JP2017177574A - 管理システム、監視装置、それらの方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 現状、管理システムでは、管理対象となり得る３次元の造形物を造形する造形装置の稼働状況を、ネットワークを介して適切に把握できるような稼働情報を収集できていない。
【解決手段】 本発明における３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置は、前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得し、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成し、前記生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ネットワーク通信を用いて造形装置を管理するための管理システムの仕組みに関するものである。

従来から、印刷装置や複写機などの用紙に対して画像を形成する画像形成装置の稼働情報を、ネットワークを介して収集して、保守などを行うシステムが存在した。例えば、特許文献１には、画像形成装置からトナーなどの消耗品の残量に係る通知を受信して、該消耗品の在庫管理を行う技術が開示されている。特許文献１には、在庫管理の精度を向上させるために、残量に係る通知に含まれる、画像形成装置の稼働開始から積算されている印刷枚数であるトータルカウンタの値を利用していた。特許文献１においては、トータルカウンタの値の変化を参照することで、特定の期間における画像形成装置の稼働量が管理システムで適切に把握できた。

近年、三次元状の造形物を造形するための造形装置、いわゆる３Ｄプリンターがひろく用いられるようになってきている。今後、上述の管理システムにおいて、ネットワーク上の造形装置を保守の対象とすることが考慮され得る。

特開２００３−１５９８５４号公報

ここで、３Ｄプリンターには様々な造形方式が存在し、造形される造形物も様々なので、ネットワークを介した遠隔地にある管理システムで、造形装置の稼働状況を適切に把握するのが困難であるといえる。現状、３Ｄプリンターについて、ある期間内にどのような造形処理が行われた場合であっても統一的に稼働状況を反映するために積算されていくような、従来技術の印刷枚数に相当する、トータルカウンタの値を収集することができていない。

そこで、本発明は、管理システムの管理対象となり得る造形装置から、ネットワークを介して稼働状況を適切に把握できるような新たな稼働情報を収集するための仕組みを用意することを目的とする。

本発明における３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置は、前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得し、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成し、前記生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信することを特徴とする。

本発明によれば、管理システムが、３次元の造形物を造形する造形装置の稼働状況を、造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を用いて、適切に把握できるようになる。

造形装置と管理システムとを含むネットワークシステムの構成例を示す図 本発明に係るシステムを構成する各装置のハードウェア構成の例を示す図 本発明に係るシステムを構成する各装置のソフトウェアのモジュール構成の例を示す図 本発明に係る造形方式の例を示した図 造形装置の稼働情報の定期送信処理を説明するためのフローチャート 管理システムでの稼働情報の受信処理を説明するためのフローチャート 消耗品の種類ごとの平均寿命を算出する処理を説明するためのフローチャートである。 監視装置による造形処理の内容を示す情報を送信する処理を説明するためのフローチャート

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る造形装置と管理システムとを含むネットワークシステムの構成例を示す図である。

図１では、１０１は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を示す。１０２は、３次元の造形物を造形する造形装置である。１０３は、Ｐｒｏｘｙ Ｓｅｒｖｅｒ、１０４は、Ｉｎｔｒａｎｅｔのセキュリティを高めるために設置されたＦｉｒｅｗａｌｌを表している。１０５は、一般のユーザが業務等で使用するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、これらがＬＡＮ１０１を介して相互に接続されていることを表している。ＰＣ１０５は、造形装置１０２に対して造形対象の造形物を造形するための造形データを送信することができる。１０７は、造形装置１０２の設置環境を示し、本図では、Ｐｒｏｘｙ Ｓｅｒｖｅｒ１０３、Ｆｉｒｅｗａｌｌ１０４などを含むイントラネットを構成している。なお、イントラネットには、複数の造形装置が設置されてもよい。

管理システム１０６は、設置環境１０７内の各装置とインターネット１０８を介して通信を行う、１以上の造形装置を管理するためのシステムである。管理システム１０６は、１以上のサーバーコンピューターにより構成される。主に、造形装置１０２の稼働情報を収集して、その情報に基づき造形装置１０２の保守などの手配、レポーティングといった管理サービスを実現する。

造形装置１０２は、管理システム１０６に対して、自装置の個体識別情報や機種情報といったデバイス情報や、障害情報やステータス情報などを含む稼働情報を送信する機能をもつ監視装置が内蔵されている。

なお、造形装置１０２のデバイス情報や稼働情報などを送信する機能をもつ監視装置は、造形装置１０２とは別に、ＬＡＮ１０１上に設置されてもよい。その場合は、監視装置がＬＡＮ１０１上の１以上の造形装置からデバイス情報や稼働情報などを取得して、管理システム１０６に対してその取得した情報を送信することになる。

本実施例において、監視装置と管理システム１０６との間の通信プロトコルは、ＨＴＴＰやＨＴＴＰＳなどのプロトコルを想定しているが、とくに限定するものではない。ウェブソケットや、ＳＭＴＰなど、様々な通信プロトコルを利用することが可能である。

図２は、本発明に係るシステムを構成する各装置のハードウェア構成の例を示す図である。

図２（Ａ）は、造形装置１０２のハードウェア構成の例を示している。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３や記憶装置２０４に格納されているプログラムを実行し、内部バス２０６を介して各デバイスを総括的に制御する。ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１のメモリやワークエリアとして機能する。ＲＯＭ２０３には、組込済みプログラムおよびデータが記録されている。ＲＯＭ２０３には、個体識別情報や機種情報、造形装置１０２が出荷される地域を意味する仕向け情報なども格納されている。この仕向け情報に従って入出力装置２１０で表示する言語は決定される。ネットワークＩ／Ｆ２０５は、ＬＡＮ１０１を介して、外部のネットワーク機器あるいはＰＣ１０５と片方向または双方向にデータをやり取りするために利用される。

