JPH09216146A - 複数の自動工作機械に対する作業計画の作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工作機械の引き継ぎを伴う作業計画の変更を比
較的容易かつ自動的に行なうことができる新規な方法を
提供すること。 【解決手段】個々の工作機械に依る作業工程の引き継ぎ
が可能な他の工作機械を予め定めて当該引き継ぎ情報を
電子計算機に登録しておく。そして、計画変更の必要が
生じた場合は、ガントチャート上において所望の作業工
程を指定することにより、当該作業工程の引き継ぎが可
能な工作機械の選択とガントチャートの修正を前記引き
継ぎ情報に基づいて電子計算機に実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の自動工作機
械を使用する生産ラインに適用して好適な作業計画の作
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】同一又は異なる機種の複数の自動工作機
械を選択的に使用することによって各種の加工作業（プ
レス、切削、成形、鍛造、組立など）を行なう生産ライ
ンにおいては、一連の作業工程を効率良く実行するため
の作業計画を予め作成しておくことが必要である。作業
計画の作成は、市販のパーソナルコンピュータやワーク
ステーションによって構成した電子計算機システムを利
用して行なうことが可能であり、既に幾つかの方法が提
案されている。その代表例は、複数の工作機械のそれぞ
れが実行すべき作業工程を電子計算機のディスプレイ上
にガントチャートとして表示し、当該ガントチャートを
編集することによって、所望の作業計画を作成する方法
である。

【０００３】作業計画は、生産管理者の判断ミス、計画
段階と実行段階における各種条件の不一致、製品納期の
変更、予期しない工作機械の故障、特急品の割り込み等
の要因によって変更せざるを得ない事態が頻繁に発生す
る。作業計画の変更は、個々の工作機械に対する作業工
程の割り付けを見直すことによって行なうのが普通であ
るが、使用中の工作機械が故障等によって運転できなく
なったり、要求生産量が増えるような場合は、他の工作
機械への引き継ぎを考慮して作業計画を変更する必要が
ある。

【０００４】従来の計画作成方法は、工作機械の引き継
ぎを伴う計画変更に対する配慮に欠けていたため、計画
管理者は、各種の資料又は情報に基づいて引き継き可能
な工作機械をその都度決定し、その工作機械に新たな作
業工程を割り付ける必要がある。この種の作業は、かな
りの経験と面倒な計算機操作を必要とするものであるた
め、特に緊急を要する場合は、状況の変化に即応できな
い点で問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記問題点を解消し、工作機械の引き継ぎを伴う
場合であっても、作業計画の変更を比較的容易かつ自動
的に行なうことができる新規な方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明においては、個々の工作機械による作業工程
の引き継ぎが可能な他の工作機械を予め定めて当該引き
継ぎ情報を電子計算機に登録しておく。そして、計画変
更の必要が生じた場合は、ガントチャート上において所
望の作業工程をマウス又はカーソルを用いて指定するこ
とにより、その作業工程の引き継ぎが可能な工作機械の
選択とガントチャートの修正を前記引き継ぎ情報に基づ
いて電子計算機に実行させる。

【０００７】複数の工作機械の相互間における作業工程
の引き継ぎの形態には、特定の工作機械に割り付けてお
いた作業工程を取り止め、その全部を他の工作機械に割
り付ける場合のほか、１台の工作機械に割り付けておい
た作業工程を当該工作機械を含む複数台の工作機械に割
り付け直す場合などがある。いずれの場合も、引き継ぎ
可能な工作機械を予め定めて当該引き継ぎ情報を電子計
算機に登録しておくことにより、計画変更を容易かつ円
滑に実行することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る作業計画作成方法に
おいて使用する電子計算機システムの一例を図１に示
す。本システムのハードウェア構成それ自体は既に公知
であり、市販のパーソナルコンピュータ、ワークステー
ション等を利用して構成することが可能である。初めて
作業計画を作成する場合は、マウス等を用いて電子計算
機にガントチャート初期画面の表示を指示する。中央処
理装置１は、同装置のメモリ２に格納されている作業計
画作成プログラム３の制御のもとで動作し、図２に例示
した初期画面をディスプレイ５に表示する。チャートの
左端は、使用する工作機械のコードを記入するための欄
であり、その上端は、工作機械の稼働予定日を記入する
ための欄である。

