(57)【要約】【課題】サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能な生産管理装置を提供する。【解決手段】生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理装置は、生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する取得部と、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理装置であって、
前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する取得部と、
前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する判定部と、を備える、
生産管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生産管理装置であって、
前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、
前記判定部は、前記複数の製造工程ごとに前記判定を実行し、前記複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の前記生産状況を異常と判定する、
生産管理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の生産管理装置であって、さらに、
前記製造ラインに設置されている前記生産設備に取り付け可能な検出部であって、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部を、備え、
前記検出信号は、前記検出部が出力する検出信号である、生産管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の生産管理装置であって、
前記取得部と前記検出部は、無線通信可能に接続され、
前記取得部は、前記無線通信を介して前記検出信号を取得する、生産管理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の生産管理装置であって、
前記取得部と前記判定部の間の情報伝達には、インターネットが介在している、生産管理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の生産管理装置であって、さらに、
前記判定部が前記生産状況を異常と判定した場合に、前記判定の結果を表示する表示部、を備える、生産管理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の生産管理装置であって、
前記表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告する、生産管理装置。
【請求項８】
生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理システムであって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の生産管理装置と、
前記生産管理装置と通信可能に接続され、前記生産状況に関する情報を利用者に提供する表示装置であって、前記判定の結果を表示する情報表示部を備える表示装置と、
を備える、生産管理システム。
【請求項９】
請求項８に記載の生産管理システムであって、
前記表示装置の情報表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告する、生産管理システム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の生産管理システムであって、
前記生産管理装置と前記表示装置は、無線通信を介して接続されている、生産管理システム。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の生産管理システムであって、
前記生産管理装置と前記表示装置の間の情報伝達には、インターネットが介在している、生産管理システム。
【請求項１２】
生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理方法であって、
前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する第１の工程と、
前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する第２の工程と、を備える、
生産管理方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の生産管理方法であって、
前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、
前記第２の工程において、前記複数の製造工程ごとに前記判定が実行され、前記複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定される、
生産管理方法。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の生産管理方法であって、さらに、
前記第２の工程において前記生産状況が異常と判定された場合に、前記判定の結果を表示する第３の工程、を備える、生産管理方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の生産管理方法であって、さらに、
