(57)【要約】【課題】生産過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能な工程管理装置を実現する。【解決手段】本発明の工程管理装置２は、生産ラインの各工程を流れるワークに関する重量情報を取得する重量情報入力制御部２１と、ワークの実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する工程区切り判定部３１と、上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯の工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する重量比較部３３と、上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する欠品判定部３４と、上記判定結果をユーザに提示する判定結果出力部３５とを備えているので、生産過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することができる。【選択図】図１
2007109095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量情報を取得する重量情報取得手段と、
作業対象物の実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する作業特定手段と、
上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する重量比較手段と、
上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する不良判定手段と、
上記不良判定手段の判定結果をユーザに提示する判定結果出力手段とを備えていることを特徴とする工程管理装置。
【請求項２】
上記作業特定手段が特定する作業時間帯の工程を特定する工程特定手段を備え、
上記重量情報取得手段は、上記重量情報として、生産ラインの各工程にわたって作業対象物ごとに計測された作業対象物の実重量と、計測時刻とを取得し、
上記作業特定手段は、上記作業対象物の実重量が一定時間安定することを検知し、実重量が安定していない時間帯を、上記作業時間帯として特定し、
上記重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の実重量と、上記工程特定手段が特定する特定工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、
上記不良判定手段は、上記特定工程以前における、上記作業対象物の良・不良を判定することを特徴とする、請求項１に記載の工程管理装置。
【請求項３】
上記重量情報取得手段が取得した重量情報がどの工程のものかを識別する工程識別手段を備え、
上記重量情報取得手段は、上記重量情報として、生産ラインの工程ごとに計測された、作業対象物が配置される配置場所の実重量と、計測時刻とを取得し、
上記作業特定手段は、上記配置場所の実重量が、非作業時の重量から変動する開始時点と、非作業時の重量へと変動する終了時点とを検知して、上記開始時点から上記終了時点までを上記作業時間帯として特定し、
上記重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の実重量と、上記工程識別手段が識別する識別工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、
上記不良判定手段は、上記識別工程以前における、上記作業対象物の良・不良を判定することを特徴とする、請求項１に記載の工程管理装置。
【請求項４】
上記重量比較手段は、上記作業特定手段が検知した上記終了時点における終了時実重量と、上記識別工程から作業対象物が排出されるときの重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、
上記不良判定手段は、上記識別工程における、上記作業対象物の良・不良を判定することを特徴とする、請求項３に記載の工程管理装置。
【請求項５】
上記重量比較手段は、さらに、上記作業特定手段が検知した上記開始時点における開始時実重量と、上記識別工程に作業対象物が投入されたときの重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、
不良判定手段は、上記識別工程の前の工程における、上記作業対象物の良・不良を判定することを特徴とする、請求項４に記載の工程管理装置。
【請求項６】
上記作業特定手段が特定する工程の作業時間帯の開始時刻と、終了時刻とを取得し、上記開始時刻と、終了時刻との差分から当該工程の作業時間を計測する作業時間計測手段を備えていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の工程管理装置。
【請求項７】
生産ラインの先頭工程に投入された作業対象物の初期重量情報を取得して、該初期重量情報に対応付けて記録された、製品の型式情報を抽出し、上記作業対象物の型式を識別する型式識別手段を備え、
上記重量比較手段は、上記型式識別手段が識別した型式ごとに、各工程の想定重量を取得して実重量との比較を行うことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の工程管理装置。
【請求項８】
上記想定重量は、組み付け作業の作業対象物に組み付ける部品ごとの重量を示す部品重量と、上記部品の組み付け順序とに基づき工程ごとに算出され、
上記不良判定手段は、上記実重量が上記想定重量より小さい場合に、部品欠品が生じたと判定することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の工程管理装置。
【請求項９】
上記想定重量は、分解作業の作業対象物から取り外す部品ごとの重量を示す部品重量と、上記部品の取り外し順序とに基づき工程ごとに算出され、
上記不良判定手段は、上記実重量と上記想定重量との差が所定の値以上である場合に、上記作業対象物の分解手順に誤りが生じたと判定することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の工程管理装置。
【請求項１０】
生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量を計測して重量情報を生成する重量計測部と、
上記重量計測部より取得した上記重量情報に基づき、上記作業対象物の良・不良の判定を工程ごとに行う、請求項１から９のいずれか１項に記載の工程管理装置とを含むことを特徴とする工程管理システム。
【請求項１１】
生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量情報を取得する第１ステップと、
作業対象物の実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する第２ステップと、
上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯の工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する第３ステップと、
上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する第４ステップと、
上記不良判定手段の判定結果をユーザに提示する第５ステップとを含むことを特徴とする工程管理方法。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか１項に記載の工程管理装置を動作させる制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインにおける作業対象物の不良を検知する工程管理装置、工程管理システム、工程管理方法、制御プログラム、および、記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工場で行われている生産管理において、品質の向上は、生産性の向上と並んで、重要課題である。従来、品質管理の手法は数多く存在するが、それらの手法の最終的な目的は、偏に不良品を早期に発見し、不良品を出さない、不良品の流出を未然に防ぐ、ということにつきる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、物品を混載して出荷する際の、物品の過不足検査システムが開示されている。
【０００４】
上記物品の過不足検査システムでは、実際に混載した全物品の総重量を重量測定装置により実測し、その実測総重量と、混載する全物品の予定総重量との差により算出された誤差重量が所定の誤差重量の範囲内にあるか否かによって、物品の過不足を検査する。
【０００５】
これにより、単体重量が異なる複数種類の物品を混載して出荷する際の物品の過不足検査が容易に出来、人的要因による物品の過不足や出荷間違い等を出荷前に未然に防止することが可能である。
【特許文献１】特開２００４−２７９２４０（２００４年１０月７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の過不足検査システムを、例えば、部品組み付け工程の部品欠品検知に適用しようとすると、以下の問題を生じる。具体的には、最終完成品である製品の重量が、規格値の範囲以下であることを検知して部品の欠品（不良品）を検知することはできる。しかし、上述のように最終工程を経た段階で、欠品を検知した場合、どの部品を組み付け忘れたのかを調べようとすれば、当該不良品を組み立てとは逆順で分解して行くことで、欠品部品を探さなくてはならない。そのような手直しには、さらに多大なコストがかかってしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能な工程管理装置、工程管理システム、工程管理方法、制御プログラム、および、記録媒体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る工程管理装置は、上記課題を解決するために、生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量情報を取得する重量情報取得手段と、作業対象物の実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する作業特定手段と、上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する重量比較手段と、上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する不良判定手段と、上記不良判定手段の判定結果をユーザに提示する判定結果出力手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、重量情報取得手段は、作業対象物に関する重量情報を取得し、作業特定手段は、作業対象物の実重量の増減を検出して工程の作業時間帯を特定する。次に、重量比較手段は、特定された作業時間帯における実際に計測された実重量と、該作業時間帯に対応付けてあらかじめ設定されている想定重量とを比較する。想定重量とは、作業対象物その作業が施されているときにとるべき理想の重量を意味し、作業時間帯ごとに設定される。例えば、組み付け工程においては、組み付ける部品ごとの重量と、それらの部品を組み付ける手順などから設定することができる。あるいは、特定された作業時間帯の工程があらかじめ分かっている場合は、工程ごとに想定重量を設定しておいてもよい。したがって、例えば、不良判定手段は、上記重量の比較の結果、上記実重量が、想定重量すなわち理想の重量とかけはなれていることを検出した場合には、上記作業時間帯にある当該作業対象物に不良が発生したと判定する。この判定結果は、判定結果出力手段によって、ユーザに提示される。
