JPH09201746A

JPH09201746A - 生産システム設計支援装置

Info

Publication number: JPH09201746A
Application number: JP1098096A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kojima; 史夫小島; Yoshiro Fukuda; 好朗福田; Koichi Suzuki; 孝一鈴木; Yoshinori Ikeda; 佳則池田
Original assignee: KIKAI SHINKO KYOKAI; Taisei Corp; Shimizu Construction Co Ltd; Denso Corp; Shimizu Corp
Current assignee: KIKAI SHINKO KYOKAI; Taisei Corp; Shimizu Construction Co Ltd; Denso Corp; Shimizu Corp
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】多段階に渡る設計レベルを経て生産システム
の設計を行う場合に、シミュレーションにより得られた
データを簡単に他の設計レベルで利用できるようにす
る。【解決手段】３段階の設計レベル１〜３に対応してシ
ミュレーションプログラムが設定されており、記憶装置
３０にはプログラム，データおよびデータ変換ルールの
それぞれに対応した記憶部３０ａ〜３０ｃが設けられて
いる。抽象的な設計レベルで用いたデータは具体的な設
計レベルに進むと、そこでデータ変換ルールにより利用
できるデータとして変換されるようになるので、使用者
は、その都度データを利用できる形に変換して手作業で
入力する必要がなくなり、迅速かつ正確に設計作業を行
うことができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産システムの設
計をする場合に複数段階のシミュレーションを経ると共
に各段階において行うシミュレーション結果の評価を行
うのに好適な生産システムの設計支援装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、工場の生産
ラインや倉庫あるいは搬送システムなどを総合的に取り
扱うようにした生産システムの設計においては、概略的
な構想の設計から始まって、予算や生産規模あるいは敷
地面積などの具体的な制約事項や、生産対象となる製
品，部品などの流れや加工工程など種々の要素が多様に
絡み合って構築されるため、その設計を行うための前提
や設計手法が複雑多様に渡るものである。

【０００３】この場合に、通常の場合においては、設計
段階として、抽象的なレベルから具体的なレベルへと複
数のステップを経て最終的な生産システムのスペックを
得るように設計手順が位置付けられている。そこで、開
発者は、抽象的な構想レベルの概略設計から始めて、そ
のような設計を行う開発プログラムにしたがって、対象
となる製品の生産ラインや保管，移動などの流通システ
ムの適用範囲の枠決めを行うと、そこで得られた種々の
データを元にして、次のステップに進んで概略的な仕様
を決定するためのプログラムを実行するようになる。

【０００４】図４１は、このような生産システムを設計
する際に参考となるライフサイクルモデルの一例を示す
ものである。生産システムのサイクルとしては、構想検
討，基本計画，基本設計，詳細設計，運用などの各モデ
ルがあり、さらには、これに実際の生産ラインに対応す
る実モデルなどがある。各サイクルには、そのレベルの
範囲内で行うべき目的が設けられ、これに応じた設計に
最適なモデルが作成および生成され、対応するデータも
設定される。そして、そのサイクル内で設定したモデル
やデータでシミュレーションを行ったときに得られる結
果が初期の目標を達成しているか否かを評価する項目が
設けられている。

【０００５】生産システムの設計に当たっては、上述の
ような抽象的なレベルのサイクルを始点として徐々に具
体的な設計レベルに移行してゆき、全体として概略的な
条件を満たしつつ詳細な条件も満たすようなシミュレー
ション処理を行うことにより、実際の生産システムの仕
様を得ることができるようになるのである。

【０００６】この場合に、通常においては、図４１のサ
イクルで基本計画から基本設計を経て詳細設計に至る部
分を特にシミュレーションプログラムにより実行するこ
とが多く、これらに対応するように各設計レベルにおけ
るシミュレーションプログラムが準備される。そこで、
各設計レベルにおけるシミュレーション処理の内容につ
いて概略的に説明する。

【０００７】例えば、基本計画のサイクルでは、方式や
手段の明確化を行うことを目的とし、モデルとしてはブ
ロックチャート類を生成して工程や機能の流れ図を作成
するようにする。データとしては大まかな値として、平
均値や概要値を得る程度に止める。このような概略的な
シミュレーションにより、生産能力，投資金額あるいは
設備稼働状態を見積る。そして、この結果について、投
資回収期間やシステム稼働率あるいはネック工程などを
予測して評価するのである。

【０００８】この基本計画のサイクルでは、具体的に
は、例えば、図４２に示すように、生産システムのイメ
ージを立案する。まず生産システムの概略構成として、
ラフな生産システム要素の設定を行う。これは、加工ラ
イン１，自動搬送２，自動倉庫３，自動搬送４，組立ラ
イン５などの組み合わせの構成を大まかに設定し、この
ような条件によって上述のシミュレーションを実施して
その結果を評価するものである。

【０００９】次に、基本設計のサイクルでは、ソフトや
設備機能の定義付けを行うことを目的とし、ブロックレ
イアウトの平面的なモデルを作成すると共に設備処理手
順の流れ図を生成する。このとき、データとしては、確
率変動を伴うことを含んだ値として設定する。このよう
なモデルの設定に基づいてシミュレーション処理を実行
することにより、生産能力，投資金額あるいは設備稼働
状態の詳細な結果を得るようにする。この結果について
は、投資対効果の関係で評価すると共に、設備稼働率の
点あるいはシステム要素の点で評価を行う。

【００１０】この基本設計のサイクルでは、具体的に
は、例えば図４３に示すように、ラフな生産システムを
設計する。すなわち、上述の構想に対応した方向付けを
行うもので、概略の投資金額や効果，システム規模等を
設計するレベルである。この場合には、各生産システム
も構成要素がラフな精度で表現される。例えば、加工ラ
イン１においては、物を加工する工程６と工程６との間
を繋ぐバッファ７により表現されるようになっており、
工程６は平均的なサイクルタイム，稼働率などを基準と
して設計される。

【００１１】この設計レベルが終了すると、続いて、具
体的に詳細な生産システムの設計を行う。ここでは、ソ
フトや設備諸元の明確化を行うことを目的とし、空間レ
イアウトを含んだ詳細なレイアウトモデルを作成し、設
備の特徴や処理手順などの詳細についてもモデルを作成
する。このとき、データとしては、ソフトや設備に固有
な特性も考慮したデータとして扱う。このような詳細な
設定に基づいてシミュレーションを行うことにより、結
果として設備稼働や動作制御あるいはソフト仕様を得る
ようになる。この結果については、システム運用評価を
行うと共に、装置間での干渉が発生しないかなどの点に
ついても評価を行うようになる。

【００１２】具体的には、図４４に示すように、各生産
システムの構成要素をかなり具体的な値で算出するよう
に表現している。例えば、加工ライン１では、工程６が
具体的な設備１０になり、これら設備１０の間を搬送設
備１１が結んでおり、このような構成を実現するために
より詳細なデータが必要となる。また、加工ライン１の
各設備１０および搬送設備１１は、品番Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
…毎のサイクルタイム，段取り条件あるいは故障データ
など実際に生産システムを運用する条件がデータとして
用いられるのである。

【００１３】同様にして、自動搬送システム２や４にお
いては、各搬送路１２あるいは１３が具体的な搬送レイ
アウトにより表現されたり（直線路，カーブ，交差点な
ど）、ＡＧＶ１４，１５（自動搬送車）が具体的な速度
レベル（１速あるいは２速などの変速レベル）により表
現された仕様として算出される。自動倉庫３において
は、荷積ステーション１６ａ，荷卸ステーション１５ｂ
にそれぞれＡＧＶ１４，１５が発着して製作中の部品を
保管したり払い出したりするようになっており、その保
管状態は部品在庫量情報として管理される。組立ライン
５においては、同様にして、工程８を実施する設備１７
とこれら設備１７間を結ぶ搬送設備１８が設けられ、具
体的な組立工程が想定される。

【００１４】そして、これらの詳細なデータによるシミ
ュレーションを行うことにより実際の設計作業が行われ
る。なお、この様な詳細なシミュレーションにおいて
は、生産管理的な情報（例えばかんばんやＭＲＰなどに
よる生産指示）も加味することができ、これらを含めた
詳細なシミュレーションが行われるようになっている。
また、この段階のシミュレーションでは、工場内に実際
に導入するシステムの具体的諸元を決める必要があるの
で、設備レイアウト（大きさや台数など）においてそれ
らの設備の機種（ＡＧＶ，各種設備）などが決定される
ようになっている。

【００１５】さて、上述のような複数段階の設計レベル
のそれぞれにおいて用いられるシミュレーションプログ
ラムは、基本的には、図４５に示すような流れで行われ
る。すなわち、ある設計レベルにおけるシミュレーショ
ン処理では、その目的・仕様の設定をしてこれを達成す
べく、前段の設計レベルのシミュレーションによって得
られた結果のデータを運用すると共に、そのシミュレー
ションにおいて新たに必要となるデータなどを条件とし
て入力し、これに基づいてシミュレーションを実施す
る。シミュレータ装置１９においては、与えられたデー
タとシミュレーションプログラムに基づいて演算処理を
実行し、所定の結果を出力する。

【００１６】そして、このシミュレーション結果につい
て、前述したような条件で評価を行って「ＯＫ」となれ
ば、シミュレーション結果の出力データを成果物として
得るのである。また、評価結果が不適合な場合には、最
初に設定した入力データを変更設定するかあるいは、前
段の設計レベルのシミュレーションプログラムに戻って
再検討を行うかの選択を行う。

【００１７】したがって、ひとつの生産システムを具体
的なレベルまで設計するためには、抽象的なレベルから
具体的なレベルに一方向的になされるのではなく、ある
設計レベル内で繰り返しシミュレーションが行われた
り、あるいは、前段さらには前前段の設計レベルまで戻
ってデータの変更設定を行ってシミュレーションを実行
する必要がある（図４６参照）。

【００１８】この場合に、各シミュレーションプログラ
ムにおいては、入力すべきデータの形式が必ずしも前段
で得られたシミュレーション結果そのままの形で入力で
きない場合があり、それらのデータについては、そのシ
ミュレーションプログラムの形式に適合するように変形
あるいは計算を行ってから入力する必要がある。そし
て、このようにして得られたシミュレーション結果が良
好である場合には、これを新たなシミュレーション結果
として次の設計レベルのシミュレーションプログラムの
入力データとして利用するものである。

【００１９】また、シミュレーション結果が設計仕様や
目的に適合しない場合には、前述したように、入力デー
タを変更設定して再びシミュレーションを行う必要があ
り、場合によっては、そのシミュレーションプログラム
内だけでは修正不能となる場合があり、前段のシミュレ
ーションプログラムに戻ってデータの再設定を行ってシ
ミュレーションを実施することも必要となる。

【００２０】ところで、上述のような生産システムの設
計においては、複数段階の設計レベルに対応するシミュ
レーションプログラムを経て最終的な設計を行う必要が
あるが、その場合に、ラフな設計レベルから、精密な設
計レベルに進む際に、それらの間で必要な入出力データ
をシミュレーションプログラム毎に入力する必要がある
ため、設計レベル間でデータを共用して利用する際に、
その都度データを変形あるいは計算して適合するデータ
にしてから入力設定する必要がある。

【００２１】また、通常のシミュレーションプログラム
においては、他の設計レベルとの間の複合的なシミュレ
ーションを行うようには構成されておらず、ひとつのシ
ミュレーションプログラム内で最適な設計を行ってから
次の設計レベルに進むことを前提としている。したがっ
て、その設計レベルのシミュレーションプログラムのデ
ータを相互に利用して前段の設計レベルのシミュレーシ
ョンプログラムを再度実施して修正を行ったうえで再び
このシミュレーションプログラムに戻るといった複合的
な利用の仕方ができない。

【００２２】つまり、このような複合的なシミュレーシ
ョンを実行しようとする場合には、その間のデータの形
式が異なる点がネックとなっているために、例えば、そ
れらのデータを統括的に扱う一般的なデータベースを用
いることができず、また、シミュレーションプログラム
間でもデータのやり取りが行えないという不具合があ
る。

【００２３】以上のような事情から、生産システムの設
計およびその評価を行うにあたっては、シミュレーショ
ンプログラムの利用を巡って相互にデータの授受が容易
に行えず、最終的に良好な生産システムが構築されるま
でに多大な時間を用すると共に、設計者の手間が多く、
データ入力の際に変換作業などを含めると誤って入力す
る場合の修正作業を考慮すると非常に面倒な作業を行う
必要があるという不具合があり、迅速な設計作業を妨げ
る大きな要因となっているのが実情である。

【００２４】また、このような不具合に加えて、シミュ
レーションプログラムの変更や追加を行う場合において
も、上述と同様にしてデータの利用関係が面倒となるた
め、使い勝手が悪くなる不具合があり、実際に稼働して
いる生産システムについて、設計変更や仕様変更等を実
施する場合などにおいて、新設備に対するシミュレーシ
ョンプログラムを新たに追加したり、稼働中の設備の仕
様を変更するなどの運用面での改良を行う場合において
も、データの利用を簡単に行えない点が支障となってい
る。

【００２５】さらに、このようにして、設計された生産
システムについて、実際に設備を稼働させる場合におい
ても、各設備を駆動するための条件などの設定について
は、設計により得られたデータなどに基づいて設備の条
件に読み替えて設定する必要があり、このような点にお
いても、稼働時からメンテナンスに渡ってデータの利用
が面倒になるという不具合がある。

【００２６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、生産システムの設計に際して複数段階
の設計レベルがある場合に、各設計レベルにおける設計
データを再入力することなく自動的に設計レベルに適合
した設計データとして使用することができて、迅速かつ
手間のかからない設計評価を行うことができるようにし
た生産システム設計支援装置を提供することにある。

【００２７】また、本発明は、各設計レベルにおけるシ
ミュレーションプログラムの変更や追加などが簡単に行
えて、しかもその場合でも使用するデータについて他の
設計レベル間との互換性を保持するためのプログラムを
簡単に作成することができるようにした生産システム設
計支援装置を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１のようにするこ
とにより、生産システムを設計する際に、基本構想に沿
って抽象的なレベルに相当する上位の設計レベルにおい
ては、シミュレーションに必要な所定のデータを入力す
ると、シミュレーション演算手段は、プログラムにした
がってシミュレーション処理を実行し、この演算により
得られた結果のデータは、データ変換処理手段により、
データ変換ルール記憶手段に記憶されたデータ変換ルー
ルにしたがって演算処理され、他の設計レベルの対応す
るデータにも変換され、これらの結果えられたデータは
データ記憶手段に記憶されるようになる。

