(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の部品からなる製品の製造ライン等で不良部品が発見されたときに、代わりの部品を組み付ける手直しの際の無駄を省き、そのための作業工数をできるだけ減らして、生産効率を向上する。【解決手段】自動車の車両組立ラインで発見された不良部品（例えばロワホース）の部品コードをラインの端末６から検査部門のワークステーションに送信して、入力する（Ｓ１）。ワークステーションにより、作業者が不良部品の代替部品を車両に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行い（ステップＳ４，Ｓ５）、その画像表示を見た操作者が作業の邪魔になる部品を判断して所定の操作入力を行うのに応じて、製造ラインでは組み付けない組付不要部品を決定する（ステップＳ６）。【選択図】      図３
2004185252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬するシミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するために用いられるコンピュータプログラムであって、
前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つにおいて不良の発見された不良部品を特定する情報を入力させる入力ステップと、
前記不良部品を特定する情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定ステップと、
前記製品を模擬する製品モデルと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬するシミュレーションを、当該作業者のモデルと製品モデルに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら行う後付けシミュレーションステップと、
前記後付けシミュレーションの結果に基づいて、前記後工程部品のうちから、製造ライン或いは修理工場では組み付けない組付不要部品を決定する組付不要部品決定ステップとを備えることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項２】
請求項１において、
入力ステップでは、１ロット内に所定数以上の不良品が発見された不良部品についての情報を入力させることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項３】
請求項１において、
不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーションステップをさらに備えることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
コンピュータ装置にはディスプレイ装置が設けられ、
組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させるとともに、組付不要部品の決定のための操作入力を受け入れることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項５】
請求項４において、
組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおいて作業者モデルと仮想的に重複することになる後工程部品を、画面上で他の部品と識別可能に表示することを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおいて作業者モデルと仮想的に重複することになる部品モデルに対応する後工程部品を、組付不要部品として決定することを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項７】
請求項１において、
作業者モデルには、当該作業者の使用する工具を含むことを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項８】
請求項１において、
製品の製造ライン上の各作業場所に所要の部品を搬送するための搬送センターが設けられ、該搬送センターに設置されたコンピュータ装置が組立シミュレーションを行うコンピュータ装置と通信回線を介して接続されており、
前記搬送センターのコンピュータ装置に組付不要部品の製造ラインへの供給を停止させる指令を送信するステップをさらに備えることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援プログラム。
【請求項９】
複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置により模擬するシミュレーションを行って、前記製品の生産を支援する生産支援方法であって、
前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場に前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末を配設し、
不良の発見された不良部品を特定する情報を作業者により前記現場の端末に入力させて、この端末からコンピュータ装置に送信し、
前記不良部品を特定する情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定した上で、
前記コンピュータ装置により、製品を模擬する製品モデルと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを、当該作業者のモデルと製品モデルに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら行い、
