JP2015179348A - 金型電子カルテシステム及び金型 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の不具合に関するデータを簡単で正確に収集でき、金型の不具合の履歴を容易に閲覧すること。
【解決手段】 画像として認識可能で当該金型を識別するための識別データが記録された識別子が所定の位置に設けられた金型と、識別子及び金型の不具合箇所を撮像可能で、金型の不具合データを入力可能で、識別子より識別データを認識でき、これらのデータを送信できる電子機器と、これらのデータを入力し、蓄積するデータベースを有し、金型毎に蓄積した撮像データ及び不具合データを時系列にまとめた所定の不具合シートを生成するデータサーバとを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型電子カルテシステム及び金型に関する。

従来から、金型の設計・製造・トライ（試し打ち）までの一連の金型製造工程での不具合は記録されないことが多かった。

すなわち、樹脂金型やプレス加工、鋳造、鍛造などの金型は、当該金型によって製造される部品の製造工程においてその品質は極めて重要である。しかし、一品料理的に製造されるため、作って終わり的に量産の生産工程に渡される。このため、金型の製造過程で起こっている加工不具合や金型組立時の不具合、成形トライ時の不具合発生による金型修正などが記録されずに放置されている場合が多い。

特に、金型トライ時などは、量産への引き渡しの期日に迫られ、現場の作業者が記録を取る時間がなく、記録しようにも現場でのＰＣでＥＸＣＥＬ等への不具合、トライ記録などは手間がかかり置き去りにされてしまう。

従って、毎回同じような不具合が繰り返し発生しており、一向に改善が進まない。もし、その記録があれば、同様な金型を次に設計製作する上で重要な資料であり、その不具合修正は貴重なノウハウであることは間違いない。
そのため、現場での簡単で正確な記録が望まれている。

また、従来より、部品生産中の不具合の要因は、金型起因やそのメンテナンス要因なのか、そのような金型を用いて部品を生産する生産装置の不具合なのかが不明であることが多い。

すなわち、樹脂成形などの量産中に寸法不良や外観不良などの部品不良が発生することがあり、その場合には部品生産数との関連があると考えられるが、量産中の金型の耐久性や金型修正記録、定期金型メンテナンス記録などの整合が取れていないため、不具合対策が進んでいないのが現状である。特殊事情ではあるが、一般的に金型は外注の場合が多く、社内の部品生産とは切り離されているため、量産中の金型起因の不具合がフィードバックされにくい状況にある。また、金型製造部門を社内にもっている場合でも、金型部門と量産部門という部署の隔たりがあり、現場で起きている不具合事象がストレートに金型担当者や部門にフィードバックされないという課題がある。

その大きな要因として、現場の量産作業中に忙しく、簡単で且つ正確に不具合メンテ記録が取れないという課題が大きい。事実作業中にＰＣにむかって入力したり、写真をとっても整理する時間がなく現場に滞っている状況が多い。

また、近年きめ細かい製品化による製品種類の増加と、消費者の新しい物への需要で、多品種、小ロット、短命の製品が多くなった。必然的に金型も同じ状況にあり、金型数、生産打ち切りの短期化が進んでいる。しかしながら、販売打ち切り後も消費者が使い続けている以上、壊れた場合など部品交換が発生し、そのサービスパーツ対応のために、金型を補完する必要がある。自動車などは量産打ち切り後１０年間の金型保存が義務付けられている場合がある。

さらに、最近はグローバル生産が進行しており、工場間の生産移管も頻繁に行われるようになり、数が多くなった金型の保管場所が分からなくなったり、廃却されないまま放置されている場合があり、それが大きな課題となっている。金型は資産計上されており、廃却の管理が益々重要になってきている。

特開２００９−１８４２２０号公報

従って、金型の設計製作の過程で起こっていた不具合、量産過程で起こっている不具合を医療カルテのようにその履歴を持つことは、金型設計、製造過程、量産過程での不具合発生の予知、予防に役立てることができる。その効果は、製造ロスコストといわれ、製造原価の１０％から鋳造等の金型の消耗が激しい部品製造では３０％といわれ、従来からその対策が望まれていた。

