JP5119885B2

JP5119885B2 - 情報収集システム

Info

Publication number: JP5119885B2
Application number: JP2007302279A
Authority: JP
Inventors: 優子嶋崎; 道夫竹中; 千登世神川; 優田中
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: JP2009129122A

Description

本発明は、リーダライタ上に載置され工程によって規定された種類の異なる複数のデータキャリアから異なる製造履歴情報に関わる情報を一括して取得し、取得した前記工程によって規定された異なる製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成する情報収集システムに関する。

近年、非接触で情報の書込みと読出しが可能なＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ(Radio
Frequency Identification)などのデータキャリア(data career)の普及により、製造現場ではその製造に関わる製品、部品等に関する情報が計算機上に取り込まれ、それらの情報をもとに製品、部品のトレース(製造履歴追跡)を行うことができるようになりつつある。

下記特許文献１には、各工程において前工程から搬入された部品と一緒に部品情報が格納されたＩＣカードから部品情報を取得し、自工程から搬出される部品にユニークとなる部品ロット番号などの自工程の部品情報と共に前工程の部品情報を前記ＩＣカードに格納し、前記ＩＣカードに格納された前記自工程の部品情報、前記前工程の部品情報をもとに自工程の部品情報、前工程の部品情報をデータベースに格納し、当該データベースを検索することでトレースデータを生成する技術が開示されている。また、ＩＣカードに格納された部品情報を読み取るようにすれば、搬入された部品の適否の判断をコンピュータで自動的に行えることを教示している。

下記特許文献２には、形状及び寸法が同一の製品の製造工程又は検査工程などで、各製品に無線タグが装着されていれば製品が複数個積層されている状態で無線タグのデータを読み取って高さや長さ等を正確に計測する技術を教示している。
特開２００６−００４０１９号公報特開２００１−２０２４８１号公報

しかしながら上記特許文献１に示す従来技術では、品質に影響する要因の一つである作業者のトレースが前記ＩＣカードを用いて行われていないため、製造履歴情報を管理するためのシステムとしては十分とはいい難い。

また特許文献２に示す従来技術では、製品が複数個積層されている状態において製品に装着された無線タグのデータを読み取って製品の高さや長さ等を正確に計測しうるが、作業者情報のトレースが前記無線タグを用いて行われていないため、製造履歴情報を管理するためのシステムとしては十分とはいい難い。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、リーダライタ上に載置され工程によって規定された種類の異なる複数のデータキャリアから異なる製造履歴情報に関わる情報を一括して取得し、取得した前記工程によって規定された異なる製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成する情報収集システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、製造履歴情報に関わる情報を格納するデータキャリアと、該データキャリアに格納された前記情報を製造工程ごとに非接触で読み取るリーダライタと、該リーダライタが前記データキャリアから読み取った前記製造工程ごとの前記情報を収集し、収集した前記製造工程における前記情報から製造履歴情報を生成する情報収集装置を有する情報収集システムであって、前記データキャリアは、製品情報データキャリア、部品情報データキャリア、作業者情報データキャリアの種類別に異なる前記製造履歴情報に関わる情報を保持するようにされ、前記リーダライタは、当該工程における作業開始にあたり前記製品情報データキャリア、部品情報データキャリア、作業者情報データキャリアの３種類のデータキャリアが前記リーダライタ上に少なくとも各一枚以上載置されていることの確認を経てなされる作業開始ボタンの操作で前記データキャリアから前記異なる製造履歴情報に関わる情報を一括して取得する情報取得手段を有し、前記情報収集装置は、前記情報取得手段が一括して取得した工程によって規定された前記異なる製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成する製造履歴情報生成手段と、該製造履歴情報生成手段が生成した前記製造履歴情報を当該工程の作業終了ボタンの操作後に前記製品情報データキャリアに書き込むために前記リーダライタに書き込み指示する書込み指示手段を有する。

また上記した本発明の情報収集システムにおける情報収集装置は、前記情報取得手段が一括して取得した前記異なる製造履歴情報に関わる情報から前記製造履歴情報を生成する際に、前記リーダライタ上に載置された前記種類の異なる複数の前記データキャリアの種別と枚数の適否を判定するデータキャリア種別・枚数判定手段を有する。

