JPH09300181A - 工程能力管理システム - Google Patents

工程能力管理システム

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JPH09300181A
JPH09300181A JP8120545A JP12054596A JPH09300181A JP H09300181 A JPH09300181 A JP H09300181A JP 8120545 A JP8120545 A JP 8120545A JP 12054596 A JP12054596 A JP 12054596A JP H09300181 A JPH09300181 A JP H09300181A
Authority
JP
Japan
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data
inspection
process capability
measurement
measurement result
Prior art date
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Pending
Application number
JP8120545A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Ishikawa
文男 石川
Izumi Ito
泉 伊藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】検査に携わる作業者の負担を軽減し、製造工程
の工程能力を的確に把握する。 【解決手段】形状測定結果データを蓄積することで製造
工程の工程能力を管理する工程能力管理システムにおい
て、前記測定結果データを入力する第1の入力手段と、
前記測定結果と関連する検査あるいは加工に必要な情報
を入力する第2の入力手段と、入力された前記情報をデ
ータベースを利用して管理する管理手段と、前記データ
ベースにより管理された情報を検索する検索手段と、前
記検索により該当する検査データの工程能力を評価する
評価手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば三次元測定
機等の座標測定機により得られる形状検査結果データを
もとに、製品の製造工程の工程能力を管理する工程能力
管理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、機械部品等を製作する技術の進歩
及び製品の消費者の要求により、複雑な形状の製品、機
械部品が増加する傾向にあり、型検査等に要する検査時
間が増加し、検査部門の負担が増大している。そこで、
これらの製品、機械部品等の物品が設計値通りに製造さ
れているかを検査して、「物品の製造において、どの程
度の品質が実現するか」を示す製造工程の能力(以下、
工程能力という)を管理する必要が生じていた。例え
ば、機械部品の形状を三次元測定機等の座標測定機で測
定し、測定結果と機械部品の設計値を比較して得られた
誤差(製造誤差)を統計的にまとめ、機械部品の製造誤
差のバラつきを表す標準偏差と公差幅(許容値)との関
係をみることで工程能力を判断する。
【0003】従来、前記機械部品等の検査の過程におい
て、各種測定機で測定された測定結果は、形状評価され
たうえで測定対象物の設計値の対応箇所と比較され、設
計値に対する誤差(製造誤差)が求められていた。そし
て、この誤差の値は、物品が設計値通りに製造されてい
るかどうかを判断するための検査に用いられていた。ま
た、この検査結果に関する情報は、物品の設計部門、製
造部門等にフィードバックされ、製造された物品の形状
を設計値に近づけるために利用されていた。
【0004】この検査結果の管理においては、従来よ
り、検査作業者が、測定結果データを直接図面に書き込
むか、一覧表形式の帳票を作成し、図面に添付すること
で検査成績書を作成するといった方法が用いられてい
た。さらに、最近では、この検査結果の管理には、座標
測定機により得られた測定結果データを用いて、一覧表
形式で出力する帳票作成システムが開発されていた。こ
の種のシステムでは、座標測定機等により、対象となる
部品等を計測し、測定結果データを得る。そして、設計
値、公差値、測定結果及びその測定結果が公差範囲内で
あるかどうかの判定結果とを一覧表形式で表現した帳票
を出力していた。さらに、特開平7−104827に
は、図面情報に基づいた工程管理システムが開示されて
おり、測定機により得られる測定結果データを図面デー
タと関連付けたデータベースにより工程管理を行うシス
テムが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来技術に
おいては、工程能力の管理は、人手によるところが多
く、非常に手間がかかる作業で十分に行われていなかっ
た。従来は、1つの物品の形状を複数の測定機を用いて
測定した場合、検査作業者は、各測定機の測定結果ごと
に検査結果を求めていた。そして、検査成績書に検査結
果を手作業で書き込んでいた。そのため、検査成績書の
整理はほとんどが人手に頼ることになり、非常に手間が
かかっていた。また、検査作業者による転記ミス等が起
