JP3528934B2 - 生産設備制御装置 - Google Patents

生産設備制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生産設備制御装置に関
し、特に、複数種類の同機能の生産対象品を複数の作業
ステーションを有する搬送ラインで順々に搬送しなが
ら、各生産対象品の加工や組立を行う生産設備を制御す
る生産設備制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車製造工場等においては、複
数種類の同機能の生産対象品（部品や、複数部品からな
る部品組立体）を、共通の生産設備で生産するのが一般
的であり、この場合、上位のホストコンピュータから、
自動車の艤装品を組付ける複数の車両組立工場において
車両組立を行う車種とその年月日時刻（組立時期、つま
り、組立順序）とを指示する指示情報を受け、その車両
組立時期に間に合うように、生産対象品を生産して、複
数の車両組立工場に供給する。
【０００３】そして、前記生産対象品を生産する生産設
備としては、複数の作業ステーションを有し且つ複数の
ワークパレットをフリーフローにて循環搬送する搬送ラ
インを設け、これら複数の作業ステーションに夫々機械
加工や組付けを行う自動装置を設け、これら複数の自動
装置を夫々制御する自動装置コントローラを設け、これ
ら複数の自動装置コントローラを統括するラインコント
ローラを設け、上位の指令系から前記指示情報を受ける
ラインホストコンピュータから、ラインコントローラに
指示情報を供給し、ラインコントローラにおいて、各作
業ステーションの自動装置で行う加工や組立作業の作業
コードを作成して、各自動装置コントローラに個別的に
転送し、前記ワークパレット上にセットした生産対象品
を、複数の作業ステーションを順々に搬送しながら、各
生産対象品を生産する生産設備が適用されることが多
い。
【０００４】ここで、特開平２−２８８０６号公報に
は、生産管理システムを適用した自動車の組立ラインに
おいて、ホストコンピュータと、これに従属し複数の組
立ラインに対応する複数のサブコンピュータ及び複数の
ラインサイドコンピュータと、複数の組立ラインを夫々
制御する複数の制御盤と、各組立ラインの複数の自動機
を夫々制御する複数のシーケンサ等を備え、前記ホスト
コンピュータにおいて、製造に関連する共通する共通デ
ータを一元的に管理し、製造設備の変更等の際には、ホ
ストコンピュータによって前記共通データを改廃するこ
とで、共通データの改廃を簡単化した生産管理システム
が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記ラインホストコン
ピュータと、ラインコントローラと、自動装置コントロ
ーラとを備えた生産設備においては、上位の指令系から
前記指示情報を受けるラインホストコンピュータから、
ラインコントローラに指示情報を供給し、ラインコント
ローラにおいて、各作業ステーションの自動装置で行う
加工や組立作業の作業コードを作成して、各自動装置コ
ントローラに個別的に転送するように構成してあるの
で、ラインコントローラから複数の自動装置コントロー
ラに作業コードを供給する為の情報読み出しと情報転送
処理の負荷が非常に大きくなること、トラブル発生等に
よりライン停止後に復旧する際にもラインコントローラ
から複数の自動装置コントローラに作業コードを供給す
る必要がある場合が多いため、ライン停止から復旧する
際の立ち上がり時間が長くなること、等の問題がある。
本発明の目的は、前記ラインコントローラから複数の自
動装置コントローラに作業コード等を供給する情報供給
を能率化でき、且つラインの立ち上がり時間を短縮でき
る生産設備制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の生産設備制御
装置は、複数種類の同機能の生産対象品を複数の作業ス
テーションを有する搬送ラインで順々に搬送しながら、
各生産対象品の加工や組立を行う生産設備において、前
記複数の作業ステーションに夫々設けられる加工や組立
用の自動装置を制御する複数の第１制御手段であって、
その各々が共通の情報を記憶する第１の共通メモリエリ
アと専用メモリエリアとを有する複数の第１制御手段
と、前記複数の第１制御手段を統括する第２制御手段で
あって、前記第１の共通メモリエリアと共通の情報を記
憶する第２の共通メモリエリアと、この第２の共通メモ
リエリアに書き込まれた各生産対象品毎の作業指示情報
を複数の第１制御手段の第１の共通メモリエリアに同時
に転送して書き込む情報転送手段とを有する第２制御手
段と、上位の指令系から生産対象品の種類と生産順序を
指示する指示情報を受け、生産順序の早い生産対象品か
ら順に、各生産対象品毎に、前記複数の作業ステーショ
ンにおける作業内容を示す作業コードを含む作業指示情
報を作成して、第２制御手段の共通メモリエリアに書き
込む作業指示情報作成手段とを備え、前記複数の第１制
御手段の各々は、その第１の共通メモリエリアに転送さ
れてきた作業指示情報のうちから、その作業ステーショ
ンに該当する作業コードを読み出して専用メモリエリア
に書き込む書込み手段を有すること特徴とするものであ
る。
【０００７】
【０００８】前記作業指示情報作成手段は、各種類の生
産対象品毎に、前記作業指示情報をテーブル化して記憶
した作業コードファイルを有する構成にしてもよい（請
求項１に従属の請求項２）。前記作業指示情報作成手段
は、第２制御手段に設けてもよい（請求項２に従属の請
求項３）。
【０００９】
【発明の作用及び効果】請求項１の生産設備制御装置に
おいては、複数種類の同機能の生産対象品を複数の作業
ステーションを有する搬送ラインで順々に搬送しなが
