JP7156661B2 - 管理装置、及び、管理装置のプログラム - Google Patents
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Description
また、この発明によれば、取得部が、設備情報に加えて作業者情報と部材情報とを取得するため、取得部が、設備情報のみを取得する場合と比較して、遅延工程における遅延の原因を正確に判定することが可能となる。
また、この発明によれば、生成部が、生産ライン情報に基づいて、生産ラインの状態の変化を表示部において視覚により把握可能な態様で再現するための再現情報を生成する。このため、この発明によれば、例えば、管理装置の管理者が、設備情報を解析することで、生産ラインの状態の変化を把握する場合と比較して、より容易に生産ラインにおいて生じる不具合を判定することが可能となる。
また、この発明によれば、取得部が、設備情報のみを取得する場合と比較して、遅延工程における遅延の原因を正確に判定することが可能となる。
また、この発明によれば、例えば、管理装置の管理者が、設備情報を解析することで、生産ラインの状態の変化を把握する場合と比較して、より容易に生産ラインにおいて生じる不具合を判定することが可能となる。
以下、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る生産システムSYSの構成の一例を示す図である。以下、図1を参照しつつ、生産システムSYSの構成の概要の一例を説明する。
また、本実施形態では、生産ラインLNが、1または複数の設備Rと、1または複数の作業者Hと、を含んで構成される場合を、一例として想定する。
なお、以下では、設備稼働報告情報及び設備位置報告情報を、設備報告情報と総称する場合がある。
また、以下では、移動可能な設備Rを、移動可能設備と称し、移動しない設備Rを、固定設備と称する場合がある。本実施形態では、一例として、生産ラインLNが、1または複数の移動可能設備と、1または複数の固定設備と、を含んで構成される場合を想定する。但し、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、生産ラインLNは、1または複数の移動可能設備と、1または複数の固定設備と、のうち、少なくとも一方を含めばよい。
また、本実施形態では、一例として、端末装置TMが、自己位置を特定する機能を有している場合を想定する。そして、本実施形態において、端末装置TMは、特定した自己位置を示す端末位置情報を、アクセスポイント9を介して、管理サーバ1に対して周期的に送信する。
また、本実施形態では、一例として、端末装置TMが、当該端末装置TMを所持する作業者Hの生体情報を検出する機能を有している場合を想定する。ここで、端末装置TMにより検出可能な作業者Hの生体情報とは、例えば、作業者Hの拍動、または、作業者Hの体温等、作業者Hの体調を示す情報である。そして、本実施形態において、端末装置TMは、検出した生体情報を、アクセスポイント9を介して、管理サーバ1に対して周期的に送信する。
なお、以下では、端末位置情報及び生体情報を、端末報告情報と総称する場合がある。
具体的には、検出装置CMは、例えば、生産ラインLNを撮像する撮像機能と、当該撮像機能により撮像された画像の中に部材Bを示す画像が含まれている場合に、当該部材Bを示す画像を抽出する抽出機能と、を有していてもよい。
なお、検出装置CMは、生産ラインLNにおける部材Bの他に、生産ラインLNにおける作業者Hの存在を検出可能であってもよいし、生産ラインLNにおける設備Rの存在を検出可能であってもよい。
また、以下では、端末報告情報、部材報告情報、及び、設備報告情報を、報告情報と総称する場合がある。
ここで、環境に係る物理量とは、例えば、生産ラインLNが設けられた空間における、温度、湿度、騒音の大きさ、及び、振動の大きさ等の、一部または全部である。
また、以下では、生産ラインLNにおける1または複数の設備Rのうち、工程S[m]に対応する設備Rを設備R[m]と称し、生産ラインLNにおける1または複数の作業者Hのうち、工程S[m]に対応する作業者Hを作業者H[m]と称し、生産ラインLNにおける部材Bのうち、工程S[m]から出力される部材Bを部材B[m]と称する(mは、1≦m≦Mを満たす自然数)。
また、以下では、生産ラインLNにおいて、複数の製品BPが生成される場合、複数の製品BPのうち、n番目に生成される製品BPを、製品BP-nと称する(nは、n≧1を満たす自然数)。また、以下では、生産ラインLNにおいて製品BP-nを生産する場合に、工程S[m]から出力される部材Bを部材B-n[m]と称する。
また、以下では、生産ラインLNが設けられる空間のうち、工程S[m]に対応する領域を、領域Ar[m]と称する。なお、以下では、説明の便宜上、生産ラインLNにおける任意の位置を、生産ラインLNが設けられた空間の所定位置に原点を有する3軸の直交座標系ΣLの座標として表現する場合がある。
そして、図2では、工程S[1]が、設備R[1]により部材Bに穴を開ける工程であり、工程S[2]が、作業者H[2]により部材Bを研磨する工程であり、工程S[3]が、設備R[3]により部材Bを搬送する工程であり、工程S[4]が、作業者H[4]が設備R[4]を操作することにより、部材Bと他の部材とを組み立てる工程である場合を、例示している。
以下、図3乃至図13を参照しつつ、管理サーバ1の概要を説明する。
図3は、管理サーバ1の機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。
そして、取得部11は、報告情報に基づいて、生産ラインLNにおける作業者Hの位置を示す作業者位置情報(図8参照)、及び、作業者Hの状態を示す作業者状態情報(図9参照)と、生産ラインLNにおける部材Bの位置を示す部材位置情報(図11参照)、及び、部材Bの状態を示す部材状態情報(図11参照)と、生産ラインLNにおける設備Rの位置を示す設備位置情報(図5参照)、及び、設備Rの状態を示す設備状態情報(図6参照)と、を生成し、これら生成した情報を、記憶部20に記憶させる。
また、以下では、部材位置情報、及び、部材状態情報を含む情報を、部材情報と称する場合がある。
