JP2007199748A - 製造システム管理支援装置および製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】所定の処理をプログラムに基づいて行う設備装置と、設備装置を管理する管理装置と、がネットワークを介して接続されデータ交換を行う製造システムにおいて、設備装置または管理装置を設計／構築／立上げ／保守時の製造システムの作業者の作業処理を支援する製造システム管理支援装置を得ること。
【解決手段】製造システムにおける設備装置または管理装置の管理作業を支援する製造システム管理支援装置５であって、設備装置または管理装置の仕様および設計に関する設計情報と、所定の内容の設計情報を格納するための設計情報入力テンプレートと、を含む製造システム情報を格納する製造システム情報格納部５３と、新たな設備装置または管理装置の開発時に設計情報入力テンプレートを呼び出して表示させ、入力された内容を新たな設備装置または管理装置の設計情報として製造システム情報格納手段に格納する登録処理部５４と、を備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は、たとえば製造工場における搬送設備機械や製造設備機械、検査設備機械などのそれぞれの設備機械とこの設備機械を制御する制御部を備えた設備装置と、これらの設備装置を管理する計算装置とがネットワークを介して接続された製造システムにおいて、設備装置や計算装置に入力されるプログラムやパラメータの作成を支援する製造システム管理支援装置に関するものである。また、上記設備装置と上記計算装置との間で通信されるデータの変換を行うデータ変換装置を備える製造システムにも関するものである。

従来、生産設備として実際にワークの加工、洗浄、運搬などに携わる各種の工作機械や段取装置、洗浄装置、作業指示装置、搬送装置などの制御対象設備と、これらの制御対象設備の運用のための加工日程計画や加工順序情報、使用予定治具情報などの基本情報を処理して運転スケジュールを作成しながらこれらの制御対象設備を統括的に運転制御する制御装置とが、ネットワークで接続された構成を有するフレキシブル生産システムが提案され、普及してきている。このようなフレキシブル生産システムの一例として、上記制御装置を上記制御対象設備の機能要素ごとに分割して複数配置して、機能要素ごとに制御対象設備の運転制御を行うようにすると共に、制御対象設備の運転制御に用いられる制御情報伝送用の通信回線と、フレキシブル生産システムの運用管理に用いられる運用情報伝送用の通信回線とを別々に設けて、システム全体としての情報の流れを円滑にそして高効率に行うシステムがある（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１−２３４１４３号公報

上記特許文献１に記載されるようなフレキシブル生産システムでは、制御対象設備や制御装置を新たに設置する場合に、その設計書や仕様書などが人手によって作成されており、それらの情報の管理が上手く機能していなかった。たとえば、過去に設置された制御対象設備と同じベンダの制御対象設備を新たに設置する場合に、その過去に設置された制御対象設備に関する設計書や仕様書は紙で管理されているので、それを流用することが難しかった。

また、一般的に特許文献１に記載されるようなフレキシブル生産システムでは、制御対象設備や制御装置は異なるベンダのものを組み合わせて構築される場合が多く存在する。このような場合、ベンダごとに制御対象設備に設定されるパラメータの意味や制御対象設備や制御装置で使用されるデータフォーマットが異なるために、制御装置には、該制御装置が運転制御を行う制御対象設備ごとにデータアクセスプログラムが必要となるという問題点があった。さらに、このデータアクセスプログラムを開発するための作業は、制御対象設備ごとに行う必要があるために、データアクセスプログラムの作業者に大きな負荷が掛ってしまうという問題点もあった。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、製造に関与する設備装置と該設備装置を管理制御する計算装置とがネットワークを介して構成される製造システムにおいて、設備装置または計算装置を設計／構築／立上げ／保守時の製造システムの作業者の作業処理を支援する製造システム管理支援装置を得ることを目的とする。

また、製造に関与する設備装置と該設備装置を管理制御する計算装置とがネットワークを介して構成される製造システムにおいて、設備装置と計算装置で使用されるデータフォーマットが異なる場合や、設備装置に設定されるパラメータの意味がベンダごとに異なる場合でも、設備装置ごとにデータアクセスプログラムを必要とすることなく、設備装置と計算装置との間でのデータ変換を行う製造システムを得ることも目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる製造システム管理支援装置は、所定の処理をプログラムに基づいて行う設備装置と、前記設備装置を管理する管理装置と、がネットワークを介して接続されデータ交換を行う製造システムにおける前記設備装置または前記管理装置の管理作業を支援する製造システム管理支援装置であって、前記設備装置または前記管理装置の仕様および設計に関する設計情報と、所定の内容の前記設計情報を格納するための設計情報入力テンプレートと、を含む製造システム情報を格納する製造システム情報格納手段と、新たな設備装置または管理装置の開発時に前記設計情報入力テンプレートを呼び出して表示させ、入力された内容を新たな設備装置または管理装置の設計情報として前記製造システム情報格納手段に格納する登録処理手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、製造システムを構成する設備装置や管理装置の仕様書や設計書などの設計情報を電子データとして格納するようにしたので、過去に設置された設備装置や管理装置の仕様書や設計書などの設計情報を流用することができ、作業者の設計情報を作成する労力を省くことができるという効果を有する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる製造システム管理支援装置および製造システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

実施の形態１．
最初に、この発明が適用される製造システムの概略について説明する。図１は、この発明が適用される製造システムの一例を示す図である。製造システム１は、該製造システム１においてある製品の製造に関与する所定の動作を実行する設備装置２と、これらの設備装置２の管理などを行う製造管理システム（Manufacturing Execution System, ＭＥＳ）３とが、データ伝送を行うネットワーク４を介して相互に接続される構成を有している。図１の例では、設備装置２として、ある製品を製造するための部品の搬送を行う搬送装置２ａや、搬送された部品を用いて製品を製造する製造装置２ｂ、製造された装置の検査を行う検査装置２ｃなどを示している。なお、製造管理システム３は、特許請求の範囲における管理装置に対応する。

図２は、設備装置の構成を模式的に示すブロック図である。設備装置２は、製造における所定の処理を実際に行う設備機械２１と、この設備機械２１を所定のプログラムとパラメータにしたがって動作させると共に製造管理システム３との間で通信を行うコントローラ２２と、を備えて構成される。たとえば図１では、搬送装置２ａは搬送設備機械とコントローラから構成され、製造装置２ｂは製造設備機械とコントローラから構成され、検査装置２ｃは検査設備機械とコントローラから構成されている。

コントローラ２２は、設備機械２１との間のインタフェースとなる入出力デバイスである設備機械インタフェース部２３と、設備機械２１を動作させるためのプログラムやパラメータを格納する設定格納部２４と、設定格納部２４に格納されたプログラムやパラメータにしたがって処理を実行する処理実行部２５と、設備装置２の開発者など（以下、作業者という）とのインタフェースとなる作業インタフェース部２６と、ネットワーク４とのインタフェースとなるネットワークインタフェース部２７と、を有して構成される。

製造管理システム３は、製造実績管理、設備保守保全、作業者管理、プロセス管理、品質管理、製造指示、データ収集、物流制御などの製造管理アプリケーションプログラムを実行し、ネットワーク４を介して各設備装置２との間で通信を行い、データ収集やレシピなどのデータ転送、パラメータ設定などの実行指示を行う装置である。このような製造管理システム３は、製造管理アプリケーションプログラムを格納する記憶手段と、製造管理アプリケーションプログラムにしたがって処理を実行する処理実行手段と、ネットワークとのインタフェースとなる通信手段と、を備えるワークステーションやパーソナルコンピュータなどの情報処理端末によって構成される。

