CN108121311A - 压缩空气流量的计算方法、其计算装置以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

公开了一种压缩空气流量的计算方法、其计算装置以及存储介质。本发明的压缩空气流量计算方法包括在存储装置中存储在操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据以及进行模拟。模拟包括：针对多个生产设施中的每个生产设施，每当确定每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从存储装置获取关于在操作时段期间每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在规定时段期间每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据。通过整合关于在规定时段期间多个生产设施中的每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据来计算关于在规定时段期间整个生产线中的总压缩空气流量的时间序列数据。

Description

压缩空气流量的计算方法、其计算装置以及存储介质
技术领域
本发明涉及用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的压缩空气流量计算方法。本发明还涉及其计算装置和存储介质。
背景技术
在生产线中，压缩空气可以用于多个生产设施中。然而，多个生产设施在操作状态上分别不同，这使得难以计算整个生产线中使用的准确的总压缩空气流量。
当选择生成大量压缩空气的压缩机作为用于这样的生产线的压缩机时，该压缩机的性能对于实际总压缩空气流量来说通常过高。这导致了以下缺点：由于压缩机采购费用增加导致的投资成本增加、由于电费增加导致的运营成本增加、以及由于能源效率劣化导致的节能失败。
因此，就投资、运营成本和节能方面而言选择具有小产量的压缩机是优选的。然而，当选择具有小产量的压缩机时，需要将整个生产线中使用的总压缩空气流量调整成小于该压缩机生成的压缩空气产量。
例如，日本专利申请公开第2010-128625号公开了一种如下技术：在具有使用压缩空气的多个生产设施的工厂中，基于关于每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据以及节拍时间来模拟总压缩空气流量的时间序列变化，并且基于模拟结果来调整任一生产设施的操作开始和操作停止时刻以防止总压缩空气流量变成阈值或更大。
发明内容
如上所述，在JP 2010-128625 A中公开的技术调整任一生产设施的操作开始和操作停止时刻以防止总压缩空气流量变成阈值或更大。然而，在具有开始和停止操作的时刻不同的多个生产设施的生产线中，当任一生产设施的操作开始和操作停止时刻任意变化时，会出现不能如期生产出成品的问题。
该问题的一个解决方案是准确计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量，即使在多个生产设施的操作开始和操作结束时刻分别不同的情况下也是如此。也就是说，当在如上所述情况下能够准确计算整个生产线中使用的总压缩空气流量时，可以选择合适产量的压缩机。当能够选择合适产量的压缩机时，可以消除如JP2010-128625 A公开的调整任一生产设施的操作开始和操作停止时刻的必要性。因此，可以如期生产出成品。此外，当可以选择合适产量的压缩机时，可以避免具有过高性能的压缩机，这在投资、运营成本和节能方面是有利的。
本发明提供了一种用于具有使用压缩空气的多个生产设施的生产线的技术，该技术实现了对整个生产线中使用的总压缩空气流量的准确计算，即使是在多个生产设施的操作开始和操作结束时刻分别不同的情况下也是如此。
本发明的一个方面涉及一种压缩空气流量计算方法。本发明的这一方面是一种用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的压缩空气流量计算方法，该方法包括：输入包括多个生产设施的数目及布局信息的设施信息和包括关于整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息；在存储装置中存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据；以及模拟在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，所述模拟包括：针对多个生产设施中的每个生产设施，确定在规定时段期间每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来；针对所述多个生产设施中的每个生产设施，每当确定每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从存储装置获取关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在规定时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据；以及通过整合针对多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
在本发明的这一方面中，针对每个生产设施，可以将波形存储在存储装置中，该波形是关于在操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的数字化时间序列数据。
在本发明的这一方面中，在由一个生产设施执行的过程是第一过程并且该生产设施中不存在工件的情况下，当工件被带入该生产设施时，可以确定该生产设施的操作开始时刻已经到来，然而，在由一个生产设施执行的过程不是第一过程、该生产设施中不存在工件并且执行由该一个生产设施执行的过程之前的过程的生产设施中存在工件的情况下，当工件被带入该一个生产设施时，可以确定该一个生产设施的操作开始时刻已经到来。
