JPH08227432A

JPH08227432A - 仮想工程実行システム

Info

Publication number: JPH08227432A
Application number: JP3262695A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hosoya; 高司細谷; Yasutsugu Yamamoto; 泰嗣山本; Kazuhiko Sakagami; 和彦坂上
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】生産作業の省資源化、省力化、多様化、安全
性等を確保する。【構成】各工程の標準作業時間や優先順位を予めデー
タベース等６１，７４に設定し、環境設定手段２３に処
理開始時の実際の生産ラインの稼働状態を初期情報とし
て与えるとともに、手入力装置５５から希望する未来の
時期を指定し、コンピュータ内の仮想的な時間の推移に
したがって、作業者および設備を含む資源を、資源割り
当て手段７３にて優先順位や標準作業時間に応じて繰り
返し割り当て、指定した未来の時期における処理状況を
予測する。優先順位や標準作業時間は手入力装置５５で
随時変更可能にしておく。【効果】実績予測を可能とし、かつ問題点を有するラ
インについて、ライン案に改良を加えつつ同時にその評
価を行い得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業者による複数の手
作業と、自動化された複数の機械的生産工程とが混在し
ている生産システムについて効率のよい設計を行う仮想
工程実行システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩ（大規模集積回路）技術の
発達で、マイクロコンピュータやその周辺素子が極めて
安価に供給されるようになり、高性能・多機能化したＮ
Ｃ（数値制御）工作機械や産業用ロボット等の機電一体
の生産システム（メカトロニクス）が普及されている。
特に、航空機や自動車等の輸送機器、またはカメラや複
写機等の精密機械等、その構造が複雑な製品の生産につ
いては、生産工程が多岐に亘って複雑になるため、１個
の製品の生産に要する資源量および製造時間は多大なも
のとなり、故に生産作業の省資源化、省力化、多様化、
安全性等の確保を目的として、生産ラインを可及的に自
動化している。

【０００３】ところで、複数の工程の中には、製品また
は中間品の肉眼による検査（チェック）作業等、作業者
の手作業に頼らざるを得ない部分が存在する。従って、
通常、工場内における生産システムは、作業者による手
作業と自動化された機械的生産工程とが混在している。

【０００４】従来の生産システムにおいては、各工程に
要する資源量や作業時間等の各要素について机上での検
討を行い、その結果がそのままシステム設計に反映さ
れ、かかるシステム設計に基づいてシステム構築が行わ
れていた。

【０００５】しかしながら、机上での検討には多大な時
間を要するので、十分満足できる検討ができないことが
多い。このことから、システム設計前に問題点を定量的
に把握することが困難となっていた。かかる問題点に鑑
み、最近では、生産システム内に工程設計システム（シ
ミュレーションシステム）を組み込み、例えば需要変
動、設備数および作業者数等を予めシミュレーション
（工程設計）した後、実作業にとりかかる方式を採用す
ることがある。

【０００６】図２０は従来例の工程設計システムを示す
ブロック図である。当該工程設計システムは、需要変動
に対応した各生産品種の数量や納期等を管理するととも
に需要変動に対応した全生産品種の総生産数の見積りを
行う生産計画部１と、生産計画部１で求められた総生産
数を得るための設備数および作業者数を求め且つこれら
の設備および作業者の配置構成を設定する配置設計部２
と、生産計画部１で求められた総生産数と生産計画部１
で求められた設備および作業者の配置構成とに基づいて
これら設備および作業者における各作業手順を求めて工
程を編成する工程編成部３と、工程編成部３で求められ
た工程の可動率等を求めて工程評価を行う工程評価部４
とを備えるものである。

【０００７】かかる構成において、生産計画部１によっ
て需要変動に対応した各生産品種の数量や納期等が管理
されるとともに需要変動に対応した全生産品種の総生産
数の見積りが行われ、また、配置設計部２により生産計
画部１で求められた総生産数を得るための設備数および
作業者数が求められ且つこれら設備および作業者の配置
構成が設定される。そして、上記生産計画手段１および
配置設計手段２で求められた総生産数および設備や作業
者の各配置に基づいて工程編成部３により設備および作
業者における各作業手順が求められて工程が編成され、
さらに工程評価部４によって求められた工程のシミュレ
ーションが実行されて工程の可動率等により工程評価が
行われる。

