WO2021100407A1 - 作業システム - Google Patents

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WO2021100407A1
WO2021100407A1 PCT/JP2020/039945 JP2020039945W WO2021100407A1 WO 2021100407 A1 WO2021100407 A1 WO 2021100407A1 JP 2020039945 W JP2020039945 W JP 2020039945W WO 2021100407 A1 WO2021100407 A1 WO 2021100407A1
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work
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jigs
time
jig
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Inventor
匡隆 池尻
知宏 本田
航大 石津
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日本電産株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]

Definitions

  • the present invention relates to a work system.
  • a work system such as a so-called free flow type or an index type is known in which a predetermined work is performed on a work object placed on a plurality of jigs that continuously circulate a predetermined path.
  • Predetermined work includes shape change work including assembly of separate parts, assembly, and various processing.
  • Various types of processing include, for example, welding and cutting.
  • the work object is hereinafter referred to as "work".
  • An object of the present invention is to provide a work system capable of determining the use or non-use of a jig in consideration of the number of works that need to be worked during the scheduled work time and allowing the work to proceed in a planned manner. That is.
  • the work system includes a plurality of first jigs, a first work unit, a classification unit, an evaluation value assigning unit, and a pause jig selection unit.
  • the first working unit performs work on a work object placed on each of the plurality of first jigs.
  • the classification unit classifies a plurality of first jigs into either usable jigs and defective jigs based on the quality of the work performed by the first work unit.
  • the evaluation value assigning unit assigns an evaluation value to each of the usable jigs based on the accuracy of the work performed by the first working unit.
  • the pause jig selection unit determines the usable jigs based on the scheduled work time, the planned number of work objects that need to be worked during the scheduled work time, and the workable number per unit time. Select jigs that are temporarily stopped from use in ascending order of evaluation value.
  • a work system capable of systematically proceeding with work by determining the use or non-use of a jig in consideration of the number of works that need to be worked during the scheduled work time. Can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view of a work system according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the work system 1 according to the embodiment.
  • the work system 1 is a so-called index type work system.
  • a predetermined work is performed on the work object W1 placed on the eight jigs 21 to 28 to produce the finished product W2.
  • Predetermined work includes, but is not limited to, shape change work including assembling, assembling, welding, and various processing of separate parts.
  • the work object is hereinafter referred to as "work".
  • the work system 1 includes an index device 2 and a control device 3.
  • the index device 2 is an example of the "first index device”.
  • the index device 2 has a rotary table 20, eight jigs 21 to 28, and a working unit 29.
  • the jigs 21 to 28 are examples of the "first jig", and the working unit 29 is an example of the "first working unit”. In this embodiment, eight jigs 21 to 28 are used, but the number of jigs is not limited.
  • the rotary table 20 rotates counterclockwise around the central axis 20S.
  • eight jigs 21 to 28 are arranged at positions at an allocation angle of (360/8) °.
  • the rotary table 20 repeatedly rotates and stops by (360/8) °.
  • each station ST1 to ST8 is an absolute position that does not fluctuate even if the rotary table 20 rotates.
  • the absolute position is, for example, a position set with respect to a stationary portion such as the ground.
  • the work W1 is mounted on the jigs 21 to 28. At this time, the work W1 is positioned by being pressed against a predetermined portion of each jig 21 to 28.
  • the work unit 29 performs the above-mentioned predetermined work on the work W1 placed on the jigs 21 to 28.
  • the work unit 29 includes a work unit 29a installed in the first work station ST2, a work unit 29b installed in the second work station ST3, and a work unit 29c installed in the third work station ST4.
  • the working units 29a to 29c perform different operations on the work W1 placed on the jigs 21 to 28. As a result, the finished product W2 is produced.
  • the working units 29a to 29c are controlled by the control device 3.
  • the first and second inspection cameras CM1 and CM2 are installed in the first and second inspection stations ST5 and ST6, respectively, to image a predetermined portion of the finished product W2.
  • Each of the first and second inspection cameras CM1 and CM2 transmits the imaging data of the finished product W2 to the control device 3.
  • the finished product W2 is discharged from each jig 21 to 28 in the next process.
  • the jigs 21 to 28 from which the finished product W2 has been discharged are temporarily waited until they are moved to the mounting station ST1.
  • the control device 3 includes a classification unit 30, an evaluation value assigning unit 31, a temporary stop jig selection unit 32, an emergency repair necessity determination unit 33, an emergency repair time acquisition unit 34, a work operation speed setting unit 35, and an operation control unit 36. Have.
  • the classification unit 30 acquires the imaging data of the finished product W2 from each of the first and second inspection cameras CM1 and CM2. The classification unit 30 determines the quality of the work performed by the work unit 29 based on the imaging data of the finished product W2. The quality of the work is judged by, for example, whether or not the dimensional variation changed by the shape change work is within the permissible range when the work unit 29 performs the shape change work including the assembly of another part on the work W1. can do.
  • the classification unit 30 classifies the jigs 21 to 28 into either usable jigs or defective jigs based on the quality of the work on the work W1.
