(57)【要約】【課題】  製品自体との電気的導通が取れない工程を含む場合にあっても、製造工程の管理を効果的に行う。【解決手段】  製造ライン２を構成するレーザマーキング装置１１、複数台の部品実装装置１２、回路検査装置１５、ラベル発行装置、端末１６、端末１７等の各設備を、通信手段を介して外部管理装置３に接続する。製造ライン２の各設備は、該当する工程で使用した基板４ａ，５ａ及び部品９のシリアルデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、外部管理装置３にリアルタイムで送信する。手作業工程においては、作業者が端末１６、１７を操作することにより、外部管理装置３に工程データを送信する。外部管理装置３は、各設備から送信されたシリアルデータ及び工程データをデータベース１８に記憶・蓄積して製品１毎の工程履歴データを構築すると共に、予め記憶された工程フローと比較し、正しく工程が進んでいるかどうかを判断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品のベースとなるワークに対し、部品の組付工程や検査工程等の複数の工程を順に実行して製品とする複数の設備を有する製造ラインにおける、製造工程を管理するための方法であって、
製造工程の工程フローを外部管理装置の記憶装置に記憶し、
前記ワークに対し、該ワーク固有のシリアルを光学的に読取可能なコードとして予めマーキングし、
前記各部品に対しても固有のシリアルを予め付与し、
前記各設備において、該当する工程で使用した前記ワーク及び部品のシリアルデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、通信手段を介して前記外部管理装置にリアルタイムで送信し、
前記外部管理装置にて、前記シリアルデータ及び工程データを、前記記憶装置に記憶・蓄積して製品毎の工程履歴データを構築すると共に、該工程履歴データを前記工程フローと比較して正しく工程が進んでいるかどうかを判断することを特徴とする製造工程管理方法。
【請求項２】
前記外部管理装置にて、工程に異常があると判断したときには、該当する設備に対し通信手段を介して異常報知情報を送信することを特徴とする請求項１記載の製造工程管理方法。
【請求項３】
前記製品は内部記憶装置を有しており、
前記内部記憶装置と電気的に接続可能な設備において、該当する工程までの工程履歴データを、前記内部記憶装置に書込むことを特徴とする請求項１又は２記載の製造工程管理方法。
【請求項４】
前記製品の完成状態で、それまでの工程履歴データを光学的に読取可能なコードとして印刷したラベルを、該製品に添付することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の製造工程管理方法。
【請求項５】
前記光学的に読取可能なコードは、２次元コードであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の製造工程管理方法。
【請求項６】
製品のベースとなるワークに対し、部品の組付工程や検査工程等の複数の工程を順に実行して製品とする複数の設備を有する製造ラインにおける、製造工程を管理するシステムであって、
前記製造ラインの外部に、製造工程の工程フローを記憶する記憶装置を有する外部管理装置を設け、
前記各設備は、工程の実行毎に、使用したワークに光学的に読取可能なコードとして予めマーキングされた該ワーク固有のシリアル及び使用した部品に予め付与された固有のシリアルのデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、前記外部管理装置にリアルタイムで送信する通信手段を備え、
前記外部管理装置は、前記各設備から送信された前記シリアルデータ及び工程データを前記記憶装置に記憶・蓄積して製品毎の工程履歴データを構築する履歴データ記憶手段と、該工程履歴データを前記工程フローと比較して正しく工程が進んでいるかどうかを判断する判断手段とを備えることを特徴とする製造工程管理システム。
【請求項７】
前記外部管理装置は、前記判断手段により工程に異常があると判断されたときには、該当する設備に対し異常報知情報を送信する通信手段を備えることを特徴とする請求項６記載の製造工程管理システム。
【請求項８】
前記製品は内部記憶装置を有しており、
