(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産システムの各製造装置の実績を示すデータからそれぞれ少なくとも処理時間データを求め、既に処理時間データベースに保存されている処理時間データを更新するデータ自動集計装置において、
前記各製造装置に対する各処理条件コードが保存された条件データベースと、
前記条件データベースから前記各製造装置に対する所定の前記処理条件コードを検索し、前記処理時間データを前記処理条件コードに対応させて前記処理時間データベースに保存する実績保存手段と、
同一機種の前記製造装置で同一品種、同一工程で製品を生産することを条件として、類似する前記処理時間データを検索し、この類似する前記処理時間データに対応する前記各製造装置の前記各処理条件コードを、前記処理時間データベースに保存された前記処理時間データのうち前記製造装置及び前記処理時期に関わらずに統合し、前記処理時間データベースに保存する処理条件コード統合手段と、
を具備したことを特徴とするデータ自動集計装置。
【請求項２】
前記処理条件コード統合手段は、前記各処理時間データについて少なくとも処理時間の平均、処理時間の分散がそれぞれ所定の範囲内であれば、前記各処理時間データが類似していると判断する機能を有することを特徴とする請求項１記載のデータ自動集計装置。
【請求項３】
前記処理条件コード統合手段は、前記各処理時間データの数が予め定められた数以上の前記各製造装置に対して類似の判断を行う機能を有することを特徴とする請求項２記載のデータ自動集計装置。
【請求項４】
生産システムの各製造装置に対する少なくとも各処理時間データを予め保存し、かつこれら処理時間データを読み出して前記各製造装置を用いた処理計画を立案する処理計画立案装置において、
前記処理時間データを保存する処理時間データベースと、
前記各製造装置に対する各処理条件コードが保存された条件データベースと、
前記条件データベースから前記各製造装置に対する処理条件コードを検索し、前記処理時間データを前記処理条件コードに対応させて前記処理時間データベースに保存する実績保存手段と、
同一機種の前記製造装置で同一品種、同一工程で製品を生産することを条件として、類似する前記処理時間データを検索し、この類似する前記処理時間データに対応する前記各製造装置の前記各処理条件コードを、前記処理時間データベースに保存された前記処理時間データのうち前記製造装置及び前記処理時期に関わらずに統合し、前記処理時間データベースに保存する処理条件コード統合手段と、
前記各製造装置を用いた処理計画を立案するための処理時間の問い合わせに対して前記処理時間データベースから前記処理時間データを読み出すデータベース管理手段と、
を具備したことを特徴とする処理計画立案装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば生産管理の主要な一部の生産計画や負荷計画を行うために必要な各工程の処理時間等のデータを収集するデータ自動集計装置及びこれら工程の処理時間を参照して処理計画を立案する処理計画立案装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生産管理の主要な機能の一部として生産計画や負荷計画がある。このうち生産計画は、図１２に示すように工程単位の開始／終了の予定を立案することであり、負荷計画は、製造設備などの主要なリソースの占有時間の合計と所望の生産数量とを比較し、生産負荷が生産能力に収まるように生産量・稼働日数・設備計画を立てることである。
【０００３】
これら生産計画及び負荷計画は、いずれも生産する製品の工程毎の開始から終了までの時間が基本データであり、例えば各工程毎の工数のデータが用いられる。例えば、機械加工の分野では、図面のデータから例えばバイト等の切削ツールの移動距離を割り出し、これと装置の能力から工数データを計算することも試みられている。
【０００４】
生産活動では、能力が負荷を大きく上回るようだと生産能力に無駄があることになり、反対に負荷が能力を越えるような生産は実行不可能である。
このような事から生産計画や負荷計画では、生産の実行に先だって、負荷が能力の範囲にちょうど収まるような計画を立案する。この計画の精度が悪いままで生産活動を実行しようとすると、生産量不足、納期遅れ、生産設備の遊休を生じ、製造業としての利潤の獲得に悪い影響を与える。
【０００５】
従って、工程の処理時間データは、生産計画や負荷計画を立案する上で基本となるデータであり、一般にこの精度が高いと計画の精度も高くなる。
そこで、従来は、このような各工程毎の工数のデータを求めるために、過去の経験値などを頼りに人間がデータベースに工程の処理時間データや工数データを入力し、必要に応じてこれら処理時間データや工数データを読み出し、これらデータの参照や修正を行う方式がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような工程毎の工数データをデータベースに入力する方式では、品種や工程が多くなると、その処理時間データや工数データの入力に手間がかかり、又、入力値の誤差が大きくて、入力値と実際の値とを比較して修正する必要が生じた場合にはそのための作業の手間も必要となる。
