JP2017130107A

JP2017130107A - 複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供する管理システム

Info

Publication number: JP2017130107A
Application number: JP2016009978A
Authority: JP
Inventors: 暁生平松; Akio Hiramatsu
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: DE102017100882B4; JP6474356B2; US20170212503A1; US10274940B2; CN106991489B; DE102017100882A1; CN106991489A

Abstract

【課題】複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供することにより、無駄な電力消費を防ぐことができる管理システムを提供する。【解決手段】管理システム１００は、複数の機械の立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を出力する。入力部１０は、加工開始時刻と、前記機械の最大台数との入力を受け付ける。推定部２２は、複数の機械それぞれの立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間を推定する。決定部３０は、加工開始時刻、機械の最大台数、立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間に基づいて、複数の機械それぞれの立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を決定する。通知部４０は、立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を通知する。【選択図】図４

Description

本発明は、複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供する管理システムに関する。

工作機械や産業機械（以下、単に機械と称する）においては、熱変位を回避するために暖機運転が必要な場合がある。しかしながら、暖機運転は加工時の運転と同等の電力を消費する。そこで、無駄な暖機運転時間を減らし、暖機運転時間を最適化することが求められる。

この点、特許文献１には、機械単体において、暖機運転時間を最適化する技術が開示されている。

特許第５７３４３８８号

しかしながら、特許文献１は、１つの機械の暖機運転時間の最適化技術であり、複数の機械の暖機運転時間を最適化する技術は開示していない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供することにより、無駄な電力消費を防ぐことができる管理システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態にかかる管理システムは、複数の機械の立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を出力する管理システムであって、加工開始時刻と、前記機械の最大台数との入力を受け付ける入力部と、複数の前記機械それぞれの立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間を推定する推定部と、前記加工開始時刻、前記機械の最大台数、前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間に基づいて、複数の前記機械それぞれの立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を決定する決定部と、前記立上げ開始時刻及び前記暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を通知する通知部と、を有することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記決定部は、複数の前記機械それぞれの立上げ終了時刻及び暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか一方をさらに決定し、前記通知部は、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか一方をさらに通知することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記入力部は、複数の前記機械それぞれに係る前記加工開始時刻の入力を受け付けることを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、環境データと、前記機械それぞれの立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間のうち少なくともいずれか１つと、を収集するデータ収集部と、所定の時における前記環境データと、前記時における前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間関連のうち少なくともいずれか１つと、を対応付けて蓄積するデータベース部をさらに有し、前記推定部は、加工時の前記環境データと、前記データベース部に蓄積された、過去の前記環境データと、過去の前記立上げ時間、過去の前記暖機運転時間及び過去の前記工程時間関連のうち少なくともいずれか１つと、に基づいて、複数の前記機械それぞれの前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間を推定することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記入力部は、加工時を示す情報の入力をさらに受け付けることを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記通知部は、前記立上げ開始時刻、前記暖機運転開始時刻、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか１つを、音声又は画面表示により通知することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記通知部は、複数の前記機械それぞれに係る前記立上げ開始時刻、前記暖機運転開始時刻、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか１つを、複数の前記機械毎に定められた通知先に通知することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる管理システムは、前記通知部は、前記暖機運転開始時刻が到来した前記機械に対して通知を送信することを特徴とする。

本発明により、複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供することにより、無駄な電力消費を防ぐことができる管理システムを提供することができる。

加工ラインにおいて、一人の作業者が全ての機械の暖機運転が終了したことを確認し、その後、加工工程を開始する場合のタイムチャートである。加工ラインにおいて、一人の作業者が機械１の暖機運転が終了したことを確認し、その後、加工工程を開始する場合のタイムチャートである。各機械の加工工程の開始時刻が独立している場合のタイムチャートである。管理システム１００の構成を示すブロック図である。管理システム１００が提供し得る情報を説明する図である。管理システム１００が提供し得る情報を説明する図である。環境データと暖機運転時間との関係を表す近似関数を示す図である。各機械の加工開始時刻が連続的である場合の、各機械の暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。各機械の加工開始時刻が独立である場合の、各機械の暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が１台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が２台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が２台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が２台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が２台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が３台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示すタイムチャートである。機械が２台以上ある場合の機械の立上げ開始時刻を決定する手順を示すフローチャートである。

