JPH07104827A

JPH07104827A - 図面情報に基づいた工程管理システム

Info

Publication number: JPH07104827A
Application number: JP5251995A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ishikawa; 文男石川; Hideaki Okamoto; 英明岡本; Toyoharu Sasaki; 豊春佐々木; Izumi Ito; 泉伊藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】製造工程の工程能力を、効率良く的確に把握す
る。【構成】工程管理システムにおいて、設計図面情報２か
ら比較基準となる検査図面情報５を作成する検査図面情
報作成手段４、測定手段を制御する測定情報９を作成す
る測定情報作成手段８、測定手段との間で測定情報の出
力及び測定結果の入力を行うインタフェース手段１０、
測定結果を所望の形式で評価する評価手段１２、測定結
果と検査図面情報から製造誤差を評価する検査情報管理
手段１４とを設けた。そして、設計図面情報に関連付け
て、検査図面情報と測定結果を比較した検査成績情報を
所望の表示形式に対応させて作成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造された物品の形状
を三次元測定機等の測定手段で測定し、この測定結果と
前記物品の設計値とを比較することで、製品の製造工程
の能力を管理する工程管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製作（加工）技術の進歩および消
費者の要求により、複雑な形状の製品や機械部品が増加
する傾向にある。そのため、これら製品、機械部品等の
物品が設計値通りに製造されているかを検査して、「物
品がどの程度設計値に沿って製造されるか」を示す製造
工程の能力（以下、工程能力という）を管理する必要が
生じていた。例えば、機械部品の形状を三次元測定機等
の座標測定機で測定し、測定結果と機械部品の設計値を
比較して得られた誤差（製造誤差）を統計的にまとめ、
機械部品の製造誤差のばらつきを表す標準偏差と公差幅
との関係をみることで工程能力を判断する。

【０００３】従来、前記検査の過程における物品の形状
測定では、物品の設計値を示すＣＡＤ図面データを用い
て測定作業の手順を教示していた。そして、教示内容に
基づいて測定手順プログラムを作成し、このプログラム
に従って実際に測定対象（機械部品）の形状を測定して
いた。この測定結果は、測定機で得られた各測定点（測
定点列）の座標値を示す場合もあるし、物品を形状評価
した結果を示す場合もある。形状評価による結果とは、
例えば、物品の形状が円筒である場合は、物品の位置と
して円筒の中心軸上の点座標、姿勢として前記中心軸の
方向ベクトル、サイズとして円の半径がそれぞれ示され
るものである。得られた測定結果は形状評価されたうえ
で物品の設計値の対応箇所と比較され、設計値に対する
誤差（製造誤差）が求められていた。そして、この誤差
の値は、物品が設計値通りに製造されているかを判断す
るための検査に用いられていた。また、この検査結果に
関する情報は、物品の設計部門や製造部門等にフィード
バックされ、製造された物品の形状を設計値に近づける
ために利用されていた。

【０００４】検査結果の管理には、従来から、検査作
業者が、物品の形状を測定して測定結果のデータを直接
設計図面に書き込む、一覧表形式の帳票を作成して図
面に添付することで検査成績表を作成する、といった方
法が用いられていた。さらに、最近では、この検査結果
の管理のために、測定機等で得られた測定結果データを
用いて、一覧表形式で検査結果を出力する帳票作成シス
テムが開発されていた。このシステムでは、測定機等を
用いて対象となる物品を測定して測定結果データを求
め、この測定結果データと物品の設計値、公差値、測定
結果および判定結果データ（測定結果が公差範囲内であ
るかどうかを判定した結果）とを一覧表形式で表示する
帳票を出力していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６は、従来の検査結
果の管理形態を示す説明図である。１つの物品の形状を
複数の測定機を用いて測定した場合、検査作業者は、各
測定機の測定結果ごとに検査結果を求めていた。そし
て、検査成績表に検査結果を手作業で書き込んでいた。
そのため、検査成績表の整理はほとんどが人手に頼るこ
とになり、非常に手間がかかっていた。また、検査作業
者による転記ミス等が起こる場合もあった。さらに、一
覧表形式の検査結果を自動的に出力するシステムにおい
ても、各部品の測定に用いる測定機の出力形式が統一さ
れていなかったので、複数の機種を用いると、測定デー
タを有効に活用することができず、製造工程の工程能力
を把握するのが大変困難であった。

