JP2010146537A - 人工知能化した加工支援監視方法と人工知能化した加工支援監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からホスト側に問い掛けると、ホスト側で収集した世界レベルの最適加工条件をユーザー側へ返送し、ユーザー側の同種工作機械が直ちに最適加工条件で加工するものである。更に、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件を更新するものである。
【解決手段】 複数の同種工作機械１０Ａ・・１０Ｘ及び同種機械情報に係る加工情報Ｋ及び異常予知情報Ｓを時経列にインターネット回線ＩＮ等によりホスト側ＭＳに収集して各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報Ｋ′として累積・更新し、この更新された加工条件推奨情報を次の加工条件推奨サービスとして発展的にインターネット上で世界最高レベルに世界標準化させ、インターネット等で結んだ無数の同種工作機械間に加工条件推奨情報としてホスト側から複数の同種工作機械側へ発信する人工知能化した加工支援監視方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、工作機械の加工状態の異常を予知する異常予知技術に係わり、特に、インターネット利用により加工条件推奨と会話応答機能サービス等を発展的に達成すべく、複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る異常予知情報に基づく加工条件推奨を時経列で監視・累積させ、これをインターネット回線等により無数の同種工作機械間を結んで情報共有化させ、加工経験の低い作業者でも世界最高レベルの世界標準化された加工技術情報を得て即座に最適加工条件での加工を達成されるように人工知能化した加工支援監視方法と人工知能化した加工支援監視システムに関するものである。

近年、例えば、工作機械の加工状態の異常（工具折損・工具摩耗により加工精度の低下・工具の使用時間の累計等）を予知する異常予知技術（切削異常音の検知・切削抵抗の検知・過大電流の検知・電力量の検知・刃具や切削部の温度検知・使用時間管理等々）が開発され実用化されている。当初は、一台の工作機械に対しての異常予知技術に始まり、続いて、一つの工場内での複数工作機械間をネットワークでコンピュータを結んでの情報共有化により、総括的な異常予知技術へと発展している。また、最近では、インターネットや大衆回線を介して無数の同種工作機械間を遠隔操作（遠隔監視と遠隔異常認識・遠隔自動復帰・データ更新等々）する遠隔管理システムへと発展し、更なるネットワーク化が進んでいる。

上記遠隔管理システムの代表的な数例を紹介する。先ず、ユーザーの工作機械の端末機などに診断プログラムとこの解析機器を備え、この解析結果をただちにメーカーの診断コンピュータに送って詳細解析し、ユーザーの工作機械に適切な修正指令として一往復の送信で診断、修復を終了させるものが提案されている。

その構成は、サービスセンタである遠隔位置、ユーザー事務所等の遠隔位置と、ユーザー機械側との間が、モデムの電話回線で接続されている。そして、機械側の工作機械には、診断プログラムと診断データ収集部とを備えて、故障診断を実行し、診断結果を各遠隔位置に伝送される。更に、メーカーの診断コンピュータに送られた診断結果は、データファイルとのデータ演算部でマシン状態判定部が修正データを作成する。この修正データはユーザーの工作機械に適切な修正指令として送り、一往復の送信で診断と修復を終了させるものである（例えば、特許文献１参照。）。

続く、遠隔診断システムは、複数のユーザーへの同時対応性があり、公衆回線料金やユーザー側とメーカー側の時差がシステム設営の支障とならない機器故障の遠隔診断システムとするものである。そして、上記遠隔診断システムの概要は、ユーザーの分析機器で故障が起きた時に、故障診断用情報を電子メール化してユーザー側のプロバイダからメーカー側のプロバイダに送出格納する。メーカー側の故障診断コンピュータ装置はプロバイダから電子メールを適時にダウンロードし、所謂インターネットによりユーザー側から故障診断用情報を得て、故障情況の把持や故障原因の解明を行い、ユーザーに対し分析機器の故障診断用情報を得て、故障情況の把握や故障原因の解明を行い、ユーザーに対し分析機器の故障回復の処置を採るものである。

上記遠隔診断システムの具体的な構成は、機器本体部と制御処理用のコンピュータ部とからなるユーザー側に設置された機器と、メーカー側に設置された前記機器の機器故障診断機能を具備する故障診断コンピュータ装置とが、電子メールを受信格納する機能を有する中継局（プロバイダ）の介在する公衆通信回線によって通信可能に配設され、前記ユーザー側の機器のコンピュータ部には、機器の故障発生時に必要となる故障診断用情報を記憶する故障情報記憶手段と、前記故障診断用情報を中継局が受信できる電子メールのかたちにセットする電子メール化手段が設けられ、かつ、前記故障診断用コンピュータ装置は、中継局が受信し格納しているユーザー側からの電子メールを取り出して内部に取り込むメール取出手段を備えた機器故障の遠隔診断システムとしたものが提供されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、インターネット回線によりリモートでメンテナンスを行うようにしたものが提供されている。その目的は、ネットワーク接続機器の予防保全を行え、ネットワーク接続機器が障害による運転停止を最小にでき、さらに何らかの障害が発生した時の効果的な対処や、人的資源の節約ができるメンテナンス装置を提供するものである。その概要構成は、インターネットに接続された一つ以上のネットワーク接続機器と、インターネットに接続されたメンテナンスセンタ内にあるセンタサーバから構成されるメンテナンス装置において、ネットワーク接続機器上でサービスエージェントが動作し、その結果レポートをメンテナンスセンタで受信して蓄積し、メンテナンスブラウザでメンテナンスするようにしたものである。

