JPH06168006A - 混流生産システムおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混流生産システムおよびその運転方法に関し
作業変更指示に対し生産ラインバランスロスを最小とし
生産効率を向上する作業指示書を自動作成する。 【構成】 単一生産ライン上の組立、試験の各作業場
と、それらの作業場の各々に少なくとも１つ設けられる
複数のライン端末機（３）と、物と情報の流れを一致さ
せるため製品または製品を載せるパレットに付加されパ
レットが搬送されるときに製品毎の製造データを前記ラ
イン端末機（３）と通信し記憶する通信記憶ユニット
（４）と、予め作業内容、作業者、時間変化、標準流し
順序、製品の構成品および設備治工具等の各ファイルを
記憶部に格納し、生産管理システムからの生産指示を受
け、タクトを最小とする作業配分の演算を実行し、所定
の作業場のライン端末機（４）を介して作業指示書を出
力するラインホスト制御部（５）と、ラインホスト管理
用端末機（６）とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多品種の製品を１本の生
産ラインで生産する混流生産システムおよびその運転方
法に関し、特に生産ラインのタクトを最小とし生産効率
を向上させる作業指示書を自動作成する混流生産システ
ムおよびその運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に製品の生産ラインは、製品を組
み立てるのに必要な部品を供給し、組み立て製造し、組
み立て完了後の製品の性能を試験検査し、試験検査合格
品を梱包場へ流すまでの一連の作業工程からなる。製品
毎に生産ラインを設けて生産を行うと大量生産の場合は
好適であるが、多品種少量生産の場合は工場内のスペー
スおよび生産設備が増大し、少量生産の場合には作業者
のアイドリング時間が多く工場内のスペース、生産設備
および作業者に無駄が発生するという問題があり、この
問題を解決するために本願出願人は先に出願した発明、
すなわち多品種少量生産にフレキシブルに対応し複数種
類の製品を生産するために生産ラインの各工程における
作業者に必要な作業指示および生産ラインの各上流工程
で発生した不良に関する情報を自動的に提供し、かつ梱
包場へ発送する直前の作業場に試験成績書を自動的に提
供する混流生産システムおよびその運転方法を開発し
た。

【０００３】このような混流生産システムにおいて、生
産ラインの各作業場における作業者等が一斉に所定の作
業工程を実行開始し終了するのに要する時間は各作業者
により異なり、各作業場におけるこの時間の最大時間、
すなわちタクト時間後にのみ生産ラインは次の作業工程
へ移ることができる。このタクト時間毎に次の工程へ移
って生産していくことをタクトを合わせるというが、従
来このタクトを合わせるために、各作業場での作業割り
振りの指示を手計算で試行錯誤により求め作業指示書を
作成し、その作業指示書により生産が行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに作成した作業指示書に基づく生産ではタクトが合わ
ないことが多く作業者によっては無駄時間を発生し生産
効率が悪く、かつ作業指示書の作成に時間と労力を要す
るという問題がある。また、生産管理システムからの作
業変更指示に対して作業割り振りした作業指示書を迅速
に作成できないという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑み、生産ラインの
タクトを最小時間とするタクトに合わせ、生産効率を向
上させる作業指示書を自動的に作成し、生産管理システ
ムからの作業変更指示に対して作業割り振りした作業指
示書を迅速に作成する混流生産システムおよびその運転
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の混流生産
システムの基本構成図である。前記目的を達成する本発
明の混流生産システムは、単一生産ライン上で組立順に
配送された部品を組み立て作業し複数種類の製品を一つ
づつ組み立てる組立場１と、組立完了後の製品の性能お
よび品質を試験検査する試験場２と、組立場１および試
験場２の各々に少なくとも１つ設けられる複数のライン
端末機３と、物と情報の流れを一致させるため製品また
は製品を載せるパレットに付加され、前記生産ラインに
パレットが搬送されるときに前記製品毎の製造データを
前記ライン端末機３と通信し記憶する通信記憶ユニット
４と、組立場１、試験場２の各々の作業場において通信
記憶ユニット４の記憶データをライン端末機３を介して
読み取り、読み取ったデータに基づいて組立場１および
試験場２の各々の作業者に対する作業指示書をライン端
末機３に出力させ、試験合格品に対しては試験成績書を
最終試験場のライン端末機に出力させるラインホスト制
御部５と、マスタファイルメンテナンス、作業指示管
理、進捗管理、スケジュール編集、機歴管理等に係わる
データをラインホスト制御部５に直接入出力するライン
ホスト管理用端末機６と、からなる混流生産システムに
おいて、該混流生産システム５は、予め作業内容、作業
者、時間変化、標準流し順序、製品の構成品および設備
治工具等の各ファイルをその記憶部に格納し、生産管理
システムからの生産指示を受け、タクトを最小とする作
業配分の演算を実行し、各ライン端末機４を介して前記
作業指示書を出力するように構成する。

【０００７】本発明の混流生産システムは、障害のあっ
た交換すべき製品に対しては障害内容のデータを入力を
し、障害と判断された障害部品のデータを入力し、該障
害部品を交換して障害を修復したときは前記障害部品の
データを取り消す障害端末機７をさらに備える。

【０００８】本発明の混流生産システムにおいて、ライ
ンホスト制御部５が、ライン端末機４を介して出力する
タクトを最小とする作業指示書は、作業の開始日、機種
コード、製品の名称、生産台数、作業順序、所定の作業
工程の作業開始時刻を記したスケジュールファイルと、
各作業工程毎に何れの製品を何日何時に作業を開始し何
れの作業を実行するかを示す工程別作業ファイルと、か
ら作成される。

