JP2006059316A - 搬送装置の設計支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と、その設備の能力検証との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができるようにし、さらに、実稼働段階の装置の運用変更、装置台数変更、レイアウト変更等の影響を推定、評価することができるようにした搬送装置の設計支援システムを提供すること。
【解決手段】要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置に、製造した実機の性能のテスト結果及び実稼働環境における実機の性能のテスト結果を順次反映させ、これに基づいて実稼働工程を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置の設計支援システムに関し、特に、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と実稼働状態との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行するための搬送装置の設計支援システムに関するものである。

従来、搬送装置は、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計を行い、搬送装置を構成する個々の実機を製造し、実機の性能を個別にテストした上で、実機を実稼働環境に搬入して、実稼働環境を構築するようにしている。

ところで、液晶や半導体の製造工程では洗浄、成膜、塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離、検査等の工程を複数回繰り返す。すべての工程を１回だけ通るように製造装置を配置することは、クリーンルームの容積、製造装置の費用から現実的でなく、同じ装置を複数回使用するため、装置の配置、装置の使用頻度、一度に処理できる材料数、加工時間等により搬送要求が異なる。また、生産する品種によっても加工工程が異なり、搬送の要求量、搬送のＦｒｏｍ／Ｔｏは一定せず、日々変化する。
工場建設の計画時点で立案した搬送の要求量、搬送のＦｒｏｍ／Ｔｏを建設後に検証することは困難で、実運用条件での搬送能力、設備能力を定量的に評価する必要がある。
また、実稼働後に生産設備の台数追加や更新、レイアウト変更等に対してもその効果を推定し、システム拡張を円滑に進める方法が求められる。
しかしながら、実機の性能を個別にテストした上で、実機を実稼働環境に搬入して、実稼働環境を構築するようにしただけでは、搬送装置の設計条件と実稼働状態との間に乖離（具体的には、実稼働状態で搬送装置の設計した性能が出ない等）が生じ、計画段階の搬送能力と実稼働状況での搬送能力が直接比較できず、契約条件の検査、検収、顧客への引渡しに支障を生じるケースが多いという問題があった。

本発明は、上記従来の搬送装置の有する問題点に鑑み、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と、その設備の能力検証との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができるようにし、さらに、実稼働段階の装置の運用変更、装置台数変更、レイアウト変更等の影響を推定、評価することができるようにした搬送装置の設計支援システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本第１発明の搬送装置の設計支援システムは、主として、搬送装置の製造段階での設計支援システムであって、
（１）要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置上で、所定のパラメータを設定して、当該仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第１設計シミュレーション工程と、
（２）前記第１設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて搬送装置を構成する個々の実機を設計、製造し、当該実機を製造した段階で、実機の性能をテストする実機シミュレーション工程と、
（３）前記実機シミュレーション工程のテスト結果を、前記第１設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第２設計シミュレーション工程と、
からなることを特徴とする。

この場合において、第１設計シミュレーション工程が、複数の搬送車の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、搬送車に指令を与える搬送車制御装置の複数系統をソフトウエアで模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものとすることができる。

また、第１設計シミュレーション工程が、複数のストッカ設備の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、ストッカ設備に指令を与えるストッカ制御装置の複数系統をソフトウエアで模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものとすることができる。

また、同じ目的を達成するため、本第２発明の搬送装置の設計支援システムは、主として、実稼働環境下での設計支援システムであって、
（４）実稼働環境において搬送装置を構成する個々の実機の性能をテストする実稼働環境実機検証工程と、
（５）前記実稼働環境実機検証工程のテスト結果を、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置上で、所定のパラメータを設定して、当該仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第３設計シミュレーション工程と、
（６）前記第３設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて行う実稼働工程と、からなることを特徴とする。

この場合において、設計シミュレーションの仮想搬送装置を、上記第１発明の第２設計シミュレーションの仮想搬送装置とすることができる。

そして、さらに、
（７）前記実稼働工程の結果を、前記第３設計シミュレーション工程の仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第４設計シミュレーション工程と、
（８）前記第４設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて行う実稼働工程と、を付加することができる。