これらの設備装置２や製造管理システム３は、製造システム１の作業者によって設計、構築、立ち上げおよび保守の各作業が行われる。これらの作業の多くは、従来では作業者の人手による作業であり、新たに設置する設備装置２ごとまたは製造管理システム３ごとに行う必要があり、効率的ではなかった。そこで、この実施の形態１では、製造システム１に設備装置２や製造管理システム３を新たに設置する場合などにその設置などの管理作業を支援する製造システム管理支援装置について説明する。

図３は、この発明にかかる製造システム管理支援装置の概略構成を示すブロック図である。製造システム管理支援装置５は、製造システム１を構成する設備装置２や製造管理システム３の設計、構築、立ち上げおよび保守を含む管理作業を支援する装置であり、この装置に対する入力を行う入力部５１と、作業者に対して所定の情報を表示する表示部５２と、製造システム１を構成する設備装置２や製造管理システム３の構成や仕様を含む製造システム情報を格納する製造システム情報格納部５３と、製造システム情報格納部５３に製造システム情報の登録を行う登録処理部５４と、製造システム情報格納部５３から所定の製造システム情報を抽出する抽出部５５と、設備装置２や製造管理システム３に対してプログラムやパラメータの設定を行う設定部５６と、この装置全体を制御する制御部５７と、を備えて構成される。

入力部５１は、作業者が、製造システム管理支援装置５に対してデータや命令の入力操作を行うためのインタフェースであり、表示部５２は、製造システム管理支援装置５による何らかの処理結果を作業者に対して表示出力する機能を有する。また、制御部５７は、各処理部による処理の実行を制御する機能を有する。

製造システム情報格納部５３は、製造システム１を構成する設備装置２や製造管理システム３の設計書や仕様書である設計情報と、設計情報を作成するための設計情報入力テンプレートと、設計情報に基づいて作成されたプログラムや実際に装置に設定するためのパラメータと、を格納する。なお、これらの各情報が格納されている領域を、この明細書での説明上、それぞれ設計情報格納領域、テンプレート格納領域、プログラム／パラメータ格納領域と呼ぶこととする。上記設計情報として、設備装置２についての設計書である装置設計書、製造管理システム３の設計書である製造管理システム設計書、設備装置２に設けられるコントローラの仕様書であるコントローラ仕様書、製造管理システム３に設定されるプログラムの仕様書である設備接続仕様書などを例示することができる。また、設計情報とプログラム／パラメータは、設備装置２または製造管理システム３に対応付けされて格納されている。なお、プログラムには、設備装置２を動作させるためのプログラムと、製造管理システム３を動作させるための製造管理アプリケーションプログラムが含まれる。これらの設計情報、設計情報入力テンプレートおよびプログラム／パラメータを含めて、この明細書では製造システム情報というものとする。

登録処理部５４は、作業者によって新たに設計情報が登録される際に、設計情報の登録処理を行う機能を有する。具体的には、作業者から設計情報入力テンプレートを用いた設計情報の登録処理の要求が入力部５１からなされた場合には、テンプレート格納領域から作業者の要求に適合する設計情報入力テンプレートを抽出して、抽出した設計情報入力テンプレートを表示部５２に表示させるとともに、その設計情報入力テンプレートに入力された結果を新たな設計情報として製造システム情報格納部５３に格納する。また、作業者から過去に作成された設計情報を編集して設計情報の登録処理を行う要求が入力部５１からなされた場合には、製造システム情報格納部５３内から作業者の要求に適合する設計情報を抽出して表示部５２に表示させるとともに、その編集結果を新たな設計情報として製造システム情報格納部５３に格納する。さらに、設計情報に基づいて作成されたプログラムやパラメータをそのプログラムやパラメータについての設計情報（つまり、設備装置２または製造管理システム３）と関連付けて製造システム情報格納部５３に格納する。この登録処理により、設計情報が電子データとして製造システム情報格納部５３に格納される。

抽出部５５は、製造システム情報格納部５３から作業者によって指定された設計情報を抽出し、抽出した設計情報を表示部５２に表示させる機能を有する。この抽出により、作業者による設備装置２または製造管理システム３の構築時に、その仕様書や設計書などの設計情報を作業者に提示することができる。

設定部５６は、製造システム情報格納部５３から作業者によって指定されたプログラムやパラメータを抽出して指定された設備装置２または製造管理システム３に設定する機能を有する。この設定により、設備装置２または製造管理システム３に対する立ち上げ処理や保守処理が行われる。

このような構成を有する製造システム管理支援装置５は、中央演算処理装置、記憶部、入力部、表示部、通信部を備え、記憶部に記憶されたプログラムによって所定の動作を実行させることが可能なパーソナルコンピュータなどの情報処理端末によって実現することができる。たとえば、登録処理部５４は、上述した機能を実行させるためのプログラムが記述された設計用ソフトウェアによって実現することができ、抽出部５５は、上述した機能を実行させるためのプログラムが記述された構築用ソフトウェアによって実現することができ、設定部５６は、上述した機能を実行させるためのプログラムが記述された立上げ用／保守用ソフトウェアによって実現することができる。また、図３に示される製造システム管理支援装置５の構成は一例であり、たとえば設計専用の製造システム管理支援装置５の場合には、抽出部５５や設定部５６は必要ではなく、構築専用の製造システム管理支援装置５の場合には、登録処理部５４や設定部５６は必要ではなく、立上げ／保守専用の製造システム管理支援装置５の場合には、登録処理部５４や抽出部５５は必要ではない。さらに、図３に示される製造システム管理支援装置５では、製造システム情報格納部５３を含む構成となっているが、製造システム情報格納部５３をデータベース装置として独立した装置とし、製造システム管理支援装置５とネットワークなどの通信回線で接続される構成としてもよい。この場合、製造システム情報格納部５３を独立したデータベース装置としたものが、特許請求の範囲における設計情報格納装置に対応している。ただし、設計情報格納装置は、少なくとも設計情報を含むものであればよい。

図４−１〜図４−２は、製造システム管理支援装置の製造システムにおける配置方法の一例を示す図であり、図４−１は、製造システム管理支援装置を製造システムとネットワークを介して接続して配置した場合を示す模式図であり、図４−２は、製造システム管理支援装置をスタンドアロンで使用する場合を示す模式図である。図４−１では、製造システム管理支援装置５内に設けられる製造システム情報格納部５３を単独の装置としてネットワーク４に接続するとともに、製造システム１の設計用の製造システム管理支援装置である設計装置５ａ、設備装置２や製造管理システム３の構築用の製造システム管理支援装置である構築装置５ｂ、設備装置２や製造管理システム３の立上げ用の製造システム管理支援装置である立上げ装置５ｃ、製造システム１の保守用の製造システム管理支援装置である保守装置５ｄなどの各種の処理を行う製造システム管理支援装置５が、ネットワーク４に接続される例を示している。このような製造システム１の構成により、製造システム１を構成する全ての設備装置２や製造管理システム３に関する設計情報とプログラム／パラメータを一体的に管理、蓄積することができる。また、設備装置２や製造管理システム３にプログラム／パラメータを設定する場合には、目的とする設備装置２または製造管理システム３にプログラム／パラメータを、ネットワーク４を介して送信して設定すればよい。

一方、図４−２に示されるように、製造システム管理支援装置５をスタンドアロン形式で使用することによって、新たに開発する設備装置２や製造管理システム３の設置位置の近傍に製造システム管理支援装置５を配置して、設計、構築、立ち上げおよび保守などの管理作業を行うことができる。なお、このスタンドアロン形式で設備装置２や製造管理システム３にプログラム／パラメータを設定する場合には、製造システム管理支援装置５と設備装置２／製造管理システム３とを一対一の通信ケーブルで接続して個別にプログラム／パラメータを設定することになる。

