DE102018006156A1 - Steuerungssystem - Google Patents

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DE102018006156A1
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machine tool
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machining
control
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Shinya Ogawa
Akira KANEMARU
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Original Assignee
Fanuc Corp
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Abstract

Ein Steuerungssystem, das so aufgebaut ist, dass eine Werkzeugmaschine und ein übergeordneter Server, der zum Verwalten der Werkzeugmaschine konfiguriert ist, durch eine Kommunikationsleitung verbunden sind, bestimmt die Anordnung eines Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf einer Ausführungsbedingung für die Ausführung des Steuerungsprozesses, der für die in der Werkzeugmaschine durchgeführte Bearbeitung verfügbar ist, und einer Bearbeitungsinformation über die Bearbeitung in der Werkzeugmaschine.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, und insbesondere ein Steuerungssystem, das in der Lage ist, einen Steuerungsprozess in einer optimalen Umgebung durchzuführen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmlich wurden in Bezug auf verschiedene Arten von Werkzeugmaschinen, wie Drehmaschinen, Schleifmaschinen und Bearbeitungszentren, Prozesse zur Umsetzung verschiedener Funktionen entwickelt und eingesetzt, um weitverbreitet entsprechend der unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten und Einsatzzwecke in den einzelnen Werkzeugmaschinen installiert zu werden. Diese Prozesse umfassen beispielsweise einen Vorverarbeitungsprozess, um vorab Ausführungsformdaten aus einem Bearbeitungsprogramm zu erzeugen, einen Basisbildanzeigeprozess zum Anzeigen von Basisinformationen zur Bearbeitung, einen Werkzeugverwaltungsprozess zum Verwalten von an den Werkzeugmaschinen angebrachten Werkzeugen und dergleichen.
  • Da diese verschiedenen Prozesse außerdem in universellen Werkzeugmaschinen installiert werden, ist es notwendig, einen großen Speicher zur Erweiterung dieser Prozesse und eine leistungsstarke CPU zur Ausführung dieser Prozesse zu installieren, was zu einer Kostenerhöhung der Werkzeugmaschinen führt. Darüber hinaus muss ein Bediener bei der Durchführung der Bearbeitung unter Verwendung einer Mehrzahl von Werkzeugmaschinen eine Eingabevorrichtung bedienen, um eine Einstellung zu erreichen, während er die jeweiligen Bildschirme der Werkzeugmaschinen trotz der Gleichartigkeit der Einstellung beobachtet, was eine Verringerung der Arbeitseffizienz verursacht.
  • Andererseits gibt es mit der jüngsten Entwicklung der Netzwerktechnologien immer mehr Systeme, in denen Werkzeugmaschinen in einer Fabrik mit einem übergeordneten Server, wie einem Leitrechner oder einem Zellenrechner, verbunden sind und als Reaktion auf Bearbeitungsanweisungen oder Steuerbefehle des übergeordneten Servers betrieben werden. Darüber hinaus gibt es auch Formen, wie Cloud-Systeme, in denen Steuerungsprozesse auf einem Server ausgeführt werden und die Ergebnisse der Ausführung in den Werkzeugmaschinen verwendet werden.
  • Hinsichtlich dieser Umstände offenbart die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 2016-071407 eine Technik, bei der einige der für den Betrieb einer Werkzeugmaschine notwendigen Prozesse auf einem Leitrechner betrieben werden. Beim Betrieb der Werkzeugmaschine wird gemäß dieser Technik die notwendige Information zwischen dem Leitrechner und der Werkzeugmaschine über ein Netzwerk ausgetauscht, da einige der Prozesse auf dem Leitrechner und andere Prozesse auf der Werkzeugmaschine ausgeführt werden. Darüber hinaus offenbart die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 2017-016233 eine Technik, bei der abhängig von der Notwendigkeit des Hochgeschwindigkeitslesens ein nichtflüchtiger Speicher einer numerischen Steuerung und eine externe Speichervorrichtung eines Servers als Speicherort von Bearbeitungsprogrammen in der numerischen Steuerung ausgewählt werden.
