JP5018143B2 - 設計支援方法およびそのシステム - Google Patents

Description

本発明は、家電品、OA製品などの設計を支援する方法およびそのシステムに関する。

製品設計において、従来、構成部品の組付時間を定量評価する方法として、例えば特許文献１に記載のように、製品の構成部品の組付動作を分析し、部品毎の組立時間を算出する方法が提案されている。これは、予め約50種類の組付動作と属性の組付難さを係数化しておくステップと、製品の構成部品の組付動作と属性を分析するステップと、（１）式により該分析データと組付難さ係数から各部品の組付時間を算出する演算ステップと、その算出結果を表示するステップからなる組付時間推定方法である。
[組付時間t_x]=[t_動作x]×[β_属性y1]×[β_属性y2]×・・・（１）
ここで、t_動作x:属性が無い場合の組付動作時間
β_属性y:組付動作に伴う属性が、組付動作時間に与える影響の比率（組付難さ係数（属性））
また、組付不良発生率を定量評価する方法として、例えば特許文献２に記載のように、製品の構成部品の組付動作を分析し、部品毎の組付不良発生率を算出する方法が提案されている。これは、予め約50種類の組付動作と属性の組付不良ポテンシャルを係数化しておくステップと、製品の構成部品の組付動作と属性を分析するステップと、（２）式により該分析データと組付不良係数から各部品の組付不良発生率を算出する演算ステップと、その算出結果を表示するステップからなる組付不良発生率推定方法である。
[組付不良発生率u_x]=[u_動作x]×[θ_属性y1]×[θ_属性y2]×・・・（２）
ここで、u_動作x:属性が無い場合の組付不良発生率
θ_属性y:組付動作に伴う属性が、組付不良発生率に与える影響の比率（組付不良係数（属性））
また、課題を解決する改善策を創出する方法としては、例えば非特許文献１に記載のように改善したい項目と改善により発生する課題を２元表から選択することにより、その改善策のヒントが記載された頁をガイドする方法が提案されている。これは、過去の膨大な特許事例を、例えば「移動物体の重量」のように改善したい項目と、「移動物体の強度」のように改善により悪化する項目により分類し、「改善項目を実施した場合に発生する悪化項目を如何に解決したか」をまとめたものである。まず、縦に「改善項目」を、横に「悪化項目」を記した２元表を作成し、その交点に「解決事例」に付した番号を記入する。別表で、その番号と「解決事例」の図表を用意する。設計者は、まず２元表から該当する番号を探す。次に、その番号の欄に記載された解決事例を探す。最後に、この解決事例を参照して、改善構造を創出する。

特開２００３−３９２６０号公報 特開平１０−３３４１５１号公報 「Matrix 2003: Updating the TRIZ Contradiction Matrix」（Darrell Mann,Simon Dewulf,Boris Zlotin,Alla Zusman, CREAX Press, ベルギー, 2003年）

しかし、部品毎の組付時間および組付不良発生率を推定できても、その部品の組付動作と属性が組立費と組立不良による損失を合計した統合組立コストにどのように影響しているかが分からず、改善対象要素が特定できないという問題があった。また、組付時間が長い部品や組付不良発生率が高い部品が特定できても、それらを改善する構造案が創出できなくて、立ち往生する場合があった。

また、非特許文献１は基本性能の改善を目的としたものであるため、特定の部品の組付動作や属性に関する組付時間の短縮や組付不良発生率の低減に適用することができないという問題があった。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、組立時間短縮と組立不良低減のための改善策の創出を支援するとともに、組立時間短縮策と組立不良低減策の優先順位を決定することができる設計支援方法およびそのシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、設計支援システムを用いて改善対象とした設計事例において、組立時間短縮のための改善指針と組立不良低減のための改善指針を抽出するための設計支援方法であって、予め、過去の多数の設計事例において決定した各組付動作および属性の組付難さを示す係数と組付不良ポテンシャルを示す係数と、組付動作・属性及び該組付動作・属性の組立時間短縮のための改善指針と組立不良低減のための改善指針について収集して相互に関連を持たせ階層展開される改善指針データをデータベースとして保存しておき、前記設計事例の構成部品、組付動作、属性から組立時間の長い要素と組立不良発生率の高い要素を抽出し、それらを組立コストおよび組立損失コストに換算して重要度を比較し、改善が必要な要素を決定し、これを改善する指針を抽出する。

本発明によれば、改善対象製品の組付動作分析データを入力することにより、組立時間短縮と組立不良低減の改善指針が抽出できる。

本発明に係わる実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

まず、本発明に係わる設計支援システムの第１の実施の形態について説明する。
図1は本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態を示す概略構成図である。本発明に係わる設計支援システム1は、入力手段10と、出力手段20と、演算手段30と、データベース部40とから構成される。入力手段10は、キーボード11、マウス12等により構成される。出力手段20は、ディスプレー21、印刷手段22等により構成される。演算手段30は、CPU31とROM32とRAM33と入出力部34により構成される。そして、演算手段30とディスプレー21とによって抽出提示手段が構成される。

またデータベース部40は、組付難さ係数データベース41と、組立時間改善指針データベース43と、組立時間具体的指針構築データベース45とにより構成される。なお、組付不良係数データベース42と組立不良改善指針データベース44と組立不良具体的指針構築データベース46は、第２の実施形態以降で使用する。本実施形態では使用しない。

まず、組付難さ係数データベース41と、組立時間改善指針データベース43と、組立時間具体的指針構築データベース45について説明する。予め、過去の製品の組付実績から、これらのデータベースを構築する。図2に、本実施例のデータベース41、43の構築フローを示す。
１-１. 組付難さ係数データベース41
図２に示すように、過去の製品の組付動作分析結果と対応する組付動作に要する時間から、組付動作とそれを補助/阻害する属性の組付難さを係数として算出し、組付難さ係数データベース41に格納する。

まず、図２のステップS311において、過去の製品の組付動作を分析する。ここでは、図3に示すように、ある電動機器の筐体51に対する切替レバー52の組付動作の分析事例を示す。筐体51と切替レバー52の組付動作と組付動作を補助/阻害する属性を、下記に示す。
（１）筐体51を下に移動し、組立台に置く。
（２）図３[1]に示すように、切替レバー52を下に移動する。この際、筐体表面51aは意匠面であるため、傷を付けないよう配慮する必要がある。
（３）図３[2]に示すように、切替レバー52の爪アーム部53を内側に整形する。
（４）図３[3]に示すように、切替レバー52を回転させ、爪アーム部53を筐体51の内部に入れる。この際、筐体表面51aは意匠面であるため、傷を付けないように配慮する必要がある。また、爪アーム部53と筐体51内部の結合部54が見難いため、注意を要す。
（５）図３[4]に示すように、切替レバー52を筐体51に圧入する。この際、３本ある爪アーム部53が筐体51に同時に嵌合する。

図4(a)に示すように、予め用意した50種類程度の語句を用いて、図4(b)に示すように、上記の組付動作分析結果を以下の如くまとめ、組付動作分析データとする。
（１）部品名：部品名をそのまま部品/名称欄611に記載する。また、部品の個数を個数欄612に記載する。
（２）組付動作：各部品の組付動作を、予め用意された組付動作用語の中から選択し、出現順に組付動作/名称欄613に記載する。また、各組付動作の繰返し数を繰返し数欄614に記載する。
（３）属性：各組付動作に伴う属性を、予め用意された属性用語の中から選択し、属性/名称欄615に記載する。また、各組付動作の繰返し数を繰返し数欄616に記載する。

