CN112118935B - 加工时间分配模拟方法和模拟装置 - Google Patents

Abstract

一种加工时间分配模拟方法，在由多个作业机模块构成的加工生产线中，模拟向多个作业机模块的各作业机模块分配多个加工作业，该加工时间分配模拟方法具备：第一步骤，对多个作业机模块中的特定的作业机模块分配特定作业机模块所固有的加工作业；第二步骤，对作业机模块分配多个作业机模块中的通用的加工作业；第三步骤，针对多个作业机模块的各作业机模块，计算对已分配的加工作业的作业时间进行累计所得的累计作业时间；第四步骤，变更在第二步骤中分配的加工作业；以及第五步骤，基于第四步骤来进行第三步骤。

Description

加工时间分配模拟方法和模拟装置

技术领域

本公开涉及对构成加工生产线的多个作业机模块分配加工作业的加工时间分配模拟方法和模拟装置。

背景技术

以往，关于加工时间分配模拟方法和模拟装置，提出了各种分配加工作业的技术。

例如，下述专利文献1所记载的技术是机床系统，具备：机床，具有分别对工件进行加工的n个(n≥2)加工部以及使工件正反翻转的多个翻转装置；装载机，相对于所述加工部以及翻转装置搬运工件；以及系统控制装置，对这些机床以及装载机进行控制。进而，所述系统控制装置将包括一个工件的正面加工以及背面加工在内的加工被区分为n+1工序所得的各工序的加工分派给所述n个加工部而进行加工，且对装载机进行控制，以便在各加工部与反转装置之间以各工序的加工为单位使工件移动，从而相对于至少一个加工部两次搬入相同的工件。

由此，在下述专利文献1所记载的技术中，能够高效地进行成为比加工部的个数多的数量的加工工序的加工。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-229893号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述专利文献1所记载的技术中，由于未考虑各工序的加工时间，因此未必能够高效地进行成为比加工部的个数多的数量的加工工序的加工。

为此，本公开就是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于提供一种提高由多个作业机模块构成的加工生产线的生产量的加工时间分配模拟方法以及模拟装置。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开了一种加工时间分配模拟方法，在由多个作业机模块构成的加工生产线中，模拟向多个作业机模块的各作业机模块分配多个加工作业，该加工时间分配模拟方法具备：第一步骤，对多个作业机模块中的特定作业机模块分配特定作业机模块所固有的加工作业；第二步骤，对作业机模块分配多个作业机模块中的通用的加工作业；第三步骤，针对多个作业机模块的各作业机模块，计算对已分配的加工作业的作业时间进行累计所得的累计作业时间；第四步骤，变更在第二步骤中分配的加工作业；以及第五步骤，基于第四步骤来进行第三步骤。

此外，多个作业机模块中的通用的加工作业是指在多个作业机模块中都能够进行的加工作业。

发明效果

根据本公开，加工时间分配模拟方法使由多个作业机模块构成的加工生产线的生产量提高。

附图说明

图1是机床装置1的外观主视图。

图2是表示基座单元2B的内部构造的图。

图3是表示臂21的动作方式的一个例子的图。

图4是表示机床装置1的框图。

图5是表示用于进行本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的程序的一个例子的流程图。

图6是表示作为该加工时间分配模拟方法102的一个对象例的数据模型的图。

图7是表示以该数据模型为对象执行该加工时间分配模拟方法102时的结果的一个例子的图。

图8是表示以该数据模型为对象执行该加工时间分配模拟方法102时的结果的一个例子的图。

图9是表示以该数据模型为对象执行该加工时间分配模拟方法102时的结果的一个例子的图。

图10是表示以该数据模型为对象执行该加工时间分配模拟方法102时的结果的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本公开的优选的实施方式。首先，使用图1说明作为本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的一个对象例的机床装置1的整体结构。图1是机床装置1的外观主视图。

(机床装置的整体结构)

如图1所示，机床装置1具备由多个(在图1中为五个)基座单元2A～2E构成的基座3和排列于基座3的多个(在图1中为九个)作业机模块4A～4I。基本上，相对于一个基座单元配置两个作业机模块，但是也可以相对于一个基座单元仅配置一个作业机模块或者三个以上的作业机模块。进而，也可以与基座3独立地配置作业机模块。例如，在图1所示的例子中，在配置于最左侧的基座单元2A配置有一个作业机模块4A，在其它基座单元2B～2E各配置有两个作业机模块4B～4I。此外，在以下的说明中，将前后、左右、上下作为从图1的机床装置1的正面侧观察的情况下的前后、左右、上下来进行说明。即，作业机模块4A～4I排列的方向是左右方向，与作业机模块4A～4I的排列方向交叉的机床装置1的进深方向是前后方向。

