(57)【要約】      （修正有）【課題】部品置場における部品の配置を正確に視認できるようにする。【解決手段】使用する部品の必要数を算出する必要部品数計算処理と、上記必要数の部品４収容可能な部品収容器の必要容器数を算出する必要部品容器数計算処理と、棚台に対し上記必要容器数の部品収容器を奥行方向へ直列に配置しきれるか、および、あと何個分の余裕があるかを算出する棚台収容数計算処理と、上記の結果に基いて、棚台の各棚段に対する部品収容器の配置を求める部品収容器配置割付処理と、得られた配置を画像で表示する画像表示処理とを順番に行うと共に、上記画像を、各棚段を横並びに平置きした平面表示とすると共に、幅方向にのみ圧縮する圧縮表示として、棚台の表示内に納まるよう構成可能な演算処理部を備えるようにしている。【選択図】図４
2007238281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前提条件に基いて、使用する部品の必要数を算出する必要部品数計算処理と、
部品収容器に関する情報に基いて、上記必要数の部品を収容可能な部品収容器の必要容器数を算出する必要部品容器数計算処理と、
棚台に関する情報に基いて、棚台に対し上記必要容器数の部品収容器を配置しきれるか、および、あと何個分の余裕があるかを算出する棚台収容数計算処理と、
上記棚台収容数計算処理の結果に基いて、棚台の各棚段に対する部品収容器の配置を求める部品収容器配置割付処理と、
得られた配置を画像で表示する画像表示処理とを順番に行うと共に、
上記画像を、棚台の各棚段を部品が配置された状態で横並びに平置きした平面表示とすると共に、その全幅のみを棚段数分の１の大きさに圧縮した圧縮表示として、棚台の表示内に納まるよう構成可能な演算処理部を備えたことを特徴とする部品置場シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品置場シミュレーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両や、車両に搭載するモジュールの生産ラインを設計する場合に、コンピュータを使ったシミュレーション装置が用いられている。
【０００３】
このようなシミュレーション装置では、画面上に、生産ラインの概略図を表示し、この生産ラインの概略図に対し、ラインサイドに設置される部品置場を表わす表示スペースを設け、この表示スペースに対して、部品を示すアイコンを、部品の数だけ配置するようにしたものが一般的である。
【０００４】
しかし、このようなシミュレーション装置の場合、部品のアイコンについては数の概念しか用いていないため、実際の部品置場に部品がきちんと納まるかどうかが不明であり、生産ラインを立上げた後で、実際に運用してみてから、始めて、部品置場に部品が納まりきれないことが判明するようなことがしばしばあった。
【０００５】
また、部品の表示にアイコンを用いた場合、アイコンがあふれたり重なったり行方不明になったりして、部品の数が把握できなくなることも起こっていた。
【０００６】
一方で、部品倉庫の必要面積などを計算するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４０４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、単に部品倉庫の必要面積を計算するだけのものにしか過ぎないため、これだけでは部品倉庫に対する部品の配置を視認して把握することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、前提条件に基いて、使用する部品の必要数を算出する必要部品数計算処理と、部品収容器に関する情報に基いて、上記必要数の部品を収容可能な部品収容器の必要容器数を算出する必要部品容器数計算処理と、棚台に関する情報に基いて、棚台に対し上記必要容器数の部品収容器を配置しきれるか、および、あと何個分の余裕があるかを算出する棚台収容数計算処理と、上記棚台収容数計算処理の結果に基いて、棚台の各棚段に対する部品収容器の配置を求める部品収容器配置割付処理と、得られた配置を画像で表示する画像表示処理とを順番に行うと共に、上記画像を、棚台の各棚段を部品が配置された状態で横並びに平置きした平面表示とすると共に、その全幅のみを（棚段数）分の１の大きさに圧縮した圧縮表示として、棚台の表示内に納まるよう構成可能な演算処理部を備えた部品置場シミュレーション装置を特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、上記構成により、面積の概念が加わるので、棚台の表示内に棚台の全棚段の様子を平面表示して一望することが可能となる。これによって、ラインサイドに設置される部品置場における部品の配置を視認して正確に把握することが可能となり、生産ラインの立上げ後に、部品置場に部品が納まりきれないことが判明するような事態の発生を事前に回避することができる。また、部品の表示にアイコンを使用していないので、アイコンがあふれたり重なったり行方不明になったりして、部品の数が把握できなくなるようなことも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
