JPH10240775A - 工程設計支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一人でもデータの収集と分析を行うことがで
きる有益な技術の提供。 【解決手段】 生産工程を構成する各要素作業の名前を
リスト表示する表示手段と、前記リスト内の名前を選択
する選択手段と、該選択された名前とラップタイムとを
関連付けて記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶され
た情報を所定のフォーマットに整形し任意の時点で出力
する出力手段と、を備えた携帯型情報端末を有する。各
要素作業の名前とラップタイムとを携帯型情報端末に記
憶でき、必要に応じて外部（例えばパソコン）に出力で
きるため、データの収集と分析とを一人でも行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工程設計支援装置
に関し、詳しくは、生産管理、品質管理又は設備稼働率
管理等（以下、生産管理で代表する）に用いられる工程
設計支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生産管理に資するデータを取
得するため、各工程を複数の要素作業に分解してそれぞ
れの要素作業に要する時間をストップウォッチで計測
し、チャートに記録するという作業が行われていた。チ
ャートを分析して人員の偏り等の工程上の問題箇所を抽
出し、工程設計を見直すことにより、理想的な工程に近
づけることができるが、この従来手法は、専ら手作業に
頼るものであったため、信頼性や再現性に劣るばかり
か、分析結果のスピーディ性に欠けるものであり、特
に、多品種少量生産現場のように頻繁に工程を組み替え
なければならない場合にはデッドタイムの発生を無視で
きないという不都合があった。

【０００３】そこで、特開平７−６５０７６号公報に
は、バーコードリーダとパソコンを利用して上記不都合
を解決するようにした技術（以下、従来技術）が記載さ
れている。この従来技術によれば、パソコン上で表やグ
ラフの表示ソフトと通信ソフトを立ちあげた後、データ
収集者によって、要素作業の開始時点と終了時点の双方
で当該要素作業のバーコードを読み取り、パソコンに転
送するだけで、収集データを表やグラフに加工して画面
又はプリンタに出力でき、信頼性、再現性及び分析結果
のスピーディ性を向上できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術にあっては、データ収集者はバーコードリーダ
とコード表（生産工程を構成する各要素ごとのバーコー
ドを印刷した表）を手にして生産現場に立ち会うことに
なるが、バーコードリーダは入力と通信の機能しかな
く、ほとんど全ての処理機能をパソコンに依存せざるを
得なかったため、生産現場からパソコンまでの距離が離
れていた場合には、双方に人員を配置し、連絡を取り合
いながら作業を進めなければならず、面倒であるばかり
か、意思の疎通を図れない場合には作業そのものを行え
ないという問題点がある。

【０００５】そこで、本発明は、一人でもデータの収集
と分析を行うことができる有益な技術の提供を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
生産工程を構成する各要素作業の名前をリスト表示する
表示手段と、前記リスト内の名前を選択する選択手段
と、該選択された名前とラップタイムとを関連付けて記
憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を所定
のフォーマットに整形し任意の時点で出力する出力手段
と、を備えた携帯型情報端末を有することを特徴とす
る。

【０００７】これによれば、各要素作業の名前とラップ
タイムとを携帯型情報端末に記憶でき、必要に応じて外
部（例えばパソコン）に出力できる。したがって、デー
タの収集と分析とを一人でも行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１〜図１１は本発明に係る工程設計
支援装置の一実施例を示す図である。図１において、Ｈ
Ｃは携帯型情報端末、ＰＣはパソコンである。ＨＣは、
小型、軽量、バッテリ駆動、しかも、後述のアプリケー
ションプログラムを実行できると共に、ＰＣとの通信機
能を有しているものであればよく、例えば、シャープ製
の“ザウルス”を使用できる。この製品は、バッテリ駆
動でポケットに収まるぐらいに小さく、さらに“アドイ
ン”と称される機能によってユーザアプリケーションを
走らすことができるうえ、ＰＣとの通信機能（光通信及
びＲＳ−２３２Ｃ通信）やペン入力機能を有しているか
らである。

