JP2006146414A - トラッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、効率的且つ画一的に構築することができる汎用性の高いトラッキングシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、各マシン１０により所定処理を受けながら生産ラインを流れるワーク１２をトラッキングするトラッキングシステムにおいて、各マシンを直接制御するＰＬＣ２０と、ワークの生産管理を行う生産管理側コンピューター４０と、ＰＬＣと生産管理側コンピューターとの間に設けられ、生産ラインを流れるワークをトラッキングするためのトラッキングプログラムを実行するトラッキングコンピューター３０とを備え、前記トラッキングプログラムが、各マシンの接続関係及びワーク情報の取得方法が定義された定義ファイルと、前記ＰＬＣからのワーク情報とに基づいて動作するように構築されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、各マシンにより所定処理を受けながら生産ラインを流れるワークをトラッキングするトラッキングシステムに関する。

従来から、工場などで物体追跡を行うトラッキングプログラムを設計する際、定義したフレームワークに従ってトラッキングプログラムを分割して階層構造にし、それぞれのプログラム部分を独立的に設計・管理する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、トラッキングプログラムを階層構造化にし、各層のプログラムに独立性を持たせると共に、上層のプログラムに共通機能を持たせたることで、トラッキングプログラムの再利用性を図っている。
特開平１１−５３１７８号公報

ところで、近年では、製品サイクルの短縮化などから、生産ラインの構成（ライン構成）の見直しの機会が多くなる傾向にあるため、かかる頻繁なライン構成の変更に対しても機動的に対応できる汎用性の高いトラッキングシステムが必要とされる。例えばマシンの配置換えや交換などの理由でライン構成を変化させる必要が生じたとき、大きな変更を加えることなく従前のトラッキングプログラムを流用できることは有用である。

この点、上述の従来技術では、トラッキングプログラムを「工場」、「区画」、「接続」、「設備」、「追跡対象物」なる分類（フレームワーク）に従って分割しているが、「設備」の中の最下層に位置するマシンを変更した場合には、「設備」の区分内のプログラムを全体的に変更せざるを得ず、また、「接続」の区分内のプログラムにも変更を反映させる必要がありえ、依然として多大な労力が予想される。

また、近年では、１ラインでの多品種生産の要請などから、ライン構成が複雑化する傾向にあるため、かかる複雑なライン構成に対しても効率的且つ画一的にトラッキングシステムを構築する必要がある。この点、上述の従来技術は、トラッキングプログラムの全体的な構築方法について指針を与えるものの、かかる構築方法においても、複雑なライン構成により複雑化する下層のプログラムの構築については、依然としてプログラム作成者の能力に依存せざるを得ない部分が多くある。従って、プログラム作成者の違いによりプログラムの品質のバラツキが大きくなりやすく、また、整備性の低いトラッキングプログラムが構築されうるという問題点がある。

そこで、本発明は、効率的且つ画一的に構築することができる汎用性の高いトラッキングシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態によれば、各マシンにより所定処理を受けながら生産ラインを流れるワークをトラッキングするトラッキングシステムにおいて、
各マシンを直接制御するライン側コントローラと、
ワークの生産管理を行う生産管理側コンピューターと、
ライン側コントローラと生産管理側コンピューターとの間に設けられ、前記ライン側コントローラ側で生成されるワーク情報を取得するワーク情報取得手段を有し、生産ラインを流れるワークをトラッキングするためのトラッキングプログラムを実行するトラッキングコンピューターとを備え、
前記トラッキングプログラムは、少なくとも各マシンの接続関係及びワーク情報の取得方法が定義された定義ファイルを参照して、前記ライン側コントローラ側から取得するワーク情報に基づいて動作するように構築されていることを特徴とするトラッキングシステムが提供される。

この形態において、前記定義ファイルは、グラフィカルユーザーインターフェース（GUI）により作成可能であってよい。また、前記グラフィカルユーザーインターフェースは、マシンを表わすマシンアイコンと、マシン間の接続態様を表わす接続アイコンとを含み、ユーザにより設定された接続アイコン及びマシンアイコンの配置態様に基づいて、前記定義ファイルにおける前記各マシンの接続関係が定義されるものであってよい。前記マシンアイコンは、マシンの属性に応じて複数種用意され、マシンアイコンから展開される入力画面に対するユーザ入力情報に基づいて、前記定義ファイルにおける前記ワーク情報の取得方法が定義されるものであってよい。また、前記ワークは、ガラスであり、前記ワーク情報は、各マシンのガラス搬入時に発生する搬入信号又はガラス搬出時に発生する搬出信号を含み、前記トラッキングプログラムは、同一マシンからの２回の搬入信号が搬出信号を介在せずに連続した場合に、１回目の搬入信号により搬入を検出したガラスに対するトラッキングを停止するものであってよい。

また、上述の形態によるトラッキングシステムは、前記生産管理側コンピューターからの変更命令を受けてワークに対するジョブを変更するジョブチェンジシステムを備え、
前記ライン側コントローラは、生産ライン内に複数設けられ、それぞれが１つ以上のマシンを１ユニットとして統括制御するものであり、
前記ジョブチェンジシステムは、前記トラッキングプログラムの実行結果から得られるトラッキング情報に基づいて、各ライン側コントローラが実行する制御プログラムの内容の変更タイミングを決定するものであってよい。