【００１０】
上記判定結果出力手段が出力する、良・不良の判定結果は、上記作業特定手段が特定した作業時間帯に対応している。したがって、上記不良判定手段が、上記作業対象物の不良を検出した場合、当該不良が、その作業時間帯で発生したかが明確となる。
【００１１】
したがって、ユーザは、上記作業時間帯から不良が発生した工程をすぐに把握して、迅速に対応することが可能となり、結果として、生産過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００１２】
上記工程管理装置は、さらに、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の工程を特定する工程特定手段を備え、上記重量情報取得手段は、上記重量情報として、生産ラインの各工程にわたって作業対象物ごとに計測された作業対象物の実重量と、計測時刻とを取得し、上記作業特定手段は、上記作業対象物の実重量が一定時間安定することを検知し、実重量が安定していない時間帯を、上記作業時間帯として特定し、上記重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の実重量と、上記工程特定手段が特定する特定工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、上記不良判定手段は、上記特定工程以前における、上記作業対象物の良・不良を判定してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、作業特定手段は、作業対象物ごとに計測された重量情報を取得し、当該作業対象物の重量の増減に基づいて、重量に変動がなく安定している時間帯を特定する。この安定している時間帯は、工程間での滞留時間帯であるとして、上記時間帯以外の時間帯、すなわち、重量が安定していない時間帯を作業時間帯として特定する。次に、工程特定手段は、上記作業時間帯が、どの工程のものであるのかを特定する。工程を特定する方法としては、例えば、検知された作業時間帯は、作業対象物の重量の計測が開始されてから、いくつめの作業時間帯であるか、などをカウントしたり、時刻に工程を対応付けて記録しておくことで、作業時間帯の時刻に応じて工程を特定したりすることが考えられる。
【００１４】
重量比較手段は、上記作業時間帯において、計測された上記作業対象物の実重量を、上記工程特定手段が特定する特定工程の想定重量と比較する。想定重量とは、当該生産ラインでの作業手順、または、例えば、組み付ける部品の重量から、工程完了時に想定される重量をあらかじめ算出したものであり、工程ごとにあらかじめ設定されている。
【００１５】
不良判定手段は、上記重量比較手段の比較結果に基づいて、上記作業時間帯にある上記作業対象物の良・不良を判定する。具体的な判定方法としては、例えば、上記実重量が、所定の値以上に、上記想定重量を下回った場合は、当該作業対象物に組み付け忘れた部品があるものと判定することなどが考えられる。判定結果出力手段は、上記工程特定手段が特定する工程における、不良判定手段の判定結果を、ユーザに提示する。
【００１６】
したがって、随時重量情報が工程管理装置に入力され、作業特定手段が作業時間帯を特定するたびに、重量比較手段の実重量と想定重量との比較と、不良判定手段の良・不良の判定が行われる。より具体的には、例えば、部品組み付け工程において、部品欠品の有無を判定することなどが考えられる。
【００１７】
これにより、作業手順の誤り、例えば、部品欠品が検出された場合には、その部品の組み付け洩れは、上記工程特定手段が特定する特定工程で発生したことが明確となり、判定結果出力手段は、どの工程で部品欠品が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【００１８】
したがって、ユーザは、不良が発生した工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００１９】
あるいは、上記工程管理装置は、さらに、上記重量情報取得手段が取得した重量情報がどの工程のものかを識別する工程識別手段を備え、上記重量情報取得手段は、上記重量情報として、生産ラインの工程ごとに計測された、作業対象物が配置される配置場所の実重量と、計測時刻とを取得し、上記作業特定手段は、上記配置場所の実重量が、非作業時の重量から変動する開始時点と、非作業時の重量へと変動する終了時点とを検知して、上記開始時点から上記終了時点までを上記作業時間帯として特定し、上記重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の実重量と、上記工程識別手段が識別する識別工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、上記不良判定手段は、上記識別工程以前における、上記作業対象物の良・不良を判定してもよい。
【００２０】
上記構成によれば、重量情報取得手段は、工程ごとに重量情報を取得し、工程識別手段は、その重量情報がどの工程のものであるのかを識別する。次に、作業特定手段は、上記配置場所の実重量の変動、より詳しくは、非作業時の重量から変動する開始時点と、非作業時の重量へと変動する終了時点とを検知して、上記開始時点から上記終了時点までを上記作業時間帯として特定する。
【００２１】
続いて、重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する作業時間帯の実重量と、上記工程識別手段が識別する識別工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する。想定重量は、上記識別工程での作業が終わって排出される直前の時点で想定される重量のことである。想定重量は、例えば、組み付け工程であれば、組み付け作業の手順、および、組み付ける部品の重量から工程ごとにあらかじめ算出される。
【００２２】
不良判定手段は、上記重量比較手段の比較結果に基づいて、上記識別工程にある作業対象物の良・不良を判定する。具体的な判定方法としては、例えば、上記実重量が、所定の値以上に、上記想定重量を下回った場合は、識別工程にて、作業対象物に組み付け忘れた部品があるものと判定するなどが考えられる。判定結果出力手段は、不良判定手段の判定結果を、ユーザに提示する。
【００２３】
したがって、随時重量情報が工程管理装置に入力され、作業特定手段が作業時間帯を特定するたびに、重量比較手段の実重量と想定重量との比較と、不良判定手段の良・不良の判定が行われる。より具体的には、例えば、部品組み付け工程において、部品欠品の有無を判定することなどが考えられる。
【００２４】
これにより、部品欠品などの不良が検出された場合には、その不良は、上記工程識別手段が識別する工程で発生したことが明確となり、判定結果出力手段は、どの工程で不良が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【００２５】
したがって、ユーザは、不良が生じた工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００２６】
また、上記重量比較手段は、上記作業特定手段が検知した上記終了時点における終了時実重量と、上記識別工程から作業対象物が排出されるときの重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、上記不良判定手段は、上記識別工程における、上記作業対象物の良・不良を判定することが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、作業特定手段は、上記配置場所の実重量の変動を検知して、重量が非作業時の重量へと変動した終了時点を、工程の区切り、すなわち工程終了時点として特定する。
【００２８】
続いて、重量比較手段は、上記作業特定手段が特定する上記終了時点の終了時実重量と、上記識別工程から作業対象物が排出される直前の配置場所の重量として、あらかじめ設定された排出時の想定重量とを比較する。排出時の想定重量は、識別工程での作業が終わって排出される直前の時点で想定される排出時想定重量のことである。想定重量は、例えば、組み付け工程であれば、組み付け作業の手順、および、組み付ける部品の重量から工程ごとにあらかじめ算出される。
【００２９】
不良判定手段は、上記重量比較手段の比較結果に基づいて、上記識別工程における作業対象物の良・不良を判定する。具体的な判定方法としては、例えば、上記実重量が、所定の値以上に、上記想定重量を下回った場合は、当該工程にて、作業対象物に組み付け忘れた部品があるものと判定するなどが考えられる。判定結果出力手段は、不良判定手段の判定結果を、ユーザに提示する。
【００３０】
したがって、随時重量情報が工程管理装置に入力され、作業特定手段が終了時点を特定するたびに、重量比較手段の終了時実重量と排出時想定重量との比較と、不良判定手段の良・不良の判定が行われる。
【００３１】
これにより、不良が検出された場合には、その不良は、上記工程識別手段が識別する工程で発生したことが明確となり、判定結果出力手段は、どの工程で不良が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【００３２】
したがって、ユーザは、不良が生じた工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００３３】
上記重量比較手段は、さらに、上記作業特定手段が検知した上記開始時点における開始時実重量と、上記識別工程に作業対象物が投入されたときの重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較し、不良判定手段は、上記識別工程の前の工程における、上記作業対象物の良・不良を判定することが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、作業特定手段は、工程終了時の重量についてだけではなく、工程開始時の重量についても投入時の想定重量との比較を行うので、識別工程の前工程の段階で発生する不良を検知することが可能となる。
【００３５】
さらに、上記工程管理装置は、上記作業特定手段が特定する工程の作業時間帯の開始時刻と、終了時刻とを取得し、上記開始時刻と、終了時刻との差分から当該工程の作業時間を計測する作業時間計測手段を備えていることが好ましい。
【００３６】
これにより、上記作業時間帯にかかる工程の作業時間を計測することが可能となる。
【００３７】
なお、上記作業時間計測手段が、上記作業特定手段が検知した第１の重量安定時間帯の終了時刻を工程開始時刻として取得し、その次に上記作業特定手段が特定する第２の重量安定時間帯の開始時刻を工程終了時刻として取得して、上記工程開始時刻と、上記工程終了時刻との差分から工程の作業時間を算出することも可能である。
【００３８】
これにより、１つのワークに係る各工程の作業時間を算出することができる。例えば、各工程の作業時間を累積すれば、１つのワークが完成するまでに要した作業時間を、ワークの紐付けがずれることなく、正確に算出することが可能となる。算出された作業時間は、例えば、生産管理において、当該生産ラインの生産能力を分析するときに有用な情報となる。
