JPH05143116A - ワーク駆動形生産制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】柔軟性の高い生産制御システムについて、ワー
クの納期に基づいた優先度を考慮して、作業進行を行う
生産制御システムを提供すること。 【構成】ワークを載せるパレット１に作業計画、ワーク
情報、および設備選択機構を持たせて、パレット１がワ
ークの作業内容から設備２と交渉して、作業を選択、進
行する。作業依頼権発効機構２４は、パレット１が作業
依頼をするとき、納期が考慮されるように、依頼をする
順番を制御をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生産制御システムに係
り、柔軟性の高い生産システムを構築するのに必要な装
置、設備、および制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の生産制御システムでは、製品仕様
から製造設備毎に作業計画を決定し、各設備が作業を遂
行するための設備制御データを生成し、対応する設備に
記憶させ、作業計画順に作業を遂行している。この方式
では、製品仕様の変更や製造設備の改良、改変の際にシ
ステムを停止させて、設備の制御装置および作業計画の
修正を行う必要があった。また、一部の設備の故障に際
しても、同様にシステムを停止させて、修理を行う必要
があった。

【０００３】これらの課題に対して、「工程主導作業選
択形生産制御システム」（特開平１−３２１５０３号公
報）や「自律分散形加工セルの情報処理装置」（特開平
２−２３６６０４号公報）では、設備に対してあらかじ
め作業を与えるのではなく、設備がワークに付与された
作業を自律的に選択することによって、作業を進行して
いく柔軟性の高い生産制御システムを構築することを提
案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記技術では、設備は
単に流れてきたワークを受け取って、ワークに対する次
作業を設備が遂行可能かどうかのみを判断する。すなわ
ち、もし作業を遂行可能であれば、必ずワークの次作業
を実行に移す。この方式であると作業選択時に設備は一
つのワークのみと情報交換をすればよいので、作業選択
のアルゴリズムが単純で、他の設備との干渉は起きな
い。しかし、設備は作業選択時に一つのワークにしか着
目しないので、作業選択時には他のワークの情報は考慮
しない。このため、製品の納期も考慮されないので、製
品の完成時期を予想するのが困難である上に、納期の差
し迫ったワークであっても、優先的に作業が遂行される
わけではない。

【０００５】本発明の目的は、製品仕様の変更、製造設
備の改変や改良、および製造設備の故障に対して迅速に
対応する生産制御システムにおいて、製品の納期を考慮
して、納期の差し迫ったワークの作業を優先的に行う生
産制御システムを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ワーク優先
度記憶機構と、ワーク優先度決定機構と、作業依頼権発
効機構と、設備選択機構と、パレット間通信機構とを設
けることにより達成される。

【０００７】

【作用】本発明によれば、新規にワークがパレットに載
せられて投入される毎に、自身のワークの優先度をパレ
ット間通信機構を介して、ワーク優先度記憶機構へ伝
達、優先度順に格納する。次に、作業依頼権発効機構が
ワーク優先度記憶機構から情報を読みだし、優先度の高
いワークから順に、作業依頼権を当該ワークのあるパレ
ットに与えていく。作業依頼権を得たパレットの設備選
択機構が、設備と通信し、交渉することによって、当該
ワークの次作業が実行可能か否かを決定し、可能であれ
ば設備に作業を伝達し、作業を受け取った設備は作業依
頼権発効機構に作業依頼終了報告を伝達する。作業依頼
が不可能であれば、パレットはその旨を選択不能通知と
して作業依頼権発効機構に伝えて、次の作業選択機会を
待つ。作業依頼権発効機構はパレットからの選択不能通
知を受け取ると、次に優先度の高いワークを持つパレッ
トに作業依頼権を与える。

【０００８】作業が終了した場合は、設備がワークを載
せているパレットに作業後のワーク情報を伝えて、ワー
ク優先度決定機構に設備作業終了通知を伝える。ワーク
優先度決定機構は、当該ワークの優先度を作業終了時の
ワークの状態より再計算して、ワーク優先度記憶機構の
情報を更新して、ワーク作業終了通知を作業依頼権発効
機構に伝える。

【０００９】上記の手順をすべてのワークが作業依頼権
を行使するまで繰り返す。以上の手順により、必ず優先
度の高いワークから順に設備との交渉をするため、製品
の納期を考慮することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を二つ、図面を参照し
ながら説明する。

