特開 2023-37320 生産管理システム、生産管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023037320

(43)【公開日】2023-03-15

(54)【発明の名称】生産管理システム、生産管理方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20230308BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20230308BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

G06Q50/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021143983

(22)【出願日】2021-09-03

(71)【出願人】

【識別番号】517012534

【氏名又は名称】ｉ Ｓｍａｒｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 哲也

【テーマコード（参考）】

3C100

5L049

【Ｆターム（参考）】

3C100AA29

3C100AA57

3C100AA68

3C100BB14

3C100BB33

5L049CC03

(57)【要約】

【課題】部品点数の増加を抑制しつつ、生産設備による処理中の状況を把握することができる生産管理システムを提供する。
【解決手段】生産管理システムは、生産設備またはその近傍に配置され、生産設備による処理の開始に対応する第一信号および処理の停止に対応する第二信号を生成する検出部、および第一信号および第二信号を送信するための送信部を有する稼働状態取得装置と、第一信号および第二信号を用いて生産設備が処理を完了したか否かを判定する処理完了判定部を有する生産管理装置とを備える。処理完了判定部は、第一信号を受信してから第二信号を受信するまでの処理時間を取得し、処理時間が基準処理時間以上である場合に生産設備が処理を完了したと判定し、取得した処理時間が基準処理時間未満である場合には、連続する処理時間を積算し、連続する処理時間の積算値が基準処理時間以上となった場合に生産設備が処理を完了したと判定する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造ラインの生産状況を管理するための生産管理システムであって、
前記製造ラインに含まれる生産設備または前記生産設備の近傍に配置される検出部であって、前記生産設備による処理対象品に対する処理の開始に対応する第一信号、および前記処理の停止に対応する第二信号を生成する検出部と、前記第一信号および前記第二信号を送信するための送信部と、を有する稼働状態取得装置と、
前記稼働状態取得装置から送信された前記第一信号および前記第二信号を受信する生産管理装置であって、前記第一信号および前記第二信号を用いて、前記生産設備が前記処理を完了したか否かを判定する処理完了判定部を有する生産管理装置と、を備え、
前記処理完了判定部は、
前記第一信号を受信してから前記第二信号を受信するまでの処理時間を取得し、
取得した前記処理時間が予め定められた基準処理時間以上である場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定し、
取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合には、さらに、連続する前記処理時間を積算し、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定する、
生産管理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間以上である場合に、さらに、前記第一信号から前記第二信号までの取得間隔を、前記生産設備が前記処理を開始してから完了するまでのマシンサイクルタイムとして取得し、
取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合であって、さらに、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、連続する前記処理時間において、最初に前記第一信号を受信してから最後に前記第二信号を受信するまでを前記マシンサイクルタイムとして取得する、
生産管理システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間以上である場合に、さらに、連続する前記第一信号の取得間隔を、前記生産設備が前記処理を開始してから次の前記処理を開始するまでのサイクルタイムとして取得し、
取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合であって、さらに、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、連続する前記処理時間において、最初に前記第一信号を受信してから、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった後に前記第一信号を受信するまでを前記サイクルタイムとして取得する、
生産管理システム。

【請求項4】

請求項３に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合に、さらに、前記サイクルタイムに異常ありと判定する、
生産管理システム。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、前記生産設備が前記処理を完了してから前記生産設備が次の前記処理を開始するまでの間隔時間が予め定められた基準間隔時間を超えた場合に、前記製造ラインが停止していると判定する、
生産管理システム。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、前記生産設備が前記処理を完了したと判定した場合に、さらに、前記生産設備が前記処理を完了した処理対象品の総数を計数する、
生産管理システム。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の生産管理システムであって、
前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合に、さらに、連続する前記処理時間の間の停止時間が発生した回数を計数する、
生産管理システム。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の生産管理システムであって、
前記生産設備は、光によって前記生産設備の稼働状態を示す表示部を有し、
前記検出部は、前記表示部に装着され、前記表示部により示される前記稼働状態を取得して、前記第一信号および前記第二信号を生成する光センサである、
生産管理システム。

【請求項9】

製造ラインの生産状況を管理するための生産管理方法であって、
前記製造ラインに含まれる生産設備または前記生産設備の近傍に後付けにて配置される検出部であって、前記生産設備による処理対象品に対する処理の開始、および前記処理の停止を検出するための検出部を準備し、
前記処理の開始を検出してから、前記処理の停止を検出するまでの処理時間が予め定められた基準処理時間以上である場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定し、
前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合には、さらに、連続する前記処理時間を積算し、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定する、
生産管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、生産管理システム、生産管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生産設備から処理対象品の払い出しごとにセンサから出力されるパルス信号を検出し、パルス信号のＨｉｇｈポジションから、次のパルス信号のＨｉｇｈポジションまでをサイクルタイムとして計測する生産管理システムが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－１８５２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術では、処理対象品の払い出しのタイミングしか計測することができない。そのため、例えば、生産設備が部品に対する処理を開始してから処理対象品が払い出されるまでの停止の有無や回数など、生産設備による処理中の状況を把握することができないといった問題がある。生産設備による処理中の状況を把握するためには、さらに、生産設備の処理の開始を検出するセンサと、処理の停止を検出するためのセンサとを設けることができるが、部品点数が増加する。そのため、部品点数の増加を抑制しつつ、生産設備による処理中の状況を把握することができる技術が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、製造ラインの生産状況を管理するための生産管理システムが提供される。この生産管理システムは、前記製造ラインに含まれる生産設備または前記生産設備の近傍に配置される検出部であって、前記生産設備による処理対象品に対する処理の開始に対応する第一信号、および前記処理の停止に対応する第二信号を生成する検出部、および前記第一信号および前記第二信号を送信するための送信部を有する稼働状態取得装置と、前記稼働状態取得装置から送信された前記第一信号および前記第二信号を受信する生産管理装置であって、前記第一信号および前記第二信号を用いて前記生産設備が前記処理を完了したか否かを判定する処理完了判定部を有する生産管理装置と、を備える。前記処理完了判定部は、前記第一信号を受信してから前記第二信号を受信するまでの処理時間を取得し、取得した前記処理時間が予め定められた基準処理時間以上である場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定する。前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合には、さらに、連続する前記処理時間を積算し、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、前記生産設備が前記処理を完了したと判定する。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、生産設備の処理中の停止の有無などの生産設備による処理中の状況を把握することができる。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ、生産設備による処理中の状況を把握することができる。
（２）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間以上である場合に、さらに、前記第一信号から前記第二信号までの取得間隔を、前記生産設備が前記処理を開始してから完了するまでのマシンサイクルタイムとして取得してもよく、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合であって、さらに、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、連続する前記処理時間において、最初に前記第一信号を受信してから最後に前記第二信号を受信するまでを前記マシンサイクルタイムとして取得してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、生産設備のマシンサイクルタイムを取得することができる。
（３）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間以上である場合に、さらに、連続する前記第一信号の取得間隔を、前記生産設備が前記処理を開始してから次の前記処理を開始するまでのサイクルタイムとして取得してもよく、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合であって、さらに、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった場合に、連続する前記処理時間において、最初に前記第一信号を受信してから、連続する前記処理時間の積算値が前記基準処理時間以上となった後に前記第一信号を受信するまでを前記サイクルタイムとして取得してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、生産設備のサイクルタイムを取得することができる。
（４）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合に、さらに、前記サイクルタイムに異常ありと判定してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、サイクルタイムの算出が完了するよりも早期にサイクルタイムの異常を判定することができる。
（５）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、前記生産設備が前記処理を完了してから前記生産設備が次の前記処理を開始するまでの間隔時間が予め定められた基準間隔時間を超えた場合に、前記製造ラインが停止していると判定してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、製造ラインの停止を検出することができる。
（６）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、前記生産設備が前記処理を完了したと判定した場合に、さらに、前記生産設備が前記処理を完了した処理対象品の総数を計数してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、生産設備の生産数を取得することができる。
（７）上記形態の生産管理システムにおいて、前記処理完了判定部は、取得した前記処理時間が前記基準処理時間未満である場合に、さらに、連続する前記処理時間の間の停止時間が発生した回数を計数してもよい。
この形態の生産管理システムによれば、一つの検出部によって、生産設備の停止回数を取得することができる。
（８）上記形態の生産管理システムにおいて、前記生産設備は、光によって前記生産設備の稼働状態を示す表示部を有してよい。前記検出部は、前記表示部に装着され、前記表示部により示される前記稼働状態を取得して、前記第一信号および前記第二信号を生成する光センサであってよい。
この形態の生産管理システムによれば、汎用的なセンサを検出部として用いることができる。
本開示は、生産管理システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、稼働状態取得装置、生産管理装置、生産管理方法、製造ラインや生産設備、生産管理システムの制御方法、稼働状態取得装置の制御方法、生産管理装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の第１実施形態に係る生産管理システムを示す概略構成図。

