(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの塗料関連施設における塗料関連プロセスステップを調整するためコンピュータにより実装された装置であって、
塗料関連特性を表す塗料特性データを取得するためのデータ取得モジュールと、
取得された前記塗料特性データを塗料関連プロセスにおける少なくとも２つのステップと相互に関係づけて、関係づけられた塗料プロセスコントロールデータを形成するための塗料プロセスコントロールデータ構造と、
取得された前記塗料特性データを前記塗料プロセスコントロールデータ構造に格納するために、前記データ取得モジュールと接続された塗料プロセスコントロールコーディネータと、
関係づけられた前記塗料プロセスコントロールデータを遠隔地で受け取り閲覧するために、前記塗料プロセスコントロールデータ構造と接続されたデータディスプレイと、が設けられている、塗料関連プロセスステップを調整するためコンピュータにより実装された装置において、
塗料を噴霧するための塗料噴霧施設と、
なお、噴霧された塗料は噴霧塗料特性を有しており、
該噴霧塗料特性の分析に基づき噴霧塗料特性データを生成する塗料分析装置と、
なお、該噴霧塗料特性データは前記塗料プロセスコントロールデータ構造に格納され、
前記塗料噴霧施設を作動させるための動作パラメータを決定するペイントシミュレータと、
が更に設けられていることを特徴とする、塗料関連プロセスステップを調整するためコンピュータにより実装された装置。
【請求項２】
前記プロセスコントロールデータ構造は、樹脂製造データ構造、塗料製造データ構造、塗料塗布データ構造、およびこれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記プロセスコントロールデータ構造には、施設モジュールデータ構造、プロセスモジュールデータ構造、材料データ構造、品質フォワードデータ構造、品質バックワードデータ構造、人員データ構造、経済データ構造、契約データ構造、およびこれらの組み合わせから成るグループから選択される少なくとも２つのモジュールが含まれている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記プロセスコントロールデータ構造は、樹脂製造データ構造、塗料製造データ構造、塗料塗布データ構造、およびこれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記プロセスコントロールデータ構造には、施設モジュールデータ構造、プロセスモジュールデータ構造、材料データ構造、品質フォワードデータ構造、品質バックワードデータ構造、人員データ構造、経済データ構造、契約データ構造、およびこれらの組み合わせから成るグループから選択される少なくとも１つのモジュールが含まれている、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記塗料関連プロセスステップは複数の塗料関連施設において発生する、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記塗料関連プロセスステップは複数の塗料関連施設において発生する、請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記塗料特性データには、塗料関連プロセスステップに関係する経済データが含まれている、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記ペイントシミュレータは、噴霧塗料特性における少なくとも１つの特性を含む実験モデルのデザインに基づき前記動作パラメータを決定する、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記ペイントシミュレータと接続された相互最適化装置が設けられており、該装置により前記塗料噴霧施設における動作パラメータの許容範囲が抑制される、請求項１記載の装置。
【請求項１１】
動作パラメータの許容範囲を抑制する前記相互最適化装置に単純な計算器が接続されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
関係づけられた前記プロセスコントロールデータを遠隔地で受け取り閲覧するため、前記塗料プロセスコントロールデータ構造に複数のデータディスプレイが接続されている、請求項１記載の装置。
【請求項１３】
関係づけられた前記プロセスコントロールデータを遠隔地で受け取り閲覧するための前記複数のデータディスプレイに関して、セキュリティ権限を与えるセキュリティデータベースが設けられている、請求項１２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの塗料関連施設における塗料関連プロセスステップを調整するためコンピュータにより実装された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車塗装におけるオペレーションには数多くの装置やプロセスコントローラが含まれており、それらは固有の目的を達成するため概して互いに無関係にはたらく。しかもこの場合、塗装システムに関してシステム全体の分析を行うことができるようにデータを統合するため構造化されたフレームワークを用いることなく、データが個別に得られる。
【０００３】
自動車塗装施設からの情報はシステム全体を見渡すために統合するのが難しいだけでなく、それらの情報ゆえに塗装施設における”機密の”環境を維持するのも非常に困難である。遠隔地における顧客のサイトのように外部のソースは、自動車塗装施設のなんらかの動作特性に関して情報に基づく決定を下すことができるよう、そのように統合された情報にアクセスする必要がある。たとえば顧客は、彼らの実験的な塗装製品が自動車工場の環境や塗料のメーカおよび開発者においてどの程度適切に製造されているかを知りたい。また、ＭＳＤＳ規格などまえもって定められた規格では許容されていないオペレーションや化学的性質を決定する目的で動作パラメータを”微調整”するために、遠隔サイトが必要とするツールも不足している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、これらのことを克服し、さらに塗装関連施設のオペレーティングのための従来技術におけるやり方のもつ欠点も解消することにある。
