JPH069005B2 - 生産進行制御システム - Google Patents

生産進行制御システム

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JPH069005B2
JPH069005B2 JP59038637A JP3863784A JPH069005B2 JP H069005 B2 JPH069005 B2 JP H069005B2 JP 59038637 A JP59038637 A JP 59038637A JP 3863784 A JP3863784 A JP 3863784A JP H069005 B2 JPH069005 B2 JP H069005B2
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貞夫 下社
敏明 竹内
健二 武田
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4181Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by direct numerical control [DNC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多品種製品プロセス制御に係り、特に各作業
ユニットでの適切な作業着手順序を自動的に決定する生
産進行制御システムに関するものである。
〔発明の背景〕
従来の非連続的な生産プロセスの制御においては、大型
計算機を用いて、各作業ユニットでの作業の日程を集中
バッチ的に立案し、この日程に従って作業指示をすると
いう方法がとられていた。
ところで、生産プロセスは、設備の故障や特急作業の割
込により、時々刻々に変動しており、その変動の都度、
既立案の計画のメンテナンスをする必要がある。しか
し、大型計算機を利用した集中バッチ方式では、これら
の生産変動にすばやく対応することができないという欠
点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記のように大型計算機による集中バ
ッチ処理のプロセスの生産進行制御方式の欠点をなく
し、時々刻々の生産変動に即応して、各作業ユニットで
の作業の着手順序を自動決定することができる生産進行
制御システムを提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明に係る生産進行制御システムは、複数の作業ユニ
ットを順次に経由しながら作業を進行させ、作業対象物
の処理をする非連続的な生産プロセスの各センタにセン
タ・マイコンを設け、また同各作業センタに分散処理マ
イコンを設け、それらの相互間をローカルエリアネット
ワークで接続しておき、上記各センタ・マイコンは、上
位日程計画システムから与えられる情報に基づき、生産
進行の目標ペースおよび生産準備情報その他生産に必要
な情報を各分散処理マイコンへ送信し、上記各分散処理
マイコンは、上記各情報により、また当該作業ユニット
における滞留量、生産速度および個々の作業対象物の最
終完成期限に対する現時点の余裕を計測・計算すること
により、上記各作業ユニットで各独立に当該次の作業ユ
ニットへ優先して流すべき作業対象物を選択しうるよう
にしたものである。
なお、その原理の説明を図に基づいて詳細に行なうと次
のとおりである。
第1図はプロセスに対するペースメーカ方式の制御機構
図、第2図はその生産進行ペースの尺度となる滞留量,
生産速度,作業進度の概念図、第3図はこれらの尺度の
計算例の説明図である。
本発明の目標を達成する方式として、ペースメーカ方式
を取り上げたが、この方式の制御機構を第1図に示す。
このペースメーカ方式は、生産進行制御機能を、現場管
理センタで行なう定期処理機能と各作業ユニット毎に行
なう即時処理機能とに大きく分けて、プロセスの生産進
行を制御することにより、生産変動に対する即時性を強
化しようとするものである。
すなわち、プロセスの現場管理センタでは、例えばセン
タ・マイクロコンピュータ(以下、センタ・マイコンと
いう。)により、各作業ユニットでの、生産進行の目標
となるペースの計画,監視を定期的に行なう。これに対
し、作業ユニットでは、例えば分散処理マイクロコンピ
ュータ(以下、分散処理マイコンという。)により、作
業の完了の都度、生産進行ペースを測定して目標ペース