部品置場における部品の配置を正確に視認できるようにするという目的を、前提条件に基いて、使用する部品の必要数を算出する必要部品数計算処理と、部品収容器に関する情報に基いて、上記必要数の部品を収容可能な部品収容器の必要容器数を算出する必要部品容器数計算処理と、棚台に関する情報に基いて、棚台に対し上記必要容器数の部品収容器を配置しきれるか、および、あと何個分の余裕があるかを算出する棚台収容数計算処理と、上記棚台収容数計算処理の結果に基いて、棚台の各棚段に対する部品収容器の配置を求める部品収容器配置割付処理と、得られた配置を画像で表示する画像表示処理とを順番に行うと共に、上記画像を、棚台の各棚段を部品が配置された状態で横並びに平置きした平面表示とすると共に、その全幅のみを（棚段数）分の１の大きさに圧縮した圧縮表示として、棚台の表示内に納まるよう構成可能な演算処理部を備える、という手段で実現した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。
【００１２】
図１〜図１０は、この発明の実施例を示すものである。
【００１３】
まず、構成について説明する。図１は、自動車などの車両に搭載するモジュール（例えば、コックピットモジュールやフロントエンドモジュール）の生産ライン１の概略を示すものである。この生産ライン１は、例えば、ループ状の組立経路２に沿って、複数箇所に作業場３が設けられている。ここでは、仮に、作業場３は、工程１〜工程１０までの１０箇所となっている。そして、各作業場３のラインサイドには、そこで使用する部品４を置いておくための部品置場５が、それぞれ設けられている。一方、生産ライン１の傍らには、各部品置場５へ供給する部品４をストックしておく仮部品置場６が設置されている。そして、この仮部品置場６と生産ライン１との間には、ラインサイドの各部品置場５の外側を周回する部品供給経路７が設けられており、この部品供給経路７に沿って補充用の部品４を搭載した自走台車８を所要のタイムスケジュールで運行させることにより、仮部品置場６から各部品置場５への部品４の補充を行い得るように構成されている。この自走車は、例えば、ＡＧＶなどと呼ばれている。
【００１４】
各部品置場５には、例えば、図２に示すような棚台１１が１台または数台置かれており、この棚台１１は、通常、複数の棚段１２を有している。ここでは、仮に、棚段１２は、３段となっている。この棚台１１は、例えば、シュータなどと呼ばれている。そして、各棚台１１には、部品収容器１３に収容された部品４が置かれている。各棚台１１に対する各部品収容器１３の配置は、各部品収容器１３の大きさのバランスや作業時のアクセス性などを考慮して、適宜決められるものである。
【００１５】
このような生産ライン１の設計に当り、コンピュータを使ったシミュレーション装置（シミュレーションソフト）が用いられる。このシミュレーション装置は、図３に示すように、内部の演算処理部１５で、蓄積されている各種の帳票類１６やデータ１７などをシミュレーション条件として取込み（Ｓ１：ステップ１）、入力条件に変更がないと判断された場合に（Ｓ２）、初期処理（Ｉｎｉｔｉａｌ処理）を行い（Ｓ３）、次に、シミュレーション実行を行い（Ｓ４）、終了と判断された場合に（Ｓ５）、終了処理を行って（Ｓ６）結果を出力（符号１８）する、という全体処理構成（メインルーチン）を備えている。なお、Ｓ２で入力条件に変更ありと判断された場合、および、Ｓ５で終了でないと判断された場合には、Ｓ１へ戻される。
【００１６】
ここで、Ｓ４のシミュレーション実行には、生産シミュレーション、ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーション、仮部品置場６から各部品置場５への部品供給シミュレーション、自走台車８の運行シミュレーション、人員配置シミュレーション、部品供給スケジュールシミュレーションなどの各種のものが含まれており、生産ライン１に関して行われる全てのシミュレーションを単独で実行したり、同時に実行したりできるように構成されている。よって、Ｓ３の初期処理は、上記各種のシミュレーションを行うのに必要な初期処理のそれぞれが全て含まれている。
【００１７】
そして、以上のような処理構成において、この実施例のものでは、上記演算処理部１５が、ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションに対する初期処理を、以下のような順番に従って行うように構成されている。