【０００５】
本発明によればこの課題は、塗料関連特性を表す塗料特性データを取得するためのデータ取得モジュールと、取得された前記塗料特性データを塗料関連プロセスにおける少なくとも２つのステップと相互に関係づけて、関係づけられた塗料プロセスコントロールデータを形成するための塗料プロセスコントロールデータ構造と、取得された前記塗料特性データを前記塗料プロセスコントロールデータ構造に格納するために、前記データ取得モジュールと接続された塗料プロセスコントロールコーディネータと、関係づけられた前記塗料プロセスコントロールデータを遠隔地で受け取り閲覧するために、前記塗料プロセスコントロールデータ構造と接続されたデータディスプレイと、塗料を噴霧するための塗料噴霧施設と、なお、噴霧された塗料は噴霧塗料特性を有しており、該噴霧塗料特性の分析に基づき噴霧塗料特性データを生成する塗料分析装置と、なお、該噴霧塗料特性データは前記塗料プロセスコントロールデータ構造に格納され、前記塗料噴霧施設を作動させるための動作パラメータを決定するペイントシミュレータと、が設けられていることにより解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
このように本発明によれば、少なくとも１つの塗料関連施設の各塗料関連プロセスステップを調整するために、コンピュータにより実装された装置および方法が提供される。各塗料関連プロセスステップは塗料関連特性を有している。それらの塗料関連特性を表す塗料関連特性データを取得するため、データ取得モジュールが設けられている。取得された塗料特性データを塗料関連プロセスステップにおける少なくとも２つのステップと関係づけて塗料プロセスコントロールデータを形成するために、塗料プロセスコントロールデータ構造が設けられている。取得された塗料特性データを塗料プロセスコントロールデータ構造に格納するため、塗料プロセスコントロールコーディネータがデータ取得モジュールと接続されている。さらに、関連づけられた塗料プロセスコントロールデータを遠隔地で受け取り閲覧するために、データディスプレイが塗料プロセスコントロールデータ構造と接続されている。
【０００７】
次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳細に説明する。
【０００８】
【実施例】
図１には、塗料の製造と塗装のためのシステムに関するステップ全体が描かれている。このプロセス全体の最終的な目標は、製造された塗料をまえもって定められた許容範囲内で車両５０に塗ることである。この場合、許容範囲には、品質に関する許容度と生体環境に関する許容度とが含まれる。
【０００９】
原料５４は、外部の原料製造源６２から塗料製造／塗装用システムへ到来する。さらにこの塗料製造／塗装用システムへ、内部の原料製造源７０から樹脂６６が到来する。ここで用語”外部”および”内部”は、塗料の製造および車両組立施設への製造された塗料の配送を請け負う会社の外部および内部にある材料源のことである。
【００１０】
原料コントロールプロセスブロック７４により、原料５４に関してデータの取得が行われる。同様に、樹脂製造プロセスコントロールブロック７８により、樹脂６６に関するデータの取得が行われる。ブロック７４および７８により獲得されるデータはたとえば、原料５４と樹脂６６を必要とする各プロセスステップに関して、システムタイプ情報が得られるように構成されている。有利にはデータの取得は電子センサにより行われ、そのようなセンサによって塗料に関する特性がセンシングされ、合成ならびに蓄積のため本発明によるシステムへ転送される。なお、本発明は手動のデータ入力もサポートしているし、データベースからじかに本発明によるシステムにより必要とされるデータを電子的に引き出すこともサポートしている。このような新規なデータの取得およびブロック７４，７８で利用されるようなデータ構造については、あとで詳細に説明する。
【００１１】
配合ガイドライン８２により、塗料製造プロセスブロック８６において原料５４と樹脂６６とを組み合わせて塗装材料９０が製造されるようにするやり方が指示される。この配合ガイドライン８２は、原料５４と樹脂６６とを組み合わせる際の量や温度などのガイドラインである。塗料の製造に関するデータの取得は、塗料製造プロセスコントロールブロック８８により行われる。
【００１２】
塗装材料９０は、ブロック９４により示されたプラント内で処理するため車両組立プラントへ供給される。車両組立プラントプロセスブロック９４内では、組立プラントプロセスコントロールブロック９８によりデータの取得が行われる。ブロック９８は、塗装材料９０が車両組立プラントプロセスブロック９４内における各プロセスステップを進むときに、塗装材料９０およびその塗布に関するデータを取得する。塗料製造プロセスコントロールブロック８８や組立プラントプロセスコントロールブロック９８により取得されるデータは、バッチコントロール１０２などの目的で利用される。バッチコントロール１０２は本発明の利用形態に関する実例として示しただけであって、本発明の適用範囲を制限するものではない。バッチコントロール１０２には、塗装材料９０が所定の許容範囲内にあるか否かを判定するためブロック８８，９８から取得されるデータを分析することが含まれる。
【００１３】
ブロック７４，７８，８８，９８により取得されるデータはすべて、コンピュータ化された塗料製造／塗装用仮想システム１２０内におかれる。このシステムにより、システム全体の概観を得ることができるようデータが構造化され、また、本発明により取得されたデータを遠隔地で見るためのエンティティのための環境も形成される。
【００１４】
