JPH06155252A - 物品生産工程の品質管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各自動車の実際の生産時の作業条件と検査結
果とを対応させて得ることにより、不具合があった場合
の対応を容易ならしめることを目的とする。 【構成】 自動車生産工程中の作業設備に設けられ、そ
の作業時毎に作業条件と作業時刻とを作業データとして
出力する作業データ出力手段１と、前記生産工程と検査
工程との少なくとも一方に設けられ、各自動車の検査結
果を検査データとして出力する検査データ出力手段２
と、各自動車に付随して移動し、前記作業データと検査
データとを逐次記録して搬送するデータ搬送手段３と、
前記生産工程中の作業設備に設けられ、作業設備の作業
条件の経時的変化を経時変化データとして出力する経時
変化データ出力手段４と、データ搬送手段３から読出し
たデータを上記経時変化データと組合せ、各自動車の生
産時の作業条件を検査結果と対応させて出力する品質管
理データ出力手段５と、を具えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の物品の生
産工程における生産品質を確保するための品質管理シス
テムに関し、特には、不具合の原因を作った作業設備の
特定とその設備の補修や作業設定内容の適切な修正とを
容易ならしめる品質管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物品の一例としての自動車の生産は通
常、車体を組立てる車体組立工程と、その車体に塗装を
施す塗装工程と、その塗装した車体に内外装部品や駆動
系部品、操舵系部品等を組付ける車両組立工程との自動
車生産工程を経て行われ、それによって生産された自動
車は、最終検査工程で生産品質を検査されて、その品質
検査に合格すると出荷される。なお、これらの内容は、
自動車工学全書第19巻（昭和55年４月20日株式会社山海
堂発行）に全般にわたって紹介されている。

【０００３】ところで、上記車体組立、塗装、車両組立
の各自動車生産工程での生産品質の管理は従来、それら
の工程の各々で、生産計画に従って指示された所定の仕
様に基づき、あらかじめ設定した作業内容に従って順次
に作業を行った後、その作業を行った生産途中の自動車
を検査し、さらに上記のように最終検査工程でも生産さ
れた自動車を検査し、それらの検査で不具合が見つかれ
ば、該不具合車の手直しをする一方で、設備稼働記録や
生産計画等に基づき、その不具合を生じさせた工程にお
けるその不具合を生じさせた作業の作業条件、すなわ
ち、どの作業設備がどういう設定内容に従って作業を行
ったか、その設定内容通りの作業が行われたか等を追跡
調査し、その調査の結果作業設備の本来の作動に不良が
あれば設備の補修を行い、その設備の作業設定内容に不
都合があればその設定内容の見直しを行うことで、以後
の不具合の発生を防止する、という方法で行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業設
備の作業条件は、周囲の環境の変化や作動部分の磨耗、
生産計画に応じた複数台の設備の併用等、種々の要因で
時々刻々と変化し、実際には自動車一台毎に異なってい
る一方、上記従来の生産品質の管理方法は、設備稼働記
録や生産計画等の大まかなデータから作業条件を遡って
推定するため、実際の生産時点における作業条件と品質
検査結果とが直接的に対応せず、それらを対応させるた
めの手段も従来はなかった。これがため上記従来の管理
方法では、不具合があった自動車の実際の作業時の作業
条件を正確に把握するのに困難を伴い、不具合の原因と
なった作業設備を特定してその補修や作業設定内容の適
切な修正を行うには、多くの時間と手間がかかるという
問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
有利に解決した品質管理システムを提供することを目的
とするものであり、この発明の物品生産工程の品質管理
システムは、図１にその概念を示すように、物品を生産
する工程中の作業設備に設けられ、前記作業設備の作業
時毎に作業条件を読み出してその作業日時とともに作業
データとして出力する作業データ出力手段１と、前記物
品を生産する工程およびその後の検査工程の少なくとも
一方に設けられ、生産途中の各物品および生産した各物
品の少なくとも一方の検査結果を検査データとして出力
する検査データ出力手段と、前記各物品に付随して移動
し、前記出力された作業データおよび検査データを逐次
記録してその物品とともに搬送するデータ搬送手段３
と、前記物品を生産する工程中の作業設備に設けられ、
前記作業設備の作業条件の経時的な変化を読み出して経
時変化データとして出力する経時変化データ出力手段４
と、前記データ搬送手段に記録された作業データおよび
検査データを読み出して、前記出力された経時変化デー
タと組合せ、前記各物品の生産時の作業条件と検査結果
とを対応させて出力する品質管理データ出力手段５と、
を具えてなるものである。

【０００６】

【作用】かかるシステムにあっては、物品の生産時に各
物品に付随して移動するデータ搬送手段３が、その物品
の生産工程中で、作業データ出力手段１が出力する、例
えば実際にその物品に対し作業を行った作業設備やその
作業設定内容、その作業時の実際の作業内容等の作業条
件をその作業を行った日時とともに示す作業データと、
上記生産工程あるいはその後の検査工程で検査データ出
力手段２が出力する、例えば本体の組立寸法や塗装品
質、各種部品の組付け精度等の生産途中の各物品の検査
結果を示す検査データとを逐次記録して搬送し、その
後、品質管理データ出力手段５が、各物品に付随するデ
ータ搬送手段３が記録している上記作業データと検査デ
ータとを対応させるとともに、経時変化データ出力手段
４が出力する経時変化データと上記作業データが示す作
業時刻とに基づいて、作業設備の経時変化する作業条件
のその物品に対し作業を行った時点での状況も上記検査
データに対応させることにより、各物品の生産時の作業
条件と検査結果とを対応させて出力する。

【０００７】従ってこのシステムによれば、例えばデー
タの重要度や量等に応じて、データ記録手段３と経時変
化データ出力手段４とが分担して、品質管理データ出力
手段５にデータを供給するので、実際の作業時の作業デ
ータとその作業の結果を示す検査データとを、それらの
間の対応を容易にかつ正確に取り得る形で供給すること
ができ、またそれらのデータに基づき品質管理データ出
力手段５が、各物品の生産時の作業条件と検査結果とを
対応させて出力するので、生産途中の、もしくは生産し
た物品に不具合があった場合に、その不具合の原因を作
った作業設備の特定とその設備の補修や作業設定内容の
適切な修正とを短時間で容易に行うことができる。