【０００９】本発明の混流生産システムの運転方法は、
前記タクトを最小とするように前記混流生産システムを
運転する方法であって、下記の各段階から構成される。 （１）第１段階：前記混流生産システムにより所定の製
品を生産するための各作業に要する工数の総計である全
作業工数を、作業者の数に相当する工程数で除算して平
均値（Ａ）を求める。 （２）第２段階： 各作業者の作業効率であるレーティ
ング（Ｒ）を補正し、作業者毎の作業工数の小計に前記
レーティングを乗算した値が前記平均値（Ａ）とほぼ等
しくなるか又は小さくなるように、各作業を各作業者に
割り振る。 （３）第３段階： 該第２段階で割り振られなかった残
りの作業を前記各作業者に割り振り、前記作業者毎の作
業工数の小計に加算して得られた作業者毎の合計作業工
数が、各作業者共ほぼ等しくなるように配分する。

【００１０】

【作用】本発明の混流生産システムにおいて、ラインホ
スト制御部５は、組立場１、試験場２に搬送される通信
記憶ユニット４に書き込まれたデータをライン端末機３
を介して読み取り、読み取ったデータに基づき組立場１
および試験場２の各々の作業者に対する作業指示書をラ
イン端末機３を介してライン端末機３の表示装置等によ
り出力させる。しかるに本発明の混流生産システムにお
いて、ラインホスト制御部５は、予め作業内容、作業
者、時間変化、標準流し順序、製品の構成品および設備
治工具等の各ファイルをラインホスト制御部５の記憶部
に格納し、生産管理システムからの生産指示を受け、タ
クトを最小とし生産ラインにおけるラインバランスロス
を最小とする作業配分の演算を実行し、前記作業指示書
を所定の作業場へ自動的にそのライン端末機３を介して
出力する。

【００１１】

【実施例】図２は本発明の混流生産システムの実施例を
示す図である。図において、Ｍ１〜Ｍ６は製品を組み立
て作業する組立場であり、Ｔ１〜Ｔ１４は組み立て完了
後の装機を試験検査する試験場である。ここで、装機と
は製品をなす全ての部品が組み立てられ最初の試験場Ｔ
１に搬送されるまでの組み立て完了までの部品の集合体
を意味する。組立場Ｍ１からＭ６においては装機１から
装機６がそれぞれ組み立てられる。組立場Ｍ１〜Ｍ６に
は製品の種類に応じて必要な部品が一時部品供給ステー
ション（図示せず）に蓄えられ、搬送車によって組み立
て順に組立場Ｍ１〜Ｍ６に配送される。部品の点数によ
り使用されない組立場もある。例えば組立場Ｍ１からＭ
４までで組立完了するときは組立場Ｍ５とＭ６は使用さ
れない。本実施例においては製品を載せるパレットに通
信記憶ユニット、すなわちデータキャリアであるＩＤカ
ード（図示せず）を装着し、このＩＤカードによりライ
ン端末機を介して製品を生産するに必要な情報をライン
ホスト制御部と送受信している。

【００１２】図３はＩＤカードとラインホスト制御部と
の間のハードウェアを示す図である。図中、符号１１は
光ＩＤユニットと称するもので本発明におけるＩＤカー
ドのことである。このＩＤカード１１は製品または製品
を載せるパレットに取り付けられ、一方各組立場および
各試験場には光ターミナル１２が据えつけられている。
パレットが搬送されて来ると各組立場または各試験場に
備えられた光電スイッチ等でそれを検出しシーケンサ１
４により図示しないコンベアを停止し、組立または試験
の各作業を開始するが、その前にＩＤカード１１と光タ
ーミナル１２が通信してデータの読み書きが実行され
る。これらのデータの読み書きはラインホスト制御部１
６の制御により各部のライン端末機１５を介して行わ
れ、光ターミナル１２の送受信信号はコントロールユニ
ット１３により増幅され、コントロールユニット１３は
シーケンサ１４を介しまたは直接ライン端末機１５とＲ
Ｓ−２３２Ｃのインターフェースにより接続される。

【００１３】以下図２に戻り、本発明の混流生産システ
ムの実施例を詳細に説明する。組立場Ｍ１におけるライ
ン端末機である装機仕掛端末は、キーボード入力または
バーコード読み取りにより機種に相当する生産品コード
をラインホスト制御部に送信し、ラインホスト制御部は
自身に格納される生産品コード、管理ＮＯ．および工程
ＮＯ．、作業開始時刻、作業終了時刻、試験パターン等
の後述するＩＤカードへのデータを装機仕掛端末を介し
てＩＤカードへ書き込み、装機仕掛端末に備えられたＣ
ＲＴモニターまたはプリンターに組立作業指示書を出力
して作業者に知らせる。組立場Ｍ１における作業者はそ
の作業指示書に従って組み立て製品をＭ２へ送る搬送手
段すなわちコンベア（図示せず）を駆動開始する。

【００１４】組立場Ｍ２〜Ｍ６において、それぞれのラ
イン端末機である装機端末は、各々の作業場に順次搬送
されたパレットのＩＤカードから生産品コード、管理Ｎ
Ｏ．等を読み取り、かつ装機を構成する部品の各個の機
種、号機、版数、製造年月を例えば各部品に添付したバ
ーコードから読み取ってそれらのデータをラインホスト
制御部に送信し、ラインホスト制御部は自身に格納され
る各組立場Ｍ２〜Ｍ６に対応した組立作業指示書をそれ
ぞれの装機端末に備えられたＣＲＴモニターまたはプリ
ンターに出力して作業者に知らせる。作業者はこのよう
にして組み立て中の装機１〜６を順次次段の組立場へ送
る搬送手段すなわちコンベア（図示せず）を駆動開始し
最終的に試験場Ｔ１に装機６を搬送する。

【００１５】試験場Ｔ１におけるライン端末機である入
試端末は、搬送されたパレットのＩＤカードから生産品
コード、管理ＮＯ．を読み取り、かつ製品を構成する部
品の各個の機種、号機、版数、製造年月を例えば各部品
に添付したバーコードを読み取ることによりラインホス
ト制御部に送信し、ラインホスト制御部は装機６に搭載
漏れが有ったか否かを確認後、例えば搭載漏れが有り等
の作業指示を入試端末に備えられたＣＲＴモニターまた
はプリンターに出力して作業者に知らせる。さらに入試
端末は、ＩＤカードに試験場Ｔ１における工程ＮＯ．、
作業開始時刻、作業終了時刻、障害の有無を示す判定結
果のデータを書き込む。次に作業者は装機６を試験場Ｔ
２へ送る搬送手段すなわちコンベア（図示せず）を駆動
開始する。

