JP2006004055A - 製造業向け業務システム - Google Patents

Abstract

【課題】再利用性が高く、しかもカスタマイズしやすく、工程管理者、生産管理者等のコンピュータ分野の素人がビジュアルに自分達の業務を定義でき、開発コストを低減することができる製造業向けの業務システムを実現する。
【解決手段】業務システム機能実行機構１−１４は機能テーブル１−１３の内容を解釈し業務の機能実行機構１−１６に展開し入力情報保持部１−１８及びパラメータ情報保持部１−１９から情報を入力し出力情報保持部１−２０に処理結果情報を出力して履歴情報保持部１−２２に業務処理結果履歴情報を格納させ機能要素群１−１０の各要素に対応する実行機構を機能実行機構群１−１５にリンクして起動し業務機能の処理を実行する。入力情報保持部１−１８は情報入力機器１−１７から原材料入庫情報等を取り込む。情報保持部１−１９は入力機器１−１７から品目、場所等の機能の調整を行うパラメータ情報を取り込む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製造業界における製造実行システムのような業務システムに関する。

生産計画策定、原材料の調達、生産のための機器類、装置等の生産事前準備や段取り、需要に応じた製造品目・生産量の調整、品質向上施策の策定と実行、製造原価の管理等の、製造工場における工程管理者、生産管理者や工場経営者等の諸々の業務を自動化する上で、再利用性が高くしかもカスタマイズをしやすい柔軟なソフトウェアを構築するための、製造業向けの業務システムが知られている。

製造業界における業務システムは、システムとしてのサービスの共通性を高くしても、業務要求が様々で、業務とシステムのサービスの関連が深いため、多くの場合、業務に合わせてシステムのサービスも一から作ることが多かった。

例えば、図６に示すような、製薬工場における一連の製造工程と工程管理者、或は生産管理者が関与する業務の場合において、業務実行システムを構築する場合を説明する。

この場合、図７に示す構築フローを辿り、図８に示すように業務の実行システムをモデル化し、各種パッケージソフトを割り当て、パッケージソフト間を補完するインタフェースプログラムを開発し、テストする、という具合にカスタマイズ作業を行うことによりシステム構築する必要があった。

その場合、業務システムを作成するために、汎用性のある言語を用いたり、部品として市販ソフトウェアを業務個別にカスタマイズして再利用する手法がある。

また、システム構築に際して、設計、製造作業を効率化し、工数の削減を図るため、特許文献１に記載されているように、設計、製造過程における複数種のデータ処理を、標準テンプレートと、業務テンプレートの二つに分け、技術的な知識を有するＳＥにより標準テンプレートを作成し、業務知識及び技術知識を有するＳＥが業務テンプレートを作成して、これら標準テンプレートと業務テンプレートとを合わせてシステム設計を行う技術がある。

特開２０００−２２２１９７号公報

しかしながら、従来の技術にあっては、汎用言語では顧客の要求に対してきめ細かい対応が困難であり、システムの融通性に欠けている。

また、部品レベルのソフトウェアのカスタマイズ・再利用をする技術では、汎用性を高くし、業務との独立性を高めれば高めるほど部品は小規模となり、適用してもシステム作成効率改善への寄与は少なく、とても、工程管理者、生産管理者や工場経営者等のコンピュータ分野の素人が仕組みを作り込めるレベルの代物には程遠かった。

本発明の目的は、再利用性が高く、しかもカスタマイズしやすく、工程管理者、生産管理者等のコンピュータ分野の素人がビジュアルに自分達の業務を定義でき、開発コストを低減することができる製造業向けの業務システムを実現することである。

上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。
（１）製造業向けの業務システムにおいて、製造業向け業務の機能を分割した複数種類の機能要素の保持部と、上記機能要素の保持部から選択される一つまたは複数の機能要素が入力され、これら機能要素の接続関係及び実行順序、機能要素別の情報取り込み先及びパラメータ取り込み先、結果出力先及び履歴記録先を決定する機能実行テーブルを有する機能実行部と、上記機能要素別の実行機構を有し上記機能実行テーブルを解釈して該当する機能要素の実行機構を順次起動するユーザ実行部とを備える。

