KR100639279B1 - 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 효율적인 투입 순서가 작성 가능한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치를 제공하는 데 있다. 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부(1)와, 이 입력부(1)에 입력된 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부(3)와, 연산부(3)에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부(5)를 갖는다. 연산부(3)는 차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 입력부(1)에서 입력한 작업 투입시의 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티가 최소가 되는 투입 순서를 구한다.

제조 라인, 차량 정보, 입력부, 투입 순서, 연산부, 출력부, 페널티, 조건

Description

자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치{AUTOMOBILE MANUFACTURING LINE INPUT ORDER PLANNING APPARATUS}

본 발명은, 복수의 공정마다의 투입 순서ㆍ작업순을 작성하는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 관한 것으로, 특히 자동차 제조업에 대표되는 혼류 라인을 갖는 제조업에 있어서 이용하는 데 적합한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 관한 것이다.

자동차 제조업에서는, 일반적으로 차체 공정(메인, 메탈), 도장 공정(페인트), 조립 공정(트림), 최종 시험 공정(파이널) 등의 복수의 공정을 갖고 자동차를 제조하고 있다. 각각의 공정 내부에서는 레일로 연결되어 등간격 및 등속도로 차량이 이동하지만, 각 공정에 있어서의 작업 부하ㆍ작업 시간은 다르다. 이러한 공정 사이에 여분의 체류 차량을 갖게 하지 않고, 또한 차량 순서의 교체 작업 등을 발생시키지 않고, 즉 마치 연속된 라인과 같이 각 공정의 작업 순서를 결정하는 것이 라인의 효율화의 점에서 필요하게 되어 있다.

종래, 전체 공정을 동시에 만족시키는 투입 순서를 결정하는 것은, 독특한 노하우를 필요로 하므로, 숙련 계획 담당자의 수작업에 의존하는 형태로 행해지고 있었다.

여기서, 혼류 라인이라 불리는 제조 라인에서는, 라인 분기 및 라인 합류가 발생되어 라인을 이동하는 차량의 순서를 작업 관리 포인트로 파악하는 것은 공정 업무, 라인의 특성, 흐르는 차량의 속성, 사양ㆍ옵션의 작업 내용 등의 모두를 파악한 숙련자가 아니면 투입 순서를 결정할 수 없는 것이었다.

또한, 소비자 필요성의 다양화나 제조 메이커 자신이 타사와의 차별화를 위해 준비하는 각종 옵션 설정 등으로, 다른 사양 및 옵션의 차량이 증가되면 계획 담당자의 부담이 커져 효율적인 투입 순서를 작성할 수 없는 경우도 생긴다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 효율적인 투입 순서가 작성 가능한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치를 제공하는 데 있다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부와, 이 연산부에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부를 갖는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서, 상기 연산부는 차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 상기 입력부에서 입력한 작업 투입시의 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티가 최소가 되는 투입 순서를 구하도록 한 것이다.

이러한 구성에 의해, 효율적인 투입 순서가 작성 가능해진다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 제약 조건은, 동일 사양 차량의 평준화 분배, 특정 사양차의 최소 투입 간격, 연속 투입 다이 수의 고려, 연속 투입시의 최대 연속 다이 수, 최소 연속 다이 수로 한 것이다.

(3) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 연산부는, 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순열을 공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 사용한 리드 타임 어긋남을 이용하여, 전공정이나 후공정으로 투입 순서를 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하도록 한 것이다.

(4) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 연산부는, 분기나 합류를 수반하는 혼류 라인에 있어서도, 공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 이용하고 차량마다 다른 리드 타임을 산출하여 리드 타임 어긋남을 행하고, 전공정이나 후공정으로 투입 순서를 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하도록 한 것이다.

(5) 상기 (3)에 있어서, 바람직하게는 2색조 칼라(two-tone color) 도장 작업 등으로 라인을 2도 통과하는 차량에 대해, 시간 또는 다이 수를 부가하여 리드 타임을 보정하도록 한 것이다.

(6) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 연산부는, 사양 및 옵션마다 페널티 계산시의 무게를 바꿀 수 있도록 한 것이다.

(7) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 연산부는, 서로 결합형 뉴럴 네트워크나 유전적 알고리즘 등의 최적화 방법을 이용하여, 페널티치가 최소가 되는 투입 순서를 구하도록 한 것이다.

(8) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 연산부는, 상기 제약 조건을 투 입 순서를 결정하는 공정마다 설정할 수 있도록 한 것이다.

(9) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부와, 이 연산부에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부를 갖는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서, 상기 연산부는 차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 상기 입력부에서 입력한 작업 투입시의 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티가 최소가 되는 투입 순서를 구하고, 또한 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순열을 공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 사용한 리드 타임 어긋남을 이용하여, 전공정이나 후공정으로 투입 순서를 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하도록 한 것이다.

이러한 구성에 의해, 효율적인 투입 순서가 작성 가능해진다.

(10) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부와, 이 연산부에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부를 갖는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서, 상기 연산부는 차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 상기 입력부에서 입력한 작업 투입시의 동일 사양 차량의 평준화 분배, 특정 사양차의 최소 투입 간격, 연속 투입 다이 수의 고려, 연속 투입시의 최대 연속 다이 수, 최소 연속 다이 수로 이루어지는 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티가 최소가 되는 투입 순서를 구하고, 또한 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순서 수나 축적 다이 수를 사용한 리드 타임 어긋남을 이용하여, 전공 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하도록 한 것으로 이러한 구성에 의해, 효율적인 투입 순서가 작성 가능해진다.

(11) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부와, 이 연산부에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부를 갖는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서, 상기 연산부는 차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 상기 입력부에서 입력한 작업 투입시의 동일 사양 차량의 평준화 분배, 특정 사양차의 최소 투입 간격, 연속 투입 다이 수의 고려, 연속 투입시의 최대 연속 다이 수, 최소 연속 다이 수로 이루어지는 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티가 최소가 되는 투입 순서를 결정하도록 한 것이다.

이러한 구성에 의해, 효율적인 투입 순서가 작성 가능해진다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 전체 구성을 도시하는 시스템 블럭도이다.

도2는 도1에 도시한 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 주요부의 상세 구성을 도시하는 시스템 블록도이다.

도3은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치 중의 순열 작성부(33)의 처리를 도시하는 흐름도이다.

도4는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 투입 순서를 작성하는 자동차 제조 공장에 있어서의 기본적인 공정 및 제조 라인의 일예의 설명도이다.

도5는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 투입 순서 결정 포인트의 일예의 설명도이다.

도6a 내지 도6e는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 사양 및 옵션에 대해 설정되는 투입 순열 작성상의 제한 조건의 일예의 설명도이다.

도7은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 구성 비율 평준화 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

도8은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최소 간격 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

도9는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최대 연속 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

도10은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 투입 순서 작성 처리의 설명도이다.

도11은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 투입 순서 작성 처리의 설명도이다.

도12는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 평가치 계산 처리의 설명도이다.

도13은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 평가치 계산 처리의 설명도이다.

도14는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 평가치 계산 처리의 설명도이다.

도15는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 평가치 계산 처리의 설명도이다.

도16은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

도17은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

도18은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

도19는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

도20은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

도21은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도22는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도23은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도24는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도25는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도26은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도27은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도28은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도29는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도30은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도31은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도32는 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

이하, 도1 내지 도32를 이용하여 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 구성 및 동작에 대해 설명한다.

최초로, 도1 및 도2를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 전체 구성에 대해 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 전체 구성을 도시하는 시스템 블럭도이다. 도2는, 도1에 도시한 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치의 주요부의 상세 구성을 도시하는 시스템 블럭도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치는 입력부(1)와, 연산부(3)와, 출력부(5) 외에 메모리(2, 4, 6, 7, 8) 등으로 구성되어 있다.

입력부(1)는 LAN 장치(1a)와, 키보드(1b)와, 표시 장치(1c)와, 입력 기억부 (1d)를 구비하고 있다. 키보드(1b) 및 표시 장치(1c)를 이용하여 입력되는 정보 및 외부와 다른 장치에서 LAN 장치(1a) 등의 통신 순서로 입력하는 정보는, 입력 기억부(1d)에 저장된다.

입력부(1)로부터 입력되는 정보로서는,

1) 순열 작성 포인트 공정마다 나날의 생산 다이 수 정보로서의 순열 작성 포인트마다 공정 계획 다이 수 정보,

2) 순열 작성 포인트 공정의 조업 캘린더 정보,

3) 투입 순서를 작성해야 할 공정인 순열 작성 포인트 정보,

4) 투입 순서를 작성하는 차량 정보로서의 조립 차량 오더 정보,

5) 계획 대상의 공장의 라인 구성 및 공정 구성 등의 공장 제원 정보,

6) 차체 번호인 섀시 번호 정보,

7) 전회 작성 투입 순서 계획에 의해 실작업이 행해진 결과적으로 이어받은 정보인 이월 정보,

8) 순열 작성시에 사용하는 사양 및 옵션에 대한 투입 순서 작성시의 평가용 기초 정보,

9) 가동, 비가동을 가미한 조업 시간표 정보,

등이 있다. 키보드(1b) 혹은 LAN 장치(1a)로부터 입력한 이러한 정보는, 입력 기억부(1d)에 기억된다. 입력 기억부(1d)에 기억된 입력 정보는, 메모리(2)를 통해 연산부(3)에 이어받게 된다.