なお、組付動作分析に使用する各部品、組付動作、属性を総称して組付要素と呼ぶことにする。

次に、図２のステップS312において、図３に示す過去の製品の組付動作毎の組付時間を実測する。この実測データを、図4(b)の動作時間欄617に追記する。最後に、図4(b)の組付動作分析データと組付動作時間を、設計支援システム1に入力する。

次に、図２のステップS313において、設計支援システム1が、入力された組付動作分析データと組付動作時間から、個々の組付動作および属性の組付難さ係数を算出する。組付動作の組付難さ係数は、下移動動作（属性なし）を基準とし、各組付動作の組立時間を統計的に算出し、その比により決定する。また、属性の組付難さ係数は、各動作に特定の属性が伴う場合の組立時間を統計的に算出し、その有無の比により決定する。

組立型製品の組立時間は、構成部品毎の組付時間の総和で算出することができる。各部品の組付時間は、その部品の組付動作毎の組付時間の総和で算出することができる。各組付動作の組付時間は、その組付動作と属性によって決まる。そこで、組付動作xの組付時間t _Xを、次式で定義する。
（数１）
[組付時間t_x]=[ t_動作x]×[β_属性y1]×[β_属性y2]×・・・
ここで、t_動作x:属性が無い場合の組付動作時間
β_属性y:組付動作に伴う属性が、組付動作時間に与える影響の比率（組付難さ係数（属性））
さらに、組付動作時間t_動作xを無次元化するために、組付動作時間t_動作xを最も組付動作時間が短い [下移動動作] t_下0で除した値を組付動作の組付難さ係数α_動作xと定義する。
（数２）
[組付動作の組付難さ係数：α_動作x]=[ t_動作x]/[ t_下0]
図５に示すように、図３の事例を含めた種々の事例における組付動作分析結果と組付動作毎の組付時間の実測値から、組付動作の組付難さ係数α_動作xと属性の組付難さ係数β_属性yを算出する。

まず、組付時間推定の基準となる下移動動作時間ｔ_下0を、次式により算出する。
(数３)
ｔ_下0=(Σｔ_下i)/n
次に、各組付動作の組付難さ係数α_動作xを算出する。例えば、整形動作の組付難さ係数α_整は、以下により算出する。まず、整形動作時間t_整0を、次式により算出する。
（数４）
t_整0=(Σt_整i)/n
よって、整形動作の組付難さ係数α_整は、次式となる。
（数５）
α_整=t_整0/t_下0
次に、属性yの有無による組付時間の比から、属性yの組付難さ係数β_属性yを算出する。例えば、「意匠面有り」属性の組付難さ係数β_意は、次式となる。
（数６）
β_意=(t_下意1/t_下0+ｔ_回意2/t_回0＋・・・)/n
以上により、入力された組付動作分析結果と組付動作の実測データから、組付動作と属性の組付難さ係数を算出することができる。これらを、図２の組付難さ係数データベースに格納する。
予め準備した一般的な多数の製品に関する組付難さ係数を図２の組付難さ係数データベース41に格納しておくことにより、図２のステップS311、S312、S313を実施しなくても、設計支援システム1を使用することができる。

また、継続的に組付動作分析と組付動作時間測定を実施し、そのデータを設計支援システム1に入力してサンプル数を増やすことにより、より信頼度の高い組付難さ係数を設定することができる。
さらに、大きさの全く異なる製品や海外工場での生産等、製品や組立作業環境が大きく変わった場合に、その工場・その製品の組付動作実測データを入力することにより、その工場にあった組付難さ係数を容易に設定することができる。
１-２．組立時間改善指針データベース43
図２に示すように、組付要素毎に、組立時間を改善する一般化された指針を抽出し、組立時間改善指針データベース43に格納する。なお、組立時間短縮のための改善指針と組立不良低減のための改善指針は重複している場合が多いため、ここでは組立時間短縮指針と組立不良低減指針を同時に抽出し、データベースに格納する段階で分離する。

まず、図２のステップS331において、過去の組立時間/組立不良改善事例を収集する。図6(a)の「過去の組立時間/組立不良改善事例」欄に、換気扇とVTRと電動機器の改善事例を示す。それぞれの製品の改善前の組付方法と改善事例を列記した。図２のステップS332において、図6(a)の組付動作分析欄に示すように、収集した改善事例の改善前の組付方法の部品と組付動作と属性を分析する。最後に、図6(a)の過去の組立時間/組立不良改善事例と組付動作分析データを、設計支援システム1に入力する。次に、図２のステップS333において、設計支援システム1が、入力された過去の組立時間/組立不良改善事例と組付動作分析データから、過去の改善事例をグルーピングする。

図6(b)に、グルーピング結果を示す。手順を以下に示す。
（１）設計支援システム1が、入力された図6(a)の組付動作分析データの一番最後の要素を、改善対象となった課題要素として抽出する。
（２）図6(c)に示すように、予め課題要素とこれを改善する場合によく出現するキーワードをまとめた課題要素/改善キーワード対応表を用意しておく。この改善キーワードは、同一の課題要素に対する改善策を抽象化した際に用いられた語句をその都度課題要素と共にデータベースに蓄積したものである。設計支援システム1が、入力された図6(a)の改善事例を、課題要素により分類する。次に、同一課題要素の改善事例を、この課題要素に関連する改善キーワードにより分類する。最後に、図6(b)に示すように、設計支援システム1のディスプレー21に分類結果を表示する。
（３）図２のステップS334において、設計者は、まず上記分類結果を修正する。該当する改善キーワードがない改善事例がある場合は、設計者が類似する他分類に組み入れる。また、分類された改善事例の中に、明らかに他の同分類と異なる場合は、より適切な分類に組み入れる。

次に、設計者は、グルーピングされた改善事例もとに、一般化された改善指針と具体的な改善策を決定する。特に、改善指針については、他の技術分野でも利用できるように、対象技術分野を特定しないように決定する。図6(b)においては、例えば「回転」動作が問題となっている組立時間が長い部品の組立時間を短縮する改善事例から対象技術分野である「換気扇モータ」や「位置決めブラケット」等を特定しないで、「直進運動で組付ける」という一般化改善指針でグルーピングする。さらに、具体的な改善策として「嵌合部品先端を広くする」「嵌合部品先端を細くする」等を抽出する。

図6(d)に示すように、図6(b)の課題要素と一般化改善指針と具体的改善策を、設計支援システム1に格納する。ここで、組立時間に関する改善指針は、図２の組立時間改善指針データベース43に格納する。また、組立不良に関する改善指針は、後述する図２の組立不良改善データベース44に格納する。
１-３．組立時間具体的指針構築データベース45
組立時間改善指針データベース43に保存されている改善指針は、前述のアルゴリズムにより一般化されているため、後述するアルゴリズムで抽出しても、具体的なイメージが浮かばず良否の判定が困難である。そこで、入力された組付要素から関連する要素を抽出すると共に、必要な語句を補うことにより、具体的な改善指針を構築する。これらのアルゴリズムを組立時間具体的指針構築データベース45に保存しておく。

例えば、図３の切替レバーの回転動作に対する改善指針として、組立時間改善指針データベース43に保存されている図6(d)の一般化改善指針から「直進運動で組付ける」を、また具体的改善策として「[1]嵌合部先端を広くする」と「[2]嵌合部先端を狭くする」を抽出することができる。しかし、これでは一般的すぎて、改善指針としては不十分である。そこでまず、図４(b)に示す組付動作分析データより、組付動作「回転」に関連する語句（部品：切替レバー）を抽出する。

