JPH10227877A - 組立作業装置及びこれを用いた工数実績収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 実際に作業を行っている実績作業時間を
正確に収集することができるとともに、作業場所が１か
所に限定されない生産方式を採用した場合でも適用する
ことができ、簡単な構成で実績作業時間の収集を大幅な
コストの増加を伴うことなく実現することが可能な工数
実績収集装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 組立作業装置の出力部から出力される実
績作業時間及び工程データ、生産進捗管理装置にて管理
されている製品データを取り込む入力部と、組立作業の
開始から終了までの実績作業時間と標準時間との比率を
工程／製品別に予め設定した補正係数を保管する補正係
数データベースと、該入力部により入力された実績作業
時間と該補正係数データベースより補正係数を取り出し
掛け合わせる演算部と、標準時間を工程／製品別に保管
する標準時間データベースと、該標準時間データベース
より標準時間を取り出し、該標準時間と該演算部にて算
出された実績作業時間近似値の誤差が一定範囲内である
か比較判定する異常判定部と、を有するように構成して
課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネジ等を使用す
る製品組立ラインにおける生産ラインの生産管理システ
ムなどに使用される作業工数実績収集装置に関し、特
に、各工程毎の実績作業時間の収集を可能とした作業工
数実績収集装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のネジ等を使用する製品組
立ラインにおける生産ラインの生産管理システムにおい
て、各工程毎の実績作業時間の収集を可能とする技術と
しては、例えば、特開平４−２４４３５９号公報や特開
平４−４６７４９号公報、更には特開平７−１５２８３
５号公報等に開示されたものが既に提案されている。上
記特開平４−２４４３５９号公報に係る工程時間実績収
集装置は、工場における制作対象品の工程時間実績を収
集する装置において、前記工場における工程毎に設けら
れ、当該工程を識別する工程ＩＤを連続して送信する工
程ＩＤ発信装置と、前記制作対象品に付随して設けら
れ、前記工程ＩＤ発信装置からの工程ＩＤを受信してい
る時間を計測し、当該計測した時間を工程別に累積し前
記制作対象品の工程時間実績として記憶すると共に外部
へ出力する工程時間実績収集手段と、を備えて成るよう
に構成したものである。

【０００３】また、上記特開平４−４６７４９号公報に
係る作業実績管理方法は、作業現場を複数若しくは単数
の撮像装置で撮影し、収集した動画像を伝送可能な映像
信号に変換した後、画像処理装置並びにコンピュータが
設置された処理センターに前記映像信号をオンライン伝
送するとともに、伝送された映像信号を画像処理した上
でコンピュータにより作業内容を評価するように構成し
たものである。

【０００４】さらに、上記特開平７−１５２８３５号公
報に係る生産情報自動収集システムは、生産ライン上の
各工程単位に設け前記生産ライン上を流れる生産品の種
類を識別する識別情報を取り込み入力する識別情報入力
装置および前記各工程ごとに生産品の到来と完了とを検
出し検出信号を出力する検出信号出力装置と、前記識別
情報入力装置および前記検出信号出力装置から前記識別
情報および検出信号を読み取りこの読み取った時点の時
刻を検出情報取得時刻として追加して入力する検出情報
入力装置と、前記識別情報入力および検出情報入力装置
からの識別情報および検出情報取得時刻に基づいて作業
時間および生産品の種類ごとの標準作業時間と算出した
前記作業時間との比較を行う処理装置と、この処理装置
の算出した作業時間および生産品の種類ごとの生産数を
蓄積する記憶装置と、前記処理装置が判定した情報に基
づき作業者に警告を促す警報装置とを備えるように構成
したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開平４−２４４３５９号公報に係る工程
時間実績収集装置では、ある工程において作業は完了し
たが、前工程の作業が遅れている等何らかの要因により
製品を次工程に流せないような状況を仮定した場合に、
その工程では実際は搬送の待ち時間であるにもかかわら
ず、工程時間実績収集手段が工程ＩＤを受信し続けてる
ことになるため、作業を継続していると判断されてしま
うことになり、正確に各工程毎の実績作業時間を収集す
ることができず、収集された各工程毎の実績作業時間の
データによって算出されるラインバランス率は、現状の
値とはほど遠い数字になってしまう可能性があるという
問題点があった。