【０００８】さらにこの発明のシステムによれば、生産
した多数の物品についてデータを集積し、それらのデー
タを統計的に処理することにて、作業条件の経時変化と
物品の生産品質の経時変化との関係を正確に把握するこ
とができるので、作業設備の新設や物品の種類変更のた
めの作業設定内容の変更等の際に、作業条件の玉成をよ
り短時間で完了することができる。

【０００９】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図２は、この発明の物品生産工程の品質
管理システムを物品としての自動車の生産に適用した一
実施例を含む、新設工場の自動車生産管理システムを、
既設工場のシステムとともに示す構成図であり、図中符
号11で示す全体管理コンピュータには、ゲートウェイ
（Ｇ／Ｗ）12およびローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）13を介し、生産順決定および部品単位での原価管理
その他を行う工場ホストコンピュータ14が接続され、そ
の工場ホストコンピュータ14と上記ゲートウェイ12とに
は、パケット通信網15を介し本社コンピュータ16、技術
研究所コンピュータ17および他工場ホストコンピュータ
18が接続され、また上記ＬＡＮ13には、事務管理用ファ
イルサーバ（Ｆ／Ｓ）19と幾つかの端末装置20とが接続
され、上記ゲートウェイ12にはさらに、部品メーカーへ
の情報提供のため、図示しない部品メーカーのコンピュ
ータも接続されている。

【００１０】そして上記全体管理コンピュータ11にはま
た、管理系ＬＡＮ21と生産情報系ＬＡＮ22とを持つ基幹
ＬＡＮ23を介し、生産管理用Ｆ／Ｓ24と、幾つかの端末
装置25と、既設プレス工場管理コンピュータ26と、既設
車体工場管理コンピュータ27と、既設塗装工場管理コン
ピュータ28と、既設組立工場管理コンピュータ29と、工
程間運営コンピュータ30とが接続されており、ここで上
記既設工場管理用のコンピュータ26〜29は、既設工場を
運営するために上記全体管理コンピュータ11とともに従
来の生産管理システムを構成し、また上記工程間運営コ
ンピュータ30には、工程間を繋ぐコンベヤ等の設備の制
御を行うコンピュータである幾つかのコントローラ31が
接続されている。

【００１１】この一方、新車体工場、新塗装工場および
新組立工場からなる上記新設工場の生産管理を行う、こ
の実施例の品質管理システムを具える新しい生産管理シ
ステムは、既存のシステムと併用される上記全体管理コ
ンピュータ11を最上レベルとして階層構造をなしてお
り、その最上レベルの次のレベルには、上記新設工場を
大きく車体組立、塗装、車両組立の三つの工程に分けて
管理する工程管理レベルがあり、その工程管理レベルに
は、上記基幹ＬＡＮ21を介し全体管理コンピュータ11に
接続された、新車体工場内の車体組立工程を管理する車
体組立工程管理コンピュータ32と、新塗装工場内の塗装
工程を管理する塗装工程管理コンピュータ33と、新設組
立工場内の車両組立工程および最終検査工程（ファイナ
ル工程）を管理する車両組立工程管理コンピュータ34と
が設けられている。

【００１２】そして上記工程管理レベルよりもさらに下
のレベルには、各工程内を機能別に大きく幾つかのセル
に分けてセル毎に管理するセル管理レベルと、各セル内
をステーション毎に管理するステーション管理レベル
と、各ステーション内を作業設備毎に管理する装置管理
レベルとが順次に階層をなしており、図３〜図５は、そ
れらの階層の、上記工場毎の構成を示している。また上
記各工程管理コンピュータ32〜34は、上記基幹ＬＡＮ21
を介し、後述する品質管理用Ｆ／Ｓ35にも接続されてい
る。

【００１３】図３は、上記新車体工場内の車体組立工程
を管理するシステムを示し、ここで工程管理レベルにあ
る上記車体組立工程管理コンピュータ32は、通常時に稼
働するオンラインコンピュータ32a と、そのコンピュー
タ32a の故障時等に稼働するバックアップコンピュータ
32b とを並列接続して構成されるとともに、それらで共
用するようにハードディスクドライブからなる二つのデ
ータベース（Ｄ／Ｂ）36を具え、さらに品質履歴保存用
Ｄ／Ｂ37を具えている。

【００１４】そして上記新車体工場での工程管理レベル
の下位のセル管理レベルには、管理系ＬＡＮ38と生産指
示系ＬＡＮ39とを持つ工程内ＬＡＮ40を介し上記工程管
理コンピュータ32に接続された、各々コンピュータから
なるセル管理用の複数のセルコントローラ41と、データ
の入出力用の複数の端末装置42と、後述するＩＤカード
43とやりとりするデータの管理用のセルコントローラ44
と、サブ工程への生産指示用の複数のセルコントローラ
45と、作業者への管理系指示の出力用の、ＬＡＮ端末装
置の一種であるターミナルサーバ（Ｔ／Ｓ）46とが設け
られており、ここにおけるセル管理用の複数のセルコン
トローラ41は、メイン工程のエンジンコンパートメント
（Ｅ／Ｃ）セット、フロアメイン（Ｆ／ＭＡＩＮ）組付
け、リヤフロア（ＲＲ／ＦＬＯＯＲ）組付け、ボディサ
イド左右（Ｂ／Ｓ−ＬＨ，ＲＨ）セット、ボディメイン
（Ｂ／ＭＡＩＮ）組立て、メタル（ドア，エンジンフー
ド等）組付け等の機能セルでの作業および、メタルサブ
工程の、ドア組立て、エンジンフード組立て等の機能セ
ルでの作業を、それらのセル毎に制御する。

