DE102017000287A1

DE102017000287A1 - Zellensteuerung und produktionssystem zum verwalten der arbeitssituation einer vielzahl von fertigungsmaschinen in einer fertigungszelle

Info

Publication number: DE102017000287A1
Application number: DE102017000287.8A
Authority: DE
Inventors: Genzo Naito
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2017-07-27
Also published as: JP6333868B2; JP2017130094A; CN106990760A; CN106990760B; US20170212507A1; US10345796B2

Abstract

Eine Zellensteuerung umfasst eine Vielzahl von Sensoren zum Ermitteln des Zustands einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen, eine Zustandsspeichereinheit zum Speichern des Zustands von jeder Fertigungsmaschine, eine Störungsinformation-Erfassungseinheit zum Erfassen von Störungsinformationen von jeder Fertigungsmaschine, eine Eingabeeinheit zum Eingeben von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen, wenn jede Fertigungsmaschine stoppt, eine Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit zum Speichern der Wiederherstellungsvorgangs-Information von jeder Fertigungsmaschine und eine Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit. Die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit erzeugt durch Korrelieren der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit erfassten Störinformation mit der von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit in jeder der Fertigungsmaschinen gespeicherten Wiederherstellungsvorgangs-Information erhaltene Korrelationsdaten und überträgt diese an die Datenbank. Diese Konfigurationen ermöglichen einem Bediener das einfache Ermitteln eines für die Fertigungsmaschine am besten geeigneten Wiederherstellungsvorgangs, wenn eine Fertigungsmaschine in einer Fertigungszelle stoppt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zellensteuerung zum Steuern einer Fertigungszelle und ein Produktionssystem zum Verwalten der Arbeitssituation einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen in der Fertigungszelle.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In einer Maschinenfabrik besteht eine Fertigungszelle, beispielsweise eine Fertigungslinie, aus einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen wie Werkzeugmaschinen oder Robotern. Wenn solch eine Fertigungszelle zum Fertigen von Produkten verwendet wird, verringert eine Verringerung der Betriebsrate der Fertigungsmaschinen das Produktionsvolumen der Produkte. Wenn somit ein Problem an einer der Fertigungsmaschinen in der Fertigungszelle auftritt, muss ein Bediener die Ursache in der Fertigungsmaschine ermitteln, um die Fertigungsmaschine so schnell wie möglich wieder in Betrieb zu nehmen. Wenn der Bediener allerdings kein Fachmann ist, kann es eine beträchtliche Zeit dauern, bis eine geeignete Weise für den Umgang mit dem Problem gefunden ist, und somit wird die Wiederherstellung der Fertigungsmaschine verzögert.
Das japanische Patent Nr. 2934026 offenbart ein Produktionssystem, das eine defekte Fertigungsmaschine identifiziert, während auf Betriebsdaten von jeder Fertigungsmaschine Bezug genommen wird, das ein Verfahren für den Umgang mit der defekten Fertigungsmaschine ableitet und das eine automatische Korrektur auf der Basis der Ableitung durchführt.
Das japanische Patent Nr. 4873267 offenbart ein Produktionssystem, das den vorhergehenden Zustand einer Fertigungsmaschine analysiert, wenn die Fertigungsmaschine stoppt, um diesen in eine Vielzahl von Typen zu klassifizieren, und das Informationen zum Identifizieren des Zustands der Fertigungsmaschine auf einem Bildschirm entsprechend jedem Typ anzeigt.
Das japanische Patent Nr. 5436460 offenbart ein Produktionssystem, das mit einer Einlerneinheit, die automatisch einen Fehlerbehebungsvorgang für einen Roboter, der sich in einem Fehlerzustand befindet, auf der Basis einer Betriebshistorie des Einlernens des Roboters als eine Fertigungsmaschine einlernt, und einer Bibliothekseinheit zum Speichern des Inhalts des Fehlerbehebungsvorgangs ausgestattet ist.
Das im japanischen Patent Nr. 2934026 offenbarte Produktionssystem weist aber keine Funktion zum Speichern des Verfahrens für den Umgang mit einem Defekt an der Fertigungsmaschine als Daten und Aktualisieren von diesem auf. Somit muss beim im japanischen Patent Nr. 2934026 offenbarten Produktionssystem, selbst wenn ein Defekt, der dem vorhergehenden Defekt ähnelt, an der Fertigungsmaschine auftritt, das Verfahren für den Umgang mit dem Defekt erneut abgeleitet werden.
Das im japanischen Patent Nr. 4873267 offenbarte Produktionssystem teilt einem Bediener lediglich Informationen zum Spezifizieren des Zustands der gestoppten Fertigungsmaschine mit und weist keine Funktion zum Speichern und Ausgeben des Inhalts eines für eine Störung der gestoppten Fertigungsmaschine durchgeführten Fehlerbehebungsvorgangs auf. Somit wird, wenn der Bediener Schwierigkeiten beim Finden eines Verfahrens für den Umgang mit dem gemeldeten Zustand der Fertigungsmaschine hat, die Wiederherstellung der Fertigungsmaschine verzögert.
Das im japanischen Patent Nr. 5436460 offenbarte Produktionssystem ist für eine Umgebung ohne Eingriffe von einem Bediener vorbereitet und weist keine Funktion zum Informieren des Bedieners, wenn ein Fehlerzustand an der Fertigungsmaschine auftritt, über den Inhalt eines für den Fehlerzustand am besten geeigneten Fehlerbehebungsvorgangs auf. Somit wird beim im japanischen Patent Nr. 5436460 offenbarten Produktionssystem die Wiederherstellung der Fertigungsmaschine in einigen Fällen bei einer Aufgabe, für die ein Bediener erforderlich ist, verzögert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Zellensteuerung und ein Produktionssystem bereit, die einem Bediener das einfache Ermitteln eines für die Fertigungsmaschine am besten geeigneten Wiederherstellungsvorgangs, wenn eine Fertigungsmaschine in einer Fertigungszelle stoppt, ermöglichen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zellensteuerung bereitgestellt, die zur Kommunikation mit einem Hostcomputer mit einer Datenbank fähig verbunden ist und die eine Fertigungszelle steuert, die eine Vielzahl von Fertigungsmaschinen umfasst. Die Zellensteuerung umfasst eine Vielzahl von Sensoren, die einen Zustand von jeder der Vielzahl von Fertigungsmaschinen ermitteln, eine Zustandsspeichereinheit, die den von den Sensoren ermittelten Zustand von jeder der Fertigungsmaschinen speichern, eine Störungsinformation-Erfassungseinheit, die zum Erfassen von Störungsinformationen von jeder der Fertigungsmaschinen von Zustandsinformationen von jeder der Fertigungsmaschinen, die in der Zustandsspeichereinheit gespeichert sind, ausgebildet ist, eine Eingabeeinheit, die eine Eingabe von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen für die Zellensteuerung ermöglicht, wenn jede der Fertigungsmaschinen stoppt, eine Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit, welche die Wiederherstellungsvorgangs-Information von jeder der Fertigungsmaschinen, die von der Eingabeeinheit eingegeben werden, speichert und eine Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit, die zum Erzeugen von durch Korrelieren der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit erfassten Störungsinformation mit den von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit in jeder der Fertigungsmaschinen gespeicherten Wiederherstellungsvorgangs-Information erhaltenen Korrelationsdaten ausgebildet ist und zum Übertragen von diesen an die Datenbank ausgebildet ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Zellensteuerung gemäß dem ersten Aspekt ferner eine Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit, die zum Abrufen entsprechend der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit erfassten Störungsinformation, von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen entsprechend den Störungsinformationen von der Datenbank ausgebildet ist, und eine Ausgabeeinheit, welche die von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit abgerufenen Wiederherstellungsvorgangs-Information ausgibt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst in der Zellensteuerung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit eine Lerneinheit, die zum Lernen der Korrelationsdaten unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder die Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen als eine Belohnung ausgebildet ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Zellensteuerung gemäß einem Aspekt vom ersten bis dritten Aspekt ferner eine Datenunterscheidungseinheit, die zum Vergleichen der von der Eingabeeinheit an die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit ausgegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information mit der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten ausgebildet ist. Wenn die Datenunterscheidungseinheit eine Wiederherstellungsvorgangs-Information ähnlich der in der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information in der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten findet, ist die Datenunterscheidungseinheit zum Senden der ähnlichen Wiederherstellungsvorgangs-Information und der mit der Wiederherstellungsvorgangs-Information verknüpften Störungsinformation an die Ausgabeeinheit ausgebildet.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Zellensteuerung gemäß einem Aspekt vom ersten bis dritten Aspekt ferner eine Datenunterscheidungseinheit, die zum Vergleichen der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen, die in der Zustandsspeichereinheit gespeichert ist, mit der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten ausgebildet ist. Wenn die Datenunterscheidungseinheit eine Störungsinformation ähnlich der in der Zustandsspeichereinheit gespeicherten Zustandsinformation in der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten findet, ist die Datenunterscheidungseinheit zum Senden der ähnlichen Störungsinformation und der mit der Störungsinformation verknüpften Wiederherstellungsvorgangs-Information an die Ausgabeeinheit ausgebildet.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst in der Zellensteuerung gemäß dem vierten Aspekt die Datenunterscheidungseinheit eine Lerneinheit, die zum Lernen eines Kriteriums zum Unterscheiden der Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten in der Datenbank enthaltenen Wiederherstellungsvorgangs-Information und der in der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen als eine Belohnung ausgebildet ist.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst in der Zellensteuerung gemäß dem fünften Aspekt die Datenunterscheidungseinheit eine Lerneinheit, die zum Lernen eines Kriteriums zum Unterscheiden der Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten in der Datenbank enthaltenen Störungsinformation und der in der Zustandsspeichereinheit gespeicherten Zustandsinformation unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen als eine Belohnung ausgebildet ist.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung umfasst die Zellensteuerung gemäß dem dritten, sechsten oder siebten Aspekt ferner eine Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit, die Produktionsleistungsinformationen von jeder der Fertigungsmaschinen speichert, und eine Berechnungseinheit, die zum Berechnen der Alarmauslösungsrate in oder der Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen auf der Basis der in der Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit gespeicherten Produktionsleistungsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen ausgebildet ist.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Produktionssystem zum Verwalten der Arbeitssituation einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen bereitgestellt. Das Produktionssystem umfasst eine Zellensteuerung gemäß einem Aspekt vom ersten bis achten Aspekt, die wenigstens eine Fertigungszelle umfassend die Vielzahl von Fertigungsmaschinen steuert, und einen Hostcomputer mit einer Datenbank, der zur Kommunikation mit der Zellensteuerung fähig verbunden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gehen aus der ausführlichen Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten typischen Ausführungsformen genauer hervor.