【０００８】なお、図２０中の符号５はＣＰＵ（中央処
理装置）および所定のメモリを備える主制御部、７は入
力部６を介して主制御部５に接続されるキーボード、９
は出力部８を介して主制御部５に接続されるＣＲＴディ
スプレイ、１０は同じく出力部８を介して主制御部５に
接続されるプリンタ、１１は主制御部５で処理した各種
データを記憶するメモリである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来例のようなシミュ
レーションシステムを用いる場合、特に工程評価部４の
工程評価では、データとして与えられる数値が可及的に
正確であることが重要となる。ここで、自動化された機
械的生産工程に係る所要時間等のデータは比較的正確に
与えることができるが、作業者による手作業に関する人
の処理能力（所要時間）、配置等の細かいデータは、机
上で直観的に決定されたデータを与えていた。そうする
と、データとして誤りを含むデータを用いることが多
く、故にシミュレーション結果は現実と大きくかけ離れ
ることが多かった。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑み、正確なシミュ
レーションを行うことで生産作業の省資源化、省力化、
多様化、安全性等を確保し得る仮想工程実行システムを
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
課題解決手段は、各工程の標準作業時間を記憶する標準
作業時間記憶手段と、生産ライン内の複数の工程につい
ての優先順位を設定する優先順位設定手段と、処理開始
時の実際の生産ラインの稼働状態を初期情報として記憶
する初期情報記憶手段と、希望する未来の時期を指定す
る時期指定手段と、仮想的な時間の推移にしたがって作
業者および設備を含む資源を前記優先順位設定手段内の
優先順位および前記標準作業時間記憶手段内の標準作業
時間に応じて繰り返し割り当て、前記時期指定手段で指
定された前記未来の時期における処理状況を予測する資
源割り当て手段とを備える。

【００１２】本発明の請求項２に係る課題解決手段は、
前記標準作業時間記憶手段で記憶された前記各工程の標
準作業時間や、前記優先順位設定手段で設定された優先
順位を変更するための手入力装置を備える。

【００１３】

【作用】本発明請求項１に係る仮想工程実行システムで
は、資源割り当て手段にて、仮想的な時間の推移にした
がって、作業者および設備を含む資源を、優先順位設定
手段内の優先順位および標準作業時間記憶手段内の標準
作業時間に応じて繰り返し割り当て、時期指定手段で指
定された未来の時期における処理状況を予測する。これ
によって、未来における多くの実績を予測でき、これを
見て、生産に支障のでる工程が明らかになる等、ライン
の問題点を事前に判断することができる。

【００１４】本発明請求項２に係る仮想工程実行システ
ムでは、問題点を有するラインについて、標準作業時間
や優先順位を手入力装置で変更することで、ライン案に
改良を加えつつ同時にその評価を行うことが可能とな
る。

【００１５】

【実施例】

｛第１の実施例｝図１は本発明の第１の実施例の仮想工
程実行システムを示す図である。本実施例の仮想工程実
行システムは、外部の生産状況モニタリング装置２１に
て生産現場の状況データを採取し、ここで採取した生産
現場の状況データを実績情報収集装置２２にて実績デー
タとして集計した後、当該実績データに基づいて、工場
内での工程や作業をコンピュータ内で仮想的に極めて短
時間に実行し、作業者および設備（資源）のＢＵＳＹ状
態とＦＲＥＥ状態とを仮想的に切り替えることで、時間
の推移によって処理がどの程度進むかを極めて短時間で
予測するためのものである。なお、以下の説明では、製
造ライン中にあって前後と明確に区分けされた１過程を
「工程」と呼び、当該工程内で発生した作業過程の実体
を「作業」と呼ぶことにする。

【００１６】＜構成＞本実施例の仮想工程実行システム
は、前記実績情報収集装置２２で集計した実績データを
仮想工程実行（シミュレーション）作業に適した情報と
して確認または変更する環境設定手段２３と、該環境設
定手段２３にて確認または変更された情報に基づいて工
程および作業を仮想的に実行するシミュレーション手段
２４と、該シミュレーション手段２４で仮想的に実行さ
れた結果に基づいて将来の生産現場の状況予測情報を表
示する予測情報表示手段２５とを備える。

