(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能が異なりワークに対し異なる作業を実行する複数のセルを分離して設置し，
循環コンベアにより上記複数のセルの間に現ロットのワークを複数回循環させて，上記複数のセルが循環毎にもそれぞれ異なる作業を行うに当たり，
上記複数のセルの間に上記現ロットのワークが複数回循環する中で，上記複数のセルのうち上記循環コンベアにより循環する現ロットのワークに対して待機状態となるセルが存在するとき，該待機状態のセルにおいては，上記循環コンベアによって循環を行っている上記現ロットのワークとは異なる別のロットのワークに対して作業を行わせ，
上記別のロットのワークに対して行う作業は，上記現ロットでは所定の作業の前に行われる必要がある作業を、上記現ロットよりも後に処理されるロットのワークに対して現ロットの循環中における上記所定の作業の後に行うものであり，当該作業は上記循環コンベアによって循環させることなくオフラインで行うことを特徴とする生産方法。
【請求項２】
請求項１において，上記セルは，組付，締付，計測，圧入，かしめ，研磨，切削及び検査のいずれかの作業を行うことを特徴とする生産方法。
【請求項３】
請求項２において，上記組付作業を行う組付セルは複数台設けることを特徴とする生産方法。
【請求項４】
請求項２又は３において，上記締付作業を行う締付セルは複数台設けることを特徴とする生産方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において，上記組付セル，上記締付セル及び上記計測作業を行う計測セルを含む複数のセルを１ユニットとして，該ユニットを複数連結し，上記循環コンベアはこれら複数のユニットの間を循環させることを特徴とする生産方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，部品の組付，締付及び計測等の作業による生産を行う生産方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，例えば，組付加工製品は，複数の工程を連結してワークに対して部品を順次組み付けていく一連のライン設備によって製造されている。
上記ライン設備によれば，一連の作業の順番に各専用装置を並べて順次組付等の各作業を行うことにより，大量の製品を生産することができる。
【０００３】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のライン設備には以下のような問題点がある。
即ち，製品の最大需要量に合わせて，各作業毎に専用装置を設置すると，その設備投資に多大な費用がかかるだけでなく，その後，製品の生産量が最大需要量に到達するまでは，各専用装置を低稼動率で稼動させなければならない。更に，各専用装置を動かすために多大なエネルギーが必要となり，電気代等の光熱費が増加し，生産にかかる費用が増大する。
【０００４】
また，上記ライン設備は，一度設置した後は，たとえ製品に対する需要が多い時期が過ぎて生産量が減少しても，すべてその同じ構成で生産を行う。そのため，生産量が減少するにつれて，単位生産量に必要となる費用が増大してしまう。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，製品の生産量の変化に柔軟に対応できる生産方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，機能が異なりワークに対し異なる作業を実行する複数のセルを分離して設置し，
循環コンベアにより上記複数のセルの間に現ロットのワークを複数回循環させて，上記複数のセルが循環毎にもそれぞれ異なる作業を行うに当たり，
上記複数のセルの間に上記現ロットのワークが複数回循環する中で，上記複数のセルのうち上記循環コンベアにより循環する現ロットのワークに対して待機状態となるセルが存在するとき，該待機状態のセルにおいては，上記循環コンベアによって循環を行っている上記現ロットのワークとは異なる別のロットのワークに対して作業を行わせ，
上記別のロットのワークに対して行う作業は，上記現ロットでは所定の作業の前に行われる必要がある作業を、上記現ロットよりも後に処理されるロットのワークに対して現ロットの循環中における上記所定の作業の後に行うものであり，当該作業は上記循環コンベアによって循環させることなくオフラインで行うことを特徴とする生産方法にある。
【０００７】
本発明において最も注目すべきことは，循環コンベアにより上記複数のセルの間に上記ワークを循環させて，上記複数のセルはそれぞれ異なる作業を行うことである。
