KR20070020229A - 생산시스템 - Google Patents

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KR20070020229A
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가츠요시 다치바나
료오세이 세키구치
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히라따기꼬오 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 생산시스템은 복수의 수작업에리어(A)를 한정할 수 있고, 워크(W)를 반송할 수 있는 하나의 메인반송라인(10), 워크(W)를 지지하며 셔틀반송라인을 따라서 소정구간을 왕복하는 셔틀(30), 셔틀을 소정구간에서 왕복시키는 셔틀반송라인(20), 메인반송라인과 반대측에서 셔틀반송라인을 따라서 배열되어 워크에 대하여 다양한 처리를 자동적으로 시행하는 복수의 자동처리기(40), 복수의 수작업에리어에 각각 인접하여 배치되어 워크에 대한 처리 정보를 표시하는 표시유닛(60) 등을 구비하고 있다. 이에 의해, 작업자에 의한 오작업의 방지를 도모하고, 전체의 처리를 원활하게 행할 수 있고, 또한, 생산량의 증감 혹은 기종의 변경에 맞추어 설비의 증감 혹은 교체 등을 용이하게 행할 수 있다.
자동처리기, 자동작업공정, 수작업공정, 수작업에리어, 셔틀, 메인반송라인, 표시유닛, 연결반송라인, 재작업, 가이드부재, 호스트컴퓨터, 실런더블록, 실린더헤드

Description

생산시스템 {Production System}
본 발명은 복수의 자동처리기에 의한 자동작업공정과 복수의 작업자에 의한 수작업공정이 혼재한 제품의 생산시스템에 관한 것이며, 특히, 고속으로 왕복하여 워크를 반송하는 셔틀을 구비한 생산시스템에 관한 것이다.
자동차 등의 엔진을 생산하는 종래의 생산시스템으로는 도 1에 도시하는 바와 같이, 워크(W)를 반송하는 하나의 반송라인(1)을 따라서, 실린더블록 혹은 실런더헤드 등의 워크(W)에 대하여 가공, 부품의 조립, 나사의 이완 및 체결 등의 다양한 처리를 시행하는 복수의 자동처리기(2)를 배열하고, 자동처리기(2) 사이에, 작업자(M)가 수작업으로 다양한 처리를 시행할 수 있는 수작업에리어(3)를 배치한 것이 알려져 있다.
이 생산시스템에서는, 복수의 자동작업공정과 복수의 수작업공정이 직렬적으로 연결되어 있기 때문에, 자동작업공정 및 수작업공정의 어느 하나가 빠지면 전체의 흐름이 정지되고 만다. 또한, 수작업에리어(3)(수작업공정)가 자동처리기(2)의 사이에 끼워진 배치구조이기 때문에 한 사람의 작업자(M)가 자동처리기(2)를 사이에 두고 복수의 수작업공정을 겸임하는 것이 곤란하다. 따라서, 시장의 수요저하에 맞추어 생산량을 억제하고 싶은 경우에도, 작업자(M)를 효율적으로 배치하는 것이 곤란했다.
또한, 하나의 반송라인에서, 복수의 처리기능을 구비한 자동처리기(2)를 배치한 경우는 그 자동처리기(2)에서의 모든 처리가 종료하기 까지 상류측의 워크(W)를 대기시킬 필요가 있고, 또한, 워크(W)의 사양 혹은 기종의 변경에 수반하여 자동처리기(2)를 교체하는 경우에는 전체의 라인을 정지시킬 필요가 있다. 따라서, 시장의 수요증가에 맞추어, 생산량을 증가시키는 것이 용이하지 않고, 또한, 워크(W)에 따라서, 자동처리기(2)를 변경 혹은 추가하는 것도 용이하지 않았다.
한편, 생산량의 증감에 맞추어 설비의 증감을 행하는 생산시스템으로서, 워크를 반송하는 셔틀을 설치한 하나의 반송라인, 반송라인의 일방측에 배치되어 복수의 작업을 자동적으로 행하는 자동처리기, 반송라인의 타방측에 배치되어, 작업자가 수작업에 의해 다양한 처리를 행하는 복수의 수작업스탠드 등을 구비한 것이 알려져 있다 (예를 들면, 일본특허공개 2001-18869 호 공보).
