JPH01211004A - 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、電子計輝線を用いて高能率に多品種中小量
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制
御装置構成の具現に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、フレキシブル生産システム（ＦＭＳ）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（数値制御工作機械
）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、近年の電子計算機の普及に伴って急速に
その真価が認められつつある。

ところで、作成された運転スケジュールに基づいて上記
各設備の統括的な運転制御を行なうとはいえ、実際にこ
れを実施するには、その制御ｌ装置（Ｆ　Ｍ　Ｓ　ｌ１
ｉｌＪ　Ｉｎ装置）として、１）、オペレータの操作を
支援しつつ、その都度必要とされる情報の入出力を可能
ならしめる機能。

２）、工作機械、洗浄装置などの設備の起動および停止
、あるいはパレットチェンジ１７（加工盤交換装置）な
どが付属している場合にその起動、停止などの制御を行
なう機能。

３）、外部から与えられる加工計画と決められた加工手
順（工程設計）に従って所望される設備に所望されるワ
ークを搬送制御する機能。

４）、当の制御装置とその制御対象設備との間で情報を
交換する機能。

５）、数値制御機械（工作機械）の駆動を制御するため
の情報である数値制御情報を自由に変更、追加、削除す
る機能。。

６）、同数値制御情報を数値制御機械（工作荘械）へ自
動転送する機能。

８）、各設備の稼働実績を収集蓄積し、必要に応じてこ
れを印刷する機能。

９）、各設備の状態、ワークの存在する場所、および搬
送装置の動き等を現状に即して逐次表示する機能。

等々、多くの機能が必要とされるものであり、該ＦＭＳ
制御装置におけるこうした各機能の共動的な作用に基づ
いて、上記各設備の統括的な運転制御が達成される。

このため従来は、各種周辺装置（手操作入力装置、表示
装置、印刷装置、外部記憶装置等）と相まってこうした
ＦＭＳ制御装置を構成する１台の電子計ｎ機（ＣＰＵ）
に、上記多種の機能を総合的に取り込み、この１台の電
子計算１（ＣＰＵ）の内部処理として上記各機能を共動
的に作用せしめる制御手法を一般に採用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、１台の電子計算１１（ＣＰＵ）に、必要
とされる各種機能を総合して持たせる制御手法を採用す
る場合であっても、所望とされる各設備の運転制御は確
かに達成されはするが、こうした場合には自ずと、 イ）、電子計算ＩＦＩ（ＣＰＵ）本体の負担や記憶装置
の容量等の兼ね合いにより、取り入れることのできる機
能にも自ずと限界が生じる。

口）、電子計算機が大型化し、設備投資が増大する。

ハ）、ひとたび機能設定してしまうと、適用する生産ラ
インに合わせて機能の組み代えを行なったり、必要な機
能の取捨選択を行なったりすることが困難となる。

等々の問題も併せ生じることとなる。

近年は、上記ＦＭＳ制御装置に要求される機能も更に増
える傾向にあり、こうした問題も深刻である。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり
、比較的安価な設備投資で、各種所望とされる機能を自
由に取り入れることができ、しかも適用する生産ライン
に合わせての機能の組み代えや取捨選択等も容易である
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、前記設備の運転制御を行なう制御装置を
、その各種機能を各々個別に受け持つ複数の副ＣＰＵ若
しくは副電子計算機と、各種制御情報が一括して記憶さ
れる主記憶装置を有してこれら複数の副ＣＰＵ若しくは
副電子計算機を統括管理する主ＣＰＵ若しくは主電子計
算機とに分割して構成するとともに、この主ＣＰＵ若し
くは主電子計算機に各副ＣＰＵ若しくはｎ１電子計篩機
を通信ネットワークを介して電気的に着脱自在に接続し
、これら接続した。１ｉｌＪ　ＣＰ　ＬＪ若しくはＤＪ
電子計算機の間で前記主記憶装置を電気的に共有して、
すなわち共通のデータベースを用いて各必要とされる処
理の実行が行なわれるようにする。

〔作用〕

ＦＭ８制御装置を、こうしたいわゆるマルチＣＰＵ若し
くはマルチ電子計算橢による構成とすることにより、少
なくとも機能の増設や適用する生産ラインに合わせての
機能の組み代え、取捨選択等は容易となる。すなわちこ
れは、上記通信ネットワークに対する各副ＣＰＵ若しく
はｍＪＭ子計葬機の物理的な接続の有無、並びに上記主
ＣＰＵ若しくは主電子計算機に対するその旨の論理的な
登録のみによって容易に達成される。

また、こうした制ｍ＋装置構成によれば、同ＦＭＳ！１
ｉＩＩＩＤ装置として、大型の高価な電子計算荘は不要
であり、複数台の電子計算機を用いるとしても、これら
は各々、一般にパーソナルコンピュータと称される小規
模の安価なもので十分に対応可能となる。