【００３９】
あるいは、上記作業時間計測手段が、さらに、上記作業特定手段が特定する上記開始時点の工程開始時刻と、上記開始時点の次に、上記作業特定手段が特定する上記終了時点の工程終了時刻とを取得し、上記工程開始時刻と、上記工程終了時刻との差分から作業時間を算出することも可能である。
【００４０】
これにより、１つの工程で発生する作業時間を算出することができる。例えば、上記作業時間を累積すれば、当該工程で実施されたすべての作業の累積作業時間を算出することもできる。算出された作業時間は、例えば、生産管理において、当該生産ラインの生産能力を分析するときに有用な情報となる。
【００４１】
上記工程管理装置は、さらに、生産ラインの先頭工程に投入された作業対象物の初期重量情報を取得して、該初期重量情報に対応付けて記録された、製品の型式情報を抽出し、上記作業対象物の型式を識別する型式識別手段を備え、上記重量比較手段は、上記型式識別手段が識別した型式ごとに、各工程の想定重量を取得して実重量との比較を行ってもよい。
【００４２】
１つの生産ラインで、複数種類の製品を生産する場合、製品によって、各工程の段階で想定される重量が異なるので、生産される製品ごと、つまり、型式ごとに正しい想定重量を引用する必要がある。
【００４３】
そこで、上記構成によれば、先頭工程に投入される作業対象物の初期重量を取得して、該初期重量の違いにより、どの製品がこれから生産されるのかを型式識別手段が識別する。想定重量は、型式ごとにあらかじめ記録しておく。重量比較手段は、比較を行うとき、識別された型式に基づいて、適正な想定重量を取得して、実重量との比較を行う。
【００４４】
これにより、１つの生産ラインで、複数種類の製品を生産する場合でも、型式ごとに、良・不良の判定を適正に実施することが可能となる。結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００４５】
なお、上記想定重量は、組み付け作業の作業対象物に組み付ける部品ごとの重量を示す部品重量と、上記部品の組み付け順序とに基づき工程ごとに算出され、上記不良判定手段は、上記実重量が上記想定重量より小さい場合に、部品欠品が生じたと判定することが好ましい。
【００４６】
上記実重量が上記想定重量より小さいということは、当該工程において、しかるべき部品が組み付けられなかったことを意味する。上記構成によれば、不良判定手段が、実重量が上記想定重量を下回ったことを検知するので、組み付け工程において、部品欠品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００４７】
また、分解作業の作業対象物から取り外す部品ごとの重量を示す部品重量と、上記部品の取り外し順序とに基づき工程ごとに算出され、上記不良判定手段は、上記実重量と上記想定重量との差が所定の値以上である場合に、上記作業対象物の分解手順に誤りが生じたと判定してもよい。
【００４８】
上記構成によれば、上記実重量と上記想定重量との差が所定の値以上である場合、すなわち、想定重量の許容範囲をはずれる場合は、不良判定手段が、作業対象物に施された分解作業が適切でないことを検知する。
【００４９】
これにより、製品の分解工程において、違う部品が誤って分解されるなどのミスを早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００５０】
なお、生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量を計測して重量情報を生成する重量計測部と、上記重量計測部より取得した上記重量情報に基づき、上記作業対象物の良・不良の判定を工程ごとに行う、上述の工程管理装置とを通信可能に接続すれば、作業工程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能な工程管理システムを構築することが可能となる。
【００５１】
さらに、上記重量計測部が、生産ラインの各工程にわたって１つの作業対象物の実重量を計測する場合は、上記作業対象物の重量情報に基づき、上記作業対象物の良・不良の判定を工程ごとに行う工程管理システムを構築することが可能となる。
【００５２】
あるいは、上記重量計測部が、生産ラインの工程ごとに、作業対象物が配置される工程の配置場所の実重量を計測する場合は、上記工程の配置場所の重量情報に基づき、当該工程における、上記作業対象物の良・不良の判定を行う工程管理システムを構築することが可能となる。
【００５３】
本発明に係る工程管理方法は、上記課題を解決するために、生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量情報を取得する第１ステップと、作業対象物の実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する第２ステップと、上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯の工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する第３ステップと、上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する第４ステップと、上記不良判定手段の判定結果をユーザに提示する第５ステップとを含むことを特徴としている。
【００５４】
上記方法によれば、第１ステップで取得した作業対象物に関する重量情報に基づいて、第２ステップにて、重量の増減から、重量が安定する時間帯以外の時間帯を作業時間帯として特定する。続く第３ステップにて、上記特定した作業時間帯に係る工程に対応付けられた、あらかじめ設定された作業対象物の想定重量と、上記作業時間帯における作業対象物の実重量とを比較する。
【００５５】
次に、第４ステップにて第３ステップにおける比較結果に基づき、上記特定された工程における、上記作業対象物の良・不良を判定する。最後に上記第４ステップの判定結果を、第５ステップにてユーザに提示する。
【００５６】
これにより、第４ステップにて、不良が検出された場合には、その不良工程は、上記特定された作業時間帯に発生したことが明確となり、第５ステップにてどの作業時間帯で不良が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【００５７】
したがって、ユーザは、上記作業時間帯の情報から不良が発生した工程をすぐに特定して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００５８】
なお、本発明に係る工程管理方法は、生産ラインの各工程にわたって作業対象物ごとに計測された、作業対象物の実重量と、計測時刻とを取得する第１ステップと、上記第１ステップで取得した上記実重量の増減に基づいて、上記作業対象物の重量が一定時間安定することを検知し、重量が安定していない時間帯を、作業時間帯として特定する第２ステップと、上記第２ステップで特定した上記作業時間帯に係る工程を特定する第３ステップと、上記作業時間帯の実重量と、上記第３ステップで特定した特定工程に対応付けられた、作業対象物の重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較する第４ステップと、上記第４ステップでの比較結果に基づき、上記特定工程における、上記作業対象物の良・不良を判定する第５ステップと、上記判定結果をユーザに提示する第６ステップとを含んでいてもよい。
【００５９】
この場合、第５ステップにて、不良が検出された場合には、その不良工程は、上記特定された特定工程で発生したことが明確となり、第６ステップにてどの工程で不良が発生したのかという情報をユーザに合わせて提示することが可能となる。
【００６０】
したがって、ユーザは、不良が発生した工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００６１】
あるいは、本発明に係る工程管理方法は、生産ラインの工程ごとに計測された、作業対象物が配置される配置場所の実重量と、計測時刻とを取得する第１ステップと、上記第１ステップで取得した上記実重量がどの工程の配置場所で計測されたものかを識別する第２ステップと、上記第２ステップで識別した識別工程の配置場所の実重量が、非作業時の重量へと変動することを検知し、実重量が変動した時点を、上記工程の作業が終了する工程終了時点として特定する第３ステップと、上記第３ステップで特定した上記工程終了時点の終了時実重量と、上記識別した工程から作業対象物が排出される直前の配置場所の重量として、あらかじめ設定された想定重量とを比較する第４ステップと、
上記第４ステップでの比較結果に基づき、上記識別工程における、上記作業対象物に対する、良・不良を判定する第５ステップと、上記判定結果をユーザに提示する第６ステップとを含んでいてもよい。
【００６２】
この場合、第５ステップにて、不良が検出された場合には、その不良は、第２ステップにて識別した識別工程で発生したことが明確となり、第６ステップにてどの工程で不良が発生したのかという情報をユーザに合わせて提示することが可能となる。
【００６３】
したがって、ユーザは、不良が発生した工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【００６４】
なお、上記工程管理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記工程管理装置をコンピュータにて実現させる工程管理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００６５】
本発明に係る工程管理装置は、生産ラインの各工程を流れる作業対象物に関する重量情報を取得する重量情報取得手段と、作業対象物の実重量の増減に基づき、工程の作業時間帯を特定する作業特定手段と、上記特定された作業時間帯における実重量と、該作業時間帯の工程に対応付けられた、あらかじめ設定された想定重量とを比較する重量比較手段と、上記重量比較手段の比較結果に基づき、上記作業時間帯における上記作業対象物の良・不良を判定する不良判定手段と、上記不良判定手段の判定結果をユーザに提示する判定結果出力手段とを備えている。
【００６６】
これにより、不良、例えば、部品欠品が検出された場合に、その部品欠品が発生した作業時間帯を特定して情報をユーザに提示することが可能となる。
【００６７】
したがって、ユーザは、上記作業時間帯から部品欠品が発生した工程をすぐに特定して、迅速に対応することが可能となり、結果として、作業過程において、不良発生を早期に発見し、手直しコストを削減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
〔実施形態１〕
本発明の各実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、一例として、４つの工程からなる手組み生産ラインを有する生産システムに適用される、工程管理システムについて説明する。
【００６９】
〔工程管理システムの概要１〕
なお、以下では、説明の簡略化のため、一本の生産ラインを１つの工程管理装置で監視し、生産ラインの各工程を、一人の作業者が担当する構成について説明する。
【００７０】