また、以下では、設備位置情報、設備状態情報、及び、後述する設備基本情報(図4参照)を含む情報を、設備情報と称する場合がある。なお、詳細は後述するが、設備基本情報は、記憶部20に記憶されている情報である。
また、以下では、作業者情報と、部材情報と、設備情報と、環境情報と、後述する工程情報(図10参照)と、後述するスケジュール情報(図12参照)と、を含む情報を、生産ライン情報と称する場合がある。
品質低下工程特定部121は、製品BPの品質が所定の品質よりも低い場合に、生産ライン情報に基づいて、工程S[1]~S[M]の中から、当該品質の低下の原因となる品質低下工程を特定する。
遅延工程特定部122は、生産ラインLNにおける製品BPの生産に遅延が生じた場合に、生産ライン情報に基づいて、工程S[1]~S[M]の中から、当該遅延の原因となる遅延工程を特定する。
品質影響度算出部141は、生産ライン情報に基づいて、製品BPの品質の低下に対して、工程S[m]が与える影響の大きさである、品質影響度α[m]を算出する。
スケジュール影響度算出部142は、生産ライン情報に基づいて、生産ラインLNにおける製品BPの生産の遅延に対して、工程S[m]が与える影響の大きさである、スケジュール影響度β[m]を算出する。
また、代替作業者選択部15は、生産ラインLNにおける製品BPの生産の遅延が、工程S[m]において作業を行っている作業者H[m]に起因する場合に、工程S[m]における作業を、作業者H[m]の代わりに行うことが可能な、代替作業者H[m+]を選択する。
品質影響判定部161は、工程S[m]における作業を担当する作業者Hを、作業者H[m]から代替作業者H[m+]に変更する場合に、製品BPの品質が向上するか否かを判定する。
スケジュール影響判定部162は、工程S[m]における作業を担当する作業者Hを、作業者H[m]から代替作業者H[m+]に変更する場合に、生産ラインLNにおける製品BPの生産の遅延が抑制されるか否かを判定する。
図3に示すように、記憶部20は、設備基本情報テーブルTBL1と、設備位置情報テーブルTBL2と、設備状態情報テーブルTBL3と、作業者基本情報テーブルTBL4と、作業者位置情報テーブルTBL5と、作業者状態情報テーブルTBL6と、工程情報テーブルTBL7と、部材情報テーブルTBL8と、スケジュール情報テーブルTBL9と、環境情報テーブルTBL10と、管理サーバ1の制御プログラムPRGと、を記憶している。
また、設備基本情報とは、例えば、各設備Rの名称である設備名称と、各設備Rに対応する工程S[m]を表す担当工程情報と、各設備Rが固定設備または移動可能設備の何れであるかを示す移動可否情報と、各設備Rが生産ラインLNに導入されて稼動を開始した時期を示す稼動開始時期情報と、を含む情報である。
また、設備位置情報とは、例えば、各設備Rに対応する設備IDと、生産ラインLNにおける各設備Rの座標を表す設備存在位置情報と、各設備Rが存在する領域Ar[m]を示す設備存在領域情報と、を含む情報である。なお、設備Rが移動可能設備である場合、設備位置情報は、設備Rが設備位置報告情報を送信した時刻を含む。また、設備Rが移動可能設備である場合、設備位置情報に含まれる設備存在位置情報は、設備位置報告情報により表される設備Rの位置を示し、設備位置情報に含まれる設備存在領域情報は、設備位置報告情報により表される設備Rの位置を含む領域Ar[m]を示す。
取得部11は、移動可能設備から送信された設備位置報告情報を取得した場合、設備位置情報テーブルTBL2に対して新たなレコードを作成し、当該新たなレコードに対して、設備位置報告情報により表される移動可能設備の位置を示す設備位置情報を記憶させる。
また、設備状態情報とは、例えば、設備稼働報告情報を送信した設備Rに対応する設備IDと、当該設備Rが設備稼働報告情報を送信した時刻と、設備稼働報告情報により表される設備Rの状態を示す設備稼働情報と、を含む情報である。なお、本実施形態において、設備稼働情報は、設備Rの動作が「正常」であることを示す値、設備Rの動作が「不安定」であることを示す値、及び、設備Rが故障等により「異常停止」したことを示す値の、3つの値のうちの何れかを示すこととする。
また、作業者基本情報とは、例えば、各作業者Hの氏名と、各作業者Hの担当する工程S[m]を示す担当工程情報と、各作業者Hの製品BPの生産に係るスキルレベルを示す作業者スキル情報と、を含む情報である。
また、作業者位置情報とは、例えば、端末位置情報を送信した端末装置TMを所持する作業者Hの作業者IDと、当該端末装置TMが端末位置情報を送信した時刻と、端末位置情報により表される端末装置TMの位置、すなわち、当該端末装置TMを所持する作業者Hの位置を示す作業者存在位置情報と、端末位置情報により表される端末装置TMの位置に対応する領域Ar[m]を示す作業者存在領域情報と、を含む情報である。
また、作業者状態情報とは、例えば、生体情報を送信した端末装置TMを所持する作業者Hの作業者IDと、当該端末装置TMが生体情報を送信した時刻と、生体情報により表される作業者Hの状態を示す作業者体調情報と、を含む情報である。なお、本実施形態において、作業者体調情報は、作業者Hの体調が「良好」であることを示す値、作業者Hによる作業効率が低下する程度に作業者Hの体調が「不調」であることを示す値、及び、作業者Hによる作業が困難である程度に作業者Hの体調が「異常」であることを示す値の、3つの値のうちの何れかを示すこととする。
また、工程情報とは、例えば、工程S[m]における作業内容と、生産ラインLNにおける工程S[m]の位置を示す工程位置情報と、工程S[m]において設備R及び作業者Hが存在するか否かを示す工程リソース情報と、工程S[m]の難易度を示す工程難易度情報と、工程S[m]において一つの部材Bに対する作業に許容される最大の時間長である工程実行許容時間Tth[m]と、を含む情報である。
このうち、工程位置情報は、例えば、生産ラインLNにおける工程S[m]の位置に対応する領域Ar[m]を示す工程対応領域情報と、領域Ar[m]の存在位置(存在範囲)を座標系ΣLにおいて表現した領域位置情報と、部材Bに対する工程S[m]に係る作業が開始される際に当該部材Bが存在する位置を示す工程開始位置情報と、部材Bに対する工程S[m]に係る作業が終了した際に当該部材Bが存在する位置を示す工程終了位置情報と、を含む情報である。