記憶装置２０４は、外部記憶装置として機能し、造形データ等を記憶するほか、ＲＡＭ２０２に代わって、造形装置１０２の内部で検出、記録された稼働情報や消耗材に関する情報を保存することも可能である。また、監視装置による機能を実現するためのプログラムも格納されている。稼働情報には、障害情報、ステータス情報、ログ情報などが含まれる。記憶装置２０４に保存された稼働情報などは、監視装置により取得され、インターネットなどのネットワークを介して管理システム１０６に送信される。

操作部２０８は、造形装置１０２における入出力を担う構成を示す。具体的には、ユーザからの入力（ボタン入力など）を受け付け、該入力に対応する信号を操作部Ｉ／Ｆ２０７によって前述した各処理部へ伝える。ほかにも、ユーザに対して必要な情報を提供したり、ユーザ操作を受付けたりするための表示装置（タッチパネルなど）も操作部２０８に含まれる。

造形部２０９には、３次元の造形物を造形するための造形材を積層するための造形ステージや、造形物の効果や仕上げ、サポート部を造形するための構成などが含まれる。ここで、造形部２０９による造形処理は、積層造形と呼ばれ、ＰＣ１０５などにインストールされている３Ｄ造形アプリケーションでモデルデータなどから生成された積層面単位の断面形状データ（すなわちスライスデータ）の造形コマンドを用いて実行される。なお、造形部２０９の内部構成としては、造形装置がサポートする造形方式に依存したハードウェア構成が含まれる。本発明が適用可能な造形方式の例については、図４などを用いて後述する。

消耗材補給部２１２は、造形物を造形するのに必要な造形材２１３を含む消耗材を造形部２０９へ供給する。造形物の造形に際してサポート部を造形する造形方式が採用された造形装置では、消耗材として消耗材補給部２１２が保持するサポート部材も、造形部２０９へ供給されることになる。造形材２１３には、光硬化型樹脂や熱可塑性樹脂、金属粉、石膏材など様々なものが存在する。光硬化型樹脂には、例えば、液体状の紫外線などの照射により硬化する樹脂がある。

消耗材補給部２１２は、造形材２１３やサポート材などの造形部２０９への供給量を管理することができる。この供給量は、記憶装置２０４にログとして記録することができる。ここで記録されるログは、１レコードに対して、１造形物（１ジョブ）ごとの供給量が記録される。なお、ログの記録は、造形物ごと以外にも、所定期間における供給量を記録するといった記録方法も可能である。また、造形装置１０２が複数カラーでの着色造形が可能であれば、消耗材補給部２１２は、複数色のそれぞれの造形材２１３を造形部２０９に補給することができ、個別に供給量を管理することができる。そして、それらの供給量をログとして記憶装置２０４に記録できる。

なお、消耗材補給部２１２への消耗材の補充については、液体、粉末などの造形材２１３が入ったボトルを消耗材補給部２１２に対して装着することで供給する形式であってもよい。または、造形材補給部２１２に対して消耗材を専用のボトルなどから手動で補給する形式でもよい。

センサー２１５は、造形装置１０２内に複数配置され、それぞれに目的がある。造形装置１０２内に配置されるセンサーの例について、以下に主なものを説明する。

あるセンサーは、消耗材補給部２１２により管理する消耗材の造形部２０９への供給量を検出したり、消耗材補給部２１２で保持している消耗材の残量を検出したりする。また、造形材２１３が入ったボトルの装着を検出し、該ボトルの識別情報などを検出するセンサーが造形装置１０２内に配置されていてもよい。また、造形部２０９内における温度異常や故障などを検出するセンサーも配置されている。造形部２０９に、造形処理用の造形ヘッドやステージが存在する場合には、造形部２０９内に、それらの駆動回数（移動距離）をカウントするためのセンサーも配置されている。

ほかにも、造形部２０９において造形材２１３が実際に積層された積層面の数をカウントするセンサーも配置されている。この積層面の数は、造形装置１０２並びに造形部２０９が正常稼働していると仮定すれば、造形部２０９で実行された造形処理で用いた造形データに対応するスライスデータの数とほぼ同等になる。実際には、故障などの要因で造形処理に利用されなかったスライスデータや、保守などの目的で積層処理が実行されることがあるため、同期間におけるセンサーで計数された積層面の総数と、スライスデータの総数とは一致しない場合がある。

なお、上述のセンサーはハードウェアとして用意した例を記載しているが、それらの一部、または全てを、同等の検知機能をもつソフトウェアセンサーで代替してもよい。

また、造形装置１０２にはオプション機器として、造形方式に応じて必要となる付帯設備や、カメラやＩＣカードリーダー等の３Ｄプリンターの機能及び機構を拡張する周辺機器（不図示）などがある。付帯設備の例として、インクジェット方式の場合に粉末対策として必要な装置や、光造形（ＳＬＡ）の場合に必要となる洗浄装置などがある。

図２（Ｂ）は、情報処理装置のハードウェアの構成例を示す図である。情報処理装置には、本発明におけるＰＣ１０５や管理システム１０６を構成する１以上のサーバーコンピューターなどが含まれる。また、監視装置を造形装置の外部に設置するケースでは、該監視装置も図示した情報処理装置と同様の構成を備えることになる。なお、監視装置による機能を実現するためのプログラムは情報処理装置内で実行されることになる。

