JP4936736B2 - 生産管理方法及びシステム並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、生産管理方法及びシステム、並びにこれらに用いられるコンピュータプログラムに関する。

工業製品を製造する際には、工場等の生産設備を有する事業者が自ら製造するだけでなく、例えば協力工場と称される、他の地域や国の製造業者に製造を委託する「委託生産」も広く行われている（以下、生産を委託する事業者を「製造委託元」といい、生産を委託される事業者を「製造委託先」という）。その場合、製造委託元は、自社生産と同等以上の品質管理に加えて、製造委託先が契約どおりに生産することを管理することが重要である。特に、製造委託先が外国にある場合のように、製造委託元が製造委託先の稼動状況を直接管理することが困難な場合には、契約どおりに生産されているか、例えば製造個数や納期が契約で定めた条件を満たしているか、を確認することが必要になる。また、外国においては、政策上の問題から想定外の状況に対処できなければならない。

例えば、下記の特許文献１のように、複数の製造会社（製造委託先）の生産進捗情報を一元管理するデータベースと、共通仕様に基づいて伝送された複数の製造委託先の生産進捗情報をデータベースに格納処理する手段と、データベースにおいて管理されている情報から製造委託元の要求に応じて必要な情報を抽出し、表示データを作成処理する手段とを有し、表示データは製造委託元の端末へ伝送され表示処理されることを特徴とする情報提供システムが提案されている。

特開２００４−２５２６１３号公報

しかしながら、特許文献１の情報提供システムは、製造委託先の生産進捗情報を収集し管理することに主眼を置いたものであるので、製造委託先の稼動状況が不適正な状態であることが判明しても、適正な状態に変更させるための手段は考慮されていない。

例えば、製造委託先の工場が契約に反する数量を製造する等の不具合が判明した場合には、製造委託元は製造委託先に対して、警告、契約の解除、違約金請求などの措置をとり、製造停止を要求することがある。しかし、製造委託先が製造を停止しない場合には、製造停止のための措置が必要となるという問題がある。例えば、製造委託先で稼動する生産設備が、製造委託元から提供されたものである場合、或いは製造委託元で開発した技術やノウハウを含むものである場合には、その生産設備を回収する必要があり、その回収に時間と費用がかる。また、法律上の手続きをとる場合にも時間と費用がかかる。まして、機械設備が国外に移送された場合には、回収はおろか当該設備の作動を停止させることも不可能となる。

本発明は、以上の事情に鑑み、遠隔地などに存在する生産設備に対し、その作動を制限できる生産管理方法及びシステム、並びにこれらに用いられるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

第１の発明は、生産設備の稼動状況を予め定めた条件に従って調整する生産管理方法であって、（ａ）稼動状況が適切であるか否かをチェックするステップと、（ｂ）稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を生産設備に送るステップと、（ｃ）稼動状況が適切でない場合に、生産設備の表示部に警告を表示するステップと、（ｄ）警告の表示回数に応じて生産設備の稼動を段階的に制御するステップとを備え、前記（ｄ）のステップでは、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とする。

前記（ｄ）のステップでは、生産個数を低減させる段階、或いは生産設備による製造を停止させる段階を含むようにしてもよい。

前記（ａ）のステップでは、例えば、定期的なリセット時期に、生産設備の稼動状況を判断するものとする。また、稼動状況が適切であることを生産個数で判断することができる。

第２の発明は、生産設備の稼動状況を予め定めた条件に従って調整するための生産管理用コンピュータプログラムであって、（ａ）前記稼動状況が適切であるか否かをチェックする処理、（ｂ）該稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を前記生産設備に送る処理、（ｃ）該稼動状況が適切でない場合には、前記生産設備の表示部に警告を表示する処理、及び（ｄ）該警告の表示回数に応じて前記生産設備の稼動を段階的に制御する処理を、コンピュータに実行させるように構成され、前記（ｄ）の処理は、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とする。

前記（ｄ）の処理は、生産個数を低減させる段階、或いは生産設備による製造を停止させる段階を含むようにしてもよい。また、前記（ａ）の処理は、稼動状況が適切であることを生産個数で判断することにしてもよい。

