JP2005071200A - 製造情報管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】改善アクションを必要とする異常を、異常履歴の形でリストとして表示することで、改善アクションの遅れを示す指標を公開し改善アクションを任意の時点でフォローする管理アクション支援環境を提供する。
【解決手段】複数の作業工程からなる製造ラインの任意の作業工程において作業実施状況を検知し、これを製造履歴情報として情報処理装置に入力して製造履歴情報データベースを作成する過程と、前記過程で入力された製造履歴情報データベースに入力された情報を元に、製造ラインの異常を検知する過程と、前記検知された異常の発生を表示し、これに対する対策の実施を促す製造情報管理システムであって、前記異常の発生の表示が、情報処理装置の端末装置の表示画面に、発生した異常の内容、発生日時、製造設備名、異常対策状況を表示することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は製造工程において発生するロスを最小限に抑えるための製造情報管理システムとそれを使用した改善アクションの管理方法に関し、特にこれを実施するプログラムに関する。

従来、複数の製造設備（製造ライン）を備えた工場等においては、各製造ラインの所用箇所に、工程管理用端末や設備稼働状況検知装置を配置し、逐次製造ラインの稼働状況を入力、あるいは自動検出し、これらの情報を集中管理することにより、当該工場の製造工程管理が行われている。この製造ラインの工程管理には、通常ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が用いられており、前述の稼働状況に関する情報は、ＬＡＮを介してこの生産管理システムを運用している情報処理装置に伝達され、この情報がデータベース化されて、当該ＬＡＮに接続されている端末装置などから当該情報を参照することが可能となっている。

また、この従来の製造情報管理システムにおいては、生産工程稼働中に品質の異常（通過率の低下、不良率の増加、不良の多発、不良の連続発生など）があると、製造履歴情報を使った統計処理や前後の状況と比較した比較処理や基準値と比較処理などによって変動を検知し、異常として生産管理者や、製造設備操作担当者などの現場作業者に報告することが行われている。

この異常発生の報告を行う方法としては、従来コンピュータ画面への表示や警報、電子メールなどの異常報告手段を使い現場作業者や現場管理者に伝えることによって行うことが知られている。これによって、現場作業者に対して改善アクションを促し製造工程において発生するロスを最小限に抑えることを支援するものであった。ところで、このような製造情報管理システムでは、異常を報告し改善アクションを促すことはできるが、その改善アクションが何時行われ、現在どのような状態なのか分らないために、改善アクションを素早く的確に実施されていない項目のフォローができないという問題があった。この問題は、製造現場は毎日多くの業務を遂行しなければならないため、実施しなければならない改善アクションが行われずにロスが続いてしまうという問題の原因であった。

また、異常発生の報告を行う他の方法として、生産管理情報や、異常発生情報、及び対処情報を、生産管理盤へ表示する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この方法によれば、異常発生情報及びその際の対処情報を現場作業者に認知しやすい方法で表示することができる。しかしながら、この方法は、異常発生情報を、通常製造設備の近辺に配置された生産管理盤に表示されるのみであるため、例えば遠隔地にいる生産管理者が製造設備の稼働状況を把握したり、あるいは異常発生の処置状況を把握したり、現場管理者に指示をしたりするなど、きめ細かい生産設備稼働状況の把握及び管理を行うことができないばかりではなく、異常発生の履歴情報を統計的に処理し、異常発生の傾向やそれに対する対策の施策状況などを分析して生産工程の解析を行い、改善に寄与することはできなかった。
特開平６−２１５２８２号公報

本発明は上記の事情に基づきなされたもので、その目的とすることころは、改善アクションを起こさなければならない異常を、異常履歴の形でリスト状に表示することで改善アクションを起こす対象リストとして提供し、この対象リストに改善アクションの履歴を登録表示できるようにすることで、改善アクションの遅れを示す指標を公開し改善アクションをフォローする管理アクションを促す支援環境を提供する。また、生産管理異常発生の履歴及びこれに対する対処の履歴を解析し、製造工程の改善や製造設備及びその運転マニュアルの改善などを行うことができる管理方法を提供しようとするものである。

本発明は、複数の作業工程からなる製造ラインの任意の作業工程において作業実施状況を検知し、これを製造履歴情報として情報処理装置に入力して作成された製造履歴情報データベースから、製造ラインの異常が検知された場合、これに対する対策の実施を促す情報をディスプレイに表示させる製造情報管理プログラムであって、
前記異常の表示を、少なくとも異常発生の日時、異常が発生した作業工程の名称、異常の内容、及び、前記異常に対する対処状況をディスプレイに表示させることによって行うことを特徴とする製造情報管理プログラムである。