【０００９】生産管理者は、マウスやキーボードを操作
し、使用する工作機械のコードとその稼働予定日を所定
の欄に記入する。図２には、４台の工作機械のコード
（機械Ａ〜機械Ｄ）と、これらの工作機械による１週間
分の稼働予定日（８月１日〜８月７日）を記入した状態
が示されている。この状態で例えば機械Ａの表領域を選
択し、記号△で示した位置にマウスポイントをおいてク
リックすると、一つの作業工程を表わす矩形の時間帯枠
４０１がガントチャート上に表示される。時間帯枠の左
端は作業工程の開始予定時刻を表わし、その右端は作業
工程の完了予定時刻を表わしている。

【００１０】時間帯枠４０１の表示と同時に、図３に例
示した工程定義テーブルがガントチャート上に重ねて表
示される。生産管理者は、キーボードを操作し、所望の
部品コード（加工を行なう部品のコード）及び所望の工
程番号（実行する作業工程の識別記号）を工程定義テー
ブルに入力し、かつ、必要に応じて後工程番号（特定の
作業工程に引き続いて行なうべき後工程の識別記号）及
び引継機械コード（特定の作業工程の引き継ぎが可能な
工作機械のコード）を工程定義テーブルに入力する。

【００１１】同様の操作を機械Ｂ〜機械Ｄについて繰り
返すことにより、図４ａに例示したガントチャートが完
成すると同時に、図５ａに例示した作業工程テーブルが
電子計算機のディスク装置に格納される。図４ａにおけ
る記号４０１〜４０５は、機械Ａ〜機械Ｄのそれぞれに
割り付けた作業工程を表わす時間帯枠であり、個々の作
業工程の詳細なデータは、図５ａの作業工程テーブルに
自動的にエントリされる。ガントチャート上の時間帯枠
４０１〜４０５は、マウス等の操作によって自由に移動
することが可能であり、移動に伴う作業工程テーブルの
修正は、作業計画作成プログラムの制御のもとで中央処
理装置が実行する。

【００１２】以上の初期設定の手順は、従来の場合とほ
ぼ同様である。しかし、本発明の場合は、予め引継機械
コードを作業工程テーブルにエントリしておく点が従来
と相違する。一般に、同一機種の複数の工作機械の相互
間では、原則的として全ての作業工程の引き継きが可能
である。異なる機種の複数の工作機械であっても、一の
工作機械による作業工程を他の工作機械が実行し得る場
合があり、そのような場合は、当該作業工程に関する限
り、複数の工作機械の相互間における引き継ぎが可能で
ある。図５ａに例示した作業工程テーブルの場合、その
第１行（工程４０１）は、機械Ａによる部品Ａの加工作
業が機械Ｂによっても実行可能であることを示してお
り、その第４行（工程４０４）は、機械Ｃによる部品Ａ
の加工作業（後加工作業）が機械Ｄによっても実行可能
であることを示している。全ての作業工程について引継
機械コードを定義する必要はないが、計画変更を容易か
つ円滑に行なうためには、なるべく多くの作業工程につ
いて引継機械コードを定義しておくことが望ましい。

【００１３】図５ａに例示した作業工程テーブルの場合
は、５種類の作業工程（工程４０１〜工程４０５がエン
トリされており、例えば第１行（工程４０１）は、部品
Ａに対する工程番号１の加工を８月１日９時から８月３
日９時までの間に機械Ａを用いて行なった後、同一部品
に対する工程番号２の後加工（第４行参照）を行なう予
定であることを表わしている。また、例えば第２行（工
程４０２）は、部品Ｂに対する工程番号１の加工を８月
３日９時から８月４日９時までの間に機械Ａを用いて行
なって終了する予定であることを表わしている（後工程
なし）。このように、後工程番号は、必ずしも定義して
おく必要がないが、定義した場合は、特定の作業工程の
後工程を実行すべき工作機械の選択を電子計算機に行な
わせることができて好都合である。