また、工程リソース情報は、例えば、工程S[m]に対応する設備R[m]が存在するか否かを示す設備有無情報と、工程S[m]に対応する作業者H[m]が存在するか否かを示す作業者有無情報と、を含む情報である。
また、部材情報とは、例えば、生産ラインLNにおいて生産される複数の製品BPに対応する複数の部材Bの中から、部材報告情報による報告の対象である部材B-nを一意に識別するための情報である部材IDと、検出装置CMまたは検査装置8が部材報告情報を送信した時刻と、部材報告情報により表される部材B-nの位置を示す部材位置情報と、部材報告情報により表される部材B-nの状態を示す部材状態情報と、を含む情報である。
なお、以下では、工程S[m]において部材Bに対する作業が開始される時刻を、工程開始時刻Tin[m]と称し、工程S[m]において部材Bに対する作業が終了する時刻を、工程終了時刻Tout[m]と称し、工程開始時刻Tin[m]から工程終了時刻Tout[m]までの時間を、工程実行時間Twk[m]と称する場合がある。
また、本実施形態において、部材品質情報は、部材B-nの品質が「正常」であることを示す値、部材B-nの品質が「異常」、すなわち、所定の品質よりも低い品質であることを示す値、及び、部材B-nの品質が「不明」であることを示す値の、3つの値のうちの何れかを示すこととする。
この場合、取得部11は、部材品質情報として、部材B-nの品質が正常であることを示す値、または、部材B-nの品質が異常であることを示す値のうち、何れかの値を設定する。また、この場合、取得部11は、部材存在工程情報として、例えば、最後の工程S[M]を記憶させ、工程内作業進捗情報として、工程S[M]における部材B-nに対する作業が終了したことを示す値を記憶させる。
この場合、取得部11は、部材位置情報の示す部材B-n[m]の位置が、領域Ar[m]のうち工程開始位置情報の示す範囲に含まれる場合には、工程内作業進捗情報として、工程S[m]における作業が「開始」である旨の値を設定する。また、この場合、取得部11は、部材位置情報の示す部材B-n[m]の位置が、領域Ar[m]のうち工程終了位置情報の示す範囲に含まれる場合には、工程内作業進捗情報として、工程S[m]における作業が「終了」である旨の値を設定する。また、この場合、取得部11は、部材位置情報の示す部材B-n[m]の位置が、領域Ar[m]のうち、工程開始位置情報の示す範囲及び工程終了位置情報の示す範囲とは異なる範囲に含まれる場合には、工程内作業進捗情報として、工程S[m]における作業が「実行中」である旨の値を設定してもよい。
また、スケジュール情報とは、例えば、各作業の対象である部材B-nの部材IDと、各作業が実行される工程S[m]を示す作業予定工程情報と、各作業の開始予定時刻及び終了予定時刻を示す作業予定時間情報と、を含む情報である。
図13は、管理サーバ1のハードウェア構成の一例を示す構成図である。
プロセッサ1000は、例えば、CPU(Central Processing Unit)であり、メモリ1001に記憶された制御プログラムPRGを実行し、当該制御プログラムPRGに従って動作することで、制御部10として機能する。
通信装置1002は、有線ネットワーク及び無線ネットワークの一方または双方を介して、管理サーバ1の外部に存在する外部装置との通信を行うためのハードウェアであり、通信部30としての機能を提供する。
入力操作装置1003は、例えば、操作ボタンであり、管理サーバ1のオペレータの操作を受け付ける操作部40としての機能を提供する。
ディスク装置1004は、例えば、光ディスク装置であり、光ディスク等の記録媒体に記録された制御プログラムPRG等の各種情報を読み込む情報読込部50としての機能を提供する。
以下、図14乃至図20を参照しつつ、管理サーバ1の動作の一例を説明する。
図14は、管理サーバ1が管理処理を実行する場合における、管理サーバ1の動作の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、管理サーバ1のオペレータが、管理処理を開始させる旨の所定の操作を操作部40から入力した場合に、管理サーバ1が管理処理を開始させる。
具体的には、制御部10は、ステップS12において、製品BP-nに対応する部材品質情報が「正常」であるか否かを判定する。
なお、生産ラインLNにおける製品BP-nの生産の遅延とは、部材情報の示す製品BP-nの生産の実際の完了の時刻が、スケジュール情報の示す製品BP-nの生産の完了の予定時刻よりも、所定時間以上、遅れることである。
ここで、「製品BP-nの生産の実際の完了の時刻」とは、例えば、部材情報テーブルTBL8において、部材IDが製品BP-nに対応する値を示し、部材存在工程情報が最終の工程S[M]を示し、且つ、工程内作業進捗情報が「終了」を示すレコードに記録されている時刻である。
また、「製品BP-nの生産の完了の予定時刻」とは、例えば、スケジュール情報テーブルTBL9において、部材IDが製品BP-nに対応する値を示し、且つ、作業予定工程情報が最終の工程S[M]を示すレコードに記録されている作業予定時間情報の示す終了予定時刻である。
また、ステップS18の遅延要因解析処理とは、製品BP-nの生産に遅延が生じた原因の工程S[m]である遅延工程を特定するとともに、当該遅延工程において遅延が生じた原因を判定する処理である。
また、ステップS20の品質改善方針策定処理とは、品質低下工程が存在する場合に、製品BP-nの品質を改善するための方針を策定する処理である。
また、ステップS22のスケジュール改善方針策定処理とは、遅延工程が存在する場合に、製品BP-nの生産における遅延を抑制するための方針を策定する処理である。
なお、品質改善方針策定処理とスケジュール改善方針策定処理の実行順序は逆転していてもよい。
図15は、管理サーバ1が品質低下要因解析処理を実行する場合における、管理サーバ1の動作の一例を示すフローチャートである。
具体的には、品質影響度算出部141は、ステップS102において、例えば、工程情報テーブルTBL7のうち、工程IDが工程S[m]を示すレコードに記録されている工程リソース情報に含まれる設備有無情報を参照することで、工程S[m]に設備R[m]が存在しているか否かを判定すればよい。