初めに、本発明の背景を説明する。本発明は、ｎ台（ｎ＝１，２，３・・）の機械が存在することを前提とする。また、本発明の説明のため、以下の時間を定義する。

立上げ時間ｎ：作業者が機械ｎの立上げ作業に要する時間である。立上げ作業には、例えば、工具やワークの位置や回転軸を補正する作業などがある。

暖機運転時間ｎ：機械ｎの暖機運転に要する時間である。

工程時間ｎ：機械ｎにおいて実行される工程ｎに要する時間である。加工ラインのように加工物が各工程を順番に搬送されるような場合、工程時間ｎは、「機械ｎで加工に要する時間」＋「機械ｎから機械ｎ＋１へ加工物の搬送に要する時間」となる。このとき、各機械の加工開始時刻は連続的となる。すなわち、機械ｎにおける工程時間ｎが終了後、機械ｎ＋１において工程時間ｎ＋１が開始する。一方、加工ライン等ではなく、各機械の加工開始時刻が独立しているような場合は、工程時間ｎは「機械ｎで加工に要する時間」となる。

図１乃至図３に、複数の機械が各々工程を実行する場合の、立上げ時間、暖機運転時間、工程時間の典型的な関係を示す。

図１は、加工ラインにおいて、一人の作業者が全ての機械の暖機運転が終了したことを確認し、その後、加工工程を開始する場合のタイムチャートである。図２は、加工ラインにおいて、一人の作業者が機械１の暖機運転が終了したことを確認し、その後、加工工程を開始する場合のタイムチャートである。加工ラインにおいては、複数の工程を連続的に実施する必要がある。図１及び図２の例では、機械１が工程時間１を実行し、続いて機械２が工程時間２を実行し、その後に機械３が工程時間３を実行するものとする。一方、図３は、各機械の加工工程の開始時刻が独立している場合のタイムチャートである。

図１の例では、全ての機械に無駄な暖機運転時間が生じている。また、図２の例では、機械１及び機械２における無駄な暖機運転時間は解消されたものの、初回の加工においては機械１から機械２へ加工物を搬送する時間を調整する必要がある。さらに、機械３においては依然として無駄な暖機運転時間が生じている。よって、最適な解決方法とは言えない。図３の例でも、全ての機械に無駄な暖機運転時間が生じている。

なお、ここでは作業者が一人であることを前提としたが、複数の作業者が同時に立上げ作業を行う場合も考えられる。しかしながら、人件費の抑制等のため、一人の作業者が複数の機械を受け持つことが一般的である。

図１乃至図３に示した例から、以下の課題が得られる。各機械で立上げ作業直後に暖機運転を開始すると、各機械の立上げ時間、暖機運転時間、工程時間に時間差が生じ、無駄な暖機運転時間が生じる場合がある。

また、暖機運転は、必要な時間が概ね決まっている（一般に１乃至２時間程度）。しかし、暖機運転時間の管理を作業者に任せると、作業者が暖機運転中であることを忘却し、必要な時間を経過してしまう可能性がある。このような場合も、無駄な暖機運転時間が生じる。

このようにして無駄な暖機運転時間が生じた場合、各機械の消費電力に無駄が生じる。また、作業者が暖機運転中であることを忘却してしまった場合などは、所望する加工開始時刻に加工を開始できないという問題も生じる。

そこで、本発明にかかる管理システムは、複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供する。これにより、上述の問題を解決し、無駄な電力消費を防ぐことができる。

＜実施の形態＞
まず、図４のブロック図を用いて、本発明の実施の形態にかかる管理システム１００の構成について説明する。

管理システム１００は、入力部１０、データ収集部２０、データベース部２１、推定部２２、決定部３０及び通知部４０を有する。典型的な管理システム１００は、プロセッサ及び記憶装置等を有する情報処理装置であり、プロセッサが、記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより、上述の処理部１０乃至４０を論理的に実現する。

入力部１０は、加工日、加工開始時刻、機械の最大台数の入力を受け付ける。典型的には、入力部１０は、ユーザ入力や他のシステムからの出力値などを、図示しない入力インターフェイスを介して取得する。

データ収集部２０は、日付け毎に、環境データ（天候、室温、湿度等など）及び複数の機械夫々の機械データ（立上げ時間、暖機運転時間、工程時間など）を収集する。典型的には、データ収集部２０は、各種センサの出力値やユーザ入力などを、図示しない入力インターフェイスを介して取得する。