【００２９】これにより、例えば、次の設計レベルに対
応するシミュレーション処理を実行する際には、すでに
前段の設計レベルで得られている入力データについて
は、新たに入力作業を行うことなく、入力するデータと
して適切なデータに変換された状態でデータ記憶手段に
記憶されているので、そのまま読出して利用することが
できるようになる。したがって、あらたに必要となるデ
ータを入力するだけでシミュレーションを実施すること
ができるようになり、前段の設計レベルにおいて得られ
ているデータを変換処理などの面倒な計算などを行うこ
となく、迅速にシミュレーション処理を開始させること
ができ、また、これによってデータの入力ミスなども極
力低減することができるようになる。

【００３０】このようにして、さらに下位の設計レベル
に対応するシミュレーション処理を実施する際において
も、同様にして前段の設計レベルにおいて得られた結果
のデータを順次利用してシミュレーションを実施するこ
とができるようになる。さらには、そのシミュレーショ
ンの結果が良好なものではない場合に、前段の設計レベ
ルに戻って繰り返しシミュレーションを実施するときで
も、すでに用いられているデータについてはそのまま利
用することができると共に、必要に応じてデータを変更
設定するだけで行うことができるようになる。

【００３１】そして、このようなことが迅速に実施でき
るようになることから、設計レベル間のシミュレーショ
ンの繰り返しなどを簡単かつ迅速に行うことができるよ
うになるので、設計効率も飛躍的に向上させることがで
きるようになる。

【００３２】請求項２のようにすることにより、シミュ
レーションプログラムを実行する際には、そのシミュレ
ーション処理を実行したときに、データモデル中に記述
されているデータ変換ルールにしたがって、得られてい
るデータの変換処理を行うようになるので、シミュレー
ション処理を実行することにより、自動的に他の設計レ
ベルで使用するデータについても、その際に適した形式
となるように変換したデータを得ることができるように
なる。

【００３３】これにより、例えば、シミュレーション処
理を実行する際のデータのモデルを変更したりあるいは
追加するなど、生産システムの仕様の変更や追加などの
設計変更を行う場合に、他の設計レベルで使用するデー
タについてのデータ変換ルールを記述した状態で一体に
構成されているので、全体のデータ変換ルールをその都
度変更設定する必要がなく、簡単に設計変更や追加を行
うことができるようになる。

【００３４】請求項３のようにすることにより、シミュ
レーション処理の結果を表示させるためのプログラムを
別途に設けることなく、データモデルのひとつとして記
憶装置内に記憶配置しておくことで、シミュレーション
プログラムにそのデータモデルを組み入れることにより
表示処理に関する処理内容を簡単に取り扱うことができ
るようになる。そして、このようにデータモデルのひと
つとして取り扱えることにより、追加や変更の編集を簡
単に行うことができるようになる。

【００３５】請求項４のようにすることにより、シミュ
レーション処理を行うにあたって必要な演算などをデー
タモデルのひとつとして記述して記憶させておくことに
より、シミュレーションプログラムにそのデータモデル
を取り入れることで、簡単に演算処理を行わせることが
できるようになり、追加や変更の編集についても簡単に
行うことができるようになる。

【００３６】請求項５のようにすることにより、シミュ
レーション処理を実行したときに、その設計レベルのシ
ミュレーションの結果として得られたデータについて他
の設計レベルのデータに変換するか否かを使用者が選択
することができるので、例えば、そのシミュレーション
においては、好ましい結果が得られていない場合や、得
られたデータは参考として記憶させたい場合などにおい
ては、データ変換処理を行わずに終了することができる
ようになり、不必要なデータ変換処理を無くして迅速な
処理を行うことができると共に、他の設計レベルにおい
て誤ってデータを使用するといった不具合を防止するこ
とができるようになる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
基本実施例を２つ挙げ、具体実施例を１つ挙げる。すな
わち、図１ないし図６を参照して第１の実施例として第
１の基本的な実施態様を説明すると共に、図７ないし図
９を参照して第２の実施例として第２の基本的な態様を
説明し、図１０ないし図４０を参照して第３の実施例と
して第２の基本実施例をベースとしてＡＧＶ（自動搬送
車）システムを利用した生産システム設計支援装置に適
用した応用実施例について説明する。

【００３８】（１）第１実施例（第１の基本実施例）これは、本発明の第１の基本実施態様に相当するもの
で、種々の生産システムに適用可能な設計支援装置の概
略的な実施形態を示しており、以下、これについて図１
ないし図６を参照して説明する。

【００３９】図１は概略的なブロック構成を示すもの
で、シミュレーション装置２１は、入出力部２２，シミ
ュレーション演算部２３，表示処理演算部２４およびデ
ータ変換処理演算部２５から構成されている。シミュレ
ーション装置２１には、表示装置２６，入力装置２７，
外部入力装置２８，外部出力装置２９が接続されると共
に、記憶手段としての記憶装置３０が接続されている。
記憶装置３０は、シミュレーションプログラムを記憶す
るプログラム記憶部３０ａ，データ記憶手段としてのデ
ータ記憶部３０ｂおよびデータ変換ルール記憶手段とし
てのデータ変換ルール記憶部３０ｃから構成されてい
る。

【００４０】記憶装置３０のプログラム記憶部３０ａに
は、後述する３段階の設計レベルに対応して構成された
シミュレーションプログラムが記憶されている。そし
て、このシミュレーションプログラムで使用されるデー
タは、それぞれ設計レベルに応じたデータの形式に変換
された状態でデータ記憶部３０ｂに記憶されるようにな
っている。また、そのように設計レベルに応じたデータ
に変換するためのデータ変換ルールがあらかじめ設定さ
れており、そのデータ変換ルールはデータ変換ルール記
憶部３０ｃに記憶されている。

【００４１】シミュレーション装置２１は、入力装置２
７を介して使用者により入力される種々のデータやコマ
ンドなどの操作入力を入出力部２２から受け付けてシミ
ュレーション演算部２３により処理し、操作入力のデー
タやコマンドの入力状態やシミュレーション処理の実行
状態などを表示装置２６によって表示するようになって
いる。また、これらの操作入力や表示出力あるいはデー
タは外部入力装置２８あるいは外部出力装置２９に対し
て授受を行うようになっている。

【００４２】この場合、外部入力装置２８や外部出力装
置２９は、例えば、外部に別途に設けられた端末や、生
産システムの各構成要素に対応するもので、実際に生産
工程において製品を製造する装置などにも対応させるこ
とができる。

【００４３】複数段階の設計レベルに応じて設定されプ
ログラム記憶部３０ａに記憶されているシミュレーショ
ン用のデータモデルの挙動等を規定するプログラムは、
図４に示すように、例えば、３段階の設計レベルに対応
してシミュレーションを実行できるように構成されてい
る。この場合、設計レベル１から設計レベル３に向かう
にしたがって抽象的な設計レベルから具体的な設計レベ
ルに移行するように構築されている。

【００４４】例えば、設計レベル１においては、概略的
な設計を行うためのシミュレーションを実行するときの
データモデルを規定するプログラム（L1−１），プログ
ラム（L1−２）などが設定されており、設計レベル２に
おいては、プログラム（L1−１）によって得られた結果
に基づいて少し詳細にデータを得るようにしたプログラ
ム（L2−１），プログラム（L2−２），…などが設けら
れている。

【００４５】さらに、設計レベル３においては、最も具
体的なシミュレーションを行うためのデータモデルを規
定するプログラムとして、例えば前段の設計レベル２の
プログラム（L2−１）の結果を受けて実施するシミュレ
ーション用のデータモデルのプログラム（L3−１），プ
ログラム（L3−２）などや、あるいは前段のレベル２の
プログラム（L2−２）の結果を受けて実施するときのシ
ミュレーション用のデータモデルのプログラム（L3−
３），プログラム（L3−４），…などが設定されてい
る。

【００４６】尚、これら各設計レベル間のプログラムは
図示の実線で示している関係だけではなく、シュミレー
ション処理の進行に伴って、他のつながりが発生するこ
とがあり、そのような新たなつながりにも対応できるよ
うに構成されている。

【００４７】そして、各設計レベル１〜３において、実
際にシミュレーション処理で取り扱われるデータは、例
えば設計レベル１では、データＤ１（L1），Ｄ２（L
1），Ｄ３（L1），…として使用されており、設計レベ
ル２ではデータＤ１（L2），Ｄ２（L2），Ｄ３（L2），
…として使用されており、設計レベル３ではデータＤ１
（L3），Ｄ２（L3），Ｄ３（L3），…として使用されて
いる。

【００４８】また、上述の各設計レベルにおいて用いら
れるデータは、同一の設計レベル内では共通に使用され
るが、他の設計レベルで用いるデータについては、関連
性があるが直接使用することができないものがある。つ
まり、ある設計レベルにおいてシミュレーションの結果
得られたデータを次の設計レベルのシミュレーションで
新たに用いる入力データとして用いることになるので、
各設計レベル間で用いるデータを所定の関係で規定して
おり、その関係を設定するのがデータ変換ルール記憶部
３０ｃに記憶されるデータ変換ルールである。

【００４９】この場合、データ変換ルールは、図５に示
すような考え方にしたがって作成されている。すなわ
ち、例えば、上位の設計レベルＭではデータＤ１（L
M），Ｄ２（LM），Ｄ３（LM），…を使用しており、こ
の設計レベルの１段下位の設計レベルｍではデータＤ１
（Lm），Ｄ２（Lm），Ｄ３（Lm），…を使用していると
すると、これらのデータは相互に関係しているから、一
般的には、図中にも示すように、下位の設計レベルｍの
データに基づいて上位の設計レベルＭのデータに変換す
る際には、ｎ番目のデータＤｎに対して式（１）のよう
な一般式となり、逆の場合には式（２）のような一般式
が考えられる。

【００５０】Ｄｎ（LM）＝Ｆｎ［Ｄ１(Lm)，Ｄ２(Lm)，Ｄ３(Lm)，…］ …（１）Ｄｎ（Lm）＝ｆｎ［Ｄ１(LM)，Ｄ２(LM)，Ｄ３(LM)，…］ …（２）

【００５１】そして、上述の式（１）および式（２）に
したがって、図４に示した各設計レベルのデータについ
てデータ変換ルールを定めると、図６に示すように、３
つの設計レベル１〜３の間で上位から下位に向かう変換
と下位から上位に向かう変換に対応して４つのブロック
に分けられたデータ変換ルールの群が構成される。な
お、図中では、設計レベル１と設計レベル２との間のデ
ータ変換ルールの関数をＦあるいはｆとして表し、設計
レベル２と設計レベル３との間のデータ変換ルールの関
数をＧあるいはｇとして表している。

【００５２】この場合、設計レベル２から設計レベル１
へのデータ変換処理で用いるデータ変換ルールは、Ｄ１（L1）＝Ｆ１［Ｄ１(L2)，Ｄ２(L2)，Ｄ３(L2)，…］Ｄ２（L1）＝Ｆ２［Ｄ１(L2)，Ｄ２(L2)，Ｄ３(L2)，…］として表され、設計レベル１から設計レベル２へのデー
タ変換ルールは、Ｄ１（L2）＝ｆ１［Ｄ１(L1)，Ｄ２(L1)，Ｄ３(L1)，…］Ｄ２（L2）＝ｆ２［Ｄ１(L1)，Ｄ２(L1)，Ｄ３(L1)，…］として表されている。

【００５３】また、設計レベル３から設計レベル２への
データ変換ルールは、Ｄ１（L2）＝Ｇ１［Ｄ１(L3)，Ｄ２(L3)，Ｄ３(L3)，…］Ｄ２（L2）＝Ｇ２［Ｄ１(L3)，Ｄ２(L3)，Ｄ３(L3)，…］として表され、設計レベル１から設計レベル２へのデー
タ変換ルールは、Ｄ１（L3）＝ｇ１［Ｄ１(L2)，Ｄ２(L2)，Ｄ３(L2)，…］Ｄ２（L3）＝ｇ２［Ｄ１(L2)，Ｄ２(L2)，Ｄ３(L2)，…］として表されている。

【００５４】次に本実施例の作用について、図２および
図３に示すプログラムのフローチャートをも参照して説
明する。図２はシミュレーション装置２１のメインプロ
グラムを示すもので、プログラムがスタートされると、
表示装置２６に対してシミュレーションプログラムの設
計レベルを選択するための初期画面表示を行わせ（ステ
ップＳ１）、この状態で使用者により入力装置２７から
設計レベルのレベル設定入力があるまで待機状態となる
（ステップＳ２）。

【００５５】そして、レベル設定入力が行われると、入
力された設計レベルに対応する設定条件を入力するため
の表示画面を表示装置２６により表示させるようになり
（ステップ３）、この状態で、使用者により入力装置２
７から実行するシミュレーション設定入力が行われるま
で待機状態となる（ステップＳ４）。

【００５６】次に、シミュレーション設定入力が行われ
ると、対応するシミュレーションプログラムを記憶装置
３０のプログラム記憶部３０ａから読出し（ステップＳ
５）、以下は、そのシミュレーションプログラムに沿っ
て、シミュレーションが実行されるようになる（ステッ
プＳ６）。

【００５７】この場合、シミュレーションプログラムの
実行においては、表示装置２６および入力装置２７を用
いて、必要事項を表示すると共に、対応するデータの入
力作業を行うようになっており、また、必要に応じて記
憶装置３０のデータ記憶部３０ｂからデータを読出し、
それらのデータに基づいてシミュレーションを実行する
ようになる。そして、所定のシミュレーションを実行し
た後には、得られた結果のデータが表示され、その評価
を自動的あるいは使用者の判定により行う。評価結果が
良好である場合には、そのシミュレーションプログラム
を終了し、不適である場合には、データを変更するなど
して再度シミュレーションを実行して適合するまで行
う。

