JP2018036713A - 複数の製造設備からなる生産設備の稼働停止時に原因を特定する機能を備えた生産制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の製造機械からなる生産設備が稼働停止を引きおこしているか否かを検出するとともに、その稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械とその原因とを自動的に特定できる生産制御装置を提供する。【解決手段】セルコントローラ１３は、各製造機械１１に記憶された作業プログラム及び信号の設定情報を各製造機械１１から受取る第一通信部１８と、前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより生産設備１２が稼働停止しているか否かを検出する停止検出部２２と、前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより生産設備１２の稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械１１と、該原因とを特定する停止原因特定部２３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、生産設備を構築している複数の製造機械を制御して物の生産を行う生産制御装置に関する。

生産工場においては、工作機械やロボットなどといった複数の製造機械を適宜に配置することにより、ライン生産方式またはセル生産方式の生産設備、すなわち生産ラインまたは生産セルが構築されている。そして、生産設備ごとに、複数の異なる製造機械を使って、組立、加工、溶接などの作業が行われている。前述のような生産設備を構築している複数の製造機械は、通信装置を介して接続された共通の生産制御装置から製造指示を受けて動作している。一方、生産制御装置は、各生産設備から各製造機械の状態や製造量などの情報を取得しつつ、製造工程、製品品質、安全などを管理している。

このような生産設備においては、複数の製造機械のうちの少なくとも一つに異常が発生したことによって生産設備の稼働が停止する場合がある。この場合、異常の原因を特定して製造機械を早く復旧させる必要がある。この点に関し、生産設備における複数の製造機械の中から、異常の有る製造機械を検出する方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、複数のロボットへの教示作業によってメモリにプログラム形式によって記憶された情報、例えば順序、条件、位置などの修正作業を容易に行えるように、それら複数のロボットを同時にゆっくり再生できる制御システムが開示されている。
特許文献２には、プラントまたは機器システムなどを制御するシーケンスコントーラの故障を診断する故障診断装置が開示されている。

特開平０９−０６９００７号公報 特開平０３−０５９７０３号公報

ところで、複数の製造機械からなる生産ラインや生産セルなどの生産設備においては、各々の製造機械による作業が互いに関連しあって物の生産が行われていることが多い。このため、生産設備全体が稼働停止したとき、当該生産設備を構築している複数の製造機械のうちの一つの製造機械が別の製造機械からの信号待ちにより動作しないことがその稼働停止の原因である場合がある。つまり、或る製造機械が実際に動作していなくても別の製造機械に稼働停止の本当の原因が有るという状況がありうる。
このような実情により、複数の製造機械からなる生産設備が稼働停止した場合には、どの製造機械がどのような原因により生産設備の稼働停止を引きおこしたのかを特定するのが難しかった。さらに、その稼働停止の原因を特定するには多大の工数を要していた。

なお、前述の特許文献１は、複数のロボットを同時にゆっくり再生できるようにすることにより各ロボットの制御プログラムの修正を容易にする技術を開示しているだけである。この技術は、複数のロボットの中から、異常の有るロボットとその原因とを自動的に検出するものではなく、作業者自身が各ロボット動作の異常の有無を判断し、その異常の原因も作業者自身により特定するものである。
また、前述の特許文献２は、プラントまたは機器システムなどの一つの制御対象を制御するシーケンスコントローラ内のチェックポイント毎に異常の検出を行う技術を開示しているだけである。この技術は、複数の製造機械からなる生産設備において、生産設備内のどの製造機械がどのような原因により生産設備の稼働停止を引きこしているのかを特定するものではない。

そこで本発明は、上述した実情に鑑み、複数の製造機械からなる生産設備が稼働停止を引きおこしているか否かを検出するとともに、その稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械とその原因とを自動的に特定できる生産制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第一態様によれば、生産管理システムにより計画された生産計画に従って、生産設備を構築している複数の製造機械を制御して物の生産を行う生産制御装置であって、
各前記製造機械は、各前記製造機械の間で互いに関連しあう作業動作の指令を含む作業プログラム、及び、該作業動作において各前記製造機械の間で入出力される信号の設定情報を少なくとも記憶しており、
前記生産制御装置は、
各前記製造機械と第一通信ネットワークを介して任意の情報の受渡しを行う機能を有していて、各前記製造機械に記憶された前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を各前記製造機械から受取る第一通信部と、
各前記製造機械から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記生産設備が稼働停止しているか否かを検出する停止検出部と、
各前記製造機械から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記生産設備の稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械と、該原因とを特定する停止原因特定部と、
を備えた生産制御装置が提供される。