【図2】生産管理装置の内部機能構成を示すブロック図。

【図3】稼働状態取得装置の機能構成を示すブロック図。

【図4】検出部としての光センサを備える第一稼働状態取得装置の配置例を示す説明図。

【図5】稼働状態取得装置が生産設備に装着して用いられる場合の説明図。

【図6】第一稼働状態取得装置によって実行される処理ルーチンを示すフローチャート。

【図7】生産管理装置によって実行される処理ルーチンを示すフローチャート。

【図8】稼働状態取得装置からの検出信号と、処理完了判定部による処理ルーチンとの関係を示す第１のタイムチャート。

【図9】稼働状態取得装置からの検出信号と、処理完了判定部による処理ルーチンとの関係を示す第２のタイムチャート。

【図10】稼働状態取得装置からの検出信号と、処理完了判定部による処理ルーチンとの関係を示す第３のタイムチャート。

【図11】表示装置に表示される生産状況情報の例を示す説明図。

【図12】表示装置に表示される第一生産設備の稼働状況の詳細表示の例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の第１実施形態に係る生産管理システム１００を示す概略構成図である。生産管理システム１００は、生産管理装置１０と、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂとを備えている。生産管理装置１０は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂと協働して、第一製造ラインＬ１および第二製造ラインＬ２の生産状況を管理する。なお、製造ラインは、２つには限定されず、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

【0009】

製造ラインＬ１，Ｌ２は、生産設備３１～３６と、搬送機構４１とを含んでいる。生産設備３１～３６は、搬送機構４１上に配置されている。搬送機構４１は、例えば、製造ラインＬ１，Ｌ２を流動する部品やワークなどの生産設備３１～３６による処理の対象品（以下、「処理対象品」とも呼ぶ。）を搬送する。本開示において、「処理」とは、例えば、加工など、製品に特定の作業を施すことを意味する。搬送機構４１には、たとえば、ベルトコンベア、予め定められた軌道上を移動する搬送機などが含まれる。

【0010】

生産設備３１～３６は、たとえば、金属加工機、溶接機、樹脂成形機、塗装機、熱間鍛造機、完成品回収機、加工部品供給機などの設備である。生産設備３１～３６には、処理対象品に対する生産処理や加工処理を実行するためのプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）と、光電センサやエリアセンサなどのＰＬＣに接続されている各種センサとが備えられている。各種センサは、製造ラインＬ１，Ｌ２および生産設備３１～３６を作動させるために、製造ラインＬ１，Ｌ２および生産設備３１～３６を設置・配置する際に予め配置されている。

【0011】

図１に示すように、第一製造ラインＬ１には、第一生産設備３１、第二生産設備３２、ならびに第三生産設備３３が配置されている。第二製造ラインＬ２には、第四生産設備３４、第五生産設備３５、ならびに第六生産設備３６が配置されている。

【0012】

稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂは、後付けにより生産設備３１，３４に装着されている。本開示において、「後付け」とは、生産設備の設置・配置の時点において生産設備に装着もしくは組み込まれておらず、生産設備の動作を制御するＰＬＣに接続されておらず、生産設備の稼働・制御とは無関係に生産設備に装着・配置されることを意味する。稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂは、後付けにより生産設備３１，３４の近傍に配置されていてもよい。図１の例では、第一生産設備３１に対して第一稼働状態取得装置２０ａが装着され、第四生産設備３４に対して第二稼働状態取得装置２０ｂが装着されている。

【0013】

図１に示すように、生産管理装置１０と、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂとは、無線通信によって相互にデータを送受信することが可能である。例えば、生産管理装置１０は、端末装置ＰＤ１，ＰＤ２からの要求に応じて、生成した生産状況情報を、無線通信により端末装置ＰＤ１，ＰＤ２に送信する。生産状況情報とは、生産設備の稼働状態に関わる情報を意味する。生産状況情報には、例えば、生産設備の稼働時間、生産数、単位時間あたりの出来高、サイクルタイム可動率（％）、サイクルタイム（以下、「サイクルタイムＣＴ」とも呼ぶ。）、マシンサイクルタイム（以下、「マシンサイクルタイムＭＣＴ」とも呼ぶ。）、処理時間、停止時間、間隔時間、遅延時間などが含まれる。

【0014】

稼働時間とは、生産設備の始動後における生産設備が稼働している時間の累積時間を意味する。生産数は、生産設備によって処理された処理対象品の総数を意味する。なお、生産設備による一回あたりに処理できる処理対象品の個数を、「処理数」とも呼ぶ。本実施形態において、第一生産設備３１による処理数は、１である。単位時間当たりの出来高は、例えば１時間などの単位時間あたりに処理される処理対象品の個数を意味する。サイクルタイム可動率は、予め定められた設定時間に対して、生産設備が処理を正常に実行している時間が占める割合を意味する。設定時間は、例えば、１時間などの所定の単位時間、操業時間、稼働時間などを用いて設定することができる。処理時間とは、生産設備が処理対象品に対して処理を行っている時間を意味する。停止時間とは、生産設備が処理対象品に対する処理を開始してから完了するまでの期間において、生産設備による処理が停止している期間を意味する。停止時間は、処理時間には含まれない。停止時間には、例えば、生産設備による処理対象品に対する処理が異常により停止してから再開されるまでの時間、ならびに作業者による生産設備の復旧やメンテナンスを実行する期間など、生産設備が一時的に停止する期間などが含まれる。間隔時間とは、生産設備が処理対象品に対する処理を完了した時点から次の処理を開始するまでの時間を意味する。間隔時間を、「インターバル期間」とも呼ぶ。遅延時間とは、予め計画された処理時間に対する実際の処理時間が遅延した時間を意味する。マシンサイクルタイムＭＣＴとは、生産設備が処理対象品に対する一回あたりの処理に必要な時間を意味し、処理対象品に処理を開始してから当該処理を完了するまでの時間を意味する。マシンサイクルタイムＭＣＴは、処理時間と停止時間との合算値であり、停止時間が発生しない場合には、処理時間と略一致する。サイクルタイムＣＴとは、生産設備が処理対象品に対する処理を開始してから次の処理対象品に対する処理を開始するまでの期間を意味する。サイクルタイムＣＴは、マシンサイクルタイムＭＣＴと、間隔時間との合計と略一致する。

