JP6457474B2 - 検査情報とトレース情報とを使用した製造管理装置及び製造システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の製造装置を有する製造ラインまたは製造セルなどの製造設備によって製品を製造する製造システム及び製造管理装置に関する。

工場には製造ラインまたは製造セルなどの製造設備が設置されており、製造設備は、加工や組立などの複数の製造工程をそれぞれ実施する複数の製造装置を有している。これら製造装置に所定の順番で部品を搬送して加工や組立を実施することにより同一の製品が製造されている。
従来、このような製造設備により同一製品を歩留り良く製造するために、複数の製造工程のそれぞれに対し、複数の同じ製造装置、例えば同じ加工を行う加工装置や、同じ組立を行う組立装置などが配置されていることがある。つまり、或る部品について加工工程や組立工程などを経て製品を得るときに、加工工程においては、複数の同じ加工装置のいずれかを選択的に使用でき、組立工程においては、複数の同じ組立装置のいずれかを選択的に使用できるようにしておくことがある。

ところが、同じ製造装置によって製造された部品について、それぞれの品質（例えば寸法精度）は要求仕様を満たしているとしても、実際には製造装置ごとの偏りのために製造された部品には製造装置ごとに品質のばらつきが生じる。そのため、使用された製造装置の組合せあるいは製造された部品の組合せに応じて、最終的に得られる製品にも品質のばらつきが生じる。
こうした品質のばらつきをできるだけ抑えて製品の品質を向上させるのが望ましいが、個々の製造装置や製造される部品に対して厳しい要求仕様を与えるとコストが増加してしまう。

製品の品質を向上させる従来技術としては、特許文献１や特許文献２などに記載されるようなものがある。
特許文献１においては、複数の製造工程と少なくとも一つの検査工程とを経て製品を製造する製造ラインにおいて、製品の品質に異常が発生したときに、その製品の品質変動の根本的な原因となっている工程を自動的に特定する生産管理システムが記載されている。

また特許文献２には、選択可能な複数の製造装置をそれぞれ備える複数の製造工程を経て製品を製造する製造ラインに対して生産計画を提示する工程計画立案装置が記載されている。この工程計画立案装置は、工程経路ごとの品質情報の平均値と標準偏差を用いて、品質規格を満たす製造装置の組合せを選定し、選定した製造装置の組合せに基づいて、工程経路を規定する生産計画を決定し外部に提示するようになされている。

特許第４２３９９３２号公報 特許第５５４０６５９号公報

しかし、特許文献１に記載された生産管理システムは、製品品質変動の原因を特定したうえで、その原因を人手により修正する必要があるものと解される。この生産管理システムは、最終的に製造される製品の品質が変動しても、その時点から品質の変動を自動的に小さくすることができないという問題点がある。

一方、特許文献２に記載された工程計画立案装置は、製品を製造するための複数の製造工程をそれぞれ実施しながら、事前に選定した製造装置の組合せを、各製造工程における製造装置の稼働状況に応じて変更することができないものと解される。このため、各製造工程における製造装置のいずれかにおいて何らかの異常や部品の渋滞が発生した時に迅速に対処できず、生産性が低下するという問題点がある。また、工程計画立案装置は、加工した部品からなる組立品の品質ばらつきに対処する技術に関係するものではない。

そこで本発明は、上述のような実情に鑑み、最終的に製造される製品の品質ばらつきが変動したときに、品質が向上するように自動的に対処することができる製造管理装置及び製造システムを提供することを目的とする。

