(57)【要約】【課題】製造ライン間での仕掛かり品の移動に要するコストとタイムロスを低減する。【解決手段】製造システムは、第１製造ラインの第１製造装置の状態を計測する第１センサーと、第２製造ラインの第２製造装置の状態を計測する第２センサーと、第１センサーの計測結果に基づき第１製造装置での故障予兆検出時点を特定する特定部と、第１センサーの計測結果に基づき第１製造装置の故障予定時点を予測する予測部と、第１センサーの計測結果に基づき第１製造装置の復旧予定時点を予測する予測部と、第２センサーの計測結果が故障予兆を示さず第１センサーの計測結果が故障予兆を示す場合、第１製造装置を故障予定時点から復旧予定時点まで稼働させず第１製造装置の不稼働により第１製造ラインで出荷予定時点までに出荷できない製品を故障予兆検出時点以降に第２製造ラインで製造して出荷予定時点までに出荷することを示す第２製造計画を作成する作成部を含む。【選択図】図３
2020067927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１製造装置を有する第１製造ラインと、
前記第１製造ラインと異なる住所に設置された第２製造装置を有する第２製造ラインと、
製品の第１製造計画に基づいて、前記第１製造装置を稼働させる第１稼働制御部と、
前記第１製造計画に基づいて、前記第２製造装置を稼働させる第２稼働制御部と、
前記第１製造装置の稼働状態を計測する第１センサーと、
前記第２製造装置の稼働状態を計測する第２センサーと、
前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の故障予兆が検出された時点を特定する故障予兆検出時点特定部と、
前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の故障予定時点を予測する故障予定時点予測部と、
前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の復旧予定時点を予測する復旧予定時点予測部と、
前記第２センサーの計測結果が故障予兆を示さずに前記第１センサーの計測結果が故障予兆を示す場合、前記故障予兆の検出時点と前記故障予定時点と前記復旧予定時点とに基づいて、前記第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する作成部と、
を含み、
前記第２製造計画は、
前記第１製造装置を前記故障予定時点から前記復旧予定時点まで稼働させないことと、前記第１製造装置が稼働しないことによって前記第１製造ラインにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる調整対象製品を、前記故障予兆の検出時点以降に前記第２製造ラインで製造して前記出荷予定時点までに出荷することと、を示すことを特徴とする、
製造システム。
【請求項２】
前記第２製造計画は、
前記第１製造計画において前記故障予兆の検出時点よりも後に前記第２製造ラインで製造が予定される製品のうち前記調整対象製品と同一構成の変更対象製品を、前記調整対象製品として、前記出荷予定時点までに、前記第２製造ラインで製造して出荷することを示すことを特徴とする、
請求項１に記載の製造システム。
【請求項３】
前記第２製造計画は、
前記第１製造計画における前記変更対象製品と同一構成の製品を、前記変更対象製品として、前記第１製造計画における前記変更対象製品の出荷予定時点までに、前記第１製造装置の復旧後の前記第１製造ラインで製造して出荷することを示すことを特徴とする、
請求項２に記載の製造システム。
【請求項４】
前記第１製造装置の復旧後の前記第１製造ラインで製造される前記変更対象製品と同一構成の製品は、前記第１製造計画において前記調整対象製品として前記第１製造ラインで製造が予定されている製品である、
請求項３に記載の製造システム。
【請求項５】
前記第２製造計画は、
前記第１製造計画における前記変更対象製品と同一構成の製品を、前記変更対象製品として、前記第１製造計画における前記変更対象製品の出荷予定時点までに、前記第２製造ラインで製造して出荷することを示すことを特徴とする、
請求項２に記載の製造システム。
【請求項６】
前記調整対象製品は、
前記第１製造計画において前記第１製造ラインでの製造が予定されている製品のうち、前記第１製造装置の復旧後に前記第１製造装置の稼働速度を前記第１製造計画での稼働速度より速くしても、前記第１製造ラインにおいて出荷予定時点までに出荷できない製品である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の製造システム。
【請求項７】
前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置に含まれる複数の部品の中から、故障予兆が発生している故障予兆部品を特定する故障予兆部品特定部をさらに含み、
前記復旧予定時点予測部は、前記第１センサーの計測結果と前記故障予兆部品とに基づいて、前記復旧予定時点を予測する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の製造システム。
【請求項８】
第１製造装置を有する第１製造ラインと、前記第１製造ラインと異なる住所に設置された第２製造装置を有する第２製造ラインと、を管理する製造管理装置であって、
前記第１製造装置が、製品の第１製造計画に従って稼働している稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の故障予兆が検出された時点を特定する特定部と、
前記稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の故障予定時点を予測する故障予定時点予測部と、
前記稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の復旧予定時点を予測する復旧予定時点予測部と、
前記第２製造装置が前記第１製造計画に従って稼働しているときに故障予兆がなく前記第１製造装置が前記第１製造計画に従って稼働しているときに故障予兆がある場合、前記故障予兆の検出時点と前記故障予定時点と前記復旧予定時点とに基づいて、前記第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する作成部と、
を含み、
前記第２製造計画は、
前記第１製造装置を前記故障予定時点から前記復旧予定時点まで稼働させないことと、前記第１製造装置が稼働しないことによって前記第１製造ラインにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる調整対象製品を、前記故障予兆の検出時点以降に前記第２製造ラインで製造して前記出荷予定時点までに出荷することと、を示すことを特徴とする、
製造管理装置。
【請求項９】
故障が予定される第１製造ラインと、
前記第１製造ラインが製造する製品と同一構成の製品を少なくとも１つ製造し、前記第１製造ラインと異なる住所に設置され、故障が予定されない第２製造ラインと、
における製造計画を管理する製造管理装置であって、
前記製造計画はコンピューターに格納され、
前記コンピューターは、
（１）前記第１製造ラインの故障予定装置を示す情報と、前記第１製造ラインの故障予定期間を受信し、
（２）前記製造計画を、前記第１製造ラインにおける未仕掛かり製品の納期を固定して当該納期以前の工程について負荷量をα％（α＞０）増加することで前記第１製造ラインにおける未仕掛かり製品の工程開始時点を前記納期に近づけて第１の仮製造計画に変更し、
（３）前記第１の仮製造計画を、前記第２製造ラインにおける未仕掛かり製品の部品納入時点から材料供給時点までの期間が最も短くなる第２の仮製造計画に変更し、
（４）前記第２の仮製造計画を、前記第２製造ラインにおける未仕掛かり製品の材料供給時点を固定して当該材料供給時点以降の工程について負荷量をβ％（β＞０）増加することで前記第２製造ラインにおける未仕掛かり製品の出荷時点を前記材料供給時点に近づける第３の仮製造計画に変更し、
（５）前記第１製造ラインの故障予定期間において、前記第３の仮製造計画で前記故障予定装置に加工される製品を前記第１製造ラインの調整対象製品として特定し、
（６）前記第３の仮製造計画における前記第２製造ラインの未仕掛かり製品および前記第１製造ラインの調整対象製品の組合せのうち、
同一の構成を有し、かつ、
前記第３の仮製造計画における前記第１製造ラインの調整対象製品の納期時点が、前記第３の仮製造計画における前記第２製造ラインの未仕掛かり製品の出荷時点よりも後であり、かつ、
前記第３の仮製造計画における前記第２製造ラインの未仕掛かり製品の納期時点が、復旧した後の前記第１製造ラインでの調整対象製品の出荷時点よりも前である、
という条件を満たす組合せについて、
前記第３の仮製造計画において前記第２製造ラインの未仕掛かり製品と前記第１製造ラインの調整対象製品とを入れ替えた製造計画に変更する、製造管理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造管理装置であって、
前記コンピューターが、
前記第１製造ラインの故障予定期間において、前記故障予定装置に加工される製品を前記第１製造ラインの調整対象製品と特定する前に、
