JP2009098844A - 工程管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】実作業の情報を取り込んでスケジュールを作成することができる工程管理システムを提供する。
【解決手段】工程管理システムについて、製品が製造される際に、当該製造に用いる資源の情報および当該資源による作業時刻の情報を作業実績情報として取得する作業実績情報取得手段と、前記作業実績情報に基づいて、前記製品と同じ作業手順で製造できる製品を今後製造する際の資源利用スケジュールの基準となる資源情報を作成する資源情報作成手段とを備えた。特に資源を工程とし、作業開始日時の早い順に工程の順番を定めて工程情報を作成する構成にした。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば製造工程を管理するような工程管理システムに関する。

従来、製造ラインにて非接触ＩＣタグを用いることで、生産効率を向上させる製造システムが提案されている（特許文献１参照）。この製造システムは、各作業台にて非接触ＩＣタグを読取ることで、ＩＤを取得し、このＩＤによって生産指示データベースから作業手順を読出すとされている。しかし、この製造システムは、製造ラインにおける各作業台での作業を効率化できても、製造を効率良くする工程計画を立てることができるものではなかった。このため、工程計画は別途作成する必要があった。

一方、資源の詳細スケジュールを生成できる生産スケジューリング方法が提案されている（特許文献２参照）。この生産スケジューリング方法は、オーダーの納期に間に合いながらも、資源毎にジョブが並んで欲しい順番を極力守るようにスケジュールするとされている。

しかし、この生産スケジューリング方法は、詳細スケジュールを生成するために工程情報、作業者情報、作業時間情報などの大量のマスターデータをあらかじめ人手で登録する必要があった。この登録作業は、スケジューラアプリを導入したくても導入できない大きな理由となっていた。また、生産性を改善するために工程を変更したときなども、マスターデータをすべて人手で登録し直す必要があった。

特開２００６−１１３９０３号公報 特開２００２−３７３０１３号公報

この発明は、上述の問題に鑑み、実作業の情報を取り込んで資源利用スケジュールを作成することができる工程管理システムを提供することを目的とする。

この発明は、製品が製造される際に、当該製造に用いる資源および当該資源による作業時刻を作業実績情報として取得する作業実績情報取得手段と、前記作業実績情報に基づいて、前記製品と同じ製品を今後製造する際の資源利用スケジュールの基準となる資源情報を作成する資源情報作成手段とを備えた工程管理システムであることを特徴とする。

前記資源情報は、工程情報、作業者情報、またはこの両方により構成することができる。
前記作業実績情報取得手段は、作業が行われる毎に作業実績情報を取得していく入力装置や非接触ＩＣタグリーダ装置で構成する、あるいは、適宜の記憶手段にアクセスして蓄積された作業実績情報を取得する通信装置と制御装置で構成するなど、作業実績情報を取得する適宜の手段で構成することができる。
前記資源情報作成手段は、前記作業実績情報に基づく演算処理によって資源情報を作成する制御装置など、適宜の手段で構成することができる。この演算処理は、例えば作業実績情報に含まれている工程、作業者、作業時間といった情報をもとに、工程の順序を作成する、あるいは工程を担当できる作業者リストを作成するなど、適宜の処理とすることができる。

前記資源は、工程、作業員、またはこの両方とすることができる。
前記工程は、１以上の作業のまとまりで構成することができる。ここで、作業は、一度塗り塗装作業、二度塗り塗装作業、Ａ部塗装作業、Ｂ部塗装作業といったように、同種の作業であっても回数や場所が異なるだけで別の作業として取り扱われる。そして、このように異なる作業であっても同種の作業のまとまりであれば、塗装工程といったように１つの工程として取り扱われる。

前記資源利用スケジュールは、工程と開始時刻と終了時刻を定めたスケジュールで構成する、作業員と開始時刻と終了時刻を定めたスケジュールで構成する、あるいは、工程と作業員と開始時刻と終了時刻を定めたスケジュールで構成する、ことができる。

