JPS63312050A - 生産状況予測形生産制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生産現場における生産制御方式に係り、特に生
産現場の将来の状況を予測し得るよう圧した生産状況予
測型生産制御方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の工程管理方式としては、特開昭５８−２０１１０
５号公報に記載のように、生産現場にコンビｊｌＬ　−
タを設置しローカルエリアネットワークを用いて。

生産状況をリアルタイムに収集し、コンビエータが自動
的に決定し判断した作業順序で作業指示が行われていた
。また以前は、生産現場の管理責任者が、現場を回って
生産状況を見たり、生産計画を見たりして、現場に対す
る作業指示を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の方法では１人間が集められる情報の量や
収集のスピードには限度があり、前記公報に記載の方式
のように、コンビエータとローカルエリアネットワーク
とを用い、リアルタイムに生産状況を収集する方式が提
案されている。しかし、このような方式では、以下のよ
うな問題点がある。

（１１作業順序を決定するのく、現時点の生産状況しか
用いていない。つまり、生産現場の状況が将来どのよう
になるのかといった予測が入っていないので、現時点で
の判断が正しいのか否かがわからないまま作業指示を行
うことになるので将来生産上大きな問題が発生する可能
性が大である。

（２）作業順序決定の際に１機械の故障や作業者の欠勤
などを考慮していない。つまり１機械が必ず一定量の作
業をしてくれるものとして、作業を機械に割りつけるが
、実際には機械が故障していて、思った通りの作業をし
てくれず、次の工程の機械が遊んでしまうなどといった
誤算が生じる。また逆圧故障している機械がいつ動きだ
すかもしれない。

（３）生産現場の管理責任者が行っている。設備（機械
作業者など）能力の判断のための情報を提示できない。

一般に、管理責任者は、今の設備能力で適正に製品が作
れるかを判断して１問題があるときには対応策（例えば
、残業、休日出動。

外注に作業を依頼するなど）を取るが、そのための判断
材料を提供できない。

本発明の目的は、以上の問題点を解決することである。

つまり、将来まで見通した上で適切な生産の制御を行う
ことができることである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、以下の要素を備えた生産状況予測ステージ
璽ンを生産現場に導入することにより達成される。

（１）生産現場にコンピュータを設置し、これらのコン
ピュータと生産状況予測ステージ冒ンをローカルエリア
ネットワークのような通信手段で結び、生産現場の状況
をリアルタイムで収集すること。

（２）生産現場の将来の状況を予測するためのシさ一し
−ジ曹ンを行う際に、生産状況予測ステーション中に現
在の生産現場と同じ状況の生産モデルを作り出すこと。

（３）生産モデルを用いて生産状況予測のためのシミー
レージ言ンを行つこと。

（４）生産状況予測のためのシミュレーションを行った
結果を、管理責任者にアニメーシーンやグラフなどで視
覚的に表示すること。

（５）生産状況予測のためのシミニレ−シーンを行って
いく過程で求まる各工程の各機械での着工順序等を生産
計画として記憶すること。

（６）　　シミエレーシ璽ンを行った結果を生産管理責
任者が見て問題なしと判断した場合、記憶している生産
計画を、ローカルエリアネットワークのような通信手段
を用いて、生産現場に作業着工指示の指示として伝え生
産進行制御を行うこと。

〔作用〕

本発明の生産制御方式は、コンビエータで、自動または
手動（作業者によるキー久方など）により生産の状況の
変化を収集する。この収集された生産状況の変化は、生
産状況予測ステージｌンにローカルエリアネットワーク
のような通信手段で速やかて伝えられる。生産状況予測
ステ〜シ膳ンでは、受信した生産状況の変化を元に、記
憶している生産現場の複数である生産モデルを修正する
。

これ釦よって、生産状況予測ステージ冒ンの中には、常
に生産現場と同じ状況の生産モデルが存在し、この生産
モデルを用いてシミュレーシ冒ンを行うことにより、非
常に高精度な将来予測が行える。