另外，多个作业机模块4A～4I以成为一条生产线的方式沿左右方向排成一列。进而，各作业机模块4A～4I以等间隔且彼此的侧壁接近的方式排列。此外，在作业机模块4A～4I中，如后所述，存在有针对工件的作业内容不同的多种模块。但是，无论种类如何，作业机模块4A～4I基本上具有相同的尺寸以及相同的外观。其结果是，机床装置1在外观上具有统一感。

另外，在作业机模块4A～4I中，左右方向上的尺寸比前后方向上的尺寸小很多。与此相对地，基座单元2A～2E具有与载置于上方的作业机模块4A～4I相对应的尺寸。例如，在基座单元2A中，左右方向上的尺寸与载置有一个作业机模块的状态下的作业机模块的左右方向上的尺寸大致相等。在基座单元2B～2E中，左右方向上的尺寸与载置有两个作业机模块的状态下的作业机模块的左右方向上的尺寸大致相等。即，基座3被设为在左右方向上正好载置九个作业机模块4A～4I的大小。根据以上那样的结构，即使在机床装置1中排列有九个作业机模块4A～4I，也能够使排列方向上的该装置整体的长度较短。

另外，构成基座3的各基座单元2A～2E分别相互固定而构成一个基座。如上所述，在基座3中，除了基座单元2A以外的基座单元2B～2E的各基座单元分别能够载置两个作业机模块4B～4I。上述四个基座单元2B～2E分别被标准化，被设为彼此相同的形状、尺寸、构造。因而，构成基座3的基座单元的数量能够适当增减。与此相伴地，排列的作业机模块的数量也能够自由地变更。此外，在本实施方式中，基座3由多个基座单元2A～2E构成，但是也可以不将基座3分割为基座单元2A～2E而单独地构成。

接着，说明基座单元2A～2E的内部构造。图2是表示基座单元2B的内部构造的图。此外，基座单元2A～2E仅所载置的作业机模块的数量不同，基本上具有相同的结构。为此，以下说明基座单元2B，省略其它基座单元2A、2C～2E的说明。

如图2所示，在基座单元2B设有与载置于上部的作业机模块的数量相应的数量的轨道11。在本实施方式中，在基座单元2B中，载置有两个作业机模块4B、4C，因此沿前后方向并排地设有两对轨道11。轨道11划定作业机模块被拉出时的作业机模块移动的轨迹。与此相对地，在作业机模块4B、4C的与基座3相接的面上设有与轨道11对应的车轮。并且，用户通过使车轮在轨道11上移动而能够使作业机模块4B、4C相对于基座单元2B容易地沿前后方向移动。

进而，用户能够使作业机模块4B、4C移动至能够从基座单元2B脱离的位置。其结果是，用户能够容易地进行在基座3上排列的各作业机模块4A～4I的一部分的替换、重排。

另外，在作业机模块4A～4I的正面侧的侧壁配置有控制器5。控制器5具备作为信息的显示装置的液晶显示器、作为受理用户的操作的操作受理装置的各种操作按钮。由此，控制器5受理与机床装置1相关的各种操作、或者显示机床装置1的当前的工作状况、设定状况等。另外，在液晶显示器的前表面配置有触摸面板。由此，控制器5构成为也能够对使用了触摸面板的操作进行控制。另外，在输入用于示教机床装置1的臂的姿势的各种参数的情况下也使用控制器5。在图1所示的例子中，控制器5仅配置于一部分的作业机模块4B～4H，但是也可以配置于所有作业机模块4A～4I。

(作业机模块的结构)

上述机床装置1对作为制造物的工件进行基于各种工具的开孔、车削加工、研磨、检查等，制造最终的产品。具体地说，相对于生产线排列的各作业机模块4A～4I对一个工件依次进行作业。

在此，作业机模块4A～4I存在有多个种类，以种类为单位来决定作业内容。例如，在本实施方式中，存在有向机床装置1内投入工件的搬入模块、进行车削加工的车床模块、进行基于钻头的开孔、铣削加工等的钻头模块、对工件进行检查的检查模块、进行工件的临时放置的临时放置模块、从机床装置1内排出工件的搬出模块。