前記生産状況が異常であることを警告する第４の工程、を備える、生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、生産管理装置、生産管理システム、および生産管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造ラインにおける工程の遅れ時間を検出し、遅れ時間に基づいて応援要請を実行する生産管理装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、基板製造ライン内の異常状態としてサイクルタイムの遅延を検出し、サイクルタイムの遅延時間とボトルネックとなっている製造工程とをアナウンスする機能を有する基板製造ラインが知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９９４２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５２９７３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、生産管理において、サイクルタイムを監視する際に遅延を検出するだけでは、製造ラインの異常を検出できない場合がある。例えば、作業者が製品の目視による検査を行う工程において、本来行なわれるべき検査項目の一部が検査されていない場合には、作業時間が短くなるためサイクルタイムに遅延が発生しない。この場合には、必要な検査が実行されていないにも関わらず、異常が検出されない。このため、製造ラインが正常であるものとして処理される。また、作業者が製品を加工する工程において、本来行なう工程の一部（例えば、穴を開ける加工）が実行されていない場合であっても、サイクルタイムに遅延が発生しないため、異常が検出されないおそれがある。したがって、サイクルタイムの遅延を伴わない異常を検出可能な技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理装置が提供される。この生産管理装置は、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する取得部と、前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する判定部と、を備える。
この形態の生産管理装置によれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。
【０００７】
（２）上記形態において、前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、前記判定部は、前記複数の製造工程ごとに前記判定を実行し、前記複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定してもよい。この形態の生産管理装置によれば、複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程の前記サイクルタイムが下限閾値未満の場合には、２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定するので、複数の製造工程のうち異常の原因となっている可能性の高い製造工程のみについて異常と判定できる。
【０００８】
（３）上記形態において、さらに、前記製造ラインに設置されている前記生産設備に取り付け可能な検出部であって、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部を、備え、前記検出信号は、前記検出部が出力する検出信号であってもよい。この形態の生産管理装置によれば、生産設備からの製品の繰り出しに応じた動作を検出する検出部が出力した検出信号に基づいて、生産管理をすることができる。
【０００９】
（４）上記形態において、前記取得部と前記検出部は、無線通信可能に接続され、前記取得部は、前記無線通信を介して前記検出信号を取得してもよい。この形態の生産管理装置によれば、有線による通信を用いる場合に比べて、取得部と検出部との位置関係の変更が容易である。
【００１０】
（５）上記形態において、前記取得部と前記判定部の間の情報伝達には、インターネットが介在していてもよい。この形態の生産管理装置によれば、インターネットを利用した生産管理が可能である。
【００１１】
（６）上記形態において、さらに、前記判定部が前記生産状況を異常と判定した場合に、前記判定の結果を表示する表示部、を備えてもよい。この形態によれば、生産管理装置の利用者は、表示部を介して判定の結果を取得することができる。
【００１２】
（７）上記形態において、前記表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告してもよい。この場合には、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。
【００１３】
（８）本開示の他の形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理システムが提供される。この生産管理システムは、上記形態の生産管理装置と、前記生産管理装置と通信可能に接続され、前記生産状況に関する情報を利用者に提供する表示装置であって、前記判定の結果を表示する情報表示部を備える表示装置と、を備える。この形態の生産管理システムによれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。また、表示装置を備えるので、生産管理システムの利用者は、生産管理装置から離れた位置であっても、判定の結果を確認することができる。
【００１４】
（９）上記形態において、前記表示装置の情報表示部は、前記生産状況が異常である場合には、前記判定の結果の表示に加えて、前記生産状況が異常であることを警告してもよい。この場合には、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。
【００１５】
（１０）上記形態において、前記生産管理装置と前記表示装置は、無線通信を介して接続されていてもよい。この形態の生産管理システムによれば、有線による通信を用いる場合に比べて、生産管理装置と表示装置との位置関係の変更が容易である。
【００１６】
（１１）上記形態において、前記生産管理装置と前記表示装置の間の情報伝達には、インターネットが介在していてもよい。この形態の生産管理システムによれば、インターネットを利用した生産管理が可能である。
