JP4705273B2 - ワーク移送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク移送方法に関し、特に、加工ステーション等にワークを搬入または搬出する方法において、効率的にワークを移送することができるように移送装置を配分する移送装置を用いたワーク移送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
製造設備を有する工場において、加工機械を任意の位置に配置できれば、加工機械をライン状に配置する場合に較べて敷地の利用率を高くすることができる。
【0003】
この場合、各加工機械の間には網状の移送路が形成され、移送車がこの移送路を通ってワークを移送する形態となる。
【0004】
そして、一般に移送車は複数台が用意され、各移送車は自ら記憶した経路を移動し、または他の制御装置から経路の指令を受けて移動する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の従来技術においては、加工機械と移送車との間に、どの移送車がどの加工機械に対してワークの搬入/搬出を分担するかについて、移送効率を考慮した対応策が確立されていない。つまり、加工機械から搬送要求または搬入要求が発信された時点で、その加工機械の近辺に存在する空き状態の移送車が搬入/搬出を担当したり、または各工程ごとに1台の移送車を割り当てるようにしている。
【0006】
加工機械の近辺に存在する移送車に分担させる方法においては、ワークの搬出準備ができている加工機械があっても、その近辺に移送車が存在しない場合は、いずれかの移送車がその加工機械に到着するまで比較的長時間待機しなけらばならない。さらに、近辺に空き状態の移送車が存在している場合でも、他の稼働中の移送車が移送路や分岐部を同時に使用する状態となってしまう競合状態、所謂デッドロックが頻繁に発生する。
【0007】
また、後者の各工程ごとに1台の移送車を割り当てる形態においては、移送車の移送能力がその工程の処理能力より劣る場合には、その工程内の加工機械の稼働率が低下し、ひいては工場の生産能力も低下することとなる。逆に、移送車の移送能力が工程の処理能力より極端に大きいときには、移送車の能力がオーバースペックであるので、移送車の稼働率を向上させる観点から好ましくない。
【0008】
さらに、網状の移送路でワークを移送する方法として、例えば、特開平5−225170号公報に開示された従来技術がある。この従来技術では、ワークを移送する経路について、それぞれ決められた評価基準によって評価値を求め、この評価値により経路の適否を判断するものであるが、加工機械の稼働率については斟酌されていない。
【0009】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、加工機械等のステーションと移送車双方の稼働率を向上させ、かつ、移送車同士の競合状態の発生頻度を低下させることができるようにした移送装置を用いたワーク移送方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワーク移送方法は、ワークを移送する移送装置と、前記移送装置から前記ワークが搬入または搬出される複数のステーションとを有する移送システムにおけるワーク移送方法において、前記ステーションごとに前記ワークが搬入または搬出される頻度を求める第1ステップと、前記頻度の合計が略一致するように、前記ステーションを複数のエリアに分け、該エリアごとに一定数の前記移送装置を割り当てる第2ステップとを有し、前記移送装置は、割り当てられた前記エリア内の前記ステーションに前記ワークを搬入または搬出することを特徴とする。
【0011】
これにより、前記ステーションと前記移送装置双方の稼働率を向上させ、かつ、移送車同士の競合状態の発生頻度を低下させることができる。
【0012】
前記第1ステップで、前記頻度は、前記ステーションが処理待ちの待機状態の時間を含めて、前記ワークが搬入または搬出される実際上の頻度を求めてもよい。
【0013】
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類され、前記第1ステップで、前記頻度は、前記工程内における処理分担比から求めてもよい。
【0014】
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類されていて、前記工程のうち、前記ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程を特定する第3ステップと、前記移送装置および前記ステーションを仮実行させ、前記最も遅い工程の前記ステーションの稼働率を調べる第4ステップとを有し、前記稼働率が100%でない場合に、条件を変更し前記第2ステップを再度実行するようにしてもよい。