그러나, 이 생산시스템에서는, 복수의 작업스탠드가 같은 측에 인접하여 배치되어 있기 때문에, 셔틀에 의해 수작업스탠드로 반송되어 온 워크에 대하여, 작업자가 본래의 수순에서 벗어나 잘못된 처리를 시행할(예를 들면, 후속하는 수작업에리어의 처리를 본래의 처리보다도 먼저 시행하는 혹은 담당하는 수작업에리어에서 일련의 처리 수순을 틀리는 것) 우려가 있다. 또한, 자동처리기와 수작업스탠드의 사이 및 수작업스탠드들 사이의 워크의 주고받기는 모두 셔틀로 행해지므로, 예를 들면, 잘못된 처리를 시행한 워크를 재작업을 위해 상류측의 수작업스탠드로 원활하게 반송하는 것이 곤란하고, 그 때문에 워크에 대하여 전체의 처리를 원활하게 시행할 수가 없다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 감안한여 이루어진 것으로, 그 목적은 자동차, 전기기기, 혹은 그들의 부품 등을 자동작업공정 및 수작업공정을 혼재시켜 생산하는 생산시스템에 있어서, 작업자에 의한 오작업의 방지를 도모하고, 전체의 처리를 원활하게 행할 수 있으며, 또한, 생산량의 증감 혹은 기종의 변경에 맞추어 설비의 증감 혹은 교체 등을 용이하게 행할 수 있는 생산시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 생산시스템은 복수의 수작업에리어를 한정할 수 있고 워크를 반송할 수 있는 메인반송라인과, 메인반송라인을 따라서 소정구간에 걸쳐 배치된 셔틀반송라인과, 워크를 지지하며 셔틀반송라인 위를 왕복하는 셔틀과, 셔틀반송라인을 따라서 배열되어 워크에 대하여 다양한 처리를 자동적으로 행하는 복수의 자동처리기와, 수작업에리어에 인접하여 배치되어 워크에 대한 처리 정보를 표시하는 표시유닛(display unit)을 가진다.
이 구성에 따르면, 메인반송라인의 상류측으로부터 반송되어 온 워크는 자동적으로 혹은 수작업에 의해 셔틀로 이체되면, 셔틀은 셔틀반송라인 위를 이동하여 그 워크를 소정의 자동처리기까지 반송한다. 그리고, 그 자동처리기에서의 자동처리가 종료하면, 셔틀은 다시 그 워크를 올려놓고 메인반송라인 위의 수작업에리어로 옮긴다. 그 수작업에리어에서, 작업자가 표시유닛에 표시된 처리정보를 확인하면서 소정의 수작업처리를 행한 후, 그 워크를 다시 셔틀로 옮기면, 셔틀은 동일 또는 별도의 자동처리기에 그 워크를 반송하고, 그 자동처리기에서의 별도의 자동작업처리가 행해지고 종료한다. 그리고, 셔틀은 다시 그 워크를 올려놓고, 메인반송라인 위의 별도의 수작업에리어로 옮긴다. 이와 같이, 일련의 수작업공정 및 자동작업공정을 원활하게 관련시켜서 진행시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, 작업자는 표시유닛을 통해 처리에 관한 정보를 얻을 수 있기 때문에, 전체의 처리가 실수없이 원활하게 행해지도록, 처리의 감시, 혹은 처리수순을 확인하면서 처리를 행할 수가 있다.
또한, 복수의 수작업에리어를 한정할 수 있는 메인반송라인에 인접하여, 셔틀 및 셔틀반송라인을 설치하고, 이 셔틀반송라인을 사이에 두고 복수의 자동처리기를 배치하므로써, 생산량의 증감 혹은 기종의 변경에 대응하여, 작업자의 증감 또는 자동처리기의 증감 혹은 기종의 교체 등을 용이하게 행할 수 있다.
상기 구성에서, 표시유닛은 복수의 수작업에리어의 각각에 대응하여 복수 배치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 수작업에리어마다 표시유닛이 설치되어 있기 때문에, 각각의 수작업에리어를 담당하는 작업자는 담당하는 수작업에리어에 관한 처리정보(예를 들면, 직전의 자동작업처리의 내용 또는 수작업처리의 내용, 및 담당하는 수작업에리어에서의 수작업처리의 내용 등)만을 특정할 수 있다. 이에 의해, 작업자는 다른 수작업에리어에 관한 구성만이 아니라, 담당하는 수작업에리어에서 필요한 정보만을 확인할 수 있기 때문에, 직접 관계가 없는 정보에 혼란을 겪지 않고 잘못된 처리를 시행하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 구성에서, 표시유닛은 워크에 대하여 시행해야할 수작업처리에 관한 정보를 표시하는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 각각의 수작업에리어를 담당하는 작업자는 담당하는 수작업에리어의 수작업처리의 내용을 확인할 수 있기 때문에, 담당하는 수작업을 실수없이 행할 수 있다. 따라서, 그 수작업에리어에 익숙하지 않은 작업자가 담당하여도 표시유닛에 의해 지시되는 처리내용을 확인하면서 처리를 행할 수 있다.
상기 구성에서, 표시유닛은 워크에 대하여 잘못된 수작업처리가 행해진 경우에, 그 잘못된 수작업처리를 통지하는 정보를 표시하는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 잘못된 수작업처리가 행해지면, 표시유닛이 그것을 통지하기 때문에, 작업자는 즉석에서 대책을 강구할 수 있다.
상기 구성에서, 복수의 자동처리기에 각각 대응하는 영역에는, 메인반송라인과 셔틀반송라인을 연결하여 워크를 반송하는 연결반송라인이 설치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 메인반송라인과 셔틀과의 사이에서, 연결반송라인이 워크의 주고받기를 행하기 때문에, 수작업에리어와 자동처리기 사이에서 워크를 보다 원활하게 반송할 수 있다.