上記リモート・メンテナンスの具体的な構成は、インターネットに接続された一つ以上のネットワーク接続機器と、インターネットに接続されたメンテナンスセンタ内にあるセンタサーバから構成されるメンテナンス装置において、前記ネットワーク接続機器上に、前記ネットワーク接続機器に対して運用管理サービス／保守サービス／メンテナンスサービスの提供を行い、サービス提供に対して結果レポートを作成する一つ以上のサービスエージェントを備え、インターネットを通して前記サービスエージェントの結果レポートをセンタサーバに送信するレポート送信部を備え、メンテナンス時にセンタサーバからインターネットを通して行われる、メンテナンス作業の通信と接続するメンテナンス受信部を備え、前記センタサーバ上に、顧客の情報とサービスエージェントの結果レポートと更新ソフトウェアを格納するサービス情報データベースを備え、前記ネットワーク接続機器から送信された結果レポートを受信し、前記サービス情報データベースに結果を格納する結果レポート受信部を備え、前記サービス情報データベースの内容を基に、メンテナンス用ＨＴＭＬ文書を作成するメンテナンス情報表示部を備え、前記メンテナンス情報表示部の作成したメンテナンス用ＨＴＭＬ文書を発信するメンテナンスサーバを備え、前記メンテナンスサーバよりメンテナンス用ＨＴＭＬ文書を受信し表示を行うメンテナンスブラウザを備え、前記センタサーバと前記ネットワーク接続機器への接続を行うメンテナンス送信部を備えたリモート・メンテナンス装置が提供されている（例えば、特許文献３参照。）。

更には、レーザ加工機に付設されて加工機の状態を監視して故障予知・警告・修復作業を支援する目的のシステムが提供されている。その概要は、レーザ加工機のベッド上に支持されるパレットを有し、ワークに対してレーザ加工を施す。加工機に付設される管理装置は、インターネット回線を介してサービスセンタ側のサーバーに接続されるとともに、管理者側の携帯電話機やパソコンに加工機の状態を送信する。管理装置は、大型の画像表示装置を有し、加工機の状態をメッセージと音声で出力し、オペレータに必要な修復の必要性を通知する。修復作業の手順は、画像とメッセージで出力され、オペレータの作業を支援する。

上記システムの具体的な構成は、加工機と加工機に付設される管理装置を備えた加工機の故障予知・警告・修復作業の支援システムであって、管理装置は、加工機との通信手段と、加工機の状態等を表示する画像表示装置と、音声出力手段と、公衆回線を介して遠隔地のサーバーと通信する通信手段とを備え、管理装置は、加工機の状態を画面上にメッセージとして出力し、支障が発生したときには警告レベルを色表示で示すとともに音声出力する機能と、支障を修復する際の手順を画像とメッセージにより出力する機能を備える加工機の故障予知・警告・修復作業の支援システムが提供されている（例えば、特許文献４参照。）。

更に、監視対象装置の状況を遠隔監視し、異常の前触れを検知する監視システムである。臨床検査装置の製造・販売業者のホストコンピュータは、ユーザーの臨床検査装置の部品センサから、各部品の状態データを受信し、状態監視部において、受信した状態データと条件記憶部に記憶されている予知条件とを対比することにより、異常の前触れを検知する。前記予知条件は、各部品の寿命データに基づいて生成された条件と、異常が発生したときに、異常発生時点以前における状態データの推移に基づき生成された条件とを含むものが提供されている（例えば、特許文献５参照。）。

特開平６−１４９３３０号公報 特開平１０−２２８３１１号公報 特開２００４−１３４１１号公報 特開２００８−５９０６４号公報 再公表特許Ｗ２００２／０６６９３３号公報

上記従来の技術は、ユーザー側（単数又は複数のユーザ）とメーカー側（全てのユーザー情報を入力統合するホスト側）とがインターネット回線等で接続された各種遠隔診断システム等であり、その目的・機能を整理すると、下記の如くである。（１）ユーザーの工作機械の端末器などに診断プログラムとこの解析機能を備え、この解析結果をただちにメーカーの診断コンピュータに送って詳細解析し、ユーザーの工作機械に適切な修正指令として一往復の送信で診断、修復を終了させるもの。（２）ユーザーの分析機器で故障が起きた時に、故障診断用情報を電子メール化してユーザー側のプロバイダからメーカー側のプロバイダに送出格納する。メーカー側の故障診断コンピュータ装置はプロバイダから電子メールを適時にダウンロードし、所謂インターネットによりユーザー側から故障診断用情報を得て、故障情況の把握や故障原因の解明を行い、ユーザーに対し分析機器の故障回復の処置を採るもの。（３）インターネットに接続された一つ以上のネットワーク接続機器と、インターネットに接続されたメンテナンスセンタ内にあるセンタサーバから構成されるメンテナンス装置において、ネットワーク接続機器上でサービスエージェントが動作し、その結果レポートをメンテナンスセンタで受信して蓄積し、メンテナンスブラウザでメンテナンスするようにしたもの。（４）レーザ加工機のベッド上に支持されるパレットを有し、ワークに対してレーザ加工を施す。加工機に付設される管理装置は、インターネット回線を介してサービスセンタ側のサーバーに接続されるとともに、管理者側の携帯電話機やパソコンに加工機の状態を送信する。管理装置は、大型の画像表示装置を有し、加工機の状態をメッセージと音声で出力し、オペレータに必要な修復の必要性を通知するもの。（５）臨床検査装置の製造・販売業者のホストコンピュータは、ユーザーの臨床検査装置の部品センサから、各部品の状態データを受信し、状態監視部において、受信した状態データと条件記憶部に記憶されている予知条件とを対比することにより、異常の前触れを検知する。前記予知条件は、各部品の寿命データに基づいて生成された条件と、異常が発生したときに、異常発生時点以前における状態データの推移に基づき生成された条件とを含むものである。

