JPS63117814A - 物流制御システムにおけるデ−タ管理方法 - 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、計算機を用いて物流プロセスを制御する物
流制御システム、特にそのデータ管理方法に関する。

〔従来の技術〕

物流プロセスの一般的な特徴として、次のことが挙げら
れる。

（１）制御システムの要求信号がまとめ難い。

（２）設備、運用方法の変更に伴なってシステムの変更
が必要となる。

（３）システム固有のヒヱーリステイソク（経験則的）
なアルゴリズムが多い。

（４）管理しなくてはならないデータが膨大である。

このため、 （イ）段階的なシステム設計が可能で、（［＋）仕様変
更に容易に対処可能な、（ハ）データ管理のし易いシス
テム構築が可能な、柔軟性および拡張性に冨む制御シス
テムの出現が望まれている。

ところで、以前は専らＦ　ＯＲＴ　ＲＡ、　Ｎ等のコン
パイラ言語を用いたプログラミングによるシステム設計
が行われていたが、この方法では些細な仕様変更に対し
ても大幅なプログラム変更を必要とする場合が多く、ソ
フトウェア作成の面で難点がある。

そこで、最近はいわゆるペトリネットを利用した物流制
御システムが提案されている。

ペトリネットでは、第５図に示すように設備の状態、す
なわち設備の正常、異常を表わしたり、運ぶもの−ある
場所をプレース（ノード）、動作。

遷移をトランジション（ブランチ）、条件の成立や物の
存在をトークン（マーク）でそれぞれ表示し、各トラン
ジションには前提条件となる入力ブレースと結果を示す
出力ブレースとを結合する。

システムのダイナミックスは、以下に述べる発火（また
は動作）と云う概念で表現される。つまり、すべての入
力ブレースに１つ以上のトークンが存在するときそのト
ランジションは発火可能と云い、トランジションが発火
すると入力ブレースのトークンカ月つ減り、出力ブレー
スのトークンが１つ増えることになる。

第６図はペトリネットの概念図である。こ−に、大きな
円だけのものは条件が成立していないことを示し、大き
な円内に小さな円のあるものは条件が成立していること
を示す。したがって、この図は２つの条件がそろったと
きに発火し、これによって小さな円が右側に移る様子を
示している。

このようなペトリネットを用いれば、物流システムを視
覚的に表現できて見通しの良いシステムが実現可能とな
り、システムの変更も容易となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のペトリネットでは、（１）トーク
ンの区別ができないので、物の識別ができない。

（２）製品の分解１組立を表現するためにはネットワー
クが複雑化し、ネットワーク構造を用いる長所が失なわ
れるおそれがある。

等の問題がある。

したがって、この発明はネットワーク構造で物流システ
ムをモデル化した物流制御システムにおけるデータ管理
を容易ならしめることを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 物流システムにおける設備の状態をノード、設備内にあ
る物の数２種類３条件の成立をマーク、制御動作、状態
遷移をブランチとしてそれぞれ表現し、各ブランチにつ
いてはその前提条件が設定される入力ノードと結果が設
定される出力ノードとをそれぞれ対応付け、かつ１回の
制御動作にて移動可能なマーク数とマークが該入力ノー
ドから出力ノードへ移動するに要するタイマ時間とを定
義可能にするとともに、マークの移動方法を決定するマ
ーク移動ルールと、動作の実行を制御する動作制限ルー
ルと、競合しているブランチを解消させる競合解消ルー
ルとを結合してなるネットワークシステムにより物流制
御システムをモデル化し、このモデルで互いに区別する
必要のあるマークが外部入力ノード（プレース）に入力
されたときはこのマーク　（トークン）にナンバリング
を施すと−もに、前記各ルールで参照可能な属性テーブ
ルを割り付けた後、動作条件を満足するブランチ（トラ
ンジション）については前記動作（発火）制限ルールお
よび競合解消ルールにより最終的に動作可能なブランチ
を抽出してこれを動作させ、動作したブランチに対して
は前記マーク移動ルールにて移動させるべきマークを入
力ノードまたはこれが組み込まれた他のマークから取り
出し、これをタイマ時間経過後に所定出力ノードに移動
させるか、または他のマークに組み込んで状態を遷移さ
せ、上記動作が行なわれたときおよびタイマ時間が経過
したときの各タイミングにおいて、マーク数に変化があ
ったノードについては変化後のマーク数とその時刻を記
録する一方、マークについてはこれが消滅または出現し
たノードとその時刻を記録することによりノードのマー
ク移動個数。

履歴およびマークの移動履歴を採り、これら履歴および
任意の時刻におけるマーク分布（全ノードにおけるマー
ク個数）ならびにマークに組み込まれたマーク（リンク
されたマークとも云う）の番号、属性２個数を監視可能
にする。

