representative dimension is L S. The weight and representative dimension of any part
In the case of C and L C, the working time T C for assembling this component is given by the formula T C = T S × C W × (M C / M S ) × C L × (L C / L S ). In this equation, C W and C L are called correction factors, and are given by the weight of the part and the absolute value of the representative dimension. FIG. 10 shows the total assembly line specification information indicating the work time after the calculation. The calculation result is written in the work time column.

【0018】図8のステップ34では設計者が部品或い
は部組品の組立順序を入力する。これは図2のデータベ
ース5から読み込んだ図10等に示された情報は必ずし
も組み立てる順番に並んでいない。したがって作業者が
任意の部品を組み付ける順序(単に順序と略す)を入力
する必要がある。この際、先に図18に示したように画
面上に組立図の図面イメージと総組ライン情報が同時に
示されているので、設計者は容易に部品の組み付け順序
を類推し、入力できる。順序を入力した総組ライン仕様
情報を図11に示す。次に図8のステップ35では順序
にしたがってデータをならびかえる。並び終えた結果を
総組ライン仕様情報に書き込んだ例を図12に示す。
In step 34 of FIG. 8, the designer inputs the assembly order of parts or subassemblies. The information shown in FIG. 10 and the like read from the database 5 of FIG. 2 is not necessarily arranged in the order of assembling. Therefore, it is necessary for the operator to input the order of assembling arbitrary parts (simply called the order). At this time, since the drawing image of the assembly drawing and the total assembly line information are simultaneously displayed on the screen as shown in FIG. 18, the designer can easily analogize and input the assembly order of the parts. FIG. 11 shows the total assembly line specification information in which the order is input. Next, in step 35 of FIG. 8, the data are arranged in order. FIG. 12 shows an example in which the result of arrangement is written in the total assembly line specification information.

【0019】図13はステップ4の内容を詳細に示した
ものである。ステップ41は組立順序の変数jに初期値
として1を与えている。ステップ44の組立順序の変数
kは図12で示された総組ライン仕様情報の組み付け作
業をまとめる場合の始まりの番号を表し、変数jはおわ
りの番号を表す。まとめる(まとめるとは複数の組立動
作を1つのステーションで実現すること、即ち1つの機
会に担当させることと同義である。)作業がない場合、
すなわち1つの組み付け動作で1つのステーションを構
成する場合は変数kと変数jの値は同一となる。ステッ
プ42での条件判定は作業の終了をチェックしている。
この条件は図12で示された部品全てに対して工程設計
を終了した場合、すなわち、変数jと組み付ける部品の
数が一致した場合に真となる。ステップ43では変数c
ounterに1を与える。ステップ44では変数kを変数j
の値にセットする。ステップ45では作業時間の和が目
標サイクルタイムより小さい間は真となるので、ステッ
プ46へ処理が移り、同一のステーションにする組み付
け動作の作業時間を加えていく。ステップ47で変数j
と変数kの値を比較し、等しければ1つの組み付け動作
の作業時間で図3中の目標サイクルタイムより大きいこ
とになる。この場合、目標サイクルタイムで生産を行う
ためには、該当作業を複数のステーションで行う必要が
ある。そこでステップ410の判断条件が真である間は
ステップ49に処理が移り変数counterの値をインクリ
メントする。ステップ410が偽になった場合は該当の
組み付け作業を目標サイクルタイムで行うためのステー
ション数が見つかった場合であるので、ステップ411
で該当作業のステーションをcounter個設けることとす
る。
FIG. 13 shows the details of step 4 in detail. In step 41, 1 is given as an initial value to the variable j of the assembly order. The variable k of the assembly order in step 44 represents the starting number when the assembling work of the total assembly line specification information shown in FIG. 12 is summarized, and the variable j represents the ending number. When there is no work to put together (to put together, it is synonymous to realize a plurality of assembling operations in one station, that is, to take charge at one opportunity)
That is, when one station is configured by one assembling operation, the values of the variable k and the variable j are the same. In the condition judgment in step 42, the completion of the work is checked.
This condition is true when the process design has been completed for all the parts shown in FIG. 12, that is, when the variable j matches the number of parts to be assembled. In step 43, the variable c
Give 1 to the ounter. In step 44, the variable k is changed to the variable j
Set to the value of. In step 45, the sum is true while the sum of the work times is smaller than the target cycle time. Therefore, the process proceeds to step 46, and the work time of the assembling operation to make the same station is added. Variable j in step 47
And the value of the variable k are compared, and if they are equal, the work time of one assembling operation is longer than the target cycle time in FIG. In this case, in order to carry out production at the target cycle time, it is necessary to perform the corresponding work at a plurality of stations. Therefore, while the determination condition of step 410 is true, the process proceeds to step 49 to increment the value of the variable counter. If step 410 becomes false, it means that the number of stations for performing the corresponding assembly work in the target cycle time is found, and therefore step 411 is executed.
Therefore, counter stations will be provided for the relevant work.