〔実施例〕

第１図〜第５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。

まず第５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ＥＭＳライン（設備群）２は、
素材の搬入や完品の搬出を行なうための入出庫ステーシ
ョンＩＥ、この入出庫ステーションＩＥにあって、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
力を受け付けたりするための入出庫ステーション作業指
示装置ＩＥＴ、パレット（加工盤：図示せず）の−時保
管と治具（図示せず）の−時保管を行なうための倉外と
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動ＩＢｎ　（ＳＴＯ
ＲＡＧＥ）ＳＴＲ１’７−り（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Ｌ
Ｓ１およびＬＳ２、この段取装置ＬＳＩ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け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（Ｎ　Ｃ
ｌｌ１ｌＪ御工作機械）ＭＣ１，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装置（ＷＡＳＨＥ
Ｒ＞ＷＳｌ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１ｊｌｌｌ！送する搬送装置ＳＣＩから構成されて
いる。この設備群２は、同第５図に示すＦＭＳ制御装置
１によって統括的に制御されるものであり、該ＦＭＳラ
インに投入されたワークは、このＦＭＳ制御装Ｗ１１に
よる設備群２の運転制御に追従して、完品へと仕上げら
れて行く。

さて第１図は、こうしたＦＭＳラインを前提とした該実
施例システムの、特に上記ＦＭＳｌｌｉＩＪＩｇ装置１
についてその詳細構成を、また第２図は、同Ｆ　Ｍ　Ｓ
　Ｉ％ｌＪ　１０１置１を構成する各装置要素について
その機能的な係わりをそれぞれ示したものであり、以下
、これら第１図および第２図を参照して、同実施例シス
テムにおけるＦＭＳ制御装置１の構成並びに動作を詳述
する。

第１図に示すように、このＦＭＳ制御ｌｌ装置１は、第
１静ＪＣＰＵ１１、記憶部１２、表示部１３および手操
作入力部１４を有して主制御装置１０を構成する第１の
機能部と、第２副ＣＰＵ２１．記憶部２２、表示部２３
およびプリンタ２４を有して実績収集装置２０を構成す
る第２の機能部と、第３副ＣＰＵ３１、記憶部３２、表
示部３３および紙テープ入出力部３４を有して数値制御
情報管理装ｆｔ３０を構成する第３の機能部と、第４副
ＣＰＵ４１、記憶部４２、表示部４３およびプリンタ４
４を有してシミュレーション装置４０を構成する第４の
機能部と、第５副ＣＰＵ５１、記憶部５°２および表示
部５３を有して現状表示装置５０を構成する第５の機能
部と、第６副ｃｐｕａｉおよび記憶部６２を有して通信
装置１６０を構成する第６の機能部と、第７副ｃｐｕ７
１および記憶部７２を有して自動復旧・自動修復装置７
０を構成する第７の機能部と、第８副ＣＰＵ８１、記憶
部８２および表示部８３を有して故障診断装＠８０を構
成する第８の機能部と、上記第１〜第８副ＣＰＵ１１〜
８１を通信ネットワークＮＷを介して統括的に管理する
主ＣＰＵ１００と、この主ＣＰＵ１００の記憶装置であ
ると共に通信ネットワークＮＷおよび主ＣＰｔＪ１００
を介して上記第１〜第８副ＣＰＬ１１１〜８１によって
も共有される主記憶装置１１０と、上記第６の機能部で
ある通信製＠６０を介して前記の設備群２に対し出力さ
れる制ｍ指令および前記の設備群２から当のＦＭＳｆｆ
ｉｌＪＩＩＩ装＠１に対し出ノｊされる状態情報（主に
事象（状態変化）報告）を所定に中継処理する中継処理
装置群２００と、をそれぞれ具えて構成される。

また、このＦ　Ｍ　Ｓ　ＩＩＩＪａｌｌ装置１は、同第
１図に示されるように、上記通信ネットワークＮＷを介
して更に上位の工程管理システム３およびＯＡ［）（計
輝橢援用設計）システム４にも接続されている。すなわ
ちこの実施例においては、更に他の生産システムについ
ても当該実施例システムと併せて統括管理するためのシ
ステムである工程管理システム３を通じて、上記第４の
機能部であるシミュレーション装置４０への加工計画や
工程設計等の基本情報の入力を行な−うようにするとと
もに、上記第２の機能部である実績収集袋＠２０に収集
される実績データを同工程管理システム３へ転送するよ
うにして、当該実施例生産システムの運転計画並びに稼
動状況をより上位のシステムを通じて管理できるように
し、また、上記第３の機能部である数値制御情報管理装
置３０にて扱われる数値制ｒａｍ械（工作機械ＭＣ１〜
ＭＣ３）の数値制御情報については、これも上位のシス
テムであるＣＡＤシステム４を通じてもその自動作成や
編集等を行ない得るようにしている。

次に、第２図を参照して、上記第１〜第８の機能部を構
成する装置個々の具体的な機能内容および基本の動作に
ついて順次説明する。

まず、第１の機能部である主制御装＠１０は、「制御装
置管理機能」、「個別設備運転芸能」および「搬送制ｖ
ｉａｍ能」がそれぞれ割り当てられた装置である。これ
ら各機能とは、それぞれ次のようなものである。

・制御装置管理機能 オペレータが手操作入力部１４等を通じて当該ＦＭＳ制
御＠＠１を操作するのを支援しつつ、その都度必要とさ
れる情報の各種入出力を可能ならしめる機能。

・個別膜ｍ運転機能 第４の機能部であるシミュレーション装置４０を通じて
作成される後述する運転スケジュールに応じて、先の設
備群２（第５図）のうちの工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３や洗
浄装＠ＷＳ等の起動および停止、あるいはこれらの設備
にパレットチェンジ１７（加工盤交換装置）などが付属
されている場合にその起動、停止等の制御を行なうべく
制御指令を発する機能。