つぎに、製造システム管理支援装置５を用いた製造システム１の管理作業の流れを説明する。図５は、設備装置または製造管理システムを製造システムに設置するまでの工程の概略を示すフローチャートである。この図に示されるように、製造システム１に設備装置２または製造管理システム３を導入する場合には、その設備装置２／製造管理システム３を製造システム１に設置するための工程設計や、設備装置２／製造管理システム３の設備仕様設計、設備装置２の機器設計、設備装置２の制御ソフトウェア設計、設備装置２／製造管理システム３に設定されるプログラムの作成などの設計処理を行う（ステップＳ１）。ついで、ステップＳ１で作成された設計書や仕様書に基づいて部品の製作や設備装置２の組み立て、配線などの設備装置２や製造管理システム３の構築を行う（ステップＳ２）。最後に、作成したプログラム／パラメータを設備装置２／製造管理システム３に設定して設備装置２／製造管理システム３の立ち上げ調整が行われ（ステップＳ３）、設備装置２／製造管理システム３の製造システム１への設置処理が終了する。この発明の製造システム管理支援装置５は、上記のステップＳ１〜Ｓ３の各処理を支援するものであり、以下に、各支援処理について説明する。

図６は、製造システム管理支援装置による設計支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、作業者から設備装置２／製造管理システム３の設計開始の指示が入力されると、登録処理部５４は製造システム情報格納部５３から設計情報入力テンプレートを抽出する（ステップＳ１１）。また、登録処理部５４は、作業者からの指示に過去に作成された設計情報を参照する内容が含まれているか否かを判定し（ステップＳ１２）、過去に作成された設計情報を参照する内容が含まれていない場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）には、抽出した設計情報入力テンプレートをそのまま表示部５２に渡して、作業者に対して表示する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１２で過去に作成された設計情報を参照する内容が含まれている場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）には、その設計情報を製造システム情報格納部５３から抽出し（ステップＳ１４）、抽出した設計情報の内容を設計情報入力テンプレートに反映させて表示部５２に渡し、作業者に対して表示する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１３またはステップＳ１５の後、作業者は、表示部５２に表示された設計情報入力テンプレートを参照しながら、入力部から新たに設計される設備装置２／製造管理システム３についての仕様書／設計書の作成、編集を行う（ステップＳ１６）。このステップＳ１６で、プログラムについては、その仕様書／設計書の作成と同時にプログラムの作成も行われるものとする。なお、このような処理は、実際にはＣＡＤ（Computer Aided Design）ソフトウェアやプログラミングソフトウェアなどの設計用ソフトウェアによって行われる。

設計情報入力テンプレートに新たに設計される設備装置２／製造管理システム３用の設計情報が作業者によって入力され、登録を行う指示がなされると、登録処理部５４は、設計情報入力テンプレートに入力された内容を、新たに設計される設備装置２／製造管理システム３用の設計情報として製造システム情報格納部５３に格納する（ステップＳ１７）。このとき、設計情報入力テンプレートに図面などのＣＡＤデータやプログラムなどのバイナリデータが含まれる場合には、図面などのＣＡＤデータやプログラムなどのバイナリデータのファイルを製造システム情報格納部５３にそのまま格納し、設計情報入力テンプレート内の図面などのＣＡＤデータやプログラムなどのバイナリデータが入力される位置には、そのデータファイルが格納されるパスが入力される。

このように、製造システム管理支援装置５は製造システム１を構成する設備装置２や製造管理システム３の設計情報を電子データで管理するようにしているので、テンプレートの利用や既存の設計情報の流用が容易となり、作業者による設計の効率化を図ることができる。

図７は、製造システム管理支援装置による構築支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、作業者から設備装置２／製造管理システム３の構築開始の指示が入力されると、抽出部５５は作業者によって指定された設備装置２／製造管理システム３についての仕様書や設計書などの設計情報を製造システム情報格納部５３から抽出する（ステップＳ２１）。そして、抽出した設計情報を表示部５２に渡して、作業者に対して表示する（ステップＳ２２）。たとえば作業者が設備装置２を構築する場合には、作業者は製造システム管理支援装置５に表示された仕様書や設計書などの設計情報を参照しながら、設備装置２を構成する設備機械２１を製作し、コントローラ２２を構成するユニットを制御盤に組み付け、コントローラ２２の設備機械インタフェース部２３を設備機械２１に接続し、設備装置２を工場内の所定の位置に設置し、ネットワークインタフェース部２７をネットワーク４に接続する作業を行って、構築処理を終了する。

このような設備装置２／製造管理システム３の構築作業は、通常幾つもの業者に分担されて行われるため、その設計書や仕様書などの設計情報も業者ごとに分割されて作成されるが、電子データで設計情報を管理することによって、構築作業を効率化することが可能となる。

図８は、製造システム管理支援装置による立ち上げ／保守支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、この説明では、製造システム管理支援装置５と設備装置２／製造管理システム３とは、ネットワーク４または一対一で接続するシリアルケーブルなどの通信回線を介して互いに接続されているものとする。まず、作業者から設備装置２／製造管理システム３の立ち上げ／保守処理開始の指示が入力されると、設定部５６は、作業者によって指定された設備装置２／製造管理システム３についてのプログラムやパラメータを製造システム情報格納部５３から抽出する（ステップＳ３１）。また、抽出したプログラムやパラメータを設定する設備装置２／製造管理システム３についての設計情報も製造システム情報格納部５３から抽出し、表示部５２に表示する（ステップＳ３２）。ついで、設定部５６は、抽出したプログラム／パラメータを設備装置２／製造管理システム３に通信回線を介して送信する（ステップＳ３３）。送信されたプログラム／パラメータはそれぞれの設備装置２／製造管理システム３に格納される。たとえば、設備装置２の場合には、プログラム／パラメータは設定格納部２４に格納され、製造管理システム３の場合にはプログラムはハードディスクなどの記憶部に格納される。そして、作業者の指示に基づいて、格納されたプログラムが実際に設備装置２／製造管理システム３上で動作するように、また動作に当たって必要なパラメータを設定し（ステップＳ３４）、立ち上げ／保守支援処理を終了する。

このような設備装置２／製造管理システム３の立ち上げ／保守作業において、設備装置２／製造管理システム３の仕様書や設計書などの設計情報を電子データで管理するようにしたので、作業者は、設定を行う設備装置２／製造管理システム３の仕様書や設計書などの設計情報を閲覧しながら立ち上げ／保守の処理を行うことができる。

この実施の形態１によれば、製造システム１を構成する設備装置２や製造管理システム３の仕様書や設計書などの設計情報を電子データとして格納するようにしたので、過去に設置された設備装置２や製造管理システム３の仕様書や設計書などの設計情報を流用することができ、作業者の設計情報を作成する労力を省くことができるという効果を有する。

実施の形態２．
実施の形態１では、製造システム情報格納部に格納される情報は、設備装置／製造管理システムに関する仕様書や設計書の設計情報であった。この設計情報は、設計情報入力テンプレートによって管理される内容を予め指定するものであり、異なるベンダや機種の設備装置／製造管理システムを一つの製造システムに設置する場合でも、その設置の際に必要な設計情報を共通化して管理することができる。そこで、この実施の形態２では、実施の形態１の製造システム情報格納部に格納される設計情報を管理するためのデータモデルの詳細について説明する。

