JP4369603B2 - 金型製造システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体と部品を生産するための金型を複数の加工機械により並列的に加工して製造する金型製造システムに関し、一層詳細には、自動車等の機種開発計画、そのＣＡＭデータ、工程情報、加工機械稼働実績情報などの情報をＬＡＮを用いて有機的に活用し、金型の製造効率を向上させることを可能とする金型製造システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金型製造工場ではコンピュータを導入して製造工程や生産管理工程で自動化を図っている。そのうちの代表的なものにＤＮＣ（Direct Numerical Control）システムや、工程のスケジューラなどがある。
【０００３】
ＤＮＣシステムとは、各種ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）加工機械の稼働をサポートするための工場内支援システムであり、従来、加工機械の制御装置に対してフロッピーディスク等で送られていたＣＡＭデータを、コンピュータを使って直接オンラインで加工機械の制御装置に転送するようにしたものである。これにより、ＣＡＭデータの３次元化によるデータ自身の大容量化に対応することができるとともに、工場全体の効率化に効果を奏している。
【０００４】
また、工程のスケジューラとは、工場内の設備を効率的に運営できるように、ガントチャート（生産の計画、管理に用いられる一種の棒グラフであり、横軸に時間をとり、縦軸に設備、人などをとって仕事の流れを把握し易いように表したもの。）などを用いて運用計画をするものである。
【０００５】
しかしながら、ＤＮＣシステムは主に設計部門が管理し、スケジューラは主に生産管理部門が管理することが多く、それぞれの部門で独立的に運用されていたため、互いの情報を有効に活用できていない。
【０００６】
また、スケジューラは運用計画をすることはできても、実際の運用実績を自動的に収集する手段や、加工実績により再計画をする手段や、工数実績を経理部門で利用する手段などはなかった。また、立案した計画を加工現場へ通知するのは、書面によって行われていたので、時間がかかるとともに、通知漏れが発生する可能性もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金型製造工場で製作する型は、ほとんどはその製品限りの単品であり、同じ加工工程がそのまま別の製品に適用できることは少ない。その結果、図面枚数が多くなり、設計部門、生産管理部門、および加工機械を含む製造現場部門での各部門間において、図面送付や加工指示の管理が混乱し、効率化が阻害されている。
【０００８】
また、自動車の部品はサイドパネルアウターやボンネットなど大型のものが多いため、加工工程も多く工程管理が難しい。さらに、部品が納期に入荷されないことや、機械トラブル、図面トラブルなどが発生すると、生産計画をその都度立て直す必要があるため、問題をより複雑にしている。
【０００９】
一方、近時、自動車の開発競争は激しさを増し、製品開発サイクルが短縮化する傾向にある。このような状況において、自動車部品の樹脂型、およびプレス型の製作も短納期化、低価格化が重要課題になっている。そこで、加工工程の管理も月次、週次から日次単位の詳細項目を要求されるようになり、計画を人手だけに頼っていたのでは、早晩処理しきれなくなるおそれがある。
【００１０】
さらには、付随する問題として、製品の高品位加工化によるＣＡＭデータサイズの増大と、それに伴いコンピュータシステムの処理能力も不足してきている。
【００１１】
また、前記の通り、コンピュータシステムを導入して自動化を図ってきたがそれぞれのシステムは各部門ごとに独立的に運用されており、互いの情報を有効に利用できていなかった。従って、例えば設計部門のＣＡＭデータと生産管理部門の加工指示情報の整合がとれていないため、加工現場が混乱するいう事態が発生している。
【００１２】
また、加工機械稼働実績や加工現場従業員の工数管理をする方法としては、各自が帳票に記入し自己申告することにより管理しているため、煩雑であるとともに、正確さに欠けるという不具合がある。
【００１３】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、金型製造に係る上流工程から下流工程までの全工程において発生する各種データを有機的に統合し、金型製造システムの効率化を可能とする金型製造システムを提供することを目的とする。
【００１４】
また、この発明は、金型製造の短納期化（リードタイムの短縮化）およびコストダウンを図ることを可能とする金型製造システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、車体と部品を生産するための金型を複数の加工機械で製造する金型製造システムであって、ＣＡＭシステムから前記金型を加工する加工データを取り込んで格納する加工データ格納手段と、外部情報に基づいて、前記金型を製造する作業指示情報を含む加工スケジュールを作成して管理するスケジュール作成管理手段と、前記スケジュール作成管理手段から前記加工スケジュールに応じて配信される前記作業指示情報に基づき前記加工データ格納手段から前記加工データを取り込んで前記加工機械を制御するとともに、前記加工機械に関連する情報を前記スケジュール作成管理手段へ送信する加工機械端末とを備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、加工機械端末において、スケジュール作成管理手段から加工スケジュールに応じて配信される作業指示情報に基づき加工データ格納手段から加工データを取り込んで加工機械を制御し、前記加工機械に関連する情報をスケジュール作成管理手段へ送信するようにしている。このように、加工機械端末での加工機械の制御が、加工スケジュールを決定するスケジュール作成管理手段からの作業指示情報に基づき行われるようにしているので、効率よく加工機械を制御することができる。また、スケジュール作成管理手段により、各種データが有機的に統合され、金型製造の全工程を効率よく管理することができる。
