JP2023110610A - 設備制御システムおよびメッセージ送信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コーディングレスで容易に設備の通信仕様をカスタマイズできる設備制御システムを提供する。【解決手段】設備制御システム10は、設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行部26と、トリガと、設備から生産管理システム100に送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報33に基づき、発行されたトリガに対応する送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択部14と、送信メッセージの生成方法と送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報31に基づいて、選択された送信メッセージ名に対応する送信メッセージの生成方法で送信メッセージを生成する送信メッセージ生成部15と、生成された送信メッセージを送信する送信部16と、トリガ連携定義情報33と送信メッセージ定義情報31とを編集可能な形式で記憶する記憶部30と、を備える。【選択図】図1
Description
本開示は、生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システム、および、設備制御システムにおけるメッセージ送信方法に関する。
特許文献1には、工場内の複数の設備を、ネットワークを介して管理コンピュータに接続し、生産情報を管理するシステムが開示されている。
特許文献1に開示するようなシステムを構築する際に、設備のメーカは、顧客が工場内で使用している管理コンピュータなどの生産管理システムの仕様に応じて、顧客の工場に納入する設備の通信仕様をカスタマイズする必要がある。しかしながら、設備の通信仕様のカスタマイズに際して、設備メーカは、都度ソフトウェアの変更(コーディング)をする必要があり、その対応に費用や時間がかかるという問題がある。
そこで、本開示は、コーディングレスで容易に設備の通信仕様をカスタマイズできる設備制御システムなどを提供する。
本開示の一態様に係る設備制御システムは、生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムであって、前記設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行部と、前記トリガと、前記設備から前記生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行された前記トリガに対応する前記送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択部と、前記送信メッセージの生成方法と前記送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された前記送信メッセージ名に対応する前記送信メッセージの生成方法で前記送信メッセージを生成する送信メッセージ生成部と、生成された前記送信メッセージを送信する送信部と、前記トリガ連携定義情報と前記送信メッセージ定義情報とを編集可能な形式で記憶する記憶部と、を備える。
なお、これらの包括的または具体的な側面は、システム、装置、方法、記録媒体、または、コンピュータプログラムで実現されてもよく、システム、装置、方法、記録媒体、および、コンピュータプログラムの任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示に係る設備制御システムによれば、コーディングレスで容易に設備の通信仕様をカスタマイズできる。
(本開示の一態様を得るに至った経緯)
昨今、トレーサビリティの確保や稼働率の向上を目的として、工場に製造実行システム(MES:Manufacturing Execution System)が導入され、MESが工場内の各生産設備と接続されて、様々な情報が収集されている。収集される情報の内容や情報の収集タイミングといった通信仕様は、MESによって実現される内容に対応して工場ごとに異なる。このため、工場に導入する設備の発注者は、設備を提供する各ベンダーに対して通信仕様を提示し、各ベンダーは、その通信仕様を満たす通信機器および通信制御のためのソフトウェアを用意し、設備にこれらを搭載して工場に納品する。通信仕様は、上述したように設備が納入される工場ごとに異なるため、各ベンダーは、都度ソフトウェアをカスタマイズすることで工場ごとに異なる通信仕様に対応している。なお、ソフトウェアのカスタマイズは、一般的には、(1)コントローラに対応したソフトウェア言語を用いて、通信仕様に沿ってコーディングする、(2)定型パターンのデータの送受信に関しては、パラメータ設定によりコーディングレスで実現する、などにより行われる。
昨今、トレーサビリティの確保や稼働率の向上を目的として、工場に製造実行システム(MES:Manufacturing Execution System)が導入され、MESが工場内の各生産設備と接続されて、様々な情報が収集されている。収集される情報の内容や情報の収集タイミングといった通信仕様は、MESによって実現される内容に対応して工場ごとに異なる。このため、工場に導入する設備の発注者は、設備を提供する各ベンダーに対して通信仕様を提示し、各ベンダーは、その通信仕様を満たす通信機器および通信制御のためのソフトウェアを用意し、設備にこれらを搭載して工場に納品する。通信仕様は、上述したように設備が納入される工場ごとに異なるため、各ベンダーは、都度ソフトウェアをカスタマイズすることで工場ごとに異なる通信仕様に対応している。なお、ソフトウェアのカスタマイズは、一般的には、(1)コントローラに対応したソフトウェア言語を用いて、通信仕様に沿ってコーディングする、(2)定型パターンのデータの送受信に関しては、パラメータ設定によりコーディングレスで実現する、などにより行われる。
しかしながら、上記(1)によるカスタマイズには、設計、製造、テストといった作業工程が必要であり、実現する通信仕様の規模に応じた費用および時間が必要になるといった問題がある。また、設備の運用開始後などに、一部の通信仕様の変更が発生した場合においても、小規模ながら上記作業工程が必要となり、費用および時間が必要になる。
また、上記(2)によるカスタマイズでは、費用および時間の圧縮は可能ではあるが、カスタマイズの適用範囲が限られており、十分なカスタマイズが難しくなっている。
そこで、以下では、コーディングレスで容易に設備の通信仕様をカスタマイズできる設備制御システムおよびメッセージ送信方法について説明する。