前記第１製造ラインにおける仕掛かり製品の既に完了している工程以降の工程について負荷量をγ％（γ＞０）増加する製造計画に変更する、製造管理装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の製造管理装置であって、
前記コンピューターが、
前記第１製造ラインの調整対象製品の仕掛かり製品と入れ替えられた前記第２製造ラインの未仕掛かり製品は、前記故障予定期間以降に、既に完了している工程後から製造が開始されるように製造計画を変更する、製造管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造システムおよび製造管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の製造ラインを備える製造システムが記載されている。この製造システムでは、複数の製造ラインの負荷量を平準化するために、仕掛かり品が製造ライン間で移動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の製造システムでは、製造ライン間での仕掛かり品の移動に要するコストおよびタイムロスが生じてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る製造システムの一態様は、第１製造装置を有する第１製造ラインと、前記第１製造ラインと異なる住所に設置された第２製造装置を有する第２製造ラインと、製品の第１製造計画に基づいて、前記第１製造装置を稼働させる第１稼働制御部と、前記第１製造計画に基づいて、前記第２製造装置を稼働させる第２稼働制御部と、前記第１製造装置の稼働状態を計測する第１センサーと、前記第２製造装置の稼働状態を計測する第２センサーと、前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の故障予兆が検出された時点を特定する故障予兆検出時点特定部と、前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の故障予定時点を予測する故障予定時点予測部と、前記第１センサーの計測結果に基づいて、前記第１製造装置の復旧予定時点を予測する復旧予定時点予測部と、前記第２センサーの計測結果が故障予兆を示さずに前記第１センサーの計測結果が故障予兆を示す場合、前記故障予兆の検出時点と前記故障予定時点と前記復旧予定時点とに基づいて、前記第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する作成部と、を含み、前記第２製造計画は、前記第１製造装置を前記故障予定時点から前記復旧予定時点まで稼働させないことと、前記第１製造装置が稼働しないことによって前記第１製造ラインにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる調整対象製品を、前記故障予兆の検出時点以降に前記第２製造ラインで製造して前記出荷予定時点までに出荷することと、を示す。
【０００６】
本発明に係る製造管理装置の一態様は、第１製造装置を有する第１製造ラインと、前記第１製造ラインと異なる住所に設置された第２製造装置を有する第２製造ラインと、を管理する製造管理装置であって、前記第１製造装置が、製品の第１製造計画に従って稼働している稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の故障予兆が検出された時点を特定する特定部と、前記稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の故障予定時点を予測する故障予定時点予測部と、前記稼働状態に基づいて、前記第１製造装置の復旧予定時点を予測する復旧予定時点予測部と、前記第２製造装置が前記第１製造計画に従って稼働しているときに故障予兆がなく前記第１製造装置が前記第１製造計画に従って稼働しているときに故障予兆がある場合、前記故障予兆の検出時点と前記故障予定時点と前記復旧予定時点とに基づいて、前記第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する作成部と、を含み、前記第２製造計画は、前記第１製造装置を前記故障予定時点から前記復旧予定時点まで稼働させないことと、前記第１製造装置が稼働しないことによって前記第１製造ラインにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる調整対象製品を、前記故障予兆の検出時点以降に前記第２製造ラインで製造して前記出荷予定時点までに出荷することと、を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る製造システム１の一例を示す図である。
【図２】第１製造ラインＡと第２製造ラインＢとの各々の一例を示す図である。
【図３】第１制御装置Ａ３〜第８制御装置Ｂ１２と、第１製造ライン制御装置２０Ａと、第２製造ライン制御装置２０Ｂと、管理装置１０との一例を示す図である。
【図４】製造システム１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１製造計画の一例を示す図である。
【図６】第２製造計画を作成する動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】故障予兆検出時点である８月２日と、故障予定時点である８月５日と、復旧予定時点である８月９日を反映した第１製造計画を示す図である。
【図８】第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群の製造計画の変更例を示す図である。
【図９】調整対象製品群の一例を示す図である。
【図１０】第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の材料供給時点の変更の一例を示す図である。
【図１１】第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の出荷時点の変更の一例を示す図である。
【図１２】「ロット名」＝「Ｙ２Ａ」の製造計画が選択された例を示す図である。
【図１３】「ロット名」＝「Ｙ５Ｂ」の製造計画が選択された例を示す図である。
【図１４】ステップＳ１９の実行結果の一例を示す図である。
【図１５】ロット名「Ｙ２Ａ」が納期に間に合うように、ロット名「Ｙ２Ａ」の製造計画をロット名「Ｚ１Ｂ」の製造計画の次に移動した例を示す図である。
【図１６】ロット名「Ｙ５Ｂ」が納期に間に合うように、ロット名「Ｙ５Ｂ」の製造計画をロット名「Ｙ５Ａ」の製造計画の次に移動し、さらに、ロット名「Ｙ５Ｂ」の製造計画を変更した例を示す図である。
【図１７】完成した第２製造計画の一例を示す図である。
【図１８】第１製造計画が示す負荷量の遷移を示す図である。
【図１９】第２製造計画が示す負荷量の遷移を示す図である。
【図２０】第２製造計画の他の例を示す図である。
【図２１】第７振動センサーＡ１１の代わりに音センサーＡ１１１が用いられ、かつ、第７制御装置Ａ１２に故障予兆部品特定部Ａ１２３が含まれる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ１：製造システム１の概要＞
図１は、第１実施形態に係る製造システム１の一例を示す図である。製造システム１は、第１製造ラインＡと、第２製造ラインＢと、管理装置１０と、第１製造ライン制御装置２０Ａと、第２製造ライン制御装置２０Ｂと、第１記憶装置３０Ａと、第２記憶装置３０Ｂと、を含む。
【０００９】
製造ラインの数は、２に限らず２以上であればよい。製造ライン制御装置の数は、製造ラインの数と同じであればよい。記憶装置の数は、製造ライン制御装置の数と同じでもよいし、第１記憶装置３０Ａと第２記憶装置３０Ｂとが統合される場合に１でもよい。
【００１０】
第１製造ラインＡと第２製造ラインＢは、別々の工場に設置される。第１製造ラインＡと第２製造ラインＢは、同一構成の製品を製造する。例えば、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢは、製造誤差により全く同一の構成にはならないが設計上では同一の構成となる製品を製造する。同一構成の製品は、例えば、同一の仕様の製品である。また、同一構成の製品は、例えば同じ種類の製品、さらに言えば、同じ機種の製品でもある。以下では、第１製造ラインＡでも第２製造ラインＢでも製造できる同一構成の製品を「製造対象製品」と称する。
【００１１】
管理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）とを有する演算処理装置を含む。ＣＰＵはコンピューターの一例である。ＲＡＭとＲＯＭは、コンピューターが読み取り可能な記録媒体の一例である。管理装置１０は、ＣＰＵの代わりに、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）等の電子回路を備えてもよい。
【００１２】
管理装置１０は、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢとを管理する。管理装置１０は、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢの各々の状態に基づいて、製造対象製品の製造計画を作成する。管理装置１０は、製造対象製品の製造計画を、第１製造ライン制御装置２０Ａおよび第２製造ライン制御装置２０Ｂに送信する。
