JPH1063714A

JPH1063714A - 能力予測装置

Info

Publication number: JPH1063714A
Application number: JP13827897A
Authority: JP
Inventors: Clifford M Polo; エムポロクリフォード; Paul J Drake; ジェイドレイクジュニアポール; Richard W Johnson; ダブリュージョンソンリチャード; Michael D King; ディーキングマイケル; Michael J Kelly; ジェイケリーマイケル
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-03-06
Also published as: KR970076146A; KR100451603B1; EP0811941A2; EP0811941A3; US7110956B1

Abstract

(57)【要約】【課題】多重設計の能力のデータベース１５を備えて
いる能力予測装置が開示される。【解決手段】プロセス能力データは、費用、品質、サ
イクル時間、及び性能モデルを含んでいる。プロセスオ
ーナー（エキスパート）がデータを供給する。開発者は
選択された設計特性に基づく予測を計算するのに必要な
方程式を入力する。プロセッサ１１は選択された設計に
基づいて予測を計算し、モニタ１１ａまたはプリンタ１
６のようなディスプレイは予測の結果を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設計またはプロセ
スの能力（ケイパビリティ）を予測する方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における設計及び製造サイクル
は、製造する製品の費用及びサイクル時間を最小にし、
製品の品質を最高にするように何回かの製品再設計の繰
り返しを含んでいた。このプロセスは極めて高価であ
り、時間を消費する。今日の競争市場においては、市場
サイクルを最短時間にしながら、製品の製造費用を最低
にし、製品の品質を高めることが要求される。過去数年
にわたって品質は、ＳＳＤＲ（６シグマ設計レビュー）
及びプロセス能力ライブラリ（ＰＣＬ）のようなプロセ
ス能力ツールに注意が注がれてきた。ＳＳＤＲツールは
Texas Instrumentsにおいて開発され、国際鋳造学会に
よって使用され、発表されてきた。

【０００３】ＰＣＬは品質を解析するためのプロセス能
力ツールである。これは 1995 年９月 19 日付 Tucker
らの米国特許第 5,452,218号 " System and Method for
Determining Quality Analysis of Fabrication and/o
r Assembly Design Using Shop Capability Data "に開
示されている。

【０００４】

【発明の概要】本発明の一実施例によれば、能力予測装
置は、複数の特性( characteristics) の能力データの
データベースと、特性を選択する会話形入力手段と、上
記選択された特性に応答し、予測アルゴリズムに従って
能力予測を表す信号を生成するコンピュータプロセッサ
とを備えている。本発明のこれらの、及び他の特色は、
以下の添付図面に基づく詳細な説明から明白になるであ
ろう。

【０００５】

【実施例】個々の各設計が、全製造費用、品質及びサイ
クル時間の大部分に命令する。これらのメトリクスに大
きい衝撃を与えるためには、設計者は製品設計特性、製
造費用、品質、サイクル時間及び設計機能のトレードオ
フの間の相互関係を理解していなければならない。本発
明は、製品設計特性に基づいて、製造費用、品質及び設
計のサイクル時間を会話形で決定する方法及び装置に関
する。図１に、本発明によるシステムのブロック線図を
示す。構成要素は、キーボード１１ｂ及びマウス入力１
１ｄを有するコンピュータ１１、ディスプレイ１１ａを
含むプロセッサ１１を含む。このプロセッサは例えば I
ntel Pentiumプロセッサまたは Intel 486プロセッサ、
または同等品であることができる。システムは更に Win
dows 3.1または Windows '95オペレーティングシステム
のようなウィンドウズプログラムを含む。またシステム
は、UNIXワークステーションであることもできる。シス
テムはまた、例えば Microsoft Excel 5.0または他のス
プレッドシート、または Lotus 1-2-3のようなデータベ
ースソフトウェアパッケージをも含む。上述したよう
に、システムは、費用、品質及びサイクル時間モデルを
含むプロセス能力データを格納しているデータベース１
５を含む。また、システムはAccess 2.0 データベース
ソフトウェア及びソフトウェアインタフェースをも含む
ことができる。システム１０は、報告を印刷するプリン
タディスプレイ１６を含むことができる。報告はファイ
ル１８上にも格納することができ、コンピュータ１１に
よってアクセスされてディスプレイ上に表示されたり、
またはもしネットワークに接続されていれば、別のコン
ピュータ端末またはプリンタ上に表示されたりする。

【０００６】コンピュータ１１内のプログラムは、モデ
ル作成者（ビルダー）及びユーザのために、例えば Exc
el画面のような画面を生成する。画面は、データベース
及び／またはモデルを生成するために、モデル作成者及
びユーザに入力を要求する。モデル作成者の場合、作成
者は機能、ＤＰＭＯのような品質係数、費用及びサイク
ル時間を、出所名及びアドレスの見出しと共に入力す
る。各生産技術毎に表が作られ、モデル作成者によって
書き入れられる。ユーザ用の画面には、例えば所与の生
産技術についてＤＰＭＯのような品質係数、費用及びサ
イクル時間が所与の選択された生産技術毎に呈示され
る。ソフトウェア開発者は、ユーザのために、選択され
た設計特性、サイクル時間及び費用のためのＤＰＭＯを
計算するのに必要な方程式を適切なセルの後に配置す
る。モデルは、プロセス品質またはＤＰＭＯモデル、製
造プロセス費用予測モデル及び製造プロセスサイクル時
間予測モデルである。以下の説明においては、次の用語
を使用する。

【０００７】製品品質：ユニット当たりの欠陥（ＤＰＵ）ＤＰＵ_scrap ：あるプロセスにユニット当たりの欠陥をもたらしたスクラップＤＰＵ_rework ：あるプロセスの修復可能なユニット当たりの欠陥プロセス能力：100 万機会当たりの欠陥（ＤＰＭＯ）機会：製造欠陥が発生、または組み入れられる設計上の機会費用：特定の製品設計によって製造に課せられる労働及びオーバヘッド費用ＨＰＵ：ユニット当たりの時間で表される製造労働ＦＴＹ：あるプロセスの最初のパス検査歩留り（％）ユニット当たりの合計時：ユニット当たりの製造労働時＋欠陥修復及び再加工時間真のロット中間点（ＴＬＭＰ）：製造ユニットのロット量の平均費用を理論的に表す製造ユニットサイクル時間：材料から仕上げられた製品までの製造サイクルにおける製品の合計時間％ＮＶＡ：（パーセント非付加価値）製造修復及び／または再加工動作に費やされるユニット当たりの合計時のパーセント属性データ：プロセス欠陥は、ゴー／ノーゴーまたは良／不良品質基準を使用して識別されるＬＯ：労働及びオーバヘッドＤＰＭＯ範囲：製造プロセス中に経験する欠陥レートの全範囲ＢＣＤＰＭＯ：最良例ＤＰＭＯ、ＤＰＭＯ範囲の２つの端点の低い方ＷＣＤＰＭＯ：最悪例ＤＰＭＯ、ＤＰＭＯ範囲の２つの端点の最高の方製造プロセス品質能力データ、製造費用能力データ及び
製造サイクル時間データがプロセスオーナーによって入
力され、データベース１５内に格納される。これは、同
一のコンピュータ端末、またはデータベース１５に結合
されている分離したコンピュータ端末によって行うこと
ができる（ PC Telnetまたは SUNワークステーションが
LANを介してファイルサーバ内のデータファイルへイン
タフェースしている前記米国特許第 5,452,218号を参照
されたい）。

【０００８】図２に、品質プロセス能力モデルを使用し
た品質予測装置のデータの流れを示す。このモデルへの
ユーザ及びプロセスオーナー（エキスパート）入力は図
２の左側に示され、出力は右側に示されている。入力と
出力との間の変換ボックス内にモデル計算が方程式と共
に示されている。特色( features )重み及び特色特性レ
ーティングがプロセスオーナーによって入力され、特色
がユーザによって選び出される。ブロック２１及び２２
で表されている変換式によって得点が計算される（各特
色はブロック２１で表されている適切なスプレッドシー
トセル位置において得点し、合計ブロック内に配置され
る）。ＤＰＭＯ範囲が、最低得点に対して予測される最
小ＤＰＭＯの最小値、及び最大値の最大ＤＰＭＯと共
に、プロセスオーナー（エキスパート）によって入力さ
れる。変換式（ブロック２３）は、ＤＰＭＯ範囲及びブ
ロック２２内の得点を読み取り、予測されるＤＰＭＯを
生成する。右側の出力が画面上に表示される。

