JP4352689B2

JP4352689B2 - Production support program, production support method and production support system for assembly production

Info

Publication number: JP4352689B2
Application number: JP2002350609A
Authority: JP
Inventors: 敏中津; 義彦松尾
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP2004185252A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場の製造ライン等において部品の不良が発見されたときに、これを含む一部の部品を製造ライン外で組み付けるための適切な手順を設定することによって、製品の組立生産を支援するようにした生産支援システム等に関する。尚、ここでいう製品とは、一般消費者に提供される最終商品に限定されるものではなく、最終製品の一部を構成するユニットとかモジュール等と呼ばれる中間製品も含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の部品からなる製品の組立ラインや、市場にて修理やメンテナンスを行うサービス工場（修理工場）において作業者が製品の品質に係る情報を端末に入力することにより、当該製品の品質に関する総合的なデータを統計的に得られるようにすることは知られている。例えば、特許文献１に開示される品質情報の入力方法等によれば、現場の端末において作業者が製品の品質に係る項目、事象、責任、補修等の多数の情報を入力するようになっており、この際、作業者の負担を軽減して入力ミスの発生を防止するために、情報のコードをキー入力させるのではなく、画面上で強調表示されている情報のボタンを選択させて、それだけで、その情報に対応するコードが自動的に入力されるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２０９８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、製品を構成する部品に不良のあることを発見したときには、不良のない代替部品に交換しなくてはならないが、製造ラインでは代替部品が直ちに入手できるとは限らないので、通常は、不良部品やその後の工程で組み付ける部品（後工程部品）も一旦は組み付けてしまい、不良部品を含む製品として所定の場所に仮置きする。そして、通常のラインの流れ作業とは別の手直し作業として、前記製品から一旦、代替部品の取り付けの邪魔になるものを取り外し、その上で、それらを代替部品とともに再度、組み付け直すことになる。
【０００５】
しかしながら、そのように１回、取り付けた部品の一部を取り外して再び組み付け直すというのは、手間ばかりかかる無駄な作業であるから、従来より、この作業の工数を削減することの要請は極めて強いという実状がある。
【０００６】
本発明は、斯かる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、製品に不良部品の代替部品を組み付ける手順に工夫を凝らして、製品の手直しの際の無駄を省き、そのための作業工数をできるだけ減らして生産効率を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の解決手段では、製品の製造工程等で不良部品が発見されたときに、その不良部品の代替部品を製品に後から組み付ける作業を模擬するシミュレーションをコンピュータ装置によって行い、その後付け作業のときに邪魔になる部品を正確に特定して、これだけをラインでの組み付けから外すようにした。
【０００８】
具体的に、請求項１の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬するシミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するために用いられるコンピュータプログラム（生産支援プログラム）を対象とする。
【０００９】
そして、前記製品の製造ライン、修理工場（例えば市場のサービス拠点であるディーラーのサービス工場、或いは部品の製造工場の検査場や受注工場の検査場等）及び部品の流通経路の少なくとも１つにおいて不良の発見された不良部品を特定する情報を入力させる入力ステップと、前記不良部品を特定する情報及び製品の組立手順に基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定ステップと、前記製品を複数の部品モデルからなる３次元の立体構造として模擬する製品モデル、及び、少なくとも作業者の身体の一部及び該作業者の使用する工具を３次元の立体構造として模擬する作業者モデルを用い、その製品モデル及び作業者モデルを仮想的に同じ空間に併存できるものとしながら、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行う後付けシミュレーションステップと、この後付けシミュレーションにおいて作業者モデルの占める空間と製品モデルの占める空間とが重なり合うとき、この重なり合う空間内に存在する前記後工程部品を、製造ラインでは組み付けない組付不要部品として決定する組付不要部品決定ステップと、を備えるものとする。
【００１０】
前記のプログラムによれば、製造ライン等において不良部品が発見されると、この不良部品を特定する情報がコンピュータ装置に入力され（入力ステップ）、この情報等に基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品が特定される（後工程部品特定ステッップ）。そして、前記コンピュータ装置により、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業のシミュレーションが行われる（後付けシミュレーションステップ）。この後付けシミュレーションは、製品に組み付けられている後工程部品の３次元の立体構造モデルと作業者の例えば腕を３次元の立体構造として模擬する作業者モデルとを仮想的に同じ空間に併存できるものとして行われるので、後付け作業において作業者の腕と後工程部品とが干渉する様子を、作業者モデルの占める空間と製品モデルの占める空間とが重なり合う状態として再現して、作業の邪魔になる後工程部品を容易に特定することができる。
【００１１】
つまり、コンピュータシミュレションを利用することによって、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定することができ、これにより、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上することができる。
【００１２】
ここで、前記入力ステップでは、１ロット内に所定数以上の不良品が発見された不良部品についての情報を入力させるようにするのが好ましい（請求項２の発明）。すなわち、特に不良部品の数が多いときほど、手直しの際の無駄を省けるという前記発明の作用効果が有効なものとなるからである。
【００１３】
また、本発明の生産支援プログラムには、前記組付不要部品決定ステップに次いで、コンピュータ装置により、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーションステップを備えることが好ましい（請求項３の発明）。
【００１４】
こうすれば、不良部品が発見されたときに、その後の手直しの際に実際に製品に所要の部品を組み付けていく作業の手順をコンピュータシミュレーションの結果に基づいて適切に決定することができる。
【００１５】
本発明に係る生産支援プログラムについてより詳しくは、前記コンピュータ装置にディスプレイ装置を接続しておいて、組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させて、この画像表示を見たコンピュータ装置の操作者が代替部品の後付の邪魔になると判断した組付不要部品についての操作入力を受け入れるようにするのが好ましい（請求項４の発明）。
【００１６】
こうすれば、コンピュータ装置の操作者がディスプレイ装置の画像表示を見て、代替部品の後付け作業の邪魔になる部品を容易に特定することができる。つまり、人間の目で見て、部品が作業の邪魔になるかどうか最適に判断することができる。その際、後工程部品を画面上で他の部品と識別可能に表示するようにすれば、判断がさらに容易になる（請求項５の発明）。
【００１７】
さらに、本発明では、製品の製造ライン上の各作業場所に所要の部品を搬送するための搬送センターを設けて、該搬送センターに設置したコンピュータ装置を組立シミュレーションを行うコンピュータ装置と通信回線を介して接続しておき、生産支援プログラムには、入力ステップの後、前記搬送センターのコンピュータ装置に組付不要部品の製造ラインへの供給を停止させる指示を送信するステップをさらに備えるのが好ましい（請求項６の発明）。
【００１８】
こうすることで、製造ラインへの不要な部品の供給を速やかに停止させることができる。また、それに併せて、組み付け不要部品を手直し作業を行う場所に搬送させるようにするのがさらに好ましい。
【００１９】
次に、本願の請求項７の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置により模擬するシミュレーションを行って、前記製品の生産を支援する生産支援方法を対象とする。そして、前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場に前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末を配設して、不良の発見された不良部品を特定する情報を作業者により前記現場の端末に入力させて、この端末からコンピュータ装置に送信し、その情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定した上で、前記コンピュータ装置により、製品を複数の部品モデルからなる３次元の立体構造として模擬する製品モデルと、少なくとも作業者の身体の一部及び該作業者の使用する工具を３次元の立体構造として模擬する作業者モデルとを用い、その製品モデル及び作業者モデルを仮想的に同じ空間に併存できるものとしながら、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行って、この後付けシミュレーションにおいて作業者モデルの占める空間と製品モデルの占める空間とが重なり合うとき、この重なり合う空間内に存在する前記後工程部品を、製造ラインでの組み付けを行わない組付不要部品として決定するようにする。
【００２０】
この生産支援方法によれば、上述した請求項１の発明と同様に、コンピュータシミュレーションを有効利用して、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定することができ、これにより、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上できる。
【００２１】
また、前記生産支援方法において、コンピュータ装置にはディスプレイ装置を接続しておき、組付不要部品を決定するときには、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させ、この画像表示に基づいて代替部品の後付けの邪魔になると判断した後工程部品を組付不要部品として決定するようにするのが好ましい（請求項８の発明）。こうすることで、前記請求項４の発明と同じ作用効果が得られる。
【００２２】
また、前記生産支援方法において、組付不要部品を決定した後に、コンピュータ装置により、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションをさらに行うことが好ましい（請求項９の発明）。こうすることで、前記請求項３の発明と同じ作用効果が得られる。また、前記の製品の組立を完了する作業のシミュレーションを行って、その作業の工数を算出することがさらに好ましい。
【００２３】
次に、請求項１０の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬する組立シミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するための生産支援システムを対象とする。そして、前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場に、前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末を配設し、この端末には、不良の発見された不良部品を特定する情報が入力されたときに、その情報を前記コンピュータ装置に送信する送信手段を備える。一方、前記コンピュータ装置には、前記不良部品を特定する情報と製品の組立手順と基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定手段と、前記製品を複数の部品モデルからなる３次元の立体構造として模擬する製品モデル、及び、少なくとも作業者の身体の一部及び該作業者の使用する工具を３次元の立体構造として模擬する作業者モデルを用い、その製品モデル及び作業者モデルを仮想的に同じ空間に併存できるものとしながら、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行う、後付けシミュレーション手段と、その後付けシミュレーションにおいて作業者モデルの占める空間と製品モデルの占める空間とが重なり合うとき、この重なり合う空間内に存在する前記後工程部品を、製造ラインでは組み付けない組付不要部品として決定する組付不要部品決定手段と、を備える構成とする。
【００２４】
この生産支援システムによれば、前記請求項７の発明に係る生産支援方法を容易に実行して、この発明や上述した請求項１の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
前記生産支援システムにおけるコンピュータ装置には、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対し不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーション手段をさらに備えることが好ましい（請求項１１の発明）。こうすれば、前記請求項９の発明に係る生産支援方法を実現して、この発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２７】
（シミュレーション装置の全体構成）
図１は、本発明に係る生産支援システムＡを自動車工場の車両組立ラインＬに適用した実施形態を示す。この組立ラインＬは、車体組立ラインや塗装ライン等の下流に設けられ、自動車の製造ラインの一部分を構成するものである。以下、説明の便宜のために、少なくともエンジン４やトランスミッション５（図２参照）からなるパワートレインモジュールが組み付けられた車体１に対して、最終的な配線、配管の接続等が行われる最終組立ラインを例にとって詳しい説明を行う。
【００２８】
図示の最終組立ラインＬでは、車体１，１，…がコンベア２により搬送されていて、そのコンベア２の脇に所定間隔を空けて配設された作業ステーション３，３，…にそれぞれ所定の時間（タクトタイム）、停止した後に次のステーション３まで移動するようになっている。各ステーション３ではそれぞれ車体１に対して作業者により配線や配管の接続作業が行われる。例えば、図２にエンジンルームを車体前方斜め上側から見た状態を模式的に示すように、エンジン４とラジエータ１７との間には、アッパ及びロワのラジエータホース１８，１９が取り付けられ、さらにその上方を覆い隠すようにして、樹脂製の吸気系モジュール２０が組み付けられる。この吸気系モジュール２０は、サージタンクやスロットルボディ等が一体になった吸気マニホルド２１と、エアクリーナケース２２とが一体的に組み付けられてなる樹脂製のものであり、前記ラジエータホース１８，１９よりも後の工程で組み付けられる。
【００２９】
尚、図示の符号２３は、前記吸気系モジュール２０の後から組み付けられる吸気レゾネータダクトであり、また、符号２４は車載バッテリーを、符号２５はオルタネータをそれぞれ示している。
【００３０】
前記作業ステーション３，３，…には、それぞれ生産管理のためのコンピュータ端末６，６，…が配設されている。これらの端末６，６，…は工場内ＬＡＮ７（Local Area Network：通信回線）を介して生産管理用のサーバコンピュータ８と双方向通信可能に接続されており、サーバコンピュータ８から送信されてくる生産指示情報に基づいて、例えば車種毎に異なる取付部品の指示を行ったり、或いは作業者により入力される生産結果情報をサーバ８に送信して、生産管理データとして蓄積したりするためのものである。
【００３１】
また、前記工場内ＬＡＮ７には、図示しない部品搬送センターに設置されたコンピュータ装置９が双方向通信可能に接続されている。このコンピュータ装置９は、工場内の部品の搬送に係る情報を管理するためのものであるが、その動作中に必要に応じて、従来周知の手法により工場内ＬＡＮ７を介してサーバ８にアクセスすることができ、これにより、当該サーバ８に接続されている後述のデータベースＤＢ１５，ＤＢ１６に記憶されている情報を参照することができる。
【００３２】
さらに、前記工場内ＬＡＮ７には、図示しない最終検査ラインの付近に設けられた検査部門用のワークステーション１０（コンピュータ装置）が双方向通信可能に接続されている。このワークステーション１０では、例えば検査部門のエンジニアにより、最終検査ラインにおいて採取された検査結果のデータに基づいて生産効率や歩留まりの解析が行われるのであるが、それ以外に、この実施形態では、最終組立ラインＬにおいて不良部品が発見されたときに、その代替部品を組み付ける手順を適切に設定するためのシミュレーションが行われるようになっている。
【００３３】
