JPH05200657A

JPH05200657A - 生産ラインの稼働分析装置

Info

Publication number: JPH05200657A
Application number: JP1241092A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Hirano; 美枝平野; Shinichi Oiwa; 信一尾岩
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】稼働率向上を阻害する要因を的確に分析、把
握することにより、生産ライン全体の稼働率向上に寄与
する。【構成】情報採取手段１１、情報整理手段１２、及び
記憶手段１３により各生産機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…の
情報収集を行う。この情報に基づき、最長工程機械判別
手段１４により最長工程機械を判別し、この機械の停止
状態を停止状態検索手段２１で検索する。その停止の原
因である機械を原因機械判別手段２２で判別し、停止要
因を停止要因分析手段２３で分析するとともに、これら
原因機械及び停止要因別に停止時間を停止時間累積手段
２４で累積演算し、その結果をデータ整理手段２５を通
じて表示手段１６により外部に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークに対して各種工
程を実行する複数の機械を備えた生産ラインにおいて、
その稼働分析を自動的に行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種工程を実行する複数の機械
を備えた生産ラインにおいては、各機械毎にシーケンサ
等の機械制御手段が設けられ、この機械制御手段の制御
の下、各機械において個別に工程の実行がなされるとと
もに、この機械制御手段により、各機械の稼働状態、例
えば各機械のサイクルタイムや各種阻害要因による停止
時間等が検出されるようになっている。ここで従来は、
各機械の稼働阻害要因を個々に分析し、その結果に基づ
いて各機械の稼働率を個別に向上させるための対策を施
すといったことが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして個々
の機械の稼働率を向上させても、生産ライン全体の稼働
率は有効に向上しない場合が多々存在する。これは、個
々の機械の阻害要因（例えば故障や工具交換）によるロ
スタイムを削減しても、機械相互間の関係についての阻
害要因によるロスタイム、例えば、特定の機械の上流側
にワークがなく、この機械にワークが供給されるまで工
程の実行を待っている時間（すなわちワーク搬入待ち時
間）や、下流側にワークが溜っており、そのワークが処
理されるまでワークの搬出を待っている時間（すなわち
ワーク搬出待ち時間）を考慮していないことに起因す
る。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑み、稼働率
向上を阻害する要因を的確に分析、把握することによ
り、生産ライン全体の稼働率向上に寄与することができ
る生産ラインの稼働分析装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】通常、上記生産ラインに
おける各機械のサイクルタイムは互いに異なっており、
一般には、最もサイクルタイムの長い機械（以下、最長
工程機械と称する。）が生産ライン全体からみた稼働の
ネックとなる。従って、このようなネックとなる機械が
フルに活用されないと、生産ライン全体の稼働率の向上
は期待できず、逆に、このようなネックとなり易い機械
の稼働率を向上させれば、生産ライン全体の稼働率も効
果的に向上することになる。

【０００６】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであり、ワークに対して所定の工程を実行する複
数の機械が並べて配置され、各機械に順次ワークが搬送
される生産ラインにおいて、各機械毎に設けられ、その
機械の稼働状態を検出する稼働状態検出手段と、予め定
められた期間において各稼働状態検出手段から各機械の
稼働状態に関する情報を採取して記憶する情報収集手段
と、この記憶された情報の中から、予め設定されたチェ
ック対象機械が停止している状態を検索する停止状態検
索手段と、この停止の原因となっている原因機械とその
停止要因を分析する停止分析手段と、各停止時間を上記
原因機械及び停止要因毎に分類して累積演算する停止時
間累積手段と、その演算結果を外部に出力する出力手段
とを備えたものである（請求項１）。

【０００７】ここで、上記チェック対象機械は全機械の
中から任意選択すればよいが、一般には、最もサイクル
タイムの長い機械を選ぶのが好ましい。この場合、上記
情報収集手段で記憶された情報に基づいて最もサイクル
タイムの長い機械を判別し、これをチェック対象機械と
して設定する最長工程機械判別手段を備えれば、より効
果的となる（請求項２）。

