(57)【要約】      （修正有）【課題】多品種の製品の組立作業を、作業効率が低下しないように、作業効率を最善な状態にすることができるようにする。【解決手段】生産システム１はライン工程２とセル工程３とを有しており、ライン工程とセル工程との比率が表示手段に表示を行い、セル工程が、前記ライン工程に対して着脱可能等にして、ライン工程とセル工程との比率を変更にし、生産計画に基づいて多品種の製品の生産を、最善のタイミングで品種交換を行い、機械や作業者がアイドル状態にならないようにする。【選択図】図１
2009276865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に対して部品の組み立てが行われる生産システムであって、
前記筐体を移動させるラインを有し、前記ラインに沿った複数の個所において、前記筐体に対して前記部品の組み立てが行われるライン工程と、
前記ラインに沿った複数の個所において前記ライン工程に接続し、前記ラインから一時的に搬出された前記筐体に対して前記部品の組み立てが行われるセル工程と、
を有し、
前記ライン工程と前記セル工程との比率が変更可能にされていることを特徴とする生産システム。
【請求項２】
前記セル工程が、前記ライン工程に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
【請求項３】
前記比率を表示する表示手段を更に有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筺体に対して部品の組立が行われる生産システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場などにおいて組立作業を行う生産システムは、作業効率の観点からレイアウトされている。
【０００３】
特許文献１には、ワークが組立ラインにジャストインタイムで供給されるように、ワークの塗装順序を仮に設定した後に、同一塗装のワークが連続するように、塗装前のワークの順序を並べ換えて、複数種類のワークの塗装順序を再設定することによって、組立ラインへのワークの供給の遅れを未然に防止して、塗装組立施設全体としての作業能率を向上させた塗装組立施設のワーク供給順序設定方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９９７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、生産システムにおいては、生産計画に基づいて、多品種を効率よく生産することが要求される。例えば、ライン工程に設置され、部品の組立を自動で行う複数の機械が全てフル稼働状態となるように、最善のタイミングで品種交換を行うことによって、一部の機械がアイドル状態にならないようにしている。また、セル工程では、部品の組立を手作業で行う作業者全員が作業を継続することができるように、最善のタイミングで品種交換を行うことによって、一部の作業者がアイドル状態にならないようにしている。
【０００６】
しかし、生産システムのレイアウトが一様であると、機械のフル稼働状態や作業者の作業の継続が維持できずに、機械や作業者にアイドル状態が生じ、作業効率が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することが可能な生産システムを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の生産システムは、筐体に対して部品の組み立てが行われる生産システムであって、前記筐体を移動させるラインを有し、前記ラインに沿った複数の個所において、前記筐体に対して前記部品の組み立てが行われるライン工程と、前記ラインに沿った複数の個所において前記ライン工程に接続し、前記ラインから一時的に搬出された前記筐体に対して前記部品の組み立てが行われるセル工程と、を有し、前記ライン工程と前記セル工程との比率が変更可能にされていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、ライン工程とセル工程との比率を変更することができるから、生産計画に基づいて、ライン工程とセル工程との比率を適切な値に変更することによって、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。
【００１０】
また、本発明の生産システムにおいて、前記セル工程が、前記ライン工程に対して着脱可能であってよい。上記の構成によれば、セル工程がライン工程に対して着脱可能であるから、生産計画に基づいて、セル工程の数を容易に増減させることができる。
【００１１】
また、本発明の生産システムにおいては、前記比率を表示する表示手段を更に有していてよい。上記の構成によれば、ライン工程とセル工程との比率が表示手段に表示される。これにより、生産システムの管理者などは、ライン工程とセル工程との比率を容易に把握することができて、ライン工程とセル工程との比率変更の判断を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図１ないし図４に基づいて以下に説明する。
【００１３】
（生産システム１の構成）
本実施の形態にかかる生産システム１は、図１に示すように、ライン工程２と、セル工程３と、管理ＰＣ８とを有している。ライン工程２は、筺体５を移動させるライン４を有している。そして、ライン工程２は、そのライン４に沿った複数の個所に配置されており、筺体５に対して部品の組み立てが行われる。