これらを用いて、以下のように具体的改善指針を構築する。
「切替レバー」の回転動作時間を短縮するために、「切替レバー」を直進運動で組付ける
[1]嵌合部先端を広くする
[2]嵌合部先端を細くする
これにより、「直進運動で組付ける [1]嵌合部先端を広くする [2]嵌合部先端を狭くする」という一般化された改善指針を具体的に特定することができる。

ところで、各データベース41、43、45は、設計支援システム1で収集する必要はなく、他の設計支援システムで収集し、ネットワークを介して設計支援システム1に送信して保存しても良い。

次に、本発明に係わる設計支援システム1において、組立時間を短縮する改善設計を行なう第1の実施の形態について説明する。図７は、設計支援システム1における設計支援処理フローの第1の実施の形態を示す図である。図８は、入力された組付動作分析データからシステム内部で算出された組立時間影響度指数の結果である。図９は、ディスプレー21の第1の実施例を示す図である。また、図10(a)は、ディスプレー21に表示された改善指針に基づいて創出された改善構造の事例とその組付動作分析データを示す図である。さらに、図10(b)は、ディスプレー21に表示された改善効果を示す図である。
２-１．組付動作分析データ入力
図７のステップS101において、組付動作分析データを設計支援システム１に入力する。例えば、図3に示す組付動作を、製品を構成する部品、各部品の組付動作、動作に伴う属性に分析し、図4(b)に示すように表にまとめて組付動作分析データとし、これを設計支援システム１に入力する。図７のステップS102において、設計支援システム１は、入力された組付動作分析データをディスプレー21に図4(b)の如く表示する。
２-２．組立時間影響度指数算出
図７のステップS103において、設計支援システム１は、入力された組付動作分析データの各要素の係数を組付難さ係数データベース41に保存された各組付要素の係数から抽出し、部品、組付動作、属性の組立時間影響度指数を算出する。製品は、製品は複数の部品により構成される。部品は、幾つかの組付動作により組付けられる。さらに、組付動作は、これを有効にするあるいは阻害する属性がある。そこで、これらの組付要素の有無による製品全体の組立時間の差を全体の組立時間で除し、100を掛けた値を組立時間影響度指数と定義する。
（１）１つの部品の有無による組立時間の差は、その部品があるために必要になった時間と見なすことができる。そこで、この時間の差を全組立時間で除した値に100を掛けた値を、組立時間影響度指数の部品指数として定義する。
（２）１つの組付動作の有無による組立時間の差は、その組付動作があるために必要になった時間と見なすことができる。そこで、この時間の差を全組立時間で除した値に100を掛けた値を、組立時間影響度指数の組付動作指数として定義する。
（３）１つの属性の有無による組立時間の差は、その属性があるために必要になった時間と見なすことができる。そこで、この時間の差を全組立時間で除した値に100を掛けた値を、組立時間影響度指数の属性指数として定義する。

図３に示す切替レバーの組付けの場合、組立時間影響度指数は、以下のように算出する。ここで、製品全体の組付時間を仮に100秒、この職場における標準的な部品の下移動動作時間t_下0を11秒とする。
（１）切替レバーの整形動作の組立時間影響度指数e_整
[1]切替レバーの整形動作時間t_整×2=t_下0×α_整×2=11×1.73×2=38秒
[2]組立時間影響度指数e_整=(100-(100-38))×100/100=38
（２）切替レバーの回転動作の組立時間影響度指数e_回
[1]切替レバーの回転動作時間t_回意見=t_下0×α_回×β_意×β_見=11×2.63×1×1=29秒
[2]組立時間影響度指数e_回=(100-(100-29))×100/100=29
（３）切替レバーの組立時間影響度指数e_{切替レバー}
[1]切替レバーの組付動作時間t_{切替レバー}=t_下0+t_整+t_回意見+t_圧嵌=89秒
[2]組立時間影響度指数e_{切替レバー}=(100-(100-89))×100/100=89
図８に、本事例の場合の組立時間影響度指数の計算結果を示す。切替レバーは、整形、回転、圧入等の組付難い組付動作があるため、部品としての組立時間影響度指数が89と非常に高くなっている。本事例では、全体の組立時間を100とした場合の、各組付要素の組立時間影響度指数で表示している。なお、組立時間影響度指数の代わりに、組立時間そのものを使用してもよい。ここで、図７のステップS104に示すように、算出した組立時間影響度指数を、この段階でディスプレーに表示することにより、ステップS105に示すように、設計者は改善対象を絞り込んで改善検討することができる。
２-３．要改善組付要素抽出
図７のステップS106において、算出した組立時間影響度指数から、改善が必要な組付要素を抽出する。
本事例では、組立時間影響度指数の高い、以下の３要素を抽出した。
（１）「切替レバー」
（２）切替レバーの「整形」動作
（３）切替レバーの「回転」動作
２-４．一般化改善策抽出
図７のステップS107において、抽出した要改善組付要素（部品、組付動作、属性）と組立時間改善指針データベース43に保存されている図6(d)に示すような課題要素/改善指針データから、要改善組付要素を改善する一般化改善指針を抽出する。抽出した一般化された改善指針の事例を以下に示す。
（１）要改善組付要素（部品）：「切替レバー」
→改善指針：「被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付け」
「他部品と一体化する [1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用」
（２）要改善組付要素（組付動作）：「整形」
→改善指針：「整形動作を不良にする [1]基板に直付け」
「被組付け部品を治具として使う [1]係合部にテーパーを付ける」
（３）要改善組付要素（組付動作）：「回転」
→改善指針：「直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を細くする」
２-５．具体的改善指針構築
図７のステップS108において、具体的改善策構築データベース45から上記一般化改善指針に関連する組付要素を抽出するとともに、語句を補って、一般化改善指針から具体的改善指針を構築する。構築された具体的改善指針の事例を以下に示す。
(1) 一般化改善指針：「被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付け」
→関連語句：[切替レバー]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の組立時間を短縮するために、[被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付ける]」
(2) 一般化改善指針：「整形動作を不要にする」
→関連語句：[切替レバー]、[整形]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の[整形]動作時間を短縮するために、[切替レバー]の[整形動作を不要にする [1]基板直付け]」
(3) 一般化改善指針：「直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする」
→関連語句：[切替レバー]、[回転]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の[回転]動作時間を短縮するために、[切替レバー]を直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする」」
図７のステップS109において、図９に示すように、これらの具体的改善指針を関連する組付要素、組立時間影響度指数とともに、ディスプレー21に表示する。すなわち、図９の要改善組付要素欄621に、選択した部品名、組付動作名、属性名及び関連組付要素、組立時間影響度指数を表示する。また、図９の具体的改善指針表示欄622に、選択要素を改善する具体的改善指針を表示する。
２-６．組立時間短縮改善構造創出、組付動作分析
図10(a)に示すように、図７のステップS110において、設計者はディスプレー21に表示された図９の具体的改善指針を参照することにより、容易に改善案を創出することができる。さらに、図７のステップS111において、創出した改善案の組付動作を分析し、その分析データを設計支援システム1に入力する。
（１）改善指針1-1「切替レバーの組立時間を短縮するために、被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付ける」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「筐体51を上下に分割し、組立順序を筐体下511、切替レバー521、筐体上511aに変える。」組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下511を作業台に置く。
[2]切替レバー521を筐体下511に乗せる。このとき、筐体下511の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]筐体上511aを筐体下511に組付ける。
（２）改善指針1-2「切替レバーの組立時間を短縮するために、他部品と一体化する [1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー52に代わる切替ボタン522を筐体512と一体成形する。」
筐体512の弾性により、押された切替ボタン522は自動的に復元する。この場合、筐体512を成形した段階で切替レバーの機能を果たす部材が成形されているので、組付動作は不要となる。
（３）改善指針3-1「切替レバーの回転動作時間を短縮するために、切替レバーを直進運動で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を狭くする」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー523の先端部523aを細くし、直進運動で組付ける」
組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下513を作業台に置く。
[2]切替レバー523を下に移動し、その先端部523aを筐体下513に乗せる。このとき、筐体513の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]切替レバー523を筐体513に圧入する。このとき、切替レバーの３つの先端部523aを同時に嵌合させるため、組付動作に注意を要する。