（２）製造業向けの業務システムにおいて、製造業向け業務のユーザインタフェースを分割した複数種類のユーザインタフェース要素の保持部と、上記ユーザインタフェース要素の保持部から選択される一つまたは複数のユーザインタフェース要素が入力され、これら複数のユーザインタフェース要素の接続関係及び実行順序、ユーザインタフェース要素別の入力取り込み先及びパラメータ取り込み先、結果出力先及び履歴記録先を決定するユーザインタフェース実行用テーブルを有する機能実行部と、上記ユーザインタフェース実行用のテーブルを解釈して、該当するユーザインタフェース要素を順次実行する、ユーザインタフェース実行部とを備える。

（３）好ましくは、上記（１）において、製造業向け業務で取り扱う情報を、入力情報、パラメータ情報、出力情報及び履歴情報に区分し、これらの情報を、上記機能実行部及びユーザ実行部とは分離・独立して保持し、上記機能実行部が、上記入力情報を現在の状態として取り込み、上記パラメータ情報を取り込んで機能を調整し、処理結果を未来の状態の出力情報として出力し、処理結果の履歴を過去の状態として上記履歴情報に記録し、上記ユーザ実行部が、上記入力情報、上記出力情報及び上記履歴情報を取り込んでユーザに情報提供し、かつ、ユーザが入力する製造業向け業務に関するパラメータを上記パラメータ情報に設定する。

（４）また、好ましくは、上記（２）において、上記ユーザインタフェース要素として、製造業向け業務の対象の事物に応じた複数のシンボルを有し、それらを選択して接続する機能と、上記ユーザインタフェース実行部が、上記シンボルの相互の接続状態と上記入力情報、上記パラメータ情報、上記出力情報及び上記履歴情報を参照して、製造業向け業務の過去、現在及び未来の情報をユーザに提供する機能とを備える。

（５）また、好ましくは、上記（２）において、上記業務の対象自体を更に詳細化するため、業務の対象を構成する複数の業務の対象のシンボルとそれらの接続関係並びに実行順序を定義して、階層的にユーザインタフェース実行用のテーブルを構築し、上ユーザインタフェース実行部が提供する前記シンボルの相互の接続状態の表示を、上記シンボルのポインティングをトリガとして、製造業向け業務の対象の事物毎に上記入力情報、上記パラメータ情報、上記出力情報及び上記履歴情報を参照して、製造業向け業務の対象の事物毎に過去、現在及び未来の情報をユーザに提供する機能を備える。

本発明によれば、業務モデルの拡張や業種のレパートリー拡大に容易に対処でき、また業務と独立に業務機能のソフトウェアを強化したり拡張したりすることができる。

また、業務モデルの拡張や、業種のレパートリー拡大に伴う情報の追加、変更に容易に対処できる。これらにより、再利用性が高く、カスタマイズしやすい柔軟なソフトウェアを作成することができ、業務システムの構築における開発コストを低減できる。

さらに、業務の対象となる事物を現実の構成に合わせて接続してユーザに製造業務の現物が見えるように情報提供することができ、かつ、入力情報、パラメータ情報、出力情報、及び履歴情報にアクセスして、製造業務に関わる複数の事物の運用下における、過去、現在、未来の情報をユーザに提供し、更に、個々の事物のシンボルのポインティングにより階層的に展開して、業務の対象毎の過去、現在、未来の情報をユーザに提供できるため、製造業向け業務の効率を改善することができる。

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である製造業向け業務システムの構築・実行装置の概略構成図、図２は製造業向け業務システムのハードウェア概略構成図、図３は本発明における製造業向け業務システムのソフトウェア構成例を示す図、図４は本発明を実施した製造業における業務システム構築の画面例を示す図、図５は本発明を実施した装置を用いて、製造業における業務の実行システムを構築するときの手順のフローを示す図である。

製造業向け業務システムは、図２に示すように、業務システムサーバ２−１、製造情報ＬＡＮ２−４、業務システムクライアント２−３等から構成される。計測・制御装置２−９は、製造装置２−１０から計測・制御信号をスキャンして個々の機器を動かす。その過程での生産に関する各種のデータを業務システムサーバ２−１が製造業務用操作卓２−５を経由して収集し、入力情報、出力情報としての蓄積・管理を行う。

また、業務システムサーバ２−１は、製造装置２−１０のみならず、現場操作卓２−６、秤量器２−７などの動きを含めて、製造全体を統括する役割を果たす。製造業における業務システムは、従来、計測・制御装置２−９、計測・制御ＬＡＮ２−８及び製造業務用操作卓２−５を中心に計測・制御を重点に構築されてきた製造システムを、原料の入荷から製造、品質管理、製品の出荷までの一連の製造実行システムのレベルまで拡大し、全体の業務を効率化するというものである。

