JPH07107649B2

JPH07107649B2 - 作業スケジユ−ルの作成方法

Info

Publication number: JPH07107649B2
Application number: JP60117391A
Authority: JP
Inventors: 克己井上; 勝巳秋谷
Original assignee: 株式会社野坂電機製作所; 株式会社グリーンシステム
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPS61275909A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、工作物その他の作業対象物を複数の作業ス
テーション（作業物のグループを含む）において夫々所
定の作業を無理なく順次行なうための作業スケジュール
を作成する為の方法に関するものである。

（従来の技術）工作物等の作業対象物を複数の作業ステーションにおい
て所定の作業を順次行なうようにし、各作業ステーショ
ンにおける作業の間に中間処理（例えば工作物の搬送、
検査等）を介在させたラインであって、各ステーション
間における中間処理を作業ステーション間の数よりも少
ない数のもの（装置又は担当者）によって行なう場合、
作業を所定のサイクルタイムで支障なく継続させる為に
は、前記中間処理を行なうもののスケジュールに無理が
ないことおよび各作業ステーションにおける作業時間に
無理がないことが必要がある。

ここで、各作業ステーションにおける作業時間について
は余裕時間の短縮等により若干のある程度の許容範囲が
存在するものの、中間処理を行なうもののスケジュール
についての無理が存在すれば、その作業スケジュールは
実行し得ないこととなる。すなわち、作業スケジュール
においては、一の中間処理を行なうものがある作業ステ
ーションAB間での中間処理と作業ステーションCD間での
中間処理とを同時にすること（以下「実動作のラップ」
という）があってはならないのである。

従来においては斯る作業スケジュールの作成は担当者の
経験に頼って行なわれており、実動作のラップの有無の
検出は困難であって、実作業を行なってはじめて斯る問
題点を発見することもしばしばであった。また実動作の
ラップを回避する為には通常作業ステーションにおける
作業時間の変更又はサイクルタイムの変更を伴うことと
なるが、いずれの要因をどの程度変更させれば最良のス
ケジュールが得られるかを検討することは実際上不可能
であった。

（発明により解決すべき問題点）原料入庫→１工程（所要３時間）→２工程（所要２時
間）→３工程（所要４時間）→４工程（所要２時間）→
製品出庫（各工程間における中間処理としての移送には
中間作業を行なうものとしてフォークリフト１台使用、
所要各１時間）の工程をサイクルタイム８時間で実施す
る場合の作業スケジュールは第13図に示される通りとな
る。

そしてこの作業スケジュールを継続して実施しようとす
ると、第13図斜線部分においてフォークリフト（搬送装
置）を２区間で同時使用しなければならず、作業スケジ
ュール通りの実施は不可能である。

斯る問題点を解決する為には、フォークリフトの処理時
間を短縮すること、サイクルタイムを伸ばすこと、いず
れか又は全ての工程の作業時間を短縮することが考えら
れるが、夫々につき幾通りもの作業スケジュールを作成
することは長時間を要し、また良否の比較も困難であっ
た。

（問題点を解決する為の手段）この発明は、実動作のラップタイムが存在しないことが
実行可能な作業スケジュールを作成する為の必須条件で
あることに着目し、また各作業ステーションにおける作
業時間には通常余裕時間が含まれていることを考慮し
て、最良の作業スケジュールを作成するものである。

この発明において基礎とするデータは、作業対象物の作
業順序、中間処理の所要時間、各作業ステーションにお
ける作業時間である。上記中中間処理の所要時間は、こ
れを直接入力してもよいが中間処理の必要仕事量と中間
処理を行なうものの仕事速度を別々に入力して算出する
こともできる。

サイクルタイム値は通常次のようにして選定する。すな
わち、これら各作業ステーション間における中間処理の
所要時間を積算して最低サイクルタイム値Σを得、次に
該最低サイクルタイム値Σを基礎に余裕時間を上乗せし
た最適サイクルタイム値αΣを求める。尚、上記余裕時
間の上乗せは経験により行なう。