【００１７】ここで、当該仮想工程実行システムの外部
に設置された前記生産状況モニタリング装置２１は、図
２の如く、自動裁断機、レーザ切断機および塗装ロボッ
ト等の各種自動機械での製品処理状況をリアルタイムに
記憶する第１の記憶部３１と、複数の自動立体倉庫にお
ける製品の格納状況や入出庫要求内容情報等を格納タイ
ミングごとに記憶する第２の記憶部３２と、自動搬送車
（以下、ＡＧＶと称す）等の自動搬送システムの処理状
況をリアルタイムに記憶する第３の記憶部３３と、各種
工程において必要な項目を随時入力するためのバーコー
ドリーダ３４と、これら各記憶部３１，３２，３３およ
びバーコードリーダ３４のデータ処理を行う複数の一般
的なパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）
３５，３６，３７，３８と、該パソコン３５，３６，３
７，３８に対してデータ通信を行いこれらの情報を総轄
してモニタリングを行うエンジニアリングワークステー
ション（以下、ＥＷＳと略す）３９とを備える。

【００１８】前記各記憶部３１，３２，３３は、夫々の
各種制御装置内に内臓された記憶ファイル（データベー
ス）である。

【００１９】前記バーコードリーダ３４は、各工程にお
ける状態情報を入力するもので、製品ごとに作業の「着
手」、「完了」、「中断」、「再開」の指定を行う。

【００２０】前記各パソコン３５，３６，３７，３８
は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キーボード装置およびデ
ィスプレイ装置を夫々備えた一般的なものが使用され、
ＲＯＭおよびＲＡＭに予め記憶されたプログラムにした
がって、前記各記憶部３１，３２，３３へのデータのロ
ード（読み出し）およびストア（書き込み）を行う。

【００２１】前記ＥＷＳ３９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、ディスプレイ装置、およびキーボード装置等を備え
ており、ＲＯＭまたはＲＡＭに予め記憶されたプログラ
ムにしたがってデータの画面表示、作業者によるチェッ
クおよび情報の実績情報収集装置２２への伝送を行う。

【００２２】前記実績情報収集装置２２は、図３の如
く、生産状況モニタリング装置２１から伝送された情報
を図４のように時系列に蓄積する情報蓄積装置４１（デ
ータベース）と、該情報蓄積装置４１に時系列に蓄積さ
れたデータを図５のように処理工程番号および製品シリ
アル番号等の所定の項目ごとに集計する生産実績集計手
段４２とを備える。なお、該実績情報収集装置２２は、
望ましくは、情報内に欠落や誤りを含む場合に当該情報
を自動的に補足・補正する機能を備える。

【００２３】前記環境設定手段２３、前記シミュレーシ
ョン手段２４および前記予測情報表示手段２５は、図６
の如く、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、
作業者（オペレータ）による手入力操作を行う手入力装
置５５（キーボード）と、モニタリングの画面表示を行
うディスプレイ装置５６とを備える一般的なパーソナル
コンピュータ内のソフトウェアの機能部分を示すもので
あって、ＲＯＭ５２またはＲＡＭ５３に予め格納された
プログラム言語の記述にしたがって所定の動作を行うも
のである。

【００２４】このうち、前記環境設定手段２３は、図１
の如く、前記実績情報収集装置２２から取り込んだ実績
データを画面内に表示し、画面を見ながら表示されたデ
ータを手入力装置（キーボード）にて修正するものであ
って、前記実績情報収集装置２２からの実績データを一
旦蓄積するデータベース６１と、該データベース６１内
の実績データを前記手入力装置５５の操作によって変更
するデータ変更部６２とを備える。

【００２５】なお、前記データベース６１は図６中の前
記ＲＡＭ５３が用いられ、また、前記データベース６１
に蓄積される実績データとは、例えば「仕掛り情報」、
「作業量情報」、「標準作業人数情報」、および「作業
者／設備適格情報」をいう。

【００２６】前記「仕掛り情報」は、図７の如く、シミ
ュレーション開始時点の生産ラインの状況を表すもので
あって、具体的には、各ワークがいずれの工程に存在
し、当該工程においてどれだけの時間が経過しているか
といった情報である。該「仕掛り情報」を記憶するデー
タベース６１内の記憶ファイル（初期情報記憶手段）
は、図６中の前記ＲＡＭ５３が用いられ、処理開始時の
実際の生産ラインの稼働状態を、以後のシミュレーショ
ンによる状況推移の初期情報（デフォルト情報）として
記憶する。該「仕掛り情報」は、前記生産状況モニタリ
ング装置２１から得られたデータベース６１内の情報に
基づいて前記ディスプレイ装置５６に表示される。な
お、作業者は、表示されたデータをチェックし、異常な
データがなければそのまま「ＯＫ」の旨の入力を手入力
装置５５で指示し、次の「作業量情報」の表示に切り換
える。一方、異常なデータがあれば手入力装置５５およ
びデータ変更部６２にてデータを変更しておく。