【0015】
前記仮実行は、コンピュータを用いたシミュレーションにより実行してもよい。
【0016】
前記第2ステップで、前記ステーションごとの前記頻度の合計は、前記移送車の移送頻度能力と略一致するように設定してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワーク移送方法に適用した実施の形態を図1〜図13を参照しながら説明する。
【0018】
図1に示すように、本実施の形態に係るワーク移送方法で用いるワーク移送システム10は、ワーク16を移送する複数の移送車(移送装置)18と、移送車18をワイヤ60を介して移動させ、または途中で停止させることのできる複数の移送路20と、移送車18からワーク16が搬入および搬出される複数の着脱装置(ステーション)24と、着脱装置24からワーク16を出し入れしてワーク16を加工する加工機14と、移送路20の中継点または端部に設けられ、移送路20から進入してきた移送車18を停止させ、または他の移送路20へ進行させことのできる分岐装置(中継路)22と、移送車18、移送路20、着脱装置24および分岐装置22の動作を直接制御する複数のユニットコントローラ26と、複数のユニットコントローラ26を統合して全体を制御するメインコントローラ(制御部)12とを有する。
【0019】
なお、以下、「搬入」とは、移送車18から着脱装置24へワーク16を受け渡す作業を表すものとし、「搬出」とはその逆の作業を表すものと定義する。
【0020】
図2に示すように、着脱装置24は複数存在し、また、それぞれの着脱装置24a〜24mはワーク16の加工工程に応じた加工機14(図1参照)を備えている。ワーク16は2種類のワーク16aおよび16b(共に図示せず)に分類され、加工機14はワーク16a、16bに共用のものと、どちらか一方に対し専用の加工を行うものとが混在している。
【0021】
ワーク16の加工工程は、順に4つの工程A、B、C、Dに分類され、投入工程でワーク16は投入装置36から工程Aに受け渡され、工程Dが終了すると払い出し工程の払出装置38に送られる。なお、投入装置36および払出装置38は、ワーク16を投入および払い出しを行う機能とともに、着脱装置24と同様に移送車18とワーク16の授受を行うものであり、以下の説明では着脱装置24と同列に扱うものとする。
【0022】
工程Aでは着脱装置24a〜24dを、工程Bでは着脱装置24e〜24gを、工程Cでは着脱装置24h〜24kを、工程Dでは着脱装置24L〜24mを備えており、それぞれの着脱装置24a〜24mと投入装置36および払出装置38とは網状に配置された移送路20で結ばれている。また、投入装置36、払出装置38および着脱装置24a〜24mは移送路20の途中の箇所に設けられている。
【0023】
ワーク16の移送経路は、例えば、投入装置36から投入され、工程Aの着脱装置24b、工程Bの着脱装置24g、工程Cの着脱装置24k、工程Dの着脱装置24Lで順に加工され、その後、払出装置38から払い出しされる。
【0024】
分岐装置22は複数存在し、分岐装置22a〜22mは移送路20の中継点に設置され、そして分岐装置22n〜22vは移送路20の端部に設置されている。また、中継点から延びる移送路20は90°に交差している必要はなく、分岐装置22iおよび22mのように、任意の角度に設定可能である。さらに、中継点から延びる移送路20の数は交差する4本に限ることなく、分岐装置22a、22m等のように、2本や3本など任意の数に設置することができる。
【0025】
また、着脱装置24a〜24mおよび払出装置38を適当な数のエリアに分割し、それぞれのエリアに移送車18を割り当てる。このエリア分けの方法については後述する。それぞれの移送車18は、割り当て分の着脱装置24または払出装置38に対してのみワーク16の搬入を行い、ワーク16の搬出を受ける際には前工程側のエリアにも進入し、他の移送車18を回避するときは隣接するエリアにも進入するものとする。
【0026】
図2では4台の移送車18a〜18dを移送車18aエリア〜移送車18dエリアに割り当てた例を示している。移送車18bエリアについていえば、工程B、工程Cにまたがったエリアの着脱装置24f、24g、24j、24kにワーク16を搬入する作業を行い、搬出作業に関しては、前工程である工程A、工程Bの着脱装置24a、24b、24c、24d、24e、24f、24gから搬出を受ける作業を行う。
