DE102017100882A1

DE102017100882A1 - Verwaltungssystem

Info

Publication number: DE102017100882A1
Application number: DE102017100882.9A
Authority: DE
Inventors: Akio HIRAMATSU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: US10274940B2; JP2017130107A; JP6474356B2; US20170212503A1; CN106991489B; DE102017100882B4; CN106991489A

Abstract

Ein Verwaltungssystem gibt wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit von mehreren Maschinen aus. Eine Eingabeeinheit erhält die Eingabe einer Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen. Eine Schätzeinheit schätzt einen Anfahrzeitraum, einen Aufwärmzeitraum und einen Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen. Eine Bestimmungseinheit bestimmt auf Basis der Bearbeitungsbeginnzeit, der größten Anzahl der Maschinen, des Anfahrzeitraums, des Aufwärmzeitraums und des Prozesszeitraums wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit einer jeden der mehreren Maschinen. Eine Meldeeinheit meldet wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit und der Aufwärmbeginnzeit.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verwaltungssystem, das optimale Aufwärmbeginnzeiten von mehreren Maschinen bereitstellt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bei einer Werkzeugmaschine oder Industriemaschinen (nachstehend einfach als Maschine bezeichnet) ist manchmal ein Aufwärmbetrieb erforderlich, um einem Wärmeversatz zu verhindern. Doch ein Aufwärmbetrieb verbraucht eine Menge an elektrischem Strom, die jener für eine Tätigkeit während der Bearbeitung gleichwertig ist. Daher ist es nötig, unnötige Aufwärmzeiträume zu verringern und den Aufwärmzeitraum zu optimieren
In diesem Zusammenhang offenbart die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-80835 eine Technik zur Optimierung eines Aufwärmzeitraums bei einer einzelnen Maschine.
Doch die Technik, die in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-80835 offenbart ist, dient dazu, den Aufwärmzeitraum einer Maschine zu optimieren, und es wird darin keine Technik offenbart, die Aufwärmzeiträume von mehreren Maschinen optimieren würde.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung dieses Problems, und ihre Aufgabe ist, ein Verwaltungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, durch Bereitstellen optimaler Aufwärmbeginnzeiten von mehreren Maschinen einen unnötigen Stromverbrauch zu verhindern.
Ein Verwaltungssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verwaltungssystem, das wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit von mehreren Maschinen ausgibt, wobei das Verwaltungssystem eine Eingabeeinheit, die die Eingabe einer Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen erhält; eine Schätzeinheit, die einen Anfahrzeitraum, einen Aufwärmzeitraum und einen Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen schätzt; eine Bestimmungseinheit, die auf Basis der Bearbeitungsbeginnzeit, der größten Anzahl der Maschinen, des Anfahrzeitraums, des Aufwärmzeitraums und des Prozesszeitraums wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit einer jeden der mehreren Maschinen bestimmt; und eine Meldeeinheit, die wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit und der Aufwärmbeginnzeit meldet, aufweist.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform bestimmt die Bestimmungseinheit ferner wenigstens eines aus einer Anfahrendzeit und einer Aufwärmendzeit einer jeden der mehreren Maschinen, und meldet die Meldeeinheit ferner wenigstens eines aus der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform erhält die Eingabeeinheit die Eingabe der Bearbeitungsbeginnzeit einer jeden der mehreren Maschinen.
Ein Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform weist ferner eine Datensammeleinheit, die Umgebungsdaten und wenigstens eines aus einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen sammelt; und eine Datenbankeinheit, die die Umgebungsdaten zu einer vorherbestimmten Zeit in Korrelation mit wenigstens einem aus dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum zu der vorherbestimmten Zeit akkumuliert, auf, und die Schätzeinheit schätzt den Anfahrzeitraum, den Aufwärmzeitraum und den Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen auf Basis der Umgebungsdaten während einer Bearbeitungszeit und der Umgebungsdaten und wenigstens einem aus dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum, die in der Vergangenheit in der Datenbankeinheit akkumuliert wurden.