使用了检查信息与跟踪信息的制造管理装置以及制造系统的制作方法

本发明涉及通过具有多个制造装置的制造生产线或者制造单元等制造设备来制造产品的制造系统以及制造管理装置。

背景技术：

在工厂设置有制造生产线或制造单元等制造设备，制造设备具有分别执行加工和组装等多个制造工序的多个制造装置。通过以预定的顺序将部件输送至这些制造装置而执行加工和组装，从而制造出相同的产品。

以往，为了通过这样的制造设备以高成品率制造相同产品，有时分别针对多个制造工序配置多个相同的制造装置，例如进行相同加工的加工装置、进行相同组装的组装装置等。也就是说，有时关于某个部件在经由加工工序和组装工序等而获得产品时，在加工工序中，能够选择性地使用多个相同的加工装置中的任意一个，在组装工序中能够选择性地使用多个相同的组装装置中的任意一个。

但是，对于通过相同的制造装置制造出的部件来说，即使各品质(例如尺寸精度等)满足要求规格，实际上因每个制造装置的偏向而在制造出的部件中按每个制造装置产生品质的波动。因此，根据所使用的制造装置的组合或制造出的部件的组合，最终获得的产品也会产生品质的波动。

希望尽可能地抑制这样的品质的波动而使产品的品质提升，但是若针对各制造装置或制造的部件给予严格的要求规格，则成本增加。

作为提升产品品质的现有技术，具有专利第4239932号公报和专利第5540659号公报等中记载的技术。

在专利第4239932号公报中记载有如下生产管理系统：在经由多个制造工序与至少一个检查工序来制造产品的制造生产线中，当产品品质产生异常时，自动地确定成为该产品品质变动的根本原因的工序。

此外，在专利第5540659号公报中，记载有如下的工序计划制定装置：对于经由分别具有可选择的多个制造装置的多个制造工序来制造产品的制造生产线提示生产计划。该工序计划制定装置使用每个工序路径的品质信息的平均值与标准偏差，选定满足品质标准的制造装置的组合，根据选定的制造装置的组合决定用于规定工序路径的生产计划并提示给外部。

但是，专利第4239932号公报中记载的生产管理系统解释为在确定了产品品质变动的原因之后，还需要人工来修正该原因。该生产管理系统存在如下问题：即使最终制造的产品的品质变动，也无法自该时间点起自动降低品质的变动。

另一方面，专利第5540659号公报中记载的工序计划制定装置解释为无法一边分别执行用于制造产品的多个制造工序，一边根据各制造工序中的制造装置的运转状况来变更事前选定的制造装置的组合。因此，存在以下的问题点：当各制造工序中的制造装置中的任意一个产生了任何异常或部件的停滞时无法迅速地应对，导致生产率降低。此外，工序计划制定装置并非与用于应对由加工后的部件构成的组装品的品质波动的技术有关。

技术实现要素：

因此，鉴于上述那样的实际情况，本发明的目的在于提供一种制造管理装置以及制造系统，其能够在最终制造的产品的品质波动发生变动时，自动地进行应对使得品质提升。

本公开的方式是对执行多个制造工序的制造设备进行管理的制造管理装置，所述制造设备具有：多个制造装置，其配置在各个所述制造工序中且进行相同的处理；输送装置，其将部件输送至每个所述制造工序的所述多个制造装置中的任意一个制造装置；以及检查装置，其检查最终制造出的产品。

为了解决上述课题，根据第一方式，提供一种制造管理装置，在上述制造管理装置中，具有：运转信息取得部，其取得表示各个所述制造装置当前的运转状况的运转信息；

跟踪信息取得部，其取得表示在制造各个所述产品时在各个所述制造工序中使用了哪个所述制造装置的跟踪信息；

存储部，其针对每个所述产品，将表示所述检查装置检查出的所述产品的检查结果的检查信息与所述跟踪信息对应起来进行存储；

制造装置决定部，其一边考虑所述运转信息与所述跟踪信息一边生成能够执行各个所述制造工序的所述制造装置的组合，针对生成的每个所述组合从所述检查信息求出品质的指标，根据针对每个所述组合求出的所述品质的指标，决定应该使用的所述制造装置的组合；以及

