JP2618048B2 - 作業工程分析・標準時間設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 （第７図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 本発明の一実施例 （第１〜６図） 発明の効果 〔概要〕 CADデータを基に作業工程分析から標準時間設定まで
の処理を自動的に行うことを可能にした作業工程分析・
標準時間設定装置に関し、 作業工程分析から標準時間設定までの一連の処理を自
動化し、かつ各処理の高速化を図り正確な基準データを
ライン設計時にタイムリーに供給することのできる作業
工程分析・標準時間設定装置を提供することを目的と
し、 CADデータの部品階層構造に基づいて部品組立順序を
判別し、作業ノウハウをルールとして取り込んだデータ
ベースに基づいて各組立工程毎に作業者が行うべき部品
組立に必要な作業工程を設定するとともに、該作業工程
の修正が視覚的に行える作業工程分析手段と、標準時間
の見積りテーブルを、パラメータを有する算出式として
取り込み、決定した作業工程毎に標準時間を設定する標
準時間設定手段とを備え、CADデータを基に作業工程分
析から標準時間設定までの処理を自動的に行うように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、作業工程分析・標準時間設定装置に係り、
詳しくは、CADデータを基に作業工程分析から標準時間
設定までの処理を自動的に行うことを可能にした作業工
程分析・標準時間設定装置に関する。

多機種化や製品ライフサイクルの短命化が進む中で、
組立工場の効率化を図るためには、詳細な作業工程フロ
ーや作業工程毎の標準時間といった基準データを整備す
ることが非常に重要なポイントになる。さらに、この基
準データを活用するとライン編成等の組立ラインの設計
を最適に行うことが可能になる。

したがって、組立ラインの作業管理者が、ライン設計
を行う際の基準データを確立するための支援ツールの開
発が強く要望されている。

〔従来の技術〕

従来の基準データ作成方法は、製造物の設計データや
製造物そのものをもとに作業工程の分析を行って作業工
程フローを作成し、そして、ストップウォッチ等の測定
器具を用いて各作業工程毎の標準時間を設定するといっ
た手順が一般的である。例えば、従来の作業工程フロー
は第７図で示される。この図において、図中▽印は部品
名、▽印近傍の括弧数字は部品数量、○印は作業名、○
印近傍の数字は標準時間（分）を示し、この作業工程フ
ローは部品A1個を２個のネジで0.52分の標準時間でネジ
締めし、0.11分の標準時間で反転してその後、部品B1個
を0.06分の標準時間で挿入する工程を表している。

このような処理は、効率のよいラインを構築する上
で、新規製造物の製造時や、設計データの改版時におい
て、毎回行わなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の基準データ作成方法
にあっては、作業管理者がストップウォッチ等の測定器
具を用いて実際に試作を行っている時間を測定し、各作
業工程毎の標準時間を設定していたため、測定精度面で
限界があることに加え、作業工程分析や標準時間設定な
どの基準データ作成にかなりの時間を要することから、
基準データの作成が完了した時には、既に生産が開始さ
れているといった状況が生じ、ライン設計を行う時点に
おいて、基準データの提供がタイムリーに行えないとい
った問題点があった。また、基準データの作成を行う作
業管理者により工程分析法や標準時間設定法等の技術レ
ベルが異なるため、求められる結果も精度面においてか
なり差がでるといった不具合がある。

そこで本発明は、作業工程分析から標準時間設定まで
の一連の処理を自動化し、かつ各処理の高速化を図り正
確な基準データをライン設計時にタイムリーに供給する
ことのでいる作業工程分析・標準時間設定時間装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による作業工程分析・標準時間設定装置は上記
目的達成のため、CADデータの部品階層構造に基づいて
部品組立順序を判別し、作業ノウハウをルールとして取
り込んだデータベースに基づいて各組立工程毎に作業者
が行うべき部品組立に必要な作業工程を設定するととも
に、該作業工程の修正が視覚的に行える作業工程分析手
段と、標準時間の見積りテーブルを、パラメータを有す
る算出式として取り込み、決定した作業工程毎に標準時
間を設定する標準時間設定手段とを備え、CADデータを
基に作業工程分析から標準時間設定までの処理を自動的
に行うようにしている。

