この発明は機械要素商品の生産管理に向けられたものであり、第1の実施形態を図1とともに説明する。図1は、機械要素商品1の製造から廃棄までの流れの各段階と、その各段階でのICタグ10を利用した生産管理過程を示す図である。
この機械要素商品1の生産管理方法は、機械要素商品1にICタグ10を取付け、このICタグ10に機械要素商品1に関する材料購入から、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程および検査に至る仕掛品の造情報を記録し、ICタグ10から読取った記録情報から、機械要素商品1の生産管理に関するトレーサビリティを可能にする方法である。
ICタグ10は、非接触で情報の記録および読取が可能なものである。管理対象となる機械要素商品1は、複数種類の要素品2である仕掛品を組み立てて構成され、その要素品2の1つが転動体となるものである。このような機械要素商品1として、転がり軸受,等速ジョイントやその他の軸継手、およびボールねじなどが該当する。
この機械要素商品1の生産管理方法は、次のICタグ取付け過程R1、製造情報の記録過程R2、および情報読取り利用過程R3を含む。
(ICタグ取付過程Rl)
この過程では、機械要素商品1の製造時または製造完了時にICタグ10を機械要素商品1に取付ける。この場合に、要素品2の1つにICタグ10を取付けてから、機械要素商品1を組み立ててもよく、また機械要素商品1の組立が完了してから機械要素商品1にICタグ10を取付けてもよい。
(製造情報の記録過程R2)
この過程では、この機械要素商品1に取付けられたICタグ10に、出荷時または客先納入時までに、その機械要素商品1についての材料購入から、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程および検査に至る所定の製造情報を記録する。この記録する製造情報には、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程のうちの少なくとも1つの工程における情報を含ませる。機械要素商品1についての材料購入、鍛造工程、熱処理工程、研削工程および購入部品仕入工程は、機械要素商品1の各要素品2についての材料購入、鍛造工程、熱処理工程、研削工程および購入部品仕入工程のことである。
加工条件情報は、例えば鍛造工程ではプレス圧やサイクルタイム等であり、熱処理工程では仕様書番号および改訂符号、熱処理温度、熱処理時間、熱処理方法等であり、研削工程では砥石回転速度や切り込み速度、送り速度等であり、購入部品仕入工程は購入した部品の仕様書番号,メーカ名などである。製造情報として、加工条件の他に、製造年月日、製造場所、封入グリース銘柄、要素品間隙間、品質保証期間、取扱いに関する注意事項のうち,少なくとも1つの情報を記録することが好ましい。また、各種検査結果も記録することが好ましい。
各種検査結果には各要素品2毎の検査結果と、完成品としての検査結果とが含まれる。また、これらの製造情報の他に、機械要素商品1の識別情報を記録する。機械要素商品1の識別情報は、個々の機械要素商品1に個別の識別情報、例えば製造番号であっても、また機械要素商品1のロット別の識別情報、例えばロット番号であってもよい。製造情報の記録は、1度に行っても、また何回かに分けて行ってもよい。例えば、機械要素商品1の組立が完了して完成品検査をしたときに、検査結果や検査条件にかかる情報を記録し、後に残りの製造情報を記録してもよく、また検査の情報を含めて全ての製造情報を一度に記録してもよい。
(情報読取り利用過程R3)
この過程は、出荷後の任意時に、前記ICタグ10の記録情報を読取ってその読取り情報から、少なくとも前記加工条件情報の確認を行う過程である。
機械要素商品1の完成から廃棄までの一般的な流れとしては、図1のように、機械要素商品1の組立完成から、完成品検査、出荷、倉庫での保管、営業所での保管、客先納入(顧客による購入、機械設備への機械要素商品1の組み込み)、顧客での使用、廃棄、という流れとなる。特注品の場合は、出荷後に直接に客先に納入されることもある。
ICタグ10に記録された情報の読取りおよび利用は、出荷後の任意の段階で、必要に応じて行われ、その読取り情報から必要な情報の確認が行われる。例えば客先での使用の段階で、機械要素商品1に不具合が発生したときは、機械要素商品1に取付けられたICタグ10から、その機械要素商品1についての材質や性能等の各種の情報が読取られ、原因の解明が行われる。このときに、記録情報に各要素品2の材質や検査結果だけでなく、加工条件情報や検査結果が含まれていると、原因解明が容易にかつ精度よく行われる。
情報読取り利用過程R3における付加的な利用として、機械要素商品1に取付けられたICタグ10におけるメモリの空き容量部分が、出荷管理や、在庫管理、流通管理、メンテナンス管理等に適宜用いられる。
この機機械要素商品1の生産管理方法によると、出荷後の任意時の情報読取り利用過程R3で、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程等のいずれかの加工条件情報を確認することができるため、例えば、転がり軸受などのように、転動体2Aを有し複数の要素品2からなり、厳しい品質,精度が求められる機械要素商品1においても、不具合が生じた場合の原因解明等を容易に行うことができる。
