JPH0767662B2 - 生産ラインにおけるワーク搬送制御装置 - Google Patents

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おけるワーク搬送制
御装置に関し、一層詳細には、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の停
止時間を制御することによりタクトタイムを調整し、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生産ラインにおけるワーク搬送制御
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。

この種の生産管理シ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。

然しながら、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］ 本発明は前記の従来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
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
とする生産ラインにおけるワーク搬送制御装置を提供す
ることを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、搬送手段を用い
てワークを複数の自動機械間で搬送し所定の生産作業を
行う生産ラインにおけるワーク搬送制御装置において、 当該生産ラインでの当日の生産計画台数に係るデータと
同日の作業時間に係るデータとを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたデータに基づき、当該生産ラ
インにおける１台のワークの生産時間であるタクトタイ
ムを算出する第１のタクトタイム算出手段と、 前記記憶手段に記憶されたデータに基づき、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ともに、前記生産ラインを構成する
最終の作業ステーションから、現在時刻までの実績生産
台数に係るデータを取得し、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、当該差異を無くすべく、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第２
のタクトタイム算出手段と、 前記第１のタクトタイム算出手段により算出されたタク
トタイムを前記第２のタクトタイム算出手段により算出
された新たなタクトタイムとすべく、生産ライン中での
前記搬送手段によるワークの停止時間を制御する制御手
段と、 を備えることを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る生産ラインにおけるワーク搬送制御
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図は本発明に係る生産ラインにおけるワーク搬送制
御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、ここでは一例として自動
車の組立ラインについて説明する。

生産ライン10は行ファ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16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1
4cの間にはその間のデータの受け渡しを行うサブコンピ
ュータ18a乃至18c（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13cに沿って走行する自走式台車Fa₁乃至Fa_n、Fb₁乃
至Fb_n（図示せず）およびFc₁乃至Fc_n（以下、自走式台
車Fa₁乃至Fc_n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STa₁乃至STa_n、STb₁乃至STb_n
およびSTc₁乃至STc_n（以下、加工ステーションSTa_n乃至
STc_n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には各加工ステーションSTa₁乃至STc_nに
配置されたロボットコントローラRa₁乃至Ra_m、Rb₁乃至R
b_m（図示せず）およびRc₁乃至Rc_m（以下、ロボットコン
トローラRa₁乃至Rc_mという）には自走式台車Fa₁乃至Fc_n
の走行に応じて、すなわち、ワーク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に沿ってモニタディスプレイ23a乃至2
3g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は各加
工ステーションSTa₁乃至STc_n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
ニタディスプレイ29g、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。なお、管理用コン
ピュータ26、28は、生産計画台数に係るデータおよび作
業時間に係るデータを記憶する記憶手段、タクトタイム
を算出する第１および第２のタクトタイム算出手段とし
て機能する。

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に投入されるワーク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
車のボデイ）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加工ステーションSTa₁に導入される
際、バーコードリーダ等の入力機器I_in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24a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を備えており、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、各加工ステーシ
ョンSTa₁乃至STc_n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13a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20
a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16からメインネットワーク12、データ
マネージャ18a乃至18cおよびサブネットワーク14a乃至1
4cを介して全体盤20a乃至20c、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Fa₁乃至Fc_nには夫々、位置・速度
制御装置Pa₁乃至Pc_n、Pb₁乃至Pb_n（図示せず）およびPc
₁乃至Pb_n（以下、位置・速度制御装置Pa₁乃至Pc_n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
行面側には加工ステーションSTa₁乃至STc_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Pc_n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、最終加工ステーションSTc_nには入力機器I_outが
配設され組立ライン13cから出力される自走式台車Fa₁乃
至Fc_n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52
b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。

本発明に係る生産ラインにおけるワーク搬送制御装置を
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10の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26のディ
スプレイ29a上に表示された初期設定キー100の位置（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Fa₁乃至Fc_nの隣接する加工ステーション間
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図に示す値を入力するものとす
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
のタクトタイムT₁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T₁は台車移動時間X₄＝40
秒を含む時間である。

