(57)【要約】【課題】ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置が、搬送手段によって連結される工場において、スループットを阻害する装置及びその要因を正確に特定できる稼働分析方法を提供すること。【解決手段】装置稼働状態１１３と、ワーク処理実績１１４と、ワーク搬送状態１１６と、人手作業状況１１１とを基に、装置が停止状態になった要因を、個々の装置に起因する停止要因や、各装置間で発生する停止要因に分類し、さらに、前記装置稼働状態の発生率をタクト換算することにより、工場内各装置の相対的な能力比較及び、装置稼働率向上を阻害する要因の的確な分析が可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置を搬送手段により連結した生産工程における稼動分析方法において、各装置の稼動情報やワーク処理情報、ワーク搬送情報、人手作業情報を収集し、工場管理データベースの各装置間のワーク在庫情報を更新するデータ受信工程と、ワーク在庫情報、ワーク搬送情報、人手作業情報を基に、稼働停止要因を分類し、工場管理データベースの稼働情報を更新する停止要因分類工程と、分析対象期間を受信した時、前記期間での個々の装置の稼動状態の累積時間を集計する稼動集計工程と、前記各装置毎の稼働状態をタクト換算するタクト変換工程を具備したことを特徴とする生産工程における稼働分析方法。
【請求項２】
前記データ受信工程は、装置稼働情報やワーク処理実績情報やワーク搬送情報や人手作業情報の変化を受信した場合、各装置のワーク処理実績を基に、工場管理データベースの各装置のワーク在庫情報を更新することを特徴とする請求項１記載の生産工程における稼動分析方法。
【請求項３】
前記停止要因分類工程は、工場管理データベース内の装置稼働状態が停止状態になると、ワーク投入が停止しているのか、ワーク取出しが停止しているのかを判断し、装置稼働状態を基に、その停止理由が装置自身に起因するものかを判断し、装置自身に起因するものであれば、停止要因を自装置要因に分類し、停止要因が自装置要因でない場合は、ワーク在庫状態を確認し、ワーク在庫が無ければ、停止要因をワーク在庫無しに分類し、停止要因がワーク在庫無しでない場合は、ワーク搬送状態を確認し、ワーク搬送中であれば、停止要因をワーク搬送待ちに分類し、停止要因がワーク搬送待ちでもない場合は、人手作業状況を確認し、人手作業待ちであれば、停止要因を人手作業要因に分類することを特徴とする請求項１記載の生産工程における稼働分析方法。
【請求項４】
前記タクト変換工程は、前記分析対象期間と、工場管理データベース内の各装置の稼働状態データを基に、各稼働状態についての累積時間を算出し、工場管理データベース内のワーク処理実績情報を基に、各装置毎に、前記分析対象期間内のワーク処理実績を算出し、前記各稼働状態についての累積時間と、前記ワーク処理実績を基に、各装置の稼働状態をタクト換算することを特徴とする請求項１記載の生産工程における稼働分析方法。
【請求項５】
前記タクト換算データを出力するスループット分析結果出力工程を有することを特徴とする請求項４記載の生産工程における稼働分析方法。
【請求項６】
ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置を搬送手段により連結した生産工程における稼働分析システムにおいて、装置稼動情報、ワーク在庫情報、ワーク搬送情報、ワーク処理情報、人手作業情報を収集・管理する工場管理データベースと、各装置や搬送制御装置や作業状況入力手段から、装置稼働状態やワーク処理実績やワーク搬送状態や人手作業状況情報を収集し、工場管理データベースを更新するデータ受信部と、各装置毎の停止要因を分類する停止要因分類部と、稼働分析要求手段から分析対象期間を受け取り、前記分析対象期間における稼働状態の累積時間を集計する稼働集計部と、前記各装置毎の稼働状態をタクト換算するタクト変換部と、前記タクト換算したデータを出力するスループット分析結果出力部を具備したことを特徴とする生産工程における稼働分析システム。
【請求項７】
前記データ受信部は、装置稼働状態やワーク処理実績やワーク搬送状態や人手作業状況の変化を受信した時、各装置におけるワーク処理実績を基に、工場管理データベース内の各装置のワーク在庫情報を更新することを特徴とする請求項６記載の生産工程における稼働分析システム。
【請求項８】
前記停止要因分類部は、工場管理データベース内の個々の装置稼動情報が停止状態になった時、ワーク在庫情報と、ワーク搬送情報を基に、前記停止状態になった要因が、個々の装置に起因する要因か、装置間で発生する要因かを分類し、工場管理データベースの稼動情報を更新することを特徴とする請求項６記載の生産工程における稼働分析システム。
【請求項９】
前記稼働集計部は、稼動分析要求手段から分析対象期間を受信した時、分析対象期間における各装置毎の停止要因を含む稼働状態の累積時間を集計することを特徴とする請求項６記載の生産工程における稼動分析システム。
【請求項１０】