【００１６】試験場Ｔ２におけるライン端末機は、搬送
されたパレットのＩＤカードから生産品コード、管理Ｎ
Ｏ．を読み取りラインホスト制御部に送信し、ラインホ
スト制御部は、ソフトキープ、すなわち製品のハードデ
ィスクにテストプログラムを書き込むか否かをチェック
し、ライン端末に備えられたＣＲＴモニターまたはプリ
ンターに出力して作業者に知らせ、作業者はソフトキー
プが無しのときはそのまま次段の試験場Ｔ３へ搬送開始
し、ソフトキープ有りのときはソフトキープ棚に一時プ
ールして製品のハードディスクにテストプログラムを書
き込み後次段の試験場Ｔ３へ搬送開始する。

【００１７】試験場Ｔ３におけるライン端末機は、搬送
されたパレットのＩＤカードから生産品コード、管理Ｎ
Ｏ．を読み取りラインホスト制御部に送信し、ラインホ
スト制御部は、装機６がリタイア（返品として修復工程
へ戻すこと）されるべきか否かをチェックし、ライン端
末に備えられたＣＲＴモニターまたはプリンターに出力
して作業者に知らせ、作業者はリタイアと確認されたと
きは装機６をリタイア置場に置き、リタイアと確認され
なかったときは高温エージング／低温エージング装置の
設定条件の設定指示を確認し、その設定指示に従ってエ
ージング装置の設定、例えば電圧ＶＬ（５Ｖ弱）で２時
間、電圧ＶＨ（５Ｖ強）で１２時間等のエージング中の
設定電圧に対するエージング時間、および装機の大き
さ、特に高さに応じたエージング装置の占有段数を設定
し次段の試験場Ｔ４へ向けて高温エージング内の搬送手
段を駆動開始する。

【００１８】この占有段数は、高温エージング装置およ
び後段の常温エージング装置共に６段となっており、６
段分の搬送装置が設けられ、装機の高さによって１台の
装機で２段または３段が占有される。また、高温エージ
ング装置は往路と復路の搬送装置が設けられ、常温エー
ジング装置は往路のみの搬送装置が設けられている。こ
こでリタイアは試験場Ｔ３の他に試験場Ｔ４、Ｔ５、Ｔ
７、Ｔ１４に同様に設けられている。

【００１９】高温エージング装置の往路を出た試験場Ｔ
４におけるライン端末機は、搬送されたパレットのＩＤ
カードから生産品コード、管理ＮＯ．を読み取りライン
ホスト制御部に送信し、ラインホスト制御部はライン端
末機に備えられたＣＲＴモニターまたはプリンターに出
力して装機６が自動電圧可変か否かを知らせ、作業者は
装機６が自動電圧可変であると確認されたときはそのま
ま、自動電圧可変でないと確認されたときは手動で電圧
設定変更を行い、高温エージング装置の復路を次段の試
験場Ｔ５へ向けて高温エージング内の搬送手段を駆動開
始する。

【００２０】次に、高温エージング装置の復路を出たと
ころの試験場Ｔ５におけるライン端末機は、搬送された
パレットのＩＤカードから生産品コード、管理ＮＯ．を
読み取りラインホスト制御部に送信し、ラインホスト制
御部はライン端末に備えられたＣＲＴモニターまたはプ
リンターに、その装機に対する常温すなわち室温のエー
ジング装置に対するエージング時間および前述同様占有
段数を出力して作業者に知らせ、作業者は常温エージン
グ装置のエージング時間および占有段数を設定し、常温
エージング装置内の搬送手段を駆動開始する。

【００２１】常温エージング終了後試験場Ｔ１０へ搬送
されると、試験場Ｔ１０におけるライン端末機は搬送さ
れたパレットのＩＤカードから生産品コード、管理Ｎ
Ｏ．を読み取りラインホスト制御部に送信し、ラインホ
スト制御部はライン端末機に備えられたＣＲＴモニター
またはプリンターに出力して作業者にその製品がソフト
キープ、すなわち基本ソフト（ＯＳ）の書き込みの有無
を知らせ、作業者はソフトキープ有りのときは書き込み
処理を実行後、ソフトキープ無しのときはそのまま試験
場Ｔ１４へ搬送開始するよう梱包場への搬送手段を駆動
開始する。

【００２２】次に試験場Ｔ１４におけるライン端末機
は、搬送されたパレットのＩＤカードから生産品コー
ド、管理ＮＯ．を読み取りラインホスト制御部に送信
し、ラインホスト制御部は試験場Ｔ１４のライン端末機
のプリンターに試験成績書を発行させる。また試済倉入
処理、すなわちラインホスト制御部から生産管理システ
ムへ組立検査完了報告の通知を送信する。さらに、ライ
ンホスト制御部は梱包場における梱包場ホスト制御部に
ＬＡＮ経由で通信し、梱包場ホスト制御部の管理端末機
のプリンターまたはＣＲＴモニターにより梱包に必要な
段ボールの準備をする等の梱包場への梱包作業指示を作
業者に知らせる。一方、試験場Ｔ１４のライン端末機
は、ＩＤカードに試験場Ｔ１４の工程ＮＯ．、作業開始
時刻、作業終了時刻、障害の有無を示す判定結果のデー
タを書き込む。最後に、作業者は製品を梱包場へ送る搬
送手段すなわちコンベア（図示せず）を駆動開始する。

【００２３】さらに、障害修復用の作業場付近に障害端
末機が設けられ、その障害端末機を介して障害のあった
交換すべき製品に対する障害内容のデータを入力し、障
害と判断された障害部品のデータを入力し、その障害部
品を交換して障害を修復したときは障害部品のデータを
取り消し入力する等の各操作を実行し品質管理を行う。
ラインホスト管理用端末機（図示せず）はマスタファイ
ルメンテナンス、作業指示管理、進捗管理、スケジュー
ル編集、機歴管理等に係わるデータを生産ラインと同一
の階にあるラインホスト制御部（図示せず）に直接入出
力するときに使用する。さらに、ラインホスト制御部
は、タクトを最小とする作業指示書を各ライン端末機を
介して出力する。