本发明的第二方面涉及一种压缩空气流量计算装置。本发明的第二方面是一种用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的压缩空气流量计算装置，该计算装置包括：输入装置，其被配置成接收包括多个生产设施的数目及其布局信息的设施信息以及包括关于整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息的输入；存储装置，其配置成存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据；以及处理器，其被配置成模拟在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，该处理器被配置成：针对多个生产设施中的每个生产设施，确定在规定时段期间即在模拟期间每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来；针对所述多个生产设施中的每个生产设施，每当确定每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从存储装置获取关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在规定时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据；以及通过整合针对多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
本发明的第三方面涉及一种计算机可读存储介质。该第三方面被配置成存储计算机程序并且使计算机在该计算机程序执行时执行步骤，所述步骤包括：输入步骤，在被配置成计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的计算机中，输入包括多个生产设施的数目及布局信息的设施信息以及包括关于整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息；存储步骤，在存储装置中存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据；以及模拟步骤，模拟在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，该模拟步骤包括：确定步骤，针对多个生产设施中的每个生产设施，确定在规定时段期间每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来；生成步骤，针对多个生产设施中的每个生产设施，每当确定每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从存储装置获取关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在规定时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据；以及计算步骤，通过整合针对多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在规定时段期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
本发明的上述方面在具有使用压缩空气的多个生产设施的生产线中能够有效地实现对整个生产线中使用的总压缩空气流量的准确计算，即使在多个生产设施的操作开始和操作结束时刻分别不同的情况下也是如此。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术与工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1示出了根据实施方式的实现用于压缩空气流量的计算装置的计算机的硬件配置的一个示例；
图2是示出了根据实施方式的压缩空气流量计算方法中在模拟之前进行的预处理的一个示例的流程图；
图3示出了图2的步骤S101、步骤S102中显示的输入屏幕的一个示例；
图4示出了图2的步骤S103中显示的输入屏幕的一个示例；
图5示出了图2的步骤S103中显示的输入屏幕的一个示例；
图6示出了图2的步骤S106中用于数字化特殊波形的处理的一个示例；
图7示出了图2的步骤S108中显示的输入屏幕的一个示例；
图8示出了图2的步骤S109、步骤S110中显示的输入屏幕的一个示例；
图9示出了生产线中包括的多个生产设施的布局的一个示例；
图10A是示出了根据实施方式的压缩空气流量计算方法中的模拟处理的一个示例的流程图；
图10B是示出了根据实施方式的压缩空气流量计算方法中的模拟处理的一个示例的流程图；
图11示出了当生产线具有传送器(conveyor)时关于整个生产线中的总压缩空气流量的时间序列数据的实际测量的一个示例；
图12示出了当生产线没有传送器时关于整个生产线中的总压缩空气流量的时间序列数据的实际测量的一个示例；
图13A示出了关于在操作时段期间生产设施A中的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形的具体示例；
图13B示出了关于在操作时段期间生产设施B中的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形的具体示例；
图13C示出了关于在操作时段期间生产设施C中的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形的具体示例；以及
