JP2009075941A - 工程管理方法、工程管理システムおよび工程管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送作業者に負担を掛けることなく、搬送中の物品の所在やその状態を管理できるようにする。
【解決手段】工程管理装置２は、センサモジュール６から送信される圧力および加速度に基づき、台車１０における加工物品９の積載状況や移動状況、さらには、加工物品９の積載を検知し、加工物品９の積載を検知したときには、その台車１０の近傍にある加工済物品置場９１を探索する。一方、加工済物品置場９１に設けられたタグリーダ７は、加工工程での加工が終了したとき、その加工物品のＲＦＩＤタグ８から物品ＩＤを読み出し、工程管理装置２へ送信する。従って、工程管理装置２は、前記探索された加工済物品置場９１に仮置きされた加工物品９の物品ＩＤを知ることができ、よって、加工物品９が積載された台車１０の台車ＩＤに対して、前記仮置きされた加工物品９の物品ＩＤを紐付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の工程からなる工業製品の製造工程に係る工程管理方法、工程管理システムおよび工程管理装置に関する。

一般に、工業製品は、複数の工程を経て製造される。多くの場合、それらの工程は、加工対象の部品または半製品（以下、加工物品という）を加工する加工工程である。ここで、「加工する」とは、「加工対象の物品を機械的に変形する」、「加工対象の物品に他の部品を付加する」、「加工対象の物品を塗装する」、「複数の物品を１つの他の物品として組み立てる」などを意味する。

近年、このような工業製品の製造工程において、製造中の物品を管理するために、しばしば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグが用いられている。例えば、特許文献１には、加工物品にＲＦＩＤタグを付し、その加工物品の工程への入出力時刻などの情報を取得することにより、工程内における加工物品の状況を管理する工程管理システムの例が開示されている。また、特許文献２には、工程内だけでなく工程間にあって、搬送中または加工待ちの加工物品についてもＲＦＩＤタグにより管理する工程管理システムの例が開示されている。
特開２００６−１３９４１０号公報 特開２００６−２６８４３号公報

しかしながら、工程間にある加工物品をＲＦＩＤタグで管理しようとすると、とくに、その工程間の加工物品の搬送システムが自動化されていない場合には、搬送作業者に余計な作業負担を掛けることになる。例えば、搬送作業者は、搬送車に物品を載せるときに、加工物品のＩＤと搬送車のＩＤとを紐付けるために、ＲＦＩＤタグリーダを用いて、物品および搬送車に付されたＲＦＩＤタグを読み取る作業が必要である。あるいは、その紐付け作業を自動化した場合には、あらかじめ、加工工程の出口、入口などにＲＦＩＤタグリーダを備えたゲートを設けておき、搬送作業者は、加工物品を工程間で移動させるときには、加工物品を積載した搬送車を、そのゲートを必ず通過するように移動させなければならない（例えば、特許文献２参照）。

本発明の目的は、搬送作業者などに負担を掛けることなく、搬送車のＩＤとその搬送車に積載された加工物品のＩＤとを紐付けることによって、工程間を搬送中であっても加工物品の状態を管理することができるようにした工程管理方法、工程管理システムおよび工程管理装置を提供することにある。

本発明では、工程管理システムは、複数の加工工程のそれぞれの入口および出口に設けられたＲＦＩＤタグのタグリーダと、加工工程の出口に置かれる加工物品を積載して搬送する台車に設置されたセンサモジュールと、が通信ネットワークを介してコンピュータである工程管理装置に接続されて構成される。

そして、その工程管理システムにおいて、タグリーダは、加工工程で加工物品の加工が開始または終了したとき、その加工物品に付されたＲＦＩＤタグに書き込まれている物品ＩＤを読み出し、その読み出した物品ＩＤを工程管理装置へ送信する。また、センサモジュールは、台車の荷台に加えられる圧力、および、台車の移動による加速度を検知するセンサを備え、そのセンサにより検知した圧力および加速度の情報を工程管理装置へ送信する。そして、その工程管理装置は、タグリーダから送信された加工物品の物品ＩＤを受信したとき、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを対応付けて、加工開始情報または加工終了情報として記憶する手段と、センサモジュールからの送信電波に基づき、そのセンサモジュールが設置された台車の位置情報を取得する手段と、センサモジュールから送信された圧力および加速度の情報に基づき、そのセンサモジュールが設置された台車における積荷の有無状態、移動または停止状態などの台車状態を判定する手段と、その判定の結果に基づき、台車状態が積荷なし状態から積荷あり状態へ変化したことを検知したときには、その台車の台車位置の近傍にある加工工程の出口を探索する手段と、その探索した出口に対応する加工終了情報をからその加工終了の最後の時刻に対応して記憶されている加工物品の物品ＩＤを取得する手段と、台車状態の変化が検知された台車の台車ＩＤと先に探索された出口に対応する加工終了情報から取得された物品ＩＤとを対応付けて記憶する手段と、を備える。

本発明では、台車には、例えば、圧力センサおよび加速度センサを備えたセンサモジュールが設置され、そのセンシングデータが工程管理装置に送信されるので、工程管理装置は、台車に加工物品が積載されているか否か、台車が移動しているか否かなどの台車状態を容易に把握できるようになる。さらには、そのセンシングデータに基づき、台車に加工物品が積載されたときを検知することができる。

また、工程管理装置は、台車に設置されたセンサモジュールから送信される電波に基づき、台車位置を検知することができる。従って、工程管理装置は、台車に加工物品が積載されたとき、その台車位置の近傍にある加工工程の出口に置かれている加工物品が積載されたと判断する。

一方、加工工程の入口および出口には、タグリーダが設けられ、タグリーダは、加工物品の加工が開始または終了するとき、その加工物品に付されているＲＦＩＤタグから物品ＩＤを読み出し、その物品ＩＤを工程管理装置へ送信する。従って、工程管理装置は、加工工程の出口に置かれた加工物品の物品ＩＤを知ることができる。よって、工程管理装置は、台車に加工物品が積載されたとき、その台車ＩＤに対して、その積載された加工物品の物品ＩＤを紐付けることができる。