第３の発明は、生産設備の稼動状況に応じて該生産設備の作動を調整する生産管理システムであって、生産設備の制御部に、（ａ）前記稼動状況が適切であるか否かをチェックする処理、（ｂ）該稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を前記生産設備に送る処理、（ｃ）該稼動状況が適切でない場合には、前記生産設備の表示部に警告を表示する処理、及び（ｄ）該警告の表示回数に応じて前記生産設備の稼動を段階的に制御する処理を実行させるように構成され、前記（ｄ）の処理は、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とする。

本発明によれば、定期的に或いは必要に応じて、生産設備の稼動状況が適切であるか否かをチェックし、稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を生産設備に送り、稼動状況が適切でない場合には、生産設備の表示部に警告を表示し、該警告の表示回数に応じて生産設備の稼動を段階的に制御するようにしたので、時間と費用をかけることなく、遠隔地その他の場所に存在する生産設備に対し、その稼動をチェックすることで不都合な事態の発生を予防することができる。
警告指示及び段階的制御は、事前にプログラムとして書き込みされているので、正規リセットができないときには、当該生産設備の状況によって段階的に生産設備を制御すること、具体的には製品不良率を上昇させることにより、製造能力の低下あるいは製造停止まで実現することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の生産管理方法を実施する生産管理システムの構成を示す。

生産設備１は、例えば後述の注射針の製造装置から成り、製造委託先に設置される。生産設備１を構成する製造装置は、カム、空気圧若しくは油圧シリンダ、割出モータ等による同期をセンサ信号で制御する加工機、市販の汎用機、専用機（製造しようとする製品の使用に応じて特別に製作された製造装置）、或いは複合的な生産設備（単機能の生産設備を結合もしくは組み合わせた機械、設備、コンビナートのような施設全体）であってもよい。

実施例の製造装置は、その動作を制御し或いは稼動を調整する制御部を構成する制御盤２を組み込んでいるが、制御盤２は、離れた場所（例えば、コンビナート施設等の制御センター）にあってもよく、その場合、制御盤２はケーブルなどの通信線を介して製造装置と接続される。

製造装置から制御盤２が取り外される（或いは通信線による制御盤２の接続が切り離される）と、後述の対策処理（ＣＰ５）が実行されて製造装置は製造を停止する。

制御盤２は、通信部３、製造条件保持部４、稼動状況保持部５、表示部６、制御プログラム格納部７を備えている。

通信部３は、制御盤２が外部の通信端末（例えば、パソコン）８との間で送受信を行うための通信インタフェースから成る。通信端末８は、インターネットなどのネットワーク９を介して、制御盤２と接続し通信する。

製造条件保持部４は、通信端末８からの入力により設定された「製造装置が所定時間（例えば１時間）当たりに製造する個数」（以下、「計画製造個数」という）を保持している。この値は、通信端末８からの送信入力、或いはメモリカードなどの記録媒体からの入力によって設定される。

稼動状況保持部５は、「製造装置が所定時間（例えば１時間）当たりに実際に製造した個数」（以下、「実績製造個数」という）を保持している。この値は、製造装置からの入力により設定され、所定時間毎（例えば１時間毎）に更新される。

表示部６は、計画製造個数、実績製造個数、警告メッセージ等の情報を表示するための画面からなる。委託先作業者は、表示部６を見てそれらの情報を知ることができる。

制御プログラム格納部７には、製造装置の動作を制御するための制御プログラムが格納される。これは、後述する５つの対策処理（以下「ＣＰ」という）１〜５を含んでいる。なお、５番目の対策処理ＣＰ５は、後で詳述するように、委託先作業者によって制御盤２が生産設備１から取り外された時にも実行される。

通信端末８は、制御盤２を介して生産設備１の作動を遠隔操作するための端末である。製造委託元の管理者（以下「委託元管理者」という）がキーボード入力等によって通信端末８を操作することにより、制御盤２を操作できる。或いは、他の通信端末から通信端末８を介して、制御盤２を操作してもよい。

次に、図２は、制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。委託元管理者が通信端末から処理開始を指示することにより、制御プログラムの処理が開始する。