【０００８】

【作用】上記装置によれば、生産ラインの運転中、各稼
働状態検出手段で検出された各機械の稼働状態に関する
情報が情報収集手段に取り込まれ、整理、記憶される。
その後、この稼働状態に関する記憶情報の中から、予め
設定されたチェック対象機械が停止している状態が検索
され、この停止の原因となっている機械及びその停止要
因が分析される。そして、この原因機械及び停止要因毎
に各停止時間が累積演算され、その演算結果が外部に出
力される。この演算結果には、上記チェック対象機械自
身が原因する停止時間の累積だけでなく、他の機械が原
因する停止時間の累積も含まれているので、このデータ
に基づくことにより、他の機械からの影響も考慮した形
で、上記チェック対象機械の稼働率を上げるための対策
を案出することが可能である。

【０００９】ここで、請求項２記載の装置によれば、上
記情報採取手段で記憶された情報に基づいて、サイクル
タイムの最も長い最長工程機械が判別され、この機械が
自動的に上記チェック対象機械に設定される。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１の上部に示される生産ラインは、複数
の生産機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…を備え、各生産機械Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３，…にはシーケンサ（稼働状態検出手
段）ＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３，…が設けられている。こ
れらのシーケンサＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３，…は、各生
産機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…にそれぞれその機械に応じ
た工程を実行させるようなシーケンス制御を行うととも
に、各生産機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…の稼働状態を検出
してこれに関する情報信号を出力するように構成されて
いる。そして、これらの情報信号が稼働分析装置１０に
入力されるようになっている。

【００１２】この稼働分析装置１０は、情報採取手段１
１、情報整理手段１２、記憶手段１３、最長工程機械判
別手段１４、分析手段１５、及び表示手段１６を備え、
上記情報採取手段１１、情報整理手段１２、及び記憶手
段１３によって、本発明の情報収集手段が構成されてい
る。

【００１３】情報採取手段１１は、各シーケンサＳＱ
１，ＳＱ２，ＳＱ３，…から入力された情報を取り込ん
で情報整理手段１２に出力するものである。情報整理手
段１２は、採取された情報を、各機械のサイクルタイ
ム、機械間の搬送時間、各機械において各種阻害要因に
対応する停止時間等に関する情報に整理するものであ
り、記憶手段１３は、この整理された情報を記憶するも
のである。最長工程機械判別手段１４は、上記記憶手段
１３で記憶された情報に基づき、全生産機械Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３，…の中で最もサイクルタイムの長い機械（最
長工程機械）、すなわちネックとなり得る機械を判別
し、これをチェック対象機械として設定するものであ
る。

【００１４】分析手段１５は、図２に示すように、停止
状態検索手段２１、原因機械判別手段２２、停止要因分
析手段２３、停止時間累積手段２４、及びデータ整理手
段（出力手段を構成）２５を備え、上記原因機械判別手
段２２及び停止要因分析手段２３とで、本発明の停止分
析手段が構成されている。

【００１５】停止状態検索手段２１は、上記記憶手段１
３で記憶された情報の中から、上記最長工程機械判別手
段１４で判別された最長工程機械が停止している状態を
検索し、ピックアップするものである。原因機械判別手
段２２は、上記停止の原因となる機械が自機（すなわち
最長工程機械自身）であるか他機であるかを判別し、そ
の原因機械を出力するものである。停止要因分析手段２
３は、上記停止の要因（例えば工具交換、故障等）を分
析し、これを出力するものである。停止時間累積手段２
４は、上記原因機械判別手段２２から出力された原因機
械、及び停止要因分析手段２３で分析された停止要因毎
に、各停止時間を累積演算するものである。データ整理
手段２５は、上記停止時間累積手段２４による停止時間
の演算結果その他のデータを参照し易い形に整理し、表
示手段１６に出力するものである。

【００１６】表示手段（出力手段を構成）１６は、プリ
ンタ、ＣＲＴ等で構成され、上記データ整理手段２５か
ら出力されたデータを外部に表示するものである。

【００１７】次に、この稼働分析装置１０により行われ
る生産ラインの制御動作内容を図３〜５のフローチャー
トに基づいて説明する。

【００１８】まず、各シーケンサＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ
３，…から出力された稼働状態に関する情報信号が情報
採取手段１１により取り込まれ（図３のステップＳ
１）、この情報に基づき、各機械のサイクルタイムや機
械間の搬送時間、各機械の停止時間及びその停止要因等
に関する情報に整理される（ステップＳ２）。そして、
この情報が記憶手段１３により記憶される（ステップＳ
３）。

【００１９】なお、上記阻害要因としては、各生産機械
自身の各種異常、刃具交換等の他、他の機械の停止に起
因するノーワーク（ワーク搬入待ち）やフルワーク（ワ
ーク搬出待ち）等の要因も含まれる。

