JP2008225588A - Rfidシステム及びrfidタグ - Google Patents

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Abstract

【課題】RFIDタグごとに実行すべき処理をRFIDシステムにおいて認識し、実行することのできる技術を提供する。
【解決手段】RFIDタグ10を検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステム1において、判断手段は、ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの第2の領域にアクセスすべきか否かを判断する。抽出手段は、第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出する。実行手段は、抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する。
【選択図】図2

Description

本発明は、RFID(Radio Frequency IDentification)による個体識別技術を用いて製品等の管理を行う技術に関する。
現在、RFIDによる個体識別技術は、製造、物流、アパレル等の各種の分野に適用されてきている。製造ラインにRFIDシステムを導入する場合を例に挙げる。予め製品や製品の構成部品にRFIDタグを付しておく。製造ライン上で作業者が製造工程や製品の試験工程等の作業を行っているときに、製造ラインに沿って配置されているアンテナによりRFIDタグが検出されると、そのRFIDタグに対してその作業内容やテスト結果等の製品や部品に関する情報を順次書き込んでいく。RFIDタグに格納されているデータを参照することにより、そのRFIDタグの付されている部品あるいは製品の状態を管理する。
図15は、従来のRFIDシステムを製造ラインに導入した場合における各工程の処理を説明する図である。製品150は、作業エリア1、作業エリア2、…と順次送られてゆき、各作業エリアにて所定の処理がなされる。図15の例では、作業エリア1では製品の機歴データをRFIDタグに書き込む処理を実行し、作業エリア2では試験エリアでの試験に用いる閾値を求めるための処理を実行し、作業エリア3では工程管理を行い、作業エリア4では機能テストを実行する。このように、作業エリアごとにRFIDシステムの制御部がRFIDタグに対して実行する処理内容が定められている。
従来のRFIDシステムにおいては、各作業エリアでRFIDタグに対して実行する処理機能は全て制御部側すなわちRFIDシステム側において保持している。RFIDタグは処理に必要なデータを保持しており、RFIDシステムがアンテナでRFIDタグを検出すると、制御部は、RFIDシステムから必要なデータを読み出して各種の処理を実行する。
図16は、従来における制御システムの処理方法を説明する図である。従来は制御部すなわちシステム側において処理すべき内容及び処理順序についての情報を有している。このため、制御部は、自装置配下のアンテナにおいてRFIDタグが検出されたことを契機として、保有している情報にしたがってサブルーチンを順次実行していく。
図17は、従来技術におけるRFIDシステムの問題点を説明する図である。作業エリア1では機歴データをRFIDタグに書き込む処理を実行する。作業エリア2では試験に用いる閾値を求めるための処理を、RFIDタグの付された部品あるいは製品等に対して実行する。作業エリア3ではかんばん発行等の工程管理処理を実行する。試験エリアでは、機能テストをRFIDタグの付された部品あるいは製品等に対して実行する。
まず、機歴データをRFIDタグに書き込む際の問題点について説明する。図18は、機歴データ入力処理を実行する際に生じる問題を説明する図である。
製造ラインにおいては、予め機歴を記録すべき部品等(部品や製品等)について、機歴をマスタに登録しておく。そして、その部品が作業エリアの所定の棚に搬送されてきてアンテナでその存在が検出されると、マスタデータベース(DB)に登録されている版数をRFIDタグに書き込む。RFIDタグの付された部品等は順次棚に置かれた所定の箱に格納されてゆき、箱への格納が完了すると、次の作業エリアへと送出されてゆく。箱が置かれていた場所には、次の箱が新たに置かれ、その新たに置かれた箱に格納すべき部品が格納されてゆく。
従来は、RFIDタグへの機歴データの書き込みはRFIDシステムの制御部において実行されるものの、書き込む版数を管理するマスタの更新は、バーコードを用いての読み取りやシステム管理者等の手入力によりマニュアルで行われていた。すなわち、部品の充填された箱が作業ラインの外に搬出されてから次の箱が同じ位置に配置されるまでの間にマスタの更新をしなければならず、マスタを更新するタイミングが遅れると、マスタ上の部品の配置と実際の配置とでずれが生じ、RFIDタグにはすでに搬出された部品の版数が書き込まれることになる。
図19は、テスト実行時に生じる問題を説明する図である。部品等についてテストを実行するとき、RFIDタグ自体は演算機能を有していないため、RFIDシステム側で、テストに用いるデータを演算し、テストプログラムをダウンロードして求めたデータを用いて試験を行う。
テストや結果を解析している間も、テスト対象の製品は搬送ライン上を移動しているのに対し、試験やその解析処理等には時間を要する。このため、試験の結果異常が検出された場合に、試験ライン上を製品が移動している間に制御部での試験結果の解析処理が終了しないことがある。制御部での処理がラインの移動速度に追いつかない場合は、他のシステムにおいて必要な演算を行うことがあるが、この場合は、他のシステムからの演算結果を待つ必要が生じる。このような場合は、システム側の演算が完了するまで搬送ラインを一旦停止させる必要があった。
図20は、工程管理の際に生じる問題を説明する図である。ここでは、製造ラインのうち作業エリア3において、最初に製品1について組み立て等の所定の作業を行い、次に製品2について作業を行うこととする。また、製品1については部品Aを、製品2については部品Bを使用していることとする。
ジャストインタイム(JIT)方式によれば、ある作業エリアにてある部品が必要なときに調達できるように、その部品の調達から製造、試験に要する期間を考慮に入れて「かんばん」を発行する。図20の例では、部品Aを作業エリア3に調達するためには作業エリア2に部品Aがあるときにかんばんを発行する必要があり、部品Bについては、作業エリア1に部品Bがあるときにかんばんを発行する必要がある。このように、かんばんを発行するタイミングは、製品(ワーク)の種類に依存し、互いに異なっている。