【００１７】
（１２）本開示の他の形態によれば、生産設備を有する製造ラインの生産状況を管理するための生産管理方法が提供される。この生産管理方法は、前記生産設備からの製品の繰り出しに応じて出力される検出信号を用いてサイクルタイムを取得する第１の工程と、前記サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合に、前記生産状況を異常と判定する第２の工程と、を備える。この形態の生産管理方法によれば、サイクルタイムと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値とを比較し、サイクルタイムが下限閾値未満の場合に、生産状況を異常と判定する第２の工程を備えるので、サイクルタイムの遅延を伴わない生産状況の異常の検出が可能である。
【００１８】
（１３）上記形態において、前記製造ラインは、複数の製造工程を含み、前記第２の工程において、前記複数の製造工程ごとに前記判定が実行され、前記複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程の前記サイクルタイムが前記下限閾値未満の場合には、前記２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定されてもよい。２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況が異常と判定されるので、複数の製造工程のうち異常の原因となっている可能性の高い製造工程のみについて異常と判定できる。
【００１９】
（１４）上記形態において、さらに、前記第２の工程において前記生産状況が異常と判定された場合に、前記判定の結果を表示する第３の工程、を備えてもよい。この形態によれば、表示によって判定の結果を提供することができる。
【００２０】
（１５）上記形態において、さらに、前記生産状況が異常であることを警告する第４の工程、を備えてもよい。この形態によれば、警告がない場合と比べて、異常の発生を容易に利用者に知らせることができる。
【００２１】
本開示は、生産管理装置、生産管理システム、生産管理方法以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、生産管理システムを備えた製造ラインや、生産管理プログラム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る生産管理システムを備えた製造ラインの概略図。
【図２】第１実施形態に係る生産管理システムにおける情報伝達を示すブロック図。
【図３】第１実施形態に係る生産管理装置の構成を示すブロック図。
【図４】第１実施形態に係る生産管理装置の検出部が設置されている様子を示す模式図。
【図５】第１実施形態に係る生産管理装置の管理部が実行する処理のフローチャート図。
【図６】第１実施形態に係る生産管理装置によって取得される検出信号を示す図。
【図７】第１実施形態に係る生産管理システムにおいて表示される警告の例を示す図。
【図８】第２実施形態に係る生産管理システムを備えた製造ラインの概略図。
【図９】第２実施形態に係る生産管理装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態に係る生産管理システム１００を備えた製造ラインＬ１、Ｌ２の概略図である。図２は、第１実施形態に係る生産管理システム１００における情報伝達を示すブロック図である。生産管理システム１００は、インターネットＩＮＴを利用するＩｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ（ＩｏＴ）技術によって生産管理を行なうシステムである。生産管理システム１００は、それぞれ別の場所である、第１エリアＡｒ１と、第２エリアＡｒ２と、第３エリアＡｒ３と、第４エリアＡｒ４と、での情報共有を可能にする。第１エリアＡｒ１は、製造ラインＬ１、Ｌ２を備えた工場である。第２エリアＡｒ２および第３エリアＡｒ３は、第１エリアＡｒ１である工場の敷地外である。第４エリアＡｒ４は、第１エリアＡｒ１とは別の工場である。生産管理システム１００におけるインターネットＩＮＴへの接続は、通信装置７０が利用される。通信装置７０は、例えば、無線ＬＡＮ通信装置や、無線中継機、アクセスポイント、無線基地局、である。
【００２４】
製造ラインＬ１、Ｌ２は、搬送機構３１と、複数の搬送機構３１に沿って配置された複数の製造設備３０ａ〜３０ｄと、を有する。製造ラインＬ１、Ｌ２において、製品は、複数の製造工程を経て製造される。なお、製品は、製造ラインＬ１、Ｌ２で製造される物であり、完成した状態だけではなく、加工途中の状態も含む。製品は、加工対象や検査対象とも記載される。搬送機構３１は、製品を搬送するための機構であり、例えば、ベルトコンベアや無人搬送車等の自動搬送装置や、フォークリフト等を用いた有人による搬送手段、である。本実施形態において、搬送機構３１は、ベルトコンベアである。生産設備３０ａ〜３０ｄは、例えば、製品の製造工程における加工を行なう加工設備や、加工設備による加工品の品質を検査する検査設備である。生産設備３０ａ〜３０ｄとしての加工設備は、例えば、金属加工機や、溶接機、樹脂成形機、である。生産設備３０ａ〜３０ｄとしての検査設備は、例えば、画像解析装置や強度検査装置である。各生産設備３０ａ〜３０ｄには、生産処理、加工処理、検査処理を実行するためのプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）およびＰＬＣに接続されているセンサが備えられている。ＰＬＣに接続されたセンサとは、例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄあるいは搬送機構３１に予め組み込まれている生産設備３０ａ〜３０ｄの状態を検出するためのセンサである。本実施形態において、生産設備３０ａ〜３０ｄは、ＰＬＣを備えているが、ＰＬＣとは別の手段によって制御されている場合には、ＰＬＣを備えていなくてもよい。生産設備３０ａ〜３０ｄが用いられる製造工程の一部には、作業者による操作や作業が含まれていてもよい。また、本実施形態において生産設備３０ａ〜３０ｄは、装置もしくは機器であるが、作業者による作業、例えば、加工や目視による点検、を行なう場所であってもよい。本実施形態において、生産設備３０ａ〜３０ｄおよび製造工程は、複数であるが、単数であってもよい。