生産状況予測のためのシミニレ−シロンを行った結果を
、生産現場の管理責任者に視覚的に表示することにより
、管理責任者が判断を正確に迅速に行えるようになり、
ひいては、適切な作業着工順序指示、残業指示、外注作
業指示等をスピーディ忙行うことができる。さらに、迅
速な作業着工指示等を行うための手段として、生産状況
予測のためのシミエレーシ璽ンの過程で求まる、各工程
の各機械での作業着工順序等の生産計画を記憶しておき
・シミーレ〜シ■ンの結果を生産責任者が見て問題なし
と判断した時点で、この生産計画をそのまま作業着工順
序等の指示として用いる。また生産現場にはローカルエ
リアネットワークのような通信手段を用いて作業着工順
序指示を行うことにより、迅速で正確な指示を行うこと
ができる。

これによって将来に渡っても問題が発生しない生産制御
が行える。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図のシステム構成図を用
いて説明する。この実施例では、生産現場は工程Ａ、工
程Ｂ＃工程Ｃ２工程りの４工程からなっており、各工程
は複数台の機械よりなっている。それぞれの工程には、
生産状況の変、化を収集する生産状況入力装置４０と着
手順序指示装置４１とが設置してあり、生産現場の生産
状況が変化する毎に、その清報を自動的に機械より収集
し生産状況予測ステージ履ン２０にローカルエリアネッ
トワーク３０を介して送信する。ここでいう生産状況の
変化としては１作業着手１作業完了９機械故障発生９機
械故障回復がある。送信される情報のフォーマットは第
２図に示す作業着手情報フォーマツ）　２０１　、作業
完了情報マツ）　２０２　、故障発生情報フォーマット
２０３および故障回復情報フォーマット２０４の４つの
フォーマットである。ここで１判品番号とは製品毎に付
けられた固有の番号で、工程番号とは事前に各工程に割
り付けられた固有の番号で１機械番号も同様に事前に各
機械に割り付けられた固有の番号である。例えば１作業
に着手した場合には、製品番号、工程番号０機械番号が
生産状況予測ステージ冒ン２０に送信される。

生産状況を収集する前に、生産状況予測ステージ■ン２
０で予め行っておかなければならない処理がある。それ
は、生産モデル定義ｌの処理である。

この生産モデルの定義１では、生産モデルを構成する以
下のテーブルをコンビエータ９にキーボード１１より入
力するすなわち、第３図に示すように工程待ちテーブル
３００は、各工程の前で待っている製品の情報を持って
いるテーブルで１行方向に工程番号１列方向に各工程で
の待ちの長さ３０１と各工程で待っている製品の製品番
号３０２とで構成されている。工程機械対応テーブル３
１０は１行方向に工程番号列方向に各工程に所属する機
械番号３１１で構成されている。機械状態テーブル３２
０は各機械に関する情報を蓄えるテーブルで、行方向に
機械番号１列方向に各機械が含まれる工程番号３２１と
機械の状態３２２と現在機械にかかつている製品の製品
番号３２３と、この機械が稼動している場合は作業完了
予定時刻で故障している場合は故障回復予定時刻３２４
と、故障している場合は残りのＳＴ（標準作業時間）３
２５で構成されている。

製品テーブル３３０は各製品に関する情報を蓄えるテー
ブルで１行方向に各製品の製品番号、列方向に各製品の
全工程数３３１と現在完了している工程。

数３３２と作業着手順序を決定する際のプライオリティ
３３３と第１番目の工程番号３３４と第１番目の工程で
のＳ　Ｔ　３３５　、以下第２，３・・・番目の工程番
号とＳＴが交互忙入っている。工程待ちテーブル３００
と工程機械対応テーブル３１０と機械状態テーブル３２
０については、ある時点での生産現場の状況を調べ、そ
の情報をそのまま入力する。処理が一度だけ必要である
。製品テーブル３３０については、新しい製品が投入さ
れるたび忙その情報を入力する。