【０００６】ところで、前記工程能力の管理のための検
査工程では、物品の形状を測定するための準備作業およ
び測定結果をまとめる後作業にかける労力が非常に大き
いという問題があった。そのため、工程能力の管理のシ
ステム化が望まれていたが、現状では自動化できるのは
NC制御が可能な測定作業だけであった。しかし、その場
合でも検査工程の効率化は十分とは言えなかった。

【０００７】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、検査に携わる作業者の負担を軽減し、製造工程
の工程能力を的確に把握することができる工程管理シス
テムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記目的のために、本発明
では、測定手段を用いて物品の形状測定を行い、得られ
た結果を前記物品の設計時の設計図面情報と比較して該
物品の製造誤差を求めることで物品の製造工程の能力を
管理する図面情報に基づいた工程管理システムにおい
て、前記設計図面情報から工程管理の際に前記比較の基
準となる検査図面情報を作成する検査図面情報作成手段
と、前記検査図面情報から物品の形状測定の際に測定手
段を制御するための測定情報を作成する測定情報作成手
段と、測定手段に前記測定情報を出力するとともに、該
測定手段から前記物品の形状測定の結果を入力するイン
タフェース手段と、前記形状測定の結果を所望の表示形
式に対応する項目に基づいて評価する評価手段と、前記
形状測定の結果と検査図面情報を比較して物品の製造誤
差を評価するとともに、該製造誤差の評価の結果を前記
設計図面情報に関連付けて示す検査成績情報を、所望の
表示形式に基づいて前記検査図面情報、測定情報、形状
測定の結果および評価手段での評価の結果から対応する
情報を選択して作成する検査情報管理手段とを設けた。

【０００９】

【作用】本発明の工程管理システムは、検査成績表や工
程能力評価表等の検査成績情報の帳票管理において、物
品の設計値を含むＣＡＤ図面データに基づいて、物品の
形状測定の結果に対して検査支援を行う。そのため、従
来の検査作業者による手作業で生じていた入力ミス、転
記ミス等をなくすことができる。また、検査作業者の作
業、操作の簡易化が可能となり、帳票の作成時間が大幅
に短縮されて検査の所要時間が短くなる。さらに、検査
結果情報（データ）を検査成績情報としてデータベース
化する。すなわち、検査結果情報（データ）を検査図面
情報（データ）、測定情報情報（データ）等と統一的に
データベースで管理する。このデータベース化により、
図面（物品）単位に複数の検査結果をまとめて検査成績
情報を作成して、図面ごとに検査成績情報を管理、出力
することが可能となる。また、加工先によるバラつきが
ない状態で検査成績情報を作成、管理することができ
る。これらの結果、製造工程の工程能力を効率良く、正
確に把握することが可能となる。

【００１０】また、検査結果を記録、分析し、各工程へ
フィードバックすることによる品質および製造プロセス
の維持が可能となる。そのため、製造工程への工程能力
の管理支援を効果的に実現することができ、検査作業全
体の効率化が可能となる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。本発明の工程管理システム３は、モデル
作成部４、入出力制御部６、ディスプレイ装置７、キー
ボード装置１７、測定情報作成部８、測定機インタフェ
ース１０、評価部１２、検査情報管理部１４、検査情報
出力部１６とを備えている。