【００２５】
生産管理システム１００は、生産管理装置２０と、複数の表示装置６０１〜６０８と、を備える。生産管理システム１００は、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産状況を管理する。
【００２６】
生産管理装置２０は、複数の検出部１０ａ〜１０ｄと、本体部２０２と、管理部４０と、を備える。生産管理装置２０は、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産管理を行なう。検出部１０ａ〜１０ｄは、生産設備３０ａ〜３０ｄに取り付けられている。ここで、「生産設備３０ａ〜３０ｄに取り付けられている」とは、それぞれの検出部１０ａ〜１０ｄに対応する生産設備３０ａ〜３０ｄの状態を検出できるように配置されていることを意味し、直接取り付けられている場合に限定されない。検出部１０ａ〜１０ｄは、生産設備３０ａ〜３０ｄが製造ラインＬ１、Ｌ２に設置された後に取り付けられている。検出部１０ａ〜１０ｄは、本体部２０２と無線通信を介して接続され、検出結果である検出信号を本体部２０２へと出力する。本体部２０２は、検出部１０ａ〜１０ｄが出力した検出信号を用いてサイクルタイムを取得する。本体部２０２は、サイクルタイムを第１エリアＡｒ１に配置された表示装置６０１〜６０４へ送信する。また、本体部２０２は、通信装置７０を介して、インターネットＩＮＴに接続されたサーバ上に設けられた管理部４０へとサイクルタイムを送信する。本体部２０２と管理部４０の間の情報伝達には、インターネットＩＮＴが介在している。管理部４０は、サイクルタイムや検出信号を用いて生産管理情報を生成する。生成された生産管理情報は、表示装置６０１〜６０８へと送信される。管理部４０から第１エリアＡｒ１に配置された表示装置６０１〜６０４への生産管理情報の送信は、通信装置７０および本体部２０２を介して行なわれる。生産管理装置２０の管理部４０と表示装置６０１〜６０８との間の情報伝達には、インターネットＩＮＴが介在している。管理部４０から第２から第４エリアＡｒ２〜Ａｒ４に備えられた表示装置６０５〜６０８への生産管理情報の送信は、通信装置７０を介して実行される。ここで、生産管理情報とは、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産状況を示す情報であり、例えば、製品が繰り出されるサイクルタイムや、生産設備３０ａ〜３０ｄの稼働率、生産設備３０ａ〜３０ｄの運転および停止時間、生産設備３０ａ〜３０ｄの異常の有無、を含む情報である。
【００２７】
第１エリアＡｒ１に配置された表示装置６０１〜６０４は、製造ラインＬ１、Ｌ２において作業を行なう者に生産管理情報を提供する。表示装置６０１〜６０４は、生産管理装置２０の本体部２０２と通信可能に無線接続され、本体部２０２を介して送信される生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部６１に表示する。表示装置６０１、６０２は、利用者が携帯することが可能な通信端末であり、例えば、スマートフォンや、タブレット型ＰＣや、スマートウォッチ、である。表示装置６０１、６０２の利用者は、作業を行なっている場所から移動することなく生産管理情報の提供を受けることができる。表示装置６０３、６０４は、設置場所に固定されるモニタ装置、例えば液晶モニタやデスクトップ型ＰＣや電光掲示板、であって、製造ラインＬ１、Ｌ２における複数の作業者に生産管理情報を提供する装置である。表示装置６０３、６０４は、複数の利用者に生産管理情報を提供することができる。表示装置６０１〜６０４は、生産管理装置２０と無線接続されているため、有線接続されている場合と比べて、使用位置を変更する際の手間や制限が少ない。本実施形態において、表示装置６０１〜６０４は、管理部４０によって生成された生産管理情報を本体部２０２との無線通信を介して取得しているが、これに限定されない。例えば、表示装置６０１〜６０４は、本体部２０２を介さずに通信装置７０と接続され、通信装置７０から送信される生産管理情報を直接受信することによって生産管理情報を取得してもよい。また、設置位置に固定して利用される表示装置６０３、６０４は、本体部２０２もしくは通信装置７０と有線接続されていてもよい。
【００２８】
第２エリアＡｒ２に配置された表示装置６０５は、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産状況を管理する者（管理者）に生産管理情報を提供する。第２エリアＡｒ２は、製造ラインＬ１、Ｌ２から離れた場所であり、本体部２０２との無線接続が困難な場所である。表示装置６０５は、利用者が携帯することが可能な通信端末であり、例えば、スマートフォンや、タブレット型ＰＣや、スマートウォッチ、である。表示装置６０５は、通信装置７０と通信可能に無線接続され、通信装置７０を介して管理部４０が生成した生産管理情報を取得し、生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部６１に表示する。第２エリアＡｒ２における通信装置７０は、例えば、無線ＬＡＮを用いたアクセスポイントや無線基地局である。表示装置６０５は、業務中に利用者が製造ラインＬ１、Ｌ２から離れた場所に移動する場合であっても生産管理情報を提供することができる。表示装置６０５の利用者は、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産状況を直接得ることができない場合であっても、第１エリアＡｒ１にいる製造ラインＬ１、Ｌ２の作業者に生産管理情報に応じた指示や製造ラインＬ１、Ｌ２で発生した異常への対応ができる。
【００２９】