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform erhält die Eingabeeinheit ferner die Eingabe einer Information, die eine Bearbeitungszeit angibt.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform meldet die Meldeeinheit wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit, der Aufwärmbeginnzeit, der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit über Audio oder eine Bildschirmanzeige.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform meldet die Meldeeinheit wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit, der Aufwärmbeginnzeit, der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit in Verbindung mit jeder der mehreren Maschinen an einen Meldungszielort, der für jede der mehreren Maschinen bestimmt ist.
Bei einem Verwaltungssystem nach einer anderen Ausführungsform sendet die Meldeeinheit eine Meldung an die Maschine, deren Aufwärmbeginnzeit gekommen ist.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verwaltungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, durch Bereitstellen optimaler Aufwärmbeginnzeiten von mehreren Maschinen einen unnötigen Stromverbrauch zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei
1 ein Zeitdiagramm ist, wenn ein Betreiber an einer Bearbeitungsstraße das Ende eines Aufwärmbetriebs an allen Maschinen überprüft und dann einen Bearbeitungsprozess beginnt;
2 ein Zeitdiagramm ist, wenn ein Betreiber an einer Bearbeitungsstraße das Ende eines Aufwärmbetriebs einer Maschine 1 überprüft und dann einen Bearbeitungsprozess beginnt;
3 ein Zeitdiagramm ist, wenn die Beginnzeiten der Bearbeitungsprozesse von jeweiligen Maschinen unabhängig sind;
4 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau eines Verwaltungssystems 100 veranschaulicht;
5 ein Diagramm zur Beschreibung der Information ist, die das Verwaltungssystem 100 bereitstellen kann;
6 ein Diagramm zur Beschreibung der Information ist, die das Verwaltungssystem 100 bereitstellen kann;
7 ein Diagramm ist, das eine Näherungsfunktion veranschaulicht, die die Beziehung zwischen Umgebungsdaten und einem Aufwärmzeitraum angibt;
8 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum jeder Maschine veranschaulicht, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend sind;
9 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum jeder Maschine veranschaulicht, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind;
10 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen eins beträgt;
11 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen zwei beträgt;
12 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen zwei beträgt;
13 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen zwei beträgt;
14 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen zwei beträgt;
15 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt;
16 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt;
17 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt;
18 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt;
19 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt;
20 ein Zeitdiagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum veranschaulicht, wenn die Anzahl der Maschinen drei beträgt; und
21 ein Ablaufdiagramm ist, das den Vorgang der Bestimmung einer Anfahrbeginnzeit einer Maschine veranschaulicht, wenn zwei oder mehr Maschinen vorhanden sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zuerst wird der Hintergrund der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung nimmt das Vorhandensein von n (n = 1, 2, 3, ...) Maschinen an. Überdies werden für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung die folgenden Zeiträume definiert.
Ein Anfahrzeitraum n ist ein Zeitraum, den ein Betreiber benötigt, um einen Anfahrbetrieb der Maschine n vorzunehmen. Ein Beispiel für den Anfahrbetrieb beinhaltet eine Tätigkeit zur Korrektur der Position und der Drehachse eines Werkzeugs oder eines Werkstücks.
Ein Aufwärmzeitraum n ist ein Zeitraum, der für einen Aufwärmbetrieb der Maschine n nötig ist.