【０００８】
また，本発明においては，生産量が少ない場合には，上記ワークは複数回各セルの間を循環させる。このとき，例えば，組付を行う組付セルを用いる場合には，該組付セルの近傍には上記ワークに組み付けるための部品を配置する。また，締付を行う締付セルを用いる場合には，ビス等の部品を供給することがあり，締付セルの近傍にはそれらを配置する場合がある。
また，上記ワークに組み付けるための部品，あるいは上記ビス等の部品の形状の差異に伴って，各セルにおいては，上記作業を行うために必要とされるツールを変更することがある。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明では，上記ワークに複数の異なる作業を行って製品を生産する際に，必要となる各作業を各機能毎に分類している。例えば，その作業は，組付，締付，計測，圧入，かしめ，研磨，切削及び検査等である。そして，その分類された作業に対して製品の生産量を考慮して，必要最小限の各セルを割り付けて，設置する。
【００１０】
そして，上記循環コンベアによって上記各セルに同一のワークを複数回循環させる。これにより，上記ワークへの各作業を少ない設備（セル）で効率よく行うことができる。つまり，各セルを高稼動率で稼動させることができる。そのため，ロボット等の汎用装置に集約することができない作業を容易に少ない設備で行うことができる。そのため，設備投資にかける費用を減少させるのみでなく，電気代等の光熱費を減少させ，設備全体での生産にかかる費用を減少させることができる。
【００１１】
また，そのため，製品の生産量が少ない場合には，少ない設備台数で製品の生産を行うことができる。また，製品の生産量が増加するにつれて，各セルを追加し，それに伴い循環コンベアによる循環回数を減らして，製品の生産を行うことができる。
それ故，本発明によれば，製品の生産量の変化に柔軟に対応できる生産方法を提供することができる。
【００１２】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記各セルは，組付，締付，計測，圧入，かしめ，研磨，切削及び検査のいずれかの作業を行うことができる。
上記生産方法を実現する場合に，上記ワークに対する作業を上記いずれかの作業に分類できることが好ましい。
【００１３】
次に，請求項３に記載の発明のように，製品として多くの組付作業を必要とする場合，上記組付作業を行う組付セルは複数台設けることが好ましい。
組付に必要とされる作業が多い場合，上記組付セルの台数を多くすることにより，組付における作業を分散させることができる。そのため，各セルにおける作業の負荷率を平準化させて，各セルの稼動率を向上させることができる。
【００１４】
次に，請求項４に記載の発明のように，製品として多くの締付作業を必要とする場合，上記締付作業を行う締付セルは複数台設けることが好ましい。
これにより，上記と同様の理由で，各セルの稼動率を向上させることができる。
【００１５】
また，上記ワークを循環させて上記作業を行う間に，該作業を行う必要がないセルは，上記循環コンベアによって循環されているワークに対する当該作業以外の他の作業を行うことが好ましい。
ここで，上記作業を行う必要がないセルとは，例えば，組付が必要でない組付セル，締付が必要でない締付セル，あるいは計測が必要でない計測セルのことである。
【００１６】
上記のごとく、請求項１に記載の発明においては、上記複数のセルの間に上記現ロットのワークが複数回循環する中で，上記複数のセルのうち上記循環コンベアにより循環する現ロットのワークに対して待機状態となるセルが存在するとき，該待機状態のセルにおいては，上記循環コンベアによって循環を行っている上記現ロットのワークとは異なる別のロットのワークに対して作業を行わせ，上記別のロットのワークに対して行う作業は，上記現ロットでは所定の作業の前に行われる必要がある作業を、上記現ロットよりも後に処理されるロットのワークに対して現ロットの循環中における上記所定の作業の後に行うものであり，当該作業は上記循環コンベアによって循環させることなくオフラインで行う。
即ち，上記生産方法においては，ワークに対して行う作業を各セルに分担させて行わせている。ところで，上記ワークの循環は，一般に複数回行うので，各周回目における上記セルの作業は異なることが多い。そのため，周回目によっては，上記各作業を行う必要がないセルが存在する。そして，そのセルはそのとき待機状態になってしまう。そこで，この待機状態になる予定のセルに，上記循環されている現ロットのワークに対する当該作業以外の他の作業として別ロットのワークに対する作業を行わせる。そのため，ほとんどのセルを連続して稼動させることができる。そのため，全体の生産能力を向上させることができる。