  • Auch wenn die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-071407 offenbarte Technik verwendet wird, sind jedoch nur die spezifischen Prozesse fest auf dem Server angeordnet, so dass alle anderen Prozesse in der Werkzeugmaschine resident sind. Daher sind auch unnötige Prozesse zur Produktionsplanung ausnahmslos in der Werkzeugmaschine resident, so dass ein Problem darin besteht, dass die unnötigen Prozesse einen Speicher komprimieren oder eine Leistungseinbuße verursachen.
  • Obwohl in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-016233 eine Technik zur Auswahl eines optimalen Speicherortes für ein von einem Benutzer erstelltes Bearbeitungsprogramm offenbart wird, handelt es sich bei dem Bearbeitungsprogramm andererseits um Bearbeitungsdaten, die verwendet werden, um den Bewegungsbetrag einer Achse durch einen Basisachsen-Steuerungsprozess oder dergleichen zu erzeugen, nachdem sie durch einen Vorverarbeitungsprozess in Ausführungsformdaten umgewandelt wurden. Insbesondere wird das Bearbeitungsprogramm, im Gegensatz zu den Prozessen, die während der Ausführung in einem RAM resident sind, als temporäre Daten zur Steuerung der Achse behandelt. Obwohl der optimale Speicherort des Bearbeitungsprogramms gewählt werden kann, ist es demzufolge nicht möglich, die Speicherkapazität für die Erweiterung der Prozesse niedrig zu halten oder die CPU-Auslastung der Prozesse zu reduzieren.
  • Wenn darüber hinaus eine Mehrzahl von Werkzeugmaschinen für den gleichzeitigen Betrieb eingesetzt wird, haben nicht immer alle Werkzeugmaschinen die gleiche Fähigkeit, Nutzung oder den gleichen Zweck gemeinsam. Wenn also beispielsweise die Latenzzeit der Kommunikation aufgrund der Leistung einer Kommunikationsschnittstelle hoch ist, sollten auch diejenigen Prozesse, die auf dem Leitrechner ausgeführt werden können, manchmal auf den Werkzeugmaschinen ausgeführt werden, und es ist nicht immer ratsam, bestimmte Prozesse auf dem Leitrechner zu betreiben.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, ein Steuerungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Steuerungsprozess in einer optimalen Umgebung durchzuführen.
  • Das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung umfasst einen übergeordneten Server und eine Mehrzahl von Werkzeugmaschinen und löst die oben genannten Probleme, indem der übergeordnete Server mit einem Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus ausstattet wird, der dazu konfiguriert ist, einen von einem übergeordneten Server und einer Werkzeugmaschine zu bestimmen, die den im Betrieb der Mehrzahl von Werkzeugmaschinen erforderlichen Steuerungsprozess aus der Sicht der Effizienz eines Gesamtsystems ausführen sollten, und indem durch den Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus optimale Ausführungsumgebungen für die Steuerprozesse basierend auf Information, die von einer Produktionsplanungsvorrichtung oder dergleichen eingegeben wird, bestimmt werden.
  • Ein Steuerungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, dass mindestens eine Werkzeugmaschine und ein übergeordneter Server, der zum Verwalten der Werkzeugmaschine konfiguriert ist, über eine Kommunikationsleitung verbunden sind, und umfasst eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ausführungsbedingung für die Ausführung eines Steuerungsprozesses, der für eine in der Werkzeugmaschine ausgeführte Bearbeitung verfügbar ist, zu verwalten, eine Bearbeitungsverwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Bearbeitungsinformation über die Bearbeitung in der Werkzeugmaschine zu verwalten, und eine Steuerungsprozess-Anordnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Bearbeitungsinformation zu bestimmen.
  • Die Bearbeitungsverwaltungseinheit kann dazu konfiguriert werden, einen Faktor bezüglich der bei der Anordnung des Steuerungsprozesses zu berücksichtigenden Ausführungsumgebung zu verwalten, und die Steuerungsprozess-Anordnungseinheit kann dazu konfiguriert werden, die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Anordnungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und dem von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Faktor bezüglich der Ausführungsumgebung zu bestimmen.