前記本発明において、前記異常の表示が、当該対処状況に応じて表示の色を変化させたものであることが好ましい。さらに、前記異常の表示が、複数の異常の履歴情報であって、これらの情報がリスト形式で表示されていることが好ましい。

本発明によれば、製造ラインにおいて発生した異常に対して常に適切なフォローを行うことが可能となる。

［第１の実施の形態］
本実施の形態の製造情報管理システムは、任意の製品を製造する作業工程において、部品や製品の工程通過履歴や、組立履歴、及び検査履歴に代表される製造履歴情報を、情報処理装置を使って製造履歴情報データベースに入力登録する製造履歴情報入力手段と、この製造履歴情報を電子的な記憶媒体に製造履歴情報として保存する製造履歴情報データベースと、この製造履歴情報データベースの製造情報を使って、製造方法や設備等に起因する製造過程における問題を検出する異常検出手段と、この手段によって検出した異常を異常履歴情報として異常・対処履歴情報データベースに登録する異常履歴登録手段と、この異常履歴情報を異常・対処履歴情報データベースから取得し情報処理装置に異常報告させる異常履歴報告手段と、この異常履歴に対する改善アクションの内容や状況を対処履歴情報として異常・対処履歴情報データベースに登録する対処履歴登録手段と、この対処履歴情報を異常・対処履歴情報データベースから取得し情報処理装置に対処報告させることで異常履歴報告と対処履歴報告を組合せ異常履歴に対する改善アクションがどのような状態にあるのかを可視化する対処履歴報告手段とから構成される製造情報管理システムである。

以下、この製造情報管理システムの実施の形態について、本製造情報管理システムの概念図である図１を用いて説明する。
図１において、１は任意の製品を一貫した工程で製造する製造ラインであり、この製造ラインには、単一の製造設備によって部品を加工する作業工程、あるいは作業者によって部品を加工もしくは組み立てる作業工程を複数組み合わせて製造ラインが形成されている。そして、この製造ラインの任意の箇所に、製造履歴情報入力手段２が配置されている。この製造履歴情報入力手段２は、当該製造ライン１を操作する作業者が入力できるような、情報入力端末２ａであってもよいし、当該製造ライン１を構成する製造設備に設置されているセンサーのような稼働状況検査装置２ｂであってもよいし、あるいは、コンベアベルト上を通過する部品もしくは半製品の通過を検知するセンサーのような移動体検知装置２ｃであってもよい。これらの製造履歴情報入力手段２は、ＬＡＮのような通信回線８に接続され、本発明の製造情報を管理する情報処理装置３に接続される。この情報処理装置３には、記憶装置４が内蔵もしくは外部に配置され接続されており、この記憶装置４には、製造履歴情報を蓄積する製造履歴情報データベース５及び異常・対処履歴情報データベース６が構築されている。前記情報処理装置は、これらのデータベースのサーバとして機能するように設定されていることが望ましい。このデータベースサーバとしては、現在一般的に採用されているいわゆるＨＴＭＬと呼ばれている言語によって記述されるインターフェースを介して検索サービスを実行するサーバが適している。また、前記ＬＡＮ８には、製造責任者あるいは現場責任者などによって製造状況及び異常対処情報を参照することができる端末装置７を接続することができる。

以下、このような製造情報管理システムの動作について、情報処理装置３の動作遷移図である図２を用いて説明する。

（Ｐ２１：製造状況監視フェーズ）
図２において、Ｐ２１は、製造状況監視フェーズであり、監視対象製造ラインが定常的に稼働している場合のフェーズである。このフェーズにおいては、図１における製造履歴情報入力手段２から入力される製造履歴情報を収集し、その稼働状況から製造設備の異常あるいは作業者による作業の異常など作業工程の異常を検知する異常検出処理を行う。

すなわち、この製造履歴情報入力手段２によって入力される情報は、部品が加工される製造設備の名称もしくは作業工程の名称、検査時間、通過部品の個数などの情報、仕様適合部品個数情報、仕様不適合によって除去された部品の個数や不適合原因情報などであり、これらの情報は、逐次製造工程を管理する情報処理システム３に電送され処理蓄積される。当該製造ラインには、複数の製造履歴情報入力手段２を配置することが、異常事態発生の際の原因究明が容易になるほか、精度の高い製造ライン管理システムを構築する上では好ましい。

