JPH01183346A - フレキシブル生産システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、電子計篩機を用いて高能率に多品種中小分
生産を実現するフレキシブル生産システムに関し、特に
、同生産システムのより柔軟な運用を図る上で好適な運
転制御方法の具現に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、フレキシブル生産システム（ＥＭＳ）と
は、基本情報として予め設定される各種ワーク（加工物
）についての長期的な加工計画および各ワーク毎の工程
設計内容に基づいて、各種工作機械をはじめとする段取
装置や洗浄装置、自動倉庫、搬送装置等、各種自動生産
設備の運転スケジュールを作成し、この作成した運転ス
ケジュールに応じてこれら設備の統括的な運転制御を実
行する柔軟性を持った自動生産システムであり、近年の
電子計ｎ機の普及に伴って急速にその真価が認められつ
つある。第１２図に、こうしたフレキシブル生産システ
ムにおいて従来一般に採用されている運転制御方式の概
念を示す。

すなわちこの第１２図において、各ｓｓの矢印は情報の
流れを、また各太線の矢印は同フレキシブル生産システ
ム内でのワークの流れをそれぞれ模擬的に示すものであ
り、この従来の運転制御方式にあっては、同第１２図に
示す如′く、大旨次に列記する手順をもって当の運転制
御が実行される。

１）、与えられた加工計画（長期加工日程計画）および
工程設計（工程設計情報）をもとに、上述したような各
種自動生産設備が効率良く稼働するような運転スケジュ
ールを作成する。これは、経験と勘、あるいは種々のス
ケジュール法に基づき、人手または電子計算機を通じて
作成される。

２）、この作成された運転スケジュールは、帳票若しく
は磁気ディスク等を介してオフラインで、あるいは通信
手段を介してオンラインで（この場合も通常は、上記作
成された運転スケジュールは適宜の記憶手段に一時貯蔵
される＞ＦＭＳ（フレキシブル生産システム）制６１１
に置に伝送される。ここにＦＭＳ制ＤＯｖＡｅｌとは、
上述した各種の設備を統括的に運転制御する電子計篩機
並びにその周辺装置を含んで構成されて、その都度指定
される「素材」を指定される手順で加工して「完配」に
仕上げる装置を便宜的に定義している。

３）、ＦＭＳＩｈｌＪｌ装置では、上記帳票、磁気ディ
スクあるいは通信手段等を介して受取った運転スケジュ
ールに応じて、各種自動生産設備のその都度指定される
運転制御を実行する。すなわち、同運転スケジュールに
よって指定される「素材」を指定される手順で加工して
「完配」に仕上げる。

〔発明が解決しようとする課題〕

基本的には、上記従来の運転制御方式によっても、所望
とされるフレキシブル生産は達成されるものの、同方式
の場合、運転スケジュールの作成を行なう部分と、この
スケジュールに基づいて実際に各種自動生産設備の運転
制御を行なう部分ＣＦＭＳ制御！装置）とが、各々独立
して存在することから、例えば設備故障等の外乱が入る
などして、既に作成された運転スケジュールと現状とに
ずれが生じたような場合には、この運転スケジュールの
修正が非常に困難なものとなる。また、この従来の方式
の場合はそもそも、運転スケジュールの作成を行なう側
で各種自動生産設備の運転状況を把握するには無理があ
り、たとえ加工計画に変更の必要が生じたような場合で
も、こうした運転スケジュールについての修正は容易で
はない。

このような実情から、上記従来の方式では、各神自動生
産設備の持つ能力を充分に生かした運転制御を行なうこ
とは難しかった。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、加
工計画の変更や設備故障等の外乱に対しても容易に対処
することができ、ひいては、各梯自動生産設備の持つ能
力を充分に生かした運転制御を可能ならしめるフレキシ
ブル生産システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、前記加工計画および工程設計内容を示す
基本情報に加え、各種自動生産設備やワークのモデルお
よびワークの現在の位置や加工進捗状況を示す現状デー
タを用いて、素材、治具、工具等の手配並びに各ワーク
の加工設備や加工順序に関するシミュレーションを実時
間にて行なうようにする。

〔作用〕

これによれば、上記シミュレーション結果をみて現在並
びに以降における各設備の稼働状況が即刻把握できるよ
うになり、したがって、運転スケジュールと大箱とが合
致しなくなってきたような場合であっても、その行速や
かに認知して、その時点での現状に合わせた運転スケジ
ュールを容易に立案し直すことができるようになる。勿
論このことは、上記各設備の運転制御を常に効率良く耀
持し得ることを併せ意味する。

