JP2006285473A - 製造工程管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程の進捗を管理する製造工程管理システムにおいて、システムを容易に構築でき、また、機能追加や変更にも柔軟に対応できるようにする。
【解決手段】ビジネスルール構築の流れにおいて、分析・設計フェーズの「部品を組み合わせ、フロー化」に対応した開発フェーズの「デザイナでフローをドキュメント化」するシナリオデザイナ機能が、構築する機能のデータ処理に関して部品化と実行順序の制御を行なう。これにより、コンポーネントの組み合わせで製造工程の進捗を管理するためのビジネスルールを外部より設定可能にする。
【選択図】図４

Description

本発明は、製品の製造過程において、製造工程の進捗を管理する場合に使用して好適な製造工程管理システムに関する。

従来、製品又は半完成品を製造する製造業者等においては、各製造工程の進捗を管理するために製造工程管理システムが使用される。このような製造工程管理システムにおいては、プログラムの再利用を前提としてシステム開発に取り組んでも、再利用されるプログラムを制御するための部分については新たにプログラミングする必要があった。

また、要件を満たすための実装（プログラム開発）を行う過程において、アプリケーションにてパラメータを生成する部分（プレゼンテーション層）と処理を実行する部分（処理ロジック、ビジネスロジック）とが一連で動作を行う内部構造とするのが一般的である。

また、ネットワークを用いて通信可能に構成された各種管理システムが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

特開２００１−２７３０２０号公報 特開２００２−４１１２４号公報 特開２００２−２９７３９４号公報

しかしながら、上述したようにプログラムを再利用にするにしても、少なくとも再利用プログラムを制御する部分についてはプログラミングが必要であり、従来のようにシステムの設計仕様を設計書に記載し、それに基づいてコーディングを行うようにすると、作業工数を必要とする。また、プログラムを実装した結果として、プログラムミス（バグ）が発生することもあった。

また、アプリケーションにてパラメータを生成する部分と処理を実行する部分とが一連で動作を行う内部構造になっていると、製造工程管理システムへのデータエントリ部分が、例えば、あるユーザは製造装置であったり、またあるユーザは携帯端末であったりと、ユーザによって異なるとそれに対応するようにアプリケーションを開発する必要があった。

本発明は、製造工程を管理するための処理ロジックに関し各処理の部品化と実行手順の制御を任意に行え、システムを容易に構築できるとともに、機能追加や変更に柔軟に対応可能な製造工程管理システムを提供することを目的とする。

本発明の製造工程管理システムは、ネットワークを利用して通信可能であるとともに、製品製造過程において製造工程の進捗を管理する製造工程管理システムであって、単一の処理毎に構成され、予め登録されているコンポーネントの組み合わせで製造工程の進捗を管理するための処理ロジックを外部より任意に設定可能としている。

本発明によれば、実行手順の制御をするための従来のプログラム開発に相当する作業が、部品化されたコンポーネントを組み合わせるという単純な作業だけで実現でき、システムを容易に構築できるとともに、機能追加や変更に対しても柔軟に対応することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態による製造工程管理システムの構成例を示す図である。本実施形態による製造工程管理システムは、インターネット等のネットワークを用いたＷｅｂシステムを利用して構成されるものであり、例えば製造工場を有し製品又は半完成品を製造している企業や、製品を顧客に納めている企業や、作業対象の進捗を管理したい企業などで利用して好適である。また、後述するようにネットワークを用いて通信可能に構成されることから、製造拠点（工場等）を複数有する企業等にとっても効果的なものである。

図１において、１は製品製造過程における製造工程の進捗を管理するための製造工程管理サーバであり、端末装置２−１、２−２、２−３、…等に対して製造工程管理に係る情報を提供したり、あるいは情報のエントリを受けたりするものである。製造工程管理サーバ１と端末装置２−１、２−２、２−３、…とは、それぞれが備えるネットワークインタフェースにより、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク３を介して互いに通信可能なように接続されている。

製造工程管理サーバ１は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）１２、ＲＡＭ１３、外部記憶装置１４、ネットワークインタフェース１５を有する。

ＣＰＵ１１は、データの送受信、データの結合などを行うため、バス１６を介して接続された各種構成要素を制御するものである。このバス１６を介して、バス１６に接続された各種構成要素（機器）間相互のアドレス信号、制御信号及び各種データの転送が行われる。

ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１の制御手順を記憶させておき、この制御手順をＣＰＵ１１が実行することにより、データの転送、データの結合等の処理を実行することが可能となる。ＲＡＭ１３は、データの送受信、結合等のためのワークメモリ、各種構成要素の制御のための一時記憶として用いられる。

外部記憶装置１４は、例えばハードディスク記憶装置などの保存用外部記憶装置であり、後述するデータベース等を有している。ネットワークインタフェース１５は、製造工程管理サーバ１とネットワーク３とを接続するためのものである。

ここで、本実施形態による製造工程管理システム、より詳細には製造工程管理サーバでは、図２に示すように、パラメータを生成する部分であるプレゼンテーション層と、処理を実行する部分であるビジネスロジック層とを分離した階層型分散アプリケーションの構成としている。

図２は、本実施形態による製造工程管理システムにおける階層型分散アプリケーションの構成を示す図である。本実施形態では、図２に示すようにプレゼンテーション層２１、ビジネス層２２、及びデータ層２３にアプリケーションが分けられる。プレゼンテーション層２１は、ユーザインタフェースを担当し、ビジネス層２２はビジネスロジックを担当する。また、データ層２３は、データソースへの入出力を担当する。

このように、プレゼンテーション層とビジネス層とを分離した階層型分散アプリケーションの構成とすることにより、ユーザの要求による多様なデータエントリ方式や機器への対応にも、僅かな（最小の）アプリケーションの変更のみで対応可能である。

図３は、ユーザの要求により想定されるデータエントリ方式の一例を示す図である。図３において、３１は製造工程管理システムであり、ビジネス層２２に対応したビジネスルール（ビジネスロジック、処理ロジック）３２とプレゼンテーション層２１に対応した外部連携インタフェース３３を有する。製造工程管理システム３１には、装置コントローラ３４を介して外部装置等が、外部システム連携コントローラ３５を介して試験システム等の外部システムが、ＨＴ・ＰＤＡ連携コントローラ３６を介して携帯端末等が接続されるが、いずれも外部連携インタフェース３３を介して情報が入出力される。例えば、外部連携インタフェース３３で各エントリ機器等からメッセージを取得して内容を識別し（トラックイン、アウト等）、識別結果に応じてビジネスルール３２を起動する。したがって、図８に示すように、ユーザの要求による多様なデータエントリ方式や機器へ対応する場合には、外部連携インタフェース３３部分の追加変更のみで対応でき、多様なデータエントリ方式や機器への早期対応が可能となる。例えば、データエントリ方式が装置オンラインや携帯情報端末、他のシステムによる場合であっても柔軟に対応することが可能である。

次に、本実施形態による製造工程管理システムにおけるビジネスルール構築について説明する。
本実施形態による製造工程管理システムでは、構築する機能のデータ処理に関して部品化と実行手順の制御を行えるようにしている。図４に示す本実施形態におけるビジネスルール構築の流れにおいて、分析・設計フェーズの「部品を組み合わせ、フロー化」に対応した開発フェーズの「デザイナでフローをドキュメント化」するシナリオデザイナ機能がそれを実現している。この機能は、再利用プログラムの制御を行うためのものであり、従来のプログラム開発に相当する部品（コンポーネント）の組み合わせを外部から設定可能としている。

以下、ビジネスルール構築の詳細について説明する。
（１）部品の登録
図５（Ａ）に一例を示すように部品として、開発した単一的なプログラムを利用可能な状態に登録する。図５（Ａ）は、本実施形態における部品の一例を示す図である。部品は、単一の処理毎に構成され、外部記憶装置等に記憶され登録される。図５（Ａ）に示すように、部品には固有の名前５１が付され、入力データ５２に基づいて所定の処理を行い出力データ５３を返す。図５（Ａ）に示す部品「Started」では、ロットＩＤ（LOTID）と注釈（NOTES）が入力データ５２として入力され、ロットＩＤ（LOTID）により指定されるロットを初期工程着手状態にする。そして、ロットの状態（STATUS）とロット履歴ＩＤ（HISTID）を出力データ５３として返す。