図９は、設計情報を管理するためのデータモデル（以下、管理用共通データモデルという）の一例を示す図である。なお、この図９では、管理用共通データモデルをＵＭＬ（Unified Modeling Language；統一モデリング言語）のクラス図を用いて記述した場合を例示している。この図９に示されるように、設備装置または製造管理システムである対象の設計書を、階層化して管理することを特徴とする。対象の設計書全体を第１階層としてこの第１階層を、設計作業ごとに分類する。言い換えると、設計書全体を作業工程ごとに分類することに対応する。この分類された設計作業ごとの仕様書を第２階層とする。つぎに、第２階層の設計作業ごとの仕様書に関して、各設計作業の出力（アウトプット）ごとに分類する。この出力は、第２階層の設計作業を行うに当たって要求される仕様書や設計書、図面などに対応する。この分類された出力を第３階層とする。そして、第３階層の設計作業の出力に関しての詳細がある場合には、その詳細を第４階層とする。

ここで、図９による管理用共通データモデルを設備装置の設計書に適用した例を図１０〜図１１に示す。図１０は、設備装置設計の際の処理手順を示すフローチャートである。たとえば、設備装置設計の処理は、作業分析を行うと、まず設備装置を構成する設備機械の仕様を決めるための設備仕様設計を行い（ステップＳ１０１）、設備機械の設計仕様を決めるための機械設計を行い（ステップＳ１０２）、設備機械をプログラムに基づいて動作させるための制御盤（コントローラ）の仕様を決めるための制御盤設計を行い（ステップＳ１０３）、そして制御盤（コントローラ）を動作させるためのプログラムの仕様を決めるための装置ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）設計を行う（ステップＳ１０４）、一連の処理によって構成される。これより、各工程における設備仕様設計、機械設計、制御盤設計、そして装置ソフトウェア設計の各作業処理が、第１階層の装置設計についての第２階層となる。また、図１１は、図１０で分類された設計作業についての出力（アウトプット）をさらに詳細に分類したＵＭＬのクラス図である。この図１１に示されるように設備装置の設計書はツリー状に分類される。そして、これが装置設計書に関する管理用共通データモデルとなる。

図１１に示される管理用共通データモデルで実際の設計情報を格納するためには、図１１のツリー状の管理用共通データモデルを構成する一つ一つのノードを管理項目とすればよい。たとえば、マークアップ言語の一つであるＸＭＬ（eXtensible Markup Language）で設計情報を管理する場合には、図１１の管理用共通データモデルを構成するノードの名称をタグに使用される要素名として使用すればよい。図１２は、図１１の管理用共通データモデルをＸＭＬ構造にした例を示す図である。ＸＭＬでは、タグ＜要素名＞とタグ＜／要素名＞によって囲まれる範囲を一つの情報の単位としている。そして、この情報の単位にはさらに細かい情報の単位を含ませることができる。図１２では、タグ内の要素名が図１１の各ノードの名称となっており、その包含関係（親子関係）も図１１に示されるツリー状の構造が満たされたものとなっている。たとえば、装置設計書の設備仕様書の機械仕様のうちのワーク仕様の詳細に関する情報は、ＸＭＬ文書では、符号Ａに示される部分、すなわちタグ＜ワーク仕様＞とタグ＜／ワーク仕様＞との間に格納されることになる。また、符号Ｂや符号Ｃに示される部分では、図面が格納されることになっているが、図面データの場合には図面データのファイルが格納されている場所を示すパスを設定したり（符号Ｂ）、その図面データの参照先を設定したり（符号Ｃ）している。これは、プログラムデータの場合でも同様である。これらの場合、図面データやプログラムデータの実ファイルは、パスや参照先で指定される場所に格納されている。

また、図１３〜図１４に示されるように、製造管理システムについても設備装置の場合と同様にして管理用共通データモデルに基づいて設計情報を管理することができる。たとえば、製造管理システム３の設計処理の作業分析を行い、その結果を階層化して作成した管理用共通データモデルの例が図１３に示されている。また、この管理用共通データモデルを用いて実際の製造管理システム３の設計情報を格納するＸＭＬファイルの一例が図１４に示されている。この図１４でも図１３のツリー状の構造の各ノードの名称をＸＭＬの要素名とした場合が例示されている。このようなＸＭＬファイルの構造は、実質的に図１２のものと同じであるので、その詳細な説明を省略する。

なお、ここでは管理用共通データモデルを用いて設計情報を格納する方法としてＸＭＬを用いたが、ＸＭＬに限られる趣旨ではなく、図１１と図１３に示される管理用共通データモデルにしたがってデータ内容を格納することができるものであればよい。

この実施の形態２によれば、設計情報を階層化して分類することによって、ベンダや機種によって、設計書の内容を共通化することができるとともに、ベンダによって異なる名称が使われていたとしても、実質的な内容に関して共通化した管理を行うことが可能となる。また、従来の設計情報と管理用共通データモデルとの関係から、従来の設計情報の新規の設計情報への変換を容易に行うことができ、従来の設計情報の流用が促進されるという効果を有する。

実施の形態３．
実施の形態２では、設計情報を内容に基づいて分類して、装置または製造管理システムのベンダや種類に依存しないで設計情報を管理できる管理用共通データモデルについて説明したが、この実施の形態３では、この管理用共通データモデルを用いて設備装置／製造管理システムを管理する際に、作業者が入力すべき内容を支援することが可能なテンプレートの詳細について説明する。

図１５は、この発明にかかる製造システム管理支援装置の実施の形態３の概略構成を示すブロック図である。この製造システム管理支援装置５は、実施の形態１の図３において、作業者が開発または保守などの作業の際に何らかの値や文字列などのパラメータを入力する必要がある場合において、管理用共通データモデルにしたがって格納されているデータを用いてパラメータ設定用のダイアログ画面を自動的に生成するパラメータ設定用ダイアログ生成部５８をさらに備える構成を有する。なお、図３と同一のその他の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。また、この説明において、パラメータ設定用ダイアログ生成部５８は、特許請求の範囲におけるパラメータ設定用画面ファイル作成手段に対応している。

つぎに、このパラメータ設定用ダイアログ生成部の動作について説明する。パラメータ設定用ダイアログ生成部５８は、たとえば、設計用ソフトウェアや保守用ソフトウェアなどによって管理用共通データモデルにしたがったある設計作業、その出力（アウトプット）またはその出力の詳細（以下、これらをまとめて管理項目という）についてのパラメータの入力要求があると、その管理項目に関して格納されている情報を製造システム情報格納部５３から取得する。たとえば、ＸＭＬファイルで設計情報が格納されている場合には、要求された管理項目をタグの要素名とするデータをＸＭＬファイルから抽出する。抽出したデータ内に存在するデータ構造を解析し、その中のタグの要素名を項目とし、入力が必要な項目をテキストボックスとするようなダイアログ画面を表示するように、ＸＭＬファイルを作成する。

ついで、同じ管理項目に格納されている他の機器（設備装置２または製造管理システム３）についての情報も抽出し、作成した項目ごとにその内容を入力するテキストボックスに対する所定の処理を行う。たとえば、文字列の入力が必要な場合には、他の機器について同じ管理項目に格納されている文字列の情報を抽出してリストを作成し、対応する項目のテキストボックスにそのリストを表示させるように設定する。また、数値の入力が必要な場合には、予め設計情報内に格納されている各設備装置や製造管理システムのデフォルト値や推奨値を取得してテキストボックスに表示させるように設定したり、他の機器について同じ管理項目に格納されている数値から求めた平均値をテキストボックスに表示させるように設定したりする。その後、作成したパラメータ設定用ダイアログ画面のファイルを表示部５２へ渡して、作業者に対して表示する。作業者によるテキストボックスへのパラメータの入力が確定されると、パラメータ設定用ダイアログ生成部５８は、その内容を製造システム情報格納部５３に保存するとともに、要求した設計用ソフトウェアや保守用ソフトウェアなどに渡して、処理が終了する。