【００１７】
結果として、金型製造の短納期化（リードタイムの短縮化）およびコストダウンを図ることができる。
【００１８】
この場合、スケジュール作成管理手段に工数管理手段を接続し、前記スケジュール作成管理手段からの、前記加工機械に関連する情報に基づいて、前記金型製造に係る工数管理を行うようにすることで、金型製造システムのリアルタイムな工数管理が可能となる。
【００１９】
ここで、工数管理手段が、入力手段からの作業工数情報を入手し、前記加工機械に関連する情報と併せて工数管理を行うようにすることで、製造に関連する全ての工数を統合して簡単に管理することができる。
【００２０】
前記外部情報には、機種計画、出図情報、素材入荷情報、外作入荷情報、部品入荷情報を含ませることで、より緻密な加工スケジュールを前記工数作成管理手段により作成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、この実施の形態に係る金型製造システム１０の構成を示している。
【００２３】
この金型製造システム１０は、自動車の車体や部品を生産するための金型を複数の加工機械で製造する金型製造システムである。
【００２４】
金型製造システム１０は、基本的には、ＣＡＭシステム１２、加工データ格納手段としてのＤＮＣサーバシステム１４、スケジュール作成管理手段としてのスケジュールシステム２０、加工機械端末としての複数のマシンターミナル３０を含むマシンターミナルシステム２８、工数管理手段としての工数管理システム４０、会計サーバ４２、およびこれらを互いに信号線を介して接続するＬＡＮ（Local Area Network）から成り立っている。
【００２５】
なお、金型製造システム１０中、マシンターミナルシステム２８を除く、ＣＡＭシステム１２、ＤＮＣサーバシステム１４、スケジュールシステム２０、マシンターミナルシステム２８、工数管理システム４０、会計サーバ４２は、それぞれ１または複数のパーソナルコンピュータにより構成されている。
【００２６】
ここで、パーソナルコンピュータは、周知のように、本体部と、この本体部に接続されるディスプレイ部（表示部）と、マウス、キーボード等からなるデータ入力部とから構成されている。本体部には、中央処理装置としてのＣＰＵと、ＢＩＯＳ等が記録されたＲＯＭと、ＯＳ等のシステムプログラムおよびアプリケーションプログラムが記録された大容量記憶手段としてのハードディスク、ワーク用のＲＡＭ（記憶手段）、計時手段としてのタイマ、その他の入出力インタフェースが含まれている。
【００２７】
上記の各システム等を相互に接続するＬＡＮにはイーサネット（ＩＥＥＥ８０２．３）を採用している。図１では模式的に、データの流れに従い各システムを矢印で結ぶ線図で表しているが、実際の信号線（送受信線）はこの通りに接続する必要はなく、スター型、バス型、リング型など、どのように接続してもよい。また、イーサネット以外のＬＡＮにしてもよいし、電波等を用いた無線式のＬＡＮにしてもよい。また、ＬＡＮは本システム専用に施設したものでなく、他のシステムと共通のものであってもよい。
【００２８】
本実施の形態では、特にことわらない限り、データの送受信はすべてこのＬＡＮ上のオンラインで行うものとする。
【００２９】
以下、各システムについて説明する。
【００３０】
ＣＡＭシステム１２は、より上流のＣＡＤ（Computer Aided Design）システムから得られる金型形状等を表すＣＡＤデータに基づき、設計者が金型製作用のＮＣデータを含むＣＡＭデータを作成するシステムであり、作成されたＣＡＭデータは、経路Ｒａを通じてＤＮＣサーバ１８へ送信される。このとき、ＤＮＣサーバ１８に送信され、該ＤＮＣサーバ１８に格納されるＣＡＭデータには、上記ＮＣデータの他に、型コード、機種コード、製品コード、工程コードからなる登録情報を包含させておく。
【００３１】
なお、ＣＡＤシステムとＣＡＭシステム１２とは一体化したシステムとしておくことが可能である。
【００３２】
ＤＮＣサーバ１８では、ＣＡＭシステム１２からデータが登録（格納）されると、自動的に経路Ｒｂを通じてスケジュールシステム２０の工程サーバ２６に前記登録情報を転送する。
【００３３】
工程サーバ２６では、受け取った登録情報を工程サーバ２６のもつ加工計画との整合性を確認し必要な処理をする。
【００３４】
ＤＮＣサーバ１８のデータは、バックアップサーバ１６に逐次ミラーリング処理をしてバックアップをとっている。ＤＮＣサーバ１８とバックアップサーバ１６は、いわゆるデュアルシステムであり、ＤＮＣサーバ１８が故障した場合であっても、瞬時に、かつ自動的にバックアップサーバ１６に切り換えて処理を移行することができ、加工計画への影響を最小限に抑えることができる。
【００３５】
さらに、バックアップサーバ１６は、ＤＮＣサーバ１８内のデータだけでなく、工程サーバ２６および工数サーバ３８のデータも経路Ｒｂを通じて定期的にバックアップをとるようにしている。前記の通り、イーサネット形式のＬＡＮにしていることから、あるサーバは、全てのサーバと通信が可能であり、バックアップをとることができる。
【００３６】
ＤＮＣサーバ１８のＣＡＭデータは、階層単位でフォルダを分類し管理している。フォルダの新規作成、不要なファイルの削除、および空フォルダの自動削除などの管理作業は自動で実施されるようにしている。この機能により、ＤＮＣサーバ１８は、いわゆるメンテナンスフリーの状態で運用することができるようになった。
