TW202042126A - 提高生產效率之支援系統 - Google Patents

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Abstract

輸出用於謀求提高生產設備中之生產效率的有用指標，並支援其提高。提高生產效率之支援系統20根據生產設備10之作業狀況的檢測結果計算可動率、週期時間，並顯示圖表。週期時間係以越朝右側越短的方式設定軸線。檢測結果係如點pp1、點pp2所示以可辨識不一致的態樣進行顯示。點pp1與點pp2係用於提高生產效率的對策不同者，因此改變顯示態樣而顯示。又，作為檢測結果的代表值，亦顯示表示實際週期時間、實際可動率的點p1、點p2。藉由以圖表顯示該等指標，容易在視覺上辨識應如何改善可動率、週期時間，而可有效地支援提高生產效率。

Description

提高生產效率之支援系統
本發明係關於一種用以支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之支援系統。
在生產產品之生產設備中，要求提高生產產品的效率、亦即生產效率，作為其前提，要求掌握現狀下的生產效率。近年來，為了客觀地掌握生產設備的作業狀態，而嘗試在生產設備上安裝各種感測器來檢測其作業狀態。 例如，專利文獻1揭示了一種生產管理系統，其係藉由追加安裝於生產設備的光感測器、聲音感測器等的檢測部來檢測生產設備的作業狀態，並以管理裝置管理檢測結果。又，其揭示了將週期時間按時序表列顯示以作為輸出的例子。 專利文獻2揭示了一種根據從生產設備檢測的檢測信號求出週期時間的統計值，使用該統計值決定實際週期時間的技術。又，其揭示了縱軸為可動率、橫軸為週期時間的圖表作為輸出例。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]　日本特開2018-32396號公報 [專利文獻2]　日本特開2018-185653號公報
[發明所欲解決之課題]
在以往技術中，亦已知可動率及週期時間作為表示生產設備之作業狀態的指標十分有用。然而，發現為了謀求提高生產效率，僅在一天單位等的宏觀角度下掌握可動率及週期時間並不充分。為了提高生產效率，必須分析導致生產效率降低的原因，因此，期望掌握可動率及週期時間變動的狀況。 本發明鑒於所述課題，其目的在於輸出有助於謀求提高生產設備中之生產效率的指標，並支援其提高。 [解決課題之手段]
本發明可構成一種提高生產效率之支援系統，係支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之支援系統，其具備： 生產管理指標計算部，根據檢測前述生產設備之作業狀況的檢測結果，在該生產設備的運轉中多次計算可動率與週期時間，該可動率係表示該生產設備已進行作業的時間比例；該週期時間係生產前述產品所需的時間；及 顯示控制部，將可動率與週期時間設為縱軸及橫軸，顯示在能夠視覺上辨識其不一致的狀態下表示計算之前述可動率與前述週期時間的圖表。
在本說明書中，生產效率意為單位時間的產品生產個數、亦即單位時間的產量。 週期時間意為用以生產1個產品所需的時間。週期時間可藉由例如量測從生產設備送出產品的時間間隔而求得(以下將以此方式所得之週期時間稱為「實測週期時間」)。又，亦可藉由生產設備的(可作業時間-停止時間)/相同時間內的生產個數(sec)來計算。此情況下的可作業時間係應進行作業的時間，例如，可設為從工作時間減去午休等生產停止時間的時間。
可動率係生產設備已進行作業的時間比例，可藉由各種方法進行計算。例如，亦可用下述方法進行計算：將判斷為正常的實測週期時間進行累積，求出生產設備實際上運轉的時間、即可動時間，將其除以要求生產設備運轉之時間的要求時間、亦即可動時間/要求時間×100(%)。判斷為正常的實測週期時間亦可限制在現實中量測的實測週期時間之中以平均值的2倍等設定的預定基準值以下。又，亦可從生產設備檢測表示正常或異常的信號輸出，使用輸出正常信號或未輸出異常信號期間所量測的實測週期時間。又，亦可藉由實測週期時間的平均值×生產數量，求出可動時間，使用其計算可動率。此情況下，亦可限制在實測週期時間之中預定的基準值以下而求出平均值。 此外，可動率亦可由(可作業時間-停止時間)/可作業時間×100(%)進行計算。此情況下，(可作業時間-停止時間)可利用從生產設備檢測表示正常或異常之信號輸出，並將表示正常之輸出時間進行累積的方法進行計算，或者亦可利用將表示異常之輸出時間進行累積並從可作業時間減去的方法進行計算。 又，亦可由(每1個的所需時間×要求數量)/實績所需時間×100(%)而求得。此處，實績所需時間係指用於生產要求數量之產品實際上需要的時間。