生産状況予測ステージ■ン２０に、生産状況入力装置４
０からローカルエリアネットワーク３０を介して第２図
で示した送信フォーマットで生産現場の状況が送られて
くると１通信制御部７で受信され、そのデータは生産状
況収集部６で処理される。受信データが作業着手なら！
４図に示す作業着手時の生産モデル修正フローチャート
の手順で処理される。すなわち、工程待ちテーブル３０
０より受信した製品番号と同じ製品番号を持つ製品を削
除（つまり、同じ製品番号を持つ製品よりカラム番号の
大きな製品を全て一つ前のカラムへ移し換える）し、受
信した工程コードの待ちの長さ３０１から１を減じて、
受信した機械番号の機械状態３２２を稼動にし、製品番
号３２３に受信した製品番号を代入し、現在の時刻だす
受信した裂品番号忙対応した完了工程数＋１番目のＳＴ
の時刻を完了予定時刻３２４に代入する。受信データが
作業完了ならｇ５図に示す作業完了時の生産モデル修正
のフローチャートのように処理される。受信した機械番
号の機械状態３２２を停止し、受信した製品番号に対応
する完了工程数３３２を１だけ増やし、その結果完了工
程数３３２が全工程数３３１と等しくなったら、その製
品は完成したことになる。しかし、等しくない場合には
、完了工程数＋１番目の工程（次工程）の待ちに登録す
る。つまり１次工程の待ちの長さ３０１を１増やし、待
ちの長さ＋１番目のカラムにこの一品の製品番号を登録
する。受信データが故障発生なら第６図に示す故障発生
時の生産モデル修正フローチャートのように処理される
受信した機械番号に対応した完了予定時刻３２４から現
時刻を減じて残りのＳＴを求め、残Ｓ　Ｔ　３２５　Ｋ
格納し、機械状態３２２を故障にし、受信した故障回復
時刻を回復予定時刻３２４に格納する。受信データが故
障回復なら第７図に示す故障回復時の生産モデル修正フ
ローチャートのように処理される。

残Ｓ　Ｔ　３２５に現時刻を加えて完了予定時刻３２４
に入れ１機械状態３２２を稼動にする。これにより、生
産現場の状況は、生産モデルであるこれらのテーブルに
即座に反映され、現在の生産現場の状況をもとに将来の
生産現場の状況を予測することが可能になる。

次に、生産モデル３を用いて将来の生産現場の状況を予
測する方法について以下に述べる。現在の生産モデル３
をそのままシミュレーシ璽ンに用いたのでは生産モデル
を現状に復旧させるのが大変なので、現在の生産モデル
３をワーク用モデル４にコピーする。以後の説明は、ワ
ーク用生産モデルで説明する。生産状況予測のシミュレ
ーション処理２のフローを第８図に示す。まず、８０２
ブロツクでシステムクロックを現時刻にセットする。

８０３では、機械状態テーブル３２０の完了予定時刻／
回復予定時刻３２４の中で現在のシステムクロックに最
も近い（同じ時刻が一番近い）未来に作業が完了もしく
は故障が回復する機械を探し、その製品番号と工程番号
と機械番号も一時その時刻をシステムクロックに代入す
る。ブロック８０４　、８０５を経てもし、その機械の
状態３２２が故障ならば。

現システムクロックと残Ｓ　Ｔ　３２５を加えて完了予
定時刻３２４に代入し、機械状態３２２を稼動にする。

もしその機械の状態３２２が稼動ならば、８０８ブロツ
クへ進み機械状態３２２を停止にし、機械にかかつてい
た製品を製品テーブルに登録されている次の工程へ移す
。つまり、完了工程数３３２を１だけ増やし、その結果
完了工程数３３２が全工程数３３１と等しくなったら、
その製品は完成したことＫなる。

しかし１等しくない場合には、完了工程数＋１番目の工
程（次工程）に移し、もし次工程の待ちが零でかつ次工
程の機械がおいているならば作業に着手（８１３）そう
でなければ待ち（８１４）　Ｋする。作業着手の仕方は
、おいていた機械の機械状態３２２゜を稼動にし、先に
記憶した製品番号３２３をセットし、現システムクロッ
クに次工程のＳＴを加え完了予定時刻３２４に代入する
。作業待ちの仕方は次工程の待ちの長さ３０１　Ｋ　１
を加え、工程待ちテーブル３００の待ちの長さ３０１　
＋　１番目に先に記憶した製品番号をセットする。次に
８０９ブロツクで。

先に記憶した工程番号の工当の待ちの長さ３０１を見て
零ならば（８７０）処理は８０３でブロックへ戻る。

しかし、待ちがある場合は、待っている全ての製品の中
でプライオリティ３３３が最大の製品（同一の場合は任
意）を選び１作業着手する。（８１１）作業着手の仕方
は前と同じ。以上の処理を繰り返すことにより、生産状
況もシミュレーションすることができる。

ただシミエレーシ耀ンを行っただけでは、何の役にも立
たないので、シミュレーションの結果をディスプレ１０
およびプリンタ１２にて表示する必要がある。表示の一
例を第９図乃至第１２図に示す。