本発明の第二態様によれば、上記第一態様の生産制御装置であって、
前記停止検出部は、前記複数の製造機械のうちの少なくとも一つの製造機械が所定の時間以上停止しているとき、該少なくとも一つの製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記少なくとも一つの製造機械が他の前記製造機械からの信号待ちにより停止しているのか否かを判定し、該信号待ちにより前記少なくとも一つの製造機械が前記所定の時間以上停止していると判定した場合に前記生産設備が稼働停止していると判断するといった停止検出アルゴリズムを実行するようになされ、
前記停止原因特定部は、
前記停止検出部により前記生産設備が稼働停止したと判断された場合に、各前記製造機械から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記生産設備の稼働停止を引きおこしている原因となる前記製造機械と、該原因とを特定するといった停止原因特定アルゴリズムを実行するようになされている、生産制御装置が提供される。

本発明の第三態様によれば、上記第一態様の生産制御装置であって、
前記停止検出部は、
前記複数の製造機械のうちの第一製造機械が所定の時間以上停止しているとき、該第一製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記第一製造機械が他の前記製造機械からの信号待ちにより停止しているのか否かを判定し、該信号待ちにより前記第一製造機械が前記所定の時間以上停止していると判定した場合に前記生産設備が稼働停止していると判断するといった停止検出アルゴリズムを実行するようになされ、
前記停止原因特定部は、
前記停止検出部により前記生産設備が稼働停止したと判断された場合に、前記第一製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記第一製造機械に入力されるべき信号を出力する他の前記製造機械である第二製造機械を特定し、さらに、該第二製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記第二製造機械が信号を出力していない原因を特定するといった停止原因特定アルゴリズムを実行するようになされている、生産制御装置が提供される。

本発明の第四態様によれば、上記第三態様の生産制御装置であって、
前記停止原因特定アルゴリズムは、
前記第二製造機械が信号を出力しない原因が信号待ちである場合に、該信号待ちの製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記信号待ちの製造機械に入力されるべき信号を出力する他の前記製造機械を特定し、さらに、該他の製造機械についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記他の製造機械が信号を出力していない原因を特定することを繰返すようにしている、生産制御装置が提供される。

本発明の第五態様によれば、上記第二態様から第四態様のいずれかの生産制御装置であって、
前記生産管理システムは、前記停止検出アルゴリズム及び前記停止原因特定アルゴリズムを記憶する記憶部を有しており、
前記生産制御装置は、前記生産管理システムと第二通信ネットワークを介して任意の情報の受渡しを行う機能を有していて、前記記憶部に記憶された前記停止検出アルゴリズム及び前記停止原因特定アルゴリズムを前記生産管理システムから前記第二通信ネットワークを介して受取る第二通信部をさらに備えた、生産制御装置が提供される。

上記の各態様の発明によれば、複数の製造機械からなる生産設備の稼働停止を検出し、その稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械とその原因とを自動的に特定することができる。
さらに、上記第五態様によれば、生産設備が稼働停止したかどうかを検出する停止検出アルゴリズム、及び、生産設備の稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械と、該原因とを特定する停止原因特定アルゴリズムをそれぞれ随時に更新できるようになる。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

一実施形態の生産制御装置を備えた生産システムを簡略的に示したブロック図である。 一実施形態の生産制御装置の停止検出部が実行する停止検出アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。 一実施形態の生産制御装置の停止原因特定部が実行する停止原因特定アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同様の構成部分または機能部分には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

図１は、一実施形態のセルコントローラ（生産制御装置）１３を備えた生産システム１０を簡略的に示したブロック図である。
図１に示される本実施形態の生産システム１０は、複数の製造機械１１からなる少なくとも一つの生産セル１２によって物品を生産するシステムである。
本実施形態の生産システム１０は、各生産セル１２を構築している複数の製造機械１１を制御して物の生産を行うセルコントローラ（生産制御装置）１３と、セルコントローラ１３と通信可能に接続された生産管理システム１４と、を備える。