さらに上記した本発明の情報収集システムにおける情報収集装置は、前記製品情報データキャリア内にあらかじめ格納された前記各工程で使用される部品型式の情報と、前記各工程でリーダライタ上に載置された前記部品情報データキャリア内に、製造履歴情報に関わる情報としてあらかじめ格納された部品型式の情報とを比較して部品型式の適否を判定する部品型式判定手段を有する。

本発明によれば、当該工程における作業開始にあたり製品情報データキャリア、部品情報データキャリア、作業者情報データキャリアの３種類のデータキャリアがリーダライタ上に少なくとも各一枚以上載置されていることの確認を経てなされる作業開始ボタンの操作で工程によって規定された種類の異なる複数のデータキャリアから異なる製造履歴情報に関わる情報を一括して取得し、取得した前記工程によって規定された異なる製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成することができる。

また製品情報、部品情報、作業者情報の３種類に分けられデータキャリアをリーダライタ上に置くだけでデータキャリアにあらかじめ格納されたデータから製造履歴情報を管理するうえで必要不可欠な情報を簡単に生成することができる。

また各工程における作業者がリーダライタ上に作業実施にあたり必要なデータキャリアが置かれていることを確認して作業実施するためトレース(製造履歴追跡)に必要なデータ抜けを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である情報収集システムの概要を示す構成図である。図１において本発明の情報収集システムは、製造工程毎に備え付けられたリーダライタ100に対応して情報収集装置200が設けられている。情報収集装置200は、コントローラ210、ドライバ220、データ格納バッファ230、記憶部240、Ｉ／Ｆ(インタフェース)250を備えて構成され、コントローラ210の制御の下にリーダライタ100との間で無線によるデータ交信を実行し、リーダライタ100が各種データキャリアから読み取った製造工程ごとの製造履歴情報に関わる情報を収集し、収集した製造工程における製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成する。これをさらに説明すると、リーダライタ100のアンテナ110を介してデータキャリア10の各種データキャリア2341〜2343と非接触で通信を行い、データキャリア10内の情報を読み取る。リーダライタ100は、１以上の各種データキャリア2341〜2343を一括して扱える構成となっている。つまり１以上の各種データキャリア2341〜2343
の情報を一括して読み取ることができるアンチコリジョン機能を備えているものである。なお、データキャリアの構造自体および上記アンチコリジョン機能を備えたリーダライタとデータキャリアの非接触での通信方法は公知であるので、ここではその説明を省略することにする。

データキャリアの種類としては、製造管理システム(図示せず)の製造管理端末(図１参照)から発行される作業指示書に基づく製品情報（製品型式、ロットNo.、生産数など）を格納した製品情報データキャリア2341と、部品在庫管理システム(図示せず)から部品ごとに発行される部品情報（部品型式、ロットNo.など）を格納した部品情報データキャリア2342と、各工程の作業を担当する作業者情報（作業者ＩＤ、名前など）を格納した作業者情報データキャリア2343の３種類が用意される。部品を利用しない製造工程の最終段を除いた各製造工程では、作業実施にあたり必ず上記３種類のデータキャリアがリーダライタ100上に揃っているかを確認し、揃っていない場合にはトレース(製造履歴追跡)に必要なデータ抜けが起きることから作業実施を進めないようにしている。これについては後述する。

そして図１に示す情報収集装置200のコントローラ210は、ドライバ220を介してリーダライタ100に接続され、非接触で情報の読み書きを行う。コントローラ210は、リーダライタ100が読み取った１以上のデータキャリアの情報をドライバ220経由で入手して、データ格納バッファ230に格納する。データ格納バッファ230は、テーブル形式で図３Ａに示すデータキャリアデータバッファ20を備えており、通番対応のデータキャリアについてタグＩＤ30とユーザデータエリアのデータ(略して「ユーザデータ」とも云う)40を、リーダライタ100上に載置される１以上のデータキャリア10の数に応じて格納しうる構成になっている。