【００５８】なお、上述のようにシミュレーションを繰
り返す場合でも、その結果が不適となって入力設定する
データそのものに不適合が生じている場合がある。そし
て、そのような場合には、その設計レベルのシミュレー
ションを実行する限りでは適合する所望の結果が得られ
ないため、前段の設計レベルに立ち戻って再シミュレー
ションを行う必要がる。このようなときには、一旦、そ
の設計レベルのシミュレーションを終了してから、前段
の設計レベルのシミュレーションの設定を行ってそのプ
ログラムを実行する。

【００５９】さて、このようにして、シミュレーション
処理の実行を終了すると、データ変換処理を行うか否か
を入力する（ステップＳ７）。この場合、データ変換処
理は、シミュレーション結果が良好な場合には行うが、
例えば、上述したように、他の設計レベルまで戻って再
びシミュレーションを実行する場合には、いま実行した
シミュレーションにより得られた結果のデータは、直ぐ
に変換する必要がない。そして、データ変換処理を実行
する場合には、ステップＳ８に進んで図３に示すような
データ更新プログラムを実行し、データ変換処理を実行
しない場合には、そのままステップＳ１に戻るようにな
る。

【００６０】さて、図３において、データ更新プログラ
ムの実行を開始すると、まず、いま実行されたシミュレ
ーション処理においてデータの更新があったか否かを判
断し（ステップＴ１）、データ更新がなかった場合には
そのままプログラムを終了し、データ更新があった場合
にはステップＴ２に進む。

【００６１】ステップＴ２では、いま実行したシミュレ
ーション処理で更新されたすべてのデータをデータ記憶
部３０ｂから読出し、続いて、それらのデータについて
設定された他の設計レベルへのデータ変換ルールに記述
された変換演算に必要な他のデータをすべて読出し（ス
テップＴ３）、さらに、対応するデータ変換ルールをデ
ータ変換ルール記憶部３０ｃから読出す（ステップＴ
４）。

【００６２】次に、読出したデータ変換ルールに基づい
て、データ変換処理演算部２５により、他の設計レベル
のデータを演算により求め（ステップＴ５）、その演算
結果を更新データとしてこれまで記憶されていたデータ
に代えてデータ記憶部３０ｂに記憶更新させるようにな
る（ステップＴ６）。これにより、そのときに実行され
たシミュレーション処理で変更されたデータの変換処理
が終了する。そして、このデータ変換処理によって更新
する必要があるデータが発生した場合には（ステップＴ
７）、再びステップＴ２〜Ｔ６を繰り返すことにより、
それらのデータの変換処理も実施するようになる。

【００６３】このような本実施例によれば、一つの設計
レベルのシミュレーション処理を実行すると、そのシミ
ュレーションで更新されたデータについて、他の設計レ
ベルでも使用するデータとして扱うものについては、各
設計レベルで使用可能なデータとなるようにデータ変換
ルールによってデータ変換処理を行うので、次に他の設
計レベルのシミュレーション処理を実行する際に、デー
タ記憶部３０ｂからそのままデータを読出すことにより
入力データとして取り扱うことができるようになる。

【００６４】したがって、従来のように設計レベルが進
む毎に前段の設計レベルのシミュレーションにより得ら
れたデータを新たな入力データとして用いる場合に、そ
の設計レベルのシミュレーション処理で必要とされるデ
ータに変形し、改めて入力作業を行う必要がなくなるの
で、迅速なシミュレーションの処理を実行できると共
に、入力データの取り扱いが簡単且つ迅速になり、これ
によって、誤ってデータを入力することも防止できるよ
うになる。

【００６５】（２）第２の実施例（第２の基本実施例）図７ないし図９は本発明の第２の実施例を示すもので、
第１の実施例と異なるところは、記憶装置３１に記憶さ
れるシミュレーションプログラムとシミュレーション用
のデータモデルのプログラムの構成である。記憶装置３
１は、各種の設計レベルに対応して設けられたシミュレ
ーションプログラムに加えて、このシミュレーションプ
ログラムの実行で用いられるシミュレーション用データ
モデルのプログラムＡ，Ｂ，Ｃ，…を記憶している。こ
れらのプログラムＡ，Ｂ，Ｃ，…は、次のように構成さ
れている。

【００６６】すなわち、シミュレーションプログラム
は、全体の設計レベルに対応して設定されたもので、各
設計レベルに対応してシミュレーション処理を実行する
ように設定されている。そして、そのシミュレーション
プログラムで使用される各設計レベルにおけるシミュレ
ーション用データモデルのプログラムは、データモデル
の関係を規定しているプログラム記述部と、そのシミュ
レーションで使用する実際のデータを記憶するデータ記
憶部と、そのシミュレーションで使用するデータを他の
シミュレーション処理において得られたデータから使用
可能な状態に変換するためのデータ変換ルールを記憶し
ているデータ変換ルール部とが一体となった形式で構成
されている。

【００６７】そして、シミュレーション装置２１により
シミュレーションプログラムを実行する際に、必要なデ
ータモデルのプログラムが読み出されるときには、これ
らのプログラム記述部，データ記憶部およびデータ変換
ルール部が一体となって読み出され、シミュレーション
処理の過程で実施するデータ変換処理についても、後述
するようにして、データ変換ルールを用いてシミュレー
ションプログラムの中で処理されるようになっている。

【００６８】さて、上述のような構成において、シミュ
レーション装置２１は、動作を開始すると、メインプロ
グラムを実行して使用者により入力装置２７からシミュ
レーションの設定入力が行われるのを待機し、そのとき
の入力操作に応じて後述するようなシミュレーションプ
ログラムが実行されるようになる。

【００６９】図８はメインプログラムを示しており、第
１の実施例と同様にしてプログラムが開始されると、表
示装置２６に設計レベル選択のための初期画面表示を行
わせ（ステップＰ１）、入力装置２７を介して設計レベ
ルの設定入力がなされるのを待機するようになる（ステ
ップＰ２）。そして、設計レベルの選択設定がなされる
と、その設計レベルに対応する表示画面としてシミュレ
ーションの対象となる設定入力を行うための表示画面を
表示装置２６に表示するようになり（ステップＰ３）、
その状態で入力装置２７によりシミュレーションの内容
が選択設定されると（ステップＰ４）、シミュレーショ
ンプログラムを記憶装置３１から読出（ロード）して
（ステップＰ５）、この後、読出したシミュレーション
プログラムを実行するようになる（ステップＰ６）。

【００７０】さて、このシミュレーションプログラム
は、そのシミュレーション内容については設定された設
計レベルに応じた内容が記述されているが、各設計レベ
ルに共通していることは、データ変換処理の部分であ
る。そこで、図９に示すように、シミュレーションプロ
グラムのデータ変換処理部分を取り出して示したフロー
チャートを参照して、シミュレーションプログラムの実
行時におけるデータ変換処理の概略的な内容について説
明する。

【００７１】まず、プログラムを開始すると、データ入
力画面を表示し（ステップＱ１）、続いて、以前に他の
設計レベルのシミュレーション処理を実施したか否かを
判断し（ステップＱ２）、既にいずれかのプログラムを
実施している場合には、「ＹＥＳ」と判断してステップ
Ｑ３に移行する。ここでは、以後のシミュレーションに
おいて、他の設計レベルのシミュレーション処理によっ
て更新されているデータを使用するか否かを、入力され
た指示にしたがって判断し、「ＹＥＳ」の場合には記憶
装置３１に記憶された該当するデータモデルのプログラ
ムにアクセスして必要なモデルとデータとを読出す（ス
テップＱ４）。

【００７２】次に、読出したデータモデルに関して、こ
の設計レベルでシミュレーションにおいて使用するデー
タとなるように、データモデルのプログラムに包含され
ているデータ変換ルールを適用してデータ変換処理を実
行する（ステップＱ５）。そして、この結果得られたデ
ータを表示装置２６のデータ入力画面に表示させ、入力
データとして画面の所定位置に表示させるようになる
（ステップＱ６）。この状態で、他に必要なデータが入
力されるのを待機する状態となる（ステップＱ７）。な
お、前述したステップＱ２あるいはＱ３において、「Ｎ
Ｏ」と判断した場合には、いずれの場合においてもステ
ップＱ７にジャンプして必要なデータが入力されるのを
待機するようになる。

【００７３】ここで、使用者により、データ入力画面に
表示されているデータのうちの必要なデータが新規に入
力されると共に、必要に応じて既に入力状態にあるデー
タの変更設定が行われ、データの入力が終了してその旨
の指示入力がなされると、シミュレーション装置２１
は、ステップＱ７で「ＹＥＳ」と判断してデータ入力画
面に表示されている入力データを受け付けてシミュレー
ションに必要なデータとして用い、プログラムにしたが
ってシミュレーションを実施するようになる（ステップ
Ｑ８）。

【００７４】そして、一連のシミュレーション処理が終
了すると、その結果を表示し（ステップＱ９）、使用者
によりその結果でＯＫか否かの判定入力が行われるのを
待機するようになる（ステップＱ１０）。このシミュレ
ーション結果が良好でない場合で使用者によりその旨の
指示入力があると、シミュレーション装置２１は、ステ
ップＱ１０で「ＮＯ」と判断してステップＱ１１に移行
し、再度シミュレーションを実施するか否かを判断して
「ＹＥＳ」の場合にはステップＱ６に戻って再びデータ
が入力されるのを待機してシミュレーションを繰り返し
実行するようになる。

【００７５】一方、シミュレーション結果が良好と判定
されて使用者によりその旨の指示入力がなされると、シ
ミュレーション装置２１は、ステップＱ１０で「ＹＥ
Ｓ」と判断し、ステップＱ１２に移行する。また、ステ
ップＡ１０で「ＮＯ」と判断された場合でも、この設計
レベルのシミュレーション処理を繰り返し実行しても良
好な結果が得られないと予想され、使用者による指示入
力が前段の設計レベルに戻ってシミュレーションを実施
すると判断されている場合には、ステップＱ１１で「Ｎ
Ｏ」と判断されてステップＱ１２に移行するようになっ
ている。

【００７６】そして、ステップＱ１２では、シミュレー
ション装置２１は、ステップＱ８で実施したシミュレー
ションの結果得られたデータを保存するか否かの判断を
行うようになる。これは、使用者によりシミュレーショ
ンで得られた結果のデータを更新データとして記憶する
か否かの判定がなされてその指示入力があると、シミュ
レーション装置２１は、更新データを記憶手段３１に前
回のデータに代えて新たに得られたデータを記憶するよ
うになり（ステップＱ１３）、この後、プログラムを終
了してメインプログラムにリターンするようになる。

【００７７】以後、他の設計レベルのシミュレーション
処理を実行する場合には、上述と同様にして、メインプ
ログラムによって必要なシミュレーションの設定入力を
行って実行することになり、この場合には、既に得られ
ているデータを読出してから残りの必要なデータを入力
する設定となり、前段で得られたデータを利用する場合
には、その設計レベルのシミュレーション処理に適合し
たデータの形式に変換された状態で自動的に入力設定さ
れるようになるので、使用者が新たにデータ入力の操作
を行う必要がなくなり、迅速かつ確実にデータの入力処
理を行うことができるようになる。

【００７８】このような第２の実施例によっても第１の
実施例と同様の効果を得ることができると共に、次のよ
うな実用的なメリットがある。すなわち、データモデル
のプログラムの変更設定や追加などを行う場合でも、他
のデータモデルとの関係をそのプログラム内に規定する
と共にそれらの間のデータのデータ変換ルールを記述し
た状態に設定することで簡単に作成することができるの
で、プログラム単位での変更が簡単に行えるようにな
り、システムの規模拡大や他のシステムへの応用などに
ついても低コストで実現できるようになる。

【００７９】（３）第３の実施例（応用実施例）本発明の第３の実施例は、第２の実施例の方式であるオ
ブジェクト指向のプログラム形式とした基本構成をベー
スにして、ＡＧＶ（無人搬送車）を利用して生産を行う
ようにした生産システム設計支援装置に適用した場合の
実施例を示すものであり、以下に図１０ないし図４０を
参照しながら説明する。なお、本実施例における概略的
な構成については、第２の実施例で示した図７の構成と
同じであるので、同図中の構成を同一符号を用いて説明
する。

【００８０】（ａ）設計手順の説明まず、本装置の説明をする前に、このような生産システ
ムの設計を行う場合に通常はどのような過程を経て設計
およびその評価が進められていくのかという点について
簡単に説明する。図１０および図１１には、工場の生産
ラインなどで製品を製造するといった一般的な生産シス
テムを対象としてその設計を行う場合について、通常ど
のような過程を経て設計が行われるかという流れを抽象
的なレベルから具体的なレベルに設計レベルおよびその
評価内容が進行する過程を概略的に示されている。これ
らの図を参照して以下に概略的にその説明を行う。

【００８１】設計手順の中心的な流れは、図１０に示し
ているように、白抜矢印のような方向となっている。す
なわち、設計レベルとしては、構想検討に対応する０次
レベルを含めて、１次レベルが基本計画，２次レベルが
基本設計，３次レベルが詳細設計となり、これに、実用
段階である運用レベルＥ１およびメンテナンスや再利用
などの用途を想定した再利用レベルＥ２が付加された流
れとなっている。

【００８２】そして、各設計レベルにおいては、その設
計レベルにおける目的，仕様が決まると、設計，検討を
実行し、その評価を行って目的，仕様に適合する結果が
得られた場合には、設計，検討により得られたデータや
仕様などの成果物をその設計レベルの結果として得るこ
とができるようになる。この結果は、次の設計レベルに
おいて用いるデータとして利用される。

【００８３】上述の場合に、０次設計レベルである構想
検討段階では、目的，仕様として、合理化課題や新工場
計画あるいは新製品計画などがあり、これらに対応して
設計検討では、現状分析，生産能力や許容投資金額など
の経営的指標計算，そして生産性や環境などの工場面の
指標計算がある。設計検討の結果の評価としては投資可
能性や工場環境改善度などの項目があり、これらに適合
した結果として、コンセプト，イメージ図などが得られ
ると、これに基づいてプロジェクトとシステム仕様書あ
るいはシステム目標値が決まるようになる。