前記内部記憶装置と電気的に接続可能な設備には、該当する工程までの工程履歴データを該内部記憶装置に書込む手段を備えることを特徴とする請求項６又は７記載の製造工程管理システム。
【請求項９】
前記製品の完成状態で、それまでの工程履歴データを光学的に読取可能なコードとして、該製品に添付するためのラベルに印刷するラベル発行手段を備えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の製造工程管理システム。
【請求項１０】
前記光学的に読取可能なコードは、２次元コードであることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の製造工程管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品のベースとなるワークに対し、部品の組付工程や検査工程等の複数の工程を順に実行して製品とする複数の設備を有する製造ラインにおける、製造工程を管理するための製造工程管理方法及び製造工程管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばケース内に電子回路を収納して構成される電子ユニットを製造するにあたっては、製造ラインにおいて、例えば基板に対して、部品の組付（実装）の工程や検査の工程が順に実行されるようになっている。このような製造ラインにおいて、工程系統通りに正しく工程が実行されているかを管理する方法として、従来では、トラベルシートと称される用紙に、製造ラインの作業者が、作業工程の結果や検査結果等を手書きで記入することが行われていた。
【０００３】
ところが、上記のようなトラベルシートを用いた管理方法では、作業者の記入ミスや書込み忘れ等のミスが起こりやすいものであり、また、作業者の負担も大きくなっていた。そこで、近年では、製品（電子機器）の内部のメモリ素子に、検査結果等の工程の履歴を電気的に記憶させ、その工程履歴データを適宜読出してチェックするようにした技術が考えられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９５８０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したような製品内部のメモリ素子に工程履歴データを電気的に書込むものでは、例えば手作業が行われる工程のような、製品との電気的導通が取れないような工程（設備）では、データの書込みやチェックが行えない事情があり、必ずしも有効であるとは言えないものであった。また、製品の内部に故障などが発生している場合にも、メモリ素子からデータを読出せなくなる。尚、完成された製品が梱包されてしまうと、メモリ素子のデータを読取ることができなくなる事情もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、製品自体との電気的導通が取れない工程を含む場合にあっても、製造工程の管理を効果的に行うことができる製造工程管理方法及び製造工程管理システムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の製造工程管理方法は、外部管理装置を設けて製造工程の工程フローをその外部管理装置の記憶装置に記憶し、製品のベースとなるワークに対し該ワーク固有のシリアルを光学的に読取可能なコードとして予めマーキングし、前記ワークに組付けられる各部品に対しても固有のシリアルを予め付与し、製造ラインの各設備において、該当する工程で使用したワーク及び部品のシリアルデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、通信手段を介して外部管理装置にリアルタイムで送信し、外部管理装置にて、シリアルデータ及び工程データを、記憶装置に記憶・蓄積して製品毎の工程履歴データを構築すると共に、該工程履歴データを工程フローと比較して正しく工程が進んでいるかどうかを判断するところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００７】