【００２７】前記「作業量情報」は、図８の如く、各ワ
ークが各工程でどの程度の作業量を必要とするかを表わ
す標準作業時間（ＳＴ：タクトタイム）についての情報
であり、該「作業量情報」を記憶するデータベース６１
内の記憶ファイルは、前記各工程の前記標準作業時間を
記憶する標準作業時間記憶手段として機能する。ここ
で、例えば、図８中の工程１についてワークＮｏ「ＷＫ
００１」の作業量が１７０分・人であるということは、
当該作業を一人で行うと１７０分、二人で行うと一人当
たり８５分（＝１７０／２）かかることを意味する。な
お、当該「作業量情報」は、初期的には経験値または理
論値に基づいて手入力装置５５にて手入力されるが、生
産システムが稼働状態になったら、生産状況モニタリン
グ装置２１および実績情報収集装置２２から取り込んで
データベース６１に蓄積された実績データ（標準作業時
間）を表示し、入力誤り等のデータ変更が望ましいとき
にのみ手入力装置５５およびデータ変更部６２にてデー
タ変更を行う。なお、作業者は、表示されたデータをチ
ェックし、異常なデータがなければそのまま「ＯＫ」の
旨の入力を手入力装置５５で指示し、次の「標準作業人
数情報」の表示に切り換える。

【００２８】前記「標準作業人数情報」は、図９の如
く、各ワークが各工程での作業で何人の作業者を必要と
するかをあらわすもので、初期的には経験値または理論
値に基づいて手入力装置５５で手入力されるが、生産シ
ステムが稼働状態になったら、前記実績情報収集装置２
２から取り込んで前記データベース６１に蓄積された実
績データを表示し、入力誤り等のデータ変更が望ましい
ときにのみ手入力装置５５およびデータ変更部６２にて
にてデータ変更を行う。なお、作業者は、表示されたデ
ータをチェックし、異常なデータがなければそのまま
「ＯＫ」の旨の入力を手入力装置５５で指示し、次の
「作業者／設備適格情報」の表示に切り換える。

【００２９】前記「作業者／設備適格情報」は、図１０
の如く、各々の作業者および設備（以下、資源と称す）
が各工程における作業に適した能力を有しているか否か
を表すもので、経験に基づいて手入力装置５５にて入力
される。なお、作業者は、表示されたデータをチェック
し、異常なデータがなければそのまま「ＯＫ」の旨の入
力を手入力装置５５で指示し、シミュレーション動作開
始画面（図示せず）に切り換える。一方、異常なデータ
があれば手入力装置５５およびデータ変更部６２にてデ
ータを変更しておく。

【００３０】前記シミュレーション手段２４は、図１の
如く、希望する未来の時期を指定する時期指定手段７１
と、前記生産ライン内の複数の工程についての優先順位
を設定する優先順位設定手段７２と、前記優先順位設定
手段７２内の優先順位に応じて資源を含む資源を仮想的
な時間の推移にしたがって繰り返し割り当て、前記時期
指定手段７１で指定された前記未来の時期における処理
状況を予測する資源割り当て手段７３とを備える。

【００３１】前記時期指定手段７１は、現在の状況から
一定期間（例えば１週間後または３ケ月後）後を手
入力装置５５にて指定することで、前記未来の時期が指
定される。

【００３２】前記優先順位設定手段７２は、初期設定時
に、各工程について手入力装置５５で番号付けまたはＡ
ＢＣランク付けを行うことで優先順位を指定し、ここで
指定された優先順位データを前記データベース６１内の
優先順位記憶ファイル７４に記憶させるものである。

【００３３】前記資源割り当て手段７３は、仮想的に推
移する各工程についての必要資源を参照しつつ、各工程
の推移に応じて各資源のＢＵＳＹ状態とＦＲＥＥ状態と
を切り替えるものである。なお、各資源ごとのに各工程
の推移に応じて変更されるテンポラリーな「ＢＵＳＹ／
ＦＲＥＥ情報」は、前記データベース６１内のＢＵＳＹ
／ＦＲＥＥファイル７５に格納される。