図７のステップS112において、設計支援システム１は、入力された改善構造案の組付動作分析データをディスプレー21に図10(a)の如く表示する。
２-７．組立時間算出
図７のステップS113において、図７のステップS101で入力された図4(b)に示す改善前の組付動作分析データと、図７のステップS111で入力された図10(a)に示す改善構造案の組付動作分析データと、図７の組付難さ係数DB41から、それぞれの組立時間を算出する。図10(b)に示すように、その結果をディスプレー21に表示する。なお、図10(b)の事例では棒グラフで示したが、数値等の表記でもよい。また、図10(b)の事例では、百分率で示したが、組付時間等の表記でもよい。これにより、設計者は改善効果の高い改善案から順に具体的な構造検討ができるので、効率良く改善設計を行うことができる。

次に、本発明に係わる設計支援システム1において、組立不良を低減する改善設計を行なう第２の実施の形態について説明する。

図1は本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態を示す概略構成図である。本発明に係わる設計支援システム１は、第１の実施の形態と同様に、入力手段10と、出力手段20と、演算手段30と、データベース部40から構成される。

また、データベース部40は、組付不良係数データベース42と、組立不良改善指針データベース44と、組立不良具体的指針構築データベース46により構成される。なお、組付難さ係数データベース41と組立時間改善指針データベース43と組立時間具体的指針構築データベース45は、本実施例では使用しない。

まず、組付不良係数データベース42と、組立不良改善指針データベース44と、組立不良具体的指針構築データベース46について説明する。予め、過去の製品の組立不良発生実績から、これらのデータベースを構築する。図11に、本実施例のデータベース42、44の構築フローを示す。
１-１. 組付不良係数データベース42
図11に示すように、過去の製品の組付動作分析結果と対応する組付動作により発生する組付不良実績から、組付動作とそれを補助/阻害する属性の組付不良ポテンシャルを係数として算出し、組付不良係数データベース42に格納する。

まず、図11のステップS321において、過去の製品の組付動作を分析する。ここでは、実施例１と同様に、図３に示すように、ある電動機器の筐体51に対する切替レバー52の組付動作の分析事例を示す。図12に、組付動作分析結果を示す。次に、図11のステップS322において、図３に示す過去の製品の組付動作毎の組付不良発生率を調査する。この調査データを、図12の組付不良発生率欄618に追記する。最後に、図12の組付動作分析データと組付不良発生率を、設計支援システム１に入力する。次に、図11のステップS323において、設計支援システム１が、入力された組付動作分析データと組付不良発生率から、個々の組付動作および属性の組付不良係数を算出する。組付動作の組付不良係数は、下移動動作（属性なし）を基準とし、各組付動作の組立不良発生率を統計的に算出し、その比により決定する。また、属性の組付不良係数は、各動作に特定の属性が伴う場合の組立不良発生率を統計的に算出し、その有無の比により決定する。

組立型製品の組立不良発生率は、構成部品毎の組付不良発生率の総和で算出することができる。各部品の組付不良発生率は、その部品の組付動作毎の組付不良発生率の総和で算出することができる。各組付動作の組付不良発生率は、その組付動作と属性によって決まる。そこで、組付動作xの組付不良発生率u _Xを、次式で定義する。
（数７）
[組付不良発生率u_x]=[ u_動作x]×[θ_属性y1]×[θ_属性y2]×・・・
ここで、u_動作x:属性が無い場合の組付不良発生率
θ_属性y:組付動作に伴う属性が、組付不良発生率に与える影響の比率（組付不良係数（属性））
さらに、組付不良発生率u_動作xを無次元化するために、組付不良発生率u_動作xを最も組付不良発生率が小さい [下移動動作] u_下0で除した値を組付動作の組付不良係数γ_動作xと定義する。
（数８）
[組付動作の組付不良係数：γ_動作x]=[ u_動作x]/[ u_下0]
図13に示すように、図12の事例を含めた種々の事例における組付動作分析結果と組付動作毎の組付不良発生率の実績値から、組付動作の組付不良係数γ_動作xと属性の組付不良係数β_属性yを算出する。

まず、組付不良発生率の基準となる下移動不良発生率u_下0を、次式により算出する。
（数９）
u_下0=(Σu_下i)/n
次に、各組付動作の組付不良係数γ_動作xを算出する。例えば、整形不良発生率t_整0を、次式により算出する。
（数１０）
u_整0=(Σu_整i)/n
よって、整形動作の組付不良係数γ_整は、次式となる。
（数１１）
γ_整=u_整0/u_下0
次に、属性yの有無による組付不良発生率の比から、属性yの組付不良係数γ_属性yを算出する。例えば、「意匠面有り」属性の組付不良係数θ_意は、次式となる。
（数１２）
θ_意=(u_下意1/u_下0+u_回意2/u_回0＋・・・)/n
以上により、入力された組付動作分析結果と組付不良発生率の実績データから、動作と属性の組付不良係数を算出することができる。これらを、図11の組付不良係数データベース42に格納する。
予め準備した一般的な多数の製品に関する組付不良係数を図11の組付不良係数データベース42に格納しておくことにより、図11のステップS321、S322、S323を実施しなくても、設計支援システム２を使用することができる。

また、組付動作分析結果と組付不良発生率の実績データを継続的に入力してサンプル数を増やすことにより、より信頼性の高い組付不良係数を設定することができる。

さらに、大きさが全く異なる製品や海外工場での生産等、製品や組立作業環境が大きく変わった場合に、その工場・その製品の組付不良発生率の実績データを入力することにより、その工場にあった組付不良係数を容易に設定することができる。
１-２．組立不良改善指針データベース44
図11に示すように、組付要素毎に、組立不良発生率を低減する一般化された指針を抽出し、組立不良改善指針データベース44に格納する。なお、第一の実施形態で述べたように、組立時間短縮のための改善指針と組立不良低減のための改善指針は重複している場合が多いので、組立時間短縮指針と組立不良低減指針を同時に抽出し、データベースに格納する段階で分離する。よって、図２のステップS331、S332、S333、S334と図11のステップS331、S332、S333、S334は同一である。

特に、改善指針については、他の技術分野でも利用できるように、対象技術分野を特定しないように決定する。図6(b)においては、例えば「結合部見難い」属性が問題となっている組付不良ポテンシャルが高い部品の組付不良ポテンシャルを低減する改善事例から対象技術分野である「換気扇」「モータ取付ブラケット」「固定ねじ」等を特定しないで、「結合部を可視領域に再配置する」という一般化改善指針でグルーピングする。これを一般化改善指針として抽出する。