연산부(3)는 입력부(1)로부터의 입력 정보를 기초로 하여, 투입 순서 계획을 작성한다. 메모리(4)에는 연산부(3)에서 실행되는 프로그램군이 기억되어 있다. 연산부(3)는 메모리(4)에 기억된 프로그램군을 기초로 하여 처리를 실행한다.

연산부(3)는 순열 작성부(3a)와, 시각 할당부(3b)와, 섀시 번호 할당부(3c)로 구성되어 있다. 순열 작성부(3a)는 입력 정보를 기초로 하여, 각 공정에 대한 투입 순열을 작성한다. 작성된 투입 순열 정보는 메모리(6)에 저장된다. 순열 작성부(3a)의 상세 구성에 대해서는, 도2를 이용하여 후술한다.

시각 할당부(3b)는, 메모리(6)에 기억되어 있는 순열 작성부(3a)의 출력 결과인 투입 순열 정보로, 실제의 시각을 할당하는 처리를 행한다. 할당된 실제 정보는 메모리(7)에 기억된다.

섀시 번호 할당부(3c)는 메모리(7)에 기억된 시각 부착 투입 순열의 차량 1대마다, 차체 관리 번호인 섀시 번호를 부여하여 데이터를 유니크한 것으로 한다. 섀시 번호가 부여된 시점에서 최종 사용자의 조건이 부여된다. 섀시 번호가 할당된 차량의 데이터는 메모리(8)에 기억된다.

출력부(5)는 프린터(5a)와, 표시 장치(5b)와, 계획 기억부(5c)와, LAN 장치(5d)를 구비하고 있다. 출력부(5)는 순열 작성부(3a)와, 시각 할당부(3b)와, 섀시 번호 할당부(3c)의 처리 결과가 기억된 메모리(6, 7, 8)에 억세스 가능하고, 연산부(3)의 처리 결과인 투입 순서 정보를 참조 가능하고, 또한 순열 작성 포인트마다 사양부 차량 투입 시각 순서 정보를 출력한다. 출력부(5)는 프린터(5a)로의 작업 지시서 등의 출력이나 디스플레이 등의 표시 장치(5b)로의 표시나, 디스크 파일 등의 계획 기억부(5d)로의 기억이나, LAN 장치 등의 통신 순서를 이용하여 다른 장치 로의 개시를 행한다. 실제로는, 표시 장치(5b)로부터 대화 형식에서의 수정을 가능하게 하고 있다.

다음에, 도2를 이용하여 순열 작성부(3a)의 구성에 대해 설명한다.

순열 작성부(3a)는 입력 정보 취입부(31)와, 이월 고정 범위 결정부(32)와, 초기 오프 라인 순열 작성부(33)와, 초기 리드 타임 전개부(34)와, 순열 평가부(35)와, 평가 판정 기억부(36)와, 처리 종료 판정부(37)와, 오프 라인 순열 작성부(38)와, 리드 타임 전개부(39)를 구비하고 있다.

여기서, 도3을 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치 중의 순열 작성부(3a)의 처리 동작에 대해 설명한다.

도3은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치 중의 순열 작성부(3a)의 처리를 도시하는 흐름도이다.

스텝 s10에 있어서, 입력 정보 취입부(31)는 입력부(1)의 입력 기억 장치(1d)로부터 메모리에 정보를 판독한다.

다음에, 스텝 s15에 있어서, 이월 고정 범위 결정부(32)는 전회 출력한 투입 순서 계획 범위로, 아직 작업 착수하지 않은 차량 정보로서의 이월 정보와 전회 출력한 투입 순서 계획을 비교하여 이월 정보로 지정되지 않는 차량, 즉 작업 착수하고 있는 차량을 전공정에 있어서 고정하여 순서를 교체하지 않는 설정을 행한다. 이월 정보는 작업이 선두 공정으로부터 행해지므로, 선두의 순열 작성 포인트 공정으로 지시된다. 선두 순열 작성 포인트로부터 하류 공정에 대해, 지정 차량을 추적하여 투입 순서를 고정한다. 단, 새롭게 수신한 제조해야 할 차량이 할입되는 것은 허용하고 있다.

다음에, 스텝 s20에 있어서, 초기 오프 라인 순열 작성부(33)는 조립 공정의 완료 공정인 오프 라인(조립 완료된 차량이 라인을 벗어나기 위해, 오프 라인이라 함) 포인트에서의 초기 투입 순서를 작성한다. 초기 투입 순서는 랜덤으로도 좋지만, 초기 배열 순서의 완성이 최적 투입 순서로서의 배열 순서를 얻기까지의 탐색 회수에 영향이 미치게 된다. 실제로는, 사양 및 옵션의 평준화를 고려한 초기 배열 순서를 작성하여 최적 투입 순서에 도달하는 수속 회수의 단축을 도모하고 있다.

다음에, 스텝 s25에 있어서, 초기 리드 타임 전개부(34)는 초기 오프 라인 순열 작성부(33)로 작성한 초기 배열 순서를 바탕으로, 리드 타임 어긋남 및 보정을 행하여 전후의 순열 작성 대상 공정으로 순열을 전개한다. 리드 타임 어긋남 및 리드 타임 보정의 상세에 대해서는, 도16 내지 도20을 이용하여 후술한다.

다음에, 스텝 s30에 있어서, 순열 평가부(35)는 초기 리드 타임 전개부(34)에서 작성된 전체 공정의 투입 순서의 평가를 행한다. 여기서의 평가는, 사양 및 옵션에 설정된 요구 조건을 만족하지 않는 부분을 체크하고, 검출할 때마다 페널티치를 산출한다. 모든 사양 및 옵션에 대해, 전체 공정의 투입 순서를 체크하여 페널티 합산치를 구한다. 페널티치에 대해서는, 도6a 내지 도15를 이용하여 후술한다.

다음에, 스텝 s35에 있어서, 평가 판정 기억부(36)는 초기 순열의 평가시에는 그 값을 메모리(6)에 기억한다. 또한, 평가 판정 기억부(36)는 2회째 이후인 경우는, 기억하고 있는 페널티치와 비교하여 페널티치가 좋은 쪽을 메모리(6)에 기억한다.

다음에, 스텝 s40에 있어서, 오프 라인 순열 작성부(38)는 난수를 이용하여 오프 라인 공정에서의 투입 순열의 다른 패턴을 작성한다.

다음에, 스텝 s45에 있어서, 리드 타임 전개부(39)는 오프 라인 순열 작성부(38)의 직시된 오프 라인 순열에 따라, 전후 공정으로의 리드 타임 어긋남 및 보정을 행하여 전체 공정의 투입 순열을 작성한다.

다음에, 스텝 s50에 있어서, 순열 평가부(35)는 전체 공정의 투입 순서를 평가하여 평가치(페널티치)를 산출한다.

다음에, 스텝 s55에 있어서, 평가 판정 기억부(36)는 기억하고 있는 평가치와 새롭게 구한 평가치를 비교한다.

그리고, 스텝 s60에 있어서, 평가 판정 기억부(36)는 평가치가 개선되었는지 여부를 판정하여 개선된 경우에는 스텝 s65로 진행하고, 개선되어 있지 않은 경우에는 스텝 s70으로 진행한다.

평가치가 개선된 경우에는, 스텝 s65에 있어서 평가 판정 기억부(36)는 새롭게 구한 순열 작성 포인트의 모든 투입 순서를 채용하여 메모리(6)에 기억한다.

평가치가 개선되어 있지 않은 경우에는, 스텝 s70에 있어서 평가 판정 기억부(36)는 새롭게 구한 순열 작성 포인트 모든 투입 순서를 파기한다.

또한, 스텝 s75에 있어서 처리 종료 판정부(37)는, 반복 탐색이 지정된 회수가 완료되었는가를 체크하고, 지정 회수 종료되어 있으면 처리를 종료한다. 지정 회수가 종료되지 않으면, 스텝 s40으로 복귀하여 상술한 처리를 반복하여 실행한다.

이하, 도4 내지 도20을 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치 중의 순열 작성부(33)의 처리 동작에 대해 설명한다.

최초로, 도4를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 투입 순서를 작성하는 자동차 제조 공장에 있어서의 기본적인 공정 및 제조 라인의 일예에 대해 설명한다.

도4는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 투입 순서를 작성하는 자동차 제조 공장에 있어서의 기본적인 공정 및 제조 라인의 일예의 설명도이다.

공정은, 예를 들어 차체 공정(메인, 메탈)(K1), 도장 공정(페인트)(K2), 조립 공정(트림)(K3), 파이널 공정(파이널)(K4)의 4 공정으로 크게 구분되어 있고, 차체 공정, 도장 공정, 조립 공정, 파이널 공정의 순으로 공정이 진행되는 것이다. 차체 공정(K1)은 차량의 조 편성을 용접 가공하는 공정이다. 도장 공정(K2)은 도장을 하는 공정이다. 조립 공정(K3)은, 통상 트리밍 공정이라 불리고, 사양 및 옵션을 조립하는 공정이다.