【００３４】前記予測情報表示手段２５は、前記シミュ
レーション手段２４の結果について並び換え（ソート）
等の所定の処理を施して前記ディスプレイ装置５６また
は図示しない所定の印刷装置（プリンタ）等の画像形成
装置に出力表示するものである。なお、図１１、図１２
および図１３は予測情報表示手段２５での出力形式を示
すものであって、図１１はログチャート形式での出力状
態、図１２はガントチャート形式での出力状態、図１３
は作業者スケジュールシートを夫々示している。これら
の出力から、一定期間後（例えば１週間後または３ケ月
後）にどういった過程で作業されてどのワークが何時何
分に完成するか、また何個のワークが完成するか、とい
った情報を、極めて短時間でコンピュータ処理したシミ
ュレーションに基づいて得ることができる。

【００３５】＜動作＞１）全体動作図１４は製造プロセスの一例を示す図であって、例え
ば、「ワークのネジを締める」といった工程（図１４中
の工程ｉ）において、あるワークがベルトコンベアにて
流されてきて作業者Ａがネジを締めた（作業₁）後、続
いて別のワークがベルトコンベアにて流されてきて作業
者Ｂがネジを締める（作業₂）ような場合、前記工程ｉ
には前記作業₁および前記作業₂の二個の作業が存在する
ことになる。ここで、前記工程ｉ（すなわち作業₁およ
び作業₂）の両作業₁，₂を単独の作業者（例えば作業者
Ａ）だけで行う場合、二人の作業者Ａ，Ｂで作業する場
合に比較して約二倍の時間がかかることになる。したが
って、仮想工程実行（シミュレーション）作業を行うに
あたっては、単純に標準作業時間を積み上げていくだけ
では足りず、夫々のタイミングにおいてどの資源が各工
程に投入可能か（適正の有無、および、ＦＲＥＥ状態か
否か）を考慮しなければならない。以下、これらのポイ
ントを考慮した仮想工程実行（シミュレーション）作業
方法を説明する。

【００３６】図１５は、本実施例の仮想工程実行システ
ムの全体動作を示すフローチャートである。まず最初
に、図１５の如く、シミュレーション初期化（ＳＵＢＲ
１）を行う。このとき、作業者は、実績情報収集装置２
２から伝送された「仕掛り情報」、「作業量情報」、
「標準作業人数情報」および「作業者／設備適格情報」
を一旦データベース６１に格納した後、順次ディスプレ
イ装置５６に表示してチェックし、異常なデータがなけ
ればそのまま「ＯＫ」の旨の入力を手入力装置５５で指
示する。一方、データ変更の必要があれば、手入力装置
５５およびデータ変更部６２にてデータの変更を行って
おく。また、手入力装置５５および優先順位設定手段７
２にて各工程の優先順位を設定しておく。

【００３７】２）シミュレーション初期化また、当該シミュレーション初期化（ＳＵＢＲ１）で
は、次の処理をも行う。すなわち、図１６の如く、仕掛
りワーク番号「ｉ」に“１”を代入し（ステップＳ１
１）、環境設定手段２３にて既に確認された「仕掛り情
報」に基づく「仕掛りワーク数」との大小関係を比較す
る（ステップＳ１２）。そして、「ｉ≦仕掛りワーク
数」のときには、仕掛りワークを仮想的に当該ワークの
初期工程にセットしたものとし（ステップＳ１３）、当
該ワークの初期工程で既に消費していた作業量（図８参
照）についてを｛経過時間（図７参照）×標準作業者
数｝だけ減算し（ステップＳ１４）た後、仕掛りワーク
番号「ｉ」に“１”を加算し（ステップＳ１５）、前記
ステップＳ１２に戻る。かかる動作を「ｉ」が仕掛りワ
ーク数より大（ｉ＞仕掛りワーク数）になるまで続けて
終了する。