此外，相对于基座3配置哪个种类的作业机模块根据针对工件的作业内容而不同。另外，相对于基座3配置的作业机模块的数量也根据针对工件的作业内容而不同。另外，关于作业机模块的排列顺序，除了一部分作业机模块之外，能够根据作业内容而由用户方任意变更。

例如，作为作业机模块的配置的一个例子，在图1所示的例子中，作为基座3的最左侧的作业机模块4A配置有投入工件的搬入模块，作为最右侧的作业机模块4I配置有从机床装置1内排出工件的搬出模块。并且，在搬入模块与搬出模块之间，作为作业机模块4B～4H，分别配置有预定数量的车床模块、临时放置模块、钻头模块、检查模块。并且，在机床装置1中，对由配置于最左侧的搬入模块投入的工件进行基于各作业机模块的作业，并最终将其从配置于最右侧的搬出模块排出。

另外，作为将工件沿作业机模块4A～4I的排列方向移送的工件的搬运装置、工件的翻转装置、将工件向作业位置装配的装配装置、使工件从作业位置脱离的脱离装置，机床装置1具备臂21。此外，机床装置1所具备的臂21的数量与基座单元2A～2E的数量成比例。基本上，相对于配置有两台作业机模块的两个基座单元(即四台作业机模块)配置一个臂21。例如，在本实施方式中，基座3除了载置有搬入模块的基座单元2A之外，还包括四个基座单元2B～2E。因而，臂21在基座3上配置有两根。

在此，臂21配置在与基座3大致相同高度的工作台24上，构成为能够沿设于基座3的侧面的轨道与工作台24一起在作业机模块4A～4I的排列方向即左右方向上移动。即，臂21能够在由基座3和作业机模块4A～4I的外壁形成的作业空间前沿左右方向移动。另外，在臂21的顶端部，作为保持工件的保持件，设有卡盘25。并且，臂21能够使保持有工件的状态下的卡盘25在作业机模块4A～4I的作业空间内移动。由此，能够在多个作业机模块4A～4I之间搬运工件。

另外，如图2所示，臂21是多关节型的臂，具有能够控制臂21的姿势的多个关节部。具体地说，臂21具备位于工作台24与第一臂26的连接部分的第一关节部27、位于第一臂26与第二臂28的连接部分的第二关节部29以及位于第二臂28与卡盘25的连接部分的第三关节部30。另外，臂21在各关节部具有使臂21的角度位移的驱动轴。因而，用户通过驱动第一关节部27的驱动轴(以下，称为第一驱动轴31)而能够使第一臂26相对于工作台24的角度位移。另外，用户通过驱动第二关节部29的驱动轴(以下，称为第二驱动轴32)而能够使第二臂28相对于第一臂26的角度位移。另外，用户通过驱动第三关节部30的驱动轴(以下，称为第三驱动轴33)而能够使卡盘25相对于第二臂28的角度位移。另外，各驱动轴31～33的驱动源例如使用伺服马达等。

因而，臂21能够通过各驱动轴31～33的驱动来自由地控制臂21的姿势。例如如图3所示，臂21通过折叠臂21、或者伸展臂21而能够使由卡盘25保持的工件40在空间内自由地移动。进而，臂21也能够通过第三驱动轴33的旋转驱动而使工件40翻转180度。另外，若将上下方向设为RY轴，将前后方向设为RZ轴，则臂21也能够通过各驱动轴31～33的驱动而在维持了工件40的RY值的状态下使RZ值位移(即，使工件40沿水平方向移动)。同样地，臂21也能够在维持了工件40的RZ值的状态下使RY值位移(即，使工件40沿铅垂方向移动)。其结果是，臂21也能够将该臂21伸展至作业机模块4A～4I的作业位置，利用卡盘25使工件40装配于作业位置、使工件40从作业位置脱离等。

另外，在工作台24的下方设有臂旋转装置41。臂旋转装置41通过使工作台24沿水平方向旋转而使位于工作台24上的臂21也旋转，能够控制臂21整体的朝向。

(机床装置的控制结构)

接着，使用图4来说明机床装置1的控制结构。图4是表示机床装置1的框图。

如图4所示，机床装置1基本上具有作为进行机床装置1的整体的控制的电子控制单元的控制电路部51、受理用户的操作并且进行信息的显示的控制器5、经由LAN(LocalArea Network)等连接的上述作业机模块4A～4I、臂21、压缩空气装置70等。此外，如上所述，作业机模块4A～4I、臂21的数量成为与基座单元的数量相应的数量。