〔作用〕

本発明では、CADデータに基づいて部品組立順序を判
別し、各組立工程毎に作業者が行うべき作業工程を設定
する作業工程分析手段と、決定した作業工程毎に標準時
間を設定する標準時間設定手段の２つの主要モジュール
によりシステムが構成される。また、各モジュールを独
立化させ、モジュール毎の処理結果を共通データベース
へ格納することにより、高速処理を実現するとともに汎
用性と拡張性をもたせる一方、画面に作業工程フローを
表示することにより、ビジュアルな修正を可能にしてい
る。

したがって、作業工程分析から標準時間設定までの一
連の処理が自動化され、各処理の高速化が図られる。そ
の結果、正確な基準データがライン設計時にタイムリー
に提供される。

〔原理説明〕

最初に、本発明の原理から説明する。本発明は、一連
の処理を作業工程分析部と標準時間設定部の２つの主要
モジュールとして捉え、システム化を図るとともに、各
モジュールを独立化させ、モジュール毎の処理結果を共
通データベースへ格納することにより、高速処理を実現
するとともに汎用性と拡張性をもたせるようにする（後
述する第１図参照）。

作業工程分析部では、CADデータの部品階層構造を利
用し、作業条件、及び過去の実績データをもとに、部品
組立順序を判断する。さらに、作業管理者や現場作業者
のノウハウをルールとして取り込んだ知識データベース
を用い部品を組み立てるのに必要な作業工程を説明す
る。また、画面に作業工程フローを表示することによ
り、ビジュアルな修正を可能なものとする（後述する第
５図参照）。

標準時間設定部では、標準時間の見積テーブルをパラ
メータを有する算出式として取り込むことにより、高精
度の作業時間データを出力するだけでなく、自動処理化
と高速処理化を可能にしている。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜６図は上記原理に基づく本発明の一実施例を示
す図である。

まず、構成を説明する。第１図は本発明に係る作業工
程分析・標準時間設定装置の全体構成図であり、この図
において、１は作業工程分析・標準時間設定装置であ
り、作業工程分析・標準時間設定装置１は大別して作業
工程分析・標準時間設定等の処理を行うメイン処理部２
と、上記処理に必要な情報を記憶する記憶部３と、CAD
データの部品情報を後述するデータ入力部10を介してシ
ステムに取り込むためのデータ入力装置４と、作業者が
処理結果をマウス６を使用して画面上で修正するための
修正装置５と、過去に設定したデータが蓄積され、ある
いは処理途中又は処理後のデータを保存するデータベー
ス７と、後述するデータ出力部15に接続され、送られて
きたデータを作業工程フローとして印刷するデータ出力
装置８と、により構成されている。メイン処理部２は、
システム全体を管理し、必要最小限の処理モジュールを
起動させるシステム管理部９と、データ入力装置４から
入力された部品データをデータ変換するデータ入力部10
と、後述する基幹情報記憶部21、部品詳細情報記憶部16
および組立工程分析ルール記憶部17の各データを基に組
立工程分析を行う組立工程分析部11および修正装置５で
作業者がチェック後のデータをデータベース７の中に過
去に設定したデータと照合し類似の機種の設定条件を参
照して作業名を設定する作業項目設定部12からなる作業
工程分析部（作業工程分析手段）13と、後述する基幹情
報記憶部21、標準時間設定ルール記憶部19および作業条
件情報記録部20の各データを基に各工程毎に作業の標準
時間を設定する標準時間設定部（標準時間設定手段）14
と、標準時間設定部14のデータを作業工程フローに変換
し、処理結果をデータ出力装置８に送出するデータ出力
部15と、により構成されている。

また、記憶部３は、部品の詳細情報を記憶する部品詳
細情報記憶部16、組立工程分析ルールを記憶する組立工
程分析ルール記憶部17、作業項目設定ルールを記憶する
作業項目設定ルール記憶部18、標準時間設定ルールを記
憶する標準時間設定ルール記憶部19、作業条件情報を記
憶する作業条件情報記憶部20、基幹情報を記憶する基幹
情報記憶部21およびデータファイル管理部22により構成
されている。

したがって、作業工程分析部13では、まず組立工程分
析部11において、基幹情報記憶部21のデータと部品詳細
情報記憶部16および組立工程分析ルール記憶部17のデー
タとを基に、組立工程分析を行い、処理結果を作業者が
修正装置５でチェックする。次にこのデータは作業項目
設定部12へ送られ、データベース７の中の過去に設定し
たデータと照合し、類似の機種の設定条件を参照して作
業名を設定する。そして、まだ設定できていない作業名
に対しては作業項目設定ルール記憶部18のデータを用い
て設定する。処理結果は、修正装置５で作業者が確認を
行う。標準時間設定部14では、基幹情報記憶部21と標準
時間設定ルール記憶部19と作業条件情報記憶部20のデー
タを基に、各工程毎に作業の標準時間を設定する。デー
タ出力部15は基幹情報記憶部21のデータを作業工程フロ
ーに変換し、処理結果をデータ出力装置８へ送る。デー
タ出力装置８は、送られてきたデータを印刷する。