このパラメータ設定用ダイアログ生成部５８の処理の具体的な例を挙げて説明する。ここでは、図１１の管理用共通データモデルの装置ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）設計書中の管理項目である「パラメータ」にパラメータ（数値や文字列）を設定する場合を例に挙げる。この管理項目「パラメータ」は、データを格納するための項目として、「ネットワークＮｏ」、「ステーションＮｏ」、「ユニットＮｏ」、「ユニットタイプ」などをさらに含んだデータ構造を有しているものとする。このうち、「ネットワークＮｏ」、「ステーションＮｏ」、「ユニットＮｏ」の各項目は、たとえば設計または保守を行う対象を特定するものであり、「ユニットタイプ」の項目は作業者によって選択可能な項目であるとする。

図１６は、製造システム情報格納部に格納されている全ての設備装置についての管理項目「パラメータ」中の「ユニットタイプ」の内容を示す図である。この例では、製造システム情報格納部５３には、６台の設備装置についての設計情報が格納されているものとする。この６台の設備装置に対して、それぞれ「設備装置１」〜「設備装置６」と便宜上名前を付け、それぞれが有するコントローラのユニットタイプを示している。この図によると、それぞれの設備装置１〜６は異なるユニットタイプのコントローラを有している。

パラメータ設定用ダイアログ生成部５８は、パラメータ情報の入力の指示を受けると、製造システム情報格納部５３の設計情報格納領域から管理用共通データモデルの構造にしたがってパラメータ情報を検索する。ここでは、装置ソフトウェア設計書中の管理項目である「パラメータ」を検索する。そして、パラメータの設定に必要な情報を抽出する。また、現時点で格納されている全ての設備装置についての管理項目「パラメータ」の内容を抽出する。たとえば、コントローラのユニットタイプについては図１６に示されるように６つの種類が格納されているので、これらを抽出してリストとする処理を行う。これらより、設定ダイアログを生成するためのファイルを作成する。図１７は、以上の処理で作成されたＸＭＬファイルの内容の一例を示す図である。この図の符号Ｄで示される範囲がリスト表示を行うための項目であり、図１６から生成されるものである。すなわち、「ユニットタイプ」の入力を行うテキストボックスに、「ＣＰＵ」、「Ｘ」、「Ｙ」、「ＡＤ」、「ＤＡ」、「Ｎｅｔ」の６つのデータ内容をリスト表示することができるようになっている。

そして、パラメータ設定用ダイアログ生成部５８は、生成したＸＭＬファイルを表示部５２に渡して、パラメータ設定用ダイアログ画面として表示させる。図１８は、図１７に示されるＸＭＬファイルを読み込んだときに表示部に表示されるパラメータ設定用ダイアログ画面の一例を示す図である。このパラメータ設定用ダイアログ画面は、画面の左側に設定すべき内容が項目表示されており、画面の右側にはこの項目に対応して作業者によって入力可能なテキストボックスなどが配置される構成を有している。そして、項目「ユニットタイプ」には上記した「ＣＰＵ」、「Ｘ」、「Ｙ」、「ＡＤ」、「ＤＡ」、「Ｎｅｔ」がリスト表示されている。ここでは、作業者は項目「ユニットタイプ」について「ＡＤ」を選択した場合が例示されている。なお、この図において、各項目「ネットワークＮｏ」、「ステーションＮｏ」、「ユニットＮｏ」に対応するテキストボックスにはそれぞれ「１」、「５」、「１４」の値が入力されているが、初期状態では空欄になっている。その後、このパラメータ設定用ダイアログ画面への入力内容が作業者にとって正しければ、ファイルとして保存される。図１９は、図１８の内容をＸＭＬファイルで格納した場合の一例を示す図である。以上のようにして、パラメータの設定時にパラメータ設定用のダイアログが生成される。

この実施の形態３によれば、パラメータの入力が求められる際に、過去に作成されたパラメータ情報から入力すべきパラメータの値をリスト化したり、その設備装置や製造管理システムに関するデフォルト値や推奨値を抽出したりして、パラメータ設定用のダイアログ画面を生成して作業者に対して提示するようにしたので、作業者によるパラメータの入力の際に参考となるパラメータを提供することができるという効果を有する。また、作業者によるパラメータ入力の手間を省くこともできるという効果を有する。さらに、管理用共通データモデルにしたがって記述されたコントローラ情報やアプリケーションプログラム情報を、製造システム管理支援装置５に設けられる設計用ソフトウェアや保守用ソフトウェアが利用することによって、表示の切り替えや選択肢の切り替え、入力値制限の範囲の切り替えなどができ、汎用の入出力画面を作成することもできる。そして、必要に応じて他の設計用ソフトウェアや保守用ソフトウェアで作成した情報を表示または選択することで、設計の効率化が測れ、作業者による転記などのミスを減少させる効果もある。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、製造システムを構成する設備装置または製造管理システムを構築または保守する場合の作業を支援する製造システム管理支援装置について説明したが、この実施の形態４では、製造システム情報格納部に格納される設計情報を用いて設備装置と製造管理システムの間で通信されるデータの変換を行い、異なるベンダ間での通信や異なるデータフォーマット間での通信を実現する製造システムについて説明する。

図２０は、この発明にかかる製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。この製造システムは、設備装置２と製造管理システム３がネットワーク４に接続された構成において、実施の形態１〜３で説明した設計情報を格納する設計情報格納装置６と、設備装置２と製造管理システム３との間でやり取りされるデータの変換を行うデータ変換装置７と、がさらにネットワーク４に接続された構成となっている。

設計情報格納装置６は、各設備装置２と各製造管理システム３に関する設計情報を格納する装置であり、データ変換装置７から指示される設計情報を提供する機能を有する。この設計情報は、実施の形態１〜３で説明した製造システム情報格納部５３が格納している設計情報と同じものである。

データ変換装置７は、設備装置２と製造管理システム３との間で通信を行う通信部７１と、設備装置２から製造管理システム３へのデータまたは製造管理システム３から装置２へのデータを受信して、宛て先の設備装置２／製造管理システム３が読み取り可能な形式のデータに変換するデータ変換部７２と、これらの処理部を制御する制御部７３と、を備えて構成される。

データ変換部７２は、設備装置２と製造管理システム３との間で通信されるデータについて、プロトコルの違いや、ベンダや機種などの違いによるユーザデータ定義の違いなどを、設計情報格納装置６に格納される設計情報に基づいて吸収し、データ受信側の機器（設備装置２または製造管理システム３）で読み込むことが可能な形式のデータフォーマットに変換する機能を有する。なお、設備装置２と製造管理システム３との間で通信されるデータとして、製造実績管理情報、設備保守保全情報、作業者管理情報、プロセス管理情報、品質管理情報、製造指示、データ収集、物流制御情報などがある。

つぎに、データ変換装置７の動作について説明する。設備装置２が製造管理システム３宛てのデータを送信すると、データ変換装置７は、そのデータを取得し、データの送信元の設備装置２の設計情報と宛て先の製造管理システム３の設計情報とを抽出する。その後、これらの設計情報から互いの機器で使用されるデータフォーマット（データ定義情報）を取得して、受信したデータを宛て先の製造管理システム３で使用可能なデータフォーマットに変換する。そして、変換したデータを通信部７１から宛て先の製造管理システム３へと送出する。なお、製造管理システム３が設備装置２宛てに送信したデータを変換する場合にも、同様の手順で行われるので、その説明を省略する。