なお、品質影響度算出部141は、ステップS102における判定の結果が否定の場合、処理をステップS108に進める。
(1)原因w1:設備Rの状態
(2)原因w2:作業者Hの状態
(3)原因w3:作業者Hの位置
(4)原因w4:前工程における品質低下
なお、本実施形態では、一例として、作業者Hに不具合が生じている場合として、作業者Hの体調が良好ではない場合と、工程S[m]の難易度に比較して作業者Hのスキルレベルが低い場合と、の両方の概念を含むこととする。
ここで、作業者Hの体調が良好ではない場合とは、作業者Hに対応する作業者体調情報が「異常」または「不調」を示す場合である。
また、作業者Hのスキルレベルが低い場合とは、工程S[m]に対応する工程難易度情報の示す難易度から、作業者Hに対応する作業者スキル情報の示すスキルレベルを減算して得られる、スキル乖離値が所定の許容値よりも大きい場合である。
本実施形態では、一例として、影響係数k1を、「k1>0」を満たす定数として定める。但し、影響係数k1は、設備R[m]の設備稼働情報が「異常停止」である場合に、設備R[m]の設備稼働情報が「不安定」である場合と比較して、大きい値に設定されてもよい。
本実施形態では、一例として、影響係数k2を、「k2>0」を満たす定数として定める。但し、影響係数k2は、作業者Hの作業者体調情報が「異常」である場合に、作業者Hの作業者体調情報が「不調」である場合と比較して、大きい値に設定されてもよい。また、影響係数k2は、スキル乖離値に応じた値に設定されてもよい。具体的には、影響係数k2は、スキル乖離値が大きい場合には、スキル乖離値が小さい場合と比較して、大きい値に設定されてもよい。
本実施形態では、一例として、影響係数k3を、「k3>0」を満たす定数として定める。但し、影響係数k3は、領域Ar[m]に存在すべき作業者Hが実際に存在する位置と、領域Ar[m]との間の距離に応じた値に設定されてもよい。
なお、工程S[m]に原因w4が存在する場合に、工程S[m]における遅延は、工程S[1]~S[m-1]における品質低下の影響を受けた結果に過ぎない。換言すれば、工程S[m]に原因w4が存在する場合であっても、工程S[1]~S[m-1]における品質低下が解消されれば、生産ラインLNにおける製品BPの生産の遅延に対して、工程S[m]が与える影響も解消されることになる。このため、本実施形態では、一例として、影響係数k4を、「k4=0」として定める。
本実施形態では、一例として、影響係数k0を、「k0>0」を満たす定数として定める。
図15に示すように、ステップS102における判定の結果が肯定の場合において、品質影響度算出部141は、工程S[m]において、部材B-nに対する作業が実行されている際に、設備R[m]に不具合が生じているか否かを判定する(S104)。
具体的には、品質影響度算出部141は、ステップS104において、まず、部材情報テーブルTBL8のうち、工程S[m]において部材B-nに対する作業が「実行中」であることを示すレコードに記録されている時刻を取得する。また、品質影響度算出部141は、設備基本情報テーブルTBL1を参照することで、設備R[m]の設備IDを特定する。次に、品質影響度算出部141は、設備状態情報テーブルTBL3のうち、設備IDが設備R[m]に対応し、且つ、工程S[m]において部材B-nに対する作業が実行されている時刻が記録されているレコードを特定する。そして、品質影響度算出部141は、特定したレコードに記録されている設備稼働情報に基づいて、設備R[m]に不具合が生じているか否かを判定する。
本実施形態では、品質影響度算出部141が、ステップS104において、設備稼働情報が「不安定」または「異常停止」を示す場合に、設備R[m]に不具合が生じていると判定し、設備稼働情報が「正常」を示す場合に、設備R[m]に不具合が生じていないと判定する場合を、一例として想定する。
なお、品質影響度算出部141は、ステップS104における判定の結果が否定の場合、処理をステップS108に進める。
具体的には、品質影響度算出部141は、ステップS108において、例えば、作業者基本情報テーブルTBL4において、担当工程情報が工程S[m]を示すレコードが存在するか否かを判定することで、工程S[m]に作業者H[m]が存在しているか否かを判定すればよい。
なお、品質影響度算出部141は、ステップS108における判定の結果が否定の場合、処理をステップS114に進める。
具体的には、品質影響度算出部141は、ステップS110において、作業者H[m]の体調が不良であるか否かの判定と、作業者H[m]のスキルレベルが低いか否かの判定と、を実行する。
より具体的には、品質影響度算出部141は、作業者H[m]の体調が不良であるか否かの判定を行う場合において、まず、部材情報テーブルTBL8のうち、工程S[m]において部材B-nに対する作業が「実行中」であることを示すレコードに記録されている時刻を取得する。また、品質影響度算出部141は、作業者基本情報テーブルTBL4を参照することで、作業者H[m]の作業者IDを特定する。次に、品質影響度算出部141は、作業者状態情報テーブルTBL6のうち、作業者IDが作業者H[m]に対応し、且つ、工程S[m]において部材B-nに対する作業が実行されている時刻が記録されているレコードを特定する。そして、品質影響度算出部141は、特定したレコードに記録されている作業者体調情報に基づいて、作業者H[m]に体調不良が生じているか否かを判定する。具体的には、品質影響度算出部141は、作業者体調情報が「異常」または「不調」を示す場合に、作業者H[m]に不具合が生じていると判定する。
また、品質影響度算出部141は、作業者H[m]のスキルレベルが低いか否かの判定を行う場合において、まず、工程情報テーブルTBL7を参照することで、工程S[m]の工程難易度情報を取得する。また、品質影響度算出部141は、作業者基本情報テーブルTBL4を参照することで、作業者H[m]の作業者スキル情報を取得する。次に、品質影響度算出部141は、工程S[m]に対応する工程難易度情報の示す難易度から、作業者H[m]に対応する作業者スキル情報の示すスキルレベルを減算することで、スキル乖離値を算出する。そして、品質影響度算出部141は、スキル乖離値が所定の許容値よりも大きい場合に、作業者H[m]に不具合が生じていると判定する。