（２）条件式の設定
図５（Ｂ）に一例を示すように、条件式は、実行した命令の結果をＩｎｐｕｔ部５４で判定し、その結果をＯｕｔｐｕｔ部５５で分岐指示し、次の処理を実行制御する。

図６は、登録済み部品の一例を示す図である。ここで部品は、データベースに対してデータの更新や追加登録を行うデータ更新系部品と、データベースを参照するための問い合わせ系部品に分けられる。これら更新系部品と、問い合わせ系部品と、条件式とをビジネスルールの実行手順に応じた処理順序及び分岐判定に従って適宜組み合わせることで、製造工程の進捗を管理するためのビジネスルールの設定を実現している。なお、部品等については、ユーザの要求により必要に応じて追加されていく。例えば、登録済みの部品等の組み合わせだけでは処理を実現できない場合には、不足している処理のみについてのプログラミングを行い、それを部品として追加するようにすれば良い。

（３）シナリオのデザイン
登録した部品と条件式の設定を適宜組み合わせることで、図７に示すようなビジネスルールのワークフローを作成する。組み合わせるための動作は、部品や条件式に対するドラッグアンドドロップ操作により行い、ビジネスルールを設定可能としている。機能に合わせて部品と条件式を処理順序及び分岐判定に従って組み合わせてビジネスルールを定義し、それを動的に実行する。

図７に示す例はトラックイン（工程開始）ルールのワークフローであり、「QueryRoute」７１でロットＩＤを入力データとしてそのロットの工程情報を問合せし、「If」７２で現在の工程と初工程を比較する。その結果で、処理を分岐し、「Started」７３または「Tracking」７４を実行する。この後、「Worker」７５、「Equip」７６、「Quality」７７の各処理を行い終了する。また、Ｗｅｂアプリケーションでビジネスルールを実行するときに与える入力パラメータと実行結果で得られる出力パラメータは、シナリオで使用される部品のＩｎｐｕｔ部、Ｏｕｔｐｕｔ部から自動生成している。

以上、説明したように本実施形態によれば、コンポーネントの組み合わせ、すなわち更新系部品、問い合わせ系部品、及び条件式の組み合わせでビジネスルールを外部より設定可能としたことで、コンポーネントを組み合わせるという単純な作業だけで実行手順の制御をするための従来のプログラム開発に相当する作業を実現でき、システムを容易に構築できるとともに、機能追加や変更に対しても柔軟に対応できる。

（その他の機能）
本実施形態による製造工程管理システムは、上述した機能に加え、さらに（ａ）多言語対応機能、（ｂ）製造体系設定機能、（ｃ）納期回路機能、及び（ｄ）制約時間管理機能を有する。以下に、各機能について説明する。

（ａ）多言語対応機能
従来の製造工程管理システムでの複数言語への対応は、一般にシステム内部に予め各言語に係る設定ファイルを用意しておき、その切替操作により実現可能としている。しかし、予め用意する各言語に係る設定ファイルは、システムにおける機能追加や修正が行われる都度、開発者（プログラマ）による設定ファイル自体の修正を必要とするため、作業工数を要するとともに、設定ミスを発生させてしまうこともある。

そこで、本実施形態による製造工程管理システムでは、多言語対応ファイルを用い、これにより複数言語への対応を可能にしている。本実施形態では一例として、ＸＭＬ形式の多言語対応ファイルにより、現地語（日本語）と英語との切替を可能としている。多言語対応ファイルは、システム設計時に予め作成した「用語辞書」を参照しており、多言語対応ファイルの主要部分については、開発前段階で設定が完了する。このように多言語対応ファイルが「用語辞書」を参照することにより業務効率の向上を図ることができる。

図８は、多言語対応機能を実現するための言語切替えプログラムの一例を示す図である。当該プログラムは、図８に示す＜Ｌａｎｇ＞引数に対し、＜Ｅｎｇｌｉｓｈ＞、＜Ｊａｐａｎｅｓｅ＞の部分で英語を用いるか現地語（日本語）を用いるかの切替えを行っている。

図９（Ａ）、（Ｂ）は、多言語対応機能で用いられる定義ファイルの一例を示す図であり、図１０は用語辞書の一例を示す図である。
図１０に示す用語辞書は、上述したようにシステム設計段階で作成され、複数の使用言語（本実施形態では英語及び現地語としての日本語）に応じた用語が対応付けて配置されている。図９（Ａ）、（Ｂ）に示す定義ファイルは、この用語辞書を参照して作成され、図９（Ａ）、（Ｂ）の何れか一方の定義ファイル、つまり何れか１つの使用言語での定義ファイルを作成すると、もう一方の定義ファイルが自動作成される。

