JP6944097B2 - 生産管理システム及び生産管理方法 - Google Patents
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Description
・迅速かつ詳細なトレーサビリティの確立
・製造現場の可視化と問題への迅速な対応
・歩留やサービスレベルなどの各種指標の改善
・ERPとのシンプルかつ迅速な連携
〈不具合や製品不良の事象となる変動要素
・製品不良、金型・設備不具合に係る事象がリアルタイムに収集できていない
製品不良の原因特定には、その不具合製品に該当する以下の情報が必要である。
・製品材料情報
・設備、金型、生産ラインに関するなどの製造条件
・同メンテナンス情報
・その製品製造に関する作業者の作業情
・生産設備の生産条件や金型状態が生産数、日々の状態(温度や湿度)等、また作業者のスキル違いによって、生産が変動するためQ、C、Dが安定しない
・設備異常が発生するチョコ停と呼ばれる短時間停止や、重度の時は長時間停止し生産性が上がらない。
図1は、本発明の一実施形態に係る生産管理システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、生産管理システム1は、情報収集部10と、情報出力部20とを有する。
情報収集部10は、第1の情報を金型電子カルテシステム100から収集し、第2の情報を生産情報収集システム200から収集し、第3の情報を測定支援システム300から収集する。
〈第1の情報を収集するシステム構成〉
図2に示すように、金型電子カルテシステム100は、メンテナンス時に電子機器120を使って金型110に関する第1の情報を入力し、その第1の情報を情報収集部10に送信するものである。
<第2の情報を収集するシステム構成>
図5に示すように、生産情報収集システム200は、例えば複数の加工機210A、210B、・・・を用いて部品の生産を行っている工場220における生産情報を収集するシステムである。
このショットごとの製造情報は、その個別製品ごとの品質管理に利用される。すなわち、従来、製造ロット単位の品質管理手法であったが、本システムでは個別製品ごとの品質が記録され、製品不良品を一個単位に絞り込むことができ、大量の不良品を生産しない仕組みを構築することができる。本システムにより、いわゆる一個保証を実現することができる。
図8に示すように、測定支援システム300は、測定支援システム300内のサーバ310と、検査端末としてのPC320と、測定表作成端末としてのPC330とを有する。サーバ310とPC320とPC330とは、例えば通信路340を介してデータ通信が行うことできる。PC320とPC330とが共通であっても良い。
サーバ310は、複数の測定部位を有する部品に対する各測定部位を特定するための情報並びに各測定部位を測定する測定器、測定方法及び測定ポイントの情報を記憶する後述の図面・測定情報データベース3111、測定器情報データベース3112及び測定方法情報データベース3113を有する。
測定情報データベース3114は、寸法検査の情報として検査日情報、測定寸法値情報、測定者情報、検査判定(合否)承認者情報、検査判定(合否)情報を記憶し、外観検査の情報としてキズ・バリ・サビ・ヨゴレ、色、表面状態を記憶し、特記事項の情報として硬度、表面粗度、感触を記憶し、受入れ検査の情報としてサプライヤー測定表を記憶する。
測定評価データベース3115は、寸法評価の情報として測定値評価情報、測定値推移情報(履歴)、QC工程管理、偏差値を記憶し、統計値の情報としてQC7つ道具による統計情報を記憶し、ISO情報としてISO規定情報を記憶する。
設計データベース3121は、2D/3D図面の情報として図面情報(製品名、部品名、製品番号、部品番号)、3Dデータを記憶し、仕様書の情報として形状以外の情報を記憶する。
購買データベース3122は、仕入れ先の情報として製造部門・サプライヤー情報、サプライヤー取引情報、発注情報を記憶する。
製造データベース3123は、製造の情報として生産ロット情報を記憶する。
・底面を基準面とする
・測定溝に直角にノギスのクチバシを当て測定のこと
・ノギスのクチバシは溝の底面より1mm上に設定すること
・一カ所につき3回測定し平均値を採用すること
等の測定方法を定める。
定めた測定方法及び測定ポイントは測定番号ごとに測定情報IDが付与されるようになっている。
PC320は以上の測定及び判定を実行するためのプログラムを有する。
図19A及び図19Bはそのプログラムの動作を示すフローチャートである。
製造部品ID(LOT管理ID)の情報が入力され(ステップ111)、測定者IDの情報が入力されると(ステップ112)、測定者IDが承認して良いかをサーバ310からの情報に基づき判断する(ステップ113)。ステップ113でYESの場合には製造部品ID(LOT管理ID)の情報に応じた測定表のデータをサーバ310から得る(ステップ114)。そして、部品に対応する測定表を表示する(ステップ115)。なお、測定値情報欄358の測定者の表示は「黒塗りの○」とする。