【００３７】
図２は、ＤＮＣサーバ１８の処理画面２０２を示している。前記の通り、ＤＮＣサーバ１８は、基本的にメンテナンスフリーになっているので通常は該処理画面２０２を使用することはないが、トラブルが発生した場合の調査に使用する。
【００３８】
処理画面２０２中、上段の登録処理領域６０では、ＣＡＭシステム１２から登録されたＣＡＭデータ（ファイル：図２中、ＮＣＳＴＡＴファイル参照）を確認できるようになっており、下段の削除処理領域６２では、削除されたＣＡＭデータ（ファイル）を確認できるようになっている。
【００３９】
また、従来、ＤＮＣサーバ１８は、モデル加工用、プレス金型加工用、および樹脂金型加工用に分かれていたが、この発明の実施の形態では１つのサーバに集約し管理し易い構成にしている。
【００４０】
また、従来のＤＮＣサーバはＥＷＳ（Engineering Workstation）上に構築していたが、この発明の実施の形態では、上述したように一般のパーソナルコンピュータを採用し、ダウンサイジング化と汎用化を図っている。
【００４１】
次に、スケジュールシステム２０について説明する。
【００４２】
スケジュールシステム２０は、長期スケジューラ２２、短期スケジューラ２４、および工程サーバ２６から構成されており、加工工程を７つの階層に分けて管理している。
【００４３】
７つの階層とは、上位階層から順に、機種階層、製品階層、成形工程階層、型階層、金型部品階層、作業工程グループ階層、および作業工程階層であり、各階層ごとにスケジュールシュミレーションや後述する加工機械５４への作業割り付けを行う機能を有する。
【００４４】
ここで、機種階層とは、生産する自動車の機種名や概略の形状情報（例えば３ドアか４ドア等の情報）のことである。
【００４５】
製品階層とは、サイドパネルアウター、ルーフ、ボンネット等のプレス成形部品の種別情報である。
【００４６】
成形工程階層とは、ドロー（絞り加工）、トリム（トリミング加工）、ベンド（曲げ加工）等の成形工程の種別情報である。
【００４７】
型階層とは、上型、下型等の型の種別情報である。
【００４８】
金型部品階層とは、プレートやカム等の金型に用いる部品情報である。
【００４９】
作業工程グループ階層とは、加工機械の種別情報である。
【００５０】
作業工程階層とは、タップ穴加工、削り加工等の加工作業、およびその段どり作業などの種別情報である。
【００５１】
長期スケジューラ２２について説明する。長期スケジューラ２２は、複数の外部情報５３に基づいて、例えば加工開始前６ヶ月〜２週間等の長期間の加工工程を計画するものである。具体的には、車種、仕向地、金型寿命設計に係わる生産台数、製品出荷時期等の機種計画情報４４（工場外部からの指示による。）、車体の図面、金型の図面等の出図情報４６、素材入荷情報４８、外作（外部メーカへの製作依頼分）入荷情報５０、および部品入荷情報５２等の外部情報５３に基づいて、工場の作業量をシュミレーションする。
【００５２】
外部情報５３中、鋳物等の素材入荷情報４８、鋳物の底面加工等の外作入荷情報５０、シリンダ、カム、プレート等の部品入荷情報５２は資材部門から受け取る情報である。該情報は工程管理者が長期スケジューラ２２あるいは工程サーバ２６を通じて入力するが、ＬＡＮシステムに組み込み、自動的に入力できるようにしてもよい。
【００５３】
図３は、長期スケジューラ２２の操作をする長期スケジューラ画面２０４である。
【００５４】
新たな機種の長期スケジュールを立てようとする際に、似たような機種が既に存在している場合には、機種計画時には、すでに長期スケジューラ２０２に格納されている標準の工数データベースを適用する。ここで標準工数データベースとは、標準的な、いくつかの機種について過去の実績から得られた見込み工数を記録したものである。新機種である場合も、標準工数データベースから類似機種を選び適用すればよい。ここで、類似機種とは、普通車、小型車、軽自動車、およびワゴン車等の車格の種別や、３ドア車、４ドア車等、車の概略形状の種別が一致するものをいう。
【００５５】
長期スケジューラ画面２０４上の操作は、適用する標準データベース欄６４と金型の加工着手予定日・完了予定日欄６６にそれぞれ、機種名、各予定日を入力するだけでよい。また、標準データベースの数は１つでもよいし、複数であってもよい。
【００５６】
入力の結果、各機種ごとの工程期間を表すチャート領域６８と、全機種での作業量積算棒グラフ領域７０が表示される。
【００５７】
作業量積算棒グラフ領域７０は前記７つの階層管理のうち、機種階層、製品階層、成形工程階層、型階層、金型部品階層、および作業工程グループ階層の６つの階層について個別に色別に表示させることができる。このグラフから、どの時期に、どの階層の作業量が大きいのかを知ることができる。
【００５８】
そして、作業量が各階層項目の処理能力を超えている場合には、この長期スケジューラ画面２０４の画面上で、任意の機種を項目計画から外す、又は時期をずらすような再計画作業を瞬時に行うことができる。
【００５９】
この機能により、例えば、生産工程の立案の検討の場において何度でも再計画して見せることができるので、長期スケジュールを迅速に決定できるようになる。
【００６０】
また、作業量が前記各階層の処理能力を超えている場合に、作業量積算棒グラフ領域７０上で、特定作業項目を色分け表示して検討することもできる。
【００６１】
そして、例えば処理不可能と判断された作業項目は計画から外し、外作化を検討することができる。
【００６２】