ら、各生産対象品の加工や組立を行う生産設備におい
て、複数の作業ステーションに夫々設けられる加工や組
立用の自動装置を制御する複数の第１制御手段は、その
各々が共通の情報を記憶する第１の共通メモリエリアと
専用の情報を記憶する専用メモリエリアとを有し、これ
ら複数の第１制御手段を統括する第２制御手段は、前記
第１の共通メモリエリアと共通の情報を記憶する第２の
共通メモリエリアと、情報転送手段とを有する。第２制
御手段の情報転送手段は、第２制御手段の第２の共通メ
モリエリアに書き込まれた各生産対象品毎の作業指示情
報を複数の第１制御手段の第１の共通メモリエリアに同
時に転送して書き込む。
【００１０】以上のように、複数の第１制御手段に夫々
第１の共通メモリエリアと専用メモリエリアとを設け、
第２制御手段に、前記第１の共通メモリエリアと共通の
情報を記憶する第２の共通メモリエリアと、情報転送手
段とを設け、第２制御手段の第２の共通メモリエリアに
書き込まれた各生産対象品毎の作業指示時を複数の第１
制御手段の第１の共通メモリエリアに同時に転送して書
き込むように構成したので、第２制御手段から複数の第
１制御手段に個別的に作業指示情報を転送することな
く、一括して同時に転送できるため、作業指示情報の転
送処理の負荷を大幅に減らすことができる。しかも、何
らかのトラブルにより搬送ラインが停止しその後搬送ラ
インを復旧する際に、第２制御手段から複数の第１制御
手段に作業指示情報を転送するとしても、一括して極短
時間に転送できるから、復旧時間を著しく短縮できる。
【００１１】但し、第１制御手段において、第１の共通
メモリエリアの作業指示情報のうち、各自の作業ステー
ションに該当する作業指示情報を、専用メモリエリアに
書き込むように構成することも可能で、この場合には、
搬送ラインの復旧の際に、第２制御手段から複数の第１
制御手段に作業指示情報を転送する必要がなく、復旧時
間を著しく短縮できる。
【００１２】そして、作業指示情報作成手段は、上位の
指令系から生産対象品の種類と生産順序を指示する指示
情報を受け、生産順序の早い生産対象品から順に、各生
産対象品毎に、複数の作業ステーションにおける作業内
容を示す作業コードを含む作業指示情報を作成して、第
２制御手段の共通メモリエリアに書き込む。
【００１３】以上のような作業指示情報作成手段を設
け、生産順序の早い生産対象品から順に、各生産対象品
毎に、複数の作業ステーションにおける作業内容を示す
作業コードを含む作業指示情報を作成するので、複数の
作業ステーションに対して共通の作業指示情報とするこ
とができる。そして、この作業指示情報を第２制御手段
の第２の共通メモリエリアに書き込み、その作業指示情
報を複数の第１制御手段の第１の共通メモリエリアに転
送できるので、作業指示情報の作成と、その転送処理と
が簡単化することになる。
【００１４】そして、前記複数の第１制御手段の各々に
設けられた書込み手段は、共通メモリエリアに転送され
てきた作業指示情報のうちから、その作業ステーション
に該当する作業コードを読み出して専用メモリエリアに
書き込む。従って、各第１制御手段は、その書込み手段
により専用メモリエリアに書き込まれた作業コードに基
いて自動装置を制御することで、各作業ステーションで
行うべき加工や組立の作業を遂行するように制御するこ
とができる。
【００１５】請求項２の生産設備制御装置においては、
前記作業指示情報作成手段は、各種類の生産対象品毎
に、前記作業指示情報をテーブル化して記憶した作業コ
ードファイルを有するので、作業指示情報作成手段は、
前記作業コードファイルに基いて、各生産対象品の作業
指示情報を簡単に作成することができる。
【００１６】請求項３の生産設備制御装置においては、
前記作業指示情報作成手段は、第２制御手段に設けられ
ているので、作業指示情報作成手段から第２制御手段へ
の情報転送を必要とせず、第２制御手段に、上位の指令
系から、生産対象品の種類と生産順序を指示する指示情
報を供給するだけで、第２制御手段から複数の第１制御
手段に作業指示情報を供給することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。本実施例は、自動車製造工場におけ
るＦＦ型自動車の前輪のアクスルハブユニットを生産す
る生産設備の制御装置に本発明を適用した場合の一例で
ある。図１に示すように、自動車製造工場の生産管理指
令系には、生産管理の全体に関連する情報、自動車の車
体を組み立てる複数の車体組立工場の車体組立予定情
報、複数の車体塗装工場の車体塗装予定情報、車体に艤
装品を組付けて自動車を完成させる複数の車両組立工場
の車両組立予定情報、複数の車種の完成車を納入先に納
入する納車予定情報、等の種々の生産管理情報を格納し
たホストコンピュータ１が設けられている。
【００１８】前記ホストコンピュータ１から、通信回線
であるＬＡＮ２を介して、複数の車体組立工場、複数の
車体塗装工場、複数の車両組立工場、前記アクスルハブ
ユニット、サスペンション装置、エンジン、自動変速機
等の種々の部品や部品組立体や機器ユニットを生産する
複数の部品生産工場に夫々設けられたラインホストコン
ピュータ３に、生産管理情報が転送される。前記各ライ
ンホストコンピュータ３は、管理対象の生産ラインを制
御するラインコントローラ４に接続され、各ラインコン
トローラ４は、各生産ラインの複数の自動装置を制御す
るＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）
に１６ビットデータを送受信可能な信号線で接続されて
いる。
【００１９】次に、複数車種のＦＦ型自動車のアクスル
ハブユニット（これが、本実施例における複数種類の同
機能の生産対象品に相当する）を生産する生産設備の全