1 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration eines Produktionssystems gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt eine Ansicht eines Beispiels der Konfiguration von von einer in 1 dargestellten Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit erzeugten und in einer Datenbank eines Hostcomputers gespeicherten Korrelationsdaten.
3 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform von Korrelationsdaten.
4 zeigt ein Fließbild eines Vorgangsverfahrens zum Erzeugen von Korrelationsdaten umfassend die Störungsinformation und Fehlerbehebungsinformation einer Fertigungsmaschine und Speichern der Korrelationsdaten in einer Datenbank eines Hostcomputers.
5 zeigt ein Fließbild eines Vorgangsverfahrens zum Abrufen von Fehlerbehebungsvorgangs-Informationen entsprechend der Störungsinformation einer Fertigungsmaschine aus der Datenbank eines Hostcomputers.
6 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration einer ersten Modifikation des in 1 dargestellten Produktionssystems.
7 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration einer zweiten Modifikation des in 1 dargestellten Produktionssystems.
8 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration einer dritten Modifikation des in 1 dargestellten Produktionssystems.
9 zeigt ein schematisches Diagramm eines Neuronenmodells.
10 zeigt ein schematisches Diagramm eines dreischichtigen Modells eines neuronalen Netzwerks.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In allen Figuren sind ähnliche Elemente oder Funktionselemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren sind im Maßstab entsprechend verändert, um das Verständnis zu erleichtern. Ferner sind die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Beispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsform beschränkt.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Produktionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt ist ein Produktionssystem 10 mit wenigstens einer Fertigungszelle 11, einer Zellensteuerung 12 zum Steuern der Fertigungszelle 11 und einem Hostcomputer 13 mit einer Datenbank ausgestattet.
Die Fertigungszelle 11 ist in einer Fabrik zum Fertigen von Produkten angeordnet. Die Zellensteuerung 12 und der Hostcomputer 13 sind hingegen in einem Gebäude getrennt von der Fabrik angeordnet. Beispielsweise kann die Zellensteuerung 12 in einem anderen Gebäude am gleichen Fabrikstandort, an dem die Fertigungszelle 11 angeordnet ist, angeordnet sein. In diesem Fall sind die Fertigungszelle 11 und die Zellensteuerung 12 vorzugsweise verbunden, damit diese über eine Kommunikationsvorrichtung 18, beispielsweise ein Intranet, kommunizieren können.
Der Hostcomputer 13 kann beispielsweise in einem Büro angeordnet sein, das sich außerhalb der Fabrik befindet. In diesem Fall sind die Zellensteuerung 12 und der Hostcomputer 13 vorzugsweise verbunden, damit diese über eine Kommunikationsvorrichtung 17, beispielsweise das Internet, kommunizieren können. Beim Hostcomputer 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird vorzugsweise ein Computer, der eine Produktionsplanungsvorrichtung zum Verwalten der Arbeitssituation einer Vielzahl von Fertigungszellen 11 oder Fertigungsmaschinen ist, im Büro verwendet.
Die Fertigungszelle 11 ist eine Gruppe, die durch flexibles Kombinieren einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen zum Fertigen von Produkten hergestellt wird. Die Fertigungszelle 11 umfasst wie in 1 dargestellt eine erste Fertigungsmaschine 14, eine zweite Fertigungsmaschine 15 und eine dritte Fertigungsmaschine 16; die Zahl der Fertigungsmaschinen in der Fertigungszelle 11 ist aber nicht beschränkt. Die Fertigungszelle 11 kann ebenfalls eine Fertigungslinie sein, in der ein Werkstück der Reihe nach durch eine Vielzahl von Fertigungsmaschinen zu einem Endprodukt bearbeitet wird. Alternativ kann die Fertigungszelle 11 eine Fertigungslinie sein, in der zwei oder mehr in jeder der zwei oder mehr Fertigungsmaschinen bearbeitete Werkstücke (Teile) durch eine weitere Fertigungsmaschine in der Mitte des Prozesses kombiniert werden, um ein Endprodukt herzustellen. Alternativ können in der Erfindung dieser Anmeldung zwei oder mehr in zwei oder mehr Fertigungszellen 11 bearbeitete Werkstücke kombiniert werden, um ein Endprodukt herzustellen.
Jede der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 ist beispielsweise eine NC-Werkzeugmaschine oder ein Industrieroboter. Natürlich ist jede in der vorliegenden Erfindung verwendete Fertigungsmaschine nicht auf eine NC-Werkzeugmaschine oder einen Industrieroboter beschränkt. Beispiele für jede Fertigungsmaschine können eine SPS, eine Transfermaschine, ein Messinstrument, eine Pressmaschine, eine Presspassmaschine, eine Druckmaschine, eine Druckgießmaschine, eine Spritzgießmaschine, eine Lebensmittelmaschine, eine Verpackungsmaschine, eine Schweißmaschine, eine Waschmaschine, eine Lackiermaschine, eine Zusammenbaumaschine, eine Montagemaschine, eine Holzbearbeitungsmaschine, eine Versiegelungsvorrichtung oder eine Schneidmaschine umfassen.
Ferner sind die Zellensteuerung 12 und die Fertigungsmaschinen 14 bis 16 unter Verwendung von Computersystemen (nicht dargestellt) mit CPUs, Speichern wie ROMs oder RAMs und Kommunikationssteuereinheiten, die über eine Busleitung verbunden sind, aufgebaut. Diese Kommunikationssteuereinheiten steuern zwischen der Zellensteuerung 12 und den Fertigungsmaschinen 14 bis 16 ausgetauschte Steuerdaten. Vorzugsweise werden die Funktionen oder Abläufe der Zellensteuerung 12 und der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 durch in den ROMs gespeicherte Programme bewirkt, die von den entsprechenden CPUs ausgeführt werden.
Nachfolgend ist der Aufbau der Zellensteuerung 12 ausführlich beschrieben.
Wie in 1 dargestellt besteht die Zellensteuerung 12 aus Sensoren 19, einer Zustandsspeichereinheit 20, einer Störungsinformation-Erfassungseinheit 21, einer Eingabeeinheit 22, einer Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23, einer Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24, einer Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit 25 und einer Ausgabeeinheit 26. Die Funktionen dieser Komponenten sind nachfolgend der Reihe nach beschrieben.
Jeder Sensor 19 ist in der entsprechenden Maschine der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 angeordnet und ermittelt in einem vorgegebenen Zeitintervall den Zustand der entsprechenden Maschine der in Betrieb befindlichen Fertigungsmaschinen 14 bis 16. Die Zustandsspeichereinheit 20 speichert der Reihe nach die Zustände der Fertigungsmaschinen 14 bis 16, die von den Sensoren 19 in einem vorgegebenen Zeitintervall ermittelt werden. Vorzugsweise ist zum Ermitteln verschiedener Zustände von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 eine Vielzahl von Sensoren 19 in jeder Fertigungsmaschine angeordnet. Ferner ist die Zellensteuerung 12 vorzugsweise zum simultanen Verarbeiten der von den in den Fertigungsmaschinen angeordneten Sensoren 19 erhaltenen Zustandsinformationen ausgebildet.