输送目的地指示部，其按照由所述制造装置决定部决定的所述制造装置的组合，向所述输送装置指示所述部件的输送目的地。

根据第二方式，提供一种制造管理装置，在上述第一方式的制造管理装置中，所述制造装置决定部在每次需要通过所述输送装置输送所述部件时，决定所述制造装置的组合。

根据第三方式，提供一种制造管理装置，在上述第一方式的制造管理装置中，所述制造装置决定部使用所述存储部中的全部的所述检查信息或预先决定的数量的最新的所述检查信息，求出所述产品的指标。

根据第四方式，提供一种制造管理装置，在上述第一方式的制造管理装置中，所述运转信息包含所述制造装置是否能够进行制造的信息、对能够进行制造的所述制造装置分配了多少数量的所述部件的信息。

根据第五方式，提供一种制造系统，

具有：上述第一方式～第四方式中任一项所述的制造管理装置；以及

所述制造管理装置管理的制造设备，其包含：多个制造装置，其配置在各个所述制造工序中且进行相同的处理；输送装置，其将部件输送至每个所述制造工序的所述多个制造装置中的任意一个制造装置；以及检查装置，其检查最终制造出的产品。

附图说明

通过详细说明附图所示的本发明的典型的实施方式，本发明的这些目的、特征以及优点和其他的目的、特征以及优点变得更加明确。

图1是示意性地表示包含一实施方式的制造管理装置的制造系统的功能框图。

图2是表示图1所示的制造管理装置的处理流程的流程图。

图3是具体表示从图2所示的步骤S11到步骤S12的处理内容的流程图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本公开的实施方式进行说明。在参照的附图中，对同样的结构部分或者功能部标注同样的参照符号。为了容易理解，对这些附图适当变更了比例尺。此外，附图所示的方式是用于实施本发明的一个示例，本发明并非限于图示的方式。

图1是示意性地表示包含一实施方式的制造管理装置的制造系统的功能框图。在该图中，实线的箭头表示部件和产品的流程，一点划线的箭头表示制造装置的运转信息，虚线的箭头表示输送目的地的指示，两点划线的箭头表示检查信息，点线的箭头表示构成制造管理装置的功能部之间的信息的传送。

图1所示的方式的制造系统具有执行多个制造工序A～C的制造生产线或制造单元等制造设备10、进行制造设备10的管理的制造管理装置20。

例如，制造设备10是如下设备：通过制造工序C将通过制造工序A进行加工后的第一部件与通过制造工序B进行加工后的第二部件相互组合而完成产品。

在制造工序A中，配置有进行相同的加工的多个加工装置A1、A2，在制造工序B中，配置有进行其他的相同的加工的多个加工装置B1、B2，在制造工序C中，配置有进行相同的组装的多个组装装置C1、C2。

制造设备10包含第一输送装置11，其将部件输送至制造工序A中的加工装置A1、A2中的任意一个，并且将部件输送至制造工序B中的加工装置B1、B2中的任意一个。该情况下的部件是加工素材。

并且，制造设备10还包含：第二输送装置12，其将通过制造工序A进行加工后的第一部件和通过制作工序B进行加工后的第二部件输送至制造工序C中的组装装置C1、C2中的任意一个；以及检查装置13，其对经由制造工序C而获得的产品进行检查。

第一输送装置11和第二输送装置12是机器人或传送带等，检查装置13是进行尺寸测定等检查的装置。

当然，本发明并非局限于图1所示那样的制造设备10的方式。能够应用本发明的制造设备是执行多个制造工序来制造产品的设备，只要是针对多个制造工序中的至少一个制造工序，配置了进行相同的处理的多个制造装置的制造设备，可以是任何结构的制造设备。这里，作为上述的制造装置，举例表示了加工装置A1、A2和组装装置C1、C2等，但是本发明不限于此。

另一方面，如图1所示，制造管理装置20具有：运转信息取得部21、跟踪信息取得部22、存储部23、装置组合生成部24、计算部25、制造装置决定部26、以及输送目的地指示部27。

运转信息取得部21取得运转信息，该运转信息表示加工装置A1、A2、B1、B2和组装装置C1、C2等各制造装置当前的运转状况。运转信息是制造装置是否处于可使用的状况，或者制造装置是否处于可立即执行制造的状况等的信息。

