(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンポーネントから成る車両用アセンブリを製造する方法であって、
前記複数のコンポーネントから、構造的に剛性の初期サブアセンブリに組立可能な幾つかのコンポーネントを選択する工程と、
選択した前記コンポーネントから前記初期サブアセンブリを形成する工程と、
前記複数のコンポーネントの各残りコンポーネントのための所望位置を前記初期サブアセンブリの基準点を使用して位置出しする工程と、
次いで、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセンブリの前記所望位置に付加固定する工程と、
から成り、もって製造される前記アセンブリの許容誤差を減らすようにしたことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記位置出し工程は、前記初期サブアセンブリ上に前記各残りコンポーネントのための所望位置を位置出しすることから成り、前記付加工程は、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセンブリに直接付加固定することから成る請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記位置出し工程は、前記初期サブアセンブリ上に前記各残りコンポーネントのための所望位置を位置出しすることから成り、前記付加工程は、前記残りコンポーネントの少なくとも幾つかを、前記初期サブアセンブリに付加された別の前記残りコンポーネントに付加固定することから成る請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記各残りコンポーネントの前記付加固定工程は、前記初期サブアセンブリに突き当てて実行される請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記複数の残りコンポーネントの前記幾つかを選別してサブグループを形成する工程と、
前記サブグループから構造的に剛性な第２サブアセンブリを形成する工程と、
前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリの前記基準点に対して位置決めする工程と、
前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリに付加固定する工程と、
を更に含む請求項３に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２サブアセンブリ形成工程は、
前記サブグループの構成部材を、第２のサブグループの構成部材の少なくとも１つの第２基準点に対して空間的に位置決めし、
前記第２サブアセンブリを形成すべく前記第２サブグループの前記構成部材を付加固定する、
ことから成る請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
複数のコンポーネントから成る車両用アセンブリを製造する方法であって、
（ａ）第１のステーションにおいて前記複数のコンポーネントの一部から、基準点を有する剛性初期構造体を形成する工程と、
（ｂ）前記初期構造体を下流ステーションに搬送する工程と、
（ｃ）前記下流ステーションにおいて前記複数のコンポーネントの中の１つ又はそれ以上の残りコンポーネントを前記初期構造体の前記基準点に対して位置決めする工程と、
（ｄ）位置決めした前記コンポーネントを前記初期構造体に付加固定する工程と、
（ｅ）前記複数のコンポーネントの中の他の残りコンポーネントに対して工程（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を繰り返す工程と、
から成る製造方法。
【請求項８】
前記位置決め工程は、
前記複数のコンポーネントの一部から、基準点を有する実質的に剛性の構造体を形成する工程と、
前記複数のコンポーネントの中の前記残りコンポーネントを前記剛性構造体の前記基準点に対して位置決めする工程と、
前記残りコンポーネントを、前記剛性構造体及び別の前記残りコンポーネントの少なくとも一方に付加固定する工程と、
から成る請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記残りコンポーネントから、複数のコンポーネントの一部を形成する少なくとも１個のコンポーネント上に追加の基準点を設定する工程と、
前記コンポーネント部分から実質的に剛性の追加の構造体を形成する工程と、
前記追加構造体を前記初期構造体の前記基準点に対して位置決めする工程と、
位置決めされた前記追加構造体を前記初期構造体に付加固定する工程と、
を更に含む請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記追加構造体形成工程は、
コンポーネントを前記コンポーネント部分から前記追加基準点に対して位置決めする工程と、
前記コンポーネントを前記コンポーネント部分から前記追加構造体に付加固定する工程と、
から成る請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記剛性初期構造体形成工程は、
前記複数のコンポーネントの少なくとも１つに基準点を選択する工程と、
選択されない他の前記複数コンポーネントを前記基準点に対して空間的に位置決めする工程と、
位置決めされた前記複数のコンポーネントを付加固定して前記剛性初期構造体を形成する工程と、
から成る請求項７に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記剛性初期構造体形成工程は、前記複数のコンポーネントの幾つかを、前記基準点に対して空間的に位置決めすることから成る請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記各残りコンポーネントの付加の前に、前記各残りコンポーネントが前記基準点に対して空間的に位置決めされる請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記初期構造体形成工程の前に、
前記複数のコンポーネントの一部を組み立てたときに前記剛性初期構造体を形成するように、前記複数のコンポーネントから製造される前記アセンブリを設計する工程を含む請求項７に記載の製造方法。
【請求項１５】
車両用アセンブリの組立ラインであって、
複数のコンポーネントから剛性の初期構造体を形成する手段を備える初期ステーションと、
前記初期ステーションの下流に位置する１つ又はそれ以上の追加ステーションと、から成り、前記追加ステーションは、連続的に配置されるとともに、
追加のコンポーネントを前記剛性初期構造体に対して位置決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、
位置出し手段によって位置出しされた位置における前記初期構造体に前記追加コンポーネントを付加固定する手段と、
を有していることを特徴とする組立ライン。
【請求項１６】
前記組立ラインは、複数のサブアセンブリを組み立てるための複数のサブ組立ラインから成り、前記複数のサブ組立ラインの各々は、
複数のコンポーネントから追加の剛性初期構造体を形成する手段を備える初期ステーションと、
前記初期ステーションの下流に位置する１つ又はそれ以上の追加のステーションと、から成り、前記追加ステーションは、
追加のコンポーネントを前記追加剛性初期構造体に位置決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、
前記位置出し手段によって位置出しされた位置における前記追加剛性初期構造体に各追加コンポーネントを付加固定する手段と、
前記製造されたサブアセンブリを、前記複数のサブ組立ラインの１つで製造された前記追加剛性初期構造体の１つに位置出しして付加固定することと、
から成る請求項１５に記載の組立ライン。
【請求項１７】
前記追加コンポーネントの各々を付加固定する前記付加工程は、前記初期構造体に突き当てて実行される請求項１６に記載の組立ライン。
【請求項１８】
前記追加コンポーネントを位置決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段は、ジグと、視覚装置と、ハンドリング・ロボットと、前記コンポーネントを、前記追加コンポーネントのための前記剛性初期構造体のレセプタに突き当てることのうちの１つ又はそれ以上から成る請求項１６に記載の組立ライン。
【請求項１９】
前記追加コンポーネントを付加固定する手段は、溶接と、接着剤と、ボルトと、リベットと、継ぎ手と、ファスナのうちの１つ又はそれ以上から成る請求項１６に記載の組立ライン。
【請求項２０】