体構成について、図２〜図４を参照して説明する。前記
アクスルハブユニットの素材や半完成品や完成品等生産
ライン上にある物品を、以下ワークと略称とする。図２
〜図４に示すように、生産ラインとしての上流側の第１
搬送ライン７と、その下流端に間隔をおいて直列状に位
置する生産ラインとしての下流側の第２搬送ライン８と
が設けられている。第１搬送ライン７には、ワークの機
械加工等の加工や組立を行う為の１２の作業ステーショ
ン（１ｓｔ〜１２ｓｔ）（図３参照）が設けられ、これ
ら作業ステーション（１ｓｔ〜１２ｓｔ）の付近には、
加工や組立を行う種々の自動装置７ａ〜７ｌが設けら
れ、また、第２搬送ライン８には、ワークの機械加工や
組立を行う為の８つの作業ステーション（１３ｓｔ〜２
０ｓｔ）（図４参照）が設けられ、これら作業ステーシ
ョン（１３ｓｔ〜２０ｓｔ）の付近には加工や組立を行
う種々の自動装置８ａ〜８ｇが設けられている。
【００２０】図３に示すように、第１搬送ライン７に
は、前記作業ステーション（１ｓｔ〜１２ｓｔ）を含む
パレット循環路１１が設けられ、このパレット循環路１
１は、作業ステーション（１ｓｔ〜１２ｓｔ）を含む作
業用パレット搬送路１２と、この作業用パレット搬送路
１２の下流端から上流端へワークパレット９を搬送する
パレット復帰用パレット搬送路１３とからなり、作業用
パレット搬送路１２には、１４個のワークパレット９を
配置可能で、各ワークパレット９は、フリーフロー方式
の搬送機構（図示略）にて順次１つ下流側位置へ搬送さ
れ、また、パレット復帰用パレット搬送路１３には、最
大１４個のワークパレット９を配置可能で、各ワークパ
レット９は、フリーフロー方式の搬送機構（図示略）に
て順次１つ下流側位置へ搬送される。
【００２１】図４に示すように、第２搬送ライン８に
は、前記作業ステーション（１３ｓｔ〜２０ｓｔ）を含
むパレット循環路１４が設けられ、このパレット循環路
１４は、作業ステーション（１３ｓｔ〜２０ｓｔ）を含
む作業用パレット搬送路１５と、この作業用パレット搬
送路１５の下流端から上流端へワークパレット９を搬送
するパレット復帰用パレット搬送路１６とからなり、作
業用パレット搬送路１５には、１１個のワークパレット
９を配置可能で、各ワークパレット９は、フリーフロー
方式の搬送機構（図示略）にて順次１つ下流側位置へ搬
送され、また、パレット復帰用パレット搬送路１６に
は、最大１４個のワークパレット９を配置可能で、各ワ
ークパレット９は、フリーフロー方式の搬送機構（図示
略）にて順次１つ下流側位置へ搬送される。
【００２２】更に、第１搬送ライン７の作業用パレット
搬送路１２の下流端のワークパレットＰから、第２搬送
ライン８の作業用パレット搬送路１５の上流端のワーク
パレット９にワークを移載する為のハンガー方式搬送装
置１０が設けられ、このハンガー方式搬送装置１０は、
作業者により操作盤１７を介して操作される。第１及び
第２搬送ライン７，８の複数の所定の作業ステーション
に、複数種類の特殊部品を夫々供給する段取りステーシ
ョン２０〜２２が設けられ、段取りステーション２０〜
２２において準備された特殊部品は、ワークの生産に間
に合う時期に、台車により、複数の所定の作業ステーシ
ョンへ供給される。また、前記第２搬送ライン８の作業
用パレット搬送路１５の上流端のワークパレット９に複
数の部品を供給する複数のシュータ２３〜２５も設けら
れている。
【００２３】次に、前記第１及び第２搬送ライン７，８
の制御系について、図２、図５〜図１２を参照しながら
説明する。図２に示すように、第１搬送ライン７の１２
組の自動装置７ａ〜７ｌを制御するＰＬＣ５ａ〜５ｌが
設けられ、これらは順々に信号伝達可能に接続されると
ともに、第１ラインコントローラ４ａに接続されてい
る。また、第２搬送ライン８の７組の自動装置８ａ〜８
ｇを制御するＰＬＣ６ａ〜６ｇが設けられ、これらは順
々に信号伝達可能に接続されるとともに、第２ラインコ
ントローラ４ｂに接続されている。そして、前記第１ラ
インコントローラ４ａと第２ラインコントローラ４ｂと
は、ラインホストコンピュータ３ａに接続されている。
【００２４】図５に示すように、前記ラインホストコン
ピュータ３ａは、後述の種々の制御の制御プログラムを
予め格納した制御プログラムメモリ３１と、中央演算装
置３２（ＣＰＵ）と、データベースを予め格納したデー
タベースメモリ３３と、種々の演算処理上又は演算結果
のデータを記憶するワークメモリ３４と、ホストコンピ
ュータ１からＬＡＮ２を介して供給される車両組立予定
情報を記憶する車両組立予定情報バッファ３５と、段取
り情報バッファ３６と、段取り不要情報バッファ３７
と、差込み情報バッファ３８と、確定情報バッファ３９
と、リングバッファ４０とを有し、これらはバス４１に
より接続されている。このラインホストコンピュータ３
ａには、段取りステーション２０〜２２に設置されたデ
ータ入出力装置４２と、差込みデータ入力装置４３と、
第１ラインコントローラ４ａと、第２ラインコントロー
ラ４ｂとが１６ビットデータを送受信可能な信号線で接
続されている。
【００２５】図６に示すように、前記車両組立予定情報
バッファ３５は、複数の車両組立工場Ｆ１〜Ｆｎに対応
するＦ１バンド〜Ｆｎバンドとを含み、ｉ＝１〜ｎとし
て、Ｆｉバンドには、車両組立工場Ｆｉにおいて車両組
立てされる自動車の車種のデータと、その車両組立て開
始の年月日時刻（組立て時期）のデータと、データ受信
時刻のデータとが、時系列的に格納される。尚、前記車
両組立てされる各自動車における車種のデータと組立て
時期のデータとを、以下基本指示データ（これが、指示
情報に相当する）と定義する。尚、時系列的とは、年月
日時刻において早いものが先行する形態を意味する。前
記段取り情報バッファ３６には、段取りステーション２