〔実施例〕

第１３図〜第１６図、および第１図〜第１１図に、この
発明にかかるフレキシブル生産システムの一実施例を示
す。

まずｗ５１３図は、この実施例システムにおいて前提と
するＦＭＳ　（フレキシブル生産システム）ラインを例
示したものである。

同図に示すように、このＦＭＳラインは、素材の搬入や
完配の搬出を行なうための人出類ステーションＩＥ、こ
の人出類ステーションＩＥにありて、適宜の表示手段を
通じて随時の入出庫情報を作業者に報告、指示したり、
適宜の操作入力手段を通じて作業の完了入力を受は付け
たりするための入出庫ステーション作業指示装置ＪＥＴ
、パレット（加工盤：図示せず）の−時保管と治具（図
示せず）の−同保管を行なうためのｆ！！庫として、こ
の例では横１６列に図示したものが上下にも３段あり計
４８の棚からなるとする自ｖＪ８庫（ＳＴＯＲＡＧＥ＞
ＳＴＲ、ワーク（加工物：図示せず）のパレットへの取
り付け、取り外し並びに治具のパレットへの組みつけ、
分解を行なう第１および第２の段取装置ｔｆＬＳ　Ｉお
よびＬＳ２、この段取装ｆｔＬｓ１およびＬＳ２の置か
れる部所にあって、適宜の表示手段を通じて随時の段取
作業手順を作業者に示したり、適宜の操作入力手段を通
じて作業の完了入力を受は付けたりするための段取ステ
ーション作業指示装置ＬＳＴ、実際の加工のための設備
として、パレットに取り付けられたワークの旋削加工、
穴あけ加工、フライス加工等、各種加工を分担して若し
くは１台で複合して行なう３台の工作機械（ＮＣ制御工
作機械を想定する）ＭＣＩ、ＭＣ２およびＭＣ３、パレ
ットの反転機能等をも有してこれに取り付けられたワー
クを該パレットごと洗浄する洗浄ｖＲ［ｅｆ（ＷＡＳＨ
ＥＲ）ＷＳ、そして水平、垂直方向の２次元の移動が可
能であって、上記各設備の間でワークやパレット、治具
等を自動搬送する搬送￥Ａ置ＳＣ１、からなる自動生産
設備と、中央制御室１００内に置かれる主電子好ｌＩ機
（以下これを中央処理装置という）およびその周辺装置
、並びにこの中央処理装置から上記各生産設備に対して
出力される制御指令を中継したり、同各生産設備の状態
を監視してその情報を中央処理装置に伝えたりする中継
処理装置２１０．２２０，２３０．２４０および２５０
かうなって、上記各生産設備を統括的に運転制御するＦ
ＭＳ！ＩＩＪＩ！ｌ装はと、をそれぞれ有して構成され
ている。

また第１４図は、このＦＭＳラインにおける上記中央制
ａ室１００の内部装置、並びに上記中継処理装置２１０
〜２５０や各生産設備についての電気的な連係態様を示
したものである。

すなわちこのＦＭＳラインにおいては、同第１４図に示
スヨうに、中央１ｌＩＩＪｉ＃ｌ　１００　ハ、ソノ内
部に、ＦＭ８制御装置本体としての上述した中央処理装
置１１０をはじめ、その周辺装置として、前述した加工
計画や工程設計等の基本情報その他をこの中央処Ｊ！！
！装置１１０（正確にはその後述する外部情報記憶部１
１３）に登録するための手操作入力装［１０１、メニュ
ー画面等の文字画面を表示するための文字画面表示装置
１０２、システムの現状やシミュレーション結果の描画
画面を表示するための描画画面表示装置１０３、帳票類
の印部１を行なうための印刷装［１０４、およびＮＣテ
ープの入出力を行なうための紙テープ人出力装Ｗ１１０
５をそれぞれ具えて構成されており、また上記中央処理
装置１１０と各生産設備との間での制御指令や状態情報
等の中継を行なう上記の中継処理装置２１０〜２５０は
、その第１中継処理装置２１０が、搬送装置ＳＣ１およ
び入出庫ステーション作業指示装置１ｆｆｌＥＴに関し
ての上記中継処理を実行し、第２中継処理装置ｆｆ２２
０が、洗浄装＊ＷＳおよび段取装ｆｆＬｓ１．ＬＳ２お
よび段取ステーション作業指示１１ｉｆｆ　Ｌ　Ｓ　Ｔ
に関しての上記中継処理を実行し、第３〜第５中継処Ｆ
！装置２３０〜２５０が、各々第１〜Ｆ３工作機械ＭＣ
１〜ＭＣ３に関しての上記中継処理を実行するよう、予
めその分担が設定されている。

なお、これら各中継処理装置２１０〜２５０は、基本的
に第１５図に示す内部構成を有する電子計ｎ機からなり
、上記制御対象となる各生産設備との間で、搬送装置Ｓ
Ｃ１、洗浄装ｍｗｓ、段取装置しＳ１６よびＬＳ２、第
１〜第３工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３の各設備に関しては、
制御情報および事象（状態変化）についての同第１５図
に示す態４ｊでの授受を行ない、入出庫ステーション作
業指示装置ＩＥＴ、段取ステーション作業指示装置ＬＳ
Ｔの各設備に関しては、作業指示情報および作業者から
の入力情報についての同第１５図に示す態様での授受を
行なう。ここに、該中継処理装置における処理手順記憶
部２１とは、中継処理装置としての処理手順であるプロ
グラムが予格納された記憶部であり、また内部情報記憶
部２２とは、情報加工（計算）を行なうときに基礎とな
る情報が格納される記憶部であり、情報加工部（中央演
算装置、ＣＰＵ）２３とは、上記処理手順記憶部２１に
格納されたプログラムを順次読み出しつつ、その閤かれ
た処理手順に従って、情報の入出力や内部情報記憶部２
２の記憶情報をもとに情報の加工（計算）を行なう部分
であり、情報変換部２４とは、中央処理装置１１０から
伝送される制御指令（制御所望とする生産設備並びに該
設備に関係する中継処理装置を指定するための情報、お
よび同生産設備の所望とする制御内容に対応したコード
情報等を含んで構成される）については、自局（自中継
処理装置）が指定されたことを条件に、これを上記加工
のための共通の情報に変換して上記情報加工部２３に加
え、情報加工部２３から加えられる加工情報（自局並び
に各該当する生産設備の識別情報、および同生産設ｈ１
の上述した「事象」や「作業者からの人力情報」につい
てその内容に対応したコード情報等を含んで構成される
）については、これを情報通信のための所要の形態に変
換して中央処理装置１１０へ転送する部分であり、そし
て情報変換部２５とは、情報加工部２３から加えられる
加工情報（各該当する生産設備への上述した「制御情報
」や「作業指示情報」について中央処理装置から伝送さ
れるコード情報に対応した具体内容を示ず情報等を含ん
で構成される）については、これを情報通信のための所
要の形態に変換して各該当する生産設備へ転送し、各該
当する生産設備から伝送される上記の「事象」や［作業
者からの入力情報」等の設備状態情報については、これ
を上記加工のための共通の情報に変換して上記情報加工
部２３に加える部分である。