更に、作業エリアや部品の種類、及びそれぞれリードタイムが異なることにより、かんばんを発行するタイミングは、日々異なることがある。しかし、従来においては制御部においてかんばん発行のタイミングを制御していたため、かんばん発行タイミングの変更を日々変更するためには、制御部において保持するデータを日々更新する必要が生じる。
上記の問題は、RFIDシステムの制御部においてRFIDタグを検出したことを契機として処理を開始するが、処理を開始してから処理結果をRFIDタグに書き込むまでは制御部において順次サブルーチンが実行されてゆくため、RFIDタグは処理結果を書き込まれるのをライン上で待機することになる。RFIDタグ側において各工程で実行すべき処理内容や処理に用いるデータについては保持しておらず、RFIDシステム側において制御を行っているため、RFIDタグに応じた処理を適切なタイミングで実行することができないという課題があった。
本発明は、RFIDタグごとに実行すべき処理をRFIDシステムにおいて認識し、実行することのできる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、RFIDタグを検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステムであって、前記制御部は、ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの前記第2の領域にアクセスすべきか否かを判断する判断手段と、前記第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する実行手段とを有する構成とする。
判断手段により、RFIDタグに固有のデータであるID情報あるいは制御部において実行すべきコマンドを含むコマンド情報のいずれを用いて制御を行うかを決定する。コマンド情報を用いて制御するときは、更に、実行すべきコマンド情報を抽出する。抽出されたコマンドを実行する。これにより、RFIDタグを検出したタイミングで制御部において所定の処理を実行することが可能となる。
前記抽出手段は、前記記憶領域に前記コマンド情報と対応付けられて格納されている前記結果情報と実行される処理を識別するための識別情報とを参照し、未処理であって前記制御部において実行すべき処理を示す識別情報と対応付けられたコマンド情報を抽出する構成としてもよい。第2の領域に複数のコマンド情報が格納されている場合であっても、いずれの処理を実行すべきかを制御部において判断することができる。
前記コマンド情報は、製造ラインにおいて第1の物品についての製造工程及び試験工程に関わる処理を示すコマンド及び該コマンドを実行するときに用いるパラメータデータを含む構成としてもよい。
更には、前記第1の物品及び該第1の物品の版数情報を、該第1の物品を区分して保管する場所を示す位置情報と対応付けて、該第1の物品の区分ごとに格納するデータベースとを更に備え、前記第1の物品を区分して収容するための第2の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記制御部は、該第2の物品に付されたRFIDタグに格納されている前記第1の物品、前記版数情報及び該第1の物品の位置情報を前記データベースに反映させるための処理を実行し、前記第1の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記抽出手段は、該第1の物品に付されたRFIDタグの記憶領域から、前記版数情報を前記データベースから読み出して該RFIDタグに書き込む処理を示すコマンド情報を抽出することとしてもよい。
前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、試験用データを取得するための演算処理、試験及び試験結果の解析処理のコマンドにしたがって、先にコマンドを実行して得た戻り値を用いて次に実行すべき処理を順次実行していくこととしてもよい。
前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、ジャストインタイム方式で先の工程に対して生産指示をするための処理を実行することとしてもよい。
本発明によれば、RFIDタグを認識できたときに、RFIDタグの第2の領域に格納されている情報に基づいて、実行すべき処理を適切なタイミングで実行することが可能となる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るRFIDシステムの概念図である。RFIDシステムは、図1に示すように、例えば製造ラインに適用され、製品50に付したRFIDタグ10と制御システム1を含んで構成される。
製造ラインには、工程に応じて複数の作業用のエリアが設けられ、作業エリアと作業エリアの間には適宜バッファ領域が設けられている。各作業エリアにおいては、作業者が製品50の組み立て作業や梱包等の工程ごとに予め定められた作業を行う。
RFIDシステム1は、アンテナ2及び制御部3を含んで構成され、製造ラインに沿ってRFIDタグ10との通信が必要な作業箇所ごとに設けられる。例えば、図1に示すシステム構成例においては作業エリア1から4のそれぞれに配設している。作業エリア1に置かれるアンテナをアンテナ2A、制御部を制御部3Aと表記する。同様に、作業エリア2、3及び4のアンテナをそれぞれ2B、2C及び2Dと表記し、制御部をそれぞれ3B、3C及び3Dと表記する。
なお、図1に示すシステム構成例では記載を省略しているが、バッファ領域にRFIDシステム1を備える構成とすることもできる。製品50がバッファ領域にあるとき、すなわち製造ラインにおいて製品50に対して作業を行わないときに、RFIDタグ10への書き込み等を行う必要がある場合には、バッファ領域にRFIDシステム1を備える構成とする。
図1に示すRFIDシステム1は、RFIDタグ10が送出する電磁波をRFIDシステム1のアンテナ2にて検出すると、制御部3のそれぞれにおいてRFIDタグ10に格納されている情報にしたがって処理を実行し、実行結果をRFIDタグ10に書き込む。
図2は、本実施形態に係るRFIDシステム1の処理方法を説明する図である。まず、ある作業エリアあるいは試験エリアにてRFIDタグ10がアンテナ2により検出されると、(1)RFIDシステム1は、RFIDタグ10から指示された実行すべき処理を読み出す。(2)次に、RFIDシステム1においては、指示された内容にしたがって、実行すべきサブルーチンを選択し、選択したサブルーチンを実行する。(3)最後に、RFIDシステム1は、サブルーチンを実行した結果をRFIDタグ10に書き込む。