〔作用〕

ペトリネットを拡張したネットワーク構造にルール群を
結合させてモデル化機能を拡げた新しいネットワークシ
ステムで物流システムをモデル化し、このモデルで互い
に区別する必要のあるトークンが入力されたときは、こ
のトークンにナンバリングを施すとともに、上記各ルー
ルで参照可能な属性テーブルを割り付け、発火条件を満
足するトランジションから発火制限ルールおよび競合解
消ルールにより最終的に動作可能なトランジションを抽
出して発火させ、さらにトークン移動ルールにしたがっ
てトークンを移動させて状態を遷移させ、新しい状態に
対して同様の操作を繰り返す。

そして、動作または状態遷移の都度、トークンについて
はそれが消滅または出現したプレースとその時刻、プレ
ースについてはトークン数に変化があった場合の変化後
のトークン数とその時刻を記録し、この記録内容および
任意の時刻における全プレースのトークン数、ならびに
トークンに組み込まれた１・−クン（リンクされたトー
クン）の番号、属性２個数の監視ができるようにする。

〔実施例〕

第１図はこの発明が実施される物流制御システムを示す
構成図である。

同図からも明らかなように、このシステムは制御部１と
、マンマシンインタフェイス（ＭＭ　Ｉ　）部２と、物
流システム３とから構成される。さらに、制御部１はネ
ットワーク部１ａ、ルールベース部１ｂ、生産管理デー
タ部ＩＣ１発火判定・競合解消部１ｄ、制御動作部１ｅ
、トークン移動部１ｆおよび操業履歴部１ｇから構成さ
れ、ＭＭＩ部２はネットエディタ２ａ、ルールエディタ
２ｂ。

操業モニタ２Ｃ％生産管理モニタ２ｄおよびシミュレー
ション操作部２ｅより構成される。

動作について説明する。

まず、オフライン時に、ネットエディタ２ａによって物
流システム３のモデリングを行なうと＼もに、その運用
に関するルールからルールエディタ２ｂを用いてルール
ベース１ｂを作成する。なお、上記モデリングの結果は
ネットワーク部１ａに格納される。次に、オンライン時
には、生産管理データＩＣおよび物流システム３からの
入力データと、オフライン時に作成したネットワークデ
ータおよびルールベースとから発火判定・競合解消部１
ｄにより発火判定、競合解消操作をして動作すべきトラ
ンジションを決定し、これに対応する制御動作部１ｅを
起動して物流システム３に出力する。さらに、発火した
トランジションに対しては、トークン移動部１ｆにより
そのルールにもとづきトークンを移動させて状態を遷移
させ、必要な情報は操業履歴１ｇとして記憶させること
により、生産管理用データとして使用する。また、プレ
ース内のトークン分布は操作監視モニタ２Ｃで使用され
、生産管理データは生産管理モニタ２ｄにて用いられる
。なお、操業履歴を利用して、シミュレーション操作も
可能である（操作部２ｅ参照）。

第２図はこの発明が適用される物流プロセスの一例を示
す概要図である。

これは、入地点から台車１０がスタートし、Ｂ地点に到
着すると部品１１を台車１０に乗せ、部品１１をＣ地点
迄運搬するプロセスを示している。

か−るプロセスをネットワーク化すると第３図の様にな
る。こ−に、プレースとしてＰｌ：入地点での台車の状
態、Ｐ２：Ｂ地点での台車の状態、Ｐ３：Ｂ地点での部
品の状態、Ｐ４：Ｃ地点での台車の状態、をそれぞれ定
義する。プレースＰ１とＰ３は外部入力ブレースとし、
制御またはシミュレーションのスタート時に台車に対応
するトークンと部品に対応するトークンとに対して属性
テーブルが参照できるようにし、かつナンバリングをし
てＰＩ、Ｐ３に入力し、それぞれトークン■。

トークン■とする。また、トランジションとしてｔｌ：
台車をＡ地点からＢ地点へ移動、ｔ２：部品を台車に積
みＢ地点からＣ地点へ移動、をそれぞれ定義する。さら
に、タイマとして、ＴＭＩに台車のＡ地点からＢ地点へ
の移動に要する時間、ＴＭ２に台車に部品を積み台車が
Ｂ地点からＣ地点へ移動する時間をそれぞれ与える。ま
た、ｔ２についてのトークン移動ルールとして、「トー
クン■をＰ２からＰ４へ移動」およびｒ　＋−−クン■
をトークン■へ組み込む（１・−クン■の情報中にトー
クン■の情報のポインタ　（アドレス）を組み込む）」
を付加する。なお、成る］・−クンを他のトークンに組
み込むことをリンク、組み込まれたトークンをリンクさ
れたトークンと呼ぶこともある。