初めに、制御盤２が正規品であるかをチェックする（ステップ（以下「ＳＴ」と表記する）１）。ここで、「制御盤が正規品である」とは、不正に付け替えられた制御盤ではないことを意味する。具体的には、通信部に使用されるＬＡＮカード等のネットワークインタフェースカードが有する固有のＩＤ（ＭＡＣアドレス）をチェックしてもよいし、他の方法でチェックしてもよい。ここで、正規品でない場合（“Ｎｏ”の場合）には、対策処理ＣＰ５を実行して（ＳＴ２）、終了する。

一方、正規品である場合（“Ｙｅｓ”の場合）には、稼動状況を確認する時期であるかをチェックする（ＳＴ３）。予め設定した確認の時期（例えば毎月の第１稼動日）でない場合（“Ｎｏ”の場合）には、処理を終了する。

一方、確認の時期である場合（“Ｙｅｓ”の場合）には、稼動状況が適切であるかをチェックする（ＳＴ４）。具体的には、実績製造個数を計画製造個数と比較し、これが許容範囲の上限を超えない場合（例えば、計画製造個数１００個に対し、実績製造個数が１０５個以下の場合）を稼動状況が適切であると判断することとする。

上記ＳＴ４で“Ｙｅｓ”、すなわち稼動状況が適切であると判断された場合には、稼動の継続を指示するリセット指令を製造装置に送り（ＳＴ４−２）、処理を終了する。ここで、初期設定のとおりに稼動を継続することを「リセット」といい、このリセットを行う時期を上記ＳＴ３でチェックするようにしている。

上記のように定期的にリセットする目的は、勝手に製造装置を操業させたくないためである。生産数量の確認や装置の作業時間を管理するために稼動状況をチェックするだけでなく、そのチェックの結果によりリセットをしなければ、製造装置は稼動できないものとする。製造委託における危機管理の目的から、このリセットは、不正操業の予防及び非常事態が発生した場合の対策として有効であり、製造委託先との交渉の余地を獲得できる。正規にリセットできない状況になったときは、製造委託元の関係者が設備の傍に居ないことが想定される。

上記ＳＴ４で“Ｎｏ”、すなわち稼動状況が適切でないと判断された場合には、表示部６に警告メッセージを表示する（ＳＴ５）。警告メッセージは、例えば「計画製造個数を守って製造してください。守らない場合には、製造能力を低下させ、最終的には製造を停止させることがあります。」のように、計画製造個数を守らない場合には、製造装置が破壊され、製造を停止させられることがわかる内容とする。このような警告メッセージを表示した状態で、一定時間（例えば、６時間）待機し（ＳＴ６）、時間経過後、警告表示回数をチェックする（ＳＴ７）。その回数が１回目の場合（ｎ＝１の場合）には、ＳＴ４に戻る。また、２〜５回目の場合（２≦ｎ≦５の場合）には、警告表示回数に応じて、以下の対策処理を実行する。このとき、過去の警告回数を加算することにしてもよい。

警告回数が２回目の場合には、対策処理ＣＰ１を実行し（ＳＴ８）、３回目の場合には、ＣＰ２を実行し（ＳＴ９）、４回目の場合にはＣＰ３を実行して（ＳＴ１０）、それぞれＳＴ４に戻る。５回目の場合にはＣＰ４を実行して（ＳＴ１１）、終了する。

以下、実施例の対策処理（ＣＰ１〜ＣＰ５）について説明する。

まず、上記製造装置による注射針の製造工程について説明する。図３は、注射針の製造工程１〜４と各工程後の形状を示している。なお、製造工程４以外では、バリの記載を省略している。通常、注射針は、身体に刺すときの抵抗を小さくするために、その針先の角度は２段階となっている。針先に近い面をランセットＩといい、針先から遠い面をランセットIIという。
（１）工程１は、パイプカット工程である。例えば、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼等の金属パイプを所要の長さＬに切断し、長さＬのパイプ１１０を得る。
（２）工程２は、一面研磨工程である。パイプ１１０の側面１０１を砥石２０１で斜めに研磨して、研磨面１０３を有するパイプ１２０を得る。
（３）工程３は、３つの砥石２０２、２０３、２０４を用いて、パイプ１２０の研磨面１０３を研磨する研磨面研磨工程である。なお、砥石２０２、２０３、２０４は、同期して作動する。