以上説明したように、本発明によれば、トラッキングプログラムを実行するトラッキングコンピューターが、ライン側コントローラと生産管理側コンピューターとの間にインターフェース層として設けられるので、トラッキングシステムの管理性や拡張性が向上する。また、トラッキングプログラムが、少なくとも各マシンの接続関係及びワーク情報の取得方法が定義された定義ファイルを参照して、ライン側コントローラ側から取得するワーク情報に基づいて動作するように構築されているので、ライン構成の変更時にもトラッキングプログラムに手を加える必要が無く、定義ファイルに修正・変更を加えるだけでよくなり、トラッキングシステムの機動性や汎用性が向上する。また、かかる定義ファイルをグラフィカルユーザーインターフェースにより作成可能とすることで、定義ファイルの作成負担が大幅に低減され、また、作成者の能力に依存しない画一的な態様で定義ファイルを作成できるようになるので、トラッキングプログラム全体としての品質安定性や整備性が向上する。また、このようなトラッキングコンピューターによるトラッキング機能と連携させることで、効率的なジョブチェンジを実現できるジョブチェンジシステムを構築することもできる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明によるトラッキングシステムが適用可能な生産ラインの一例を示す概略平面図である。生産ラインは、ワーク１２に対して所定の処理を行う複数のマシン１０から構成される。マシン１０は、例えば研磨機のような加工系マシン、例えばコンベアのような搬送系マシン、スタッカのような貯蔵系マシンなどを含み、生産ラインの目的に応じて選択される。以下では、説明上、ワーク１２をガラスとし、ガラス生産ラインを想定する。

図１に示すように、ワーク１２は、各マシン１０により所定処理（ガラスの切り出し、研磨、熱処理のようなジョブ）を順次受けながら生産ラインを流れていく。ワーク１２の流れ、即ち各マシン１０間でのワーク１２の受け渡しは、コンベアやロボットなどのマシン１０を用いて、自動的に実行される。各マシン１０は、シーケンサであるＰＬＣ（programmable logic controller）２０によって制御される。

ＰＬＣ２０は、例えば、図１に示すように、１つ以上のマシン１０を１単位（その管轄領域）として、各単位にそれぞれ割り当てられる。即ち、ＰＬＣ２０は、生産ライン内において複数設定され、それぞれに割り当てられた１つ以上のマシン１０を統括制御する。各ＰＬＣ２０は、光ケーブルなどからなる通信ネットワークを介して互いに接続されている（図２参照）。ＰＬＣ２０は、書き換え可能なメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）を備え、メモリ内に格納された制御プログラム（いわゆるラダープログラム）に従って、各種制御を実行する。各ＰＬＣ２０が接続されている通信ネットワークには、当該通信ネットワークに接続される機器（典型的には、各ＰＬＣ２０）の全てが共通に参照、書き込みできるレジスタ２５が存在する。

図２は、本実施例のトラッキングシステムの全体構成を示す概略図である。上述の各ＰＬＣ２０は、適切な通信手段を介してトラッキングコンピューター３０に接続される。即ち、トラッキングコンピューター３０は、後述する如くレジスタ２５に記憶された各種情報を取得できるように、各ＰＬＣ２０が接続されている通信ネットワークに接続される。トラッキングコンピューター３０は、いわゆるパーソナルコンピューターであってよい。トラッキングコンピューター３０は、生産ラインにおけるワーク１２の状態（例えば、ワーク１２の現在位置）をトラッキングするため、所定のトラッキングプログラム（後に詳説する）を実行する。

トラッキングコンピューター３０は、生産ラインの稼動中、トラッキングプログラムを実行し、その実行結果をディスプレイ装置３２に表示する。例えば、ディスプレイ装置３２には、図３に示すような生産ラインの状態図が表示され、トラッキングプログラムの実行結果に基づいて、各ワーク１２の表示位置が更新されていく。これにより、ユーザは、現在の生産ラインの状態（トラブルの有無など）を、ディスプレイ装置３２に表示された仮想的な状態図に基づいて、視覚的に判断することができる。尚、トラッキングコンピューター３０は、ＰＬＣ２０が設置される生産ライン（設備）から離れた遠隔位置に設置されてよい。これにより、ユーザは、現在の生産ラインの状態を遠隔位置から把握することができる。

トラッキングコンピューター３０には、各種ワーク１２の生産管理を行う生産管理側コンピューター４０が接続される。生産管理側コンピューター４０は、例えば、生産計画を作成したり、生産計画に基づいて生産ラインの稼動時間やジョブ内容を決定したり、また、トラッキングコンピューター３０からのトラッキング情報に基づいて生産状態を把握したりするために用いられる。

図４は、本実施例のトラッキングシステムを層構造で捉えた図である。本実施例のトラッキングコンピューター３０は、生産管理側コンピューター４０が位置する生産管理層と、ＰＬＣ２０が位置する設備制御層との間の、インターフェース層に位置する。各層は、例えばTCP/IP ( Transmission Control Protocol / Internet Protocol)などに準拠した通信ネットワークを介して接続されている。

このようにインターフェース層にトラッキング機能を与えることで、設備制御層や生産管理層にはそれぞれの本来的な機能に特化した構成を付与することができ、各層の独立性が高まり、システム構成の複雑化が緩和される。また、各層が機能的に独立するので、後述するように、他の層に影響を与えることなくトラッキング機能に変更や修正を加えることができ、トラッキングシステムの汎用性や整備性が高まる。また、後述するように、インターフェース層に、トラッキングシステムと関連した他のシステム（例えばジョブチェンジシステム）を容易に構築することができ、トラッキングシステムの有用性が高まる。