また、金型の設計製作の生まれから量産、廃却までの一連のカルテとして履歴管理と不具合記録管理は、今後ますます製造コストが厳しく、原価低減が求められる製造業においては重要であり、その基幹装置的役割の金型履歴管理はその中心となる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、金型の不具合に関するデータを簡単で正確に収集でき、金型の不具合の履歴を容易に閲覧することができる金型電子カルテシステムを提供することにある。

本発明者らの知見によれば、以下のような現状がある。

すなわち、金型の設計・製造・トライ（試し打ち）までの一連の金型製造工程での不具合が記録されていない要因として、金型は製品と違い、製品一つに一型を作るという一品料理的に製造されるのが一般的であり、作って終わり的に量産の生産工程に渡されるため、金型の製造過程で起こっている加工不具合や金型組立時の不具合、成形トライ時の不具合発生による金型修正などが記録されずに放置されている。

また、特に金型トライ時などは、量産への引き渡しの期日に迫られ、現場の作業者が記録を取る時間がなく、記録しようにも現場でのＰＣでＥＸＣＥＬ等への不具合、トライ記録などは手間がかかり置き去りにされてしまう。

従って、毎回同じような不具合が繰り返し発生しており、一向に改善が進まないというのが現状である。もし、その記録があれば、同様な金型を次に設計製作するうえで重要な資料であり、その不具合修正は貴重なノウハウであることは間違いない。

なぜ不具合記録が取れないかというと、期日に迫られる金型製作・トライ作業中には記録できず、不具合記録は作業の後でまとめることが多く、実際にはまとめきれないという事情がある。

かかる事情に鑑み、本発明に係る金型電子カルテシステムは、画像として認識可能で当該金型を識別するための識別データが記録された識別子が所定の位置に設けられた金型と、前記識別子及び前記金型の不具合箇所を撮像可能な撮像部と、前記金型の不具合データを入力可能な第１の入力部と、前記撮像部により撮像された識別子に応じて前記識別データを認識する認識部と、前記認識部により認識された識別データ、前記撮像部により撮像された不具合箇所の撮像データ及び前記第１の入力部により入力された不具合データを送信する送信部とを備えた電子機器と、前記電子機器より送信された識別データ、撮像データ及び不具合データを入力する第２の入力部と、前記第２の入力部により入力した識別データ、撮像データ及び不具合データに基づき、金型毎に前記撮像データ及び不具合データを蓄積するデータベースと、金型毎に前記蓄積した撮像データ及び不具合データを時系列にまとめた所定の不具合シートを生成する生成部とを具備するデータサーバとを具備する。

本発明では、金型に設けられた例えばＱＲコード（登録商標）で金型の個体認識が容易にでき、金型製造不具合やトライ不具合が発生した現場で、その瞬間をスマートフォンやタブレット等の電子機器の写真機能、動画撮影機能、音声記録機能を使って、簡単で正確に不具合事象が記録され、第１の入力部、例えば所定の「不具合選択・入力画面」で不具合分類項目をプルダウン選択し、これらのデータをスマートフォン、タブレット等の通信機能でデータサーバに簡単に送信することできる。データサーバでは、金型毎に時系列的に不具合データが自動的に蓄積され、例えば所定の不具合シートのフォーマットにデータ分類された項目を自動的に配置することができる。従って、本発明によれば、金型の不具合に関するデータを簡単で正確に収集でき、金型の不具合の履歴を容易に閲覧することができる。
本発明に係る金型電子カルテシステムは、前記識別子がＱＲコード（登録商標）であり、前記金型が当該金型の製造時の切削工程においてＱＲコード（登録商標）が切削により製造と同時に刻まれることが好ましい。

本発明に係る金型電子カルテシステムは、前記金型を使って生産する生産装置より生産データ及び前記データサーバより不具合データを入力し、前記生産データと前記不具合データとの相関性より前記金型の不具合を予測するクライアント端末をさらに備えることが好ましい。

本発明に係る金型電子カルテシステムは、前記電子機器が前記金型の保管場所データの入力及び前記保管場所データの送信が可能であり、前記データサーバが前記保管場所データの受信及び蓄積が可能であり、前記クライアント端末は、前記データサーバより前記保管場所データを入力し、前記金型の保管場所を把握可能に構成されていることが好ましい。

本発明に係る金型は、画像として認識可能で当該金型を識別するための識別データが記録され、当該金型の製造時の切削工程において切削により刻まれたＱＲコード（登録商標）を具備する。