【0015】

生産管理装置１０は、ローカルサーバとして工場内に配置されていてもよく、リモートサーバとして工場以外の場所に配置されていてもよい。生産管理装置１０がリモートサーバとして設置される場合には、後付けの稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの検出信号、端末装置ＰＤ１，ＰＤ２およびローカルコンピュータへの生産状況情報は、工場内の無線アクセスポイントおよびイントラネットまたはインターネットといったネットワークを介して生産管理装置１０によって送受信される。稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの検出信号には、後述するように、生産設備３１，３４による処理対象品に対する処理の開始に対応する第一信号と、生産設備３１，３４による処理対象品に対する処理の停止に対応する第二信号とが含まれる。

【0016】

図２は、生産管理装置１０の内部機能構成を示すブロック図である。生産管理装置１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１と、記憶装置１２と、送信・受信部１３と、表示装置１４と、入力装置１５と、時間計測のためのタイマ１６とを備えており、これらは、バス１７を介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ１１、記憶装置１２、送信・受信部１３は、互いに双方向に通信可能である。生産管理装置１０は、生産設備３１～３６の動作を制御するＰＬＣとは異なる装置であり、生産設備３１～３６は、生産管理装置１０が用いられなくてもＰＬＣによって動作制御される。

【0017】

ＣＰＵ１１は、記憶装置１２に格納されている各種プログラムを実行することによって処理完了判定部１１０として機能する。処理完了判定部１１０は、例えば、稼働状態取得装置２０ａ，２０ｂから送信された第一信号および第二信号を用いて、生産設備が処理を完了したか否かを判定する。記憶装置１２は、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などである。ＨＤＤ、ＳＳＤまたはＲＯＭには、本実施形態において提供される機能を実現するための各種プログラムが格納されている。ＨＤＤまたはＲＯＭから読み出された各種プログラムは、ＲＡＭ上に展開されて、ＣＰＵ１１によって実行される。記憶装置１２の読み書き可能な領域には、生成された生産状況情報などが格納される。具体的には、取得した処理時間および処理時間の積算値を格納する処理時間記憶部１２０と、取得したサイクルタイムＣＴを格納するサイクルタイム記憶部１２１と、取得したマシンサイクルタイムＭＣＴを格納するマシンサイクルタイム記憶部１２２と、生産数の計数結果を格納する生産数記憶部１２４と、取得した停止時間および停止時間の積算値を格納する停止時間記憶部１２５と、停止回数の計数結果を格納する停止回数記憶部１２６と、予め定められた基準処理時間を格納する基準処理時間記憶部１２８と、が備えられている。

【0018】

送信・受信部１３は、製造ラインＬ１，Ｌ２上の生産設備３１，３４に装着されている、もしくは生産設備３１，３４近傍に配置されている稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂから、無線通信を介して、第一信号および第二信号を受信する。送信・受信部１３は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂに対して各種の実行命令を送信する。送信・受信部１３は、さらに、端末装置ＰＤ１，ＰＤ２に対して生産状況情報を送信してもよく、端末装置ＰＤ１，ＰＤ２からの各種処理の実行を要求する指令信号を受信してもよい。

【0019】

送信・受信部１３は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂに対して有線接続されることなく、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの第一信号および第二信号を取得することができる。このように構成することによって、生産設備３１，３４に対して稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂを後付けで装着または配置するという簡易な方法を用いて、本実施形態の生産管理システム１００を既存の工場に導入することができる。例えば、送信・受信部１３が無線通信機能を有する入出力Ｉ／Ｆである場合には、送信・受信部１３は工場内に設置されている図示しない無線中継器（アクセスポイント）を介して、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの無線電波を受信してもよく、あるいは、送信・受信部１３自身が無線アクセスポイントとして稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂから無線電波を受信可能な場所に配置されていてもよい。また、送信・受信部１３は、無線中継器に対して有線接続されていてもよい。無線通信は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線ローカルネットワーク（ＬＡＮ）を通じた無線接続やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた無線通信などによって実現され得る。

【0020】

表示装置１４は、生産管理システム１００を操作する際の処理内容、サイクルタイムＣＴやマシンサイクルタイムＭＣＴなどの生産状況情報を表示するためのディスプレイである。表示装置１４は、生産管理装置１０とは別体で備えられていてもよい。例えば、生産管理装置１０がリモートサーバであり、生産状況情報を生成するために備えられている場合には、表示装置１４は備えられなくてもよい。入力装置１５は、生産管理システム１００に対して入力を行うために用いられる装置である。入力装置１５は、たとえば、キーボード、マウスである。入力装置１５は、表示装置１４の画面上に備えられるタッチパネルであってもよい。

【0021】

図３は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂの機能構成を示すブロック図である。図３においては、第一稼働状態取得装置２０ａを用いて例示的に説明するが、第二稼働状態取得装置２０ｂも同様の構成を有している。稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂは、後付けにて製造ラインＬ１，Ｌ２または生産設備に装着または配置される。第一稼働状態取得装置２０ａは、検出部２５ａと、第一送受信部２１ａと、第二送受信部２２ａと、コントローラ２３ａとを備えている。検出部２５ａと、第一送受信部２１ａと、第二送受信部２２ａとは、コントローラ２３ａに対して通信可能に接続されている。

【0022】

検出部２５ａは、後付けにて第一生産設備３１に対して装着あるいは第一生産設備３１の近傍に配置される各種センサである。検出部２５ａは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に接続されている既存のセンサとは異なるセンサである。なお、検出部２５ａは、第一稼働状態取得装置２０ａと一体に備えられていてもよく、第一稼働状態取得装置２０ａとは別体であってもよい。検出部２５ａは、第一稼働状態取得装置２０ａとは別体である場合には、第一稼働状態取得装置２０ａと信号線を介して接続される。検出部２５ａは、検出用の素子のみを備えアナログ信号を出力する検出部であってもよく、あるいは、検出用の素子に加え、検出用の素子から出力される信号をデジタル信号に変換して出力する回路を備える検出部であってもよい。