本発明によれば、搬送作業者などに負担を掛けることなく、搬送車のＩＤとその搬送車に積載された加工物品のＩＤとを紐付けことができるようになり、さらには、工程間を搬送中であっても加工物品の所在やその状態を管理することができるようになる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る工程管理システムの全体構成およびその適用環境の例を示した図である。図１に示すように、本実施形態に係る工程管理システム１は、工程管理装置２と、工程管理装置２にＬＡＮ（Local Area Network）４を介して接続されたタグリーダ７と、センサネット親機３およびセンサネット中継機５を介して工程管理装置２に接続されたセンサモジュール６と、を含んで構成される。

ここで、加工工程（図１では、Ａ工程）の出口には、加工済物品置場９１が設けられ、その加工済物品置場９１には、その加工工程で加工された加工済の加工物品９が仮置きされる。このとき、加工済の加工物品９には、ＲＦＩＤタグ８が付され、そのＲＦＩＤタグ８には、その加工物品９をユニークに識別する物品ＩＤが書き込まれている。また、加工済物品置場９１には、タグリーダ７ａが設けられ、タグリーダ７ａは、ＲＦＩＤタグ８との間で非接触の通信を行い、ＲＦＩＤタグ８に書き込まれている物品ＩＤを読み出す。通常、タグリーダ７ａは、加工物品９が加工工程から排出されたとき、ＲＦＩＤタグ８に書き込まれている物品ＩＤを読み出し、ＬＡＮ４を介して、その読み出した物品ＩＤを工程管理装置２へ送信する。

なお、ＲＦＩＤタグ８は、加工物品９に直接貼付または埋め込まれていてもよく、加工物品９を載置または収納した台座や容器など、さらには、加工物品９に添付された加工伝票や作業指示書などに貼付または埋め込まれていてもよい。

加工済物品置場９１は、また、仮置きされた加工物品９を台車１０に積載する積荷所でもある。そこで、加工済の加工物品９が加工工程から排出され、加工済物品置場９１に仮置きされると、搬送作業者は、空の台車１０をその加工済物品置場９１に寄せて、仮置きされた加工物品９を台車１０に積載する。なお、ここでいう台車１０は、加工物品９を積載して加工工程間などを搬送する搬送車で、本実施形態では、台車１０は、手押しの搬送車とするが、それに限定されるものではない。

台車１０には、センサモジュール６が設けられ、センサモジュール６は、例えば、圧力センサや加速度センサなどによって、台車１０に加工物品９が積載されたことや、台車１０が移動していることなどを検知することを可能にする。すなわち、センサモジュール６は、例えば、所定の時間ごとに圧力センサや加速度センサのセンシングデータを取得し、センサネット中継機５ａやセンサネット親機３を介して、その取得したセンシングデータを工程管理装置２へ送信する。

なお、台車１０に加工物品９が積載されことを検知するセンサは、圧力センサに限定されるものではなく、荷重センサ、遮光センサ、反射光センサなどであってもよい。また、台車１０が移動していることを検知するセンサは、加速度センサに限定されるものではなく、速度センサなどであってもよい。

加工物品９が台車１０に積載されると、台車１０は、通常、次の加工工程（図１では、Ｂ工程）の入口まで搬送される。ここで、加工工程の入口には、加工前物品置場９２が設けられている。加工前物品置場９２は、加工物品９を台車１０から積み降ろす降荷所でもあり、加工物品９は、加工前物品置場９２で台車１０から積み降ろされ、仮置きされる。このとき、センサモジュール６は、その圧力センサや加速度センサなどによって、台車１０が停車したことや、台車１０から加工物品９が積降ろされたことなどを検知することを可能にする。すなわち、センサモジュール６は、例えば、所定の時間ごとに圧力センサや加速度センサのセンシングデータを取得し、センサネット中継機５ｂやセンサネット親機３を介して、その取得したセンシングデータを工程管理装置２へ送信する。

加工前物品置場９２には、また、タグリーダ７ｂが設けられ、タグリーダ７ｂは、加工物品９に付されているＲＦＩＤタグ８との間で非接触の通信を行い、ＲＦＩＤタグ８に書き込まれている物品ＩＤを読み出す。通常、タグリーダ７ｂは、加工物品９が加工工程に取り込まれ、加工が開始されるとき、ＲＦＩＤタグ８に書き込まれている物品ＩＤを読み出し、ＬＡＮ４を介して、その読み出した物品ＩＤを工程管理装置２へ送信する。

加工物品９が積載された台車１０は、次の工程の入口に搬送される前に、一時保管所９３へ搬送されることもある。一時保管所９３は、次の工程への搬送の順番待ちに利用されるだけでなく、例えば塗装工程の後の乾燥時間確保のためなどにも利用される。台車１０のセンサモジュール６は、一時保管所９３にあっても、例えば、所定の時間ごとに圧力センサや加速度センサのセンシングデータを取得し、センサネット中継機５ｃやセンサネット親機３を介して、その取得したセンシングデータを工程管理装置２へ送信する。

なお、本実施形態では、１つの加工済物品置場９１には、同時に１つの加工物品９しか仮置きできないものとする。一方、加工前物品置場９２には、同時に複数の加工物品９を仮置きしてもよい。

また、図１では、ＬＡＮ４は、イーサネット（登録商標）などによる有線ＬＡＮを想定しているが、IEEE 802.11などの規格に基づく無線ＬＡＮであってもよい。また、タグリーダ７と工程管理装置２とをつなぐ通信ネットワークを、センサネット中継機３などで構成されるセンサネットの一部に組み込んでもよい。