상기 구성에서, 연결반송라인은 메인반송라인으로부터 셔틀반송라인을 향하는 연결반출라인과 셔틀반송라인으로부터 메인반송라인을 향하는 연결반입라인을 포함하는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 수작업에리어로부터 셔틀(또는 자동처리기)을 향하여 워크를 반출할 때는, 연결반출라인이 그 반출작업을 담당하고, 셔틀(또는 자동처리기)로부터 수작업에리어를 향하여 워크를 반입할 때는 연결반입라인이 그 반입작업을 담당하게 된다. 따라서, 미리 복수의 셔틀을 배치하는 것으로, 수작업에리어와 셔틀(또는 자동처리기)의 사이에서, 동시에 워크의 반출 및 반입을 행할 수 있고, 워크의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다.
상기 구성에서, 워크의 처리에 관한 전체의 제어를 담당하는 제어수단을 가지고, 제어수단은 워크에 대하여 잘못된 수작업처리가 행해진 경우에, 그 워크를 다시 대응하는 수작업에리어로 복귀시키도록, 연결반송라인 및 셔틀을 구동제어하는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 예를 들면, 전 공정에서 잘못된 처리가 행해진 워크는 연결반송라인 및 셔틀을 거쳐서, 상류측의 대응하는 수작업에리어로 다시 복귀되기 때문에, 일련의 흐름작업 중에서 재작업을 원활하게 행할 수가 있다.
상기 구성에서, 복수의 자동처리기 및 셔틀반송라인은 하나의 관련하는 자동처리스테이션을 형성하고, 복수의 수작업에리어 및 표시유닛은 하나의 관련하는 수작업스테이션을 형성하고, 상기 자동처리스테이션 및 수작업스테이션은 메인반송라인을 따라서, 복수개소에 설치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 하나의 메인반송라인을 따라서, 복수의 자동처리스테이션 및 수작업스테이션이 배치되어 있기 때문에, 워크를 메인반송라인을 따라서 반송하고, 각각의 자동처리스테이션 및 수작업스테이션에서, 관련하는 다양한 처리를 행할 수 있다. 이에 의해, 일련의 처리가 원할하게 행해지므로 생산성이 향상된다.
상기 구성에서, 복수개소에 배치된 자동처리스테이션에 포함되는 각각의 셔틀반송라인은 상호 접속되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 상류측의 자동처리스테이션과 하류측의 자동처리스테이션 사이에서 워크의 주고받기를 행할 때, 메인반송라인을 거치는 것만이 아니라, 셔틀반송라인(셔틀)을 거쳐서 워크를 주고받을 수 있기 때문에, 워크의 반송을 보다 원활하게 행할 수 있다.
상기 구성에서, 표시유닛은 메인반송라인을 따르도록 그 상방에 배치된 가이드부재에 대하여 고정 및 이동이 자유롭게 수직하게 설치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 표시유닛이 지면 등에 설치되는 것이 아니라, 메인반송라인 즉 수작업에리어의 상방에 수직하게 설치되기 때문에, 작업자는 표시유닛으로 이동범위를 제약받지 않고, 자유롭게 이동할 수 있어서, 작업효율이 향상된다.
상기 구성에서, 자동처리기는 엔진의 실린더블록 또는 실린더헤드에 대하여, 부품의 착탈, 나사체결, 또는 나사이완의 적어도 하나를 포함하는 조립처리를 자동적으로 행하는 조립기구를 포함하는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 따르면, 엔진의 조립작업을 자동적으로 행하는 생산시스템에서, 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한, 엔진의 생산량의 증감 혹은 기종의 변경에 맞추어서, 설비의 증감 혹은 교체 등을 용이하게 행할 수가 있다.
도 1은 종래의 생산시스템을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 생산시스템의 일 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 생산시스템의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 생산시스템의 제어계를 도시하는 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 생산시스템에서 워크의 흐름을 표시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 생산시스템의 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 최적의 실시형태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
이 생산시스템은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 복수의 수작업에리어(A)를 한정할 수 있으며 워크(W)를 반송할 수 있는 메인반송라인(10), 메인반송 라인(10)을 따라서 소정구간에 걸쳐서 배치된 셔틀반송라인(20), 워크(W)를 지지하며 셔틀반송라인(20) 위를 왕복하는 셔틀(30), 셔틀반송라인(20)을 따라서 배열되어 워크(W)에 대하여 다양한 처리를 자동적으로 시행하는 복수의 자동처리기(40), 메인반송라인(10)과 셔틀반송라인(20)을 연결하며 워크(W)를 반송하는 연결반송라인(50), 수작업에리어(A)에 인접하여 배치되어 워크(W)에 대한 처리 정보를 표시하는 표시유닛(60), 시스템 전체의 제어를 담당하는 제어수단으로서의 호스트컴퓨터(100) 등을 구비하고 있다.
여기서는, 처리대상이 되는 워크(W)로서, 예를 들면, 자동차 등에 탑재되는 엔진의 실린더블록, 실린더헤드, 혹은 그 외의 관련부품 등이 적용된다.