また、この方法の場合、別のデータベースを用いることなく、ICタグ10のみで情報を管理することができるため、加工条件情報を確認する施設において、データベースへの通信設備やアクセス権限等の有無にかかわらずに加工条件情報の読取りが行える。
1つの実施形態として、ICタグ10にできるだけの製造情報を記録しておいて、その記録情報により生産管理を行う方法であるが、データベース11と併用してもよい。
すなわち、データベ−ス11として、機械要素商品1の識別情報に関連付けてその機械要素商品1に関する材料購入から、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程および検査に至る所定の製造情報を記憶し、記憶内容を識別情報により抽出可能なものを準備しておく。このデータベース11と、機械要素商品1に取付けられたICタグ10とを用いて生産管理を行う。この場合、各過程Rl〜R3では次の処理を行う。
(ICタグ取付け過程Rl)
この過程Rlは、前記実施形態と同じである。
(製造情報の記録過程R2)
この過程では、機械要素商品1に取付けられたICタグ10に、データベース11に従い、出荷時、または客先納入時までに、その機械要素商品1についての製造番号の識別情報を記録し、かつその機械要素商品1についての製造情報を記録する。この記録する製造情報には、各要素品2の鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程のうちの少なくとも1つの工程における加工条件情報を含ませる。データベース11を併用するため、ICタグ10へ記録する製造情報は、ICタグ10から直接に読取ることが便利な情報だけに限ってもよい。例えば、機械要素商品1についての製造年月日、製造場所、封入グリース銘柄、要素品間隙間、品質保証期間、取扱いに関する注意事項などは、ICタグ10に記録しておくことが好ましい。
(情報読取り利用過程R3)
この過程では、出荷後の任意時に、ICタグ10の記録情報を読取って、その読取り情報から、または読取られた識別情報をデータベ−ス11と照合してその照合により得られた情報から、購入材料の確認、製造工程の確認、その加工条件情報の確認、および検査成績の確認等のいずれかを行う。ICタグ10やデータベース11に記録されているその他の各種の利用を行ってもよい。
この管理方法においても、出荷後の任意時の情報読取り利用過程Rlで、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程等のいずれかの加工条件情報を確認することができる。そのため、転がり軸受等のように、転動体を有し複数の要素品2からなる厳しい品質,精度が求められる機械要素商品1においても、不具合が生じた場合の原因解明等を容易に行うことができる。
また、機械要素商品1に取付けられたICタグ10には、識別情報を記録し、データベース11に識別情報と対応して各種の情報を記録するため、限りあるICタグ10の記憶容量に頼らずに、多量の情報をデータベース11から引き出すことができる。またICタグ10の残りの記憶容量を、出荷後や客先納入後の各種の履歴管理等に利用することができる。
この管理方法およびデータベース11の詳細は、後に図2以降の各図と共に説明する。
上記各実施形態において、製造情報の記録過程R2で記録するための各種の製造情報の収集は、製造時管理用のデータベース15に記録しておいて、機械要素商品1のICタグ10に記録するようにしてもよく、また機械要素商品1に取付けられるICタグ10とは別の製造過程用のICタグ4を利用して行ってもよい。
製造時管理用のデータベース15に記録しておく方法では、機械要素商品1の要素品2の材料購入から、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、購入部品仕入工程および検査に至る所定の製造情報を、製造時管理用のデータベース15に要素品2の要素品個別の識別番号に関連付けて記録する過程と、この記録した情報を、または複数台のコンピュータ(図示せず)に設けられる。
製造過程用のICタグ4を利用する方法は、後に図2以降の各図と共に詳述するが、概略を示すと次のとおりである。この方法では、機械要素商品1のように要素品2の材料購入から鍛造工程、熱処理工程、研削工程および購入部品仕入工程に至る所定の製造情報を、要素品2のロット番号別に準備された製造過程用のICタグ4に各工程毎に記録する過程と、この記録した情報を読取ってその読取り情報の一部または全体を機械要素商品1に取付けられたICタグ10に記録する過程とを含む。製造過程用のICタグ4に記録する製造情報として、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、および購入部品仕入工程のうちの少なくとも1つの工程における加工条件情報を含むようにする。
図2は、この発明の一実施形態における機械要素商品の生産管理のためにICタグ4を利用する方法を示す図である。
図2において、生産管理方法の管理対象とする機械要素商品1は、複数種類の要素品2((1)〜(4))を組み立てたものであって、それら複数種類の要素品2((1)〜(4))が、材料購入Slから、鍛造工程S2、熱処理工程S3、および研削工程S4を経て製造されるものである。これに該当する機械要素商品1として、例えば、転がり軸受がある。