本開示の設備制御システムは、生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムであって、前記設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行部と、前記トリガと、前記設備から前記生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行された前記トリガに対応する前記送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択部と、前記送信メッセージの生成方法と前記送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された前記送信メッセージ名に対応する前記送信メッセージの生成方法で前記送信メッセージを生成する送信メッセージ生成部と、生成された前記送信メッセージを送信する送信部と、前記トリガ連携定義情報と前記送信メッセージ定義情報とを編集可能な形式で記憶する記憶部と、を備える。
設備では、制御されるごとにイベント(実装完了イベント、パネル搬入イベント、部品情報設定イベント、要求対応完了イベントなど)が発生するため、本開示では、このイベントの発生を利用したメッセージの送信の仕組みが構築される。具体的には、トリガ連携定義情報と送信メッセージ定義情報とが編集可能な形式で記憶されており、トリガ連携定義情報を用いて、設備で発生するイベントに対応するトリガから送信メッセージ名が選択され、送信メッセージ定義情報を用いて、選択された送信メッセージ名から所望の送信メッセージが生成される。トリガ連携定義情報は、トリガおよび送信メッセージ名といったパラメータが対応付けられた情報であり、送信メッセージ定義情報は、送信メッセージ名および送信メッセージの生成方法といったパラメータが対応付けられた情報であり、これらのパラメータの編集はコーディングレスで容易に行うことができる。したがって、コーディングレスで容易に設備の通信仕様(送信メッセージの内容や送信メッセージの送信タイミングなど)をカスタマイズできる。
例えば、前記イベントは、前記設備の状況に応じて発生してもよい。
これによれば、設備の状況に応じて発生するイベントに対応する送信メッセージを送信する際の通信仕様を、コーディングレスで容易にカスタマイズできる。
例えば、前記イベントは、前記生産管理システムから受けた指令への対応の完了に応じて発生してもよい。
これによれば、生産管理システムから受けた指令への対応の完了に応じて発生するイベントに対応する送信メッセージを送信する際の通信仕様を、コーディングレスで容易にカスタマイズできる。
例えば、前記トリガ連携定義情報は、一つの前記トリガに対して複数の前記送信メッセージ名を対応付けることができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
これによれば、一つのトリガ(すなわち一つのイベント)に対して、複数のメッセージを送信するように、通信仕様をカスタマイズできる。
例えば、前記トリガ連携定義情報は、複数の前記送信メッセージが送信される順序を規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
これによれば、複数の送信メッセージが送信される順序を規定するように、通信仕様をカスタマイズできる。
例えば、前記トリガ連携定義情報は、複数の前記送信メッセージが送信される時間間隔を規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
これによれば、複数の送信メッセージが送信される時間間隔を規定するように、通信仕様をカスタマイズできる。
例えば、前記送信メッセージ定義情報は、前記送信メッセージの送信の可否の条件を規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
これによれば、送信メッセージの送信の可否の条件を規定するように、通信仕様をカスタマイズできる。
本開示のメッセージ送信方法は、生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムにより実行されるメッセージ送信方法であって、前記設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行ステップと、前記トリガと、前記設備から前記生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行された前記トリガに対応する前記送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択ステップと、前記送信メッセージの生成方法と前記送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された前記送信メッセージ名に対応する前記送信メッセージの生成方法で前記送信メッセージを生成する送信メッセージ生成ステップと、生成された前記送信メッセージを送信する送信ステップと、を含み、前記トリガ連携定義情報と前記送信メッセージ定義情報とは編集可能な形式で記憶される。
これによれば、コーディングレスで容易に設備の通信仕様をカスタマイズできるメッセージ送信方法を提供できる。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。
(実施の形態)
以下、図1から図8を用いて実施の形態について説明する。
以下、図1から図8を用いて実施の形態について説明する。
図1は、実施の形態に係る設備制御システム10の一例を示すブロック図である。なお、図1には、設備(具体的には設備を制御する設備制御システム10)と通信ネットワークを介して接続される生産管理システム100も示している。また、ここでは、通信ネットワークとして、設備のメーカの顧客のネットワーク(例えば顧客の工場に設けられたネットワーク)を示している。
生産管理システム100は、例えば、MESであり、工場内の設備と接続されて、設備に関する様々な情報を収集する。生産管理システム100は、トレーサビリティの確保や稼働率の向上などを目的として、収集した情報を用いて生産管理を行う。設備は、例えば、部品実装装置、加工装置、測定装置、無人搬送車、ロボット、ドローンなどである。ここでは、ディスプレイパネルへ部品を実装する部品実装装置を設備の例として説明する。
設備制御システム10は、生産管理システム100と通信ネットワークを介して接続された設備を制御するシステムであり、例えば、顧客の工場に配置される。設備制御システム10は、生産管理システム100から設備への要求を示すメッセージ(上位メッセージとも呼ぶ)を受信し、上位メッセージに応じて設備を制御し、要求への対応が完了したことを示すメッセージを生産管理システム100へ送信する。また、設備において、生産管理システム100へ報告すべきイベントが発生したときに、当該イベントに応じたメッセージを生産管理システム100へ送信する。