前記タクト変換部は、前記個々の稼働状態の累積時間と、工場管理データベース内のワーク処理実績データを基に、各装置毎の稼動状態をタクト換算することを特徴とする請求項６記載の生産工程における稼働分析システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置を搬送手段によって連結した生産工程における稼働分析システムであり、さらに詳しくは、生産工程におけるスループットの向上を阻害する装置を特定し、さらにその要因を分析するための、スループット分析手段を備えた稼働分析方法及び分析システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の工場スループット分析方法として、個々の装置の稼働状態情報を収集し、前記稼働状態情報を基に集計された、個々の装置の稼働率、及び装置停止要因を基に分析する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。図５は前記特許文献１に記載された従来の工場スループット分析方法を示すものである。
【０００３】
図５において、稼働分析装置５０１は、ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置５０８から装置稼働状態５０７を受信するためのデータ受信部５０５と、前記装置から受信した装置稼働状態を基に、前記装置の稼働状態毎の停止状態の発生率を分析する稼働分析部５０４と、分析した結果を出力する稼働分析結果出力部５０２を有し、個々の装置の稼働率や、前記停止状態を発生させた停止要因を分類し、出力する。
【０００４】
工場管理者は、前記稼働分析装置から出力された個々の装置の稼働率を参照することによって、工場全体のスループット向上を阻害している原因となる装置を特定し、また、前記停止要因分類結果を参照することによって、装置への対策を決定し、決定された対策を実行していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２００６５７公報（４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように個々の設備の稼働率を向上させるための対策を実施しても、工場全体のスループット向上には有効につながらない場合が多々存在する。これは、次のようなことに起因する。
【０００７】
（１）装置の稼働率を向上させるために、個々の装置における阻害要因、例えば、故障や定期メンテナンスによる停止時間を削減しても、装置間で発生する阻害要因による停止時間、例えば、装置の上流側にワーク在庫が無いために上流装置からワークが排出されるのを待っている時間（いわゆる在庫要因待ち時間）や、ワークが上流装置から搬送される、もしくは、所定の作業が完了したワークが下流工程に搬送されるのを待っている時間（いわゆるワーク搬送待ち時間）や、人手作業を待っている時間（いわゆる人手作業要因待ち時間）を考慮していない。
【０００８】
（２）個々の装置の稼働率を比較することにより、ボトルネック装置を特定する方法では、装置処理タクトが考慮されていないため、実質的なボトルネック装置を特定することにならない。例えば、他の装置に比べて稼働率が低くても、処理タクトが十分短ければ、工場全体としてのボトルネックとはならない場合がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、工場スループット向上を阻害するボトルネック装置、及び前記ボトルネック装置の稼働率向上を阻害する要因を的確に分析、把握することにより、工場全体のスループット向上に寄与することができる生産工程における稼働分析方法及びそのシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の生産工程における稼働分析方法は、ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置を搬送手段により連結した生産工程における稼動分析方法において、各装置の稼動情報やワーク処理情報、ワーク搬送情報、人手作業情報を収集し、工場管理データベースの各装置間のワーク在庫情報を更新するデータ受信工程と、ワーク在庫情報、ワーク搬送情報、人手作業情報を基に、稼働停止要因を分類し、工場管理データベースの稼働情報を更新する停止要因分類工程と、分析対象期間を受信した時、前記期間での個々の装置の稼動状態の累積時間を集計する稼動集計工程と、前記各装置毎の稼働状態をタクト換算するタクト変換工程を具備したことを特徴とする。
【００１１】
また、前記データ受信工程は、装置稼働情報やワーク処理実績情報やワーク搬送情報や人手作業情報の変化を受信した場合、各装置のワーク処理実績を基に、工場管理データベースの各装置のワーク在庫情報を更新することを特徴とする。
【００１２】
また、前記停止要因分類工程は、工場管理データベース内の装置稼働状態が停止状態になると、ワーク投入が停止しているのか、ワーク取出しが停止しているのかを判断し、装置稼働状態を基に、その停止理由が装置自身に起因するものかを判断し、装置自身に起因するものであれば、停止要因を自装置要因に分類し、停止要因が自装置要因でない場合は、ワーク在庫状態を確認し、ワーク在庫が無ければ、停止要因をワーク在庫無しに分類し、停止要因がワーク在庫無しでない場合は、ワーク搬送状態を確認し、ワーク搬送中であれば、停止要因をワーク搬送待ちに分類し、停止要因がワーク搬送待ちでない場合は、人手作業状況を確認し、人手作業待ちであれば、停止要因を人手作業要因に分類することを特徴とする。
