CN116134470A - 制造管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够根据生产状况灵活地应对的制造管理系统。制造管理系统具备：固定装置，其设置于作业空间内；移动装置，其能够在所述作业空间内移动；以及服务器，其至少提取所述固定装置以及所述移动装置的运转状态数据，基于所述运转状态数据来监视生产状况，所述服务器将所述生产状况和预定的生产计划的背离作为生产背离而导出，以减小所述生产背离的方式修正所述固定装置以及所述移动装置中的至少任一个的运转状态。

Description

制造管理系统
技术领域
本发明涉及制造管理系统。
背景技术
以往，提出了用于使用具备机床、数值控制装置、机器人、机器人控制装置等制造装置的加工系统来进行工件的加工以及组装的技术(例如，参照专利文献1)。专利文献1的加工系统为了提高运转率，具有预测制造装置的加工完成时刻的功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-182173号公报
发明内容
发明所要解决的课题
这样具有多个制造装置的加工系统以在制造工厂内能够提高制造装置的运转率、加工以及组装的吞吐量等的方式配置于适当的位置。
但是，现有的制造工厂的布局在增加了制造装置的台数的情况下或者增加了由制造装置加工或组装的工件的情况下难以灵活地应对。因此，期望一种能够根据生产状况进行灵活的应对的系统。
用于解决课题的手段
本公开的制造管理系统具备：固定装置，其设置于作业空间内；移动装置，其能够在所述作业空间内移动；以及服务器，其至少提取所述固定装置以及所述移动装置的运转状态数据，基于所述运转状态数据来监视生产状况，所述服务器将所述生产状况与预定的生产计划的背离作为生产背离而导出，以减小所述生产背离的方式修正所述固定装置以及所述移动装置中的至少任一个的运转状态。
发明效果
根据本发明，能够根据生产状况进行灵活的应对。
附图说明
图1是表示本实施方式的制造管理系统的概要的图。
图2是表示本实施方式的制造管理系统的功能结构的框图。
图3是表示本实施方式的服务器的功能结构的框图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的一例进行说明。图1是表示本实施方式的制造管理系统1的概要的图。
制造管理系统1具备服务器10、固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B。制造管理系统1使用服务器10、固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B对包含材料以及部件的工件进行加工和组装，由此制造预定的产品。
图2是表示本实施方式的制造管理系统1的功能结构的框图。如图2所示，服务器10经由网络NW以能够通信的方式与固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B连接。服务器10从固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B取得各种信息，或者对固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B发送各种控制信号。
另外，固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B分别经由网络NW以能够通信的方式与服务器10连接。固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B例如优选经由无线通信与服务器10可通信地连接。
图3是表示本实施方式的服务器10的功能结构的框图。如图3所示，服务器10具备控制部100、存储部110、通信部120。
控制部100的各种功能例如通过CPU等处理器执行存储于存储装置的程序(软件)来实现。这些功能部中的一部分或全部可以通过LSI、ASIC、FPGA等硬件来实现，也可以通过软件与硬件的协作来实现。
存储部110例如通过具备HDD、闪存、EEPROM、ROM等非瞬态的存储介质的存储装置或者RAM等来实现。存储部110存储与制造管理系统1相关的各种信息。
通信部120是用于经由网络NW与固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B进行通信的通信接口。通信部120主要通过无线通信与固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B进行通信。
另外，控制部100具备生产计划计算部101、移动计划计算部102、生产背离计算部103、运转状态修正部104、模拟部105、通知部106。
生产计划计算部101对所要求的产品的设计规格、制造设备、顾客的订单等信息进行分析。然后，生产计划计算部101基于分析结果，计算包含使用什么样的材料和部件、哪个装置(例如固定装置11A～11E)具备几台、怎样进行布局来以怎样的顺序使用、以及每单位时间(或单位期间)生产的产品的种类、每个种类的生产数量、或者生产产品所需的工件的种类、工件的数量等信息的生产计划。由生产计划计算部101计算出的生产计划被存储在存储部110中。
另外，移动计划计算部102基于计算出的生产计划，例如针对在固定装置11A～11E之间输送的每个工件、部件或者产品，计算包含从哪个固定装置通过哪个移动装置12A、12B输送至哪个固定装置、例如输送定时、每单位时间(或者单位期间)输送的数量、输送所涉及的移动路径(输送路径)以及输送所涉及的移动时间(输送时间)等的移动计划(输送计划)信息。由移动计划计算部102计算出的移动计划(输送计划)信息被存储于存储部110。