このように、本実施形態に係るRFIDシステム1の制御部3は、RFIDタグ10に保持されているバッチ処理ルーチンにしたがって、自装置において保有するサブルーチンのうち、処理すべきサブルーチンを判断して実行する。
図3は、RFIDタグ10のデータ構造及びRFIDタグ10と制御部3とのデータの送受信方法を説明する図である。このうち、図3(a)は、本実施形態に係るRFIDタグ10のデータ構造の例である。
図3(a)に示すように、RFIDタグ10のメモリには、システムデータエリア、固定データエリア及びコマンドデータエリアを備える。これらのデータエリアのうち、システムデータエリアは、製品50に関する情報を格納ための領域であり、例えば製品50のメーカや付されているRFIDタグ10の識別情報等を格納する。固定データエリアは、RFIDシステムにおいて使用するためのデータを格納する。これらシステムデータエリア及び固定データエリアは、従来においてもRFIDタグにおいて備えられている。
コマンドデータエリアは、制御部3において実行すべき処理に関わる情報を格納するための領域であり、コマンドデータエリアには、工程識別情報に対応付けてデータ種別情報、データ及び結果情報が格納されている。本実施形態においては、コマンドデータエリアにはバッチ処理ルーチンが格納される。
工程識別情報は、RFIDタグ10に対して処理を実行すべきタイミングが、製品50すなわちRFIDタグ10が製造ライン上のいずれにあるときかを示す情報である。データ種別情報は、その行に記述されているデータが、制御部3に対して実行すべきコマンドを示すかあるいは制御部3において使用するパラメータデータを示すかを制御部3において識別するための情報である。データは、制御部3において処理すべきデータであり、コマンドデータあるいはパラメータデータからなる。コマンドデータは、処理内容に応じてパラメータデータとともに格納される。結果情報は、制御部3における処理結果からなる。
なお、図3(a)では工程識別情報として「02」が設定されている行は2行存在する。すなわち、コマンドデータエリアには「工程02」において実行する処理が2通り記載されている。この場合は、例えば制御部3においてコマンドデータエリアの先頭から順に読み出してゆき、読み出した順に処理を実行する仕様とすることにより、まずディスク機歴のコピーコマンドが実行され、次に基板情報のコピーコマンドが実行される。
また、図3(a)に示すコマンドデータエリアの記述例のうち、工程識別情報として「03−04」が設定されている行があるが、この行の故障判別コマンドについては、工程03と工程04の間のバッファにおいて実行すべきことを示している。
図3(b)は、制御部3とRFIDタグ10とのデータの送受信の手順を説明する図である。図中の(1)から(4)の番号は、各制御部3とRFIDタグ10との間におけるデータの送受信を行う手順を示している。RFIDタグ10を付した製品50については、図中では記載を省略している。
例えば工程「01」では、まず(1)制御部3Aは、RFIDタグ10のコマンドデータエリアから工程識別情報を取得する。図3(a)に示すように、工程「01」のデータ種別は「データ」である。これより、(2)制御部3Aは、パラメータデータである「VC−0902−110」を取得する。(3)最後に、制御部3Aは、処理が正常に終了したことを表す「OK」を示す情報をRFIDタグ10のコマンドデータエリアの工程識別情報「01」の行の結果情報に書き込み、制御部3Aにおける処理を終了する。他の制御部3B、3C、3Dについても同様に、それぞれの制御部配下のアンテナ2においてRFIDタグ10を検出すると、コマンドデータエリアから自工程のコマンドやパラメータを読み出して処理を実行し、処理結果に応じてRFIDタグ10に値を設定する。
図3(a)に示す構造を備えたRFIDタグ10によれば、制御部3においては制御プログラムのうちサブルーチン部のみを保有し、バッチ処理ルーチンについてRFIDタグ10側において保有する。RFIDタグ10においてかかるデータ構造を備えていることで、図3(b)に示すように、RFIDタグ10がアンテナ2にて検出されると、RFIDタグ10のコマンドデータエリアに格納されているバッチ処理ルーチンに基づいて、制御部3における各種の制御処理が実行され、RFIDタグ10の動きに適合した制御プログラムの実行が可能となる。
コマンドデータエリアに格納されているデータは、バッチのそれぞれについて処理した結果についての情報を保有している。これにより、制御部3において結果情報を参照することにより、バッチのそれぞれについて実行済みか否かを判断することができ、これにより、制御部3におけるシーケンス制御が可能となる。
図4は、本実施形態に係るRFIDシステム1の制御部3における基本動作を示したフローチャートである。図4に示す処理は、各制御部3と接続されているアンテナ2を介して、制御部3においてRFIDタグ10を認識したことを契機として開始される。
まず、ステップS1で、コマンド受付フラグの値を参照する。コマンド受付フラグとは、制御部3において保持するフラグであり、制御部3は、このフラグの値を参照して、自工程においてはコマンドデータエリアのバッチ処理ルーチンを参照して処理を実行するか否かを判別する。
コマンド受付フラグがオフに設定されている場合は、ステップS2に進み、RFIDタグ10のコマンドデータエリアは参照せずに、固定データエリアに格納されている情報のみを参照して処理を実行する。
コマンド受付フラグがオンに設定されている場合は、ステップS3に進み、コマンドデータエリアバッチ処理ルーチンのうち、結果情報にNull値が設定されている行を抽出する。Null値の設定されている行が抽出されなかった場合は、ステップS2に進み、固定データエリアに格納されている情報を用いて処理を実行する。
ステップS3においてNull値の設定されている行が抽出された場合は、ステップS4に進み、抽出した行の工程識別情報(工程ID)の値を参照し、自工程の番号と一致するときは、ステップS5で、その工程の定型処理を実行し、ステップS6で、コマンドデータエリアのデータ種別情報を参照する。
ステップS6においてデータ種別情報を参照した結果、「コマンド」が設定されているときは、ステップS7に進み、制御部3は、コマンドデータエリアのうち「データ」に格納されているコマンドデータを読み出してそのコマンドを実行する。そして、ステップS8で処理結果をチェックし、異常終了の場合はステップS9で結果情報として「NG」をRFIDタグ10に書き込みステップS3に戻る。正常終了の場合はステップS12で結果情報として「OK」をRFIDタグ10に書き込み、ステップS3に戻る。