【００１３】
また、前記タクト変換工程は、前記分析対象期間と、工場管理データベース内の各装置の稼働状態データを基に、各稼働状態についての累積時間を算出し、工場管理データベース内のワーク処理実績情報を基に、各装置毎に、前記分析対象期間内のワーク処理実績を算出し、前記各稼働状態についての累積時間と、前記ワーク処理実績を基に、各装置の稼働状態をタクト換算することを特徴とする。
【００１４】
また、前記タクト換算データを出力するスループット分析結果出力工程を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の生産工程における稼働分析システムは、ワークに対して所定の作業工程を実行する複数の装置を搬出手段により連結した生産工程における稼働分析システムにおいて、装置稼動情報、ワーク在庫情報、ワーク搬送情報、ワーク処理情報、人手作業情報を収集・管理する工場管理データベースと、各装置や搬送制御装置や作業状況入力手段から、装置稼働状態やワーク処理実績やワーク搬送状態や人手作業状況情報を収集し、工場管理データベースを更新するデータ受信部と、各装置毎の停止要因を分類する停止要因分類部と、稼働分析要求手段から分析対象期間を受け取り、前記分析対象期間における稼働状態の累積時間を集計する稼働集計部と、前記各装置毎の稼働状態をタクト換算するタクト変換部と、前記タクト換算したデータを出力するスループット分析結果出力部を具備したことを特徴とする。
【００１６】
また、前記データ受信部は、装置稼働状態やワーク処理実績やワーク搬送状態や人手作業状況の変化を受信した時、各装置におけるワーク処理実績を基に、工場管理データベース内の各装置のワーク在庫情報を更新することを特徴とする。
【００１７】
また、前記停止要因分類部は、工場管理データベース内の個々の装置稼動情報が停止状態になった時、ワーク在庫情報と、ワーク搬送情報を基に、前記停止状態になった要因が、個々の装置に起因する要因か、装置間で発生する要因かを分類し、工場管理データベースの稼動情報を更新することを特徴とする。
【００１８】
また、前記稼働集計部は、稼動分析要求手段から分析対象期間を受信した時、分析対象期間における各装置毎の停止要因を含む稼働状態の累積時間を集計することを特徴とする。
【００１９】
また、前記タクト変換部は、前記個々の稼働状態の累積時間と、工場管理データベース内のワーク処理実績データを基に、各装置毎の稼動状態をタクト換算することを特徴とする。
【００２０】
本発明によると、装置の稼働率を向上させるための、個々の装置における阻害要因、例えば、故障や定期メンテナンスはもとより、各装置間で発生する阻害要因、例えば、装置の上流側にワーク在庫が無いために上流装置からワークが排出されるのを待っている状態（いわゆる在庫要因待ち）や、ワークが上流装置から搬送される、もしくは、所定の作業が完了したワークが下流工程に搬送されるのを待っている状態（いわゆるワーク搬送待ち）や、人手作業を待っている状態（いわゆる人手作業要因待ち）を考慮して、装置の稼働率向上を阻害する要因を的確に分析、把握することができる。
【００２１】
また、各装置毎の装置処理タクトを考慮した、工場内各装置の相対的な能力比較をすることにより、工場スループット向上を阻害する実質的なボトルネック装置を特定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態における工場スループット分析方法の工場内各装置と、搬送制御装置と、スループット分析装置とのシステムの構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、スループット分析装置１０１は、コンピュータにより構成されており、各装置１１５や搬送制御装置１１７や作業状況入力手段１１２から、装置稼働状態１１３やワーク処理実績１１４やワーク搬送状態１１６や人手作業状況１１１を受け取るデータ受信部１０７、各装置毎の停止要因を分類する停止要因分類部１０６、稼働分析要求手段１１０から分析対象期間１０９を受け取り、前記分析対象期間における各装置毎の停止要因を含む稼働状態の累積時間を集計する稼働集計部１０５、前記各装置毎の停止要因を含む稼働状態をタクト換算するタクト変換部１０４、前記タクト換算したデータをガントチャート形式や、グラフ形式等で出力するスループット分析結果出力部１０２を有している。
【００２５】
図２は、工場スループット分析プロセスを示すフロー図である。データ受信部１０７は、装置稼働状態１１３やワーク処理実績１１４やワーク搬送状態１１５や人手作業状況１１１の変化を受信した場合（ステップ２０１）、工場管理ＤＢ１０８を更新する（ステップ２０２）。このとき、前記データ受信部１０７は、ワーク処理実績１１４を基に、工場管理ＤＢ１０８内の各装置間のワーク在庫情報を更新する。停止要因分類部１０６は、工場管理ＤＢ１０８内の個々の装置稼働情報が停止状態になった時（ステップ２０３）、工場管理ＤＢ１０８内のワーク在庫情報と、ワーク搬送情報と、人手作業情報を基に、前記停止状態になった要因を、個々の装置に起因する停止要因や、各装置間で発生する停止要因に細かく分類し（ステップ２０４）、工場管理ＤＢ１０８内の稼働情報として更新する（ステップ２０５）。稼働集計部１０５は、稼働分析要求として分析対象期間１０９を受信した時（ステップ２０６）、前記分析対象期間での個々の装置の稼働状態の累積時間を集計する（ステップ２０７）。タクト変換部１０４は、前記個々の稼働状態の累積時間と、工場管理ＤＢ１０８内のワーク処理実績を基に、各装置毎の稼働状態をタクト換算する（ステップ２０８）。スループット分析結果出力部１０２は、前記各装置毎の稼働状態のタクト換算値を基に、スループット分析結果をガンチャート形式や、グラフ形式等に出力する（ステップ２０９）。