另外，移动计划(输送计划)信息经由网络NW(例如无线通信)从服务器10通知给移动装置12A、12B等。另外，服务器10对各固定装置11A～11E通知工件等的搬入定时及加工后的工件等的搬出定时。由此，能够在固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B之间基于最佳的输送计划进行生产。
另外，为了进行移动装置12A、12B与该移动装置所输送的各工件之间的匹配，需要识别各工件的个体。因此，例如优选对工件分别附加固有的无线标签。移动装置12A、12B通过无线通信读入无线标签的ID并且通知给服务器10，由此能够进行匹配。由此，移动装置12A、12B能够通过确定各工件来确定输送目的地。
接着，对固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B进行说明。关于生产背离计算部103以后的说明，将在后面叙述。
固定装置11A～11E是固定于制造工厂等这样的作业空间内的制造装置。具体而言，固定装置11A～11E是用于进行加工、组装、涂装、清洗、检查以及包装中的至少任意1个的制造装置，例如包含机床、数值控制装置、机器人、机器人控制装置、注射成形机等。例如，如图1所示，固定装置11A～11D是用于加工工件的机床，固定装置11E也可以是用于组装工件的机器人。
移动装置12A、12B是能够输送在作业空间内使用的物品(例如工件)的装置。具体而言，移动装置12A、12B也可以是无人飞行器、输送装置、AGV(Automated guided vehicle自动导引车辆)等。
另外，无人飞行器是没有人搭乘的飞行器，通过由电池等驱动的电动机飞行。无人飞行器例如包含无人机、直升机、多旋翼直升机、四旋翼直升机、倾转翼飞行器等。
移动装置12A、12B用于从保管包含部件及材料的工件的储料器13或固定装置11A～11E输送工件。例如，如图1所示，移动装置12A是无人机，具有用于悬吊和释放工件的机构部。另外，移动装置12B是AGV，具有用于输送工件的输送机构。
另外，移动装置12A、12B也可以由服务器10集中管理。具体而言，服务器10按照预定的动作程序，对移动装置12A、12B的移动路径、移动速度、高度位置等进行集中管理。另外，移动装置12A、12B的移动速度也可以设定为相同的预定速度。
在本实施方式中，生产背离计算部103至少提取固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B的运转状态数据，基于运转状态数据来监视生产状况。
在此，固定装置11A～11E的运转状态数据包含表示固定装置11A～11E各自的运转率、所加工的工件的数量是否符合生产计划、所加工的最终产品的数量是否符合生产计划等的信息。
另外，移动装置12A、12B的运转状态数据包含表示移动装置12A、12B的位置、移动装置12A、12B的运转率及移动装置12A、12B的工件的输送时间等的信息。进而，移动装置12A、12B的运转状态数据也可以包含表示移动装置12A、12B是否在哪个固定装置间输送哪个工件、移动装置12A、12B是否停止、输送的工件的数量是否符合生产计划、是否将工件输送到生产计划中预定的场所等的信息。在此，生产状况表示由制造管理系统1当前生产的产品的数量以及进展状况。
生产背离计算部103将生产状况与预定的生产计划的背离作为生产背离而导出。在此，生产背离表示在生产计划中预先设定的产品的生产数量及进展状况与实际生产的产品的生产数量及进展状况的背离(差分)。
然后，运转状态修正部104修正固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B中的至少任一个的运转状态，以减小导出的生产背离。
具体而言，运转状态修正部104例如在因移动装置12A输送的工件的供给量少而产生固定装置11A～11E中的生产背离的情况下，也可以修正移动计划(输送计划)信息以使通过移动装置12A输送的工件的供给量增加，由此，以减小生产背离的方式修正运转状态。
另外，运转状态修正部104例如在通过由固定装置11A加工或组装的工件的数量少而产生生产背离的情况下，例如也可以通过增设固定装置11A(伴随布局变更)来增加生产数量，由此修正运转状态。固定装置11A～11E的增设例如通过设置新的固定装置、使未运转的固定装置运转等来进行。与此相应地，运转状态修正部104也可以修正移动计划信息，以使由移动装置12A输送的工件的供给量增加。
另外，模拟部105也可以在实际修正运转状态之前，例如通过修正移动计划(输送计划)信息来例如模拟并确认生产背离变小。同样地，模拟部105也可以在实际增设固定装置11A之前，包含固定装置的增设以及与之相伴的布局的变更以及移动计划(输送计划)信息的追加等在内进行模拟，由此确认生产背离减小。
另外，修正固定装置11A～11E的运转状态的定时例如优选在固定装置11A～11E中变更用于加工或组装工件的程序时、或在固定装置11A～11E中切换加工或组装的工件时等。
另外，运转状态修正部104能够基于运转状态数据，导出多个固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B中的运转率低的固定装置11A～11E以及/或者移动装置12A、12B。而且，运转状态修正部104也可以通过以导出的运转率变大的方式来修正运转率低的固定装置11A～11E及/或移动装置12A、12B的运转状态，由此减小生产背离。
具体而言，运转状态修正部104例如在导出固定装置11A～11E及/或移动装置12A、12B的运转率的结果是固定装置11A的运转率低的情况下，通过使固定装置11A的运转率上升来修正固定装置11A的运转状态。