在此，控制器5具备：液晶显示器52，显示机床装置1的当前的工作状况、设定状况等；以及操作部53，作为受理用户的操作的操作受理装置。此外，操作部53既可以是硬件按钮，也可以是配置在液晶显示器52的前表面的触摸面板。并且，用户确认液晶显示器52的显示内容，并且通过对操作部53进行操作来进行针对机床装置1的各种操作。

控制电路部51具备运算装置以及作为控制装置的CPU61，还具备在CPU61进行各种运算处理时被用作工作存储器的RAM62、ROM63、存储从ROM63读出的程序的闪存64等内部存储装置。

另外，闪存64存储有CPU61所进行的处理所需的信息，例如控制程序等。此外，在控制程序中存在有机床装置1的加工控制程序等。

并且，控制电路部51从闪存64读出控制程序，并依据读出的控制程序对作业机模块4A～4I、臂21、压缩空气装置70等输出信号，从而进行机床装置1的控制。并且，接收到信号的作业机模块4A～4I、臂21、压缩空气装置70依据接收到的信号进行各驱动源的驱动等。

例如，臂21具备用于驱动第一关节部27的第一驱动轴31而使其旋转的第一关节马达65、用于驱动第二关节部29的第二驱动轴32而使其旋转的第二关节马达66、用于驱动第三关节部30的第三驱动轴33而使其旋转的第三关节马达67以及用于驱动臂旋转装置41而使其旋转的旋转驱动马达68。进而，臂21具备用于使臂21沿作业机模块4A～4I的排列方向即左右方向移动的搬运驱动马达69。各马达65～69例如由伺服马达等构成。并且，在机床装置1中，各马达65～69依据从控制电路部51输出的信号而进行驱动，从而能够将臂21在任意的位置控制为任意的姿势。

另外，存储于闪存64的加工控制程序与由机床装置1实施的加工作业相对应。即，依据由多个作业机模块4A～4I实施的一系列加工作业的加工控制程序被存储于闪存64。此外，在机床装置1能够实施多个种类的一系列加工作业的情况下，与能够实施的一系列加工作业中的每一个对应的加工控制程序被存储于闪存64。并且，在机床装置1中，按照依据加工控制程序的顺序而在各作业机模块4A～4I中进行针对工件的加工。

压缩空气装置70供给在各作业机模块4A～4I中使用的压缩空气。压缩空气在各作业机模块4A～4I中例如在用于将作业空间从外部隔断的闸门的驱动源、或者加工屑的去除等中被使用。

进而，在控制电路部51连接有PC(Personal Computer：个人计算机)100。PC100执行后述的本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102，但是无需与控制电路部51连接。

(加工时间分配模拟方法)

接着，说明本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102。图5是表示用于执行本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的程序的一个例子的流程图。用于进行本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的程序被存储于PC100的内部存储器或者外部存储器，由PC100读出并执行。

本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102具备固有加工作业的分配处理S10、通用加工作业的分配处理S12、累积作业时间的计算处理S14、第一分配变更处理S16、累积作业时间的计算处理S18、偏差的计算处理S20以及第二分配变更处理S22等。各处理的详细说明见后述。

本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102在以机床装置1的生产线为对象而被执行的情况下，通过针对机床装置1所具备的多个作业机模块4A～4I以预定的进度分配由机床装置1实施的多个加工作业，能够实现生产线的生产量的提高。

此外，如上所述，本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的对象、即机床装置1的生产线是通过使多个作业机模块4A～4I接近并排列于基座3上而构成。因而，即使在各作业机模块4A～4I中分散地实施一系列加工作业，与并列设置有相当于各作业机模块4A～4I的多个机床装置的情况相比，机床装置1的基于工件搬运的时间损失也较少。

但是，在此，为了明确且简洁地进行说明，将本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102的对象设为图6所示的数据模型。即，以下，说明通过本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102对三台作业机模块M1、M2、M3分配七个加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6的情况。

三台作业机模块M1、M2、M3能够进行相同种类的加工(例如，车削加工)。此外，在区别说明三台作业机模块M1、M2、M3的情况下，标记为第一作业机模块M1、第二作业机模块M2以及第三作业机模块M3。

七个加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6是与由三台作业机模块M1、M2、M3进行的相同种类的加工(例如，车削加工)相关的作业，其作业内容、作业时间不同。

此外，在对七个加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6进行区别说明的情况下，标记为固有加工作业S1、第一加工作业C1、第二加工作业C2、第三加工作业C3、第四加工作业C4、第五加工作业C5以及第六加工作业C6。另外，在图6的各附图标记S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6之下，被方框包围的数字表示该标号所示的加工作业的作业时间的数值。这一点在后述的图7至图10中也相同。