と比較分析する。そして、そのペースの状況に応じて、
作業の着手順序すなわち次の作業ユニットへ優先して流
すべき作業対象物(以下、単に物という。)の順序の自
動決定を行なう。各作業ユニットは、各作業ユニットに
与えられた生産進行ペースを着手順序の判定基準とし
て、独自に作業の着手順序を決定する。プロセス全体の
生産制御の整合は、この生産進行ペースを維持すること
によって図る。以上のように、生産進行ペースという生
産状況を表わす総合尺度を導入することにより、各作業
ユニットでの自己対策を可能とし、生産変動に対する即
時性を強化するものである。
ここで、生産進行ペースは、(i)各作業ユニットでの滞
留量、(ii)その作業ユニットの生産速度、(iii)個々の
物の最終完成期限に対する現時点からの余裕を示す作業
進度、の3つの値で表わす。
すなわち、滞留量は、他の作業ユニットとの作業の進行
速度との比較の基準値になる。滞留量が増加してきたと
きには、他の作業ユニットよりも進行速度が遅れている
か、または前段のいずれかの作業ユニットが余計に進行
していることを示す。
生産速度は、与えられた作業量を予定どおりに消化して
いることを示す尺度となる。
また、作業進度は、これまでの作業ユニットでの作業実
績に応じ、現在、作業する物が与えられた期限どおりに
進んでいるか否かを示す尺度で、物の完成期限を守ると
いう点で重要である。
これら3つの値は、最も基本的な尺度で、そのうち1つ
だけを取り上げても問題の原因をつきつめられないが、
3つを組み合せることにより、問題点をつきつめること
が可能となる。
次に、具体的なペース設定方法について第2図を用いて
説明する。
上記の3つの値は、上位システムから与えられたペース
設定期間内の生産対象の日程計画結果によって計算す
る。対象物には、通過すべき作業ユニットと、その作業
ユニットでの作業時間と、その物の完成期限とが与えら
れている。
いま、作業ユニット(NO.2)の場合を例にとり、ペー
ス設定期間をT、対象物のうち対象作業ユニットを通る
対象物の個数をNとし、その各作業時間をSTとすれ
ば、生産速度を決める所要時間Uは、 となる。ところで、この作業ユニット(NO.2)での処
理能力をWとすれば、ペース設定期間での平均作業時間
1/μ、および平均到着間隔1/λは、次のようにな
る。
1/μ=(U/W)・(1/N) (2) 1/λ=T/N (3) いま、これらの物が全くランダムに到着するものと仮定
して、平均的に滞留する個数を求め、この値から平均滞
留量を滞留時間としてQで表わすと、 となる。ここで、nは発生する滞留個数で、nmaxは最
大滞留個数である。
また、この物の残り作業ユニット数をl、完成期限をD
Tとすれば、この作業ユニットでのユニット期限dは、 で与えられる。ただし、ST,Qは残り各作業ユニ
ットの作業時間および平均滞留時間である。
この値を基準として、作業速度を測定する。
ペースの判定は、これらの値の最大値と最小値を前もっ
て定めておき、その範囲内を正常とし、範囲外を異常と
して取り扱うようにして行なう。
更に、各作業ユニットの処理機能を第3図を用いて説明
する。各作業ユニットでは、センタから与えられた目標
ペースを基準として、作業の着手順序の自動決定をす
る。このように、決定機能を各作業ユニットに分散した
ため、決定方法としては、複雑なスケジューリングによ
る方法でなく、局所的な最適化に適合したディスパッチ
ングルールを用いることができる。ここで、ディスパッ
チングルールとは、各作業ユニットの前にある滞留物の
中から1つを選択する際、各物に優先順序を示す尺度を
与え、これに従って、作業の着手順序を決定する方法で
ある。その優先順序を示す尺度としては、例えば各作業
の作業時間をとった最小時間優先ルールなどがあり、尺
度として何をとるかによって、種々のルールが考えられ
る。そこで、各作業ユニットでは、ディスパッチングル
ールをいくつか用意しておき、生産進行ペースに応じて
適時切り換えることにより、最適な作業の着手順序の自
動決定をする。例えば、滞留量が異常に増えてきた場合
は、作業時間の小さい作業を優先的に着手する最小作業
時間優先ルールを用いる。また、生産速度が落ちてきた
場合には、段取時間を最小化するルールに切り替えるこ
とにより、生産速度の挽回を図る。なお、作業ユニット
でのこのような自律的な対応で対策しえない異常につい
