JPH0713609A - 組立品の特性調整方法 - Google Patents

組立品の特性調整方法

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JPH0713609A
JPH0713609A JP15577793A JP15577793A JPH0713609A JP H0713609 A JPH0713609 A JP H0713609A JP 15577793 A JP15577793 A JP 15577793A JP 15577793 A JP15577793 A JP 15577793A JP H0713609 A JPH0713609 A JP H0713609A
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Shigeru Makino
滋 牧野
Masaki Inoue
雅喜 井上
Haruhiro Akuta
治博 芥
Kiyoshi Otaki
清 大滝
Masaru Kojima
勝 小島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】組立品の特性検査の結果に基づいて歩留りが安
定するように部品の調整量の目標値の修正量を自動的に
設定する。 【構成】部品特性調整装置1は、組立品を製造する部品
の特性を調整する。組立装置2では複数の部品を結合し
て組立品を製造し、組立品特性検査装置3では、組立品
について特性を計測・検査する。組立品特性検査装置3
で求めた特性の平均値および許容範囲の上限側および下
限側の不良数に基づいて求めたかたより値とを前件部と
して、ファジィ推論装置7でファジィ推論を行い、部品
の調整量の目標値についての修正量を求める。この修正
量を部品特性調整装置1に与えることによって部品の特
性を調整すれば、許容範囲の特性を有する組立品の歩留
りを安定化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の部品を結合して
構成される組立品について、各部品の仕様に変動があっ
ても組立品の特性を許容範囲内に収めることができるよ
うに組立品の生産工程で各部品を調整する組立品の特性
調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、複数の部品を結合して構成され
る組立品では、各部品のロットの変動等によって組立品
の特性(性能等)に変動が生じる。このように組立品の
特性に変動が生じて特性検査時の歩留りが低下した場
合、従来は、その工程のオペレータが、特性検査での許
容範囲の上限側および下限側で発生した不良品の数、検
査値の平均値等の値を元に経験やノウハウを用いて部品
特性調整装置の目標値(各部品の調整量の目標値)の微
調整を行い、歩留りを保つようにしていた。
【0003】しかしながら、上述した技術では、特性検
査の結果が同じであっても、オペレータの各個人の経験
やノウハウによって部品特性調整装置の目標値の設定が
異なるものであるから、オペレータが替われば歩留りに
変動が生じるという問題があった。このような問題を回
避するには、部品特性調整装置の目標値の設定を自動化
することが考えられるが、このような自動化には組立品
の特性と部品の特性との関係を数式で表現することが必
要である。ところが、一般には組立品の特性と部品の特
性との関係は複雑であって、両者の特性が変動したり非
線形の関係である場合には、両者の関係を表す数式を決
定するのは困難である。したがって、組立品の特性検査
の結果に基づいて部品特性調整装置の目標値をフィード
バック制御することはできないことになる。また、部品
特性調整装置の目標値を設定することができたとして
も、部品のロットが変動したり部品特性調整装置の調整
性能が変動したりすれば、設定された目標値に適合させ
ることができないものである。結局、上述したような各
種の要因が複雑に絡み合っているから、組立品の特性と
部品の特性との関係を数式で表現して部品特性調整装置
の目標値を検査値に基づいてフィードバック制御するの
は不可能であって、組立品の歩留りを低下させる要因に
なっている。
【0004】ところで、最近では数式で表現できない関
係に対してファジィ演算を適用することによって入出力
の関係を適応させる技術が確立されてきている。たとえ