設備では、各種イベントが発生する。例えば、イベントは、設備の状況(例えば動作状況または操作状況など)に応じて発生する。設備の状況に応じて発生するイベントは、具体的には、実装完了イベント、パネル搬入イベントおよび部品情報設定イベントなどである。また、例えば、イベントは、生産管理システム100から受けた指令への対応の完了に応じて発生する。生産管理システム100から受けた指令への対応の完了に応じて発生するイベントは、具体的には、要求対応完了イベントなどである。
設備制御システム10は、受信部11、受信メッセージ変換部12、内部メッセージ発行部13、メッセージ名選択部14、送信メッセージ生成部15、送信部16、設備制御部20、記憶部30およびプロトコル変換部40を備える。設備制御システム10は、プロセッサ、通信インタフェースおよびメモリなどを含むコンピュータである。メモリは、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などであり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。受信メッセージ変換部12、内部メッセージ発行部13、メッセージ名選択部14、送信メッセージ生成部15および設備制御部20は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサなどによって実現される。受信部11、送信部16およびプロトコル変換部40は、通信インタフェースなどによって実現される。記憶部30は、メモリなどによって実現される。なお、記憶部30とは別に、プログラムを記憶するメモリが設けられていてもよい。また、後述する送信メッセージ定義情報31、受信メッセージ定義情報32およびトリガ連携定義情報33は、それぞれ別のメモリに記憶されていてもよい。なお、設備制御システム10を構成する構成要素は、1つの筐体にまとめて配置されていてもよい、つまり、設備制御システム10は1つの装置であってもよい。あるいは、設備制御システム10を構成する構成要素は、複数の筐体に分散して配置されていてもよい。
記憶部30は、トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32を記憶する。記憶部30は、トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32を編集可能な形式で記憶する。トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32は、編集可能な情報である。トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32は、2つ以上のパラメータが対応付けられた情報であり、パラメータが編集可能となっている。
例えば、設備制御システム10にキーボード、マウスまたはタッチパネルディスプレイなどの入力インタフェースが設けられていてもよく、当該入力インタフェースが操作されることで、トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32が編集されてもよい。また、例えば、外部装置が設備制御システム10に接続されて、当該外部装置からトリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32が編集されてもよい。また、例えば、外部装置などにおいて編集されたトリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32が記憶部30に格納されて上書きされることで、トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32が編集されてもよい。トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32の詳細(具体例)については後述する。
プロトコル変換部40は、生産管理システム100と、工場に設けられた設備(具体的には設備制御システム10)との通信を可能とするために、プロトコル変換を行うインタフェースである。プロトコル変換部40には、設備のメーカの顧客の工場に設けられた顧客ネットワークに応じた通信プロトコルが設定される。
受信部11は、生産管理システム100からプロトコル変換部40を介して上位メッセージを受信する。例えば、上位メッセージは、設備への指令(上位コマンド)が含まれている。
受信メッセージ変換部12は、上位メッセージを設備制御部20が処理できるように、受信メッセージ定義情報32に基づいて上位メッセージを内部コマンドに変換する。例えば、上位メッセージが、特定の設備の特定の品種データを要求するコマンド「RecipeDataRequest」である場合、受信メッセージ変換部12は、受信メッセージ定義情報32に基づいて、上位メッセージのアイテム「Equipment ID」および「RecipeID」のそれぞれを、内部コマンド「品種データ要求」のパラメータである「マシン名(設備名)」および「品種データ名」に対応付けて内部コマンド「品種データ要求」への変換を行う。
また、受信メッセージ変換部12は、上位メッセージに対する返信用データを受信メッセージ定義情報32に基づいて生成してもよい。返信用データは、上位メッセージに対して返信される送信メッセージを生成するために用いられるデータである。返信用データには、例えば、送信メッセージ内のアイテムナンバー、および、そのアイテムに設定されていた値などが含まれる。受信メッセージは、受信部11が受信した上位メッセージであり、上位メッセージ内のデータのうち、受信メッセージ定義情報で返信用データとして指定されたデータが返信用データとして保持され、例えば、送信メッセージに返信用データが含められて生産管理システム100へ返信される。なお、複数の設備のそれぞれごとに設備制御部20が設けられていてもよく、受信メッセージ変換部12は、上位メッセージの処理先(すなわち、上位コマンドの対象の設備に設けられた設備制御部20)を特定してもよい。
内部メッセージ発行部13は、変換された上位メッセージを内部メッセージとして発行して、設備制御部20へ送信する。なお、上位メッセージの処理先が特定されている場合には、内部メッセージ発行部13は、発行した内部メッセージを特定された処理先の設備制御部20へ送信する。
設備制御部20は、設備の制御を行う処理部であり、内部メッセージ受付部21、設備操作受付部22、動作実行部23、実行状況処理部24およびトリガ発行部26を備える。また、設備制御部20は、設備データ25を保持している。
内部メッセージ受付部21は、内部メッセージ発行部13で発行された内部メッセージを受け付ける。内部メッセージには設備への指令が含まれており、当該指令は、例えば、設備での生産対象製品の製造条件が設定された品種データを要求する指令などである。例えば、設備が、ディスプレイパネルへ部品を実装する部品実装装置である場合、品種データは、生産対象製品(ディスプレイパネル)の製造条件を含む。ディスプレイパネルの製造条件としては、ディスプレイパネルの大きさ、厚さ、実装位置座標、部品実装条件(温度、圧力など)等を例示することができる。内部メッセージ受付部21は、設備に指令に対応させるために、当該指令を動作実行部23へ通知する。
