CN108572630B - 生产管理装置以及生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在具有多台机床的生产系统中维持这些机床的整体运转率的生产管理装置以及生产系统。生产管理装置(3)与连接有多台机床(5)的下位控制装置(4)能够通信地连接，并且与制定多台机床(5)整体的运转计划的上位控制装置(2)能够通信地连接。生产管理装置(3)从下位控制装置(4)取得与多台机床(5)各自的机械类别以及运转状况相关的数据。另外，基于该数据，在多台机床5中选定代替进行特定的机床(5)的加工的其他机床(5)。进而，使其他机床(5)代替进行特定的机床(5)的加工。

Description

生产管理装置以及生产系统
技术领域
本发明涉及生产管理装置、以及具备生产管理装置的生产系统。
背景技术
过去，提出了要在具有多台机床的生产系统中，管理这些机床且执行最适合的运转计划的技术(例如，参考专利文献1～3)。
专利文献
专利文献1：日本特开2005-346482号公报
专利文献2：日本特开2001-350510号公报
专利文献3：日本特开2002-091531号公报
然而，多台机床因其机械类别(例如，车床、加工中心、工业用机器人等)或运转状况(例如，空置状态、因维护/检查而造成的停止状态、因警报产生而造成的不能使用的状态等)分别不同，因而实际上难以维持这些机床整体的运转率。这是因为，例如，在因1台机床A停止而使加工中断时，即使为了不让整体的运转率降低而通过调度机械结构相似的另一台机床B来进行代替加工，在机床A和机床B中除了机械类别之外其他的状况也不同的情况下，即使使用与机床A相同的加工程序，通过机床B也未必能能够进行同样的加工。
此外，在专利文献1仅公开了在代替设备数量也为多台的加工工序中生成生产指示计划的技术。另外，在专利文献2中仅限于公开了维护管理多台机床的寿命的技术。另外，在专利文献3仅公开了管理加工装置的使用权的技术。
发明内容
本发明鉴于上述情况，其目的在于，提供可以在具有多个机床的生产系统中，维持这些机床的整体的运转率的生产管理装置以及生产系统。
技术方案(1)：本发明所涉及的生产管理装置(例如，后述的生产管理装置3)与连接至多台机床(例如，后述的机床5)的下位控制装置(例如，后述的下位控制装置4)能够通信地连接，并且与制定所述多台机床的整体的运转计划的上位控制装置(例如，后述的上位控制装置2)能够通信地连接，其中，该生产管理装置具备：数据取得部(例如，后述的数据取得部32)，其从所述下位控制装置取得与所述多台机床各自的机械类别以及运转状况相关的数据；机械选定部(例如，后述的机械选定部33)，其基于所述数据取得部取得的数据，在所述多台机床中选定代替特定的机床(例如，后述的特定的机床5A)进行加工的其他机床(例如，后述的其他机床5B)；以及加工指令部(例如，后述的加工指令部34)，其向所述下位控制装置进行指令，使所述机械选定部选定的其他机床代替进行基于所述上位控制装置所制定的运转计划的所述特定的机床的加工。
技术方案(2)：也可以是在技术方案(1)的生产管理装置中，所述机械选定部将与所述特定的机床为相同类别且运转率低于所述特定的机床的机床选定为所述其他机床。
技术方案(3)：也可以是在技术方案(1)或者技术方案(2)的生产管理装置中，所述加工指令部在向所述下位控制装置进行指令使所述其他机床代替进行所述特定的机床的加工时，向所述下位控制装置提供在所述其他机床中执行的加工程序。
技术方案(4)：本发明所涉及的生产系统(例如，后述的生产系统1)具备：技术方案(1)～技术方案(3)中任意一项的生产管理装置(例如，后述的生产管理装置3)、与所述生产管理装置能够通信地连接的所述上位控制装置(例如，后述的上位控制装置2)、以及所述下位控制装置(例如，后述的下位控制装置4)。
技术方案(5)：也可以是在技术方案(4)的生产系统中，所述下位控制装置具有基于在所述机床中执行的加工程序自动调整由所述机床的电动机驱动的机构的自动调整功能，所述加工指令部在对所述下位控制装置进行指令使所述其他机床代替进行所述特定的机床的加工时，对所述下位控制装置指示所述其他机床所涉及的自动调整。
技术方案(6)：也可以是在技术方案(5)的生产系统中，所述下位控制装置在体现所述其他机床的自动调整功能时，可以调整所述其他机床的电动机的增益以及滤波器中的至少一个。
技术方案(7)：也可以是在技术方案(5)或者技术方案(6)的生产系统中，所述下位控制装置基于所述其他机床的运行状况来体现所述其他机床的自动调整功能。
根据本发明，可以提供能够在具有多台机床的生产系统中维持这些机床的整体运转率的生产管理装置以及生产系统。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的生产系统的整体结构的图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的生产管理装置的控制框图。
附图标记说明
