JP2011003113A - 作業標準作成システム、作業標準作成方法、及び、作業標準作成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業標準作成システム、作業標準作成方法及び作業標準作成プログラムにおいて、作業環境に即した作業標準を短時間で作成する。
【解決手段】作業標準（５）を作成する作業標準作成システム１において、作業対象を構成する各部品に対応する作業情報を上記部品に紐付けて記憶する作業情報記憶部（２２）と、この作業情報記憶部（２２）に記憶された上記作業情報を基に作業標準（５）を作成する作業標準作成部（１５）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業標準を作成する作業標準作成システム、作業標準作成方法及び作業標準作成プログラムに関するものである。

従来、作業者による組立作業において、作業の流れを表す記号や説明図を用いた作業標準書により作業内容を指示する方法が一般的に行われているが、作業内容を作業単位ごとに作成するために多くの時間が必要となる。

標準書作成作業を自動的に行う方法として、３次元ＣＡＤで設計する際に製造情報を全て設計データ内に取り込むことにより、新たに作業標準書を作成することなく、３次元設計データのみで作業標準書を作成する提案がされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２４０６５９号公報

ところが、上記特許文献１の作業指示システムでは、例えば、設計時に製造場所等の製造条件が確定していない場合や複数の製造場所で製造を行う場合に、製造場所ごとに異なる製造条件が含まれていないため、各製造場所の実情に即していない作業標準書が作成されてしまう。そのため、製造場所ごとに改めて部品に対応する製造情報を入力していなかなければならない。

また、製造条件が変更になった場合にも、製造条件が変更になった全ての部品について製造条件を変更していかなければならず、非常に手間がかかる。
以上の問題点は、製造に限らず検査、修理、加工等の他の作業に用いる作業標準の作成においても生ずるものである。

本発明の目的は、作業環境に即した作業標準を短時間で作成することができる作業標準作成システム及び作業標準作成方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の作業標準作成システムは、作業対象に対して行う作業の作業標準を、作業対象を表す３次元データを用いて作成する作業標準作成システムにおいて、作業対象を表すデータにおける作業対象の各部品に対応する作業情報を部品に紐付けて記憶する作業情報記憶部と、
該作業情報記憶部に記憶された作業情報を基に作業標準を作成する作業標準作成部と、
を備えることを要件とする。

上記課題を解決するために、本発明の作業標準作成方法は、作業対象を表す３次元データを用いて、作業対象に対して行う作業の作業標準をコンピュータにより作成する作業標準作成方法において、
作業対象を表すデータにおける作業対象を構成する各部品に対応する作業情報を部品に紐付けて記憶させておき、
記憶された作業情報を基に作業標準を作成することを要件とする。

上記課題を解決するために、本発明の作業標準作成プログラムは、作業標準をコンピュータに作成させるための作業標準作成プログラムにおいて、作業対象を表すデータにおける作業対象の各部品に対応する作業情報を上記部品に紐付けて記憶する機能と、上記記憶された作業情報を基に作業標準を作成する機能と、を実現することを要件とする。

本発明によれば、作業環境に即した作業標準を短時間で作成することができる。

本発明の一実施の形態に係る作業標準作成システムを示す全体構成図である。 本発明の一実施の形態に係る作業標準書作成の処理の概略を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る作業標準書作成に用いることのできるコンピュータの例を示す概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係る作業情報記憶部に記憶される部品組付方法対応表の一例を示す図表である。 本発明の一実施の形態に係る作業情報記憶部に記憶される組付方法別表示方法対応表の一例を示す図表である。 本発明の一実施の形態に係る作業情報対応作業説明図の一例を示す斜視図及び断面図である。 本発明の一実施の形態に係る工程順作業説明図の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る作業標準書の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る注釈図と作業説明図との組み合わせの一例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係る注釈図付きの作業標準書の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の第１変形例に係る作業情報対応作業説明図の一例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の第２変形例に係る組付方法別表示方法対応表の一例を示す図表である。

以下、本発明の一実施の形態に係る作業標準作成システム、作業標準作成方法及び作業標準作成プログラムついて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る作業標準作成システム１を示す全体構成図である。