０〜２２において特殊部品を予め段取り（準備）する必
要のある車種の自動車の基本指示データであって、車両
組立予定情報バッファ３５から供給される基本指示デー
タが、時系列的に記憶される。尚、前記特殊部品とは、
車両組立工場での組立て上の都合、車両組立工場への輸
送上の都合都合等により、特定の車種のワークにだけ取
付けるような部品をも含み、構造的に特殊な部品のみを
意味するものではない。
【００２６】前記段取り不要情報バッファ３７には、段
取りステーション２０〜２２において予め段取り（準
備）する必要のない車種の自動車の基本指示データであ
って、車両組立予定情報バッファ３５から供給される基
本指示データが、時系列的に記憶される。前記差込み情
報バッファ３８には、ラインホストコンピュータ３ａの
近くに設置された差込みデータ入力装置４３から入力さ
れる基本指示データであって、第１及び第２搬送ライン
７，８が比較的多忙でない時期に、車両組立工場におけ
る車両組立とは無関係に生産する必要のある複数車種の
同機能のワークの基本指示データが、時系列的に記憶さ
れる。前記データベース３３には、段取りステーション
２０〜２２において段取りする必要のない車種に関する
データと、段取りステーション２０〜２２において段取
りする必要のある車種に関するデータと、段取りする必
要のある車種における特殊部品のリストのデータ、特殊
部品を搬入すべき作業ステーション（搬入先）のデータ
等が予め格納されている。
【００２７】前記確定情報バッファ３９には、差込み情
報バッファ３８と段取り情報バッファ３６と段取り不要
情報バッファ３７とから転送される基本指示データであ
って、時系列的に早いものから優先して生産順序を確定
した基本指示データが記憶される。前記リングバッファ
４０は、第１〜第５０バンドの５０個のバンドからな
り、確定情報バッファ３９から転送される基本指示デー
タは、第１バンド、第２バンド、第３バンド、・・・第
４９バンド、第５０バンド、第１バンド、第２バンド、
の順に記憶される。このリングバッファ４０において
は、ｉ＝１〜５０として、第ｉバンドから第１ラインコ
ントローラ４ａに基本指示データを転送してから、第ｉ
バンドに確定情報バッファ３９からの基本指示データを
書込み、その直後に第（ｉ−ｍ）バンドから第２ライン
コントローラ４ｂに基本指示データを転送するように構
成してある。尚、前記（ｉ−ｍ）における正の整数ｍ
は、第１搬送ライン７の作業用パレット搬送路１２の最
上流端から最下流端までにあるワーク、つまり、作業用
パレット搬送路１２上にあるワークの総数（ワークパレ
ット９の総数）であり、本実施例の場合、ｍ＝１４であ
る。
【００２８】第１ラインコントローラ４ａは、制御プロ
グラムを格納した制御プログラムメモリと、テーブルや
ファイルを格納したファイルメモリと、ワークメモリ
と、中央演算装置（ＣＰＵ）とを有するコンピュータで
構成され、図７に示すように、前記ファイルメモリに
は、少なくとも、車種別のＮＧフラグテーブル４４と、
車種別各ステーション作業コードファイル４５とが予め
格納され、ワークメモリには、後述の作業コード票４６
のデータを記憶する共通メモリエリアが設けられてい
る。
【００２９】前記車種別のＮＧフラグテーブル４４は、
各ワークにおける前工程の複数の作業ステーションにお
ける作業の完了状態を確認する為のＮＧフラグを格納し
たもので、例えば、最初関連する全作業ステーションに
関するＮＧフラグがセットされ、作業の完了の都度該当
するＮＧフラグが、該当するＰＬＣ５ａ〜５ｌにおいて
順次リセットされる。つまり、このＮＧフラグを介して
各作業ステーションにおける作業の完了の有無が確認さ
れ、誤加工や誤組立て等のトラブルの発生を防止するよ
うに構成されている。
【００３０】前記車種別各ステーション作業コードファ
イル４５は、複数の車種のワークについて、夫々、各作
業ステーション（１ｓｔ〜１２ｓｔ）における作業内容
をコード化した作業コードをテーブル化したものであ
り、図７の例示では、第１作業ステーション（１ｓｔ）
の作業内容を示す作業コードは「１０００」であり、第
２作業ステーション（２ｓｔ）の作業内容を示す作業コ
ードは「１１００」である。そして、各ワークパレット
９には、パレット番号を識別する識別子が付設してあ
り、各作業ステーションには、識別子からパレット番号
を検知する検出器が設けられ、その検出器の検出信号
は、その作業ステーションのＰＬＣ５ａ〜５ｌに入力さ
れるので、各ＰＬＣ５ａ〜５ｌは、その作業ステーショ
ンに搬送されて来たワークパレット９のパレット番号を
識別できるように構成してある。
【００３１】第１ラインコントローラ４ａは、ラインホ
ストコンピュータ３ａのリングバッファ４０から基本指
示データを受けるとともに、前記検出器の検出信号から
第１搬送ライン７の最上流部（第１作業ステーション）
に搬送されたワークパレット９のパレット番号を検知
し、車種別ＮＧフラグテーブル４４と、車種別各ステー
ション作業コードファイル４５のデータを検索して、図
７に示す作業コード票４６のデータを作成し、この作業
コード票４６のデータを共通メモリエリアに記憶する。
この作業コード票４６には、少なくとも、複数のＮＧフ
ラグ、パレット番号、複数の作業ステーションにおける
作業コード等のデータが含まれている。
【００３２】前記複数の作業ステーション（１ｓｔ〜１
２ｓｔ）の自動装置７ａ〜７ｌを夫々制御する複数のＰ
ＬＣ５ａ〜５ｌの各々は、マイクロコンピュータと同様
の機能のもので、制御プログラムメモリと、ワークメモ
リと、中央演算装置（ＣＰＵ）とを有し、前記制御プロ
グラムメモリには、作業コードに基いて該当する自動装
置７ａ〜７ｌを制御して加工や組立てを実行する制御プ
ログラムが予め格納されており、図７に示すように、前