上記要素品2((1)〜(4))は、機械要素商品1が例えば後述の図11に示すような転がり軸受の場合、内輪51、外輪52、転動体53である。機械要素商品1は、前記材料購入Slから、鍛造工程S2、熱処理工程S3、および研削工程S4を経て製造される要素とは別の要素品3を含むものであってもよい。機械要素商品が転がり軸受の場合、図11に示す保持器54及びシール55は上記の別要素品3であり、購入部品仕入工程の要素品(4)の例となる。
図3は、材料購入Slから、鍛造工程S2、熱処理工程S3、および研削工程S4の各工程における区分を示す図である。この区分は、材料購入から要素品の完成までを、大別したものであり、各工程が複数の工程からなる場合や、さらに工程名称に該当しない工程を含むものであってもよい。各工程Sl〜S4の名称は、その区分した工程を代表する処理の名称である。
この生産管理方法は、上記各要素品2((1)〜(4))について、次の各過程(1)〜(4)を含み、要素品2を組み立てた機械要素商品1について、後述の過程を採る。なお、各工程のロットは、製造工程の下流側で分かれることがあるが、併合はしない
(1) 材料購入(Sl)時の管理過程。
各要素品2の材料購入時に、材料ロット5別に準備されたICタグ4に、対応する材料ロット5についての材料ロット番号、および購入材料に関する情報を記録する。
(2) 鍛造工程(S2)の管理過程。
材料ロット5別のICタグ4、またはこの材料ロット5別のICタグ4の記録情報を引き継いだICタグ4を鍛造ロット6別に準備し、これらICタグ4に、対応する鍛造ロット6についての鍛造ロット番号、および鍛造工程で得られる情報を記録する。
(3) 熱処理工程(S3)の管理過程。
鍛造ロット6別のICタグ4、またはこの鍛造ロット6別のICタグ4の記録情報を引き継いだICタグ4を熱処理ロット7別に準備し、これらのICタグ4に、対応する熱処理ロット7についての仕様書番号および改訂符号、熱処理ロット番号、および熱処理工程で得られる情報を記録する。
(4) 研削工程(S4)およびその後の検査工程時の管理過程。
熱処理ロット7別のICタグ4、またはこの熱処理ロット7別のICタグ4の記録情報を引き継いだICタグ4を、研削ロット8別に準備し、これらのICタグ4に、対応する研削ロット8についての加工条件の記録を行う。また、研削ロット8別のICタグ4、またはこの研削ロット8別のICタグ4の記録情報を引き継いだICタグ4を、要素品2毎または検査の単位となる同種類の要素品2の組毎に準備し、これらICタグ4に、対応する研削ロット番号、および検査工程で得られる情報を記録する。
上記各要素品2((1)〜(4))を組み立てた各機械要素商品1には、組立前から組立後に至る間に、完成後使用のためのICタグ10を取付け、この機械要素商品1に取付けられたICタグ10に、個別の機械要素商品1に特有の製造番号、および機械要素商品1に用いられた各要素品2((1)〜(4))の前記検査工程後におけるICタグ4の記録情報のうち、少なくとも製造番号を記録する。データベ−ス11には製造番号と対応して、機械要素商品1に用いられた各要素品2((1)〜(4))の検査工程後のICタグ4の記録情報、および機械要素商品1の完成後の検査情報や包装に関する情報を記録する。
上記各工程(Sl)〜(S5)で用いられるICタグ4は、各工程を通じて同じものであってもよく、工程によって別のICタグ4を用い、前工程におけるICタグ4の記録情報の転記をしてもよい。下流側の工程でロットが別れる場合は、新たなICタグ4を準備し、前の工程における記録情報の転記をしてもよく、また予め、ロット分かれるロット数分だけICタグ4を準備しておき、各工程を通じて同じICタグ4に情報を追加記録するようにしてもよい。
各工程(Sl)〜(S4)において、ICタグ4に記録される各ロット番号および各工程の情報は、図3のように工程毎に追加されることになる。
各工程において、ICタグ4は、図2に示すように例えば要素品2を入れる運搬用の容器類12に取付けておく。容器類12は、例えば、かご、箱、またはパレット等である。この場合に、ICタグ4の容器類12への取付けは、直接に行ってもよく、また図10に示すように、容器類12に取付けられる視覚による識別用のタグ13に取付けてもよい。容器類12にはICタグ4を着脱自在に取付けてもよい。ICタグ4を容器類12に取付けておくことで、ロット毎に準備されるICタグ4を、常に要素品2と共に移動させることができ、ICタグ4の取扱いが容易である。また、要素品2のコンベヤ等による搬送経路14において、ICタグ4への情報の記録を行うことができる。
上記各管理過程の詳細を説明する。
(1)材料購入(S1)時の管理過程。
材料は、鋼材の塊、銅板、鋼管、鋼線等の形態で購入される。購入した材料は例えば材料ロット単位で各種の品質検査を行う。この管理過程でICタグ4に記録する購入材料の情報は材料の出所情報と品質情報とに分けられる。出所情報としては、材料の販売元の会社名や、その会社の工場所在地等である。品質情報は、組織硬さ、非金属介在物の情報等である。品質情報は、材料購入後に行った材料検査の結果をICタグ4に記録するが、販売元から得た情報を記録しても、両方を記録してもよい。この過程でのICタグ4への情報の記録方法は、例えば購入管理コンピュータ(図示せず)等から得た情報を記録用の端末を介して行う。
(2)鍛造工程(S2)の管理過程。