前記作業実績情報は、製造に用いる資源および当該資源による作業時刻で構成することができる。特に、資源は、工程、作業員、またはこの両方で構成することができる。したがって、作業実績情報は、工程名と作業時刻で構成する、作業員と作業時刻で構成する、または、工程名と作業員と作業時刻で構成することができる。

特許請求の範囲に記載の発明の構成と、後述する実施形態との対応において、
この発明の更新手段は、実施形態の管理サーバ１３のスケジューラアプリ１４に対応し、
以下同様に、
記憶手段は、管理データベース１７に対応し、
作業実績情報は、作業時間実績情報３１に対応し、
資源情報は、工程情報３２および作業者情報３３に対応し、
工程作業時間情報は、作業時間情報３４に対応し、
作業実績情報取得手段は、ステップＳ１を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
資源情報作成手段は、ステップＳ１〜Ｓ３を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
抽出手段は、ステップＳ１１を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
工程作業時間情報登録手段は、ステップＳ１４を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
オーダー情報取得手段は、ステップＳ２２を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
スケジュール情報作成手段は、ステップＳ２５を実行する管理サーバ１３の制御装置に対応し、
資源は、工程および作業者に対応する。

ただし、特許請求の範囲に記載の発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

この発明により、実作業の情報を取り込んで資源利用スケジュールを作成することができる工程管理システムを提供することができる。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、工程管理システム１のシステム構成を示す構成図である。
工程管理システム１は、管理端末５、管理サーバ１３、および複数の作業台端末２１で構成されている。

管理端末５は、ソフトウェアとしてブラウザ６が搭載されている。ブラウザ６は、管理サーバ１３にアクセスして管理データベース１７やマスタデータベース１８の内容を表示し、また必要に応じて更新等する。

管理サーバ１３は、スケジューラアプリ（アプリケーション）１４、ブラウザ用通信アプリ１５、端末用通信アプリ１６、管理データベース１７、およびマスタデータベース１８を有している。

スケジューラアプリ１４は、資源情報手入力機能、工程情報自動生成機能、作業時間情報自動生成機能、オーダー情報取込機能、およびスケジュール生成機能を有している。

ブラウザ用通信アプリ１５は、生産管理マスタ手動取込機能、生産管理更新データ作成機能、および管理データベースの検索・閲覧・更新機能を有している。

端末用通信アプリ１６は、データ送受信機能、および時刻合わせ機能を有している。
管理データベース１７は、作業時間実績情報、オーダー情報、およびスケジュール情報など、各種データを記憶している。

マスタデータベース１８は、工程情報、作業者情報、および作業時間情報など、各種データを記憶している。
作業台端末２１は、各工程の作業台に設置されている端末である。この作業台端末２１には、非接触ＩＣタグ５１と非接触通信するタグリーダライタ２３等が設けられている。また、作業台端末２１には、作業台端末アプリ２５が搭載されている。

生産管理サーバ２は、生産管理データベース３を有している。この生産管理データベース３は、オーダー情報を含む各種生産情報を記憶している。
作業台端末アプリ２５は、タグ読取機能、作業者／工程選択機能、データ送受信機能、および作業状態表示機能を有している。

なお、生産管理サーバ２、管理端末５、管理サーバ１３、および作業台端末２１は、いずれもコンピュータ装置で構成されている。このコンピュータ装置は、ハードディスク等の記憶装置、キーボードやマウスなどの入力装置、ＣＲＴディスプレイなどの表示装置、ＬＡＮボードなどの通信装置、およびこれらを制御するＣＰＵなどの制御装置を備えている。

図２は、管理データベース１７に記憶されている作業時間実績情報３１の構成図である。
作業時間実績情報３１は、オーダーのＩＤを示す「オーダーナンバー」、製品名を示す「品目」、作業量を示す「数量」、どの工程かを示す「工程」、作った作業者を示す「作業者」、「開始日時」、「終了日時」、「作業時間」、および一時間に何個製造できたかを示す「個／時」とで構成されている。

