JP6021578B2

JP6021578B2 - 自動車生産ライン管理システムおよび管理方法

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Publication number: JP6021578B2
Application number: JP2012230967A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎沼田; 清隆藤井; 小川　嘉之; 嘉之小川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-10-18
Also published as: WO2014061455A1; JP2014081885A; EP2911023A1; EP2911023A4

Description

本発明は、自動車生産ラインにおける車両への取り付け部品の管理に関する。

自動車生産ライン管理システムは、車両の生産の効率化のため同一ラインで複数車種が製造される。車種毎に、車種によっては車両毎に取り付ける部品が異なる。部品の中で「道路運送車両の保安基準」で規制される部品の通称を重要保安部品という。重要保安部品は部品に不具合が生じた場合に、車両の走行中に直接人命に影響を及ぼす可能性のある部品であり、部品をより厳しく管理する必要がある。現在は、重要保安部品を特定する識別情報は、部品に貼付された識別情報を、読込装置を近づけて近距離で読込む必要がある。部品の識別情報を近距離で読込むため、製造過程の車両に部品を取付ける工程では、取付け作業前に部品の識別情報の読込・登録を行っており、部品取付け後には部品の識別情報を読込むことができない。したがって、実際に取り付けた部品の識別情報と車両に取り付けたと登録された部品の識別情報が一致しているかを確かめることができない。

近年では、車両に付加したＩＣタグに、加工指令や実績情報を読み書きするなど、ＩＣタグを自動車生産ラインにおける作業指示や品質管理等に利用する場合が少なくない（例えば、特許文献１、２）。

特開２００２−４３０９６号公報特開２０１０−１９１７６９号公報

従来技術では、エンジンなどの部品を取付ける際に、バーコードやＩＣタグに読取装置を近づけ近距離にて部品の識別情報を読込み、部品取付け実績登録を行なっていた。そのため一度、製造過程の車両に部品を取付けた場合、再び取付け部品の識別情報を確認するためには部品を車体から取り外して目視にて識別番号を確認するか、識別情報の読取装置を、すでに車両に取り付けられている部品の識別情報を記録している記録媒体(バーコードやＩＣタグ)に近づけて読込む必要があり、非常に大きな作業となる。したがって、現状では部品の識別情報の読込みは、車両への部品の取付け前の一回であり、取付け後に再び取付け部品の識別情報を確認していない。

しかし、自動車生産ラインの検査工程を経た修理工程やユーザが所有する車両の修理段階では重要保安部品であるエンジンなどの部品の不具合により、部品の付け替えを行なうことがある。このように重要保安部品であるエンジンなどの部品交換が発生する可能性があるにもかかわらず、登録された部品の識別情報が修正されることも多々ある。また、バーコードリーダやＩＣタグリーダの誤読により誤った識別情報が部品取付け実績として登録されることもある。誤読は、バーコードリーダとＩＣタグリーダの読取性能にも依存するが、特にバーコードの場合には汚れによる誤読が発生し、バーコードリーダとＩＣタグリーダでは読取特性が異なる。部品交換が発生する可能性がある状況においては、車両を出荷する際に、自動車生産ライン管理システムに登録されている部品の識別情報と実際に取付けている部品の識別情報の一致を確認しておく必要がある。

一旦、エンジンなどの重要保安部品の取付け実績情報と実際の取付け部品との間で識別情報の不一致が判明した場合、実績情報と取付け部品の整合性を確認するため、自動車生産ラインを停止し、取付け部品を取り外して識別番号を目視するなど、人手で確認する必要がある。この作業には非常に長い時間を要し、場合によっては、出荷ができなくなる場合がある。

開示される自動車生産ライン管理システムは、車両へ部品を取り付ける前に、部品の第１の識別情報を読取る第１の読取装置、および第１の読取装置で読取った部品の第１の識別情報を送信する実績送信デバイスを有する、部品を車両へ取り付ける組立工程、車両に取り付けられた部品の第２の識別情報を読取る、第１の読取装置とは読取特性を異にする第２の読取装置、および第２の読取装置で読取った部品の第２の識別情報を送信する実績照合デバイスを有する、車両の検査工程、組立工程および検査工程の各々にある車両の識別情報を検知し、検知した車両の識別情報を送信する車両通過検知・車両識別情報読込装置、並びに、第１の識別情報の受信に応答して、受信した第１の識別情報と組立工程にある車両を検知した車両通過検知・車両識別情報読込装置からの車両の識別情報とを対応付けて格納するデータベース、および第２の識別情報の受信に応答して、第２の識別情報に対応する検査工程にある車両を検知した車両通過検知・車両識別情報読込装置からの車両の識別情報と対応付けてデータベースに格納されている第１の識別情報と受信した第２の識別情報を照合し、照合結果である第１の識別情報と第２の識別情報の一致/不一致を実績照合デバイスへ送信する照合部を有するサーバ、を設ける。