【００１３】
第１製造ライン制御装置２０Ａは、管理装置１０と同様に、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとを有する演算処理装置を含む。第１製造ライン制御装置２０Ａは、ＣＰＵの代わりに、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等の電子回路を備えてもよい。
【００１４】
第１製造ライン制御装置２０Ａは、管理装置１０から受信する製造対象製品の製造計画に基づいて、第１製造ラインＡを稼働するための稼働指示を生成する。第１製造ライン制御装置２０Ａは、稼働指示を第１製造ラインＡに送信して第１製造ラインＡを制御する。また、第１製造ライン制御装置２０Ａは、第１製造ラインＡの状態を管理装置１０に送信する。
【００１５】
第２製造ライン制御装置２０Ｂは、第１製造ラインＡではなく第２製造ラインＢを制御する点、および、第１製造ラインＡの状態ではなく第２製造ラインＢの状態を管理装置１０に送信する点を除き、第１製造ライン制御装置２０Ａと同一構成である。
【００１６】
第１記憶装置３０Ａは、コンピューターが読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）を含む。第１記憶装置３０Ａは、第１製造ラインＡの稼働履歴を記憶する。第１製造ラインＡの稼働履歴は、第１製造ラインＡでの故障の発生を予測するために用いられる。
【００１７】
第２記憶装置３０Ｂは、第１製造ラインＡの稼働履歴ではなく第２製造ラインＢの稼働履歴を記憶する点を除き、第１記憶装置３０Ａと同一構成である。第２製造ラインＢの稼働履歴は、第２製造ラインＢでの故障の発生を予測するために用いられる。
【００１８】
＜Ａ２：第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢの一例＞
図２は、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢとの各々の一例を示す図である。
第１製造ラインＡは、第１穴あけ装置Ａ１と、第１振動センサーＡ２と、第１制御装置Ａ３と、第１溶接装置Ａ４と、第３振動センサーＡ５と、第３制御装置Ａ６と、第１ねじ締め装置Ａ７と、第５振動センサーＡ８と、第５制御装置Ａ９と、第１塗装装置Ａ１０と、第７振動センサーＡ１１と、第７制御装置Ａ１２と、を含む。
第２製造ラインＢは、第２穴あけ装置Ｂ１と、第２振動センサーＢ２と、第２制御装置Ｂ３と、第２溶接装置Ｂ４と、第４振動センサーＢ５と、第４制御装置Ｂ６と、第２ねじ締め装置Ｂ７と、第６振動センサーＢ８と、第６制御装置Ｂ９と、第２塗装装置Ｂ１０と、第８振動センサーＢ１１と、第８制御装置Ｂ１２と、を含む。
【００１９】
第１穴あけ装置Ａ１と、第２穴あけ装置Ｂ１と、第１溶接装置Ａ４と、第２溶接装置Ｂ４と、第１ねじ締め装置Ａ７と、第２ねじ締め装置Ｂ７と、第１塗装装置Ａ１０と、第２塗装装置Ｂ１０の各々は、モーター等の複数の部品を含む製造用のロボットによって構成される。製造用のロボットは、製造装置の一例である。
【００２０】
第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢの各々では、製造対象製品を製造するために、第１工程〜第４工程までの４つの工程が実行される。第１工程は、穴あけ工程である。第２工程は、溶接工程である。第３工程は、ねじ締め工程である。第４工程は、塗装工程である。
なお、第１工程〜第４工程の各々は、上述の工程に限らず適宜変更可能である。また、第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢの各々で実行される工程の数は、４に限らず１以上であればよい。また、第１製造ラインＡに含まれる製造用のロボットの数は、第１製造ラインＡで実行される工程の数に応じて変更され、第２製造ラインＢに含まれる製造用のロボットの数は、第２製造ラインＢで実行される工程の数に応じて変更される。
【００２１】
第１穴あけ装置Ａ１と第２穴あけ装置Ｂ１は、穴あけ工程を実行する。第１溶接装置Ａ４と第２溶接装置Ｂ４は、溶接工程を実行する。第１ねじ締め装置Ａ７と第２ねじ締め装置Ｂ７は、ねじ締め工程を実行する。第１塗装装置Ａ１０と第２塗装装置Ｂ１０は、塗装工程を実行する。
第１穴あけ装置Ａ１と第１溶接装置Ａ４と第１ねじ締め装置Ａ７と第１塗装装置Ａ１０との各々は、第１製造装置の一例である。第２穴あけ装置Ｂ１と第２溶接装置Ｂ４と第２ねじ締め装置Ｂ７と第２塗装装置Ｂ１０との各々は、第２製造装置の一例である。
【００２２】
第１振動センサーＡ２は、第１穴あけ装置Ａ１が有するモーターの振動状態を、第１穴あけ装置Ａ１の稼働状態として計測する。第１振動センサーＡ２は、第１センサーの一例である。
第１振動センサーＡ２の計測結果は、第１穴あけ装置Ａ１の故障予兆の検出時点を特定するため、第１穴あけ装置Ａ１の故障予定時点を予測するため、および、第１穴あけ装置Ａ１の復旧予定時点を予測するために使用される。
【００２３】
第２振動センサーＢ２、第３振動センサーＡ５、第４振動センサーＢ５、第５振動センサーＡ８、第６振動センサーＢ８、第７振動センサーＡ１１、第８振動センサーＢ１１は、第１振動センサーＡ２と同様の手法で、それぞれ、第２穴あけ装置Ｂ１、第１溶接装置Ａ４、第２溶接装置Ｂ４、第１ねじ締め装置Ａ７、第２ねじ締め装置Ｂ７、第１塗装装置Ａ１０、第２塗装装置Ｂ１０の稼働状態を計測する。
第３振動センサーＡ５と、第５振動センサーＡ８と、第７振動センサーＡ１１の各々は、第１センサーの一例である。第２振動センサーＢ２と、第４振動センサーＢ５と、第６振動センサーＢ８と、第８振動センサーＢ１１の各々は、第２センサーの一例である。
【００２４】
第１制御装置Ａ３は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとを有する演算処理装置を含む。第１制御装置Ａ３は、ＣＰＵの代わりに、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等の電子回路を備えてもよい。
第１制御装置Ａ３は、第１製造ライン制御装置２０Ａから受信する稼働指示に基づいて、第１穴あけ装置Ａ１の稼働を制御する。また、第１制御装置Ａ３は、第１振動センサーＡ２の計測結果に応じた情報を、第１製造ライン制御装置２０Ａに送信する。
【００２５】
第２制御装置Ｂ３〜第８制御装置Ｂ１２の各々は、第１制御装置Ａ３と同様に、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとを有する演算処理装置を含む。第２制御装置Ｂ３、第３制御装置Ａ６、第４制御装置Ｂ６、第５制御装置Ａ９、第６制御装置Ｂ９、第７制御装置Ａ１２、第８制御装置Ｂ１２は、稼働指示に基づいて、それぞれ、第２穴あけ装置Ｂ１、第１溶接装置Ａ４、第２溶接装置Ｂ４、第１ねじ締め装置Ａ７、第２ねじ締め装置Ｂ７、第１塗装装置Ａ１０、第２塗装装置Ｂ１０の稼働を制御する。
第３制御装置Ａ６、第５制御装置Ａ９、第７制御装置Ａ１２は、それぞれ、第３振動センサーＡ５、第５振動センサーＡ８、第７振動センサーＡ１１の計測結果に応じた情報を、第１製造ライン制御装置２０Ａに送信する。第２制御装置Ｂ３、第４制御装置Ｂ６、第６制御装置Ｂ９、第８制御装置Ｂ１２は、それぞれ、第２振動センサーＢ２、第４振動センサーＢ５、第６振動センサーＢ８、第８振動センサーＢ１１の計測結果に応じた情報を、第２製造ライン制御装置２０Ｂに送信する。
【００２６】
＜Ａ３：第１制御装置Ａ３〜第８制御装置Ｂ１２の一例＞
図３は、第１制御装置Ａ３〜第８制御装置Ｂ１２と、第１製造ライン制御装置２０Ａと、第２製造ライン制御装置２０Ｂと、管理装置１０との一例を示す図である。図３では、説明の簡略化のため、第１記憶装置３０Ａと第２記憶装置３０Ｂが省略されている。
【００２７】
第１制御装置Ａ３では、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み取り実行することで第１穴あけ制御部Ａ３１と第１故障予兆検出時点特定部Ａ３２を実現する。第１穴あけ制御部Ａ３１は、稼働指示に基づいて、第１穴あけ装置Ａ１の稼働を制御する。第１故障予兆検出時点特定部Ａ３２は、第１振動センサーＡ２の計測結果に基づいて、第１穴あけ装置Ａ１の故障予兆が検出された時点、すなわち、第１穴あけ装置Ａ１の故障予兆の検出時点を特定する。
【００２８】
第２制御装置Ｂ３では、第１制御装置Ａ３と同様に、第２穴あけ制御部Ｂ３１と第２故障予兆検出時点特定部Ｂ３２が実現される。第２穴あけ制御部Ｂ３１は、稼働指示に基づいて、第２穴あけ装置Ｂ１の稼働を制御する。第２故障予兆検出時点特定部Ｂ３２は、第２振動センサーＢ２の計測結果に基づいて、第２穴あけ装置Ｂ１の故障予兆の検出時点を特定する。
【００２９】
第３制御装置Ａ６では、第１制御装置Ａ３と同様に、第１溶接制御部Ａ６１と第３故障予兆検出時点特定部Ａ６２が実現される。第１溶接制御部Ａ６１は、稼働指示に基づいて、第１溶接装置Ａ４の稼働を制御する。第３故障予兆検出時点特定部Ａ６２は、第３振動センサーＡ５の計測結果に基づいて、第１溶接装置Ａ４の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３０】