图14示出了关于在模拟时间期间整个生产线中的总压缩空气流量的时间序列数据的计算结果的具体示例。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的实施方式。首先将参照图1描述根据本实施方式的实现压缩空气流量计算装置的计算机10的配置示例。如图1所示，计算机10包括处理器11、存储器12、存储装置13和输入-输出接口(输入-输出IF)14。处理器11、存储器12、存储装置13和输入-输出接口14通过用于彼此交换数据的传输线连接。
例如，处理器11是诸如中央处理单元(CPU)的算术处理器。例如，存储器12是诸如随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的存储器。例如，存储装置13是诸如硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)和存储卡的存储装置。
存储装置13存储用于使计算机10执行根据本实施方式的用于压缩空气流量的计算方法——即用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的方法——的程序。处理器11从存储装置13读取上述程序并且执行所读取的程序以实现根据本实施方式的压缩空气流量计算方法。在此，在执行上述程序时，处理器11可以在存储器12上读取上述程序，然后执行所读取的程序，或者可以不在存储器12上读取程序而执行该程序。程序可以存储于各种类型的非暂态计算机可读介质中并被提供给计算机。非暂态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括磁存储介质(例如，软盘、磁带和硬盘驱动器)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD-RW、半导体存储器(例如，掩模型ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪速ROM和随机存取存储器(RAM))。程序可以通过各种类型的暂态计算机可读介质被提供给计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以将程序通过诸如电线和光纤的有线通信信道或者通过无线通信信道提供给计算机。
存储装置13还用作空气流量波形数据库(DB)13A。例如，不同的生产设施彼此之间的不同之处在于：开始操作的操作开始时刻、从操作开始到操作停止的操作时段的长度以及在操作时段期间使用的压缩空气流量的时间序列变化。然而，在同一生产设施的情况下，操作开始时刻可能是随机的，但是从操作开始到操作停止的操作时段的长度和在操作时段期间使用的压缩空气流量的时间序列变化可以相同。因此，在本实施方式中，针对多个生产设施中的每个生产设施，表示在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据被存储在空气流量波形DB 13A中。如稍后所述，处理器11基于存储在空气流量波形DB13A中的时间序列数据来模拟在模拟时间(规定时段)期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化。
输入-输出接口14与诸如显示装置141和输入装置142的组成构件相连接。显示装置141被配置成显示屏幕，例如在处理器11中生成的屏幕。显示装置141的示例包括诸如液晶显示器(LCD)和阴极射线管(CRT)显示器的显示器。输入装置142被配置成接收用户的操作输入。输入装置142的示例包括键盘、鼠标和触摸传感器。显示装置141和输入装置142可以集成为触摸面板。
现在给出对根据本实施方式的压缩空气流量的计算方法的描述。首先将参照图2描述预处理的流程的示例。在模拟在模拟时间(规定时段)期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化之前进行该预处理，整个生产线具有使用压缩空气的多个生产设施。
如图2所示，处理器11通过输入装置142接收主管道的路线的输入作为主管道信息(步骤S101)。主管道是在生成压缩空气的压缩机与每个生产设施之间的管道。主管道不包括每个生产设施中的管道。接着，处理器11通过输入装置142接收主管道直径的输入作为主管道信息(步骤S102)。例如，在步骤S101、S102中，处理器11在显示装置141上显示图3所示的输入屏幕。在该输入屏幕上，处理器11通过输入装置142接收主管道路线和管道直径的输入。图3所示的输入屏幕被配置成不仅接收主管道路线和管道直径的输入，而且还接收压缩机中生成的压缩空气的压强的输入。
接下来，处理器11通过输入装置142接收生产线中包括的生产设施的数目及其布局的输入作为设施信息(步骤S103)。例如，在步骤S103中，处理器11首先在显示装置141上显示图4所示的输入屏幕。在该输入屏幕上，处理器11通过输入装置142接收生产设施的布局的输入。接着，处理器11在显示装置141上显示图5所示的输入屏幕。在该输入屏幕上，处理器11通过输入装置142接收每个生产设施的规格的输入。图5所示的输入屏幕被配置成接收以下输入：表示由生产设施执行的过程的顺序的过程号、生产设施的类型、生产设施的循环时间以及生产设施使用的压强。在这些参数中，过程号可以用于确定每个生产设施的布置次序。图5所示的输入屏幕还被配置成接收生产设施是否包括由并行布置的多个过程组成的多行过程的输入。当生产设施包括多行过程时，输入屏幕接收表示多行过程的顺序的多行目标过程号的输入。
接下来，针对多个生产设施中的每个生产设施，处理器11从存储装置13中的空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据的波形(步骤S104)。例如，在诸如用于钻孔的生产设施和用于压销的生产设施的生产设施的情况下，关于在操作时段期间这些生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据的波形变为简单的波形。因此，对于这样的生产设施，所获取的是预先存储在空气流量波形DB 13A中的数字化的典型波形。