【0020】ステップ4が終了した時点での総組ライン
仕様情報を図14に示す。この例では順序1と2の作業
は各々の作業時間が目標サイクルタイムより、小さいの
で独立したステーションとなっている。次のM4ネジの
組み付け作業は目標サイクルタイムより作業時間の方が
大きく、かつM4ネジの組み付けステーションを2つ設
ければ、よいことを示している。次のロッドとプレート
Aの組み付けは2つで一つのステーションとすれば、目
標サイクルタイムに近づくことがわかる。ここで、ステ
ーションの番号は図14のいちばん左の欄のSt.に示
されている。この結果は数値的に最適化を行った結果で
あるが、設計者がこの結果を見て、設計者の意志によ
り、ステーションのまとめ、もしくは分割(分割とはあ
る単一の組付動作の作業時間が目標サイクルタイムより
大きい場合目標サイクルタイムより小さい時間で該当作
業を行えるように同一作業を行うステーションを増やす
ことである。)も可能である。
FIG. 14 shows the total assembly line specification information at the time when step 4 is completed. In this example, the works of the sequences 1 and 2 are independent stations because the work time of each work is smaller than the target cycle time. It is shown that the next M4 screw assembling work requires a longer working time than the target cycle time, and that two M4 screw assembling stations should be provided. It can be seen that the target cycle time is approached if the next rod and plate A are assembled in two stations and one station. Here, the station number is St. 1 in the leftmost column in FIG. Is shown in. This result is the result of numerical optimization, but the designer sees this result and organizes or divides the stations (division is a work of a single assembling operation) depending on the designer's will. If the time is longer than the target cycle time, the number of stations performing the same work can be increased so that the corresponding work can be performed in a time smaller than the target cycle time.).

【0021】図15は図1のステップ6の内容を詳細に
示したものである。ステップ61では図14で示した総
組ライン仕様情報に示されたステーション間にバッファ
が存在することを設定する。次にステップ62でステー
ション毎に組み付ける部品用のバッファの存在を設定す
る。ステップ63では部組ラインの終端部に総組ライン
の部品用のバッファへの搬出を待つためのバッファ、搬
出待ちバッファの存在を設定する。本発明では各ステー
ションにおける組立作業時間が算出されているため、こ
れらを用いることにより容易に前述したバッファの設定
することができる。
FIG. 15 shows the details of step 6 in FIG. In step 61, it is set that a buffer exists between the stations indicated by the total assembly line specification information shown in FIG. Next, at step 62, the existence of a buffer for parts to be assembled is set for each station. In step 63, the presence of a buffer for waiting for unloading to the component buffer of the total assembly line and an unloading waiting buffer is set at the end of the subassembly line. In the present invention, since the assembly work time at each station is calculated, it is possible to easily set the above-mentioned buffer by using these.

【0022】ステップ64,ステップ65では部品用バ
ッファとその部品が搬出を待っている場所との距離を設
定する。次にステップ66でシミュレーション言語の文
法に従って、総組ライン仕様情報を翻訳し、シミュレー
ションモデルを作成する。
In steps 64 and 65, the distance between the part buffer and the place where the part is waiting to be carried out is set. Next, in step 66, the total assembly line specification information is translated according to the grammar of the simulation language to create a simulation model.

【0023】図1のステップ7,ステップ8を終了し、
得られたシミュレーション結果を図16に示す。図17
には総組ライン仕様情報の最終形態を示す。設計者は計
算機9の画面上で図16のシミュレーション結果と図1
7の総組ライン仕様情報の最終形態を同時に見ることに
より、図1のステップ9においてシミュレーションによ
る計画結果が意図したものになったかどうかを判断す
る。意図にそぐわない場合は図17の総組ライン仕様情
報の最終形態の値(すなわち、ステーション間バッファ
サイズ,部品バッファサイズ,部品搬送サイズ,フォア
マン数)を適切に変更し、シミュレーションを実行し、
条件を満足するまで修正する。ここでいう条件、即ち図
1のステップ9の条件とは図16に示したフォアマン稼
働率が100%を超えないことである。
After completing steps 7 and 8 in FIG.
The obtained simulation result is shown in FIG. FIG. 17
Shows the final form of total assembly line specification information. The designer displays the simulation result of FIG. 16 and FIG.
By simultaneously looking at the final form of the total assembly line specification information of 7, it is determined in step 9 of FIG. 1 whether the planned result by simulation is as intended. If it does not match the intention, the value of the final form (that is, the inter-station buffer size, the component buffer size, the component transport size, the Foreman number) of the total assembly line specification information in FIG.
Modify until the conditions are met. The condition here, that is, the condition of step 9 in FIG. 1 is that the Foreman operation rate shown in FIG. 16 does not exceed 100%.