前記後付けシミュレーションの結果に基づいて、前記後工程部品のうちから、製造ライン或いは修理工場での組み付けを行わない組付不要部品を決定することを特徴とする組立生産の支援のための生産支援方法。
【請求項１０】
請求項９において、
コンピュータ装置にはディスプレイ装置が接続され、
組付不要部品を決定するときには、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させ、この画像表示に基づいて代替部品の後付けの邪魔になると判断した後工程部品を組付不要部品とすることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援方法。
【請求項１１】
請求項９において、
コンピュータ装置により、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行うことを特徴とする組立生産の支援のための生産支援方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
製品の組立を完了する作業のシミュレーションの結果に基づいて、その作業の工数を算出することを特徴とする組立生産の支援のための生産支援方法。
【請求項１３】
複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬する組立シミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するための生産支援システムであって、
前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場には、前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末が配設され、
前記端末には、不良の発見された不良部品を特定する情報が入力されたときに、その情報を前記コンピュータ装置に送信する送信手段を備え、
前記コンピュータ装置には、
前記不良部品を特定する情報と製品の組立手順と基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定手段と、
前記製品を模擬する製品モデルと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬するシミュレーションを、当該作業者のモデルと製品モデルに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら行う後付けシミュレーション手段と、
前記シミュレーションの結果に基づいて、前記後工程部品のうちから、製造ライン或いは修理工場では組み付けない組付不要部品を決定する組付不要部品決定手段と、
を備えることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援システム。
【請求項１４】
請求項１３において、
コンピュータ装置には、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対し不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーション手段をさらに備えることを特徴とする組立生産の支援のための生産支援方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場の製造ライン等において部品の不良が発見されたときに、これを含む一部の部品を製造ライン外で組み付けるための適切な手順を設定することによって、製品の組立生産を支援するようにした生産支援システム等に関する。尚、ここでいう製品とは、一般消費者に提供される最終商品に限定されるものではなく、最終製品の一部を構成するユニットとかモジュール等と呼ばれる中間製品も含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の部品からなる製品の組立ラインや、市場にて修理やメンテナンスを行うサービス工場（修理工場）において作業者が製品の品質に係る情報を端末に入力することにより、当該製品の品質に関する総合的なデータを統計的に得られるようにすることは知られている。例えば、特許文献１に開示される品質情報の入力方法等によれば、現場の端末において作業者が製品の品質に係る項目、事象、責任、補修等の多数の情報を入力するようになっており、この際、作業者の負担を軽減して入力ミスの発生を防止するために、情報のコードをキー入力させるのではなく、画面上で強調表示されている情報のボタンを選択させて、それだけで、その情報に対応するコードが自動的に入力されるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２０９８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、製品を構成する部品に不良のあることを発見したときには、不良のない代替部品に交換しなくてはならないが、製造ラインでは代替部品が直ちに入手できるとは限らないので、通常は、不良部品やその後の工程で組み付ける部品（後工程部品）も一旦は組み付けてしまい、不良部品を含む製品として所定の場所に仮置きする。そして、通常のラインの流れ作業とは別の手直し作業として、前記製品から一旦、代替部品の取り付けの邪魔になるものを取り外し、その上で、それらを代替部品とともに再度、組み付け直すことになる。
【０００５】