生産管理システム１４は、生産セル１２によって物を生産するための生産計画を作成し、生産セル１２内の複数の製造機械１１による生産状況を管理する装置、例えばＭＥＳ（Manufacturing Execution System）である。セルコントローラ１３は、生産管理システム１４から生産計画を受取り、該生産計画に従って、生産セル１２における各製造機械１１への製造指示を生成して各製造機械１１に与える。セルコントローラ１３は、製造指示が与えられた各製造機械１１から機械の状態量や稼働状況、生産実績などの情報を受取り、所定の処理を行って生産管理システム１４に送るようにしている。

生産セル１２は、複数の製造機械１１をフレキシブルに組合せたセル生産方式の生産設備である。生産セル１２の代わりに、複数の製造機械１１をライン状に順次配置したライン生産方式の生産設備、すなわち生産ラインが生産システム１０に適用されていてもよい。図１においては、二つの製造機械１１によって生産セル１２が構築されているが、本発明においては、生産セル１２または生産ラインなどの生産設備の数や、生産設備を構築する製造機械の数は限定されないものとする。

また、生産セル１２または生産ラインなどといった生産設備は、一種類の製造機械のみで構築される生産設備に限定されない。生産設備は、産業用ロボット、ＮＣ工作機械、およびＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などといった複数の異なる製造機械から構築されていてもよい。その他には、試験装置、プレス機、印刷機、ダイカストマシン、射出成型機、食品機械、包装機、溶接機、洗浄機、塗装機、組立装置、実装機、木工機械、シーリング装置、または切断機なども、生産設備を構築するための製造機械として使用されうる。

生産セル１２は、例えば、物を生産する生産工場に配置されている。生産セル１２は複数の建屋の生産工場にまたがって配置されていてもよい。これに対して、セルコントローラ１３は、生産工場とは異なる建屋に配置されていてもよい。この場合には、セルコントローラ１３と、生産セル１２における各製造機械１１とは、例えばイントラネットまたはＬＡＮなどの通信ネットワーク１５を介して通信可能に接続されていることが好ましい。
また、生産管理システム１４は、例えば生産工場から遠隔地に在る事務所に配置されたホストコンピュータ（図示せず）であってもよい。この場合、当該ホストコンピュータはクラウドサーバなどのクラウド上のコンピュータにより構成されていて、ホストコンピュータとセルコントローラ１３とは、例えばインターネットの通信ネットワーク１６を介して通信可能に接続されていることが好ましい。

図１に示されるように、本実施形態の生産管理システム１４は、データベースなどの記憶部１７を有する、クラウド上のコンピュータにより構成されている。記憶部１７には、生産セル１２の稼働停止を検出するアルゴリズム（以下、停止検出アルゴリズムと称す。）と、生産セル１２の稼働停止の原因を特定するアルゴリズム（以下、停止原因特定アルゴリズムと称す。）とが事前に記憶されている。
上記の各アルゴリズムは、セルコントローラ１３からの指示に応じて生産管理システム１４からセルコントローラ１３に送信されるのが好ましい。また、上記の各アルゴリズムを記憶部１７に入力する入力装置（図示せず）が生産管理システム１４に接続されているのが好ましい。入力装置は例えばキーボードやタッチパネルなどであって、データの入力作業だけでなく、データの削除や書換えなどを行える装置である。

また、図１に示されるように、製造機械１１、セルコントローラ１３および生産管理システム１４のそれぞれは、バスを介して互いに接続された、記憶部、ＣＰＵ（control processing unit）、および通信部などを備えたコンピュータシステムを用いて構成されている。該記憶部は、ＲＯＭ（read only memory)やＲＡＭ（random access memory）などである。
さらに、後述するような製造機械１１、セルコントローラ１３および生産管理システム１４のそれぞれの機能や動作は、それぞれが備えるＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行されることにより達成される。例えば、各製造機械１１が備えるモータなどの駆動部２６はＣＰＵ２８により実行されたプログラムに従って動作する。

さらに、前述したセルコントローラ１３の構成について詳述する。
図１に示されるように、本実施形態のセルコントローラ１３は、第一通信部１８、第二通信部１９、記憶部２０、及び、これらを制御するＣＰＵ２１を具備する。ＣＰＵ２１は、停止検出部２２及び停止原因特定部２３として機能しえる。