本開示の態様は、複数の製造工程を実施する製造設備の管理を行う製造管理装置であって、前記製造設備は、各前記製造工程に配置された同じ処理を行う複数の製造装置と、前記製造工程ごとの前記複数の製造装置の何れかに部品を搬送する搬送装置と、最終的に製造された製品を検査する検査装置と、を含む製造管理装置に関するものである。
上記課題を解決するために、第一態様によれば、上記製造管理装置であって、
各前記製造装置の現在の稼働状況を示す稼働情報を取得する稼働情報取得部と、
各前記製品を製造する際に各前記製造工程でどの前記製造装置が使用されたかを示すトレース情報を取得するトレース情報取得部と、
前記検査装置により検査された前記製品の検査結果を示す検査情報を前記製品ごとに前記トレース情報と対応付けて記憶する記憶部と、
前記稼働情報と前記トレース情報とを考慮しつつ各前記製造工程を実施可能な前記製造装置の組合せを作成し、作成された前記組合せごとに前記検査情報から品質の指標を求め、前記組合せごとに求められた前記品質の指標に基づいて、使用すべき前記製造装置の組合せを決定する製造装置決定部と、
前記製造装置決定部により決定された前記製造装置の組合せに従って、前記搬送装置に前記部品の搬送先を指示する搬送先指示部と、
を備え、前記製造装置決定部は、作成された前記組合せごとに、予め決められた数の最新の前記検査情報を取得し、前記予め決められた数の前記検査情報を取得できなかった場合には、取得できなかった前記組合せから、使用すべき前記製造装置の組合せを決定する、製造管理装置が提供される。
第二態様によれば、上記第一態様の製造管理装置であって、前記製造装置決定部は、前記搬送装置によって前記部品の搬送が必要となる度に前記製造装置の組合せを決定するようになされた、製造管理装置が提供される。
第三態様によれば、上記第一態様の製造管理装置であって、前記製造装置決定部は、前記記憶部における全ての前記検査情報あるいは予め決められた数の最新の前記検査情報を用いて、前記品質の指標を求めるようになされた、製造管理装置が提供される。
第四態様によれば、上記第一態様の製造管理装置であって、前記稼働情報は、前記製造装置が製造可能であるかどうかの情報と、前記製造可能な製造装置にどれくらいの数の前記部品が割当てられているかの情報とを含む、製造管理装置が提供される。
第五態様によれば、上記第一態様から第四態様のいずれかの製造管理装置と、
前記製造管理装置が管理する製造設備であって、各前記製造工程に配置された同じ処理を行う複数の製造装置と、前記製造工程ごとの前記複数の製造装置の何れかに部品を搬送する搬送装置と、最終的に製造された製品を検査する検査装置と、を含む製造設備と、
を備えた製造システムが提供される。

本発明によれば、最終的に製造される製品の品質ばらつきが変動したときに、品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せに自動的に変更して、品質を改善することができる。特に、製造中に稼働できない製造装置が生じても、品質をより向上させるような製造を継続することができる。さらに、各製造工程の個々の製造装置により製造された部品を検査しなくても、最終的に製造される製品の検査情報を用いて製品の品質を向上させることができる。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

一実施形態の製造管理装置を含む製造システムを模式的に示した機能ブロック図である。 図１に示された製造管理装置における処理フローを示すフローチャートである。 図２に示されたステップＳ１１からステップＳ１２の処理内容を具体的に示すフローチャートである。

次に、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同様の構成要素又は機能部には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

図１は、一実施形態の製造管理装置を含む製造システムを模式的に示した機能ブロック図である。この図において、実線の矢印は部品や製品の流れを、一点鎖線の矢印は製造装置の稼働情報を、破線の矢印は搬送先の指示を、二点鎖線の矢印は検査情報、点線の矢印は製造管理装置を構成する機能部間の情報の受渡しを示している。
図１に示される形態の製造システムは、複数の製造工程Ａ〜Ｃを実施する製造ラインまたは製造セルなどの製造設備１０と、製造設備１０の管理を行う製造管理装置２０とを備える。
例えば、製造設備１０は、製造工程Ａで加工された後の第一部品と製造工程Ｂで加工された後の第二部品とを製造工程Ｃで互い組合せることにより製品を完成させる設備である。
製造工程Ａにおいては、同じ加工を行う複数の加工装置Ａ１、Ａ２が配置され、製造工程Ｂにおいては、別の同じ加工を行う複数の加工装置Ｂ１、Ｂ２が配置され、製造工程Ｃにおいては、同じ組立を行う複数の組立装置Ｃ１、Ｃ２が配置されている。
製造設備１０は、製造工程Ａにおける加工装置Ａ１、Ａ２のいずれかに部品を搬送するとともに、製造工程Ｂにおける加工装置Ｂ１、Ｂ２のいずれかにも部品を搬送する第一搬送装置１１を含む。この場合の部品は加工素材である。
さらに、製造設備１０は、製造工程Ａで加工された後の第一部品と製造工程Ｂで加工された後の第二部品とを製造工程Ｃにおける組立装置Ｃ１、Ｃ２のいずれかに搬送する第二搬送装置１２と、製造工程Ｃを経て得られた製品を検査する検査装置１３と、を含む。
第一搬送装置１１や第二搬送装置１２はロボット又はベルトコンベアなどであり、検査装置１３は寸法測定等の検査を行う装置である。

