TWI655526B - 作業狀態取得裝置、製造線之生產管理系統及生產管理方法 - Google Patents

作業狀態取得裝置、製造線之生產管理系統及生產管理方法 Download PDF

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Abstract

作業狀態取得裝置20a具備檢測部21a，其後續附加安裝在配置於製造線L1之生產設備31，或後續附加配置於生產設備31附近，輸出表示生產設備31之作業狀態之檢測信號。作業狀態取得裝置20a具備用於對生產管理裝置10發送檢測信號之發送部22a。

Description

作業狀態取得裝置、製造線之生產管理系統及生產管理方法
本發明係關於作業狀態取得裝置、製造線之生產管理系統及生產管理方法。
先前，於製造線上，使用可程式化邏輯控制器(PLC)或個人電腦控制製造線上之各種裝置，而生產製品。PLC基本上由運算單元、輸入單元及輸出單元構成。經由輸入單元自檢測裝置輸入表示各種裝置之作動狀態之檢測資訊，藉由運算單元基於檢測資訊決定各種裝置之作動狀態，經由輸出單元對各種裝置之致動器輸出用以使各種裝置執行所決定之作動狀態之控制命令。 但先前之PLC之主要目的在於使製造線正常作業、及檢測各種裝置中發生之異常、防止各種裝置發生異常動作、顯示各種裝置目前之作動狀態，並不適用於製造線整體之生產狀況管理以及製造線之生產效率管理。即，PLC係對應於成為控制對象之各裝置而被編程，各裝置所具備之裝置，並非是以製造線整體為控制對象之裝置。因此，各PLC中輸入之檢測資訊會有不適於製造線之管理之情形，再者，為了自各PLC彙集檢測資訊，進而需要用以與外部機器例如伺服器通信之通信單元，且各PLC具備專有之通信協定。再者，PLC係由運算單元、輸入單元及輸出單元構成，價格較高。 又，根據製造線不同，亦有不具備PLC或個人電腦之製造線，為了要對該等製造線管理生產狀況或生產效率而新導入PLC並不實際。 因此，謀求藉由簡易之裝置來管理製造線之生產狀況或生產效率。
[發明所欲解決之問題] 本發明係為了解決上述問題之至少一部分而完成者，其目的在於藉由簡易之裝置而管理製造線之生產狀況或生產效率。 [解決問題之技術手段] 為解決上述問題之至少一部分，本發明採用以下各種態樣。 第1態樣提供一種用以管理製造線之生產狀況而使用之後續附加之作業狀態取得裝置。第1態樣之作業狀態取得裝置具備：檢測部，其對配置於上述製造線之生產設備後續附加安裝、或後續附加配置於上述生產設備附近，輸出表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號；及發送部，其用以對與控制上述生產設備之裝置不同之管理裝置發送上述檢測信號。 根據第1態樣之作業狀態取得裝置，由於具備後續附加安裝在配置於製造線之生產設備或後續附加配置於生產設備附近的檢測部，因此可管理製造線之生產狀況或生產效率。 於第1態樣之作業狀態取得裝置中，上述生產設備具有顯示裝置，該顯示裝置藉由光而表示生產設備之作業狀態；上述檢測部亦可包含光感測器作為第1檢測部，該光感測器安裝於上述顯示裝置，取得由上述顯示裝置所示之作業狀態而輸出檢測信號。該情形時，可藉由第1檢測部容易地取得由顯示裝置所示之作業狀態。 於第1態樣之作業狀態取得裝置中，上述檢測部亦可進而包含第2檢測部，該第2檢測部輸出與上述生產設備之處理動作開始、執行中或結束對應之檢測信號，作為表示上述生產設備之作業狀態之上述檢測信號。該情形時，可藉由第2檢測部獲得對應於生產設備之處理動作之時序之檢測信號。 於第1態樣之作業狀態取得裝置中，上述第2檢測部亦可為計數上述生產設備之處理動作之開始、執行中或結束之次數之檢測部。該情形時，可獲得與生產設備之處理動作之時序及動作次數對應之檢測信號。 於第1態樣之作業狀態取得裝置中，上述第2檢測部亦可為選自包含聲音感測器、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、壓力感測器所組成之群中之至少一者之檢測部。該情形時，可將泛用之感測器作為第2檢測部使用。 第2態樣提供一種用以管理製造線之生產狀況之生產管理系統。第2態樣之生產管理系統具備第1態樣之作業狀態取得裝置，及接收自上述作業狀態取得裝置發送之上述檢測信號之上述管理裝置。 根據第2態樣之生產管理系統，由於具備安裝在配置於製造線之生產設備或配置於生產設備附近之檢測部，且具備後續附加之作業狀態取得裝置，因此可藉由簡易之裝置而管理製造線之生產狀況或生產效率。 於第2態樣之生產管理系統中，上述管理裝置亦可具有產生部，該產生部接收複數個上述檢測信號，使用接收到之上述複數個檢測信號，產生上述製造線之產生狀況相關之資訊。該情形時，可使用自作業狀態取得裝置獲得之複數個檢測信號，產生製造線之生產狀況相關之資訊。 第3態樣提供一種用以管理製造線之生產狀況之生產管理方法。第3態樣之生產管理方法具備：自具有安裝在配置於上述製造線之生產設備、或配置於上述生產設備附近的檢測部之作業狀態取得裝置，接收表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號，將接收到之上述檢測信號對管理裝置發送。 根據第3態樣之生產管理方法，可獲得與第1態樣之作業狀態取得裝置相同之優點。又，此外，第3態樣之生產管理方法可作為生產管理程式而實現，且可作為記錄有生產管理程式之電腦可讀取之媒體而實現。
