JP3693177B2 - 改善支援システム - Google Patents

Description

この発明は、製品を構成する部分や製品の製造工程等の観点により、潜在的な不良や市場クレームの発生等を事前に分類して分析し、対策を練っておくことで、工程や製品の質、生産性、作業の安全性、環境等に纏わる問題点が知見されたときには可能な限り速やかにその問題改善を行い得るようにした製品の生産に関する改善支援システムに関する。

工場における製品の製造・開発に関して、検査不良や市場クレームによって問題が知見されたときには、その技術分野の熟練した生産技術者や製品設計者が、それまでの経験やその製品に関する知識をもとにして問題の原因を究明し、その都度改善が施されている。問題が工程にあれば工程を改善し、問題が製品にあれば適宜の部品交換や改良などの改善を施すのである。

上述のような問題改善対策として、昨今では、工程ＦＭＥＡ（Process Failuer Mode and Effects Analaysis）や、製品ＦＭＥＡ（Design Failuer Mode and Effects Analaysis）と呼ばれる手法が多くの分野において採用されている（例えば特許文献１参照）。工程ＦＭＥＡとは、生産立ち上げ前に、予想される不良発生パターンを抽出し、各不良発生パターン毎に、工程、機能、現象、影響、原因、対策などを記載した一覧表（工程解析データ（一種のマニュアル））を事前作成し、稼働時に不良が発見されたときには、そのマニュアルを参照することにより、早急に問題改善を行う運用手法である。また、製品ＦＭＥＡとは、製品の製造前に、予想される不良発生パターンを抽出し、各不良発生パターンを製品のユニット、モジュールあるいはパーツ毎に区分し、その不良特有の現象や、影響、原因、対策などを記載した一覧表（製品解析データ（一種のマニュアル））を事前作成し、製品開発段階や製造段階で不良が知見されたときには、そのマニュアルを参照することにより、早急に問題改善を行う運用手法である。
特開平１０−７８３７６号公報

先に挙げたように、不良が発生するたびに生産技術者や製品設計者が改善を施す従来手法では、熟練者を常駐させておく必要が生じる。言うまでもなく、熟練者となるには相応の経験を積む必要があり、製品の製造開始と共に必要な数の熟練者を集めることは必ずしも容易なことではなく、まして、常時多数の熟練者を常駐するとなれば、コストの増加を避けることはできない。

また、後に挙げたＦＭＥＡ手法については、多くの分野においてその有用性が証明されてはいるものの、不良が知見されたときの対応には今だ課題が残されている。すなわち、運用開始後（稼働後）に不良が発生した場合、事前に列挙されている多数の不良パターンの中から、該当するパターンのものを探し出す作業が必要となるのである。この特定は必ずしも容易なものではなく、結局のところ、多くの場合において、不良が知見されるたびに、事前に列挙されたいくつもの候補をすべからく検討して原因究明を図らねばならないのが現状である。

この発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熟練者ではなくとも、発生する不良に対して速やかかつ的確な改善措置を取り得るようにユーザを支援することのできる改善支援システムを提供することにある。

この発明の他の目的とするところは、発生する各種の不良に自動的に重み付けを行うことで、効率的な改善処置を施し得るようにユーザを支援することのできる改善支援システムを提供することにある。

この発明の更に他の目的乃至作用効果については、以下の明細書の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。

本実施形態の改善支援システムは、入力装置と、表示装置と、演算処理装置と、記憶装置とを備える製品の改善支援システムである。

そして、記憶装置には、（１）発生し得る製品の故障に対して、製品を構成する部分又は製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報が記録されてなる解析データと、（２）製品の生産過程で知見された不良内容に基づき作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、が格納される。

『製品を構成する部分又は製造工程の観点により分類』とは、解析データの作成にあたり、“製品を構成する部分”又は“製造工程”を主たる解析対象とすることを意味するものであり、これら観点とは異なる観点をも採用して解析データを作成することも可能である。尚、ここでいう『観点』の解釈は、明細書全体の記載を読むことにより当業者であれば容易に理解されるであろう。

『解析情報』には、事前抽出したデータのみならず、システム稼働後に得られる各種の情報を反映することができる。

『不良情報』は、入力装置から人手により入力してもよいし、別途配置された検査装置等から自動入力されるようにしてもよい。

そして、演算処理装置は、不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索して当該“現象”又は“影響” に相当する情報を有する故障モードを検出して関連付けると共に、検出された故障モードと関連付けられた不良の総数を計数し、故障モードの内容を当該総数と共に或いは当該総数に基づいて表示装置に表示する。

尚、『当該総数に基づいて表示装置に表示する』は、様々な態様で行うことができる。具体的には、故障モードの内容それぞれに対して総数に対応させた番号、文字、記号を表示するもの、故障モードの内容を総数に応じてグラフ、表で表示するもの、総数の多い順序で故障モードを表示するもの（総数の多い順に所定数表示する場合も含む）、或いはこれらの組み合わせによって、ユーザが直感的に総数を理解できるように構成することもできる。