まず、ランセットＩを作成する。パイプ１２０の研磨面１０３を砥石２０２で研磨して研磨面１０４ａを得ることに加えて、砥石２０３で研磨して研磨面１０４ｂを得ることにより、ランセットＩ（研磨面１０４ａ及び１０４ｂ）を有するパイプ１３０を得る。このとき、研磨面１０４ａと研磨面１０４ｂの境界には段差１０６ａが生じる。

次に、ランセットIIを作成する。パイプ１３０を砥石２０４で研磨して研磨面１０５を得ることにより、ランセットII（研磨面１０５）を有するパイプ１４０を得る。このとき、研磨面１０４ａと研磨面１０５の境界には段差１０６ｂが、研磨面１０４ｂと研磨面１０５の境界には段差１０６ｃが生じる。
（４）工程４は、バリ取り工程である。パイプ１４０の研磨面１０４ａ、１０４ｂ及び１０５と側面１０１との境界に付着するバリ１０７を除去し、注射針１５０を得る。

図４は、対策処理の内容とその効果を示している。各対策処理ＣＰ１〜ＣＰ５は、１又は２以上の個別対策を有している。制御プログラムは、すべての個別対策を同時に実行してもよく、時間の経過に応じて、実行する対策の数を増やしてもよい。

第１の対策処理ＣＰ１は、実績製造個数を低減させるための処理である。例えば、上記工程２又は３において砥石２０１〜２０４の回転数や押圧力を下げることによって研磨時間を長くし（ＣＰ１−ａ、ＣＰ１−ｂ）、或いは上記工程１〜４において、各工程の作業が終了してから次の工程の作業を開始するまでの時間（「工程別チェック時間」という）を長くする（ＣＰ１−ｃ）。これにより、１個の製品を製造するのに要する時間が長くなるので、所定時間で製造される製品の個数は減少することとなる。

図３に示した製造工程では、各工程における作業終了時に全てのワークが所定位置に存在していることを位置センサで確認し、その確認に基づいて、次の工程で作動させる駆動装置に作動指示信号を送る。このため、工程別チェック時間は、或る工程で駆動装置の作動終了からワークの位置をセンサで計測するまでの時間、その計測に要する時間、及び次の工程で作動させる駆動装置に作動指示信号を送信してから次の作動指示を発するまでの時間の合計であり、これを調整することで、所定時間で製造される製品の個数を変えることができる。

第２の対策処理ＣＰ２は、製品の品質管理に関わる処理、すなわち、不均一な作動信号により製品の品質にバラツキ（不均一）を生じさせるような処理を行うものである。例えば、上記工程２又は３において、砥石２０１〜２０４の回転数を安定させる安定化電源を回避して磨きムラを生じさせたり（ＣＰ２−ａ，ｂ）、砥石の位置決め指示を不均一にして段差１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの位置を曖昧に設定したりする（ＣＰ２−ｃ，ｄ）。

第３の対策処理ＣＰ３は、製造装置に軽度の損傷を与えて製造能力を低下させるための処理である。軽度の損傷とは、交換が容易な部品や冶具を破壊し又は消耗させることであり、製造能力を回復するためには、機械構造を認識している作業者による部品や冶具の交換、又はそれらの取付け位置等の調整が必要となる。例えば、工程２又は３において、取付台の移動距離を長くすることにより砥石２０１〜２０４を取付台に接触させ、要修理状態にする（ＣＰ３−ａ）、或いは、高級品でない潤滑油を回転部分やスライド部分に給油することによりクリアランスの気質的状態（粘度、対磨耗性など）を劣化させる（ＣＰ３−ｂ）ことである。これにより、製品の品質管理に問題を生じさせるものである。

第４の対策処理ＣＰ４は、製造装置に「重度の損傷」を与えて製造を停止させるための処理である。重度の損傷とは、交換が困難な部品や最も重要な機能を有する部品を製造装置が作動できる程度に破壊することであり、製造を復旧するためには、専門的知識を持った作業者による大規模な修理が必要となる。例えば、工程２又は３において、砥石２０１〜２０４の回転部の軸受けに研磨剤入り潤滑剤を給油することで軸受けを破損し（ＣＰ４−ａ）、或いは回転部やスライド部等の稼動部に電流を流して電触による磨耗を促進する（ＣＰ４−ｂ）。

