DE112018007980T5 - MANUFACTURING SYSTEM DESIGN ASSISTANT DEVICE - Google Patents
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Abstract
Eine Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung weist Folgendes auf: eine Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit (111), die ein Fertigungserfordernis vorgibt, und zwar zur Zeit des Herstellens eines Produkts in einem Fertigungssystem; eine Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit (21), die einen Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt, der das Fertigungserfordernis erfüllt; eine Evaluationsindex-Vorgabeeinheit (112), die einen Evaluationsindex des Fertigungssystem-Entwurfsplans vorgibt; eine Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit (22), die ein Evaluationsergebnis des Fertigungssystem-Entwurfsplans auf der Basis des Evaluationsindex berechnet; und eine Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit (121), die das Evaluationsergebnis anzeigt. Demzufolge kann ein Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt werden, der das Fertigungserfordernis erfüllt, und das Evaluationsergebnis des Entwurfsplans kann angezeigt und verglichen werden.A manufacturing system design assisting apparatus comprises: a manufacturing requirement specifying unit (111) that specifies a manufacturing requirement at the time of manufacturing a product in a manufacturing system; a manufacturing system design plan generating unit (21) that generates a manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement; an evaluation index setting unit (112) that sets an evaluation index of the manufacturing system design plan; a manufacturing system design plan evaluation unit that calculates an evaluation result of the manufacturing system design plan based on the evaluation index; and an evaluation result display unit (121) that displays the evaluation result. Accordingly, a manufacturing system design plan meeting the manufacturing requirement can be generated, and the evaluation result of the design plan can be displayed and compared.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung, die einen Entwurfsplan eines Fertigungssystems zum Herstellen von Produkten erzeugt und ein Evaluationsergebnis vorschlägt.The present invention relates to a manufacturing system design assistant device that generates a design plan of a manufacturing system for manufacturing products and proposes an evaluation result.
Stand der TechnikState of the art
Beispielsweise stellt - vgl. Patentdokument 1 - eine herkömmliche Technik eine Prozessentwurfseinrichtung bereit, die einen Prozessentwurf wiederholt aktualisiert, und zwar für einen Produktprozess bzw. Produktionsprozess zum Herstellen einer Mehrzahl von ähnlichen Produkten mittels einer Prozessbildungs-Erzeugungseinrichtung und einer Prozesslayout-Erzeugungseinrichtung auf der Basis von Betriebselement-Informationen, Anlageninformationen, Bedienungsperson-Informationen und eines Prozesslayout-Evaluationswerts, so dass ein bevorzugter Prozessentwurfsplan erzeugt wird, der eine Prozessbildung mit einem Prozessentwurf verknüpft.For example, refer to
Stand-der-Technik-DokumenteState of the art documents
PatentdokumentePatent documents
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
ZusammenfassungSummary
Mit der Erfindung zu lösendes ProblemProblem to be solved by the invention
Ein solches Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung ist dazu imstande, ein Konzept aus Prozessbildung und Prozessentwurf zu erzeugen, die einen vorgegebenen Evaluations-Sollwert erfüllt, und zwar zur Zeit der Ausführung des Produkts. Es kann jedoch nicht eine Mehrzahl bevorzugter Fertigungssystem-Entwürfe bezogen auf die Gesamtbetriebskosten (TCO) vorschlagen, inklusive der Inbetriebnahme und der Ausführung des Fertigungssystems.Such a manufacturing system design assisting device is capable of generating a concept of process formation and process design that satisfies a predetermined evaluation target value at the time of execution of the product. However, it cannot suggest a plurality of preferred manufacturing system designs in terms of total cost of ownership (TCO), including the commissioning and execution of the manufacturing system.
Die vorliegende Erfindung wurde daher konzipiert, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Sie ist dazu imstande, eine Mehrzahl von Fertigungssystem-Entwurfsplänen zu erzeugen und zu vergleichen, die ein Fertigungserfordernis erfüllen. Es ist ihre Aufgabe, eine Technik bereitzustellen, die dazu imstande ist, eine Liste eines Evaluationsergebnisses zur Zeit der Inbetriebnahme eines Fertigungssystems und der Fertigungsausführung anzuzeigen, so dass ein bevorzugterer Fertigungssystem-Entwurf in einer Simulation bestimmt wird, und zwar vor dem Betrieb des tatsächlichen Systems hinsichtlich der Verwaltung der Fabrikationsstätte.The present invention has therefore been devised to solve the problems described above. It is capable of generating and comparing a plurality of manufacturing system blueprints that meet a manufacturing requirement. Its object is to provide a technique capable of displaying a list of an evaluation result at the time of start-up of a manufacturing system and manufacturing execution so that a more preferable manufacturing system design is determined in simulation before the actual system is operated with regard to the management of the manufacturing facility.