鍛造工程(S2)は、機械要素商品1の種類やその要素品2の種類によって種々の形態がある。図7は、機械要素商品1が転がり軸受である場合の各要素品2の工程を示す。内輪および外輪となる要素品2では、鍛造工程として(S2)、これら内輪や外輪の粗形状に形成する鍛造と、その鍛造品を旋削する工程とを含む。鋼球等の転動体となる要素品2では、鍛造工程として(S2)として、型打ち、ブラッシング、および生研磨の工程が含まれる。
鍛造工程(S2)でのICタグ4への情報の記録は、鍛造工程(S2)の全体で1回としてもよく、また鍛造工程(S2)の中の各工程毎に行うようにしてもよい。例えば、要素品2が転がり軸受の内輪または外輪であって、図7のように鍛造および旋削が行われる場合、旋削後に測定した幅寸法,内径寸法、溝寸法、面取寸法等の情報をICタグ4に記録する。要素品2が転動体であって、図7の各工程で加工される場合、型打ちの後に寸法、歪、外観等の情報を記録し、ブラッシング後、および生研磨の後に、それぞれ測定を行って寸法、真球度、外観等の情報を記録する。また、加工条件情報を記録する。
この過程でのICタグ4への情報の記録方法は、例えばこれらの鍛造工程(S2)等の各工程毎に用いられる工程管理用または検査管理用等の製造時管理用のデータベース15により、端末16を介して行うようにする。オペレータによる手入力が必要な情報については、図5に示すようにキーボード等の入力手段17により、製造時管理用のデータベース15を介して、または直接に端末16から記録する。
前工程の材料ロット5よりも鍛造ロット6のほうが多くなる場合は、新たなICタグ4を準備し、これにICタグ複製手段18を用いて材料ロット5のICタグ4の記録情報を転記し、この転記よって情報を受け継いだICタグ4に対して鍛造工程の情報を記録する。以下の各工程においても、ロット数が増える場合は、上記と同様にして新たなICタグ4に転記する。
(3)熱処理工程(S3)の管理過程。
熱処理を行ったときは、後に検査を行う。要素品2が転がり軸受の内輪や外輪の場合は、硬さ、変形、組織等の検査を行う。要素品2が転がり軸受の転動体である場合は、硬さ、組織等の検査を行う。熱処理工程の情報としては、これらの検査結果を記録する。この他に熱処理条件等を記録しても良い。
(4)研削工程(S4)およびその後の検査工程時の管理過程。
研削工程(S4)は、機械要素商品1の種類やその要素品2の種類によって種々の形態がある。要素品2が転がり軸受の内輪または外輪である場合、研削工程(S4)として、図7のように幅研削、外径研削、溝研削、内径研削、溝超仕上げ等を行う。要素品2が転がり軸受の転動体である場合は、粗研磨、中研磨、精研磨、ラッピング等を行う。これらの各工程では、その工程の完了品の検査を行う。ICタグ4に記録する情報は、研削工程(S4)における上記の各工程毎の加工条件の情報等である。この加工条件の情報は、例えば砥石の種類や加工速度等である。
研削工程が完了した後、検査を行い、その結果をICタグ4に記録する。検査結果情報としては、各種の寸法、例えば、内外輪の幅研削では、寸法、幅不同、外観等であり、外輪の外径研削では外径寸法、真円度、円筒度、外観等である。内外輪の溝研削では、研削対象箇所の寸法、真円度、ラジアル振れ、アキシァル振れ、溝心差等である。内輪の内径研削では、内径寸法、真円度等である。内外輪の溝超仕上げでは寸法、外観等である。要素品2が転動体の場合は、研削工程(S4)における粗研削やその他の各工程後における検査結果の寸法や真円度等、研削工程(S4)の完了品である完成状態の要素品2の検査結果となる外観、寸法、真球度、径の相互差、硬さ、音響、顕微鏡検査結果等である。
研削工程(S4)では、特注品などの場合は、全数検査が行われる。全数検査の場合、ICタグ4は要素品2の個数だけ準備され、そのICタグ4に対応する要素品2の研削ロット番号と、個々の検査結果等の情報を記録する。研削ロット番号に加えて、個々の要素品2を識別する番号を付加して記録してもよい。要素品2が転がり軸受における転動体等のように1つの機械要素商品1に多数用いられる場合は、1つの機械要素商品1に用いられる要素品2の組、または1つの機械要素商品1の同じ箇所(例えば複列軸受における各列)に用いられる要素品2の組を1つの要素品2とみなして1つのICタグ4を準備し、その組毎の情報を記録してもよい。
保持器については材料検査後に荒押し,仕上押しおよび検査が行われる。シールは購入部品であれば受入検査が行われる。
機械要素商品1の組立、およびその後の管理過程。
上記のように製造された各要素品2は、組立工程で1つの機械要素商品1に組み立てられる。この機械要素商品1に、組立前から組立後に至る間にICタグ10を取付ける。すなわち、要素品2の単独の状態でICタグ10を取付けても、組立の完了後に取付けてもよい。また、この取付けは、機械要素商品1の内部に行っても、表面に行ってもよい。機械要素商品1に取付けられるICタグ10は、機械要素商品1の機能や取扱いの障害にならない程度に小型のものであることが必要である。実用化されているICタグは、1mm未満の大きさのものがあり、例えばこのような寸法のものが使用される。
機械要素商品1は、組立が完了すると、完成品検査として各種の検査を行う。この検査は、例えば上記ICタグ10の取付け後に行うが、取付け形態によっては取付け前に行ってもよい。完成品検査として、機械要素商品1が転がり軸受の場合、外輪、内径、外径、幅寸法、真円度、円筒度、ラジアル振れ、アキシャル振れ、横振れ、隙間、音響等の各要因につき検査を行う。完成品検査は、特注品等の個別検査品の場合は、機械要素商品1の全数につき行う。
