FAをめざすGLアクセサリー自動焼成ライン
Autorn中一ic

EncfrneZing

line

for

GJq5SedS†ee)

Accessor;e5
化工織事業部

和

生産管理第2課

田Hiromi

博美隆

志Wada

技術開発本部

広岡

Takashi壬Iirooka
factory‑automationA(FA)inourstal1ed
Theconveyer

Robe

line

of micro‑computerline

firing, cooling

drying,spraying,

for enamelingandiswbicb

ofglassed

asteelforsystemconveyerbasaccessories,

been

in‑

plant.
enameling

and
as

a

centralprocesses

arebycontrolledline

controller

bythearereported

use

unit.

to line control and production
available
also to the centralproduction
control systemline has
Thesoftwareof thisautomaticData

thewhneintendWeprocess,inspection

frommanagement

through

ユine controller

house･

personalcomputerinforeman

developedby ShinkoIPfaudler
originally been
by well‑known
manufactures.
hardwareof products
standard
consists
factory
to develop
further
to otherline by making
somethis systemmodifi‑cations.

当社の主力製品のグラスライニング機器(GL機暑旨)のこのようなユーザ‑ニーズにこたえるため,ニューグラ

朽晶である撹梓翼やバップルの施粕,焼成工程の合理化をスが新たに発売されるなど新しい製品が次々に出て,製品のライフが短かくなっている｡安易に製品を仕込んでいる

yaらった,アクセサl)自動焼成ラインが,∃,当社神戸工場にて完成した｡

1985年4月30とデッドストック匠なるおそれがある.

このラインは,各工程をコンピュータで制御するとともまた,多様化の時代Rlなると,商品化までの期間が短かこ,その生産管理情報をさらに上位のコンピュータにて処室するシステムとなっている｡当社匠とって初めての試み

くなって新しいプランナの投資が決まると短期間のうちに稼動させることが要求されるため,短納期の債向が強くなであるが,工場のFA化をめぎしてすべて自社技術vLより笥発したもので,今後も他のライン‑横転的FL^BE関していっている｡

く計画であるo

このラインの構造と制御s'ステムについてレキジブ)I/な生産体制を敷くとともに,工程間の仕掛りをできるだけ少なくして短期間に物を作るスナックレス生産

きシステムの導入が必要となってきた｡
当社ほこれまで,大型焼成炉によるまとめ焼成(マ)I,チ

このような製造サイドへの厳t=.ち,il要求に応じるため,フ究明するo
更えがGL機器のユーザ‑のニーズは近年,大きく変化してし＼らoフ7インケミカル‑の転換にみられるような化学工業帯の産業構造の変イヒが急速に進んで,GL機器への要求も多様イヒし高度化している｡

プ/レファイヤ)を採用してきたが,エ期の短縮がはかれる生産システム‑の転換が必要となった｡タイムl)な供給が生命のGLアクセサ1)にとってこれが最重要課題であっT ra llS‑fo rロrer

ロ⊂⊃aAutomaticline

enamelingfor Accessories

ロロnnnce7童‑I.5)L!#FL:nr71

Fabrication

L=r‑‑㍗‑L̲̲̲+
Stoclくarea‑叫‑｢⊂=======コ[コ刀⊂==:===コI

Blastillg
cba111bel‑

第1図

アクセサリラインのVイFig.

アウTI
Layout1

̲+!･L･.!!I‑｢Localheatillgl

Partsof Accessories

assembryLine22

神鋼ファウドラ‑技報VTol. 29

No.

a(1986/3)

た｡現在,神戸工場では全生産ラインを再編成している｡

ンTロ‑)i,を実現するなどの大きな成果が得られた｡

細分化され分散されていたアクセサl)の製造工程は第1図

このラインの開発から建設に至るまで,すべて自社で吊のとおり統合されモジュ‑)I,化されてS/ンプルでフレキS/ブルなラインへと改善された｡このラインで中核をなすの自動焼成ラインであがこれから紹介するGLアクセサリったため,技術が蓄積され,今後の工場のFA化にこの顧験が生かされることが期待されている｡

る｡

ホウロウのバスタブなどの生産ラインでは,これまで,このGLアクセサリ製造工程は,製缶,溶接といった生地を製作する工程と,これにガラスをライニングする=毒コンベアR:よる流れ生産システムが採用されているが,戟々が生産している高品位のグラスチー/レ製品の生産ライ事では,散在していた各工程をGLアクセサリ自動焼成ラ

1.