こる場合もあった。さらに、一覧表形式の検査結果を自
動的に出力するシステムにおいても、各部品の測定に用
いる測定機の出力形式が統一されていなかったので、複
数の機種を用いると、測定データを有効に活用すること
ができず、製造工程の工程能力を把握するのが困難であ
った。
【0006】ところで、前記工程能力管理のための検査
工程では、準備作業および測定結果をまとめる後作業に
かける労力が非常に大きいという問題があった。そのた
め、工程能力管理のシステム化が望まれていたが、現状
では自動化できるのは、NC制御が可能な測定作業だけ
であった。しかし、その場合でも検査の効率化は十分と
は言えなかった。
【0007】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、検査に携わる作業者の負担を軽減し、
製造工程の工程能力を的確に把握することができる工程
能力管理システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、形状測定結果データを蓄積することで
製造工程の工程能力を管理する工程能力管理システムに
おいて、前記測定結果データを入力する第1の入力手段
と、前記測定結果と関連する検査あるいは加工に必要な
情報を入力する第2の入力手段と、入力された前記情報
をデータベースを利用して管理する管理手段と、前記デ
ータベースにより管理された情報を検索する検索手段
と、前記検索により該当する検査データの工程能力を評
価する評価手段とを備えた構成とした。
【0009】前記形状測定結果データは、座標測定機に
よる測定により得られることとしてもよい。前記第2の
入力手段で入力される情報は、設計値、上限公差値、下
限公差値を含むこととしてもよい。前記管理手段は、前
記測定結果データ及び前記検査あるいは加工に必要な情
報を入力し、前記測定結果データの判定を行い、その判
定結果を前記データベースの登録することとしてもよ
い。
【0010】前記判定結果は、設計値と前記測定結果デ
ータに含まれる実測値とを比較した結果の誤差値である
こととしてもよい。前記判定結果は、上限公差値あるい
は下限公差値と前記測定結果データに含まれる実測値と
を比較した結果であることとしてもよい。前記評価手段
は、前記検査データの分布の状態に基づいて評価を行う
こととしてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例による工
程能力管理システムの構成を示すブロック図である。工
程能力管理システム3は、測定結果情報登録部4、測定
情報登録部5、検査/加工情報登録部6、データ検索部
7、入出力制御部10、入力装置11、出力装置12と
を備えている。
【0012】座標測定機1から得られる測定結果データ
2(磁気ディスク等の記憶媒体に格納される)は、測定
結果情報登録部4を介して、検査データベース8に登録
される。測定結果データ2は、測定番号、実測値、判定
結果から構成される。実測値は、位置、姿勢、サイズ、
偏差等から構成される。例えば、形状として円筒を考え
た場合、位置としては中心軸上の点座標、姿勢としては
中心軸の方向ベクトル、サイズとしては半径となる。こ
の測定結果データ2は、測定機に固有の評価ソフトウェ
アにより形状評価された評価結果ではなく、例えば、測
定結果として、測定された点列の座標値でもよい。この
場合、システム内に形状評価部を用意すればよい。ま
た、測定結果データ2は、測定結果情報登録部4におい
て、予め測定情報登録部で登録された設計値、上限公差
値、下限公差値と関係づけられ、誤差評価され、検査デ
ータベース8に、その判定結果が追加される。
【0013】測定情報登録部5は、測定結果を誤差評価
する基準となる測定番号、測定項目、設計値、上限公差
値、下限公差値から構成される。この測定情報登録部5
で登録される測定情報と、測定結果データとの関係は、
一対多対応である。検査/加工情報登録部6は、検査/
加工条件であるオーダ、ロット、図番、加工機番号、加
工者、工程、型番号、発行者、発行日、備考等を登録す
る。この検査/加工情報登録部5で登録する各項目が、
検査情報の検索上、重要な検索キーとなる。
【0014】データ検索部7は、入出力制御部10、入
力装置11を介してキーボード16で設定された検索キ
ーをもとに検査データベース8から該当するデータを検
索する。また、データ検索部7では、検索結果より、工
程能力評価の対象となるデータを選択し、検索結果デー
タ9を生成する。生成された検索結果データ9は、パソ
コン13上の解析ソフトウェアで工程能力評価を行う。
評価した結果は、入出力制御部10、出力装置12を介
してディスプレイ14上に表示したり、他の出力装置で
あるプリンタにより出力することができ、さらに、磁気
ディスク又は磁気テープ等の記憶装置に格納することに
より保存することができる。
【0015】この場合、工程能力評価のための解析部を
システム内部に用意するか、パソコン上で稼働する解析
ソフトウェアを用意することで、工程能力評価ができ
る。後者の場合、検索結果データ9を渡して、工程能力
を評価することになる。以上のような構成の工程能力管
理システムの動作について説明する。まず、測定情報登
録部5において、設計値、上限公差値、下限公差値等の
測定結果の誤差評価に必要な情報が検査データベース8