【００１４】

【実施例】１台の工作機械に割り付けておいた作業工程
を２台の工作機械に割り付け直すことによって作業計画
を変更する場合の手順を図６のフローチャートを参照し
て説明する。まず、生産管理者は、図４ａのガントチャ
ートに表示された複数の工程４０１〜４０５の中から所
望の作業工程、例えば工程４０１を選択し、記号△で示
したように、その時間帯枠の適当な位置をマウス等を用
いて指定する。中央処理装置は、生産管理者の指定に基
づいて作業工程テーブル（図５ａ）の第１行を参照し、
工程４０１の引き継ぎが可能な工作機械として機械Ｂを
選択する（ステップ６１）。そして、中央処理装置は、
指定点△（図４ａ）の前後で当該工程を分離し、その後
半部分を抽出して機械Ｂに引き継がせるための作業工程
テーブルの修正を実行する（ステップ６２）。

【００１５】次に、中央処理装置は、修正後の作業工程
テーブルを参照し、抽出した作業工程に後工程が付属し
ているかどうかを判定する（ステップ６３）。そして、
後工程が存在しない場合は、修正後の作業工程テーブル
に基づいて新たなガントチャート（後記）を作成してデ
ィスプレイに表示する（ステップ６４）。一方、後工程
が存在する場合は、その作業工程を選択（ステップ６
５）してステップ６１に戻り、当該工程について同様の
手順を繰り返して実行する。

【００１６】工程４０１の場合は、その後工程として工
程４０４が付属している（図４ａ参照）。従って、中央
処理装置は、作業工程テーブルの第１行及び第４行を参
照することによって、工程４０４の引き継ぎ可能な工作
機械として機械Ｄを選択する（ステップ６１）。そし
て、工程４０１の場合と同一の割合で工程４０４を分離
し、その後半部分を抽出して機械Ｄに引き継がせるため
の作業工程テーブルの再修正を実行する（ステップ６
２）。続いて中央処理装置は、再修正された作業工程テ
ーブルを参照し、分離抽出した作業工程（工程４０４の
後半部分）に後工程が付属しているかどうかを判定する
（ステップ６３）。この場合は、後工程が存在しないの
で、ステップ６２で実行した作業工程テーブルの再修正
結果に基づいて新たなガントチャートを作成してディス
プレイに表示する（ステップ６４）。

【００１７】作業工程テーブルの修正は、分離抽出した
作業工程を定義するための新たな行をテーブルに追加す
ることによって行なう。修正後の作業工程テーブルの一
例を図５ｂに示す。この場合は、第６行及び第７行が新
たに追加された行である。即ち、図５ｂの作業工程テー
ブルの第１行及び第６行は、修正前の作業工程テーブル
（図５ａ）の第１行に定義された工程４０１の前半工程
４０１ａ及び後半工程４０１ｂを定義するための行であ
り、かつ、その第４行及び第７行は、修正前の作業工程
テーブルの第４行に定義された工程４０４（工程４０１
の後工程）の前半工程４０４ａ及び後半工程４０４ｂを
定義するための行である。図５ｂから明らかなように、
工程４０１の前半工程４０１ａは、８月１日９時から８
月２日１５時まで稼働する作業工程として新たに定義さ
れており、かつ、その後半工程４０１ｂは、８月１日９
時から８月２日３時までの間に稼働する作業工程として
新たに定義されている。また、工程４０４の前半工程４
０４ａは、８月３日９時から８月４日９時まで稼働する
作業工程として新たに定義されており、かつ、その後半
工程４０４ｂは、８月３日９時から８月４日３時までの
間に稼働する作業工程として新たに定義されている。な
お、混同を避けるため、修正後の作業工程テーブル（図
５ａ）の第６行及び第７行には、新たな工程番号３及び
工程番号４がそれぞれエントリされている。

【００１８】修正後の作業工程テーブル（図５ａ）に基
づいて作成されたガントチャートの一例を図４ｂに示
す。本例の場合、図４ａにおける工程４０１は、その前
半部分が工程４０１ａとして機械Ａの表領域に残ってお
り、その後半部分が工程４０１ｂとして機械Ｂの表領域
に移動している。また、工程４０４（工程４０１の後工
程）は、その前半部分が工程４０４ａとして機械Ｃの表
領域に残っており、その後半部分が工程４０１ｂとして
機械Ｄの表領域に移動している。なお、後半工程４０１
ｂ，４０４ｂは、その開始予定時刻が前半工程４０１
ａ，４０４ａの開始予定時刻と一致しているが、これは
単なる一例を示したものに過ぎない。開始予定時刻は、
必要に応じて任意に変更することが可能である。