・搬送制ｍＲ能 同じく運転スケジュールに応じて、所望される設備に所
望されるワークが搬送されるよう、先の搬送装置ＳＣ１
（第５図）を制御すべく制御指令を発する機能。

主制御装置１０では、これらの機能をもとに、当該ＥＭ
Ｓ制御装置１としての必要情報の入出力、並びに前記設
備群２の生産にあたっての直接的な運転制御を実行する
。。

なお、主側！ｌＩ装［１０としてのこうした処理は、記
憶部１２の処理手順記憶領域に予め格納されたプログラ
ムに従って第１１ＪＣＰＵ１１が行なうものであり、こ
の処理に際しての基礎となる情報その他が記憶部１２の
情報記憶領域に格納され、またオペレータに対して案内
・報告等の必要な情報は表示部１３を通じて適宜に可視
表示される。

また、第２の機能部である実績収集袋＠２０は、「実績
収集ｎＦ、Ｊｔｆｉ削り当てられた装置である。

この「実績収集機能」とは次のような機能である。

・実績収集機能 設備群２から中継処理装置群２００を介して送られる状
態情報に基づき各設備の稼働実績を収集蓄積し、必要に
応じてこれを印刷する機能。

該実績収集装置２０では、こうした機能をもとに、設備
群２における各設備の稼働実績の収集・蓄積・印刷を実
行し、また主ＣＰＵ１００からの所定の転送指令に基づ
いて、この収集・蓄積情報の前記工程′ｇ理クシステム
への情報転送を行なう。

なお、実績収集装置２０としてのこうした処理は、記憶
部２２の処理手順記憶領域に予め格納されたプログラム
に従って第２副ＣＰＵ２１が行なうものであり、この処
理に際しての基礎となる情報並びに収集情報が記憶部２
２の情報記憶領域に格納され、またオペレータに対して
案内・報告等の必要な情報は表示部２３を通じて適宜に
可視表示され、更に印刷が指定された収集・格納情報（
例えば主制御ｌｌ装置１０の手操作入力部１４を通じて
指定される）はプリンタ２４を通じて所定の形式に印刷
出力される。

第３の機能部である数値制御情報管理装置３０は、「数
値制御情報自動作成機能」、「数値制御情報編集機能」
および「数値制御情報転送機能」がそれぞれにＪり当て
られた装置である。これら各機能とは、それぞれ次のよ
うなものである。

・数値制御情報自動作成機 例えば完成品の形状を入力する（例えば主制御装置１０
の手操作入力部１４を通じて入力される）だけで、その
後は自動的に完全な数値制御情報に変換する機能。

・数値制御情報編集機能 上記「数値制御情報自動−作成機能」を通じて自動作成
された数値制御情報、あるいは紙テープ入出力部３４を
通じて入力された数値制御情報を同装置内部で自由に変
更、追加、削除する機能。

・数値制御情報転送機能 上記自動作成あるいは入力あるいは編集された数値制御
情報を数値制御機械（工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３）に対し
中継処理装置群２００を介して自動的に転送する機能。

該数値制御情報管理装置３０では、これらの機能をもと
に、数値制御機械に対する数値制御情報の入力、自動作
成、編集、自動転送等の管理を実行する。また、同管理
１［１３０では、主ＣＰＵ１００からの所定の交換指令
に基づいて、大がかりな数値制御情報の自動作成や編集
等に際しては、前記ＣＡＤシステム４にその処理を委ね
ることもある。すなわちこの場合、ＣＡＤシステム４に
て自動作成あるいは編集された数値制御情報についての
上記管理を行なうこととなる。勿論、これら数値制御情
報管理装置３０およびＣＡＤシステム４の並列処理も可
能である。

なお、数値制御情報管理装置３０としてのこうした処理
は、記憶部３２の処理手順記憶領域に予め格納されたプ
ログラムに従って第３副ＣＰＵ３１が行なうものであり
、この処理に際しての基礎となる情報並びにへ力演情報
、自動作成済情報あるいは編集済情報が記憶部３２の情
報記憶領域に格納され、またオペレータに対して案内・
報告等の必要な情報は表示部３３を通じて適宜に可視表
示される。

Ｔ！５４の機能部であるシミュレーション装置４０は、
「シミュレーション機能」が削り当てられた装置である
。この「シミュレーション機能」とは次のような機能で
ある。

・シミュレーション機能 設備群２に対する実際の運転制御を行なう前に、加工計
画および工程設計内容を示す基本情報（例えば、主制御
装＠１０の手操作入力部１４を通じて予め主記憶装置ｆ
１１０に登録されるか、あるいは前記工程管理システム
３に予め登録される）、更には前記各設備やワークのモ
デル（これも主記憶装置１１１１０あるいは工程管理シ
ステム４に予め登録される）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（後述する現状表示装
置５０の保持データ）を用いて模擬的に当該生産システ
ムを運転し、その結果をもとに、物（素材、治具、工具
等）および人の手配や、設備群２の効率的な運転スケジ
ュール（各ワークの加工設備や加工順序）の決定を行な
う機能。

