(57)【要約】【課題】各種の加工部品に定められた加工形状情報及び精度情報に対して、その情報を満足する工程や作業を対話型により選定し、機械加工・段取工数を速やかに計算できるようにする。【解決手段】この部品加工工数計算システム「工程入力」は、初期の段階では部品名称に対して工程設計を行い、その名称別にファイルを作成することによりその類似部品グル−プに対して工程の変動値を対話型による編集再入力することにより、工程別の工数を算定し、その総加工時間を計算するようにする。加工時間算定については、加工速度・送り速度等を材質別にデ−タテ−ブルとして登録・変更するようにしている。また、研削時の取代等についてもデ−タテ−ブルとしている。それらのデ−タテ−ブルと加工品の大きさ・削り量等により加工時間を算定する。段取時間については、その要素により時間を算定するようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象図面により加工形状情報及び精度情報が与えられた時、その情報に従って処理対象部品の名称等により類似部品グル−プとしての工程選定が行なわれ、その選定に見合うテ−ブルを選ぶことにより加工工程順序が抽出され、類似部品グル−プの評価を行なうことにより工程順序を決定することを特徴とする対話型工程作業決定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の類似部品グル−プの評価により選定された加工工程順序に対して、必要とされる工程の過剰・不足の推定がなされた場合、その加工工程順序に対して削除・追加を容易にサブフォ−ムとして編集可能なテ−ブルを有することを特徴とする対話型工程作業決定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の選定された加工工程順序に対して、その作業内容順序に過剰・不足の推定がなされた場合、その作業内容順序に対して、作業パラメ−タの削除・変更・追加として容易にサブフォ−ムの編集可能なテ−ブルを有することを特徴とする対話型工程作業決定方法。
【請求項４】
材質・切削速度・送り速度・研削代等を専用のテ−ブルとして有しており、容易にその選定及び編集を行なえるようにしたことを特徴とする工数見積装置。
【請求項５】
機械加工と段取作業を異なった操作項目として計算評価して、その総和として単一工程時間を決定することを特徴とする工数見積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工における対話型工程作業決定方法及び工数見積装置に関し、特に、汎用コンピュ−タ及び汎用ソフトを利用し、移植性・操作性に重点を置いたシステム構成を取り、素材・素形材等に加工を施して部品として製作する際に使用する加工装置及び加工工程順序を決定する対話型工程作業決定方法、及び加工時間並びに段取時間等の見積時間を容易に算出可能とした工数見積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造現場に於いては数値制御を用いた機械加工が広く普及しており、また機械設計においてもＣＡＤシステムを利用した生産支援が広く普及している（例えば、特許文献１参照）。これに比べて、生産管理部門では日程管理などの管理形態はコンピュ−タシステムが普及しているが、その元となる生産情報を製作する工程設計・作業計画・工数見積関連のコンピュ−タシステム化は遅れており、生産技術に熟知した技術者により勘とノウハウを駆逐して、手作業で処理が行なわれているのが実情である。このような生産情報を作成するコンピュ−タ化による処理を現実化していく必要性が叫ばれている。このため、従来から工数見積の方法が提唱されており、例えば、部品形状が限定されている場合等には有効な方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５９１２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加工部品の工数見積は数値制御機械などの場合は、その加工プログラムなどにより手順が数値化され客観的に工数算定が可能な余地があるが、設計段階においては、部品加工の手順は数値化されておらず、設計検討図などの情報から見積を実行しなければならない。
【０００５】
設計段階における机上での加工工数の算定は、一般の機械設計者では実行が難しく、生産加工技術に精通した技術者が、それまでの経験・実績を元にして手作業で行なっているのが実情である。この為、加工工数の見積に時間が掛かり、その精度に安定性が得られにくいという問題がある。そして、生産加工技術に精通した技術者でないと加工工数の見積が行なえないという問題がある。しかも、加工工数見積は設備されている加工機械の選定から始まる為、最適な加工機械の選定が出来ない場合もあり、それにより、過剰な精度の機械で行なったり、また精度不足の機械で終わらせる選定となり、工数見積にまた部品精度に大きな誤差を生じる場合もある。そして、設計段階における加工工数見積処理をコンピュ−タ化できないことは、設計全体の加工工数見積の平準化ができないことであり、全体の自動化処理を実現できないことにつながる。