【００８４】次に、上述のようにして決められた構想検
討段階の成果物の内容に応じて、１次設計レベルである
基本計画段階では、図１１にも示しているように、目
的，仕様として、システム全体の基本的仕様の明確化を
目指すもので、これに対応して設計検討では、機器種類
や範囲などのシステム構成検討，稼働率などのシステム
前提条件検討，システム能力規模概算計算，工程流れ図
を検討すると共に予想投資額やその効果を検討する。こ
のような検討によって得られた結果の評価としては、シ
ステム目標値，規模・実現レベル，投資金額とその効果
あるいはネック箇所などの項目があり、これらの評価結
果が良好な場合には成果物として、具体的展開計画，シ
ステム構想図，システム提案図，製品改善案，工程改善
案あるいは動的条件目標値などを得ることができるよう
になる。

【００８５】２次設計レベルである基本設計段階では、
目的，仕様として、システム各要素の機能を定義して明
確にすることを目指すもので、これに対して、設計検討
においては、システム全体構成諸元・手順の検討，動的
挙動条件検討，投資決定のためのシステム能力・規模計
算あるいはレイアウト図を検討し、さらに、投資対効果
の算定を行う。このような検討によって得られた結果の
評価としては、動的目標値レベル，各要素の動的挙動，
要素間の干渉，投資対効果あるいはネック箇所などの項
目があり、これらの評価結果が良好な場合には、成果物
として、システム仕様書，レイアウト図面，工程改善案
などが得られるようになる。

【００８６】３次設計レベルである詳細設計段階では、
目的，仕様として、各要素の構成・制御方法など明確化
し具体的改善検討を目指すもので、設計検討において
は、構成・処理手順あるいは物理的挙動に対応する各要
素の挙動検討，システム全体の制御方法検証が行われる
と共に、設備構成諸元計算あるいは具体的施策にブレー
クダウンして検討が行われるようになる。このような検
討によって得られた結果の評価としては、要素内の干渉
あるいは人の役割を含めたシステム運用の評価などであ
り、成果物としては、最終的な設計書および図面，最終
レイアウト図面あるいは運用方法仕様書などであり、こ
の結果を受けてシステム製作を開始し、要因教育準備ま
で開始させるという手順である。

【００８７】なお、このように決定された生産システム
の仕様書に基づいて、運用段階においては、システムの
目標値に対する未達あるいはネック箇所を対策すること
を目標として、検討段階においては、現稼働データを調
査分析してそれらの課題を絞り込み、システム・各要素
の両面から対策を検討して実施計画を立案する。このよ
うな検討によって得られた結果の評価としては、現状と
改善案のものに対する各要素の稼働率を評価すると共に
システム全体の稼働率を評価し、これらの結果が良好で
あるときに改善案に対する具体的実施案件の一覧表が作
成され、改造仕様，改造図面が得られ、これらに基づい
て改造を実施することができるようになる。

【００８８】さらに、類似したシステムへの再利用段階
においては、量産品や仕様構成の変更要求などの目的に
対応して、設計検討においては、要求されるシステムと
現状のシステムとの構成要素の機能，各諸元の比較を行
い、実データも含めて再利用の可能性について静的，動
的の両面から検討評価し、これらに基づいて再利用案を
立案する。このような検討によって得られた結果の評価
としては、再利用可能性，再利用と新規とのコスト比
較，そして対策日程の可能性などを評価して総合的に判
定し、これらの結果が良好であるときに再利用計画書が
得られ、再利用の開始を実施することができるようにな
る。

【００８９】（ｂ）プログラム体系の説明次に、本実施例における生産システム設計支援装置の各
レベルに対応したシミュレーションプログラムとそのデ
ータモデルの体系について説明する。図１２はシステム
の構成を概念的に示すもので、対象となる設計すべき生
産システムの全体については、１次設計レベル（以後、
設計レベル１という）の段階では、（L1−１）ライン，
（L1−２）搬送システム，（L1−３）保管，（L1−４）
製品，あるいは（L1−５）生産管理などの各構成要素を
モデルで示すデータモデルのプログラムに分けられてお
り、これらの各項目について概略的な設計を行うように
構成されている。

【００９０】そして、上述の設計レベル１の段階で設定
された各データモデルの挙動を示すプログラム（L1−
１）〜（L1−５）については、それぞれ設計レベル２の
段階に対応して設定されたデータモデルのプログラムが
複数存在する。例えば、（L1−１）ラインでは、（L2−
１）加工ライン，（L2−２）組立ライン，（L2−３）荷
積荷卸コンベアなどの各プログラムが準備され、（L1−
２）搬送システムでは、（L2−４）ＡＧＶシステム，
（L2−５）フォークリフト，（L2−６）手押し台車，
（L2−７）ホームステーションなどの各プログラムが準
備されている。また、（L1−３）保管では、（L2−８）
自動倉庫，（L2−９）フローラック，（L2−10）パレッ
ト保管などの各プログラムが準備され、（L1−４）製品
では、（L2−11）輸送箱，（L2−12）ワークなどの各プ
ログラムが準備されている。

【００９１】さらに、上述の設計レベル２の段階の各デ
ータモデルのプログラムに対応して設計レベル３の段階
のデータモデルのプログラムが準備されており、例え
ば、（L2−４）ＡＧＶシステムのデータモデルのプログ
ラムに対応して、（L3−１）ＡＧＶ，（L3−２）ルート
詳細，（L3−３）荷積荷卸ステーション，（L3−４）カ
ーブ，（L3−５）交差点などの各プログラムが準備され
ている。また、図示はしていないが、他のデータモデル
のプログラムについても同様にして設計レベル３に対応
する各プログラムが準備されており、設計に当たっては
それらのプログラムが利用されることになる。

【００９２】これらのデータモデルのプログラムについ
ては、例えば図１３に他の一例を示すように、各プログ
ラムにおいて用いられるモデルとなるデータ形式が設定
されており、シミュレーション装置２１は、シミュレー
ションプログラムの実行に際して各プログラムを読出し
て実行する際には、直接それらのプログラムの内容につ
いて各データを扱うことになるが、各設計レベル間で、
データは密接に関係しており、これらの間の関係を明確
にしておく必要がある。

【００９３】そこで、データモデルのプログラムにおい
ては、モデルとなるデータの形式があらかじめ規定され
ており、例えば、図１４に示すように構成されている。
この図１４には、設計レベル１として搬送システム（L1
−２）を例にとって示しており、この搬送システム（L1
−２）においては、「稼働時間」，「リードタイム」，
「在庫量」，「搬送元モデル」あるいは「搬送先モデ
ル」などのデータを用いるようになっており、それらの
データについては、他の設計レベルである設計レベル２
について用いられる各種のデータとの相関関係を示すデ
ータ変換ルールが一体として設定記憶されている（内容
については後述する）。

【００９４】また、搬送システムの次の段の設計レベル
２においては、前述したＡＧＶシステム（L2−４）やホ
ームステーション（簡易）（L2−７）のシミュレーショ
ンプログラムが準備されており、ＡＧＶシステム（L2−
４）では、モデルとなるデータの形式として、「全ルー
ト長」，「各ルート長」，「全区間ＡＧＶ平均速度」，
「各ルート平均速度」，「トータルリードタイム」ある
いは「各リードタイム」などが設けられ、ホームステー
ション（簡易）（L2−７）については、モデルとなるデ
ータの形式として、「ＡＧＶ台数」，「ＡＧＶ稼働
率」，「ＡＧＶ搬送能力」，「ＡＧＶシステム費用」，
「ＡＧＶシステム総費用」あるいは「稼働時間」などが
設けられており、それぞれに対応したデータ変換ルール
があらかじめ設定記憶されている。

【００９５】そして、設計レベル３においては、ＡＧＶ
システム（L2−４）に対応してＡＧＶ（L3−１），ルー
ト詳細（L3−２），荷積荷卸ステーション（L3−３），
カーブ（L3−４）および交差点（L3−５）の各プログラ
ムが準備されており、ホームステーション（簡易）（L2
−７）に対応してホームステーション（詳細）（L3−
６）が準備されている。

【００９６】上述の各プログラムにおけるデータモデル
としては、ＡＧＶ（L3−１）では、「ＡＧＶ速度低
速」，「ＡＧＶ速度高速」，「加速時間（低→高）」，
「視界（遠）」，「視界（近）」，「搬送指示時間」な
どであり、ルート詳細（L3−２）では「詳細走行ルー
ト」であり、荷積荷卸ステーション（L3−３）では、
「稼働時間」，「平均ワーク滞在数」，「ステーション
コスト」などであり、カーブ（L3−４）では、「通過時
間」，「ＡＧＶ平均通過時間」，「カーブ単価」などで
あり、交差点（L3−５）では、「通過時間」，「ＡＧＶ
平均通過時間」，「交差点単価」などである。また、ホ
ームステーション（詳細）（L3−６）では、「ＡＧＶ台
数」，「ＡＧＶ稼働率」，「ＡＧＶ搬送能力」，「稼働
時間」などである。また、各シミュレーションプログラ
ムには、上位の設計レベルのデータとの間のデータ変換
ルールがそれぞれ設定記憶されている。

【００９７】（ｃ）データ変換ルールの説明次に、これらの各モデルとそのデータについての取り扱
いを示すデータ変換ルールにつて説明する。各設計レベ
ル１〜３における各データモデルのプログラムについ
て、例えば、図１４に対応した部分については、図１５
に示すようにデータの関係が設定されている。この場
合、各設計レベルのデータモデルのプログラムにおいて
設定しているデータは、他の設計レベルのデータモデル
に対して、実線で結んだデータ同士が所定の関数にした
がって演算されることにより矢印で示す部分のデータと
して得られるようになっている。

【００９８】そして、データ変換ルールとしては、その
設計レベルのシミュレーション処理において用いるモデ
ルおよびデータに関して、他の設計レベルのシミュレー
ション処理の実行により得られるべき種々のデータから
換算あるいは変換された結果得られる性質のデータを自
動的に演算を行って求めるもので、これらは、例えば以
下のような関数として記憶されている。

【００９９】この場合、これらの関係を、各設計レベル
間の上位変換および下位変換のそれぞれに分けて［Ａ］
〜［Ｄ］のグループで示し、各グループでは、［数字］
で示すデータ変換ルールとして各データモデルのプログ
ラムにおいて記憶するようにしている。そして、これら
は、前述した、第１実施例における図６に示すデータ変
換ルールと同じように設定されたものである。なお、
［Ｅ］で示す部分のデータ変換ルールは、同一設計レベ
ル内でのデータ変換ルールを示すもので、これは、各デ
ータを統合したり、関連付けたりするための補足的なデ
ータ変換ルールである。

【０１００】［Ａ］（設計レベル２）←（設計レベル１） [1] 走行ルート（ＡＧＶシステム（L2））＝ｆ（搬送元
モデル，搬送先モデル（搬送システム（L1））（ｆ；搬送元モデルおよび搬送先モデルを変数として設
定された関数） [2] 稼働時間（ホームステーション（L2））＝稼働時間
（搬送システム（L1））

【０１０１】［Ｂ］（設計レベル１）←（設計レベル２） [3] リードタイム（搬送システム（L1））＝リードタイ
ム（ＡＧＶシステム（L2））（リードタイム（ＡＧＶシステム（L2））は、[c] によ
る） [4] 在庫量（搬送システム（L1））＝ＡＧＶ平均在庫量
（ＡＧＶシステム（L2））（ＡＧＶ平均在庫量（ＡＧＶシステム（L2））は、[d]
による）

【０１０２】[5] 計算結果投資額（搬送システム（L
1））＝ＡＧＶシステム総費用（ホームステーション（L
2）） [6] 搬送距離（搬送システム（L1））＝ルート全長（Ａ
ＧＶシステム（L2））（ルート全長（ＡＧＶシステム（L2））は、[a] によ
る）

【０１０３】［Ｃ］（設計レベル３）←（設計レベル２） [7] 詳細走行ルート（ＡＧＶシステム（L3））＝走行ル
ート（ＡＧＶシステム（L2）） [8] 稼働時間（ホームステーション（L3））＝稼働時間
（ホームステーション（L2））

【０１０４】[9] ＡＧＶ台数（ホームステーション（L
3））＝ＡＧＶ台数（ホームステーション（L2）） [10]ＡＧＶ稼働率（ホームステーション（L3））＝ＡＧ
Ｖ稼働率（ホームステーション（L2）） [11]ＡＧＶ搬送能力（ホームステーション（L3））＝Ａ
ＧＶ搬送能力（ホームステーション（L2））

【０１０５】［Ｄ］（設計レベル２）←（設計レベル３） [9] ＡＧＶ台数（ホームステーション（L2））＝ＡＧＶ
台数（ホームステーション（L3）） [10]ＡＧＶ稼働率（ホームステーション（L2））＝ＡＧ
Ｖ稼働率（ホームステーション（L3）） [11]ＡＧＶ搬送能力（ホームステーション（L2））＝Ａ
ＧＶ搬送能力（ホームステーション（L3））

【０１０６】 [12]ルート長［H.S.→S.S.］（ＡＧＶシステム（L2））
＝ｇ１｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ（L3）），ＡＧＶ速度
高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行ルート（ＡＧＶシステ
ム（L3）），距離（走行路（L3）），通過時間（カーブ
（L3）），通過時間（交差点（L3）），荷積荷卸ステー
ション（荷積荷卸ステーション（L3））｝

【０１０７】 [13]ルート長［S.S.→S.S.］（ＡＧＶシステム（L2））
＝ｇ２｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ（L3）），ＡＧＶ速度
高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行ルート（ＡＧＶシステ
ム（L3）），距離（走行路（L3）），通過時間（カーブ
（L3）），通過時間（交差点（L3）），荷積荷卸ステー
ション（荷積荷卸ステーション（L3））｝

【０１０８】 [14]ルート長［S.S.→H.S.］（ＡＧＶシステム（L2））
＝ｇ３｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ（L3）），ＡＧＶ速度
高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行ルート（ＡＧＶシステ
ム（L3）），距離（走行路（L3）），通過時間（カーブ
（L3）），通過時間（交差点（L3）），荷積荷卸ステー
ション（荷積荷卸ステーション（L3））｝（ｇ１，ｇ２，ｇ３＝Σ［走行路距離］＋Σ［カーブ通
過時間×ＡＧＶカーブ通過速度］＋Σ［交差点通過時間
×ＡＧＶカーブ通過速度］）