ＣＰＵ２５１は、ＲＯＭ２５３や記憶装置２５４に格納されたプログラムなどを実行し、情報処理装置全体を、内部バス２５６を介して制御する。また、ＲＯＭ２５３や記憶装置２５４には、プログラム以外にも各種データが保存されている。たとえば、記憶装置２５４は、造形装置１０２のデバイス情報や稼働情報などが記憶できる。ＲＡＭ２５２は、ＣＰＵ２０１のメモリやワークエリアとして機能する。入出力Ｉ／Ｆ２５７は、例えばＰＳ２やＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）、アナログやデジタルのディスプレイＩ／Ｆなどである。入出力装置２５８は、キーボードやマウス、ＣＲＴや液晶ディスプレイであり、入出力Ｉ／Ｆ２５７を介して情報処理装置と接続することができる。情報処理装置はネットワークＩ／Ｆ２５５により、ＬＡＮ１０１、インターネット１０８を介した通信を行う。

図３は、本発明に係るシステムを構成する各装置のソフトウェアのモジュール構成の例を示す図である。これら構成は、本発明に係るプログラムを実行することで実現される処理の主体となる仮想的なモジュールを示している。図示した構成はあくまでも一例であり、後述するような処理を実現できれば、異なるモジュール構成をとってもよい。

図３（Ａ）は、造形装置１０２のソフトモジュール構成を説明する図である。

通信部３０１は、管理システム１０６などの外部装置とネットワークＩ／Ｆ２０５を介して通信する。記憶部３０２は、おもに記憶装置２０４に対して、ハードウェアまたはソフトウェアによるセンサーで検出された稼働情報を記録する。また、造形装置１０２に係るデバイス情報も記憶装置２０４に記録する。デバイス情報には、装置の個体識別情報や機種情報、製造元を示すベンダー情報、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなどの通信情報が含まれる。

造形管理部３０３は、造形部２０９に対する造形コマンドに従う造形制御や、消耗材補給部２１２への消耗材供給のための制御を行う。操作部３０４は、ユーザーによる造形指示をはじめとする造形装置１０２に対する操作を受け付ける。

３０５〜３０８は、監視装置の機能に対応するモジュール構成である。
デバイス情報管理部３０５は、監視対象である造形装置１０２のデバイス情報を、記憶装置２０４などを利用して、管理する。監視部３０６は、造形装置１０２の状態などを監視する。具体的には、造形装置１０２の記憶装置２０４に記録される稼働情報を参照し、イベント通知すべき情報（障害発生、障害の復帰）があるか否かを判定するなどといった監視機能を実現する。また、消耗材に係る通知を行う必要があるかといった判定なども行う。また、監視部３０６は、通信部３０１を介して受信した管理システム１０６からのデータ送信スケジュールや監視対象イベントなどの監視設定などを受け付け、反映する。生成部３０７は、監視部３０６で通知する必要があると判定された通知内容を含むアラームやサービスコールなどのメッセージを生成する。監視装置から管理システム１０６に対して定期的に送信すべき稼働情報を含むメッセージの生成も行う。通信制御部３０８は、生成部３０７により生成されたメッセージを、通信部３０１に所定の通信プロトコルを利用して送信させる。

なお、監視装置が造形装置１０２の外部に存在する場合には、造形装置１０２内の記憶装置２０４と監視装置の機能に対応するモジュール３０５、３０６との間では、ネットワークを介して、所定のプロトコル（例えば、ＳＮＭＰ、ＩＰＰなど）を利用して、データのやり取りが行われる。また、通信制御部３０８は、監視装置のネットワークＩ／Ｆを用いて、メッセージの送信を行うことになる。

図３（Ｂ）は、管理システム１０６のソフトモジュール構成を示す図である。

通信部３５１は、造形装置１０２や監視装置などの外部装置と、ネットワークＩ／Ｆを用いて、通信を行うための機能を持つ。具体的には、監視装置経由で、造形装置１０２のデバイス情報や稼働情報などを含むメッセージを受け付ける。また、監視装置に対する監視設定などを含むメッセージの送信の制御も行う。

表示制御部３５３は、記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスに記憶されたデバイス情報ならびに稼働情報をＷｅｂブラウザーで表示するための画面情報を提供する。管理システム１０６内ではＷＷＷサーバプログラムが動作しており、これにより販売会社の保守担当者等が任意のＰＣ上で、デバイス情報などを閲覧することが可能となる。

コマンド解析部３５４は、外部装置からの受信データを解析し、該データに含まれるメッセージの内容を判別する。メッセージ生成部３５５は、デバイス管理部３５６で生成した通知や監視設定を含むメッセージや、造形装置１０２や監視装置からの要求に対するレスポンスを生成する。

デバイス管理部３５６は、管理対象の造形装置１０２の管理するための専用プログラムを実行することで実現される構成である。

通知管理部３５７は、通知先の指定（監視装置や販売会社など）、必要な通知情報の生成を行う。ここで、生成される通知には、造形装置１０２の保守担当者への保守依頼通知や消耗品の補充依頼通知などがある。

販売会社情報管理部３５８は、管理対象の造形装置１０２の保守、消耗品の管理、配送手配などを行う販売会社の情報を管理する。販売会社情報は、記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスに記憶されている。