【００２４】図４はＩＤカードのフォーマットを示す図
である。実施例で使用したＩＤカードは２Ｋバイトの記
憶容量で図示するように、２２の各アドレスに３２バイ
ト（ここでは１バイト４ビット）のメモリが割り当てら
れ、そのメモリマップはアドレス１に、固定、製品の生
産品コード、管理ＮＯ．、障害の有無、ラインアウトフ
ラグ、ラインイン、ＶＨ／ＶＬ選択、ラインアウト工
程、パレットリターン、再投入フラグ、ＮＯ．１キープ
フラグ、ＮＯ．２キープフラグ、ＶＮ，ＶＬ，ＶＨ自動
電源可変，アドレス２に、高温ＶＨエージング時間、高
温ＶＬエージング時間、常温エージング時間、段数切り
換え、予備のようにライン制御に関するデータが格納さ
れる。アドレス３から８までは装機１（組立場Ｍ１）か
ら装機６（組立場Ｍ６）までの、アドレス９から２０ま
では入試（試験場Ｔ１）から試済（試験場Ｔ１４）まで
の、各々の工程ＮＯ．、開始時刻、判定結果、終了時
刻、予備のデータが格納される。

【００２５】ここで以下に上記メモリ内容について補足
説明する。固定はメモリ先頭番地を示すもので０に設定
され、製品の生産品コード、管理ＮＯ．はそれぞれ製品
の機種、号機を意味し、障害の有無は部品の欠品または
試験結果の異常の有無を意味し、ラインアウトフラグは
障害検出後最初に到達するリタイアまで製品の組立また
は試験を何もしないようにするための識別用データであ
り、ラインインは再投入を意味しリタイアの有無と何れ
の工程でリタイア指示が有ったかを示すためのデータで
ある。例えば00はリタイア無し、01は工程１でリタイア
指示有りを示す。ＶＨ／ＶＬ選択は試験場Ｔ４に設けら
れた自動電源可変装置にＶＨまたはＶＬの何れが設定さ
れているかを示すためのものであり、ラインアウト工程
はリタイアした工程を示し、パレットリターンはパレッ
トを先頭工程に戻すときに高温エージング装置を通過ま
たはバイパスの何れのコースで戻すかを示すデータであ
り、再投入フラグはその製品が再投入品か否かを示し、
ＮＯ．１キープフラグはテストプログラムをロードする
か否かを示し、ＮＯ．２キープフラグはハードディスク
にＯＳ（基本プログラム）をロードするか否かを示し、
ＶＮ，ＶＬ，ＶＨ自動電源可変は製品に自動電圧可変を
行う機能が有るか否かを示す。

【００２６】アドレス２における、高温ＶＨエージング
時間、高温ＶＬエージング時間、常温エージング時間
は、例えばデータ１２３０と記され１２時間３０分間エ
ージング設定することを意味し、段数切り換えは１段、
２段または３段に設定することを意味する。アドレス３
から２２における、工程ＮＯ．は組立場Ｍ１からＭ６ま
たは試験場Ｔ１からＴ１４を示すデータが示され、開始
時刻、終了時刻はそれぞれ何日、何時、何分、何秒と書
かれ、判定結果は障害結果の有無を示す。

【００２７】このようにＩＤカードには製品毎のデータ
が記憶され、装機が生産ラインを搬送されるにつれて各
組立場、および試験場において読み書きされ、これらの
データを基にup-to-date（最新）かつ的確な作業指示が
でき、品質情報システムおよび生産管理システムと通信
により共有データを有することができ、品質管理および
生産管理に対する支援を可能とする。

【００２８】これより、本発明の動作について以下に説
明するが、その前にラインホスト制御部おけるディスク
に格納される各種のファイルについて説明する。これら
のファイには予め作成するホスト管理用端末機によりメ
ンテナンスできる作業内容、作業者、時間変化および標
準流し順序の各ファイルと、入出庫に関する部材管理お
よび設備治工具等のラインホスト制御部おけるディスク
にロードする各ファイルと、生産管理システムから入力
される製品台数等の作業指示に関するファイルと、本発
明の混流生産システムにより最終的に作成される混流生
産ラインの生産効率を向上させるためのスケジュールフ
ァイルと工程別ファイルとがある。

【００２９】図５はラインホスト制御部に格納される作
業内容のファイルの具体例を示す図である。生産する装
置の名称αに対し機種コード１０４５１が、生産する装
置の名称βに対し機種コード７４３２９がそれぞれ対応
し、各装置に対し生産ライン上における種々の作業が装
置の名称αに対しては作業名Ｘ₁ 〜Ｘ₂₁で、装置の名称
βに対しては作業名Ｘ₂₂〜Ｘ₂₄〜でそれぞれ分類され、
各作業名に対して作業内容、組付部品、段取時間、作業
工数、作業順序および注意事項（図示せず）の各データ
がラインホスト制御部のディスクに格納される。また、
組付部品には部品の名称、部品の払出元および部品の数
量のデータが格納され、段取時間には準備に要する時間
と片付けに要する時間のデータが格納される。作業順序
には例えば装置の名称αについては作業名Ｘ₁ 〜Ｘ₂₁の
中で効率よく組み付ける順序の１〜１８の数値データが
格納されている。同一数値が２以上あればそれらの作業
内容はどちらから順に行ってもよい。なお、段取時間お
よび作業工数の時間の単位は秒または分による。注意事
項には、例えば作業名Ｘ₅ については「金具は左に寄せ
て止めること」、「作業名Ｘ₁₅については「上カバーは
隙間なきこと」のような作業上必要な注意事項の記述の
データが格納される。作業内容のファイルはこのような
データベースとなっている。