【0024】図19は総組ライン仕様情報の最終形態を
グラフィカルなイメージで表現した例である。これによ
り、設計者は総組ラインと部組ラインの全体のレイアウ
トを確認できるとともに、両者の結合状態を確認でき
る。また、設計者が任意の組立ステーションを指定する
ことにより、そのステーションの仕様がポップアップす
る。また、計算機9は図1のステップ7を実行中にアニ
メーションでその様子を示す。図22は本発明を実現す
る機器構成の一例を示している。ディスプレー12は設
計者がCAD情報の確認,組付動作の入力時の情報確認
等に用いられる。計算機本体13は本発明の一連の処理
を実行する演算部であり、図2の要求生産方式入力部
2,CAD情報読込部3,組立動作記述部4,工程設計
部6,シミュレーションデータ変換部7,シミュレータ
8の機能を実現する。
FIG. 19 is an example in which the final form of total assembly line specification information is represented by a graphical image. As a result, the designer can confirm the overall layout of the total assembly line and the subassembly line, and also the combined state of both. Also, when the designer designates an arbitrary assembly station, the specifications of that station pop up. Moreover, the computer 9 shows the state by animation while executing step 7 of FIG. FIG. 22 shows an example of a device configuration for realizing the present invention. The display 12 is used by a designer to confirm CAD information, confirm information when inputting an assembling operation, and the like. The computer main body 13 is an arithmetic unit that executes a series of processes of the present invention, and includes a required production method input unit 2, a CAD information reading unit 3, an assembly operation description unit 4, a process design unit 6, and a simulation data conversion unit 7 in FIG. , Realizes the function of the simulator 8.

【0025】外部記憶装置16は、図2のデータベース
5の部分を実現し、キーボード14とマウス15は数値
情報入力に用いる。プリンタ17は本発明の結果、例え
ば図17に示した総組ライン仕様を印刷するために用い
られる。
The external storage device 16 realizes the portion of the database 5 in FIG. 2, and the keyboard 14 and the mouse 15 are used for inputting numerical information. The printer 17 is used to print the result of the present invention, for example, the total assembly line specification shown in FIG.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CAD情報から組み立てられる全ての部品情報等を読み
込み、この情報により部品の組立動作等を理解し、各々
の組立動作から各々の作業時間を算出し、標準化された
工程を設計するので、正確な作業時間を考慮に入れた組
立ラインの仕様を計画する作業が自動的に実行される。
このため、設計者のノウハウや知識によらず、組立ライ
ンの設計が容易に行える。また、組み立てられる部品の
各々の正確な作業時間を算出し、これを基準として工程
を設計するので、要求生産方式の項目を多くしても対応
できる。
As described above, according to the present invention,
Read all the parts information etc. to be assembled from CAD information, understand the parts assembly operation etc. from this information, calculate each work time from each assembly operation, design a standardized process, so accurate work The task of planning the assembly line specifications taking into account time is carried out automatically.
Therefore, the assembly line can be easily designed regardless of the know-how and knowledge of the designer. Further, since the accurate working time of each of the assembled parts is calculated and the process is designed on the basis of the calculated working time, it is possible to deal with a large number of required production method items.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で行われる作業の流れを示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a flow of work performed in the present invention.

【図2】本発明を実現する装置構成の一例を示した図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a device configuration for realizing the present invention.

【図3】要求生産方式の項目を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing items of a required production system.

【図4】図1のステップ2の内容を詳細に示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing in detail the contents of step 2 of FIG.

【図5】部品表に関する情報を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing information regarding a parts table.

【図6】総組ライン仕様情報に部品表の情報を読み込ん
だ状態を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which information of a parts table is read in total assembly line specification information.

【図7】部組ライン仕様情報に部品表の情報を読み込ん
だ状態を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which information of a parts table is read in the assembly line specification information.

【図8】図1のステップ3を詳細に示した図である。FIG. 8 is a diagram showing step 3 of FIG. 1 in detail.

【図9】代表寸法と組立性評価記号を入力した総組ライ
ン仕様情報を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing total assembly line specification information in which representative dimensions and assemblability evaluation symbols are input.