第一通信部１８は、生産セル１２における各製造機械１１の通信部２４と第一通信ネットワーク１５を介して任意の情報の受渡しを行う機能を有する。例えば、第一通信部１８は、生産管理システム１４からの生産計画に基づいた製造指示を生産セル１２内の各製造機械１１の通信部２４に第一通信ネットワーク１５を介して送信する。第一通信部１８は、生産セル１２における各製造機械１１から製造機械１１の状態量、例えばセンサ２５により検出されたモータなどの駆動部２６の位置、速度、トルクなどを受信する。
さらに、第一通信部１８は、各製造機械１１から稼働状況や生産実績などの情報や、各製造機械１１のメモリ２７に記憶された作業プログラム及び信号の設定情報を受取るようになっている。

上記の作業プログラムは、各製造機械１１のメモリ２７に記憶されていて、各製造機械１１の間で互いに関連しあう作業動作の指令を含んでいる。
例えば、作業プログラムは、複数の製造機械１１を順次に動作させて所定の作業を行うために各製造機械１１に必要なコマンドを含むプログラムである。製造機械１１が例えば多関節ロボットの場合には、アーム部を作業位置に移動させるための動作コマンドや、任意の信号を他の製造機械１１に通知するコマンド、他の製造機械１１における任意の信号の状態を読取るコマンド、などが作業プログラムに含まれている。
また、上記の信号の設定情報は、各製造機械１１のメモリ２７に記憶されていて、各製造機械１１の間で互いに関連しあう作業動作において各製造機械１１の間で入出力される信号の設定情報である。例えば、複数の製造機械１１を順次に動作させて所定の作業を行うために各製造機械１１の作業プログラムを開始または終了させる信号の入出力の設定に関する情報が各製造機械１１のメモリ２７に記憶されている。例えばフィールドバス通信を介して複数の産業用ロボットとセルコントローラ１３との間で送受信される入出力信号（Ｉ／Ｏ信号）に関しては、どのロボットからの出力信号または入力信号によってどのロボットを動作させるといった設定が行われている。
勿論、上述した作業プログラム及び信号の設定情報は一例であって、本発明は例示したものに限定されない。

第二通信部１９は、生産管理システム１４と第二通信ネットワーク１６を介して任意の情報の受渡しを行う機能を有する。第二通信部１９は、生産管理システム１４から第二通信ネットワーク１６を介して生産計画などを受取る。さらに、第二通信部１９は、生産管理システム１４の記憶部１７に記憶された前述の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムも生産管理システム１４から第二通信ネットワーク１６を介して受取ることができる。

セルコントローラ１３は、各製造機械１１から送信される前述の状態量あるいは稼働状況や生産実績などの情報から、どの製造機械１１が現在停止しているかをＣＰＵ２１により判断することができる。セルコントローラ１３は、複数の製造機械１１のうちの少なくとも一つが所定の時間以上停止していると判断した場合には、その停止中の製造機械１１に対して、当該製造機械１１のメモリ２７内の作業プログラム及び信号の設定情報を第一通信部１８へ送信することを指示する。これに伴い、セルコントローラ１３は、生産管理システム１４に対して、前述の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムを第二通信部１９へ送信することも指示する。

セルコントローラ１３の記憶部２０は、第一通信部１８が受信した各製造機械１１の作業プログラム及び信号の設定情報や、第二通信部１９が受信した前述の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムなどを記憶することができる。この記憶部２０はＲＯＭとＲＡＭを含む。
ＲＯＭは、セルコントローラ１３と各製造機械１１及び生産管理システム１４との間の通信を制御する通信制御プログラムや、生産管理システム１４からの生産計画指示に従って生産セル１２の各製造機械１１を稼働させるための稼働指令を生成する指令生成プログラムなどを記憶している。一方、ＲＡＭは、前述した各製造機械１１の作業プログラム及び信号の設定情報や、停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムなどを一時記憶し、かつ、それらアルゴリズムに従ってＣＰＵ２１が演算を実行するのに十分な記憶容量を備えている。ＣＰＵ２１がＲＡＭ内の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムを読込んで実行することにより、ＣＰＵ２１は後述の停止検出部２２及び停止原因特定部２３として機能する。
但し、本実施形態のセルコントローラ１３は前述の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムを生産管理システム１４から受取るものとしているが、本発明はこれに限定されない。前述の停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムのうちの少なくとも一方がセルコントローラ１３の記憶部２０に事前に記憶されていてもよい。