すなわち、例えば前記ラジエータホース１８，１９が取り付けられる作業ステーション３において、作業者によりロワホース１９に規格外のひび割れ等、不良のあることが発見された場合、従来までは、取り敢えずそれらのホース１８，１９を組み付けて車体１を次の作業ステーションに送り、さらに、吸気系モジュール２０やレゾネータダクト２３等々、全ての部品を一旦は組み付けて、不良部品を含む製品として所定の手直し作業場に仮置きするようにしていた。これは、前記のように不良品のロワホース１９が見つかったとしても、その作業ステーション３ではすぐに代わりのロワホース１９が入手できるわけではなく、代替部品が届くまでの間、コンベア２を停止させるのでは甚だ効率が悪いからである。
【００３４】
しかしながら、前記図２から明らかなように、ロワホース１９はエンジン４のシリンダブロック前面において比較的下側に取り付けられていて、吸気系モジュール２０を組み付けてしまうと、取付位置を視認することができない。それ故、手直し作業の際には少なくとも吸気系モジュール２０を取り外す必要があると考えられる。このため、手直しの際には、不良品のロワホース１９の代替部品を組み付けるだけでなく、前記の如く取り外した吸気系モジュール２０等、組立ラインＬで一旦、取り付けた部品の多くを取り外してから、再び組み付け直すことになり、非常に手間がかかる。
【００３５】
しかも、手直しの作業手順は確定していないから、各作業者が試行錯誤しながら場当たり的に邪魔になる部品を取り外していくことにもなり、本来、取り外す必要のない部品までも外してしまうこともあって、極めて無駄の多いものであった。
【００３６】
これに対し、この実施形態の生産支援システムＡでは、例えば前記の如くロワホース１９の不良を作業ステーション３の作業者が発見したときに、まず、その情報を端末６に入力して、工場内ＬＡＮ７を介してワークステーション１０に送信する。この情報を受けたワークステーション１０では、所定の操作が行われるのに応じて、前記情報と最終組立ラインＬでの組立手順とに基づいて、ロワホース１９よりも後の工程で組み付けられる後工程部品（例えば前記吸気系モジュール２０やレゾネータダクト２５等々）を特定し、それらの部品が組み付けられた車両（製品）を模擬する３次元の車両モデルと、少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを構築する。そして、それらのモデルを用いて、手直し作業の際に作業者がロワホース１９（代替部品）を車両に後付けする作業を模擬するシミュレーションを行い（図４参照）、この後付けシミュレーションの結果に基づいて作業の邪魔になる後工程部品のみを、最終組立ラインＬでは組み付けない組付不要部品として決定するようにしている。
【００３７】
より詳しくは、前記ワークステーション１０は、周知の如く、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるとともに、例えばブラウン管モニター（ＣＲＴ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ装置１１や、図示しないが、キーボード、マウス等の入力デバイス及びプリンタ等が接続されたものであり、さらに、ワークステーション１０には例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や光ディスクドライブ（ＭＯ）等の記憶装置１２が接続されている。この記憶装置１２には、少なくとも、異常部品に関する情報等に基づいて前記の後付けシミュレーションを行うための演算プログラムやその結果に基づいて組付不要部品を決定するためのプログラム等が電子的に記憶されており、メインプログラムの起動時には、ワークステーション１０を操作する操作者の入力に応じて、ＣＰＵにより所要のプログラムが記憶装置１２から読み出され、ＲＡＭに常駐して実行されるようになっている。尚、記憶装置１２としては、ＣＤやＤＶＤ等の記録メディアの情報を読み出すドライブ装置を含み、この場合には記憶装置１２に記憶されている情報というのは、記録メディアの情報を含むものとする。
【００３８】
さらに、前記ワークステーション１０には、それぞれ前記記憶装置１２と同じくＨＤＤ等の別の記憶装置からなり、人間の身体を模擬する３次元の作業者モデルが予め記憶されている作業者モデルデータベースＤＢ１３と、最終組立ラインＬにて車体１に取り付けられる部品の寸法乃至形状を模擬する３次元の部品モデルが予め記憶されているＣＡＤデータベースＤＢ１４とが接続されている。また、前記サーバ８には、部品の調達先や搬入経路等、所定の情報を記憶した部品情報データベースＤＢ１５と、ラインＬの端末６に送られる生産指示情報を記憶した生産情報データベースＤＢ１６とが接続されている。そして、ワークステーション１０は、その動作中に必要に応じて、従来周知の手法により工場内ＬＡＮ７を介してサーバ８にアクセスすることができ、これにより、前記部品情報ＤＢ１５や生産情報ＤＢ１６に記憶されている情報を参照することができるようになっている。
【００３９】
次に、前記ワークステーション１０にて行われるシミュレーションと、そのシミュレーションの結果に基づいて手直し作業の手順を適切に設定する手法とについて、図３のフローチャート図に基づいて具体的に説明する。このフローは、ワークステーション１０のＣＰＵにより読み込まれたシミュレーション演算プログラム等が実行されることにより、実現される。
【００４０】
まず、スタート後のステップＳ１では、不良部品情報の入力があるかどうか判定して、入力がなければリターンする一方、入力があればステップＳ２に進む。その不良部品情報とは例えば不良部品の部品コードとすればよい。すなわち、各作業ステーション３の端末６の表示部（例えばディスプレイ装置等）には、初期状態で、不良部品を発見したときにその部品の部品コードの入力を促す操作表示がなされており、前記のようにラジエータホース１８，１９を取り付ける作業ステーション３においてロワホース１９の不良を発見した作業者は、前記の操作表示に従って端末６に部品コードを入力する。そうして端末６に入力されたロワホース１９の部品コードは、工場内ＬＡＮ７を介して端末６から検査部門のワークステーション１０に送信される。
【００４１】
続いて、ステップＳ２において、ワークステーション１０から部品搬送センター９のコンピュータ装置９に対して、ロワホース１９の最終組立ラインＬへの搬送を停止させるように指令が送られる。この際、搬送作業者の所有する携帯端末（図示せず）にも同じ指令を送信することが好ましく、併せて、代替部品を手直し作業場に搬送させるような指令を行うことがさらに好ましい。続くステップＳ３では、前記ロワホース１９の部品コード（不良部品を特定する情報）と予め設定されているラインＬ上での製品の組立手順とに基づいて、ロワホース１９よりも後工程で組み付けられる部品（後工程部品）を特定する。尚、前記組立手順の情報は、生産情報ＤＢ１６から読み出すようにすればよい。
【００４２】
続いて、ステップＳ４において、作業者モデルデータベースＤＢ１３から作業者モデルを読み込むとともに、ＣＡＤデータベースＤＢ１４からは部品モデルを読み込んで、これを組み合わせることにより車両モデルを構築する。作業者モデルは、作業者の腕のみを模擬するものであっても、また、作業者の上半身を模擬するものであってもよく、或いは作業者の全身を模擬するものであってもよい。さらに、作業者モデルには、当該作業者の使用する工具も含まれていることが好ましい。
【００４３】
続いて、ステップＳ５において、図４に一例を示すように、前記車両モデルＭｂと作業者モデルＭｆと代替部品（ロワホース１９）の部品モデルＭｐとを用いて、作業者がエンジンルームの上方からエンジン４とラジエータ１７との間に腕を差し入れて、ロワホース１９を取り付ける作業（後付け作業）を模擬する後付けシミュレーションを行い、その結果をディスプレイ装置１１に画像表示する。その際、作業者モデルの位置や姿勢は、基本的には、不良部品に応じて予め設定されている位置において予め設定されている姿勢とされるものであるが、さらに、ワークステーション１０の操作者がディスプレイ装置１１の画面を見ながら入力する操作入力に応じて適宜、変更できるようになっている。
【００４４】
また、前記後付けシミュレーションの際には、車両モデルＭｂに含まれている後工程部品のモデルと作業者モデルＭｆとを仮想的に重複可能に、即ち同じ空間に併存できるものとしながら、作業者が自然な姿勢でロワホース１９を車両に組み付ける動作を再現するようにしている。これにより、作業者の自然な動作に伴い、その腕や工具が後工程部品と干渉する様子がディスプレイ装置１１の画面上にて再現される。そして、前記画像表示を見たワークステーション１０の操作者が作業の邪魔になると思われる部品を指定する操作入力を行うのに応じて、ステップＳ６においてその操作入力を受け入れて、最終組立ラインＬでは組み付けない組付不要部品を決定する。
【００４５】
すなわち、後工程部品のうちから、例えば、作業者の視線を遮るものや作業者の腕や工具と干渉するものを画面表示に基づいて判定し、これらを作業の邪魔になる組付不要部品として決定する。そのように、シミュレーション結果の画像を人間の目で見て組付不要部品の判定を行うことで、部品が作業の邪魔になるかどうか微妙な場合であっても、適切な判断を下すことができる。しかも、高度の画像認識ソフトウエア等を用いる必要がないので、シミュレーションの時間を短縮することができ、さらにシステムのコストも低減できる。
【００４６】
尚、前記のシミュレーション画像の表示の際に、作業者モデルＭｆと仮想的に重複する後工程部品のモデルを、画面上で他の部品と識別可能に表示するようにすれば、邪魔になる部品の判断が容易になるので、さらに好ましい。また、必ずしも、前記のように人間の判断に依る必要はなく、所定のソフトウエアを用いて、例えば、作業者モデルＭｆと重複する部品モデルに対応する後工程部品は全て組付不要部品として決定するようにしてもよい。
【００４７】
続いて、ステップＳ７において、今度は、上述のようにして決定した組付不要部品と代替部品（ロワホース１９）とを手直し作業場において車両に組み付けて、組立を完了する作業のシミュレーションを行う。この組立完了シミュレーションの手法は前記した後付けシミュレーションと同様であるが、ラインＬ上ではロワホース１９よりも後の工程で組み付ける後工程部品の一部が既に組み付けられている状態なので、基本的には本来の作業手順に従いながら、ワークステーション１０の操作者による所定の操作入力に応じて何通りかの組付け手順をシミュレーションする。そして、ステップＳ８ではそれぞれの手順の工数を算出して、これをステップＳ９でディスプレイ装置１１の画面に表示する。
【００４８】
その画面の表示を見たワークステーション１０の操作者がいずれかの組み付け手順を選択して、この手順を指定する操作入力を行えば、続くステップＳ１０において、前記操作者の入力によって選択された作業手順の工程表をプリンタ等により出力して、しかる後に制御終了となる。その際、操作者は、例えば作業工数の最も少ないものを選択するようにしてもよいし、作業者の姿勢が最も楽なものを選択するようにしてもよい。また、工程表は、不良部品の代替部品とともに手直し作業場に送るようにすればよい。或いは、手直し作業場にもコンピュータ端末を配置しておいて、工程表は、その端末に工場内ＬＡＮ７を介して送信するようにしてもよい。
【００４９】
前記図３に示すフローのステップＳ１は、自動車の組立ラインＬにおいて不良の発見された不良部品を特定する情報を入力させる入力ステップに対応する。そして、この実施形態の入力ステップでは、現場の端末６に不良部品のコードの入力操作を促す表示を行わせるとともに、これに応じて前記端末６に入力されて該端末６からワークステーション１０に送信されてくる情報を受け入れるようにしている。
【００５０】
また、前記フローのステップＳ２は、工場内の部品搬送センターに設置されたコンピュータ装置９に対して、ワークステーション１０から組付不要部品のラインＬへの供給を停止させるよう指令を送信するステップに対応し、ステップＳ３は、不良部品を特定する情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定ステップに対応している。
【００５１】
また、前記フローのステップＳ４，Ｓ５は、自動車を模擬する車両モデルＭｂと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルＭｆとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行う、後付けシミュレーションステップに対応している。そして、この実施形態の後付けシミュレーションでは、前記作業者モデルＭｆと車両モデルＭｂに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら、シミュレーションを行い、その結果をワークステーション１０のディスプレイ装置１１に画像表示させるようにしている。
【００５２】
また、前記フローのステップＳ６は、前記後付けシミュレーションの画像表示に基づいて、ワークステーション１０の操作者により行われれる操作入力を受け入れて、後工程部品のうちから組付不要部品を決定する組付不要部品決定ステップに対応している。
【００５３】
さらに、前記フローのステップＳ７は、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の自動車を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、組立完了シミュレーションを行う組立完了シミュレーションステップに対応している。
【００５４】
以上、換言すれば、作業ステーション３の端末６は、所定のソフトウエアプログラムの実行によって、表示部に不良部品コードの入力操作を促す表示を行う操作表示機能と、不良部品コードが入力されたときにそれを工場内ＬＡＮ７を介してワークステーション１０に送信する送信機能とをそれぞれ有し、その送信機能を実現するプログラムが送信手段を構成している。
【００５５】
また、ワークステーション１０において前記後工程部品特定ステップ、後付けシミュレーションステップ、組付不要部品決定ステップ及び組立完了シミュレーションステップの各ステップに対応するコンピュータプログラムが実行されることにより、それぞれ、後工程部品特定手段、後付けシミュレーション手段、組付不要部品決定手段及び組立完了シミュレーション手段がソフトウエア的に構成される。
【００５６】
したがって、この実施形態に係る生産支援システムＡを用いることによって、自動車の製造ライン等においいて不良部品が発見されたときには、その不良部品の部品コードが現場の端末６から工場内ＬＡＮ８を介して直ちに検査部門のワークステーション１０に送信される。そして、該ワークステーション１０において、手直し作業の際に作業者が不良部品（ロワホース１９）の代替部品を自動車に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行うことで、その作業の邪魔になる後工程部品を容易に特定することができる。これにより、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定し、それ以外のできるだけ多くの部品をラインＬ上で取り付けるようにしながら、手直しの際には部品を取り外すことなく、効率的に代替部品等を組み付けることができるようになるので、生産効率を向上することができる。
【００５７】
その際、前記後付けシミュレーションの結果はワークステーション１０のディスプレイ装置１１に画像表示し、これを見た操作者が作業の邪魔になる部品を決定するようにしているので、部品が作業の邪魔になるかどうか微妙な場合であっても、適切な判断を下すことができる。
【００５８】
また、この実施形態では、前記の如く決定した組付不要部品や代替部品（ロワホース１９）を手直し作業場にて自動車に組み付けて、組立てを完了するまでの作業のシミュレーション（組立完了シミュレーション）も行い、このシミュレーションの結果に基づいて最適な手直し作業の手順を決定するようにしているので、試行錯誤や場当たり的な作業の無駄を解消して、手直し作業自体の効率も向上することができる。
【００５９】
（他の実施形態）
尚、本発明の構成は、前記実施形態のものに限定されることはなく、その他の種々の構成も包含するものである。すなわち、前記実施形態の生産支援システム等は、工場の製造ラインにおいて不良部品が発見されたときには、この情報を直ちに端末６に入力して検査部門のワークステーション１０に送信するようにしているが、これに限らず、例えば、１ロット内の所定数以上が不良部品である場合に限って情報の入力を行うようにしてもよい。すなわち、不良品の発生率が非常に低いときには従来通り一旦、全ての部品を組み付けて、後から手直しを行うほうが、後工程での作業に変化がないので好ましい場合があるからである。
【００６０】
また、前記実施形態では、不良部品を含んで組み立てられた製品モデルとして、最終組立ラインＬから搬出される車両モデルを用いているが、これに限るものではなく、例えば製品モデルとして、不良部品の周辺に配置される後工程部品のみを模擬する簡易的な車両モデルや車体モデル等を用いることもできる。
【００６１】
さらに、前記実施形態では、工場の最終組立ラインＬにおいて不良部品を発見した場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば部品の流通センター等、流通経路の途中で抜き取り検査等により不良部品を発見した場合や、市場の修理工場（例えば市場のサービス拠点であるディーラーのサービス工場、或いは部品の製造工場の検査場や受注工場の検査場等）での交換部品に不良や異常を発見し、その後に当該修理工場でその交換作業を続けて行う場合にも、本願発明を適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明に係る組立生産のための生産支援プログラム、生産支援方法及び生産支援システムによると、製品の製造工程等で不良部品が発見されたときに、コンピュータ装置により、不良部品を後から製品に取り付ける後付け作業を模擬するシミュレーションを行って、本来、不良部品の後に組み付ける後工程部品のうちから前記後付け作業の邪魔になるもののみを正確に特定することができる。そして、その邪魔になる部品以外の部品を製造ライン上で取り付けるようにすることで、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る生産支援システムの概略構成図である。