ステップS6でデータ種別情報を参照した結果、データ種別として「データ」が設定されているときは、ステップS10に進み、RFIDタグ10のコマンドデータエリアの抽出している行のうち、「データ」に格納されているパラメータデータを取得して値をチェックする。そして、ステップS11で取得したパラメータデータを用いて所定の処理を実行すると、ステップS12に進み、結果情報として「OK」を書き込み、ステップS3に戻る。
以下、本実施形態に係るRFIDシステム1を製造ラインに導入した場合の各工程における具体的な処理方法について説明する。
図5は、本実施形態に係るRFIDシステム1を利用して機歴管理を行う方法を説明する図である。例えば倉庫エリア等の外部から順次搬送されてきた各種の部品A、B、Cは、工程「01」の作業エリアの部品棚21のそれぞれ所定の位置に充填されていく。部品A、B、Cのそれぞれの位置には部品箱等が置かれており、部品箱のそれぞれにRFIDタグが付されている。部品箱に付されたRFIDタグ10C、10D、10Eは、部品棚21上の位置を示す棚情報、被収容物である部品情報及び部品箱に収容する部品の版数情報を格納している。
部品箱に部品の充填が完了すると、その部品箱については部品棚21の所定の位置を離れて外部へと送出され、外部に送出された部品箱が置かれていた位置には、次に部品を充填すべき部品箱が配置される。図5に示す例では、先に配置されていた部品箱には部品Cが充填されてゆき、部品Cの部品箱への充填が完了すると、その部品箱は外部に出され、その場所には新たに部品C´を充填するための別の部品箱が配置されることとなる。
このように、製造ラインにおいて部品棚21に順次部品箱を配置して所定の部品を充填していく場合に、先の部品箱と後の部品箱とでは充填される部品の種類は必ずしも同じではない。部品棚21上の部品箱を配置すべき場所(位置情報)とその場所に置かれた部品箱に充填すべき部品との関係は、RFIDシステム1のマスタデータベース4にて管理する。その際に、部品とその版数情報についても互いに関連付けて情報を保有する。部品箱が外部へと送出されて新たな部品箱が置かれたときは、新たな部品箱に付されたRFIDタグ10のデータに基づいて、マスタデータベース4のデータ更新を行う。
一方、製造ラインにおいては製品50(ここでは部品A、B、C等)について作業を行っており、製品50が作業のライン上を搬送されるときに、アンテナ2の近傍を通過する製品50のRFIDタグ10に対して順次機歴を記録してゆく。
本実施形態に係るRFIDシステム1においては、アンテナ2において検出したRFIDタグ10が部品箱に付されたRFIDタグ10であるときは、RFIDタグ10に保持している情報をマスタデータベース4に反映させる処理を実行する。検出したRFIDタグ10が製品50に付されたRFIDタグ10であるときは、そのコマンドデータエリアの情報を読み出して、版数コピーの処理を実行する。
図6は、RFIDシステム1の制御部3における機歴管理処理を示したフローチャートである。
まず、ステップS21は、RFIDタグ10の待ち受け状態である。新たなRFIDタグ10を検出すると、ステップS22に進み、検出したRFIDタグ10のシステムデータからRFIDタグ10についての識別情報を取得する。そして、ステップS23で、取得した識別情報を参照して、検出したRFIDタグ10はワーク上の製品50に付されたものであるか、あるいは部品棚21上の部品箱に付されたものであるかを判定する。
製品50に付されたRFIDタグ10については、版数コピー処理の対象であるとして、ステップS24に進む。版数コピー処理を実行すると、ステップS21のRFIDタグ10の待ち受け状態に戻る。なお、ステップS24の版数コピー処理は図4に示す基本動作に相当し、RFIDタグ10のコマンドデータエリアに記述されたバッチ処理ルーチンのうち、「版数コピー処理」を記述した行を図4のステップS3において抽出して実行される。版数コピー処理の詳細については後述する。
部品箱に付されたRFIDタグ10については、ステップS25に進み、RFIDタグ10から棚の位置情報、部品情報及び版数情報を取り出す。そして、ステップS26で、取り出したデータをマスタデータベース4に反映させる。ステップS27で、マスタデータベース4の更新処理結果をチェックし、異常終了している場合は、ステップS28でRFIDタグ10のコマンドデータエリアの結果情報に「NG」を書き込みステップS21に戻る。マスタデータベース4の更新処理が正常終了している場合は、ステップS29に進み、結果情報として「OK」を書き込み、ステップS21に戻る。
図7は、版数コピー処理を示したフローチャートである。なお、図7においては図4に示す一連の処理のうち、ステップS7のコマンド実行処理の部分についてのみ記載しており、コマンド受付フラグの値判定や版数コピーのバッチの抽出及び定型処理等の前処理についてはその記載を省略している。
ステップS31で、RFIDタグ10のコマンドデータエリアから版数コピーコマンド及びパラメータデータを取得する。図5に示す例では、RFIDタグ10から取り出されるコマンドは「版数コピー」であり、取り出されるパラメータデータは、棚の位置情報「03」及びアドレス情報「45」である。ここで、アドレス情報とは、RFIDタグ10のメモリのアドレスを指し、版数コピー処理に関しては、取得した版数情報についてのコピー先のアドレスからなる。
ステップS32で、棚の位置情報をキーとしてマスタデータベース4の検索を行い、版数情報を取得する。ステップS33で、制御部3は、版数コピーコマンドの戻り値として、「09版」を示す値を得る。ステップS34で、RFIDタグ10の45番地に版数情報「09」を書き込み、版数コピー処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態に係るRFIDシステム1を用いた機歴管理方法によれば、検出したRFIDタグ10が部品箱に付されたものであるか製品50に付されたものであるかを判断し、部品箱のRFIDタグ10についてはRFIDタグ10からデータを読み出してマスタデータベース4を更新し、製品50のRFIDタグ10についてはコマンドデータエリアから版数コピーコマンドを記述したバッチを読み出してマスタデータベース4の版数情報をRFIDタグ10にコピーする。
