(57)【要約】【課題】ピッチタイムの均等化が容易な工程編成を行う工程編成装置を提供する。【解決手段】工程設計編成装置は、単位作業時間データベースと、工程情報データベースと、割り当て基準時間算出手段と、単位作業割り当て手段とを有する。単位作業時間データベースは、作業の単位となる単位作業に要する単位作業時間を記憶する。工程情報データベースは、製品を生産する工程に関する工程情報を記憶する。割り当て基準時間算出手段は、工程情報と単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出する。単位作業割り当て手段は、基準時間に基づいて、単位作業を工程に割り当てる。この時、単位作業割り当て手段は、隣接する２つの工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、単位作業を各工程に割り当てる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位作業時間を記憶する単位作業時間データベースと、
製品を生産する工程に関する工程情報を記憶する工程情報データベースと、
前記工程情報と前記単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出する割り当て基準時間算出手段と、
前記基準時間に基づいて、前記単位作業を前記工程に割り当てる単位作業割り当て手段と
を有し、
前記単位作業割り当て手段は、
隣接する２つの前記工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、前記単位作業を前記工程に割り当てる
ことを特徴とする工程編成装置。
【請求項２】
第１の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第１の単位作業割り当てを行い、
第１の前記工程の次工程の第２の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第２の単位作業割り当てを行い、
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、前記第１の単位作業割り当てと前記第２の単位作業割り当てとを繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１に記載の工程編成装置。
【請求項３】
１番目の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超えるところまで前記単位作業を割り当て、
２番目の工程に、前記1番目の工程と前記２番目の工程の前記ピッチタイムの総計が前記基準時間の２倍を超える直前まで前記単位作業を割り当て、
３番目の工程以降は、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第３の単位作業割り当てと、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第４の単位作業割り当てとを
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の工程編成装置。
【請求項４】
１番目の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超える直前まで前記単位作業を割り当て、
２番目の工程に、前記1番目の工程と前記２番目の工程の前記ピッチタイムの総計が前記基準時間の２倍を超えるところまで前記単位作業を割り当て、
３番目の工程以降は、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第５の単位作業割り当てと、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第６の単位作業割り当てとを
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の工程編成装置。
【請求項５】
単位作業時間データベースに単位作業時間を記憶し、
工程情報データベースに製品を生産する工程に関する工程情報を記憶し、
前記工程情報と前記単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出し、
前記基準時間に基づいて、前記単位作業を前記工程に割り当て、
前記単位作業の割り当ては、
隣接する２つの前記工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、前記単位作業を前記工程に割り当てる
ことを特徴とする工程編成方法。
【請求項６】
第１の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第１の単位作業割り当てを行い、
第１の前記工程の次工程の第２の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第２の単位作業割り当てを行い、
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、前記第１の単位作業割り当てと前記第２の単位作業割り当てとを繰り返し行う
ことを特徴とする請求項５に記載の工程編成方法。
【請求項７】
１番目の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超えるところまで前記単位作業を割り当て、
２番目の工程に、前記1番目の工程と前記２番目の工程の前記ピッチタイムの総計が前記基準時間の２倍を超える直前まで前記単位作業を割り当て、
３番目の工程以降は、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第３の単位作業割り当てと、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第４の単位作業割り当てとを
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項５に記載の工程編成方法。
【請求項８】
１番目の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超える直前まで前記単位作業を割り当て、
２番目の工程に、前記1番目の工程と前記２番目の工程の前記ピッチタイムの総計が前記基準時間の２倍を超えるところまで前記単位作業を割り当て、
３番目の工程以降は、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第５の単位作業割り当てと、