Die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 erfasst die Störungsinformation von jeder Fertigungsmaschine aus der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16, die in der Zustandsspeichereinheit 20 gespeichert ist. Die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 überträgt ebenfalls die Störungsinformation an die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 nach Empfangen von dieser.
Beispiele der Zustandsinformation umfassen Informationen zum Wert des an einen Motor für den Antrieb eines Arms eines Roboters gelieferten Stroms, wenn die Fertigungsmaschinen 14 bis 16 Roboter sind, Informationen zur Ausgabe eines am Motor befestigten Lagegebers usw. In diesem Fall ist die Störungsinformation eine Informationsgruppe umfassend eine Vielzahl von Informationsteilen in Bezug auf beispielsweise die Verringerung des Stromwerts des Motors, wenn der Roboter aufgrund von Störungen stoppt, und eine Störung in der Ausgabe des Lagegebers. Vorzugsweise umfassen solche Störungsinformationen nicht nur die Zustandsinformation einer Fertigungsmaschine zum Zeitpunkt des Stoppens der Fertigungsmaschine, sondern ebenfalls die Zustandsinformation der Fertigungsmaschine in einem vorgegebenen Zeitraum vor dem Zeitpunkt des Stoppens der Fertigungsmaschine. Dies ermöglicht es, dass die Störungsinformation einen prädiktiven Zustand der Fertigungsmaschine umfasst, die aufgrund einer Störung stoppen wird.
Die Eingabeeinheit 22 weist eine Funktion zum Eingeben von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen, die für das Stoppen der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 aufgrund einer Störung durchgeführte Wiederherstellungsvorgänge darstellen, in der Zellensteuerung 12 auf. Die Wiederherstellungsvorgangs-Information besteht beispielsweise aus Vorgangscodes in einer Liste von Wiederherstellungsvorgängen. Die Liste der Wiederherstellungsvorgänge ist eine Tabelle zur Beschreibung der Korrelation zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Wiederherstellungsvorgängen und Vorgangscodes, die jeweils aus einer mehrstelligen Zahl zur Darstellung des entsprechenden Wiederherstellungsvorgangs bestehen. Beispiele für die Eingabeeinheit 22 zur Eingabe solcher Vorgangscodes umfassen eine Tastatur, einen Touchscreen usw. Die Eingabeeinheit 22 kann in jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 angeordnet sein. In diesem Fall wird vorzugsweise etwa ein Einlernvorgangsmodul zum Durchführen eines Einlernvorgangs für einen Roboter oder ein Steuermodul einer NC-Werkzeugmaschine als Eingabeeinheit 22 verwendet.
Die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 speichert die von der Eingabeeinheit 22 eingegebene Wiederherstellungsvorgangs-Information und überträgt diese an die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24. Die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 erzeugt Korrelationsdaten zum Darstellen der Korrelation zwischen der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 erfassten Störungsinformation und der in der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 in jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 gespeicherten Wiederherstellungsvorgangs-Information.
Wenn die Korrelationsdaten erzeugt werden, werden vorzugsweise die Identifikationsdaten (ID) von jeder Fertigungsmaschine, die von der Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 übertragene Störungsinformation und die von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 nach der Störungsinformation übertragene Wiederherstellungsvorgangs-Information miteinander korreliert. Alternativ erzeugt die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 die Korrelationsdaten, während eine Lerneinheit 27 zum Lernen dieser veranlasst wird wie in einer ersten Modifikation beschrieben (siehe 6), die später beschrieben ist. Die wie zuvor beschrieben erzeugten Korrelationsdaten werden von der Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 an den Hostcomputer 13 übertragen und in der Datenbank des Hostcomputers 13 angesammelt.
Die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit 25 ruft die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 erfassten Störungsinformation aus der Datenbank des Hostcomputers 13 ab. Die Ausgabeeinheit 26 gibt die von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit 25 abgerufene Wiederherstellungsvorgangs-Information zusammen mit der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 erfassten Störungsinformation aus. Beispiele für die Ausgabeeinheit 26 umfassen eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Wiederherstellungsvorgängen entsprechend der Wiederherstellungsvorgangs-Information oder eine Druckvorrichtung zum Drucken der Wiederherstellungsvorgänge entsprechend der Wiederherstellungsvorgangs-Information auf einem Blatt etwa einem Blatt Papier. Die Ausgabeeinheit 26 kann in jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 angeordnet sein.
2 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der von der Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 wie zuvor beschrieben erzeugten und in der Datenbank des Hostcomputers 13 angesammelten Korrelationsdaten. Wie in 2 dargestellt werden die Korrelationsdaten auf der Basis der Korrelation zwischen der Störungsinformation von jeder Fertigungsmaschine und der Wiederherstellungsvorgangs-Information in der ID von jeder Fertigungsmaschine erzeugt. Solche Korrelationsdaten sind als eine in 2 dargestellte Datentabelle konfiguriert und die Korrelation zwischen der ID von jeder Fertigungsmaschine, der Störungsinformation und der Wiederherstellungsvorgangsinformation erfolgt in der entsprechenden Reihe der Datentabelle.
Insbesondere die Identifikationsnummern (beispielsweise WF0005, RD002, SF011) der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 werden in die Tabelle der ID der Fertigungsmaschine in den in 2 dargestellten Korrelationsdaten geschrieben. „WF005” ist die Identifikationsnummer der ersten Fertigungsmaschine 14, die ein Transferroboter ist. „RD002” ist die Identifikationsnummer der zweiten Fertigungsmaschine 15, die ein Bohrroboter ist. „SF011” ist die Identifikationsnummer der dritten Fertigungsmaschine 16, die ein Schraubroboter ist.
Eine Informationsgruppe oder Datenspalten umfassend eine Vielzahl von Teilen von Zustandsinformationen zum Darstellen einer Vielzahl von von den Sensoren 19 in den Fertigungsmaschinen ermittelten Zuständen (Zustand 1, Zustand 2 usw.) werden in die Tabelle der Störungsinformationen in den in 2 dargestellten Korrelationsdaten geschrieben. Ferner werden eine Informationsgruppe oder Datenspalten umfassend eine Vielzahl von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen zum Darstellen einer Vielzahl von Wiederherstellungsvorgängen (Vorgang 1, Vorgang 2 usw.), die durchgeführt werden, wenn jede Fertigungsmaschine wiederhergestellt wird, in die Tabelle der Wiederherstellungsinformationen in den in 2 dargestellten Korrelationsdaten geschrieben. Beispielsweise ist im Transferroboter mit der Fertigungsmaschinen-ID „WF005” die Störungsinformation eine Informationsgruppe umfassend eine Vielzahl von Teilen von Zustandsinformationen wie die Verringerung des Stroms eines Motors oder eine Störung in der Ausgabe des Lagegebers. Die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Stoppvorgangs-Information ist eine Informationsgruppe umfassend eine Vielzahl von Teilen von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen wie das Entfernen eines Werkstücks oder das Einstellen eines Kraftsensors. Das heißt im Transferroboter „WF005” werden die Zustandsinformation zum Darstellen der Verringerung des Stroms des Motors (Zustand 1), die Zustandsinformation zum Darstellen einer Störung in der Ausgabe des Lagegebers (Zustand 2) usw. simultan als Störungsinformation des Transferroboters erfasst. Entsprechend diesen Teilen von Störungsinformationen führt ein Bediener eine Vielzahl von Wiederherstellungsvorgängen (Vorgang 1, Vorgang 2 usw.) durch wie das Entfernen eines Werkstücks, das Einstellen eines Kraftsensors usw., und alle Teile von Wiederherstellungsinformationen zum Darstellen dieser Wiederherstellungsvorgänge werden in der Eingabeeinheit 22 eingegeben. Somit wird eine Vielzahl von Teilen von Zustandsinformationen zum Darstellen von Zustand 1, Zustand 2 usw. in die in 2 dargestellte Tabelle von Störungsinformationen geschrieben. Ferner wird eine Vielzahl von Teilen von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen zum Darstellen von Vorgang 1, Vorgang 2 usw. in die in 2 dargestellte Tabelle von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen geschrieben.
3 zeigt einen weiteren Modus der Korrelationsdaten. Ein Zustand, in dem ein Stoppen möglich ist (Stoppzustand), wird aus dem Zustand von jeder Fertigungsmaschine extrahiert und die Korrelation zwischen einer Ursache für jeden Stoppzustand und einen betreffenden Wiederherstellungsvorgang wird hergestellt. In diesem Modus können der Stoppzustand, der in einer bestimmten Fertigungsmaschine auftritt, und der Wiederherstellungsvorgang auf eine andere Maschine in einer anderen Linie angewendet werden.