本実施の形態では、作業標準の対象となる作業が製造（組立）である場合を例に説明する。なお、製造に限らず、検査、修理、加工等のその他の作業に本実施の形態を適用することも可能である。

作業標準作成システム１は、製品（作業対象）を製造するための作業標準を、製品の３次元設計データ（３次元データ）を用いて作成するシステムである。図１に示すように、作業標準作成システム１は、ビュワーデータ変換部１１と、工程データ設計部１２と、工程順作業説明図作成部１３と、作業情報対応作業説明図作成部１４と、作業標準作成部としての作業標準書作成部１５と、ビュワーデータ記憶部２１と、作業情報記憶部としての製造条件データ記憶部２２と、を備える。

また、作業標準作成システム１には、ディスプレイ等の表示装置３と、ユーザによる操作に対応する各種のデータが取得される入力装置４とが接続されている。
ビュワーデータ変換部１１は、作業対象の３次元設計データ２を一般的なコンピュータで利用可能な軽量化したビュワーデータ形式に変換する。変換されたビュワーデータ（作業対象を表すデータ）は、後述するビュワーデータ記憶部２１に記憶される。なお、ビュワーデータは、例えば、組立状態の部品配置情報を含むデータとするとよい。

工程データ設計部１２は、ビュワーデータ変換部１１により変換されたビュワーデータにおける製品の各部品を、組立を行う手順（作業手順）に割当て、手順と部品が対になった情報を持つ、作業方法等の工程データを設計する。設計した工程データは、例えば後述するビュワーデータ記憶部２１に記憶するとよい。

工程順作業説明図作成部１３は、工程データ設計部１２において作成した工程の順番に、ビュワーデータ変換部１１により変換されたビュワーデータの部品の形状を表す図形を組み合わせて図７に示すような工程順作業説明図１３−１を工程ごとに作成する。この工程順作業説明図１３−１も、後述するビュワーデータ記憶部２１に記憶するとよい。

作業情報対応作業説明図作成部１４は、工程順作業説明図作成部１３と同様にビュワーデータの部品の形状を表す図形を工程の順番に組み合わせるのに加え、後述する製造条件データ記憶部２２に記憶された作業情報（カメラ位置・断面位置を含む表示方法等）を基にして、図６に示すような作業情報対応作業説明図１４−１を工程ごとに作成する。作業情報対応作業説明図１４−１も、例えば後述するビュワーデータ記憶部２１に記憶するとよい。

なお、単一の作業説明図作成部が工程順作業説明図作成部１３及び作業情報対応作業説明図作成部１４の両方の機能を果たすようにしてもよい。また、作業情報対応作業説明図作成部１４が工程順作業説明図作成部１３により作成した工程順作業説明図１３−１に作業情報を付加するようにしてもよい。

作業標準書作成部１５は、工程データ設計部１２で作成した工程データと、工程順作業説明図作成部１３又は作業情報対応作業説明図作成部１４において作成した工程順作業説明図又は作業情報対応作業説明図と、図９Ａに示す注釈図とを基に、図９Ｂに示すような作業標準書５を作成する。

ビュワーデータ記憶部２１は、３次元設計データ２を軽量化したビュワーデータを記憶するもので、３次元設計データ２以外に工程データや作業情報対応作業説明図１４−１等を保存することができる。

製造条件データ記憶部２２は、ビュワーデータにおける作業対象を構成する各部品に対応する作業情報を部品に紐付けて記憶する。作業情報としては、例えば、図４に示すような部品組付方法対応表２２−１、図５に示すような組付方法別表示方法対応表２２−２に含まれるものなどがある。製造条件データ記憶部２２は、部品組付方法対応表２２−１及び組付方法別表示方法対応表２２−２に含まれるような情報を記憶しているため、部品に紐付けた作業方法（組付方法）及びこの作業方法に紐付けた注釈図や表示方法を、部品の情報を基に抽出することができる。次に、本実施の形態の作業標準書作成について、図２のフローを用いて説明する。