第1實施形態： 以下，一面參照圖式，一面基於實施形態，對本發明之生產管理系統及生產管理方法進行說明。圖1係顯示第1實施形態之生產管理系統及製造線之概略構成圖。另，圖1所示之生產管理系統及製造線亦共通地使用於其他實施形態。 生產管理系統100具備生產管理裝置10及作業狀態取得裝置20a～20f。生產管理裝置10與作業狀態取得裝置20a～20f協動，管理第1製造線L1、第2製造線L2之生產狀況。另，製造線L可為1條，或亦可為3條以上。 於各製造線L1及L2具備用以搬運加工對象品即加工零件、工件之搬運機構41，例如於輸送帶、軌道上移動之搬運機，於搬運機上配置有各種生產設備31～36。各生產設備31～36例如為金屬加工機、熔接機、樹脂成形機、塗裝機、熱鍛機、完成品回收機、加工零件供給機等設備。於各生產設備31～36具備用於對生產設備之加工對象品執行生產處理、加工處理之可程式化邏輯控制器(PLC)及連接於PLC之各種感測器。例如具備：光電感測器，其組入於生產設備或搬運機構，用於檢測加工零件之到達或通過；尺寸感測器，其測量加工零件之尺寸；計數器，其組入於將加工零件切削加工之切削金屬加工機，計數用於對加工零件進行加工之刀具之使用次數；區域感測器，其組入於完成品回收機，用於計數完成品之排出個數；或是組入於搬運完成品之手機構而計數開閉次數之計數器、測量開動作間隔之週期測量器。除此之外，還會根據生產設備，將檢測加工零件之溫度的溫度感測器、檢測樹脂之噴出壓力或鍛造壓力的壓力感測器、檢測加工後之加工零件之厚度的厚度感測器等預先組入於生產設備。該等感測器係為了使製造線及生產設備作動，而於先前設置、配置製造線及生產設備時即已配置，而連接於PLC之感測器。 圖1之例中，於第1製造線L1配置有第1生產設備31、第2生產設備32及第3生產設備33。於第2製造線L2配置有第4生產設備34、第5生產設備35及第6生產設備36。 於生產設備或生產設備附近，安裝或配置有後續附加之第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f。本說明書中所謂之後續附加，意指為使生產設備作業而自設置生產設備時才組入，或者未預先安裝，或未連接於控制各生產設備31～36之動作之裝置即PLC，與生產設備之作業、控制無關地進行安裝與配置。圖1之例中，對第2及第4生產設備32、34分別安裝有第2及第4作業狀態取得裝置20b、20d。於第1生產設備31之導入側安裝有第1作業狀態取得裝置20a，於第5生產設備35之排出側安裝有第5作業狀態取得裝置20e。於第3及第6生產設備33、36之搬運方向下游側附近，分別配置有第3及第6作業狀態取得裝置20c、20f。 生產管理裝置10與後續附加之第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f如圖1所示可利用無線相互收發資料。生產管理裝置10根據來自終端裝置PD1、PD2之要求，以無線發送所產生之生產狀況資訊。生產管理裝置10可作為本地伺服器配置於工廠內，或者亦可作為遠端伺服器而配置於工廠以外之場所。生產管理裝置10作為遠端伺服器設置之情形時，將來自後續附加之第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f之檢測信號以及對終端裝置PD1、PD2及本地控制器之生產狀況資訊，經由工廠內之無線存取點及內部網路或網際網路等網路，由生產管理裝置10收發。 圖2係顯示第1實施形態之生產管理裝置之內部功能構成之方塊圖。生產管理裝置10係控制各生產設備31～36之動作之裝置，即與PLC不同之裝置，而即使不使用生產管理裝置10，仍可藉由PLC對各生產設備31～36進行動作控制。生產管理裝置10具備可經由匯流排16相互通信地連接之中央運算處理裝置(CPU)11、記憶裝置12、發送/接收部13、顯示裝置14及輸入裝置15。CPU11、記憶裝置12及發送/接收部13可互相雙向地通信。CPU11藉由執行存儲於記憶裝置12之各種程式，而作為產生部、即生產狀況資訊產生部111發揮功能。記憶裝置12例如為RAM(Random-access memory：隨機存取記憶體)、ROM(Read-only memory：唯讀記憶體)、硬碟(HDD)等。於HDD(或ROM)中，預先存儲有用以實現本實施形態中提供之功能之各種程式，自HDD讀出之各種程式係於RAM上展開，並藉由CPU11執行。記憶裝置12進而存儲生產管理裝置10產生生產狀況資訊時使用之基準脈衝數121、基準脈衝間隔122。於記憶裝置12可讀寫之區域，具備存儲所產生之生產狀況資訊之生產狀況資訊記憶部123。另，於記憶裝置12暫時存儲自第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f接收到之作業狀態相關之檢測信號。 發送/接收部13經由無線通信，自製造線L1～L2上之各生產設備所具備、或配置於各生產設備附近之第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f接收作業狀態相關之檢測信號。發送/接收部13對第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f發送各種執行命令。發送/接收部13進而對終端裝置PD1、PD2發送生產狀況資訊，或接收來自終端裝置PD1、PD2之要求執行各種處理之輸入。