デバイス情報管理部３５９は、管理対象の造形装置１０２や監視装置のデバイス情報を、記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスで、管理する。デバイス情報としては、造形装置の個体識別情報、機種・製造元を示す情報、ＩＰアドレスなどの通信情報などが管理対象になる。デバイス情報管理部３５９では、監視装置からの通知の内容に基づき、造形装置のエラー、アラームなどを含む稼働状況（ステータス）なども管理している。デバイス情報管理部３５９で管理される造形装置の状態を閲覧するための情報は、ＷＷＷサーバプログラムを介して、ネットワーク上にリアルタイムに提供される。これは、販売会社のディスパッチャ、保守担当者などにより閲覧される。また、さらに、障害情報は販売会社の対応状況に応じて「未対応」「対応中」「対応済み」などスのテータス管理されている。

顧客情報管理部３６０は、管理対象の造形装置１０２を保有する顧客の情報を管理する。その情報の中には、販売会社との保守契約に関する情報も含まれる。保守契約には、造形装置の設置環境に対する消耗材の定期的な配送、定期的な保守作業、障害発生時の対応作業、などといった、顧客ごとに合意した保守の内容が含まれる。

消耗品在庫管理部３６１は、造形装置１０２の消耗材や、造形装置１０２を構成する交換可能な部品などを含む消耗品の顧客が保有している在庫の数量を管理している。在庫管理対象の消耗品については、消耗品のＩＤにより特定できる。在庫の数量が所定の条件を満たす場合に、保守担当者への配送などの依頼が電子メールなどを用いて自動で行われる。

ここで、在庫数が管理は、具体的には、監視装置から送信されてくる造形装置１０２の消耗材の残量を示すメッセージや部品の消耗度などを示す情報を含むメッセージなどを元に行われる。なお、造形装置の機種によって、送信されてくるメッセージの内容が異なり、一部の装置では、消耗材の使用量を示すメッセージを送信してくる場合もある。また、消耗品の交換の時期や交換前後の消耗日の識別情報を示す情報を含むメッセージが送信されてくる場合もある。

マスタ情報管理部３６２は、機種情報、障害情報、消耗品情報などのＷＷＷサーバプログラムを介した表示や、後述する判定処理に必要なマスタ情報を管理する。マスタ情報とは、例えば、ある機種に対応する製品名称、使用可能な消耗品情報、性能情報などといった仕様に係る登録情報である。つまり、監視装置からのメッセージに含まれる造形装置の機種などの情報から、その造形装置の性能（造形方式や利用する消耗材や消耗部品の種類）が特定できる。また、マスタ情報には、造形装置１０２の設置場所などといたった情報も管理される。

消耗品寿命管理部３６３は、監視装置を介して送信されてくる、造形装置１０での消耗品の交換情報を元に、実際に利用された消耗品の寿命の履歴を管理する。この履歴をもとに、実運用における、消耗品の平均寿命を算出できる。

指示管理部３６４は、監視装置への指示を生成、管理を行う。生成された指示は、監視装置に対して、通信部３５１により送信される。指示の内容は、管理システム１０６への送信スケジュールの変更、通知すべきイベントの種類の変更、ファームウェア更新、リブートなどである。また、デバイス指示管理部３６４指示に対する実行結果を「成功」「失敗」「不明」などのステータスとして管理する。

ファームウェア情報管理部３６５は、造形装置１０２のファームウェアバージョン情報を管理する。また、ファームウェア管理システム（不図示）と連携してファームウェアの配信設定を行う。ファームウェア管理システムにて、配信設定に従う、ファームウェアの配信が行われる。

図４は、本発明が適用できる積層造形を行う造形方式の例を示す。以下の例にします造形方式をサポートする造形装置が、管理システム１０６の管理対象となり得る。

図４（Ａ）は、１つ目の例で、材料シート積層方式による造形物の造形方法を示す図である。

この方式では、造形部２０９内で、材料シート４０２のステージ４０６への積層と、エネルギー供給元４０１からのエネルギー４０７（光、熱、紫外線など）の照射と、を繰り返すことで積層造形を行う。

材料シート４０２は、実際に造形物となる造形材４０４とサポート材４０３からなる。造形材４０４はエネルギー４０７（光、熱、紫外線など）を受けて、積層造形物４０５と溶着される。なお、サポート材４０３は、造形物４０５に対して溶着されることはなく、造形物が倒壊しないようサポートする。例えば、サポート４０３は水溶性であって、造形物４０５を取り出す際にサポート材４０３部分に対して水をかけることで除去することが可能である。

造形管理部３０３は、造形装置の利用開始から積算された材料シート４０２の積層回数（積層枚数）を記録し、記憶装置２０４に格納する。詳しくは、後述するが、利用開始から積算された積層回数を、本発明では造形装置の全般的な稼働状況を把握するための指標として利用する。よって、ここで記録された積層回数は、造形装置のトータルカウンタの値として、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

また、造形管理部３０３は、利用開始から積算された積層回数とは別に、１造形物や１ジョブ単位での積層回数も、記録して記憶装置２０４に格納することができる。ここで説明した稼働情報に類似する情報として、積層造形物の完成までに造形部２０９に対して供給された造形材４０４の量や、造形データ（モデルデータ）から計算される積層造形物の体積といった情報がある。それらの情報も、レポーティングサービスなどの目的のため、監視装置を介して、管理システム１０６に送信される。