勿論、本発明は、図１に示されるような製造設備１０の態様に限定されるものではない。本発明を適用可能な製造設備は、複数の製造工程を実施して製品を製造する設備であって、複数の製造工程の少なくとも一つに対し、同じ処理を行う複数の製造装置が配置されているものであれば、どのような構成の製造設備でもよい。ここでは、上記の製造装置として、加工装置Ａ１、Ａ２や組立装置Ｃ１、Ｃ２等を例示しているが、本発明はこれらに限定されない。

一方、製造管理装置２０は、図１に示されるように、稼働情報取得部２１、トレース情報取得部２２、記憶部２３、装置組合せ作成部２４、計算部２５、製造装置決定部２６、及び、搬送先指示部２７を備える。
稼働情報取得部２１は、加工装置Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２や組立装置Ｃ１、Ｃ２などの各製造装置の現在の稼働状況を示す稼働情報を取得する。稼働情報は、製造装置は使用できる状況にあるのか、あるいは、製造装置は直ちに製造を実施できる状況にあるのかなどの情報である。
トレース情報取得部２２は、各製品を製造する際に製造工程Ａ〜Ｃの各々でどの製造装置が使用されたかを示すトレース情報を取得する。
本実施形態の製造設備１０の場合、前述のトレース情報は、Ａ１Ｂ１Ｃ１、Ａ１Ｂ１Ｃ２、Ａ１Ｂ２Ｃ１、Ａ１Ｂ２Ｃ２、Ａ２Ｂ１Ｃ１、Ａ２Ｂ１Ｃ２、Ａ２Ｂ２Ｃ１、Ａ２Ｂ２Ｃ２などのように、各製造装置に付された符号、例えば製造装置に固有の識別番号（ＩＤ）を用いて取得されるのが好ましい。

記憶部２３は、検査装置１３により検査された製品ごとの検査結果を示す検査情報を製品ごとにトレース情報と対応付けて記憶する。例えば、製造された製品ごとに製品番号を順次付与し、その製品を製造した際のトレース情報と検査情報と製品番号とを互いに紐付けて記憶部２３に記憶する。

装置組合せ作成部２４は、前述の稼働情報とトレース情報とを考慮しつつ、各製造工程Ａ、Ｂ、Ｃを実施可能な製造装置の組合せを作成する。その組合せとして、例えば、加工装置Ａ１と加工装置Ｂ１と組立装置Ｃ１との組合せといった装置組合せを作成する。ここでは、便宜上、各製造装置に付された符号を用いて装置組合せを表記することとする。
計算部２５は、装置組合せ作成部２４により作成された装置組合せごとに前述の検査情報から品質の指標を求める。ここでいう品質の指標は、例えば、複数の検査情報についての平均値と標準偏差でありうる。さらに言えば、検査装置１３によって取得される検査情報が例えば製造された製品の設計寸法からの誤差である場合には、複数の誤差データについての平均値と標準偏差を品質の指標として算出するという一例がありうる。

製造装置決定部２６は、計算部２５により装置組合せごとに求められた品質の指標、例えば、前述したような平均値と標準偏差に基づいて、使用すべき製造装置の組合せを決定する。
具体的には、製造装置決定部２６は、作成された装置組合せごとに記憶部２３内を検索し、その装置組合せに対応するトレース情報が記憶部２３内に複数在るならば、それらトレース情報にそれぞれ紐付けられている複数の検査情報を記憶部２３から読みだす。作成された装置組合せごとに記憶部２３から読みだされた複数の検査情報に関して、計算部２５によって平均値及び標準偏差が算出される。製造装置決定部２６は、作成された装置組合せごとに算出された平均値及び標準偏差に基づいて、使用すべき装置組合せを決定するようにする。
なお、トレース情報は、製品を製造した際に製造工程Ａ〜Ｃの各々でどの製造装置が使用されたかを示す情報であるので、製品の製造過程で使用された製造装置の組合せの情報であるともいえる。このため、前述したように、作成された装置組合せの情報から、その装置組合せに対応するトレース情報を記憶部２３内から探しだすことができる。
図１においては、装置組合せ作成部２４と計算部２５と製造装置決定部２６をそれぞれ別個に示しているが、装置組合せ作成部２４と計算部２５のそれぞれの機能は製造装置決定部２６に含まれているのが好ましい。
さらに、製造装置決定部２６は、第一搬送装置１１や第二搬送装置１２による部品の搬送が必要となる度に、使用すべき製造装置の組合せを決定するのが好ましい。