第４制御装置Ｂ６では、第１制御装置Ａ３と同様に、第２溶接制御部Ｂ６１と第４故障予兆検出時点特定部Ｂ６２が実現される。第２溶接制御部Ｂ６１は、稼働指示に基づいて、第２溶接装置Ｂ４の稼働を制御する。第４故障予兆検出時点特定部Ｂ６２は、第４振動センサーＢ５の計測結果に基づいて、第２溶接装置Ｂ４の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３１】
第５制御装置Ａ９では、第１制御装置Ａ３と同様に、第１ねじ締め制御部Ａ９１と第５故障予兆検出時点特定部Ａ９２が実現される。第１ねじ締め制御部Ａ９１は、稼働指示に基づいて、第１ねじ締め装置Ａ７の稼働を制御する。第５故障予兆検出時点特定部Ａ９２は、第５振動センサーＡ８の計測結果に基づいて、第１ねじ締め装置Ａ７の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３２】
第６制御装置Ｂ９では、第１制御装置Ａ３と同様に、第２ねじ締め制御部Ｂ９１と第６故障予兆検出時点特定部Ｂ９２が実現される。第２ねじ締め制御部Ｂ９１は、稼働指示に基づいて、第２ねじ締め装置Ｂ７の稼働を制御する。第６故障予兆検出時点特定部Ｂ９２は、第６振動センサーＢ８の計測結果に基づいて、第２ねじ締め装置Ｂ７の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３３】
第７制御装置Ａ１２では、第１制御装置Ａ３と同様に、第１塗装制御部Ａ１２１と第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２が実現される。第１塗装制御部Ａ１２１は、稼働指示に基づいて、第１塗装装置Ａ１０の稼働を制御する。第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて、第１塗装装置Ａ１０の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３４】
第８制御装置Ｂ１２では、第１制御装置Ａ３と同様に、第２塗装制御部Ｂ１２１と第８故障予兆検出時点特定部Ｂ１２２とが実現される。第２塗装制御部Ｂ１２１は、稼働指示に基づいて、第２塗装装置Ｂ１０の稼働を制御する。第８故障予兆検出時点特定部Ｂ１２２は、第８振動センサーＢ１１の計測結果に基づいて、第２塗装装置Ｂ１０の故障予兆の検出時点を特定する。
【００３５】
第１穴あけ制御部Ａ３１と、第１溶接制御部Ａ６１と、第１ねじ締め制御部Ａ９１と、第１塗装制御部Ａ１２１との各々は、第１稼働制御部の一例である。第２穴あけ制御部Ｂ３１と、第２溶接制御部Ｂ６１と、第２ねじ締め制御部Ｂ９１と、第２塗装制御部Ｂ１２１との各々は、第２稼働制御部の一例である。
【００３６】
＜Ａ４：第１製造ライン制御装置２０Ａと第２製造ライン制御装置２０Ｂの一例＞
第１製造ライン制御装置２０Ａでは、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み取り実行することで第１製造ライン稼働制御部２０Ａ１と第１故障予定時点予測部２０Ａ２を実現する。
【００３７】
第１製造ライン稼働制御部２０Ａ１は、製造対象製品の製造計画に基づいて、第１製造ラインＡに含まれる制御装置、具体的には、第１制御装置Ａ３と第３制御装置Ａ６と第５制御装置Ａ９と第７制御装置Ａ１２の各々について稼働指示を生成する。第１製造ライン稼働制御部２０Ａ１は、各稼働指示を、当該稼働指示に対応する制御装置に送信する。
【００３８】
第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、第１振動センサーＡ２、第３振動センサーＡ５、第５振動センサーＡ８および第７振動センサーＡ１１の各々の計測結果に基づいて、第１穴あけ装置Ａ１、第１溶接装置Ａ４、第１ねじ締め装置Ａ７および第１塗装装置Ａ１０の各々の故障予定時点を予測する。
【００３９】
第２製造ライン制御装置２０Ｂでは、第１製造ライン制御装置２０Ａと同様に、第２製造ライン稼働制御部２０Ｂ１と第２故障予定時点予測部２０Ｂ２とが実現される。
【００４０】
第２製造ライン稼働制御部２０Ｂ１は、製造対象製品の製造計画に基づいて、第２製造ラインＢに含まれる制御装置、具体的には、第２制御装置Ｂ３と第４制御装置Ｂ６と第６制御装置Ｂ９と第８制御装置Ｂ１２の各々について稼働指示を生成する。第２製造ライン稼働制御部２０Ｂ１は、各稼働指示を、当該稼働指示に対応する制御装置に送信する。
【００４１】
第２故障予定時点予測部２０Ｂ２は、第２振動センサーＢ２、第４振動センサーＢ５、第６振動センサーＢ８および第８振動センサーＢ１１の各々の計測結果に基づいて、第２穴あけ装置Ｂ１、第２溶接装置Ｂ４、第２ねじ締め装置Ｂ７および第２塗装装置Ｂ１０の各々の故障予定時点を予測する。
【００４２】
＜Ａ５：管理装置１０の一例＞
管理装置１０では、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み取り実行することで復旧予定時点予測部１０１と作成部１０２を実現する。
【００４３】
復旧予定時点予測部１０１は、第１振動センサーＡ２〜第８振動センサーＢ１１の各々の計測結果に基づいて、第１穴あけ装置Ａ１、第２穴あけ装置Ｂ１、第１溶接装置Ａ４、第２溶接装置Ｂ４、第１ねじ締め装置Ａ７、第２ねじ締め装置Ｂ７、第１塗装装置Ａ１０および第２塗装装置Ｂ１０の各々の復旧予定時点を予測する。
【００４４】
作成部１０２は、製造対象製品の製造計画を作成して格納する。例えば、第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢが第１製造計画に基づいて稼働している第１状況で、第２製造ラインＢに含まれる各振動センサーの計測結果のいずれも故障予兆を示さずに第１製造ラインＡに含まれる第７振動センサーＡ１１の計測結果が故障予兆を示す場合、作成部１０２は、第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する。
【００４５】
＜Ａ６：製造システム１の動作＞
図４は、第１状況における製造システム１の動作を説明するためのフローチャートである。以下では、説明の簡略化のため、第１状況において、第１塗装装置Ａ１０で故障予兆が発生する例を説明する。
【００４６】
第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、ステップＳ１において第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて第１塗装装置Ａ１０での故障予兆を検出すると、ステップＳ２において、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆が検出された時点を、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆検出時点として特定する。
【００４７】
ステップＳ１の一例としては、第７振動センサーＡ１１が計測するモーターの振動の大きさが、第１閾値を超える場合、第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、モーターの信号を第１塗装装置Ａ１０の故障予兆と判定する。
【００４８】
第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、ステップＳ２を完了すると、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆検出時点と、第７振動センサーＡ１１の計測結果とを、第１故障予定時点予測部２０Ａ２に送信する。
【００４９】
第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、故障予兆検出時点と、第７振動センサーＡ１１の計測結果とを受信すると、ステップＳ３において、故障予兆が検出された装置を特定する。以下、故障予兆が検出された装置を「故障予兆発生装置」と称する。
【００５０】
ステップＳ３の一例としては、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、故障予兆検出時点の送信元に基づいて、故障予兆発生装置を特定する。
具体的には、第１記憶装置３０Ａが、故障予兆検出時点の送信元となる第１制御装置Ａ３、第３制御装置Ａ６、第５制御装置Ａ９および第７制御装置Ａ１２の各々と、当該制御装置によって稼働が制御される製造用のロボットと、の対応関係を示す対応情報を予め記憶している。そして、第１故障予定時点予測部２０Ａ２が、対応情報を参照して、故障予兆検出時点の送信元と対応づけられている製造用のロボットを、故障予兆発生装置として特定する。
【００５１】
続いて、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、ステップＳ４において第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて故障予定部品を特定する。本実施形態では、第７振動センサーＡ１１は、第１塗装装置Ａ１０に含まれるモーターの振動を計測する。このため、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２から故障予兆検出時点と第７振動センサーＡ１１の計測結果とを受信すると、第７振動センサーＡ１１が備えられた第１塗装装置Ａ１０のモーターを故障予定部品として特定する。
