JP2023173532A - 工程生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の生産工程全体を容易に設計することのできる技術を提供する。【解決手段】射出成形機またはプレス機によって生産される成形品の生産工程を生成する工程生成システムが提供される。この工程生成システムは、成形品の仕様に関する仕様情報を取得する仕様情報取得部と、仕様情報に基づいて、成形品の加工に関する加工情報を選択する加工情報選択部と、加工情報に基づいて、成形品を生産するための複数の工程を含む標準工順を決定する標準工順決定部と、仕様情報に基づいて、標準工順に含まれる工程を並び替えて生産工程を生成する工順編集部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、工程生成システムに関する。

特許文献１には、射出成形機用の制御装置において、複数の基本動作に対応する複数種類の単位プログラムを並べ替えることによって、自動パージ処理などのオプション処理を、ユーザーが自在にプログラミングして設計することのできる技術が開示されている。

特開平８－３１８５５５号公報

成形品の生産工程には、上述したオプション処理に限らず、成形工程や、成形工程前後の工程、それらの工程間において作業員が行う工程など様々な工程が含まれる。そのため、成形品の生産工程全体を容易に設計することのできる技術が求められている。

本開示の一形態によれば、射出成形機またはプレス機によって生産される成形品の生産工程を生成する工程生成システムが提供される。この工程生成システムは、成形品の仕様に関する仕様情報を取得する仕様情報取得部と、前記仕様情報に基づいて、前記成形品の加工に関する加工情報を選択する加工情報選択部と、前記加工情報に基づいて、前記成形品を生産するための複数の工程を含む標準工順を決定する標準工順決定部と、前記仕様情報に基づいて、前記標準工順に含まれる工程を並び替えて前記生産工程を生成する工順編集部と、を備える。

工程生成システムの概略構成を示す説明図である。 工程生成処理のフローチャートである。 品目情報の一例を示す図である。 生産仕様情報の一例を示す図である。 工程コードマスターデータの一例を示す図である。 標準マスターデータの一例を示す図である。 標準ロケーションマスターデータの一例を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における工程生成システム１００の概略構成を示す説明図である。工程生成システム１００は、射出成形機またはプレス機によって生産される成形品の生産工程を生成するシステムである。この工程生成システム１００は、いわゆるＭＥＳ（Manufacturing Execution System：製造実行システム）であり、製品の生産現場を管理するために用いられる。

工程生成システム１００は、ＣＰＵ１１０と、メモリー１２０と、記憶装置１３０と、通信インターフェイス１４０と、入出力インターフェイス１５０とがバス１６０によって相互に接続されたコンピューターとして構成されている。入出力インターフェイス１５０には、キーボードやマウスなどの入力装置１７０と、液晶ディスプレイなどの表示装置１８０とが接続されている。工程生成システム１００は、通信インターフェイス１４０を介して、インターネットやローカルエリアネットワークに接続されてもよい。

ＣＰＵ１１０は、記憶装置１３０に記憶された工程生成プログラムをメモリー１２０に読み込んで実行することで、仕様情報取得部１１１、加工情報選択部１１２、標準工順決定部１１３、工順編集部１１４、出力部１１５として機能する。これらの各機能部が実現する機能については、後述する工程生成処理の中で説明する。なお、これらの各機能部の一部または全部は、回路によって実現されてもよい。

記憶装置１３０には、上述した各機能部によって用いられる各種のデータが記憶されている。具体的には、記憶装置１３０には、生産仕様マスターデータ１３１と、標準工順データ１３２と、工程コードマスターデータ１３３と、標準マスターデータ１３４と、標準ロケーションマスターデータ１３５とが記憶されている。これらのデータの詳細については、後述する工程生成処理の中で説明する。

図２は、工程生成システム１００のＣＰＵ１１０によって実行される工程生成処理のフローチャートである。この工程生成処理は、生産しようとする成形品の生産工程を自動的あるいは半自動的に生成するための処理である。

ステップＳ１０において、仕様情報取得部１１１が、ユーザーから指定された仕様情報を取得する。仕様情報とは成形品の仕様に関する情報である。仕様情報取得部１１１は、例えば、記憶装置１３０に記憶された仕様情報を取得してもよいし、通信インターフェイス１４０を介して、他の装置から仕様情報を取得してもよい。また、ユーザーが入力装置１７０を用いて入力した仕様情報を取得してもよい。仕様情報取得部１１１は、取得した仕様情報を、表示装置１８０に表示することができる。本実施形態において、仕様情報には、品目情報と生産仕様情報とが含まれる。