【００１２】モデル作成部４は、物品の設計を行うＣＡ
Ｄシステム１から、このＣＡＤシステム１で作成され
た、設計値を含むＣＡＤ図面データ２を受信する。ＣＡ
Ｄ図面データ２は、通常はＣＡＤの標準フォーマット
（IGES）の形式で作成、保存されている。モデル作成部
４は、受信したＣＡＤ図面データ２を検査図面データ５
に変換する。検査図面データ５は、例えば、図７に示す
ように、前記物品またはこの物品において測定対象とな
る部分（平面部、突起部など）について、その形状を示
す形状情報２１、寸法を示す寸法情報２２、寸法の公差
を示す公差情報２３、二次元で表示された図面を三次元
の中で位置付けする立体化情報２４等で構成される。立
体化情報２４は、例えば、ＸＹＺの三次元座標系を想定
し、平面図をＸＹ平面上に、側面図をＹＺ平面上に設定
して各図面に対して前記座標系を表示することでその図
面を三次元の中で位置付けするものである。モデル作成
部４は、一旦変換された検査図面データ５を、測定準備
の前処理としてモデル修正、立体化情報等の付与を行っ
て、改めて検査用の検査図面データ５に編集することも
可能である。

【００１３】入出力制御部６は、検査図面データ５の所
望の情報（例えば、図面）をディスプレイ装置７に表示
する。この入出力制御部６は、検査作業者が操作するキ
ーボード装置１７とも接続されている。そして、キーボ
ード装置１７に入力された作業者からの指示を、モデル
作成部４、測定情報作成部８および検査情報管理部１４
に出力することができる。検査作業者は、ディスプレイ
装置７の表示画面を確認しながら必要な指示を与えるこ
とができる。

【００１４】測定情報作成部８は、検査図面データ５を
もとに、測定対象の形状測定に関する手順の教示を受け
て、その教示内容をもとに測定の手順を示すプログラム
を含む検査命令データ９を作成する。手順の教示内容
は、検査作業者がキーボード装置１７、入出力制御部６
を介して伝達する。検査命令データ９は、例えば、図８
に示すように、測定対象の順番を示す測定番号８１、測
定項目８２、測定機における測定パス（測定経路）８
３、ＣＡＤ図面データ２に基づく設計値８４、上限公差
８５、下限公差８６、幾何公差８７等で構成される。

【００１５】測定機インタフェース１０は、三次元測定
機や工場顕微鏡等の形状を測定するための測定機に検査
命令データ９を出力する。測定機は、この検査命令デー
タ９を受けて、実際に測定対象（物品）を測定する。測
定機は、プログラムに基づいて自動的に測定経路を移動
するよう構成された自動測定機でもよいし、作業者が手
動で移動させる手動測定機でもよい。手動測定機の場合
も、測定経路の指示、測定結果の入力は測定機インタフ
ェース１０を介して行われる。測定機インタフェース１
０は、測定機で得られた測定結果から測定結果データ１
１を作成し、これを評価部１２に出力する。測定結果デ
ータ１１は、例えば、図９に示すように、測定の順番を
示す測定番号９１、測定の対象となる項目（平面、直
線、曲線、円など）を示す測定項目９２、測定結果９３
等によって構成される。この場合、測定結果９３は、測
定された位置（測定点）の点列の座標値からなる。な
お、測定結果データ１１は、測定された点の点列の座標
値の代わりに、例えば、測定機に固有の評価ソフトによ
って形状評価された評価結果を用いてもよい。この場合
は、測定結果データ１１は評価部１２を介さずに、直
接、後述する検査結果データ１３に格納されるようにす
る。

【００１６】評価部１２は、測定結果データ１１をもと
に前記測定対象（物品）の形状評価を行って検査結果デ
ータ１３を作成する。この検査結果データ１３は、例え
ば、図１０に示すように、測定番号１０１、測定点列１
０２、測定対象の位置１０３、測定対象の姿勢１０４、
測定対象のサイズ１０５、偏差１０６、評価結果を示す
判定１０７等によって構成される。図１０では測定対象
の形状として円筒を想定しており、この場合、位置１０
３としては円筒の中心軸上の点座標、姿勢１０４として
は中心軸の方向ベクトル、サイズ１０５としては円の半
径が各々相当している。