まず、本実施形態に係る工程管理システム１００が適用されるある製品の生産システム１について、図２に基づいて説明する。図２に示す例では、生産システム１は、作業者の手作業により製品を製造する４つの工程（Ａ〜Ｄ工程）を含む生産ラインと、上記各工程の作業を管理する工程管理装置２と、上記生産ラインを流れる仕掛品（ワーク）の重量を計測する重量計測部３とを含む構成となっている。
【００７１】
生産システム１の製造対象物である仕掛品（初期ワークＷｏ）は、Ａ工程、Ｂ工程、Ｃ工程、および、Ｄ工程の順に、ワーク（作業対象物）Ｗａ〜Ｗｄとして、上流から下流へと各工程を経て、すべての工程の作業が順に実行されると製品（ワークＷｄ）として完成する。本実施形態では、１つのオーダに対して、１つのワークが工程を流れ、その１つワークに対して、１つの作業が工程ごとに実行されるものとする。
【００７２】
ワークの重量を計測するための重量計測部３について、本実施形態では、１つのワークに対して、１つの重量計測部３が対応して設置されている。図２に示すとおり、ワークが最初の工程（Ａ工程）に投入されてから、最後の工程（Ｄ工程）を排出されるまでの重量を、当該ワークを載せている台車（またはパレットなど）に設置された重量計測部３が計測する。重量計測部３が計測した重量情報は、計測時刻ととともに、工程管理装置２に供給される。
【００７３】
工程管理装置２は、上記重量情報をリアルタイムで取得することにより、部品欠品の検知や、作業時間の計測などの各種処理を迅速に行うことができる。
【００７４】
なお、重量計測部３としては、本実施形態では、例えば、ワークを載せるパレットや、台車上に歪センサを取り付けることによって実現する。歪センサは、試験体に荷重を与え、その変形の程度によってひずみ量を取得するものである。
【００７５】
このように、台車やパレットに重量計測部３を設置する構成は、本発明の工程管理システム１００を、例えば、以下のような状況下の生産システム１に適用することができる。具体的には、重量計測対象となるワークが大きかったり、重かったりする場合に、該ワークが工程の各作業場所を移動するのではなく、各工程の担当者が上記ワークが配置されている台車（パレット）の所に移動していって、作業が行われるような場合が考えられる。あるいは、ワークが、最初の工程に投入されてから、最後の工程を排出されるまで、台車（パレット）の上に設置されたまま各工程を移動するような場合にも、適用可能である。
【００７６】
工程管理装置２と重量計測部３とは、通信回線によって互いに接続されることによって、無線あるいは、有線による通信ネットワークを形成している。これにより、重量計測部３は、計測した重量情報を、工程管理装置２に送信することができる。
【００７７】
なお、通信ネットワークとしては、送信元となる装置が自装置の情報を送信相手に送信可能な形態であればどのようなものでもよい。例えば、赤外線やBluetooth（登録商標）などにより実現される無線ＬＡＮ（Local Area Network）などが形成される形態が想定される。
【００７８】
なお、本実施形態では、各工程に作業者が一人配置され、それぞれの工程（Ａ〜Ｄ工程）ごとの作業場所と作業手順が定められている。また、それぞれの作業場所に作業台が設置されており、作業者が用いる製品の組み立て・製造に必要な治工具が配置されている。あるいは、作業者が操作する生産設備が設置されていてもよい。
【００７９】
また、本実施形態では、生産システム１の全工程は、作業者の手作業による手組みラインとしたが、生産設備によって、自動で組み立て・製造が行われる工程を含む生産システムにおいても、本発明の工程管理システム１００を適用することは可能である。
【００８０】
〔工程管理装置の構成１〕
図１は、本実施形態に係る工程管理装置２の要部構成を示すブロック図である。工程管理装置２は、図１に示すとおり、受信部４、出力部５、操作部６、制御部１０、および、記録部４０を備えた構成となっている。制御部１０は、さらに、入出力制御部１１、工程管理制御部１２を有しており、記録部４０は、さらに、重量情報記録部４１、閾値記録部４２、進捗情報記録部４３、および、仕掛品想定重量データベース（以下、ＤＢと称す）４４を含んでいる。
【００８１】
受信部４は、工程管理システム１００（図２）において、他の装置からの送信データを受信するものである。受信部４は、例えば、台車に設置された重量計測部３からのワーク重量情報などを受信する。
【００８２】
出力部５は、工程管理装置２の各種処理結果をユーザに提示するものであり、音声を出力する発音部５ａと、処理結果を表示する表示部５ｂとを含んでいる。発音部５ａは、工程管理装置２が、生産システム１の異常を検知したときなどに、警告音を発してユーザの注意を喚起するものであり、例えば、スピーカなどで構成される。表示部５ｂは、工程管理装置２における、欠品有無の判定結果や、作業時間計測結果などの各種処理結果を表示するものであり、例えば液晶表示装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの表示装置によって構成される。
【００８３】
操作部６は、ユーザからの指示入力、および情報入力などを受け付けるものであり、例えばキーボードやボタンなどのキー入力手段や、マウスなどのポインティングデバイスなどによって構成される。
【００８４】
制御部１０の入出力制御部１１は、工程管理装置２における情報の入出力を制御するものであり、重量情報入力制御部（重量情報取得手段）２１、欠品判定結果出力制御部２２、および、操作受付部２３を有している。
【００８５】
重量情報入力制御部２１は、受信部４が受信した、重量計測部３からの重量情報を取得するための制御を行う。欠品判定結果出力制御部２２は、欠品判定部（不良判定手段）３４の処理結果を表示部５ｂに表示するための制御を行う。操作受付部２３は、操作部６を介して工程管理装置２に入力されるユーザからの指示信号を受け付け、該指示信号を工程管理制御部１２の各部に供給するものである。
【００８６】
次に、工程管理制御部１２の各部について詳細に説明する。
【００８７】
工程管理制御部１２は、工程管理装置２における、部品欠品検知処理および作業時間計測処理を含む、工程管理のための各種処理を制御するものであり、工程区切り判定部（作業特定手段）３１、工程進捗判定部（工程進捗判定手段）３２、重量比較部（重量比較手段）３３、欠品判定部３４、および、判定結果出力部（判定結果出力手段）３５を備えている。
【００８８】
工程区切り判定部３１は、重量計測部３から取得した重量情報と計測時刻とから、工程に係る作業を行っている時間帯（作業時間帯）を、工程の区切りの有無を判定することによって特定し、特定した作業時間帯から、各工程の開始（または、終了）時刻を取得するものである。より具体的には、本実施形態では、重量に変動がない時間帯を安定状態、つまり、工程と工程の間の滞留時間として捉える。したがって、工程区切り判定部３１は、ある一定時間以上重量に変動がないと判定すれば、その滞留時間を工程の区切りと考え、滞留時間の開始時刻を、直前の工程の終了時刻として、また、上記滞留時間の終了時刻を次工程の開始時刻として取得する。
【００８９】
工程進捗判定部３２は、工程区切り判定部３１が特定した工程の区切り情報に基づいて、重量計測部３が重量を測定しているワークが現在どの工程まで進んでいるのか、工程の進捗を判断するものである。例えば、図２の生産システム１において、工程区切り判定部３１が重量計測部３より重量情報を取得し始めてから、すでに２つの工程の区切り（安定状態）を特定している場合、工程進捗判定部３２は、当該ワークが、Ａ工程およびＢ工程を経て、Ｃ工程に投入されてからＤ工程に投入される直前までのどこかにあるということを判断する。これにより、上記安定状態が、どの工程の後の滞留時間を示しているかを判定することもできる。
【００９０】
重量比較部３３は、上記工程間滞留時に重量計測部３によって計測されたワークの実重量と、あらかじめ登録されている、当該工程排出直後の仕掛品（ワーク）の想定重量とを比較するものである。具体的には、重量比較部３３は、まず、工程区切り判定部３１が特定した工程の区切り（滞留時）のワークの実重量を取得する。次に、当該工程の区切りがどの工程の直後であるのかについての情報を工程進捗判定部３２より取得する。そして、あらかじめ登録されている工程ごとの想定重量の情報の中から、工程進捗判定部３２が指定する工程排出直後の仕掛品の想定重量を取得する。上記ワークの実重量と、仕掛品の想定重量との比較結果は、欠品判定部３４に供給される。
【００９１】
欠品判定部３４は、重量比較部３３による重量の比較結果に応じて、生産システム１の各組み付け工程において、部品欠品の有無を判定するものである。人為的なミスによって部品の組み付け忘れや、生産設備の不具合によって組み付け洩れなどが発生すれば、そのワークの実重量は、仕掛品の想定重量よりも下回ることになる。欠品判定部３４は、この重量の誤差を検知し、上記実重量が、想定重量よりも下回った場合に、例えば、その誤差があらかじめ定めた値よりも大きければ、部品欠品ありと判定する。つまり、上記工程進捗判定部３２が特定した工程において、部品の組み付け洩れが発生したと判定する。
【００９２】
判定結果出力部３５は、欠品判定部３４が行った判定結果を出力するものである。判定結果は、欠品判定結果出力制御部２２を介して、出力部５に出力される。例えば、部品欠品ありと判定された場合に、発音部５ａから警告音を発するようにすれば、ユーザは、リアルタイムで部品欠品を認識し、迅速に対処することが可能となる。また、表示部５ｂに判定結果を都度出力するようにすれば、ユーザは、どの工程で部品欠品が起こったか（あるいは、起こらなかったか）を知ることができる。
【００９３】
次に、工程管理制御部１２が各種処理の実行時に、読み出し・書き込みなどを行うための記録部４０（図１）の詳細について説明する。
【００９４】
記録部４０の重量情報記録部４１は、図２に示す重量計測部３が計測したワークの重量情報を計測時刻と関連付けて記録するものである。閾値記録部４２は、工程管理制御部１２の各部が、各種判定を実行するときに参照する閾値を記録するものである。例えば、工程区切り判定部３１が、上記ワークの重量の推移に基づいて工程の区切りを特定するときに参照する、区切り閾値を記録する。例えば、区切り閾値を「１分」として記録しておけば、工程区切り判定部３１は、１分以上重量に変動がないと判定したときに、その滞留時間を工程の区切りと判定することができる。
【００９５】
また、欠品判定部３４が、重量比較部３３が算出した誤差に基づいて、部品欠品の有無を判定するときに参照する誤差閾値を記録する。例えば、誤差閾値を「１ｇ」として記録しておけば、実重量が、想定重量を１ｇ以上下回ったときに、欠品判定部３４は、部品欠品ありと判定する。なお誤差閾値は、製品を構成する最小単位の部品の最小重量以下に設定する。これにより、どのような部品の組み付け洩れがあったとしても、欠品判定部３４は、それを見逃さないようにすることができる。
【００９６】
重量情報記録部４１に記録された重量情報と計測時刻とは、例えば、図３のグラフに示すことができる。図３は、図２の生産システム１における、初期ワークＷｏが各工程（Ａ〜Ｄ）を経て完成に至るまでの、時間の経過と重量との関係を示すグラフである。Ｇｒｐｈ１の横軸は、時間の経過を示し、単位は「分」で表している。Ｓは、各工程の開始時点、Ｅは終了時点を示す。縦軸は、重量計測部３が計測したワークの実重量を示し、単位は「ｋｇ」で表している。重量の測定は、ワークをＡ工程に投入した時点（点Ｐ）から、Ｄ工程から排出される時点（点Ｗ）まで行われるものとする。
【００９７】