次に、前記最低サイクルタイム値Σおよび最適サイクル
タイム値αΣと希望サイクルタイム値Ｅと比較する。こ
こでＥ＞ΣまたはΣ≦Ｅ＜αΣ であれば、希望サイクルタイムでは中間処理を行なうも
のがスタート点に戻れず、このサイクルタイムＥでのス
ケジュール作成は不可能であるから、希望サイクルタイ
ムを変更するか又は中間処理の速度を増大修正する。中
間処理の速度を修正した場合には再度最低サイクルタイ
ムΣおよび最適サイクルタイムαΣを算出し、同様の作
業を得なう。以上の作業結果、Ｅ≧αΣ であれば、希望サイクルタイム値Ｅを各作業ステーショ
ンにおける作業対象物送り込み間隔の最大値Ｌと比較す
る。この最大値Ｌは通常は最も作業時間の長い工程（上
記問題点の項に示した例では３工程）の所要時間である
が、パラレル作業ステーションを用意して１工程を複数
の工作物の並行作業可能とした場合には（例えば３工程
を二作業対象物並行作業可能とすれば、３工程に作業対
象物を送り込み得る間隔は1/2の２時間となるので１工
程に支配される）、必ずしも作業時間とは一致しない。

ここでＥ≧Ｌであれば、前記希望サイクルタイム値Ｅをサイクルタイ
ム値Ｔとして登録し、Ｅ＜Ｌであれば、同一作業ステーションに二以上の作業対象物
が送り込まれることとなり、希望サイクルタイムでの作
業スケジュール作成は不可能であるから、作業スケジュ
ール作成可能な最小サイクルタイムであるＬをサイクル
タイム値Ｔとして登録する。

次に前記サイクルタイム値Ｔの範囲内において、作業ス
テーション間の中間処理所要時間、各作業ステーション
における作業時間を順次積み重ね、例えば第４〜６図に
示すようなスケジュールチャートを作成する。このスケ
ジュールチャートは必ずしも全てを画面に表示する必要
はないが、手動モードの場合には、前記スケジュールチ
ャートを画面に表示し、画面上の画像を基礎に実動作の
ラップタイムＸを解消し、作業スケジュールを完成させ
ることとなる。

一方、半自動モード又は自動モードとした場合には、各
作業ステーションの作業時間を所定の範囲内で個別に、
又は前作業ステーション一律に増減させて、Ｎ組の作業
スケジュールを作成する。そして、各作業スケジュール
に付、前記実動作のラップタイムＸの程度並びに各作業
ステーションにおける作業時間の基準作業時間とのズレ
を点数化した上で、各点数の合計を算出し、自動モード
であれば合計点数の最小のものの点数を、また半自動モ
ードであれば点数の少ない方から適宜数（例えば10例）
の点数を画面上に表示する。

次いで、キーの操作により自動モードであれば画面に示
された組合せの作業スケジュールのチャートを、又半自
動モードであれば任意の一の組合せの作業スケジュール
のチャートを画面上に表示する。その後、画面に表示さ
れたスケジュールチャート中に表われた実動作のラップ
タイムＸを解消すべく中間処理のスケジュール（時期）
を調整し、中間処理の面において実行可能な作業スケジ
ュールとする。

前記中間処理のスケジュールの変更によって各作業ステ
ーションにおける作業時間に増減が生じることとなるの
で、次に斯る増減が許容範囲内のものであるか否かを検
討し、許容範囲内にあれば、前記調整によって得られた
作業スケジュールを完成スケジュールとする。一方許容
範囲に無いと判断した場合には、他の組合せの作業スケ
ジュールのチャートを画面に表示し、前記と同様の作業
を得なう。

尚、この発明において、中間処理を行なうものを複数用
いる作業スケジュールも作成することができる。その場
合は中間作業を行なうものの数、複数のものの中継点お
よび必要に応じて衝突防止インターロックを予め記憶装
置へ入力しておく必要がある。またパラレル作業ステー
ションがある場合もその旨を予め記憶装置へ入力してお
く。

また中間処理を必要としない作業スケジュールを作成す
ることも可能（中間処理時間は０とする）である。

（作用）この発明においては、中間処理時間を基礎とした最低サ
イクルタイム値Σ、これに余裕時間を加味した最適サイ
クルタイム値αΣを算出し、これと希望サイクルタイム
値とを比較することにしたので、希望サイクルタイム値
の妥当性を予め検討することができ、作業スケジュール
の可否に付、予め見度を付けつつ作成作業を進めること
ができる。また、中間処理の可否を最優先要素として評
価して作業を進めるので、スケジュールの作成を極めて
合理的に行なうことができる。そして作業時間の許容範
囲についての経験を最大限に生かした作業スケジュール
を作成することが可能である。