【図２】自動車のエンジン、トランスミッション、吸気系モジュール等の配置構成を車体前方斜め上側から見て示した模式図である。
【図３】生産支援プログラムの流れを示すフローチャート図である。
【図４】ラジエータホースを後付けする作業のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ生産支援システム
Ｌ車両組立ライン（製造ライン）
１車体
６端末
７工場内ＬＡＮ（通信回線）
９部品搬送センターのコンピュータ装置
１０ワークステーション（コンピュータ装置）
１１ディスプレイ装置
１２記憶装置
１３作業者モデルデータベース
１４ＣＡＤデータベース
１７ラジエータ（部品）
１８，１９ラジエータホース（部品）
２０吸気系モジュール（部品）
２３吸気レゾネータダクト（部品）
２４車載バッテリー（部品）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention supports the assembly production of a product by setting an appropriate procedure for assembling a part including the part outside the production line when a defect of the part is found in a production line of a factory. The present invention relates to a production support system and the like. The product here is not limited to the final product provided to general consumers, but also includes intermediate products called units or modules constituting a part of the final product.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, the quality of a product can be improved by inputting information related to the quality of the product to the terminal in an assembly line of a product composed of multiple parts or a service factory (repair factory) that performs repairs and maintenance in the market. It is known to be able to statistically obtain comprehensive data on. For example, according to the quality information input method and the like disclosed in Patent Document 1, an operator inputs a lot of information such as items, events, responsibilities, and repairs related to product quality at a terminal in the field. At this time, in order to reduce the burden on the operator and prevent the occurrence of input mistakes, instead of keying the information code, let the selected information button highlighted on the screen be selected, Only then, the code corresponding to the information is automatically input.
[0003]
[Patent Document 1]
    Japanese Patent Laid-Open No. 7-20980
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in general, when you find that a part that makes up a product is defective, you must replace it with a substitute part that does not have a defect, but the substitute part is not always available immediately on the production line. Normally, a defective part or a part (post process part) to be assembled in a subsequent process is also temporarily assembled and temporarily placed in a predetermined place as a product including the defective part. Then, as a rework work different from the normal line flow work, once the parts that obstruct the attachment of the replacement parts are removed from the product, and then they are reassembled together with the replacement parts.
[0005]
  However, removing a part of the attached part once and reassembling it once is a wasteful work that requires much labor, and thus there has been a strong demand for reducing the number of man-hours for this work. There is the actual situation.
[0006]
  The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to devise a procedure for assembling a substitute part of a defective part into a product, thereby eliminating waste when reworking the product. The purpose is to improve the production efficiency by reducing the work man-hours as much as possible.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the solution means of the present invention, when a defective part is found in a product manufacturing process or the like, a simulation is performed to simulate the work of later assembling an alternative part of the defective part into the product. After that, the parts that interfered with the installation work were identified accurately, and only this was removed from the assembly on the line.
[0008]
  Specifically, the invention of claim 1 has a simulation function for simulating a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled by a worker in accordance with a predetermined procedure using a computer device, and supports the production of the product. The computer program (production support program) used in
[0009]
  And defective in at least one of the product production line, repair shop (for example, a service factory of a dealer who is a market service base, an inspection place of a parts manufacturing factory, an inspection place of an order factory, etc.) and a distribution channel of parts. An input step for inputting information for identifying the detected defective part, and a post-process for identifying a post-process part to be assembled in a later process than the defective part based on the information for identifying the defective part and the assembly procedure of the product Parts identification step and the productAs a three-dimensional structure consisting of multiple component modelsProduct model to be simulated,as well as,At least part of the worker's bodyAnd tools used by the operatorTheAs a three-dimensional structureUsing a simulated worker modelWhile the product model and worker model can coexist virtually in the same space,Simulates the work of an operator retrofitting an alternative part to a defective partRetrofitsimulationThe lineRetrofit simulation step and this retrofit simulationWhen the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap, the post-process parts existing in the overlapping space areAssembly-free parts that cannot be assembled on the production lineAsIt is assumed that an assembly unnecessary part determination step for determining is included.
[0010]
  According to the above program, when a defective part is found in a production line or the like, information for specifying the defective part is input to the computer device (input step), and a process subsequent to the defective part is performed based on this information or the like. A post-process part to be assembled in step (b) is specified (post-process part specification step). Then, the computer device performs a simulation of an operation in which an operator retrofits a substitute part for a defective part to a product (retrofitting simulation step). thisRetrofitSimulation of the post-process parts assembled in the product3D structureFor example, the model and the operator ’s armAs a three-dimensional structureVirtually model the worker model to be simulatedCan coexist in the same spaceIn the retrofitting work, the operator's arm and the post-process parts interfere with each other.As a state where the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlapReproduce and get in the way of workPost-processParts can be easily identified.
[0011]
  In other words, by using computer simulation, it is possible to determine only the post-process parts that will interfere with the work when reworking, so that as many parts as possible can be mounted on the production line. In addition, it is possible to improve the workability of reworking, eliminate the removal of parts at that time, eliminate the waste of work, and improve the production efficiency.
[0012]
  Here, in the input step, it is preferable to input information about defective parts in which a predetermined number or more of defective parts are found in one lot (invention of claim 2). In other words, the larger the number of defective parts, the more effective the effect of the present invention is that it is possible to eliminate waste during rework.
[0013]
  Further, in the production support program of the present invention, after the assembly unnecessary part determination step, a semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include defective parts and assembly unnecessary parts is constructed by a computer device. It is preferable to provide an assembly completion simulation step for performing a simulation for simulating an operation for completing the assembly of a product by assembling a substitute model of a defective part and a model of an unnecessary part to the product model with an operator model ( Invention of Claim 3).
[0014]