메인반송라인(10)은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 이동적재기에 의해 자동적으로 혹은 수작업에 의해, 상류로부터 받은 워크(W)를 하류를 향하여 반송할 수 있으며, 작업자(M)가 그 일방측에 인접하여 서있을 수 있고, 작업자(M)가 각각 담당하는 수작업처리를 행하기 위한 복수의 수작업에리어(A)를 한정하고 있다. 복수의 수작업에리어(A)는 후술하는 복수의 자동처리기(40)와 각각 대략 대응(대면)하는 영역에 설치되어 있다.
메인반송라인(10)은 롤러식 콘베이어이고, 수작업에리어(A)에서는 워크(W)를 정지시키는 정지기구를 구비하고 있고, 또한, 수작업에리어(A) 사이에는 자동적으로 워크(W)를 반송하는 구동기구(11)를 구비하고 있다. 구동기구(11)는 호스트컴퓨터(100)에 접속되어 구동제어되도록 되어 있다.
또한, 메인반송라인(10)은 단지 복수의 롤러만을 구비하는 것이며, 작업 자(M)가 워크(W)에 힘을 가하여 반송하는 것이어도 무방하다.
셔틀반송라인(20)은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 작업자(M)가 서있는 측과 반대측에서, 메인반송라인(10)을 따라서 소정구간에 걸쳐서 배치되어 있고, 워크(W)를 지지할 수 있는 셔틀(30)을 고속으로 왕복이 자유롭게 안내하는 구동기구(21)를 가진다. 구동기구(21)는 호스트컴퓨터(100)에 접속되어 구동제어되도록 되어 있다.
셔틀(30)을 고속으로 왕복시키는 구동기구(21)로서는 리니어모터에 의한 구동기구, 혹은, 초고속볼나사에 의한 구동기구, 벨트에 의한 구동기구, 치차에 의한 구동기구, 그 외의 구동기구를 채용할 수 있다.
셔틀(30)에는 워크(W)를 지지할 때에 그 반입을 보조하는 기구 및 워크(W)를 주고받을 때에 그 반출을 보조하는 기구가 설치되어도 좋다. 또한, 셔틀(30)은 하나의 셔틀반송라인(20) 위에 복수 설치되어, 각각의 셔틀(30)이 자유롭게 왕복하도록 구동제어되어도 무방하다.
연결반송라인(50)은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 수작업에리어(A)와 셔틀(30) 사이에서 워크(W)의 주고받기를 행하기 위해, 메인반송라인(10)과 셔틀반송라인(20)의 사이에서 또한 각각의 자동처리기(40)와 대응하는 영역에 배치되어 있다.
이 연결반송라인(50)은, 메인반송라인(10)으로부터 셔틀반송라인(20)을 향하여 워크(W)를 반출하는 연결반출라인(51), 셔틀반송라인(20)으로부터 메인반송라인(10)을 향하여 워크(W)를 반입하는 연결반입라인(52)에 의해 형성되어 있다.
즉, 수작업에리어(A)로부터 셔틀(30)[혹은 자동처리기(40)]을 향하여 워크(W)를 반출할 때는, 연결반출라인(51)이 그 반출작업을 담당한다. 한편, 셔틀(30)[혹은 자동처리기(40)]로부터 수작업에리어(A)를 향하여 워크(W)를 반입할 때는 연결반입라인(52)이 그 반입작업을 담당한다. 따라서, 미리 복수의 셔틀(30)을 설치하여, 수작업에리어(A)와 셔틀(30)[또는 자동처리기(40)] 사이에서, 동시에 워크(W)의 반출 및 반입을 행할 수 있고, 워크(W)의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다.
자동처리기(40)는, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 셔틀반송라인(20)을 따라서 복수 배열되어 있고, 셔틀(30)로부터 받은 워크(W)에 대하여, 다양한 처리를 자동적으로 시행하는 것이다. 여기서, 공통의 셔틀반송라인(20)에 인접하여 배열된 복수의 자동처리기(40)는 워크(W)에 대하여 일련의 관련하는 처리를 시행하는 것이다.
이 자동처리기(40)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 셔틀(30)로부터 받은 워크(W)를 지지하여 이동시키는 가동테이블(41), 워크(W)에 대하여 다양한 자동작업처리를 시행하는 작업유닛(42), 필요에 따라서 부품을 보관하는 부품창고(43), 부품창고(43)로부터 워크(W)로 부품을 이송하는 다관절형 로봇(도시하지 않음) 등을 구비하고 있다. 자동처리기(40)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 가동테이블(41)의 구동 및 각각의 처리를 제어하는 서브컴퓨터(44)에 접속되고, 서브컴퓨터(44)는 호스트컴퓨터(100)에 접속되어, 전체의 시퀀스가 제어되도록 되어 있다.
가동테이블(41)은 셔틀(30)로부터 워크(W)를 받아서 소정의 처리위치로 반입 하여 위치를 결정하고, 소정의 처리작업이 완료하면, 워크(W)를 다시 셔틀(30)로 주고받는 것이다.