しかしながら、そのように１回、取り付けた部品の一部を取り外して再び組み付け直すというのは、手間ばかりかかる無駄な作業であるから、従来より、この作業の工数を削減することの要請は極めて強いという実状がある。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製品に不良部品の代替部品を組み付ける手順に工夫を凝らして、製品の手直しの際の無駄を省き、そのための作業工数をできるだけ減らして生産効率を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の解決手段では、製品の製造工程等で不良部品が発見されたときに、その不良部品の代替部品を製品に後から組み付ける作業を模擬するシミュレーションをコンピュータ装置によって行い、その後付け作業のときに邪魔になる部品を正確に特定して、これだけをラインでの組み付けから外すようにした。
【０００８】
具体的に、請求項１の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬するシミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するために用いられるコンピュータプログラム（生産支援プログラム）を対象とする。そして、前記製品の製造ライン、修理工場（例えば市場のサービス拠点であるディーラーのサービス工場、或いは部品の製造工場の検査場や受注工場の検査場等）及び部品の流通経路の少なくとも１つにおいて不良の発見された不良部品を特定する情報を入力させる入力ステップと、前記不良部品を特定する情報及び製品の組立手順に基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定ステップと、前記製品を模擬する製品モデル及び少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬するシミュレーションを、当該作業者のモデルが製品モデルに含まれる後工程部品のモデルに仮想的に重複可能としながら行う後付けシミュレーションステップと、この後付けシミュレーションの結果に基づいて前記後工程部品のうちから、製造ラインでは組み付けない組付不要部品を決定する組付不要部品決定ステップと、を備えるものとする。
【０００９】
前記のプログラムによれば、製造ライン等において不良部品が発見されると、この不良部品を特定する情報がコンピュータ装置に入力され（入力ステップ）、この情報等に基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品が特定される（後工程部品特定ステッップ）。そして、前記コンピュータ装置により、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業のシミュレーションが行われる（後付けシミュレーションステップ）。この際、シミュレーションは、製品に組み付けられている後工程部品のモデルと作業者の例えば腕を模擬する作業者モデルとを仮想的に重複可能として行われるので、後付け作業において作業者の腕と後工程部品とが干渉する様子を再現して、作業の邪魔になる部品を容易に特定することができる。
【００１０】
つまり、コンピュータシミュレションを利用することによって、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定することができ、これにより、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上することができる。
【００１１】
ここで、前記入力ステップでは、１ロット内に所定数以上の不良品が発見された不良部品についての情報を入力させるようにするのが好ましい（請求項２の発明）。すなわち、特に不良部品の数が多いときほど、手直しの際の無駄を省けるという前記発明の作用効果が有効なものとなるからである。
【００１２】
また、本発明の生産支援プログラムには、前記組付不要部品決定ステップに次いで、コンピュータ装置により、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーションステップを備えることが好ましい（請求項３の発明）。
【００１３】
こうすれば、不良部品が発見されたときに、その後の手直しの際に実際に製品に所要の部品を組み付けていく作業の手順をコンピュータシミュレーションの結果に基づいて適切に決定することができる。
【００１４】
本発明に係る生産支援プログラムについてより詳しくは、前記コンピュータ装置にディスプレイ装置を接続しておいて、組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させて、組付不要部品の決定のための操作入力を受け入れるようにするのが好ましい（請求項４の発明）。
【００１５】
こうすれば、コンピュータ装置の操作者がディスプレイ装置の画像表示を見て、代替部品の後付け作業の邪魔になる部品を容易に特定することができる。つまり、人間の目で見て、部品が作業の邪魔になるかどうか最適に判断することができる。その際、後付けシミュレーションにおいて作業者モデルと仮想的に重複することになる後工程部品を画面上で他の部品と識別可能に表示するようにすれば、判断がさらに容易になる（請求項５の発明）。
【００１６】
或いは、前記組付不要部品決定ステップでは、後付けシミュレーションにおいて作業者モデルと仮想的に重複することになる部品モデルに対応する後工程部品を、組付不要部品として決定するようにしてもよい（請求項６の発明）。こうすれば、モデル同士の相対位置関係に基づいて、組付不要部品を自動的に決定することができる。
【００１７】
また、前記作業者モデルとして、当該作業者の所持する工具を含むものとするのが好ましい（請求項７の発明）。こうすれば、部品と工具との干渉も含めて、より正確に組み付け不要部品の判断が行える。
【００１８】
さらに、本発明では、製品の製造ライン上の各作業場所に所要の部品を搬送するための搬送センターを設けて、該搬送センターに設置したコンピュータ装置を組立シミュレーションを行うコンピュータ装置と通信回線を介して接続しておき、生産支援プログラムには、前記搬送センターのコンピュータ装置に組付不要部品の製造ラインへの供給を停止させる指示を送信するステップをさらに備えるのが好ましい（請求項８の発明）。
