株式会社 新興技術研究所 取締役会長

熊谷 卓

1955年03月 東京大学工学部精密工学科卒業
...もっと見る 1955年03月 東京大学工学部精密工学科卒業
1955年04月 マミヤ光機株式会社入社
1962年11月 技術士国家試験合格・機械部門技術士登録
1963年03月 株式会社 新興技術研究所設立　代表取締役就任、現在　同社取締役会長（業務内容：自動組立機をはじめ各種自動化設備機器等の開発・製作・技術指導）

【歴任】
米国・欧州自動化技術視察団コーディネータ　8 回
自動化推進協会　理事・副会長
精密工学会　自動組立専門委員会　常任幹事
日本技術士会　理事・機械部会長
中小企業大学校講師
日本産業用ロボット工業会　各種委員
神奈川大学講師
自動化推進協会理事
高度職業能力開発促進センター講師
等を歴任

【業績】
著書
自動化機構300選（日刊工業新聞社）、メカトロニクス技術認定試験教本（工業調査会）ほか多数
講演
アジア生産性機構講演で自動化システムを W・T・MACS で表示・解析を提示（世界初）ほか多数
論文
自動化システムのデバッギング理論「チェック機構と最適稼働率」が欧州年間論文大賞にノミネイトほか多数
発明
メカトロニクス技術実習モジュールの発明、地震予知システム「逆ラジオ」の発明ほか多数

株式会社新興技術研究所 熊谷会長様のご好意による「生産性向上とメカトロニクス技術講座」の 27 回目です。「生産性向上の 4 手法」、「高速化と併行作業化」の工程分割検討を紹介します。

工程分割検討 1

さて、半自動化から全自動化までの 4 段階のシステムを考えましたが、これらのうちどれが有効なのかを検討します。以前もドリリングで試みたように、手作業との作業速度の比較をしてみましょう。

まず上述の手作業について、各工程の時間を想定します。

もちろんここで想定する時間は正確な作業計測によるものではなく、システムの効率を検討するためのごく大雑把な数値です。

① A 部品の向きを整えてワークホルダ（冶具）に取り付ける作業をごく簡単に平均的に 2 秒とします。

② これに B 部品を挿入する工程も 2 秒。

③ 両手起動のスタートボタンでハンマーツールを落下させてカシメる作業を 1 秒。

④ ハンマーヘッドが上昇端に戻ったらカシメられた A+B を取出して製品箱に入れるのも 2 秒とします。

つまり合計でサイクルタイム 7 秒の作業です。

これから図の 4 種類の機械を使ってみることにします

図 3-6 （1）2 ステーション型の場合

① 手前のワークホルダにあるカシメられた A+B の製品を取出し製品箱に入れる：2 秒
② 空になったワークホルダに A 部品を供給する：2 秒
③ その上に B 部品を挿入する：2 秒
④ テーブル回転レバーを手で駆動して180 度回転させるトランスファ動作：1 秒
⑤ 上記 ①、②、③ の作業が行われている間に、カシメステーションではもう一つのワークホルダ上のワークにカシメ作業が自動で行われる。これは 1 秒で完了し、手作業時間には影響がないので括弧（ ）でくくる：（1 秒）
となります。

図 3-6 （2）4 ステーション型の場合

作業者は空のワークホルダに A、B 部品を供給するだけでよく、その間にカシメステーションではカシメ作業、取出しステーションでは取出し作業が自動で行われます。

① 手作業でワークホルダに A 部品供給：2 秒
② 手作業で A 部品に B 部品を挿入：2 秒
③ ①、②、の作業時間中にカシメ作業を自動で行う：（1 秒）
④ トランスファは少し速度を上げられる：0.7 秒
⑤ A+B の取出し作業は ①、②、の作業時間中に自動で行われる：（1.5 秒）

図 3-6 （3）6 ステーション型の場合

① 手作業でワークホルダに A 部品供給：2 秒
② B 部品の自動供給装置で A 部品に B 部品を挿入：（1.5 秒）
③ 自動カシメ作業：（1 秒）
④ トランスファは更に速度を上げて：0.5 秒
⑤ A+B の自動取出し：（1.5 秒）

このような自動化システムの場合、制御系のメインコントローラは図 3-8 のように、トランスファが終わると同時に、その終了信号によって全作業ユニットにスタート信号を一斉に送り、全作業ユニットが同時にスタートします。

作業ユニットはそれぞれ作業を完了次第、終了信号をメインコントローラに返します。作業員も同時に作業を開始し、作業完了すると作業終了信号スイッチを押します。

メインコントローラは作業員を含むすべての終了信号が出揃うまで待って、出揃ったらトランスファのスタート命令を出すのです。

従ってこの 6 ステーション型システムでは、B 部品供給、カシメ、A+B 取出しも全部スタートから 1.5 秒以内で終了信号が出て、A 部品供給の手作業、2 秒の終了信号が出ればすべての終了信号が出揃うので、直ちにトランスファを開始し、0.5 秒で次のサイクルに移ります。したがってこのシステムのサイクルタイムは 2.5 秒となり、手作業の 7.0 秒より大分速くなっています（生産速度 2.8 倍）。

（このほかにチェックユニットもありますが、これも 1.5 秒以内に作業は終了すると思われるのでサイクルタイムに影響はありません。）

このようにして想定した各システムのサイクルタイムを表 3-1 に示します。

図 3-6（4）のシステムでは作業員の時間はありませんが、A 部品の供給を含めてすべて自動化されたユニットなので 1.5 秒以内に終了信号が出揃うと想定して、これにトランスファ 0.5 秒を足してサイクルタイム 2.0 秒となります（生産速度 3.5 倍）。

表 3-1 各システムのサイクルタイム

この結果で見ると、図 3-6（1）のシステムは装置を導入してもサイクルタイムは少しも短くならず、投じた金額は無駄になりそうです。
表の一番下の「評価」欄で見ると、「わかった、2 部品の簡単な自動組立には（3）、（4）のようなシステムが有効なんだ！」となりそうですが、ちょっと待ってください。

今回の例はカシメ作業を一回のハンマー動作で完了としましたが、次回は条件の異なった例として B 部品が壊れやすいガラスやセラミックだった場合を考えてみることにします。

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