【0027】
図3に示すように、着脱装置24は、縦長の構造であり、両脇部に立設されたレール58にはチェーン・スプロケット機構59が組み込まれている。レール58から水平方向に突出した一体型上下2段構造の載置台54、56はチェーン・スプロケット機構59によりレール58に沿って上下移動が可能であり、図示しない高さセンサにより載置台54、56の高さを検出可能な構成になっている。チェーン・スプロケット機構59は、ユニットコントローラ26に接続されたモータ52により駆動され、高さセンサの出力値を参照しながら載置台54、56の高さの調整動作が可能である。
【0028】
この着脱装置24と移送車18は、上段の載置台54との間でワーク16の積み下ろしが可能であるとともに、載置台54にワーク16がないときには下段の載置台56との間でも積み下ろしが可能に構成されている。
【0029】
具体的には、移送車18は未加工のワーク16xを載置台54に下ろすと、一度待避する。載置台56を加工機14の近くの高さまで降下させて、ここで加工機14で加工した加工済みのワーク16yを載置台56に載せると載置台54、56をさらに降下させる。載置台54が加工機14の近くの高さに到達したところで停止させ、未加工のワーク16xを加工機14に受け渡すと載置台54、56を上昇させる。そして、載置台56が移送車18の近くの高さに到達したら、待避していた移送車18が再度積み込み位置まで移動し、加工済みのワーク16yを載置台56から移送車18に積み込む。
【0030】
このようにして、着脱装置24、加工機14と移送車18との間で未加工のワーク16xと加工済みのワーク16yの搬入、搬出が可能になる。
【0031】
図4に示すように、分岐装置22は、分岐装置本体70と、分岐装置本体70から斜め下方向に突出して移送路20と接続している脚部80と、分岐装置本体70の直下に設けられ、モータ82によって水平に旋回する旋回部78と、旋回部78に設けられ移送車18を引き込みおよび送り出すローラ74と、ローラ74を回転させるモータ72とを有する。さらに分岐装置22は、移送路20のワイヤ60をプーリ62、64を介して駆動させるモータ68と、旋回部78の旋回角を検出する角度センサ(図示せず)と、移送車18の位置を検出する位置センサ(図示せず)等を有する。
【0032】
分岐装置22は、モータ68によりワイヤ60を駆動させてワイヤ60に着脱可能に固定される移送車18を移動させることができる。移送車18は、移動中はワイヤ60を咬み込んで固定するカム機構によりワイヤ60と一体となって移動する。そして、分岐装置22に到達すると自動的にカム機構が解除される構成になっており、カム機構が解除された後はローラ74によって旋回部78に引き込まれる。
【0033】
移送車18が旋回部78の中心位置まで達したらモータ82により向きを変えて、別の移送路20に対して再びローラ74により移送車18を送り出す。また、2つの移送路20が直線状に設定されて、移送車18が分岐装置22を介して直進する場合は、旋回部78の旋回動作は不要であり、比較的速く移送車18を通過させることができる。
【0034】
この分岐装置22のモータ68、72、82および図示しない位置センサ、角度センサはユニットコントローラ26に接続されており、移送車18の位置や旋回部78の角度が制御されている。
【0035】
図5に示すように、メインコントローラ12は、本体30と、画面出力を行うモニタ32と、入力装置のキーボード34等から構成される。
【0036】
本体30は、モニタ32を制御するモニタ機能部30aと、ワーク移送システム10の各種構成を保持するパラメータ管理機能部30bと、キーボード34から指示およびデータを入力しパラメータ管理機能部30bへ受け渡す数値パラメータ機能部30cと、有線または無線でユニットコントローラ26と通信を行う通信機能部30gとを有する。さらに、前記本体30は、通信機能部30gと接続されてワーク移送システム10の状態を管理する稼動状態管理機能部30dと、パラメータ管理機能部30b、稼動状態管理機能部30d等と協働して移送車18の移動する経路を決定する移送経路決定機能部30eと、移送車18の動作をシミュレーションするシミュレーション機能部30fとを有する。
【0037】
また、前記本体30は、図示しないハードディスク、CPU、メモリ等を備えており、上記の各機能部30a〜30fは、通常はソフトウェアとしてハードディスクに格納されている。そして、各機能を実行するときはメモリにロードされた上でCPUにより実行される。
【0038】
