(57)【要約】【課題】ＣＡＤデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供すること。【解決手段】ＣＡＭシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＭシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定手段と、
この工程設定手段により設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、
前記加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索手段と、
前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成ることを特徴とする工数自動算出システム。
【請求項２】
工程、加工要素、加工要素に対応する作業標準時間の何れかの情報が存在しないことを検出する手段と、
前記情報が存在しないことが検出されたとき、その旨を警告する手段と、
存在しない前記情報を補完する情報を人手により入力させる補完情報入力手段と、
入力された補完情報を工数計算に反映させる手段と
を更に有してなることを特徴とする請求項１記載の工数自動算出システム。
【請求項３】
前記補完情報入力手段により入力された補完情報を記憶し、以後の工数算出において再利用する手段を更に備えて成ることを特徴とする請求項２記載の工数自動算出システム。
【請求項４】
ＣＡＭシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定ステップと、
この工程設定ステップにより設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出ステップと、
加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索ステップと、
前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出ステップとを備えて成ることを特徴とする工数自動算出方法。
【請求項５】
ＣＡＭシステムにより作成された板金加工組み立て情報と部品形状情報を取得し、部品の加工組み立て工程を決定し設定するステップと、前記工程設定ステップにより決定・設定された工程情報を取得してこれを解析して加工要素の情報を抽出するステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索するステップと、前記抽出済み加工要素と前記検済み索標準時間より工数を計算して算出するステップとを、
コンピュータに実行させることを特徴とする工数自動算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板金部品を製作する際に必要とされる工数の算出やコスト見積もりを自動的に行うシステムなどに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板金部品の工数やコストを見積もるシステムとしては、設計者により予め作成されたコンピュータ支援デザイン（ＣＡＤ）データから加工要素を抽出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この方法は、ＣＡＤデータの局所フィーチャーや概略加工フィーチャーを使用して加工形状を認識し、コストを見積もる方法である。この方法によれば、打ち抜き、切断加工、曲げ加工用のコストを瞬時に、且つ高精度に求めることが可能である。
【０００４】
しかし、この方法ではＣＡＤデータを有しない場合、紙の図面から人手によって加工要素の抽出を行わねばならず、多くの労力を必要とする。また、ＣＡＤデータとして２次元のＣＡＤデータを有する場合、主に大物板金部品などでは各部品を実寸で表現すると、図面として紙面に出力した場合に、線同士が重なり形状を判別できないことから、それらをデフォルメして表現することが多く、これによりＣＡＤデータを正確な形状に変換する必要が生じる。
【０００５】
さらに、ＣＡＤデータを３次元のＣＡＤデータとして有する場合においても、打ち抜き、曲げ工程のみがコスト算出可能となるため、工数やコストを利用して現場での生産計画を立てることは不可能であるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
・特開平９−６２７２９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ＣＡＤデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によれば、ＣＡＭシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成ることを特徴とする工数自動算出システムを提供する。
【０００９】
本発明の請求項４によれば、ＣＡＭシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定ステップと、この工程設定ステップにより設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出ステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索ステップと、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出ステップとを備えて成ることを特徴とする工数自動算出方法を提供する。
【００１０】