【０００９】プロセスエキスパートのチームは、実質的
な生産期間についてプロセス出力データを解析し、プロ
セスの設計特色予測モデルを開発する。このモデルの正
確さ及び精度は、審査する欠陥データの量及び品質によ
って決定される。もし欠陥を設計特色に写像することが
でき、また高確信レベルを生成するのに十分なデータが
存在すれば、モデルは履歴回帰モデル程度に精密にする
ことができる。履歴欠陥データの詳細なカタログを保持
している製造ショップは極めて僅かであるので、エンジ
ニヤリング推定を使用して一次プロセスモデル（時間の
経過と共に、より多くのプロセスデータが収集されるに
つれて洗練され、プロセスエキスパートチームによって
解析される）を更に開発する。プロセスオーナーは、プ
ロセスコンサルタント、コンサルタントの電話番号、及
び郵便支局、及びプロセス名と簡単な記述のようなモデ
ル見出し情報を入力する。次いでプロセスオーナー／エ
キスパートチームは、製品設計特色及び特性を使用して
予測モデルを記述する。

【００１０】モデルユーザは、設計内に現れる特性の数
と共に設計を最良に記述する製品特色特性を選択する。
図３は、Excel スプレッドシート上のワイヤストライプ
プロセスのためのサンプルモデルである。これは単一の
導体ワイヤをストライプするためのものである。通常は
白のハーネスされたワイヤを購入した時、最初の段階と
してワイヤをストライプしてコードを着色し、ハーネス
内の他のワイヤと区別する。図３の例は、このプロセス
に関連する。各プロセス毎にデータを用いてモデルを形
成する。図２に示すように、プロセスオーナーは特色の
重み及び特色特性レーティングを入力し、ユーザは特色
及び特性を選び出す。ユーザ設計選択は、設計特性に黒
点によって示されている。プロセスオーナーは欠陥レー
トの大部分をドライブするキー特色を供給する。この場
合、図３に示すように、ジャケット材料、ワイヤゲー
ジ、導体の長さ及び重要な導体の数を決定する。更にプ
ロセスオーナーは、ドライバをどれ程大きい特色とする
かを入力する。ジャケット材料はそのプロセスの欠陥出
力の 60 ％をドライブするから、より大きい重みが与え
られる。レーティング数は相対数であり、欠陥が最も少
ないことを表す１が最良である。全ての選択がレート化
される。レーティング×重みが得点になる。得点が合計
されて、合計得点は 0.61 になっている。得点 1.00 が
完全な得点であり、レーティングは全て１である。異な
るジャケットの型は、それら自体の利益を有している。
上例ではテフロン( ptfe )が選択されている。得点が
0.61 であると、ＤＰＭＯは 9,015である。プロセスＤ
ＰＭＯ範囲は 230乃至 22750である。もし合計得点が
1.00 であれば、ＤＰＭＯは 230である。

【００１１】図２において、ブロック２２からの設計得
点、及びエキスパートにより指定された入力ＤＰＭＯ範
囲を使用し、ブロック２３の方程式によって出力の予測
されるＤＰＭＯが計算される。方程式は、予測ＤＰＭＯ
＝（１−得点）（ＤＰＭＯ範囲）＋ＢＣＤＰＭＯであ
る。Excel のこの方程式は、ワークシート内のＤＰＭＯ
のセル位置に関連付けられている。ＤＰＭＯ予測確信間
隔は、プロセスオーナーが使用可能なプロセス観測の量
及び品質に基づいている。もし実際のプロセスデータの
質が僅か、または貧弱であれば、予測の確信間隔はプロ
セスオーナーが期待する予測平均を中心とするパーセン
テージ（％）範囲ＤＰＭＯとして簡単にすることができ
る。もしデータ品質が十分であれば、プロセスオーナー
は高品質のデータを使用でき、プロセスＤＰＭＯ確信間
隔は、図２のブロック２５に示す方程式、( ± 1.65)
((√(p)(１−p/n)) を使用して決定することができる
（ここに、ｐは欠陥の確率であり、ｎは実際のデータ点
の数である）。プロセスオーナーによって適切な計算方
法が選択され、プロセス能力モデル（ＰＣＭ）内に維持
される。予測確信間隔は、印刷された評価報告出力とし
てユーザに表示される。ユーザは、ユーザが選択した結
果を実時間で見て、もし選択した設計特性が所望の結果
を達成していなければ変更することができることから、
このツールは会話形である。次いでユーザは、ユーザの
技術ワークシートに対するモデルを受入れ、次のプロセ
スまたは設計特色へ進む。品質モデル出力は製品設計特
色特性選択に対するプロセスＤＰＭＯ値( 9015 )であ
り、これは、図４に示すように技術ワークシートの位置
Ｉ列の 11 行へ転写される。費用予測装置モデルの流れ
ブロック図を図５に示す。モデルへのユーザ及びプロセ
スオーナー入力は左側に示されており、出力は右側に示
されている。入力は「予測ＤＰＭＯ」（上記の計算され
た）、「設計品質及びプロセス機会」、「スクラップレ
ート」、「再加工時」、「作成時」、「学習曲線」及び
「合計ユニット及びレート」である。設計品質は、合計
機会及び理論的ＨＰＵ（時／ユニット）を生成するため
に使用される。ＤＰＭＯは品質モデルによって生成さ
れ、合計ＤＰＵを予測するのに使用される。各データ変
換ブロック５１−６６内で行われるモデル計算は、以下
の表１に示す番号に対応している。

【００１２】

【表１】

【００１３】理論的費用理論的費用は、開始から終了まで、欠陥を伴わずに実行
される特定のプロセスまたはイベントに関連する費用と
して定義される。理論的費用は、製品のユニットを作成
するプロセスを開始し、完了させるのに要する関与（タ
ッチ）労働時間を決定し、次いで適切な労働支払いレー
ト及び工場オーバヘッドレートを適用することによって
決定される。理論的な作成プロセスのための関与労働時
間は、２つの成分、即ちプロセスの準備（セットアッ
プ）時間と、プロセス完了までに要する実行時間とに分
離される。合計準備時間は、単一の準備のために処理さ
れたユニット数、即ちランサイズにならされる。換言す
れば、例えば、もしプロセス準備がその処理のイベント
のために複数のユニットを準備する（機械内への取付
け、ローディング等）ことを許容するものとすれば、準
備時間は準備されるユニットの数で除される。実行時間
は、あるユニットを処理するために観測される、または
推定される時間である。この場合の処理を、製品のユニ
ットを物理的に変化させる、またはそれに付加する実際
の行為と呼ぶ。従って、処理段階のための理論的作成時
間は、ある割合の準備時間と、実際の処理時間×処理量
との和を含む。従って、理論的費用（ＬＯ）＝〔（作成準備時間÷実行サイズ）
＋（作成実行時間×量）×｛労働レート×（１＋労働オ
ーバヘッド）｝〕理論的作成費用は、設計の特色に依存して変化し得る。
若干の特色の組合わせは相互依存性が原因で１つの費用
をもたらし、他の特色は設計の他の特色には無関係の費
用を発生し得る。設計が費用に影響を与える設計特色の
効果は、特色が他の特色と相互依存性を有しているか否
か、または特色効果が他の設計特色に無関係であるか否
かによって変化する。例えば、特色Ａを有する設計の費
用が＄Ｘであり、特色Ｂを有する設計の費用が＄Ｙであ
るとしても、特色Ａ及びＢを有する設計の費用は＄Ｚ
（＄Ｚ≠＄Ｘ＋＄Ｙ）になり得る。各事例（例えば、特
色Ａ、特色Ｂ及び特色ＡＢ）毎の準備及び実行時間を確
立しなければならない。

【００１４】再加工費用再加工費用は、修復可能な欠陥を再加工するための費用
として定義される。再加工費用は、理論的費用と類似手
法で決定される。再加工費用を決定するためには、最初
に再加工プロセスを開始させ、完了させるのに要する関
与労働時間を決定し、次に適切な労働支払いレート及び
工場オーバヘッドレートを適用する。再加工プロセスに
必要な時間は、再加工／修復される欠陥の数に基づく。
この場合も、理論的関与労働時間と同様に、再加工プロ
セスのための時間は２つの成分、即ち再加工プロセスの
ための準備時間と、再加工プロセスの完了までに要する
実行時間とに分離される。この場合、実行時間は、作成
プロセス中に発生した１つの欠陥を再加工／修復（もし
実現可能であれば）に必要な処理時間を表している。合
計修復実行時間を決定するために、欠陥当たりの再加工
実行時間に、そのプロセス段階の観測された、または推
定された修復可能な欠陥／ユニット（ＤＰＵ_rework）の
数を乗算する。即ち、再加工費用（ＬＯ）＝（（（再加工準備時間×（１−ｅ
^-DPUrework））÷（ランサイズ）＋（再加工実行時間×
ＤＰＵ_rework））×（労働レート×（１＋労働オーバヘ
ッド）））理論的費用と同様に、修復費用も設計の特色に依存して
変化し得る。