メインコントローラ12は、図6に示す手順により、移送車18の移送経路を決定する。すなわち、各移送車18の分担する移動範囲を決定して入力し(ステップS1)、移送車18の搬出元と搬入先を決定し(ステップS2)、移送車18の移送経路を探索する(ステップS3)。探索して求められた経路候補を列挙し(ステップS4)、各経路候補ごとの移送時間を算出する(ステップS5)。
【0039】
そして、実際の動作条件を考慮して移送時間が最短の経路を選定し、さらに、決定した経路を移送車18が移動する際に、他の移送車との競合を避けながら分岐装置22を予約する(ステップS6)。
【0040】
このようにして、その時点で決定可能な移送経路を全て決定したら、次の計算条件が成立するまで待つ(ステップS7)。次の計算条件とは、例えば各着脱装置24からの搬入要求信号、搬出要求信号および移送車18による移送終了もしくは分岐装置22を通過したという情報等が条件となり、これらの条件が発生したときに再度ステップS2に戻るようにすればよい。
【0041】
このうち、ステップS1における各移送車18の分担する移動範囲を決定する手順について図7〜図13を参照しながら詳細に説明する。
【0042】
このステップS1の処理は、基本的には、各着脱装置24および払出装置38に対する搬入/搬出の回数を処理能力と待機時間とを考慮しながら算出し、その搬入/搬出の回数を各移送車18が均等に分担するように配分するものである。
【0043】
まず、図7のステップS101において、各着脱装置24ごとの処理能力を求める。
【0044】
図8の工程Aの例で示すように、工程Aの4台の着脱装置24a、24b、24c、24dで、ワークを加工する処理時間がそれぞれ200、500、500、500[sec/個]として与えられているならば、それぞれの逆数に3600[sec]を乗算すると処理能力の値18.0、7.2、7.2、7.2[個/HOUR]が求められる。また、工程A全体としての処理能力は、これらの数値を合計した値39.6[個/HOUR]として求まる。
【0045】
各着脱装置24の個別の処理能力の値と、各工程全体の処理能力の値は、各着脱装置24に待機時間がない100%の稼働率で稼動した場合にワークを処理できる個数値であるが、待機時間が発生する場合はその稼働率に従って値が低下する。ただし、待機時間が発生する場合であっても、それぞれの着脱装置24の稼働率が同じであれば、個別の処理能力の値と工程全体の処理能力の値との比は一定である。
【0046】
次に、ステップS102において、個別の処理能力の値と工程全体の処理能力の値とから、各着脱装置24で搬入/搬出を行う頻度割合を各工程ごとに求める。つまり、各着脱装置24から搬入/搬出要求信号が発信される回数は、その処理能力に比例するので、各着脱装置24から搬入/搬出を行う頻度割合は、その工程全体としての搬入/搬出要求信号が発信される回数に対する比として求めることができる。
【0047】
図8の着脱装置24aの例では、18.0/39.6=0.45の無次元数として求まり、「搬入/搬出頻度割合」の欄に記録する。着脱装置24b、24c、24dについても同様に求めて各欄に記録する。なお、これらの数値の合計は各工程ごとに「1.0」になる。
【0048】
図9に示す例では、工程Aの4台の着脱装置24a〜24dは、その処理時間が全て500[sec/個]である。他の工程B、C、Dについても、その工程の着脱装置24の処理時間は各工程ごとに同じ値であり、それぞれ330、400、300[sec/個]である。この場合、搬入/搬出の頻度割合を求める計算は、各工程の着脱装置24の台数をM[台/工程]としたとき、Mの逆数1/Mにより表すことができる。従って、例えば、工程Aについては1/4=0.25と計算してもよい。以下、図9の例に沿って説明をする。
【0049】
次に、ステップS103において、各工程A、B、C、Dのうち最も処理能力の低い工程を特定する。つまり、各工程A、B、C、Dの処理能力値を求めると、図9の「処理能力」の「計」の欄に示されるように、順に28.8、32.7、36.0、24.0[個/HOUR]であり、払出装置38も1つの工程とみなすとその処理能力値は180.0[個/HOUR]と表される。これらの処理能力の値のうち工程Dの24[個/HOUR]が一番低い値であるので、この値により他の工程の処理能力が制限されることが分かる。
【0050】
次に、ステップS104において、使用する移送車18の数Nを決定する。この移送車18の数Nは仮に決定するものであり、経験的に適当な数にすればよい。
【0051】
次に、ステップS105において、N台の移送車18の搬入/搬出の処理分担基準値を求める。