In 2 ist zwar dargestellt, dass jedes Teil der in der Störungsinformation enthaltenen Zustandsinformation unter Verwendung von Sprache geschrieben wird; es können aber beispielsweise auch Fehlercodes bestehend aus mehrstelligen Zahlen zum Darstellen verschiedener Arten von Zuständen, die in jeder Fertigungsmaschine auftreten können, statt der Sprache geschrieben werden. Bezüglich der Wiederherstellungsvorgangs-Information werden vorzugsweise Vorgangscodes bestehend aus mehrstelligen Zahlen, die von der Eingabeeinheit 22 eingegeben werden, statt der in 2 beschriebenen Sprache geschrieben.
Nachfolgend ist der typische Betrieb der Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform speichert die Korrelationsdaten umfassend die Störungsinformation und die Wiederherstellungsvorgangs-Information in der Datenbank des Hostcomputers 13. Dieser Vorgang ist nachfolgend in Bezug auf 1 und 4 beschrieben.
4 zeigt ein Fließbild des Vorgangs zum Erzeugen der Korrelationsdaten umfassend die Störungsinformation und die Wiederherstellungsvorgangs-Information und zum Speichern dieser in der Datenbank des Hostcomputers 13.
Die Zellensteuerung 12 steuert die Fertigungsmaschinen 14 bis 16 in der Fertigungszelle 11, wodurch mit dem Erzeugen von Produkten begonnen wird. Beim Erzeugen von Produkten werden die Zustände der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 von den Sensoren 19 in vorgegebenen Zeitintervallen ermittelt und der Reihe nach in der Zustandsspeichereinheit 20 gespeichert (Schritt S11).
Anschließend ermittelt die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 in Echtzeit ein Stoppen einer bestimmten Fertigungsmaschine aufgrund einer Störung aus der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16, die in der Zustandsspeichereinheit 20 gespeichert ist (Schritt S12). Beispielsweise bewirkt die Tatsache, dass die Ausgabe der in einer bestimmten Fertigungsmaschine montierten Sensoren 19 niedriger ist als ein vorgegebener Wert, ein Stoppen der Fertigungsmaschine aufgrund einer ermittelten Störung. Mit diesem Ermitteln erfasst die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 die Störungsinformation der Fertigungsmaschine, die aufgrund einer Störung gestoppt hat, aus der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16, die in der Zustandsspeichereinheit 20 gespeichert ist (Schritt S13).
Anschließend wird ermittelt, ob die Wiederherstellungsvorgangs-Information von der Eingabeeinheit 22 an der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 eingegeben wurde (Schritt S14). Der Schritt S14 wechselt erst zu einem folgenden Schritt, wenn ermittelt wird, dass die Wiederherstellungsvorgangs-Information in Schritt S14 eingegeben wurde. Somit veranlasst, wenn die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 die Störungsinformation der Fertigungsmaschine wie zuvor beschrieben erfasst, die Zellensteuerungsvorrichtung 12 beispielsweise eine Lichtquellenvorrichtung oder eine Schallquellenvorrichtung zum Ausführen eines externen Alarms in Bezug auf die Tatsache, dass die Eingabe der Wiederherstellungsvorgangs-Information fehlt.
Wenn ermittelt wird, dass Wiederherstellungsvorgangs-Information in Schritt S14 eingegeben wurde, erzeugt die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 Korrelationsdaten (Schritt S15). Die Korrelationsdaten sind eine durch das Korrelieren der Identifikationsinformation der gestoppten Fertigungsmaschine, der wie zuvor beschriebenen Störungsinformation und der eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information miteinander erzeugte Datenmenge. Anschließend überträgt die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 die Korrelationsdaten an den Hostcomputer 13, wodurch diese in der Datenbank des Hostcomputers 13 (Schritt S16) gespeichert werden.
Anschließend wird in Schritt S17 ermittelt, ob ein Stoppbefehl an die Zellensteuerung 12 ausgegeben wurde oder nicht. Wenn der Stoppbefehl ausgegeben wurde, endet der Prozess zum Erzeugen und Speichern der Korrelationsdaten. Wenn hingegen kein Stoppbefehl ausgegeben wurde, kehrt der Prozess von Schritt S17 zu Schritt S11 zurück und die Prozesse in Schritt S11 bis S16 werden erneut durchgeführt. Das Wiederholen dieser Prozesse bewirkt das Ansammeln der Korrelationsdaten in der Datenbank des Hostcomputers 13.
Ferner kann die Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beim Erfassen der Störungsinformation die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Störungsinformation aus der Datenbank des Hostcomputers 13 abrufen und meldet diese an einen Bediener. Dieser Vorgang ist nachfolgend in Bezug auf 1 und 5 beschrieben.
5 zeigt ein Fließbild des Verfahrens zum Abrufen der Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Störungsinformation aus der Datenbank des Hostcomputers 13 und das Melden dieser.
Die in 5 dargestellten Schritte S21 bis S23 sind identisch mit den Schritten S11 bis S13 in 4. Somit bewirkt das Ausführen der Schritte S21 bis S23 das Erfassen der Störungsinformation der Fertigungsmaschine, die aufgrund einer Störung stoppt.
Anschließend ruft die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit 25 die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der in Schritt S23 erfassten Störungsinformation aus der Datenbank des Hostcomputers 13 ab (Schritt S24). Danach gibt die Ausgabeeinheit 26 die von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit 25 abgerufene Wiederherstellungsvorgangs-Information aus (Schritt S25). In der Ausgabeeinheit 26 werden die Störungsinformation der Fertigungsmaschine, die gestoppt wurde, und die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Störungsinformation beispielsweise auf Papier ausgedruckt oder an einem Bildschirm angezeigt. Die Prozesse in den Schritten S24 und S25 können zwischen den Schritten S13 und S14 in 4 ausgeführt werden.
Anschließend wird in Schritt S26 ermittelt, ob ein Stoppbefehl an die Zellensteuerung 12 ausgegeben wurde Wenn der Stoppbefehl ausgegeben wurde, endet der Prozess zum Veranlassen der Ausgabeeinheit 26 zum Ausgeben der Wiederherstellungsvorgangs-Information. Wenn hingegen kein Stoppbefehl ausgegeben wurde, kehrt der Prozess von Schritt S26 zu Schritt S21 zurück und die Prozesse in Schritt S21 bis S26 werden erneut durchgeführt.
Wie zuvor beschrieben ist die Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Erzeugen von durch Korrelieren der Störungsinformation zum Darstellen des Zustands einer Fertigungsmaschine, die aufgrund einer Störung stoppt, und der Wiederherstellungsvorgangs-Information der Fertigungsmaschine in jeder Fertigungsmaschine erhaltenen Korrelationsdaten ausgebildet. Solche Korrelationsdaten werden an die Datenbank des Hostcomputers 13 übertragen und in dieser angesammelt, sobald die Korrelationsdaten erzeugt werden. Somit kann, wenn eine bestimmte Fertigungsmaschine aufgrund einer Störung stoppt, der Bediener aus der Datenbank des Hostcomputers 13 die Wiederherstellungsvorgangs-Information zum Darstellen des Inhalts des zuvor durchgeführten Wiederherstellungsvorgangs zum Stoppen der bestimmten Fertigungsmaschine extrahieren. Das heißt die Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht dem Bediener das einfache Erfassen des Inhalts des für die Störungsinformation von jeder Fertigungsmaschine in der Fertigungszelle 11 am besten geeigneten Wiederherstellungsvorgangs.
Insbesondere wird in der Zellensteuerung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Störungsinformation einer Fertigungsmaschine erfasst wird, die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Störungsinformation der Fertigungsmaschine aus der Datenbank des Hostcomputers 13 abgerufen und an die Ausgabeeinheit 26 gesendet. Dies ermöglicht dem Bediener, insbesondere einem Laien, das schnelle Erfassen des Inhalts des Wiederherstellungsvorgangs für die Fertigungsmaschine, die gestoppt hat, und das entsprechende Durchführen des Wiederherstellungsvorgangs.
Nachfolgend ist eine erste Modifikation der Zellensteuerung 12 beschrieben. 6 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration der ersten Modifikation der in 1 dargestellten Zellensteuerung 12.
Wie in 6 dargestellt ist eine Zellensteuerung 12A in der ersten Modifikation im Vergleich zur in 1 dargestellten Zellensteuerung 12 ferner mit einer Lerneinheit 27, einer Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 und einer Berechnungseinheit 29 ausgestattet. Die Funktionen dieser Komponenten sind nachfolgend der Reihe nach beschrieben.
In der in 6 dargestellten Zellensteuerung 12A ist die Lerneinheit 27 in der Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 angeordnet. Die Lerneinheit 27 lernt die von der Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit 24 erzeugten Korrelationsdaten unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 als eine Belohnung.