それに機械加工する=程とに大別されるo今回の合理化=

ン,とくVL焼成ラインではこのようなシステムは世界的にみても採用されておらず,まったくの新しい試みとなったoラインの概要

インを中核として第1図のように統合したoGLアクセサ1)自動焼成ラインは,第2園匠示すようもちろん,ファウドラーグループでは初めての挑戦でかこ,施粕,乾燥,焼成,冷却,グラス面検査,手入れの名工程から構成される｡これらの工程を数回繰り返すことてある｡

GLアクセサ1)の施粕焼成工程は受注生産のため,一つ下引粘から上引和まで焼成されていくため,コンベアライ一つの形状が異なるだけでなく,散薬の種類,施粕方法,焼成プロセスなどがすべて異なるため,これまでラインをンは/レープしている｡高品位のグラスライニングほ製造工程で起る徴′トな欠陥ものがさず,丹念に仕上げていくた窮成することは困難とされてきた.ところが,最近の優れめ,バイパスを設けて,万一の場合もラインを止めずにfiたメカヤロ技術により,フレキシブルな生産システムがつ業を続Eナられるよう忙している｡このバイパスはワーク仁くり易くなったので,社内のメカトロ技術R:より今回のFA(ファクト1) ･オ‑T･メイジョン)ラインを完成させセット1)セット紅も利用されるo

設備仕様は次のとおりてある｡

たのである｡〔設備仕様〕

コンベアで結はね‑た各工程をコンビュ‑タにて自動制御するだけでなく,生産状況も把撞できるよう,上位のIB

1)ライン構成:積込,施粕待,施和,乾燥,焼成,顛回収,冷却,グラス面検査,グラス両手入れ,積出M8100生産管理s/ステムとの結合もはかったo2)コ

このラインの完成により,‑カ月近くかかっていた施軸焼成工程が,約10分の1の2′‑3日忙短縮されるととも紅紫稚な炉前作業の無人化をはかって,ラインのワンマンコンベ

ア:チェ‑ンコンベア,最大吊下荷重
1TON,キャ1)ア数12セッI‑,キャ1)17間隔2.5m,バイパスルー†,[[i:L2L5‑lをSpraying

lLoading.

｢Drying(Firing･一■■￣■■････‑∫￣￣｢∈INVN/ド汁⊂コl1⊂コCorltrOl pa□e】

しInspection⊂コ＼of==::=二]1 tonIt

Co1117eyerm

烹耳』
瑚瑚A占』
第2囲

アクセサリ自動焼成ライン

Fig.

2

Automatic

29No.

l･ecoverlng

surface
365

Vol.

Heat

些聖堂む＼ー̲̲̲‑‑̲̲̲
Repairillg

Loader

Cooling′へ.

8Blameling(1986/3)

Line

for Classed

Steel

Accessories

神鋼ファウドラー技報≡▼寸く寸

作業者が施粕や検査エ1)アで定点作業が行えるようコン

チェーン長101.65m,ベアの制御,焼成炉の温度制御をすべてコンビュ‑クで自動制御している｡

チェ‑ンスピード6.6m/min)ワークサイズ:径2.Omx長3.8m)焼成炉:400kW電熱炉,間口2.2mx高4.4m,またワ‑クの位置をT.ラッキングさせて,画面でライン全体を把握できるようにした｡

セラミックファイバーライニング,サPID制御イ1)スタ制御,御:タッチバネ)I,による対話式入力,)制

各々のワ‑クの加工履歴も表示して,加工手順の間違いのないよう忙した.さらに,ワークの旋回装置,作業用リ

コンピュータケこよるライントラッキン

グ,ヒ‑llパターン自動設定,加工デらの作業が,タクトタイム内VL納まるようR:した.

