JPH06155197A - 混流生産システムにおける部材供給システム - Google Patents

混流生産システムにおける部材供給システム

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JPH06155197A
JPH06155197A JP4305551A JP30555192A JPH06155197A JP H06155197 A JPH06155197 A JP H06155197A JP 4305551 A JP4305551 A JP 4305551A JP 30555192 A JP30555192 A JP 30555192A JP H06155197 A JPH06155197 A JP H06155197A
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member supply
unit
flow production
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guided vehicle
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Hidekazu Terabayashi
英一 寺林
Kazumi Miyasaka
一実 宮坂
Katsunao Sasaki
克直 佐々木
Hiroyoshi Terajima
博義 寺嶋
Keisuke Koyanagi
恵介 小柳
Toshio Sasano
敏雄 笹野
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PFU Ltd
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PFU Ltd
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1426—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1442—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices using carts carrying work holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 混流生産システムにおける部材供給システム
に関し、人手を省き、作業ミスのない自動搬送車を用い
たシステムの提供を目的とする。 【構成】 上段が空バケット返却用下段がユニット入り
バケット送出用に使用される各段バケット１個分を搭載
する二段コンベア、二段コンベア駆動部、駆動部、制御
部、通信記憶ユニットおよびバッテリからなるバケット
運搬用自動搬送車（２）と、混流生産ライン（１）上に
あり、二段コンベア、二段コンベア駆動部および通信手
段からなる複数の組立作業場（３）と、二段コンベア、
二段コンベア駆動部および通信手段からなる部材供給場
（４）と、部材供給場に隣接し倉庫払い出し部品から製
品ユニットを組立製造し各種ユニットを所定数集めバケ
ットに収容するユニット組立キット編成作業場（５）
と、充電装置（６）と、自動搬送車走行位置検出器と、
自動搬送車の運転制御装置（７）と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多品種の製品を１本のラ
インで生産する混流生産システムにおける部材供給シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に製品の生産ラインは、製品を組
み立てるのに必要な部品を供給し、組み立て製造し、組
み立て完了後の製品の性能を試験検査し、試験検査合格
品を梱包場へ流すまでの一連の作業工程からなる。製品
毎に生産ラインを設けて生産を行うと、大量生産の場合
は好適であるが、多品種少量生産の場合は工場内のスペ
ースおよび生産設備が増大し、少量生産の場合に作業者
のアイドリング時間が多く、工場内のスペース、生産設
備および作業者の無駄が発生するという問題があり、こ
の問題を解決するため出願人は先に出願した発明、すな
わち複数種類の製品を同一ラインで流して生産する混流
生産システムを開発した。
【０００３】図３は従来の混流生産システムにおける部
材供給方式の説明図である。図示する混流生産システム
において、生産する製品の部材を供給するシステムは、
従来倉庫からユニットを製作する部品を各種必要数だけ
払い出し、作業者が製品をなすユニットを組み立てるユ
ニット組立作業場３１と、組み立てられたユニットをバ
ケットと称する籠に収容しキット編成作業場３２に運搬
し、運搬されたユニットを各種必要数集めてバケットに
収容するキット編成作業場３２と、それらのキットを混
流生産ラインにおける各組立作業場３３に運搬し、各組
立作業場３３でそれらのキットが組立に使用された後に
空となったバケットをユニット組立作業場３１またはキ