Insbesondere erfasst, nachdem der Wiederherstellungsvorgang für die Fertigungsmaschine durchgeführt wurde, die aufgrund einer Störung gestoppt hat, die Lerneinheit 27 die Alarmauslösungsrate oder die Betriebsrate in einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Zeitpunkt der Wiederherstellung der Fertigungsmaschine. Es kann ermittelt werden, dass die Eignung des Wiederherstellungsvorgangs für die Fertigungsmaschine zunimmt, wenn die erfasste Alarmauslösungsrate abnimmt oder die Betriebsrate zunimmt. Somit optimiert die Lerneinheit 27 die Korrelationsdaten durch Zuteilen einer Belohnung für die Korrelationsdaten umfassend die Störungsinformation und die Wiederherstellungsvorgangs-Information entsprechend der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von der Fertigungsmaschine.
Die Alarmauslösungsrate oder die Betriebsrate wird mit der Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 und der Berechnungseinheit 29 erfasst. Das heißt die Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 speichert die Produktionsleistungsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16, die entsprechend den Steuerbefehlen von der Zellensteuerung 12A betrieben werden. Die Berechnungseinheit 29 berechnet die Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 auf der Basis der in der Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 gespeicherten Produktionsleistungsinformation.
Die Produktionsleistungsinformation wird beispielsweise zum Durchführen der Qualitätskontrolle der in der Fertigungszelle 11 hergestellten Produkte oder der Prozesskontrolle verwendet. Beispiele für die Produktionsleistungsinformation umfassen Stromwerte von Motoren von Fertigungsmaschinen während der Fertigung, zum Fertigen erforderliche Zeiten, während der Fertigung erzeugte Alarminformationen, für die Fertigung verwendete Programme oder Parameterwerte, Identifikationsnummern von für die Fertigung verwendeten Werkzeugen, Umgebungstemperaturen während der Fertigung, durch Messinstrumente nach der Fertigung gemessene Produktionsfehler usw.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Name von Fertigungsmaschinen, Produktionszeit, die Zahl von bearbeiteten Werkstücken, die Zahl von Alarmen usw. in der Produktionsleistungsinformation enthalten. Die für die Fertigungsmaschinen spezifischen Identifikationsnummern werden als der Name von Fertigungsmaschinen verwendet. Die Produktionszeit ist eine von einer bestimmten Fertigungsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks benötigte Zeit. Die Zahl von bearbeiteten Werkstücken ist die Zahl von Werkstücken, die von einer bestimmten Fertigungsmaschine bearbeitet wurden. Die Zahl von Alarmen ist die Zahl von Alarmen, die erzeugt werden, während eine bestimmte Fertigungsmaschine Werkstücke bearbeitet. Die Ausgabe von beispielsweise einer in jeder Fertigungsmaschine angeordneten Schallquelle oder Lichtquelle zum Melden einer Störung der entsprechenden Fertigungsmaschine wird als ein Alarm verwendet.
In der Berechnungseinheit 29 wird beispielsweise die Alarmauslösungsrate wie folgt berechnet. Die Alarmauslösungsrate kann durch Dividieren der Zahl von Alarmen durch die Produktionszeit oder die Zahl von Fertigungsmaschinen in der Fertigungszelle 11 ermittelt werden. Alternativ kann die Alarmauslösungsrate durch Dividieren der Zeit, während der eine Fertigungsmaschine aufgrund einer Alarmauslösung stoppt und mit dem Stopp fortfährt, durch die Zeit, während der die Fertigungsmaschine im Wesentlichen in Betrieb sein sollte, ermittelt werden. Alternativ kann die Zeit, während der eine Fertigungsmaschine aufgrund einer Alarmauslösung stoppt und mit dem Stopp fortfährt, direkt als die Alarmauslösungsrate behandelt werden. Diese Verfahren zum Berechnen der Alarmauslöungsrate sind Beispiele und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Verfahren beschränkt. Die Berechnungseinheit 29 kann also die Betriebsrate statt der Alarmauslösungsrate berechnen. Die Betriebsrate wird durch Dividieren der Zeit, während der eine Fertigungsmaschine tatsächlich in Betrieb ist, durch die Zeit, während der die Fertigungsmaschine im Wesentlichen in Betrieb hätte sein sollen, ermittelt.
Gemäß der zuvor beschriebenen ersten Modifikation kann die Lerneinheit 27 die Relevanz zwischen der Störungsinformation und der Wiederherstellungsvorgangs-Information für jede Fertigungsmaschine in den in der Datenbank des Hostcomputers 13 angesammelten Korrelationsdaten Korrelationsdaten verbessern.
Beispiele für die Zustandsspeichereinheit 20, die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 und die Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 umfassen Speichervorrichtungen wie RAMs (Random Access Memories). Alternativ umfassen Beispiele für die Zustandsspeichereinheit 20, die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 und die Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 ortsfeste Laufwerke wie Festplatten oder tragbare Speichervorrichtungen wie Disketten, optische Speicherplatten usw.
Nachfolgend ist eine zweite Modifikation der Zellensteuerung 12 beschrieben. 7 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration der zweiten Modifikation der in 1 dargestellten Zellensteuerung.
Wie in 7 dargestellt ist eine Zellensteuerung 12B in der zweiten Modifikation im Vergleich zur in 6 dargestellten Zellensteuerung 12A ferner mit einer Datenunterscheidungseinheit 30 und einer Lerneinheit 31 ausgestattet. Die Funktionen dieser Komponenten sind nachfolgend der Reihe nach beschrieben.
Die Datenunterscheidungseinheit 30 vergleicht die von der Eingabeeinheit 22 an der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 eingegebene Wiederherstellungsvorgangs-Information mit einer Vielzahl von in der Datenbank des Hostcomputers 13 angesammelten Korrelationsdaten wie zuvor beschrieben. Wenn die Datenunterscheidungseinheit 30 eine Wiederherstellungsvorgangs-Information ähnlich der eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information in den Korrelationsdaten in der Datenbank findet, sendet die Datenunterscheidungseinheit 30 die ähnliche Wiederherstellungsvorgangs-Information und die verknüpfte Störungsinformation an die Ausgabeeinheit 26. Diesbezüglich werden die Wiederherstellungsvorgangs-Information und die Störungsinformation vorzugsweise auf Papier ausgedruckt oder auf einem Bildschirm in der Ausgabeeinheit 26 angezeigt, um diese dem Bediener zu melden.
In der Zellensteuerung 12B in der zweiten Modifikation sagt der Bediener den Inhalt eines Wiederherstellungsvorgangs für die Fertigungsmaschine, die gestoppt hat, vorher und gibt die Wiederherstellungsvorgangs-Information zum Darstellen des Inhalts des Wiederherstellungsvorgangs von der Eingabeeinheit 22 an der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 ein. Wenn die Wiederherstellungsvorgangs-Information ähnlich der eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information in der Datenbank des Hostcomputers 13 vorhanden ist, werden die ähnliche Wiederherstellungsvorgangs-Information und die verknüpfte Störungsinformation von der Ausgabeeinheit 26 ausgegeben. Dies ermöglicht dem Bediener, den Stoppzustand der Fertigungsmaschine zu erfahren, für die ein Wiederherstellungsvorgang ähnlich dem vorhergesagten Wiederherstellungsvorgang durchgeführt wird. Das heißt die Zellensteuerung 12B in der zweiten Modifikation ermöglicht dem Bediener nachzuvollziehen, ob der vorhergesagte Wiederherstellungsvorgang für den aktuellen Stoppzustand der Fertigungsmaschine geeignet ist. Ferner kann der Bediener einfach einen besser geeigneten Wiederherstellungsvorgang aus der Störungsinformation der Fertigungsmaschine vorhersagen, für welche die Wiederherstellungsvorgangs-Information ähnlich dem vorhergesagten Wiederherstellungsvorgang erzeugt wird.
Nachfolgend ist eine dritte Modifikation der Zellensteuerung 12 beschrieben. 8 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration der dritten Modifikation der in 1 dargestellten Zellensteuerung.
Wie in 8 dargestellt ist ähnlich wie bei der zweiten Modifikation eine Zellensteuerung 12C in der dritten Modifikation im Vergleich zur in 6 dargestellten Zellensteuerung 12A ferner mit einer Datenunterscheidungseinheit 30 und einer Lerneinheit 31 ausgestattet. Wie aber nachfolgend beschrieben unterscheiden sich aber die Funktionen dieser Komponenten von denen in der zweiten Modifikation.
Wie in 8 dargestellt vergleicht die Datenunterscheidungseinheit 30 die von der Zustandsspeichereinheit 20 durch die Störungsinformation-Erfassungseinheit 21 erfasste Störungsinformation mit den in der Datenbank des Hostcomputers 13 angesammelten Korrelationsdaten wie zuvor beschrieben. Die Datenunterscheidungseinheit 30 findet eine Störungsinformation ähnlich der erfassten Störungsinformation in den Korrelationsdaten in der Datenbank und gibt die ähnliche Störungsinformation an die Ausgabeeinheit 26 aus. Die Datenunterscheidungseinheit 30 ruft ebenfalls eine mit der ähnlichen Störungsinformation verknüpfte Wiederherstellungsvorgangs-Information aus der Datenbank ab und gibt diese an die Ausgabeeinheit 26 aus. Diesbezüglich werden die Wiederherstellungsvorgangs-Information und die Störungsinformation vorzugsweise auf Papier ausgedruckt oder auf einem Bildschirm von der Ausgabeeinheit 26 angezeigt, um diese dem Bediener zu melden. Alternativ kann die ähnliche Störungsinformation gefunden werden, bevor das tatsächliche Stoppen erfolgt, das heißt eine Vorhersage des Stoppens ist zulässig.