搬送先指示部２７は、製造装置決定部２６により決定された製造装置の組合せに従って、部品の搬送先を第一搬送装置１１や第二搬送装置１２に指示するようになされている。ここでは、加工素材または加工後の物品を部品と呼んでいる。

以上に説明したような製造管理装置２０においては、例えば、検査情報として製品の寸法が測定される場合、作成されたそれぞれの装置組合せでの検査情報、例えば設計値からの誤差について、平均値（ここでは平均誤差）や、標準偏差を計算する。以下は計算結果の一例である。
Ａ１Ｂ１Ｃ１の装置組合せの場合は平均誤差＋０．０３、標準偏差０．０１
Ａ１Ｂ１Ｃ２の装置組合せの場合は平均誤差−０．０２、標準偏差０．０１ など
検査情報の平均値と標準偏差の値を求めれば、検査情報としての測定寸法データ（ここでは寸法誤差のデータ）がどのような正規分布で分散されているのが明らかになる。

始めは平均誤差及び標準偏差に偏りが生じたかを判断するための十分なサンプル数がないので、製造管理装置２０は、製造工程Ａ〜Ｃの製造装置を無作為に組合せて製品の製造を行う。しかし、製造された製品の平均誤差や標準偏差に偏りが生じたら、製造管理装置２０は、平均誤差と標準偏差が小さくなる装置組合せを優先するようにする。つまり、誤差が小さく、かつ誤差のばらつき範囲も小さくなる装置組合せが優先される。
例えば前述したＡ１Ｂ１Ｃ１とＡ１Ｂ１Ｃ２の装置組合せの場合には、標準偏差は同じであるが平均誤差の絶対値はＡ１Ｂ１Ｃ２の装置組合せの方が小さいため、製造管理装置２０は、Ａ１Ｂ１Ｃ２の装置組合せに変更して製造を行うようにする。

また、複数の製品の製造を同時に行うために、Ａ１Ｂ１Ｃ１の装置組合せを選んだ場合には自動的にＡ２Ｂ２Ｃ２の装置組合せを選ばなければならないといった制約がありうる。この場合、本実施形態の製造管理装置２０は例えば下記のような２つの装置組合せを作成し、作成された２つの装置組合せの両方の平均誤差及び標準偏差に基づいて、使用すべき２つの装置組合せを決定するのが好ましい。
Ａ１Ｂ１Ｃ１とＡ２Ｂ２Ｃ２
Ａ１Ｂ１Ｃ２とＡ２Ｂ２Ｃ１
Ａ１Ｂ２Ｃ１とＡ２Ｂ１Ｃ２
Ａ１Ｂ２Ｃ１とＡ２Ｂ１Ｃ２

さらに、前述の計算部２５は、これまでに製造した全ての製品の検査情報でなく、予め決められた数の最新の検査情報から平均誤差及び標準偏差を計算するのが好ましい。製造条件の変化に人間が気づかなくとも、実際に製造された製品の寸法に偏りなどが生じると製品の検査情報にその影響が現れる。このため、最新の検査情報から平均誤差及び標準偏差を計算するようにすることにより、そのような人間が気づかない製品寸法の変動を察知し、その時点で、製品の品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せに変更することができる。

さらに、上述した製造システムにおいては、搬送先指示部２７から搬送装置１１、１２に特定の装置組合せによる部品の搬送先を指示し続けた場合、特定の製造装置において処理すべき部品が貯まることがある。あるいは、何らかの異常によって特定の製造装置が一時的に製造を行えない状況になることもある。これらの場合、その特定の製造装置は、稼働情報を用いて、一時的に製造装置が使用できない状態であることを製造管理装置２０の稼働情報取得部２１に送信するように構成されているのが好ましい。
例えば加工装置Ａ１のみにおいて、何らかの異常が発生して一時的に製造が行えなくなった時、あるいは処理すべき部品が貯まっていてこれ以上部品の製造を割当てることができない時、加工装置Ａ１は例えば使用不可を示す信号を稼働情報の一部として製造管理装置２０に送信する。これにより、製造装置決定部２６は、加工装置Ａ１を除いた次のような装置組合せの中から、使用すべき装置組合せを決定するようになる。
Ａ２Ｂ１Ｃ１
Ａ２Ｂ１Ｃ２
Ａ２Ｂ２Ｃ１
Ａ２Ｂ２Ｃ２