この場合において、前記第１設計シミュレーション工程において設定したパラメータを、第２設計シミュレーション工程以降の設計シミュレーション工程において、前段のテスト結果に基づいて順次修正を加えるようにすることができる。

また、前記パラメータを用いて、搬送制御に用いるソフトウエアの性能をコンピュータ上でテストするようにすることができる。

本発明の搬送装置の設計支援システムによれば、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置に、製造した実機の性能のテスト結果及び実稼働環境における実機の性能のテスト結果を順次反映させ、これに基づいて実稼働工程を実施するようにしているので、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と実稼働状態との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができる。

また、第１設計シミュレーション工程が、複数の搬送車の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、搬送車に指令を与える搬送車制御装置の複数系統をソフトウエア
で模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものとするようにしたり、複数のストッカ設備の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、ストッカ設備に指令を与えるストッカ制御装置の複数系統をソフトウエアで模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものとすることにより、ソフトウエアの工程とハードウエアの工程とを分離し、ハードウエアから独立して個々の機器のソフトウエアの機能検証と、システム全体の機能検証を行うことができる。

また、実稼働工程の結果を、設計シミュレーション工程の仮想搬送装置に反映させることにより、仮想搬送装置と実稼働工程との等価性をより高め、実稼働工程の管理や検証、設計変更等を、仮想搬送装置を利用して簡易に実施することができる。

また、第１設計シミュレーション工程において設定したパラメータを、第２設計シミュレーション工程以降の設計シミュレーション工程において、前段のテスト結果に基づいて順次修正を加えるようにすることにより、実機の性能のテスト結果等を仮想搬送装置に反映させることができる。

また、前記パラメータを用いて、搬送制御に用いるソフトウエアの性能をコンピュータ上でテストするようにすることにより、搬送制御に用いるソフトウエアの性能を簡易に検証することができる。

以下、本発明の搬送装置の設計支援システムの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の搬送装置の設計支援システムの一実施例の概略説明図を示す。
この搬送装置の設計支援システムは、例えば、図２に示すような、液晶や半導体の製造工程等の複雑な搬送経路や多くの種類及び台数の搬送機（図２に示す例では、床上搬送を行う複数台の往復移動用搬送機（ＲＧＶ）、天井搬送を行う複数台の周回移動用搬送機（ＯＨＶ）及び自動倉庫に配置されるスタッカクレーンを、搬送系イーサネットを介して搬送コントローラに接続され、搬送コントローラにおいて、搬送経路の選択、在庫管理、各機器への指示を行うようにしている。）を備えるようにした搬送装置について、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができるようにしたものである。

そして、この搬送装置の設計支援システムは、図２に示すような搬送装置について、以下の手順で搬送装置の設計を行う。

（１）第１設計シミュレーション工程
搬送装置について要求される搬送経路及び搬送能力（図１（ａ））に基づいて設計した仮想の搬送装置上で、所定のパラメータＰ０を設定して（図１（ｂ））、当該仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする。
この段階の主たる検討事項は、新規工場建設に際し、仮に設定した生産工程、製造装置の台数、装置配置に対し、計画する生産能力に搬送設備が十分な能力を有するか、搬送のボトルネックを見つけ出し、装置配置、台数を見直し、再度シミュレーションを行うことを繰り返し、建設計画を洗練していく段階である。
このエンジニアリング用シミュレータは短時間で装置配置や台数の修正ができ、入力条件と結果の対応をわかりやすく出力する、搬送装置に特化したシミュレータが求められ、後述する実稼働シミュレーション工程への入力としてデータを再利用できるデータの可搬性が必須となる。

（２）実機シミュレーション工程
第１設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて搬送装置を構成する個々の実機を設計、製造し（図１（ｃ）、（ｄ））、当該実機を製造した段階で、実機の性能をテストする（図１（ｅ））。
この段階では機器のハードウエアの性能確認と、後述する第２設計シミュレーション、実機シミュレーション工程の、入力データの採取が主たる目的となる。
各機器の性能は本来、設計した仕様を実現するのが原則であるが、機械動作の整定時間や通信時間等で当初予期し得なかった項目、あるいは個々の装置は計画どおりに動作しているが、複数装置の連携動作において、装置間のインターロック等により動作時間配分が計画と異なることが生じる。このデータを計測することで装置の動作を可視化する。