【００１９】
こうすることで、製造ラインへの不要な部品の供給を速やかに停止させることができる。また、それに併せて、組み付け不要部品を手直し作業を行う場所に搬送させるようにするのがさらに好ましい。
【００２０】
次に、本願の請求項９の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置により模擬するシミュレーションを行って、前記製品の生産を支援する生産支援方法を対象とする。そして、前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場に前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末を配設して、不良の発見された不良部品を特定する情報を作業者により前記現場の端末に入力させて、この端末からコンピュータ装置に送信し、その情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定した上で、前記コンピュータ装置により、製品を模擬する製品モデルと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを、当該作業者のモデルと製品モデルに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら行って、そのシミュレーションの結果に基づいて、前記後工程部品のうちから、製造ラインでの組み付けを行わない組付不要部品を決定するようにする。
【００２１】
この生産支援方法によれば、上述した請求項１の発明と同様に、コンピュータシミュレーションを有効利用して、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定することができ、これにより、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上できる。
【００２２】
また、前記生産支援方法において、コンピュータ装置にはディスプレイ装置を接続しておき、組付不要部品を決定するときには、後付けシミュレーションにおける作業者モデル、代替部品モデル及び製品モデルをディスプレイ装置に画像表示させ、この画像表示に基づいて代替部品の後付けの邪魔になると判断した後工程部品を組付不要部品として決定するようにするのが好ましい（請求項１０の発明では）。こうすることで、前記請求項４の発明と同じ作用効果が得られる。
【００２３】
また、前記生産支援方法において、コンピュータ装置により、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションをさらに行うことが好ましい（請求項１１の発明）。こうすることで、前記請求項３の発明と同じ作用効果が得られる。また、前記の製品の組立を完了する作業のシミュレーションの結果に基づいて、その作業の工数を算出することがさらに好ましい（請求項１２の発明）。
【００２４】
次に、請求項１３の発明は、複数の部品からなる製品が作業者により所定の手順に沿って組み立てられる工程をコンピュータ装置によって模擬する組立シミュレーション機能を有し、前記製品の生産を支援するための生産支援システムを対象とする。そして、前記製品の製造ライン、修理工場及び部品の流通経路の少なくとも１つの現場に、前記コンピュータ装置と双方向通信可能に接続された端末を配設し、この端末には、不良の発見された不良部品を特定する情報が入力されたときに、その情報を前記コンピュータ装置に送信する送信手段を備える。一方、前記コンピュータ装置には、前記不良部品を特定する情報と製品の組立手順と基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定手段と、前記製品を模擬する製品モデル及び少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルを用いて、作業者が不良部品の代替部品を製品に後付けする作業を模擬するシミュレーションを、当該作業者のモデルが製品モデルに含まれる後工程部品のモデルに仮想的に重複可能としながら行う、後付けシミュレーション手段と、その後付けシミュレーションの結果に基づいて、前記後工程部品のうちから、製造ラインでは組み付けない組付不要部品を決定する組付不要部品決定手段と、を備える構成とする。
【００２５】
この生産支援システムによれば、前記請求項９の発明に係る生産支援方法を容易に実行して、この発明や上述した請求項１の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
前記生産支援システムにおけるコンピュータ装置には、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の製品を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対し不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、製品の組立を完了する作業を模擬するシミュレーションを行う組立完了シミュレーション手段をさらに備えることが好ましい（請求項１４の発明）。こうすれば、前記請求項１１の発明に係る生産支援方法を実現して、この発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２８】
（シミュレーション装置の全体構成）