前記初期構造体を形成する前記複数のコンポーネントは、前記複数のコンポーネントの１つに設けられた基準点に対して位置決めされる請求項１５に記載の組立ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車製造システムに関し、特に自動車の組立ライン及びサブ組立ラインの質の向上を図る方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車組立ラインは、完成車両を形成するため一体的に結合された各種のサブアセンブリを備える。例えばセダンなどの典型的な最近の車両は、フロント若しくはエンジン・ルーム・サブアセンブリと、乗員室サブアセンブリと、トランク若しくはリヤ・サブアセンブリとから成るボディ・イン・ホワイト（ｂｏｄｙ−ｉｎ−ｗｈｉｔｅ＝溶接後塗装前の裸の車体骨格）を有する。フロント・サブアセンブリは、典型的に、メイン組立ラインの第１組立ステーションで乗員室サブアセンブリに取り付けられる。フロント及び乗員室サブアセンブリは、通常、スポット溶接又はボルトによって互いに結合される。次いでリヤ・サブアセンブリが、メイン組立ラインの第２組立ステーションでフロント／乗員室アセンブリに取り付けられる。
【０００３】
サブアセンブリ自体は、通常、メイン組立ラインと同じ場所にあってもなくてもよいサブ組立ライン上で形成される。サブアセンブリは、通常、スポット溶接などで多数のコンポーネント、部品若しくは要素片（本書ではこれらの用語を区別せず使用する）を付加固定することによって形成される。例えばフロント若しくはエンジン・ルーム・アセンブリは、典型的に、（左右のホイール・ウェルとショック・タワーを備える）左右のフロント・ハウジングと、左右のフレーム・レールと、ファイア・ウォール或いはダッシュボード・コンポーネントと、ラジエータ・クレードル（ｒａｄｉａｔｏｒ  ｃｒａｄｌｅ）とから成る。典型的なサブ組立ラインにおいて、別個の左右フロント・フェンダ・サブアセンブリは、典型的にフロント・フレーム・レールとフロント・ハウジングとから成り、第１の溶接ステーションで個々のコンポーネントをジグに配置するとともに、これらのコンポーネントをスポット溶接することによって形成される。次いで左右のフロント・フェンダ・サブアセンブリは、ダッシュボード部品によって一体に結合されて（上から見て）Ｕ字状の構造体となる。このＵ字状構造体は、次いで、ラジエータ・クレードル設置のため、サブ組立ラインの別のステーションに送られる。エンジン・ルーム或いはフロント・サブアセンブリの一部を形成する更なるコンポーネントを付加してもよい。
【０００４】
従来、サブアセンブリを形成するコンポーネント自体は、典型的に、折曲、鍛造、圧延、押出し、又は流体成形された多数の片から成り、これらの片を互いに組み付けたものである。これらの構成要素或いはコンポーネントは、車両製造者或いは供給者が別の場所で製造してもよい。
【０００５】
（サブ組立ラインを含む）従来の組立ラインにおいて、多くの組立工程がコンポーネントを物理的に上下に積み重ね、次いで例えば溶接又はボルトによって相互に固定することを要求する。これらのコンポーネントの各々は一定の精度若しくは許容誤差をもって形成されている。つまり、特定のコンポーネント及びそのコンポーネント上の点は、特定の許容誤差（例えば１ｍｍ）の以内の一定寸法を有することが求められる。取り付けられる一定のコンポーネントと別のコンポーネントが、寸法上の許容誤差を有する基準点を有している場合、これらのコンポーネントによって形成されるアセンブリ（組立体）の許容誤差も積み重なることになる。つまり、第１のコンポーネントの寸法許容誤差が第２のコンポーネントの寸法許容誤差に、ある程度、付加される。追加の基準点を有する他のコンポーネントを該アセンブリに組み付けると、個々の基準点の許容誤差が積み重なり、積み重ねたコンポーネントの分だけ総許容誤差が大きくなる。
【０００６】
これらのコンポーネントの固定前の空間的及び相互的位置決めは、典型的にジグを用いて達成される。因みに、ジグは、典型的に、部品を収容するピン及びテンプレート（或いはキャビティなどの配置具）、並びに、溶接に先立って部品を所定位置に維持するクランプを有する。しかしながら、ジグは、典型的に、挟持に先立つ部品の位置決めにおいて一定の遊び（例えば±０．３ｍｍ）を許容する。この結果、追加のジグの使用は質的不利を招く。つまり、追加のジグを使用する度に追加の位置的許容誤差が発生する。従って、従来の組立ラインにおいて、溶接前に部品を空間的に保持するため追加のジグを使用することにより、追加使用されるそのジグの位置許容誤差が最終製品の総許容誤差に、ある程度、追加されることになる。従って、コンポーネント数が増加すると、これらのコンポーネントの位置及び寸法誤差が積み重なり、総製造許容誤差が増大する。積み重ね工程が増加すると、総製造許容誤差は相当に大きなものとなる。
【０００７】
自動車工業において広く知られるように、低コスト高品質の車両に対する需要が増大している。顧客が、視覚品質基準で３ｍｍ以下の車体パネルギャップなどの品質許容誤差を要求することは珍しくない。しかし、２０或いはそれ以上の位置決めジグを使用する２０或いは３０もの溶接ステーションを有する組立工程も珍しくない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、サブアセンブリ及び車両アセンブリにおける全体若しくは総許容誤差を減らすことによって製造方法の向上を図ることが望まれており、本発明はこれを達成することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１の概念によれば、複数のコンポーネントから成る車両用アセンブリを製造する方法であって、前記複数のコンポーネントから、構造的に剛性の初期サブアセンブリに組立可能な幾つかのコンポーネントを選択する工程と、選択した前記コンポーネントから前記初期サブアセンブリを形成する工程と、前記複数のコンポーネントの各残りコンポーネントのための所望位置を前記初期サブアセンブリの基準点を使用して位置出しする工程と、次いで、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセンブリの前記所望位置に付加固定する工程と、から成り、もって製造される前記アセンブリの許容誤差を減らすようにしたことを特徴とする製造方法が提供された。
【００１０】
好ましくは、前記位置出し工程は、前記初期サブアセンブリ上に前記各残りコンポーネントのための所望位置を位置出しすることから成り、前記付加工程は、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセンブリに直接付加固定することから成る。前記付加工程は、前記残りコンポーネントの少なくとも幾つかを、前記初期サブアセンブリに付加された別の前記残りコンポーネントに付加固定することから成っていてもよい。
【００１１】
前記各残りコンポーネント付加固定工程は、前記初期サブアセンブリに突き当てて実行すればよい。
【００１２】
前記製造方法は、前記複数の残りコンポーネントの前記幾つかを選別してサブグループを形成する工程と、前記サブグループから構造的に剛性な第２サブアセンブリを形成する工程と、前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリの前記基準点に対して位置決めする工程と、前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリに付加固定する工程と、を更に含んでいてもよい。
【００１３】
前記第２サブアセンブリの前記形成工程は、好ましくは、前記サブグループの構成部材を、第２のサブグループの構成部材の少なくとも１つの第２基準点に対して空間的に位置決めし、前記第２サブアセンブリを形成すべく前記第２サブグループの前記構成部材を付加固定する、ことから成る。
【００１４】
本発明の別の概念によれば、複数のコンポーネントから成る車両用アセンブリの品質を向上させる方法であって、（ａ）第１のステーションにおいて前記複数のコンポーネントの一部から、基準点を有する剛性初期構造体を形成する工程と、（ｂ）前記初期構造体を下流ステーションに搬送する工程と、（ｃ）前記下流ステーションにおいて前記複数のコンポーネントの中の１つ又はそれ以上の残りコンポーネントを前記初期構造体の前記基準点に対して位置決めする工程と、（ｄ）位置決めした前記コンポーネントを前記初期構造体に付加固定する工程と、（ｅ）前記複数のコンポーネントの中の他の残りコンポーネントに対して工程（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を繰り返す工程と、から成る品質向上方法が提供された。
【００１５】
本発明の更に別の概念によれば、車両用アセンブリの組立ラインであって、複数のコンポーネントから剛性の初期構造体を形成する手段を備える初期ステーションと、前記初期ステーションの下流に位置する１つ又はそれ以上の追加ステーションと、から成り、前記追加ステーションは、連続的に配置されるとともに、追加のコンポーネントを前記剛性初期構造体に対して位置決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、位置出し手段によって位置出しされた位置における前記初期構造体に前記追加コンポーネントを付加固定する手段と、を有していることを特徴とする組立ラインが提供された。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本書で使用する「アセンブリ」なる用語は、複数の意味でのアセンブリ、サブアセンブリ、最終アセンブリ等を含み、これらに限定されない。また、「位置出し」なる用語は、基準となるある部品若しくはコンポーネントと照合することによって他の部品若しくはコンポーネントの取付け位置を決定することをいう。