【０００７】
さらに、図面データから工数を計算する方法では、加工済みの製品や部品の形状から加工の順番を想定しなければならず、自動的に実施するためには複雑なアルゴリズムを持つソフトウエアが必要となる。
【０００８】
又、これらデータには、工程単位の工数となる正味の加工時間に加えて、装置の調整や部品の取り付け取り外しなどの図面データからは得ることができない時間も加算しなければならない。これらの値は、やはり過去の経験値などから人が判断して入力することが避けられない。
【０００９】
そこで本発明は、生産管理における処理時間データなどの実績を示すデータを保存するデータベースを自動的に作成・保守するデータ自動集計装置を提供することを目的とする。
【００１０】
又、本発明は、生産管理の一部である生産計画や負荷計画に必要な精度の高い処理時間データなどのデータを与えることができる処理計画立案装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生産システムの各製造装置の各実績を示す各データを収集し、これら収集したデータからそれぞれ少なくとも処理時間データを求め、既に処理時間データベースに保存されている処理時間データを更新するデータ自動集計装置において、各製造装置に対する各処理条件コードが保存された条件データベースと、条件データベースから各製造装置に対する処理条件コードを検索し、処理時間データを処理条件コードに対応させて処理時間データベースに保存する実績保存手段と、同一機種の製造装置で同一品種、同一工程で製品を生産することを条件として、類似する処理時間データを検索し、この類似する処理時間データに対応する各製造装置の各処理条件コードを、処理時間データベースに保存された処理時間データのうち製造装置及び処理時期に関わらずに統合し、処理時間データベースに保存する処理条件コード統合手段とを具備したデータ自動集計装置である。
【００１２】
本発明のデータ自動集計装置における処理条件コード統合手段は、各処理時間データについて少なくとも処理時間の平均、処理時間の分散がそれぞれ所定の範囲内であれば、各処理時間データが類似していると判断する機能を有する。
【００１３】
本発明のデータ自動集計装置における処理条件コード統合手段は、各処理時間データの数が予め定められた数以上の各製造装置に対して類似の判断を行う機能を有する。
【００１４】
本発明は、生産システムの各製造装置に対する少なくとも各処理時間データを予め保存し、かつこれら処理時間データを読み出して各製造装置を用いた処理計画を立案する処理計画立案装置において、処理時間データを保存する処理時間データベースと、各製造装置に対する各処理条件コードが保存された条件データベースと、条件データベースから各製造装置に対する処理条件コードを検索し、処理時間データを処理条件コードに対応させて処理時間データベースに保存する実績保存手段と、同一機種の製造装置で同一品種、同一工程で製品を生産することを条件として、類似する処理時間データを検索し、この類似する処理時間データに対応する各製造装置の各処理条件コードを、処理時間データベースに保存された処理時間データのうち製造装置及び処理時期に関わらずに統合し、処理時間データベースに保存する処理条件コード統合手段と、各製造装置を用いた処理計画を立案するための処理時間の問い合わせに対して処理時間データベースから処理時間データを読み出すデータベース管理手段とを具備した処理計画立案装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はデータ自動集計装置を適用した処理計画立案装置の全体構成図である。データベース管理システム１には、処理条件データベース２、処理時間データベース３及び装置機種データベース４が接続され、かつデータ更新部５を介して実績収集部６が接続されている。
【００１７】
このうち処理条件データベース２には、図２に示すように製品の品種を特定するコードである品種、各工程を特定するコードである工程が保存され、かつ品種や工程によらず品種工程毎に処理条件を特定する処理条件コードが保存されている。なお、品種・工程が異なっても、処理条件コードが等しければ、同じ機種で処理した処理時間は常に等しいものとなる。なお、上記品種工程毎に処理条件コードが関連付けられており、この関係をｎ対ｍとすると、ｎは１以上、ｍは常に１となっている。
【００１８】
処理時間データベース３には、図３に示すように処理条件コード、装置機種コード、処理時間サンプル数、処理時間平均、処理時間分散、処理時間総和、処理時間自乗総和が保存されるものとなっている。
ここで、平均や分散を統合する一般的な手順について説明すると、統計処理において以下のように記号を定める。
【００１９】
【数１】
0003569119.tif 000002