図１は、本発明に係る生産支援システムＡを自動車工場の車両組立ラインＬに適用した実施形態を示す。この組立ラインＬは、車体組立ラインや塗装ライン等の下流に設けられ、自動車の製造ラインの一部分を構成するものである。以下、説明の便宜のために、少なくともエンジン４やトランスミッション５（図２参照）からなるパワートレインモジュールが組み付けられた車体１に対して、最終的な配線、配管の接続等が行われる最終組立ラインを例にとって詳しい説明を行う。
【００２９】
図示の最終組立ラインＬでは、車体１，１，…がコンベア２により搬送されていて、そのコンベア２の脇に所定間隔を空けて配設された作業ステーション３，３，…にそれぞれ所定の時間（タクトタイム）、停止した後に次のステーション３まで移動するようになっている。各ステーション３ではそれぞれ車体１に対して作業者により配線や配管の接続作業が行われる。例えば、図２にエンジンルームを車体前方斜め上側から見た状態を模式的に示すように、エンジン４とラジエータ１７との間には、アッパ及びロワのラジエータホース１８，１９が取り付けられ、さらにその上方を覆い隠すようにして、樹脂製の吸気系モジュール２０が組み付けられる。この吸気系モジュール２０は、サージタンクやスロットルボディ等が一体になった吸気マニホルド２１と、エアクリーナケース２２とが一体的に組み付けられてなる樹脂製のものであり、前記ラジエータホース１８，１９よりも後の工程で組み付けられる。
【００３０】
尚、図示の符号２３は、前記吸気系モジュール２０の後から組み付けられる吸気レゾネータダクトであり、また、符号２４は車載バッテリーを、符号２５はオルタネータをそれぞれ示している。
【００３１】
前記作業ステーション３，３，…には、それぞれ生産管理のためのコンピュータ端末６，６，…が配設されている。これらの端末６，６，…は工場内ＬＡＮ７（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：通信回線）を介して生産管理用のサーバコンピュータ８と双方向通信可能に接続されており、サーバコンピュータ８から送信されてくる生産指示情報に基づいて、例えば車種毎に異なる取付部品の指示を行ったり、或いは作業者により入力される生産結果情報をサーバ８に送信して、生産管理データとして蓄積したりするためのものである。
【００３２】
また、前記工場内ＬＡＮ７には、図示しない部品搬送センターに設置されたコンピュータ装置９が双方向通信可能に接続されている。このコンピュータ装置９は、工場内の部品の搬送に係る情報を管理するためのものであるが、その動作中に必要に応じて、従来周知の手法により工場内ＬＡＮ７を介してサーバ８にアクセスすることができ、これにより、当該サーバ８に接続されている後述のデータベースＤＢ１５，ＤＢ１６に記憶されている情報を参照することができる。
【００３３】
さらに、前記工場内ＬＡＮ７には、図示しない最終検査ラインの付近に設けられた検査部門用のワークステーション１０（コンピュータ装置）が双方向通信可能に接続されている。このワークステーション１０では、例えば検査部門のエンジニアにより、最終検査ラインにおいて採取された検査結果のデータに基づいて生産効率や歩留まりの解析が行われるのであるが、それ以外に、この実施形態では、最終組立ラインＬにおいて不良部品が発見されたときに、その代替部品を組み付ける手順を適切に設定するためのシミュレーションが行われるようになっている。
【００３４】
すなわち、例えば前記ラジエータホース１８，１９が取り付けられる作業ステーション３において、作業者によりロワホース１９に規格外のひび割れ等、不良のあることが発見された場合、従来までは、取り敢えずそれらのホース１８，１９を組み付けて車体１を次の作業ステーションに送り、さらに、吸気系モジュール２０やレゾネータダクト２３等々、全ての部品を一旦は組み付けて、不良部品を含む製品として所定の手直し作業場に仮置きするようにしていた。これは、前記のように不良品のロワホース１９が見つかったとしても、その作業ステーション３ではすぐに代わりのロワホース１９が入手できるわけではなく、代替部品が届くまでの間、コンベア２を停止させるのでは甚だ効率が悪いからである。
【００３５】
しかしながら、前記図２から明らかなように、ロワホース１９はエンジン４のシリンダブロック前面において比較的下側に取り付けられていて、吸気系モジュール２０を組み付けてしまうと、取付位置を視認することができない。それ故、手直し作業の際には少なくとも吸気系モジュール２０を取り外す必要があると考えられる。このため、手直しの際には、不良品のロワホース１９の代替部品を組み付けるだけでなく、前記の如く取り外した吸気系モジュール２０等、組立ラインＬで一旦、取り付けた部品の多くを取り外してから、再び組み付け直すことになり、非常に手間がかかる。
【００３６】
しかも、手直しの作業手順は確定していないから、各作業者が試行錯誤しながら場当たり的に邪魔になる部品を取り外していくことにもなり、本来、取り外す必要のない部品までも外してしまうこともあって、極めて無駄の多いものであった。
【００３７】
これに対し、この実施形態の生産支援システムＡでは、例えば前記の如くロワホース１９の不良を作業ステーション３の作業者が発見したときに、まず、その情報を端末６に入力して、工場内ＬＡＮ７を介してワークステーション１０に送信する。この情報を受けたワークステーション１０では、所定の操作が行われるのに応じて、前記情報と最終組立ラインＬでの組立手順とに基づいて、ロワホース１９よりも後の工程で組み付けられる後工程部品（例えば前記吸気系モジュール２０やレゾネータダクト２５等々）を特定し、それらの部品が組み付けられた車両（製品）を模擬する３次元の車両モデルと、少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルとを構築する。そして、それらのモデルを用いて、手直し作業の際に作業者がロワホース１９（代替部品）を車両に後付けする作業を模擬するシミュレーションを行い（図４参照）、この後付けシミュレーションの結果に基づいて作業の邪魔になる後工程部品のみを、最終組立ラインＬでは組み付けない組付不要部品として決定するようにしている。