【０００９】この種のＨＣの主要機能ブロックは、図１
に示すように、表示制御部（表示手段）１、タッチパネ
ル制御部（選択手段）２、中央処理部３、内部記憶装置
（記憶手段）４、外部記憶装置（記憶手段）５、通信制
御部（出力手段）６に大別することができる。ここで、
表示制御部１は図示を略した液晶パネルにテキスト情報
やグラフィック情報を表示するためのもの、タッチパネ
ル制御部２は液晶パネルに積層された透明なタッチパネ
ルのタッチ座標を取得するもの、中央処理部３はオペレ
ーティングシステム（ＯＳ）の管理下でユーザアプリケ
ーションプログラム（ＡＰ）を含む様々なプログラムを
実行するもの、内部記憶装置４はＯＳや一部のＡＰをフ
ァームウエアとして保持すると共にＯＳやＡＰの実行に
必要なユーザメモリエリアを提供するもの、外部記憶装
置５は“アドイン”や大量のデータを保持するためのも
の（カード型）、通信制御部６は光やＲＳ−２３２Ｃプ
ロトコルによって外部（例えばＰＣ）との通信を行うも
のである。なお、ＰＣの７は通信制御部（光又はＲＳ−
２３２Ｃプロトコル）、８は外部記憶装置（カード型）
である。

【００１０】また、ＰＣについては、汎用のパソコンを
使用しても構わないが、少なくともＨＣとの間でデータ
の受け渡しが可能な通信制御部７を有するとともに、Ｈ
Ｃから渡されたデータを加工して、生産管理に資するデ
ータを取得できるようにするための分析ソフトを実行で
きる適当な環境を有していればよい。さらに、ＨＣの外
部記憶装置５と同じ規格の外部記憶装置８を使用できる
ものであれば好ましい。ＨＣの外部記憶装置７を取り外
してＰＣにセットすれば、ＨＣの取得データを直接操作
できるうえ、ＰＣ上でＨＣのアドイン開発も行うことが
できるからである。

【００１１】図２はＨＣで本実施例特有の第１のアドイ
ン（以下、時間測定アドインと呼称する）を実行したと
きの表示状態図である。この図では、ほぼ中央に表形式
の入力部１０を配置すると共に、右側に幾つかのアクシ
ョンボタン１１〜１６を配置し、且つ、下側に二つの時
刻表示部１７、１８とコメント表示部１９を配置してレ
イアウトした画面が表示されている。

【００１２】入力部１０は八つの行（図では便宜的に行
番号１〜４までと行番号２１〜２４までが表示されてい
る）と四つの列で構成されており、さらに、その枠外に
六つのアクションボタン２０〜２５が配置されている。
上下左右の矢印が付いたボタン２０〜２３を押すとその
矢印方向に行がスクロールし、“追加”ボタン２５を押
すと最下行に移動し、又は、“拡張”ボタン２４を押し
てさらに矢印ボタン２０〜２３のいずれかを押すと表の
四隅に移動するようになっている。但し、上下方向の矢
印牡丹２０、２１を押すと、この実施例では４行単位に
上下にスクロールするようになっている。“ＪＵＭＰ”
及び“ＳＴＯＰ”もアクションボタンである。ＪＵＭＰ
ボタン２６を押すと行番号入力のウィンドウ（例えば図
３（ｂ）参照）が開き、そのウィンドウで入力した行番
号に強制ジャンプする。ＳＴＯＰボタン２７を押すと図
２の表示プログラムを終了して、例えば、ＨＣの初期画
面に戻る。なお、２８は列番号、２９は要素作業名入力
部（ディフォルト値は“作業ｉ”：ｉは１、２、３……
…ｎ）であり、要素作業名入力部２９の各行と二つのス
クロール列（図では列番号１と２）の交差点に位置する
八つの欄（便宜的に符号ａ〜ｈで識別する）は、各要素
作業ごとのデータ入力部である。また、３０は固定行の
各表題（“合計”、“レイティング値”、“余裕率”、
“ＳＴ”）を表示する表示部であり、表示部３０の各行
と二つのスクロール列（図では列番号１と２）の交差点
に位置する八つの欄（便宜的に符号ｉ〜ｐで識別する）
は、各表題ごとのデータ入力部である。ＳＴとはStanda
rd Timeの略で、いわゆる“標準時間”のことであり、
要素作業に要した実時間にレイティング率と余裕率を乗
じた値のことである。