前記製造履歴情報入力手段２から入力された情報は、製造情報を管理する情報処理装置３に電送され、当該情報処理装置３に内蔵もしくは接続される情報記憶装置４に記録され、製造履歴情報データベース５を構成する。この製造履歴情報データベース５には、前述の製造履歴情報に加え、製造対象製品情報、生産数量情報、生産所要時間情報、製造コスト情報、作業者名などの情報が蓄積され、これらの情報について、任意の検索要求に応じて検索可能とすることが好ましい。また、これらの情報を統計的に分析し任意の仕様に基づく生産管理指標を作成することができるように構成することが好ましい。これらのデータベース構築手法は、周知であり、上記要求に応じた市販のデータベースシステムを使用することができる。

また、前記製造状況監視フェーズＰ２１においては、前述の製造履歴情報データベース５に蓄積された情報を所定の頻度で統計処理し分析することにより、その結果、製造ラインの監視対象位置を通過する部品もしくは半製品の単位時間あたりの通過個数である通過率の低下、不良率の増加、不良の多発、あるいは不良の連続発生など、製造設備を含む製造工程に起因する品質の異常を検知する異常検出処理を行う。
そして、上記異常検出処理の結果、あるいは製造設備の故障など、前記稼働状況検知装置２ｂによる設備を含む工程異常の発生を検知した場合、以下の異常通知処理フェーズＰ２２に移行する。

（Ｐ２２：異常通知フェーズ）
次に、図２のＰ２２は、異常通知処理フェーズである。前記異常検出処理によって異常が検出された場合に、情報処理装置３は、まず異常の発生、異常の内容、異常発生場所などの情報を製造作業者などに通知する手段を実行する。この通知手段としては、前記ＬＡＮに接続されている端末装置７を用いて、当該製造設備関係者に対して、異常の発生を通知するメールを発送したり、このＬＡＮ８に接続されている表示装置９を用いて、異常発生表示ランプを点灯したり、異常発生を通知するメッセージを表示したりすることによって行うことができる。
次いで、異常発生時刻、異常が発生した製造設備を含む作業工程名、及び異常の内容について、アラーム情報としてデータベース４の異常・対処履歴情報データベース６に登録する。異常・対処履歴情報に登録する情報としては、前述の情報以外に、製造対象製品名及び異常発生の状況などの情報を登録することが好ましい。また、端末装置７に、アラームリストを表示する。このアラームリストについては後述する。

ついで、上記異常通知状態において、異常を通知された製造作業者は、そのアラームリストを参照して必要な対策を講じるが、それに当たって当該製造作業者の要求に従って、上記異常通知段階から、次の異常対処フェーズＰ２３に移行する。

（Ｐ２３：異常対処フェーズ）
この状態においては、上記アラームリストに表示されている異常の内容を元に、製造作業者が改善の対策を講じ、これを異常・対処履歴情報データベースに登録するフェーズである。
すなわち、この異常発生を報告する信号を認知した製造作業者は、端末装置を用いて、当該異常・対処履歴情報データベース６にアクセスし、異常発生の状況及び異常の内容、対処のためのマニュアルなどを参照し、必要な対策である改善アクションを実施する。そして改善アクションの内容及び状況を、情報処理装置３の異常・対処履歴情報データベース６に登録する。
この作業の結果、アラームリストの表示は、異常対処済みに変化し、情報処理装置３は、前記製造状況監視フェーズＰ２１に移行する。

上記したように、異常検知手段によって検出された異常情報は、その後、製造作業者によってなされた対処情報を含めて、異常・対処履歴情報データベース６として、製造履歴情報データベース５とともに、情報処理装置３内の記憶装置４に蓄積され、適時参照可能となっており、製造責任者などによる、稼働状況の監査に対応することができるようになっている。

（Ｐ２４：アラーム対処状況報告フェーズ）
この段階は、例えば当該製造ラインから離れた遠隔地にいる者が、当該製造ラインの稼働状況を検査する処理段階である。具体的には、任意の場所にいる製造責任者が、製造ラインの稼働状況を把握し、また、異常発生の対応が順調に遂行されているか否か監視するための処理を行う段階である。
ＬＡＮ８に接続された端末装置７からの要求に応じて、製造状況監視フェーズＰ２１から移行する。このフェーズでは、製造履歴情報データベース５及び異常・対処履歴情報データベース６を用いて、製造履歴及び異常・対処履歴情報を端末装置７に表示し、必要な場合には、異常発生に対する対策実施の指示を製造作業者などにメールなどの手段で指示することができる。