發送/接收部13為具有無線通信功能之輸入輸出I/F之情形時，發送/接收部13可經由設置於工廠內之未圖示之無線中繼器(存取點)，接收來自第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f之無線電波，或者，發送/接收部13自身亦可作為無線存取點，配置於可自第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f接收無線電波之場所。又，發送/接收部13亦可對無線中繼器有線連接。無論為何者，只要可不對各作業狀態取得裝置20a～20f有線連接而取得作業狀態相關之資訊即可。藉此，只要進行對各生產設備安裝或配置第1～第6作業狀態取得裝置20a～20f之比較簡單之變更，即可將本實施形態之生產管理系統100導入現有之工廠。無線通信例如可藉由透過依據IEEE802.11規格之無線區域網路(LAN)之無線連接而實現。 顯示裝置14係操作生產管理系統100時用以顯示處理內容或顯示生產狀況資訊之顯示器。顯示裝置14亦可與生產管理裝置10單獨配備，尤其若生產管理裝置10為遠端伺服器，且配備用來產生生產狀況資訊之情形時，顯示裝置14為任意。輸入裝置15係用以對生產管理系統100進行輸入所使用之裝置，例如為鍵盤、滑鼠，進而亦可為顯示裝置14之畫面上所具備之感壓式觸控面板。 圖3係顯示第1實施形態之作業狀態取得裝置之內部功能構成之方塊圖。另，圖3中，示例說明第1作業狀態取得裝置20a，但其他第2～第6作業狀態取得裝置20b～20f亦具有相同構成。第1作業狀態取得裝置20a具備檢測裝置即檢測部21a、作為發送部發揮功能之收發部22a及控制器23a。第1作業狀態取得裝置20a係以後續附加而安裝或配置於製造線或生產設備。檢測部21a及收發部22a各自與控制器23a可通信地連接。檢測部21a係以後續附加而對第1～第6生產設備31～36安裝、或配置於第1～第6生產設備31～36附近之各種感測器，而有別於藉由生產設備對加工零件實施加工及處理所配置之連接於可程式化邏輯控制器(PLC)之現有感測器。另，檢測部21a可與第1作業狀態取得裝置20a一體配備，或者亦可與第1作業狀態取得裝置20a單獨地經由信號線連接。檢測部21a可為僅具備檢測用元件並輸出類比信號之檢測部，或者亦可為除了檢測用元件外並具備將藉由檢測用元件輸出之信號轉變成數位信號而輸出之電路之檢測部。收發部22a按照任意之通信協定藉由無線對生產管理裝置10發送檢測信號，或接收來自生產管理裝置10之執行命令。控制器23a具備未圖示之中央運算處理裝置(CPU)與記憶裝置。控制器23a經由收發部22a對生產管理裝置10發送自檢測部21a接收到之檢測信號。控制器23a於自檢測部21a輸入之信號為類比信號之情形時，若信號值為預設值以上、未達規定值、或在任意範圍之情形時，轉變為高態動作邏輯時採High(1)、低態動作邏輯時採Low(1)之數位信號，經由收發部22a對生產管理裝置10發送檢測信號。因此，於本實施形態中，僅檢測部21a可作為檢測部發揮功能，且可藉由檢測部21a與控制器23a實現檢測部。控制器23a亦可將自檢測部21a接收到之檢測信號預先存儲於記憶裝置，根據自生產管理裝置10接收到之執行命令，對生產管理裝置10發送檢測信號。 作為作為檢測部21a使用之感測器，可使用光感測器、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、濕度感測器及壓力感測器。各感測器皆為用以檢測生產設備之作業狀態之感測器，以下對其使用方法進行說明。另，本實施形態中，所謂作業狀態意指製造線及生產設備中、對加工對象品之加工、處理相關之動作、操作，例如可包含該動作、操作開始、執行中、停止、結束等狀態。 圖4係顯示具備光感測器作為第1檢測部之作業狀態取得裝置之配置例之說明圖。第2作業狀態取得裝置20b配備於第2生產設備32。更具體而言，於第2生產設備32相鄰配置有收納PLC之框體32b，於框體32b具備以3色信號燈表示第2生產設備32之作業狀態之信號塔40。由信號塔40所示之作業狀態，例如綠色為正常作業，黃色為呼叫操作員，紅色為異常停止。作為第1檢測部即光感測器，可使用可檢測信號燈之點亮或熄滅之光電轉換元件，例如光電二極體、光電晶體。作為檢測部21b之光感測器，例如安裝於綠色信號燈之發光面。檢測部21b亦可對控制器23b輸出對應於受光之光量之電流。該情形時，產生當藉由控制器23b受光之光量為特定光亮以上時表示接通之脈衝波形。檢測部21b亦可對控制器23b輸出當受光之光量為特定光量以上時表示接通之脈衝波形。藉由將第2作業狀態取得裝置20b安裝於信號塔40，可容易地檢測先前所無法取出之由信號塔40所示之第2生產設備32之作業狀態。具體而言，於上述例中，第2作業狀態取得部20b可取得表示第2生產設備32正常作業之作業狀態相關之資訊，且將其作為檢測信號對生產管理裝置10提供。 圖5係作業狀態取得裝置配置於生產設備附近而使用之情形之說明圖。第3作業狀態取得裝置20c配置於第3生產設備33附近，更具體而言，配置於配置有第3生產設備33之搬運機構41之終端，意即該線之加工完成品WP之排出位置。第3作業狀態取得裝置20c具有檢測部21c，該檢測部21c係與藉由信號線而連接，容納收發部22c及控制器23c之本體分開配備。檢測部21c配置於支持搬運機構41之支持部之上端，本體配置於支持部之中間側面。