本発明によれば、自動車生産ラインでエンジン等の部品の取付け前の登録情報と取り付け後の実績情報の整合性を確保できる。

自動車生産ライン管理システムである。部品実績登録処理の処理フローチャートである。部品実績照合処理の処理フローチャートである。データベースに格納される管理データのデータ構造である。エンジン取付け工程の詳細図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の自動車生産ライン管理システムを示す。特に、ＩＣタグを利用した重要保安部品の取付け実績確認の概要を示す。

自動車生産ラインは、溶接工程1、塗装工程2、組立工程３、検査工程６の複数の生産ライン作業工程を含んでいる。図１では煩雑さを避けるために在ることを示す程度に省略して図示するが、各工程及び各工程間には光電管センサやID読込装置などの車両通過検知・車両識別情報読込装置８が設置されており、車両の通過を検知している。車両通過検知・車両識別情報読込装置８は、自動車生産ラインの位置（たとえば、組立工程３のエンジン取付け工程４）を特定すれば、特定された位置に存在する車両を特定できるように設けられている。また、自動車生産ラインを管理するサーバ１７は、車両通過検知・車両識別情報読込装置８と連携し車両の仕掛位置・各工程の実績情報などを管理し、自動車生産ラインにおける車両に関する情報の照合・登録・更新を行なう。

車両は、全工程を通じて一貫した車両識別情報を持ち、車両識別情報が記録されたバーコードやＲＦＩＤなどの記録媒体が車両に貼り付けられた状態で生産され、ユーザが所有する段階になっても、車両識別情報と車両の対応付けが維持される。

車両通過検知・車両識別情報読込装置８により車両の通過が検知されると、サーバ１７の仕掛位置追従処理部２２に送信される。仕掛位置追従処理部２２は、車両通過検知・車両識別情報読込装置８からの車両検知データより、通過した車両の識別情報と通過した先の工程を判別し、管理データとしてデータベース２０に格納・更新する。さらに、車両の通過検知位置に対応して、通過した先の工程の作業指示デバイス９に作業指示データを作業指示処理部２３が送信し、作業指示デバイス９により紙印刷または作業指示情報が表示される。たとえば、エンジンの取付け工程４の作業指示デバイス９に、作業指示処理部２３が送信する作業指示データには、取り付けるべきエンジン情報（エンジンの識別情報）を含んでいる。

なお、自動車生産ラインにある車両は、必ずしもいずれかの工程にあるのではなく、次の工程に入るのを待機する位置にもある。待機位置にある車両は、ある工程の出口にある車両通過検知・車両識別情報読込装置８により検知され、次の工程の入口にある車両通過検知・車両識別情報読込装置８により検知されないことで、仕掛位置追従処理部２２が当該車両の位置を認識する。待機位置にある車両に対応しては、作業指示処理部２３は動作しない。自動車生産ラインは、各工程における作業時間の差異を吸収し、生産効率を高めるために、分流、合流のある生産ラインである。分流、合流する車両の位置を特定するために、分流、合流の直後、必要に応じて直前にも、車両通過検知・車両識別情報読込装置８が設けられる。

組立工程の重要保安部品であるエンジンの取付け工程４では、エンジン情報（エンジンの識別情報）が印字されているバーコードとエンジン情報が登録されているＩＣタグが貼付けられたエンジンのライン７があり、実際にエンジンを取付ける前に、取付けるエンジンのエンジン情報のバーコードを、実績送信デバイス１０に接続してあるバーコードリーダ１１で読取り、取付け予定の車両の部品実績登録処理部１８に通知される。部品実績登録処理部１８は、作業指示処理部２３が送信した取り付けるべきエンジン情報と同一であることを確認した後に、バーコードリーダ１１による読取り結果をエンジン登録情報（取り付け部品実績情報）として、データベース２０に格納する。その後に、エンジン取付け工程１２で車両にエンジンが取付けられる。取り付けるべきエンジン情報とバーコードリーダ１１による読取り結果であるエンジン登録情報が異なる場合は、作業指示処理部２３が作業指示デバイス９に警告を送信する。バーコードリーダ１１による読取り結果が、誤読である場合、エンジン取付け工程１２の作業指示デバイス９は警告を受信する。警告を受信しても、作業者の目視により取り付けるべきエンジンであることが確認できると、エンジンの取り付け作業は進められる。この場合の対応として、作業者は、サーバ１７に接続するクライアント端末２４からデータベース２０に格納された取り付け部品実績情報を修正する。この段階で、作業者の修正入力忘れ、修正入力誤りなどが発生すると、データベース２０に格納された取り付け部品実績情報は誤った状態を継続することになる。