  • Ein übergeordneter Server gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dazu konfiguriert, mindestens eine Werkzeugmaschine über eine Kommunikationslinie zu verwalten, und umfasst eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ausführungsbedingung für die Ausführung eines Steuerungsprozesses, der für eine in der Werkzeugmaschine durchgeführte Bearbeitung verfügbar ist, zu verwalten, eine Bearbeitungsverwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Bearbeitungsinformation über die Bearbeitung in der Werkzeugmaschine zu verwalten, und eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Bearbeitungsinformation zu bestimmen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine optimale Prozessanordnung entsprechend der Leistungsfähigkeit, der Nutzung und dem Zweck jeder Werkzeugmaschine bestimmt werden, so dass eine hocheffiziente Prozessausführung erreicht werden kann, um die Kosten des Gesamtsystems zu senken.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Steuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus zeigt;
    • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine SteuerungsprozessVerwaltungstabelle zeigt;
    • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Bearbeitungsverwaltungstabelle zeigt;
    • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Steuerungsprozessanordnungstabelle zeigt;
    • 6 ist ein Diagramm, das ein Anordnungsbeispiel für Steuerungsprozesse zeigt;
    • 7 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Bearbeitungsverwaltungstabelle zeigt;
    • 8 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Steuerungsprozessanordnungstabelle zeigt; und
    • 9 ist ein Diagramm, das ein weiteres Anordnungsbeispiel für die Steuerungsprozesse zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst wird die Gesamtstruktur eines Steuerungssystems 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das Blockdiagramm von 1 beschrieben.
  • Das Steuerungssystem 1 ist so aufgebaut, dass der übergeordnete Server 2 und mindestens eine Werkzeugmaschine 3 über eine drahtgebundene/drahtlose Kommunikationsleitung 4 verbunden sind.
  • Der übergeordnete Server 2 kann als eine Servervorrichtung, wie beispielsweise ein Leitrechner oder eine Zellensteuerung, zur Verwaltung der mindestens einen Werkzeugmaschine 3 aufgebaut sein. Basierend auf einem von einer Produktionsplanungsvorrichtung 5 oder dergleichen empfangenen Produktionsplan oder dergleichen ordnet der übergeordnete Server 2 beispielsweise den Werkzeugmaschinen 3 unter der Steuerung des übergeordneten Servers 2 Aufgaben bezüglich einer Werkstückbearbeitung zu und befiehlt den Werkzeugmaschinen 3 über die Kommunikationsleitung 4, die Aufgaben auszuführen. Der übergeordnete Server 2 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus 100, der dazu konfiguriert ist, eine optimale Ausführungsumgebung für einen Steuerungsprozess gemäß der Zuordnung der Aufgaben zu den einzelnen Werkzeugmaschinen 3 zu bestimmen.
  • Die Werkzeugmaschinen 3 umfassen eine Drehmaschine, eine Schleifmaschine und ein Bearbeitungszentrum, die ein Werkstück basierend auf einem Befehl des übergeordneten Servers 2 bearbeiten. Die Werkzeugmaschine 3 führt basierend auf dem Befehl des übergeordneten Servers 2 eine Aufgabe bezüglich der von dem übergeordneten Server 2 zugewiesenen Werkstückbearbeitung aus. Die Werkzeugmaschine 3 kann eine einzelne Maschine oder eine Gruppe von Maschinen mit Peripheriegeräten, wie beispielsweise einem Roboter, sein.
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus 100.
  • Der Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus 100 umfasst eine Steuerprozess-Verwaltungseinheit 110, eine Bearbeitungsverwaltungseinheit 120, eine Steuerungsprozess-Anordnungseinheit 130, eine Arbeitsablauf-Erstellungseinheit 140, eine Steuerungsprozess-Übertragungseinheit 150 und eine Steuerprozess-Speichereinheit 160. Die obengenannten einzelnen funktionalen Mittel des Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus 100 sind als eine CPU des übergeordneten Servers 2 verwirklicht, die Systemprogramme, die in einem Speicher, wie einem ROM oder einem RAM gespeichert sind, ausliest und ausführt, und dadurch verschiedene Teile des übergeordneten Servers 2 steuert.