図３は、品目情報の一例を示す図である。品目情報には、例えば、「部品名」、「部品コード」、「生産数量」、「品目区分」、「工法分類」、「要求精度」が含まれる。「部品名」は、生産対象の成形品の名称である。「部品コード」は、「部品名」に一意に割り当てられた識別情報である。「生産数量」は、成形品の生産予定数である。「品目区分」は、その成形品が用いられる製品の区分を表す。「工法分類」は、成形品の成形方法を表す。「要求精度」は、その成形品に求められる加工精度を表す。図３には、品目情報が修正された履歴が、「修正履歴」として示されている。

図４は、生産仕様情報の一例を示す図である。生産仕様情報には、例えば、「材料名」、「材料コード」、「設備サイズ」、「取数」、「サイクルタイム」、「特殊仕様」、「二次加工」が含まれる。「材料名」は、成形品の材料の名称である。「材料コード」は、「材料名」に一意に割り当てられた識別情報である。「設備サイズ」は、成形品を生産する成形機の加工圧力であるトン数を表す。「取数」は、その成形機において、一度の加工で生産される成形品の数を表す。「サイクルタイム」は、１つの成形品の生産開始から生産完了までに要する時間を表す。「特殊仕様」は、成形設備の特殊仕様の有無および特殊仕様の種別を表す。「二次加工」は、成形品に対する二次加工の要否および二次加工の種別を表す。

図２のステップＳ２０において、加工情報選択部１１２が、ステップＳ１０で取得した仕様情報に基づいて加工情報を選択する。加工情報には、成形環境情報と管理区分情報とが含まれる。成形環境情報には、例えば、クリーンルームや二色成形機、トランスファープレス機、トランスファー成形機など、成形品の製造に用いられる装置の種別に関する情報が含まれる。管理区分情報には、例えば、全件検査または抜き取り検査、４Ｍ検査など、成形品の検査方法に関する情報が含まれる。４Ｍ検査とは、品質管理における４要素、「人」、「機械」、「材料」、「方法」に関する検査である。仕様情報と、その仕様情報に適した加工情報との対応関係は、生産仕様マスターデータ１３１に記録されている。加工情報選択部１１２は、ステップＳ１０で取得した仕様情報を解析し、その仕様を実現するために適した加工情報を、生産仕様マスターデータ１３１から自動的に選択する。加工情報選択部１１２は、選択した加工情報を、仕様情報とともに表示装置１８０に表示することができる。加工情報選択部１１２によって自動的に選択された加工情報は、ユーザーが、入力装置１７０を用いて編集してもよい。

ステップＳ３０において、標準工順決定部１１３が、加工情報に基づいて、標準工順を決定する。より具体的には、標準工順決定部１１３は、加工情報に基づき、標準工順データ１３２を参照して、加工情報に対応した標準工順を決定する。標準工順データ１３２には、成形品を生産するための複数の工程の標準的な順序が、加工情報に応じて、標準工順として記録されている。標準工順決定部１１３は、決定した標準工順を、表示装置１８０に表示する。標準工順データには、例えば、成形工程、型レス加工工程、軸加工工程、外観検査あるいは寸法検査などの検査工程、梱包工程、段取り工程、搬送工程などが含まれる。標準工順決定部１１３は、決定した標準工順に含まれる各工程を、工程コードマスターデータ１３３に規定された工程コードによって表す。

図５は、工程コードマスターデータ１３３の一例を示す図である。工程コードマスターデータ１３３には、標準工順に含まれ得る全ての工程の工程コードが記録されている。工程コードマスターデータ１３３には、各工程コードに対して、例えば、特殊工程であるか通常工程であるかの区分、工程の分類、工程の名称、工程の単位が関連付けられている。

図２のステップＳ４０において、工順編集部１１４が、ステップＳ３０で決定された標準工順に含まれる工程を、仕様情報に基づいて並び替える。並び替えとは、順番を並び替えること以外に、工程を追加することや、工程を削除することも含む。並び替えのパターンは、成形品に対する要求精度や加工精度、成形難易度について要求品質を満たすことができるように、仕様情報に応じて予め定められて記憶装置１３０に記憶されている。