（３）第２設計シミュレーション工程
実機シミュレーション工程のテスト結果を、第１設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする（図１（ｆ））。
計画段階で行った第１設計シミュレーションの入力条件において、個々の装置性能データを机上の計画値から実測データに置き換えることで、シミュレーションと実システムの等価性を向上し、シミュレーションの信憑性、信頼性を高めることができる。

（４）実稼働環境実機検証工程
実稼働環境において搬送装置を構成する個々の実機の性能を計測する。
計測項目は個々の搬送装置について、作業指示の内容、動作の開始位置、開始時刻、動作終了位置、終了時刻、動作に要した時間、動作と動作の間の無作業時間、作業の結果等の項目をモニタリング装置で記録する（図１（ｇ））。
モニタリング装置は各装置の制御装置に記録機能を付加する構成、あるいは制御装置と独立した構成とし、装置への作業指示等の通信のモニタリングと装置を駆動するモータ類の動作速度を記録する記録装置型のモニタリング装置の２種類がある。制御装置に記録機能を付加する方式は新規納入物件に適するのに対し、記録装置型は既納設備の稼働状況、あるいは他社製品の動作モニタリングに適する。
実稼働検証は実際の機械設備の挙動を計測し、設計目標、設計仕様と実機の差違を可視化し、問題点を顕在化し、その問題点を修正する。

（５）第３設計シミュレーション工程
実稼働環境実機検証工程のテスト結果を、第２設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする（図１（ｈ））。
実稼働環境実機検証は、実際の機械設備の挙動をコンピュータ上で模擬し、各装置をマクロ制御する指令系装置のソフトウエアを洗練し、複数装置の連携上の無駄を排除し、効率よく動作させることを支援する。

（６）実稼働工程
第３設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて搬送装置を実稼働させ、動作状況をモニタリングし動作時間等を計測する（図１（ｉ））。

（７）第４設計シミュレーション工程
実稼働工程の結果を、第３設計シミュレーション工程の仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする（図１（ｊ））。
通常は新規工場の建設、生産開始から工場がフル稼働状態に移行するまでに数ヶ月から１年を要するが、搬送設備の潜在能力を実稼働のモニタリング結果から推定できるため、精度の高いシミュレーション結果を得ることができ、フル稼働状態に円滑に移行することができる。

（８）実稼働工程
第４設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて搬送装置を実稼働させる（図１（ｋ））。

ところで、上記の工程は、代表的な例を示したに過ぎず、各工程をさらに同様の作業を行う複数の工程に細分化等することができ、また、必要に応じて、前段の工程にフィードバックするように構成したり、特定の工程（例えば、上記（７）第４設計シミュレーション工程及び（８）実稼働工程）を繰り返し行うようにすることもできる。

なお、上記（７）第４設計シミュレーション工程及び（８）実稼働工程は、省略することもできるが、実稼働工程の結果を、逐次第３設計シミュレーション工程の仮想搬送装置に反映させることにより、仮想搬送装置と実稼働工程との等価性をより高め、実稼働工程の管理や検証、設計変更等を、仮想搬送装置を利用して簡易に実施することができるようにすることができる。

この場合において、第１設計シミュレーション工程において設定するパラメータＰ０としては、搬送装置（スタッカクレーンを含む。以下、同じ。）の種類及び台数、搬送装置の移動速度及び被搬送物の移載速度、搬送距離等のレイアウト等の設備条件と、搬送装置が搬送物を供給する製造設備からの供給要求、製造装置の加工時間、製造装置から製造装置への加工順序（製品の製造プロセス）、搬送物の投入量等のプロセス条件がある。

そして、この第１設計シミュレーション工程において設定したパラメータＰ０を、第２設計シミュレーション工程以降の設計シミュレーション工程において、前段で生じた問題点の修正、ソフトウエアの洗練の結果をテスト結果として可視化し、その結果に基づいてＰ０→Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４というように順次修正を加えるようにすることにより、実機の性能のテスト結果等を仮想搬送装置に反映させるようにする。