データベース部２１は、データ収集部２０が収集したデータを蓄積する記憶領域である。典型的には、データベース部２１は、図４に示すように、日付と各環境データとを対応付けたテーブル、及び、日付と機械データとを対応付けたテーブルを有する。日付と機械データとを対応付けたテーブルは、複数の機械についてそれぞれ作成される。

推定部２２は、入力部１０に入力された加工日と、データベース部２１に蓄積されたデータに基づき、各機械の立上げ時間、各機械の暖機運転時間、各機械の工程時間を推定する処理を行う。

決定部３０は、入力部１０に入力された加工開始時刻及び機械の最大台数と、推定部２２が算出した各機械の立上げ時間、各機械の暖機運転時間及び各機械の工程時間とに基づいて、各機械の立上げ開始及び終了時刻、各機械の暖機運転開始及び終了時刻を決定する処理を行う。

通知部４０は、各機械の立上げ開始及び終了時刻、各機械の暖機運転開始及び終了時刻を外部に通知する。

次に、図５及び図６を用いて、本実施の形態にかかる管理システム１００が提供し得る情報について説明する。

管理システム１００は、データベース部２１に蓄積したデータに基づいて、各機械において最低限必要な暖機運転時間を確保するための暖機運転開始時刻、及び、各機械の立上げ作業を終了してから暖機運転開始までの待機時間が可及的に短くなる各機械の立上げ開始時刻を提供する。また、管理システム１００は、必要に応じ、各機械の暖機運転終了時刻、及び各機械の立上げ終了時刻も提供することが可能である。

図５は、加工開始時刻が連続的である３台の機械が存在する場合のタイムチャートである。この場合、管理システム１００は、少なくとも、図中に星印で示した立上げ開始時刻、暖機運転時間１の開始時刻、暖機運転時間２の開始時刻、暖機運転時間３の開始時刻を提供する。

図６は、加工開始時刻が独立している３台の機械が存在する場合のタイムチャートである。この場合、管理システム１００は、少なくとも、図中に星印で示した立上げ開始時刻、暖機運転時間１の開始時刻、暖機運転時間２の開始時刻、暖機運転時間３の開始時刻を提供する。

続いて、本実施の形態にかかる管理システム１００の動作について説明する。
ステップ１：
データ収集部２０は、日付け毎の環境データ（天候、室温、湿度等など）、日付け毎の各機械のデータ（立上げ時間、暖機運転時間、工程時間など）を収集し、データベース部２１に蓄積する。データ収集部２０がデータを収集する方法としては、各種センサからの収集、インターネット上のデータソースからの収集などがあるが、特定されない。

ステップ２：
入力部１０は、加工日、加工開始時刻、機械の最大台数の入力を受け付ける。ここで、各機械の加工開始時刻が連続的である場合、加工開始時刻としては、機械１すなわち最初に加工工程が開始される機械の加工開始時刻を入力されるものとする。一方、各機械の加工開始時刻が独立している場合は、加工開始時刻として、各機械の加工開始時刻が入力される。

ステップ３：
推定部２２は、入力部１０に入力された加工日と、データベース部２１に蓄積されたデータに基づき、各機械の立上げ時間、各機械の暖機運転時間、各機械の工程時間を推定する。

例えば、推定部２２は、以下の方法により機械１の暖機運転時間を推定する。まず、推定部２２は、データベース部２１から、日付毎に蓄積されている室温と機械１の暖機運転時間とを取得する。続いて、推定部２２は、室温と機械１の暖機運転時間との関係を示す近似関数を求める（図７参照）。近似関数は、例え最小２乗法など公知の手法により求めることができる。そして、推定部２２は、加工日の室温と近似関数とに基づいて、加工日の暖機運転時間を推定する。なお、暖機運転時間を求めるための近似関数は、室温だけでなく、湿度等を含む多変数の関数としてもよい。

立上げ時間及び工程時間についても同様の手法で求めることが可能である。あるいは、立上げ時間及び工程時間は、環境条件（天候、室温、湿度など）と顕著な依存関係がないと思われるため、データベースに蓄積された各機械の立上げ時間及び工程時間の平均値を推定値としてもよい。

あるいは、推定部２２は、入力部１０から加工日を取得することなく、加工時点における室温や湿度等の環境データを所定のデータソースから取得することとしてもよい。また、推定部２２は、あらかじめ定められた各機械の立上げ時間、各機械の暖機運転時間、各機械の工程時間を単に出力することとして、処理を簡略化することなども可能である。