設備操作受付部22は、設備への操作に応じた指示を受け付ける。例えば、設備には、ボタン、キーボードまたはタッチパネルディスプレイなどの入力インタフェースが設けられており、当該入力インタフェースが操作されることで、設備操作受付部22は、当該操作に応じた指示を受け付ける。例えば、ディスプレイパネルを搬入させる操作、ディスプレイパネルに部品を実装させる操作などが行われ、設備操作受付部22は、当該操作に応じた指示として、ディスプレイパネルを搬入させる指示やディスプレイパネルに部品を実装させる指示を受け付ける。設備操作受付部22は、設備に当該指示に対応させるために、当該指示を動作実行部23へ通知する。
動作実行部23は、設備操作受付部22から通知された指示に応じた動作を設備に実行させる。また、動作実行部23は、内部メッセージ受付部21から通知された指令に応じた動作を設備に実行させる。これにより、設備は、上記指示または上記指令に応じた動作を実行し、それに伴い設備では、上述したような実装完了イベント、パネル搬入イベント、部品情報設定イベントまたは要求対応完了イベントなどが発生する。動作実行部23は、設備での動作の実行状況を実行状況処理部24へ通知する。なお、実行状況には、設備での動作の実行結果が含まれていてもよい。
実行状況処理部24は、通知された実行状況に対応する処理を行う。具体的には、実行状況処理部24は、通知された実行状況に対応する設備データ25を生成し、また設備データ25を更新する。設備データ25には、固有データおよび共通データなどが含まれる。固有データは、設備で発生するイベントまたは上位コマンドに含まれる指令に対して固有のデータである。共通データは、設備が制御される際の様々な機能に対して共通のデータである。例えば、イベントが部品実装完了イベントである場合には、固有データは、パネルIDならびに実装点ごとの実装ツールナンバー、温度、荷重、部品タイプ、部品IDおよび部品使用量などのデータとなり、共通データは、実装に用いられたマシン名(設備名)などのデータとなる。また、共通データは、設備の運転状態(運転状態、停止状態、アイドリング状態)などのデータであってもよい。このような設備データ25が実行状況に応じて生成され、送信メッセージを生成するために用いられる。また、実行状況処理部24は、設備で発生したイベントをトリガ発行部26に通知する。
トリガ発行部26は、設備で発生するイベントに対応するトリガを発行する。トリガ発行部26は、イベントが実装完了イベントである場合には、実装完了イベントを示すトリガを発行し、イベントがパネル搬入イベントである場合には、パネル搬入イベントを示すトリガを発行し、イベントが部品情報設定イベントである場合には、部品情報設定イベントを示すトリガを発行し、イベントが品種データ要求対応完了イベントである場合には、品種データ要求対応完了イベントを示すトリガを発行する。トリガ発行部26は、発行したトリガをメッセージ名選択部14へ送信する。
メッセージ名選択部14は、トリガと、設備から生産管理システム100に送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報33に基づき、トリガ発行部26で発行されたトリガに対応する送信メッセージ名を選択する。メッセージ名選択部14は、選択した送信メッセージ名を送信メッセージ生成部15に通知する。メッセージ名選択部14が、選択した送信メッセージ名を送信メッセージ生成部15に通知することで、送信メッセージ生成部15は送信メッセージを生成するため、メッセージ名選択部14は、送信メッセージ生成部15に送信メッセージの生成を指示しているといえる。
送信メッセージ生成部15は、送信メッセージの生成方法と送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報31に基づいて、選択された送信メッセージ名に対応する送信メッセージの生成方法で送信メッセージを生成し、送信部16へ送信する。送信メッセージ生成部15は、送信メッセージを生成する際に、設備データ25や返信用データを用いる。
送信部16は、プロトコル変換部40を介して生産管理システム100へ送信メッセージを送信する。
次に、トリガ連携定義情報33、送信メッセージ定義情報31および受信メッセージ定義情報32の具体例について、図2から図4を用いて説明する。
図2は、トリガ連携定義情報33の一例を示す図である。
トリガ連携定義情報33は、トリガと、設備から生産管理システム100に送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられた情報である。図2には、トリガの具体例として「実装完了イベント」、「パネル搬入イベント」、「部品情報設定イベント」および「品種データ要求対応完了イベント」が示されている。また、図2には、送信メッセージ名として「ProcessDataReport」、「MountedMaterialReport」、「ReceivedPanelReport」、「MateriaInquiry」および「RecipeDataRequestReply」が示されている。トリガ「実装完了イベント」と送信メッセージ名「ProcessDataReport」とが対応付けられ、トリガ「実装完了イベント」と送信メッセージ名「MountedMaterialReport」とが対応付けられ、トリガ「パネル搬入イベント」と送信メッセージ名「ReceivedPanelReport」とが対応付けられ、トリガ「部品情報設定イベント」と送信メッセージ名「MateriaInquiry」とが対応付けられ、トリガ「品種データ要求対応完了イベント」と送信メッセージ名「RecipeDataRequestReply」とが対応付けられている。
例えば、トリガ連携定義情報33は、一つのトリガに対して複数の送信メッセージ名を対応付けることができるように編集可能な形式で記憶される。ここでは、一つのトリガ「実装完了イベント」に対して二つの送信メッセージ名「ProcessDataReport」および「MountedMaterialReport」が対応付けられる。
例えば、トリガ連携定義情報33は、複数の送信メッセージが送信される順序を規定することができるように編集可能な形式で記憶される。ここでは、送信メッセージ名「ProcessDataReport」に対して送信順序「1」が対応付けられ、送信メッセージ名「MountedMaterialReport」に対して送信順序「2」が対応付けられている。これにより、送信メッセージ名「ProcessDataReport」により指定される送信メッセージ、送信メッセージ名「MountedMaterialReport」により指定される送信メッセージの順序でこれらの送信メッセージが送信されるように、送信順序が規定される。