作為檢測部21c，例如可使用光電式光感測器。根據光電式光感測器，可藉由光之遮斷而檢測出由搬運機構41搬運之加工完成品WP之通過。遮斷時輸出之檢測信號為1或0脈衝信號。光電式感測器係由輸出可視光、紅外光、紫外光等光的光源、及接收來自光源之光的受光部而構成。藉由將第3作業狀態取得裝置20c配置於第3生產設備33附近，而可檢測有無搬出(排出)加工完成品WP作為第3生產設備33之作業狀態。具體而言，藉由配置後續附加之第3作業狀態取得裝置20c，而可取得作為表示第3生產設備33之作業狀態之一者即作業週期之資訊之檢測信號，且可對生產管理裝置10提供。 圖6係作業狀態取得裝置安裝於生產設備而使用之情形之說明圖。第5作業狀態取得裝置20e安裝於第5生產設備35，更具體而言，配備於第5生產設備35之下游側、該生產設備35之加工完成品WP之排出側。第5作業狀態取得裝置20e具有容納收發部22e及控制器23e之本體所具備之作為第2檢測部的檢測部21e。作為檢測部21e，可使用例如光感測器、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、濕度感測器及壓力感測器。本實施形態中，第2檢測部係可計數對生產設備之加工對象品進行之加工、處理相關之動作、操作開始、執行中或結束之時序、次數之檢測部。第1檢測部與第2檢測部可分別單獨安裝於各生產設備31～36等，或第1及第2檢測部亦可一同安裝於各生產設備31～36等。 包含照度感測器之光感測器係使用於當第5生產設備35中具備於每1次加工週期重複點亮/熄滅之顯示燈之情形時，用以檢測該顯示燈之點亮或熄滅次數。藉由對應於顯示燈之點亮或熄滅次數之檢測信號，可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。另，使用彩色感測器作為光感測器之情形時，可判斷具有複數色之顯示燈之點亮色，因此可取得與點亮色對應之第5生產設備35之作業週期。聲音感測器係用以檢測第5生產設備35之馬達聲音、空氣排出聲音及門之開閉聲音等動作聲音、伴隨切削聲音及擊打聲音等加工之聲音。由聲音感測器檢測之音量超過規定音量之情形時，藉由自第5作業狀態取得裝置20e輸出檢測信號，而可取得上述動作或加工週期作為作業狀態。 熱感測器係用以檢測高溫加工零件自第5生產設備35之排出。具體而言，可使用可檢測加工零件之溫度之紅外線感測，可檢測加工零件之溫度為規定溫度以上、未達規定溫度或在任意溫度範圍內之調溫器。使用紅外線感測器之情形時，當檢測溫度為規定溫度以上之情形時藉由輸出檢測信號，使用調溫器之情形時藉由將作動信號作為檢測信號使用，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。 包含電流檢測器之電流感測器係用以檢測第5生產設備35所具備之致動器之作動，或如熔接機般於加工上需要電力之加工機之作動，即與第5生產設備35之加工完成零件之排出關聯之動作。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示致動器及加工機動作時之電流值為規定電流值以上、未達規定電流值、或在任意電流值範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。此外，藉由使用如雷感測器般可測定、檢測高電壓之感測器，檢測電弧熔接機或高頻淬火機中瞬間產生之高電壓(高能量)，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。 距離感測器係使用在檢測與第5生產設備35所具備之治具、刀具、機械手、加工零件等對象物之距離，透過第5生產設備35之處理動作、加工動作或加工零件自身之移動，用以檢測加工零件之排出。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示與對象物之距離為規定距離以上、未達規定距離、或在任意距離範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。作為距離感測器，例如使用如下之感測器：發射紅外光、雷射光、超音波、音波等，基於截至由對象物反射之反射波返回之時間，而測定與對象物之距離。 氣壓感測器及水位感測器係各自用於藉由檢測第5生產設備35中執行使用水或油等液體之切削、清洗、淬火、回火步驟中使用之液體之壓力變化，以及切削及清洗步驟中使用之液體之水位變化，而透過第5生產設備35之加工動作檢測加工零件之排出。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示壓力或水位(液位)為規定值上、未達規定值、或在任意範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。 加速度感測器、近接開關及多普勒感測器配置於第5生產設備35所具備之門或缸體之前端，透過門之開閉或缸體之往返移動，用以檢測加工零件之排出。 旋轉速度感測器係使用在檢測第5生產設備35具備之治具、刀具、轉盤、加工零件等之旋轉速度，透過第5生產設備35之加工動作或加工零件自身之移動，用以檢測加工零件之排出。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示檢測出之旋轉速度為規定值上、未達規定值、或在任意範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。 