第３エリアＡｒ３に配置された表示装置６０６は、製造ラインＬ１、Ｌ２を有する企業の責任者等の通常の業務において製造ラインＬ１、Ｌ２が配置された工場に訪れない者に生産管理情報を提供する。第３エリアＡｒ３は、製造ラインＬ１、Ｌ２から離れた場所であり、本体部２０２との無線接続が困難な場所である。表示装置６０６は、通信装置７０と通信可能に無線接続されている。表示装置６０６は、通信装置７０を介して管理部４０が生成した生産管理情報を取得し、取得した生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部６１に表示する。第３エリアＡｒ３における通信装置７０は、例えば、無線ＬＡＮを用いたアクセスポイントや無線基地局である。表示装置６０６の利用者は、外出先や出張先であっても、生産管理情報を取得することが可能である。本実施形態において、表示装置６０６は、携帯可能な通信端末であるが、これに限定されない。例えば、利用者の通常業務において使用されるデスクトップ型ＰＣの様に使用位置が固定された装置であってもよい。表示装置６０６が使用位置が固定された装置である場合には、通信装置７０ではなく有線ＬＡＮを介してインターネットＩＮＴに接続されていてもよい。
【００３０】
第４エリアＡｒ４に配置された表示装置６０７、６０８は、製造ラインＬ１、Ｌ２を有する工場とは別の工場において作業または業務を行なう者に製造ラインＬ１、Ｌ２についての生産管理情報を提供する。表示装置６０７、６０８は、通信装置７０と通信可能に無線接続されている。表示装置６０７、６０８は、通信装置７０を介して管理部４０が生成した生産管理情報を取得し、取得した生産管理情報をディスプレイ等の情報表示部６１に表示する。表示装置６０７、６０８は、第１エリアＡｒ１と離れた場所である第４エリアＡｒ４とでの、管理情報の共有を可能にする。このため、例えば、事業所間での連携を容易にできる。本実施形態において、第４エリアＡｒ４に生産管理装置２０の本体部２０２が設置されている場合には、表示装置６０７、６０８は、本体部２０２を介して管理部４０が生成した生産管理情報を取得してもよい。
【００３１】
本実施形態において、生産管理システム１００は、８台の表示装置６０１〜６０８を有しているが、これに限定されない。表示装置６０１〜６０８は、９台以上であってもよく、また、７台以下であってもよい。例えば、表示装置６０１〜６０８の数は、生産管理情報の提供を受ける者の人数や生産管理情報の提供が必要な場所の数に応じて適宜変更が可能である。また、表示装置６０１〜６０８が使用される位置や環境に応じて、表示装置６０１〜６０８に用いられる装置は、変更可能である。例えば、第１エリアＡｒ１において、作業者が表示装置６０１、６０２を携帯する必要がない場合には、生産管理システム１００は、設置位置に固定されるモニタ装置である表示装置６０３、６０４のみを備えていてもよい。また、表示装置６０１〜６０８による生産管理情報の提供が不要である場合には、生産管理システム１００は、表示装置６０１〜６０８を備えていなくてもよい。
【００３２】
図３は、第１実施形態に係る生産管理装置２０の構成を示すブロック図である。以下では、生産管理装置２０の詳細を説明する。
【００３３】
検出部１０は、センサ１１と、コントロール部１２と、送信部１３と、を有している。センサ１１は、生産設備３０ａ〜３０ｄ（図１）に後付け可能なセンサであり、製造ラインＬ１、Ｌ２の生産状況として製品の繰り出しに応じて検出信号を出力するセンサである。センサ１１による生産状況の検出は、直接的であってもよく、間接的であってもよい。生産状況を直接的に検出するセンサとは、例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄから繰り出される製品を検出するセンサである。生産状況を直接的に検出するセンサとして、例えば、製造設備３０ａ〜３０ｄが製品を繰り出す際の扉の開閉を検出する加速度センサを用いることができる。生産状況を間接的に検出するセンサとは、例えば、製品の繰り出しに関する生産設備３０ａ〜３０ｄの動作や、生産設備３０ａ〜３０ｄによる加工対象の取り込みおよび排出に伴う動作、を検出するセンサである。生産状況を直接的に検出するセンサとして、例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄから繰り出される製品を検出する光センサを用いることができる。センサ１１は、アナログセンサでもよくデジタルセンサであってもよい。
【００３４】
センサ１１には、検出する対象によって適切なセンサが採用される。例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄの動作を検出する場合には、生産設備３０ａ〜３０ｄへの通電を検出する通電チェッカーや、生産設備３０ａ〜３０ｄの可動部の動きを検出する加速度センサやジャイロセンサが用いられる。また、搬送機構３１が製品が繰り出される場合にのみ動作する場合には、搬送機構３１の動作を検出してもよい。作業者による作業を検出する場合には、作業者が使用する工具等の動作を検出する通電チェッカーを用いることができる。搬送機構３１の動作の検出には、例えば、加速度センサや動作音を検出する音センサを用いることができる。また、搬送に決められた経路を移動するフォークリフト等の有人による搬送手段を検出する場合には、通過を検出するための光センサを用いることができる。上述のように、検出部１０は、生産設備３０ａ〜３０ｄに後付けされている。このため、生産設備３０ａ〜３０ｄや搬送機構３１の変更に応じて柔軟に対応が可能である。また、生産状況に影響を与えやすい生産工程や、作業時間に変化が生じやすい自動化されていない工程についての動作を検出するように設計することができる。
【００３５】
コントロール部１２は、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）と記憶装置とを備えている。コントロール部１２は、例えば、検出信号に含まれるノイズの除去や、時間情報の生成を行なう。時間情報は、検出部１０が生産状況を検出した時刻を示す情報であり、例えば、検出部１０からの信号がコントロール部１２に到達した時刻である。コントロール部１２は、検出部１０がアナログセンサである場合には、検出部１０によって生成される検出信号をアナログ信号からデジタル信号への変換を行なってもよい。アナログ信号からデジタル信号への変換には、例えば、二値化処理が用いられる。