以上のように、情報収集部10は、第1の情報、典型的には図4に示した金型メンテナンス履歴書に入力された情報を、金型電子カルテシステム100から収集し、第2の情報、典型的には図7に示した生産ログ情報を、第2の情報を生産情報収集システム200から収集し、第3の情報、典型的には図12に示した測定表に入力された情報を、測定支援システム300から収集する。
情報収集部10は、これら収集した第1〜第3の情報を金型ごとに関連付けて記憶する。具体的には、金型ごとに、当該金型のメンテナンス情報、当該金型を使った生産ログ情報、当該金型を使って成形された製品(部品)の測定情報を関連付けて記憶する。
・金型の劣化
・材料の変化
・製造条件の変化
・成形機環境の変化
・成形条件設定の変動
が想定される。
・金型の劣化−累積ショット数−メンテナンス−劣化状況把握−部品精度の変化−統計分析
・材料の変化−成形材料−工場温湿度
・製造条件の変化−成形サイクル−成形温度−型温−冷却水温度−成形日時
・成形機環境の変化−設備メンテナンス−工場温度/湿度−成形機周りの温度/湿度−電力変動
例えば、樹脂部品メーカにとっては、成形サイクルタイムが利益に大きく影響する。図23は樹脂成型部品の時系列的な成形サイクルの変遷の一例を示しており、時間と共に成形時間が伸びていき遂には損益限界ラインも超えているのが分かる。
・マッピングデータ(図25)の具体例(その1)
生産情報収集システム200から生産情報である成形機のログ情報から成形サイクルを図23に示したようにグラフ化し、同様に図24に示すように累計ショット数を時系列的にグラフ化すると成形サイクルがどの時点からオーバーしているのか、或いは傾向や分岐点/変化点がこのグラフから読み取れる。
図23及び図24に示した2つのグラフを図25に示すようにマッピング分析すると、金型の累計ショット数が98000回を超えたところが分岐点になって損益限界ラインの成形サイクルをオーバーしていることが分かる。
・マッピングデータ(図26)の具体例(その2)
金型メンテナンスのタイミングとそのときの累計ショット数との関連をマッピングして分析することも可能である。
・マッピングデータ(図27)の具体例(その3)
図4に示した金型メンテナンス履歴書の情報から成形サイクル増加に対する金型部品や部位の変換点を読み取り、金型メンテナンスの余地・予防につなげることができる
ここで、金型に関連する温度は射出成形過程において変化する。生産情報収集システム200では、生産情報としてそれらの温度の時系列的変化を温度センサーを用いて時系列的(成形ショット数)毎に記録している。
・マッピングデータ(図28)の具体例(その4)
成形サイクルタイムの増加に対する判断は、部品(製品)精度も関連する。生産管理システム1では、部品精度の情報を測定支援システム300から測定情報として収集している。
なお、以上のマッピングデータでは、管理指標として損益限界ラインを例にとり説明したが、生産条件の限界ラインや金型温度限界ライン、ノズル温度限界ラインなどを管理指標としてもよい。また2以上の管理指標を同時にマッピングデータとして表示してもよい。ここで、管理指標が生産条件の限界ラインであるマッピングデータの一例を図30に示す。図30では、金型でのショット数と成形サイクル時間との関係を表示している。成形サイクル時間が30秒を超えた場合には、生産条件としての成形サイクル時間が限界ラインを超えていることがリアルタイムで知ることができる。
本発明の目的の一つは、製造現場の「人・モノ・データ・情報」を、金型電子カルテシステム100、生産情報収集システム200及び測定支援システム300からリアルタイムに収集し、主に、コスト(C)、品質(Q)、納期(D)、生産性(P)の観点でデータ処理し、グラフ化し、経営管理、工場管理、ライン管理の視点から監視情報を提供して、素早い対応を促すことにある
(1)経営監視機能
全社管理の視点からQCDPの監視指標を提示する。近年、グローバル化で国内外に製造拠点を持つ企業が増え、製造部門の利益や拠点ごとの製造情報を一括処理して全社管理指標とする必要が生じている。更に部品製造を委託するサプラーヤーもグローバルな供給体制となっており一つの製品に数百社製造会社が存在したりして、グループ全体で製造管理する必要がある
工場管理の視点で各製造ラインの情報を集約した工場全体でのQCDPの監視指標を提示する。工場には、各部品、各製品の製造ラインや組み立てラインが存在する。それらのデータを集約して工場単位での管理指標を提供する
工場の中の部品製造・組み立てラインごとにQCDPの監視指標を提示する。製造ラインには、各部品製造に必要な、作業者、設備、金型、検査機などで構成されており、各データを各々の管理項目に応じて指標、グラフ化する。