도면 중, 화살표를 부여한 가는 선으로 나타내는 것은 라인(L)이다. 차량은, 이 라인(L) 위를 롤러를 타는 이미지로 화살표 방향으로 진행되면서 작업이 행해져 완성 차량의 형태를 정렬해 간다. 차체 공정(K1), 도장 공정(K2), 조립 공정(K3), 파이널 공정(K4) 내는, 각각 그 공정 내부에서는 라인(L)에 따라서 레일로 연결되어 등간격 및 등속도로 차량이 이동한다.

라인(L)으로서는, 예시하는 것으로서는, 예를 들어 주된 라인(L1, L2)에 대해, 차체 공정(K1)에 설치된 라인(13)은 라인(L2)으로부터 분리하여 라인(L1)으로 합류하는 라인이다. 도장 공정(K2)에 설치된 루프형의 라인(L4)은, 라인(L1)의 일부로부터 분리하는 동시에, 라인(L1)과는 역방향으로 차량을 이동하여 다시 라인(L1)에 합류하고 있다. 도장 공정(K2)에 설치된 라인(L5)도, 라인(L2)의 일부로부터 분리하는 동시에, 라인(L2)과는 역방향으로 차량을 이동하여 다시 라인(L2)으로 합류하고 있다. 라인(L4, L5)은, 예를 들어 차량의 도장을 2색조 칼라로 하는 경우에, 2도 도장 부스를 통해 2도 도포하는 경우에 이용된다. 조립 공정(K3)에 있어서 설치된 라인(L5)은 라인(L1)으로부터 분리하는 동시에, 파이널 공정(K4)에서는 다시 라인(L1)으로 합류하고 있다.

또한, 굵은 선은 차종마다의 제조 루트(MR)를 나타내고 있다. 예를 들어, 세단식의 제조 루트(MR1), 미니밴ㆍ왜건식의 제조 루트(MR2), RV식의 제조 루트(MR3)를 나타내고 있다. 차체 공정(K1)에서는, 미니밴ㆍ왜건식의 차량 및 RV식의 차량은 라인(L2)으로 제조된다. 미니밴ㆍ왜건식의 차량의 조 편성은, 세단식의 차량보다도 RV식의 차량에 근접하기 때문에, 미니밴ㆍ왜건식의 차량 및 RV식의 차량은 동일한 라인(L2)으로 제조된다. 한편, 도장에 관하면 미니밴ㆍ왜건식의 차량 도장은 차 높이 등의 형상에 의해 세단식의 차량 도장에 근접하기 때문에, 라인(L1)으로 도장된다. 라인(L2)으로부터 라인(L1)으로 이동하기 때문에, 라인 사이의 분리ㆍ합류를 위한 라인(13)이 설치되어 있다.

조립 공정(K3)에서는, 탑재되는 사양이나 옵션은 세단식, 미니밴ㆍ왜건식, RV식은, 각각 다르기 때문에 라인(L1, L2) 외에, 독립된 라인(L6)을 구비하고 있다.

도면 중에는 나타내고 있지 않지만, 4개의 큰 공정 사이에 차량을 축적할 수 있는 버퍼를 갖는 경우가 있다. 이 버퍼 내에서 순서의 교체를 행할 수 있는 설비도 있지만, 이하의 설명에서는 선입출의 설비로 하고 있다.

다음에, 도5를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 투입 순서 결정 포인트의 일예에 대해 설명한다.

도5는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 투입 순서 결정 포인트의 일예의 설명도이다. 또, 도4와 동일 부호는 동일 부분을 나타내고 있다.

도5에서는, 도4에 도시한 큰 공정을 또한 브레이크 다운한 제조 공정상의 테크 포인트(P)를 나타내고 있다. 통상, 자동차 제조업에서는 15 내지 20의 체크 포인트를 갖지만, 여기서는 설명을 간단히 하기 위해 대표적인 6 포인트로 설명한다. 즉, 도시한 바와 같이 차체 공정(K1)의 입구와 출구로, 각각 세트 업 포인트(P1)와, 차체 완료 포인트(P2)를 갖는다. 또한, 도장 공정(K2)의 출구에 도장 완료 포인트(P3)를 갖는다. 또한, 조립 공정(K3)의 입구와 출구로 조립 개시 포인트(P4)와 오프 라인 포인트(P5)를 갖는다. 게다가 또한, 파이널 공정(K4)의 출구에 파이널 완료 포인트(P6)를 갖는다.

이 6개의 포인트를 압박함으로써, 제조하고자 하는 차량의 제조 루트를 도면 중에 도시하는 번호로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도4에 도시한 미니밴의 제조 루트(MR2)는「세트 업 3」-「차체 완료 1」-「도장 1」-「조립 개시 1]-「오프 라인 2」-「파이널 완료 1」이 된다. 이 번호를 라인 구분으로 칭하여「311121」과 같이 나타내고 있다.

라인 구분으로 지정되는 포인트로 투입 순열을 결정하면, 공장 전체의 작업 계획이 된다. 단, 포인트에서의 투입 순서라 함은, 이 투입 순서 결정 포인트에 대한 차량의 통과 순서이며, 라인 작업이기 때문에 동시에 포인트를 통과할 수 없음으로, 시간차를 둔 통과 순서를 투입 순서 또는 투입 순열, 단순히 순열이라 칭하고 있다.

다음에, 도6a 내지 도6e를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 사양 및 옵션에 대해 설정되는 투입 순열 작성상의 제한 조건의 일예에 대해 설명한다.

도6a 내지 도6e는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 사양 및 옵션에 대해 설정되는 투입 순열 작성상의 제한 조건의 일예의 설명도이다.

「사양 및 옵션」이라 함은, 자동차를 구입하는 경우「내비게이션 장치를 부착」하거나「4WD 차」등이 검토되지만,「내비게이션 장치」및「4WD」등은, 모두 사양 및 옵션이다. 또한, 부가 기재하면 차 종류는 세단으로, 색은 흑색으로, 배기량은 2000 cc 등으로 검토되는 모두가, 제조자측으로부터 보면 사양이 된다. 일반적으로 스펙이라 부르고 있다. 차량의 오더는 기준 차계 및 형식이 있고, 다음은 모두 사양부기의 스타일로 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 이들 사양 및 옵션에 대해 투입 순열을 작성하는 데에 있어서, 도6a 내지 도6e에 도시하는 5 종류의 조건(A : 구성 비율 평준화, B : 최소 간격 다이 수, C : 최대 연속 다이 수, D : 로트 조건, E : 할당 범위 지정)을 부가 가능하게 하고 있다.

제1은, 도6a에 도시하는 구성 비율에 의한 평준화이다. 사양(A)을 갖는 차량을 A차라 할 때, 조립 차량 오더 전체 중에서 A차가 30 ％를 차지하는 경우, A차 이외의 70 ％에 대해 A차가 균등하게 배치되는 것이 바람직하다는 조건이다. 예를 들어, 도6a에 도시한 바와 같이 조립 차량이 20대로, 그 중 A차가 6대인 경우 A차를 1대째, 4대째, 8대째, 11대째, 14대째, 17대째와 같이 분산하여 배치하는 것이다.

제2는 도6b에 도시하는 최소 간격 다이 수이며, A차와 A차 사이에는 적어도 지정된 A차 이외의 차량을 끼우는 것이 바람직하다는 조건이다. 예를 들어, 도6b에 도시한 바와 같이 최소 간격 다이 수가 1대인 경우에는, A차를 1대째, 3대째, 7대째, 9대째, 14대째, 20대째와 같이 배치하고, A차와 A차 사이에 A차 이외를 1대 이상 끼우도록 하는 것이다.

제3은, 도6c에 도시하는 최대 연속 다이 수이며, A차가 연속되어도 좋지만 최대라도 지정된 다이 수 이하로 억제하는 것이 바람직하다는 조건이다. 예를 들어, 도6c에 도시한 바와 같이 최대 연속 다이 수가 3대인 경우에는, A차를 2대째, 3대째, 8대째, 10대째, 11대째, 12대째와 같이 배치하여 A차를 최대 3대까지 연속 하여 배치 가능하게 하는 것이다.

제4는, 도6d에 도시하는 로트 조건이며, A차를 최소 몇 대 및 최대 몇 대의 조건으로 연속하도록 로트 통합하여 하는 것이 바람직하다는 조건이다. 예를 들어, 도6d에 도시한 바와 같이 조립 차량이 24대로, 그 중 A차가 10대인 경우 로트 조건이 최대 5대 및 최소 2대이면, A차를 1대째, 2대째, 3대째, 9대째, 10대째, 11대째, 12대째, 13대째, 21대째, 22대째와 같이 최대 5대까지 연속하여 배치 가능하고, 또한 최소 2대까지 연속하여 배치 가능하게 하는 것이다.