【０１０９】[15]ＡＧＶ平均速度［H.S.→S.S.］（ＡＧ
Ｖシステム（L2））＝ｇ４｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ
（L3）），ＡＧＶ速度高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行
ルート（ＡＧＶシステム（L3）），距離（走行路（L
3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），距離
（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L
3）），距離（交差点（L3）），ＡＧＶ平均通過時間
（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーション
（L3））｝

【０１１０】[16]ＡＧＶ平均速度［S.S.→S.S.］（ＡＧ
Ｖシステム（L2））＝ｇ５｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ
（L3）），ＡＧＶ速度高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行
ルート（ＡＧＶシステム（L3）），距離（走行路（L
3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），距離
（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L
3）），距離（交差点（L3）），ＡＧＶ平均通過時間
（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーション
（L3））｝

【０１１１】[17]ＡＧＶ平均速度［S.S.→H.S.］（ＡＧ
Ｖシステム（L2））＝ｇ６｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ
（L3）），ＡＧＶ速度高速（ＡＧＶ（L3）），詳細走行
ルート（ＡＧＶシステム（L3）），距離（走行路（L
3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），距離
（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L
3）），距離（交差点（L3）），ＡＧＶ平均通過時間
（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーション
（L3））｝（ｇ４，ｇ５，ｇ６＝Ｐ／ＱＰ＝Σ［走行路距離］＋Σ［カーブ通過時間×ＡＧＶカ
ーブ通過速度］＋Σ［交差点通過時間×ＡＧＶカーブ通
過速度］Ｑ＝Σ［走行路，カーブ，交差点の各ＡＧＶ平均通過時
間］＋荷積荷卸ステーションの移動時間）

【０１１２】[18]リードタイム［H.S.→S.S.］（ＡＧＶ
システム（L2））＝ｇ７｛詳細走行ルート（ＡＧＶシス
テム（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），
ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過
時間（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーショ
ン（L3））｝

【０１１３】[19]リードタイム［S.S.→S.S.］（ＡＧＶ
システム（L2））＝ｇ８｛詳細走行ルート（ＡＧＶシス
テム（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），
ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過
時間（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーショ
ン（L3））｝

【０１１４】[20]リードタイム［S.S.→H.S.］（ＡＧＶ
システム（L2））＝ｇ９｛詳細走行ルート（ＡＧＶシス
テム（L3）），ＡＧＶ平均通過時間（走行路（L3）），
ＡＧＶ平均通過時間（カーブ（L3）），ＡＧＶ平均通過
時間（交差点（L3）），移動時間（荷積荷卸ステーショ
ン（L3））｝（ｇ７，ｇ８，ｇ９＝Σ［走行路，カーブ，交差点の各
ＡＧＶ平均通過時間］＋荷積荷卸ステーションの移動時
間）

【０１１５】[21]ＡＧＶシステム費用（ホームステーシ
ョン（L2））＝ｇ10｛ＡＧＶ速度低速（ＡＧＶ（L
3）），ＡＧＶ速度高速（ＡＧＶ（L3）），ＡＧＶ単価
（ＡＧＶ（L3）），詳細走行ルート（ＡＧＶシステム
（L3）），距離（走行路（L3）），ルート単価（走行路
（L3）），通過時間（カーブ（L3）），カーブ単価（カ
ーブ（L3）），通過時間（交差点（L3）），交差点単価
（交差点（L3），ＡＧＶ台数（ホームステーション（L
3））｝ｇ10＝Σ［ＡＧＶ単価×ＡＧＶ台数］＋Σ［走行路距離
×ルート単価］＋Σ［カーブ通過時間×ＡＧＶカーブ通
過速度×カーブ単価］＋Σ［交差点通過時間×ＡＧＶ交
差点通過速度×交差点単価］

【０１１６】[22]荷積荷卸ステーション総費用（ホーム
ステーション（L2））＝ステーションコスト（荷積荷卸
ステーション（L3））

【０１１７】［Ｅ］（設計レベル２）内でのデータ変換
ルール [a] ルート全長（ＡＧＶシステム）＝Σ｛ルート長［H.
S.→S.S.］[12]＋ルート長［S.S.→S.S.］[13]＋ルート
長［S.S.→H.S.］[14]｝

【０１１８】[b] ＡＧＶ平均速度（ＡＧＶシステム）＝
ｈ１｛ルート全長（ＡＧＶシステム）[a] ，ルート長
［H.S.→S.S.］[12]，ＡＧＶ平均速度［H.S.→S.S.］[1
5]，ルート長［S.S.→S.S.］[13]，ＡＧＶ平均速度［S.
S.→S.S.］[16]，ルート長［S.S.→H.S.］[14]，ＡＧＶ
平均速度［S.S.→H.S.］[17]｝（ｈ１＝ルート全長[a] ／ＫＫ＝Σ［各ルート長／ＡＧ
Ｖ平均速度］）

【０１１９】[c] リードタイム（ＡＧＶシステム）＝Σ
｛リードタイム［H.S.→S.S.］[18]＋リードタイム［S.
S.→S.S.］[19]＋リードタイム［S.S.→H.S.］[20]｝

【０１２０】[d] ＡＧＶ平均在庫量（ＡＧＶシステム）
＝（リードタイム［S.S.→S.S.］[19]）／（ＡＧＶ平均
速度［S.S.→S.S.］[16]） [e] ＡＧＶシステム総費用（ホームステーション）＝
Ｈ．Ｓ．設置費用＋ＡＧＶシステム費用[21]＋荷積荷卸
ステーション総費用[22]

【０１２１】（ｄ）作用の説明次に本実施例の作用について説明する。なお、メインプ
ログラムについては、第２の実施例で述べたことと略同
じ内容で実施されるようになっており、そのプログラム
の説明については省略するが、メインプログラムの実行
時における表示状態の説明については別途説明する。

【０１２２】シミュレーションプログラムの概略説明図１６ないし図１８のフローチャートは、各設計レベル
に対応して実施するシミュレーション内容を示すシミュ
レーションプログラムにおいて、共通して実施されるよ
うに作成されたデータの取扱いに関する部分のプログラ
ムを示すもので、実際のシミュレーション部分について
は後述する内容で実施されるようになっている。シミュ
レーション処理の内容の説明に先立って、データの読出
しや変換処理に関する部分について以下に説明する。

【０１２３】なお、シミュレーション装置２１のシミュ
レーション演算部２３は、過去に実行した設計レベルの
シミュレーション処理を実行したことを記憶することが
できるようになっており、後述するように、シミュレー
ションの開始に当たって、その設計レベルのシミュレー
ション処理において必要なデータを他の設計レベルのシ
ミュレーション処理で用いたデータモデルのプログラム
から読出す必要がある場合に、そのときの情報を用いて
データの利用を行うようになっている。

【０１２４】さて、シミュレーション装置２１は、シミ
ュレーションプログラムを開始すると、まず、データ入
力画面を表示装置２６に表示させるようになり（ステッ
プＲ１）、このシミュレーションプログラムを実施する
にあたって必要な入力データの項目を使用者に表示させ
るようになる。続いて、既に他のレベルのプログラムを
実行したか否かを判断し（ステップＲ２）、ここで、初
めてシミュレーションを実施する場合、つまり他の設計
レベルのシミュレーション処理を実行していない場合に
は、「ＮＯ」と判断されてステップＲ３に移行するよう
になる。

【０１２５】なお、上述の場合において、設計レベル１
のシミュレーションを実施する場合には、通常は初めて
シミュレーションを実施する場合となることが多く、ま
た、設計レベル２あるいは３のシミュレーション処理を
実施する場合には、既に前段のシミュレーションを実施
していることになるのが一般的である。

【０１２６】続いて、シミュレーション装置２１は、こ
の設計レベルのシミュレーション処理において使用され
るシステムモデルを入力画面に同時に表示するようにな
る。これにより、使用者は、画面を見ながらマウスを操
作して必要なデータモデルの各要素を所望の位置に配置
させてシステムモデルを入力画面上で作成してゆき、こ
れに応じて、シミュレーション装置２１は、設定された
システムモデルの各要素の配置情報を内部にデータとし
て入力処理を行う（ステップＲ４）。そして、モデル入
力が終了すると（ステップＲ５）、シミュレーション装
置２１は、後述するステップＲ１１に移行するようにな
る。

【０１２７】また、ステップＲ２で「ＮＯ」と判断した
場合には、シミュレーション装置２１はステップＲ６に
移行するようになる。この場合、既に他の設計レベルの
シミュレーション処理を実施しているということは、そ
のシミュレーション処理の実行時に新たに得られたデー
タが存在すると共に、そのときのシミュレーションに用
いたモデルの各要素が決まっているから、そのデータを
用いてシミュレーション処理を実行する場合には、使用
者により更新されているデータを利用する旨の入力指示
がなされるので、シミュレーション装置２１は、ステッ
プＲ６で「ＹＥＳ」と判断してステップＲ７に移行する
ようになる。

【０１２８】なお、他の設計レベルのシミュレーション
処理を既に実施している場合でも、そのときに得られた
データを使用しない場合には、使用者によりその旨の入
力指示があるので、シミュレーション装置２１はステッ
プＲ６で「ＮＯ」と判断してステップＲ３に進んで前述
と同様にしてステップＲ３〜Ｒ５を実施するようになっ
ており、その後、同様にしてステップＲ１１に移行する
ようになっている。

【０１２９】次に、ステップＲ７で、シミュレーション
装置２１は、シミュレーションを実施したデータモデル
のプログラムにアクセスしてそのモデルおよびデータを
読出し、そのうちの読出したデータについては、データ
変換処理を行うようになる（ステップＲ８）。この場
合、データ変換処理にあたっては、シミュレーション装
置２１は、プログラム内に記述されているデータ変換ル
ールにしたがって、他のプログラムから読出したデータ
を自己のプログラムで用いるデータとして必要な値に変
換するという演算処理を行うもので、前述したデータ変
換ルールが適用されるようになっている。そして、変換
されたデータは、入力データとして用いるべく、データ
入力画面に表示するようになる（ステップＲ９）。ま
た、同様にして、他のデータモデルのプログラムから読
出したモデルについてもシステムモデルの表示画面上に
各要素を配置した状態に表示するようになる（ステップ
Ｒ１０）。

【０１３０】さて、シミュレーション装置２１は、ステ
ップＲ１１に進むと、使用者によりデータ入力表示画面
を使用して必要なデータが入力されるのを待機するよう
になる。このとき、シミュレーションプログラムの実行
では、必要なデータが入力されていない表示部分には、
例えばあらかじめ設定されたデータをデフォルトデータ
として入力設定した状態に表示することもできる。使用
者は、これに対して変更が必要な部分のデータを所望の
データに書き換えて入力することにより、データ入力を
行うことができるようになっている。

【０１３１】そして、使用者によりデータが入力される
と、それぞれに対応して入力処理を実行し（ステップＲ
１１）、最終的に使用者によりすべてのデータが入力さ
れたことを指示する入力がなされると、シミュレーショ
ン装置２１は、ステップＲ１２で「ＹＥＳ」と判断して
ステップＲ１３に移行するようになる。すると、シミュ
レーション装置２１は、これに応じて入力されたデータ
を内部に取り込んで（ステップＲ１３）、シミュレーシ
ョン処理の実行が可能な状態となる。

【０１３２】続いて、シミュレーション装置２１におい
ては、入力された種々のデータに基づいて、シミュレー
ション演算部２３にてシミュレーション処理を実行する
ことにより、設計パラメータの初期値を計算し（ステッ
プＲ１４）、そこで得られた設計対象モデルとパラメー
タとを記憶装置３１に記憶させるようになる（ステップ
Ｒ１５）。

【０１３３】次に、シミュレーション条件として、あら
かじめ設定されているデフォルト値の条件に対して変更
設定入力がある場合には（ステップＲ１６）、シミュレ
ーション条件を変更設定し（ステップＲ１７）、この
後、シミュレーション処理の開始命令が入力されるまで
待機状態となる（ステップＲ１８）。そして、使用者に
よりシミュレーション開始命令が入力されると、シミュ
レーション装置２１は、シミュレーション演算部２３に
おいて、プログラムに従ったシミュレーション処理を実
行するようになる（ステップＲ１９）。

【０１３４】上述の場合に、シミュレーション条件とし
ては、例えば、シミュレーションステップの時間間隔や
アニメーション表示における単位時間当たりのシミュレ
ーションステップ数の表示条件などの設定条件があり、
使用者によって所望の条件に設定することができるよう
になっている。

【０１３５】また、このステップＲ１９における、シミ
ュレーション処理の内容については、各設計レベルのシ
ミュレーションに対応して設定されたシミュレーション
プログラムに応じた内容の演算が実行されるようになっ
ており、これらについては、後述する。なお、このシミ
ュレーション処理に伴って得られる結果は、表示処理演
算部２４により、例えばアニメーションで表示するよう
に演算処理を行って所定タイミングで逐次表示装置２６
に表示するようになっている。

【０１３６】一連のシミュレーション処理が終了して表
示画面によるアニメーションの確認が使用者によって行
われて確認入力がなされると（ステップＲ２０）、シミ
ュレーション装置２１は、確認入力が「ＯＫ」である場
合には（ステップＲ２１）、シミュレーション結果を記
憶装置３１に記憶させると共に（ステップＲ２２）、こ
のシミュレーション処理によって得られる他の設計諸元
データの計算を行い（ステップＲ２３）、さらに、それ
らの結果により得られるデータを必要に応じてグラフな
どの視覚的にわかりやすく表示装置２６に表示するよう
になる（ステップＲ２４）。

【０１３７】この場合、シミュレーション結果をグラフ
や表などの視覚的に理解しやすい表示画面を作成するた
めのプログラムがデータモデルと同様の形式のプログラ
ムとして記憶装置３１内に記憶設定されており、表示処
理演算部２４は、データ表示の要求に応じて、このよう
な表示用のプログラムを読出して所定の条件に適合する
表示処理をおこなってグラフや表を作成して表示装置２
６に表示するようになっている。