【０００６】また、上記特開平４−２４４３５９号公報
に係る工程時間実績収集装置では、工程ＩＤ発信装置か
らの工程ＩＤを工程時間実績収集手段で受信している時
間を計測し、当該計測した時間を工程別に累積し前記制
作対象品の工程時間実績として記憶すると共に外部へ出
力するものであるため、組み立て作業を一定の場所で行
わなければならないという問題点があった。これは、例
えば組み立ての最初から最後まで一人で行うようないわ
ゆるセル生産方式において、工具を装備した台車等を製
品移送手段として用いるような生産方式を採用する場合
には、上記の技術を採用するために、各工程毎に組み立
てを行うステーションを設けなければならなくなり、作
業場所が限定されてしまうことにより、近年採用されて
きている作業場所を限定せずに作業者に自由度をもたせ
るという、所謂セル生産方式のメリットの１つが失われ
てしまうという問題点であった。

【０００７】さらに、上記特開平４−４６７４９号公報
に係る作業実績管理方法の場合には、作業現場を複数若
しくは単数の撮像装置で撮影し、収集した動画像を伝送
可能な映像信号に変換した後、画像処理装置並びにコン
ピュータが設置された処理センターに前記映像信号をオ
ンライン伝送するとともに、伝送された映像信号を画像
処理した上でコンピュータにより作業内容を評価するよ
うに構成したものであるため、複数若しくは単数の撮像
装置や画像処理を行うコンピュータが必要となり、膨大
なコストが掛かるという問題点があった。

【０００８】また、上記特開平７−１５２８３５号公報
に係る生産情報自動収集システムの場合には、基本的
に、各工程ごとに生産品の到来と完了とを検出し検出信
号を出力する検出信号出力装置を用いているため、特開
平４−２４４３５９号公報に係る工程時間実績収集装置
と同様に、ある工程において作業は完了したが、前工程
の作業が遅れている等何らかの要因により製品を次工程
に流せないような状況を仮定した場合に、作業を継続し
ていると判断されてしまうことになり、正確に各工程毎
の実績作業時間を収集することができないという問題点
を有している。

【０００９】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、実際に作業を行っている実績作業時間を正確に
収集することができるとともに、作業場所が１か所に限
定されない生産方式を採用した場合でも適用することが
でき、簡単な構成で実績作業時間の収集を大幅なコスト
の増加を伴うことなく実現することが可能な作業工数実
績収集装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載された発明は、生産ライン等で使用される組立作業装
置において、使用する工程における組立作業の回数を設
定する作業回数設定部と、当該組立作業装置が動作して
いる状態を検出する動作検出部と、前記作業回数設定部
に設定された作業回数及び動作検出手段によって検出さ
れた組立作業の開始から終了までの動作信号により実績
作業時間を計測する作業時間計測部と、該作業時間計測
部により計測された実績作業時間及び工程データを上位
システムへ送信する出力部と、を有するように構成した
ものである。

【００１１】また、請求項２に記載された発明は、上記
組立作業装置の出力部から出力される実績作業時間及び
工程データ、生産進捗管理装置にて管理されている製品
データを取り込む入力部と、組立作業の開始から終了ま
での実績作業時間と標準時間との比率を工程／製品別に
予め設定した補正係数を保管する補正係数データベース
と、該入力部により入力された実績作業時間と該補正係
数データベースより補正係数を取り出し掛け合わせる演
算部と、標準時間を工程／製品別に保管する標準時間デ
ータベースと、該標準時間データベースより標準時間を
取り出し、該標準時間と該演算部にて算出された実績作
業時間近似値の誤差が一定範囲内であるか比較判定する
異常判定部と、を有するように構成したものである。

【００１２】さらに、請求項３に記載された発明は、上
記作業時間を各工程に設定し、該組立作業装置で計測さ
れ出力される実績作業時間を各々通信手段を用いて工数
実績収集装置に取り込み、実績作業時間近似値をオンラ
インで該工数実績収集装置に表示出力するように構成し
たものである。

