(57)【要約】【課題】セル生産方式の生産方法において、工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化可能なワークの組立作業の生産方法を提供すること。【解決手段】複数の組立作業セル１２の夫々にて作業者２３及びロボット２４が作業を行うことで、ワークの組立作業を行うセル生産方式による生産方法であって、組立て部品を収集し、台車２２に集積する部品集積工程と、組立て部品が集積された台車２２を組立作業セル１２に対して供給する部品供給工程と、複数の組立作業セル１２の稼働数に応じて、台車２２上で組立作業セル１２における作業の一部を、部品供給工程の前に行う前作業工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の組立作業セルの夫々にて人及びロボットが作業を行うことで、ワークの組立作業を行うセル生産方式による生産方法であって、
組立て部品を収集し、供給台車上に集積する部品集積工程と、
前記組立て部品が集積された前記供給台車を前記組立作業セルに対して供給する部品供給工程と、
前記複数の組立作業セルの稼働数に応じて、前記供給台車上で前記組立作業セルにおける作業の一部を、前記部品供給工程の前に行う前作業工程と、
を含むことを特徴とする生産方法。
【請求項２】
前記前作業工程で行う前記組立作業セルにおける作業の一部は、前記組立作業セルにて人が行う作業の一部である、ことを特徴とする請求項１に記載の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの組立て生産方法に関し、特に、セル生産方式による生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の工業製品の組立て生産方法では、人とロボットとが共存して組立てを行うことが一般的に行われており、ネジ締め等のロボットが作業可能な工程を自動化し、ハーネス等の結線工程については人が作業を行うように役割分担することで、一部自動化に伴う効率的な運用を可能にしている。
この点、特許文献１には、人作業区とロボット作業区とを備え、これら人作業区とロボット作業区との間を作業対象物（ワーク）が載置された台車が交互に行き交うワーク組立て方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５２６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような人とロボットとが共存する組立て生産方法として、従来から、ライン生産方式の生産方法に加えセル生産方式の生産方法も広く知られている。ライン生産方式の生産方法は、同一製品の大量生産に適しており、例えば、複数の車種で共通の汎用製品の生産に適している。
【０００５】
他方、セル生産方式の生産方法は、多種類の製品の生産に適しており、例えば、車種毎に固有の個別製品の生産に適している。このようなセル生産方式の生産方法では、稼働させる組立作業セルの数を調整することで、生産量を適宜調整することができる。
【０００６】
ところで、セル生産方式の生産方法では、組立作業セル毎に製品の組み立てを完成させることから、組立て部品を予め積み込んで個々の組立作業セルに供給する工程が必要になる。この部品を供給する工程は組立工程よりも短時間で済むため、作業全体における効率性の観点からは、１人の部品供給者が複数の組立作業セルに対する部品供給工程を担当することが好ましく、一般的に行われている。
【０００７】
しかしながら、このような工程管理では、生産量を調整するために組立作業セルの稼働数を減少した場合に部品供給者の作業負荷が小さくなり、部品供給者が手空きの状況になってしまうおそれがあり、更なる改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、セル生産方式の生産方法において、工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化可能なワークの組立作業の生産方法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】
【０００９】
（１）複数の組立作業セル（例えば、後述の組立作業セル１２）の夫々にて人（例えば、後述の作業者２３）及びロボット（例えば、後述のロボット２４）が作業を行うことで、ワークの組立作業を行うセル生産方式による生産方法であって、組立て部品を収集し、供給台車上に集積する部品集積工程と、前記組立て部品が集積された前記供給台車（例えば、後述の台車２２）を前記組立作業セルに対して供給する部品供給工程と、前記複数の組立作業セルの稼働数に応じて、前記供給台車上で前記組立作業セルにおける作業の一部を、前記部品供給工程の前に行う前作業工程と、を含むことを特徴とする生産方法。
【００１０】