該シミュレーション装＠４０では、こうした機能をもと
に、以後の生産に必要とされる物および人の手配情報を
例えば実時間にて自動作成し、かつ主制御装ｒ！１１０
が以後設備群２に対して行なうべき運転制御のスケジュ
ール情報を例えば実時間にて自動作成する。上記基本情
報やモデルの情報の受入態様は、主ＣＰＬ１１０によっ
て指定される。

なお、シミュレーション装置４０としてのこうした処理
は、記憶部４２の処理手順記憶領域に予め格納されたプ
ログラムに従って第４副ＣＰＵ４１が行なうものであり
、この処理に際しての基礎となる情報やシミュレータ」
ン結果情報その他が記憶部４２の情報記Ｉ！領領域格納
され、またオペレータに対して案内・報告等の必要な情
報は表示部４３を通じて適宜に可視表示され、更に印刷
が指定されたシミュレーション結果情報（例えば主制御
装置１０の手操作入力部１４を通じて指定される）はプ
リンタ４４を通じて所定の形式に印刷出力される。

第５のｆｉ能部である現状表示装置５０は、「現状表示
機能」が割り当てられた装置である。この「現状表示機
能」とは次のような機能である。

・現状表示機能 設備群２における各設備の状態、ワークの存在する場所
、および搬送装置ＳＣ１の動き等を現状に即して逐次収
集しくこれが現状データとなる）、これを逐次表示する
機能。

該現状表示装＠５０では、こうしたＩ能をもとに、当該
生産システムの現状を逐次収集するとともに、その収集
内容の表示部５３を通じての所定形式による可視表示を
実行する。

なお、現状表示装ｆｆ１ｆ５０としてのこうした処理は
、記憶部５２の処理手順記憶領域に予め格納されたプロ
グラムに従って第５副ＣＰＬＪ５１が行なうものであり
、この処理に際しての基礎となる情報や上記の収集情報
は記憶部５２の情報記憶領域に格納される。

第６の機能部である通信装置６０は、「通信機能、」が
割り当てられた装置である。この「通信機能Ｊとは次の
ような機能である。

・通信ｎ能 当のＦＭＳＩＩｉｌＪＩｌｌ装置１と前記設備群２との
間での情報交換を行なって、これらの間に生じる前記１
１ｉ１Ｊｔｌｌ指令や状態情報を適正に授受する機能。

該通信装置６０では、こうした機能をもとに、主制御装
置１０から発せられる制御指令を中継処理装置群２００
を介して設備群２の各該当する設備に伝送するとともに
、設備群２から発せられる状態情報（主に事象報告）に
ついてはこれを、中継処理装置群２００を介して受入し
た後、当のＦＭＳ制御装置１内部の主ＣＰＵ１００およ
び主制御装置１０、また間接的には実績収集装置２０お
よび現状表示装置５０、等々に対して伝送する。

なお、通信装置６０としてのこうした処理は、記憶部６
２の処理手順記憶領域に予め格納されたプログラムに従
って第６副ＣＰＵ６１が行なうものであり、この処理に
際しての基礎となる情報や随時の交換情報は記憶部６２
の情報記憶領域に格納される。

第７の機能部である自ａｍ旧・自動修復装置７０は、「
自動復旧機能」および「自動＃３Ｅ復機能」がそれぞれ
割り当てられた装置である。これら各機能とは、それぞ
れ次のようなものである。

・自動復旧機能 当のＦＭＳＩＩｉＩＪｗ装置１あるいは設備群２にある
設備に故障が発生した際に、その原因（後述する故障診
断＠置８０によって判断される）を取り除いた後で主Ｃ
ＰＬＪ　１００に所定の報告を行なってこれらを自動的
に復旧せしめる機能。

・自動修復機能 当のＦ　Ｍ　Ｓ　ｌ！ＩＪ１０装Ｍ１ある装線１備群２
にある設備に故障が発生した際に、その原因を所定の論
理的選択に基づいて自動的に取り除く機能。

該自動復旧・自動修復袋＠７０では、これらの機能をも
とに、当該実施例生産システムが故障によってその正常
な運用が損なわれた際の自副修復・復旧処理を実行する
。

なお、自動復旧・自動修復装置７０としてのこれらの処
理は、記憶部７２の処理手順記憶領域に予め格納された
プログラムに従って第７副ＣＰＵ７１が行なうものであ
り、この処理に際しての基礎となる情報（故障原因を取
り除くための論理選択情報その他）は記憶部７２の情報
記憶領域に格納される。

そして第８の機能部である故障診断装置８０は、「故障
診断機能」が割り当てられた装置である。

この「故障診Ｉ！Ｐｉ機能」とは次のような機能である
。

・故障診１！ｙｉ機能 当のＦＭ８制御装置１あるいは設備群２にある設備に故
障が発生した際に、その原因を所定の論理的選択に基づ
いて自動的に判断する機能。

該故障診断装置８０では、こうした機能をもとに、当該
実施例システムに故障が生じた際の原因究明処理を実行
する。

なお、故障診断装置８０としてのこうした処理は、記憶
部８２の処理手順記憶領域に予め格納されたプログラム
に従って第８副ＣＰＵ８１が行なうものであり、この処
理に際しての基礎となる情報（故障原因を判断するため
の論理選択情報その他）が記憶部８２の情報記憶領域に
格納され、またオペレータに対して案内・報告等の必要
な情報は表示部８３を通じて適宜に可視表示される。