上記従来の技術は、何れも、ユーザー側（単数又は複数のユーザ）とメーカー側（全てのユーザー情報を入力統合するホスト側）とがインターネット回線等で接続されており、ユーザー側からメーカー側へ送られて来る各種の故障予知情報・故障診断用情報をメーカー側の診断コンピュータで解析し、その処置情報の提供とか処置（診断、修復）を終了させるものである。従って、上記故障予知情報・故障診断用情報は、メーカー側の診断コンピュータに蓄積されて、「故障原因の分類」とか、「故障原因の増加推移からの故障予知」とか、「加工条件と故障発生率」とか、「機種毎の故障個所と発生率」とかの故障情報の集積で、各種機械の加工条件と故障予知とを、察知して故障停止の無い無人連続運転を可能にしている。

しかしながら、上記従来の技術は、今後益々グローバル化する無数の同種・異種工作機械間をネットワークで結んでの同種・異種の情報共有化（世界標準化）による高度加工技術を視野に入れた世界中の工作機械を進歩的に監視する技術的思想を包含しておらず、このような解決技術を持たない。また、他方で、中小零細な加工工場では、熟練工の高齢化や廃業が見られる上に、大手企業の下請け加工を主たる仕事としているから、多種多様な加工ワークに対する最適な加工条件をホスト側（メンテナンス側）から素早く取り込んで短時間に加工に移行させられない。仮に、希少な加工条件で加工を遂行すると、歩留まりの悪い不良品を造り出すという問題点を有している。

本発明は、上記各種遠隔診断システムやリモート・メンテナンスシステム等における問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、特に、複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からホスト側（メンテナンス側）に問い掛けると、ホスト側で収集した世界レベルの最適加工条件の教示や加工データをユーザー側へ返送され、ユーザー側の同種工作機械が加工データを読み込み直ちに最適加工条件で加工材を加工するものである。更に、時経列に加工状態を世界レベルで監視収集して最適加工条件が随時更新され、次の加工条件推奨サービスを発展的に達成するものである。

更に、詳細に説明すれば、ネットワーク利用により加工条件推奨サービス等を発展的に達成すべく、複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に問い掛けると、ホスト側からユーザー側へ最適な加工条件の教示や加工データを送信すると、ユーザー側の同種工作機械（ＣＮＣ制御装置で自動運転）は、加工材に対する最適加工条件等の加工プログラムを読み込み直ちに最適加工条件で加工を開始する。更に、加工中は、異常予知情報に基づく加工条件推奨を時経列に監視・累積させ、この加工データはインターネット回線等を介して無数の同種工作機械間を結んで情報共有化される。しかして、加工経験の低い作業者でも世界最高レベル（世界標準化）の加工技術情報を得て即座に最適加工条件での加工が達成されるように人工知能化した加工支援監視方法と人工知能化した加工支援監視システムを提供することにある。

上記目的を達成するべく本発明の請求項１による人工知能化した加工支援監視方法は、複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたメンテナンス側に送信すると、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データを世界最高レベルに世界標準化された加工条件推奨情報として送信するとともに、ユーザー側の同種工作機械のＣＮＣ制御装置が加工材に対する加工条件推奨情報の加工プログラムとして読み込み最適条件で加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項２の人工知能化した加工支援監視方法は、複数の同種工作機械及び同種機械情報に係る加工情報及び異常予知情報を時経列にインターネット回線等によりホスト側に収集して各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報として累積・更新し、この更新された加工条件推奨情報を次の加工条件推奨サービスとして発展的にインターネット上で世界最高レベルに世界標準化させ、インターネット等で結んだ無数の同種工作機械間に加工条件推奨情報としてホスト側から複数の同種工作機械側へ発信することを特徴とする。

また、本発明の請求項３の人工知能化した加工支援監視方法は、請求項１または２記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法において、上記加工条件推奨情報は、インターネット上で世界最高レベルに世界標準化された複数の同種工作機械間にて、最適な加工情報及び異常予知情報・加工監視情報としてリアルタイムに利用されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４の人工知能化した加工支援監視方法は、請求項１または２または３記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法において、上記同種加工内容に係る加工材を、異種金属材や異種樹脂材を並べて接合させた複合材とし、上記複合材毎に設定した加工条件推奨情報により各複合材を適正加工条件に切り替えて連続加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項５の人工知能化した加工支援監視方法は、請求項１または２または３または４記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法において、上記加工条件推奨情報は、会話応答機能サービスを行うことを特徴とする。