処理不可能と判断する作業項目を自動的に選別し、外作化を決定したり、時期をずらすなどにより再計画することもできるが、これらの判断は運営的判断が必要であり、現状では工程管理者等の人間が最終判断をすることにしている。
【００６３】
また、前記７つの階層工程のうち、最下層の作業工程階層が長期スケジューラ２２の解析項目に入っていないが、これは、長期スケジュールでは、末端の階層まで検討する必要がないからである。自動計画の処理速度上からも、作業工程グループ階層を含み、それより上位の階層だけを処理するようにしている。また、長期スケジュールの段階では作業工程階層の検討に必要な図面が作成されていないため、現実的にも困難である。
【００６４】
図３中、作業量積算棒グラフ領域７０において太めの実線は、作業処理能力の設定値（作業処理能力ライン）７２である。該作業処理能力ライン７２は定時刻ライン、残業ライン、および休日出勤ラインなど、工程管理者が自由に、かつ複数本設定することができる。
【００６５】
このようにして作成した長期スケジュールは工程サーバ２６に保存される。
【００６６】
以上説明したように長期スケジューラ２２の機能により、長期の工程計画を短時間に計画できるようになるとともに、計画の緻密さも向上する。それに伴い工程管理者（工程計画者）の人数を削減できるという効果もある。
【００６７】
次に、短期スケジューラ２４の機能について説明する。
【００６８】
短期スケジュール機能は、長期スケジューラ２２で設定した工程情報に基づいて、前記７つの階層管理のすべての階層について短期（具体的には２週間〜加工日までの期間）のスケジュールを設定する機能をもつ。短期スケジューラ２４は長期スケジューラ２２と異なり、細かい工程まで緻密に計画する必要があるので、最下層の作業工程階層まで含めて計画できるようにしている。
【００６９】
各階層項目の計画は自動的に行われる。例えば、どの時期に、どの作業工程グループを、どの加工機械５４で、どの機械オペレータが行うのか等を自動的に設定することができる。また、計画の条件については、予め工程管理者が自由に設定可能である。
【００７０】
計画の条件の１つとして、各機械オペレータの技量も数値化し情報として持つようにしているので、マシンターミナル３０を通じて加工機械５４を担当する各機械オペレータにより処理時間を個別に設定し、精度の高いスケジュールを作成することができる。
【００７１】
図４は、約２週間の短期スケジュールによる計画結果を示すガントチャート画面２０６を示している。このガントチャート画面２０６から、どの機械マシンターミナル（機械Ｇｒ）３０が、どの加工機械（機械名）５４により金型のどの部分に対してどのような作業（例えば、下型本体に面加工する作業）を何月何日何時から何月何日何時まで行うのかということを一目で把握することができる。すなわち加工機械５４の稼働情報（空き状況も含む）を把握することができる。
【００７２】
作成した短期スケジュールは工程サーバ２６に保存される。
【００７３】
なお、ここまで長期スケジューラ２２と短期スケジューラ２４を加工工程に適用した事例について説明したが、両スケジューラ２２、２４の適用用途はこれに限定されるものではなく、他の部門、例えば設計部門にもそのまま適用できる。この場合も７つまで階層分けすることができ、設計部門内の各部署階層に適用すればい。
【００７４】
次に、工程サーバ２６の第１から第４までの４つの機能について説明する。
【００７５】
工程サーバ２６の第１の機能は、長期スケジューラ２２と短期スケジューラ２４で設定した工程情報を保存する機能である。
【００７６】
また、前記作業工程グループの情報は複数台の長期スケジューラ２２、短期スケジューラ２４、および加工機械端末としてのマシンターミナル３０からアクセスが可能であることから、各端末から個別に編集すると矛盾が生じてしまう可能性がある。この事態を防ぐために１箇所からアクセスされた時点で、その作業工程グループは他の端末での編集を不可能にするロック機能を設けている。
【００７７】
次に、工程サーバ２６の第２の機能としては、ＤＮＣサーバ１８とのＣＡＭデータ送受信機能がある。
【００７８】
工程サーバ２６は、ＤＮＣサーバ１８から設計部門で作成したＣＡＭデータのうち、加工データ本体（ＮＣデータ）以外の前記登録情報を受け取る。工程サーバ２６はこの情報から該当するＣＡＭデータが、前記短期スケジューラ２４で計画した工程に整合することを確認する。もし、計画に存在しないＣＡＭデータであるときはＤＮＣサーバ１８へ通知する。
【００７９】
また、受信期日までに前記登録情報を受信できなかったときは、定期的な自動チェックを実行し、該当する工事を計画から外すようにする。工事を計画から外す手段は前記短期スケジューラ２４で行う。
【００８０】
次に、工程サーバ２６の第３の機能としては、各マシンターミナル３０への作業割り付け機能がある。
【００８１】
前記短期スケジューラ２４にて設定した作業工程指示を経路Ｒｃを通じてマシンターミナルシステム２８を構成する各マシンターミナル３０へ送信し更新させる。こうして、各マシンターミナル３０は常に最新の工程情報を入手することができる。また、作業工程の着手にあたって、注意事項等がある場合も、特記事項として作業工程指示に添付してオンラインで指示が可能である。
【００８２】
従来は、各加工機械５４への作業指示は紙面を機械オペレータへ送付することによって行われていたが、オンライン化されることにより、確実かつ迅速な指示が可能になった。またペーパレス化も促進された。
【００８３】
次に、工程サーバ２６の第４の機能としては、各マシンターミナル３０から経路Ｒｃを通じての稼働実績情報と工数情報の収集の機能がある。
【００８４】
該機能が必要な理由は、実際の加工現場においては、機械の故障、図面トラブル、データトラブル、外作トラブル、および素材トラブルなど様々な突発的理由によりスケジュール通りに加工が進まないことがあるからである。