【0052】
各工程の搬入/搬出回数は、最も処理能力の低い工程D(所謂ボトルネックの工程)の24[個/HOUR]と同じ数値で24[回/HOUR]とみなされる。これを単位作業量として「1」とすれば、全工程(工程A〜Dおよび払出工程)の作業量は「5」である。
【0053】
N台の移送車18は、搬入/搬出の処理分担が均等に割り振られることが望ましいので、搬入/搬出の処理分担基準値は、全工程の作業量「5」に対して5/Nとして求める。
【0054】
仮に移送車18の台数Nが、N=3[台]であれば、搬入/搬出の処理分担基準値は5/3=1.67である。これはまた、1台あたりの移送車18が全5工程のうち1.67工程分を担当すればよいことを示すものと判断してもよい。
【0055】
次に、ステップS106において、各着脱装置24を移送車18の数Nにエリア分けをする。各エリアでは、ステップS102で求めた搬入/搬出頻度割合の合計値が、ステップS105で求めた搬入/搬出の処理分担基準値になるべく一致するように着脱装置24をエリア分けする。
【0056】
例えば、N=3[台]で、搬入/搬出の処理分担基準値が1.67であれば、図10に示すように、3つのエリアをそれぞれ、移送車18a、18b、18cの分担のエリアとして、移送車18aエリアを着脱装置24a〜24f、移送車18bエリアを着脱装置24g〜24L、移送車18cエリアを着脱装置24mおよび払出装置38にエリア分けを行うと好適である。この場合、移送車18aエリアについては、搬入/搬出頻度割合の合計が1.66であり、また移送車18bエリアおよび移送車18cエリアについては1.83および1.50である。これらの数値は、搬入/搬出の処理分担基準値の1.67と比較して大差がないので、移送車18a〜18cの処理分担は均等に割り振られていることが分かる。
【0057】
このようなエリア分けの適否を判断するには、例えば、各エリアごとの搬入/搬出頻度割合の合計値の分散値を求めて、その大小により判断するようにしてもよい。
【0058】
エリア分けの方法としては、オペレータが自らの判断によりエリア分けを行えばよいが、適当な手順に従って自動的に行うようにしてもよい。
【0059】
なお、前述のとおり、ワーク16の搬入を行う搬入先をエリアとして定義しているので、投入装置36をエリアに組み込む必要はない。
【0060】
次に、ステップS107において、前記ステップS106までで決定した条件によりワーク移送システム10を仮実行する。この仮実行は、ワーク移送システム10を頻繁に稼動/停止することが困難である場合には、メインコントローラ12が有するシミュレーション機能部30fによってシミュレーションを行うようにしてもよい。
【0061】
この仮実行を行っている間に、工程全体としてのワーク16の処理個数および最も処理能力の低い工程である工程Dの稼働率を調べ、適当な時間が経過したら実行を終了する。
【0062】
次に、ステップS108において、工程全体として要求される搬送能力を満たしているか否かを2つの条件により判断する。
【0063】
第1の条件としては、工程全体として処理しなければならない単位時間あたりのワーク16の個数を満たすことであり、第2の条件としては、一番遅い工程Dの稼働率が100%になることが挙げられる。
【0064】
つまり、工程全体としては、ワーク16を処理する個数が要求仕様として与えられることが通常であり、これを満足することは絶対条件である。また、一番遅い工程Dの処理能力は、他の工程A、B、Cの処理能力を制限するので最大限の稼働率で稼動していることが望ましい。
【0065】
そして、これらの条件を満たしていると確認できたときは、求めた計画によって実際に移送を行い(ステップS110)、条件を満たさなかった場合はステップS109に移る。
【0066】
ステップS109では、再度仮実行を行うために移送条件を変更する。変更する移送条件としては、例えば、移送車18の増設、移送路20の増設、移送車18の移動速度の向上などが挙げられる。
【0067】
例えば、移送車18が3台であり、ステップS108の条件を満足できなかった場合ではステップS109で移送車18を4台に増設することを検討する。そして、移送車18を4台にすることに決定すれば、ステップS105に戻り、搬入/搬出の処理分担基準値を5/4=1.25として求め、次のステップS106において、例えば図2に示すようにエリア分けすればよい。
【0068】
また、シミュレーションの結果から判断して、大きな変更をしなくてもステップS108の条件を満足できると見込める場合には、ステップS109では条件の変更を行わずに、ステップS106でエリア分けだけを変更するようにしてもよい。