停止検出部２２は、各製造機械１１から受取った作業プログラム及び信号の設定情報を参照することにより、生産設備１２が稼働停止しているか否かを検出するようになされている。より具体的には、停止検出部２２は、少なくとも一つの製造機械１１が停止している場合に、前述の停止検出アルゴリズムを実行するようになされている。この停止検出アルゴリズムは、その停止中の製造機械１１についての作業プログラム及び信号の設定情報を参照することにより生産セル１２が稼働停止しているか否かを検出するアルゴリズムである。つまり、停止検出部２２は、製造機械１１の停止状態が生産セル１２全体の稼働停止を引きおこしているか否かを検出する。

停止原因特定部２３は、各製造機械１１から受取った作業プログラム及び信号の設定情報を解析することにより、生産設備１２の稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械１１と、該原因とを特定するようになされている。より具体的には、停止原因特定部２３は、前述の停止原因特定アルゴリズムを実行するようになされている。この停止原因特定アルゴリズムは、停止検出部２２により生産セル１２の稼働停止が検出された場合に、各製造機械１１から受取った作業プログラム及び信号の設定情報を解析することにより、生産セル１２の稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械と、該原因とを特定するアルゴリズムである。

さらに、前述の停止検出アルゴリズムは、例えば、少なくとも一つの製造機械１１が所定の時間以上停止しているとき、停止中の製造機械１１についての作業プログラム及び信号の設定情報を参照することにより、その停止中の製造機械１１が他の製造機械１１からの信号待ちにより停止しているのか否かを判定する手順を含むのが好ましい。この停止検出アルゴリズムは、該信号待ちにより製造機械１１が前記所定の時間以上停止していると判定した場合に生産セル１２が稼働停止していると判断する手順をさらに含むのが好ましい。つまり、製造機械１１の停止状態が当該製造機械１１の作業プログラムにおける待機シーケンスの実行によるものなのか、それとも他の製造機械１１からの信号待ちの状態であるのかを判別する。その信号待ちの時間が異常に長い場合は生産セル１２の稼働停止が起きていると判断する。
さらに、前述の停止原因特定アルゴリズムは、例えば、前述のように信号待ちで停止している製造機械１１についての作業プログラム及び信号の設定情報を解析することにより、その停止中の製造機械１１に入力されるべき信号を出力する他の製造機械１１を特定する手順を含むのが好ましい。この場合、当該他の製造機械１１が、生産セル１２の稼働停止を引きおこした原因となる製造機械であるとする。この停止原因特定アルゴリズムは、当該他の製造機械１１についての作業プログラム及び信号の設定情報を解析することにより、当該他の製造機械１１が信号を出力していない原因を特定する手順をさらに含むのが好ましい。

さらに、前述の停止検出アルゴリズムには、少なくとも一つの製造機械１１から作業プログラム停止のアラームが出力されたときに当該製造機械１１に異常があると判断して、生産セル１２の稼働停止を検出する手順が含まれていてもよい。この場合、前述の停止原因特定アルゴリズムは、作業プログラム停止のアラームを出力した製造機械１１を、生産セル１２の稼働停止を引きおこした原因となる製造機械として特定し、当該製造機械１１の作業プログラム及び信号の設定情報から停止の原因を解析するという手順を含むのが好ましい。作業プログラム停止のアラームとは、作業プログラム自体がプログラムの実行状態が停止していていることを通知する信号を指す。
勿論、以上に例示したアルゴリズムに本発明は限定されない。

上述のようなセルコントローラ１３は、停止原因特定部２３によって特定された製造機械と、解析された停止の原因とをセルコントローラ１３外へ通知する通知部を具備するのが好ましい。この通知部としては、セルコントローラ１３に第一通信部１８または第二通信部１９を介して接続された表示装置または印刷装置（図示せず）などを使用することができる。

次に、前述したセルコントローラ１３の停止検出部２２及び停止原因特定部２３の動作の一例について説明する。
図２は停止検出部２２が実行する停止検出アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。図３は停止原因特定部２３が実行する停止原因特定アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。但し、図２と図３とにそれぞれ停止検出アルゴリズムと停止原因特定アルゴリズムとを分けて図示しているが、両アルゴリズムは互いに結合子Ａによって結合されている。つまり、図３に示された停止原因特定アルゴリズムは図２に示された停止検出アルゴリズムに続いて実行される。また、図２と図３とにそれぞれ示された停止検出アルゴリズムと停止原因特定アルゴリズムは、それらを実行する前にセルコントローラ１３に記憶されているものとする。さらに、以下に説明する動作においては、生産セル１２が三つの製造機械１１（即ち、第一製造機械１１Ａ、第二製造機械１１Ｂ、第三製造機械１１Ｃ）からなり、セルコントローラ１３は生産セル１２における三つの製造機械１１Ａ〜１１Ｃの各々を制御して生産を行っているものとする。