【００３８】３）シミュレーション動作次に、図１５の如く、シミュレーション動作を開始す
る。まず、手入力装置５５および時期指定手段７１にて
希望する未来の時期を現在からの期間指定（例えば１週
間後または３ケ月後）にて指定し、これを「シミュレー
ション終了時刻」として優先順位記憶ファイル７４に記
憶する。そして、シミュレーション内の仮想的な時間の
推移に応じて進行する「シミュレーション内時刻」と、
予め設定された「シミュレーション終了時刻」とを比較
し（ＣＯＭＰ）、「シミュレーション内時刻」が「シミ
ュレーション終了時刻」に至っていなければ、シミュレ
ーションの進行として「ＢＵＳＹ／ＦＲＥＥ情報」にお
ける各資源のＢＵＳＹ／ＦＲＥＥ切り替えを行う（ＳＵ
ＢＲ２，ＳＵＢＲ３）とともに、シミュレーション内時
刻の更新を行う（ＳＵＢＲ４）。

【００３９】前記ＳＵＢＲ２の処理では、資源割り当て
手段７３の自動処理によって、作業者／設備（資源）の
獲得、すなわち、“ＦＲＥＥ”状態の資源を“ＢＵＳ
Ｙ”状態に切り換える。ここでは、図１７の如く、まず
全工程を優先順位設定手段７２で設定された優先度順に
並び替える（ステップＳ２１）。次に、工程番号「ｉ」
に“１”を代入し（ステップＳ２２）、図１０の「作業
者／設備適格情報」中の当該工程ｉに必要な資源（すな
わち適格な資源）を獲得できるか否か、すなわち図示し
ない「ＢＵＳＹ／ＦＲＥＥ情報」においてＦＲＥＥ状態
か否かを判断する（ステップＳ２３）。適格な資源がＦ
ＲＥＥ状態であれば、工程ｉに作業を追加する（ステッ
プＳ２４：作業ｘ）し、工程ｉが獲得した資源について
「ＢＵＳＹ／ＦＲＥＥ情報」内のデータをＢＵＳＹ状態
に切り換える（ステップＳ２５）。その後、工程ｉ、作
業ｘの残作業量に当該工程、作業ワークの作業量をセッ
トし（ステップＳ２６）、再びステップＳ２１〜Ｓ２３
の処理を行う。ステップＳ２３において、適格な資源が
ＢＵＳＹ状態であれば、工程番号「ｉ」に“１”を加算
し（ステップＳ２７）、予め得ている「全工程数」との
大小関係を比較する（ステップＳ２８）。そして、「ｉ
≦全工程数」のときには、再びステップＳ２３からの処
理を続行する。一方、「ｉ＞全工程数」のときには、Ｓ
ＵＢＲ２の処理を終了する。

【００４０】また、前記ＳＵＢＲ３の処理では、資源割
り当て手段７３の自動処理によって、作業者／設備（資
源）の開放、すなわち、“ＢＵＳＹ”状態の資源を“Ｆ
ＲＥＥ”状態に切り換える。ここでは、図１８の如く、
まず工程番号「ｉ」に“１”を代入し（ステップＳ３
１）、当該「ｉ」と予め得ている「全工程数」との大小
関係を比較する（ステップＳ３２）。そして、「ｉ≦全
工程数」のときには、作業番号「ｊ」に“１”を代入し
（ステップＳ３３）、予め得ている「工程ｉの作業数」
との大小関係を比較する（ステップＳ３４）。そして、
「ｊ＞工程ｉの作業数」のときには、再びステップＳ３
２からの処理を続行する。一方、「ｊ≦工程ｉの作業
数」のときには、工程ｉ、作業ｊの残作業量に“０”を
代入し、かつ、工程ｉ、作業ｊの使用していた資源を開
放する（「ＢＵＳＹ／ＦＲＥＥ情報」においてＦＲＥＥ
状態にする）とともに、ワークを次工程に譲渡する（ス
テップＳ３６）。その後、作業番号「ｊ」に“１”を加
算し（ステップＳ３７）た後、再びステップＳ３４の処
理を行う。これらの動作について、全工程について行っ
た後、ステップＳ３２での判断によりＳＵＢＲ３の処理
を終了する。なお、ＳＵＢＲ３の処理が終了するという
ことは、ある製品についての全工程が終了した旨を示す
ものである。