本發明在生產設備的運轉中多次計算可動率及週期時間。 針對可動率，例如亦可將生產設備開始運轉至停止的期間劃分成多個時間段，分別計算每個時間段的可動率。用以計算的時間段可任意設定，不一定要連續，也不必為相同時間長度，但為了精準地掌握作業狀態，較佳係盡量設為較短的時間長度。又，用以計算可動率的時間長度較佳為根據生產設備的平均連續作業時間、停止時間及停止間隔等而設定。藉由預先設定成可包含作業狀態、停止狀態之時間長度，可精準地得到可動率。 又，應用實測週期時間作為週期時間的情況下，係在每次生產產品時取得。藉由(可作業時間-停止時間)/相同時間內的生產個數(sec)計算週期時間的情況下，與可動率相同地，可針對多個時間段逐一進行計算。用以計算可動率之時間段的分段與用以計算週期時間之時間段的分段不一定需為一致。 針對每個時間段逐一計算時，時間段亦可重複。例如，對於在時間點10：00的可動率與週期時間，可使用其之前10分鐘的時間段的檢測結果來計算，對於在時間點10：01的可動率與週期時間，可使用其之前10分鐘的時間段的檢測結果來計算。此情況下，用以計算兩個時間點的可動率及週期時間的時間段具有重複部分，此種設定亦無妨。
本發明中，針對以此方式所得之可動率與週期時間，顯示於將該等設為兩個軸線的圖表。只要將對應之時間點或時間段所得之可動率及週期時間相應的點進行描點即可。 此時，本發明中，在能夠視覺上辨識可動率與週期時間之不一致的狀態下進行顯示。例如，在獲得足夠數量的可動率及週期時間時，亦可僅將該等的檢測結果進行描點。因為藉由點的密度，能夠較輕易地辨識檢測結果之不一致的程度。又，此外，可描繪包含所得到之檢測結果的曲線，亦可因應檢測結果的密度而將圖表分色顯示等。 如此，不僅顯示可動率與週期時間，亦一併顯示其不一致，藉此可更精準地掌握生產設備的作業狀態，而容易探討用以提高生產效率的對策。例如，在將橫軸設為週期時間、縱軸設為可動率時的圖表中，檢測結果係以縱向的分布表示的情況下，亦即週期時間的變動幅度較小而可動率的變動幅度較大的情況下，可判斷抑制可動率的變動幅度及提高可動率能夠有效地提高生產效率。反之，以橫向的分布表示的情況下，亦即週期時間的變動幅度較大而可動率的變動幅度較小的情況下，可知穩定或縮短週期時間成為課題。 根據本發明，如上所述，在能夠辨識其不一致的狀態下將作業狀態顯示於可動率與週期時間的圖表上，藉此可提供對於提高生產效率有用的資訊。
在本發明中，亦可為下述構成： 前述生產管理指標計算部係藉由統計處理計算多個作為前述週期時間之代表值的實際週期時間， 前述顯示控制部將前述實際週期時間一併顯示於前述圖表。
藉由此方式，能夠以週期時間的代表值為基準而在視覺上辨識不一致的狀況。如上所述，為了提高生產效率，重要的是辨識可動率及週期時間的不一致。此處，只要如上述態樣般顯示表示檢測結果整體的代表值，則能夠更客觀地辨識不一致。 作為代表值，可採用已檢測之週期時間的眾數(mode)、平均值等。在計算平均值時，從已檢測之週期時間中排除判斷為異常值的數值後再進行為更佳。異常值的排除，可採取從週期時間的最大值按降序排除預定數，並從最小值按升序排除預定數的方法。 同樣地，對於可動率，亦可顯示藉由統計處理而得的實際可動率。
在本發明中，亦可為下述構成： 前述管理指標計算部係在用以提高前述生產效率之項目的應用狀態下進行分段而計算前述可動率與週期時間， 前述顯示控制部根據該應用狀態變更顯示態樣而顯示前述可動率與週期時間，以能夠因應前述項目的應用狀態進行對比。
為了提高生產效率而對生產設備實施各種對策(以下將所述對策稱為「項目」)。可動率及週期時間的顯示必須針對項目的應用狀態相同者。又，為了獲知應用項目的效果，必須掌握藉由項目應用的有無，可動率、週期時間及該等的不一致會如何變化。 根據上述態樣，具有可藉由因應項目的應用狀態變更顯示態樣而容易在視覺上判斷項目的應用所帶來之效果的優點。顯示態樣的變化，可採取例如變更顯示顏色的方法、變更用於顯示之記號的形狀、線的種類、粗細的方法等各種方法。
以此方式因應項目變更顯示態樣的情況下， 前述顯示控制部亦可在前述圖表中，對於前述可動率及週期時間，以可確認各別應用之前述項目的方式進行配對並顯示。
藉由此方式，在顯示可動率及週期時間的圖表中，可輕易地掌握分別應用了哪些項目。 作為上述態樣中的顯示方法，例如，亦可在顯示於圖表中之檢測結果的記號等的附近顯示項目的應用狀態。又，亦可構成藉由以指向裝置碰觸該等記號而彈出顯示項目之應用狀態。
在本發明中，亦可進一步為下述構成： 前述顯示控制部可在前述圖表中，藉由指向裝置的操作輸入前述生產效率的目標。
藉由此方式，可一邊視覺確認圖表一邊輸入生產效率的目標。亦即，可了解可動率及週期時間的現狀，並且以後續的改善空間為基礎，而設定可能實現的可動率及週期時間的目標。目標的具體設定可為各種方法。例如，可為以指向裝置指出圖表上之一點的方法。又，亦可為在可動率及週期時間的軸上，以指向裝置指示各目標值的方法。若以指向裝置指示可動率或週期時間之一者的目標值，則可藉由運算而自動設定另一者。例如，關於目標的生產個數、生產設備的運轉時間(從起動至停止的時間)、可動率、週期時間，由於「目標的生產個數=運轉時間×可動率/週期時間」的關係式成立，因此指定可動率及週期時間之一者時，可根據此關係式設定另一者。
在本發明中， 提高生產效率之支援系統進一步具備： 輸入部，輸入前述生產效率的目標；及 項目資料庫，針對前述項目，儲存項目的應用賦予前述可動率及週期時間之效果的實績； 參照前述項目資料庫，推薦用於使前述生產設備的前述可動率及週期時間接近前述目標應該應用的前述項目。