  • the classification method is not particularly limited. For example, a jig in which the following equation (1) is satisfied can be classified as a usable jig, and a jig in which the equation (1) is not satisfied can be classified as a defective jig.
  • Equation (1) A ⁇ (1- ⁇ ) ⁇ B ⁇ ⁇
  • A is the product operating profit unit price at the time of product shipment of the finished product
  • B is the product unit price at the time of production in the work system 1
  • ⁇ is the work defect rate in each jig 21 to 28. ..
  • the classification unit 30 outputs a notification indicating the jigs classified as usable jigs to the evaluation value giving unit 31, and determines whether each jig 21 to 28 is classified as a usable jig or a defective jig.
  • the indicated notification is output to the operation control unit 36.
  • the classification unit 30 outputs a notification indicating the number of usable jigs C1 to the emergency repair necessity determination unit 33, and outputs a notification indicating the number of defective jigs C2 to the emergency repair time acquisition unit 34.
  • Evaluation value giving unit 31 determines the evaluation value for the usable jig among the jigs 21 to 28 based on the accuracy of the work for the work W1.
  • the accuracy of the work is indicated by, for example, the variation in dimensions changed by the shape change work when the work unit 29 performs the shape change work including the assembly of separate parts on the work W1.
  • the evaluation value giving unit 31 gives a higher evaluation value to the usable jig on which the work W1 is placed as the variation in dimensions is relatively small.
  • the evaluation value giving unit 31 gives a lower evaluation value to the usable jig on which the work W1 is placed as the dimensional variation is relatively large.
  • the evaluation value giving unit 31 outputs a notification indicating the evaluation value of each of the jigs classified as usable jigs to the temporary stop jig selection unit 32.
  • the temporary stop jig selection unit 32 sets the number Cb of the temporary stop jigs so that the following equation (2) is satisfied, and the temporary stop jigs in ascending order of evaluation values among the usable jigs. To select.
  • Equation (2) P ⁇ (C1-Cb) ⁇ D ⁇ N
  • P is a scheduled work time (hour) for operating the index device 2 in the future.
  • C1 is the number (pieces) of usable jigs.
  • Cb is the number of pause jigs.
  • D is the number of workable pieces (pieces / hour) per unit time.
  • N is the planned number (pieces) of the work W1 that needs to be worked during the scheduled work time P.
  • the scheduled work time P is the remaining operating time of the index device 2, and is a grace time during which the work unit 29 can work on the work W1 placed on the jigs 21 to 28.
  • the workable number D is the number of works W1 that the work unit 29 can complete the work per unit time.
  • the planned number N is the total number of work objects that need to be completed by the work unit 29 at the end of the scheduled work time P, and the work W1 whose work by the work unit 29 is completed at the start of the scheduled work time P. It is the value obtained by subtracting the number.
  • the value (C1-Cb) obtained by subtracting the number Cb of the pause jigs from the number C1 of the usable jigs is the number Ca of the usable jigs that are continuously used. Equivalent.
  • the jigs that are continuously used are hereinafter referred to as "continuous use jigs".
  • the temporary stop jig selection unit 32 uses the temporary stop jig so that the product of the scheduled work time P, the number of workable pieces D, and the number Ca of continuously used jigs is equal to or greater than the planned number N. Set the number Cb.
  • the value obtained by subtracting the planned number N from the product of the scheduled work time P, the number of workable pieces D, and the number Ca of continuously used jigs to be used is the work-in-process control value G for the next process. It is preferable to set the number Cb of the pause jigs so as to be as follows.
  • the work-in-process control value G for the next process is a control value set to minimize the number of finished products W2 produced during the scheduled work time P and discharged to the next process.
  • a preset constant or a value calculated based on the planned number N can be used as the work-in-process control value G for the next process.
  • the value calculated based on the planned number N is, for example, a multiplication value of the planned number N and a predetermined ratio (%).
  • the pause jig selection unit 32 sets the number Cb of the pause jigs so that the following equation (3) is satisfied.
  • Equation (3) P ⁇ Ca ⁇ DN ⁇ G
  • the temporary stop jig selection unit 32 outputs a notification indicating the jig selected as the temporary stop jig among the usable jigs to the operation control unit 36.
  • Emergency repair necessity judgment unit 33 Upon receiving a notification from the classification unit 30 indicating the number of usable jigs C1, the emergency repair necessity determination unit 33 receives a notification from the classification unit 30, and when the production is continued using only the usable jigs among the jigs 21 to 28, It is determined whether or not the work can be performed on the required number of works W1. Specifically, the emergency repair necessity determination unit 33 determines whether or not the following equation (4) is satisfied.
  • Equation (4) P ⁇ C1 ⁇ D ⁇ N
  • the scheduled work time P, the number of usable jigs C1, the workable number D per unit time, and the planned number N in the formula (4) are as described in the above formula (2).
  • the emergency repair necessity determination unit 33 repairs the defect when the equation (4) is satisfied, that is, when it is expected that the required number of workpieces W1 can be operated even if the production is continued using only the usable jigs. It is judged that emergency repair of the jig is unnecessary.