本実施形態の改善支援システムによれば、自動的に故障モードが特定されるから、熟練者ではなくとも、発生する不良に対して速やか、かつ的確な改善措置を取り得ることができる。加えて、本実施形態の改善支援システムによれば、各故障モードに係る解析情報に関連付けされた不良の数が計数され、故障モードの内容を当該総数と共に或いは当該総数に基づいて表示装置に表示されるから、その不良の発生率や発生頻度などを知ることができる。よって、改善すべき不良点に優先順位をつけて、順次改善を施すといった効率の良い対応を採ることができる。

本発明の改善支援システムにあっては、記憶装置に“リンクデータ”を持たせておくことも可能である。すなわち、記憶装置に、（１）発生し得る製品の故障に対して、製品を構成する部分又は製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報が記録されてなる解析データと、（２）製品の生産過程で知見された不良内容に基づき作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、（３）共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータとを格納し、演算処理装置は、前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する解析データの故障モードと不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を計数し、故障モードの内容を当該総数と共に或いは当該総数に基づいて表示装置に表示するように構成することができる。

本実施形態の改善支援システムにおいて、好ましくは、演算処理装置は、対象となる不良情報の“現象”又は“影響”に対応する情報を有する故障モードを検出したときには、当該不良情報と当該故障モードとを関連付けるためのリンクデータを作成するように構成される。このような態様によれば、解析データに適宜修正等が加えられたとしても、それによってリンク付けが解除されることを回避することができる。

本実施形態の改善支援システムにおいて、好ましくは、解析情報は、工程ＦＭＥＡ手法及び／又は製品ＦＭＥＡ手法に基づいて作成される。

工程ＦＭＥＡに基づき作成される解析情報は、もっぱら工程についてのものであるため、他の製品製造工程に対しても、同一の解析情報を流用できる可能性が高い。製品ＦＭＥＡに基づき作成される解析情報にも同じことがいえる。更には、不良発生履歴データについても流用可能性は高い。このため、一旦、システムが稼働されると、そのシステムを別の製品生産工程に対しても適用できる場合が多く、結果、都度のシステム構築を省略できるというメリットも得られる。

工程ＦＭＥＡ手法を採用した本発明の改善支援システムでは、記憶装置には、（１）発生し得る製品の故障に対して、工程ＦＭＥＡ手法によって製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについての“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する解析情報が記録されてなる解析データと、（２）製品の生産過程で知見された不良の内容に基づき作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、（３）共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータとが格納される。そして、演算処理装置は、前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を前記リンクデータを用いて計数し、当該総数を故障モードの内容と共に表示装置に表示する。

本発明の他の実施形態では、記憶装置には、（１）発生し得る製品の故障に対して、製品を構成する部分又は製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについての“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”と“改善に要するコスト” に相当する情報を有する解析情報が記録されてなる解析データと、（２）製品の生産過程で知見された不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、が格納される。そして、演算処理装置は、前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードを検出して関連付けると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を計数し、当該総数を“改善に要するコスト” を含むその故障モードの内容と共に表示装置に表示する。

本発明の更に他の実施形態の改善支援システムは、入力装置と、表示装置と、演算処理装置と、記憶装置の他、更に、安全状態検出装置を備える。記憶装置には、（１）発生し得る製品の故障に対して、製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”と安全状態検出装置からの“出力信号受信累積回数”とに相当する情報を有する解析情報が記録されてなる解析データと、（２）製品の生産過程で知見された不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データとが格納される。そして、演算処理装置は、前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する故障モードを検出すると共に、前記安全状態検出装置からの出力信号を受信したときには、当該安全検出装置に該当する故障モードを特定し、特定された故障モードの解析情報項目“出力信号受信累積回数”の数を１増加すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を計数し、当該総数を“出力信号受信累積回数”を含むその故障モードの内容と共に表示装置に表示する。このような改善支援システムによれば、より危険な工程が明確となるので、早期に改善すべき工程が熟練者でなくとも容易に把握することができる。すなわち、安全状態検出装置は、危険源である装置や機械に人が接近した状態等を検知するものであり、或いは機械を停止させるためのスイッチやセンサのことであり、具体的にはセーフティーマットスイッチ、非常停止スイッチ、両手操作スイッチ、テープスイッチ、ライトカーテン等を想定している。この安全状態検出装置は事故が発生する可能性のある危険な状態を検出していわゆるヒヤリハット信号を出力する。ヒヤリハットは３４回に１回の確率で事故になると言われているので、このヒヤリハットの回数に相当する安全状態検出装置の信号出力の累積回数を記録し、工程ＦＭＥＡの個々のモードに対応させて表示を行うことで、危険な工程が明確になり、早急に改善すべき工程が容易に把握できるようになる。すなわち、的確な優先順位による改善実施が可能となり事故の発生確率を低くすることができるのである。

尚、更に好ましい例では、解析情報には、情報項目としての“事故の累積回数”と“事故の損害額”とが用意される。このようにすれば、事故発生時の損害額も併せて知ることができるため、ユーザはさらに改善の必要性を容易に認識できるようになる。