（１）の生産方法によれば、組立作業セルの稼働数が減少した場合、組立作業セルの作業の一部を前作業工程で代わりに行うため、部品の収集からワークの組み立て完成までにかかるワーク組立時間を短縮することができる。よって、本発明に係る生産方法によれば、セル生産方式の生産方法において、組立作業セルの稼働数の調整があったとしても、部品供給者に手空きが生じることなく、工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化することができる。
【００１１】
（２）前記前作業工程で行う前記組立作業セルにおける作業の一部は、前記組立作業セルにて人が行う作業の一部である、ことを特徴とする（１）に記載の生産方法。
【００１２】
ロボットが実行可能な作業が限られる現状では、通常、人の作業時間の方がロボットの作業時間よりも長くなるため、（２）の生産方法によれば、より好適に工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セル生産方式の生産方法において、工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の生産方法を実施するためのワーク組立システムの構成を示す説明図である。
【図２】ワーク組立システムの工程管理の概要を示す説明図である。
【図３】本発明に係る生産方法の工程管理の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明に係る生産方法を、それを実施するためのワーク組立システムとの関係で好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１６】
図１は、ワーク組立システム１０の構成を示す説明図である。ワーク組立システム１０は、部品供給区１１と複数の組立作業セル１２とを有する。部品供給区１１及び複数の組立作業セル１２は、図示せぬレール等により接続されており、部品供給区１１から組立作業セル１２の夫々に対して台車２２が搬送可能になっている。
【００１７】
部品供給区１１は、基本的には部品集積工程及び部品供給工程が実行される作業区画であり、必要に応じて前作業工程が実行される作業区画である。即ち、部品供給区１１において部品供給者２１（人）は、所定の収容部からワークを構成する組立て部品を収集し、台車２２上に集積するとともに（部品集積工程）、組立て部品が集積された台車２２を複数の組立作業セル１２の夫々に対して供給する（部品供給工程）。なお、前作業工程については後述する。
【００１８】
組立作業セル１２の夫々は、作業者２３（人）が作業を行う人作業区１３と、ロボット２４が作業を行うロボット作業区１４とを有する作業区画である。ワークは複数の工程の組立作業によって組み立てられるが、組立作業セル１２の夫々でワーク組立ての全工程が行われる。即ち、組立作業セル１２は、セル生産方式のワーク組立て作業における作業区画である。台車２２は、組立作業セル１２の人作業区１３及びロボット作業区１４の間を順に移動又は交互に行き交い、人作業区１３及びロボット作業区１４においてワーク組立ての全工程が終了すると、組立作業セル１２から搬送され払い出される。
【００１９】
なお、図１に示す組立作業セル１２は、１つの人作業区１３及び１つのロボット作業区１４を有する構成としているが、人作業区１３及びロボット作業区１４の数は必要に応じて異ならせることとしてもよい。
【００２０】
人作業区１３及びロボット作業区１４には、作業者２３又はロボット２４が用いる工具の動力源としての電源又はエアー供給源が設置され、また人作業区１３には、作業者２３に対して作業支援を行う支援システムが設置される。なお、支援システムは、モニタやスピーカにより構成され、人作業区１３において行われる作業の作業手順等のマニュアルを作業者２３に対して提示する。
ロボット２４は、アームを駆動制御する制御部及びワークの組立て作業の工程、作業手順を記憶した記憶部を有する。ロボット２４の制御部が、記憶されているワークの組立て作業の工程、作業手順にしたがって多軸多関節のアームを制御することで、ロボット２４は作業を行う。
【００２１】
図２は、ワーク組立システム１０の工程管理の概要を示す説明図である。なお、図２では、説明を容易にするために、各作業工程を単純化して示している。
【００２２】
組立作業セル１２における作業時間（セル作業時間）は、図２（Ａ）に示す考え方で捉えることができる。即ち、人作業区１３及びロボット作業区１４では、同時平行して組立作業を行うことができるため、組立作業セル１２の人作業区１３で作業者２３が行う人作業時間と、ロボット作業区１４でロボット２４が行うロボット作業時間とのうち長い方を、組立作業セル１２におけるセル作業時間として捉えることができる。
人作業時間とロボット作業時間との関係は、工程管理により適宜設定することができるものの、ロボット２４が実行可能な作業が限られる現状では、通常、人作業時間の方がロボット作業時間よりも長くなる。図２（Ａ）に示すように本実施形態においても、人作業時間の方が長いため、組立作業セル１２におけるセル作業時間は人作業時間Ｔ１と一致する。