次に、トラッキングコンピューター３０により実現されるトラッキング機能について説明する。

トラッキングコンピューター３０は、上述の如く、所定のトラッキングプログラムを実行する。このトラッキングプログラムは、ＰＬＣ２０側（レジスタ２５）から取得するワーク情報を入力データとして動作し、以下詳説する定義ファイルに基づいて、当該ワーク情報を処理又は保存等することで、トラッキング機能を実現する。

この定義ファイルには、以下で詳説するように、“所望のトラッキング機能を実現するために必要な情報”をＰＬＣ２０側（各マシン１０を含む）から取得する際に必要となる各種情報が定義される。

例えば、定義ファイルには、生産ラインを構成する各種装置・設備（マシン１０やＰＬＣ２０）に関する情報が定義される。また、定義ファイルには、ワーク情報の意味（種類やその内容など）が定義される。ワーク情報は、各マシン１０の作動に関連する情報として作動関連情報、及び、ＰＬＣ２０の制御に関連する情報として制御関連情報を含む。また、定義ファイルには、ワーク情報を含む各種情報の取得方法が定義される。また、定義ファイルには、各マシン１０の位置、各マシン１０の配置順や各マシン１０間でのワーク１２の受け渡し関係のような、各マシン１０間の接続関係が定義される。

より具体的には、定義ファイルには、（１）各マシン１０やＰＬＣ２０のＩＤ、（２）各マシン１０のサイズや位置、（３）各マシン１０の属性・種類（例えば、加工系マシン、搬送系マシン）、（４）マシン種類毎に固有な必須情報（例えば、搬送系マシンの場合、コンベア長さ等）、（５）ワーク搬入元及び／又は搬入先のマシン１０に係るＩＤ、（６）ワーク搬入時及び／又は搬入時にＰＬＣ２０が出力するフラグのアドレス（レジスタ２５内のアドレス）、（７）後述するプロセス情報などが書き込まれるレジスタ２５内のアドレスが定義されてよい。

典型的な一例として、ＰＬＣ２０は、その管轄領域内にある各マシン１０がワーク１２を搬入及び搬出するタイミングに合わせてレジスタ２５内の所定アドレスにフラグをたてる。この場合、トラッキングコンピューター３０は、レジスタ２５内の所定アドレスにおけるフラグの発生態様（各マシン１０の搬入信号／搬出信号の発生態様）を常時監視する。これにより、トラッキングコンピューター３０側は、現在どのマシン１０がどのワーク１２を処理しているのかを把握することができる。また、トラッキングコンピューター３０側は、あるマシン１０からの搬出信号が発生した後に、その直ぐ後流のマシン１０から搬入信号が発生した場合に、これらの２つのマシン１０間でのワーク１２の受け渡しが問題なく完了したことを把握することができる。

このように本実施例では、トラッキングプログラムを動作させる際に必要な定義内容で且つ生産ラインの構成変更に伴って変動の生じやすい定義内容は、トラッキングプログラム内に組み込まれるのではなく、上述の如くトラッキングプログラムとは別の定義ファイルという形式で保持される。従って、本実施例では、マシン１０の入れ替えや配置換えのような生産ラインの構成変更が発生した場合であっても、トラッキングプログラムに手を加える必要が無く、生産ラインの構成変更に応じて定義ファイルを変更するだけでよく、生産ラインの構成変更に対する機動性が高い。また、生産ラインの構成に複数のバリエーションが存在しうる場合であっても、バリエーション毎に複数の定義ファイルを作成・用意しておくだけでよく、バリエーション毎に複数のトラッキングプログラムを作成・用意する必要も無くなる。

次に、かかる定義ファイルの作成・変更方法について説明する。本実施例では、定義ファイルは、グラフィカルユーザーインターフェース（GUI）により作成・変更される。

図５は、グラフィカルユーザーインターフェースの一例が表示されたトラッキングコンピューター３０のディスプレイ装置３２上の画面図（レイアウト画面）である。

ユーザは、定義ファイルを作成する際、マシンを模したマシンアイコン７０と、マシン間の接続態様を表わす接続アイコン７２とをレイアウト画面上で適切に配置して、レイアウト画面上で実際の生産ラインを表現する。マシンアイコン７０は、マシンの属性に応じて類型化したものが複数種用意される。例えば、加工系マシン、搬送系マシン、貯蔵系マシンといったように、マシンの特徴的な機能や性質に応じてグループ化（一般化）したものが各種用意される。

例えば、レイアウト画面上でユーザが、マウスなどを操作して加工系マシンを指定すると、レイアウト画面上に加工系マシンのマシンアイコン７０が現れる。ユーザは、各マシン１０が用意された複数の類型どの類型に属するかを把握し、ライン構成に従ってマシンアイコン７０を選択・配置していく。同様に、ユーザがマウスなどを操作して互いに接続する２つのマシンアイコン７０を選択すると、当該２つのマシンアイコン７０間に接続アイコン７２が現れる。ユーザは、あるマシン１０から搬出された場合に次はどのマシン１０に搬入されるかという各マシン１０間の接続を把握し、マシンアイコン７０間を接続アイコン７２により接続していく。