In der Zellensteuerung 12C in der dritten Modifikation kann ein Zustand ähnlich der Störungsinformation von der Zustandsinformation einer Fertigungsmaschine in der Zustandsspeichereinheit 20 unterschieden werden. Die mit der ähnlichen Störungsinformation verknüpfte Wiederherstellungsvorgangs-Information kann mit der ähnlichen Störungsinformation aus der Datenbank des Hostcomputers 13 ausgelesen werden. Ferner gibt die Ausgabeeinheit 26 die ähnliche Störungsinformation und die damit verknüpfte Wiederherstellungsvorgangs-Information aus. Dies ermöglicht dem Bediener, den Zustand der Fertigungsmaschine ähnlich wie bei der spezifischen Störungsinformation, das heißt ein Anzeichen für das Stoppen, zu erfahren. Das heißt die Zellensteuerung 12C in der dritten Modifikation kann ein mögliches Stoppen einer Fertigungsmaschine aufgrund des Zustands der Fertigungsmaschine vorhersagen. Der Bediener kann beispielsweise einem Stoppen vorbeugen oder einen Wiederherstellungsvorgang durch vorhergehendes Erfassen der vorhergesagten Störungsinformation vorbereiten.
Wenn aber die Genauigkeit der Unterscheidung der Ähnlichkeit in den Datenunterscheidungseinheiten 30 in der zweiten und dritten Modifikation gering ist, wird die mit einem Wiederherstellungsvorgang, der sich vom vom Bediener vorhergesagten Wiederherstellungsvorgang stark unterscheidet, verknüpfte Störungsinformation unerwarteterweise ausgegeben. In diesem Fall kann der Bediener missverstehen, dass der vorhergesagte Wiederherstellungsvorgang geeignet ist. Somit ist die Lerneinheit 31 vorzugsweise in jeder Datenunterscheidungseinheit 30 angeordnet. Das heißt die Lerneinheit 31 der Zellensteuerung 12B in der zweiten Modifikation ist vorzugsweise zum Lernen eines Kriteriums ausgebildet, in Bezug auf dem die Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten der Datenbank enthaltenen Wiederherstellungsvorgangs-Information und der in der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit 23 eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information unterschieden wird. Hingegen ist die Lerneinheit 31 der Zellensteuerung 12C in der dritten Modifikation vorzugsweise zum Lernen eines Kriteriums ausgebildet, in Bezug auf dem die Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten der Datenbank enthaltenen Störungsinformation und der Stoppinformation der Fertigungsmaschine, die an der Zustandsspeichereinheit 20 eingegeben wurde, unterschieden wird. Insbesondere lernen diese Lerneinheiten 31 solche Unterscheidungskriterien für die Ähnlichkeit wie beispielsweise die Konkordanzrate von Daten unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen 14 bis 16 als eine Belohnung.
Insbesondere erfasst, nachdem der Bediener den wie zuvor beschrieben vorhergesagten Wiederherstellungsvorgang durchgeführt, um eine Fertigungsmaschine wiederherzustellen, die Lerneinheit 31 die Alarmauslösungsrate oder die Betriebsrate in einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Zeitpunkt der Wiederherstellung der Fertigungsmaschine. Es kann ermittelt werden, dass die Eignung des vorhergesagten Wiederherstellungsvorgangs zunimmt, wenn die erfasste Alarmauslösungsrate abnimmt oder die Betriebsrate zunimmt. Somit lernt die Lerneinheit 31 ein zur Unterscheidung der Ähnlichkeit in der Datenunterscheidungseinheit 30 am besten geeignetes Kriterium durch Zuteilen einer Belohnung, die der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von der Fertigungsmaschine entspricht, für das Unterscheidungskriterium für die Ähnlichkeit, beispielsweise der Konkordanzrate von Daten. Ferner wird ähnlich wie bei der ersten Modifikation vorzugsweise die Alarmauslösungsrate oder die Betriebsrate mit der Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit 28 und der Berechnungseinheit 29 erfasst.
Wie zuvor beschrieben wird in der Zellensteuerung 12B in der zweiten Modifikation und der Zellensteuerung 12C in der dritten Modifikation das Unterscheidungskriterium für die Ähnlichkeit in der Datenunterscheidungseinheit 30 durch Anordnen der Lerneinheit 31 in der Datenunterscheidungseinheit 30 optimiert.
Nachfolgend sind die Lerneinheiten 27 und 31 (nachfolgend als maschinelle Lernvorrichtungen bezeichnet) beschrieben. Die maschinelle Lernvorrichtung weist eine Funktion zum analytischen Extrahieren von nützlichen Regeln oder Wissensdarstellungen, Kriterien zur Ermittlung usw. aus der Menge von Dateneingaben an der Vorrichtung und eine Funktion zum Ausgeben der Ergebnisse der Ermittlung und von Lernwissen auf. Es gibt verschiedene maschinelle Lernverfahren und die Verfahren werden grob in „überwachtes Lernen”, „nicht überwachtes Lernen” und „verstärkendes Lernen” unterteilt. Zum Erzielen dieser Lernverfahren gibt es ein weiteres Verfahren zum Lernen des Extrahierens der Merkmalsmenge an sich, das als „Deep Learning” bezeichnet wird.
„Überwachtes Lernen” ist ein Verfahren, bei dem ein großes Volumen von Eingabe-Ausgabe-(Kennsatz-)Paardaten einer maschinellen Lernvorrichtung zugeführt werden, so dass Merkmale dieser Datenmengen gelernt werden können, und ein Modell zum Ableiten eines Ausgabewerts von Eingabedaten, das heißt die Eingabe-Ausgabe-Beziehung induktiv abgeleitet werden kann. Dies kann mit einem Algorithmus, beispielsweise einem neuronalen Netz, erzielt werden, der später beschrieben wird.
„Nicht überwachtes Lernen” ist ein verfahren, bei dem ein großes Volumen von ausschließlich Eingabedaten einer maschinellen Lernvorrichtung übergeben werden, so dass die Verteilung der Eingabedaten gelernt werden kann, und eine Vorrichtung beispielsweise zum Komprimieren, Klassifizieren und Säubern der Eingabedaten eingelernt werden kann, selbst wenn die entsprechenden Einlern-Ausgabedaten nicht zugeführt werden. Beispielsweise können die Merkmale dieser Datenmengen auf der Basis ihrer Ähnlichkeit gruppiert werden. Das vom Lernen erhaltene Ergebnis wird zum Festlegen eines bestimmten Kriteriums verwendet und anschließend wird die Zuweisung der Ausgabe durchgeführt, um das Kriterium zu optimieren, so dass die Vorhersage der Ausgabe erzielt werden kann. Es gibt ein weiteres Problemlösungsverfahren, das zwischen „nicht überwachtem Lernen” und „überwachtem Lernen” angeordnet ist und als „halbüberwachtes Lernen” bezeichnet wird. Bei diesem Lernverfahren werden ein kleines Volumen von Eingabe-Ausgabe-Paardaten und ein großes Volumen von ausschließlich Eingabedaten bereitgestellt.
Probleme werden im verstärkenden Lernen wie folgt gelöst.
Eine maschinelle Lernvorrichtung beobachtet den Umweltzustand und entscheidet über eine Aktion.
Die Umwelt variiert im Rahmen von einigen Regeln und eine Benutzeraktion kann die Umwelt variieren.
Für jede Aktion wird ein Belohnungssignal geliefert.
Das Ziel der Maximierung ist die Summe von jetzt und in der Zukunft zu erhaltenden (Abzugs-)Belohnungen.
Das Lernen beginnt mit dem Zustand, in dem ein von einer Aktion verursachtes Ergebnis vollständig unbekannt oder unvollständig bekannt ist. Die maschinelle Lernvorrichtung kann das Ergebnis als Daten nur nach dem tatsächlichen Beginn des Betriebs erfassen. Das heißt es muss die optimale Aktion per Trial and Error gesucht werden.
Es kann ebenfalls als Ausgangszustand der Zustand festgelegt werden, in dem ein vorhergehendes Lernen (beispielsweise das zuvor genannte überwachte Lernen oder invers verstärkende Lernen) durchgeführt wird, um die Aktion einer Person zu emulieren, und das Lernen an einem geeigneten Startpunkt begonnen werden.