【００１７】
従来のフロント或いはエンジン・ルーム・サブ組立ライン１０が図１に示されている。サブ組立ライン１０は、ホーム・ポジションに示された、フロント・ホイール・ハウス配置ジグ１４を収容する第１の部品ローディング・ステーション１２を含む。フロント・ホイール・ハウス・ジグ１４は、移送路１８により、第１部品ローディング・ステーションと第１溶接ステーションとの間を移動可能となっている。第１溶接ステーション１６の各側に配置されているのは溶接ロボット２０である。第１溶接ステーション１６は、二次溶接ジグ２２を収容する。第１溶接ステーション１６と第１アンローディング・ステーションとの間を移動可能なのは上側移送ロボット２６である。アンローディング・ステーション２４に配置されているのは第１アンローディング・ステーション２４と第２の部品ローディング・ステーション３０との間を移動可能なアンローディング・ジグ２８である。第２部品ローディング・ステーション３０はフロント・コンポーネント・セット・ジグ３２を収容する。第２部品ローディングステーション３０の下流には、第２溶接ステーション３４が設けられている。第２溶接ステーション３４の下流には、第３溶接ステーション３６が設けられている。第３溶接ステーション３６の各側には、溶接ロボット２０が配設されている。第３溶接ステーション３６の更に下流には、フロント或いはエンジン・ルーム・サブ組立ライン１０の最終アンローディング・ステーション４２が配設されている。半完成サブアセンブリを第１アンローディング・ステーション２４と第２部品ローディング・ステーション３０との間を移送するのは高架直線移送システム４４である。サブアセンブリを第３溶接ステーション３６と最終アンローディング・ステーション４２との間を移送するのは持ち上げ搬送機構３８である。
【００１８】
サブ組立ライン１０の作用時、部品（即ち、左右のフロント・ハウジングとフレーム・レール）が、典型的に補助者（例えば、組立ラインの係員若しくは介添作業員）又は自動により、第１部品ローディング・ステーション１２でフロント・ホイール・セット・ジグ１４に積み込まれ、所定位置にクランプされる。フロント・ホイールハウス・ジグ１４は、次いで、移送路１８を介して第１溶接ステーション１６に移送される。第１溶接ステーション１６において、フロント・ホイールハウス・セット・ジグ１４にクランプされた部品は、溶接ロボット２０によって一体にスポット溶接されて別個の左右フェンダ・サブアセンブリを形成する。溶接された部品は、次いで、上側移送ロボット２６により、フロント・ホイール・ハウス・セット・ジグ１４から除去される。その後、フロント・ホイール・ハウス・セット・ジグ１４が移送路１８を介して第１部品ローディング・ステーション１２のホーム・ポジションに戻される。
【００１９】
左右フェンダ・サブアセンブリは、次いで、上側移送ロボットにより、第１溶接ステーション１６に位置する二次溶接ジグ２２に降される。二次溶接ジグ２２は、溶接ステーション１６の溶接ロボット２０に対し、部分完成サブアセンブリの新たなスポット溶接のための異なる局面を提供する。二次スポット溶接の完了時、部分完成サブアセンブリ（即ち、エンジン・ルーム・サブアセンブリ）は、二次溶接ジグ２２から除去され、上側移送ロボット２６によって第１アンローディング・ステーション２４のアンローディング・ジグ２８に移載される。次いで、溶接されたコンポーネント（左右フェンダ・サブアセンブリ）は、高架直線移送システム４４により、第２部品ローディング・ステーション３０のフロント・コンポーネント・セット・ジグ３２に移送される。補助者は、ダッシュボード・コンポーネントやラジエータ・クレードルなどの追加コンポーネントをフロント・コンポーネント・セット・ジグ３２に載置し、クランプする。左右フェンダ・サブアセンブリと、締着（クランプ）されるも未溶接のダッシュボード及びラジエータ・クレードル・コンポーネントを収容するフロント・コンポーネント・セット・ジグ３２は、持ち上げ搬送機構３８を介して第２溶接ステーション３４に移送される。第２溶接ステーション３４の溶接ロボット２０は、クランプされるも、これまで未溶接となっていたダッシュボード・コンポーネントを固定する追加のスポット溶接を行い、左右フェンダ・サブアセンブリを連結して（上方から見て）Ｕ字状の構造体を形成する。
【００２０】
このＵ字状構造体は、次いで、持ち上げ搬送機構３８を介して第３溶接ステーション３６に搬送され、ここでロボット２０がＵ字状構造体の開放端部にラジエータ・クレードルを連結することによってフロント・エンジン・ルーム・サブアセンブリの溶接作業を完了する。この完成エンジン・ルーム・サブアセンブリは、次いで、持ち上げ搬送機構３８を介して最終アンローディング・ステーション４２に搬送される。
【００２１】
明白なごとく、持ち上げ搬送機構３８を使って部分完成Ｕ字状構造体を、第２部品ローディング・ステーション３０と第２溶接ステーション３４との間、第２溶接ステーション３４と第３溶接ステーション３８との間を搬送する際、部分完成サブアセンブリに歪みを生じることがある。この歪みは、搬送機構から部分完成サブアセンブリに加わる力によって引き起こされるものと思われる。この歪みは、コンポーネントが堅固が構造体になっておらず、（第２溶接ステーション３４では）別々の要素片である、或いは、（第３溶接ステーション３６では）可撓性のあるＵ字状構造体であるため、新たな製造上の許容誤差（以下、単に“誤差”ということもある）を完成サブアセンブリに付加する結果となる。
【００２２】
多くの場合、特にいくつかの部品ローディング・ステーションを含むサブ組立ラインでは、追加部品の配置は、半完成サブアセンブリの一部を形成するコンポーネントに対して、つまりこれを基準として実行される。この基準コンポーネントは、前の溶接ステーションで半完成サブアセンブリに先に配置され、固定されたコンポーネントに対して配置、固定したものであってもよい。先に配置、固定されたこのコンポーネント自体は、半完成サブアセンブリに先に取り付けられた第３のコンポーネントに対して配置されたものであってもよい。この場合、総製造誤差は、積み重ねれた各コンポーネントの許容誤差の総計に比例する。このように積み重ねられた許容誤差は、ジグの位置精度或いは許容誤差、並びに、コンポーネント上の理想位置に対する基準点の精度に対応する寸法誤差を表す要素を含む。つまり、マーク（目印）でも、穴でも、他の識別手段であってもよい基準点を部品上に設けると、理想位置から外れてしまう。
【００２３】
この積重ね工程は、図１に図示された組立ライン１０に例示されている。具体的に、左右フェンダ・サブアセンブリは、最初は別個に製造され、その後ステーション３４でダッシュボード・コンポーネントと結合されてＵ字状構造体になる。ダッシュボード・コンポーネントは、フェンダ・サブアセンブリが連結されていないので、ジグを介してフェンダ・サブアセンブリに配置される。その上、ラジエータ・クレードルの位置がＵ字状構造体に対して決定され、そこにはダッシュボード・コンポーネントの配置によって変わる許容誤差が存在する。部分完成サブアセンブリに新たなコンポーネントを配置し、溶接することによる許容誤差が全体誤差を増大させる。つまり、各コンポーネントの位置許容誤差が一定割合でサブ組立ラインの総位置誤差に積み重ねられる或いは追加される。
【００２４】
完成サブアセンブリの総位置許容誤差（以下、“総位置許容誤差”）の標準誤差は、次式（１）によって推定できる。
【００２５】
【数１】
0003583978.tif 000002
【００２６】
ここで、χｉはｉ番目工程の位置許容誤差、ｎは位置許容誤差誘引工程の数である。
【００２７】
式（１）は、位置許容誤差、つまり、個々のコンポーネントを相互に配置することによって発生する製造工程に固有の許容誤差だけを推定する。式（１）は、個々のコンポーネントの寸法誤差を考慮していない。全製造工程の推定総標準誤差（以下、“総製造許容誤差”）は、次式（２）により求められる。
【００２８】
【数２】
0003583978.tif 000003
【００２９】
ここで、χｉはｉ番目工程の位置許容誤差、ｎは位置許容誤差誘引工程の数、ｙｊはｊ番目工程の寸法許容誤差、ｍは寸法許容誤差誘引工程の数である。
【００３０】
従来、別個の部品がジグ内において相互に配置される度に、ジグは製造許容誤差を追加する。組立ライン１０は、位置許容誤差を加算する少なくとも２つの製造工程、即ち第１ローディング・ステーション１２と第２ローディング・ステーション３０で部品を追加して２つの別個のジグを形成する工程を有する。従って、位置誤差を追加する製造工程の総数は２（ｎ＝２）である。これらの２つの工程の各々の位置誤差が約０．３ｍｍとすると、式（１）によれば、概算総位置誤差は約０．４２ｍｍとなる。しかし、２つのセット・ジグ（ジグ１４とジグ２２）によって導入される位置許容誤差は、この従来工程で積み重ねられる許容誤差だけではない。左右のホイール・ハウジングとフレーム・レールから別個に形成された左右フェンダ・サブアセンブリは、これらのサブアセンブリの各々に設定された基準点を用いて製造される（つまりｍ＝２）。従って、これらの基準点は、典型的に、約０．４２ｍｍと算出された位置許容誤差に追加される寸法許容誤差を有している。この結果、（多重許容誤差誘引ジグの使用による位置誤差と多重基準点の使用による寸法誤差の関数となる）総誤差は、式（１）で得られたものよりずっと大きい値となる。ｎ＝２、ｍ＝２であり、各工程の寸法及び位置許容誤差が±０．３ｍｍであるとき、式（２）による総製造誤差は、±０．６ｍｍである。この総製造誤差は、製造工程の間のコンポーネントの相対位置のズレに起因する損傷、ミスアラインメント等によって発生する追加の許容誤差を考慮していない。例えば、Ｕ字状コンポーネントを第２溶接ステーション３４から第３溶接ステーション３６に移送することにより、その可撓性構造体が損傷する或いはＵ字の先端の相対位置が変わってしまうかもしれない。この損傷は、該構造体に固有の可撓性が原因して起きる。