なお、本発明は、前述のように複数の検査情報についての平均値及び標準偏差を品質の指標として計算し、それら平均値と標準偏差に基づき、使用すべき装置組合せを決定するといった方法に限定されない。例えば、製造された複数の製品の寸法を検査して得た複数の検査情報から、それら検査情報の中央値や最小値などを求め、そのような中央値や最小値などを、装置組合せを決定する際に使用する品質の指標としてもよい。
また、前述した実施形態においては、使用すべき装置組合せを決定する際に、製品の品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せを優先するようにしているが、これに限らず、製品の品質が相対的に低い装置組合せを選択しないという決定を行ってもよい。例えば、装置組合せ作成部２４で作成された装置組合せごとに、複数の検査情報についての最大値と最小値を求めておき、求めた最大値や最小値に関して所定の誤差より大きい値が存在する装置組合せについては、使用すべき装置組合せを決定する際の優先度を下げるようにしてもよい。
また、製造管理装置２０、第一搬送装置１１、第二搬送装置１２、及び、加工装置Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２や組立装置Ｃ１、Ｃ２などの各製造装置は、それぞれ、バスを介して互いに接続された、記憶部、ＣＰＵ（control processing unit）、および通信部などを備えたコンピュータシステムを用いて構成されうる。該記憶部は、ＲＯＭ（read only memory)やＲＡＭ（random access memory）などである。また、上述したような製造管理装置２０が有する稼働情報取得部２１、トレース情報取得部２２、記憶部２３、装置組合せ作成部２４、計算部２５、製造装置決定部２６、及び、搬送先指示部２７、等の機能や動作は、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行されることよって達成されうる。

図２は、本実施形態の製造管理装置２０における処理フローを示すフローチャートである。但し、図２に示される処理フローが開始される前には、一定数以上の製品の検査情報と、それら製品ごとのトレース情報とが製造管理装置２０の記憶部２３に蓄積されているものとする。また、以下の説明において、検査情報は、例えば図１の製造設備１０で製造された一定数以上の製品の各々に関する、設計値からの寸法誤差の情報（以下、誤差情報と呼ぶ。）であるとする。勿論、これは一例である。

製造設備１０において製造を開始すると、ステップＳ１１において、装置組合せ作成部２４は、前述のようなトレース情報と稼働情報とを考慮しつつ、各製造工程Ａ、Ｂ、Ｃを実施可能な製造装置の組合せを作成する。
続いて、ステップＳ１２において、製造装置決定部２６は、作成された組合せごとに、記憶部２３に記憶された検査情報から検査情報の平均値及び標準偏差を計算し、計算された平均値及び標準偏差に基づいて、使用すべき製造装置の組合せを決定する。ここでいう平均値及び標準偏差は、前述した誤差情報についての平均値（即ち、平均誤差）及び標準偏差である。さらに言えば、製造装置決定部２６は、装置組合せごとに計算された誤差情報の平均値及び標準偏差に基づいて、それら誤差情報の平均値及び標準偏差が最も小さくなる装置組合せを、使用すべき製造装置の組合せとして決定してもよい。
その後、ステップＳ１３において、搬送先指示部２７は、製造装置決定部２６により決定された装置組合せに従って、部品の搬送先を搬送装置１１、１２に指示する。

次のステップＳ１４において、トレース情報取得部２２は、製造工程Ａ、Ｂのそれぞれで部品が加工された後、さらに製造工程Ｃで加工後の２部品が組立てられた後に、トレース情報を取得する。例えば、トレース情報は、個々の製品を製造する過程で、Ａ１Ｂ１Ｃ１、Ａ１Ｂ１Ｃ２などのように、各製造装置に固有の識別番号（ＩＤ）を用いてトレース情報取得部２２に記録されていくのが好ましい。