【００５２】
続いて、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、ステップＳ５において第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて、故障予定時点、すなわち、第１塗装装置Ａ１０のモーターが故障する時点を予測する。
【００５３】
ステップＳ５の一例としては、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、第７振動センサーＡ１１の計測結果と、第１記憶装置３０Ａに記憶されている第１製造ラインＡの稼働履歴と、に基づいて、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点を予測する。
例えば、第１記憶装置３０Ａが、第１振動センサーＡ２、第３振動センサーＡ５、第５振動センサーＡ８および第７振動センサーＡ１１の各々の計測結果と、第１穴あけ装置Ａ１、第１溶接装置Ａ４、第１ねじ締め装置Ａ７および第１塗装装置Ａ１０の各々の故障時点との対応関係を示す稼働履歴を、第１製造ラインＡの稼働履歴として記憶しているとする。
この場合、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、稼働履歴と、第７振動センサーＡ１１の計測結果とを比較し、第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２が検出した故障予兆を稼動履歴から特定する。そして、特定された稼動履歴における故障予兆と第１塗装装置Ａ１０が故障する時点との期間を読み取る。続いて、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、読み取った期間が故障予兆検出時点から経過する時点を第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点として予測する。
なお、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、第７振動センサーＡ１１の計測結果を用い、計測結果の特徴抽出し、過去の計測結果も含め計測結果の特徴をクラスタリングすることが可能な特徴量空間へ射影する手法を用いて、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点を予測してもよい。
【００５４】
第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、ステップＳ５を完了すると、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点と、故障予定部品を示す故障予定部品情報と、故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０を示す故障予兆発生装置情報と、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆検出時点とを、復旧予定時点予測部１０１に送信する。
【００５５】
復旧予定時点予測部１０１は、故障予定時点と、故障予定部品情報と、故障予兆発生装置情報と、故障予兆検出時点とを受信すると、ステップＳ６において、第１塗装装置Ａ１０が故障から復旧する復旧予定時点を予測する。
【００５６】
ステップＳ６の一例としては、復旧予定時点予測部１０１は、まず、故障予定部品と交換される交換部品が第１製造ラインＡに搬入されるまでに要する搬入期間と、交換部品の検品に要する検品期間と、故障予定部品を交換部品に交換するために要する交換期間と、故障予定部品が交換部品に交換された第１塗装装置Ａ１０の試運転に要する試運転期間とを特定する。続いて、復旧予定時点予測部１０１は、これらの期間を加算した期間が故障予兆検出時点から経過した時点を、復旧予定時点として予測する。
復旧予定時点予測部１０１は、搬入期間については、例えば、交換部品を扱う業者のサーバーに問い合わせてもよいし、ユーザーに搬入期間の入力を促し、入力された搬入期間を用いてもよい。
復旧予定時点予測部１０１は、検品期間、交換期間および試運転期間については、例えは予め設定された検品期間、交換期間および試運転期間を用いてもよいし、ユーザーに検品期間、交換期間および試運転期間の入力を促し、入力された検品期間、交換期間および試運転期間を用いてもよい。
なお、復旧予定時点予測部１０１が復旧予定時点を予測するために用いられる故障予定部品は、第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて特定されるため、復旧予定時点予測部１０１は、第７振動センサーＡ１１の計測結果に基づいて復旧予定時点を予測することにもなる。
【００５７】
復旧予定時点予測部１０１は、ステップＳ６が完了すると、故障予兆発生装置情報と、故障予兆検出時点と、故障予定時点と、復旧予定時点とを、作成部１０２に送信する。なお、故障予兆発生装置情報と、故障予兆検出時点と、故障予定時点は、復旧予定時点予測部１０１から作成部１０２に送信される必要はない。例えば、故障予兆発生装置情報と、故障予兆検出時点と、故障予定時点は、第１故障予定時点予測部２０Ａ２から作成部１０２に送信されてもよい。
【００５８】
作成部１０２は、故障予兆発生装置情報と、故障予兆検出時点と、故障予定時点と、復旧予定時点とを受け取ると、ステップＳ７において第１製造計画の代わりになる第２製造計画を作成する。ステップＳ７の詳細については後述する。
【００５９】
続いて、作成部１０２は、第２製造計画を、第１製造ライン稼働制御部２０Ａ１と第２製造ライン稼働制御部２０Ｂ１に送信する。
【００６０】
続いて、ステップＳ８において、第１製造ライン稼働制御部２０Ａ１は、第２製造計画に従う稼働指示を、第１穴あけ制御部Ａ３１、第１溶接制御部Ａ６１、第１ねじ締め制御部Ａ９１および第１塗装制御部Ａ１２１の各々に送信し、第２製造ライン稼働制御部２０Ｂ１は、第２製造計画に従う稼働指示を、第２穴あけ制御部Ｂ３１、第２溶接制御部Ｂ６１、第２ねじ締め制御部Ｂ９１および第２塗装制御部Ｂ１２１の各々に送信する。
稼働指示としては、稼働開始命令、稼働終了命令、稼働速度、および稼働するための条件が、第２製造計画に基づいて適宜用いられる。
第１穴あけ制御部Ａ３１、第１溶接制御部Ａ６１、第１ねじ締め制御部Ａ９１、第１塗装制御部Ａ１２１、第２穴あけ制御部Ｂ３１、第２溶接制御部Ｂ６１、第２ねじ締め制御部Ｂ９１、第２塗装制御部Ｂ１２１は、稼働指示に従って、それぞれ、第１穴あけ装置Ａ１、第１溶接装置Ａ４、第１ねじ締め装置Ａ７、第１塗装装置Ａ１０、第２穴あけ装置Ｂ１、第２溶接装置Ｂ４、第２ねじ締め装置Ｂ７、第２塗装装置Ｂ１０を稼働させる。
【００６１】
＜Ａ７：ステップＳ７における第２製造計画の作成＞
図５は、第２製造計画に代用される第１製造計画の一例を示す図である。図５に例示される第１製造計画は、第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢのいずれにも故障が発生していないことを前提に、作成部１０２によって作成される。さらに言えば、第１製造計画は、第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢにおける製造対象製品の製造状況に基づいて作成される。製造状況は、例えば、第１製造ラインＡおよび第２製造ラインＢの稼働状況と歩留まりとの両方または一方である。図５では、各工程に１日を要する例を示している。なお、各工程に要する時間は１日より短くてもよいし長くてもよい。また、図５において、工程の計画を日付単位ではなく時間単位で示してもよい。
【００６２】
図５に示す第１製造計画は以下の情報を示す。
「ロット名」は、３つの記号で識別される。３つの記号は、左から順に「機種名、製造番号、製造ライン名」である。機種名は、製造対象製品の機種名である。例えば、「ロット名」＝「Ｘ１Ａ」は、機種名Ｘの１番目のロットで第１製造ラインＡにおいて製造される複数の製造対象製品を意味する。以下、１ロットに含まれる複数の製造対象製品を「製造対象製品群」と称する。
「部品納品」は、ロットを構成する製造対象製品群の部品が搬入され、製造ラインへの材料供給が可能になる日を意味する。
「材料供給」は、製造ラインに、部品等を含む材料を投入する日を意味する。
「工程完了時点」は、各工程が完了する時点を意味する。本実施形態では、工程完了時点として、各工程が完了する日が用いられる。
「出荷」は、完成した製造対象製品群を出荷する日を意味する。第１製造計画では、「出荷」は、塗装工程が完了した日の翌日としている。
「納期」は、製造対象製品群を顧客に納品するために工場から出荷しなければならない日を意味する。本実施形態では、「納期」と「出荷」を同日としている。なお、ねじまたは歯車のような何百という単位で製造対象製品を納品する場合には、納期が出荷よりも後になる可能性がある。
「負荷量」は、製造ライン全体の負荷量を意味する。負荷量が高くなるとは、タクトタイムが短くなることを意味する。すなわち単位時間当たりの製造量が増加するが、製造用のロボット等の製造装置の稼働速度が速くなることにより、製造装置の劣化が早まるおそれがある。