【００３０】図６はラインホスト制御部に格納されるフ
ァイルの具体例を示す図であり、（Ａ）は作業者、
（Ｂ）は時間変化、（Ｃ）は標準渡し順序の各ファイル
を示す図である。図６の（Ａ）は作業者に関するファイ
ルであり、作業者のＩＤ（識別）ＮＯ．、氏名およびレ
ーティングのデータが格納され、図６の（Ｂ）は時間変
化に関するファイルであり、作業効率のよい時間帯のデ
ータが格納され、図６の（Ｃ）は標準渡し順序のファイ
ルであり、機種コード毎に生産の優先順位を予め決定し
その優先順位を示す順序の数値データが格納される。な
お同一番号内の機種はどの順に生産してもよい。

【００３１】図７はラインホスト制御部に格納されるフ
ァイルの具体例を示す図であり、（Ａ）は設備治工具、
（Ｂ）は構成品、（Ｃ）は生産管理システムからの生産
指示の各ファイルを示す図である。図７の（Ａ）は設備
治工具のファイルであり、試験工程に使用される治工具
の現在の在庫数量のデータを格納し、この数量は生産ラ
インに投入されるとき減算され生産ラインから回収され
るとき加算される。図７の（Ｂ）は構成品ファイルであ
り、図７の（Ｂ）は構成品のファイルを示し、装置αに
対する部品名称または設備治工具の何れか一方と、その
部品または設備治工具の数量が示される。どの装置にど
の設備治工具が何台使用されるかが示されている。図７
の（Ｃ）は生産管理システムから送信される生産指示に
ついてのファイルであり、生産指示に関するデータが示
され、生産の開始日、機種コード、装置の名称、台数お
よび完了予定日についてのデータが格納される。

【００３２】図８はラインホスト制御部に格納されるフ
ァイルの具体例を示す図であり、（Ａ）は工程別作業、
（Ｂ）は仕掛順序（スケジュール）の各ファイルを示す
図である。図８の（Ａ）は工程別作業のファイルであ
り、各工程Ｍ₁ 、Ｍ₂ 、Ｍ₃ についての装置名称、生産
の台数、作業開始日とその時刻、タクトピッチ（単位は
秒または分）および作業内容のデータが格納され、作業
内容には作業名Ｘ₁ 〜Ｘ ₂₁のデータが格納される。な
お、タクトピッチの時間の単位は秒または分による。図
８の（Ｂ）は仕掛順序（スケジュール）のファイルであ
り、各装置に対する作業開始日、機種コード、生産台
数、生産の順序である仕掛順序および第一工程Ｍ₁ の作
業開始時刻の各データが格納される。

【００３３】上述のように、予め作業内容、作業者、時
間変化および標準流し順序の各ファイルを作成し、入出
庫に関する部材（製品の構成品）および設備治工具の各
ファイルをロードし、次に生産管理システムからの生産
指示を入力した後、下記の各ステップの処理を実行し、
最終的に工程別作業ファイルおよびスケジュールファイ
ルを作成する。

【００３４】図９は最適ラインバランスとなる作業指示
書作成用フローチャートである。図中Ｓに続く数字はス
テップ番号を示す。予めラインホスト制御部におけるデ
ィスクにホスト管理用端末機によりメンテナンスできる
作業内容、作業者、時間変化および標準流し順序の各フ
ァイルと、構成品および設備治工具等の各ファイルをロ
ードする。また生産管理システムから製品台数等の生産
指示を受ける。これらのファイルの内容について以下に
説明する。 （ステップＳ１）：組立部品が全て揃ったことをチェッ
クする面揃えが完了したか否かを判別しＹＥＳのときは
ステップＳ３へ移行しＮＯのときはステップＳ２へ移行
する。面揃えの完了の判別は、次工程で生産する製品に
関し製品の構成品ファイル（ラインホスト制御部におけ
るディスクに記憶される）に書かれた製品を構成する部
品の各数量のデータと、部材管理としてラインホスト制
御部におけるディスクに記憶される前記各部品の在庫数
量のデータとを比較して在庫数量が次工程で必要とする
製品を構成する各部品の数量と比較して行う。在庫数量
のデータは入庫時および出庫時に必ず更新される。

【００３５】（ステップＳ２）：面揃えエラーで続行す
るか否かを判別しＹＥＳのときはステップＳ３へ移行し
ＮＯのときはステップＳ１へ戻る。これはホスト管理用
端末機のＣＲＴをオペレータが見ながら判断し面揃えで
不足となった部品が後に取り付け可能のときはそのまま
生産を続行するよう指示する。 （ステップＳ３）：生産管理システムからの生産指示を
読み取る。 （ステップＳ４）：その生産指示のファイルが終了か否
かを判別しＹＥＳのときはステップＳ７へ移行し、ＮＯ
のときはステップＳ５へ移行する。 （ステップＳ５）：機種コードにより標準流し順序を読
み取る。 （ステップＳ６）：作業の開始日、機種コード、装置の
名称、生産台数、作業順序、所定の作業工程の作業開始
時刻を記したスケジュールファイルを作成（書き込み）
する。 （ステップＳ７）：スケジュールファイルを流し順序で
ソートする。 上記ステップＳ３からステップＳ６までは、生産システ
ムからの指示に対して標準流し順序が設定される段階で
ある。