【００１１】まず、製品、中間生産物、部品、および材
料の総称をワークと定義する。

【００１２】図１は本発明の実施例によるワーク駆動形
生産制御システムの構成図である。本生産制御システム
はシステム内でのワークの搬送などを制御するパレット
１と、パレット１より作業を受け取り実際の作業を行う
製造設備２（以下、単に設備という）と、ワークの作業
進行を制御する作業進行制御装置３と、任意のパレット
１をパレット１からの指示により、任意の設備２に送り
届けるフレキシブル搬送装置４と、パレット１にワーク
を供給する部品供給装置５と、パレット１に載ったワー
クを格納し、任意の時刻に任意のワークを取り出せる自
動倉庫６と、パレット１にワークに対する作業の内容を
書き込む設計情報書込装置７とで構成される。

【００１３】パレット１は他のパレット１や複数の設備
２や作業進行制御装置３と情報交換をする通信機構８
と、作業終了時に自身が持つワークの優先度を再計算す
るワーク優先度決定機構９と、設備と交渉して自身が持
つワークの次作業をどの設備で行うかを決定する設備選
択機構１０と、ワークの設計情報を記憶する設計情報記
憶機構１１と、作業履歴やワークの状態などを格納する
ワーク情報記憶機構１２とで構成される。通信機構８は
ブロードキャスト通信を行うことができる通信媒体（例
えば、無線通信など）を用いて通信を行う。また、通信
機構８は情報交換をする相手に応じて、それぞれワーク
通信部１３と、設備通信部１４と、パレット間通信部１
５とで構成される。

【００１４】設備２はパレット１や作業進行制御装置３
と情報交換を行う通信機構１６と、精度や速度などの自
身の相対性能を持つ設備情報記憶機構１７と、ワークの
設計情報よりＮＣデータを生成する設備制御データ生成
機構１８と、設備制御データ生成機構１８より得られた
ＮＣデータを実設備１９に与えて作業を行う作業実行機
構２０と、実際の作業を実行しワークに作用する実設備
１９とで構成される。

【００１５】作業進行制御装置３はパレット１との通信
をするための通信機構２３と、パレット１に作業依頼権
を与える作業依頼権発効機構２４と、全ワークの優先度
を格納しておくワーク優先度記憶機構２５とで構成され
る。

【００１６】フレキシブル搬送装置４は本実施例におい
ては、自動搬送車を用いることと、格子状にラインを構
成することを提案するが、任意のパレット１を任意の設
備２に運ぶことができれば、どのような搬送装置でもよ
い。２重ループ構造にして他のパレット１を追い越せる
ようしてもよい。また、パレット１自身が駆動装置を持
てば、自動搬送装置を持つことと同様の効果が得られ
る。

【００１７】設計情報書込装置７はワークに対する作業
の最大時間を計算し、予測する作業時間計算機構２６
と、パレット１に設計情報と前述の予想作業時間を書き
込む設計情報書込機構２７とで構成される。

【００１８】以上の各部分によって、本システムは構成
されている。

【００１９】まず、加工作業を例にとって説明する。図
２が加工作業における本発明の実施例の構成である。本
加工システムは、実際の加工を行うマシニングセンタ２
０４ａ〜ｃと、ＮＣ旋盤２０５ａ〜ｃと、被加工物であ
るワーク２０３ａ〜ｆと、ワーク２０３を載せてその搬
送を制御するパレット２０１ａ〜ｆと、パレット２０１
からの指示によりワーク２０３を任意の装置に運ぶ自動
搬送車２０２ａ〜ｆと、パレット２０１に載ったワーク
２０３を格納し、パレット２０１の指示に従って任意の
時刻に任意のワーク２０３を取り出せる自動倉庫２０６
と、パレット２０１にワーク２０３を載せる部品供給装
置２０７と、パレット２０１にワーク２０３の設計情報
を書き込む設計情報書込装置２０８と、ワーク２０３の
作業進行を制御する作業進行制御装置２０９とで構成さ
れる。

【００２０】図３に、設計情報記憶機構１１に格納され
る設計情報の例を示す。これはワークに対して行われる
複数の作業の順序と個々の作業の内容を記述したもので
ある。ワーク番号３０１は、本システムにおいて個々の
ワークを区別する識別子であり、ワークに対して固有で
ある。作業済みフラグ３０２はワークに対する全ての作
業が終了しているか否かを示すものである。ワーク形状
３０３は作業前のワークの形状を表す情報である。例え
ば、図４に示す側面図（中心からの上部のみ図示）の
（ａ）のような長さ１０００ｍｍ、半径１００ｍｍの丸
鋼である。作業数３０４はワークに対して行われる全作
業の数を示すものである。予想最大作業時間３０５はワ
ークの優先度を決定するときに利用する情報で、もっと
も作業の遅い設備だけを利用したときにかかる時間を作
業時間計算機構２６があらかじめ計算して、格納する。
納期３０６は当該ワークの納期を示すものである。