ステップ４：
決定部３０は、入力部１０に入力された加工開始時刻及び機械の最大台数と、推定部２２が推定した各機械の立上げ時間、各機械の暖機運転時間及び各機械の工程時間とに基づき、各機械の立上げ開始及び終了時刻、各機械の暖機運転開始及び終了時刻を決定する。

各機械の加工開始時刻が連続的である場合の、各機械の暖機運転開始及び終了時刻の決定方法については、後述の実施例１−ａにおいて詳細に説明する。また、各機械の加工開始時刻が独立している場合の、各機械の暖機運転開始及び終了時刻の決定方法については、後述の実施例１−ｂにおいて詳細に説明する。そして、各機械の立上げ開始及び終了時刻の決定方法については、後述の実施例２において詳細に説明する。

ステップ５：
通知部４０は、各機械の暖機運転開始時刻、各機械の立上げ開始時刻を作業者に通知する。また、作業者が暖機運転中の忘却を防ぐために、通知部４０は、暖機運転終了時刻に合わせて、作業者に暖機運転終了を示す通知を行ってもよい。

典型的な通知方法としては、各時刻を画面表示すること、各時刻の到来を示す音声アラームを出力すること、作業者の携帯端末に通知することなどが考えられるが、これに限定されない。

ステップ６：
作業者は、通知された各機械の立上げ開始時刻に合わせて立上げ作業を開始する。また、通知された各機械の暖機運転開始時刻に合わせて暖機運転を開始する。

あるいは、各機械の立上げ作業終了後に、各機械を暖機運転開始待機状態としておき、通知部４０が各機械に暖機運転開始を直接通知すると、各機械が自動的に暖機運転を開始するように構成してもよい。

なお、複数の作業者が同時に立上げ作業を行う場合は、上記ステップを以下のように変更できる。ステップ５において、通知部４０は、各機械の立上げ開始及び終了時刻、各機械の暖機運転開始及び終了時刻を各作業者へ通知する。このためには、管理システム１００は、各機械毎に、作業担当者とその通知先とを対応付けて保持していることが好ましい。そしてステップ６において、各作業者は、あらかじめ割振られた担当機械の立上げ終了時刻までに立上げ作業を終了し、各機械の暖機運転開始時刻に合わせて暖機運転を開始する。

続いて、実施例として、様々な場合における各機械の暖機運転開始及び終了時刻の決定方法や、各機械の立上げ開始及び終了時刻の決定方法について詳細に説明する。

＜実施例１−ａ＞
各機械の加工開始時刻が連続的である場合の、各機械の暖機運転開始及び終了時刻の決定方法について説明する。説明のため、以下の変数を定義する。ここで、機械１は、最初に加工工程を開始する機械であるものとする。
ｔ＿ｓｔｅｐ＿ｓｔａｒｔ：加工開始時刻（機械１の加工開始時刻）
ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔ：機械ｎの暖機運転開始時刻
ｔ＿ｈｏｔｎ：機械ｎの暖機運転時間
ｔ＿ｓｔｅｐｎ：機械ｎの工程時間

図８のタイムチャートは、各機械の加工開始時刻が連続的である場合の、各機械の暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、機械ｎの暖機運転開始時刻ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔは以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ＝ｔ＿ｓｔｅｐ＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｈｏｔ１
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＝（ｔ＿ｓｔｅｐ＿ｓｔａｒｔ＋ｔ＿ｓｔｅｐ１） − ｔ＿ｈｏｔ２
ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ＝（ｔ＿ｓｔｅｐ＿ｓｔａｒｔ＋ｔ＿ｓｔｅｐ１＋ｔ＿ｓｔｅｐ２） − ｔ＿ｈｏｔ３
すなわち、

但し、ｔ＿ｓｔｅｐ０＝０

さらに、機械ｎの暖機運転終了時刻をｔ＿ｈｏｔｎ＿ｅｎｄと定義すると、ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｅｎｄは以下の式により求められる。
ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｅｎｄ＝ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔ＋ｔ＿ｈｏｔｎ

＜実施例１−ｂ＞
各機械の加工開始時刻が独立している場合の、各機械の暖機運転開始／終了時刻の決定方法について説明する。説明のため、以下の変数を定義する。
ｔ＿ｓｔｅｐｎ＿ｓｔａｒｔ：機械ｎの加工開始時刻
ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔ：機械ｎの暖機運転開始時刻
ｔ＿ｈｏｔｎ：機械ｎの暖機運転時間
ｔ＿ｓｔｅｐｎ：機械ｎの工程時間