【０１３８】次に、上述のようにして実施されたシミュ
レーションの結果の評価が使用者によって入力されるの
を受け付けるようになり（ステップＲ２５，Ｒ２６）、
評価結果が「ＯＫ」の場合には（ステップＲ２７）、デ
ータ更新の処理を実施するか否かの指定に応じて（ステ
ップＲ２８）、更新処理を行う場合には、得られた結果
を記憶装置３１に記憶させて（ステップＲ２９）プログ
ラムを終了してメインプログラムにリターンする。

【０１３９】一方、データ変換処理を行わない場合に
は、ステップＲ２８で「ＮＯ」と判断してプログラムを
終了してメインプログラムにリターンする。また、ステ
ップＲ２７において、評価入力が「ＯＫ」ではない場合
には、そのシミュレーション処理では満足する結果が得
られていないことから、ステップＲ３０に移行するよう
になる。

【０１４０】なお、この場合には、いま実施した設計レ
ベルのシミュレーションでは所望の結果が得られていな
いため、入力データの設定を変更してその設計レベルの
シミュレーション処理を繰り返し実行するか、あるい
は、前段の設計レベルに戻って対応するシミュレーショ
ン処理を実行することにより改善されたデータを得るこ
とで、再びこの設計レベルのシミュレーション処理を実
行するかのいずれかの場合が想定される。

【０１４１】したがって、シミュレーション装置２１
は、使用者により再度のシミュレーションを実行するか
否かの指示入力がなされるのを待機し、使用者により指
示入力があると、次のような処置を実施するようにな
る。

【０１４２】この場合、シミュレーション装置２１は、
再度このシミュレーションを実施する指示入力がある場
合には、入力データの設定を変更するために、ステップ
Ｒ９にジャンプして上述の処理を繰り返し実行するよう
になる。また、前段の設計レベルのシミュレーションに
戻る場合には、ステップＲ３０で「ＮＯ」と判断してス
テップＲ３１に進み、ここで、前段の設計レベルのシミ
ュレーション条件を表示して使用者に確認を促した後に
プログラムを終了してメインプログラムにリターンする
ようになる。

【０１４３】メイン表示画面の説明さて、次に、上述のような各設計レベルのシミュレーシ
ョン処理を実行することにより、実際の生産ラインを設
計する場合の詳細について、表示画面と共に以下に説明
する。図１９は、シミュレーション装置２１のメイン表
示画面５１を示すもので、メインプログラムが開始され
ると、まずこのようなメイン表示画面５１が設定される
ようになっている。この場合、表示装置２６において
は、画面の任意の場所にこのような表示画面を配置する
ことができるようになっており、例えば、左端に寄せた
位置に配置することにより、他の表示動作を残りの部分
に行なわせることができるようになる。以下に、このメ
イン表示画面５１の一般的な内容について設計レベル３
を設定している場合を例にとって説明する。

【０１４４】図１９において、まず、最上段部には、シ
ミュレーション装置２１の全体の制御を行うためのメイ
ン表示画面５１であることを示す「Control Panel 」表
示部５２が表示され、その下右側には、動的なシミュレ
ーションを開始するための実行モード設定用の「Run 」
表示部５３，モデルを編集するためのモード設定用の
「Edit」表示部５４が表示されている。そして、その下
側には設定あるいは設定変更するシミュレーションの設
計レベルとして例えばレベル３を示す「Level 」表示部
５５が表示されている。

【０１４５】また、上述の設計レベル３に対応する表示
画面として、左側に位置して、上から順に、シミュレー
ション処理を開始および停止させるための「Start 」表
示部５６，シミュレーションを１ステップ毎に実行させ
るスイッチとしての「Step」表示部５７，シミュレーシ
ョン画面表示のオンオフモードを変更設定するスイッチ
としての「Display 」表示部５８，シミュレーション結
果から設計パラメータ値を変更させるために設定するパ
ラメータ計算スイッチとしての「Calc」表示部５９が表
示されている。

【０１４６】これらの表示部の下部に位置してタイマ値
入力の「Timer 」表示部６０が表示され、これには、シ
ミュレーションに時間間隔を「Time Interval 」表示部
６０ａ、シミュレーションの１秒当たりのステップ数を
「Steps 1sec」表示部６０ｂに表示している。その下に
は、シミュレーション画面のグリッド値入力の「Grid」
表示部６１が表示され、これには、シミュレーション画
面の縮尺を「Ratio 」表示部６１ａ、グリッド間隔を
「Interval」表示部６１ｂに表示している。

【０１４７】これらの下部に位置して、エディタ機能と
しての「Production System 」表示部６２が表示されて
いる。これには、新たなモデルを作成するための「Crea
te」表示部６２ａ，モデルの位置を移動させるための
「Move」表示部６２ｂ，モデルの大きさを変更設定する
ための「Resize」表示部６２ｃ，モデルを削除設定をす
るための「Delete」表示部６２ｄ，モデル間の関係付け
を行うための「Relate」表示部６２ｅ，ＡＧＶのルート
を設定するための「Route 」表示部６２ｆが表示されて
いる。

【０１４８】さらに、それらの右側に位置して、モデル
選択表示部６３が表示されている。ここには、上から順
に、配置するモデルの種類として、ルート簡易を設定す
る「AAG 」表示部６３ａ，生産指示を設定する「CPR 」
表示部６３ｂ，ＡＧＶのパラメータを設定する「Set AG
V 」表示部６３ｃ，ＢＯＸパラメータを設定する「Set
BOX 」表示部６３ｄ，ホームステーションを設定する
「HS」表示部６３ｅ，停止ステーションを設定する「S
S」表示部６３ｆ，接点を設定する「Node」表示部６３
ｇ，走行路を設定する「Road」表示部６３ｈが表示され
ている。

【０１４９】なお、このメイン表示画面５１を利用して
操作入力を行う場合には、例えば、マウスと呼ばれる操
作入力装置を用いて画面に示される矢印などで示される
指標を所望の位置に移動させた状態でマウスに設けられ
たスイッチを操作することにより設定入力が可能となる
ように構成されている。

【０１５０】設計レベル１のシミュレーション内容の
説明次に、上述のメイン表示画面５１の表示状態に基づい
て、設計レベル１のシミュレーション処理の内容につい
て説明する。まず、設計レベル変更の表示部５５をオン
にして設計レベルを「１」に設定すると、対応する設定
状況に応じた表示画面が設定される。いま、シミュレー
ション画面を設定するように「Display 」表示部５８を
オンにすると、表示装置２５のメイン表示画面５１の余
白部分に表示エリア７１が設定される（図２０参照）。

【０１５１】そして、この表示エリア７１内にこれから
設計しようとする生産システムの要素を画面を参照しな
がら配置してシステムモデルを設定する。これは、使用
者が所望の条件に応じた設定を構想レベルの設計にした
がって配置設定する。この場合には、まず、「Create」
表示部６２ａを操作することによりそのモード設定を行
い、モデル選択表示部６３を利用して対応するモデルを
表示部６３ａ〜６３ｈから選択して表示エリア７１に配
置設定する。

【０１５２】この場合、設計レベル１のシミュレーショ
ンを行う場合であるから、システムモデルの設定はこれ
が初めてとなるので、各要素を表示エリア７１内に配置
設定することから始めることになる。そして、各要素の
配置を変更する場合には、「Resize」表示部６２ｂ，
「Move」表示部６２ｃあるいは「Delete」表示部６２ｄ
を選択設定することにより、大きさの変更，移動あるい
は削除の設定処理を行う。また、各要素間の関係は、
「Relate」表示部６２ｅを選択設定することにより行
い、搬送システムの経路を決定するには、「Route 」表
示部６２ｆを選択設定することにより行うようになって
いる。

【０１５３】そして、図２０に示すものでは、例えば、
生産システムのモデルとして、工程の始めの段階に設定
される２つの「Line」として加工ライン７２，７３が設
定されると共に、最終段階で設定される「Line」として
の加工ライン７４が配置されている。そして、これらの
加工ライン７２，７３および７４の間には、「Store」
として配置される自動倉庫７５と、これらの間を「Tran
sfer」として結ぶ搬送システム７６，７７がそれぞれ配
置されている。

【０１５４】続いて、図２３ないし図２６に示すような
データ入力画面が設定されるようになり、使用者により
必要なデータが入力されるようになる。この場合、計画
案件は新規なものであることから、図２３に示す入力画
面では、「新規」表示部８１ａと「合理化」表示部８１
ｂのうちから、マウスの操作により「新規」表示部８１
ａを選択設定する。

【０１５５】また、製品構成の各諸元を入力する図２４
に示す入力画面では、表示されている各項目について順
次マウスを用いて設定入力していく。すなわち、「品番
数」表示部８２ａ，「平均ロットサイズ」表示部８２
ｂ，「日当たり生産量」表示部８２ｃおよび「製品単
価」表示部８２ｄに対応してそれぞれ所望のデータを入
力していく。なお、「在庫量（合理化）」表示部８２ｅ
については、合理化のモードで必要なデータであるの
で、入力する必要はない。

【０１５６】続いて、システム諸元・規約条件の諸デー
タを入力する図２５に示す入力画面でも、同様にして各
項目について順次マウスを用いて設定入力していく。す
なわち、「省面積」表示部８３ａ，「省在庫」表示部８
３ｂ，「その他見込み効果」表示部８３ｃ，「上記効果
合計」表示部８３ｄ，「生産形態」表示部８３ｅ，「最
大許容在庫量」表示部８３ｆおよび「最大投資額」表示
部８３ｇに対応してそれぞれ所望のデータを入力してい
く。

【０１５７】次に、システム構成の各モデルに関するデ
ータを入力する図２６に示す入力画面では、図中「※」
印で示す項目を除いて各部に必要なデータを設定入力し
ていく。すなわち、前述した各モデル要素「Line」７
２，７３，７４，「Store 」７５そして「Transfer」７
６，７７がそれぞれナンバリングされた状態で表中に配
置されているので、それぞれについて、「前工程」，
「後工程」，「稼働時間」，の各データを入力し、ま
た、「最小構成」における「自動化率」，「作業者
数」，「投資額」のデータを入力すると共に、「工程
数」のデータについても入力設定するようになってい
る。なお、「最大許容投資額」，「リードタイム」およ
び「在庫量」の３つの項目については、シミュレーショ
ンの結果得られるデータが表示される部分であるので、
データとして入力を行う必要はない。

【０１５８】上述のようにして必要なデータが入力され
てシミュレーション処理の開始の指示入力がなされる
と、シミュレーション装置２１は、シミュレーション処
理を開始し、まず、次に示すような静的な計算を実行し
て、各個別システム毎の「最大許容投資額」，「リード
タイム」あるいは「在庫量」のデータを計算して求め、
さらに、それら計算結果として得られたデータの合計値
である「Total 」データを計算して同図の表中の該当部
分に表示する。

【０１５９】なお、上述の場合に、静的な計算に当たっ
て用いられる演算式は、例えば、次に示すような関係で
設定されている。また、これらの式中でａ〜ｇの変数と
して設定されている値は、実際にはあらかじめ記憶手段
３１に記憶されている定数値であって、生産システムの
設計の基準データとして設定された「原単位データ」で
ある。

【０１６０】最大許容投資額＝（作業者数×ａ）＋投資額在庫量＝（工程数 ×ｂ）＋ｃリードタイム＝（在庫量×稼働時間×稼働率ｄ）／
（日当たり生産量）

【０１６１】また、システム全体としての値としては、
次のように計算される。システム全体効果＝その他見込み効果＋（省面積×ｅ）
＋（在庫量×製品単価×ｆ）最大許容投資額＝Σ（各最大許容投資額）＋（システム
全体効果×ｇ）在庫量＝Σ（各在庫量）リードタイム＝Σ（各リードタイム）

【０１６２】上述の場合に、図２６に示した事例では、
設計者により作業者を中心とする自動化率の低い設定値
としての最小投資金額を最小構成に換算して入力する
と、シミュレーション装置２１により、自動化率が１０
０％になるためつまり作業者数がゼロになるための許容
投資額を計算するようになっている。また、リードタイ
ムや在庫量の値も、生産量や稼働時間などのデータに基
づいて上述した静的な近似式を用いて計算されるように
なり、これらから、省人数化，省在庫あるいは省面積化
などによる見込み効果額も計算されるようになる。

【０１６３】シミュレーション装置２１は、このように
して静的なデータを計算すると、次に、得られた結果の
データを表示するようになる。これは、図２６に示すよ
うな表で示す場合と、これらの計算結果に基づいて図２
７に示すような線形計画法に基づいたグラフの形式でも
表示することができる。すなわち、このグラフにおいて
は、投資レベルを検討するもので、横軸に自動化率
（％）を取り、縦軸には投資額（百万円）および在庫量
（個）を取り、得られたデータは実線で投資額を破線で
在庫量を示している。また、水平な線で示しているのは
各項目の目標の下限値であり、これよりも所定の幅が目
標領域として設定されている。

【０１６４】このグラフにおいては、例えば、投資額と
在庫量の目標を共に満たすような解が得られない結果と
なっている。したがって、結論的には、システム構成の
見直しやさらなるコストダウン努力が必要になるといっ
た結果となっていることを示している。このようにし
て、シミュレーションの結果得られるデータに基づい
て、設計レベル２以降で用いる投資額や在庫量の目標値
を求める作業を繰り返し行うことになる。

【０１６５】そして、上述の結果に対する処置として
は、例えば、自動化率を９０％以上（図中矢印で示す破
線が交差する点の自動化率が９０％）に設定すると共
に、設備投資額を５０百万（５０００万）円以上低減す
るように設定する（図中太い実線で示す計算結果のグラ
フを一点鎖線で示すグラフにシフトさせる）方向で検討
することで所望の条件を満たすデータを得ることができ
るようになる。したがって、以後のシミュレーションに
おいては、このデータに基づいて詳細な設計を進めれば
良いことになる。さらに、設計レベル２以降のシステム
設計においては、全自動化（自動化率９０％以上）を目
標としてコストダウンを図るようにした条件の下に設計
作業を行うことになる。

【０１６６】このようにしてシミュレーション処理が終
了して所望のデータが得られると、以降の設計レベルの
シミュレーションにおいても得られたデータが使用可能
となるように、プログラム中のデータ記憶領域にデータ
を記憶してプログラムを終了する。