Ein Prozesszeitraum n ist ein Zeitraum, der für einen an der Maschine n ausgeführten Prozess nötig ist. Wenn ein Werkstück sequentiell durch jeweilige Prozesse befördert wird, wie etwa auf einer Bearbeitungsstraße, ist die Prozesszeit n als die Summe ”des Zeitraums, der für die Bearbeitung durch die Maschine n nötig ist” und ”des Zeitraums, der für die Beförderung des Werkstücks von der Maschine n zu der Maschine n + 1 nötig ist” definiert. In diesem Fall sind die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend. Das heißt, der Prozesszeitraum n + 1 der Maschine n + 1 beginnt nach dem Ende des Prozesszeitraums n der Maschine n. Wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen andererseits anders als bei einer Bearbeitungsstraße oder dergleichen unabhängig sind, ist der Prozesszeitraum als ”der Zeitraum, der für die Bearbeitung durch die Maschine n nötig ist” definiert.
1 bis 3 veranschaulichen eine typische Beziehung zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum, wenn mehrere Maschinen jeweilige Prozesse ausführen.
1 ist ein Zeitdiagramm, wenn ein Betreiber an einer Bearbeitungsstraße das Ende eines Aufwärmbetriebs an allen Maschinen überprüft und dann einen Bearbeitungsprozess beginnt. 2 ist ein Zeitdiagramm, wenn ein Betreiber an einer Bearbeitungsstraße das Ende eines Aufwärmbetriebs einer Maschine 1 überprüft und dann einen Bearbeitungsprozess beginnt. Bei einer Bearbeitungsstraße ist es nötig, mehrere Prozesse aufeinanderfolgend auszuführen. Bei den Beispielen von 1 und 2 wird angenommen, dass eine Maschine 1 einen Prozess für einen Prozesszeitraum 1 ausführt, eine Maschine 2 einen Prozess für einen Prozesszeitraum 2 ausführt, und dann eine Maschine 3 einen Prozess für einen Prozesszeitraum 3 ausführt. Andererseits ist 3 ein Zeitdiagramm, wenn die Beginnzeiten der Bearbeitungsprozesse der jeweiligen Maschinen unabhängig sind.
Bei dem Beispiel von 1 kommt es bei allen Maschinen zu einem unnötigen Aufwärmzeitraum. Überdies ist es bei dem Beispiel von 2 trotz der Beseitigung eines unnötigen Aufwärmzeitraums bei den Maschinen 1 und 2 bei der ersten Bearbeitung nötig, einen Zeitraum zur Beförderung eines Werkstücks von der Maschine 1 zu der Maschine 2 einzustellen. Darüber hinaus tritt nach wie vor ein unnötiger Aufwärmzeitraum bei der Maschine 3 auf. Daher ist dieses Verfahren kein optimales Lösungsverfahren. Bei dem Beispiel von 3 kommt es bei allen Maschinen zu einem unnötigen Aufwärmzeitraum.
Obwohl hier angenommen wird, dass ein Betreiber eine Tätigkeit selbst vornimmt, kann ein Fall in Betracht gezogen werden, bei dem mehrere Betreiber gleichzeitig einen Anfahrbetrieb vornehmen. Doch im Allgemeinen verwaltet ein Betreiber zwecks Minimierung der Arbeitskosten usw. mehrere Maschinen.
Die Beispiele, die in 1 bis 3 veranschaulicht sind, weisen die folgenden Probleme auf. Wenn ein Aufwärmbetrieb unmittelbar nach der Durchführung eines Anfahrbetriebs durch jede Maschine beginnt, kann es zu einem Zeitunterschied zwischen einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum der jeweiligen Maschinen kommen und kann es zu einem unnötigen Aufwärmzeitraum kommen.
Überdies ist der Zeitraum, der für einen Aufwärmbetrieb nötig ist, grob bestimmt (im Allgemeinen ungefähr 1 bis 2 Stunden). Doch wenn ein Betreiber mit der Verwaltung eines Aufwärmzeitraums betraut ist, kann der Betreiber vergessen, dass ein Aufwärmbetrieb vorgenommen wird, und kann der erforderliche Zeitraum verstreichen. In diesem Fall kommt es auch zu einem unnötigen Aufwärmzeitraum.
Wenn es auf diese Weise zu einem unnötigen Aufwärmzeitraum kommt, verbraucht jede Maschine unnötig elektrischen Strom. Überdies besteht dann, wenn der Betreiber vergisst, dass ein Aufwärmbetrieb vorgenommen wird, das Problem, dass es nicht möglich ist, die Bearbeitung zu einer gewünschten Bearbeitungsbeginnzeit zu beginnen.
Daher stellt das Verwaltungssystem nach der vorliegenden Erfindung optimale Aufwärmbeginnzeiten von mehreren Maschinen bereit. Auf diese Weise ist es möglich, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und einen unnötigen Stromverbrauch zu verhindern.
Ausführungsform
Zuerst wird unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm von 4 der Aufbau eines Verwaltungssystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Das Verwaltungssystem 100 weist eine Eingabeeinheit 10, eine Datensammeleinheit 20, eine Datenbasiseinheit 21, eine Schätzeinheit 22, eine Bestimmungseinheit 30 und eine Meldeeinheit 40 auf. Ein typisches Verwaltungssystem 100 ist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung mit einem Prozessor, einer Speichervorrichtung und dergleichen, wobei der Prozessor ein in der Speichervorrichtung gespeichertes Programm ausführt, wodurch die oben beschriebenen Verarbeitungseinheiten 10 bis 40 logisch ausgeführt werden.