生産システム１が稼動し、Ａ工程において、ワークに対して点Ｐから点Ｑまで組み付け作業が行われる。よって、部品の組み付けに応じて初期ワークＷｏの重量は増加する。Ａ工程が終了する点Ｑの時点を通過すると、工程区切り判定部３１は、重量に変動がなくなったことを検知し、安定状態が始まった点Ｑから、この安定状態が１分以上続いた時点で、これを最初の工程（Ａ工程）直後の滞留時間（ｒ）であると判定する。同様に、点Ｓ−Ｔ間、点Ｕ−Ｖ間についても、それぞれ、Ｂ工程、Ｃ工程の直後の滞留時間として特定する。したがって、工程管理装置２は、例えば、Ｂ工程の開始時点（Ｓ）を、前工程（Ａ工程）直後の滞留時間の終了時点から特定することが可能である。なお、Ｄ工程が終了した時点で計測を終了するので、工程区切り判定部３１は、計測が終了した時点を、（Ｄ工程直後の）滞留開始時間として認識することとする。
【００９８】
進捗情報記録部４３は、工程区切り判定部３１が、上述のように取得した滞留時間に関する情報、すなわち、滞留時間特定した時間帯の開始／終了時刻と、該時間帯におけるワークの重量を記録するものである。さらに、記録された滞留時間帯ごとに、その滞留時間がどの工程の直後であるのかを示す工程進捗情報を記録するものである。この工程進捗情報は、上述の通り、工程進捗判定部３２によって特定される。
【００９９】
図４は、進捗情報記録部４３に記録される、工程区切り判定部３１が特定した工程の区切り（滞留時間帯）ごとの進捗情報の例を示す図である。進捗情報は、例えば、図４に示すとおり、テーブル構造で表すことができる。第１カラム（Ｃ１）には、取得した滞留時間帯の開始時刻、第２カラム（Ｃ２）には、滞留時間帯の終了時刻、そして、第３カラム（Ｃ３）には、当該滞留時間のワークの重量が格納されている。また、第４カラム（Ｃ４）には、その滞留時間がどの工程の直後であるのかを示す情報が格納されている。
【０１００】
カラムＣ１、Ｃ２の情報は、工程区切り判定部３１によって、カラムＣ３の情報は、重量比較部３３によって、カラムＣ４の情報は、工程進捗判定部３２によって生成される。
【０１０１】
図４に示す進捗情報テーブルは、図３に示すＧｒｐｈ１の例を用いて、Ａ工程が開始された時刻が９：００であった場合の進捗情報を示している。なお、第１のレコードＲ１は、ワークの重量計測が開始された（Ａ工程が開始された）時点で追加される。
【０１０２】
例えば、第２のレコードＲ２をみれば、第１の工程（Ａ工程）が、９：０１に終了し、次の第２の工程（Ｂ工程）が、９：０２に開始されたことが分かる。さらに、第１の工程を終了した時点で、ワークの重量が２０ｋｇであることも分かる。
【０１０３】
工程進捗判定部３２は、上述のとおり抽出された工程の区切りに対して、それがどの工程と工程の間であるのかを特定する。より具体的には、本実施形態では、あらかじめ、重量計測対象となっているワークが属する生産システム１の情報（全工程数、各工程の順番など）を登録しておく。そして、計測が開始されてから、工程の区切りとして特定された順に基づいて、上記工程の区切り（滞留時間帯）の直前に終了した工程を特定する。
【０１０４】
例えば、図４の第２のレコードＲ２は、１回目に特定された工程の区切りであることから、工程進捗判定部３２は、レコードＲ１は、Ａ工程−Ｂ工程間の滞留時間帯であると判定し、「直前終了工程」として、Ａ工程を示す情報を格納する（第４カラム（Ｃ４））。これにより、Ａ工程排出直後のワークＷａの実重量は、２０ｋｇであるということが分かる。
【０１０５】
仕掛品想定重量ＤＢ４４は、生産システム１で生産される製品の仕掛品（ワーク）の重量を、想定重量として工程ごとに記録するものである。図５は、仕掛品想定重量ＤＢ４４が記録する、生産システム１（図２）の工程ごとの仕掛品想定重量情報の例を示す図である。想定重量とは、生産システム１においてあらかじめ定められている作業手順や、組み付ける全ての部品の重量などに基づいて、ワークがどの工程の段階で、どのくらいの重さになるのかを見積もって、理想重量として登録しておいた重量のことである。すなわち、重量計測部３が計測した実重量が、この仕掛品想定重量ＤＢ４４に記録される想定重量との差（誤差）が大きいほど、組み付け作業に誤りがあった可能性は高いと考えることができる。特に、実重量が想定重量を下回った場合は、部品欠品が発生したと考えることができる。
【０１０６】
図５に示す仕掛品想定重量情報によれば、例えば、Ａ工程直後の想定重量は、２０ｋｇであり、また、図３、図４に示すとおり、Ａ工程直後の実重量は２０ｋｇであることから、欠品判定部３４は、Ａ工程において、部品欠品は発生しなかったと判定することができる。
【０１０７】
上記構成によれば、工程区切り判定部３１は、重量計測部３からワークの重量情報を取得し、当該ワークの重量の推移に基づいて、重量の変動がない時間帯を、工程間での滞留時間、すなわち、工程の区切りとして特定する。次に、工程進捗判定部３２は、上記特定された工程の区切りが、重量計測部３によるワークの重量の計測が開始されてから、いくつめの区切りになるかによって、当該工程の区切りが、どの工程の直後のものであるのか直前終了工程を特定する。
【０１０８】
重量比較部３３は、上記工程の区切りとしての滞留時間帯において、重量計測部３によって計測された上記ワークの実重量を、上記直前終了工程における想定重量と比較する。想定重量とは、組み付け作業の手順、および、組み付ける部品の重量から、工程ごとに、想定される重量をあらかじめ算出したものである。欠品判定部３４は、上記実重量が、所定の値以上に、上記想定重量を下回った場合は、当該ワークに組み付け忘れた部品があるものと判定する。判定結果出力部３５は、欠品判定部３４の判定結果を、ユーザに提示する。
【０１０９】
したがって、重量計測部３から随時重量情報が工程管理装置２に入力され、工程区切り判定部３１が工程の区切りが特定するたびに、重量比較部３３の実重量と想定重量との比較と、欠品判定部３４の部品欠品有無の判定が行われる。
【０１１０】
これにより、部品欠品が検出された場合には、その部品の組み付け洩れは、上記特定された滞留時間帯の直前の工程で発生したことが明確となり、判定結果出力部３５は、どの工程部品欠品が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【０１１１】
したがって、ユーザは、部品欠品が発生した工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、組み付け工程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【０１１２】
さらに、本発明に係る工程管理装置２は、制御部１０内部に、作業時間計測部（作業時間計測手段）１３を備えることによって、取得した重量情報に基づき、重量計測対象となったワークに係る作業時間を算出することが可能となる。
【０１１３】
作業時間計測部１３は、進捗情報記録部４３を参照し、例えば、図４に示す進捗情報から、当該ワークに対する作業が行われた工程の開始時刻および終了時刻を取得することができる。すなわち、図４の例より、
Ａ工程開始時刻９：００、終了時刻９：０１
Ｂ工程開始時刻９：０２、終了時刻９：０３
Ｃ工程開始時刻９：０５、終了時刻９：０７
Ｄ工程開始時刻９：０９、終了時刻９：１０
を取得する。
【０１１４】
次に、作業時間計測部１３は、工程ごとの作業時間を算出する。上述の開始、終了時刻の差分から、各工程の作業時間は、Ａ工程作業時間１分、Ｂ工程作業時間１分、Ｃ工程作業時間２分、Ｄ工程作業時間１分と算出される。これにより、作業時間計測部１３は、上記ワークに係る累積作業時間を、５分として算出し、算出結果を作業時間出力制御部２４（図１）を介して、表示部５ｂに出力する。
【０１１５】
上記構成によれば、重量計測部３が計測するワークの重量情報に基づき、工程の区切りの時刻を、重量の推移より取得することができる。これにより、ワークに係る工程ごとの作業時間、および、当該ワークの累積作業時間を計測することが可能となる。
【０１１６】
手組みラインにおける作業時間の算出方法としては、例えば、ワークなどの物体の動きを光電センサなどによってセンシングして、工程の区切りを検知し、時間を計測することなどが考えられる。しかし、本実施形態のように、ワークが同一箇所に置かれたまま作業を行うような作業方式の場合は、ワークの動きを検知できないために、作業時間を算出することが困難となる。しかし、上記構成によれば、ワークが移動しない手組みラインにおいても、ワークの重量の推移に基づいて、工程の区切りを特定し、作業時間を算出することが可能となる。
【０１１７】
さらに、本実施形態における工程管理システム１００によれば、１つのワークに対して、その生産工程の初めから終わりまで、同一の重量計測部３が重量の計測を行うために、重量情報とワークとの紐付けにずれが生じることがない。したがって、生産システム１において、複数のオーダに対する、複数のワークを同時に生産する場合においても、工程ごとに算出した作業時間が、誤って異なるワークの作業時間として算出されることがないので、ワークに係る累積作業時間を誤ることなく算出することが可能となる。
【０１１８】
〔変形例〕
本実施形態では、説明の簡略化のために、１つの生産ラインで１つの製品（ワーク）を生産する場合について説明した。しかし、本発明に係る工程管理システム１００は、上述の例に限定されず、１つの生産ラインで、同時に複数のワークを扱う場合にも適用可能である。
【０１１９】
〔同一型式のワークを複数扱う工程管理システム〕
１つの生産ラインで、同時に複数のワークに対して作業を行う場合、どの重量計測部が、どのワークの重量計測を行っているのかを知るために、重量計測部３とワークとの対応情報を工程管理装置２が認識する必要がある。
【０１２０】
本実施形態では、工程管理装置２は、さらに、記録部４０に対応情報記録部４５（図１）を有していてもよい。
【０１２１】
対応情報記録部４５に、例えば、重量計測部３の装置ＩＤと、ワークＩＤとの対応関係を示す表を記録しておく。これにより、工程区切り判定部３１は、重量情報を取得する際に、どの重量計測部３からの重量情報であるかを示す装置ＩＤを同時に取得する。これにより、装置ＩＤに基づいて、重量情報をワークごとに、重量情報記録部４１に記録することができる。
【０１２２】
また、それに伴って、進捗情報記録部４３に記録する進捗情報も、ワークごとに記録する。つまり、重量情報記録部４１から取得する、滞留時間帯におけるワーク（仕掛品）の重量もワークごとに記録する。
【０１２３】
これにより、部品欠品の有無の判定は、ワークごとに行われ、部品欠品が検知されたときには、どのワークに対して、どの工程で部品欠品が発生したのかという判定結果をユーザに提示することが可能となる。したがって、複数のワークに対して作業を行う生産ラインにおいても、本発明の工程管理システム１００を適用することが可能となり、部品欠品が発生したワークを間違えることなくユーザに伝達することが可能となる。
【０１２４】
〔実施形態２〕
上述の実施形態１では、１つの重量計測部が１つのワークの重量を最初の工程から最後の工程まで計測する工程管理システムについて説明した。しかし、本発明の工程管理システムは、重量計測部を工程ごとに設置する構成でも、部品欠品を検知する工程管理システムとして構築することが可能である。以下、４つの工程からなる手組み生産ラインを有する生産システムに適用される、他の工程管理システムについて説明する。
【０１２５】
〔工程管理システムの概要２〕
まず、本実施形態に係る工程管理システム２００が適用されるある製品の生産システム１について、図６に基づいて説明する。図６に示す例では、生産システム１は、作業者の手作業により製品を製造する４つの工程（Ａ〜Ｄ工程）を含む生産ラインと、上記各工程の作業を管理する工程管理装置２と、上記生産ラインの各工程を流れるワークの重量を計測する重量計測部３ａ〜３ｄ（特に区別する必要がない場合には、単に重量計測部３と称す）とを含む構成となっている。