タグＩＤ30は、製造時に書き込まれて各種データキャリア2341〜2343に固有なＩＤで変更不可であり、あらかじめデータキャリア10内のデータ格納部(図示せず)に書き込まれているものである。またユーザデータ40は、識別コード50と識別コード毎のデータ60の領域を要し、当該領域にリーダライタ100を介して各種データキャリア2341〜2343から得た必要な情報を格納できるよう構成されている。つまり、識別コード毎のデータ60の格納領域には、製品情報、部品情報、作業者情報などに種別された各種データキャリア2341〜2343から得た以下の情報を格納する。すなわち製品情報データキャリア2341からは、製品型式、ロットNo.、生産数、図５の工程別部品型式情報テーブルの内容に関する情報が格納され、部品情報データキャリア2342からは、部品型式、ロットNo.に関する情報が格納され、また作業者情報データキャリア2343からは、作業者ＩＤ、名前に関する情報が格納される。

一方、情報収集装置200の記憶部240には、図７に示すようにシステム管理者(図示せず)により、入力画面、工程情報、ファイル定義などと一緒に図４Ａに示すデータキャリアを管理するに必要な情報を格納するデータキャリア管理情報テーブル70の情報が事前に設定される。データキャリア管理情報テーブル70のデータ構造としては、図４Ａに示すように製品情報81、部品情報82、作業者情報83に対応して、各工程のリーダライタ100上に置かれるべきデータキャリアの種類を示す識別コード（一意）71、一緒に置かれるべき枚数の最小値を定義する枚数最小値72、一緒に置かれるべき枚数の最大値を定義する枚数最大値73、リーダライタ100上に実際に載置された各種データキャリアごと(識別コード71ごと)の枚数のカウント値を記録する枚数カウンタ74の項目を備え、枚数カウンタ74へのカウント置数を除いてこれら項目への情報が各製造工程における作業開始前にシステム管理者(図示せず)により、入力画面、工程情報、ファイル定義などと一緒に記憶部240に設定されるとともに記憶部240からコントローラ210の作業開始処理部211(図７参照)に通知される。記憶部240には図７に示すようにシステム管理者(図示せず)から通知される情報を受け
るためのデータキャリア管理情報テーブルの格納部75と工程情報(工程ｎ)の格納部65が用意されている。

なお図１の最終工程(「梱包・出荷」工程)では、作業実施にあたり部品情報データキャリアはリーダライタ100上に載置されないので、部品情報82の識別コード71は設定されない。また複数作業者を許可する工程(例えば図１に示す手実装工程など)では、作業者情報83の枚数最大値の欄73にその最大人数を指定し、複数作業者を許可しない工程では、作業者情報83の枚数最小値の欄72に設定された値を枚数最大値の欄73に指定する。枚数カウンタ74は、一括読み取りの処理時に識別コード71ごとの枚数を記録する。これについては後で説明する。

次に本発明の情報収集システムの動作について以下に説明する。図７は本発明の情報収集システムのハードウェア構成の概略および制御とデータの流れを示す図である。本発明の情報収集システムの動作を説明に当たっては適宜図７を参照するものとする。図２は、各製造工程おける作業者の作業手順を示すフローチャートである。作業者は図２に示す作業手順に基づいて作業を行う。

図１における製造工程が自動実装(SMT)99である場合について説明すると、当該製造工程99に係る情報収集装置200は、製造開始にあたり操作画面(例えばタッチパネル形式の操作画面)215に、「作業開始」ボタン(図示せず)と「作業終了」ボタン(図示せず)をあらかじめ用意しておき、作業者は当該製造工程99に係るリーダライタ100に当該製造工程99の作業実施に関係するデータキャリア2341〜2343を置き(ステップS1)、操作画面215の「作業開始」ボタンを押下する(ステップS2)と、情報収集装置200のコントローラ210の作業開始処理部211(図７参照)はこれを検出して、図６に示すデータキャリア読取り・判定処理を実行する(ステップS3)。

