JP2001001236A - Ｆｍｓにおけるパレット搬送優先度の決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＭＳ設備のレイアウト等パレット搬送優先
度に影響する仕様の追加、変更に即応できるよう柔軟性
があり且つ、ユーザ側での簡単な操作によりパレット搬
送優先度の決定を実行する処理プログラムを生成する。 【解決手段】 ＦＭＳ設備内でのパレット搬送優先度の
決定にあたり、その優先度に影響する１つ又は複数の生
産管理項目を設定し且つその各項目に優先順位を指定し
てなる第１の優先順位情報と前記各項目の具体的詳細項
目とその内容を数値等で設定してなる第２の優先順位情
報を各パレット毎に含むパレット搬送候補テーブル２３
Ｄを用意し、パレット搬送用の台車１３が空の状態のと
きその時点で動作完了信号Callを発している複数のステ
ーション上に位置するパレットの中から前記テーブル２
３Ｄを第１及び第２の優先順位情報に基づいてソート
し、最も優先度の高いパレットを指定し、そのパレット
に対応するステーションNXT PL STAへ台車１３を移動
するようコントローラＣＴＲＬから指令を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭＳ（Flexible
Manufacturing System）におけるパレット搬送優先度
の決定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＭＳの設備としては、通常、そのエリ
ア内に加工又は処理用装置である同一または複数種の数
値制御工作機械や洗浄処理するクリーニングステーショ
ン、パレット段取りステーション、パレット貯蔵用の倉
庫、パレット搬送用の台車及びこれらの動作を指令制御
するコントローラを備えている。そして、段取りステー
ションでそれぞれパレットに取着された多品種の被加工
物(以下ワークと称する)が台車によりそれぞれの加工機
械等へ搬送されそこで必要とされる加工を受けるように
なっているものである。

【０００３】上記ＦＭＳ設備の稼動にあたっては、パレ
ット搬送の優先度を定めること、具体的には、ＦＭＳ設
備の稼働中にどのパレットをどのステーションまで搬送
するかをあらかじめどのように定めておくかという課題
が在る。この課題に対し、パレットすなわち、搭載ワー
クの加工・処理工程の順序とそのために必要なパレット
の通過経路をあらかじめ全て一義的に定めておくことに
よって対処する方法もあるが、複数の加工機械がどのパ
レット上のワークをも加工可能であるとか、加工・処理
ステーションの数が十数台と数多く設置されていると
か、パレット上のワークの納期やその加工・処理に要す
る時間、工数も様々である場合、前述した対処ではパレ
ット経路の確定作業や加工機械の効率的運用の観点から
必ずしも好ましいものではない。 最近では優先度決定
の条件すなわち、ＦＭＳ内の加工機械の設置台数の大
小、ワーク加工時間の長短、ワークの品種即ち、多品種
少量か少品種多量、納期、加工機械の稼働率等のいずれ
を重視するかといった観点からＦＭＳのユーザ毎にパレ
ット搬送の優先度が的確で且つ生産効率も高くなるよう
設定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この設
定内容、具体的にはＦＭＳのコントローラ中に貯蔵され
ている優先度決定処理のプログラムは、ＩＦ文などを複
雑に組みあわせて形成されており、特定ユーザの特定の
ＦＭＳ設備にマッチするよう構成されている反面、その
ＦＭＳ設備のレイアウト等運用形態の追加、変更に対し
ては柔軟性が無く、新しい運用形態にあわせて熟練プロ
グラマにより処理プログラムを変更する作業に多くの工
数・時間が必要であって、優先度に影響する特殊仕様の
追加、変更に即応することが困難であった。本発明は、
前述した如く、パレット搬送の優先度に影響するＦＭＳ
設備の仕様の追加、変更に即応できるようにするための
新規なパレット搬送優先度の決定方法を提供せんとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このための請求項１記載
の発明は、複数の加工・処理を行うステーションと各ス
テーションへパレットを搬送する搬送用台車ならびに同
台車の搬送を指令制御するコントローラを含むＦＭＳ内
でのパレット搬送優先度を決定するにあたり、その優先
度に影響する１つ又は複数の生産管理上の項目を設定す
るとともにこの各項目間に順位を指定してなる第１の優
先順位情報と同優先順位の前記各項目に対しより具体的
な生産管理上の詳細項目及びその内容が設定されてなる
第２の優先順位情報を各パレットに対応して含む搬送候
補テーブルを用意し、前記台車の動作シーケンスが台車
空の如く所定ステイタスのときそれまでに動作完了信号
を発したステーションを確認し、この確認されたステー
ションに位置するパレットに関し前記搬送候補テーブル
を用いて最も優先度の高いパレットを抽出し、前記台車
に対し抽出されたパレットの位置するステーションへの
移動指令を与えるようにした新規なパレット搬送優先度
の決定方法を採用した。

