JPH0616982B2 - 物流制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、物流制御方式に係わり、特に自動化加工工場
内での物流制御方式に関する。

〔発明の背景〕

自動化加工工場では、多種類のワークを複数の加工装置
を用いて処理している。当該加工装置での処理が終了す
れば、ワークの加工完了納期の遵守、加工作業の効率
化、加工装置間の仕掛量の最小化等を考えて、次の加工
処理を何時、行うかを決定している。この決定に従が
い、搬送装置に対して直下流の加工装置にそのワークを
搬出するように指示する。これらの処理を反復してい
る。

自動化加工工場での、これらの処理を円滑に行うために
は、各装置の制御機能の高信頼化が重要なことは当然の
こととし、管理機能の高信頼化が特に重要である。なぜ
ならば、自動化加工工場では、システムの無人運転を行
い、人間の助けを得られない場合が多いからである。

そこで、従来の管理方式では、工場内のデータを中央の
計算機にて全て取込み、この計算機から作業指示を行う
方式をとつてきた。（なお、この中央の計算機をここで
は集中管理用計算機という。）この方式は、集中管理用
計算機が正常に作動している時は、加工工場の全体の状
況を逐一把握しているので、高機能な制御を実現でき
る。しかし、以下の欠点を持つていた。

集中管理用計算機が故障すれば、この計算機の持つて
いる機能に代わるものがないために、加工工場の物流制
御が全く行えなくなる。

集中管理用計算機に組込まれているソフトウエアは、
加工装置や搬送装置を含んだモデル体系となつている。
また、加工装置や搬送装置の特徴に依存したアルゴリズ
ムを組込んでいる場合が多い。このために、設備の更新
時には、集中管理用計算機のソフトウエアの修正が必要
となり、その修正、拡張の作業量は膨大となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述の欠点を除去すべく、複数の加工
装置をそれぞれの計算機で制御すると共に、ワークの移
動に同期して、当該加工装置の直上流，直下流である加
工装置を管理している各計算機に伝送することにより、
時々刻々と変化する加工装置の状況、さらにワークの状
況に適応して、加工、搬送の作業指示を行う物流制御方
式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は従来の集中管理用計算機に代つて、各加工装置
毎に計算機を分散して配置し、加工装置の動作制御を各
計算機でそれぞれ行なえるようにすると共に、これら計
算機間のデータのやりとりを行うために、データ伝送装
置を設けたことに特徴がある。

このような計算機構成にすれば、ある任意の計算機が故
障しても、当該計算機とそれにより制御されている加工
装置を除いた、他の装置は正常に稼動させることができ
る。この結果、場内物流の管理機能を高信頼化すること
ができる。

本発明は、このような計算機構成にした時、加工工場の
物流制御を円滑に行なうために、以下の場内物流制御方
式を構成するものである。

いま、管理対象である加工工場は、通常、次のような特
徴を持つている。

(i)ワークの加工順序、およびその時、使用する加工装
置の種類は、設計の段階で決定済である。

(ii)ワークの移動は遅い。すなわち、加工装置用に仕掛
在庫を持つている。

このように、ワークの加工順序が判つており、かつ、ワ
ークの動く速度が速くない場合は、全ての加工装置の状
況を、逐一、かつ、同時に把える必要はない。すなわ
ち、当該加工装置と、直接関係する、直上流および直下
流の加工装置の状況を把えればよい。

以上、提案した計算機構成により、管理機能を高信頼化
することができ、従来方式の欠点「集中管理用計算機
の故障時における物流、制御の停止」を解決することが
できる。

さらに、従来方式の欠点「ソフトウエアの保守・拡張
の困難性」については、次のように対処するものであ
る。

各加工装置毎に割当てられた計算機のソフトウエアを等
質にしておくことにより加工装置の台数の増加に容易に
対処できる。また、ソフトウエアの保守も、元のソフト
ウエアのみを保守し、他は複成することができるので、
ソフトウエアの拡張性・保守性を向上できる。

本発明は以上の考え方に基づき、従来の欠点を改善した
ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例および図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、自動化加工工場の機能ブロツク図である。図
において、１は、加工装置群、２は搬送装置、３は、デ
ータ伝送装置である。加工装置群１は、複数の加工装置
１１，１２，……から、成つている。

第２図は、加工装置１１の詳細を、また、第３図は搬送
装置２１の詳細をそれぞれ示している。第２図と第３図
は、類似しているので、以下、第２図を中心に加工装置
の詳細について述べる。