また、この搬送装置の設計支援システムは、順次修正するパラメータＰ０、Ｐ１・・・を用いて、搬送制御に用いるソフトウエアの性能をコンピュータ上でテストするようにすることができる（図１（ｌ）、（ｍ）、（ｎ）、（ｏ））。
設計支援システムは搬送装置の機械動作部分をコンピュータで模擬することで、実際の機械設備を使用しないため、装置を製作し、据付、調整する期間も仮想装置を使用して指令系ソフトウエアのデバッグ、機能の洗練を行うことで、据付後の搬送装置を短時間で実稼働させることが可能となり、工期の短縮を図ることができる。
これにより、搬送制御に用いるソフトウエアの性能を簡易に検証（ソフトウエアのデバッグを含む。）することができる。

この搬送装置の設計支援システムによれば、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置に、製造した実機の性能のテスト結果及び実稼働環境における実機の性能のテスト結果を順次反映させ、これに基づいて実稼働工程を実施するようにしているので、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と実稼働状態との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができる。

次に、上記第１設計シミュレーション工程のより詳細な内容について、図３に示す具体的な搬送装置に基づいて説明する。
工程間搬送は、天井搬送車等による複数の搬送系統から構成され、その各系統には、例えば、１０〜２０台程度の搬送車でガラス基板を収容したカセットを搬送する。各系統には当該系統の搬送車の配車を統括する工程間搬送制御装置３ａ、３ｂ、・・・、３ｐを設置する。工場の規模により工程間搬送は直線レイアウト、環状レイアウトを合わせ１系統から１０系統程度までの構成をとる。
工程内搬送は、軌道上を往復運転する搬送車で１系統当たり１〜３台程度の搬送車で構成し、各系統には当該系統の配車を統括する工程内搬送制御装置４ａ、４ｂ、・・・、４ｑを配置する。
ストッカは、１０〜４０基程度で構成するとともに、各ストッカには、１〜２台程度のスタッカクレーンを配置し、カセットを棚に保管する自動倉庫としての機能のほかに、工程内の機器にカセットの出庫、入庫を行う工程内搬送装置の機能も併せ持つ。各ストッカには在庫管理やマンマシン操作を行う制御装置５ａ、５ｂ、・・・、５ｒを配置する。

この搬送装置の運転をシミュレーションするフローの一例を図４に示す。
生産管理システムのＣＩＭ（コンピュータ統合生産）１からの搬送要求により、搬送制御装置２が工程間搬送装置、工程内搬送装置及びストッカ制御装置のそれぞれの制御装置に指示を与える。
実際の制御ではこの指示に対して、機械設備を動作させ、その結果を報告する。
シミュレーションでは、それぞれの動作を模擬することで機械動作を行わずにコンピュータシステムの作業指示、指示に対する状態の報告、終了報告等により動作を模擬し、実システムと同様の効果を搬送制御装置２に与えるようにする。

ソフトウエアの検証の対象が工程間搬送装置の場合、工程間搬送装置から見た搬送車の動作を、図５に示すように、搬送車の動作をシミュレータ６のソフトウエアで動作の模擬を行う。
シミュレータ６は、各系統の工程間搬送制御装置と論理的に接続される。物理な接続は本質的な問題でなく、搬送系ＬＡＮで接続するか、あるいは別系統のＬＡＮで接続するかは問わない。
なお、工程内搬送についても同様に動作の模擬を行うことができる。

次に、搬送車（ビークル）の模擬動作の一例を図６に示す。
搬送車は、搬送車相互の衝突回避のための車間距離制御、車間距離制御が行えないカーブ区間での閉塞制御を行うため、多台数運転での挙動は予測困難である。
そのため、各搬送車ごとに微小時間Δｔごとに速度、位置を計算し、搬送車の衝突回避行動（車間距離が一定以下になれば減速あるいは停止し衝突を回避し、車間があけば加速するようにする。）の計算処理、閉塞処理の状態遷移処理（閉塞区間には１台しか進入できないため、後続車は先行車が閉塞区間を離脱するまで閉塞区間の入り口で一時停止し待つ。）を行う。
搬送車が指示されたステーションに到着すれば作業指示に対する作業終了報告をする。
また、トラッキング情報として搬送車の位置を周期的に報告する処理も搬送車の位置計算の結果を元に状態遷移処理として行う。