図６は本発明の情報収集システムの動作に係るデータキャリア読取り・判定処理を説明するためのフロー図である。図６に示すデータキャリア読取り・判定処理では、まず、図３Ａのデータキャリアデータバッファ20と図４Ａのデータキャリア管理情報テーブル70の枚数カウンタ74を初期化する(ステップS31)。次に、図１に示すドライバ220を使用して、リーダライタ100上に置かれているデータキャリアに格納されている製造履歴情報に関わるデータの一括読取りを実行する(ステップS32)。読取り実行でデータがある場合(ステップS33)には、読み取ったデータを各データキャリアのタグＩＤ30ごとに分割し(ステップS34)、分割したデータごとに以下の処理を順次実行する。すなわち、ユーザデータエリアのデータ40を取り出し、データバッファ20の先頭から順次空いているところにタグＩＤ30と識別コード50と識別コード毎のデータ60を格納する(ステップS36)。識別コード50がデータキャリア管理情報テーブル70に登録されたものであるかを判定し(ステップS37)、登録されていれば、枚数カウント74をカウントアップ（＋１）する(ステップS39)。未登録であれば、識別コードエラーとする(ステップS40)。

全データキャリア(全タグ)について識別コードエラーがなかった場合(ステップS35)は、データキャリア管理情報テーブル70の識別コード71ごとに、枚数カウント74が枚数最小値以上かつ枚数最大値以下（＝範囲内）であるかを判定する(ステップS41)。全部範囲内であれば正常とし（ステップS42）、範囲外が一つでもあれば枚数エラーとする(ステップS48)。

何れかのエラー(ステップS40における識別コードエラー又はステップS48における枚数エラー)があった場合は、情報収集装置200の画面(操作画面215に同じ)にこの結果を表示して作業者にエラーを通知する(ステップS49)。

製品情報データキャリア2341には図５に示す構成の工程別部品型式情報91を格納しておくことで部品情報データキャリア2342の部品型式の適否を判定することができる。リーダライタ100には、製造工程を示す識別情報(工程ｎ)(この例ではｎの値により自動実装(SMT)99であることを識別)を与えておき、製品情報データキャリア2341の工程ｎで使用する部品としては、図５に示すように部品21型式番号，部品22型式番号，・・・という一連の部品型式の一覧を取得することができるようにする。このようにして製品情報データキャリア2341から取得した部品型式一覧と、製造工程自動実装(SMT)99のリーダライタ100上に載置された複数の部品情報データキャリア2342のそれぞれから取得した部品型式に過不足がないかの適否を判定する(ステップS43)。過不足がなければ正常とし、製品情報データキャリア2341に各部品のロットNo.を書き込む(ステップS45)。また、情報収集装置200のコントローラ210の作業開始部211(図７参照)から現在時刻を採取し、同じく製品情報データキャリア2341に作業開始時刻として書き込む。過不足が一つでもあれば部品型式エラーとし(ステップS47)、情報収集装置200の画面(操作画面215に同じ)にこの結果を表示する(ステップS49)。

なお上記において製品情報データキャリア2341への情報の書込みは、実際は、情報収集装置200のデータ格納バッファ230の製品情報データキャリア対応のワークエリアに一旦書き込んだ後で、作業終了時刻の情報と一緒に当該工程ｎにおける情報2340としてリーダライタ100を介して製品情報データキャリア2341に書き込むようにしている(図７参照)。

このように製品情報データキャリア2341には、リーダライタ100を介して図７に示すように工程ごとにその工程の部品情報（部品型式、ロットNo.など）及び作業者情報（作業者ＩＤ、名前など）などの情報2340を書き込むようにしているが、その一方、図７には示していないが、図１に示した情報収集装置200のＩ／Ｆ(インタフェース)250を介して製造履歴情報(トレースデータ)をサーバ300に転送し、サーバ300は当該トレースデータをデータベース350に格納するようにしている。このような処理を終了した後で情報収集装置200はデータ格納バッファ230の製品情報データキャリア対応のワークエリアに書き込まれた作業終了時刻の情報と一緒に当該工程ｎにおける情報2340を消去し、次の作業に備える。なお、上記では工程終了時にサーバ300からトレースデータをデータベース350に格納すると説明したが、最終工程の作業終了後にサーバ300からトレースデータをデータベース350に格納するようにしてもよい。その際には製品情報データキャリアのユーザデータ40をすべて消去できる。