【００３６】図１０は図９に続くフローチャートであ
る。 （ステップＳ１１）：総作業数ｎ個、全作業工数Ｘ分、
一作業工数Ｘ_n 分、工程数ｍ個、第１の方法において
（全作業工数／工程数＝Ｘ／ｍ）＝Ａ_i1＝Ａ_i2＝…＝Ａ
_im分とし、第２の方法においてＡ_i1＝全作業工数×Ｒ₁
／（Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋…＋Ｒ_m ）分、Ａ_i2＝全作業工数×Ｒ
₂ ／（Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋…＋Ｒ_m ）分、…、Ａ _im＝全作業工
数×Ｒ_m ／（Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋…＋Ｒ_m ）分とする。工程毎
の工数Ａ_m分、架空工程の工数Ａ_F 分、レーティングＲ
および変数Ｌ、Ｊをそれぞれ設定する。Ｘ、Ａ_im、
Ａ_m 、Ａ_F 、Ｌの各初期設定値は０、Ｊの初期設定値は
１である。 （ステップＳ１２）：Ｊとｍを比較しＪがｍより大きい
ときはステップＳ１６へ移行し、Ｊがｍと等しいかまた
はＪがｍより小さいときはステップＳ１３へ移行する。 （ステップＳ１３）：Ａ_J とＡ_imを比較してＡ_J がＡ_im
より大きいときはステップＳ１５へ移行し、Ａ_J がＡ_im
と等しいかまたはＡ_J がＡ_imより小さいときはステップ
Ｓ１４へ移行する。 （ステップＳ１４）：Ｌに１を加算しＬのデータを更新
する。Ａ_J にＸ_L を加算しＡ_J のデータを更新する。 （ステップＳ１５）：Ｊに１を加算しＪのデータ記憶部
を更新する。

【００３７】（ステップＳ１６）：変数Ｌと総作業数ｎ
を比較しＬがｎより大きいときはステップＳ２１へ移行
し、Ｌがｎと等しいかまたはＬがｎより小さいときはス
テップＳ１７へ移行する。 （ステップＳ１７）：Ｌに１を加算しＬのデータを更新
する。Ａ_F にＸ_l を加算しＡ_F のデータ記憶部を更新す
る。

【００３８】図１１は図１０に続くフローチャートであ
る。架空工程の工数Ａ_F の要素をＸ _l ，Ｘ_l+1,…_, Ｘ_n
と配分し生産ラインのタクトを最適とするため、生産ラ
インの各工程における作業時間のばらつきによるロス、
すなわちラインバランスロスの最小化を下記のように行
う。次に架空工程の工数Ａ_F の要素数ｎ’をｎ−ｌ＋１
により求め、下記の数式（１）を計算しレーティングを
乗算した後の総作業工数Ｙを求める。 Ｙ＝Ａ₁ ×１００／Ｒ₁ ＋Ａ₂ ×１００／Ｒ₂ ＋…＋Ａ
_m ×１００／Ｒ_m＋Ｘ_l ＋Ｘ_l+1 ＋…＋Ｘ_n …（１） 平均値ｙ＝Ｙ／ｍ…（２） を計算し、各工程における平均値との差のバラツキを下
記の数式（３）により計算する。 ΔＡ₁ ＝ｙ−( Ａ₁ ×100/Ｒ₁ ＋Ｘ_l ×Ｚ₁₁＋Ｘ_l+1 ×Ｚ₁₂＋… ＋Ｘ_n ×Ｚ_1n' ) ， ΔＡ₂ ＝ｙ−( Ａ₂ ×100/Ｒ₂ ＋Ｘ_l ×Ｚ₂₁＋Ｘ_l+1 ×Ｚ₂₂＋… ＋Ｘ_n ×Ｚ_2n' ) ， ……， ΔＡ_m ＝ｙ−( Ａ_m ×100/Ｒ_m ＋Ｘ_l ×Ｚ_m1＋Ｘ_l+1 ×Ｚ_m2＋… ＋Ｘ_n ×Ｚ_mn' ) ……（３） 以下下記のフローを実行する。

【００３９】（ステップＳ２１）：ラインバランスを決
定するための変数Ｏ_p に予め求めた平均値ｙを設定す
る。 （ステップＳ２２）：マトリクスＺ₁₁からＺ_mn' を全て
０とする。ここでＺ₁₁からＺ_mn' は０または１の変数で
ある。 （ステップＳ２３）：変数Ｚ_LOOP1,1 において_LOOP1 が
１からｍまで、変数Ｚ _LOOP2,2 において_LOOP2 が１から
ｍまで、……、変数Ｚ_LOOPn',n' において_{LOOP n'}が１か
らｍまで、それぞれステップＳ２４、ステップＳ２５お
よびステップＳ２６を実行しステップＳ２２へ戻る。 （ステップＳ２４）：ΔＡ₁ からΔＡ_m を計算する。 （ステップＳ２５）：ΔＡ₁ からΔＡ_m の最小値の絶対
値とΔＡ₁ からΔＡ_mの最大値の絶対値とを加算した値
をＬｏｓｓのデータとしてセットする。 （ステップＳ２６）：Ｌｏｓｓの値とＯ_p の値を比較
し、Ｌｏｓｓの値がＯ_pの値と等しいかまたはＯ_p の値
より小のときはステップＳ２７へ移行し、Ｌｏｓｓの値
がＯ_p の値より大のときはステップＳ２２へ戻る。

【００４０】（ステップＳ２７）：変数Ｏ_p にＬｏｓｓ
の値をセットする。 （ステップＳ２８）：_LOOP1 における１からｍの何れか
求められた値を変数Ｚ _op1 に記憶し、_LOOP2 における１
からｍの何れか求められた値を変数Ｚ_op2 に記憶し、…
…、_LOOPn'における１からｍの何れか求められた値を変
数Ｚ_opn'に記憶する。これにより何れの工程でＺ₁₁から
Ｚ_mn' が１とセットしたか否かが判断され、すなわち何
れの工程で何れの作業を行うか決定される。換言すれば
上述のマトリクスＺ₁₁からＺ_mn' において何れが１で何
れが０であるかが決定される。