  • the emergency repair necessity determination unit 33 is a defective jig when the equation (4) does not hold, that is, when it is expected that the required number of workpieces W1 cannot be operated if production is continued using only usable jigs. Judge that urgent repair is necessary. If the equation (4) is not satisfied, the emergency repair necessity determination unit 33 outputs a notification to the emergency repair time acquisition unit 34 indicating that the defective jig needs to be urgently repaired.
  • the defective jig is repaired and the above-mentioned temporary stop jig is inspected and maintained separately during the time period when the operation of the index device 2 is systematically stopped. It is said.
  • the time zone in which the operation of the index device 2 is systematically stopped is, for example, a meal break time.
  • the emergency repair time acquisition unit 34 acquires the emergency repair time T required for the emergency repair of the defective jig. ..
  • the emergency repair time T can be obtained by multiplying the number C2 of defective jigs by the unit repair time Q required for emergency repair of one defective jig.
  • the emergency repair time T is a value obtained by dividing the product of the number C2 of defective jigs and the unit repair time Q by the number of defective jigs that can be repaired at the same time.
  • the emergency repair time acquisition unit 34 outputs a notification indicating the emergency repair time T to the work operation speed setting unit 35.
  • Work operation speed setting unit 35 The work operation speed setting unit 35 sets the work operation speed of the work unit 29.
  • the work operation speed setting unit 35 sets the work operation speed of the work unit 29 to be slower than the maximum speed.
  • the work operation speed setting unit 35 when the work operation speed setting unit 35 receives the notification indicating the emergency repair time T from the emergency repair time acquisition unit 34, the work operation speed setting unit 35 multiplies the emergency repair time T by the workable number D per unit time for emergency repair. The number M of the work W1 that was scheduled to be worked during the time T is acquired.
  • the work operation speed setting unit 35 sets the work operation speed of the work unit 29 to be faster in order to cover the number M of the work W1 that was scheduled to be worked during the emergency repair time T. Specifically, the work operation speed setting unit 35 calculates the speed coefficient ⁇ (> 1) so that the following equation (5) holds.
  • Equation (5) M ⁇ ⁇ (P ⁇ C1 ⁇ D)
  • the scheduled work time P in the formula (5), the number C1 of usable jigs, and the workable number D per unit time are as described in the above formula (2).
  • the work operation speed setting unit 35 outputs a notification indicating the calculated speed coefficient ⁇ to the operation control unit 36.
  • Motion control unit 36 The operation control unit 36 controls the rotary table 20 and the work unit 29.
  • the operation control unit 36 When the operation control unit 36 receives a notification from the classification unit 30 as to whether each jig 21 to 28 is classified as a usable jig or a defective jig, the operation control unit 36 is classified as a defective jig among the jigs 21 to 28. Placement of the work W1 on the jig and work by the work unit 29 are stopped.
  • the operation control unit 36 When the operation control unit 36 receives a notification from the temporary stop jig selection unit 32 indicating the jig selected as the temporary stop jig among the usable jigs, the work W1 to the temporary stop jig among the usable jigs And the work by the work unit 29 are temporarily stopped.
  • the operation control unit 36 when the operation control unit 36 receives the notification indicating the speed coefficient ⁇ from the work operation speed setting unit 35, the operation control unit 36 resumes the work with the temporary stop jig that has temporarily stopped the work. Then, the operation control unit 36 increases the work operation speed of the work unit 29 based on the speed coefficient ⁇ . Specifically, the motion control unit 36 sets the work motion speed to a value obtained by multiplying the work motion speed during normal operation by the speed coefficient ⁇ . In this case, the motion control unit 36 may also increase the stop time and drive speed of the rotary table 20 based on the speed coefficient ⁇ .
  • the work system 1 includes eight jigs 21 to 28, a work unit 29, a classification unit 30, an evaluation value assigning unit 31, and a temporary stop jig selection unit 32.
  • the working unit 29 is an example of the “first working unit”.
  • the classification unit 30 classifies the jigs 21 to 28 into either usable jigs or defective jigs based on the quality of the work performed by the work unit 29.
  • the evaluation value giving unit 31 assigns an evaluation value to each of the usable jigs based on the accuracy of the work performed by the work unit 29.
  • the temporary stop jig selection unit 32 is used based on the scheduled work time P, the planned number N of the works W1 that need to be worked during the scheduled work time P, and the workable number D per unit time. Select the pause jigs from the available jigs in ascending order of evaluation value.
  • the work system 1 can adjust the number of jigs actually used for the work while considering the scheduled work time P, the planned number N, and the workable number D, so that the work is planned. Can be advanced. Further, in the work system 1 according to the present embodiment, since the jigs having the lowest evaluation values are selected as the pause jigs in order, the accuracy of the work can be improved.
  • the work system 1 is an index type, but it may be a so-called free flow type or the like.
  • eight jigs 21 to 28 are fixed to the rotary table 20, and eight stations ST1 to ST8 are set on the rotary table 20, but the number of jigs and stations Can be changed as appropriate.
  • the work system 1 is provided with only one index device 2, but may be provided with two index devices 2.
