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技術 工数自動算出システム、工数自動算出方法及びそのプログラム

出願人 東芝エレベータ株式会社
発明者 西村太郎
出願日 2002年11月28日 (18年1ヶ月経過) 出願番号 2002-345432
公開日 2004年6月24日 (16年6ヶ月経過) 公開番号 2004-178379
状態 特許登録済
技術分野 総合的工場管理 特定用途計算機
主要キーワード 重なり形 組み立てデータ 材料寸法 材料記号 曲げ要素 軸移動距離 作業主体 組み立て情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年6月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

CADデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供すること。

解決手段

CAMシステムにより作成された板金加工組立情報部品形状情報から部品加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成る。

概要

背景

従来、板金部品工数コストを見積もるシステムとしては、設計者により予め作成されたコンピュータ支援デザインCAD)データから加工要素を抽出する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。

概要

CADデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供すること。CAMシステムにより作成された板金加工組立情報部品形状情報から部品加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成る。

目的

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、CADデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

CAMシステムにより作成された板金加工組立情報部品形状情報から部品加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成ることを特徴とする工数自動算出システム

請求項2

工程、加工要素、加工要素に対応する作業標準時間の何れかの情報が存在しないことを検出する手段と、前記情報が存在しないことが検出されたとき、その旨を警告する手段と、存在しない前記情報を補完する情報を人手により入力させる補完情報入力手段と、入力された補完情報を工数計算に反映させる手段とを更に有してなることを特徴とする請求項1記載の工数自動算出システム。

請求項3

前記補完情報入力手段により入力された補完情報を記憶し、以後の工数算出において再利用する手段を更に備えて成ることを特徴とする請求項2記載の工数自動算出システム。

請求項4

CAMシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定ステップと、この工程設定ステップにより設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出ステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報データベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索ステップと、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出ステップとを備えて成ることを特徴とする工数自動算出方法

請求項5

CAMシステムにより作成された板金加工組み立て情報と部品形状情報を取得し、部品の加工組み立て工程を決定し設定するステップと、前記工程設定ステップにより決定・設定された工程情報を取得してこれを解析して加工要素の情報を抽出するステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索するステップと、前記抽出済み加工要素と前記検済み索標準時間より工数を計算して算出するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とする工数自動算出プログラム

技術分野

0001

本発明は、板金部品製作する際に必要とされる工数の算出やコスト見積もりを自動的に行うシステムなどに関する。

0002

従来、板金部品の工数やコストを見積もるシステムとしては、設計者により予め作成されたコンピュータ支援デザインCAD)データから加工要素を抽出する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。

0003

この方法は、CADデータの局所フィーチャーや概略加工フィーチャーを使用して加工形状を認識し、コストを見積もる方法である。この方法によれば、打ち抜き、切断加工曲げ加工用のコストを瞬時に、且つ高精度に求めることが可能である。

0004

しかし、この方法ではCADデータを有しない場合、紙の図面から人手によって加工要素の抽出を行わねばならず、多くの労力を必要とする。また、CADデータとして2次元のCADデータを有する場合、主に大物板金部品などでは各部品実寸表現すると、図面として紙面に出力した場合に、線同士が重なり形状を判別できないことから、それらをデフォルメして表現することが多く、これによりCADデータを正確な形状に変換する必要が生じる。

0005

さらに、CADデータを3次元のCADデータとして有する場合においても、打ち抜き、曲げ工程のみがコスト算出可能となるため、工数やコストを利用して現場での生産計画を立てることは不可能であるという問題があった。

背景技術

0006

【特許文献1】
・特開平9−62729号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、CADデータを用いることなく、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能となる工数自動算出システムを提供することを目的とする。

0008

本発明の請求項1によれば、CAMシステムにより作成された板金加工組立情報部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程情報解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出手段と、前記加工要素に対応する作業の標準時間検索する標準時間検索手段と、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出手段とを備えて成ることを特徴とする工数自動算出システムを提供する。

0009

本発明の請求項4によれば、CAMシステムにより作成された板金加工の組立情報と部品形状情報から部品の加工組立工程を設定する工程設定ステップと、この工程設定ステップにより設定された工程情報を解析して加工要素の情報を抽出する加工要素抽出ステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報データベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索する標準時間検索ステップと、前記抽出された加工要素と前記検索された標準時間から工数を算出する工数算出ステップとを備えて成ることを特徴とする工数自動算出方法を提供する。

課題を解決するための手段

0010

本発明の請求項5によれば、CAMシステムにより作成された板金加工組み立て情報と部品形状情報を取得し、部品の加工組み立て工程を決定し設定するステップと、前記工程設定ステップにより決定・設定された工程情報を取得してこれを解析して加工要素の情報を抽出するステップと、加工要素に対応する作業の標準時間情報をデータベースとして有し、前記加工要素抽出ステップにより抽出された加工要素に対応する作業の標準時間を検索するステップと、前記抽出済み加工要素と前記検済み索標準時間より工数を計算して算出するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とする工数自動算出プログラムを提供する。