に登録される。さらに、検査/加工情報登録部5におい
て、データの検索時に検索キーとなるオーダ、ロット、
図番、加工機番号、加工者、工程、型番号、発行者、発
行日、備考等が検査データベース8に登録される。次
に、座標測定機1により得られた測定結果データ2が、
測定結果情報登録部4を介して、検査データベース8に
登録される。この登録時に、予め登録された検査データ
ベース8の設計値、上限公差値、下限公差値の寸法情報
と関係づけられて、判定結果が検査データベース8に生
成される。
【0016】ここで、この検査データベース8につい
て、図2により説明する。検査データ(検査情報)21
は、検査/加工条件情報データ22、測定情報データ2
3、測定結果情報データ24からなる。検査/加工条件
情報データ(検査・加工情報)22は、検査/加工の状
態を意味するオーダ、ロット、図番、加工機番号、加工
者、工程、型番号、発行者、発行日、備考等から構成さ
れる。測定情報データ23は、測定結果の判定に必要な
測定番号、測定項目、設計値、上限公差、下限公差、等
から構成される。測定結果情報データ24は、測定によ
り得られる測定番号、実測値、判定結果等から構成され
る。これらの各データを互いに関係づけることで検査デ
ータ21が生成され、データベースに格納し、管理する
ことで、所望の情報が出力され、工程能力の管理ができ
るようになっている。
【0017】この工程能力を管理する手順について説明
する。この処理を図3に示す。まず、座標測定機におい
て物品を測定する(S31)。この測定は、本システム
の構成には直接関係ないので、2次元/3次元、手動/
自動を問わない。次に、測定結果を評価する(S3
2)。この評価は、測定により得られた測定点列をもと
に行う形状評価、評価済みの要素間で行う演算評価、例
えば、点と点の距離、直線と直線の交点等である。本実
施例の構成では、この測定結果評価をシステムの外に位
置付けたが、システム内部に構成してもよい。次に、測
定結果データ2、検査/加工情報22、測定情報23を
検査データベースへ登録する(S33)。この時、実測
値と設計値とを比較し、誤差値を求め、上限/下限公差
値に対する判定結果も併せてデータベースに登録する。
次に、所望の検索キーにより検査データベース内のデー
タを検索する(S34)。ここでは、検索後、検索結果
が表示され、その中で工程能力評価を行うのが物品のど
の検査箇所かを指定する。これにより所望の検索結果デ
ータ9が生成される。次に、得られた検索結果データ9
に対し、工程能力評価を行う(S35)。ここで、検索
結果に対し、結果をまとめる検査成績書や月報等の帳票
を所望の形式で作成することもできる。
【0018】この工程能力評価について説明する。この
処理の一例を図4に示す。まず、図5(a)に示すヒス
トグラムを用いて、検査データの分布を作成する(S4
1)。ヒストグラムは、バラつきを持った数多くのデー
タの全体の様子を見やすく表したグラフで、母集団の性
質を知ろうとするものである。次に、グラフの形状を評
価し、分布の状態をみる(S42)。例えば、上限規格
(または、下限規格)を外れていないか等である。次
に、図5(b)に示す管理図(エックスバーアール管理
図と読む)を用いて、この分布の状態を時系列的に管理
する(S43)。図5(b)の管理図は、製造工程にお
ける偶然と異常の2つの原因のバラつきを区分し、異常
原因によるバラつきを見つけ、異状が再び発生しないよ
うに的確な処置をとるための手法である。次に、図5
(b)の管理図のグラフの形状を評価し、工程の状態を
把握する(S44)。図5(b)の管理図では、管理限
界線を設定することができるので、検査データの分布が
管理状態にあるかどうかを判定できる。また、以下の式
によって工程能力指数Cp値を求めることで工程能力を
評価することもできる。
【0019】
【数1】
【0020】以上により、座標測定機の形状測定結果を
検査データベースとして管理することができ、製造工程
の工程能力を正確に把握することができる。この実施例
の検査データベース8によれば、種々の座標測定機から
得られる測定結果データ2に対するデータ管理が実現さ
れているので、検索により得られる検索結果データ9も
測定機によらず統一化される。従って、物品単位に複数
の検査結果をまとめ、工程能力を評価することができる
ので、物品ごとの工程能力を管理することが可能とな
る。
【0021】なお、本実施例においては、測定結果を取
込み、検査データベースを構築する構成としたが、三次
元測定機等の測定支援システムに組み込んでもよい。こ
のような構成とすると実測定に必要な情報(オフライン
測定教示による測定プログラム情報、CAD図面情報
等)も併せてデータベース化できるので、より総合的な
検査支援システムとすることができる。
【0022】さらに、本発明では、データベース化され
た部品の検査項目単位に工程能力を評価することができ
るので、安定な状態にある検査項目については、検査の
省略が可能となる。これにより検査工数の削減が可能と
なり、極めて効果的な検査支援を実現することができ
る。また、従来は、測定機ごとの検査結果が紙で出力さ
れるのが普通で、検査結果の整理は全て人手に頼ってい
たり、最近のデータ出力可能な測定機においても、測定
機ごとの出力形式が統一されてなく、まとめるのが大変
困難であった。本実施例によれば、検査結果データを検