【０００６】
従来から提唱されている工数見積の方法でも、ある程度の生産技術に通じていれば設計段階で、加工部品の工数を計算することができる。しかしながら、上述した特許文献１及び２等に記載の従来の方法では、部品形状が限定されている場合や表・計算式などが提供されるのみで、加工機械・段取などの選定・計算は工程設計・作業計画・工数見積のわかる生産技術者に委ねられる要素が多く、専門性やその選定する作業に多大な時間が費やされる。
【０００７】
これらの要因を解決するために、金型などの限定された形状の場合、ＣＡＤシステムと接続する構成を採って、加工部品の形状情報を入手することも考えられているが、ＣＡＤシステムの提供する設計デ−タでは、加工時間を見積るのに必要なデ−タを全て備えていないことから、多くの加工部品に関しては完全自動で見積を行なうことができない。また製品設計の段階で、加工のしやすさ等の要因を考慮して、設計計画の段階で形状を変更した場合の加工工数を出す手段が無い為、変更に伴う加工工数の数的適切さを考慮できない。
【０００８】
本発明は、以上の内容を鑑みて為されたものであり、その目的は、部品名称等によりテ−ブルを追加・構築すると共に、汎用パソコン・汎用ソフトを用いてシステムの増強を図れるようにした対話型工程作業決定方法により工数見積を可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明者は、種々検討を重ねた結果、その名称等により工程選定を行い、選定に見合うテ−ブルを選ぶことにより加工工程順序を決定することができ、新たな部品の必要性が生じた場合にも、容易に作成・登録が可能となる対話型工程作業決定方法及び工数見積装置を見出した。即ち、本発明では、サブフォームとして工程及び作業を定義しており、その項目を選ぶことにより容易に編集可能な状態にしている。類似部品グル−プは、この機能を使って工程内のパラメ−タの追加・削除・編集により行うことができる。材質・切削速度・送り速度・研削代等を変えたい場合は、その内容について容易に変更を可能にしており、生産効率の変化に逐次対応できる。切削加工時間と人による動作段取時間はその作業としての評価の仕方は異なっており、それらについて分離した作業として取扱うようにして、工数計算誤差が少なくなるようにしている。そして、最終段階でその総和として工数見積時間を決定するようにしている。
【００１０】
即ち、本発明の第１の様相に係る対話型工程作業決定方法は、処理対象図面により加工形状情報及び精度情報が与えられた時、その情報に従って処理対象部品の名称等により類似部品グル−プとしての工程選定が行なわれ、その選定に見合うテ−ブルを選ぶことにより加工工程順序が抽出され、類似部品グル−プの評価を行なうことにより工程順序を決定することを特徴とする。
また、上記類似部品グル−プの評価により選定された加工工程順序に対して、必要とされる工程の過剰・不足の推定がなされた場合、その加工工程順序に対して削除・追加を容易にサブフォームとして編集可能なテ−ブルを有するようにしても良い。
更に、上記選定された加工工程順序に対して、その作業内容順序に過剰・不足の推定がなされた場合、その作業内容順序に対して、作業パラメ−タの削除・変更・追加として容易にサブフォームの編集可能なテ−ブルを有するようにしても良い。
【００１１】
一方、本発明の第２の様相に係る工数見積装置は、材質・切削速度・送り速度・研削代等を専用のテ−ブルとして有しており、容易にその選定及び編集を行なえるようにしたことを特徴とする。
また、機械加工と段取作業を異なった操作項目として計算評価して、その総和として単一工程時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部品名称等によりテ−ブルを追加・構築すると共に、汎用パソコン・汎用ソフトを用いてシステムの増強を図れるようにした対話型工程作業決定方法により工数見積を可能とする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る工数見積装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る工程入力システムフォ−ムの概略構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る工程入力システムの印刷結果のサンプルを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る工程入力システムの実行処理のためのフロ−図である。