【００１５】スクラップ費用スクラップ費用は、あるプロセスが不十分な歩留りであ
ったことを原因とする付加的なユニットを作成するため
の費用として定義される。生産しなければならない付加
的なユニットの数、及びそれらを生産するのに必要な労
働時間がスクラップ費用を決定する。１つの付加的なユ
ニットのための関与労働時間が、１つの良好なユニット
を生産する理論的作成時間に等しいものとする。付加的
なユニットの数を決定するために、全組立てプロセスを
通しての歩留りが決定される。歩留りは生産された良好
なユニットの数であるから、スクラップされるユニット
の数（歩留り損）は生産に失敗したユニットであり、ま
たは単に（１−歩留り）である。あるプロセスを通して
の歩留りはｅ^-DPUscrapで表される（ここに、ＤＰＵ
_scrapはスクラップを生じさせたユニット当たりの合計
欠陥である）。使用不能な製品のユニットを残したプロ
セス中に発生する欠陥が、スクラップ原因欠陥である。
従って、

【００１６】

【表２】但し、ｉはｉ番目のプロセス段階である。所与のプロセ
ス段階におけるスクラップ費用は、そのプロセス段階ま
での、そしてそのプロセス段階を含む累積歩留りに基づ
いて、合計スクラップ費用から割当てられる。従って、累積スクラップ費用（ＬＯ）_i＝理論的費用（ＬＯ）_i
×（１−累積スクラップ歩留り_i）但し、ｉはｉ番目のプロセス段階である。合計費用組立体の合計費用は、合計理論的費用、合計再加工費用
及び合計スクラップ費用の和として定義される。従っ
て、合計費用は、その組立体を生産するのに要した各プ
ロセス毎の費用の和として計算することができる。即
ち、合計費用（ＬＯ）＝理論的費用（ＬＯ）＋再加工費用
（ＬＯ）＋スクラップ費用（ＬＯ）

【００１７】プロセスオーナーデータ入力プロセスエキスパートのチームは、特定の生産技術に関
し、各プロセスによって製造される製品に費用をもたら
す、または影響を与える設計特色を決定する。各特色特
性毎に、準備及び実行労働時間が決定される。更に、製
造の流れ内のあるプロセス段階において生成された欠陥
の修復のための準備及び実行労働時間が決定される。ま
たプロセスエキスパートは、合計予測欠陥（スクラップ
原因欠陥または修復可能な欠陥）の一部分をも入力す
る。この情報は、履歴データ、作業測定検討、または経
験に基づくエンジニヤリング判定のような多くの出所か
ら生成される。プロセスデータは、時間の経過と共によ
り多くのデータが収集されるにつれて洗練され、プロセ
スエキスパートチームによって解析される。プロセスエ
キスパートのチームは、結果として異なる労働時間をも
たらす設計特色間の相互依存性を決定する。図６に、各
特色特性選択毎の、及び他の何等かの特色特性との依存
性が存在するか否かを論理的に試験する例を示す。各判
断ブロックにおいて、特色特性が労働時間をもたらすか
否かの決定がなされる。この例では、Ｔ４は、特色特性
が相互依存ではない場合のプロセスの組立て労働時間で
ある。この場合の特色は、そのプロセスに必要な時間を
もたらさない。時間Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ、互
いに独立している特色特性を有する特色Ｆ１、Ｆ２、及
びＦ３を表している。一方、Ｔ８は各特色特性が相互依
存性であるようなプロセスの労働時間を表している。更
にＴ８は、どの特色特性が選択されるのかに依存して、
それに関連する多くの異なる労働時間を有し得る。表２
は、プロセスが３つの相互依存特色を有し、各特色が２
つの考え得る特性の１つであることができる場合に予測
できる考え得る労働時間の組合わせの例である。組合わ
せは、どの設計特色特性が選択されるのかに依存して、
８つの異なる労働時間をもたらし得る。

【００１８】

【表３】あるプロセスの設計特色特性間の相互依存性の効果は、
修復労働時間を考慮した場合には、理論的労働時間に対
する効果とは異なり得る。プロセスエキスパートのチー
ムは、特色特性が原因で遭遇するかも知れない欠陥の型
を決定し、次いで、もし修復可能であれば、これらの結
果の型を修復する際の困難さの程度を決定する。相互依
存性は、前述した手法と同じ手法で決定される。労働時
間は、通常は「完全に学習した」（即ち、この所定のユ
ニット基準を超える付加的なユニットの製造とは僅かに
異なる付加的な改善を実現することができる）ユニット
を製造する時間を表している。しかしながら、このｎ番
目のユニットは、プロセスエキスパートチームによって
確立されるどのようなユニット番号であることもでき
る。特定の技術に関する学習、または改善曲線もチーム
によって決定される。費用計算を完了させるために労働
レートの表が与えられる。

【００１９】ユーザが品質モデルにおける特色を選択す
ると、図３の左下隅に示してあるように、適用されたオ
ーバヘッド（図形表示）、及び非付加価値である合計費
用のパーセンテージ（％ＮＶＡ）と共に労働費用として
その効果が表示される。選択の度に更新のための計算が
行われ、プロセス及びワークシートレベルにおける効果
の両方に影響するそれらの個々の効果が示される。これ
により、プロセスレベルにおける最適化が可能になる。
殆どの設計記述は品質モデル内で達成されるから、ワー
クシートレベルにおけるユーザ入力は最小である。ユー
ザは、量を更新する、またはモデル出力を無効にする
（もし、軽減環境がこのような動作を必要とすれば）能
力を有している。図７の行１８に示すように、事前に確
立されたモデルによっては処理されない異常な設計付加
をワークシートに付加し、費用、欠陥及びサイクル時間
の総合ロールアップ内に見込むことができる。これらの
入力は、プロセスエキスパートとの協議を通してユーザ
側の判断を必要とする。

【００２０】費用計算を完了させるためには、図８に示
すように解析中の製品毎に製造プロファイルを確立しな
ければならない。ユーザは、生産される製品の品質、こ
の製品が付加的な学習を求めるために先に製造されたか
否か、予測されるロットサイズ、生産作成スケジュール
及び労働レート所望計算を入力しなければならない。プ
ログラム名、ユーザ名、解析データ、組立体名、部品番
号及び改訂のような他の見出し情報が必要である。図４
の行１１上に、技術ワークシートへ戻された品質モデル
の出力が要約レベルビューで示されている。技術ワーク
シートの他のビューは、図９及び１０に示すように、費
用及び労働時間に関する詳細を表示することができる。
サイクル時間予測装置モデルの流れブロック線図を図１
１に示す。モデルへのユーザ及びプロセスオーナー入力
は左側に示され、出力は右側に示されている。入力はＤ
ＰＭＯ、設計品質、プロセス機会、スクラップレート、
再加工時間、作成時間、学習曲線・合計ユニット、遅延
及び処理時間である。付加された新しい入力は、遅延及
び処理時間である。各データ変換ブロック７１−８２内
で行われるモデル計算は、表３に同一番号で示す方程式
を使用する。

【００２１】

【表４】

【００２２】「処理時間」は、ある特定のプロセスを完
了させるのに必要なその特定のプロセスまたは事象に伴
う関与労働時間以外の時間と定義される。この時間に
は、化学プロセス硬化時間、機械処理時間（もし、それ
が操作員に無関係に実行されれば）、炉焼成等のような
事象が含まれる。ここでは、処理時間がそのプロセスに
関連する労働時間に付加され、全プロセスの一部として
必要であると仮定している。処理時間は、設計の特色に
依存して変化し得る。設計の処理時間に影響する設計特
色の効果は、複数の特色が他との相互依存性を有してい
るか、またはその特色効果が独立しているかに依存して
変化する。遅延は、特定のプロセスに固有の時間であっ
て、製品の価値に何も処理付加することなく、生産中の
アイテムまたはユニットを遊休にするものとして定義さ
れる。この時間は、あるアイテムが休止してプロセスの
次の段階が開始されるのを待機する待ち時間を含む。遅
延も、設計の特色に依存して変化する。プロセスエキス
パートのチームは、特定の技術の各プロセスによって製
造される製品の処理時間及び遅延をドライブする、また
はそれらに影響を与える設計特色を決定する。この情報
は、履歴データ、作業測定検討、または熟練したエンジ
ニヤリング判定のような多くの出所から生成することが
できる。プロセスデータは、時間の経過と共により多く
のデータが収集されるにつれて洗練され、プロセスエキ
スパートチームによって解析される。