このようなトレース情報は、加工装置Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２や組立装置Ｃ１、Ｃ２などの各製造装置から製造管理装置２０に加工又は組立などの処理の完了を知らせる信号（処理完了信号）から取得しえる。また、搬送先指示部２７から搬送装置１１、１２に部品の搬送先を指示する信号（搬送指令）から、部品がどの製造装置で処理されるのかが分かるので、この搬送指令を基に前述のトレース情報を取得することもできる。あるいは、そのような搬送指令は、前述のように処理完了信号からトレース情報を取得するときの補助情報として利用してもよい。

さらに、次のステップＳ１５において、製造管理装置２０は、取得したトレース情報から、部品に対して行うべき製造工程が残っているかを判定する。この判定の結果、製造工程が残っている場合には、残りの製造工程が終わるまで、前述したステップＳ１１からステップＳ１４までの一連の処理を繰返す。
一方、上記ステップＳ１５において製造工程は残っていないと判断された場合には、次のステップＳ１６が実施される。

ステップＳ１６においては、すべての製造工程を経て完成した製品を検査装置１３により検査し、この検査結果を示す検査情報をネットワーク等を介して製造管理装置２０に送信する。
この場合、最後の製造工程Ｃが終了した時点で製品に対して製品番号、例えばシリアル番号を符号化したバーコードを付けておくのが好ましい。これにより、検査装置１３は、製品上のバーコードを読取装置（不図示）により読取ったうえで、製品の検査を実施した後、その製品の検査情報に製品番号を紐付けて製造管理装置２０に送信することができる。
製造管理装置２０は、検査装置１３からの製品の検査情報とその製品番号とを受信したら、その製品の製造過程で取得したトレース情報も検査情報に紐付けて記憶部２３に記憶させるようにする。これにより、記憶部２３には、最終的に製造された製品を検査する度に、その製品を製造した際のトレース情報と検査情報と製品番号とが互いに紐付けられて蓄積される。

図３は、上述したような装置組合せの作成（図２のステップＳ１１）から使用すべき装置組合せの決定（図２のステップＳ１２）までの具体的手順の一例を示すフローチャートである。以下で述べられている検査情報もまた、前述した誤差情報であるとする。
上述のように、本実施形態の製造管理装置２０は、使用すべき製造装置の組合せを決定するために、最終的に製造された製品についての検査情報の平均値及び標準偏差を使用する。このような検査情報の平均値及び標準偏差を求めるためには、一定数以上の製品の検査情報が必要である。しかし、始めは、十分な数の検査情報は記憶部２３に記憶されていないため、製造管理装置２０は、製造工程Ａ〜Ｃに配置される製造装置をランダムに組合せて、多数の検査情報を記憶部２３に蓄積させるようにする。

例えば、先ず、ステップＳ２１において、製造管理装置２０は、製造設備１０からトレース情報を取得するようにする。例えば、第一搬送装置１１に対し、搬送先指示部２７は、部品（加工素材）を加工装置Ａ１に搬送し、別の部品（加工素材）を加工装置Ｂ１に搬送するように指示した場合には、加工装置Ａ１と加工装置Ｂ１とが使用されたことがトレース情報取得部２２によって取得される。

続いて、ステップＳ２２において、製造管理装置２０は、前述のトレース情報を用い、現在の製造工程よりも後の製造工程に置かれた製造装置の稼働情報を取得するようにする。例えば、製造工程Ｃに配置された二つの組立装置Ｃ１、Ｃ２のそれぞれの稼働情報を稼働情報取得部２１によって取得する。

その後、ステップＳ２３において、製造管理装置２０は、前述のように取得したトレース情報と稼働情報とを考慮しつつ、製造工程Ａ〜Ｃの各々を実施可能な製造装置の組合せを作成する。
例えば、前述したように、加工装置Ａ１と加工装置Ｂ１とが使用されたことを示すトレース情報をトレース情報取得部２２により取得しているとする。この場合、取得した二つの組立装置Ｃ１、Ｃ２の稼働情報から、両方の組立装置Ｃ１、Ｃ２は異常を発生していないと判断できる場合には、Ａ１Ｂ１Ｃ１やＡ１Ｂ１Ｃ２といった装置組合せを作成することができる。