また、本発明の請求項６の人工知能化した加工支援監視システムは、複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に送信する加工材送信部と、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データを世界最高レベルに世界標準化された加工条件推奨情報として送信する加工情報発信部と、ユーザー側の同種工作機械のＣＮＣ制御装置が加工材に対する加工条件推奨情報の加工プログラムとして読み込み最適条件で加工させる加工条件受信部と、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の請求項７の人工知能化した加工支援監視システムは、複数の同種工作機械及び同種機械情報に係る加工情報及び異常予知情報の収集部と、上記収集部の情報をインターネット回線等によりホスト側に収集して各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報として累積させる情報累積部と、この加工条件推奨情報を世界最高レベルに世界標準化させる情報標準部と、ネットワークで結んだ無数の同種工作機械間に加工条件推奨情報として発信する加工情報発信部と、を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項８の人工知能化した加工支援監視システムは、請求項６または７記載のいずれかの人工知能化した加工支援に監視システムにおいて、上記加工情報発信部は、インターネット上で世界最高レベルに世界標準化させ、複数の同種工作機械間に最適な加工情報及び異常予知情報・加工監視情報としてリアルタイム発信させることを特徴とする。

本発明の請求項９の人工知能化した加工支援監視システムは、請求項６または７または８記載のいずれかの人工知能化した加工支援に監視システムにおいて、上記同種加工内容に係る加工材を、異種金属材や異種樹脂材を並べて接合させた複合材とし、上記複合材毎に設定した加工条件推奨情報により各複合材を適正加工条件に自動変更させて連続加工することを特徴とする。

本発明の請求項１０の人工知能化した加工支援監視システムは、請求項６または７または８または９記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視システムにおいて、上記加工情報発信部は、会話応答機能サービス等の機能を持たせたものであることを特徴とする。

請求項１の人工知能化した加工支援監視方法によると、多種多様な加工ワークに対する最適な加工条件を素早く設定して短時に加工に移行させるべく、同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に質問形式に送信すると、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データが世界最高レベルに世界標準化された加工条件推奨情報として返信される。これで、ユーザー側の同種工作機械は加工材に対する加工条件等の加工プログラムを読み込み最適条件で加工が素早く始められる。

請求項２〜５の人工知能化した加工支援監視方法によると、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件が世界最高レベルに世界標準化された内容に更新され、次の加工条件推奨サービスが発展的に達成される。まず、加工中は、異常予知情報に基づく加工条件推奨が時経列に監視・累積され、この加工データはインターネット回線等を介して無数の同種工作機械間に世界最高レベルに世界標準化された情報となる。また、加工条件推奨情報は、会話応答機能サービスも行われて加工経験の低い作業者でも世界最高レベルに世界標準化された加工技術情報を得て即座に最適条件での加工が実施される。特に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が実施される。

請求項６の人工知能化した加工支援監視システムによると、多種多様な加工ワークに対する最適な加工条件を素早く設定して短時間に加工に移行させるべく、同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に質問形式に送信する。すると、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データが世界最高レベルに世界標準化された情報として返信される。これで、ユーザー側の同種工作機械は加工材に対する加工条件等の加工プログラムを読み込み最適条件で加工を始められる。

請求項７〜１０の人工知能化した加工支援監視システムによると、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件を世界最高レベルに世界標準化された情報として更新され、次の加工条件推奨サービスを発展的に達成する。そして、加工中は、異常予知情報に基づく加工条件推奨を時経列に監視・累積させ、この加工データはインターネット回線等を介して無数の同種工作機械間を結んで新たな世界最高レベルに世界標準化される。これにより、加工条件推奨情報は、会話応答機能サービスにより加工経験の低い作業者でも最新な世界最高レベルに世界標準化された加工技術情報を得て即座に最適条件での加工が達成させられる。特に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が実施される。

本発明の人工知能化した加工支援監視方法によると、オペレータの熟練度に係わりなく、世界中の如何なる加工現場において、世界最高レベルに世界標準化された情報とした加工条件推奨情報をインターネット上で得ることができ、即座に高レベルの最適条件の加工が達成できる。これにより、如何なる加工条件の現場でも、同一の高品質の製品加工が実行できる。また、時経列に加工状態を監視集計して世界最高レベルに世界標準化された最適加工条件に更新され、次の加工条件推奨サービスが発展的に達成できる。更に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が実施できる。

また、人工知能化した加工支援監視システムによると、オペレータの熟練度に係わりなく、世界中の如何なる加工現場において、世界最高レベルに世界標準化された情報として加工条件推奨情報をインターネット上で得ることができ、即座に高レベルの最適条件の加工を加工支援監視システムとして達成させられる。これにより、如何なる加工条件の現場でも、同一の高品質の製品加工が確実に実行できる。更に、インターネット利用により加工条件推奨と会話応答機能サービス等を発展的にでき、加工経験の低い作業者でもインターネット回線を介して世界最高レベルで均等に自動加工できる。更に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が実施できる。