  In this way, when a defective part is found, it is possible to appropriately determine the work procedure for actually assembling the required part into the product in the subsequent repair based on the result of the computer simulation.
[0015]
  In more detail about the production support program according to the present invention, a display device is connected to the computer device, and in the assembly unnecessary component determination step, the worker model, the substitute component model, and the product model in the post-installation simulation are displayed on the display device. Display an image,The operator of the computer apparatus who saw this image display determined that it would interfere with the replacement of the replacement part.Parts not required for assemblyaboutIt is preferable that the operation input is accepted (invention of claim 4).
[0016]
  In this way, the operator of the computer apparatus can easily identify a part that interferes with the work of retrofitting the substitute part by looking at the image display on the display device. In other words, it is possible to determine optimally whether or not a part obstructs the work with the human eye. that time,rearIf the process parts are displayed on the screen so as to be distinguishable from other parts, the determination is further facilitated (the invention of claim 5)..
[0017]
  Furthermore, in the present invention, a transport center for transporting required parts to each work place on a product production line is provided, and a computer device installed in the transport center is connected to a computer device that performs assembly simulation and a communication line. Connected to the production support program,After the input stepPreferably, the method further comprises the step of transmitting an instruction to stop the supply of the assembly-unnecessary parts to the production line to the computer device of the transfer center.6Invention).
[0018]
  By doing so, the supply of unnecessary parts to the production line can be stopped quickly. In addition to this, it is more preferable that the parts not requiring assembly are transported to a place where rework is performed.
[0019]
  Next, the claims of this application7The present invention is directed to a production support method for supporting production of a product by performing a simulation by a computer device to simulate a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled by a worker according to a predetermined procedure. Then, a terminal connected to the computer device so as to be capable of bidirectional communication is arranged at least one site in the product manufacturing line, repair shop, and parts distribution channel, and the defective part in which the defect is found is specified. The information is input to the terminal at the site by the worker, transmitted from the terminal to the computer device, and based on the information and the assembly procedure of the product, the post-process component to be assembled in the post-process is identified. In the above, the computer deviceAs a three-dimensional structure consisting of multiple component modelsProduct model to be simulated and,At least part of the worker's bodyAnd tools used by the operatorTheAs a three-dimensional structureUsing a simulated worker modelWhile the product model and worker model can coexist virtually in the same space,Retrofit simulation that simulates the work of an operator retrofitting an alternative part to a defective partThe lineWhatThis retrofitsimulationWhen the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap, the post-process parts existing in the overlapping space are, Assembly-free parts that are not assembled on the production lineAsMake a decision.
[0020]
  According to this production support method, as in the first aspect of the invention described above, it is possible to effectively use computer simulation to determine only the post-process parts that interfere with the work when reworking as the parts that are not required to be assembled. This makes it possible to improve reworkability while attaching as many parts as possible on the production line, eliminate the need for removal of parts at that time, and reduce production waste and improve production efficiency.
[0021]
  Further, in the production support method, the display device is connected to the computer device, and when determining the assembly unnecessary parts, the worker model, the substitute part model and the product model in the retrofit simulation are displayed on the display device, It is preferable to determine a post-process part that is determined to interfere with the retrofit of the alternative part based on this image display as an assembling unnecessary part.8DepartureAkira). Thus, the same effect as that attained by the 4th aspect can be attained.
[0022]
  In the production support method,After determining the parts that do not require assembly,A semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include defective parts and parts that do not require assembly is built using a computer device. It is preferable to further perform a simulation for simulating the operation of completing the assembly of the product by assembling in accordance with9Invention). Thus, the same effect as that attained by the 3rd aspect can be attained. Simulation of the work to complete the assembly of the productTo goIt is even more preferable to calculate the man-hour for that workYes.
[0023]
  Next, the claim10The present invention is directed to a production support system having an assembly simulation function for simulating, by a computer device, a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled according to a predetermined procedure by an operator, and for supporting the production of the product And A terminal connected to the computer device so as to be capable of two-way communication is disposed in at least one site of the product production line, the repair shop, and the parts distribution channel. When information specifying a defective part is input, a transmission unit is provided for transmitting the information to the computer device. On the other hand, the computer device includes a post-process component specifying means for specifying a post-process component to be assembled in a post-process rather than the defective component based on information for specifying the defective component and a product assembly procedure, and the product.As a three-dimensional structure consisting of multiple component modelsProduct model to be simulated,as well as,At least part of the worker's bodyAnd tools used by the operatorTheAs a three-dimensional structureUsing a simulated worker modelWhile the product model and worker model can coexist virtually in the same space,Simulates the work of an operator retrofitting an alternative part to a defective partRetrofitsimulationThe linePost-fault simulation means and post-fault simulationWhen the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap, the post-process parts existing in the overlapping space areAssembly-free parts that cannot be assembled on the production lineAsIt is set as the structure provided with the assembly | attachment unnecessary part determination means to determine.
[0024]
  According to this production support system, the claim7It is possible to easily execute the production support method according to the invention of the present invention and obtain the same operational effects as those of the invention of the present invention and the first aspect of the invention described above.
[0025]
  In the computer device in the production support system, a semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include a defective part and an unnecessary assembly part is constructed. It is preferable that the apparatus further comprises assembly completion simulation means for simulating the operation of completing the assembly of the product by assembling the model with the worker model.11Invention). In this way, the claim9By realizing the production support method according to the present invention, the same operational effects as the present invention can be obtained.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