また、上記の中央処理装置１２１１０は、基本的に第１
６図に示す内部構成を有する電子計ｎ機からなり、前述
した各周辺装ｒｌ！（手操作入力装置１０１、文字画面
表示装置１０２、描画画面表水芸［１０３、印刷＠置１
０４および紙テープ入出力装置１０５）並びに上記中継
処理装置ｆｆ２１０〜２５０との間で、各々同第１６図
に示す態様での必要情報の授受を行なう。ここに、該中
央処Ｉｌ！装＠１１０における処理手順記憶部１１１と
は、中央処理１１ｆｆとしての処理手順であるプログラ
ムが予格納された記憶部であり、また内部情報記憶部１
１２とは、情報加工（計算）を行なうときに基礎となる
情報が格納される記憶部であり、外部情報記憶部１１３
とは、正確には同中央処理装置１１０の外部に配される
磁気ディスク装置等からなって、前述の如く「加工計画
」や「工程設計」等の基本情報その他が登録される記憶
部であり、情報加工部（中央演算装置、ＣＰＵ）１１４
とは、上記処理手順記憶部１１１に格納されたプログラ
ムを順次読み出しつつ、その力かれた処理手順に従って
、情報の入出力や内部情報記憶部１１２あるいは外部情
報記憶部１１３の記憶情報をもとに情報の加工（計算）
を行なう部分であり、そして情報変換部１１５とは、手
操作入力＠置１０１から加えられる入力情報（基本情報
やその都度の手操作情報）、あるいは紙テープ入出力装
＠１０５から加えられる入力情報（ＮＣ制御情報）、あ
るいは中継処理装＠２１０〜２５０から転送される中継
情報（各該当する中継処理装置並びに生産設備の識別情
報、および当該生産設備の上述した「事象」や「作業者
からの入力情報」についてその内容に対応したコード情
報等を含んだもの）については、これを上記加工のため
の共通の情報に変換して上記情報加工部１１４に加え、
情報加工部１１４から加えられる加工情報（文字画面表
示装置１０２や描画画面表示装置１０３に対する各々所
要の表示指示情報、印刷装置１０４に対する所要の印字
指示情報、紙テープ入出力装置１０５に対する所要のＮ
Ｃ制御情報、中継処］！Ｊ！装置２１０〜２５０に対す
る前述した「制御指令」、等々）については、これをそ
れぞれ相手先に応じて情報通信のための所要の形態に変
換して所望光へ転送する部分である。

この実施例システムは、中央処理ＶＲＷ１１１０、中継
処理装置２１０〜２５０、および前記各生産設備のこう
した構成、機能を前提として、フレキシブル生産システ
ムとしての以下に説明する実時間でのシミュレーション
、該シミュレーション結果に基づく運転スケジュールの
制定、更には該スケジュールに基づく各生産設備の実際
の運転制御、をそれぞれ実行する。

さて、第１図は、上記中央処ＰＩ！装置１１０の情報処
理部（処理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および
情報変換部１１５かうなる）について、同実施例システ
ムとしての主なる機能を、機能ブロック図として内き改
めたものである。

第１図に示すように、この情報処理部は、実時間シミュ
レーション機能部１１と制御Ｉａ能部１２との、大きく
２つの機能部を有しており、これら機能部１１および１
２の間での同第１図に示される各種情報の授受に基づい
て該実施例システムとしての所望とされるフレキシブル
生産設備が達成される。

すなわち、実時間シミュレーション機能部１１は、実際
の運転制御を行なう前に、現状に即して模擬的に当該シ
ステムの運転を行ない、その時点での効率の良い運転計
画を立案するものであり、その入力情報としては、例え
ば前記手操作入力装置１０１（第１４図参照）を通じて
当の中央処理装置１１０の外部情報記憶部１１３に登録
される加工計画Ａ１および工程設計Ａ２に関しての各情
報や、ワークや生産設備のモデル已に関しての情報、そ
してワークの現在の位装置や加工進捗状況を示すデータ
として、これも当の中央処理ｖｔ置１１０の外部情報記
憶部１１３に先の中継情報等に基づき随時別途に記憶さ
れる現状データＣがある。このシミュレーションの結果
得られる情報は、作業者や素材、治具、■貝など、人お
よび物に関する手配情報Ｄ１、および各ワークの加工設
備や加工順序を定めた制御情報（運転スケジュール）Ｄ
２、および同シミュレーション結果を前記表示装置１０
１あるいは１０２に表示するための表示情報Ｄ３である
。これらの各情報も、上記の外部情報記憶部１１３に各
別に格納される。

他方、制ｗＪｎ能部１２は、上記のシミュレーションで
得られた制御情報（運転スケジュール）Ｄ２をもとに、
前記制御対栄とする生産設備に１１す述した制御指令を
出力して、これらに自動的に搬送や加工等を行なわせる
とともに、作業者には前記作業指示表は（入出庫ステー
ション作業指示装置ＩＥＴ、段取ステーション作業指示
表［１２ＬＳＴ＞を通じて必要な作業指示を与えてワー
クの加工を遂行するものである。

第２図は、こうした情報処理部（中央処理菰１！ｆ１１
０の処理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および情
報変換部１１５）の上記実時間シミュレーション機能部
１１について更にその詳細構成を示すとともに、該機能
部１１を中心に入出力される情報の具体例を示したもの
であり、また第３図は、同機能部１１にて実行されるシ
ミュレーション動作の基本概念を示したものであり、以
下、これら第２図および第３図を参照して、同突時間シ
ミュレーション機能部１１において実行される動作の詳
細を説明する。