図９のタイムチャートは、各機械の加工開始時刻が独立である場合の、各機械の暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、機械ｎの暖機運転開始時刻ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔは以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ＝ｔ＿ｓｔｅｐ１＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｈｏｔ１
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＝ｔ＿ｓｔｅｐ２＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｈｏｔ２
ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ＝ｔ＿ｓｔｅｐ３＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｈｏｔ３
すなわち、
ｔ＿ｈｏｔｎ＿ｓｔａｒｔ＝ｔ＿ｓｔｅｐｎ＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｈｏｔｎ

＜実施例２＞
各機械の立上げ開始及び終了時刻の決定方法について説明する。説明のため、実施例１で定義した変数に加えて、以下の変数を定義する。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍｎ：機械がｎ台の場合の機械１の立上げ開始時刻
ｔ＿ｓｅｔｎ：機械ｎの立上げ時間
ｔ＿ｓｅｔｎ＿ｅｎｄ：機械ｎの立上げ終了時刻

本実施例では、まず機械が１台の場合の機械１の立上げ開始時刻、次に機械が２台以上の場合の機械１の立上げ開始時刻を考え、逐次法で機械がｎ台の場合の機械１の立上げ開始時刻を求めることとする。
（１）機械が１台の場合
図１０のタイムチャートは、機械が１台の場合の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、機械が１台の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ１＝ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｓｅｔ１

（２）機械が２台の場合
（２−１）図１１のタイムチャートは、機械が２台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ＜ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ２＿ｅｎｄ＜ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔである場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、条件（２−１）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２＝ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ１

（２−２）図１２のタイムチャートは、機械が２台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ＜ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ２＿ｅｎｄ＞＝ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔである場合の、
各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。この場合は、ｔ＿ｓｅｔ２＿ｅｎｄ以降にｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔが位置するように、図１３のようにタイムチャートを変更する必要がある。

図１３のタイムチャートより、条件（２−２）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。

（２−３）図１４のタイムチャートは、機械が２台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ＞＝ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔである場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、条件（２−３）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。

（２−１）乃至（２−３）より、機械が２台の場合の機械１の立上げ開始時刻ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２は、以下のうちいずれか早い方の時刻である。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２＝ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ１

（３）機械が３台の場合
（３−１）図１５のタイムチャートは、機械が３台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＜ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ＜ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔである場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、条件（３−１）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ３＝ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２

（３−２）図１６のタイムチャートは、機械が３台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＜ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ＞＝ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔである場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。この場合は、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ以降にｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔが位置するように、図１７のようにタイムチャートを変更する必要がある。
図１７のタイムチャートより、条件（３−２）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。

（３−３）図１８のタイムチャートは、機械が３台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＞＝ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ＜ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔである場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。このタイムチャートより、条件（３−３）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ３＝ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２

（３−４）図１９のタイムチャートは、機械が３台の場合であって、
ｔ＿ｈｏｔ２＿ｓｔａｒｔ＞＝ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔ、かつ、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ＞＝ｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔの場合の、各機械の立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間の関係を示している。この場合は、ｔ＿ｓｅｔ３＿ｅｎｄ以降にｔ＿ｈｏｔ３＿ｓｔａｒｔが位置するように、図２０のようにタイムチャートを変更する必要がある。

図２０のタイムチャートより、条件（３−４）の場合の機械１の立上げ開始時刻は以下の式で求められることが分かる。

（３−１）乃至（３−４）より、機械が３台の場合の機械１の立上げ開始時刻は、以下のうちいずれか早い方の時刻である。
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ３＝ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ２

（２）及び（３）より、機械が２台以上ある場合の機械の立上げ開始時刻ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍｎ（ｎ＞＝２）は、図２１に示すフローチャートにより決定できる。ここで、変数を以下のように定義する。
ｎ：機械番号を示す変数
Ｍ＿ｍａｘ＿ｎｕｍ：機械の最大台数
ｔ１，ｔ２：時刻を示す変数

ステップＳ１：
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ１に、ｔ＿ｈｏｔ１＿ｓｔａｒｔ − ｔ＿ｓｅｔ１を設定する。また、ｎに初期値として２を設定する。

ステップＳ２：
ｎがＭ＿ｍａｘ＿ｎｕｍ以下であれば、ステップＳ３に遷移する。その他の場合は処理を終了する。

ステップＳ３：
ｔ１に、ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍ（ｎ−１）を設定する。また、ｔ２に、