由於存在很多種用以提高生產效率的項目，因此多數情況下難以選擇適當的項目。根據上述態樣，由於將每個項目的有效實績儲存於項目資料庫，因此具有可藉由參照項目資料庫而輕易地選擇用以使可動率及週期時間接近目標之項目的優點。 在上述態樣中，可用各種方法來推薦項目。例如，可採取下述方法：將可動率及週期時間的目標值與現狀進行比較，為了達成目標值，設定可動率及週期時間的提高目標值，參照項目資料庫，選擇預期能夠達成與該提高目標值對應之效果的項目。又，亦可利用人工智能。亦即，藉由將過去項目的應用所帶來之效果的實例活用為機械學習的學習資料，因應現狀的作業狀態或項目的應用狀態來選擇用以達成可動率及週期時間之目標的項目。此情況下，項目資料庫中可儲存用以機械學習的學習資料，亦可儲存已完成學習的學習模式。
本發明中，作為另一態樣， 亦可構成一種提高生產效率之支援系統，其係支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之支援系統，具備： 生產管理指標計算部，參照檢測包含前述生產設備之停止時間的作業狀況的檢測結果，針對每個因應停止時間的長度而預先設定的多個停止時間分段，計算前述停止時間之累計；及 顯示控制部，顯示表示每個前述停止時間分段之前述累計的圖表。
為了提高生產效率，較佳為消除生產設備停止的原因。此情況下，一般傾向於特定一次的停止時間較長的原因並將其優先消除。然而，現實中嘗試檢測作業狀況時，發現可能出現下述現象：雖然一次的停止時間較短，但是發生頻率高，因此累計的停止時間極大。 根據上述態樣，由於針對每個停止時間分段以圖表顯示停止時間之累計，因此容易特定累計高的停止時間分段。因此，只要消除符合之停止時間分段中的停止原因，則可有效地抑制生產設備停止的時間，而可謀求提高生產效率。
上述態樣中的停止時間分段可任何設定為0~A分鐘、A~B分鐘。停止時間分段的時間長度不一定要相同。雖然停止時間分段與停止原因不必一一對應，但兩者對應更容易採取對策，在此點上較佳。
在本發明中，不一定要具備全部上述各種特徵，亦可適當將其一部分省略或組合而構成。 本發明不僅係作為提高生產效率之支援系統的構成，亦可作為藉由利用電腦進行上述各顯示來支援提高生產效率的提高生產效率之支援方法而構成。本發明亦可進一步作為用以在電腦中執行支援提高生產效率的電腦程式而構成。又，亦可作為儲存有所述電腦程式之電腦可讀取的儲存媒體而構成。
A.系統構成： 圖1係顯示提高生產效率之支援系統的構成的說明圖。其係掌握工廠中的生產裝置之作業狀態，並將其進行視覺顯示，藉此支援實施用以提高生產效率之對策的系統。 生產設備10只要係用以生產產品的裝置，則可為任一種。圖1中係顯示單一的裝置，但可為生產線，亦可為多個裝置或生產線。 感測器11係用以檢測生產設備10之作業狀態的感測器。較佳係可追加安裝於生產設備10的感測器，但並不限定於此。作為感測器11，係設置在每次完成產品時檢測輸出之脈衝者、檢測生產設備10是在進行作業或處於停止狀態者等。例如，可將下述構成用作感測器11之一：在完成之產品通過的位置設置光源及接收來自該光源之光線的受光部，在每次產品通過時檢測光線被遮蔽。又，亦可應用檢測在生產設備10作業中或停止時發出之光、聲音、振動、其他資訊的光感測器、聲音感測器、熱感測器、電流感測器、距離感測器、氣壓感測器、加速度感測器、旋轉速度感測器、濕度感測器、壓力感測器等。又，亦可將檢測生產設備10原本輸出之信號者作為感測器11。 發送裝置12將感測器11所檢測之各種信號發送至提高生產效率之支援系統20。發送可用有線、無線之任一種進行。又，發送的時機亦可為各種設定，可在由感測器11檢測到的時間點發送，亦可在蓄積預定量後發送。
提高生產效率之支援系統20係用以接收來自感測器11之信號，並輸出對於謀求提高生產效率有用之資訊的系統。本實施例中，藉由將實現圖示之各種功能區塊的電腦程式安裝於具備CPU、記憶體之電腦而進行軟體構成。亦可將功能區塊的一部分或全部構成硬體。又，提高生產效率之支援系統20不僅係作為以單機作業之裝置的構成，亦可作為由以網路連接之多個伺服器等所構成的分散系統而構成。
以下對各功能區塊進行說明。 收發部21進行與發送裝置12之間的信號的發送與接收。 檢測結果儲存部11儲存感測器11所檢測之檢測結果。儲存之資訊的內容、結構於以下敘述。 輸入部22根據操作員進行的鍵盤、滑鼠、觸控面板等的操作等而輸入各種條件或指示。條件包含例如指定應進行檢測之生產設備10、應用於生產設備10的用以改善生產效率之對策、亦即可對項目的狀態等檢測結果造成影響的內容。又，亦可包含日期時間、場所、產品名稱等的記述。作為指示，可列舉生產效率或產量等的目標值。輸入部22除了根據操作員的操作以外，亦可通過網路從其他伺服器等輸入條件或指示。
生產管理指標計算部25根據儲存於檢測結果儲存部23之檢測結果計算生產管理指標。本實施例中係計算可動率、週期時間、實際可動率、實際週期時間、停止時間。該等生產管理指標可實時計算，亦可根據過去的檢測結果來計算。 實際可動率、實際週期時間係分別藉由可動率及週期時間的統計處理而得的代表值。作為代表值，例如，亦可設成作為處理對象之可動率、週期時間的計算結果之中的眾數。又，亦可為平均值。平均值亦可排除計算結果之中判斷為異常的值後進行計算。