„Verstärkendes Lernen” ist ein Lernverfahren zum Lernen nicht nur von Ermittlungen oder Klassifizierungen, sondern auch von Aktionen, wodurch eine geeignete Aktion auf der Basis der Interaktion der Umwelt auf eine Aktion gelernt wird, das heißt eine Aktion zum Maximieren von in der Zukunft zu erhaltenden Belohnungen. Dies bedeutet in der vorliegenden Erfindung, dass eine Aktion, die eine Wirkung auf die Zukunft ausüben kann, erfasst werden kann. Die Erläuterung von verstärkendem Lernen wird nachfolgend mit beispielsweise Q-Lernen fortgeführt; aber verstärkendes Lernen ist nicht auf Q-Lernen beschränkt.
Q-Lernen ist ein Verfahren zum Lernen eines Werts Q(s, a), bei dem eine Aktion a in einem Umweltzustand s ausgewählt wird. Das heißt es ist nur erforderlich, dass die Aktion a mit dem höchsten Wert Q(s, a) als eine optimale Aktion a in einem bestimmten Zustand s ausgewählt wird. Zunächst ist aber der korrekte Wert des Werts Q(s, a) für eine Kombination des Zustands s und der Aktion a vollständig unbekannt. Anschließend wählt der Agent (das Subjekt einer Aktion) verschiedene Aktionen a in einem bestimmten Zustand s aus und verteilt Belohnungen an die Aktionen a zu diesem Zeitpunkt. Somit lernt der Agent die Auswahl einer vorteilhafteren Aktion, das heißt des richtigen Werts Q(s, a).
Als ein Ergebnis der Aktion ist die Maximierung der Summe von in der Zukunft zu erhaltenden Belohnungen gewünscht; dementsprechend wird schließlich Q(s, a) = E[Σγ^tr_t] angestrebt. (Ein erwarteter Wert wird für die Zeit festgelegt, wenn der Zustand entsprechend der optimalen Aktion variiert. Der erwartete Wert ist natürlich unbekannt und muss entsprechend gelernt werden, während er gesucht wird.) Der Aktualisierungsausdruck für solch einen Wert Q(s, a) ist beispielsweise gegeben durch:
Dabei ist s_t der Umweltzustand zum Zeitpunkt t, und a_t ist die Aktion zum Zeitpunkt t. Bei der Aktion a_t wechselt der Zustand zu s_t+1. r_t+1 ist die bei einer Änderung des Zustands zu erhaltende Belohnung. Der Ausdruck, an den „max” angehängt wird, wird durch Multiplizieren des Q-Werts, der erhalten wird, wenn die Aktion a mit dem höchsten Q-Wert zu diesem Zeitpunkt im Zustand s_t+1 ausgewählt wird, mit γ erhalten. γ ist der Parameter mit einem Bereich von 0 < γ ≤ 1 und wird als Abschlagsrate bezeichnet. α ist der Lernfaktor und weist einen Bereich von 0 < α ≤ 1 auf.
Diese Gleichung drückt ein Verfahren zum Aktualisieren eines Bewertungswerts Q(s_t, a_t) einer Aktion a_t in einem Zustand s_t auf der Basis einer als ein Ergebnis eines Versuchs a_t gelieferten Belohnung r_t+1 aus. Wenn ein Bewertungswert Q(s_t+1, max a_t+1) der optimalen Aktion max a in einem folgenden Zustand, verursacht durch die Belohnung r_t+1 + die Aktion a größer ist als der Bewertungswert Q(s_t, a_t) der Aktion a im Zustand s, wird Q(s_t, a_t) erhöht. Im entgegengesetzten Fall, das heißt wenn der Bewertungswert Q(s_t+1, max a_t+1) kleiner ist als der Bewertungswert Q(s_t, a_t), wird Q(s_t, a_t) herabgesetzt. Das heißt es wird versucht, den Wert einer bestimmten Aktion in einem bestimmten Zustand der unmittelbar als ein Ergebnis gelieferten Belohnung und dem Wert einer optimalen Aktion im folgenden Zustand verursacht durch die bestimmte Aktion anzunähern.
Beispiele für das Verfahren zum Ausdrücken von Q(s, a) auf einem Computer umfassen ein Verfahren zum Erhalten der Werte aller Zustandsaktionspaare (s, a) als eine Tabelle (Aktionswerttabelle) und ein Verfahren zum Vorbereiten einer Funktion zum Nähern von Q(s, a). Im letzteren Verfahren kann die zuvor beschriebene Aktualisierungsgleichung durch Anpassen eines Parameters der Näherungsfunktion mit einem Verfahren wie das stochastische Gradientverfahren erzielt werden. Beispiele für die Näherungsfunktion umfassen ein neuronales Netz, das später beschrieben ist.
Als ein Näherungsalgorithmus einer Wertfunktion in überwachtem Lernen, nicht überwachtem Lernen und verstärkendem Lernen kann ein neuronales Netz verwendet werden. Das neuronale Netz besteht beispielsweise aus einer arithmetischen Vorrichtung und einem Speicher, die ein neuronales Netz zum Simulieren eines neuronalen Modells wie in 9 realisieren. 9 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Neuronenmodells.
Wie in 9 dargestellt gibt ein Neuron eine Ausgabe y als Reaktion auf eine Vielzahl von Eingaben x (hier beispielsweise Eingabe x1 bis x3) aus. Gewichte w (w1 bis w3) werden auf die entsprechenden Eingaben x1 bis x3 angewendet. Dies veranlasst das Neuron zum Ausgeben der Ausgabe y, die durch die vorhergehende Gleichung ausgedrückt wird. Die Eingaben x, die Ausgabe y und die Gewichte w sind Vektoren. y = f_k(Σ n / i = 1x_iw_i – θ)
Dabei ist θ die Verzerrung und f_k ist die Aktivierungsfunktion.
Ein dreischichtiges gewichtetes neuronales Netz bestehend aus einer Kombinationen von Neuronen wie zuvor beschrieben ist nachfolgend in Bezug auf 10 beschrieben. 10 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines gewichteten neuronalen Netzes mit drei Schichten D1 bis D3.
Wie in 10 dargestellt wird eine Vielzahl von Eingaben x (beispielsweise hier Eingabe x1 bis Eingabe x3) an der linken Seite des neuronalen Netzes eingegeben und Ergebnisse y (beispielsweise hier Ergebnis y1 bis Ergebnis y3) werden an der rechten Seite des neuronalen Netzes ausgegeben.
Insbesondere werden die Eingaben x1 bis x3, auf welche die entsprechenden Gewichte angewendet wurden, an den drei Neuronen N11 bis N13 eingegeben. Diese auf die Eingaben angewendeten Gewichte werden gemeinsam als w1 bezeichnet.
Die Neuronen N11 und N13 geben jeweils z11 bis z13 aus. z11 bis z13 werden gemeinsam als ein Merkmalsvektor z1 bezeichnet und können als ein durch Extrahieren einer Merkmalsmenge eines Eingabevektors erhaltener Vektor behandelt werden. Dieser Merkmalsvektor z1 ist ein Merkmalsvektor zwischen dem Gewicht w1 und dem Gewicht w2.
Die Merkmalsvektoren z11 bis z13, auf welche die entsprechenden Gewichte angewendet wurden, werden an zwei Neuronen N21 und N22 eingegeben. Diese auf die Merkmalsvektoren angewendeten Gewichte werden gemeinsam als w2 bezeichnet.
Die Neuronen N21 und N22 geben jeweils z21 und z22 aus. z21 und z22 werden gemeinsam von einem Merkmalsvektor z2 bezeichnet. Dieser Merkmalsvektor z2 ist ein Merkmalsvektor zwischen dem Gewicht w2 und dem Gewicht w3.
Die Merkmalsvektoren z21 und z22, auf welche die entsprechenden Gewichte angewendet wurden, werden an den drei Neuronen N31 bis N33 eingegeben. Diese auf die Merkmalsvektoren angewendeten Gewichte werden gemeinsam als w3 bezeichnet.
Schließlich geben die Neuronen N31 bis N33 jeweils die Ergebnisse y1 bis y3 aus.
Der Betrieb des neuronalen Netzes umfasst einen Lernmodus und einen Wertvorhersagemodus. Ein Lerndatensatz wird zum Lernen der Gewichte w im Lernmodus verwendet und aus diesem Lernen erhaltene Parameter werden zum Ermitteln der Aktion der Verarbeitungsmaschine im Vorhersagemodus verwendet. (Zur Vereinfachung wird hier der Begriff „Vorhersage” verwendet; es können aber verschiedene Aufgaben umfassend Erfassen, Klassifizieren, Herleiten usw. ausgeführt werden.)