２つ目の積層造形を行う造形方式の例として、光造形方式（不図示）というものも存在する。

この方式では、造形部２０９において、ステージ上の水平面への造形材（紫外線硬化樹脂など）の積層、造形材を硬化させる部分に対するレーザーからのエネルギー（紫外線など）の放射、ステージの降下、の３つの工程を繰り返すことで、造形物を徐々に積層造形していく。ここで、紫外線が当たらなかった部分については、硬化せずにステージ上に残ることになる。よって、硬化しなかった造形材はそのまま積層造形物の倒壊を防ぐサポート部となる。造形処理の完了時には、そのサポート部分を除くことで、積層造形物のみが取り出せる。

造形管理部３０３は、造形装置の利用開始からのステージ上への造形材の積層回数を記録し、記憶装置２０４に格納する。この造形方式についても、利用開始から積算された積層回数を、造形装置の全般的な稼働状況を把握するための指標として扱うものとする。よって、ここで記録された積層回数は、造形装置のトータルカウンタの値として、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

なお、造形管理部３０３は、造形データから計算される積層造形物の体積などといった、造形物ごとの造形材の使用量を把握できるような稼働情報を記録し、記憶装置２０４に格納する。ここで格納された情報も、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

図４（Ｂ）は、３つ目の例で、インクジェット方式による造形物の造形方法を示す図である。

造形部２０９では、インクジェットヘッド４０９によるステージ４１７への造形が行われる。インクジェットヘッド４０９は、造形材用ノズル４１０とサポート材用ノズル４１１、造形材を硬化させるエネルギーを照射するエネルギー源４１２、積層造形中の造形物の厚みを調整するローラーカッター４１３から成る。

本方式は、造形材用ノズル４１０とサポート材用ノズル４１１から微小な粒子を噴射、エネルギー源４１２からのエネルギーの放射、ステージ４１７の降下、の３つの工程を繰り返すことで、造形物を徐々に積層造形していく。造形材用ノズル４１０とサポート材用ノズル４１１から粒子を噴射する位置は、造形コマンドに基づく各スライスデータで指定された座標により決まる。造形物４１４の倒壊を防ぐためにサポート材用ノズル４１１から噴射された粒子が硬化したことで形成されるサポート部４１５は、造形後に除去することが可能である。また、造形材用ノズル４１０とサポート材用ノズル４１１から微小な粒子を噴射後に、その噴射された粒子で形成される面の厚みを調整するためにローラーカッター４１３で表面を削り取る工程が入る。

本方式では、積層面の数だけ、ステージ４１７が降下することになるので、ステージ４１７の降下回数を積層回数として扱うことができる。造形管理部３０３は、造形装置の利用開始からの積層回数を記録し、記憶装置２０４に格納する。ここで記録された積層回数は、インクジェット方式を採用する造形装置のトータルカウンタの値として、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

また、造形管理部３０３は、造形材用ノズル４１０とサポート材用ノズル４１１の噴射回数は、それぞれの消耗度を把握するための稼働情報として扱うことが可能なので、それらの情報も記憶装置２０４に格納する。そして、格納された情報は、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。さらに、造形データ（モデルデータ）から計算される積層造形物の体積などといった、造形物ごとの造形材の使用量を把握できるような稼働情報についても、記憶装置２０４に格納され、その後、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

４つ目の例として、熱溶解積層法（ＦＤＭ）と呼ばれる造形方式（不図示）がある。
造形部２０９では、ステージと、半液状に溶かされた熱可塑性の造形材を押出す造形ヘッドとが含まれる。造形ヘッドは、複数のスライスデータに従い、造形材をステージ２１１上に積層していく。

まず、造形ヘッドをＸ軸方向（以後、主走査方向と呼ぶ）に往復させて１ライン分を積層する。これをＹ軸方向（以後、副走査方向と呼ぶ）へ順番に移動させて繰り返すことで、１増分の断面形状を積層する。なお、造形ヘッドは造形ステージ上の造形物の断面形状データが存在している範囲内のみを制御して移動させ、造形材を押し出していく。１つのスライスデータに従う押出成形が終了すると、造形ヘッドを造形ステージの水平面と垂直上方向（Ｚ軸方向）に移動させ、次のスライスデータに従う押出成形を実行する。

本方式では、積層面の数だけ、造形ヘッドがＺ軸方向に上昇することになるので、造形ヘッドのＺ軸方向への上昇回数を積層回数として扱うことができる。造形管理部３０３は、造形装置の利用開始からのこの積層回数を記録し、記憶装置２０４に格納する。ここで記録された積層回数は、ＦＤＭ方式を採用する造形装置のトータルカウンタの値として、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

また、造形ヘッドからの造形材の押し出し量は、造形ヘッドの消耗度を把握するための稼働情報として扱うことが可能なので、造形管理部３０３は、それらの情報も記憶装置２０４に格納する。そして、格納された情報は、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。さらに、造形データ（モデルデータ）から計算される積層造形物の体積や造形材の押し出し量といった、造形物ごとの造形材の使用量を把握できるような稼働情報についても、記憶装置２０４に格納され、その後、監視装置を介して、管理システム１０６に送信されることになる。

図５は、監視装置により実行される造形装置の稼働情報などの送信処理を説明するためのフローチャートである。本処理は、監視装置が動作する造形装置１０２または情報処理装置内のＣＰＵが、監視装置を実現するためのプログラムを実行することで行われる処理である。

また、監視装置では、管理を開始するために、管理システム１０６との通信が可能であるか確認するために通信テストが実施される。通信テストは販売会社の保守担当者が操作部２０８から指示することで実施される。この通信テストが成功すると、管理システム１０６から、収集対象の稼働情報の種類と、定期送信スケジュールなどが送信されてくる。