機械要素商品1を組み立てる過程で、その機械要素商品1を構成する各要素品2のICタグ4の記録情報は、図6のように、データベース11により製造番号に対応して記録される。また、完成品検査の検査結果についても、製造番号に対応して記録される。製造番号は個別の機械要素商品1特有の番号であり、例えばシリアル番号とされる。機械要素商品1が上記のような工程を経過しない別要素品(例えば保持器)3を含むものである場合、その別要素品3の情報もデータベース11に記録する。
機械要素商品1に上記のように取付けられたICタグ10には、少なくとも上記の製造番号を記録する。このICタグ10には、製造番号の他に、各要素品2のICタグ4の記録情報や、完成品検査の結果等を記録してもよい。機械要素商品1に取付けられたICタグ10に、完成品検査の結果を記録する場合、検査工程でICタグ10に検査結果を記録し、このICタグ10からデータベ−ス11に情報を転記してもよい。また、機械要素商品1だけでなく、機械要素商品1の梱包1A(図1)にもこのICタグ10を取付け、製造番号等を記録してもよい。
データベース11は、図6に示すようにコンピュータネットワーク19上に設けられた管理コンピュータシステム20に設けられる。このデータベース11の記憶部11aには、機械要素商品1についての上記の記録情報Fが記録される。コンピュータネットワーク19は、例えばインターネット等の広域ネットワークや、この広域ネットワークに工場内のローカルエリアネットワークが結合したものである。データベース11は、記憶部11aとこの記憶部11aに対する入出力や検索の管理を行うデータベース管理部11bとでなる。
データベース11は、概念的に1つの品質管理用のデータベースとして認識できるものであればよく、物理的には複数に分かれたデータベースの集まりであっても、また他の各種の目的のデータベースと情報を共有するものであってもよい。例えば、データベース11は、コンピュータネットワーク19上に分散して設けられた複数のコンピュータで構成されるものであっても、また上記製造時管理用のデータベース15や技術情報管理用等のデータベースと記録情報を共有するものであってもよい。
データベース11は、ネットワーク19を介して、機械要素商品製造工場内の各情報処理機器の他に、技術部門や、倉庫、営業所、顧客企業の事業所の情報処理機器40、および携帯端末等に接続されたものである。
この品質管理方法によると、各要素品2の材料購入から機械要素商品1の完成後の検査内容までの履歴情報が、管理コンピュータシステム11に記憶され、機械要素商品1に取付けられたICタグ10には製造番号が記録されているため、製造番号を管理コンピュータシステム11と照合することで、上記履歴情報を機械要素商品1と1対1の関係管理することができる。例えば、出荷後の任意の段階で、その機械要素商品1の使用者や、保守サービスを行うもの等が、機械要素商品1の履歴情報を知ることができる。
機械要素商品1の各要素品2の製造工程毎に発生する情報は、工程毎にその工程のロット別に準備したICタグ4にロット番号と共に記録するため、詳細な履歴情報を管理することができる。したがって不良品が発生した場合の、交換、不良品混入範囲の特定、将来の改善等の対処が容易となり、寿命診断や、機械故障につながる事前の交換も容易となる。
前記工程毎の情報は、その工程のロット毎に準備したICタグ4に記録するため、手書き伝票に記録する場合に比べて詳細な情報の記録が行え、また例えば端末からコンピュータに入力する場合と異なり、情報を入力するべき箇所がICタグ4であるために視覚的に認識できて、入力作業が明確となり、誤りが生じにくい。また、要素品2の材料購入から研削工程の各工程にわたる種々雑多な全ての情報をコンピュータに記録するものと異なり、生産工程ではこれらの記録情報をICタグ4で持っておくため、コンピュータの負担が軽く、管理が容易になる。このため、容易に、より詳細な情報の管理することができる。
また、機械要素商品1の製造番号は、機械要素商品1に取付けられたICタグ10に記録するので、このICタグ10の残った記憶領域を自由に使用でき、製造後の各種の用途、例えば出荷管理、流通管理、顧客管理、メンテナンス管理等に用いることができる。
すなわち機械要素商品1は、図1と共に前述したように、組立完成、検査、出荷の後、一般的に倉庫に配送され、営業所から顧客へ納品される。特注品の場合は、出荷の後、直接に顧客に納品されることもある。顧客では、機械要素商品1を機器に組み込んで使用し、耐久年数等で廃棄することになる。このような各過程で、機械要素商品1に取付けられたICタグ10の製造番号を読取って履歴情報を知る他に、ICタグ10の残りの記憶領域を利用した各種の利用が図れる。
つぎに、機械要素商品1が一般品のようにロット別検査品である場合につき、図3と共に説明する。ロット別検査品の管理では、各要素品2((1)〜(4))について、次の各過程(1)〜(3),(4)′を含み、各要素品2を組み立てた機械要素商品1について、後述の過程を採る。材料購入から熱処理工程までの管理過程(1)〜(4)は、ロット別検査品についても個別検査品と同じであるため、これらの管理過程(1)〜(4)の説明は省略する。
(1) 材料購入(S1)時の管理過程。