【００３１】
図２及び３を参照するに、本発明の実施例の例示として、エンジン・ルーム・サブアセンブリ製造のための自動車フロント・コンポーネント或いはエンジン・ルーム・サブ組立ライン１００が示されている。第１部品ローディング・ステーション１１２は、フロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４を収容する。このフロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４は、搬送路１１８を介して第１部品ローディング・ステーション１１２と溶接ステーション１１６との間を移動可能とされている。溶接ステーション１１６の各側にはロボット・ウェルダ２０’が配置されている。溶接ステーション１１６の下流側の近傍にはハンドリング・ロボット１５０が配置されている。ハンドリング・ロボット１５０の下流にはフロント完成アンローディング・ステーション１４２が設けられている。ロボット・ウェルダ、溶接ステーションなどの部品は公知である。
【００３２】
図３に示されるように、ハンドリング・ロボット１５０は二次溶接ジグ１２６を取り扱う。
【００３３】
図２、３及び４を参照するに、自動車サブ組立ライン１００では、補助者により或いは自動で、単一の部品（つまり、左右フロント・ハウジング、左右フレーム・レール、ファイア・ウォール或いはダッシュボード及びラジエータ・クレードル・コンポーネント）が部品ローディング・ステーション１１２（Ｓ４０２）のフロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４に載置される。ジグ１１４は、部品の位置に若干の“遊び”をもたせるように設計すればよい。これは、部品の位置を、クランプする（Ｓ４０４）前に基準部品上の（±０．３ｍｍの仮定寸法許容誤差を有する）単一の基準点に対して（或いは基準部品に対して）調節できるようにするためである。基準点は、部品或いはコンポーネント上の位置若しくは場所を識別するものである。前述したように、基準点は、コンポーネントにおける穴、目印、目標、溝、スロット、その他の如何なる種類の識別手段であってもよい。代替的に、基準部品は、ジグ１１４を用いて追加部品を基準部品に当接させたときにその追加部品を所定位置に案内するように設計してもよい。クランプ完了後、フロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４は、搬送路１１８を介して（或いは代替的にコンベヤ装置を介して）溶接ステーション１１６（Ｓ４０６）に搬送される。溶接ステーション１１６では、溶接ロボット２０’が個々の部品或いはコンポーネントをスポット溶接して初期の剛性構造の部分完成サブアセンブリを形成する（Ｓ４０８）。かくして剛性構造のサブアセンブリの品質が固定若しくは設定される。この剛性サブアセンブリを従来の方法で搬送しても、従来の組立ライン１０上で形成されるＵ字状構造体と違って、コンポーネントの相対位置が変わることはない。ハンドリング・ロボット１５０は、半完成であっても実質的に剛性のサブアセンブリをフロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４から除去する（Ｓ４１０）。ジグ１１４は、次いで、搬送路１１８を介して、部品ローディング・ステーション１１２のホーム・ポジションに戻される（Ｓ４１２）。部分完成サブアセンブリは、次いで、ハンドリング・ロボット１５０を介して（最初は組立ラインの近くに位置する）第２溶接ジグ１２６に載置される。ジグ１２６及び部分完成サブアセンブリは、次いで、ロボット１５０を介して溶接ステーション１１６に移動され、そこに配置される（Ｓ４１４）。二次溶接ジグ１２６は、溶接ロボット２０’に以前には溶接のためのアクセスが出来なかった領域を提供する。ハンドリング・ロボット１５０も、溶接ロボット２０’が追加の溶接を付与できるように、部分完成サブアセンブリの所定位置への配置を支援する。代替実施例において、ハンドリング・ロボット１５０は、ジグ１１４及び１２６の所定位置への溶接に先立ってエンジン・ルーム・サブアセンブリのコンポーネントを配置することができる。二次溶接ジグは、Ｓ４０２で載置若しくは搭載された個々のコンポーネントのどれをも再整列、再配置することはなく、従って、追加の製造許容誤差を当該装置及び方法に追加或いは導入することはない（即ち、Ｓ４１６ではｎ＝０）。その後、溶接ロボット２０’は、サブアセンブリに追加のスポット溶接を実施する（Ｓ４１４）。完成したサ���アセンブリは、次いで、ハンドリング・ロボット１５０を介してフロント完成アンローディング・ステーション１４２に搬送され、そこで車両への組み付け可能となる（Ｓ４１８）。
【００３４】
すでに明らかなように、最終サブアセンブリの質或いは総位置誤差は、後に初期の剛性構造の部分完成サブアセンブリに溶接形成される（Ｓ４０４〜Ｓ４０８）部品が最初にフロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４に載置された時に決定する。Ｓ４１４で実行される溶接は、サブアセンブリの質或いは位置誤差を変更するものではなく、例えばジグ１１４の物理的制限或いは時間制限によって従前にはアクセス不能であった追加の領域を溶接することによって当該構造体を補強しようとするだけのものである。
【００３５】
ここで、図４の全工程の総位置誤差を式（１）を用いて算出することができる。単一の基準点或いは基準部品の初期位置誤差（Ｓ４０４）はジグ１１４に対して±０．３ｍｍであると仮定する。コンポーネントを相互に配置するのにジグを１つ（ジグ１１４）だけしか使用しないので、誤差付加工程の数は１である（つまり、ｎ＝１）。式（１）を用いると、概算総位置誤差は±０．３ｍｍであり、これは図１に示される組立工程について算出される位置誤差より約３０％少ない。同様に、エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造で使われる基準点は１個であるから、ｍ＝１となる。単一基準点の寸法誤差が±０．３ｍｍであると仮定すると、式（２）で推定される総製造許容誤差は±０．４２４ｍｍで、従来の組立ライン１０より約３０％少ない。以下で詳しく説明するが、製造工程の数が増大すると、従来の組立ライン（或いは工程若しくはシステム）における総製造誤差も比例して増大する。これに対し、本発明を採用する組立ライン、工程又はシステムにおける総製造誤差は、コンポーネント数が増大しても実質的に一定であるか、従来の組立ラインより実質的に少なくなる。
【００３６】
本発明の実施例から結実する改善された質は図５乃至９を参照すれば十分に理解できる。
【００３７】
図５は、フレーム・アセンブリを製造するための従来型組立ライン５００の概略図である。組立ライン５００は、メイン組立ライン５０２と、ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４と、リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６とから成る。
【００３８】
ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４は、完成車両の主乗員室を支持するミッド・フロア・サブアセンブリを製造する。ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４は、ミッド・フロア・コンポーネント・セット・ジグ５１０を収容する第１の部品ローディング・ステーション５０８から成る。第１部品ローディング・ステーション５０８の下流には、各側に溶接ロボット５１４が配置された複数の溶接ステーション５１２Ａ〜５１４Ｄが設けられている。ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４は、メイン組立ライン５０２で終結している。
【００３９】
ミッド・フロア・コンポーネント・セット・ジグ５１０は、例えばコンベヤ装置などの搬送機構を介して第１部品ローディング・ステーション５０８から溶接ステーション５１２Ａ〜５１４Ｄを移動可能となっている。
【００４０】
ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４の作用において、左右フロア・パネル・エクステンション、第３シート・パネル、第３シート・スチフナ、左右フロア・パネル・スチフナ、第２、第３及び第４ミッド・フロア・パネル・クロス部材、左右リヤ・フレーム・コンポーネント、リヤ・フロア・パネル・クロス部材などの部品は、部品ローディング・ステーション５０８において補助者により又は自動でミッド・フロア・コンポーネント・セット・ジグ５１０に載置され、クランプされる。部品ローディング・ステーション５０８で積み込まれた部品は、寸法誤差が±０．３ｍｍの共通基準点を使用して一定の位置許容誤差、例えば±０．３ｍｍの範囲内でジグに配置される。コンポーネント・セット・ジグ５１０は、次いで、搬送機構５１６を介して、溶接ロボット５１４によるスポット溶接のため各溶接ステーション５１２Ａ〜５１２Ｄに搬送される。完成したミッド・フロア・サブアセンブリは、続いて、メイン組立ライン５０２のサブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４に位置するミッド・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５４８（後段で詳述）に移送される。従来型サブ組立ライン５０４は、典型的にずっと後のステーション（メイン組立ライン５０２に近接するステーション）まで実質的に剛性の構造体を生産しない。従って、コンポーネントの相互位置はこの遅い段階まで固定されない。この結果、部分的に完成したミッド・フロア・サブアセンブリを各種の工程を通じて搬送することにより、ミッド・フロア・サブアセンブリの総製造誤差が変動し、大きく増大する。従って、ミッド・フロア・サブアセンブリの質が低下する。
【００４１】
ステーションからステーションへと半完成ミッド・フロア・サブアセンブリを搬送するのは、例えば高架コンベヤであってもよい移送機構５１６である。
【００４２】
ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４の作用と平行して、リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６がリヤ・フロア・サブアセンブリを製造すべく作動する。リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６は、リヤ・フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ５２２を収容するリヤ・フロア・パネル部品ローディング・ステーション５２０から成る。リヤ・フロア・パネル部品ローディング・ステーション５２０の下流には、第１のフロア溶接ステーション５２４が設けられている。第１フロア溶接ステーション５２４の各側には溶接ロボット５１４が配置されている。第１フロア溶接ステーション５２４の更に下流には、リヤ・フロア・フレーム・コンポーネント・セット・ジグ５３０を収容するリヤ・フロア・フレーム部品ローディング・ステーション５２８が設けられている。リヤ・フロア・フレーム部品ローディング・ステーション５２８の下流には、複数の二次溶接ステーション５１２Ｅ〜５１２Ｈが配設されている。各二次溶接ステーション５１２Ｅ〜５１２Ｈの各側には溶接ロボット５１４が配設されている。リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６は、メイン組立ライン５０２で終結している。ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４と同様に、リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６は、ずっと後のステーション（つまり、メイン組立ライン５０２に隣接するステーション）になるまで実質的に剛性の構造体を生産しない。この結果、コンポーネントの相対位置は、上述した終盤のステーションになるまで固定されない。従って、部分完成されたリヤ・フロア・サブアセンブリを各種の工程を通じて搬送すると、リヤ・フロア・サブアセンブリの総製造誤差が変動し、大きく増大する。この結果、リヤ・フロア・サブアセンブリの品質が低下する。
【００４３】
リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６の作用は既に公知のパタンと同じである。フロント・フロア・パネル・クロス部材、左右フロント・フレーム・コンポーネント、第１ミッド・フロア・パネル・クロス部材などの部品は、自動或いは補助者により、リヤ・フロア・パネル部品ローディング・ステーション５２０に位置するリヤ・フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ５２２に載置され、そこにクランプされる。このジグは、各部品に対する（キャビティ、スロット、開口等の）レセプタを有しており、このレセプタは部品を空間的に相互配置する。この作業時、コンポーネント・セット・ジグ５２２に固有の誤差によって当該装置に位置誤差が導入されてしまう。この誤差は、±０．３ｍｍの寸法誤差を有するリヤ・フロア・サブアセンブリの製造に基準点を使用して例えば±０．３ｍｍである。コンポーネント・セット・ジグ５２２及びこれに配置され、クランプされた部品は、移送機構５１６Ｂを介して、第１のフロア溶接ステーション５２４に運ばれ、ここで溶接ロボット５１４により、個々の部品が相互にスポット溶接されて半完成フロア・パネル・サブアセンブリとなる。この半完成フロア・パネル・サブアセンブリは、次いで、リヤ・フロア・フレーム部品ローディング・ステーション５２８のリヤ・フロア・フレーム・コンポーネント・セット・ジグ５３０に移送される。
【００４４】
スペア・タイヤ・ウェル・コンポーネント、スペア・タイヤ・クロス部材、リヤ・フロア・パネル・パッチ・コンポーネント、リヤ・ブラケット部品などの追加のリヤ・フロア・フレーム部品が次いで自動又は補助者によってフレーム・コンポーネント・セット・ジグ５３０に載置され、クランプされる。フレーム・コンポーネント・セット・ジグ５３０がもともと個々のコンポーネントの配置において一定の許容誤差を有しているため、例えば±0.3mmの更なる位置誤差がリヤ・フロア・フレーム部品ローディング・ステーション５２８のローディング工程によって発生する。更に、図１に関連して前述したごとく、部品ローディング・ステーション５２８などで追加された部品は、第１フロア溶接ステーション５２４で製造された半完成フロア・パネル・サブアセンブリ上の多数の基準点に対して配置されている。これらの基準点の各々は、理想位置に対して一定量の許容誤差を有している。従って、従来ライン５０６は、セット・ジグ５３０への部品配置に使用する第２の基準点に係る±0.3mm第２の寸法誤差を導入してしまう。多数の基準点を使用する結果、サブ組立ライン５０６上のフロア・パネル・サブアセンブリの許容誤差は、２個の位置誤差と２個の寸法誤差を含むこととなる（つまり、ｎ＝２，ｍ＝２）。
【００４５】
次いで、未溶接フレーム・コンポーネント及び半完成フロア・パネル・サブアセンブリが、再び移送機構５１６Ｂを介して、複数の溶接ステーション５１２Ｅ〜５１２Ｈに移送され、ここでロボット５１４によってスポット溶接されてリヤ・フロア・サブアセンブリとなり、後者は、引き続き、後段で詳述するサブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４のリヤ・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５５０に移送される。
【００４６】
メイン・アセンブリ５０２は、エンジン・ルーム・コンポーネント・ジグ５４２を収容するエンジン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０から成る。エンジン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０の下流には、サブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４が設けられている。サブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４は、３つの異なるジグ、即ち、エンジン・ルーム・コンポーネント・セット・ジグ５４２、ミッド・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５４８、リヤ・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５５０を収容する。さらに下流には、溶接ロボット５１４が各側に設けられた複数の溶接ステーション５１２Ｉ〜５１２Ｌが設けられている。
【００４７】