【0069】
またさらに、ステップS108の条件を満足する場合であっても、例えば、移送車18の稼働率が低い場合、つまり待機時間が長い場合には、移送車18の数を減らして再度仮実行を行うようにしてもよい。
【0070】
次に、本実施の形態に係るワーク移送方法の2つの変形例について説明する。
【0071】
まず、第1の変形例について、図11および前述の図9を参照しながら説明する。
【0072】
第1の変形例は、図11に示すように、上述の実施の形態とほぼ同じ手順にて実行されるものであり、図11のステップS201〜S210は、図7のステップS101〜S110にそれぞれ対応する。このうち、上述の実施の形態と手順の異なるステップS202、ステップS204、ステップS205およびステップS206について説明する。
【0073】
ステップS202では、前記ステップS102と同様に、搬入/搬出要求信号が発信される頻度割合を各工程ごとに求めた後に、さらに、搬入/搬出頻度を求める。すなわち、搬入/搬出要求信号が発信される搬入/搬出頻度割合の数値からだけでは何回の搬入/搬出が行われるのかを把握が困難であるために、ある単位時間あたりの搬入/搬出の回数を表す数値、つまり搬入/搬出頻度に変換する。単位時間を1時間とするならば、搬入/搬出頻度は、搬入/搬出頻度割合に最も処理能力の低い工程Dの処理能力24[個/HOUR]を乗算すればよい。すると、図9の「搬入/搬出頻度」の欄に示すように、各着脱装置24における搬入/搬出頻度[回/HOUR]が求まる。また、これらの数値を各工程ごとに合計すると、当然に24[回/HOUR]となる。
【0074】
そして、ステップS203でステップS103と同様に、最も処理能力値の低い工程Dを特定したら、次のステップS204において、移送車18の移送能力がH[回/HOUR]で表されるとすれば、投入すべき移送車18の数は目安値として、24×5/H[台]として計算することができるので、移送車18の数Nは、この値より大きい自然数を選択する。ここで「24」は最も処理能力値の低い工程Dの搬入/搬出処理能力であり、「5」は工程の数である。
【0075】
次に、ステップS205において、搬入/搬出の処理分担基準値を求めるが、ここでの搬入/搬出の処理分担基準値は、移送車18の移送能力H[回/HOUR]をそのまま適用する。
【0076】
次に、ステップS206において、前記ステップS106と同様に各着脱装置24を移送車18の数Nにエリア分けをする。ただし、ここではエリア分けの元となる数値として「搬入/搬出頻度割合」の代わりに前記ステップS202で求めた「搬入/搬出頻度」を使用する。そして、各エリアの搬入/搬出頻度の合計値が、移送車18の移送能力H[回/HOUR]になるべく一致するように着脱装置24を選択する。
【0077】
そして、以降のステップS207〜S210の処理は前記ステップS107〜S110と同様に行えばよい。
【0078】
このように、第1の変形例においては、「搬入/搬出頻度割合」に代えて、その定数倍である「搬入/搬出頻度」の値を用いて移送条件を決定するので、実質的には前述の実施の形態と同じ処理であるが、[回/HOUR]という理解しやすい単位に基づいて検討を行うことができる。また、移送車18の移送能力も同じ単位で表すことができるので、着脱装置24の処理との比較検討が容易である。
【0079】
次に、第2の変形例について、図12および図13を参照しながら説明する。
【0080】
この第2の変形例は、図12に示すように工程全体が1つの工程Eだけで成り立っているシステムに適用する例であり、図7の手順とほぼ同様に移送条件を設定および確認することができる。ただし、前記ステップS103の処理(各工程のうち最も処理能力値の低い工程を特定する処理)は、工程が1つしかないことから不要である。
【0081】
より具体的には、各着脱装置24a〜24mの処理時間および処理能力が、図9に示す数値と同じであるとすると、まず、工程E全体としての処理能力は、図13の「処理能力」の合計欄に示すように121.53[個/HOUR]として求めることができる。
【0082】
次に、搬入/搬出頻度割合は、各着脱装置24の処理能力を全体の処理能力121.53[個/HOUR]で除算することにより求められる。そして、搬入/搬出頻度の数値については、各着脱装置24に待機時間が発生しないことから、処理能力の数値と一致するのでそのままコピーすればよい。
【0083】