【００１５】さらに上記新車体工場でのセル管理レベル
の下位の、セル内をステーション毎に管理するステーシ
ョン管理レベルには、ＬＡＮ47を介し上記組立工程用の
複数のセルコントローラ41にそれぞれ接続された、各々
コンピュータからなるステーション毎のプログラマブル
・ロジックコントローラ（ＰＬＣ）48と、ＬＡＮ49を介
し上記ＩＤカードデータの管理用のセルコントローラ44
に接続された、ＩＤカード43に対する情報の受渡し制御
用の複数のＩＤコントローラ50と、ＬＡＮ51を介し上記
サブ工程生産指示用の複数のセルコントローラ45にそれ
ぞれ接続された、サブ工程のステーション毎のＰＬＣ52
と、Ｔ／Ｓ46に各々接続された実績表示盤53およびプリ
ンタ54とがあり、そのステーション管理レベルのさらに
下位の装置管理レベルには、上記ステーション毎のＰＬ
Ｃ48, 52にそれぞれ接続された、溶接ロボットや部品位
置決め装置等の作業設備の作動を制御するＰＬＣ55があ
る。

【００１６】ところで、ここにおけるＩＤコントローラ
50は、無線送受信回路と、各種メモリと、制御コンピュ
ータとを具え、上記メイン組立工程内の、エンジンコン
パートメントをセットする最初のセルとボディメインの
組立精度を検査する最後のセルとを含む各セルに設置さ
れて、所定のデータ受取り開始信号およびデータ送り出
し開始信号との選択的な送信と、そのＩＤコントローラ
50が設けられている設備の後述する作業データや検査デ
ータの送信と、上記ＩＤカード43からの信号の受信とを
行う。

【００１７】またここにおけるＩＤカード43は、無線送
受信回路と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、読出し書
込み可能メモリ（ＲＡＭ）と、上記ＲＯＭに書き込まれ
たプログラムに基づき作動する制御コンピュータとを一
つのパック内に纏めて構成され（例えば、本出願人が先
に特開昭61−108080号明細書にて提案したもの参照）、
上記メイン組立工程中のエンジンコンパートメントをセ
ットするセルで、上記ＩＤコントローラ50から生産する
自動車の識別番号をデータとして与えられた後、その識
別番号の自動車を構成するためのエンジンコンパートメ
ント内に装着されて、それ以後、後述する塗装工程の前
で取り外されるまで、生産途中の各自動車に付随して移
動する。

【００１８】そして上記ＩＤカード43は、上記メイン組
立工程内の各セルで上記ＩＤコントローラ50に接近する
と、そのＩＤコントローラ50がデータ受取り開始信号を
送信し、それを受信した場合には、その後にそのＩＤコ
ントローラ50が送信するデータを受信して上記ＲＡＭ内
に記憶し、またそのＩＤコントローラ50がデータ送り出
し開始信号を送信し、それを受信した場合には、その後
にそのＩＤコントローラ50へ上記ＲＡＭ内に記憶してい
るデータを送信する。

【００１９】図４は、上記新塗装工場内の塗装工程を管
理するシステムを示し、ここで工程管理レベルにある上
記塗装工程管理コンピュータ33は、これも通常時に稼働
するオンラインコンピュータ33a と、そのコンピュータ
33a の故障時等に稼働するバックアップコンピュータ33
b とを並列接続して構成されるとともに、管理系ＬＡＮ
56と生産指示系ＬＡＮ57とを持つ工程内ＬＡＮ58を介
し、ハードディスクドライブからなる品質履歴保存用Ｄ
／Ｂ59と、入出力用の端末装置60とを接続されている。
そして上記新塗装工場での工程管理レベルの下位のセル
管理レベルには、上記工程内ＬＡＮ58を介し上記工程管
理コンピュータ33に接続された、上記セルコントローラ
44と同様の機能を持つＩＤカードデータの管理用のセル
コントローラ61と、品質管理用のセルコントローラ62
と、データの入出力用のＴ／Ｓ63と、作業者への管理系
の指示を出力するためのＴ／Ｓ64と、品質データや生産
管理データの印字出力用のプリンタ65とが設けられてい
る。

【００２０】さらに上記新塗装工場でのセル管理レベル
の下位の、セル内をステーション毎に管理するステーシ
ョン管理レベルには、ノード66によってもう一つの工程
内ＬＡＮ67を介し上記工程管理コンピュータ33に接続さ
れ、下塗り、中塗り、上塗りの各工程毎に制御を行う複
数のＰＬＣ68と、ＬＡＮ69を介し上記ＩＤカードデータ
の管理用のセルコントローラ61に接続された、上記ＩＤ
コントローラ50と同様の構成を持つ、ＩＤカード43およ
び後述するＩＤカード79に対する情報の受渡し制御用の
複数のＩＤコントローラ70と、ＬＡＮ71を介し上記品質
管理用セルコントローラ62に接続された品質データ入出
力用の端末装置72と、上記データ入出力用Ｔ／Ｓ63に接
続された一般データの入出力用の端末装置73と、上記管
理系指示出力用Ｔ／Ｓ64にそれぞれ接続された、作業者
への表示用の作業指示盤74および実績表示盤75とが設け
られている。

【００２１】そしてそのステーション管理レベルのさら
に下位の装置管理レベルには、上記下塗り、中塗り、上
塗りの各工程毎のＰＬＣ68にＬＡＮ76, 77を介しそれぞ
れ接続された、塗装ロボットや電着塗装装置等の作業設
備の作動を制御するＰＬＣ78と、上記ＩＤカード43と同
様の構成を持つとともに塗装工程での使用に適するよう
に耐熱防塵液密仕様とされたＩＤカード79とがあり、こ
こにおけるＩＤカード79は、上記組み立てた車体が塗装
工程に入る前に、その車体の、塗装作業の妨げとならな
い位置に装着され、その際には、前の車体組立工程で用
いられていたＩＤカード43がエンジンコンパートメント
内から取り外されるとともに、そのＩＤカード43内に記
憶されていた各種データが上記ＩＤコントローラ70を介
して上記ＩＤカード79内に移される。