因みに、上記の自ｅ復旧・自！７Ｉ修復装＠７０（第７
の機能部）および故障診断装置８０（第８の機能部）に
おいて前提とされる故障発生の認知は、該実施例システ
ムにあっては主ＣＰＵ１００において行なわれるものと
する。すなわち主ＣＰＵ１００では、当のＦ　Ｍ　Ｓ　
１ｌｉｌＪ　ｍ装置１については、自ら管理する上記第
１〜第８副ＣＰＬ１１１〜８１の随時の応答に基づいて
その故障発生の有無を判断し、また設備群２については
、これから中継処理装置群２００を介して送られる前記
の状態情報に基づき、これが先の運転スケジュール（シ
ミュレーション装置！ｆ４０において作成）に従って主
制御装置ｆ１０が行なおうとしている運転制御内容に呼
応しているか否かによって、その故障発生の有無を判断
する。

次に、第１図および第２図を併せ参照して、ＦＭ　Ｓ　
ＩＩＪ　ｍ装置１の全体としての動作について説明する
。

前述したように、第１〜第８の機能部を構成する各装置
（主に第１〜第８副ＣＰＵ１１〜８１）は、主記憶装置
１１０を共有して、すなわち共通のデータベースに基づ
いて主ＣＰＵ１００により統括管理される。主ＣＰＵ１
００のこうした管理動作も、その図示しない処理手順記
憶装置に予め格納されたプログラムに従って実行される
ものである。以下に、主ＣＰＵ１００によるこれら各装
置の管理動作を中心に、当のＦ　Ｍ　Ｓ　Ｉｌｌ　！ｉ
ｔ装置１において実行される動作のＲ要を順に列記する
。

■　主ＣＰＵ　１００は、システム電源（図示せず）が
投入されると、あるいはその後一定時間毎に、あるいは
主制御装置ｆｆ１０（第１の機能部）を通じてオペレー
タによる手操作入力部１４の所定の操作が行なわれると
、またあるいは、当のＥＭＳ制御装置１若しくは設備群
２に故障が発生してこれが回復されるとまず、シミュレ
ーション装置４０（第４の機能部）に対し所定のシミュ
レーション実行指令を発する。これによりシミュレーシ
ョン装置４０では、前述した「シミュレーション機能」
に基づき前述した態様でのシミュレーションを実行して
、以後の生産に必要とされる物および人の手配情報およ
び設備群２の運転スケジュール（設備制御情報）を作成
し、この結果を主ｃｐｕｉｏｏに転送するとともに、自
らの記憶部４２にも保持し、また必要′に応じて、同シ
ミュレーション結果を表示部４３に可視表示し、プリン
タ４４を通じて印刷する。

■　主ｃｐｕｉｏｏは、上記転送されたシミュレーショ
ン結果を主記憶装置１１０に登録格納するとともに、主
制御装置１０に対し所定の制御開始指令を発する。これ
により主制御装置１０では、前述した「制御装置管理機
能」、「個別設備運転機能」および「搬送制御１機能」
にそれぞれ基づき、上記シミュレーション結果を参照し
て、このうちの物および人の手配情報についてはこれを
、Ｆ　Ｍ　Ｓ　ｌｌ１ｌＪ　Ｉｔｌ　＠置１内の該当す
る表示部を通じて可視表示するとともに、通信装置６０
（第６の機能部）および中継処理装置群２００を介して
該当する作業指示装置へ伝送することによりその表示部
に可視表示せしめ、また同シミュレーション結果のうち
の運転スケジュ−ルについてはこれを、自らの記憶部１
２に一時的に貯蔵して、この内容に追従するよう、例え
ばその都度の各対象設備からの中継処理装置群２００お
よび通信装＠６０を介しての事象報告（状態情報）に基
づき、同通信装置６０および中継処理装置群２００を介
して各対象となる設備への所定の制御指令を送出する。

この際、上記の通信装＠６０が先の「通信機能」に基づ
いて、これら制御指令および事象報告や作業指示装置を
通じて作業者から入力される作業完了情報（作業者から
の入力情報）をそれぞれ適正に情報交換することは前述
した通りである。この通信装置６０を介して受入される
状態情報（事象報告および作業者からの入力情報）は、
主ＣＰＵ１００を通じて、主記憶装＠１１０へもその所
定記憶領域に順次ファイルされる。

■　現状表示装置５０（第５の機能部）では、先の「現
状表示機能Ｊに基づき、このファイルされた設備状態情
報を参照して、設備群２の状態、ワークの存在する場合
、および搬送装置ＳＣ１の動き等を、現状に即して逐次
、自らの表示部５３に可視表示する。なお、この表示さ
れる情報がその記憶部５２に逐次保持（内容更新）され
て、「現状データ」として前記シミュレーションの際の
入力情報の１つとして用いられることは前述した通りで
ある。

■　上記の設備群２の運転制御に際して、数値制’ｙａ
１１械（工作機械ＭＣＩ〜ＭＣ３）に対する数値制御情
報の転送が所望される場合、主ＣＰＬ１１００は、数値
制御情報管理装置３０（第３の機能部）に対し所定の情
報転送指令を発する。