【００６３】
図６は、第２製造計画を作成する動作、すなわち図４に示すステップＳ７を説明するためのフローチャートである。
作成部１０２は、ステップＳ１１において、第１製造計画に故障予兆検出時点と故障予定時点と復旧予定時点を反映させる。以下、説明の簡略化のため、故障予兆検出時点が８月２日であり、故障予定時点が８月５日であり、復旧予定時点が８月９日とする。なお、故障予兆検出時点は８月２日に限らず、故障予定時点は８月５日に限らず、復旧予定時点は８月９日に限らない。
【００６４】
図７は、故障予兆検出時点である８月２日と、故障予定時点である８月５日と、復旧予定時点である８月９日を反映した第１製造計画を示す図である。
図７では、第１製造計画のうち、故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０が存在する第１製造ラインＡの製造計画については、故障予兆検出時点の８月２日と、故障予定時点の８月５日と、復旧予定時点の８月９日が反映され、故障予兆発生装置が存在しない第２製造ラインＢの製造計画については、故障予兆検出時点の８月２日のみが反映される。なお、図７では、故障予兆検出時点の８月２日において既に完了している工程については、ドットパターンが付されている。
【００６５】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１２において、故障予兆検出時点の８月２日において、第１製造ラインＡで未だ仕掛かっていない製造対象製品群を特定する。第１製造ラインＡで未だ仕掛かっていない製造対象製品群とは、第１製造ラインＡに材料が供給されていない製造対象製品群を意味する。以下、未だ仕掛かっていない製造対象製品群を「未仕掛かり製品群」と称する。図７では、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群は、ロット名＝「Ｙ３Ａ」「Ｚ２Ａ」「Ｚ３Ａ」「Ｙ４Ａ」「Ｘ３Ａ」「Ｙ５Ａ」「Ｚ４Ａ」「Ｙ６Ａ」「Ｙ７Ａ」「Ｘ４Ａ」である。
【００６６】
続いて、作成部１０２は、ステップＳ１３において、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群について、製造計画の負荷量を第１製造計画の負荷量よりも上げて、材料供給時点をできるだけ遅らせる。すなわち、作成部１０２は、第１製造ラインＡにおいて、復旧予定時点よりも後に仕掛かり開始時点が設定される未仕掛かり製品群の数ができるだけ多くなるように、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群の製造計画を変更する。この際、作成部１０２は、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群の納期を固定して、当該納期以前の工程について負荷量をα％増加することで第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群の工程開始時点を当該納期に近づける。なお、αはα＞０を満たす。
図８は、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群の製造計画の変更例を示す図である。図８に示される製造計画は、第１の仮製造計画の一例である。図８では、第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群については、負荷量が、第１製造計画の負荷量５０％の２倍となる１００％になっている。このため、図８において、第１製造ラインＡの稼働速度は、第１製造計画での稼働速度の２倍になる。なお、負荷量は第１製造計画の負荷量から増加していればよく、図８では一例として１００％をとした。図８では、負荷量が変更されている第１製造ラインＡでの未仕掛かり製品群が、第１破線Ｃで囲われている。
【００６７】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１４において、図８に示す変更後の製造計画において、故障予定時点の８月５日以降であって復旧予定時点の８月９日までの期間に、故障予兆発生装置であって塗装工程を実行する第１塗装装置Ａ１０を通過する製造対象製品群を、調整対象製品群として特定する。調整対象製品群に含まれる調整対象製品は、故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０が稼働しないことによって第１製造ラインＡにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる製造対象製品である。なお、故障予定時点の８月５日以降であって復旧予定時点の８月９日までの期間は、故障予定時点の８月５日と、復旧予定時点の８月９日と、を含み、故障予定期間の一例である。図９では、調整対象製品群が、第２破線Ｄで囲われている。
【００６８】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１５において、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の材料供給時点を、計画可能な材料供給時点のうち最も早い時点に変更する。換言すると、作成部１０２は、図９に示す製造計画を、第２製造ラインＢにおける未仕掛かり製品群の部品納入時点から材料供給時点までの期間が最も短くなる製造計画に変更する。
ステップＳ１５の一例としては、作成部１０２は、部品納品が完了している第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群については、故障予兆検出時点が発生した日に材料供給が可能であれば、故障予兆検出時点が発生した日を材料供給時点とし、可能でなければ、故障予兆検出時点が発生した日以降で材料供給が可能な日のうち、故障予兆検出時点が発生した日に最も近い日を材料供給時点とする。
また、作成部１０２は、部品納品が故障予兆検出時点よりも時間的に後になっている第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群については、部品納品時点が含まれる日の翌日を材料供給時点とする。
図１０は、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の材料供給時点の変更の一例を示す図である。図１０に示される製造計画は、第２の仮製造計画の一例である。図１０では、変更後の材料供給時点が、第３破線Ｅで囲われている。
【００６９】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１６において、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群について、製造計画の負荷量を第１製造計画の負荷量５０％よりも高い１００％に上げて、出荷時点をできるだけ早める。換言すると、作成部１０２は、図１０が示す製造計画を、第２製造ラインＢにおける未仕掛かり製品の材料供給時点を固定して当該材料供給時点以降の工程について負荷量をβ％増加することで第２製造ラインＢにおける未仕掛かり製品群の出荷時点を当該材料供給時点に近づける製造計画に変更する。なお、βはβ＞０を満たす。
【００７０】
図１１は、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の出荷時点の変更の一例を示す図である。図１１に示される製造計画は、第３の仮製造計画の一例である。図１１では、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群について、負荷量が、第１製造計画の負荷量５０％の２倍の１００％になっている。このため、第２製造ラインＢの稼働速度は、第１製造計画での稼働速度の２倍になる。なお、負荷量は第１製造計画の負荷量から増加していればよく、図１１では一例として１００％とした。図１１では、負荷量および出荷時点が変更されている第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群が、第４破線Ｆで囲われている。
【００７１】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１７において、第１製造ラインＡにおける調整対象製品群のうちの１つの製造計画を選択する。ステップＳ１７で選択される製造計画の対象となる製品は、図１１に示す製造計画において、第１製造ラインＡの故障予定期間に故障予定装置によって加工される調整対象製品の一例である。
図１２は、「ロット名」＝「Ｙ２Ａ」の製造計画が選択された例を示す図である。図１２では、選択された「Ｙ２Ａ」の製造計画が、第１実線Ｇで囲われている。
【００７２】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１８において、第２製造ラインＢでの未仕掛かり製品群の製造計画から、条件Ｔに合う未仕掛かり製品群の製造計画を選択する。