図２１は、データ変換機能を有するデータ収集装置を備える製造システムの従来例を示す図である。この図２１におけるデータ収集装置１００は、図２０のデータ変換装置７に対応するものであり、製造システムを構成するネットワーク４に接続されている。このデータ収集装置１００は、設備装置２ａ〜２ｃと製造管理システム３ａ，３ｂ間で通信されるデータを収集して変換する複数のデータ変換部１０１ａａ〜１０１ｂｃを備えている。このように、従来のデータ収集装置１００は、接続対象の種類によって複数のデータ変換部１０１を備えるように構成しなければならない点で、この実施の形態４によるデータ変換装置７と異なるものである。つまり、製造システムに設置される設備装置２と製造管理システム３のそれぞれで扱うデータに対して異なるユーザデータ定義がなされている場合には、最大で（製造管理システムの数）×（設備装置の数）分だけデータ変換部１０１が必要になっていた。たとえば、図２１において、製造管理システム３ａと設備装置２ａ〜２ｃとの間の通信には、それぞれデータ変換部１０１ａａ〜１０１ａｃが使用され、製造管理システム３ｂと装置２ａ〜２ｃとの間の通信には、それぞれデータ変換部１０１ｂａ〜１０１ｂｃが使用され、合計で６個のデータ変換部１０１が必要になる。そして、新たにユーザデータ定義の異なる製造管理システム３を設置する場合には、設備装置２の個数分のデータ変換部１０１を設ける必要があり、新たにユーザデータ定義の異なる設備装置２を設置する場合には、製造管理システム３の個数分のデータ変換部１０１を設ける必要があった。

しかし、図２０に示されるように製造システムが設計情報格納装置６とデータ変換装置７を備えることによって、設計情報格納装置６内の設備装置２と製造管理システム３の設計情報を用いて設備装置２と製造管理システム３との間のデータ変換を行うようにしたので、図２１に示される従来のデータ収集装置のように複数のデータ変換部１０１を用意する必要がなく、接続対象（設備装置２／製造管理システム３）を増設するごとに対応するデータ変換部を作成する必要もなくなる。これは、接続対象が追加されても、設計情報格納装置６にその接続対象についての設計情報が格納されているので、データ変換部７２による変換を可能とするからである。

なお、上記の説明において、データ変換装置７のデータ変換部７２は、変換処理の実行時に設計情報格納装置６から変換を行う際に必要な設計情報をネットワーク４経由で取得してもよいし、変換処理前に予め設計情報格納装置６から変換に必要な設計情報を取得しておくようにしてもよい。また、上記の説明では、設計情報格納装置６はデータ変換装置７とは別個の装置として構成しているが、設計情報格納装置６の代わりにデータ変換装置７内に設計情報を格納する設計情報格納部を備えるように構成してもよい。

この実施の形態４によれば、データ変換装置７が、設計情報格納装置６に格納されている設備装置２と製造管理システム３の設計情報を取得して、この設計情報に基づいて設備装置２と製造管理システム３との間で通信されるデータの変換を行うデータ変換部７２を備えるように構成したので、設備装置２と製造管理システム３の数に応じた数のデータ変換プログラムを用意する必要がなく、また新たに設備装置２／製造管理システム３を追加する場合でも追加する設備装置２／製造管理システム３に関係するデータ変換プログラムを新たに作成する必要がなくなるという効果を有する。

また、従来ではここの設備装置２と製造管理システム３の組合せに応じたデータ変換プログラムが必要であったが、データ変換部７２を設計情報格納装置６の設計情報を用いてデータ変換を行う汎用的なデータ変換プログラムとすることによって、新たに設備装置２／製造管理システム３を追加する場合でも、その設備装置２／製造管理システム３に関係するデータ変換機能の作成を支援または自動化することができる。

実施の形態５．
この実施の形態５では、実施の形態４のデータ変換装置の動作処理の具体例を詳細に説明する。この実施の形態５でも、製造システムは実施の形態４の図２０に示した構成を有するものとする。また、設計情報格納装置６で格納される設計情報は、設備装置については図１１に示される管理用共通データモデルにしたがってＸＭＬファイルで管理され、製造管理システムについては図１３に示される管理用共通データモデルにしたがってＸＭＬファイルで管理されるものとする。

図２２は、この製造システムにおける設備装置と製造管理システム間のデータ変換の概要を示す模式図である。たとえば、設備装置２と製造管理システム３との間のデータ変換に使用される設計情報は、設備装置２については上位系接続仕様であり、製造管理システム３については製造管理アプリケーションの設備接続仕様であり、そして設備装置２や製造管理システム３の構成を示す設備構成仕様である。具体的に説明すると、製造管理システム３で稼動する製造管理アプリケーションプログラムは、設備接続仕様を基にネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）を介してデータ変換装置７と通信を行い、設備装置２にアクセスする。また、設備装置２に設定されているプログラム／パラメータは、上位系接続仕様を基にネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部を介してデータ変換装置７と通信を行い、製造管理システム３にデータを提供する。そして、データ変換装置７は、設備装置２の設備接続仕様と上位系接続仕様と、製造管理システム３の製造管理アプリケーションプログラムや各設備装置２の構成を示す設備構成仕様を基に製造管理システム３と設備装置２との間、または製造管理アプリケーションプログラム間や設備装置２間のデータ変換を行う。

図２３は、データ変換装置のデータ変換部の論理構成の一例を示す図である。予め定められた製造管理アプリケーションプログラム（ＭＥＳ）の共通データと設備装置２の共通データを下に、設備接続仕様は、製造管理アプリケーションプログラム共通データに対応する製造管理アプリケーションプログラムのＭＥＳオリジナルデータを記述し、上位系接続仕様は、装置共通データに対応する設備装置のプログラム／パラメータの装置オリジナルデータを記述し、設備構成仕様は、実際の各製造管理システムと各設備装置の構成とそれらが使うＭＥＳ共通データと装置共通データの関係を記述する。そして、データ変換装置７のデータ変換部７２はこれらの情報を用いてデータ変換を行う。

図２４は、製造管理アプリケーションの設備接続仕様のＭＥＳ共通データモデル構造を示す。製造管理アプリケーションが扱うデータは、この図２４に示されるように、製造管理（ＭＥＳ）機能ごとに分類される。ついで、この分類された製造管理機能について、たとえばベンダや機種が異なっても共通となる内容を予め抽出しておき、その内容を共通データとして製造管理機能ごとに定める。そして、この予め定められた共通データに対して製造管理アプリケーションの実装ごとのＭＥＳオリジナルデータを記述する形態となる。このような方法によって製造管理アプリケーションの設備接続仕様を分類して作成された管理用共通データモデルが図２５に示されている。このような分類によって、ベンダや機種によって異なるデータの意味や内容を一般的（共通的）な意味や内容に対応付けすることが可能となる。