【００２０】このような情報収集が開始されてから、予
め定められた情報収集期間が経過するまで（ステップＳ
４でＮＯ）、上記ステップＳ１〜Ｓ３による情報収集が
続けられる。そして、上記情報収集期間が経過した後
（ステップＳ４でＹＥＳ）、すなわち、ある程度の量の
情報が蓄積された後に稼働分析装置１０による生産ライ
ンの稼働分析が開始される。

【００２１】まず、収集された情報に基づき、最長工程
機械判別手段１４により、サイクルタイムが最も長い最
長工程機械の判別が行われる（ステップＳ５）。そし
て、この最長工程機械をチェック対象機械として、その
稼働分析が行われる（分析ルーチン；ステップＳ６）。

【００２２】この分析ルーチンを図４，５のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００２３】まず、上記記憶手段１３で記憶された情報
が順に読み込まれ（ステップＳ１１、及びステップ１２
でＮＯ）、この中から、最長工程機械が停止している状
態が検索される（ステップＳ１３）。最長工程機械の停
止状態が見つかった場合には（ステップＳ１３でＹＥ
Ｓ）、その停止が自機（最長工程機械自身）によるもの
であるか、もしくは他の機械によるものかが判別され
（ステップＳ１４）、最長工程機械自身によると判別さ
れた場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、原因機械
（すなわち最長工程機械）及びその要因（故障、工具交
換等）の項目との組合せで停止時間が順次累積、記憶さ
れる（ステップＳ１５）。

【００２４】これに対し、停止の原因が最長工程機械自
身にないと判別された場合（ステップＳ１４でＮＯ）、
その停止がワーク搬入待ち（すなわち最長工程機械にワ
ークが流れてこないこと）によるものなのか、もしくは
ワーク搬出待ち（すなわち最長工程機械の下流側でワー
クが溜って最長工程機械からワークを搬出できないこ
と）によるものなのかが判別される（ステップＳ１
６）。

【００２５】ワーク搬入待ちによる場合には（ステップ
Ｓ１６でＹＥＳ）、最長工程機械よりも一つ前の工程に
おける生産機械（前工程機械）の状態がチェックされる
（ステップＳ１７）。ここで、この前工程機械がライン
搬入口に設置されている場合（すなわち生産ラインの先
頭に設置されている場合）には（ステップＳ１８でＹＥ
Ｓ）、この機械に手作業等でワーク搬入が行われるのを
待って停止していると判別され（ステップＳ１９）、そ
の停止時間が「搬入作業待ち」という停止要因項目との
組合せで累積、記憶される。

【００２６】前工程機械がライン搬入口に設置されてい
ない場合（ステップＳ１８でＮＯ）には、この前工程機
械が停止状態であるか否かが判別され（ステップＳ２
０）、停止状態にない場合には（ステップＳ２０でＮ
Ｏ）、停止状態にたどりつくまで時間を遡って分析が行
われる（ステップＳ２１）。

【００２７】そして、この停止が自機（すなわち前工程
機械）によるものであるか否かが改めて判別され（ステ
ップＳ２２）、自機による場合には（ステップＳ２２で
ＹＥＳ）、この機械を原因機械とし、この原因機械及び
停止要因（すなわち異常内容）別に停止時間が累積、記
憶される（ステップＳ２３）。自機によらない場合は
（ステップＳ２２でＮＯ）、停止原因である機械にたど
りつく（ステップＳ２２でＹＥＳ）まで、あるいはライ
ン搬入口に設置された機械にたどりつく（ステップＳ１
８でＹＥＳ）まで、機械を遡って（ステップＳ１７に復
帰）分析が続けられる。

【００２８】一方、上記ステップＳ１６において、最長
工程機械の停止要因がワーク搬出待ちであると判別され
た場合（ステップＳ１６でＮＯ）には、最長工程機械よ
りも一つ後の工程における機械の状態がチェックされる
（ステップＳ２４）。ここで、この後工程機械がライン
搬出口に設置されている場合（すなわち生産ラインの後
尾に設置されている場合）には（ステップＳ２５でＹＥ
Ｓ）、この機械から手作業等でワーク搬出が行われるの
を待って停止していると判別され（ステップＳ２６）、
その停止時間が「搬出作業待ち」という停止要因項目と
の組合せで累積、記憶される。