【0023】

検出部２５ａとして用いられるセンサとしては、光センサ、音センサ、熱センサ、電流センサ、距離センサ、気圧センサ、加速度センサ、回転速度センサ、湿度センサ、磁気センサ、ならびに圧力センサなどが用いられる。各センサはいずれも生産設備の稼働状態を検出するためのセンサである。なお、本実施形態において、稼働状態とは、生産設備による処理中の状況を意味する。稼働状態には、製造ラインおよび生産設備における処理対象品に対する処理の開始および処理の停止が含まれる。稼働状態には、そのほか、処理に関わる動作・操作、当該動作・操作の開始、実行中、停止、完了といった状態が含まれてもよい。

【0024】

検出部２５ａは、第一生産設備３１による処理対象品に対する処理の開始と、第一生産設備３１による処理対象品に対する処理の停止とを検出し、パルス信号を生成する。検出部２５ａは、例えば、第一生産設備３１による処理の開始を検出すると、基準状態から立ち上がり（オン）、第一生産設備３１による処理の停止を検出すると、オン状態から立ち下がる（オフ）パルス信号を生成する。生成されたパルス信号は、コントローラ２３ａに出力される。検出部２５ａは、第一生産設備３１による処理の開始を検出すると、オン状態から基準状態へ立ち下がり（オフ）、第一生産設備３１による処理の停止を検出すると、基準状態からの立ち上がる（オン）パルス信号を生成してもよい。

【0025】

コントローラ２３ａは、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）と記憶装置とを備えている。コントローラ２３ａは、検出部２５ａから受信したパルス信号を用いて、生産管理装置１０が識別可能な識別子を付した第一信号および第二信号を生成し、第一送受信部２１ａおよび第二送受信部２２ａにそれぞれ出力する。本実施形態では、コントローラ２３ａは、検出部２５ａから受信したパルス信号の立ち上がり（オン）を検出して、第一信号を生成して第一送受信部２１ａに出力し、検出部２５ａから受信したパルス信号の立ち下がり（オフ）を検出すると、第二信号を生成して第二送受信部２２ａに出力する。なお、第一生産設備３１による処理の開始を検出すると、オン状態から基準状態へ立ち下がり（オフ）、第一生産設備３１による処理の停止を検出すると、基準状態から立ち上がる（オン）パルス信号を検出部２５ａが生成する場合には、パルス信号の立ち下がりの検出により第一信号を生成して第一送受信部２１ａに出力し、パルス信号の立ち上がりを検出により第二信号を生成して第二送受信部２２ａに出力してもよい。コントローラ２３ａに代えて検出部２５ａが第一信号および第二信号を生成してコントローラ２３ａに出力してもよい。コントローラ２３ａは、検出部２５ａから入力される信号がアナログ信号である場合には、信号値が既定値以上、規定値未満、または任意の範囲にある場合に、アクティブHighロジックにおいてはHigh（１）、アクティブLowロジックにおいてはLow（１）を採るデジタル信号に変換し、第一信号および第二信号を生産管理装置１０に対して送信する。

【0026】

第一送受信部２１ａおよび第二送受信部２２ａは、任意の通信プロトコルに従い無線通信によって生産管理装置１０に対して第一信号および第二信号を送信する送信部として機能する。より具体的には、第一送受信部２１ａは、第一信号を生産管理装置１０に送信する第一送信部として機能し、第二送受信部２２ａは、第二信号を生産管理装置１０に送信する第二送信部として機能する。なお、検出部２５ａからのパルス信号を受信したコントローラ２３ａからの指令に従って、第一送受信部２１ａおよび第二送受信部２２ａが第一信号および第二信号を生成してもよい。第一送受信部２１ａおよび第二送受信部２２ａは、生産管理装置１０からの実行命令を受信してもよい。

【0027】

図４は、検出部２５ａとしての光センサを備える第一稼働状態取得装置２０ａの配置例を示す説明図である。第一稼働状態取得装置２０ａは、第一製造ラインＬ１のうち、第一生産設備３１に備えられている。第一生産設備３１には、ＰＬＣを収容する筐体３１０が隣接して配置されている。筐体３１０には第一生産設備３１の稼働状態を三色の信号灯で示すシグナルタワー４０が備えられている。信号灯は、第一生産設備３１の稼働状態を示す表示部の一例である。シグナルタワー４０によって示される稼働状態は、例えば、緑色が処理中、黄色が処理の停止中、赤色が異常停止である。

【0028】

検出部２５ａとしての光センサには、信号灯の点灯または消灯を検出することができる光電変換素子、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタを用いることができる。検出部２５ａは、例えば、シグナルタワー４０の緑色の信号灯の発光面に装着される。検出部２５ａをシグナルタワー４０に装着することによって、シグナルタワー４０によって示される第一生産設備３１による処理対象品の処理の開始もしくは処理の停止を容易に検出することができる。検出部２５ａは、緑色の信号灯が点灯した場合には、第一生産設備３１による処理の開始を検出し、緑色の信号灯が消灯した場合には、第一生産設備３１による処理の停止を検出する。第一生産設備３１による処理の開始を検出した場合には、コントローラ２３ａは、検出部２５ａからのパルス波形を用いて第一信号を生成して第一送受信部２１ａに出力する。第一生産設備３１による処理の停止を検出した場合には、コントローラ２３ａは、検出部２５ａからのパルス波形を用いて第二信号を生成して第二送受信部２２ａに出力する。検出部２５ａが第一信号および第二信号を生成してコントローラ２３ａに出力してもよい。検出部２５ａは、受光した光量に応じた電流をコントローラ２３ａに出力してもよい。この場合には、受光した光量が所定の光量以上となると第一信号としてのパルス波形がコントローラ２３ａによって生成され、受光した光量が所定の光量未満となると第二信号としてのパルス波形がコントローラ２３ａによって生成される。

【0029】

図５は、稼働状態取得装置が生産設備に装着して用いられる場合の説明図である。第四生産設備３４には、第二稼働状態取得装置２０ｂが装着されている。第一送受信部２１ｂ、第二送受信部２２ｂ、ならびにコントローラ２３ｂは、第四生産設備３４に備えられた開閉ドア３４１の近傍に取り付けられている。開閉ドア３４１は、第四生産設備３４による処理対象品の処理の開始時に閉じられ、第四生産設備３４による処理対象品の処理の停止時および処理の完了時には開けられる。

【0030】

第二稼働状態取得装置２０ｂは、検出部２５ｂとしての磁気センサを備えている。検出部２５ｂは、第四生産設備３４の稼働状態を示す情報として開閉ドア３４１の動きを検出する。本実施形態では、検出部２５ｂは、第四生産設備３４に装着された磁石３４２との距離の変化による磁力の変化を用いて、開閉ドア３４１の開閉を検出し、開閉ドア３４１の開閉から処理対象品に対する処理の開始と処理の停止とを検出することができる。

【0031】

コントローラ２３ｂは、第四生産設備３４による処理の開始を検出した場合には、検出部２５ｂからのパルス波形を用いて第一信号を生成して第一送受信部２１ｂに出力し、第四生産設備３４による処理の停止を検出した場合には、検出部２５ｂからのパルス波形を用いて第二信号を生成して第二送受信部２２ｂに出力する。