【００１４】
セル工程３は、ターンテーブル６と、供給ラック７とを有している。ターンテーブル６は、ライン４からセル工程３への筺体５の搬出時や、セル工程３からライン４への筺体５の搬入時などの筺体５の進行方向を変更する際に、使用されるものである。供給ラック７は、セル工程３における組立作業で用いられる部品を収納しておくためのものである。そして、セル工程３は、ライン４に沿った複数の個所でライン工程２に接続可能となるようにユニット化されており、ライン工程２に接続された場合には、ライン４から一時的に搬出された筺体５に対して部品の組み立てが行われる。
【００１５】
セル工程３が任意のライン工程２に対して接続されると、ライン工程２の数が一減り、セル工程３の数が一増えることになる。これにより、ライン工程２とセル工程３との比率が変更されることになる。本実施の形態では、ライン工程２は、ライン４に沿った十個所に配置されており、そのライン工程２に対して任意の数のセル工程３が接続される。ライン工程２の数は、接続されたセル工程３の数を十から引いた数となる。このように、生産システム１は、ライン工程２とセル工程３との比率を変更可能に構成されている。
【００１６】
具体的には、図２に示すように、セル工程３は任意のライン工程２ａに取り付けることができるように構成されている。セル工程３が任意のライン工程２ａに対して取り付けられると、セル工程３のユニットから管理ＰＣ８に対して信号が出力される。また、任意のライン工程２ａに接続されたセル工程３は、取り外すことができるように構成されている。セル工程３が任意のライン工程２ａに対して取り外されると、セル工程３のユニットから管理ＰＣ８に入力されていた信号が停止される。なお、セル工程３のユニットから管理ＰＣ８に対して出力される信号は、セル工程３がライン工程２に対して着脱する時にのみ出力されるように構成されてもよい。
【００１７】
ここで、ライン工程２に対するセル工程３の着脱は、生産計画に基づいて多品種を生産する際に、最善のタイミングで品種交換を行い、機械や作業者がアイドル状態にならないようにするために行われる。
【００１８】
例えば、組立作業の作業効率を最善な状態に維持するために、セル工程３の数を増やしたい場合や、セル工程３の数を減らしたい場合が生じる。また、生産システム１の前半部分に複数のライン工程２を配置させ、後半部分に複数のセル工程３を配置させたい場合や、生産システム１の前半部分に複数のセル工程３を配置させ、後半部分に複数のライン工程２を配置させたい場合などのレイアウト変更をしたい場合が生じる。このような場合に、ライン工程２の所望の個所において、セル工程３が取り付けられる。一方、セル工程３が接続されたライン工程２の所望の個所において、セル工程３が取り外される。
【００１９】
このように、ライン工程２とセル工程３との比率を変更することができるから、生産計画に基づいて、ライン工程２とセル工程３との比率を適切な値に変更することによって、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。また、セル工程３がライン工程２に対して着脱可能であるから、セル工程３の数を容易に増減させることができる。
【００２０】
なお、ライン工程２、及びセル工程３各々において、筺体５に対して部品を組み立てるのは、人と機械のどちらでもよく、人と機械の併用でもよい。例えば、ライン工程２においては、ライン４は一定の速度で移動し続けているので、一定間隔で組み立てが可能な機械が適している場合が多い。一方、セル工程３においては、ライン４から筺体５が外れるから、筺体５に対して部品を組み立てるのは、人が適している場合が多い。また、個々のライン工程２、及び個々のセル工程３において、筺体５に対して部品を組み立てる作業員の人数は複数人でもよく、機械の個数は複数個でもよい。
【００２１】
また、一つの生産システム１において、作業内容が同一の工程を複数配置させてもよい。例えば、作業内容が同一のセル工程３が連続して隣り合うように、複数個のセル工程３を配置し、ライン４を移動している筺体５が複数のセル工程３に振り分けられるようにする。この場合、管理ＰＣ８が、個々のセル工程３のそれぞれの進行状況を監視することで、ライン４を移動している筺体５をどのセル工程３に振り分けるかを判断し、ターンテーブル６を制御して自動で複数のセル工程３のいずれかに筺体５が振り分けられることが望ましい。
【００２２】
また、個々のライン工程２毎に、及び個々のセル工程３毎に、モニターを設置していてもよい。モニターに表示させる内容は、組立方法などの作業内容、作業内容が変更される時間、セル工程３がライン工程２に対して着脱が行われる時間、各作業者毎の休憩時間などのスケジュールなどを表示させてもよい。また、セル工程３がライン工程２に対して取り付けられる場合には、移動元のセル工程３の位置を表示させてもよく、セル工程３がライン工程２に対して取り外される場合には、次にそのセル工程３が接続されるライン工程２の位置などの移動先の位置を表示させてもよい。
【００２３】
また、ライン工程２一つに対して複数のセル工程３を接続させることができるようにしてもよい。例えば、本実施の形態では、ライン４の進行方向右側に一つのセル工程３をライン工程２に対して接続させているが、ライン４の進行方向左側にもセル工程３をライン工程２に対して接続させることで、一つのライン工程２に対して二つのセル工程３を接続させるようにしてもよい。