【図５】本発明の実施形態に係るメソッドテ−ブルの説明図であり、加工工程の内容を示す。
【図６】本発明の実施形態に係るオペ要素テ−ブルの説明図であり、作業内容を示す。
【図７】本発明の実施形態に係るパラメ−タテ−ブルの説明図であり、作業内容を構成する要素を示す。
【図８】本発明の実施形態に係る設備機械システムの説明図であり、このシステムに登録されている設備機械を示す。
【図９】本発明の実施形態に係る材質名称システムの説明図であり、このシステムに登録されている材料を示す。
【図１０】本発明の実施形態に係る切削速度システムの説明図であり、このシステムに登録されている材料別・機械別・オペ要素別の切削・送り速度等を示す。
【図１１】本発明の実施形態に係るＶメソッドオペ相関ラベルテ−ブルの説明図であり、オペ要素に対する計算用パラメ−タの関連付けを行なっている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、上述した本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。 図１は、本発明の実施形態に係る工数見積装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る工数見積装置１００は、機械加工の際、その加工工数を見積もり・計算するものである。具体的には、工数見積装置１００は、汎用のコンピュータシステムを用いて構成されている。即ち、工数見積装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０６と、入力装置１０８と、表示装置１１０と、通信ＩＦ（インタフェース）１１２と、ハードディスク１１４とを備える。また、ハードディスク１１４は、不揮発性記憶媒体により構成され、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１１６、工数算出プログラム２００、各種データ３００、及び各種テーブル４００が格納されている。
【００１５】
工数算出プログラム２００は、本発明の実施形態に係る機械加工における工数見積処理が実装されたコンピュータプログラムである。各種データ３００及び各種テーブル４００の詳細は、図２乃至図１１を参照しつつ後述する内容が該当する。
【００１６】
ＣＰＵ１０２は、工数見積装置１００における各種処理、ＲＡＭ１０４、ＲＯＭ１０６、入力装置１０８、表示装置１１０、通信ＩＦ１１２及びハードディスク１１４へのアクセス等を制御する。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０４、ＲＯＭ１０６及びハードディスク１１４に格納されたＯＳ１１６及び工数算出プログラム２００を読み込み、実行する。これにより、工数見積装置１００における工数見積処理を実行する。
【００１７】
入力装置１０８は、オペレータによる入力を受け付ける装置である。例えば、入力装置１０８としてマウス及びキーボード又はタッチパネル等が挙げられるが、これに限定されない。
【００１８】
表示装置１１０は、ＣＰＵ１０２による演算結果や、オペレータに対して入力装置１０８による入力を促すための画面などを表示する。表示装置１１０は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等が利用可能である。
【００１９】
通信ＩＦ１１２は、図１に示すコンピュータシステムのデータ入出力インタフェースのひとつである。通信ＩＦ１１２は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＥＥＥ１３９４等のネットワークと接続してデータの送受信を行う。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る機械加工における対話型工程作業決定方法について説明する。本実施形態の対話型工程作業決定方法は、処理対象図面により加工形状情報及び精度情報が与えられた時、その情報に従って処理対象部品の名称等により類似部品グル−プとしての工程選定が行なわれ、その選定に見合うテ−ブルを選ぶことにより加工工程順序が抽出され、類似部品グル−プの評価を行なうことにより工程順序を決定することを特徴としている。また、上記類似部品グル−プの評価により選定された加工工程順序に対して、必要とされる工程の過剰・不足の推定がなされた場合、その加工工程順序に対して削除・追加を容易にサブフォームとして編集可能なテ−ブルを有することを特徴としている。更に、上記選定された加工工程順序に対して、その作業内容順序に過剰・不足の推定がなされた場合、その作業内容順序に対して、作業パラメ−タの削除・変更・追加として容易にサブフォームの編集可能なテ−ブルを有することを特徴としている。