【００１９】以上、図４ａのガントチャート上において
工程４０１を選択し、その時間帯枠の適当な位置を指定
する場合について説明したが、時間帯枠の左端（開始予
定時刻）を指定することも可能である。この場合、中央
処理装置は、機械Ａに対する作業工程の割り付けを取り
止めて機械Ｂに引き継がせるための作業工程テーブルの
修正を実行する。なお、引継機械コードがエントリされ
ていない作業工程（例えば工程４０２）の場合は、その
作業工程を指定して作業計画の変更を行なうことができ
ない。従って、引継機械コードが不明のために作業計画
の変更ができない場合はディスプレイ上に警告を表示す
るように中央処理装置をプログラムしておくことが望ま
しい。

【００２０】特定の部品に対する作業工程（前工程）に
後工程が付属している場合は、計画変更の結果、両工程
の稼働時間帯が互いに重複することがある。例えば図７
に示したガントチャートでは、部品Ａに対する前工程７
０１ａ及び後工程７０１ｂの時間帯枠が互いに一部重複
している。このような重複関係が生ずると、加工作業が
事実上不可能になるため、作業計画を変更した場合は、
その都度、前工程と後工程が重複しているかどうかをチ
ェックする必要がある。この種のチェックの手順の一例
を図８に示したフローチャートを参照して説明する。

【００２１】即ち、中央処理装置は、作業計画作成プロ
グラムの制御のもとで動作し、修正後の作業工程テーブ
ルの中から、いずれか一つの作業工程を選択し（ステッ
プ８０）、当該作業工程とその後工程の稼働時間帯が重
複しているかどうかを判定する（ステップ８１）。そし
て、重複がある場合は、図７において交差斜線で示した
ように、該当の作業工程（前工程７０１ａ及び後工程７
０１ｂ）の時間帯枠の色を変えることによって警告表示
する（ステップ８２）。続いて、中央処理装置は、未チ
ェックの作業工程が残っているかどうかを判定し（ステ
ップ８３）、残っている場合は、ステップ８０に戻って
同様のチェックを繰り返す。

【００２２】作業計画を変更した結果、新たに作業工程
を割り付けられた工作機械の実稼働率が当該工作機械の
上限稼働率を超える場合が起こり得る。このため、実稼
働率が上限稼働率を超えていないかどうかを工作機械ご
とにチェックし、超えている場合は、作業計画をもう一
度見直す必要がなる。この種のチェックは、図９に例示
した上限稼動率テーブルを予め電子計算機のディスク装
置に登録しておくことによって実行することができる。
実稼動率をチェックするための手順の一例を図１０のフ
ローチャートに示す。

【００２３】即ち、中央処理装置は、作業計画作成プロ
グラムの制御のもとで動作し、作業工程テーブルの修正
結果に基づいて各工作機械の実稼働率を算出し（ステッ
プ１０１）、図１１に例示したように、算出した実稼働
率を当該工作機械の上限稼動率と並べてガントチャート
上に表示する（ステップ１０２）。それと同時に中央処
理装置は、実稼働率が上限稼働率を超えているかどうか
を判定し（ステップ１０３）、上限稼働率を超えている
場合は、例えば図１１において交差斜線で示したよう
に、該当の工作機械コード欄の色を変えることによって
警告表示する（ステップ１０４）。更に中央処理装置
は、全ての工作機械についてチェックを行なったかどう
かを判定し（ステップ１０５）、未チェックの工作機械
が残っている場合は、同様の演算処理を繰り返す。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の場合は、個々の工作機械による作業工程の引き継ぎが
可能な他の工作機械を予め定めて当該引き継ぎ情報を電
子計算機に登録しておくため、工作機械の引き継ぎを考
慮した作業計画の変更を比較的容易かつ自動的に実行す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する電子計算機システムの
一例を示す系統図。