제5는, 도6e에 도시하는 할당 범위 지정이며, 오더 전체 중에서 어떤 범위에서 투입을 행하라는 조건이다. 본래 수송 트랙의 하물 통합 등의 조건으로부터 오는 지정이다. 이로 인해, 몇 시에서 몇 시까지라고 한 시간대 지정인가, 전체 오더 내의 선두 몇 ％로부터 몇 ％ 이내로 생산 투입이라 한 비율 지정으로 행해진다. 예를 들어, 도6e에 도시한 바와 같이 조립 차량(오프 라인 차량)이 30대로, 그 중 A차가 7대인 경우 할당 범위 지정이 0 내지 50 ％이면 A차를 1대째, 4대째, 6대째, 9대째, 11대째, 13대째, 15대째와 같이 A차를 0 내지 50 ％의 범위, 즉 1대째 내지 15대째의 범위로 배치하는 것이다.

상술한 조건이「바람직함」이라 하는 절대적인 명령형 아닌 표현을 하는 것은, 모든 조건을 반드시 지킬 수 있는 오더 투입 순서가 존재되지 않는 경우가 오더 패턴에 따라서는 있을 수 있으므로,「가능하면 조건을 지킴」의 표현인「바람직함」이 된다. 그러면, 지킬 수 없는 경우 어떠한 벌칙을 마련하지 않으면, 조건으로서 성립하지 않게 된다. 그래서, 본 실시 형태에서는 지키지 못한 경우는「페널 티」를 공급하게 하고, 각 조건마다 페널티를 계산하도록 하고 있다. 페널티의 계산 방법에 대해서는, 도7 내지 도9를 이용하여 설명한다.

투입 순열 작성상의 제한 조건으로서는, 상술한 조건 외에 다른 조건을 설치하는 것도 가능하다. 또한, 사양 및 옵션에 대해 설정되는 투입 순열 작성상의 제한 조건으로서는, 도6a 내지 도6e에 도시하는 5 종류의 조건 내 A : 구성 비율 평준화, B : 최소 간격 다이 수, C : 최대 연속 다이 수, D : 로트 조건은 필수적인 조건이다. E : 할당 범위 지정에 대해서는 필요에 따라서 설정할 수 있는 것이다.

다음에, 도7을 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 구성 비율 평준화 조건에 대한 페널티의 계산 방법에 대해 설명한다.

도7은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 구성 비율 평준화 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

구성 비율에 의한 평준화 조건은, 도6a에 도시한 바와 같이 조립 차량 오더 전체 중에서, A차가 30 ％를 차지하는 경우 A차 이외의 70 ％에 대해, A차가 균등하게 배치되는 것이 바람직하다는 조건이다. 예를 들어, 도7에 도시한 바와 같이 조립 차량이 10대로, 그 중 A차가 3대인 경우 A차를 1대째, 4대째, 10대째와 같이 분산하여 배치된 경우의 페널티에 대해 설명한다.

전체의 다이 수 중, A차와 A차 사이에 A차 이외가 끼워지는 다이 수(기대 간격 다이 수)를 구한다. 기대 간격 다이 수는, [(전체 다이 수 - A차 다이 수)/A차 다이 수]에 의해 구할 수 있다. 예를 들어, 전체 10대 중 A차가 3대 포함되는 경우, 기대 간격 다이 수는 2.3대[=(10 - 3)/3]가 된다.

도7에 도시한 바와 같이 3대의 A차가 10대 중의 1대째, 4대째, 10대째로 배치되는 배열 순서로서는, 간격 다이 수가 2대 및 5대이다. 이는, 기대 간격 다이 수 2.3대에 대해, 양자 차이가 있으므로 양쪽 모두 페널티가 부과된다.

페널티치는, (페널티의 무게) × (기대 간격 다이 수와의 차분 절대치의 제곱)에 의해 구한다. 도7의 예에서는, 무게를「-5」라 하면 간격이 2대인 경우의 페널티치는 -0.45[=(-5) × (0.3) × (0.3)]이며, 간격이 5대인 경우의 페널티치는 -36.45[=(-5) × (2.3) × (2.3)]가 된다. 페널티로서 마이너스 이미지를 형성하고 있다. 페널티가 증가되면 마이너스의 값이 증가되므로, 마이너스의 값이 작은(0에 가까운) 쪽이 좋게 된다. 간격이 2대인 경우는 -0.45 포인트, 간격이 5대인 경우는 -36.45 포인트와, A차는 지나치게 접근해도 지나치게 벗어나도 페널티가 된다.

다음에, 도8을 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최소 간격 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법에 대해 설명한다.

도8은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최소 간격 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

페널티치는, (페널티의 무게) × (지정의 최소 간격 다이 수와의 차분 절대 치의 제곱)에 의해 구한다. 예를 들어, 최소 간격 다이 수가 2대인 경우 도8에 도시한 바와 같이, 4대의 A차가 8대의 중의 1대째, 3대째, 7대째, 8대째로 배치되는 배열 순서로서는 1대째와 3대째 사이는 1대이므로 페널티가 부과되고, 3대째와 7대째 사이는 3대이므로 페널티가 부과되지 않는다. 7대째와 8대째 사이는 0대이므로 페널티가 부과된다.

도8의 예에서는, 무게를「-5」라 하면 간격이 1대인 경우의 페널티치는 -5[=(-5) × (1) × (1)]이며, 간격이 0대인 경우의 페널티치는 -20[=(-5) × (2) × (2)]이 된다.

다음에, 도9를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최대 연속 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법에 대해 설명한다.

도9는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치로 이용하는 제한 조건 중의 최대 연속 다이 수 조건에 대한 페널티의 계산 방법의 설명도이다.

페널티치는, (페널티의 무게) × (지정의 최대 연속 다이 수와의 차분 절대치의 제곱)에 의해 구한다. 예를 들어, 최대 연속 소간격 다이 수가 3대인 경우 도9에 도시한 바와 같이, 9대의 A차가 13대 중의 1대째, 2대째, 6대째, 7대째, 8대째, 9대째, 11대째, 12대째, 13대째로 배치되는 배열 순서로서는, 1 내지 2대째는 2대 연속이므로 페널티가 부과되지 않는다. 6 내지 9대째 사이는 4대 연속이므로 페널티가 부과된다. 11 내지 13대째 사이는 3대이므로 페널티가 부과되지 않는다.

도9의 예에서는, 무게를「-5」라 하면 연속 다이 수가 4대인 경우의 페널티치는 -5[=(-5) × (1) × (1)]가 된다.

또, 도6d에 도시한 로트 통합 조건이나, 도6e에 도시한 할당 범위 지정에 대해서도, 마찬가지로 페널티치를 구할 수 있다.

다음에, 도10 및 도11을 이용하여 도3의 스텝 s20과 스텝 s40에 있어서의 투입 순서 작성 처리에 대해 설명한다.

도10 및 도11은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 투입 순서 작성 처리의 설명도이다.

도3의 스텝 s20에 있어서, 초기 오프 라인 순열 작성부(33)는 조립 공정의 완료 공정인 오프 라인 포인트에서의 초기 투입 순서를 작성한다.

예를 들어, 도10(a)에 도시한 바와 같이 세단(S), 미니밴(M), 4WD(WD)의 3 종류의 사양 및 스펙을 갖는 20대의 차량이 있고, 1개의 차량에 2개의 사양을 설정한 경우, 예를 들어 세단이 3대, 세단 + 4WD가 2대, 미니밴이 11대, 미니밴 + 4WD가 4대의 각 다이 수에 대해, 난수로 초기의 배열 순서를 작성하면, 예를 들어 도10(b)와 같게 된다. 즉, 선두로부터 세단, 미니밴, 미니밴 + 4WD, 세단, 미니밴, 세단 + 4WD라는 배열 순서가다.

스텝 s40에서는, 오프 라인 순열 작성부(38)는 난수를 이용하여, 오프 라인 공정에서의 투입 순열과 다른 패턴을 작성한다. 서로 결합형 뉴럴 네트워크 및 유전적 알고리즘에서는, 오더 수로 합친 동일한 난수(본 예에서는 1 내지 20의 수치가 등확률로 나타내는 난수)를 2도 발생시키고, 2도의 난수치가 다르면 그 난수가 가리키는 위치의 차량을 교체함으로써 새로운 배열 순서를 생성한다. 예를 들어, 도11(a)에 도시한 배열 순서[도10(b)와 같은 것]에 대해, 난수를 이용하여 배열 순서를 바꾼 것이 도11(b)에 도시한 바와 같게 된다.

다음에, 도12 내지 도15를 이용하여 도3의 스텝 s30과 스텝 s50에 있어서의 평가치 계산 처리에 대해 설명한다.

도12 내지 도15는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 평가치 계산 처리의 설명도이다.

도12는, 사양에 대한 제약 조건 및 구성 비율의 평가용 테이블을 나타내고 있다. 제약 조건으로서는, 사양「세단」에는 최소 간격 다이 수 1대가 공급되어 있다. 또한, 사양「4WD」에는 최소 간격 다이 수 2대가 공급되어 있다. 사양「미니밴」에는 최대 간격 다이 수 3대가 공급되어 있다.

또한, 모든 사양에 구성 비율에 의한 평준화의 조건이 설정되어 있다. 예를 들어, 도10(a)에 도시한 예에서는 전체 차 20대에 대해 세단은 5대이므로, 도7에 설명한 바와 같이 세단의 기대 간격 다이 수는 3대[=(20 - 5)/5]이다. 4WD의 기대 간격 다이 수는 2.3대[=(20 - 6)/6]이다. 미니밴의 기대 간격 다이 수는 0.2대[=(20 - 15)/15]이다.