図２には、コンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０の各コンポーネント間における相互接続ネットワーク、参照符号１２４により全体的に示されたデータ源、ならびに参照符号１２８により全体的に示されたデータ受取側が描かれている。データ源１２４には、１つまたは複数の塗料実験室１３２、１つまたは複数の塗料製造工場１３６、さらには１つまたは複数の車両組立プラント１４０から得られるデータが含まれている。
【００１５】
塗料実験室１３２は、塗装係数（たとえば塗料噴霧設備の制御設定）と塗料反応（たとえば塗料の光沢）とを相互に関係づける数学的モデルなど、塗装材料に関する技術データを提供する。このモデルは、コンピュータ化塗料製造／塗布用システム１２０において係数−反応モデルデータベース１４４内に格納されている。さらに塗料実験室１３２は、樹脂製造データ構造１４８、塗料製造データ構造１５２、塗料塗布データ構造１５６というデータ構造のうちの１つまたは複数をもつ技術データを提供し、それらはコンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０内に格納される。
【００１６】
樹脂製造データ構造１４８は、（図１の）原料コントロールプロセスブロック７４と樹脂製造プロセスコントロールブロック７８から得られたデータに係わる。また、塗料製造データ構造１５２は、（図１の）塗料製造プロセスコントロールブロック８８から得られたデータに対応する。さらに塗料塗布データ構造１５６は、（図１の）組立プラントプロセスコントロールブロック９８から得られるデータに対応する。
【００１７】
データ構造１４８，１５２，１５６は、参照符号１６０として全体的に描かれている１つまたは複数のコンピュータに設けられている。データ構造１４８，１５２，１５６は、データ源１２４からのデータ取得およびデータ受取側１２８によるデータの表示と分析を支援するための新規の構造である。
【００１８】
有利にはコンピュータ１６０は、データ源の物理的なロケーション内に配置されている。たとえば塗料製造工場１３６から得られるデータは、塗料製造工場１３６に配置されたコンピュータにおくのがよい。同様に、塗料塗布データ構造１５６を有するコンピュータは、車両組立プラント１４０に配置される。データ構造１４８，１５２，１５６ならびにコンピュータ１６０をひとまとめにして、プロセスコントロールコーディネータ１６２と呼ぶ。コンピュータ１６０は、コンピュータ化されたセキュリティ認証を条件として、入力ならびにネットワーク１６９に配置されたデータベースに格納されているデータの表示を行うことができる。
【００１９】
データ構造１４８，１５２，１５６として構成された情報は、塗料メーカのあるリモートサイト１６４や顧客のいるリモートサイト１６８などデータ受取側１２８により引き出して分析することができる。データ受取側１２８がシステム全体の概観から塗装システムを分析できるようにするため、技術データベース１７２は生態環境的および内部の会社品質規格（しかしこれに限定するものではない）などの付加的な塗料関連データを提供する。
【００２０】
ネットワーク１６９によってシステムにおける様々なコンポーネントが接続され、その結果、データ通信を行うことができるようになる。ネットワーク１６９の有利な実施形態によればイントラネットネットワーク１７３が用いられ、これを介してコンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０やデータ源１２４における各コンポーネント間でデータ通信が行われる。さらにこのイントラネット１７３には、塗料メーカのあるリモートサイトが接続されている。顧客のいるリモートサイト１６８はエクストラネットネットワーク１７５と接続されており、これによってコンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０のデータをアクセスする際の適切なセキュリティをさらに改善することができる。機密保護データは技術データベース７２内に格納しておくとよく、このことでコンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム内に格納され閲覧許可された情報部分は（だれであろうとどこであろうと）権限の付与されたユーザだけしか閲覧できない、ということが保証される。
【００２１】
図３には、塗料実験室１３２のうちの１つとコンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０との間のデータ相互接続のための有利な実施形態が描かれている。塗料実験室１３２内では、車両に塗料を噴霧するため塗装施設２４２がコントロール設定２４４によりコントロールされる。噴霧された塗料は塗料分析装置２４６により分析される。塗料分析装置２４６は噴霧された塗料の物理的特性を検査し、その結果、後続の分析によって種々の条件や調合のもとで塗料がどのように反応するかを明らかにすることができる。塗料分析装置２４６は、たとえば色（実例として種々の角度における L,a,b 値）、レベリング（ウェーブ走査値の形式）、光沢度、曇り度、膜厚などの物理的特性を検査する。有利な実施形態によれば塗料分析装置２４６は、BASF から購入できる "PROSIM" として知られた装置である。
【００２２】
有利には塗料分析装置２４６は、ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８とデータ通信を行う。ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８は、所望の塗装特性を達成できるよう自動車塗装施設と噴霧される塗料との相互関係をモデリングする。また、塗装係数と塗装反応とを相互に関係づける数学的モデルを格納するために、係数−反応モデルデータベース１４４が用いられる。この場合、塗装係数は、塗装施設２４２のコントロール設定２４４に関係する。また、塗装反応は、塗料分析装置２４６から得ることのできるような塗装特性に関係する。
【００２３】
ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８は、達成すべき所望の塗装許容範囲に基づく塗装反応に対する値を決定するために、実験技術や相互最適化技術（cooptimization technique）のデザインを採用している。ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８についてさらに詳しく知りたい場合には、アメリカ合衆国特許 No. 08/822,699 ("Paint Equipment Set-up Method and Apparatus") を参照されたい。
【００２４】
ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８はその目的の１つとして、数学的モデル内における領域の識別能力を有しており、これはよりよい定義のために必要なものである。たとえば、塗料の反応に関し相対的に低いＲ平方値を生じさせる塗装係数値の範囲によって、精確性を高める必要のある数学的モデル内の領域が表される。数学的モデル内のそれらの領域は、塗料実験室による実験技術デザインをとおして限定的にテストされ、塗料分析装置２４６によりデータポイントが収集される。この付加的な詳細項目を組み込むために、実験デザインの係数−反応モデルがいっそう精確にされる。
【００２５】
コンピュータ１６０は、塗料分析装置２４６とペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８からのデータを得るため、塗料製造データ構造１５２を使用する。得られたそのデータは、バッチコントロールの実行を含む数多くの目的のため（たとえば技術データベースに格納されている品質規格の準拠を保証するため）に利用される。塗料分析装置２４６から得られる塗料膜厚データなどの塗料特性データは、塗料製造データ構造１５２内の塗料材料形式と相互に関連づけられる。
【００２６】
他の実例として、ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８は、塗料分析装置２４６からのデータに基づき実験計算デザインを実行し、これによって塗料製造および車両組立の工場においてどのパラメータや変量がキーとなるかを識別することができる。識別されたそれらのキーパラメータは（塗料製造データ構造や車両組立データ構造などの）プロセスコントロール構造中に挿入される。
【００２７】
図４には、本発明による前述の各コンポーネント間における情報の流れが詳細に描かれている。有利な実施形態の場合、ＰＲＯＳＩＭ装置２４６により塗料特性データがペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８へ供給され、その結果、所定の塗料体裁や噴霧された塗料の塗布反応が得られるよう、係数／コントロール設定を決定できるようになる。
【００２８】
ＰＲＯＳＩＭ装置２４６からのデータは、バッチコントロールを実行するためにプロセスコントロールコーディネータ１６２により使用される。その機能においてＰＲＯＳＩＭ装置２４６は、分析すべき塗料製造プラントからの塗料材料をまえもって定められた品質規格に準拠させることができる。ＰＲＯＳＩＭ装置２４６からのコントロールデータは、（殊にデータ構造の品質フォワード部分に関して）塗料製造データ構造１５２を占有させるために用いられる。
【００２９】
すでに述べたようにペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８は、実験計算設計を実行するために係数−反応モデルデータベース１４４を使用する。また、ペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８は、ＰＲＯＳＩＭ装置２４６により供給される目下の塗料噴霧システムパフォーマンスデータに基づき、係数−反応モデルデータベース１４４を更新する。係数−反応モデルデータベース１４４に沿ったペイントシミュレーションコンピュータプログラム２４８によって、技術データベース１７２を介した可変パラメータの監視と制御が可能になる。有利な実施形態によれば技術データベース１７２には、塗料製品ポートフォリオ情報２７０、生態環境情報２７２、通信情報２７４および品質情報２７６（ファースト・ラン・ケイパビリティ first run capability など）のような情報が含まれている。さらに技術データベース１７２には懸念事項および分析のリクエストフォーム２８０も含まれており、これによって問題点、懸念事項ならびにそれらの後続の分析および解決策を捕捉することができる。さらにこの技術データベース１７２には、コンピュータ化塗料製造／塗装用仮想システム１２０の外部のエンティティがどのようにして情報にアクセスできるかについての機密保護データ２７７も格納されている。
【００３０】
プロセスコントロールコーディネータ１６２は、リモートシステムが塗装システム全体の過去、現在およびこれから起こり得る動作特性を効率的かつ効果的に分析できるよう、データ源からのデータを合成してひとまとめにする（たとえばライフヒストリ分析 life history analysis）。この場合、プロセスコントロールコーディネータ１６２はデータを合成してひとまとめにし、供給されたデータの形式およびどの特定のデータ源からデータが供給されたのかに基づき、樹脂製造データ構造１４８、塗料製造データ構造１５２および塗料塗布データ構造１５６を形成する。
【００３１】
これに加えてプロセスコントロールコーディネータ１６２は、コンピュータ化された懸念事項および分析のリクエストフォーム２８０により捕捉された情報に基づき、データの宛先に対し問題点の解決策および報告の情報を供給する。この場合、問題点解決報告モジュール２８２によりデータ宛先リモートサイトは、存在する問題点解消のため類似の問題点に対する以前の解決策を用いることができるようになる。さらにプロセスコントロールコーディネータ１６２の週報モジュール２８４によって、本発明による種々のコンポーネントからの情報をデータ宛先リモートサイトへ自動的に送信できるようになる。
【００３２】
プロセスコントロールコーディネータ２５６は、データ源から受信したデータごとにタイムスタンプを発行する。これによって履歴ベースラインスナップショット２８５が生成されるだけでなく、塗料製造システム全体における種々の時点での変化量も分析される。