  • Die Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit 110 erstellt eine Steuerprozessverwaltungstabelle 111, die eine Tabelle ist, in der Information über alle notwendigen Steuerungsprozesse für die Aufgaben bezüglich der Werkstückbearbeitung, die den Werkzeugmaschinen 3 aufgetragen wird, aufgelistet sind. Diese Steuerprozess-Verwaltungseinheit 110 liest Daten über die zuvor im Steuerungsprozessspeicher 160 registrierten Steuerprozesse aus und erstellt die Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 basierend auf den gelesenen Daten der Steuerungsprozesse.
  • 3 ist ein Diagramm, das die von der Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit 110 erstellte der Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 zeigt.
  • Wie in 3 dargestellt, wird Information zu jedem Steuerungsprozess in der Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 registriert. Die Information über jeden Steuerungsprozess umfasst eine Steuerungsprozess-Kennung, die den Steuerungsprozess eindeutig identifizieren kann, und eine Ausführungsbedingung für die Ausführung des Steuerungsprozesses. Diese Ausführungsbedingung kann beispielsweise eine Information sein, die anzeigt, ob eine Kommunikationssteuerung über die Kommunikationsleitung durchgeführt werden kann oder nicht (z.B. ist die Kommunikationssteuerung in einem Basisachsen-Steuerungsprozess oder einem Erweiterungsachsen-Steuerungsprozess unmöglich, weil eine Verzögerung oder dergleichen der Verarbeitung darin nicht erlaubt ist (P01, P02 usw., in 3), während die Kommunikationssteuerung in einem vorausschauenden Prozess, Vorverarbeitungsprozess, Basisbildanzeigeprozess oder interaktiven Bildanzeigeprozess (P03, P04, P05 usw., in 3) möglich ist). Darüber hinaus kann die Ausführungsbedingung Information über einen Kommunikationsverkehr, der erzeugt wird, wenn der betreffende Steuerungsprozess über die Kommunikationsleitung gesteuert wird, die Größe eines für die Kommunikationssteuerung erforderlichen Kommunikationspuffers und dergleichen umfassen. Darüber hinaus kann die Ausführungsbedingung Information umfassen, die darauf hinweist, dass es sich bei dem betreffenden Steuerungsprozess um eine Benutzeroberfläche oder einen Antwortvoreinstellungsprozess handelt. Die Ausführungsbedingungen für die einzelnen Steuerungsprozesse sollten vorab nur als Daten über die Steuerungsprozesse in der Steuerungsprozess-Speichereinheit 160 gespeichert werden.
  • Die Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 ist ein funktionales Mittel zum Erstellen einer Bearbeitungsverwaltungstabelle 121, in der die Aufgaben bezüglich der den einzelnen Werkzeugmaschinen 3 zugeordneten Werkstückbearbeitung aufgelistet sind. Information in Bezug auf die Bearbeitung, die Information über den erforderlichen Steuerungsprozess für die Bearbeitung durch jede der Werkzeugmaschinen umfasst, ist in der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 erstellten Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 registriert. Die Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 erstellt die Information bezüglich der in der Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 registrierten Bearbeitung beispielsweise basierend auf Information, wie dem von der Produktionsplanungsvorrichtung 5 eingegebenen Produktionsplan, und Information, die von jeder Werkzeugmaschine 3 unter der Steuerung der Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 erfasst wird.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die von der Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 erstellten Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 zeigt.