接下来，处理器11确定多个生产设施是否包括下述生产设施：其关于在操作时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据的波形是特殊波形(S105)。特殊波形不同于预先存储在空气流量波形DB 13A中的典型波形。例如，特殊波形在使用压缩空气的时刻和流量方面与典型波形不同。图6的上图中示出了特殊波形的具体示例。
当在步骤S105中多个生产设施包括关于在操作时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据的波形是特殊波形的生产设施(步骤S105中为“是”)时，处理器11数字化并由此简化该特殊波形(步骤S106)。特殊波形通过例如涉及波形的采样、量化和编码的公知方法而被数字化。例如，图6的上图中示出的波形被数字化为如图6的下图所示。步骤S106中的对特殊波形的数字化不仅可以由处理器11实现，而且还可以由用户通过输入装置142进行的人工输入来实现。当多个生产设施不包括关于在操作时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据的波形是特殊波形的生产设施(步骤S105中为“否”)时，能够从空气流量波形DB13A中获取全部的波形。因此，跳过步骤S106，并且处理进行到步骤S107。
接下来，针对多个生产设施中的每个生产设施，处理器11将关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形存储在空气流量波形DB 13A中。因此，空气流量波形DB 13A被更新(步骤S107)。
接下来，处理器11通过输入装置142接收标准在制品库存的数目和位置的输入作为生产辅助信息(步骤S108)。标准在制品库存是传送器上紧接在不可靠的生产设施(例如频繁故障和停止的设施)后面的留作缓冲的工件。例如，在步骤S108中，处理器11在显示装置141上显示图7所示的输入屏幕。在该输入屏幕上，处理器11通过输入装置142接收标准在制品库存的数目和位置的输入。在图7中，传送器上不位于生产设施内的工件是留作缓冲的工件。
接下来，处理器11通过输入装置142接收整个生产线的节拍时间的输入作为生产辅助信息(步骤S109)。接下来，处理器11通过输入装置142接收表示执行模拟的时段的长度的模拟时间的输入(步骤S110)。例如，在步骤S109、S110中，处理器11在显示装置141上显示图8所示的输入屏幕。在该输入屏幕上，处理器11通过输入装置142接收整个生产线的规格的输入。图8所示的输入屏幕被配置成不仅接收整个生产线的节拍时间和模拟时间的输入，而且还接收压缩机中生成的压缩空气的压强和流量的输入。此时，在模拟之前进行的预处理结束。
接下来，将参照图9以及图10A和图10B描述总压缩空气流量的时间序列变化的模拟处理的流程的示例，在模拟时间(规定时段)期间在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用所述总压缩空气流量。
在此，如图9所示，生产线由使用压缩空气的n个(n是2或更大的自然数)生产设施(n-(n-1))到(n)组成，这些生产设施以生产设施(n-(n-1))为首按顺序排列。生产设施(n-(n-1))到(n)分别执行第(n-(n-1))过程到第(n)过程。当图10A和图10B的处理开始时，生产设施如在实际生产线中那样处于满工件状态(所有生产设施都有工件的状态)。
如图10A和图10B所示，处理器11针对n个生产设施(n-(n-1))到(n)中的每个生产设施计算管道损耗，管道损耗表示在这些生产设施与压缩机之间的主管道内损耗的压缩空气压强(步骤S201)。
接下来，处理器11开始针对每个生产设施生成关于在模拟时间期间n个生产设施(n-(n-1))到(n)中使用的压缩空气流量的时间序列数据(步骤S301、S401、S501)。
在此，首先给出对关于执行第(n)过程即最终过程的生产设施(n)中的压缩空气流量的时间序列数据的生成的描述。首先，处理器11确定生产设施(n)是否有工件(步骤S302)。当在步骤S302中生产设施(n)有工件(步骤S302中为“是”)时，从生产设施(n)中带出该工件(步骤S303)。当生产设施(n)中不存在工件(步骤S302中为“否”)时，不必带出任何工件。因此，跳过步骤S303，并且处理进行到步骤S304。
接下来，处理器11确定执行第(n-1)过程——即第(n)过程之前的过程——的生产设施(n-1)是否有工件(具体来说，是否存在已经从生产设施(n-1)带出但还没有带入生产设施(n)的工件)(步骤S304)。具体地，上述工件是已经从生产设施(n-1)带出但还没有带入生产设施(n)的工件。当在步骤S304中生产设施(n-1)没有工件(步骤S304中为“否”)时，不能带入工件。因此处理回到步骤S304。
当在步骤S304中生产设施(n-1)有工件(步骤S304中为“是”)时，处理器11将该工件带入生产设施(n)(步骤S305)。也就是说，在执行第(n)过程即最终过程的生产设施(n)的情况下，当生产设施(n)中不存在工件且执行第(n-1)过程——其是第(n)过程之前的过程——的生产设施(n-1)有工件时，处理器11将该工件带入生产设施(n)。此时，处理器11确定生产设施(n)开始操作的操作开始时刻已经到来。
在此，在生产设施(n)与生产设施(n-1)之间设置用于传送工件的传送器。用传送器将生产设施(n-1)中的工件传送到生产设施(n)中。因此，即使当生产设施(n-1)有工件时，工件也不一定立刻就被带入生产设施(n)。实际上，在经过传送器传送工件完成所花费的时间之后工件才被带入生产设施(n)。然而，在本实施方式中，当生产设施(n)中不存在工件而生产设施(n-1)有工件时，假定工件被带入生产设施(n)而不考虑工件的传送时间。当工件被带入时，确定生产设施(n)的操作开始时刻已经到来。下文将描述确定的原因。
