シーケンス制御講座

サイクルタイムの測定方法

シーケンス制御講座 中級編 コラム サイクルタイムの測定方法

設備のサイクルタイムの測定は簡単なようで難しいかもしれません。このページではサイクルタイムの測定について基本から解説しています。動画でも解説していますので参考にしてみてください。サイクルタイムというのは設備などが1サイクル動作するために必要な時間です。ここで大切なのは、単純時設備の動作時間を測定するのではなく、1つの製品が完成して、次の製品が完成するまでの時間を測定します。設備を連続で動かして、1つの製品が完成するために何秒かかるのか測定します。ストップウォッチのラップ測定みたいな測定方法になります。

作成日:2025年04月14日
更新日:2025年04月14日


ユニット動作時間とサイクルタイムの違い

設備にはいろいろな種類のものがありますが、1つの設備に複数のユニットが一般的です。次のような3台のユニットと搬送がある設備をイメージします。

この時速いユニットと遅いユニットがあります。それぞれのユニットは同時に動作します。搬送はそれぞれのユニットが動作完了しらた動作します。ここでユニットの動作時間というのは、それぞれのユニットの動作時間(2秒や10秒、5秒など)となります。そしてサイクルタイムは15秒となります。

なぜサイクルタイムが15秒となるのかというと、速いユニットと遅いユニットは同時に動作します。しかし搬送はそれぞれのユニットが動作完了しないと動作できません。搬送だけは同時に動作できないということです。速いユニットが2秒で動作完了しても遅いユニットがまだ動作中なので搬送は動作できません。そのため速いユニットが動作完了しても、遅いユニットを待つ必要があります。そのためユニット全体の動作時間は遅いユニットに合わされて10秒になります。そこから搬送が動作するので、ユニット動作10秒と搬送動作5秒でサイクルタイムは15秒となります。

このような設備構成の場合、1つのユニットの動作時間をいくら速くしても、遅いユニットの動作時間に引っ張られます。遅いユニットの動作時間を縮めることが全体のサイクルタイムを縮めることになります。

サイクルタイムは何の時間をはかる?

複数のユニットがある設備の場合、サイクルタイムはどのユニットを計ればいいのか?これは結論からいうと、どのユニットでも同じになります。サイクルタイムというのは、1つの製品が完成してから、次の製品が完成するまでの時間です。例えば速いユニットの動作開始時間の間隔を計っても、遅いユニットの動作開始時間の間隔を計っても同じ値になります。これは速いユニットは遅いユニットが動作完了するのを待たないといけないためです。

そしてサイクルタイムを計る場所は、例えば搬送が動作完了する間隔や開始する間隔を計っても大丈夫です。それぞれのユニットが動作完了する間隔、開始する間隔を計っても大丈夫です。この測定時間で製品が1台完成する。これがサイクルタイムです。

上の図は搬送の開始間隔を計ったイメージです。複数のユニットある場合一番遅いユニット引っ張られます。サイクルタイムを短くしたい場合、この遅いユニットの動作時間を短くする必要があります。

サイクルタイムの測定方法

ここではサイクルタイムをタイマーコイルで測定すると仮定し、どのようにタイマーコイルの値をデータレジスタなどに取り込むのか解説します。

タイマーコイルの値をデータレジスタなどに転送することはとても簡単にできます。単純にデバイス「T」をデバイス「D」にMOV命令で転送するだです。転送される値ですが、三菱PLCの場合はカウントアップなのでそのまま測定した値が転送されますが、オムロンやキーエンスはカウントダウン方式なので、MOV命令ではなく引き算命令で設定値からデバイス「T」の値を引き算する必要があります。

ここで使用するタイマーはカウントアップさせて接点をONさせることが目的ではないので、設定値は大きく(例えば9999)などにしておきます。タイマー以外にもインクリメント(INC)命令とPLCのシステムリレーの内部クロックリレーを使って測定する方法もありますが、このページではタイマー使って解説します。

このように設備起動中は常にタイマーコイルをONしてカウント状態にします。このカウント値を取ります。

タイマーのカウント値の読込方法はMOV命令です。「D10」には「T0」の値を常時転送しています。これはタッチパネルなどに現在値を表示するためです。表示する必要がなければこのような処理は必要ありません。

「X2」を搬送開始タイミングなどに設定します。すると「X2」がONするたびにタイマー「T0」の値を「D12」に転送することができます。転送後、「T0」の値をリセットして再度カウント開始します。これで 「D12」に最新のサイクルタイムが転送されます。



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