(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一生産ラインを構成する複数の生産設備の処理済件数を取得し、
前記生産設備で発生する障害を検出し、
前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出し、
前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知することを特徴とする生産設備管理方法。
【請求項２】
障害が発生した前記複数の生産設備について、前記生産完了時間の長い順に優先順位を通知することを特徴とする請求項１記載の生産設備管理方法。
【請求項３】
コンピュータに、
同一生産ラインを構成する複数の生産設備の処理済件数を取得するステップと、
前記生産設備で発生する障害を検出するステップと、
前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出するステップと、
前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知するステップと、を実行させることを特徴とする生産設備管理プログラム。
【請求項４】
同一生産ラインを構成する複数の生産設備の平均復旧時間および生産予定数を記憶する記憶部と、
前記各生産設備の処理済件数を受信する受信部と、
前記各生産設備で発生する障害を検出する検出部と、
前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と前記生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出する算出部と、
前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知する通知部と、を有することを特徴とする生産設備管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産設備管理方法、生産設備管理プログラム、および、生産設備管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１以上の生産設備を備える生産ラインにおいていずれかの生産設備に故障等の障害が発生した場合、早期に復旧させることが望まれている。特許文献１では、負荷の平準化または納期のいずれかを重視して、復旧を優先させる生産設備を導いている。特許文献２では、単体稼働率に応じて、改善を優先させる生産設備を導いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２５１３５１号公報
【特許文献２】特開２００８−１１２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２の技術では、必ずしも生産ラインの生産性低下が回避されるわけではない。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、生産ラインの生産性を向上させることができる生産設備管理方法、生産設備管理プログラム、および、生産設備管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、明細書開示の生産設備管理方法は、同一生産ラインを構成する複数の生産設備の処理済件数を取得し、前記生産設備で発生する障害を検出し、前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出し、前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知するものである。
【０００７】
上記課題を解決するために、明細書開示の生産設備管理プログラムは、コンピュータに、同一生産ラインを構成する複数の生産設備の処理済件数を取得するステップと、前記生産設備で発生する障害を検出するステップと、前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出するステップと、前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知するステップと、を実行させるものである。
【０００８】