【図２】作業計画の新規作成手順を説明するためのガン
トチャート初期画面。

【図３】本発明によって作業計画を新規に作成する際に
使用する工程定義テーブルの一例を示す配列図。

【図４】本発明によって作成した作業計画の一例を示す
ガントチャート。

【図５】図４のガントチャートに対応する作業工程テー
ブルを示す配列図。

【図６】本発明に係る作業計画作成方法の一実施例を説
明するためのフローチャート。

【図７】前記実施例における重複工程チェックの結果の
一例を説明するためのガントチャート。

【図８】前記重複工程チェックの手順を説明するための
フローチャート。

【図９】前記実施例における稼働率チェック用の上限稼
働率テーブルの一例を示す配列図。

【図１０】前記稼働率チェックの手順を説明するための
フローチャート。

【図１１】前記稼働率チェックの結果の一例を説明する
ためのガントチャート。

【符号の説明】

１：中央処理装置 ２：メモリ ３：作業計画作成プログラム ４：ディスク装置 ５：ディスプレイ ６：マウス

フロントページの続き (72)発明者 大山 晃弘 神奈川県横浜市都筑区加賀原二丁目２番 株式会社日立製作所ビジネスシステム開発 センタ内 (72)発明者 金井 貞人 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地の12 株式会社日立製作所情報システム事業部内 (72)発明者 宇津木 顕彦 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地の12 株式会社日立製作所情報システム事業部内 (72)発明者 鈴木 幹夫 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地の12 株式会社日立製作所情報システム事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の自動工作機械のそれぞれが実行すべ
   き作業工程を電子計算機のディスプレイ上にガントチャ
   ートとして表示し、当該ガントチャートを編集すること
   によって作業計画を作成する方法であって、当該方法
   は、個々の工作機械による作業工程の引き継ぎが可能な
   他の工作機械を予め定めて当該引き継ぎ情報を電子計算
   機に登録しておき、計画変更の必要が生じた場合は、ガ
   ントチャート上において所望の作業工程を指定すること
   により、その作業工程の引き継ぎが可能な工作機械の選
   択とガントチャートの修正を前記引き継ぎ情報に基づい
   て電子計算機に実行させることを特徴とする作業計画の
   作成方法。
2. 【請求項２】特定の部品を加工するための作業工程（前
   工程）に当該部品を引き続いて加工するための作業工程
   （後工程）が付属している場合は、後工程の識別情報を
   前記引き継ぎ情報とともに電子計算機に登録しておき、
   計画変更の必要が生じた場合は、前工程の引き継ぎが可
   能な工作機械の選択とガントチャートの修正を前記引き
   継ぎ情報に基づいて電子計算機に実行させた後、後工程
   の引き継ぎが可能な工作機械の選択とガントチャートの
   修正を前記引き継ぎ情報及び前記識別情報に基づいて電
   子計算機に実行させることを特徴とする請求項１に記載
   の作業計画作成方法。
3. 【請求項３】前工程を引き継いだ工作機械の稼動時間帯
   と後工程を引き継いだ工作機械の稼動時間帯との間に重
   複があるかどうかを電子計算機に判定させ、重複がある
   場合には、その警告表示を同計算機に実行させることを
   特徴とする請求項２に記載の作業計画の作成方法。
4. 【請求項４】個々の工作機械の上限稼働率を予め定めて
   電子計算機に登録しておき、計画変更の都度、変更後に
   おける各工作機械の実稼動率を同計算機に算出させ、算
   出した実稼働率が当該工作機械の上限稼働率を超える場
   合には、その警告表示を同計算機に実行させることを特
   徴とする請求項１〜請求項３のいづれか一に記載の作業
   計画作成方法。
5. 【請求項５】作業工程の引き継ぎは、ガントチャート上
   において指定した作業工程の全部を他の工作機械に割り
   付けることによって行なうものであることを特徴とする
   請求項１〜請求項４のいずれか一に記載の作業計画作成
   方法。
6. 【請求項６】作業工程の引き継ぎは、ガントチャート上
   における指定点の前後で作業工程を分離し、その前半を
   元の工作機械に割り付け、その後半を他の工作機械に割
   り付けることによって行なうものであることを特徴とす
   る請求項１〜請求項４のいずれか一に記載の作業計画作
   成方法。