Wege zum Lösen des ProblemsWays to solve the problem
Eine Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bietet eine Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit, die ein Fertigungserfordernis vorgibt, und zwar zur Zeit des Herstellens eines Produkts in einem Fertigungssystem; eine Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit, die einen Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt, der das Fertigungserfordernis erfüllt; eine Evaluationsindex-Vorgabeeinheit, die einen Evaluationsindex des Fertigungssystem-Entwurfsplans vorgibt; eine Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit, die ein Evaluationsergebnis des Fertigungssystem-Entwurfsplans auf der Basis des Evaluationsindex berechnet; und eine Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit, die das Evaluationsergebnis anzeigt.A manufacturing system design assisting apparatus according to the present invention provides a manufacturing system design assisting apparatus comprising: a manufacturing requirement specifying unit that specifies a manufacturing requirement at the time of manufacturing a product in a manufacturing system; a manufacturing system design plan generation unit that generates a manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement; an evaluation index setting unit that sets an evaluation index of the manufacturing system design plan; a manufacturing system design plan evaluation unit that calculates an evaluation result of the manufacturing system design plan based on the evaluation index; and an evaluation result display unit that displays the evaluation result.
Wirkungen der ErfindungEffects of the invention
Mit der Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt werden, der ein Fertigungserfordernis erfüllt, und ein Evaluationsergebnis eines Entwurfsplans kann angezeigt und verglichen werden.With the manufacturing system design assisting apparatus according to the present invention, a manufacturing system design plan meeting a manufacturing requirement can be generated, and an evaluation result of a design plan can be displayed and compared.
FigurenlisteFigure list
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.1 FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a manufacturing system design assisting device according toEmbodiment 1 of the present invention. -
2 ist ein Bilddiagramm eines Bildschirms zum Vorgeben eines Evaluationsindex der Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.2 FIG. 13 is an image diagram of a screen for setting an evaluation index of the manufacturing system design assisting device in accordance withEmbodiment 1 of the present invention. -
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Logik der Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.3rd FIG. 13 is a flowchart illustrating logic of the manufacturing system design assisting device in accordance withEmbodiment 1 of the present invention. -
4 ist ein Bilddiagramm eines Bildschirms, der einen Evaluationsindex der Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung anzeigt.4th 12 is an image diagram of a screen that displays an evaluation index of the manufacturing system design assisting device in accordance withEmbodiment 1 of the present invention. -
5 ist ein Bilddiagramm, das das Lernen einer Entwurfsregel veranschaulicht, in einer Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.5 FIG. 13 is a pictorial diagram illustrating learning of a design rule in a manufacturing system design assisting device according toEmbodiment 2 of the present invention.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Ausführungsform 1
Die Eingabe-Ausgabe-Einheit
Die Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit
Die Evaluationsindex-Vorgabeeinheit
Die Arithmetik-Verarbeitungseinheit
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit
Die Evaluationsergebnis-Speichereinheit
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit
Die Evaluationsindex-Vorgabeeinheit
Die Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit
Die Fertigungssystem-Evalulations-Berechnungseinheit
Die Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung startet Schritt S1, gibt das Fertigungserfordernis in die Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit
Im Schritt S4 wird das Vorhandensein der Entwurfsregel bestätigt, die zum Herleiten des Fertigungssystem-Entwurfsplans aus der Gruppe aus Fertigungserfordernis und Evaluationsindex imstande ist. Wenn es im Schritt S4 eine Entwurfsregel gibt, fährt der Prozess mit dem Schritt S5 fort. Wenn es keine Entwurfsregel gibt, fährt der Prozess mit dem Schritt S6 fort. Im Schritt S5 wird der Entwurfsplan erzeugt, der die Entwurfsregel anwendet. Genauer gesagt: Der Fertigungssystem-Entwurfsplan wird aus der Gruppe aus dem Fertigungserfordernis und dem Evaluationsindex auf der Basis der Entwurfsregel erzeugt. Nach dem Schritt S5 fährt der Prozess mit dem Schritt S7 fort.In step S4, the existence of the design rule which is capable of deriving the manufacturing system design plan from the group of manufacturing requirement and evaluation index is confirmed. If there is a design rule in step S4, the process proceeds to step S5. If there is no design rule, the process proceeds to step S6. In step S5, the design plan using the design rule is generated. More specifically, the manufacturing system design plan is generated from the group of the manufacturing requirement and the evaluation index based on the design rule. After step S5, the process continues with step S7.