壓力感測器及感壓感測器係配置於第5生產設備35所具備之門、操作面板、或者抵接或夾壓等壓力施加之部位，透過門之開閉、操作面板之操作、抵接或夾壓之檢測，用以檢測加工零件之排出。 陀螺儀感測器係使用在檢測第5生產設備35具備之治具、刀具、機械手、加工零件等之傾斜或速度，透過第5生產設備35之加工動作或加工零件自身之移動，用以檢測加工零件之排出。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示檢測出之傾斜度或速度為規定值上、未達規定值、或在任意範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。傾斜感測器係使用在檢測第5生產設備35所具備之治具、刀具、機械手、加工零件等之傾斜度、加工裝置台或蹺蹺板型搬運部之傾斜度，透過第5生產設備35之加工動作，用以檢測加工零件之排出。具體而言，自第5作業狀態取得裝置20e對生產管理裝置10發送表示檢測之旋轉速度為規定值上、未達規定值、或在任意範圍內之檢測信號，而可取得第5生產設備35之加工週期作為作業狀態。 此外，藉由使用人體感測器或靜電電容式感測器檢測人之操作，可檢測加工零件之排出，或使用濕度感測器，檢測使用水或油等液體之切削、清洗、淬火、回火步驟中因所使用之液體所致之濕度變化，而可檢測加工零件之排出。 對作業狀態取得裝置20a之動作進行說明。圖7係顯示藉由第1實施形態之作業狀態取得裝置執行之處理程序之流程圖。本處理程序可於作業狀態取得裝置20a啟動後至作業狀態取得裝置20a作業結束之期間重複執行。另，其他作業狀態取得裝置20b～20f亦可執行相同處理。 作業狀態取得裝置20a、即控制器23a等待來自檢測部21a之檢測信號輸入(步驟S100：否)。檢測部21a可輸出藉由內部所具備之電路將自檢測元件輸出之電流等之類比信號轉換成數位信號之檢測信號，或亦可輸出自檢測元件輸出之電流等之類比信號作為檢測信號。 若控制器23a輸入來自檢測部21a之檢測信號(步驟S100：是)，則經由收發部22a，對生產管理裝置10發送輸入之檢測信號(步驟S102)。另，檢測信號為類比信號之情形時，控制器23a將其轉換成數位信號後，經由收發部22a對生產管理裝置10發送。本實施形態中，控制器23a僅將來自檢測部21a之檢測信號之輸入作為觸發，對生產管理裝置10發送檢測信號，但亦可將接收來自生產管理裝置10之作業狀態之發送要求作為觸發，對生產管理裝置10發送檢測信號。該情形時，控制器23a於作業狀態取得裝置20a所具備之記憶裝置中預先存儲自檢測部21a接收到之檢測信號，若自生產管理裝置10接收發送請求，則讀出存儲之檢測信號而對生產管理裝置10發送。 作業狀態取得裝置20a安裝於信號塔40之情形時，例如正常動作期間自檢測部21a連續地輸入檢測信號，發生異常時不自檢測部21a輸入檢測信號。該情形時，控制器23a可將連續輸入之檢測信號直接經由收發部22a對生產管理裝置10發送，或亦可間歇地例如每10s經由收發部22a將檢測信號對生產管理裝置10發送。 對生產管理裝置10之動作進行說明。圖8係顯示由第1實施形態之生產管理裝置執行之處理程序之流程圖。本處理程序可於生產管理裝置10啟動後至生產管理裝置10作業結束期間重複執行。生產管理裝置10以無線通信於發送/接收部13中接收來自作業狀態取得裝置20a之檢測信號(步驟S200)。將接收到之檢測信號存儲於記憶裝置12。 生產管理裝置10使用接收到之檢測信號產生生產狀況資訊(步驟S202)。具體而言，由CPU11執行程式，作為生產狀況資訊產生部111發揮功能。生產狀況資訊產生部111可使用複數個檢測信號產生生產狀況資訊。例如，亦可產生用以將與各檢測信號對應之各生產設備之生產狀況排列顯示之資訊，或使用與配置於1條製造線之複數個生產設備對應之複數個檢測信號，產生用以顯示該製造線之生產狀況相關之資訊。 將由信號塔40所示之第2生產設備32之作業狀態作為檢測信號輸入之情形時，例如根據與輸入之檢測信號所示之作業狀態對應之顏色，產生表示配置有第2生產設備32之製造線或第2生產設備32之作業狀態之生產狀況資訊。亦可使用存儲於記憶裝置12之檢測信號，及基準脈衝數121或基準脈衝間隔122，產生生產狀況資訊。基準脈衝數121意指對每個生產設備預先規定之規定期間即每單位時間之脈衝數，即，每單位時間應自生產設備排出加工零件之數，或每單位時間於生產設備中加工處理應結束之數。基準脈衝間隔意指對每個生產設備預先規定之脈衝間隔，即，自生產設備應排出加工零件之週期，或生產設備中加工處理應結束之週期。例如，將20秒、30秒等時間間隔作為1週期。 使用基準脈衝數之情形時，CPU11自檢測信號求得每單位時間之檢測脈衝數，將求得之每單位時間之檢測脈衝數與基準脈衝數進行對比，例如將檢測脈衝數/基準脈衝數作為生產狀況資訊而產生。藉由使用該生產狀況資訊，可獲得每單位時間之生產效率，藉由重複產生生產狀況資訊，可獲得每個時窗(單位時間)之生產效率。另，CPU11亦可連續計數接收到之檢測信號之檢測脈衝數，依每單位時間與基準脈衝數進行對比。 使用基準脈衝間隔之情形時，CPU11自檢測信號求得各脈衝間之間隔、即週期，將求得之檢測脈衝間隔與基準脈衝間隔進行對比，例如將檢測脈衝間隔/基準脈衝間隔作為生產狀況資訊而產生。