また、ストッカの動作模擬の一例を図７に示す。
ストッカは、各ストッカとシミュレータ７を論理的に接続し、各ストッカのスタッカクレーンの機械動作を模擬する。
スタッカクレーンの動作模擬は、各ストッカと論理的接続がシミュレータと形成されていれば、複数台のスタッカクレーンの動作を１台のシミュレータ７で構成し、シミュレータの台数を削減することができる。

このように、機械制御の動作をシミュレータ７で構成することにより、最下層の機械設備をパソコン等の機器で代替し、工程間搬送装置、工程内搬送装置、ストッカの動作の模擬を行うことができる。

ここで、ストッカの動作の模擬は、搬送車と異なり、図８に示すように、制御の対象となるスタッカクレーンの現在位置、移動の目的位置のＦｒｏｍ／Ｔｏの組み合わせにより
動作時間が決定できる。
動作の開始位置（Ｆｒｏｍ）と目的位置（Ｔｏ）の組み合わせ表から該当するＦｒｏｍ／Ｔｏに対する動作時間を取得し、動作時間に対するスタッカの走行時間、昇降時間、移載時間の速度パターを作成し、動作の模擬を実行する。速度パターンで決まる動作時間の経過後に、作業指示に対する作業終了報告を行う。またスタッカクレーンの速度から計算した位置をトラッキング情報として周期的に報告する。
複数台（通常は２台）のスタッカクレーンストッカでは、Ｆｒｏｍ／Ｔｏの組み合わせで作業を行う前に、スタッカクレーンの干渉をチェックし、動作範囲が重なり合う組み合わせでは作業開始を一時的に遅らせ、干渉するスタッカクレーンが干渉範囲から離脱後に作業を開始する処理を作業指示を出す前に行う。

一方、各搬送機器の上位に位置する搬送制御装置２に着目し、ソフトウエアの検証を行う場合、最下層の機械設備がシミュレータ６あるいはシミュレータ７で構成されている必要はない。搬送制御装置２の下位層である工程間搬送設備３ａ、３ｂ、・・・、３ｐ、工程内搬送装置４ａ、４ｂ、・・・、４ｑ、ストッカ５ａ、５ｂ、・・・、５ｒがシミュレータで模擬されていてもよく、複数系統の工程間搬送装置をシミュレータ８で動作の模擬を行う。
工程内搬送装置も工程間搬送装置と同様の構成とする。
ストッカについても複数のストッカをシミュレータ９で動作の模擬を行う。

図９及び図１０に、工程間搬送及びストッカをシミュレータに置き換える構成を示す。
中間層のシミュレータ８、９は、上位システムから見た機能、換言すれば、通信を通して見える機能だけを実現すればよく、製品ソフトウエアに存在するマンマシンの操作部分や保守機能などは必要とせず、搬送制御装置２からの搬送指示に対して搬送に要する時間を推定し、時間経過後に作業終了報告を返す。
カセットが搬送の途中経過で移動すれば、搬送車、スタッカクレーンからのトラッキングデータを元に搬送制御装置２にトラッキング情報を報告する。
ストッカでは棚の在庫管理も中間層のシミュレータ９が行う。

階層の異なる４種類のシミュレータは混在し、画面操作等のマンマシンを伴う部分、機械制御の詳細な動作、機械動作の動作ログ等機能検証は下位レベルのシミュレータ６、７で行う。
また、各レベルのシミュレータで作業終了報告を行う際に、特に指定しなければデフォルトで正常終了を報告する。
報告する終了コード、あるいは終了タイミング（作業指示の受信直後に異常報告、作業途中に終了報告、作業終了時に終了報告など）を指定することで、各種の異常状態をシミュレータで発生し、異常処理についての検証を行う。