【００４１】（ステップＳ２９）：各作業工程毎に何れ
の装置を何日何時に作業を開始し、何れの作業を実行す
るかを示す工程別作業ファイルを作成する。

【００４２】図１２は最適ラインバランス計算の第１方
法の具体例を示す図である。これは２１の作業数（ｎ＝
２１）で３つの工程（ｍ＝３）Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３におい
てそれぞれレーティングＲ₁ ＝１１０，Ｒ₂ ＝８０，Ｒ
₃ ＝９５の作業者が作業を行うときのラインバランスロ
スを最小とする計算例を示す。各作業工数Ｘ_1,Ｘ_2,… _,
Ｘ₂₁は図示のようであり、Ｘ₁ からＸ₆ までの総和Ａ₁
は６２となりＸ₇ を更に加えると８０となり（全作業工
数／工程数）＝Ａ_im＝２１３／３＝７１より大となるの
でＸ₇ 以降を次の作業者の作業工程とする。次に、Ｘ₇
からＸ₉ までの総和Ａ₂ は４９となりＸ₁₀を更に加える
と７２となりＡ_im＝７１より大となるのでＸ₁₀以降を次
の作業者の作業工程とする。次に、Ｘ₁₀からＸ₁₄までの
総和Ａ₃は６３となりＸ₁₅を更に加えると７２となりＡ
_im＝７１より大となるのでＸ₁₅以降Ｘ₂₁までを３人の作
業者に割り振りする。各作業工程でレーティングを乗算
した値は図示のようにそれぞれ５７、６２、６７であ
り、ラインバンスロスを最小とする作業配分は図示のよ
うに、各作業工程共に７５となりラインバンスロスが０
であることが判る。

【００４３】図１３は最適ラインバランス計算の第２方
法の具体例を示す図である。これは２１の作業数（ｎ＝
２１）で３つの工程（ｍ＝３）Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３におい
てそれぞれレーティングＲ₁ ＝１１０，Ｒ₂ ＝８０，Ｒ
₃ ＝９５の作業者が作業を行うときのラインバランスロ
スを最小とする計算例を示す。各作業工数Ｘ_1,Ｘ_2,… _,
Ｘ₂₁は図示のようであり、各作業に要する工数の総計で
ある全作業工数は、Ｘ＝２１３となる。この第２方法に
おいて、全作業工数の合計を各作業者のレーティングの
合計で除算し、各作業者のレーティングを乗算して各作
業者の目標配分工数を求めると、各作業者の目標配分工
数Ａ_im（ｍ＝１〜３）は、 Ａ_i1＝２１３×１１０／（１１０＋８０＋９５）＝８
２．２ Ａ_i2＝２１３× ８０／（１１０＋８０＋９５）＝５
９．８ Ａ_i3＝２１３× ９５／（１１０＋８０＋９５）＝７１ となる。一方、Ｘ₁ からＸ₇ までの総和Ａ₁ は８０とな
り、これにレーティングを乗算すると８０×１００／１
１０＝７２．７となる。Ｘ₈ 以降を次の作業者の作業工
程とすると、Ｘ₈ からＸ₁₀までの総和Ａ₂ は５４とな
り、これにレーティングを乗算すると５４×１００／８
０＝６７．５となる。Ｘ₁₁以降を次の作業者の作業工程
とすると、Ｘ₁₁からＸ₁₉までの総和Ａ₃ は７０となり、
これにレーティングを乗算すると７０×１００／９５＝
７３．７となる。最後に、残りの工数を３人の作業者に
割り振りする。ここでは、Ｘ₂₀＝３、Ｘ ₂₁＝６をそれぞ
れＭ₁ 、Ｍ₂ に配分しＡ₁ ’＝７２．７＋３＝７５．
７、Ａ₂ ’＝６７．５＋６＝７３．５、Ａ₃ ’＝７３．
７を求める。したがって、ラインバンスロスを最小とす
る作業配分は図示のように、各作業工程共にそれぞれ７
５．７、７３．５、７３．７となりラインバンスロスが
小であることが判る。

【００４４】図１４は作業指示書のＣＲＴ画面の具体例
を示す図である。図は装機工程１、装機端末１における
ＣＲＴの表示画面をタクトに合わせて作業内容が時刻ｔ
０、ｔ１、ｔ２、…、ｔ５毎に変化する過程を示す。図
示しないが、装機工程２の作業内容は装機工程１の作業
を追いかけて、装機工程３の作業内容は装機工程２の作
業を追いかけて、それぞれ１タクト時間分遅れて表示さ
れる。図は装機名称αとβを順に組み立てる例を示し作
業内容の他に注意事項も表示され、作業内容がないとき
は準備に関するメッセージまたは作業終了の知らせ等が
表示される。

【００４５】図１５は障害情報のＣＲＴ画面の具体例を
示す図であり、（Ａ）は障害データを入力する例、
（Ｂ）は障害の現象のエラーコードを入力する例を示す
図である。図１５の（Ａ）において、作業者は表示画面
を見ながら障害端末のキーボードから試験工程が基本工
程のときは００、エージング工程のときは０１、最終工
程のときは０２を入力する。同様に温度条件、電圧条
件、衝撃に対しても該当するコード番号を入力する。図
１５の（Ｂ）において、作業者は同様に表示画面を見な
がら障害端末のキーボードから障害現象のエラーコード
を入力する。

【００４６】図１６は障害情報のＣＲＴ画面の具体例を
示す図であり、（Ａ）は製品内の障害品を示す図、
（Ｂ）は障害品を良品に交換した後の製品の部品リスト
を示す図である。図１６の（Ａ）はＮＯ．６の装置ユニ
ット名の３．５インチのフロッピーディスクが不良と判
定された例を表示し、障害端末のキーボード入力により
０６と指定入力するとＮＯ．０６のデータがラインホス
ト制御部のディスクから削除される。図１６の（Ｂ）は
ＮＯ．０６に新しい装機ユニットを交換し修理完了した
後に交換した装機ユニットの版数、号機を障害端末のキ
ーボードより入力したときの表示画面を示す。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の混流生産シ
ステムおよびその運転方法によれば、生産管理システム
からの作業変更指示に対して生産ラインのタクトバラン
スロスを最小時間とし生産効率を向上させる作業指示
書、すなわちスケジュールファイルおよび工程別作業フ
ァイルを迅速に自動的に作成するシステムを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の混流生産システムの基本構成図であ
る。