図２は、本実施の形態に係る作業標準書作成の処理の概略を示すフローチャートである。
図２に示す処理には、ごく標準的な構成を有するコンピュータ、すなわち、図３に示すように、制御プログラムを実行することで各構成要素を制御するＣＰＵ３１と、ＲＯＭやＲＡＭ及び磁気記録媒体などからなり、ＣＰＵ３１に各構成要素を制御させる制御プログラムの記憶や、ＣＰＵ３１が制御プログラムを実行する際のワークエリアあるいは各種データの記憶領域として使用させる記憶部３２と、ユーザによる操作に対応する各種のデータが取得される入力部３３と、ディスプレイなどに各種のデータを提示してユーザに通知する出力部３４と、他の機器とのデータ授受の為のインターフェース機能を提供するＩ／Ｆ部３５とを備えている情報処理端末３０を用いることができる。

なお、作業標準作成の処理を情報処理端末３０に行わせるには、例えば、図２に示した手順の処理を情報処理端末３０に行わせる制御プログラムを作成して、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記載させておき、その制御プログラムを例えば記録媒体から情報処理端末３０に読み出させて実行させればよく、この結果、情報処理端末３０は作業標準作成システム１として機能する。

なお、記録させた制御プログラムを情報処理端末３０で読み取ることの可能な記録媒体としては、例えば、情報処理端末３０に内蔵もしくは外付けの付属装置として備えられるＲＡＭもしくはＲＯＭ又はハードディスク装置などのメモリ、あるいはＭＯ（光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＦＤ（フレキシブルディスク）などといった可搬型記録媒体等が利用できる。

また、記録媒体は回線を介して情報処理端末３０と接続される、プログラムサーバとして機能する記憶装置であってもよい。この場合には、制御プログラムを表現するデータ信号で搬送波を変調して得られる伝送信号を、プログラムサーバから伝送媒体である回線を通じて伝送するようにし、情報処理端末３０では受信した伝送信号を復調して制御プログラムを再生することで制御プログラムを実行できるようになる。

以下、図２のフローチャートに沿って、作業標準書作成の処理の概略について説明する。
最初に、処理が開始されると、ビュワーデータ変換部１１により３次元設計データ２を一般的なコンピュータで利用可能な軽量化したビュワーデータに変換する（ステップＳ１１）。

次に、工程データ設計部１２により、ビュワーデータにおける各部品を実際に組立を行う手順に割当て、手順と組立対象の部品が対になった工程データを作成し、ビュワーデータに付加する(ステップＳ１２)。

次に、上記ステップＳ１２で割当てた部品が、製造条件データ記憶部２２に含まれる図４に示す部品組付方法対応表２２−１に登録されているか調べる（ステップＳ１３）。
登録されている場合には、作業情報対応作業説明図作成部１４により、部品組付方法対応表２２−１の対象部品に対応する組付方法を取得し、製造条件データ記憶部２２に含まれる図５に示す組付方法別表示方法対応表２２−２を参照して、表示方法等を取得する。

表示方法には、注釈図の内容に応じた、対象部品の３次元データに対する視点位置を表すカメラ位置と断面表示の断面位置との情報が含まれ、これらの情報を基に図６に示す作業情報対応作業説明図１４−１となる対象部品のスナップショットを作成し、ビュワーデータ記憶部２１に保存する（ステップＳ１４Ａ）。

ステップＳ１３にて、対象部品が製造条件データ記憶部２２の部品組付方法対応表２２−１に登録されていない場合、作業説明図作成部１３により、図７のように対象部品が組み立て中の製品に組付くことを表すように部品を配置し、また作業者から組付け内容がわかり易いようにカメラ位置が手動又は自動で設定されることで、これらの情報を図７に示す工程順作業説明図１３−１となるスナップショットとしてビュワーデータ記憶部２１に保存する（ステップＳ１４Ｂ）。

次に、残りの手順が存在するか判断し（ステップＳ１５）、存在する際は再びステップＳ１３から継続する。全ての手順について作業情報対応作業説明図１４−１又は工程順作業説明図１３−１を作成し終えたら、ステップＳ１２で作成した工程データとその手順毎の作業説明図１３−１，１４−１を組み合わせて、図８のような作業標準書５（図８の例では、工程順作業説明図１３−１に基づいた作業標準書）を作成する（ステップＳ１６）。