マシンアイコン７０及び接続アイコン７２は、プロンプトを備え、ユーザがプロンプトを介して所定項目を入力できるように構成されてよい。例えば、マシンアイコン７０にポインタを合わせてクリックすると、プロンプトが現れる。ユーザは、当該プロンプトからキーボードなどにより所定項目を入力できる。

プロンプトを介して入力できる所定項目は、マシンアイコン７０の種類毎に異なるものであってよい。例えば、上述の（４）のマシン種類毎に固有な必須情報がプロンプトを介して入力される。例えばマシンアイコン７０が搬送系マシンに係るものであれば、コンベア長さ、搬送速度や搬送時間に係る項目が予めブランクにされていてよい。このように、プロンプトを介して入力できる所定項目がマシンアイコン７０の種類毎に所定されているので、画一的な入力が可能であり、作成される定義ファイルにおける作成ユーザ間でのバラツキが防止される。

このようにして、ユーザは、レイアウト画面上でマシンアイコン７０及び接続アイコン７２を適切に配置し、且つ、必要に応じてプロンプトから所定項目を入力し終えると、例えば定義ファイル作成ボタン（図示せず）などを操作して、トラッキングコンピューター３０に対して定義ファイルを作成させるための意思表示を行う。トラッキングコンピューター３０は、このユーザの意思表示に応答して、定義ファイルが自動的に作成する定義ファイル作成プログラムを起動する。定義ファイル作成プログラムは、マシンアイコン７０及び接続アイコン７２の配置態様やプロンプトからの入力情報に応じた定義ファイルを生成する。

このように本実施例によれば、グラフィカルユーザーインターフェースを用いて定義ファイルを作成可能とすることで、ユーザは、高いプログラム作成能力を習得することなく、定義ファイルを容易に作成することが可能となる。また、定義ファイルの作成要領が画一化されるので、ユーザの違いによって作成される定義ファイルが異なってしまうことも無い。また、マシンの大まかな機能・特性に応じて各種マシンをグループ化することで、適切なマシンアイコン７０の選択が容易であり、また、プロンプトを利用して詳細な定義が画一的にできるので、定義ファイルを効率的に作成することができ、作成される定義ファイルの内容や品質について作成者間でバラツキが生じ難くなる。

また、上述したように、マシン１０の入れ替えや配置換えのような生産ラインの構成変更が発生した場合であっても、それに応じてマシンアイコン７０及び接続アイコン７２の配置や入力情報を変更するだけでよく、生産ラインの構成変更に対する対応が容易となる。

図６は、新規の生産ラインを立ち上げる際に最終的な定義ファイルが作成されるまでの主要処理の流れを示すフローチャートである。

先ず、ユーザは、生産ラインのレイアウト図（設計図）を基づいて、生産ラインの構成を把握し、生産ライン内の各マシン１０に、複数種用意されたマシンアイコン７０のうちの何れを割り当てるかを判断する（ステップ１００）。

次いで、ユーザは、生産ラインの構成の検討結果に基づいて、トラッキングを行う上で必要なデータの種別やその送受信方法を決定し、それに応じて各ＰＬＣ２０の制御プログラムを作成するなど、ハードウェアの設計・設定を実行する（ステップ１１０）。

次いで、ユーザは、上記ステップ１００での判断結果と共にワーク１２の経路を踏まえて、上述の如く、グラフィカルユーザーインターフェースにより、レイアウト画面上でマシンアイコン７０及び接続アイコン７２を適切に配置する。また、ユーザは、上記ステップ１１０での設計・設定結果を踏まえて、上述の如く、グラフィカルユーザーインターフェースにより、対応するマシンアイコン７０及び接続アイコン７２に係るプロンプトを介して入力する。ユーザは、これらの作業が終了した段階で、定義ファイル作成プログラムを実行させ、この結果、定義ファイルが作成される（ステップ１２０）。

このようにして定義ファイルが作成されると、生産ラインを試験的に稼動させて（ステップ１４０）、当該定義ファイルを用いてトラッキングプログラムが正常に動作するかを確認する。この際、トラッキングプログラムが正常に動作しない場合（例えば、図３の状態図におけるワーク１２の移動態様と、実際のライン上でのワーク１２の移動態様との間に整合性がない場合）には、定義ファイルの手直しを行う（ステップ１３０）。定義ファイルの手直しは、上述の如くグラフィカルユーザーインターフェースにより容易に実行できる。但し、必要な場合には従来的なエディタによる修正が併用されてもよい。このようにして定義ファイルが手直しされると、生産ラインが再び稼動され、以後、これらを繰り返して、整合性が確保された段階で、実稼動用の定義ファイルの完成となる。

このように本実施例では、グラフィカルユーザーインターフェースにより定義ファイルの変更（編集）が短時間で実現できるので、短時間で生産ラインの試運転の結果を反映させることができ、非常に効率的にトラッキングシステムを構築することができる。

次に、上述のようにして作成された定義ファイルを用いて実行されるトラッキングシステムの特徴的な動作の一実施例を説明する。

先ず、トラッキングコンピューター３０のトラッキングプログラムが起動されると、定義ファイル（複数ある場合には適切な１つ）が読み込まれ、ディスプレイ装置３２には、定義ファイルの定義内容に従って生産ラインの状態図（図３参照）が表示される。