【０００６】さらに、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、パレットの搬送候補テーブルに代
えて、前記第１及び第２の優先情報を含むデータテーブ
ルを各パレット毎に用意し、搬送台車の搬送動作シーケ
ンスが所定ステイタスのときそれまでに動作完了信号を
発したステーションを確認し、その確認されたステーシ
ョンに位置するパレットに関し前記各データテーブル中
の詳細項目を比較し最も優先度の高いデータテーブルに
対応するパレットを特定し、同特定されたパレットの位
置するステーションへの移動指令を前記台車に対し与え
ることを特徴とするパレット搬送優先度の決定方法を採
用した。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例を図1
乃至図5により説明する。図１は、本発明の適用される
ＦＭＳ設備の一般的なレイアウトを示す図である。同図
で１１はパレットにワークを搭載固定又はパレットから
ワークを取り外す作業を行うための段取りステーショ
ン、１２は符号ＰＬで示すパレットの搬送用台車１３が
走行する走行路である。１４はパレット用の倉庫であ
り、その中にはパレットを貯蔵するエリアが複数設けら
れている。この倉庫１４に対し走行路１２の反対側には
加工機械である数値制御工作機械が複数設置されてお
り、同図ではステーションＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ
３、・・ＳＴＡｊとして示される。また、ＳＴＡｚはク
リーニングステーションであって、加工中又は加工完了
したワークを搭載しているパレットを洗浄、乾燥するも
のである。

【０００８】台車１３は符号ＣＴＲＬとして示されるＦ
ＭＳのコントローラからの指令により上述した各ステー
ションへパレットを搬送し、その搬送先ステーションで
新たな指令によりパレットを受け取るなどの動作シーケ
ンスを制御されるようになっている。また、倉庫１４以
外の各ステーションには、台車１３上のパレットを受け
取るＩＮ側位置とパレットを排出するＯＵＴ側位置とが
設けられているものとする。図２（ａ）はパレット情報
テーブルであって、ＦＭＳ設備の中に投入されているパ
レットの番号に対応して、そのパレットの現在位置を示
す現在ステーション情報ＰＳＴＡ、搭載ワークの有無、
同ワークの加工工程進行のステイタス、当該ワークの加
工・処理に使用される加工プログラム(以下パートプログ
ラムと称する)の指定コードなどの情報が各フィールド
情報として与えられている。このパレット情報テーブル
上の情報を参照することによって、各パレットのステイ
タスである現在位置、ワーク搭載の有無、搭載ワークの
加工工程の状況（終了工程、次工程等）を知ることが可
能である。

【０００９】図２（ｂ）は優先順位設定表の内容を示し
ており、ＦＭＳの中でパレット搬送の優先度を決定する
ために参照される技術的、経営的情報（以下生産管理項
目と称する）が優先順位項目として示されており、それ
ら各内容及び順位は任意に設定・変更・追加できるもので
ある。例えば、図２（ｂ）の順位１の納期と順位４のパ
レットサイズを入換えて順位１にパレットサイズを設定
するようなことは任意に可能である。また、上記生産管
理項目には順位１〜６以外の項目を設定できるよう複数
の予備項目が設けられている。