【００３６】
送信部１３は、検出信号を生産管理装置２０へと無線通信によって送信する。無線通信とは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格に準拠した２．４ＧＨｚ帯域もしくは５ＧＨｚ帯域を用いた無線通信や、１ＧＨｚ未満の周波数帯域（９１６．５−９２７．５ＭＨｚ）であるサブギガ帯域を用いた無線通信や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた無線通信、である。
【００３７】
本体部２０２は、中央演算処理部（ＣＰＵ）２１と、記憶部２２と、送受信部２３と、表示部２４と、入力部２５と、を有する。ＣＰＵ２１と記憶部２２と送受信部２３は、通信バスを介して相互に通信が可能となるように接続されている。
【００３８】
ＣＰＵ２１は、サイクルタイムＣＴ（図６）を取得する取得部として機能する。サイクルタイムＣＴは、例えば、計時や時間情報に基づく算出によって取得する。ＣＰＵ２１は、取得したサイクルタイムＣＴを管理部４０および記憶部２２へ出力する。また、ＣＰＵ２１は、送受信部２３や表示部２４を制御する。本実施形態において、サイクルタイムＣＴは、検出信号の取得間隔の計時によって取得されているが、これに限定されない。例えば、サイクルタイムは、検出信号の検出時刻と１つ前の検出信号の検出時刻との時間差に基づいて算出されてもよい。また、サイクルタイムは、単位時間あたりの生産数に基づいて算出される１個あたりの平均サイクルタイムであってもよい。
【００３９】
記憶部２２は、読み込み及び書き込みが可能な記憶媒体であり、例えば、ＲＡＭや、ハードディスク（ＨＤＤ）を用いることができる。本実施形態では、記憶部２２として、ＨＤＤを採用している。記憶部２２は、例えば、前述したＣＰＵ２１の各種機能を実現するための各種プログラムや、生産状況が正常か否かを判定するための閾値や、生産管理情報を生成する際に必要となる基準パルス数や、基準パルス間隔を格納している。また、記憶部２２は、検出信号およびサイクルタイムＣＴを一時的に記憶する。
【００４０】
送受信部２３は、検出部１０から検出信号を受信し、管理部４０から生産管理情報を受信する受信部として機能する。また、送受信部２３は、記憶部２２に記憶されている情報を表示装置６０１〜６０４および管理部４０に送信する送信部としても機能する。
【００４１】
表示部２４は、生産管理情報を表示するモニタである。また、管理部４０が生産状況を異常と判定した場合には、表示部２４は、判定の結果を含む生産管理情報の表示に加えて、生産状況が異常であることの警告を表示する。
【００４２】
入力部２５は、外部から生産管理装置２０へ信号を入力するための入力装置、例えば、スウィッチやキーボードである。生産管理装置２０の利用者は、入力部２５を介して生産管理装置２０の設定変更、例えば、生産管理装置２０から情報を送信する表示装置６０１〜６０８の変更、が可能である。また、利用者は、入力部２５を介して管理部４０への情報、例えば生産設備３０ａ〜３０ｄの故障や保守についての情報、を入力が可能である。
【００４３】
管理部４０は、送受信部４１と、制御部４３と、記憶部４２と、を有する。管理部４０は、本体部２０２とは別の場所に備えられている。本実施形態において、管理部４０は、本体部２０２とインターネットＩＮＴを介して接続されたサーバ上に設けられている。サーバとして、情報共有サービスを利用してもよい。
【００４４】
送受信部４１は、管理部４０をインターネットＩＮＴに通信可能な状態で接続する。送受信部４１は、本体部２０２から送信された検出信号およびサイクルタイムＣＴを受信し、記憶部４２へと出力する。また、送受信部４１は、本体部２０２および予め設定された表示装置６０５〜６０８へ生産管理情報を送信する。
【００４５】
制御部４３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）であり、検出信号およびサイクルタイムＣＴを用いて生産管理情報を生成する。例えば、取得した検出信号の計数処理理を行なう計数部４３１や、生産状況が正常か異常かを判定する判定部４３２や、検出信号を用いて生産管理情報を生成する情報生成部４３３として機能する。情報生成部４３３によって生成される生産管理情報は、例えば、時間情報と検出信号に基づいて算出される単位時間当たりの生産数や、停止時間である。
【００４６】
記憶部４２は、読み込み及び書き込みが可能な記憶媒体であり、例えば、ＲＡＭや、ハードディスク（ＨＤＤ）を用いることができる。記憶部２２は、例えば、前述したＣＰＵ２１の各種機能を実現するための各種プログラムや、生産状況が正常か否かを判定するための閾値、を格納している。また、記憶部４２は、検出信号や、サイクルタイムＣＴ、時間情報、その他の生産管理情報を記憶する。
【００４７】
図４は、第１実施形態に係る生産管理装置２０の検出部１０ａが設置されている様子を示す模式図である。検出部１０ａは、生産設備３０ａの近傍であって、生産設備３０ａから加工が終了した製品ＷＰが排出される位置に配置されている。センサ１１は、生産設備３０ａの稼働状態を示す情報として製品ＷＰの搬送（排出）を検出する。検出部１０ａは、センサ１１として光電式の光センサを有する。光電式の光センサは、光源と光源からの光を受光する受光部とによって構成される。光電式の光センサによる加工終了品である製品ＷＰの搬送の検出は、搬送機構３１によって搬送される製品ＷＰの通過を光の遮断を検出することによって行なうことができる。
【００４８】
図５は、第１実施形態に係る生産管理装置２０の管理部４０が実行する処理のフローチャート図である。図６は、第１実施形態に係る生産管理装置２０によって取得される検出信号を示す図である。図７は、第１実施形態に係る生産管理システム１００において表示される警告の例を示す図である。なお、図６において、サイクルタイムＣＴは、検出信号の取得される時間間隔の長さとして示されている。