以下、図１乃至図１０を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は人工知能化した加工支援監視方法のフローチャート図、図２は人工知能化した加工支援監視方法のフローチャート図、図３は加工支援監視システムのネットワーク図、図４は加工支援監視システムの構成図、図５は各種異常予知情報の更新レーダー図、図６は加工条件推奨情報・世界標準化の説明図、図７は会話応答機能サービスの説明図、図８は具体的な検出情報とその処理手順の説明図、図９は時間とともに適正値が危険値へ変化する図表、図１０は複合材の加工条件の変更による連続加工図である。

先ず、本発明の人工知能化した加工支援監視方法は、図１と図３に示すように、多種多様な加工ワークに対する最適な加工条件を素早く設定して短時間に加工に移行される。そのフローチャートは、世界中の各ユーザーＡ〜Ｆ（Ｚ）からインターネット回線等により、「複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からメンテナンスセンタとなるホスト側に送信する」（Ａ）。「ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示・加工データを加工条件推奨情報として返信する」（Ｂ）。「ユーザー側の同種工作機械（ＣＮＣ制御装置で自動制御された工作機械）は加工材に対する加工条件推奨情報の加工プログラムとして読み込み最適条件で加工する」（Ｃ）。そして、「加工材の加工終了」（Ｄ）からなる。
上記人工知能化した加工支援監視方法により、オペレータの熟練度に係わりなく、如何なる加工条件の現場においても、同一の高品質の製品加工が実行できる。

また、本発明の人工知能化した加工支援監視方法は、図２に示すように、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件に更新され、次の加工条件推奨サービスが発展的に達成れる。そのフローチャートは、「複数の同種工作機械及び同種機械情報に係る加工情報及び異常予知情報を時経列にインターネット回線等によりホスト側に収集する」（Ｅ）。「ホスト側では各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報として累積・更新する」（Ｆ）。「累積・更新された加工条件推奨情報を次の加工条件推奨サービスとして発展的にインターネット上で情報共有化即ち、世界標準化する」（Ｇ）。「インターネット等で結んだ無数の同種工作機械間に最適な加工条件推奨情報及び異常予知情報としてリアルタイムにホスト側から発信する」（Ｈ）。「加工条件推奨サービスの終了」（Ｉ）からなる。

上記人工知能化した加工支援監視方法により、世界中の如何なる加工現場において、世界最高レベルに世界標準化された情報として加工条件推奨情報をインターネット上で得ることができ、即座に世界最高レベルの最適条件の加工を達成させられる。これにより、如何なる加工条件の現場においても、同一の高品質の製品加工が実施される。更には、時経列に加工状態を監視集計して世界最高レベルに世界標準化された最適加工条件が更新され、次の加工条件推奨サービスが発展的に達成される。上記加工支援監視方法において、上記加工条件推奨情報は、会話応答機能サービスを行うことで、熟練度の低いオペレータや如何なる加工条件の現場においても、迅速・正確な処理が行え、同一の高品質の製品加工が実行される。

以下、上記加工支援監視方法を実施可能とする人工知能化した加工支援監視システム１００の構成を説明する。図４に見るように、ユーザー側Ａの生産現場となる工場には、一台以上のマシン（ＣＮＣ制御装置で自動運転される工作機械）１０Ａが設備されている。このマシン１０Ａは、パソコン（コンピュータ）ＰＣによるＮＣ加工プログラムの生成・修正他が行われる。そして、マシン１０Ａ内には、各種ワーク（加工材）Ｗを加工する主軸モータＭから、電力Ｐ、負荷電流Ｉ、負荷トルク（回転、スラスト力等）Ｔの検出をはじめ、切削音の異常、振動、主軸やワークＷの切削熱、工具寿命（使用時間、欠損）、監視カメラＣによる切削状態、等々その一例を列記した加工情報Ｋ及び異常予知情報Ｓとして収集する。これらの加工情報Ｋ及び異常予知情報Ｓは、複数の同種工作機械１０Ａ及び同種機械情報に係る加工情報Ｋ及び異常予知情報Ｓとして収集部２０に集められる。上記収集部２０の各種情報は、インターネット回線ＩＮ等によりホスト側ＭＳに送信される。

上記ホスト側ＭＳでは、収集した各種加工情報Ｋ及び各種異常予知情報Ｓを随時更新される加工条件推奨情報Ｋ′として累積させる情報累積部３０と、この加工条件推奨情報Ｋ′を世界最高レベルに世界標準化された情報とする情報標準部４０と、インターネット回線ＩＮのネットワークで結んだ無数の同種工作機械１０Ａ，１０Ｂ・・・１０Ｘ間に加工条件推奨情報Ｋ′として発信する加工情報発信部５０と、を具備している。上記加工情報発信部５０は、インターネット回線ＩＮ上で世界標準化ＷＳとして複数の同種工作機械１０Ａ，１０Ｂ・・・１０Ｘに最適な加工情報Ｋ及び異常予知情報Ｓとしてリアルタイムに発信させる。その発信には、会話応答機能サービス等の機能を持たせている。