加工装置１１は、加工設備１１−１と、これを制御する
中央処理装置１１−２とから成る。加工設備１１−１は
加工機器１１６、保管機器（前）１１７と、保管機器
（後）１１８とからなる。加工機器１１６は、加工処理
と、保管機器（前）１１７から加工機器１１６へのワー
クの移載、また加工機器１１６から保管機器（後）１１
８へのワークの移載を行う。保管機器（前）１１７は、
当該加工機器１１６での未加工のワークを保管し、ま
た、保管機器（後）１１８は、加工機器１１６での加工
が済んだワークを、それぞれ保管する。

一方、加工設備１１−１を制御する中央処理装置１１−
２は、演算機構１１２（この機能については、後ほど詳
細に述べる）を中心に、これへの情報の受授を行うイン
タフエイス部（機器制御入出力インタフエイス１１３、
データフアイルインターフエイス１１４、伝送装置への
入出力インタフエイス１１１）と、演算機構１１２で保
管しているデータフアイル１１５とから成る。なお、機
器制御入出力インタフエイスは、加工機器１１６に作業
指示を与え、逆に作業完了信号を受ける。保管機器から
は、ワークの入出力信号を受ける。

また、この中央処理装置１１−２と、他の中央処理装置
とのデータの受授は、ネツトワークコントローラ３１１
を介して行う。

一方第３図での搬送機器２１６は、次の機能を有する。

移動 搬送機器２１６上のワークの保管機器（前）１１７へ
の移載 保管機器（後）１１８上のワークの搬送機器２１６へ
の移載 なお、中央処理装置２１−２は、第２図の１１−１と同
一であるのでここでは説明を省略する。

さて、自動化加工工場の加工・搬送動作を制御するのに
必要な情報は、第４図に示す通りである。

ワーク情報 ＝（ワーク識別情報、加工ルート・条件情報、加工
情報、ツール情報） 加工設備情報 ＝（加工機器現況情報、保管機器（前）現況情報、
保管機器（後）現況情報） 搬送機器情報 ＝（搬送作業内容情報、軌道ルート） ところで、加工設備１１−１を制御している中央処理装
置１１−２の主たる機能は、、次の通り。

加工機器１１６の加工制御 加工機器１１６で、次に加工すべきワークの決定 加工機器１１６へ、または加工機器１１６から、搬
入，搬出するワークの決定 データ伝送管理 以下、これら４つの機能について述べる。

加工機器１１６の加工制御 通常の自動加工工場での加工機器の動作制御と同一であ
り、加工準備（例えばワークの加工機器への移載、ツー
ルの加工機器への装てん、ＮＣテープのコントローラへ
のロード）動作シーケンスと、加工動作シーケンスと協
調をとりつつ、加工を進めていく。すべての加工が終了
すれば、終了信号を受け、ワークの加工機器から保管機
器（後）への移載指示、移載を行う。

加工機器１１６での加工順序の決定 第５図を用いて述べる。この機能が起動するのは、加工
機器が最初に稼動した時と、この加工機器１１６で、あ
るワークの加工が完了した時である。このタイミング
で、加工が可能か否かの確認をする。すなわち、加工設
備の現況、加工すべきワークの有無、これらワークの加
工のためのＮＣ情報、ツールが整つているかのチエツク
を行う。もし、準備ができていれば、どのワークを次に
加工するかを、 (i)対加工工場外との、例えば組立工場との同期化等を
考慮した、時間側面からの検討 (ii)対加工工場内の作業効率の向上を目的に、加工作業
の側面からの検討 を行うことにより、実施する。

この両側面からワークの加工順序を決定することが必要
である。但し、このワークの加工順序の決定の仕方、す
なわちアルゴリズムは、各種条件により異なる。そこ
で、ここでは、その一例を示し、当該加工機器（含む保
管機器）と直上流または、直下流の加工機器（含む保管
機器）の現況情報のみから、次加工ワークを決められる
ことを第６図を用いて、具体的に例証する。

保管機器（前）にあるワーク情報を読み込み、それらワ
ークの最遅最早の作業開始日を算出する。一方、類似作
業内容のワークを選択する。そこで、加工Ｓｈｏｐ完了
納期を満たす範囲内で、できるだけ同一、あるいは類似
作業のワークをまとめる。このようにして、加工作業性
と、時間の側面を考慮した、次加工ワークを決定でき
る。

加工機器１１６へ（から）搬入（搬出）するワーク決
定 今、当該加工機器１１６があい路工程であれば、直上流
の加工機器に対しては、当該機器に都合の良いワークを
選択する引当方式が、逆に直下流の加工機器に対して
は、保管機器（後）にあるワークをいかに早く処理する
かが問題となるので、押込方式が、それぞれ有効とな
る。引取方式を第７図に、押込方式を第８図に示す。