図6(d)に示すように、図6(b)の課題要素と一般化改善指針を、設計支援システム1に格納する。ここで、組立不良に関する改善指針を、図11の組立不良改善データベース44に格納する。
１-３．組立不良具体的指針構築データベース46
組立不良改善指針データベース44に保存されている改善指針は、前述のアルゴリズムにより一般化されているため、後述するアルゴリズムで抽出しても、具体的なイメージが浮かばず良否の判定が困難である。そこで、入力された組付要素から関連する要素を抽出すると共に、必要な語句を補うことにより、具体的な改善指針を構築する。これらのアルゴリズムを組立不良具体的指針構築データベース46に保存しておく。

例えば、図12の切替レバー回転動作に伴う「結合部見難い」属性に対する改善指針として、組立不良改善指針データベース44に保存されている図6(d)の一般化改善指針から「結合部を可視領域に再配置する」を抽出することができる。しかし、これでは一般的すぎて、改善指針としては不十分である。そこでまず、図12に示す組付動作分析データより、属性「結合部見難い」に関連する語句（部品：切替レバー、組付動作：回転）を抽出する。

これらを用いて、以下のように具体的改善策を構築する。「切替レバー」の「結合部見難い」属性を伴う「回転」動作時間を短縮するために、「結合部を可視領域に再配置する。」これにより、「結合部を可視領域に再配置する。」という一般化された改善指針を具体的に特定することができる。

ところで、各データベース42、44、46は、設計支援システム２で収集する必要はなく、他の設計支援システムで収集し、ネットワークを介して設計支援システム1に送信して保存しても良い。

次に、本発明に係わる設計支援システム1において、組立不良を低減する改善設計を行なう第２の実施の形態について説明する。図14は、設計支援システム1における設計支援処理フローの第２の実施の形態を示す図である。図15は、入力された組付動作分析データからシステム内部で算出された組立不良影響度指数の結果である。図16は、ディスプレー21の第２の実施例を示す図である。また、図17(a)は、ディスプレー21に表示された改善指針に基づいて創出された改善構造の事例とその組付動作分析データを示す図である。さらに、図17(b)は、ディスプレー21に表示された改善効果を示す図である。
２-１．組付動作分析データ入力
図14のステップS201において、組付動作分析データを設計支援システム２に入力する。例えば、図３に示す組付動作を、製品を構成する部品、各部品の組付動作、動作に伴う属性に分析し、図12に示すように表にまとめて組付動作分析データとし、これを設計支援システム2に入力する。図14のステップS202において、設計支援システム2は、入力された組付動作分析データをディスプレー21に図12の如く表示する。
２-２．組立不良影響度指数算出
図14のステップS203において、設計支援システム2は、入力された組付動作分析データの各要素の係数を組付不良係数データベース42に保存された各組付要素の係数から抽出し、部品、組付動作、属性の組立不良影響度指数を算出する。製品は、製品は複数の部品により構成される。部品は、幾つかの組付動作により組付けられる。さらに、組付動作は、これを有効にするあるいは阻害する属性がある。そこで、これらの組付要素の有無による製品全体の組立不良発生率の差を全体の組立不良発生率で除し、100を掛けた値を組立不良影響度指数と定義する。
（１）１つの部品の有無による組立不良発生率の差は、その部品があるために発生した組立不良と見なすことができる。そこで、この組立不良発生率の差を全組立不良発生率で除した値に100を掛けた値を、組立時間影響度指数の部品指数として定義する。
（２）１つの組付動作の有無による組立不良発生率の差は、その組付動作があるために発生した組立不良と見なすことができる。そこで、この組立不良発生率の差を全組立不良発生率で除した値に100を掛けた値を、組立不良影響度指数の組付動作指数として定義する。
（３）１つの属性の有無による組立不良発生率の差は、その属性があるために発生した組立不良と見なすことができる。そこで、この組立不良発生率の差を全組立不良発生率で除した値に100を掛けた値を、組立不良影響度指数の属性指数として定義する。

図３に示す切替レバーの組付けの場合、組立不良影響度指数は、以下のように算出する。ここで、製品全体の組立不良発生率を仮に100ppm、この職場における標準的な部品の下移動動作時に発生する組立不良発生率u_下0を1ppmとする。
（１）切替レバーの回転動作の組立不良影響度指数e_回
[1] 回転動作時の組立不良発生率u_回意見=u_下0×γ_回×θ_意×θ_見=1×11×1×5.18=57ppm
[2] 組立不良影響度指数e_回=(100-(100-57))×100/100=57
（２）切替レバーの回転動作に伴う結合部見難い属性の組立不良影響度指数e_見
[1]結合部見難い属性が無い場合の組立不良発生率
u_回意=u_下0×γ_回×θ_意=1×11×1=11ppm
[2]組立不良影響度指数e_回=(57-11)×100/100=46
（３）切替レバーの組立不良影響度指数e_{切替レバー}
[1]切替レバーの組付動作不良発生率u_{切替レバー}=u_下0+u_整+u_回意見+u_圧嵌=99ppm
[2]組立不良影響度指数e_{切替レバー}=(100-(100-99))×100/100=99
図15に、本事例の場合の組立不良影響度指数の計算結果を示す。切替レバーは、回転、圧入等の組付不良ポテンシャルが高い組付動作や、意匠面有り、結合部見難い等の組付不良ポテンシャルの高い属性があるため、部品としての組立不良影響度指数が99と非常に高くなっている。また、切替レバーの回転動作は、回転動作自体の組付不良ポテンシャルの高さに加え、意匠面有り、結合部見難いといった組付不良ポテンシャルの高い属性をもっているため、組付動作としての組立不良影響度指数が57と高くなっている。さらに、切替レバー回転動作時の結合部見難いは、結合部見難い自体の組付不良ポテンシャルの高さに加え、それが回転動作時に伴う属性であること、回転動作に意匠面ありという属性が伴うことにより、組立不良影響度指数が46と高くなっている。

