JP2018180798A - 製造システムおよび製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程全体を管理する上位システムと、各工程を制御する下位システムとにより構成される製造システムにおいて、上位システムから下位システムへの指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質を向上可能とする。【解決手段】製造システム１０において、所定の生産管理システムにおいて、製品製造に係る工程にて製造用機器５を駆動する駆動装置４が、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器５を駆動する構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、製造システムおよび製造方法に関するものであり、具体的には、製造工程全体を管理する上位システムと、各工程を制御する下位システムとにより構成される製造システムにおいて、上位システムから下位システムへの指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質を向上可能とする技術に関する。

従来における一般的な製造システムでは、製造実行システム（ＭＥＳ）等の上位システムによって製造ライン全体が管理、制御されている。こうした上位システムは、下位システムにあたる運転制御システム（例：ＰＬＣ、ＤＣＳ）等に所定の命令を出力して、複数の製造工程を制御する。その際、上位システムは、各工程から収集した工程結果等の情報を踏まえつつ、各工程の目標値を下位システムに与える。

一方、上述の下位システムが関与する各工程では、例えばインバータ等でモータ等の所定装置を駆動し、混練、攪拌、押出しなど製造にかかる種々の動作が行われる。この場合、下位システムは、上述の所定装置に対し、当該工程の目標値（例：上位システムから付与された値であって、混練による柔らかさ等）ではなく、例えばモータの回転数やトルク等を目標値として与えることになる。他方、各工程での結果等（例：当該工程での動作により生じた半製品の性状、精度など）の情報は、当該情報を得たセンサ類などから上位システムや下位システムに送られる。また、上位システムや下位システムは、上述の結果等の情報を適宜に変換して、回転数やトルクといった所定装置の駆動のための目標値を生成し、これを当該所定装置に与えている。

こうした製造システムに関連した従来技術としては、例えば、アクチュエータの駆動に関する所定制御因子の上位目標値（ｔｇ１）を設定する上位制御部（１０）と、前記上位目標値の入力を受けて該目標値とは値の異なる前記所定制御因子の下位目標値（ｔｇ２）を出力する指令入力要素（２１）と、前記下位目標値の入力を受けて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御要素（２２）と、前記アクチュエータにおける前記所定制御因子の実際の値を前記下位目標値に追従させる追従要素（２３）と、を有する下位制御部（２０）と、前記アクチュエータにおける前記所定制御因子の実際の値を前記上位目標値に追従させる中間制御部（３０）と、を備え、前記上位目標値は、前記中間制御部を介して前記下位制御部の前記指令入力要素に入力され、前記中間制御部（３０）は、前記所定制御因子の実際の値を前記上位目標値に合わせるために、前記指令入力要素（２１）に入力される前記上位目標値を増減させ、前記追従要素（２３）に入力される値と前記中間制御部（３０）に入力される値は、同じ因子であり、前記追従要素（２３）及び前記中間制御部（３０）は、それぞれ前記所定制御因子の実際の値をフィードバックするための閉ループを構成し、前記中間制御部（３０）による前記所定制御因子の実際の値の前記上位目標値への追従速度は、前記追従要素（２３）による前記所定制御因子の実際の値の前記下位目標値への追従速度よりも遅い、アクチュエータ制御装置（１００）（特許文献１参照）などが提案されている。

特許第５４７２２８５号公報

ところが、上位システムや下位システムと、各工程を実行する所定装置との間で、上述のごとき情報の収集、変換、付与といった一連の手順が実行されるため、当該工程で行う動作とそれに対する制御との間で時間差が生じやすくなっていた。

また、複数の工程を経て製品を製造する場合、上流工程で生じた目標値からの誤差を、それよりも下流の後工程で補正する必要があり、当該後工程の負担ともなる。このため、製品の製造効率や品質を向上させるためには、上述した工程の状態を素早く検知し、迅速に工程に反映する事が必要だが、これに対応出来る技術は提案されていない。