Im Schritt S6 wird ein Anfangs-Entwurfsplan erzeugt, der das Fertigungserfordernis erfüllt. Mit anderen Worten: Ein Anfangs-Entwurfsplan, der das Fertigungserfordernis erfüllt, wird als Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt. Nach dem Schritt S6 fährt der Prozess mit dem Schritt S7 fort.In step S6, an initial design plan is generated that meets the manufacturing requirement. In other words, an initial design plan that meets the manufacturing requirement is generated as a manufacturing system design plan. After step S6, the process continues with step S7.
Nachdem der Fertigungssystem-Entwurfsplan im Schritt S5 oder Schritt S6 erzeugt worden ist, wird die Evaluation des Entwurfsplans im Schritt S7 berechnet. Genauer gesagt: Es wird die Evaluation auf der Basis des Evaluationsindex berechnet, der im Schritt S3 in den Fertigungssystem-Entwurfsplan eingegeben wird.After the manufacturing system design plan has been generated in step S5 or step S6, the evaluation of the design plan is calculated in step S7. More specifically, the evaluation is calculated based on the evaluation index inputted into the manufacturing system design plan in step S3.
Ein Berechnungsergebnis der Evaluation als Evaluationsergebnis wird im Schritt S8 angezeigt, und anschließend wird das Evaluationsergebnis im Schritt S9 aufgezeichnet. Die Entwurfsregel wird auf der Basis des Evaluationsergebnisses hinsichtlich der Herleitung des Fertigungssystem-Entwurfsplans aus der Kombination aus Fertigungserfordernis und Evaluationsindex im Schritt S10 gelernt. Im Schritt S11 wird die in der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Speichereinheit
Wenn der Fertigungssystem-Entwurfsplan im Schritt S12 nicht angenommen wird, springt der Prozess zum Schritt S2 zurück, und das Fertigungserfordernis und der Evaluationsindex werden wie notwendig geändert, so dass der Fertigungssystem-Entwurfsplan erneut erzeugt wird. Wenn im Schritt S12 der Fertigungssystem-Entwurfsplan unter Bezugnahme auf das Evaluationsergebnis im Schritt S8 angenommen wird, ist die Logik im Schritt S13 beendet bzw. abgeschlossen.If the manufacturing system design plan is not accepted in step S12, the process returns to step S2 and the manufacturing requirement and evaluation index are changed as necessary so that the manufacturing system design plan is generated again. If the manufacturing system design plan is accepted in step S12 with reference to the evaluation result in step S8, the logic in step S13 is ended.
Eine Spezifikation des Produkts, das im Fertigungssystem gefertigt wird, weist zumindest einen Parameter von dem Material, der Größe, der Funktion, der Performanz, der Komponentenbildung und einem Fertigungsprozess des zu fertigenden Produkts auf, und weist beispielsweise das Material des Produkts, Größendaten, die die dreidimensionale Form des Produkts ausdrücken, die Genauigkeitstoleranz der Größendaten, eine Liste von Komponenten, die das Produkt bilden, und den Fertigungsprozess des Produkts auf.A specification of the product that is manufactured in the manufacturing system has at least one parameter of the material, the size, the function, the performance, the component formation and a manufacturing process of the product to be manufactured, and has, for example, the material of the product, size data, the Express the three-dimensional shape of the product, the accuracy tolerance of the size data, a list of components that make up the product, and the manufacturing process of the product.
Eine Spezifikation der Produktionsanlage, die ein Bestandteil des Fertigungssystems ist, weist zumindest einen Parameter von der Größe, der Funktion, der Performanz und der Komponentenbildung der Anlage auf, die zum Fertigen des Produkts verwendet wird, und sie weist beispielsweise Größendaten, die die dreidimensionale Form der Produktionsanlage ausdrücken, den Verarbeitungstyp, mit welchem die Produktionsanlage umgehen kann, und die Verarbeitungsgenauigkeit der Produktionsanlage auf.A specification of the production plant, which is part of the production system, has at least one parameter of the size, function, performance and component formation of the plant that is used to manufacture the product, and it has, for example, size data indicating the three-dimensional shape of the production facility, the processing type that the production facility can handle, and the processing accuracy of the production facility.
Dreidimensionale CAD-Daten, die als digitale Daten gespeichert sind, können als ein Weg zum Ausdrücken der dreidimensionalen Form entsprechend dem Produkt oder der Produktionsanlage verwendet werden. Der Produktionsplan ist ein Plan des Typs und der Anzahl von hergestellten Produkten in einem gewissen Fertigungszeitraum, wie z. B. auf monatlicher Basis, Wochenbasis oder Tagesbasis, und zwar unter Verwendung des Fertigungssystems.Three-dimensional CAD data stored as digital data can be used as a way of expressing the three-dimensional shape corresponding to the product or the production facility. The production plan is a plan of the type and number of products manufactured in a certain manufacturing period, such as: On a monthly, weekly or daily basis using the manufacturing system.