(2) 鍛造工程(S2)の管理過程。
(3) 熱処理工程(S3)の管理過程。
(4)′研削工程(S4)およびその後の検査工程時の管理過程。
研削工程(S4)の後の検査工程で、熱処理ロット7別のICタグ4、またはこの熱処理ロット7別のICタグ4の記録情報を引き継いだICタグ4を、研削ロット8別に準備し、これらのICタグ4に、対応する研削ロット8についての研削ロット番号および検査工程で得られる情報を記録する。研削工程(S4)における加工は、ロット別検査品も個別検査品も同じである。この管理過程(4)′で記録する情報は研削ロット8別の検査結果の情報あるが、要素品2についても検査項目はロット別検査品も個別検査品も同じであり、それらの検査結果を記録する。検査項目をロット別検査品と個別検査品とで異ならせても良いが、それらの検査結果のICタグ4への記録は、検査項目にかかわらずに同様に行う。
機械要素商品1の組立、およびその後の管理過程。
各要素品2を組み立てた各機械要素商品1に、組立前から組立後に至る間にICタグ10を取付け、この機械要素商品1に取付けられたICタグ10に、製造ロット番号、および上記機械要素商品1に用いられた各要素品2((1)〜(4))の上記検査工程後のICタグ4の記録情報のうち、少なくとも製造ロット番号を記録し、データベース11に上記製造ロット番号と対応して、上記機械要素商品1に用いられた各要素品2((1)〜(4))の上記検査工程後のICタグ4の記録情報、および機械要素商品1の完成後の検査情報を記録する。
なお、ロット別検査品の管理は、特に説明した事項の他は、個別検査品について説明した内容と同じ管理である。
この管理方法の場合、機械要素商品1の製造ロット別の管理となり、1対1の管理とはならないが、その他の事項については、上記第1の機械要素商品の品質管理方法で説明した個別検査品についての場合と同じ各作用,効果が得られる。管理コンピュータ11に対する照合は、機械要素商品1に取付けられたICタグ10から得られるロット番号で行う。
ICタグは種々の形式,形状,大きさのものがあり、板状の物の他、例えば1mm未満の大きさの角状や球状の物などがあり、また記憶容量も種々異なるが、取付け対象に応じて大きさや種類等に応じて適宜選択すればよい。
要素品2の管理に用いるICタグ4は、容器類12に取付けるため、比較的大きなものでよいが、機械要素商品1に取付けるICタグ10は、小さなものが好ましい。ICタグ4,10としては、例えば、RFID(無線周波数認識:Radio Frequency Identification)技術を応用したFRIDタグが利用できる。FRID形式のICタグ10は、伝送方式として静電結合、電磁結合、電磁誘導、マイクロ波、光などを用いる形式のものがあり、このうちいずれの形式のものを用いてもよいが、例えば電磁誘導形式のものが用いられる。また、ICタグ10は、周辺に金属があっても使用可能なものがあり、機械要素商品1に取付ける場合、このようなものが好ましい。
次に、図8および図9を参照して、前記各管理方法で用いられるICタグ4,10につき説明する。ICタグ4,10に対する情報の記録および読取りは、リーダ/ライタ20によって行われる。リーダ/ライタ20は、ICタグ4,10に対向させるアンテナ21を有している。アンテナ21を介することでICタグ4,10と非接触でデータの書込みおよび読出しが可能になる。
リーダ/ライタ20は、材料管理を行う場合には携帯型のものが好ましく、また、公衆通信回線に無線で接続可能なものが好ましい。公衆通信回線に接続可能なリーダ/ライタには、例えば携帯電話機と一体化したものや、携帯電話機にケーブルで接続可能なリーダ/ライタのように電話回線やインターネットなどの公衆通信回線に接続可能なものが用いられる。
一方、材料の受入を行う場合のように、一括管理を行う場合は、ゲート型リーダ/ライタのような固定型のものが用いられる。なお、リーダ/ライタ20は表示装置や音声出力装置などを有し、材料情報を表示可能にすることが望ましい。特に、表示装置がカラーであれば、材料情報として色情報を表示させることができ、音声出力装置があれば音声による案内が可能となる。
ICタグ4,10は、非接触で情報の記録および読取りが可能なものであり、ICチップ(集積回路のチップ)25と、アンテナ26とで構成される。これらICチップ25とアンテナ26は、樹脂(図示せず)で一体に包囲される。
このICタグ4,10は、中央処理装置(CPU)27、メモリ28、送受信回路29、および電源回路30を有しており、電源回路30はアンテナ26から供給される高周波信号から電源を得る。メモリ28は、情報の記憶に電源が不要な不揮発性メモリが用いられる。アンテナ26はリーダ/ライタ20からの質問信号を受信し、その信号に応答する信号を送信する。
図12は材料の購入手順を説明するための図であり、図13はサーバコンピュータを用いた定置場所管理装置を示すブロック図である。
定置場所管理装置60は、工場の倉庫90内で管理されており、入出庫指示部門(生産管理部門)が管理する入出庫指示装置70と接続されている。入出庫指示装置70からの鋼材メーカへの発注である入庫指示に基づいて、鋼材メーカから鋼材81をトラックなどの搬送手段である搬送車両82に積み込んで倉庫90まで搬送する。このとき鋼材81の搬送に用いられる搬送車両82の上面には、搬送車両82を特定する例えば仮位置識別情報などの搬送手段識別情報が表示されており、搬送車両82の上方から搬送手段識別情報を視認することができる。