【００２３】費用モデルの場合と同様に、プロセスエキ
スパートのチームは、結果的に異なる処理をドライブで
きる設計特色と、遅延時間との間の相互依存性を決定す
る。理論的労働時間及び修復時間を決定するのに使用さ
れる方法を、あるプロセスの処理時間及び遅延時間を決
定するために適用することができる。ユーザが品質モデ
ルにおける特色を選択すると、図３の左下隅に示してあ
るように、それらの効果は、合計サイクル時間及び非付
加価値合計サイクル時間のパーセンテージ（％ＮＶＡ）
の表現で表示される。選択の度に更新のための計算が行
われ、ワークシートにおけるプロセス及び効果に影響す
るそれらの効果が示される。これにより、プロセスレベ
ルにおける最適化が可能になる。殆どの設計記述は品質
モデルにおいて達成されているから、ワークシートレベ
ルにおけるユーザ入力は最小である。ユーザは、量を更
新する、またはモデル出力を無効にする（もし、軽減環
境がこのような動作を必要とすれば）能力を有してい
る。費用モデルに関して前述し、そして図７の行１８に
示すように、事前に確立されたモデルによっては処理さ
れない異常な設計付加をワークシートに付加することが
できる。

【００２４】費用モデルに関して前述し、そして図８に
示すように、解析中の製品毎に製造プロファイルを確立
しなければならない。費用モデルに関して前述したよう
に、技術ワークシートへ戻された品質モデルの出力が図
４の行１１に要約レベルビューで示されている。図１２
は、サイクル時間に関する詳細を表示する技術ワークシ
ートビューを示している。技術ワークシートを完成させ
るために、ユーザは、製品を製造するために必要なプロ
セス段階の表現で設計を記述し続ける。ユーザは、これ
らのプロセス段階と一致する適切なプロセス能力モデル
を選択する。次いで、特色特性を選択することによって
各プロセス能力モデル毎に設計を限定する。プロセス能
力モデルの出力は、ライン毎に技術ワークシートへ戻さ
れる。図１３は、完成したワークシートの例を示してい
る。完成したワークシート上のデータの各ラインは、あ
るプロセス能力モデルからの出力を表している。個々
の、及び累積した製造費用、品質及びサイクル時間を予
測するために、属性モデル、変数モデル及び変数／属性
モデルを使用することができる。これらの応用は、他の
型のデータベースを支援する。以下の実施例では、デー
タベースはAccess であり、次のような用語、略語及び
定義を使用する。

【００２５】用語／略語／定義費用ＭＬＯを含む、部品の製造または組立ての費用品質製作中のＦＴＹ損に関する設計の可製造性サイクル時間受注から最終出荷まで、製造に要する平均日数シグマプロセスの比較に使用される品質の測度Ｄｐｍｏ百万機会当たりの欠陥Ｄｐｏ機会当たりの欠陥機会製造欠陥を創り出す、または入り込む設計の機会ＭＬＯ材料、労働及びオーバヘッド繰り返し製品の新ロットを加工する度に再発する支出非繰り返しロット実行数には無関係に１度だけ発生する支出、これは典型的にはハードツーリング及びＮ／Ｃプログラミングのような支出を含む部品基準特色当たりの時間が基礎とする部品数（ 200部品）学習曲線部品の量、部品基準及び割当てられたパーセント学習曲線に基づいて時間及び費用が増加または減少する対数曲線機械加工性係数所与の材料の型の機械加工性に基づいて製造時間を調整するのに使用される係数学習曲線係数学習曲線及び部品量対部品基準に基づいて製造時間を調整するのに使用される係数材料サイズ係数所与の部品のサイズに基づいて製造時間を調整するのに使用される係数特性係数予測を調整するのに使用されるプロセスまたは特色の特性に関連付けられた係数パーセントプロセスが部品または組立体をスクラップすることを要求スクラップする予測される欠陥のパーセントパーセントプロセスが再加工することを要求する予測される欠陥のパ再加工ーセント設計特色付加的な設計特性を付加するある特色の顕著な部分である設計の物理的要求、または設計プリント上に呼出される特定のプロセス要求（例えば、表面、孔、塗料、アロダイン等）設計特性特色またはプロセスに付加的な詳細を付加するある特色の個々の要求（例えば、表面公差の型、塗料の色等）属性モデルパーセンテージ、範囲及び／またはゴー／ノーゴーで表される生のデータに基づいて費用、品質、またはサイクル時間を予測するモデル変数モデル標準偏差、対数曲線または可変データに基づいて費用、品質またはサイクル時間を予測するモデル属性／変数モデル変数及び属性データの両方を使用して費用、品質またはサイクル時間を予測するモデル準備時間基準何等の判断も行わないプロセス当たりの平均準備時間ＦＴＹ損初回歩留り損、即ち何等の再加工も行わずに予測される欠陥のパーセント（ｅ−ｄｐｕ）再加工時間／特色プロセスに基づく特色当たりの部品再加工の時間量先行プロセス時間現プロセス以前に累積された製造時間標準偏差プロセス能力を記述するのに使用される統計的な数図１４に、この方法に必要なユーザ入力の流れを図形的
に示す。最初の段階１２１は、一次技術を選択する。

【００２６】図１５は、個々の部品または組立体を製造
するのに使用される一次技術を選択するために使用され
る実際の画面である。ソフトウェアプログラムの始動時
にこの画面がユーザに呈示され、設計中の製作される、
または組立てられる部品に関連する一次技術をユーザに
選択させる。これらのオプションは、金属製作( Metal
Fabrication ) 、プラスチック射出成形( Plastic Inje
ction ) 、鋳造( Casting ) 、回路カード製作( Circui
t Card Fabrication )、ＴＦＮ製作( TFN Fabrication
) 、ガリウム砒素( Gallium Arsenide )、極低温冷却
装置製作( Cryogenic Cooler Fabrication )、ＭＡ／Ｆ
Ａ組立体( MA/FA Assembly )、マイクロ波組立体( Micr
owave Assy. ) 、焦平面アレイ組立体( Focal Plane Ar
ray Assembly )、光学組立体( Optical Assembly )、回
路カード組立体( Circuit Card Assembly ) 、ハイブリ
ッド組立体( Hybrid Assembly ) 及び他の組立体または
製作技術を含む。画面上の各ボタンは、特色、特性の何
れかを記述するのに必要な、及び／または、技術分野に
よって個々の部品または組立体を製作する費用、品質ま
たはサイクル時間を予測するのに必要な、次のレベルの
情報へユーザを導く。ここでは、「金属製作技術」ボタ
ンが押されて次の図形画面が表示されるものとし、説明
もその技術分野で進めることとする。

【００２７】図１６は、「出力技術画面」上の「金属製
作技術」ボタンを押した時に最初に表示される「部品の
型」メニューを示している。これは、図１４の段階１２
３である。この画面上でユーザは、材料の型、合計部品
量、ロットサイズ、部品サイズ、部品番号及び改訂、誰
が解析を完了させたのか、及びデータのような基本情報
を入力する。「製造レート」( Mfg. rates )ボタンを使
用して１時間毎の製造レート、オーバヘッド料金及び他
の追加をこの画面に含ませたり、またはこの画面から変
化させたりすることができる。解析は、保管し、再呼出
しし（もし、既に完了していれば）、新たにし、印刷
し、そして保管前に画面上のパレート報告で見ることが
できる。ユーザは、始めにこの画面を見てデータを入力
し、そして解析が完了した後に再度必要部品の合計量を
製造するための総合費用を見る。

【００２８】ユーザは、対応するボタン上の絵から一般
的な部品の型を選択する。オプションは、加工済部品(
Machined part ) 、円筒形部品( Cyrindrical part )、
シート金属部品( Sheet metal part )、プロセス解析(
Process analysis )及び手動入力( Manual inputs ) で
ある。この選択により、ユーザは図１４の段階１２５へ
導かれる。「プロセス解析」ボタンは、内部規則には関
係なくプロセスを直接選択するための手動指定変更であ
る。「手動入力」ボタンは、直接費用、品質及びサイク
ル時間入力のために使用される。これは、図２、５及び
１１の流れ図の入力に対応している。図１７は、「部品
の型メニュー」画面上の１つのボタンの４つの一次特色
の全てへの「「加工済部品」アクセスを押した時に現れ
る「加工済部品表面」画面を示している。この画面によ
り、加工済部品の表面、孔、仕上げプロセス及び組立て
プロセスを含む４つの一次特色の全てにアクセスするこ
とができる。これは、図１４の段階１２７である。表面
は２つの型、即ちプリズマチック及び複雑によって分離
される。