1-生产系统；2-上位控制装置；3-生产管理装置；4-下位控制装置；5-机床；32-数据取得部；33-机械选定部；34-加工指令部。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，基于附图说明本发明的第1实施方式。图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的生产系统的整体结构的图。图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的生产管理装置的控制框图。
＜生产系统1的整体结构＞
如图1所示，该第1实施方式所涉及的生产系统1构成为在1个工厂内设置有上位控制装置2、生产管理装置3、多台(例如，10～50台)下位控制装置4、多台(例如，10～50台)机床5。在此，生产管理装置3经由网络与上位控制装置2能够通信地连接，并且经由网络与各下位控制装置4能够通信地连接。另外，下位控制装置4和机床5通过有线或者无线来1对1地连接。
上位控制装置2经由网络从生产管理装置3取得所有机床5的运转数据，基于该运转数据，制定这些机床5的整体的运转计划。
生产管理装置3介于上位控制装置2和多台下位控制装置4之间，用于维持多台机床5的整体的运转率，如图2所示，具有主控制部31。在主控制部31上连接有数据取得部32、机械选定部33、加工指令部34以及存储部35。
主控制部31整体控制数据取得部32、机械选定部33、加工指令部34以及存储部35。
数据取得部32基于来自主控制部31的指令，从各个下位控制装置4取得与多台机床5各自的机械类别以及运转状况相关的数据。在此，机床5的机械类别是指车床、加工中心、工业用机器人等类别。并且，例如，将车床与加工中心视为不同的机械类别，若是相同的车床，则即使该机型(型号)不同也视为相同的机械类别。另一方面，如果因为进给轴数量的不同、系统数量的不同、进行处理的工具的不同，即使是相同的车床也不能进行代替，则可以作为不同的机械类别进行处理。另外，机床5的运转状况是指空置状态、因维护/检查而处于停止状态、因警报产生而处于不能使用的状态等状况。
机械选定部33根据数据取得部32基于来自主控制部31的指令而取得的数据，在多台机床5中选定代替进行特定的机床5A的加工的其他机床5B。
加工指令部34基于来自主控制部31的指令向其他机床5B的下位控制装置4进行指令，从而使机械选定部33选定出的其他机床5B来代替进行基于上位控制装置2所制定的运转计划的特定的机床5A的加工。
在存储部35中以读取自由的方式存储有在多台机床5中执行的加工程序。
另外，各下位控制装置4分别具备自动调整功能，该自动调整功能为基于在各机床5中执行的加工程序来自动调整由各机床5的电动机驱动的机构。该自动调整功能的目的在于，抑制在由彼此不同的机床5进行同样的加工时的品质的波动，基于由机床5执行的加工程序，适当调整机床5的伺服电动机(未图示)的增益以及滤波器中的至少一个，由此兼顾该伺服电动机的稳定性和高速应答性。此外，对于如此设置的下位控制装置4的自动调整功能，由于例如已在日本特许第6050865号公报中公开，因此在此省略其详细的说明。
＜生产系统1的处理流程＞
接着，对生产系统1的处理流程进行说明。
首先，数据取得部32从各个下位控制装置4取得与多台机床5各自的机械类别以及运转状况相关的数据。
接着，机械选定部33基于数据取得部32取得的数据，在多台机床5中选定代替进行特定的机床5A的加工的其他机床5B。即，在生产系统1的运转中，在某台机床5因某种原因停止而中断加工时，机械选定部33将该机床5作为特定的机床5A，并且从多台机床5中选定代替该机床5A进行加工的其他机床5B。
此时，机械选定部33由于取得多台机床5各自的机械类别以及运转状况相关的数据，因此将与特定的机床5A相同类别且运转率低于特定的机床5A的机床5选定为其他机床5B。如此，可以维持多台机床5整体的运转率。
接着，加工指令部34向其他机床5B的下位控制装置4进行指令，从而使机械选定部33选定的其他机床5B代替进行基于上位控制装置2所制定的运转计划的特定的机床5A的加工。此时，加工指令部34从存储部35读取由其他机床5B执行的加工程序，并将该加工程序提供到其他机床5B的下位控制装置4。另外，此时，加工指令部34向其他机床5B的下位控制装置4指示其他机床5B所涉及的自动调整。
接受该指令，其他机床5B的下位控制装置4基于其他机床5B的运行状况(例如，工件交换、工具的经年变化等状况)，在体现其他机床5B的自动调整功能基础上，使其他机床5B代替进行特定的机床5A的加工。于是，其他机床5B代替中断加工的特定的机床5A，执行基于上位控制装置2所制定的运转计划的加工。
此时，由于从生产管理装置3的加工指令部34提供在其他机床5B中执行的加工程序，因此其他机床5B的下位控制装置4可以基于该加工程序，顺利的执行该加工。其结果是，可以维持多台机床5整体的运转率。
并且，由于其他机床5B能够自动调整，因此可以抑制在相互不同的机床5A、5B进行同样的加工时的品质的波动。
在此，生产系统1的处理流程结束。
如此，在生产系统1中，在其运转中，即使某台机床5停止并中断加工，也能够使另一台机床5来代替进行加工，由此可以维持多台机床5整体的运转率。
[其他的实施方式]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于前述的实施方式。另外，本实施方式中记载的效果仅列举了由本发明产生的最优的效果，本发明所涉及的效果并不限定于本实施方式中记载的。