この一貫として、業務システムサーバ２−５が、全体を最適に動かす業務処理を行う。このため、業務システムサーバ２−５は、計測・制御装置類の入力情報、出力情報のみならず、パラメータ情報や履歴情報を保有する。

業務システムを業務構築部と業務実行部に大別し、実現機構を構造化したものが図１である。
図１において、業務構築機構１−１２は、機能テーブル１−１３及びユーザインタフェーステーブル１−２を作成する。機能テーブル１−１３は、業務システムで実行すべき機能の構成要素となる機能要素群１−１０、業務システムのユーザとの情報交換を司るユーザインタフェース要素群１−１１を保持する業務システム構成要素群保持部１９を参照して、業務システムの機能を定義するテーブルである。

また、ユーザインタフェーステーブル１−２は、業務システムのユーザインタフェースを定義したテーブルである。

業務システム構成要素群保持部１−９は、製造業の各業種で共通に用いる基盤ソフトウェアである。機能テーブル１−１３、及びユーザインタフェーステーブル１−２は、顧客の要求に応じ、業務システム構成要素群保持部１−９から機能、ユーザインタフェースを適宜選択して組み合わせ、相互に接続したものである。

また、業務構築機構１−１２は、個別の顧客毎に用意した標準のコンポーネントを適宜着脱することを可能とし、カスタマイズ手段としての役割を担う。

業務システム機能実行機構１−１４は、機能テーブル１−１３の内容を解釈して、業務の機能実行機構１−１６に展開する。そして、業務システム機能実行機構１−１４は、入力情報保持部１−１８及びパラメータ情報保持部１−１９から情報を入力し、出力情報保持部１−２０に処理結果情報を出力して、履歴情報保持部１−２２に業務処理結果の履歴情報を格納させ、機能要素群１−１０の各要素に対応する実行機構を機能実行機構群１−１５にリンクして順次起動し、業務機能の処理を実行する。なお、出力情報保持部１−２０は、情報出力機器１−２１に情報を出力する。

ここで、入力情報保持部１−１８は、情報入力機器１−１７から原材料入庫情報等の現在状態の情報を取り込む。また、パラメータ情報保持部１−１９は、情報入力機器１−１７から品目マスタ、場所等の機能の調整を行うパラメータ情報を取り込む。

また、業務ユーザインタフェース実行機構１−１は、ユーザインタフェーステーブル１−２を解釈して、その業務のユーザインタフェース実行機構１−４に展開し、入力情報保持部１−１８、パラメータ情報保持部１−１９、出力情報保持部１−２０、及び履歴情報保持部１−２２と情報の入出力を行う。そして、業務ユーザインタフェース実行機構１−１は、ユーザインタフェース要素群１−１１に対応する実行機構をユーザインタフェース実行機構群１−３にリンクして順次起動することによって、ユーザインタフェース処理を実行する。このようにして、業務ユーザインタフェース実行機構１−１は、実行機構をユーザインタフェース処理機構１−３に展開し、ユーザの要求に応じて、過去、現在、未来の情報を提供する。

業務ユーザインタフェース実行機構１−１がユーザに提供する情報は、ユーザインタフェース出力１−５に業務の対象の事物に応じたシンボルである対象別ユーザインタフェースシンボル１−６を、現実の構成に合わせて結合した図象と、業務の対象の全体情報（過去、現在、未来）が配置されて出力される。

また、対象別ユーザインタフェースシンボル１−６をポインティングすると、該当業務に絞った情報が、対象別情報１−８（現在、過去、未来）として出力される。また、全体情報１−７（現在、過去、未来）も、ユーザインタフェース出力１−５に出力されている。

図３は、図１の機構を具体的に実現する、製造業向け業務システムのソフトウェア構成例を示す図であり、クライアント／サーバアーキテクチャを基本としている。

図3において、業務システムクライアント３−１５では、業務情報要求プログラム３−１６がユーザの要求を受け付け、ネットワーク処理プログラム（ネットワークインターフェース３−２１）を通じて業務システムサーバ３−１に要求を送る。そして、業務情報要求プログラム３−１６は、業務システムサーバ３−１からの返信としてのサービス内容を受け取って、画面処理プログラム３−１７からの画面３−１８の出力、あるいは、帳票処理プログラム３−１９からの帳票３−２０の出力を実行する。

