专利名称：用于过程管理的装置和方法
技术领域：
本发明涉及过程管理装置和过程管理方法。更具体地说，本发明涉及用于计算生产线的进度(schedule)的过程管理装置和过程管理方法。
背景技术：
为按指定日期制造产品，已经执行用于有效运送构成产品的零件的过程管理。图6表示执行过程管理的工厂。图6所示的工厂适合于将多个零件装配到机动车，以及包括生产线101和仓库102。仓库102是用于存放零件的设施。按客户103制造零件，以及用卡车104，从客户103处运送到仓库102中。
生产线101包括多个过程106-1至106-6(其中n＝2，3，4，...)。生产线101形成流水作业，包括运送半成品车辆的传送带，以及配置成停止传送带达某一时间，以及当某一时间已过时，将各个过程106-i(其中，i＝1，2，3，...)中停止的车辆运送到下一过程106-(i+1)。即，过程106-1至106-n在表示每个过程操作的一天的多个时区的操作时间图中是相等的。
每个过程106-i包括侧线(line sidetrack)空间107-i。侧线空间107-i存放在过程106-i中，附加到车辆上的零件。仓库102还包括拖拉机108。在侧线空间107-1至107-n中，每个拖拉机108从仓库102运送存放在仓库102中的零件105。
按为由客户103设置的批量的倍数的数量，应当将零件105从仓库102运送到在侧线空间107-1至107-n中。根据传统的过程管理，适当地设置多个装入时间周期。然后计算在各个装入时间周期将装入的装入零件量。在每个装入时间周期中，将装入的零件量是批量的倍数并设置成保存在仓库102中的零件数量直到下一装入时间周期为止。
图7表示在执行传统的过程管理的情况下的总库存。在图7中，用曲线141的垂直轴上的值表示总库存。期望侧线空间17-i的面积更小以及总库存的最大量更小。
根据由曲线141和该图的水平轴包围的区域142的面积，计算表示由库存引起的利息负担(interest burden)的库存利息(stock interest)。当面积越大时，库存利息越高。期望库存利息低。
日本公开专利申请No.H10-151533(1998)公开了零件装入时间周期计算方法，能更精确地计算在装配线上，装入(carrying-in)零件的装入时间周期。零件装入时间周期计算方法是用于计算在根据来自零件作业线的车辆类型，具有不同流水时间(tact time)的装配线中，运送零件的零件装入时间周期的方法，该方法的特征在于累积在假定为装配线的流水时间的存在于装配线上的不同车辆的流水时间周期中，具有最大流水时间的每天生产的车辆的数量的流水时间周期，从而计算一天的流动时间，按该流动时间划分一天的操作时间，从而计算校正值，将每个车辆的流水时间乘以该校正值以便提供校正的流水时间，累积所校正的流水时间周期以及将累积的值添加到断开时间，以及计算在装配线中，运送特定零件的装入时间。
日本公开专利申请号No.H10-244445(1998)公开了零件递送表示方法和零件递送表示装置，如果需要发出零件在先递送表示，能自动化准确、平滑和适当的递送表示。零件递送表示方法是用于基于在使用零件的利用位置的特定位置上游的生产进度结果，发出用于特定零件的递送表示的零件递送表示方法，其位置根据递送用于利用位置的零件所需的限度时间确定，其特征在于，包括在先零件计算步骤，根据生产状态，计算在先零件量，以及校正步骤，按相同在先零件量，校正在生产线上游方向中，将移动的特定位置。
