JPH1058288A

JPH1058288A - 工程能力評価シミュレータ

Info

Publication number: JPH1058288A
Application number: JP21370496A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kageyama; 正樹陰山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、工作機械等の独立した存在でありな
がら工程内で互いに影響し合って動作する工程要素のシ
ミュレーションを柔軟に行う。【解決手段】工程に関する入力情報に基づいて拡張ペト
リネット入力手段２により拡張ペトリネットを生成して
拡張ペトリネット保持手段５に保持し、これら拡張ペト
リネットを拡張ペトリネット状態更新手段６により参照
し、その各要素間の取り得る状態を更新して工程に対す
るシミュレーション評価を行ってその履歴を状態更新履
歴出力手段７により表示出力し、かつ拡張ペトリネット
分割手段１０により拡張ペトリネット中における所望部
分の各要素を分割して新たな拡張ペトリネットとして再
定義し、拡張ペトリネット通信手段１１により各拡張ペ
トリネット間で関係付けられた各要素の状態変化を監視
し、各要素間で情報の伝達を行う。

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
計及び評価において設備等の工程要素を記述したシミュ
レーションモデルを用いて工程能力を評価する工程能力
評価シミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる工程能力評価シミュレータは、生
産システムを構成する工作機械等の各工程要素の機能を
記述し、これら工程要素の識別状態とその工程の取り得
る状態を記述する情報を作成し、各工程要素間の関係を
記述して、時間をパラメータとして定義して各工程要素
の機能を順次起動する。

【０００３】そして、これら工程要素の機能の順次起動
によって、各工程要素の状態を変化させ、各工程要素間
の関係から状態変化を相互に伝達させることで、時間経
過ととともに生産システムがどのような挙動をとるかを
追跡し、評価している。

【０００４】このような工程能力評価シミュレータで
は、上記機能を実現するために次のような方法が取られ
ている。第１に、工程要素に結び付いたキーワードを宣
言することにより各工程要素の識別情報及び状態を格納
する記憶領域を作成し、かつ予めキーワードによって定
義された簡単な工程要素の動作や工程要素間の状態伝達
の仕方を組み合わせることによって、実際の工程要素の
動作や工程要素間の情報伝達の仕方を関数として定義す
る。

【０００５】そして、工程要素の状態を格納する記憶領
域にキーワードにより予め初期値を与えておき、実行コ
マンドを与えることにより各関数を実行してシミュレー
ションを行う方法である。

【０００６】この第１の方法では、全ての定義ある一定
の文法に従いキーワードとデータ列を並べたモデル定義
ファイルをシミュレーション処理系に与えるシミュレー
ション言語の形式を取るものとなっている。

【０００７】第２に、工程要素を示すグラフィックシン
ボルを予め用意し、これらのシンボルをディスプレイ上
に配置し、入／出力などの関係をポインティングデバイ
スなどで指定し、工程要素の初期状態や処理能力のパラ
メータなどは別途表形式データで入力することでモデル
を定義する。

【０００８】そして、シミュレーションの実行は、これ
らのグラフィックシンボルに対応してシミュレータが内
部に持っているメソッドを起動して実行する方法であ
る。或いは、工程要素を表形式のデータとして用意して
おき、この表を工程要素の数だけ作成し、これら工程要
素間の関係も表のデータの一部として記述する方法であ
る。

【０００９】これら第２の方法は、予め用意された工程
要素のグラフィックシンボルを組み合わせてモデルを作
成し、実際の動作はシミュレータ内部にビルトインされ
たメソッドを起動して実行するシミュレーションツール
の形式をとるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の方法のようにシミュレーションモデルを記述するに
は、ある程度以上のプログラミング能力が必要となり、
一般の生産技術者に対して言語の学習など負担が大きく
なる。

【００１１】一方、第２の方法のように視覚的に部品を
画面上に並べて、各部品の属性を設定してモデルを構築
するシミュレーションツールを用いた場合、予め用意さ
れた部品／属性のなかに実際のシステムで使用する工程
要素と等価なものがない場合には、正確なモデリングが
できず、これを回避するには用意する部品を増やし続け
なければならない。

【００１２】又、工作機械等の各工程要素の間には、ワ
ークの流れだけでなく制御情報などの流れも存在する
が、視覚的にシミュレーションモデルを構築する場合に
は、これらワークや制御情報の流れ等のそれぞれ異なっ
た流れを区別して表示することが困難である。

【００１３】そこで本発明は、工作機械等の独立した存
在でありながら工程内で互いに影響し合って動作する工
程要素のシミュレーションを柔軟にできる工程能力評価
シミュレータを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、工程
に関する入力情報に基づいて工程の機能を表すプレース
やリンクを含む各要素から成る拡張ペトリネットを生成
する拡張ペトリネット入力手段と、この拡張ペトリネッ
ト入力手段により生成された各拡張ペトリネットをそれ
ぞれ保持する拡張ペトリネット保持手段と、この拡張ペ
トリネット保持手段に保持されている拡張ペトリネット
を参照し、この拡張ペトリネットにおける各要素間の取
り得る状態を更新して工程に対するシミュレーション評
価を行う拡張ペトリネット状態更新手段と、この拡張ペ
トリネット状態更新手段により得られた拡張ペトリネッ
トの状態更新の履歴を表示出力する状態更新履歴出力手
段と、を備えた工程能力評価シミュレータである。

【００１５】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、工程に関する入力情報に基づいて拡張ペトリネッ
ト入力手段により工程の機能を表すプレースやリンクを
含む各要素から成る拡張ペトリネットを生成し、これら
拡張ペトリネットをそれぞれ拡張ペトリネット保持手段
で保持する。

【００１６】そして、これら保持されている拡張ペトリ
ネットを拡張ペトリネット状態更新手段により参照し、
この拡張ペトリネットにおける各要素間の取り得る状態
を更新して工程に対するシミュレーション評価を行い、
この得られた拡張ペトリネットの状態更新の履歴を状態
更新履歴出力手段により表示出力する。

【００１７】このようにそれぞれ異なる各工程を各拡張
ペトリネットとして保持し、これら拡張ペトリネットを
参照して工程に対するシミュレーションを行うので、工
作機械等の独立した存在でありながら工程内で互いに影
響し合って動作する工程要素のシミュレーション評価を
柔軟にできる。

【００１８】請求項２によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット中にお
ける所望部分の各要素を分割して新たな拡張ペトリネッ
トとして再定義し、これを再定義拡張ペトリネットとし
て拡張ペトリネット保持手段に渡す拡張ペトリネット分
割手段を付加した。

【００１９】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、拡張ペトリネット中を分割して新たな拡張ペトリ
ネットを再定義でき、この再定義拡張ペトリネットを例
えば工作機械などの工程要素として表すことができる。

【００２０】請求項３によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット保持手
段に保持されている各拡張ペトリネット間で関係付けら
れた各要素の状態変化を監視し、これら要素の状態が変
化したときに各要素間で情報の伝達を行う拡張ペトリネ
ット通信手段を付加した。

【００２１】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、各拡張ペトリネット間の各要素間で状態変化の情
報、すなわち互いに異なる工程間での工作機械等の状態
変化の情報を伝達することができる。