記ワークメモリには、第１ラインコントローラ４ａから
転送される作業コード票４６のデータを記憶する共通メ
モリエリアであって前記第１ラインコントローラ４ａの
共通メモリエリアと共通の（同一の）共通メモリエリア
と、各作業ステーションで実行する作業の作業コードを
記憶する専用メモリエリアとが設けられている。
【００３３】前記第１ラインコントローラ４ａは、第１
搬送ライン７の最上流部に空のワークパレット９が搬送
されて来た時に、ラインホストコンピュータ３ａに基本
指示データを転送する指令を出力し、基本指示データを
受けると、前記のようにして作業コード票４６のデータ
を作成して共通メモリエリアに書込んでから、第１ライ
ンコントローラ４ａが統括する１２個のＰＬＣ５ａ〜５
ｌの共通メモリエリアに、作業コード票４６のデータを
同時に一括的して転送する。各ＰＬＣ５ａ〜５ｌは、受
信した作業コード票４６のデータを共通メモリエリアに
記憶するとともに、作業コード票４６のデータのうちか
ら、自作業ステーションに該当する作業コードのデータ
を、専用メモリエリアに書込み、その後、該当するワー
クパレット９とワークとが自作業ステーションに搬送さ
れた来た時には、専用メモリエリアに書き込んだ作業コ
ードに対応する加工組立て制御プログラムに基いて加工
や組立てを実行するように自動装置７ａ〜７ｌを制御す
る。
【００３４】以上は、第１ラインコントローラ４ａと、
それが統括する１２個のＰＬＣ５ａ〜５ｌについて説明
したが、第２ラインコントローラ４ｂと、それが統括す
る８個のラインコントローラ６ａ〜６ｇも、前記と同様
の構成であるので、その説明は省略する。尚、第２ライ
ンコントローラ４ｂは、リングバッファ４０から転送さ
れる基本指示データに基いて、前記同様に作業コード票
を作成し、その作業コード票のデータを共通メモリエリ
アに格納してから、第２搬送ライン８のＰＬＣ６ａ〜６
ｇに作業コード票のデータを同時に一括して転送する。
【００３５】次に、前記ラインホストコンピュータ３ａ
が実行する種々の制御について、図８〜図１２のフロー
チャートを参照しつつ説明する。尚、フローチャート中
の符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・・）は各ステップを示
すものである。最初に、車両組立予定情報バッファ３５
に記憶された基本指示データ及び差込みデータ入力装置
４３から入力された基本指示データを、差込み情報バッ
ファ３８と、段取り情報バッファ３６と、段取り不要情
報バッファ３７とに、選択的に且つ時系列的に書込む基
本指示データ書込み処理について、図８のフローチャー
トを参照して説明する。
【００３６】最初に、車両組立予定情報バッファ３５の
データを検索することにより、最優先の、つまり、時系
列的に最も早い自動車の基本指示データが、車両組立予
定情報バッファ３５から読出され（Ｓ１）、次にその読
出した基本指示データに基いて車種が判別され（Ｓ
２）、次に、その車種のデータに基いてデータベースメ
モリ３３のデータベースを検索して、その指定された車
種のワークに特殊部品が必要か否か、且つ特殊部品が必
要である場合における特殊部品のリスト及び搬入先（特
殊部品を搬入すべき作業ステーション）等が決定される
（Ｓ３）。
【００３７】次に、前記検索の結果に基いて、特殊部品
が有るか否か判定され（Ｓ４）、その判定がYes のとき
は、特殊部品のリスト、搬入先、搬入時期、指令時期と
が演算され、そのデータがワークメモリ３４に記憶され
る（Ｓ５）。尚、搬入時期は、基本指示データの車両組
立時期から決まるワークの生産時期に十分に間に合う時
期に、該当する作業ステーションヘ特殊部品を搬入する
時期として決定され、また、指令時期は、段取りステー
ション２０〜２２のデータ入出力装置４２に、特殊部品
の段取りを指令する時期であり、前記搬入時期と、段取
り所要時間とに基いて決定される。
【００３８】次に、Ｓ６においては、前記基本指示デー
タが、段取り情報バッファ３６に時系列的に格納され、
その後Ｓ８へ移行する。尚、段取りステーション２０〜
２２における段取り時間分の時間的余裕を見込んで、車
両組立予定情報バッファ３５からの基本データの読出し
が実行される。つまり、差込み情報バッファ３８と、段
取り情報バッファ３７と、段取り不要情報バッファ３６
は、夫々、十分なメモリ容量を有するものである。一
方、Ｓ４の判定が No のときには、Ｓ７において、特殊
部品が必要でないので、車両組立予定情報バッファ３５
から読み出した基本指示データが、段取り不要情報バッ
ファ３７に時系列的に格納され、その後Ｓ８へ移行す
る。
【００３９】次に、Ｓ８において、差込みデータ入力装
置４３から、差込み部品の情報（基本指示データに相当
するデータ）が入力されたか否か判定され、その判定が
Yesのときには、その差込み部品の情報が差込み情報バ
ッファ３８に時系列的に格納され（Ｓ９）、その後リタ
ーンする。また、Ｓ８の判定が No のときにはそのまま
リターンする。尚、図８のルーチンは、所定時間おきに
繰り返し実行される。以上のようにして、差込み情報バ
ッファ３８と、段取り情報バッファ３６と、段取り不要
情報バッファ３７とに、基本指示データが夫々時系列的
に格納される。
【００４０】次に、前記差込み情報バッファ３８と、段
取り情報バッファ３６と、段取り不要情報バッファ３７
とから、確定情報バッファ３９に基本指示データを書き
込む確定情報バッファ用基本指示データ書込み処理につ
いて、図９のフローチャートを参照して説明する。最初
に、差込み情報バッファ３８と、段取り情報バッファ３
６と、段取り不要情報バッファ３７との基本指示データ
を検索して、時系列的に最優先の基本指示データが検索
されて読み出され（Ｓ２０）、次に、確定情報バッファ