固有加工作业S1仅由第一作业机模块M1进行。在此，固有加工作业S1的作业时间为2.5分钟。

第一加工作业C1、第二加工作业C2、第三加工作业C3、第四加工作业C4、第五加工作业C5以及第六加工作业C6能够在三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台中进行，作业时间按照它们的标记顺序而变短。在此，第一加工作业C1的作业时间为3.5分钟，第二加工作业C2的作业时间为3.0分钟，第三加工作业C3的作业时间为2.5分钟，第四加工作业C4的作业时间为2.0分钟，第五加工作业C5的作业时间为2.5分钟，第六加工作业C6的作业时间为1.0分钟。

此外，在此，在各加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6的作业时间中包含工件的搬运时间。

图7以及图8是将以堆积图表来表示以图6的数据模型为对象而执行本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102时的结果的一个例子的图。在图7以及图8的堆积图表中，分配给三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台的各加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6被堆积并标记于该分配对象的作业机模块之上。

另外，在各作业机模块M1、M2、M3之上，通过堆积各加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6而形成的竖杆的高度表示分配给各个作业机模块M1、M2、M3的作业时间的总和即累计作业时间。

此外，这些点在后述的图9以及图10中也相同。

在以图6的数据模型为对象而执行本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102时，如图5所示，首先进行固有加工作业的分配处理S10。在该处理中，在三台作业机模块M1、M2、M3中对特定的作业机模块分配该特定的作业机模块所固有的加工作业。在此，将固有加工作业S1分配给第一作业机模块M1。由此，在图7的堆积图表中，在第一作业机模块M1之上堆积有固有加工作业S1。

接着，进行通用加工作业的分配处理S12。在该处理中，将能够对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台进行分配的各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6按照预定的顺序分配给三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台。例如，在此，如图7所示，相对于第二作业机模块M2、第三作业机模块M3以及第一作业机模块M1按照其记载顺序来分配各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6。

接着，进行累积作业时间的计算处理S14。在该处理中，针对各作业机模块M1、M2、M3，计算所分配的加工作业的作业时间的总和即累计作业时间。

其结果是，在第一作业机模块M1中，分配有固有加工作业S1、第三加工作业C3以及第六加工作业C6，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出6.0分钟(＝2.5分钟+2.5分钟+1分钟)。在第二作业机模块M2中，分配有第一加工作业C1以及第四加工作业C4，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出5.5分钟(＝3.5分钟+2.0分钟)。在第三作业机模块M3中，分配有第二加工作业C2以及第五加工作业C5，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出4.5分钟(＝3分钟+1.5分钟)。

此外，在图7的各标号M1、M2、M3之下，被方框包围的数字表示该标号所示的作业机模块的累积作业时间的数值。这一点在后述的图8至图10中也相同。

接着，进行第一分配变更处理S16。在该处理中，以能够对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台作业机模块进行分配的各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6为对象，在三台作业机模块M1、M2、M3之间变更加工作业的分配。在此，从使表示各作业机模块M1、M2、M3的累计作业时间的竖杆的高度平坦化的观点出发，例如如图7至图8所示，将第六加工作业C6的分配从第一作业机模块M1变更为第三作业机模块M3。

接着，进行累积作业时间的计算处理S18。在该处理中，针对各作业机模块M1、M2、M3，再次计算所分配的加工作业的作业时间的总和即累计作业时间。

其结果是，在第一作业机模块M1中，分配有固有加工作业S1以及第三加工作业C3，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出5.0分钟(＝2.5分钟+2.5分钟)。在第二作业机模块M2中，分配有第一加工作业C1以及第四加工作业C4，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出5.5分钟(＝3.5分钟+2.0分钟)。在第三作业机模块M3中，分配有第二加工作业C2、第五加工作业C5以及第六加工作业C6，作为累计作业时间(即，这些作业时间的合计)，计算出5.5分钟(＝3分钟+1.5分钟+1分钟)。

接着，进行偏差的计算处理S20。在该处理中，首先，计算累积作业时间的平均值A。在该时间点，第一作业机模块M1的累计作业时间为5.0分钟，第二作业机模块M2的累计作业时间为5.5分钟，第三作业机模块M3的累计作业时间为5.5分钟。由此，作为累积作业时间的平均值A，计算出5.3分钟(＝(5.0分钟+5.5分钟+5.5分钟)/3)。