【００２２】請求項４によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット入力手
段は、プレース、トランジション及びアークのペトリネ
ットの基本要素に、プレースとトランジションとの接続
の抑止・許可を行うアーク、各トランジション間の状態
変化を互いに制御するリンクを用いて拡張ペトリネット
を生成する機能を有する。

【００２３】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、工程に関する入力情報に基づいて、工程の機能を
表すペトリネットの基本要素に、プレースとトランジシ
ョンとの接続の抑止・許可を行うアーク、各トランジシ
ョン間の状態変化を互いに制御するリンクを含む拡張ペ
トリネットを生成する。

【００２４】請求項５によれば、請求項３記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット通信手
段は、拡張ペトリネット中の所望のプレースと、この拡
張ペトリネットとは別の拡張ペトリネット中における入
出力プレースとの間で状態変化を伝達し、所望のプレー
スに別の拡張ペトリネットの機能を持たせる機能を有す
る。

【００２５】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、例えば一方の拡張ペトリネット中の所望プレース
と他方の拡張ペトリネット中の入出力プレースとの間で
状態変化の伝達ができ、一方の拡張ペトリネット中の所
望プレースを他の工程として作用できる。

【００２６】請求項６によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット中にお
ける所望部分の各要素を分割して新たな拡張ペトリネッ
トとして再定義し、これを再定義拡張ペトリネットとし
て拡張ペトリネット保持手段に渡す拡張ペトリネット分
割手段と、拡張ペトリネット中における所望部分の各要
素を１つのプレースに置き換える置換え手段と、この置
換え手段により置き換えられた１つのプレースと、再定
義拡張ペトリネット中の入出力プレースとの間で状態変
化を伝達し、１つのプレースに別の拡張ペトリネットの
機能を持たせる拡張ペトリネット通信手段と、を付加し
た。

【００２７】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、拡張ペトリネット中から分割した各要素を１つの
プレースに置き換え、かつこのプレースと分割して再定
義された拡張ペトリネットとの間で状態変化の伝達を行
うことにより、シミュレーションモデルを構造化でき
る。

【００２８】請求項７によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット通信手
段は、拡張ペトリネット保持手段に保持されている複数
の拡張ペトリネットを参照し、これら拡張ペトリネット
中の少なくとも１つの要素間の相互で状態変化の伝達を
行う機能を有する。

【００２９】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、複数の拡張ペトリネット中の要素間の相互で状態
変化の伝達を行うことにより、例えばそれぞれ異なる複
数の工程間で相互に状態変化の伝達ができる。

【００３０】請求項８によれば、請求項７記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット通信手
段は、前記拡張ペトリネット保持手段に保持されている
複数の前記拡張ペトリネットのうち工程を表す被参照拡
張ペトリネット、前記工程のうち関係する工程要素を流
れの特徴において分類し、それぞれを表す複数の被参照
拡張ペトリネットの少なくとも１つの要素に対してこれ
ら被参照拡張ペトリネット中の少なくとも１つの要素と
の間のそれぞれで相互に状態変化の伝達を行う機能を有
する。

【００３１】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、複数の拡張ペトリネットのうち例えば工程全体を
物の流れと人間の流れとを表す被参照拡張ペトリネット
を用いることにより、生産システムをそれぞれ異なった
視点からシミュレーションモデル化できる。

【００３２】請求項９によれば、請求項１記載の工程能
力評価シミュレータにおいて、拡張ペトリネット通信手
段は、拡張ペトリネット保持手段に保持されている複数
の拡張ペトリネットのうち少なくとも、それぞれ異なる
主工程を表す複数の主拡張ペトリネット、これら主拡張
ペトリネット間を接続するための接続拡張ペトリネッ
ト、主拡張ペトリネット中の少なくとも１つの要素を表
す部分拡張ペトリネットを参照し、これら主拡張ペトリ
ネット、接続拡張ペトリネット及び部分拡張ペトリネッ
トの各要素間で相互に状態変化の伝達を行う機能を有す
る。

【００３３】このような工程能力評価シミュレータであ
れば、主拡張ペトリネット、接続拡張ペトリネット及び
部分拡張ペトリネットの各要素間で相互に状態変化の伝
達を行うことにより、構造化したシミュレーションモデ
ルを作成し、単純な構造にして複雑な動作ができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。図１は工程能力評価
シミュレータの機能ブロック図である。この工程能力評
価シミュレータ１には、拡張ペトリネット入力手段２が
備えられている。

【００３５】この拡張ペトリネット入力手段２は、入力
デバイス３からの工程に関する入力情報を受け取り、こ
の入力情報に基づいて工程能力評価シュミレータ１の内
部で使用する形式の拡張ペトリネット、すなわち工程の
機能を表すプレースやリンクを含む各要素から成る拡張
ペトリネット及び初期状態を生成する機能を有してい
る。

【００３６】なお、入力デバイス３から与えられる入力
情報は、例えばタイプライタ又は電子的ファイルから得
られる文字データやグラフィックイメージ等である。こ
こで、拡張ペトリネットの基本要素について図２に示す
拡張ペトリネットの基本要素を参照して説明する。

【００３７】同図(a) に示すようにプレースＰ、トーク
ンＫ、アークＡ及びトランジションＴをペトリネット符
号の基本要素とし、これらプレースＰとトランジション
ＴとをアークＡを介して交互に接続した構造を基本とす
る。

【００３８】このうちプレースＰは、例えば工程要素で
ある工作機械を表し、待機状態及び停止状態及びその他
複数の状態を持つことができるものである。トークンＫ
は、例えば工作機械間に流れるワークや作業員の流れを
表し、プレースＰの待機状態及び停止状態以外の状態を
記述するものである。

【００３９】アークＡは、プレースＰとトランジション
Ｔとの間を接続してトークンＫによる情報伝達方向を指
定するものである。トランジションＴは、情報伝達方向
の指定されたアークＡによってプレースＰに接続するも
のである。

【００４０】しかるに、拡張ペトリネット符号は、これ
らペトリネットの基本要素に、同図(b) 〜同図(f) に示
す抑止アークＱ_a 、許可アークＱ_b 、抑止リンクＲ_a 、
許可リンクＲ_b 、排他リンクＲ_c の各要素を加えて制御
する機能を拡張したものである。

【００４１】抑止アークＱ_a 及び許可アークＱ_b は、そ
れぞれプレースＰとトランジションＴとの接続の抑止・
許可を行うものである。抑止リンクＲ_a 、許可リンクＲ
_b 及び排他リンクＲ_c は、それぞれ各プレースＰ間の状
態変化を互いに制御するものである。

【００４２】このうち、抑止リンクＲ_a は、図２(d) に
示すようにリンクの制御側に接続されたプレースＰ₁ が
トークンＫによって状態を記述されているときに、リン
クの被制御側に接続されたプレースＰ₂ の状態変化を抑
止するものである。

【００４３】許可リンクＲ_b は、同図(e) に示すように
リンクの制御側に接続されたプレースＰ₁ がトークンＫ
によって状態を記述されているときに、リンクの被制御
側に接続されたプレースＰ₂ の状態変化を許可するもの
である。