ータの回収,警報設定)生産管理システム:加工データの記録,進捗管理,I

BM8100生産管理システムとの結合(オフライン),能率管理(PACシ′ス
施検)移穐テム)重:集塵装置,作業用l)フタ

査室:作業用7)フグ

これだけの自動ラインとなると,万一のトラブルが予想されるため,発生する異常むこついて画面で表示するとともに重大なものには,音声で作業者に知らせるなど安全には特別な配慮がなされている｡

2.制御システム
2. 1制御システム概要

1TON載 装 置:電動走行

フグー,移載装置といった付帯設備も充実して,施粕,検査といった基本機能の作業K:専念できるようにした｡これこのラインの考えは先に述べたとおりワンマンコン†ロ

このラインの特長は,ワンマンコンT･ロー)I,を容易にす'ため,様々な工夫がなされていることでさる.

ールである,このため自動化できるものはすベて自動化した｡積込,積出,施粕,検査の四カ所は必ず作業者の操作その一つはカラーグラフィッククーミナ)I,とタッチバネが必要だが,これらを除く他のすべての工程は自動送りと･とによる対話式デ‑ク入力の採用である｡ワ‑クのデー【やヒートパターンの入力はカラーの画像に触れるだけした｡乾燥時間,ヒートパタ‑ン,熱回収時問,冷却時間などの諸条件は事前に研究された最適な条件に設定されてチ,簡単に手早く行える｡

いる.ヒ‑T.パターンだけは様々なパタ‑ンがあるので,ColllPLlter

団A(yBToMAAC)
tl

望局

=二≡≡+

Colltl‑01

pallel,く:=>■.
I.Q'LilleIIIqt

COlltr()11et･

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牡ミニ･C)(yM5器.MAA￣￣⊂〒≧=±≡=盟主‑+1■

DDC

tSequencer｢Gl‑apbici.‑

terminal

ロqロqロ@a団喜(FC‑9801)

1･1Ct正ロ∫′1､()し1Chpallel+⊂:::::コ｢了=::=ヲ､ノヽ‑a440＼J

SCR

100k＼VCAll▽

口LS豊p∇▽▽￣￣￣￣̀■■■■■■フ■#)/ヽ

IⅠ】

150k＼で

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400kW

I‑一皮ト◎‑e一台‑ 0‑‑◎J
Co11＼′eyerlille

FurllaCe

国

アクセサリラインコントロ‑ルシステム

Fig.

3

Accessory

Control+150k＼＼′

第3Line一System

神鋼ファウドラー技報

VTol. 29

No.

8(1986/8)〕

うち, CH

標準化してパラメ‑クの設定だけで簡単に設定できるようはGTとの通信ポ‑むこした.

No.2はDDCとCIiNo.;

No.1はPCとCH†として用いているo各ポーT･の通信条件(ボーt/‑I.,キャラクタ長,パリティ{

ラインの状態を把握できるようラインをllラッキングしスT.アブヒているo

このデ‑クをもとに,加工デ‑タの回収を行い加工履歴,工程の進捗,PACシ′ステムのパフォーマンス管

ッll,メ‑ミネ‑メ,タイマ等25ケの条件)はすベてソフ
また,通信ケーブ/レとしては,専†ウェアで設定できるo

哩,原価管理などをコンビェ‑ク処理している｡制御シス

用ヌ/レ,モデム,ケーブル(M36921Ⅰこ)を用いたが,テムの概要は第3国に示すo

PCとの接続において受信時の条件(CDがON)を満月

2.

させるためコネクタ内でケーブル接続を変更したo2

制御システムのハードウエア構成

第4図かこ/､‑ドゥエア構成図を示す.ラインとの直接の器であるoGT

マンマシンインターフェイスとしては,(グラフィック･クーミナ)I,)のCRT

PCの機能

ン,リミットスイッチの他,外部機器からの異常信号なとで128点,出力はランプ,電磁弁,リレーなどで128点で走(カソ‑ドレイチる｡(アナログタュ‑ブ)およびその前面vL̲取り付けたATP

3PCはラインのデジタ)I,Ⅰ/0とインク‑フェースされ,入力は押ボク
ラインの個々の動作をコントロー)I,するo(ダイレクt･デジグ)I,･コン†ローラ)の制御機

DDC

GTの/､‑ドゥェ7構成を第5図に示す.

一方,
2.