なお、鋼材81にはICタグが設置されており、リーダ/ライタ20により鋼材識別情報が読取られる。倉庫90では図示しない起重機などを用いて鋼材81が適当な場所に定置される。起重機は倉庫90内の天井部に設置されており、入出庫指示装置70の出庫指示に基づいて、倉庫90内に定置された鋼材81を移動させ、トラックなどの納入用車両に積み込み、工場内の指示された製造ラインに運び込む。
定置場所管理装置60はCPU61と、補助記憶手段62と、記憶手段63と、RAM64と、入力手段65と、出力手段66と、通信手段67と、無線通信手段68とを有している。CPU61は通信手段67を介して入出庫指示装置70との間で入出庫に関する情報の通信を行う。
記憶手段63の記憶領域の一部は、鋼材81に関する情報を記録する入庫データベース60a,入出庫指示装置70から受信した入庫される鋼材81の情報を記録する入庫データベース60b,並びに入出庫指示装置70から受信した出庫を指示された鋼材81の情報を記録する出庫データベース60cなどの各種データベースに用いられている。
このように定置場所管理装置60と、入出庫指示装置70とを構成することで、入庫本数や出庫本数の管理が容易になり、各時点での鋼材81の生産での使用量の管理が可能となる。特に、材質や材料ロット別での生産での使用量の管理が可能となり、在庫管理のデータベースの管理が可能になる。
図14は入出庫指示装置の動作概要を示す図である。入出庫指示装置70は、基準情報管理システムS1〜出庫管理システムS6を有していて、基準情報管理システムS1では製造すべき製品が指示されると、当該製品の構成に関する解析・計画を行う。基準生産管理システムS2では製品のスケジュール作成に関し、作成の手順を計画する。資材所要量計画システムS3では製品を構成する部品の必要量および調達日を求め、オーダ(注文)を作成する。
製造管理・購買管理システムS4では製品の製造に際し、製造管理を行うとともにオーダに基づき部品の購買管理を行う。この購買管理ではICタグからの情報に基づいて仕掛品の生産管理も行う。在庫管理システムS5ではICタグからの情報をもとに製品および製品を構成する部品についての在庫管理を行う。出庫管理システムS6ではICタグかあら読込んだ情報をもとに製品および製品について入出庫指示をして出庫管理を行う。
図15はICタグを鋼材に取付ける方法を示す図であり、(a)断面図であり、(b)は正面図である。金属体である鋼材81にICタグ10aの取付ける実施形態について説明する。ICタグ10aは、磁性材41上にアンテナコイル42が巻回されており、磁性材41に隣接してRFID回路43が設けられている。RFID回路43は図9に示したCPU27,メモリ28,送受信回路29,電源回路30を含む。これらの構成部品は、直射日光や風雨に曝されたり、高温高湿の環境下に置かれたり、地中に埋設されたりすることから、気密性,水密性および耐候性に優れた絶縁性部材44で被包される。絶縁性部材44としては、加工が容易で量産しやすい、ポリプロピレン,ナイロン,ポリエステル,塩化ビニル,酢酸ビニル,ABS,ポリエチレン,エポキシ樹脂などのプラスチックが用いられる。
ICタグ10aは磁性材41,アンテナコイル42,RFID回路43などをプラスチックケースで密閉してもよいが、これらを鋳込むように射出成形したプラスチック体の方が長期間施設した場合に耐久性がより向上し、電気的特性が変化せず好ましい。鋼材81が磁性材からなる場合で電気遮蔽材を設けないときには、アンテナコイル42の外周面と鋼材81との外周との間隔が60mm以上になるようにプラスチック体を射出成形することが好ましい。磁性体41と鋼材81との間のプラスチックが電磁遮蔽材45としての機能を果たすからである。
金属体が金属管の場合には、絶縁性部材44の鋼材81に接する部分には、凹面46が形成されており、これにより安定してICタグ10aを取付けることができる。この凹面46は口径が単一種類の金属管にICタグ10aを取付ける場合には、金属管の外周面と同じ曲率半径の湾曲面となるように形成される。このように湾曲面を形成することで、ICタグ10aを金属管に取付けたときに最も安定させることができる。口径の異なる複数種類の金属管に対してICタグ10aを取付ける場合は、その凹面46は形状を変えずに共通に使用できる、汎用性のある断面V字型が好ましい。
上述のごとく、アンテナコイル42の外周面が金属管の外周面に対向するようにして、ICタグ10aは金属管に一体的に取付けられる。なお、ICタグ10aを金属管の外周面に接着剤で直接接着してもよく、あるいはねじなどの螺合手段で取付けてもよい。さらに、金属管の場合には、ICタグ10aを金属管の外周面に接触させた後、接着テープ19をICタグ10aの上から巡らせて一体化するか、ICタグ10aに図示しないベルトを設けてベルトを締付け固定することにより一体化してもよい。あるいは図示しないが絶縁性部材の金属管に接する部分に強力な永久磁石を固着しておいて、この磁力により接着してもよい。
なお、ICタグ10aには材料に関する情報が記憶される。特に、機械部品の場合は、その材料は鋼材が主であり、高炭素クロム軸受鋼,炭素鋼,浸炭鋼などが代表的である。また、材質は外観からの判別が難しく、その情報をICタグ10aに記憶させることで、従来から行われているマジックペンなどで材質の表面記録したり、名札を添付したりすることなく、材質を記憶することができる。