本発明の請求項５によれば、ＣＡＭシステムにより作成された板金加工組み立て情報と部品形状情報を取得し、部品の加工組み立て工程を決定し設定するステップと、前記工程設定ステップにより決定・設定された工程情報を取得してこれを解析して加工要素の情報を抽出するステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索するステップと、前記抽出済み加工要素と前記検済み索標準時間より工数を計算して算出するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とする工数自動算出プログラムを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に、本発明における一実施形態の工数自動算出システムの全体構成例を示す。即ち、この工数自動算出システムは、コンピュータ支援製造（ＣＡＭ）システムからのスケジュール、ネスティング、部品、数値制御（ＮＣ）などの板金加工の各組み立てデータを格納する組立データ格納部１１と、これらデータを解析して運転パターンを認識し工程を決定して設定する工程設定部１２と、認識した運転パターンの工程が人間による手作業による場合に工程から加工要素を抽出する部品形状のデータを格納している形状データ格納部１３と、各工程から実際に加工要素を抽出する加工要素抽出部１４と、各加工要素ごとの工数としての標準時間を格納した標準時間データ格納部１５と、抽出した加工要素に各加工要素ごとの工数の標準時間を乗じて工数を算出する工数算出部１６と、算出した工数を格納する工数データ格納部１７とから成る。
【００１３】
工数算出の基礎データとなる前述の組立データ格納部１１は、ＣＡＤシステムで設計され、ＣＡＭシステムにより詳細に作成された一連のデータ群を格納している部分である。
【００１４】
組み立てデータ格納部１１には、図２（ａ）に示すような各データが格納される。即ち組み立てデータは、加工する材料の材料記号、板厚、材料寸法、加工枚数、運転パターンなどの各データから成るスケジュールデータと、材料に配置された部品名称、部品配置個数などのネスティングデータと、部品単位の部品名、展開寸法などの部品データと、運転パターンの工程が加工機によるものである場合にその加工機のＮＣプログラムを含むＮＣデータとから構成される。ここでスケジュールデータにおける運転パターンとは、図４に例を示したように幾つかのバリエーション（図４の例では４種類）を有し、各工程を順序立てて連鎖させることにより作業の流れを示した情報であり、加工機にわたるべき順序を記号化したものである。例えば、運転パターンが“Ｚ”であれば該当する板金部品ではシャー（ルーチンはＳＳ）で素材から部品の展開寸法のサイズで切り出され、パネル曲げ機（ルーチンはＮＦ）で折り曲げ加工が行われ、接着剤塗布機（ルーチンはＡＧ）で補強材を取り付けるための接着剤を塗布し、組み付け機（ルーチンはＡＳ）で補強が組み付けされ、加圧養生を経て製品が出来上がるという工程となる。前述のこれらルーチンは、ＮＣプログラムを必要とする加工機（シャー、ＮＣタレットパンチプレス、レーザー加工機、パネル曲げ機など）において用いられるものであり、図１０に示した例のような２桁の記号によって表現される。また、ネスティングデータとは、例えば１枚の板金に必要な部品をどのように配置したら、効率的に切り出すことができるかを示すデータである。以上のような組み立てデータにより実際の加工を行うことになる。図２（ｂ）に、これらを加工対象となる板金上に加工したものをイメージ表現した図を示す。
【００１５】
次に、本発明のこの実施形態における工数自動算出処理の処理の流れを、図３に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００１６】
まず、ステップＳ３０１では工数設定部１２において組立データ格納部１１に格納されているデータを解析し、各部品の運転パターン情報などから工程を決定する。
【００１７】
次のステップＳ３０２では、工数設定部１２において、解析し決定した工程が加工機によるものであるか否かを調べる。加工機による工程であればステップＳ３０３に進み、手作業によるものであればステップＳ３０４に進む。
【００１８】
ステップＳ３０３では、当該工程が加工機によるものであるので、加工要素の抽出対象を組立データ格納部１１に存在する加工機のＮＣデータとする。ここで、加工機のＮＣデータ（ＮＣプログラム）から加工要素を抽出した例を、図６、図７、図８に示す。
【００１９】
図６は、同図（ａ）に示したＮＣタレットパンチプレスのＮＣデータから、パンチ回数、軸移動距離、ローディング・アンローディング、つかみ換えの加工要素を抽出した例である。パンチ回数は金型のパンチ命令の回数をカウントし、軸移動距離は原点だし命令とパンチ命令の座標間の距離を積算することにより求めることができる。図６（ａ）の場合、同図（ｂ）に示すように、パンチ回数は１００回、軸移動距離は５２８５．５ｍｍ、ローディング・アンローディングは１回、つかみ換えは１回となっている。
【００２０】
図７は、同図（ａ）に示したパネル曲げ機のＮＣデータから、ローディング・アンローディング、標準金型曲げ、ヘミング曲げ、金型交換の加工要素を抽出した例である。金型交換回数は金型長さが異なれば１回と数え、金型長さが同じであればカウントしない方法で求め、標準曲げかヘミング曲げかも曲げ種類から求めることができる。図７（ａ）の場合、同図（ｂ）に示すように、ローディング・アンローディングは１回、標準金型曲げは４回、ヘミング曲げは３回、金型交換は２回なされることを示している。
【００２１】
また図８は、同図（ａ）に示した接着剤塗布機のＮＣデータから軸移動距離、接着本数（補強本数）の加工要素を抽出して例である。この場合、同図（ｂ）のように軸移動距離は２４５４．５ｍｍ、接着本数は３本となっている。