また、本発明の製造工程管理システムは、製造ラインの外部に、製造工程の工程フローを記憶する記憶装置を有する外部管理装置を備え、製造ラインの各設備に、工程の実行毎に、その工程で使用された製品のベースとなるワークに光学的に読取可能なコードとして予めマーキングされた該ワーク固有のシリアル及び該工程で使用した（組付けた）部品に予め付与された固有のシリアルのデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、外部管理装置にリアルタイムで送信する通信手段を設けると共に、外部管理装置に、各設備から送信されたシリアルデータ及び工程データを記憶装置に記憶・蓄積して製品毎の工程履歴データを構築する履歴データ記憶手段と、該工程履歴データを工程フローと比較して正しく工程が進んでいるかどうかを判断する判断手段とを設けた構成に特徴を有する（請求項６の発明）。
【０００８】
本発明の製造工程管理方法及び製造工程管理システムによれば、製造ラインの各工程（設備）から、工程の実行毎に、通信手段により、外部管理装置に対してシリアルデータ及び工程データが送信される。そして、外部管理装置においては、送信されたデータから製品毎の工程履歴データが構築されて記憶装置に記憶されると共に、正しく工程が進んでいるかどうかが判断される。この場合、外部管理装置により、正しく工程が進んでいるかどうかをリアルタイムで判断することにより、工程の管理を行うことができる。
【０００９】
このとき、外部管理装置が工程の管理を行うので、例えば手作業工程などの電気的導通が取れない工程（設備）にあっても、通信手段、具体的には通信用の端末さえ設ければ、全ての工程について、工程の管理が可能となる。また、外部管理装置の記憶装置に工程履歴データが記憶されるので、工程の実行中や、製品の完成後にも、記憶装置から該当する製品に関する工程履歴データを自在に引出してチェックなどを行うことができる。使用されているワークや部品についても、各々に固有のシリアルを用いて管理されるので、各製品の履歴を確実にチェックすることができる。
【００１０】
本発明においては、上記外部管理装置にて、工程履歴データを工程フローと比較した際に、工程に異常があると判断したときには、該当する設備に対し通信手段を介して異常報知情報を送信するように構成することができる（請求項２、７の発明）。これにより、各設備において、工程異常の有無をリアルタイムで知ることが可能となる。
本発明においては、製品が内部記憶装置を有するものである場合、内部記憶装置と電気的に接続可能な設備において、該当する工程までの工程履歴データを、その内部記憶装置に書込むように構成することもできる（請求項３、８の発明）。これによれば、製品の内部記憶装置にも、該当する製品の工程履歴データが外部管理装置の記憶装置と同様に記憶されることになるので、内部記憶装置からも該当する製品の工程履歴データを読出すことが可能となり、利便性の向上を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明においては、製品の完成状態で、それまでの工程履歴データを光学的に読取可能なコードとして印刷したラベルを発行し、該製品に添付するように構成することができる（請求項４、９の発明）。これによれば、製品の流通段階等で外部管理装置の記憶装置から工程履歴データを容易に引出せない事情があったり、製品が梱包されて内部記憶装置に電気的に接続できないような場合でも、例えばコードリーダ等を用いることにより、該当する完成製品の工程履歴データを、容易に読出すことが可能となる。
【００１２】
上記したワークにマーキングされる光学的に読取可能なコード、或いは、ラベルに印刷される光学的に読取可能なコードとしては、２次元コードを採用することができる（請求項５、１０の発明）。ここで、２次元コードは、データを大容量、高密度で記録でき、且つ、読取に関する性能に優れたものであることが知られており、広く普及してきている。従って、この２次元コードを採用することにより、より効果的となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を電子ユニット（電子機器）の製造に適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例に係るシステムの全体構成を概略的に示している。ここで、このシステムは、複数の製造工程を実行して製品１を生産する製造ライン２と、その製造ライン１の外部に設けられ製造工程を管理するための外部管理装置３とを備えている。尚、本実施例では、製品１として、カーナビゲーション装置のＥＣＵ（電子制御ユニット）を例としている。この製品（ＥＣＵ）１は、例えば、２種類の実装基板４，５と、ＤＶＤドライブ装置６とをケース７内に組込んでなり、最終的に梱包８が行われる。前記実装基板４，５は、夫々、ワークたる基板４ａ，５ａに、複数個の部品９を組付けて構成される。