【００１８】
即ち、図４に示すように、処理実行が始まると（Ｓ１）、上記シミュレーション条件の中から、ここで必要なデータや設定などを前提条件として読込み（Ｓ２）、この前提条件に基いて、使用する部品４の必要数を算出する必要部品数計算処理を行う（Ｓ３）。この前提条件は、例えば、「１時間分の部品４を在庫する」などの設定と、各作業場３における作業効率などである。また、「在庫が２０分以下となったら部品４を補充する」などのも補助的な設定を含むこともできる。ここで、部品４の１時間分の在庫数をＭとする。
【００１９】
次に、上記シミュレーション条件の中から、部品収容器１３に関する情報を読込み（Ｓ４）、この情報に基いて、上記必要数の部品４を収容可能な部品収容器１３の必要容器数を算出する必要部品容器数計算処理を行う（Ｓ５）。ここで、部品収容器１３に関する情報には、例えば、部品収容器１３の幅寸法Ａ、長さ寸法Ｂ、高さ寸法Ｃ、部品４の収容個数ｎなどがある。部品収容器１３の必要容器数Ｎは、Ｎ≧Ｍ／ｎを満たす最小の整数となる。
【００２０】
次いで、上記シミュレーション条件の中から、棚台１１に関する情報を読込み（Ｓ６）、この情報に基いて、棚台１１に対し上記必要容器数の部品収容器１３を奥行方向へ直列に配置しきれるか（Ｓ７，Ｓ８）、および、あと何個分の余裕があるか（Ｓ９）を算出する棚台収容数計算処理を行う（Ｓ１０）。
【００２１】
ここで、棚台１１に関する情報には、棚台１１の幅寸法Ｗ、奥行寸法Ｌ、高さ寸法Ｈ、棚段１２の数Ｘなどがある。計算方法は様々考えられるが、例えば、Ｓ７で、部品収容器１３の長さ寸法Ｂに必要容器数Ｎを掛けて必要長さＢＮを求め、これを棚収容数Ｙに代入する（Ｙ＝ＢＮ）。そして、Ｓ８で、棚収容数Ｙと棚台１１の奥行寸法Ｌとの大小を比較することにより前提条件を満たしているかどうかの判断が行われる。そして、例えば、図５に示すようになって、Ｓ８で置ききれない（Ｙ＞Ｌ）と判断された場合には、異常処理（Ｓ１１）を行い、異常表示（Ｓ１２）を行った後、メインルーチンへ戻るように構成されている。また、図６に示すようになって、Ｓ８で収容可能（Ｙ≦Ｌ）と判断され、且つ、Ｓ９で余裕がある（Ｙ＋１＜Ｌ）と判断された場合には、Ｓ９からＳ７へ戻って、図７に示すように、新たな棚収容数ＹをＬ／Ｂの商とする。なお、上記は、各部品収容器１３ごとにそれぞれ行われることになっており、いずれかの部品収容器１３が該当した場合でも、上記異常処理や余裕の計算などが行われることとなる。
【００２２】
そして、上記棚台収容数計算処理の結果に基いて、棚台１１の各棚段１２に対する部品収容器１３の配置を求める部品収容器配置割付処理を行う（Ｓ１３）。ここでは、必要な棚台１１の数を算出する必要棚台数計算処理（Ｓ１４）と、必要な部品置場５の置場面積を算出する必要置場面積計算処理（Ｓ１５）とが併せて行われる。
【００２３】
最後に、結果を管理ファイルに書込む書込処理（Ｓ１６）と、得られた配置を図８に示すような画像２０に表示する画像表示処理（Ｓ１７）とを順番に行い、図３のメインルーチンへ戻される。この場合の画像２０は、上記した生産ライン１に対する表示２１である。この生産ライン１の表示２１は、従来のように寸法関係を無視して見やすくデフォルメ化した概略図とするのではなく、実際の生産ライン１を所要の縮尺率で縦横均等に縮小した縮尺図とするのが好ましい。よって、この生産ライン１におけるラインサイドの部品置場５の表示２２、および、この部品置場５に置かれる棚台１１の表示２３は、実際の寸法を上記縮尺率で縦横均等に縮小した縮小サイズのものとなる。
【００２４】
この際、上記画像２０を、図９に示すように、棚台１１の各棚段１２を横並びに平置きした平面表示２４とする。そして、これを更に、図１０に示すように、その全幅のみを（棚段１２の数＝Ｘ）分の１の大きさに圧縮した圧縮表示２５として、図８における棚台１１の表示２３内に各棚段１２の表示２６が納まるように構成している。
【００２５】
同時に、棚段１２に配置される部品収容器１３の表示２７も、幅寸法のみを（棚段１２の数＝Ｘ）分の１の大きさに圧縮する圧縮表示２５によって、各棚段１２の表示２６内に納まるように構成している。
【００２６】
なお、上記で使用したＡ，Ｂ，Ｃ，Ｗ，Ｌ，Ｈ，Ｍ，Ｎ，ｎ，Ｘ，Ｙなどの記号は、分かり易さを優先して必要最低限度だけ用いるようにしている。
【００２７】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００２８】
この実施例にかかるシミュレーション装置では、以下のようなシミュレーションを行って生産ライン１の設計や検証を行う。
【００２９】