ては、現場管理センタに対策を依頼する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第4図は、本発明に係る生産制御進行方式によるプロセ
スの一実施例の基本構成図、第5図は、その処理内容の
説明図である。
ここで、1は集中処理装置に係る大型計算機、2は治工
具センタ用のセンタ・マイコン、3は現場管理センタ用
のセンタ・マイコン、4は作業ユニット用の分散処理マ
イコン、5はローカルエリアネットワーク(LAN)で
ある。
本方式は、第4図に示すように、大型計算機1により、
例えばバッチ的に週1回運用される日程計画システムと
CAD・CAMシステム(コンピュータ設計・製造シス
テム)とに基づいてリアルタイムで運用される。このリ
アルタイム生産進行制御を円滑に行なうために、1台か
ら数台の工作機械等からなる作業ユニットごとに分散処
理マイコン4を導入する。さらに、これらの作業ユニッ
トに対して、生産進行のための目標ペースを与える現場
管理センタ用のセンタ・マイコン3と、図面および治工
具等の生産準備の情報を処理する治工具センタ用のセン
タ・マイコン2を導入し、これらのマイコンを高速の通
信手段であるローカルエリアネットワーク5で結合する
ことにより、日程計画情報,図面,治工具等の生産準備
情報および他の作業ユニットでの作業の進度等の生産に
必要な情報を適時に各作業ユニットに送信する。
この送信されてくる情報に基づき、各作業ユニットの分
散処理マイコン4は、物の流れに同期化した作業の着手
順序の自動決定をする。また、作業の完了ごとに、実績
が入力され、リアルタイムに現場管理センタや他の作業
ユニットに送信される。
具体的な処理内容を第5図により説明する。
センタでは、定期的に、上位システムの日程計画に基づ
き、各作業ユニットでの目標ペースとして、滞留量,生
産速度,作業進度を設定する。また、プロセス全体の生
産進行ペースをおさえている作業ユニット、すなわち負
荷的にネックとなっている作業ユニットについては、重
点的な対策と監視を行なう。さらに、各作業ユニットか
らペース異常の対策依頼をされた場合は、能力増強や作
業の代替作業ユニットの指定等の対策を行ない、ペース
の再設定を行なう。
一方、作業ユニットでは、分散処理マイコン4から実績
入力と作業の着手順序の自動決定が行なわれる。
なお、治工具および図面等の生産準備が遅れている物に
ついては、センタを介さず、直接に治工具センタに督促
することができる。
このように、本方式では、各作業ユニットで日程計画情
報,生産準備情報および他の作業ユニットでの進度情報
を適時に集め、生産変動に即応した作業着手順序の決定
を自動的に行なうことはより、プロセス全体の稼動率向
上と各物の完成期限順守の適用化を実現することができ
る。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、各作業
ユニットにおいて、生産プロセスの生産進行の異常の検
出,対策をリアルタイムに行ないうるので、各部品の完
成期限の順守、プロセス滞留時間の短縮、プロセス全体
の稼動率向上等、顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、プロセスに対するペースメーカ方式の制御機
構図、第2図は、その生産進行ペースの尺度となる滞留
量,生産速度,作業進度の概念図、第3図は、これらの
尺度の計算例の説明図、第4図は、本発明に係る生産進
行、制御方式によるプロセスの一実施例の基本構成図、
第5図は、その処理内容の説明図である。 1……大型計算機、2,3……センタマイコン、4……
分散処理マイコン、5……ローカルエリアネットワー
ク。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−201105(JP,A) 雑誌「オートメーシヨン」第27巻第11 号、昭和57年11月、日刊工業新聞社発行、 第69〜75頁 雑誌「オートメーシヨン」第27巻第12 号、昭和57年12月、日刊工業新聞社発行、 第23〜33頁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の作業ユニット対応に設けた情報処理
    装置と、製品の生産状況管理を行う少くも1つの生産管
    理装置とこれらの装置を接続したローカルエリアネット
    ワークとからなる生産システムにおいて、 上記少くも1つの生産管理装置は生産計画に基づく生産