以下この発明の実施例を説明する。

（実施例１）以下この発明によりメッキの作業スケジュールを作成す
る方法を説明する。

メッキ作業は第３図に示すように多数並列された液槽２
へ工作物１を順次投入し、各液槽２で所定の処理を行な
った後、工作物を槽内への昇降移動および各槽間の横移
動をする搬送装置３によって順次次槽へ搬送（中間処
理）することにより行なう。そしてこのスケジュールを
作成する為には、搬送装置を効率よく、かつ実動作ラッ
プタイム無しに動かすことが必要である。

メッキの作業スケジュールの作成に際して必要なデータ
は次の通りである。

液槽（作業ステーション）の数ロード槽、アンロード槽、二段槽の指定レベルグループ槽の設定搬送時間搬送装置の台数衝突防止インターロック投入順序受け渡し槽浸漬時間上記中のデータは各メッキ装置に固有のも
のであるから、固定部データとして予め入力しておく。
またの各槽間の搬送時間は搬送装置の各槽間の移動時
間、昇降時間、液切り時間、振止時間の各データの和と
して算出されるのであり、この内走行時間と昇降速度と
は前記固定部データとして予め入力しておき、その余は
変動部データとしてスケジュール作成の都度入力する。
ここで液切り時間と振止時間とを変動部データとするの
は、液の種類により必要な液切り時間、振止時間が異な
るためである。また上記は変動部データとして入
力する。

前記移動時間は使用する装置により決定され、各装置の
性能に従って入力する。荷有時の荷無時とで、また１槽
移動と２槽以上の移動とで移動時間が異なる場合には、
夫々のデータを入力することは勿論である。

尚、二段槽およびレベルグループ槽に係るデータは、該
当する槽が存在する場合にのみ必要となり、また衝突防
止インターロックのデータは搬送装置が２台以上である
場合にのみ必要となるが、以下の説明では省略する。

上記各データを記憶装置に入力し、最低サイクルタイム
値Σを求める。該最低サイクルタイム値Σは、各液槽間
の搬送時間の和として算出される。次に上記最低サイク
ルタイム値Σに定数α（α＞１）を掛け合わせて搬送余
裕時間を加えた最適サイクルタイム値αΣを算出する。
前記余裕時間は主として搬送装置を荷無し状態で他の液
槽まで回送する（以下「放置移動」という）ために用い
られる。

この実施例における浸漬要件およびこれを変化させた組
合せ例を第１表に示す。

次に前記最低サイクルタイム値Σと最適サイクルタイム
値αΣとを画面に表示し、これを希望サイクルタイム値
Ｅと比較する。ここでＥ＜ΣまたはΣ≦Ｅ＜αΣ であれば、希望サイクルタイムでは搬送装置がスタート
点に戻れず、このサイクルタイムでのスケジュール作成
は不可能である。そこで、搬送装置の速度の向上又は希
望サイクルタイムの変更を行なう。そして搬送装置の速
度を向上させた場合には再度Σ、αΣを算出して希望サ
イクルタイム値Ｅ（Ｅ＝200秒）と比較し、 Σ≧αΣ であれば、希望サイクルタイム値Ｅを工作物送り込み間
隔の最大値Ｌ（第１表では第５槽の200秒）と比較し、Ｅ≧Ｌであれば、前記希望サイクルタイム値Ｅをサイクルタイ
ム値Ｔとして登録し、Ｅ＜Ｌであれば、Ｌをサイクルタイム値Ｔとして登録する。こ
こではＥ＝Ｌであるから、Ｔ＝200秒として登録した。

次に各液槽における標準浸漬時間に対する許容値を決定
する。該許容値は、において、Ｋ＝κ（固定値）となるように、各許容値に倍率（又は縮小率）を掛け
て、新しい許容値（補正化許容値）を求める。第１表に
おいては、Ｋ＝0.2であるところ、κ＝0.1として補正し
ている。このように補正するのは、許容範囲を妥当な範
囲で広く認めて各種のスケジュールを検討することを可
能とするためである。

以上により補正化許容値を求めた後、補正化許容値に対
し、０％〜±25％〜±50％〜±75％〜±100％の変動分
を計算して標準値に加減算を行ない、Ｎ組の浸漬時間の
組合せについて実動作ラップタイムＸ₁〜Ｘ_Nおよび放置
移動不能時間Ｙ₁〜Ｙ_Nを算出する。