本事例では、全体の不良発生率を100とした場合の、各組付要素の不良影響度指数で表示している。なお、不良影響度指数の代わりに、不良発生率そのものを使用してもよい。ここで、図14のステップS204に示すように、算出した組立不良影響度指数を、この段階でディスプレーに表示することにより、ステップS205に示すように、設計者は改善対象を絞り込んで改善検討することができる。
２-３．要改善組付要素抽出
図14のステップS206において、算出した組立不良影響度指数から、改善が必要な組付要素を抽出する。
本事例では、図15に示すように、組立不良影響度指数の高い、以下の３要素を抽出した。
（１）「切替レバー」
（２）切替レバーの「回転」動作
（３）切替レバーの回転動作に伴う「結合部見難い」属性
２-４．一般化改善指針抽出
図14のステップS207において、抽出した要改善組付要素（部品、組付動作、属性）と組立不良改善指針データベース44に保存されている図6(d)に示すような課題要素/改善指針データから、要改善組付要素を改善する一般化改善指針を抽出する。抽出した一般化された改善指針の事例を以下に示す。
要改善組付要素（部品）：「切替レバー」
→改善指針：「被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付け」
「他部品と一体化する [1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用」
要改善組付要素（組付動作）：「回転」
→改善指針：「直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を細くする」
[3]要改善組付要素（属性）：「結合部見難い」
→改善指針：「結合部を可視領域に再配置する」
２-５．具体的改善指針構築
図14のステップS208において、具体的改善指針構築データベース46から上記一般化改善指針に関連する組付要素を抽出するとともに、語句を補って、一般化改善指針から具体的改善指針を構築する。構築された具体的改善指針の事例を以下に示す。
(1)一般化改善指針：「被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付け」
→関連語句：[切替レバー]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の組立不良を低減するために、[被組付部品を分割し、組付順序を変える]」
(2) 一般化改善指針：「他部品と一体化する [1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用」
→関連語句：[切替レバー]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の組立不良を低減するために、[他部品と一体化する [1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用]」
(3) 一般化改善指針：「直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を狭くする」
→関連語句：[切替レバー]、[回転]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の[回転]動作時の組立不良を低減するために、[切替レバー] を[直進動作で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を狭くする]」
(4) 一般化改善指針：「結合部を可視領域に再配置する」
→関連語句：[切替レバー]、[回転]、[結合部見難い]
→具体的改善指針：「[切替レバー]の[結合部見難い] 属性を伴う[回転]動作時の組立不良を低減するために、[切替レバー]の [結合部を可視領域に再配置する] 」
図14のステップS209において、図16に示すように、これらの具体的改善指針を関連する組付要素、組立不良影響度指数とともに、ディスプレー21に表示する。すなわち、図16の要改善組付要素欄621に、選択した部品名、組付動作名、属性名及び関連組付要素、組立不良影響度指数を表示する。また、図16の具体的改善指針表示欄622に、選択要素を改善する具体的改善指針を表示する。
２-６．組立不良低減改善構造創出、組付動作分析
図17(a)に示すように、図14のステップS210において、設計者はディスプレー21に表示された図16の具体的改善指針を参照することにより、容易に改善案を創出することができる。さらに、図14のステップS211において、創出した改善案の組付動作を分析し、その分析データを設計支援システム1に入力する。
（１）改善指針1-1「切替レバーの組立不良を低減するために、被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付ける」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「筐体51を上下に分割し、組立順序を筐体下511、切替レバー521、筐体上511aに変える。」組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下511を作業台に置く。
[2]切替レバー521を筐体下511に乗せる。このとき、筐体下511の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]筐体上511aを筐体下511に組付ける。
（２）改善指針2-1「切替レバーの回転動作時の組立不良を低減ために、切替レバーを直進運動で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を狭くする」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー523の先端部523aを細くし、直進運動で組付ける」
組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下513を作業台に置く。
[2]切替レバー523を下に移動し、その先端部523aを筐体下513に乗せる。このとき、筐体513の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]切替レバー523を筐体513に圧入する。このとき、切替レバーの３つの先端部523aを同時に嵌合させるため、組付動作に注意を要する。
（３）改善指針3-1「切替レバーの結合部見難い属性に伴う回転動作時の組立不良を低減するために、切替レバーの結合部を可視領域に再配置する」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー524の先端部524aを延ばし、結合部を可視領域に再配置する」
組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下514を作業台に置く。
[2]切替レバー524を下に移動する。このとき、筐体514の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]切替レバー524の爪アーム部524aを内側に整形する。
[4]切替レバー524を回転させ、爪アーム部524aを筐体514の内部に入れる。このとき、筐体表面は意匠面であるため、傷を付けないように配慮する必要がある。なお、爪アーム部524aと筐体514内部の結合部は可視領域に再配置されているので、注意をする必要がない。

図14のステップS212において、設計支援システム１は、入力された改善構造案の組付動作分析データをディスプレー21に図17(a)の如く表示する。
２-７．組立不良発生率算出
図14のステップS213において、図14のステップS201で入力された図12に示す改善前の組付動作分析データと、図14のステップS211で入力された図17(a)に示す改善構造案の組付動作分析データと、図14の組付不良係数DB42から、それぞれの組立不良発生率を算出する。図17(b)に示すように、その結果をディスプレー21に表示する。なお、図17(b)の事例では棒グラフで示したが、数値等の表記でもよい。また、図10(b)の事例では、百分率で示したが、組付不良発生率等の表記でもよい。これにより、設計者は改善効果の高い改善案から順に具体的な構造検討ができるので、効率良く改善設計を行うことができる。

次に、本発明に係わる設計支援システムの第3の実施の形態について説明する。
図1は本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態を示す概略構成図である。本発明に係わる設計支援システム3は、入力手段10と、出力手段20と、演算手段30と、データベース部40とから構成される。入力手段10は、キーボード11、マウス12等により構成される。出力手段20は、ディスプレー21、印刷手段22等により構成される。演算手段30は、CPU31とROM32とRAM33と入出力部34により構成される。そして、演算手段30とディスプレー21とによって抽出提示手段が構成される。また、データベース部40は、組付難さ係数データベース41と、組付不良係数データベース42と、組立時間改善指針データベース43と、組立不良改善指針データベース44と、組立時間具体的改善指針構築データベース45と、組立不良具体的改善指針構築データベース46とにより構成される。

次に、本発明に係わる設計支援システム1において、統合組立コストを低減する改善設計を行なう第３の実施の形態について説明する。
図18は、設計支援システム3における設計支援処理フローの第３の実施の形態を示す図である。図19は、入力された組付動作分析データからシステム内部で算出された統合組立コスト影響度指数の結果である。図20は、ディスプレー21の第３の実施例を示す図である。また、図21(a)は、ディスプレー21に表示された改善指針に基づいて創出された改善構造の事例とその組付動作分析データを示す図である。さらに、図21(b)は、ディスプレー21に表示された改善効果を示す図である。
１-１．組付動作分析データ入力
図18のステップS301において、組付動作分析データを設計支援システム１に入力する。例えば、図３に示す組付動作を、製品を構成する部品、各部品の組付動作、動作に伴う属性に分析し、図４(b)に示すように表にまとめて組付動作分析データとし、これを設計支援システム１に入力する。
図18のステップS302において、設計支援システム１は、入力された組付動作分析データをディスプレー21に図４(b)の如く表示する。
１-２．統合組立コスト影響度指数算出
図18のステップS303において、設計支援システム１は、以下の手順で統合組立コスト影響度指数を算出する。
（１）入力された組付動作分析データの各要素の組付難さ係数を組付難さ係数データベース41に保存された各組付要素の係数から抽出し、部品、組付動作、属性の組立時間影響度指数を算出する。
（２）算出した組立時間影響度指数と単位時間当たりの組立費から、組付要素毎の組立コスト影響度を算出する。
（３）入力された組付動作分析データの各要素の組付不良係数を組付不良係数データベース42に保存された各組付要素の係数から抽出し、部品、組付動作、属性の組立不良影響度指数を算出する。
（４）算出した組立不良影響度指数とその不良が発生した場合の損失から、組付要素毎の組立損失コスト影響度を算出する。
（５）各組付要素の組立コストと組立損失コストの合計を全体の組立コストと組立損失コストの合計で除し、100を掛けた値を、統合組立コスト影響度指数として算出する。