【００２９】各一次特色の下にはそれぞれの特性が記述
されている。ユーザは、これらの画面上に位置している
特色及び特性によって加工済部品を記述する。変数モデ
ル及び属性モデルの両方が同時に使用され、費用、品
質、サイクル時間及び性能が予測される。この「加工済
部品表面」画面は、「公差の型」のドロップダウンボッ
クスを選択し、そして量( Sq./in )及び公差を手動入力
するようにユーザに要求する。変数モデルは、主として
これらの予測のために使用され、Ｎ／Ｃマシニングセン
タまたはＮ／Ｃジグ中ぐりは、一般に表面を加工するた
めに選択されるプロセスである。他の全ての分野は「ツ
ールセット」内に埋め込まれている変数モデルに基づい
て計算されるので、個々の、及び累積の両方の費用、品
質及びサイクル時間への設計の貢献度を見ることができ
る。

【００３０】図１８は、「加工済部品表面」画面の
「孔」タブを押すと現れる「加工済部品孔」画面であ
る。この画面により、加工済部品の表面、孔、仕上げプ
ロセス及び組立てプロセスを含む４つの一次特色の全て
にアクセスすることができる。これは、図１４の段階１
２９である。ユーザは、これらの画面上に位置する特色
及び特性によって加工済部品を記述することができる。
この「加工済部品孔」画面は、ドロップダウンボックス
使用して公差の型、寸法、及び種々の他の分野を選択
し、量及び公差を手動入力によって入力するようにユー
ザに要求する。このモデルにおいては、予測のために主
として変数モデルが使用される。計算される他の全ての
分野は変数モデルに基づいており、一般的に孔の中ぐ
り、フライス切削、リーマ通しまたは錐もみのためには
Ｎ／ＣセンタまたはＮ／Ｃジグ中ぐりのプロセスを選択
する。個々の、及び累積の両方の費用、品質及びサイク
ル時間は、特色及び特性が設計を記述した時に画面上
に、またはグリッド内に表示される。

【００３１】図１９は、何れかの主特色画面の「仕上
げ」タブを押した時に現れる初期画面である「アロダイ
ン仕上げプロセス」画面を示している。このモデルは、
主として属性モデルである。ユーザは、アロダインプロ
セスの費用、品質及びサイクル時間に影響を与える画面
上に位置するプロセスに関する種々特性を選択する。こ
のプロセスは、ノートまたはプロセス区分内に呼出され
た時に設計によって決定される。右側のボックス内に指
示される費用、品質及びサイクル時間は、アロダインプ
ロセスだけのためのものである。アロダインプロセスは
基本費用、基本品質及び基本サイクル時間から開始され
る。次いでそれらは、プロセスを記述する各特性に付随
する特性係数に基づいて若干のパーセンテージだけそれ
ぞれ増減される。若干の特性は３つの全てのメトリクス
に影響し、他の特性は影響しない。

【００３２】アロダインは、主として、アルミニウム部
品の耐腐食性に使用される化学的プロセス（クロム酸変
換）であり、極めて僅かな沈積と、一般に薄い黄色味を
帯びた色とをもたらす。図２０は、何れかの主特色画面
の「仕上げ」タブの下に位置する「陽極酸化仕上げプロ
セス」画面を示している。このモデルは、主として属性
モデルである。ユーザは、陽極酸化プロセスの費用、品
質及びサイクル時間に影響を与えるマン( man ) に位置
するプロセスに関する種々特性を選択する。このプロセ
スは、ノートまたはプロセス区分内に呼出された時に設
計によって決定される。右側のボックス内に指示される
費用、品質及びサイクル時間は、陽極酸化プロセスだけ
のためのものである。陽極酸化プロセスは、基本費用、
基本品質及び基本サイクル時間から開始される。次いで
それらは、プロセスを記述する各特性に付随する特性係
数に基づいて若干のパーセンテージだけそれぞれ増減さ
れる。

【００３３】陽極酸化は、主として、アルミニウム部品
の耐磨耗性及び耐腐食性に使用される化学的プロセスで
あり、若干の材料が沈積し、そして一般にオプションで
種々の色がもたらされる。図２１は、何れかの主特色画
面の「仕上げ」タブの下に位置する「パッシベート仕上
げプロセス」画面を示している。このモデルは、主とし
て属性モデルである。ユーザは、陽極酸化プロセスの費
用、品質及びサイクル時間に影響を与える画面上に位置
するプロセスに関する種々特性を選択する。このプロセ
スは、ノートまたはプロセス区分内に呼出された時に設
計によって決定される。右側のボックス内に指示される
費用、品質及びサイクル時間は、「パッシベートプロセ
ス」だけのためのものである。

【００３４】パッシベーションプロセスは、基本費用、
基本品質及び基本サイクル時間から開始される。次いで
それらは、プロセスを記述する各特性に付随する特性係
数に基づいて若干のパーセンテージだけそれぞれ増減さ
れる。パッシベーションは、主として、ステンレス鋼材
料の型の部品の耐腐食性のために使用される化学的プロ
セスであり、一般に薄い黄色味を帯びた色を有する極め
て僅かな材料が沈積する。図２２は、何れかの主特色画
面の「仕上げ」タブの下に位置する「めっき仕上げプロ
セス」画面を示している。このモデルは、主として属性
モデルである。ユーザは、めっきプロセスの費用、品質
及びサイクル時間に影響を与える画面上に位置するプロ
セスに関する種々特性を選択する。このプロセスは、ノ
ートまたはプロセス区分内に呼出された時に設計によっ
て決定される。右側のボックス内に指示される費用、品
質及びサイクル時間は、「めっきプロセス」だけのため
のものである。

【００３５】めっきプロセスは、基本費用、基本品質及
び基本サイクル時間から開始される。次いでそれらは、
プロセスを記述する各特性に付随する特性係数に基づい
て若干のパーセンテージだけそれぞれ増減される。めっ
きは、耐腐食性、耐磨耗性、導体抵抗、美観その他の可
能性のような基本材料の性能に影響を与える種々の材料
に使用される化学的、または電気化学的プロセスであ
る。図２３は、何れかの「主特色」画面の「仕上げ」タ
ブの下に位置する「塗装仕上げプロセス」画面を示して
いる。このモデルは、主として属性モデルである。ユー
ザは、塗装プロセスの費用、品質及びサイクル時間に影
響を与える画面上に位置するプロセスに関する種々特性
を選択する。このプロセスは、ノートまたはプロセス区
分内に呼出された時に設計によって決定される。

【００３６】塗装プロセスは、基本費用、基本品質及び
基本サイクル時間から開始される。次いでそれらは、プ
ロセスを記述する各特性に付随する特性係数に基づいて
若干のパーセンテージだけそれぞれ増減される。塗装
は、美観、耐腐食性、耐磨耗性等を与えるために種々の
材料に使用されるプロセスであり、通常は種々の色、質
感、または仕上げをもたらす。図２４は、何れかの主特
色画面の「仕上げ」タブの下に位置する「マスク／脱マ
スクプロセス」画面を示している。このモデルは、主と
して属性モデルである。ユーザは、塗装プロセスの費
用、品質及びサイクル時間に影響を与える画面上に位置
するプロセスに関する種々特性を選択する。このプロセ
スは、ノートまたはプロセス区分内に呼出された時、設
計によって決定される。

【００３７】マスク／脱マスクプロセスは、基本費用、
基本品質及び基本サイクル時間から開始される。次いで
それらは、プロセスを記述する各特性に付随する特性係
数に基づいて若干のパーセンテージだけそれぞれ増減さ
れる。マスク／脱マスクは、美観、耐腐食性、耐磨耗性
等を得るために、部品の若干の領域に塗料または薬品が
付着しないようにするプロセスである。図２５は、何れ
かの主特色画面の「仕上げ」タブの下に位置する「マー
キング仕上げプロセス」画面を示している。このモデル
は、主として属性モデルである。ユーザは、塗装プロセ
スの費用、品質、及びサイクル時間に影響を与える画面
上に位置するプロセスに関する種々特性を選択する。こ
のプロセスは、ノートまたはプロセス区分内に呼出され
た時に設計によって決定される。