次いで（4X＋Ｙ）の計算式により搬送装置の不都合を数
値化して画面に表わし評価する。ここで評価値の小さい
方が不都合が少ない。また同点であれば許容値の小さい
もの（第１表左側）の方が、浸漬時間の満足度が大き
い。尚、ここでは実動作ラップタイムの不都合を放置移
動不能タイムの不都合の４倍のウエイトで評価してい
る。

次いで通常は評価値の最も小さい組合せ（第１表No.2）
を選びそのチャートを画面に表示する。第４図ないし第
６図は各々±０％、−30％、＋50％の許容範囲を与えて
出力したものである。尚、第１表とはサイクルタイム他
の条件が異なるので両者は対応していない。図中符号６
は実動作ラップタイムおよび放置移動不能タイムを示す
画面があり、図中符号７は浸漬時間の標準値との変動度
合を示す表である。この組合せにおいては、斜線で示す
部分において実動作ラップタイム又は放置移動不能タイ
ムが発生しており、このスケジュールに従った作業は不
可能である。そこで前記実動作ラップタイムおよび放置
移動不能タイムを解消する操作を行なう。

この実施例では、第４図に示す±０％のものを基礎とし
た。

すなわち、斜線部Ｉの不都合を回避するためには搬送作
業Ａを搬送作業Ｂの終了後、かつ適正な放置移動時間の
後に行なうようにすればよい。そこで搬送作業Ａ、Ｂを
示す線をライトペンおよびキーボードの操作により所望
の位置までずらす。この搬送作業Ａの時期の移動変更
は、これを単独で行なうことも、またそれ以後のスケジ
ュールを連動させて移動することもできるようにしてお
く。

前記搬送作業Ａの時期を変更するとこれに連動して浸漬
時間も変動するので、新たな浸漬時間を演算して画面上
の表７に表示する。同様の操作をくり返し行なうことに
より搬送装置の実動作ラップタイムおよび放置移動不能
タイムを解消し（画面表示により確認する）、このとき
の浸漬時間と標準浸漬時間のズレの幅を検討し、この値
が許容範囲内であると認められれば作業スケジュールは
完成する。一方許容範囲外であるときは、別の組合せ
（例えば表１中No.5）を選択して、再度同様の操作を行
なう。

以上のようにして作成した作業スケジュールは、スケジ
ュールチャートとして印刷し、又は画面上にシュミレー
トすることにより確認する。また記憶装置内の作業スケ
ジュール信号をラインコントローラへ自動転送し、直接
スケジュールを実行することもできる。

（実施例２）次に中間作業を各工程におけるチェック作業として作業
スケジュールを作成する例を示す。

作業ステーション、各作業ステーションにおける作業時
間、チェック時間の標準値は次の通りである。カッコ内
は余裕時間を示す。

第１作業ステーション 3.0H（−0.5H）第１チェック 0.5H（−0.1H）第２作業ステーション 5.0H（−1.0H）第２チェック 1.0H（−0.2H）第３作業ステーション 2.0H（−0.2H）第３チェック 0.5H（−0.1H）第４作業ステーション 3.0H（−0.5H）第４チェック 1.0H（−0.2H）（チェックは一人で担当）上記に基づき、作業順序、各作業時間、チェック時間の
標準値を記憶装置へ入力し、演算により最低サイクルタ
イム値Σが３時間であり、最良サイクルタイム値αΣが
3.6時間（α＝1.3とした）であることを得た。そして希
望サイクルタイム値Ｅ＝７時間と前記Σ、αΣとを比較
した結果、希望サイクルタイム値７時間でのスケジュー
ル作成が可能なことが予測できた。そこで希望サイクル
タイム値７時間と、工作物送り込み間隔の最大値５時間
（第２作業ステーション）と比較し、７＞５であるとか
ら、前記希望サイクルタイム値７時間をサイクルタイム
Ｔとして記憶装置へ入力した。

次に手動モードとしてスケジュールチャートを画面に表
示したところ、第８図斜線に示す部分で実動作ラップタ
イムが存在した。そこで第４チェックの時期を0.5時間
早めて前記実動作ラップタイムを解消した。このとき第
４作業ステーションの作業時間2.5時間であり、標準よ
りも0.5時間不足しているが、余裕時間内に含まれてい
るので、この作業スケジュールは一応実行可能なものと
判断した。

次にこの変更後の作業スケジュールを基礎として各作業
ステーションにおける作業時間、チェック時間およびサ
イクルタイムを適宜増減して複数の作業スケジュールを
作成し、この中から最良のものを選択して、完成スケジ
ュールとした。