【００３３】
図５には、ＰＲＯＳＩＭ装置がパネル２９０からどのようにして塗料特性データを捕捉するかが描かれている。実例として参照符号２９１によって表された領域には、ＰＲＯＳＩＭ装置がその測定をどこで実行するかが描かれている。この実例の場合、可変量の下塗り２９２がパネル２９０へ塗布されている。パネル最上部２９０ａには下塗りの薄い塗膜が含まれているのに対し、パネル底部２９０ｂにはそれよりも多くの量の下塗りが含まれている。さらにこの実例の場合、矛盾のない量の透明塗膜２９４がパネル２９０に塗布されている。ＰＲＯＳＩＭ装置によれば下塗り２９２に対する可変量の手法が可能である。それというのもＰＲＯＳＩＭ装置は、パネル全体にわたって塗料特性データを捕捉するからである。
【００３４】
ＰＲＯＳＩＭ装置によるこのようなパネル全体にわたる分析の手法を例示するため、図６にはＰＲＯＳＩＭ装置から出力されたサンプル輪郭プロット３００が描けられており、これは塗料の明度値と図５のパネル上における塗料の位置とを相互に関係づけている。横座標３０２はパネルの垂直方向位置の値を表し、他方、縦座標３０４はパネルの水平方向位置の値を表す。輪郭プロット３００内の各領域によって、明度値がパネル位置上でどのように変化しているのかがわかる。たとえば領域３０６は、基準バー３０８により定まるある明度値をもつパネル上のエリアを描いている。
【００３５】
図７は、ペイントシミュレーションコンピュータプログラムからのスクリーンディスプレイの一例であり、この場合、塗料噴霧施設の係数／コントロール設定が全体的に３３０として示されている。この場合、係数設定は数学的モデルを介して、噴霧された塗料の所定の反応と相互に関連づけられており、このことは全体的に参照符号３３４と３３８により示されている。なお、数学的モデルは実験技術デザインによって生成されたものである。この実例の場合、ベルの速度、形状およびベルの流体の係数／コントロール設定３３０により、数学的モデルを介して塗料の体裁および塗布エアの反応が生成され、これらは参照符号３３４，３３８のところに示されている。
【００３６】
図８に示されているように、１つまたは複数の係数／コントロールの設定および／または反応値を所定のレベルまたは範囲に維持する一方で、その他の設定および／または反応を所定の範囲内で変化させることができるよう、相互最適化手段３４２が用いられる。この実例の場合、成形エアとベル流体の係数／コントロール設定は、平方インチあたり３６ポンドおよび２９５立方センチメータ／分としてそれぞれ定められている。さらにこの実例の場合、平均的な塗り厚反応は相互最適化手段３４２により０．９０〜１．０ｍｉｌの範囲内に定められている。有利には相互最適化手段３４２は、Microsoft Excel というソフトウェア製品によって得られるような単純なアルゴリズムを採用している。
【００３７】
図９には、コンピュータ１６０のコンピュータメモリ３６０内に格納されているプロセスコントロールデータ構造テンプレート３５３が描かれている。これらのコンポーネントは、プロセスコントロールコーディネータ１６２の一部分である。
【００３８】
プロセスコントロールデータ構造テンプレート３５３によって、塗料関連データと塗料噴射システムにおける１つまたは複数の関連プロセスステップとが相互に関係づけられる。プロセスステップ３６４には、塗料実験室または樹脂製造工場または塗料製造工場あるいは車両組立プラントのプロセスにおいて使用されるステップが含まれている。たとえば車両組立プラント内の１つのプロセスステップには、塗料が保管中であるときのステップ、塗料が混合室内にあるときのプロセスステップ、あるいは車両に塗布された個々の噴霧塗膜のプロセスステップを含めることができる。
【００３９】
塗装施設データ構造３６８は、施設の形式、付属品および施設の構造などの塗装施設関連データを関係するプロセスステップ３６４と相互に関連づける。
【００４０】
プロセスデータ構造３７０は、環境パラメータ、一定のパラメータおよび可変のパラメータなどプロセス関連データを関係するプロセスステップ３６４と相互に関連づける。環境パラメータには、ライン速度、吹き付け室の温度と湿度などの項目が含まれる。また、一定のパラメータには（これらに限定されるものではないが）、各塗料について実質的に一定の塗装パラメータ（たとえばオーブン温度／プロフィル、目標距離）が含まれる。また、可変のパラメータには（これらに限定されるものではないが）、各塗料ごとに異なる塗装パラメータ（たとえば流体速度、ベルスピード）が含まれている。
【００４１】
材料データ構造３７２により、材料の混合や消費量のデータに加えて、材料パラメータなど材料に関連するデータが捕捉されて格納される。具体的にいえば消費量データは、（たとえば１日をベースとした）特定の期間にわたる資源または材料の消費あるいは１台の車両に対する資源または材料の消費のような使用量に関する情報のことである。有利には材料データ構造３７２はプロセスステップに関連するものではない。それというのも典型的には、材料関連データは（樹脂製造プロセス終了時のように）プロセス全体が終了するまでは得られないからである。
【００４２】
品質フォワードデータ構造３７３により、検査データや評価データなど品質フォワード関連のデータが捕捉され格納される。この場合、用語”品質フォワード（quality forward）”とは、塗装施設により材料が生成される前に行われる材料中の欠陥などの項目に関する品質チェックにかかわるものである。品質フォワードは典型的には、製造中に材料がどのように機能するかに関する予測をたてるために実験室の検査を利用する。有利には、品質フォワードデータ構造３７３のためのこのような予測をたてるために、図３の塗料実験室の構成が用いられる。有利には、品質フォワードデータ構造３７３はプロセスステップに関連するものではない。それというのも典型的には、品質フォワード関連のデータは、ある製品のためのプロセスが始まる前に（たとえば塗料製造プロセスの開始時に）得られるものだからである。
【００４３】