条件Ｔは、「ステップＳ１７で選択された調製対象製品群と同一構成つまり同一機種であり、かつ、出荷時点がステップＳ１７で選択された調製対象製品群の納期時点よりも前であり、かつ、復旧予定時点よりも後に故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０での工程が実行されても納期時点に間に合う未仕掛かり製品群」という条件である。
図１３は、ステップＳ１８において「ロット名」＝「Ｙ５Ｂ」の製造計画が選択された例を示す図である。
【００７３】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ１９において、ステップＳ１７で選択されたロット名「Ｙ２Ａ」の製造計画と、ステップＳ１７で選択されたロット名「Ｙ５Ｂ」の製造計画において、「ロットＮｏ．」を相互に入れ替え、かつ「納期」を相互に入れ替える。図１４は、ステップＳ１９の実行結果の一例を示す図である。
【００７４】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ２０において、ロット名「Ｙ２Ａ」が納期に間に合うように第２製造ラインＢでの製造順序を変更する。
図１５は、ロット名「Ｙ２Ａ」が納期に間に合うように、ロット名「Ｙ２Ａ」の製造計画をロット名「Ｚ１Ｂ」の製造計画の次に移動した例を示す図である。
【００７５】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ２１において、ロット名「Ｙ５Ｂ」について、故障予定時点以降であって復旧予定時点までの期間に、故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０での工程が発生せずに、かつ、納期に間に合うように、第２製造ラインＢでの製造順序を変更する。
図１６は、ロット名「Ｙ５Ｂ」が納期に間に合うように、ロット名「Ｙ５Ｂ」の製造計画をロット名「Ｙ５Ａ」の製造計画の次に移動し、さらに、ロット名「Ｙ５Ｂ」の製造計画を変更した例を示す図である。
【００７６】
図６に戻って、続いて作成部１０２は、ステップＳ２２において、第１製造ラインＡに調整対象製品がある場合には処理をステップＳ１５に戻し、ない場合には処理を完了する。図１７は、完成した第２製造計画の一例を示す図である。
【００７７】
図１８は、第１製造計画が示す負荷量の遷移を示し、図１９は、第２製造計画が示す負荷量の遷移を示す。図１８および図１９に示す通り、第２製造計画では、第１製造ラインＡは故障予定時点から復旧予定時点までの期間においては稼働しないが、第２製造ラインＢは故障予兆検出時点以降に負荷量が上がり、第１製造ラインＡも復旧予定時点を過ぎてから負荷量が上がる。このため、第１製造ラインＡでの故障による製造計画への影響を、製造システム１全体で補うことが可能になる。
【００７８】
図１７に例示される通り、第２製造計画は、故障予兆発生装置である第１塗装装置Ａ１０を、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点である８月５日から第１塗装装置Ａ１０の復旧予定時点である８月９日まで稼働させないことを示す。第２製造計画は、さらに、第１塗装装置Ａ１０が稼働しないことによって第１製造ラインＡにおいて出荷予定時点までに出荷できなくなる調整対象製品群「Ｙ２Ａ」「Ｘ２Ａ」「Ｙ３Ａ」「Ｚ２Ａ」および「Ｚ３Ａ」を、第１塗装装置Ａ１０の故障予兆の検出時点である８月２日以降に第２製造ラインＢで製造して調整対象製品群の出荷予定時点までに出荷することを示す。
このため、第１製造ラインＡで故障が発生しても、調整対象製品群の仕掛かり品を第２製造ラインＢに移動することなく、調整対象製品群を、出荷予定時点までに出荷可能になる。よって、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢの間での仕掛かり品の移動に要するコストおよびタイムロスの発生を抑制できる。
【００７９】
第２製造計画は、第１製造計画にて故障予兆検出時点の８月２日よりも後に第２製造ラインＢで製造予定の製造対象製品群のうち、調整対象製品群「Ｙ２Ａ」と同一構成の変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」を、調整対象製品群「Ｙ２Ａ」として、調整対象製品群「Ｙ２Ａ」の出荷予定時点までに第２製造ラインＢで製造して出荷することを示す。ここで、変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」が有する製造対象製品は、変更対象製品の一例である。また、第１製造計画にて故障予兆検出時点の８月２日よりも後に第２製造ラインＢで製造予定の製造対象製品群は、「Ｙ３Ｂ」「Ｘ３Ｂ」「Ｚ２Ｂ」「Ｚ３Ｂ」「Ｙ４Ｂ」「Ｘ４Ｂ」「Ｙ５Ｂ」「Ｙ６Ｂ」「Ｚ４Ｂ」および「Ｚ５Ｂ」である。
このため、第２製造ラインＢにおいて既に製造予定のある製品、つまり、材料を調達済み、または、材料の調達予定のある製品を、調整対象製品として製造して出荷できる。よって、材料を新たに調達しなければならない場合に比べて、調整対象製品の代わりになる製品を製造し易くなる。
【００８０】
第２製造計画は、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」と同一構成の製品群「Ｙ２Ａ」を、変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」として、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」の出荷予定時点である８月１４日までに、第１塗装装置Ａ１０の復旧後の第１製造ラインＡで製造して出荷することを示す。
このため、第２製造ラインＢから出荷できなくなる変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」を、第１塗装装置Ａ１０の復旧後の第１製造ラインＡから出荷することが可能になる。
【００８１】
そして、第１塗装装置Ａ１０の復旧後の第１製造ラインＡで製造される変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」と同一構成の製品が、第１製造計画において調整対象製品群「Ｙ２Ａ」として第１製造ラインＡで製造が予定されている製品であることを、第２製造計画は示す。
このため、調整対象製品群「Ｙ２Ａ」を変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」の代わりに出荷できるため、調整対象製品群「Ｙ２Ａ」の材料を有効に使用できる。
【００８２】
調整対象製品群「Ｙ２Ａ」「Ｘ２Ａ」「Ｙ３Ａ」「Ｚ２Ａ」および「Ｚ３Ａ」は、第１製造計画において第１製造ラインＡでの製造が予定されている製品群のうち、第１塗装装置Ａ１０の復旧後に第１塗装装置Ａ１０の稼働速度を第１製造計画での稼働速度より速くしても、第１製造ラインＡにおいて出荷予定時点までに出荷できない製品群である。
このため、第１塗装装置Ａ１０の復旧後に第１製造ラインＡを調整しても第１製造ラインＡにおいて出荷予定時点までに出荷できない製品群のみを、第２製造ラインＢで製造することができる。よって、第２製造ラインＢで製造しなければならない調整対象製品群の数が増大することを抑制できる。
【００８３】
第２製造計画においては、図１７に示されるロット名「Ｙ５Ｂ」は、故障予定期間以降に、既に完了している工程、具体的には穴あけ工程後から製造が開始される。このため、故障予定期間の間、製造が中断していた製品の製造を、故障予定期間以降に再開できる。
【００８４】
＜Ｂ：変形例＞
第１実施形態において、例えば以下に例示する構成が採用されてもよい。
【００８５】
＜Ｂ１：変形例１＞
第１実施形態において、作成部１０２は、第２製造計画として、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」と同一構成の製品群を、変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」として、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」の出荷予定時点である８月１４日までに、第１塗装装置Ａ１０の復旧後の第１製造ラインＡではなく第２製造ラインＢで製造して出荷することを示す製造計画を作成してもよい。
【００８６】
図２０は、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」と同一構成の製品群を、変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」として、第１製造計画における変更対象製品群「Ｙ５Ｂ」の出荷予定時点までに第２製造ラインＢで製造して出荷することを示す第２製造計画の一例を示す図である。
【００８７】
変形例１によれば、故障が予測されていない第２製造ラインＢで製造される製造対象製品を増やすことによって、第１製造ラインＡでの故障に起因する製品製造の乱れに対処できる。よって、第１製造ラインＡで故障が発生しても、調整対象製品の仕掛かり品を第２製造ラインＢに移動する必要がないため、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢの間での仕掛かり品の移動に要するコストおよびタイムロスの発生を抑制できる。
【００８８】
＜Ｂ２：変形例２＞