Die Eingabeeinheit 10 erhält die Eingabe eines Bearbeitungsdatums, einer Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen. Typischerweise erlangt die Eingabeeinheit 10 die Eingabe eines Benutzers, Ausgangswerte von anderen Systemen und dergleichen über eine Eingangsschnittstelle (nicht veranschaulicht).
Die Datensammeleinheit 20 sammelt Umgebungsdaten (Wetter, Raumtemperatur, Feuchtigkeit und dergleichen) und Maschinendaten (Anfahrzeitraum, Aufwärmzeitraum, Prozesszeitraum und dergleichen) einer jeden von mehreren Maschinen auf einer täglichen Basis. Typischerweise erlangt die Datensammeleinheit 20 Ausgangswerte von verschiedenen Sensoren, die Eingabe eines Benutzers und dergleichen über eine Eingangsschnittstelle (nicht veranschaulicht).
Die Datenbankeinheit 21 ist ein Speicherbereich, in dem durch die Datensammeleinheit 20 gesammelte Daten akkumuliert werden. Typischerweise weist die Datenbankeinheit 21 wie in 4 veranschaulicht eine Tabelle, die Daten und jedes Element der Umgebungsdaten miteinander korreliert, und eine Tabelle, die das Datum und Maschinendaten miteinander korreliert, auf. Die Tabelle, die das Datum und Maschinendaten miteinander korreliert, ist für jede von mehreren Maschinen erzeugt.
Die Schätzeinheit 22 nimmt auf Basis des Bearbeitungsdatums, das in die Eingabeeinheit 10 eingegeben wurde, und der in der Datenbankeinheit 21 akkumulierten Daten einen Prozess des Schätzens eines Anfahrzeitraums jeder Maschine, eines Aufwärmzeitraums jeder Maschine und eines Prozesszeitraums jeder Maschine vor.
Die Bestimmungseinheit 30 nimmt auf Basis der Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen, die in die Eingabeeinheit 10 eingegeben wurden, und des Anfahrzeitraums jeder Maschine, des Aufwärmzeitraums jeder Maschine und des Prozesszeitraums jeder Maschine, die durch die Schätzeinheit 22 berechnet wurden, einen Prozess des Bestimmens der Anfahrbeginnzeit und -endzeit für jede Maschine und der Aufwärmbeginnzeit und -endzeit für jede Maschine vor.
Die Meldeeinheit 40 meldet externen Vorrichtungen die Anfahrbeginn- und -endzeit jeder Maschine und die Aufwärmbeginn und -endzeit jeder Maschine.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 5 und 6 Informationen, die das Verwaltungssystem 100 nach der vorliegenden Ausführungsform bereitstellen kann, beschrieben werden.
Das Verwaltungssystem 100 stellt auf Basis der Daten, die in der Datenbasiseinheit 21 akkumuliert wurden, eine Anfahrbeginnzeit jeder Maschine bereit, bei der die Aufwärmbeginnzeit zur Sicherstellung eines kürzesten Aufwärmzeitraums, der für jede Maschine nötig ist, und ein Bereitschaftszeitraum zwischen dem Ende des Anfahrbetriebs jeder Maschine und dem Beginn eines Aufwärmbetriebs so kurz als möglich werden. Überdies kann das Verwaltungssystem 100 nach Bedarf eine Aufwärmendzeit jeder Maschine und eine Anfahrendzeit jeder Maschine bereitstellen.
5 ist ein Zeitdiagramm, wenn drei Maschinen vorhanden sind, deren Bearbeitungsbeginnzeiten aufeinanderfolgend sind. In diesem Fall stellt das Verwaltungssystem 100 wenigstens eine Anfahrbeginnzeit, die in der Zeichnung durch einen Stern angegeben ist, eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 1, eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 2 und eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 3 bereit.
6 ist ein Zeitdiagramm, wenn drei Maschinen vorhanden sind, deren Bearbeitungsbeginnzeiten unabhängig sind. In diesem Fall stellt das Verwaltungssystem 100 wenigstens eine Anfahrbeginnzeit, die in der Zeichnung durch einen Stern angegeben ist, eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 1, eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 2 und eine Beginnzeit eines Aufwärmzeitraums 3 bereit.
Als nächstes wird ein Betrieb des Verwaltungssystems 100 nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Schritt 1:
Die Datensammeleinheit 20 sammelt tägliche Umgebungsdaten (Wetter, Raumtemperatur, Feuchtigkeit und dergleichen) und tägliche Daten (Anfahrzeitraum, Aufwärmzeitraum, Prozesszeitraum und dergleichen) jeder Maschine und akkumuliert die Daten in der Datenbankeinheit 21. Was das Verfahren, um der Datensammeleinheit 20 das Sammeln der Daten zu gestatten, betrifft, bestehen für das Datensammelverfahren keine wesentlichen Beschränkungen, und können die Daten von verschiedenen Sensoren gesammelt werden und von Datenquellen im Internet gesammelt werden.