この作業時間実績情報３１は、各工程にて作業指示書５２に貼り付けられた非接触ＩＣタグ５１が作業台端末２１のタグリーダライタ２３にかざされる毎に追加されて蓄積されていく。この追加および蓄積は、各工程の作業開始時、および作業終了時に実行される。

また、例えば作業開始時に非接触ＩＣタグ５１がタグリーダライタ２３にかざされ、作業完了時にかざされなかった場合、次の工程にて作業開始時に該当する非接触ＩＣタグ５１がタグリーダライタ２３にかざされた段階で、その日時が前の工程の作業完了時としても記憶される。ただし、この場合の情報は実際の作業時間と異なる。このため、フラグを立てる等の適宜の方法により、記憶された情報が不良情報であることを識別できるようにしておく。

図３は、マスタデータベース１８に記憶されている工程情報３２の構成図である。
工程情報３２は、製品名を示す「品目」、および当該品目の製造に必要な工程と該工程の順序を示す「工程順序」とで構成されている。

この工程情報３２は、製品が初めて製造工程にて製造された際に作成される。すなわち、工程情報３２に登録されていない品目の製品が製造工程に流れると、製造完了した時点で、作業時間実績情報３１から当該品目の情報が抽出され、開始日時順に工程の順番が並べられ、この工程順序と品目とで作成した新たな工程情報が追加される。

図４は、マスタデータベース１８に記憶されている作業者情報３３の構成図である。
作業者情報３３は、「工程」および「作業者」により構成されている。この作業者情報３３には、各工程について、作業可能な作業者が登録されている。

作業者情報３３は、各工程にて作業者が自己の所持する作業者用非接触ＩＣタグを作業台端末２１のタグリーダライタ２３にかざした際に、当該工程に未だ登録されていない作業者であれば追加登録される。このようにして、作業者情報３３は、一度作業を行うと自動的に登録される。なお、部署の移動や退職等により作業者を当該工程から抹消する場合は、係員が管理端末５のブラウザ６で管理サーバ１３のマスタデータベース１８にアクセスし、手動操作によって削除更新することができる。

図５は、マスタデータベース１８に記憶されている作業時間情報３４の構成図である。
作業時間情報３４は、「品目」、「工程」、および、一時間に何個作ることができるかを示す「作業時間」により構成されている。

作業時間は、作業時間実績情報３１から、不良情報とのフラグが立っていない情報で、かつ品目および工程が一致する情報の「個／時」が抽出され、これに基づいて定められる。具体的には、抽出した「個／時」の平均時間が作業時間として採用される、あるいは最短時間が作業時間として採用されるなど、集計された情報から適宜の方法によって定められる。
この作業時間情報３４は、定期的に更新される。

図６は、管理データベース１７に記憶されているオーダー情報３５の構成図である。
オーダー情報３５は、製造注文のＩＤを示す「オーダーナンバー」、製造すべき製品を示す「品目」、製造数量を示す「数量」、および「納期」で構成されている。

このオーダー情報３５は、管理サーバ１３により、生産管理サーバ２の生産管理データベース３に記憶されているオーダーに関する情報から定期的または不定期に抽出され、管理データベース１７に記憶されている。

図７は、管理データベース１７に記憶されているスケジュール情報３６の構成図である。
スケジュール情報３６は、「オーダーナンバー」、「工程」、「作業者」、「開始日時」、および「終了日時」により構成されている。

このスケジュール情報３６は、管理サーバ１３のスケジューラアプリ１４により作成される。詳述すると、管理サーバ１３は、まず工程情報３２と、作業者情報３３と、作業時間情報３４とを参照する。そして管理サーバ１３は、オーダー情報３５の各オーダーをいつどの作業者がどの工程を実施するようにスケジューリングすれば効率よく作業できるか計算する。この計算により、スケジュール情報３６が作成される。