そこで本発明の目的は、製造工程全体を管理する上位システムと、各工程を制御する下位システムとにより構成される製造システムにおいて、上位システムから下位システムへの指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質を向上可能とする技術を提供することにある。

上記課題を解決する本発明の製造システムは、所定の生産管理システムにおいて、製品製造に係る工程にて製造用機器を駆動する駆動装置が、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動するものであることを特徴とする。

また、本発明の製造方法は、所定の生産管理システムにおいて、製品製造に係る工程にて製造用機器を駆動する駆動装置が、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動することを特徴とする。

本発明によれば、製造工程全体を管理する上位システムと、各工程を制御する下位システムとにより構成される製造システムにおいて、上位システムから下位システムへの指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質の向上が可能となる。

実施例１における製造システムの構成例を示す図である。 実施例１における工程目標の例を示す図である。 実施例１における下位目標値の例を示す図である。 実施例１における駆動目標の例を示す図である。 実施例１における工程結果情報の例を示す図である。 実施例１における駆動用工程結果情報の例を示す図である。 実施例１の駆動装置におけるインバータのハードウェア構成例を示す図である。 実施例１のインバータにおけるアルゴリズムの例を示す図である。 実施例１の駆動装置におけるインバータの構成例を示す図である。 実施例２における製造システムの構成例を示す図である。 実施例３における製造システムの構成例を示す図である。 実施例４における製造システムの構成例を示す図である。 実施例５における製造システムの構成例を示す図である。 実施例６における製造システムの構成例を示す図である。

−−−実施例１−−−
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、実施例１における製造システム１０の構成例を示す図である。図１に示す製造システム１０は、製造工
程全体を管理する上位システム１と、各工程を制御する下位システム２とにより構成される製造システムにおいて、上位システム１から下位システム２への指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質を向上可能とするシステムである。

ここでは製造システム１０の一例として、生産実行システム（ＭＥＳ）等の上位システム１とＰＬＣ等の下位システム２が、所定製品の製造を行う工程３を管理、制御するシステムを想定する。

また、上述の工程３は、駆動装置４のインバータ６により制御される電動機５（製造用機器）により軸やシャフト等の駆動手段４１を介して工作用治具４２（例：切削工具、鍛造工具、撹拌用ロータなど）を駆動し、実行されるものとなる。なお、ここでは、駆動装置４におけるインバータ６が、製造用機器である電動機５を制御する構成を一例として想定しているが、これに限定しない。また、駆動装置４はインバータ６と電動機５を含んだ構成として例示したが、インバータ６のみで構成するとしてもよい。

こうした製造システム１０において、上位システム１は、工程３から当該工程３の目標、すなわち工程目標１２（図２Ａ参照）に係る工程結果情報３１（図２Ｄ参照）を取り込み、この工程結果情報３１に基づく下位目標値１１（図２Ｂ参照）を下位システム２に与えうる。一方、下位システム２は、当該下位目標値１１を駆動目標２１（図２Ｃ参照）とし、これを駆動装置４に与えることとなる。

なお、工程目標１２としては、例えば、上位システム１が管掌する一連の工程（単一工程であっても勿論よい）を経て最終的に得られるべき製品ないし半製品（以降、製品／半製品６０）の、硬さ、平滑度、形状、温度、湿度、および、撹拌度の少なくともいずれかを示す品質を想定出来る。つまり、一連の工程を実行した結果、その工程で生成した製品／半製品６０の品質が到達すべき状態が、工程目標となる。本実施形態の駆動装置４は、こうした工程目標の情報を、所定記憶手段にて予め保持可能であるとしてよい。また、上位システム１はこの工程目標を下位システム２に与えうるものとする。

一方、工程結果情報３１は、上述の工程目標である品質に関する情報、例えば、センサ５１による、製品の表面硬度や平滑度に関する計測値や、所定部位の形状である曲率値、部材の温度、湿度、および撹拌度、の各計測値といったものになる。