ｊ番目の前記工程に、ｊ−２番目の前記工程からｊ番目までのピッチタイムの総計が前記基準時間の３倍を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第６の単位作業割り当てとを
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項５に記載の工程編成方法。
【請求項９】
単位作業時間を記憶するステップと、
製品を生産する工程に関する工程情報を記憶するステップと、
前記工程情報と前記単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出するステップと、
前記基準時間に基づいて、前記単位作業を前記工程に割り当てるステップと、
前記単位作業の割り当てるステップは、
隣接する２つの前記工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、前記単位作業を前記工程に割り当てるステップである
ことを特徴とする工程編成プログラム。
【請求項１０】
第１の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超えるところまで前記単位作業を割り当てる第１の単位作業割り当てを行うステップと
第１の前記工程の次工程の第２の前記工程に前記ピッチタイムが前記基準時間を超える直前まで前記単位作業を割り当てる第２の単位作業割り当てを行うステップと、
全工程に対しての前記単位作業の割り当てが完了するまで、前記第１の単位作業割り当てと前記第２の単位作業割り当てとを繰り返し行うステップと
を有することを特徴とする請求項９に記載の工程編成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工程編成装置および工程編成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多品種少量生産を行う生産ラインでは、一般的に、複数の作業を複数の工程に分けて流れ作業を実施している。そして各工程は、作業の最小単位である単位作業をからなる。各工程に割り当てられた単位作業の時間を積み上げることで、工程のピッチタイムを見積もることができる。
【０００３】
生産ラインの工程編成で、生産性を高めるためには、ピッチタイムを揃えることが有効である。例えば、特許文献１には、ピッチタイムを均等化する製造ラインの発明が開示されている。この発明では、まず製品の組立て完了に至るまでに必要な作業を、それぞれの標準的作業時間が概略等しくなるように、複数の基本作業工程に分割する。そして、投入される作業者の人数に応じて、一人の作業者が受け持つ基本作業工程の数が等しくなるように、作業を割り当てる。こうして、各作業者の受け持つ作業時間を均等化している。
【０００４】
また特許文献２には、一人の作業者に割り当てる作業時間を均等化する発明が開示されている。この発明では、製品の完成までに必要な作業を、作業の最小単位である単位作業に分解し、一人の作業者に割り当てる作業が、総作業時間を作業者数で割った値に近付くように、先の工程から順番に単位作業を割り当てていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−２４４３５７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ピッチタイムの違いが発生しやすいという問題点があった。これは、一般的に基本作業工程の作業時間を全く同じにすることができないためである。特許文献１では、ここで生じる待ち時間を小バッファで吸収するとしている。また、特許文献２には、作業時間の長い工程または短い工程が、ラインの特定部分に固まる場合があるという問題点があった。特許文献２の方法によれば、各工程の作業時間を概ね均等にすることができるが、標準時間より少し長い負荷の高い工程が固まったり、逆に標準時間より少し短い負荷の低い工程が固まったりする場合がある。実際の生産においては、編成後に残る工程間負荷の差や作業バラつきを吸収するため前後の工程で作業の助け合いを行っている。しかし、作業時間の長い工程または短い工程が固まることは作業負荷の高い工程と低い工程が離れることになり、助け合いが機能しないといった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピッチタイムの均等化が容易な工程編成を行う工程編成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、工程設計編成装置は、単位作業時間データベースと、工程情報データベースと、割り当て基準時間算出手段と、単位作業割り当て手段とを有する。単位作業時間データベースは、作業の単位となる単位作業に要する単位作業時間を記憶する。工程情報データベースは、製品を生産する工程に関する工程情報を記憶する。割り当て基準時間算出手段は、工程情報と単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出する。単位作業割り当て手段は、基準時間に基づいて、単位作業を工程に割り当てる。この時、単位作業割り当て手段は、隣接する２つの工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、単位作業を各工程に割り当てる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果は、ピッチタイムの均等化が容易な工程編成を行う工程編成装置を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の工程編成装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の工程編成装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】全工程を構成する単位作業時間の具体例を示す表である。
【図４】第１の実施形態の一適用例を示すピッチダイヤグラムである。
【図５】第２の実施形態の工程編成装置の動作の一部を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態の工程編成装置の動作の別の一部を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態の一適用例を示すピッチダイヤグラムである。