【００２４】
また、ライン工程２、及びセル工程３は、全て同一の大きさでなくてもよい。例えば、セル工程３において、筺体５に対して組み立てる部品が小型で部品数が少ない場合には、セル工程３を小型化させてよい。一方、筺体５に対して組み立てる部品が大型、又は部品数が多い場合には、セル工程３を大型化させてよい。
【００２５】
また、本実施の形態では、ライン４は筺体５の投入口から排出口まで一本のラインで形成されているが、ライン４の途中で複数のライン４に分岐されたり、他のライン４と合流されたりされていてもよい。
【００２６】
また、ライン４の移動する速度は、個々の工程と工程の間で異なっていてもよい。例えば、作業員や機械がアイドル状態になりそうな工程がある場合、その工程に向けて移動するライン４の速度を速くすることによって、その工程がアイドル状態にならないように筺体５を搬入させることができる場合がある。
【００２７】
また、ライン４の長さを変更可能とし  ライン4に沿って配置されたライン工程２の数を増減させることが可能にされていてもよい。例えば、ライン4に沿って配置されたライン工程２の数を減らしたい場合には、ライン4の長さを短くする。本実施の形態では、図１に示すようにライン４は、ライン４の長さの中間地点で折り返しがされており、投入口から中間地点までの前半部分と、中間地点から排出口までの後半部分が互いに平行な直線で形成されている。この投入口から中間地点までの間に折り返し点を設けることにより、ライン4の長さを短くすることができる。この場合、ライン工程２の数は、投入口側の折り返し点と中間地点との間にあるライン工程２と、排出口側の中間地点と折り返し点との間にあるライン工程２の数とを減らした数となる。
【００２８】
また、生産システム１において、筺体５に対して部品を組み立てが行われないライン工程２、及びセル工程３があってもよい。この場合、ライン4を移動している筺体５は、それらの工程では部品の組み立てが行われずにスルーされることとなる。
【００２９】
管理ＰＣ８は、ライン工程２とセル工程３との比率を表示する表示手段としての表示部９を有している。また、管理ＰＣ８は、ライン工程２とセル工程３との比率表示の他に、作業効率の管理、作業者の出勤率管理、不良率の管理、工程解析を行うことができるものとする。
【００３０】
そして、管理ＰＣ８は、任意のライン工程２に接続されているセル工程３のユニットから送られてくる信号を基に、ライン工程２とセル工程３との比率を計算し、表示部９にライン工程２とセル工程３との比率を表示させるように構成されている。
【００３１】
このように、ライン工程２とセル工程３との比率が表示部９に表示される。これにより、生産システム１の管理者などは、ライン工程２とセル工程３との比率を容易に把握することができて、ライン工程２とセル工程３との比率変更の判断を容易にすることができる。
【００３２】
なお、表示部９に表示させるライン工程２とセル工程３との比率は、現在の比率のみならず、履歴や予定などの比率を表示させていてもよく、比率表示は数値に限られるものではない。例えば、円グラフや線グラフで比率を表示させてもよい。
【００３３】
また、表示部９に生産システム１のレイアウトを表示し、任意のライン工程２に接続されているセル工程３のユニットから送られてくる信号を基に、現在接続されているセル工程３の位置や、ライン工程２の位置を表示させてもよく、筺体５に対して部品の組み立てが行われていないライン工程２や、現在接続されているセル工程３の位置を表示させてもよい。さらに、ライン工程２に対してセル工程３が着脱される予定があるライン工程２、及びセル工程３の位置やセル工程３が着脱される時刻を表示してもよく、また、ライン工程２に対して取り外されたセル工程３が次に接続されるライン工程２の位置などの移動先の位置を表示部９に表示させてもよい。
【００３４】
また、各工程の工数や作業員の人数などの状況を表示部９に表示させてもよい。
【００３５】
さらに、管理ＰＣ８は、ライン工程２とセル工程３との比率、作業効率、作業者の出勤状況や休憩時間、不良率、工程解析、生産計画などを考慮に入れた解析を行い、各々の作業員の休憩時間を決定し、表示部９に表示させてもよい。この場合、作業員は一定時間毎に休憩時間が与えられるので、作業員の疲労を軽減することができ、作業ミスを軽減できると同時に、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。
【００３６】
（生産システム１の電気的構成）
生産システム１においては、図３に示すように、管理ＰＣ８によってライン工程２とセル工程３との比率表示制御が行われる。図３に示す管理ＰＣ８は、回路基板上に配置されたマイクロコンピュータ１２を主たる構成要素とし、これに各種回路を加えて構成されている。マイクロコンピュータ１２は、予め設定されたプログラムに従って制御動作を行うＣＰＵ１３と、ＲＯＭ１４と、ＲＡＭ１５とを有している。
【００３７】
ＣＰＵ１３には、任意のライン工程２に接続されているセル工程３のユニットから送られてくる信号の受信を行う受信部１０、表示部９の表示制御を行う表示制御部１１が接続されている。
【００３８】
ＣＰＵ１３は、ライン工程２に接続されている任意のセル工程３のユニットから送られてくる信号を受信部１０が受信した際に、表示制御部１１を制御して、表示部９にライン工程２とセル工程３との比率を表示させる。
【００３９】