图11示出了在生产设施之间存在传送器的情况下关于总压缩空气流量的时间序列数据的实际测量值的波形。图12示出了在生产设施之间不存在传送器的情况下关于总压缩空气流量的时间序列数据的实际测量值的波形。图11和图12示出了相同生产设施的波形。如图11和图12所示，生产设施之间的传送器的存在不会引起关于总压缩空气流量的时间序列数据的波形的大的改变。没有传送器时总压缩空气流量的最大值与有传送器时总压缩空气流量的最大值之间的差小至约2％。尽管有这样小的差异，但是如果由处理器11执行的程序被创建成使得根据实际生产线对传送器的动作和条件进行编程，那么程序会变得复杂，这会引起另一问题：需要大量时间来创建该程序。因此，在本实施方式中优先考虑简化该程序，使得不考虑传送器传送工件所花费的时间。
当确定生产设施(n)的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n)中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形(步骤S306)。接下来，在生产设施(n)的操作时段经过之后处理器11将工件从生产设施(n)带出(步骤S307)。
接下来，处理器11确定在步骤S301中开始生成关于生产设施(n)中的压缩空气流量的时间序列数据之后经过的时间是否达到模拟时间(步骤S308)。在步骤S308中，当从步骤S301起经过的时间没有达到模拟时间(步骤S308中为“否”)时，处理回到步骤S304。当处理回到步骤S304时，生产设施(n)中不存在工件。因此，在步骤S304中，当生产设施(n-1)有工件(步骤S304中为“是”)时，处理器11将工件带入生产设施(n)(步骤S305)。在那时，处理器11确定生产设施(n)的操作开始时刻已经到来并且进行步骤S306及以后的步骤。
也就是说，每当确定生产设施(n)的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n)中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。因此，处理器11生成关于在模拟时间期间生产设施(n)中使用的压缩空气流量的时间序列数据。
同时，当在步骤S308中从步骤S301起经过的时间达到模拟时间(步骤S308中为“是”)时，处理器11终止关于生产设施(n)中的压缩空气流量的时间序列数据的生成(步骤S309)。
接下来，给出对关于执行第(n-1)过程即中间过程的生产设施(n-1)中的压缩空气流量的时间序列数据的生成的描述。首先，处理器11确定生产设施(n-1)是否有工件(步骤S402)。在步骤S402中，当生产设施(n-1)有工件(步骤S402中为“是”)时，处理器11然后确定执行第(n)过程——其是第(n-1)过程之后的过程——的生产设施(n)是否有工件(步骤S403)。在步骤S403中，当生产设施(n)中不存在工件(步骤S403中为“否”)时，指示生产设施(n-1)有工件而生产设施(n)没有工件。因此，处理器11从生产设施(n-1)中带出工件(步骤S404)。当生产设施(n-1)中没有工件(步骤S402中为“否”)时，不必带出任何工件。因此，跳过步骤S403、S404，并且处理进行到步骤S405。当在步骤S403中生产设施(n)有工件(步骤S403中为“是”)时，不能带出生产设施(n-1)的工件。因此处理回到步骤S403。也就是说，在生产设施(n)中不再存在工件之后才带出生产设施(n-1)中的工件。
接下来，处理器11确定执行第(n-2)过程——即第(n-1)过程之前的过程——的生产设施(n-2)是否有工件(具体而言，是否存在已经从生产设施(n-2)带出但还没有带入生产设施(n-1)的工件)(步骤S405)。当在步骤S405中生产设施(n-2)没有任何工件(步骤S405中为“否”)时，不能带入工件。因此处理回到步骤S405。
当在步骤S405中生产设施(n-2)有工件(步骤S405中为“是”)时，处理器11将工件带入生产设施(n-1)(步骤S406)。也就是说，在执行第(n-1)过程即中间过程的生产设施(n-1)的情况下，当生产设施(n-1)中不存在工件而执行第(n-2)过程——其是第(n-1)过程之前的过程——的生产设施(n-2)有工件时，处理器11将工件带入生产设施(n-1)。在此时，处理器11确定生产设施(n-1)开始操作的操作开始时刻已经到来。此时，如在生产设施(n)的情况下一样不考虑生产设施(n-1)与生产设施(n-2)之间的传送器传送工件的时间。
当确定生产设施(n-1)的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n-1)中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形(步骤S407)。接下来，在生产设施(n-1)的操作时段经过之后，处理器11将工件从生产设施(n-1)带出(步骤S408)。
接下来，处理器11确定在步骤S401中开始生成关于生产设施(n-1)中的压缩空气流量的时间序列数据之后经过的时间是否达到模拟时间(步骤S409)。在步骤S409中，当从步骤S401起经过的时间没有达到模拟时间(步骤S409中为“否”)时，处理回到步骤S405。当处理回到步骤S405时，生产设施(n-1)中不存在工件。因此，在步骤S405中，当生产设施(n-2)有工件(步骤S405中为“是”)时，处理器11将工件带入生产设施(n-1)(步骤S406)。在那时，处理器11确定生产设施(n-1)的操作开始时刻已经到来并且进行步骤S407及以后的步骤。
也就是说，每当确定生产设施(n-1)的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n-1)中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。因此，处理器11生成关于在模拟时间期间生产设施(n-1)中使用的压缩空气流量的时间序列数据。