例えば、トリガ連携定義情報33は、複数の送信メッセージが送信される時間間隔を規定することができるように編集可能な形式で記憶される。ここでは、送信メッセージ名「ProcessDataReport」に対して送信後待ち時間「500ms」が対応付けられている。これにより、送信メッセージ名「ProcessDataReport」により指定される送信メッセージと、送信メッセージ名「MountedMaterialReport」により指定される送信メッセージとが送信される時間間隔が500msとなるように、規定される。
図3は、送信メッセージ定義情報31の一例を示す図である。
送信メッセージ定義情報31は、送信メッセージの生成方法と送信メッセージ名とが対応付けられた情報である。例えば、送信メッセージの生成方法として、送信メッセージに含まれるアイテム、アイテムの属性情報(データ型、サイズ、単位、精度など)およびアイテムの取得元データ(設備データ25に含まれる固有データまたは共通データを指定するデータ)などが規定される。
例えば、送信メッセージ定義情報31は、送信メッセージの送信の可否の条件(送信条件)を規定することができるように編集可能な形式で記憶される。例えば、図3の「送信条件」が「Online」に設定される場合は、設備がオンラインモード(生産管理システム100と全メッセージの通信を行うモード)のときに送信メッセージの送信を許可するといった条件に対応し、図3の「送信条件」が「Offline」に設定される場合は、設備がオフラインモード(生産管理システム100と通信を行わないモード)のときに送信メッセージの送信を許可するといった条件に対応し、図3の「送信条件」が「上位正常」に設定される場合は、上位(生産管理システム100)が正常のときに送信メッセージの送信を許可するといった条件に対応する。
図4は、受信メッセージ定義情報32の一例を示す図である。
受信メッセージ定義情報32は、上位メッセージに含まれる要求コマンド(上位コマンド)と、内部コマンドとが対応付けられた情報であり、上位メッセージを内部コマンドに変換するための情報である。例えば、特定の設備の特定の品種データを要求するコマンド「RecipeDataRequest」を、内部コマンド「品種データ要求」に変換するための情報として、「品種データ要求」のパラメータである「マシン名(設備名)」と「Equipment ID」および「品種データ名」と「RecipeID」とが対応付けられている。
また、受信メッセージ定義情報32は、上位メッセージに対する返信用データを作成する際の定義情報である返信用データ設定を含んでもよい。返信用データ設定は、例えば、返信用データを送信する際に用いられる送信メッセージに対応する送信メッセージNo.や、受信メッセージ内に含まれる特定のデータを送信メッセージに含めるための参照情報(設定アイテムNo.)を含んでもよい。例えば、図4のコマンド「RecipeDataRequest」を受信した場合、送信メッセージNo.として「11」が設定され、アイテムNo.2(アイテム名「RecipiID」)に対して設定アイテムNo.として「1」が対応付けられている。
次に、実施の形態に係る設備制御システム10の動作について、図5から図8を用いて説明する。
なお、図5は、生産管理システム100から上位メッセージを受信する場合についてのフローチャートであるが、図6から図8は、生産管理システム100から上位メッセージを受信する場合および設備操作受付部22で設備の操作を受け付けた場合の両方についてのフローチャートとしている。生産管理システム100から上位メッセージを受信する場合と、設備操作受付部22で設備の操作を受け付けた場合とは、設備で発生するイベントが異なるだけで、イベントに対応するトリガの発行以降の処理の流れは基本的には同じになっているためである。
図5は、実施の形態に係る設備制御システム10の、上位メッセージを受信する際の動作の一例を示すフローチャートである。
受信部11は、プロトコル変換部40を介して、生産管理システム100から上位メッセージを受信する(ステップS11)。
受信メッセージ変換部12は、受信メッセージ定義情報32に従って、上位メッセージに含まれる上位コマンドの処理先を特定し、上位メッセージを内部メッセージ(内部コマンド)に変換する(ステップS12)。例えば、特定の設備の特定の品種データを要求するコマンド「RecipeDataRequest」を含む上位メッセージが受信された場合、受信メッセージ定義情報32が参照されて、上位メッセージが特定の設備のEquipment IDの特定の品種データのRecipeIDを要求する内部コマンドに変換される。
また、受信メッセージ変換部12は、受信メッセージ定義情報32に従って、返信用データを生成する(ステップS13)。例えば、受信メッセージが「RecipeDataRequest」である場合、図4に示される受信メッセージ定義情報32の返信用データ設定に従って、返信用の送信メッセージNo.として「11」が設定されるとともに、受信メッセージ「RecipeDataRequest」内でアイテムNo.2(アイテム名「RecipeID」)として受信したデータを参照するための設定アイテムNo.として「1」が設定される。ここで、送信メッセージNo.として設定された「11」は、図3に示される送信メッセージ定義情報31のメッセージNo.を指定するものであり、この例の場合、メッセージNo.11(すなわち、メッセージ名「RecipeDataRequestReply」)に対応する。また、設定アイテムNo.として設定された「1」は、図3に示される送信メッセージ定義情報31のメッセージNo.11(メッセージ名「RecipeDataRequestReply」)におけるアイテムNo.を指定するものであり、この例の場合、アイテムNo.1(すなわち、アイテム名「RecipeID」)に対応する。このように、受信メッセージ定義情報32により、送信メッセージNo.11(送信メッセージ名「RecipeDataRequestReply」)のアイテムNo.1(アイテム名「RecipeID」)に、受信メッセージ「RecipeDataRequest」内でアイテムNo.2(アイテム名「RecipeID」)として受信したデータを格納させるための返信用データが生成される。なお、返信用データが設定されていない場合には返信用データは生成されない。
内部メッセージ発行部13は、特定した処理先へ内部メッセージ(内部コマンド)を送信する(ステップS14)。
図6は、実施の形態に係る設備制御システム10の、トリガを発行する際の動作の一例を示すフローチャートである。
動作実行部23は、動作指示を受け付ける(ステップS21)。動作実行部23は、生産管理システム100から上位メッセージを受信する場合には、内部メッセージ受付部21が受け付けた内部コマンドに応じた動作指示を受け付け、設備操作受付部22で設備の操作を受け付けた場合には、設備の操作に応じた動作指示を受け付ける。