此外，在图8的标号A的附近，被方框包围的数字表示累积作业时间的平均值。这一点在后述的图9以及图10中也相同。

进而，在该处理中，针对各作业机模块M1、M2、M3的累计作业时间，计算与平均值A之差即偏差。在该时间点，第一作业机模块M1的累计作业时间的偏差D1为0.3分钟(＝5.3分钟-5.0分钟)。第二作业机模块M2的累积作业时间的偏差D2为0.2分钟(＝5.5分钟-5.3分钟)。第三作业机模块M3的累积作业时间的偏差D3为0.2分钟(＝5.3分钟-5.3分钟)。

此外，在图8的各标号D1、D2、D3的附近，被方框包围的数字表示该标号所示的偏差的数值。这一点在后述的图9以及图10中也相同。

接着，进行第二分配变更处理S22。在该处理中，以能够对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台作业机模块进行分配的各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6为对象，在三台作业机模块M1、M2、M3之间变更加工作业的分配，直到各偏差D1、D2、D3成为最小为止。此外，在此，由于各偏差D1、D2、D3已经成为最小，因此不变更加工作业的分配。

为此，以下，说明进行第二分配变更处理S22的情况。作为这样的情况的一个例子，例如，在上述S16的处理中，在第二作业机模块M2与第三作业机模块M3之间变更第四加工作业C4和第五加工作业C5的分配。即，如图7以及图9所示，将第四加工作业C4的分配从第二作业机模块M2变更为第三作业机模块M3，将第五加工作业C5的分配从第三作业机模块M3变更为第二作业机模块M2。

然后，进行上述S18的处理。

其结果是，在第一作业机模块M1中分配有固有加工作业S1、第三加工作业C3以及第六加工作业C6，作为这些作业时间的合计(即，累计作业时间)而计算出6.0分钟(＝2.5分钟+2.5分钟+1分钟)。在第二作业机模块M2中分配有第一加工作业C1以及第五加工作业C5，作为这些作业时间的合计(即，累计作业时间)而计算出5.0分钟(＝3.5分钟+1.5分钟)。在第三作业机模块M3中分配有第二加工作业C2以及第四加工作业C4，作为这些作业时间的合计(即，累计作业时间)而计算出5.0分钟(＝3分钟+2分钟)。

接着，进行上述S20的处理。在该时间点，第一作业机模块M1的累计作业时间为6.0分钟，第二作业机模块M2的累计作业时间为5.0分钟，第三作业机模块M3的累计作业时间为5.0分钟。由此，作为累计作业时间的平均值A而计算出5.3分钟(＝(6.0分+5.0分+5.0分)/3)。

进而，针对各作业机模块M1、M2、M3的累计作业时间，计算与平均值A之差即偏差。在该时间点，第一作业机模块M1的累计作业时间的偏差D1为0.7分钟(＝6.0分钟-5.3分钟)。第二作业机模块M2的累积作业时间的偏差D2为0.3分钟(＝5.3分钟-5.0分钟)。第三作业机模块M3的累积工作时间的偏差D3为0.3分钟(＝5.3分钟-5.0分钟)。

接着，进行上述S22的处理。在该处理中，如上所述，在三台作业机模块M1、M2、M3之间，直到各偏差D1、D2、D3成为最小为止，在三台作业机模块M1、M2、M3之间变更加工作业的分配。在此，如图9～图10所示，变更加工作业的分配。即，在第一作业机模块M1和第三作业机模块M3中，更换第三加工作业C3和第四加工作业C4。由此，将第三加工作业C3的分配从第一作业机模块M1变更为第三作业机模块M3。与此相对地，将第四加工作业C4的分配从第三作业机模块M3变更为第一作业机模块M1。

其结果是，在第一作业机模块M1中，累计作业时间成为5.5分钟(＝2.5分钟+2.0分钟+1分钟)，该累计作业时间与平均值A之差即偏差D1(从0.7分钟起)被缩小为0.2分钟(＝5.5分钟-5.3分钟)。进而，在第三作业机模块M3中，累计作业时间成为5.5分钟(＝3.0分钟+2.5分钟)，该累计作业时间与平均值A之差即偏差D3(从0.3分钟起)被缩小为0.2分钟(＝5.5分钟-5.3分钟)。由此，各偏差D1、D2、D3成为最小。

(总结)