上記課題を解決するために、明細書開示の生産設備管理装置は、同一生産ラインを構成する複数の生産設備の平均復旧時間および生産予定数を記憶する記憶部と、前記各生産設備の処理済件数を受信する受信部と、前記各生産設備で発生する障害を検出する検出部と、前記障害が複数の前記生産設備で発生した場合、障害が発生した前記生産設備のそれぞれについて、生産設備別かつ障害の事象別に定められ障害が発生した生産設備の復旧に要する平均復旧時間と前記生産予定数および前記処理済件数から求まる残作業時間との和を生産完了時間として算出する算出部と、前記生産完了時間が最も長い前記生産設備を通知する通知部と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
明細書開示の生産設備管理装置、生産設備管理方法、および、生産設備管理プログラムによれば、生産ラインの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る生産設備管理装置を含む生産システムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】生産設備管理装置の機器構成図である。
【図３】品種別に格納された設備ＭＣＴを表すテーブルである。
【図４】事象別に格納された平均復旧時間を表すテーブルである。
【図５】所定のタイミングでの設備投入残を説明するための図である。
【図６】設備別の残ＭＣＴの算出過程を表すテーブルである。
【図７】設備別の残ＭＣＴの算出結果を表すテーブルである。
【図８】図７の算出結果を棒グラフで表した図である。
【図９】残ＭＣＴを算出する際に実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。
【図１０】復旧優先順位を決定する際に実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。
【図１１】生産ラインの他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る生産設備管理装置１０を含む生産システム１００の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、生産システム１００は、生産設備管理装置１０、複数の生産設備２０、複数の入出力部３０、および、複数の端末４０を含む。本実施例においては、複数の生産設備２０として、生産設備２０ａ〜２０ｅが備わっている。また、複数の入出力部３０として入出力部３０ａ〜３０ｅが備わっており、生産設備２０ａ〜２０ｅのそれぞれに対応して設けられている。また、複数の端末４０として端末４０ａ〜４０ｅが備わっており、生産設備２０ａ〜２０ｅのそれぞれに対応して設けられている。例えば、端末４０ａは、入出力部３０ａを介して生産設備２０ａに接続されている。
【００１３】
生産設備２０ａ〜２０ｅは、電気機器、機械等の製品を生産する装置である。生産設備２０ａ〜２０ｅで生産される製品は、特に限定されるものではない。本実施例においては、生産設備２０ａ〜２０ｅによって、１本の生産ラインが構成される。したがって、物品が生産設備２０ａ〜２０ｅにおいて順番に生産処理を経ることによって、生産システム１００における生産が完了する。生産設備２０ａ〜２０ｅで生産処理が施される品種は、複数であってもよい。本実施例においては、生産設備２０ａ〜２０ｅは、品種Ａおよび品種Ｂに対して生産処理を施す。
【００１４】
また、生産設備２０ａ〜２０ｅは、所定のタイミングで、各品種について、生産処理が完了した物品数を、処理済件数に関する信号として出力する。例えば、生産設備２０ａ〜２０ｅは、物品１つに対する生産処理が完了するごとに、処理済件数に関する信号を出力してもよい。また、生産設備２０ａ〜２０ｅは、所定数の物品に対する生産処理が完了するごとに、処理済件数に関する信号を出力してもよい。また、生産設備２０ａ〜２０ｅは、所定期間ごとに、処理済件数に関する信号を出力してもよい。各生産設備の処理済件数と、生産システム１００の生産予定数とが得られれば、各生産設備における「設備投入残」を算出することができる。
【００１５】
ここで、「設備投入残」とは、「ライン投入残」と「当該生産設備より前工程の全仕掛り」との和である。「ライン投入残」とは、生産ラインに投入され、いずれの生産設備においても生産処理が完了していない物品の総数である。したがって、生産予定数と各生産設備の処理済件数とから「ライン投入残」を導くことができる。また、「当該生産設備よりも前工程の全仕掛り」とは、当該生産設備よりも前段の生産設備のいずれかで生産処理が完了しているが当該生産設備ではまだ生産処理が完了していない物品の総数である。したがって、「当該生産設備よりも前工程の全仕掛り」は、各生産設備の処理済件数から導くことができる。以上のことから、「設備投入残」は、生産予定数と各生産設備の処理済件数とから導くことができる。