業務システムサーバ３−１は、業務システムクライアント毎に対応したクライアント対応スレッド３−２を有しており、その中の業務処理サービスプログラム３−３がネットワーク処理プログラム３−１４で受信した要求を解釈する。そして、業務処理サービスプログラム３−３は、ユーザインタフェーステーブル３−４を参照し、データベースアクセスプログラム３−６を通じて業務システムデータベース３−９にアクセスしてサービス内容をまとめる。業務処理サービスプログラム３−３は、まとめたサービス内容をネットワーク処理プログラム３−１４を通じて業務システムクライアント（−１、−２、−３）に返信する。

また、業務システムサーバ３−１では、業務システムクライアント３−１５からネットワーク処理プログラム３−１４を通じて起動・操作される業務構築プログラム３−７が業務システム構成要素群３−８を参照して、ユーザインタフェーステーブル３−４及び機能テーブル３−５を編集する。

また、業務処理サービスプログラム３−３は、機能テーブル３−５を解釈して業務を順次実行し、業務システムデータベース３−９における入力情報ＤＢ３−１０、パラメータ情報ＤＢ３−１１、出力情報ＤＢ３−１２、及び履歴情報ＤＢ３−１３の収集・設定・出力・記録の管理を行う。

次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による、製造業における業務システム構築を行うときの画面例を説明する。なお、この図4に示した例は、業務フロー４−１に基づき、業務の実行システム、及びユーザインタフェースを作る例である。

図４において、業務の実行システムは、業務実行システムの構築画面４−２により構築し、ユーザインタフェースは、ユーザＩ／Ｆの構築画面４−１０により構築する。業務実行システムの構築画面４−２では、画面上の機能要素リスト４−６から所要の機能要素をＤｒａｇ＆Ｄｒｏｐして、機能要素の選択・配置４−７を行う。また、入力情報リスト４−３、出力情報リスト４−４及び履歴情報リスト４−５の中の所要の情報と機能要素間の接続を、情報接続４−８により適宜行う。また、選択・配置した機能要素に対し、パラメータ入力部４−９を呼び出して、適宜パラメータを設定する。

次に、ユーザＩ／Ｆの構築画面４−１０では、画面上のユーザＩ／Ｆ要素リスト４−１４から所要のユーザインタフェース要素をＤｒａｇ＆Ｄｒｏｐして、ユーザＩ／Ｆ要素の選択・配置４−１５を行う。また、入力情報リスト４−１１、出力情報リスト４−１２、及び履歴情報リスト４−１３の中の所要の情報とユーザインタフェース要素間の接続を、情報接続４−１６により適宜行う。

また、選択・配置したユーザインタフェース要素に対し、パラメータ入力部４−１７を呼び出して、適宜パラメータを設定する。

以上に説明した本発明の一実施形態において、製造業の業務実行システムを構築するときの手順フローは図５のようになる。即ち、図５において、業務モデリング作業５−１が、５−１Ａに示すように、情報分類・整理、機能分割、及びユーザＩ／Ｆデザイン、と言う具合にパターン化される。

さらに、システム構築・テストの作業５−２は、表示画面５−２Ａに示すように、機能要素選択・配置、入出力情報の接続、履歴情報の接続、パラメータ設定、ユーザインタフェース要素の選択・配置、入出力情報の接続、履歴情報の接続、及びパラメータ設定、と言う具合にビジュアル化されて、コンピュータの素人でも容易にカスタマイズ作業を進めて、可動運用５−３を実行することができる。

また、再利用のために機能要素、及びユーザインタフェース要素をリソースとして運用管理することも容易である。

図5に示した本発明の一例の場合は、図７に示した従来技術によるシステム構築・テストのフローに比べて、業務の実行システムの構築手順が大幅に簡素化されていることが分かる。

本発明の一実施形態である製造業向け業務システムの構築・実行装置の概略構成図である。 本発明が適用される製造業向け業務システムのハードウェア概略構成図である。 本発明における製造業向け業務システムのソフトウェア構成例を示す図である。 本発明を実施した製造業における業務システム構築の画面例を示す図である。 本発明を実施した装置を用いて、製造業における業務の実行システムを構築するときの手順のフローを示す図である。 製造業における一連の工程と工程管理者、或は生産管理者が関与する業務との対応例を示した図である。 従来技術による製造業における業務の実行システムを構築するときの一般的手順フローを示す図である。 製造業における業務の実行システムの一例を示した図である。