【００１４】
前記製造ライン２は、この場合大きく２つに分けて、部品実装のラインと、組立・検査のラインとから構成されている。そのうち、前段（図で左側）の部品実装のラインでは、製品１のベースとなる基板４ａ，５ａに対し、複数個の部品９を順次実装する工程が行われ、実装基板４，５が得られる。このとき、本実施例では、前記基板４ａ，５ａに対し、まず、各基板４ａ，５ａ固有のシリアルを、光学的に読取可能なコードである周知のＱＲコード（株式会社デンソーの登録商標、以下２次元コードと称する）で表現したマーク１０を、例えばレーザ加工により機械的にマーキングすることが行われる。
【００１５】
前記シリアルは、例えば、十数桁或いは２０桁程度の数字（あるいは記号）からなり、そのうち数桁の数字がその基板４ａ，５ａの品番（種類）を示し、残りの十数桁の数字がその基板４ａ，５ａの固有の番号（通し番号）とされる。前記マーク１０は、各基板４ａ，５ａの表面のうち余白部（導体パターンやスルーホールなどが形成されず、部品９が実装されない部分）に形成されることは勿論である。従って、この部品実装のラインには、設備としての、レーザマーキング装置１１、及び、複数台の部品実装装置１２（より具体的には、はんだ印刷装置やチップマウンタ、リフロー加熱装置などを含む）が設けられている。
【００１６】
尚、図示はしないが、前記各部品実装装置１２には、夫々、視覚認識装置（コード読取装置）が設けられ、基板４ａ，５ａに形成されたマーク１０部分を撮像し、２次元コードのデータ（シリアルデータ）を読取るようになっている。前記各部品９に対しても、固有のシリアル（図２に示すシリアルＡ−１、Ｂ−１など）が予め付与されるようになっている。また、詳しく図示はしないが、本実施例では、前記実装基板５は、内部記憶装置（メモリ）を備えたものとされている。
【００１７】
そして、後段の組立・検査のラインでは、部品実装のラインを経て得られた実装基板４，５の回路を電気的に検査する工程、実装基板５の内部記憶装置に後述する工程履歴データを書込む工程、検査後の実装基板４，５と前記ＤＶＤドライブ装置６とをケース７内に組込んで製品１とする組立工程、製品１（ケース７）にラベル１３を貼付する工程、製品１の外観を検査する工程、検査後の製品１を梱包しラベル１４を貼付する工程などが順に実行される。尚、上記外観検査の工程や梱包の工程等は、作業者が手作業で行う手作業工程とされている。
【００１８】
このとき、この組立・検査のラインには、設備として、回路検査装置（テスター）１５、図示しないラベル発行装置（プリンタ）が設けられていると共に、外観検査工程を行う設備にはパソコン等からなる端末１６が設けられ、梱包工程を行う設備にはパソコン等からなる端末１７が設けられている。また、図示はしないが、この組立・検査のラインの各設備においても、前記基板４ａ，５ａに形成されたマーク１０部分を撮像し、２次元コードのデータ（シリアルデータ）を読取るためのコード読取装置が必要により設けられる。前記ラベル１３及び１４には、後述する工程履歴データを表現した、光学的に読取可能なコードである２次元コードが印刷されるようになっている。
【００１９】
図２は、上記した製造工程の工程フロー（工程系統図）を、一部簡略化して示している。周知のように、この工程系統図では、三角がワークや部品を表し、丸が組付けや加工などの工程を表し、菱形が検査等の工程を表し、二重三角が終了を表し、工程の流れを上から下へ線でつないで示している。メイン工程では、まず、基板４ａ，５ａにシリアル（マーク１０）をマーキングする工程が実行され、次いで、部品Ｄを組付ける工程（系統１）、部品Ｃを組付ける工程（系統２）、‥等が順に実行され、さらに、実装基板５の内部記憶装置に工程履歴データ（製品シリアル）を書込む工程（系統７）、‥等が実行され、製品１が完成される。尚、部品Ａについては、工程Ａの系統１を経た後、基板４ａ，５ａに組付けられる（メイン工程の系統４）ようになっている。
【００２０】