ット編成作業場３２に運搬して返却する方式であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の混流生産システムにおける部材供給方式は、
ユニット組立作業場３１からキット編成作業場３２へ、
キット編成作業場３２から混流生産ラインにおける各組
立作業場３３へ、前記各組立作業場３３からユニット組
立作業場３１またはキット編成作業場３２へバケットを
運搬する必要があり、そのために人手を要するという問
題がある。
【０００５】その他の問題点として、バケット等の箱に
て部材を組立ラインに供給するとき、複数個単位での生
産はできるが、１個作りは不可能であるという問題があ
る。また高価なロボット等もほぼライン専用の組立ロボ
ット等であり、コストパーフォーマンスが悪いものとな
るという問題がある。さらに必ずキット編成工程が必要
であるという問題がある。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、人手を省き、
作業ミスのない自動搬送車を用いた混流生産システムに
おける部材供給システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の混流生産システムにおける部材供給システムは、複
数種類の製品をパレットに載せて搬送し単一生産ライン
上で組み立て試験検査し梱包場へ搬送する混流生産シス
テムにおける部材供給システムにおいて、上段が空バケ
ット返却用に使用され下段が製品を成す少なくとも１つ
のユニットを収容したバケットの送出用に使用され、各
段のコンベアが前記バケット１個分を搭載する二段コン
ベアと、自動搬送車を駆動する駆動部と、該駆動部と前
記二段コンベアの各コンベアの駆動部とを制御する制御
部と、該制御部を制御する指令のデータを通信し記憶す
る通信記憶ユニットと、バッテリとからなる混流生産ラ
イン１へ前記バケットを運搬する自動搬送車２と、前記
混流生産ライン１上にあり、各段のコンベアが複数のバ
ケットを搭載可能である二段コンベアと、該二段コンベ
アの各コンベアを駆動する駆動部と、前記自動搬送車２
と通信する通信手段とからなる複数の組立作業場３と、
二段コンベアと、該二段コンベアの各コンベアを駆動す
る駆動部と、前記自動搬送車２と通信する通信手段とか
らなる部材供給場４と、前記部材供給場４に隣接し、倉
庫から払い出された製品のユニットの各種部品を一時置
く部品置場を有し、該部品置場から前記部品を取り出し
て製品のユニットを組立製造しかつ組立製造したユニッ
トを各種必要数集めて前記部材供給場４から返却された
使用済の空のバケットに収容するユニット組立キット編
成作業場５と、前記自動搬送車２と通信する通信手段を
有し、前記自動搬送車２が待機するホームポジションで
前記自動搬送車２のバッテリを充電する充電装置６と、
前記自動搬送車２が前記組立作業場３または前記部材供
給場４における前記二段コンベアの直前または前記充電
装置６の直前にあることを検出する検出器と、前記検出
器の信号と前記自動搬送車２の前記通信記憶ユニットと
前記各通信手段間での通信指令により前記自動搬送車２
を駆動制御する制御装置７と、から構成する。
【０００８】本発明の他の混流生産システムにおける部
材供給システムは、前記二段コンベアを三段以上の多段
コンベアで構成する。本発明のその他の混流生産システ
ムにおける部材供給システムは、前記二段コンベアを一
段でありかつ水平方向に隣接した２つのコンベアで構成
する。
【０００９】本発明の他の混流生産システムにおける部
材供給システムは、組立作業場が、ユニットの組立を行
いながらキット編成を行うユニット組立ラインを含み、
多品種に対応したユニット部品を収納したユニットブロ
ックからなる部材トレーが前記混流生産ラインに流さ
れ、組立ロボットが、作業者の作業時間帯外で組立作業
をするよう構成される。
【００１０】
【作用】本発明の混流生産システムにおける部材供給シ
ステムは、自動搬送車２が組立作業場３から部材供給場
４間を往復し、部材供給場４から組立作業場３へ製品を
製作するユニットを収容したバケットを運搬し、組立作
業場３で前記ユニットを取り去った後の空のバケットを
組立作業場３から部材供給場４へ運搬し返却する。部材
供給場４では空のバケットを降ろしユニットを収容した
バケットを搭載する。また自動搬送車２によりバケット
を運搬する指令は制御装置から組立作業場３、部材供給
場４または充電装置６のそれぞれに設けられた通信手段
へ、通信ケーブルを介して送信され、次に自動搬送車２
の通信記憶ユニットに送信される。自動搬送車２がバケ
ットを運搬する指令がないときは、自動搬送車２は充電
装置６の手前で待機し充電を行う。自動搬送車２、組立
作業場３および部材供給場４はそれぞれ２段のコンベア
を有し、上段は空のバケット搬送用、下段はユニットを
収容したバケットの搬送用として使用され、また自動搬
送車２は上段下段共バケット１個分のみ収容できるコン
ベアを有し、これらのコンベアも前述の通信信号による
指令により運転制御される。
【００１１】
【実施例】図１は混流生産ラインにおける部材供給シス
テムの全体構成図である。混流生産ライン１は、製品を