【００４４】排他リンクＲ_c は、同図(f) に示すように
リンクの制御側に接続されたプレースＰ₁ が待機状態に
あるときに、リンクの被制御側に接続されたプレースＰ
₂ の状態変化を抑止し、かつリンクの制御側に接続され
たプレースＰ₁ が待機状態からトークンＫにより記述さ
れる状態に変化し、その後制御側に接続されたプレース
Ｐ₁ が待機状態に変化したとき、制御方向情報の制御側
と被制御側を入れ換えるものである。

【００４５】従って、拡張ペトリネット入力手段２は、
入力デバイス３からの入力情報に基づいて図２に示す拡
張ペトリネットの各要素間を接続し、例えば図３に示す
よう４つのトランジションＴ₁ 〜Ｔ₄ （このうちＴ3 は
動作トランジション）及び例えば工作機械を表す２つの
入力プレースＰ₁ 、Ｐ₂ と１つの出力プレースＰ₃ をア
ークＡを介して接続し、１つの工程を表す拡張ペトリネ
ットを生成する機能を有する。

【００４６】拡張ペトリネット保持手段４は、拡張ペト
リネット入力手段２により生成された各拡張ペトリネッ
トのデータをそれぞれ異なった拡張ペトリネット記憶領
域５−１〜５−ｎに格納して保持する機能を有してい
る。

【００４７】拡張ペトリネット状態更新手段６は、拡張
ペトリネット保持手段４の各拡張ペトリネット記憶領域
５−１〜５−ｎにそれぞれ格納されている拡張ペトリネ
ットのデータを参照し、これらの拡張ペトリネットにお
ける各プレースＰなどの間の取り得る状態を更新して工
程に対するシミュレーション評価を行う機能を有してい
る。

【００４８】すなわち、拡張ペトリネット状態更新手段
６は、各拡張ペトリネットを拡張ペトリネット保持手段
４から検索し拡張ペトリネットの初期状態を参照し、状
態の更新をすべきプレースＰを指定する。そして、アー
クＡやリンクＲにより関係付けられた要素間で状態を伝
達することでシミュレーションを実行する機能を有して
いる。

【００４９】又、拡張ペトリネット状態更新手段６は、
拡張ペトリネット保持手段４内の拡張ペトリネットの状
態変化を監視し、この状態変化を状態更新履歴出力手段
７に伝達する機能を有している。

【００５０】ここで、拡張ペトリネット状態更新手段６
による拡張ペトリネットの状態変化について具体的に説
明する。図４は上記図３に示すペトリネットの基本的な
状態変化動作を示す概念図である。

【００５１】動作トランジションＴ₃ は、入力側の全て
のプレースＰ₁ 、Ｐ₂ がトークンＫによって状態が記述
され、出力側の全てのプレースＰ₃ が待機状態にある場
合に、入力側の全てのプレースＰ₁ 、Ｐ₂ のトークンＫ
を消去して待機状態とし、出力側の全てのプレースＰ₃
にトークンＫにより状態を記述する。

【００５２】図４の状態イにおいて、入力プレースＰ₂
がトークンＫによって状態が記述されている。この状態
イでは、入力プレースＰ₁ は状態が記述されていないの
で、動作トランジションＴ₃ は、アークＡを介して接続
されている各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状態を参照した結
果、状態は現状で保持される。

【００５３】状態ロにおいて、入力プレースＰ₁ が新た
にトークンＫによって状態が記述されたことにより、動
作トランジションＴ₃ は、各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状態
を参照し、これら入力プレースＰ₁ 、Ｐ₂ のトークンＫ
を消去し、出力プレースＰ_３にトークンＫを記述し、状
態ハに変化する。

【００５４】一方、状態ニにおいて、入力プレースＰ_２
及び出力プレースＰ₃ がトークンＫによって状態が記
述されている。次に状態ホにおいて、上記状態ロと同様
に、入力プレースＰ₁ がトークンＫによって状態が記述
されても、出力プレースＰ₃ が既にトークンＫによって
状態が記述されているので、動作トランジションＴ₃ は
状態を変更せずに現状で保持する。

【００５５】ここで、状態ヘにおいて、他のトランジシ
ョンＴ₄ が出力プレースＰ₃ のトークンＫを消去し、待
機状態に変化させたときに動作トランジションＴ₃ は接
続する各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状態変化を行い、状態ハ
にする。

【００５６】次に抑止アークＱ_a 及び許可アークＱ_b の
状態変化動作について説明する。図５は抑止アークＱ_a
を接続した拡張ペトリネットの一例を示す図であり、図
６はかかる抑止アークＱ_a の状態変化動作を示す概念図
である。

【００５７】状態イにおいて、入力プレースＰ₁ にトー
クンＫが記述されている。状態ロにおいて、トークンＫ
により入力プレースＰ₂ に状態が記述されたとき、動作
トランジションＴ₃ は抑止アークＱ_a で接続された入力
プレースＰ₁ はトークンＫによって状態が記述されてい
るので、状態変更が抑止され、各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の
状態を現状で保持する。

【００５８】次に状態ハにおいて、入力プレースＰ₁ の
トークンＫが消去されたときに、動作トランジションＴ
₃ は入力プレースＰ₂ と出力プレースＰ₃ の状態を上記
図４に示す状態ハと同様に状態ニに変更する。

【００５９】一方、図７は抑止アークＱ_b を接続した拡
張ペトリネットの一例を示す図であり、図８はかかる抑
止アークＱ_b の状態変化動作を示す概念図である。状態
イの抑止アークＱ_b を含んだ拡張ペトリネットから状態
ロに移り、トークンＫにより入力プレースＰ₂ に状態が
記述されたとき、動作トランジションＴ₃は許可アーク
Ｑ_b で接続された入力プレースＰ₁ は待機状態にあり、
状態が記述されていないので各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状
態を現状で保持する。

【００６０】次に状態ハにおいて、入力プレースＰ₁ に
トークンＫにより状態が記述されたときに動作トランジ
ションＴ₃ は入力プレースＰ₂ と出力プレースＰ₃ の状
態を状態ニに変更する。

【００６１】ここで、抑止アークＱ_a や許可アークＱ_b
で接続されたプレースの状態は、これら抑止アークＱ
_a 、許可アークＱ_b に接続するトランジションによって
変更されない。

【００６２】しかし、これらのプレースは、他のトラン
ジションと接続することができるので、他のトラジショ
ンによって状態変化することができる。次に、抑止リン
クＲ_a 、許可リンクＲ_b 及び排他リンクＲ_c の状態変化
動作について説明する。

【００６３】図９は抑止リンクＲ_a の状態変化動作を示
す概念図である。制御プレースＰ₁ と被制御プレースＰ
₂ とは、抑止リンクＲ_a を介して接続されている。

【００６４】ここで、制御プレースＰ₁ 及び被制御プレ
ースＰ₂ は、それぞれ図１０(a)(b)に示すように白丸で
状態変化可能プレースを示し、斜線丸で状態変化不可能
プレースを示す。

【００６５】制御プレースＰ₁ にトークンＫが記述され
ていない場合には、被制御プレースＰ₂ は通常のプレー
スと同様にトランジションにより状態が変化するが、制
御プレースＰ₁ がトークンＫにより状態が記述された場
合には、制御プレースＰ₁ が待機状態になるまで、被制
御プレースＰ₂ が記述されているいないに関わらず状態
変化することができなくなる。