このようにモデリングすると、この状態では先ずｔｌが
発火し、プレースＰ１からトークン■が消え（時刻ａ）
、ＴＭＩのタイマ時間後プレースＰ２にトークン■が現
われ・る（時刻ｂ）。次の瞬間（時刻ｃ）、プレースＰ
２がらはＩ・−クン■が、またプレースＰ３からはトー
クン■がそれぞれ消え、ＴＭ２のタイマ時間後プレース
Ｐ４にトークン■が現われる（時刻ｄ）。このとき、ト
ークン■にトークン■は組み込まれており　（トークン
■がトークン■にリンクされている）、その様子はトー
クン■の情報テーブルを見ることにより確認できる。

この一連の動作におけるトラッキングの情報を示すと、
第４図の様になる。こ＼に、同図（イ）はプレースにお
けるトークン個数の履歴、同図（ロ）はトークンの移動
履歴、同図（ハ）はトークン分布、同図（ニ）はトーク
ンに組み込まれたトークンの番号をそれぞれ表わしてい
る。なお、同図のａ　％　ｄは時刻、Ｐ１〜Ｐ４はプレ
ース、■。

■はＩ・−クンを示す。

〔発明の効果〕

この発明によれば、物流システムを拡張したペトリネッ
トによりモデル化し、そのモデルによりトラッキングを
行なっているので、トランキングのためのプロゲラＪ、
を特に必要とせず、物流システムの仕様変更、拡張にも
容易に対処することができると云う利点がもたらされる
。また、ペトリネットでは表現しにくい組立１分解につ
いても、１・−クン移動ルールを用いることにより容易
に表現でき、組立２分解過程の監視も容易に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施される物流制御システムを示す
構成図、第２図は物流プロセスの一例を示す概要図、第
３図は第２図のプロセスをネ７）ワーク化して示すブロ
ック図、第４図は第３図のプロセスでトラッキングされ
る各種情報を説明するための説明図、第５図は従来のペ
トリネットの構成図、第６図は従来のペトリネットの概
念図である。 符号説明 ■・・・制御部、２・・・マンマシンインタフェイス（
ＭＭＩ）部、３・・・物流システム、１０・・・台車、
１１・・・荷物、１ａ・・・ネットワーク部、■ｂ・・
・ルールベース部、１ｃ・・・生産管理データ部、１ｄ
・・・発火判定・競合解消部、１ｅ・・・制御動作部、
１ｆ・・・トークン移動部、１ｇ・・・操業履歴部、２
ａ・・・ネソ１−エディタ、２ｂ・・・ルールエディタ
、２ｃ・・・操作モニタ、２ｄ・・・生産管理モニタ、
２ｅ・・・シミュレーション操作部。 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物流システムにおける設備の状態をノード、設備内にあ
   る物の数、種類、条件の成立をマーク、制御動作、状態
   遷移をブランチとしてそれぞれ表現し、各ブランチにつ
   いてはその前提条件が設定される入力ノードと結果が設
   定される出力ノードとをそれぞれ対応付け、かつ１回の
   制御動作にて移動可能なマーク数とマークが該入力ノー
   ドから出力ノードへ移動するに要するタイマ時間とを定
   義可能にするとともに、マークの移動方法を決定するマ
   ーク移動ルールと、動作の実行を制御する動作制限ルー
   ルと、競合しているブランチを解消させる競合解消ルー
   ルとを結合してなるネットワークシステムにより物流制
   御システムをモデル化し、 該モデルで互いに区別する必要のあるマークが外部入力
   ノードに入力されたときは該マークにナンバリングを施
   すとゝもに、前記各ルールで参照可能な属性テーブルを
   割り付けた後、 動作条件を満足するブランチについては前記動作制限ル
   ールおよび競合解消ルールにより最終的に動作可能なブ
   ランチを抽出してこれを動作させ、動作したブランチに
   対しては前記マーク移動ルールにて移動させるべきマー
   クを入力ノードまたはこれが組み込まれた他のマークか
   ら取り出し、これをタイマ時間経過後に所定出力ノード
   に移動させるか、または他のマークに組み込んで状態を
   遷移させ、 前記動作が行なわれたときおよびタイマ時間が経過した
   ときの各タイミングにおいて、マーク数に変化があった
   ノードについては変化後のマーク数とその時刻を記録す
   る一方、マークについてはこれが消滅または出現したノ
   ードとその時刻を記録することによりノードのマーク移
   動個数、履歴およびマークの移動履歴を採り、 これら履歴および任意の時刻におけるマーク分布（全ノ
   ードにおけるマーク個数）ならびにマークに組み込まれ
   たマークの番号、属性、個数を監視可能にしてなること
   を特徴とする物流制御システムにおけるデータ管理方法
   。