【０１２６】
生産システム１の製造対象物である仕掛品（初期ワークＷｏ）は、Ａ工程、Ｂ工程、Ｃ工程、および、Ｄ工程の順に、ワークＷａ〜Ｗｄとして、上流から下流へと各工程を経て、すべての工程の作業が順に実行されると完成品（ワークＷｄ）となる。
【０１２７】
ワークの重量を計測するための重量計測部３について、上述の実施形態１と異なる点は、本実施形態では、１つの工程に対して、１つの重量計測部３ａ〜３ｄが対応してそれぞれ設置されている点である。
【０１２８】
図７は、各工程に設置する重量計測部３の設置例を示す図である。図７に示す作業台８１ａは、Ａ工程の作業台である。重量計測部３ａは、作業台８１ａ上の物体の重量を計測する。そして、初期ワークＷｏが、治具８１ｂに設置されると、初期ワークＷｏの重量を含む総重量（重量情報）を、計測時刻ととともに、工程管理装置２に供給する。なお、工程管理装置２と重量計測部３とは、通信回線によって互いに接続されることによって、無線あるいは、有線による通信ネットワークを形成している。これにより、重量計測部３は、計測した重量情報を、工程管理装置２に送信することができる。
【０１２９】
工程管理装置２は、上記重量情報を工程ごとにリアルタイムで取得することにより、部品欠品の検知や、作業時間の計測などの各種処理を迅速に行うことができる。
【０１３０】
なお、重量計測部３としては、本実施形態では、例えば、歪センサを取り付けることによって実現する。歪センサは、試験体に荷重を与え、その変形の程度によってひずみ量を取得するものである。
【０１３１】
このように、各工程の作業台に重量計測部３を設置する構成は、本発明の工程管理システム２００を、例えば、以下のような状況下の生産システム１に適用することができる。具体的には、セル生産などの、人の手作業で組み付け作業が行われる場合、ワークは、手で持ち運べる程度の大きさと重さであることがほとんどである。そこで、作業台上の総重量を計測しておけば、人が工程の区切りの度に重量の計測をしなくとも済み、また、重量の推移から、ワークの持ち運びや、部品の組み付けによる重量の変動を検知することが可能となる。
【０１３２】
〔工程管理装置の構成２〕
図８は、本実施形態に係る工程管理装置２の要部構成を示すブロック図である。なお、図８の各構成要素に付された符号は、図１の各構成要素に付された符号に対応しており、同じ符号は、同じ構成要素を示している。したがって、上述の実施形態ですでに説明した構成要素についての説明は繰り返さない。図８の工程管理装置２において、図１と異なる点について、以下詳細に説明する。
【０１３３】
図８の工程管理装置２は、工程管理制御部１２内部に、工程進捗判定部３２ではなく、工程識別部（工程識別手段）３７を備え、記録部４０に対応情報記録部４５を有している。なお、本実施形態では、工程管理装置２はさらに、ワーク識別部３８を有しているが、ワーク識別部３８の説明については後述する。
【０１３４】
工程識別部３７は、重量計測部３から受信した重量情報が、どの工程の作業台の重量であるかを識別するものである。対応情報記録部４５は、どの重量計測部３がどの工程の作業台に設置されているかの対応関係を示した、装置ＩＤ−工程対応テーブルを記録するものである。
【０１３５】
装置ＩＤ−工程対応テーブルには、重量計測部３の装置ＩＤと、工程との対応関係が記録されている。工程識別部３７は、重量情報の供給元である重量計測部３の装置ＩＤを取得すれば、対応情報記録部４５を参照することにより、その重量情報がどの工程のものであるかを識別することが可能となる。
【０１３６】
次に、工程管理制御部１２が工程管理に係る各種処理を実行する時の各部の機能および記録部４０の詳細について説明する。ここでは、Ａ工程の作業台８１ａに設置されている重量計測部３ａ（図７）から、重量情報を受信した場合を例に挙げて説明する。
【０１３７】
重量計測部３ａから、Ａ工程の作業台８１ａの重量情報を、受信部４を介して受信すると、重量情報入力制御部２１は、受信した重量情報を重量情報記録部４１に記録する。この時、工程識別部３７は、重量計測部３ａの装置ＩＤを受信した重量情報から取得して、取得した重量情報がＡ工程のものであることを認識する。重量情報記録部４１に記録する重量情報を、工程を識別する情報と対応付けて記録してもよい。
【０１３８】
工程区切り判定部３１は、重量情報記録部４１に記録されている重量情報と計測時刻とから、工程の区切りを特定し、各工程の開始（および／または、終了）時刻を取得するものである。より具体的には、本実施形態では、重量に変動があった時点を工程の終了として捉える。つまり、ワークを作業台から持ち上げたことにより、作業台上の総重量が、非作業時（作業台にワークが載っていないとき）の重量（以下、非作業時重量と称す）へと減少した時点を工程の終了時点と判定する。さらに、工程の開始を判定するために、ワークを作業台に載せたことにより、重量が非作業時重量から増加した時点を工程の開始時点と判定するようにしてもよい。本実施形態では、工程の開始と終了との両方を判定し、開始・終了の両時点における重量比較を行う構成とする。なお、本実施形態では、非作業時重量は、工程ごとにあらかじめ定められて、仕掛品想定重量ＤＢ４４に記録されているものとする。
【０１３９】
重量比較部３３は、工程の開始（または、終了）時に重量計測部３によって計測された作業台上の実重量（以下、開始（終了）時実重量と称す）と、あらかじめ登録されている想定重量とを比較するものである。開始時実重量と比較するときは、想定重量として、当該工程へワークを投入したときの作業台上の重量（以下、投入時想定重量と称す）と比較を行う。また、終了時実重量と比較するときは、当該工程からワークが排出される直前の作業台上の重量（以下、排出時想定重量と称す）と比較を行う。上記投入時想定重量および排出時想定重量は、上記非作業時重量とともに、工程ごとに仕掛品想定重量ＤＢ４４に記録されている。
【０１４０】
欠品判定部３４は、重量比較部３３による重量の比較結果に応じて、生産システム１の各組み付け工程において、部品欠品の有無を判定するものである。上記開始時実重量と、上記投入時想定重量との比較の結果、開始時実重量が、投入時想定重量を所定の値以上に下回った場合、欠品判定部３４は、投入されたワークの重さが想定重量以下であることから、当該工程の前工程で部品欠品があったと判定する。すなわち、工程識別部３７が識別した工程の１つ前の工程で、部品欠品が発生したことを検知する。
【０１４１】
一方、上記終了時実重量と、排出時想定重量との比較の結果、終了時実重量が、排出時想定重量を所定の値以上に下回った場合、欠品判定部３４は、排出されようとするワークの重さが想定重量以下であることから、当該工程で部品欠品があったと判定する。すなわち、工程識別部３７が識別した本工程で、部品欠品が発生したことを検知する。
【０１４２】
上述のようにして行われた判定結果は、判定結果出力部３５から欠品判定結果出力制御部２２を介して、出力部５に出力され、ユーザに提示される。
【０１４３】
重量情報記録部４１に記録された重量情報と計測時刻とは、例えば、図９のグラフに示すことができる。図９は、図６の生産システム１における、時間の経過と、重量計測部３ａが計測したＡ工程の作業台８１ａ上の総重量との関係を示すグラフである。Ｇｒｐｈ２の横軸は、時間の経過を示している。縦軸は、重量計測部３ａが計測した、作業台８１ａ上の総重量を示し、単位は「ｇ」で表している。
【０１４４】
なお、Ｇｒｐｈ２によれば、９：００に重量計測を開始してから、９：１１に終了するまでの間に、１０回の重量の変動（増減）が発生し、５つのワークがＡ工程を通過したことが分かる。このように、１つの生産ラインで、複数のワークに対する作業を行う場合は、ワークを識別し、どのワークに対して部品欠品が発生したのかを判別する必要がある。
【０１４５】
本実施形態では、工程管理装置２は、工程管理制御部１２の内部にさらにワーク識別部３８（図８）を備えている。ワーク識別部３８は、重量情報を取得し始めてから、工程区切り判定部３１がいくつの工程の開始と終了を検知したかによって、その工程の開始（終了）が、いくつめのワークに対する工程作業であるのかを特定する。すなわち、図９に示す例では、点Ｋから点Ｌまでの重量の変動の山は、重量情報が取得されてから1つ目の山となるので、これを第１のワーク（Ｗ００１）の重量変動であると識別する。
【０１４６】
なお、工程管理装置２は、さらに、入力部７と、入出力制御部１１の内部にＩＤ入力制御部２５とを備え、ワークが工程に投入されるとき（あるいは、排出されるとき）に、ワークＩＤを読み取り、ワーク識別部３８に供給する構成としてもよい。これにより、工程管理装置２は、どの重量の変動がどのワークに対応しているかを認識することが可能となる。
【０１４７】
工程区切り判定部３１は、重量の変動を検知して増加が始まった時点（例えば、点Ｋ）を工程の開始時点（Ｓ）として、また、重量が減少した時点（例えば、点Ｌ）を工程の終了時点（Ｅ）として特定し、この時点の時刻を取得して、進捗情報記録部４３に記録する。
【０１４８】
図１０（ａ）は、工程区切り判定部３１が、図９に示す、重量情報から工程の開始時刻と終了時刻とを取得したときに生成する進捗情報の例を示す図である。ここでは、図９に示す、一つ目のワーク（Ｗ００１）、三つ目のワーク（Ｗ００３）、五つ目のワーク（Ｗ００５）の重量変動を検知したときに記録したものを示す。
【０１４９】
本実施形態の進捗情報は、６つの項目を有する。ここで、項目「工程」は、工程識別部３７によって生成され、項目「工程開始時刻」および「工程終了時刻」は、工程区切り判定部３１によって生成される。
【０１５０】
重量比較部３３は、取得された時刻の重量を取得して、それぞれ「開始時実重量」「終了時実重量」として進捗情報記録部４３に記録する。項目「ワークＩＤ」は、工程管理装置２がワークを識別できるように、ワーク識別部３８によって生成される。
【０１５１】
次に、仕掛品想定重量ＤＢ４４について説明する。図１０（ｂ）は、本実施形態において、重量比較部３３が、実重量と比較するための想定重量を得るための仕掛品想定重量ＤＢの例を示す図である。投入時想定重量と排出時想定重量とは、作業台上の非作業時重量と、各段階のワークの重量とで決定する。図１０（ｂ）に示す例では、Ａ〜Ｄ工程の各非作業重量をそれぞれ、１０００ｇ、１２００ｇ、１３００ｇ、１０００ｇとし、各段階のワーク重量を、それぞれ、初期ワークＷｏ＝１００ｇ、Ａ工程直後のワークＷａ＝１５０ｇ、Ｂ工程直後のワークＷｂ＝２７０ｇ、Ｃ工程直後のワークＷｃ＝４１０ｇ、Ｄ工程直後のワーク（完成品）Ｗｄ＝５８０ｇとしている。
【０１５２】
したがって、図９の縦軸に記されている、「１０００（ｇ）」は、Ａ工程の非作業時重量を示す。「１１００（ｇ）」は、Ａ工程の投入時想定重量を示す。また、「１１５０（ｇ）」は、Ａ工程の排出時想定重量を示す。
【０１５３】
なお、１１００（ｇ）の下に記されている重量ｈおよび１１５０（ｇ）の下に記されている重量ｉは、欠品判定部３４が、部品欠品の有無を判定するときに参照する誤差閾値を示しており、閾値記録部４２にあらかじめ記録しておく。これらの誤差閾値が、工程ごと、あるいは、投入時の誤差閾値、排出時の誤差閾値かによって異なる場合は、それらごとに設定された誤差閾値を閾値記録部４２に記録すればよい。
【０１５４】
〔工程管理装置の動作フロー〕
本実施形態に係る工程管理装置２（図８）の部品欠品を検知するための処理の流れを、図１１に基づき説明すると以下のとおりである。
【０１５５】