メイン組立ライン５０２は、自動又は補助者により、左右フロント・ハウジング、左右フレーム・レール、ファイア・ウォール（防火壁）或いはダッシュボード・コンポーネント、ラジエータ・クレードル、フロント・クロス部材などのエンジン・ルーム部品を、エンジン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０のエンジン・ルーム・コンポーネント・セット・ジグ５４２に積み込み、クランプすることによって作用を開始する。エンジン・ルーム・コンポーネント・セット・ジグ５４２は、移送機構５１６Ｃを介してエンジン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０からサブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４まで移動できる。部品セット・ジグ５４２への部品のローディング或いは載置は、±0.3mmの正確さといったジグ固有の（不）正確さによる位置誤差の導入を招く。更に、セット・ジグ５４２へ部品を配置するのに用いる基準点は、例えば±0.3mmの寸法誤差を当該装置に導入する。完成したミッド・フロア及びリヤ・フロア・サブアセンブリは、典型的に自動化された機構を介し、サブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４に同じく位置するミッド・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５４８及びリヤ・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５５０にそれぞれ載置される。もはや明白なごとく、サブアセンブリ・ジグ５４８及び５５０は、その固有誤差が故、最終車両の総位置許容誤差を増大させる。更に、完成したミッド・フロア及びリヤ・フロア・サブアセンブリ並びに部品のコンポーネント・セット・ジグ５４２への配置は多数の異なる基準点に基づいて行われる。即ち、上述のごとく、それぞれ一定の寸法誤差を有する多数の基準点を使用することになる。この寸法誤差が完成アセンブリの総許容誤差に一定比率で加算される。
【００４８】
従来の組立ライン５００で製造された車両に付与される総位置許容誤差は、ｎ＝６（組立ライン５００では６つのジグが使用される）とし、各ジグが±０．３ｍｍの位置許容誤差を有するものとして、式（１）によって推定できる。式（１）で推定総位置許容誤差を計算すると、少なくとも±０．７３５ｍｍという値が得られる。上述のように、±０．７３５ｍｍという許容誤差は、使用したジグの位置精度のみを考慮したものであり、組立ライン５００で使用した多数の基準点の各々の寸法誤差を考慮していない。従って、組立ライン５００上で製造されるアセンブリの総許容誤差は±０．７３５ｍｍよりずっと大きくなる。ｍ＝６，各寸法誤差を±０．３ｍｍと仮定して式（２）を適用すると、総製造許容誤差はおよそ±０１．０３９ｍｍとなる。
【００４９】
図６及び７は、図５の従来型組立ライン及び方法とは対照的な、本発明の実施例としての組立ライン６００を示す。組立ライン６００は、エンジン・ルーム／フロア・フレーム・メイン・センブリ・ライン６０２と、フロア・パネル・サブ組立ライン６０４とから成る。
【００５０】
フロア・パネル・サブ組立ライン６０４は、フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８を収容するフロア・パネル部品ローディング・ステーション６０６から成る。このフロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグは、移送機構５１６’を介してフロア・パネル部品ローディング・ステーション６０６と下流のフロア・パネル溶接ステーション６１０との間を移動可能となっている。フロア・パネル溶接ステーション６１０の各側には溶接ロボット５１４’が設けられている。フロア・パネル溶接ステーション６１０で製造されたフロア・パネル・アセンブリは、高架コンベヤ６１４を介して、フロア・パネル溶接ステーション６１０と後段で詳述するサブアセンブリ溶接ステーション６３０との間を移動可能である。
【００５１】
エンジン・ルーム／フロア・フレーム・メイン組立ライン６０２は、フロア・フレームと、エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２を収容するコンポーネント・ローディング・ステーション６２０から成る。セット・ジグ６２２は、移送機構５１６Ｂ’を介して、ローディング・ステーション６２０から下流の第１配置・溶接ステーション６２６まで移動可能となっている。セット・ジグ６２２は、フロア・フレーム・コンポーネント及びエンジン・ルーム・サブアセンブリのためのクランプ位置を有している。第１配置・溶接ステーション６２６は、溶接ロボット５１４’を両側に従えている。第１配置・溶接ステーション６２６の下流には、複数（２つのみ図示）の溶接ステーション５１２Ａ’及び５１２Ｂ’が設けられており、これらの各側には溶接ロボット５１４’が配置されている。これらの溶接ステーション５１２Ａ’及び５１２Ｂ’の下流には、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネル・セット・ジグ６３２を収容するサブアセンブリ溶接ステーション６３０が配設されている。前述したように、高架コンベヤ６１４は、サブアセンブリ・ステーション６３０で終結し、フロア・パネル・サブ組立ライン６０４からメイン組立ライン６０２にフロア・パネル・サブアセンブリを供給する。サブアセンブリ溶接ステーション６３０は両側に溶接ロボット５１４’を備えている。サブアセンブリ溶接ステーション６３０の後には、それぞれ溶接ロボット５１４’を各側に従える複数の溶接ステーション５１２Ｃ’〜５１２Ｅ’が設けられている。
【００５２】
フレーム・アセンブリを製造するためのメイン組立ライン６０２の工程は、フロア・パネル・サブ組立ライン６０４上でフロア・パネル・サブアセンブリを製造する工程と平行して遂行される。
【００５３】
組立ライン６００の作用は、図６、７、８及び９を参照すれば最も理解し易い。フロア・パネル・サブ組立ライン６０４の作用は、図９のフローチャートに示されている。Ｓ９０２において、フロア・パネル・サブアセンブリを構成するフロア・パネル、左右フロア・パネル・エクステンション、第３シート・パネル、第３シート・スチフナ、左右フロア・パネル・スチフナ、スペア・タイヤ・ウェル、スペア・タイヤ・ウェル・クロス部材、フロア・パネル・パッチ・コンポーネント、ブラケット・コンポーネントなどの部品は、ステーション５０８及び５２８における従来型組立ライン５００で使用されたフロア・パネル・サブアセンブリ部品から選択する。選択した部品は、Ｓ９０２で選択された部品の１つに設定された基準点に対して配置される（Ｓ９０４）。ただし、必要に応じて、ある程度大きな寸法誤差のリスクを覚悟で複数の基準点を１つ又はそれ以上の部品に設定してもよい。Ｓ９０４で言及する基準点は、例えば基準穴、目印（マーク）、的（ターゲット）、或いはその他の識別点とすればよい。この例では、ロボット又は補助者が、フロア・パネル・サブアセンブリの未溶接コンポーネントを、フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８の助けを借りて基準点に対して所定空間部に配置する。Ｓ９０４で実行された配置により、製造ラインに位置誤差が導入される（即ち、Ｓ９０４での位置誤差は±０．３ｍｍ、ｎ＝１と推定できる）。更に、Ｓ９０４で使用した基準点は、例えば±０．３ｍｍの寸法許容誤差を導入する（つまり、Ｓ９０４ではｍ＝１）。いったんこのように配置すると、フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８内にクランプされた、フロア・パネル・サブアセンブリのコンポーネントは、移送機構５１６’を介して、フロア・パネル部品ローディング・ステーション６０６からフロア・パネル溶接ステーション６１０に移動される（Ｓ９０６）。フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８にクランプされたコンポーネントは、次いで、溶接ロボット５１４’によって互いに固定的に連結され、実質的に剛性の第２の初期構造体になる（Ｓ９０８）。ステップＳ９０２〜Ｓ９０８で製造されたフロア・パネル・サブアセンブリは、次いで、高架コンベヤ６１４を介して、パネル溶接ステーション６１０からメイン組立ライン６０２のサブアセンブリ・ステーション６３０に運ばれる（Ｓ９１０）。図９の作用は必要に応じて繰り返される。
【００５４】
図８は、メイン組立ライン６０２の作用と、エンジン・ルーム組立ライン１００（図２及び３）及びフロア・パネル・サブ組立ライン６０４との相互作用を示す。エンジン・ルーム・サブアセンブリは、エンジン・ルーム・サブ組立ライン１００からコンポーネント・ローディング・ステーション６２０に移送され（Ｓ８０２）、エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２に配置される。上述したように、エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造は、２つの異なるジグの使用及び±０．４２４ｍｍの総許容誤差（つまり、ｍ＝１，ｎ＝１）にも拘わらず、許容誤差追加工程の数が１（ｎ＝１）であったため、±０．３ｍｍの位置許容誤差を導入しただけである。
【００５５】