続いて、ステップＳ２４において、製造管理装置２０は、作成された装置組合せごとに、最新のＮ個（Ｎは正の整数）の検査情報を取得する。例えば、製造管理装置２０の製造装置決定部２６が、作成された装置組合せごとに、最新のＮ個（Ｎは正の整数）の検査情報を記憶部２３から読みだす。より具体的には、製造装置決定部２６は、作成された装置組合せごとに記憶部２３内を検索し、その装置組合せに対応するトレース情報が記憶部２３内に複数在るならば、それらトレース情報にそれぞれ紐付けられている検査情報のうちの最新のＮ個の検査情報を記憶部２３から読みだす。

さらに、ステップＳ２５において、製造装置決定部２６は、作成された全ての装置組合せに関してＮ個の検査情報を取得できたか否かを判断する。この判断の結果、Ｎ個の検査情報を取得できたと判断される場合には、次のステップＳ２６が実行される。
ステップＳ２６においては、製造装置決定部２６は、作成された装置組合せごとに、Ｎ個の検査情報の平均値及び標準偏差を計算する。
続いて、ステップＳ２７において、製造装置決定部２６は、計算された検査情報の平均値及び標準偏差に基づいて、使用すべき製造装置の組合せを決定する。検査情報が前述の誤差情報である場合には、製造装置決定部２６は、作成された装置組合せのうち、誤差情報の平均値及び標準偏差が最も小さい装置組合せを、使用すべき製造装置の組合せとして決定してもよい。

また、前述のステップＳ２５においてＮ個の検査情報を取得できないと判断された場合には、製造装置決定部２６は、Ｎ個の検査情報を取得できなかった装置組合せによって優先的に製造を行えるように、使用すべき製造装置の組合せを決定する（ステップＳ２８）。

以上のような一連の処理を行うことにより、製品を製造しながら、製造された製品の品質を向上させることが可能な製造装置の組合せを決定するとともに、その組合せを決定するのに十分な数の検査情報を記憶部２３に蓄積していくことができる。

以上に説明したような製造管理装置２０によれば、以下のような効果が得られる。
製造管理装置２０が管理する製造ラインなどの製造設備１０は、複数の製造工程Ａ〜Ｃのそれぞれに対し、複数の同じ製造装置、例えば同じ加工を行う加工装置Ａ１、Ａ２などや、同じ組立を行う組立装置Ｃ１、Ｃ２などが配置されている製造設備である。このような製造設備１０においては、同一製品を製造するときに、使用する製造装置の組合せを選択することができる。本実施形態の製造管理装置２０によれば、製造中に、最終的に製造される製品の品質ばらつきが変動した時点で、選択可能な製造装置の組合せの中から、製品の品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せを決定して、品質の改善を図ることができる。勿論、使用する製造装置の組合せを決定する場合、製品の品質が相対的に低い装置組合せを選択しないという決定を行ってもよい。
さらに、各製造工程の個々の製造装置により製造された部品を検査しなくても、最終的に製造される製品の検査情報を用いて製品の品質を向上させることができる。つまり、製造装置ごとに検査装置を配置する必要は無い。

さらに、本実施形態の製造管理装置２０は、各製造工程における製造装置のいずれかに部品を搬送することが必要となる度に、品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せを決定している。具体的には、製造管理装置２０は、製造中、製造設備１０を構成している各製造装置の現在の稼働状況を示す稼働情報や、製品の製造中にどの製造装置が使用されたかを示すトレース情報を取得し、それら情報を前述した製造装置の組合せの決定に反映させている。これにより、例えば製造中に稼働できない製造装置が生じたとしても、品質をより向上させるような製造を継続することができる。
上記の稼働情報は、製造装置が製造可能であるかどうかの情報と、その製造可能な製造装置にどれくらいの数の部品が割当てられているかの情報とを含むのが好ましい。すなわち、製造可能な製造装置に現在割当てられる部品数を把握できるようにしておくことにより、品質をより向上させることが可能な製造装置の組合せを決定する際に、適切な稼働率を保てるような製造装置の組合せを優先させるようにすることができる。