例えば、ステップＳ３０で決定された標準工順に、成形工程と、検査工程と、搬送工程とがこの順に含まれている場合において、仕様情報に、材料名あるいは材料コードとして結晶性樹脂が指定されている場合、工順編集部１１４は、上述した順序を、成形工程、搬送工程、検査工程の順に並び替える。結晶性樹脂は冷えて固まる際に結晶構造が生まれる。そのため、搬送工程の後に検査工程が行われるように工程の並び替えを行うことで、精度良く成形品の検査を行うことができる。また、例えば、材料として結晶性樹脂が指定されている場合には、工順編集部１１４は、成形工程と搬送工程との間、または、搬送工程と検査工程との間に、成形品から残留応力を取り除くためのアニール工程を追加してもよい。

その他、例えば、ステップＳ３０で決定された標準工順に、成形工程と取出し工程とがこの順に含まれている場合において、複数の成形機を用いて二色成形を行うことが仕様情報に規定されている場合、工順編集部１１４は、上述した順序を、１台目の成形機における一色目の成形工程、取出し工程、２台目の成形機への取付工程、二色目の成形工程、二色目の取出し工程、の順に並び替える。また、例えば、１台の成形機を用いて二色成形を行うことが仕様情報に規定されている場合、工順編集部１１４は、上述した順序を、１色目の成形工程、２色目の成形工程、取出し工程、の順に並び替える。

工程の並べ替えの例としては、その他、例えば、プレス成形において、曲げ加工を先に行うとレーザー加工機に取り付けられないため、レーザー加工後に、単発プレス加工、ベンダー加工を行うように工程を並べ替える例が挙げられる。

ステップＳ５０において、工順編集部１１４は、ステップＳ４０で工程が並び替えられた標準工順を、成形品を生産するための一連の生産工程として表示装置１８０に出力し、表示させる。

ステップＳ６０において、出力部１１５は、標準工順に基づいて、生産工程の時間に関する情報を出力する。本実施形態では、出力部１１５は、記憶装置１３０に記憶された標準マスターデータ１３４を参照して、生産工程に要する時間を出力する。

図６は、標準マスターデータ１３４の一例を示す図である。標準マスターデータ１３４には、標準工順に含まれ得る各工程コードに対して、標準生産数量、稼働工数、作業工数、標準材料使用量、標準不良率が関連付けられている。このうち、稼働工数が、設備の稼働時間を表し、作業工数が人の作業時間を表す。つまり、標準工順に含まれる各工程には、標準マスターデータ１３４を通じて、その工程に要する時間に関する情報が関連付けられている。出力部１１５は、並べ替えられた標準工程、すなわち、生産工程に含まれる各工程の工程コードから標準マスターデータ１３４を参照して各工程の稼働工数および作業工数を抽出することで、生産工程に含まれる各工程に要する稼働時間および作業時間、ならびに、それらのそれぞれの合計を算出して表示装置１８０に出力し、表示させる。なお、他の実施形態では、各工程に要する時間に関する情報が、標準マスターデータ１３４ではなく、標準工順に対して直接的に関連付けられてもよい。

図２のステップＳ７０において、出力部１１５は、標準工順に基づいて、生産工程の費用に関する情報を出力する。具体的には、出力部１１５は、ステップＳ６０において特定された設備の稼働時間および人の作業時間に対して、予め定められた設備の時給、人の時給、をそれぞれ乗算することで、設備の稼働および人員の動員に要する費用を算出する。そして、出力部１１５は、算出した費用を表示装置１８０に出力して表示させる。つまり、本実施形態では、標準工順に含まれる各工程には、標準マスターデータ１３４を通じて、その工程に要する時間に関する情報が、その工程に要する費用に関する情報として関連付けられている。なお、他の実施形態では、標準マスターデータ１３４あるいは標準工順データ１３２に、各工程に要する費用に関する情報が直接的に関連付けられてもよい。出力部１１５は、生産工程の費用に関する情報として、工程毎の費用、および、工程毎の費用に基づき算出した生産工程全体の費用のいずれか一方または両方を出力できる。また、出力部１１５は、設備の稼働費用と人員の動員費用をそれぞれ個別に出力してもよいし、それらの合計を出力してもよい。なお、生産工程中の各工程において複数種類の設備が用いられる場合、それぞれの設備に対して個別に時給が設定されていてもよい。各設備の時給、および、人の時給は、仕様情報や標準マスターデータ１３４に規定されていてもよい。

