JP4678800B2 - 金型製造用加工機械端末 - 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加工して製造する加工機械を駆動制御する金型製造用加工機械端末に関する。
【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の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ことにしたものである。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】
【発明が解決しようとする課題】
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などはない。また、立案した計画を加工現場へ通知するのは、書面を送付することによって行われていたので、煩雑かつ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】
さらに、加工機械稼働実績や加工現場従業員（加工機械のオペレータ等）の工数を自動で管理するシステムはなかった。そのため、通常は各自が帳票に記入し自己申告することになっていたため、煩雑であるとともに正確さに欠けるという不具合があった。
【０００８】
さらにまた、金型製造スケジュールには、金型の設計、設計データに基づく機械加工用のＣＡＭデータの作成、該ＣＡＭデータに基づく加工機械による加工、加工機械あるいは熟練作業者による仕上げ加工、試し打ち工程、出荷スケジュール等の各工程が存在する。
【０００９】
この場合、加工機械による加工工程では、機械トラブル、日程変更、突発的加工依頼などのイレギュラーな作業が頻繁に発生する。
【００１０】
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、加工機械を駆動制御する加工機械端末の表示手段上に、設計部門の情報、生産管理部門情報、および駆動制御する加工機械の情報を同時に表示することを可能とする金型製造用加工機械端末を提供することを目的とする。
【００１１】
また、加工機械により常に最新の加工工程に即した金型加工作業を確実に行うことを可能とする金型製造用加工機械端末を提供することを目的とする。
【００１２】
さらに、イレギュラーな加工作業であっても確実に行うことを可能とする金型製造用加工機械端末を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の金型製造用加工機械端末は、車体と部品を生産するための金型を加工して製造する加工機械を制御する金型製造用加工機械端末において、該金型製造用加工機械端末は、オペレータによって操作される選択手段と、前記加工機械の作業工程を表示する作業表示手段と、加工開始前から長期間にわたる第１の加工工程を計画する長期スケジューラと、前記長期間に重複することなく該長期間より短期間の加工日を含む第２の加工工程を計画する短期スケジューラと、前記第１と第２の加工工程に係るスケジュールを保存する工程サーバからなるスケジュール作成管理手段から配信され、前記オペレータによって選択された作業工程指示情報に係るＣＡＭデータを、ＤＮＣサーバから読み出し、ローカルディスクに保存し、前記加工機械を制御するＤＮＣ制御機能部と、を有し、前記作業表示手段に表示された前記作業工程以外のイレギュラーな作業工程指示情報を、前記オペレータが前記選択手段で選択したとき、前記イレギュラーな作業工程指示情報が選択されたことを前記工程サーバから前記短期スケジューラに自動的に送信して、前記作業工程の変更を確定させることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、金型製造用加工機械端末は、スケジュール作成管理手段から配信された作業工程指示情報とＤＮＣサーバから供給されるＣＡＭデータに基づき、加工機械を制御するので、常に最新の加工工程に即した加工作業を確実に行うことができる。
【００１５】
また、スケジュール作成管理手段は、加工機械端末から加工機械の稼働実績と進捗状況を受信するので、加工工程と実際の加工作業との整合性を確認することができる。
【００１６】
さらに、加工機械端末の作業表示手段上で、作業指示画面、稼働状況入力画面、ＤＮＣサーバの格納内容表示画面を表示させることで、オペレータは、作業指示を確実に理解し、該作業指示に対応する作業を加工機械に確実に実施させることが可能になるとともに、稼働状況の手書き入力作業が不要となる。すなわち、表示手段上には、設計部門の情報（ＤＮＣサーバの格納内容表示画面）、生産管理部門の情報（作業指示画面）、および駆動制御する加工機械の情報（稼働状況入力画面）のうち、少なくとも１つの画面を表示することができる。
【００１９】
この発明によれば、表示手段上に、加工機械に対する作業指示画面、加工機械の稼働状況入力画面、およびＣＡＭデータを格納しているＤＮＣサーバの格納内容表示画面を同時に表示させるようにしているので、オペレータは、作業指示を確実に理解し、該作業指示に対応する作業を加工機械に確実に実施させることが可能となるとともに、稼働状況の手書き入力作業が不要となる。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、金型製造システム１０中、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
以下、各システムについて説明する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
次に、スケジュールシステム２０について説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
型階層とは、上型、下型等の型の種別情報である。
【００４７】
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。
【００４８】
作業工程グループ階層とは、加工機械の種別情報である。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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２２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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、短期スケジューラ２４の機能について説明する。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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）。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
図５は、稼働実績情報一覧画面２０８の例を示している。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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（選択手段）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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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７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。