  • In dem in 4 dargestellten Beispiel ist die Information über die von jeder Werkzeugmaschine durchgeführte Bearbeitung in der Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 registriert. Die Information über jeden Bearbeitungsvorgang umfasst eine Werkzeugmaschinen-Kennung zur eindeutigen Identifizierung der Werkzeugmaschine und einen Steuerungsprozess, der bei der Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine verwendet wird. Darüber hinaus kann die Information über die Bearbeitung ferner eine Information, die eine Bearbeitungsform für die von der Werkzeugmaschine durchgeführte Bearbeitung anzeigt, Information, die die Kommunikationsfähigkeit der Werkzeugmaschine anzeigt, Information über einen Speicher (Kommunikationspuffer usw.) der Werkzeugmaschine und dergleichen, als Faktoren umfassen, die sich auf Ausführungsumgebungen beziehen und bei der Bestimmung der Anordnung der Ausführungsumgebungen des Steuerungsprozesses zu berücksichtigen sind.
  • Die Steuerprozess-Anordnungseinheit 130 erstellt eine Steuerungsprozessanordnungstabelle 131, die basierend auf der von der Steuerungsprozessverwaltungseinheit 110 erstellten Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 und der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit 120 erstellten Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 einen von dem übergeordneten Server 2 und von jeder Werkzeugmaschine 3 bestimmt, auf denen jeder in der Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 registrierte Steuerungsprozess angeordnet werden soll (oder durch die jeder in der Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 registrierte Steuerungsprozess ausgeführt werden soll). Die Steuerprozess-Anordnungseinheit 130 bestimmt basierend auf der Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 und der Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 eine Vorrichtung (den übergeordneten Server 2 oder die Werkzeugmaschinen 3), die die Steuerungsprozesse nach einer vorbestimmten Regel ausführt. Diese vorgegebene Regel kann beispielsweise eine Regel sein, nach der ein Steuerungsprozess, der keine Kommunikationssteuerung ermöglicht, auf der Werkzeugmaschine 3 ausgeführt werden soll, die den Steuerungsprozess verwendet, oder eine Regel, nach der ein Steuerungsprozess, der eine Kommunikationssteuerung ermöglicht, so weit wie möglich auf dem übergeordneten Server 2 ausgeführt werden soll. Darüber hinaus kann die vorbestimmte Regel eine Regel sein, die mit der Art eines jeden Steuerungsprozesses kompatibel ist, z.B. eine Regel, nach der ein mit der Benutzeroberfläche zusammenhängender Steuerungsprozess auf dem übergeordneten Server ausgeführt werden sollte, solange die Verarbeitungskapazität des übergeordneten Servers dies zulässt (d.h. eine Regel zur Reduzierung der Arbeitsintensität des Bedieners durch die Anordnung der Benutzeroberfläche im übergeordneten Server). Darüber hinaus kann die Anordnung des Steuerungsprozesses unter Verwendung einer Regel, nach der der Steuerungsprozess unter Berücksichtigung von Speichergröße, Verarbeitungskapazität und Ausführungslast, die auf dem übergeordneten Server 2 oder der Werkzeugmaschine 3 installiert sind, oder einer Regel, nach der der Steuerungsprozess unter Berücksichtigung des Kommunikationsverkehrs und eines Kommunikationspuffers angeordnet werden sollte, bestimmt werden.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die von der Steuerungsprozess-Anordnungseinheit 130 erstellte Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 zeigt.
  • In dem in 5 dargestellten Beispiel wird für jeden Steuerungsprozess Information darüber, ob die Kommunikationssteuerung möglich ist oder nicht, und Informationen über die Werkzeugmaschine (in 5 dargestellt durch die in der Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 von 4 eingetragene Werkzeugmaschinen-Kennung) unter Verwendung des Steuerungsprozesses und der Ausführungsumgebung zur Ausführung des Steuerungsprozesses in Zuordnung zueinander in der Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 registriert. Die in 5 dargestellte Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 bestimmt eine Ausführungsumgebung des Steuerungsprozesses gemäß einer der vorstehend als Beispiele beschriebenen Regeln basierend auf Information bezüglich der Möglichkeit der Kommunikationssteuerung, die basierend auf der in 3 dargestellten Steuerungsprozessverwaltungstabelle 111 festgelegt wird, und Information über die Werkzeugmaschine, die den in der in 4 dargestellten Bearbeitungsverwaltungstabelle 121 festgelegten Steuerungsprozess verwendet (da die Kommunikationssteuerung im Steuerungsprozess P01 beispielsweise nicht möglich ist, muss dieser Steuerungsprozess P01 auf der Werkzeugmaschine ausgeführt werden, die den Steuerungsprozess P01 verwendet, so dass die Werkzeugmaschinen M01 bis M03 als Ausführungsumgebungen angenommen werden).
