JP2008181341A

JP2008181341A - 製造不良要因分析支援装置

Info

Publication number: JP2008181341A
Application number: JP2007014317A
Authority: JP
Inventors: Michio Takenaka; 道夫竹中; Chitose Kamikawa; 千登世神川; Masaru Tanaka; 優田中
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd; FFC Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; FFC Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-08-07

Abstract

【課題】製品が製造されるまでの間に複数の作業工程から抽出した製造履歴情報から製品の不良現象を引き起こす要因を定量的かつ迅速に特定することが可能な製造不良要因分析支援装置を提供する。
【解決手段】工程情報収集手段１１２は、記憶部１１４に記憶されている製品、部品、設備、作業者などの製造にかかわる情報を収集し、収集した上記製造にかかわる情報を分析支援制御手段２００に伝送し、分析支援制御手段２００は、上記製造にかかわる情報を製品の製造ロット番号や識別番号などに紐付けて製造履歴情報蓄積手段３００に格納し製造履歴情報として管理する。分析支援制御手段２００は、製造履歴情報蓄積手段３００に格納された製造履歴情報を読み込み、製造情報の項目について不良現象の有りと無しの度数分布を比較できるよう製造履歴比較表示手段４００上にグラフ表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の作業工程を経て製品が製造されるまでの間に複数の作業工程から抽出した製造履歴情報を蓄積し、蓄積された製造履歴情報から指定した不良現象について指定した製造条件の項目についてその不良現象が有った製品と無かった製品との度数分布をグラフ表示し、製造不良要因を分析できるようにした製造不良要因分析支援装置に関するものである。

近年、非接触で情報の書き込みと読出しが可能なＩＣタグなどの情報記録媒体、およびネットワークやデータベースなどの情報技術の発展、普及により、製造現場ではその製造に係わる製品、部品、設備、作業者などに関する情報および製品の検査結果情報などを従来より数多く計算機上に取り込み、それらの情報を製品の製造ロット番号や識別番号に紐付けて管理することが比較的簡単に行えるようになってきている。その中で、製品の不良現象を引き起こす要因の定量的かつ迅速な特定が求められている。

これまでは、製造工程に関する情報があまり収集されてこなかったために、不良現象に対する要因は製造現場の作業者の経験で定性的に判断されている場合が多い。そのため、本当にその事象が不良要因になるのか、また、どのくらいのレベルになったら不良の要因になるのかなどは、明確にされていない状況である。

それらを解決する方法として、下記特許文献１では、工程間の検査結果を部品単位に紐付け・比較することにより、発生した真の不良要因工程および不良原因を究明し、不良発生を抑制する実装工程を対象とした不良要因分析方法が提案されている。
特開２００５−２８６０１５号公報

しかしながら上記特許文献１に記載された従来技術では、検査結果のみでの不良要因分析であるため、発生箇所の特定はできても、本来の不良発生原因となる製造条件、環境条件などの製造品質を左右する個々の項目の特定は難しいという課題があった。また実際の現場では、ある程度大まかな工程の括りで検査が行われており、細かな工程のすべてで検査作業を行うのは時間、コストの面で無理がある。よって、検査結果だけで不良要因の分析を行うには限界があるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、製品が製造されるまでの間に複数の作業工程から抽出した製造履歴情報から製品の不良現象を引き起こす要因を定量的かつ迅速に特定することが可能な製造不良要因分析支援装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、作業工程の製造にかかわる製品、部品、設備、作業者の情報および製品の検査良否、不良現象などの検査結果情報を収集する工程情報収集手段と、前記工程情報収集手段が収集した情報を製品の製造ロット番号や識別番号に紐付けて製造履歴情報として管理する製造履歴情報蓄積手段と、前記工程情報収集手段が収集した情報を読み込み、製品の製造ロット番号や識別番号に紐付けて製造履歴情報として管理できるよう前記製造履歴情報蓄積手段に蓄積させ、前記製造履歴情報蓄積手段に蓄積させた前記製造履歴情報を読み込み、製造情報の項目について不良現象の有りと無しの度数
分布を計算で求め、求めた度数分布を比較できるよう製造履歴比較表示手段の画面上にグラフ表示するよう制御して分析支援を行う分析支援制御手段と、該分析支援制御手段の制御に基づいて製造情報の項目について不良現象の有りと無しの度数分布を比較できるようグラフ表示する製造情報比較表示手段と、を備える。

本発明の製造不良要因分析支援装置によれば、製品が製造されるまでの間に複数の作業工程から抽出した製造履歴情報から製品の不良現象を引き起こす要因を定量的かつ迅速に特定することが可能になるため、不良を引き起こす製造要因を明確にすることができ、さらに明確にされた不良要因項目の上下限値を設定して不良発生を早期に防止することができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る製造不良要因分析支援装置の構成を示すブロック図である。図１において本発明の実施形態に係る製造不良要因分析支援装置は、バス１００を介して分析支援制御手段２００、製造履歴情報蓄積手段３００、製造履歴比較表示手段４００、および、第１の情報取得手段１１０〜第４の情報取得手段１４０が接続される構成である。そして分析支援制御手段２００は、一般の情報処理装置にあてはめれば、プログラムによって制御される中央制御装置ユニットに相当し、また製造履歴情報蓄積手段３００はＲＡＭ（Random Access Memory）に相当し、製造履歴比較表示手段４００はディスプレイ(出力装置)に相当し、さらに第１の情報取得手段１１０〜第４の情報取得手段１４０は入力装置に相当する。なお分析支援制御手段２００を制御するためのプログラムを格納するプログラム格納部は図１には示していないが、分析支援制御手段２００内に備えられているものとする。