本発明の改善支援システムは、データベースを用いて実現することもできる。好ましい例では、記憶装置を、（１）発生し得る製品の故障に対して、製品を構成する部分又は製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについての“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報が格納された解析データベースと、（２）製品の製造過程で知見された不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データが格納される実績データベースと、を用いて構成する。そして、演算処理装置には、前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報を基にして前記解析データベースにより該当する故障モードを検出して関連付けると共に、不良情報が入力された際に、その不良情報に関連付けられた故障モードの解析情報を表示装置に表示する処理を実行させる。このような態様の改善支援システムにあっても、（１）自動的に故障モードが特定されるから、熟練者ではなくとも、発生する不良に対して速やか、かつ的確な改善措置を取り得ることができる、（２）各故障モードに係る解析情報に関連付けされた不良の数が計数され、当該故障モードの内容と共に、故障モードに関連付けされた不良の総数が表示装置に表示されるから、その不良の発生率や発生頻度などを知ることができ、よって、改善すべき不良点に優先順位をつけて、順次改善を施すといった効率の良い対応を採ることができる、といった作用効果が得られる。

上述した各種の実施形態に共通に適用可能な改良ポイントとして、以下の（１）〜（４）が挙げられる。

（１）記憶装置を、解析情報が格納されるデータベースと、不良発生履歴履歴データが格納されるデータベースとをネットワークで繋いで構成する。このようにすれば、より広範囲に渡って多くのデータベース同士を連繋使用することが可能となるため、システムのクオリティーの向上も期待できる。

（２）解析データの各故障モードは、該当する“現象”又は“影響”に相当する情報が存在しない新たな不良内容が知見される毎に、適宜追加され、累積されるように構成する。このようにすれば、所謂自動学習をシステムに実行させることができる。

（３）解析データ、不良発生履歴データの何れか一方又は双方を、項目毎にその内容を書き換え可能に構成する。このようにすることでも、システムのクオリティーの向上を図ることができる。

（４）入力装置を介して、任意の解析データ又は不良発生履歴データの内容を表示装置に表示可能に構成する。このようにすることで、適宜の内容チェックを行うことも可能となり、一層の機能向上を図ることもできる。

以上の説明で明らかなように、本発明の改善支援システム又は当該改善支援システムを用いた改善支援方法によれば、製品設計、工程設計の不良原因を容易かつ的確に把握でき、迅速かつ適切な改善処置を適宜に施すことが可能となり、また、ＦＭＥＡ手法に基づく解析データを速やかに作成することが可能となる。

以下に、本発明に係る改善支援システムの好適な実施の一形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に示す実施の形態は、本発明の一具体例を示すものであり、本発明の要旨はあくまでも特許請求の範囲の記載によって規定されるものである。

本実施形態に係る改善支援システムの構成が図１に示されている。同図に示されるように、この改善支援システム１００は、情報処理装置１と、データベース（外部記憶装置群）２と、１又は２以上の検査装置３と、１又は２以上の安全状態検出装置４とをネットワーク接続することにより構築されている。

情報処理装置１は、この改善支援システム１００の中枢を担うものであり、液晶ディスプレイ等の表示装置１１と、キーボードやマウス等の入力装置１２と、内部メモリを備えるＣＰＵ等で構成される演算処理装置１３と、後述するリンクデータを格納するためのリンクデータ記憶装置１４とを備えている。この例では市販のパーソナルコンピュータを用いてこの情報処理装置１を実現している。

データベース２は、この例では、異なる場所に設置された３機の外部記憶装置で構成されている。いずれも、パーソナルコンピュータと記憶装置とで構成されており、キーワード検索等によるデータの読み出し、新規事項の追記（書き込み）が可能とされている。これらのうち、１機はパーソナルコンピュータ２１０と記憶装置２１とで構成され、この記憶装置２１には後述する工程解析データが格納される。他の１機はパーソナルコンピュータ２２０と記憶装置２２とで構成され、この記憶装置２２には後述する製品解析データが格納される。更に他の１機はパーソナルコンピュータ２３０と記憶装置２３とで構成され、この記憶装置２３には後述する不良発生履歴データが格納される。

データベース２の各記憶装置２１，２２，２３については、情報処理装置１に直接接続することも可能であるが、この例では敢えてパーソナルコンピュータ２１０，２２０，２３０を介してネットワーク接続している。このような構成としたのは、通常、各データベースは、異なった部門（場所）が何らかの形で所有していることが多く、それぞれ異なるロケーションに存在するのが一般的であることに起因している。したがって、このような構成とすることで、製品設計、工程設計等に変更があった場合にも、新しく各データベースを作成する必要がなく、既存の各部門が所有しているデータに手を加えるだけで、迅速かつ最小限の労力で本改善支援システムを構築することができる。

検査装置３は、製品の不良検知装置としての役割を担う。対象製品のシリアル番号或いはロット番号を読み取るリーダ機能を備えており、検査結果データ（正常又は不良）と共に、検査結果に応じて対象製品のシリアル番号あるいはロット番号を情報処理装置１に送信することができる。尚、検査結果は、入力装置１２から直接情報処理装置１に入力することもできる。この例では、検査装置３をネットワークに接続することで、他のコンピュータやＰＬＣ、その他の機器との接続を可能としている。このような構成を採用すれば、不良が発見されたときには、ネットワークを通じて、直ちに、関連部門等に当該不良発生の旨とその詳細内容を通知することができる。尚、この通知は、必ずしも不良発生毎に実施する必要はなく、例えば、原因不明の不良が発生したときに限って、実施するように設定することも可能である。