そして作業開始時刻、作業終了時刻、上記した工程ごとにその工程の部品情報（部品型式、ロットNo.など）及び作業者情報（作業者ＩＤ、名前など）などの情報2340が書き込まれた製品情報データキャリア2341は、当該工程の作業終了後に製造管理システム(図示せず)に戻され、当該工程における作業結果と次の工程を管理するために利用される。

以上で図６におけるデータキャリア読取り・判定処理(図２のステップS3)が終了するので、図２のフローでは、ステップS3からステップS2にその結果を戻し、作業者は画面に表示された結果を確認（ステップS4）して、正常であればその工程の作業を実施(ステップS6)し、作業が終了したら、操作画面215の「作業終了」ボタン(図示せず)を押下する（ステップS7）。情報収集装置200のコントローラ210の作業終了処理部212(図７参照)はこれを検出して、現在時刻を採取し、作業終了時刻として製品情報データキャリア対応のワークエリアに書き込む。

図２の結果確認(ステップS4)で「作業開始」エラーが確認されれば、データキャリアの確認（ステップS5）を行ってからステップS1に戻り、再び「作業開始」を実行する（ステップS2）。

上述の「作業開始」エラーの例としては、例えば、当該工程における作業者情報データキャリア2343の枚数が１枚と設定されている場合に枚数カウント74の記録が０枚であれば、作業者情報データキャリア2343の置き忘れであることが分かる。また、当該工程における製品情報データキャリア2341の部品型式91に工程ｎ(図示例では工程99)で使用する部品の、例えば部品22型式番号の部品情報データキャリア2342がなければ、部品22型式番号の部品を供給する現品に付属する部品情報データキャリア2342が不足していることが分かる。

図３Ｂ〜図３Ｅおよび図４Ｂ〜図４Ｅを用いて図６のフローチャートに示した各種エラー判定の具体例並びにエラーなしの正常判定の具体例について説明する。
ケース(１)
リーダライタ100上に６つのデータキャリア(通番１〜６)が置かれた場合に、図６のフローチャートで全データキャリア(全タグ)についての処理が終了したとき、すなわち図６のフローチャートでステップS35〜S39のループ処理が終了したとき、図３Ａのデータが図３Ｂに、図４Ａのデータが図４Ｂのようになったとする。この場合は、識別コード50のチェック71と枚数の許容範囲(最小値の欄72、最大値の欄73)における枚数のチェック74は、設定どおりであるので、正常と判定される。

ケース(２)
リーダライタ100上に６つのデータキャリア(通番１〜６)が置かれた場合に、図６のフローチャートで全データキャリア(全タグ)についての処理が終了したとき、すなわち図６のフローチャートでステップS35〜S39のループ処理が終了したとき、図３Ａのデータが図３Ｃに、図４Ａのデータが図４Ｃのようになったとする。この場合は、識別コード50のチェック71と枚数の許容範囲(最小値の欄72、最大値の欄73)における枚数のチェック74は、設定では作業者情報データキャリア(識別コード=333)の枚数(=1)が検出されるべきところ枚数(=2)が検出されたことによる枚数エラーと判定される。

ケース(３)
リーダライタ100上に６つのデータキャリア(通番１〜６)が置かれた場合に、図６のフローチャートで全データキャリア(全タグ)についての処理が終了したとき、すなわち図６のフローチャートでステップS35〜S39のループ処理が終了したとき、図３Ａのデータが図３Ｄに、図４Ａのデータが図４Ｄのようになったとする。この場合は、識別コード50のチェック71と枚数の許容範囲(最小値の欄72、最大値の欄73)における枚数のチェック74は、設定では作業者情報データキャリア(識別コード=333)の枚数(=1)が検出されるべきところ枚数(=0)が検出されたことによる枚数エラーと判定される。

ケース(４)
リーダライタ100上に６つのデータキャリア(通番１〜６)が置かれた場合に、図６のフローチャートで全データキャリア(全タグ)についての処理が終了する前の中途段階、すなわち図６のフローチャートでステップS35〜S39のループ処理の途中で、図３Ａが図３Ｅのようになったとする。この場合は、識別コード50のチェック71と枚数の許容範囲(最小値の欄72、最大値の欄73)における枚数のチェック74は、設定では存在しないはずの識別コード(=5555)を持つデータキャリアが検出されたことによる識別コードエラーと判定される。