（ｂ）製造体系設定機能
製造場所や製造体系等については、例えば製造場所：○○○、製品：×××といったマスタ設定を行うが、従来の方法では固定化されてしまっていた。したがって、そのまま他工場でのシステム運用や、他品種の運用を行うことは不可能であり、設定を変更した上で別途システムを構築する必要があった。

本実施形態では、製造体系の基本マスタを階層構造で構成し、図１１に示すように製造におけるサイト情報（製造場所）、プロダクト情報（製造する製品）、プロセス情報（製造工程）について階層設定を可能としている。この設定は、例えば図１２に示すマスタ設定画面を用いて行われる。

これにより、例えば、ある工場で製造していた製品を別の工場でも製造する場合など、製造場所や製品が追加になってもその項目に対応する設定を行うだけで対応可能となる。

（ｃ）納期回答機能
従来においては、外部からの要求に応じた納期回答を行う機能については、製造工程管理システムではなく、その上位に位置するシステム（例えばＥＲＰ：Enterprise Resource Planning等）で実現されている。したがって、納期情報を知るには、上位に位置するシステム等を新たに開設して問い合わせを行うか、工程の現在仕掛から全工程完了までの大体の予想によるものでしかなかった。

本実施形態では、各工程毎に歩留まり情報及び手番情報をマスタとして持つことで製造中のロットの仕掛情報から納期及びその個数といった納期回答の情報を取得できるようにする。

本実施形態における納期回答機能について図１３を参照し説明する。
まず、図１３（Ａ）に示すように、製品毎に製造基準数を設定する。次に、図１３（Ｂ）に示すように、製品に関し各工程毎に製造基準数を基にして、手番（時間）と歩留まりに関する情報を設定する。
以上のようにして、各工程毎に手番情報及び歩留まり情報を設定し、例えば外部からプロセス２に仕掛中のロットは、いつ、いくつ完了するかといった納期回答が要求された場合には、手番情報及び歩留まり情報を基に、図１３（Ｃ）に示すようにして納期回答を取得し２２．５時間後に６２個完了すると納期回答情報として提供する。

ここで、本実施形態では、歩留まり情報及び手番情報は、システムの運用初期段階においてはマスタを参照して使用する。そして、システムが運用開始されて十分時間が経過してからは、図１４（Ａ）に示すように累積された実績データ（ロットの進捗履歴を管理するデータ）を基に得られる平均値などの統計値を用いて定期的に更新することで、得られる納期回答の情報の精度向上を図る。なお、図１４（Ｂ）は、実績データの構造の一例を示している。

（ｄ）制約時間管理機能
工程の作業仕様によっては、前工程完了から自工程着手までに決められた時間が経過していなければならない場合や、自工程着手から自工程完了までに決められた時間が経過していなければならない場合があるが、その設定は「作業仕様書」と呼ばれる規格書を参照し、現在時間との比較は作業者が作業実績を記載した工程内のシートから算出し求めていた。そのため、時間が経過したか否かの確認のために時間がかかり、作業効率を低下させていた。

そこで、本実施形態では、前工程完了から自工程着手までに経過していなければならない時間、また自工程着手から自工程完了までに経過していなければならない時間をマスタとして持ち、作業者が工程進捗入力を行う際（前者については工程開始入力時、後者については工程完了入力時）に、要求される時間を経過していない場合にはシステムの表示画面にアラームを表示し、作業ミスが発生することを防止している。

例えば、トラックイン（工程開始）に対する時間制約については、図１５（Ａ）に示すようにして制約時間管理機能が実現される。
まず、トラックイン処理を行う際に前工程の完了日時にトラックイン制約時間を加算し、現在日時と比較する。その結果、現在日時がそれ以上経過していれば現在工程のトラックイン処理が可能であるとし、経過していなければアラームを表示してトラックイン処理が不可能とする。