図２は、本実施形態に係る工程管理装置２の構成の例を示した図である。図２に示すように、工程管理装置２は、処理装置２０と通信インタフェース３０と表示装置４０とを含んで構成される。

ここで、処理装置２０は、工程稼働履歴管理部２１、台車情報管理部２２、物品工程履歴管理部２３、工程管理情報表示部２４などの処理機能ブロックと、工程稼働履歴情報記憶部２５、台車管理情報記憶部２６、物品工程履歴情報記憶部２７などの記憶機能ブロックを含んで構成される。

図２では図示を省略したが、処理装置２０は、ハードウエアとしては、いわゆるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスク装置などからなる記憶装置と、を備えた、いわゆる、コンピュータによって構成される。すなわち、処理装置２０の工程稼働履歴管理部２１、台車情報管理部２２、物品工程履歴管理部２３、工程管理情報表示部２４などの処理機能ブロックは、前記ＣＰＵが記憶装置に格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。また、工程稼働履歴情報記憶部２５、台車管理情報記憶部２６、物品工程履歴情報記憶部２７などの記憶機能ブロックは、前記記憶装置上に構成される。なお、これらの機能ブロックの機能の詳細については、別途後記する。

図２において、通信インタフェース３０は、処理装置２０をＬＡＮ４やセンサネット親機３に接続するための電気的なインタフェース回路や通信制御回路を含んで構成され、処理装置２０がＬＡＮ４やセンサネット親機３を介してタグリーダ７やセンサモジュール６と通信するのを可能にする。また、表示装置４０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などによって構成され、処理装置２０の処理によって生成される様々な工程管理情報などが表示される。

図３は、本実施形態に係るセンサモジュール６の構成の例を示した図である。センサモジュール６は、その制御主体であるＣＰＵ６１に、通信部６２、圧力センサ部６３、加速度センサ部６４などが接続されて構成される。このとき、センサモジュール６は、必要に応じて、温度センサ部、湿度センサ部などを備えていてもよい。図では、それらのセンサ部を代表して○○センサ部６５と表している。

図３において、通信部６２は、ＵＷＢ（Ultra Wideband）などを用いた無線通信によりセンサネット中継機５との間で通信を行う通信回路を含んで構成される。また、圧力センサ部６３は、台車１０の荷台にかかる圧力（荷重でもよい）を検知可能な圧力センサを備え、その圧力センサにより検知した圧力値をＣＰＵ６１へ入力する。また、加速度センサ部６４は、台車１０の移動時の振動などによる加速度を検知する加速度センサを備え、その加速度センサにより検知した加速度の値をＣＰＵ６１へ入力する。

これに対し、ＣＰＵ６１は、例えば、所定の時間ごとに、圧力センサ部６３や加速度センサ部６４から入力される圧力値や加速度値などのセンシングデータを取得し、その取得したセンシングデータを、通信部６２を介し、工程管理装置２へ送信する機能を有する。この機能は、ＣＰＵ６１が図示しないメモリに格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。

なお、図示しないメモリは、通常、フラッシュメモリなど不揮発性メモリによって構成され、その一部には、センサモジュール６をユニークに識別するためのモジュールＩＤがあらかじめ書き込まれている。モジュールＩＤは、センシングデータの取得モジュールを識別するデータとして、センシングデータに付して工程管理装置２へ送信されるが、本実施形態では、１つの台車１０に１つのセンサモジュール６が対応するように設けられているので、センサモジュール６のモジュールＩＤを、以下、台車１０を識別する台車ＩＤとして利用する。

図４は、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ８の構成の例を示した図である。図４に示すように、ＲＦＩＤタグ８は、その制御主体であるＣＰＵ８１に、通信部８２、ＩＤ記憶部８３などが接続されて構成される。

ここで、ＩＤ記憶部８３は、通常、フラッシュメモリなど不揮発性メモリによって構成され、そのＩＤ記憶部８３には、ＲＦＩＤタグ８自身をユニークに識別するタグＩＤがあらかじめ書き込まれている。また、通信部８２は、タグリーダ７から送信された電波を受信し、その電波に応答してＩＤ記憶部８３に書き込まれているタグＩＤをタグリーダ７へ送信する。また、ＣＰＵ８１は、通信部８２の通信制御、ＩＤ記憶部８３からのタグＩＤの読み出しなどを制御する。

なお、本実施形態では、ＲＦＩＤタグ８は、加工物品９のそれぞれに個々に付される。従って、タグＩＤは、加工物品９をユニークに識別する物品ＩＤとして利用することができる。以下、物品ＩＤは、タグＩＤであるとする。

続いて、図５以下の図を用いて、工程管理装置２の機能、つまり、処理装置２０を構成する機能ブロックの詳細について説明する。

図５は、本実施形態に係る工程稼働履歴情報の構成の例を示した図である。工程稼働履歴情報は、図５に示すように、（ａ）加工開始情報、（ｂ）加工終了情報、（ｃ）積荷・降荷所情報を含んで構成され、工程稼働履歴情報記憶部２５に記憶される。

ここで、加工開始情報は、工程ＩＤと、物品ＩＤおよび開始時刻の複数の組によって構成され、工程管理システム１の管理対象の加工工程ごとに作成される。すなわち、加工開始情報は、加工工程ごとに、その加工工程で加工物品９の開始されるたびに、加工物品９の物品ＩＤおよびそのとき時刻の組の情報が、次々に時系列的に追加されていく情報である。同様に、加工終了情報は、工程ＩＤと、物品ＩＤおよび終了時刻の複数の組によって構成され、工程管理システム１の管理対象の加工工程ごとに作成される。すなわち、加工開始情報は、加工工程ごとに、その加工工程で加工物品９の終了されるたびに、加工物品９の物品ＩＤおよびそのとき時刻の組の情報が、次々に時系列的に追加されていく情報である。