本発明によれば、金型の不具合に関するデータを簡単で正確に収集でき、金型の不具合の履歴を容易に閲覧することができる。

本発明の一実施形態に係る金型電子カルテシステムの構成を示す図である。 図１に示したＱＲコード（登録商標）の一例を示す図である。 金型の不具合事象の入力例を示す図である。 不具合選択・入力画面の表示項目例を示す図である。 データサーバに蓄積された不具合データの例を示す図である。 不具合シートのフォーマットの例を示す図である。 時系列生産データと金型不具合、金型メンテデータを組み合わせるとどのような変化で不具合が発生しているのかを分析する例を示すグラフである。 金型不具合の予知・予防までの工程フローを示す図である。 データベースに収集・蓄積された不具合データより統計的分析を行う例を示す図である。 識別子の他の例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る金型電子カルテシステムを示す図である。
図１に示すように、金型電子カルテシステム１は、金型１０と、電子機器２０と、データサーバ３０と、クライアント端末４０とを有する。

金型１０は、例えば樹脂金型やプレス加工、鋳造、鍛造などの金型などであり、画像として認識可能で当該金型１０を識別するための識別データが記録された識別子であるＱＲコード（登録商標）１１が金型１０の所定の位置に設けられている。ここでいう、金型１０には、金型１０を構成する上型、下型などの金型部品も含まれ、それぞれの金型部品にＱＲコード（登録商標）を付与してもよい。

ＱＲコード（登録商標）１１には、例えば図２に示すように、金型１０を識別するための識別データとしての例えば金型１０の金型番号の他に、客先名、製品名、金型製造日、金型設計者、外製の場合は金型製造メーカ等のデータが記録されている。ＱＲコード（登録商標）は、当該金型１０の製造時の切削工程においてその切削により同時に刻まれることが好ましい。これにより、工程を増やすことなくＱＲコード（登録商標）を金型１０に付与でき、かつ、耐久性に優れたものとすることができる。なお、識別子としては、ＱＲコード（登録商標）に限定されず、バーコードやＲＦＩＤ等を用いても構わない。

電子機器２０は、例えばタブレットやスマートフォンなどであり、ＱＲコード（登録商標）１１及び金型１０の不具合箇所などを撮像可能な撮像部としてのカメラ２１と、音声を入力可能なマイク２２と、金型１０の不具合データなどをプルダウン操作などにより入力可能な第１の入力部としてのタッチパッド２３及び表示部２４と、カメラ２１により撮像されたＱＲコード（登録商標）１１から識別データなどを認識（認識）する認識部としてのＱＲコード（登録商標）認識部２５と、ＱＲコード（登録商標）認識部２５により認識された識別データなど、カメラ２１により撮像された不具合箇所の撮像データなど、マイク２２により入力された音声データ及びタッチパッド２３により入力された不具合データなどをネットワーク５０を介して送信する送信部としてのＷｉＦｉ通信部２６とを備える。

データサーバ３０は、金型データ、不具合シート記録、不具合記録、金型メンテ記録、生産データ、設備メンテ記録などを行うものである。データサーバ３０は、例えば金型データとして電子機器２０より送信された識別データ、撮像データ及び不具合データなどをネットワーク５０を介して入力する第２の入力部としてのデータ送受信部３１と、データ送受信部３１により入力したこれらのデータに基づき、金型１０毎にこれらのデータを時系列に蓄積するデータベース３２と、金型１０毎に蓄積したデータを時系列にまとめた所定の不具合シートを生成する不具合シート生成部３３とを有する。

クライアント端末４０は、例えばＰＣによって構成され、ネットワーク５０を介して上記データサーバ３０よりデータを入力する。クライアント端末４０は、生産・金型・メンテ表示機能、金型不具合管理機能、設備メンテ管理機能、金型資産管理機能などを有する。

電子機器２０では、タブレット等の簡単な操作により、金型１０に付与されたＱＲコード（登録商標）１１をＱＲコード（登録商標）認識部２５により当該金型の個体認識を行う（図２参照）。

また、電子機器２０では、金型１０の不具合事象は、金型製造不具合やトライ不具合が発生した現場で、その瞬間をマイク２２による音声録音やカメラ２１による静止画・動画撮影などを使って記録する。これにより、不具合事象に関する音声記録や撮像記録を簡単で正確に記録することができる（図３参照）。