사양에 대한 제약 조건 및 구성 비율에 대한 페널티 무게는 -5로 하고 있다.

도3의 스텝 s30에서는, 순열 평가부(35)는 초기 리드 타임 전개부(34)에서 작성된 전체 공정의 투입 순서의 평가를 행한다. 여기서의 평가는 사양 및 옵션에 설정된 요구 조건을 만족하지 않는 부분을 체크하여 검출할 때마다 페널티치를 산 출한다. 모든 사양 및 옵션에 대해, 전체 공정의 투입 순서를 체크하여 페널티 합산치를 구한다.

여기서, 도13은 도10(b)에 도시한 초기 투입 순서에 대해, 도12의 사양에 대한 제약 조건 및 구성 비율의 평가용 테이블을 이용하여 평가한 예를 나타내고 있다.

최초로 구성 비율의 평준화의 페널티치에 대해 설명한다. 사양「세단」의 경우, 기대 간격 다이 수는 3대이다. 세단은 1대째의 다음은, 4대째에 있기 때문에 간격은 2대이므로, 페널티치는 도7에 도시한 계산 방법에 의해 5[=(-5) × (3 - 2) × (3 - 2)]가 된다. 4대째의 세단의 다음 세단은, 6대째에 있기 때문에 간격은 1대이므로, 페널티치는 -20[=(-5) × (3 - 1) × (3 - 1)]이 된다. 마찬가지로 하여, 모든 세단에 대해 구성 비율의 페널티를 구하면, 각각「0」,「-20」,「-80」,「-45」가 되므로, 페널티의 합계치는「-150」이 된다.

사양「4WD」인 경우, 기대 간격 다이 수는 2.3대이다. 4WD는 3대째의 다음은, 6대째에 있기 때문에 간격은 2대이므로, 페널티치는 -0.45[=(-5) × (2.3 - 2) × (2.3 - 2)]가 된다. 6대째의 4WD의 다음 4WD는, 11대째에 있기 때문에 간격은 4대이므로, 페널티치는 -14.45[=(-5) × (2.3 - 4) × (2.3 - 4)]가 된다. 마찬가지로 하여, 모든 4WD에 대해 구성 비율의 페널티를 구하면, 각각「0」,「-0.45」,「-14.45」,「-8.45」,「-8.45」,「-2.45」가 되므로, 페널티의 합계치는「-34.25」가 된다. 마찬가지로 하여, 사양「미니밴」에 대해서도 구성 비율의 페널티치를 구하여, 그 합계치로서「-17.6」이 구해진다.

다음에, 제약 조건의 페널티치에 대해 설명한다. 사양「세단」에는, 도12에 도시한 바와 같이 최소 간격 다이 수「1대」의 제약 조건이 부여되어 있다. 세단은 1대째의 다음은, 4대째, 6대째, 14대째에 있지만, 각각의 간격은 2대, 1대, 7대이므로 페널티는 부과되지 않는다. 그러나, 14대째의 세단의 다음은, 15대째에세단이 있기 때문에 간격은 0대이므로, 페널티치는 도8에 도시한 계산 방법에 의해, -5[=(-5) × (1 - 0) × (1 - 0)]가 된다. 마찬가지로 하여, 모든 세단에 대해 구성 비율의 페널티를 구하면, 각각「0」,「0」,「0」,「-5」가 되므로, 페널티의 합계치는「-5」가 된다.

사양「4WD」의 경우에는, 도12에 도시한 바와 같이 최소 간격 다이 수「2대」의 제약 조건이 부여되어 있다. 4WD는 3대째의 다음은, 6대째, 11대째에 있지만, 각각의 간격은 2대, 4대이므로 페널티는 부과되지 않는다. 그러나, 11대째의세단의 다음은, 13대째에 세단이 있기 때문에 간격은 2대이므로, 페널티치는 -5[=(-5) × (3 - 2) × (3 - 2)]가 된다. 마찬가지로 하여, 모든 세단에 대해 구성 비율의 페널티를 구하면, 각각「0」,「0」,「0」,「-5」,「-5」,「0」이 되므로, 페널티의 합계치는「-10」이 된다. 마찬가지로 하여, 사양「미니밴」에 대해서도 최대 연속 다이 수의 페널티치를 구하여, 그 합계치로서「-100」이 구해진다. 또, 사양「미니밴」에서는 7대째 내지 13대째까지 7대의 미니밴이 연속되지만, 이 연속된 최후의 13대째의 미니밴에 대해 페널티치는, 도9에 도시한 계산 방법에 의해 -80[=(-5) × (7 - 3) × (7 - 3)]으로 한다.

따라서, 도13에 도시한 배열 순서에 대한 페널티치의 통합계는「-316.85」가 된다.

다음에, 도14를 이용하여 도11(b)에 도시한 교체를 행한 투입 순서에 대해, 도12의 사양에 대한 제약 조건 및 구성 비율의 평가용 테이블을 이용하여 평가한 예를 나타내고 있다.

도3의 스텝 s40에 있어서, 오프 라인 순열 작성부(38)가 난수를 이용하여, 오프 라인 공정에서의 투입 순열의 다른 패턴을 작성한 후, 스텝 s50에 있어서 순열 평가부(35)는 전체 공정의 투입 순서를 평가하여 평가치(페널티치)를 산출한다. 산출 방법은, 도13에 있어서 설명한 것과 마찬가지이다.

도11(a), 도11(b)에 있어서 설명한 바와 같이, 9대째와 11대째의 교체를 행하면, 세단 및 미니밴의 구성 비율에 의한 평준화의 페널티는, 각각「-150」및「-17.6」으로 변화가 없는 것이다. 그러나, 4WD의 구성 비율에 의한 평준화의 페널티는,「-34.25」로부터「-14.25」로 저하하고 있다. 또한, 세단의 최소 간격 다이 수와 미니밴의 최대 간격 다이 수의 페널티는, 각각「-5」,「-100」으로 변화가 없는 것이다. 그러나, 4WD의 최소 간격 다이 수의 페널티는「-10」로부터「-5」로 저하하고 있다.

따라서, 도14에 도시한 배열 순서에 대한 페널티치의 통합계는,「-291.85」가 되어 초기 배열 순서보다 개선을 하고 있다.

다음에, 도15는 페널티 합계치가 가장 작아진 배열 순서 및 평가 상태를 나타내고 있다. 도3의 스텝 s75에 있어서 설명한 바와 같이, 재배열을 행하는 탐색은 지정 회수 행해지고, 평가치(페널티치)가 그 전의 평가치보다 개선되면 스텝 s65에 있어서, 새롭게 구한 순열 작성 포인트 모든 투입 순서가 채용되어 기억된다. 이와 같이 하여 구해진 투입 순서가 도15에 도시하는 것이다.

도15에 도시한 바와 같이, 투입순으로「세단 + 4WD」,「미니밴」,「미니밴」,「세단 + 4WD」,「미니밴」으로 함으로써, 사양「세단」에 대한 구성 비율의 페널티치의 합계치가「-15」가 되고, 사양「4WD」에 대한 구성 비율의 페널티치의 합계치가「-7.8」이 되고, 사양「미니밴」에 대한 구성 비율의 페널티치의 합계치가 「-17.6」이 되고, 사양「세단」,「4AVD」,「미니밴」에 대한 제약 조건의 페널티치의 합계치가, 각각「0」이 되고, 전체의 페널티의 통합계는「-40.4」가 되어 개선하고 있다.

또한, 랜덤 검색이 아닌 서로 결합형 뉴럴 네트워크를 이용함으로써, 최적 배열 순서로의 수속의 고속화를 도모할 수 있다. 또한, 유전적 알고리즘을 사용함으로써, 더 고속화할 수 있다. 또한, 평가식 및 무게가 부여되는 방법으로, 완성된 순열을 작성자가 의도하는 것으로 제어할 수 있다.

다음에, 도16 내지 도20을 이용하여 도3의 스텝 s25와 스텝 s45에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리에 대해 설명한다.

도16 내지 도20은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리의 설명도이다.

최초로, 도16을 이용하여 리드 타임 어긋남의 기본적인 사고 방식에 대해 설명한다. 도16에서는, 도5의 조립 공정(K3)을 예로 하여, 리드 타임 어긋남을 설명하고 있다. 도16(a), 도16(b), 도16(c)에 있어서, 각 사각의 프레임은 1대씩의 차 량을 나타내고 있다.

도16(a)에 있어서, 조립 공정(도5의 포인트 P4)과, 오프 라인 공정(도5의 포인트 P5) 사이에는, 8대의 차량이 체류하는 상황이다. 1대의 작업 시간이 1 시간인 경우(라인 속도 = 1대/Hr인 경우), 조립 공정으로부터 오프 라인 공정에 도달할 때까지 8시간을 요하게 된다.