本発明の一実施の形態である情報収集システムの概要を示す構成図である。本発明の情報収集システムの動作を説明する各工程における作業者手順を示すフロー図である。データキャリアデータバッファの構成を示す図である。データキャリアデータバッファの第１使用例を示す図である。データキャリアデータバッファの第２使用例を示す図である。データキャリアデータバッファの第３使用例を示す図である。データキャリアデータバッファの第４使用例を示す図である。データキャリア管理情報テーブルの構成を示す図である。データキャリア管理情報テーブルの第１使用例を示す図である。データキャリア管理情報テーブルの第２使用例を示す図である。データキャリア管理情報テーブルの第３使用例を示す図である。データキャリア管理情報テーブルの第４使用例を示す図である。本発明の製品情報データキャリアに格納される各工程における工程別部品型式情報テーブルの一覧を示す図である。本発明の情報収集システムの動作を説明するデータキャリア読取り・判定処理を示すフロー図である。本発明の情報収集システムのハードウェア構成の概略および制御とデータの流れを示す図である。

符号の説明

10 データキャリア
20 データキャリアデータバッファ
70 データキャリア管理情報テーブル
90 工程別部品型式情報テーブル
100 リーダライタ
110 アンテナ
200 情報収集装置
210 コントローラ
211 作業開始処理部
212 作業終了処理部
215 操作画面
220 ドライバ
230 データ格納バッファ
240 記憶部
250 Ｉ／Ｆ(インタフェース)
300 サーバ
350 ＤＢ(データベース)
2341 製品情報データキャリア
2342 部品情報データキャリア
2343 作業者情報データキャリア

Claims

製造履歴情報に関わる情報を格納するデータキャリアと、該データキャリアに格納された前記情報を製造工程ごとに非接触で読み取るリーダライタと、該リーダライタが前記データキャリアから読み取った前記製造工程ごとの前記情報を収集し、収集した前記製造工程における前記情報から製造履歴情報を生成する情報収集装置を有する情報収集システムであって、
前記データキャリアは、
製品情報データキャリア、部品情報データキャリア、作業者情報データキャリアの種類別に異なる前記製造履歴情報に関わる情報を保持するようにされ、
前記リーダライタは、
当該工程における作業開始にあたり前記製品情報データキャリア、部品情報データキャリア、作業者情報データキャリアの３種類のデータキャリアが前記リーダライタ上に少なくとも各一枚以上載置されていることの確認を経てなされる作業開始ボタンの操作で前記データキャリアから前記異なる製造履歴情報に関わる情報を一括して取得する情報取得手段を有し、
前記情報収集装置は、
前記情報取得手段が一括して取得した工程によって規定された前記異なる製造履歴情報に関わる情報から製造履歴情報を生成する製造履歴情報生成手段と、
該製造履歴情報生成手段が生成した前記製造履歴情報を当該工程の作業終了ボタンの操作後に前記製品情報データキャリアに書き込むために前記リーダライタに書き込み指示する書込み指示手段を有する、
ことを特徴とする情報収集システム。
前記情報収集装置は、
前記情報取得手段が一括して取得した前記異なる製造履歴情報に関わる情報から前記製造履歴情報を生成する際に、前記リーダライタ上に載置された前記種類の異なる複数の前記データキャリアの種別と枚数の適否を判定するデータキャリア種別・枚数判定手段を有することを特徴とする請求項１記載の情報収集システム。
前記製品情報データキャリア内に、製造履歴情報に関わる情報として、あらかじめ各工程で使用される部品型式の情報を格納しておき、
前記情報収集装置は、
前記製品情報データキャリア内にあらかじめ格納された前記各工程で使用される部品型式の情報と、前記各工程でリーダライタ上に載置された前記部品情報データキャリア内に、製造履歴情報に関わる情報としてあらかじめ格納された部品型式の情報とを比較して部品型式の適否を判定する部品型式判定手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の情報収集システム。