また、この管理用共通データモデルを用いて実際の製造管理システムの設計情報を格納するＸＭＬファイルの一例が図２６に示されている。ただし、便宜上ＸＭＬタグは説明用語で記述している。これは、実装時にはアルファベット文字や数字など処理部に合わせたＸＭＬタグ名に対応するものである。また、ＭＥＳオリジナルデータの記述内容は製造管理アプリケーションプログラムの実装方法に依存する。ＭＥＳオリジナルデータの記述方法としては、ＳＯＡＰ（Simple Object Access Protocol）などのＸＭＬメッセージ通信によるＷｅｂサービスの場合には、ＷＳＤＬ（Web Service Description Language）で記述される。また、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）やＤＣＯＭ（Distributed Component Object Model）などのバイナリ通信によるＲＰＣ（Remote Procedure Call）ではＩＤＬ（Interface Description Language）で記述され、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）やファイル共通プロトコルを用いたＸＭＬデータのファイル転送ではＸＳＤ（XML Schema Description）で記述される。他に、ＭＥＳオリジナルデータは製造管理アプリケーションのベンダ独自のデータフォーマットの場合もある。この場合には、ＭＥＳオリジナルデータの記述と解釈は製造管理アプリケーションのベンダ依存になり、専用の解釈／変換機能が必要となる。なお、図２６はその内容を一部省略した形で描かれている。

図２７は、設備装置の上位系接続仕様の内容を分類するデータモデルの一例を示す図である。設備装置２が製造管理システム３の製造管理アプリケーションなどの上位系に提供するデータは、設備装置２の装置機能ごとにまず分類される。ついで、この分類された装置機能について、たとえばベンダや機種が異なっても共通となる内容を予め抽出しておき、その内容を共通データとして装置機能ごとに定める。そして、この予め定められた共通データに対して設備装置２ごとの装置オリジナルデータ、すなわち設備装置２に実際に設定される共通データに対応するデータ、を記述する形態となる。この図２７のデータモデルに準じて作成された上位系接続仕様の管理用共通データモデルの一例を図２８に示す。この上位系接続仕様のように、図１１に示される管理用共通データモデルのノード（管理項目）のそれぞれは、そのノード（管理項目）内で定義される内容をさらに図２８に示される管理用共通データモデルの形式で管理している場合が一般的である。

図２９は、図２８の上位系接続仕様の管理用共通データモデルを用いて実際の設備装置の上位系接続仕様を格納するＸＭＬファイルの一例を示す図である。ただし、便宜上ＸＭＬタグは説明用語で記述している。これは、実装時にはアルファベット文字や数字など処理部に合わせたＸＭＬタグ名に対応するものである。装置オリジナルデータの記述内容は設備装置のプログラム／パラメータの実装方法に依存する。装置オリジナルデータの記述方法としては、ＳＯＡＰなどのＸＭＬメッセージ通信によるＷｅｂサービスの場合は、ＷＳＤＬで記述される。また、ＣＯＲＢＡやＤＣＯＭなどのバイナリ通信によるＲＰＣではＩＤＬで記述され、ＦＴＰやファイル共通プロトコルを用いたＸＭＬデータのファイル転送ではＸＳＤで記述される。他に、装置オリジナルデータは設備装置メーカ独自のデータフォーマットの場合もある。この場合、装置オリジナルデータの記述と解釈は設備装置メーカ依存になり、専用の解釈／変換機能が必要となる。なお、図２９はその内容を一部省略した形で描かれている。

図３０は、設備構成仕様のモデルの一例を示す図である。設備（ここでは、製造システム全体を指す）内の製造管理システム３の製造管理（ＭＥＳ）機能の実体と設備内の設備装置２の装置機能の実体の接続関係を設備構成関連で記述する。また、関連を記述した製造管理機能と装置機能のそれぞれの製造管理（ＭＥＳ）共通データと装置共通データのデータ構成関連を記述する。このような設備構成仕様によって、設備構成関連の情報ではデータ変換を行う対象の組み合わせを管理し、データ交換先（相手側の機能である製造管理機能または装置機能）が特定される。また、データ構成関連の情報では、データ構造やデータタイプの変換、複数データの一括収集、時系列データの一括収集などのデータ変換が行われる。図３１は、設備構成仕様の設備構成関連とデータ構成関連のＸＭＬ例を示す図である。この図３１に示される例では、製造管理機能や装置機能の位置を示すためのaddress属性にＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を用いている。addressには、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスなどネットワークに依存したアドレス記述が用いられる。

データ変換部７２は、これらの上位系接続仕様、設備接続仕様および設備構成仕様を用いて設備装置２または製造管理システム３から取得したそれぞれの機器に特有のオリジナルデータを、宛て先の整備装置２または製造管理システム３で使用可能な形式のオリジナルデータへと変換することが可能となる。

この実施の形態５によれば、製造管理システム３の製造管理アプリケーションの設備接続仕様と設備装置２の上位系接続仕様と、製造システム（設備）の設備構成仕様とを、管理用共通データモデルにしたがったＸＭＬファイルで管理し、データ変換装置７がこれらの仕様を参照することで、製造管理システム３で実際に使用される製造管理オリジナルデータと設備装置２で実際に使用される装置オリジナルデータとの変換を行うことができるという効果を有する。

実施の形態６．
図３２は、製造管理システムがデータ変換装置の機能を備えた場合の製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。この図に示されるように、製造管理システム３は、設計情報格納装置６に格納されている設計情報に基づいてデータの変換を行うデータ変換部３１を備える構成を有している。このデータ変換部３１によるデータの変換方法は、上述した実施の形態５と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

この実施の形態６によれば、従来では個々の設備装置２に対するプログラムを製造管理システム３側に作成する必要があったが、データ変換部３１は設計情報格納装置６から設計情報を抽出して設備装置２と製造管理システム３の機能との間の対応付けを行ってからその対応付けに基づいてデータ変換を行うようにして、設備装置２によらない汎用的な構成としたので、個々の設備装置２用のプログラムを作成する必要がなくなるという効果がある。

実施の形態７．
図３３は、設備装置がデータ変換装置の機能を備えた場合の製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。この図に示されるように、設備装置２のコントローラは、設計情報格納装置６に格納されている設計情報に基づいてデータの変換を行うデータ変換部２８を備える構成を有している。このデータ変換部２８によるデータの変換方法は、上述した実施の形態５と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

この実施の形態７によれば、従来では個々の製造管理システム３に対するプログラムを設備装置２側に作成する必要があったが、データ変換部２８は設計情報格納装置６から設計情報を抽出して設備装置２と製造管理システム３の機能との間の対応付けを行ってからその対応付けに基づいてデータ変換を行うようにして、製造管理システム３によらない汎用的な構成としたので、個々の設備装置２用のプログラムを作成する必要がなくなるという効果がある。

以上のように、この発明にかかる製造システムは、たとえば製造工場における搬送設備機械や製造設備機械、検査設備機械などのそれぞれの設備機械を制御する制御部を備えた設備装置と、これらの設備装置を管理する計算装置とがネットワークを介して接続されたシステムの開発に適している。