図５（Ａ）は、監視装置により実行される造形装置の稼働情報の定期送信処理を説明するためのフローチャートである。

Ｓ５０１で、監視部３０６は、管理システム１０６の収集対象となっている稼働情報のいずれかの送信タイミングであることを検知する。

Ｓ５０２で、監視部３０６は、対象の稼働情報を造形装置１０２の記憶装置２０４から取得する。そして、生成部３０７は、監視部３０６により取得された稼働情報と造形装置１０２のデバイス情報とを含むメッセージを生成する。

Ｓ５０３で、通信制御部３０８は、生成された稼働情報を含むメッセージを、ネットワークを介して管理システム１０６へ送信するよう制御する。

管理システム１０６の収集対象となっている稼働情報には、トータルカウンタ値として記録されている造形部２０９での積層回数などがある。トータルカウンタ値としての積層回数の定期送信については、Ｓ５０２では、取得された年月日時を示す情報、記録された積層回数の値に加え、個体識別情報や機種情報、通信情報といったデバイス情報を含むメッセージが生成される。この定期送信は、例えば、１日１回、定時に行われるものとする。

図５（Ｂ）は、監視装置により実行される造形装置１０２で発生した障害イベントなどを示す稼働情報の送信処理を説明するためのフローチャートである。監視装置は、管理システム１０６から指定された収集対象の稼働情報の中で、イベント送信すべき稼働情報を予め監視対象として指定されているものとする。

Ｓ５５１で、監視部３０６は、管理システム１０６から指定された監視対象となる稼働情報を示すイベントの発生を検知する。具体的には、監視部３０６が、造形装置１０２の記憶装置２０４に記録される稼働情報を監視して、監視対象となる稼働情報が記録されたことを検出した場合に、イベント発生を検知する。なお、造形装置１０２のセンサーが、監視部３０６に対してイベント発生を通知する構成であってもよい。

ここで、監視対象となる稼働情報とは、障害や異常を示すエラーやアラーム、ユーザーからの保守依頼を示すコールなどである。また、消耗品の交換の発生を示す情報なども含まれる。それらの情報は、それぞれを特定するためのコードが割り当てられている。コードには、造形装置１０２内の障害などが発生した発生箇所を示すようなサブコードといった情報が含まれてもよい。

Ｓ５５２で、生成部３０７は、発生イベントを示すコード、発生した年月日時を示す情報、発生時のトータルカウンタ値としての積層回数、個体識別情報や機種情報、通信情報といったデバイス情報、を含むメッセージを生成する。

Ｓ５５３で、通信制御部３０８は、生成されたメッセージを、ネットワークを介して管理システム１０６へ送信するよう制御する。

なお、消耗品の交換に関する情報のイベント送信であれば、上記に加え、生成されるメッセージには、消耗品の名称、ＩＤ、シリアル番号、消耗度を示す情報、前回交換日時などが更に含まれる。消耗材を含む消耗品の交換の場合には、消耗度を示す情報として、消耗材（造形材）の使用量、または残量がメッセージに含まれる。交換可能な消耗部品の一例である造形部２０９の造形ヘッドについては、造形材の噴射回数や押出し量などが、消耗度を示す情報として、メッセージに含まれる。

図６は、管理システム１０６での稼働情報の受信処理を説明するためのフローチャートである。本処理は、管理システム１０６を構成するサーバーコンピューターのＣＰＵ２５１が、プログラムを実行することで実現される処理である。

Ｓ６０１で、通信部３５１は外部装置、ここでは監視装置からメッセージを受信する。Ｓ６０２で、デバイス情報管理部３５９は、コマンド解析部３５４でのメッセージ解析の結果に基づき、メッセージに含まれるデバイス情報が示す造形装置が、管理対象となる造形装置であるかを判定する。管理対象でなかった場合、Ｓ６０３で、デバイス情報管理部３５９は受信メッセージを破棄して、本処理を終了する。管理対象であった場合、Ｓ６０４で、デバイス情報管理部３５９は受信メッセージに含まれる稼働情報などの情報を記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスに格納する。記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスでは、個体識別情報に関連付けて、該識別情報で識別される造形装置の稼働情報はその取得日時といった情報が格納され、管理されている。

Ｓ６０５で、デバイス情報管理部３５９は、受信メッセージがイベント送信されたものか否か判定する。イベント送信されたものであるならばＳ６０６に進み、イベント送信でない場合には本処理を終了する。

Ｓ６０６で、デバイス情報管理部３５９は、受信メッセージの内容が、消耗品の交換イベントを示すか否かを判定する。ここでは、メッセージに含まれるコードを参照して判定が行われる。判定の結果、消耗品の交換であった場合にはＳ６０７に進み、消耗品の交換でなかった場合にはＳ６０９に進む。

Ｓ６０７で、デバイス管理部３５６は、受信メッセージに含まれる消耗品のＩＤから、交換対象の消耗品が消耗品在庫管理部３６１での在庫管理対象か否かを判定する。在庫管理対象と判定された場合にはＳ６０８に進み、在庫管理対象でない判定された場合にはＳ６０９に進む。Ｓ６０７で、消耗品在庫管理部３６１は、消耗品のＩＤで特定される消耗品の残りの在庫数を１つ減算する。通知管理部３５７は、減算処理後の在庫の数量が所定の条件を満たす場合に、保守担当者への対象の消耗品の配送の依頼のための電子メールを自動で配信する。