【図10】計算終了した作業時間を総組ライン仕様情報
に示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing work time after completion of calculation in total assembly line specification information.

【図11】順序を入力した総組ライン仕様情報を示した
図である。
FIG. 11 is a diagram showing total assembly line specification information in which an order has been input.

【図12】並び終えた結果を総組ライン仕様情報に書き
込んだ例を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example in which the result of having been arranged is written in total assembly line specification information.

【図13】図1のステップ4の内容を詳細に示した図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing details of step 4 in FIG. 1.

【図14】図1のステップ4が終了した時点での総組ラ
イン仕様情報を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing total assembly line specification information at the time when step 4 in FIG. 1 is completed.

【図15】図1のステップ6の内容を詳細に示した図で
ある。
FIG. 15 is a diagram showing details of step 6 of FIG. 1;

【図16】シミュレーション結果を示した図である。FIG. 16 is a diagram showing a simulation result.

【図17】総組ライン仕様情報の最終形態を示した図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing a final form of total assembly line specification information.

【図18】ステップ31での画面への情報の表示形式の
一例を示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a display format of information on the screen in step 31.

【図19】総組ライン仕様情報の最終形態の一例を示し
た図である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of a final form of total assembly line specification information.

【図20】総組ラインと部組ラインの関係を示した図で
ある。
FIG. 20 is a diagram showing a relationship between a total assembly line and a subassembly line.

【図21】組立性評価記号の一例を示した図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of an assemblability evaluation symbol.