同时，当在步骤S409中自步骤S401起经过的时间达到模拟时间(步骤S409中为“是”)时，处理器11终止关于生产设施(n-1)中的压缩空气流量的时间序列数据的生成(步骤S410)。
关于分别执行第(n-(n-2))过程到第(n-2)过程即中间过程的生产设施(n-(n-2))到(n-2)中的压缩空气流量的时间序列数据可以基本上以与关于生产设施(n-1)中的压缩空气流量的时间序列数据相同的方式生成。因此省略了对其生成方法的描述。
接下来，给出对关于执行第(n-(n-1))过程即第一过程的生产设施(n-(n-1))中的压缩空气流量的时间序列数据的生成的描述。首先，处理器11确定生产设施(n-(n-1))是否有工件(步骤S502)。当生产设施(n-(n-1))中存在工件(步骤S502中为“是”)时，不必带入工件。因此，跳过稍后描述的步骤S503、S504，并且处理进行到步骤S505。
当在步骤S502中生产设施(n-(n-1))没有任何工件(步骤S502中为“否”)时，处理器11将工件带入生产设施(n-(n-1))(步骤S503)。也就是说，在执行第(n-(n-1))过程即第一过程的生产设施(n-(n-1))的情况下，当生产设施(n-(n-1))中不存在工件时，处理器11将工件带入生产设施(n-(n-1))。在那时，处理器11确定生产设施(n-(n-1))开始操作的操作开始时刻已经到来。此处，如在生产设施(n)的情况下一样不考虑紧接在生产设施(n-(n-1))之前存在的传送器传送工件的时间。
当确定生产设施(n-(n-1))的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n-(n-1))中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形(步骤S504)。
接下来，在生产设施(n-(n-1))的操作时段经过之后，处理器11确定执行第(n-(n-2))过程——即第(n-(n-1))过程之后的过程——的生产设施(n-(n-2))中是否存在工件(步骤S505)。当在步骤S505中生产设施(n-(n-2))没有任何工件(步骤S505中为“否”)时，从生产设施(n-(n-1))中带出工件(步骤S506)。当在步骤S505中生产设施(n-(n-2))有工件(步骤S505中为“是”)时，不能带出生产设施(n-(n-1))的工件。因此，处理回到步骤S505。也就是说，在生产设施(n-(n-2))中不再存在工件之后才带出生产设施(n-(n-1))中的工件。
接下来，处理器11确定在步骤S501中开始生成关于生产设施(n-(n-1))中的压缩空气流量的时间序列数据之后经过的时间是否达到模拟时间(步骤S507)。在步骤S507中，当从步骤S501起经过的时间没有达到模拟时间(步骤S507中为“否”)时，处理回到步骤S503。当处理回到步骤S503时，生产设施(n-(n-1))中不存在工件。因此，当处理回到步骤S503时，处理器11将工件带入生产设施(n-(n-1))(步骤S503)。在那时，处理器11确定生产设施(n-(n-1))的操作开始时刻已经到来并且进行步骤S504及以后的步骤。
也就是说，每当确定生产设施(n-(n-1))的操作开始时刻已经到来时，处理器11从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施(n-(n-1))中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。因此，处理器11生成关于在模拟时间期间生产设施(n-(n-1))中使用的压缩空气流量的时间序列数据。
同时，当在步骤S507中从步骤S501起经过的时间达到模拟时间(步骤S507中为“是”)时，处理器11终止关于生产设施(n-(n-1))中的压缩空气流量的时间序列数据的生成(步骤S508)。
上述处理生成了关于生产设施(n-(n-1))到(n)中的每个生产设施的压缩空气流量的时间序列数据，在模拟时间期间每个生产设施中使用所述压缩空气流量。接着，处理器11通过整合(integrate)针对n个生产设施(n-(n-1))到(n)中的每个生产设施生成的关于在模拟时间期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在模拟期间整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。然后处理器11输出所计算的时间序列数据(步骤S202)。例如，此时，处理器11在例如显示装置141上显示并输出显示所计算的时间序列数据的屏幕。
然后，处理器11输出在模拟时间期间总压缩空气流量的最大值(步骤S203)。此时，处理器11在例如显示装置141上显示并输出表示总压缩空气流量中的最大值的屏幕。
接下来，将参照图13A到图13C以及图14、基于具体示例来描述根据本实施方式的压缩空气流量计算方法。在此，生产线被配置成使得使用压缩空气的三个生产设施A到C以生产设施A为首按顺序排列。
首先，针对三个生产设施A到C中的每个生产设施，在模拟之前进行的预处理中，处理器11将关于在操作时段期间每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形存储在空气流量波形DB 13A中。在此，假设如图13A到图13C所示的波形是针对三个生产设施A到C分别存储的。
接下来，处理器11开始模拟处理。在处理中，处理器11开始生成关于每个生产设施的压缩空气流量的时间序列数据，在模拟时间期间在三个生产设施A到C中每个生产设施中使用所述压缩空气流量。在此，如图14所示，模拟时间是从时刻t1到时刻t11的时段。