図８は、工程情報３２を作成し登録する際の管理サーバ１３の制御装置の動作を示すフローチャートである。
管理サーバ１３は、管理データベース１７に記憶されている作業時間実績情報３１を読み込む（ステップＳ１）。

管理サーバ１３は、オーダー毎に情報を整理し、各オーダーで開始日時の早い順に工程を並べ替える（ステップＳ２）。

管理サーバ１３は、該当する品目に工程順序を登録する（ステップＳ３）。このとき、未だ登録されていない品目であれば、新規に作成し、品目と共に工程順序を登録する。既に登録されている品目であるが、今回の工程順序が登録されていない場合は、工程順序のみを追加登録する。既に登録されている品目で、今回の工程順序も登録されていれば、特に登録せずともよい。
このようにして、工程情報３２が最新状態に更新される。

図９は、作業時間情報３４を作成し登録する際の管理サーバ１３の制御装置の動作を示すフローチャートである。
管理サーバ１３は、管理データベース１７から作業時間実績情報３１を読み込む（ステップＳ１１）。

そして、管理サーバ１３は、品目毎に全ての工程が作業時間情報３４に登録されているかチェックする。登録されていない工程があれば、管理サーバ１３は、その工程を品目と共に登録する（ステップＳ１２）。

管理サーバ１３は、作業時間実績情報３１に記憶されている当該品目が当該工程で作業された作業時間および製造できた数量を抽出する。そして、管理サーバ１３は、抽出した作業時間および数量から１時間あたりの生産数量を計算する（ステップＳ１３）。

管理サーバ１３は、計算した生産数量を「作業時間」として作業時間情報３４に登録し（ステップＳ１４）、処理を終了する。
これにより、各品目について、各工程で要する作業時間が登録される。

図１０は、スケジュール情報３６を作成し登録する際の管理サーバ１３の制御装置の動作を示すフローチャートである。
管理サーバ１３は、マスタデータベース１８に記憶されている工程情報３２、作業者情報３３、および作業時間情報３４を読み込む（ステップＳ２１）。

管理サーバ１３は、生産管理データベース３に記憶されているオーダー情報を生産管理サーバ２から直接読み込むか、管理データベース１７からオーダー情報３５を読み込む（ステップＳ２２）。

管理サーバ１３は、オーダー情報３５の品目と一致する情報を工程情報３２から抽出し、必要な工程を特定する（ステップＳ２３）。

管理サーバ１３は、作業者情報３３から工程ごとの作業者を決定し、工程ごとの開始日時を決定する（ステップＳ２４）。

管理サーバ１３は、作業時間情報３４を参照して作業時間を取得し、この作業時間とオーダー情報３５の数量から予想される終了日時を決定し、スケジュール情報３６を完成させて記憶する（ステップＳ２５）。

以上の構成および動作により、製造工程について実際の作業を行うだけで、工程情報３２を作成することができる。したがって、これ以降、同一製品を製造する際に資源利用スケジュールであるスケジュール情報３６を自動作成することができる。

この自動生成したスケジュール情報３６により、図１１（Ａ）の資源ガントチャート４１や、図１１（Ｂ）のオーダーガントチャート４２に示すように、資源となる工程および作業者を適切に割り振って製造工程を効率よく実施することができる。つまり、１つの工程や１人の作業者について、同じ時間帯に複数のオーダーを実施させるような重複スケジュールを防止できる。

特に、工程情報３２の工程順序を工程開始日時の順序に並べて作成することにより、実作業を工程順に行うだけで、マスタデータベース１８に登録する工程情報３２を適切に作成して記憶することができる。

また、作業時間実績情報３１を蓄積しておくことにより、マスタデータベース１８に記憶される工程情報３２、作業者情報３３、および作業時間情報３４を、適宜更新していくことができる。これにより、工程情報３２、作業者情報３３、および作業時間情報３４を、より実作業に即した内容に更新することができ、実測値を基準とした最適化を行うことができる。