情報処理装置１についての詳細を記載する。表示装置１１としては、例えばモニタディスプレイが採用され、入力装置１２としてはキーボードやマウス、バーコードリーダやＩＤリーダ等が採用される。本実施形態では、この入力装置１２を介して、データベース２やリンクデータ記憶装置１４へのデータ入力、情報処理装置１自身への各種の処理命令の実行等が行われる。より詳細には、情報処理装置１は、データベース２及びリンクデータ記憶装置１４に、適宜のデータ項目に対応するデータを記録する（書き込む）と共に、与えられた命令を実行することで、表示装置１１に、情報処理装置１による処理の内容やデータベースおよびリンクデータの内容を入力装置１２から指定された形態（文字、図形、記号等々）で表示させる。要部となる処理として、不良が検知されたときには、その不良内容（少なくとも現象又は影響を特定するデータ）に合致する工程解析データ或いは製品解析データ（いずれも故障モード別データの集合でなり、各故障モード毎にＩＤ番号が付与されている）を検索し、該当するものがあった場合には、その不良内容に対してＩＤ番号を付与して不良発生履歴データとして記録すると共に、当該不良ＩＤ番号と対応する工程解析データ、製品解析データのＩＤとを関連付けたリンクデータをリンクデータ記憶装置１４に記録する。同時に、その一致した工程解析データと製品解析データの内容を表示装置１１に表示させる。

以下に、工程解析データ、製品解析データ、不良発生履歴データおよびリンクデータについての詳細を順を追って説明する。

工程解析データの内容の一例を図２に示す。同図に示されるように、工程解析データは、工程ＦＭＥＡに基づいて、製造工程で発生する不良の内容（“故障モード”）毎に関連する解析データを項目別に記録して作成されるものである。項目としては、装置名（型式）、工程部品番号（２０１）、不良となる工程（２０２）、その工程の機能（２０３）、その工程不良により発生する現象（２０４）、工程不良による影響（２０５）、不良の原因（２０６）、事前に練られた対策（２０７）、故障モード毎のＩＤ番号（故障モードＮＯ．）（２０９）が含まれている。各項目は、本発明システムの利用目的に応じて任意のものを設けることができる。工程解析データは、生産開始前、もしくは生産立ち上げのときに、熟練した生産技術者が、各項目に対応する内容を予想に基づき記録して作成される。尚、必要に応じて、幾つかの故障モードの内容を寄せ集めて１組のデータとして（モジュール化して）取り扱うことも可能であり、それにより新たに別の製品の工程解析データを速やかに作成することができる。

尚、図には示されていないが、図１に示した情報処理装置１は、入力装置１２により指定された項目内容を基準にデータをソートして、表示装置１１に表示させることが可能とされている。例えば、“影響”（２０５）の項目において、出現頻度の高いものから順にデータ列（横並びの一行）を並べ替えることができる。また、項目を選択すると共に、内容指定を行うことで、任意の情報を含むデータのみを表示されることも可能である。具体的には、たとえば“影響”（２０５）の項目を指定し、かつ“機能せず”を入力することで、その内容を具備するデータだけを表示させることができる。また、複数の項目に対して、優先順位をつけてソートし、あるいは選択的に表示させることも可能である。具体的には、例えば、第１優先順位として、“工程”（２０２）の項目について出現頻度が高い順にデータ列をソートし、更に第２優先順位として“現象”（２０４）の項目について出現頻度が高い順に表示させるような手法を採用することもできる。尚、上述したように、幾つかの故障モードの内容をモジュール化して取り扱うための技術や、ソート表示、重み付けによる順位別表示方法を実施するための技術は公知であるから、ここではその詳細記載は省略する。

工程解析データの内容の他の好適な一例を図３に示す。同図に示されるように、この例に示される工程解析データの項目には、図２に示したものと同様に、装置名（型式）、工程部品番号（３０１）、不良となる工程（３０２）、その工程の機能（３０３）、その工程不良により発生する現象（３０４）、工程不良による影響（３０５）、不良の原因（３０６）、事前に練られた対策（３０７）、故障モード毎のＩＤ番号（故障モードＮＯ．）（３１１）が含まれている。図２に示したものと異なる点は、上述の項目に加え、“ヒヤリハット累積回数”（３０８）と“事故累積回数”（３０９）なる項目が設けられている点にある。

“ヒヤリハット累積回数”は、図１に示した安全状態検出装置４からの出力信号の受信回数を示す。ここで、『安全状態検出装置』とは、危険源である装置や機械に人が接近した状態等を検知するため、或いは、機械の動作を停止されるためのスイッチやセンサのことであり、具体的には、セーフティーマットスイッチ、非常停止スイッチ、両手操作スイッチ、テープスイッチ、ライトカーテン等がこれに相当する。ライトカーテンをはじめ、安全状態検出装置は、それが取り付けられている対象装置が予め分かっているため、その対象装置が用いられる工程も既知である。そこで、各安全状態検出装置と工程解析データの該当する故障モードＮＯ．とを予め対応付けた安全状態検出装置対応工程データを事前作成しておくことができる。すなわち、安全状態検出装置がいずれの装置、工程に取り付けられているかが分かれば、それに対応する解析データを特定することができる。具体的には、以下のような場合が想定される。