即ち、図３に示すように、まず、コンピュータ内部の演算処理部１５により、Ｓ１で、蓄積されている各種の帳票類１６やデータ１７などをシミュレーション条件として取込む。次に、Ｓ２で、入力条件を変更するかどうかを判断する。入力条件を変更する場合には、Ｓ１へ戻る。この際、帳票類１６やデータ１７は、新たなシミュレーション条件となるように書き換えるようにする。そして、入力条件に変更がないと判断された場合には、Ｓ３で、各種の初期処理を行う。この実施例にかかる、ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションに対する初期処理もこれに含まれている。なお、これについては後述する。初期処理が済んだら、Ｓ４で、シミュレーション実行を行う。このシミュレーション実行が、シミュレーション装置の本体である。そして、所定のシミュレーション実行が済んだら、Ｓ５で、終了するかどうかを判断する。終了しない場合には、Ｓ１へ戻り、新たなシミュレーション条件で新たなシミュレーションを展開する。終了する場合には、Ｓ６で、終了処理を行い、結果を出力（符号１８）する。
【００３０】
ここで、Ｓ４のシミュレーション実行には、生産ライン１に関して行われる全てのシミュレーションがそれぞれ含まれている。まず、組立経路２を使った各作業場３での生産シミュレーションが行われる。そして、ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションが行われる。更に、仮部品置場６から各部品置場５への部品供給シミュレーションが行われる。また、自走台車８の運行シミュレーションが行われる。そして、人員配置シミュレーションが行われる。その他にも、様々なシミュレーションが行われる。例えば、生産ライン１の全体および各部署における稼働率シミュレーションや、各作業場３における作業員の作業動線シミュレーションなども行われる。これらの各シミュレーションは、単独で実行したり、連携させて同時に実行したりすることができる。
【００３１】
この実施例にかかるラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションに対する初期処理は、演算処理部１５により、以下のように順番に行われる。
【００３２】
即ち、図４に示すように、Ｓ１で処理実行が始まると、Ｓ２で、上記したシミュレーション条件の中から、必要なデータや設定などを前提条件として読込む。この前提条件は、例えば、「１時間分の部品４を在庫する」などの設定と、各作業場３における作業効率などである。また、「在庫が２０分以下となったら部品４を補充する」などのも補助的な設定を含むこともできる（これは、主に仮部品置場６から各部品置場５への部品供給シミュレーションで使われるものである）。そして、Ｓ３の必要部品数計算処理で、この前提条件を利用して、各作業場３ごとに各部品４の１時間分の必要数をそれぞれ算出する。ここで、例えば、部品４の１時間分の在庫数をＭ（＝必要数）とする。
【００３３】
次に、Ｓ４で、上記シミュレーション条件の中から、それぞれの部品４に応じた部品収容器１３に関する情報を読込む。部品収容器１３に関する情報には、例えば、部品収容器１３の幅寸法Ａ、長さ寸法Ｂ、高さ寸法Ｃ、部品４の収容個数ｎなどがある。そして、この情報に基いて、Ｓ５の必要部品容器数計算処理で、上記必要数の部品４を収容可能な部品収容器１３の必要容器数を算出する。ここで、部品収容器１３の必要容器数Ｎは、Ｎ≧Ｍ／ｎを満たす最小の整数となる。
【００３４】
次いで、Ｓ６で、上記シミュレーション条件の中から、棚台１１に関する情報を読込む。ここで、棚台１１に関する情報には、棚台１１の幅寸法Ｗ、奥行寸法Ｌ、高さ寸法Ｈ、棚段１２の数Ｘなどがある。そして、この情報に基いて、Ｓ１０の棚台収容数計算処理で、棚台１１に対し上記必要容器数の部品収容器１３を奥行方向へ直列に配置しきれるか（Ｓ７，Ｓ８）、および、あと何個分の余裕があるか（Ｓ９）を算出する。
【００３５】
より具体的には、Ｓ７で、部品収容器１３の長さ寸法Ｂに必要容器数Ｎを掛けて必要長さＢＮを求めて、これを棚収容数Ｙに代入する（Ｙ＝ＢＮ）。そして、Ｓ８で、棚収容数Ｙと棚台１１の奥行寸法Ｌとの大小を比較することにより前提条件を満たしているかどうかを判断する。そして、図５に示すようになって、Ｓ８で置ききれない（Ｙ＞Ｌ）と判断された場合には、異常処理（Ｓ１１）を行い、異常表示（Ｓ１２）を行った後、メインルーチンへ戻る。また、図６に示すようになって、Ｓ８で収容可能（Ｙ≦Ｌ）と判断され、且つ、Ｓ９で余裕がある（Ｙ＋１＜Ｌ）と判断された場合には、Ｓ９からＳ７へ戻って、図７に示すように、新たな棚収容数ＹをＬ／Ｂの商とする。なお、ここでの計算方法については、様々な手法が考えられるため、これに限るものではない。
【００３６】