【００４１】４）シミュレーション内時刻の更新そして、前記したシミュレーション内時刻の更新（ＳＵ
ＢＲ４）では、工程が仮想的に順次推移していくごと
に、残作業量から各工程の作業量を減算していく。具体
的には、図１９の如く、まず工程番号「ｉ」に“１”を
代入し（ステップＳ４１）、予め得ている「全工程数」
との大小関係を比較する（ステップＳ４２）。そして、
「ｉ≦全工程数」のときには、作業番号「ｊ」に“１”
を代入し（ステップＳ４３）、予め得ている「工程ｉの
作業数」との大小関係を比較する（ステップＳ４４）。
そして、「ｊ＞工程ｉの作業数」のときには、工程番号
「ｉ」に“１”を加算し（ステップＳ４５）、再びステ
ップＳ４２を処理する。また、ステップＳ４４において
「ｊ≦工程ｉの作業数」のときには、工程ｉ、作業ｊの
残作業量から（進行時間×工程ｉ、作業ｊの獲得した作
業者数）を減算する（ステップＳ４６）。そして、作業
番号「ｊ」に“１”を加算し（ステップＳ４７）た後、
再びステップＳ４４の処理を行う。これらの動作につい
て、全工程について行った後、ステップＳ４２での判断
によりＳＵＢＲ４の処理を終了する。なお、ＳＵＢＲ４
の処理が終了するということは、ある製品についての全
工程が終了した旨を示すものである。なお、ここでの
「シミュレーション内の仮想的な時間」は、コンピュー
タ処理を行うことによって極めて短時間に推移するもの
であって、日・時・分・秒の単位を有し、各ワークにつ
いての各工程の各作業が開始または終了するごとに更新
される。

【００４２】そして、当該ＳＵＢＲ４の処理が終了した
時点で、前述したＣＯＭＰでの比較処理を行い、「シミ
ュレーション内時刻」が「シミュレーション終了時刻」
を経過していれば、全体のシミュレーション動作を終了
する。

【００４３】５）シミュレーション結果の表示これらのシミュレーション結果は、図１１に示したログ
チャート形式に整理されて一旦出力された後、さらに様
々な形式に変形して活用する。例えば、図１２のよう
に、シミュレーション結果をワーク別にガントチャート
にすることが可能となる。

【００４４】図１２は、１月９日の００時００分から１
月１５日の２４時００分までの期間を例示したものであ
って、かかる期間は設定されたシミュレーション開始、
終了時間に依存するものである。また、夫々のワーク
が、いずれの工程から作業を開始するかは、仕掛かり情
報の設定に基づく。図１２では、ＷＫ００１とＷＫ００
２は工程２から、ＷＫ００３は工程１から、その他のワ
ークは未着手状態からシミュレーションが始まってい
る。図１２中にハッチングされた矩形領域が夫々の工程
で作業がなされる期間を表し、これは設定された標準作
業時間、標準作業人数等、さらに、シミュレーションの
進行に伴う、シミュレーション内の状況の変化に基づい
て流動的に決定される。また、仕掛かりであると設定さ
れたワークについては、その工程での経過時間の影響も
受ける。

【００４５】工程１において同時刻に複数の作業が進行
しているのは、工程１に複数の作業者または設備が投入
可能で、作業も複数同時進行可能であるためである。

【００４６】このチャートを見ると、工程４での作業が
比較的時間が掛かるにも拘らず、１つずつワークを処理
しているため、シミュレーション内時刻が進行するにつ
れ、工程３での作業終了と工程４の作業着手の間の時間
が大きくなり、「ワークの滞留」が発生していることが
わかる。逆に工程５での作業時間は非常に短いため、前
のワークの作業完了と次のワークの作業着手の間の時間
が大きくなり、「作業待ち」が発生していることがわか
る。このように、生産効率を低下させる事態が、未来
（現在を１月９日として１月１３日前後）に発生するこ
とがわかるため、工程５の作業者を工程４に移しておく
といった対策を事前にとることができる。また、実際に
このような対策をとるとどのように作業が進行しいかな
る効果が出るかを、情報の設定を繰り返し変更してシミ
ュレーションを実行することにより確認することができ
る。

【００４７】図１３は、図１２のシミュレーション結果
に基づいて作成されたある作業者（作業者Ｂ）の１月９
日の作業者スケジュールである。これを見ると、この作
業者は８時３０分から１１時００分までは工程２でＷＫ
００２の作業、１１時００分から昼休みを挟んで１５時
３０分までは工程１で作業者Ｃと共にＷＫ００３の作
業、１５時３０分から１８時３０分までは工程２に戻っ
てＷＫ００３の作業を行う、といった作業を予測でき
る。