工程管理装置２が、図９に示す重量情報を取得すると（Ｓ１０１）、工程識別部３７は、上記重量情報の供給元となる重量計測部３の装置ＩＤより、どの工程の重量情報であるかを識別する（Ｓ１０２）。
【０１５６】
続いて、取得した重量情報から、工程区切り判定部３１が重量の変動を検知する（Ｓ１０３のＹｅｓ）。このとき、ワーク識別部３８は、その重量の変動がどのワークのものであるかを識別してもよい（Ｓ１０４）。次に、工程区切り判定部３１は、重量の変動が、非作業時重量からの増加である場合は、その時点を工程の開始時点であると判定する（Ｓ１０５のＡ）。
【０１５７】
次に、重量比較部３３は、工程区切り判定部３１が工程の開始時点であると特定した時点（例えば、点Ｋ）における重量（１０９９．８ｇ（図１０（ａ）））を開始時実重量として取得し、一方、仕掛品想定重量ＤＢ４４から、Ａ工程の投入時想定重量（１１００ｇ（図１０（ｂ）））を取得して、両者を比較する（Ｓ１０６）。
【０１５８】
次に、欠品判定部３４は、重量比較部３３の比較結果から、両者の誤差を誤差閾値（例えば、１ｇ）と比較する（Ｓ１０７）。誤差が１ｇ以内に収まっていれば（Ｓ１０７のＹｅｓ）、当該工程の前工程では、部品欠品が発生しなかったと判定し（Ｓ１０８）、判定結果をユーザに提示する（Ｓ１０９）。反対に、点Ｍの例のように、Ｓ１０７において、開始時実重量（１０５０ｇ（図１０（ａ））が投入時想定重量を１ｇ以上下回っていると判定した場合は（Ｓ１０７のＮｏ）、当該工程の前工程で部品欠品があったことを検知する（Ｓ１１０）。
【０１５９】
一方、Ｓ１０５において、工程区切り判定部３１は、重量の変動が、非作業時重量への減少である場合は、その時点を工程の終了時点であると判定する（Ｓ１０５のＢ）。続いて、重量比較部３３は、工程区切り判定部３１が工程の終了時点であると特定した時点（例えば、点Ｌ）における終了時実重量と、仕掛品想定重量ＤＢ４４に記録されるＡ工程の排出時想定重量（１１５０ｇ（図１０（ｂ）））とを比較する（Ｓ１１１）。
【０１６０】
欠品判定部３４は、重量比較部３３の比較結果から、両者の誤差を誤差閾値（例えば、１ｇ）と比較する（Ｓ１１２）。誤差が１ｇ以内に収まっていれば（Ｓ１１２のＹｅｓ）、当該工程での部品欠品は発生しなかったと判定し（Ｓ１１３）、判定結果をユーザに提示する（Ｓ１０９）。
【０１６１】
反対に、点Ｎの例のように、Ｓ１１２において、終了時実重量（１１３０ｇ（図１０（ａ））が排出時想定重量を１ｇ以上下回っていると判定した場合は（Ｓ１１２のＮｏ）、当該工程で部品欠品があったことを検知する（Ｓ１１４）。
【０１６２】
上記構成によれば、工程識別部３７は、重量計測部３から工程ごとの重量情報を取得し、その重量情報がどの工程のものであるのかを識別する。次に、工程区切り判定部３１は、上記重量情報の変動を検知して、重量が非作業時の重量へと減少した時点を、工程の区切り、すなわち工程の終了時点として特定する。
【０１６３】
続いて、重量比較部３３は、上記工程区切り判定部３１が特定する工程終了時点の終了時実重量と、上記工程識別部３７が特定する工程からワークが排出される直前の作業場所の重量として、あらかじめ見積もられた排出時想定重量とを比較する。排出時想定重量は、当該工程での組み付け作業が終わった時点の想定される重量で、組み付け作業の手順、および、組み付ける部品の重量から工程ごとにあらかじめ算出されるものである。
【０１６４】
欠品判定部３４は、上記実重量が、所定の値以上に、上記想定重量を下回った場合は、当該工程にて、ワークに組み付け忘れた部品があるものと判定する。判定結果出力部３５は、欠品判定部３４の判定結果を、ユーザに提示する。
【０１６５】
したがって、重量計測部３から随時重量情報が工程管理装置２に入力され、工程区切り判定部３１が工程の区切りが特定するたびに、重量比較部３３の実重量と想定重量との比較と、欠品判定部３４の部品欠品有無の判定が行われる。
【０１６６】
これにより、部品欠品が検出された場合には、その部品の組み付け洩れは、上記工程識別部３７が特定する工程で発生したことが明確となり、判定結果出力部３５は、どの工程で部品欠品が発生したのかという情報をユーザに提示することが可能となる。
【０１６７】
したがって、ユーザは、部品欠品が発生した工程をすぐに認識して、迅速に対応することが可能となり、結果として、組み付け工程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【０１６８】
さらに、工程区切り判定部３１が、非作業時重量から重量の増加を検知することにより、工程の開始時点を特定することが可能な場合は、重量比較部３３は、工程の開始時実重量と、当該工程投入時に想定される投入時想定重量とを比較することができる。これにより、工程識別部３７が特定する工程の前工程での部品欠品の有無を判定することが可能となり、結果として、組み付け工程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【０１６９】
さらに、本発明に係る工程管理装置２は、制御部１０内部に、作業時間計測部１３を備えていてもよい。取得した重量情報に基づき、工程の区切りを特定することによって、特定された工程の区切りの時刻を取得して、重量計測対象となった工程に係る作業時間を算出することが可能となる。
【０１７０】
これにより、センサなどによって工程の区切りを特定することが困難な手組みラインにおいても、ワークの重量の変動に基づいて、工程の開始時点と終了時点を特定し、作業時間を算出することが可能となる。
【０１７１】
なお、本実施形態では、工程の開始と終了との両方を判定し、開始・終了の両時点における重量比較を行う構成としたが、少なくとも工程の開始か終了かのいずれかを判定する構成であっても、工程の区切りにおいて重量比較を行い、工程ごとに部品欠品有無の判定を行うことが可能となる。
【０１７２】
〔実施形態３〕
上述の実施形態２では、重量計測部３を各工程の作業台に設置し、作業の開始から終了までの重量を計測して部品欠品を検知する工程管理システムについて説明した。しかし、本発明の工程管理システムは、上記に限定されず、重量計測部を工程間に設置されたワーク（仕掛品）置き場に設置する構成でも、部品欠品を検知する工程管理システムとして構築することが可能である。以下、４つの工程からなる手組み生産ラインを有する生産システムに適用される、他の工程管理システムについて説明する。
【０１７３】
〔工程管理システムの概要３〕
図１２は、本実施形態に係る工程管理システム３００が適用される、ある製品の生産システム１の構成を示す図である。図１２に示す例では、生産システム１は、作業者の手作業により製品を製造する４つの工程（Ａ〜Ｄ工程）を含む生産ラインと、上記生産ラインの各工程の直後に工程から排出されたワークを一時的に保管するワーク置き場８３ａ〜８３ｄとで構成され、上記各工程の作業を管理する工程管理装置２と、ワーク置き場８３ａ〜８３ｄに保管されているワークの重量を計測する重量計測部３ａ〜３ｄ（特に区別する必要がない場合には、単に重量計測部３と称す）とを含む工程管理システム３００を有する。
【０１７４】
例えば、Ａ工程を完了したワークＷａの重量を計測する重量計測部３ａは、図１２の一点鎖線枠内に示すとおり、工程直後にあるワーク置き場８３ａに設置されている。つまり、重量計測部３は、前工程の終了から次工程の開始までの滞留時間におけるワークの重量を計測する。
【０１７５】
本実施形態の重量計測部３としては、上述の各実施形態と同様、例えば、歪センサを取り付けることによって実現する。歪センサは、試験体に荷重を与え、その変形の程度によってひずみ量を取得するものである。なお、上記歪センサがない場合は、例えば、天秤やばねはかりなどで重量計測部３を実現することが可能である。より具体的には、ワーク置き場８３ａ〜８３ｄに天秤やばねはかりなどで実現される重量計測装置を設置し、該重量計測装置が指し示す値を他のセンサ（例えば、光電センサや変位センサなど）で検出する。これにより、歪センサがない場合でも重量計測を行うことが可能である。
【０１７６】
図１３は、図１２の生産システム１における、時間の経過と、重量計測部３ａが計測した、Ａ工程とＢ工程の間にあるワーク置き場８３ａに置かれたワークの実重量との関係を示すグラフである。Ｇｒｐｈ３の横軸は、時間の経過を示している。縦軸は、重量計測部３ａが計測した、ワーク置き場８３ａに置かれたワークの実重量を表している。
【０１７７】
工程区切り判定部３１（図８）は、重量の変動を検知して、重量の増加時点を、直前の工程の終了時点（Ｅ）として、また、重量の減少時点を次工程の開始時点（Ｓ）として特定し、この時点の時刻を取得して、進捗情報記録部４３に記録する。
【０１７８】
重量比較部３３は、上記前工程（Ａ工程）の終了時点から、次工程（Ｂ工程）の開始時点までの間の滞留時間帯のワークの実重量と、仕掛品想定重量ＤＢ４４にあらかじめ記録されている、Ａ−Ｂ工程間の想定重量とを比較する。
【０１７９】
欠品判定部３４は、上記実重量と想定重量との誤差の値が、閾値記録部４２に記録されている誤差閾値以内（図１３の重量の範囲ｊ）であるか否かによって、前工程（Ａ工程）での部品欠品の有無を判定する。判定結果出力部３５は、欠品判定部３４の判定結果を、欠品判定結果出力制御部２２を介して出力部５に出力し、ユーザに提示する。
【０１８０】
上記工程によれば、工程間で滞留中のワークの重量を取得して、想定重量と比較することにより、前工程の欠品部品の有無を判定することが可能となる。結果として、組み付け工程において、不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【０１８１】
さらに、本発明に係る工程管理装置２は、制御部１０内部に、作業時間計測部１３を備えていてもよい。重量の変動を検知することにより、滞留時間の開始・終了時点から、工程の区切りを特定しての時刻を取得することができるので、作業時間計測部１３は、作業時間を計測することが可能となる。
【０１８２】
なお、上述の各実施形態では、実重量が、想定重量を下回る（例えば、図１３の点Ｆ）ことによって部品欠品を検知する構成としたが、上記に限定されず、例えば、想定重量を予定の値以上に上回る（例えば、図１３の点Ｇ）ことによって、部品の組み付け間違いを検知し、ユーザに報知する構成としてもよい。これにより、部品の組み付け間違いによって、適正重量を超えてしまった不良品を早期に発見し、手直しコストを削減することが可能となる。
【０１８３】
〔実施形態４〕
上述の各実施形態では、説明の簡略化のために、１つの生産ラインで１つの種類（型式）の製品（ワーク）を生産する場合について説明した。次に、本発明に係る工程管理システム１００（２００、３００）が、１つの生産ラインで、複数種類の型式のワークを扱う場合に対応するための構成を説明する。
【０１８４】
図１４は、本実施形態に係る工程管理装置２の要部構成を示すブロック図である。なお、図１４の各構成要素に付された符号は、図１、図８の各構成要素に付された符号に対応しており、同じ符号は、同じ構成要素を示している。したがって、上述の実施形態ですでに説明した構成要素についての説明は繰り返さない。図１４の工程管理装置２において、図１、図８と異なる点について、以下詳細に説明する。
【０１８５】
〔複数種類の型式のワークを扱う工程管理システム〕
１つの生産ラインで、複数の型式を混在させて作業を行う場合、型式ごとに各工程の想定重量を登録し、型式に合わせて、上記誤差閾値を設定しなければならない。そのために、どの型式のワークが工程を流れているのかを、工程管理装置２が認識する必要がある。ワークの型式を特定する２つの構成および方法について、以下にそれぞれ説明する。