도16(b)는, 조립 공정에 있어서의 투입 순서를 나타내고, 도16(c)는 오프 라인 공정에 있어서의 투입 순서를 나타내고 있다. 도16(c)에 도시한 바와 같이, 오프 라인 공정으로 17:00에 차량을 원하는 경우에는, 조립 공정에 있어서의 라인 속도와, 체류 다이 수로부터 8대 ÷ 1대/Hr에 의해, 8 시간 전, 즉 8:00에 조립 공정으로 완료하도록 투입하면 좋게 된다. 이상과 같이 하여, 체류 다이 수 및 처리 속도를 이용하여, 전공정에 배열 순서를 전달할 수 있다.

다음에, 도17을 이용하여 스토리지가 있는 경우의 리드 타임 어긋남의 방식에 대해 설명한다. 도17에서는, 도5의 도장 공정(K2) 조립 공정(K3) 사이에 스토리지를 마련한 경우를 예로 하여, 리드 타임 어긋남을 설명하고 있다. 도17(a), 도17(b), 도17(c), 도17(d)에 있어서, 각 사각의 프레임은 1대씩의 차량을 나타내고 있다.

공정 사이에 능력차가 맞는 경우에 능력차를 흡수하는 수단을 강구하지 않으면, 능력이 높은 쪽이 차량 대기가 되어 라인 정지에 몰리게 된다. 그로 인해, 스토리지라 불리는 버퍼를 구비하고 있다.

예를 들어, 도17(a)에 도시한 바와 같이 도장 공정(K2)의 라인 속도가 1대 /1Hr로 하고, 조립 공정(K3)의 라인 속도가 1대/30분으로 한 경우, 도5에 도시한 도장 공정(K2)의 도장 완료 포인트(P3)와, 조립 공정(K3)의 조립 포인트(P4) 사이로 8대의 스토리지라 불리는 버퍼를 구비한다. 능력이 낮은 도장 공정은 조립 공정측이 쉬고 있는 시간대에, 스토리지에 차량을 저장하여 속도 밸런스가 유지되도록 한다. 구체적으로는, 능력이 낮은 도장 공정이 근무 시간을 늘려 스토리지에 축적한다. 능력이 높은 조립 공정이 스토리지의 축적 차량을 작업 소화하고 있는 동안에도 도장 작업을 행함으로써, 항상 스토리지에 몇 대가 남는 구조를 만들면 능력이 높은 조립측이 라인 정지되지 않도록 할 수 있다.

도17(b)는 도장 완료 포인트에 있어서의 투입 순서를 나타내고, 도17(c)는 스토리지의 남은 다이 수를 나타내고, 도17(d)는 조립 공정에 있어서의 투입 순서를 나타내고 있다.

스토리지에 있어서의 리드 타임 어긋남은 스토리지의 축적 다이 수를 이용하여 행할 수 있다. 예를 들어, 도17(d)에 도시하는 A차를 12:00에 조립 포인트로 투입하기 위해서는, 그 때 스토리지의 여분 다이 수가「3대」이면, 3대분 올라가 8:00에 도장 공정의 도장 완료 포인트로 투입하면 좋게 된다.

스토리지가 있는 경우의 리드 타임 어긋남은, 도16에 도시한 체류 다이 수에 도17에 도시한 스토리지의 축적 다이 수를 가미하여 스토리지 다이 수의 수지 계산을 행함으로써, 리드 타임 어긋남을 행할 수 있다. 여기서의 수지 계산이라 함은, 스토리지에 출입의 삽입 여분 다이 수를 전후 공정의 출입 시간 단면으로 계산하는 것이다.

다음에, 도18을 이용하여 도17에 도시한 리드 타임 어긋남의 사고 방식을, 실제의 가동 상황을 가미하여 설명한다.

도장 완료측은, 도18(a)에 도시한 바와 같이 휴식 시간(예를 들어, 3:00 내지 4:00, 12:00 내지 13:00)을 사이에 두면서 연속으로 생산을 행하고 있다. 조립 개시측의 공정은 도장 완료측과 능력 동기하기 위해, 도18(c)에 도시한 바와 같이 일부의 시프트를 휴식(예를 들어, 23:00 내지 8:00, 12:00 내지 13:00)으로 하면서 생산을 행한다. 조립 개시는 도장 완료의 2배의 능력으로 30분에 1대 생산한다. 도장 완료는 1 시간에 1대의 능력으로 생산한다. 도18(b)는, 상술한 경우의 스토리지 여분 다이 수의 추이를 나타내고 있다.

도18의 예는, 2개의 공정의 밸런스를 취한 예이다. 조립 입구측의 차량(Z)에 주목하면, 도장 완료로 23:00에 완료된 차량이다. 차량(Z)을 조립 개시 공정으로 8:00에 할당하기 위해, 본 실시 형태에서는 도18(b)에 도시한 스토리지의 출입을, 출입이 있던 시간 단면으로 수지 추적을 행하고 있다. 조립 개시로 차량(Z)을 취출한 시간(8:00)에 있어서의 단면에서의 스토리지 여분 다이 수는 8대를 나타내고 있다. 따라서, 이 8대는 도장 완료 공정의 차량 생산 프레임 8개를 늘린(시간적으로 올라간) 위치에 차량(Z)이 들어 가는 것을 나타내고 있다. 도장 완료 공정도로 차량(Z)은 시각 8:00로부터, 차량(h, g, f, e, d, c, b, a)이 할당되는 8대의 생산 프레임을 늘려 22:00로부터의 생산 프레임에 할당되어 있다.

여기서, 생산 프레임의 수(택트라고도 바꿔 말할 수 있음)로 파악하면, 비가동 시간의 고려가 매우 간단해지는 것을 알 수 있다. 즉, 생산 프레임의 수를 세 는 것만을 위해, 비가동 시간에 생산 프레임을 할당하지 않으면, 고려할 필요가 없게 되기 때문이다.

또한, 도시한 예에서는 전후의 공정에 능력차가 있는 경우에, 스토리지에 저장하는 다이 수를 제어하면, 어떠한 능력차도 가동 시간의 차도 흡수할 수 있는 것을 나타내고 있다.

다음에, 도19 및 도20을 이용하여 도3의 스텝 s25와 스텝 s45에 있어서의 리드 타임 어긋남 처리 중의 리드 타임 보정에 대해 설명한다.

도19(a)는 2색조 칼라의 도장인 경우의 예를 나타내고 있고, 2색조 칼라의 Y차는 2회 도장 부스를 통과해야 한다. 즉, 도장 개시 공정 후, 도장 부스로 1번째의 도장을 행한 후, 우회 라인을 경유하여 다시 2번째의 도장을 위해 도장 부스를 통과한다.

도19(b)에 도시한 바와 같이, 1회째의 도장시에 X, Y, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7로 나열하고 있다고 하면, 도19(c)에 도시한 바와 같이 Y차가 2회째의 루프에 들어 가기 때문에, 그 때에는 X, Y, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Y, 7로 나열하게 된다. 따라서, 도19(d)에 도시한 바와 같이 도장 완료의 순서는 X, Y, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Y, 7로 나열하게 되고, 도장 완료 공정에서는 X, Y, 1, 2, 3,ㆍㆍㆍ의 순으로 차량을 얻을 수 없게 된다.

그래서, 도장 완료 공정에서 X, Y, 1, 2, 3,ㆍㆍㆍ의 순으로 차량을 얻고 싶은 경우, 2회째의 도장이 회전하는 루트의 이동 시간을 파악할 수 있으면, 순서를 재조합하는 것이 가능하다. 도19(a)에 도시한 예에서는, 우회 라인에 걸리는 시간을 2 시간으로 하고, 2 시간 빠르게 한 투입을 도장 개시 공정으로 행함으로써 해결할 수 있다. 이와 같이 우회 라인 등에 요하는 시간을 보정하는 것을 리드 타임 보정이라 칭한다. 리드 타임 보정은 시간 또는 다이 수로 행할 수 있다.

다음에, 도20을 이용하여 도19에 도시한 리드 타임 보정의 사고 방식을 보다 구체적인 도장 라인에서 설명한다.

도20(a)에 도시한 바와 같이, 자동차 제조업의 도장 공정은 하부 도포(일반적으로 전기 부착 도장), 중간 도포, 상부 도포, 오븐(베이킹)에 의해 구성된다. 여기서, 상부 도포 공정은 복수의 도장 부스[도장색(A)의 상부 도포 부스, 도장색(B)의 상부 도포 부스, 도장색(C)의 상부 도포 부스]로 구성된다. 또, 도장 부스의 도장색은 고정이 아닌, 변경 혹은 절환이 가능하다.

일반적으로, 백색은 다른 색보다도 도장 회수(상부 도포 회수)가 많으므로, 도장 시간이 걸린다. 고급차의 도장도 일반차에 비해 두껍게 도장하기 때문에 시간이 걸린다. 즉, 스펙에 의해 도장의 통과 시간이 다른 것이 일반적이다. 도20에 도시한 예에서는, 도장색(A)의 차량 도장 부스의 통과 시간을 20분으로 하고, 도장색(B)의 차량 도장 부스의 통과 시간을 15분으로 하고, 도장색(C)의 차량 도장 부스의 통과 시간을 10분으로 하고 있는, 2색조의 복귀 공정에서는 테이프 작업도 포함하여 통과에 25분 걸리고 있다.