另，CPU11亦可連續地對比脈衝間隔，或亦可依預先規定之每單位時間對比脈衝間隔。藉由使用該生產狀況資訊，可獲得各生產設備之實際生產週期之延遲或超前，藉由重複產生生產狀況資訊，可獲得時間序列之生產週期之延遲或超前。另，亦可不與基準脈衝間隔進行比較，而使用以時間序列排列出所求得之檢測脈衝間隔之資訊作為生產狀況資訊。該情形時，可得知每個週期之實際生產週期。 CPU11將產生之生產狀況資訊存儲於生產狀況資訊記憶部123，使生產狀況資訊顯示於顯示裝置14(步驟S204)，結束本處理程序。圖9係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第1顯示例之說明圖。顯示例中，製造線啟動後，最初輸入檢測信號之時刻T0顯示於左上。藉由顯示最初輸入檢測信號之時刻T0，而明確指出製造線啟動後最初之檢測信號輸入時刻。其結果，基於最初之檢測信號輸入後輸入之檢測信號，可更正確地掌握各製造線開始作業後之狀態，可確認作業開始後是否實現無滯礙之生產。例如，於需要暖機之生產設備中，可將穩定達到規定之週期時間之時間作為狀態而掌握，可研討用以縮短該時間之方法。於主顯示區域W1中顯示值勤班次、作業時間(h)、生產數、產量(每小時)、操作可用度(%)。本顯示例之週期時間CT皆為62.0(秒)。值勤班次表示各製造線作業之時段，作業時間表示啟動後之各製造線進行作業的時間之累積時間，生產數表示啟動後由各製造線生產之加工對象品之總數，每小時之產量表示每1小時生產之加工對象之個數，操作可用度表示生產數相對於計劃數之比例。 生產管理裝置10(CPU11)可對顯示裝置、顯示終端提供除了主顯示區域W1外並包含任意時窗顯示區域W2之生產狀況資訊之顯示資料，該任意時窗顯示區域W2顯示於每個值勤班次由使用者選擇之任意時窗之更詳細的生產狀況。於圖9之顯示例中，對於第1輪值勤班次、4個時段(時窗)，於任意時窗顯示區域W2中顯示計劃數、實績及操作可用度。藉由依每個任意時段顯示計劃數、實績及操作可用度，管理者可詳細地掌握各時段是否按照計劃進行生產，或在哪個時段發生問題。又，管理者藉由將由任意時窗顯示區域W2之顯示所獲得之停止時間或實際之週期時間應用於系統而進行驗證，可容易地掌握阻礙生產之原因。 圖10係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第2顯示例之說明圖。於顯示例中，顯示製造線啟動後，最初輸入檢測信號之時刻T0、每條個製造線之生產效率(%)、配置於各製造線之每個生產設備之動作延遲(發生次數)。藉由顯示最初輸入檢測信號之時刻T0，可掌握各製造線開始作業後之狀態，可確認作業開始後是否實現無滯礙之生產。對於動作延遲及生產效率之項目，分別對各線及生產設備配置有用以顯示更詳細的內容之詳細顯示按鈕B1。另，亦可取代生產管理裝置10所具備之顯示裝置14，而於終端裝置PD1、PD2之顯示部顯示。該情形時，若CPU11經由發送/接收部13自終端裝置PD1接收生產狀況資訊之發送要求，則將所產生之生產狀況資訊經由發送/接收部13對終端裝置PD1發送。接收到生產狀況資訊之終端裝置PD1以與圖9及圖10所示之顯示例相同之態樣，或經加工成終端用之態樣，於顯示部顯示生產狀況資訊。另，自第2作業狀態取得裝置20b作為檢測信號輸入由信號塔40所示之第2生產設備32之作業狀態之情形時，藉由與作業狀態對應之顏色，顯示表示顯示裝置14上之各製造線或各生產設備之圖標。 若於圖10之顯示例中操作者操作詳細顯示按鈕B1，則CPU11顯示動作延遲及生產效率之詳情。圖11係顯示顯示裝置中顯示之第1詳細顯示例之說明圖。圖12係顯示終端裝置之顯示部中顯示之第2詳細顯示例之說明圖。如第1及第2詳細顯示例所示，操作詳細顯示按鈕B1後顯示之顯示態樣係涵蓋特定次數(圖例中為10次)依接收順序而顯示週期時間，即檢測脈衝間隔(秒)。於圖11之例中，可掌握檢測脈衝間隔隨機擴增，即，生產設備中產生某些延遲。於圖12之例中，1次～5次之檢測脈衝間隔皆擴增一定幅度，可掌握生產設備中產生定態之延遲。此外，若檢測脈衝間隔空置規定時間以上之情形時，亦可將該間隔期間視為停止期間，而顯示停止發生時刻與停止時間之長度。又，亦可由長至短依序重排而顯示預先規定之、或由使用者設定之任意時窗中發生之停止事態。該等生產狀況資訊係用以控制生產設備之動作且無法由生產設備所具備之PLC獲得之資訊。又，以根據先前之完成個數來管理操作可用度之方法，較難發現操作可用度低之原由，但藉由本實施形態之生產管理裝置10及作業狀態取得裝置20a～20f，可對每條製造線、及每個生產設備詳細地掌握生產效率或動作延遲，可有助於釐清操作可用度低之原因。 圖13係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第3顯示例之說明圖。於第3之顯示例中，以停止時間由長至短依序顯示停止時間、發生時刻及回復時刻。可依停止時刻由長至短之順序檢討停止原因，其結果，可防止製造線之停止，或謀求停止時刻之縮短化。圖14係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第4顯示例之說明圖。於第4顯示例中，顯示檢測信號之輸入時刻，及各檢測信號之輸入時刻間隔即週期時間CT。週期時間CT1係其他週期時間之約10倍，可讀取異常停止。即，可掌握異常停止發生之正確時刻，可正確且詳細地驗證半天、一天之生產週期之生產設備之作業狀態。