Der Evaluationsindex weist den Evaluationsindex zur Zeit der Inbetriebnahme und des Betriebs des Fertigungssystems auf, in einem Fall, in welchem der Entwurfsplan auf das Fertigungssystem angewendet wird. Beispielsweise können die Zeit, die Anzahl von Prozessen und die zur Inbetriebnahme des Fertigungssystems notwendigen Kosten als der Evaluationsindex zur Zeit der Inbetriebnahme ausgewählt werden.The evaluation index includes the evaluation index at the time of commissioning and operation of the manufacturing system in a case where the design plan is applied to the manufacturing system. For example, the time, the number of processes, and the costs necessary for commissioning the manufacturing system can be selected as the evaluation index at the time of commissioning.
Ein Indexwert zumindest eines Wertes von einer Leistungskennzahl (Key-Performance-Indikator (KPI)), definiert durch ISO22400, wie z. B. ein Gesamt-Ausrüstungs-Effektivitätsindex einer Fabrikationsstätte, einem Netto-Ausrüstungs-Effektivitätsindex, einer Qualitätsrelation eines Produkts und einem Evaluationsindex, wie z. B. einer Auslieferungs-Erfüllungs-Relation eines Produkts ähnlich der KPI, kann beispielsweise als Evaluationsindex zur Zeit des Betriebs ausgewählt werden. Das Startdatum und das Enddatum des Zeitraums werden mit dem Produktionsplan abgestimmt, so dass ein vorbestimmter Zeitraum als ein zu evaluierender Zeitraum vorgegeben wird.An index value of at least one value from a key performance indicator (KPI), defined by ISO22400, such as B. an overall equipment effectiveness index of a factory, a net equipment effectiveness index, a quality relation of a product and an evaluation index, such as e.g. B. a delivery-fulfillment relation of a product similar to the KPI, can for example be selected as an evaluation index at the time of operation. The start date and the end date of the period are coordinated with the production plan so that a predetermined period is specified as a period to be evaluated.
Der Fertigungssystem-Entwurfsplan ist ein Entwurfsplan, der zumindest ein Konzept von einer Konfiguration der Produktionsanlage, dem Layout der Produktionsanlage und dem Personaleinsatz der Bedienungsperson aufweist. Der Fertigungssystem-Entwurfsplan wird in der Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit
Das Evaluationsergebnis, das von der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit
Wenn beispielsweise zwei Typen von Produkten eines Produkts a und eines Produkts b im Fertigungssystem als die Produkte gefertigt werden, wird ein Fertigungsverfahren, das aus einem oder mehreren Fertigungsprozessen gebildet ist, für das Produkt a und das Produkt b definiert. Der Fertigungsprozess wird unter Verwendung von zumindest einer der Produktionsanlagen ausgeführt, die eine fertigungsfähige Funktion und Performanz haben.For example, when two types of products of a product a and a product b are manufactured in the manufacturing system as the products, a manufacturing method composed of one or more manufacturing processes is defined for the product a and the product b. The manufacturing process is carried out using at least one of the production systems that have a manufacturable function and performance.
Der Fertigungssystem-Entwurfsplan wird von dem Layout der Produktionsanlage und dem Personaleinsatz der Bedienungsperson definiert, die zum Erzielen des Produktionsplans des Produkts a und des Produkts b notwendig sind. Der Evaluationswert des definierten Fertigungssystem-Entwurfsplans wird von der Fertigungssystem-Evalulations-Berechnungseinheit
Die Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit
Bei der Evaluation, die in der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit
Die Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit
Der Betrieb durch die Produktionsanlage weist beispielsweise einen Betrieb auf, der auf der Basis eines Programms ausgeführt wird, das in einer Steuerungseinrichtung der Produktionsanlage gespeichert ist, wie z. B. Bearbeiten mittels einer Werkzeugmaschine, Transfer mittels einer Transfereinrichtung und Inspektion mittels einer Inspektionseinrichtung.The operation by the production plant has, for example, an operation that is carried out on the basis of a program that is stored in a control device of the production plant, such as. B. Processing by means of a machine tool, transfer by means of a transfer device and inspection by means of an inspection device.