【００６６】図１１は許可リンクＲ_b の状態変化動作を
示す概念図である。制御プレースＰ₁ と被制御プレース
Ｐ₂ とは、許可リンクＲ_b を介して接続されている。

【００６７】制御プレースＰ₁ にトークンＫが記述され
ていない場合には、制御プレースＰ₁ がトークンＫによ
って状態が記述されるまで、被制御プレースＰ₂ は状態
が記述されているいないに関わらず状態変化することが
できなくなるが、制御プレースＰ₁ がトークンＫにより
状態が記述された場合には、被制御プレースＰ₂ は通常
のプレースと同様にトランジションにより状態が変化す
る。

【００６８】図１２は排他リンクＲ_c の状態変化動作を
示す概念図である。状態イ又は状態ニが初期状態であ
る。初期状態において、制御プレースＰ₁ は状態変化が
可能であるが、被制御プレースＰ₂ は状態変化が不可能
である。

【００６９】状態ロ→状態ハ又は状態ニ→状態ホのよう
に制御プレースＰ₁ がトークンＫによって状態が記述さ
れ、ついでトークンＫが消去されることにより、排他リ
ンクＲ_c は制御プレースＰ₁ の状態変化を不可能とし、
被制御プレースＰ₂ の状態変化を可能とし、排他リンク
Ｒ_c 自体が結ぶ制御／被制御を入れ換える。

【００７０】状態イ及び状態ニは、相互に制御／被制御
を入れ換えた後の排他リンクＲ_c の状態を示している。
状態更新履歴出力手段７は、拡張ペトリネット状態更新
手段６のシミュレーション実行により得られた拡張ペト
リネットの状態更新の履歴を、すなわちシミュレーショ
ン評価結果を出力デバイス８に表示出力する機能を有し
ている。

【００７１】なお、出力デバイス８は、電子的ファイル
の形式やグラフィックアニメーションの形式等によりデ
ィスプレイ画面上に表示するものである。次に上記の如
く構成されたシミュレータの作用について説明する。

【００７２】タイプライタ又は電子的ファイルから得ら
れる文字データやグラフィックイメージ等の工程に関す
る入力情報が入力デバイス３を通して拡張ペトリネット
入力手段２に伝達される。

【００７３】この拡張ペトリネット入力手段２は、工程
に関する入力情報を受け取り、この入力情報に基づい
て、図２に示す拡張ペトリネットの基本要素、すなわち
プレースＰ、トークンＫ、アークＡ、トランジション
Ｔ、さらに抑止アークＱ_a 、許可アークＱ_b 、抑止リン
クＲ_a 、許可リンクＲ_b 、排他リンクＲ_c を用いて、例
えば生産システム中の１つの工程を表す図３や図５に示
す拡張ペトリネット及びその初期状態を生成する。

【００７４】なお、これら図３及び図５に示す各拡張ペ
トリネットは、抑止アークＱ_a 、許可アークＱ_b 、抑止
リンクＲ_a 、許可リンクＲ_b 、排他リンクＲ_c を含んで
いない。

【００７５】この拡張ペトリネット入力手段２により生
成された各拡張ペトリネットのデータは、それぞれ拡張
ペトリネット保持手段４によりそれぞれ異なった拡張ペ
トリネット記憶領域５−１〜５−ｎ、例えば図３に示す
拡張ペトリネットは拡張ペトリネット記憶領域５−１に
格納され、図５に示す拡張ペトリネットは拡張ペトリネ
ット記憶領域５−２に格納され保持される。

【００７６】拡張ペトリネット状態更新手段６は、拡張
ペトリネット保持手段４の各拡張ペトリネット記憶領域
５−１〜５−ｎにそれぞれ格納されている拡張ペトリネ
ットのデータを参照し、これらの拡張ペトリネットにお
ける各プレースＰなどの間の取り得る状態を更新して工
程に対するシミュレーション評価を行う。

【００７７】例えば図３に示す生産システム中の１つの
工程を表す拡張ペトリネットであれば、２つの入力プレ
ースＰ₁ 、Ｐ₂ 及び出力プレースＰ₃ をそれぞれ工作機
械とし、かつこれらプレースＰ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃ にそれぞ
れ加工時間や故障発生率等の条件を与える。

【００７８】そして、これらプレースＰ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃
間に被加工物（ワーク）等を表すトークンＫをアークＡ
の経路に沿って流す。このような生産システム中の工程
において、図４の状態ロに示すように、一方の工作機械
である入力プレースＰ₁ に新たにトークン（ワーク）Ｋ
が入ると、この入力プレースＰ₁ において加工時間の経
過を待つ。

【００７９】続いて、状態ロに示すように、他方の工作
機械である入力プレースＰ₂ に新たにトークン（ワー
ク）Ｋが入ると、この入力プレースＰ₂ において加工時
間の経過を待つ。

【００８０】動作トランジションＴ₃ は、それぞれ工作
機械である各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状態を参照し、これ
ら工作機械でそれぞれ加工時間が経過すると、各入力プ
レースＰ₁ 、Ｐ₂ のトークンＫを消去し、ワークを次の
工作機械であるプレースＰ₃に渡して出力プレースＰ₃
にトークンＫを記述し、状態ハに変化する。

【００８１】一方、状態ニにおいて、それぞれ工作機械
である入力プレースＰ₂ 及び出力プレースＰ₃ にワーク
があり、これらプレースＰ₂ 、Ｐ₃ がトークンＫによっ
て状態が記述されている。

【００８２】次に状態ホにおいて、上記状態ロと同様
に、一方の工作機械にワークが入り、入力プレースＰ₁
がトークンＫによって状態が記述されても、出力プレー
スＰ₃において加工時間が経過せず、トークンＫによっ
て状態が記述されてれば、動作トランジションＴ₃ は状
態を変更せずに現状で保持する。

【００８３】ここで、状態ヘに移り、加工機械の出力プ
レースＰ₃ の加工時間が経過すると、トランジションＴ
₄ は出力プレースＰ₃ のトークンＫを消去し、待機状態
に変化させたときに動作トランジションＴ₃ は接続する
各プレースＰ₁ 、Ｐ₂ の状態変化を行い、状態ハにす
る。

【００８４】このように拡張ペトリネット状態更新手段
６は、拡張ペトリネットにおける各プレースＰなどの間
の取り得る状態を更新することによりトークン（ワー
ク）Ｋの流れを繰り返し、例えば所定期間における製品
生産数、生産効率、歩留まりなどの工程に対するシミュ
レーション評価を行う。

【００８５】状態更新履歴出力手段７は、拡張ペトリネ
ット状態更新手段６のシミュレーション実行により得ら
れた拡張ペトリネットの状態更新の履歴を、すなわちシ
ミュレーション評価結果をディスプレイ画面等の出力デ
バイス８に電子的ファイルの形式やグラフィックアニメ
ーションの形式等により表示出力する。