そしてさらに、搬入/搬出頻度割合または搬入/搬出頻度の値が、移送車18の分担するエリアごとになるべく均一になるように着脱装置24をエリア分けする。例えば、移送車18の数Nが3[台]であるならば、図12の移送車18aエリア、18bエリア、18cエリアに示すように分ければよい。
【0084】
この場合、搬入/搬出頻度割合の合計は、移送車18aエリアでは0.51、移送車18bエリアでは0.49そして移送車18cエリアでは1.00である。移送車18cエリアだけが不均一な数値となるが、これはこのエリアが分割不可能な1台の払出装置38を分担するためである。そこで、この移送条件で前記ステップS108の工程全体として要求される搬送能力を満たすことができない場合は、移送車18を1台増設し、払出装置38を2台の移送車18で分担するようにしてもよい。
【0085】
このように本実施の形態に係るワーク移送システム10を用いたワーク移送方法においては、移送車18や他の装置の数を増減し、また、移送車18の担当エリアを変更しながら仮実行を繰り返し行うので、好適な移送条件を求めることができる。
【0086】
しかも、本実施の形態によれば、着脱装置24ごとにワーク16が搬入または搬出される頻度を求める第1ステップと、この頻度の合計が略一致するように、着脱装置24を移送車18の数に応じたエリアに分けて搬入/搬出処理を分担させた上で、処理を行うようにしているので、各移送車18の処理分担を均等に分配することができる。また、各エリアには、複数台(例えば2台)の移送車18をそれぞれ割り当てるようにしてもよい。
【0087】
また、エリア分けを行うことにより各移送車18は、他のエリアに進入する回数が少なくなり、結果として経路上で移送車18同士が競合する頻度を低減させることができる。
【0088】
そして、頻度は、着脱装置24が待機状態の時間を含めて、ワーク16が搬入または搬出される実質上の頻度を求めるようにしているので、単に着脱装置24の処理能力だけから計算する場合に較べて、より精確な計画をたてることができる。
【0089】
さらに、着脱装置24は、ワーク16を処理する工程A〜Dおよび払出工程に区分けされており、搬入/搬出頻度は、各工程内における着脱装置24の処理分担割合から求めることができる。
【0090】
さらに、本実施の形態によれば、各工程のうち、ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程、つまり単位時間あたりの処理個数が最も少ないボトルネックとなる工程を特定し、その移送条件において仮実行を行う。そして仮実行により、特定された工程の稼働率が100%であることを確認するので、工程全体として最低限の処理能力を維持することが可能である。ここで、仮実行をコンピュータを用いたシミュレーションにて行うようにすれば、実行時間と電力とを節約することができ、さらに頻繁な実行および停止が可能である。搬入/搬出頻度の合計は、移送車18の移送頻度能力に略一致するように設定すると、移送車18の必要台数を算出することができる。
【0091】
また本実施の形態では、着脱装置24は、搬入または搬出のどちらか一方だけを行うものであってもよい。例えば、材料を格納している成形機が、その材料から製品を成形した後に製品の搬出を行うような装置の場合は、搬入作業は不要である。
【0092】
また、前記ステップS106において行うエリア分けを、適当に決められた手順に従って自動的に行うようにしてもよい。例えば、移送車18の数Nが3台であれば、移送車18aエリア、移送車18bエリアおよび移送車18cエリアを仮想的に設定し、着脱装置24および払出装置38を振り分けて記録していく。このとき、搬入/搬出頻度割合が大きい装置から順に選択して振り分けるようにすれば、移送車18の処理分担が均等になるような分配を自動で行うことが可能である。この手順では、1つのエリアが不連続な複数の部分に***する形状となる場合もあるが、着脱装置24および払出装置38の処理時間に較べて移送車18の移動速度が十分に速ければ問題なく適用可能である。
【0093】
また、ステップS106においては、各移送車18に処理分担が均等になるようにエリア分けを行う例について説明したが、移送車18が複数種類存在し、それぞれの移送能力が異なる場合は、その能力値に応じた分配を行うようにしてもよい。
【0094】
また、例えば網状移送路は、2次元状のものに限らず立体倉庫等にも適用可能である。移送車18については、ワイヤ60から動力を受ける他走式のものに限らず、床面を移動する自走式および自立式等のものであってもよい。
【0095】