【００１３】

【作用】この発明においては、生産ラインの各工程にお
いて、生産する製品の作業回数を予め作業者により作業
回数設定部に設定し、これをもとに作業時間計測部にて
動作検出部より送信された動作信号を受信してから作業
回数設定部に設定された作業回数の動作信号を受信する
までの時間が計測されるので、各工程における固有の実
績作業時間が計測される。

【００１４】また、工数実績収集装置では、入力部にて
組立作業装置より実績作業時間及び工程データ、生産進
捗管理装置より製品データを各々入力し、演算部にて上
記の実績作業時間に個々の工程データ、製品データをも
とに補正係数データベースより取り出される補正係数が
掛け合わされることにより実績作業時間近似値が算出さ
れ、異常判定部にて個々の工程データ、製品データをも
とに標準時間データベースより取り出される標準時間と
実績作業時間近似値の誤差が一定範囲内であるか比較判
断され、正常値もしくは異常値として出力される。

【００１５】また、ネジ締結装置を各工程に配置し、実
績作業時間を各々通信手段を用いて工数実績収集装置に
取り込む構成にするとで、実績作業時間近似値をオンラ
インで該工数実績収集装置に表示出力することが可能に
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下にこの発明を図示の実施の形
態に基づいて説明する。

【００１７】図１はこの発明に係る作業工数実績収集装
置の一実施の形態を示すものである。

【００１８】図１において、１₁ 、１₂ 、１₃ …１
_n は、ある製品の組立ラインにおける各組立工程を示す
ものであり、これらの各組立工程１₁ 、１₂ 、１₃ …１
_n では、製品を組み立てるために、組立作業装置として
のネジ締結装置２によるネジの締結作業が行われる。こ
のネジ締結装置２としては、例えば、図２に示すような
電動ドライバーが使用される。この電動ドライバー（動
作検出部）３は、作業時間計測部４に接続されており、
当該作業時間計測部４には、作業者が電動ドライバー３
に通電して、電動ドライバー３をオン状態にしている間
に出力される動作信号としてのネジ締結信号が入力され
るとともに、動作回数としてのネジの締結回数が作業回
数設定部５に入力されている。ここで、ネジの締結回数
は、各組立工程１₁ 、１₂ 、１₃ …１_n によって異なる
ものであり、作業者が手入力によってデジタルカウンタ
等を操作することにより設定するようになっている。も
ちろん、これに限らず、ネジの締結回数は、後述する工
数実績収集装置等において、各組立工程１₁ 、１₂ 、１
₃ …１_n 毎に入力しておくように構成しても良い。上記
作業時間計測部４は、図３に示すように、検出されたネ
ジ締結信号と、予め設定されたネジの締結回数とから、
実績作業時間のデータを出力する。

【００１９】上記各組立工程１₁ 、１₂ 、１₃ …１_n に
設けられた作業時間計測部４から出力される実績作業時
間を示すデータ及び工程データは、図１に示すように、
工数実績収集装置６に入力される。

【００２０】この工数実績収集装置６は、図４に示すよ
うに、作業時間計測部４から出力される実績作業時間を
示すデータ及び工程データと、後述する生産進捗管理装
置７にて管理されている製品データを取り込む入力部
と、ネジ締結の開始から終了までの実績作業時間と標準
時間との比率を工程／製品別に予め設定した補正係数を
保管する補正係数データベース９と、該入力部により入
力された実績作業時間と該補正係数データベースより補
正係数を取り出し掛け合わせる演算部８と、標準時間を
工程／製品別に保管する標準時間データベース１０と、
該標準時間データベース１０より標準時間を取り出し、
該標準時間と該演算部８にて算出された実績作業時間近
似値の誤差が一定範囲内であるか比較判定する異常判定
部１１、を有するように構成されている。

【００２１】また、上記工数実績収集装置６は、ネジ締
結時間を各工程毎に設定し、該ネジ締結装置２で計測さ
れ出力される実績作業時間を各々無線通信手段１３
（尚、無線通信手段１３は、図面中便宜上直線で示され
ているが、これは無線による通信手段を示すものであ
る。）を用いて当該工数実績収集装置４に取り込み、実
績作業時間近似値をオンラインで該工数実績収集装置に
表示出力することが可能となっている。