  • the first jig of one first indexing device 2 and the second jig of the other second indexing device 2 have at least a part in common design. You just have to have it.
  • the work performed by the first work unit 29 of one first index device 2 is performed by the second work unit 29 of the other second index device 2. It suffices if at least part of the work is in common.
  • control device 3 can control the first and second index devices 2 and 2, respectively.
  • the operation control unit 36 of the control device 3 may operate the second work unit 29 of the second index device 2 based on the emergency repair time T acquired by the emergency repair time acquisition unit 34 of the first index device 2. You may increase the speed.
  • the work system 1 may be provided with three or more index devices 2.

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Abstract

【課題】作業予定時間の間に作業を行う必要のあるワークの個数を考慮して、治具の使用、不使用を判定でき、計画的に作業を進行可能な作業システムを提供する。 【解決手段】作業システム１は、８つの治具２１～２８と、作業部２９と、分類部３０と、評価値付与部３１と、一時停止治具選定部３２とを備える。分類部３０は、作業部２９によって行われた作業の良否に基づいて、各治具２１～２８を使用可能治具及び不良治具のいずれかに分類する。評価値付与部３１は、作業部２９によって行われた作業の精度に基づいて、使用可能治具それぞれに評価値を付与する。一時停止治具選定部３２は、作業予定時間Ｐと、作業予定時間Ｐの間に作業を行う必要のあるワークＷ１の予定個数Ｎと、単位時間当たりにおける作業可能個数Ｄとに基づいて、使用可能治具の中から一時停止治具を評価値の低い順に選定する。

Description

作業システム
　本発明は、作業システムに関する。
　従来、所定の経路を連続的に巡回する複数の治具に載置された作業対象物に対して所定の作業が行われる、いわゆるフリーフロータイプ或いはインデックスタイプなどの作業システムが知られている。所定の作業としては、別部品組み付けを含めた形状変更作業、組み立て、各種加工が挙げられる。各種加工は、例えば溶接、切削などである。なお、作業対象物は以下、「ワーク」という。
　日本国公開公報特開２００２－２９７２２１号公報では、インデックスタイプの作業システムにおいて、各治具における作業の良／不良を判別し、所定回数連続して作業不良が発生した不良治具における作業についてのみ作業を中止する手法が提案されている。この手法によれば、例えば不良治具が１つ存在しても、不良治具以外の治具を用いて作業を継続することができる。
日本国公開公報特開２００２－２９７２２１号公報
　しかしながら、日本国公開公報特開２００２－２９７２２１号公報に記載の手法では、不良治具以外の治具を全て用いて作業が継続されるため、作業予定時間の間に作業を行う必要のあるワークの個数を考慮して計画的に作業を進行させることができない。
　本発明の目的は、作業予定時間の間に作業を行う必要のあるワークの個数を考慮して、治具の使用、不使用を判定でき、計画的に作業を進行可能な作業システムを提供することである。
　本発明の一態様に係る作業システムは、複数の第１治具と、第１作業部と、分類部と、評価値付与部と、一時停止治具選定部とを備える。第１作業部は、複数の第１治具それぞれに載置された作業対象物に対して作業を行う。分類部は、第１作業部によって行われた作業の良否に基づいて、複数の第１治具を使用可能治具及び不良治具のいずれかに分類する。評価値付与部は、第１作業部によって行われた作業の精度に基づいて、前記使用可能治具それぞれに評価値を付与する。一時停止治具選定部は、作業予定時間と、作業予定時間の間に作業を行う必要のある作業対象物の予定個数と、単位時間当たりにおける作業可能個数とに基づいて、使用可能治具の中から使用を一時的に停止する治具を評価値の低い順に選定する。
　本発明の一態様によれば、作業予定時間の間に作業を行う必要のあるワークの個数を考慮して、治具の使用、不使用を判定でき、計画的に作業を進行可能な作業システムを提供することができる。
図１は、実施形態に係る作業システムの模式図である。
　（作業システム１）
　図１は、実施形態に係る作業システム１を模式的に示す側面図である。