Der Betrieb durch die Bedienungsperson weist beispielsweise einen Betrieb bzw. Vorgang auf, der direkt von der Bedienungsperson eines Fertigungsorts ausgeführt wird, wie z. B. Auswählen einer Komponente, Fixieren einer zu bearbeitenden Lehre oder Komponente an einer Werkzeugmaschine, Komponentenzusammenbau durch Handarbeit und Bedingungsvorgabe einer Inspektionseinrichtung.The operation by the operator includes, for example, an operation that is carried out directly by the operator of a manufacturing site, such as B. Selecting a component, fixing a gauge or component to be processed on a machine tool, assembling components by hand and specifying the conditions of an inspection device.
Bei der Evaluation, die von der Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit
Die Produktionsanlage und die Bedienungsperson werden auf der Basis des Produktionsplans zum Berechnen des Evaluationswerts zugewiesen, und es wird das Ergebnis verwendet, für welches der Produktions-Simulator
Wenn das Fertigungssystem auf der Basis des Fertigungssystem-Entwurfsplans tatsächlich strukturiert wird und die Fertigung auf der Basis des Produktions-Planers
Die Fertigungssystem-Evalulations-Berechnungseinheit
Die Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit
Der Durchschnittswert oder Mittelwert der Evaluations-Einstufungen zwischen den Fertigungssystem-Entwurfsplänen wird als integrierte Evaluation für den Fertigungssystem-Entwurfsplan berechnet, und zwar auf der Basis des Evaluationsindex zur Zeit der Inbetriebnahme und des Evaluationsindex zur Zeit des Betriebs, die für den Evaluationsindex auf der Querachse verwendet werden, und der Durchschnittswert wird zusätzlich auf der Spitze des Evaluationsindex auf der Querachse angezeigt. Der zu evaluierende Fertigungssystem-Entwurfsplan kann in der Reihenfolge des Evaluationswerts für jeden Evaluationsindex sortiert werden, der auf der Querachse angezeigt wird. Demzufolge kann der Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt werden, der das Fertigungserfordernis erfüllt, und das Evaluationsergebnis kann angezeigt und verglichen werden.The average value or mean value of the evaluation scores between the manufacturing system design plans is calculated as an integrated evaluation for the manufacturing system design plan based on the evaluation index at the time of commissioning and the evaluation index at the time of operation that is for the evaluation index on the lateral axis can be used, and the average value is also displayed on the top of the evaluation index on the lateral axis. The manufacturing system design plan to be evaluated can be sorted in the order of the evaluation value for each evaluation index displayed on the transverse axis. As a result, the manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement can be generated, and the evaluation result can be displayed and compared.
Wie oben beschrieben, weist die Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung Folgendes auf: die Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit, die das Fertigungserfordernis vorgibt, und zwar zur Zeit des Herstellens des Produkts im Fertigungssystem, die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit, die den Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt, der das Fertigungserfordernis erfüllt, die Evaluationsindex-Vorgabeeinheit, die den Evaluationsindex des Fertigungssystem-Entwurfsplans vorgibt, die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit, die das Evaluationsergebnis des Fertigungssystem-Entwurfsplans auf der Basis des Evaluationsindex berechnet, und die Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit, die das Evaluationsergebnis anzeigt. Demzufolge kann der Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt werden, der das Fertigungserfordernis erfüllt, und das Evaluationsergebnis des Entwurfsplans kann angezeigt und verglichen werden.As described above, the manufacturing system design assisting apparatus includes: the manufacturing requirement specifying unit that specifies the manufacturing requirement at the time of manufacturing the product in the manufacturing system, the manufacturing system design plan generating unit that generates the manufacturing system design plan that the manufacturing requirement the evaluation index setting unit that sets the evaluation index of the manufacturing system design plan, the manufacturing system design plan evaluation unit that calculates the evaluation result of the manufacturing system design plan based on the evaluation index, and the evaluation result display unit that displays the evaluation result. As a result, the manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement can be generated, and the evaluation result of the design plan can be displayed and compared.
Die Evaluationsindex-Vorgabeeinheit gibt den Inbetriebnahme-Evaluationsindex zum Evaluieren des Inbetriebnahme-Vorgangs und des Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationsindex zum Evaluieren der Fertigungsausführung zur Zeit des Betriebs vor. Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit berechnet die Evaluationsergebnisse der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit, die die Inbetriebnahme des Fertigungssystems auf der Basis des Inbetriebnahme-Evaluationsindex evaluiert, der Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit, die die Fertigungsausführung auf der Basis des Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationsindex evaluiert, der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit und der Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit.The evaluation index setting unit sets the start-up evaluation index for evaluating the start-up operation and the manufacturing system execution evaluation index for evaluating the production execution at the time of operation. The manufacturing system design plan evaluation unit calculates the evaluation results of the manufacturing system commissioning evaluation unit that evaluates the commissioning of the manufacturing system based on the commissioning evaluation index, the manufacturing system execution evaluation unit that evaluates the manufacturing execution based on the manufacturing system execution evaluation index , the manufacturing system start-up evaluation unit and the manufacturing system execution evaluation unit.