日本公开专利申请号No.2000-339015(2000)公开了用于车体工厂的动态零件递送表示系统，能防止车体生产过程和仓库中库存短缺，适当地保持零件有库存，以及提高操作率，从而在车体生产期间，和该系统合作，通过基于车辆类型信息和用于每个过程的动态生产计划，计算递送零件所需的各种数据，以及通过为装备和供应人员提供允许在所需时间和实时递送用于这些过程所需的零件的零件递送信息，大大地提高生产率。用于车体工厂的动态零件输入递送系统的特征在于，包括提供后勤基本信息、有关库存零件的信息，以及有关零件的信息的材料主机；管理服务器，基于从材料主机提供的零件信息，管理过程和仓库中的动态零件递送表示和库存；管理系统，收集和管理有关用于过程和仓库中的库存的动态零件递送表示、在线校正表示的信息，以及有关过程特定的车辆类型的信息，管理结果、处理的当前状态以及车体仓库的当前状态，以及板上无线电终端设备，通过无线电，通知结束零件的递送，校正过程和仓库中的库存，以及参考库存的当前状态。
发明内容
本发明的目的是提供用于过程管理的装置和方法，能有效地将零件从仓库输送到每个生产线。
本发明的另一目的是提供用于过程管理的装置和方法，能降低用于生产线上，每个过程的库存零件量。
本发明的另一目的是提供用于过程管理的装置和方法，能降低用于生产线上，每个过程的库存零件的库存利息。
在本发明的一个方面中，用于过程管理的装置包括生产数改变注册单元，从输入单元收集在预定操作时间中，将在由流水作业操作的生产线上生产的计划产品数；装入时间计算单元，计算包括在预定操作时间内的多个装入时间；以及装入指令单元，输出表示在形成生产线的多个过程的过程中，从仓库运来将应用于产品的零件的指令。装入时间的每一个表示用完在过程中存放的零件的计划时间。
在本发明的另一方面中，在多个装入时间的每一个期间运送的零件量不变。
在本发明的另一方面中，用于过程管理的装置进一步包括装入量计算单元，计算在多个装入时间的每一个期间装入的零件的装入量。包括在多个装入时间中、在装入时间期间，运送到过程中的零件的装入量是第一数量或第二数量。计算第一数量以便在过程中，将应用于产品的零件从第一种零件改变成第二种零件时，用完过程中存放的第一种零件。第二数量是恒定值。第一数量小于第二数量。
在本发明的另一方面中，用于过程管理装置进一步包括装入量计算单元，计算在多个装入时间的每一个装入的零件的装入数量。计算多个装入时间以便在多个装入时间的两个相邻装入时间间的周期期间，执行在过程中应用于产品的零件量。计算在多个装入时间的第一装入时间，在过程中运送的零件的装入量，以便在多个装入时间中，在紧接第一装入时间后的第二装入时间，用完在过程中存放的零件。指令包括在多个装入时间的每一个，装入的零件的装入量。
在本发明的另一方面中，用于过程管理的方法包括步骤从输入单元收集在预定操作时间中，将在生产线上生产的计划产品数；计算包括在预定操作时间内的多个装入时间；以及输出表示在形成生产线的多个过程的过程中，从仓库运来将应用于产品的零件的指令。装入时间的每一个表示用完在过程中存放的零件的计划时间。
在本发明的另一方面中，在多个装入时间的每一个期间运送的零件量不变。
在本发明的另一方面中，用于过程管理的方法进一步包括计算在多个装入时间的每一个期间装入的零件的装入量的步骤。包括在多个装入时间中、在装入时间期间，运送到过程中的零件的装入量是第一数量或第二数量。计算第一数量以便在过程中，将应用于产品的零件从第一种零件改变成第二种零件时，用完过程中存放的第一种零件。第二数量是恒定值。第一数量小于第二数量。
在本发明的另一方面中，用于过程管理的方法进一步包括计算在多个装入时间的每一个装入的零件的装入数量的步骤。计算多个装入时间以便在多个装入时间的两个相邻装入时间间的周期期间，执行在过程中，应用于产品的零件量。计算在多个装入时间的第一装入时间，在过程中运送的零件的装入量，以便在多个装入时间中，在紧接第一装入时间的第二装入时间，用完在过程中存放的零件。该指令包括在多个装入时间的每一个，装入的零件的装入量。
用于根据本发明的过程管理的装置和方法能降低在生产线上，每个过程的库存零件量。
图1是描述应用根据本发明的过程管理装置的工厂的框图；图2是描述根据本发明的实施例的过程管理装置的框图；图3描述初始注册数据库；图4是描述用于计算运送零件的方法的操作的流程图；图5是描述总库存的图；图6是描述已知工厂的框图；以及图7是描述当工厂按已知方法过程管理时，总库存的图。
具体实施例方式