【００２９】後工程機械がライン搬出口に設置されてい
ない場合（ステップＳ２５でＮＯ）には、この後工程機
械が停止状態であるか否かが判別され（ステップＳ２
７）、停止状態にない場合には（ステップＳ２７でＮ
Ｏ）、停止状態にたどりつくまで時間を遡って分析が行
われる（ステップＳ２８）。

【００３０】そして、この停止が自機（すなわち後工程
機械）によるものであるか否かが改めて判別され（ステ
ップＳ２９）、自機による場合には（ステップＳ２９で
ＹＥＳ）、この機械を原因機械とし、この原因機械及び
停止要因（すなわち異常内容）別に停止時間が累積、記
憶される（ステップＳ３０）。自機によらない場合は
（ステップＳ２９でＮＯ）、停止原因となる機械にたど
りつく（ステップＳ２９でＹＥＳ）まで、あるいはライ
ン搬入口に設置された機械にたどりつく（ステップＳ１
８でＹＥＳ）まで、機械を繰り下げて（ステップＳ２４
に復帰）分析が続けられる。

【００３１】このようにして、データを読み込みながら
各停止時間がその原因機械及び停止要因別に累積され、
データが終了すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、その
累積時間その他の各種分析結果が参照し易い形に整理さ
れ（ステップＳ３１）、これが表示手段１６を通じて外
部に表示されるとともに、この分析された各種阻害要因
への対策である作業指示が行われる（前記図３のステッ
プＳ７）。

【００３２】このデータ表示の一例を図６，７に示す。
この例は、図８に示すようなライン、すなわち６機の生
産機械〜を備え、その途中で適宜合流、分流した生
産ラインについて分析された結果を示すものであり、最
長工程機械としては、互いに同機種である２つの生産機
械，が選択されている。なお、この例では生産機械
，，にも互いに同機種のものが用いられている。

【００３３】まず、図６に示す画面では、最長工程機械
についての稼働分析の結果が表示されている。具体的に
は、日付、データ採取時間、最長工程機械の機種、その
工程時間（サイクルタイム）、総生産数、その他の緒言
が表示されるとともに、中央のグラフにおいては、全経
過時間（２時間）に対する実働時間及び各種停止時間の
割合が示されている。さらに、図７においては、停止要
因がより細かく分類され、その停止要因毎の各累積停止
時が、全停止時間に対する比率で棒グラフにより表示さ
れている。

【００３４】なお、同図において「研磨条件」とは、内
面研削盤の加工において、実際のワークの内径が予め研
削条件として設定された内径よりも小さい場合に、機械
を一旦停止させて作業者の確認及び再起動動作を待つこ
とによる停止を意味し、「循環異常」とは、ある生産機
械においてその規定時間内に加工が終了しなかった場
合、この機械に異常があると判定して同機械を止め、作
業者の確認及び再起動動作を待つことによる停止を意味
する。

【００３５】また、「砥石交換・ローディング不
良」とは、生産機械が砥石交換で停止すると同時に、
生産機械がワーク詰まりで停止しているために、最長
工程機械がワーク搬出待ちの状態で停止していること
を意味する。なお、この後待ちの項目において、２つの
停止要因がペアで表示されているのは、図８に示すよう
に各最長工程機械，の下流側でラインが分流してい
るため、例えば一方の生産機械あるいはのみが停止
しても、他方の生産機械が停止しなければワーク搬出
待ちが発生しないからである。

【００３６】以上のように、この装置では、各生産機械
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…の稼働状態に関する情報を収集し
て記憶し、この情報から、チェック対象機械が停止した
時の原因となる生産機械及びその停止要因を分析し、こ
の原因機械及び停止要因毎にチェック対象機械の停止時
間を累積演算してそのデータを整理し、出力するように
したものであるので、その分析結果を利用することによ
り、最長工程機械自身の停止要因のみならず、他の機械
による停止要因をも考慮した形で、最長工程機械の稼働
率を向上させるための適切な対策を案出することがで
き、これによって生産ライン全体の稼働率も大幅に向上
させることができる。例えば、上記分析結果から見て、
砥石交換に長時間を要していると認められた場合には、
ラインを作動させる前に早めに砥石交換を行っておくよ
うにすればよいし、最長工程機械以外の機械に起因する
停止時間が長い場合には、その停止要因となっている生
産機械の点検を重視するようにすればよい。