Schritt 2:
Die Eingabeeinheit 10 erhält ein Bearbeitungsdatum, eine Bearbeitungsbeginnzeit und die größte Anzahl der Maschinen. Wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen dabei fortlaufend sind, wird angenommen, dass die Bearbeitungsbeginnzeit der Maschine 1 (das heißt, einer Maschine, bei der ein Bearbeitungsprozess zuerst beginnt) als die Bearbeitungsbeginnzeit eingegeben wird. Wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen andererseits unabhängig sind, wird die Bearbeitungsbeginnzeit jeder Maschine als Bearbeitungsbeginnzeit eingegeben.
Schritt 3;
Die Schätzeinheit 22 schätzt auf Basis des Bearbeitungsdatums, das in die Eingabeeinheit 10 eingegeben wurde, und der in der Datenbankeinheit 21 akkumulierten Daten einen Anfahrzeitraum jeder Maschine, einen Aufwärmzeitraum jeder Maschine und einen Prozesszeitraum jeder Maschine.
Zum Beispiel schätzt die Schätzeinheit 22 den Aufwärmzeitraum der Maschine 1 durch die folgenden Verfahren. Zuerst erlangt die Schätzeinheit 22 eine auf einer täglichen Basis akkumulierte Raumtemperatur und den Aufwärmzeitraum der Maschine 1 aus der Datenbankeinheit 21. Anschließend berechnet die Schätzeinheit 22 eine Näherungsfunktion, die die Beziehung zwischen einer Raumtemperatur und dem Aufwärmzeitraum der Maschine 1 angibt (siehe 7). Die Näherungsfunktion kann durch ein bekanntes Verfahren wie zum Beispiel das Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet werden. Überdies schätzt die Schätzeinheit einen Aufwärmzeitraum auf Basis einer Raumtemperatur zu dem Bearbeitungsdatum und der Näherungsfunktion einen Aufwärmzeitraum zu dem Bearbeitungsdatum. Die Nährungsfunktion zur Berechnung des Aufwärmzeitraums kann eine Funktion mit mehreren Variablen sein, die neben der Raumtemperatur auch die Feuchtigkeit und dergleichen enthält.
Der Anfahrzeitraum und der Prozesszeitraum können durch das gleiche Verfahren berechnet werden. Da sich annehmen lässt, dass der Anfahrzeitraum und der Prozesszeitraum nicht in einem hohen Maße von einer Umgebungsbedingung (Wetter, Raumtemperatur, Feuchtigkeit und dergleichen) abhängen, können alternativ Durchschnittswerte der Anfahrzeiträume und der Prozesszeiträume jeder Maschine, die in einer Datenbank akkumuliert sind, als geschätzte Werte eingesetzt werden.
Alternativ kann die Schätzeinheit 22 Umgebungsdaten wie etwa eine Raumtemperatur oder eine Feuchtigkeit zu einer Bearbeitungszeit von einer vorherbestimmten Datenquelle erlangen, statt das Bearbeitungsdatum von der Eingabeeinheit 10 zu erlangen. Überdies kann die Schätzeinheit 22 einfach einen vorherbestimmten Anfahrzeitraum jeder Maschine, einen vorherbestimmten Aufwärmzeitraum jeder Maschine und einen vorherbestimmten Prozesszeitraum jeder Maschine ausgeben, um den Prozess zu vereinfachen.
Schritt 4:
Die Bestimmungseinheit 30 bestimmt auf Basis der Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen, die in die Eingabeeinheit 10 eingegeben wurden, und des Anfahrzeitraums jeder Maschine, des Aufwärmzeitraums jeder Maschine und des Prozesszeitraums jeder Maschine, die durch die Schätzeinheit 22 geschätzt wurden, die Anfahrbeginn- und -endzeit jeder Maschine und die Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine.
Ein Verfahren zur Bestimmung der Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend sind, wird unter Bezugnahme auf das später beschriebene Bespiel 1-a ausführlich beschrieben werden. Überdies wird ein Verfahren zur Bestimmung der Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind, unter Bezugnahme auf das später beschriebene Beispiel 1-b ausführlich beschrieben werden. Überdies wird ein Verfahren zur Bestimmung der Anfahrbeginn- und -endzeit jeder Maschine unter Bezugnahme auf das später beschriebene Beispiel 2 ausführlich beschrieben werden.
Schritt 5:
Die Meldeeinheit 40 meldet dem Betreiber die Aufwärmbeginnzeit jeder Maschine und die Anfahrbeginnzeit jeder Maschine. Überdies kann die Meldeeinheit eine Meldung, die dem Betreiber das Ende des Aufwärmbetriebs meldet, in Synchronisation mit der Aufwärmendzeit senden, um zu verhindern, dass der Betreiber auf den Aufwärmbetrieb vergisst.
Als typisches Meldeverfahren kann jede Zeit an dem Bildschirm angezeigt werden, ein akustischer Alarm, der das Kommen jeder Zeit angibt, ausgegeben werden, und eine Meldung an ein mobiles Endgerät eines Betreibers ausgegeben werden, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Schritt 6:
Der Betreiber beginnt einen Anfahrbetrieb in Synchronisation mit der gemeldeten Anfahrbeginnzeit jeder Maschine. Überdies beginnt der Betreiber einen Aufwärmbetrieb in Synchronisation mit der gemeldeten Aufwärmbeginnzeit jeder Maschine.
Alternativ kann jede Maschine nach dem Ende eines Anfahrbetriebs jeder Maschine in einen Aufwärmbetriebsbeginn-Wartezustand gebracht werden und kann jede Maschine den Aufwärmbetrieb automatisch starten, wenn die Meldeeinheit 40 jeder Maschine direkt den Beginn des Aufwärmbetriebs meldet.
Wenn mehrere Betreiber gleichzeitig den Anfahrbetrieb vornehmen, können die oben beschriebenen Schritte wie folgt geändert werden. Bei Schritt 5 meldet die Meldeeinheit 40 den einzelnen Betreibern die Anfahrbeginn- und -endzeit der einzelnen Maschinen und die Aufwärmbeginn- und -endzeit der einzelnen Maschinen. Zu diesem Zweck hält das Verwaltungssystem 100 vorzugsweise einen verantwortlichen Betreiber und das Meldungsziel in einer Korrelation mit jeder einzelnen Maschine. Bei Schritt 6 beendet jeder Betreiber den Anfahrbetrieb bis zu einer Anfahrendzeit einer vorherbestimmten Maschine, der der Betreiber zugeteilt ist, und beginnt er den Aufwärmbetrieb in Synchronisation mit einer Aufwärmbeginnzeit jeder Maschine.
Anschließend werden ein Verfahren zur Bestimmung der Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Anfahrbeginn- und -endzeit jeder Maschine in verschiedenen Fällen als Beispiele ausführlich beschrieben werden.
Beispiel 1-a
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend sind, beschrieben werden. Zur Beschreibung werden die folgenden Variablen definiert. Hier wird angenommen, dass die Maschine 2 eine Maschine ist, die zuerst mit einem Bearbeitungsprozess beginnt.
t_step_start: Bearbeitungsbeginnzeit (Bearbeitungsbeginnzeit der Maschine 1)
t_hot n_start: Aufwärmbeginnzeit der Maschine n
t_hot n: Aufwärmzeitraum der Maschine n
t_step n: Prozesszeitraum der Maschine n
Das Zeitdiagramm von 8 veranschaulicht die Beziehung zwischen einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend sind. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Aufwärmbeginnzeit t_hot n_start der Maschine n durch den folgenden Ausdruck berechnet wird: t_hot1_start = t_step_start – t_hot1 t_hot2_start = (t_step_start + t_step1) – t_hot2 t_hot3_start = (t_step_start + st_step1 + t_step2) – t_hot3.
Das heißt, (Ausdruck 1)
Hier ist t_step0 = 0.
Wenn darüber hinaus die Aufwärmendzeit der Maschine n als t_hot n_end definiert ist, wird t_hot n_end durch den folgenden Ausdruck berechnet. t_hot n_end = t_hot n_start + t_hot n
Beispiel 1-b
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der Aufwärmbeginn- und -endzeit jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind, beschrieben werden. Zur Erklärung werden die folgenden Variablen definiert.
t_step n_start: Bearbeitungsbeginnzeit der Maschine n
t_hot n_start: Aufwärmbeginnzeit der Maschine n
t_hot n: Aufwärmzeitraum der Maschine n
t_step n: Prozesszeitraum der Maschine n
Das Zeitdiagramm von 9 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Aufwärmbeginnzeit t_hot n_start der Maschine n durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_hot1_start = t_step1_start – t_hot1 t_hot2_start = t_step2_start – t_hot2 t_hot3_start = t_step3_start – t_hot3
Das heißt, t_hot n_start = t_step n_start – t_hot n
Wenn darüber hinaus die Aufwärmendzeit der Maschine n als t_hot n_end definiert ist, wird t_hot n_end durch den folgenden Ausdruck berechnet. t_hot n_end = t_hot n_start + t_hot n
Beispiel 2
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der Anfahrbeginn- und -endzeit jeder Maschine beschrieben werden. Für die Beschreibung werden zusätzlich zu den Variablen, die bei Beispiel 1 definiert wurden, die folgenden Variablen beschrieben werden.
t set1_start_Mn: Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn n Maschinen vorhanden sind.
t_set n: Anfahrzeitraum der Maschine n
t_set n_end: Anfahrendzeit der Maschine n
Bei diesem Beispiel wird zuerst die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn eine Maschine vorhanden ist, berechnet, und anschließend die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn zwei oder mehr Maschinen vorhanden sind, berechnet, wobei die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn n Maschinen vorhanden sind, gemäß einem sequentiellen Verfahren berechnet wird.