図１０を参照すると、品質バックワードデータ構造３７４により、第１カテゴリーの品質バックワードデータ、第２カテゴリーの品質バックワードデータおよび第３カテゴリーの品質バックワードデータのような品質バックワード関連データが捕捉され、格納される。品質バックワードデータ構造３７４は、典型的には品質バックワードデータにおける３つのカテゴリーの品質バックワード関連データを、関係するプロセスステップ３６４と関連づける。第１のカテゴリーは、インプロセスバッチコントロールを扱うものである。第２のカテゴリーは、欠陥の種類／形式、定量化ならびに評価にかかわる。さらに第３のカテゴリーは、問題点の記述、暫定的な抑制措置、可能性のある原因の同定、根本的な原因の同定、修正措置の検証、永続的な修正措置ならびに予防措置を取り扱う。なお、本発明は３つのカテゴリーに限定されるものではなく、特定の適用事例に依存して１つまたは２つのカテゴリーだけしか含まないようにしてもよい。たとえば塗料塗装データ構造は有利には、品質バックワード関連データに関してカテゴリー２とカテゴリー３しか含まない。なぜならばこの場合、典型的にはインプロセスコントロールは塗料塗装プロセス内では実行されないからである。
【００４４】
ここで用語”品質バックワード”とは、”品質フォワード”データ構造において扱われた品質予測、問題点および解決策に基づきプロセスを調整することに係わるものである。この点において、”品質バックワード”はプロセスを微調整するためのフィードバックループとして動作する。
【００４５】
人員関連データ構造３７５は、標準トレーニングプログラム、ジョブのタイトルおよびジョブの記述など人員関連データを、関係するプロセスステップ３６４と関連づける。
【００４６】
塗装経済データ構造３７６は、特定の塗料タイプのＫｇ／ｇａｌあたりの金額、あらかじめ決められた自動車を噴霧するのにかかる金額、ならびに内部および外部の品質コストなど塗装経済データを、関係するプロセスステップ３６４と関連づける。
【００４７】
最後に契約データ構造３８４は、契約識別番号、契約の当事者や義務など契約上のデータを、関係するプロセスステップ３６４と関連づける。
【００４８】
プロセスコントロールコーディネータ１６２は、各データ源からデータを取得するステップにおいて、プロセスコントロールデータ構造テンプレート３５３を生成して維持する。
【００４９】
図１１および図１２には、樹脂製造データ構造１４８に関するプロセスコントロールデータ構造テンプレートの有利な実施形態が示されている。樹脂製造データ構造１４８における施設、プロセス、品質バックワード、人員、経済、ならびに契約の各モジュールと関連づけられるべき各プロセスステップは、以下のとおりである。すなわち、材料の受け取り、材料の保管、反応器／容器の準備、中間処理、反応器／容器の充填、プロセス、バッチ調整、材料搬送、ろ過、フィリング、施設の洗浄、製品の保管ならびに製品の引き渡しである。なお、本発明はこれらのプロセスステップに限定されるものではない。上述のリストは実例として用いたにすぎず、特定の適用事例に基づき自由に拡大したり縮小したりしてかまわない。
【００５０】
樹脂製造データ構造１４８により記述される主要なインプット材料は、樹脂の製造に用いられる化学薬品である。これらの化学薬品およびその特性は、樹脂製造データ構造１４８における原料モジュール内に記述される。そして樹脂製造データ構造１４８により記述される主要なアウトプット製品は、化学薬品から製造された樹脂である。
【００５１】
図１３および図１４には、塗料製造データ構造１５２のためのプロセスコントロールデータ構造テンプレートに関する有利な実施形態が描かれている。この場合、塗料製造データ構造１５２における施設、プロセス、品質バックワード、人員、経済および契約の各モジュールと関連づけるべきプロセスステップは、以下のとおりである。すなわち材料の受け取り、材料の保管、材料のステージング、施設の準備、原料の搬送、中間処理、バッチブレンド、バッチ調整、フィリング処理、施設洗浄プロセス、製品の保管ならびに車両組立プラントへの製品の引き渡しである。なお、本発明はこれらのプロセスステップに限定されるものではない。上述のリストは実例として用いたにすぎず、特定の適用事例に基づき自由に拡大したり縮小したりしてかまわない。
【００５２】
塗料製造データ構造１５２により記述される主要なインプット材料は、樹脂製造データ構造１４８の製品である樹脂と、外部の原料（たとえばピグメント；外部の原料については図１において参照符号６２で示した）である。樹脂、外部からの原料およびそれらに付随する特性は、塗料製造データ構造１５２の原料材料モジュール内に記述される。塗料製造データ構造１５２により記述される主要なアウトプット製品は製造された塗料材料であって、これは樹脂と外部の原料から生成されたものである。
【００５３】
図１５および図１６には、塗料塗布データ構造１５６のためのプロセスコントロールデータ構造テンプレートに関する有利な実施形態が示されている。塗料塗布データ構造１５６における施設、プロセス、品質バックワード、人員、経済ならびに契約の各モジュールと関連づけるべきプロセスステップは、以下のとおりである。すなわち、顧客保管、顧客保管配合室、配合室、予備洗浄、ホスフェート、エレクトロコート、手動洗浄、自動洗浄、手動塗布、内装／外装ロボット、回転形噴霧器ベル、エア噴霧器レシプロ、フラッシュオフ、ブロウオフ、赤外線、オーブン、種々の自動化塗布、手動補助動作、自動補助動作、塗布動作のないゾーン、シーラント、底部下塗り、ワックス、ウィンドウグレージング、運搬関係、ならびに凝固である。なお、本発明はこれらのプロセスステップに限定されるものではない。上記のリストは実例として用いただけであり、特定の適用事例に基づき自由に拡大したり縮小したりしてかまわない。
【００５４】
塗料塗装データ構造１５６により記述された主要なインプット材料は、塗料製造データ構造１５２の製品の塗料材料である。塗料材料とそれらの特性は、塗料塗布データ構造１５６における材料モジュール内に記述される。塗料塗布データ構造１５６により記述される主要なアウトプット製品は、車両に対する塗装である。
【００５５】