ば、特開平3−77102号公報には、電子機器の目標
値設定回路として、目標値を設定する各項目の変化量に
重み付けをするメンバーシップ関数を設定し、あらかじ
め設定してある基準の目標値と各項目の変化量とに対し
て、メンバーシップ関数を適用してファジィ演算を行う
ことによって目標値を設定することが記載されている。
この公報に記載された技術を用いれば、各項目の変化に
対応するように目標値を設定することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された技術では、基準となる目標値に基づいて
各項目の変化量に対応するように目標値を設定するもの
であるから、組立品を構成する各部品の調整量の目標値
を設定するような目的には適用することができないもの
である。すなわち、組立品を構成する各部品ではロット
の変動によって部品間の位置関係を調節する場合もあ
り、このような調整では目標値の基準値を明確に設定す
ることができないものであるから、基準の目標値を設定
しなければならない上記公報に記載された技術を適用す
ることができないのである。
【0006】また、基準値を明確に設定することができ
ない場合に、過去の目標値の平均値等を用いて目標値の
基準値を設定することは可能であるが、歩留りを目標値
の設定項目として考慮しているときに歩留りが100%
になったとすると、目標値を設定する項目の影響がなく
なって基準の目標値が目標値として採用されることにな
り、再び歩留りの低下が引き起こされることになる。し
たがって、目標値の増減が繰り返されるハンチング状態
になり、歩留りが安定しなくなるという問題がが生じ
る。
【0007】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、組立品の特性検査の結果に基づいて歩留りが
安定するように部品の調整量の目標値を自動的に設定す
ることができる組立品の特性調整方法を提供しようとす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、複数個の部品を結合して製造さ
れる組立品について所要の特性が得られるように部品の
特性を調整する組立品の特性調整方法において、複数個
の組立品の特性の検査結果について平均値とかたより値
とを求め、平均値とかたより値とを前件部とし部品の特
性の調整量の目標値の修正量を後件部とするファジィ推
論を行って調整量の目標値の修正量を求め、部品の特性
の調整量を求めた修正量に従って修正することを特徴と
する。
【0009】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、かたより値は組立品の特性の許容範囲の上限側の
不良数と下限側の不良数とのうちの少なくとも一方に基
づいて求めることを特徴とする。請求項3の発明では、
請求項1の発明において、部品の調整前と調整後との特
性に基づいて、調整量と特性の実際の変化量との関係を
修正することを特徴とする。
【0010】請求項4の発明では、請求項1の発明にお
いて、部品の調整前と調整後との特性に基づいて、調整
量と特性の実際の変化量との関係を統計的に求め、求め
た関係に基づいて調整量と変化量との関係を修正するこ
とを特徴とする。請求項5の発明では、請求項3または
請求項4の発明において、部品の調整前の特性を複数段
階に分類し、分類された各段階について調整量と変化量
との関係を求めることを特徴とする。
【0011】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、複数個の部品特性調整装置によってそれぞれ特性が
調整された部品を結合して製造された組立品について、
各部品ごとに特性を調整した部品特性調整装置を識別す
る識別情報を設定し、各特性調整装置ごとに分類して目
標値の修正量を求めることを特徴とする。請求項7の発
明は、請求項1の発明において、部品特性調整装置によ
る特性の調整と部品の組立との工程を複数段階に繰り返
して最終の組立品を組み上げる工程について、最終の組
立品の特性の検査結果を各段階での部品特性調整装置と
の対応関係に基づいて分類し、各特性調整装置ごとに分
類した目標値の修正量を求めることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成によれば、組立品の特性の検査結果の