작업유닛(42)은 워크(W)에 따라서 소정의 자동작업처리를 시행하는 것이고, 워크(W)가 엔진의 실린더블록의 경우, 가공, 부품의 착탈, 나사이완, 나사체결 등의 적어도 하나의 조립처리를 자동적으로 시행하는 조립기구를 포함하여도 무방하다.
예를 들면, 복수의 자동처리기(40)에 대해서는, 실린더블록에 크랭크 샤프트 및 메탈을 조립하기 위해, 메인캡의 나사이완(자동작업처리)을 시행하는 자동처리기(40), 메인캡의 분리(체결상태로부터의 이탈) 및 조립(부착) 등의 착탈(자동작업처리)을 행하는 자동처리기(40), 메인캡의 나사이완(자동작업처리)을 시행하는 자동처리기(40) 등을 포함할 수 있다.
즉, 하나의 셔틀반송라인(20)을 따라서 배열된 복수의 자동처리기(40), 각각의 자동처리기(40)에 대응하는 영역에 배치된 복수의 수작업에리어(A), 자동처리기(40)와 수작업에리어(A) 사이에서 워크(W)를 반송하는 셔틀(30)에 의해, 관련하는 다양한 처리(자동작업처리 및 수작업처리)를 효율적으로 시행할 수가 있다.
표시유닛(60)은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 각각의 수작업에리어(A)에서, 메인반송라인(10)에 인접하여 설치되며, 호스트컴퓨터(100)에 접속되어 있고, 액정 혹은 브라운관 등으로 이루어지는 모니터, 작업자(M)가 조작할 수 있는 조작구 등을 구비하고 있다.
그리고, 표시유닛(60)에서는 조작구의 변환 등에 의해, 대응하는 수작업에리 어(A)에서의 수작업처리에 관한 정보(예를 들면, 처리수순 등), 혹은 소망하는 수작업에리어(A)에서의 수작업처리에 관한 정보, 즉, 자동처리기(40)에서의 자동작업처리에 관한 정보 등이 문자 혹은 3차원 애니메이션으로서 화상표시되도록 되어 있다.
여기서, 표시유닛(60)은 수작업에리어(A)에 설치되어 있기 때문에, 각각의 수작업에리어(A)를 담당하는 작업자(M)는 그 수작업에리어(A)에서, 예를 들면, 직전의 자동처리기(40)에서의 처리내용 혹은 수작업처리의 내용, 또한, 담당하는 수작업에리어(A)에서의 수작업처리의 내용 등을 얻을 수 있다. 이에 의해, 작업자(M)는 다른 수작업에리어(A)에 관한 처리를 확인하면서, 담당하는 수작업에리어(A)에서 필요한 정보를 얻어서, 잘못된 처리가 행해지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
특히, 표시유닛(60)에서, 워크(W)에 대하여 시행해야하는 수작업처리에 관한 정보를 표시하는 것에 의해, 각각의 수작업에리어(A)를 담당하는 작업자(M)는 그 수작업에리어(A)에서의 수작업처리의 내용을 확인할 수 있으므로, 담당하는 수작업처리를 실수없이 시행할 수 있다. 따라서, 그 수작업에리어(A)에 익숙하지 않은 작업자(M)가 담당해도, 표시유닛(60)에 의해 지시되는 처리내용을 확인하면서 처리를 시행할 수 있다.
또한, 표시유닛(60)에서, 워크(W)에 대하여 잘못된 수작업처리가 시행된 경우에 그 잘못된 수작업처리를 통지하는 정보를 표기하는 것에 의해, 잘못된 수작업처리가 통지되면, 작업자(M)는 즉석에서 최적의 대책을 강구할 수가 있다. 예를 들면, 전의 수작업에리어(A)에서 잘못된 처리가 시행된 경우, 후의 수작업에리어(A) 를 담당하는 작업자(M)는 표시유닛(60)의 조작구를 조작하여 재작업지령을 보내고, 그 워크(W)를 재작업할 수작업에리어(A)로의 복귀제어지령을 보낼 수 있다. 이에 의해, 재작업을 필요로 하는 수작업에리어(A)에서는 표시유닛(60)에 "재작업요청"의 정보가 표시되고, 복귀된 워크(W)에 대하여 소정의 재작업을 시행할 수 있다.
도 5는 상기 구성을 이루는 생산시스템에서, 워크(W)에 대하여, 수작업처리, 자동작업처리, 재작업처리 등을 시행하는 경우의 흐름을 도시한 것이다.
즉, 메인반송라인(10)의 상류로부터 반송되어온 워크(W)가 최초의 수작업에리어(A)에 도달하면, 작업자(M)는 표시유닛(60)에서 지시되는 처리내용 및 수순 등을 확인하면서, 담당하는 수작업처리를 시행한다.
그리고, 수작업처리가 종료한 워크(W)를 최초의 연결반출라인(51)을 거쳐서 셔틀(30)로 주고받는다. 그러면, 셔틀(30)이 최초의 자동처리기(40)에 그 워크(W)를 반송한다.