【００２１】以上がワークの初期情報で、以下に作業数
３０４の数の作業情報が続く。作業番号３０７がワーク
に対する作業を区別する識別子である。作業に対して固
有であるが、これが作業順序を表す必要はない。作業済
みフラグ３０８はその作業が終了しているか否かを表す
ものである。前作業番号３０９は当該作業の前に行われ
ていなければならない作業を示すもので、全作業の順序
を表すのに用いる。精度３１０が当該作業の要求精度を
表すもので、これを用いることにより作業実行設備を絞
り込むことが可能である。加工形状３１１は作業後のワ
ークの形状を表す。本例では、前作業３０９から読み取
れるように、作業１で図４（ｂ）のように荒加工を行
い、次に作業２で図４（ｃ）のように仕上げ加工を行う
作業内容となっている。

【００２２】また、図５にワーク情報記憶機構１２に格
納されるワーク情報の例を示す。これは、ある作業まで
終了した時点でのワークの状態を表す情報である。ワー
ク番号５０１はワーク番号３０１と同じもので、本シス
テムにおいてワークに固有のものである。ワーク形状５
０２は前述の時点でのワークの形状を表すもので、本例
では作業１が終了した後の形状を表している。残作業数
５０３は前述の時点での残りの作業数を示す。予想最大
残作業時間５０４は前述の時点での残りの作業にかかる
予想最大作業時間を示す。これは、予想最大作業時間か
ら実際にかかった作業時間を差し引くことによって得ら
れる。ワーク情報は以上のような情報より構成される。
例では作業１が終了した後の状態を示している。

【００２３】図６は、ワーク優先度記憶機構９内に格納
される情報の例を示す。ワーク番号６０１はワーク番号
３０１およびワーク番号５０１に対応する。優先度６０
２は各ワークのある時点での優先度を表す。作業中フラ
グ６０３はワークが作業中であるか否かを示す。

【００２４】図７は、設備情報記憶機構１７内に格納さ
れる情報の例を示す。位置７０１は当該設備の位置を示
す。この位置は本システムにおいて絶対的な位置を表す
もので、これを頼りに自動搬送車がパレット２０１を運
ぶ。作業種７０２は当該設備が専門とする作業種を示
す。本例ではＮＣ旋盤２０５ａを示しており、その専門
とする作業は軸状加工である。精度７０３は当該設備の
精度を示す。本例においては、仕上げ精度、すなわち表
面粗さをその単位として用いている。そのほかにも、バ
イトの最小送り量を当該設備の精度と考えることもでき
る。速度７０４は、当該設備の速度を他の設備と比較し
たときの相対速度を示す。最大寸法７０５と最小寸法７
０６は、当該設備が作業し得るワークの寸法限界を表
す。以上の情報をもとに、図８から図１０を参照しなが
ら、本システムが作業を遂行する手順を示す。

【００２５】本実施例では、パレット２０１と、マシニ
ングセンタ２０４及びＮＣ旋盤２０５と、作業進行制御
装置２０９とが情報交換をしながら個々の判断の下に、
システム全体として作業を進行していくため、動作の流
れも３つに分けて記述する。

【００２６】図８はパレット２０１の動作の流れを示し
た図である。

【００２７】ステップＳ１０１：パレット２０１は部品
供給装置２０７でワーク２０３を受け取り、自動倉庫２
０６に格納される。ワーク優先度決定機構９が設計情報
記憶機構１１の図３の予想最大作業時間３０５と、納期
３０６を用いて、優先度を算出する。

【００２８】ステップＳ１０２：ワーク通信部１３を利
用して、ワーク新規投入メッセージを作業進行制御装置
２０９に送る。このメッセージを受けて作業進行制御装
置２０９が適当なパレット、例えばパレット２０１ａ
に、作業依頼権を与えるのだが、詳細は図９の作業進行
制御装置２０９の説明に回す。

【００２９】ステップＳ１０３：作業進行制御装置２０
９からの作業依頼権が到着するのを待つ。

【００３０】ステップＳ１０４：次に行われるべき作業
の精度３１０と加工形状３１１を、すべてのマシニング
センタ２０４とＮＣ旋盤２０５に対してブロードキャス
トする。このメッセージを受けて、各マシニングセンタ
２０４とＮＣ旋盤２０５が作業の可否を判断しパレット
２０１ａに回答するのだが、詳細については図１０のマ
シニングセンタ２０４およびＮＣ旋盤２０５の説明に回
す。

【００３１】ステップＳ１０５：マシニングセンタ２０
４およびＮＣ旋盤２０５からの回答を集める。この回答
は複数得られる可能性があるので、回答を回収する為の
制限時間を設けて、この制限時間内に帰ってきた複数の
回答を後でまとめて考慮する。