  • Die Arbeitsablauf-Erstellungseinheit 140 erstellt für jeden der in der von der Steuerungsprozess-Anordnungseinheit 130 erstellten Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 registrierten Steuerungsprozesse einen Arbeitsablauf zum Steuern des Austausches des Steuerungsprozesses, der voraussichtlich zwischen dem übergeordneten Server und der Werkzeugmaschine ausgetauscht werden muss. Die Arbeitsablauf-Erstellungseinheit 140 erstellt basierend auf den Daten der zuvor im Speicher der Steuerungsprozess-Speichereinheit 160 gespeicherten Steuerprozesse den Arbeitsablauf zur Steuerung des Austausches des Steuerungsprozesses, der in der Steuerungsprozesstabelle 131 auf dem übergeordneten Server ausgeführt werden soll, zwischen dem übergeordneten Server und der Werkzeugmaschine zum Zeitpunkt der Ausführung des Steuerungsprozesses. Im Beispiel der in 5 dargestellten Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 ist für die auf dem übergeordneten Server auszuführenden Steuerungsprozesse P03 bis P05 ein Arbeitsablauf zum Steuern des Austausches des Steuerungsprozesses zwischen den Werkzeugmaschinen M01 bis M03 erforderlich. Für Arbeitsabläufe kann die Vorlage des Arbeitsablaufes für jeden Steuerungsprozess zuvor als Daten zu jedem Steuerungsprozess in der Steuerungsprozess-Speichereinheit 160 gespeichert werden. In diesem Fall kann die Arbeitsablauf-Erstellungseinheit 140 die Vorlage so ändern, dass sie der Ausführungsumgebung entspricht.
  • Die Steuerprozess-Übertragungseinheit 150 überträgt die Steuerungsprozesse an die einzelnen Ausführungsumgebungen gemäß der Steuerungsprozessanordnungstabelle 131 und überträgt den von der Steuerungsprozess-Erstellungseinheit 140 erstellten Arbeitsablauf an die Ausführungsumgebungen, in denen der Arbeitsablauf verwendet wird. Die Steuerprozesse, die von der Steuerungsprozess-Übertragungseinheit 150 an die Ausführungsumgebungen übertragen werden, können die zuvor in der Steuerungsprozess-Speichereinheit 160 gespeicherten Steuerungsprozesse (Programme) sein.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Steuerungsprozesse und die Arbeitsabläufe an die einzelnen Ausführungsumgebungen (den übergeordneten Server 2 und die Werkzeugmaschinen 3) basierend auf den in den 3 bis 5 dargestellten Tabellen übertragen werden.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Prozessausführungsumgebungs-Bestimmungsmechanismus 100 eine optimale Anordnung des Steuerungsprozesses für die Bearbeitungsaufgaben basierend auf der Möglichkeit der Kommunikationssteuerung für jeden Steuerungsprozess implementieren.
  • Die Faktoren, die sich auf die bei der Bestimmung der Anordnung des Steuerungsprozesses zu berücksichtigenden Ausführungsumgebungen beziehen, können die Latenzzeit der Kommunikation sowie die Möglichkeit der Kommunikationssteuerung für jeden Steuerungsprozess, den Kommunikationsverkehr, die Kommunikationspuffermenge und dergleichen umfassen. Im Allgemeinen gibt es verschiedene Störungen in den Fabrikumgebungen, so dass es sein kann, dass nur eine bestimmte Werkzeugmaschine aufgrund des Einflusses von Lärm oder dergleichen einer hohen Kommunikationsverzögerung ausgesetzt ist. In einem solchen Fall kann es bei Werkzeugmaschinen mit hoher Latenzzeit der Kommunikation mit dem übergeordneten Server ratsam sein, die Anordnung des Steuerungsprozesses im Vergleich zu anderen Werkzeugmaschinen zu ändern.