第１実施形態および変形例１において、第１センサーおよび第２センサーとして、振動センサーとは異なるセンサーが用いられてもよい。また、第１センサーと第２センサーは、互いに異なる種類のセンサーでもよい。
例えば、第１センサーおよび第２センサーの両方または一方として、製造装置の稼働に伴い発生する音を製造装置の稼働状態として計測する音センサー、または、製造装置の温度を製造装置の稼働状態として計測する温度センサーが用いられてもよい。
【００８９】
一例を挙げると、第７振動センサーＡ１１の代わりに、第１塗装装置Ａ１０の稼働に伴う音を計測する音センサーを用いることが想定される。音センサーの計測結果は、第１塗装装置Ａ１０の有する複数の部品の各々が稼働に伴い発生する音を示す。このため、製造システム１は、音センサーの計測結果に基づいて、第１塗装装置Ａ１０に含まれる複数の部品の中から、故障の予兆が発生している故障予兆部品を特定する故障予兆部品特定部を含むことが望ましい。
【００９０】
図２１は、第７振動センサーＡ１１の代わりに音センサーＡ１１１が用いられ、かつ、第７制御装置Ａ１２に故障予兆部品特定部Ａ１２３が含まれる例を示す図である。
【００９１】
故障予兆部品特定部Ａ１２３は、音センサーＡ１１１の計測結果から、第１塗装装置Ａ１０の有する複数の部品の１つであるモーターに故障の予兆が生じたことを検出する。
【００９２】
例えば、故障予兆部品特定部Ａ１２３は、当該モーターでの故障の予兆に伴う音の周波数特性を示す周波数特性情報を記憶する。故障予兆部品特定部Ａ１２３は、音センサーＡ１１１の計測結果に、周波数特性情報の示す周波数特性が含まれている場合に、当該モーターで故障の予兆が生じたことを検出する。
この場合、第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、故障予兆部品特定部Ａ１２３が故障予兆を計測した時点を、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆の検出時点として特定する。
【００９３】
なお、故障予兆部品特定部Ａ１２３は、音センサーＡ１１１の計測結果に基づいて、第１塗装装置Ａ１０の有する複数の部品のうちモーター以外の部品について、故障予兆があるか否かを特定してもよい。この場合、故障予兆部品特定部Ａ１２３は、当該部品での故障予兆に伴う音の周波数特性を示す特定周波数特性情報を記憶する。故障予兆部品特定部Ａ１２３は、音センサーＡ１１１の計測結果に、特定周波数特性情報の示す周波数特性が含まれている場合に、当該部品で故障予兆が生じたことを検出する。
【００９４】
また、第７故障予兆検出時点特定部Ａ１２２は、故障予兆部品特定部Ａ１２３の特定結果を、第１故障予定時点予測部２０Ａ２に送信してもよい。この場合、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、音センサーＡ１１１の計測結果と、故障予兆部品特定部Ａ１２３の特定結果と、に基づいて、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点を予測する。予測の手法としては、例えば評価関数を用いる手法が採用される。
【００９５】
また、第１故障予定時点予測部２０Ａ２は、故障予兆部品特定部Ａ１２３の特定結果を、復旧予定時点予測部１０１に送信してもよい。この場合、復旧予定時点予測部１０１は、故障予兆部品特定部Ａ１２３の特定結果から故障予定部品を特定し、故障予定部品を有する第１塗装装置Ａ１０が故障から復旧する復旧予定時点を予測する。
【００９６】
変形例２によれば、例えば、第１塗装装置Ａ１０が稼働しているときに発する音から故障予定部品を特定可能になる。
【００９７】
＜Ｂ３：変形例３＞
第１実施形態および変形例１〜２において、管理装置１０は、クラウド上のサーバーでもよい。この場合、第１製造ライン制御装置２０Ａおよび第２製造ライン制御装置２０Ｂは、エッジサーバーであることが望ましい。
変形例３によれば、例えば、クラウド上のサーバーとエッジサーバーとの通信を保護することによって、エッジサーバーである第１製造ライン制御装置２０Ａが送信する情報と、エッジサーバーである第２製造ライン制御装置２０Ｂが送信する情報とを、漏洩し難くできる。
【００９８】
＜Ｂ４：変形例４＞
第１実施形態および変形例１〜３において、製造システム１に、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢの他に、製造対象製品を製造できる第３製造ラインが存在してもよい。また、製造システム１に、第１製造ラインＡと第２製造ラインＢと第３製造ラインが存在する第２状況で、第１塗装装置Ａ１０で故障予兆が発生する場合、作成部１０２は、第１塗装装置Ａ１０を故障予定時点から復旧予定時点まで稼働させず、調整対象製品群の出荷予定時点までに、調整対象製品群を、第２製造ラインＢに加えて第３製造ラインでも製造させ出荷することを示す第２製造計画を作成してもよい。
変形例４によれば、第１製造ラインＡで故障予兆が発生する場合に、複数の別の製造ラインで調整対象製品を製造するので、第２製造ラインＢのみで調整対象製品を製造する場合に比べて、調整対象製品の製造に要する負荷を分散できる。
【００９９】
＜Ｂ５：変形例５＞
第１実施形態および変形例１〜４において、例えば、第１塗装装置Ａ１０での故障予兆の発生に応じて、第１製造ラインＡの代わりに調整対象製品を製造する製造ラインが複数存在する場合、当該複数の製造ラインのうち少なくとも１つが第１製造ラインＡと異なる住所の工場に設置され、かつ、残りの製造ラインのうち少なくとも１つが、第１製造ラインＡと共に同一の工場に設置されてもよい。
変形例５によれば、第１製造ラインＡで使用する予定の材料を、第１製造ラインＡと共に同一工場に設置されている製造ラインに供給することが可能になる。
【０１００】
＜Ｂ６：変形例６＞
第１実施形態および変形例１〜５において、例えば、第１製造ラインＡにおいて塗装工程を実行する第１塗装装置Ａ１０のみで故障の予兆が発生する場合、作成部１０２は、第２製造ラインＢで製造予定の製造対象製品のうち塗装工程を不要とする製品を、第１塗装装置Ａ１０の故障予定時点から復旧予定時点までの間、第１製造ラインＡで製造することを示す第２製造計画を作成してもよい。
変形例６によれば、復旧中の第１製造ラインＡを全く使用しない場合に比べて、復旧中の第１製造ラインＡの有効利用を図ることが可能になる。
【０１０１】
＜Ｂ７：変形例７＞
第１実施形態および変形例１〜６において、作成部１０２は、第１製造ラインＡの故障予定期間において、故障予定装置によって加工される製品を第１製造ラインの調整対象製品と特定する前に、第１製造ラインＡにおける仕掛かり製品群の既に完了している工程以降の工程について負荷量をγ％増加させた製造計画に変更してもよい。ここでγはγ＞０を満たす。
【０１０２】
＜Ｂ８：変形例８＞
第１実施形態および変形例１〜８において、第１制御装置Ａ３〜第８制御装置Ｂ１２と、第１製造ライン制御装置２０Ａ〜第２製造ライン制御装置２０Ｂと、管理装置１０とが、一体の装置、例えば、製造管理装置に内蔵されてもよい。
また、第１制御装置Ａ３〜第８制御装置Ｂ１２と、第１製造ライン制御装置２０Ａ〜第２製造ライン制御装置２０Ｂと、管理装置１０の各々において、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される要素は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等の電子回路によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…製造システム、１０…管理装置、１０１…復旧予定時点予測部、１０２…作成部、２０Ａ…第１故障予定時点予測、２０Ａ１…第１製造ライン稼働制御部、２０Ａ２…第１故障予定時点予測部、２０Ｂ…第２製造ライン制御装置、２０Ｂ１…第２製造ライン稼働制御部、２０Ｂ２…第２故障予定時点予測部、Ａ…第１製造ライン、Ａ１…第１穴あけ装置、Ａ２…第１振動センサー、Ａ３…第１制御装置、Ａ３１…第１穴あけ制御部、Ａ３２…第１故障予兆検出時点特定部、Ａ４…第１溶接装置、Ａ５…第３振動センサー、Ａ６…第３制御装置、Ａ６１…第１溶接制御部、Ａ６２…第３故障予兆検出時点特定部、Ａ７…第１ねじ締め装置、Ａ８…第５振動センサー、Ａ９…第５制御装置、Ａ９１…第１ねじ締め制御部、Ａ９２…第５故障予兆検出時点特定部、Ａ１０…第１塗装装置、Ａ１１…第７振動センサー、Ａ１２…第７制御装置、Ａ１２１…第１塗装制御部、Ａ１２２…第７故障予兆検出時点特定部、Ｂ…第２製造ライン、Ｂ１…第２穴あけ装置、Ｂ２…第２振動センサー、Ｂ３…第２制御装置、Ｂ３１…第２穴あけ制御部、Ｂ３２…第２故障予兆検出時点特定部、Ｂ４…第２溶接装置、Ｂ５…第４振動センサー、Ｂ６…第４制御装置、Ｂ６１…第２溶接制御部、Ｂ６２…第４故障予兆検出時点特定部、Ｂ７…第２ねじ締め装置、Ｂ８…第６振動センサー、Ｂ９…第６制御装置、Ｂ９１…第２ねじ締め制御部、Ｂ９２…第６故障予兆検出時点特定部、Ｂ１０…第２塗装装置、Ｂ１１…第８振動センサー、Ｂ１２…第８制御装置、Ｂ１２１…第２塗装制御部、Ｂ１２２…第８故障予兆検出時点特定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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