【0032】

図６は、第一稼働状態取得装置２０ａによって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。本フローは、第一稼働状態取得装置２０ａの起動時から、第一稼働状態取得装置２０ａが稼働終了されるまでの間、繰り返し実行され得る。なお、第二稼働状態取得装置２０ｂにおいても同様の処理が実行され得る。

【0033】

ステップＳ２００では、第一稼働状態取得装置２０ａは、検出部２５ａからのパルス信号の入力を確認する。コントローラ２３ａは、検出部２５ａからパルス信号が入力されない場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、パルス信号の入力を待機する。

【0034】

コントローラ２３ａは、検出部２５ａからのパルス信号が入力されると（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、検出したパルス信号の立ち上がり（オン）、または立ち下がり（オフ）を検出する（ステップＳ２１０）。本実施形態では、コントローラ２３ａは、パルス信号の立ち上がり（オン）を検出した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、第一生産設備３１による処理対象品に対する処理の開始を示す第一信号を生成して第一送受信部２１ａに出力し、第一送受信部２１ａは、取得した第一信号を生産管理装置１０に送信する（ステップＳ２１１）。コントローラ２３ａは、パルス信号の立ち下がり（オフ）を検出した場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、生産設備による処理対象品に対する処理の停止に対応する第二信号を第二送受信部２２ａに出力し、第二送受信部２２ａは、取得した第二信号を生産管理装置１０に送信する（ステップＳ２１２）。

【0035】

図７は、生産管理装置１０によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。本フローは、生産管理装置１０の起動時から、生産管理装置１０が稼働終了されるまでの間、繰り返し実行され得る。本フローの開始とともに、生産管理装置１０は、検出信号の受信を待機し、タイマ１６を用いた計時が開始される。なお、本フローは、生産管理装置１０が第一信号を受信したことによって開始されてもよい。以下の説明において、第一製造ラインＬ１における第一生産設備３１に設置された第一稼働状態取得装置２０ａを例に説明するが、第二製造ラインＬ２における第四生産設備３４に設置された第二稼働状態取得装置２０ｂにおいても同様である。

【0036】

ステップＳ１０では、処理完了判定部１１０は、第一稼働状態取得装置２０ａからの第一信号を、無線通信を介して、送信・受信部１３で受信する。受信された第一信号は、記憶装置１２に格納される。ステップＳ２０では、処理完了判定部１１０は、第一稼働状態取得装置２０ａからの第二信号の受信を待機する。処理完了判定部１１０は、無線通信を介して送信・受信部１３により第二信号を受信すると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に移行する。

【0037】

ステップＳ３０では、処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋおよび処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋを算出する。処理時間Ｔｋは、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を行っている時間であり、第一信号を受信した時点から第二信号を受信した時点までの期間に相当する。処理完了判定部１１０は、第一信号を受信した時点から第二信号を受信した時点までの時間を処理時間Ｔｋとして取得する。処理完了判定部１１０は、さらに、取得した処理時間Ｔｋを、処理時間記憶部１２０に格納されている処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋに積算して、処理時間記憶部１２０に格納し、積算値ＡＴｋを更新する。

【0038】

ステップＳ４０では、処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋと、基準処理時間Ｔｓとを比較する。基準処理時間Ｔｓは、予め定められた任意の設定値として基準処理時間記憶部１２８に格納されている。基準処理時間Ｔｓは、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を正常に完了させるために必要な時間を用いて設定される。基準処理時間Ｔｓは、例えば、第一生産設備３１における処理時間の最短値、第一生産設備３１における処理時間の平均値、第一生産設備３１の処理時間の上限値などを用いて予め設定することができる。

【0039】

ステップＳ４０において、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合（Ｓ４０：ＮＯ）、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を完了していないと判定し、ステップＳ５０に移行する。積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合としては、例えば、第一生産設備３１が異常停止した場合、ならびに作業員による停止操作を第一生産設備３１が受け付けた場合などが該当し、第一生産設備３１による処理が完了する前に一時的に停止されること等によって第二信号を受信した場合が該当する。

【0040】

ステップＳ５０では、処理完了判定部１１０は、停止回数を計数するとともに、停止時間の計時を開始する。「停止回数」とは、第一生産設備３１による処理対象品に対する処理が完了するまでに停止時間が発生した回数を意味する。処理完了判定部１１０は、停止回数記憶部１２６に格納された停止回数の積算値に、１を積算して、停止回数記憶部１２６に格納し、停止回数の計数結果を更新する。

【0041】

ステップＳ６０では、処理完了判定部１１０は、第一信号の受信を待機する。送信・受信部１３により第一信号を受信すると（Ｓ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０では、処理完了判定部１１０は、停止時間Ｔｍおよび停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍを算出する。停止時間Ｔｍは、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を停止している期間であり、本フローではステップＳ２０で第二信号を受信した時点からステップＳ６０で第一信号を受信した時点までの期間に相当する。処理完了判定部１１０は、第二信号を受信した時点から第一信号を受信した時点までの時間を停止時間Ｔｍとして取得する。処理完了判定部１１０は、取得した停止時間Ｔｍを、停止時間記憶部１２５に格納されている停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍに積算して、停止時間記憶部１２５に格納し、積算値ＡＴｍを更新する。

【0042】

ステップＳ８０では、処理完了判定部１１０は、サイクルタイムＣＴに異常ありと判定する。このように設定されているのは、停止時間Ｔｍが発生した時点でサイクルタイムＣＴが正常時のサイクルタイムＣＴに対して遅延すると予測できることに基づく。ただし、この形態には限定されず、例えば、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋと停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍとの合算値と、予め定められた閾値との比較結果に基づいて、サイクルタイムＣＴの異常の有無が判定されてもよい。また、停止時間Ｔｍもしくは停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍが予め定められた閾値よりも長い場合に、サイクルタイムＣＴに異常ありと判定されてもよい。処理完了判定部１１０は、サイクルタイムＣＴに異常ありと判定すると、その判定結果を記憶装置１２に格納して、ステップＳ２０に戻る。

【0043】

ステップＳ４０において、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上である場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を完了したと判定し、ステップＳ１００に移行する。「積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上である場合」には、例えば、以下の（１）および（２）のように、停止時間Ｔｍが発生しない場合と、停止時間Ｔｍが発生する場合との２つのケースが含まれる。
（１）停止時間Ｔｍが発生せず、処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ以上となる場合
（２）停止時間Ｔｍが発生し、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となる場合
（１）では、第一生産設備３１が処理中に停止することなく正常に処理を完了させた場合に相当する。すなわち、ステップＳ５０～Ｓ８０の処理を実行することなく、ステップＳ１００の処理を実行する場合に相当する。この場合において、積算値ＡＴｋと、処理時間Ｔｋとは、互いに等しい。（２）では、第一生産設備３１が処理中に停止し、複数の処理時間Ｔｋが発生し、積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合に相当する。この場合において、第一生産設備３１による処理に必要な時間が経過したことから、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を完了したと予測することができる。