組立工程３ではエンジン以外にもタイヤやミッションなどの複数の部品の取付け工程５が存在する。

一つの車両に貼付されるバーコードによるエンジン情報（部品としての識別情報）とＩＣタグに記憶されているエンジン情報（部品としての識別情報）は同じである。事前に、印刷されたバーコードをバーコードリーダで読み取り、読み取った内容（エンジン情報）をＩＣタグにＩＣタグライタで書き込む。または、逆にＩＣタグに書き込まれた内容（エンジン情報）をＩＣタグリーダで読み取り、読み取った内容（エンジン情報）をバーコードとして印刷する。このように、同じ識別情報を持つバーコードとＩＣタグは各部品の製造工程で常に対応付けて管理されている。本実施形態では、読み取り特性の異なるものとして、バーコードとＩＣタグを部品の識別情報の記憶媒体の例に説明するが、部品そのものに刻印(表面の整形)された部品の識別情報を作業者が読み取り、簡易な入力装置から読み取った部品の識別情報を入力する、磁気カードに用いられる磁気デバイスに書き込まれた部品の識別情報を読み取り装置で読むなど、読み取り特性の異なる、紙を含む記憶媒体とその読取装置の対の組合せであればよい。

車両の検査工程６では、組立工程３での部品の取付け漏れや傷等を外観確認する。エンジン検査工程１３では、エンジンが車両に取付けられた状態のまま、実績照合デバイス１５に接続されたＩＣタグリーダ１６でエンジンに取り付けられたＩＣタグを読み取り、読み取り結果を部品実績照合処理１９に連絡する。部品実績照合処理１９は、組立工程３のエンジン取付け工程４で部品実績登録処理部１８が登録したエンジン登録情報とＩＣタグリーダ１６によるＩＣタグの読取り情報が一致することを確認する。また、検査工程６ではエンジン検査工程１３以外にもその他の検査工程１４が存在する。

図１のクライント端末２４は、データベース２０に格納されている各種実績データを参照・修正することが可能である。参照する場合は、データベース２０に格納されているデータを直接参照する。更新する場合は、データ修正処理部２１を介して、データベース２０に格納されているデータを更新する。

図２は、部品実績登録処理１８の処理フローチャートである。たとえば、図１の組立工程３のエンジン取付け工程４中の実績送信デバイス１０から、取付けるエンジンのエンジン情報のバーコードの読取り結果が通知される部品実績登録処理部１８の詳細である。部品実績登録処理部１８は、トランザクション化されていて、取付けるエンジンなどの部品の取り付け部品実績情報が複数の実績送信デバイス１０から通知されても、部品の登録順序は前後しない。

エンジン取付け工程４にて、エンジンに貼り付けられているバーコードに記録されている識別番号がバーコードリーダ１１により読込まれサーバ１７に送信されると部品実績登録処理１８が開始される。エンジン取付け対象となる車両識別情報を含む車両データがデータベース２０に存在しているかをチェックし、取り付けるべき部品の識別情報と読込んだ部品の識別情報の一致をチェックする(S201)。取付け対象車両が存在し、部品の識別情報の一致している場合には、読込んだ部品（エンジン）の識別情報を登録する(S202)。登録処理の成否を判定(S203)し、登録できた場合は実績送信デバイス１０に部品取付け実績登録成功のメッセージを通知する(S204)。登録に失敗した場合（車両識別情報の不存在、部品の識別情報の不一致、データベースへのアクセスエラーなど）は、実績送信デバイス１０に部品取付け実績登録失敗のメッセージを通知すると共に、作業指示処理部２３が作業指示デバイス９に警告を送信する(S205)。

図３は、部品実績照合処理１９の処理フローチャートである。部品実績照合処理１９は、図１のエンジン検査工程１３で、実績照合デバイス１５からの、エンジンに取り付けられたＩＣタグの読み取り結果の通知に応答して、部品実績登録処理１８で登録した部品の識別情報と一致もしくは不一致の結果を実績照合デバイス１５に返す。