例如，在上述第1实施方式中，如图1所示，说明了下位控制装置4和机床5以1对1的方式能够通信地连接的生产系统1。但是，下位控制装置4和机床5并不限于1对1。例如，还可以被连接成1对多个。
另外，在上述第1实施方式中，对在下位控制装置4体现其他的机床5B的自动调整功能时，使用调整该机床5B的电动机的增益以及滤波器中的至少一个的情况进行了说明，但是也可以代用或并用除此以外的方法。
进而，在上述第1实施方式中，对上位控制装置2、生产管理装置3、下位控制装置4以及机床5全部设置于1个工厂内的情况进行了说明。但是，如果将这些设备(上位控制装置2、生产管理装置3、下位控制装置4、机床5)相互能够通信地连接，则不需要一定设置于1个工厂内。另外，也可以将上位控制装置2、生产管理装置3以及下位控制装置4的全部或者一部分设置于各种服务器。
本发明中包含的各种服务器的全部或者一部分可以通过硬件、软件或者其组合来实现。在此，通过软件实现是指通过计算机读入程序来执行，由此得以实现。在由硬件构成时，可以通过例如LSI(Large Scale Integrated circuit，大规模集成电路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、门阵列、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)等集成电路(IC)构成服务器的一部分或者全部。
当通过软件构成本发明中含有的各种服务器所具备的全部功能或者一部分时，在由对记述了本发明中包含的各种服务器的全部动作或者一部分的程序进行存储的硬盘、ROM等存储部、存储运算所需的数据的DRAM、CPU、以及连接各部分的总线所构成的计算机中，可以通过将运算所需的信息存储于DRAM，并通过CPU使该程序进行动作来实现。
另外，也可以构成为适当地在1台或者多台服务器上执行本发明中包含的各种服务器所具备的各功能。另外，还可以在云端上使用虚拟服务器功能等，来实现本发明中含有的各种服务器所具备的各功能。
程序可以使用各种类型的计算机可读介质(computer readable medium)进行存储，并且被供给到计算机。计算机可读介质包含各种各样类型的实体的某种记录介质(tangible storage medium)。计算机可读介质的例子包含磁性记录介质(例如，软盘、磁带、硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(Read Only Memory，只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩膜ROM、PROM(Programmable ROM，可编程ROM)、EPROM(Erasable PROM，可擦除PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory，随机存取存储器)。

Claims (6)

1.一种生产管理装置，其与下位控制装置能够通信地连接，并且与上位控制装置能够通信地连接，所述下位控制装置与多台机床连接，所述上位控制装置制定所述多台机床的整体的运转计划，其特征在于，
所述生产管理装置具备：
数据取得部，其从所述下位控制装置取得与所述多台机床各自的机械类别以及运转状况相关的数据；
机械选定部，其基于所述数据取得部取得的数据，在所述多台机床中选定代替进行特定的机床的加工的其他机床；以及
加工指令部，其向所述下位控制装置进行指令，使得所述机械选定部选定的其他机床代替进行基于所述上位控制装置所制定的运转计划的所述特定的机床的加工，
所述生产管理装置介于所述上位控制装置与多个所述下位控制装置之间，
所述机械选定部将与所述特定的机床为相同类别且运转率低于所述特定的机床的机床选定为所述其他机床，将类型相同型号不同的机床看作为相同的机械类别，
所述加工指令部向所述下位控制装置指示与由所述其他机床的电动机驱动的机构有关的自动调整。
2.根据权利要求1所述的生产管理装置，其特征在于，
所述加工指令部在向所述下位控制装置进行指令，使得所述其他机床代替进行所述特定的机床的加工时，将在所述其他机床中执行的加工程序提供到所述下位控制装置。
3.一种生产系统，其特征在于，具备：
权利要求1或2所述的生产管理装置、与所述生产管理装置能够通信地连接的所述上位控制装置以及所述下位控制装置。
4.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于，
所述下位控制装置具有基于在所述机床中执行的加工程序自动调整由所述机床的电动机驱动的机构的自动调整功能。
5.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于，
所述下位控制装置在体现所述其他机床的自动调整功能时，调整所述其他机床的电动机的增益以及滤波器中的至少一个。
6.根据权利要求4或5所述的生产系统，其特征在于，
所述下位控制装置基于所述其他机床的运行状况来体现所述其他机床的自动调整功能。
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