また、積荷・降荷所情報は、積荷・降荷所を識別する積荷・降荷所ＩＤと、その積荷・降荷所が位置する位置情報と、その積荷・降荷所にそのとき仮置きされている加工物品９の物品ＩＤと、により構成され、積荷・降荷所ごとに作成される。ここで、積荷・降荷所ＩＤと位置情報とは、工程管理システム１が構築されるときに、事前に設定される情報である。

従って、工程稼働履歴管理部２１は、加工前物品置場９２に設置されたタグリーダ７ｂから加工物品９の物品ＩＤを受信したとき、その加工前物品置場９２を含んだ加工工程の工程ＩＤにより識別される加工開始情報に、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを追加する。同様に、工程稼働履歴管理部２１は、加工済物品置場９１に設置されたタグリーダ７ａから加工物品９の物品ＩＤを受信したときには、加工済物品置場９１を含む加工工程の工程ＩＤにより識別される加工終了情報に、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを追加する。

さらに、工程稼働履歴管理部２１は、積荷・降荷所情報において、当該加工済物品置場９１に付された積荷・降荷所ＩＤに対応する物品ＩＤのフィールドに、前記の受信した物品ＩＤを格納する。なお、この物品ＩＤのフィールドに格納された物品ＩＤは、台車情報管理部２２により、その加工物品９が台車１０に積載されたときに消去される。ここで、消去とは、そのフィールドにｎｕｌｌデータを格納することをいう。

なお、積荷・降荷所ＩＤによって指定される積荷・降荷所が降荷所、つまり、加工前物品置場９２であって場合には、そこに仮置きされた加工物品９の物品ＩＤは、工程管理システム１では必要とされないので、その物品ＩＤのフィールドにはｎｕｌｌデータを格納する。

また、積荷・降荷所情報の位置情報は、その積荷・降荷所ＩＤで指定される積荷・降荷所（加工済物品置場９１または加工前物品置場９２）の位置を識別する情報であり、位置情報は、（ｘ座標，ｙ座標）で表した情報であってもよく、それぞれの加工工程が設けられた建屋領域を、適宜、分割した小領域を識別する領域識別情報であってもよく、さらには、１つの加工工程を１つの位置情報として表したものであってもよい。

以上のようにして、工程稼働履歴管理部２１により、各加工工程に投入された加工物品９の物品ＩＤとその投入時刻、つまり、加工開始時刻とが、加工開始情報に記録され、また、各加工工程から排出された加工物品９の物品ＩＤとその排出時刻、つまり、加工終了時刻とが、加工終了情報に記録される。また、積荷・降荷所情報の物品ＩＤのフィールドには、そのとき加工済物品置場９１に仮置きされた状態にある加工物品９の物品ＩＤが表示されることになる。

図６は、本実施形態に係る台車管理情報の構成の例を示した図である。図６に示すように、それぞれの台車１０ごとに作成される情報であり、台車ＩＤ、台車位置、センシングデータ、台車状態、物品ＩＤ、積荷・降荷所ＩＤなどの情報を含んで構成され、台車管理情報記憶部２６に記憶される。

ここで、台車ＩＤは、台車１０をユニークに識別する情報で、前記したように、本実施形態では、その台車１０に設けられたセンサモジュール６のモジュールＩＤを代用する。また、台車位置は、センサネット中継機５によって識別可能な位置情報であり、所定の分解能を有する（ｘ座標，ｙ座標）で表した情報であってもよく、それぞれの加工工程が設けられた建屋領域を、適宜、分割した小領域を識別する識別領域であってもよく、さらには、１つの加工工程を１つの位置情報として表したものであってもよい。ただし、その位置情報の表し方は、前記した積荷・降荷所情報の位置情報の表し方と同じであるものとする。

センシングデータは、台車１０に設けられたセンサモジュール６から送信された圧力や加速度の生データが記憶される。また、台車状態は、その生のセンシングデータや位置情報から判定される台車の状態を表した情報である。ちなみに、センシングデータの圧力が所定の値より大きい場合には、「積荷あり」と判定され、そうでない場合には、「積荷なし」と判定される。また、台車１０の移動時の振動などによる加速度が所定の値より大きい場合には、台車１０は「移動中」と判定され、そうでない場合には、「停止中」と判定される。また、台車１０の台車位置が、図５（ｃ）の積荷・降荷所情報における積荷・降荷所の位置情報のいずれかと同じ、または、その距離が所定の距離以下であった場合には、台車１０は「積荷・降荷所近傍」であると判定され、そうでない場合には、「積荷・降荷所近傍でない」と判定される。

さらに、台車管理情報において、台車状態が「積荷あり」であった場合には、その物品ＩＤは、台車１０に積載されている加工物品９の物品ＩＤを表している。また、台車状態が「積荷・降荷所近傍」であった場合には、その積荷・降荷所ＩＤは、台車１０の近傍の積荷・降荷所の積荷・降荷所ＩＤを表している。

以上の台車管理情報は、台車情報管理部２２により作成される。すなわち、台車情報管理部２２は、センサネット中継機５により得られるセンサモジュール６からの電波の強度や方向に基づき、台車１０の位置情報を取得し、さらに、センサネット中継機５から所定のセンシングデータを取得する。そして、その取得した位置情報およびセンシングデータに基づき、台車状態などの情報を設定する。なお、台車情報管理部２２の処理フローについては、図９を用いて、別途、詳しく説明する。

図７は、本実施形態に係る物品工程履歴情報の構成の例を示した図である。物品工程履歴情報は、図７に示すように、それぞれの加工物品９ごとに作成される情報であり、物品ＩＤ、物品名称、製品名称、工程ＩＤ、開始時刻、終了時刻、搬送状況、台車位置などの情報を含んで構成され、物品工程履歴情報記憶部２７に記憶される。