平均値とかたより値(上限側の不良率と下限側の不良率
等)とを前件部とし、組立品を構成する部品の調整量の
目標値に関する修正量を後件部としてファジィ推論を行
うことによって、組立品の検査結果を部品の調整量にフ
ィードバックするのであって、このフィードバック過程
でのファジィ推論によってオペレータの経験やノウハウ
が導入されているから、部品の調整量の目標値について
の修正量として適正な値を設定することができ、歩留り
を安定させることができるのである。すなわち、部品の
ロットに変動が少なく、組立品の特性が許容範囲内で推
移しているときには、組立品の特性の平均値に基づいて
ロット内での変動に対する目標値の修正が行われること
になって組立品の特性が安定化されるのである。一方、
部品のロットが変わって組立品の特性に急激な変化が生
じて歩留りが大幅に変化したときには、上限側および下
限側の不良数などのかたより値に基づいて、ロットの変
化に対する修正量が設定されることになり、この場合に
も組立品の特性が安定化されるのである。
【0013】また、請求項3ないし請求項5の構成のよ
うに、調整量と変化量との対応関係に基づいて調整量を
修正すれば、部品特性調整装置の動作のばらつきを修正
することができて、組立品の特性を安定化させることに
なる。とくに、請求項4のように調整量と変化量との関
係を統計的に求めれば、部品特性調整装置の動作に応じ
た調整量を得ることができ、請求項5のように調整量の
段階ごとに分類した関係を用いれば、調整量と変化量と
の関係をより精密に設定できることになる。
【0014】請求項6および請求項7の構成では、複数
台の部品特性調整装置が存在する場合に、組立品の特性
がどの部品特性調整装置での調整により影響を受けたも
のであるかを分類して、各部品特性調整装置ごとに調整
量の目標値に関する修正量を与えることができるから、
複数の部品特性調整装置に対して適切な修正量を与える
ことができる。
【0015】
【実施例】
(実施例1)複数の部品を結合して組立品を製造する際
には、図1に示すように、部品特性調整装置1によって
各部品の特性を調整した後に、組立装置2によって各部
品を結合し、完成した組立品の特性について組立品特性
検査装置3で計測・検査して良否を判定する。本実施例
は、組立品特性検査装置3での検査結果に基づいて、部
品特性調整装置1での各部品の調整量(部品間の相対位
置関係等を含む)に関する目標値の修正量を設定するも
のである。
【0016】部品特性調整装置1での目標値の修正量
は、組立品特性検査装置3での検査結果に基づいて計算
機制御装置4で設定される。すなわち、計算機制御装置
4は、組立品特性検査装置3で検査する組立品の特性に
関する所要の項目について、平均値を求める特性平均値
算出部5と、かたより値(たとえば不良品発生率)を求
める特性かたより値算出部6とを備え、求めた平均値お
よびかたより値に基づいてファジィ推論装置7でファジ
ィ推論を行うことによって、部品特性調整装置1に設定
する目標値の修正量を算出するのである。このように、
組立品の検査結果に基づいて部品の目標値の修正量を設
定するフィードバック制御系において、ファジィ推論を
導入していることによって、歩留りを安定させることが
できるのである。
【0017】次に、ファジィ推論装置7での演算につい
て説明する。上述した組立品の検査特性のかたより値
(不良品発生率)および平均値については、それぞれ図
2、図3に示すようなメンバーシップ関数が設定され
る。また、部品特性調整装置1に与える目標値の修正量
に対しては、図4に示すようなメンバーシップ関数が設
定される。図2における各符号は、次の意味を有してい
る。すなわち、2文字のアルファベトのうち、先頭の文
字がUであるものは許容範囲における上限側不良率に関
するものであることを示し、先頭の文字がLであるもの
は下限側不良率に関するものであることを示す。また、
末尾の文字のS,M,Bは、それぞれ小さい、中くら
い、大きいを示す。したがって、LSは「下限側不良率
が小さい」ことを意味する。ZRは不良率がほぼ0であ
る場合を示す。ここに、不良率ΔNGは、次式で計算さ
れる。 ΔNG={(上限側不良率)−(下限側不良率)}/
(収拾データ) 図3は平均値ΔAVを表すメンバーシップ関数であっ
て、2文字のアルファベットで表された各符号の先頭の