0011

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

0012

図1に、本発明における一実施形態の工数自動算出システムの全体構成例を示す。即ち、この工数自動算出システムは、コンピュータ支援製造(CAM)システムからのスケジュールネスティング、部品、数値制御NC)などの板金加工の各組み立てデータを格納する組立データ格納部11と、これらデータを解析して運転パターンを認識し工程を決定して設定する工程設定部12と、認識した運転パターンの工程が人間による手作業による場合に工程から加工要素を抽出する部品形状のデータを格納している形状データ格納部13と、各工程から実際に加工要素を抽出する加工要素抽出部14と、各加工要素ごとの工数としての標準時間を格納した標準時間データ格納部15と、抽出した加工要素に各加工要素ごとの工数の標準時間を乗じて工数を算出する工数算出部16と、算出した工数を格納する工数データ格納部17とから成る。

0013

工数算出の基礎データとなる前述の組立データ格納部11は、CADシステムで設計され、CAMシステムにより詳細に作成された一連データ群を格納している部分である。

0014

組み立てデータ格納部11には、図2(a)に示すような各データが格納される。即ち組み立てデータは、加工する材料の材料記号板厚材料寸法加工枚数、運転パターンなどの各データから成るスケジュールデータと、材料に配置された部品名称部品配置個数などのネスティングデータと、部品単位の部品名、展開寸法などの部品データと、運転パターンの工程が加工機によるものである場合にその加工機のNCプログラムを含むNCデータとから構成される。ここでスケジュールデータにおける運転パターンとは、図4に例を示したように幾つかのバリエーション図4の例では4種類)を有し、各工程を順序立てて連鎖させることにより作業の流れを示した情報であり、加工機にわたるべき順序を記号化したものである。例えば、運転パターンが“Z”であれば該当する板金部品ではシャールーチンSS)で素材から部品の展開寸法のサイズで切り出され、パネル曲げ機(ルーチンはNF)で折り曲げ加工が行われ、接着剤塗布機(ルーチンはAG)で補強材を取り付けるための接着剤を塗布し、組み付け機(ルーチンはAS)で補強が組み付けされ、加圧養生を経て製品が出来上がるという工程となる。前述のこれらルーチンは、NCプログラムを必要とする加工機(シャー、NCタレットパンチプレスレーザー加工機、パネル曲げ機など)において用いられるものであり、図10に示した例のような2桁の記号によって表現される。また、ネスティングデータとは、例えば1枚の板金に必要な部品をどのように配置したら、効率的に切り出すことができるかを示すデータである。以上のような組み立てデータにより実際の加工を行うことになる。図2(b)に、これらを加工対象となる板金上に加工したものをイメージ表現した図を示す。

0015

次に、本発明のこの実施形態における工数自動算出処理の処理の流れを、図3に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。

0016

まず、ステップS301では工数設定部12において組立データ格納部11に格納されているデータを解析し、各部品の運転パターン情報などから工程を決定する。

0017

次のステップS302では、工数設定部12において、解析し決定した工程が加工機によるものであるか否かを調べる。加工機による工程であればステップS303に進み、手作業によるものであればステップS304に進む。

0018

ステップS303では、当該工程が加工機によるものであるので、加工要素の抽出対象を組立データ格納部11に存在する加工機のNCデータとする。ここで、加工機のNCデータ(NCプログラム)から加工要素を抽出した例を、図6図7図8に示す。

0019

図6は、同図(a)に示したNCタレットパンチプレスのNCデータから、パンチ回数軸移動距離ローディングアンローディング、つかみ換えの加工要素を抽出した例である。パンチ回数は金型パンチ命令回数カウントし、軸移動距離は原点だし命令とパンチ命令の座標間の距離を積算することにより求めることができる。図6(a)の場合、同図(b)に示すように、パンチ回数は100回、軸移動距離は5285.5mm、ローディング・アンローディングは1回、つかみ換えは1回となっている。

0020

図7は、同図(a)に示したパネル曲げ機のNCデータから、ローディング・アンローディング、標準金型曲げ、ヘミング曲げ金型交換の加工要素を抽出した例である。金型交換回数は金型長さが異なれば1回と数え、金型長さが同じであればカウントしない方法で求め、標準曲げかヘミング曲げかも曲げ種類から求めることができる。図7(a)の場合、同図(b)に示すように、ローディング・アンローディングは1回、標準金型曲げは4回、ヘミング曲げは3回、金型交換は2回なされることを示している。