例えば、安全状態検出装置としてライトカーテンを採用する。このライトカーテンの検出対象領域に人体が入り込んだ場合、そのライトカーテンは、遮光検出信号（検知信号）を情報処理装置１へ出力するが、その際に合わせてその安全状態検出装置がいずれの装置や機械に取り付けられたものかを特定する情報も送信する。安全状態検出装置が固有識別番号を直接出力するようにしても良いし、安全状態検出装置が接続されるコントローラや制御ユニットが固有識別番号を出力するようにしても良い。また、情報処理装置が入力される端子の番号等に基づいて特定するようにしても良い。情報処理装置１では、リンクデータ格納装置１４に予め記録されたリンクデータを参照して、対応する解析データの故障モードＮＯ．を特定し、そのモードの“ヒヤリハット累積回数”項目の数値を１つインクリメントする。

一方、“事故累積回数”（３０９）なる項目は、安全状態検出装置だけでは“事故”の判断が困難なため、入力装置１２による手入力で記録される。

上述のように、解析データに“ヒヤリハット累積回数”と“事故累積回数”の項目を設けておけば、事故による実質損害額や、ヒヤリハットによる推定損害額の推定を算出することも可能となる。

製品解析データの内容の一例を図４に示す。同図に示されるように、製品解析データは、製品ＦＭＥＡに基づいて、製品の不良内容（“故障モード”）毎に関連する解析データを項目別に記録して作成されるものである。項目としては、装置名（型式）、ユニット（４０１）、モジュール（４０２）、パーツ（４０３）、各パーツに対して不良として発生する現象（４０４）、不良による影響（４０５）、不良の原因（４０６）、事前に練られた対策（４０７）、故障モード毎のＩＤ番号（故障モードＮＯ．）（４０９）が含まれている。各項目は、本発明システムの利用目的に応じて任意のものを設けることができる。

“ユニット”項目（４０１）には、製品を構成するものを大きく分類して記入する。例えば、製品が光電センサの場合には、電源、信号処理部、投光部、受光部、筐体、取り扱い説明書等が挙げられる。“モジュール”項目（４０２）にはユニットをさらに分類したものが記録される。“パーツ”項目（４０３）はモジュールをさらに分類したものである。分類の階層、項目は必要に応じて、また、製品に応じて適宜設定することができるが、細分化するほど、後の不良対策、改善が容易となることは言うまでもない。製品解析データは、生産開始前、もしくは生産立ち上げのときに、熟練した生産技術者や製品設計者が、各項目に対応する内容を、あらかじめ不良発生の可能性を予想して記入、作成する。この例では、項目として“部品番号”を示してはいないが、工程解析データと同様に、任意の項目における内容毎に部品化して（例えば“パーツ”毎に）、それらを組合せて新たな製品の製品解析データを作成することもできる。また、図１の入力装置１２から入力される指示に基づいて、情報処理装置１は製品解析データを参照して、選択された項目の内容を基準にデータソートして、表示装置１１に表示することができる。例えば、“影響”の項目（４０５）において、出現頻度の高い内容を含むものから順に各故障モードＮＯ．のデータを並べ替えることができる。また、選択した項目の中の任意の内容だけを選んで表示させることもできる。たとえば“影響”の項目で“動作せず”と入力されているものだけを表示させる場合が挙げられる。また、複数の項目に対して、優先順位をつけてソート、あるいは選択表示させることも可能である。例えば、第１優先順位として、“影響”の項目（４０５）について出現頻度が高い順に故障モードＮＯ．のデータをソートし、さらに第２優先順位として、“原因”の項目（４０６）について出現頻度が高い順に表示させるようなことが可能である。

不良発生履歴データの内容の一例を図５に示す。この不良発生履歴データは、不良が発見される毎に追加形式で作成されるものであり、不良の発見順にＩＤ（不良ＮＯ．（５０１））を付すると共に、その内容（“故障モード”）毎に関連する情報が項目別に記録される。項目としては、不良ＮＯ．（５０１）、装置名（型式）（５０２）、シリアルＮＯ．／ロットＮＯ．（５０３）、製造した工場名（５０４）、ライン名若しくは番号（５０５）、不良の発見が検査工程によるものか市場からのクレームによるものかの区別（５０６）、不良発生日時（５０７）、その製品を製造した作業者名（５０８）、不良品の材質（５０９）、不良が発生した工程若しくは方法（５１０）、その工程は方法に使用する機械や治具名（５１１）、特定された不良現象（５１２）、その現象によって生じる製品不良の現象（５１３）、対応処置（５１４）が含まれている。

各項目は、本発明システムの利用目的に応じて任意のものを設けることができる。各行で特定される不良発生履歴データは、不良発見の都度追加され、蓄積されていく。各行の内容はいつ入力を行っても良いが、“不良ＮＯ．”項目（５０１）から“日時”項目（５０７）までの７項目の内容については、不良の解析を行い、適宜の改善処置を行った後に記入することになる。この不良発生履歴データについても、また、選択した項目の内容を基準にデータをソートすることができるし、選択した項目の中の、任意の内容だけを選んで表示させることもできる。また、複数の項目に対して、優先順位をつけてソート、あるいは選択表示させることも可能である。例えば、第１優先順位として、ある項目について出現頻度が高い順に不良ＮＯ．項目（５０１）のデータをソートし、その第１優先順位でソートされたものの中で、さらに第２優先順位として、他の項目について出現頻度が高いデータの順に表示させるようにすることができる。