まず、この実時間シミュレーション！３能部１１の詳細
構成、並びに該機能部１１に入力される各情報の情報構
造例について説明する。

この機能部１１は、ｆ！５２図に示すように、加工計画
Ａ１および工程設計Ａ２に関しての基本情報が入力され
る加工物入荷制御部１１ａと、設備モデルＢおよび現状
データＣが入力される論理模型構築部１１ｂと、論理加
工物の処理プログラムをすべての工程について持ってお
り、またシミュレーションの結果情報であるシミュレー
ション情報Ｄ　（Ｄｌ、０２　）を出力する物流制御部
１１ｃとの、３つのモジュールを有して構成される。メ
モリ１１ｄは、前記内部情報記憶部１１２の一部がこれ
に相当する。

また、上記の各入力情報は、第２図にも例示した如く、
各々次のような１１３ａを有するとする。

０加工計画（期加工　　。画　Ａ１ まとまった数Ｑ単位（ロフト）のワーク（加工物）の加
工日程計画であり、 ロフト番号　二ロットを制ｍ＋装置内で区別するために
、登録順に自助的に付け た番号。

ワークコード：主にワークの４１ａ頚を指定する識別子
。

個数　　　　：ワークの数Ｑ０ 納期　　　　：ロッ］・全部が加工完了しなければなら
ない期日。

優先度　　　：納期との関連における加工順を示す番号
。

試削り条件　二ロットの最初の加工物を試削りするか否
かを決めるための情報。

例えば、「０」は「試削り不要」 を示し、「１」は「試削り要」 を示す。

等々の情報からなる。

０工程設計Ａ２ 各々固有の加工手順を有するワーク毎の加工手順情報で
あり、 工程番号　　：ワークの加工手順に応じて自動的に付け
た番号。

作業内容　　二作業の種類を示す情報。

使用設備　　：各々の作業毎に（工程毎に）使用する設
備を示す情報。因みに、 例示したｒＬｓｌ、２Ｊは「段 取取木ＬＳＩまたは段取取木Ｌ Ｓ２Ｊを意味するとする。

治具コード　：使用する治具を指定する識別子。

工具番号　　：使用する工具群を指定する番号。

ＮＣテープ番丹：ＮＣｆｆ１ｌＪｔｌｌｌ工作機械が使
用する加工情報テープの番号。

実行時間　　：工程毎の標準の作業実行時間を示す情報
。

等々の情報からなる。

０設備モデルＢ 後述するａ埋模型を構築するための情報として、当該シ
ステムのＦＭＳライン（第１２図）に対応するようワー
クの格納場所（ステーション）を単位として構成された
設備モデルの情報であり、＆５２図に示した記号（識別
名）はそれぞれ次の意味を持つ。

ＬＳ　Ｉ　−ＷＢ　：　ｆｆ１１の段取ｇ置ＬＳＩ（格
納場所すなわち格納基本単位を１つ 持つ）。

１８２−ＷＢ：第２の段取８置ＬＳ２　（格納基本単位
を１つ持つ）。

ＭＣｌ−１０：第１工作機械ＭＣＩの人出挿口。

ＭＣＩ−ＭＢ：第１工作機械ＭＣ１の中間退避場。

ＭＣ１−ＷＢ：第１工作機械ＭＣＩの加工台。

ＭＣ２−１０：第２工作機械ＭＯ２の人出挿口。

ＭＣ２−Ｍｅ　：第２工作機械ＭＣ２の中間退避場。

ＭＣ２−ＷＢ：第２工作機械ＭＣ２の加工台。

ＭＣ３−ＩＯ：第３工作機械ＭＣ３の人出扉口。

ＭＣ３−ＭＢ　：第３工作機械ＭＣ３の中間退避場。

ＭＣ３−ＷＢ　：第３工作機械ＭＣ３の加工台。

ｗｓ−ｗｓ　　：洗浄装置ＷＳ（格納基本単位を１つ持
つ）。

５ＴＲ−１〜５ＴＲ−４８：自動倉庫ＳＴＲの１〜４８
の６棚。

０現状データＣ シミュレーション実行時のワーク（加工物）の場所など
を初期設定するための情報として、ワークの現在の場所
、設備の現在の状態などに応じて後述する論理模型の構
築の都度外部情報記憶部１１３内で出き換えられる情報
であり、 格納ｇ５素識別子：ワークの現在の格納場所を示すため
の、格納要素の識別子。

第２図に例示のｒＭＣｌ−Ｗ Ｂ」は、ワークが現在「第１ 工作機械ＭＣ１の加工台」に 格納されていることを意味す る。

格納ワーク情報：格納されているワークに関する情報。

中には、加工計画 Ａ１や工程設計Ａ２において 述べたロフトの識別子やワー クコード、工程番号の他、ロ フト内要素番号（当該ワーク が上記ロフト中のどの要素で あるかを示す番号）などが含 まれる。

パレット（加工盤）コード：＠納されているパレットに
関する情 報。パレッＩ・の神 類や識別番号によ って構成される。

治具コード　　：！８納されている治具に関する情報。

稼動状態　　　：加工前、加工中、加工後の別を示すた
めの情報。

等々の情報からなる。

次に、こうした各情報を入力して実行される実時間シミ
ュレーション機能部１１のシミュレーション動作につい
て、第３図の動作概念図を併せ参照して以下に詳述する
。

例えば、一定時間毎に、あるいは設備故障発生等の条件
で、あるいは前記の手操作入力装置１０１を通じた適宜
の操作に基づきこの実時間シミュレーション機能部１１
に対しシミュレーションの実行が指定されると、該は縫
部１１では、次に列記する態様をもってシミュレーショ
ン動作を実行する。