【００３８】マーキングプロセスは、基本費用、基本品
質及び基本サイクル時間から開始される。次いでそれら
は、プロセスを記述する各特性に付随する特性係数に基
づいて若干のパーセンテージだけそれぞれ増減される。
マーキングは、部品または組立体、並びにスイッチ表示
器、度数マーキング等のような機能使用要求を識別する
ために使用されるプロセスである。図２６は、何れかの
主特色画面の「仕上げ」タブの下に位置する「熱処理仕
上げプロセス」画面を示している。このモデルは、主と
して属性モデルである。ユーザは、塗装プロセスの費
用、品質及びサイクル時間に影響を与える画面上に位置
するプロセスに関する種々特性を選択する。このプロセ
スは、ノートまたはプロセス区分内に呼出された時に設
計によって決定される。

【００３９】熱処理のプロセスは、基本費用、基本品質
及び基本サイクル時間から開始される。次いでそれら
は、プロセスを記述する各特性に付随する特性係数に基
づいて若干のパーセンテージだけそれぞれ増減される。
熱処理は、金属の材料特性を変化させるために使用され
るプロセスである。これは、プロセス後の「材料」の硬
化、軟化、焼き戻し、及び他の所望の物理特性を含む。
熱処理は、全てのプロセスの前に、プロセス中に、また
はプロセスの後に行うことができ、タイミングに依存し
て異なる結果が得られる。図２７は、「部品の型メニュ
ー」画面上に位置する「円筒形部品表面」のボタンを押
した時に現れる「円筒形部品表面」画面である。この画
面によって、円筒形部品の特色、仕上げプロセス、及び
組立てプロセスを含む３つの一次特色の全てにアクセス
することができる。若干の場合には、ユーザは、「円筒
形部品表面」画面及び加工済部品表面／孔画面を使用し
て、部品の特色及び特性を選択することができる。「円
筒形部品表面」画面を使用して記述される部品の特色
は、内径、外径、長さ等を丸削りするためのＣＮＣ旋盤
の主プロセスに使用される。

【００４０】「円筒形部品表面」画面は、寸法の型、公
差の型、＋tol.、−tol.、及び量のような特性に関して
ドロップダウンボックスを使用して選択することをユー
ザに要求する。他の全ての分野は埋め込まれた変数モデ
ルを使用して計算されるので、費用、品質及びサイクル
時間に対する貢献度を個々に、及び累積的に見ることが
できる。図２８は、「部品の型メニュー」画面上に位置
する「シート金属部品」のボタンを押した時に現れる
「シート金属特色」画面である。この画面によって、シ
ート金属の特色、仕上げプロセス及び組立てプロセスを
含むシート金属部品の３つの一次特色の全てにアクセス
することができる。若干の場合には、ユーザは、「シー
ト金属特色」画面及び「加工済部品表面／孔」画面の両
方を使用して、部品の特色及び特性を記述するように選
択することができる。「シート金属特色」画面を使用し
て記述される部品の特色は、ブレークプレスのＣＮＣポ
ンチプレスマシンの一次プロセスに使用される。

【００４１】「シート金属特色」画面は、寸法の型、公
差の型及び量のような特性に関してドロップダウンボッ
クスを使用して選択することをユーザに要求する。他の
全ての分野は埋め込まれた変数モデルを使用して計算さ
れるので、費用、品質及びサイクル時間に対する貢献度
を個々に、及び累積的に見ることができる。図２９は、
「部品の型」内を下方に進んで「組立体」タブを押した
時に現れる「組立体」画面である。このモデルは主とし
て属性モデルであり、「金属製作技術」領域内に現れる
組立て型プロセスのみを含む。他の組立てプロセスは、
それらが現れる主要技術領域内に位置している。ユーザ
は、組立られる特色及びそれらの量／組立体をこの画面
から選択する。モデルは組立て中の部品の費用、それら
を組立てる労働費用及び品質に関連する再加工費用を含
む。

【００４２】図３０は、「部品の型メニュー」画面上に
位置する「手動入力」ボタンを押した時に現れる「手動
費用、品質、サイクル時間入力」画面である。この画面
は、費用、品質及びサイクル時間を直接入力するために
使用され、データの直接的なロールアップ以外のどのよ
うな所定の手順にも影響されない。この画面の目的は、
他のどの画面もこのデータを含んでいないか、またはユ
ーザが個々の部品に関する実際のデータを有している場
合には、ある予測される数よりもむしろそれを選択する
ので、データを入力できる場所を示すことである。ま
た、全ての考え得るプロセスは１つの「ツールセット」
内に含まれることはできないが、これは最大の柔軟性を
もってそれを可能ならしめる。図１４−３０の実施例に
関して使用される公式は以下の通りである。

【００４３】

【表５】

【００４４】以下の実施例において使用されているデー
タベースは、Visual Basic Interfaceを用いるＳＱＬサ
ーバである。以下の用語、略語及び定義が使用される。作成実行時間生産の１ユニットを製造するのに要する平均労働時間作成準備時間生産の１ユニットの製造を準備するために必要な平均労働時間作成非付添時間実行時間を含まない、即ち操作員が付添わないプロセス時間以外の製造プロセス時間省略時特性値新ワークシート評価が遂行される時の特性の初期値。値は特性の上限及び下限に等しいかまたはその中になければならない。値は０より大きいかまたは等しく、且つ 10,000 より小さくなければならない。この値は「レート化( rate d ) ユーザ入力」及び「ユーザ入力」特色のための「特性」ウィンドウ上の入力であるｄｐｍｏ百万機会当たりの欠陥ｄｐｍｏレートレート付き特色特性に割当てられた０から１までの値。この値は特色特性の総合品質得点への寄与がどの程度の貢献度であるのかを決定する。この値は「特性」ウィンドウ上の入力であるＤＰＵユニット当たりの欠陥再加工実行時間製品の製造中に１つの欠陥を再加工／修復するのに要する平均労働時間再加工準備時間再加工／修復プロセスを準備するために必要な平均労働時間再加工非付添時間再加工／修復活動に伴う非付添実行時間標準偏差プロセスの製造能力を記述する統計的な可変性の指標公差設計仕様に指定された値からの許容されるずれ非付添時／時間労働が課せられない作成または再加工製造プロセス時間。非付添時( hours ) はサイクル時間のある成分であるレート化ユーザレート化ユーザ入力特色を付加する場合、ユーザは上限入力特色の値、レート化上限、上限レート、下限、レート化下限及び下限レートの値を入力する必要がある。これらの値は図３１のグラフを使用して限定する。ｙ軸はレートの値を表し、ｘ軸は入力値を表している。０から 10 までの入力値に対しては、レートは０である。入力値が 10 の時にレートは 0.4に増加する。入力値が 10 から 20 までレートは 0.6の値まで増加し、入力値が 20 の時にレートは１に増加する。 20 から 30 までの全ての入力値に対するレートは１である。この例では下限は０である。この例の上限は 30 である。レート化下限は 10 であり、レート化上限は 20 である。下限レートは 0.4であり、上限レートは 0.6である。重み０より大きく１までの範囲のレート化特色に割当てられる値。全重みの合計は１であるＺ値標準正規偏差。ＤＰＯを計算するのに使用されるプロセス標準偏差に基づく統計的な値

【００４５】あるモデルを作成するためには、７つの主
要タスクを完了させる必要がある。即ち、技術の付加、
労働及びオーバヘッドレートの付加、モデルの付加、特
色及び特色特性の付加、制約の付加、依存性の付加及び
公式の付加である。技術は、１またはそれ以上のプロセ
ス能力モデル（ＰＣＭ）を含む製造プロセスカテゴリで
ある。技術の例は、回路カード組立て、ＰＷＢ製作、金
属製作、相互接続、電気的組立て、及び機械的組立てで
ある。モデル、即ちプロセス能力モデル（ＰＣＭ）は、
１またはそれ以上の製造プロセスのための品質、サイク
ル時間及び費用メトリクスを予測するメカニズムであ
る。モデルは、特色、特色特性、制約、依存性及び公式
を用いて限定される。特色は、部品設計または部品設計
の成分の記述であり、これは更に「プロセス能力モデ
ル」を、また製造プロセスの記述をも限定する。特色特
性は、特色を更に限定する。各特色特性は、それに伴う
測定の単位及び値を有している。