ＲＯＭ１４には、後述する比率表示処理ルーチン（図４参照）に関するプログラムや、ライン工程２とセル工程３との比率を計算する演算プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ１５には、ライン工程２の全数、現在接続されているセル工程３の数などのデータが記憶される。
【００４０】
（生産システム１の動作）
上記の構成において、図４に示す比率表示処理ルーチンを参照して、生産システム１の動作について説明する。
【００４１】
（比率表示処理ルーチン）
管理ＰＣ８において、比率表示処理ルーチンが実行されると、図４に示すように、ＣＰＵ１３は、ライン工程２に接続されているセル工程３のユニットから送られてくる信号を受信する（A１）。ＣＰＵ１３は、受信した信号の個数が、前回の比率表示処理時の個数と比べて変化したか否かを判定する（A２）。セル工程３のユニットから送られてくる信号の個数が変化したと判定した場合には（A２：YES）、ライン工程２とセル工程３との比率を計算し（A３）、表示部９にライン工程２とセル工程３との比率を表示させて（A4）、本ルーチンを終了する。一方、セル工程３のユニットから送られてくる信号の個数が変化していないと判定した場合には（A２：NO）、表示部９に前回の比率表示処理時と同じライン工程２とセル工程３との比率を表示させて（A4）、本ルーチンを終了する。
【００４２】
このように、ライン工程２とセル工程３との比率を変更することができるから、生産計画に基づいて、ライン工程２とセル工程３との比率を適切な値に変更することによって、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。また、セル工程３がライン工程２に対して着脱可能であるから、セル工程３の数を容易に増減させることができる。さらに、ライン工程２とセル工程３との比率が表示部９に表示されることによって、生産システム１の管理者などは、ライン工程２とセル工程３との比率を容易に把握することができて、ライン工程２とセル工程３との比率変更の判断を容易にすることができる。
【００４３】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態の生産システム１は、筐体５に対して部品の組み立てが行われる生産システム１であって、筐体５を移動させるライン４を有し、ライン４に沿った複数の個所において、筐体５に対して部品の組み立てが行われるライン工程２と、ライン４に沿った複数の個所においてライン工程２に接続し、ライン４から一時的に搬出された筐体５に対して部品の組み立てが行われるセル工程３と、を有し、ライン工程２とセル工程３との比率が変更可能にされている構成にされている。
【００４４】
上記の構成によれば、ライン工程２とセル工程３との比率を変更することができるから、生産計画に基づいて、ライン工程２とセル工程３との比率を適切な値に変更することによって、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。
【００４５】
また、本実施の形態の生産システム１において、セル工程３が、ライン工程２に対して着脱可能である構成にされている。上記の構成によれば、セル工程３がライン工程２に対して着脱可能であるから、生産計画に基づいて、セル工程３の数を容易に増減させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態の生産システム１においては、比率を表示する表示手段（表示部９）を更に有している構成にされている。上記の構成によれば、ライン工程２とセル工程３との比率が表示部９に表示される。これにより、生産システムの管理者などは、ライン工程２とセル工程３との比率を容易に把握することができて、ライン工程２とセル工程３との比率変更の判断を容易にすることができる。
【００４７】
（本実施の形態の変形例）
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００４８】
例えば、本実施の形態において、管理ＰＣ８では、一つの生産システム１についての、現在のライン工程２とセル工程３との比率を表示部９に表示させているが、この表示形態に限られるものではない。過去におけるライン工程２とセル工程３の比率や作業効率、現在の複数の生産システム１の進行状況、生産計画などを考慮に入れた解析を管理ＰＣ８が行い、各々の生産システム１に対応した、ライン工程２とセル工程３との比率を時系列に表示部９に表示させてもよい。この場合、生産システム１の管理者などは、ライン工程２とセル工程３との比率の変更を、適切なタイミングで行うことができ、組立作業の作業効率を最善な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】生産システムの構成図。
【図２】ライン工程に対するセル工程の取り付けを示す図。
【図３】生産システムの電気的構成を示す図。
【図４】比率表示処理ルーチンを示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１    生産システム
２    ライン工程
３    セル工程
４    ライン
５    筺体
【図１】
2009276865.tif 000003
【図２】
2009276865.tif 000004
【図３】
2009276865.tif 000005
【図４】
2009276865.tif 000006