【００８６】このように上記第１の実施の形態において
は、工程に関する入力情報に基づいて拡張ペトリネット
入力手段２により工程の機能を表すプレースやリンクを
含む各要素から成る拡張ペトリネットを生成し、これら
拡張ペトリネットをそれぞれ拡張ペトリネット保持手段
５で保持し、これら保持されている拡張ペトリネットを
拡張ペトリネット状態更新手段６により参照してこの拡
張ペトリネットにおける各要素間の取り得る状態を更新
して工程に対するシミュレーション評価を行い、この得
られた拡張ペトリネットの状態更新の履歴を状態更新履
歴出力手段７により表示出力するので、工作機械等の独
立した存在でありながら生産システム中の工程内で互い
に影響し合って動作する工程要素のシミュレーション評
価を柔軟にできる。

【００８７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳
しい説明は省略する。図１３は工程能力評価シミュレー
タの機能ブロック図であって、このシミュレータは、上
記図１に示す工程能力評価シミュレータに拡張ペトリネ
ット分割手段１０及び拡張ペトリネット通信手段１１を
付加した構成となっている。

【００８８】拡張ペトリネット分割手段１０は、拡張ペ
トリネット保持手段４に保持されている拡張ペトリネッ
ト中における所望部分の各要素、例えばプレースＰ、ト
ランジションＴ及びアークを用いて接続された部分を分
割して新たな拡張ペトリネットとして再定義し、これを
再定義拡張ペトリネットとして拡張ペトリネット保持手
段４の拡張ペトリネット記憶領域、例えば記憶領域５−
ｎ…に格納する機能を有している。

【００８９】なお、この拡張ペトリネット分割手段１０
には、拡張ペトリネット中における所望部分の各要素を
１つのプレースに置き換える置換え手段としての機能を
含んでいる。

【００９０】拡張ペトリネット通信手段１１は、拡張ペ
トリネット保持手段４に保持されている各拡張ペトリネ
ットのデータ間で関係付けられた各要素、例えば各プレ
ースＰ間の状態変化を監視し、これら要素の状態が変化
したときに各要素間で情報の伝達を行う機能を有してい
る。

【００９１】具体的に拡張ペトリネット通信手段１１
は、次の各機能を有している。第１に、拡張ペトリネッ
ト中の所望のプレースＰと、この拡張ペトリネットとは
別の拡張ペトリネット中の入出力プレースＰとの間で状
態変化を伝達し、所望のプレースＰに別の拡張ペトリネ
ットの機能を持たせる機能。

【００９２】第２に、置換え手段により置き換えられた
１つのプレースＰと、再定義拡張ペトリネット中の入出
力プレースＰとの間で状態変化を伝達し、置き換えられ
た１つのプレースＰに別の拡張ペトリネットの機能を持
たせる機能。

【００９３】第３に、拡張ペトリネット保持手段４に保
持されている複数の拡張ペトリネットを参照し、これら
拡張ペトリネット中の少なくとも１つの要素間の相互で
状態変化の伝達を行う機能を有する。

【００９４】第４に、拡張ペトリネット保持手段４に保
持されている複数の拡張ペトリネットのうち工程を表す
被参照拡張ペトリネット、この工程うち物の流れを表す
第１の参照拡張ペトリネット、及び工程うち人間（作業
員）の流れを表す第２の参照拡張ペトリネットを参照
し、被参照拡張ペトリネット中の少なくとも１つの要素
に対して第１と第２の参照拡張ペトリネット中の少なく
とも１つの要素との間のそれぞれで相互に状態変化の伝
達を行う機能。

【００９５】第５に、拡張ペトリネット保持手段４に保
持されている複数の拡張ペトリネットのうち少なくと
も、それぞれ異なる主工程を表す複数の主拡張ペトリネ
ット、これら主拡張ペトリネット間を接続するための接
続拡張ペトリネット、主拡張ペトリネット中の少なくと
も１つの要素を表す部分拡張ペトリネットを参照し、こ
れら主拡張ペトリネット、接続拡張ペトリネット及び部
分拡張ペトリネットの各要素間で相互に状態変化の伝達
を行う機能である。

【００９６】次に上記の如く構成されたシミュレータの
作用について説明する。 (a) プレースを拡張ペトリネットに置き換える動作文字データやグラフィックイメージ等の工程に関する入
力情報が入力デバイス３を通して拡張ペトリネット入力
手段２に伝達される。

【００９７】この拡張ペトリネット入力手段２は、工程
に関する入力情報を受け取り、この入力情報に基づい
て、拡張ペトリネットの基本要素であるプレースＰ、ト
ークンＫ、アークＡ、トランジションＴ、さらに抑止ア
ークＱ_a 、許可アークＱ_b 、抑止リンクＲ_a 、許可リン
クＲ_b 、排他リンクＲ_c を用いて、例えば生産システム
中の１つの工程を表す拡張ペトリネット及びその初期状
態を生成する。

【００９８】そして、これら生成された拡張ペトリネッ
トは、拡張ペトリネット保持手段４の各拡張ペトリネッ
ト記憶領域５−１〜５−ｎに格納される。拡張ペトリネ
ット通信手段１１は、各拡張ペトリネット記憶領域５−
１〜５−ｎに格納されている各拡張ペトリネットのデー
タのうち例えば図１４に示す各拡張ペトリネット（以
下、部分拡張ペトリネットと称する）Ｑ₁ 、Ｑ₂ を読み
出し、このうち一方の部分拡張ペトリネットＱ₁ 中のプ
レースＰ₂₀と、他方の拡張ペトリネットＱ₂ 中の入出力
プレースＰ₂₁、Ｐ₂₂との間をそれぞれ状態伝達バスＢ₁
を介して接続する。

【００９９】これにより、拡張ペトリネット通信手段１
１は、部分拡張ペトリネットＱ₁ 中のプレースＰ₂₀と拡
張ペトリネットＱ₂ 中の入出力プレースＰ₂₁、Ｐ₂₂との
間で状態変化を伝達し、部分拡張ペトリネットＱ₁ 中の
プレースＰ₂₀に拡張ペトリネットＱ₂ の機能を持たせる
ものとなる。

【０１００】すなわち、部分拡張ペトリネットＱ₁ 中の
プレースＰ₂₀を拡張ペトリネットＱ₂ の機能に置き換え
る機能である。次に、拡張ペトリネット状態更新手段６
は、拡張ペトリネット通信手段１１により状態伝達バス
Ｂ₁ を介して接続された２つの部分拡張ペトリネットＱ
₁ 、Ｑ₂ を参照し、かつこれら部分拡張ペトリネットＱ
₁ 、Ｑ₂ の各プレースに加工時間や故障発生率等の条件
を与え、これらプレースなどの間の取り得る状態を更新
して工程に対するシミュレーション評価、例えば所定期
間における製品生産数、生産効率、歩留まりなどの工程
に対するシミュレーション評価を行う。

【０１０１】状態更新履歴出力手段７は、拡張ペトリネ
ット状態更新手段６のシミュレーション実行により得ら
れた拡張ペトリネットの状態更新の履歴を、すなわちシ
ミュレーション評価結果をディスプレイ画面等の出力デ
バイス８に電子的ファイルの形式やグラフィックアニメ
ーションの形式等により表示出力する。 (b) 拡張ペトリネットの再定義の作用上記同様に、拡張ペトリネット入力手段２は、工程に関
する入力情報を受け取り、この入力情報に基づいて、拡
張ペトリネットの基本要素を用いて、生産システム中の
１つの工程を表す拡張ペトリネット及びその初期状態を
生成し、これら生成された拡張ペトリネットを拡張ペト
リネット保持手段４の各拡張ペトリネット記憶領域５−
１〜５−ｎに格納する。