【００４９】
図５に示されている処理は、生産状況が正常か異常かを判定が実行される際に、管理部４０の制御部４３によって実行される判定処理である。判定処理は、本体部２０２がサイクルタイムＣＴを取得し、本体部２０２から管理部４０へサイクルタイムＣＴが入力されることによって開始される。
【００５０】
判定処理が開始されると、制御部４３はサイクルタイムＣＴを用いて生産状況が正常か異常かの判定をする（ステップＳ１０１）。この判定は、サイクルタイムＣＴと下限閾値Ｔｈとを比較することによって行なわれる。下限閾値Ｔｈとは、正常なサイクルタイムの下限値である。生産状況は、サイクルタイムＣＴが下限閾値Ｔｈ以上である場合には、正常と判定され、下限閾値Ｔｈ未満である場合には異常と判定される。なお、図６において、下限閾値Ｔｈ以上のサイクルタイムＣＴをサイクルタイムｃｔｒと記載し、下限閾値Ｔｈ未満のサイクルタイムＣＴをサイクルタイムｃｔｓｈと記載している。これにより、サイクルタイムＣＴが短くなる異常を検出できる。サイクルタイムＣＴが短くなる異常は、例えば、作業者が製品の目視による検査を行う工程において、本来行なわれるべき検査項目の一部が検査されていない場合に発生する。また、作業者が製品を加工する工程において、本来行なう工程の一部（例えば、穴を開ける加工）が実行されていない場合に発生する。作業者が製品を加工または搬送する工程において、安全確認等の手順が省略されている場合にも発生する。本実施形態では、下限閾値Ｔｈを閾値としたサイクルタイムＣＴの二値化を用いて判定が実行されている。下限閾値Ｔｈは、例えば、過去のサイクルタイムに基づいて算出され、具体的には、過去のサイクルタイムの平均値と標準偏差を用いて算出される。本実施形態において、下限閾値Ｔｈは、過去のサイクルタイムの平均値から標準偏差の３倍の値を減算した値である。下限閾値Ｔｈの算出方法は、製造ラインＬ１、Ｌ２における異常の発生頻度に応じて変更してもよい。また、下限閾値Ｔｈは、利用者の経験則に基づいて設定された値であってもよい。生産状況が正常である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、判定処理が終了される。
【００５１】
生産状況が異常と判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）には、判定の結果の表示が指示される（ステップＳ１０３）。判定の結果の表示は、生産管理装置２０の表示部２４と表示装置６０１〜６０３の情報表示部６１によって実行される。判定の結果は、判定が実行されたサイクルタイムｃｔｓｈと、時間情報と、サイクルタイムｃｔｓｈが取得された生産設備３０ａ〜３０ｄと、共に表示される。本実施形態において、判定の結果は、異常と判定された場合のみに表示されているが、正常と判定された場合にも表示されてよい。
【００５２】
判定の表示が完了すると、制御部４３は、表示部２４および情報表示部６１に警告の表示を指示する（ステップＳ１０４）。図７に示すように、警告の際には、メッセージが表示される。表示されるメッセージは、警告の対象となっている製造工程に応じて変更してもよい。例えば、作業者による目視の検査を含む製造工程では、「検査不十分注意」と表示してもよい。また、作業者による操作が必要な加工が含まれている場合には、「工程飛ばし注意」を表示してもよい。自動化されている製造工程では、生産設備の点検を促すメッセージ（例えば、「要点検」）を表示してもよい。本実施形態において、警告は、表示部２４および情報表示部６１による表示であるが、これに限定されない。例えば、警告は、音声や、報知機の点灯、アンドンの点灯、によって実行されてもよい。警告が表示されると、判定処理は、終了する。本実施形態では、全ての表示装置６０１〜６０８が警告を表示しているが、これに限定されない。例えば、第１エリアＡｒ１に配置された表示装置６０１〜６０４のみが警告を表示してもよい。
【００５３】
本実施形態によれば、サイクルタイムＣＴと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Ｔｈとを比較し、サイクルタイムＣＴが下限閾値Ｔｈ未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部４３２を備える。これにより、生産管理システム１００は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムＣＴの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。サイクルタイムＣＴの遅延を伴わない異常の検出は、サイクルタイムＣＴの遅延のみに基づいて生産状況の異常を検出する生産管理装置では、検出が困難であった。また、生産管理システム１００は、生産状況が異常である場合には、異常であることを警告する。したがって、生産管理システム１００は、サイクルタイムＣＴが異常に短い場合に、何らかの工程、例えば、加工や検査、が省かれていないかの点検を促すことができる。また、生産管理システム１００は、生産数不足などの理由で作業を省略して出来高をあげる等の作業者の行為を抑制できる。
【００５４】
Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態に係る生産管理システム４００を備えた製造ラインＬ１、Ｌ２の概略図である。図９は、第２実施形態に係る生産管理装置５２０の構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る生産管理システム４００において、本体部２０２のＣＰＵ２１が判定部４３２として機能する。生産管理システム４００は、インターネットを用いた情報共有を行なっていない。また、表示装置６１１〜６１４は、生産管理装置５２０が配置された工場ａｒ１内でのみ利用される。第１実施形態の構成については、第１実施形態と同様の符号を付し、説明を省略する。本実施形態において、生産管理システム４００は、インターネットに接続されていないが、これに限定されない。例えば、生産管理装置５２０は、インターネットに接続され、インターネットを介して、工場ａｒ１の外部に生産管理情報を提供しても良い。