生産ラインの稼動時、トラッキングコンピューター３０は、各マシン１０や各ＰＬＣ２０からの各種情報が書き込まれるレジスタ２５内の各領域（特に搬入信号／搬出信号の示すフラグが出力される領域）をリアルタイムで監視する。そして、トラッキングコンピューター３０は、レジスタ２５内の各領域におけるフラグの出力態様に応じて、生産ラインの状態図上で仮想的なワーク表示を移動させる。例えばあるマシン１０による搬出を示すフラグを検出した際、及び／又は、当該マシン１０の後流のマシン１０による搬入を示すフラグを検出した際、これらのマシン１０間でのワーク１２の受け渡しを検出し、生産ラインの状態図上で仮想的なワーク表示を移動させる。

この際、トラッキングコンピューター３０は、トラッキングプログラムを実行する上で各種情報が必要となった場合、定義ファイルに基づいてレジスタ２５内から当該各種情報を取得していく。トラッキングプログラムの実行結果は、上述の如く、ディスプレイ装置３２上の状態図上でのワーク表示の移動などにより反映され、ディスプレイ装置３２上の状態図がリアルタイムに更新されていく。これにより、生産ラインの監視者は、生産ラインの状態をリアルタイムで把握及び監視できるようになる。

また、生産ラインの稼動時、トラッキングプログラムは、個々のワーク１２が各種処理を経て完成品として生産ラインから搬出される毎に、それぞれのワーク１２に関するプロセス情報を取得する機能を有する。このプロセス情報は、ユーザがいつでも参照できるように、対応するワーク１２（製品）に関連付けて所定のデータベースに保存される。プロセス情報は、例えば、どのマシンによりどのような条件でどのような処理を受けたかなどの情報（例えば、どのプレス機によりどのようなプレス条件でプレス処理を受けたかを表わす情報）であってよい。なお、このようなプロセス情報（例えば、プレス装置によるプレス圧を検出する圧力センサの出力信号）は、マシン１０又はＰＬＣ２０によりレジスタ２５の所定アドレスに書き込まれるものであってよく、この場合、当該レジスタ２５の所定アドレスが定義ファイルに定義される。

同様に、トラッキングプログラムは、個々のワーク１２が各種処理を経て完成品として生産ラインから搬出される毎に、それぞれのワーク１２に関する欠陥情報を同様にデータベースに保存する。例えば、あるマシン１０が検査装置としての機能を有する場合、当該マシン１０からの出力信号は、ワーク１２の欠陥や寸法公差などに関する欠陥情報を含んでよい。かかる欠陥情報は、各ＰＬＣ２０間においても交換されてよく、例えばワーク１２の流れに合わせて後流のＰＬＣ２０へと引き継がれていってよい。尚、この場合、トラッキングコンピューター３０は、各ＰＬＣ２０で生成されるそれぞれの管轄領域におけるワーク１２の欠陥情報を取得すると共に、最後流のＰＬＣ２０で生成される各ワーク１２に対する最終の欠陥情報を取得してよい。このような欠陥情報（例えば、検査装置からの欠陥情報を表わす出力信号）は、マシン１０又はＰＬＣ２０によりレジスタ２５の所定アドレスに書き込まれるものであってよく、この場合、当該レジスタ２５の所定アドレスが定義ファイルに定義される。また、上述のような各ＰＬＣ２０間での欠陥情報の交換や引継ぎは、各ＰＬＣ２０やトラッキングコンピューター３０がアクセス可能なレジスタ２５を介して実現されてよい。このようなレジスタ２５のアドレスについても定義ファイルに定義されてよい。

例えば、トラッキングコンピューター３０は、あるワーク１２があるマシン１０から払い出しがされたとき、その際のフラグに応答して、定義ファイル内のレジスタアドレス情報に基づいて、払い出し元のマシン１０に係るＰＬＣ２０が生成した当該ワーク１２に係る欠陥情報（プロセス情報などを含んでもよい）をレジスタ２５から取得することができる。

このようにトラッキングコンピューター３０は、現に生産ラインを流れているワーク１２の欠陥情報をリアルタイムに把握することができる。これらの欠陥情報は、その内容に応じて、トラッキングプログラムの実行結果としてディスプレイ装置３２に表示されてよい。例えば、許容限度を超えた欠点数を示すワーク１２に対しては、警報のような形態でディスプレイ装置３２に出力されてよい。この場合、トラッキングコンピューター３０（又は後述するJ/Cコンピューター６０）は、かかる欠陥のあるワーク１２を生産ラインから除去させる指令（例えば、ワーク１２の搬送経路の変更指令）を適切なＰＬＣ２０に送信してもよい。尚、このようなトラッキングコンピューター３０による各ＰＬＣ２０に対する各種指令（ワーク１２の投入・加工方法や搬送方法に関する指令）の出力態様についても定義ファイルに定義されていてよい。

また、トラッキングプログラムは、生産ラインの異常を検知する機能を有する。例えば、トラッキングプログラムは、定義ファイルを参照して、ＰＬＣ２０を介して送信されうるマシン１０のウォーニング信号（フェール信号）を認識し、当該ウォーニング信号の種類に応じた適切な警告を出力する。この警告は、音響的及び／又は視覚的な出力であってよい。例えば、ディスプレイ装置３２上の生産ラインの状態図において、トラブルの生じた箇所に警告図形が重畳表示されてよい。尚、このようなウォーニング信号は、マシン１０又はＰＬＣ２０によりレジスタ２５の所定アドレスに書き込まれるものであってよく、この場合、当該レジスタ２５の所定アドレスが定義ファイルに定義される。