【００３２】ステップＳ１０６：マシニングセンタ２０
４およびＮＣ旋盤２０５からの回答があったかどうかを
調べる。回答がなければ、ワーク２０１ａの次作業を実
行可能なマシニングセンタ２０４またはＮＣ旋盤２０５
がこの時点で存在しなかったと判断して、作業依頼終了
通知を作業進行制御装置２０９に送る。

【００３３】ステップＳ１０７：ステップＳ１０５で回
収したマシニングセンタ２０４およびＮＣ旋盤２０５か
らの回答中の速度７０４に着目して、もっとも作業の速
い設備、例えばＮＣ旋盤２０５を選択し、作業依頼を送
る。選択しなかったマシニングセンタ２０４とＮＣ旋盤
２０５に対しては不採用通知を送る。また、作業進行制
御装置２０９には、作業依頼が終了したことを知らせる
ために、作業依頼終了通知を送る。これを受けた作業進
行制御装置２０９は、作業中フラグ６０３を作業中にす
るのだが、詳細は図９の作業進行制御装置２０９の説明
に回す。また、作業依頼を受けたＮＣ旋盤２０５ａはＮ
Ｃ旋盤２０５ａ自身の位置を作業依頼をしたパレット２
０１ａに返信するのだが、これも詳細については図１０
のマシニングセンタ２０４およびＮＣ旋盤２０５ａの説
明に回す。

【００３４】ステップＳ１０８：作業を依頼したＮＣ旋
盤２０５ａの位置を得て、自身が載っている自動搬送車
２０２ａにＮＣ旋盤２０５ａのところまでパレット２０
１ａを運ぶように指示する。

【００３５】ステップＳ１０９：ＮＣ旋盤２０５ａから
の作業終了通知を待つ。

【００３６】ステップＳ１１０：図５に示すワーク情報
記憶機構１２内のワーク形状５０２、残作業数５０３、
予想最大残作業時間５０４を更新する。図３の示すワー
クが新規に投入されたとき、まず作業１が行われる。作
業が正しく実行されれば、ワーク形状５０２は作業１の
加工形状３１１である図４の（ｂ）のようになり、残作
業数５０３を１減らして、予想最大残作業時間５０４か
ら実際に作業にかかった時間を差し引いて格納する。更
新した後の予想最大残作業時間５０４とワークの納期３
０６からワークの優先度を再計算する。

【００３７】ステップＳ１１１：ワークの作業済みフラ
グ３０８を調べて、このフラグがすべて「作業済み」で
あれば、ステップＳ１１３へ。

【００３８】ステップＳ１１２：作業終了メッセージを
作業進行制御装置２０９に送る。

【００３９】ステップＳ１１３：作業済みフラグ３０２
を「作業済み」にして、自動搬送車２０２ａに本システ
ム外への搬出を指示する。

【００４０】以上、ステップＳ１０１からステップＳ１
１３までの手順を繰り返す。

【００４１】次に図９に示す作業依頼権発効機構２４の
動作の流れを説明する。

【００４２】ステップＳ２０１：パレット２０１からの
メッセージ待ち。前述のパレット２０１の動作のＳ１０
２またはＳ１１３で送出されるメッセージを待つ。

【００４３】ステップＳ２０２：受け取ったメッセージ
が新規投入のパレット２０１からのものか否かを判断し
て処理の流れを変える。

【００４４】ステップＳ２０３：ワーク優先度記憶機構
２５に新規ワーク用の領域を確保し、受け取ったメッセ
ージからワーク番号６０１と優先度６０２に情報を書き
込み、作業中フラグ６０３を待機中にする。

【００４５】ステップＳ２０４：メッセージ中のワーク
番号に対応するワーク番号６０１の優先度６０２をメッ
セージ中の優先度に書き換え、作業中フラグ６０３を待
機中にする。

【００４６】ステップＳ２０５：ワーク優先度記憶機構
２５の中の情報を優先度６０２の高い順に並べ直す。ち
なみに、図６はこのステップが終了した後の例である。

【００４７】ステップＳ２０６：ワーク優先度記憶機構
２５の情報より優先度の高い順にパレット２０１に作業
依頼権を与える。

【００４８】ステップＳ２０７：ワーク優先度記憶機構
２５の中の待機中の全ワークに作業依頼権を与えたか否
かを調べて、作業依頼権を与えていないワークが存在す
れば、存在しなくなるまで続ける。