図８に示す作業標準書５は、工程データと作業説明図（工程順作業説明図１３−１）とからなる。工程データには、図８に示すように、前工程からの流れを表す「▽」と同様に「▽」で表される押さえリングを用いて、「♯」で表される組立を行うという情報が含まれている。

そして、作成対象の手順で使用される部品が、製造条件データ記憶部２２の図４に示す部品組付方法対応表２２−１に登録されている場合は、図５の組付方法別表示方法対応表２２−２を参照して図９Ａの左側に示す注釈図ファイル（例えば「図１.jpg」）の名称を取得する。

図９Ａに示すように、注釈図ファイルは、製造場所に応じた組付方法の条件として、組付方法が接着であれば硬化条件や設備や冶具等へのセッティング方法を含んでおり、作業説明図と組み合わされて表示されるように記されている。

注釈図ファイルの名称を取得した後、工程データと、注釈図及び作業情報対応作業説明図１４−１からなる作業説明図とを合成し、図９Ｂに示すような作業標準書５の作業説明図とする（ステップＳ１８）。

図９Ｂに示す作業標準書５は、工程データと作業説明図（作業情報対応作業説明図１４−１及び注釈図）とからなる。工程データには、図１０に示すように、前工程からの流れを表す「▽」と同様に「▽」で表されるレンズに対して、「ＣＥ」で表される接着を行うという情報が含まれている。

次に、残りの手順が存在するか判断し（ステップＳ１９）、存在する際は再びステップＳ１６から継続する。全ての手順についてこの処理を行い、作業標準書５を作成して終了する。以上説明した本実施の形態によれば、ビュワーデータにおける作業対象を構成する各部品に対応する作業情報を部品に紐付けて記憶しておき、この作業情報を基に作業標準書５を作成しているため、作業環境に即した作業標準書５を短時間で作成することができる。また、製造技術者の作業標準書５の作成作業における業務品質と業務効率を向上させることが可能となる。作業情報の変更が有った場合も、作業情報を製造条件データ記憶部２２に記憶させているので、３次元設計データ２に変更を加える必要が無く、短時間で新しい作業情報に応じた作業標準書５を作成することができる。

また、同一の作業対象の作業を行う複数の作業場所のそれぞれに作業標準作成システム１を配置し、それぞれの製造場所に応じた作業情報を製造条件データ記憶部２２に記憶させ、これら複数の作業標準作成システム１が、共通の３次元設計データ２から、それぞれ作業標準書５を独立して作成するようにした場合、複数の作業場所のそれぞれにおいて作業環境に即した作業標準書５を短時間で作成することができる。

また、本実施の形態では、工程データ設計部１２は、部品の形状を表す図形を前記作業対象に対して行う作業の工程の順番に割り当て、作業情報対応作業説明図作成部１４は、製造条件データ記憶部２２に記憶された作業情報（例えば、部品組付方法対応表２２−１や組付方法別表示方法対応表２２−２に含まれる情報）を基にして、工程ごとの作業情報対応作業説明図１４−１を作成する。そして、作業標準作成部１５は、作成された作業情報対応作業説明図１４−１を含む作業標準書５を作成する。そのため、より一層作業環境に即した作業標準書５を作成することができる。

また、本実施の形態では、作業情報対応作業説明図作成部１４は、部品に紐付けた組付方法（作業方法）と、この組付方法に紐付けた表示方法とを含む作業情報を基に作業情報対応作業説明図１４−１を作成する。そのため、視認性に優れた作業標準書５を作成することができ、したがって、作業品質を向上させることができる。

また、本実施の形態では、作業標準作成部１５は、注釈図を含む作業標準書５を作成するため、視認性に優れた作業標準書５を作成することができ、したがって、作業品質を向上させることができる。