이 경우에, 도20(b)에 도시한 바와 같이 도장 완료 포인트로, 도장색[A, B, C, A, B, C, A, 2색조(B + C), A]의 차량의 순으로 차량을 원하는 경우, 차체 완료에서는 통과 시간을 리드 타임 어긋남의 시간이라 하면, 간단하게 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 2색조(B + C)는 B 통과 시간 15분 + 테이프 통과 시간 25분 + C 통과 시간 10분의 합계 50분을 리드 타임으로 하고 있다. 도20(b)의 점선은 5분의 시간 간격을 나타내고 있다.

이상과 같이, 리드 타임 어긋남 및 리드 타임 보정의 사고 방식을 사용하면, 공장 내부의 세세한 구체적인 제약을 뛰어넘는, 원하는 포인트에서의 투입 순서를 결정할 수 있다.

도20에 도시한 예에서는, 차체 완료 공정도로 시간이 중복되지 않지만, 리드 타임 어긋남 결과는 시간적으로 중복될 가능성이 상당히 많다. 이 시간이 겹친 경우의 차량 순서부의 룰을 확립해 두면, 적절한 투입 순열을 얻을 수 있다.

다음에, 도21 내지 도25를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예에 대해 설명한다.

도21 내지 도25는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 입력하는 정보의 일예의 설명도이다.

도21은 도1의 입력부(1)에 입력하는 조립 차량 오더 정보의 일예를 나타내고 있다. 이 오더 정보를 이용하여, 실제로 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치를 동작시킨 예를, 도22 이후를 이용하여 설명한다.

오더는 기준 차계로서, S(세단), M(미니밴), R(RV)의 3종으로, 세단과 미니밴은 각각 8대, RV는 5대 조립하는 경우이다. 차량은 CD, 카 내비게이션, 4WD, 2색조 칼라의 4 종류의 사양을 갖는 설정으로 되어 있다. 라인 구분은 제조 루트이며, 도4에서 도시한 제조 라인을 대상으로 하고, 도5에서 도시한 순열 작성 포인트로 투입 순열을 작성시킨다. 오프 라인일은 도5에 도시한 파이널 완료 포인트(P6)에 있어서 오프 라인되는 예정일이다.

예를 들어, 번호 1은 세단(S)으로 도장색은 적색이다. 라인 구분이「111111」이라 함은, 도5에 있어서의 투입 순서 결정 포인트가「세트 업 1」-「차체 완료 1」-「도장 1」-「조립 개시 1」-「오프 라인 1」-「파이널 완료 1」이 되는 것이고, 도4의 세단의 제조 루트(MR1)인 것을 나타내고 있다. 오프 라인일은, 2000년 8월 30일로 되어 있다. 사양으로서는, CD가 장착된다. 또한, 예를 들어 번호 15는 미니밴(M)으로 도장색은 적흑색이다. 라인 구분이「311121」이라 함은, 도5에 있어서의 투입 순서 결정 포인트가「세트 업 3」-「차체 완료 1」-「도장 1」-「조립 개시 1」-「오프 라인 2」-「파이널 완료 1」이 되는 것이고, 도4의 미니밴의 제조 루트(MR2)인 것을 나타내고 있다. 오프 라인일은, 2000년 8월 30일로 되어 있다. 사양으로서는, CD가 장착되는 것 및 적색과 흑색의 2색조 도장인 것을 나타내고 있다.

도22는 도1의 입력부(1)에 입력하는 순열 작성 포인트 정보의 일예를 나타내고 있다.

도22의 횡축의 항목「라인 구분」은「111111」,「311121」,「333333」의 3 종류이며, 도4에 도시한 3 종류의 제조 라인(MR1, MR2, MR3)을 나타내고 있다. 「달」은 제조월을 나타내고 있어,「8월」인 것을 나타내고 있다. 「포인트명」은, 도5에 도시한 세트 업 포인트(P1), 차체 완료 포인트(P2), 도장 완료 포인트(P3), 조립 개시 포인트(P4), 오프 라인 포인트(P5), 파이널 완료 포인트(P6)를 나타내고 있다. 각 포인트는, 각 제조 라인마다 설치되어 있다.

또한,「24D」는 24일 D근(주근),「24N」은 24일 N근(야근)을 나타내고 있다. 그리고, 각 근무마다의 수치는 각 공정의 지정 근무에서의 생산 예정 다이 수이다.

이상과 같이 하여, 순열 작성 포인트 정보는 각 제조 라인마다의 각 포인트에 있어서의 각 근무마다의 생산 예정 다이 수를 나타내는 정보로 되어 있다.

도23은 도16에서 설명한 체류 지정 다이 수의 정보의 일예를 나타내고 있다.

도23의 횡축 항목의「라인 구분」은「111111」,「311121」,「333333」의 3 종류이며, 도4에 도시한 3 종류의 제조 라인(MR1, MR2, MR3)을 나타내고 있다. 「달」은 제조월을 나타내고 있어,「8월」인 것을 나타내고 있다. 「포인트명」은, 도22에 도시한 것으로 다르지만,「차체」는 세트 업으로부터 차체 완료의 공정 사이,「도장」은 차체 완료로부터 도장 완료의 공정 사이,「PBS」및「조립」은 도장 완료로부터 조립 개시의 공정 사이,「파이널」은 오프 라인로부터 파이널 완료의 공정 사이를 나타내고 있다. 각 포인트는, 각 제조 라인마다 설치되어 있다.

또한,「24D」는 24일 D근(주근),「24N」은 24일 N근(야근)을 나타내고 있다. 그리고, 각 근무마다의 수치는 각 공정의 지정 근무에서의 생산 예정 다이 수이다.

이상과 같이 하여, 체류 지정 다이 수 정보는 각 제조 라인마다의 각 포인트에 있어서의 각 근무마다의 체류 지정 다이 수를 나타내는 정보로 되어 있다. 체류 지정 다이 수는, 해당하는 2개의 공정 사이에서 리드 타임 어긋남을 행하는 경우에, 검토에 가할 필요가 있는 정보이다.

도24는, 도1의 입력부(1)에 입력하는 스펙(사양)에 대한 평가용 기초 정보의 일예를 나타내고 있다. 평가용 기초 정보는 평가 조건의 테이블로서 입력된다.

도24의 횡축의「포인트」의 번호는, 도5에 도시한 세트 업 포인트(P1)로부터 파이널 완료 포인트(P6)까지의 순열 작성 포인트에 대응하고 있다. 「SPEC(사양)」으로서는 CD와, 카 내비게이션을 예시하고 있다.

도24의 예에서는, 순열 작성 포인트의 P5에 있어서 무게에 대해서만, CD 및 카 내비게이션에 대해「5」로 하고 있다. 이는, Min(최소 간격 다이 수), Max(최대 연속 다이 수)의 지정은 모든 순열 작성 포인트로 행하고 있지 않은 것을 나타내고 있다. 5번째의 순열 작성 포인트[오프 라인 공정(P5)]에 무게 5가 설정되어 있다. 이는, 오프 라인 공정의 순열에 구성 비율의 평준화의 조건만을 적용하여 순열 작성을 하는 지시이다.

도24의 표는 지정 변경 가능하여, 여기에 조건 설정을 행함으로써 작성된 순열의 제어를 행할 수 있다.

도25는 2색조 칼라의 보정 조건을 나타내고 있다. 「SPEC(사양)」이 2색조 도장인 경우「적용 라인 구분」은「-11---」이 되어 있다. 즉, 도5에 도시한 바와 같이 차체 완료 포인트(P2 = 1)와, 도장 완료 포인트(P3 = 1) 사이에 2색조 도장을 위한 보정 조건이 적용되는 것을 나타내고 있다. 「보정 시간」은, 120분 보정해야 하는 것을 나타내고 있다.

또, 보정은「다이 수」일지라도 좋은 것이다. 다이 수로 지정 가능하는 장점은, 덕트(시프트 작업 시간/시프트 내 생산 대수) 길이로 의존하지 않고 기대되는 순열 할입이 가능한 점에 있다. 시간의 경우 장점 우회하는 라인과 같은 경우 에, 본선과의 합류를 정의하기 쉬운 것이다.

다음에, 도26 내지 도32를 이용하여 본 실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예에 대해 설명한다.

도26 내지 도32는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 의해 작성된 투입 순열 정보의 일예의 설명도이다.

도26에 도시한 바와 같이, 투입 순열 정보는 차계, 도장색, 라인 구분, 세트 업 포인트의 시간, 차체 완료 포인트의 시간, 도장 완료 포인트의 시간, 조립 개시 포인트의 시간, 오프 라인 포인트의 시간, 파이널 완료 포인트의 시간, 사양(SPEC1, SPEC2)으로 구성되어 있다.