再者，可由半天、一天之週期時間之傾向，詳細地驗證週期時間之延遲或變動是因例如生產設備之暖機所引起，或是因突發之異常所引起。 如上說明，藉由第1實施形態之作業狀態取得裝置20a～20f，可簡單地取得生產設備之作業狀態相關之資訊。即，作業狀態取得裝置20a～20f具備根據生產設備自一般之感測器種類中選擇之感測器作為檢測部21a～21f，可取得後續附加之生產設備之作業狀態。因此，藉由手動操作生產設備，即使不具備PLC，亦可使用一般之感測器，且無需複雜之配線作業即可獲得生產設備之作業狀態相關之資訊。此外，藉由使用不同於PLC之簡易之作業狀態取得裝置20a～20f，可容易地擷取先前以控制生產設備為目的之PLC所無法取得之生產設備之作業狀態相關之資訊，或難以自PLC擷取之作業狀態相關之資訊。再者，為取得生產設備之作業狀態相關之資訊，無需配置測定員，而可排除由測定員在取得生產設備之作業狀態相關之資訊之情形時所造成之偏差。 根據第1實施形態之作業狀態取得裝置20a～20f，作為各生產設備31～36之作業狀態，例如可正確地取得停止之發生時刻與其長度，可定量性掌握問題之程度大小，易賦予問題解決時之優先順序。又，由於自作業狀態取得裝置20a～20f即時地傳來各生產設備31～36之作業狀態，故可於作業者之記憶變模糊之前，精度良好地執行問題檢討。再者，藉由作業狀態取得裝置20a～20f，可穩定地取得各生產設備31～36之作業狀態，因此客觀上可取得經平均化且可靠性高的生產設備之作業狀態相關之資訊，藉由使用該作業狀態相關之資訊，可實施有意義之問題檢討。 藉由第1實施形態之生產管理裝置10，可使用自作業狀態取得裝置20a～20f輸入之作業狀態相關之資訊，產生表示各製造線L1、L2及各生產設備31～36之生產狀況或生產效率之生產狀況資訊。又，藉由第1實施形態之生產管理裝置10，由於使用透過作業狀態取得裝置20a～20f所獲得對各個加工對象品之加工/處理之開始、執行中、停止、結束之資訊，而產生生產狀況資訊，故可掌握每單位時間之各製造線L1、L2及各生產設備31～36之作業狀況、生產狀況。其結果，可詳細地檢討每條製造線及每個生產設備之生產之延遲、延遲原因，可凸顯出不至於造成異常停止般之因生產設備之小問題所致之延遲，或因生產設備或作業者而導致週期時間變化之情形時之輕微差異。 相對於此，從生產個數之觀點評估製造線之先前之管理方法中，無法特定出每條製造線及每個生產設備之生產之延遲、延遲原因而驗證。即，根據先前所得之生產設備之資訊，例如根據自表示作業/異常之信號塔所獲得之製造線之甘特圖等資訊，無法獲得每單位時間之製造線及生產設備之生產狀況或生產效率相關之資訊。又，在生產設備異常停止之前無法發現問題。 又，根據第1實施形態之生產管理裝置10，使用透過作業狀態，取得裝置20a～20f自不具備PLC之生產設備而獲得之生產設備之作業狀態相關之資訊，或取得先前無法由PLC獲得之生產設備之作業狀態相關之資訊，可產生結合時間性要素、例如週期時間之可驗證每條製造線及每個生產設備之生產延遲、延遲原因之生產狀況資訊。生產狀況資訊可用以獲得每條製造線之生產效率或操作可用度，因此透過生產狀況資訊之統計性解析，可考慮經時性要素，並容易地進行進展管理等。 根據第1實施形態之生產管理系統100，由於可對終端裝置PD1、PD2提供生產狀況資訊，故可於遠端掌握製造線或生產設備之生產狀況，於產生延遲之情形時分析延遲之原因，而檢討因應對策。 變化例： (1)於第1實施形態中，於製造線L1、L2分別配置有3個生產設備，但亦可為1個或2個，或者亦可具備4個以上。又，對於製造線之數量，可為1或2條，或亦可為3條以上。 (2)於第1實施形態中，顯示畫面上之生產狀況資訊之顯示態樣為一例。亦可於各顯示區域，進而包含實際生產數及計劃生產數、製造線之作業時間之顯示。又，亦可藉由準備可要求顯示歷程顯示之按鈕，且顯示日曆，自日曆上選擇期望之日期，而顯示所選日期之生產狀況資訊。又，亦可於顯示每個時段之操作可用度、經過整體作業時間之操作可用度時，以基準之操作可用度為交界而改變顯示顏色加以顯示。此外，顯示態樣可採取清單形式、圖表形式、圖形式等各種態樣。 (3)於第1實施形態中，生產管理裝置10及各作業狀態取得裝置20a～20f係以無線通信進行，但亦可利用有線通信進行。例如，於各生產設備31～36附近備有有線區域網路(LAN)連接埠之情形時，藉由使用該連接埠而節省新配線之工夫，可與無線通信同樣地簡易地導入第1實施形態之生產管理系統100。 (4)於第1實施形態中，於各作業狀態取得裝置20a～20f中執行檢測信號之脈衝信號化，即數位信號化，但亦可於生產管理裝置10中執行。即，亦可自各作業狀態取得裝置20a～20f對生產管理裝置10發送類比信號，於生產管理裝置10中執行上述脈衝信號化。 以上，已基於實施形態、變化例對本發明加以說明，但上述發明之實施形態係為了便於本發明之理解者，並非限定本發明者。本發明可在不脫離其主旨以及申請專利範圍下進行變更、改良，且本發明包含其等價物。 本申請案係基於為了所有目的，藉由參照而併入本說明書之2016年8月18日申請之日本專利申請案第2016-160363號而主張其優先權。
10‧‧‧生產管理裝置
11‧‧‧中央運算處理裝置(CPU)
12‧‧‧記憶裝置
13‧‧‧發送/接收部
14‧‧‧顯示裝置
15‧‧‧輸入裝置
16‧‧‧匯流排
20a～20f‧‧‧作業狀態取得裝置
21a、21b、21c、21e‧‧‧檢測部