更に、電子機器２０では、タッチパッド２３及び表示部２４における、図４に例示する表示項目を有する所定の「不具合選択・入力画面」で不具合分類項目をプルダウン選択し、不具合事象を記録する。

そして、電子機器２０のＷｉＦｉ通信部２６を介してデータサーバ３０に送信され、データサーバ３０では、図５に例示するように、金型１０毎に時系列的に不具合データが自動的に蓄積される。データサーバ３０には、金型データ・不具合シート記録・不具合記録・金型メンテ記録・生産データ・設備メンテ記録等の各不具合に関連するデータ群が格納される。

また、データサーバ３０では、図６に例示する所定の不具合シートのフォーマットにデータ分類された項目を自動的に配置する。報告者も例えば社員プレートのＱＲコード（登録商標）にて認識されるようにしてもよい。データサーバ３０により作成された不具合シートは、ネットワーク５０を介して電子機器２０にて受信され、成形・金型現場で不具合シートのデータが閲覧できる。

ところで、樹脂成形などの量産中に寸法不良や外観不良などの部品不良が発生する。本発明者らの知見によれば、部品生産数と金型との関連があると考えるが、その原因解明には、不具合事象と金型不具合部品、金型の耐久性に関連したメンテナンス情報とデータ解析が必要であると考える。しかしながら、従来よりこうした関連情報が一元的にとらえられていない。そこで、本実施形態に係るクライアント端末４０では、上記のデータサーバ３０に蓄積された不具合データと、金型１０を用いて部品を成形する成形装置の制御装置カウンターないし、成形ラインを統括するＰＬＣ（プログラム・ロジック・コントローラ）の生産データと連動して、データサーバ３０にて一括データとして処理し、クライアント端末４０で表示、分析を行う構成を採用した。これれらの成形装置などは、図示はしていないが例えばネットワーク５０を介してデータサーバ３０などとデータのやりとりを行うことができるようになっている。

例えば、データサーバ３０内に蓄積された時系列生産データと金型不具合、金型メンテデータを組み合わせるとどのような変化で不具合が発生しているのか分析ができる。図７のグラフにその一例を示す。このようなグラフから、生産ラインＡで起きた寸法不良Ｂの不良原因が、金型メンテナンスＣでスライドＤ摩耗により、クリアランスが増大し、隙間が広がったことで起きた不良と判明する。その時の生産ショット数は６５０個であった。その後、約1か月後生産数が１０００個になった時点で、また同じ寸法不良Ｅが発生し、金型メンテナンスＦで同じスライドＤが摩耗していた。このことから、次の１４００個生産に到達する当たりでの同じ寸法不良が予測される。繰り返す不具合の原因は、スライドＤの保持距離不足と特定され、予防にスライド保持距離を長くする金型改造を実施し、金型設計マニュアルを変更した。
以上の金型不具合の予知・予防までの工程フローは、図８に示すとおりである。

また、図９に示すように、金型が製造されてから、量産、サービスパーツ、廃棄までのカルテ（履歴）も可能である。これにより、金型の持つ弱点が浮き彫りになり、次の同様な製品の金型製作時には、不具合が再発されないように上流から不具合を撲滅することができる。
更に、クライアント端末４０では、データサーバ３０に収集・蓄積された不具合データより、図９に示すように、統計的分析が可能である。

このように、金型の設計製作の過程で起こっていた不具合、量産過程で起こっている不具合を医療カルテのようにその履歴を持つことは、金型設計、製造過程、量産過程での不具合発生の予知、予防に役立てることができる。その効果は製造ロスコストといわれ、製造原価の１０％から鋳造等の金型の消耗が激しい部品製造では３０％といわれ、従来からその対策が望まれており、本発明ではこの対策を実現するものである。