【００２２】さらに、上記生産進捗管理装置７は、工数
実績収集装置６とは別に、各生産ラインにおける投入
数、完成数から生産工程の進捗状況を管理するための装
置である。

【００２３】以上の構成において、上記の実施の形態に
係る作業工数実績収集装置では、次のようにして、実際
に作業を行っている実績作業時間を正確に収集すること
ができるとともに、作業場所が１か所に限定されない生
産方式を採用した場合でも適用することができ、簡単な
構成で実績作業時間の収集を大幅なコストの増加を伴う
ことなく実現することが可能となっている。

【００２４】すなわち、上記工数実績収集装置６では、
まず、図５に示すように、各組立工程１₁ 、１₂ 、１₃
…１_n におけるネジ締結装置２の実績作業時間が、作業
時間計測部４によって計測される。まず、最初に図５の
ステップ１に示すように、ネジ締結回数ｘが作業者によ
って入力され、次に作業者が電動ドライバー（動作検出
部）３を用いてネジの締結作業を開始すると、作業時間
計測部４によってネジ締結信号が受信される（ステップ
２）。そして、上記作業時間計測部４は、ネジ締結信号
の受信と同時に時間の計測を開始するとともに（ステッ
プ３）、ネジの締結回数をカウントするカウンターの値
ａを０に設定する（ステップ４）。次に、上記カウンタ
ーのカウント値ａがｘと等しいか否かが判別され（ステ
ップ５）、当該カウンターのカウント値ａがｘと等しく
ない場合には、カウント値ａに１を加算して（ステップ
６）、再度カウンターのカウント値ａがｘと等しいか否
かが判別され（ステップ５）、カウンターのカウント値
ａがｘと等しくなるまで、同じ動作を繰り返す。そし
て、カウンターのカウント値ａがｘと等しくなり、ある
工程におけるネジの締結作業が終了した場合には、時間
の計測を終了して（ステップ７）、次のフローに移る。

【００２５】上記工数実績収集装置６は、図６に示すよ
うに、各組立工程１₁ 、１₂ 、１₃…１_n に設けられて
いる作業時間計測部４から工程データを受信すると（ス
テップ８）、今度は、現在生産している製品のデータを
生産進捗管理装置７から受信する（ステップ９）。次
に、この工数実績収集装置６は、図１に示すように、補
正係数データベース９から補正係数を取り出し、作業時
間計測部４によって計測された実績作業時間に補正係数
を掛け、実績作業時間近似値ｙを求める演算を行う（ス
テップ１０）。さらに、上記工数実績収集装置６は、標
準時間データベース１０から標準時間のデータｚを取り
出し（ステップ１１）、当該標準時間ｚと、実績作業時
間近似値ｙとが略等しいか否かを判別する（ステップ１
２）。そして、上記工数実績収集装置６は、標準時間ｚ
と、実績作業時間近似値ｙとが略等しい場合には、正常
値として判別結果をデイスプレイにアウトプットする
（ステップ１３）。一方、上記工数実績収集装置４は、
標準時間ｚと、実績作業時間近似値ｙとが略等しくない
場合には、異常値として判別結果をデイスプレイにアウ
トプットする（ステップ１４）。

【００２６】このように、上記の実施の形態に係る作業
工数実績収集装置では、生産ラインの各組立工程１₁ 、
１₂ 、１₃ …１_n において、生産する製品のネジ締結回
数を予め作業者によりネジ締結回数設定部５に設定し、
これをもとに作業時間計測部４にて動作検出部３より送
信されたネジ締結信号を受信してからネジ締結回数設定
部５に設定されたネジ締結回数のネジ締結信号を受信す
るまでの時間が計測されるので、各工程における固有の
実績作業時間を計測することができる。