また、本実施の形態では、工程順作業説明図作成部１３は、製造条件データ記憶部２２に部品に対応する作業情報が記憶されていない場合に、部品の形状を表す図形を工程の順番に組み合わせて工程ごとの工程順作業説明図１３−１を作成する。そのため、製造条件データ記憶部２２に部品に対応する作業情報が記憶されていない場合にも、作業標準書５を作成することができる。

また、本実施の形態では、作業標準作成システム１は、作業対象の３次元設計データ２をビュワーデータに変換するビュワーデータ変換部１１を備える。そのため、３次元設計データよりも軽量のビュワーデータを利用して作業標準を作成することが出来るので、ごく標準的なコンピュータを作業標準作成システム１として機能させることができる。

なお、本実施の形態では、作業標準として作業標準書５を作成する例について説明したが、作業標準は、作業標準書５として出力されたものでなく、ユーザが情報処理端末３０等を用いて視認できるものであればよい。

また、作業情報記憶部としての製造条件データ記憶部２２に記憶される作業情報は、組付方法（作業方法）、注釈図、表示方法（カメラ位置・断面位置）等に限らず、作業に関するものであれば、部品の材質、部品を組付ける対象、部品の作業に用いる工具その他の情報を用いることもできる。

図１０は、本発明の一実施の形態の第１変形例に係る作業情報対応作業説明図１４−２の一例を示す断面図である。
本変形例では、作業情報対応作業説明図作成部１４が作業を行う対象の範囲である作業対象範囲を強調した作業情報対応作業説明図１４−２（ステップＳ１４Ａ）を工程ごとに作成する例について説明する。

例えば、接着領域を示すために、組付をされる側の部品との接触領域を、例えば、ビュワーデータ等を基に部品間の距離が一定値以下である領域として求め、接合部として強調して表示する。接合部等の作業対象範囲を強調するには、例えば、図１０に示すように線幅を変更するか、或いは、色分け又は点滅の設定、線種の変更などを行うとよい。

本変形例のように作業工程ごとに作業対象範囲を強調した作業情報対応作業説明図１４−２を作成することで、製造技術者への指示ミスを減らすことが可能となると共に、より視認性に優れた作業標準書５を作成することができ、したがって、作業品質を向上させることができる。

図１１は、本発明の一実施の形態の第２変形例に係る組付方法別表示方法対応表２２−３の一例を示す図表である。
本変形例では、製造条件データ記憶部２２は、図４に示す部品組付方法対応表２２−１のように部品に紐付けた組付方法（作業方法）と、図１１に示す組付方法別表示方法対応表２２−３のように組付方法に紐付けた単位面積当たりの固定材使用量（例えば、接着剤、はんだ等の使用量）、注釈図、表示方法（カメラ位置・断面位置）等と、を含む作業情報を記憶している。

図１に示す作業標準作成部１５は、例えばビュワーデータから求められる部品ごとの固定材使用面積と、図１１に示す単位面積当たりの固定材使用量（例えば、４〔ｇ／ｃｍ^２〕）とを積算することで、固定材使用量を含む作業標準書５を作成する。

固定材使用量については、作業情報対応作業説明図作成部１４が作業情報対応作業説明図１４−１，１４−２に数値を付加することで、結果として作業標準書作成部１５が固定材使用量を含む作業標準書５を作成するようにしてもよい。

本変形例のように固定材使用量を含む作業標準書５を作成することで、作業品質を一層向上させることができる。また、作業標準書５の作成時に自動的に固定材使用量が求められることになり、環境負荷量の実態量を容易に把握することも可能となる。

１ 作業標準作成システム
２ ３次元設計データ
３ 表示装置
４ 入力装置
５ 作業標準書
１１ ビュワーデータ変換部
１２ 工程データ設計部
１３ 工程順作業説明図作成部
１３−１ 工程順作業説明図
１４ 作業情報対応作業説明図作成部
１４−１，１４−２ 作業情報対応作業説明図
１５ 作業標準書作成部
２１ ビュワーデータ記憶部
２２ 製造条件データ記憶部
２２−１ 部品組付方法対応表
２２−２，２２−３ 組付方法別表示方法対応表
３０ 情報処理端末
３１ ＣＰＵ
３２ 記憶部
３３ 入力部
３４ 出力部
３５ Ｉ／Ｆ部