文字はPがオーバー側、Nがアンダー側であることを示
し、末尾の文字はS,M,Bがそれぞれ小、中、大を示
す。したがって、PSは「オーバー側に小さい」ことを
意味する。ZRは目標値とほぼ等しいことを示す。
【0018】図4は目標値の修正量ΔUを表すメンバー
シップ関数であって、2文字のアルファベットの各符号
の先頭の文字はPが増加側、Nが減少側であることを示
し、末尾の文字はS,M,Bがそれぞれ小、中、大を示
す。したがって、NMは「減少側に中くらいに修正す
る」ことを意味する。ZRは修正をほとんど要さないこ
とを示している。
【0019】上述のようなメンバーシップ関数を適用し
て不良率ΔNGと平均値ΔAVとから目標値の修正量Δ
Uを求めるファジィ推論を行う際には、図5に示すよう
なファジィ推論のためのルールテーブルを用いる。たと
えば、不良率ΔNGが下限側に大きく、かつ平均値ΔA
Vがアンダー側に大きいときには、不良率ΔNGのLB
と、平均値ΔAVのNBとの交差する位置のNBが求め
られ(if ΔNG=LB and ΔAV=NB then
ΔU=NB)、目標値の修正値は減少側に大きく修正す
ることになる。不良率ΔNGがほぼ0であって平均値Δ
AVがほぼ目標値に等しいときには、目標値の修正量Δ
UはZRであって、目標値の修正はほとんどないことに
なる。
【0020】上述したように、組立品の特性の検査によ
って得た特性値の平均値および不良率に基づいて、部品
の調整量の目標値の修正量をファジィ推論で求めるか
ら、従来はオペレータの経験やノウハウによって行って
いた調整作業が不要になり、歩留りが高い水準で安定す
るように自動的に部品の特性の調整が行われる。 (実施例2)本実施例は、図6に示すように、部品特性
調整装置1に対して目標値の修正量を与えることによる
部品特性調整装置1での調整量と部品特性が実際に変化
した変化量との関係について回帰分析を行うことによっ
て、調整量と変化量との関係を求め、この関係を用いて
目標値に応じた変化量が得られるように補正を行う構成
を付加したものである。すなわち、計算機制御装置4に
おいて、部品特性調整装置1での調整前後の部品の特性
値から調整量と変化量とを算出する調整量・変化量算出
部8を設け、回帰演算部9では調整量と変化量との関係
を回帰分析によって求める。回帰分析を行えば、調整量
と変化量との関係を求めることができるから、この関係
を調整曲線/係数算出部10で設定して部品特性調整装
置1に与えるのである。
【0021】上述した動作をまとめると、図7のように
なる。すなわち、部品特性調整装置1での調整前の計測
値により調整データを目標値に対してオーバー側かアン
ダー側かに層別し(S1)、調整量・変化量算出部8に
おいて調整量と変化量とを求める(S2)。すなわち、
調整量は調整前の計測値の関数とし、変化量は調整後の
計測値から調整前の計測値を減算して求める。この調整
量の関数は回帰分析で求める回帰式で表される。次に回
帰演算部9では、求めた調整量と変化量とに最小二乗法
を適用して回帰分析を行い回帰式を求める(S3)。こ
こで、回帰式としては、オーバー側では線形回帰式(Y
=aX+b、Y:調整量、X:変化量、a,b:回帰係
数)を用い、アンダー側では指数回帰式(Y=eaX+b
Y:調整量、X:変化量、a,b:回帰係数)を用い
る。このようにして回帰式を求めると図8のようにな
る。求めた回帰式に対応するように、調整曲線/係数算
出部10では、調整量と変化量との対応関係を示す調整
データテーブルを作成し、部品特性調整装置1に目標値
の修正量が与えられたときに所望の変化量が得られるよ
うに調整データテーブルを用いて部品の特性を調節する
のである。他の技術については実施例1と同様である。
【0022】(実施例3)本実施例では、部品を組み立
てる段階が多段階になっている場合に有効な技術を示
す。すなわち、最終的な組立品を構成する各部品が、別
の部品の組立品であるような工程で用いられる技術であ
って、たとえば図9に示すように、2台の部品加工装置
11a,11bで別途に製造された部品の特性が、対応
する部品特性調整装置12a,12bで調整された後、
部品組立装置13a,13bで組み立てられる。組み立
てられた各部品は、それぞれ部品特性調整装置1a,1
bで調整された後に、実施例1と同様に、組立装置2で
組み立てられるのであって、組立品特性検査装置3では