Ｓ６０９で、デバイス情報管理部３５９は、受信メッセージに含まれるコードに対応する発生イベントの内容の通知処理を実行する。通知処理では、造形装置のデバイス情報、発生イベントの内容、発生時刻、発生時のトータルカウンタ値を示す積層回数を含む内容が、ＷＷＷサーバプログラムを介して、ネットワーク上に提供される。保守担当者は、ウェブブラウザーを利用して、リアルタイムにイベント情報を確認できる。また、発生イベントが障害やサービスコールであった場合には、通知処理として、通知管理部３５７が、イベント発生元の造形装置の保守担当者のメールアドレス宛に、発生イベントの内容を含む電子メールを自動で送信する。電子メールには、造形装置のデバイス情報、イベント発生時刻、発生時のトータルカウンタ値を示す積層回数などといった情報も含まれる。

なお、Ｓ６０９で、デバイス情報管理部３５９は、Ｓ６０１で受信したメッセージについて、同じ造形装置から連続で同じ内容のイベント発生であることを検出した場合には、所定の条件を満たす場合には、通知処理を抑制する。具体的には、今回のＳ６０１で受信したメッセージに含まれる積層回数と、前回のイベント発生を示すメッセージに含まれる積層回数との差を示す値が、閾値未満である場合には、今回のＳ６０１で受信したメッセージに係る通知処理を抑制する。これは、全く同じ障害を、センサーなどの誤検知により、重複して検出してしまったことが考えられるからである。積層回数を利用したこのような処理により、ノイズの少ないイベントの通知処理が実現できる。

図７は、管理システム１０６で、消耗品の種類ごとの平均寿命を算出する処理を説明するためのフローチャートである。本処理は、管理システム１０６を構成するサーバーコンピューターのＣＰＵ２５１が、プログラムを実行することで実現される処理である。

Ｓ７０１で、消耗品寿命管理部３６３は、記憶装置２５４や不図示のネットワーク上のストレージサービスから、監視装置を介して受信した消耗品の交換に関するイベント情報を含むメッセージに基づく、消耗品の交換履歴情報を取得する。同じ送信元からの消耗品の交換に関するイベント情報を含むメッセージを複数回の受信した際に、それらの内容を分析して、シリアル番号の違いから、消耗品の交換が行われたと判断される。デバイス情報管理部３５９は、その判断に応じて、消耗品交換時のトータルカウンタの値として、交換を判断したメッセージに含まれる積層回数を記録している。

Ｓ７０２で、消耗品寿命管理部３６３は、消耗品の交換履歴情報を用いて、消耗品の種類ごとに、平均寿命を算出する。消耗品の種類は消耗品ＩＤで識別できる。平均寿命算出処理は、下記式により実施される。
“平均寿命”＝Σ（（今回消耗品交換時のトータルカウンタ−前回消耗品交換時のトータルカウンタ））÷交換回数
Ｓ７０３で、デバイス情報管理部３５９は、消耗品寿命管理部３６３により算出された平均寿命の通知処理を実行する。通知処理では、消耗品ＩＤで識別される消耗品の種類ごとの平均寿命が、ＷＷＷサーバプログラムを介して、ネットワーク上に提供される。保守担当者や造形装置の製造メーカの担当者は、ウェブブラウザーを利用して、実運用における消耗品の平均寿命を把握することができる。

図７の処理結果に基づく分析によれば、これにより、将来的な消耗品の計画的な製造や配送手配などが実現できる。

図８は、監視装置による造形装置１０２での１度の造形処理が完了した際に、該造形処理の処理内容に関する情報を送信する処理を説明するためのフローチャートである。本処理は、監視装置が動作する造形装置１０２または情報処理装置内のＣＰＵが、監視装置を実現するためのプログラムを実行することで行われる処理である。ここで、１度の造形処理で、複数の積層造形物が造形される場合もある。

Ｓ８０１で、デバイス情報管理部３０５は、造形管理部３０３から通知に応じて、造形処理の開始を検知する。デバイス情報管理部３０５は、造形処理が開始された時刻（年月日時）や、開始時点のトータルカウンタ値を示す積層回数を記録する。

Ｓ８０２で、デバイス情報管理部３０５は、造形管理部３０３からの通知に応じて、造形処理の完了を検知する。デバイス情報管理部３０５は、造形処理が完了された時刻（年月日時）や、完了時点のトータルカウンタ値を示す積層回数を記録する。

Ｓ８０３で、デバイス情報管理部３０５は、記憶装置２０４に記録された造形処理の間に消耗材補給部２１２が供給した消耗材（造形材、サポート材）の供給量を取得する。生成部３０７は、取得された消耗材の供給量を示す情報を含むメッセージを生成する。また、生成されるメッセージには、さらに、造形処理の対象となった造形データのファイル名、造形データのオーナー名、造形処理が開始された時刻（年月日時）と、その開始時点のトータルカウンタ値を示す積層回数、造形処理が完了された時刻（年月日時）と、その完了時点のトータルカウンタ値を示す積層回数、などが含まれる。

Ｓ８０４で、通信制御部３０８は、生成されたメッセージを、ネットワークを介して管理システム１０６へ送信するよう制御する。管理システム１０６では、造形処理ごとの消耗材の使用量のレポーティングや、課金などに、このメッセージを利用する。