首先，在生产设施A的情况下，处理器11确定操作开始时刻在模拟时间期间的时刻t4和时刻t9处已经到来。因此，处理器11从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施A中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。
在生产设施B的情况下，处理器11确定操作开始时刻在模拟时间期间的时刻t2和时刻t7处已经到来。因此，处理器11在时刻t2和时刻t7处从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施B中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。
在生产设施C的情况下，处理器11确定操作开始时刻在模拟时间期间的时刻t1和时刻t6处已经到来。因此，处理器11在时刻t1和时刻t6处从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间生产设施C中使用的压缩空气流量的时间序列数据的数字化波形。
上述处理生成了关于每个生产设施的压缩空气流量的时间序列数据，在模拟时间期间在三个生产设施中的每个生产设施中使用所述压缩空气流量。接下来，处理器11通过整合针对三个生产设施A到C中的每个生产设施生成的关于在模拟时间期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算关于在模拟时间期间在整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列数据。然后处理器11输出所计算的时间序列数据。
此时，在关于总压缩空气流量的时间序列数据中，在时刻t4与时刻t5之间以及时刻t9与时刻t10之间的总压缩空气流量标记了最大值。因此，处理器11将时刻t4与时刻t5之间以及时刻t9与时刻t10之间的总压缩空气流量输出为总压缩空气流量中的最大值。
如上文所述，根据本实施方式，空气流量波形DB 13A为多个生产设施中的每个生产设施预先存储关于在从操作开始到操作停止的操作时段期间每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据。每当在进行模拟的规定时段期间每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，处理器11针对多个生产设施中的每个生产设施从空气流量波形DB 13A中获取关于在操作时段期间每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据。因此，处理器11生成关于在规定时段期间多个生产设施中的每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据。然后处理器11通过整合关于在规定时段期间多个生产设施中的每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据来计算关于在规定时段期间整个生产线中的总压缩空气流量的时间序列数据。
因此，即使当具有使用压缩空气的多个生产设施的生产线中的多个生产设施在操作开始时刻和操作结束时刻上彼此不同时，也能够准确地生成关于多个生产设施中的每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据。因此，也能够以足够的准确度计算整个生产线中的总压缩空气流量。
因此，能够选择具有与总压缩空气流量对应的适当产量的压缩机。例如，在图14的示例中，要选择的压缩机可以具有与在时刻t4与t5之间的时段以及在时刻t9与t10之间的时段内的总压缩空气流量成比例的产量规格。由于可以以这种方式选择适当产量的压缩机，所以可以消除如JP 2010-128625A中公开的调整任一生产设施的操作开始时刻和操作停止时刻的必要性。因此，能够如期生产出成品。此外，由于可以选择适当产量的压缩机，所以可以避免性能过高的压缩机，这在投资、运营成本和节能方面是有利的。
根据本实施方式，在空气流量波形DB 13A中存储数字化波形作为关于在操作时段期间多个生产设施中的每个生产设施中的压缩空气流量的时间序列数据的波形。因此，关于压缩空气流量的时间序列数据的波形被数字化并由此简化，这导致了由处理器11执行的程序的简化，从而实现了根据本实施方式的压缩空气流量计算方法。因此，可以减少创建程序所需的时间。
根据本实施方式，当执行第一过程的生产设施中不存在工件时，处理器11将工件带入该生产设施，并且在此时处理器11确定生产设施的操作开始时刻已经到来。当除了执行第一过程的生产设施之外的一个生产设施中不存在工件并且执行由所述一个生产设施执行的过程之前的过程的生产设施中存在工件时，处理器11将该工件带入所述一个生产设施。在此时，处理器11确定所述一个生产设施的操作开始时刻已经到来。也就是说，处理器11将工件带入生产设施而不考虑传送器的传送时间，并且在那时处理器11确定该生产设施的操作开始时刻已经到来。当以这样的方式不考虑传送器的传送时间时，上述程序被进一步简化，这进一步减少了创建程序所需的时间。
本发明不限于以上公开的实施方式，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行适当的修改。

Claims (5)

1.一种压缩空气流量计算方法，用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量，所述压缩空气流量计算方法的特征在于，包括：
输入包括所述多个生产设施的数目及布局信息的设施信息以及包括关于所述整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息；
在存储装置中存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间所述多个生产设施中的每个生产设施使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据，以及