組み立てるのに必要な部品を供給し、組み立て製造し、
組み立て完了後の製品の性能を試験検査し、試験検査合
格品を梱包場へ流すまでの一連の作業工程からなる生産
ラインであり、複数種類の製品の生産に対応できる混流
生産システムの生産ラインであり、特に図示する混流生
産ライン１の領域は製品を成すユニットがバケットに収
容され自動搬送車２により運搬される複数の組立作業場
３の周辺を示している。自動搬送車２は部材供給場４か
らユニット組立キット編成作業場５で用意された各種キ
ットを収容したバケットを積み込んで所定の組立作業場
３にバケットを運搬する。また図中、便宜上自動搬送車
２は２台描かれているが実際は１台であり、ホームポジ
ションの位置、すなわち充電装置６手前で自動搬送車２
は通常待機しておりその間充電装置６により充電され
る。これらの自動搬送車２の駆動制御は制御装置（図示
せず）により制御され、その制御は自動搬送車２が組立
作業場３または部材供給場４における二段コンベアの直
前にまたは充電装置６の直前にあることを検出する検出
器の信号と、自動搬送車２が搭載する通信記憶ユニット
と組立作業場３、部材供給場４または充電装置６に設け
られる通信手段間との通信との情報に基づいて行われ
る。
【００１２】図１に示す本発明の部材供給システムにお
ける自動搬送車の動作について以下に説明する。自動搬
送車２は組立作業場３から部材供給場４間を往復し、部
材供給場４から組立作業場３へ製品を製作するユニット
を収容したバケットを運搬し、組立作業場３で前記ユニ
ットを取り去った後の空のバケットを組立作業場３から
部材供給場４へ運搬し返却する。部材供給場４では空の
バケットを降ろしユニットを収容したバケットを搭載す
る。また自動搬送車２がバケットを運搬する指令は制御
装置から組立作業場３、部材供給場４または充電装置６
のそれぞれにおける通信手段に通信ケーブルを介して送
信され、次に自動搬送車２の通信記憶ユニットに送信さ
れる。自動搬送車２によりバケットを運搬する指令がな
いときは、自動搬送車２は充電装置６の手前で待機し充
電を行う。自動搬送車２、組立作業場３および部材供給
場４はそれぞれ２段のコンベアを有し、上段は空のバケ
ット搬送用、下段はユニットを収容したバケットの搬送
用として使用される。また自動搬送車２は上段下段共バ
ケット１個分のみ収容できるコンベアを有する。
【００１３】ここで自動搬送車２の動作説明のため、組
立作業場を生産ラインの先頭からＡ、Ｂ、Ｃとし、各組
立作業場に必要な製品のユニットを収容したバケットを
用意する部材供給場を充電装置６の隣からａ，ｂ，ｃと
する。自動搬送車２が組立作業場Ａでユニット入りバケ
ットを送出し空のバケットを受けた後に、組立作業場Ｃ
にユニット入りバケットが不足となり補充を要する例に
ついて以下に説明する。
【００１４】組立作業場Ｃは光電スイッチ等のバケット
センサによりユニット入りバケットが不足したことを検
出し通信手段により制御装置に通信して知らせる。制御
装置は組立作業場Ａの通信手段を介して自動搬送車２の
通信記憶ユニットに送信し、自動搬送車２を部材供給場
４のｃへ向かう指令を送る。自動搬送車２はその指令に
より自身の駆動装置を運転し部材供給装置ｃの位置を光
電スイッチの信号により確認し自身の駆動装置の運転を
停止し、自動搬送車２の上段のコンベアを駆動して空バ
ケットを部材供給装置ｃに返却し、と同時にユニット入
りバケットを受ける。このとき、部材供給場ｃは自動搬
送車２が来たことを確認し自身の上段コンベアを運転し
空バケットを受けと同時に下段のコンベアを駆動してユ
ニット入りバケットを自動搬送車２に送出する。自動搬
送車２は上段に空バケットが無いことと、下段にユニッ
ト入りバケットが搭載されたこととを自身の光電スイッ
チで確認し、組立作業場Ｃに向かって自身の駆動装置を
運転する。なお、バケット運搬の指令が無いときは自動
搬送車２は充電装置６に向かって駆動され、充電装置６
に到達したことを充電装置６の位置を検出する光電スイ
ッチで検出して停止し、バケット運搬の指令が来るまで
充電する。このように自動搬送車２は無人でバケットの
運搬を行う。
【００１５】図２は本発明による部材供給場の説明図で
ある。図の（Ａ）は部材供給場全体の上部平面図であ
る。図の（Ａ）は混流生産ラインにおける組立作業場が
３つある場合を示し、各組立作業場に対応してそれぞれ
３つの部材供給場２１、ユニット組立キット編成作業場
２２および部品置場２３が設けられていることを示す。
図の（Ｂ）は各組立作業場に対応する部材供給場の詳細
図を示す。各部材供給区域は、部材供給場２１と、倉庫
から払い出された製品のユニットの各種部品を一時置く
部品置場２３と、部品置場２３から部品を取り出して製
品のユニットを組立製造し、かつそれらの組立製造した
ユニットを各種必要数集めて部材供給場２１から返却さ
れた使用済の空のバケットと称する籠に収容し、部材供
給場２１へ流すユニット組立キット編成作業場２２とか
ら構成される。
【００１６】なお、部材供給場２１は２段となっており
上段は使用済みバケット返却用、下段はユニット組立キ