考慮すべき特性について計測・検査が行われる。また、
各部品は組立装置2に対して複数系統で供給されるよう
になっている。
【0023】上述したような多段階かつ複数系統の組立
工程を有する場合には、各部品特性調整装置1a,1
b,12a,12bに対して計算機制御装置4から目標
値の修正値を入力することが必要になる。そこで、本実
施例では、各部品がどの部品特性調整装置1a,1b,
12a,12bで調整されたのかを識別する識別情報で
あるデータを用いて検査結果と部品特性調整装置1a,
1b,12a,12bとの対応関係を識別するトラッキ
ング処理を行うのである。このようなトラッキング処理
を行えば、図10に示すように、部品特性調整装置1
a,1b,12a,12bごとにデータを層別すること
ができ(S1)、各部品特性調整装置1a,1b,12
a,12bに対応するデータごとに不良率・平均値を算
出することができる(S2)。以後は、実施例1と同様
にして、ファジィ推論を行い(S3)、その結果から調
整量の目標値の修正量を得ることができる(S4)。他
の技術は実施例1と同様であるから説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】本発明は上述のように、組立品の特性の
検査結果の平均値とかたより値(上限側の不良率と下限
側の不良率等)とを前件部とし、組立品を構成する部品
の調整量の目標値に関する修正量を後件部としてファジ
ィ推論を行うことによって、組立品の検査結果を部品の
調整量にフィードバックするのであって、このフィード
バック過程でのファジィ推論によってオペレータの経験
やノウハウが導入されているから、部品の調整量の目標
値についての修正量として適正な値を設定することがで
き、歩留りを安定させることができるのである。すなわ
ち、部品のロットに変動が少なく、組立品の特性が許容
範囲内で推移しているときには、組立品の特性の平均値
に基づいてロット内での変動に対する目標値の修正が行
われることになって組立品の特性が安定化されるのであ
る。一方、部品のロットが変わって組立品の特性に急激
な変化が生じて歩留りが大幅に変化したときには、上限
側および下限側の不良数などのかたより値に基づいて、
ロットの変化に対する修正量が設定されることになり、
この場合にも組立品の特性が安定化されるという利点が
ある。
【0025】また、請求項3ないし請求項5の構成のよ
うに、調整量と変化量との対応関係に基づいて調整量を
修正すれば、部品特性調整装置の動作のばらつきを修正
することができて、組立品の特性を安定化させることに
なる。とくに、請求項4のように調整量と変化量との関
係を統計的に求めれば、部品特性調整装置の動作に応じ
た調整量を得ることができ、請求項5のように調整量の
段階ごとに分類した関係を用いれば、調整量と変化量と
の関係をより精密に設定できることになる。
【0026】請求項6および請求項7の構成では、複数
台の部品特性調整装置が存在する場合に、組立品の特性
がどの部品特性調整装置での調整により影響を受けたも
のであるかを分類して、各部品特性調整装置ごとに調整
量の目標値に関する修正量を与えることができるから、
複数の部品特性調整装置に対して適切な修正量を与える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示すブロック図である。
【図2】実施例1に用いるかたより値に対するメンバー
シップ関数を示す図である。
【図3】実施例1に用いる平均値に対するメンバーシッ
プ関数を示す図である。
【図4】実施例1に用いる修正値に対するメンバーシッ
プ関数を示す図である。
【図5】実施例1に用いるファジィ推論のルールテーブ
ルを示す図である。
【図6】実施例2を示すブロック図である。
【図7】実施例2の動作説明図である。
【図8】実施例2における調整量と変化量との関係例を
示す図である。
【図9】実施例3を示すブロック図である。
【図10】実施例3の動作説明図である。
【符号の説明】
1 部品特性調整装置 1a 部品特性調整装置 1b 部品特性調整装置 2 組立装置 3 組立品特性検査装置 4 計算機制御装置 5 特性平均値算出部 6 特性かたより値算出部 7 ファジィ推論装置 8 調整量・変化量算出部 9 回帰演算部 10 調整曲線/係数算出部 11a 部品加工装置 11b 部品加工装置 12a 部品特性調整装置 12b 部品特性調整装置 13a 部品組立装置 13b 部品組立装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】次に、ファジィ推論装置7での演算につい