上記のとおり、マスタデータベース4の更新に管理者等のマニュアル操作を不要とし、部品棚21上の部品棚が入れ替わるとRFIDシステム1において新たな部品箱のRFIDタグ10を検出すると、自動的にRFIDタグ10のデータがマスタデータベース4に反映される。部品箱のRFIDタグ10の検出をマスタデータベースの更新の契機とすることで、マスタデータベース4の更新のためのプログラムを機歴管理プログラムと連携させることが不要となり、これにより、RFIDシステム1のプログラムの大容量化を防ぎつつ、製品50に書き込むべき版数情報とマスタデータベース4の版数情報との間のずれを防ぐことができる。
図8は、本実施形態に係るRFIDシステム1を利用して製品50の試験を行う方法を説明する図である。図8に示すシステム構成例では、工程01、バッファ01B、工程02及びバッファ02Bの領域に制御部3及びアンテナ2を備える。各エリアに設けられた制御部3及びアンテナ2を、それぞれ制御部3A、3B、3C、3D及びアンテナ2A、2B、2C、2Dとアルファベット記号を付して区別する。
各工程においては、製品50の組み立て等のそれぞれ定められた作業を行うとともに、RFIDシステム1は、ライン上のアンテナ2のタグ検出エリアを製品50が通過すると、製品50の試験や試験に必要な計算、並びに試験結果の解析等を行う。
図9は、図8に示すシステム構成で製品50に対して試験を行った場合の各段階におけるRFIDタグ10のコマンドデータエリアの状態を示す図である。なお、図9に示すタグのバッチ処理ルーチンは、試験に関連する行のみを記載している。制御部3A、3B、3C、3Dは、RFIDタグ10のコマンドデータエリアに記述されているバッチにしたがってそれぞれ処理を実行し、RFIDタグ10に処理結果を書き込んでいく。
以下、図8と図9とを対応させながら、本実施形態に係るRFIDシステム1による試験の実行方法について説明する。
まず、製品50が工程01にあるときにアンテナ2AにてRFIDタグ10を検出すると、制御部3Aにおいて、後に行う機能試験に必要な閾値管理試験を行い、閾値データをRFIDタグ10に書き込む。なお、閾値管理試験及び結果の書き込みは、工程01における作業の内容に応じて、例えば製品50に対して工程の所定の作業が完了した後に実行される。タイミングが適切であれば、作業前や作業中であってもよい。
図9の状態1は閾値管理試験を実行する前のコマンドデータエリアの状態であり、状態2は閾値管理試験を実行した後の状態である。品質解析コマンドを制御部3Aにおいて実行することにより、試験に必要な閾値(3μF、0.05V、980Å)が得られ、工程識別情報「01−01B」の品質解析コマンドのパラメータデータとして設定されている。なお、工程識別情報「01−01B」は、工程01と工程01の後のバッファ01Bとにおいて処理対象となるバッチであることを示している。結果情報としては、品質解析処理実行中であることを示す「CHK」が格納される。
製品50が工程01の後のバッファ01Bにあるときにアンテナ2BにてRFIDタグ10を検出すると、制御部3Bにおいて、取得した閾値データを用いて品質解析試験を行い、結果をRFIDタグ10に書き込む。
図9の状態3は品質解析試験実行後の状態を示す。品質解析試験により、「93dB」が得られ、品質解析コマンドのパラメータデータに設定されている。得られた値の格納先は、先にパラメータデータとして渡した値にしたがって、メモリの「50」番地である。また、品質解析処理が完了したことを示す「OK」が結果情報として設定される。
製品50が工程02にあるときにアンテナ2CにてRFIDタグ10を検出すると、制御部3Cにおいて、必要なテストプログラムをダウンロードして、品質解析試験の結果得られた値を用いて機能試験を行い、試験結果をRFIDタグ10に書き込む。工程02における機能試験を行うタイミングについても、工程01の場合と同様に、その工程において作業者等が行うべき作業の内容に応じて、作業前、作業後、作業中等の適切なタイミングで実行される。
図9の状態4は機能試験を実行した後の状態を示す。工程識別情報「02」のテストコマンドのパラメータに、試験結果が失敗に終わったことを示す「NG」が格納されている。なお、試験の結果は失敗であるが、テストプログラムは正常に実行され、正常終了しているため、結果情報としては「OK」が設定されている。
製品50が工程02の後のバッファ02Bにあるときにアンテナ2DにてRFIDタグ10を検出すると、制御部3Dにおいて、先の工程02での試験結果の判定を行う。例えば、工程02での試験結果が「NG」であった製品50については機能試験の結果を読み出して試験結果の検証をし、NGの製品についてはアラームを出力したり、次の工程への搬送をストップさせたりする等の対処を行う。なお、試験結果が「OK」であった製品50については、図8の例では特に処理を行わずにそのまま次の工程へと搬送することとしている。
図9の状態5は、試験結果がNGの製品50についてバッファ02Bにて試験結果の解析を実行した後の状態を示す。先に工程01及びバッファ01Bにおいて実行した品質解析コマンドの処理結果としては「90dB」が設定されている。上記のとおり、品質解析結果は93dB超で試験結果OKとなるため、工程02のライン上の製品のうち、2番目の製品については不良品と判定される。
これに対し、図9の状態6は、試験結果がOKの製品50についてのRFIDタグ10の状態を示す。品質解析コマンドの処理結果として「120dB」が格納されており、上記の製品の良/不良を判定する閾値である93dBより大きいため、ここでは特に解析処理を行わず、そのまま次の工程03へと搬送される。
図10から図12は、RFIDシステム1の制御部3における試験処理を示したフローチャートである。
図10のステップS41からステップS44の処理は、それぞれ図6のステップS21からステップS24の処理と対応している。ただし、図10に示すフローチャートにおいては検出したRFIDタグ10は全て試験の対象であり、図6のステップS23のように検出したRFIDタグ10により異なる処理を実行することはない。
ステップS44においては、図8を参照して説明したとおり、制御部3の設置箇所により異なる処理が実行される。
図11及び図12は、それぞれの制御部において実行する処理を示したフローチャートである。図11(a)、図11(b)、図12(a)及び図12(b)は、いずれも各制御部3において実行される図10のステップS44の処理Aを詳細に示した図である。図11及び図12を用いて、図8に示す制御部3A、3B、3C、3Dのそれぞれにおいて実行する処理を具体的に説明する。
図11(a)は、制御部3Aにおける機能試験処理を示したフローチャートである。