【０１０２】拡張ペトリネット分割手段１０は、拡張ペ
トリネット保持手段４に保持されている拡張ペトリネッ
ト、例えば図１５に示す初期の拡張ペトリネットＱ₃ 中
における所望部分の各要素、例えばプレースＰ₂₃〜
Ｐ₂₆、トランジションＴ₂₀〜Ｔ₂₃及びアークＡを用いて
接続された部分Ｗ₁ を分割し、この部分Ｗ₁ を新たな拡
張ペトリネットＷ₁ として再定義する。

【０１０３】そして、拡張ペトリネット分割手段１０
は、この再定義拡張ペトリネットＷ₁を拡張ペトリネッ
ト保持手段４の拡張ペトリネット記憶領域、例えば記憶
領域５−ｎ…に格納する。

【０１０４】又、拡張ペトリネット分割手段１０は、初
期の拡張ペトリネットＱ₃ 中から分割して抜けた部分を
１つの構造化プレースＰ27に置き換え、拡張ペトリネッ
トＱ₄ を定義する。この拡張ペトリネットＱ₄ も拡張ペ
トリネット保持手段４の拡張ペトリネット記憶領域５−
１〜５−ｎ…に格納される。

【０１０５】次に、拡張ペトリネット通信手段１１は、
各拡張ペトリネット記憶領域５−１〜５−ｎに格納され
ている拡張ペトリネットＱ₄ 、再定義拡張ペトリネット
Ｗ₁を読み出し、拡張ペトリネットＱ₄ 中の構造化プレ
ースＰ₂₇と再定義拡張ペトリネットＷ₁ 中の入出力プレ
ースＰ₂₃、Ｐ₂₆との間をそれぞれ状態伝達バスＢ₂ を介
して接続する。

【０１０６】これにより、初期の拡張ペトリネットＱ₃
と等価な機能を持つ構造化モデルＱ₄ 、Ｗ₁ が作成され
る。なお、再定義拡張ペトリネットＷ₁ は、工作機械な
どの工程要素を表している。

【０１０７】次に、拡張ペトリネット状態更新手段６
は、拡張ペトリネット通信手段１１により作成された構
造化モデルＱ₄ 、Ｗ₁ における各プレースに加工時間や
故障発生率等の条件を与え、これらプレースなどの間の
取り得る状態を更新してシミュレーション評価を行う。

【０１０８】状態更新履歴出力手段７は、かかるシミュ
レーション実行により得られた拡張ペトリネットの状態
更新の履歴をディスプレイ画面等の出力デバイス８に電
子的ファイルの形式やグラフィックアニメーションの形
式等により表示出力する。 (c) 拡張ペトリネットの同期評価上記同様に、拡張ペトリネット入力手段２は、工程に関
する入力情報を受け取り、この入力情報に基づいて、拡
張ペトリネットの基本要素を用いて、生産システム中の
１つの工程を表す拡張ペトリネット及びその初期状態を
生成し、これら生成された拡張ペトリネットを拡張ペト
リネット保持手段４の各拡張ペトリネット記憶領域５−
１〜５−ｎに格納する。

【０１０９】拡張ペトリネット通信手段１１は、拡張ペ
トリネット保持手段４に保持されている拡張ペトリネッ
ト、例えば図１６に示す生産システムを表す拡張ペトリ
ネット（以下、被参照拡張ペトリネットと称する）Ｑ₅
を読み出す。

【０１１０】この被参照拡張ペトリネットＱ₅ は、トー
クンＫの種別によってグループ化（レイヤー化）される
もの、例えば生産システムにおける物の流れを表す部分
（各プレースＰ₂₈〜Ｐ₃₃、各トランジションＴ₂₄〜Ｔ₂₆
及びアーク）と、人間の流れを表す部分（各プレースＰ
₃₂、Ｐ₃₃、各トランジションＴ₂₅、Ｔ₂₆及びアーク）と
から構成されている。

【０１１１】又、拡張ペトリネット通信手段１１は、拡
張ペトリネット保持手段４に保持されている複数の拡張
ペトリネットから、物の流れに関わる拡張ペトリネット
（以下、参照拡張ペトリネット）Ｑ₆ 、及び人間の流れ
に関わる拡張ペトリネット（以下、参照拡張ペトリネッ
ト）Ｑ₇ を読み出す。

【０１１２】このうち物の流れの参照拡張ペトリネット
Ｑ₆ は、各プレースＰ₃₄、Ｐ₃₅及び各トランジションＴ
₂₇〜Ｔ₂₉から構成され、人間の流れの参照拡張ペトリネ
ットＱ₇ は、各プレースＰ₃₆〜Ｐ₄₀及び各トランジショ
ンＴ₃₀〜Ｔ₃₃から構成されている。

【０１１３】次に、拡張ペトリネット通信手段１１は、
被参照拡張ペトリネットＱ₅ に対して参照拡張ペトリネ
ットＱ₆ との間で、プレースＰ₃₄と各プレースＰ₂₈、Ｐ
₃₁との間で状態伝達バスＢ₃ を介して接続し、かつ被参
照拡張ペトリネットＱ₅ に対して参照拡張ペトリネット
Ｑ₇ との間で、プレースＰ₂₉、Ｐ₃₂、Ｐ₃₃と各プレース
Ｐ₃₆、Ｐ₃₇との間をそれぞれ状態伝達バスＢ₄ を介して
接続する。

【０１１４】これにより、生産システムを物の流れの参
照拡張ペトリネットＱ₆ と人間の流れの参照拡張ペトリ
ネットＱ₇ とのそれぞれ異なった視点から見たシミュレ
ーションモデルが作成される。

【０１１５】なお、図１７に示す拡張ペトリネットは、
点線によってトークンの種別によりグループ化したもの
（Ｒ₁ 、Ｒ₂ ）と、実線によって装置単位でグループ化
したもの（Ｓ₁ 、Ｓ₂ ）とを示しており、上記図１６に
示す構造化した拡張ペトリネットは、上記図１７に示す
拡張ペトリネットを整理し構造化したものである。

【０１１６】次に、拡張ペトリネット状態更新手段６
は、被参照拡張ペトリネットＱ₅ に対して物の流れの参
照拡張ペトリネットＱ₆ と人間の流れの参照拡張ペトリ
ネットＱ₇ とを接続したシミュレーションモデルに対
し、それぞれのプレースに加工時間や故障発生率等の条
件を与え、これらプレースなどの間の取り得る状態を更
新してシミュレーション評価を行う。

【０１１７】状態更新履歴出力手段７は、かかるシミュ
レーション実行により得られた拡張ペトリネットの状態
更新の履歴をディスプレイ画面等の出力デバイス８に電
子的ファイルの形式やグラフィックアニメーションの形
式等により表示出力する。 (d) 大規模モデルの作成上記同様に、拡張ペトリネット入力手段２は、工程に関
する入力情報を受け取り、この入力情報に基づいて、拡
張ペトリネットの基本要素を用いて、生産システム中の
１つの工程を表す拡張ペトリネット及びその初期状態を
生成し、これら生成された拡張ペトリネットを拡張ペト
リネット保持手段４の各拡張ペトリネット記憶領域５−
１〜５−ｎに格納する。