【００１０】図２（ｃ）は、前記の優先順位設定表に指
定された順位項目毎にその詳細項目が指定できるように
されたデータテーブルであって各パレット毎に上から同
一順位項目に対し異なる詳細項目とその内容を設定可能
である。 図２（ｃ）に示すデータテーブルでは優先順
位のそれぞれに詳細項目が設けられており、その各項目
に対し数値データ又はＡ、Ｂ、Ｃ等の符号を設定する。
そして、数値データの場合、その値の小さい項目が大き
い項目より優先度が高いものとしてある。

【００１１】例えば、図２（ｃ）のテーブルにおいて、
パレット番号１のパレットサイズ大は数値３でありパレ
ットサイズ小は数値４である。今図示しないが他のパレ
ット番号ｉのパレットサイズ大が４と設定されパレット
サイズ小が３と設定されているとすると順位４のパレッ
トサイズに関してはパレット番号１とｉを比較する場
合、両パレットのサイズは大であるとするとパレット番
号１がパレット番号ｉより優先度が高いということにな
る。さらに上記テーブルの順位２の項目で次加工要求の
時刻欄は作業者があらかじめ入力するのではなく、ＦＭ
Ｓの稼働中においてパレット番号１が現にあるステーシ
ョン上で加工・処理の終了したことを示す信号がそのス
テーションの制御ユニットからコントローラＣＴＲＬへ
与えられた時刻としてコントローラＣＴＲＬの内部で入
力処理されるようになっている。

【００１２】さらに上記データテーブルの順位３の項目
であるパレットの入出庫において詳細項目は入庫と出庫
の２つあり、入庫の数値は２０と設定されている。従っ
て、上述した他のパレット番号ｉで対応する入庫、出庫
の数値がそれぞれ２０、１０であるとすると、順位３の
入出庫の優先度はパレット番号ｉの方は出庫（１０）、
パレット番号１の方は出庫（２０）であるので優先度は
数値の小さいパレット番号ｉの方が高いということにな
る。

【００１３】図２（ｄ）は、パレットの搬送候補テーブ
ルを示す。同テーブルの最上行には左方よりパレット番
号ＰＬＮO、１．納期、２．次加工要求時刻、３．入出
庫、４．パレットサイズ、５．搬送ステーションの各フ
ィールド名が設定されている。第２行以下の行にはパレ
ット番号順に図２（ｃ）に示す詳細項目の情報が入力さ
れるようになっている。図２（ｄ）に示される搬送候補
テーブルは、図２（ｃ）に示すデータテーブルの各パレ
ット番号毎の情報をワークシート上に展開したものであ
り、すべてのパレット番号に対応して詳細項目の情報が
表示されている。しかし、後述するように動作終了信号
であるCallを発したステーション上にあるパレット番号
のみを対象に同様なワークシートが都度形成されるよう
にしてもよい。

【００１４】図３は、図１中のコントローラＣＴＲＬの
パレット搬送優先度の決定に関わる機能を説明するため
の制御ブロック図である。同図において、コントローラ
ＣＴＲＬ中の中央演算処理装置であるＣＰＵ２１には図
示のようにＢＵＳを介して、ｉ／ｏユニット２２、ＲＡ
Ｍメモリ２３、ＲＯＭメモリ２４、ディスプレイ２５、
キーボード２６が接続されており、ｉ／ｏユニット２２
には台車１３及びＦＭＳの各ステーションが接続されて
いる。ＲＡＭメモリ２３の右側エリアにはパレットテー
ブル２３Ａ、優先順位設定表２３Ｂ、優先条件設定デー
タテーブル２３Ｃ、搬送候補テーブル２３Ｄが設けられ
ており、作業者は優先順位項目の設定変更等をディスプ
レイ２５を介してキーボード２６で行うことができる。