22a、22b、22c、22e‧‧‧收發部
23a、23b、23c、23e‧‧‧控制器
31～36‧‧‧生產設備
32b‧‧‧框體
40‧‧‧信號塔
41‧‧‧搬運機構
100‧‧‧生產管理系統
111‧‧‧生產狀況資訊產生部
121‧‧‧基準脈衝數
122‧‧‧基準脈衝間隔
123‧‧‧生產狀況資訊記憶部
B1‧‧‧按鈕
CT、CT1‧‧‧週期時間
FA1‧‧‧生產狀況資訊
FA2‧‧‧操作可用度
FA3‧‧‧每小時之生產數
FA4‧‧‧電池剩餘量
L1‧‧‧第1製造線
L2‧‧‧第2製造線
PD1、PD2‧‧‧終端裝置
S100、S102、S200、S202、S204‧‧‧步驟
T0‧‧‧時刻
W1‧‧‧主顯示區域
W2‧‧‧單位時間顯示區域
WP‧‧‧加工完成品
圖1係顯示第1實施形態之生產管理系統及製造線之概略構成圖。 圖2係顯示第1實施形態之生產管理裝置之內部功能構成之方塊圖。 圖3係顯示第1實施形態之作業狀態取得裝置之內部功能構成之方塊圖。 圖4係顯示具備光感測器作為第1檢測部之作業狀態取得裝置之配置例之說明圖。 圖5係將作業狀態取得裝置配置於生產設備附近而使用之情形之說明圖。 圖6係將作業狀態取得裝置安裝於生產設備而使用之情形之說明圖。 圖7係顯示藉由第1實施形態之作業狀態取得裝置而執行之處理程序之流程圖。 圖8係顯示藉由第1實施形態之生產管理裝置而執行之處理程序之流程圖。 圖9係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第1顯示例之說明圖。 圖10係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第2顯示例之說明圖。 圖11係顯示顯示於顯示裝置之第1詳細顯示例之說明圖。 圖12係顯示顯示於終端裝置之顯示部之第2詳細顯示例之說明圖。 圖13係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第3顯示例之說明圖。 圖14係顯示顯示裝置之生產狀況資訊之第4顯示例之說明圖。

Claims (8)

  1. 一種作業狀態取得裝置，其係為管理製造線之生產狀況而使用之後續附加者，且包含：檢測部，其對配置於上述製造線之生產設備後續附加安裝、或後續附加配置於上述生產設備附近，輸出表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號；及發送部，其用於對與控制上述生產設備之裝置不同之管理裝置，發送上述檢測信號；且上述生產設備包含：顯示裝置，其藉由光而表示生產設備之作業狀態；上述檢測部包含光感測器作為第1檢測部，該光感測器安裝於上述顯示裝置，取得由上述顯示裝置所表示之作業狀態而輸出檢測信號。
  2. 一種作業狀態取得裝置，其係為管理製造線之生產狀況而使用之後續附加者，且包含：檢測部，其對配置於上述製造線之生產設備後續附加安裝、或後續附加配置於上述生產設備附近，輸出表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號；及發送部，其用於對與控制上述生產設備之裝置不同之管理裝置，發送上述檢測信號；且上述檢測部進而包含第2檢測部，該第2檢測部輸出與上述生產設備之處理動作開始、執行中或結束所對應之檢測信號，作為表示上述生產設備之作業狀態之上述檢測信號。
  3. 如請求項2之作業狀態取得裝置，其中上述第2檢測部為計數上述生產設備之處理動作開始、執行中或結束之次數之檢測部。
  4. 如請求項3之作業狀態取得裝置，其中上述第2檢測部為選自由光感測器、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、壓力感測器所組成之群中之至少一者之檢測部。
  5. 一種生產管理系統，其係用於管理製造線之生產狀況者，且包含：請求項1至4中任一項之作業狀態取得裝置；及上述管理裝置，其接收自上述作業狀態取得裝置發送之上述檢測信號。
  6. 如請求項5之生產管理系統，其中上述管理裝置包含產生部，該產生部接收複數個上述檢測信號，使用接收到之上述複數個檢測信號，產生上述製造線之產生狀況相關之資訊。
  7. 一種生產管理方法，其係用於管理製造線之生產狀況者，且包含：自包含後續附加安裝在配置於上述製造線之生產設備、或後續附加配置於上述生產設備附近之檢測部之作業狀態取得裝置，接收表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號，及將接收到之上述檢測信號對管理裝置發送；其中上述生產設備包含：顯示裝置，其藉由光而表示生產設備之作業狀態；上述檢測部包含光感測器作為第1檢測部，該光感測器安裝於上述顯示裝置，取得由上述顯示裝置所表示之作業狀態而輸出檢測信號。
  8. 一種生產管理方法，其係用於管理製造線之生產狀況者，且包含：自包含後續附加安裝在配置於上述製造線之生產設備、或後續附加配置於上述生產設備附近之檢測部之作業狀態取得裝置，接收表示上述生產設備之作業狀態之檢測信號，及將接收到之上述檢測信號對管理裝置發送；其中上述檢測部包含第2檢測部，該第2檢測部輸出與上述生產設備之處理動作開始、執行中或結束所對應之檢測信號，作為表示上述生產設備之作業狀態之上述檢測信號。
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