上記人工知能化した加工支援監視システム１００の作用を説明する。情報累積部３０は、各種加工情報Ｋ及び各種異常予知情報Ｓの集積・更新機能を持っており、時経列に随時に監視した結果が加工条件推奨情報Ｋ′として累積される。この各種加工情報Ｋ及び各種異常予知情報Ｓは、インターネット回線ＩＮのネットワークで結んだ無数の同種工作機械１０Ａ，１０Ｂ・・・１０Ｘから集められる。その具体的な集積・更新機能を、図５の更新円形図（レーダー図）で説明する。工作機械１０Ａの運転時は、各種加工情報Ｋ及び各種異常予知情報Ｓを、ワーク（加工材）Ｗの種類毎に、電力Ｐ、負荷電流Ｉ、負荷トルクＴ、切削音、振動、切削熱、工具寿命、監視カメラＣによる切削状態を、円形図Ｅで表示される。上記円形図は、工作機械１０Ａの正常運転時では、ほぼ真円状を呈している。そこで、特定されたワーク（加工材）Ｗについて、一定の時間間隔（例えば、１分〜１０分間隔毎）において、時経列に各種加工情報Ｋの検出と、この加工状況変化を捉えて危険領域Ｌに各項目の一つ一つでも近づくと、各情況や各項目を監視して各種異常予知情報Ｓを得る。この各種異常予知情報Ｓが危険領域Ｌに更に接近すると、異常予知信号ＥＡを発信する。そして、この危険領域Ｌを各項目の一つでも超えてアラームゾーンＡＳに至ると停止信号ＳＳを工作機械１０Ａに指令して停止させる。この原因は、インターネット回線ＩＮ等によりホスト側へも送られ、その原因や処置方法や新たな加工条件推奨情報Ｋ′をユーザー側に提供する。ユーザー側は、上記加工条件推奨情報Ｋ′に基づき新たな加工条件に更新された基に運転を再開する。これで、特定されたワーク（加工材）Ｗについて不良品の少ない高品質な加工が歩留まり良く行われる。

次に、図４と図６に示すように、上記情報標準部４０は、上記加工条件推奨情報Ｋ′の生成処理と、情報の世界最高レベルに更新した世界標準化ＷＳを行う。上記世界標準化ＷＳとは、世界中から得られる加工情報を、各国で異なる単位や数値・表示方法等を国際規格で標準化するものである。ここで、世界標準化ＷＳされた加工条件推奨情報（加工条件出力）Ｋ′や異常予知情報（監視出力、停止出力等）Ｓは、加工情報発信部５０から複数の同種工作機械１０Ａ，１０Ｂ・・・１０Ｘにインターネット回線ＩＮ等によりリアルタイムに発信させる。

更に、図４と図７に示すように、上記加工情報発信部５０は、加工条件推奨情報（加工条件出力）Ｋ′や異常予知情報（監視出力、停止出力等）Ｓを、会話音声やシグナル音等に変換する会話応答機能を持っており、複数の同種工作機械１０Ａ，１０Ｂ・・・１０Ｘにインターネット回線ＩＮ等によりリアルタイムに発信させる。この機能により、機械操作に不慣れなオペレータにおいても、的確な判断と対処処理が行われる。

続いて、図８により、具体的な検出情報とその処理手順を説明する。先ず、マシン１０Ａ内には、マシンの「▲１音−加工音。▲２▼振動−被加工物・主軸・工具・テーブル、ベッド、コラム等。▲３▼熱−被加工物・主軸・工具・テーブル、ベッド、コラム・潤滑冷却液。▲４▼抵抗−主軸・工具・テーブル、ベッド、コラム。▲５▼色−切粉・工具。▲６▼臭いー加工周辺。▲７▼形状−被加工物・工具。▲８▼濃度−加工周辺・潤滑冷却液。」の状況が各センサにより検出される。上記各センサが感知した情報は、デジタル値として、人口知能コンピュータ（ユーザー側のコンピュータからホスト側ＭＳのコンピュータへ）２００へ一定間隔又は危険察知時にタイムリーに入力される。上記人口知能コンピュータには、予め各々の適正値と危険領域Ｌである危険値（しきい値）Ｌとが入力設定されている。上記各センサからのデジタル値は、適正値と常に比較演算されるとともに、この比較演算はワークの加工着手から加工完了まで上記人口知能コンピュータに入力され続ける。上記入力状態は、図９に示すように時間軸とセンサの検出値とで図表化される。図９（ａ）は、▲２▼振動が、時間と共に適正値から危険値Ｌへと徐々に変化して行く様子を示している。図９（ｂ）は、▲３▼熱が、時間と共に適正値から危険値へと徐々に変化して行く様子を示している。上記の如く、各情報▲１▼〜▲８▼が各センサから人口知能コンピュータへ取り込まれる。そして、上記デジタル値について、適正値から危険値Ｌへの結果に到達すると、マシンの加工条件を安全値に加工条件を緩めて退避させて自動緊急停止する。続いて、マシンの加工条件を上記デジタル値により、予め入力されている適正加工条件に人口知能コンピュータにより自動変更される。上記の如く、加工条件と加工終了までに得られた各種データ値は、インターネットを介して複数のマシンで起きている情報として回収され保存される。

上記保存データは、▲１▼〜▲８▼について分類集約された形態に下降されて保存される。従って、上記インターネットを介して複数のマシンから吸収保存された人口知能コンピュータ（ホスト側ＭＳのコンピュータ）２００の加工条件は、会員登録されたユーザー側のコンピュータへ取り込むことができ、各種ワークに対する最新最適値の加工条件が直ちに得られた加工プログラムとなり、この取り込み作業は、対話しながら加工ワークに対する最適化の絞り込みが熟練工では無い、機械操作に不慣れなオペレータでも的確に行われる。そして、一旦加工が開始されれば、世界中の不適合条件値とリオンラインアルタイム（リアルタイム）で照合しながらの加工状態の監視ができる。もし、危険値に近付けば、限界点の直前で加工条件の変更が自動的に行われ、新たな適正加工条件作りがインターネットを介して複数のマシン間で行われる。