【０１１８】拡張ペトリネット通信手段１１は、拡張ペ
トリネット保持手段４に保持されている拡張ペトリネッ
ト、例えば図１８に示す生産システムを表す２つの拡張
ペトリネット（以下、主拡張ペトリネットと称する）Ｑ
₈ 、Ｑ₉ を読み出し、かつ２つの拡張ペトリネット（以
下、接続拡張ペトリネットと称する）Ｑ₁₀、Ｑ₁₁、及び
１つの拡張ペトリネット（以下、部分拡張ペトリネット
と称する）Ｑ₁₂を読み出す。

【０１１９】これら２つの主拡張ペトリネットＱ₈ 、Ｑ
₉ 、接続拡張ペトリネットＱ₁₀、Ｑ₁₁、及び１つの部分
拡張ペトリネットＱ₁₂は、それぞれワークや作業者、制
御情報などの異なった視点からシミュレーションモデル
化したものである。

【０１２０】このうち一方の主拡張ペトリネットＱ₈
は、各プレースＰ₄₁〜Ｐ₄₄及び各トランジションＴ₃₄〜
Ｔ₃₉から構成され、他方の主拡張ペトリネットＱ₉ は、
各プレースＰ₄₅〜Ｐ₄₇及び各トランジションＴ40、Ｔ41
から構成されている。

【０１２１】又、一方の接続拡張ペトリネットＱ₁₀は、
プレースＰ₄₅及び各トランジションＴ₄₀、Ｔ₄₁から構成
され、他方の接続拡張ペトリネットＱ₁₁は、プレースＰ
₄₆及び各トランジションＴ₄₂、Ｔ₄₃から構成されてい
る。

【０１２２】又、部分拡張ペトリネットＱ₁₂は、各プレ
ースＰ₄₈〜Ｐ₅₂及び各トランジションＴ₄₈、Ｔ₄₉から構
成されている。次に、拡張ペトリネット通信手段１１
は、２つの主拡張ペトリネットＱ₈ とＱ₉ との間におい
て、プレースＰ₄₁とＰ₄₅との間を一方の接続拡張ペトリ
ネットＱ₁₀を介して接続し、かつプレースＰ₄₄とＰ₄₇と
の間を他方の接続拡張ペトリネットＱ₁₁を介して接続す
る。

【０１２３】又、拡張ペトリネット通信手段１１は、主
拡張ペトリネットＱ₉ と部分拡張ペトリネットＱ₁₂の間
において、プレースＰ₄₆に対して入出力プレースＰ₄₈と
Ｐ₅₂とのを接続し、プレースＰ₄₆に部分拡張ペトリネッ
トＱ₁₂の機能を持たせる。

【０１２４】すなわち、ワークや作業者、制御情報など
の異なった視点から見た２つの主拡張ペトリネットＱ
₉ 、Ｑ₁₀の相互作用を２つの接続拡張ペトリネット
Ｑ₁₀、Ｑ₁₁によって接続することで表現している。

【０１２５】さらに、部分拡張ペトリネットＱ₁₂の入出
力プレースＰ₄₈、Ｐ₅₂の状態変化を主拡張ペトリネット
Ｑ₉ の１つのプレースＰ₄₆に伝達することにより、主拡
張ペトリネットＱ₉ は、単純な構造で複雑な動作を行え
るようにし、全体のシミュレーションモデルを構造化し
ている。

【０１２６】次に、拡張ペトリネット状態更新手段６
は、上記の如く２つの主拡張ペトリネットＱ₈ 、Ｑ₉ を
２つの接続拡張ペトリネットＱ₁₀、Ｑ₁₁を介して接続
し、かつ主拡張ペトリネットＱ₉ の１つのプレースＰ₄₆
に対して部分拡張ペトリネットＱ₁₂の入出力プレースＰ
₄₈、Ｐ₅₂を接続したシミュレーションモデルに対し、そ
れぞれのプレースに加工時間や故障発生率等の条件を与
え、これらプレースなどの間の取り得る状態を更新して
シミュレーション評価を行う。

【０１２７】状態更新履歴出力手段７は、かかるシミュ
レーション実行により得られた拡張ペトリネットの状態
更新の履歴をディスプレイ画面等の出力デバイス８に電
子的ファイルの形式やグラフィックアニメーションの形
式等により表示出力する。

【０１２８】このように上記第２の実施の形態において
は、上記第１の実施の形態に対し、拡張ペトリネット中
における所望部分の各要素を分割して新たな拡張ペトリ
ネットとして再定義する拡張ペトリネット分割手段１０
と、拡張ペトリネット保持手段５に保持されている各拡
張ペトリネット間で関係付けられた各要素の状態変化を
監視し、これら要素の状態が変化したときに各要素間で
情報の伝達を行う拡張ペトリネット通信手段１１を付加
したので、上記第２の実施の形態と同様の効果を奏する
ことができると共に、生産システムのシミュレーション
モデルを、その生産システムを構成する工程要素毎に記
述し、又各工程要素の動作を関係づけるワークや制御情
報の流れなどを分離して記述でき、シミュレーションモ
デルの構築に際して入力量及び入力誤りを減らし、モデ
ル化された工程要素を再利用することによりシミュレー
ションモデルの構築を容易にできる。

【０１２９】又、拡張ペトリネットで表現される各工程
要素のモデルは独立してシミュレーションの実行がで
き、生産システム全体のシミュレーションを実行するだ
けでなく、生産システムの一部分を取り出してシミュレ
ーションを行え、工程能力評価を柔軟にできる。

【０１３０】すなわち、相互に影響し合う独立した複数
の拡張ペトリネット、例えば工作機械等のように独立し
た存在でありながら工程内では互いに影響しあって動作
する工程要素のシミュレーションモデル化ができる。

【０１３１】ワークの流れ以外に生産システムの挙動を
表す重要な要素である作業者による工程要素の操作や、
さまざまな制御情報の流れを複数の拡張ペトリネットに
分離して記述し、相互に情報を伝達しながら動作するシ
ミュレーションモデルを記述することができる。

【０１３２】物や人間のように異なる情報の流れが存在
し、複数の独立した要素により構成され、相互に影響し
ながら生産システム全体の挙動が定まる実際の生産シス
テムに近い形でシミュレーション評価ができる。

【０１３３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１〜
９によれば、生産システムを拡張ペトリネットを用い、
工作機械等の独立した存在でありながら工程内で互いに
影響し合って動作する工程要素のシミュレーションを柔
軟にできる工程能力評価シミュレータを提供できる。

【０１３４】又、本発明の請求項２によれば、拡張ペト
リネット中を分割し、これを工作機械などの工程要素と
して表す新たな拡張ペトリネットを再定義できる工程能
力評価シミュレータを提供できる。

【０１３５】又、本発明の請求項３によれば、各拡張ペ
トリネット間の各要素間で状態変化の情報、すなわち互
いに異なる工程間での工作機械等の状態変化の情報を伝
達することができる工程能力評価シミュレータを提供で
きる。