動作実行部23は、指示された動作を実行する(ステップS22)。これにより、設備は、指示された動作を行い、動作実行部23は、動作の実行状況を設備から取得して、実行状況処理部24へ実行状況をイベントとして報告する(ステップS23)。
実行状況処理部24は、実行状況に対応するデータ(設備データ25)を生成する(ステップS24)。生成される設備データ25は、上述したように、パネルIDならびに実装点ごとの実装ツールナンバー、温度、荷重、部品タイプ、部品IDおよび部品使用量などの固有データ、実装に用いられた設備名、設備の運転状態(運転状態、停止状態、アイドリング状態)などの共通データである。また、実行状況処理部24は、設備で発生したイベントをトリガ発行部26に通知する。
トリガ発行部26は、設備で発生したイベントに対応するトリガを発行する(ステップS25)。例えば、設備操作受付部22で、ディスプレイパネルに部品を実装させる操作を受け付けた場合には、設備で部品実装のための動作が実行され、実装完了イベントが発生し、実装完了イベントに対応するトリガが発行される。また、例えば、内部メッセージ受付部21で品種データを要求する内部コマンドを受け付けた場合には、品種データ要求対応完了イベントが発生し、品種データ要求対応完了イベントに対応するトリガが発行される。
図7は、実施の形態に係る設備制御システム10の、送信メッセージの送信を指示する際の動作の一例を示すフローチャートである。
メッセージ名選択部14は、発行されたトリガを受信する(ステップS31)。
メッセージ名選択部14は、トリガ連携定義情報33に従って、トリガに紐付けられたメッセージ名群を取得し、送信順にソートする(ステップS32)。メッセージ名選択部14は、例えば、実装完了イベントに対応するトリガを受信した場合には、トリガ連携定義情報33において当該トリガに紐付けられた送信メッセージ名群「ProcessDataReport」および「MountedMaterialReport」を取得し、トリガ連携定義情報33において示される送信順序に応じて、「ProcessDataReport」、「MountedMaterialReport」の順にソートする。
メッセージ名選択部14は、送信順にソートされた送信メッセージ群の先頭から1つ送信メッセージ名を取り出す(ステップS33)。例えば、メッセージ名選択部14は、先頭の送信メッセージ名「ProcessDataReport」を取り出す。なお、メッセージ名選択部14は、取り出した送信メッセージ名を、ソートしたメッセージ名群のなかから除外する。これにより、次にステップS33での処理が行われる際には、先頭の送信メッセージ名が次の送信メッセージ名(例えば「MountedMaterialReport」)となる。
メッセージ名選択部14は、送信メッセージ名を取り出せた場合、送信メッセージの生成を送信メッセージ生成部15に指示する(ステップS34)。具体的には、メッセージ名選択部14は、取り出した送信メッセージ名を送信メッセージ生成部15に通知することで、送信メッセージの生成を送信メッセージ生成部15に指示する。例えば、メッセージ名選択部14は、送信メッセージ名「ProcessDataReport」を送信メッセージ生成部15に通知する。
なお、通知した送信メッセージ名にwait(送信後待ち時間)が設定されている場合には、メッセージ名選択部14は、設定された時間分待つ(ステップS35)。
そして、再度ステップS33からの処理が実行される。例えば、ステップS33では、前回送信メッセージ名「ProcessDataReport」が除外されて、ソートされた送信メッセージ群の先頭の送信メッセージ名は、「MountedMaterialReport」となっているので、当該送信メッセージ名が取り出される。なお、トリガに紐付けられた送信メッセージ名が1つしかない場合(例えば品種データ要求対応完了イベントに対応するトリガが受信された場合)、当該1つの送信メッセージ名(例えば、「RecipeDataRequestReply」)だけが取り出される。そして、受信されたトリガに紐付けられた送信メッセージ名が全て取り出された場合、ステップS33で送信メッセージ名が取り出せず、ステップS31での処理に戻り、メッセージ名選択部14は、トリガの受信待ちをする。
図8は、実施の形態に係る設備制御システム10の、送信メッセージを送信する際の動作の一例を示すフローチャートである。
送信メッセージ生成部15は、送信メッセージの生成の指示を受信する(ステップS41)。具体的には、送信メッセージ生成部15は、送信メッセージ名の通知を受ける。
次に、送信メッセージ生成部15は、送信メッセージ定義情報31に従って、送信メッセージの送信条件を満たすか否かを判定する(ステップS42)。例えば、通知された送信メッセージ名が「ProcessDataReport」である場合、送信メッセージ生成部15は、送信メッセージ定義情報31における、送信メッセージ名「ProcessDataReport」に対応付けられた「送信条件」を参照して、実装完了イベントが発生した設備がオンラインモードであり、かつ、生産管理システム100が正常であるか否かを判定する。例えば、通知された送信メッセージ名が「RecipeDataRequestReply」である場合、送信メッセージ生成部15は、送信メッセージ定義情報31における、送信メッセージ名「RecipeDataRequestReply」に対応付けられた「送信条件」を参照して、品種データ要求対応完了イベントが発生した設備がオンラインモードであり、かつ、生産管理システム100が正常であるか否かを判定する。
送信メッセージ生成部15は、送信条件を満たさないと判定した場合、通知された送信メッセージ名を破棄して、送信メッセージの生成の指示の受信待ちをする。
送信メッセージ生成部15は、送信条件を満たすと判定した場合、送信メッセージ定義情報43に従って、送信メッセージを生成する(ステップS43)。例えば、通知された送信メッセージ名が「ProcessDataReport」である場合、送信メッセージ生成部15は、実装完了イベントが発生した設備のマシン名、部品が実装されたパネルのパネルID、実装点1および実装点2などでの実装ツールナンバー、温度、荷重などの設備データ25から、送信メッセージを生成する。このとき、これらの設備データ25は、送信メッセージ名「ProcessDataReport」に対応付けられている属性情報に示されるデータ型、サイズ、単位、精度に変換される。例えば、通知された送信メッセージ名が「RecipeDataRequestReply」である場合、送信メッセージ生成部15は、品種データ要求対応完了イベントが発生した設備で用いられている実装ツールナンバー1および2の温度、荷重などの設備データ25から、送信メッセージを生成する。このとき、これらの設備データ25は、送信メッセージ名「RecipeDataRequestReply」に対応付けられている属性情報に示されるデータ型、サイズ、単位、精度に変換される。また、品種データ要求対応完了イベントを発生させた上位メッセージ(メッセージ名「RecipeDataRequest」)から、受信メッセージ定義情報32に基づいて生成された返信用データとして保持されているアイテム(アイテム名「RecipeID」)があるため、送信メッセージ生成部15は、送信メッセージ定義情報31に基づいて、当該アイテムの設定値を送信メッセージのアイテムNo.1に設定して送信メッセージを生成する。