符号の説明

１−１ ユーザインタフェース実行機構
１−２ ユーザインタフェーステーブル
１−５ ユーザインタフェース出力
１−９ 業務システム構成要素群保持部
１−１２ 業務構築機構
１−１３ 機能テーブル
１−１４ 業務システム機能実行機構
１−１７ 情報入力機器
１−１８ 入力情報保持部
１−１９ パラメータ情報保持部
１−２０ 出力情報保持部
１−２１ 情報出力機器
１−２２ 履歴情報保持部
２−１ 業務システムサーバ
２−３ 業務システムクライアント
２−４ 製造情報ＬＡＮ
２−５ 製造業務用操作卓
２−６ 現場操作卓
２−９ 計画制御装置
２−１０ 製造装置
３−１ 業務システムサーバ
３−２ クライアント対応スレッド
３−８ 業務システム構成要素群
３−９ 業務システムデータベース
３−１４ ネットワーク処理プログラム
３−１５ 業務システムクライアント
４−１ 業務フロー
４−２ 業務実行システムの構築画面
４−３ 入力情報リスト
４−４ 出力情報リスト
４−５ 履歴情報リスト
４−６ 画面上の機能要素リスト
４−９ パラメータ入力部
４−１０ ユーザＩ／Ｆの構築画面

Claims (5)

1. 製造業向け業務の機能を分割した複数種類の機能要素の保持部と、
   上記機能要素の保持部から選択される一つまたは複数の機能要素が入力され、これら機能要素の接続関係及び実行順序、機能要素別の情報取り込み先及びパラメータ取り込み先、結果出力先及び履歴記録先を決定する機能実行テーブルを有する機能実行部と、
   上記機能要素別の実行機構を有し上記機能実行テーブルを解釈して該当する機能要素の実行機構を順次起動するユーザ実行部と、
   を備えることを特徴とする製造業向け業務システム。
2. 製造業向け業務のユーザインタフェースを分割した複数種類のユーザインタフェース要素の保持部と、
   上記ユーザインタフェース要素の保持部から選択される一つまたは複数のユーザインタフェース要素が入力され、これら複数のユーザインタフェース要素の接続関係及び実行順序、ユーザインタフェース要素別の入力取り込み先及びパラメータ取り込み先、結果出力先及び履歴記録先を決定するユーザインタフェース実行用テーブルを有する機能実行部と、
   上記ユーザインタフェース実行用のテーブルを解釈して、該当するユーザインタフェース要素を順次実行する、ユーザインタフェース実行部と、
   を備えることを特徴とする製造業向け業務システム。
3. 請求項１記載の製造業向け業務システムにおいて、製造業向け業務で取り扱う情報を、入力情報、パラメータ情報、出力情報及び履歴情報に区分し、これらの情報を、上記機能実行部及びユーザ実行部とは分離・独立して保持し、上記機能実行部が、上記入力情報を現在の状態として取り込み、上記パラメータ情報を取り込んで機能を調整し、処理結果を未来の状態の出力情報として出力し、処理結果の履歴を過去の状態として上記履歴情報に記録し、上記ユーザ実行部が、上記入力情報、上記出力情報及び上記履歴情報を取り込んでユーザに情報提供し、かつ、ユーザが入力する製造業向け業務に関するパラメータを上記パラメータ情報に設定することを特徴とする製造業向け業務システム。
4. 請求項２記載の製造業向け業務システムにおいて、上記ユーザインタフェース要素として、製造業向け業務の対象の事物に応じた複数のシンボルを有し、それらを選択して接続する機能と、上記ユーザインタフェース実行部が、上記シンボルの相互の接続状態と上記入力情報、上記パラメータ情報、上記出力情報及び上記履歴情報を参照して、製造業向け業務の過去、現在及び未来の情報をユーザに提供する機能とを備えることを特徴とする製造業向け業務システム。
5. 請求項２記載の製造業向け業務システムにおいて、上記業務の対象自体を更に詳細化するため、業務の対象を構成する複数の業務の対象のシンボルとそれらの接続関係並びに実行順序を定義して、階層的にユーザインタフェース実行用のテーブルを構築し、上ユーザインタフェース実行部が提供する前記シンボルの相互の接続状態の表示を、上記シンボルのポインティングをトリガとして、製造業向け業務の対象の事物毎に上記入力情報、上記パラメータ情報、上記出力情報及び上記履歴情報を参照して、製造業向け業務の対象の事物毎に過去、現在及び未来の情報をユーザに提供する機能を備えることを特徴とする製造業向け業務システム。

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