【００４６】特色には６つの異なる型がある。これらの
特色はワークシート上で要求される活動及び計算によっ
て弁別される。１．レート化特色：各特色には重みが関連付けられてい
る。この特色の各特性はあるレートを有している。ワー
クシート上では、この特色のために１つの特性しか選択
することができない。もしユーザがシステムを使用して
「ｄｐｍｏ範囲及び特色得点」法によって品質計算した
いのであれば、ユーザはこの型の特色を使用することが
できる。２．非レート化特色：この特色は依存値を割当てるのに
使用することができる。もしユーザが品質計算に「ｄｐ
ｍｏ範囲及び特色得点」法を使用したいのであれば、ユ
ーザはこの特色を使用しないであろう。この特色を付加
する時、及びこの特色に特性を付加する時に値を入力す
る必要はない。３．レート化ユーザ入力特色：この特色はそれに関連す
る重みを有している。ユーザはこの特色に１つの特性し
か付加することができない。この特色に対する特性は、
限度と、それに関連する特性省略時値を有している。ワ
ークシート上では、特性省略時値は入力値として表示さ
れるか、またはユーザは異なる値を入力することができ
る。もしユーザがシステムを使用して「ｄｐｍｏ範囲及
び特色得点」法によって品質計算したいのであれば、ユ
ーザはこの型の特色を使用することができる。４．ユーザ入力特色：この特色は限度及び省略時値を伴
う特性を有することができる。ワークシート上において
は、省略時値は入力値として表示されるか、またはユー
ザは異なる値を入力することができる。システムは、ユ
ーザ入力特色に１つの特性だけの割当てを許容する。こ
の特色はレート化されない。５．多重選択特色：この特色は、ワークシート上で１よ
り多くの特性選択を可能にする。この特色の場合、特性
は「オン」または「オフ」の何れかであるものとして限
定される。「オン」である特性は、ワークシート上で自
動的に選択される。この特色は、ユーザ限定計算のため
の値を限定するのを援助するために、質問に対する答を
決定する時に有用である。６．プロセス特色：この特色はモデルに関連して使用さ
れるプロセスを決定すするのを援助するのに使用され
る。この特色の特性は示唆されたプロセスであろう。プ
ロセス特色のための特性はワークシート上に示されな
い。モデルが評価された後に、プロセス特色のための選
択特性が表示される。これは推奨されるプロセスであ
る。以下の表４は、各特色及びその特性毎に必要な入力値を
示している。

【００４７】

【表６】

【００４８】ＤＰＵは３つの方法の１つによって計算さ
れる。これらの３つの方法は、百万機会当たりの欠陥
（ｄｐｍｏ）範囲及び特色得点法、平均ｄｐｍｏ及び特
色係数法、及び標準偏差及びＺ値法である。ｄｐｍｏ範
囲及び特色得点法はｄｐｍｏ範囲から開始され、特色重
み及び特色特性レートに基づく個々の設計特色得点に基
づく合計得点係数を適用することによって予測ｄｐｍｏ
を計算する。次いで、予測ｄｐｍｏは予測ＤＰＵに変換
される。この方法を使用するためには、・少なくとも１つのレート化、またはレート化ユーザ入
力特色を加算し、・ｄｐｍｏ上限及び下限の値を「モデル準備」ウィンド
ウ上に入力し、・合計機会のためのユーザ限定公式を作成する必要があ
る。

【００４９】平均ｄｐｍｏ及び特色係数法は平均ｄｐｍ
ｏから開始され、それを平均ＤＰＵに変換し、そして個
々の設計特色ＤＰＵ係数に基づく合計ＤＰＵ係数を適用
することによって予測ＤＰＵを計算する。次いで、予測
ＤＰＵを予測ｄｐｍｏに変換する。

【００５０】この方法を使用するためには、・ｄｐｍｏの値を「モデル準備」ウィンドウ上に入力
し、・ＤＰＵ係数に関する特色及び／またはモデル依存性を
加算し、・合計機会及び合計ＤＰＵ係数のためのユーザ限定公式
を作成する必要がある。標準偏差及びＺ値法はプロセス
標準偏差及び設計公差から開始され、Ｚ値を計算し、そ
してＺ値に基づいて機会当たりの欠陥（ＤＰＯ）を決定
する。次いで、ＤＰＯを予測ＤＰＵに変換する。

【００５１】この方法を使用するためには、・ｄｐｍｏ平均、ｄｐｍｏ上限、及びｄｐｍｏ下限の値
を「モデル準備」ウィンドウ上で空白のままとし、・標準偏差に関するモデル依存性を付加する必要があ
る。ＤＰＵを計算する公式については表５を参照された
い。費用及びサイクル時間のためにシステムが限定する
公式を表６に示す。費用及びサイクル時間を正確に計算
するためには、・労働レート及びオーバヘッドを付加し、・作成実行時間・作成準備時間・作成非付添時間・再加工実行時間・再加工準備時間・再加工非付添時間に関するユーザ限定公式を作成する必要がある。

【００５２】制約は、一次特色及び二次特色と呼ばれる
２つの特色の間に設定される条件である。この条件はコ
メントまたはメッセージと共に付加される。このメッセ
ージは、ユーザが「制約され」ている特色特性の組合わ
せを選択した場合、モデル評価セッション中に表示され
る。制約の目的は、特色特性の制約された組合わせをユ
ーザが選択するのを思い止まらせることである。制約さ
れた組合わせが選択されると、情報メッセージがユーザ
に対して表示される。ユーザは選択した通りに進むこと
はできるが、これは推奨されるものではない。

【００５３】制約の数は、２つの特色特性の組合わせの
数によって制限される。特色特性の組合わせは、同一モ
デル内の異なる特色のためである必要がある。・依存性
は、モデル評価中にエンドユーザによってなされた特色
特性選択に基づいて、以下の変数の１つまたはそれ以上
に割当てられる値である。・作成実行時・作成準備時・作成非付添時・ＤＰＵ係数・機会係数・再加工実行時・再加工準備時・再加工非付添時・標準偏差モデル作成者は、あるモデルの１つの特色／特色特性組
合わせ、または複数の特色／特色特性組合わせに基づい
て依存値を限定する。

【００５４】「依存性」は、モデル及び／または特色レ
ベルで限定することができる。特色レベル依存性は、あ
る特色のための値を限定し、他の特色／特性値に依存す
る。「モデルレベル依存性」は、あるモデルのための値
を限定し、特色／特性の間の関係に依存する。「標準偏
差」の値は、モデルレベルにおいてのみ限定することが
できる。システム内には、ユーザ限定公式及びシステム
コード化( system-coded )公式が存在する。システムコ
ード化公式は、ユーザ限定公式の関数である。ユーザ限
定公式は、生成された「公式作成」ウィンドウ及び関連
プログラムを使用して作成することができる。ユーザ限
定公式は、ユーザによって限定される公式である。ＤＰ
Ｕメトリクスの場合、ユーザは、品質メトリックスを計
算する方法に依存して、「公差」、「合計機会」及び
「合計ＤＰＵ係数」のための公式を限定しなければなら
ない。「合計機会」は、全ての方法に関して限定しなけ
ればならない。「サイクル時間」及び「費用」メトリク
スの場合には、ユーザは、「作成実行時間」、「作成準
備時間」、「作成非付添時間」、「再加工実行時間」、
「再加工準備時間」、「再加工非付添時間」のための公
式を限定しなければならない。技術フィールド名を付加
するためにコメントフィールドが生成され、ファイルさ
れる。それらは、

【００５５】

【表７】オプション的には、フィールドは、

【００５６】

【表８】労働及びオーバヘッドレートを付加するために次のフィ
ールドを入力する。

【００５７】

【表９】モデルを付加するために以下のフィールドがステップア
ップされ、ファイルされる。

【００５８】

【表１０】

【００５９】モデルは技術のリスティングへ付加され
る。モデルにある特色を付加するために、システムは
「特色」ウィンドウによって特色フィールドを生成し、
ユーザは特色名を入力する。この特色はある型として分
類される。レート化の型の場合の入力名は「特性」フィ
ールドであり、入力値は「ｄｐｍｏレート」フィールド
である。この値は、０より大きいかまたは等しく、１よ
り小さいかまたは等しくしなければならない。「レート
化ユーザ入力型」の場合の入力名は「特性」フィールド
であり、入力値は「上限」、「レート化上限」、「上限
レート」、「下限」、「レート化下限」、「下限レー
ト」及び「省略時特性値」のためのものである。「特色
プロセス型」の場合の入力名は「特性」フィールドであ
る。「非レート化特色」の場合の入力名は「特性」フィ
ールドである。「ユーザ入力特色」の場合の入力名は、
「特性」フィールドであり、入力値は「上限」、「下
限」、及び「省略時特性値」のためのものである。「多
重選択特色」の場合の入力名は「特性」フィールド及び
省略時選択である。