そして、送信部16は、プロトコル変換部40を介して、生成された送信メッセージを生産管理システム100へ送信する(ステップS44)。なお、メッセージ名選択部14が送信メッセージの生成の指示をした後、図7のステップS35において、設定された時間分待ってから、次の送信メッセージの生成の指示をした場合には、送信部16が送信メッセージを送信した後、上記設定された時間後に、ステップS41において、送信メッセージ生成部15は、次の送信メッセージの生成の指示を受信する。これにより、設定された時間間隔で送信メッセージを送信することができる。
以上説明したように、設備では、制御されるごとにイベント(実装完了イベント、パネル搬入イベント、部品情報設定イベント、要求対応完了イベントなど)が発生するため、本開示では、このイベントの発生を利用したメッセージの送信の仕組みが構築される。具体的には、トリガ連携定義情報33と送信メッセージ定義情報31とが編集可能な形式で記憶されており、トリガ連携定義情報33を用いて、設備で発生するイベントに対応するトリガから送信メッセージ名が選択され、送信メッセージ定義情報31を用いて、選択された送信メッセージ名から所望の送信メッセージが生成される。トリガ連携定義情報33は、トリガおよび送信メッセージ名といったパラメータが対応付けられた情報であり、送信メッセージ定義情報31は、送信メッセージ名および送信メッセージの送信方法といったパラメータが対応付けられた情報であり、これらのパラメータの編集はコーディングレスで容易に行うことができる。したがって、コーディングレスで容易に設備の通信仕様(送信メッセージの内容や送信メッセージの送信タイミングなど)をカスタマイズできる。
(その他の実施の形態)
以上、本開示の設備制御システム10について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
以上、本開示の設備制御システム10について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
例えば、上記実施の形態では、一つのトリガに対して複数の送信メッセージ名を対応付けることができるようにトリガ連携定義情報33が編集可能な形式で記憶される例について説明したが、一つのトリガに対して複数の送信メッセージ名を対応付けられなくてもよい。
例えば、上記実施の形態では、複数の送信メッセージが送信される順序を規定することができるようにトリガ連携定義情報33が編集可能な形式で記憶される例について説明したが、複数の送信メッセージが送信される順序が規定されなくてもよい。
例えば、上記実施の形態では、複数の送信メッセージが送信される時間間隔を規定することができるようにトリガ連携定義情報33が編集可能な形式で記憶される例について説明したが、複数の送信メッセージが送信される時間間隔が規定されなくてもよい。
例えば、上記実施の形態では、送信メッセージの送信の可否の条件を規定することができるように送信メッセージ定義情報31が編集可能な形式で記憶される例について説明したが、送信メッセージの送信の可否の条件が規定されなくてもよい。
例えば、トリガ連携定義情報33は、複数のトリガに対して一つの送信メッセージ名を対応付けることができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
例えば、送信メッセージ定義情報31は、送信メッセージの送信を繰り返すことを規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
例えば、送信メッセージ定義情報31は、送信メッセージのグループを規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
例えば、送信メッセージ定義情報31は、インデックス(通信プロトコル設定に相当するハンドシェイク用データ)を共用できるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
例えば、設備内の複数のデータを、一つの送信メッセージエリアで送信しなければならない場合に、送信メッセージ定義情報31は、複数回そのエリアで送信させることを規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。また、送信メッセージ定義情報31は、上記回数を規定することができるように編集可能な形式で記憶されていてもよい。
例えば、本開示は、設備制御システム10として実現できるだけでなく、設備制御システム10を構成する各構成要素が行うステップ(処理)を含むメッセージ送信方法として実現できる。
メッセージ送信方法は、生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムにより実行されるメッセージ送信方法であって、図6から図8に示されるように、設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行ステップ(ステップS25)と、トリガと、設備から生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行されたトリガに対応する送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択ステップ(ステップS33)と、送信メッセージの生成方法と送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された送信メッセージ名に対応する送信メッセージの生成方法で送信メッセージを生成する送信メッセージ生成ステップ(ステップS43)と、生成された送信メッセージを送信する送信ステップ(ステップS44)と、を含み、トリガ連携定義情報と送信メッセージ定義情報とは編集可能な形式で記憶される。
例えば、メッセージ送信方法におけるステップは、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本開示は、メッセージ送信方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したCD-ROMなどである非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