(1) Wenn eine Maschine vorhanden ist: Das Zeitdiagramm von 10 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum, wenn eine Maschine vorhanden ist. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn eine Maschine vorhanden ist, durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_set1_start_M1 = t_hot1_start = t_set1
(2) Wenn zwei Maschinen vorhanden sind:
(2-1) Das Zeitdiagramm von 11 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn zwei Maschinen vorhanden sind und t_hot1_start < t_hot2_start und t_set2_end < t_hot2_start gilt. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (2-1) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_set1_start_M2 = t_set1_start_M1
(2-2) Das Zeitdiagramm von 12 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn zwei Maschinen vorhanden sind und t_hot1_start < t_hot2_start und t_set2_end >= t_hot2_start gilt. In diesem Fall ist es nötig, das Zeitdiagramm wie in 13 so zu verändern, dass t_hot2_start später als t_set2_end positioniert ist.

Aus dem Zeitdiagramm von 13 lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (2-2) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. Ausdruck 2

(2-3) Das Zeitdiagramm von 14 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn zwei Maschinen vorhanden sind und t_hot1_start >= T_hot2_start gilt. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (2-3) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird.

Aus (2-1) bis (2-3) ist die Anfahrbeginnzeit t_set1_start_M2 der Maschine 1, wenn zwei Maschinen vorhanden sind, die frühere Zeit der folgenden Zeiten:
Ausdruck 4-1

t_set1_start_M2 = t_set1_start_M1

Ausdruck 4-2

(3) Wenn drei Maschinen vorhanden sind:
(3-1) Das Zeitdiagramm von 15 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn drei Maschinen vorhanden sind und t_hot2_start < t_hot3_start und t_set3_end < t_hot3_start gilt. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (3-1) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_set1_start_M3 = t_set1_start_M2
(3-2) Das Zeitdiagramm von 16 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn drei Maschinen vorhanden sind und t_hot2_start < t_hot3_start und t_set3_end >= t_hot3_start gilt. In diesem Fall ist es nötig, das Zeitdiagramm wie in 17 so zu verändern, dass t_hot3_start später als t_set3_end positioniert ist.

Aus dem Zeitdiagramm von 17 lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (3-2) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. Ausdruck 5

(3-3) Das Zeitdiagramm von 18 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn drei Maschinen vorhanden sind und t_hot2_start >= t_hot3_start und t_set3_end < t_hot3_start gilt. Aus diesem Zeitdiagramm lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (3-3) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_set1_start_M3 = t_set1_start_M2
(3-4) Das Zeitdiagramm von 19 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum jeder Maschine, wenn drei Maschinen vorhanden sind und t_hot2_start >= t_hot3_start und t_set3_end >= t_hot3_start gilt. In diesem Fall ist es nötig, das Zeitdiagramm wie in 20 so zu verändern, dass t_hot3_start später als t_set3_end positioniert ist.

Aus dem Zeitdiagramm von 20 lässt sich verstehen, dass die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1 für die Bedingung (3-4) durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. Ausdruck 6
Aus (3-1) bis (3-4) ist die Anfahrbeginnzeit der Maschine 1, wenn drei Maschinen vorhanden sind, die frühere Zeit der folgenden Zeiten:
Ausdruck 7-1