【０１８６】
（実施形態４−１）
本実施形態では、工程管理装置２に入力される製品ＩＤを利用して型式を特定する。本実施形態において工程管理装置２は、さらに、入力部７、入出力制御部１１の内部に
ＩＤ入力制御部２５、工程管理制御部１２の内部に型式識別部（型式識別手段）３６を備えている。また、記録部４０には、ＩＤ情報記録部４６を有し、対応情報記録部４５には、さらにＩＤ−型式変換テーブルを記録している。
【０１８７】
入力部７は、ワークに対して一意に割り当てられている製品ＩＤを取得して、工程管理装置２に入力するものである。工程を流れるワークから製品ＩＤを取得する方法としては、入力部７をバーコードリーダとして構成し、ワーク自体または指図書などに印字されているバーコードを読み取って、工程管理装置２に供給することなどが考えられる。他にも、ワークにＲＦＩＤタグを付与してそこから自動で製品ＩＤを取得してもよい。
【０１８８】
ＩＤ入力制御部２５は、入力部７から入力された製品ＩＤを入力時刻とともに受け付けて、ＩＤ情報記録部４６に記録する。
【０１８９】
型式識別部３６は、工程区切り判定部３１が重量計測部３より重量情報を取得したとき、その重量計測対象となっている当該ワークの型式を識別するものである。まず、型式識別部３６は、重量情報の計測時刻と、上記製品ＩＤの入力時刻とに基づいて、入力された製品ＩＤの中から当該ワークの製品ＩＤを取得する。例えば、図２の生産システム１において、ワークのＡ工程投入時（すなわち、ワーク重量計測開始時）に、入力部７によって、ワークＩＤを読み取る場合、重量計測開始時刻と一致する入力時刻が記録されている製品ＩＤを、ＩＤ情報記録部４６から取得する。続いて、対応情報記録部４５に記録されているＩＤ−型式変換テーブルを参照して、取得した製品ＩＤから型式を特定する。
【０１９０】
（実施形態４−２）
本実施形態では、最初の工程（Ａ工程）に投入される直前の、初期ワークＷｏの重さの違いを利用して型式を取得する。本実施形態において、工程管理装置２は、工程管理制御部１２の内部に型式識別部３６を備え、対応情報記録部４５に、初期ワーク重量−型式対応テーブルを記録している。
【０１９１】
図１５は、本実施形態に係る初期ワーク重量−型式対応テーブルの例を示す図である。
【０１９２】
型式識別部３６は、工程区切り判定部３１が重量計測部３より重量情報を取得したとき、その重量計測対象となっている当該ワークの型式を識別するものである。まず、型式識別部３６は、重量情報を新規に取得する際、重量計測開始時の重量すなわち、初期ワークＷｏ（図２）の重量を取得する。
【０１９３】
次に、型式識別部３６は、上記対応情報記録部４５の初期ワーク重量−型式対応テーブルを参照し、取得した初期ワーク重量に基づいて型式を特定する。例えば、上記で取得した初期ワーク重量が、４００ｇだった場合、型式識別部３６は、図１５に示す初期ワーク重量−型式対応テーブルより、当該ワークの型式を「Ｃ」と特定する。
【０１９４】
上述の各実施形態（実施形態４−２、４−３）では、仕掛品想定重量ＤＢ４４において、型式ごとに各工程の想定重量を記録している。図１６に、型式ごとに各工程の想定重量を記録した仕掛品想定重量情報の例を示す。図１６の例によれば、例えば、型式識別部３６によって、型式が「Ｋ０００１」であると特定された場合、工程２の直後の実重量との比較を行いたいとき、重量比較部３３は、「２７０（ｇ）」を想定重量として取得する。
【０１９５】
また、閾値記録部４２において、型式ごとに誤差閾値を記録している。したがって、重量比較部３３は、上記したように型式識別部３６によって特定された型式に基づいて、想定重量を取得して重量の比較を行う。また、欠品判定部３４は、特定した型式に基づいて、誤差閾値を取得して部品欠品有無の判定を行う。
【０１９６】
以上のことから、複数の型式が混在する生産ラインにおいても、本発明の工程管理システム１００（２００、３００）を適用することが可能となり、ワークの型式を特定して、型式ごとに適切な、部品欠品有無の判定を行うことが可能となる。また、本実施形態における型式識別部３６を、図８に示す工程管理装置２が備えていても、略同様の効果を奏する。
【０１９７】
なお、重量比較部３３が参照するワーク（仕掛品）の想定重量については、仕掛品想定重量ＤＢ４４にあらかじめ記録する構成に限定されない。例えば、記録部４０に、型式ごと、工程ごとに、どの部品をどの順番で組み付けるのかを記録した作業手順データベース（ＤＢ）と、各部品の重量を記録した部品重量データベース（ＤＢ）を有し、上記作業手順ＤＢと部品重量ＤＢとを参照して、特定された型式と工程の仕掛品想定重量を算出する仕掛品想定重量算出部（図示せず）を備えている構成でもよい。
【０１９８】
複数種類の型式を扱う生産ラインにおいて、型式は異なるが、使用部品が多く重複する場合でも、型式ごと、工程ごとにすべての仕掛品想定重量を設定して記録しておく必要がなくなる。
【０１９９】
また、上述の各実施形態では、ワークの組み付け作業の場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、製品の分解作業の場合であっても、本発明の工程管理システム１００（２００、３００）を適用できる。この場合は、分解がどの工程まで進んでいるかを把握し、正しい部品が、正しい順序で分解されているか否かをチェックできる。さらに、分解作業に係る作業時間を工程ごとに算出することが可能となる。
【０２００】
上述の各実施形態では、工程管理装置２が、工程管理制御部１２の内部に、不良発生を検知するための、重量比較部３３、欠品判定部３４、および、判定結果出力部３５を備えている構成を前提として説明したが、本発明の工程管理装置２は上記構成に限定されない。例えば、不良発生を検知するための上記各部を備えていなくても、作業時間計測部１３を備えている構成であってもよい。
【０２０１】
これにより、重量情報から工程の区切りを検知し、工程の開始時刻と終了時刻とを取得して、手組みラインにおける作業時間を計測することが可能な工程管理装置２を実現することが可能となる。
【０２０２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２０３】
最後に、工程管理装置２の各ブロック、特に工程管理制御部１２およびその内部の各部は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０２０４】
すなわち、工程管理装置２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである工程管理装置２の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記工程管理装置２に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０２０５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０２０６】
また、工程管理装置２を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明の工程管理装置の構成によれば、作業対象物の重量を計測することにより工程の区切りを特定し、その時点での重量を取得することが可能であるので、部品の組み付け作業や、分解作業において発生する不良を、工程ごとに検出する生産工程管理システムに適用できる。また、本発明の工程管理装置は、特定した工程の区切りの時刻を取得することも可能であるので、工程の開始や終了を自動で取得しにくく、作業時間を計測するのが困難な手組みラインおいても、作業時間を自動で計測することが可能な作業時間計測システムに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の実施形態に係る作業監視装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る工程管理システムが適用される、生産システムの構成を示す図である。
【図３】図２に示す生産システムにおける、ワークが各工程を経て完成に至るまでの、時間の経過とワークの重量との関係を示すグラフである。
【図４】進捗情報記録部に記録される、工程区切り判定部が特定した工程の区切り（滞留時間帯）ごとの進捗情報の例を示す図である。
【図５】仕掛品想定重量ＤＢが記録する、図２に示す生産システムの工程ごとの仕掛品想定重量情報の例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る工程管理システムが適用される、生産システムの構成を示す図である。
【図７】図６に示す生産システムにおける、各工程に設置する重量計測部の設置例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る工程管理装置の要部構成を示すブロック図である。
【図９】図６に示す生産システムにおける、時間の経過と、重量計測部が計測した工程の作業台上の総重量との関係を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は、工程区切り判定部が、重量情報から工程の開始時刻と終了時刻とを取得したときに生成する進捗情報の例を示す図であり、（ｂ）は、重量比較部が、実重量と比較するための想定重量を得るための仕掛品想定重量情報の例を示す図である。
【図１１】図８に示す工程管理装置の部品欠品を検知する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る工程管理システムが適用される、生産システムの構成を示す図である。
【図１３】図１２に示す生産システムにおける、時間の経過と、重量計測部が計測した、ある工程と次の工程の間にあるワーク置き場に置かれたワークの実重量との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る工程管理装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１５】対応情報記録部が記録する、初期ワーク重量−型式対応テーブルの例を示す図である。
【図１６】仕掛品想定重量ＤＢが記録する、型式ごとの各工程の仕掛品想定重量情報の例を示す図である。
【符号の説明】
【０２０９】
１  生産システム
２  工程管理装置
３  重量計測部
４  受信部
５  出力部
５ａ  発音部
５ｂ  表示部
６  操作部
７  入力部
１０  制御部
１１  入出力制御部
１２  工程管理制御部
１３  作業時間計測部（作業時間計測手段）
２１  重量情報入力制御部（重量情報取得手段）
２２  欠品判定結果出力制御部
２３  操作受付部
２４  作業時間出力制御部
２５  ＩＤ入力制御部
３１  工程区切り判定部（作業特定手段）
３２  工程進捗判定部（工程特定手段）
３３  重量比較部（重量比較手段）
３４  欠品判定部（不良判定手段）
３５  判定結果出力部（判定結果出力手段）
３６  型式識別部（型式識別手段）
３７  工程識別部（工程識別手段）
３８  ワーク識別部
４０  記録部
４１  重量情報記録部
４２  閾値記録部
４３  進捗情報記録部
４４  仕掛品想定重量データベース
４５  対応情報記録部
４６  ＩＤ情報記録部
１００  工程管理システム
２００  工程管理システム
３００  工程管理システム
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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