図19に、本事例の場合の統合組立コスト影響度指数の計算結果を示す。切替レバーは、整形、回転、圧入等の組付難い組付動作があり、結合部見難い、意匠面有り等の組立不良ポテンシャルが高い属性があるため、部品としての組立時間影響度指数が99と非常に高くなっている。本事例では、全体の組立時間を100とした場合の、各組付要素の統合組立コスト影響度指数で表示している。なお、統合組立コスト影響度指数の代わりに、統合組立コストそのものを使用してもよい。また、図18のステップS304に示すように、統合組立コスト影響度指数をこの段階でディスプレーに表示することにより、ステップS305に示すように、設計者は改善対象を絞り込んで改善検討することができる。
１-３．要改善組付要素抽出
図18のステップS306において、算出した統合組立コスト影響度指数から、改善が必要な組付要素を抽出する。本事例では、統合組立コスト影響度指数の高い、以下の３要素を抽出した。
（１）「切替レバー」
（２）切替レバーの「整形」動作
（３）切替レバーの「回転」動作
１-４．一般化改善策抽出、具体的改善指針構築
図18のステップS307において、第１の実施例および第２の実施例と同様に一般化改善指針を抽出する。さらに、図18のステップS308において、第１の実施例および第２の実施例と同様に具体的改善指針を構築する。図18のステップS309において、図20に示すように、これらの具体的改善指針に関連する組付け要素、組立コスト影響度指数と共に、ディスプレー21に表示する。
１-５．統合組立コスト低減改善構造創出、組付動作分析
図21(a)に示すように、図18のステップS310において、設計者はディスプレー21に表示された図20の具体的改善指針を参照することにより、容易に改善案を創出することができる。さらに、図18のステップS311において、創出した改善案の組付動作を分析し、その分析データを設計支援システム1に入力する。
（１）改善指針1-1「切替レバーの統合組立コストを低減するために、被組付部品を分割し、組付順序を変える [1]難組付け部品を最後に組付ける」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。

「筐体51を上下に分割し、組立順序を筐体下511、切替レバー521、筐体上511aに変える。」組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下511を作業台に置く。
[2]切替レバー521を筐体下511に乗せる。このとき、筐体下511の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]筐体上511aを筐体下511に組付ける。
（２）改善指針1-2「切替レバーの統合組立コストを低減するために、他部品と一体化する。
[1]アウトサート成形、[2]部材の弾性利用」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー52に代わる切替ボタン522を筐体512と一体成形する。」
筐体512の弾性により、押された切替ボタン522は自動的に復元する。この場合、筐体512を成形した段階で切替レバーの機能を果たす部材が成形されているので、組付動作は不要となる。
（３）改善指針3-1「切替レバーの回転動作に伴う統合組立コストを低減するために、切替レバーを直進運動で組付ける [1]嵌合部先端を広くする、[2]嵌合部先端を狭くする」を参照することにより、下記の改善構造案を創出することができる。
「切替レバー523の先端部523aを細くし、直進運動で組付ける」
組付動作は以下のようになる。
[1]筐体下513を作業台に置く。
[2]切替レバー523を下に移動し、その先端部523aを筐体下513に乗せる。このとき、筐体513の表面は意匠面であるため、組付動作に注意を要する。
[3]切替レバー523を筐体513に圧入する。このとき、切替レバーの３つの先端部523aを同時に嵌合させるため、組付動作に注意を要する。

図18のステップS312において、設計支援システム１は、入力された改善構造案の組付動作分析データをディスプレー21に図21(a)の如く表示する。
１-６．統合組立コスト算出
図18のステップS313において、図18のステップS301で入力された図4(b)に示す改善前の組付動作分析データと、図18のステップS311で入力された図21(a)に示す改善構造案の組付動作分析データと、図18の組付難さ係数DB41と、図18の組付不良係数DBから、それぞれの組立時間と組立不良発生率を算出する。さらに、組立時間に関連する組立コストと組立不良により発生する組立損失コストを加算した統合組立コストを算出する。図21(b)に示すように、その結果をディスプレー21に表示する。なお、図21(b)の事例では棒グラフで示したが、数値等の表記でもよい。また、図21(b)の事例では、百分率で示したが、統合組立コスト等の表記でもよい。これにより、設計者は改善効果の高い改善案から順に具体的な構造検討ができるので、効率良く改善設計を行うことができる。

本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態を示す概略構成図である。 本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態の組立時間短縮に関するデータベースの構築フロー化を示す図である。 本発明に係わる製品設計の一事例である電動機器の切替レバーの組付動作を示す断面図である。 組付動作分析に用いる組付動作、属性の語句の一覧表の事例を示す図である。 図3に示す電動機器の切替レバーの組付動作分析結果を示す図である。 組付難さ係数を算出するデータ構造を示す図である。 過去の組立時間/組立不良改善事例と組付動作分析事例を示す図である。 過去の組立時間/組立不良改善事例をグルーピングし、上位概念として一般化改善指針を抽出方法を示す図である。 過去の組立時間/組立不良改善事例のグルーピングに使用する改善キーワードを示す図である。 過去の組立時間/組立不良改善事例から抽出した組立時間改善指針データベースの内容を示す図である。 本発明に係わる設計支援システムの一実施の形態の設計支援処理フローを示す図である。 図3に示す電動機器の組付要素に対する組立時間影響度指数算出結果を示す図である。 図3に示す電動機器の改善が必要と判定された組付要素とその改善指針を表示した図である。 図３に示す電動機器の組立時間改善指針に基づいた、改善構造案とその組付動作分析の一例を示す図である。 図３に示す電動機器の組立時間改善指針に基づいた、改善構造案の改善効果の一例を示す図である。 本発明に係わる設計支援システムの第２の一実施の形態の設計支援処理フローを示す図である。 図3に示す電動機器の切替レバーの組付動作分析結果を示す図である。 組付不良係数を算出するデータ構造を示す図である。 本発明に係わる設計支援システムの第２の一実施の形態の設計支援処理フローを示す図である。 図3に示す電動機器の組付要素に対する組立不良影響度指数算出結果を示す図である。 図3に示す電動機器の改善が必要と判定された組付要素とその改善指針を表示した図である。 図３に示す電動機器の組立不良改善指針に基づいた、改善構造案とその組付動作分析の一例を示す図である。 図３に示す電動機器の組立不良改善指針に基づいた、改善構造案の改善効果の一例を示す図である。 本発明に係わる設計支援システムの第３の実施の形態の設計支援処理フローを示す図である。 図3に示す電動機器の組付要素に対する統合組立コスト影響度指数算出結果を示す図である。 図3に示す電動機器の改善が必要と判定された組付要素とその改善指針を表示した図である。 図３に示す電動機器の統合組立コスト改善指針に基づいた、改善構造案とその組付動作分析の一例を示す図である。 図３に示す電動機器の統合組立コスト改善指針に基づいた、改善構造案の改善効果の一例を示す図である。

符号の説明

１・・設計支援システム、１０・・入力手段、２０・・出力手段、３０・・演算手段、４０・・データベース

Claims (12)

1. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立時間を短縮するための改善策を創出するための設計支援方法であって、
   過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付難さの度合いを示す係数である組付難さ係数をデータベースに保存する組付難さ係数保存ステップと、
   過去の多数の設計事例の組立時間短縮のための改善事例及びその部品・組付動作・属性の入力を受付け、課題要素と改善キーワードとを対応付けした課題要素/改善キーワード表に基いて、当該改善事例から抽出された課題要素を用いて改善キーワードごとに前記改善事例をグルーピングし、当該グルーピングした改善事例にかかる改善指針の入力を受け付けることで、相互に関連を持たせて階層展開される課題要素である部品・組付動作及び属性と改善指針とを対応付けしてデータベースに保存する改善指針保存ステップと、
   入力手段が、前記製品設計案において、製品の構成部品、当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付難さ係数から前記設計案の構成部品、各当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立時間に対する影響度を示す指数（組立時間影響度指数）を算出する演算ステップと、
   選択手段が、組立時間影響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択ステップと、
   抽出手段が、選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善指針を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出ステップと、
   改善指針構築手段が、抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善指針構築ステップと、
   出力手段が、少なくとも構築した具体的改善指針を出力する出力ステップとを有することを特徴とする設計支援方法。
2. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立不良を低減するための改善策を創出するための設計支援方法であって、
   過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付不良ポテンシャルの度合いを示す係数である組付不良係数をデータベースに保存する組付難さ係数保存ステップと、
   過去の多数の設計事例の組立不良低減のための改善事例及びその部品・組付動作・属性の入力を受付け、課題要素と改善キーワードとを対応付けした課題要素/改善キーワード表に基いて、当該改善事例から抽出された課題要素を用いて改善キーワードごとに前記改善事例をグルーピングし、当該グルーピングした改善事例にかかる改善指針の入力を受け付けることで、相互に関連を持たせて階層展開される課題要素である部品・組付動作及び属性と改善指針とを対応付けしてデータベースに保存する改善指針保存ステップと、
   入力手段が、前記製品設計案において、製品の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付不良係数から前記設計案の構成部品、各当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立不良に対する影響度を示す指数（組立不良影響度指数）を算出する演算ステップと、
   選択手段が、組立不良影響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択ステップと、
   抽出手段が、選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善指針を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出ステップと、
   改善指針構築手段が、抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善指針構築ステップと、
   出力手段が、少なくとも構築した具体的改善指針を出力する出力ステップとを有することを特徴とする設計支援方法。
3. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立コストを低減するための改善策を創出するための設計支援方法であって、
   過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付け難さの度合いを示す係数である組付難さ係数と、組付不良ポテンシャルの度合いを示す係数である組付不良係数をデータベースに保存する組付難さ係数・組付不良係数保存ステップと、
   過去の多数の設計事例の組立時間短縮のための改善事例と組立不良低減のための改善事例及びその部品・組付動作・属性の入力を受付け、課題要素と改善キーワードとを対応付けした課題要素/改善キーワード表に基いて、当該改善事例から抽出された課題要素を用いて改善キーワードごとに前記改善事例をグルーピングし、当該グルーピングした改善事例にかかる改善指針の入力を受け付けることで、相互に関連を持たせて階層展開される課題要素である部品・組付動作及び属性と改善指針とを対応付けしてデータベースに保存する改善指針保存ステップと、
   入力手段が、前記製品設計案において、製品の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付難さ係数と組付不良係数から前記設計案の構成部品、当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立時間に関連する組立コストと組立不良発生により発生する組立損失コストを加算した統合組立コストに対する影響度を示す指数（統合組立コスト影響度指数）を算出する演算ステップと、
   選択手段が、統合組立コスト響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択ステップと、
   抽出手段が、選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善指針を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出ステップと、
   改善指針構築手段が、抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善指針構築ステップと、
   出力手段が、少なくとも構築した具体的改善指針を出力する出力ステップとを有することを特徴とする設計支援方法。
4. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立時間を短縮するための改善策を創出するための設計支援システムであって、
   予め、過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付難さの度合いを示す係数である組付難さ係数と、組立時間短縮のための改善指針と課題要素である部品・組付動作及び属性とが対応付けられ、相互に関連を持たせて階層展開される、組付動作・属性及び改善指針からなるデータを保存されたデータベースと、
   前記製品設計案において、製品の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
   前記データベースから読み出した組付難さ係数から前記設計案の構成部品、当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立時間に対する影響度を示す指数（組立時間影響度指数）を算出する演算手段と、
   組立時間影響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択手段と、
   選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善指針を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出手段と、
   抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善指針構築手段と、
   少なくとも構築した具体的改善指針を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。
5. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立不良を低減するための改善策を創出するための設計支援システムであって、
   予め、過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付不良ポテンシャルの度合いを示す係数である組付不良係数と、組立不良低減のための改善指針と課題要素である部品・組付動作及び属性とが対応付けられ、相互に関連を持たせて階層展開される、組付動作・属性及び改善指針からなるデータが保存されたデータベースと、
   前記製品設計案において、製品の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
   前記データベースから読み出した組付不良係数から前記設計案の構成部品、当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立不良に対する影響度を示す指数（組立不良影響度指数）を算出する演算手段と、
   組立不良影響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択手段と、
   選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善指針を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出手段と、
   抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善指針構築手段と、
   少なくとも構築した具体的改善指針を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。
6. 改善対象の製品設計案に対し、当該製品の組立コストを低減するための改善策を創出するための設計支援システムであって、
   予め、過去の多数の設計事例を基に決定した組付動作および組付動作に伴う属性の組付け難さの度合いを示す係数である組付難さ係数と、組付不良ポテンシャルの度合いを示す係数である組付不良係数と、組立時間短縮のための改善指針と組立不良低減のための改善指針と課題要素である部品・組付動作及び属性とが対応付けられ、相互に関連を持たせて階層展開される、組付動作・属性及び改善指針からなるデータが保存されたデータベースと、
   前記製品設計案において、製品の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
   前記データベースから読み出した組付難さ係数と組付不良係数から前記設計案の構成部品、当該構成部品の組付動作、当該組付動作に伴う属性の組み合わせの組立時間に関連する組立コストと組立不良発生により発生する組立損失コストを加算した統合組立コストに対する影響度を示す指数（統合組立コスト影響度指数）を算出する演算手段と、
   統合組立コスト影響度指数の高い部品、組付動作、属性の組み合わせを選択する選択手段と、
   選択された部品、組付動作、属性の組み合わせについて、当該部品、組付動作、属性のいずれにも関連する改善策を前記データベース内の前記課題要素と改善指針との対応付けに基いて前記データベースから抽出する抽出手段と、
   抽出された改善指針とこれに関連する前記部品、組付動作、属性から、具体的な改善指針を構築する改善策構築手段と、
   少なくとも構築した具体的改善策を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。
7. 請求項１において、
   入力手段が、提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付難さ係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立時間を算出する演算ステップと、
   出力手段が、算出した組立時間を出力する出力ステップとをさらに有することを特徴とする設計支援方法。
8. 請求項２において、
   入力手段が、提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付不良係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立不良発生率を算出する演算ステップと、
   出力手段が、算出した組立不良発生率を出力する出力ステップとをさらに有することを特徴とする設計支援方法。
9. 請求項３において、
   入力手段が、提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性の入力を受け付ける入力ステップと、
   演算手段が、前記データベースから読み出した組付難さ係数および組付不良係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立時間に関連する組立コストと組立不良発生により発生する組立損失コストを加算した統合組立コストを算出する演算ステップと、
   出力手段が、算出した統合組立コストを出力する出力ステップとをさらに有することを特徴とする設計支援方法。
10. 請求項４において、
    提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
    前記データベースから読み出した組付難さ係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立時間を算出する演算手段と、
    算出した組立時間を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。
11. 請求項５において、
    提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
    前記データベースから読み出した組付不良係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立不良発生率を算出する演算手段と、
    算出した組立不良発生率を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。
12. 請求項６において、
    提示された改善指針に基づいて創出された改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う各種属性を入力する入力手段と、
    前記データベースから読み出した組付難さ係数および組付不良係数と前記改善策の構成部品、各部品の組付動作、組付動作に伴う属性から組立時間に関連する組立コストと組立不良発生により発生する組立損失コストを加算した統合組立コストを算出する演算手段と、
    算出した統合組立コストを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする設計支援システム。

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