本実施形態では、量産開始後の不良発生履歴データのみならず、製品開発段階の試作評価で得られた不良発生履歴データをも蓄積している。このようにすることで、量産段階に移行すると同時に不良発生履歴データを利用可能とし、それにより、より迅速な不良原因の究明と適切な改善が可能となる。

リンクデータの内容の一例が図７及び図８に示されている。これらの図に示されるように、リンクデータでは、不良発生履歴データと工程解析データ（図７（ａ），図８（ａ））の故障モードＮＯ．、また、不良発生履歴データと製品解析データ（図７（ａ）、図８（ｂ））の故障モードＮＯ．とのリンク関係を記録したデータである。本実施形態においては、不良発生履歴データの“不良ＮＯ．”項目（５０１）と、解析データの“故障モードＮＯ．”項目（２０９、４０９）とがリンク付けされる。

当該リンク付けに係る情報処理装置１における処理内容を図６のフローチャートに示す。具体的には、不良が発見されると（ステップ６０１ＹＥＳ）、まず、検査装置或いは安全状態検出装置から送られてくる信号が規定フォーマットであることを条件として（ステップ６０３ＹＥＳ）、不良発生履歴データとしてその不良の内容が項目に従って入力される。信号が規定フォーマットで無い場合には（ステップ６０３ＮＯ）、情報処理装置１の演算処理装置１３において予め格納された変換テーブルを参照してフォーマット変換が行われる（ステップ６０４）。次いで、その不良に係る“装置名”項目と、“現象”項目とが一致する故障モードが載せられた解析データの存在有無が確認される（ステップ６０５）。すでに当該解析データが存在する場合には（ステップ６０５ＹＥＳ）、当該解析データよりその故障モードに係る全ての項目別情報を読み出し、それら情報と、その故障モードにリンク付けされた不良発生履歴データの総数とを、表示装置１１に同時に表示する（ステップ６０６）。次いで、その不良データにＩＤを付して先の故障モードとのリンクデータを新規作成し、リンクデータ記憶装置１４に格納する（ステップ６０７）。一方、対応する解析データが存在しない場合は（ステップ６０５ＮＯ）、最初に想定していない故障モードが発見されたことになるので、その旨（該当する故障モードが未抽出である旨）を表示装置１１に表示する（ステップ６０８）。次いで、受信された信号に基づいて、新たにその不良内容を解析データベースに追加し（ステップ６０９）、先と同様に、対応関係を記録することでリンク付けを行う。これにより、不良発生履歴データが、解析データに対応する現象毎に対応付けられていくことになる。尚、本実施形態では、ステップ６０８で示されるエラー通知に合わせて、原因不明の不良が発生した旨およびその内容が生産技術部門等の関連部門に即座に通知されるようにしている。従って、原因究明のための対応を関連部門が即座に開始することができる。

上述したように、本実施形態では、リンクデータを用いて、解析データに対応する各現象の発生履歴データの個数を表示させることができるようにしているが、このような表示に限らず、別に解析データの任意の項目を選んで、別表として、その項目に対応する不良発生履歴データの個数を表示させてもよい。このリンクデータを含めて、選択した項目の内容を基準にデータをソートして、あるいは選択して、表示することができる。すなわち、リンク付けされた不良発生履歴データの個数が多い順にソートして、あるいは最も多いものだけを表示させることができるように構成することができる。また、不良発生履歴データの個数の項目を含めて、複数の項目に対して、優先順位をつけてソートし、或いは選択的に表示させるように構成することも可能である。個数の表示に代えて、対応する不良発生履歴データの不良ＮＯ．を全て表示するようにすることもできる。これは、リンク付けされた不良発生履歴データを多く持つ項目（例えば“現象”）の順にソートして、あるいは選択的に表示することができるようにしておくことで容易に実現できる。更には、不良発生履歴データに、コストの項目を設け、解析データ各現象項目に対応するコストを表示するようにすることもできる。対応付けされた不良発生履歴データの個数と同じようにして、コストの高い順にソートして、あるいは、最もコストが高いものだけを表示させるようにすることも可能である。

次に、本実施形態の改善支援システムを用いた改善方法の具体例（１）〜（４）を挙げ、順に説明する。

（１）不良発見時の個別対応（その１）（短期的工程改善）
不良が発見されたとき、まず不良発生履歴データベースにその不良の内容を記録する。このとき、図５に示される“不良ＮＯ．”から“日時”までの項目については、不良発見のときに直ちに記録可能であるが、“作業者”から“処置”までの項目については、不良を解析し、改善処置を行った後でなければ記録できない。本実施形態では、“不良ＮＯ．”から“日時”までの項目の入力が終わると、予め設定されているリンクデータの項目においてその内容が一致する工程解析データが存在する場合にはそれを抽出し、リンクデータとして記録し、その一致した工程解析データ表示する。従って、工程解析データが表示される場合には、その表示される原因と対策を参照して即座に対策を行うことができる。例外的に、一致する工程解析データが存在しない場合には、図６のフローチャートを用いて説明したように、その旨が表示装置１１に表示される。その後、不良を解析し、改善処置を行った後に残りの項目を入力装置１２により作業者の手で入力する。その際には、その不良に対応する新たな工程解析データの項目も追記する。この追記を先に行えば、残りの不良発生履歴データの記録と共に、リンクデータが自動的に記録されることになる。このようにすれば、熟練した生産技術者でなくとも、不良対策としての工程改善が容易にできるようになる。さらに、不良発生履歴データが蓄積されるほど、工程解析データの量が増し、より的確に工程不良原因を網羅することができる。