また、例えば、トラックアウト（工程終了）に対する時間制約については、図１５（Ｂ）に示すようにして制約時間管理機能が実現される。
トラックアウト処理を行う際に現在工程の着手日時にトラックアウト制約時間を加算し、現在日時と比較する。その結果、現在日時がそれ以上経過していれば現在工程のトラックアウト処理が可能であるとし、経過していなければアラームを表示してトラックアウト処理が不可能とする。

なお、制約時間の設定は通常、製品(プロダクト)毎に製造条件が異なるので、図１５（Ｃ）に示すようにして製品、工程（Process）毎に行う。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の諸態様を付記として以下に示す。

（付記１）ネットワークを利用して通信可能であるとともに、製品製造過程において製造工程の進捗を管理する製造工程管理システムであって、
単一の処理毎に構成され、予め登録されているコンポーネントの組み合わせで製造工程の進捗を管理するための処理ロジックを外部より任意に設定可能としたことを特徴とする製造工程管理システム。
（付記２）実行手順に応じた処理順序及び分岐判定に従って、複数の上記コンポーネントを組み合わせて上記処理ロジックを設定することを特徴とする付記１記載の製造工程管理システム。
（付記３）上記コンポーネントは追加登録可能であることを特徴とする付記１又は２記載の製造工程管理システム。
（付記４）上記コンポーネントのドラッグアンドドロップ操作により上記処理ロジックを設定することを特徴とする付記１〜３の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記５）上記コンポーネントは、更新系部品、問合せ系部品、及び条件式からなることを特徴とする付記１〜４の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記６）上記処理ロジックとユーザインタフェースとが分離して構成されていることを特徴とする付記１〜５の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記７）予め作成された用語辞書を参照する多言語対応ファイルを用い、使用言語を切替える機能を有することを特徴とする付記１〜６の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記８）上記製品に係る製造体系のマスタが階層構造を有することを特徴とする付記１〜７の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記９）外部からの問合せに応じて、各製造工程毎の歩留まり情報及び手番情報を基に、問合せ対象の製品の納期を回答することを特徴とする付記１〜８の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
（付記１０）上記各製造工程について制約時間が規定されている場合に、上記規定された制約時間を経過していないときにはアラームを出力することを特徴とする付記１〜９の何れか１項に記載の製造工程管理システム。

本発明の一実施形態による製造工程管理システムの構成例を示す図である。 本実施形態による製造工程管理システムにおける階層型分散アプリケーションの構成を示す図である。 本実施形態におけるデータエントリ方式の一例を示す図である。 本実施形態におけるビジネスルール構築の流れを示す図である。 本実施形態における部品及び条件式の一例を示す図である。 登録部品の一例を示す図である。 本実施形態におけるシナリオデザイナ機能を用いて構築したワークフローの一例を示す図である。 多言語対応機能を実現する言語切替プログラムの一例を示す図である。 多言語対応機能に係る定義ファイルの一例を示す図である。 本実施形態における用語辞書の一例を示す図である。 本実施形態における製造体系の基本マスタの構造を示す図である。 本実施形態におけるマスタ設定画面を示す図である。 本実施形態における納期回答機能を説明するための図である。 本実施形態における納期回答機能を説明するための図である。 本実施形態における制約時間管理機能を説明するための図である。

符号の説明

１ 製造工程管理サーバ
２−１、２−２、２−３ 端末装置
３ ネットワーク
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 外部記憶装置
１５ ネットワークインタフェース

Claims (5)

1. ネットワークを利用して通信可能であるとともに、製品製造過程において製造工程の進捗を管理する製造工程管理システムであって、
   単一の処理毎に構成され、予め登録されているコンポーネントの組み合わせで製造工程の進捗を管理するための処理ロジックを外部より任意に設定可能としたことを特徴とする製造工程管理システム。
2. 実行手順に応じた処理順序及び分岐判定に従って、複数の上記コンポーネントを組み合わせて上記処理ロジックを設定することを特徴とする請求項１記載の製造工程管理システム。
3. 上記コンポーネントのドラッグアンドドロップ操作により上記処理ロジックを設定することを特徴とする請求項１又は２記載の製造工程管理システム。
4. 上記処理ロジックとユーザインタフェースとが分離して構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の製造工程管理システム。
5. 外部からの問合せに応じて、各製造工程毎の歩留まり情報及び手番情報を基に、問合せ対象の製品の納期を回答することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の製造工程管理システム。

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