Außerdem weist die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit Folgendes auf: die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit, die den Fertigungssystem-Entwurfsplan aus dem Fertigungserfordernis und dem Evaluationsindex extrahiert, die Evaluationsergebnis-Speichereinheit, die die Mehrzahl von Ergebnissen der Kombination aus Fertigungserfordernis, Evaluationsindex, Fertigungssystem-Entwurfsplan und Evaluationsergebnis speichert, die Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit, die die Regel zum Herleiten des hochevaluierten Fertigungssystem-Entwurfsplans für die Gruppe aus Fertigungserfordernis und Evaluationsindex auf der Basis des Kombinationsergebnisses herleitet, und die Fertigungssystem-Entwurfsregel-Speichereinheit, die das Lernergebnis der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit als die Fertigungssystem-Entwurfsregel speichert.In addition, the manufacturing system design plan generation unit includes: the manufacturing system design plan extraction unit that extracts the manufacturing system design plan from the manufacturing requirement and the evaluation index, the evaluation result storage unit that stores the plurality of results of the combination of manufacturing requirement, evaluation index, manufacturing system- Stores design plan and evaluation result, the manufacturing system design rule learning unit that derives the rule for deriving the highly evaluated manufacturing system design plan for the group of manufacturing requirement and evaluation index based on the combination result, and the manufacturing system design rule storage unit that derives the learning result of the manufacturing system Saves design rule lesson as the manufacturing system design rule.
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit extrahiert den Fertigungssystem-Entwurfsplan unter Bezugnahme auf die Fertigungssystem-Entwurfsregel. Außerdem stuft die Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit den Fertigungssystem-Entwurfsplan gemäß dem Evaluationsindex im vorbestimmten Zeitraum ein und zeigt diesen an.The manufacturing system design plan extraction unit extracts the manufacturing system design plan with reference to the manufacturing system design rule. In addition, the evaluation result display unit ranks and displays the manufacturing system design plan according to the evaluation index in the predetermined period of time.
Die Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit evaluiert die Fertigungsausfiihrung unter Verwendung zumindest einer Komponente von dem Produktions-Planer, der den Laufplan der Fertigungsanlage, die das Produkt fertigt, und den Personaleinsatzplan der Bedienungsperson durchführt, dem Produktions-Simulator, der die Fertigungsanlage und Produktion durch die Bedienungsperson simuliert, und der Steuerungssystem-Schnittstelle, die Produktions-Ist-Ergebnis-Daten der Fertigungsanlage erfasst.The manufacturing system execution evaluation unit evaluates the manufacturing execution using at least one component from the production planner who executes the running plan of the manufacturing plant that manufactures the product and the staffing schedule of the operator, the production simulator, which runs the manufacturing plant and production Simulated operator, and the control system interface that records the actual production result data of the manufacturing plant.
Ausführungsform 2
Die Ausführungsform 2 hat die gleiche Konfiguration wie die Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 darin, dass ein erzwungenes Lernen verwendet wird und ein neurales Netzwerk zum Lernen in der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit
Beispielsweise kann ein erzwungenes Lernen zum Lernen in der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit
Ein Algorithmus des erzwungenen Lernens ist ein Algorithmus ähnlich einem dynamischen Programmieren. Das erzwungene Lernen ist ein unbeaufsichtigtes Lernen, das eine geschätzte Kompensation aktualisiert, die in der Zukunft erfasst werden wird, durch Erfahren einer Gruppe aus einem Zustand und einer Handlung, so dass eine bevorzugte Handlung in einem gewissen Zustand erfasst wird. Es ist ein Verfahren zum Erfahren verschiedenartiger Kombinationen.aus Zustand und Handlung durch Simulation bekannt.A forced learning algorithm is an algorithm similar to dynamic programming. Forced learning is unsupervised learning that updates an estimated compensation that will be detected in the future by learning a group of a state and an action so that a preferred action is detected in a certain state. A method for experiencing various combinations of state and action by means of simulation is known.