【００１７】
なお，上記他の作業は，上記循環を行っているロットのワークとは別のロットのワークに対して行ってもよいし，あるいは，上記ワークとは何ら関連のない他のワークに対して行ってもよい。
また，上記他の作業は，上記循環を行っているロットのワークとは別のロットのワークを，循環を行っているロットのワークの間に混入させて上記循環コンベアに載置し，上記作業の必要がないセルに循環させて作業をさせてもよい。そして，その作業が終わり次第上記循環コンベアから取り除くことを行う。
【００１８】
次に，請求項６に記載の発明のように，上記組付セル，上記締付セル及び上記計測作業を行う計測セルを含む複数のセルを１ユニットとして，該ユニットを複数連結し，上記循環コンベアはこれら複数のユニットの間を循環させることもできる。
【００１９】
これにより，生産量が増加したときには，上記１ユニットを複数のユニットに連結して上記各作業を行うことができる。つまり，生産量の変化に応じてユニットを増減させることができる。そのため，過剰なセルの稼動により上記生産にかかる費用が増加することを防止することができる。
また，複数のユニットを連結した後においても，必要に応じて，例えば，いずれかのセルにおいて異常停止した場合等にこの異常が発生しているセルを含むユニットへのワークの循環を遮断し，残りのユニットのみでワークが循環するように構成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる生産方法につき，図１〜図４を用いて説明する。
本例における生産方法では，ワーク２に対し異なる作業をそれぞれ実行する複数のセルを分離して設置する。即ち，本体であるワーク２に部品３００を組み付けるための組付セル３と，上記組み付けられた部品３００を上記ワーク２に締め付けるための締付セル４と，上記組付及び締付がなされているかを計測する計測セル５とを設置した組付加工装置１を用いる。
そして，循環コンベア６によりこれらの各セルの間に上記ワーク２を循環させて，それぞれ組付，締付及び計測の作業を行わせる。また，組付セル３及び締付セル４は複数台設置している。
【００２１】
以下に，これを詳説する。
図１に示すごとく，上記組付加工装置１は，組付セル３は４台から構成してあり，それぞれ前の工程から順番に第１組付セル３１，第２組付セル３２，第３組付セル３３が配置されている。また，組付加工装置１は，その後の工程に締付セル４を１台，計測セル５を１台，そして最後に第４組付セル３４を１台配置して構成してある。
【００２２】
そして，各組付セル３においては，組付の対象となるワーク２に対して組み付けるための部品３００を供給している。また，締付セル４においては，ビス等の固定具４１が供給されており，組付セル３において組み付けられた部品３００を上記固定具４１を用いて締め付けている。また，計測セル５においては，カメラ等の監視装置５１を用いて組付セル３における組付もしくは締付セル４における締付が正常に行われているかを監視している。
また，上記循環コンベア６は，複数のワーク２を載置できるようになっており，この載置されたワーク２を各セルに循環させるよう構成してある。
【００２３】
以下に，上記組付加工装置１における加工順序について説明する。
まず，上記循環コンベア６に１ロット分のワーク２，つまりこれから生産しようとする数のワーク２を載置する。この載置は，一度に複数のセル，例えば組付セル３全体において行ってもよいし，加工順序の先頭にある第１組付セル３１において行ってもよい。
次に，第１組付セル３１において，部品３１１を供給し組付を行う。その後，循環コンベア６が作動し上記部品３１１を組み付けたワーク２を第２組付セル３２に搬送する。
【００２４】
次に，第２組付セル３２において，部品３２１を供給し組付を行うと同時に，第１組付セル３１においては，次のワーク２に対して次の部品３１１を供給し組付を行う。その後，循環コンベア６が作動し，それぞれ上記部品３２１及び部品３１１を組み付けたワーク２を，第３組付セル３３及び第２組付セル３２に搬送する。そして，その後，同様にして各セルにおいて，固定具４１の供給，上記監視装置５１による監視及び部品３４１の供給が各ワーク２に対し行われ，各セルにおいては同時に各作業を行う。
【００２５】
このようにして，ワーク２を順次次のセルへ搬送し，１ロット分のワーク２に対して１周回目の作業，つまり上記７つのセルの作業を行う。