ここで第１の情報取得手段１１０〜第４の情報取得手段１４０の構成について説明すると、たとえば第１の情報取得手段１１０は、製造にかかわる作業工程１に配置されており、工程情報収集手段１１２および製品、部品、設備、作業者などの製造にかかわる情報の記憶部（以下、単に、“記憶部”と称する）１１４を備えている。記憶部１１４は、作業工程１に配置された図示していない工程端末(パソコン)を使って工程作業従事者(図示せず)が作業に従事する過程で作業工程における製品、部品、設備、作業者などの製造にかかわる情報を入力するようにし、入力された上記製造にかかわる情報は工程端末(パソコン)と第１の情報取得手段１１０とのインタフェース(図示せず)を経て記憶部１１４に記憶される。

いま分析支援制御手段２００が、プログラムに基づいて第１の情報取得手段１１０から情報を取得するための制御を実行すると、第１の情報取得手段１１０に係る工程情報収集手段１１２は、記憶部１１４に記憶されている作業工程１における製品、部品、設備、作業者などの製造にかかわる情報を収集し、収集した上記製造にかかわる情報を分析支援制御手段２００にバス１００を経由して伝送する。分析支援制御手段２００は、上記製造にかかわる情報を製造履歴情報として管理するために製品の製造ロット番号や識別番号などに紐付けて製造履歴情報蓄積手段３００に格納して管理する。

ここで上記製品、部品、設備、作業者などの製造にかかわる情報について説明すると、製品の情報としては製造ロット番号（または、製品個々の識別番号）、型式名称などであり、部品の情報としては型式名称、部品ロット番号などであり、設備の情報としては設備識別番号、製造設備の動作設定値、製造条件(製造工程周辺の温湿度、使用治具や実績値など)などであり、作業者の情報としては作業者名（作業者識別番号）などである。

同様に、分析支援制御手段２００が、プログラムに基づいて検査にかかわる検査工程１に配置された第３の情報取得手段１３０から情報を取得するための制御を実行した場合、第３の情報取得手段１３０に係る工程情報収集手段１３２は、記憶部１３４に記憶されている検査工程１における製品、部品、設備、作業者などの検査にかかわる情報および製品の検査良否、不良現象などの検査結果情報を収集し、収集した検査にかかわる情報等を分析支援制御手段２００にバス１００を経由して伝送する。分析支援制御手段２００は、上記検査にかかわる情報等を製造履歴情報として管理するために製品の製造ロット番号や識別番号などに紐付けて製造履歴情報蓄積手段３００に格納して管理する。

なお上記においては第２の情報取得手段１２０は図１では作業工程ｎと表示し、第４の情報取得手段１４０は図１では検査工程ｋと表示して、作業工程２，・・，(ｎ−１)および検査工程２，・・，(ｋ−１)に係る中間の工程についての表示をそれぞれ省略している。なお検査工程は作業工程の合間に挿入される場合が多いことから一般的にはｎ≧ｋに設定される。

上記において紐付け管理は、リレーショナブルデータベースを使用して製品のロット番号や識別番号などを主キーとして管理するような方法でも良い。また製品のロット番号や識別番号などと各種製造(検査)情報を紐付けられれば、リスト構造などの独自のデータベース構成で管理することも可能である。

次に分析支援制御手段２００は製造不良要因の分析支援のためプログラムに基づいて製造履歴比較表示手段４００に対して製造履歴比較表示を実行する。分析支援制御手段２００は、上述のようにして製造履歴情報蓄積手段３００に格納された製造履歴情報を読み込み、利用者(分析者)が指定した不良現象(後述する)に対し利用者(分析者)が指定した製造条件(製造工程周辺の温湿度、使用治具や実績値など)の項目について不良現象が有った製品と無かった製品についての度数分布を市販のアプリケーションソフト(図示せず)を使用して計算で求め、図２に示すように計算で求めた度数分布を比較できるよう製造履歴比較表示手段４００の画面上にグラフ表示する。なお、分析支援制御手段２００と利用者（分析者）とのマンマシーンインターフェースについて図１には示していないが、利用者が分析すべき不良現象及び分析すべき製造情報の項目を指定できるようにしている。

本明細書において「不良現象」は、たとえば、製品の外観検査などで検出されるキズ、汚れ、へこみ、破損、変形などの一般的に不良と認識される現象のほか、プリント板実装ではブリッジ、未はんだ、誤実装などの現象を含むものと定義する。