初めに、図２のステップＳ１１において、セルコントローラ１３は、製造指示を与えた三つの製造機械１１Ａ〜１１Ｃのうちの第一製造機械１１Ａが停止していることを認識する。このことは、各製造機械１１から送信される各製造機械１１の状態量あるいは稼働状況や生産実績などの情報から分かる。
続いて、図２のステップＳ１２において、セルコントローラ１３の停止検出部２２は、第一製造機械１１Ａの停止状態が所定の時間Ｔ以上経過したことを認識する。第一製造機械１１Ａの停止状態が所定の時間Ｔ以上経過したとき、セルコントローラ１３は、停止中の第一製造機械１１Ａに対して、当該第一製造機械１１のメモリ２７内の作業プログラムＰ１及び信号の設定情報を第一通信部１８へ送信することを指示する。
引続き、図２のステップＳ１３において、停止検出部２２は、第一製造機械１１Ａの作業プログラムＰ１の実行状態は他の製造機械１１から第一製造機械１１へ入力されるべき信号（入力信号Ｓ１）の待ち状態であるのか否かを判定する。つまり、停止検出部２２は、停止中の第一製造機械１１Ａについての作業プログラムＰ１及び信号の設定情報を参照することにより、第一製造機械１１Ａが他の製造機械１１からの信号待ちにより停止しているか否かを判定する。

上記ステップＳ１３において、第一製造機械１１Ａの作業プログラムＰ１の実行状態が第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１の待ち状態ではないと判定された場合は、停止検出部２２は、生産セル１２は稼働停止していないと判断する（図２のステップＳ１４）。
一方、上記のステップＳ１３において、第一製造機械１１Ａの作業プログラムＰ１の実行状態が第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１の待ち状態であると判定された場合は、停止検出部２２は、生産セル１２は稼働停止していると判断する（図２のステップＳ１５）。生産セル１２が稼働停止していると判断された場合には、図３のステップＳ２１の処理が実施される。

図３のステップＳ２１においては、停止原因特定部２３は、第一製造機械１１Ａについての作業プログラムＰ１及び信号の設定情報を解析することにより、第一製造機械１１（Ｍ１）への入力信号Ｓ１がＯＮになっているか否かを判定する。
上記ステップＳ２１において、第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１がＯＮになっていると判定された場合には、停止原因特定部２３は、第一製造機械１１Ａに異常があると判断する（図３のステップＳ２２）。
一方、上記ステップＳ２１において、第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１がＯＮになっていないと判定された場合には、図３のステップＳ２３の処理が実施される。

図３のステップＳ２３においては、停止原因特定部２３は、第一製造機械１１Ａについての作業プログラムＰ１及び信号の設定情報を解析することにより、第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１は生産セル１２における第二製造機械１１Ｂから出力されるべき信号（出力信号Ｓ２）であると判断する。これにより、第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１を発信する製造機械は第二製造機械１１Ｂであったので、第一製造機械１１Ａの停止状態を引きおこしている原因となる製造機械は第二製造機械１１Ｂであると特定される。

さらに、図３のステップＳ２４において、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂについての作業プログラムＰ２及び信号の設定情報を解析して、第二製造機械１１Ｂの出力信号Ｓ２は第一製造機械１１Ａへの入力信号Ｓ１であると判断する。
続いて、図３のステップＳ２５において、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂについての作業プログラムＰ２及び信号の設定情報を解析することにより、第二製造機械１１Ｂの出力信号Ｓ２がＯＮになっているか否かを判定する。つまり、第二製造機械１１Ｂが第一製造機械１１へ出力信号Ｓ２を発生しているかどうかが判定される。
上記ステップＳ２５において、第二製造機械１１Ｂの出力信号Ｓ２がＯＮになっていると判定された場合には、停止原因特定部２３は、第一製造機械１１Ａと第二製造機械１１Ｂとの間の通信状態に異常があると判断する（図３のステップＳ２６）。
一方、上記ステップＳ２５において、第二製造機械１１Ｂの出力信号Ｓ２がＯＮになっていないと判定された場合には、第二製造機械１１Ｂが第一製造機械１１Ａへ出力信号Ｓ２を発信しない原因を探るため、図３のステップＳ２７の処理が実施される。