模拟在规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，
所述模拟包括：
针对所述多个生产设施中的每个生产设施，确定在所述规定时段期间所述每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来，
针对所述多个生产设施中的每个生产设施，每当确定所述每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从所述存储装置获取关于在所述操作时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在所述规定时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，以及
通过整合针对所述多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在所述规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在所述规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
2.根据权利要求1所述的压缩空气流量计算方法，其特征在于，
针对所述每个生产设施，将波形存储在所述存储装置中，所述波形是关于在所述操作时段期间所述多个生产设施中的每个生产设施中使用的压缩空气流量的数字化时间序列数据。
3.根据权利要求1或2所述的压缩空气流量计算方法，其特征在于，
在由生产设施中的一个生产设施执行的过程是第一过程并且所述一个生产设施中不存在工件的情况下，当工件被带入所述一个生产设施时，确定所述一个生产设施的操作开始时刻已经到来，然而
在由生产设施中的一个生产设施执行的过程不是所述第一过程、所述一个生产设施中不存在工件并且执行由所述一个生产设施执行的过程之前的过程的生产设施中存在工件的情况下，当工件被带入所述一个生产设施时，确定所述一个生产设施的操作开始时刻已经到来。
4.一种压缩空气流量计算装置，用于计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量，所述压缩空气流量计算装置的特征在于，包括：
输入装置，所述输入装置被配置成接收包括所述多个生产设施的数目及其布局信息的设施信息以及包括关于所述整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息的输入；
存储装置，所述存储装置被配置成存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间所述多个生产设施中的每个生产设施使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据；以及
处理器，所述处理器被配置成模拟在规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，
所述处理器被配置成：
针对所述多个生产设施中的每个生产设施，确定在所述规定时段期间即在所述模拟期间所述每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来，
针对所述多个生产设施中的每个生产设施，每当确定所述每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从所述存储装置获取关于在所述操作时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在所述规定时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，以及
通过整合针对所述多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在所述规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在所述规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
5.一种计算机可读存储介质，所述存储介质被配置成存储计算机程序并且使计算机在所述计算机程序执行时执行步骤，所述步骤的特征在于，包括：
输入步骤：在被配置成计算在具有使用压缩空气的多个生产设施的整个生产线中使用的总压缩空气流量的计算机中，输入包括所述多个生产设施的数目及布局信息的设施信息以及包括关于所述整个生产线的节拍时间的信息的生产补充信息；
存储步骤：在存储装置中存储表示在从操作开始到操作停止的操作时段期间所述多个生产设施中的每个生产设施使用的压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据；以及
模拟步骤：模拟在规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化，其中，
所述模拟步骤包括：
确定步骤：针对所述多个生产设施中的每个生产设施，确定在所述规定时段期间所述每个生产设施的操作开始时刻是否已经到来，
生成步骤：针对所述多个生产设施中的每个生产设施，每当确定所述每个生产设施的操作开始时刻已经到来时，通过从所述存储装置获取关于在所述操作时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，生成关于在所述规定时段期间所述每个生产设施中使用的压缩空气流量的时间序列数据，以及
计算步骤：通过整合针对所述多个生产设施中的每个生产设施生成的关于在所述规定时段期间使用的压缩空气流量的时间序列数据，计算表示在所述规定时段期间所述整个生产线中使用的总压缩空气流量的时间序列变化的时间序列数据。
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