但し、ｘｉ  は個々のサンプル。
【００２０】
２つの統計処理があり、これらの統計値をＮＡ  とＮＢ  、ＳＡ  とＳＢ  、…、ＶＡ  とＶＢ  と表し、統合された統計値をＮｏ  、Ｓｏ  、…、Ｖｏ  により表すと、これら統計値は次式により求められる。
【００２１】
【数２】
0003569119.tif 000003
【００２２】
装置機種データベース４には、図４に示すように装置機種コード、装置が保存されるものとなっている。
上記実績収集部６は、生産装置７での実績を示すデータすなわち生産実績データＤ１  を収集し、処理条件データベース２に保存されている処理条件と装置機種データベース４に保存されている機種とから処理時間データＤ２  を得てデータ更新部５に送出する機能を有している。
【００２３】
ここで、生産実績データＤ１  は処理装置、処理した品種と工程、処理開始又は終了のフラグの内容となっており、又処理時間データＤ２  は処理装置、処理した品種と工程、処理時間の内容となっている。
【００２４】
例えば実績収集部６には、図５に示すようにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）８を介して複数の稼働監視装置９−１〜９−ｎが接続されている。
これら稼働監視装置９−１〜９−ｎは、生産装置７としての各製造装置１０−１〜１０−ｎの稼働状況を監視し、その監視結果として例えば各製造装置１０−１〜１０−ｎの生産実績データＤ１  をＬＡＮ８を介して実績収集部６に送出する機能を有している。
【００２５】
上記データ更新部５は、図６に示すデータ更新フローチャートに従って動作することにより次の各機能を有している。
すなわち、データ更新部５は、実績収集部６から送出された処理時間データＤ２  を受け、この処理時間データＤ２  に対する処理時間データベース３へのデータベース操作要求Ｓをデータベース管理システム１に対して行い、かつその処理時間データベース３に対するデータベース操作の結果Ｆを受ける機能を有している。
【００２６】
ここで、データベース操作要求Ｓは各種データベース２〜４の検索、更新要求の内容であり、又データベース操作結果Ｆはデータベース操作要求に対応した検索結果、更新結果の内容である。
【００２７】
又、このデータ更新部５には、実績保存部１１及び処理条件コード統合部１２の各機能を有している。このうち実績保存部１１は、装置機種データベース４から各製造装置１０−１〜１０−ｎに対する装置機種コードを検索し、処理条件データベース２から品種・工程に対する処理条件コードを検索し、処理時間データＤ２  の処理装置及び品種・工程をそれぞれ装置機種及び処理条件コードに対応させて処理時間データベース３に保存する機能を有している。
【００２８】
処理条件コード統合部１２は、処理時間データベース３に保存された処理時間データのうち類似する処理時間データを検索し、この類似する処理時間データに対応する各処理条件コードを統合し、この統合された処理条件コードで類似する処理時間データを集計する機能を有している。
【００２９】
又、この処理条件コード統合部１２は、各処理時間データについて少なくとも処理時間の平均、処理時間の分散がそれぞれ所定の範囲内であれば、各処理時間データが類似していると判断する機能を有している。
【００３０】
又、この処理条件コード統合部１２は、各種実績データのサンプル数が予め定められた数以上の工程に対して類似の判断を行う機能を有している。
一方、計画立案システム１３は、データベース管理システム１に対して品種、工程、各製造装置１０−１〜１０−ｎに対する処理時間問い合わせＱを行い、かつこの問い合わせＱに対するデータベース管理システム１からの処理時間のデータＰ、例えば処理時間平均、処理時間分散、処理時間サンプル数を受け取り、この処理時間データＰに基づいて生産計画Ｗや負荷計画を立案するものとなっている。
【００３１】
次に上記の如く構成された装置の作用について図６に示すデータ更新フローチャートに従って説明する。
生産装置７において、各稼働監視装置９−１〜９−ｎは、各製造装置１０−１〜１０−ｎの稼働状況を監視し、その監視結果として例えば各製造装置１０−１〜１０−ｎの生産実績データＤ１  をＬＡＮ８を介して実績収集部６に送出する。
【００３２】
この実績収集部６は、ステップ＃１において、各稼働監視装置９−１〜９−ｎから送出される各製造装置１０−１〜１０−ｎの生産実績データＤ１  を収集し、かつステップ＃２において装置機種データベース４に保存されている機種を読み取り、次のステップ＃３において処理条件データベース２に保存されている処理条件コードを得る。
【００３３】
そして、実績収集部６は、ステップ＃４において、処理条件コードと機種とから処理時間データＤ２  を得てデータ更新部５に送出する。
このデータ更新部５は、実績収集部６から送出された処理時間データＤ２  を受け、この処理時間データＤ２  に対する処理時間データベース３へのデータベース操作要求Ｓをデータベース管理システム１に対して行う。
【００３４】