【００２２】図５は、上記新組立工場内の車両組立工程
および最終検査工程を管理するシステムを示し、ここで
工程管理レベルにある上記車両組立工程管理コンピュー
タ34は、これも通常時に稼働するオンラインコンピュー
タ34a と、そのコンピュータ34a の故障時等に稼働する
バックアップコンピュータ34b とを並列接続して構成さ
れるとともに、それらで共用するようにハードディスク
ドライブからなる二つのデータベース（Ｄ／Ｂ）80を具
え、さらに、端末装置と各種外部記憶装置とプリンタと
を持つ組立品質管理用エンジニアリングワークステーシ
ョン（ＥＷＳ）81と、図示しない不具合原因解析用ＥＷ
Ｓとを具えている。

【００２３】そして上記新組立工場での工程管理レベル
の下位のセル管理レベルには、入出力用の端末装置82を
工程内の各所に持つ工程内ＬＡＮ83を介し上記工程管理
コンピュータ34、組立品質管理用ＥＷＳ81および不具合
原因解析用ＥＷＳにそれぞれ接続された、ペインテッド
ボディライン（ＰＢＬ）とメインラインとの管理用のセ
ルコントローラ84と、サブラインの管理用のセルコント
ローラ85と、最終検査工程（ファイナル工程）の管理用
のセルコントローラ86と、その最終検査工程がある工場
１階の有人ラインでの作業指示および品質管理用のセル
コントローラ87と、上記ＰＢＬとメインラインとサブラ
インとがある工場２階の有人ラインでの作業指示および
品質管理用のセルコントローラ88とが設けられており、
それらのセルコントローラ84〜88も、入出力用端末装置
89〜93をそれぞれ有している。

【００２４】ここで上記ＰＢＬは、塗装が済んだ車体を
ガイドウェイ式の電車に移載するとともに、上記ＩＤカ
ード79を車体から外してそのＩＤカード79に記録されて
いたデータを電車内のコンピュータに移し、リードタイ
ム分の車体が待機するように多数の電車を並べてストレ
ージするラインを持ち、上記メインラインは、配線や配
管、電装品や油圧系部品、インストルメントパネルや内
張り等を装着するトリムライン、タイヤやサスペンショ
ン等の足周り部品を装着するアンダーフロアライン（Ｕ
／Ｆ）、エンジンと変速機を一体としたユニットを搭載
するユニットマウントライン（Ｕ／Ｍ）および、ガラス
やバッテリー、シート等の最終組付け部品を搭載するシ
ャシーラインを持ち、上記サブラインは、エンジン関係
組立ライン、ドア関係組立ラインおよびタイヤ関係組立
ラインを持っている。

【００２５】また上記最終検査工程は、組立てが完了し
て自走可能となった、生産した各自動車を上記各電車か
ら降ろすとともに、その電車内のコンピュータが記録し
ていたデータを移載した上記ＩＤカード43をその生産し
た自動車に再び搭載するオフライン、生産した自動車の
仕様や建付等を検査するＣＳライン、アライメントテス
トやヘッドランプテスト、ブレーキテスト、シャワーテ
スト等を行うテスターライン、そのテスト後の上記自動
車に対し水密性検査や商品としての品質の検査を行うＯ
Ｋライン、検査の結果合格となった自動車に防錆処理を
施す防錆ラインおよび、不具合が発見された自動車の手
直しを行うリペアゾーンを持っており、上記組立品質管
理用ＥＷＳ81のプリンタは、その最終検査工程のＣＳラ
インに設置されている。

【００２６】さらに上記新組立工場でのセル管理レベル
の下位のステーション管理レベルには、上記ライン管理
用のセルコントローラ84〜86にそれぞれ接続されるとと
もに互いにＬＡＮ94を介し接続された、ＰＢＬ、トリ
ム、Ｕ／Ｆ等のライン毎のＰＬＣ95と、作業者への表示
用の生産実績表示盤96と、メインライン管理用のセルコ
ントローラ84に接続された、上記ＩＤコントローラ50と
同様の構成を持つ、上記電車に対する情報の受渡し制御
用の複数のＩＤコントローラ97と、最終検査工程の管理
用のセルコントローラ86に接続された納期管理表示盤9
8、各々コンピュータからなるテスター自動判定記録装
置99、ＯＫ処理装置100 およびファイナル工程ＩＤ管理
装置101 と、上記１階の品質管理用セルコントローラ87
にインターフェイス（Ｉ／Ｆ）102 を介し接続された部
品仕様指示装置103 、プリンタを持つ端末装置である品
質チェック処理装置104 、重要保安部品の締付保証装置
105 等と、上記２階の品質管理用セルコントローラ87に
Ｉ／Ｆ102 を介し接続された部品仕様指示装置103 、品
質チェック処理装置104 、重要保安部品の締付保証装置
105 およびＶＩＤラベル発行装置106 とがある。

【００２７】ここで上記ＶＩＤラベル発行装置106 は、
上記シャシーラインの最終位置で電車から受け取った、
その電車が搬送している生産した自動車の識別番号のデ
ータをバーコードに変換して、そのバーコードを印刷し
たＶＩＤラベルを発行し、そのＶＩＤラベルは、生産し
た各自動車のインストルメントパネル上に載置され、上
記ＯＫ処理装置100 の内のマスター装置は、上記テスタ
ーラインでこれから検査する各自動車から作業者が取り
出して該装置に投入したＶＩＤラベルのバーコードを読
み取って、その自動車の検査内容を各テスターに知ら
せ、また上記ＯＫ処理装置100 の内のスレーブ装置は、
上記ＯＫラインで検査の結果合格となった自動車から作
業者が取り出して該装置に投入したＶＩＤラベルのバー
コードを読み取って、合格となった自動車の識別番号を
最終検査工程管理用セルコントローラ86に知らせる。