【００８５】
そこで、工程管理者は、工程サーバ２６が各マシンターミナル３０から受信した稼働実績情報に基づいて、作業工程の追加、削除などを適時再計画することができる。また、ガントチャート上での作業の手動割り付けも可能となった（図４参照）。
【００８６】
前記稼働実績情報の中には、臨時的に作業指示を与えた計画外工事や休日等に現場作業者の自主判断等で行った突発工事の実施状況も含まれている。従って、工程管理者は、工程サーバ２６と短期スケジューラ２４を起動するだけで、その計画者の不在時に行われた突発工事の実施状況も瞬時に把握することができる。
【００８７】
また、稼働実績情報からは、機械の稼働工数だけでなく、機械オペレータの作業時間と作業内容をも確認することが可能となり、両者を同時に管理することができる。
【００８８】
図５は、稼働実績情報一覧画面２０８の例を示している。
【００８９】
稼働実績情報一覧画面２０８は、工事番号欄７４、機種コード欄７６、製品コード欄７８、成形工程コード欄８０、型コード欄８２、金型部品コード欄８４、作業工程グループコード欄８６、作業工程コード欄８８、機械コード欄９０、オペレータコード欄９２、稼働区分コード欄９４、開始時間欄９６、終了時間欄９８、実績時間欄１００からなる。
【００９０】
工程サーバ２６は、この稼働実績情報を、加工機械５４別、機械オペレータ別に集計し、経路Ｒｄを通じて工数管理システム４０に送信する。このとき、汎用形式に変換して、一般の表計算ソフトでも利用できるようにして送信している。
【００９１】
上述したように、スケジュールシステム２０では、設備稼働率の向上と、工程計画者の人数削減が図られる。また突発的なトラブルが発生した場合でも、柔軟に、かつ、迅速に再スケジュールを作成して対応することができる。
【００９２】
次に、マシンターミナルシステム２８を構成するマシンターミナル３０について説明する。
【００９３】
従来は各加工機械５４群を制御するために、該加工機械５４の周辺には生産管理システム、稼働管理用システム、およびＤＮＣシステムが設置されていた。ここでは、これらに代えて各加工機械５４ごとにマシンターミナル３０を設置している。
【００９４】
図６は、マシンターミナル３０の外観を示している。マシンターミナル３０は設置場所が工場内であることから防塵対策を施した筐体１４４に収納する構造にしている。該筐体１４４の画面部分を透明なガラス窓にすることにより、モニタ画面１４６を視認可能な構造にした。また、キーボードは塵埃に対して弱いため採用せず、入力はすべてマウス１４８で行うようにしている。文字列の入力が必要な場合も後述するソフトキーボードを用いることで対応し、ハードウェアの故障、操作性の低下を防ぐことができる。
【００９５】
さらに、筐体１４４に収納したことにより、コンピュータの換気条件が悪くなることから、専用に冷却システム１５０を設けて、コンピュータの熱暴走を防止する対策としている。
【００９６】
これらの対策により、マシンターミナル３０のハードウェアの信頼性を維持しつつ、操作性の低下も防いでいる。
【００９７】
次に、マシンターミナル３０が有する第１から第３の３つの機能について説明する。
【００９８】
マシンターミナル３０の第１の機能としては、作業指示機能がある。
【００９９】
図７は、該作業指示機能を説明するためのマシンターミナル画面２１０を示している。
【０１００】
各マシンターミナル３０では、スケジュールシステム２０を構成する工程サーバ２６から経路Ｒｃを通じて送信されてきた作業指示のうち、自ターミナル宛の割り付けである計画工事と、他ターミナル宛のうち自ターミナルの加工機械５４でも加工可能な工程グループや、臨時的工事である計画外工事を選択できるようになっている。図８は、計画外工事１０１が選択されている状態を示している。なお、計画外工事１０１の表示欄をマウスポインタでクリックすることにより計画工事を選択することができる。
【０１０１】
マシンターミナル画面２１０において、作業工程グループ表示領域（作業指示画面）１０２の「機械」と表示された欄１１０が各マシンターミナル３０のコード（図４の機械名５４の欄参照）を示している。この図８においては、他のマシンターミナル３０に向けた作業指示もすべて表示させた例を示しているが、通常は自身のマシンターミナル３０宛の作業指示だけを選択表示させる。そして、作業工程グループ表示領域１０２から行おうとする作業工程グループを選択クリックすると、その下層作業である作業工程が作業工程表示領域１０４に表示される。
【０１０２】
作業工程表示領域１０４には、作業工程グループで行う実際の作業工程の名称１１２、見積工数１１４、実績工数１１６、データ１１８、進捗１２０の各欄があり、それぞれの情報が表示される。
【０１０３】
このうち、実績工数１１６は、実際の加工の際にマシンターミナル３０が監視して積算した工数を表示するものである。
【０１０４】
また、データ１１８は加工のためにＣＡＭデータが必要か否かを表すものである。つまり、作業工程にはＣＡＭデータを必要としない段取り工程や手作業工程もすべて含まれているのであり、この欄に◎の記号が表示されていない場合には、ＣＡＭデータが不要である。◎が表示されている場合は、作業開始時にＤＮＣサーバ１８から該当するＣＡＭデータを経路Ｒｅを通じて読み出す。
【０１０５】
また、図示しないが、作業工程に注意事項などがある場合は、その旨を記載した特記事項もスケジュールシステム２０から送信されてくるので表示できる。
【０１０６】
また、実際の加工現場では、前述したように種々のトラブルが発生することがあり、例えば休日のトラブルの場合には、マシンターミナル３０を通じて加工機械５４を操作する機械オペレータの判断で計画にない工事（突発工事）を行う場合もある。