Claims (11)

1. 作業対象に対して行う作業の作業標準を、前記作業対象を表す３次元データを用いて作成する作業標準作成システムにおいて、前記作業対象を表すデータにおける前記作業対象の各部品に対応する作業情報を前記部品に紐付けて記憶する作業情報記憶部と、
   該作業情報記憶部に記憶された前記作業情報を基に作業標準を作成する作業標準作成部と、
   を備えることを特徴とする作業標準作成システム。
2. 前記部品を前記作業対象に対して行う作業の作業手順に割り当て、作業手順と作業対象の部品が対になった情報を含む工程データを設計する工程データ設計部と、
   前記部品の形状を表す図形を前記工程データの示す前記工程の順番に組み合わせ、且つ、前記作業情報記憶部に記憶された前記作業情報を基にして、前記工程ごとの作業情報対応作業説明図を作成する作業情報対応作業説明図作成部と、
   を更に備え、
   前記作業標準作成部は、前記作業情報対応作業説明図作成部により作成された前記作業情報対応作業説明図を含む前記作業標準を作成する、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業標準作成システム。
3. 前記作業情報記憶部は、前記部品に紐付けた作業方法と該作業方法に紐付けた表示方法とを含む前記作業情報を記憶し、
   前記作業情報対応作業説明図作成部は、前記表示方法を含む作業情報を基に前記作業情報対応作業説明図を作成する、
   ことを特徴とする請求項２記載の作業標準作成システム。
4. 前記作業情報記憶部は、前記部品に紐付けた作業方法と該作業方法に紐付けた注釈図とを含む前記作業情報を記憶し、
   前記作業標準作成部は、前記注釈図を含む前記作業標準を作成する、
   ことを特徴とする請求項１〜３記載の作業標準システム。
5. 前記作業情報記憶部に前記部品に対応する前記作業情報が記憶されていない場合に、前記部品の形状を表す図形を前記工程データの示す前記工程の順番に組み合わせて、前記工程ごとの工程順作業説明図を作成する工程順作業説明図作成部を更に備え、
   前記作業標準作成部は、前記工程順作業説明図作成部により作成された前記工程順作業説明図および前記作業情報対応作業説明図の少なくとも一方を含む前記作業標準を作成する、
   ことを特徴とする請求項２〜４記載の作業標準作成システム。
6. 前記３次元設計データをビュワーデータに変換するビュワーデータ変換部を備え、前記作業対象を表すデータは前記ビュワーデータである
   ことを特徴とする請求項１〜５記載の作業標準作成システム。
7. 前記作業情報対応作業説明図作成部は、前記工程ごとに作業対象範囲を強調した前記作業情報対応作業説明図を作成することを特徴とする請求項２〜６記載の作業標準作成システム。
8. 前記作業情報記憶部は、前記部品に紐付けた作業方法と該作業方法に紐付けた単位面積当たりの固定材使用量とを含む前記作業情報を記憶し、
   前記作業標準作成部は、前記部品ごとの固定材使用面積と前記単位面積当たりの固定材使用量とに基づく固定材使用量を含む作業標準を作成する、
   ことを特徴とする請求項１〜６記載の作業標準作成システム。
9. 作業対象を表す３次元データを用いて、前記作業対象に対して行う作業の作業標準をコンピュータにより作成する作業標準作成方法において、
   前記作業対象を表すデータにおける前記作業対象を構成する各部品に対応する作業情報を前記部品に紐付けて記憶しておき、
   前記記憶された作業情報を基に作業標準を作成する、
   ことを特徴とする作業標準作成方法。
10. 前記作業情報は前記作業を行う場所に応じている、
    ことを特徴とする請求項９記載の作業標準作成方法。
11. 作業標準をコンピュータに作成させるための作業標準作成プログラムにおいて、
    作業対象を表すデータにおける作業対象の各部品に対応する作業情報を前記部品データに紐付けて記憶する機能と、
    前記記憶された作業情報を基に作業標準を作成する機能と、
    を実現することを特徴とする作業標準作成プログラム。