従って、上述の下位目標値１１は、工程結果情報３１が示す製品／半製品６０の所定物性値（例：平滑度の測定値）に応じて、上述の工程目標の値（例：平滑度の目標値）を達成させるための、電動機５の駆動内容に応じたもの（例：平滑度を現在値より２０％上昇）となる。また、駆動目標２１は、上述の下位目標値１１（例：平滑度を現在値より２０％上昇）と同一の情報である。

本実施形態における駆動装置４では、工程３のセンサ５１から、工程結果情報３１と同じ又は同じ物理量の情報（工程結果情報を構成する情報の一部など）を、駆動用工程結果情報３２（図２Ｅ参照）として入手して、これにより当該工程３の現状を検知し、当該現状から上述の駆動目標２１を達成すべく、電動機５の駆動内容の情報であり、当該電動機５の回転数やトルクといった値、すなわち指令値を所定のアルゴリズム４０１０（図３Ａ）にて特定して工程３の電動機５を駆動可能である。

駆動装置４のインバータ６は、この指令値で電動機５を制御し、駆動手段４１を介して工作用治具４２での工作動作をコントロールする。工作用治具４２による加工を受ける製品／半製品６０は、その加工による結果である品質の情報について、センサ５１からのセンシングを受ける。センサ５１の構成については、当該工程における工程目標の属性に応
じた物性値等を測定出来るものであればよく、特に限定しない。

こうした駆動装置４におけるインバータ６のハードウェア構成例を図３Ａに示す。インバータ６は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶素子で構成される記憶装置５０１、ＲＡＭなど揮発性記憶素子で構成されるメモリ５０３、記憶装置５０１に保持されるプログラム３０２をメモリ５０３に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうＣＰＵなどの演算装置５０４、上位システム１や下位システム２、センサ５１との間を結ぶ所定のネットワークと接続し通信処理を担う通信装置５０５、を備える。

なお、記憶装置５０１内には、駆動装置４を主に構成するインバータ６として必要な機能たる解析部４０１および駆動部４０２を実装する為のプログラム５０２に加えて、上述の駆動目標２１および駆動用工程結果情報３２が少なくとも格納されることとなる。

上述のとおり、駆動装置４のインバータ６では、解析部４０１および駆動部４０２の各機能を実装している。このうち解析部４０１は、当該工程における駆動用工程結果情報３２および駆動目標２１から指令値（電動機５の制御パラメータ）を特定するアルゴリズム４０１０を備えている。このアルゴリズム４０１０は、図３Ｂで例示するように、当該工程における駆動用工程結果情報３２および駆動目標２１と指令値（電動機５の制御パラメータ）との回帰分析を行って得られる回帰式を想定出来る。図３Ｂで例示する回帰式の場合、例えば電動機５の回転数ｆを求める線形式であり、駆動用工程結果情報３２の示す値を代入する変数Ｘ、駆動目標２１を代入する変数Ｙ、といった各変数にそれぞれ所定の係数ａ、ｂ、・・・が掛かっている式となっている。勿論、こうしたアルゴリズム４０１０はあくまでも一例である。

また、解析部４０１は、当該工程における駆動用工程結果情報３２および駆動目標２１と指令値（電動機５の制御パラメータ）との回帰分析を行う解析エンジン、ないしは、当該解析エンジンに相当する人工知能の構成を備えるとすれば好適である。この場合の人工知能は、当該工程で得るべき品質に対応した駆動目標２１および駆動用工程結果情報３２と当該駆動目標２１を達成する際の電動機５の制御パラメータとの対応パターン（図４Ａ）を機械学習するエンジンである。上述の解析エンジンおよび人工知能のいずれについても、既存技術による構成を適宜に採用すればよい。