すなわち、このデータ更新部５の実績保存部１１は、データベース操作要求Ｓを送出することにより処理条件データベース２から品種工程に対する処理条件コードを検索し、装置機種データベース４から各製造装置１０−１〜１０−ｎに対する装置機種コードを検索し、この装置機種コードと処理時間コードとに対応する処理時間データＤ２  を更新保存する。
【００３５】
このときデータ更新部５は、処理時間データベース３の処理時間サンプル数を１だけ加算し、かつ処理時間データに基づいて処理時間平均、処理時間分散、処理時間総和、処理時間自乗総和を求め、これらを処理時間データベース３において更新する。
【００３６】
例えば、図７に示すように品種Ａの流れる工程「１」と、品種Ｂの流れる工程「２」とがあり、このうち工程「１」には装置ｘ１  の製造装置ＭＣがあり、工程「２」には装置ｘ２  の製造装置ＭＣが設置されている。又、他にも工程があるが、ここでは省略する。
【００３７】
これら工程「１」「２」に対し、処理条件データベース２には、図８に示すように品種Ａ、工程「１」に対して処理条件コード「００１」が付され、品種Ｂ、工程「２」に対して処理条件コード「００２」が付され、さらに品種Ｃ、工程「３」に対して処理条件コード「００３」が付されている。
【００３８】
又、処理時間データベース３には、図９に示すように処理条件コード「００１」「００２」…に対応して機種、処理時間、分散、サンプル数などの各欄が形成されている。
【００３９】
又、装置機種データベース４には、図１０に示すように機種ｘに対して装置ｘ１  、ｘ２  、ｘ３  …が保存されている。
そこで、このような各工程「１」「２」…が動作し、これら工程「１」「２」…の各処理時間データＤ２  がそれぞれデータ変更部５に入力すると、このデータ変更部５は、データベース管理システム１を通して処理条件データベース２から各工程「１」「２」に対応する各処理条件コード「００１」「００２」を検索する。
【００４０】
そして、データ変更部５は、各工程「１」「２」…に対し、それぞれ各処理時間データＤ２  に基づいて各処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  、…各処理時間分散σ１  、σ２  …を求め、処理時間データベース３の各処理条件コード「００１」「００２」に対応する各処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  …、各処理時間分散σ１  、σ２  …を更新する。
【００４１】
以降、随時各工程「１」「２」…の各処理時間データＤ２  を受け、各処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  …、各処理時間分散σ１  、σ２  …を求めて処理時間データベース３を更新する。
【００４２】
このように処理時間データＤ２  が更新保存されると、データ更新部５は、データベース管理システム１から送出される処理時間データベース３に対するデータベース操作の結果Ｆを受ける。
【００４３】
この後、処理条件コード統合部１２は、ステップ＃８に移り、処理時間データベース３に保存された処理時間データＤ２  として例えば処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  …、各処理時間分散σ１  、σ２  …のうち類似する値を検索する。
【００４４】
この類似の検索の結果、各工程「１」「２」の各処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  、各処理時間分散σ１  、σ２  がそれぞれ所定の範囲内で、かつ工程「１」「２」の各サンプル数Ｎ１  、Ｎ２  が予め定められた数以上のあれば、処理条件コード統合部１２は、これら処理時間平均Ｔ１  、Ｔ２  及び処理時間分散σ１  、σ２  が類似していると判断する。
【００４５】
次に処理条件コード統合部１２は、ステップ＃９に移り、図１１に示すように類似していると判断した各処理条件コード「００１」「００２」のうち例えば処理条件コード「００２」を処理時間データベース３から削除し、処理条件コード「００１」を残す。
【００４６】
次に処理条件コード統合部１２は、ステップ＃１０に移り、削除された処理条件コード「００２」であった処理時間平均Ｔ２  、各処理時間分散σ２  、サンプル数Ｎ２  などを、処理条件コード「００１」の処理時間平均Ｔ１  、各処理時間分散σ１  、サンプル数Ｎ１  などに統合する。
【００４７】
これ以降、工程「１」の処理時間平均Ｔ１  、処理時間分散σ１  、サンプル数Ｎ１  などは、処理時間データベース３の処理条件コード「００１」に対応して保存されるのは変わらないが、工程「２」の処理時間平均Ｔ１  、処理時間分散σ１  、サンプル数Ｎ１  なども同じ処理条件コード「００１」に対応して保存されることになる。
【００４８】