【0044】

ステップＳ１００では、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理を開始してから完了するまでのマシンサイクルタイムＭＣＴを取得する。処理完了判定部１１０は、停止時間Ｔｍの発生の有無に応じた算出方法によりマシンサイクルタイムＭＣＴを取得する。停止時間Ｔｍが発生していない場合には、処理完了判定部１１０は、処理時間ＴｋをマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。具体的には、処理完了判定部１１０は、ステップＳ１０で第一信号を受信した時点からステップＳ２０で第二信号を受信した時点までの取得間隔を、マシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。

【0045】

停止時間Ｔｍが発生した場合、すなわち、連続する処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合には、処理完了判定部１１０は、連続する処理時間Ｔｋにおいて、最初に第一信号を受信した時点から最後に第二信号を受信した時点までをマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。「連続する処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合」とは、ステップＳ５０～Ｓ８０の処理が少なくとも一回実行された後に、ステップＳ１００の処理が実行される場合に相当する。この場合のマシンサイクルタイムＭＣＴは、停止時間Ｔｍを含み、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋおよび停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍの合計値と略一致する。処理完了判定部１１０は、取得したマシンサイクルタイムＭＣＴをマシンサイクルタイム記憶部１２２に格納する。

【0046】

ステップＳ１１０では、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理を完了した処理対象品の総数、すなわち生産数を計数する。処理完了判定部１１０は、生産数記憶部１２４に格納された生産数に、第一生産設備３１の処理数（本実施形態において、１）を積算して、生産数記憶部１２４に格納し、生産数の計数結果を更新する。

【0047】

ステップＳ１２０では、処理完了判定部１１０は、間隔時間Ｔｉと、予め定められた基準間隔時間Ｔｒとを比較する。間隔時間Ｔｉは、第一生産設備３１が処理対象品に対する処理を完了した時点から第一生産設備３１が次の処理を開始するまでの時間である。

【0048】

基準間隔時間Ｔｒは、間隔時間Ｔｉの異常の有無を判定するために用いられる。間隔時間Ｔｉが基準間隔時間Ｔｒを超えた場合とは、間隔時間Ｔｉが正常時に対して遅延する場合に相当する。基準間隔時間Ｔｒは、例えば、間隔時間Ｔｉの最短値、平均値、上限値、ならびに第一生産設備３１によるいわゆる段取り替えに必要な時間、もしくはこれらの時間よりも長い時間などを用いて、予め設定することができる。

【0049】

間隔時間Ｔｉは、例えば、第一生産設備３１の後工程の第二生産設備３２または第三生産設備３３が異常停止すること等によって第一生産設備３１が処理対象品を第二生産設備３２へと払い出しできない場合や、第一生産設備３１の異常停止などにより第一生産設備３１の処理が開始できない場合など、生産設備３１～３３による処理が正常に実行できない場合に、基準間隔時間Ｔｒを超えることがある。生産設備３１～３３による処理が正常に実行できない場合とは、第一生産設備３１を含む第一製造ラインＬ１が停止している場合に相当する。

【0050】

本実施形態では、処理完了判定部１１０は、最後に第二信号を受信した時点からの経過期間が基準間隔時間Ｔｒを超えた場合には、間隔時間Ｔｉが基準間隔時間Ｔｒを超えていると判定し（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１６０に移行する。すなわち、ステップＳ１３０で第一信号を受信して間隔時間Ｔｉを算出する前に、間隔時間Ｔｉが基準間隔時間Ｔｒを超えていると判定する。これにより、第一信号の受信を待つことなく第一製造ラインＬ１の停止の有無を判定することができる。ただし、処理完了判定部１１０は、ステップＳ１３０で第一信号を受信して間隔時間Ｔｉを取得し、取得した間隔時間Ｔｉと、予め定められた基準間隔時間Ｔｒとを比較してもよい。

【0051】

ステップＳ１６０では、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１を含む第一製造ラインＬ１が停止していると判定し、処理を終了する。処理完了判定部１１０は、さらに、第一製造ラインＬ１の停止を報知してもよい。

【0052】

ステップＳ１３０では、処理完了判定部１１０は、第一稼働状態取得装置２０ａからの第一信号の受信を待機する。本実施形態では、基準間隔時間Ｔｒ以前に第一信号を受信すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１４０に移行し、処理完了判定部１１０は、サイクルタイムＣＴを取得する。図７の例では、処理完了判定部１１０は、最初に第一信号を受信した時点、すなわちステップＳ１０で第一信号を受信した時点から、最後に第二信号を受信してから次の第一信号を受信した時点、すなわち、ステップＳ１３０で第一信号を受信した時点までの期間をサイクルタイムＣＴとして取得する。サイクルタイムＣＴは、マシンサイクルタイムＭＣＴと間隔時間Ｔｉとの積算値を用いてもよく、処理時間Ｔｋもしくは積算値ＡＴｋ、停止時間Ｔｍもしくは積算値ＡＴｍとの合算値に間隔時間Ｔｉを積算した結果を用いてもよい。サイクルタイムＣＴを取得すると、ステップＳ１５０に移行し、処理完了判定部１１０は、記憶装置１２の処理時間記憶部１２０に格納された処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋと、停止時間記憶部１２５に格納された停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍとをリセットし、本フローを完了する。

【0053】

図８～図１０を参照して生産管理装置１０によって実行される処理ルーチンについて説明する。図８は、稼働状態取得装置２０ａからの検出信号と、処理完了判定部１１０による処理ルーチンとの関係を示す第１のタイムチャートである。図８～図１０において、横軸は時間軸であり、縦軸は、検出部２５ａによるオン信号とオフ信号との生成タイミングを模式的に示している。

【0054】

図８に示すタイムチャートは、第一生産設備３１が処理中に停止することなく正常に処理を完了させた場合でのタイムチャートの例である。停止時間Ｔｍは発生せず、積算値ＡＴｋと、処理時間Ｔｋとは、互いに等しい。なお、図８の例において、処理時間Ｔｋは、基準処理時間Ｔｓよりも長い。

【0055】

図８の例において、時間Ｔ１では、検出部２５ａが第一生産設備３１による処理の開始を検出し、コントローラ２３ａにより基準状態から立ち上がるオン信号としての第一信号が生成される。時間Ｔ１から基準処理時間Ｔｓを経過した後の時間Ｔ２では、検出部２５ａが第一生産設備３１による処理の停止を検出し、オン状態から立ち下がるオフ信号としての第二信号が生成される。時間Ｔ２から間隔時間Ｔｉを経過した時間Ｔ３では、第一生産設備３１による次の処理対象品に対する処理が開始され、検出部２５ａによって第一信号が生成されている。

【0056】

図８に示すように、時間Ｔ１に第一信号を受信してから時間Ｔ２に第二信号を受信するまでの期間、すなわち処理時間Ｔｋは、基準処理時間Ｔｓ以上である。したがって、処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上であると判定して、処理時間ＴｋをマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得するとともに、生産数を積算する。

【0057】

図８に示すように、時間Ｔ２から時間Ｔ３までの経過時間、すなわち、間隔時間Ｔｉは、基準間隔時間Ｔｒ未満である。したがって、処理完了判定部１１０は、最初に第一信号を検出した時間Ｔ１から次に第一信号を検出した時間Ｔ３までの時間を、サイクルタイムＣＴとして取得する。