【００３８】
より詳しくは、前記ワークステーション１０は、周知の如く、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるとともに、例えばブラウン管モニター（ＣＲＴ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ装置１１や、図示しないが、キーボード、マウス等の入力デバイス及びプリンタ等が接続されたものであり、さらに、ワークステーション１０には例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や光ディスクドライブ（ＭＯ）等の記憶装置１２が接続されている。この記憶装置１２には、少なくとも、異常部品に関する情報等に基づいて前記の後付けシミュレーションを行うための演算プログラムやその結果に基づいて組付不要部品を決定するためのプログラム等が電子的に記憶されており、メインプログラムの起動時には、ワークステーション１０を操作する操作者の入力に応じて、ＣＰＵにより所要のプログラムが記憶装置１２から読み出され、ＲＡＭに常駐して実行されるようになっている。尚、記憶装置１２としては、ＣＤやＤＶＤ等の記録メディアの情報を読み出すドライブ装置を含み、この場合には記憶装置１２に記憶されている情報というのは、記録メディアの情報を含むものとする。
【００３９】
さらに、前記ワークステーション１０には、それぞれ前記記憶装置１２と同じくＨＤＤ等の別の記憶装置からなり、人間の身体を模擬する３次元の作業者モデルが予め記憶されている作業者モデルデータベースＤＢ１３と、最終組立ラインＬにて車体１に取り付けられる部品の寸法乃至形状を模擬する３次元の部品モデルが予め記憶されているＣＡＤデータベースＤＢ１４とが接続されている。また、前記サーバ８には、部品の調達先や搬入経路等、所定の情報を記憶した部品情報データベースＤＢ１５と、ラインＬの端末６に送られる生産指示情報を記憶した生産情報データベースＤＢ１６とが接続されている。そして、ワークステーション１０は、その動作中に必要に応じて、従来周知の手法により工場内ＬＡＮ７を介してサーバ８にアクセスすることができ、これにより、前記部品情報ＤＢ１５や生産情報ＤＢ１６に記憶されている情報を参照することができるようになっている。
【００４０】
次に、前記ワークステーション１０にて行われるシミュレーションと、そのシミュレーションの結果に基づいて手直し作業の手順を適切に設定する手法とについて、図３のフローチャート図に基づいて具体的に説明する。このフローは、ワークステーション１０のＣＰＵにより読み込まれたシミュレーション演算プログラム等が実行されることにより、実現される。
【００４１】
まず、スタート後のステップＳ１では、不良部品情報の入力があるかどうか判定して、入力がなければリターンする一方、入力があればステップＳ２に進む。その不良部品情報とは例えば不良部品の部品コードとすればよい。すなわち、各作業ステーション３の端末６の表示部（例えばディスプレイ装置等）には、初期状態で、不良部品を発見したときにその部品の部品コードの入力を促す操作表示がなされており、前記のようにラジエータホース１８，１９を取り付ける作業ステーション３においてロワホース１９の不良を発見した作業者は、前記の操作表示に従って端末６に部品コードを入力する。そうして端末６に入力されたロワホース１９の部品コードは、工場内ＬＡＮ７を介して端末６から検査部門のワークステーション１０に送信される。
【００４２】
続いて、ステップＳ２において、ワークステーション１０から部品搬送センター９のコンピュータ装置９に対して、ロワホース１９の最終組立ラインＬへの搬送を停止させるように指令が送られる。この際、搬送作業者の所有する携帯端末（図示せず）にも同じ指令を送信することが好ましく、併せて、代替部品を手直し作業場に搬送させるような指令を行うことがさらに好ましい。続くステップＳ３では、前記ロワホース１９の部品コード（不良部品を特定する情報）と予め設定されているラインＬ上での製品の組立手順とに基づいて、ロワホース１９よりも後工程で組み付けられる部品（後工程部品）を特定する。尚、前記組立手順の情報は、生産情報ＤＢ１６から読み出すようにすればよい。
【００４３】
続いて、ステップＳ４において、作業者モデルデータベースＤＢ１３から作業者モデルを読み込むとともに、ＣＡＤデータベースＤＢ１４からは部品モデルを読み込んで、これを組み合わせることにより車両モデルを構築する。作業者モデルは、作業者の腕のみを模擬するものであっても、また、作業者の上半身を模擬するものであってもよく、或いは作業者の全身を模擬するものであってもよい。さらに、作業者モデルには、当該作業者の使用する工具も含まれていることが好ましい。
【００４４】
続いて、ステップＳ５において、図４に一例を示すように、前記車両モデルＭｂと作業者モデルＭｆと代替部品（ロワホース１９）の部品モデルＭｐとを用いて、作業者がエンジンルームの上方からエンジン４とラジエータ１７との間に腕を差し入れて、ロワホース１９を取り付ける作業（後付け作業）を模擬する後付けシミュレーションを行い、その結果をディスプレイ装置１１に画像表示する。その際、作業者モデルの位置や姿勢は、基本的には、不良部品に応じて予め設定されている位置において予め設定されている姿勢とされるものであるが、さらに、ワークステーション１０の操作者がディスプレイ装置１１の画面を見ながら入力する操作入力に応じて適宜、変更できるようになっている。
【００４５】