他方、品質影響度算出部141は、作業者体調情報が「正常」を示し、且つ、スキル乖離値が所定の許容値以下の場合に、業者H[m]に不具合が生じていないと判定する。
なお、品質影響度算出部141は、ステップS110における判定の結果が否定の場合、処理をステップS114に進める。
具体的には、ステップS114において、品質影響度算出部141は、まず、品質影響度α[m]に対して、基準値αdefを設定する。ここで、基準値αdefとは、工程S[m]に原因w0~w4が存在しないと仮定した場合の品質影響度α[m]である。工程S[m]に原因w0~w4が存在しない場合、生産ラインLNにおいて生産される製品BPの品質の低下に対して、工程S[m]が与える影響も存在しない。このため、本実施形態では、一例として、基準値αdefを、「αdef=0」として定める。
そして、品質影響度算出部141は、ステップS106において、原因Wα[m]が「原因w1:設備Rの状態」である旨の判定がなされた場合、品質影響度α[m]に対して、影響係数k1を加算する。また、品質影響度算出部141は、ステップS112において、原因Wα[m]が「原因w2:作業者Hの状態」である旨の判定がなされた場合、品質影響度α[m]に対して、影響係数k2を加算する。例えば、品質影響度算出部141は、ステップS106及びS112において、原因Wα[m]が原因w1且つ原因w2である旨の判定がなされた場合、品質影響度α[m]を、「αdef+k1+k2」に設定する。
このように、品質影響度算出部141は、品質影響度α[m]を、工程S[m]において品質低下が生じている場合に、品質低下が生じていない場合と比較して、大きい値に設定する。また、品質影響度算出部141は、品質影響度α[m]を、工程S[m]において生じている品質低下が、複数の原因に起因する場合に、単一の原因に起因する場合と比較して、大きい値に設定する。
図16は、管理サーバ1が遅延要因解析処理を実行する場合における、管理サーバ1の動作の一例を示すフローチャートである。
具体的には、遅延工程特定部122は、ステップS202において、まず、部材情報テーブルTBL8を参照することで、工程S[m]における部材B-nに対する工程開始時刻Tin[m]と、工程S[m]における部材B-nに対する工程終了時刻Tout[m]とを特定する。そして、遅延工程特定部122は、工程終了時刻Tout[m]から工程開始時刻Tin[m]を減算することで、工程S[m]における部材B-nに対する工程実行時間Twk[m]を算出する。また、遅延工程特定部122は、工程情報テーブルTBL7を参照することで、工程S[m]に対応する工程実行許容時間Tth[m]を特定する。そして、遅延工程特定部122は、工程実行時間Twk[m]が工程実行許容時間Tth[m]以上であるか否かを判定する。
なお、遅延工程特定部122は、ステップS202における判定の結果が否定の場合、処理をステップS216に進める。
なお、遅延原因判定部13は、ステップS206における判定の結果が否定の場合、処理をステップS212に進める。
なお、遅延原因判定部13は、ステップS208における判定の結果が否定の場合、処理をステップS212に進める。
なお、変数mxが変数mと等しい値である場合、すなわち、作業者H[mx]が作業者H[m]である場合とは、例えば、工程S[m]を担当する作業者H[m]が、設備R[m]に生じた不具合への対応を実施していることを意味する。他方、変数mxが変数mとは異なる値である場合、すなわち、作業者H[mx]が作業者H[m]ではない場合とは、例えば、他の工程S[mx]を担当する作業者H[mx]が、領域Ar[m]に駆けつけ、設備R[m]に生じた不具合への対応を実施していることを意味する。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS242において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、設備R[m]に不具合が生じたという原因に加えて、設備R[m]に生じた不具合に対して、生産ラインLNに存在する作業者Hが誰も対応していないという原因が存在する旨の判定を行う。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS246において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、設備R[m]に不具合が生じたという原因に加えて、設備R[m]の不具合を解消する対応をしている作業者H[mx]に不具合が存在するという原因が存在する旨の判定を行う。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS250において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、設備R[m]に不具合が生じたという原因と、前工程S[1]~S[m-1]において生じた品質低下の影響により、設備R[m]の不具合が悪化しているという原因と、が存在する旨の判定を行う。
なお、遅延原因判定部13は、ステップS250において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、前工程S[1]~S[m-1]において生じた品質低下の影響により、設備R[m]に不具合が生じたという原因である旨の判定をしてもよい。
また、遅延原因判定部13は、ステップS250において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、「原因w4:前工程における品質低下」であると判定し、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、「原因w1:設備Rの状態」を含まない旨の判定をしてもよい。
図16に示すように、遅延原因判定部13は、工程S[m]に作業者H[m]が存在しているか否かを判定する(S212)。