【００２２】
ステップＳ３０４では手作業による工程であるので、形状データ格納部１３に格納されている部品形状データを加工要素の抽出対象とする。ここで形状データ格納部１３に格納されている部品形状データの内容の一例を図５に示す。この例では部品形状データはＡ０１からＦ１０までの６種類で構成され、Ａ０１からＥ０１では部品の形状に加えて材料記号や本体と補強を区別する製品区分などの属性情報を、Ｆ０１からＦ１０は部品が本体である場合に取り付けるべき補強部品の名称・取り付け位置・取り付け本数などを表す。
【００２３】
前述の手作業による工程での加工要素抽出の例として「プレスブレーキ」があるが、これは板金の折り曲げを行うものである。多くの「プレスブレーキ」の製造工程では、人間が金型準備、曲げ角度、補正値、バックゲージ量などを設定している。この部品の曲げ要素を図５における部品形状データの“Ｂ０１”の曲げ長さ、曲げ高さ、曲げＲ、曲げ角度などを用いて金型長さと金型交換を判定することにより、図７のＮＣデータからの抽出と同様な加工要素の抽出を可能とすることができる。
【００２４】
ステップＳ３０５では加工要素抽出部１４において、工程のデータ（ＮＣデータ、または部品形状データ）から加工要素を抽出する。
【００２５】
次のステップＳ３０６では、工数算出部１６において、各加工要素に対応する作業標準時間を標準時間データ格納部１５から検索して取得する。図９に加工要素と標準時間の対応の一例を示す。これは、各加工機における加工作業の単位回数や単位長さ、単位個数（本数）に対応する加工標準時間（加工に要する時間）を表したものである。
【００２６】
ステップＳ３０７では、標準時間を取得した加工要素が複数（複数で同種）である場合はその数に乗じて積算することによって工数を算出する。算出した工数情報は工数データ格納部１７に格納される。ステップＳ３０８では、ステップＳ３０５において抽出した加工要素が複数（複数の種類）である場合、ステップＳ３０６に戻り加工要素の標準時間を検索・取得して工数算出を繰り返す。
【００２７】
ステップＳ３０９では、部品の製造工程が複数である場合はステップＳ３０２に戻り、各工程の加工要素抽出と工数算出を繰り返す。
【００２８】
以上の処理を行い各工程毎に集計した結果の一例を図１０に示す。この工数データに各工程における作業主体（加工機または手作業）の単位時間当たりの単価を乗ずればコストも容易に算出できることになる。
【００２９】
本発明の前記実施形態では全ての工程、加工要素のデータが加工組立データ格納部や形状データ格納部、標準時間データ格納部に存在するものとして説明した。
【００３０】
しかし、部品の工程、加工要素、標準時間データがシステム内に存在しない場合もあり得る。このような場合は、工数自動算出が不可能な工程、加工要素を検出して警告し、人手による対話式入力を可能とさせるマン・マシンインターフェース機能を持たせることによって工数算出を可能とさせる方法であっても良い。この方法により、より柔軟で高精度な工数算出が可能となる利点がある。
【００３１】
また、前記のような対話式入力機能を用いて入力した情報を、システム内の各データ（板金加工組み立てデータ１１や部品形状データ１３、標準時間データ１５）に直ちに反映・記憶させる機能を持たせる方法であっても良い。この機能により、それまでシステムに記憶されていなかった情報を取得して記憶し、再利用することが可能となるばかりか、これによってシステムは、学習機能を有する工数自動算出システムとなることによって、使用すればするほど精度の高い工数を算出することができるシステムとなり得る。
【００３２】
なお、本発明におけるＣＡＭシステムは、部品などを製造をコンピュータを用いて容易かつ柔軟に行うシステムをいう。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明では、現在広く普及し、生産現場で多く使用されているＣＡＭシステムから生成されるＣＡＭデータを工数算出に用いることにより、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能な工数自動算出システムを得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における処理部の全体構成例を示す図。
【図２】本発明における一実施形態の構成例を示す図。
【図３】本発明における一実施形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
【図４】本発明の一実施形態における工程の運転パターンの一例を示す図。
【図５】本発明の一実施形態における形状情報の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態におけるＮＣデータの一例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態におけるＮＣデータの一例を示す図。
【図８】本発明の一実施形態におけるＮＣデータの一例を示す図。
【図９】本発明の一実施形態における標準時間データの一例を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態における工程の工数の一例を示す図。
【符号の説明】
１１・・・加工組立データ格納部、１２・・・工程設定部、１３・・・形状データ格納部、１４・・・加工要素抽出部、１５・・・標準時間データ格納部、１６・・・工数算出部、１７・・・工数データ格納部。
【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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