搬送制御装置２の指示に対し応答を返す書式、手順、応答する時間等の検証についは、シミュレータ８、９が行うが、シミュレータで代替していない工程間搬送装置あるいはストッカの制御装置は、実機と同様な実システムの制御装置と下位層のレベルのシミュレータ６、７とが連携して搬送制御装置２に対して応答する。

実システムでは、工程間搬送、工程内搬送、ストッカの構成台数の合計は２０〜６０台程度あり、中間層のシミュレータ８、９を使用せずに最下層のシミュレータ６、７と実制御系で構成すると、運用上、これだけの台数の装置のセットアップ、運用中の操作に大きな人的資源を投入することになり、経済的な負担が発生する。
また、図４の動作フローは、実機の制御装置に固有の操作、例えば、原点復帰処理や手動／自動の切替処理等を操作者が行うため、台数が多い場合、操作が煩雑になる。
一方、中間層シミュレータの混在では人が行う操作部分を自動化することも可能で、操
作量を大幅に低減することができる。
搬送制御装置２から見た工程間搬送装置、工程内搬送装置、ストッカは、通信により疎結合した装置で、搬送制御装置２から指示を与え、その報告を一定時間以内に応答する。
また下位の制御装置から装置状態、カセットのトラッキング情報を随時報告するソフトウエア構成である。
搬送制御装置２は下位装置に対して応答の時間監視を行っているが、これの上限値は決めているが、下限値は特に規定しない。このようなシステムではシミュレータで返す応答を時間の因果関係を維持した状態で実システムよりも早くする、あるいはランダムな時間にすることで、システムが実稼働後に発生する種種のタイミングを短期間に多数の組み合わせの試験を行い、ソフトウエアの信頼性を上げることができる。

シミュレータとソフトウエアの検証対象となる制御装置は、論理的な接続が行えればよく、実システムと同じ通信形態をとる必要はない。
実システムでは、個々の制御装置は離れた場所に設置し、その間を有線あるいは無線により接続するが、論理接続を維持できる通信手段で通信回線を代替し、例えば、搬送装置全体を同一のＬＡＮで接続してソフトウエアの検証を行う。
実システムに適用するために、通信部分をシミュレーションと実運用でソフトウエアスイッチで切り替える、あるいはプログラムの条件コンパイル機能によりソースコードの定義文の変更により両方の運用を行う通信インターフェースを実装することで、ハードウエアに依存しないソフトウエアとなり、ハードウエアの製作工程に左右されることなく、ソフトウエアの機能確認を実制御の制御装置とソフトウエアをシミュレータのソフトウエアにより検証することができる。

シミュレータはソフトウエアであり、実際の制御を行う装置と独立したパソコン等を適宜使用する。あるいは実制御のソフトウエアと並列に動作することを保証できれば実制御のソフトウエアとシミュレータソフトウエアを制御装置に共存させることもできる。

シミュレーションを利用したソフトウエアの修正作業フローの一例を図１１に示す。
既に実稼働している搬送装置では、シミュレーションによりソフトウエア修正の効果を検証し、その結果、機能上あるいは性能上、問題がなければ実システムを一時的に停止し、修正ソフトウエアを実システムにインストールする。
試運転の結果、異常が発生すれば修正を無効にし元の状態に戻す。
異常が発生しない場合、運転を継続し動作を監視する。
その結果、修正の有効性が確認できない場合には、その原因を特定し、再度ソフトウエアを修正し、シミュレーションを行う。有効性が検証できればソフトウエア修正は完結する。
このフローではシミュレーションによりソフトウエアを事前検証し、シミュレータと実システムの差違に依存する部分の機能以外はシミュレータを下位システムの代替として試験でき、実稼働している顧客システムのソフトウエア修正失敗に対するリスクを低減することができる。