参考图，将描述根据本发明的实施例的过程管理装置。如图1所示，应用过程管理装置的工厂采用将多个元件组装到机动车以及包括包括生产线1和仓库2。仓库2是用于存放零件的设施。零件由客户3制造以及用卡车d4，从客户3运送到仓库2中。
生产线1包括多个过程6-1至6-n(其中，n＝2，3，4...)。生产线1形成流水作业，包括传送带，用于运送半成品车辆，以及流水作业配置成传送带停止特定时间以及当该特定时间已过时，在各个过程6-i中停止的所有车辆运送到下一过程6-(i+1)。即，过程6-1至6-n在表示每个过程操作的一天的多个时区的操作时间图方面是相等的。
每个过程6-i(i＝1，2，3,...，n)包括侧线空间7-i。侧线空间7-i存放在过程6-i中，附加到车辆上的零件。仓库2还包括拖拉机8。每个拖拉机8将存放在仓库2中的零件5从仓库2运送到侧线空间7-1至7-n。
图2表示根据本发明的实施例的过程管理装置。过程管理装置10是信息处理设备(即计算机)，包括输入单元11和输出单元12，以及中央处理单元(CPU)和在图2中未示出的存储器。过程管理装置10是例如工作站。由用户操作的输入单元11将响应用户的操作生成的信息输出到过程管理装置10。输入单元11是例如键盘。位于仓库2中的输出单元12将由过程管理装置10生成的信息可识别地输出给用户。由显示器例示的输出单元12显示从过程管理装置10输出的信息。或者，由打印机例示的输出单元12在纸张上打印出从过程管理装置10输出的信息。
在过程管理装置10中，安装包括初始注册数据库21、初始注册数据库更新单元22、生产车辆量改变注册单元23、装入时间计算单元24、装入零件量计算单元25和装入指令单元26的软件。
初始注册数据库21在记录单元上记录表示有关零件5的信息的表。初始注册更新单元22基于由用户输入到输入单元11的信息，更新由初始注册数据库21记录的表。
生产车辆数改变注册单元23从输入单元11收集目标天的生产线1的操作时间图，以及收集在目标天，将在生产线1上生产的计划生产车辆数。装入时间计算单元24基于由生产车辆数改变注册单元23收集的操作时间图和计划生产车辆数，计算将零件5从仓库2运送到侧线空间7-i的多个装入时间周期。已装入零件量计算单元25在由装入时间计算单元24计算的各个装入时间周期，从仓库2运送到侧线空间7-i的零件5的数量。
装入指令单元26生成表示由装入时间单元24计算的装入时间周期和由已装入零件量计算单元25计算的装入零件量的装入指令。装入指令单元26将所生成的装入指令输出到输出单元12。
图3表示在由初始注册数据库21，记录在记录单元上的表。在表30中，过程31和过程在先车辆数32与零件33有关。零件33是用于识别零件5的类型的信息，以及表示零件5的识别号。过程31是用于识别从过程6-1至6-n选择的一个过程的信息以及其中，消耗由零件33识别的零件。
过程在先车辆32的数量表示在由过程31识别的过程中的车辆和生产线1上的成品车辆间排列的车辆数。
另外，在表30中，应用车辆类型34、应用于车辆的零件数35、部分(in-fractions)装入36、批量大小37、装入批量数38、接收类型39与零件33有关。应用车辆类型34识别附加由零件33识别的零件的车辆的类型，以及表示其车辆类型。应用车辆的零件数35表示应用于由所应用的车辆类型34识别的和由零件33识别的类型的一个车辆的零件数。
部分装入36表示由零件33识别的零件同时装入侧线空间7-i的条件，以及表示“部分装入可能”或“部分装入不可能”。批量大小37是由客户3设置的值以及表示每批由零件33识别的零件量。装入批量数38表示当将由零件33识别的零件同时装入侧线空间7-i时的批量数。即，以作为由装入批量数38表示的数量的倍数的量为单位，按批量大小37表示的量，装入由零件33识别的零件。
即，当部分装入36表示“部分装入不可能”时，仅按装入单位将零件5从仓库2运送到侧线空间7-i中。如果部分装入36表示“部分装入可能”时，以装入单位或小于装入单位的部分，将零件5从仓库2运送到侧线空间7-i。