トラッキングプログラムは、更に、ワーク１２としてのガラスが持つ特有の異常を検知する機能を有する。即ち、ガラスは生産工程中に割れてしまう場合があり、本実施例のトラッキングプログラムは、かかる異常をも検知する機能を有する。

具体的には、トラッキングプログラムは、各マシン１０からの搬入信号／搬出信号の出力態様に基づいて、ワーク１２の生産ラインからの喪失（例えば、破損や抜き取りなどによる生産ラインからのガラスの喪失）を検知する機能を有する。例えば、同一マシン１０からの搬入信号が搬出信号無しで連続した場合（即ち、本来的にガラスを一枚ずつ順次処理するはずのマシン１０にガラスが２枚ある場合）、初回に搬入された方のガラスが生産ラインから喪失したと判断される。このような判断がなされると、喪失したとされるガラスについてはトラッキングが終了され（トラッキング対象から除外され）、当該ガラスに関して収集されたプロセス情報が廃棄される（データベースに格納されない）か、若しくは、喪失したガラスに係る情報としてデータベースに格納される。また、必要に応じて警告が出力されてもよい。

このように本実施例によれば、ガラスの割れやすいという特有の性質を考慮し、ワークが生産ラインから喪失した場合に備えることで、実際の生産ライン上のワークとトラッキングシステムで認識しているワークとの間で相違、ずれ、重複が生ずることを防止することができる。この結果、トラッキングシステムのロバスト性が向上する。尚、このようなトラッキングプログラムによるワーク喪失検知機能は、バッチ処理を行うマシン１０に対しても適用可能である。

次に、再び図３等を参照して、ジョブチェンジシステムと協働するトラッキングシステムについて説明する。ここで、ジョブチェンジとは、各マシン１０により実行されるワーク１２に対する処理形態（受け渡し形態や加工形態）を変えることをいい、同一の生産ラインにおいて製品のバリエーションを変更したり複数のバリエーションの製品を生産したりする場合に特に必要とされる。例えば、ワーク１２がガラスの場合、ガラスのバリエーションとしては、ガラスの縦横のサイズや板厚、色などがある。

ジョブチェンジは、各ＰＬＣ２０の制御プログラムの書き換えやデータの交換を伴う。本実施例では、以下で詳説する如く、トラッキングコンピューター３０によるトラッキング機能と連携して効率的なジョブチェンジを実現する。

ジョブチェンジシステムは、図４に示すように、トラッキングコンピューター３０と効率的に協働できるように同一のインターフェース層に設定される。ジョブチェンジシステムは、トラッキングコンピューター３０に適切な通信手段を介して接続される同様のコンピューター６０（以下、「J/Cコンピューター６０」という）を備えてよい。J/Cコンピューター６０は、以下説明する機能を実現するためのプログラムをメモリ内に備えている。但し、以下説明するジョブチェンジシステムの機能は、当然ながらトラッキングコンピューター３０自身により実現されてもよい。

ここで、インターフェース層（J/Cコンピューター６０）に生産管理側コンピューター４０からジョブチェンジを行うように指令があった場合を想定する。かかる指令は、生産管理側コンピューター４０上でトラッキングコンピューター３０によるトラッキング結果と生産計画とを照らし合わせて監視する監視者が送出するものであってよく、或いは、同監視機能を実現できる生産管理側コンピューター４０が自動的に送出するものであってもよい。或いは、J/Cコンピューター６０が、生産管理側コンピューター４０から得られる生産計画と、トラッキングコンピューター３０から得られるトラッキング結果とを照らし合わせてジョブチェンジの必要性やタイミングを判断するものであってよい。

例えば生産管理層からジョブチェンジ指令が発せられると、J/Cコンピューター６０は、同インターフェース層にあるトラッキングコンピューター３０と連携と取りながら（即ち、トラッキングコンピューター３０による上述のトラッキングプログラムを実行結果として得られるトラッキング情報を利用して）、設備制御層にある各ＰＬＣ２０（マシン１０）に対してジョブチェンジ指令を発送する。

ここでは、図１に示すように、ガラス（形状を切り出す前の素材状態の平板ガラス）が投入されるユニット１，２と、経路切り替え用のコンベアとしてユニット３と、ダイヤモンドカッターなどで所定形状にガラスを切り出すユニット４，５と、最終工程としてガラスの熱処理を行う加熱炉としてユニット８と、ユニット８にユニット４，５で切り出されたガラスをそれぞれ引き渡すユニット６，７とを備えるガラス生産ラインを想定する。
尚、このガラス生産ラインでは、ユニット８に向けてユニット１，２から２経路でガラスを流すことができる。