（発明の効果）この発明によれば、中間作業時間の累積値である最低サ
イクルタイム値Σと、これに余裕時間を加味した最適サ
イクルタイム値αΣを算出し、これと希望サイクルタイ
ム値と比較するので、希望サイクルタイム値の妥当性お
よび希望サイクルタイム値での作業スケジュールの作成
の困難性を予測することができる。そしてこの段階で希
望サイクルタイム、各中間作業の時間を増減させてその
影響比較検討することにより、無駄な作業を行なうこと
なく、最良の作業スケジュールを作成することができ
る。

また中間作業の可否を最優先要素として評価して作業を
進めるので、作業スケジュールの作成を合理的に行なう
ことができる。そして作業時間に許容範囲を与え、種々
の組合せについて比較検討することしたので、作業時間
の許容範囲についての経験を最大限に生かした作業スケ
ジュールを作成することができる。そして、中間作業の
可否を最優先要素としてスケジュールを作成するので、
この方法によって作成されたスケジュールに従えば中間
作業が実行不能となるおそれがなく、支障なく作業を継
続することができる。したがって、この方法によって作
成したスケジュールを制御装置に記憶させれば、実作業
の状態を把握することなく、制御装置からの出力信号の
みによって自動制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例におけるサイクルタイム決定
までのフローチャート、第２図は同じくサイクルタイム
後作業スケジュール完成までのフローチャート、第３図
はメッキ装置の説明図、第４図は画面に出力されたスケ
ジュールチャート等の図、第５図、第６図は浸漬時間を
変動させて得たスケジュールチャートの図、第７図は第
４図のスケジュールチャートを修正して得た完成スケジ
ュールのスケジュールチャート等の図、第８図ないし第
12図は第２の実施例において出力した各スケジュールチ
ャートの図、第13図は従来の問題点を説明する図であ
る。１……工作物、２……液槽３……搬送装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の作業ステーションにおいて作業対象
物に対して順次所定の作業を行なうと共に、各作業ステ
ーションでの作業の間に中間処理を必要とし、該中間処
理をその工程数よりも少ない数のものにより行なうため
のスケジュールを作成する方法であって、前記作業対象
物の作業順序、前記中間処理の所要時間および作業ステ
ーションにおける作業時間を記憶装置へ入力し、前記中間処理の所要時間の和である最低サイクルタイム
値（Σ）と、該最低サイクルタイム値に余裕時間を上乗
せして得られる最適サイクルタイム値（αΣ）、作業対
象物の送り込み間隔の最大値（Ｌ）を比較して、サイク
ルタイム値（Ｅ）がＥ＞＝αΣ かつＥ＞＝Ｌとなるようにサイクルタイム値を選定、登録し、次いで前記各作業ステーションにおける作業時間を変動
させてＮ組の作業時間の組合せについて生じる前記中間
処理に関する処理時期のラップその他の不都合を点数化
して評価した後、適宜の組合せをチャート表示し、チャートに表れた中間
処理不都合時間を解消すべく中間処理の時期を調整して
最適なスケジュールを得ることを特徴とした、作業スケ
ジュールの作成方法
【請求項２】複数の液槽において工作物に対して順次所
定の処理を行なうと共に、各液槽間における工作物の移
動は移動区間数よりも少ない数の搬送装置により行なう
ためのスケジュールを作成する方法であって、前記工作
物の処理順序、工作物移動の所要時間および液槽におけ
る浸漬時間を記憶装置へ入力し、前記移動の所要時間の和である最低サイクルタイム値
（Σ）と、該最低サイクルタイム値に余裕時間を上乗せ
して得られる最適サイクルタイム値（αΣ）、工作物の
送り込み間隔の最大値（Ｌ）を比較して、サイクルタイ
ム値（Ｅ）がＥ＞＝αΣ かつＥ＞＝Ｌとなるようにサイクルタイム値を選定、登録し、次いで前記各液槽における浸漬時間を変動させてＮ組の
作業時間の組合せについて生じる前記搬送装置の移動時
期のラップその他の搬送装置の移動に関する不都合を点
数化して評価した後、適宜の組合せをチャート表示し、チャートに表れた移動
に関する不都合時間を解消すべく移動時間を調整して最
適なスケジュールを得ることを特徴とした、メッキの作
業スケジュールの作成方法