【００３７】さらに、この実施例に示すように、上記演
算結果と併せて稼働率向上のための作業指示も自動的に
表示するようにすれば、作業者は、この指示に従って作
業を行うだけで、稼働率の向上を目指すことができる。

【００３８】また、この実施例装置は、最長工程機械判
別手段１４を備え、記憶手段１３で記憶された情報に基
づいて最長工程機械を自動的に判別し、これをチェック
対象機械として設定するものであるので、作業者がチェ
ック対象機械を選ぶ作業も省略することができ、作業能
率をより向上させることができる。ただし、本発明にお
けるチェック対象機械は、必ずしも最長工程機械である
必要はなく、上記実施例に示すように複数の生産機械を
チェック対象機械として設定するようにしてもよいし、
外部からチェック対象機械を設定するための設定手段を
備え、上記最長工程機械でなくても、作業者が特に注目
したい機械をチェック対象機械として選択できるように
してもよい。

【００３９】また、上記実施例では、データ整理手段２
５からの出力内容をそのまま表示手段１６を通じて外部
に表示するようにしたものを示したが、上記データ整理
手段２５からの出力信号を他の分析装置に入力し、この
分析のデータとして提供するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明は、各機械の稼働状
態について情報収集を行い、この情報から、チェック対
象機械が停止した時の原因となる生産機械及びその停止
要因を分析し、この原因機械及び停止要因毎にチェック
対象機械の停止時間を累積演算してその結果を出力する
ようにしたものであるので、この分析結果を利用するこ
とにより、最長工程機械自身の停止要因のみならず、他
の機械による停止要因をも考慮した形で、最長工程機械
の稼働率を向上させるための適切な対策を案出すること
ができ、これによって生産ライン全体の稼働率を大幅に
向上させることができる効果がある。

【００４１】さらに、請求項２記載の装置では、記憶情
報に基づいて最長工程機械を自動的に判別し、これをチ
ェック対象機械として設定する最長工程機械判別手段を
備えているので、作業者がチェック対象機械を選ぶ作業
も省略することができ、これによって作業能率をより向
上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における生産ライン及び稼働
分析装置の全体構成図である。

【図２】上記稼働分析装置における分析手段の機能構成
を示すブロック図である。

【図３】上記稼働分析装置による分析動作を示すフロー
チャートである。

【図４】図３における分析ルーチンの内容を示すフロー
チャートの前半部である。

【図５】図３における分析ルーチンの内容を示すフロー
チャートの後半部である。

【図６】上記稼働分析装置による表示画面の一例を示す
図である。

【図７】上記稼働分析装置による表示画面の一例を示す
図である。

【図８】上記表示に関する生産ラインの流れを示す説明
図である。

【符号の説明】

１０稼働分析装置１１情報採取手段（情報収集手段を構成）１２情報整理手段（情報収集手段を構成）１３記憶手段（情報収集手段を構成）１４最長工程機械判別手段１５分析手段１６表示手段（出力手段を構成）２１停止状態検索手段２２原因機械判別手段（停止分析手段を構成）２３停止要因分析手段（停止分析手段を構成）２４停止時間累積手段２５データ整理手段（出力手段を構成）Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，… 生産機械ＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３，… シーケンサ（稼働状態検
出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークに対して所定の工程を実行する複
数の機械が並べて配置され、各機械に順次ワークが搬送
される生産ラインにおいて、各機械毎に設けられ、その
機械の稼働状態を検出する稼働状態検出手段と、予め定
められた期間において各稼働状態検出手段から各機械の
稼働状態に関する情報を採取して記憶する情報収集手段
と、この記憶された情報の中から、予め設定されたチェ
ック対象機械が停止している状態を検索する停止状態検
索手段と、この停止の原因となっている原因機械とその
停止要因を分析する停止分析手段と、各停止時間を上記
原因機械及び停止要因毎に分類して累積演算する停止時
間累積手段と、その演算結果を外部に出力する出力手段
とを備えたことを特徴とする生産ラインの稼働分析装
置。
【請求項２】請求項１記載の生産ラインの稼働分析装
置において、上記情報収集手段で記憶された情報に基づ
いて最もサイクルタイムの長い機械を判別し、これをチ
ェック対象機械として設定する最長工程機械判別手段を
備えたことを特徴とする生産ラインの稼働分析装置。