跟踪信息取得部22取得跟踪信息，该跟踪信息表示在制造各产品时在各制造工序A～C中使用了哪个制造装置。

在本实施方式的制造设备10的情况下，优选如A1B1C1、A1B1C2、A1B2C1、A1B2C2、A2B1C1、A2B1C2、A2B2C1、A2B2C2等那样，使用各制造装置附带的符号，例如制造装置固有的识别号码(ID)来取得所述跟踪信息。

存储部23针对每个产品，将检查信息与跟踪信息关联起来进行存储，该检查信息表示由检查装置13检查得到的每个产品的检查结果。例如，对每个制造出的产品依次赋予产品编号，将制造了该产品时的跟踪信息与检查信息和产品编号相互关联起来存储在存储部23中。

装置组合生成部24一边考虑所述运转信息与跟踪信息，一边生成能够执行各制造工序A、B、C的制造装置的组合。作为该组合，例如生成加工装置A1、加工装置B1、组装装置C1的组合这样的装置组合。这里，为了方便，使用各制造装置附带的符号来表记装置组合。

计算部25针对由装置组合生成部24生成的每个装置组合，根据所述检查信息求出品质的指标。这里所谓的品质的指标例如可以是关于多个检查信息的平均值和标准偏差。并且，换句话说，可以存在如下例子：在由检查装置13取得的检查信息例如是制造出的产品相对于设计尺寸的误差时，作为品质的指标来计算有关多个误差数据的平均值与标准偏差。

制造装置决定部26根据由计算部25针对每个装置组合求出的品质的指标，例如上述那样的平均值与标注偏差，决定应该使用的制造装置的组合。

具体来说，制造装置决定部26针对生成的每个装置组合，在存储部23内进行检索，如果在存储部23内存在多个与该装置组合对应的跟踪信息，则从存储部23中读出分别与这些跟踪信息关联起来的多个检查信息。关于针对所生成的每个装置组合从存储部23读出的多个检查信息，通过计算部25计算平均值以及标准偏差。制造装置决定部26根据针对所生成的每个装置组合计算出的平均值以及标准偏差，决定应该使用的装置组合。

另外，跟踪信息是表示制造产品时在各制造工序A～C中使用了哪个制造装置的信息，因此也可以是在产品的制造过程中所使用的制造装置的组合的信息。因此，如上所述，可以根据生成的装置组合的信息，从存储部23内搜索与该装置组合对应的跟踪信息。

在图1中，分别独立地表示了装置组合生成部24、计算部25、制造装置决定部26，但是，优选装置组合生成部24与计算机25各自的功能包含在制造装置决定部26中。

并且，优选每当需要通过第一输送装置11和第二输送装置12进行部件的输送时，制造装置决定部26决定应该使用的制造装置的组合。

输送目的地指示部27按照由制造装置决定部26决定的制造装置的组合，向第一输送装置11和第二输送装置12指示部件的输送目的地。这里，将加工素材或加工后的物品称为部件。

在以上说明的制造管理装置20中，例如，在作为检查信息测定产品的尺寸时，关于生成的各个装置组合的检查信息，例如相对于设计值的误差，计算平均值(这里是平均误差)、标准偏差。以下是计算结果的一例。

A1B1C1的装置组合时平均误差+0.03，标准偏差0.01

A1B1C2的装置组合时平均误差-0.02，标准偏差0.01等

如果求出检查信息的平均值与标准偏差的值，可以明确作为检查信息的测定尺寸数据(这里是尺寸误差的数据)以怎样的正态分布散布。

开始由于没有用于判断在平均误差以及标准偏差中是否产生偏向的足够的样品数量，因此制造管理装置20将制造工序A～C的制造装置随机组合来进行产品的制造。但是，如果在制造出的产品的平均误差或标准偏差中产生了偏向，则制造管理装置20使平均误差与标准偏差小的装置组合优先。也就是说，使误差小且误差的波动范围也小的装置组合优先。

例如，在上述A1B1C1与A1B1C2的装置组合的情况下，标准偏差相同但A1B1C2的装置组合的平均误差的绝对值小，因此制造管理装置20将装置组合变更为A1B1C2的装置组合来进行制造。