ここで、物品ＩＤは、加工物品９をユニークに識別する情報である、本実施形態では、その加工物品９に付されたＲＦＩＤタグ８に記憶されているタグＩＤである。また、物品名称は、加工物品９の名称であり、製品名称は、加工物品９を用いて組み立てられる最終加工物品（製品）の名称である。

また、物品工程履歴情報において、工程ＩＤは、加工物品９が通過中または通過した加工工程の工程ＩＤ、開始時刻は、その加工工程における加工開始時刻、終了時刻は、その加工工程における加工終了時刻である。ただし、通過中の加工工程の場合には、加工終了時刻は、ｎｕｌｌデータで示される。

なお、工程ＩＤ、開始時刻および終了時刻は１組の情報であり、加工物品９が複数の加工工程を通過または通過中の場合には、物品工程履歴情報には、その加工工程の数と同じ組数の工程ＩＤ、開始時刻および終了時刻が記憶される。

また、搬送状況は、当該加工物品９が最後に通過した加工工程での加工終了後の加工物品９の状況を示す情報であり、積荷待、積荷完、移動中、降荷所着、降荷完などの状況を表す。また、台車位置は、当該加工物品９が、積荷完から降荷完の前までの状況にあるとき、その加工物品９が積載されている台車１０の位置を表す。なお、台車位置は、台車管理情報の台車位置と同じである。なお、搬送状況には、台車位置の情報も加味して、一時保管所停止中、台車位置不明（センサモジュール６の電池切れ、通信不能領域など）などの情報も含めるようにしてもよい。

物品工程履歴情報は、物品工程履歴管理部２３によって作成されるが、物品工程履歴情報の工程ＩＤ、開始時刻および終了時刻の情報は、工程稼働履歴管理部２１により工程稼働履歴情報が作成されるのに併せて作成される。また、搬送情報や台車位置の情報は、工程管理情報表示部２４により物品工程履歴情報を表示するとき、その表示に併せて、台車管理情報に基づき設定される。

図８は、本実施形態に係る工程稼働履歴管理部２１の処理の処理フローの例を示した図である。工程稼働履歴管理部２１の処理は、加工工程の入口または出口、すなわち、加工前物品置場９２または加工済物品置場９１に備え付けのタグリーダ７が、加工物品９に付されたＲＦＩＤタグ８のタグＩＤ（物品ＩＤ）を読み取り、その読み取った物品ＩＤを工程管理装置２に送信し、その処理装置２０がその物品ＩＤを受信したとき実行される。

すなわち、工程稼働履歴管理部２１の処理において、処理装置２０は、まず、タグリーダ７から送信された加工物品９の物品ＩＤを受信する（ステップＳ０１）。次に、その物品ＩＤを送信したタグリーダ７が設置された加工工程の工程ＩＤに対応する工程稼働履歴情報の加工開始情報または加工終了情報にその物品ＩＤとそのときの時刻を記録する（ステップＳ０２）。

次に、処理装置２０は、その物品ＩＤを送信したタグリーダ７の設置場所が加工工程の出口であるか否かを判定し、加工工程の出口であった場合には（ステップＳ０３でＹｅｓ）、その加工工程の出口の積荷所に対応する積荷・降荷所情報の物品ＩＤのフィールドにステップＳ０１で受信した物品ＩＤを設定する（ステップＳ０４）。また、加工工程の出口でなかった場合には（ステップＳ０３でＮｏ）、ステップＳ０４を実行せずに、そのまま処理を終了する。

以上の処理により、工程稼働履歴情報に加工開始情報および加工終了情報が蓄積され、また、積荷・降荷所情報には、積荷所、つまり、加工済物品置場９１に仮置きされている加工物品９の物品ＩＤが格納されることになる。

図９は、本実施形態に係る台車情報管理部２２の処理の処理フローの例を示した図である。台車情報管理部２２の処理は、それぞれの台車１０に対して、例えば、所定の時間ごとに実行される。処理装置２０は、まず、台車１０のセンサモジュール６に対し、センシングデータの送信を求め、それに応じて返送されるセンシングデータを受信する（ステップＳ１１）。そして、処理装置２０は、その受信したセンシングデータを台車管理情報の所定のフィールドに格納する。

次に、処理装置２０は、センサネット中継機５から、センサネット中継機５が受信したセンサモジュール６から送信された電波の強度や方向などの情報を取得し、その電波の強度や方向などに基づき、センサモジュール６、つまり、台車１０の台車位置を算出する（ステップＳ１２）。そして、処理装置２０は、その算出した台車位置を台車管理情報の台車位置のフィールドに格納する。なお、この場合、その位置の分解能は、少なくとも、すべての積荷・降荷所および一時保管所の位置が互いに識別可能であればよい。

次に、処理装置２０は、センシングデータの圧力データに基づき、積荷の有無を判定し（ステップＳ１３）、加速度データに基づき、振動の有無を判定し（ステップＳ１４）、さらに、台車状態を判定する（ステップＳ１５）。すなわち、処理装置２０は、圧力データが所定の値以上であった場合には、「積荷あり」と判定し、小刻みに変化する加速度データが得られた場合には、台車１０が振動している、つまり、「移動中」であると判定する。処理装置２０は、このようにして判定した台車状態を、台車管理情報の「積荷あり」および「移動中」のフィールドに格納する。

次に、処理装置２０は、台車１０の近傍にある積荷・降荷所を探索する（ステップＳ１６）。すなわち、処理装置２０は、ステップＳ１２で算出した台車位置を、工程稼働履歴情報の積荷・降荷所情報の位置情報と比較することにより、その台車位置が積荷・降荷所のいずれかの近傍にあるか否かを判定する。そして、処理装置２０は、その判定結果「積荷・降荷所近傍」または「積荷・降荷所近傍でない」を、台車管理情報の積荷・降荷所近傍のフィールドに格納する。