【００２３】
部品供給区１１における作業は、全工程における最上流の工程であるため短時間で行われるように設定され、また、効率性の観点から１人の部品供給者２１が複数の組立作業セル１２に対して部品を供給するように設定される。本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、１つの組立作業セル１２に対する部品供給（部品集積工程及び部品供給工程）を、セル作業時間の３分の１程度の時間で済むように設定するとともに、１つの部品供給区１１で３つの組立作業セル１２に対する部品供給を行うこととしている。
【００２４】
このようなワーク組立システム１０では、部品の収集からワークの組み立て完成までのワーク組立時間は人作業時間Ｔ１と一致する。
【００２５】
図３は、本発明に係る生産方法の工程管理の概要を示す説明図である。なお、図３でも、説明を容易にするために、各作業工程を単純化して示している。
【００２６】
セル生産方式は、ライン生産方式に比べて生産量の調整等において優れており、稼働させる組立作業セル１２の数を調整することで生産量を調整することができる。しかしながら、工程管理の効率化から１つの部品供給区１１が複数の組立作業セル１２に対して部品供給を行う状況では、組立作業セル１２の稼働数を減少すると、図３（Ａ）に示すように部品供給区１１において空き時間が生じてしまう。
【００２７】
そこで、ワーク組立システム１０では、組立作業セル１２の稼働数に応じて、台車２２上で組立作業セル１２における作業の一部を、組立作業セル１２に対する部品供給前に行う（前作業工程）。なお、前作業工程において行う組立作業セル１２における作業の一部は、人作業区１３において作業者２３が行う作業の一部であってもよく、また、ロボット作業区１４においてロボット２４が行う作業の一部であってもよいが、空き時間の有効活用（即ち、全工程に係る時間の短縮）の観点から、より長い時間がかかる作業の一部を行うことが好ましい。そこで、本実施形態では、人作業区１３において作業者２３が行う作業の一部を、部品供給区１１において前作業工程として、部品供給者２１が台車２２上で行うこととしている。
【００２８】
このような前作業工程により、人作業区１３の人作業時間Ｔ１が短縮されることになるため、図３（Ｂ）に示しように部品の収集からワークの組み立て完成までのワーク組立時間もＴ１からＴ２に短縮され、セル生産方式の生産方法における工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化することができる。
【００２９】
なお、組立作業セル１２には前作業工程が行われた台車２２が搬送されることから、前作業工程で行う作業は、組立作業セル１２で行う作業工程の上流の工程であることが好ましい。
また、前作業工程で部品供給区１１が請け負う作業の一部は、組立作業セル１２の稼働数に応じて、変更可能にしてもよい。即ち、組立作業セル１２の稼働数が１つの場合と、組立作業セル１２の稼働数が２つの場合とで、前作業工程で部品供給区１１が請け負う作業を異ならせることとしてもよい。より詳細には、組立作業セル１２の稼働数が１つの場合には、前作業工程で第１工程数の作業を行うこととし、組立作業セル１２の稼働数が２つの場合には、前作業工程で第１工程数よりも少ない第２工程数の作業を行うこととしてもよい。
【００３０】
以上、本発明に係る生産方法に好適なワーク組立システム１０について説明した。このワーク組立システム１０により実施される本発明の生産方法によれば、組立作業セル１２の稼働数が減少した場合、組立作業セル１２の作業の一部を前作業工程として部品供給区１１で代わりに行うため、部品の収集からワークの組み立て完成までにかかるワーク組立時間を短縮することができる。他方、複数の組立作業セル１２が稼働している状況では、１つの部品供給区１１が複数の組立作業セル１２に対して部品供給を行うことで組み立て作業の工程を適切に管理できる。
そのため、本発明に係る生産方法によれば、セル生産方式の生産方法において、組立作業セルの稼働数の調整があったとしても、工程数（又は工程時間）の割り振りを最適化することができる。
【００３１】
以上、本発明の生産方法の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ワーク組立システム
１１  部品供給区
１２  組立作業セル
１３  人作業区
１４  ロボット作業区
２１  部品供給者
２２  台車
２３  作業者
２４  ロボット
【図１】
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【図２】
2014225123.tif 000004
【図３】
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