【００１５】同様に、各パレットの詳細項目の内容、数
値の設定変更等をディスプレイ２５を介してキーボード
２６で遂行できるようになっている。搬送候補テーブル
２３Ｄはテーブル２３Ｃが含む情報により形成されるこ
とは前述したが、直接搬送候補テーブル２３Ｄを作成す
ることも可能である。ＲＡＭメモリ２３の左側エリアに
は、ＦＭＳ設備の稼働中に発せられる各ステーションか
らの加工・処理動作完了信号を記憶するCall STA用デー
タメモリエリア２３Ｅ及びそれら完了信号の発生時刻を
発信した時刻毎に記憶する次加工要求時刻用のデータメ
モリエリア２３Ｆとパレット搬送台車１３が次に受け取
るべきパレット(NXT PL)の位置するステーションを示す
データメモリエリア２３Ｇならびに同NXT PLの搬送先ス
テーション(PL GOTO STA)を示すデータメモリエリア２
３Ｈが設けられている。

【００１６】なお、これらメモリエリア２３Ｅ、２３Ｆ
は１つのメモリエリアとして扱ってもよい。また、Call
ステーションの中には倉庫１４の各ステーションを含む
ようにし、パレットの無い空の倉庫内ステーションから
は常時Call信号があるとして扱うようになっている。Ｒ
ＯＭメモリ２４には、パレット搬送の優先度決定処理を
実行するためのプログラム２４Ａが格納されており、コ
ントローラＣＴＲＬのＣＰＵ２１が割込み可能な状態の
ときこのプログラム２４Ａを実行するよう構成されてい
る。ＲＯＭメモリ２４にはさらに他の処理１、２、・・
が設けられている。これら他の処理としては、たとえば
ｉ／ｏ２３を介して各ステーションの状態を取り込むと
か、台車１３の動作を制御するとか、次加工要求時刻デ
ータ２３Ｆを設定テーブル２３Ｃの該当エリアへ入力す
るとかの処理を行うプログラムである。

【００１７】次に、図４、図５に示されるフローチャー
トにもとづいて上述した実施の形態例の作用について説
明する。図４において、優先度決定処理のプログラムが
スタートされる。この状態では、台車１３は例えば図１
の破線で示す位置即ち倉庫１４のステーションＳＴＡｊ
＋３の位置にてパレットＰＬを入庫した後、空の状態に
あるものとする。又搬送候補テーブル２３ＤにはＦＭＳ
内に投入されたすべてのパレットに対する搬送の順位毎
の詳細項目とその内容があらかじめ設定されているもの
とする。

【００１８】先ず、処理のステップSTEP１においてメモ
リエリア２３Ｇ、２３Ｈの内容がクリアされる。次い
で、STEP２で台車１３のステイタスが確認され、空であ
ることを含めてReady状態即ちYESであると、STEP３へ移
りCall STAの数と各STAからのCall発生時刻データの有
無が確認される。STEP２でNOのときはSTEP１０へ移りこ
の処理は終了即ちENDとなる。STEP4でCall STAの数が
ゼロのときはSTEP９へ移り、台車１３は現在位置PSTAに
待機のままとなり処理終了となる。また、CallSTAの数
が１以上のときはSTEP５に移り、そのCall STAの中で
最も優先度の高いパレットの位置しているステーション
を決定し、そのステーションをNXT PL STAと定める。

【００１９】このSTEP５の詳細フローを図５に示す。同
図５のSTEP５Aで呼び出された搬送候補テーブルをSTEP
５Bでパレット搬送の優先順位項目及び詳細項目にもと
づいて並び替えを実行した結果、その先頭行にあるパレ
ット番号に相当するステーションをNXT PL STAとして設
定する。次に、台車１３がNXT PL STAで同ステーション
上のパレットNXT PLを受け取りそれをどのステーション
へ搬送するかを定める。

【００２０】図４に戻り、STEP６では前記パレットNXT
PLの搬送先ステーションの有無を確認し、もしなければ
台車１３はNXT PL STAへは移動せず、STEP９で示すよう
に待機状態のままである。STEP６で搬送先ステーション
がある場合、STEP７においてそのステーションをPL GOT
O STAとして指定する。次いでSTEP８において、台車１
３がNXT PL STAへ実際に移動しそこでパレットNXT PLを
うけとり、ついでPL GOTO STAへ移動し、そこで排出す
るように台車１３の移動が指令される。なお、図４に示
すフローチャート中STEP６の判断及びSTEP７の搬送先ス
テーションの指定についてはSTEP３で確認されたCall S
TAのうちNXT PL STA以外のCall STAの中から１つの搬送
先ステーションPL GOTO STAが指定される。その指定方
法としては、前記STEP５の決定プロセスを利用してもよ
いが、別途の処理プログラムにより次のようにして指定
される。