【０１３６】又、本発明の請求項６によれば、１つのプ
レースと再定義拡張ペトリネットとの間で状態変化の伝
達を行ってシミュレーションモデルを構造化できる工程
能力評価シミュレータを提供できる。

【０１３７】又、本発明の請求項７によれば、それぞれ
異なる複数の工程間で相互に状態変化の伝達ができる工
程能力評価シミュレータを提供できる。又、本発明の請
求項８によれば、工程のうち関係する工程要素を流れの
特徴において表す各被参照拡張ペトリネットを用いて、
生産システムをそれぞれ異なった視点からシミュレーシ
ョンモデル化できる工程能力評価シミュレータを提供で
きる。

【０１３８】又、本発明の請求項９によれば、多層に構
造化したシミュレーションモデルを作成し、単純な構造
にして複雑な動作ができる工程能力評価シミュレータを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる工程能力評価シミュレータの第
１の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図２】拡張ペトリネットの基本要素を示す図。

【図３】各要素間を接続した拡張ペトリネットの一例を
示す図。

【図４】ペトリネットの基本的な状態変化動作を示す概
念図。

【図５】抑止アークを接続した拡張ペトリネットの一例
を示す図。

【図６】抑止アークの状態変化動作を示す概念図。

【図７】抑止アークを接続した拡張ペトリネットの一例
を示す図。

【図８】抑止アークの状態変化動作を示す概念図。

【図９】抑止リンクの状態変化動作を示す概念図。

【図１０】状態変化可能プレース及び状態変化不可能プ
レースを示す図。

【図１１】許可リンクの状態変化動作を示す概念図。

【図１２】排他リンクの状態変化動作を示す概念図。

【図１３】本発明に係わる工程能力評価シミュレータの
第２の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図１４】部分拡張ペトリネット中のプレースを他の部
分拡張ペトリネットに置き換える動作の概念図。

【図１５】拡張ペトリネットの再定義の動作の概念図。

【図１６】拡張ペトリネットの同期評価の概念図。

【図１７】整理し構造化する前の拡張ペトリネットを示
す図。

【図１８】拡張ペトリネットによる大規模モデルの作成
を示す図。

【符号の説明】

１…工程能力評価シミュレータ、２…拡張ペトリネット入力手段、３…入力デバイス、４…拡張ペトリネット保持手段、５−１〜５−ｎ…拡張ペトリネット記憶領域、６…拡張ペトリネット状態更新手段、７…状態更新履歴出力手段、８…出力デバイス、１０…拡張ペトリネット分割手段、１１…拡張ペトリネット通信手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工程に関する入力情報に基づいて前記工
程の機能を表すプレースやリンクを含む各要素から成る
拡張ペトリネットを生成する拡張ペトリネット入力手段
と、この拡張ペトリネット入力手段により生成された前記各
拡張ペトリネットをそれぞれ保持する拡張ペトリネット
保持手段と、この拡張ペトリネット保持手段に保持されている前記拡
張ペトリネットを参照し、この拡張ペトリネットにおけ
る前記各要素間の取り得る状態を更新して前記工程に対
するシミュレーション評価を行う拡張ペトリネット状態
更新手段と、この拡張ペトリネット状態更新手段により得られた前記
拡張ペトリネットの状態更新の履歴を表示出力する状態
更新履歴出力手段と、を具備したことを特徴とする工程
能力評価シミュレータ。
【請求項２】前記拡張ペトリネット中における所望部
分の各要素を分割して新たな拡張ペトリネットとして再
定義し、これを再定義拡張ペトリネットとして前記拡張
ペトリネット保持手段に渡す拡張ペトリネット分割手段
を付加したことを特徴とする請求項１記載の工程能力評
価シミュレータ。
【請求項３】前記拡張ペトリネット保持手段に保持さ
れている前記各拡張ペトリネット間で関係付けられた各
要素の状態変化を監視し、これら要素の状態が変化した
ときに前記各要素間で情報の伝達を行う拡張ペトリネッ
ト通信手段を付加したことを特徴とする請求項１記載の
工程能力評価シミュレータ。
【請求項４】前記拡張ペトリネット入力手段は、プレ
ース、トランジション及びアークのペトリネットの基本
要素に、前記プレースと前記トランジションとの接続の
抑止・許可を行うアーク、前記各トランジション間の状
態変化を互いに制御するリンクを用いて前記拡張ペトリ
ネットを生成する機能を有することを特徴とする請求項
１記載の工程能力評価シミュレータ。
【請求項５】前記拡張ペトリネット通信手段は、前記
拡張ペトリネット中の所望のプレースと、この拡張ペト
リネットとは別の前記拡張ペトリネット中の入出力プレ
ースとの間で状態変化を伝達し、前記所望のプレースに
前記別の拡張ペトリネットの機能を持たせる機能を有す
ることを特徴とする請求項３記載の工程能力評価シミュ
レータ。
【請求項６】前記拡張ペトリネット中における所望部
分の各要素を分割して新たな拡張ペトリネットとして再
定義し、これを再定義拡張ペトリネットとして前記拡張
ペトリネット保持手段に渡す拡張ペトリネット分割手段
と、前記拡張ペトリネット中における所望部分の各要素を１
つのプレースに置き換える置換え手段と、この置換え手段により置き換えられた１つのプレース
と、前記再定義拡張ペトリネット中の入出力プレースと
の間で状態変化を伝達し、前記１つのプレースに前記別
の拡張ペトリネットの機能を持たせる拡張ペトリネット
通信手段と、を付加したことを特徴とする請求項１記載
の工程能力評価シミュレータ。
【請求項７】前記拡張ペトリネット通信手段は、前記
拡張ペトリネット保持手段に保持されている複数の前記
拡張ペトリネットを参照し、これら拡張ペトリネット中
の少なくとも１つの要素間の相互で状態変化の伝達を行
う機能を有することを特徴とする請求項１記載の工程能
力評価シミュレータ。
【請求項８】前記拡張ペトリネット通信手段は、前記
拡張ペトリネット保持手段に保持されている複数の前記
拡張ペトリネットのうち工程を表す被参照拡張ペトリネ
ット、前記工程のうち関係する工程要素を流れの特徴に
おいて分類し、それぞれを表す複数の被参照拡張ペトリ
ネットの少なくとも１つの要素に対してこれら被参照拡
張ペトリネット中の少なくとも１つの要素との間のそれ
ぞれで相互に状態変化の伝達を行う機能を有することを
特徴とする請求項７記載の工程能力評価シミュレータ。
【請求項９】前記拡張ペトリネット通信手段は、前記
拡張ペトリネット保持手段に保持されている複数の前記
拡張ペトリネットのうち少なくとも、それぞれ異なる主
工程を表す複数の主拡張ペトリネット、これら主拡張ペ
トリネット間を接続するための接続拡張ペトリネット、
前記主拡張ペトリネット中の少なくとも１つの要素を表
す部分拡張ペトリネットを参照し、これら主拡張ペトリ
ネット、接続拡張ペトリネット及び部分拡張ペトリネッ
トの各要素間で相互に状態変化の伝達を行う機能を有す
ることを特徴とする請求項１記載の工程能力評価シミュ
レータ。