此外，为了同时进行多个产品的制造，可能存在如下限制：在选择了A1B1C1的装置组合的情况下，必须自动选择A2B2C2的装置组合。在该情况下，优选本实施方式的制造管理装置20例如生成下述那样的两个装置组合，根据所生成的两个装置组合双方的平均误差以及标准偏差，决定应该使用的两个装置组合。

A1B1C1与A2B2C2

A1B1C2与A2B2C1

A1B2C1与A2B1C2

A1B2C1与A2B1C2

并且，优选所述计算部25不是根据到目前为止所制造出的所有产品的检查信息，而是根据预先决定的数量的最新的检查信息计算平均误差以及标准偏差。尽管人未注意到制造条件的变化，但是当实际制造出的产品的尺寸产生偏向时该影响表现在产品的检查信息中。因此，通过根据最新的检查信息计算平均误差以及标准偏差，可以察觉这样的人未注意到的产品尺寸的变动，在该时间点能够变更为能够进一步提升产品品质的制造装置的组合。

并且，在上述的制造系统中，在从输送目的地指示部27对输送装置11、12持续指示了基于特定的装置组合的部件的输送目的地时，有时在特定的制造装置中累积应该进行处理的部件。或者，有时由于某种异常造成特定的制造装置暂时无法进行制造的状况。在这些情况下，优选该特定的制造装置使用运转信息将制造装置为暂时无法使用的状态的情况发送给制造管理装置20的运转信息取得部21。

例如，当只在加工装置A1中，产生了某种异常而暂时无法进行制造时，或者在应该进行处理的部件累积而无法分配这以上的部件的制造时，加工装置A1例如将表示无法使用的信号作为运转信息的一部分发送给制造管理装置20。由此，制造装置决定部26从除去了加工装置A1的如下那样的装置组合中决定应该使用的装置组合。

A2B1C1

A2B1C2

A2B2C1

A2B2C2

另外，本发明不限于如上那样计算有关多个检查信息的平均值以及标准偏差来作为品质的指标，并根据这些平均值和标准偏差，决定应该使用的装置组合的方法。例如，还可以根据对制造出的多个产品的尺寸进行检查而得到的多个检查信息求出这些检查信息的中值和最小值，将这样的中值和最小值等设为在决定装置组合时使用的产品的指标。

此外，在上述实施方式中，在决定应该使用的装置组合时，使能够进一步提升产品品质的制造装置的组合优先，但是不限于此，也可以进行不选择产品品质相对低的装置组合这样的决定。例如，还可以针对由装置组合生成部24生成的每个装置组合求出关于多个检查信息的最大值与最小值，针对关于求出的最大值和最小值，存在比预定误差大的值的装置组合，降低决定应该使用的装置组合时的优先级。

此外，制造管理装置20、第一输送装置11、第二输送装置12以及加工装置A1、A2、B1、B2和组装装置C1、C2等各制造装置分别使用计算机系统构成，所述计算机系统具有经由总线而相互连接的存储部、CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、以及通信部等。该存储部是ROM(Read Only Memory，只读存储器)和RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等。此外，通过由CPU执行存储在ROM中的程序来达成上述那样的制造管理装置20具有的运转信息取得部21、跟踪信息取得部22、存储部23、装置组合生成部24、计算部25、制造装置决定部26以及输送目的地指示部27等的功能和动作。

图2是表示本实施方式的制造管理装置20的处理流程的流程图。但是，在开始图2所示的处理流程之前，在制造管理装置20的存储部23中积蓄了一定数量以上的产品的检查信息以及这些每个产品的跟踪信息。此外，在以下的说明中，检查信息例如是与图1的制造设备10制造出的一定数量以上的各个产相关的、相对于设计值的尺寸误差的信息(以下，称为误差信息)。当然，这是一个例子。

当在制造设备10中开始制造时，在步骤S11中，装置组合生成部24一边考虑上述那样的跟踪信息和运转信息，一边生成能够执行各制造工序A、B、C的制造装置的组合。

接下来，在步骤S12中，制造装置决定部26针对生成的每个组合，根据在存储部23中存储的检查信息计算检查信息的平均值以及标准偏差，根据计算出的平均值以及标准偏差，决定应该使用的制造装置的组合。这里所谓的平均值以及标准偏差是关于上述误差信息的平均值(即，平均误差)以及标准偏差。并且，换句话说，制造装置决定部26也可以根据针对每个装置组合计算出的误差信息的平均值以及标准偏差，来决定这些误差信息的平均值以及标准偏差最小的装置组合来作为应该使用的制造装置的组合。