【００１３】なお、右側の六つのアクションボタン１１
〜１６と下側に二つの時刻表示部１７、１８の意味と機
能は、以下のとおりである。 “Ｓ”ボタン１１：時間の計数を開始する。 “Ｅ”ボタン１２：時間の計数を終了する。 “ＭＥＮＵ”ボタン１３：メニュー画面に戻る。

【００１４】“計”ボタン１４：データの集計（合計や
ＳＴの計算）を行う。 “消”ボタン１５：データを消去する。 “結”ボタン１６：選択した二つの行のデータを合計す
る。 時刻表示部１７（図では“１８：００”と表示）：現在
時刻を表示する。時刻表示部１８（図では“？秒”と表
示）：“Ｓ”ボタン１１を押してからの経過秒数を表示
する。

【００１５】次に、かかる時間測定アドインの生産現場
における利用手順を説明する。始めに、時間測定に先立
ち、対象となる一つの工程を分解して複数の要素作業に
分けるが、ここでは、要素作業として便宜的に以下のも
のを想定することにする。 パレットを手前のコンベアに移動させる ベースをパレットへ載せる 磁気回路をパレットへ載せる タグを貼る パレットを送り出す バーコードをまとめておく タグに必要事項を記入する 要素作業を決めたら、次に、これらの作業内容をＨＣに
入力する。まず、１行目の要素作業名入力部２９をタッ
チして漢字入力ウィンドウ（図３（ａ）参照）を開き
を入力し、次いで、２行目の要素作業名入力部２９をタ
ッチして同ウィンドウを開きを入力し、これを繰り返
して、最後に８行目の要素作業名入力部２９をタッチし
て同ウィンドウを開きを入力する。以上の操作で１行
目から８行目までの要素作業名入力部２９に〜が入
力され、ディフォルト値（“作業名ｉ”）が〜に置
き代わる。なお、要素作業名の追加や修正は後でも可能
であるが、計測開始後の入力作業は計測ミスを招きやす
いから、できるだけこの段階で完了しておくのが望まし
い。

【００１６】次に、工程開始と同時に“Ｓ”ボタン１１
を押すと、ＨＣの内部で現在時刻がその工程の開始時刻
として記憶される。次いで、作業者の動きを見て該当す
る要素作業を特定し、その作業行の最初の入力欄（例え
ば要素作業がであれば１行目と１列目の交差点に位置
する“ａ”欄）をタッチすると、そのａ欄に経過時間
（Ｓボタン１１を押してからの経過時間；例２秒）が入
力され、そして、例えば、次の入力欄を“ｃ”とする
と、そのｃ欄をタッチした時点までのラップタイム（Ｓ
ボタン１１を押してからの経過時間−ａ欄の時間＝例４
秒）がｃ欄に入力される。以降、ｃ欄のタッチからｅ欄
のタッチまでのラップタイムを３秒とすると、ｅ欄をタ
ッチした時点でｅ欄に３秒が入力され、さらに、ｅ欄の
タッチからｇ欄のタッチまでのラップタイムを３秒とす
ると、ｇ欄をタッチした時点でｇ欄に３秒が入力され
る。したがって、以上の例示によれば、ｇ欄をタッチし
た時点で、ａ欄＝２秒、ｃ欄＝４秒、ｅ欄＝３秒、ｇ欄
＝３秒が入力されている。