また、近年きめ細かい製品化による製品種類の増加と、消費者の新しい物への需要で、多品種、小ロット、短命の製品が多くなった。必然的に金型も同じ状況にあり、金型数、生産打ち切りの短期化が進んでいる。しかしながら販売打ち切り後も消費者が使い続けている以上、壊れた場合など部品交換が発生し、そのサービスパーツ対応のため、金型を補完する必要がある。自動車などは量産打ち切り後１０年間の金型保存が義務付けられている場合がある。さらに、最近はグローバル生産が進行しており、工場間の生産移管も頻繁に行われるようになり、数が多くなった金型の保管場所が分からなくなったり、廃却されないまま放置されている場合があり、大きな課題となっている。金型は資産計上されており、廃却の管理が益々重要になってきている。そこで、本発明では、金型１０に設けられたＱＲコード（登録商標）１１で個体認識を行い、電子機器２０に用意された入力画面に、保管場所を入力し、データサーバ３０の送信、履歴を蓄積し、金型資産管理機能にて、クライアント端末４０上で、金型１０の所在が把握でき、金型１０の廃却等の資産管理ができるように構成してもよい。

また、本発明から得られる金型の設計・製造から部品生産、廃却までの履歴情報は、自動車メーカなどがリコール等の重大不具合に対して取り組んでいる製品のトレーサビリテイにも活用できる。トレーサビリテイに必要な生産データと不具合データ、設備メンテナンスデータをデータサーバ３０で収集し、データサーバ３０内のデータをクライアント端末４０上で処理することで、特定不具合のデータが認識と、分析・解析に活用できる。
さらに、本発明は、金型とその金型を使用した部品生産現場への効果を考え提案するものであるが、設備保全カルテや生産カルテにも応用が可能である。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず様々に変形して実施することが可能である。

例えば、図１０に示すようなＱＲコード（登録商標）と所定のデータが刻印された板部材を金型に対して取り付けてもよい。これにより、目視により金型に関する情報を知ることができ、またＱＲコード（登録商標）が認識不能になっても所定のデータによって金型の個体認識が可能である。

また、上記の実施形態では、金型にＱＲコード（登録商標）を付与するものであったが、金型管理棚、生産設備、治工具管理棚、作業者などにＱＲコード（登録商標）を付与し、金型と同じようにデータを管理するために用いてもよい。

１ 金型電子カルテシステム
１０ 金型
１１ ＱＲコード（登録商標）
２０ 電子機器
２１ カメラ
２２ マイク
２３ タッチパッド
２５ ＱＲコード（登録商標）認識部
２６ ＷｉＦｉ通信部
３０ データサーバ
３１ データ送受信部
３２ データベース
３３ 不具合シート生成部
４０ クライアント端末

Claims (5)

1. 画像として認識可能で当該金型を識別するための識別データが記録された識別子が所定の位置に設けられた金型と、
   前記識別子及び前記金型の不具合箇所を撮像可能な撮像部と、前記金型の不具合データを入力可能な第１の入力部と、前記撮像部により撮像された識別子に応じて前記識別データを認識する認識部と、前記認識部により認識された識別データ、前記撮像部により撮像された不具合箇所の撮像データ及び前記第１の入力部により入力された不具合データを送信する送信部とを備えた電子機器と、
   前記電子機器より送信された識別データ、撮像データ及び不具合データを入力する第２の入力部と、前記第２の入力部により入力した識別データ、撮像データ及び不具合データに基づき、金型毎に前記撮像データ及び不具合データを蓄積するデータベースと、金型毎に前記蓄積した撮像データ及び不具合データを時系列にまとめた所定の不具合シートを生成する生成部とを具備するデータサーバと
   を具備する金型電子カルテシステム。
2. 請求項１に記載の金型電子カルテシステムであって、
   前記識別子は、ＱＲコード（登録商標）であり、
   前記金型は、当該金型の製造時の切削工程においてＱＲコード（登録商標）が切削により刻まれる
   金型電子カルテシステム。
3. 請求項１又は２に記載の金型電子カルテシステムであって、
   前記金型を使って生産する生産装置より生産データ及び前記データサーバより不具合データを入力し、前記生産データと前記不具合データとの相関性より前記金型の不具合を予測するクライアント端末をさらに備える
   金型電子カルテシステム。
4. 請求項３に記載の金型電子カルテシステムであって、
   前記電子機器は、前記金型の保管場所データの入力及び前記保管場所データの送信が可能であり、
   前記データサーバは、前記保管場所データの受信及び蓄積が可能であり、
   前記クライアント端末は、前記データサーバより前記保管場所データを入力し、前記金型の保管場所を把握可能に構成されている
   金型電子カルテシステム。
5. 画像として認識可能で当該金型を識別するための識別データが記録され、当該金型の製造時の切削工程において切削により刻まれたＱＲコード（登録商標）を具備する金型。