次に、処理装置２０は、ステップＳ１６における台車１０の近傍の積荷・降荷所の探索の結果、近傍に積荷・降荷所があった場合には（ステップＳ１７でＹｅｓ）、工程稼働履歴情報の積荷・降荷所情報からその積荷・降荷所の積荷・降荷所ＩＤを求め、その積荷・降荷所ＩＤを台車情報の積荷・降荷所ＩＤのフィールドに格納する（ステップＳ１８）。この積荷・降荷所ＩＤは、そのとき、台車１０が位置する積荷・降荷所を示している。

次に、処理装置２０は、以前の台車状態と現在の台車状態とを比較して、台車１０に加工物品９が新たに積載されたか否かを判定する（ステップＳ１９）。その判定の結果、加工物品９が新たに積載された場合には（ステップＳ１９でＹｅｓ）、処理装置２０は、工程稼働履歴情報の積荷・降荷所情報を参照して、ステップＳ１８で求めた積荷・降荷所ＩＤに対応付けられた物品ＩＤを取得し、その取得した物品ＩＤを台車管理情報の物品ＩＤのフィールドに格納する（ステップＳ２０）。

また、車両の近傍に積荷・降荷所がなかった場合（ステップＳ１７でＮｏ）、または、加工物品９が新たに積載された場合でない場合には（ステップＳ１９でＮｏ）、処理装置２０は、台車情報管理部２２の処理を終了する。

以上の処理により、ある積荷・降荷所（本実施形態では、加工物品９は、加工済物品置場９１で積載されるとしている）で加工物品９が台車１０に積載されたとき、処理装置２０は、その積載された加工物品９の物品ＩＤを取得したことになる。すなわち、搬送作業者が特別な作業をすることなく、台車１０の台車ＩＤとその台車１０に積載された加工物品９の物品ＩＤとが対応付けられた、つまり、紐付けられたことになる。

続いて、表示装置４０に表示される表示画面の例について説明する。工程管理情報表示部２４は、図示しないキーボードやマウスを介して、所定の表示要求情報が入力されたとき、台車管理情報記憶部２６や物品工程履歴情報記憶部２７に記憶されている台車管理情報や物品工程履歴情報を、適宜、表示装置４０に表示する。

図１０は、台車管理情報記憶部２６に記憶された台車管理情報を表示装置４０に表示した表示画面の例を示した図である。図１０に示すように、表示画面４１には、例えば、管理対象の加工工程が配置されている建屋の概略の配置図が表示され、さらに各工程内における台車１０の所在位置が表示されている。台車１０の所在位置は、四角または２重四角の記号により表示される。このとき、四角記号は、空台車、２重四角記号は、積荷あり台車である。さらに、丸囲みＡＰの記号などにより、センサネット中継機５の設置位置なども示される。

また、表示画面４１において、図示しないマウスなどにより、ある台車記号を選択する入力がされた場合には、表示画面４１の中にポップアップ画面４２が表示され、その選択された台車記号に対応する台車１０の詳細な台車情報が表示される。その場合、台車１０が積荷あり台車であったときには、その台車１０に積載されている加工物品９の物品ＩＤなども表示される。

また、表示画面４１において、台車１０に積載される加工物品９の種類が複数ある場合には、その種類を識別するために、積荷あり台車を２重四角の１つの記号だけで表示するのではなく、積載された加工物品９の種類ごとにそれぞれ異なった記号で表示する。あるいは、それぞれ異なった色を付して表示する。

また、表示画面４１の表示に際しては、処理装置２０が物品工程履歴情報などをも参照して、所定時間以上、台車１０に積載されたままになっている加工物品９を検出した場合には、その加工物品９を積載した台車１０を点滅表示するなど強調を表示する。そうした場合、工程管理者は、その表示画面４１を閲覧することにより、何らかの問題になりそうな加工物品９または台車１０を早期に発見することができる。

図１１は、物品工程履歴情報記憶部２７に記憶された物品工程履歴情報を表示装置４０に表示した表示画面の例を示した図である。図１１に示すように、表示画面４３には、加工物品９ごとに、その加工物品９の加工履歴および搬送状況が表示される。

ここで、製品名称は、加工物品９を用いて組み立てられる最終加工物品（製品）の名称であり、物品名称は、加工物品９の種類に付された名称である。工程管理者は、工程管理装置２に表示画面４３を表示させるに当たって、製品名称および物品名称を入力することにより、表示対象の加工物品９を絞り込むことができる。

表示画面４３において、横方向の棒グラフは、それぞれの加工物品９の加工工程の進捗状況を表し、加工完了した工程については、その開始時刻と終了時刻とが表示される。また、搬送状況は、物品工程履歴情報の搬送状況を表示したもので、積荷待、積荷完、移動中、降荷所着、降荷完などが表示される。ただし、降荷完後、次の加工工程での加工が開始された場合には、搬送状況には、単に、完と表示する。また、搬送状況として、一時保管所停止中、所在不明などを表示してもよい。

以上のような表示画面４３により、工程管理者は、個々の加工物品９の加工工程の進捗状況や搬送状況を容易に把握することができるようになる。

なお、図１の工程管理システム１および図２の工程管理装置２の構成では、表示装置４０は、工程管理装置２の一部を構成するものとしているが、表示装置４０がＬＡＮ４に接続され、加工済物品置場９１や加工前物品置場９２などに設置された端末装置であってもよい。その場合には、搬送作業者も、台車１０の所在位置や加工物品９の加工工程の進捗状況や搬送状況を容易に知ることができる。

また、以上に説明した実施形態では、タグリーダ７は、加工工程の出口および入口にそれぞれ別個に設置されるものとしているが、加工工程の出口および入口を同じ場所または隣接する場所に設け、タグリーダ７を出口および入口で兼用し、１つで済ますことも可能である。ただし、その場合には、タグリーダ７は、加工物品９に付されたＲＦＩＤタグ８から物品ＩＤを読み取ったとき、それが加工開始を意味するものなのか、加工終了を意味するものなのかを識別し、その情報を工程管理装置２へ送信する必要がある。なお、その加工開始または加工終了は、例えば、次のようにして検知することができる。