0021

また図8は、同図(a)に示した接着剤塗布機のNCデータから軸移動距離、接着本数(補強本数)の加工要素を抽出して例である。この場合、同図(b)のように軸移動距離は2454.5mm、接着本数は3本となっている。

0022

ステップS304では手作業による工程であるので、形状データ格納部13に格納されている部品形状データを加工要素の抽出対象とする。ここで形状データ格納部13に格納されている部品形状データの内容の一例を図5に示す。この例では部品形状データはA01からF10までの6種類で構成され、A01からE01では部品の形状に加えて材料記号や本体と補強を区別する製品区分などの属性情報を、F01からF10は部品が本体である場合に取り付けるべき補強部品名称・取り付け位置・取り付け本数などを表す。

0023

前述の手作業による工程での加工要素抽出の例として「プレスブレーキ」があるが、これは板金の折り曲げを行うものである。多くの「プレスブレーキ」の製造工程では、人間が金型準備、曲げ角度補正値バックゲージ量などを設定している。この部品の曲げ要素図5における部品形状データの“B01”の曲げ長さ、曲げ高さ、曲げR、曲げ角度などを用いて金型長さと金型交換を判定することにより、図7のNCデータからの抽出と同様な加工要素の抽出を可能とすることができる。

0024

ステップS305では加工要素抽出部14において、工程のデータ(NCデータ、または部品形状データ)から加工要素を抽出する。

0025

次のステップS306では、工数算出部16において、各加工要素に対応する作業標準時間を標準時間データ格納部15から検索して取得する。図9に加工要素と標準時間の対応の一例を示す。これは、各加工機における加工作業単位回数単位長さ、単位個数(本数)に対応する加工標準時間(加工に要する時間)を表したものである。

0026

ステップS307では、標準時間を取得した加工要素が複数(複数で同種)である場合はその数に乗じて積算することによって工数を算出する。算出した工数情報は工数データ格納部17に格納される。ステップS308では、ステップS305において抽出した加工要素が複数(複数の種類)である場合、ステップS306に戻り加工要素の標準時間を検索・取得して工数算出を繰り返す。

0027

ステップS309では、部品の製造工程が複数である場合はステップS302に戻り、各工程の加工要素抽出と工数算出を繰り返す。

0028

以上の処理を行い各工程毎集計した結果の一例を図10に示す。この工数データに各工程における作業主体(加工機または手作業)の単位時間当たりの単価を乗ずればコストも容易に算出できることになる。

0029

本発明の前記実施形態では全ての工程、加工要素のデータが加工組立データ格納部や形状データ格納部、標準時間データ格納部に存在するものとして説明した。

0030

しかし、部品の工程、加工要素、標準時間データがシステム内に存在しない場合もあり得る。このような場合は、工数自動算出が不可能な工程、加工要素を検出して警告し、人手による対話式入力を可能とさせるマンマシンインターフェース機能を持たせることによって工数算出を可能とさせる方法であっても良い。この方法により、より柔軟で高精度な工数算出が可能となる利点がある。

0031

また、前記のような対話式入力機能を用いて入力した情報を、システム内の各データ(板金加工組み立てデータ11や部品形状データ13、標準時間データ15)に直ちに反映・記憶させる機能を持たせる方法であっても良い。この機能により、それまでシステムに記憶されていなかった情報を取得して記憶し、再利用することが可能となるばかりか、これによってシステムは、学習機能を有する工数自動算出システムとなることによって、使用すればするほど精度の高い工数を算出することができるシステムとなり得る。

発明を実施するための最良の形態

0032

なお、本発明におけるCAMシステムは、部品などを製造をコンピュータを用いて容易かつ柔軟に行うシステムをいう。

図面の簡単な説明

0033

以上述べたように本発明では、現在広く普及し、生産現場で多く使用されているCAMシステムから生成されるCAMデータを工数算出に用いることにより、設計手段に左右されず、加工・組み立て工程を加味した高精度の見積もりが可能な工数自動算出システムを得ることができる効果がある。

図1
本発明の一実施形態における処理部の全体構成例を示す図。
図2
本発明における一実施形態の構成例を示す図。
図3
本発明における一実施形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
図4
本発明の一実施形態における工程の運転パターンの一例を示す図。
図5
本発明の一実施形態における形状情報の一例を示す図。
図6
本発明の一実施形態におけるNCデータの一例を示す図。
図7
本発明の一実施形態におけるNCデータの一例を示す図。
図8
本発明の一実施形態におけるNCデータの一例を示す図。
図9
本発明の一実施形態における標準時間データの一例を示す図。
図10
本発明の一実施形態における工程の工数の一例を示す図。
【符号の説明】
11・・・加工組立データ格納部、12・・・工程設定部、13・・・形状データ格納部、14・・・加工要素抽出部、15・・・標準時間データ格納部、16・・・工数算出部、17・・・工数データ格納部。

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