【００２１】すなわち、指定されるべき搬送先ステーシ
ョンPL GOTO STAは台車１３がNXT PL STAにおいて受け
取るパレットが搭載しているワークの次の加工・処理工
程を考慮して決定される。具体的には例えば、NXT PL S
TAにあるパレットが既に加工・処理を全て完了している
場合には次の搬送先として倉庫か段取りステーションし
かありえない。（ただし、ダミーとして一旦機械加工用
のCall STAへ戻すことは物理的には可能である）この場
合、NXT PL STAを除く残りのCall STAが機械加工を行う
ステーションのみであるときは搬送ステーションなしと
判断される。又倉庫と段取りステーションの両方がCall
STAとして含まれておれば段取りステーションを指定
し、そこで加工処理の完了したワークを取り外す作業に
入るようにさせるものである。こうした指定のプロセス
は必ずしも前述したSTEP５のそれと同じものでなくとも
よく、特に複数の有効な搬送先ステーションがある時
で、その中の１つを指定するときSTEP５とは別の指定方
法を設定してもよい。

【００２２】なお、処理ステップSTEP８の指令が実行さ
れることにより台車１３はPL GOTOSTAにおいて空とな
り、次にコントローラCTRLのCPU２１が割込み可能にな
ると再びSTEP１〜STEP１０の処理が実行され、こうし
て、空の台車１３がどのステーションへ移動しそのステ
ーションにあるパレットを受け取り、ついでどのステー
ションへ移動するかという一連のパレット搬送動作のシ
ーケンスがコントローラCTRLにより制御されるようにな
っているのである。以上説明した実施の形態例におい
て、図１に示される如く、倉庫１４に形成された各ステ
ーションSTAｊ、STAｊ＋１・・は、各パレット番号に固
有な場所とし、他のパレット番号のパレットがそこへ入
庫しないよう定めておくことにより、前述したような搬
送先ステーション無という状況を避けることが可能であ
る。また、空の台車１３がSTEP８でNXTPL STAへの移動
を指令された場合で、そのNXT PL STAがパレット交換機
構付き工作機械であり、そのパレット交換動作にはIN側
にパレットを搭載することが要件であるときには、空の
台車はいったん、倉庫１４で空のパレットを受け取って
からNXT PL STAへ移動し、そのIN側へ空のパレットを排
出した後、OUT側において加工終了したパレットを受け
取って次の搬送先ステーションPL GOTO STAへ移動する
という移動のシーケンスを行わせることも可能である。

【００２３】なお、図４に示した処理フローSTEP４〜ST
EP８では台車１３が空の状態であることを処理の前提に
したが、必ずしも空になった後でなく台車１３がパレッ
トを搬送先ステーションへ搬送中など台車１３が空でな
い動作シーケンスの適当なステイタスにおいてNXT PL S
TAやPL GOTO STAを確定することも可能であり、且つこ
れら動作のステイタスを１つの状態のみに固定すること
も必ずしも必要とするものではなく、要するに搬送台車
の所定の動作シーケンスのステイタスにおいて優先度決
定の処理プログラムを実行してNXT PL STA，PL GOTO ST
Aを確定することができればよいのである。上述した実
施の形態では、ワークシートで搬送候補テーブルを形成
したので最優先のパレット番号を特定するたに同テーブ
ルをソートするだけでよい。