t_set1_start_M3 = t_set1_start_M2

Ausdruck 7-2
Aus (2) und (3) kann die Anfahrbeginnzeit t_set1_start_M n (n >= 2) einer Maschine, wenn zwei oder mehr Maschinen vorhanden sind, durch das in 21 veranschaulichte Ablaufdiagramm bestimmt werden. Hier werden die Variablen wie folgt definiert.
n: Variable, die die Maschinennummer angibt
M_max_num: größte Anzahl der Maschinen
t1, t2: Variable, die die Zeit angeben
Schritt S1:
t_hot1_start – t_set1 wird auf t_set1_start_M1 festgelegt. Überdies wird 2 als Anfangswert für n festgelegt.
Schritt S2:
Wenn n gleich oder kleiner als M_max_num ist, geht der Ablauf zu Schritt S3 über. In anderen Fällen endet der Prozess.
Schritt S3:
t_set1_start_M(n – 1) wird auf t1 festgelegt. Überdies wird Ausdruck 8
für t2 festgelegt.
Schritt S4:
Wenn t1 kleiner als t2 ist, geht der Ablauf zu Schritt S5 über. In anderen Fällen geht der Ablauf zu Schritt S6 über.
Schritt S5:
t1 wird auf t_set1_start_M n festgelegt.
Schritt S6:
t2 wird auf t_set1_start_M n festgelegt.
Schritt S7:
1 wird zu n addiert, und der Ablauf geht zu Schritt S2 über.
Darüber hinaus werden dann, wenn die Anfahrbeginnzeit der Maschine n als t_set n_start definiert ist, die Anfahrbeginnzeit t_set n_start der Maschine n und die Anfahrendzeit t_set n_end der Maschine n, wenn M_max_num Maschinen vorhanden sind, durch die folgenden Ausdrücke berechnet. Ausdruck 9
Ausdruck 10
Die oben beschriebenen Berechnungsausdrücke hängen nicht von der Bearbeitungsbeginnzeit t_step n_start der Maschine n und dem Prozesszeitraum t_step n der Maschine n ab. Daher können die oben beschriebenen Berechnungsausdrücke entweder auf einen Fall, in dem die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen aufeinanderfolgend sind, oder einen Fall, in dem die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind, angewendet werden.
Nach der vorliegenden Ausführungsform stellt das Verwaltungssystem 100 die optimalen Aufwärmbeginnzeiten von mehreren Maschinen bereit. Auf diese Weise ist es möglich nicht notwendige Aufwärmtätigkeiten jeder Maschine zu verringern und einen unnötigen Stromverbrauch zu verhindern.
Überdies kann das Verwaltungssystem 100 nach der vorliegenden Ausführungsform die optimale Anfahrbeginnzeit bereitstellen, wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen wie bei einer Bearbeitungsstraße aufeinanderfolgend sind, und wenn die Bearbeitungsbeginnzeiten der jeweiligen Maschinen unabhängig sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf eine solche Weise verändert werden, dass Aufbauelemente ersetzt, weggelassen und hinzugefügt werden und die Reihenfolge verändert wird, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-80835 [0003, 0004]

Claims

Verwaltungssystem, das wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit von mehreren Maschinen ausgibt, wobei das Verwaltungssystem eine Eingabeeinheit, die eine Eingabe einer Bearbeitungsbeginnzeit und der größten Anzahl der Maschinen erhält; eine Schätzeinheit, die einen Anfahrzeitraum, einen Aufwärmzeitraum und einen Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen schätzt; eine Bestimmungseinheit, die auf Basis der Bearbeitungsbeginnzeit, der größten Anzahl der Maschinen, des Anfahrzeitraums, des Aufwärmzeitraums und des Prozesszeitraums wenigstens eines aus einer Anfahrbeginnzeit und einer Aufwärmbeginnzeit einer jeden der mehreren Maschinen bestimmt; und eine Meldeeinheit, die wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit und der Aufwärmbeginnzeit meldet, umfasst.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit ferner wenigstens eines aus einer Anfahrendzeit und einer Aufwärmendzeit einer jeden der mehreren Maschinen bestimmt, und die Meldeeinheit ferner wenigstens eines aus der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit meldet.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Eingabeeinheit eine Eingabe der Bearbeitungsbeginnzeit einer jeden der mehreren Maschinen erhält.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Datensammeleinheit, die Umgebungsdaten und wenigstens eines aus einem Anfahrzeitraum, einem Aufwärmzeitraum und einem Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen sammelt; und eine Datenbankeinheit, die die Umgebungsdaten zu einer vorherbestimmten Zeit in Korrelation mit wenigstens einem aus dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum zu der vorherbestimmten Zeit akkumuliert, wobei die Schätzeinheit den Anfahrzeitraum, den Aufwärmzeitraum und den Prozesszeitraum einer jeden der mehreren Maschinen auf Basis der Umgebungsdaten während einer Bearbeitungszeit und der Umgebungsdaten und wenigstens einem aus dem Anfahrzeitraum, dem Aufwärmzeitraum und dem Prozesszeitraum, die in der Vergangenheit in der Datenbankeinheit akkumuliert wurden, schätzt.
Verwaltungssystem nach Anspruch 4, wobei die Eingabeeinheit ferner die Eingabe einer Information, die eine Bearbeitungszeit angibt, erhält.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Meldeeinheit wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit, der Aufwärmbeginnzeit, der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit über einen Ton oder eine Bildschirmanzeige meldet.
Verwaltungssystem nach Anspruch 6, wobei die Meldeeinheit wenigstens eines aus der Anfahrbeginnzeit, der Aufwärmbeginnzeit, der Anfahrendzeit und der Aufwärmendzeit in Verbindung mit jeder der mehreren Maschinen an einen Meldungszielort, der für jede der mehreren Maschinen bestimmt ist, meldet.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Meldeeinheit eine Meldung an die Maschine, deren Aufwärmbeginnzeit gekommen ist, sendet.