예를 들어, 제1열에 도시되는 차계「S(세단)」는 도포 색「적」, 라인 구분「111111」, 세트 업 포인트의 시간「8/24 17:00」, 차체 완료 포인트의 시간「8/25 16:30」, 도장 완료 포인트의 시간「8/28 16:30, 조립 개시 포인트의 시간「8/29 17:00」, 오프 라인 포인트의 시간「8/30 17:00」, 파이널 완료 포인트의 시간「8/31 16:30, 사양(SPEC1, SPEC2)「CD」가 되어 있다. 도26에 도시되는 정보 중에서 차계, 도포 색, 라인 구분, 오프 라인 포인트의 시간, 사양(SPEC1, SPEC2)은 도21에 도시한 것으로 마찬가지다. 단, 도21의 차량을 도21에서 지정된 오프 라인 포인트의 시간(모두, 2001년 8월 30일)에 오프 라인 포인트를 종료하도록 되어 있고, 그 조건을 충족시키기 위한 투입 순서로 되어 있는 동시에, 각 포인트의 시간이 설정되어 있다.

차계는, 세단(S), 미니밴(M), RV(R)와 다른 것이며, 이러한 3 차계는 도3에 있어서 설명한 바와 같이, 혼류 라인으로 제조되는 것이다. 이와 같은 혼류 라인에 의해 제조되는 차량에 대해서도, 본 실시 형태를 이용함으로써 용이하게 효율적인 투입 계획을 작성할 수 있다.

다음에, 도27은 도26에 도시한 오프 라인 공정부의 투입 순열을 취출하여 오프 라인의 라인(1, 2, 3)으로 배분하고, 각각의 투입 순열로 수정한 것이다. 라인이 다르기 때문에, 동일 시각의 설정이 이루어져 있다.

이와 같이, 투입 포인트마다의 투입 순서도 출력할 수 있으므로, 각 공정의 포인트마다의 투입 순서도 용이하게 알 수 있다.

다음에, 도28은 오프 라인 공정으로부터 조립 개시 공정으로의 리드 타임 어긋남 상황을 나타내고 있다. 그 동안은 라인의 분기 및 합류는 없기 때문에, 오프 라인 순서가 지켜지는 형태로, 조립 개시 공정의 투입 순서가 결정되어 있다.

한편, 도29는 조립 개시 공정으로부터, 도장 완료 공정으로의 리드 타임 어긋남 상황을 나타내고 있다. 조립 개시의 1, 2 라인분이 도장 완료 라인(1)에 집약되는 것을 알 수 있다.

또한, 도30은 도장 완료 공정도로부터 차체 완료 공정으로의 리드 타임 어긋남 상황을 나타내고 있다. 2색조의 사양을 갖는 B15는, 2색조 도장을 위해 시간이 걸리므로, 차체 완료 라인에서는 2색조 도장에 요하는 만큼만 리드 타임 어긋나게 되어 투입되어 있다.

또한, 도31은 차체 완료 공정도로부터 세트 업으로의 리드 타임 어긋남 상황 을 나타내고 있다. 차체 완료(1)의 차량이 세트 업의 1, 3으로 나뉘어져 있다.

또한, 도32은 오프 라인으로부터 파이널 완료 공정으로의 리드 타임 어긋남 상황을 나타내고 있다.

자동차는 제조 원가의 매우 높은 제품이기 때문에, 재고를 갖는 것은 위험성이 커진다. 또한, 재고를 어떠한 사양 및 옵션으로 제작해 두는 등의 문제로, 자동차 제조 메이커는 재고를 최소한으로 하거나 또는 갖지 않게 할 필요가 있다. 또한, 주문을 받고나서 납품할 차까지의 기간(제조측에서는 리드 타임(lead time)이라 함)을 짧게 함으로써, 고객 만족도를 향상시키는 것이 경쟁력 유지를 위해 필요해진다. 또한, 공장의 조업 효율을 올리면 일산의 다이 수가 향상되어 제조 원가를 내릴 수 있다.

이러한 조건에 의해, 공장은 주문을 접수하여 주문을 현재 라인에 지시하고 있는 조립 완료 예정의 차량 투입 순서로 효율적으로 추가하고, 전체 공정의 투입 순서로 바꿔 제조의 체제를 조급히 정렬하는 것이 필수이다.

그래서, 본 실시 형태에서는 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순열을 작성하고, 리드 타임 어긋남 및 리드 타임 보정을 행하면서, 전후 공정의 투입 순열을 결정한다. 이 투입 순열에 대해, 미리 설정된 사양 및 옵션의 평가 조건에 따라, 체크를 행하여 위반 부위를 검출할 때마다 미리 설정된 무게와 평가식에 의해 페널티치를 계산하고, 합계의 페널티치가 최소가 되는 투입 순열을 반복하여 검색함으로써, 작업성이 좋은 투입 순열 계획이 단시간에 작성되는 것이 가능해진다. 이로 인해, 계획 담당자의 부하의 경감을 도모하는 것 뿐만 아니라, 투입 순서 계 획 입안 시간의 단축에 의한 오더 마감 시간의 연장이 가능해져 고객 서비스성의 향상 및 오더 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 작업 효율의 향상에 의한 제조 프레임(생산 다이 수)의 엄수가 도모되는 등으로, 이익 손실 기회의 감소를 도모할 수 있다. 또한, 예측 오더 정보를 작성할 수 있으면, 그 예측 오더를 입력하여 미래의 상당 일수의 예측 생산 순서 정보를 작성하고, 부품 메이커 등에 사전에 제공하는 것을 가능하게 하여 부품 메이커가 생산 계획 및 재고 계획을 적격으로 행할 수 있는 환경을 만들어 낸다. 미래의 상당 일수는 부품 메이커의 부품 제조에 필요한 리드 타임 이상 있으면, 부품 메이커는 재고를 0으로 하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면 분기ㆍ합류를 포함하는 혼류 라인에서, 복수 공정의 요구 조건을 밸런스 좋게 해결하는 투입 순서를 용이하게 작성 가능해지고, 「조급히」및「효율적으로」를 실현 가능하게 하고 있다. 또한, 투입 순서 계획 입안 시간의 단축에 의한 오더 마감 시간의 연장 및 작업 효율의 향상에 의한 제조 프레임(생산 다이 수)의 엄수 등의 부가 가치를 만들어 내고 있다.

본 발명에 따르면, 효율적인 투입 순서를 작성 가능한 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치를 얻을 수 있다.

Claims (11)

1. 제조해야 할 차량 정보를 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 연산부와, 이 연산부에서 구한 투입 순서 계획을 외부로 출력하는 출력부를 갖는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치에 있어서,

   상기 연산부는,

   상기 입력부에 입력된 상기 차량 정보를 기초로 하여, 초기의 차량의 투입 순서를 작성하는 초기 오프 라인 순열 작성부와,

   상기 초기 오프 라인 순열 작성부에 의해 작성된 차량의 투입 순서에 대해, 공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 사용한 리드 타임 어긋남을 이용하여, 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순서를 전공정과 후공정으로 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 전개하는 초기 리드 타임 전개부와,

   상기 초기 리드 타임 전개부에 의해 전개된 투입 순서에 대해, 작업 투입시의 동일 사양 차량의 평준화 분배, 특정 사양차의 최소 투입 간격, 연속 투입 다이 수의 고려, 연속 투입시의 최대 연속 다이 수, 최소 연속 다이 수로 이루어지는 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 투입 순서의 불만족도를 페널티치로서 구하는 순열 평가부와,

   오프 라인 공정에서의 투입 순열의 다른 패턴을 작성하는 오프 라인 순열 전개부와,

   상기 오프 라인 순열 전개부에서 작성된 다른 패턴의 투입 순열에 대해, 상기 리드 타임 어긋남을 이용하여, 전공정이나 후공정으로 투입 순서를 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 전개하는 리드 타임 전개부와,

   상기 순열 평가부에 의해 구해진 상기 패널티치를 기초로 하여, 상기 패널티 최소가 되는 투입 순서를 구하는 평가 판정 기억부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 리드 타임 전개부는 분기나 합류를 수반하는 혼류 라인에 있어서도, 공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 이용하여 차량마다 다른 리드 타임을 산출하여 리드 타임 어긋남을 행하고, 전공정이나 후공정으로 투입 순서를 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 리드 타임 전개부는 2색조 칼라 도장 작업 등으로 라인을 2도 통과하는 차량에 대해, 시간 또는 다이 수를 부가하여 리드 타임을 보정하는 것을 특징으로 하는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 장치.
4. 입력된 제조해야 하는 차량 정보를 기초로 하여 최적의 투입 순서를 결정하는 자동차 제조 라인의 투입 계획 입안 방법에 있어서,

   차량의 투입 순서를 작성하는 동시에, 입력부에서 입력한 작업 투입시의 동일 사양 차량의 평준화 분배, 특정 사양차의 최소 투입 간격, 연속 투입 다이 수의 고려, 연속 투입시의 최대 연속 다이 수, 최소 연속 다이 수로 이루어지는 제약 조건을 기초로 하여, 작성된 입력 순서의 불만족도를 페널티치로서 구하여 복수의 투입 순서를 작성하면서, 각각의 투입 순서마다의 제약 조건에 대한 페널티치를 구하여 페널티치가 최소가 되는 투입 순서를 구하고,

   공정 사이의 체류 다이 수나 축적 다이 수를 사용한 리드 타임 어긋남을 이용하여, 조립 완료 공정인 오프 라인 공정의 투입 순서를 전공정과 후공정으로 전파시켜 전후 공정의 투입 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차 제조 라인의 투입 순서 계획 입안 방법.
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