処理の仕方としては、基本的には類似しているので、引
取方式の場合についてのみ述べる。

この機能が働くのは、当該加工機器へ、ワークの移載が
完了した時に、保管機器（前）の仕掛状況がある水準を
満たしていない場合である。（仕掛状況がある水準を越
えている場合は、他のワークの受付を可能にするために
余裕を残しておく） このような時に、直上流の加工機器の現況を問合わせる
ことにより、加工済ワークの有無の確認を行う。加工順
序の決定のルールと同様、ここでも時間側面と、加工作
業側面から、搬送すべきワークを決定する。決定すれ
ば、他の加工機器へ取出され、２重に処理がなされるの
を防止するため、搬送予定済の予約を行う。同時に、搬
送装置に搬送要求を出力する。

データ伝送管理 データの伝送は、大別して２種類ある。

ｉ）ワークの移動に同期したワーク情報の伝送 ii）各種問い合せ、およびその応答のための伝送 ｉ）は、本提案方式の特徴の１つである。ワークが移動
されると、当該加工装置の直上流、直下流の加工装置を
制御している各中央演算機構のデータフアイルに、ワー
ク識別情報、加工ルート・条件情報一式が伝送される。
このように、ワークの移動と同期させて、情報も移動さ
せるので、データの信頼性は高くなる。

ii）は、各種の問合せ、要求を行う時に、該当情報を、
相手方のデータフアイルに伝えるものである。逆にこれ
ら問合せ、要求に対する応答も同様に伝えられる。

（１）本実施例によれば、複数の加工装置ごと、および
搬送機器に対応して計算機を設置し、データを分散保管
することにより、工場内の物流を管理データの伝送に対
応させて制御することができる。これにより、加工工場
内での加工完了納期を満たしつつ、時々刻々変化する設
備状況、仕掛り状況に適応できるので、無人化工場での
自動運転の実現が可能である。

（２）装置ごとに計算機を設置し、データを分散保管す
ることにより、工場全体のシステムの信頼性を工場でき
る。

装置または計算機が故障しても、故障していない他の装
置や計算機を正常に動作させ得る。すなわち、故障を工
場全体に波及させることなく、故障の局所化が可能にな
る。故障の復帰時は、故障していた装置または計算機に
関するデータを回復すればよい。

（３）ワークの移動と対応したデータの転送により、ワ
ークとその情報の不一致の防止でき、データの信頼性の
向上を図ることができる。

（４）ソフトウエアの等質化により、ソフトウエアの拡
張性、保守性の向上を図ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の設備に対応して計算機を設置
し、各計算機に接続する設備およにその設備に係わる物
に関する管理データを分散保管することにより、物流を
管理データの伝送に対応させて制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動化加工工場の機能ブロツク図、第２図，
第３図は、それぞれ加工装置、搬送装置の詳細な機能ブ
ロツク図、第４図は加工・搬送装置の制御用の情報項
目、第５図は、加工順序の決定のためのフローチヤー
ト、第６図は加工順序の決定アルゴリズムの一例、第７
図と第８図は、搬送すべきワークの決定のためのフロー
チヤート図である。 １……加工装置群、１１，１２……加工装置、１１−１
……加工設備、１１６……加工機器、１１７……保管機
器（前）、１１８……保管機器（後）、１１−２……中
央処理装置、１１１……伝送装置への入出力インターフ
エイス、１１２……演算機構、１１３……機器制御入出
力インターフエイス、１１４……データフアイルインタ
フエイス、１１５……データフアイル、２……搬送装
置、２１……搬送装置、２１６……搬送機器、２１−２
……中央処理装置、２１１……伝送装置への入出力イン
ターフエイス、２１２‐演算機構、２１３……機器制御
入出力インターフエイス、２１４……データフアイルイ
ンターフエイス、２１５……データフアイル、３……デ
ータ伝送装置、３１１，３１２……加工装置とのネツト
ワークコントローラ、３２１……搬送装置とのネツトワ
ークコントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の設備間で対象物を搬送する場合に、
   前記対象物に関するデータを管理する計算機を前記対象
   物の搬送元の設備と搬送先の設備とに対応させて各々設
   け、前記搬送元に設けられた計算機は、前記対象物の搬
   送に対応して、前記搬送先に設けられた計算機へ前記対
   象物に関するデータを転送することを特徴とする物流制
   御装置。