    進行の目標ペースの値として各作業ユニットで加工され
    る作業対象物に係る滞留量、生産速度および作業進度に
    ついて、各々に対して上限値と下限値を設定する手段
    と、 該設定した各目標ペースの値を各作業ユニット対応に設
    けた上記各情報処理装置に送出する手段を有し、該各情
    報処理装置は自他の作業ユニットの作業進行状況調整に
    係る情報を必要に応じて上記ローカルエリアネットワー
    クを介して他の情報処理装置から取得する手段と、 該取得した作業進行状況調整に係る情報に基づいて自作
    業ユニットに仕掛かっている作業対象物毎の残り作業の
    ための自他の各作業ユニットによる平均作業時間と該各
    作業ユニットでの待ち時間の和についてすべての該自他
    の作業ユニットに掛かる第1の総和と、該第1の総和の
    該仕掛かっている全作業対象物についての第2の総和か
    ら求まる作業進度と、該自作業ユニットで加工された作
    業対象物毎の該自作業ユニットでの平均作業時間の該自
    作業ユニットで加工された全作業対象物についての第3
    の総和である生産速度と、該自作業ユニットに仕掛って
    いる作業対象物毎の該自作業ユニットでの平均作業時間
    の該仕掛っている全作業対象物についての第4の総和で
    ある滞留量とよりなる生産進行ペースを算出する生産進
    行ペース算出手段と、 上記生産管理装置より受信した上記目標ペースとしての
    滞留量、生産速度および作業進度の各上,下限と、上記
    生産進行ペース算出手段により計算した現時点での生産
    ペースを比較し、対応する作業ユニットで加工される作
    業対象物のうち優先して処理すべきものを選定する手段
    と、 上記生産管理装置より受信した目標ペースと上記算出し
    た生産進行ペースを比較し、該比較結果に基づいて該作
    業ユニットで自律的な対応で対策しえない異常を検出す
    る生産異常発生検出手段とを有することを特徴とする生
    産進行制御システム。
  2. 【請求項2】上記の各情報処理装置においては、上記生
    産異常検出手段で求められた生産の異常を生産管理装置
    に伝達する生産異常伝達手段を有し、 上記生産管理装置においては、上記各情報処理装置の上
    記生産異常伝達手段から送られてきた生産異常の報告に
    基づいて、異常工程の発見を行う生産異常工程検出手段
    と、 該異常工程に対する対策を入力し、対策後の新しい生産
    目標に対応して目標ペースを再設定する手段を有するこ
    とを特徴とする第1項記載の生産制御システム。
  3. 【請求項3】上記作業対象物のうち優先して処理すべき
    ものを選定する手段は対応する作業ユニット内に設けた
    局所的最適化のためのディスパッチングルールに基づい
    て行われることを特徴とする第1項記載の生産進行制御
    システム。
  4. 【請求項4】上記ローカルエリアネットワークを介して
    取得する他の作業ユニットの作業進行状況調整に係る情
    報は該他の作業ユニットの作業進度情報であることを特
    徴とする第1項記載の生産進行制御システム。
JP59038637A 1984-03-02 1984-03-02 生産進行制御システム Expired - Lifetime JPH069005B2 (ja)

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JPS60183604A JPS60183604A (ja) 1985-09-19
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JP2681942B2 (ja) * 1987-09-17 1997-11-26 富士ゼロックス株式会社 複写作業管理システム
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Title
雑誌「オートメーシヨン」第27巻第11号、昭和57年11月、日刊工業新聞社発行、第69〜75頁
雑誌「オートメーシヨン」第27巻第12号、昭和57年12月、日刊工業新聞社発行、第23〜33頁

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