【０１６７】設計レベル２および３で用いられるデー
タベースの説明（ア）データベースの概略説明さて、上述のようにして設計レベル１においてデータが
入力されると共に、そのシミュレーション処理の結果と
してもデータが得られるので、以降の設計レベル２，３
においては、ここで得られたデータに基づいて、次のよ
うなデータベースを構築する。このデータベースについ
ては後で詳述するが、ここでは、その概略について説明
する。

【０１６８】すなわち、設計レベル１においては、生産
システム全体を一つのデータベースとして取り扱う構成
としていたが、設計レベル２以降の生産システムの構成
は、個別システム（ライン，搬送システムなど）の多様
な組み合わせによって成り立っているので、各個別シス
テム単位さらには各個別システムの構成要素の単位でデ
ータベースを構築しておく必要がある。

【０１６９】そこで、このようなデータベースに対応し
て、図２８ないし図４０に示すような形式のデータベー
スを設定する構成としている。すなわち、図２８ないし
図４０に示したデータの表には、使用者が直接取り扱う
入出力データの他に、内部処理上で用いられる中間的な
データや項目も含まれており、これらの値の算出につい
ては内部的に記憶している変換式に基づいて行うように
なっている。

【０１７０】さらに、このようなデータベースの特徴と
しては、静的な計算によって求められるデータと、シミ
ュレーションによってさらに精度の高い値として求めら
れるデータとの２種類のデータが含まれている点であ
り。そして、このようなデータベースの構成とすること
により、例えば、設計レベル２において、まず静的な計
算を行い、その静的なデータに基づいてシミュレーショ
ンを実施して、その結果得として、静的な計算によって
得られたデータよりもさらに精度の高いデータとして得
ることができるようになり、設計精度の向上を図ること
ができるようになる。

【０１７１】また、下位の設計レベル３のシミュレーシ
ョンにより得られた結果のデータを集約してデータを求
め直すことにより、再び設計レベル２にてシミュレーシ
ョンを行う際に、高精度なデータとして採用することが
できるようになり、各設計レベルでシミュレーションを
実行する毎に取り扱うデータの精度が向上していくよう
になっている。

【０１７２】なお、本実施例においては、静的データと
シミュレーション結果により得られたデータとの２種類
が併記された状態で表示されており、これに基づいて、
使用者がデータベース内部の設定フラグを変更すること
により、データの高精度化に向けた処理を容易に実施す
ることもできるように設定されている。

【０１７３】（イ）データベースの詳細内容の説明上述したデータベースの図２８ないし図４０の詳細につ
いて説明する。図２８は、設計レベル１における生産管
理のデータベース（ＦｓＣＰＲ００００３）の表を示し
ており、ここでは、搬送システムのインディケーション
タイムのデータが画面上に表示されることを示してい
る。また、図２９は、設計レベル２におけるワークを収
納する箱（Ｂｏｘ）のデータベース（ＦｓＳｅｔＢｏｘ
００００２）の表を示しており、長さのデータを示す
「Ｌｅｎｇｔｈ」および容量のデータを示す「Ｃａｐ
ａ．」が表示されるようになっている。

【０１７４】また、図３０および図３１に示すものは、
それぞれ設計レベル２における加工ラインのデータベー
ス（ＦｓＬＭＣ００００４）の表および組立ラインのデ
ータベース（ＦｓＬＡＳ０００１７）の表であり、図３
２はこれらのデータベースの表の内容（ＧＵＩ；graphi
cal user interface）と、表示装置２６には表示されな
いが内部で処理を行うために必要な中間的なデータであ
る内部処理データを示している。

【０１７５】例えば、図３０においては、加工ラインの
データとして、サイクルタイムを示す「Cycle Time」表
示部９１ａ，リードタイムを示す「Lead Time 」表示部
９１ｂにはテーブル形式で部品番号に対してサイクルタ
イムおよびリードタイムが表示されている。また、その
他に、ラインの稼働率を示すデータを表示する「WorkRa
te 」表示部９１ｃ，ラインの在庫量を最大，平均，最
小の各データで示す表示部９１ｄ，９１ｅ，９１ｆ，ラ
インのタクトタイムを示す表示部９１ｇ，ラインの生産
能力を示す表示部９１ｈ，設備費用を示す表示部９１
ｉ，ランニングコストを示す表示部９１ｊ，作業者数を
示す表示部９１ｋ，処理中のワーク数を示す表示部９１
ｍなどが順次設けられている。

【０１７６】なお、各表示部９１ａ〜９１ｍに示される
データのうちで、左側に示されるものは静的なデータで
あり、入力されたデータや入力されたデータや原単位デ
ータに基づいて静的な計算により得られたデータを示し
ている。例えば、この中では、ライン平均在庫量のデー
タがリードタイムをサイクルタイムで割り算した値とさ
れ、ライン生産能力のデータが単位時間をサイクルタイ
ムで割り算した値にライン稼働率を掛け算した値として
計算されるようになっており、他のデータについては入
力データをそのまま設定している。

【０１７７】また、右側に示すデータはシミュレーショ
ン処理を実行した結果得られたデータを示しており、こ
れらは、例えば、図３２の下欄に示す内部処理データを
用いることにより求めるものがある。すなわち、内部処
理データとしては、トランザクション平均処理時間，ト
ランザクション平均滞在時間，トランザクション総通過
量，トランザクション最大滞在量，トランザクション平
均滞在量，トランザクション最小滞在量，稼働時間，処
理中トランザクション数などのデータが設定されてい
る。そして、例えば、ライン稼働率のデータとしては、
トランザクション総通過量にタクトタイムを掛け算しこ
れを稼働時間で割った値として得られる値になる。

【０１７８】そして、組立ラインのデータベースについ
ても同様にして静的データおよびシミュレーション結果
のデータが表示されるようになっており、図３１に示す
ような表示画面を表示装置２６に表示させるようになっ
ている。

【０１７９】図３３および図３４は、設計レベル２の自
動倉庫に関するデータベース（ＦｓＳＳＴ０００１２）
の表およびそれらのデータと内部処理データを含めた内
容を示している。この場合、例えば図３３においては、
在庫量の詳細情報をテーブルで示す自動倉庫在庫内容の
表示部を始めとして自動倉庫に関する各種のデータが静
的データとシミュレーション結果データとに分けて表示
されるようになっており、図３４には静的データの設定
の内訳とシミュレーション結果の設定の内訳が示され、
シミュレーション結果データの生成に必要な内部処理デ
ータについても示されている。

【０１８０】さらに、図３５および図３６においては、
設計レベル２のＡＧＶシステムのデータベース（ＦｓＡ
ＡＧ０００２０）の表およびそれらのデータと内部処理
データを含めた内容を示している。図３５では、ＡＧＶ
システムにおける各種のデータが静的データとシミュレ
ーション結果データとに分けて表示されるようになって
おり、図３６にはそれらのデータの内容と表示データを
得るための中間的な内部処理データの内容とが示されて
いる。なお、図３６中で「ＡＧＶ」，「ＡＧＶ」な
どで示しているのは、設計レベル３の「ＡＧＶ」のシミ
ュレーションで得られるデータを示しており、詳しく
は、図３９，図４０に示されている。

【０１８１】次に、図３７，図３８においては、設計レ
ベル２の荷積荷卸コンベアのデータベース（ＦｓＡＣＮ
０００１３）の表およびそれらのデータと内部処理デー
タを含めた内容を示している。図３７では、荷積荷卸コ
ンベアにおける各種のデータが静的データとシミュレー
ション結果データとに分けて表示されるようになってお
り、図３８にはそれらのデータの内容と表示データを得
るための中間的な内部処理データの内容とが示されてい
る。

【０１８２】そして、図３９，図４０においては、設計
レベル３のＡＧＶのデータベース（ＦｓＳｅｔＡＧＶ０
０００１）の表およびそれらのデータと内部処理データ
を含めた内容を示している。図３９では、ＡＧＶにおけ
る各種のデータが静的データとシミュレーション結果デ
ータとに分けて表示されるようになっており、図４０に
はそれらのデータの内容と表示データを得るための中間
的な内部処理データの内容とが示されている。

【０１８３】設計レベル２のシミュレーション内容の
説明設計レベル２においては、前述したように、設計レベル
１で行ったシミュレーション処理の結果得られたデータ
に基づいてシミュレーションを実施することになる。こ
こでは、加工ライン，搬送システムなどの個別システム
単位での概略仕様の設計が行われる。そして、設計レベ
ル１のシミュレーションにおいて得られた投資規模や自
動化レベルを達成すべく、各システムの諸元をシミュレ
ーション処理により求めることを行う。この場合、設計
レベル２では、全体システムとしての要件を満足させる
ための個別システムの諸元を決定することである。

【０１８４】しかし、個別システムとしては、実際に実
現可能性の高い諸元を決定する必要があるため、搬送シ
ステムにおいては、例えば、ＡＧＶ（無人搬送車）を用
いたＡＧＶシステムを採用するのか、あるいはベルトコ
ンベアなどを敷設することにより搬送するコンベアシス
テムを採用するのかなどの具体化した内容により検討が
行われる。また、このときシミュレーション処理に用い
られる値も、経験的に得られている値も含めて比較的精
度の高いデータを用いている。また、搬送システムにお
いては、搬送距離をデータとして用いる等、比較的抽象
度が高いデータを用いており、設計レベル３に進んでか
ら詳細なデータを用いた設計を実施するようになってい
る。

【０１８５】そして、設計レベル１で規定された物の流
れの前後関係から、設計レベル２では、物流システムの
構成の作成が支援されるようになる。そこで、例えば、
「ＡＧＶシステム」を選択すると、図２１に示している
ように、「ＡＧＶシステム（ＡＡＧ）」と「ホームステ
ーション（ＨＳ）」で構成される「ＡＧＶシステム」が
表示装置２６上のモデル表示画面７１に表示されるよう
になる。この場合、ＡＧＶシステムは、加工ラインや自
動倉庫とＡＧＶシステムとの接点となる荷積荷卸コンベ
アの間に設けられるものである。

【０１８６】このとき、ＡＧＶシステムにおける物の搬
送は、ホームステーション（ＨＳ）→加工ライン→荷積
荷卸ステーション→自動倉庫荷積荷卸ステーション→ホ
ームステーション（ＨＳ）に至る経路をとるもので、メ
イン制御画面５１のエディタモードにおける「Relate」
表示部６２ｅの選択により実施する機能によってこれら
の要素間の関係が設定されるようになっている。また、
このＡＧＶシステムにおいては、ＡＧＶによって搬送す
る加工物の箱（Ｂｏｘ）の収容数も入力設定されるよう
になっている。

【０１８７】また、このＡＧＶシステムのモデルのデー
タとしては、設計レベル１における日当り生産量や稼働
時間に基づいて搬送量を計算し、これによって静的な計
算値としてのＡＧＶ台数のデータが求められるようにな
っており、この計算結果が、ホームステーション（Ｈ
Ｓ）のＡＧＶ台数の初期値として用いられる。一方、逆
に設計レベル２で得られたリードタイムや在庫量のデー
タは設計レベル１のデータとしても利用されるようにな
っている。

【０１８８】そして、設計レベル２では、ＡＧＶの初期
値に基づいて、シミュレーションが実施され、これによ
って、静的に求めたＡＧＶ台数のデータが設計の意図に
沿った適切な値であるか否かという判定について、シミ
ュレーションの結果から検討することができるようにな
る。なお、このシミュレーション結果としては、各要素
の稼働率状況，バッファあるいはＡＧＶ経路の専有率な
どの統計的データを表やグラフによって表示されるよう
になっており、これらのデータに基づいて使用者によっ
て評価がなされるようになっている。

【０１８９】図２１においては、例えば、設計レベル１
で行ったラインのモデル（図２０参照）の表示に対し
て、設計レベル２においてはモデル表示画面７１上に、
加工ライン（Ｌｉｎｅ）７２をＬＭＣ（加工ライン）７
２ａとＡＣＮ（コンベア）７２ｂとし、加工ライン（Ｌ
ｉｎｅ）７３をＬＭＣ（加工ライン）７３ａとＡＣＮ
（コンベア）７３ｂとして表現し、自動倉庫（Ｓｔｏｒ
ｅ）７５をＳＳＴ（自動倉庫）７５ａとＡＣＮ（コンベ
ア）７５ｂとして表現し、さらに、搬送システム（Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ）７６をＡＡＧ（ＡＧＶルート簡易）７６
ａとＨ．Ｓ（ホームステーション）７６ｂとして表現し
て表示装置２６に表示するようになっている。また、Ｌ
ＭＣ７２ａ，７３ａ，ＳＳＴ７５ａにはそれぞれ生産指
示部としてのＣＰＲ７２ｃ，７３ｃ，７５ｃが付設され
た状態に表示されている。

【０１９０】そして、モデル表示画面７１上で、例え
ば、ＡＡＧ７６ａの搬送に関連する要素間の関係を図示
のように線で結び、さらに、それらの関係に関するデー
タとして前述した図３５に示したような各種のデータを
入力して設定を行うようになっている。なお、図中、ひ
とつのＡＣＮに対して２本の線が設定されているのは、
荷積の位置と荷卸の位置とを区別するためである。ま
た、他の部分についても上述と同様に行われるようにな
っているので、詳しい説明は省略するが、設計レベル１
で行ったモデルの表示に対して、設計レベル２において
はモデル表示画面７１上に、組立ライン（Ｌｉｎｅ）７
４をＬＳＣ（組立ライン）７４ａとＡＣＮ（コンベア）
７４ｂとして表現している。

【０１９１】設計レベル３のシミュレーション内容の
説明次に、設計レベル３のシミュレーションの内容について
図２２を参照して説明する。設計レベル２のシミュレー
ション結果に基づいて搬送システムあるいはＡＧＶシス
テムの詳細な設計を行うのが設計レベル３のシミュレー
ション内容である。ここでは、設計レベル２のＡＧＶシ
ステムの部分が詳細にモデル化された内容についてそれ
らの諸元を求めるための設計が行われる。