上記具体的な検出情報とその処理手順によるメリットとなる効果を記述すれば、▲１▼音、マシンや工具の熱、マシンや工具・主軸の振動、切削の抵抗、加工面の色、切粉等の臭い、加工面の形状、クーラントの濃度等の値から各種の異常を広範囲に予測できる。▲２▼感知された値の相関関係で複合的に異常を予測でき、加工精度や加工時間等の管理の向上が可能となる。▲３▼加工異常の直前まで加工継続が可能な為、工具寿命が延びる。▲４▼加工異常の直前で加工条件を変更することができる。▲５▼上記▲１▼〜▲４▼により、常に最新の最適な加工条件が世界レベルで情報収集した結果として得られる。▲６▼ワークの材質、形状、工具、加工条件をホスト側ＭＳのコンピュータにデータバンクとして入力でき、且つ世界中の会員の誰でも自由に利用できる。▲７▼また、加工時の監視がオンラインでリアルタイムにインターネット経由で人口知能コンピュータ（ホスト側ＭＳのコンピュータとユーザー側のコンピュータ間で）を介して行われる。即ち、世界標準化ＷＳした加工データとして万人が即座に利用できる。

続いて、図１０により、上記同種加工内容に係るワーク（加工材）Ｗを、異種金属材（アルミニウムＷ１，鉄Ｗ２）や異種樹脂材（柔かい樹脂Ｗ３，固い樹脂Ｗ４）を並べて接合させた複合材ＷＯとし、上記複合材毎に設定した加工条件推奨情報により各複合材を適正加工条件に自動変更させる連続加工を説明する。複合材ＷＯは、例えば、アルミニウムＷ１，鉄Ｗ２，柔かい樹脂Ｗ３，固い樹脂Ｗ４を接続した部材からなる。各部材は、硬度・粘度等が異なることから切削抵抗他が異なり、各々の部材に対して異なる危険領域Ｌの各危険値Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が設定される。即ち、アルミニウムＷ１は危険値Ｌ１，鉄Ｗ２は危険値Ｌ２，柔かい樹脂Ｗ３は危険値Ｌ３，固い樹脂Ｗ４は危険値Ｌ４となる。しかして、加工工程で特定された各ワークＷ１〜Ｗ４について、一定の時間間隔（例えば、１分間隔毎）において、時経列に各種加工情報Ｋの検出と、この加工状況変化を捉えて危険値Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の一つに各項目の一つでも近づくと、各情況や各項目を監視して各種異常予知情報Ｓを得る。この各種異常予知情報Ｓが危険値Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の一つに更に接近すると、異常予知信号ＥＡを発信する。そして、この危険値Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の一つに各項目の一つでも超えてアラームゾーンＡＳに至ると、工作機械１０Ａを停止させるとともに、ホスト側はその原因や処置方法や新たな加工条件推奨情報Ｋ′を解析する。

以上のように、上記人工知能化した加工支援監視方法の実施の形態によれば、上記具体的な検出情報とその処理手順による効果の他、下記の効果が総括的に得られる。先ず、オペレータの熟練度に係わりなく、世界中の如何なる加工現場において、世界標準化ＷＳに情報共有化させた加工条件推奨情報をインターネット上で習得されて、即座に高レベルの最適加工条件の加工を達成させられる。これにより、如何なる加工条件の現場においても、同一の高品質の製品加工が実行できる。特に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が保証できる。
更に、インターネット利用により加工条件推奨と会話応答機能サービス等が発展的に行われて、加工経験の低い作業者でもインターネット回線を介して均等に自動加工できる。また、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件が更新され、次の加工条件推奨サービスが発展的に行うことができる。

上記人工知能化した加工支援監視システム１００の実施の形態によれば、下記の効果が得られる。オペレータの熟練度に係わりなく、世界中の如何なる加工現場において、世界標準化として情報共有化させた加工条件推奨情報をインターネット上で習得できて、即座に高レベルの最適加工条件の加工を加工支援監視システムとして達成できる。これにより、如何なる加工条件の現場においても、同一の高品質の製品加工が確実に実行できる。特に、一つのワークに異なる材質を含む複合材においても、各材質に適合した加工条件推奨情報に自動で切り替えら最適な加工が保証できる。
更に、ネット利用により加工条件推奨と会話応答機能サービス等を発展的にでき、加工経験の低い作業者でもインターネット回線を介して均等に自動加工させられる。また、時経列に加工状態を監視集計して最適加工条件が更新され、次の加工条件推奨サービスを発展的に達成できる。

尚、本発明のインターネットによる加工支援監視システム１００は、上記第１の実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。例えば、電話回線によっても良い他、更なるシステムの仕様変更・設計変更が可能である。これに伴い、加工支援監視方法も発展的に拡張が可能である。