例えば、本開示が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリおよび入出力回路などのハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリまたは入出力回路などから取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路などに出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、上記実施の形態の設備制御システム10に含まれる各構成要素は、専用または汎用の回路として実現されてもよい。
また、上記実施の形態の設備制御システム10に含まれる各構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、設備制御システム10に含まれる各構成要素の集積回路化が行われてもよい。
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
本開示は、工場内の各生産設備から様々な情報を収集するシステムにおいて有用である。
10 設備制御システム
11 受信部
12 受信メッセージ変換部
13 内部メッセージ発行部
14 メッセージ名選択部
15 送信メッセージ生成部
16 送信部
20 設備制御部
21 内部メッセージ受付部
22 設備操作受付部
23 動作実行部
24 実行状況処理部
25 設備データ
26 トリガ発行部
30 記憶部
31 送信メッセージ定義情報
32 受信メッセージ定義情報
33 トリガ連携定義情報
40 プロトコル変換部
11 受信部
12 受信メッセージ変換部
13 内部メッセージ発行部
14 メッセージ名選択部
15 送信メッセージ生成部
16 送信部
20 設備制御部
21 内部メッセージ受付部
22 設備操作受付部
23 動作実行部
24 実行状況処理部
25 設備データ
26 トリガ発行部
30 記憶部
31 送信メッセージ定義情報
32 受信メッセージ定義情報
33 トリガ連携定義情報
40 プロトコル変換部
Claims (8)
- 生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムであって、
前記設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行部と、
前記トリガと、前記設備から前記生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行された前記トリガに対応する前記送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択部と、
前記送信メッセージの生成方法と前記送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された前記送信メッセージ名に対応する前記送信メッセージの生成方法で前記送信メッセージを生成する送信メッセージ生成部と、
生成された前記送信メッセージを送信する送信部と、
前記トリガ連携定義情報と前記送信メッセージ定義情報とを編集可能な形式で記憶する記憶部と、
を備える、設備制御システム。 - 前記イベントは、前記設備の状況に応じて発生する、
請求項1に記載の設備制御システム。 - 前記イベントは、前記生産管理システムから受けた指令への対応の完了に応じて発生する、
請求項1または2に記載の設備制御システム。 - 前記トリガ連携定義情報は、一つの前記トリガに対して複数の前記送信メッセージ名を対応付けることができるように編集可能な形式で記憶される、
請求項1から3のいずれか1項に記載の設備制御システム。 - 前記トリガ連携定義情報は、複数の前記送信メッセージが送信される順序を規定することができるように編集可能な形式で記憶される、
請求項4に記載の設備制御システム。 - 前記トリガ連携定義情報は、複数の前記送信メッセージが送信される時間間隔を規定することができるように編集可能な形式で記憶される、
請求項5に記載の設備制御システム。 - 前記送信メッセージ定義情報は、前記送信メッセージの送信の可否の条件を規定することができるように編集可能な形式で記憶される、
請求項1から6のいずれか1項に記載の設備制御システム。 - 生産管理システムと通信ネットワークを介して接続された設備を制御する設備制御システムにより実行されるメッセージ送信方法であって、
前記設備で発生するイベントに対応するトリガを発行するトリガ発行ステップと、
前記トリガと、前記設備から前記生産管理システムに送信する送信メッセージを指定するための送信メッセージ名とが対応付けられたトリガ連携定義情報に基づき、発行された前記トリガに対応する前記送信メッセージ名を選択するメッセージ名選択ステップと、
前記送信メッセージの生成方法と前記送信メッセージ名とが対応付けられた送信メッセージ定義情報に基づいて、選択された前記送信メッセージ名に対応する前記送信メッセージの生成方法で前記送信メッセージを生成する送信メッセージ生成ステップと、
生成された前記送信メッセージを送信する送信ステップと、を含み、
前記トリガ連携定義情報と前記送信メッセージ定義情報とは編集可能な形式で記憶される、
メッセージ送信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022012176A JP2023110610A (ja) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 設備制御システムおよびメッセージ送信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022012176A JP2023110610A (ja) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 設備制御システムおよびメッセージ送信方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023110610A true JP2023110610A (ja) | 2023-08-09 |
Family
ID=87546157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022012176A Pending JP2023110610A (ja) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 設備制御システムおよびメッセージ送信方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023110610A (ja) |
-
2022
- 2022-01-28 JP JP2022012176A patent/JP2023110610A/ja active Pending
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