また、前記後付けシミュレーションの際には、車両モデルＭｂに含まれている後工程部品のモデルと作業者モデルＭｆとを仮想的に重複可能に、即ち同じ空間に併存できるものとしながら、作業者が自然な姿勢でロワホース１９を車両に組み付ける動作を再現するようにしている。これにより、作業者の自然な動作に伴い、その腕や工具が後工程部品と干渉する様子がディスプレイ装置１１の画面上にて再現される。そして、前記画像表示を見たワークステーション１０の操作者が作業の邪魔になると思われる部品を指定する操作入力を行うのに応じて、ステップＳ６においてその操作入力を受け入れて、最終組立ラインＬでは組み付けない組付不要部品を決定する。
【００４６】
すなわち、後工程部品のうちから、例えば、作業者の視線を遮るものや作業者の腕や工具と干渉するものを画面表示に基づいて判定し、これらを作業の邪魔になる組付不要部品として決定する。そのように、シミュレーション結果の画像を人間の目で見て組付不要部品の判定を行うことで、部品が作業の邪魔になるかどうか微妙な場合であっても、適切な判断を下すことができる。しかも、高度の画像認識ソフトウエア等を用いる必要がないので、シミュレーションの時間を短縮することができ、さらにシステムのコストも低減できる。
【００４７】
尚、前記のシミュレーション画像の表示の際に、作業者モデルＭｆと仮想的に重複する後工程部品のモデルを、画面上で他の部品と識別可能に表示するようにすれば、邪魔になる部品の判断が容易になるので、さらに好ましい。また、必ずしも、前記のように人間の判断に依る必要はなく、所定のソフトウエアを用いて、例えば、作業者モデルＭｆと重複する部品モデルに対応する後工程部品は全て組付不要部品として決定するようにしてもよい。
【００４８】
続いて、ステップＳ７において、今度は、上述のようにして決定した組付不要部品と代替部品（ロワホース１９）とを手直し作業場において車両に組み付けて、組立を完了する作業のシミュレーションを行う。この組立完了シミュレーションの手法は前記した後付けシミュレーションと同様であるが、ラインＬ上ではロワホース１９よりも後の工程で組み付ける後工程部品の一部が既に組み付けられている状態なので、基本的には本来の作業手順に従いながら、ワークステーション１０の操作者による所定の操作入力に応じて何通りかの組付け手順をシミュレーションする。そして、ステップＳ８ではそれぞれの手順の工数を算出して、これをステップＳ９でディスプレイ装置１１の画面に表示する。
【００４９】
その画面の表示を見たワークステーション１０の操作者がいずれかの組み付け手順を選択して、この手順を指定する操作入力を行えば、続くステップＳ１０において、前記操作者の入力によって選択された作業手順の工程表をプリンタ等により出力して、しかる後に制御終了となる。その際、操作者は、例えば作業工数の最も少ないものを選択するようにしてもよいし、作業者の姿勢が最も楽なものを選択するようにしてもよい。また、工程表は、不良部品の代替部品とともに手直し作業場に送るようにすればよい。或いは、手直し作業場にもコンピュータ端末を配置しておいて、工程表は、その端末に工場内ＬＡＮ７を介して送信するようにしてもよい。
【００５０】
前記図３に示すフローのステップＳ１は、自動車の組立ラインＬにおいて不良の発見された不良部品を特定する情報を入力させる入力ステップに対応する。そして、この実施形態の入力ステップでは、現場の端末６に不良部品のコードの入力操作を促す表示を行わせるとともに、これに応じて前記端末６に入力されて該端末６からワークステーション１０に送信されてくる情報を受け入れるようにしている。
【００５１】
また、前記フローのステップＳ２は、工場内の部品搬送センターに設置されたコンピュータ装置９に対して、ワークステーション１０から組付不要部品のラインＬへの供給を停止させるよう指令を送信するステップに対応し、ステップＳ３は、不良部品を特定する情報と製品の組立手順とに基づいて、不良部品よりも後工程で組み付けられる後工程部品を特定する後工程部品特定ステップに対応している。
【００５２】
また、前記フローのステップＳ４，Ｓ５は、自動車を模擬する車両モデルＭｂと少なくとも作業者の身体の一部を模擬する作業者モデルＭｆとを用いて、作業者が不良部品の代替部品を後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行う、後付けシミュレーションステップに対応している。そして、この実施形態の後付けシミュレーションでは、前記作業者モデルＭｆと車両モデルＭｂに含まれる後工程部品のモデルとを仮想的に重複可能としながら、シミュレーションを行い、その結果をワークステーション１０のディスプレイ装置１１に画像表示させるようにしている。
【００５３】
また、前記フローのステップＳ６は、前記後付けシミュレーションの画像表示に基づいて、ワークステーション１０の操作者により行われれる操作入力を受け入れて、後工程部品のうちから組付不要部品を決定する組付不要部品決定ステップに対応している。
【００５４】
さらに、前記フローのステップＳ７は、不良部品及び組立不要部品を含まない組立途中の自動車を模擬する半製品モデルを構築し、その半製品モデルに対して不良部品の代替部品及び組付不要部品のモデルを作業者モデルにより組み付けさせることによって、組立完了シミュレーションを行う組立完了シミュレーションステップに対応している。
【００５５】
以上、換言すれば、作業ステーション３の端末６は、所定のソフトウエアプログラムの実行によって、表示部に不良部品コードの入力操作を促す表示を行う操作表示機能と、不良部品コードが入力されたときにそれを工場内ＬＡＮ７を介してワークステーション１０に送信する送信機能とをそれぞれ有し、その送信機能を実現するプログラムが送信手段を構成している。
【００５６】
また、ワークステーション１０において前記後工程部品特定ステップ、後付けシミュレーションステップ、組付不要部品決定ステップ及び組立完了シミュレーションステップの各ステップに対応するコンピュータプログラムが実行されることにより、それぞれ、後工程部品特定手段、後付けシミュレーション手段、組付不要部品決定手段及び組立完了シミュレーション手段がソフトウエア的に構成される。