査成績情報としてデータベース化、すなわち、検査結果
データを、検査・加工情報データ等と統一的にデータベ
ース管理するので、製造工程の工程能力を正確に把握す
ることができる。これにより、検証結果を記録/分析
し、設計、製造等の各工程へフィードバックすることに
よる品質と製造プロセスの維持が可能となり、極めて効
果的な製造工程への工程能力管理支援を実現することが
できる。また、加工先の製造工程の工程能力が把握でき
れば、工程能力が安定状態にある検査箇所に対する検査
の必要がなく、その箇所の検査を省略することができる
ので、該当部品の検査工数の削減が可能となる。ただ
し、定期的に省略箇所も含めた全数検査により工程能力
をチェックする必要はある。これらにより、検査作業全
体の効率化が可能となる。
【0023】さらに、本実施例では、部品単位に複数の
検査結果をまとめ、検査成績表とすることができるの
で、部品ごとの検査成績情報として管理、出力すること
が可能となる。これにより検査業務の効率化が可能とな
り、極めて効果的な検査支援を実現することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造工程
の工程能力の管理において、測定結果データによる物品
検査の検証支援を行うので、従来、手作業であった入力
ミス、転記ミスをなくすことができ、検査作業者の作業
・操作の簡易化を図ることができる。
【0025】また、検査結果データを検査成績情報とし
てデータベース化、すなわち、検査結果データを、検査
・加工情報データ等と統一的にデータベース管理できる
ので、製造工程の工程能力を正確に把握することができ
るようになる。これにより、検証結果を記録/分析し、
設計、製造等の各工程へフィードバックすることによる
品質と製造プロセスの維持が可能となり、極めて効果的
な製造工程への工程能力管理支援を実現することができ
る。さらに、加工先の製造工程の工程能力が把握できれ
ば、工程能力が安定状態にある検査箇所に対する検査の
必要がなく、その箇所の検査を省略することができるの
で、該当部品の検査工数の削減が可能となり、極めて効
果的な検査支援を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の実施例による工程能力管理システ
ムの構成を示すブロック図である。
【図2】は、同システムにおける各データの模式図であ
る。
【図3】は、同システムにおける工程能力管理の要部を
示す流れ図である。
【図4】は、同システムにおける工程能力評価の要部を
示す流れ図である。
【図5】は、工程能力評価の一例を示す図であり、
(a)は度数分布図、(b)は管理図である。
【符号の説明】
1・・・座標測定機、 2・・・測定結果データ、 3・・・工程能力管理システム、 4・・・測定結果情報登録部、 5・・・測定情報登録部、 6・・・検査/加工情報登録部、 7・・・データ検索部、 8・・・検査データベース、 9・・・検索結果データ、 10・・・入出力制御部、 11・・・入力装置、 12・・・出力装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形状測定結果データを蓄積することで製造
    工程の工程能力を管理する工程能力管理システムにおい
    て、 前記測定結果データを入力する第1の入力手段と、 前記測定結果と関連する検査あるいは加工に必要な情報
    を入力する第2の入力手段と、 入力された前記情報をデータベースを利用して管理する
    管理手段と、 前記データベースにより管理された情報を検索する検索
    手段と、 前記検索により該当する検査データの工程能力を評価す
    る評価手段とを備えたことを特徴とする工程能力管理シ
    ステム。
  2. 【請求項2】前記形状測定結果データは、座標測定機に
    よる測定により得られることを特徴とする請求項1記載
    の工程能力管理システム。
  3. 【請求項3】前記第2の入力手段で入力される情報は、
    設計値、上限公差値、下限公差値を含むことを特徴とす
    る請求項1記載の工程能力管理システム。
  4. 【請求項4】前記管理手段は、前記測定結果データ及び
    前記検査あるいは加工に必要な情報を入力し、前記測定
    結果データの判定を行い、その判定結果を前記データベ
    ースの登録することを特徴とする請求項1記載の工程能
    力管理システム。
  5. 【請求項5】前記判定結果は、設計値と前記測定結果デ
    ータに含まれる実測値とを比較した結果の誤差値である
    ことを特徴とする請求項4記載の工程能力管理システ
    ム。
  6. 【請求項6】前記判定結果は、上限公差値あるいは下限
    公差値と前記測定結果データに含まれる実測値とを比較
    した結果であることを特徴とする請求項4記載の工程能
    力管理システム。
  7. 【請求項7】前記評価手段は、前記検査データの分布の
    状態に基づいて評価を行うことを特徴とする請求項1記
    載の工程能力管理システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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