그리고, 이 자동처리기(40)에서의 다양한 자동작업처리가 종료하면, 셔틀(30)이 그 워크(W)를 받아서, 최초의 연결반입라인(52)을 거쳐서 메인반송라인(10)으로 주고받아, 그 워크(W)는 제 2의 수작업에리어(A)로 반송된다.
이어서, 제 2의 수작업에리어(A)를 담당하는 작업자(M)는 표시유닛(60)에서 지시되는 처리내용 및 수순 등을 확인하면서, 담당하는 수작업처리를 시행한다. 여기서, 작업자(M)는 표시유닛(60)에서 전의 수작업처리의 내용이 옳바르게 행해지고 있는 지의 여부도 확인할 수가 있고, 잘못된 처리가 시행된 경우는, 그 표시유닛(60)에 재작업지령신호를 입력하면, 호스트컴퓨터(100)는 그 워크(W)를 다시 전 의 수작업에리어(A)로 복귀하도록 연결반출라인(51) 및 셔틀(30)을 구동제어한다. 이에 의해, 그 워크(W)는, 도 5 중의 점선(R)으로 표시하는 바와 같이, 연결반출라인(51) 및 셔틀(30)을 거쳐서 다시 전의 수작업에리어(A)로 복귀된다. 또한, 도 5 중의 점선(R')으로 표시하는 바와 같이, 메인반송라인(10)을 거쳐서 작업자(M)가 직접 전의 수작업에리어(A)로 그 워크(W)를 주고받아도 무방하다.
잘못된 처리를 시행한 수작업에리어(A)에서는 표시유닛(60)에 그것이 통지되기 때문에, 그 작업자(M)는 복귀된 워크(W)에 대하여 재작업을 시행할 수가 있다.
한 편, 정확하게 처리된 워크(W)가 제 2의 수작업에리어(A)에 도달하면, 작업자(M)는 표시유닛(60)에서 지시되는 처리내용 및 수순 등을 확인하면서, 담당하는 수작업처리를 시행한다.
그리고, 수작업처리가 종료한 워크(W)를 제 2의 연결반출라인(51)을 거쳐서 셔틀(30)로 주고받는다. 그러면, 셔틀(30)이 제 2의 자동처리기(40)로 [또는 최초의 자동처리기 (40)에서 자동작업처리를 시행하는 경우는 최초의 자동처리기(40)로] 그 워크(W)를 반송한다.
그리고, 이 자동처리기(40)에서의 다양한 자동작업처리가 종료하면, 셔틀(30)이 그 워크(W)를 받아서, 제 2의 연결반입라인(52)을 거쳐서 메인반송라인(10)으로 주고받고, 그 워크(W)는 제 3의 수작업에리어(A)로 반송된다.
이하, 제 3의 수작업에리어(A)에서도, 마찬가지로 수작업처리 등이 시행되어 일련의 관련하는 처리가 종료된다.
그리고, 이 일련의 처리가 종료되면, 워크(W)는 메인반송라인(10)에 의해 하 류측으로 반송된다. 예를 들면, 워크(W)에 대하여 또 다른 관련하는 처리를 시행하는 경우에, 워크(W)는 메인반송라인(10)의 하류측에 배치된 별도의 수작업에리어(A) 및 자동처리기(40)로 반송된다.
이와 같이, 일련의 수작업공정 및 자동작업공정을 원활하게 관련시켜서 진행시킬 수 있어서, 생산성을 향상시킬 수가 있다. 특히, 작업자는 표시유닛(60)에 의해, 처리에 관한 정보를 얻을 수가 있기 때문에, 전체의 처리가 실수없이 원활하게 행해지도록 처리를 감시할 수 있고, 또한, 처리수순을 확인하면서 담당하는 처리를 시행할 수 있다.
도 6은 본 발명에 관한 생산시스템의 다른 실시형태를 도시하는 것이고, 전술의 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
즉, 이 생산시스템에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 하나의 메인반송라인(10)을 따라서, 복수의 자동처리스테이션(S1, S2, S3) 및 복수의 수작업스테이션(S1', S2', S3')이 배열되고, 또한, 메인반송라인(10)의 작업자(M)가 배치되는 측에는, 보조적인 수작업을 행하기 위한 서브스테이션(110)이 설치되어 있다.
자동처리스테이션(S1, S2, S3)은 워크(W)에 대하여, 각각 상이한 자동작업처리를 시행하는 곳이며, 복수의 자동처리기(40), 셔틀(30), 및 셔틀반송라인(20)으로 형성되어 있다.
수작업스테이션(S1', S2', S3')은 워크(W)에 대하여, 자동처리스테이션(S1, S2, S3)과 각각 관련하는 수작업처리를 시행하는 곳이고, 복수의 수작업에리어(A), 및 표시유닛(60)으로 형성되어 있다.
또한, 이 생산시스템에서는 작업자(M)는 적어도 2개 이상의 수작업에리어(A)를 담당하도록 배치되어 있다. 즉, 생산량을 감소시킬 때는 작업자(M)를 감소시켜서 느린 택트(tact)로 워크(W)를 흐르게 하는 것이다.