■　論理模型の構築 シミュレーションの実行が始まると、まず論理模型構築
部１１ｂが、上記の外部情報記憶部１１３の所定記憶領
域に格納されている設備モデルＢと現状データＣとに基
づき、メモリ１１ｄ内に、概念的には第３図に８１にて
示す態様で論理模型を構築する。因みに、同第３図では
便宜上「実空間」を想定してこの論理横型を図示したが
、実際にはこれが「論理空間」をもって表現される。

ここで参考までに、実際の設備に関する情報を使って、
シミュレーション対象システムがどのように論理模型内
で表現されているのかについて述べる。

この実施例システムに対する、設備に関する定６情報で
ある加工基本単位の具体的な内容は、次表第１表のよう
になる。この情報について説明すると、例えば段取り装
置は群としてＬＳという名前を持つことになり、論理横
型内の識別番号は１番である。

第１表　加工基本単位情報 １８は加工要素群ＬＳ１．２を構成要素にしている。こ
のＬＳｌ、２の情報は、第２表のように与えられる。

第２表　加工要素群情報 この中で、Ｌｌｌ、２は群を構成する要素として段取り
装置ｆｆＬＳ１と段取り装置ＬＳ２を持っている。この
しＳｌおよびＬＳ２は加工要素情報の中で定義される。

これを第３表に示す。

第３表　加工要素情報 ＬＳＩは、設備内の構成要素として、格納場所（格納基
本単位）を一つ持っている。その名曲は先の設備モデル
Ｂに関しても説明した通りＬＳｌ−ＷＢである。また最
大占有数が１であるので、この設備には論理加工物は同
時に１個しか入ることができない。ＬＳＩ−ＷＢの内容
は次表第４表のように与えられる。しＳ　１−ＷＢは、
型が申−であるので、その構成要素は、１８１−ＷＢと
いう名前の格納要素である。そこで格納要素の情報を見
てみる。

第４表　格納基本単位情報 格納要素の情報は次表第５表のようになっており、これ
からＬＳＩ−Ｗｅの座標がＸ、Ｙ、Ｚ座標で各々３０ｍ
、５ｍ、Ｏｍであり、かつ搬送＠Ｗｌｓ　ＣＩがそこに
接続していることがわかる。

第５表　格納要素情報 以上のようにして、すべての設備についての論理模型が
構築される。第４図にシミュレーション対象システムの
論理模型内部での４１１造例を示す。

■　論理加工物の創成、投入 上記の如くメモリ１１ｄ内に論理模型が構築されると、
次いで加工物入荷制御部１１ａが、加工計画Ａ１と工程
設計Ａ２とに基づき、各種想定されるワーク（加工物）
についての並列処理プログラムである論理加工物を創成
し、これを上記構築された論理模型に投入する。なおこ
こで、論理加工物が論理模型に投入されるということは
、実際には、上記並列処理プログラムである論理加工物
の頭部をｇＪ成し、それを起動することを意味する。

第５図（ａ）に、こうした論理加工物のＩａ造例を示す
。同第５図（ａ）に示されるように、論理加工物は、現
在実行中の工程番号、処理手順番号、およびその工程に
おける処理プログラムを有して構成される。

■　論理加工物による物流制御 上記創成された論理加工物は物流制御部１１ｃに属する
。そしてこの論理加工物は、上記論理模型への投入後は
、互いに独立にその持っている工程に従って論理模型内
を動き回り、論理横型を横擬的に動かす（第３図８２参
照）。すなわち、物流制御部１１Ｃは、例えば第５図（
ｂ）に示されるような処理プログラムを全ての工程に対
応して有しており、論理加工物（第５図（ａ）参照）は
、工程を進めていく過程で、これら処理プログラムを次
々に自らで取り替えながらシミュレーションの実行を行
なう。

また物流制御部１１Ｃは、こうした８理加工物の物流制
御中および終了後、シミュレーション情報として、前記
の物の手配のための情報（手配情報）Ｄｌ、制御のため
の情報（制御情報）Ｄ２、および表示のための情報（表
示情報）Ｄ３をそれぞれ出力する。

次に、以上のシミュレーション動作によって得られる上
記の各シミュレーション情報について、先の第２図およ
び第６図〜第９図を併せ参照して以下に詳述する。

ａ）、物の手配のための情報（手配情報）ｒ）１物の手
配のための情報は、シミュレーション終了後、前記情報
変換部１１５を介して印刷装置１０４へ、または前記情
報変換部１１５並びに所定の中継処Ｊｕｌ装置（第１中
継処理装置２１０）を介して作業指示装置（入出庫ステ
ーション作業指示装置ｉ２１　ＥＴ）へ出力される。こ
れに属する情報には以下のものがある。

ａ−１）、入庫予定加工物情報 この入庫予定加工物情報には、ワーク （加工物）の種類、数Ｑ１人入庫奨時刻などが輿き込ま
れる。

この情報の前記印刷装置１０４による印刷例を第６図に
示す。この第６図に示す例では、同人庫予定加工物情報
として、縦軸方向に、ワーク（加工物）単位での製置、
品番、入庫期限、および計画作成間に付けられた番号が
それぞれ印字されている。

ａ−２）、入庫予定治具情報 この入庫予定治具情報には、入庫されるべき治具の種類
や数Ｑなどが病き込まれる。

この情報の航記作業指水芸ｆＭＩＥＴによる指示（表示
）例を第７図に示す。この第７図において、「コード」
の欄に縦方向に表示されているのが、上記入庫されるべ
き治具の治具コード（種類）であり、「スミ」の柵に表
示されているのが、各対応する行の治具について入庫を
行った実績を表す情報であり、そして「ヨテイ」の謁に
表示されているのが、各対応する行の治具についての入
庫されるべき数ω（予定数Ｑ）を示す数値情報である。