エンジン検査工程１３にて、車両識別情報読込装置(８)により読込まれたバーコードによる車両識別情報、およびエンジンに貼り付けられているＩＣタグよりＩＣタグリーダ１６を用いて読込まれた部品の識別情報が実績照合デバイス１５からサーバ１７に送信されると部品実績照合処理１９が開始される。読込まれた車両の識別情報がデータベース２０に存在するか確認する(S301)。車両の識別情報が存在しない場合、対象車両なしのメッセージを実績照合デバイス１５に通知する(S305)。車両の識別情報が存在する場合には、対象車両の識別情報に対してデータベース２０に既に登録されているエンジンの識別情報を含むエンジン取付け実績データを取得する(S302)。次に登録済みのエンジンの識別情報と実績照合デバイス１５から送信された部品の識別情報を比較する(S303)。データベース２０に登録済みの部品（エンジン）の識別情報と実績照合デバイス１５から送信された部（エンジン）の識別品情報が一致する場合、データ一致のメッセージを実績照合デバイス１５に通知する(S304)。不一致の場合、データ不一致のメッセージを実績照合デバイス１５に通知する(S306)。不一致は、データベース２０に登録済みの部品（エンジン）の識別情報及び実績照合デバイス１５から送信された部（エンジン）の識別品情報のいずれかに誤りがある場合に生じる。データベース２０に登録済みの部品（エンジン）の識別情報及び実績照合デバイス１５から送信された部（エンジン）の識別品情報の双方に誤りがあり、かつ一致する場合があるが、運用上無視できるほどに極めて低い確率である。

図４は、データベース２０に格納される、部品の識別情報である管理データのデータ構造である。管理データは、車両識別番号４０１、エンジン型式４０２及びエンジン識別番号４０３の各欄を有し、エンジン識別番号４０３の欄は、車両識別番号４０１に取り付けるべきエンジン識別番号である仕様４０４、エンジン取付け工程４で取付け実績として通知されたエンジン識別番号である取付け実績４０５及びエンジン検査工程１３で実績照合のために通知されたエンジン識別番号である実績照合４０６の各欄を有する。欄外のＮｏは、以下の説明のために付したものである。

Ｎｏ２５、Ｎｏ２６、Ｎｏ２９、Ｎｏ３１、及びＮｏ３２は車両識別番号４０１に取り付けるべきエンジン識別番号のエンジンがエンジン取付け工程４で取り付けられ、エンジン検査工程１３で実績照合されたことを示す。Ｎｏ２７は、車両識別番号４０１に取り付けるべきエンジン識別番号のエンジンがエンジン取付け工程４で取り付けられ、この車両の実績照合のためのエンジン識別番号が未だエンジン検査工程１３から通知されていないこと示す。Ｎｏ２８は車両識別番号４０１に取り付けるべきエンジン識別番号のエンジンと異なるエンジン識別番号がエンジン取付け工程４から通知され、エンジン検査工程１３で実績照合の結果、不一致になることを示す。Ｎｏ３０、及びＮｏ３３は、車両識別番号４０１の車両がエンジン取付け工程４に至っていないか、エンジン取付け工程４から取付け実績としてエンジン識別番号が通知されていないことを示す。

管理データは、データベース２０に格納されているので、図１のクライント端末２４から参照・修正することができる。図１のエンジンの検査工程１３でエンジンの識別情報の照合結果が不一致と判定された場合は、自動車生産ライン管理システムの使用者が、図４の管理データを元に不一致となった原因を調査できる。

図５は、エンジン取付け工程４の詳細図である。エンジン取付け工程４では、車両３１が流れるラインとエンジン（バーコード、ＩＣタグ付き）７の流れるラインがある。バーコードリーダ１１でエンジンバーコード（部品としてのエンジンの識別情報）を読取り、エンジンに付いているエンジンバーコードが印字されている指示書は、作業者がエンジンから剥がす。エンジンバーコードは指示書とは異なる用紙に印字され貼付されても良いが、車両の不具合につながらないように、エンジンバーコードを印字した用紙を剥がす。一方、ＩＣタグは、検査工程６またはユーザが所有する段階まで部品から離れないようにするために強力に粘着しておき、かつ極めて小さいので、車両の不具合につながることはない。バーコードの読取りにより、車両とエンジン情報より部品実績登録処理１８を呼び出す。結果が実績登録できたのならば、エンジン取付け作業を行う。エンジンの取付けでは車両３１にエンジン（ＩＣタグ付き）３０の取付けを行なう。