이와 같이, 하나의 메인반송라인(10)을 따라서, 복수의 자동처리스테이션(S1, S2, S3) 및 수작업스테이션(S1', S2', S3')이 배치되어 있기 때문에, 워크(W)를 메인반송라인(10)을 따라서 반송하고 각각의 관련하는 다양한 종류의 처리(자동작업처리 및 수작업처리)를 원활하게 시행할 수 있고, 일련의 처리를 효율적으로 행할 수가 있다.
또한, 하나의 메인반송라인(10)의 일방측에 작업자(M)가 배치되기 때문에, 한 사람의 작업자(M)에게 복수의 수작업에리어(A)를 담당시키는 것이 용이하여, 작업자(M)을 효율적으로 배치하여, 인건비를 억제하여 생산코스트를 삭감할 수 있다.
도 7은, 도 6에 도시하는 생산시스템에서, 생산량을 증가시키는 경우의 형태를 도시하는 것이다.
즉, 생산량을 증가시키는 경우는 작업자(M')를 각각의 수작업스테이션(S1', S2', S3'), 및 서브스테이션(110)에 적절히 추가하여, 빠른 택트로 워크(W)를 흐르게 하는 것이다.
이와 같이, 생산시스템을 변경하지 않고, 메인반송라인(10)을 따라서, 작업자(M')를 용이하게 추가배치할 수 있고, 요구에 따라서 생산량을 증가시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 것이고, 또한 생산량을 증가시키기 위해, 도 6 및 도 7에 도시하는 생산시스템에 대하여, 자동처리기(40'') 및 표시유닛(60''), 및 서브스테이션(120, 130)을 추가하고 필요에 따라서 작업자(M'')을 추가배치한 것이다.
이와 같이, 복수의 수작업에리어(A)를 한정할 수 있는 메인반송라인(10)을 사이에 두고, 일방측에 수작업스테이션(S1', S2', S3')[작업자(M, M', M'')]을 배치하고 타방측에 자동처리스테이션(S1, S2, S3)을 배치하는 구성이기 때문에, 생산량을 증가시키거나 자동처리기(40)의 기종을 변경하는 경우에 용이하게 작업자(M'')를 추가배치 또는 자동처리기(40'')를 증설 또는 변경할 수가 있다.
도 9는 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 것이고, 전술의 도 8에 도시하는 생산시스템에서의 셔틀반송라인(20)을 변경한 것이다.
즉, 이 생산시스템에서는 복수개소에 배치된 자동처리스테이션(S1, S2, S3)에 대해서, 하나의 셔틀반송라인(20''')이 배치되어 있고, 전술의 각각의 셔틀반송라인(20)이 서로 접속된 형태로 되어 있다.
이에 따르면, 상류측의 자동처리스테이션(S1)(또는 S2)과 하류측의 자동처리스테이션(S2)(또는 S3)의 사이에서 워크(W)의 주고받기를 행할 때에 메인반송라인(10)을 거치지 않고, 셔틀반송라인(20''') 즉 셔틀(30)을 거쳐서 직접 워크(W)를 주고받을 수 있기 때문에, 워크(W)를 보다 원활하게 반송할 수 있다.
도 10은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 것이고, 전술의 도 2에 도시하는 생산시스템에 대하여 표시유닛의 설치방법을 변경한 것이 다.
즉, 이 실시형태에 관한 생산시스템에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 메인반송라인(10)을 따라서 그 상방에 약 수평방향으로 연장하는 가이드부재로서의 가이드레일(150)이 배치되어 있다. 그리고, 이 가이드레일(150)에 대해서, 복수의 표시유닛(160)이 이동이 자유롭게 수직하게 설치되고 대응하는 수작업에리어(A)의 영역에서 고정되도록 되어 있다.
이와 같이, 표시유닛(160)이 지면 등에 설치되는 것이 아니라, 메인반송라인(10) 즉, 수작업에리어(A)의 상방에 수직하게 설치되기 때문에, 표시유닛(160)이 장해가 되어 이동범위가 제약되지 않으며, 작업자(M)는 자유롭게 이동할 수 있어서, 작업효율이 향상된다.
도 11은 본 발명에 관한 생산시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 것이며, 전술의 도 2에 도시하는 생산시스템과 동일한 구성에 대해서는 동일의 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 즉, 이 실시형태에 관한 생산시스템에 있어서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 메인반송라인(10)에 인접하여 셔틀반송라인(20)이 배치되어, 도 2에 도시하는 연결반송라인(50)[연결반출라인(51) 및 연결반입라인(52)]이 제거된 구성으로 되어 있다.
이에 따르면, 메인반송라인(10)의 상류측으로부터 수작업에리어(A)로 반송되어 온 워크(W)는 소정의 수작업처리를 시행한 후에, 작업자(M)의 수작업에 의해 셔틀(30)로 이체되면, 셔틀(30)은 셔틀반송라인(20) 위를 이동하여 그 워크(W)를 소정의 자동처리기(40)까지 반송한다.