  (Overall configuration of simulation device)
  FIG. 1 shows an embodiment in which a production support system A according to the present invention is applied to a vehicle assembly line L in an automobile factory. This assembly line L is provided downstream of the vehicle body assembly line, the painting line, and the like, and constitutes a part of the automobile production line. Hereinafter, for convenience of explanation, a final assembly line in which final wiring, piping connection, and the like are performed with respect to the vehicle body 1 on which the power train module including at least the engine 4 and the transmission 5 (see FIG. 2) is assembled. A detailed explanation will be given using as an example.
[0028]
  In the final assembly line L shown in the figure, the vehicle bodies 1, 1,... Are transported by the conveyor 2, and each of the work stations 3, 3,. (Tact time), after stopping, it moves to the next station 3. In each station 3, wiring and piping are connected to the vehicle body 1 by an operator. For example, upper and lower radiator hoses 18 and 19 are attached between the engine 4 and the radiator 17, as schematically shown in FIG. The resin intake system module 20 is assembled so as to cover the top. The intake system module 20 is made of resin in which an intake manifold 21 in which a surge tank, a throttle body, and the like are integrated, and an air cleaner case 22 are integrally assembled, and is more than the radiator hoses 18 and 19. It will be assembled in a later process.
[0029]
  Reference numeral 23 shown in the figure is an intake resonator duct assembled after the intake system module 20, reference numeral 24 denotes an in-vehicle battery, and reference numeral 25 denotes an alternator.
[0030]
  The work stations 3, 3,... Are provided with computer terminals 6, 6,. These terminals 6, 6,... Are connected to a production management server computer 8 via a factory LAN 7 (Local Area Network: communication line) so as to be capable of bidirectional communication. Based on the instruction information, for example, a different mounting part is instructed for each vehicle type, or production result information input by an operator is transmitted to the server 8 and accumulated as production management data. .
[0031]
  The factory LAN 7 is connected to a computer device 9 installed in a parts transport center (not shown) so as to be capable of bidirectional communication. This computer device 9 is for managing information related to the conveyance of parts in the factory, and accesses the server 8 via the in-factory LAN 7 by a conventionally known method as needed during the operation. Thus, information stored in databases DB15 and DB16 described later connected to the server 8 can be referred to.
[0032]
  Furthermore, a workstation 10 (computer device) for an inspection department provided in the vicinity of a final inspection line (not shown) is connected to the in-factory LAN 7 so as to be capable of bidirectional communication. In this workstation 10, for example, an engineer in the inspection department analyzes the production efficiency and the yield based on the data of the inspection result collected in the final inspection line. When a defective part is found in the assembly line L, a simulation for appropriately setting a procedure for assembling the substitute part is performed.
[0033]
  That is, for example, in the work station 3 to which the radiator hoses 18 and 19 are attached, when an operator finds that the lower hose 19 is defective, such as non-standard cracks, until now, the hose 18 or 19 has been used. The vehicle body 1 is sent to the next work station, and all the parts such as the intake system module 20 and the resonator duct 23 are once assembled and temporarily placed in a predetermined repair work place as a product including defective parts. It was. Even if a defective lower hose 19 is found as described above, the alternative lower hose 19 is not immediately available at the work station 3, and the conveyor 2 is stopped until a replacement part arrives. This is because the efficiency is very low.
[0034]
  However, as is clear from FIG. 2, the lower hose 19 is attached to the lower side of the cylinder block front of the engine 4 and the attachment position cannot be visually recognized if the intake system module 20 is assembled. Therefore, it is considered that at least the intake system module 20 needs to be removed during the rework work. For this reason, when reworking, not only the replacement of the defective lower hose 19 but also the intake system module 20 removed as described above, etc., once removed many of the parts once attached in the assembly line L, It will take a lot of time to reassemble.
[0035]
  In addition, since the work procedure for reworking has not been finalized, each worker will be able to remove the parts that are obstructive on a case-by-case basis through trial and error. It was very wasteful.
[0036]
  On the other hand, in the production support system A of this embodiment, for example, when the worker of the work station 3 finds a defect in the lower hose 19 as described above, first, the information is input to the terminal 6 to enter the in-factory LAN 7 To the workstation 10 via In the workstation 10 that has received this information, a post-process component that is assembled in a process subsequent to the lower hose 19 based on the information and the assembly procedure in the final assembly line L in accordance with a predetermined operation. (E.g., the intake system module 20, the resonator duct 25, etc.), a three-dimensional vehicle model that simulates a vehicle (product) in which those components are assembled, and an operation that simulates at least a part of the worker's body A person model. Then, using these models, a simulation for simulating the work of retrofitting the lower hose 19 (alternative part) to the vehicle during the rework work is performed (see FIG. 4), and the work is performed based on the result of this retrofit simulation. Only the post-process parts that interfere with this are determined as parts that are not required to be assembled in the final assembly line L.
[0037]
  More specifically, the workstation 10 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, as well known, and a display device 11 such as a cathode ray tube monitor (CRT) or a liquid crystal display (LCD), or a keyboard (not shown). In addition, an input device such as a mouse and a printer are connected, and a storage device 12 such as a hard disk drive (HDD) or an optical disk drive (MO) is connected to the workstation 10. The storage device 12 electronically stores at least an arithmetic program for performing the post-fault simulation based on information on abnormal parts and the like, a program for determining an unnecessary part based on the result, and the like. When the main program is started, a required program is read from the storage device 12 by the CPU in response to an input from an operator who operates the workstation 10, and is executed resident in the RAM. . The storage device 12 includes a drive device that reads information on a recording medium such as a CD or a DVD. In this case, the information stored in the storage device 12 includes information on the recording medium.
[0038]
  Further, each of the workstations 10 is composed of another storage device such as an HDD, similar to the storage device 12, and a worker model database DB13 in which a three-dimensional worker model simulating a human body is stored in advance. In addition, a CAD database DB 14 in which a three-dimensional part model that simulates the size or shape of a part attached to the vehicle body 1 in the final assembly line L is stored is connected. Also connected to the server 8 is a parts information database DB 15 that stores predetermined information such as a parts supplier and a delivery route, and a production information database DB 16 that stores production instruction information sent to the terminal 6 of the line L. Has been. The workstation 10 can access the server 8 via the in-factory LAN 7 by a conventionally well-known method as needed during its operation, and is stored in the parts information DB 15 and the production information DB 16 accordingly. You can refer to the information that you have.