そして，１周回目の作業が終了したワーク２が再度第１組付セル３１に搬送され，上記と同様にして２周回目の作業を行う。以下，３周回目，４周回目についても同様に作業を行う。
【００２６】
ところで，本例においては，上記ワーク２を循環させて上記作業を行う間に，該作業を行う必要がないセルは，上記循環コンベア６によって循環されているワーク２に対する当該作業以外の他の作業を行うことができる。
ここで，本例の生産方法による工程計画の仕方について説明する。
本例の生産方法においては，上記ワーク２に対して行う作業を各セルに分担させて行わせている。そして，ワーク２を複数回循環させるので，一般に各周回目において各セルで行う作業は異なる。
【００２７】
図２に示すごとく，今ここで，現在のロットｎにおいて１つの製品を完成させるためにＡｎ〜Ｕｎの作業を行う必要があるとする。この作業はそれぞれ，組付セル３，締付セル４及び計測セル５に割り付けられる。このとき，第０組付セル３０と第１組付セル３１及び第２組付セル３２に注目する。
即ち，第０組付セル３０においては，１周回目にＡｎ，４周回目にＰｎという作業を行うが，２周回目及び３周回目においては，何も作業が割り付けられていない。また，第１組付セル３１においては２周回目に，第２組付セル３２においては３周回目に何も作業が割り付けられていない。
【００２８】
ここで，通常の工程計画においては，第０組付セル３０におけるＡｎ及びＰｎの作業をそれぞれそのまま第１組付セル３１の２周回目と第２組付セル３２の３周回目とに割り付けることができば，勿論そうする。しかし，それができない場合に，他のロットのワーク２に対して作業を行おうとするのが本例の生産方法による工程計画の仕方である。
【００２９】
即ち，この場合には，Ａｎの作業は，Ｂｎの作業の前に行われる必要があり，Ｐｎの作業はＱｎの作業の前に行われる必要がある。そのため，図３に示すごとく，第１組付セル３１において，次ロットｎ＋１のワーク２に対して行われるＡｎの作業，即ちＡｎ＋１を行う。つまり，この作業は，循環コンベア６によって循環されている現在のロットｎのワーク２に対して行うのではなく，循環されず第１組付セル３１の近傍に配置してある次ロットｎ＋１のワーク２に対してオフラインで作業を行う。これにより，現在のロットｎにおいてＢｎの作業を行うときには，既にＡｎの作業は完了していることになる。
【００３０】
また，第２組付セル３２において，前ロットｎ−１のワーク２に対して行われるＰｎの作業，即ちＰｎ−１を行う。この作業も同様に，循環コンベア６によって循環されている現在のロットｎのワーク２に対して行うのではなく，循環されず第２組付セル３２の近傍に配置してある前ロットｎ−１のワーク２に対してオフラインで作業を行う。これにより，現在のロットｎにおいてＱｎの作業を行うときには，既にＰｎの作業は完了していることになる。
上記のようにして，第０組付セル３０における作業は他のセルに割り付けることができるため，第０組付セル３０は省略することができる。
【００３１】
また，上記オフラインで行う作業は，上記ワーク２とは何ら関連のない他のワークに対して行ってもよい。特に，締付セル４における１周回目，第３組付セル３３における２周回目，計測セル５における４周回目は，何も作業を行わないので，そのようにすることで各セルを有効に稼動させることができる。
【００３２】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例では，上記ワーク２に上記部品３００を組み付けて製品を生産する際に，必要となる各作業Ａｎ〜Ｕｎを各機能毎に分類している。即ち，それらの作業は，組付，締付及び計測に分類される。そして，その分類された作業に対して必要最小限の各セルを割り付けている。
【００３３】
そして，上記循環コンベア６によって上記各セルに同一のワーク２を複数回循環させる。これにより，上記ワーク２への各作業を少ない設備（セル）で効率よく行うことができる。つまり，各セルを高稼動率で稼動させることができる。そのため，ロボット等の汎用装置に集約することができない作業を容易に少ない設備で行うことができる。そのため，設備投資にかける費用を減少させるのみでなく，電気代等の光熱費を減少させ，設備全体での生産にかかる費用を減少させることができる。
【００３４】
また，上記のごとく，作業を行う必要がない各セルにおいては，現在のロットｎのワーク２とは別のロット，例えば前ロットｎ−１，次ロットｎ＋１のワーク２に対して作業をさせることができる。そのため，少ない設備で効率よく生産を行うことができる。