ステップS51で、RFIDタグ10の工程識別情報「01−01B」の行からコマンド「品質解析」及びパラメータデータ「0、0、0、50」を取得する。ステップS52で、取得したパラメータデータを用いて、取得したコマンドが示す品質解析試験に使用する閾値を得るために、機能試験処理を実行する。ステップS53で、機能試験の結果として戻り値「3μF、0.05V、980Å、50」を受け取ると、ステップS54で、RFIDタグ10の対応する行のパラメータデータに取得した戻り値を書き込み、処理を終了する。
図11(b)は、制御部3Bにおける品質解析処理を示したフローチャートである。
ステップS61で、工程識別情報「01−01B」の行からコマンド「品質解析」及びパラメータデータ「3μF、0.05V、980Å、50」を取得する。ステップS62で、取得したパラメータデータを用いて、取得したコマンドが示すとおりに品質解析プログラムを実行する。ステップS63で、品質解析プログラムを実行した結果として戻り値「93dB」を受け取ると、ステップS64で、RFIDタグ10の対応する行のパラメータデータに取得した戻り値を書き込み、処理を終了する。
図12(a)は、制御部3Cにおける試験プログラム実行処理を示したフローチャートである。
ステップS71で、工程識別情報「02」の行からコマンド「テスト」及びパラメータデータ「50、0」を取得する。ステップS72で、取得したパラメータデータを用いて、メモリの「50番地」に格納されている値「93dB」を用いてテストプログラムを実行する。ステップS73で、テストプログラムを実行した結果として戻り値「NG」を受け取ると、ステップS74で、RFIDタグ10の対応する行のパラメータデータに取得した戻り値を書き込み、処理を終了する。
図12(b)は、制御部3Dにおけるデータ処理を示したフローチャートである。
ステップS81で、メモリの50番地に格納されているデータを参照する。ステップS82で、バッファ02Bで行った試験結果が「NG」であるか否か判定し、試験結果がNGである場合には、ステップS83で、ラインアウトアラームを出力し、処理を終了する。
以上説明したように、それぞれの制御部3は、検出したRFIDタグ10のコマンドデータエリアから自工程において実行すべきコマンドあるいは取得すべきパラメータデータの記述されている行を抽出し、その行に記述されている内容にしたがって処理を実行する。このため、例えばライン上に複数の種類の製品が置かれるような場合であっても、RFIDタグ10は各製品に応じたコマンドやパラメータデータを保持しているので、製品の種類すなわちワークに応じた処理が可能となる。
ライン上の複数個所にアンテナ2及び制御部3を設け、各制御部3に対して実行すべき処理をコマンドデータエリアに記述しておく。各制御部においてはコマンドデータエリアから読み出したコマンドに対応する処理を、パラメータとして設定されている値を用いて実行する。
試験に必要な閾値の計算処理、品質解析処理を順次行ってゆき、必要なデータはコマンドデータエリアに記述されているパラメータデータの値を使用することができる。例えば品質解析処理においては、制御部3は、取得したパラメータ(3μF、0.05V、980Å、50)を品質解析プログラムに転送し、戻り値を取得してコマンドデータエリアのパラメータに設定する。従来においては工程の作業中に閾値の計算及び品質解析を行う必要があったが、RFIDタグ10に品質解析に必要なデータを持たせることで、かかる品質解析プログラムをバッファエリアにて実行することが可能となる。
試験については、製品50のテストプログラムは実機に取り込んで自立的に実行される。従来は、テストプログラムにおいて品質解析結果を用いる必要があるときは、テストプログラムに品質解析プログラムにアクセスして品質解析結果を取得してくる必要があった。これに対し、本実施形態に係る試験方法によれば、RFIDタグ10に必要なデータが設定されているため、テストプログラム実行時にはRFIDタグ10のコマンドデータエリアからデータを読み出してくるのみで足りる。これにより、テストプログラムのサイズを抑制し、また、試験に要する時間を短縮化させることができる。
更には、ライン上の製品50に付されたRFIDタグ10のそれぞれに試験結果が格納されているため、試験終了後、次の工程に製品50が搬入される前に、バッファにて試験結果を解析し、試験結果がNGである製品を特定してラインから外す、あるいはラインを停止させる等の処置をとり、不良品が後工程に流れることを未然に防止することが可能となる。
図13は、本実施形態に係るRFIDシステム1を利用してJIT(ジャストインタイム)指示を行う方法を説明する図である。例えば作業エリア3においては、製品50を組み立てる作業を行っている。このとき、ある製品(製品A)については部品Aを使用するが、他の製品(製品B)については部品Bを使用するとする。説明のため、部品Aについては、作業エリア3にて使用するためには、作業エリア1に部品Aがあるときにかんばんを発行する必要がある。これに対し、部品Bについては、作業エリア3にて使用するためには、作業エリア2に部品Bがあるときにかんばんを発行する必要があるとする。
このとき、製品Bに付されたRFIDタグ10のコマンドデータエリアには、例えば図13に示すように、作業エリア2における工程識別情報を示す「01」、データ種別は「コマンド」、コマンドの内容は「かんばん発行コマンド」、コマンドのパラメータには「POST2、部品A、B、C」、結果情報にはNull値が設定されている。
製品BのRFIDタグ10の例に示すように、RFIDシステム1は、工程やバッファの各地点に設けたアンテナ2でRFIDタグ10を検出すると、コマンドデータエリアのデータを参照し、自工程において実行すべきかんばん発行コマンドについて記述されているときは、パラメータデータにしたがって、かんばんを発行する。
図14は、RFIDシステム1の制御部3におけるかんばん発行処理を示したフローチャートである。なお、図14に示す処理の前段階として、図10に示す処理が実行されており、新たに検出されたRFIDタグ10についてシステムデータをチェックし、制御の対象であると判定されたRFIDタグについて所定の処理A、ここではかんばん発行処理を実行することとしている。
ステップS91で、制御部3は、RFIDタグ10のコマンドデータエリアからコマンド及びパラメータデータを取得する。ここで取得するコマンドは「かんばん」であり、パラメータデータは、図13に示す例では「POST2、部品A、B、C」である。パラメータデータは、かんばん発行先情報及び部品情報とからなる。かんばん発行先情報としては、ここでは端末名称を設定することとしているが、これに限らない。例えば、ネットワーク名、IPアドレス、ポート名等であってもよい。部品情報は、調達すべき部品を示す。