さて、前記外部管理装置３は、製造ライン２における製造工程を管理するために設けられるもので、コンピュータを主体として構成される。図１に示すように、この外部管理装置３は、記憶装置としてのデータベース１８を備えている。このデータベース１８には、上記した工程フローのデータが予め入力・記憶されるようになっている。また、詳しく図示していないが、前記製造ライン２の各設備、つまり上記したレーザマーキング装置１１、複数台の部品実装装置１２、回路検査装置１５、ラベル発行装置、端末１６、端末１７等は、有線或いは無線による通信手段（通信装置）を介して外部管理装置３に接続されていて、外部管理装置３との間のデータの送受信が可能とされている。
【００２１】
このとき、製造ライン２の各設備は、該当する工程で使用した基板４ａ，５ａのシリアルデータ及び部品９（部品Ａ〜Ｄ）のシリアルデータ、並びに、該工程で実行された組付や検査などの工程データを、通信手段を介して外部管理装置３にリアルタイムで送信するようになっている。上記した外観検査の工程や梱包の工程等の手作業工程においては、作業者が端末１６、端末１７を操作することにより、外部管理装置３に工程データを送信するようになっている。
【００２２】
そして、外部管理装置３は、各設備から送信されたシリアルデータ及び工程データをデータベース１８に記憶・蓄積して製品毎の工程履歴データを構築するようになっている。また、これと共に、外部管理装置３は、その工程履歴データを、データベース１８に予め記憶された工程フローと比較し、正しく工程が進んでいるかどうかを判断するようになっている。従って、外部管理装置３が、履歴データ記憶手段、及び、判断手段の機能を備えている。
【００２３】
この場合、外部管理装置３が、工程に異常（工程とびや部品間違い等）があると判断したときには、該当する設備に対して通信手段を介して異常報知情報を送信するようになっている。該当する設備では、その異常報知情報を受けて異常処理（報知など）がなされるようになっている。また、外部管理装置３は、データベース１８に記憶された工程履歴データを、回路検査装置１５やラベル発行装置に送信するようになっている。回路検査装置１５においては、その工程履歴データを実装基板５の内部記憶装置に書込むようになっており、これと共に、ラベル発行装置は、その工程履歴データを示す２次元コードをラベル１３，１４に印刷するようになっている。
【００２４】
次に、上記構成の作用について述べる。上記した製造ライン２の各設備においては、以下のようにして、複数の工程が順次実行され、１個の製品１とされる。即ち、まず、部品実装のラインにて、ワークたる基板４ａ，５ａに対し、各基板４ａ，５ａ固有のシリアルを２次元コードで表現したマーク１０を、レーザマーキング装置１１によりマーキングする工程が実行される。このときには、レーザマーキング装置１１から外部管理装置３に対して、基板４ａ，５ａのシリアルデータが送信され、データベース１８に記憶される。
【００２５】
次いで、その基板４ａ，５ａに対し、複数の部品実装装置１２により複数の部品９を順次実装する組付の工程が実行される。この各部品組付の工程においても、各部品実装装置１２から外部管理装置３に対して、基板４ａ，５ａに対して組付けた部品９のシリアルデータ、及び、その部品９をいつ組付けたかといった工程データが送信され、データベース１８に記憶・蓄積される。
【００２６】
また、このとき、外部管理装置３は、各部品実装装置１２から送信された工程データを、記憶されている工程フローのデータと比較して、正しく工程が進んでいるかどうかを判断し、その判断結果をリアルタイムで該当する部品実装装置１２に送信する。この場合、外部管理装置３により、工程に異常があると判断されたときには、どのような異常かを示すデータを含んだ異常報知情報が送信される。これにて、製造ライン２側では、正しく工程が実行されているかを確認しながら順次次の工程に進むことができ、又、工程異常が発生した場合には、工程を停止して適切な処置を行うことができる。
【００２７】
このようにして実装基板４，５が製造されると、組立・検査のラインにて、まず、回路検査装置１５による、実装基板４，５の回路の検査の工程が実行される。この回路検査の工程では、実装基板４，５が回路検査装置１５に電気的に接続されて、回路が正規に動作するかどうかが検査される。この回路検査の結果も、回路検査装置１５から工程データとしてリアルタイムで外部管理装置３に送信され、データベース１８に工程履歴データとして蓄積・記憶される。
【００２８】