【００１７】第ｉ工程サイクルについて、各要素作業
（発生しない要素作業を除く）のラップタイムを取得し
たら、列番号ｉ＋１に移動し、第ｉ＋１工程サイクルに
ついても、以上の操作を繰り返す。例えば、第１〜第１
０までの工程サイクルがあれば、１０回繰り返す。これ
により、１列目から１０列目までのスクロール欄にラッ
プタイムが入力されることになる。なお、１０回以上の
作業が発生した場合は、追加ボタン２５を押して新たな
行を開き、そこに作業名とラップタイムを入力すればよ
い。

【００１８】最終工程サイクルのラップタイム入力を完
了したら、“Ｅ”ボタン１２を押す。これにより、ＨＣ
の内部で現在時刻がその工程の終了時刻として記憶され
る。次に、レイティング値と余裕率を入力した後、
“計”ボタン１４を押すと、ＨＣ内部で所要の演算が行
われ、その演算結果が合計欄とＳＴ（標準時間）欄に表
示される。なお、合計は同一列のラップタイムを足し合
わせたものであり、また、ＳＴは合計にレイティング率
と余裕率を掛け合わせたものである。

【００１９】以上の操作で、ある作業者の一つの工程に
対する各作業要素ごとの時間データ（ラップタイム）を
収集できた。この収集情報はＨＣの画面表示（図２）に
よっても把握可能であるが、画面が小さく、したがっ
て、情報の全体を見通せないため、ＨＣのみの分析評価
は限界がある。そこで、本実施例のＨＣは通信機能を利
用してＰＣに取得データを転送することができる。例え
ば、“ＭＥＮＵ”ボタン１３を押してメニュー画面を表
示し、その中の“データの送信”（又はファイルの送
信）をタッチすると、所要のデータ入力（工場名、工程
No.、工程名、作業者名、観測者名、備考など）を促す
画面を表示した後、受け側のＰＣで実行される分析プロ
グラムに適した形式にフォーマットされたデータファイ
ルが送信されるようになっている。図４はそのデータフ
ァイルをリスト表示したものであり、特に限定しない
が、ＥＸＣＥＬ形式のものである。

【００２０】図５はＰＣ上でアプリケーションプログラ
ム（ここではＥＸＣＥＬ）を動かして転送されたデータ
ファイルを読み込み、あらかじめ設計された表構造で画
面に（又は印刷）出力した例である。なお、表中の各デ
ータと図４の各データとは一対一に対応（例えば、工場
名や要素作業名など）しているが、時間については、秒
単位から分単位に変換している。換算式は〔秒／６０＝
分〕である。この例では小数点以下第３位を四捨五入し
て丸め処理を行っている。

【００２１】図５の表は、基本的にはＨＣの表示レイア
ウトを踏襲しているが、二つの平均値表示列（平均値
１、２）を有する点、各要素作業ごとの標準時間表示列
（ＳＴ）を有する点、データ数や個数、Ｈ／Ｎ（Ｈ：手
動、Ｍ：自動）の別、後述のバランシング処理の対象外
とするためのフラグ列、並びに、ＨＴ合計欄やＭＴ合計
欄を有する点などで相違する。これらの相違は、ＨＣに
比べて大きな表を表示できるメリットを最大に利用した
からであって、これらの表示項目の一部がなくても又は
これ以外の表示項目があっても何ら差し支えない。

【００２２】次に、生産管理に必要なデータ分析の代表
例として、バランシングを説明する。バランシングと
は、複数の工程からなる一連の作業について、各工程に
要する時間のバラツキをできるだけ少なくするためのデ
ータ分析作業のことである。本実施例では、かかるバラ
ンシングのために、図６に示すような表構造を使用す
る。この例では、１〜３までの三つの工程からなる一連
の作業を想定している。正味時間は各要素作業に要した
実際のラップタイムであり、標準時間は実際のラップタ
イムにレイティング値と余裕率を掛けた時間である。各
工程に要した時間は、標準時間の累積時間として把握さ
れる。図示の例では、工程No.１は“０．３４分”、工
程No.２は“０．９４分”、工程No.３は“１．０１分”
であり、明らかにバラツキが大きい。このバラツキは、
ラインバランスロス（次式（１）参照）と呼ばれる値で
定量的に表わされるが、図示の例では２４．６８％にも
なっており、しかも後工程になるにつれて所要時間が増
大しているため、工程間での仕掛品の滞留が増加すると
いった不都合を招くことになる。なお、図６において、
３０、３１は工程を区分するための識別線である。