【０１０７】
突発工事を行う際は、工事番号欄１２２に工事番号だけを入力する。このときソフトキーボード画面２１２（図８参照）を使用する。工事番号だけの入力で、その他の機種１２４、製品１２６、成形工程（成形加工）１２８の各番号および名称（型１３０、金型部品１３２、作業工程グループ１３４）は自動で展開されるようにしているので、入力ミスが回避される。
【０１０８】
また、工事番号欄１２２は、加工する金型に書かれているので、その番号をそのまま入力すればよい。
【０１０９】
以上の計画工事、他ターミナル宛工事、計画外工事１０１、および突発工事を選択実行すると、その情報は経路Ｒｃを通じ工程サーバ２６を介して短期スケジューラ２４に送信されるので、短期スケジューラ２４では加工実績を常時確認できる。
【０１１０】
次に、マシンターミナル３０の第２の機能としては、ＤＮＣ制御機能がある。
【０１１１】
図７、図９および図１０を参照して、該ＤＮＣ制御機能を説明する。
【０１１２】
ＤＮＣ制御機能とは、各マシンターミナル３０が、ＤＮＣサーバ１８のＣＡＭデータを読み出し、各マシンターミナル３０がもつローカルディスクに保存するとともに、加工機械５４の種別に適合したデータに変換した後に、対応する加工機械５４に送信する一連の機能のことである。
【０１１３】
まず、図７に示す作業工程表示領域１０４で、データ１１８の欄に◎の記号のある作業工程をマウス１４８によりクリックして選択する。この選択により、その作業工程で必要なＣＡＭデータの情報がＣＡＭデータ表示領域１０６に表示されるので、そのデータをクリック選択する。
【０１１４】
次に、実際に加工するにあたり、単独運転ボタン１３６または連続運転ボタン１３８をクリックする。単独運転とは加工するＣＡＭデータが１つの場合であり、連続運転とは複数ＣＡＭデータを連続して実行する場合である。
【０１１５】
該ボタンをクリックすると、図７に示すマシンターミナル画面２１０上に図９に示すポップアップ画面１４０が現れるとともに、ＤＮＣサーバ１８からマシンターミナル３０へ経路Ｒｅを通じてＣＡＭデータが読み込まれる。さらに、加工機械５４の運転を開始させると、マシンターミナル３０は読み込んだＣＡＭデータを加工機械５４に適合したデータに変換し、変換したデータを加工機械５４へ転送する。該データ変換では、連続運転の場合の複数データの統合や、工具単位の区切り位置から再加工できるようにするなどの情報も組み込むようにしてある。
【０１１６】
なお、通常、各加工機械５４は、その製造メーカなどによりデータ形式が異なっている。一方、ＣＡＭデータはある所定のデータであるから、各加工機械５４に見合った形式に変換する必要が生じる。
【０１１７】
また、転送中は図１０に示すように、ポップアップ画面１４０’により転送状態を確認することができる。図９、図１０中、「Ｈｉｄｅ−」は、ポップアップ画面１４０、１４０’が不要な場合にクリックされる領域である。
【０１１８】
上記の説明は、ＣＡＭデータを作業工程表示領域１０４から選択して自動呼び出しする方式であるが、ＤＮＣサーバデータ表示領域（格納内容表示画面）１０８（図７参照）から、機械オペレータがＤＮＣサーバ１８の中身を調べて、直接的に、ＣＡＭデータを呼び出すこともできる。この機能は、前記突発工事では必須の機能である。なお、ＤＮＣサーバデータ表示領域１０８中、上段に記載されている「１−３ＤＫ−０１１−Ｉ−００１００２−ｎ．ｎ」等は、登録情報であるＣＡＭデータのファイル名を表している。この上段に所望のＣＡＭデータが記載されていなかった場合には、ドライブ（Ａ）〜（Ｆ）内のＣＡＭデータを調べる。
【０１１９】
すなわち、ＤＮＣサーバデータ表示領域１０８は汎用のファイル管理ソフト形式になっていて、フォルダ階層から選択できるようになっている。
【０１２０】
次に、マシンターミナル３０の第３の機能としては、稼働管理機能がある。
【０１２１】
図１１、図１２を参照してこの稼働管理機能を説明する。
【０１２２】
マシンターミナル３０は、加工機械５４の主軸回転信号を取得し判断することにより、常にこの加工機械５４の稼働状況を監視している。回転信号の取得は回転数までは必要なく、回転か停止かのオン／オフの情報だけ分かればよい。回転を検出するセンサは電磁検出器やレゾルバなど汎用の回転センサを用いればよい。
【０１２３】
稼働の処理は、稼働処理（本稼働処理）、準稼働処理、不稼働処理および休憩時間処理に分けられている。
【０１２４】
各稼働処理区分の識別を図１１に基づいて説明する。
【０１２５】
一定の短い時間Ｔ１（例えば、１分程度）未満の主軸回転停止は無視し（稼働とみなし）、稼働時間として識別する（本稼働判断）。加工方法によっては主軸が短時間停止したり、逆転することはあり得るからである。
【０１２６】
時間Ｔ１以上、主軸が停止している場合には、準稼働として識別する（準稼働判断）。
【０１２７】
さらに、時間Ｔ１より長い時間Ｔ２以上、主軸が停止している場合には、停止理由を確認するため、停止理由の入力要求画面（稼働状況入力画面）１４２（図１２参照）をマシンターミナル画面２１０（図７参照）上にポップアップさせて表示する。機械オペレータは、停止の理由を画面上のボタンに記載されている内容から選択クリックし、停止理由をスケジュールシステム２０に通知する。
【０１２８】
さらに、入力要求画面１４２に対して、機械オペレータの入力応答がなく停止したままで、時間Ｔ２より長い時間Ｔ３以上停止している場合には不稼働として識別する（図１１：不稼働判断）。
【０１２９】
また、上記準稼働処理中に、休憩時間に入った場合には休憩時間識別処理とするようにしている。
【０１３０】