を設定する。

ステップＳ４：
ｔ１がｔ２より小さい場合は、ステップＳ５に遷移する。その他の場合はステップＳ６に遷移する。

ステップＳ５：
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍｎに、ｔ１を設定する。

ステップＳ６：
ｔ＿ｓｅｔ１＿ｓｔａｒｔ＿Ｍｎに、ｔ２を設定する。

ステップＳ７：
ｎに１を加えて、ステップＳ２に遷移する。

さらに、機械ｎの立上げ開始時刻をｔ＿ｓｅｔｎ＿ｓｔａｒｔと定義すると、機械がＭ＿ｍａｘ＿ｎｕｍ台ある場合の機械ｎの立上げ開始時刻ｔ＿ｓｅｔｎ＿ｓｔａｒｔ、及び機械ｎの立上げ終了時刻ｔ＿ｓｅｔｎ＿ｅｎｄは、以下の式により求められる。

なお、上記計算式は、機械ｎの加工開始時刻ｔ＿ｓｔｅｐｎ＿ｓｔａｒｔや機械ｎの工程時間ｔ＿ｓｔｅｐｎに依存しない。したがって、上記計算式は、各機械の加工開始時刻が連続的である場合、又は各機械の加工開始時刻が独立している場合のいずれにも適用することができる。

本実施の形態によれば、管理システム１００は、複数の機械の最適な暖機運転開始時刻を提供する。これにより、各機械の無駄な暖機運転が削減され、無駄な電力消費を防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、管理システム１００は、加工ラインのように各機械の加工開始時刻が連続的である場合や、各機械の加工開始時刻が独立している場合のそれぞれにおいて、最適な立上げ開始時刻を提供することができる。

なお、本発明は上述の種々の実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素の置換、省略、付加、順序の入れ替え等の変更を施すことが可能である。

１００管理システム
１０入力部
２０データ収集部
２１データベース部
２２推定部
３０決定部
４０通知部

Claims

複数の機械の立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を出力する管理システムであって、
加工開始時刻と、前記機械の最大台数との入力を受け付ける入力部と、
複数の前記機械それぞれの立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間を推定する推定部と、
前記加工開始時刻、前記機械の最大台数、前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間に基づいて、複数の前記機械それぞれの立上げ開始時刻及び暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を決定する決定部と、
前記立上げ開始時刻及び前記暖機運転開始時刻のうち少なくともいずれか一方を通知する通知部と、を有することを特徴とする
管理システム。
前記決定部は、複数の前記機械それぞれの立上げ終了時刻及び暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか一方をさらに決定し、
前記通知部は、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか一方をさらに通知することを特徴とする
請求項１記載の管理システム。
前記入力部は、複数の前記機械それぞれに係る前記加工開始時刻の入力を受け付けることを特徴とする
請求項１記載の管理システム。
環境データと、前記機械それぞれの立上げ時間、暖機運転時間及び工程時間のうち少なくともいずれか１つと、を収集するデータ収集部と、
所定の時における前記環境データと、前記時における前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間関連のうち少なくともいずれか１つと、を対応付けて蓄積するデータベース部をさらに有し、
前記推定部は、加工時の前記環境データと、前記データベース部に蓄積された、過去の前記環境データと、過去の前記立上げ時間、過去の前記暖機運転時間及び過去の前記工程時間関連のうち少なくともいずれか１つと、に基づいて、複数の前記機械それぞれの前記立上げ時間、前記暖機運転時間及び前記工程時間を推定することを特徴とする
請求項１記載の管理システム。
前記入力部は、加工時を示す情報の入力をさらに受け付けることを特徴とする
請求項４記載の管理システム。
前記通知部は、前記立上げ開始時刻、前記暖機運転開始時刻、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか１つを、音声又は画面表示により通知することを特徴とする
請求項１記載の管理システム。
前記通知部は、複数の前記機械それぞれに係る前記立上げ開始時刻、前記暖機運転開始時刻、前記立上げ終了時刻及び前記暖機運転終了時刻のうち少なくともいずれか１つを、複数の前記機械毎に定められた通知先に通知することを特徴とする
請求項６記載の管理システム。
前記通知部は、前記暖機運転開始時刻が到来した前記機械に対して通知を送信することを特徴とする
請求項１記載の管理システム。