ステップS92で、RFIDタグ10から取得したデータに基づいて、かんばん発行先情報が示す宛先、上記の例ではPOST2端末に対して、メッセージ「部品A、B、C」を送信する。ステップS93で、かんばん発行したことを示す戻り値を取得し、ステップS94で、正常終了したことを示す値をRFIDタグ10のコマンドエリアデータの結果情報に格納し、処理を終了する。
このように、RFIDタグ10にかんばん発行先や必要な部品についての情報を保有することで、そのRFIDタグ10の付された製品50がかんばん発行処理を実行すべき作業エリアのアンテナ2によって検出されると、そのアンテナ2と接続されている制御部3は、コマンドデータエリアのデータを読み出してかんばん発行処理を実行する。これにより、RFIDシステム1の側において製品ごとにかんばん発行のタイミングを管理することが不要となり、予めかんばん発行すべきタイミングすなわち工程をコマンドデータエリアに記述しておくことで、最適なタイミングでのかんばん発行が可能となる。
以上説明したように、本実施形態に係るRFIDシステムによれば、各工程でRFIDタグを認識できたときに、RFIDタグのコマンドデータエリアに格納されている情報に基づいて、その工程において実行すべき処理を適切なタイミングで実行することが可能となる。また、各処理において必要なデータについてもコマンドデータエリアに格納しておくことができるため、処理に要する時間を短縮化させることが可能となる。
(付記1)
RFIDタグを検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステムであって、
前記制御部は、
ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの前記第2の領域にアクセスすべきか否かを判断する判断手段と、
前記第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する実行手段と
を有することを特徴とするRFIDシステム。
(付記2)
前記抽出手段は、前記記憶領域に前記コマンド情報と対応付けられて格納されている前記結果情報と実行される処理を識別するための識別情報とを参照し、未処理であって前記制御部において実行すべき処理を示す識別情報と対応付けられたコマンド情報を抽出する
ことを特徴とする付記1記載のRFIDシステム。
(付記3)
前記制御部は、
前記RFIDタグの記憶領域に、前記抽出されたコマンドを実行した結果を結果情報として前記コマンド情報と対応付けて書き込む書き込み手段と
を更に有することを特徴とする付記2記載のRFIDシステム。
(付記4)
前記書き込み手段は、前記抽出手段により抽出されたコマンドを実行した結果の戻り値を前記RFIDタグに対して書き込む
ことを特徴とする付記3記載のRFIDシステム。
(付記5)
前記コマンド情報は、製造ラインにおいて第1の物品についての製造工程及び試験工程に関わる処理を示すコマンド及び該コマンドを実行するときに用いるパラメータデータを含む
ことを特徴とする付記2記載のRFIDシステム。
(付記6)
前記第1の物品及び該第1の物品の版数情報を、該第1の物品を区分して保管する場所を示す位置情報と対応付けて、該第1の物品の区分ごとに格納するデータベースと
を更に備え、
前記第1の物品を区分して収容するための第2の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記制御部は、該第2の物品に付されたRFIDタグに格納されている前記第1の物品、前記版数情報及び該第1の物品の位置情報を前記データベースに反映させるための処理を実行し、
前記第1の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記抽出手段は、該第1の物品に付されたRFIDタグの記憶領域から、前記版数情報を前記データベースから読み出して該RFIDタグに書き込む処理を示すコマンド情報を抽出する
ことを特徴とする付記5記載のRFIDシステム。
(付記7)
前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、試験用データを取得するための演算処理、試験及び試験結果の解析処理のコマンドにしたがって、先にコマンドを実行して得た戻り値を用いて次に実行すべき処理を順次実行していく
ことを特徴とする付記5記載のRFIDシステム。
(付記8)
前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、ジャストインタイム方式で先の工程に対して生産指示をするための処理を実行する
ことを特徴とする付記5記載のRFIDシステム。
(付記9)
前記制御部は、前記RFIDシステムにおいて保持されるフラグを参照して、前記RFIDタグの記憶領域に記述されているコマンド情報に基づいて処理を実行するか否かを判定する
ことを特徴とする付記1記載のRFIDシステム。
(付記10)
RFIDタグを検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステムにおいて実行される制御方法であって、
前記制御部は、
ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの前記第2の領域にアクセスすべきか否かを判断し、
前記第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出し、
前記抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する
処理を有することを特徴とするRFIDシステムにおける制御方法。
(付記11)
記憶領域を備えたRFIDタグであって、
前記記憶領域は、
RFIDシステムにおいて工程を識別するための工程識別情報と、
前記処理をRFIDシステムにおいて実行するよう指示するコマンドを示すコマンド情報と、
前記コマンド情報が示すコマンドを前記RFIDシステムにおいて実行した結果を示す結果情報と
を有し、
前記RFIDシステムにおいて上記の情報を有するRFIDタグが検出されたときは、該RFIDシステムにおいて、前記工程識別情報にしたがって実行すべき処理が判断され、該処理に対応する前記コマンド情報が取り出されて実行され、実行結果を前記結果情報に格納される
ことを特徴とするRFIDタグ。