之后，在步骤S13中，输送目的地指示部27按照由制造装置决定部26决定的装置组合，向输送装置11、12指示部件的输送目的地。

在下一步骤S14中，跟踪信息取得部22在分别通过制造工序A、B对部件进行了加工之后，并且在通过制造工序C将加工后的两个部件进行组装之后，取得跟踪信息。例如，优选在制造各产品的过程中，如A1B1C1、A1B1C2等那样，使用各制造装置固有的识别编号(ID)在跟踪信息取得部22中记录跟踪信息。

能够从如下信号(处理完成信号)取得这样的跟踪信息，处理完成信号是用于从加工装置A1、A2、B1、B2和组装装置C1、C2等各个制造装置向制造管理装置20通知加工或组装等处理完成的信号。此外，根据从输送目的地指示部27向输送装置11、12指示部件的输送目的地的信号(输送指令)，可知通过哪个制造装置处理部件，因此，还能够根据该输送指令取得所述跟踪信息。或者，可以将这样的输送指令作为如上那样从处理完成信号取得跟踪信息时的辅助信息来使用。

并且，在下一步骤S15中，制造管理装置20根据取得的跟踪信息，判定是否遗留对部件应该进行的制造工序。在该判定的结果为遗留有制造工序时，直到遗留的制造工序结束为止，重复从上述步骤S11至步骤S14的一连串的处理。

另一方面，当在上述步骤S15中判断为没有遗留制造工序时，实施下一步骤S16。

在步骤S16中，通过检查装置13来检查经由所有制造工序而完成的产品，经由网络等将表示该检查结果的检查信息发送给制造管理装置20。

此时，优选在最后的制造工序C结束的时间点对产品赋予产品编号，例如将串行编号编码后的条形码。由此，检查装置13在通过读取装置(未图示)读取产品上的条形码之后，在执行了产品的检查之后，能够将产品编号与该产品的检查信息关联起来发送给制造管理装置20。

制造管理装置20如果接收到来自检查装置13的产品的检查信息及该产品的产品编号，则还将在该产品的制造过程中取得的跟踪信息与检查信息关联起来存储在存储部23。由此，每当检查最终制造出的产品时，将制造该产品时的跟踪信息与检查信息以及产品编号相互关联起来而积蓄在存储部23中。

图3是表示从上述那样生成装置组合(图2的步骤S11)到决定应该使用的装置组合(图2的步骤S12)为止的具体过程的一例的流程图。以下叙述的检查信息还是上述的误差信息。

如上所述，本实施方式的制造管理装置20为了决定应该使用的制造装置的组合，使用关于最终制造出的产品的检查信息的平均值以及标准偏差。为了求出这样的检查信息的平均值以及标准偏差，需要一定数量以上的产品的检查信息。但是，起初由于在存储部23中没有存储足够数量的检查信息，因此制造管理装置20将在制造工序A～C中配置的制造装置随机组合，将很多检查信息积蓄在存储部23中。

例如，首先，在步骤S21中，制造管理装置20从制造设备10取得跟踪信息。例如，在输送目的地指示部27对第一输送装置11进行指示，使得将部件(加工素材)输送至加工装置A1，将其他部件(加工素材)输送至加工装置B1时，通过跟踪信息取得部22取得使用了加工装置A1与加工装置B1。

接着，在步骤S22中，制造管理装置20使用上述的跟踪信息取得在当前的制造工序之后的制造工序中设置的制造装置的运转信息。例如，通过运转信息取得部21取得在制造工序C中配置的两个组装装置C1、C2各自的运转信息。

之后，在步骤S23中，制造管理装置20一边考虑如上所述取得的跟踪信息与运转信息，一边生成能够执行各个制造工序A～C的制造装置的组合。

例如，如上所述，通过跟踪信息取得部22取得表示使用了加工装置A1和加工装置B1的跟踪信息。此时，在根据取得的两个组装装置C1、C2的运转信息能够判断为双方的组装装置C1、C2没有产生异常时，能够生成A1B1C1和A1B1C2这样的装置组合。