（２）不良発見時の個別対応（その２）（短期的製品改善）
上記の不良発見時の個別対応（その１）に示した工程解析データの代わりに製品解析データを対象としたものである。これによって、不良部分を即座に発見することができるようになる。これによって、熟練した生産技術者でなくとも、即座に、修理を行ったり、製品の改良（例えば、部品の変更や、不良部品のロットアウト指示）を行うことが可能となる。

（３）工程改善（長期的改善）
不良発生履歴データとリンクされた工程解析データを用いて、リンク付けされた不良発生履歴データの個数が多い順にソートすれば、最も不良発生頻度が高い工程を知ることができる。したがって、その工程に対して集中的な改善を施すことにより、不良品を効果的に減らすことも可能となる。同様に、コストが高い順にソートすれば、改善費用の額が大きな工程を知ることができ、その工程に対して集中的な改善を施すことにより、費用の削減を図ることが可能となる。更に、工程解析データや不良発生履歴データベースに、消費電力等の作業環境、品質、安全、生産性に関連する項目を追加して、データを拡張することもできる。これらの技術思想を取り込めば、不良発生履歴に照らし合わせて、消費電力量の大きな工程、製品品質に与える影響の大きな工程、危険な工程、生産性に与える影響の大きな工程を把握することができるので、より効果的な改善が可能になる。

（４）製品改善（長期的改善）
不良発生履歴データとリンクされた製品解析データを用いて、リンク付けされた不良発生履歴データの個数が多い順にソートすれば、最も不良発生頻度が高い製品の課題部分（パーツなど）を知ることができ、その知見に基づく製品の改善や、次期製品開発に改善を盛込めば不良品を効果的に減らすことができる。同様に、コストが高い順にソートすれば、改善費用の額が大きい課題部分を知ることができ、不良品のコストを考慮した製品設計が可能となる。製品解析データや不良発生履歴データベースに、各種規格に対応した信頼性データなどの安全対策情報、廃棄、リサイクルやリユースの可否などの環境情報、品質、自己診断レベルに関連する項目を追加してデータ拡張することもできる。これらの技術思想を取り込めば、不良発生履歴データに照らし合わせて、それぞれの影響度合いを知ることができるので、より効果的な製品設計が可能となる。

尚、本発明に係る改善支援システムは、新規の製品に係る工程解析データや製品解析データを作成する際にも応用することができる。上述した改善支援システムでは、最初に熟練者によって作成された工程解析データ、製品解析データを用いて運用しているが、不良発生履歴データが蓄積されるにつれて、各解析データが累積され、より広範なケースを網羅するようになる。要するに、この発明の基本思想は、これまで、生産技術や製品設計の熟練者の頭の中にしかなかったものを、誰もが見れるようにした点と、解析データの項目毎に頻度や影響度の大きなものの順にソートして表示する機能によって、熟練者が経験や勘で抽出していた内容を誰もが簡単に引き出すことができるようにした点にある。

製品の製造工程においては、その製品特有の製造工程も存在するが、製造工程の多くは、共通な工程であり、それらの組み合わせによって成り立っている。従って、蓄積された工程解析データの不良モードをモジュール化して、自由に組み合わせることができるようにした本実施形態の改善システムを用いれば、新規の製品に対しても、工程解析データの大部分を熟練者並のレベルで容易に作成することができる。もちろん、新規製品に特有の新規な工程についは、従来通りの手法によって作成し補えば足りるであろう。

製品解析データついても、ユニットやモジュール、パーツ等に置き換えて考えれば同様のことが可能であり、新製品に対する製品解析データを容易に作成することができる。

上記実施形態の応用例として、図１に示したネットワークを通じて、複数の製造工程に対する工程解析データ、製品解析データおよびリンクデータを、異なるメインサーバとなるパーソナルコンピュータに纏めて集積したものが考えられる。このようにすれば、更に多くの不良発生ケースを網羅した改善支援システムを構築できる。この場合、各製造工程における改善支援装置のそれぞれには、メインサーバに集積された工程解析データ、製品解析データ及びリンクデータの全部あるいは、関連する部分だけを選んでダウンロードを行う。

また、他の応用例として、特定の現場に、リンクデータを持たないパーソナルコンピュータをネットワークを介して接続し、不良発生履歴データにリンク付けされた工程解析データや製品解析データを閲覧するように構成した改善支援システムが考えられる。もっとも、上述した本実施形態であれば、現場に改善支援システムを設置しなくとも、任意の場所から改善支援システムのデータベースを利用することが可能であるから、自ら各種データベースを構築することなく、すでに構築されているデータベースの内容を参照して、課題解決や改善作業を行うことができる。

また、営業態様への応用として、上述の改善支援システムを運営管理する者が、データベースを利用する者に対して、利用料を徴収するといったようなビジネスも実現可能である。

本発明に係る改善支援システムの構成を示す図である。 工程解析データの内容の一例を表形式で示す図（その１）である。 工程解析データの内容の一例を表形式で示す図（その２）である。 製品解析データの内容の一例を表形式で示す図である。 新規の故障モードを追加登録するための処理手順を示すフローチャートである。 不良発生履歴データの内容の一例を表形式で示す図である。 リンクデータの内容の一例を表形式で示す図（その１）である。 リンクデータの内容の一例を表形式で示す図（その２）である。