[0039]
  Next, a simulation performed at the workstation 10 and a method for appropriately setting the procedure of the reworking operation based on the simulation result will be specifically described with reference to the flowchart of FIG. This flow is realized by executing a simulation operation program or the like read by the CPU of the workstation 10.
[0040]
  First, in step S1 after the start, it is determined whether there is an input of defective part information. If there is no input, the process returns. If there is an input, the process proceeds to step S2. The defective part information may be a part code of the defective part, for example. That is, on the display unit (for example, a display device) of the terminal 6 of each work station 3, in the initial state, when a defective part is found, an operation display prompting input of a part code of the part is made. Thus, an operator who finds a defect in the lower hose 19 in the work station 3 to which the radiator hoses 18 and 19 are attached inputs a part code to the terminal 6 in accordance with the operation display. Then, the part code of the lower hose 19 input to the terminal 6 is transmitted from the terminal 6 to the workstation 10 of the inspection department via the in-factory LAN 7.
[0041]
  Subsequently, in step S <b> 2, a command is sent from the workstation 10 to the computer device 9 of the component transport center 9 to stop the transport of the lower hose 19 to the final assembly line L. At this time, it is preferable to transmit the same command to a portable terminal (not shown) owned by the transport operator, and it is further preferable to perform a command to repair the alternative part and transport it to the work place. In the subsequent step S3, parts assembled in a later process than the lower hose 19 based on a part code (information for identifying a defective part) of the lower hose 19 and a preset assembly procedure of the product on the line L ( Identify post-process parts). Note that the assembly procedure information may be read from the production information DB 16.
[0042]
  Subsequently, in step S4, the worker model is read from the worker model database DB13, the part model is read from the CAD database DB14, and a vehicle model is constructed by combining them. The worker model may simulate only the worker's arm, may simulate the upper body of the worker, or may simulate the entire body of the worker. Further, the worker model preferably includes a tool used by the worker.
[0043]
  Subsequently, in step S5, as shown in an example in FIG. 4, the worker uses the vehicle model Mb, the worker model Mf, and the component model Mp of the substitute component (lower hose 19) to make the engine from above the engine room. 4 and a radiator 17 are inserted, and a retrofit simulation for simulating the work of attaching the lower hose 19 (retrofit work) is performed, and the result is displayed on the display device 11. At that time, the position and posture of the worker model are basically set in a posture set in advance according to the defective part. It can be changed as appropriate according to the operation input that the user inputs while looking at the screen of the display device 11.
[0044]
  In addition, during the retrofit simulation, the model of the post-process component included in the vehicle model Mb and the worker model Mf can be virtually overlapped, that is, can be coexisted in the same space. The operation of assembling the lower hose 19 to the vehicle in a natural posture is reproduced. As a result, the manner in which the arm or tool interferes with the post-process component is reproduced on the screen of the display device 11 with the natural operation of the operator. Then, when the operator of the workstation 10 looking at the image display performs an operation input for designating a part that seems to interfere with the work, the operation input is accepted in step S6, and the final assembly line L Determine the parts that do not need to be assembled.
[0045]
  That is, from among the post-process parts, for example, those that block the operator's line of sight or interfere with the operator's arms or tools are determined based on the screen display, and these are determined as assembly unnecessary parts that hinder the work. decide. In this way, it is possible to make an appropriate decision even if it is subtle whether or not the part obstructs work by judging the part that does not require assembly by viewing the simulation result image with the human eye. it can. In addition, since it is not necessary to use advanced image recognition software or the like, the simulation time can be shortened, and the system cost can also be reduced.
[0046]
  When displaying the simulation image, if a model of a post-process part that virtually overlaps with the worker model Mf is displayed on the screen so as to be distinguishable from other parts, it will be an obstacle. This is more preferable because it is easy to determine the above. In addition, it is not always necessary to rely on human judgment as described above. For example, all the post-process parts corresponding to the part model overlapping with the worker model Mf are determined as parts that are not required to be assembled using predetermined software. You may make it do.
[0047]
  Subsequently, in step S7, the assembly unnecessary part determined as described above and the substitute part (lower hose 19) are repaired and assembled to the vehicle at the work place, and a simulation of the work for completing the assembly is performed. This assembly completion simulation method is the same as the post-installation simulation described above. However, since a part of the post-process parts to be assembled in the process after the lower hose 19 is already assembled on the line L, basically, While following this work procedure, several assembling procedures are simulated according to a predetermined operation input by the operator of the workstation 10. In step S8, the number of steps for each procedure is calculated, and this is displayed on the screen of the display device 11 in step S9.
[0048]
  If the operator of the workstation 10 viewing the display of the screen selects any assembly procedure and performs an operation input for designating this procedure, the operation selected by the operator's input in the subsequent step S10. The procedure process chart is output by a printer or the like, and then the control ends. At that time, for example, the operator may select the one with the smallest number of man-hours, or may select the one with the easiest posture of the worker. Moreover, what is necessary is just to send a process table to a repair work place with the substitute part of a defective part. Alternatively, a computer terminal may be arranged in the repair work place, and the process chart may be transmitted to the terminal via the in-factory LAN 7.
[0049]
  Step S1 in the flow shown in FIG. 3 corresponds to an input step for inputting information for identifying a defective part in which a defect is found in the automobile assembly line L. In the input step of this embodiment, the terminal 6 at the site is prompted to input a defective part code, and is input to the terminal 6 accordingly and transmitted from the terminal 6 to the workstation 10. I accept the information that comes.
[0050]