【００４９】以上、ステップＳ２０１からステップＳ２
０７までの手順を繰り返す。

【００５０】最後に図１０に示すＮＣ旋盤２０５ａを例
にとり、設備２の動作の流れを説明する。本例では、マ
シニングセンタ２０４とＮＣ旋盤２０５について動作の
流れを述べているが、設備２の機能を有していれば、他
の設備であっても同様の流れをとる。

【００５１】ステップＳ３０１：ステップＳ１０４でパ
レット２０１からブロードキャストされる作業、すなわ
ち精度３１０と加工形状３１１を待つ。

【００５２】ステップＳ３０２：ステップＳ３０１で受
け取った情報と設備情報記憶機構１０に格納されている
精度７０３や最大寸法７０５や最小寸法７０６と照らし
合わせて、作業の可否を判断し、作業が可能であるなら
ばステップＳ１０４で作業を発信したパレット２０１に
ＮＣ旋盤２０５ａの速度７０４を返信する。もし、作業
が不可能であるならば、ステップＳ３０１に戻る。

【００５３】ステップＳ３０３：ステップＳ１０７から
の作業依頼を待つ。

【００５４】ステップＳ３０４：ステップＳ３０３で受
け取った内容が不採用通知であれば、ステップＳ３０１
に戻る。作業依頼であれば、以下の手順を続ける。

【００５５】ステップＳ３０５：作業依頼のあったパレ
ット２０１に対してＮＣ旋盤２０５ａの位置７０１を返
信する。

【００５６】ステップＳ３０６：作業進行制御装置２０
９に作業依頼終了通知を送る。

【００５７】ステップＳ３０７：ワークの到着待ち。も
し仮に一定の時間を過ぎても、ワークが到着しない場合
は、待つことをやめてステップＳ３０１に戻る。

【００５８】ステップＳ３０８：作業実行機構２０が加
工形状３１１より設備制御データ生成機構１８を用い
て、加工を制御するＮＣデータを生成する。

【００５９】ステップＳ３０９：ステップＳ３０８で生
成されたＮＣデータより、作業実行機構２０がＮＣ旋盤
２０５ａを制御して作業を実行する。

【００６０】ステップＳ３１０：作業の結果から、新た
なワーク形状と作業に要した時間をパレット２０１に伝
える。

【００６１】ステップＳ３１１：作業終了通知をパレッ
ト２０１に送る。

【００６２】以上、ステップＳ３０１からＳ３１１まで
の手順を繰り返す。

【００６３】また、作業進行制御装置２０９を用いず
に、パレット２０１上に作業依頼権発効機構２４とワー
ク優先度記憶機構２５を持たせることで、パレット２０
１の負荷が大きくなるが前述の実施例と同様の効果を得
ることができる。以下にその一例を示す。

【００６４】構成は図２とほぼ同じである。相違点は作
業依頼権発効機構２４とワーク優先度記憶機構２５をパ
レット２０１の上に置くことにある。

【００６５】図１１が作業依頼権発効機構２４をパレッ
ト２０１上に置いた場合の動作の流れを示したものであ
る。

【００６６】ステップＳ４０１：パレット２０１上のワ
ークが新規投入されるか、何らかの作業が終了するまで
待つ。本例では、パレット２０１上の作業依頼権発効機
構２４はこの条件を満たさない限り起動しない。

【００６７】ステップＳ４０２：作業依頼権発効機構２
４が全パレット２０１に対して優先度返却要求をブロー
ドキャストして、全ワークの優先度を集める。集めた優
先度はワーク優先度記憶機構２５に格納する。

【００６８】ステップＳ４０３：ワーク優先度記憶機構
２５の情報を優先度の高い順に並び換える。

【００６９】ステップＳ４０４：ワーク優先度記憶機構
２５より優先度の高いワーク順に作業依頼権を発効す
る。

【００７０】ステップＳ４０５：パレット２０１より作
業依頼終了通知が到着するのを待つ。

【００７１】ステップＳ４０６：ワーク優先度記憶機構
２５の中の待機中の全ワークに作業依頼権を与えたか否
かを調べて、作業依頼権を与えていないワークが存在す
れば、存在しなくなるまで続ける。

【００７２】以上、ステップＳ４０１からＳ４０６まで
の手順を繰り返す。作業依頼権を受けたマシニングセン
タ２０４とＮＣ旋盤２０５は前述の実施例と同様の動作
でよい。このように、作業依頼権発効機構２４をパレッ
ト２０１上に置いても、前述の実施例と同様の効果が得
られる。