図３のステップＳ２７においては、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂについての作業プログラムＰ２及び信号の設定情報を解析することにより、作業プログラムＰ２の実行状態においてプログラム停止のアラームが発生しているか否かを判定する。
上記ステップＳ２７において、プログラム停止のアラームが発生していると判定された場合には、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂに異常があると判断する（図３のステップＳ２８）。
一方、上記ステップＳ２７において、プログラム停止のアラームが発生していないと判定された場合には、図３のステップＳ２９の処理が実施される。

図３のステップＳ２９においては、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂの作業プログラムＰ２の実行状態が他の製造機械１１から第二製造機械１１Ｂへ入力されるべき信号（入力信号Ｓ３）の待ち状態であるのか否かを判定する。つまり、停止原因特定部２３は、出力信号Ｓ２を発信していない第二製造機械１１Ｂについての作業プログラムＰ２及び信号の設定情報を参照することにより、第二製造機械１１Ｂが他の製造機械１１からの信号待ちにより停止しているか否かを判定する。

上記ステップＳ２９において、第二製造機械１１Ｂの作業プログラムＰ２の実行状態が第二製造機械１１Ｂへの入力信号Ｓ３の待ち状態ではないと判定された場合は、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂに異常があると判断する（図３のステップＳ２８）。
一方、上記ステップＳ２９において、第二製造機械１１Ｂの作業プログラムＰ２の実行状態が第二製造機械１１Ｂへの入力信号Ｓ３の待ち状態であると判定された場合には、図３のステップＳ３０の処理が実施される。

図３のステップＳ３０においては、停止原因特定部２３は、第二製造機械１１Ｂについての作業プログラムＰ２及び信号の設定情報を解析することにより、第二製造機械１１Ｂへの入力信号Ｓ３は生産セル１２における第三製造機械１１Ｃから出力されるべき信号であると判断する。これにより、第二製造機械１１Ｂへの入力信号Ｓ３を発信する製造機械は第三製造機械１１Ｃであったので、第二製造機械１１Ｂの信号待ち状態を引きおこしている原因となる製造機械は第三製造機械１１Ｃであると特定される。

さらに、図示されていないが、第三製造機械１１Ｃが第二製造機械１１Ｂへ出力信号Ｓ３を発信しない原因についても前述したステップＳ２４〜ステップＳ３０と同様の手順を実施することにより特定するのが好ましい。
また、四つ以上の製造機械１１を含む生産セル１２の場合にも、入力信号の待ち状態となっている製造機械が生じていれば、当該製造機械への入力信号を発信する製造機械を特定しつつ、特定した製造機械が信号を発信しない原因を特定するといった手順を再帰的に繰返すのが好ましい。

以上のように、本実施形態のセルコントローラ１３によれば、複数の製造機械１１が互いに関連しあって物の生産を行う生産セル１２において複数の製造機械１１のうちの少なくとも一つが所定の時間以上停止したとき、各製造機械１１から作業プログラムと信号の設定情報とを取得して参照及び解析するようにしている。これにより、生産セル１２が稼働停止を引きおこしているか否かを検出するとともに、その稼働停止を引きおこしている原因となる製造機械とその原因とを特定することができる。
なお、以上に説明した停止検出アルゴリズム及び停止原因特定アルゴリズムは一例であって、本発明はそれに限定されない。

以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の実施形態に変更及び種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

１０ 生産システム
１１ 製造機械
１２ 生産セル（生産設備）
１３ セルコントローラ（生産制御装置）
１４ 生産管理システム
１５ 第一通信ネットワーク
１６ 第二通信ネットワーク
１７、２０ 記憶部
１８ 第一通信部
１９ 第二通信部
２１、２８ ＣＰＵ
２２ 停止検出部
２３ 停止原因特定部
２４ 通信部
２５ センサ
２６ 駆動部
２７ メモリ

Claims (5)