て説明する。上述した組立品の検査特性のかたより値
(不良品発生率)および平均値については、それぞれ図
2、図3に示すようなメンバーシップ関数が設定され
る。また、部品特性調整装置1に与える目標値の修正量
に対しては、図4に示すようなメンバーシップ関数が設
定される。図2における各符号は、次の意味を有してい
る。すなわち、2文字のアルファベトのうち、先頭の文
字がUであるものは許容範囲における上限側不良率に関
するものであることを示し、先頭の文字がLであるもの
は下限側不良率に関するものであることを示す。また、
末尾の文字のS,M,Bは、それぞれ小さい、中くら
い、大きいを示す。したがって、LSは「下限側不良率
が小さい」ことを意味する。ZRは不良率がほぼ0であ
る場合を示す。ここに、不良率ΔNGは、次式で計算さ
れる。 ΔNG={(上限側不良)−(下限側不良)}/
収集データ) 図3は平均値ΔAVを表すメンバーシップ関数であっ
て、2文字のアルファベットで表された各符号の先頭の
文字はPがオーバー側、Nがアンダー側であることを示
し、末尾の文字はS,M,Bがそれぞれ小、中、大を示
す。したがって、PSは「オーバー側に小さい」ことを
意味する。ZRは目標値とほぼ等しいことを示す。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大滝 清 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小島 勝 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の部品を結合して製造される組立
    品について所要の特性が得られるように部品の特性を調
    整する組立品の特性調整方法において、複数個の組立品
    の特性の検査結果について平均値とかたより値とを求
    め、平均値とかたより値とを前件部とし部品の特性の調
    整量の目標値の修正量を後件部とするファジィ推論を行
    って調整量の目標値の修正量を求め、部品の特性の調整
    量を求めた修正量に従って修正することを特徴とする組
    立品の特性調整方法。
  2. 【請求項2】 かたより値は組立品の特性の許容範囲の
    上限側の不良数と下限側の不良数とのうちの少なくとも
    一方に基づいて求めることを特徴とする請求項1記載の
    組立品の特性調整方法。
  3. 【請求項3】 部品の調整前と調整後との特性に基づい
    て、調整量と特性の実際の変化量との関係を修正するこ
    とを特徴とする請求項1記載の組立品の特性調整方法。
  4. 【請求項4】 部品の調整前と調整後との特性に基づい
    て、調整量と特性の実際の変化量との関係を統計的に求
    め、求めた関係に基づいて調整量と変化量との関係を修
    正することを特徴とする請求項1記載の組立品の特性調
    整方法。
  5. 【請求項5】 部品の調整前の特性を複数段階に分類
    し、分類された各段階について調整量と変化量との関係
    を求めることを特徴とする請求項3または請求項4記載
    の組立品の特性調整方法。
  6. 【請求項6】 複数個の部品特性調整装置によってそれ
    ぞれ特性が調整された部品を結合して製造された組立品
    について、各部品ごとに特性を調整した部品特性調整装
    置を識別する識別情報を設定し、各特性調整装置ごとに
    分類して目標値の修正量を求めることを特徴とする請求
    項1記載の組立品の特性調整方法。
  7. 【請求項7】 部品特性調整装置による特性の調整と部
    品の組立との工程を複数段階に繰り返して最終の組立品
    を組み上げる工程について、最終の組立品の特性の検査
    結果を各段階での部品特性調整装置との対応関係に基づ
    いて分類し、各特性調整装置ごとに分類した目標値の修
    正量を求めることを特徴とする請求項1記載の組立品の
    特性調整方法。
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