【００２８】そして上記ステーション管理レベルのさら
に下位の装置管理レベルには、上記ライン毎のＰＬＣ95
にそれぞれ接続された自動化マスター用や部品供給用コ
ンベヤ（Ｃ／Ｖ）の作動制御用、上記電車の間隔制御用
等の複数のＰＬＣ107 と、それらの自動化マスター用Ｐ
ＬＣ107 に接続された、シート等の内装部品の自動装着
ロボット等の作業設備の制御用の図示しないＰＬＣと、
上記ファイナル工程ＩＤ管理装置101 に接続された、上
記ＩＤコントローラ50と同様の構成を持つ、ＩＤカード
43に対する情報の受渡し制御用の複数のＩＤコントロー
ラ108 とが設けられている。

【００２９】かかる生産管理システムにあっては、本社
コンピュータ16との間で情報交換を行って工場ホストコ
ンピュータ14が定めた生産計画が、その工場ホストコン
ピュータ14から全体管理コンピュータ11に与えられる
と、その全体管理コンピュータ11が、生産する車種に応
じて既設工場の生産管理システムと新設工場の生産管理
システムとにそれぞれ生産計画を与え、既設工場では、
各工場の生産管理コンピュータ26〜29と工程間運営コン
ピュータ30とが、その与えられた生産計画に基づき所定
の生産順で、通常の如く、プレス、車体、塗装、組立の
各工程に自動車の生産を行わせ、その生産品質管理は、
各工程内での品質検査と、最終検査工程での検査との二
段構えで行い、不具合が発見された場合には、当該車両
の手直しはもちろん、その原因となった作業設備の見直
しを行っている。ただしこの既設工場では、個々の自動
車に対する実際の作業条件の把握はできず、その作業時
の作業条件を設備稼働記録や生産計画等から推定するこ
とになるので、不具合が発見された場合に、検査結果か
ら不具合の原因を作った作業設備の特定とその設備の補
修や作業設定内容の適切な修正とを行うのは必ずしも容
易ではない。

【００３０】この一方新設工場では、全体管理コンピュ
ータ11から生産計画を与えられた各工場の工程管理コン
ピュータ32〜34が、その生産計画に基づいて、上記ＩＤ
カード43，79および電車内のコンピュータを用いて自動
車一台毎の所在管理を行いながら、各セルコントローラ
に、所定の生産順で、車体、塗装、組立の各工程での自
動車の生産を行わせ、その生産品質管理は、各工程内で
の品質検査と、最終検査工程での検査との二段構えで行
い、不具合が発見された場合には、当該車両の手直しは
もちろん、この実施例の品質管理システムによって、そ
の原因となった作業設備の見直しを行っている。

【００３１】ここでその新設工場での品質管理を具体的
に説明すると、先ず車体組立工程では、各ステーション
で、各車体毎に、その車体の仮組みや増し打ちスポット
溶接を行った溶接ロボットの識別番号と、その溶接ロボ
ットがその車体にスポット溶接を行った時の打点毎の通
電時間および電流値と、仮組みする車体を構成する各車
体パネルを複数の位置決めロボットを組合わせた車体パ
ネル自動位置決め装置が位置決めした時の各位置決め治
具の位置との作業条件を、それぞれの作業を行った日時
が何日の何時何分であるというデータとともに作業デー
タとして、それらのロボットや装置の作動を制御するＰ
ＬＣ55が出力し、その作業データを、そのＰＬＣ55に繋
がるセルコントローラ41が工程管理コンピュータ32に供
給し、工程管理コンピュータ32がその作業データを、Ｉ
Ｄ管理用セルコントローラ44を介しそのステーションの
ＩＤコントローラ50に供給し、そのＩＤコントローラ50
が送信した上記作業データを、その作業を行った車体に
搭載されたＩＤカード43が記録する。

【００３２】またこの車体組立工程では、最後の車体組
立精度計測ステーションで、各車体毎に、複数のレーザ
ー式測距装置を組合わせた車体組立精度自動計測装置が
その組立精度のインライン計測を行った結果を、その装
置の作動を制御するＰＬＣ55が出力し、その計測データ
を、そのＰＬＣ55に繋がるセルコントローラ41が工程管
理コンピュータ32に供給し、工程管理コンピュータ32が
その計測データを、ＩＤ管理用セルコントローラ44を介
しその車体組立精度計測ステーションのＩＤコントロー
ラ50に供給し、そのＩＤコントローラ50が送信した上記
計測データを、その計測を行った車体に搭載されたＩＤ
カード43が記録する。

【００３３】さらに上記車体組立工程では、組立てた車
体の目視検査や、抜取りで行った溶接品質検査等の結果
の他、各設備の経時変化する作業条件の履歴データとし
て、溶接チップを交換した時期や設備の定期点検を行っ
た時期等のデータを、作業者が工程内端末装置42から工
程管理コンピュータ32に供給し、工程管理コンピュータ
32が、それらのデータを品質履歴保存用Ｄ／Ｂ37内に供
給して、そこに記録させる。

【００３４】そして次の塗装工程の、下塗り工程では、
図６の右半部に示すように、電着槽109 内の車体110 と
電極111 とに電圧を印加して電着塗料112 を車体110 に
付着させる電着塗装装置113 の、電着塗料112 の濃度お
よび液温度と、電着塗装電圧および電流とのデータを、
設備の経時変化する作業条件の履歴データとして、該塗
装装置113 の作動を制御するＰＬＣ78が出力し、工程管
理コンピュータ33が、その履歴データを品質履歴保存用
Ｄ／Ｂ59内に供給して、そこに記録させる。またここで
は、図６の左半部に示すように、その下塗りラインの最
後の膜厚測定ステーション114 で、各車体毎に下塗り塗
膜の膜厚を測定した作業者が、その膜厚データを端末装
置72から品質管理用セルコントローラ62を介し工程管理
コンピュータ33に供給し、工程管理コンピュータ33が、
その膜厚データをＩＤ管理用セルコントローラ61を介し
その膜厚測定ステーション114 のＩＤコントローラ70に
供給し、そのＩＤコントローラ70が送信した上記膜厚デ
ータを、その測定した車体110 に搭載されたＩＤカード
43が記録する。