　作業システム１は、いわゆるインデックスタイプの作業システムである。作業システム１では、８つの治具２１～２８に載置される作業対象物Ｗ１に対して所定の作業が行われて完成品Ｗ２が生産される。所定の作業としては、別部品組み付け、組み立て、溶接、各種加工を含めた形状変更作業が挙げられるが、これに限られない。なお、作業対象物は、以下、「ワーク」という。
　作業システム１は、インデックス装置２及び制御装置３を備える。なお、インデックス装置２は「第１インデックス装置」の一例である。
　（インデックス装置２）
　インデックス装置２は、回転テーブル２０、８つの治具２１～２８及び作業部２９を有する。治具２１～２８は「第１治具」の一例であり、作業部２９は「第１作業部」の一例である。本実施形態では８つの治具２１～２８が用いられるが、治具の数は制限されない。
　回転テーブル２０は、中心軸２０Ｓを中心として反時計回りに回転する。回転テーブル２０上には、（３６０／８）°の割付角の位置に８つの治具２１～２８が配置される。回転テーブル２０は、（３６０／８）°ずつ回転及び停留を繰り返す。
　回転テーブル２０上には、各治具２１～２８が順次位置する載置ステーションＳＴ１、第１乃至第３作業ステーションＳＴ２～ＳＴ４、第１及び第２検査ステーションＳＴ５，ＳＴ６、排出ステーションＳＴ７及び待機ステーションＳＴ８が設けられる。各ステーションＳＴ１～ＳＴ８は、回転テーブル２０が回転しても変動しない絶対的位置である。絶対的位置とは、例えば、地面などの静止部に対して設定された位置である。
 
　載置ステーションＳＴ１では、ワークＷ１が各治具２１～２８に載置される。この際、ワークＷ１は、各治具２１～２８の所定部位に押し当てられることによって位置決めされる。
　第１乃至第３作業ステーションＳＴ２～ＳＴ４では、作業部２９によって、各治具２１～２８に載置されたワークＷ１に対して上述した所定の作業が行われる。作業部２９は、第１作業ステーションＳＴ２に設置される作業部２９ａと、第２作業ステーションＳＴ３に設置される作業部２９ｂと、第３作業ステーションＳＴ４に設置される作業部２９ｃとを含む。作業部２９ａ～２９ｃは、各治具２１～２８に載置されたワークＷ１に対して、それぞれ異なる作業を行う。これにより、完成品Ｗ２が生産される。作業部２９ａ～２９ｃは、制御装置３によって制御される。
　第１及び第２検査ステーションＳＴ５，ＳＴ６では、各治具２１～２８に載置された完成品Ｗ２の品質検査が行われる。第１及び第２検査ステーションＳＴ５，ＳＴ６には、完成品Ｗ２の所定箇所をそれぞれ撮像する第１及び第２検査用カメラＣＭ１，ＣＭ２が設置される。第１及び第２検査用カメラＣＭ１，ＣＭ２それぞれは、完成品Ｗ２の撮像データを制御装置３に送信する。
　排出ステーションＳＴ７では、各治具２１～２８から完成品Ｗ２が次工程に排出される。
　待機ステーションＳＴ８では、完成品Ｗ２が排出された各治具２１～２８が載置ステーションＳＴ１に移動するまで一時的に待機する。
　（制御装置３）
　制御装置３は、分類部３０、評価値付与部３１、一時停止治具選定部３２、緊急修理要否判断部３３、緊急修理時間取得部３４、作業動作速度設定部３５及び動作制御部３６を有する。
　１．分類部３０
　分類部３０は、第１及び第２検査用カメラＣＭ１，ＣＭ２それぞれから完成品Ｗ２の撮像データを取得する。分類部３０は、完成品Ｗ２の撮像データに基づいて、作業部２９によって行われた作業の良否を判断する。作業の良否は、例えば、作業部２９がワークＷ１に対して別部品組付けを含めた形状変更作業を行う場合、形状変更作業により変化した寸法のばらつきが許容範囲内であるか否かによって判断することができる。
　分類部３０は、ワークＷ１に対する作業の良否に基づいて、各治具２１～２８を使用可能治具及び不良治具のいずれかに分類する。分類手法は特に制限されないが、例えば、以下の式（１）が成立する治具を使用可能治具に分類し、式（１）が成立しない治具を不良治具に分類することができる。
　式（１）：　Ａ×（１－α）≧Ｂ×α
　式（１）において、Ａは完成品の製品出荷時における製品営業利益単価であり、Ｂは作業システム１における生産時の製品単価であり、αは各治具２１～２８における作業不良率である。
　分類部３０は、使用可能治具に分類された治具を示す通知を評価値付与部３１に出力し、各治具２１～２８が使用可能治具及び不良治具のいずれに分類されたかを示す通知を動作制御部３６に出力する。
　また、分類部３０は、使用可能治具の数Ｃ１を示す通知を緊急修理要否判断部３３に出力し、不良治具の数Ｃ２を示す通知を緊急修理時間取得部３４に出力する。
　２．評価値付与部３１
　評価値付与部３１は、ワークＷ１に対する作業の精度に基づいて、各治具２１～２８のうち使用可能治具について評価値を決定する。作業の精度は、例えば、作業部２９がワークＷ１に対して別部品組付けを含めた形状変更作業を行う場合、形状変更作業により変化した寸法のばらつきによって示される。
　評価値付与部３１は、寸法のばらつきが相対的に小さいほど、当該ワークＷ１が載置されていた使用可能治具に対して高い評価値を付与する。評価値付与部３１は、寸法のばらつきが相対的に大きいほど、当該ワークＷ１が載置されていた使用可能治具に対して低い評価値を付与する。
　評価値付与部３１は、使用可能治具に分類された治具それぞれの評価値を示す通知を一時停止治具選定部３２に出力する。
　３．一時停止治具選定部３２