接收类型39表示用于计算运送由零件33识别的零件的方法的指标(index)，以及表示“批量优先”或“时间优先”。
装入时间计算单元24计算为将目标天的生产线1的操作时间除以目标天的计划生产车辆数所获得的商的流水时间。即，流水时间表示在生产线1上生产一个车辆的时间周期，即，在在一个过程6-i中停止车辆后，传送带将车辆传送到下一过程6-(i+1)所需的时间周期。装入时间计算单元24基于流水时间，计算由过程31识别的过程消耗由零件33识别的零件的速度。
参考初始注册数据库21，如果接收类型39显示“批量优先”，装入时间计算单元24将目标天的操作时间划分成该过程按装入单位消耗零件的多个时间周期。参考目标天的操作时间图，装入时间计算单元24将目标天的操作时间划分成多个时间周期的时间，以及将按由过程在先车辆32的数量表示的相同车辆数，从计算时间滑过的时间设置成装入时间。
参考初始注册数据库21，装入时间计算单元24通常相等的将目标天的操作时间划分成多个时间周期，以便如果零件的接收类型表示“时间优先”，在过程中消耗的零件数小于预定数。参考目标天的操作时间图，装入时间计算单元24计算将目标天的操作时间划分成多个时间周期的时间，以及将按由过程在先车辆32表示的相同车辆数，从计算时间滑过的时间设置成装入时间。
参考初始注册数据库21，如果零件的接收类型39表示“时间优先”，装入零件量计算单元25基于由装入时间计算单元24计算的速度，将正好由下一装入时间消耗的零件数设置成在装入时间的装入零件数，由过程31识别的过程以该速度消耗零件。
参考初始注册数据库21，如果接收类型39表示“批量优先”以及部分装入36表示“部分装入不可能”，装入零件量计算单元25将为由装入批量的数量38表示的批量数的倍数的、仅以按数量的装入单位，由批量大小37表示的数量的零件数设置成装入零件的数量。
参考初始注册数据库21，如果接收类型39表示“批量优先”，部分装入36表示“部分装入可能”以及不改变在生产线1上生产的车辆的类型，装入零件量计算单元25将仅以数量的装入单位的零件数量设置为装入零件的数量。
参考初始注册数据库21，如果接收类型39表示“批量优先”以及部分装入36表示“部分装入可能”，装入零件量计算单元25通过改变所生成的车辆的类型以及从此过程开始消耗其他零件的改变时间，确定过程是否按装入单位消耗零件。如果确定过程按装入单位消耗零件，装入零件量计算单元25将以装入单位的零件量设置成装入零件量。如果确定过程未按装入单位消耗零件，装入零件量计算单元25设置所计算的零件数以便基于由装入时间计算单元24计算的速度，正好按改变时间消耗零件。如果消耗其他零件的时间在预定时间内，或如果消耗其他零件的时间仅是前者时间的下一天，装入零件量计算单元25能将按装入单位的零件数设置成装入零件数。
由过程管理装置10执行根据本发明的实施例的过程管理方法。该方法包括更新表30的操作和计算用于运送零件的方法的操作。
作为更新表30的操作，首先，用户使用输入单元11，将表30中将更新的信息输入到过程管理装置10。将更新的信息的例子包括有关装入零件的装入单位的信息、有关用于计算运送零件的方法的指标是“批量优先”还是“时间优先”的信息、以及有关是否零散装入零件的信息。过程管理装置10基于所输入的信息，更新表30。
图4表示通过计算，设置用于运送零件的方法的操作。首先，用户使用输入单元11，将在装入零件时执行的过程管理的目标天的操作时间图输入到过程管理装置10(在S1，其中，“S”代表“步骤”)。用户使用输入单元11，将欲在目标天生产的计划的生产车辆的数量输入到过程管理装置10(S2中)。过程管理装置10按在目标天的计划生产车辆数，划分目标天的生产线1的操作时间，从而计算表示在生产线上，生产一辆车的时间的流水时间(S3中)。过程管理装置10进一步基于流水时间，计算应用过程6-i中的零件的速度。