【００２３】 ラインバランスロス＝（Ａ×Ｂ−Ｃ）／（Ａ×Ｂ） ………（１） 但し、Ａ：工程１〜ｎの所要時間の最大値 Ｂ：工程数（ｎ） Ｃ：各工程の所要時間の合計（Σ（所要時間）） 本実施例では、“分割時間”の欄に目標となる各工程の
所要時間を入力すると、自動的にその時間を満足するよ
うにバランシングが行われるようになっている。

【００２４】図７は“分割時間”の欄に、例えば、０．
８０分という目標時間を与えた場合のバランシング結果
である。識別線３０、３１が移動し、その識別線３０、
３１で区分された範囲の累積時間が“０．７４分”、
“０．７９分”、“０．７６分”となっている。このラ
インバランスロスは３．９４％であり、明らかに先の例
（２４．６８％）より改善されている。したがって、図
７の識別線３０より上の全ての要素作業（“パレットを
手前のコンベアへ移動させる”から“ネジを締める２”
まで）を新たな工程No.１とし、識別線３０と識別線３
１の間の全ての要素作業（“治具を入れ替える”から
“ネジを１本締める２”まで）を新たな工程No.２と
し、さらに、（“ネジを１本締める３”から“パレット
を流す”まで）を新たな工程No.３として見直せばよ
い。

【００２５】なお、バランシング結果は、図７のままで
も十分に把握可能であるが、数値の羅列であり、直感性
に劣るため、図８に示すようなグラフ表示を併用すると
好ましい。図８において、３本の棒３２〜３４の高さは
それぞれバランシング後の各工程の所要時間に一致して
いる。棒の高さのバラツキ程度や、その上に表示されて
いる目標時間（０．８０）への届き具合から、バランシ
ング結果を一目で把握できる。

【００２６】図９はＨＣで本実施例特有の第２のアドイ
ン（以下、サンプリングアドインと呼称する）を実行し
たときの表示状態図である。この図の左端には、ほぼ中
央に表形式の入力部４０を配置すると共に、右側に幾つ
かのアクションボタン４１〜４３を配置し、且つ、下側
に現在時刻表示部４４とコメント表示部４５を配置して
レイアウトした初期画面が示されている。“コード入
力”ボタン４１は作業コードを入力するためのもの、
“ＭＥＮＵ”ボタン４２はメニュー画面に戻るためのも
の、時計マークのボタン４３は任意時刻を入力するため
のものである。なお、入力部４０の中の“ＪＵＭＰ”、
“ＳＴＯＰ”、“拡張”及び上下左右の矢印ボタンは図
２の同一名のボタンと同じ機能を有するものである。

【００２７】このサンプリングアドインでは、被測定者
が実際に行う作業名を逐次取得する。被測定者名は入力
部４０の“ＮＡＭＥｉ”の欄に入力し、その作業者が実
際に行う作業名（主作業名と附帯作業名）を同一行の列
番号１、列番号２、列番号３、………に順次入力する。
例えば、初期画面のハッチングを付した欄に入力する場
合は、当該欄をタッチすると、同図の中央の画面に変化
し、右端に新たなアクションボタン４６〜５２が現れ
る。“Ｓ”ボタン４６は主作業コードの入力画面（同図
右端の画面参照）を開くためのもの、“Ｆ”ボタン４７
は附帯作業コードの入力画面を開くためのもの、“Ｄ”
ボタン４８は段取コードの入力画面を開くためのもの、
“Ｙ”ボタン４９は余裕コードの入力画面を開くための
もの、“Ｊ”ボタン５０は除外コードの入力画面を開く
ためのもの、“消”ボタン５１はデータ消去のためのも
の、“直”ボタン５２は作業コードを直接入力するため
のものである。