以上に説明したように、本実施の形態の製造情報管理システムは、製造設備の稼働状況を監視する情報処理システムにおいて、製造設備などの工程稼働状況のデータを蓄積した製造履歴情報データベース５とともに、異常・対処履歴情報データベース６を備え、これらをリンクさせて、常時参照可能とすることにより、常に製造責任者あるいは現場責任者、製造作業員などにより異常発生の状況を監視することができるとともに、その対処の状況についても、常時ウォッチすることを可能にし、異常発生に伴う改善アクション実施の遅れを回避するための手段を提供することを可能にするものである。

以下、本実施の形態について、端末装置などの表示画面の例である図３ないし図８を用いて更に詳細に本実施の形態の動作について説明する。また、上記各手段によってコンピュータの画面上に表示された内容に対してどのように改善アクションが実施され、どのように改善アクションが管理されるか併せて説明する。

まず、製造履歴情報入力手段２から電送された情報が、情報処理装置３に電送され、処理されて、図３のように、データ収集集計によって製造現場の稼動状況が可視化され、異常が無いか検査される。図３においては、６製造ラインを監視する例を示しているが、複数の製造ラインの製造情報（不良発生率など）を経時的に表示し、目視によって、各製造ラインの状態を把握できるようになっている。この画面は、図２における製造状況監視フェーズＰ２１の表示画面に相当するものである。

ついで、図４に見られるように、例えば画面左上の第１の製造ラインにおいて、稼働指数の低下など異常が検知されると、異常通知処理フェーズに移行し、アラームメールの発信など異常通知処理が実行される。このアラームメールは、予め設定されている処理担当者例えば製造作業者、現地責任者、製造作業者などに、検知された異常について、異常発生時刻、作業工程名、異常の内容などを、メールで通知するものである。

アラームメールなどによって担当者に通知された異常について、アラームリストが作成され、端末装置などの表示装置に表示される（図５）。このアラームリストの表示においては、異常が発生して間もないため、また未処理の状態であるため、アラームリストの当該異常の情報は、表示色を変更するなど、画面上の色などで視覚的に直ぐ判別できるようにすることが好ましい。具体的には、直近の時刻からさかのぼって複数の異常をリストで表示し、これらの異常に関するリスト表示のうち、対策がすんでいない異常については、特に視認性の高い色彩で表示することが好ましい。

アラームリストに表示する内容としては、異常発生時刻、製造対象製品名、異常発生設備名などの作業工程名、異常の内容、対処実施の状況などであり、このリストには、アラーム対処の登録画面へのリンクすなわち画面変更要求のための入力手段を併せて配置することが好ましい。

異常アラームメールなどの手段で異常を認知した製造作業者は、当該異常の内容に応じた改善の対策を講じる。すなわち、アラームの詳細内容を把握するために前記図５のアラームリストから、該当するアラームの“処置”のリンクをクリックしてアラーム詳細画面を表示させる（図６）。

前記過程で、異常の内容をチェックし、実行すべき改善アクションを決定した後、改善アクションを実施した製造作業者は、アラームリストの“処置の登録”のリンクをクリックして処置の登録画面を表示させる（図７）。

この処置の登録画面を使って“改善アクションの指標”となる優先度、状態を登録し、“改善アクションの詳細内容”となるコメントや関連する図・写真、更新者を登録する。“改善アクションの指標”の一部となるアラーム発生時刻や処置入力による更新時刻は情報処理装置３によって自動的に登録される。

以上の処置によって、製造情報システムの動作遷移は、異常通知処理フェーズＰ２２及び異常対処フェーズＰ２３が実行され、製造状況フェーズＰ２１に復帰する。

一方、製造責任者などからの要求に応じて、製造情報システムは、アラーム対処状況報告フェーズに移行するが、その際に表示される画面の例が図８である。
すなわち、この画面には、異常・対処履歴データベース６に登録されている異常の履歴がリスト表示されている。そして、これまでの手続きで改善アクションを起こすべき異常項目のリストに対しての改善アクションの指標が関連づけられており、それらが一覧で確認できる“アラーム対処状況画面”を見ることで改善アクションのフォローを行う管理アクション実施の判断を行うことができる。