ａ−３）、出庫予定治具情報 この出庫予定治具情報には、出汁してもよい治具の種類
や数ωなど゛が出き込まれる。

ａ−４）、使用予定工具情報 この使用予定工員情報には、用意しなければならない工
具の種類や数量、並びにそれを使用する設備および使用
予定時刻などが廁き込まれる。

ｂ）、制′のための情報（制御　報＞０２この情報には
、第１の制御情報Ｄ２１としての短期加工日程計画情報
と、第２の１ｌＩＩＪｒＥ情報Ｄ２２としての組み立て
予定治具情報、使用予定治具情報および設備削加工順序
情報とがある。これらの情報はいずれも、前述の如く外
部情報記憶部１１３の一部に真き込まれ、後に詳述する
制御機能部１２がこれらの情報をもとに実際の制御を行
なう。以下に個々の説明を行なう。

ｔｌ−１）、短期加工日程計画情報 この短期加工日程計画情報は、ワーク （加工物）１つ１つに対応したすなわちワーク単位の加
工計画である。先の工程設計情報Ａ２では、使用する設
備を群で指定する場合と単一の設備で指定する場合との
２通りがあるが、この短期加工日程計画の中では、実際
に使用する設備を１つに決定する。制ａｍ縫部１２では
、この情報をもとに実際の運転を行なう。

こうした短期加工日程計画情報の情報構造の一例を第８
図に示す。すなわちこの情報構造は下記のようになって
いる。

ワーク識別子：短期加工日程計画のなかで、参照する加
工物の識別子である。

ロット識別子：ワークが属するロフトの識別子である。

ロフト内要素番号：ワークが当該ロフト中のどの要素で
あるかを示す番号 である。

優先度　　　：ワークの加工停先度である。

工程数　　　：工程の総数である。

工程表　　　：工程の配列であり、以下の内容を工程数
分持っている。

使用設備　　：工程を実行する設備（加工基本単位識別
子）を指定する。

軽重設備　　二目的地が占有されている場合に一旦格納
する場所を指定する。

この加工！ｊ本単位識別子が出か れる。

工程の種類　：工程の種類を指定する。

使用治具番号：段取り時に使用する治具の種類を指定す
る。

使用工具番号：機械加工の時に使用する工具群の番号を
指定する。

ＮＯテープ番号：＾械加工の時に使用するＮＧテープ（
数値制御情報）の識 別番号を指定する。

標準実行１ｆＪ：標準実行時間である。

ｂ−２）、組み立て予定治具情報 この組み立て予定治具情報は、パレット（加工盤）に組
、みつける予定の治具を決めたものである。

ｂ−３）、使用予定治具情報 この使用予定治具情報は、ワーク（加工物）の種類毎に
使用できる治具数の最大値を決めたものである。使用治
具数を制限することにより、不必要な治具の組みっけを
なくすことができる。この予定に入っている治具に対し
ては、運転中に当該システムから外部へ出庫することを
禁止する。

Ｄ−４）、設備削加工順序情報 この設備削加工順序情報は、工作別械毎に加工するワー
ク（加工物）の順序を決めたものである。これは、上記
ｂ−ｉ）、の短期加工日程計画情報に対する補足的な役
割を持つ。

Ｃ）０表示のための情報（表示情報）ｊ〕３このシミュ
レーション結果の表示のための情報としては、画面表示
情報がある。この画面表示情報は、前記情報変換部１１
５を介して描画画面表示装置１０３に加えられるもので
、’１ｌＩＪ流制御部１１ｃでは、この描画画面表示装
置１０３に夕・１し、当の画面表示情報として、設備毎
の稼動実績を、ガントチｔｐ−ト形式で描画画面表示す
る。その表示例を第９図に示す。

この第９図の表示例においては、縦軸が設備、横軸が時
間を示し、ＬＳｌ、ＬＳ２は段取装置（ＬＳｌ、ＬＳ２
）を、ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３は工作機械（ＭＣ１，Ｍ
Ｃ２，ＭＣ３）を、ＷＡＳＨＧ；を洗浄ｉｖ：１（ＷＳ
）　をｌＬぞれ示す。そして、図表内部の各々四角で囲
んだ升部分が、各ワーク（加工物）が作業を行なう予定
であることを示す。升内のそれぞれ同一の模様はそれぞ
れ同一のワークを表わすものである。また、同図表上部
の空白升は作業者の就業時間を表わし、横線升は作業者
の休業時間を表わす。

以上が、実時間シミュレーションｌ１１１１：部１１に
おけるシミュレーション動作によって得られる情報の主
なものである。

第１０図は、同じく情報処理部（中央処理装置１１０の
処理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および情報変
換部１１５）にあって、こうしたシミュレーション情報
の特に上記制御情報Ｄ２（０２１，Ｄ２２）に基づき前
記の制御対象生産設備（第１３図〜第１５図参照）を実
際に運転制御する制ｗｉｔ縫部１２について、更にその
詳細構成を示すとともに、該機能部１２を中心に入出力
される情報の具体例を示したものであり、以下、この第
１０図を参照して、同１１１ｊｌｉ１機能部１２におい
て実行される動作の詳細を説明する。

まず、この制御機能部１２の詳細構成について説明する
。

この機能部１２は、同第１０図に示すように、シミュレ
ーシコン情報としての上記制御情報Ｄ２が入力される物
流制御部１２ａと、設備モデルＢおよび現状データＣが
入力される論理模型構築部１２ｂと、先の中継処理装置
２１０〜２５０を通じて各設備の事象（状態変化）に関
する情報が入力される事象解読部１２ｃと、上記物流１
ＩＩＩＩ御部１２ａからの情報をもとに各中継処理装置
２１０〜２５０に対し前記の制御指令を出力する制御指
令出力部１２ｄとの、４つのモジュールを有して構成さ
れる。メモリ１２ｅは、ここでも前記内部情報記憶部１
１２の一部がこれに相当する。