Ⅰ/0インターフェイスとしては,‑y‑ケンス制御を行う
PC(プログラマブルコントローラ),温度調節動作を行う

キャ1)アが移動したことを1)ミットスイッチで検知し,ッチパネル)である｡
これらの機器と通信をしながらラインの監視,温度コン

PCはどこにキャ1)アがあるかを判別,管理し,自動化e:
コントロー)I,を行う｡このPCのみでラインの手動運転カ可能となっている｡†ロー/レおよび運転情報の管理を行っているのが,ラインコン†ロ‑ラである｡ここまでの機器は全て,ひとつの制御パネルに収納され,ラインの運転操作用に現場に設置さ2.

れている｡

4DDCの機策

DDCは分散型(1ル‑プ1CPU)ディジタ/I,PII]に設置され遠隔にてラインの監視および情報の管理をする

コントローラを4=]t,‑プ使用しており,電気炉の温度制夢に3/レープ使用,1ループほ予備である｡電気炉は炉磨部,側壁部,天井部の3ゾ‑ンVL̲ヒータ結線が分かれておことができる.ラインコンピュータはFA用マイコンとしり,一方,ラインコン†ローラとMLパス(横河北辰電機専用パス)で結ばれたラインコンピュータほ職場長ハウス(横河北辰製)を使用て販売されているYEWMAC200B

DDCVLついても,切換スイッチによりロ‑カ/レFL̲て手動運転が可能となっている｡(横河北

ラインコントローラほYEWMACM3600A‑M

2.

54chのGTの機能

GTは一般忙市販されているグラフィッククーミナ)I,を刀

Li necomput

Cの操作出力は4/‑20mA出力で電気炉制御盤ヘ入力されている｡

している｡このマイコンはマルチタスクOSを搭載し,義大4タスクを並列処理できる.
辰製)を使用し,増設ヤードとしてRS2ヤード(4cbRS
232Cポー†を増設できる)を1枚実装している｡

3台のDDCで各ゾ‑ンの独立コンT･ロー)I,が可能てあるo各DD

er

Bard
disklOMB

14‖ColorCRT

print■er
Y1400A

YEWAC
M3210‑T320(/つ顛Li llecontroller

RS‑232CYEWMAC
M3600‑A‑M
Chl

第4国ノ＼‑ドゥエア構成図

Fig.

4

Hardware3(1986/3)

Cb3

Ch4Touch

DDC

PC
Izumi

No.

Ch2

Graphic

SystemConfiguration

VTol. 29

Card

RS2

FA‑1

Chin°

SGpanel

Color

CRT

terminalSeries

神鋼ファウドラ‑技報NECFC‑9801

14Analog

NECPC‑KD551王く2∠･ず, FA用パソコンを用いてインテリジュン十化をは駆動モ‑タの過負荷,電気炉制御盤の異常,通信状態の異,た.さらむこ,アナログタッチバネ/レをCRT前面VL取ド,粉塵対簾およぴマンマシンシステムとしての換作性常を警報として知らせ,状態,内容,発生時刻等を表示する｡

尚,アナログタッチパネルの入力はGTに直接入力され二をはかった｡

亨5図にGTのノ､‑ドゥェア構成を示す.本体は16ピッGT内でコマンド処理されるため,ラインコソナロ‑ラへ｢A用パソコンFC‑9801の負荷ほまったくない｡
2. 6
ラインコントローラの機能
第6囲忙ラインコントローラのソフllウェ17機能を示(NEC)を用い,内部OS一部を改造したオ‑†スター†ROM(コンテック)を
N88‑BASICプログラムがパワーオン1)セットで立i.,二がるようにプログラムをROM化している｡またライ王ントロ‑ラとの通信FL本体内蔵のRS‑232Cポートをすo機能としてほ次の8つK分けられる｡･たほか,アナログタッチバネ)I,との通信用として,

シ‑ケンサのステークスを読むo

ニー9861 (NEC)のRS‑232C増設ボードを用い,第このタフチパネル

ヒり,作業者ほ画面に表示された数字キ‑,図形,フ7ラインのキャリアを†ラッキングする｡

6)温度コントロー/I,電気炉の焼成温度条件をコンllロー)t'する.

オーダ番号入力
拝しく積込まれたワークのオーダ番号,品名をタッチバ

レンド
7)温度ト
焼成温度のT･レンドを記憶する.