本実施形態に係るRFIDシステムの概念図である。 本実施形態に係るRFIDシステムの処理方法を説明する図である。 RFIDタグのデータ構造及びRFIDタグと制御部とのデータの送受信方法を説明する図である。 本実施形態に係るRFIDシステムの基本動作を示したフローチャートである。 本実施形態に係るRFIDシステムを利用して機歴管理を行う方法を説明する図である。 RFIDシステムにおける機歴管理処理を示したフローチャートである。 版数コピー処理を示したフローチャートである。 本実施形態に係るRFIDシステムを利用して製品の試験を行う方法を説明する図である。 コマンドデータエリアの状態を示す図である。 RFIDシステムにおける試験処理を示したフローチャート(その1)である。 RFIDシステムにおける試験処理を示したフローチャート(その2)である。 RFIDシステムにおける試験処理を示したフローチャート(その3)である。 本実施形態に係るRFIDシステムを利用してJIT指示を行う方法を説明する図である。 RFIDシステムにおけるかんばん発行処理を示したフローチャートである。 従来のRFIDシステムを製造ラインに導入した場合における各工程の処理を説明する図である。 従来における制御システムの処理方法を説明する図である。 従来技術におけるRFIDシステムの問題点を説明する図である。 機歴データ入力処理を実行する際に生じる問題を説明する図である。 テスト実行時に生じる問題を説明する図である。 工程管理の際に生じる問題を説明する図である。
符号の説明
1 RFIDシステム
2 アンテナ
3 制御部
4 マスタデータベース
10 RFIDタグ
21 部品棚
50 製品

Claims (10)

  1. RFIDタグを検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステムであって、
    前記制御部は、
    ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの前記第2の領域にアクセスすべきか否かを判断する判断手段と、
    前記第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する実行手段と
    を有することを特徴とするRFIDシステム。
  2. 前記抽出手段は、前記記憶領域に前記コマンド情報と対応付けられて格納されている前記結果情報と実行される処理を識別するための識別情報とを参照し、未処理であって前記制御部において実行すべき処理を示す識別情報と対応付けられたコマンド情報を抽出する
    ことを特徴とする請求項1記載のRFIDシステム。
  3. 前記制御部は、
    前記RFIDタグの記憶領域に、前記抽出されたコマンドを実行した結果を結果情報として前記コマンド情報と対応付けて書き込む書き込み手段と
    を更に有することを特徴とする請求項2記載のRFIDシステム。
  4. 前記コマンド情報は、製造ラインにおいて第1の物品についての製造工程及び試験工程に関わる処理を示すコマンド及び該コマンドを実行するときに用いるパラメータデータを含む
    ことを特徴とする請求項2記載のRFIDシステム。
  5. 前記第1の物品及び該第1の物品の版数情報を、該第1の物品を区分して保管する場所を示す位置情報と対応付けて、該第1の物品の区分ごとに格納するデータベースと
    を更に備え、
    前記第1の物品を区分して収容するための第2の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記制御部は、該第2の物品に付されたRFIDタグに格納されている前記第1の物品、前記版数情報及び該第1の物品の位置情報を前記データベースに反映させるための処理を実行し、
    前記第1の物品に付されたRFIDタグが前記検出手段により検出されると、前記抽出手段は、該第1の物品に付されたRFIDタグの記憶領域から、前記版数情報を前記データベースから読み出して該RFIDタグに書き込む処理を示すコマンド情報を抽出する
    ことを特徴とする請求項4記載のRFIDシステム。
  6. 前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、試験用データを取得するための演算処理、試験及び試験結果の解析処理のコマンドにしたがって、先にコマンドを実行して得た戻り値を用いて次に実行すべき処理を順次実行していく
    ことを特徴とする請求項4記載のRFIDシステム。
  7. 前記検出手段により前記RFIDタグが検出されると、前記制御部は、ジャストインタイム方式で先の工程に対して生産指示をするための処理を実行する
    ことを特徴とする請求項4記載のRFIDシステム。
  8. 前記制御部は、前記RFIDシステムにおいて保持されるフラグを参照して、前記RFIDタグの記憶領域に記述されているコマンド情報に基づいて処理を実行するか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のRFIDシステム。
  9. RFIDタグを検出するための検出部、及びRFIDタグに係わる制御を実行する制御部を備えるRFIDシステムにおいて実行される制御方法であって、
    前記制御部は、
    ID情報を格納する第1の領域およびコマンド情報を格納する第2の領域を含む記憶領域を備えるRFIDタグの前記第2の領域にアクセスすべきか否かを判断し、
    前記第2の領域にアクセスすると判断されたときに、その第2の領域からコマンド情報を抽出し、
    前記抽出手段により抽出されたコマンド情報に対応する処理を実行する
    処理を有することを特徴とするRFIDシステムにおける制御方法。
  10. 記憶領域を備えたRFIDタグであって、
    前記記憶領域は、
    RFIDシステムにおいて工程を識別するための工程識別情報と、
    前記処理をRFIDシステムにおいて実行するよう指示するコマンドを示すコマンド情報と、
    前記コマンド情報が示すコマンドを前記RFIDシステムにおいて実行した結果を示す結果情報と
    を有し、
    前記RFIDシステムにおいて上記の情報を有するRFIDタグが検出されたときは、該RFIDシステムにおいて、前記工程識別情報にしたがって実行すべき処理が判断され、該処理に対応する前記コマンド情報が取り出されて実行され、実行結果を前記結果情報に格納される
    ことを特徴とするRFIDタグ。
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