Es kann nicht nur ein Lernen (Online-Lernen) erfolgen, bei dem Daten, die durch tatsächliches Betreiben der Verarbeitungsmaschine erfasst wurden, unmittelbar im Vorhersagemodus gelernt werden und in einer folgenden Aktion gespiegelt werden, sondern auch ein Lernen (Batch-Lernen) erfolgen, bei dem zuvor gesammelte Daten gemeinsam mit einer Gruppe von Daten gelernt werden, und anschließend wird ein Erfassungsmodus mit aus dem Lernen erhaltenen Parametern ausgeführt. Ein weiterer Lernmodus kann jedes Mal zwischengeschaltet werden, wenn eine vorgegebene Menge von Daten gesammelt wurde.
Die Gewichte w1 bis w3 können durch ein Fehlerrückführungsverfahren gelernt werden. Die Informationen zu Fehlern werden von der rechten Seite zur linken Seite eingeführt. Das Fehlerrückführungsverfahren ist ein Verfahren zum Anpassen (Lernen) von jedem Gewicht zum Verringern eines Unterschieds zwischen der Ausgabe y, wenn die Eingabe x eingegeben wird, und der tatsächlichen Ausgabe y (Lehrer) in jedem Neuron.
In solch einem neuronalen Netz können drei oder mehr Schichten bereitgestellt werden. (Dies wird als „Deep Learning” bezeichnet.) Eine arithmetische Vorrichtung, die Merkmale aus Eingabedaten schrittweise extrahiert, um ein Ergebnis zu liefern, kann automatisch aus ausschließlich Lehrerdaten erfasst werden.
Verstärkendes Lernen, ein Verfahren des maschinellen Lernens, beispielsweise Q-Lernen, wird auf die in 6 dargestellte Lerneinheit 27 und die in 7 und 8 dargestellte Lerneinheit 31 angewendet. Das auf die Lerneinheiten 27 und 31 anwendbare maschinelle Lernverfahren ist nicht auf Q-Lernen beschränkt. Wenn beispielsweise überwachtes Lernen auf die Lerneinheiten 27 und 31 angewendet wird, entsprechen die Wertfunktionen Lernmodellen und die Belohnungen entsprechen Fehlern.
Die vorliegende Erfindung wurde mit typischen Ausführungsformen beschrieben. Einem Fachmann ist jedoch klar, dass die zuvor erläuterten Modifikationen und verschiedene weitere Modifikationen, Auslassungen und Ergänzungen ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglichen das Speichern, wenn eine Fertigungsmaschine in der Fertigungszelle stoppt, bei einem am besten für die Fertigungsmaschine geeigneten Wiederherstellungsvorgang und das Aktualisieren des Wiederherstellungsvorgangs zu einem optimalen dem Bediener das einfache Erfassen von Inhalt des Wiederherstellungsvorgangs. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Bediener, insbesondere ein Laie, schnell und entsprechend den Wiederherstellungsvorgang für die gestoppte Fertigungsmaschine durchführen.
Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Lerneinheit die Relevanz zwischen der Störungsinformation und der Wiederherstellungsvorgangs-Information von jeder Fertigungsmaschine in den in der Datenbank des Hostcomputers angesammelten Korrelationsdaten verbessern.
Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Bediener auf der Basis der von den Korrelationsdaten und der entsprechenden Störungsinformation der Fertigungsmaschine ausgegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information bestätigen, ob der vorhergesagte Wiederherstellungsvorgang für die Wiederherstellung der Fertigungsmaschine geeignet ist oder nicht.
Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Bediener auf der Basis der Zustandsinformation der Fertigungsmaschine und der Störungsinformation der Fertigungsmaschine, die der Zustandsinformation ähnelt ein Stoppen einer Fertigungsmaschine vorhersagen und einen Wiederherstellungsvorgang hierfür vorbereiten.
Gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bewirkt das Anordnen der Lerneinheit in der Datenunterscheidungseinheit das Optimieren des ähnlichen Unterscheidungskriteriums in der Datenunterscheidungseinheit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2934026 [0003, 0006, 0006]
JP 4873267 [0004, 0007]
JP 5436460 [0005, 0008, 0008]

Claims

Zellensteuerung (12), die zur Kommunikation mit einem Hostcomputer (13) mit einer Datenbank fähig verbunden ist und eine Fertigungszelle (11) umfassend eine Vielzahl von Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) steuert, wobei die Zellensteuerung (12) Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Sensoren (19), die einen Zustand von jeder der Vielzahl von Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) ermitteln; eine Zustandsspeichereinheit (20), die den von den Sensoren (19) ermittelten Zustand von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) speichert; eine Störungsinformation-Erfassungseinheit (21), die zum Erfassen der Störungsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) aus der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16), die in der Zustandsspeichereinheit (20) gespeichert ist, ausgebildet ist; eine Eingabeeinheit (22), die eine Eingabe von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen an der Zellensteuerung ermöglicht, wenn jede der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) stoppt; eine Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit (23), welche die Wiederherstellungsvorgangs-Information von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16), die von der Eingabeeinheit (22) eingegeben wird, speichert; und eine Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit (24), die zum Erzeugen von durch Korrelieren der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit (21) erfassten Störinformation mit der von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit (23) in jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) gespeicherten Wiederherstellungsvorgangs-Information erhaltenen Korrelationsdaten ausgebildet ist und zum Übertragen von diesen an die Datenbank ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit (25), die zum Abrufen entsprechend der von der Störungsinformation-Erfassungseinheit (21) erfassten Störungsinformation von Wiederherstellungsvorgangs-Informationen entsprechend der Störungsinformation aus der Datenbank ausgebildet ist; und eine Ausgabeeinheit (26), welche die von der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Abrufeinheit (25) abgerufene Wiederherstellungsvorgangs-Information ausgibt.
Zellensteuerung (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Korrelationsdaten-Erzeugungseinheit (24) eine Lerneinheit (27) umfasst, die zum Lernen der Korrelationsdaten unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder die Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) als eine Belohnung ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Datenunterscheidungseinheit (30), die zum Vergleichen der von der Eingabeeinheit (22) an die Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit (23) ausgegebene Wiederherstellungsvorgangs-Information mit der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten ausgebildet ist, wobei, wenn die Datenunterscheidungseinheit (30) eine Wiederherstellungsvorgangs-Information ähnlich der an der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit (23) eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information in der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten findet, die Datenunterscheidungseinheit (30) zum Senden der ähnlichen Wiederherstellungsvorgangs-Information und der mit der Wiederherstellungsvorgangs-Information verknüpften Störungsinformation an die Ausgabeeinheit ausgebildet (26) ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Datenunterscheidungseinheit (30), die zum Vergleichen der Zustandsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16), die in der Zustandsspeichereinheit (20) gespeichert ist, mit der Vielzahl von in der Datenbank gespeicherten Korrelationsdaten ausgebildet ist, wobei, wenn die Datenunterscheidungseinheit (30) eine Störungsinformation ähnlich der in der Zustandsspeichereinheit (20) gespeicherten Zustandsinformation in der Vielzahl von in der Datenbank angesammelten Korrelationsdaten findet, die Datenunterscheidungseinheit (30) zum Senden der ähnlichen Störungsinformation und der mit der Störungsinformation verknüpften Wiederherstellungsvorgangs-Information an die Ausgabeeinheit (26) ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach Anspruch 4, wobei die Datenunterscheidungseinheit (30) eine Lerneinheit (31) umfasst, die zum Lernen eines Kriteriums zum Unterscheiden der Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten in der Datenbank enthaltenen Wiederherstellungsvorgangs-Information und der in der Wiederherstellungsvorgangs-Information-Speichereinheit (23) eingegebenen Wiederherstellungsvorgangs-Information unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder Fertigungsmaschine als eine Belohnung ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach Anspruch 5, wobei die Datenunterscheidungseinheit (30) eine Lerneinheit (31) umfasst, die zum Lernen eines Kriteriums zum Unterscheiden der Ähnlichkeit zwischen der in jedem der Korrelationsdaten in der Datenbank enthaltenen Störungsinformation und der in der Zustandsspeichereinheit (20) gespeicherten Zustandsinformation unter Verwendung der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsrate von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) als eine Belohnung ausgebildet ist.
Zellensteuerung (12) nach Anspruch 3, 6 oder 7, ferner umfassend: eine Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit (28), die Produktionsleistungsinformationen von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) speichert; und eine Berechnungseinheit (29), die zum Berechnen der Alarmauslösungsrate in oder Betriebsgeschwindigkeit von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) auf der Basis der in der Produktionsleistungsinformation-Speichereinheit (28) gespeicherten Produktionsleistungsinformation von jeder der Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) ausgebildet ist.
Produktionssystem (10) zum Verwalten der Arbeitssituation einer Vielzahl von Fertigungsmaschinen (14, 15, 16), wobei das Produktionssystem (10) Folgendes umfasst: eine Zellensteuerung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die wenigstens eine Fertigungszelle (11) umfassend die Vielzahl von Fertigungsmaschinen (14, 15, 16) steuert; und einen Hostcomputer (13) mit einer Datenbank, der zur Kommunikation mit der Zellensteuerung (12) fähig verbunden ist.