３９がメモリフル状態でなく、データ書込み可能か否か
判定され（Ｓ２１）、その判定が No のときは、待機し
つつＳ２１を繰り返し、Ｓ２１の判定がYes になると、
前記読み出された基本指示データが、確定情報バッファ
３９に時系列的に格納され、その後リターンする。尚、
このルーチンも所定時間おきに繰り返し実行される。以
上のようにして、確定情報バッファ３９に基本指示デー
タが時系列的に格納されていく。
【００４１】次に、段取りステーション２０〜２２のデ
ータ入出力装置４２に、特殊部品の段取りについて指令
する段取り指令処理について、図１０のフローチャート
を参照して説明する。最初に、ワークメモリ３４から、
最優先の特殊部品に関するデータが読出され（Ｓ３
０）、次にそのデータに含まれる指令時期のデータに基
いて、指令時期か否か判定され（Ｓ３１）、その判定が
No のときには待機してＳ３１を繰り返し、指令時期に
なると（Ｓ３１：Yes ）、特殊部品のリスト、搬入先、
搬入時期を指令する指令がデータ入出力装置４２に出力
され、データ入出力装置４２のディスプレイに表示され
る（Ｓ３２）。
【００４２】段取りステーション２０〜２２において
は、ディスプレイに表示された指令に基いて特殊部品を
準備して、指令された搬入時期までに指令された搬入先
に搬送する作業を実行し、その段取りが終了すると、作
業者が各段取りステーション２０〜２２の何れかの完了
報知スイッチ２０ａ〜２２ａを操作する。その完了報知
スイッチ２０ａ〜２２ａからの完了信号は、データ入出
力装置４２により、ラインホストコンピュータ３ａに供
給される。Ｓ３３においては、前記段取り完了信号を受
信した否か判定し、その判定が No のときはリターンす
る。前記段取り完了信号を受信すると（Ｓ３３：Yes
）、該当する特殊部品に関するデータがワークメモリ
３４から消去され（Ｓ３４）、その後リターンする。
尚、Ｓ３１で No のときには、リターンしてもよい。以
上のように、特殊部品に関する指令を段取りステーショ
ン２０〜２２に供給するので、特殊部品が、所定の作業
ステーションに、ワークの生産に間に合う適切な時期に
確実に供給されることになる。
【００４３】次に、ラインホストコンピュータ３ａのリ
ングバッファ４０から基本指示データを読み出して、第
１ラインコントローラ４ａと第２ラインコントローラ４
ｂに供給する読出し処理について、図１１と図１２を参
照して説明する。最初に、第１ラインコントローラ４ａ
に対する読出し処理について説明すると、図１１に示す
ように、最初に、第１ラインコントローラ４ａから、デ
ータ供給指令が有りか否か判定され（Ｓ４０）、次に、
その判定がYes になると（Ｓ４０：Yes ）、基本指示デ
ータを読み出すバンドの番号を指示するカウンタｉ（そ
のカウント値をｉとする）であってワークメモリ３４に
更新しつつ格納されているカウンタｉがインクリメント
され（Ｓ４１）、次にｉ＝５０か否か判定して、ｉ＝５
０のときにはｉ＝１に設定される（Ｓ４２、Ｓ４３）。
【００４４】次に、リングバッファ４０の第ｉバンドの
基本指示データが第１ラインコントローラ４ａに転送さ
れ（Ｓ４４）、次に、確定情報バッファ３９の最優先の
基本指示データが読み出されてリングバッファ４０の第
ｉバンドに転送され（Ｓ４５）、その後リターンする。
尚、この処理は所定微小時間おきに繰り返し実行され
る。以上のようにして、リングバッファ４０の時系列的
に最も遅い基本指示データが第１ラインコントローラ４
ａに順々に転送される。
【００４５】次に、第２ラインコントローラ４ｂに対す
る読出し処理について説明すると、図１２に示すよう
に、最初に、第２ラインコントローラ４ｂから、データ
供給指令が有りか否か判定され（Ｓ５０）、次に、（ｉ
−ｍ）≦０か否か判定して、（ｉ−ｍ）≦０の場合に
は、（ｉ−ｍ）＝５０−｜ｉ−ｍ｜に設定され（Ｓ５
１、Ｓ５２）、次にリングバッファ４０の第（ｉ−ｍ）
バンドの基本指示データが読み出されて、第２ラインコ
ントローラ４ｂに転送され、その後リターンする。尚、
この処理は、図１１の処理と同じ所定微小時間おきに繰
り返し実行される。
【００４６】以上のようにして、リングバッファ４０の
基本指示データが第２ラインコントローラ４ｂに順々に
転送される。そして、前記（ｉ−ｍ）における正の整数
ｍは、第１搬送ライン７の作業用パレット搬送路１２上
にあるワークパレット９の数、つまり、作業用パレット
搬送路１２上にあるワークの数に相当する数である。第
２搬送ライン８の作業用パレット搬送路１５の最上流部
にあるワークは、第１搬送ライン７の作業用パレット搬
送路１２の最上流部にあるワークに対して、前記ワーク
の数ｍだけ時系列的に先行していることに鑑みて、第１
ラインコントローラ４ａへ供給する基本指示データの読
出し位置に対して、第２ラインコントローラ４ｂへ供給
する基本指示データの読出し位置を、前記ワークの数ｍ
だけ時系列的に先行側へオフセットさせることでリング
バッファ４０から第２ラインコントローラ４ｂへ基本指
示データの供給が可能になった。
【００４７】次に、第１ラインコントローラ４ａにより
実行される作業コード作成転送処理について、図１３を
参照して説明する。最初に、第１作業ステーション（１
ｓｔ）に空のワークパレット９が新たにセットされたか
否か判定され（Ｓ６０）、その判定がYes になると、Ｓ
６１において、ラインホストコンピュータ３ａにデータ
供給指令が出力される。次に、ラインホストコンピュー
タ３ａから基本指示データが転送され、その基本指示デ
ータの受信完了か否か判定され（Ｓ６２）、データの受
信が完了すると（Ｓ６２：Yes ）、Ｓ６３において、そ
の基本指示データに対応する作業コード票のデータが作
成されて共通メモリエリアに格納される。次に、Ｓ６４