なお、上記時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３および休憩時間等の時間間隔はスケジュールシステム２０で自由に設定できるようにし、弾力的に運用できるようにした。これにより、例えば休憩時間が変わる場合でもすぐに対応できる。
【０１３１】
入力要求画面１４２上の準稼働項目中、ワーク段取り３０２は、被加工物の取り付け段取りを表す準稼働判断の入力ボタンである。
【０１３２】
図面検討３０４は、加工図面の検討を表す準稼働判断の入力ボタンである。
【０１３３】
ツール段取り３０６は、工具の取り付けを表す準稼働判断の入力ボタンである。
【０１３４】
データ段取り３０８は、ＣＡＭデータ等の準備を表す準稼働判断の入力ボタンである。
【０１３５】
ワーク測定３１０は、被加工物の形状測定を表す準稼働判断の入力ボタンである。
【０１３６】
入力要求画面１４２上の不稼働項目中、計画停止３１２は、計画通りを表す不稼働判断の入力ボタンである。
【０１３７】
機械故障３１４は、加工機械５４が故障したことを表す不稼働判断の入力ボタンである。
【０１３８】
暖機運転３１６は、加工機械５４の暖機を表す不稼働判断の入力ボタンである。
【０１３９】
クレーン待ち３１８は、被加工物を搬送するときなどに必要なクレーン待ちを表す不稼働判断の入力ボタンである。
【０１４０】
本稼働項目中、有人本稼働３２０は、機械オペレータが付き添って運転している状態を表す本稼働判断の入力ボタンである。
【０１４１】
無人本稼働３２２は、無人運転中を表す本稼働判断の入力ボタンである。
【０１４２】
上記の稼働実績（本稼働実績、準稼働実績、不稼働実績）情報は、マシンターミナル３０からリアルタイムでスケジュールシステム２０へ送信されるようにしている。
【０１４３】
そして、スケジュールシステム２０の工程サーバ２６では、常に全マシンターミナル３０から受信する稼働実績情報を監視しており、管理項目に変化が生じたときにはレコードの更新をする。
【０１４４】
次に、工数管理システム４０を、図１に基づいて説明する。
【０１４５】
工数管理システム４０は、工数を３つのデータに分けて管理している。つまり、機械工数、機械オペレータ工数および人の工数（人工数という。）である。
【０１４６】
機械工数は、上記の通りマシンターミナル３０で常時、加工機械５４の稼働状態を監視しているので、自動で集計されている。
【０１４７】
機械オペレータ工数も、上記の通り、マシンターミナル３０にて機械工数とともに取得される。しかし、機械オペレータの業務は機械の操作だけではなく、実際には打ち合わせをしていることなどもある。そのような場合には、マシンターミナル３０で自動取得することはできないので、別途、機械オペレータがオペレータ工数端末３４（図１参照）から直接入力できるようにしてある。
【０１４８】
人工数とは、機械オペレータ以外の従事者の工数のことである。工場内では機械オペレータだけでなく、手作業仕上げ要員などがいるため、これらの要員も工場の生産管理上、統合して管理できることが望ましい。
【０１４９】
そこで、これらの要員の工数管理用の入力専用に人工数端末３６を設置し、各要因に入力させるようにしたものである。
【０１５０】
工数管理システム４０の第１から第４の４つの機能について説明する。
【０１５１】
工数管理システム４０の第１の機能としては、一括新規ファイル作成機能がある。一括新規ファイル作成機能は新規の作業者を追加登録する際に、別途用意されている管理名簿ファイルに登録をして、新規作業者入力用の表計算ファイルを自動的に作成するようにしたものである。
【０１５２】
工数管理システム４０の第２の機能としては、一括マクロリプレイス機能がある。一括マクロリプレイス機能は工数管理の管理項目の編集などを行う際に、前記管理名簿ファイルを参照し、必要な対象者を自動で判断し更新する機能である。
【０１５３】
工数管理システム４０の第３の機能としては、日時入力チェック機能がある。日時入力チェック機能は人工数端末３６とオペレータ工数端末３４の入力項目に対して、未入力、又は誤入力を自動で確認しその結果を一覧表示する機能である。
【０１５４】
工数管理システム４０の第４の機能としては、会計出力変換機能がある。会計出力変換機能は集計した各工数は表計算ファイル形式となっているが、そのままでは会計サーバ４２が読みとることができないため、会計サーバ４２に適合する書式に変換処理する機能である。
【０１５５】
なお、機械工数、機械オペレータ工数、および人工数はそれぞれデータベースとして集計し、工数サーバ３８に保存される。
【０１５６】
次に、会計サーバ４２について説明する。
【０１５７】
会計サーバ４２は総務および経理部門のシステムであり、金型加工の生産現場には直接関係はない。しかし、上記の通り加工機械５４、機械オペレータ、人（熟練作業者等）の工数がデータベース化されたことで、総務および経理部門にとっても有益なデータとして利用可能になる。
【０１５８】
つまり、工数サーバ３８から上記工数データを会計サーバ４２に読み込み処理することで、従来、人手により集計していたものに比して、正確、かつ、迅速に処理することができるようになる。
【０１５９】
以上説明したように、上述した実施の形態によれば、金型製造システム１０は、複数の加工機械５４により、自動車の車体と部品を生産するための金型を加工する際に、スケジュール作成管理手段としてのスケジュールシステム２０が、機種計画情報４４、出図情報４６、素材入荷情報４８、外作入荷情報５０、部品入荷情報５２からなる外部情報に基づいて、金型を製造する作業工程指示情報を含む長期と短期の加工スケジュールを作成する。また、加工データ格納手段としてのＤＮＣサーバ１８では、ＣＡＭシステム１２で作成された金型を加工する加工データを取り込んで格納する。そして、加工機械端末としてのマシンターミナル３０において、スケジュールシステム２０を構成する工程サーバ２６から加工スケジュールに応じて配信される作業工程指示情報に基づきＤＮＣサーバ１８から加工データを取り込んで加工機械５４を制御し、加工機械５４に関連する情報を工程サーバ２６に送信するようにしている。