【００２４】本発明における他の実施の形態例として
は、図３に示すRAMメモリ２３中の搬送候補テーブルの
代わりに各パレット毎に設けられた優先条件設定用のデ
ータテーブル２３Cを用いてその各テーブルの設定され
た優先順位毎に詳細項目の内容を比較し最も優先度の高
いデータテーブルに対応するパレット番号を特定し、同
パレットの在るステーションをNXT PL STAとするもので
あり、搬送候補テーブルを生成する必要はなく、データ
テーブルそのものをＣＰＵ２１を介して比較することに
より最も優先度の高いパレット番号を特定することが可
能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、FMS中の複数のステー
ションからパレット搬出の要求があった場合、予め設定
したパレット搬送の優先度に影響する第１及び第２の優
先順位情報を用いて最も優先度の高いパレットを指定す
ることが可能であり且つ、その優先順位情報はそれぞれ
任意に設定、追加、変更が可能であるのでFMS設備のユ
ーザにとって同設備のレイアウトや加工ステーションの
数の追加、変更、投入パレット数の大小、ワークの品
種、納期等FMS設備や運用形態の仕様変更にも極めて簡
単な操作即ち優先順位の設定、詳細項目の設定のみで新
たな仕様に対応したパレット搬送優先度の決定が可能に
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用されるＦＭＳ設備の一般的なレイ
アウトを示す図である。

【図２】本発明によるパレット搬送優先度決定に用いら
れる情報を含むメモリテーブルであって、（ａ）はパレ
ット情報テーブルを示す図、（ｂ）は第１の優先順位情
報の設定テーブルを示す図、（ｃ）は第１の優先順位情
報と各優先順毎の詳細項目及びその内容からなる第２の
優先順位情報からなるデータテーブルを示す図、（ｄ）
は本発明の決定方法に用いられる搬送候補テーブルを示
す図である。

【図３】本発明によるパレット搬送優先度の決定に関わ
るコントローラ中の各機能要素の制御ブロック図であ
る。

【図４】本発明によるパレット搬送優先度の決定の処理
プロセスを示すフローチャートを示す図である。

【図５】図４のSTEP５の詳細フローチャートを示す図で
ある。

【符号の説明】

１１ 段取りステーション １２ 走行路 １３ 台車 １４ 倉庫 ２１ ＣＰＵ ２２ ｉ／ｏユニット ２３ RAMメモリ ２４ ROMメモリ ２５ ディスプレイ ２６ キーボード ＣＴＲＬ コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工・処理を行うステーション、同
   ステーションへパレットを搬送する搬送用台車及び同台
   車の搬送を指令制御するコントローラを含むＦＭＳ内で
   のパレット搬送の優先度を決定するにあたり、その優先
   度に影響する1つ又は複数の生産管理上の項目を設定す
   るとともに同各項目間に順位を指定してなる全パレット
   に共通な第１の優先順位情報ならびに同第１の優先順位
   情報の前記各項目に対しより具体的な生産管理上の詳細
   項目及びその内容の設定されてなる各パレットに対応さ
   せた第２の優先順位情報を含むパレットの搬送候補テー
   ブルを用意し、前記台車の搬送動作シーケンスが所定ス
   テイタスのときそれまでに動作完了信号を発したステー
   ションを確認し、同確認されたステーション上に位置す
   るパレットに関し前記搬送候補テーブルの第１および第
   ２の優先順位情報を用いて前記テーブル中の最も優先度
   の高いパレットを抽出し、同抽出されたパレットの位置
   するステーションへの移動指令を前記台車に対し与える
   ことを特徴とするパレット搬送優先度の決定方法。
2. 【請求項2】 請求項１において、前記パレットの搬送候
   補テーブルに代えて、前記第１及び第２の優先順位情報
   を含むデータテーブルを各パレット毎に用意し、前記台
   車の搬送動作シーケンスが所定ステイタスのときそれま
   でに動作完了信号を発したステーションを確認し、その
   確認されたステーションに位置するパレットに関し前記
   各データテーブル中の詳細項目を比較し最も優先度の高
   いデタテーブルに対応するパレットを特定し、同特定さ
   れたパレットの位置するステーションへの移動指令を前
   記台車に対し与えることを特徴とするパレット搬送優先
   度の決定方法。