本実施形態によれば、自動車生産ラインでエンジン等の部品の取付け前の登録情報と取り付け後の実績情報の整合性を確保できる。

１：溶接工程、２：塗装工程、３：組立工程、４：エンジン取付け工程、５：その他組立工程、６：検査工程、７：エンジン（バーコード、ＩＣタグ付き）、８：車両通過検知・車両識別情報読込装置、９：作業指示デバイス、１０：実績送信デバイス、１１：バーコードリーダ、１２：エンジン取付け工程、１３：エンジン検査工程、１４：その他検査工程、１５：実績照合デバイス、１６：ＩＣタグリーダ、１７：サーバ、１８：部品実績登録処理部、１９：部品実績照合処理部、２０：データベース、２１：データ修正処理部、２２：仕掛位置追従処理部、２３：作業指示処理部、２４：クライアント端末、３０：エンジン（ＩＣタグ付き）、３１：車両。

Claims

車両へ部品を取り付ける前に、前記部品の第１の識別情報を読取る第１の読取装置、および前記第１の読取装置で読み取った前記部品の前記第１の識別情報を送信する実績送信デバイスを有する、前記部品を前記車両へ取り付ける組み立て工程、
前記車両に取り付けられた前記部品の第２の識別情報を読取る、前記第１の読取装置とは読取特性を異にする第２の読取装置、および前記第２の読取装置で読み取った前記部品の前記第２の識別情報を送信する実績照合デバイスを有する、前記車両の検査工程、
前記組み立て工程および前記検査工程の各々にある前記車両の識別情報を検知し、検知した前記車両の識別情報を送信する車両通過検知・車両識別情報読込装置、
並びに、
データベースを有するサーバを備え、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報は、前記部品を特定する情報であって、同一の前記車両では同じ情報であり、
前記サーバは、前記第１の識別情報の受信に応答して、受信した前記第１の識別情報と前記組み立て工程にある前記車両を検知した前記車両通過検知・車両識別情報読込装置からの前記車両の識別情報とを対応付けて前記データベースに格納し、
前記サーバは、前記第２の識別情報の受信に応答して、前記第２の識別情報に対応する前記検査工程にある前記車両を検知した前記車両通過検知・車両識別情報読込装置からの前記車両の識別情報と対応付けて前記データベースに格納されている前記第１の識別情報と受信した前記第２の識別情報を照合し、照合結果である前記第１の識別情報と前記第２の識別情報の一致／不一致を前記実績照合デバイスへ送信する、
ことを特徴とする自動車生産ライン管理システム。
前記第１の読取装置はバーコードリーダであり、前記第２の読取装置はＩＣタグリーダであることを特徴とする請求項１記載の自動車生産ライン管理システム。
自動車生産ライン管理システムにおける管理方法であって、
車両の組み立て工程に設けられた第１の読取装置が、前記車両へ部品を取り付ける前に、前記部品の第１の識別情報を読み取り、
前記組み立て工程に設けられた実績送信デバイスが、前記第１の読取装置で読み取った前記部品の前記第１の識別情報を送信し、
前記車両の検査工程に設けられた、前記第１の読取装置とは読取特性を異にする第２の読取装置が、前記部品の第２の識別情報を読み取り、
前記検査工程に設けられた実績照合デバイスが、前記第２の読取装置で読み取った前記部品の前記第２の識別情報を送信し、
前記組み立て工程および前記検査工程の各々に設けられた車両通過検知・車両識別情報読込装置が、前記車両の識別情報を検知し、検知した前記車両の識別情報を送信し、
サーバが、前記第１の識別情報の受信に応答して、受信した前記第１の識別情報を、前記組み立て工程にある前記車両を検知した前記車両通過検知・車両識別情報読込装置からの前記車両の識別情報と対応付けてデータベースに格納し、
前記サーバが、前記第２の識別情報の受信に応答して、前記第２の識別情報に対応する前記検査工程にある前記車両を検知した前記車両通過検知・車両識別情報読込装置からの前記車両の識別情報と対応付けて前記データベースに格納されている前記第１の識別情報と受信した前記第２の識別情報を照合し、照合結果である前記第１の識別情報と前記第２の識別情報の一致／不一致を前記実績照合デバイスへ送信し、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報は、前記部品を特定する情報であって、同一の前記車両では同じ情報である、
ことを特徴とする自動車生産ライン管理方法。
前記第１の読取装置はバーコードリーダであり、前記第２の読取装置はＩＣタグリーダであることを特徴とする請求項３記載の自動車生産ライン管理方法。