レから入力し,ラインコントローラヘ送信する.
焼成温度設定GTサー

8)

色和したワークの焼成温度および時間をタッチバネ)I,か＼カし,ラインコントロ‑ラへ送信するo
視ビス

グラフィックターミナルの各種コマンド処理を行う｡
ラインコントロ‑ラのOS(オペレーティングシステム)はシソグ)I,タスクであるので,上記機能はy‑ケンS/ヤ/レ

匠気炉内各ゾーンの温度データを,llレンドグラフに表FL処理されるo

ステ‑クスチェックでアラ‑ムを処理し出力する.アラ

J,作業者にワークの焼成過程を知らせる｡また,必要忘じて設定条件の変更ができるo警報)DC,

3)通信ステータス
通信ステータスを調べる｡

5)ライントラッキング

Iミでき,マンマシンシステムの操作性向上がはかれたo
言Tのマンマシンシステムとしての機能は次の5点であ監

SV,MV,△SVおよぴステータスを読4)ステ‑クスチェック
全ステークス情報をチェックし,アラーム情報を出す｡

7ジョンキーを指でタッチするだけでコンピュータ忙入度

DDCのPV,む｡

L,ムを2枚合わせ,指でタッチされた部分が導通し,そ≡圧をとり出す乾抗膜式電圧分割方式vLて画面上のⅩ一

温DDCステ‑タス1)‑ド

2)

司線R:]妾続した.アナログタッチバネ)I,は透明導電性フ区標が検出されるようになっているoPCステータス1)‑ド

1)‑ムはプログラム内でマスク可能であるoまた,アllリビ

ューtとして発生中は赤色,消滅は緑色,未確認ほ点域をコードとして設けている｡

PCの異常,ライン状態の異常,ファン,チェンLinecontroller
RS2 CH3

Personalcomputer

16bit

CPU…

128kB

B口SAutoNEC

RS‑232C
Serialstart
64kB

ROM

FC‑9801

port

NEC
PC‑9861

I/下

5

園

グラフィックタ‑ミナルハードウ

ど.

5Hardwareェア構成図

Termina

Color

Configuration

CRT

NECToucll

PC‑KD551K

panelof Graphic
NEC

1Ⅰくey board

神鋼ファウドラー技報

FC‑9801‑KBl

VTol.

29 No.

3(1986/8)

CRTLine
PC

StatusDDC

StatLIS readCommonreaddata areacomputer

1, SysteTn

KB
PRN

parameter
2, fleat corltrOldata
3. Tracking data
4. DDC data

RS232CPC

RS232C

DDC

Statuscheck

I/FLinetraclくhg

二eatcolltrOl

I/どEeatillg

RS232CGT

第6図Fig･.

5. Carrier control
data
6. Eeatirlg trend data

GT

1/F

trendSurvice

ラインコントロ‑ラのソフトウェア
Softwaresystemof line controller

6

生時刻等を表示する｡

ラインT‑ラッキングは各工程忙おけるキャ1)ア番号をs/r‑ケンサの情報に基づき追跡するo例えば施鞄工程からキ6)保守:キャリアの登録,削除,位置修正(†ラッキングエラー発生時),オ

ャリアが消えるとそのキャリア番号を移動中として記憶し,次の乾燥工程vLキャ1)アが現われた時,キャ1)ア番号を乾煉工程に移すという処理を行う｡この際,各工程間の移動時刻,焼成回数の管理,乾煉,熱回収,冷却の各タイマ管理,積出し押ボタン入力によるワ‑クの管理等を行う.
温度コントロ‑)I,紘,ワークの焼成温度条件の制御(プログラム制御)を行い,この焼成温度条件は,3つのヒー‑ダ‑番号訂正,タイマ値変更等の保守作業を行う｡
これらの各機能は,ラインコンビュ‑タのキ‑ボードから対話式に操作できる｡
ディスクⅠ/0タスクは,トラッキングデ‑メ,キャ1)アに搭載されたワークのデ‑メ(オ‑ダ‑番号,品名,時T･パタ‑ンがある｡ヒーT･パターンの制御ほDDCに対す刻,焼成条件等)のディスク読み出し,書き込みを行う.

