JP2006164128A - 生産シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速に問題点を明確にでき、生産ラインの生産性向上を早期に実現することができる生産シミュレーション装置を提供すること。
【解決手段】生産ラインの稼働管理システムから、稼働データを収集する稼働データ収集手段と、収集手段により得られた稼働集計データから生産ラインのシミュレーションモデルデータを作成するモデル作成手段と、シミュレーションモデルのパラメータとしてトラブル停止の改善条件を入力及び編集するシミュレーション条件入力手段と、シミュレーションの実行期間を入力及び編集するシミュレーション実行期間入力手段と、シミュレーションモデルデータとシミュレーション条件データを入力してシミュレーションを実施するシミュレーション実行手段と、シミュレーション実行手段により得られたシミュレーション結果データを入出力端末に表示するシミュレーション結果表示手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生産自動化ラインから稼働管理システムによって得られた稼働データに基づいてシミュレーションモデルデータを作成し、生産自動化ラインの稼働率等を推定する生産シミュレーション装置及び方法に関する。

特許文献１の「生産シミュレーション装置」においては、生産ライン管理システムから取得した生産実績データを操作者が集計して、工程手順、装置台数、装置稼働率、作業時間等の基準データを操作者が作成し、その基準データからシミュレーションモデルデータを自動的に作成し、シミュレーション実行手段によりシミュレーションを行っていた。

又、特許文献２の「生産方式評価装置、生産方式評価方法及びそのプログラムを記録した記憶媒体」においては、生産ラインにおけるトラブル停止の改善評価する場合、改善項目を生産効率や具体的な数値として人手で計算した上で、入出力端末に入力し、シミュレーションを行っていた。

特開平７−１７５５０９号公報 特開２００２−２２９６２８号公報

しかしながら、上記従来技術の前者の例では、実際に操作者がシミュレーションする場合は、作業時間データ、稼働率データ等のシミュレーションパラメータを操作者が毎回入力する必要があるため、以下のような欠点があった。

即ち、生産現場で生産ラインの稼働率を向上させるための手段として、例えば、装置のトラブル停止改善がある。生産ラインにおけるトラブル停止の改善評価する場合、生産ライン内のどの装置のどのトラブル停止を改善すれば、どれだけ生産ラインの稼働率が向上するかを判別するには、前記した様にシミュレーションパラメータを操作者が毎回入力する必要があるために、多くの労力を割くことになる。その結果、現場の作業員はシミュレーション装置を用いることなく己の経験と勘に頼り、トラブル停止の改善を行っているのが現状である。

又、上記従来技術の後者の例では、生産ラインにおけるトラブル停止の改善評価する場合、任意のトラブル停止が改善されたことを想定し、装置の作業時間や生産効率を人手で計算した上で、毎回シミュレーション装置にその計算結果を入力し、シミュレーションを行わなければならないため、以下のような欠点があった。

即ち、例えば、２つのトラブル停止の改善を行えると仮定すると、どの装置のどのトラブル停止を改善するのが最も生産ライン全体の稼働率が向上するかを判別するには、殆ど不可能に近い回数のトラブル停止改善の組み合せを算出して、装置の作業時間や生産効率を人手で計算した上でシミュレーションする必要があった。

本発明は、トラブル停止等の故障停の現象を自動で種類分けし、その各現象が改善された時のシミュレーションを自動で行い、その結果、各現象が改善された時の生産ラインの稼働率が分かり、迅速に問題点を明確にでき、生産ラインの生産性向上を早期に実現することができる生産シミュレーション装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の生産ラインのシミュレーション装置は、生産ラインの稼働シミュレーションを行う生産シミュレーション装置であって、生産ラインの稼働管理システムから、稼働データを収集する稼働データ収集手段と、前記収集手段により得られた稼働集計データから生産ラインのシミュレーションモデルデータを作成するモデル作成手段と、シミュレーションモデルのパラメータとしてトラブル停止の改善条件を入力及び編集するシミュレーション条件入力手段と、シミュレーションの実行期間を入力及び編集するシミュレーション実行期間入力手段と、シミュレーションモデルデータとシミュレーション条件データを入力してシミュレーションを実施するシミュレーション実行手段と、前記シミュレーション実行手段により得られたシミュレーション結果データを入出力端末に表示するシミュレーション結果表示手段とを有することを特徴とするシミュレーション装置を特徴とする。

上記構成において、モデル作成手段はシミュレーションを行うためのモデルデータの作成を、生産ラインから収集した生産実績データを基にして自動的に作成するように動作する。従って、操作者がシミュレーションの条件の設定を行えば、稼働シミュレーションの結果を入出力端末にて参照できることが可能となる。

又、上記構成において、前記稼働データ収集手段は、更に稼働集計データの装置のトラブルコードからトラブルの現象を類別してＤＢ（データベース）装置に保存することを特徴とする。

従って、シミュレーションモデルデータの基になる生産ラインから収集した稼働集計データの中からトラブルの現象を類別することが可能となる。

又、上記構成において、前記モデル作成手段は、前記稼働データ収集手段で得られた装置の故障停止の現象の中から、作業者が指定した故障停止改善の全ての組み合わせに対してシミュレーションモデルデータを作成することを特徴とする。