本発明は、その対象物を工作機械で説明したが、他の産業機械における支援監視方法や支援監視システムにも適用できる。例えば、石油化学コンビナート、医薬品製造工場、食品製造工場、電子部品製造工場等々あらゆる分野に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態を示し、人工知能化した加工支援監視方法のフローチャート図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、人工知能化した加工支援監視方法のフローチャート図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、人工知能化した加工支援監視ステムのネットワーク図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、加工支援監視システムの構成図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、各種異常予知情報の更新レーダー図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、加工条件推奨情報・世界標準化の説明図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、会話応答機能サービスの説明図である。 具体的な検出情報とその処理手順を示す説明図である。 センサの検出値が危険値に接近する状態を図表化したデータ図である。 複合材による加工条件の自動変更とその連続加工図である。

符号の説明

１０ マシン（ＣＮＣ制御工作機械）
１０Ａ・・・１０Ｘ 同種工作機械（ＣＮＣ制御工作機械）
２０ 収集部
３０ 情報累積部
４０ 情報標準部
５０ 加工情報発信部
１００ 加工支援監視システム
２００ 人口知能コンピュータ
Ａ ユーザー側
ＡＳ アラームゾーン
Ｃ 監視カメラ
ＥＡ 異常予知信号
Ｋ 加工情報
Ｋ′ 加工条件推奨情報
Ｉ 負荷電流
ＩＮ インターネット回線
Ｌ，Ｌ１〜Ｌ４ 危険領域（危険値，しきい値）
Ｍ 主軸モータ
ＭＳ ホスト側
Ｐ 電力
ＰＣ パソコン（コンピュータ）
Ｓ 異常予知情報
ＳＳ 停止信号
Ｔ 負荷トルク（回転、スラスト力）
Ｗ ワーク（加工材）
Ｗ１ アルミニウム
Ｗ２ 鉄
Ｗ３ 柔い樹脂
Ｗ４ 固い樹脂
ＷＯ 複合材
ＷＳ 世界標準化

Claims (10)

1. 複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に送信すると、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データを世界最高レベルに世界標準化された加工条件推奨情報として送信するとともに、ユーザー側の同種工作機械のＣＮＣ制御装置が加工材に対する加工条件推奨情報の加工プログラムとして読み込み最適条件で加工することを特徴とする人工知能化した加工支援監視方法。
2. 複数の同種工作機械及び同種機械情報に係る加工情報及び異常予知情報を時経列にインターネット回線等によりホスト側に収集して各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報として累積・更新し、この更新された加工条件推奨情報を次の加工条件推奨サービスとして発展的にインターネット上で世界最高レベルに世界標準化させ、インターネット等で結んだ無数の同種工作機械間に加工条件推奨情報としてホスト側から複数の同種工作機械側へ発信することを特徴とする人工知能化した加工支援監視方法。
3. 上記加工条件推奨情報は、インターネット上で世界最高レベルに世界標準化された複数の同種工作機械間にて、最適な加工情報及び異常予知情報・加工監視情報としてリアルタイムに利用されることを特徴とする請求項１または２記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法。
4. 上記同種加工内容に係る加工材を、異種金属材や異種樹脂材を並べて接合させた複合材とし、上記複合材毎に設定した加工条件推奨情報により各複合材を適正加工条件に切り替えて連続加工することを特徴とする請求項１または２または３記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法。
5. 上記加工条件推奨情報は、会話応答機能サービスを行うことを特徴とする請求項１または２または３または４記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視方法。
6. 複数の同種工作機械及び同種加工内容に係る加工材・加工工程・仕上げ精度等の加工条件をユーザー側からインターネット等で繋がれたホスト側に送信する加工材送信部と、ホスト側からユーザー側へ加工条件の教示や加工データを世界最高レベルに世界標準化された加工条件推奨情報として送信する加工情報発信部と、ユーザー側の同種工作機械のＣＮＣ制御装置が加工材に対する加工条件推奨情報の加工プログラムとして読み込み最適条件で加工させる加工条件受信部と、を具備したことを特徴とする人工知能化した加工支援監視システム。
7. 複数の同種工作機械及び同種機械情報に係る加工情報及び異常予知情報の収集部と、上記収集部の情報をインターネット回線等によりホスト側に収集して各種加工情報及び各種異常予知情報を随時更新される加工条件推奨情報として累積させる情報累積部と、この加工条件推奨情報を世界最高レベルに世界標準化させる情報標準部と、ネットワークで結んだ無数の同種工作機械間に加工条件推奨情報として発信する加工情報発信部と、を具備したことを特徴とする人工知能化した加工支援監視システム。
8. 上記加工情報発信部は、インターネット上で世界最高レベルに世界標準化させ、複数の同種工作機械間に最適な加工情報及び異常予知情報・加工監視情報としてリアルタイム発信させることを特徴とする請求項６または７記載のいずれかの人工知能化した加工支援に監視システム。
9. 上記同種加工内容に係る加工材を、異種金属材や異種樹脂材を並べて接合させた複合材とし、上記複合材毎に設定した加工条件推奨情報により各複合材を適正加工条件に自動変更させて連続加工することを特徴とする請求項６または７または８記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視システム。
10. 上記加工情報発信部は、会話応答機能サービス等の機能を持たせたものであることを特徴とする請求項６または７または８または９記載のいずれかの人工知能化した加工支援監視システム。

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