ステップＳ８０において、出力部１１５は、標準工順に基づいて、生産工程に動員する人員の数に関する情報を出力する。具体的には、出力部１１５は、ステップＳ６０において算出された人の作業時間を、一日あたりの人の労働時間で除することで、生産工程に含まれる各工程および生産工程全体に要する人員の数を算出する。そして、出力部１１５は、算出した人員の数を表示装置１８０に出力し、表示させる。つまり、本実施形態では、標準工順に含まれる各工程には、標準マスターデータ１３４を通じて、その工程に要する人の作業時間に関する情報が、その工程に動員する人員の数に関する情報として関連付けられている。なお、他の実施形態では、標準マスターデータ１３４あるいは標準工順データ１３２に、各工程に要する人員の数に関する情報が直接的に関連付けられてもよい。なお、出力部１１５は、１ヶ月あるいは１週間あたりの工場の稼働日数や、勤務シフトに応じて、稼働日あたりの人員の数を算出してもよい。

ステップＳ９０において、出力部１１５は、標準工順に基づいて、生産工程中の各工程に対する人員の配置に関する情報を出力する。本実施形態では、出力部１１５は、記憶装置１３０に記憶された標準マスターデータ１３４および標準ロケーションマスターデータ１３５を参照して、人員の配置に関する情報を出力する。

図７は、標準ロケーションマスターデータ１３５の一例を示す図である。標準ロケーションマスターデータ１３５には、各工程コードに対して、その工程コードに対応する工程が実施される場所の名称、および、その場所のコードが関連付けられている。上記ステップＳ９０において、出力部１１５は、並び替えられた標準工程、すなわち、生産工程に含まれる各工程の工程コードから、標準ロケーションマスターデータ１３５を参照し、生産工程に含まれる各工程が実施される場所を特定する。そして、出力部１１５は、ステップＳ８０で求めた生産工程中の各工程の実施に要する人員の数と、その工程が実施される場所とを対応付けた情報を、人員の配置に関する情報として、表示装置１８０に出力し、表示させる。工程が実施される場所としては、図７に示した例以外にも、例えば、工場内における材料の保管場所や加工場所、検査場所、出荷品の保管場所などがある。このように、本実施形態では、標準工順に含まれる各工程には、標準ロケーションマスターデータ１３５を通じて、その工程が実施される場所に関する情報が関連付けられている。なお、他の実施形態では、標準工順データ１３２に、各工程が実施される場所に関する情報が直接的に関連付けられてもよい。また、標準工順データ１３２には、各工程に対する人員の配置に関する情報が直接的に関連付けられてもよい。

以上で説明した工程生成処理が完了すると、表示装置１８０には、複数の工程からなる生産工程が表示されるとともに、生産時間、費用、人員数、人員配置に関する情報が表示される。

以上で説明した本実施形態の工程生成システム１００によれば、ユーザーから成形品の仕様に関する仕様情報が指定されることにより、加工情報の選択、標準工順の決定、標準工順に含まれる工程の並び替えが行われ、生産工程が自動的あるいは半自動的に生成される。そのため、ユーザーは、成形品の生産工程全体を容易に設計することができる。

また、本実施形態の工程生成システム１００によれば、生産工程に加えて、成形品の生産時間や費用、生産に要する人員数、人員配置についても出力されるので、ユーザーは、これらの情報、すなわち、生産時間や費用、人員数、人員配置を容易に管理できる。これにより、例えば、生産原価の算出を精度良く算出することができる。また、生産時間や作業が行われる場所の情報が得られるため、工場内の各所の負荷を予測しやすくなる。そのため、負荷状況に応じた勤務計画を容易に作成することができ、それにより固定費削減を図ることができる。

Ｂ．他の実施形態：
（１）上記実施形態において、図２に示した工程生成処理中の、ステップＳ６０～Ｓ９０の一部または全部を省略してもよい。これらのステップを全部省略する場合、工程生成システム１００は、出力部１１５を備えていなくてもよい。

（２）上記実施形態では、生産工程、生産時間、費用、人員数、人員配置の情報を表示装置１８０によって表示している。これに対して、工程生成システム１００は、これらの情報を、通信インターフェイス１４０によって通信が可能な他の装置に出力したり、印刷装置を用いて印刷媒体に出力したりしてもよい。