【００３５】また上記塗装工程の、中塗り工程および上
塗り工程では、図７の右半部に示すように、換気装置11
5 と排気装置116 とを具える塗装ブース117 内でベル型
スプレーガンを持つ塗装ロボット118 が車体110 に施す
塗装の、複数ある塗装ブース117 の識別番号、塗料吐出
量、塗料霧化エアー圧、静電塗装電圧および、ベル型ス
プレーガンの回転数を、各車体毎に、その塗装作業を行
った日時が何日の何時何分であるというデータととも
に、作業データとして、それらのロボットや装置の作動
を制御するＰＬＣ78が出力し、工程管理コンピュータ33
がその作業データを、ＩＤ管理用セルコントローラ61を
介し、それらの工程にそれぞれ設けたＩＤコントローラ
70に供給し、そのＩＤコントローラ70が送信した上記作
業データを、その塗装を行った車体110 に搭載されたＩ
Ｄカード79が記録する。またここでは、各塗装ブース11
7 内の湿度および温度と、塗料の温度および粘度とのデ
ータを、設備の経時変化する作業条件の履歴データとし
て、その塗装ブース117 内の設備の作動を制御するＰＬ
Ｃ78が出力し、工程管理コンピュータ33が、その履歴デ
ータを品質履歴保存用Ｄ／Ｂ59に供給して、そこに記録
させる。

【００３６】そして上記上塗りラインでは、さらに図７
の左半部に示すように、その上塗りラインの最後の鮮映
性測定ステーション119 で鮮映性自動測定装置120 が各
車体毎に複数ポイントづつ測定した上塗り塗膜の鮮映性
のデータを、その鮮映性自動測定装置120 の作動を制御
するＰＬＣ78が出力し、工程管理コンピュータ33がその
鮮映性データを、ＩＤ管理用セルコントローラ61を介し
その鮮映性測定ステーション119 のＩＤコントローラ70
に供給し、そのＩＤコントローラ70が送信した上記鮮映
性データを、その塗装を行った車体110 に搭載されたＩ
Ｄカード79が記録する。

【００３７】さらに次の車両組立工程では、オンライン
処理として図８に示すように、電車121 に乗ってメイン
ライン122 に入った車体110 に対する自動機123 の作業
や、図示しないドア関係やエンジン関係、タイヤ関係の
サブラインでの自動機123 の作業に、例えばボルト締付
けトルクの不足や、ガソリン供給量不足等の不具合があ
って、それを修正した場合に、それらの不具合情報を、
ライン毎のＰＬＣ95が出力し、その不具合情報を、その
ＰＬＣ95に繋がるメインまたはサブライン管理用セルコ
ントローラ84, 85が工程管理コンピュータ34に供給し、
工程管理コンピュータ34がそれらの不具合情報を、ＬＡ
Ｎ22を介し組立品質エンジニアリングワークステーショ
ン（ＥＷＳ）81へ送る。

【００３８】またここではオンライン処理として、工程
管理コンピュータ34がセルコントローラ87, 88を介し、
１階および２階の部品仕様指示装置103 に生産中の各自
動車の部品仕様のデータを送って、それらの装置103 に
オーダーシートを発行させ、作業者がそのオーダーシー
トに基づき各車体110 への部品の組付けを行い、同様に
して工程管理コンピュータ34が１階および２階の品質チ
ェック処理装置104 に生産中の各自動車の車体110 およ
び生産した各自動車125 の検査内容のデータを送って、
それらの装置104 に例えば図９に示す如きチェックシー
トを発行させ、作業者がそのチェックシートに基づき検
査を行って、その検査の結果と、上記作業者による重要
保安部品の組付作業に不具合があってそれを修正した場
合にはその不具合情報とを、工程内の端末装置82から工
程管理コンピュータ34に入力し、工程管理コンピュータ
34が上記検査データを、ＬＡＮ22を介し組立品質ＥＷＳ
81へ送る。

【００３９】さらにここではオンライン処理として、テ
スター自動判定記録装置99が、最終検査工程124 のテス
ターラインで、生産した自動車125 のテスト結果に不具
合があった場合にその不具合情報を出力し、ファイナル
工程管理用セルコントローラ86が、その不具合情報を工
程管理コンピュータ34へ送り、工程管理コンピュータ34
が、その不具合情報を、組立品質ＥＷＳ81へ送る。

【００４０】そして、上記組立品質ＥＷＳ81は、上記自
動機123 の不具合情報および上記重要保安部品の組付不
具合情報に基づきファイナル再確認リストを作成して、
そのリストを最終検査工程124 のＣＳラインに設けたプ
リンタから発行し、ＣＳラインの作業者は、そのファイ
ナル再確認リストに基づき、そのラインに来た、生産し
た自動車125 の品質を再確認する。また上記組立品質Ｅ
ＷＳ81は、上記自動機123 の不具合情報と、上記重要保
安部品の不具合情報と、上記テスターラインでの不具合
情報とを、ＬＡＮ21を介し品質管理用ファイルサーバ
（Ｆ／Ｓ）35に供給して、そこに記録させる。

【００４１】また上記車両組立工程では、オフライン処
理として図10に示すように、最終検査工程124 のリペア
ゾーンの作業者が、不具合があった車両の手直し結果を
端末装置82から工程管理コンピュータ34に入力し、工程
管理コンピュータ34が、その手直し結果を、ＬＡＮ21を
介し品質管理用Ｆ／Ｓ35に供給して、そこに記録させ
る。さらにここでは、生産管理事務所の端末装置82から
管理者が、生産工程に乗せた台数に対する検査に合格し
た台数の比率である直行率や、遅延車情報等の生産管理
項目を列挙した生産メニューを工程管理コンピュータ34
に入力するとともに、検査結果や、自動機不具合情報等
の品質管理項目を列挙した品質メニューを品質管理用Ｆ
／Ｓ35に入力し、さらに、品質管理事務所の端末装置82
から品質解析要員が、品質データの解析結果やその他の
検査データを品質管理用Ｆ／Ｓ35に入力する。