【0058】

図９は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの検出信号と、処理完了判定部１１０による処理ルーチンとの関係を示す第２のタイムチャートである。図９に示すタイムチャートは、第一生産設備３１が処理中に（ｎ－１）回だけ停止したのちに、積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合でのタイムチャートの例である。ただし、ｎは２以上の自然数である。

【0059】

図９に示すように、時間Ｔ１０に第一信号を受信してから時間Ｔ１１に第二信号を受信するまでの処理時間Ｔｋ１は、基準処理時間Ｔｓ未満である。したがって、処理完了判定部１１０は、停止回数記憶部１２６に格納された停止回数を１だけ積算し、第一信号の検出を待機する。時間Ｔ１２に第一信号が検出されると、処理完了判定部１１０は、時間Ｔ１１から時間Ｔ１２までの時間を停止時間Ｔｍ１として取得する。

【0060】

次に、処理完了判定部１１０は、時間Ｔ１２から、次に第二信号が検出される時間Ｔ１３までの時間を処理時間Ｔｋ２として取得する。また、処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋ１に処理時間Ｔｋ２を積算して、積算値ＡＴｋを算出する。図９の例では、時間Ｔ１３において、積算値ＡＴｋは、基準処理時間Ｔｓ未満である。したがって、処理完了判定部１１０は、停止回数をさらに１だけ積算し、第一信号の検出を待機する。

【0061】

図９に示すように、第一生産設備３１は、（ｎ－１）回だけ停止している。時間Ｔ１４に第一信号が検出され時間Ｔ１５に第二信号が検出されると、処理完了判定部１１０は、時間Ｔ１４から時間Ｔ１５までの時間を処理時間Ｔｋｎとして取得する。なお、処理時間Ｔｋ１から処理時間Ｔｋｎまでは、連続する処理時間Ｔｋに該当する。時間Ｔ１５において、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となる。処理完了判定部１１０は、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎにおいて、最初に第一信号を受信した時間Ｔ１０から最後に第二信号を受信した時間Ｔ１５までをマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。なお、図９の例において、停止回数記憶部１２６に格納される停止回数は、（ｎ－１）回である。

【0062】

時間Ｔ１５から次の処理が開始される時間Ｔ１６までの間隔時間Ｔｉは、基準間隔時間Ｔｒ未満である。したがって、処理完了判定部１１０は、最初に第一信号を検出した時間Ｔ１から、最後に第二信号を受信して次の第一信号を検出した時間Ｔ１６までの時間を、サイクルタイムＣＴとして取得する。

【0063】

生産管理システム１００が、例えば、第一生産設備３１による処理対象品に対する処理の開始を検出するセンサと、処理の完了を検出するセンサとを含む複数のセンサを有する場合には、第一生産設備３１による処理の開始と完了とを検出することができる。しかしながら、この場合には、第一生産設備３１による処理中の一時的な停止を検出することができない場合がある。また、例えば、シグナルタワー４０のように、処理対象品の処理中もしくは処理の停止が示され、処理対象品に対する処理が完了したか否かが示されない場合には、検出部が単にシグナルタワー４０の信号灯の点灯または消灯を検出するだけでは、処理対象品に対する処理が完了したか否かを検出できないことがある。本実施形態の生産管理システム１００では、処理完了判定部１１０によって、一回あたりの処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓに達したか否かを判定することにより、シグナルタワー４０の信号灯の点灯または消灯を検出することにより、第一生産設備３１の処理が完了したか否かを判定することができる。また、一回あたりの処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓに達していない場合には、第一生産設備３１の処理中の停止を検出することができ、また、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓに達したか否かを判定することによって、第一生産設備３１の処理が完了したか否かを判定することができる。

【0064】

図１０は、稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂからの検出信号と、処理完了判定部１１０による処理ルーチンとの関係を示す第３のタイムチャートである。図１０に示すように、第一生産設備３１は、時間Ｔ２０から時間Ｔ２１において、処理中に停止することなく処理を完了させている。時間Ｔ２２では、時間Ｔ２１からの経過時間が基準間隔時間Ｔｒを超えている。処理完了判定部１１０は、時間Ｔ２２において、最後に第二信号を受信した時間Ｔ２１からの経過期間が基準間隔時間Ｔｒを超えたため、間隔時間Ｔｉが基準間隔時間Ｔｒを超えたと判定する。処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１を含む第一製造ラインＬ１が停止していると判定し、処理を終了する。

【0065】

図１１は、表示装置１４に表示される生産状況情報の例を示す説明図である。図１１の例では、製造ライン起動後、最初に第一信号が入力された時刻Ｔ０、製造ラインＬ１，Ｌ２の停止回数、生産効率（％）、製造ラインＬ１，Ｌ２に配置されている生産設備３１～３６それぞれのサイクルタイムＣＴの異常の発生回数、停止回数の総計、ライン停止回数の総計が表示されている。「ライン停止回数」の項目には、処理完了判定部１１０によって第一生産設備３１を含む第一製造ラインＬ１が停止していると判定された回数が表示されている。本実施形態では、製造ラインならびに生産設備の項目について、更に詳細な内容を表示させるための詳細表示ボタンＢ１が配置されている。なお、これらの情報は、生産管理装置１０が備える表示装置１４に代えて、端末装置ＰＤ１，ＰＤ２の表示部に表示するようにしてもよい。詳細表示ボタンＢ１が操作されると、表示装置１４の画面が切り替わり詳細表示へと切り替わる。

【0066】

図１２は、表示装置１４に表示される第一生産設備３１の稼働状況の詳細表示の例を示す説明図である。図１２に示すように、詳細表示ボタンＢ１が操作された後の詳細表示では、所定回数（図の例では１０回）にわたって受信順に、サイクルタイムＣＴ、間隔時間Ｔｉとしてのインターバル期間、マシンサイクルタイムＭＣＴ、処理時間、停止時間、停止回数、遅延時間の詳細が表示されている。遅延時間とは、予め設定される目標サイクルタイムに対して、サイクルタイムＣＴの実績値が遅れた時間を意味する。図１２に示す「処理時間」の項目には、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが表示され、「停止時間」の項目には、停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍが表示されている。「停止回数」の項目には、停止回数記憶部１２６に格納された停止回数の積算値が表示されている。なお、「処理時間」には、さらに、図９で示した処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎ等、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋの内訳が表示されてもよく、「停止時間」には、図９で示した停止時間Ｔｍ１～Ｔｍ（ｎ－１）等、停止時間Ｔｍの積算値ＡＴｍの内訳が表示されてもよい。本実施形態の生産管理システム１００によれば、製造ラインＬ１，Ｌ２、および生産設備３１～３６のそれぞれにおける稼働状況の異常の有無を詳細に把握することが可能となり、サイクルタイム可動率が低い原因の解明に資することができる。