なお、上記入出力される各情報については、これまでに
既に説明が済んでおり、ここでの重複する説明は省略す
る。

さて、実時間シミュレーション機能部１１によって上記
のＩｈｌＪｔｍ情報Ｄ２が確定されると・、制ＷＪ機縫
部１２では、次に列記する態様をもって１ｂｌＪ御動作
を実行する。

■　論理模型の構築 制御が、始まると、実時間シミュレーション機能部１１
と同様に、まず論理模型構築部１２ｂが、外部情報記憶
部１１３の所定記！！領域に格納されている設備モデル
Ｂと現状データＣとに基づき、メモリ１２ｅ内に、前述
した態様（第３図および第４図参照）で論理模型を構築
する。

■　ワークの投入に基づく論理加工物の生成ワーク（加
工物）が当該システム中に投入されると、物流制御部１
２ａは、上記シミュレーションの結果得られた、そのワ
ークについての短期加工日程計画情報（第１制′ｍ情報
Ｄ２１）をもとに、並列処理プログラムである論理加工
物を生成し、これを上記構築された論理模型に投入する
。

この論理加工物は、例えば第１１図（ａ）に示すように
、現在実行中の工程番号、処理手順番号、およびその工
程における処理プログラムを有して構成される。これは
、先のシミュレーション機能部１１の場合と同様である
。

■　論理加工物による物流制御に基づく制御指令出力 上記生成された論理加工物は物流制御部１２ａに属する
。そしてこの論理加工物は、上記論理模型への投入後は
、互いに独立にその持っている工程に従って論理模型内
を動き回り、論理模型を模擬的に動かしつつ、これに対
応する１１＃ｌ　Ｍｌ）指令の形成を行なう。すなわち
、物流制御部１２ａは、例えば第１１図（ｂ）に示され
るような処理プログラムを全ての工程に対応して有して
ａｔす、論理加工物〈第１１図（ａ）参照）は、工程を
進めていく過程で、これら処理プログラムを、実際の各
段ｆｆａからの事象報告にＵづき次々に自らで取り替え
ながら、実際の各設備に対する前記のｖ３御指令を順次
形成出力する。論理加工物のこうした動作を更に詳述す
ると、例えば第１１図に例示したような場合、 〔１〕　論理加工物Ａはその処理手順番号に従って搬送
指令（制御指令）を出力し、搬送が完了するまで搬送待
ち行列に入って待つ。

〔２〕　搬送が完了すると、物流制御部１２ａはそれを
事象（状態変化）として受は取り、搬送待ち行列から論
理加工物Ａを解放する。

（３）　これにより、論理加工物Ａは次の処理手順であ
るコンベア起動指令（制御指令）を出力する。

等々といった態様での動作が繰り返し実行される。

こうして物流制御部１２ａで形成される各設備への制御
指令は、制御指令出力部１２ｄによって前記各中継処理
装置２１０〜２５０（第１４図〜ｆｆ１１６図参照）へ
出力され、また、上述した各設備からの中継処３！！！
装置を介した事象報告は、事象解読部１２ｃによって解
読されて物流制御部１２ａに伝えられる。

制卯機縫部１２の以上のような動作によって、各設備に
対する制御指令が出力され、実際のワークの加工が進め
らもる。

このように、この実施例フレキシブル生産システムによ
れば、中央処理装置（ＦＭａｌｂｌＪＩｌ］装置本体）
１１０による各種制御対象生産設備のフレキシブルな運
転制御を、中継処理装置２１０〜２５０を介して円滑か
つ高能率に行なうことができるとともに、中央処理装Ｕ
Ｆｉ１１０への、実時間シミュレーション機能、および
このシミュレーション結果に直接に呼応した運転制御機
能の搭載によって、上記各生産設備の現況、並びにワー
クの位置や加工進捗状況等についての実時間による的錐
な把握が可能となり、しかも各生産設備の実際の運転制
御Ｉ悪態様、上記シミュレーション結果をそのまま以降
の運転スケジュールとしてこれに良好に遁従されるよう
になる。

したがって、加工計画の変更や設備故障等の外乱に対し
ても、上記シミュレーションの結果に基づきその入力対
像となる情報の内容を適宜に変更せしめることで（設備
に外乱等があった場合にはシミュレーション入力対象情
報の１つである「現状データ」もこれに応じて関き換え
られる）、これに容易に対処できるようになる。

なお、上記の実施例では、好適な例として、中継処理装
置を介して各生産設備の運転制御並びに状態把握（事象
報告）−を行なうようにしたが、上記の中央処理装置１
１０における実時間シミュレーションおよびこれに基づ
く運転制御の実行が、こうした中継処理Ｖ７を置の配設
の有無とは直接に係わることなく達成され得ることは勿
論である。すなわち、上記の実時間シミュレーション機
能および制ｔ＋ａｅｉ能は、中継処理装置を持たないフ
レキシブル生産システムについても同様に適用、搭載す
ることができる。

また、同実施例では、中央処３！Ｉ！装置１１０に対し
、上記の実時間シミュレーション機能と制Ｗ糎能とを併
せ持たせる構成としたが、少なくとも実時間シミュレー
ションｖ１能さえ満足されれば、加工計画の変更や設備
故障等の外乱に対処できる十分な効果が得られるもので
あり、必ず１もこれら機能を併せ持たせた構成とする必
要はない。

またさらには、同実施例システムにおいて扱われる各種
の情報についての記憶手段並びに記憶手法、あるいは入
力手段、入力手法等も上記実施例にて例示した手段、手
法に限られることなく任意であり、要は、前述したよう
な各種内容、Ｂを有する情報について、これらが的確に
登録、保持、あるいは人力されるものであれば、いかな
る手段、手法の採用も妨げられない。