管理アクションの実施判断において、アラーム対処リストが未実施色の項目をフォローするとか、指示実施中色の状況確認・指示発生時刻と更新時刻の開きが大きいもののフォローをするなどを予め定めておき、管理アクションを実行することとなる。

上記説明で使用した実施の形態における画面は、ＷＥＢブラウザで表示操作可能な言語で記述することが、最近のコンピュータに特別なプログラムをインストールすることなく簡単に使用可能であることから好ましい。

［第２の実施の形態］
以下に本発明の第２の実施の形態を説明する。この実施の形態における情報処理装置３の動作遷移図を図９に示す。図９の動作遷移図が、図２の動作遷移図と異なる点は、Ｐ２５の異常分析フェーズが付加された点で、その他は図２と同様である。ここでは、第1の実施の形態と相違する図９のＰ２５について説明する。

（Ｐ２５：異常分析フェーズ）
このフェーズは、上記段階までの段階で蓄積された製造履歴データベース５及び異常・対処情報データベース６を元に統計処理によって、当該製造ラインにおける異常発生の傾向を把握し、製造ライン改善の必要性についての判断材料を得ることができる。

すなわち、この異常・対処履歴情報データベース６には、製造設備ごとの稼働状況履歴データ、及び製造工程ごとの異常発生及びこれに対する改善施策の実施状況などの情報が蓄積されることになる。従って、これを統計処理することにより、製造設備ごとの異常発生の頻度や、その対策に要する標準的な時間などの情報を得ることができる。これらの情報を元に、当該製造設備改善や、製造工程改善、あるいは製造作業マニュアルの見直しなどに際しての有力な情報を得ることが可能となる。

以上、本発明の２つの実施の形態について述べたが、本発明はこれ以外にも種々変形可能である。以下、それについて述べる。
上記実施の形態においては、改善アクションを起こすためのトリガーとなる異常検知処理として製造管理情報すなわち通過率の低下、不良率の向上などの急速な変動を元に異常の判断を行っているが、この判断処理は基準値などに対する比較といったプログラムだけでなく、複数の統計処理を行い統計的な特徴を抽出して推定を行うデータマイニングなどを活用する構造としても良い。

また、上記実施の形態では、製造履歴情報データベースと異常・対処履歴データベースを同一の情報処理装置に接続されている同一の記憶装置に格納する例を示したが、これらのデータベースは、ＬＡＮ回線によって接続されている異なる情報処理装置に搭載すること可能である。これによって、たとえ製造履歴情報データベースへのアクセスが頻発したばあいでも、システムの動作不安定を引き起こすことなく、柔軟性のあるシステム管理を可能にする。
さらに、上記の実施の形態で全ての表示画面をｗｅｂブラウザ経由で行う例を示したが、これに限定されること無く、同様の情報の表示と登録が行える専用プログラムを使うことも可能である。

本発明の製造情報管理システムの１例を示すシステム概念図。 第１の実施の形態にかかる情報処理装置の動作遷移図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第１の実施の形態において端末装置に表示する画面の例を示す図。 第２の実施の形態にかかる情報処理装置の動作遷移図。

符号の説明

１…製造ライン
２…製造履歴情報入力手段
２ａ…情報入力端末
２ｂ…センサー
３…情報処理装置
４…記憶装置
５…製造履歴情報データベース
６…異常・対処履歴情報データベース
７…端末装置
８…通信回線
Ｐ２１…製造状況監視フェーズ
Ｐ２２…異常通知処理フェーズ
Ｐ２３…アラーム対処処理報告フェーズ
Ｐ２４…異常分析フェーズ

Claims (3)

1. 複数の作業工程からなる製造ラインの任意の作業工程において作業実施状況を検知し、これを製造履歴情報として情報処理装置に入力して作成された製造履歴情報データベースから、製造ラインの異常が検知された場合、これに対する対策の実施を促す情報をディスプレイに表示させる製造情報管理プログラムであって、
   前記異常の表示を、少なくとも異常発生の日時、異常が発生した作業工程の名称、異常の内容、及び、前記異常に対する対処状況をディスプレイに表示させることによって行うことを特徴とする製造情報管理プログラム。
2. 前記異常の表示を、前記対処状況に応じて表示の色を変化させて行うことを特徴とする請求項１記載の製造情報管理プログラム。
3. 前記異常の表示は、複数の異常の履歴情報であって、これらの情報がリスト形式で表示させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の製造情報管理プログラム。
   
   

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