　一時停止治具選定部３２は、使用可能治具に分類された治具それぞれの評価値を示す通知を評価値付与部３１から受けると、使用可能治具の中から使用を一時的に停止する治具を評価値の低い順に選定する。使用可能治具の中から使用を一時的に停止する治具は、以下、「一時停止治具」という。
　この際、一時停止治具選定部３２は、以下の式（２）が成立するように一時停止治具の数Ｃｂを設定して、使用可能治具のうち評価値の低い順に一時停止治具を選定する。
　式（２）：　Ｐ×（Ｃ１－Ｃｂ）×Ｄ≧Ｎ
　式（２）において、Ｐはインデックス装置２を今後稼動させる作業予定時間（時間）である。Ｃ１は使用可能治具の数（個）である。Ｃｂは一時停止治具の数である。Ｄは単位時間当たりにおける作業可能個数（個／時間）である。Ｎは作業予定時間Ｐの間に作業を行う必要のあるワークＷ１の予定個数（個）である。
　作業予定時間Ｐは、インデックス装置２の残り稼動時間であり、各治具２１～２８に載置されたワークＷ１に対して作業部２９が作業可能な猶予時間である。作業可能個数Ｄは、作業部２９が単位時間当たりに作業を完了できるワークＷ１の個数である。予定個数Ｎは、作業予定時間Ｐの終了時に作業部２９による作業が完了している必要のある作業対象物の総数から、作業予定時間Ｐの開始時に作業部２９による作業が完了したワークＷ１の個数を引いた値である。
　式（２）において、使用可能治具の数Ｃ１から一時停止治具の数Ｃｂを引いた値（Ｃ１－Ｃｂ）は、使用可能治具のうち継続して使用される治具の数Ｃａと同値である。使用可能治具のうち継続して使用される治具は、以下、「継続使用治具」という。
　このように、一時停止治具選定部３２は、作業予定時間Ｐと、作業可能個数Ｄと、継続使用治具の数Ｃａとの積が予定個数Ｎ以上となるように、一時停止治具の数Ｃｂを設定する。
　また、一時停止治具選定部３２は、作業予定時間Ｐと作業可能個数Ｄと使用される継続使用治具の数Ｃａとの積から予定個数Ｎを引いた値が次工程仕掛数管理値Ｇ以下となるように、一時停止治具の数Ｃｂを設定することが好ましい。
　次工程仕掛数管理値Ｇとは、作業予定時間Ｐの間に生産されて次工程に排出される完成品Ｗ２の数を最小限に抑えるために設定される管理値である。次工程仕掛数管理値Ｇとしては、予め設定された定数や、予定個数Ｎに基づいて算出される値を用いることができる。予定個数Ｎに基づいて算出される値とは、例えば、予定個数Ｎと所定割合（％）との乗算値である。
　具体的には、一時停止治具選定部３２は、以下の式（３）が成立するように一時停止治具の数Ｃｂを設定することが好ましい。
　式（３）：　Ｐ×Ｃａ×Ｄ－Ｎ≧Ｇ
　一時停止治具選定部３２は、使用可能治具のうち一時停止治具に選定した治具を示す通知を動作制御部３６に出力する。
　４．緊急修理要否判断部３３
　緊急修理要否判断部３３は、使用可能治具の数Ｃ１を示す通知を分類部３０から受けると、各治具２１～２８のうち使用可能治具のみを用いて生産を継続した場合に、必要個数のワークＷ１に作業を行えるか否かを判断する。具体的には、緊急修理要否判断部３３は、以下の式（４）が成立するか否かを判定する。
　式（４）：　Ｐ×Ｃ１×Ｄ≧Ｎ
　式（４）における作業予定時間Ｐ、使用可能治具の数Ｃ１、単位時間当たりにおける作業可能個数Ｄ、及び予定個数Ｎは、上記式（２）にて説明したとおりである。
　緊急修理要否判断部３３は、式（４）が成立する場合、すなわち、使用可能治具のみを用いて生産を継続しても必要個数のワークＷ１に作業を行えると見込まれる場合、不良治具の緊急修理は不要と判断する。
　緊急修理要否判断部３３は、式（４）が成立しない場合、すなわち、使用可能治具のみを用いて生産を継続すると必要個数のワークＷ１に作業を行えないと見込まれる場合、不良治具の緊急修理が必要であると判断する。緊急修理要否判断部３３は、式（４）が成立しない場合、不良治具の緊急修理が必要であることを示す通知を緊急修理時間取得部３４に出力する。
　なお、式（４）が成立する場合であっても、インデックス装置２の稼動を計画的に停止させる時間帯において、不良治具の修理や、上述した一時停止治具の点検整備などが別途行われる。インデックス装置２の稼動を計画的に停止させる時間帯は、例えば、食事休憩時間などである。
　５．緊急修理時間取得部３４
　緊急修理時間取得部３４は、不良治具の緊急修理が必要であることを示す通知を緊急修理要否判断部３３から受けると、不良治具の緊急修理に必要な緊急修理時間Ｔを取得する。緊急修理時間Ｔは、不良治具の数Ｃ２と、不良治具１つを緊急修理するのに必要な単位修理時間Ｑとを乗算することによって取得できる。ただし、複数の不良治具を同時に修理できる場合、緊急修理時間Ｔは、不良治具の数Ｃ２と単位修理時間Ｑとの積を、同時に修理できる不良治具の数で割った値となる。
　緊急修理時間取得部３４は、緊急修理時間Ｔを示す通知を作業動作速度設定部３５に出力する。
　６．作業動作速度設定部３５
　作業動作速度設定部３５は、作業部２９の作業動作速度を設定する。
　通常運転中、作業動作速度設定部３５は、作業部２９の作業動作速度を最高速度よりも遅めに設定する。
　一方、作業動作速度設定部３５は、緊急修理時間Ｔを示す通知を緊急修理時間取得部３４から受けると、緊急修理時間Ｔと単位時間当たりにおける作業可能個数Ｄとを乗算することによって、緊急修理時間Ｔ中に作業を行う予定であったワークＷ１の個数Ｍを取得する。