数値制御情報管理装置３０では、紙テープ入出力部３４
を通じた予めの情報入力、あるいは先の「数値制御情報
自動作成機能」に基づく自らの数値制御情報自動作成、
あるいは先の「数値制御情報編集機能」に基づく同数値
制御情報の編集、またあるいは、上位のＣＡＤシステム
４を通じての同数値制御情報自動作成・編集、等々によ
って得られた数値制御情報を予めその記憶部３２に保持
しており、主ＣＰＬ１１００から上記情報転送指令が加
えられることにより、先の「数値制御情報転送機能」に
基づいて、その指定される数値制御情報を指定される数
値制御機械に対し通信装置６０および中継処理装置群２
００を介して出力する。

■　こうした設備群２の運転制御の実行に伴なう主記憶
装置１１０への設備状態情報のファイル結果は、実績収
集装置２０＜第２の掘能部ンによっても参照される。該
実績収集装置２０では、先の「実績収集機能」に基づき
各設備の稼動実績を収集し、これを自らの記憶部２２に
格納するとともに、必要に応じて表示部２３に可視表示
し、プリンタ４４を通じて印刷する。また、主ＣＰＵ　
１００あるいは前記工程管理システム３から情報転送指
令があった場合、同実績収集装置２０では、上記収集し
た各設備の稼動実績情報を工程管理システム３に対して
送出する。

■　主ＣＰＵ１００は、当のＦＭＳ制御装置１あるいは
設備群２において故障が発生した旨認知すると、故障診
断装置８０（第８の機能部）に対し所定の故障診断指令
並びに故障の内容を示すコード情報を発する。これによ
り故障診断装置８０では、この送られた情報を解読して
故障内容を知るとともに、先の「故障診断機能」に基づ
きこの認知した故障内容を前記故障原因を判断するため
の論理選択情報に例えば段階的に照らし合わせて、当該
故障内容に対応する故障原因を自動判断する。この判断
された故ＩＩＩ原因は、その表示部８３を通じてオペレ
ータに報告されるとともに、これがオペレータ若しくは
作業者の手を介さずしてシステム内部で対処可能な（す
なわち取り除くことの可能な）内容のものであった場合
には、自動復旧・自動修復装置７０（第７の機能部）に
も転送される（オペレータ若しくは作業者の介入が必要
とされる内容のものであった場合には、表示部８３若し
くは現場（設備群２）に置かれた作業指示装置を通じて
その旨案内される）。こうして故障原因を示す情報が送
られた自動復旧・自動修復装置７０では、まずその「自
動復旧能」に基づいて、当該故障原因を前記故障原因を
取り除くための論理選択情報にこれも例えば段階的に照
らし合わせて、同故障原因を取り除き得る処理内容を自
動判断するとともに、この判断された処理を実行しくす
なわち実際に故障原因を取り除き）、次いでその「自動
復旧機能」に基づいて、上記故障原因が取り除かれ、再
起動が可能な旨主ＣＰＵ　１００に報告する。こうして
システムが回復された後は、主ＣＰＵ１００は、先のシ
ミュレーション装置４０に対して前記のシミュレーショ
ン実行指令を発し、また主制御装置１０に対しては前記
の制ｍ間始指令を発して、再びＦ　Ｍ　Ｓ　ｉｌＪ　１
０装置１内の各装置（第１〜第８の各機能部）に対する
管理動作を開始し、ひいては設備群２に対する運転制御
動作を再開する。

すなわち、先の■〜■の動作が各々必要に応じ繰り返さ
れることとなる。

以上が、この実施例生産システムのＦ　Ｍ　Ｓ　１ｌｄ
Ｊ　ｌ装置１において実行される動作の主なものである
。

第３図および第４図は、同実施例生産システムにおける
前記中継処理装置群２００および設備群２についてその
内部の電気的な連係態様を示したものであり、最後に、
この中継処ｙＪ！装＠計２００の構成並びに機能につい
てのその概要を説明する。

すなわちこの実施例システムにおいては、ＦＭＳｌｌｊ
ｌＪＩｌＩ装置１内にあって上記の通信装置６０と各生
産設備（設備群２）との間での制御指令や状態情報等の
中継を行なう中継処理装置群２００は、同第３図に示さ
れるように、第１〜第５の５つの中継処理装置２１０〜
２５０からなり、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ＪＥ
Ｔに関しての上記中継処理を実行し、第２中継処理装置
２２０が、洗浄装置ＷＳおよび段取装置ＬＳ１．１８２
および段取ステーション作業指示装置ＬＳＴに関しての
上記中継処理を実行し、第３〜第５中継処理装置２３０
〜２５０が、各々第１〜第３工作別械ＭＣＩ〜ＭＣ３を
直接制御するＮＧＩＩＪ御装置２３１．２４１．２５１
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４図に示す内部構成を有する電子計算様からなり、
上記制御対象となる各生産設備との間で、搬送装置ｆｆ
５ｃｌ洗浄装置ＷＳ１段取装置ＬＳＩおよび１８２、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ｍ４図に
示す態様での授受を行ない、入出庫ステーション作業指
示装＠ｌ　ＥＴ、段取ステーション作業指示装置ＬＳＴ
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４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２０１
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、また情報記憶部２０２と
は、情報加工（計算）を行なうときに基礎となる情報そ
の他が格納される記憶部であり、情報加工部（中央演算
装置、ＣＰＵ）２０３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、っつ、その富が
れた処理手順に従って、情報の入出力や情報記憶部２０
２の記憶情報をもとに情報の加工（計算）を主に行なう
部分であり、情報変換部２０４とは、通信装置６０を介
して主制藺装Ｗ！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
置を指定でるための情報、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（出中継処理装置）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２０３に加え、情報加工部２０３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通信装置６ｏへ転
送する部分であり、そして情報変換部２０５とは、情報
加工部２０３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
いて通信装置６０を介して伝送されるコード情報に対応
した具体内容を示す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２０３に加える部分
である。