この発明が適用される製造システムの一例を示す図である。 設備装置の構成を模式的に示すブロック図である。 この発明による製造システム管理支援装置の概略構成を示すブロック図である。 製造システム管理支援装置を製造システムとネットワークを介して接続して配置した場合の一例を示す模式図である。 製造システム管理支援装置をスタンドアロンで使用する場合の一例を示す模式図である。 設備装置または製造管理システムを製造システムに設置するまでの工程の概略を示すフローチャートである。 製造システム管理支援装置による設計支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。 製造システム管理支援装置による構築支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。 製造システム管理支援装置による立ち上げ／保守支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。 設計情報を管理する管理用共通データモデルの一例を示す図である。 装置設計を各設計作業に分類した一例を示す図である。 図１０の設計作業についての出力をさらに詳細に分類したＵＭＬのクラス図である。 図１１の管理用共通データモデルをＸＭＬ構造にした例を示す図である。 製造管理アプリケーション仕様書を分類して作成された管理用共通データモデルの一例を示す図である。 図１３の管理用共通データモデルをＸＭＬ構造にした例を示す図である。 この発明による製造システム管理支援装置の実施の形態３の概略構成を示すブロック図である。 製造システム情報格納部に格納されている全ての設備装置についてのユニットタイプの内容を示す図である。 パラメータ設定用ダイアログ生成部によって作成されたＸＭＬファイルの内容の一例を示す図である。 図１７に示されるＸＭＬファイルに対応するパラメータ設定用ダイアログ画面の一例を示す図である。 図１８の内容をＸＭＬファイルで格納した場合の一例を示す図である。 この発明による製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。 データ変換機能を有するデータ収集装置を備える製造システムの従来例を示す図である。 この発明の製造システムにおける設備装置と製造管理システム間のデータ変換の概要を示す模式図である。 データ変換装置のデータ変換部の論理構成の一例を示す図である。 製造管理アプリケーションの設備接続仕様の製造管理共通データモデル構造の一例を示す図である。 図２４の設備接続仕様に基づいて作成された管理用共通データモデルの構造の一例を示す図である。 図２５の管理用共通データモデルをＸＭＬ構造にした例を示す図である。 上位系接続仕様の内容を分類するデータモデルの一例を示す図である。 図２７のデータモデルに準じて作成された上位系接続仕様の管理用共通データモデルの一例を示す図である。 図２８の管理用共通データモデルをＸＭＬ構造にした例を示す図である。 設備構成仕様のモデルの一例を示す図である。 設備構成仕様の設備構成関連とデータ構成関連のＸＭＬファイルの一例を示す図である。 製造管理システムがデータ変換装置の機能を備えた場合の製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。 設備装置がデータ変換装置の機能を備えた場合の製造システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１ 製造システム
２ 設備装置
３ 製造管理システム
４ ネットワーク
５ 製造システム管理支援装置
６ 設計情報格納装置
７ データ変換装置
２１ 設備機械
２２ コントローラ
２３ 設備機械インタフェース部
２４ 設定格納部
２５ 処理実行部
２６ 作業インタフェース部
２７ ネットワークインタフェース部
２８，３１，７２ データ変換部
５１ 入力部
５２ 表示部
５３ 製造システム情報格納部
５４ 登録処理部
５５ 抽出部
５６ 設定部
５７，７３ 制御部
５８ パラメータ設定用ダイアログ生成部
７１ 通信部

Claims (15)

1. 所定の処理をプログラムに基づいて行う設備装置と、前記設備装置を管理する管理装置と、がネットワークを介して接続されデータ交換を行う製造システムにおける前記設備装置または前記管理装置の管理作業を支援する製造システム管理支援装置であって、
   前記設備装置または前記管理装置の仕様および設計に関する設計情報と、所定の内容の前記設計情報を格納するための設計情報入力テンプレートと、を含む製造システム情報を格納する製造システム情報格納手段と、
   新たな設備装置または管理装置の開発時に前記設計情報入力テンプレートを呼び出して表示させ、入力された内容を新たな設備装置または管理装置の設計情報として前記製造システム情報格納手段に格納する登録処理手段と、
   を備えることを特徴とする製造システム管理支援装置。
2. 前記設計情報は、前記設備装置または前記管理装置の使用および設計の内容を所定の基準に基づいて分類したデータ構造に基づいて管理されることを特徴とする請求項１に記載の製造システム管理支援装置。
3. 前記設計情報のデータ構造は、前記設備装置または前記管理装置の開発の際に必要な作業工程ごとに分類し、該作業工程を必要な処理内容ごとに分類し、該処理内容をさらにその詳細ごとに分類したツリー構造を有し、このツリー構造の各ノードを、前記設計情報を管理するための管理項目とすることを特徴とする請求項２に記載の製造システム管理支援装置。
4. 前記管理項目は、設備装置または管理装置によって使用される形式やデータ定義が異なるが内容が同じものを共通化した項目であることを特徴とする請求項３に記載の製造システム管理支援装置。
5. 前記設備装置または前記管理装置へのパラメータの設定が必要な場合に、設定を行う前記パラメータの内容を含む管理項目に格納される情報から、前記パラメータの設定内容を示す項目とこの項目を設定するための入力欄とを含むパラメータ設定用画面ファイルを作成するとともに、前記入力欄に所定の情報を入力して表示するパラメータ設定用画面ファイル作成手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の製造システム管理支援装置。
6. 前記入力欄に入力される所定の情報は、前記設備装置または前記管理装置へパラメータを設定する際のデフォルト値、推奨値、または前記管理項目に既に格納される情報から得られる値であることを特徴とする請求項５に記載の製造システム管理支援装置。
7. 所定の処理をプログラムに基づいて行う設備装置と、
   前記設備装置を管理する管理装置と、
   がネットワークを介して接続されデータ交換を行う製造システムであって、
   前記設備装置または前記管理装置の仕様および設計に関する設計情報を格納する設計情報格納装置と、
   前記設計情報を用いて前記設備装置または前記管理装置に対して所定の管理処理の支援を行う製造システム管理支援装置と、
   を備えることを特徴とする製造システム。
8. 前記設計情報は、前記設備装置または前記管理装置の使用および設計の内容を所定の基準に基づいて分類したデータ構造に基づいて管理されることを特徴とする請求項７に記載の製造システム。
9. 前記設計情報のデータ構造は、前記設備装置または前記管理装置の開発の際に必要な作業工程ごとに分類し、該作業工程を必要な処理内容ごとに分類し、該処理内容をさらにその詳細ごとに分類したツリー構造を有し、このツリー構造の各ノードを、前記設計情報を管理するための管理項目とすることを特徴とする請求項８に記載の製造システム。
10. 前記管理項目は、設備装置または管理装置によって使用される形式やデータ定義が異なるが内容が同じものを共通化した項目であることを特徴とする請求項９に記載の製造システム。
11. 所定の処理をプログラムに基づいて行う設備装置と、
    前記設備装置を管理する管理装置と、
    がネットワークを介して接続されデータ交換を行う製造システムであって、
    前記設備装置または前記管理装置の仕様および設計に関する設計情報を格納する設計情報格納装置と、
    前記設備装置と前記管理装置との間で通信されるデータを取得し、前記設計情報に基づいて取得したデータの宛て先の前記設備装置または前記管理装置で使用可能なデータ形式への変換を行うデータ変換装置と、
    を備えることを特徴とする製造システム。
12. 前記設計情報は、
    前記設備装置や前記管理装置の有する機能を、設備装置や管理装置ごとに異なるが実質的に同じとなる共通機能の単位で対応付けて管理する機能情報と、
    前記設備装置や前記管理装置の有する機能が扱うデータの形式を、設備装置や管理装置ごとに異なるが前記データの意味する内容が実質的に同じとなる共通データに対応付けて管理するデータ構成情報と、
    を含み、
    前記データ変換装置は、前記機能情報と前記データ構成情報を用いて、前記設備装置と前記管理装置との間でデータ交換されるデータを、宛て先の前記設備装置または前記管理装置が扱うデータの形式に変換することを特徴とする請求項１１に記載の製造システム。
13. 前記データ変換装置は、前記管理装置内に設けられることを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造システム。
14. 前記データ変換装置は、前記設備装置内に設けられることを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造システム。
15. 前記データ変換装置は、前記設備装置によって構成されるネットワークと、前記管理装置によって構成されるネットワークを接続する位置に配置されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造システム。
    
    
    
    

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