【００７３】次に、プリント板への部品の組付を例に組
立作業における本発明の実施例を示す。図１２がその構
成図である。本組立システムはすべての部品を載せるパ
レット１２０１ａ〜ｄと、パレット１２０１に全部品を
供給する部品供給装置１２０４と、任意の時刻に任意の
パレット１２０１を取り出せる自動倉庫１２０３と、部
品組付装置１２０２ａ〜ｄと、任意のパレット１２０１
を任意の部品組付装置１２０２に運ぶフレキシブル搬送
ライン１２０５とで構成される。本例では、部品供給装
置１２０４は、パレット１２０１に部品を供給する部品
供給機構と、パレット１２０１に組立情報を書き込む設
計情報書込機構とで構成される。

【００７４】図１３に、設計情報記憶機構１１に格納さ
れる組立情報の例を示す。これはプリント板に組み付け
られる部品とその組付位置を記述したものである。ワー
ク番号１３０１は、本システムにおいて個々のプリント
板を区別する識別子であり、プリント板に対して固有で
ある。作業済みフラグ１３０２はプリント板に対する全
作業が終了しているか否かを示すものである。ワーク寸
法１３０３はプリント板の寸法を示すものである。作業
数１３０４は、プリント板に対して行われる全組付作業
の数を示すものである。予想最大作業時間１３０５はワ
ークの優先度を決定したときに利用する情報で、もっと
も作業の遅い設備だけを利用したときにかかる時間を作
業時間計算機構２６があらかじめ計算して、書き込む。
納期１３０６は当該プリント板の納期を示すのである。

【００７５】以上がプリント板の初期情報で、以下に作
業数１３０４の数の組付情報が続く。作業番号１３０７
が、プリント板に対する組付作業を区別する識別子であ
る。作業に対して固有であるが、これが作業順序を表す
必要はない。作業済みフラグ１３０８はその作業が終了
しているか否かを示すものである。前作業番号１３０９
は当該作業の前に実行されなければならない作業を示す
もので、全作業の順序を表すのに用いる。部品種１３１
０はプリント板に組み付けられる部品を示すもので、各
部品組付装置１２０２は部品データベースより部品種１
３１０の情報を手がかりに部品の形状情報や把持部分の
情報を得る。部品位置１３１１はパレット１２０１上に
置かれた組付前の部品の位置を示すものである。組付位
置１３１２はプリント板上の組付位置を示すもので、部
品位置１３１１と組付位置１３１２より部品供給装置１
２０４の制御データを生成する。

【００７６】また、図１４にワーク情報記憶機構１２に
格納されるワーク情報の例を示す。これはある作業まで
終了した時点でのワークの状態を表す情報である。ワー
ク番号１４０１はワーク番号１３０１と同じもので、本
システムにおいてプリント板に固有のものである。残作
業数１４０２は前述の時点での残りの作業数を示す。予
想最大残作業時間１４０３は前述の時点でののこりの作
業にかかる予想最大時間を示す。これは、予想最大作業
時間から実際にかかった作業時間を差し引くことによっ
て得られる。ワーク情報は以上のような情報より構成さ
れる。例では作業５０が終了した後の状態を示してい
る。

【００７７】ワーク優先度記憶機構２５の内容は前述の
実施例の図６と同様のものを使う。

【００７８】図１５は、設備情報記憶機構１７内に格納
される情報の例を示す。位置１５０１は当該設備の位置
を示す。この位置は本システムにおいて絶対的な位置を
表すもので、これを頼りにフレキシブル搬送ライン１２
０５がパレット１２０１を運ぶ。作業種１５０２は当該
設備が専門とする作業種を示す。本例ではマウンタを示
しており、その専門とする作業は表面実装である。精度
１５０３は当該設備の精度を示す。本例においては、位
置決め誤差を用いている。速度１５０４は、当該設備の
速度を他の設備と比較したときの相対速度を示す。この
ような情報をもとに、図９と図１６と図１７を参照しな
がら、本システムが作業を遂行する手順を示す。

【００７９】本実施例も前述の加工システムと同様に、
パレット１２０１と、部品組付装置１２０２と、作業進
行制御装置３とが情報交換をしながら個々の判断の下
に、システム全体として作業を進行していく。このた
め、動作が同様である作業進行制御装置３については説
明を省略する。

【００８０】本実施例では、パレット１２０１と、部品
組付装置１２０２と、作業進行制御装置３とが情報交換
をしながら個々の判断の下に、システム全体として作業
を進行していくため、動作の流れも３つに分けて記述す
る。

【００８１】図１６はパレット１２０１の動作の流れを
示した図である。

【００８２】ステップＳ５０１：パレット１２０１は部
品供給装置２０７でワーク２０１を受け取り、自動倉庫
１２０３に格納される。ワーク優先度決定機構９が設計
情報記憶機構１１の図３の予想最大作業時間１３０５
と、納期１３０６を用いて、優先度を算出する。