【００２６】
以下、停止要因分類部１０６、及びタクト変換部１０４における処理プロセスの実施例について、図３、図４を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】
図３は、停止要因分類プロセスを示すフロー図である。停止要因分類部１０６は、工場管理ＤＢ１０８内の装置稼働状態が停止状態になると、前記装置稼働状態を確認し（ステップ３０１）、ワーク投入が停止しているのか、ワーク取出しが停止しているのかを判断する（ステップ３０２）。前記判断後、装置稼働状態を基に、その停止理由が装置自身に起因するものかどうかを判断し（ステップ３０３、３１０）、装置自身に起因するものであれば、停止要因を自装置要因に分類する（ステップ３１５、３１９）。また、停止要因が自装置要因でない場合は、ワーク在庫状態を確認し（ステップ３０４）、ワーク在庫が無ければ（ステップ３０５）、停止要因をワーク在庫無しに分類する（ステップ３１６）。さらに、停止要因がワーク在庫無しでもない場合は、ワーク搬送状態を確認し（ステップ３０６、３１１）、ワーク搬送中であれば（ステップ３０７、３１２）、停止要因をワーク搬送待ちに分類する（ステップ３１７、３２０）。さらに、停止要因がワーク搬送待ちでもない場合は、人手作業状況を確認し（ステップ３０８、３１３）、人手作業待ちであれば（ステップ３０９、３１４）、停止要因を人手作業要因に分類する。これにより、装置が停止状態になった要因を、個々の装置に起因する停止要因や、各装置間で発生する細かな停止要因に分類し、装置の稼働率向上を阻害する要因を的確に分析、把握することができる。
【００２８】
図４は、タクト変換プロセスを示すフロー図である。タクト変換部１０４は、稼働分析要求手段１１０より分析対象期間１０９を受信した時、前記分析対象期間と、工場管理ＤＢ１０８内の各装置の稼働状態データを基に、各稼働状態についての累積時間を算出する（ステップ４０１）。工場管理ＤＢ１０８内のワーク処理実績情報を基に、各装置毎に、前記分析対象期間内のワーク処理実績を算出し（ステップ４０２）、前記各稼働状態についての累積時間と、前記ワーク処理実績を基に、各装置稼働状態の発生率をタクト換算する（ステップ４０３）。これにより、工場内各装置を相対的に能力比較するための指標となる装置タクト換算値を得ることができ、工場スループット向上を阻害する実質的なボトルネック装置を特定することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の稼働分析方法によれば、各装置毎の装置処理タクトを考慮した、工場内各装置の相対的な能力比較をすることにより、工場スループット向上を阻害する実質的なボトルネック装置を特定することができ、さらに、装置の稼働率を向上させるための、個々の装置における阻害要因、例えば、故障や定期メンテナンスはもとより、各装置間で発生する阻害要因、例えば、装置の上流側にワーク在庫が無いために上流装置からワークが排出されるのを待っている状態（いわゆる在庫要因待ち）や、ワークが上流装置から搬送される、もしくは、所定の作業が完了したワークが下流工程に搬送されるのを待っている状態（いわゆるワーク搬送待ち）や、人手作業を待っている状態（いわゆる人手作業要因待ち）を考慮して、装置の稼働率向上を阻害する要因を的確に分析、把握することができるため、工場スループット向上に対して最も効果的な対策を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における工場スループット分析システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における工場スループット分析プロセスを示すフロー図である。
【図３】停止要因分類プロセスを示すフロー図である。
【図４】タクト変換プロセスを示すフロー図である。
【図５】従来の稼働分析装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１  スループット分析装置
１０２  スループット分析結果出力部
１０４  タクト変換部
１０５  稼働集計部
１０６  停止要因分類部
１０７  データ受信部
１０８  工場管理ＤＢ
１０９  分析対象期間
１１０  稼働分析要求手段
１１１  人手作業状況
１１２  作業状況入力手段
１１３  装置稼働状態
１１４  ワーク処理実績
１１５  装置
１１６  ワーク搬送状態
１１７  搬送制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004326297.tif 000006
【図５】
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