一方、計画立案システム１３は、データベース管理システム１に対して品種、工程、各製造装置１０−１〜１０−ｎに対する処理時間問い合わせＱを行い、かつこの問い合わせＱに対するデータベース管理システム１からの処理時間のデータＰ、例えば処理時間平均Ｔ１  、処理時間分散σ１  、処理時間サンプル数Ｎ１  を受け取り、この処理時間データＰに基づいて生産計画Ｗや負荷計画を立案する。
【００４９】
このように上記一実施の形態においては、各工程毎に処理条件コードを付し、これら工程の処理時間データを処理条件コードに対応させて処理時間データベース３に保存し、この処理時間データベース３に保存された処理時間データのうち類似する処理時間データを検索し、この類似する処理時間データに対応する工程の各処理条件コードを統合して各処理時間データを集計するようにしたので、人間が行っていたデータの保守作業が不要となり、生産管理における処理時間データなどの実績を示すデータを保存する処理時間データベース３を自動的に作成・保守でき、生産管理の一部である生産計画や負荷計画に必要な精度の高い処理時間データなどのデータを与えることができる。
【００５０】
これにより、一般的な生産システムでは、精度の高い生産管理活動を実現でき、製造業としての利潤を増加できる。
このような装置を適用する生産形態としては次のものが挙げられる。
（ａ）  同一機種の製造装置で同一品種の同一工程を処理した場合の処理時間は、装置や処理の時期が異なっても、実用上等しいものとみなす。
（ｂ）  ある品種のある工程を処理できる製造装置は１台以上あるが、全てひとつの機種に属する。
（ｃ）  同一品種の製品が繰り返し生産される。
【００５１】
なお、本発明は上記一実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、上記一実施の形態では、処理条件データベース２において品種工程毎に付与する処理条件コードと処理する装置機種コードとにより同一の処理時間である製造工程を括っている。製品や製造方法によっては、例えば半導体ウエハ加工工程では、品種工程毎に製造装置の制御手順がシーケンスプログラムとして予め規定されている。機械加工の分野でもＮＣプログラムなどにより加工手順が決められている。
【００５２】
一般に、実際に処理を実施する際には、これらのプログラム制御手順を規定するこれらプログラムと、手順毎の制御パラメータのセットで一連の処理を実施する。
【００５３】
本発明のように品種工程毎にではなく、これらの制御手順を一意に定めるコードを発行し、そのコードとパラメータのセット毎に処理条件コードを付与する手段としても上記一実施の形態と同様な効果を奏することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、手間が掛からず、生産管理における処理時間データなどの実績を示すデータを保存するデータベースを自動的に作成・保守できるデータ自動集計装置を提供できる。
【００５６】
又、本発明によれば、手間が掛からず、生産管理の一部である生産計画や負荷計画に必要な精度の高い処理時間データなどのデータを自動的に与えることができる処理計画立案装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるデータ自動集計装置を適用した処理計画立案装置の一実施の形態を示す全体構成図。
【図２】同装置における処理条件データベースの模式図。
【図３】同装置における処理時間データベースの模式図。
【図４】同装置における装置機種データベースの模式図。
【図５】同装置の処理対象となる生産装置の具体的な構成図。
【図６】同装置におけるデータ更新部のデータ更新フローチャート。
【図７】工程の一列を示す図。
【図８】処理条件データベースを用いた一例を示す模式図。
【図９】処理時間データベースを用いた一例を示す模式図。
【図１０】装置機種データベースを用いた一例を示す模式図。
【図１１】処理条件コードの統合作用を示す模式図。
【図１２】生産計画を立案した一例を示す図。
【符号の説明】
１…データベース管理システム、
２…処理条件データベース、
３…処理時間データベース、
４…装置機種データベース、
５…データ更新部、
６…実績収集部、
７…生産装置、
１０−１〜１０−ｎ…製造装置、
１１…実績保存部、
１２…処理条件コード統合部、
１３…計画立案システム。
【図１】
0003569119.tif 000004
【図２】
0003569119.tif 000005
【図３】
0003569119.tif 000006
【図４】
0003569119.tif 000007
【図５】
0003569119.tif 000008
【図６】
0003569119.tif 000009
【図７】
0003569119.tif 000010
【図８】
0003569119.tif 000011
【図９】
0003569119.tif 000012
【図１０】
0003569119.tif 000013
【図１１】
0003569119.tif 000014
【図１２】
0003569119.tif 000015