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に係る工程入力システムフォ−ムの概略構成を説明するための図である。本実施形態に係る工程入力システムは、機械加工の工程(メソッド)を決め、その標準時間を計算するソフトウエアである。図２に示す入力画面にオペレ−ションのパラメ−タデータを入力し、計算を行い、矢印にてサブテーブルに集計を行い、印刷で工程(メソッド)別に取り出している。システムフォ−ムの概略構成を説明すれば、画面右上部のタブ２１をクリックすると、相関サブテ−ブルの全データを消去する。また、同じく画面右上部のタブ２２をクリックすると、工程表の印刷を行う。一方、画面左上部から下に向う各欄２３、２４、２５には、それぞれ品名、品番、材質の入力を行う。また、その下、画面左上部のメソッド名称１の欄２６に、メソッドを入力する。その右隣の欄２７には、例えば、図２に示すように、縦型マシニングセンタ等のように、メソッドに対応した加工機械名称が表示される。更に、画面上部中央寄りの欄２８では、類似部品の選定を行う。その下の欄２９では、例えば、サブ確定等、編集するデータの確定を行う。更に、画面中央その下欄３０では、相関サブテ−ブルへ計算結果を出力し、３１では、相関サブテ−ブルから計算値を取出し、３２では、オペレ−ション処理を行う。一方、画面中央部右側の欄３３では、必要な各変数を入力するようになっている。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係る工程入力システム（図２参照）の印刷結果のサンプルを示す図である。上述した図２に示した工程入力システムへの入力が完了し、計算結果が出た後に、印刷を行なうと、加工工程の見積結果が、図３に示すような形式で出力される。
【００２３】
図４は、本発明の実施形態に係る工程入力システムの実行処理のためのフロ−図である。本発明の原理構成の流れとしては、図面デ−タより類似部品グル−プのテ−ブルがあればそれを利用し、無ければ新たに作成する。工程が設定され、使用機械を選定し、その工程における作業内容を順次選択し、その内容に対するパラメ−タにデ−タを入力して集計計算することになる。最終工程処理が終わったら、印刷して作業を終了する。
【００２４】
図４を参照して、本実施形態に係る工程入力システムについて説明する。図２に示した工程入力画面へのユーザによる入力及び操作に基づいてシステムによる制御処理が、以下のように実行される。ユーザによる工程入力が開始される（Ｓ４０１）と、まず、ユーザによりサブテーブルの選定が行われたか否か（Ｓ４０２）により３つに分岐する。即ちサブテーブルの選定に際しては、新規のサブテーブルは「＋」ボタンにて追加し（Ｓ４０３）、修正は、移動ボタンで移動する（Ｓ４０４）。また、複写は、移動ボタンで移動し、「＋」ボタンにて追加する（Ｓ４０５）。次に、ユーザはサブ確定ボタンでテーブルの確定を行う（Ｓ４０６）。そして、ユーザは、品名・品番・材質・更新日付を入力又は修正し（Ｓ４０７）、続いてメソッド名称・工程機械記号を入力し（Ｓ４０８）、更に、工程オペ番号・オペ要素内容を入力する（Ｓ４０９）が、ここで、オペに必要な設定画面が表示される（Ｓ４１０）。この設定画面には、手扱い時間・切削・送り速度・研削代等ＤＢ（データベース）を参照でき（Ｓ４１１）、必要な作業パラメータを入力又は修正し（Ｓ４１２）、「オペ時間計算」を実行した後、「相関サブテーブル」へ結果を出力する（Ｓ４１３）。そこで、メソッド内の入力は最後か否かを判定し（Ｓ４１４）、最後であれば（Ｓ４１４でYes）、次のメソッドはあるか否かを判定し（Ｓ４１５）、次のメソッドが無ければ（Ｓ４１５でNo）、工程表を印刷して（Ｓ４１６）、終了する（Ｓ４１７）。Ｓ４１４でメソッド内の入力が最後でなければ（Ｓ４１４でNo）、また、Ｓ４１５で次のメソッドがあれば（Ｓ４１５でYes）、修正・複写の場合は、「相関サブテーブル」よりデータを入力し（Ｓ４１８）、Ｓ４０８又はＳ４０９に戻り、以降の処理を繰り返す。
【００２５】
図５は、本発明の実施形態に係るメソッドテ−ブルの説明図であり、加工工程の内容を示す。図５に示すように、このメソッドテ−ブルでは、メソッド記号に対応して、旋盤・深穴加工・ボールネジマッハ加工等の加工工程の内容の説明がなされている。図６は、本発明の実施形態に係るオペ要素テ−ブルの説明図であり、作業内容を示す。図６に示すように、このオペ要素テ−ブルでは、オペ要素記号に対応して、図面考察等基本・工具に関する・取付具に関する等の作業内容の説明がなされている。図７は、本発明の実施形態に係るパラメ−タテ−ブルの説明図であり、作業内容を構成する要素としてのパラメータを示す。図７に示すように、このパラメ−タテ−ブルでは、パラメ−タ記号に対応して、加工機大きさ・カッタ名・加工機精度等の作業内容を構成する要素としてのパラメータの説明がなされている。