参考初始注册数据库21，如果零件的接收类型表示“批量优先”以及显示“部分装入不可能”，过程管理装置10将目标天的操作时间划分成该过程按装入单位消耗零件的多个时间周期。过程管理装置10计算将目标天的操作时间划分成多个时间周期的时间，以及将按由过程在先车辆32的数量表示的相同车辆数，从目标天的操作时间图滑过的小时设置成装入时间(在S4中)。参考初始注册数据库21，过程管理装置10以作为零件的批量大小的装入批量的数量的倍数的数量的装入单位，设置零件的数量(S5中)。
参考初始注册数据库21，如果零件的接收类型表示“批量优先”以及显示“部分装入可能”，过程管理装置10将目标天的操作时间划分成过程按装入单位消耗零件的多个时间周期。过程管理装置10计算将目标天的操作时间划分成多个时间周期的小时，以及将按由过程在先车辆32的数量表示的相同车辆数，从目标天的操作时间图滑过的时间设置成装入时间(在S4中)。过程管理装置10通过改变所生产的车辆的类型以及从此过程开始消耗其他零件的改变时间，确定过程是否按装入单位消耗零件。如果确定过程按装入单位消耗零件，过程管理装置10将按装入单位的零件数设置成装入零件量。如果确定过程未按装入单位消耗零件，过程管理装置10设置所计算的零件数以便基于由过程管理装置10计算的速度，正好按改变时间消耗零件(在S5中)。如果消耗其他零件的时间正好在预定时间内或如果消耗其他零件的时间正好在前者时间的下一天，过程管理装置10能将按装入单位的零件数设置成装入零件数。
参考初始注册数据库21，如果零件的接收类型表示“时间优先”，过程管理装置10通常相等的将目标天的操作时间划分成多个时间周期，以便在过程中消耗的零件量小于预定量。过程管理装置10计算将目标天的操作时间划分成多个时间周期的时间，以及将按由过程在先车辆32的数量表示的相同车辆数，从目标天的操作时间图滑过的时间设置成装入时间(在S4中)。基于过程消耗零件的速度，在装入时，过程管理装置10将正好由下一装入时间消耗的零件量设置成零件量(在S5中)。不管是否能部分运送零件，执行装入时间和装入零件的数量的这种计算。
过程管理装置10生成表示分别在步骤S4和S5计算的装入时间和装入零件量的列表，以及使用输出单元12，输出所生成的列表(在S6中)。操作人员在参考该清单的同时，将零件5从仓库2运送到侧线空间7-1至7-n。
图5表示当由根据本发明的实施例的过程管理方法执行过程管理时，侧线空间7-i中的零件的总库存。具体地，图5表示如果零件的接收类型是“批量优先”以及显示“部分装入不可能”，零件的总库存。即，图5的图包括曲线41，以及总库存用曲线41的图的垂直轴上的值表示。通过将装入单位设置成小于以装入单位的数量，总是使总库存小于预定量。因此，侧线空间7-i不必保持库存零件量大于预定量，从而使得将侧线空间7-i设计得更窄成为可能。
库存利息表示基于总库存的利息负担。根据由曲线41和该图的水平轴包围的区域42的面积，计算库存利息。当面积越大时，库存利息越高。如图4的流程所示，当执行过程管理时的库存利息有利地小于当如图7所示，改变总库存时的库存利息。
如果零件的接收类型为“批量优先”和显示“部分装入不可能”，与图5的图类似，通过将装入单位设置成小于预定量，能总是使总库存小于按装入单位的量。如果改变所生产的车辆的类型，以及改变该过程来消耗其他零件，将比总库存中按装入单位的数量更小的零件量运送到侧线空间7-i中。因此，侧线空间7-i不必保持库存零件量大于按装入单位的数量，从而使得将侧线空间i设计得更窄成为可能。除此之外，在该时间的库存利息有利地小于如图7所示的改变总库存时的库存利息。
如果零件的接收类型为“时间优先”，通过将操作时间划分成多个时间周期，能使总库存总是小于预定量，以便装入零件的数量小于预定量。因此，侧线空间7-i不必保持库存零件量大于按装入单位的数量，从而使得将侧线空间i设计得更窄成为可能。除此之外，在该时间的库存利息有利地小于如图7所示，改变总库存时的库存利息。
权利要求