（応用例）
造形装置１０２の保守担当者による定期メンテナンスについては、従来は１か月ごとといったように、メンテナンス時期を時間で決定していた。

本発明によれば、造形装置１０２の利用開始からの稼働状況を全般的に把握できるトータルカウンタとしての積層回数が定期的に管理システム１０６送信されてくるようになった。よって、定期メンテナンスの時期について、前回メンテナンスから、積層回数が想定よりも多い場合には、通常よりも早めにメンテナンスに向かうといった、柔軟な対応が可能となる。

管理システム１０６では、保守担当者がメンテナンスを実施した年月日時を登録できる。よって、管理システム１０６のデバイス情報管理部３０５は、その実施日に定期送信されたトータルカウンタとしての積層回数の値から、それ以降に定期送信されてくる積層回数の値を元にその変化を、毎日自動で計算する。計算された変化量が所定値を超えると判定した場合には、通知管理部３５７が、保守担当者のアドレス宛に、メンテナンスの実施を促す内容の電子メールを自動送信する。

（他の実施例）
本発明は、上述した実施形態を適宜組み合わせることにより構成された装置あるいはシステムやその方法も含まれるものとする。

ここで、本発明は、上述した実施形態の機能を実現する１以上のソフトウェア（プログラム）を実行する主体となる装置あるいはシステムである。また、その装置あるいはシステムで実行される上述した実施形態を実現するための方法も本発明の一つである。また、そのプログラムは、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給され、そのシステム或いは装置の１以上のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ等）によりそのプログラムが読み出され、実行される。つまり、本発明の一つとして、さらにそのプログラム自体、あるいは該プログラムを格納したコンピュータにより読み取り可能な各種記憶媒体も含むものとする。また、上述した実施形態の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても、本発明は実現可能である。

１０２ 造形装置
１０６ 管理システム

Claims (15)

1. ３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置と、監視装置とネットワーク介して通信する管理システムと、を含むシステムであって、
   前記監視装置は、
   前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得する取得手段と、
   前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信する送信手段と、を有し、
   前記管理システムは、
   前記監視装置から、メッセージを受信する受信手段と、
   前記受信されたメッセージに含まれる識別情報と、積層回数と、を記憶装置に格納する格納手段と、
   を有することを特徴とするシステム。
2. 前記送信手段は、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを、前記管理システムから指定されたスケジュールに従い、定期的に送信することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記生成手段は、前記造形装置でイベントが発生した場合に、当該発生したイベントを示す情報と、該イベントが発生した時刻を示す情報と、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成し、
   前記送信手段は、前記造形装置での前記イベントの発生に応じて、当該発生したイベントを示す情報と、該イベントが発生した時刻を示す情報と、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを、前記管理システムに対して送信することを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記監視装置は、前記造形装置に内蔵されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
5. ３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置と、監視装置とネットワーク介して通信する管理システムと、で実行される方法であって、
   前記監視装置は、前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得し、
   前記監視装置は、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成し、
   前記監視装置は、前記生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信し、
   前記管理システムは、前記監視装置から、メッセージを受信し、
   前記管理システムは、前記受信されたメッセージに含まれる識別情報と、積層回数と、を記憶装置に格納することを特徴とする。
6. ３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置であって、
   前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得する取得手段と、
   前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする監視装置。
7. 前記送信手段は、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを、前記管理システムから指定されたスケジュールに従い、定期的に送信することを特徴とする請求項２に記載の監視装置。
8. 前記生成手段は、前記造形装置でイベントが発生した場合に、当該発生したイベントを示す情報と、該イベントが発生した時刻を示す情報と、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成し、
   前記送信手段は、前記造形装置での前記イベントの発生に応じて、当該発生したイベントを示す情報と、該イベントが発生した時刻を示す情報と、前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを、前記管理システムに対して送信することを特徴とする請求項６または７に記載の監視装置。
9. 前記生成手段は、前記造形装置で造形処理が実行された際に、該造形処理の開始時の時刻を示す情報および前記造形装置の記憶部で記録される積層回数と、該造形処理の完了時の時刻を示す情報および前記造形装置の記憶部で記録される積層回数と、該造形処理で利用された消耗材の利用量と、を含む造形内容を示すメッセージを生成し、
   前記送信手段は、当該造形処理の完了後に、前記生成された造形内容を示すメッセージを前記管理システムに対して送信することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の監視装置。
10. 前記造形装置の記憶部で記録される積層回数は、前記造形装置の造形方式が材料シート積層方式である場合には、造形処理での材料シートの積層枚数を示すことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の監視装置。
11. 前記造形装置の記憶部で記録される積層回数は、前記造形装置の造形方式が光造形方式である場合には、造形処理の際の造形部のステージ上への消耗材の積層回数を示すことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の監視装置。
12. 前記造形装置の記憶部で記録される積層回数は、前記造形装置の造形方式がインクジェット方式である場合には、造形処理の際の造形部のステージが、消耗材が積層される該ステージの水平面に対して垂直方向に積層ごとに移動した回数を示すことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の監視装置。
13. 前記監視装置は、前記造形装置に内蔵されることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の監視装置。
14. ３次元の造形物を造形する造形装置を監視する監視装置における方法であって、
    前記造形装置の造形部で行われる３次元の造形物の造形処理が実行されるごとに積算されて前記造形装置の記憶部で記録される積層回数を取得する取得工程と、
    前記造形装置を識別するための識別情報と、前記取得された積層回数と、を含むメッセージを生成する生成工程と、
    前記生成されたメッセージを前記管理システムに対して送信する送信工程と、
    を有することを特徴とする方法。
15. 請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の手段としてコンピューターを機能させるためのプログラム。

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