【００４８】特に、ジョブショップ型生産ラインで、作
業者が複数の工程を移動して作業を行う場合等、次に自
分がいずれの工程でどのワークの作業をすればよいかと
いったことを自分で判断することは難しい。このような
ことは、従来は作業の監督者が直観と経験に基づいて口
頭で指示していたが、常に監督者が作業者の近くにいる
わけでもなく、また、監督者が作業の状況を完全に掌握
できないため、その指示が的確でなかったり、誤って伝
えられることが多かった。しかし、シミュレーションに
より作成した図１３のようなシートを朝礼時等に各作業
者に配布することにより、夫々の作業者が自己の作業ス
ケジュールを把握し、進捗状況を管理することが可能と
なるため、作業効率を大幅に向上させることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明請求項１によると、資源割り当て
手段にて、仮想的な時間の推移にしたがって、作業者お
よび設備を含む資源を、優先順位設定手段内の優先順位
および標準作業時間記憶手段内の標準作業時間に応じて
繰り返し割り当て、時期指定手段で指定された未来の時
期における処理状況を予測するよう構成しているので、
未来における多くの実績を予測でき、これを見て、生産
に支障のでる工程が明らかになる等、ラインの問題点を
事前に判断することができるという効果がある。

【００５０】本発明請求項２によると、データ変更のた
めの手入力装置を備えているので、題点を有するライン
について、標準作業時間や優先順位を手入力装置で変更
することで、ライン案に改良を加えつつ同時にその評価
を行うことが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システム
の全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例における生産状況モニタ
リング装置の内部構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施例における実績情報収集装
置の内部構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施例において生産状況モニタ
リング装置から伝送され情報蓄積装置に蓄積された情報
を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例において生産実績集計手
段にて集計された情報を示す図である。

【図６】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システム
の基本的な構成を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施例の環境設定手段における
「仕掛り情報」を示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例の環境設定手段における
「作業量情報」を示す図である。

【図９】本発明の第１の実施例の環境設定手段における
「標準作業人数情報」を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施例の環境設定手段におけ
る「作業者／設備適格情報」を示す図である。

【図１１】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムにおけるログチャート形式での出力状態を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムにおけるガントチャート形式での出力状態を示す図で
ある。

【図１３】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムにおける作業者スケジュールシートを示す図である。

【図１４】本発明の第１の実施例における製造プロセス
の例を示す図である。

【図１５】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムの全体動作を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムのシミュレーション初期化動作を示すフローチャート
である。

【図１７】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムの仮想的な資源獲得動作を示すフローチャートであ
る。

【図１８】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムの仮想的な資源開放動作を示すフローチャートであ
る。

【図１９】本発明の第１の実施例の仮想工程実行システ
ムの仮想的なシミュレーション時刻の更新動作を示すフ
ローチャートである。

【図２０】従来例の仮想工程実行システムを示す図であ
る。

【符号の説明】

２１生産状況モニタリング装置２２実績情報収集装置２３環境設定手段２４シミュレーション手段２５予測情報表示手段５５手入力装置５６ディスプレイ装置６１データベース６２データ変更部７１時期指定手段７２優先順位設定手段７３資源割り当て手段７４優先順位記憶ファイル７５ＢＵＳＹ／ＦＲＥＥファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０９Ｂ 9/00 9063−3ＨＧ０５Ｂ 15/02 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各工程の標準作業時間を記憶する標準作
業時間記憶手段と、生産ライン内の複数の工程についての優先順位を設定す
る優先順位設定手段と、処理開始時の実際の生産ラインの稼働状態を初期情報と
して記憶する初期情報記憶手段と、希望する未来の時期を指定する時期指定手段と、仮想的な時間の推移にしたがって、作業者および設備を
含む資源を、前記優先順位設定手段内の優先順位および
前記標準作業時間記憶手段内の標準作業時間に応じて繰
り返し割り当て、前記時期指定手段で指定された前記未
来の時期における処理状況を予測する資源割り当て手段
とを備える仮想工程実行システム。
【請求項２】前記標準作業時間記憶手段で記憶された
前記各工程の標準作業時間や、前記優先順位設定手段で
設定された優先順位を変更するための手入力装置を備え
る、請求項１記載の仮想工程実行システム。