において第１ラインコントローラ４ａが統括する１２個
のＰＬＣ５ａ〜５ｌにデータ転送コマンドを出力してか
ら、作業コード票４６のデータが１２個のＰＬＣ５ａ〜
５ｌに同時に転送され（Ｓ６５）、その後リターンす
る。尚、この処理は所定時間おきに繰り返し実行され
る。
【００４８】次に、各ＰＬＣ５ａ〜５ｌにより実行され
るデータ受信選択生産制御処理について図１４を参照し
て説明する。最初に、データ転送コマンド受信か否か判
定し（Ｓ７０）、その判定がYes になると、第１ライン
コントローラ４ａから受信した基本指示データを共通メ
モリエリアに格納し（Ｓ７１）、次に、該当するワーク
のワークパレット９が自作業ステーションに到着したか
否か判定し（Ｓ７２）、その判定がYes になると、共通
メモリエリアの作業コード票のデータのうちの、該当す
る作業コードを専用メモリエリアに格納し（Ｓ７３）、
次に専用メモリエリアの作業コードに対応する加工組立
制御プログラムを読み出して自作業ステーションの自動
装置７ａ〜７ｌを制御し（Ｓ７４）、加工や組立ての作
業が完了したか否か判定し（Ｓ７５）、加工や組立ての
作業が完了すると（Ｓ７５：Yes ）、該当するワークパ
レット９を次ステーションへ移送する指令をパレット搬
送制御装置（図示略）に出力し、その後リターンする。
尚、この処理は所定微小時間おきに繰り返し実行され
る。
【００４９】前記第２搬送ライン８においては、作業用
パレット搬送路１５の最上流端に空のワークパレット９
が新たにセットされ、ハンガー方式搬送装置１０によ
り、ワークがワークパレット９上にセットされると、リ
ングバッファ４０から基本指示データが第２ラインコン
トローラ４ｂに転送される。それ以降の制御については
図１３、図１４と同様であるので、フローチャートによ
る説明は省略する。尚、作業用パレット搬送路１５の最
上流端のワークパレット９にワークが正しくセットされ
たか否かは、作業者により確認される。
【００５０】次に、以上説明した生産設備制御装置の作
用について説明する。前記ラインホストコンピュータ１
を以上説明したように構成し、上位の指令系であるホス
トコンピュータ１から受けた基本指示データを、車両組
立予定情報バッファ３５に時系列的に格納し、その基本
指示データと、データベース３３のデータとに基いて、
特殊部品の要否を判別することにより、車両組立予定情
報バッファ３５の基本指示データを、特殊部品の有無に
応じて、段取り情報バッファ３６と、段取り不要情報バ
ッファ３７とに分類して時系列的に記憶するように構成
し、ワークの生産に先行して準備する必要のある特殊部
品については、段取り情
【００５１】報バッファ３６の基本指示データと、デー
タベースメモリ３３に格納してある特殊部品に関するデ
ータとに基いて特殊部品供給の指令（特殊部品のリス
ト、搬入先、搬入時期）を作成して、段取りステーショ
ン２０〜２２のデータ入出力装置４２へ出力するように
構成したので、必要な特殊部品を、ワークの生産に適し
た時期に、必要とする作業ステーションに確実に供給す
ることができる。その結果、特殊部品の供給遅れ等に起
因する生産の停滞を解消することができ、生産性を向上
させることができる。しかも、特殊部品供給の指令を、
作業者の判断を介することなく、段取りステーション２
０〜２２へ自動的に出力できるから、誤りなく正確かつ
確実に、能率的に、特殊部品供給の指令を出力できる。
そして、特殊部品を必要とする車種の基本指示データ
を、段取り情報バッファ３６に時系列的に格納するた
め、特殊部品準備の為のリーディングタイムを加味して
制御することが容易になった。
【００５２】更に、前記リングバッファ４０からのデー
タ読出しに関して、第１ラインコントローラ４ａへの読
出し位置に対して、第２ラインコントローラ４ｂへの読
出し位置を、作業用パレット搬送路１２上のワークの数
ｍだけ、時系列的に先行側へオフセットさせることで、
リングバッファ４０から、第１ラインコントローラ４ａ
を介することなく、直接、第２ラインコントローラ４ｂ
へ基本指示データを供給可能になった。その結果、第２
搬送ライン８におけるワークのカウントミスや、そのカ
ウントミスに伴う誤った加工や組立てを行って不良品を
生産したり、第１及び第２搬送ライン７，８を停止させ
なければならない等の問題を解消することができた。し
かも、前記のように、第２ラインコントローラ４ｂへの
読出し位置を、前記作業用パレット搬送路１２上のワー
クの数ｍだけオフセットさせるだけでよいので、読出し
位置指示の為のアドレス指示も簡単化した。
【００５３】最後に、図７に基いて説明したように、第
１ラインコントローラ４ａに共通メモリエリアを設ける
とともに、ＰＬＣ５ａ〜５ｌに、夫々、前記共通メモリ
エリアと共通の共通メモリエリアと、専用メモリエリア
とを設け、第１ラインコントローラ４ａに、少なくと
も、車種別各ステーション作業コードファイル４５を設
け、ラインホストコンピュータ３ａから受けた基本指示
データと、車種別各ステーション作業コードファイル４
５とに基いて、作業コード票４６のデータを作成して共
通メモリエリアに記憶してから、その作業コード票４６
のデータを、ＰＬＣ５ａ〜５ｌの共通メモリエリアに、
同時に転送して夫々記憶させ、各ＰＬＣ５ａ〜５ｌで
は、各共通メモリエリアの作業コード票４６のデータの
うちから、自作業ステーションで行う作業コードのみを
専用メモリエリアに記憶し、その専用メモリエリアの作
業コードに基いて自動装置７ａ〜７ｌを制御するように
構成したので、第１ラインコントローラ４ａからＰＬＣ
５ａ〜５ｌに作業コード等を転送する転送処理の負荷を
著しく軽減することができた。
【００５４】そして、第１及び第２搬送ライン７，８が
何らかのトラブルで停止し、その後ラインを再稼働させ
る場合に、作業コード票４６のデータを再度転送すると