図２は、本発明の実施形態に係る製造履歴情報を比較するための度数分布グラフ例を示す図であり、具体的には、利用者(分析者)が不良現象例としてＦ１(例えば製品の変形)を指定し、製造条件１に作業工程１付近温度、製造条件２に使用治具番号が利用者(分析者)によって指定されたときの度数分布をグラフ表示したものである。

図２に示すような製造履歴比較表示手段４００上への製造履歴情報を比較するための度数分布グラフによってもたらされる製造不良要因の分析例を以下に説明する。上述した分析支援制御手段２００による製造不良要因分析支援に基づいて製造履歴比較表示手段４００に製造履歴情報を比較するための度数分布グラフが表示され、この度数分布グラフを見て分析者が以下のような不良要因を簡単に推定することができる。

図２に示される不良現象＝Ｆ１(例．変形)について、分析者が製造条件１の度数分布グラフを概観しただけで製造条件１の作業工程１付近温度は、良品の分布と不良品分布とが異なる分布形態となっていることが見て取れる。本来なら良品の分布と不良品分布とは分布が相似すると予測されているため、作業工程１付近温度の変化が製品不良に何らかの影
響を与えていることが簡単に推定できる。具体的には、温度が０℃〜８℃付近の場合と２０℃〜２８℃付近の場合に不良品数が多くなっていることが分かる。このことから不良現象を引き起こさないようにするには作業工程１付近温度の変化、特に上記で明確にされた０℃〜８℃付近の場合と２０℃〜２８℃付近の場合、に対して何らかの対策を講じる必要があると分析される。

また分析者が製造条件２の度数分布グラフを概観しただけで製造条件２の使用治具番号（治具No.）は、良品の分布と不良品分布とが相似した分布形態となっていることが見て取れる（不良品率がほぼ同じ割合で推移している）ので、製造条件２で指定した使用治具番号（治具No.）が不良要因には影響を与えていないと簡単に推定できる。

上記した例では、不良現象＝Ｆ１(例．変形)についての製造不良要因の分析について説明したが、不良現象＝Ｆ１以外の不良現象、たとえば、上述したキズ、汚れ、へこみ、破損、ブリッジ、未はんだ、誤実装などについて製造履歴比較表示手段４００上への製造履歴を比較表示する度数分布グラフ表示によって製造不良要因の分析を簡単に行うことができる。ただし、利用者(分析者)が指定する製造条件としては、上述したような製造条件１や製造条件２とは異なる他の製造条件を指定して、良品の分布と不良品分布とを比較できる度数分布グラフを表示させ分析者がその表示を概観して不良要因を推定することになる。

本発明の実施形態に係る製造不良要因分析支援装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る製造履歴情報を比較するための度数分布グラフ例を示す図である。

符号の説明

１００バス
１１０第１の情報取得手段
１１２工程情報収集手段
１１４記憶部
１２０第２の情報取得手段
１２２工程情報収集手段
１２４記憶部
１３０第３の情報取得手段
１３２工程情報収集手段
１３４記憶部
１４０第４の情報取得手段
１４２工程情報収集手段
１４４記憶部
２００分析支援制御手段
３００製造履歴情報蓄積手段
４００製造履歴比較表示手段

Claims

作業工程の製造にかかわる製品、部品、設備、作業者の情報および製品の検査良否、不良現象などの検査結果情報を収集する工程情報収集手段と、
前記工程情報収集手段が収集した情報を製品の製造ロット番号や識別番号に紐付けて製造履歴情報として管理する製造履歴情報蓄積手段と、
前記工程情報収集手段が収集した情報を読み込み、製品の製造ロット番号や識別番号に紐付けて製造履歴情報として管理できるよう前記製造履歴情報蓄積手段に蓄積させ、前記製造履歴情報蓄積手段に蓄積させた前記製造履歴情報を読み込み、製造情報の項目について不良現象の有りと無しの度数分布を計算で求め、求めた度数分布を比較できるよう製造履歴比較表示手段の画面上にグラフ表示するよう制御して分析支援を行う分析支援制御手段と、
該分析支援制御手段の制御に基づいて製造情報の項目について不良現象の有りと無しの度数分布を比較できるようグラフ表示する製造情報比較表示手段と、
を備えることを特徴とする製造不良要因分析支援装置。
前記分析支援制御手段に対して、利用者が分析すべき不良現象及び分析すべき製造情報の項目を指定できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の製造不良要因分析支援装置。
利用者が指定する前記製造情報の項目としては、前記設備に関する情報の中から製造条件に関する項目を指定したことを特徴とする請求項２記載の製造不良要因分析支援装置。
前記製造条件は、製造工程周辺の温度や使用治具に関する条件であることを特徴とする請求項３記載の製造不良要因分析支援装置。
前記製造条件として、製造工程周辺の温度を指定したときに製品の不良率が或る温度範囲で顕著になった場合には当該温度範囲の上限値及び下限値を設定して製品不良を防止することを特徴とする請求項４記載の製造不良要因分析支援装置。