【００４２】またここではオフライン処理として、工程
管理コンピュータ34が、そこに供給された種々のデータ
に基づき、上記直行率や遅延車情報等のデータを記入し
た生産メニューを作成して、その生産メニューを各工程
の休憩所の端末装置82に出力させるとともに、品質管理
用Ｆ／Ｓ35が、そこに供給された種々のデータに基づ
き、上記検査結果や自動機不具合情報等のデータを記入
した品質メニューを作成して、その品質メニューを各工
程の休憩所の端末装置82に出力させる。

【００４３】これに加えて、この実施例の品質管理シス
テムでは、工程管理コンピュータ34が、上記各自動機12
3 の識別番号と、各車体110 もしくはそこに組付けられ
る各ドアや各エンジン・トランスミッションユニット等
への作業条件と、その作業を行った作業日時とのデータ
を、作業に不具合があった場合はその不具合情報ととも
に、ライン管理用セルコントローラ89およびライン毎の
ＰＬＣ95を介し電車の制御用のＰＬＣ107 に供給し、そ
のＰＬＣ107 が、上記不具合情報を含むデータを、ガイ
ドウェイに沿って設けた通信回線を介し、その作業を行
った車体110 もしくはその作業を行ったドア等を組付け
た車体110 を載置した電車121 内のコンピュータに送っ
てそこに記録させる。

【００４４】またここでは、テスター自動判定記録装置
99が出力した、テスターラインでの自動車125 のテスト
結果の不具合情報も、工程管理コンピュータ34が、ファ
イナル工程管理用セルコントローラ86およびファイナル
工程ＩＤ管理装置101 を介しＩＤコントローラ108 へ送
り、ＩＤコントローラ108 が送信した上記不具合情報
を、そのテストを行った自動車125 に搭載されたＩＤカ
ード43が記録する。

【００４５】さらにここでは、最終検査工程124 の最後
の工程にあるＩＤコントローラ108が、検査で合格した
各自動車125 から外されたＩＤカード43に、それが記録
している、そのＩＤカードが搭載されていた自動車125
の各生産工程での実際の作業条件を示すデータを送信さ
せ、そのデータを受信して、ファイナル工程ＩＤ管理装
置101 およびファイナル工程管理用セルコントローラ86
を介し工程管理コンピュータ34へ送り、工程管理コンピ
ュータ34が、その各自動車125 の実際の作業条件を示す
データを、ＬＡＮ21を介し品質管理用Ｆ／Ｓ35へ送る。

【００４６】かかる種々のデータを受け取った、この実
施例のシステムにおける品質管理用Ｆ／Ｓ35は、例えば
工場が操業した日については毎日、その日の自動車の生
産作業が終了した時点で、例えば図11に示す如き、その
日に生産した各自動車のＩＤカードが記録していた各生
産工程での実際の作業条件と作業時刻と検査結果とを示
す一覧表と、例えば塗装工程のブースについて図12に示
す如き、各設備の経時変化する作業条件の推移を示すグ
ラフと、例えば車両組立工程について図13に示す如き、
作業者が端末装置82から入力した検査結果および部品の
組付不具合情報の一覧表と、特に不具合があった設備の
検査および修正を指示するアクションカードとを、品質
管理事務所の端末装置82にプリント出力させ、該品質管
理事務所に在籍する品質管理要員は、そのプリントされ
た一覧表とアクションカードとに基づき、不具合があっ
た設備および不具合が生じそうな設備の点検を行い、そ
の結果に応じて補修や作業設定内容の適切な修正を行
う。

【００４７】すなわち、車体組立工程については、例え
ば車体組立精度の計測結果とその車体を組立てた時の位
置決め治具の位置データとから、位置決め治具の位置や
形状の適否を判断してその変更を行ったり、車体パネル
単体の精度を見直したりすることができ、また例えば溶
接品質の検査結果とその溶接を行った時の溶接電流デー
タや溶接チップの交換データとから、通電時間の設定や
溶接チップの交換期間の設定を見直すことができる。ま
た塗装工程については、例えば塗膜の膜厚や鮮映性に不
具合があった車体の工程通過時刻とその通過時の塗装ブ
ースの履歴データや塗装ロボットの作業条件とから、塗
装条件の見直しを行うことができる。そして車両組立工
程については、例えばテスターでの水密性検査結果に不
具合があった自動車の窓ガラス組付作業時刻とその作業
を行ったロボットの識別番号やその作業時の窓ガラス用
接着剤吐出量データとから、その窓ガラス組付手順を見
直したり、その接着剤吐出量の設定を見直したりすこと
ができる。

【００４８】なお、上記品質管理事務所には、図10に示
すように、先に述べた不具合原因解析用エンジニアリン
グワークステーション（ＥＷＳ）126 が設置してあり、
その不具合原因解析用ＥＷＳ126 にも、ＬＡＮ21を介し
工程管理コンピュータ34が上記データを供給しているの
で、上記一覧表やアクションカードを検討しても不具合
があった設備の特定やその不具合の原因の特定が困難な
場合には、その不具合原因解析用ＥＷＳ126 が備えてい
る不具合原因解析プログラム（いわゆるＡＩ）を用いて
不具合原因を統計的に解析し、不具合があった設備の特
定やその不具合の原因の特定を行うこともできる。