図３に示すライン状態でジョブチェンジ指令が発せられると、J/Cコンピューター６０は、先ず、ユニット１からユニット３にワーク１２が払い出された時点を、例えば、ユニット１のＰＬＣ２０からの搬出信号とユニット３のＰＬＣ２０からの搬入信号との基づいて検出する。J/Cコンピューター６０は、当該検出時に、ユニット１のＰＬＣ２０に対してジョブチェンジを行うよう指令を送出する。この場合、J/Cコンピューター６０は、当該指令と共に、新たなジョブに対応した制御プログラムをユニット１のＰＬＣ２０に送信してもよい。この際、ＰＬＣ２０には、制御プログラムと共に、当該制御プログラムを実行するのに必要なデータが他のシステムから転送されてもよい。例えば、ジョブチェンジの結果ガラスのサイズや形状が変わる場合に、加熱ヒータの設定値などを変化させる必要が生じた際、これらの必要なデータがJ/Cコンピューター６０や他のシステムから送信される（例えば、ガラスの形状データがＣＡＤ／ＣＡＭシステムから送信される）。尚、制御プログラムを含むこれらの各種データは、ＰＬＣ２０側で予め保持されていてもよい。

次いで、J/Cコンピューター６０は、ユニット４，６からワーク１２がそれぞれ払い出された時点を同様に検出し、当該検出時に、ユニット４，６の各ＰＬＣ２０に対してジョブチェンジを行うよう指令を同様に順次送出する。この際、J/Cコンピューター６０は、ユニット８からユニット４，６からのワーク１２が払い出された時点から、連続的に、ユニット８にユニット５，７からのワーク１２が払い出され始めるように、ユニット２〜７の各ＰＬＣ２０に対して指令を送出してよい。

次いで、J/Cコンピューター６０は、ワーク１２がユニット２から予定数払い出された時点で、ユニット２へのワーク１２の搬入が停止されるように、ユニット２のＰＬＣ２０に対して指令を送出する。また、J/Cコンピューター６０は、ユニット１，４，６からのジョブチェンジ完了の応答を受けて、ユニット１へのワーク１２の搬入を開始して、ユニット１，４，６の各ＰＬＣ２０を稼動させる。従って、この段階から、新しい種類の処理を受けたワーク１２（以下、「新ワーク１２」という）がユニット８に向けて流れ始める。J/Cコンピューター６０は、ユニット８に新ワーク１２を払い出すタイミングを決定する。この際、J/Cコンピューター６０は、ユニット８からユニット２からのワーク１２（旧ワーク１２）が全て払い出された時点から、連続的に、ユニット８に新ワーク１２が払い出され始めるように、ユニット８における新旧ワークの切り替えタイミングを調整する。これにより、ユニット８においてワーク１２が途切れることなく、ユニット１側の設備のジョブチェンジが完了される。このように本実施例では、連続的な切り替えによってユニット８にはワーク１２が連続的に供給されるので、切り替え前後でユニット８の加熱炉内の温度分布が変化することがなく、ユニット８による安定した熱処理を維持することができる。

また、J/Cコンピューター６０は、上述の如くユニット２へのワーク１２の搬入を停止した後、上述したユニット１側のジョブチェンジと同様の態様で、ユニット２側のジョブチェンジを実行してよい。即ち、J/Cコンピューター６０は、最後のワーク１２がユニット２から払い出されると、ユニット２のＰＬＣ２０に対してジョブチェンジ指令を送出し、以下同様に、各ユニット５，７が最後のワーク１２を払い出した時点で、それぞれの各ＰＬＣ２０に対してジョブチェンジ指令を随時送出する。このようにして本実施例では、上流側から下流側へとワーク１２の流れに従って順次ジョブチェンジを効率的に行うことができる。

また、本実施例において、ユニット２側のジョブチェンジが必要でない場合には、J/Cコンピューター６０は、上述のようにユニット２へのワーク１２の搬入を停止することなく継続する。この場合、ユニット８には、新ワーク１２がユニット１側から、旧ワーク１２がユニット２側から供給可能な状態となる。この場合、J/Cコンピューター６０は、ユニット６，７の各ＰＬＣ２０に対してそれぞれのワーク１２を交互にユニット８に払い出すように指令を送出する。このようにして本実施例では、別々のバリエーションのガラスを同時に製造することも可能である。

また、本実施例において、例えばガラスの色は同じで形状だけ変える場合、即ちユニット４だけに対してジョブチェンジが必要な場合、J/Cコンピューター６０は、ユニット１から引き受けたワーク１２に対するユニット３の払い出し先をユニット４からユニット５に変更するように（図３の点線矢印参照）、ユニット３のＰＬＣ２０に対して指令を送出する。次いで、J/Cコンピューター６０は、ユニット４からユニット６への払い出しが完了すると、ユニット４のＰＬＣ２０に対してジョブチェンジ指令を送出する。ユニット４のジョブチェンジが完了すると、J/Cコンピューター６０は、ユニット４からのジョブチェンジ完了の応答を受けて、ユニット３の払い出し先をユニット４に戻すように、ユニット３のＰＬＣ２０に対して指令を送出する。尚、J/Cコンピューター６０は、ユニット３の払い出し先の変更に伴うユニット２側の影響を考慮して、ユニット２側の各ユニット２，５，７等の各ＰＬＣ２０に対して適切な指令を送出する。

以上説明したように本実施例によれば、J/Cコンピューター６０は、上述のようなトラッキングコンピューター３０によるトラッキング機能と連携することで、各ユニットの各ＰＬＣ２０に対して適切なタイミングで各種指令を送出することができ、これにより、上述のように、J/Cコンピューター６０により多様な形態で且つ効率的にジョブチェンジを実現することができる。