Es wird ein erzwungenes Lernen ausgeführt, bei welchem eine Kombination aus Folgendem erfolgt: einem Fertigungserfordernis, das in der Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit
Der Lernprozess des erzwungenen Lernens wird ausgeführt unter Verwendung des Produktions-Simulators
Wenn das Layout des Fertigungssystems und der Personaleinsatz der Bedienungsperson auf eine tatsächliche Fabrikationsstätte angewendet werden, kann die Evaluation auf der Basis des Evaluationsindex aus den Daten berechnet werden, die über die Steuerungssystem-Schnittstelle
In der Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit
Wenn das erzwungene Lernen wiederholt ausgeführt wird und ein Fallbeispiel einer Kombination einer Ausgabe eines bevorzugten Fertigungssystem-Entwurfsplans für die Eingabe des Fertigungserfordernisses und den Evaluationsindex gesammelt werden kann, kann ein neurales Netzwerk, das die Ausgabe von der Eingabe erfasst, unter Verwendung des gesammelten Fallbeispiels als ein Lehrersignal zum Lernen veranlasst werden.If the forced learning is repeatedly performed and a case study of a combination of an output of a preferred manufacturing system design plan for the input of the manufacturing requirement and the evaluation index can be collected, a neural network that captures the output from the input can be generated using the collected case study as a teacher signal to learn.
Das neurale Netzwerk wird zum Lernen veranlasst, indem ihm die Kombination aus dem Fertigungserfordernis und dem Evaluationsindex sowie die Mehrzahl von bevorzugten Fallbeispielen des Fertigungssystem-Entwurfsplans für die Kombination als ein Lehr-Signal gegeben wird.The neural network is made to learn by giving it the combination of the manufacturing requirement and the evaluation index and the plurality of preferred case studies of the manufacturing system design plan for the combination as a teaching signal.
Das Lernergebnis des neuralen Netzwerks kann auch in der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Speichereinheit
Wie oben beschrieben, weist die Fertigungssystem-Entwurfsassistenzvorrichtung Folgendes auf: eine Fertigungserfordernis-Vorgabeeinheit, die ein Fertigungserfordernis vorgibt, und zwar zur Zeit des Herstellens des Produkts in dem Fertigungssystem, die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit, die den Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt, der das Fertigungserfordernis erfüllt, eine Evaluationsindex-Vorgabeeinheit, die den Evaluationsindex des Fertigungssystem-Entwurfsplans vorgibt, die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit, die das Evaluationsergebnis des Fertigungssystem-Entwurfsplans auf der Basis des Evaluationsindex berechnet, und die Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit, die das Evaluationsergebnis anzeigt. Demzufolge kann der Fertigungssystem-Entwurfsplan erzeugt werden, der das Fertigungserfordernis erfüllt, und das Evaluationsergebnis des Entwurfsplans kann angezeigt und verglichen werden.As described above, the manufacturing system design assisting apparatus includes: a manufacturing requirement specifying unit that specifies a manufacturing requirement for At the time of manufacturing the product in the manufacturing system, the manufacturing system design plan generation unit that generates the manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement, an evaluation index setting unit that specifies the evaluation index of the manufacturing system design plan, the manufacturing system design plan evaluation unit that calculates the evaluation result of the manufacturing system design plan based on the evaluation index, and the evaluation result display unit that displays the evaluation result. As a result, the manufacturing system design plan that meets the manufacturing requirement can be generated, and the evaluation result of the design plan can be displayed and compared.
Die Evaluationsindex-Vorgabeeinheit gibt den Inbetriebnahme-Evaluationsindex zum Evaluieren des Inbetriebnahme-Vorgangs und des Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationsindex zum Evaluieren der Fertigungsausführung zur Zeit des Betriebs vor. Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Evaluationseinheit berechnet die Evaluationsergebnisse der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit, die die Inbetriebnahme des Fertigungssystems auf der Basis des Inbetriebnahme-Evaluationsindex evaluiert, der Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit, die die Fertigungsausfiihrung auf der Basis des Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationsindex evaluiert, der Fertigungssystem-Inbetriebnahme-Evaluationseinheit und der Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit.The evaluation index setting unit sets the start-up evaluation index for evaluating the start-up operation and the manufacturing system execution evaluation index for evaluating the production execution at the time of operation. The manufacturing system design plan evaluation unit calculates the evaluation results of the manufacturing system commissioning evaluation unit that evaluates the commissioning of the manufacturing system based on the commissioning evaluation index, the manufacturing system execution evaluation unit that evaluates the manufacturing execution based on the manufacturing system execution evaluation index , the manufacturing system start-up evaluation unit and the manufacturing system execution evaluation unit.