項目資料庫24係儲存用以提高生產性之對策、亦即關於項目之資訊的資料庫。針對每個項目儲存其內容及過去的應用實績等。儲存之內容及其結構於以下敘述。 項目效果分析部26參照儲存於檢測結果儲存部23的過去實績、及與各檢測結果連結的條件，分析藉由項目的應用而可動率、週期時間等如何改善的效果。例如，為了分析應用一項目的效果，只要檢測過去的實績之中、除了有無應用該項目以外的條件相同者，將兩者進行比較即可。應用項目時的效果因其他項目的應用狀態等的條件而異，因此效果也與其他項目的應用狀態等進行比對而分析。項目效果分析部26將分析結果儲存於項目資料庫24。 項目推薦部28因應可動率、週期時間的目標值而推薦用以實現目標值之項目。如上所述，應用項目時的效果係藉由項目效果分析部26進行分析，並儲存於項目資料庫24，因此只要參照項目資料庫24，選擇可獲得與目標值對應之效果的項目即可。
項目效果分析部26及項目推薦部28亦可構成應用人工智能。例如，項目效果分析部26亦可應用人工智能，而對項目的應用所帶來之效果進行機械學習。所述構成中，將儲存於檢測結果儲存部23的過去實績用作學習資料，將項目資料庫24中的各項目設為說明變數(explanatory variable)，儲存於檢測結果儲存部23之可動率、週期時間的實績設為目的變數(objective variable)而進行迴歸分析。項目推薦部28應用以此方式所得之學習模式，求出與目標之可動率、週期時間對應的項目。
顯示控制部27生成顯示資料並顯示於顯示器，該顯示資料係用以顯示用於支援提高生產效率的各種頁面。顯示器並不限定於直接連接於提高生產效率之支援系統20，亦可為透過網路等連接的電腦頁面。本實施例中係顯示表示可動率與週期時間之關係的圖表作為顯示頁面。又，亦發揮顯示推薦用於提高生產效率之項目的功能。
圖2係顯示資料庫結構的說明圖。其中列舉了儲存於檢測結果儲存部23及項目資料庫24之資料的內容及結構。圖2所示僅為該等資料庫之一例，內容及結構並不限定於此處所說明的例子。
圖的左上顯示了檢測結果儲存部23的資料結構。大致分成基本資訊與檢測結果進行連結並儲存於檢測結果儲存部。「基本資訊ID」係基本資訊之各紀錄所附帶的固有識別資訊。「日期」係進行生產的年月日資訊。「生產線」係特定作為檢測作業狀態之對象的生產線的資訊，例如，可使用生產線的名稱或生產線所附帶的代號等。「產品資訊」係特定生產線所製造之產品的資訊，可使用名稱或產品編號等。「應用項目」係針對生產線特定用於提高生產效率之項目種類的資訊。本實施例中，如下所述，項目的內容等儲存於附帶項目ID這種識別資訊的項目資料庫24，因此「應用項目」係設為儲存項目ID。藉由該等資訊，可獲知顯示檢測結果係在哪種條件下所得的基本事項。應用多個項目的情況下，「應用項目」中則儲存多個項目ID。基本資訊中除了此處例示以外，亦可進一步包含大量資訊。
檢測結果時時刻刻儲存從生產設備10取得的資訊。「檢測結果ID」係檢測結果之各紀錄所附帶的固有識別資訊。「基本資訊ID」係將檢測結果與基本資訊連結的資訊。根據基本資訊ID來參照基本資訊，藉此可得到各檢測結果的日期、生產線等的基本資訊。「時間點」係檢測出檢測結果的時間點。「感測器ID」係特定檢測之感測器11的識別資訊。「感測器輸出」係藉由感測器11所檢測的結果。 本實施例中，在同一時間點取得來自多個感測器11的資訊時，製成分別附帶個別之檢測結果ID並儲存不同感測器ID、感測器輸出的紀錄。因此，例如，根據檢測結果獲得實測週期時間的情況下，可從檢測結果提取與檢測完成產品之感測器對應的感測器ID紀錄，求出進行各輸出的時間間隔。計算其他生產管理指標時亦相同地，只要從檢測結果提取對應的輸出並進行計算即可。
檢測結果並不限於圖2所說明的內容、構成，例如，亦可以時間點為基準而製成紀錄。 又，亦可在取得資訊的時間點，按照用以計算可動率之資訊、用以計算週期時間之資訊的方式進行分段，分別針對各資訊儲存在時序上取得的資訊。根據所述態樣，具有可將計算可動率、週期時間等生產管理指標時的處理簡化而可減輕處理負擔的優點。
圖的右下顯示了項目資料庫24的資料結構。項目意指為了提高生產效率而實施的對策。例如，具有將品質確認台的位置變更至近處、設置踏台以確保機械旁的通路之類無需對生產設備本身直接加以改變的對策，亦包含加長氣槍之軟管、安裝防止切屑飛散的蓋體之類對生產設備加以改變的對策。此外，亦可包含作業步驟的變更、材料或使用之工具的變更等。 項目資料庫24係儲存應用該等項目之實績的資料庫。「項目ID」係各應用實績所附帶的固有識別資訊。「對象條目」係以目的等分類的項目之分類條目。例如，可設為如「品質確認」、「刀具交換」等顯示是用以謀求哪種作業條目中之改善的項目的條目。對象條目可自由設定，亦可根據可應用項目之生產設備的種類等而設定。「內容」係例如「將品質確認台的位置變更至近處」等以自然語言表達項目的內容。「改善點」係例如「以減輕疲勞來穩定作業」等以自然語言表達藉由各項目而改善的效果。以上係顯示與「項目ID」對應之項目的基本資訊。 項目資料庫24中，作為「應用實績」，針對每個項目儲存多個應用該項目的實績。「應用實績」中儲存有「基本資訊ID」與「生產管理指標變化」。藉由基本資訊ID將應用實績與檢測結果儲存部23的基本資訊連結，而可特定應用各項目的日期、生產線等。「生產管理指標變化」儲存項目的應用所帶來之效果，具體而言，儲存項目應用前後的可動率、週期時間等的生產管理指標的變化。生產管理指標變化係以此方式藉由項目應用前後的檢測結果的比較而得，因此在「基本資訊ID」中儲存有用於該比較的2個以上之基本資訊ID。