（発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、（１）素材、
工具および治具などの物の手配の情報を事前にかつ正確
な日時を決めて行なうことができる。また、作業に必要
な作業者の人数、残業の有無などを事前に把握できるの
で、人の手配を円滑に行なうことができる。

（２）シミュレーション結果をみて設備の稼働状態を把
握できるのでワークの投入順序を変えるなどして再試行
を繰り返すことにより、より効率的なワークの投入順序
、加工順序を決めることができる。

（３）運転スケジュールと実績とが合致しなくなってき
た場合には、その時点での現状に合わせた運転スケジュ
ールを立案しなおせるので常に効率的な運転制御が行な
える。

等々の多くの優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるフレキシブル生産システムの
一実施例についてその制６０装は本体の要部構成を示す
機能ブロック図、第２図は第１図に示したブロック図中
の特に実時間シミュレーシコン機縫部についてその詳細
構成を示す機能ブロック図、第３図は第２図に示した実
時間シミュレーション機能部の動作概念を示す説明図、
第４図は同実時間シミュレーション機能部にて構築され
るシステム論理模型についてその構造の一例を示す図表
、第５図は同実時間シミュレーション機能部にて創成さ
れる論理加工物についてその情報構造の一例を示す図表
、第６図は同突時間シミュレーションＩｌａ部から出力
される入摩予定加工物情報の印刷例を示す図表、第７図
は同文時間シミュレーション機能部から出力される入庫
予定治具情報の作業指示装置への表示例を示す図表、第
８図は同実時間シミュレーション機能部から出力される
短期加工日程計画情報についてその情報構造の一例を示
す図表、第９図は同実時間シミュレーション機能部から
出力される画面表示情報の描画画面表示装置への表示例
を示す図表、第１０図は第１図に示したブロック図中の
特に制御機能部についてその詳りｎ！構成を示す機能ブ
ロック図、第１１図はこの制御機能部にて生成される論
理加工物についてその情報構造の一例を示す図表、第１
２図はフレキシブル生産システムの従来一般に採用され
ている運転制御方式の概念を示す説明図、第１３図はこ
の発明にかかるフレキシブル生産システムの一実施例に
おいて前提とするＦＭＳラインのライン構成を示す略図
、第１４図はこのＦＭＳラインの電気的な連係態様を示
すブロック図、第１５図は第１４図に示したブロック図
中の特に中継処理装置についてその基本内部構成を示す
ブロック図、第１６図は同じく第１４図に示したブロッ
ク図中の特に中央処ｙＪ！装閾についてその基本内部構
成を示すブロック図である。 １１・・・実時間シミュレーション機能部、１１ａ・・
・加工物入荷制御部、１１ｂ・・・論理模型構築部、１
１Ｃ・・・物流制御部、１１ｄ・・・メモリ、１２・・
・制御機能部、１２ａ・・・物流制御部、１２ｂ・・・
論理模型構築部、１２Ｇ・・・事傘解読部、１２ｄ・・
・制御指令出力部、１２ｅ・・・メモリ、１００・・・
中央制御室、１０１・・・手操作入力装置、１０２・・
・文字画面表示装置、１０３・・・描画画面表示装置、
１０４−・・印刷装置、１０５・・・紙テープ入出力装
置、１１０・・・中央処理装置、１１１・・・処理手順
記憶部、１１２・・・内部情報記憶部、１１３・・・外
部情報記憶部、１１４・・・情報加工部、１１５・・・
情報変換部、２１０〜２５０・・・中継処理装置、ＩＥ
・・・入出庫ステーション、ＩＥＴ・・・入出庫ステー
ション作業指示装置、ＳＴＲ・・・自動倉庫、ＳＣＩ・
・・搬送１ｍ、ＬＳｌ、ＬＳ２・・・段取装置、ＬＳＴ
・・・段取ステーション作業指示装置、ＭＣ１〜ＭＣ３
・・・工作機械、ＷＳ・・・洗浄装置。 第１４図 手続ネ１１正書 １．事件の表示 昭和６３年特許願第４５４９号 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人゛ （１２３）株式会社小松製作所 ４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１番２号銀座大
作ビル６階　電話０３−５４５−３５０８　＜代表）５
、補正の対象 ６、補正の内容 明細＊の第２７頁にあるＭ１表を下記の通り訂正する。 記 第１表　加工基本単位情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基本情報として予め設定される各種ワークについ
   ての長期的な加工計画および各ワーク毎の工程設計内容
   に基づき各種自動生産設備の運転スケジュールを作成し
   、この作成した運転スケジュールに応じて前記設備の統
   括的な運転制御を実行するフレキシブル生産システムに
   おいて、 前記加工計画および工程設計内容を示す基本情報に加え
   、前記設備やワークのモデルおよびワークの現在の位置
   や加工進捗状況を示す現状データを用いて、素材、治具
   、工具等の手配並びに各ワークの加工設備や加工順序に
   関するシミュレーションを実時間にて行なうようにした ことを特徴とするフレキシブル生産システム。
2. （２）基本情報として予め設定される各種ワークについ
   ての長期的な加工計画および各ワーク毎の工程設計内容
   に基づき各種自動生産設備の運転スケジュールを作成し
   、この作成した運転スケジュールに応じて前記設備の統
   括的な運転制御を実行するフレキシブル生産システムに
   おいて、 前記加工計画および工程設計内容を示す基本情報に加え
   、前記設備やワークのモデルおよびワークの現在の位置
   や加工進捗状況を示す現状データを用いて、素材、治具
   、工具等の手配並びに各ワークの加工設備や加工順序に
   関するシミュレーションを実時間にて行ないかつ、 このシミュレーションにて得られた各ワークの加工設備
   や加工順序に関する情報を前記運転スケジュールとして
   、前記設備の以降の運転制御を実行するようにした ことを特徴とするフレキシブル生産システム。