Außerdem weist die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Erzeugungseinheit Folgendes auf: die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit, die den Fertigungssystem-Entwurfsplan aus dem Fertigungserfordernis und dem Evaluationsindex extrahiert, die Evaluationsergebnis-Speichereinheit, die die Mehrzahl von Ergebnissen der Kombination aus Fertigungserfordernis, Evaluationsindex, Fertigungssystem-Entwurfsplan und Evaluationsergebnis speichert, die Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit, die die Regel zum Herleiten des hochevaluierten Fertigungssystem-Entwurfsplans für die Gruppe aus Fertigungserfordernis und Evaluationsindex auf der Basis des Kombinationsergebnisses herleitet, und die Fertigungssystem-Entwurfsregel-Speichereinheit, die das Lernergebnis der Fertigungssystem-Entwurfsregel-Lerneinheit als die Fertigungssystem-Entwurfsregel speichert.In addition, the manufacturing system design plan generation unit includes: the manufacturing system design plan extraction unit that extracts the manufacturing system design plan from the manufacturing requirement and the evaluation index, the evaluation result storage unit that stores the plurality of results of the combination of manufacturing requirement, evaluation index, manufacturing system- Stores design plan and evaluation result, the manufacturing system design rule learning unit that derives the rule for deriving the highly evaluated manufacturing system design plan for the group of manufacturing requirement and evaluation index based on the combination result, and the manufacturing system design rule storage unit that derives the learning result of the manufacturing system Saves design rule lesson as the manufacturing system design rule.
Die Fertigungssystem-Entwurfsplan-Extraktionseinheit extrahiert den Fertigungssystem-Entwurfsplan unter Bezugnahme auf die Fertigungssystem-Entwurfsregel. Außerdem stuft die Evaluationsergebnis-Anzeigeeinheit den Fertigungssystem-Entwurfsplan gemäß dem Evaluationsindex im vorbestimmten Zeitraum ein und zeigt diesen an.The manufacturing system design plan extraction unit extracts the manufacturing system design plan with reference to the manufacturing system design rule. In addition, the evaluation result display unit ranks and displays the manufacturing system design plan according to the evaluation index in the predetermined period of time.
Die Fertigungssystem-Ausführungs-Evaluationseinheit evaluiert die Fertigungsausführung unter Verwendung zumindest einer Komponente von dem Produktions-Planer, der den Laufplan der Fertigungsanlage, die das Produkt fertigt, und den Personaleinsatzplan der Bedienungsperson durchführt, dem Produktions-Simulator, der die Fertigungsanlage und Produktion durch die Bedienungsperson simuliert, und der Steuerungssystem-Schnittstelle, die Produktions-Ist-Ergebnis-Daten der Fertigungsanlage erfasst.The manufacturing system execution evaluation unit evaluates the manufacturing execution using at least one component from the production planner who executes the running schedule of the manufacturing facility that manufactures the product and the human resource schedule of the operator, the production simulator that executes the manufacturing facility and production through the Simulated operator, and the control system interface that records the actual production result data of the manufacturing plant.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Eingabe-Ausgabe-EinheitInput-output unit
- 22
- Arithmetik-VerarbeitungseinheitArithmetic processing unit
- 1111
- EingabeeinrichtungInput device
- 1212th
- AusgabeeinrichtungOutput device
- 2121
- Fertigungssystem-Entwurfsplan-ErzeugungseinheitManufacturing system design plan generating unit
- 2222nd
- Fertigungssystem-Entwurfsplan-EvaluationseinheitManufacturing system design plan evaluation unit
- 111111
- Fertigungserfordernis-VorgabeeinheitManufacturing requirement specification unit
- 112112
- Evaluationsindex-VorgabeeinheitEvaluation index default unit
- 121121
- Evaluationsergebnis-AnzeigeeinheitEvaluation result display unit
- 211211
- Fertigungssystem-Entwurfsplan-ExtraktionseinheitManufacturing system design plan extraction unit
- 212212
- Evaluationsergebnis-SpeichereinheitEvaluation result storage unit
- 213213
- Fertigungssystem-Entwurfsregel-LerneinheitManufacturing system design rule lesson
- 214214
- Fertigungssystem-Entwurfsregel-SpeichereinheitManufacturing system design rule storage unit
- 221221
- Fertigungssystem-Evaluations-BerechnungseinheitManufacturing system evaluation calculation unit
- 222222
- Fertigungssystem-Inbetriebnahme-EvaluationseinheitManufacturing system commissioning evaluation unit
- 223223
- Fertigungssystem-Ausführungs-EvaluationseinheitManufacturing system execution evaluation unit
- 224224
- Produktions-PlanerProduction planner
- 225225
- Produktions-SimulatorProduction simulator
- 226226
- Steuerungssystem-SchnittstelleControl system interface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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-
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