なお、本実施形態の製造管理装置２０が管理する製造設備１０は、例えば、製品を製造する工場に配置されている。これに対して、製造管理装置２０は、製造工場内、または製造工場の敷地にある別の建屋に配置されている。この場合には、製造設備１０を構成する装置の各々と、製造管理装置２０とは、例えば、有線または無線のイントラネットを介して通信可能に相互接続されていることが好ましい。あるいは、製造管理装置２０は、例えば、上記の製造工場から遠隔地に在る事務所に配置されていてもよい。この場合には、製造設備１０を構成する装置の各々と、製造管理装置２０とは、インターネットを介して通信可能に相互接続されていることが好ましい。この場合の製造管理装置２０は、クラウドサーバであることが好ましい。
さらに、製造管理装置２０は、製造設備１０以外の他のコンピュータとデータ通信を行えるように構成されていてもよい。

以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の実施形態に変更及び種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

１０ 製造設備
１１ 第一搬送装置
１２ 第二搬送装置
１３ 検査装置
２０ 製造管理装置
２１ 稼働情報取得部
２２ トレース情報取得部
２３ 記憶部
２４ 装置組合せ作成部
２５ 計算部
２６ 製造装置決定部
２７ 搬送先指示部
Ａ〜Ｃ 製造工程
Ａ１、Ａ２ 加工装置
Ｂ１、Ｂ２ 加工装置
Ｃ１、Ｃ２ 組立装置

Claims (5)

1. 複数の製造工程（Ａ、Ｂ、Ｃ）を実施する製造設備（１０）の管理を行う製造管理装置（２０）であって、前記製造設備（１０）は、各前記製造工程（Ａ、Ｂ、Ｃ）に配置された同じ処理を行う複数の製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）と、前記製造工程ごとの前記複数の製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の何れかに部品を搬送する搬送装置（１１、１２）と、最終的に製造された製品を検査する検査装置（１３）と、を含む製造管理装置（２０）であって、
   各前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の現在の稼働状況を示す稼働情報を取得する稼働情報取得部（２１）と、
   各前記製品を製造する際に各前記製造工程（Ａ、Ｂ、Ｃ）でどの前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）が使用されたかを示すトレース情報を取得するトレース情報取得部（２２）と、
   前記検査装置（１３）により検査された前記製品の検査結果を示す検査情報を前記製品ごとに前記トレース情報と対応付けて記憶する記憶部（２３）と、
   前記稼働情報と前記トレース情報とを考慮しつつ各前記製造工程（Ａ、Ｂ、Ｃ）を実施可能な前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の組合せを作成し、作成された前記組合せごとに前記検査情報から品質の指標を求め、前記組合せごとに求められた前記品質の指標に基づいて、使用すべき前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の組合せを決定する製造装置決定部（２６）と、
   前記製造装置決定部（２６）により決定された前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の組合せに従って、前記搬送装置（１１、１２）に前記部品の搬送先を指示する搬送先指示部（２７）と、
   を備え、
   前記製造装置決定部（２６）は、作成された前記組合せごとに、予め決められた数の最新の前記検査情報を取得し、前記予め決められた数の前記検査情報を取得できなかった場合には、取得できなかった前記組合せから、使用すべき前記製造装置の組合せを決定する、製造管理装置（２０）。
2. 前記製造装置決定部（２６）は、前記搬送装置（１１、１２）による前記部品の搬送が必要となる度に、使用すべき前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の組合せを決定する、請求項１に記載の製造管理装置（２０）。
3. 前記製造装置決定部（２６）は、前記記憶部（２３）における全ての前記検査情報あるいは予め決められた数の最新の前記検査情報を用いて、前記品質の指標を求めるようになされている、請求項１に記載の製造管理装置（２０）。
4. 前記稼働情報は、前記製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）が製造可能であるかどうかの情報と、その製造可能な製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）にどれくらいの数の前記部品が割当てられているかの情報とを含む、請求項１に記載の製造管理装置（２０）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の製造管理装置（２０）と、
   前記製造管理装置（２０）が管理する製造設備（１０）であって、各前記製造工程（Ａ、Ｂ、Ｃ）に配置された同じ処理を行う複数の製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）と、前記製造工程ごとの前記複数の製造装置（Ａ１、Ａ２；Ｂ１、Ｂ２；Ｃ１、Ｃ２）の何れかに部品を搬送する搬送装置（１１、１２）と、最終的に製造された製品を検査する検査装置（１３）と、を含む製造設備（１０）と、
   を備えた製造システム。

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