【図22】本発明を実現する機器構成の一例を示した図
である。
FIG. 22 is a diagram showing an example of a device configuration for realizing the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……設計者、 2……要求生産方式入力部、 3……
CAD情報読込部、4……組立動作記述部、 5……デ
ータベース、 6……行程設計部、7……シミュレーシ
ョンデータ変換部、 8……シミュレータ、 9……計
算機
1 ... Designer, 2 ... Required production method input section, 3 ...
CAD information reading unit, 4 ... Assembly operation description unit, 5 ... Database, 6 ... Process designing unit, 7 ... Simulation data converting unit, 8 ... Simulator, 9 ... Computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 敏二郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 有本 象治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshijiro Ohashi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd. Within the Institute of Industrial Science, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shoji Arimoto Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 292 Stock Company Hitachi, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】要求生産方式を入力することでCAD情報
を読み込み、前記読み込まれたCAD情報に基づき組み
立てられる部品の組立性評価記号と組付順序を入力する
ことにより作業時間を算出し、該作業時間が標準時間内
に完了し、かつ要求生産方式を満たすよう工程設計を実
行し、前記実行された工程設計結果をシミュレーション
モデルに変換し、シミュレーションを実行し、シミュレ
ーションの結果が判定条件に合致するまで、シミュレー
ション実行条件を変更してシミュレーションを実行し、
組立ラインの計画の最適化を行うことを特徴とする組立
ラインの計画支援方法。
1. The CAD information is read by inputting a required production method, and a work time is calculated by inputting an assemblability evaluation symbol and an assembly sequence of parts to be assembled based on the read CAD information. The process design is executed so that the working time is completed within the standard time and the required production method is satisfied, the result of the executed process design is converted into a simulation model, the simulation is executed, and the simulation result matches the judgment condition. Until you change the simulation execution condition, run the simulation,
A method for supporting a plan of an assembly line, characterized by optimizing a plan of the assembly line.
【請求項2】前記CAD情報を読み込む際にはCAD情
報組立図の図面データ及び部品表のデータを読み込みこ
れを画面に表示し、前記読み込んだ部品表のデータが数
量のデータとアルファベットの記号とにより記述されて
いる場合、該当部品が複数の部品よりなる部組品である
ことを判断し、前記部組品を組み立てるための部組ライ
ンを設定することを特徴とする請求項1記載の組立ライ
ンの計画支援方法。
2. When the CAD information is read, the drawing data of the CAD information assembly drawing and the data of the parts table are read and displayed on the screen, and the read data of the parts table is the quantity data and the alphabet symbols. 2. The assembly line according to claim 1, wherein it is determined that the corresponding part is a subassembly including a plurality of parts, and a subassembly line for assembling the subassembly is set. Line planning support method.
【請求項3】前記組み立てられる部品の組立性評価記号
と組付順序の入力時には、設計者が組立性評価記号を用
いて組付動作を記述し、入力された組立性評価記号と、
入力された代表寸法と、部品表の重量から作業時間を算
出し、設計者が入力した組付順序に従って部品名,数
量,組付動作,重量,代表寸法,作業時間のデータを並
び替え、表示することを特徴とする請求項1記載の組立
ラインの計画支援方法。
3. When inputting an assemblability evaluation symbol and an assembling order of the parts to be assembled, the designer describes an assembling operation using the assemblability evaluation symbol, and inputs the assemblability evaluation symbol.
The working time is calculated from the entered representative dimensions and the weight of the parts list, and the data of the part name, quantity, assembling operation, weight, representative dimensions, and working time are rearranged and displayed according to the assembly order entered by the designer. The method for supporting a plan of an assembly line according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記工程設計時には、要求生産方式の内の
目標サイクルタイムと作業時間を比較して、目標サイク
ルタイムを越えない範囲で組付動作を集約するか、もし
くは組付動作を分解することによりシミュレーションの
組立ラインの工程設計を行い、シミュレーション結果を
設計者に提示し、判定条件に合致するまでシミュレーシ
ョン条件を変更し、変更結果をシミュレーションデータ
変換部に送るようにしたことを特徴とする請求項1記載
の組立ラインの計画支援方法。
4. When designing the process, the target cycle time in the required production method is compared with the working time, and the assembly operations are aggregated or the assembly operations are disassembled within a range not exceeding the target cycle time. By doing so, the process of the simulation assembly line is designed, the simulation result is presented to the designer, the simulation condition is changed until the judgment condition is met, and the change result is sent to the simulation data conversion unit. An assembly line planning support method according to claim 1.
【請求項5】前記シミュレーションデータ変換時には、
工程設計結果をシミュレーション言語の文法に従ってシ
ミュレーションモデルに変換し、シミュレーションモデ
ルをシミュレータに渡してシミュレーションを実行さ
せ、シミュレーション結果を請求項2の工程設計部に送
るようにしたことを特徴とする請求項1記載の組立ライ
ンの計画支援方法。
5. When converting the simulation data,
3. The process design result is converted into a simulation model in accordance with the grammar of a simulation language, the simulation model is passed to a simulator to execute the simulation, and the simulation result is sent to the process design unit of claim 2. Planning support method for the described assembly line.
【請求項6】前記工程設計時には、部品表の部品名を主
語とし、組立性評価記号を組付動作を意味する動詞とし
て用い、工程設計結果に基づく各工程の仕様を文章で表
現することを特徴とする請求項4記載の組立ラインの計
画支援方法。
6. When designing the process, the parts name in the parts table is used as a subject, and the assemblability evaluation symbol is used as a verb meaning an assembling operation, and the specifications of each process based on the process design result are expressed in sentences. The method for supporting a planning of an assembly line according to claim 4, wherein
【請求項7】要求生産方式が入力される要求生産方式入
力部と、前記入力された要求生産方式に基づきCAD情
報を読み込むCAD情報読み込み部と、前記読み込まれ
たCAD情報に基づき組み立てられる部品の組立性評価
記号と組付順序が記述される組み付け動作記述部と、前
記記述された組み立てられる部品の組立性評価記号と組
付順序により作業時間を算出し、該作業時間が標準時間
内に完了するよう要求生産方式に基づき工程設計を実行
する工程設計部と、前記工程設計部により設計された工
程設計結果をシミュレーションモデルに変換するシミュ
レーションデータ変換部と、前記変換されたシミュレー
ションモデルから前記シミュレーションの結果が判定条
件に合致するまで、シミュレーション実行条件を変更し
てシミュレーションを実行するシミュレータとにより構
成したことを特徴とする組立ラインの計画支援装置。
7. A demand production method input section to which a demand production method is input, a CAD information reading section for reading CAD information based on the input demand production method, and a part to be assembled based on the read CAD information. A work time is calculated based on the assembling action description part in which the assemblability evaluation symbol and the assembling order are described, and the assembling performance evaluation symbol and the assembling order of the parts to be assembled described above, and the working time is completed within the standard time. A process design unit that executes a process design based on the required production method, a simulation data conversion unit that converts a process design result designed by the process design unit into a simulation model, and a simulation data conversion unit that converts the simulation model from the converted simulation model. The simulation execution conditions are changed until the results match the judgment conditions. Planning support apparatus assembly line, characterized by being configured by the simulator to run.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003015724A (en) * 2001-07-03 2003-01-17 Toyota Motor Corp Computer for calculating working time group from use component group
JP2007183817A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd Scheduling device, scheduling method, scheduling program, and recording medium with the program recorded thereon
US7502714B2 (en) 2004-08-17 2009-03-10 Fujitsu Limited Device, method and program for optimization analysis

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