以上、本発明の搬送装置の設計支援システムについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の搬送装置の設計支援システムは、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて行った搬送装置の設計と実稼働状態との間の乖離をなくし、設計段階から実稼働段階に円滑に移行することができることから、液晶や半導体の製造工程等の複雑な搬送経路や多くの種類及び台数の搬送機を備えた搬送装置の設計の用途に好適に用いることができる。
また、設計支援システムは実際の機械設備を使用しないで各搬送装置のソフトウエアを稼働できるため、操作に不慣れな作業者に対する操作の訓練設備として利用可能である。特に、設備異常に対して、その復旧方法の訓練は日常では発生しないケースを想定し、繰り返して訓練することで局部的に発生した故障を搬送装置全体の停止にまで拡大させることなく短時間で復旧させることで、システムの可用性を高めることができる。

本発明の搬送装置の設計支援システムの一実施例を示す概略説明図である。 設計対象の搬送装置の一例を示す説明図である。 搬送装置の制御システムの構成図である。 システムの動作フローの説明図である。 搬送車の動作模擬の制御システムの構成図である。 搬送車の動作模擬の説明図である。 ストッカの動作模擬の制御システムの構成図である。 ストッカの動作模擬の説明図である。 搬送車の動作模擬をメカニカル部分の模擬と情報制御部分の模擬とに分割する説明図である。 ストッカの動作模擬をメカニカル部分の模擬と情報制御部分の模擬とに分割する説明図である。 ソフトウエア修正作業フローの説明図である。

符号の説明

１ ＣＩＭ（コンピュータ統合生産）
２ 搬送制御装置
３ａ、３ｂ、・・・、３ｐ 工程間搬送制御装置
４ａ、４ｂ、・・・、４ｑ 工程内搬送制御装置
５ａ、５ｂ、・・・、５ｒ ストッカ制御装置
６、７、８、９ シミュレータ

Claims (8)

1. （１）要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置上で、所定のパラメータを設定して、当該仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第１設計シミュレーション工程と、
   （２）前記第１設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて搬送装置を構成する個々の実機を設計、製造し、当該実機を製造した段階で、実機の性能をテストする実機シミュレーション工程と、
   （３）前記実機シミュレーション工程のテスト結果を、前記第１設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第２設計シミュレーション工程と、
   からなることを特徴とする搬送装置の設計支援システム。
2. 第１設計シミュレーション工程が、複数の搬送車の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、搬送車に指令を与える搬送車制御装置の複数系統をソフトウエアで模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものであることを特徴とする請求項１記載の搬送装置の設計支援システム。
3. 第１設計シミュレーション工程が、複数のストッカ設備の動作状況をソフトウエアで模擬するシミュレータと、ストッカ設備に指令を与えるストッカ制御装置の複数系統をソフトウエアで模擬するシミュレータとを組み合わせて模擬するものであることを特徴とする請求項１記載の搬送装置の設計支援システム。
4. （４）実稼働環境において搬送装置を構成する個々の実機の性能をテストする実稼働環境実機検証工程と、
   （５）前記実稼働環境実機検証工程のテスト結果を、要求される搬送経路及び搬送能力に基づいて設計した仮想の搬送装置上で、所定のパラメータを設定して、当該仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする設計シミュレーションの仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第３設計シミュレーション工程と、
   （６）前記第３設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて行う実稼働工程と、からなることを特徴とする搬送装置の設計支援システム。
5. 設計シミュレーションの仮想搬送装置が、請求項１記載の第２設計シミュレーションの仮想搬送装置であることを特徴とする請求項４記載の搬送装置の設計支援システム。
6. （７）前記実稼働工程の結果を、前記第３設計シミュレーション工程の仮想搬送装置に反映させて、仮想搬送装置の搬送能力をコンピュータ上でテストする第４設計シミュレーション工程と、
   （８）前記第４設計シミュレーション工程のテスト結果に基づいて行う実稼働工程と、を付加してなることを特徴とする請求項４又は５記載の搬送装置の設計支援システム。
7. 前記第１設計シミュレーション工程において設定したパラメータを、第２設計シミュレーション工程以降の設計シミュレーション工程において、前段のテスト結果に基づいて順次修正を加えるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の搬送装置の設計支援システム。
8. 前記パラメータを用いて、搬送制御に用いるソフトウエアの性能をコンピュータ上でテストするようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の搬送装置の設計支援システム。

Images