第５の対策処理ＣＰ５は、製造装置に致命的な損傷を与えて製造を停止させる処理である。致命的な損傷とは、製造装置において最も重要な部分を破壊することであり、製造を復旧するには専門家による修復が必要となる。例えば、工程２又は３において砥石２０１〜２０４に治具を接近させることで、治具がパイプ１１０〜１３０を固定できないようにする（ＣＰ５−１）。

以上のような対策処理は、製造装置の構造や型式により異なるが、その構成部品の性質などの重要度により区分すればよく、装置を破壊することでその機能を左右するものではない。

上記の制御プログラムによれば、警告表示回数に応じて対策処理ＣＰ１〜ＣＰ５を実行することで、製造実績個数を低減させたり、不良率を上昇させたり、あるいは製造停止させたりすることができる。したがって、製造委託元の管理者等は、製造装置の制御部を操作することにより、時間と費用をかけることなく、遠隔地などに存在する製造装置に対して製造能力の低下あるいは製造停止まで実現できる。

本発明の生産管理方法を実施する生産設備と端末の構成図。 制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 注射針の製造工程と工程後の形状を示す表。 対策処理の内容とその効果を示す表。

符号の説明

１…生産設備、２…制御盤、３…通信部、４…製造条件保持部、５…稼動状況保持部、６…表示部、７…制御プログラム格納部、８…通信端末、９…通信ネットワーク、１０１…パイプ側面、１０４…ランセットＩ（研磨面）、１０５…ランセットII（研磨面）、１０６…段差、１０７…バリ、１１０…工程１後のパイプ、１２０…工程２後のパイプ、１３０…工程３後のパイプ、１４０…工程３後のパイプ、１５０…注射針、２０１〜２０４…砥石。

Claims (8)

1. 生産設備の稼動を予め定めた条件に従って調整する生産管理方法であって、
   （ａ）前記生産設備の稼動状況が適切であるか否かをチェックするステップと、
   （ｂ）該稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を前記生産設備に送るステップと、
   （ｃ）該稼動状況が適切でない場合には、前記生産設備の表示部に警告を表示するステップと、
   （ｄ）該警告の表示回数に応じて前記生産設備の稼動を段階的に制御するステップとを備え、
   前記（ｄ）のステップでは、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とする生産管理方法。
2. 請求項１記載の生産管理方法において、
   前記（ｄ）のステップでは、前記生産設備による生産個数を低減させる段階を含むことを特徴とする生産管理方法。
3. 請求項１又は２記載の生産管理方法において、
   前記（ｄ）のステップでは、前記生産設備による製造を停止させる段階を含むことを特徴とする生産管理方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか記載の生産管理方法において、
   前記（ａ）のステップでは、稼動状況が適切であることを生産個数で判断することを特徴とする生産管理方法。
5. 生産設備の稼動状況を予め定めた条件に従って調整するための生産管理用コンピュータプログラムであって、
   （ａ）前記稼動状況が適切であるか否かをチェックする処理、
   （ｂ）該稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を前記生産設備に送る処理、
   （ｃ）該稼動状況が適切でない場合には、前記生産設備の表示部に警告を表示する処理、及び
   （ｄ）該警告の表示回数に応じて前記生産設備の稼動を段階的に制御する処理を、コンピュータに実行させるように構成され、
   前記（ｄ）の処理は、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 請求項５記載のコンピュータプログラムにおいて、
   前記（ｄ）の処理は、前記生産設備による生産個数を低減させる段階を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 請求項５又は６記載のコンピュータプログラムにおいて、
   前記（ｄ）の処理は、前記生産設備による製造を停止させる段階を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
8. 生産設備の稼動状況に応じて該生産設備の作動を調整する生産管理システムであって、前記生産設備の制御部に、
   （ａ）前記稼動状況が適切であるか否かをチェックする処理、
   （ｂ）該稼動状況が適切であるときは、当該稼動の継続を指示するリセット指令を前記生産設備に送る処理、
   （ｃ）該稼動状況が適切でない場合には、前記生産設備の表示部に警告を表示する処理、及び
   （ｄ）該警告の表示回数に応じて前記生産設備の稼動を段階的に制御する処理を行わせるように構成され、
   前記（ｄ）の処理は、前記生産設備における製品不良率を上昇させる段階を含むことを特徴とする生産管理システム。

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