그리고, 그 자동처리기(40)에서의 자동작업처리가 종료하면, 셔틀(30)은 다시 그 워크(W)를 올려놓고, 메인반송라인(10) 위의 제 2의 수작업에리어(A)로 주고받는다. 제 2의 수작업에리어(A)에서, 작업자(M)는 표시유닛(60)에 표시된 처리정보를 확인하면서 소정의 수작업처리를 시행한 후, 그 워크를 다시 셔틀(30)로 주고받는다.
이어서, 셔틀(30)은 동일의 또는 별도의 자동처리기(40)로 그 워크(W)를 반송하고, 그 자동처리기(40)에서의 별도의 자동작업처리가 종료하면, 셔틀(30)은 다시 그 워크(W)를 올려놓고, 메인반송라인(10) 위의 제 3의 수작업에리어(A)에 주고받는다.
이와 같이, 전술의 연결반송라인(50)을 폐지하여 시스템을 간략화하면서, 일련의 수작업공정 및 자동작업공정을 원활하게 관련시켜서 진행시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, 연결반송라인(50)을 폐지한 만큼 작업자(M)의 부담은 증가하므로, 비교적 경량의 워크(W)를 취급하는 경우에 적합하다.
상기 실시형태에서는 워크(W)로서, 엔진의 실린더블록 혹은 실린더헤드를 적용하는 생산시스템의 경우에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 엔진의 다른 부품 혹은 전기기기 등을 워크(W)로서 채용하는 생산시스템에, 본 발명을 적용할 수 있다.
상기 실시형태에서는 각각의 자동처리스테이션(S1, S2, S3)에서, 3개 혹은 4개의 자동처리기(40, 40'')가 포함되는 경우를 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 처리의 내용에 따라서 그 이상의 복수의 자동처리기(40)를 배치해도 무방 하다.
또한, 상기 실시형태에서는 하나의 메인반송라인(10)에 대해서, 3개의 자동처리스테이션(S1, S2, S3)을 배치한 경우를 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 처리되는 워크(W)에 따라서, 4 개 이상의 자동처리스테이션 및 대응하는 복수의 수작업스테이션을 배치하여, 일련의 자동작업처리 및 수작업처리를 원활하게 시행하도록 해도 무방하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 생산시스템은 자동작업공정 및 수작업공정을 혼재시킨 생산시스템에서, 전체의 처리를 원활화할 수 있으며, 생산량의 증감 혹은 기종의 변경에 맞추어 설비의 증감 혹은 교체 등을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 자동차, 전기기기 등의 분야에서의 생산시스템으로서 적용될 수 있는 것은 물론이며, 워크를 반송하면서 처리할 필요가 있는 곳이라면 그 외의 분야에서의 생산시스템으로서도 유용하다.

Claims (11)

  1. 복수의 수작업에리어를 한정할 수 있고 워크를 반송할 수 있는 하나의 메인반송라인과,
    메인반송라인을 따라서 소정구간에 걸쳐 배치된 셔틀반송라인과,
    워크를 지지하며 상기 셔틀반송라인 위를 왕복하는 셔틀과,
    상기 셔틀반송라인을 따라서 배열되어 워크에 대하여 다양한 처리를 자동적으로 시행하는 복수의 자동처리기와,
    상기 수작업에리어에 인접하여 배치되어 워크에 대한 처리 정보를 표시하는 표시유닛을 가지는 생산 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시유닛은 상기 복수의 수작업에리어의 각각에 대응하여 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시유닛은 워크에 대하여 시행해야하는 수작업처리에 관한 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시유닛은 워크에 대하여 잘못된 수작업처리가 시행된 경우에, 그 잘못된 수작업처리를 통지하는 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 자동처리기에 각각 대응하는 영역에는 상기 메인반송라인과 상기 셔틀반송라인을 연결하여 워크를 반송하는 연결반송라인이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연결반송라인은 상기 메인반송라인으로부터 상기 셔틀반송라인을 향하는 연결반출라인과, 상기 셔틀반송라인으로부터 상기 메인반송라인을 향하는 연결반입라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    워크의 처리에 관한 전체의 제어를 담당하는 제어수단을 가지고,
    상기 제어수단은 워크에 대하여 잘못된 수작업처리가 시행된 경우에, 그 워크를 다시 수작업에리어로 복귀시키기 위해, 연결반송라인 및 셔틀을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 자동처리기 및 상기 셔틀반송라인은 하나의 관련하는 자동처리스테이션을 형성하고,
    상기 복수의 수작업에리어 및 상기 표시유닛은 하나의 관련하는 수작업 스테이션을 형성하고,
    상기 자동처리스테이션 및 수작업스테이션은 상기 메인반송라인을 따라서, 복수개소에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수개소에 배치된 자동처리스테이션에 포함되는 각각의 셔틀반송라인은 상호 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시유닛은 상기 메인반송라인을 따르도록, 그 상방에 배치된 가이드부재에 대하여 고정 및 이동이 자유롭게 수직하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동처리기는 엔진의 실린더블록 또는 실런더헤드에 대하여, 부품의 착탈, 나사체결, 또는 나사이완의 적어도 하나의 조립처리를 자동적으로 시행하는 조립기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산시스템.
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