【００１７】検査情報管理部１４は、検査結果データ１
３と検査図面データ５の設計値、上限公差、下限公差等
を対応させて、検査結果データ１３の誤差評価を行う。
そして、その評価の結果を検査結果データ１３に追加す
る。また、検査情報管理部１４は、銘記欄として検査／
加工データ１５を登録、編集する。この検査／加工デー
タ１５は、例えば、物品の製造に関するオーダ番号、ロ
ット番号、図番、加工機番号、加工者、工程、型番号、
発行者、発行日、備考等によって構成される。検査／加
工データ１５の各項目は、検査成績情報の検索時に主要
な検索キーとして使用される。また、検査／加工データ
１５は、銘記欄として検査成績表上に重ね合わせて出力
することができる。検査情報管理部１４は、キーボード
装置１７を介して指示があった場合には、検査図面デー
タ５、検査命令データ９、検査結果データ１３、および
検査／加工条件データ１５から必要なデータを取り出し
て検査成績情報を作成することができる。また、作成し
た検査成績情報を検査情報出力部１６を介して出力させ
ることが可能である。

【００１８】検査情報出力部１６は、検査情報管理部１
４で作成された検査成績情報から、検査成績表、工程能
力評価表等を作成し、これらを表示装置で表示したりプ
リンタ、プロッタ等の出力装置から帳票として出力させ
る。この場合、検査成績情報はディスプレイ装置７に表
示させてもよい。また、検査成績情報を磁気ディスクや
磁気テープ等の記憶装置に記憶して保存しておくことも
可能である。さらに、検査／加工データ１５に登録され
ている各項目を検索キーとすることにより、任意の検査
成績情報を前記表示装置や出力装置等の出力装置から出
力させることもできる。その際、検査作業者の帳票様式
に合わせて、帳票枠のデータを工程管理システム３内部
またはパソコンで稼働する表計算ソフト上に用意するこ
とで、任意の形式の検査成績表を作成することもでき
る。後者の場合、検査成績情報をソフトに渡して、作成
済みの帳票枠に検査結果を記入して帳票を作成すること
になる。

【００１９】以上のような構成の実施例においては、ま
ず、モデル作成部４に、ＣＡＤシステム１からＣＡＤ図
面データ２が出力される。モデル作成部４は、ＣＡＤ図
面データ２を変換して検査図面データ５を作成する。測
定情報作成部８は、検査図面データ５をもとに検査命令
データ９を作成する。この検査命令データ９は、測定機
インタフェース１０において、三次元測定機、工場顕微
鏡等の測定機に出力される。これにより実際に測定対象
の形状が測定される。測定機で得られた測定結果は測定
インタフェース１０を介して測定結果データ１１に変換
され、評価部１２に出力される。評価部１２は、測定結
果データ１１をもとに測定対象の形状評価を行って検査
結果データ１３を作成する。検査情報管理部１４は、検
査結果データ１３と検査図面データ５の設計値、上限公
差、下限公差、寸法情報等を対応させるとともに、必要
に応じて、検査／加工条件データ１５を銘記欄として登
録、編集する。

【００２０】ここで、図３をもとに検査成績情報につい
て説明する。検査成績情報３１は、検査図面情報３２、
検査命令情報３３、検査／加工条件情報３４、検査結果
情報３５によって構成される。検査図面情報３２は検査
図面データ５に対応し、例えば、測定対象物（物品）を
示す形状情報、寸法情報、公差情報、立体化情報等によ
り構成される。検査命令情報３３は検査命令データ９に
対応し、例えば、測定手順プログラムとして測定時に必
要な、測定番号、測定項目、測定パス（測定経路）、設
計値、上限公差、下限公差、幾何公差等により構成され
る。検査／加工条件情報３４は検査／加工データ１５に
対応し、例えば、前記測定対象物の製造に関するオーダ
番号、ロット番号、図番、加工機番号、加工者、工程、
型番号、発行者、発行日、備考等により構成される。検
査結果情報３５は検査結果データ１３に対応し、例え
ば、測定番号、測定点列、位置、姿勢、サイズ、偏差、
判定等により構成される。これら各情報は、検査成績情
報３１として、互いに関連付けられてデータベースに格
納、管理され、所望の情報が出力されるようになってい
る。