【００５７】
したがって、この実施形態に係る生産支援システムＡを用いることによって、自動車の製造ライン等においいて不良部品が発見されたときには、その不良部品の部品コードが現場の端末６から工場内ＬＡＮ８を介して直ちに検査部門のワークステーション１０に送信される。そして、該ワークステーション１０において、手直し作業の際に作業者が不良部品（ロワホース１９）の代替部品を自動車に後付けする作業を模擬する後付けシミュレーションを行うことで、その作業の邪魔になる後工程部品を容易に特定することができる。これにより、手直しの際に作業の邪魔になる後工程部品だけを組付不要部品として決定し、それ以外のできるだけ多くの部品をラインＬ上で取り付けるようにしながら、手直しの際には部品を取り外すことなく、効率的に代替部品等を組み付けることができるようになるので、生産効率を向上することができる。
【００５８】
その際、前記後付けシミュレーションの結果はワークステーション１０のディスプレイ装置１１に画像表示し、これを見た操作者が作業の邪魔になる部品を決定するようにしているので、部品が作業の邪魔になるかどうか微妙な場合であっても、適切な判断を下すことができる。
【００５９】
また、この実施形態では、前記の如く決定した組付不要部品や代替部品（ロワホース１９）を手直し作業場にて自動車に組み付けて、組立てを完了するまでの作業のシミュレーション（組立完了シミュレーション）も行い、このシミュレーションの結果に基づいて最適な手直し作業の手順を決定するようにしているので、試行錯誤や場当たり的な作業の無駄を解消して、手直し作業自体の効率も向上することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
尚、本発明の構成は、前記実施形態のものに限定されることはなく、その他の種々の構成も包含するものである。すなわち、前記実施形態の生産支援システム等は、工場の製造ラインにおいて不良部品が発見されたときには、この情報を直ちに端末６に入力して検査部門のワークステーション１０に送信するようにしているが、これに限らず、例えば、１ロット内の所定数以上が不良部品である場合に限って情報の入力を行うようにしてもよい。すなわち、不良品の発生率が非常に低いときには従来通り一旦、全ての部品を組み付けて、後から手直しを行うほうが、後工程での作業に変化がないので好ましい場合があるからである。
【００６１】
また、前記実施形態では、不良部品を含んで組み立てられた製品モデルとして、最終組立ラインＬから搬出される車両モデルを用いているが、これに限るものではなく、例えば製品モデルとして、不良部品の周辺に配置される後工程部品のみを模擬する簡易的な車両モデルや車体モデル等を用いることもできる。
【００６２】
さらに、前記実施形態では、工場の最終組立ラインＬにおいて不良部品を発見した場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば部品の流通センター等、流通経路の途中で抜き取り検査等により不良部品を発見した場合や、市場の修理工場（例えば市場のサービス拠点であるディーラーのサービス工場、或いは部品の製造工場の検査場や受注工場の検査場等）での交換部品に不良や異常を発見し、その後に当該修理工場でその交換作業を続けて行う場合にも、本願発明を適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明に係る組立生産のための生産支援プログラム、生産支援方法及び生産支援システムによると、製品の製造工程等で不良部品が発見されたときに、コンピュータ装置により、不良部品を後から製品に取り付ける後付け作業を模擬するシミュレーションを行って、本来、不良部品の後に組み付ける後工程部品のうちから前記後付け作業の邪魔になるもののみを正確に特定することができる。そして、その邪魔になる部品以外の部品を製造ライン上で取り付けるようにすることで、できるだけ多くの部品を製造ライン上で取り付けながら、手直しの作業性を向上し、且つその際の部品の取り外しをなくして作業の無駄を省き、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る生産支援システムの概略構成図である。
【図２】自動車のエンジン、トランスミッション、吸気系モジュール等の配置構成を車体前方斜め上側から見て示した模式図である。
【図３】生産支援プログラムの流れを示すフローチャート図である。
【図４】ラジエータホースを後付けする作業のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ          生産支援システム
Ｌ          車両組立ライン（製造ライン）
１          車体
６          端末
７          工場内ＬＡＮ（通信回線）
９          部品搬送センターのコンピュータ装置
１０        ワークステーション（コンピュータ装置）
１１        ディスプレイ装置
１２        記憶装置
１３        作業者モデルデータベース
１４        ＣＡＤデータベース
１７        ラジエータ（部品）
１８，１９  ラジエータホース（部品）
２０        吸気系モジュール（部品）
２３        吸気レゾネータダクト（部品）
２４        車載バッテリー（部品）
【図１】
2004185252.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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