  • 7 zeigt ein Beispiel für die Bearbeitungsverwaltungstabelle 121, die basierend auf dem Ergebnis der Latenzmessung in einem Kommunikationstest, der für jede Werkzeugmaschine über den übergeordneten Server durchgeführt wird, erstellt wird.
  • Wie in 7 dargestellt, wird hier davon ausgegangen, dass die Latenzzeit der Kommunikation mit dem übergeordneten Server für Werkzeugmaschinen M01 und M02 gering und für die Werkzeugmaschine M03 hoch ist. Wie in 5 dargestellt kann sich diesem Fall, obwohl die Kommunikationssteuerung ursprünglich im Steuerungsprozess P04 möglich ist, der Bediener möglicherweise durch die Verzögerung des Betriebs des Steuerungsprozesses, die durch Engpässe in der Kommunikation verursacht wird, bei hohen Latenzzeiten belastet fühlen. Daraufhin erstellt die Steuerungsprozess-Anordnungseinheit 130 die in 8 dargestellte Steuerprozessanordnungstabelle 131 und überträgt den Steuerungsprozess P04 ebenfalls an die Werkzeugmaschine M03, wodurch der Steuerungsprozess so angeordnet wird, dass der Einfluss der Latenzzeit beseitigt wird (9). Somit können verschiedene Umgebungsfaktoren für die Anordnung des Steuerungssystems 1 als die zu berücksichtigenden Faktoren in Bezug auf die Ausführungsumgebungen verwendet werden, um die Anordnung der Ausführungsumgebungen des Steuerungsprozesses zu bestimmen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in geeigneter Weise geändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Jedes der Bestandteile der Ausführungsform kann geändert oder weggelassen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016071407 [0005, 0006]
    • JP 2017016233 [0005, 0007]

Claims (3)

  1. Steuerungssystem, das so aufgebaut ist, dass mindestens eine Werkzeugmaschine und ein übergeordneter Server, der zum Verwalten der Werkzeugmaschine konfiguriert ist, über eine Kommunikationsleitung verbunden sind, wobei das Steuerungssystem umfasst: eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ausführungsbedingung für die Ausführung eines Steuerungsprozesses, der für eine in der Werkzeugmaschine ausgeführte Bearbeitung verfügbar ist, zu verwalten; eine Bearbeitungsverwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Bearbeitungsinformation über die Bearbeitung in der Werkzeugmaschine zu verwalten, und eine Steuerungsprozess-Anordnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Bearbeitungsinformation zu bestimmen.
  2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bearbeitungsverwaltungseinheit einen Faktor bezüglich der bei der Anordnung des Steuerungsprozesses zu berücksichtigenden Ausführungsumgebung verwaltet, und die Steuerungsprozess-Anordnungseinheit die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Anordnungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und dem von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Faktor bezüglich der Ausführungsumgebung bestimmt.
  3. Übergeordneter Server, der dazu konfiguriert ist, mindestens eine Werkzeugmaschine über eine Kommunikationsleitung zu verwalten, wobei der übergeordnete Server umfasst: eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ausführungsbedingung für die Ausführung eines Steuerungsprozesses, der für eine in der Werkzeugmaschine durchgeführte Bearbeitung verfügbar ist, zu verwalten; eine Bearbeitungsverwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Bearbeitungsinformation über die Bearbeitung in der Werkzeugmaschine zu verwalten, und eine Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Anordnung des Steuerungsprozesses in den jeweiligen Ausführungsumgebungen der Werkzeugmaschine und des übergeordneten Servers basierend auf der von der Steuerungsprozess-Verwaltungseinheit verwalteten Ausführungsbedingung und der von der Bearbeitungsverwaltungseinheit verwalteten Bearbeitungsinformation zu bestimmen.
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