【0067】

以上、説明したように、本実施形態の生産管理システム１００は、第一製造ラインＬ１に含まれる第一生産設備３１に配置される検出部２５ａであって第一信号および第二信号を生成する検出部２５ａ、および第一信号および第二信号を送信するための１３を有する稼働状態取得装置２０ａと、稼働状態取得装置２０ａから送信された第一信号および第二信号を受信する生産管理装置１０であって第一信号および第二信号を用いて生産設備３１が処理を完了したか否かを判定する処理完了判定部１１０を有する生産管理装置１０と、を備えている。処理完了判定部１１０は、第一信号を受信した時点から第二信号を受信した時点までの処理時間Ｔｋを取得し、取得した処理時間Ｔｋが予め定められた基準処理時間Ｔｓ以上である場合に、第一生産設備３１が処理を完了したと判定する。算出した処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合には、連続する処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが、基準処理時間Ｔｓ以上となった場合に、第一生産設備３１が処理を完了したと判定する。本実施形態の生産管理システム１００によれば、第一信号と第二信号を生成する一つの検出部２５ａによって、第一生産設備３１が部品に対する処理を開始してから処理対象品が払い出されるまでの停止の有無や回数など、生産設備による処理中の状況を把握することができる。また、処理完了判定部１１０によって、一回あたりの処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓに達したか否かを判定することにより、第一生産設備３１による処理が完了したか否かを判定できる。また、一回あたりの処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓに達していない場合であっても、処理時間Ｔｋの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓに達したか否かを判定することによって、第一生産設備３１による処理が完了したか否かを判定できる。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ、生産設備による処理中の状況を把握することができる。

【0068】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、取得した処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ以上である場合に、さらに、第一信号から第二信号までの取得間隔をマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合であって、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合に、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎにおいて、最初に第一信号を受信した時点から最後に第二信号を受信した時点までをマシンサイクルタイムＭＣＴとして取得する。したがって、一つの検出部２５ａによって、第一生産設備３１のマシンサイクルタイムＭＣＴを取得することができる。

【0069】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、取得した処理時間Ｔｋが基準処理時間以上である場合に、さらに、連続する第一信号の取得間隔をサイクルタイムＣＴとして取得する。処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合であって、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった場合に、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎのうち、最初に第一信号を受信した時点から、連続する処理時間Ｔｋ１～Ｔｋｎの積算値ＡＴｋが基準処理時間Ｔｓ以上となった後に第一信号を受信した時点までをサイクルタイムＣＴとして取得する。したがって、一つの検出部２５ａによって、第一生産設備３１のサイクルタイムＣＴを取得することができる。

【0070】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、処理時間Ｔｋが基準処理時間Ｔｓ未満である場合に、さらに、サイクルタイムＣＴに異常ありと判定する。したがって、サイクルタイムＣＴの算出が完了するよりも早期にサイクルタイムＣＴの異常を判定することができる。

【0071】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理を完了した時点から第一生産設備３１が次の処理を開始する時点までの間隔時間Ｔｉが予め定められた基準間隔時間Ｔｒを超えた場合に、第一製造ラインＬ１が停止していると判定する。したがって、一つの検出部２５ａによって、第一製造ラインＬ１全体の停止を検出することができる。

【0072】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、第一生産設備３１が処理を完了したと判定した場合に、さらに、第一生産設備３１が処理を完了した処理対象品の総数を計数する。したがって、一つの検出部２５ａによって、第一生産設備３１による生産数を取得することができる。

【0073】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、処理完了判定部１１０は、さらに、連続する処理時間Ｔｋの間の停止時間Ｔｍが発生した回数を計数する。したがって、一つの検出部２５ａによって、マシンサイクルタイムＭＣＴ中の第一生産設備３１の停止回数を取得することができる。

【0074】

本実施形態の生産管理システム１００によれば、第一生産設備３１は、光によって第一生産設備３１の稼働状態を示す表示部として機能する信号灯を有するシグナルタワー４０を備えている。検出部２５ａは、表示部に装着され、表示部により示される稼働状態を取得して、第一信号および第二信号を生成する光センサである。したがって、汎用的なセンサを検出部２５ａとして用いることができる。

【0075】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態では、生産管理システム１００は、２つの製造ラインＬ１，Ｌ２の第一生産設備３１および第四生産設備３４に稼働状態取得装置２０ａ,２０ｂを備えている例を示した。これに対して、稼働状態取得装置２０ａ，２０ｂは、生産設備３１～３６のいずれの生産設備に備えられてもよい。

【0076】

（Ｂ２）上記実施形態では、検出部２５ａのみが検出部として機能する例を示した。これに対して、検出部２５ａとコントローラ２３ａとによって検出部が実現されてもよい。コントローラ２３ａは、検出部２５ａから受信したパルス信号を記憶装置に格納しておき、生産管理装置１０から受信した実行命令に応じて、第一信号および第二信号を生産管理装置１０に対して送信する処理を実行してもよい。

【0077】

（Ｂ３）上記実施形態においては、生産管理装置１０および各稼働状態取得装置２０ａ，２０ｂは、無線通信にて通信を行っているが、有線通信によって行われてもよい。例えば、生産設備３１～３６の近傍に有線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）接続ポートが備えられている場合には、接続ポートを利用することによって新たな配線の手間を省くことができ、無線通信と同様にして簡易に第１の実施形態に係る生産管理システム１００を導入することができる。

【0078】

（Ｂ４）上記実施形態では、稼働状態検出装置２０ａ～２０ｆは、ＰＬＣに接続されておらず、生産設備３１～３６に後付けにより装着されている例を示した。これに対して、稼働状態検出装置２０ａ～２０ｆは、後付けによらず、ＰＬＣに接続されてもよい。この場合には、例えば、検出部２５ａがＰＬＣに接続される。稼働状態検出装置２０ａ～２０ｆでは、取得部としての送信・受信部１３が、設備の動作を制御するためにＰＬＣから出力される指令信号を受信し、受信したＰＬＣからの指令信号に基づいて、設備による処理の開始タイミングと、処理の停止タイミングとを取得する。

【0079】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0080】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0081】

１０…生産管理装置、１１…ＣＰＵ、１２…記憶装置、１３…送信・受信部、１４…表示装置、１５…入力装置、１６…タイマ、１７…バス、２０ａ…第一稼働状態取得装置、２０ｂ…第二稼働状態取得装置、２１ａ，２１ｂ…第一送受信部、２２ａ，２２ｂ…第二送受信部、２３ａ，２３ｂ…コントローラ、２５ａ，２５ｂ…検出部、３１…第一生産設備、３２…第二生産設備、３３…第三生産設備、３４…第四生産設備、３５…第五生産設備、３６…第六生産設備、４０…シグナルタワー、４１…搬送機構、１００…生産管理システム、１１０…処理完了判定部、１２０…処理時間記憶部、１２１…サイクルタイム記憶部、１２２…マシンサイクルタイム記憶部、１２４…生産数記憶部、１２５…停止時間記憶部、１２６…停止回数記憶部、１２８…基準処理時間記憶部、３１０…筐体、３４１…開閉ドア、３４２…磁石、Ｂ１…詳細表示ボタン、Ｌ１…第一製造ライン、Ｌ２…第二製造ライン、ＰＤ１，ＰＤ２…端末装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】