このうち特に、第１〜第３工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３に対
応する第３〜第５中継処理装置２３０〜２５０では各々
、上記情報記１１部２０２として、通信装置６０を介し
て数値制御情報管理装置３０から伝送される各対応する
工作機械（ＮＯ制鄭装置）への数値制御情報を一時貯蔵
し得る容品のものが用いられ、処理手順記憶部２ｏ１、
情報加工部２０３および情報変換部２０４，２０５から
なる一般に情報処理部と称される部分として、通信装置
６０を介して伝送された情報が、上記の数値制御情報で
あるか、あるいは、制御指令として数値制御情報種類情
報や起動命令等が所定にコード化されて構成されている
とする加工指令であるかを判別し、数値制御情報であっ
た場合には、これを上記の情報記憶部２０２に貯蔵し、
加工指令であった場合には、これによって指定される種
類の数値制御情報を上記貯蔵した数値制御情報の中から
選択して、゛対応する工作機械（ＮＣＩＩｔｌＪｌｌｌ
装置）へこれを読み出し出力するとともに、同工作機械
（ＮＧ制御装置）に起動をかける機能が満足されるよう
、その処理手順が予め設定されたものが用いられるとす
る。すなわち、第３〜第５中継処理装置２３０〜２５０
のこうした機能によれば、ＦＭＳＩＩＩＩＪｗＪ装置１
の空き時間等を利用して、上記の数値制御情報を予めこ
れら中継処理装置に転送しておくことができ、Ｆ　Ｍ　
Ｓ　１ｌｉＩＪ　１０装置１における同数値制御情報の
転送にかかる専有時間についてこの合理化を図ることが
できるようになる。

Ｆ　Ｍ　Ｓ　！１．ｌＪ　’ａ装置１においては、こう
した中継処理装置ｉｔ訂２００（第１〜第５中継処理装
置２１０〜２５０）の構成並びに機能を前提として、主
ＣＰＬ１１００をはじめとする各装置１（第１〜第８の
機能部）１０〜８０の前述した態様での動作が実行され
る。

このように、この実施例生産システムによれば、それぞ
れ各別の機能を受持つ８種類の装置１０〜８０（第１〜
第８副ＣＰＬ１１１〜８１）と、これらを統括管理する
主ＣＰＵ１００とを、通信ネットワークＮＷを介して電
気的に接続して、その制ｍ＋装置（ＦＭ８制御装置）１
を構成していることから、同Ｆ　Ｍ　Ｓ　ＷＪ　Ｉｌｌ
装置１としての前述した豊富で充実した機能が無理なく
得られ、しかも上記各装置１０〜８０はいずれも、主Ｃ
ＰＵ１００に直結される記憶装置である主記憶装置１１
０を共有して、すなわち共通のデータベースを用いて、
各々所要の処理を実行するものであることから、主ＣＰ
Ｕ１００との間でのデータファイルの参照や転送、更に
はこれら各装置間でのデータの参照や転送も容易かつ円
滑に達成される。また更に、同実施例システムにおける
ＦＭＳ制ｍ＋装置１によれば、第１図にも例示した↓う
に、工程管理システム３やＣＡＤシステム４等の上位の
システムとの接続、連係も容易である。また他に、工程
設計情報の自動作成を行なう自動工程設計システム等信
の上位システムとの接続も可能である。

なお、上記の実施例においては、ＦＭ８制御装置１を構
成する装置として便宜上、８種の各別の機能を有する前
記の８装Ｗ１１０〜８０を想定したが、これら＠＠１０
〜８０はいずれも、通信ネットワークＮＷを介しての電
気的な着脱が自在なものであり、同ｒ＝　Ｍ　Ｓ　ＩＩ
Ｊ　ｗＪ装置を構成するにあたってのこれら各装置１０
〜８０の取捨選択は任意であり、また容易である。要求
機能のレベル、コスト等を考慮して複数の機能を組合せ
て１つの装置としてもよい。勿論、前記以外の他の機能
（例えば・シミュレーション様能によって得られたシミ
ュレーション結果すなわちスケジュールを評価してその
調整を図る機能など）を有する装置（ＣＰＵ）の増設も
任意である。

また、同実施例においては、上記各装置１０〜８０をそ
れぞれ第１〜第８の副ＣＰＬ１１１〜８１およびその周
辺装置を用いて構成する場合について例示したが、これ
ら６装＠１０〜８０が、いわゆるパーソナルコンピュー
タと称される規模、あるいはミニコンピユータと称され
る規模の電子計算機およびその周辺装置によって構成さ
れてもよいことは勿論である。

また、前記第８の機能部である故障診断装置８０を設け
る場合、この装置８０自体に前述した故障発生の認知機
能を併せ持たせるようにしてもよい。すなわちこの場合
、該故障診断装＠８０から前記各部に対して種々の試験
信号を出力するようにし、更にその反応に基づき同装置
８０自らが故障発生の有無並びに故障原因を判断するよ
う、その処理手順を予め設定しておくようにする。