しても、その転送を極く短時間で行うことができるた
め、ラインの復旧時間を著しく短縮できるし、各ＰＬＣ
５ａ〜５ｌにおいて、各自の共通メモリエリアに、作業
コード票４６のデータを記憶保持しておくことも可能
で、その場合には、一層短時間でラインを復旧すること
ができる。尚、以上は、第１ラインコントローラ４ａ
と、それに従属するＰＬＣ５ａ〜５ｌについての説明で
あるが、このことは、第２ラインコントローラ４ｂと、
それに従属するＰＬＣ６ａ〜６ｇについても同様であ
る。
【００５５】次に、本願の請求項に記載の構成要素と、
実施例に記載の構成要素との対応関係について簡単に記
載する。第１制御手段・・・ＰＬＣ５ａ〜５ｌ，６ａ〜
６ｇ。第２制御手段・・・第１、第２ラインコントロー
ラ４ａ，４ｂ。上位の指令系・・・ホストコンピュータ
１、ＬＡＮ２、ラインホストコンピュータ３ａ。指示情
報・・・基本指示データ。作業指示情報・・・作業コー
ド票。情報転送手段・・・第１、第２ラインコントロー
ラ４ａ，４ｂによる図１３の制御。作業指示情報作成手
段・・・第１、第２ラインコントローラ４ａ，４ｂによ
る図１３の制御と、車種別各ステーション作業コードフ
ァイル４５。
【００５６】尚、本実施例は、自動車製造工場における
アクスルハブユニットを生産する第１、第２搬送ライン
からなる生産設備に本発明を適用した場合を例として説
明したが、生産対象品はアクスルハブユニットに限るも
のではないし、また、自動車製造工場以外の種々の生産
対象品を生産する生産工場の生産設備にも本発明を同様
に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る自動車製造工場の生産管理システ
ムの概略構成図である。
【図２】前記生産管理システムに従属したアクスルハブ
ユニットの生産ラインの概略構成図である。
【図３】第１搬送ラインの作業ステーション及びパレッ
ト循環路の平面図である。
【図４】第２搬送ラインの作業ステーション及びパレッ
ト循環路の平面図である。
【図５】ラインホストコンピュータとその制御対象を示
す構成図である。
【図６】ラインホストコンピュータから関連する機器へ
の情報伝達系の説明図である。
【図７】ラインコントローラとＰＬＣ内の情報の内容を
説明した説明図である。
【図８】バッファ３６〜３８への基本指示データ書込み
処理のフローチャートである。
【図９】確定情報バッファ用基本指示データ書込み処理
のフローチャートである。
【図１０】段取り指令処理のフローチャートである。
【図１１】第１ラインコントローラへの読出し処理のフ
ローチャートである。
【図１２】第２ラインコントローラへの読出し処理のフ
ローチャートである。
【図１３】第１ラインコントローラにおける作業コード
作成転送処理のフローチャートである。
【図１４】各ＰＬＣにおけるデータ受信選択生産制御処
理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ ホストコンピュータ ２ ＬＡＮ ３ａ ラインホストコンピュータ ４ａ、４ｂ 第１、第２ラインコントローラ ５ａ〜５ｌ、６ａ〜６ｇ ＰＬＣ ７、８ 第１、第２搬送ライン ４５ 車種別各ステーション作業コードファイル ４６ 作業コード票
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 15/02 G05B 19/418 G06F 17/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数種類の同機能の生産対象品を複数の
    作業ステーションを有する搬送ラインで順々に搬送しな
    がら、各生産対象品の加工や組立を行う生産設備におい
    て、 前記複数の作業ステーションに夫々設けられる加工や組
    立用の自動装置を制御する複数の第１制御手段であっ
    て、その各々が共通の情報を記憶する第１の共通メモリ
    エリアと専用の情報を記憶する専用メモリエリアとを有
    する複数の第１制御手段と、 前記複数の第１制御手段を統括する第２制御手段であっ
    て、前記第１の共通メモリエリアと共通の情報を記憶す
    る第２の共通メモリエリアと、この第２の共通メモリエ
    リアに書き込まれた各生産対象品毎の作業指示情報を複
    数の第１制御手段の第１の共通メモリエリアに同時に転
    送して書き込む情報転送手段とを有する第２制御手段
    と、 上位の指令系から生産対象品の種類と生産順序を指示す
    る指示情報を受け、生産順序の早い生産対象品から順
    に、各生産対象品毎に、前記複数の作業ステーションに
    おける作業内容を示す作業コードを含む作業指示情報を
    作成して、第２制御手段の第２の共通メモリエリアに書
    き込む作業指示情報作成手段とを備え、 前記複数の第１制御手段の各々は、その第１の共通メモ
    リエリアに転送されてきた作業指示情報のうちから、そ
    の作業ステーションに該当する作業コードを読み出して
    専用メモリエリアに書き込む書込み手段を有する、 ことを特徴とする生産設備制御装置。
  2. 【請求項２】 前記作業指示情報作成手段は、各種類の
    生産対象品毎に、前記作業指示情報をテーブル化して記
    憶した作業コードファイルを有することを特徴とする請
    求項１に記載の生産設備制御装置。
  3. 【請求項３】 前記作業指示情報作成手段は、第２制御
    手段に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の生
    産設備制御装置。
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