接着，在步骤S24中，制造管理装置20针对生成的每个装置组合，取得最新的N个(N是正整数)检查信息。例如，制造管理装置20的制造装置决定部26针对生成的每个装置组合，从存储部23读出最新的N个(N是正整数)检查信息。更具体来说，制造装置决定部26针对生成的每个装置组合在存储部23内进行检索，如果在存储部23内存在多个与该装置组合对应的跟踪信息，则从存储部23读出分别与这些跟踪信息关联起来的检查信息中的最新的N个检查信息。

并且，在步骤S25中，制造装置决定部26判断是否关于生成的所有的装置组合取得了N个检查信息。在该判断结果为判断为取得了N个检查信息时，执行下一步骤S26。

在步骤S26中，制造装置决定部26针对生成的每个装置组合，计算N个检查信息的平均值以及标准偏差。

接下来，在步骤S27中，制造装置决定部26根据计算出的检查信息的平均值以及标准偏差，决定应该使用的制造装置的组合。在检查信息是上述误差信息时，制造装置决定部26也可以将生成的装置组合中的误差信息的平均值以及标准偏差最小的装置组合决定为应该使用的制造装置的组合。

此外，当在上述步骤S25中判断为无法取得N个检查信息时，制造装置决定部26决定应该使用的制造装置的组合，使得能够通过无法取得N个检查信息的装置组合优先进行制造(步骤S28)。

通过进行以上那样的一连串的处理，可以一边制造产品，一边决定能够提升制造出的产品的品质的制造装置的组合，并且能够将用于决定该组合的足够数量的检查信息积蓄在存储部23中。

根据以上说明的制造管理装置20，可以获得以下效果。

制造管理装置20管理的制造生产线等制造设备10是分别针对多个制造工序A～C配置多个相同的制造装置，例如配置进行相同的加工的加工装置A1、A2等、进行相同的组装的组装装置C1、C2等的制造设备。在这样的制造设备10中，在制造同一产品时，能够选择要使用的制造装置的组合。根据本实施方式的制造管理装置20，在制造过程中，在最终制造的产品的品质波动发生了变动的时间点，从能够选择的制造装置的组合中，决定能够进一步提升产品的品质的制造装置的组合，从而能够谋求品质的改善。当然，在决定要使用的制造装置的组合时，也可以进行不选择产品的品质相对低的装置组合这样的决定。

并且，即使不检查由各制造工序的各个制造装置制造出的部件，也能够使用最终制造出的产品的检查信息来提升产品的品质。也就是说，不需要对每个制造装置配置检查装置。

并且，本实施方式的制造管理装置20在每次需要将部件输送至各制造工序中的制造设备中的任意一个制造设备时，决定能够进一步提升品质的制造装置的组合。具体来说，制造管理装置20在制造过程中取得运转信息和跟踪信息，将这些信息反映到所述制造装置组合的决定中，所述运转信息表示构成制造设备10的各制造装置当前的运转状况，所述跟踪信息表示在产品的制造过程中使用了哪个制造装置。由此，例如即使产生在制造过程中无法运转的制造装置，也可以继续进行使品质进一步提升的制造。

优选上述的运转信息包含制造装置是否能够进行制造的信息以及向该能够进行制造的制造装置分配了多少数量的部件的信息。即，能够掌握当前向能够进行制造的制造装置分配的部件数量，在决定能够进一步提升品质的制造装置的组合时，可以使保持恰当的运转率的制造装置的组合优先。

另外，本实施方式的制造管理装置20管理的制造设备10例如配置在制造产品的工厂中。与之相对，制造管理装置20配置在制造工厂内、或者制造工厂所在地的其他建筑内。在该情况下，优选构成制造设备10的各个装置与制造管理装置20例如经由有线或无线的内部网络可通信地相互连接。或者，制造管理装置20例如可以设置在远离上述制造工厂的事务所内。该情况下，优选构成制造设备10的各个装置与制造管理装置20经由因特网可通信地相互连接。优选此时的制造管理装置20是云服务器。

并且，制造管理装置20可以与制造设备10以外的其他的计算机进行数据通信。

以上，使用典型的实施方式对本发明进行了说明，但是只要是本领域的技术人员应当理解，可以在不脱离本发明的范围内对上述实施方式进行变更以及各种其他变更、省略、追加。