【０１６０】
この場合、マシンターミナル３０において、スケジュールシステム２０により作成された加工スケジュールに応じて配信される作業指示情報に基づき、ＤＮＣサーバ１８からＣＡＭデータを取り込んで加工機械５４を制御し、かつ加工機械５４に関連する情報をスケジュールシステム２０へ送信する。このように、加工機械端末３０による加工機械５４の加工スケジュールに基づく制御、およびその加工機械５４による加工の進行状況等が、スケジュールシステム２０により管理されることで、該スケジュールシステム２０により金型製造システム１０を効率よく管理することができる。
【０１６１】
したがって、スケジュールシステム２０により、金型製造の全工程に係るデータを有機的に統合することが可能となり、結果として、金型製造の短納期化（リードタイムの短縮化）およびコストダウンを図ることができる。
【０１６２】
この場合、スケジュールシステム２０に工数管理手段としての工数管理システム４０を接続し、スケジュールシステム２０からの、加工機械５４に関連する情報に基づいて、金型製造に係る工数管理を行うようにすることで、金型製造システム１０のリアルタイムな工数管理が可能となる。
【０１６３】
ここで、工数管理システム４０が、手作業による作業工数情報を人工数端末３６から入手し、加工機械５４に関連する情報と併せて工数管理を行うようにすることで、製造に関連する全ての工数を統合して簡単に管理することができる。
【０１６４】
なお、外部情報には、機種計画情報４４の他、出図情報４６、素材入荷情報４８、外作入荷情報５０、部品入荷情報５２を含ませることで、より緻密な加工スケジュールをスケジュールシステム２０により作成することができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、加工機械端末でのＣＡＭデータに基づく加工機械の制御が、加工スケジュールを決定するスケジュール作成管理手段からの作業指示情報に基づき行われるようにしているので、効率よく加工機械を制御することができるという効果が達成される。
【０１６６】
また、スケジュール作成管理手段では、加工機械端末から加工機械に関連する情報を取り込んでいるので、金型製造の全工程を効率よく管理することができるという効果が達成される。
【０１６７】
このようにして、金型製造に係る上流工程から下流工程までの全工程において発生する各種データが有機的に統合され、金型製造システムの効率が向上する。
【０１６８】
結果として、金型製造の短納期化（リードタイムの短縮化）およびコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る金型製造システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＤＮＣサーバの登録画面の説明図である。
【図３】長期スケジューラ画面の説明図である。
【図４】短期スケジューラ画面の説明図である。
【図５】入手した稼働実績情報一覧画面の説明図である。
【図６】マシンターミナルの外観図である。
【図７】マシンターミナル画面の説明図である。
【図８】ソフトキーボード画面の説明図である。
【図９】マシンターミナル画面のデータ転送待ち状態を示す説明図である。
【図１０】マシンターミナル画面のデータ転送中状態を示す説明図である。
【図１１】加工機械の稼働識別判断基準の時系列図である。
【図１２】マシンターミナル画面の稼働入力待ち状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…金型製造システム １２…ＣＡＭシステム
１４…ＤＮＣサーバシステム １６…バックアップサーバ
１８…ＤＮＣサーバ ２０…スケジュールシステム
２２…長期スケジューラ ２４…短期スケジューラ
２６…工程サーバ ２８…マシンターミナルシステム
３０…マシンターミナル ３４…オペレータ工数端末
３６…人工数端末 ３８…工数サーバ
４０…工数管理システム ４２…会計サーバ
６８…工程期間を表すチャート領域 ７０…作業量積算棒グラフ領域
１０２…作業工程グループ表示領域 １０４…作業工程表示領域
１０６…ＣＡＭデータ表示領域 １０８…ＤＮＣサーバデータ表示領域
１２２…工事番号欄

Claims (2)

1. 車体と部品を生産するための金型を複数の加工機械で製造する金型製造システムであって、
   ＣＡＭシステムから前記金型を加工する加工データを取り込んで格納する加工データ格納手段と、
   前記金型を製造する作業指示情報を含む加工スケジュールを作成して管理するスケジュール作成管理手段と、
   前記スケジュール作成管理手段から前記加工スケジュールに応じて配信される前記作業指示情報のうち、ユーザによって選択された作業工程に対応する前記加工データを前記加工データ格納手段から取り込んで前記加工機械を制御するとともに、前記加工機械の稼働実績情報を前記スケジュール作成管理手段へ送信する加工機械端末と、
   前記スケジュール作成管理手段からの、前記加工機械の稼働実績情報に基づいて、前記金型製造に係る工数管理を行う工数管理手段と
   を備えることを特徴とする金型製造システム。
2. 請求項１記載の金型製造システムにおいて、
   前記工数管理手段は、入力手段からの手作業による作業工数情報を入手し、前記加工機械の稼働実績情報に基づく前記金型製造に係る工数と併せて工数管理を行うことを特徴とする金型製造システム。

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