また，上記のごとく，オフラインで作業を行わせるため，ほとんどのセルを連続して稼動させることができる。そのため，全体の生産能力を向上させることができる。
【００３５】
本例においては，作業を集約した各セルにおいて順番に作業を行わせ，上記ワーク２を４回循環させる。このとき，作業を終えて次のセルに搬送するまでの送り時間は，一番時間がかかる作業を行うセルの作業時間となる。
つまり，例えば，１周回目から４周回目までの各セルにおいて，図４に示すごとく，各作業に時間がかかるとする。このとき，１周回目における上記送り時間は３秒となる。また，同様にして２周回目では４秒，３周回目では３秒，２周回目では２秒となる。そして，１つの製品を生産するために必要な生産時間は，それらの合計で１２秒となる。なお，参考のために説明すると，従来のライン設備でこれらの作業を行うと，一番時間がかかる作業を行うセルによって制約を受け，上記生産時間は４秒×４周回で，１６秒となる。
【００３６】
即ち，各周回目毎に上記送り時間を設定することが可能となる。そのため，１つの製品を生産するのに要する生産時間を容易に短縮することができる。それ故，短い時間で製品の生産を行うことができる。
【００３７】
また，本例においては，上記ワーク２を循環させて上記作業を行う間に，該作業を行う必要がないセルは，上記循環コンベア６によって循環されているワーク２に対する当該作業以外の他の作業を行うことができる。そのため，ほとんどのセルを連続して稼動させることができる。そのため，全体の生産能力を向上させることができる。
【００３８】
実施形態例２
本例においては，図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すごとく，ワーク２の生産量の変化に応じて，上記組付加工装置１のライン構成を変更する。つまり，ワーク２の生産量が増加したとき，上記組付セル３，締付セル４及び計測セル５の組付加工装置１を１ユニットとして，複数のユニットを連結する。そして，上記循環コンベア６は，これら複数のユニットの間に上記ワーク２を循環させる。
【００３９】
以下に，これを詳説する。
図５（ａ）に示すごとく，通常の生産時においては，組付加工装置１を１ユニット使用して生産を行う。そして，生産量が増加したときには，図５（ｂ）に示すごとく，組付加工装置１を２ユニット連結し，それに合わせて循環コンベア６で２台のユニットの間を連結して上記ワーク２を２周循環させる。このとき，各周回目では，上記一連の作業を前から順番に割り付ける。即ち，１周回目にはＢｎ〜ＪｎとＡｎ＋１，２周回目にはＫｎ〜ＵｎとＰｎ−１の作業をさせる（図３参照）。
【００４０】
また，更に生産量が増加したときには，図５（ｃ）に示すごとく，組付加工装置１を４ユニット連結し，それに合わせて循環コンベア６で４台のユニットの間を連結して上記ワーク２を１周循環させる。このとき，上記一連の作業は各セルにそれぞれ割り付けられる。
【００４１】
なお，本例におけるユニットの構成は，例えば，主に上記１ユニットの一連の作業において供給する部品を交換する際の前準備，あるいは各部品を組み付けるあるいは締め付けるあるいは計測する際に必要とするツール等を付け替える等の段取り替えに多く時間を要する場合に特に有効である。
【００４２】
本例においては，生産量の変化に応じて上記ユニットを増減させることができる。そのため，過剰なセルの稼動により上記生産にかかる費用が増加することを防止することができる。
また，図５（ｂ）に示すごとく，２ユニットを連結した場合においては，必要に応じて，例えば，いずれかのセルにおいて異常停止した場合等にこの異常が発生しているセルを含むユニットへのワーク２の循環を遮断し，残りのユニットのみでワーク２が循環するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，組付加工装置を示す説明図。
【図２】実施形態例１における，改善前の工程計画の仕方を示す説明図。
【図３】実施形態例１における，改善後の工程計画の仕方を示す説明図。
【図４】実施形態例１における，各周回目における各セルの作業時間を示す説明図。
【図５】実施形態例２における，生産量増加時のライン構成を説明する説明図。
【符号の説明】
１．．．組付加工装置，
２．．．ワーク，
３．．．組付セル，
３００．．．部品，
４．．．締付セル，
５．．．計測セル，
６．．．循環コンベア，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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