　そして、作業動作速度設定部３５は、緊急修理時間Ｔ中に作業を行う予定であったワークＷ１の個数Ｍをカバーするために、作業部２９の作業動作速度を速めに設定する。具体的には、作業動作速度設定部３５は、以下の式（５）が成立するように、速度係数β（＞１）を算出する。
　式（５）：　Ｍ≦β（Ｐ×Ｃ１×Ｄ）
　式（５）における作業予定時間Ｐ、使用可能治具の数Ｃ１、及び単位時間当たりにおける作業可能個数Ｄは、上記式（２）にて説明したとおりである。
　作業動作速度設定部３５は、算出した速度係数βを示す通知を動作制御部３６に出力する。
　７．動作制御部３６
　動作制御部３６は、回転テーブル２０及び作業部２９を制御する。
　動作制御部３６は、各治具２１～２８が使用可能治具及び不良治具のいずれに分類されたかの通知を分類部３０から受けると、各治具２１～２８のうち不良治具に分類された治具へのワークＷ１の載置及び作業部２９による作業を中止する。
　動作制御部３６は、使用可能治具のうち一時停止治具に選定した治具を示す通知を一時停止治具選定部３２から受けると、使用可能治具のうち一時停止治具へのワークＷ１の載置及び作業部２９による作業を一時的に停止する。
　一方、動作制御部３６は、速度係数βを示す通知を作業動作速度設定部３５から受けると、作業を一時的に停止させていた一時停止治具での作業を再開する。そして、動作制御部３６は、速度係数βに基づいて、作業部２９の作業動作速度を速める。具体的には、動作制御部３６は、通常運転中における作業動作速度に速度係数βを乗算した値に作業動作速度を設定する。この場合、動作制御部３６は、速度係数βに基づいて、回転テーブル２０の停止時間や駆動速度も速めてもよい。
　（特徴）
　本実施形態に係る作業システム１は、８つの治具２１～２８と、作業部２９と、分類部３０と、評価値付与部３１と、一時停止治具選定部３２とを備える。作業部２９は、「第１作業部」の一例である。分類部３０は、作業部２９によって行われた作業の良否に基づいて、各治具２１～２８を使用可能治具及び不良治具のいずれかに分類する。評価値付与部３１は、作業部２９によって行われた作業の精度に基づいて、使用可能治具それぞれに評価値を付与する。一時停止治具選定部３２は、作業予定時間Ｐと、作業予定時間Ｐの間に作業を行う必要のあるワークＷ１の予定個数Ｎと、単位時間当たりにおける作業可能個数Ｄとに基づいて、使用可能治具の中から一時停止治具を評価値の低い順に選定する。
　従って、本実施形態に係る作業システム１は、作業予定時間Ｐ、予定個数Ｎ及び作業可能個数Ｄを考慮しながら、実際に作業に使用される治具の数を調整できるため、計画的に作業を進行させることができる。また、本実施形態に係る作業システム１では、評価値の低い治具から順に一時停止治具に選定されるため、作業の精度を向上させることができる。
　（実施形態の変形例）
　上記実施形態において、作業システム１は、インデックスタイプであることとしたが、いわゆるフリーフロータイプなどであってもよい。
　上記実施形態において、回転テーブル２０には８つの治具２１～２８が固定され、かつ、回転テーブル２０上には８つのステーションＳＴ１～ＳＴ８が設定されることとしたが、治具及びステーションの数は適宜変更可能である。
　上記実施形態において、作業システム１は、インデックス装置２を１つだけ備えることとしたが、２つのインデックス装置２を備えていてもよい。
　作業システム１が２つのインデックス装置２を備える場合、一方の第１インデックス装置２の第１治具と、他方の第２インデックス装置２の第２治具とは、共通の設計を少なくとも一部に有していればよい。また、作業システム１が２つのインデックス装置２を備える場合、一方の第１インデックス装置２の第１作業部２９によって行われる作業は、他方の第２インデックス装置２の第２作業部２９によって行われる作業と少なくとも一部が共通していればよい。
　この場合、制御装置３は、第１及び第２インデックス装置２，２それぞれを制御することができる。例えば、制御装置３の動作制御部３６は、第１インデックス装置２の緊急修理時間取得部３４によって取得された緊急修理時間Ｔに基づいて、第２インデックス装置２の第２作業部２９の作業動作速度を速めてもよい。
　なお、作業システム１は、３以上のインデックス装置２を備えていてもよい。
１　　　　　作業システム
２　　　　　インデックス装置
２０　　　　回転テーブル
２１～２８　治具
２９　　　　作業部
３　　　　　制御装置
３０　　　　分類部
３１　　　　評価値付与部
３２　　　　一時停止治具選定部
３３　　　　緊急修理要否判断部
３４　　　　緊急修理時間取得部
３５　　　　作業動作速度設定部
３６　　　　動作制御部
Ｗ１　　　　　作業対象物（ワーク）
Ｗ２　　　　　完成品
ＳＴ１～ＳＴ８　ステーション

Claims (9)

  1. 　複数の第１治具と、
    　前記複数の第１治具それぞれに載置された作業対象物に対して作業を行う第１作業部と、
    　前記第１作業部によって行われた作業の良否に基づいて、前記複数の第１治具を使用可能治具及び不良治具のいずれかに分類する分類部と、
    　前記第１作業部によって行われた作業の精度に基づいて、前記使用可能治具それぞれに評価値を付与する評価値付与部と、
    　作業予定時間と、前記作業予定時間の間に作業を行う必要のある作業対象物の予定個数と、単位時間当たりにおける作業可能個数とに基づいて、前記使用可能治具の中から使用を一時的に停止する治具を前記評価値の低い順に選定する一時停止治具選定部と、