【図８】第２の実施形態の比較例を示すピッチダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の工程編成装置を示すブロック図である。工程設計編成装置は、単位作業時間データベース１と、工程情報データベース２と、割り当て基準時間算出手段３と、単位作業割り当て手段４とを有する。
【００１３】
単位作業時間データベース１は、作業の単位となる単位作業に要する単位作業時間を記憶する。
【００１４】
工程情報データベース２は、製品を生産する工程に関する工程情報を記憶する。
【００１５】
割り当て基準時間算出手段３は、工程情報と単位作業時間とに基づいて、各工程に単位作業を割り当てる時の基準となる割り当て基準時間を算出する。割り当て基準時間算出手段３は、メモリとプロセッサを有している。
【００１６】
単位作業割り当て手段４は、基準時間に基づいて、単位作業を工程に割り当てる。この時、単位作業割り当て手段４は、隣接する２つの工程のピッチタイムの合計が平準化されるように、単位作業を各工程に割り当てる。単位作業割り当て手段４は、メモリとプロセッサとを有している。
【００１７】
以上の構成とすることにより、ピッチタイムの均等化を容易に行う工程編成装置を提供することができる。
【００１８】
次に、工程編成装置の動作について説明する。図２は、工程編成装置の動作を示すフローチャートである。まず、全工程に必要な単位作業を、作業順に読み出す（Ｓ１）。次に、読み出した単位作業時間を積み上げて、総作業時間を算出する（Ｓ２）。次に、初工程から最終工程までの工程数を設定し、単位作業の総作業時間と工程数から一工程当たりの割り当て基準時間を算出する（Ｓ３）。以降は、流れ作業の上流から順に、次の２つの工程が交互になるように、各工程に単位作業を割り当てていく。１つが単位作業を積み上げ、積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間をギリギリ超える工程であり、もう１つが積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える直前にする工程である。以下、フローチャートに従って説明する。
【００１９】
次に、単位時間の合計が割り当て基準時間を超えるところまで、対象工程に単位作業を割り当てる（Ｓ４）。その結果、全工程の単位作業割り当てが完了していたら（Ｓ５＿Ｙｅｓ）。一方、単位作業割り当てが完了していない場合には（Ｓ５＿Ｎｏ）、単位作業時間の合計が基準時間を超える直前まで、対象工程に単位作業を割り当てる（Ｓ６）。ここで、全工程の単位作業割り当てが完了していたら（Ｓ７＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、単位作業割り当てが完了していなかったら（Ｓ７＿Ｎｏ）、Ｓ４に戻り、工程への単位作業の割り当てを継続する。そして、全工程に単位作業が割り当てられるまで繰り返す。
【００２０】
なお、上記の動作では、最初の工程に割り当てる単位作業の合計が基準時間を超えるところまでとしたが、割り当てる基準時間を超える直前とする割り当てから開始して、以降を逆のパターンで繰り返すようにしても良い。
【００２１】
次に、工程編成の具体例について説明する。図３は、全工程を構成する単位作業とその所要時間を表す表である。工程は、単位作業Ｗ０１からＷ２９までで構成されている。次に具体的な数値と図を交えて各Ｓｔｅｐの動作を説明する。
〔Ｓｔｅｐ１〕割り当て基準時間算出手段３が、単位作業時間データベース１より各単位作業の時間を読み込み、データをメモリに格納する。メモリには図３に示す作業時間が読み込まれたものとする。
〔Ｓｔｅｐ２〕次に作業者の人数などを考慮し工程数を設定する。そして、単位作業の総作業時間と工程数から、一工程当たりの割り当て基準時間を算出する。本具体例では６工程とする。その結果、基準時間は下記となる。
１５２ｓｅｃ総作業時間／６〔工程数〕  ＝  ２５．３３ｓｅｃ
〔Ｓｔｅｐ３−１〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程１にＷ０１から割り当て基準時間を超えるＷ０５まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−１〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程２にＷ０６から割り当て基準時間を超える前のＷ０９まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ３−２〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程３にＷ１０から割り当て基準時間を超えるＷ１５まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−２〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程４にＷ１６から割り当て基準時間を超える前のＷ２０まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ３−３〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程５にＷ２１から割り当て基準時間を超えるＷ２５まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−３〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程６にＷ２６から割り当て基準時間を超える前のＷ２９まで作業を積み上げる。
作業がなくなったので動作を完了する。
【００２２】
上記の動作で割り当てた、作業配置は、図４に示すピッチダイヤグラムとして表せる。図４のピッチダイヤグラムに示すように、本具体例では、負荷の高い工程と低い工程が交互に配置される割り付けになる。その結果、負荷の高い工程が固まったり、負荷の低い工程が固まったりすることがなくなり、負荷の低い工程から、負荷の高い工程に応援に行くことも容易になる。なお、Ｓｔｅｐ３とＳｔｅｐ４は順番を入れ替えて実施しても良い。
【００２３】
（第２の実施形態）
本実施形態では、連続する３工程をセットにしてピッチタイムを平準化する例について説明する。図５および図６は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートでは、第１の実施形態で説明した基準時間の設定までは完了しているものとしている。