【０１９２】具体的には、ＡＧＶの搬送路が設定され、
ＡＧＶは搬送路の状況（停止後の加速，カーブの速度な
ど）に応じて動作し、交差点で先行するＡＧＶがあれば
待機するなど実際の状況に近い動作をするようにシミュ
レーションを行う。ＡＧＶの作業が終了すると、例え
ば、加工ラインの詳細設計（設計レベル３）のシミュレ
ーションを行うことができる。この場合、ＡＧＶシステ
ムのモデルを設計レベル３の結果を反映して設計レベル
２の段階に戻し、加工ラインのモデルを詳細に設計する
ために、設計レベル３のレベルに詳細化して設計を進め
ることにより、効率的な設計を行うことができるように
なる。

【０１９３】なお、上述の図２２に示す設計レベル３の
ＡＧＶシステムの設計を行ったときに、当初の目標とな
る条件に適合させることができない場合には、ＡＧＶシ
ステムの採用が適切ではないということであり、この場
合には、設計レベル２に戻ってコンベアなどの多のシス
テムの適用を検討することが必要になったことがわか
る。このような場合において、各設計レベル間での条件
の一貫性があることで、効率的な設計を行うことができ
るのである。

【０１９４】さて、図２２には、ＡＧＶの詳細な設計と
して、具体的なルートレイアウトの設計を行う場合を表
示しており、この場合、メインコントロール画面５１上
で設計レベル３の設定を行うと、モデル表示画面７１上
には、設計レベル２で行った配置状態から、図２２に示
すような配置状態の表示が行われるようになる。そし
て、この状態において、設計レベル２でのシミュレーシ
ョン結果をもとにしてレイアウトに合わせた各要素の再
配置を、モデル表示画面７１上でエディタ機能を用いて
再構築する。

【０１９５】そして、設計レベル３の詳細設計に対応し
て、次に、ＡＧＶの走行レイアウトを作成する。まず、
荷積荷卸ステーション（Ｓ．Ｓ．），カーブＣ（Ｎｏｄ
ｅ）および交差点Ｘ（Ｎｏｄｅ）を画面中のレイアウト
に定義する。続いて、この走行ルート上で再度各走行経
路を設定する。走行経路を『Ｈ．Ｓ．→Ｓ．Ｓ．』，
『Ｓ．Ｓ．→Ｓ．Ｓ．』，『Ｓ．Ｓ．→Ｈ．Ｓ．』の順
に、走行ルートに沿って規定することにより具体的な走
行レイアウトとして図中に示すようなループＡ、ループ
Ｂが決められる。この後、データ入力画面により、ここ
で用いるＡＧＶの詳細なデータを図３９に示した詳細デ
ータベースの画面を用いて入力するようになっている。

【０１９６】データが入力されると、シミュレーション
装置２１は、シミュレーション処理を実行してアニメー
ション表示により表示装置２６に表示すると共に、その
シミュレーション処理の結果として、各要素の稼働率状
況，各ＡＧＶレイアウト要素の専有率などの統計的デー
タを表あるいはグラフにして表示装置２６に表示するよ
うになる。使用者は、これに基づいてシミュレーション
結果のデータを評価するようになっている。

【０１９７】また、上述のようにして設計レベル３のシ
ミュレーションによって得られた結果のデータについて
は、この設計レベル３のシミュレーションを実行した後
に、前段の設計レベル２あるいは１の各要素についての
データについても書き換えることができ、この場合に
は、前述したようなデータ変換ルールを用いてそのシミ
ュレーション処理で用いる要素のデータ形式に適した値
に変換された状態で用いられるようになる。そして、こ
のように他の設計レベルのデータに変換してデータを自
動的に流用するので、シミュレーションを行った結果得
られた精度の高いデータを用いた評価を行うことができ
るようになる。

【０１９８】なお、このようなデータ変換処理について
は、前述したメインコントロール画面５１の「Calc」表
示部５９を選択設定することにより、関連するシミュレ
ーションプログラムを読出して対応するデータのデータ
変換ルールに基づいて変換処理のみをを行うようになっ
ており、その都度シミュレーション処理を実行する必要
はない。

【０１９９】（ｅ）第３の実施例の効果このような第３の実施例によれば、ＡＧＶ搬送システ
ムを利用した生産ラインの設計において、３段階に設定
されたシミュレーションの設計レベルのそれぞれで使用
されるデータを、データモデルのプログラムとしてモデ
ル，データおよびデータ変換ルールを一体に有する状態
で記憶手段３１内に記憶させているので、前段の設計レ
ベルで用いられたデータやシミュレーションの結果得ら
れたデータをデータ変換ルールに基づいて変換処理を行
うことにより自動的に次の段の設計レベルのデータとし
て用いることができ、設計レベル間のシミュレーション
の繰り返しにおけるデータ入力作業が非常に簡単にな
る。

【０２００】これによって、大きな生産システムの設計
に当たって、迅速な設計開発が要求される今日の状況下
においても、その要求に十分に答えられるように、抽象
レベルから具体レベルへの設計レベルにおいて相互間の
データの授受を迅速かつ確実に行えるようになり、しか
もデータ入力作業における人為的なミスなどの発生を極
力低減することができるようになり、設計作業の効率を
大幅に向上させることができるようになる。

【０２０１】また、データモデルを追加したり変更す
る等の際にも、他のデータモデルとの関係やシステムに
おける関係をプログラムとして記述すると共にデータ変
換ルールと共に一体に記述した状態で記憶装置３１に記
憶することにより、簡単にシミュレーション処理に取り
入れることができるようになり、システムの開発や設計
の変更についても簡単に拡張作業を行うことができるよ
うになる。

【０２０２】さらに、データモデルとして、表やグラ
フなどを作成および表示などを行うプログラムを記述し
て記憶装置３１に記憶しておくことにより、シミュレー
ション処理で、そのデータモデルを利用することで、シ
ミュレーションプログラム中に表やグラフの作成プログ
ラムを別途に設けることなく簡単にその処理を実行させ
ることができるようになる。

【０２０３】（ｆ）発明の変形または拡張本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、
次のように変形または拡張ができる。データ変換ルールについては、どのような形態で記憶
設定するようにしても良い。また、データ変換処理につ
いては、どの段階で実施するようにしても良く、したが
って、シミュレーション処理を実行した後にデータ変換
処理を行うこともできる。

【０２０４】設計レベル１ないし３のシミュレーショ
ンのみならず、生産管理やメンテナンスシステムにも拡
張して適用することができる。そして、これによって、
設計された生産システムの各諸元データを生産ラインの
各設備に直接渡したり、あるいはその装置毎に適合する
ようにデータモデルを設定することにより、自動的に生
産ラインの稼働条件を設定することができるようにな
り、さらには、仕様変更や設備の変更あるいは設定条件
の変更などがある場合でも自動的にこれに対応すること
ができるようになる。

【０２０５】また、生産ライン以外に、複数段階の設
計レベルを経て設計される生産システム全般に適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全体のブロック構
成図

【図２】メインプログラムのフローチャート

【図３】データ更新プログラムのフローチャート

【図４】設計レベル間のプログラムおよびデータの関係
を示す説明図

【図５】隣接する設計レベルのデータの関係を示す説明
図

【図６】データ変換ルールの説明図

【図７】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】シミュレーションプログラムのフローチャート

【図１０】生産システムの設計における設計レベルと流
れとの関係を示す説明図

【図１１】設計レベル１〜３の流れを詳細に示す説明図

【図１２】生産システムの構成を概念的に示す説明図

【図１３】生産システムのデータの関係とシミュレーシ
ョン装置の実行の対応関係を示す説明図

【図１４】設計レベルに対応したモデルとデータの取り
扱いの関係を示す説明図

【図１５】設計レベル間のデータの関係を示す説明図

【図１６】シミュレーションプログラムのフローチャー
ト（その１）

【図１７】シミュレーションプログラムのフローチャー
ト（その２）

【図１８】シミュレーションプログラムのフローチャー
ト（その３）

【図１９】メイン表示画面の説明図

【図２０】設計レベル１のモデル表示画面の説明図

【図２１】設計レベル２のモデル表示画面の説明図

【図２２】設計レベル３のモデル表示画面の説明図

【図２３】設計レベル１のデータ入力画面の説明図（そ
の１）

【図２４】設計レベル１のデータ入力画面の説明図（そ
の２）

【図２５】設計レベル１のデータ入力画面の説明図（そ
の３）

【図２６】設計レベル１のデータ入力画面の説明図（そ
の４）

【図２７】設計レベル１のシミュレーション結果の表示
画面の説明図

【図２８】設計レベル１の生産管理のデータベースの表
を示す表示画面の説明図

【図２９】設計レベル２のワークを収納する箱のデータ
ベースの表を示す表示画面の説明図

【図３０】設計レベル２の加工ラインのデータベースの
表を示す表示画面の説明図

【図３１】設計レベル２の組立ラインのデータベースの
表を示す表示画面の説明図

【図３２】加工ラインおよび組立ラインのデータベース
の内容を示す説明図

【図３３】設計レベル２の自動倉庫のデータベースの表
を示す表示画面の説明図

【図３４】自動倉庫のデータベースの内容を示す説明図

【図３５】設計レベル２のＡＧＶシステムのデータベー
スの表を示す表示画面の説明図

【図３６】ＡＧＶシステムのデータベースの内容を示す
説明図

【図３７】設計レベル２の荷積荷卸コンベアのデータベ
ースの表を示す表示画面の説明図

【図３８】荷積荷卸コンベアのデータベースの内容を示
す説明図

【図３９】設計レベル３のＡＧＶのデータベースの表を
示す表示画面の説明図

【図４０】ＡＧＶのデータベースの内容を示す説明図

【図４１】従来例を示す生産システムの設計にあたって
の基本概念の説明図

【図４２】設計レベル１の設計内容の概略説明図

【図４３】設計レベル２の設計内容の概略説明図

【図４４】設計レベル３の設計内容の概略説明図

【図４５】各設計レベルにおけるシミュレーションの処
理の進め方を説明する流れ図

【図４６】生産システムの設計の全体の流れを説明する
概念図

【符号の説明】

２１はシミュレーション装置、２２は入出力部、２３は
シミュレーション演算部、２４は表示処理演算部、２５
はデータ変換処理演算部、２６は表示装置、２７は入力
装置、２８は外部入力装置、２９は外部出力装置、３０
は記憶装置、３０ａはプログラム記憶部、３０ｂはデー
タ記憶部、３０ｃはデータ変換ルール記憶部、３１は記
憶装置、５１はメイン表示画面、５２は「Control Pane
l 」表示部、５３は「Run 」表示部、５４は「Edit」表
示部、５５は「Level 」表示部、５６は「Start 」表示
部、５７は「Step」表示部、５８は「Display 」表示
部、５９は「Calc」表示部、６０は「Timer 」表示部、
６１は「Grid」表示部、６２は「Production System 」
表示部、６３はモデル選択表示部、７１は表示エリア、
７２〜７４は加工ライン、７５は自動倉庫、７６，７７
は搬送システム、７２ａ，７３ａはＬＭＣ（加工ライ
ン）、７２ｂ，７３ｂはＡＣＮ（コンベア）、７２ｃ，
７３ｃは荷積荷卸ステーション（Ｓ．Ｓ）、７４ａはＬ
ＳＣ（組立ライン）、７４ｂはＡＣＮ（コンベア）、７
４ｃは荷積荷卸ステーション（Ｓ．Ｓ）、７５ａはＳＳ
Ｔ（自動倉庫）、７５ｂはＡＣＮ（コンベア）、７５ｃ
は荷積荷卸ステーション（Ｓ．Ｓ）、７６ａはＡＡＧ
（ＡＧＶルート簡易）、７６ｂはＨ．Ｓ（ホームステー
ション）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島史夫愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者福田好朗東京都東久留米市八幡町１丁目１番12号財団法人機械振興協会技術研究所内 (72)発明者鈴木孝一東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者池田佳則東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生産システムの設計を抽象的な設計レベ
ルから具体的な設計レベルに至る複数段階の設計レベル
に対応してシミュレーションおよびその評価を行って進
めるようにした生産システム設計支援装置において、前記各設計レベルに対応して入力されたデータに基づい
てシミュレーションプログラムを実行するシミュレーシ
ョン演算部と、前記各設計レベルで使用されるデータおよびシミュレー
ションにより得られたデータを記憶するデータ記憶手段
と、前記各設計レベルで使用されるデータを異なる設計レベ
ルで用いるデータに変換するためのデータ変換ルールが
記憶されたデータ変換ルール記憶手段と、前記各設計レベルで使用されるデータを前記データ変換
ルール記憶手段に記憶されたデータ変換ルールに基づい
て他の設計レベルのデータに変換するデータ変換処理手
段とを具備したことを特徴とする生産システム設計支援
装置。
【請求項２】生産システムの設計を抽象的な設計レベ
ルから具体的な設計レベルに至る複数段階の設計レベル
に対応してシミュレーションおよびその評価を行って進
めるようにした生産システム設計支援装置において、前記複数段階の設計レベルのそれぞれに対応して選択さ
れた設計レベルに応じたシミュレーションを実行するシ
ミュレーションプログラムと、このシミュレーションプログラムの実行により用いられ
るデータを前記生産システムの構成要素のデータモデル
として記憶するデータ記憶手段とを備え、前記データモデルは、前記複数段階の設計レベルのうちの設定された設計レベ
ルのシミュレーション内容に対応した構成要素を規定す
るプログラム部と、前記シミュレーションで用いられるデータおよびその結
果のデータを記憶するデータ記憶部と、このデータ記憶部に記憶されるデータを前記複数段階の
設計レベルのそれぞれで使用可能なデータに変換可能な
データ変換ルールを記憶するデータ変換ルール記憶部と
から構成されていることを特徴とする生産システム設計
支援装置。
【請求項３】前記生産システムのシミュレーション結
果を表示するための表示プログラムを前記生産システム
のデータモデルとして記憶可能に構成されていることを
特徴とする請求項２記載の生産システム設計支援装置。
【請求項４】前記生産システムのシミュレーション処
理に用いるデータの演算を行うための変換プログラムを
前記生産システムのデータモデルとして記憶可能に構成
されていることを特徴とする請求項２または３記載の生
産システム設計支援装置。
【請求項５】前記シミュレーションの実行により得ら
れた出力データについて前記データ変換処理を行うか否
かを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載の生産システム設計支援装
置。