1. 生産管理システム（１４）により計画された生産計画に従って、生産設備（１２）を構築している複数の製造機械（１１）を制御して物の生産を行う生産制御装置（１３）であって、
   各前記製造機械（１１）は、各前記製造機械（１１）の間で互いに関連しあう作業動作の指令を含む作業プログラム、及び、該作業動作において各前記製造機械（１１）の間で入出力される信号の設定情報を少なくとも記憶しており、
   前記生産制御装置（１３）は、
   各前記製造機械（１１）と第一通信ネットワーク（１５）を介して任意の情報の受渡しを行う機能を有していて、各前記製造機械（１１）に記憶された前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を各前記製造機械（１１）から受取る第一通信部（１８）と、
   各前記製造機械（１１）から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記生産設備（１２）が稼働停止しているか否かを検出する停止検出部（２２）と、
   各前記製造機械（１１）から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記生産設備（１２）の稼働停止を引きおこしている原因となる前記製造機械（１１）と、該原因とを特定する停止原因特定部（２３）と、
   を備えた生産制御装置（１３）。
2. 前記停止検出部（２２）は、前記複数の製造機械（１１）のうちの少なくとも一つの製造機械（１１）が所定の時間以上停止しているとき、該少なくとも一つの製造機械（１１）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記少なくとも一つの製造機械（１１）が他の前記製造機械（１１）からの信号待ちにより停止しているのか否かを判定し、該信号待ちにより前記少なくとも一つの製造機械（１１）が前記所定の時間以上停止していると判定した場合に前記生産設備（１２）が稼働停止していると判断するといった停止検出アルゴリズムを実行するようになされ、
   前記停止原因特定部（２３）は、
   前記停止検出部（２２）により前記生産設備（１２）が稼働停止したと判断された場合に、各前記製造機械（１１）から受取った前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記生産設備（１２）の稼働停止を引きおこしている原因となる前記製造機械（１１）と、該原因とを特定するといった停止原因特定アルゴリズムを実行するようになされている、請求項１に記載の生産制御装置（１３）。
3. 前記停止検出部（２２）は、
   前記複数の製造機械（１１）のうちの第一製造機械（１１Ａ）が所定の時間以上停止しているとき、該第一製造機械（１１Ａ）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を参照することにより、前記第一製造機械（１１Ａ）が他の前記製造機械（１１）からの信号待ちにより停止しているのか否かを判定し、該信号待ちにより前記第一製造機械（１１Ａ）が前記所定の時間以上停止していると判定した場合に前記生産設備（１２）が稼働停止していると判断するといった停止検出アルゴリズムを実行するようになされ、
   前記停止原因特定部（２３）は、
   前記停止検出部（２２）により前記生産設備（１２）が稼働停止したと判断された場合に、前記第一製造機械（１１Ａ）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記第一製造機械（１１Ａ）に入力されるべき信号を出力する他の前記製造機械（１１）である第二製造機械（１１Ｂ）を特定し、さらに、該第二製造機械（１１Ｂ）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記第二製造機械（１１Ｂ）が信号を出力していない原因を特定するといった停止原因特定アルゴリズムを実行するようになされている、請求項１に記載の生産制御装置（１３）。
4. 前記停止原因特定アルゴリズムは、
   前記第二製造機械（１１Ｂ）が信号を出力しない原因が信号待ちである場合に、該信号待ちの製造機械（１１Ｂ）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記信号待ちの製造機械（１１Ｂ）に入力されるべき信号を出力する他の前記製造機械（１１Ｃ）を特定し、さらに、該他の製造機械（１１Ｃ）についての前記作業プログラム及び前記信号の設定情報を解析することにより、前記他の製造機械（１１Ｃ）が信号を出力していない原因を特定することを繰返すようにしている、請求項３に記載の生産制御装置（１３）。
5. 前記生産管理システム（１４）は、前記停止検出アルゴリズム及び前記停止原因特定アルゴリズムを記憶する記憶部（１７）を有しており、
   前記生産制御装置（１３）は、前記生産管理システム（１４）と第二通信ネットワーク（１６）を介して任意の情報の受渡しを行う機能を有していて、前記記憶部（１７）に記憶された前記停止検出アルゴリズム及び前記停止原因特定アルゴリズムを前記生産管理システム（１４）から前記第二通信ネットワーク（１６）を介して受取る第二通信部（１９）をさらに備えた、請求項２から４のいずれか一項に記載の生産制御装置（１３）。

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