なお、遅延原因判定部13は、ステップS212における判定の結果が否定の場合、処理をステップS216に進める。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS262において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、作業者H[m]が工程S[m]における作業を行っていないという原因である旨の判定を行う。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS266において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、工程S[m]において作業を行う作業者H[m]に不具合が存在するという原因である旨の判定を行う。
より具体的に説明すると、遅延原因判定部13は、ステップS270において、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]が、前工程S[1]~S[m-1]において生じた品質低下の影響により、作業者H[m]による作業の効率が悪化しているという原因である旨の判定を行う。
なお、遅延原因判定部13は、ステップS272において、取得部11が環境情報測定装置EVから取得した環境情報の示す物理量が、予め定められた適正範囲から外れているか否かを判定し、当該判定の結果が肯定の場合には、工程S[m]における遅延の原因Wβ[m]を、生産ラインLNの設けられた環境が不適切であるという原因である旨の判定を行ってもよい。
図16に示すように、スケジュール影響度算出部142は、工程S[m]におけるスケジュール影響度β[m]を算出する(S216)。
具体的には、ステップS216において、スケジュール影響度算出部142は、まず、スケジュール影響度β[m]に対して、基準値βdefを設定する。ここで、基準値βdefとは、工程S[m]に原因w0~w4が存在しないと仮定した場合のスケジュール影響度β[m]である。工程S[m]に原因w0~w4が存在しない場合、仮に、工程S[m]における工程実行時間Twk[m]が、工程実行許容時間Tth[m]以上であったとしても、工程S[m]における遅延は一時的なものであり、生産ラインLNにおける製品BPの生産の遅延に対して、工程S[m]が与える影響も一時的なものに過ぎない。このため、本実施形態では、一例として、工程実行時間Twk[m]から工程実行許容時間Tth[m]を減算した、超過実行時間ΔTwk[m]を基準値βdefに設定する。但し、基準値βdefは、「βdef=0」として定められてもよい。
そして、スケジュール影響度算出部142は、原因Wβ[m]が「原因w1:設備Rの状態」である旨の判定がなされた場合、スケジュール影響度β[m]に対して、影響係数k1を加算し、原因Wβ[m]が「原因w2:作業者Hの状態」である旨の判定がなされた場合、スケジュール影響度β[m]に対して、影響係数k2を加算し、原因Wβ[m]が「原因w3:作業者Hの位置」である旨の判定がなされた場合、スケジュール影響度β[m]に対して、影響係数k3を加算し、原因Wβ[m]が「原因w4:前工程における品質低下」である旨の判定がなされた場合、スケジュール影響度β[m]に対して、影響係数k4を加算し、原因Wβ[m]が「原因w0:原因不明」である旨の判定がなされた場合、スケジュール影響度β[m]に対して、影響係数k0を加算する。
このように、スケジュール影響度算出部142は、スケジュール影響度β[m]を、工程S[m]において遅延が生じている場合に、遅延が生じていない場合と比較して、大きい値に設定する。また、スケジュール影響度算出部142は、スケジュール影響度β[m]を、工程S[m]において生じている遅延が、複数の原因に起因する場合に、単一の原因に起因する場合と比較して、大きい値に設定する。
そして、遅延工程特定部122は、ステップS218における判定の結果が肯定の場合、変数mに対して「1」を加算し(S220)、処理をステップS202に進める。
他方、遅延工程特定部122は、ステップS218における判定の結果が否定の場合、遅延要因解析処理を終了させる。
図19は、管理サーバ1が品質改善方針策定処理を実行する場合における、管理サーバ1の動作の一例を示すフローチャートである。
なお、代替作業者選択部15は、ステップS306における判定の結果が否定の場合、処理をステップS322に進める。
なお、代替作業者選択部15は、ステップS308における判定の結果が否定の場合、処理をステップS322に進める。
具体的には、代替作業者選択部15は、ステップS310において、例えば、生産ラインLNに存在する1または複数の作業者Hの中から、作業者スキル情報の示すスキルレベルが工程難易度情報の示す工程S[m]の難易度以上であること、作業者体調情報の示す現在時刻における体調が「良好」であること、及び、作業者位置情報の示す現在時刻における位置が領域Ar[m]から所定の距離以下であること、のうち、一部または全部の条件を満たす作業者Hを、代替作業者H[m+]として選択する。
具体的には、品質影響判定部161は、ステップS312において、まず、工程S[m]を担当する作業者Hを、作業者H[m]から代替作業者H[m+]に交代したと仮定することで、品質影響度α[m]及びα[m+]を更新する。次に、品質影響判定部161は、更新後の品質影響度α[m]及びα[m+]を含む品質影響度α[1]~α[M]の合計値を、全体品質影響度αALL+として算出する。
なお、品質影響判定部161は、ステップS314における判定の結果が否定の場合、処理をステップS322に進める。
具体的には、スケジュール影響判定部162は、ステップS316において、まず、工程S[m]を担当する作業者Hを、作業者H[m]から代替作業者H[m+]に交代したと仮定することで、スケジュール影響度β[m]及びβ[m+]を更新する。次に、スケジュール影響判定部162は、更新後のスケジュール影響度β[m]及びβ[m+]を含むスケジュール影響度β[1]~β[M]の合計値を、全体スケジュール影響度βALL+として算出する。
なお、品質影響判定部161は、ステップS318における判定の結果が否定の場合、処理をステップS322に進める。
なお、代替作業者提案部17は、管理サーバ1のオペレータが操作部40を操作して、代替作業者提案部17による提案を受け入れた場合、全体品質影響度αALL+により全体品質影響度αALLを更新し、且つ、全体スケジュール影響度βALL+により全体スケジュール影響度βALLを更新してもよい。