T₁＝24000（秒）/50（台）＝480（秒／台） ……（１） 次いで、メニューキー102の位置を指で触れ、当該ディ
スプレイ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のディスプレイ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
₁に搭載され第１加工ステーションSTa₁に到達する。こ
の場合、自走式台車Fa₁は全体盤20aからの発進指令に基
づき位置・速度制御装置Pa₁の制御下にドロップリフタ4
4の設置地点から第１加工ステーションSTa₁に向かって
走行し、第１加工ステーションSTa₁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Pa₁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Fa₁の台車番号に係る識別データが入力機器I
_in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14a、データマネージャ18a、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Fa₁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22aに
送信する。この場合、全体盤20aは加工ステーションSTa
₁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Fa₁の加工ステーションSTa₁乃至STa_n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ションを構成する製造設備で
あるロボットRBa₁乃至RBa_mに付設されたロボットコント
ローラRa₁乃至Ra_mに送給される。

ロボットコントローラRa₁乃至Ra_mはブロック盤22a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、当該加工ステーショ
ンSTa₁乃至STa_nに割り当てられた作業を行うようにロボ
ットRBa₁乃至RBa_m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Ra₁乃至Ra_m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ションSTa₁乃至
STa_n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Fa₁乃至Fc_n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工ステーションSTa₁乃至
STa_n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、加工ステーションSTa₁乃至STa_nに配設されたロボ
ットRBa₁乃至RBa_mが機種データに対応して所定の始業を
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、1
3cの構成も上記したサブネットワーク14a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22b、22c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
ステーションSTC_nから出力される。この際、入力機器I
_outによって自走式台車Fa₁乃至Fc_n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のディスプレイ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B₁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には現在自己13:50pmにおけ
る生産状況が表示される。すなわち、計画欄H₁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16:30Pmまでの
時間（160分＝9600秒））とこと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50−29−21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T₁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Fa₁乃至Fc_nを構成する位置速度制御
装置Pa₁乃至Pc_nに与えられる。この場合、位置・速度制
御装置Pa₁乃至Pc_nは当該自走式台車Fa₁乃至Fc_nの加工ス
テーションSTa₁乃至STc_n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、自動車のボデイ回りの
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RBc₁乃至RBc_m、ロボットコントローラRc₁乃至R
c_m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、本実施態様における自走式台車を利用する生産ラ
インにおける生産ラインにおけるワーク搬送制御装置に
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生産ライン
におけるワーク搬送制御装置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し、以後、この
更新されたタクトタイムで作業を行うべく搬送手段の停
止時間を制御している。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図は本発明に係る生産ラインにおけるワーク搬送制
御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 18a〜18c……データマネージャ 20a〜20c……全体盤、22a〜22c……ブロック盤 23a〜23g……モニタディスプレイ 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……ドロップリフタ、50……機種データファイル 52……生産管理テーブル群 Fa₁〜Fc_n……自走式台車 I_in、I_out……入力機器 Pa₁〜PC_n……位置・速度制御装置 STa₁〜STC_n……加工ステーション RBa₁〜RBc_m……ロボット Ra₁〜Rc_m……ロボットコントローラ Ｗ……ワーク

フロントページの続き (72)発明者 藤沼 通男 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 浜野 洋 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 今井 伸治 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−32751（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送手段を用いてワークを複数の自動機械
   間で搬送し所定の生産作業を行う生産ラインにおけるワ
   ーク搬送制御装置において、 当該生産ラインでの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を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたデータに基づき、当該生産ラ
   インにおける１台のワークの生産時間であるタクトタイ
   ムを算出する第１のタクトタイム算出手段と、 前記記憶手段に記憶されたデータに基づき、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ともに、前記生産ラインを構成する
   最終の作業ステーションから、現在時刻までの実績生産
   台数に係るデータを取得し、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、当該差異を無くすべく、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第２
   のタクトタイム算出手段と、 前記第１のタクトタイム算出手段により算出されたタク
   トタイムを前記第２のタクトタイム算出手段により算出
   された新たなタクトタイムとすべく、生産ライン中での
   前記搬送手段によるワークの停止時間を制御する制御手
   段と、 を備えることを特徴とする生産ラインにおけるワーク搬
   送制御装置。