また、作業時間情報３４を、作業時間実績情報３１から抽出した情報で作成することにより、実測値を使った精度の高い作業時間を登録することができる。従って、作業時間として理想値を登録して実際の作業がその作業時間内に終わらないといったことを防止できる。すなわち、作業者が作業中に行うロス動作なども加味した作業時間をスケジュール情報３６の作成に用いることができ、現実的に利用できるスケジュール情報３６を作成することができる。

また、実測値の取得は、作業開始時および作業終了時に作業者が作業台端末２１のタグリーダライタ２３に非接触ＩＣタグ５１付きの作業指示書５２をかざすだけでよい。このため、作業者に作業負担を強いることなく適切な実測値を簡単に取得することができる。

また、作業者が非接触ＩＣタグ５１付きの作業指示書５２をタグリーダライタ２３にかざし忘れて適切な情報が得られなかった場合、不良情報であるとのフラグを立てる。これにより、マスタデータベース１８に登録する工程情報３２、作業者情報３３、および作業時間情報３４を作成する際、使えない不良情報を省くことができ、良質な工程情報３２、作業者情報３３、および作業時間情報３４を作成することができる。

また、作業者が異動や退職した場合、作業者情報３３を手動で更新することができる。このため、ある工程に携われなくなった作業者が作業者情報３３に永遠に残ることを防止できる。従って、スケジュール情報３６を作成する際に、既に存在しない作業者に作業を割り当てることを防止できる。

工程管理システムのシステム構成を示す構成図。 作業時間実績情報の構成図。 工程情報の構成図。 作業者情報の構成図。 作業時間情報の構成図。 オーダー情報の構成図。 スケジュール情報の構成図。 工程情報を作成し登録する動作を示すフローチャート。 作業時間情報を作成し登録する動作を示すフローチャート。 スケジュール情報を作成し登録する動作を示すフローチャート。 資源やオーダーの処理に関するガントチャート。

符号の説明

１…工程管理システム、１３…管理サーバ、１６…端末用通信アプリ、１７…管理データベース、３１…作業時間実績情報、３２…工程情報、３３…作業者情報、３４…作業時間情報、３５…オーダー情報、３６…スケジュール情報

Claims (5)

1. 製品が製造される際に、当該製造に用いる資源の情報および当該資源による作業時刻の情報を作業実績情報として取得する作業実績情報取得手段と、
   前記作業実績情報に基づいて、前記製品と同じ作業手順で製造できる製品を今後製造する際の資源利用スケジュールの基準となる資源情報を作成する資源情報作成手段とを備えた
   工程管理システム。
2. 前記作業実績情報は、作業時刻として少なくとも作業開始日時を有する構成とし、
   前記資源情報は、前記製品を製造する工程に関する工程情報とし、
   前記資源情報作成手段は、前記作業開始日時の早い順に工程の順番を定めて前記工程情報を作成する構成とした
   請求項１記載の工程管理システム。
3. 前記作業実績情報を蓄積する記憶手段と、
   蓄積した前記作業実績情報から同一製品についての作業実績情報を抽出する抽出手段と、
   工程毎に作業時間と数量を抽出して単位時間あたりの生産個数を算出し、算出した工程毎の単位時間あたり生産個数を工程作業時間情報として登録する工程作業時間情報登録手段とを備えた
   請求項２記載の工程管理システム。
4. 前記製品の製造個数および納期を有するオーダー情報を取得するオーダー情報取得手段と、
   作業者に関する作業者情報と、前記工程作業時間情報と、前記工程情報とに基づいて、前記オーダー情報の製品を納期までに全個数製造完了するスケジュール情報を作成するスケジュール情報作成手段を備えた
   請求項３記載の工程管理システム。
5. 前記作業者情報に変更があった場合に、該作業者情報を更新できる更新手段を備えた
   請求項４記載の工程管理システム。

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