従って、作業者にとって改善が容易とされるトラブル停止の現象が改善される全ての組み合わせのシミュレーションモデルデータを作成することが可能となる。

本発明で主にトラブル停止の例を挙げて説明しているが、どのような故障停止の現象を改善することを対象にしても勿論問題はない。

又、上記構成において、前記シミュレーション結果表示手段は、シミュレーション実行手段によって得られたシミュレーション結果として、前記モデル作成手段で設定した全てのパターンを稼働率の昇順又は降順に入出力端末に一覧表示することを特徴とする。

従って、シミュレーション実行手段によって得られたシミュレーション結果を稼働率の昇順又は降順に入出力端末に一覧表示することが可能となり、生産ラインの改善実施者がどのトラブル停止を改善すれば生産ラインの稼働率を最も効率良く向上させることができるか迅速に判断できる。

更に、前記シミュレーション条件入力手段は、改善対象のトラブル停止現象の指定と、その中から選択すべき改善対象の抽出数を、操作者が入出力端末から設定することを特徴とする。

従って、改善実施者が改善対象の故障停止の現象の指定と、その中から選択すべき改善対象の抽出数を設定できることにより、全ての改善の組み合わせをシミュレーションすることから、生産ラインの改善項目とその中から選択すべき改善対象の抽出数を基にターゲットを絞ってシミュレーションすることまでが可能となる。

本発明によれば、トラブル停止の現象を自動で種類分けし、その各現象が改善された時のシミュレーションを自動で行い、各現象が改善された時の生産ラインの稼働率が事前にで分かるため、迅速に問題点と対策を明確にでき、生産ラインの生産性向上を早期に実現することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の生産ラインのシミュレーション装置の一実施形態を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る生産ラインシミュレーション装置１は、内部に稼働データ収集手段１０１とモデル作成手段１０２とシミュレーション条件入力手段１０３とシミュレーション実行条件期間入力手段１０４とシミュレーション実行手段１０５とシミュレーション結果表示手段１０６と入出力端末１０７とＤＢ装置１０８とを備えて構成されている。

又、稼働データ収集手段１０１は、一般的な稼働管理システム２によって収集された生産ライン３の稼働データを収集する手段である。モデル作成手段１０２は、稼働データ収集手段１０１によって収集された稼働データ（工程順序、装置台数、投入数、作業時間等）とシミュレーション条件入力手段１０３で設定されるシミュレーションモデルのパラメータによってシミュレーションモデルデータを作成する手段である。シミュレーション条件入力手段１０３は、改善対象のトラブル停止現象の指定と、その中から選択すべき改善対象の抽出数を、操作者が入出力端末から設定する手段である。

シミュレーション実行条件期間入力手段１０４は、シミュレーションを実際に実行する期間を入力する手段である。シミュレーション実行手段１０５は、作成されたシミュレーションモデルを実行する手段である。シミュレーション結果表示手段１０６は、シミュレーション実行手段によって得られたシミュレーション結果として、前記シミュレーション条件入力手段で設定した改善対象の全ての改善パターンを稼働率の昇順又は降順に入出力端末に一覧表示する手段である。

本実施の形態における生産ラインのシミュレーション装置は、一般的な情報処理装置（ＲＯＭから読み出されたプログラムに基づいて各処理を実行するＣＰＵ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等の記憶装置）によって構成される。即ち、本発明の実施形態は、記憶媒体に記録されたソフトウエアプログラムに基づいてＣＰＵの制御により実行される。

図２は本実施の形態における生産ラインのシミュレーション装置の処理手順を説明するためのフローチャート、図３は本実施の形態における生産ラインのシミュレーション装置のシミュレーション結果を表示する参照画面である。図１及び図３を適宜参照しながら、本実施の形態における生産ラインのシミュレーション装置の処理手順を説明する。

先ず、装置のトラブルコードからトラブルの現象を類別して稼働データを収集する（Ｓ２０１）。ここで、図１に示されている稼働データ収集手段３０１により生産ラインのシミュレーションモデルを作成するために必要なデータを図１に示されている稼働管理システム２から収集する。

次に、改善対象のトラブル停止と改善対象の抽出数を収集する（Ｓ２０２）。操作者が、図１に示されている入出力端末１０７から改善対象のトラブル停止の現象とその中から選択すべき改善対象の抽出数を入力する。前記データは図１に示されているシミュレーション条件入力手段１０３により収集される。

ここで、改善対象のトラブル停止とは改善可能なトラブル停止を指すものとする。又、改善対象の抽出数とは図３に示された改善結果３０４の改善パターンの内容が、幾つのトラブル停止の現象から構成されているかを決定するパラメータである。つまり、改善対象のトラブル停止の現象を指定しないと、図３に示された改善結果３０４の改善パターンの内容に、改善不可能なトラブル停止の現象が含まれしまい、シミュレーション結果としては不必要なものを表示することになる。