【００１６】
一例として、品種Ａについて生産設備２０ａにおける設備投入残が「３０」でありかつ生産設備２０ｂにおける設備投入残が「３２」である場合について説明する。この場合、生産ラインに投入され、生産設備２０ａにおいて生産処理が完了していない物品総数が「３０」である。また、生産設備２０ｂに対しては未投入で、生産設備２０ａにおいて生産処理が完了した物品の総数が「２」である。
【００１７】
また、生産設備２０ａ〜２０ｅは、自身に故障等の障害が生じた場合に、アラーム信号を出力する。アラーム信号を出力した生産設備２０ａ〜２０ｅは、生産処理を停止する。本実施例においては、生産設備２０ａ〜２０ｅは、事象に応じて異なるエラー番号を信号として出力する。
【００１８】
入出力部３０ａ〜３０ｅは、生産設備２０ａ〜２０ｅからの信号を出力し、生産設備２０ａ〜２０ｅに対して信号を入力するためのインタフェースである。端末４０ａ〜４０ｅは、入出力部３０ａ〜３０ｅを介して、生産設備２０ａ〜２０ｅからの信号を取得するとともに、生産設備２０ａ〜２０ｅに信号を入力する。また、端末４０ａ〜４０ｅは、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して生産設備管理装置１０に接続されている。生産設備２０ａ〜２０ｅは、ＬＡＮを介して、生産設備管理装置１０からの信号を取得するとともに、生産設備管理装置１０に信号を入力する。例えば、端末４０ａ〜４０ｅは、生産設備２０ａ〜２０ｅが出力する処理済件数に関する信号およびエラー番号に関する信号を生産設備管理装置１０に出力する。
【００１９】
生産設備管理装置１０は、受信部１１、検出部１２、ＭＣＴ算出部１３、優先順位算出部１４、生産予定数記憶部１５、品種別設備ＭＣＴ記憶部１６、平均復旧時間記憶部１７、設備別残ＭＣＴ記憶部１８、および表示部１９を含む。
【００２０】
図２は、生産設備管理装置１０の機器構成図である。図２を参照して、生産設備管理装置１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１、ＬＡＮインタフェース１０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４、表示部１９等を備える。各機器は、バスによって接続されている。一例として、ＨＤＤ１０４に記憶されている生産設備管理プログラムをＣＰＵ１０１が実行することによって、生産設備管理装置１０が実現される。一例として、ＲＡＭ１０３が、生産予定数記憶部１５および設備別残ＭＣＴ記憶部１８として機能する。また、ＨＤＤ１０４が品種別設備ＭＣＴ記憶部１６および平均復旧時間記憶部１７として機能する。
【００２１】
生産予定数記憶部１５は、生産予定数を品種ごとに記憶する。生産予定数とは、生産システム１００によって生産される製品の予定総数である。生産予定数記憶部１５に記憶される生産予定数は、ユーザによって随時書き換えられる。
【００２２】
品種別設備ＭＣＴ記憶部１６は、品種別に、設備ＭＣＴを記憶する。ここで、ＭＣＴとは、マシンサイクルタイムのことであり、生産処理に要する残作業時間のことである。設備ＭＣＴとは、各生産設備において、物品１つに対するＭＣＴのことである。具体的に、品種Ａに対する設備ＭＣＴが「０．２ｈ」であることは、対象とする生産設備において品種Ａの物品１つに対して生産処理を施すのに要する作業時間が０．２時間であることを意味する。図３は、品種別に格納された設備ＭＣＴを表すテーブルである。図３のテーブルでは、品種Ａおよび品種Ｂに対して、各生産設備のＭＣＴが格納されている。
【００２３】
平均復旧時間記憶部１７は、設備別かつ障害の事象別に、障害が発生した設備の平均復旧時間を記憶する。平均復旧時間とは、生産設備の復旧に要する平均時間の推定値である。したがって、平均復旧時間は、同一の生産設備かつ同一の事象が生じた場合の実際の復旧時間を平均した値からずれていてもよい。平均復旧時間は、復旧の際に実際に要した時間等に基づいてあらかじめ定めておくことができる。図４は、事象別に格納された平均復旧時間を表すテーブルである。図４のテーブルでは、各事象に対して、各生産設備の平均復旧時間が記憶され、併せてエラー番号が記憶されている。
【００２４】