  Further, step S2 of the flow is a step of transmitting a command to the computer apparatus 9 installed in the parts transport center in the factory so as to stop the supply of the parts not required for assembly from the workstation 10 to the line L. Correspondingly, step S3 corresponds to a post-process component specifying step for specifying a post-process component to be assembled in a post-process rather than the defective component based on information for specifying the defective component and a product assembly procedure.
[0051]
  In steps S4 and S5 of the flow, the worker retrofits a defective part by using a vehicle model Mb that simulates an automobile and a worker model Mf that simulates at least a part of the worker's body. It corresponds to a retrofit simulation step for performing a retrofit simulation to simulate the work. In the retrofit simulation of this embodiment, simulation is performed while the worker model Mf and the model of the post-process component included in the vehicle model Mb can be virtually overlapped, and the result is displayed on the display device of the workstation 10. 11 displays an image.
[0052]
  Step S6 of the flow accepts an operation input performed by an operator of the workstation 10 based on the image display of the post-attachment simulation, and determines an assembly unnecessary part from the post-process parts. It corresponds to the unnecessary part determination step.
[0053]
  Furthermore, step S7 of the flow constructs a semi-finished product model that simulates an automobile in the middle of assembly that does not include defective parts and unnecessary parts, and substitutes defective parts and unnecessary parts for the semi-finished model. By assembling the model with the worker model, it corresponds to the assembly completion simulation step for performing the assembly completion simulation.
[0054]
  As described above, in other words, the terminal 6 of the work station 3 receives an operation display function for performing a display prompting the input operation of the defective part code on the display unit by executing a predetermined software program, and when the defective part code is input. And a transmission function for transmitting it to the workstation 10 via the in-factory LAN 7, and a program for realizing the transmission function constitutes a transmission means.
[0055]
  Further, by executing a computer program corresponding to each of the post-process component specifying step, the post-installation simulation step, the assembly unnecessary component determining step, and the assembly completion simulation step in the workstation 10, each of the post-process component specifying means The post-installation simulation means, the assembly unnecessary part determination means, and the assembly completion simulation means are configured by software.
[0056]
  Therefore, by using the production support system A according to this embodiment, when a defective part is found on the automobile production line or the like, the part code of the defective part is immediately sent from the terminal 6 at the site via the in-factory LAN 8. Sent to workstation 10 in the inspection department. Then, in the work station 10, a post-process simulation that simulates the work of retrofitting an alternative part of the defective part (lower hose 19) to the automobile during the repair work is performed, so that the post-process part that hinders the work Can be easily identified. As a result, only the post-process parts that interfere with the work during the repair are determined as the parts that are not required to be assembled, and as many other parts as possible are mounted on the line L, and the parts are removed during the repair. Therefore, it becomes possible to efficiently assemble alternative parts and the like, so that production efficiency can be improved.
[0057]
  At this time, the result of the retrofitting simulation is displayed as an image on the display device 11 of the workstation 10 so that the operator who sees the image determines the part that obstructs the work, so the part obstructs the work. Whether or not it is a subtle case, you can make an appropriate decision.
[0058]
  In this embodiment, the assembly unnecessary parts determined as described above and the substitute parts (lower hose 19) are reassembled into the automobile at the work place, and a simulation of the work until assembly is completed (assembly completion simulation) is also performed. Since the optimum reworking procedure is determined based on the result of the simulation, trial and error and unnecessary work waste can be eliminated, and the efficiency of the reworking work itself can be improved.
[0059]
  (Other embodiments)
  In addition, the structure of this invention is not limited to the thing of the said embodiment, It includes other various structures. That is, the production support system or the like according to the embodiment is configured to immediately input this information to the terminal 6 and transmit it to the inspection department workstation 10 when a defective part is found in the factory production line. For example, the information may be input only when a predetermined number or more in one lot is a defective part. That is, when the occurrence rate of defective products is very low, it is sometimes preferable to assemble all the parts once and perform the repair afterwards because there is no change in the work in the subsequent process.
[0060]
  Moreover, in the said embodiment, although the vehicle model carried out from the last assembly line L is used as a product model assembled including a defective part, it is not restricted to this, For example, as a product model, It is also possible to use a simple vehicle model, vehicle body model, or the like that simulates only the post-process parts arranged around.
[0061]
  Furthermore, in the above-described embodiment, a case where a defective part is found in the final assembly line L of the factory has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. If you find it, or find defects or abnormalities in the replacement parts at the repair shop in the market (for example, the service factory of the dealer that is the market service base, the inspection site of the parts manufacturing factory, the inspection site of the order factory, etc.) The present invention can also be applied to the case where the replacement work is subsequently performed at the repair shop.
[0062]
【The invention's effect】
  As described above, according to the production support program, the production support method, and the production support system for assembly production according to the present invention, when a defective part is found in the manufacturing process of the product, A simulation for simulating the post-attachment work for attaching the part to the product later can be performed, so that only the parts that interfere with the post-attachment work can be accurately identified from the post-process parts that are originally attached after the defective part. And, by attaching parts on the production line other than the obstructing parts, it is possible to improve reworkability while attaching as many parts as possible on the production line, and to remove the parts at that time. This eliminates waste of work and improves production efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a production support system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an arrangement configuration of an automobile engine, transmission, intake system module, and the like, as viewed from the upper front side of the vehicle body.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a production support program.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a simulation image of work for retrofitting a radiator hose.
[Explanation of symbols]
A Production support system
L Vehicle assembly line (production line)
1 body
6 terminal
7 Factory LAN (communication line)
9 Computer equipment of parts transfer center
10 Workstation (computer equipment)
11 Display device
12 Storage device
13 Worker model database
14 CAD database
17 Radiator (parts)
18, 19 Radiator hose (parts)
20 Intake system module (parts)
23 Intake resonator duct (parts)
24 Car battery (parts)