B.圖表的輸出例： 圖3係顯示圖表之輸出例的說明圖。其顯示了提高生產效率之支援系統20根據來自生產設備10的檢測結果而顯示的頁面例。 該圖表的橫軸表示週期時間，縱軸表示可動率。週期時間越短生產效率越高，因此將軸線設定成越朝右側越短。亦可如通常般設定成以左側為原點，越朝右側週期時間越長的軸線。 圖表內的傾斜虛線N1、N2、N3係每單位時間的產量(個/小時)為固定的線。與虛線N1、N2、N3對應的產量可任意設定。
點pp1、點pp2、其他○係顯示檢測結果。生產設備在一天的運轉中週期時間及可動率也會變動，因此如圖所示，該等顯示亦產生不一致。在圖表中，可辨識檢測結果的不一致在謀求提高生成效率上非常重要。例如，如曲線a1所包圍之點pp1這種在縱向上較為不一致的檢測結果的情況下，推測可動率不穩定地變動，亦即一天的運轉中生產設備頻繁地發生停止。因此了解到使可動率穩定在謀求提高生產效率上成為一個課題。另一方面，在橫向上不一致的檢測結果的情況下，表示週期時間發生不一致，因而得知重新審視步驟等為有效。本實施例中，藉由在可視覺確認檢測結果之不一致的狀態下進行顯示，而可有效地支援提高生產效率。
在圖表中，雖然點pp1與點pp2係相同生產線的檢測結果，但應用的項目不同。亦即，點pp1、點pp2係在視覺上表現項目的應用所帶來的改善效果。為了區別兩者，本實施例中，針對應用項目不同的檢測結果，變更顯示態樣而顯示。本實施例中係使顏色變化，但亦可變更記號的形狀、大小等。藉由此方式，即使在圖表上顯示不同項目的檢測結果，亦可視覺上區別兩者，而可掌握項目應用的效果。
又，亦可顯示容易辨識項目的應用為共通的檢測結果的不一致狀況。圖中的例中顯示了分別包含點pp1、點pp2的曲線a1、a2。藉由此方式，可掌握檢測結果的外緣，而可藉由曲線a1、a2所包圍之區域的面積、形狀而在視覺上辨識不一致狀況。又，顯示曲線a1、a2的情況下，亦可變更成點pp1、點pp2的顯示，對應其密度而將曲線a1、a2內進行漸變顯示。
點p1、點p2的●表示實際週期時間、實際可動率。實際週期時間、實際可動率係將檢測結果的點pp1、點pp2進行統計處理而得的代表值。藉由顯示實際週期時間、實際可動率，具有容易以此為基準點而較客觀地辨識檢測結果之不一致狀況的優點。
亦可針對檢測結果顯示能夠識別應用哪種項目。例如，在點p2的附近記載的字符「I1」係應用之項目的項目ID。藉由此方式，可輕易地辨識應用之項目。應用多個項目的情況下，只要顯示多個項目ID即可。又，亦可僅顯示點pp1與點pp2各自應用的項目之中不同者。顯示處亦可不必在點p1或點p2的附近，而任意選擇曲線a1、a2的附近等。 為了能夠更詳細地辨識應用之項目，例如，亦可設定成以指向裝置指定點p2則打開彈出式視窗W，於此顯示項目的詳細。
在圖表中，亦可進一步指示可動率及週期時間的目標值。實施例中顯示了使用滑鼠或觸控面板等的指向裝置A，指示點p3作為目標值的例子。目標值的指示，例如，亦可藉由拖動點p2的方法等。藉由以此方式在圖表內指示目標，具有可在視覺上判斷分別應如何改善可動率、週期時間，而容易為此選擇對策的優點。 此外，在圖表內指示目標值時，亦可參照各項目對於從前的可動率、週期時間的改善效果，計算現實中可改善的範圍，僅接受此範圍內的目標值指示。例如，針對可動率、週期時間，現實中認為同時提高10%為極限的情況下，可設定成在指示超過其之目標值時不顯示如點p3的記號，而顯示「請重新設定目標值」等的信息。又，亦可將能夠設定目標值之區域顯示於圖表內，僅接受該範圍內的目標值指示。
以上所說明之圖表的顯示例不一定要全部進行。亦可選擇性地採用任一種。又，亦可根據操作員的指示，切換是否進行各顯示。
C.處理例： 以下，在提高生產效率之支援系統20中，對圖3所示之圖表的顯示等的處理內容進行說明。以下雖列舉使用儲存於檢測結果儲存部23之檢測結果等在事後進行處理的情況，但亦可一邊接收來自生產設備10的資訊一邊實時進行各處理。
圖4係可動率、週期時間計算處理的流程圖。其係圖1中的生產管理指標計算部25主要執行的處理，係硬體上提高生產效率之支援系統20的CPU執行的處理。 當開始處理時，提高生產效率之支援系統20從檢測結果儲存部23讀取檢測結果(步驟S10)。 然後，提高生產效率之支援系統20係從檢測結果中提取產品的生產完成脈衝，根據該脈衝的時間間隔取得實測週期時間(步驟S11)。該等資訊的提取，例如，可使用用以檢測生產完成脈衝的「感測器ID」進行。生產完成脈衝係在每次生產產品時輸出，因此在每次輸出各生產完成脈衝時獲得對應的實測週期時間。
又，提高生產效率之支援系統20使用所得到之實測週期時間之中基準值以下的實測週期時間來計算平均週期時間(步驟S12)。基準值可為各種設定，但本實施例中係將根據過去之週期時間的平均值或眾數等所設定的假設週期時間之2倍用作基準值。藉由使用基準值以下的實測週期時間，可排除因生產設備的停止等而看上去實測週期時間異常長者，而求出平均值。平均週期時間亦可取得分別對應實測週期時間之時間點的計算值。