コンポーネント・ローディング・ステーション６２０へのエンジン・ルーム・サブアセンブリの搬送は、コンベヤ機構（図示せず）の作用を介して実現すればよい。思い出されるごとく、エンジン・ルーム・サブアセンブリを形成するコンポーネントは、エンジン・ルーム・コンポーネントのうちの１つに設置された基準点に対して配置した。次に、最終的にフロア・フレームの一部を形成するフロント・フロア・パネル・クロス部材、左右フロント・フレーム・コンポーネント、第１、第２、第３及び第４ミッド・フロア・クロス部材、左右リヤ・フレーム・コンポーネント、リヤ・フロア・パネル・クロス部材などの追加部品を選択して、最終フレーム・アセンブリのフロア・フレーム部を形成する（Ｓ８０４）。次いで、選択した部品を、再び補助者の手或いは自動で、エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造に使用したのと同じエンジン・ルーム・サブアセンブリ上の基準点に対して、エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２に配置する（Ｓ８０６）。（Ｓ８０６でのエンジン・ルーム・サブアセンブリ上の基準点に対するコンポーネントの配置は、代替的に、例えばロボット式ビジョン装置、ハンドリング・ロボットなどの他のフレーム部材配置手段を使用し、追加されるコンポーネントを基準サブアセンブリに設けられた穴若しくはスロットにはめ込むようにして達成してもよい。）従って、Ｓ８０６は、該配置装置、ここではジグ６２２、の許容誤差に等しい単一の追加の位置許容誤差を当該組立工程に導入するだけである（即ち、Ｓ８０６ではｎ＝１、ｍ＝０）。つまり、全部品の配置がエンジン・ルーム・サブアセンブリ上の単一基準点に対して実行され、その寸法誤差が初期エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造において既に考慮に入れられているため、Ｓ８０６の追加の寸法許容誤差は当該システムに全く導入されない。これに対し、上述したように、組立ライン５００などの従来の組立工程は、ジグ５１０、５２２、５３０、５４２、５４８及び５５０などの配置システムの許容誤差に加え、個々の基準点の精度に対応する追加許容誤差を該システムに導入する。これらの基準点の精度に対応する追加の寸法許容誤差は、追加コンポーネントが単一の初期基準点を基準としていないため、組立ライン５００によって生成された総製造許容誤差に加算される。組立ライン５００は、むしろ、製造時に多くの異なる点を基準として参照或いは照合する。この結果、照合される各基準点が、なにがしかの寸法誤差を追加することとなり、この誤差が、ジグなどのコンポーネント配置システムの位置許容誤差に追加される。
【００５６】
コンポーネント、つまりエンジン・ルーム・サブアセンブリ及びフレーム・コンポーネントは、次いで、移送機構５１６Ｂ’を介して、第１配置・溶接ステーション６２６に搬送される（Ｓ８０８）。次いで、エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２中の部品が、溶接ロボット５１４’によって互いに十分に溶接されて剛性構造体となり、サブアセンブリの品質が固定する。つまり、ジグ６２２に填め込まれたフレーム・コンポーネントは、ロボット５１４’によって溶接されて（Ｓ８１０）、部分的に溶接され、かつ、部分的に完成されたサブアセンブリを搬送してもそのサブアセンブリを形成する部品の相対位置が変わらないような十分に剛性の構造体となる。これに対し、従来型組立ライン５００では、最終的に完成サブアセンブリを形成するコンポーネントが、サブアセンブリに結合される前に多数の溶接ステーションを通って搬送される。従って、従来の組立ライン５００の各搬送工程が、式（１）及び（２）のいずれにおいても考慮されていない追加の製造許容誤差を招来する。例えば、上述したように、従来型組立ライン５００は、組立工程の早い時期に左右フェンダ・サブアセンブリのためのサブアセンブリを形成する。これらの左右フェンダ・サブアセンブリは、組立工程のずっと後の段階で剛性構造体を形成すべく相互にのみ結合される。これに対し、Ｓ８０８で形成された半完成アセンブリは、製造工程の早い段階で構造的に連結され、実質的に剛性となり、かくして製造工程の早い段階で（サブ）アセンブリの全体的品質が設定される。つまり、該アセンブリのコンポーネントを、更なる工程において構造的一体性を維持できるような実質的に剛性の構造体を形成するべく（Ｓ８０４及びＳ８０８において）選択し、溶接しているため、コンポーネントの相対位置が組立工程の間に変動しない。
【００５７】
次いで、溶接ロボット５１４’により、溶接ステーション５１２Ａ’及び５１２Ｂ’においてエンジン・ルーム／フレーム・サブアセンブリを完成すべく追加の溶接が施される（Ｓ８１２）。Ｓ８１２の完了時、エンジン・ルーム／フレーム・サブアセンブリは、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネル・セット・ジグ６３２を収容する溶接ステーション６３０に搬送される（Ｓ８１４）。上述したように、高架コンベヤ６１４は、サブアセンブリ・ステーション６３０で終結し、そこまでステップＳ９０２〜Ｓ９０８で製造されたフロア・パネル・サブアセンブリを搬送する。次いで、フロア・パネル・サブアセンブリが、初期の剛性エンジン・ルーム・サブアセンブリ構造体のコンポーネントの基準点（好ましくはエンジン・ルーム・サブアセンブリの製造に使用したのと同じ基準点）に合わせて、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネル・セット・ジグ６３２に配置される（Ｓ８１６）。このような配置の結果、Ｓ８１６で追加の寸法誤差は全く発生しない。つまり、エンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点に対するコンポーネントの誤配置が既に総製造許容誤差において考慮されている。その上、フロア・パネル・サブアセンブリが今溶接したばかりのフレーム・コンポーネント上に物理的に積み重ねられているにも拘わらず、フロア・サブアセンブリは、位置許容誤差を招くエンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点に対してジグ６３２に配置される。しかしながら、フロア・パネル・サブアセンブリは、上述したように、寸法誤差を既に考慮に入れた（即ち、Ｓ８１６でｎ＝１、ｍ＝０）エンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点を基準としている。従って、更なる寸法許容誤差は全く発生しない。更に、ステップＳ８１６で遂行した作業により、フレーム又はフロア・パネルのアセンブリにおける寸法誤差が総寸法許容誤差に影響することがなくなる、或いは、全組立工程（図４、８及び９の作業）に対する総製造許容誤差を算出する際の寸法許容誤差の影響が減少する。次に、フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネル・サブアセンブリが溶接ロボット５１４’を介して互いに溶接されて、まだ完成ではないが剛性のフレーム・コンポーネント・サブアセンブリとなる（Ｓ８１８）。溶接ロボット５１４’による溶接は、サブアセンブリが溶接ステーションから溶接ステーションへと移動する際に高品質を維持できるように該サブアセンブリを剛性にすべく個々のコンポーネントを相互に十分に結合するため実行する。部分完成フレーム・アセンブリは、その後、複数の溶接ステーション５１２Ｅ’〜５１２Ｅ’を通って搬送され、溶接ロボット５１４’による残りの必要な溶接を受ける（Ｓ８２０）。
【００５８】
すでに明らかなように、組立ライン６００で製造されたフレーム・アセンブリは、３つのメイン・サブアセンブリで製造されたものである。これらのサブアセンブリは、初めから実質的に剛性の構造体に形成される。例えば、エンジン・ルーム・サブアセンブリは、最初から実質的に剛性の構造体たるべく構成される。同様に、第２サブアセンブリ、エンジン・ルーム／フロア・フレーム・サブアセンブリも溶接ステーション６２６（Ｓ８１０）で初めから実質的に剛性の構造体として製造される。また、同じように、フロア・パネル・サブアセンブリも溶接ステーション６１０（Ｓ９０８）で最初から実質的に剛性の構造体として形成される。
【００５９】
図４、８及び９に示される工程は、５個のジグの使用を含む。即ち、フロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４と、二次溶接ジグ１２６と、フロア・フレーム及びエンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２と、フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８と、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネル・セット・ジグ６３２である。上述のごとく、従来の組立ラインでこれらのジグを使用すると、完成部品に追加の位置許容誤差が導入されてしまう。図４、８及び９の工程において、フロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４の使用及びエンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点の１回目の使用により、Ｓ４０２で１回目の位置許容誤差が導入されてしまう。しかし、二次溶接ジグ１２６は、エンジン・ルームがこの時点で実質的に剛性となっており、個々のコンポーネントが相互に固定されている（Ｓ４０４〜Ｓ４０８）ので、Ｓ４１４で、追加の位置又は寸法許容誤差を導入することはない。フロア・フレーム及びエンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２の使用（Ｓ８０２）により、第２の位置許容誤差が発生する。フロア・フレーム及びエンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２（Ｓ８０６）とフレーム／エンジン・ルーム・サブアセンブリ・ジグ６３０（Ｓ８１６）を使用することにより、第３及び第４の位置許容誤差が導入される。