【０１００】
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７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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
図１１、図１２を参照してこの稼働管理機能を説明する。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
各稼働処理区分の識別を図１１に基づいて説明する。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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）。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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）。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
次に、工数管理システム４０を、図１に基づいて説明する。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
次に、会計サーバ４２について説明する。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
図１３は、本実施の形態に係る金型製造用加工機械端末の作業表示方法におけるマシンターミナル３０の動作の流れを示したものである。まず工程サーバ２６から作業指示を受け取ると指示内容をマシンターミナル画面２１０（図７参照）に表示する（ステップＳ１）。このときＤＮＣサーバ１８の格納内容も同時に表示する。
【０１５９】
機械オペレータは、このマシンターミナル画面２１０から作業指示を確認して、ＤＮＣサーバ１８へ必要なＣＡＭデータの送信要求をする（ステップＳ２）。
【０１６０】
この送信要求により自動的にＤＮＣサーバ１８からマシンターミナル３０へ送信されたＣＡＭデータを受信する（ステップＳ３）。マシンターミナル３０では、加工機械５４に合った形式にＣＡＭデータを書式変換し（ステップＳ４）、そのデータを加工機械５４へ転送して加工を開始する（ステップＳ５）。
【０１６１】
加工が始まると、マシンターミナル３０は常に加工機械の主軸回転を監視し、主軸回転中は本稼働であると判断する（ステップＳ６中、ＹＥＳ）。主軸回転が停止し、停止時間が時間Ｔ１以上経過すると（ステップＳ７中、ＹＥＳ）、準稼働であると判断する（ステップＳ８）。さらに、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）停止しているとき（ステップＳ９中、ＹＥＳ）、入力要求画面（稼働状況入力画面）１４２を表示させて（ステップＳ１０）、停止理由の入力を要求する（ステップＳ１１）。
【０１６２】
停止理由が入力されると（ステップＳ１１中、ＹＥＳ）、工程サーバ２６へその情報を通知する。もし停止理由が入力されずに（ステップＳ１１中、ＮＯ）、時間Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２）以上経過すると（ステップＳ１２中、ＹＥＳ）、不稼働であると判断し（ステップＳ１３）、工程サーバ２６へ通知する。
【０１６３】
以上説明したように、上述した実施の形態によれば、金型製造用加工機械端末としてのマシンターミナル３０は、スケジュール作成管理手段である工程サーバ２６から配信された作業工程指示情報と、ＤＮＣサーバ１８から供給されるＣＡＭデータに基づいて加工機械５４を制御するので、加工機械５４により常に最新の加工工程に即した加工作業を実施することができる。また、工程サーバ２６は、加工機械端末３０から稼働実績と進捗状況を受信するので、加工スケジュール（加工工程）との整合性を確認することができる。
【０１６４】
さらに、マシンターミナル３０は、作業表示手段としてのモニタ画面１４６を持つので作業指示画面、加工機械５４の稼働状況入力画面、ＤＮＣサーバ１８の格納内容表示画面のうち、少なくとも１つの画面を表示させることができる。これらの表示により、オペレータは、作業指示を確実に理解し、該作業指示に対応する作業を加工機械５４に確実に実施させることが可能となるとともに、稼働状況の手書き入力作業が不要となる。
【０１６５】
このとき、工程サーバ２６から計画外の作業工程指示情報が配信されてモニタ画面１４６に表示された場合であって、オペレータが該計画外の作業工程指示情報を選択したとき、該計画外の作業工程指示情報を選択したことが工程サーバ２６に自動的に送信される。これにより、工程サーバ２６は、自身がスケジュールした工程の変更を迅速かつ確実に確定することができる。すなわち、イレギュラーな加工作業であっても確実に行うことができる。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る金型製造用加工機械端末は、常に最新の加工工程に即した加工作業を迅速かつ確実に行うことができる。
【０１６７】
この場合、加工作業が突発的に発生したイレギュラーな加工作業であっても確実に行うことができる。
【０１６８】
また、スケジュール作成手段は加工機械端末から稼働実績と進捗状況を受信するので、加工工程との整合性を確認することができる。
【０１６９】
さらに、加工機械端末は作業表示手段を有しているので、生産管理部門情報である作業指示画面、加工機械の情報である稼働状況入力画面、および設計部門の情報であるＤＮＣサーバの格納内容表示画面のうち、少なくとも１つの画面を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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。
【図１３】 金型製造用加工機械端末の作業表示方法のフローチャートである。
【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 (1)

1. 車体と部品を生産するための金型を加工して製造する加工機械を制御する金型製造用加工機械端末において、
   該金型製造用加工機械端末は、
   オペレータによって操作される選択手段と、
   前記加工機械の作業工程を表示する作業表示手段と、
   加工開始前から長期間にわたる第１の加工工程を計画する長期スケジューラと、前記長期間に重複することなく該長期間より短期間の加工日を含む第２の加工工程を計画する短期スケジューラと、前記第１と第２の加工工程に係るスケジュールを保存する工程サーバからなるスケジュール作成管理手段から配信され、前記オペレータによって選択された作業工程指示情報に係るＣＡＭデータを、ＤＮＣサーバから読み出し、ローカルディスクに保存し、前記加工機械を制御するＤＮＣ制御機能部と、を有し、
   前記作業表示手段に表示された前記作業工程以外のイレギュラーな作業工程指示情報を、前記オペレータが前記選択手段で選択したとき、前記イレギュラーな作業工程指示情報が選択されたことを前記工程サーバから前記短期スケジューラに自動的に送信して、前記作業工程の変更を確定させる
   ことを特徴とする金型製造用加工機械端末。

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