そして、制御部10は、ステップS322における判定の結果が肯定の場合、変数mに対して「1」を加算し(S324)、処理をステップS306に進める。
他方、制御部10は、ステップS322における判定の結果が否定の場合、品質改善方針策定処理を終了させる。
図20は、管理サーバ1がスケジュール改善方針策定処理を実行する場合における、管理サーバ1の動作の一例を示すフローチャートである。
なお、品質影響度算出部141は、品質改善方針策定処理において、全体品質影響度αALLが更新されていない場合には、ステップS402の処理を省略してもよい。
なお、スケジュール影響度算出部142は、品質改善方針策定処理において、全体スケジュール影響度βALLが更新されていない場合には、ステップS404の処理を省略してもよい。
なお、代替作業者選択部15は、ステップS406における判定の結果が否定の場合、処理をステップS422に進める。
なお、代替作業者選択部15は、ステップS408における判定の結果が否定の場合、処理をステップS422に進める。
なお、スケジュール影響判定部162は、ステップS414における判定の結果が否定の場合、処理をステップS422に進める。
なお、品質影響判定部161は、ステップS418における判定の結果が否定の場合、処理をステップS422に進める。
なお、代替作業者提案部17は、管理サーバ1のオペレータが操作部40を操作して、代替作業者提案部17による提案を受け入れた場合、全体品質影響度αALL+により全体品質影響度αALLを更新し、且つ、全体スケジュール影響度βALL+により全体スケジュール影響度βALLを更新してもよい。
そして、制御部10は、ステップS422における判定の結果が肯定の場合、変数mに対して「1」を加算し(S424)、処理をステップS406に進める。
他方、制御部10は、ステップS422における判定の結果が否定の場合、スケジュール改善方針策定処理を終了させる。
以上において説明したように、本実施形態によれば、取得部11が、作業者情報と、部材情報と、設備情報とを含む生産ライン情報を取得する。このため、本実施形態によれば、例えば、取得部11が、設備情報のみを取得する場合と比較して、品質低下要因解析処理において、品質低下工程を正確に特定することが可能となり、また、工程S[m]における品質低下の原因Wα[m]を正確に判定することが可能となる。
以下、本発明の第2実施形態を説明する。
なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
制御部10Aは、遅延工程特定部122、遅延原因判定部13、スケジュール影響度算出部142、及び、スケジュール影響判定部162を備えない点を除き、制御部10と同様である。
図22に示すように、第2実施形態に係る管理処理は、ステップS18に係る遅延要因解析処理を実行しない点と、ステップS22に係るスケジュール改善方針策定処理を実行しない点と、を除き、図14に示す第1実施形態に係る管理処理と同様である。
なお、ステップS16で実行される品質低下要因解析処理は、図15に示す第1実施形態に係る品質低下要因解析処理と同様である。
図23に示すように、第2実施形態に係る品質改善方針策定処理は、ステップS304、S316、及び、S318を実行しない点を除き、図19に示す第1実施形態に係る品質改善方針策定処理と同様である。
以下、本発明の第3実施形態を説明する。
制御部10Bは、品質低下工程特定部121、品質影響度算出部141、及び、品質影響判定部161を備えない点を除き、制御部10と同様である。
図25に示すように、第3実施形態に係る管理処理は、ステップS16に係る品質低下要因解析処理を実行しない点と、ステップS20に係る品質改善方針策定処理を実行しない点と、を除き、図14に示す第1実施形態に係る管理処理と同様である。
但し、第3実施形態に係る設備状況解析処理(S210)は、ステップS248、及び、S250を実行しない点で、図17に示す第1実施形態に係る設備状況解析処理と相違する。
また、第3実施形態に係る作業者状況解析処理(S214)は、ステップS268、及び、S270を実行しない点で、図18に示す第1実施形態に係る作業者状況解析処理と相違する。
図26に示すように、第3実施形態に係るスケジュール改善方針策定処理は、ステップS402、S416、及び、S418を実行しない点を除き、図20に示す第1実施形態に係るスケジュール改善方針策定処理と同様である。
以下、本発明の第4実施形態を説明する。
制御部10Cは、指示受付部181と、再現情報生成部182と、表示制御部183と、を備える点を除き、制御部10と同様である。
再現情報生成部182(「生成部」の一例)は、生産ライン情報に基づいて、生産ラインLNの経時的な動きを再現するための再現情報を生成する。
表示制御部183は、再現情報に基づいて、表示部71に対して、仮想生産ラインVLNを表示させる。
また、表示例では、時刻t2において、部材画像GB-1により表される部材B-1が工程S[1]に供給され、設備画像GR[1]により表される設備R[1]が、部材B-1に対して作業を行う様子が表示される。
また、表示例では、時刻t3において、部材画像GB-2により表される部材B-2が生産ラインLNに供給される様子が表示される。
また、表示例では、時刻t5において、部材画像GB-3により表される部材B-3が生産ラインLNに供給され、また、設備画像GR[1]により表される設備R[1]に不具合が生じたことを示す不具合画像GFが表示される。
また、表示例では、時刻t6において、作業者画像GH[2]により表される作業者H[2]が、設備画像GR[1]により表される設備R[1]に生じた不具合への対応をしている様子が表示される。なお、表示例では、時刻t6において、設備R[1]に不具合が生じているため、工程S[1]が停止し、作業者H[2]が工程S[2]から離れているため、工程S[2]も停止している様子が表示される。
また、表示例では、時刻t8において、設備画像GR[1]により表される設備R[1]に生じた不具合が解消されて不具合画像GFが消え、また、作業者H[2]が工程S[2]に戻った様子が表示される。そして、表示例では、時刻t8において、工程S[1]及び工程S[2]が再開され、作業者画像GH[2]により表される作業者H[2]が、部材B-2に対して作業を行い、また、設備画像GR[1]により表される設備R[1]が、部材B-3に対して作業を行う様子が表示される。