タグリーダ７に加工開始および加工終了のスイッチを設けておき、加工作業者が加工開始または加工終了に応じて、そのいずれかのスイッチを押すようにする。そうすれば、タグリーダ７は、押されたスイッチからの信号に基づき、加工開始または加工終了を検知することができる。

また、加工工程の出入口にタグリーダ７を備えた伝票受けポストを設けておき、加工作業者が加工開始時に加工伝票をその伝票受けポストに入れ、加工終了時に加工伝票をその伝票受けから取り出すような場合には、伝票受けポストに、例えば、加工伝票が置かれたことを検知する遮光センサなどを設けておく。そうすれば、タグリーダ７は、その遮光センサなどから得られる出力に基づき、加工開始または加工終了を検知することができる。

最後に、台車１０の位置の検出分解能について補足しておく。一般に、台車１０、つまり、センサモジュール６の位置は、センサモジュール６から送信される電波の強度および方向をセンサネット中継機５により計測することによって求めることができる。その場合、位置情報は、１つのセンサネット中継機５で計測した電波強度および方向により求めることもでき、また、複数（例えば、３つ）のセンサネット中継機５で計測した電波強度および方向により求めることもできる。このとき求められる位置の分解能は、当然ながら、後者の場合のほうが高い。

ただし、本実施形態では、ある加工工程の加工済物品置場９１または加工前物品置場９２に停車した台車１０の位置と、他の加工工程の加工済物品置場９１または加工前物品置場９２に停車した他の台車１０の位置とが識別可能である限り、台車１０の位置の分解能は問題としない。

従って、例えば、各加工工程にそれぞれ１つの加工済物品置場９１および加工前物品置場９２しかなく、また、各加工工程にそれぞれ１つの１つのセンサネット中継機５しかなく、センサネット中継機５とセンサモジュール６との通信が各加工工程のエリアごとに隔離されているような場合には、センサネット中継機５は、センサモジュール６から送信される電波の強度および方向を、必ずしも計測する必要はない。

このような場合には、工程管理装置２の処理装置２０は、センサモジュール６から送信されてきた情報がどのセンサネット中継機５を経由したかを検知することにより、センサモジュール６、つまり、台車１０がどの加工工程にあるかを判定することができる。さらに、ここで、センサモジュール６により台車１０への加工物品９の積載が検知されたときには、処理装置２０は、そのときその加工工程の加工済物品置場９１に仮置きされている加工物品９が台車１０に積載されたものと判断する。こうすることによって、処理装置２０は、台車１０の台車ＩＤとその台車１０に積載された加工物品９の物品ＩＤとを紐付けることができる。

以上、本実施形態によれば、搬送作業者が加工済物品置場９１に仮置きされている加工物品９を台車１０に積載するだけで、処理装置２０は、台車１０の台車ＩＤとその台車１０に積載された加工物品９の物品ＩＤとを紐付けることができるようになる。よって、処理装置２０は、加工物品９が加工工程間にあってもその所在や搬送状況を管理することができるようになる。

実施形態に係る工程管理システムの全体構成およびその適用環境の例を示した図。 実施形態に係る工程管理装置の構成の例を示した図。 実施形態に係るセンサモジュールの構成の例を示した図。 実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成の例を示した図。 実施形態に係る工程稼働履歴情報の構成の例を示した図。 実施形態に係る台車管理情報の構成の例を示した図。 実施形態に係る物品工程履歴情報の構成の例を示した図。 実施形態に係る工程稼働履歴管理部の処理の処理フローの例を示した図。 実施形態に係る台車情報管理部の処理の処理フローの例を示した図。 実施形態に係る台車管理情報を表示装置に表示した表示画面の例を示した図。 実施形態に係る物品工程履歴情報を表示装置に表示した表示画面の例を示した図。

符号の説明

１ 工程管理システム
２ 工程管理装置
３ センサネット親機
４ ＬＡＮ
５ センサネット中継機
６ センサモジュール
７ タグリーダ
８ ＲＦＩＤタグ
９ 加工物品
１０ 台車
２０ 処理装置
２１ 工程稼働履歴管理部
２２ 台車情報管理部
２３ 物品工程履歴管理部
２４ 工程管理情報表示部
２５ 工程稼働履歴情報記憶部
２６ 台車管理情報記憶部
２７ 物品工程履歴情報記憶部
３０ 通信インタフェース
４０ 表示装置
８３ ＩＤ記憶部
９１ 加工済物品置場
９２ 加工前物品置場
９３ 一時保管所

Claims (9)