ット編成作業場２２で編成されたキットを収めたバケッ
トの搬送用として使用されキットを収容したバケットは
自動運搬車に積まれて所定の組立作業場に運搬される。
【００１７】本発明の混流生産システムにおける他の部
材供給システムは、前記二段コンベアを三段以上の多段
コンベアで構成する。このように多段にすることにより
各組立作業場または各部材供給場においてユニット入り
バケットのバッファを多く設けることができ、各組立作
業工程が短時間で行われる場合に有利である。また多段
で使用するので例えば３段の場合、最上段が空バケット
用、中段と下段がユニット入りバケット用に使用され下
段が満杯になったことをバケットセンサが検出して中段
を使用開始することにより中段は使用される。
【００１８】本発明の混流生産システムにおけるその他
の部材供給システムは、前記二段コンベアが一段であ
り、かつ水平方向に隣接した２つのコンベアで構成す
る。水平にすることによりトラブル時など遠くからもバ
ケットの運搬状況を一見して見ることができ、かつバケ
ットへのアクセスも容易である。また縦方向に高いユニ
ットがある場合にも使用できる。
【００１９】図４は本発明の部材トレーを示す図であ
り、（Ａ）は上部平面図、（Ｂ）は各ブロックの斜視図
である。部材トレーの内部は複数のブロックに分かれて
構成される。このブロックの組み合わせにより複数種類
の機種に対応可能である。図中、各ブロック１〜８には
導通ピンと抵抗器を備えた箱があり、各抵抗を切り替え
るためのスイッチが外部に露出している。このスイッチ
は２種類の抵抗器をオン／オフ可能にしており、Ａ、Ｂ
の抵抗器をそれぞれオン／オフし、４通りの組み合わせ
を可能としている。各ブロックは低発泡材で形成されて
おり、各ユニットの形状に合わせて収納できる形状をな
している。
【００２０】図５は組立ラインにユニット組立ラインが
接続された生産ラインを示す図であり、（Ａ）は上部平
面図、（Ｂ）は組立過程を示す図である。図示するよう
に、ユニットの組立を行うラインと組立ラインとを接続
し、ユニットの組立を行いながらキット編成を行う。ユ
ニットを組み立てるラインと組立ラインとは部材トレー
ストッカーで結合し、ユニットの組立を作業者が行い、
ユニットを部材トレーに収納させ、キット編成を同時に
行わせるようにする。
【００２１】図６は図５に示す生産ラインのロボットを
使用した２４時間連続運転の説明図であり、（Ａ）は生
産ラインの上部平面図、（Ｂ）はタイムチャート、
（Ｃ）は図（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。深夜の時間帯
で作業者がいないときの生産ラインで部材トレーへの収
納作業を組立ロボットに行わせ、ロボットの稼働率を向
上する。
【００２２】図６の（Ａ）に示すように、通常組立ライ
ンで部材バケット供給機を設置し、組立ロボットの横に
バケットに収納したユニットを供給し、組立ロボットの
ハンドを交換し、夜間もロボットを使用して運転する。
図６の（Ｂ）に示すように、Ｔ１は定時間作業帯で、こ
の時間帯ではユニット組立を作業者Ａが行い、通常の組
立を組立ロボットが行う。Ｔ２は作業者Ｂの勤務時間帯
で、作業者Ｂがユニット組立の片側ラインを使用してユ
ニットの組立を行い、夜間用として完成ユニットをバケ
ットに収納する。バケットに収納されたユニットは夜間
にロボットを使用して部材トレーにキット編成させる。
Ｔ３は夜間のロボット稼働時間帯で、キット編成された
部材を組立ロボットを使用して組立を行う。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、人
手を省き、作業ミスのない自動搬送車を用いた混流生産
システムにおける部材供給システムの提供が実現でき
る。またユニット組立キット編成作業場を部材供給場に
隣接して配置することにより従来は、ユニット組立場、
キット編成作業場および部材供給場のそれぞれの間を搬
送車を使用し人手によりバケット等が運搬されていた
が、本発明によればそれに要する時間と労力も不要とな
る。
【００２４】以上説明したように本発明によれば、多品
種に対応でき、ユニット組立と通常の組立が同一生産ラ
イン内で行われ部材の運搬に要する時間と労力が不要と
なり、汎用性かつ柔軟な組立ラインが構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】混流生産ラインにおける部材供給システムの全
体構成図である。
【図２】本発明による部材供給場の説明図であり、
（Ａ）は部材供給場全体の上部平面図、（Ｂ）は各組立
作業場に対応する部材供給場の詳細図である。
【図３】従来の混流生産システムにおける部材供給方式
の説明図である。
【図４】本発明の部材トレーを示す図であり、（Ａ）は
上部平面図、（Ｂ）は各ブロックの斜視図である。
【図５】組立ラインにユニット組立ラインが接続された
生産ラインを示す図であり、（Ａ）は上部平面図、
（Ｂ）は組立過程を示す図である。
【図６】図５に示す生産ラインのロボットを使用した２
４時間連続運転の説明図であり、（Ａ）は生産ラインの