符号の説明

１ 情報処理装置
２ 主要データ格納装置
３ 検査装置
４ 安全状態検出装置
１１ 表示装置(モニタ）
１２ 入力装置（キーボード、マウス）
１３ 演算処理装置（ＣＰＵ）
１４ 記憶装置（リンクデータ格納用）
２１ 記憶装置（工程解析データ格納用）
２２ 記憶装置（製品解析データ格納用）
２３ 記憶装置（不良発生履歴データ格納用）
１００ 改善支援システム
２１０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
２２０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
２３０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）

Claims (12)

1. 入力装置と、表示装置と、演算処理装置と、記憶装置とを備える製品の生産に関する改善支援システムであって、
   前記記憶装置には、
   発生し得る製品の故障に対して、工程ＦＭＥＡ手法によって製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報が記録されてなる解析データと、
   製品の生産過程で知見された工程上の不良の内容に基づき作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、
   共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータと、
   が格納され、
   前記演算処理装置は、
   前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を前記リンクデータを用いて計数し、当該総数を故障モードの内容と共に表示装置に表示するように構成したことを特徴とする改善支援システム。
2. 入力装置と、表示装置と、演算処理装置と、記憶装置とを備える製品の生産に関する改善支援システムであって、
   前記記憶装置には、
   発生し得る製品の故障に対して、工程ＦＭＥＡ手法によって製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報、及び“改善に要するコスト”が記録されてなる解析データと、
   製品の生産過程過程で知見された工程上の不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、
   共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータと、
   が格納され、
   前記演算処理装置は、
   前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を前記リンクデータを用いて計数し、当該総数を“改善に要するコスト” を含むその故障モードの内容と共に表示装置に表示するに構成したことを特徴とする改善支援システム。
3. 入力装置と、表示装置と、演算処理装置と、記憶装置、安全状態検出装置と、を備える製品の製造に関する改善支援システムであって、
   前記記憶装置には、
   発生し得る製品の故障に対して、工程ＦＭＥＡ手法によって製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて、“現象”又は“影響”と、“原因”又は“対策”と、安全状態検出装置からの“出力信号受信累積回数”とに相当する情報を含む解析情報が記録されてなる解析データと、
   製品の生産過程で知見された工程上の不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データと、
   共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータと、
   が格納され、
   前記演算処理装置は、
   前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、前記安全状態検出装置からの出力信号を受信したときには、当該安全検出装置に該当する故障モードを特定し、特定された故障モードの解析情報項目“出力信号受信累積回数”の数を１増加すると共に、検出された故障モードと関連付けされた不良の総数を前記リンクデータを用いて計数し、当該総数を“出力信号受信累積回数”を含むその故障モードの内容と共に表示装置に表示するように構成したことを特徴とする改善支援システム。
4. 解析情報には、更に、“事故の累積回数”または“事故の損害額”に相当する情報が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の改善支援システム。
5. 記憶装置は、解析情報が格納されるデータベースと、不良発生履歴履歴データが格納されるデータベースとがネットワークで繋がれて構成されている、ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の改善支援システム。
6. 解析データの各故障モードは、対応する“現象”又は“影響”に相当する情報が存在しない新たな不良内容が知見される毎に、適宜追加され、累積される、ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の改善支援システム。
7. 解析データ、不良発生履歴データは、項目毎にその内容を書き換え、追加または削除可能である、ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の改善支援システム。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の改善支援システムにおける解析データ、又は不良発生履歴データが格納された記憶装置。
9. 入力装置を介して、任意の解析データ又は不良発生履歴データの内容を表示装置に表示可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の改善支援システム。
10. 入力装置と、演算処理装置と、表示装置と記憶装置を備える製品の生産に関する改善支援システムであって、
    前記記憶装置は、
    発生し得る製品の故障に対して、工程ＦＭＥＡ手法によって製品の製造工程の観点により分類した複数の故障モードのそれぞれについて“現象”又は“影響”と“原因”又は“対策”とに相当する情報を有する解析情報が格納された解析データベースと、
    製品の製造過程で知見された工程上の不良の内容に基づいて作成されたデータであって、前記故障モード解析情報の“現象”又は“影響” に相当する情報を有する不良情報を順次累積してなる不良発生履歴データが格納される実績データベースと、
    共通の“現象”又は“影響”に相当する情報を有する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連を記録したリンクデータと、
    が格納されており、
    前記演算処理装置は、
    前記不良情報に含まれる“現象”又は“影響” に相当する情報をもとにして前記解析データを検索し、該当する前記解析データの故障モードと前記不良発生履歴データの不良情報との関連をリンクデータに記録すると共に、不良情報が入力された際に、その不良情報に関連付けられた故障モードの解析情報を前記リンクデータに基づいて表示装置に表示することを特徴とする改善支援システム。
11. 請求項１〜７，９，１０の何れかに記載の改善支援システムにおける記憶装置に格納される情報を記録した記録媒体。
12. 請求項１〜７，９，１０の何れかに記載の改善支援システムを用いて、ユーザによる改善を支援する改善支援方法。

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