【００６０】公式を付加するために、「公式作成」プロ
グラム及び関連ウィンドウが作成され、変化ブロック内
に方程式または変換方程式が付加される。以下の用語が
ワークシートの作成に使用される。一定年＄金銭の費用計算のためのベースライン年先行ユニット作成学習経験を主張することができる（もし、生産に重大な遮断が発生しなければ）契約作成量の製造に先立つユニットの量ロットサイズ製造者から一時に放出されるユニットの数契約作成量契約で指定された出荷可能なユニットの数プログラム製造／設計努力、または個々のプロジェクト学習曲線％繰り返しに基づく製造経験から、費用またはサイクル時間の予測される改善のレート学習曲線基準ユニット値によって表される学習曲線状の点。この点から全ての労働時をベースとする推定が導出される労働レート作成または組立て労働に対する協定された／承認された時間毎の支払いオーバヘッド％労働費用のパーセントで表される協定された／承認されたオーバヘッド費用「ワークシート準備」画面は、ユーザがワークシートを
作成し始める場所である。ワークシート作成の第１段階
は、ワークシートの限定の準備である。これは、既存ワ
ークシートのコピーをスクラッチするか、または変更す
ることによって行うことができる。スクラッチからの開
始は、ワークシートに名前付けし、次いでメトリク計算
に使用されるあるプログラムレベル情報を限定し、次に
そのワークシートがどの技術に基づいているのか（即
ち、そのワークシートをアセンブルする時に、そのワー
クシートのためのモデルがどの技術から選択されたの
か）を決定することを含んでいる。既存ワークシートの
コピーの変更は、既存ワークシートを、異なるプログラ
ム及びワークシート名を有する新たに限定されたワーク
シートへコピーするワークシートコピー機能を使用し、
次いでそれを変更することを含む。これらの変更は、
「技術」及び／またはプログラムレベル情報の変化を含
むことができる。

【００６１】ワークシートが限定されると、準備画面を
使用してそれをアセンブルまたは作成することができ
る。ワークシートの作成は、ワークシート準備中に選択
された技術の下で先に作成されたモデルのリストから未
評価ＰＣＭまたはモデルを選択することを含む。モデル
が選択されると、それらがワークシートのボディ内に現
れる順番にそれらを再配列することができる。未評価ワ
ークシートが作成されてしまうと、評価のための準備が
整うことになる。この点において、ユーザはそのワーク
シートを評価するか、またはワークシートテンプレート
として未評価ワークシートを保管することができる（こ
の保管された未評価ワークシートは、後刻同一技術を使
用してワークシートを作成する必要を生じた場合の出発
点として使用できる）。

【００６２】ワークシートを作成するために、ワークシ
ートプログラム及びワークシート画面が生成され、メニ
ューバーから上げられる。ワークシートプログラム画面
は、生成された「ワークシート準備」画面及びプログラ
ムへユーザを導く。準備画面は、プログラムの名前を入
力するための「プログラム」フィールドを有している。
「ワークシート」フィールドにおいては、ワークシート
名が付加される。以下のフィールドが入力される。

【００６３】

【表１１】

【００６４】各モデルは評価することができる。ユーザ
は特色特性の選択及び／または表示された各特色につい
て入力し、次いでプログラムの計算も行う。この時点
で、ユーザ限定及びシステムコード化公式の組合わせを
使用して品質、価格及びサイクル時間計量が計算され
る。モデル及びワークシート要約メトリクスがモデル評
価画面の両方に表示されるか、プリンタ上で印刷され
る。モデル及びワークシート要約メトリクスのフォーマ
ットはユーザによって決定され、メトリク計算の前に、
または後に限定することができる。モデル評価が完了す
るとユーザはワークシート画面（モデルメトリクデータ
はラインアイテムとしてワークシートへ転送済みであ
り、未評価モデル記述の下に位置している）に戻る。も
しワークシートへ戻る前に１つより多いモデル評価セッ
ションが完了していれば、各完了したモデル評価はライ
ンアイテムとしてワークシート上に表されている（この
場合も、評価セッションが完了した順番に未評価モデル
記述の下に位置している）。

【００６５】

【表１２】

【００６６】

【表１３】

【００６７】以上の記載に関連して、以下の各項を開示
する。１．複数の設計特性の能力データのデータベースと、上
記特性を選択するための会話形入力手段と、上記選択さ
れた特性に応答し、所定のアルゴリズムに従う能力予測
を表す信号を生成するプロセッサと、上記信号に応答
し、上記予測を表示するディスプレイと、を備えている
ことを特徴とする能力予測装置。２．上記設計特性はプロセス特性であり、上記会話形手
段はプロセス設計特性を選択するようになっている請求
項１に記載の予測装置。３．多重設計の能力のデータベース１５を備えている能
力予測装置が開示される。プロセス能力データは、費
用、品質、サイクル時間、及び性能モデルを含んでい
る。プロセスオーナー（エキスパート）がデータを供給
する。開発者は選択された設計特性に基づく予測を計算
するのに必要な方程式を入力する。プロセッサ１１は選
択された設計に基づいて予測を計算し、モニタ１１ａま
たはプリンタ１６のようなディスプレイは予測の結果を
表示する。本発明及びその長所を詳細に説明したが、特
許請求の範囲によって限定されている本発明の思想及び
範囲から逸脱することなく種々の変化、置換、及び代替
を考案できることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるシステムのブロック線
図である。

【図２】品質モデルのデータの流れを示す図である。

【図３】ワイヤストライプのためのサンプルモデルを示
す Excelスプレッドシートである。

【図４】Excel を使用した技術ワークシートである。

【図５】本発明の一実施例による費用モデルのデータの
流れを示す図である。

【図６】特色依存性に基づくプロセスのための時間決定
を示す図である。

【図７】ユーザ限定入力を有する技術ワークシートであ
る。

【図８】製造プロファイルを有するプログラムカバーシ
ートである。

【図９】オーバヘッドを適用した労働費用の詳細を有す
る技術ワークシートである。

【図１０】ユニット当たりの時間で表した労働費用の詳
細を有する技術ワークシートである。

【図１１】サイクル時間モデルのデータの流れを示す図
である。

【図１２】サイクル時間の詳細を有する技術ワークシー
トである。

【図１３】ユーザ入力が完了した技術ワークシートであ
る。

【図１４】本発明の第２の実施例による情報入力の流れ
を示す図である。

【図１５】本発明の第２の実施例による一次技術画を示
す図である。

【図１６】部品の型メニュー画面を示す図である。

【図１７】機械部品表面画面を示す図である。

【図１８】機械部品孔画面を示す図である。

【図１９】アロダイン仕上げプロセス画面を示す図であ
る。

【図２０】別の陽極酸化仕上げプロセス画面を示す図で
ある。

【図２１】パッシベート仕上げプロセス画面を示す図で
ある。

【図２２】めっき仕上げプロセス画面を示す図である。

【図２３】塗装仕上げプロセス画面を示す図である。

【図２４】マスク／脱マスク仕上げプロセス画面を示す
図である。

【図２５】マーキング仕上げプロセス画面を示す図であ
る。

【図２６】熱処理仕上げプロセス画面を示す図である。

【図２７】円筒形部品表面画面を示す図である。

【図２８】シート金属特色画面を示す図である。

【図２９】組立体入力画面を示す図である。

【図３０】第２の手動入力画面を示す図である。

【図３１】レートの値（ｙ軸）対入力値（ｘ軸）のグラ
フである。

【符号の説明】

１０能力予測システム１１コンピュータ１１ａディスプレイ１１ｂキーボード１１ｄマウス１５データベース１６プリンタ１８ファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ポールジェイドレイクジュニアアメリカ合衆国テキサス州 75080 リチャードソンウィリアムズウェイ 649 (72)発明者リチャードダブリュージョンソンアメリカ合衆国テキサス州 75248 ダラスブレントフィールドコート 6509 (72)発明者マイケルディーキングアメリカ合衆国テキサス州 75093 プラノウェストモアランドドライヴ 2708 (72)発明者マイケルジェイケリーアメリカ合衆国テキサス州 75150 メスキートアーバーサイドドライヴ 926

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の設計特性の能力データのデータベ
ースと、上記特性を選択するための会話形入力手段と、上記選択された特性に応答し、所定のアルゴリズムに従
う能力予測を表す信号を生成するプロセッサと、上記信号に応答し、上記予測を表示するディスプレイ
と、を備えていることを特徴とする能力予測装置。