【００２７】また、工数実績収集装置６では、入力部に
て組立作業装置であるネジ締結装置２より実績作業時間
及び工程データ、生産進捗管理装置７より製品データを
各々入力し、演算部８にて上記の実績作業時間に個々の
工程データ、製品データをもとに補正係数データベース
より取り出される補正係数を掛け合わされることによ
り、実績作業時間近似値ｙが算出され、異常判定部によ
って個々の工程データ、製品データをもとに標準時間デ
ータベースより取り出される標準時間と実績作業時間近
似値の誤差が一定範囲内であるか比較判断され、正常値
もしくは異常値として出力される。

【００２８】また、ネジ締結装置２を各工程に配置し、
実績作業時間を各々無線通信手段１３を用いて工数実績
収集装置４に取り込む構成にすることで、実績作業時間
近似値をオンラインで該工数実績収集装置４に表示出力
することが可能になる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
組立作業装置等にて実績作業時間を測定するようにした
ので、正確な実績作業時間を収集することが可能にな
り、また、生産方式に依存しない実績作業時間の収集が
可能になる。

【００３０】また、組立作業装置等にて計測された実績
作業時間を工程実績収集装置にて工程／製品別に加工さ
れ判定されるようにしたので、信頼性あるデータを把握
できるようになる。

【００３１】さらに、上記組立作業装置等を各工程に配
置し、実績作業時間を各々通信手段を用いて上記工数実
績収集装置に取り込み、実績作業時間近似値をオンライ
ンで該工程実績収集装置に表示出力されるようにしたの
で、迅速な工数実績の把握が可能になる。

【００３２】上記の通り解決すべき課題が解決されたた
め、工数実績の収集を頻繁に行うことができるようにな
り、これにより各工程における問題が表面化し、タイム
リーな改善活動を行うことが可能になる。また、生産ラ
インとしてのラインバランスを日常的に管理することが
できるようになる。即ち、常時効率的なラインを維持す
ることを可能にするという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る工数実績収集装置の一
実施の形態を示すブロック構成図である。

【図２】 図２は組立作業装置の一実施の形態を示す斜
視図である。

【図３】 図３は組立作業装置の一実施の形態を示すブ
ロック図である。

【図４】 図４は工数実績収集装置の一実施の形態を示
すブロック図である。

【図５】 図５は動作を示すフローチャートである。

【図６】 図６は動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ ネジ締結装置（組立作業装置）、３ 電動ドライバ
ー（動作検出部）、４作業時間計測部、５ 作業回数設
定部、６ 工数実績収集装置、７ 生産進捗管理装置、
８ 演算部、９ 補正係数データベース、１０ 標準時
間データベース、１１ 異常判定部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産ライン等で使用される組立作業装置
   において、使用する工程における組立作業の回数を設定
   する作業回数設定部と、当該組立作業装置が動作してい
   る状態を検出する動作検出部と、前記作業回数設定部に
   設定された作業回数及び動作検出手段によって検出され
   た組立作業の開始から終了までの動作信号により実績作
   業時間を計測する作業時間計測部と、該作業時間計測部
   により計測された実績作業時間及び工程データを上位シ
   ステムへ送信する出力部と、を有することを特徴とする
   組立作業装置。
2. 【請求項２】 上記組立作業装置の出力部から出力され
   る実績作業時間及び工程データ、生産進捗管理装置にて
   管理されている製品データを取り込む入力部と、組立作
   業の開始から終了までの実績作業時間と標準時間との比
   率を工程／製品別に予め設定した補正係数を保管する補
   正係数データベースと、該入力部により入力された実績
   作業時間と該補正係数データベースより補正係数を取り
   出し掛け合わせる演算部と、標準時間を工程／製品別に
   保管する標準時間データベースと、該標準時間データベ
   ースより標準時間を取り出し、該標準時間と該演算部に
   て算出された実績作業時間近似値の誤差が一定範囲内で
   あるか比較判定する異常判定部と、を有することを特徴
   とする工程実績収集装置。
3. 【請求項３】 上記作業時間を各工程に設定し、該組立
   作業装置で計測され出力される実績作業時間を各々通信
   手段を用いて工数実績収集装置に取り込み、実績作業時
   間近似値をオンラインで該工数実績収集装置に表示出力
   することを特徴とする請求項２記載の工数実績収集装
   置。