根据以上，在本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102中，基于在各处理S14、S18中计算出的各作业机模块M1、M2、M3的累计作业时间，以能够对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台进行分配的各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6为对象，在各作业机模块M1、M2、M3之间变更加工作业的分配(S16、S22)。由此，本实施方式所涉及的加工时间分配模拟方法102提高了由各作业机模块M1、M2、M3构成的生产线的生产量。

顺便说一下，在本实施方式中，机床装置1的生产线是加工生产线的一个例子。PC100是模拟装置的一个例子。三台作业机模块M1、M2、M3是多个作业机模块的一个例子。第一作业机模块M1是特定的作业机模块的一个例子。七个加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6是多个加工作业的一个例子。固有加工作业S1是固有的加工作业的一个例子。各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6是通用的加工作业的一个例子。固有加工作业的分配处理S10是第一步骤的一个例子。通用加工作业的分配处理S12是第二步骤的一个例子。累计作业时间的计算处理S14是第三步骤的一个例子。第一分配变更处理S16是第四步骤的一个例子。累积作业时间的计算处理S18是第五步骤的一个例子。偏差的计算处理S20是第六步骤的一个例子。第二分配变更处理S22是第七步骤的一个例子。

(变更例)

此外，本公开并不局限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，也可以使用以下的其它方法，对三台作业机模块M1、M2、M3分配七个加工作业S1、C1、C2、C3、C4、C5、C6。

在该其它方法中，首先，在上述S10的处理之后，进行累积作业时间的计算处理。在该处理中，针对各作业机模块M1、M2、M3，计算已经分配的加工作业的作业时间的总和即累计作业时间。在该时间点，第一作业机模块M1的累计作业时间是固有加工作业S1的作业时间的3.5分钟。与此相对地，在第二作业机模块M2以及第三作业机模块M3中，由于尚未分配加工作业，因此它们的累计作业时间为0分钟。

接着，进行最长加工作业的提取处理。在该处理中，针对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台均提取尚未分配的加工作业中的、作业时间最长的加工作业。在该时间点，各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6尚未分配给三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台。因此，提取作业时间为3.5分钟的第一加工作业C1作为最长的加工作业。

接着，进行提取加工作业的分配处理。在该处理中，对能够执行在上述提取处理中提取出的加工作业的作业机模块中的、累积作业时间最短的作业机模块分配在上述提取处理中提取出的加工作业。关于这一点，在上述提取处理中提取出的第一加工作业C1能够在三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台中进行。因此，作为累积作业时间最短的作业机模块，能够列举出累积作业时间为0分钟的第二作业机模块M2和第三作业机模块M3。

这样，在三台作业机模块M1、M2、M3中，存在有多台能够执行在上述提取处理中提取出的加工作业且累积作业时间最短的作业机模块的情况下，对按照该记载顺序被优先的作业机模块分配在上述提取处理中提取出的加工作业。

因而，在该时间点，在上述提取处理中提取出的第一加工作业C1被分配给第二作业机模块M2。由此，如图9的堆积图表所示，在第二作业机模块M2之上堆积第一加工作业C1。

此外，在上述提取处理中提取出的加工作业被分配时的作业机模块的优先顺序并不局限于上述记载顺序，也可以是任意顺序。

接着，进行与加工作业相关的判定处理。在该处理中，若判定为存在有尚未分配的加工作业，则返回上述累积作业时间的计算处理，从而重复上述各处理。

在该时间点，各加工作业C2、C3、C4、C5、C6尚未被分配。因此，重复上述各处理，直到各加工作业C2、C3、C4、C5、C6以上述的方式被分配为止。

通过该重复，如图9所示，各加工作业C2、C3、C4、C5、C6被分配。即，第二加工作业C2被分配给第三作业机模块M3。由此，在图9的堆积图表中，在第三作业机模块M3之上堆积第二加工作业C2。第三加工作业C3被分配给第一作业机模块M1。由此，在图9的堆积图表中，在第一作业机模块M1的固有加工作业S1之上堆积第三加工作业C3。

第四加工作业C4被分配给第三作业机模块M3。由此，在图9的堆积图表中，在第三作业机模块M3的第二加工作业C2之上堆积第四加工作业C4。第五加工作业C5被分配给第二作业机模块M2。由此，在图9的堆积图表中，在第二作业机模块M2的第一加工作业C1之上堆积第五加工作业C5。第六加工作业C6被分配给第一作业机模块M1。由此，在图9的堆积图表中，在第一作业机模块M1的第三加工作业C3之上堆积第六加工作业C6。