次に、作用を説明する。

第２〜４図は本実施例の動作を説明するための図であ
り、第２図は全体の概略処理フローチャート、第３図は
作業工程分析部13の概略フローチャート、第４図は標準
時間設定部14の概略フローチャート、第５図は修正装置
５の修正画面、第６図はデータ出力装置８から出力され
る作業工程フロー図である。

作業工程分析・標準時間設定装置１が起動し、以下に
述べる処理が動作するためには、まず、CADデータから
部品情報を取り出して、フロッピーディスクにそのデー
タがあることが前提条件である。

本装置１の起動により、システム管理部９が起動し、
部品詳細情報記憶部16、組立工程分析ルール記憶部17、
作業項目設定ルール記憶部18、標準時間設定ルール記憶
部19、作業条件情報記憶部20へ各データが蓄積される。

本実施例では、『新規作成』の場合を示すものとする
と、この時システム管理部９は、処理モジュールとし
て、データ入力部10、作業工程分析部13、標準時間設定
部14、データ出力部15を登録する。上記処理を第２図を
用いて具体的に説明する。

第２図は全体の概略の処理プログラムを示すフローチ
ャートであり、同図中Pn（ｎ＝1,2,……）はプログラム
の各ステップを示す。

まず、P₁で作業工程分析・標準時間設定装置１を起動
することによりシステム管理部９が起動し、P₂で環境設
定を行う。次いで、P₃で『新規作成』を指示し、P₄で処
理モジュール登録した後、P₅でデータ入力部10を起動す
る。このとき、CADデータから取り出した部品情報の入
ったフロッピーディスクをデータ入力装置４にセットす
る。部品データはデータ入力部10へ送られ、データ変換
されて基幹情報として、基幹情報記憶部21へ送られると
同時に、安全のためデータベース７へ一時保存される。
次いで、P₆で作業工程分析部13が起動され、P₇で部品デ
ータの変更の有無を判別し、部品データに変更があると
きはP₈でシステム管理部９を起動し、P₉で状況を判断し
て登録処理モジュールの追加変更を行ってP₆に戻る。部
品データに変更がないときはP₁₀で標準時間設定部14を
起動して標準時間を設定し、P₁₁でデータ出力部15を起
動して作業工程フローを出力して処理を終了する。

第３図は作業工程分析部13の処理プログラムを示すフ
ローチャートであり、本プログラムはステップP₆で作業
工程分析部13が起動されることによりスタートする。ま
ず、P₂₁で組立工程分析部11において基幹情報記憶部21
のデータと部品詳細情報記憶部16のデータを比較し、P
₂₂で部品情報だけでは不足している部品固有の情報を補
足する。次いで、P₂₃でこの部品情報と組立工程分析ル
ール記憶部17のデータとから部品を組立工程毎に分割
し、P₂₄でデータ修正の有無を判別し、データに修正が
あるときはP₂₅で修正装置５によりマウス６を使用して
データ修正してP₂₆に進み、データ修正がなければその
ままP₂₆に進む。すなわち、組立工程分析が終了すると
修正装置５へ処理結果を送り、修正処理５では、全てマ
ウス６で指示が可能であって、第５図に示すように、画
面上に作業工程フローの形で表示し、また変更はリアル
タイムで処理できるため、非常に分かり易く、誰でも簡
単に操作することができる。

上記データは作業項目設定部12へ送られ、P₂₆で該デ
ータと作業条件情報記憶部20のデータとから各工程の作
業名を設定する。設定が終了すると、上記の処理と同様
に、P₂₇でデータ修正の有無を判別し、データに修正が
あるときはP₂₈で部品修正の有無を判別する。部品修正
の必要があるときは再びP₂₅に戻り、部品修正でないと
きはP₂₉で修正装置５によりマウス６を使用してデータ
修正してP₃₀進む。一方、P₂₇でデータ修正がないときは
そのままP₃₀に進む。処理結果データは基幹情報記憶部2
1に送られ、P₃₀で基幹情報記憶部21に処理結果データを
記憶して今回の処理を終了する。