【００８３】ステップＳ５０２：ワーク通信部１３を利
用して、ワーク新規投入メッセージを作業進行制御装置
３に送る。このメッセージを受けて作業進行制御装置３
が適当なパレット１２０１に作業依頼権を与えるのだ
が、詳細は図９の作業進行制御装置３の説明に回す。

【００８４】ステップＳ５０３：作業進行制御装置３か
らの作業依頼権が到着するのを待つ。

【００８５】ステップＳ５０４：まず、次に行われるべ
き作業種の連鎖を作り、その作業種１３１０をすべての
部品組付装置１２０２に対してブロードキャストする。
このメッセージを受けて、部品組付装置１２０２が作業
の可否を判断しパレット１２０１に回答するのだが、詳
細については図１０の部品組付装置１２０２の説明に回
す。

【００８６】ステップＳ５０５：部品組付装置１２０２
からの回答を集める。この回答は複数得られる可能性が
あるので、回答を回収する為の制限時間を設けて、この
制限時間内に帰ってきた複数の回答を後でまとめて考慮
する。

【００８７】ステップＳ５０６：部品組付装置１２０２
からの回答があったかどうかを調べる。回答がなけれ
ば、プリント板の次作業を実行可能な部品組付装置１２
０２がこの時点で存在しなかったと判断して、作業依頼
終了通知を作業進行制御装置３に送る。

【００８８】ステップＳ５０７：ステップＳ５０５で回
収した部品組付装置１２０２からの回答中の位置１５０
１と速度１５０４に着目して、搬送および作業をもっと
も速く実行する部品組付装置１２０２を選択し、作業依
頼を送る。選択しなかった部品組付装置１２０２に対し
ては不採用通知を送る。また、作業進行制御装置３に
は、作業依頼が終了したことを知らせるために、作業依
頼終了通知を送る。これを受けた作業進行制御装置３
は、作業中フラグ６０３を作業中にするのだが、詳細は
図９の作業進行制御装置３の説明に回す。また、作業依
頼を受けた部品組付装置１２０２は部品組付装置１２０
２自身の位置を作業依頼をしたパレット１２０１に返信
するのだが、これも詳細については図１０の部品組付装
置１２０２の説明に回す。

【００８９】ステップＳ５０８：部品組付装置１２０２
の回答中から当該部品組付装置の位置を得て、フレキシ
ブル搬送ライン１２０５に当該部品組付装置のところま
でパレット１２０１を運ぶように指示する。

【００９０】ステップＳ５０９：当該部品組付装置から
の作業終了通知を待つ。

【００９１】ステップＳ５１０：図１４に示すワーク情
報記憶機構１２内の残作業数１４０２、予想最大残作業
時間１４０３を更新する。本例の場合、プリント板１０
１は５０部品の組付を終えており、そこまでで１．５時
間経過していることがわかる。

【００９２】ステップＳ５１１：ワークの作業済みフラ
グ１３０８を調べて、このフラグがすべて「作業済み」
であれば、ステップＳ５１３へ。

【００９３】ステップＳ５１２：作業終了メッセージを
作業進行制御装置３に送る。

【００９４】ステップＳ５１３：作業済みフラグ１３０
２を「作業済み」にして、フレキシブル搬送ライン１２
０５に本システム外への搬出を指示する。

【００９５】以上、ステップＳ５０１からステップＳ５
１３までの手順を繰り返す。

【００９６】次に作業依頼権発効機構２４の動作の流れ
であるが、これは前述の加工システムのもの動作と差異
がないので省略する。

【００９７】最後に図１０に示す部品組付装置１２０２
の動作の流れを説明する。

【００９８】ステップＳ６０１：ステップＳ５０４でパ
レット１２０１からブロードキャストされる作業、すな
わち作業種１３１０を待つ。

【００９９】ステップＳ６０２：ステップＳ６０１で受
け取った情報と設備情報記憶機構１０に格納されている
精度１５０３と照らし合わせて作業の可否を判断し、作
業が可能であるならばステップＳ５０４で作業を発信し
たパレット１２０１に部品組付装置１２０２の位置１５
０１と速度１５０４を返信する。もし、作業が不可能で
あるならば、ステップＳ６０１に戻る。

【０１００】ステップＳ６０３：ステップＳ５０７から
の作業依頼を待つ。

【０１０１】ステップＳ６０４：ステップＳ６０３で受
け取った内容が不採用通知であれば、ステップＳ６０１
に戻る。作業依頼であれば、以下の手順を続ける。

【０１０２】ステップＳ６０５：作業進行制御装置３に
作業依頼終了通知を送る。

【０１０３】ステップＳ６０６：パレット１２０１の到
着待ち。もし仮に一定の時間を過ぎても、パレット１２
０１が到着しない場合は、待つことをやめてステップＳ
６０１に戻る。