【００５５】
第２実施形態によれば、インターネット上のサーバに判定部４３２を設けていないため、生産管理システム４００は、インターネットに接続されていないオフライン状態であっても判定部４３２による判定処理が可能である。また、第１実施形態と同様に、サイクルタイムＣＴと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Ｔｈとを比較し、サイクルタイムＣＴが下限閾値Ｔｈ未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部４３２を備える。したがって、生産管理システム１００は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムＣＴの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。
【００５６】
Ｃ．他の実施形態：
Ｃ−１．第１の他の実施形態：
第１実施形態に係る生産管理システム１００は、製造ラインＬ１、Ｌ２が配置された工場の敷地外、例えば第２から第４エリアＡｒ２〜Ａｒ４、から接続可能なインターネットＩＮＴを用いて情報を共有している。しかし、生産管理システム１００は、これに限定されない。例えば、生産管理システム１００は、インターネットＩＮＴに代えて、企業内ネットワーク、いわゆるイントラネットを用いて情報の共有を行なってもよい。この場合には、生産管理装置２０の管理部４０は、企業内ネットワークに接続されたサーバに設けられている。通信装置７０は、例えば、企業内ネットワークに接続された無線ＬＡＮ通信装置である。表示装置６０１〜６０８は、企業内ネットワークへの接続が可能な場所、例えば、製造ラインＬ１、Ｌ２を有する事業所内で使用される。この場合であっても、サイクルタイムＣＴと正常なサイクルタイムの下限値を定める下限閾値Ｔｈとを比較し、サイクルタイムＣＴが下限閾値Ｔｈ未満の場合に、生産状況を異常と判定する判定部４３２を備える。したがって、生産管理システム１００は、生産に遅延が生じない、つまりサイクルタイムＣＴの遅延を伴わない異常を検出することが可能である。
【００５７】
Ｃ−２．第２の他の実施形態：
上記実施形態において、サイクルタイムＣＴ（図６）が下限閾値Ｔｈ未満の場合には、全て生産状況が異常と判定される。しかし、これに限定されない。例えば、判定部４３２は、複数の製造工程ごとに判定を実行する場合でも、複数の製造工程のうち連続する２以上の製造工程のサイクルタイムＣＴが下限閾値Ｔｈ未満の場合には、２以上の製造工程のうち最も上流側の製造工程の生産状況を異常と判定してもよい。この場合には、複数の製造工程のうち、生産状況の異常の原因になっている製造工程を特定することが可能である。したがって、異常が発生した際の点検において、点検すべき製造工程が少なくなり、迅速な対応が可能となる。また、この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
【００５８】
Ｃ−３．第３の他の実施形態：
上記実施形態において、生産状況は、サイクルタイムＣＴに基づいて、正常か否かの判定がされている。しかしながら、判定の方法は、これに限定されない。例えば、判定は、単位時間当たりの生産数と、正常な生産数の下限値である下限閾値Ｔｈとを比較することによって実行されてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
【００５９】
Ｃ−４．第４の他の実施形態：
上記実施形態において、検出部１０は、製造ラインＬ１、Ｌ２に設置されている生産設備３０ａ〜３０ｄに取り付け可能、つまり後付け可能であるが、これに限定されない。例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄが製造ラインＬ１、Ｌ２に設置される前から有しているセンサを検出部１０のセンサ１１として用いても良い。製造ラインＬ１、Ｌ２に設置される前から有しているセンサとは、例えば、生産設備３０ａ〜３０ｄの製造時や搬入前や設置前に、生産設備３０ａ〜３０ｄへと取り付けられたセンサである。また、生産管理システム１００以外のために取り付けられたセンサ、例えば、ＰＬＣによる制御のために取り付けられたセンサ、を検出部１０のセンサ１１として利用してもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、生産に遅延が生じない異常を検出することが可能である。
【００６０】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行なうことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…検出部
１１…センサ
１２…コントロール部
１３…送信部
２０、５２０…生産管理装置
２１…中央演算処理部（ＣＰＵ）
２２…記憶部
２３…送受信部
２４…表示部
２５…入力部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ…生産設備
３１…搬送機構
４０…管理部
４１…送受信部
４２…記憶部
４３…制御部
６１…情報表示部
７０…通信装置
１００、４００…生産管理システム
２０２…本体部
４３１…計数部
４３２…判定部
４３３…情報生成部
６０１〜６０８、６１１〜６１４…表示装置
ＩＮＴ…インターネット
Ｌ１、Ｌ２…製造ライン
【図１】
2019061628.tif 000003
【図２】
2019061628.tif 000004
【図３】
2019061628.tif 000005
【図４】
2019061628.tif 000006
【図５】
2019061628.tif 000007
【図６】
2019061628.tif 000008
【図７】
2019061628.tif 000009
【図８】
2019061628.tif 000010
【図９】
2019061628.tif 000011