尚、上述の実施例では、ジョブチェンジを行う際、ジョブチェンジに要する時間（例えば、ＰＬＣ２０の制御プログラムの書き換えやデータの入れ替えに要する時間）とワーク１２の搬送速度との関係を考慮して、制御プログラムの書き換え等を要するユニットに対してはワーク１２の存在しない状態を形成しているが、高性能のＰＬＣ２０や高速バスを用いて瞬時にジョブチェンジを行えるようにし、１つのラインにおいて多品種混流生産を実現してもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、各装置間の情報の授受は適切な無線通信手段により実現されてもよい。また、上述の実施例では、各マシン１０の作動関連情報（搬入／搬出情報やプロセス情報など）は、トラッキングコンピューター３０がレジスタ２５を介して取得しているが、例えば欠陥情報はトラッキングコンピューター３０やJ/Cコンピューター６０にレジスタ２５を介せずにマシン１０から直接的に供給されてもよい。

同様に、上述の実施例では、トラッキングコンピューター３０が、プロセス情報など特定情報が書き込まれるレジスタ２５の所定アドレスに当該特定情報を取得しに行くものであったが、トラッキングコンピューター３０に各マシン１０や各ＰＬＣ２０の出力信号が直接的に供給される構成であってもよい。

また、上述の実施例において、定義ファイルは、必ずしもトラッキングコンピューター３０内のメモリに常駐させておく必要は無く、例えばトラッキングコンピューター３０の所定ドライブに挿入されるメモリから取り出されてもよく、若しくは、トラッキングコンピューター３０がネットワークを介して常時アクセス可能なメモリに記憶されていてもよい。或いは、定義ファイルは、所定の中央メモリに記憶され、起動時にトラッキングコンピューター３０内のメモリにダウンロードされる構成であってもよい。

また、上述では、定義ファイルに定義される事項を具体的に開示しているが、本発明は、特にこれに限定されるものでなく、生産ラインの用途や構成に応じて、定義ファイルに定義される事項の一部が省略されてもよく、若しくは、定義ファイルに更なる追加事項が定義されてもよい。例えば、通信ネットワークに接続されていない関連装置に関する情報（例えば当該関連装置からの情報取得方法）や、例えばジョブチェンジシステムのような他のシステムとの間での情報取得方法が定義ファイルに定義されてもよい。

本発明によるトラッキングシステムが適用可能な生産ラインの一例を示す概略平面図である。 本実施例のトラッキングシステムの全体構成を示す概略図である。 図１に対応する生産ラインに対する画面上の仮想的なライン状態図を示すイメージ図である。 本実施例のトラッキングシステムを示す階層図である。 グラフィカルユーザーインターフェースの一例を示すイメージ図である。 新規生産ラインを立ち上げる際に定義ファイルの作成処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ マシン
１２ ワーク
２０ ＰＬＣ
３０ トラッキングコンピューター
３２ ディスプレイ装置
４０ 生産管理側コンピューター
６０ J/Cコンピューター

Claims (6)

1. 各マシンにより所定処理を受けながら生産ラインを流れるワークをトラッキングするトラッキングシステムにおいて、
   各マシンを直接制御するライン側コントローラと、
   ワークの生産管理を行う生産管理側コンピューターと、
   ライン側コントローラと生産管理側コンピューターとの間に設けられ、前記ライン側コントローラ側で生成されるワーク情報を取得するワーク情報取得手段を有し、生産ラインを流れるワークをトラッキングするためのトラッキングプログラムを実行するトラッキングコンピューターとを備え、
   前記トラッキングプログラムは、少なくとも各マシンの接続関係及びワーク情報の取得方法が定義された定義ファイルを参照して、前記ライン側コントローラ側から取得するワーク情報に基づいて動作するように構築されていることを特徴とするトラッキングシステム。
2. 前記定義ファイルは、グラフィカルユーザーインターフェース（GUI）により作成可能である、請求項１に記載のトラッキングシステム。
3. 前記グラフィカルユーザーインターフェースは、マシンを表わすマシンアイコンと、マシン間の接続態様を表わす接続アイコンとを含み、
   ユーザにより設定された接続アイコン及びマシンアイコンの配置態様に基づいて、前記定義ファイルにおける前記各マシンの接続関係が定義される、請求項２に記載のトラッキングシステム。
4. 前記マシンアイコンは、マシンの属性に応じて複数種用意され、マシンアイコンから展開される入力画面に対するユーザ入力情報に基づいて、前記定義ファイルにおける前記ワーク情報の取得方法が定義される、請求項３に記載のトラッキングシステム。
5. 前記ワークは、ガラスであり、
   前記ワーク情報は、各マシンのガラス搬入時に発生する搬入信号又はガラス搬出時に発生する搬出信号を含み、
   前記トラッキングプログラムは、同一マシンからの２回の搬入信号が搬出信号を介在せずに連続した場合に、１回目の搬入信号により搬入を検出したガラスに対するトラッキングを停止する、請求項１に記載のトラッキングシステム。
6. 前記生産管理側コンピューターからの変更命令を受けてワークに対するジョブを変更するジョブチェンジシステムを備え、
   前記ライン側コントローラは、生産ライン内に複数設けられ、それぞれが１つ以上のマシンを１ユニットとして統括制御するものであり、
   前記ジョブチェンジシステムは、前記トラッキングプログラムの実行結果から得られるトラッキング情報に基づいて、各ライン側コントローラが実行する制御プログラムの内容の変更タイミングを決定する、請求項１〜５の何れか１項に記載のトラッキングシステム。
   

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