又、当然のながら、改善対象のトラブル停止の現象数は改善対象の抽出数より大きくなくてはならない。更に、改善対象のトラブル停止の現象と改善対象の抽出数を設定しない場合は、トラブル停止の現象が改善される全ての組み合せを想定してシミュレーションすることになる。図３に示されている例は、改善対象のトラブル停止の現象の指定はしておらず、又、改善対象の抽出数は２に設定されている。図３に示された改善結果３０４は、前記シミュレーション条件でシミュレーションした結果を表示している。

次に、シミュレーション条件を収集する（Ｓ２０３）。操作者は、図１に示されている入出力端末１０７からシミュレーションのパラメータを入力する。前記データは図１に示されているシミュレーション実行条件期間入力手段１０４により収集する。ここで、シミュレーション実行条件期間とは、シミュレーションを行うために不可欠なパラメータで、例えば、シミュレーション実行条件期間である。操作者からシミュレーションのパラメータを入力がない場合はデフォルトの設定でシミュレーションすることになる。

次に、改善対象のトラブル停止の現象と改善対象の抽出数内で全ての改善パターンでシミュレーションを行う（Ｓ２０２）。全ての改善パターンが終了していない場合は、次のステップ（Ｓ２０５）に進む。全ての改善パターンが終了している場合は、次のステップ（Ｓ２０７）に進む。

次に、新規の改善パターンでシミュレーションモデルデータを作成する（Ｓ２０５）。

次に、ステップ（Ｓ２０３）で設定されたシミュレーション条件に従い、シミュレーションを実行し、結果を図１に示されたＤＢ装置１０８に保存する。

最後に、全ての改善パターンのシミュレーションの終了後、生産ラインの稼働率の昇順で、各改善パターンの内容を図１に示された入出力端末７にて、図３に示された画面を通して一覧表示する。ここに全ての処理が終了する（Ｓ２０７）。

図３に示された改善結果３０４について説明する。

左から第１列が各改善パターンの内容を表示する列であり、第２列が第１列の改善パターンを実行した時の生産ラインの稼働率を表示する列である。改善パターンは各改善パターンの生産ラインの稼働率の昇順に表示される。この図３に示された改善結果３０４において、第１行の改善パターンが最も高い稼働率を達成できる結果となっている。つまり、生産ラインのねじ締めエラーと容器清掃ロスを改善すれば、生産ラインの稼働率は８５％に向上することを表している。

以上の結果により、停止や故障の各現象が改善された時の生産ラインの稼働率が分かるため、迅速に問題点を明確にでき、生産ラインの生産性向上を早期に実現することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、改善対象の現象をトラブル停止の現象と限定しているが、装置のトラブルコードから類別できる限りで、どのような停止と故障の現象を対象としても構わない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内の全ての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る生産シミュレーション装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る生産シミュレーション装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の出力参照画面を示す図である。

符号の説明

１ 生産シミュレーション装置
２ 稼働管理システム
３ 生産ライン
１０１ 稼働データ収集手段
１０２ モデル作成手段
１０３ シミュレーション条件入力手段
１０４ シミュレーション実行期間入力手段
１０５ シミュレーション実行手段
１０６ シミュレーション結果表示手段
１０７ 入出力端末
１０８ ＤＢ装置
３０１ シミュレーション結果
３０２ 改善対象
３０３ 改善数
３０４ 改善結果

Claims (5)

1. 生産ラインの稼働シミュレーションを行う生産シミュレーション装置であって、
   生産ラインの稼働管理システムから、稼働データを収集する稼働データ収集手段と、前記収集手段により得られた稼働集計データから生産ラインのシミュレーションモデルデータを作成するモデル作成手段と、シミュレーションモデルのパラメータとしてトラブル停止の改善条件を入力及び編集するシミュレーション条件入力手段と、シミュレーションの実行期間を入力及び編集するシミュレーション実行期間入力手段と、シミュレーションモデルデータとシミュレーション条件データを入力してシミュレーションを実施するシミュレーション実行手段と、前記シミュレーション実行手段により得られたシミュレーション結果データを入出力端末に表示するシミュレーション結果表示手段とを有することを特徴とする生産シミュレーション装置。
2. 前記稼働データ収集手段は、更に稼働集計データの装置のトラブルコードからトラブルの現象を類別してＤＢ（データベース）装置に保存することを特徴とする請求項１記載の生産シミュレーション装置。
3. 前記モデル作成手段は、前記稼働データ収集手段で得られた装置の故障停止の現象の中から、作業者が指定した故障停止改善の全ての組み合わせに対して、シミュレーションモデルデータを作成することを特徴とする請求項１記載の生産シミュレーション装置。
4. 前記シミュレーション結果表示手段は、シミュレーション実行手段によって得られたシミュレーション結果として、前記モデル作成手段で設定した全てのパターンを稼働率の昇順又は降順に入出力端末に一覧表示することを特徴とする請求項１記載の生産シミュレーション装置。
5. 前記シミュレーション条件入力手段は、改善対象のトラブル停止現象の指定と、その中から選択すべき改善対象の抽出数を、操作者が入出力端末から設定することを特徴とする請求項１記載の生産シミュレーション装置。

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