図８は、本発明の実施形態に係る設備機械システムの説明図であり、このシステムに登録されている設備機械を示す。図８に示すように、工程名に対応して、機械Ｎｏ．・機械の大きさ・機械精度・設置場所等の設備機械の付帯情報が表記されている。図９は、本発明の実施形態に係る材質名称システムの説明図であり、このシステムに登録されている材料を示す。図９に示すように、材質・比重・材質番号の付帯情報が表記されている。図１０は、本発明の実施形態に係る切削速度システムの説明図であり、このシステムに登録されている材料別の切削・送り速度等を示す。図１０に示すように、メソッド番号・メソッド記号・オペ要素記号とオペ要素内容・オペ数量・材質別の切削・送り速度等の付帯情報が表記されている。図１１は、本発明の実施形態に係るＶメソッドオペ相関ラベルテ−ブルの説明図である。図１１に示すように、オペ要素に対する計算用パラメ−タの関連付けを行なっている。
【００２６】
以上に述べたように、本実施形態では、ＣＡＤや図面・計画図より必要とされる形状や加工情報を入手した後、名称等により類似部品グル−プのテ−ブルを選択する一方、完全な新規の場合は、工程手順を決めた上、図面デ−タに記載されている材質を選択しその材質の比重等を入手するようにしている。
【００２７】
ここで、新規の場合は、決められた工程をプルダウンにより入力し、工番オペ番号を入力する。この場合、工番オペ番号の上３ケタは工程番号を意味して、最終段階で集計を行う。下２ケタは工程内の作業手順番号で、作業の順番を入力するようになっている。
【００２８】
また、選定された工程に対して、その加工が可能な加工機械をプルダウンにより選定するが、加工機械に対して機械の大きさや精度関係のパラメ−タが登録されている場合は入力されるようになっている。
【００２９】
更に、選定された工程に対して、作業内容を「オペ要素内容」としてプルダウンにより選定するが、作業内容はほぼ操作手順に近い形で入力できるようにしてあるので、順次入力を行なうと共に、不要な作業内容については、選択を行なわないこととしている。
【００３０】
ここで、「オペ要素内容」を選定すると、画面右側にその作業内容に対するパラメ−タの入力を促す画面が表示され、必要な値をボックスに入力する。また、「オペ計算時間」のボタンを押すと、「計算パタ−ン」欄のパタ−ン番号が指定したプログラムにより処理時間を計算して入力されるようになっている。
【００３１】
上述したように、「↓」ボタンで「Ｖメソッドオペ相関サブ」フォ−ムにこのパラメ−タが出力され、各工程に作業内容が追加され、集計時間が計算される。
【００３２】
上述したように、「Ｖメソッドオペ相関サブ」フォ−ムに入力されたパラメ−タに不具合が発見された場合や類似選定でデ−タベ−スを選んで加工工程順序を決めている場合は、そのレコ−ドを選択して「↑」ボタンを押すことにより、パラメ−タが画面右側に展開され修正可能となる。修正後は「↓」ボタンで「Ｖメソッドオペ相関サブ」フォ−ムにパラメ−タを出力する。その作業内容が不要な場合は、変更等行なわず次の修正項目を実施する。
【００３３】
上述したように、一連の動作の関連付けを行なう為、本システムでは「Ｖメソッドオペ相関ラベル」のテ−ブルを準備している。このテ−ブルにおいては、「MESO要素」「OPE要素」「PARALB」「OPE画像」などのデ−タを有し［メソッド］−［オペレ−ション］−［パラメ−タ］の関連付けを行なっている。
【００３４】
以上説明した実施形態により、図１に示すようなハードウエアを用い、汎用としての工数見積を可能としている。また、部品名称別にデ−タベ−スを作成準備することにより、パラメ−タの編集のみで工数見積が可能となり、部品加工についてのある程度の知識があれば本システムの利用が可能となる。また、ＣＡＤからの形状デ−タから算出する手段を採用していないので、検討図面段階での暫定的な工数見積が可能となり、形状変更の指針として利用できるというメリットがある。
【符号の説明】
【００３５】
２１、２２  タブ、
２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３  欄、
１００  工数見積装置、  １０２  ＣＰＵ、  １０４  ＲＡＭ、  １０６  ＲＯＭ、
１０８  入力装置、  １１０  表示装置、  １１２  通信ＩＦ、
１１４  ハードディスク、  １１６  ＯＳ、  １２０  工数算出プログラム、
３００  各種データ、  ４００  各種テーブル
【図１】
2019040479.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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019040479.tif 000012
【図１１】
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