Claims

A computer program having a simulation function for simulating a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled by a worker according to a predetermined procedure using a computer device, and used for supporting production of the product,
An input step for inputting information for identifying a defective part in which a defect is found in at least one of the product production line, the repair shop, and the part distribution channel;
Based on the information for identifying the defective part and the assembly procedure of the product, a post-process part specifying step for specifying a post-process part to be assembled in a post process rather than the defective part;
A product model for simulating the product as a three-dimensional structure composed of a plurality of part models, and an operator model for simulating at least a part of the worker's body and the tool used by the worker as a three-dimensional structure. was used, and the while the product model and the operator model shall be able to coexist in virtually the same space, the operator simulation step Paste simulation retrofitted cormorants line after substitute parts to simulate the operation of retrofit product defective component,
When the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap in the retrofit simulation , the post-process part existing in the overlapped space is determined as an assembly unnecessary part that is not assembled in a production line or a repair shop. A production support program for supporting assembly production, comprising: an unnecessary part determination step.

In claim 1,
In the input step, a production support program for assisting assembly production, wherein information on defective parts in which a predetermined number or more of defective products are found in one lot is input.

In claim 1,
After the assembly unnecessary part determination step, a semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include defective parts and assembly unnecessary parts is constructed, and replacement parts of defective parts and assembly unnecessary parts are identified for the semi-product model. A production support program for supporting assembly production, further comprising an assembly completion simulation step for simulating a work for completing the assembly of a product by assembling the model with an operator model.

In any one of Claims 1-3,
The computer device is provided with a display device,
In the assembly unnecessary part determination step, the operator model, the substitute part model, and the product model in the post-installation simulation are displayed on the display device, and the operator of the computer device who sees the image display obstructs the back part of the substitute part. A production support program for supporting assembly production, characterized by receiving an operation input for an assembly-free part judged to be .

In claim 4,
A production support program for supporting assembly production, characterized in that, in the assembly unnecessary part determination step, the post- process part is displayed on the screen so as to be distinguishable from other parts.

Oite to claim 1,
A transport center for transporting required parts to each work place on the product production line is provided, and a computer device installed at the transport center is connected to a computer device for performing assembly simulation via a communication line. ,
A production for supporting assembly production, further comprising a step of, after the input step, transmitting a command to stop the supply of the assembly-unnecessary parts to the production line to the computer device of the transfer center. Support program.

A production support method for supporting production of the product by performing a simulation by a computer device to simulate a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled by a worker according to a predetermined procedure,
A terminal connected to the computer device so as to be capable of two-way communication is disposed at at least one site of the product production line, repair shop, and parts distribution channel;
Information that identifies a defective part in which a defect is found is input by the operator to the terminal at the site, and transmitted from this terminal to the computer device,
Based on the information for identifying the defective part and the assembly procedure of the product, after specifying the post-process part to be assembled in the post-process rather than the defective part,
The computer device simulates a product model that simulates a product as a three-dimensional structure composed of a plurality of part models, and at least a part of the worker's body and a tool used by the worker as a three-dimensional structure. Using the worker model, the product model and the worker model can coexist virtually in the same space, and the worker performs a retrofit simulation to simulate the work of retrofitting the substitute part of the defective part to the product,
When the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap in the retrofit simulation, the post-process part existing in the overlapping space is set as an assembly-free part that is not assembled in a production line or a repair shop. A production support method for support of assembly production, characterized by determining .

In claim 7 ,
A display device is connected to the computer device,
When determining the parts that are not required to be assembled, display the image of the worker model, the substitute part model, and the product model in the post-installation simulation on the display device. A production support method for supporting assembly production, characterized in that it is an assembly- free part .

In claim 7,
After determining the parts that do not require assembly, a semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include defective parts and parts that do not require assembly is constructed by a computer device. A production support method for supporting assembly production, characterized in that a simulation of simulating an operation for completing assembly of a product is performed by assembling a model of an unnecessary part with an operator model .

A production support system for supporting the production of the product, having an assembly simulation function for simulating by a computer device a process in which a product composed of a plurality of parts is assembled by an operator according to a predetermined procedure,
At least one site of the product production line, repair shop, and parts distribution channel, a terminal connected to the computer device so as to be capable of bidirectional communication is disposed.
The terminal includes transmission means for transmitting the information to the computer device when information specifying a defective part in which a defect is found is input,
The computer device includes
Based on the information for identifying the defective part and the product assembly procedure, a post-process part specifying means for specifying a post-process part to be assembled in a post process rather than the defective part;
A product model for simulating the product as a three-dimensional structure composed of a plurality of part models, and an operator model for simulating at least a part of the worker's body and the tool used by the worker as a three-dimensional structure. , And the product model and the worker model can coexist virtually in the same space, and the post simulation means for performing a post simulation to simulate the work of retrofitting the substitute part of the defective part to the product,
When the space occupied by the worker model and the space occupied by the product model overlap in the retrofit simulation, the post-process part existing in the overlapped space is determined as an assembly unnecessary part that is not assembled in a production line or a repair shop. A production support system for supporting assembly production, comprising: an unnecessary part determining means .

In claim 10 ,
A semi-finished product model that simulates a product in the middle of assembly that does not include defective parts and parts that do not require assembly is built in the computer device, and an alternative model for defective parts and models for parts that do not require assembly are modeled on the semi-finished product model. A production support system for supporting assembly production, further comprising assembly completion simulation means for simulating the operation of completing the assembly of the product by assembling in accordance with the above .