さらに、この発明に係るワーク移送方法は、上述の実施の形態例に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るワーク移送方法によれば、加工機械等のステーションと移送装置双方の稼働率を向上させ、かつ、移送装置同士の競合状態、所謂デッドロックの発生頻度を低下させることができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワーク移送システムを示す斜視図である。
【図2】本実施の形態における網状移送路を示す説明図である。
【図3】着脱装置、移送車を示す斜視図である。
【図4】分岐装置を示す説明図である。
【図5】ワーク移送システムの機能ブロック図である。
【図6】メインコントローラが移送車の移送経路を決定する手順を示すフローチャートである。
【図7】本実施の形態に係るワーク移送方法の手順を示すフローチャートである。
【図8】搬入/搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの第1の例を示す説明図である。
【図9】搬入/搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの第2の例を示す説明図である。
【図10】本実施の形態において網状移送路を3つのエリアに区分けした例を示す説明図である。
【図11】本実施の形態の第1の変形例に係るワーク移送方法の手順を示すフローチャートである。
【図12】本実施の形態の第2の変形例において網状移送路を3つのエリアに区分けした例を示す説明図である。
【図13】本実施の形態の第2の変形例において、搬入/搬出頻度割合を求めるための計算用テーブルの例を示す説明図である。
【符号の説明】
10…ワーク移送システム 12…メインコントローラ
14…加工機
16、16a、16b、16x、16y…ワーク
18、18a〜18d…移送車 20…移送路
22、22a〜22v…分岐装置 24、24a〜24m…着脱装置
26…ユニットコントローラ 30…本体
30a…モニタ機能部 30b…パラメータ管理機能部
30c…数値パラメータ機能部 30d…稼動状態管理機能部
30e…移送経路決定機能部 30f…シミュレーション機能部
30g…通信機能部 32…モニタ
34…キーボード 36…投入装置
38…払出装置 60…ワイヤ
Claims (6)
- ワークを移送する移送装置と、
前記移送装置から前記ワークが搬入または搬出される複数のステーションとを有する移送システムにおけるワーク移送方法において、
前記ステーションごとに前記ワークが搬入または搬出される頻度を求める第1ステップと、
前記頻度の合計が略一致するように、前記ステーションを複数のエリアに分け、該エリアごとに一定数の前記移送装置を割り当てる第2ステップとを有し、
前記移送装置は、割り当てられた前記エリア内の前記ステーションに前記ワークを搬入または搬出することを特徴とするワーク移送方法。 - 請求項1記載のワーク移送方法において、
前記第1ステップで、前記頻度は、前記ステーションが処理待ちの待機状態の時間を含めて、前記ワークが搬入または搬出される実際上の頻度を求めることを特徴とするワーク移送方法。 - 請求項1または2記載のワーク移送方法において、
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類され、
前記第1ステップで、前記頻度は、前記工程内における処理分担比から求めることを特徴とするワーク移送方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のワーク移送方法において、
前記複数のステーションは、前記ワークの処理に係り、順番付けられた複数の工程に分類されていて、前記工程のうち、前記ワークを処理する平均処理時間が最も遅い工程を特定する第3ステップと、
前記移送装置および前記ステーションを仮実行させ、前記最も遅い工程の前記ステーションの稼働率を調べる第4ステップとを有し、
前記稼働率が100%でない場合に、条件を変更し前記第2ステップを再度実行することを特徴とするワーク移送方法。 - 請求項4記載のワーク移送方法において、
前記仮実行は、コンピュータを用いたシミュレーションにより実行することを特徴とするワーク移送方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のワーク移送方法において、
前記第2ステップで、前記ステーションごとの前記頻度の合計は、前記移送車の移送頻度能力と略一致するように設定することを特徴とするワーク移送方法。
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