上記プログラム終了後、標準時間設定部14が起動さ
れ、第４図のフローに従って処理される。

第４図は標準時間設定部14の概略処理プログラムを示
すフローチャートであり、本プログラムはステップP₁₀
で標準時間設定部14が起動されることによりスタートす
る。まず、P₃₁で標準時間の見積テーブルをパラメータ
とした標準時間計算式を設定し、P₃₂で作業条件を決定
する。次いで、P₃₃で基幹情報記憶部21、標準時間設定
ルール記憶部19、作業条件情報記憶部20の各データから
標準時間を計算する。計算結果は基幹情報に追加され、
基幹情報記憶部21へ送られると同時に、P₃₄でデータベ
ース７に保存するデータベース化を行って処理を終え
る。

最後に、前記ステップP₁₁に示すようにデータ出力部1
5が起動され、基幹情報記憶部21のデータを変換して、
データ出力装置８へ送る。データ出力装置８は、このデ
ータを受取り、第６図に示すような作業工程フローを印
刷する。

以上述べたように、本実施例では一連の処理を作業工
程分析部13と標準時間設定部14の２つの主要モジュール
として捉え、モジュール毎の処理結果を共通データベー
ス７へ格納することにより、高速処理を実現して汎用性
と拡張性をもたせている。特に、作業工程分析部13で
は、CADデータの部品階層構造を利用し、作業条件、及
び過去の実績データをもとに、部品組立順序を判断し、
さらに、作業管理者や現場作業者のノウハウをルールと
して取り込んだ知識データベースを用い部品を組み立て
るのに必要な作業工程を設定する。また、標準時間設定
部14では、標準時間の見積テーブルをパラメータを有す
る算出式として取り込むことにより、高精度の作業時間
データを出力するだけでなく、自動処理化と高速処理化
を可能にしている。

したがって、従来例では作業工程分析から標準時間設
定までの基準データ作成処理に手間がかかり、ライン設
計を行う時点において間に合わないとか精度が良くない
などの問題があったものが、本実施例によればCADデー
タから容易に自動処理で作成できるという効果がある。
また、組立ラインの効率化を図る上で、これによる波及
効果も大きい。特に、製品ライフサイクルが短く、ま
た、生産量の変動が激しい基盤商品のライン構築におい
て効果が大きい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、作業工程分析から標準時間設定まで
の一連の処理を自動化することができ、かつ各処理の高
速化を図り正確な基準データをライン設計時にタイムリ
ーに供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明に係る作業工程分析・標準時間設定
装置の一実施例を示す図であり、 第１図はその作業工程分析・標準時間設定装置の全体構
成図、 第２図はその全体の概略処理プログラムを示すフローチ
ャート、 第３図はその作業工程分析部の処理プログラムを示すフ
ローチャート、 第４図はその標準時間設定部の概略処理プログラムを示
すフローチャート、 第５図はその修正装置の修正画面を示す図、 第６図はその作業工程フローの印刷結果を示す図、 第７図は従来の作業工程フローである。 １……作業工程分析・標準時間設定装置、 ２……メイン処理部、 ３……記憶部、 ４……データ入力装置、 ５……修正装置、 ６……マウス、 ７……データベース、 ８……データ出力装置、 ９……システム管理部、 10……データ入力部、 11……組立工程分析部、 12……作業項目設定部、 13……作業工程分析部（作業工程分析手段）、 14……標準時間設定部（標準時間設定手段）、 15……データ出力部、 17……組立工程分析ルール記憶部、 18……作業項目設定ルール記憶部、 19……標準時間設定ルール記憶部、 20……作業条件情報記憶部、 21……基幹情報記憶部、 22……データファイル管理部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 敏彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中辻 良夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−226267（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】CADデータの部品階層構造に基づいて部品
   組立順序を判別し、作業ノウハウをルールとして取り込
   んだデータベースに基づいて各組立工程毎に作業者が行
   うべき部品組立に必要な作業工程を設定するとともに、
   該作業工程の修正が視覚的に行える作業工程分析手段
   と、 標準時間の見積りテーブルを、パラメータを有する算出
   式として取り込み、決定した作業工程毎に標準時間を設
   定する標準時間設定手段とを備え、 CADデータを基に作業工程分析から標準時間設定までの
   処理を自動的に行うようにしたことを特徴とする作業工
   程分析・標準時間設定装置。