并且，在上述判定处理中，若判定为不存在尚未分配的加工作业，则进行上述S20的处理。

根据以上，该其它方法基于各作业机模块M1、M2、M3的累计作业时间，将能够对三台作业机模块M1、M2、M3中的任意一台进行分配的各加工作业C1、C2、C3、C4、C5、C6分配给各作业机模块M1、M2、M3中的任意一台，因此提高了由各作业机模块M1、M2、M3构成的生产线的生产量。

另外，在上述实施方式中，在图6的数据模型中，三台作业机模块M1、M2、M3能够进行相同种类的加工(例如，车削加工)，但是也可以包含能够进行不同种类的加工(例如，钻头加工)的装置。

另外，与上述实施方式不同，也能够根据生产量的目标值来决定能够进行相同种类的加工(例如，车削加工)的作业机模块的台数。因此，首先，对一台作业机模块分配与该种类的加工(例如，车削加工)相关的全部作业(以下，标记为加工作业)。在此，在一台作业机模块的累计作业时间为生产量的目标值以内的情况下，作业机模块的台数被决定为一台。

与此相对地，在一台作业机模块的累积作业时间超过生产量的目标值的情况下，追加一台作业机模块，对两台作业机模块中的任意一台分配各加工作业。之后，变更各加工作业的分配，以使两台作业机模块的各累计作业时间之差成为最小。并且，在两台作业机模块的各累计作业时间为生产量的目标值以内的情况下，作业机模块的台数被决定为两台。

与此相对地，在两台作业机模块的累计作业时间超过生产量的目标值的情况下，追加一台作业机模块，对三台作业机模块中的任意一台分配各加工作业。之后，变更各加工作业的分配，以使三台作业机模块的各累计作业时间之差成为最小。以后，通过重复进行上述处理来决定作业机模块的台数。

附图标记说明

1 机床装置

3 基座

100 PC

102 加工时间分配模拟方法

A 累积作业时间的平均值

D1～D3 累积工作时间偏差

S1 固有加工作业

C1 第一加工作业

C2 第二加工作业

C3 第三加工作业

C4 第四加工作业

C5 第五加工作业

C6 第六加工作业

M1 第一作业机模块

M2 第二作业机模块

M3 第三作业机模块

S10 固有加工作业的分配处理

S12 通用加工作业的分配处理

S14 累积作业时间的计算处理

S16 第一分配变更处理

S18 累计作业时间的计算处理

S20 偏差的计算处理

S22 第二分配变更处理

Claims (3)

1.一种加工时间分配模拟方法，在由多个作业机模块构成的加工生产线中，模拟向所述多个作业机模块的各作业机模块分配多个加工作业，其中，

所述加工时间分配模拟方法具备：

第一步骤，对所述多个作业机模块中的特定作业机模块分配所述特定作业机模块所固有的加工作业；

第二步骤，对所述作业机模块分配所述多个作业机模块中的通用的同一种类的加工作业；

第三步骤，针对所述多个作业机模块的各作业机模块，计算对已分配的加工作业的作业时间进行累计所得的累计作业时间；

第四步骤，变更在所述第二步骤中分配的加工作业；

第五步骤，基于所述第四步骤来进行所述第三步骤；

第六步骤，根据所述多个作业机模块各自所具有的所述累计作业时间的平均值，计算所述多个作业机模块各自所具有的所述累计作业时间的偏差；

第七步骤，将已分配给一个作业机模块的加工作业转移到与所述一个作业机模块不同的作业机模块来改变分配，直到所述多个作业机模块各自所具有的所述偏差成为最小为止；以及

第八步骤，计算在所述第七步骤中改变了分配的加工作业中的所述多个作业机模块各自的累计作业时间，判断算出的所述多个作业机模块各自的累计作业时间是否在生产量的目标值以内，

在所述多个作业机模块各自的累计作业时间不在所述生产量的目标值以内的情况下，将在所述多个作业机模块中加上一台作业机模块而得到的数量的作业机模块作为所述多个作业机模块，反复执行所述第一步骤至所述第八步骤，直到所述多个作业机模块各自的累计作业时间在所述生产量的目标值以内为止，

在所述第二步骤中，对所述多个作业机模块中的所述累积作业时间最短的作业机模块分配多个加工作业中的作业时间最长的加工作业。

2.根据权利要求1所述的加工时间分配模拟方法，其中，

所述加工生产线是所述多个作业机模块排列于基座而成的机床装置。

3.一种模拟装置，执行权利要求1或2所述的加工时间分配模拟方法。

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