受信部１１は、所定のタイミングで、各生産設備２０ａ〜２０ｅから処理済件数を受信する。ＭＣＴ算出部１３は、受信部１１から各生産設備２０ａ〜２０ｅの処理済件数を取得するとともに、生産予定数記憶部１５から生産予定数を抽出する。ＭＣＴ算出部１３は、生産予定数と各生産設備２０ａ〜２０ｅの処理済件数とから、「設備投入残」を算出する。図５は、所定のタイミングでの設備投入残を説明するための図である。図５におけるラインＡとは、生産設備２０ａ〜２０ｅによって構成されるラインの名称である。
【００２５】
次に、ＭＣＴ算出部１３は、設備投入残に基づいて設備別残ＭＣＴを算出する。残ＭＣＴとは、各生産設備について、設備投入残の全物品に対して生産処理を施すために必要な時間であり、残作業時間のことである。ＭＣＴ算出部１３は、生産設備２０ａ〜２０ｅから受け取った設備投入残と、品種別設備ＭＣＴ記憶部１６が記憶する設備ＭＣＴとに基づいて、設備別残ＭＣＴを算出する。残ＭＣＴとは、「設備投入残」と「設備ＭＣＴ」との積を各品種に対して計算して足し合わせたものである。
【００２６】
図６は、設備別の残ＭＣＴの算出過程を表すテーブルである。一例として、設備３（生産設備２０ｃ）においては、品種Ａの設備投入残が「３４」でありかつ設備ＭＣＴが「０．２」であり、品種Ｂの設備投入残が「５４」でありかつ設備ＭＣＴが「０．４」である。したがって、生産設備２０ｃにおける残ＭＣＴは、３４×０．２＋５４×０．４＝２８．４ｈである。また、設備５（生産設備２０ｅ）においては、品種Ｂの設備投入残が「３８」でありかつ設備ＭＣＴが「０．２」であり、品種Ｂの設備投入残が「５８」でありかつ設備ＭＣＴが「０．４」である。したがって、生産設備２０ｅにおける残ＭＣＴは、３８×０．２＋５８×０．４＝３０．８ｈである。これらの算出結果は、設備別残ＭＣＴ記憶部１８に一時的に記憶される。図７は、設備別の残ＭＣＴの算出結果を表すテーブルである。なお、図７では、図１では図示されていないラインＢの算出結果の一例も表されている。
【００２７】
検出部１２は、各生産設備２０ａ〜２０ｅが出力するエラー番号に関する信号を受信する。それにより、検出部１２は、各生産設備２０ａ〜２０ｅで発生する障害を事象別に検出することができる。検出部１２は、検出結果を優先順位算出部１４に送信する。
【００２８】
優先順位算出部１４は、検出部１２の検出結果に基づいて、同期間内に複数の生産設備に障害が生じているか否かを判定する。ここで、同期間内に複数の生産設備に障害が生じている場合とは、所定の期間内で複数の生産設備に障害が生じておりかつ復旧作業が未着手の生産設備が複数残っている場合のことをいう。優先順位算出部１４は、同期間内に複数の生産設備に障害が生じた場合に、生産設備に対する復旧の優先順位を算出する。
【００２９】
具体例について説明する。図８は、図７で説明したラインＡに関する算出結果を棒グラフで表した図である。図８を参照すると、いずれの生産設備において残ＭＣＴが最も長いか判断することができる。優先順位算出部１４は、残ＭＣＴにさらに平均復旧時間を足し合わせる。残ＭＣＴに平均復旧時間を足し合わせたものは、対象とする生産設備において、復旧作業時間を含めて生産処理が完了するまでに要する時間（生産完了時間）を意味する。
【００３０】
例えば、設備３（生産設備２０ｃ）からエラー番号Ｅ００１が出力され、設備５（生産設備２０ｅ）からエラー番号Ｅ００２が出力されたとする。この場合、生産設備２０ｃについて、残ＭＣＴは「２８．４ｈ」でありかつ平均復旧時間は「３．０ｈ」であることから、生産設備２０ｃにおける生産完了時間は、３１．４ｈである。また、生産設備２０ｅについて、残ＭＣＴは「３０．８ｈ」でありかつ平均復旧時間は「０．１ｈ」であることから、生産設備２０ｅにおける生産完了時間は、３０．９ｈである。
【００３１】
生産完了時間が長い方の生産設備を優先して復旧させることで、復旧後、障害が生じた複数の生産設備が重複して稼動する時間が長くなる。したがって、ライン稼働率を向上させることができる。したがって、ラインの生産性を向上させることができる。
【００３２】
優先順位算出部１４は、同期間内に障害が生じた生産設備について、少なくとも、生産完了時間の最も長い生産設備を算出する。好ましくは、優先順位算出部１４は、同期間内に障害が生じた生産設備について、生産完了時間の長い順に生産設備の順位を算出する。優先順位算出部１４は、算出した結果を表示部１９に与える。表示部１９は、優先順位算出部１４から与えられた結果を表示する。それにより、ユーザは、いずれの生産設備の復旧を優先させるか判断することができる。
【００３３】