〈その他〉
本発明は、上記の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲で変形して実施することが可能であり、その実施の範囲の本発明の範囲にある。
・生産機(樹脂成形機、プレス機械、鋳造機械、鍛造機械、ゴム成形機等)の設定条件
・生産機の付帯設備(温度調節機、材料供給機、部品取り・搬送ロボット、給油設備等)の設定条件
・設備・工場棟の生産現場の環境(温度、湿度、振動、粉塵、気流等)の設定条件
・金型状態とメンテナンス変動(摩耗、ガス付着、汚れ、サビ、変形、破損等、そのメンテナンスによる変化)
・生産中の金型内変動(金型温度上昇/下降、金型内圧力変動)
・金型補機部品(ホットランナー、ガス注入機、フィルム挿入機等
・人作業のスキル差による変動(機械操作、仕上げ、メンテナンス、目視作業、無駄な作業等)
・作業者起因の変動(誤作業、工程飛ばし、誤記入、工程間滞留、工数不足等)
また、材料素材を直接加工する切削加部品の変動要素は、前者とほぼ同様であるが金型を使用せず、代わりに治工具を使うことから以下のとおりである。
・生産加工機(切削加工機、放電加工機、研磨加工機、等)の設定条件
・同設備メンテナンス状態(精度補正)
・加工データ(NCデータ)の設定条件
・生産機の付帯設備(回転テーブル、搬送ロボット、切削油設備等)の設定条件
・設備・工場棟の生産現場の環境(温度、湿度、振動、粉塵、切削粉、気流等)の設定条
・切削工具状態(摩耗、ツールホルダとのセット精度等)とメンテナンス変動(再研磨)
・人作業のスキル差による変動(段取り作業、機械操作、検査、無駄な作業等)
・作業者起因の変動(誤作業、工程飛ばし、誤記入、工程間滞留、工数不足等)
2 通信ネットワーク
10 情報収集部
20 情報出力部
100 金型電子カルテシステム
200 生産情報収集システム
300 測定支援システム
Claims (5)
- 製品を成形する金型又は製品を加工する治工具に関する第1の情報と、前記金型又は治工具を用いて製品を生産する生産設備に関する第2の情報と、前記金型又は治工具及び前記生産設備を用いて生産された製品の少なくとも製品測定値を含む品質に関する第3の情報とを通信ネットワークを使ってリアルタイムに収集する情報収集部と、
前記収集した第1〜第3の情報を前記金型又は前記治工具ごとに統合し、前記統合した第1〜第3の情報に、前記製品の品質、原価、生産性及び納期のうちの少なくとも1つに関する管理指標を前記金型又は前記治工具ごとに結び付け、前記結び付けた第1〜第3の情報及び管理指標を、前記製品測定値と製品公差とを関係付けた製品の精度情報とともに、前記製品の生産日時からなる時間軸上に表したマッピングデータとして表示可能に出力する情報出力部と
を具備する生産管理システム。 - 請求項1に記載の生産管理システムであって、
前記第1の情報は、前記金型のメンテナンス情報、前記金型の累積ショット数情報及び前記金型のメンテナンスを行った作業者の作業者情報のうち少なくとも1つが含まれ、
前記第2の情報は、前記生産設備が前記金型を用いて製品を成形したときの成形サイクル、生産数、成形条件、前記金型の温度情報及び前記生産設備が配置された環境に関する環境情報のうち少なくとも1つが含まれ、
前記第3の情報は、前記生産された製品の測定情報及び前記製品の測定を行った作業者の作業者情報のうち少なくとも1つが含まれた
生産管理システム。 - 請求項1又は2に記載の生産管理システムであって、
前記管理指標は、損益限界ライン及び生産条件の限界ラインのうち少なくとも1つである
生産管理システム。 - 請求項1から3のうちいずれか1項に記載の生産管理システムであって、
前記情報出力部は、前記情報出力部から出力されて表示されるマッピングデータを閲覧する人の属性に応じた所定の第1〜第3の情報に所定の管理指標を結び付ける
生産管理システム。 - 製品を成形する金型又は製品を加工する治工具に関する第1の情報と、前記金型又は治工具を用いて前記製品を生産する生産設備に関する第2の情報と、前記金型又は治工具及び生産設備を用いて生産された製品の少なくとも製品測定値を含む品質に関する第3の情報とを通信ネットワークを使ってリアルタイムに収集し、
前記収集した第1〜第3の情報を前記金型又は前記治工具ごとに統合し、
前記統合した第1〜第3の情報に、前記製品の品質、原価、生産性及び納期のうちの少なくとも1つに関する管理指標を前記金型又は前記治工具ごとに結び付け、
前記結び付けた第1〜第3の情報及び管理指標を、前記製品測定値と製品公差とを関係付けた製品の精度情報とともに、前記製品の生産日時からなる時間軸上に表したマッピングデータとして表示する
生産管理方法。
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