【００２４】
まず、工程１の単位時間の合計が割り当て基準時間を超えるまで対象工程に作業を割り当てる（Ｓ１０１）。次に、工程２までの単位作業時間の総計が基準時間の２倍を超える直前まで工程２に作業を割り当てる（Ｓ１０２）。ここで単位作業割り当てが完了した場合は（Ｓ１０３＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、単位作業割り当てが完了していない場合には（Ｓ１０３＿Ｎｏ）、工程３までの単位作業時間の総計が基準時間の３倍を超える直前まで工程３に作業を割り当てる（Ｓ１０５）。ここで、単位作業割り当てが完了していたら（Ｓ１０６＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、単位作業割り当てが終了していなかったら（Ｓ１０６＿Ｎｏ）、Ａに進む。
【００２５】
図６は、Ａ以降の動作を示すフローチャートである。まず、工程の順番を表す添字ｊをｊ＝４に設定する（Ｓ２０１）。次に、工程ｊ−２から工程ｊまでの単位作業時間の総計が
基準時間の３倍を超えるまで工程ｊに作業を割り当てる（Ｓ２０２）。ここで単位作業割り当てが完了していたら（Ｓ２０３＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、単位作業割り当てが完了していなかったら（Ｓ２０３＿Ｎｏ）、ｊ＝ｊ＋１とする（Ｓ２０４）。次に、工程ｊ−２から工程ｊまでの単位作業時間の総計が基準時間の３倍を超える直前まで工程ｊに作業を割り当てる（Ｓ２０５）。ここで、単位作業割り当てが完了していたら（Ｓ２０６＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、単位作業割り当てが終了していなかったら（Ｓ２０６＿Ｎｏ）、ｊ＝Ｊ＋１として（Ｓ２０７）、Ｓ０２０に戻り、割り当てを繰り返す。以上の動作とすることにより、３つの工程をセットにして、ピッチタイムを平準化することができる。
【００２６】
次に、図３のデータを用いて、割り当てを行った時の動作の具体例について説明する。
〔Ｓｔｅｐ１〕割り当て基準時間算出手段３が、単位作業時間データベース１より各単位作業の時間を読み込み、データをメモリに格納する。メモリには図３に示す作業時間が読み込まれたものとする。
〔Ｓｔｅｐ２〕次に作業者の人数などを考慮し工程数を設定する。そして、単位作業の総作業時間と工程数から、一工程当たりの割り当て基準時間を算出する。本具体例では６工程とする。その結果、基準時間は下記となる。
１５２ｓｅｃ総作業時間／６〔工程数〕  ＝  ２５．３３ｓｅｃ
〔Ｓｔｅｐ３−１〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程１はＷ０１から割り当て基準時間を超えるＷ０５まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−１〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程２はＷ０６から工程１と工程２の作業時間の合計が、割り当て基準時間の２倍を超える直前のＷ０８まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ３−２〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程３はＷ０９からから割り当て基準時間を超えて、工程１と工程２と工程３の作業時間の合計が割り当て基準時間の３倍に一番近いＷ１４まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−２〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程４はＷ１５から割り当て基準時間を超えなくて、かつ工程２と工程３と工程４の作業時間の合計が割り当て基準時間の３倍に一番近いＷ１９まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ３−３〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超える工程
工程５はＷ２０からから割り当て基準時間を超えて、かつ工程３と工程４と工程５の作業時間の合計が割り当て基準時間の３倍に一番近いＷ２４まで作業を積み上げる。
〔Ｓｔｅｐ４−３〕積み上げた単位作業時間の合計が割り当て基準時間を超えない工程
工程６はＷ２５から割り当て基準時間を超えなくて、かつ工程４と工程５と工程６の作業時間の合計が割り当て基準時間の３倍に一番近いＷ２９まで作業を積み上げる。
作業がなくなったので動作を完了する。
【００２７】
この実施例の動作で割り当てた作業配置は、図７に示すピッチダイヤグラムのようになる。このピッチダイヤグラムに示すように割り付けになる。このように、基準時間を超える工程と、基準時間を越えない工程とが交互に並び、かつピッチタイムが平準化される。
【００２８】
次に比較例を示す。図８は単工程だけに着目して、１つ１つの工程を順々に、基準時間に近付ける割り当てを行った時のピッチダイヤグラムである。この場合、最初の２工程に、基準時間より短い負荷の低い工程が固まり、後半の４工程に基準時間より長い負荷の高い工程が固まっている。例えば、負荷の低い工程１を担当する作業者が、負荷の高い工程４を応援に行こうとすると、物理的に距離が離れているので、応援が困難になる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ピッチタイムを平準化するとともに、応受援が容易な環境を提供することができる。
【００３０】
上述した第１または第２の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。
【００３１】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    単位作業時間データベース
２    工程情報データベース
３    割り当て基準時間算出手段
４    単位作業割り当て手段
【図１】
2020161033.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020161033.tif 000008
【図７】
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【図８】
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