【００２１】この検査成績情報３１を作成する手順の一
例を図４を用いて説明する。まず、測定機で形状測定し
て得られた検査結果データ１３において、帳票として出
力したい測定番号を選択する（ｓ１）。この操作は、検
査結果データ１３内に格納されている測定番号をディス
プレイ装置７に順に表示して、検査作業者に対話形式で
確認をとる方式で行われる。作業者は、所望の測定番号
が表示された時に、キーボード装置１７（マウスでもよ
い）を用いてその測定番号を指定する。

【００２２】次に、選択した測定番号の測定項目に対応
する設計値の寸法を、入出力制御部６を介してキーボー
ド装置１７（マウスでもよい）から検査情報管理部１４
に指示する（ｓ２）。その際、ＣＡＤ図面に基づく検査
図面データ５をディスプレイ装置７に表示し、このディ
スプレイ装置７を介して検査情報管理部１４に指示でき
るようにするとよい。

【００２３】さらに、検査結果データ１３の誤差の値を
判定するために、寸法公差として上限公差および下限公
差を、入出力制御部６を介してキーボード装置１７（マ
ウスでもよい）から検査情報管理部１４に指示する（ｓ
３）。この場合も前記設計値と同様、ＣＡＤ図面に基づ
く検査図面データ５をディスプレイ装置７に表示し、こ
のディスプレイ装置７を介して検査情報管理部１４に指
示できるようにするとよい。

【００２４】この後、検査情報管理部１４は、前記設計
値と検査結果データ１３とを比較して誤差の値を求める
（ｓ４）。そして、得られた誤差の値と寸法公差とを比
較して、この誤差の値に対して公差判定を行う（ｓ
５）。検査情報管理部１４は、得られた誤差値および判
定結果を検査結果データ１３内部に格納する（ｓ６）。
この一連の処理を繰り返すことにより、検査成績情報３
１が生成される。

【００２５】なお、検査成績情報３１を作成する際に、
検査成績情報を作成するための教示手段を別途設けても
よい。その場合、前記教示手段を用いて、前述の一連の
処理を測定番号の指示順に、時系列的に一連の操作履歴
を作成することで検査成績情報の作成手順データを作成
する。そして、この作成手順データを記憶媒体に保存し
ておくことで、実際の検査成績情報の作成手続きを行わ
ずにより効率よく検査成績情報３１を作成することが可
能となる。

【００２６】図２は、本実施例における検査情報の管理
形態を示す図である。評価部１２では、各種測定機によ
って得られた測定結果（測定結果データ１１）をもと
に、統一した形態で測定対象の形状評価を行う。従っ
て、評価部１２で作成された検査結果データ１３も測定
機の種類にかかわらず統一される。そのため、設計図面
から変換された検査図面（検査図面データ５）単位で複
数の測定機から得られる測定結果をまとめて検査成績情
報３１を作成し、これを管理、出力することができる。
その結果、製造工程の工程能力を正確に把握することが
可能となる。また、検査業務が効率化され、極めて効果
的な検査支援を実現することができる。

【００２７】図５は、検査成績情報管理の一形態を示す
図である。検査成績情報を検索する場合、検査作業者は
登録してあった検査／加工条件情報３４の中から必要に
応じて検索キー５１を選択し、キーボード装置１７に入
力する。選択された検索キー５１は、入出力制御部６を
介して検査情報管理部１４に送られる。検査情報管理部
１４は、検索キー５１に従って、検査成績情報に関する
データベースの中から関連する情報を検索する。そし
て、得られた個々の情報を検査作業者の要求に合わせた
形式に整え、検査成績表５２（図１１参照）や工程能力
評価５３等の帳票として検査情報出力部１６を介して出
力装置から出力する。これにより、検査作業者は、所望
の形態で検査成績情報を得ることができる。