1.一种用于过程管理的装置，包括生产数改变注册单元，从输入单元收集在预定操作时间中，将在由流水作业操作的生产线上生产的计划产品数；装入时间计算单元，计算包括在所述预定操作时间内的多个装入时间；以及装入指令单元，输出表示在形成所述生产线的多个过程的过程中，从仓库运来将应用于所述产品的零件的指令，其中，所述多个装入时间的每一个表示用完在所述过程中存放的所述零件的计划时间。
2.如权利要求1所述的过程管理装置，其中，在所述多个装入时间的每一个期间运送的所述零件量不变。
3.如权利要求1所述的过程管理装置，进一步包括装入量计算单元，计算在所述多个装入时间的每一个期间装入的所述零件的装入量，其中，包括在所述多个装入时间中的、在装入时间期间运送到所述过程中的所述零件的装入量是第一数量或第二数量，计算所述第一数量以便在所述过程中，在应用于所述产品的所述零件从第一种零件改变成第二种零件时，用完所述过程中存放的所述第一种零件，所述第二数量是恒定值，以及所述第一数量小于所述第二数量。
4.如权利要求1所述的过程管理装置，进一步包括装入量计算单元，计算在所述多个装入时间的每一个装入的零件的装入数量，其中，计算所述多个装入时间以便在所述多个装入时间的两个相邻装入时间间的周期期间，执行在所述过程中，应用于所述产品的所述零件量，计算在所述多个装入时间的第一装入时间，在所述过程中运送的所述零件的装入量，以便在所述多个装入时间中，在紧接所述第一装入时间的第二装入时间，用完在所述过程中存放的所述零件，以及所述指令包括在所述多个装入时间的每一个，装入的所述零件的装入量。
5.一种用于过程管理的方法，包括步骤从输入单元收集在预定操作时间中，将在生产线上生产的计划产品数；计算包括在所述预定操作时间内的多个装入时间；以及输出表示在形成所述生产线的多个过程的过程中，从仓库运来将应用于所述产品的零件的指令，其中，所述装入时间的每一个表示用完在所述过程中存放的所述零件的计划时间。
6.如权利要求5所述的过程管理方法，其中，在所述多个装入时间的每一个期间运送的所述零件量不变。
7.如权利要求5所述的过程管理方法，进一步包括计算在所述多个装入时间的每一个期间装入的所述零件的装入量的步骤，其中，包括在所述多个装入时间中的、在装入时间期间运送到所述过程中的所述零件的装入量是第一数量或第二数量，计算所述第一数量以便在所述过程中，在应用于所述产品的所述零件从第一种零件改变成第二种零件时，用完所述过程中存放的所述第一种零件，所述第二数量是恒定值，以及所述第一数量小于所述第二数量。
8.如权利要求5所述的过程管理方法，进一步包括计算在所述多个装入时间的每一个装入的零件的装入数量的步骤，其中，计算所述多个装入时间以便在所述多个装入时间的两个相邻装入时间间的周期期间，执行在所述过程中，应用于所述产品的所述零件量，计算在所述多个装入时间的第一装入时间，在所述过程中运送的所述零件的装入量，以便在所述多个装入时间中，在紧接所述第一装入时间的第二装入时间，用完在所述过程中存放的所述零件，以及所述指令包括在所述多个装入时间的每一个，装入的所述零件的装入量。
全文摘要
一种用于过程管理的装置，包括用于从输入单元(11)收集在预定操作时间中，将在由流水作业操作的生产线(1)上生产的计划产品数的单元(23)；用于算包括在预定操作时间内的多个装入时间的单元(24)；以及用于输出表示在形成生产线(1)的多个过程的过程(6－i)中，从仓库运来将应用于产品的零件的指令的单元(26)。装入时间的每一个表示响应计划产品数，用完和改变在过程中存放的零件的计划时间。能减少在生产线的过程的每一个中存放的零件量，因为在用完该过程中存放的零件的时间，装入零件。
文档编号G05B19/418GK1758275SQ200510107069
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年10月6日
发明者加藤祐介, 合田光良 申请人:本田技研工业株式会社