1. 複数の加工工程により加工される加工物品の工程進行状況を管理する工程管理装置に、前記加工工程の入口および出口に設けられたＲＦＩＤタグのタグリーダと、前記加工工程の出口に置かれる加工物品を積載して搬送する台車に設置されたセンサモジュールと、が通信ネットワークを介して接続された構成を用いて行う工程管理方法であって、
   前記タグリーダは、
   前記加工工程で前記加工物品の加工が開始または終了したとき、その加工物品に付されたＲＦＩＤタグに書き込まれている物品ＩＤを読み出し、前記読み出した物品ＩＤを前記工程管理装置へ送信し、
   前記センサモジュールは、
   前記台車の荷台に加えられる圧力を検知するとともに、前記台車の移動による加速度を検知し、
   前記検知した圧力および加速度の情報を前記工程管理装置へ送信し、
   前記工程管理装置は、
   前記タグリーダから送信された前記加工物品の物品ＩＤを受信したとき、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを対応付けて、加工開始情報または加工終了情報として記憶装置に記憶し、
   前記センサモジュールからの送信電波に基づき、前記センサモジュールが設置された前記台車の位置情報を取得し、
   前記センサモジュールから送信された前記圧力および加速度の情報に基づき、当該センサモジュールが設置された台車における積荷の有無状態と、移動または停止状態と、を含む台車状態を判定し、
   前記判定の結果に基づき、前記台車状態が積荷なし状態から積荷あり状態へ変化したことを検知したときには、当該台車の台車位置の近傍にある前記加工工程の出口を探索し、
   前記探索した出口に対応する前記加工終了情報を参照して、その加工終了情報の最後の時刻に対応して記憶されている前記加工物品の物品ＩＤを取得し、
   前記台車状態の変化が検知された台車の台車ＩＤと、前記探索された出口に対応する前記加工終了情報から取得された物品ＩＤと、を対応付けて記憶装置に記憶すること
   を特徴とする工程管理方法。
2. 前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工工程の配置構成に対応させて、前記台車の台車位置およびその台車についての台車状態を表示装置に表示すること
   を特徴とする請求項１に記載の工程管理方法。
3. 前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工物品それぞれについての加工履歴情報を生成し、その生成した加工履歴情報およびその時点での当該加工物品の搬送状況を表示装置に表示すること
   を特徴とする請求項１に記載の工程管理方法。
4. 複数の加工工程により加工される加工物品の工程進行状況を管理する工程管理装置に、前記加工工程の入口および出口に設けられたＲＦＩＤタグのタグリーダと、前記加工工程の出口に置かれる加工物品を積載して搬送する台車に設置されたセンサモジュールと、が通信ネットワークを介して接続されて構成された工程管理システムであって、
   前記タグリーダは、
   前記加工工程で前記加工物品の加工が開始または終了したとき、その加工物品に付されたＲＦＩＤタグに書き込まれている物品ＩＤを読み出す手段と、
   前記読み出した物品ＩＤを前記工程管理装置へ送信する手段と、
   を備え、
   前記センサモジュールは、
   前記台車の荷台に加えられる圧力を検知する圧力センサと、
   前記台車の移動時に生じる加速度を検知する加速度センサと、
   前記圧力センサにより検知した圧力および前記加速度により検知した加速度の情報を前記工程管理装置へ送信する手段と、
   を備え、
   前記工程管理装置は、
   前記タグリーダから送信された前記加工物品の物品ＩＤを受信したとき、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを対応付けて、加工開始情報または加工終了情報として記憶する手段と、
   前記センサモジュールからの送信電波に基づき、前記センサモジュールが設置された前記台車の位置情報を取得する手段と、
   前記センサモジュールから送信された前記圧力および加速度の情報に基づき、当該センサモジュールが設置された台車における積荷の有無状態と、移動または停止状態と、を含む台車状態を判定する手段と、
   前記判定の結果に基づき、前記台車状態が積荷なし状態から積荷あり状態へ変化したことを検知したときには、当該台車の台車位置の近傍にある前記加工工程の出口を探索する手段と、
   前記探索した出口に対応する前記加工終了情報を参照して、その加工終了情報の最後の時刻に対応して記憶されている前記加工物品の物品ＩＤを取得する手段と、
   前記台車状態の変化が検知された台車の台車ＩＤと、前記探索された出口に対応する前記加工終了情報から取得された物品ＩＤと、を対応付けて記憶する手段と、
   を備えたこと
   を特徴とする工程管理システム。
5. 前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工工程の配置構成に対応させて、前記台車の台車位置およびその台車についての台車状態を表示する表示手段
   を備えたこと
   を特徴とする請求項４に記載の工程管理システム。
6. （従４）
   前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工物品それぞれについての加工履歴情報を生成し、その生成した加工履歴情報およびその時点での当該加工物品の搬送状況を表示する表示手段
   を備えたこと
   を特徴とする請求項４に記載の工程管理システム。
7. 加工物品を加工する複数の加工工程のそれぞれの入口および出口に設けられたＲＦＩＤタグのタグリーダと、前記加工工程の出口に置かれる加工物品を積載して搬送する台車に設置されたセンサモジュールと、に通信ネットワークを介して接続され、前記加工物品の工程進行状況を管理する工程管理装置であって、
   前記加工工程で前記加工物品の加工が開始または終了時に前記タグリーダにより当該加工物品に付されているＲＦＩＤタグから読み出された物品ＩＤを受信したとき、その受信した物品ＩＤとそのときの時刻とを対応付けて、加工開始情報または加工終了情報として記憶する手段と、
   前記センサモジュールからの送信電波に基づき、前記センサモジュールが設置された前記台車の位置情報を取得する手段と、
   前記センサモジュールから送信された前記台車の荷台に加えられる圧力および前記荷台の移動による加速度の情報に基づき、当該センサモジュールが設置された台車における積荷の有無状態と、移動または停止状態と、を含む台車状態を判定する手段と、
   前記判定の結果に基づき、前記台車状態が積荷なし状態から積荷あり状態へ変化したことを検知したときには、当該台車の台車位置の近傍にある前記加工工程の出口を探索する手段と、
   前記探索した出口に対応する前記加工終了情報を参照して、その加工終了情報の最後の時刻に対応して記憶されている前記加工物品の物品ＩＤを取得する手段と、
   前記台車状態の変化が検知された台車の台車ＩＤと、前記探索された出口に対応する前記加工終了情報から取得された物品ＩＤと、を対応付けて記憶する記憶手段と、
   を備えたこと
   を特徴とする工程管理装置。
8. 前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工工程の配置構成に対応させて、前記台車の台車位置およびその台車についての台車状態を表示する表示手段
   を備えたこと
   を特徴とする請求項７に記載の工程管理装置。
9. 前記工程管理装置は、さらに、
   前記加工物品それぞれについての加工履歴情報を生成し、その生成した加工履歴情報およびその時点での当該加工物品の搬送状況を表示する表示手段
   を備えたこと
   を特徴とする請求項７に記載の工程管理装置。

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