各塗装プロセス（すなわち樹脂製造プロセス、塗料製造プロセスおよび塗料塗布プロセス）においては変化（バリエーション）が存在するので、データ構造１４８，１５２，１５６は、材料と各プロセスステップとの間の変動ならびに相互依存性を各塗装プロセス内で分析できるように構成されている。さらにデータ構造１４８，１５２，１５６の間には少なくとも１つの共通の特徴／きずなないしリンクが存在しており、塗装プロセス全体にわたって材料と各プロセスステップとの間の変動ならびに相互依存性を分析することができる。有利には、データ構造１４８，１５２，１５６の間のリンクは、インプット材料に対応するあるデータ構造から他のデータ構造へのアウトプット材料である。たとえば、樹脂製造データ構造１４８からの樹脂材料は、塗料製造データ構造１５２内に含まれている情報とのリンクに用いられる。なぜならば、樹脂製造データ構造１４８のアウトプットは塗料製造データ構造１５２のインプットに対応するからである。この場合に有利であるのは、データ構造をリンクする材料を一義的に識別するために数値の識別子を用いることである。図１７に示されているコンピュータスクリーンディスプレイにより、１つの塗装プロセスから別のプロセスへの相互依存性を検査するために各データ構造間のリンクを利用する実例が表されている。（これに限定されるものではないが）この実例の場合、品質バックワードデータ構造において同定された問題点が材料のところを越えて、樹脂＃４１９が製品での使用に耐えると認定するために利用した誤った品質保証テストにおける起こり得る根本的原因まで遡る。なお、本発明は２つのデータ構造のリンクに限定されるものではなく、システム全体のライフヒストリービューを形成するため３つのデータ構造すべてのリンクづけも含まれることは自明であり、たとえばこのことは塗料塗布データ構造１５６から塗料製造データ構造５１２を介して樹脂製造データ構造１４８へと至るライフヒストリービューを形成することによって行われる。
【００５６】
図１８には、機密保護された手法でデータ宛先リモートサイトによってデータが閲覧されるようにした有利な実施形態が示されている。この場合にはたとえば、コンピュータシステム識別子により同定された塗料プラントエリアマネージャだけしか、自身のプラントに関連する本発明におけるデータを閲覧できないように構成されている。
【００５７】
図１９には、塗料噴霧システムを制御する目的でデータ宛先リモートサイトが本発明の種々のコンポーネントからの情報を使用するステップが描かれている。プロセスブロック４００において、顧客などのユーザがリモートサイトから塗料噴霧システムに関する所定の技術情報を取得する。製品データシートを得るため、顧客は有利には特定の塗料関連製品に関するデータ宛先リモートサイトのスクリーン上でアイコンをクリックすることによって、プロセスブロック４０４を呼び出す。要求された製品データシートが技術データベースから引き出され、プロセスブロック４０８において顧客に送信される。さらにプロセスブロック４１２において顧客の産業衛生グループは製品データシート情報を再検討し、プロセスブロック４１６において関連するすべての放出物データを扱う。有利には、データ宛先リモートサイトは上記グループのために自動的に放出物データを計算し、技術データベース内に含まれる生態環境閾値により定まる所定の範囲内に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）と放出物データがあるか否かを判定するリポートを作成する。この判定は決定ブロック４２０によって行われる。
【００５８】
決定ブロック４２０によりすべてのＶＯＣと放出物データが所定の範囲内にあると判定された場合、プロセスブロック４２４において製品が”有益である”と決定される。しかしながら、決定ブロック４２０により所定の範囲を越えていると判別されれば、データ宛先リモートサイトはペイントシミュレーションコンピュータプログラムと技術データベース内のデータを利用して、塗料の調合が所定の範囲内に戻るようにする。この処理はプロセスブロック４２８により行われる。
【００５９】
図２０には、問題点の解決、原因の報告ならびに効果の分析の実行にあたり本発明を利用するステップが描かれている。この場合、用語”ＶＩＳ”とは、データ受け取り側に向けた発明の情報プレゼンテーションパートのことである。
【００６０】
プロセスブロック４４０において、顧客はその組立プラントにおいてある問題点の発生したことを検出する。そして顧客は決定ブロック４４８において、同様の問題点が過去に発生したかどうかを求めるため、プロセスコントロールコーディネータデータにアクセスする。その問題点が過去に発生していない場合、顧客はプロセスブロック４５２において、本発明による技術データベース内に含まれている問題点分析フォームを初期化する。これに続いてプロセスブロック４５６は解決手順を初期化し、その問題点と取り組んで解決したやり方について技術データベースを更新する。そしてプロセスブロック４６０において、顧客はオープンなＰＲ＆Ｒ（すなわち Problem Resolution & Reporting, 問題点、解決策ならびに報告）の状態をチェックする目的で、技術データベースをアクセスすることができる。
【００６１】
決定ブロック４４８により、その問題点が以前に発生していたと判定された場合には、顧客はプロセスブロック４６４において、類似の問題点に関してとられた格納されている修正策を割り出す。決定ブロック４６８による判定により、修正策がそのまま適切なものであり、工場環境において依然として使われ続けているとされた場合には、プロセスブロック４５２が実行される。しかし、過去の修正策が適切なものでなく使われていない場合には、データ宛先リモートサイトの決定ブロック４７２は、その修正策の実行に関して責任を負う者を判別する。決定ブロック４７２はこの情報の根拠として、プロセスコントロールコーディネータの契約データ構造に主として基づいている。顧客に責任がある場合、プロセスブロック４７６において顧客は不首尾な点について調査し、修正策プランをインプリメントしなおし、つまりは変更する。顧客はプロセスブロック４７６において不首尾な点を調査して補正する目的で、技術データベース内に含まれている情報も利用するし、ペイントシミュレーションコンピュータプログラムやプロセスコントロールコーディネータからの情報も利用する。契約データ構造による決定により、修正策に対し工場が責任を負う場合には、データ宛先リモートサイトはプロセスブロック４８０において工場の職員に通知し、その結果、工場の職員はプロセスブロック４８４において不首尾な点について調査し顧客に対して解決策を報告できるようになる。