【００２８】例えば、ハッチング欄に主作業コードを入
力する場合は、“Ｓ”ボタン４６を押し、主作業リスト
の中から一つを選んでタッチすると、そのコードがハッ
チング欄に入力される。図１０はＨＣの内部における、
被測定者名、時間、観測データ、及び作業名の記憶イメ
ージ図である。被測定者の記憶要素にはユニークな識別
コード（以下、ＩＤ）が付与されており、また、作業名
（主作業と附帯作業）の記憶要素にもＩＤが付与されて
いる。観測データと時間の記憶要素は、これら二つのＩ
Ｄをキーとする２次元配列で割当てられている。例え
ば、被測定者“ＡＯＫＩ”に関する“セット”という主
作業は、ハッチングで識別した左上の配列に“Ｓ０１”
として記憶される。ここで、記憶データの先頭の１文字
は主作業と附帯作業の識別コードであり、前者は“Ｓ”
で、後者は“Ｆ”で識別される。また、記憶データの最
後の２文字は作業名のＩＤであり、観測データ配列の列
番号（０１、０２、………）は被測定者のＩＤである。

【００２９】以上のサンプリングアドインにおいても、
ＰＣ上でデータ分析を行うため、取得データを所定形式
（例えば、ＥＸＣＥＬ形式）にフォーマットして送信す
ることができる。図１１はそのデータファイルのリスト
であり、各行の意味は次のとおりである。 １行目：入力部４０の行数、入力行数 ２行目：入力部４０の列数、入力列数 ３行目：主作業コード数、ページ数、入力ページ数 ４行目：附帯作業コード数、ページ数、入力ページ数 ５行目：段取コード数、ページ数、入力ページ数 ６行目：余裕コード数、ページ数、入力ページ数 ７行目：除外コード数、ページ数、入力ページ数 ８行目：被測定者名 ９行目：主作業コード数、ページ数、入力ページ数 １０行目〜２８行目：観測データ ２９行目：表示行数 ３０行目：観測者名 ３１行目：観測日 ３２行目〜ｍ行目：作業コード、作業内容

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、各要素作業の名前と開
始時刻及び終了時刻を携帯型情報端末に記憶でき、必要
に応じて外部（例えばパソコン）に出力できるから、デ
ータの収集と分析とを一人でも行うことができるという
従来技術にない有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例で用いる携帯型情報端末の主要機能ブ
ロック図である。

【図２】一実施例の時間計測アドインの画面表示状態図
である。

【図３】一実施例の手書き文字入力とアルファベット入
力の画面表示状態図である。

【図４】一実施例の時間計測アドインの出力データファ
イルのリスト図である。

【図５】一実施例のパソコン上における時間計測データ
の表示状態図である。

【図６】一実施例のパソコン上におけるバランシングデ
ータの表示状態図（バランシング前）である。

【図７】一実施例のパソコン上におけるバランシングデ
ータの表示状態図（バランシング後）である。

【図８】一実施例のバランシング結果のグラフ表示状態
図である。

【図９】一実施例のサンプリングアドインの画面表示状
態図である。

【図１０】一実施例のデータ記憶イメージ図である。

【図１１】一実施例のサンプリングアドインの出力デー
タファイルのリスト図である。

【符号の説明】 １：表示制御部（表示手段） ２：タッチパネル制御部（選択手段） ４：内部記憶装置（記憶手段） ５：外部記憶装置（記憶手段） ６：通信制御部（出力手段） ＨＣ：携帯型情報端末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生産工程を構成する各要素作業の名前をリ
   スト表示する表示手段と、前記リスト内の名前を選択す
   る選択手段と、該選択された名前とラップタイムとを関
   連付けて記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された
   情報を所定のフォーマットに整形し任意の時点で出力す
   る出力手段と、を備えた携帯型情報端末を有することを
   特徴とする工程設計支援装置。