上部平面図、（Ｂ）はタイムチャート、（Ｃ）は図
（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
１…混流生産ライン ２…自動搬送車 ３…組立作業場 ４、２１…部材供給場 ５、２２…ユニット組立キット編成作業場 ６…充電装置 ７…制御装置 ２３…部品置場
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 克直 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内 (72)発明者 寺嶋 博義 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内 (72)発明者 小柳 恵介 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内 (72)発明者 笹野 敏雄 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数種類の製品をパレットに載せて搬送
    し単一生産ライン上で組み立て試験検査し梱包場へ搬送
    する混流生産システムにおける部材供給システムにおい
    て、 前記混流生産ライン（１）上にあり、複数のユニットを
    収容するバケットを搭載可能であるコンベアと、該コン
    ベアを駆動する駆動部と、からなる複数の組立作業場
    （３）と、 供給および返却用の１以上のコンベアと、該コンベアを
    駆動する駆動部と、からなる部材供給場（４）と、 該部材供給場（４）に隣接し、倉庫から払い出された製
    品のユニットの各種部品を一時置く部品置場を有し、該
    部品置場から前記部品を取り出して製品のユニットを組
    立製造し、かつ組立製造したユニットを各種必要数集め
    て前記部材供給場（４）から返却された使用済の空のバ
    ケットに収容するユニット組立キット編成作業場（５）
    と、からなること特徴とする混流生産システムにおける
    部材供給システム。
  2. 【請求項２】 前記バケットを運搬する自動搬送車
    （２）は、 上段が空バケット返却用に使用され下段が製品を成す少
    なくとも１つのユニットを収容したバケットの送出用に
    使用され、各段のコンベアが前記バケット１個分を搭載
    する二段コンベアと、前記自動搬送車（２）を駆動する
    駆動部と、前記自動搬送車（２）を運転するデータを通
    信し記憶する通信記憶ユニットと、からなることを特徴
    とする請求項１に記載の混流生産システムにおける部材
    供給システム。
  3. 【請求項３】 前記混流生産システムにおいて、 組立作業場が、ユニットの組立を行いながらキット編成
    を行うユニット組立ラインを含み、 多品種に対応したユニット部品を収納したユニットブロ
    ックからなる部材トレーが前記混流生産ラインに流さ
    れ、 組立ロボットが、作業者の作業時間帯外で組立作業をす
    ることを特徴とする請求項１に記載の混流生産システム
    における部材供給システム。
  4. 【請求項４】 前記混流生産システムにおける部材供給
    システムは、 前記自動搬送車（２）と通信する通信手段を有し、前記
    自動搬送車（２）が待機するホームポジションで前記自
    動搬送車（２）のバッテリを充電する充電装置（６）
    と、 前記自動搬送車（２）が前記組立作業場（３）または前
    記部材供給場（４）における前記二段コンベアの直前に
    あるか、または前記充電装置（６）の直前にあるかを検
    出する検出器と、 前記検出器の信号と、前記自動搬送車（２）の前記通信
    記憶ユニットと前記各通信手段間での通信信号と、によ
    り前記自動搬送車（２）を駆動制御する制御装置（７）
    と、をさらに具備すること特徴とする請求項２に記載の
    混流生産システムにおける部材供給システム。
  5. 【請求項５】 前記二段コンベアは、三段以上の多段コ
    ンベアである請求項２に記載の混流生産システムにおけ
    る部材供給システム。
  6. 【請求項６】 前記二段コンベアは、一段であり、かつ
    水平方向に隣接した２つのコンベアである請求項２に記
    載の混流生産システムにおける部材供給システム。
  7. 【請求項７】 前記混流生産システムにおいて、 前記ユニット組立場から前記組立作業場へ供給される部
    材が、 複数種類の部材を製品１台分まとめて１個の籠状のバケ
    ット、１個の板状のパレットまたは１個の前記部材トレ
    ーに収容されて供給されることを特徴とする請求項１に
    記載の混流生産システムにおける部材供給システム。
  8. 【請求項８】 前記コンベアが部分的または全面的に傾
    斜をなす請求項１に記載の混流生産システムにおける部
    材供給システム。
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