第９図はアニメーシ■ン・タイプのもので１画面上には
工程毎の待ちの長さ、機械の平均の稼動状況が、実時間
の１０００分の１のスピードで変化して行（様子が表示
される。第１０図は、ガントチャートと呼ばれるもので
、機械毎に着工していた時間に比例した長さで棒グラフ
状に表示される。第１１図と第１２図は、それぞれある
特定Ｃ％定は、キ−ボードより入力する）の工程の待ち
の長さと平均の稼動率を時間軸を横にとって示したもの
である。

生産管理の責任者は、これらの出力を見て、生産上問題
がなかったかどうかを判断する。

次に、シミュレーション処理２の結果を保存しておいて
作業着工順序指示に役立てる方法について述べる。先に
述べたシミュレーシ露ンの処理方法の中で１作業着工の
仕方という項目があったが。

その作業着工の際に、その製品番号、工程番号。

機械番号、システムタイムを生産計画データ５に書き出
しておく。後で、生産計画立案８の処理で。

生産現場への作業着工順序指示を行うため如は、この生
産計画データを、各機械側に抽出し、システムタイムの
小さい順にソーティングし、その機械がある工程へ、ロ
ーカルエリアネットワーク３０を使って送信する。この
情報を受信した着工順序指示装置４１では、着工順序指
示に占って製品搬送系もしくは作条者へ指示を出す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果がある。

（１）作業順序を決定する際に、将来の予測まで判断材
料にしているので、現時点の状態からしか判断しないも
のに比べると、将来に生産上の問題点が発生する可能性
が激減する。

（２）将来の生産状況予測に、現在の生産現場と同じ状
況の生産モデルを用いているので、例えば故障している
機械忙作業が割り付けられず、より効率のよい生産を行
うことができる。

（３）生産現場の管理責任者に将来の生産現場の状況を
、アニメーシ肩ンやグラフで見せられるので、より正し
い判断を行ってもらえるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成図、第２図は
生産状況送信フォーマットを示す図、第３図は生産モデ
ル用テーブルを示す図、第４図は作業着手時の生産モデ
ル修正フロー図、第５図は作業完了時の生産モデル修正
フロー図、第６図は故障発生時の生産モデル修正フロー
図、第７図は故障回復時の生産モデル修正フロー図、第
８図はシミエレーシｌン処理フロー図、第９図はアニメ
ーシ膳ンによる結果の表示画面を示す図、第１０図はガ
ントチャートによる結果の表示画面を示す図。 第１１図は待ちの長さの推移図、第１２図は稼動率の推
移図である。 １・・・生産モデル定義。 ２・・・シミニレ−シーン処理、 ３・・・生産モデル、　　　５・・・生産計画データ、
６・・・生産状況収集、　　８・・・生産計画立案。 ２０・・・生産状況予測ステージ會ン。 ３０・・・ローカルエリアネットワーク。 ４０・・・生産状況入力装置。 ４１・・・着工順序指示装置。 第　２　国 イ乍肇１トシゼＨ映フォーマ・ソト　（ｚｏｌ）〔イヂ
リ〕　　゛ ４乍稟光了′隋憚艮フオーマ・ソ）　　（２０２）宅プ
μト弘°焦７γ−マ”／ｋ（２０３）ちＱ戦町屓慴は艮
フォーマ・ント（２ρ４）巨２閃１ 第　３　Ｚ 第　δ　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の生産工程を経由して順次作業が付加され所望
   の製品が完成するような生産現場の前記各生産工程中に
   各々現在の生産状況を入力するための生産状況入力装置
   を設置し、この生産状況入力装置からの現在の生産状況
   を通信手段を介して収集し、予め過去のある時点での生
   産現場での生産状況をそのまま入力した生産モデル状況
   を前記した現在の生産現場の状況をもとにリアルタイム
   に修正し、現在の生産現場の状況と同じ状況をもとにシ
   ミュレーションを行い将来の生産状況を予測するように
   したことを特徴とする生産状況予測形生産制御方式。 ２、シミュレーションはシミュレーションの過程で決ま
   っていく各程での作業着手順序を記憶しながらこれを行
   い、シミュレーションの結果を判断し生産上問題なしと
   なったらば、記憶していた作業順序を作業順序指示とし
   て利用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の生産状況予測形生産制御方式。