【００２８】なお、本実施例では、三次元測定機等の測
定情報作成部や測定機インタフェースを組み込んで測定
結果を評価する構成としたが、これに限定されるもので
はない。例えば、測定機側で測定結果から測定結果デー
タを作成し、このデータを工程管理システムに直接取り
込ませてもよい。このような構成とすると、測定機の種
類にかかわらず測定結果データを取り込めるため、より
汎用性の高いシステムとすることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、検査成
績情報等の帳票による製造工程の工程能力管理におい
て、図面（物品）単位に複数の検査結果をまとめて検査
成績情報を作成し、これを管理、出力することができ
る。そのため、帳票の作成時間を大幅に短縮でき、検査
の所要時間が短縮される。また、従来、手作業で行って
いた帳票作成作業にコンピュータ等を用いることができ
るので、検査作業者のミスや加工先によるバラつきがな
い状態で検査成績情報を作成、管理できる。その結果、
製造工程の工程能力を正確に把握することが可能とな
る。さらに、本発明では、検査成績情報から物品の設計
時の公差決定に必要な情報を求めることができるので、
物品の検査業務だけではなく、設計業務においても作業
者の負担を大幅に軽減させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】は、本実施例の検査情報の管理形態を示す図で
ある。

【図３】は、本実施例における各データの模式図であ
る。

【図４】は、本実施例における検査成績情報データ作成
の要部を示す流れ図である。

【図５】は、本実施例における検査情報管理の一形態を
示す図である。

【図６】は、従来の検査情報の管理形態の一例を示す図
である。

【図７】は、検査図面データの一例を示す図である。

【図８】は、検査命令データの一例を示す図である。

【図９】は、測定結果データの一例を示す図である。

【図１０】は、検査結果データの一例を示す図である。

【図１１】は、検査成績情報の一例である検査成績表を
示す図である。

【主要部分の符号の説明】

１ＣＡＤシステム２ＣＡＤ図面データ３工程管理システム４モデル作成部５検査図面データ６入出力制御部７ディスプレイ装置８測定情報作成部９検査命令データ１０測定機インタフェース１１測定結果データ１２評価部１３検査結果データ１４検査情報管理部１５検査／加工条件データ１６検査情報出力部１７キーボード装置３１検査成績情報３２検査図面情報３３検査命令情報３４検査／加工条件情報３５検査結果情報５１検索キー５２検査成績表５３工程能力評価

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｆ 17/50 Ｇ０６Ｔ 7/00 7623−5ＬＧ０６Ｆ 15/60 ３１０ 9287−5Ｌ 15/62 ４００ (72)発明者伊藤泉東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定手段を用いて物品の形状測定を行
い、得られた結果を前記物品の設計時の設計図面情報と
比較して該物品の製造誤差を求めることで物品の製造工
程の能力を管理する図面情報に基づいた工程管理システ
ムにおいて、前記設計図面情報から工程管理の際に前記比較の基準と
なる検査図面情報を作成する検査図面情報作成手段と、前記検査図面情報から物品の形状測定の際に測定手段を
制御するための測定情報を作成する測定情報作成手段
と、測定手段に前記測定情報を出力するとともに、該測定手
段から前記物品の形状測定の結果を入力するインタフェ
ース手段と、前記形状測定の結果を所望の表示形式に対応する項目に
基づいて評価する評価手段と、前記形状測定の結果と検査図面情報を比較して物品の製
造誤差を評価するとともに、該製造誤差の評価の結果を
前記設計図面情報に関連付けて示す検査成績情報を、所
望の表示形式に基づいて前記検査図面情報、測定情報、
形状測定の結果および評価手段での評価の結果から対応
する情報を選択して作成する検査情報管理手段とを有す
ることを特徴とする図面情報に基づいた工程管理システ
ム。