【００４９】従ってこの実施例の品質管理システムによ
れば、各工程の作業設備の制御用ＰＬＣ55, 78, 107 が
作業データ出力手段１を構成するとともに、各工程の検
査設備の制御用ＰＬＣ55, 78, 107 が検査データ出力手
段２を構成し、データの重要度や量等に応じて、データ
記録手段３としてのＩＤカード43，79や電車121 内のコ
ンピュータと、経時変化データ出力手段４としての品質
履歴保存用Ｄ／Ｂ37，59および組立品質ＥＷＳ81とが分
担して、品質管理データ出力手段５としての品質管理用
Ｆ／Ｓ35にデータを供給するので、実際の作業時の作業
データとその作業の結果を示す検査データとを、それら
の間の対応を容易にかつ正確に取り得る形で供給するこ
とができ、またそれらのデータに基づき品質管理用Ｆ／
Ｓ35が、各自動車の生産時の作業条件と検査結果とを対
応させて出力するので、生産途中の、もしくは生産した
自動車に不具合があった場合に、その不具合の原因を作
った作業設備の特定とその設備の補修や作業設定内容の
適切な修正とを短時間で容易に行うことができる。

【００５０】さらにこの実施例のシステムによれば、不
具合原因解析用ＥＷＳ126 が、生産した多数の自動車に
ついてデータを集積し、それらのデータを統計的に処理
するので、作業条件の経時変化と自動車の生産品質の経
時変化との関係を正確に把握し得るとともに、例えば図
14に示す如き不具合分類別集計も行うことができ、それ
ゆえ、作業設備の新設や車種変更のための作業設定内容
の変更等の際に、その作業条件の玉成をより短時間で完
了することができる。

【００５１】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、この発
明のシステムを、自動車の生産工程中の、車体組立工
程、塗装工程、車両組立工程または他の、例えば自動車
の車体パネルの組立工程等で独立別個に用いたりその工
程のみの単独で用いたりすることもできる。また、この
発明のシステムは、自動車に限定されていることなく電
子部品等他の物品にも適用できる。

【００５２】

【発明の効果】かくしてこの発明の物品生産工程の品質
管理システムによれば、実際の作業時の作業データとそ
の作業の結果を示す検査データとを、それらの間の対応
を容易にかつ正確に取り得る形で供給することができ、
また生産途中の、もしくは生産した物品に不具合があっ
た場合に、その不具合の原因を作った作業設備の特定と
その設備の補修や作業設定内容の適切な修正とを短時間
で容易に行うことができる。

【００５３】さらにこの発明のシステムによれば、生産
した多数の物品についてデータを集積し、それらのデー
タを統計的に処理することにて、作業条件の経時変化と
物品の生産品質の経時変化との関係を正確に把握するこ
とができるので、作業設備の新設や物品の種類変更のた
めの作業設定内容の変更等の際に、作業条件の玉成をよ
り短時間で完了することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の物品生産工程の品質管理システムの
構成を示す概念図である。

【図２】この発明の物品生産工程の品質管理システムを
自動車の生産に適用した一実施例を含む、新設工場の自
動車生産管理システムの概要を既設工場のシステムとと
もに示す構成図である。

【図３】上記自動車生産管理システムの内、新車体工場
の車体組立工程の管理システムを示す構成図である。

【図４】上記自動車生産管理システムの内、新塗装工場
の塗装工程の管理システムを示す構成図である。

【図５】上記自動車生産管理システムの内、新組立工場
の車両組立工程および最終検査工程の管理システムを示
す構成図である。

【図６】上記塗装工程の内、下塗り工程を示す説明図で
ある。

【図７】上記塗装工程の内、上塗り工程を示す説明図で
ある。

【図８】上記車両組立工程および最終検査工程の管理シ
ステムの内、オンライン管理系を示す説明図である。

【図９】上記車両組立工程および最終検査工程で出力さ
れるチェックシートの例を示す説明図である。

【図１０】上記車両組立工程および最終検査工程の管理
システムの内、オフライン管理系を示す説明図である。

【図１１】生産品質管理用データとして上記実施例のシ
ステム中の品質管理用ファイルサーバが出力する各自動
車の各生産工程での作業条件と作業時刻と検査結果の一
覧表の例を示す説明図である。

【図１２】生産品質管理用データとして上記実施例のシ
ステム中の品質管理用ファイルサーバが出力する各設備
の経時変化する作業条件の推移を示すグラフの例を示す
説明図である。

【図１３】生産品質管理用データとして上記実施例のシ
ステム中の品質管理用ファイルサーバが出力する検査結
果と組付不具合情報の一覧表の例を示す説明図である。

【図１４】生産品質管理用データとして上記実施例のシ
ステム中の不具合原因解析用エンジニアリングワークス
テーションが出力する不具合分類別集計グラフの例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 作業データ出力手段 ２ 検査データ出力手段 ３ データ記録手段 ４ 経時変化データ出力手段 ５ 品質管理データ出力手段 35 品質管理用ファイルサーバ（Ｆ／Ｓ） 37, 59 品質履歴保存用データベース（Ｄ／Ｂ） 43，79 ＩＤカード 55, 78, 107 プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ） 81 組立品質エンジニアリングワークステーション（Ｅ
ＷＳ） 110 車体 121 電車 126 不具合原因解析用エンジニアリングワークステーシ
ョン（ＥＷＳ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉島 寛 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 高野 裕之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 井上 政昭 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を生産する工程中の作業設備に設け
   られ、前記作業設備の作業時毎に作業条件を読み出して
   その作業日時とともに作業データとして出力する作業デ
   ータ出力手段（１）と、 前記物品を生産する工程およびその後の検査工程の少な
   くとも一方に設けられ、生産途中の各物品および生産し
   た各物品の少なくとも一方の検査結果を検査データとし
   て出力する検査データ出力手段（２）と、 前記各物品に付随して移動し、前記出力された作業デー
   タおよび検査データを逐次記録してその物品とともに搬
   送するデータ搬送手段（３）と、 前記物品を生産する工程中の作業設備に設けられ、前記
   作業設備の作業条件の経時的な変化を読み出して経時変
   化データとして出力する経時変化データ出力手段（４）
   と、 前記データ搬送手段に記録された作業データおよび検査
   データを読み出して、前記出力された経時変化データと
   組合せ、前記各物品の生産時の作業条件と検査結果とを
   対応させて出力する品質管理データ出力手段（５）と、 を具えてなる、物品生産工程の品質管理システム。