そして、実装基板４，５が回路検査装置１５に電気的に接続されていることを利用して、この回路検査の工程では、検査後に、外部管理装置３から回路検査装置１５に対してデータベース１８に記憶・蓄積されていた該当する製品１に関する工程履歴データが送信され、回路検査装置１５により、実装基板５の内部記憶装置にその工程履歴データを書込むことが行われる。これにより、以降の工程の実行中や、製品１の完成後にも、内部記憶装置から該当する製品１に関する工程履歴データを自在に引出してチェックなどを行うことが可能となる。
【００２９】
この検査工程後、実装基板４，５とＤＶＤドライブ装置６とをケース７内に組込んで製品１とする組立工程が実行される。この組立工程においても、ＤＶＤドライブ装置６のシリアルデータや工程データが、外部管理装置３に送信され、データベース１８に工程履歴データとして蓄積・記憶される。そして、外部管理装置３からそれまでの工程履歴データが送信され、ラベル発行装置により、ラベル１３の発行（印刷）が行われ完成状態の製品１（ケース７）にそのラベル１３を貼付する工程が実行される。
【００３０】
この後、製品１の外観を検査する工程が実行され、その検査結果の工程データが、作業者の端末１６の操作により外部管理装置３に送信され、データベース１８に工程履歴データとして蓄積・記憶される。さらに、完成状態の製品１を梱包する梱包の工程が実行され、その工程データが、作業者の端末１７の操作により外部管理装置３に送信され、データベース１８に工程履歴データとして蓄積・記憶される。そして、外部管理装置３からそれまでの工程履歴データが送信され、ラベル発行装置により、ラベル１４の発行（印刷）が行われる。最後に、梱包８にラベル１４を貼付する工程が実行される。
【００３１】
このように本実施例によれば、製造ライン２の各工程（設備）から、工程の実行毎に、外部管理装置３に対してシリアルデータ及び工程データが送信され、外部管理装置３において、送信されたデータから製品１毎の工程履歴データが構築されてデータベース１８に記憶されると共に、正しく工程が進んでいるかどうかをリアルタイムで判断することにより、工程の管理を行うことができる。このとき、例えば手作業工程などの電気的導通が取れない工程（設備）にあっても、通信手段を設けることによって、外部管理装置３により、全ての工程についての管理が可能となる。
【００３２】
また、外部管理装置３のデータベース１８に工程履歴データが蓄積・記憶されるので、以降の工程の実行中や、製品１の完成後にも、データベース１８から該当する製品１に関する工程履歴データを自在に引出してチェックなどを行うことができる。使用されている基板４ａ，５ａや部品９についても、各々に固有のシリアルを用いて管理されるので、各製品１の履歴を確実にチェックすることができる。しかも、ラベル１３、１４を貼付するようにしたので、例えばコードリーダを用いることにより、該当する完成製品１の工程履歴データを、容易に読出すことが可能となる。
【００３３】
この結果、本実施例によれば、製品１自体との電気的導通が取れない工程を含む場合にあっても、製造工程の管理を効果的に行うことができるものである。さらに、従来のようなトラベルシートを用いた管理方法とも異なり、記入ミス等の発生が生ずることを防止でき、作業者の負担も小さく済むことは勿論である。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば、ワークにマーキングしたりラベルに印刷したりするコードとしては、ＱＲコードに限らず、他の二次元コードやバーコード等を採用しても良く、また、内部記憶装置に工程履歴データを書込むことは必要に応じて行えば良く、さらには、本発明はカーナビゲーション装置の電子ユニットに限らず、各種の製品を製造する製造ラインに適用することができる等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、システム全体の構成を概略的に示す図
【図２】工程フローの例を簡略化して示す図
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１は製品、２は製造ライン、３は外部管理装置、４，５は実装基板、４ａ，５ａは基板（ワーク）、７はケース、８は梱包、９は部品、１０はマーク、１３，１４はラベル、１５は回路検査装置、１６，１７は端末、１８はデータベース（記憶装置、履歴データ記憶手段）を示す。
【図１】
2006065799.tif 000003
【図２】
2006065799.tif 000004