こうした構成における解析部４０１は、上述の駆動用工程結果情報３２（例：当該工程による得られた製品／半製品６０の硬さ、平滑度、形状、攪拌度などの品質）および駆動目標２１に基づき、当該駆動目標２１（例：平滑度を現在値より２０％上昇）を該当駆動用工程結果情報３２の示す品質時（例：平滑度の現在値）から達成すべく、電動機５の駆動内容の情報すなわち当該電動機５の回転数やトルクといった値、すなわち指令値を特定して、これを駆動部４０２に与える。

なお、駆動用工程結果情報３２としては、当該工程で得られた製品／半製品６０の最終的な状態を示す情報か、或いは、当該工程の途中にて得られた製品／半製品６０の状態を示す情報、のいずれかを採用するとしてもよい。このうち最終的な状態を示す情報を採用した場合、駆動装置４は、その情報が駆動目標（工程目標）を未達成である場合に、例えば、当該駆動目標を達成すべく制御パラメータを特定して電動機５を制御して工程を継続し、製品／半製品６０に関する加工精度等を駆動目標に到達させといった対応が可能となる。他方、工程の途中における製品／半製品６０の状態を示す情報を採用する場合、例えば、当該工程の状態が直近の所定時点より変化したことを検知し、当該変化に対応して駆動目標を達成すべく制御パラメータを特定して電動機５を制御して工程を継続し、製品／半製品６０に関する加工精度等を駆動目標に到達させといった対応が可能となる。

また、解析部４０１において解析対象とする情報としては、当該工程による製品／半製品６０の状態を示す品質情報以外に、工作用治具４２や電動機５等の周囲温度や周囲湿度などの適宜な環境情報や、当該工程を担当する作業員の熟練度などの人員情報を含めることで、当該工程における製品／半製品６０の品質変化を所定アルゴリズム（例：所定の製品／半製品６０を周囲温度○○度の環境下で熟練度○○の作業員が加工した場合に得られる平滑度を回帰分析して得られるアルゴリズム）にて予測し、電動機５の制御に反映することができる。

他方、駆動部４０２は、上述の解析部４０１から指令値を得て、当該指令値が示す電動機５の回転数やトルク、駆動電流すなわち制御パラメータに従い、電動機５の制御動作を実行する。この駆動部４０２の動作自体は、既存の電動機５の制御機構のものと同様である。

−−−実施例２−−−
次に、図４Ｂを用いて、本発明の第２の実施例について、上述の実施例１と異なる点について説明する。図４Ｂで例示する駆動装置４においては、実施例１の解析部４０１が回帰式あるいは解析エンジン等で行っていた解析処理を、駆動装置４またはインバータ６とは別体の外部装置に備わる外部解析部４０３と協働して実施する形態となる。

こうした形態は、解析対象となる駆動用工程結果情報３２、駆動目標２１、および、指令値（電動機５の制御パラメータ）等のデータサイズが大きい等、インバータ６の解析部４０１のみの処理能力では所定速度での処理が出来ないといった事態に対応し、解析処理自体は外部解析部４０３で実行し、その実行結果を解析部４０１が利用するとする。この場合、外部解析部４０３は、解析部４０１と同様の機能、構成を備え、解析部４０１と崇信可能である。

こうした構成を採用すれば、解析対象のデータサイズ等によらず、解析精度や解析時間を良好なものと出来る。

−−−実施例３−−−
次に、図５を用いて、本発明の第３の実施例について、上述の実施例１、２と異なる点について説明する。実施例３においては、上位システム１および下位システム２を用いず、駆動装置４（のインバータ６）のみで電動機５を駆動し、工程３の工作用治具４２を制御する。

この場合の駆動装置４は、自身が管掌する工程の工程目標１２（あるいは、それと同じ下位目標値１１ないし駆動目標２１）を、記憶装置１０１にて予め保持するものとする。また、駆動装置４の動作は、上述の実施例１等で述べたように、インバータ６における解析部４０１が、当該工程における駆動用工程結果情報３２および工程目標（すなわち駆動目標２１）からアルゴリズム４０１０によって指令値（電動機５の制御パラメータ）を特定して、これを駆動部４０２に与えるものとなる。