提高生產效率之支援系統20接著取得生產數量(步驟S13)。生產數量係在算出上述平均週期時間的時間點之前的累積生產數量。生產數量亦可將與基準值以下之實測週期時間對應者相加。
根據以此方式所得之值，提高生產效率之支援系統20計算與實測週期時間分別對應之時間點的可動時間(步驟S14)。可動時間係由平均週期時間×生產數量求得。可動時間意指為了生產產品實際上生產設備作業的時間。可動時間亦可將基準值以下的實測週期時間累積而求得。
又，提高生產效率之支援系統20計算要求時間(步驟S15)。要求時間意指生產設備原本繼續運轉所要求的時間。本實施例中係由「運轉開始後的經過時間-此期間預定的停止時間」算出。預定的停止時間例如相當於午休等。
提高生產效率之支援系統20根據以此方式所得之值計算可動率(步驟S16)。可動率可藉由可動時間/要求時間×100進行計算。
可動率、週期時間的計算方法並不限於上述方法。例如，將生產設備運轉的時間劃分為幾個時間長度的時間段，求出各時間段中生產設備因何種理由而停止的停止時間，可動率亦可藉由(時間段的時間長度-停止時間)/(時間段的時間長度)×100%進行計算。 又，亦可求出此時間段中的產品的生產數量，藉由(時間段的時間長度-停止時間)/生產數量而求出週期時間。 可動率、週期時間亦可用此外的各種方法進行計算。
當藉由以上處理算出可動率、週期時間時，提高生產效率之支援系統20保存計算結果(步驟S17)，結束可動率、週期時間計算處理。計算之可動率、週期時間用於圖表(圖3)的點pp1、點pp2的顯示。
圖5係實際可動率、實際週期時間計算處理的流程圖。其係圖1中的生產管理指標計算部25主要執行的處理，係硬體上提高生產效率之支援系統20的CPU執行的處理。 當開始處理時，提高生產效率之支援系統20讀取可動率、週期時間的計算結果(步驟S20)。然後，藉由統計處理計算實際週期時間(步驟S21)。圖中顯示了實際週期時間的計算方法。 週期時間在生產中因各種因素而變動。圖中所示之圖表表示將變動之週期時間視為連續函數時的機率密度函數。如圖所示，機率密度函數在某個週期時間中具有最大值。本實施例中係採用成為該最大值的週期時間作為實際週期時間。取得的週期時間為離散值時，只要將成為最大次數的週期時間作為實際週期時間即可。但是，離散值的情況下，較佳為抑制週期時間之有效數字的位數，預先謀求量化。除了該等方法以外，實際週期時間亦可使用平均值、中央值等。
提高生產效率之支援系統20接著藉由統計處理計算實際可動率(步驟S22)。實際可動率亦可藉由與實際週期時間相同的統計處理而求得。此外，採用上述最大值作為實際週期時間的情況下，不一定連實際可動率也要用最大值，亦可使用平均值或中央值。
當藉由以上處理算出實際可動率、實際週期時間時，提高生產效率之支援系統20保存計算結果(步驟S23)，結束實際可動率、實際週期時間計算處理。計算之實際可動率、實際週期時間用於圖表(圖3)的點p1、點p2的顯示。
圖6係圖表顯示處理的流程圖。其係圖1中的顯示控制部27主要執行的處理，係硬體上提高生產效率之支援系統20的CPU執行的處理。 當開始處理時，提高生產效率之支援系統20輸入顯示對象的指定(步驟S30)。本實施例中係輸入顯示資訊ID(參照圖2)。亦可輸入日期、生產線等的資訊，使提高生產效率之支援系統20特定與其對應之顯示資訊ID。如圖3所示，為了能夠一併顯示與多個基本資訊ID對應之圖表，亦可輸入多個基本資訊ID。
接著，提高生產效率之支援系統20選擇顯示之基本資訊ID(步驟S31)。在步驟S30中，僅輸入一個基本資訊ID時，選擇該基本資訊ID。輸入多個基本資訊ID時，只要選擇其中之一即可。 然後，提高生產效率之支援系統20讀取與基本資訊ID相符的資料(步驟S32)。具體而言，讀取可動率、週期時間的計算結果、以及實際可動率、實際週期時間的計算結果。亦可省略實際可動率、實際週期時間的讀取。 接著，提高生產效率之支援系統20計算包含讀取之可動率、週期時間的曲線(步驟S33)。該曲線相當於圖表(參照圖3)中的曲線a1、a2。所述曲線的計算方法可應用習知的影像處理技術，故省略說明。此外，不顯示曲線a1、a2的情況下，亦可省略步驟S33的處理。
如此，當結束顯示所需的計算時，提高生產效率之支援系統20顯示圖3所示之圖表(步驟S34)。 然後，若對全部基本資訊ID完成以上處理(步驟S35)，則結束圖表顯示處理。 又，未完成的情況下(步驟S35)，提高生產效率之支援系統20變更顯示態樣的設定(步驟S36)，再次執行步驟S31以後的處理，以顯示與剩餘之基本資訊ID對應的圖表。
圖7係累計停止時間圖表顯示處理的流程圖。其係圖1中的生產管理指標計算部25、顯示控制部27主要執行的處理，係硬體上提高生產效率之支援系統20的CPU執行的處理。