図９は、残ＭＣＴを算出する際に実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。図９を参照して、ＭＣＴ算出部１３は、投入イベントを監視する（ステップＳ１）。次に、ＭＣＴ算出部１３は、イベントが生じたか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１が再度実行される。なお、イベントとは、例えば、生産設備２０ａ〜２０ｅのいずれかが処理済件数に関する信号を出力したとき等である。したがって、ＭＣＴ算出部１３は、受信部１１から取得する信号に基づいて、イベントが生じたか否かを判定することができる。
【００３４】
ステップＳ２において「Ｙｅｓ」と判定された場合、ＭＣＴ算出部１３は、上述した手順により設備投入残を作成する（ステップＳ３）。次に、ＭＣＴ算出部１３は、品種別設備ＭＣＴ記憶部１６から品種別の設備ＭＣＴを抽出する（ステップＳ４）。次に、ＭＣＴ算出部１３は、上述した手順により、ライン別かつ設備別に残ＭＣＴを算出する（ステップＳ５）。次に、設備別残ＭＣＴ記憶部１８は、ステップＳ５で算出された残ＭＣＴを保存する（ステップＳ６）。その後、ステップＳ１から再度実行される。
【００３５】
図１０は、復旧優先順位を決定する際に実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。図１０を参照して、優先順位算出部１４は、各生産設備の稼動状況を監視する（ステップＳ１１）。次に、優先順位算出部１４は、検出部１２の検出結果に基づいて、同期間内に複数の生産設備において障害が生じたか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１１が再度実行される。
【００３６】
ステップＳ１２において「Ｙｅｓ」と判定された場合、優先順位算出部１４は、設備別残ＭＣＴ記憶部１８に記憶された残ＭＣＴを抽出する（ステップＳ１３）。次に、優先順位算出部１４は、平均復旧時間記憶部１７から設備別かつ事象別の平均復旧時間を抽出する（ステップＳ１４）。次に、優先順位算出部１４は、上述した手順により復旧の優先順位を算出する（ステップＳ１５）。次に、優先順位算出部１４は、算出した優先順位を表示部１９に与える。それにより、表示部１９は、優先順位を表示する（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１１が再度実行される。
【００３７】
本実施例によれば、各生産設備における残ＭＣＴが算出されることから、各生産設備において生産処理に必要な残作業時間が得られる。さらに、残ＭＣＴに平均復旧時間を足し合わせることによって、復旧が必要となった場合の生産完了時間が算出される。複数の生産設備において障害が生じた場合に、最も長い生産完了時間の生産設備が表示されることから、復旧者は、いずれの生産設備の復旧を優先させるか判断することができる。以上のことから、生産ラインの生産性を向上させることができる
【００３８】
なお、上記実施例は、図１１（ａ）のように同一の生産ラインにおいて複数の生産設備に障害が生じた場合について説明したが、それに限られない。例えば、上記実施例は、複数の生産ラインを有する生産システムに対しても適用することができる。図１１（ｂ）を参照して、ラインＡおよびラインＢの複数の生産ラインが設けられているとする。同期間内にラインＡのいずれかの生産設備で障害が発生しかつラインＢのいずれかの生産設備で障害が発生した場合においても、上述した生産完了時間の長い方を優先して復旧させることにより生産ラインの生産性を向上させることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  生産設備管理装置
１１  受信部
１２  検出部
１３  ＭＣＴ算出部
１４  優先順位算出部
１５  生産予定数記憶部
１６  品種別設備ＭＣＴ記憶部
１７  平均復旧時間記憶部
１８  設備別残ＭＣＴ記憶部
１９  表示部
２０  生産設備
３０  入出力部
４０  端末
１００  生産システム
【図１】
0005636812.tif 000002
【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】
0005636812.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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