    を備える作業システム。
  2. 　前記一時停止治具選定部は、前記作業予定時間と、前記作業可能個数と、前記使用可能治具のうち継続して使用される治具の数との積が前記予定個数以上となるように、使用を一時的に停止する治具の数を設定する、
    請求項１に記載の作業システム。
  3. 　前記予定個数は、前記作業予定時間終了時に前記第１作業部による作業が完了している必要のある作業対象物の総数から、前記作業予定時間開始時に前記第１作業部による作業が完了している作業対象物の個数を引いた値である、
    請求項１又は２に記載の作業システム。
  4. 　前記作業予定時間と前記作業可能個数と使用される治具の総数との積から前記予定個数を引いた値は、次工程仕掛数管理値以下である、
    請求項３に記載の作業システム。
  5. 　前記次工程仕掛数管理値は、前記予定個数に基づいて算出される、
    請求項４に記載の作業システム。
  6. 　前記第１作業部は、前記作業対象物に対して、別部品組付けを含めた形状変更作業を行い、
    　前記分類部は、前記形状変更作業により変化した寸法のばらつきに基づいて前記評価値を決定する、
    請求項１乃至５のいずれかに記載の作業システム。
  7. 　前記不良治具の緊急修理に必要な緊急修理時間を取得する緊急修理時間取得部を備える、
    請求項１乃至６のいずれかに記載の作業システム。
  8. 　前記第１作業部の作業動作速度を設定する動作制御部を備え、
    　前記動作制御部は、前記緊急修理時間に基づいて、前記第１作業部の作業動作速度を速める、
    請求項７に記載の作業システム。
  9. 　前記複数の第１治具と共通の設計を有する複数の第２治具と、
    　前記複数の第２治具それぞれに載置された作業対象物に対して、前記第１作業部によって行われる作業と共通の作業を行う第２作業部と、
    　前記第２作業部の作業動作速度を設定する動作制御部と、
    を備え、
    　前記動作制御部は、前記緊急修理時間に基づいて、前記第２作業部の作業動作速度を速める、
    請求項７又は８に記載の作業システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022092608A (ja) * 2020-12-10 2022-06-22 株式会社日立製作所 複数のセンサを含む複数のシステムを管理する方法、プログラム及び装置
CN114939757A (zh) * 2022-07-07 2022-08-26 苏州小牛自动化设备有限公司 一种电池工装检测方法、检测装置及电池制作系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265932A (ja) * 1988-08-31 1990-03-06 Suzuki Motor Co Ltd 生産システムにおけるワーク組立手段の認識方法
JP2006343952A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Fujitsu Ltd 製造管理装置、製造管理方法および製造管理プログラム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161750A (ja) * 1984-08-31 1986-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 稼働率分析装置
JP2002297221A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 治具作業管理方法
US7703189B2 (en) * 2003-03-13 2010-04-27 Hino Motors, Ltd. Assembly plant and assembly method for vehicle
JP6599927B2 (ja) * 2017-05-30 2019-10-30 ファナック株式会社 ワーク供給システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265932A (ja) * 1988-08-31 1990-03-06 Suzuki Motor Co Ltd 生産システムにおけるワーク組立手段の認識方法
JP2006343952A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Fujitsu Ltd 製造管理装置、製造管理方法および製造管理プログラム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022092608A (ja) * 2020-12-10 2022-06-22 株式会社日立製作所 複数のセンサを含む複数のシステムを管理する方法、プログラム及び装置
JP7216794B2 (ja) 2020-12-10 2023-02-01 株式会社日立製作所 複数のセンサを含む複数のシステムを管理する方法、プログラム及び装置
CN114939757A (zh) * 2022-07-07 2022-08-26 苏州小牛自动化设备有限公司 一种电池工装检测方法、检测装置及电池制作系统

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