當開始處理時，提高生產效率之系統20輸入停止時間的資料(步驟S40)。然後，針對每個停止時間分段將停止時間進行累積(步驟S41)。 圖中顯示累積的方法。此例中，停止時間分段係設定為0~7.5分鐘、7.5~15分鐘、15~30分鐘、30~60分鐘、60~120分鐘。 圖的左側顯示了輸入之停止時間的資料。生產設備可能在生產中因各種因素而停止。以時序輸入生產設備停止的長度，係顯示於左側之停止時間的資料。步驟S41的處理中，分別以箭頭顯示的方式將顯示於左側之各停止時間分配到右側的停止時間分段。例如，最初的停止時間為3分鐘，故分配到停止時間分段0~7.5分鐘。第三次的停止時間為14分鐘，故分配到停止時間分段7.5~15分鐘。如此，對於分配到各停止時間分段的停止時間，分別將每個停止時間分段進行累積。如此，可獲得每個停止時間分段的累計停止時間。
提高生產效率之系統20輸出所得到之結果(步驟S42)。圖中顯示了輸出之圖表。本實施例中係採用表示每個停止時間分段之累計停止時間的直方圖形式。根據此圖表，可知停止時間分段0~7.5分鐘的累計停止時間最高。亦即，符合停止時間分段0~7.5分鐘的停止狀況，雖然一次的停止時間短，但頻繁發生，故累計停止時間變大。因此，可知只要消除符合此停止時間分段的停止原因，即可有效地抑制累計停止時間，而可提高生產效率。 僅輸出生產設備之停止時間的方法中，雖然傾向著眼於一次的停止時間長的事態，例如符合停止時間分段30~60分鐘的事態，但本實施例中藉由顯示累計停止時間，而實現著眼於真正應消除的停止因素。
此外，圖表只要可比較每個停止時間分段的累計停止時間，則可使用各種形式。 停止時間分段並不限於所述例子，而可任意設定。又，其時間長度可為相同，亦可使每個停止時間分段不同。雖然停止時間分段不必與生產設備的停止原因一律對應，但若考量假設之停止原因與伴隨於此之停止時間的關係而盡可能將停止時間分段預先設定成一律對應，則有容易找出用以消除停止原因之對策的優點。
圖8係項目推薦處理的流程圖。其係圖1中的項目推薦部28主要執行的處理，係硬體上提高生產效率之支援系統20的CPU執行的處理。 在執行此處理之前，預先分析項目的應用所帶來之效果，並儲存於項目資料庫24。分析方法如圖1的項目效果分析部26的說明所述。
提高生產效率之支援系統20在開始項目推薦處理時輸入目標值(步驟S50)。可在圖3所示之圖表上輸入，亦可從鍵盤等輸入可動率、週期時間的目標值。又，目標值並非限於將可動率、週期時間作為「目標值」輸入的情況，亦可作為「目標範圍」輸入。又，亦可藉由指定單位時間的產量(圖3之圖表上的斜線N1~N3)而指示目標值。
提高生產效率之支援系統20係根據輸入之目標值設定可動率、週期時間的提高目標(步驟S51)。只要將目標值與從前達成之值的差異作為提高目標即可。 然後，參照項目資料庫24，提取可達成提高目標的項目(步驟S52)。項目資料庫24中針對每個項目儲存有因應用該項目而可動率、週期時間改善之效果的實績，因此只要提取可獲得高於提高目標之效果的項目即可。亦可限制在生產線、產品等共通者。
提高生產效率之支援系統20從提取之項目中選擇推薦的項目(步驟S53)。圖中顯示了選擇方法。本實施例中，選擇(條件1)應用之項目接近以及(條件2)新應用之項目數少 作為條件。 圖中上側的框內顯示了指定之目標值的概要。在已經應用項目I3的生產線中，考量指定提高可動率5%、週期時間10 sec作為目標的情況。 下側的框內顯示了步驟S52中的項目之提取結果連同其效果。例如，若以最上段所記載之例進行說明，應用項目I1的情況下，表示可得到可動率提高6%，週期時間提高9 sec的效果作為實績。「應用項目」為I3，表示在已經應用項目I3的狀態下進一步應用項目I1時的實績。第2段以後的提取結果亦為相同。在第4段、第5段中，記載為「I4+I2」、「I5+I1」意指分別同時應用2個項目時的效果。
下側之框內的右側顯示了與條件1、條件2的關係。最上段的例中係已經應用與指定為目標相同的項目I3的狀態的實績，故(條件1)為滿足(○)。又，應用之項目數為項目I1一個，故亦(條件2)為滿足(○)。 第2段的情況下，應用項目為I5，故(條件1)為不滿足(×)。應用之項目數為項目I2一個，故(條件2)為滿足 (○)。第3段亦進行相同的評價。 第4段的情況下，應用項目為I3，故(條件1)為滿足(○)。應用之項目數為項目I4、I2兩個，故(條件2)為稍微不滿足(△)。 第5段的情況下，無應用項目，故(條件1)為不滿足(×)。應用之項目數為項目I5、I1兩個，故(條件2)為稍微不滿足(△)。 進行以上評價後，選擇條件1、條件2的綜合評價最佳的最上段項目I1。
提高生產效率之支援系統20將結果輸出(步驟S54)，結束項目推薦處理。實施例的情況係顯示選擇之項目I1的內容等。顯示處可在圖表(圖3)進行，亦可切換頁面進行。
項目推薦處理除了圖8所說明之方法以外，亦可使用人工智能來進行。藉由將應用項目之實績用作學習資料的機械學習而生成學習模式，藉此可獲得用以實現目標值的項目。
D.效果及變化例： 根據以上所說明之實施例的提高生產效率之系統，將檢測之可動率、週期時間作為可辨識其不一致的圖表輸出。結果，可支援考量應如何改善可動率、週期時間，或因此認為哪種項目有效，而可有效地支援提高生產效率。
實施例所說明的各種特徵不一定要全部具備，亦可適當將其一部分省略或組合。又，本發明並不限於實施例，亦可由各種態樣所構成。 [產業上的可利用性]
本發明可應用於支援提高生產產品之生產設備中的生產效率。