【０１０４】ステップＳ６０７：作業実行機構２０が図
１３の組立情報より設備制御データ生成機構１８を用い
て、一連の部品種の部品の組付を制御するＮＣデータを
生成する。

【０１０５】ステップＳ６０８：ステップＳ６０７で生
成されたＮＣデータより、作業実行機構２０が部品組付
装置１２０２を制御して作業を実行する。

【０１０６】ステップＳ６０９：作業の結果から、実際
に行った作業数と作業に要した時間をパレット１２０１
に伝える。

【０１０７】ステップＳ６１０：作業終了通知をパレッ
ト１２０１に送る。

【０１０８】以上、ステップＳ６０１からＳ６１０まで
の手順を繰り返す。

【０１０９】本発明における加工および組立の実施例を
説明してきた。本発明によれば、自律分散形の生産制御
システムにおいて、作業依頼権発効機構２４が作業依頼
の順序を制御することにより、納期を考慮した作業進行
が可能である。

【０１１０】

【発明の効果】本発明によれば、自律分散形の生産制御
システムにおいて、その柔軟性を保ちながら、製品の納
期に応じた進行制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるワーク駆動形生産制御
システムの構成図である。

【図２】加工作業における本発明の一実施例の構成であ
る。

【図３】本発明の実施例で用いる作業情報の一例であ
る。

【図４】本発明の実施例で用いるワーク形状の一例であ
る。

【図５】本発明の実施例で用いるワーク情報の一例であ
る。

【図６】ワーク優先度記憶機構が持つ情報の一例であ
る。

【図７】設備情報記憶機構が持つ情報の一例である。

【図８】パレットの動作の流れである。

【図９】作業依頼権発効機構の動作の流れである。

【図１０】設備の動作の流れである。

【図１１】作業依頼権発効機構をパレット内に置いた場
合の作業依頼権発効機構の動作の流れである。

【図１２】組立作業における本発明の一実施例の構成で
ある。

【図１３】本発明の実施例で用いる組立情報の一例であ
る。

【図１４】本発明の実施例で用いるワーク情報の一例で
ある。

【図１５】設備情報記憶機構が持つ情報の一例である。

【図１６】パレットの動作の流れである。

【図１７】設備の動作の流れである。

【符号の説明】

１…パレット ２…設備 ８…ワーク優先度決定機構 ９…設備選択機構 ２３…作業依頼権発効機構 ２４…ワーク優先度記憶機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上久保 忠正 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを載せる複数のパレットと、複数の
   製造設備と、パレットを任意の設備まで送り届ける搬送
   装置と、任意のワークを取り出すことができる自動倉庫
   から成る生産システムにおいて、ワーク優先度決定機構
   と作業依頼権発効機構とを具備することによって、作業
   依頼権発効機構が最も優先度の高いワークから順に作業
   依頼権を与え、作業依頼権を受け取ったパレットが複数
   の設備と交渉して、そのパレット上にあるワークに対す
   る次作業を決定、進行するワーク駆動形生産制御システ
   ム。
2. 【請求項２】ワークを載せる複数のパレットと、複数の
   製造設備と、パレットを任意の設備まで送り届ける搬送
   装置と、任意のワークを取り出すことができる自動倉庫
   から成る生産システムにおいて、パレットが設備選択機
   構とパレット上にあるワークの設計情報を保持する設計
   情報記憶機構と、ワークの現在の状態を記憶するワーク
   情報記憶機構と、設備との通信装置とを持ち、パレット
   が設計情報とワーク情報から、複数の設備と交渉して、
   パレット上にあるワークに対する次作業を決定、進行す
   るワーク駆動形生産制御システム。
3. 【請求項３】請求項１において、前記パレットがワーク
   優先度決定機構と作業依頼権発効機構とを具備すること
   により、個々のパレットが他のパレットや複数の設備と
   交渉することによって、ワークの優先度を考慮してワー
   クに対する次作業を決定することを特徴とするワーク駆
   動形生産制御システム。
4. 【請求項４】請求項１において、前記製造設備が通信機
   構と、設備情報記憶機構と、設備制御データ生成機構
   と、作業実行機構とを具備することにより、作業実行機
   構が設備情報をパレットに送って、パレットが作業実行
   設備を選択することを支援し、パレットからの設計情報
   を得て、作業実行機構が設備制御データ生成機構を用い
   て実設備の制御データを生成し、作業を実行するワーク
   駆動形生産制御システム。