そして、Ｓ１３の部品収容器配置割付処理で、上記棚台収容数計算処理の結果に基いて、棚台１１の各棚段１２に対する部品収容器１３の配置を求める。ここでは、同時に、必要な棚台１１の数を算出するＳ１４の必要棚台数計算処理と、必要な部品置場５の置場面積を算出するＳ１５の必要置場面積計算処理とを行う。
【００３７】
最後に、Ｓ１６の書込処理で結果を管理ファイルに書込み、Ｓ１７の画像表示処理で得られた配置を図８に示すような画像２０に表示し、メインルーチンへ進む。
【００３８】
上記画像２０は、生産ライン１の表示２１である。この生産ライン１の表示２１は、寸法関係を無視して見やすくデフォルメ化した概略図ではなく、実際の生産ライン１を所要の縮尺率で縦横均等に縮小した縮尺図とされている。よって、この生産ライン１におけるラインサイドの部品置場５の表示２２、および、この部品置場５に置かれる棚台１１の表示２３は、実際の寸法を上記縮尺率で縦横均等に縮小した縮小サイズとなっている。
【００３９】
この際、Ｓ１７の画像表示処理によって、上記画像２０では、図９に示すように、棚台１１は、各棚段１２を横並びに平置きした平面表示２４とされる。更に、図１０に示すように、棚台１１は、その全幅のみを（棚段１２の数＝Ｘ）分の１の大きさに圧縮した圧縮表示２５とされる。これにより、図８における棚台１１の表示２３内に各棚段１２の表示２６がきちんと納められる。
【００４０】
同時に、棚段１２に配置される部品収容器１３（部品４）の表示２７も、幅寸法のみを（棚段１２の数＝Ｘ）分の１の大きさに圧縮する圧縮表示２５により、棚段１２の表示２６内に納まめられる。
【００４１】
このように、この実施例によれば、上記した構成により、部品４の配置に面積の概念が加わるので、棚台１１の表示２３内に棚台１１の全棚段１２の様子を平面表示２４して一望することが可能となる。これによって、ラインサイドに設置される部品置場５における部品４の配置を視認して正確に把握することが可能となり、生産ライン１の立上げ後に、部品置場５に部品４が納まりきれないことが判明するような事態の発生を事前に回避することができる。
【００４２】
また、部品４の表示にアイコンを使用していないので、アイコンがあふれたり重なったり行方不明になったりして、部品４の数が把握できなくなるようなことも防止できる。
【００４３】
なお、このような初期処理後に、上記したように実際のシミュレーションが行われることとなる。ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションでは、組立経路２を使った各作業場３での生産シミュレーションによる部品４の減少が反映され、且つ、仮部品置場６から各部品置場５への部品供給シミュレーションによる部品４の供給（増加）が反映される。そして、ラインサイドの部品置場５における部品４の在庫管理シミュレーションによれば、上記した初期処理によって作成された画像２０がそのまま活用され、この画像２０の上で部品４（部品収容器１３）の増減の様子が視認できるため、在庫管理の様子を分かり易くシミュレーションすることができて効果的である。
【００４４】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、これらの可能な組合せが含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例にかかる部品置場シミュレーション装置を説明するために例として使用された生産ラインの概略の構成を示す平面図である。
【図２】図１のラインサイドの部品置場に使用される棚台の斜視図である。
【図３】部品置場シミュレーション装置の演算処理部が行う全体処理構成を示すフローチャートである。
【図４】図３における、在庫管理シミュレーションに対する初期処理の部分のフローチャートである。
【図５】部品収容器が直列に配置しきれない場合を示す図である。
【図６】部品収容器が直列に配置しきれた場合を示す図である。
【図７】図６の場合に、あと何個分の余裕があるかを求めている状況を示す図である。
【図８】部品置場シミュレーション装置における表示の全体の様子を示す図である。
【図９】平面表示を説明する図である。
【図１０】圧縮表示を説明する図である。
【符号の説明】
【００４６】
４    部品
１１  棚台
１２  棚段
１３  部品収容器
２０  画像
２３  表示
２４  平面表示
２５  圧縮表示
【図１】
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【図２】
2007238281.tif 000004
【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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