【００６２】
図２１には、塗料噴霧システムの動作パラメータを分析してコントロールする目的で、プロセスコントロールコーディネータから自動的に週報を作成して利用する際に必要とされるステップが描かれている。この場合、プロセスブロック５００において、工場のテクニカルサービス代表者は、バッチ特有のデータをプロセスコントロールコーディネータデータ構造へリアルタイムで入力する。バッチ特有のデータとしては、製品データ、プラントデータ、バッチパフォーマンスデータ、ならびに欠陥発生や欠陥の種類が挙げられる。プロセスコントロールコーディネータは製品固有のリポートを作成し、これによれば技術データベースおよびプロセスコントロールコーディネータデータ構造により与えられる情報を利用した工場内の動きについて詳述される。
【００６３】
プロセスブロック５０４において、プラント職員はプロセスコントロールコーディネータからの週報にアクセスし、その結果、プロセスブロック５０８においてプラント職員は情報を利用してパフォーマンスや整合性を突き止めることができるようになる。この情報は、問題点解消のためならびに製品により引き起こされる欠陥発生を突き止めるために利用される。さらにこの場合、プロセスブロック５１２において顧客のために自動的に週報が作成される。顧客は自動的に作成されたこのような週報を利用して、以下のような動作分析を行う。すなわち、保証請求調査のため特定の時間枠におけるバッチの追跡、プラント製品やプロセスの変更を伴う傾向の阻止、試験的製品や実験的製品に関する情報へのアクセス、組立プラント製品情報へのアクセス、組立プラントにおける工場パフォーマンスの追跡、ならびに製品による週単位の組立プラントファーストランケイパビリティの閲覧などである。
【００６４】
図２２には、本発明により提供されるサンプル週報が描かれている。この週報内には、ある特定の塗料についてどの時間枠内でどのような特別なことが発生したかが示されている。このような情報は、ある特定の週についての、または数週間にわたるバッチに関する問題点を検出するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗料システム全体に含まれるステップを描いたプロセスの流れを示す図である。
【図２】本発明の有利な実施形態における各コンポーネントのデータ相互接続に関するネットワークを示す図である。
【図３】塗料実験室と塗料製造／塗布用仮想システムとのデータ相互接続に関するネットワークを示す図である。
【図４】本発明による各コンポーネント間におけるデータの流れを描いた機能的なデータの流れ図である。
【図５】塗料分析装置により分析される塗装パネルの正面図である。
【図６】図５のパネル上の位置に関連した明度値を表す塗料分析装置からの輪郭プロット出力図である。
【図７】ペイントシミュレータコンピュータプログラムのスクリーンディスプレイを示す図である。
【図８】ペイントシミュレータコンピュータプログラムのスクリーンディスプレイを示す図である。
【図９】本発明において使用されるメモリおよびデータ構造の概略図である。
【図１０】本発明において使用されるメモリおよびデータ構造の概略図である。
【図１１】樹脂製造データ構造に関するプロセスコントロールデータ構造テンプレートを描いたコンピュータディスプレイ上のテーブルの実例を示す図である。
【図１２】図１１のテーブルの続きである。
【図１３】塗料製造データ構造に関するプロセスコントロールデータ構造テンプレートを描いたコンピュータディスプレイ上のテーブルの実例を示す図である。
【図１４】図１３のテーブルの続きである。
【図１５】塗料塗布データ構造に関するプロセスコントロールデータ構造テンプレートを描いたコンピュータディスプレイ上のテーブルの実例を示す図である。
【図１６】図１５のテーブルの続きである。
【図１７】本発明によるデータ構造間のリンクを利用した相互依存性を描いたコンピュータディスプレイ上のテーブルを示す図である。
【図１８】本発明による情報へアクセスするための権限レベルを表すコンピュータディスプレイ上のテーブルを示す図である。
【図１９】環境許容度チェックを行うために本発明を利用する様子を描いたフローチャートである。
【図２０】問題点解消、原因の報告および効果分析を実行するシステムにおいて用いられるステップを描いたフローチャートである。
【図２１】プロセスコントロールコーディネータから自動的に週報を作成して利用する際に必要とされるステップを描いたフローチャートである。
【図２２】本発明により生成された週報の実例を示す図である。
【符号の説明】
５０  車両
５４  原料
６２  外部の原料製造源
６６  樹脂
７０  内部の原料製造源
８２  配合ガイドライン
８８  塗料製造プロセスコントロールブロック
９０  塗装材料
９４  車両組立プラントプロセスブロック
１２０  コンピュータ化塗料製造／塗布用仮想システム
１２４  データ源
１２８  データ受取側
１３２  塗料実験室
１３６  塗料製造工場
１４８  樹脂製造データ構造
１５２  塗料製造データ構造
１５６  塗料塗布データ構造
１６０  コンピュータ
１６８  リモートサイト
１６９  ネットワーク
１７２  技術データベース
１７３  イントラネットネットワーク
１７４  エクストラネットネットワーク
【図１】
0004235293.tif 000002
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0004235293.tif 000020
【図２０】
0004235293.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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