10:生產設備 11:感測器 12:發送裝置 20:提高生產效率之支援系統 21:收發部 22:輸入部 23:檢測結果儲存部 24:項目資料庫 25:生產管理指標計算部 26:項目效果分析部 27:顯示控制部 28:項目推薦部 S10~S17、S20~S23、S20~S36、S20~S36、S40~S42、S50-~S54:步驟
圖1 係顯示提高生產效率之支援系統的構成的說明圖。 圖2 係顯示資料庫結構的說明圖。 圖3 係顯示圖表之輸出例的說明圖。 圖4 係可動率、週期時間計算處理的流程圖。 圖5 係實際可動率、實際週期時間計算處理的流程圖。 圖6 係圖表顯示處理的流程圖。 圖7 係累計停止時間圖表顯示處理的流程圖。 圖8 係項目推薦處理的流程圖。
無。

Claims (11)

  1. 一種提高生產效率之支援系統，係支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之支援系統，其具備： 生產管理指標計算部，根據檢測前述生產設備之作業狀況的檢測結果，在該生產設備的運轉中多次計算可動率與週期時間，該可動率係表示該生產設備已進行作業的時間比例；該週期時間係生產前述產品所需的時間；及 顯示控制部，將可動率與週期時間設為縱軸及橫軸，顯示在能夠視覺上辨識其不一致的狀態下表示計算出之前述可動率與前述週期時間的圖表。
  2. 如請求項1之提高生產效率之支援系統，其中， 前述生產管理指標計算部係藉由統計處理計算多個作為前述週期時間之代表值的實際週期時間， 前述顯示控制部將前述實際週期時間一併顯示於前述圖表。
  3. 如請求項1或2之提高生產效率之支援系統，其中， 前述管理指標計算部係在用以提高前述生產效率之項目的應用狀態下進行分段而計算前述可動率與週期時間， 前述顯示控制部根據該應用狀態變更顯示態樣而顯示前述可動率與週期時間，以能夠因應前述項目的應用狀態進行對比。
  4. 如請求項3之提高生產效率之支援系統，其中， 前述顯示控制部係在前述圖表中，對於前述可動率及週期時間，以可確認各別應用之前述項目的方式進行配對並顯示。
  5. 如請求項1至4中任一項之提高生產效率之支援系統，其中， 前述顯示控制部可在前述圖表中，藉由指向裝置的操作輸入前述生產效率的目標。
  6. 如請求項1至5中任一項之提高生產效率之支援系統，其進一步具備： 輸入部，輸入前述生產效率的目標；及 項目資料庫，針對前述項目，儲存項目的應用賦予前述可動率及週期時間之效果的實績； 參照前述項目資料庫，推薦用於使前述生產設備的前述可動率及週期時間接近前述目標應該應用的前述項目。
  7. 一種提高生產效率之支援系統，係支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之支援系統，其具備： 生產管理指標計算部，參照檢測包含前述生產設備之停止時間的作業狀況的檢測結果，針對每個因應停止時間的長度而預先設定的多個停止時間分段，計算前述停止時間之累計；及 顯示控制部，顯示表示每個前述停止時間分段之前述累計的圖表。
  8. 一種提高生產效率之支援方法，係利用電腦來支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之方法， 其中作為前述電腦執行的步驟，具備： 讀取檢測前述生產設備之作業狀況的檢測結果的步驟； 根據該檢測結果，在該生產設備的運轉中多次計算顯示該生產設備已進行作業之時間比例的可動率及前述生產產品所需之時間的週期時間的步驟；及 將可動率與週期時間設為縱軸及橫軸，顯示在能夠視覺上辨識其不一致的狀態下表示計算之前述可動率與前述週期時間的圖表的步驟。
  9. 一種電腦程式，係用以支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的電腦程式，其係用以利用電腦實現下述功能： 讀取檢測前述生產設備之作業狀況的檢測結果的功能； 根據該檢測結果，在該生產設備的運轉中多次計算顯示該生產設備已進行作業之時間比例的可動率及前述生產產品所需之時間的週期時間的功能；及 將可動率與週期時間作為縱軸及橫軸，顯示在能夠視覺上辨識其不一致的狀態下表示計算之前述可動率與前述週期時間的圖表的功能。
  10. 一種提高生產效率之支援方法，係利用電腦來支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的提高生產效率之方法， 其中作為前述電腦執行的步驟，具備： 參照檢測包含前述生產設備之停止時間的作業狀況的檢測結果，針對每個因應停止時間的長度而預先設定的多個停止時間分段計算前述停止時間之累計的步驟；及 顯示表示每個前述停止時間分段之前述累計的圖表的步驟。
  11. 一種電腦程式，係用以支援提高生產產品之生產設備中的生產效率的電腦程式，其係用以利用電腦實現下述功能： 讀取檢測包含前述生產設備之停止時間的作業狀況的檢測結果的功能； 參照檢測包含前述生產設備之停止時間的作業狀況的檢測結果，針對每個因應停止時間的長度而預先設定的多個停止時間分段計算前述停止時間之累計的功能；及 顯示表示每個前述停止時間分段之前述累計的圖表的功能。
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