【図２】本発明の混流生産システムの実施例を示す図で
ある。

【図３】ＩＤカードとラインホスト制御部との間のハー
ドウェアを示す図である。

【図４】ＩＤカードのフォーマットを示す図である。

【図５】ラインホスト制御部に格納される作業内容のフ
ァイルの具体例を示す図である。

【図６】ラインホスト制御部に格納されるファイルの具
体例を示す図であり、（Ａ）は作業者、（Ｂ）は時間変
化、（Ｃ）は標準渡し順序の各ファイルを示す図であ
る。

【図７】ラインホスト制御部に格納されるファイルの具
体例を示す図であり、（Ａ）は設備治工具、（Ｂ）は構
成品、（Ｃ）は生産管理システムからの生産指示の各フ
ァイルを示す図である。

【図８】ラインホスト制御部に格納されるファイルの具
体例を示す図であり、（Ａ）は工程別作業、（Ｂ）は仕
掛順序（スケジュール）各ファイルを示す図である。

【図９】最適ラインバランスとなる作業指示書作成用フ
ローチャートである。

【図１０】図９に続くフローチャートである。

【図１１】図１０に続くフローチャートである。

【図１２】最適ラインバランス計算の第１方法の具体例
を示す図である。

【図１３】最適ラインバランス計算の第２方法の具体例
を示す図である。

【図１４】作業指示書のＣＲＴ画面の具体例を示す図で
ある。

【図１５】図１４は障害情報のＣＲＴ画面の具体例を示
す図であり、（Ａ）は障害データを入力する例、（Ｂ）
は障害の現象のエラーコードを入力する例を示す。

【図１６】障害情報のＣＲＴ画面の具体例を示す図であ
り、（Ａ）は製品内の障害品を示す図、（Ｂ）は障害品
を良品に交換した後の製品の部品リストを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…組立場 ２…試験場 ３…ライン端末機 ４…通信記憶ユニット ５…ラインホスト制御部 ６…ホスト管理用端末機 ７…障害端末機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 和幸 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内 (72)発明者 石山 保明 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一生産ライン上で組立順に配送された
   部品を組み立て作業し複数種類の製品を一つづつ組み立
   てる組立場（１）と、組立完了後の製品の性能および品
   質を試験検査する試験場（２）と、前記組立場（１）お
   よび前記試験場（２）の各々に少なくとも１つ設けられ
   る複数のライン端末機（３）と、物と情報の流れを一致
   させるため製品または製品を載せるパレットに付加さ
   れ、前記生産ラインにパレットが搬送されるときに前記
   製品毎の製造データを前記ライン端末機（３）と通信し
   記憶する通信記憶ユニット（４）と、前記組立場
   （１）、前記試験場（２）の各々の作業場において前記
   通信記憶ユニット（４）の記憶データを前記ライン端末
   機（３）を介して読み取り、読み取ったデータに基づい
   て前記組立場（１）および前記試験場（２）の各々の作
   業者に対する作業指示書を前記ライン端末機（３）に出
   力させ、試験合格品に対しては試験成績書を最終試験場
   の前記ライン端末機（３）に出力させるラインホスト制
   御部（５）と、マスタファイルメンテナンス、作業指示
   管理、進捗管理、スケジュール編集、機歴管理等に係わ
   るデータを前記ラインホスト制御部（５）に直接入出力
   するラインホスト管理用端末機（６）と、からなる混流
   生産システムにおいて、 前記ラインホスト制御部（５）は、予め作業内容、作業
   者、時間変化、標準流し順序、製品の構成品および設備
   治工具等の各ファイルをその記憶部に格納し、生産管理
   システムからの生産指示を受け、タクトを最小とする作
   業配分の演算を実行し、各前記ライン端末機（４）を介
   して前記作業指示書を出力することを特徴とする混流生
   産システム。
2. 【請求項２】 前記混流生産システムは、障害のあった
   交換すべき製品に対しては障害内容のデータを入力を
   し、障害と判断された障害部品のデータを入力し、該障
   害部品を交換して障害を修復したときは前記障害部品の
   データを取り消す障害端末機（７）をさらに備えること
   を特徴とする請求項１に記載の混流生産システム。
3. 【請求項３】 前記ラインホスト制御部（５）が、前記
   ライン端末機（４）を介して出力するタクトを最小とす
   る作業指示書は、 作業の開始日、機種コード、製品の名称、生産台数、作
   業順序、所定の作業工程の作業開始時刻を記したスケジ
   ュールファイルと、 各作業工程毎に何れの製品を何日何時に作業を開始し何
   れの作業を実行するかを示す工程別作業ファイルと、か
   ら作成されることを特徴とする請求項１に記載の混流生
   産システム。
4. 【請求項４】 前記タクトを最小とするように前記混流
   生産システムを運転する方法であって、 前記混流生産システムにより所定の製品を生産するため
   の各作業に要する工数の総計である全作業工数を、作業
   者の数に相当する工程数で除算して平均値を求める第１
   段階と、 前記平均値とほぼ等しくなるか又は小さくなるように、
   各作業を各作業者に割り振った作業者毎の作業工数の小
   計に各作業者の作業効率であるレーティング（Ｒ）を乗
   算する第２段階と、からなることを特徴とする混流生産
   システムの運転方法。
5. 【請求項５】 前記タクトを最小とするように前記混流
   生産システムを運転する方法であって、 前記全作業工数の合計を各作業者の前記レーティングの
   合計で除算し、各作業者のレーティングを乗算し、各作
   業者の目標配分工数を求める第１’段階と、 各作業者に作業を前記目標配分工数とほぼ等しくなる
   か、または小さくなるように、割り振る第２’段階と、
   からなることを特徴とする混流生産システムの運転方
   法。
6. 【請求項６】 前記タクトを最小とするように前記混流
   生産システムを運転する方法であって、 前記割り振られなかった残りの作業を前記各作業者に割
   り振り、前記作業者毎の作業工数の小計に加算して得ら
   れた作業者毎の合計作業工数が、各作業者共ほぼ等しく
   なるように配分する第３段階、をさらに備えることを特
   徴とする請求項４または５に記載の混流生産システムの
   運転方法。