るSVおよび△sVの設定R=プログラム制御を行う｡
温度トレンドは温度コンt‑ロ‑)i,中の焼成温度をトレン

パワ‑オン時に,データを各変数へロードし,デ‑クの変化の度にディスク‑セ‑ブするo
また,ドするoデ‑列よDDCより送信される天井,側壁,炉底の各ゾ‑ンのPV値を各ヒートパターンに合わせたサンプ

7ol)ソナタスクはアラーム発生,消滅時にプ1)ン
タにその内容,日時等の出力を行う.

1)ングタイムでロギングする｡

3.生産管理システム

2.

7

ラインコンピュータの機能

ラインのコントロールデータは生産管理の貴重な元デー

YEWMACのラインコンビュタはマ)1/テグスクOSをタでもあるため第7図に示すようにラインコン†ローラの搭載しており最大4タスクのBASICプログラムが実行でコン†ロールデータを職場長ノ､ウスR:設置のラインコンti'

きるo各タスクエ1)アはTlノ‑T4と区別され,本s/ステユークでデ‑タ処理して,日報,週報,月報を発行する｡
これらのレポートは先に説明のオーダ履歴とともR:,現場

ムでは次の3タスクを実行しているo1)マンマシンタスク(Tl)2)ディスクⅠ/0タスク(T2)での工程管理,品質管理,作業パフォーマンス(能率)管理に利用される.またこのデータを事務所のコンビュ‑メ(IBM8100シ′ステム)ヘフロッピィディスクケこよりオ

3)プリンTlタスク(T3)BM8100生産管理‑3'ステムとフラインで渡して,当社のIの結合をはかった｡データは個別原価管理のデータとして処理される｡

尚, T4エリアは,デバッグ用に空けている｡
マンマシンタスクの機能を次に示す.
1)オーダ番号入力:積込位置でのワ‑クのオ‑ダ番号品名を入力する｡

む2)焼成温度設定:施和したワークの焼成温度条件を入力する｡
3)ライン監視:ラインのキャリア位置およびワークのオーダ番号,品名を表示する｡
4)オ‑ダ履歴表示:各キャ1)アに搭載されたワ‑クの焼成条件等の履歴を表示する｡
5)警報表

VTol. 29No.

3

示:警報情報としてステータス,内容発(1986/3)

すび

当社はこれまで,データメール(神鋼電機製)を使ってオンラインでデータ回収し,I BM8100生産管理システム

で種々の管理を行っているo

今回のシステムはまだオフラ

インではあるが,ラインの制御と生産管理とが結ばれた,初めての試みながら,コンベアの組立,焼成炉の製作なとをすべて社内で行い,またソフ†も社内で開発したことカら,随所紅不慣れからくる初歩的なトラブ/レが立上り時男

神鋼ファウドラー技報

2;

Line

computer♯T 1

GLACCCRTCRTEB

GLACCDS王(蕃T2f･1
GLACCT丘C

GLACCODR

辛T3

roller

GLACCDATGLACCEIS

f‑2f･2DATA五1AIL

GLACCPRN∫‑4f‑3Monthly

YEWMACノ1BM
Data exchange

Daily

Weekly○‡T4

IBM8100

S chedlll e(戸ACCostSystem)

table

生産管理システム

7園
ど.

Performance

7Productiorl

Control

Systemた｡しかしながら,これらの†ラブルを解決すること備し,納期の短縮をはかりユーザ‑の要求に応えていきたり,技術の蓄積がはかれた｡この経験を生かして,他い｡

インのFA化を推進していきたい｡〔参考文献〕

Dラインもこれですべて完成というのではなく,前工サンド,検品といった工程もコンベアにしてラインへ込むなど,前後工程へこのジステスを拡張し,また,=程剛ま,塗装ロボットの導入忙よる本当の意味のFインとして完成させていく計画である｡このラインに)JjR質上の改善が期待されている｡さら忙生産体制を整

1.多品種少量生産の流れ作業,並木他者,日刊工業新聞1960,2
2.

GTによる生産管三陸s/ステム,人見他著,日刊=業新聞1981.
83.
4.
5.

1985.2

M3210Aラインコンピュータマニュアル,横河北辰,M3600ラインコントローラマニュアル,横河北辰,FC‑9801ユーザーズマニュアル,NEC

神鋼ファウドラー技報

Vol.

29

No.

1984.lla(I986/a)