また、表示例では、時刻t9において、部材画像GB-1により表される部材B-1(製品BP-1)に不具合が生じたことを示す、不具合画像GFが表示される。
Claims (6)
- 製品を生産する生産ラインを管理する管理装置であって、
前記生産ラインに含まれる複数の工程における1または複数の設備に関する設備情報と、
前記複数の工程における1または複数の作業者の作業者情報と、
前記生産ラインにおいて前記製品を生産する過程で生成される中間生成物に関する部材情報と、
を含む生産ライン情報を取得する取得部と、
前記生産ラインにおける前記製品の生産の予実が乖離した場合、
前記生産ライン情報に基づいて、
前記生産ラインに含まれる複数の工程のうち、
前記予実の乖離の原因となる遅延工程を特定する特定部と、
前記生産ライン情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延の原因を判定する判定部と、
を備える、
ことを特徴とする管理装置であって、
前記部材情報は、
前記中間生成物の、前記複数の工程のうちの一の工程の工程開始位置、工程実行中の位置または工程終了位置を示す位置を示し、
前記設備情報は、
前記1または複数の設備の位置及び状態を示し、
前記作業者情報は、
前記1または複数の作業者の位置、及び、前記1または複数の作業者の状態であって、前記1または複数の作業者が所持する端末から送信される生体情報に基づく体調の状態であり、
前記特定部は、
前記部材情報に基づいて、
前記遅延工程を特定し、
前記判定部は、
前記設備情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する設備の状態に起因するか否かを判定する第1の判定と、
前記設備情報及び前記作業者情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する設備を基準とした、
前記遅延工程に対応する作業者の位置に起因するか否かを判定する第2の判定と、
前記作業者情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する作業者の状態に起因するか否かを判定する第3の判定と、
を実行可能であり、
前記第1の判定、前記第2の判定、及び、前記第3の判定の、一部または全部を実行することで、
前記遅延工程における遅延の原因を判定する、
ことを特徴とする、管理装置。 - 前記判定部は、
前記第1の判定の結果が肯定であり、且つ、前記第2の判定の結果が肯定である場合、前記遅延工程における遅延が、
前記作業者が前記設備に生じた不具合への対応をしていないことに起因する旨の判定を行う、
ことを特徴とする、請求項1に記載の管理装置。 - 前記判定部は、
前記第1の判定の結果が肯定であり、
前記第2の判定の結果が否定であり、
前記第3の判定の結果が肯定である場合、
前記遅延工程における遅延が、
前記作業者の、前記設備に生じた不具合への対応能力に起因する旨の判定を行う、
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の管理装置。 - 前記第2の判定の結果が肯定の場合、または、
前記第3の判定の結果が肯定の場合において、
前記遅延工程に対応する一の作業者とは異なる作業者であって、
前記遅延工程に対応しない他の作業者を選択する選択部と、
前記遅延工程に対応する作業者を、前記一の作業者から前記他の作業者に変更する場合に、
前記予実の乖離が抑制されるか否かを判定する乖離判定部と、
を備える、
ことを特徴とする、請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の管理装置。 - 前記乖離判定部における判定の結果が肯定の場合、
前記遅延工程に対応する作業者を、
前記一の作業者から前記他の作業者に変更する旨の提案を行う提案部、
を備える、
ことを特徴とする、請求項4に記載の管理装置。 - プロセッサを具備し、
製品を生産する生産ラインを管理する管理装置のプログラムであって、
前記プロセッサを、
前記生産ラインに含まれる複数の工程における、1または複数の設備に関する設備情報と、1または複数の作業者の位置、及び、前記1または複数の作業者の状態であって、前記1または複数の作業者が所持する端末から送信される生体情報に基づく体調の状態である作業者情報と、
前記生産ラインにおいて前記製品を生産する過程で生成される中間生成物に関する部材情報と、
を含む生産ライン情報を取得する取得部と、
前記生産ラインにおける前記製品の生産の予実が乖離した場合、
前記生産ライン情報に基づいて、
前記生産ラインに含まれる複数の工程のうち、
前記予実の乖離の原因となる遅延工程を特定する特定部と、
前記生産ライン情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延の原因を判定する判定部と、
して機能させる、
ことを特徴とする管理装置のプログラムであって、
前記判定部は、
前記設備情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する設備の状態に起因するか否かを判定する第1の判定と、
前記設備情報及び前記作業者情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する設備を基準とした、
前記遅延工程に対応する作業者の位置に起因するか否かを判定する第2の判定と、
前記作業者情報に基づいて、
前記遅延工程における遅延が、
前記遅延工程に対応する作業者の状態に起因するか否かを判定する第3の判定と、
を実行可能であり、
前記第1の判定、前記第2の判定、及び、前記第3の判定の、一部または全部を実行することで、
前記遅延工程における遅延の原因を判定させ、
前記部材情報は、
前記中間生成物の、前記複数の工程のうちの一の工程の工程開始位置、工程実行中の位置または工程終了位置を示す位置を示し、
前記特定部に、
前記部材情報に基づいて、
前記遅延工程を特定させる、
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