另外，通知部106为了使固定装置11A的运转率上升，例如能够向管理者(或操作员)通知使固定装置11A的加工速度上升、增加通过移动装置12A、12B向固定装置11A输送的工件的数量、消除固定装置11A的不良情况(例如工具的损伤等)等。由此，管理者(或操作员)能够对固定装置11A和/或移动装置12A、12B进行适当的指令。
如上所述，在固定装置11A的运转率低的原因例如由移动装置12A向该固定装置11A输送的工件或部件等的数量比生产计划中的输送计划数量少引起的情况下，运转状态修正部104也可以修正移动装置12A的运转状态。
另外，固定装置11A在没有空闲时间地运转，但生产数量比计划少的情况下，如前所述，运转状态修正部104也可以以增加固定装置11A的生产数量的方式修正固定装置11A的运转状态。
如以上说明的那样，根据本实施方式，制造管理系统1具备：设置在作业空间内的固定装置11A～11E；能够在作业空间内移动的移动装置12A、12B；以及至少提取固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B的运转状态数据，并基于运转状态数据来监视生产状况的服务器10，服务器10将生产状况与预定的生产计划的背离作为生产背离而导出，以减小生产背离的方式修正固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B中的至少任意一个的运转状态。由此，制造管理系统1以减小生产背离的方式对固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B的运转状态进行修正，因此能够进行与生产状况相应的灵活的应对，提高生产率。
另外，固定装置11A～11E是用于进行加工以及组装中的至少任意1个的制造装置，移动装置12A、12B至少包含能够输送在作业空间内使用的物品的无人飞行器。由此，制造管理系统1通过使用无人飞行器，能够在不受作业空间地面的布局结构的影响的情况下自由地输送工件。因此，制造管理系统1能够进行与生产状况相应的灵活的应对，提高生产率。
另外，移动装置12A、12B的运转状态数据包含移动装置12A、12B的位置、运转率以及输送时间。由此，制造管理系统1能够基于移动装置12A、12B的运转状态数据，适当地修正移动装置12A、12B的运转状态。
另外，服务器10基于运转状态数据，导出多个固定装置11A～11E以及移动装置12A、12B中运转率低的固定装置11A～11E以及/或者移动装置12A、12B，以生产背离变小的方式修正运转率低的固定装置11A～11E以及/或者移动装置12A、12B的运转状态。由此，制造管理系统1能够适当地修正运转率低的固定装置11A～11E以及/或者移动装置12A、12B的运转状态。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但所述的制造管理系统1能够通过硬件、软件或者它们的组合来实现。另外，由所述的制造管理系统1进行的控制方法也能够通过硬件、软件或者它们的组合来实现。在此，通过软件实现是指通过计算机读入程序并执行来实现。
程序可以使用各种类型的非瞬态的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)来保存，并提供给计算机。非瞬态的计算机可读介质包含各种类型的有形记录介质(tangible storage medium)。非瞬态的计算机可读介质的例子包含磁记录介质(例如，硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如，光磁盘)、CD-ROM(Read Only Memory：只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩模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))。
另外，所述的各实施方式是本发明的优选实施方式，但并非将本发明的范围仅限定于所述各实施方式。能够以在不脱离本发明的主旨的范围内实施了各种变更的方式来实施。
附图标记的说明
1制造管理系统、
10服务器、
11A～11E固定装置、
12A，12B移动装置、
13储料器、
100控制部、
101生产计划计算部、
102移动计划计算部、
103生产背离计算部、
104运转状态修正部、
105模拟部、
106通知部、
110存储部、
120通信部。

Claims (4)

1.一种制造管理系统，其特征在于，
该制造管理系统具备：
固定装置，其设置在作业空间内；
移动装置，其能够在所述作业空间内移动；以及
服务器，其至少提取所述固定装置及所述移动装置的运转状态数据，并基于所述运转状态数据来监视生产状况，
所述服务器将所述生产状况和预定的生产计划的背离作为生产背离而导出，以减小所述生产背离的方式修正所述固定装置及所述移动装置中的至少任一个的运转状态。
2.根据权利要求1所述的制造管理系统，其特征在于，
所述移动装置至少包含能够输送在所述作业空间内使用的物品的无人飞行器。
3.根据权利要求1或2所述的制造管理系统，其特征在于，
所述移动装置的所述运转状态数据包含所述移动装置的位置、所述移动装置的运转率以及所述移动装置的物品的输送时间。
4.根据权利要求2或3所述的制造管理系统，其特征在于，
所述服务器基于所述运转状态数据，导出多个所述固定装置及所述移动装置中运转率低的所述固定装置和/或所述移动装置，以使所述生产背离变小的方式修正运转率低的所述固定装置和/或所述移动装置的所述运转状态。
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