Ｃ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、射出成形機またはプレス機によって生産される成形品の生産工程を生成する工程生成システムが提供される。この工程生成システムは、成形品の仕様に関する仕様情報を取得する仕様情報取得部と、前記仕様情報に基づいて、前記成形品の加工に関する加工情報を選択する加工情報選択部と、前記加工情報に基づいて、前記成形品を生産するための複数の工程を含む標準工順を決定する標準工順決定部と、前記仕様情報に基づいて、前記標準工順に含まれる工程を並び替えて前記生産工程を生成する工順編集部と、を備える。
この形態の工程成形システムによれば、成形品の仕様に関する仕様情報が取得されることにより、加工情報の選択、標準工順の決定、標準工順に含まれる工程の並び替え、が行われて生産工程が生成される。そのため、成形品の生産工程全体を容易に設計することができる。

（２）上記形態において、前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する時間に関する情報が関連付けられており、前記標準工順に基づいて、前記生産工程の時間に関する情報を出力する出力部を備えてもよい。このような形態であれば、生産工程の時間を容易に管理できる。

（３）上記形態において、前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する費用に関する情報が関連付けられており、前記標準工順に基づいて、前記生産工程の費用に関する情報を出力する出力部を備えてもよい。このような形態であれば、成形品の生産に要する費用を容易に管理できる。

（４）上記形態において、前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する人員の数に関する情報が関連付けられており、前記標準工順に基づいて、前記生産工程に動員する人員の数に関する情報を出力する出力部を備えてもよい。このような形態であれば、成形品の生産に動員する人員の数を容易に管理できる。

（５）上記形態において、前記標準工順に含まれる各工程には、更に、前記工程が実施される場所に関する情報が関連付けられており、前記標準工順に基づいて、前記生産工程中の各工程に対する人員の配置に関する情報を出力する出力部を備えてもよい。このような形態であれば、成形品を成形するための人員の配置を容易に管理できる。

本開示は、上述した工程生成システムとしての形態以外にも、例えば、工程生成方法、工程を生成するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムをコンピューターが読み取り可能に記録した記録媒体等として実現することも可能である。

１００…工程生成システム、１１０…ＣＰＵ、１１１…仕様情報取得部、１１２…加工情報選択部、１１３…標準工順決定部、１１４…工順編集部、１１５…出力部、１２０…メモリー、１３０…記憶装置、１３１…生産仕様マスターデータ、１３２…標準工順データ、１３３…工程コードマスターデータ、１３４…標準マスターデータ、１３５…標準ロケーションマスターデータ、１４０…通信インターフェイス、１５０…入出力インターフェイス、１６０…バス、１７０…入力装置、１８０…表示装置

Claims (5)

1. 射出成形機またはプレス機によって生産される成形品の生産工程を生成する工程生成システムであって、
   成形品の仕様に関する仕様情報を取得する仕様情報取得部と、
   前記仕様情報に基づいて、前記成形品の加工に関する加工情報を選択する加工情報選択部と、
   前記加工情報に基づいて、前記成形品を生産するための複数の工程を含む標準工順を決定する標準工順決定部と、
   前記仕様情報に基づいて、前記標準工順に含まれる工程を並び替えて前記生産工程を生成する工順編集部と、
   を備える工程生成システム。
2. 請求項１に記載の工程生成システムであって、
   前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する時間に関する情報が関連付けられており、
   前記標準工順に基づいて、前記生産工程の時間に関する情報を出力する出力部を備える工程生成システム。
3. 請求項１に記載の工程生成システムであって、
   前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する費用に関する情報が関連付けられており、
   前記標準工順に基づいて、前記生産工程の費用に関する情報を出力する出力部を備える、工程生成システム。
4. 請求項１に記載の工程生成システムであって、
   前記標準工順に含まれる各工程には、前記工程に要する人員の数に関する情報が関連付けられており、
   前記標準工順に基づいて、前記生産工程に動員する人員の数に関する情報を出力する出力部を備える工程生成システム。
5. 請求項４に記載の工程生成システムであって、
   前記標準工順に含まれる各工程には、更に、前記工程が実施される場所に関する情報が関連付けられており、
   前記標準工順に基づいて、前記生産工程中の各工程に対する人員の配置に関する情報を出力する出力部を備える工程生成システム。

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