また、上記の実施例では、好適な例として、中継処理装
置群２００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ＦＭＳＩ！
１Ｉ１１！ｌ装置１の実質的構成が、こうした中継処理
装置群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Ｆ　Ｍ　Ｓ
　ｌ１ｉｌＪ御装置１は、中継処理装置群を持たないフ
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、構造を有する情報について、これらが的確
に登録、保持、あるいは入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）ＦＭＳ
ｌｌｉｌＪｔｌｌｌｌｌを４１成する各ｃＰＵＷｔ、く
は各電子計算機に負荷が分散するため、同ＦＭ８制御装
置としての個別の機能の拡充を図ることができる。

（２）上記各機能には、ＣＰＵ若しくは小型電子計ｖ１
機を使用することができるものであり、多機能のＦ　Ｍ
　Ｓ　ＩＩＩＩ’ａ装置が安価に構成される。

（３）　ＦＭＳＩＩｉＩＪＩＤ装置としての各機能がモ
ジュール化されるため、適用する生産ライン（設備群）
に合わせての必要な機能の取捨選択並びに増設等も容易
である。

等々、の多くの優れた効果を得ることガできる。

【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全体の構成を示すブロック図、第
２図はこの第１図に示したブロック図中の特にＦＭ８制
御装置についてその内部の機能的な係わりを示すブロッ
ク図、第３図は同実施例システムにおける中継処理装置
群と設備群との電気的な係わりを示すブロック図、第４
図は上記中継処理装置群を構成する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５図は同実施
例システムにおいて前提とするＦＭＳライン（設備群）
のライン構成を示す略図である。 １・・・ＦＭＳｌｌｉｌｌ１１１装置、２・・・設備群
、３・・・工程管理システム、４・・・ＣＡＤシステム
、１０・・・主制御装置、１１・・・第１副ＣＰＬ１．
．２０・・・実績収集装置、２１・・・第２副ＣＰＵ、
３０・・・数値制御情報管理装置、３１・・・第３副Ｃ
ＰＵ、４０・・・シミュレーション装置、４１・・・第
４副ＣＰＵ、５０−・・現状表示装置、５１・・・第５
１ｉｉＩＣＰＵ、６０・・・通信装置、６１・・・第６
副ｃｐｕ、°７０・・・自動復旧・自動修復装置、７１
・・・第７副ＣＰＵ、８０・・・故障診断装置、８１・
・・第８副ＣＰＵ、１００・・・主ｃｐｕ　＜ホストコ
ンピュータ）、１１０・・・主記憶装置、２００・・・
中継処理装置群、ＮＷ・・・通信ネットワーク。 手続ネｍ正書 昭和６３年特許願第３５５８４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 明ＩＩＩ出の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正
の内容 （１）明ＩＩＩの第１１頁第１８行に「工程管理システ
ム３」とあるを「生産管理システム３」に訂正する。 （２）同第１１頁第１８行〜第１９行にｒＣＡＤ（計算
機援用設計）システム４」とあるをｒＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステム４」に訂正する。 （３）同第１２頁第２行〜第３行および第７行に「工程
管理システム３」とあるを［生産管理システム３」に訂
正する。 （４）同第１２頁第１４行にｒｃＡＤシステム４」とあ
るをｒＣＡＤ／ＣＡＭシステム４」に訂正する。 （５）同第１５頁第５行に「工程管理システム３」とあ
るを「生産管理システム３」に訂正する。 （６）同第１７頁第１行に「所定の交換指令」とあるを
「所定の指令」に訂正する。 （７）同第１７頁第３行および第４行および第７行〜第
８行にｒＣＡＤシステム４」とあるを「ＣＡＤ／ＣＡＭ
システム４」に訂正する。 （８）同第１８頁第７行に［工程管理システム３］とあ
るを「生産管理システム３」に訂正する。 （９）同第１８頁第９行に「工程管理システム４」とあ
るを「生産管理システム３」に訂正する。 （１０）同第２８頁第１７行にｒｃＡＤシステム４」と
あるをｒｃＡＤ／ＣＡＭシステム４」に訂正する。 （１１）同第２９頁第１７行に「工程管理システム３」
とあるを「生産管理システム３」に訂正する。 （１２）同第３８頁第１行〜第２行に「工程管理システ
ム３やＣＡＤシステム４等の」とあるを「生産管理シス
テム３やＣＡＤ／ＣＡＭシステム４等の」に訂正する。 （１３）図面の第１図および第２図をそれぞれ別紙の通
り訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基本情報として予め設定されるの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、 前記設備の運転制御を行なう制御装置を、その各種機能
   を各々個別に受け持つ複数の副ＣＰＵ若しくは副電子計
   算機と、各種制御情報が一括して記憶される主記憶装置
   を有してこれら複数の副ＣＰＵ若しくは副電子計算機を
   統括管理する主ＣＰＵ若しくは主電子計算機とに分割し
   て構成するとともに、この主ＣＰＵ若しくは主電子計算
   機に各副ＣＰＵ若しくは副電子計算機を通信ネットワー
   クを介して電気的に着脱自在に接続し、これら接続した
   副ＣＰＵ若しくは副電子計算機の間で前記主記憶装置を
   電気的に共有して各必要とされる処理の実行が行なわれ
   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。