材料情報としては、その他に材料コード,材料名,材質,サイズ,グレード,色,入荷日,製造者,型番,製造国,製造者の住所,製造者の電話番号,製造者のURL,製造年月日,製造工場,製造装置,ロット番号,製造担当者,検査済情報,検査担当者,検査データ,質量,原産地名,加工者名,加工方法,強度,使用期限,使用条件,使用量,同時納入ロットの本数,その他お知らせなどである。
購買品としては、転がり軸受の場合の保持器やシールなど、外部業者から要素として完成した購買品を調達するケースもある。購入の流れとしては,前述の材料購入の流れと同じである。特に、工場においての保持器やシールなどが転がり軸受(完成品)の生産数と、保持器やシールの調達個数(入出庫数)の関係を管理できる。従来は、転がり軸受(完成品)の生産数は生産管理上では管理できたが、保持器やシールなどの外部業者からの調達品に関しては、工場の製造ラインに対して一旦出庫してしまうと、工場内での使用数(生産による増減)の増減状況については、正確に管理できなかった。
図16は転がり軸受の保持器にICタグを取付ける方法を示す図であり、(a)は断面図であり、(b)は内輪の外観斜視図である。図16では一例として、円筒コロ軸受101を示しているが、以下の説明は、円すいころ軸受け,深溝玉軸受あるいはアンギュラ玉軸受などのいずれにも適用可能である。内輪102は鍔なし、外輪103は鍔つきとしているが、内輪102が鍔つき、外輪103が鍔なしであっても、あるいは内輪102,外輪103がともに鍔つきであってもよい。内輪102と、外輪103との間に転動体106が配置されている。転動体106は保持器105によって保持されている。
保持器105は、図16(b)に示すように、円周方向の複数箇所に、転動体106を保持するポケット107が形成されたリング状に形成されており、いわゆる梯子型の保持器であり、銅合金の金属製である。この例では、保持器105は左右のリング状の側板108,109と、片方の側板108から突出して両側板108,109を連結する複数の柱部110とからなり、隣合う各柱部110の間の空間がポケット107となる。保持器105は、この他にプレス保持器であってもよく、また樹脂製であってもよい。
ICタグ10aは保持器105の幅面に形成された取付孔111に埋め込まれ、樹脂モールドなどで取付けられている。この取付け孔111は、一方の側板108に形成されており、円形または矩形などの断面形状で形成されている。取付け孔111は、保持器105の回転中心O周りの点対称となる円周方向に複数箇所設けられており、各取付け孔111にICタグ10aが埋め込まれている。
図17はシールにICタグを取付ける方法を示す図であり、シール部材つき深溝玉軸受121に適用した例を示し、(a)は断面図であり、(b)はシールを拡大して示す断面図である。転がり軸受121は、内輪122と、外輪123と、内輪122および外輪123の間に配置される保持器125で保持された転動体126とを含む。転動体126はボールからなる。外輪123には、軸受空間を密封するシール部材127が設けられ、このシール部材127にICタグ10aが埋め込まれている。
シール部材127は、芯金128と、リップの形成されたゴムまたは合成樹脂などのゴム部材129とで構成されており、ICタグ10aは、接着により取付けても、またゴム部材129に埋め込んで取付けてもよい。
工程管理方法において、非接触のICタグ4aに材料情報としてURLが入っている場合、公衆通信回線に無線接続可能なリーダで読取り、公衆通信回線を通してWEBに接続することにより、材料情報を得ることができる。例えば、応答情報からコードが得られ、コード−材料情報の対応データがWEBからダウンロードすることによって得られ、リーダで照合して材料情報を表示するという場合があげられる。この工程管理方法は、応答信号に基づき、公衆通信回線を通じて前記材料情報を得るため、ICタグ10aの記憶容量を越えるような多量の材料情報も得ることが可能となり、材料情報を提供する側でも、例えばホームページ上のデータを更新するだけで新たな情報の提供が可能となるなどの材料情報の随時更新が可能となる。
また、リーダさえあれば、誰でも、完成品から材料情報を読取ることができるので、例えば、完成品に何らかの問題が生じた場合、何時、どこでできた材料、部品を使って、何時、どこでできた半製品か完成品かの履歴情報が入手して、責任を追及することが容易になるという効果を奏することができる。
なお、前記各実施形態では、機械要素商品1が転がり軸受である場合につき主に説明したが、この発明の生産管理方法は、材料購入から鍛造工程、熱処理工程、研削工程を経て製造される要素品2を複数種類含んで組み立てられ機械要素商品1であれば、適用できる。
1 機械要素商品、2 要素品、3 別要素品、4,10 ICタグ、5 材料ロット、6 鍛造ロット、7 熱処理ロット、8 研削ロット、9 表面処理ロット、10,10a ICタグ、11 データベ−ス、12 容器類、15 データベース、16 端末、20 ICタグリーダ/ライタ、52,103,123 外輪、51,102,122 内輪、53 玉 54,57 フランジ部、56 円筒ころ、55 取付け孔。60 定置場所管理装置、70 入出庫指示装置、81 鋼材、105,125 保持器、126 転動体、127 シール。