【００６０】
エンジン・ルーム・サブアセンブリの第１の基準点を参照する或いはこれに照合させることにより、第１の寸法許容誤差が導入される。フロア・パネル・コンポーネントを新たな基準点を基準としてフロア・パネル部品セット・ジグ６０８に配置することにより、第２の寸法許容誤差がＳ９０４で導入される。しかし、基準点が可能な場合に繰り返し使用されるため、製造システムに導入される寸法許容誤差の量は相当に減少する。以前に使用した基準点を基準とすると、その基準点の使用によって導入される寸法誤差は既に考慮に入れられている。従って、既に基準とされた基準点を新たに基準としても、追加の寸法許容誤差が組立ラインに追加或いは積み重なることはない。例えば、エンジン・ルーム／フロア・フレーム・アセンブリを従来の組立ライン１０及び５００上で製造したときに８個の寸法許容誤差（つまり、ｍ＝８）が導入された場合、本発明を採用する組立ライン１００及び６００はたった２つの許容誤差（つまり、ｍ＝２）を導入するだけである。上述したように、個々のサブアセンブリは、可能な場合、同一の基準点を参照して、即ち基準として製造される。
【００６１】
従って、フレーム・アセンブリの製造で５つのジグを使うにも拘わらず、たった４つの寸法許容誤差（つまり、ｎ＝４）が導入されるだけである。（各ジグが±0.3mmの精度と仮定して）総位置許容誤差は、前出の式（１）でｎ＝４として算出できる。式（１）を組立ライン６００に適用すると、概算総位置許容誤差は±0.600mmである。思い出されるように、同じ部品を使うも従来型組立ライン５００で製造された同じフレーム・アセンブリの総位置許容誤差は±0.735mmであった。つまり、本発明を採用する組立ライン６００は、フレーム・アセンブリの総位置許容誤差を約２０％も減少させる。同様に、式（２）によれば、組立ライン１００及び６００の総製造許容誤差は、ｎ＝４、ｍ＝２とし、各寸法及び位置許容誤差を±0.3mmと仮定した場合、±0.735mmとなり、従来型組立ライン１０及び５００によって当該システムに導入された±1.039mmより約３０％も少ない。更に、本発明を採用する組立ライン１００及び６００は、実質的に剛性の初期構造体を形成する。この構造体には、可能な場合、他の全てのコンポーネントが直接的に或いは間接的に固着される。これにより、部分完成アセンブリがステーションからステーションへと、各種のステーションを移動する際に当該システムに導入される歪みの量及び程度が実質的に減少する。これに対し、従来型組立ライン１０及び５００では、製造システムに相当レベルの歪みが導入される。これは、コンポーネントの多くが製造工程の早い段階で相互に連結されないで、製造工程の遅い段階まで浮かせられている（即ち、他のコンポーネント及び配置システムに対する位置が簡単に変動する状態におかれている）からである。更に、従来型組立ライン１０及び５００でＵ字状構造体などの剛性構造体を形成しても、その構造体は、実質的な剛性ではなく、かなり可撓性のあるもので、製造時の各種の工程の間に部分完成サブアセンブリの歪みを許容してしまう。
【００６２】
すでに明白なごとく、基準点を設けて実質的に剛性の初期構造体を形成することにより、当該アセンブリが処理ステーションから処理ステーションへと移送される際、組立工程で導入される総許容誤差の量が顕著に減少する。更に、製造されるアセンブリを最終的に形成するコンポーネントの配置に使用するジグや他の配置機構の数に関係なく、製造時の寸法許容誤差の量は、使用される独立した基準点の数によってのみ変動する。例えば、図４、８及び９の工程では、たった２つの独立した基準点（つまり、同一の部品若しくはコンポーネント上にはない基準点などの、空間的に相互連結されていない基準点）しか使用していない。即ち、エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造のための第１の基準点と、フロア・パネル・サブアセンブリの組立のための第２の基準点である。また、すでに明白なごとく、限られた数の独立した基準点を使用することにより、ある部品に他の部品の寸法若しくは位置ズレを補償させることができる。例えば、ステップＳ８１０でエンジン・ルーム・サブアセンブリに取り付けられたフレーム・コンポーネントの寸法又は位置に誤差があった場合、ステップＳ８１６でのフロア・パネル・サブアセンブリの配置によってその誤差が増大することはない。即ち、フロア・パネル・サブアセンブリの配置がエンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点を基準として行われるため、そのような寸法又は位置誤差はフロア・パネル・サブアセンブリをエンジン・ルーム・サブアセンブリに対して正確に配置することによって補償或いは吸収される。
【００６３】
上記組立工程は、既に説明したように、従来の自動車組立ラインで使用される既存部品に使用可能である。しかし、本発明は、製造工程全体にも適用できる。つまり、本発明は、製品の設計段階から完成品の製造までの製品の製造に供することができる。組立ライン６００は、従来の組立ライン５００におけるフレーム・アセンブリの製造に使用されるのと同じ部品に関連して説明してきた。しかし、ある種のアセンブリ或いは製品に対しては、本発明は、スタッキング、即ち積み重ねを最小とする組立工程の包括的な設計によってより効果的となる。
【００６４】
本発明は、図１０のフローチャートに示される手順１０００によって実施される。（複数のコンポーネントを組み立てた）製品の初期設計時、個々の部品は初期剛性構造体を形成できるように設計されている（Ｓ１００２）。更に、初期剛性構造体を形成するそれらのコンポーネントの少なくとも１つは、少なくとも１個の基準点を有する（Ｓ１００４）。この基準点は、前述したように、他のコンポーネントの配置の基準となる基準穴、的、その他の如何なる識別手段であってもよい。Ｓ１００４において、初期剛性構造体を形成するべく設計され、選択されたそれらのコンポーネントは、次いで、上記基準点の少なくとも１つを基準として互いに対して配置される（Ｓ１００６）。選択、配置されたコンポーネントは、次いで、互いに結合されて剛性構造体を形成する（Ｓ１００８）。この結合は、上述のように、スポット溶接、接着剤、ボルト、リベット、ジョイント、ファスナ等を介して行えばよい。次いで、剛性構造体は、一定の固定方法若しくは手段（例えば、溶接、接着剤、ボルト、リベット、ジョイント等）を介して、追加部品の取着を含む多数の追加工程を移送される（Ｓ１０１０）。前出の場合のように、追加部品は、初期構造体の基準点を参照しながらアセンブリに配置され、接合される（Ｓ１０１２）。これは、個々の追加部品が直接初期構造体に取り付けられるように製品が設計されていれば、容易である。しかし、直接取り付けは必要でなく、追加部品を初期構造体の基準点に合わせるだけでよい。従って、製品は、それらの基準点が製品立ち上げ時に隠れてしまわないように設計しなければならない。すでに明白なごとく、ステップＳ１０１２は、最終製品、即ちアセンブリに最終的に組み込まれる寸法誤差、ひいては総製造誤差の量を減少させる。
【００６５】
部品の初期配置をジグを使って達成すると本書で説明したが、これは必要ではない。製品は、ロボットを使って部品から組立ててもよい。各部品は、ロボットを介して初期構造体或いはベース部品の基準点に合わせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフロント・エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造のための組立ラインの概略平面図。
【図２】フロント・エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造に係る本発明の実施例の概略平面図。
【図３】図２の実施例の概略斜視図。
【図４】図２及び３のサブアセンブリの製造工程のフローチャート。
【図５】従来のフレーム・サブアセンブリの製造のための組立ラインの概略図。
【図６】フレーム・サブアセンブリの製造に係る本発明の実施例の概略平面図。
【図７】図６の実施例の概略斜視図。
【図８】図６及び図７のサブアセンブリの製造工程のフローチャート。
【図９】図６及び図７のサブアセンブリの製造工程のフローチャート。
【図１０】製品製造に係る本発明の更なる実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
２０’    ロボット・ウェルダ
１００    エンジン・ルーム・サブ組立ライン
１１２    第１部品ローディング・ステーション
１１４    フロント・コンポーネント・セット・ジグ
１１６    溶接ステーション
１１８    搬送路
１２６    二次溶接ジグ
１４２    フロント完成アンローディング・ステーション
１５０    ハンドリング・ロボット
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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