こうした構成により、製造システム１０において上位システム１および下位システム２を省略してシステム全体をコンパクトなものとすることができる。

−−−実施例４−−−
次に、図６を用いて、本発明の第４の実施例について、上述の実施例１〜実施例３と異なる点について説明する。図６に示す例では、実施例１に加え、上位システム１が工程目標１２を駆動装置４に与えることとする。もしくは、この工程目標１２が下位システム２
を介して駆動目標２１に含めて、駆動装置４に与えられるとしてもよい。

こうした構成を採用することで、駆動装置４において、当該工程の駆動用工程結果情報３２を得て当該工程の状態を検知しながら、上位システム１が管掌する一連の工程の最終目標すなわち工程目標１２に従って、当該工程の電動機５の駆動制御を行うことが可能となる。

この場合、インバータ６の解析部４０１におけるアルゴリズム４０１０は、駆動用工程結果情報３２、駆動目標２１、および工程目標１２と、指令値（電動機５の制御パラメータ）との回帰分析を行って得られる回帰式を想定出来る。従って、当該回帰式の場合、例えば電動機５の回転数ｆを求める線形式であり、駆動用工程結果情報３２の示す値を代入する変数Ｘ、駆動目標２１を代入する変数Ｙ、工程目標１２を代入する変数Ｚ、といった各変数にそれぞれ所定の係数ａ、ｂ、ｃ、・・・が掛かっている式となる。

−−−実施例５−−−
次に、図７を用いて、本発明の第５の実施例について、上述の実施例１〜４と異なる点について説明する。図７に例示する製造システム１０では、管掌する一連の工程として、工程１０１、２０１、２１１、３０１を含むものとしている。

こうした構成の製造システム１０において、上位システム１からは、各々の工程に関する下位目標値１１として、目標情報１０２、２０２、２１２、３０２が、該当下位システムに与えられる。また、各工程の工程結果情報３１として、結果情報１０３、２０３、２１３、３０３が各工程から上位システム１に送られる。

なお、本実施例では、工程３において、上位システム１から、製造システム１０が一連の工程の最終目標となる最終目標１３（工程が１つのみの場合について示した工程目標１２と同義）を得る。また工程３は、製造システム１０の目標を実現する最終工程となる、最終工程３０１の駆動用工程結果情報３２たる最終工程情報１４を得る。

こうした構成を採用した場合、工程３のインバータ６における解析部４０１は、アルゴリズム４０１０として、最終工程情報１４、工程３の駆動用工程結果情報３２、駆動目標２１、および最終目標１３と、指令値（電動機５の制御パラメータ）との回帰分析を行って得られる回帰式を想定出来る。従って、当該回帰式の場合、例えば電動機５の回転数ｆを求める線形式であり、駆動用工程結果情報３２の示す値を代入する変数Ｘ、駆動目標２１を代入する変数Ｙ、最終目標１３を代入する変数Ｚ、最終工程情報１４を代入する変数Ｔ、といった各変数にそれぞれ所定の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、・・・が掛かっている式となる。その結果、上述の工程３では、一連の工程のうち重要な最終工程の状況を検知しつつ、工程３を制御することが可能となる。

なお、図７で例示したように一連の工程からなる製造システム１０は、例えば、タイヤゴム製造に適用すれば、ゴム練り、押出し、圧延、成形などの工程を制御する状況を想定出来る。或いは、化学製品製造に適用すれば、蒸留、混合、押出し、成形などの工程を制御する状況を想定できる。

上述した実施例５における駆動装置４は、工程単独の目標のみでなく、他の工程である最終工程の目標と工程結果に基づき、当該工程を制御することで、最終目標を踏まえた工程制御を行うことが出来る。こうした形態は、当該工程３の前工程の工程誤差を後工程である当該工程３で補正する状況にも適用出来る。この場合、駆動装置４は、当該工程３の前工程で生じた誤差の情報を、駆動用工程結果情報３２として取得し、これを修正動作用の回帰式（前工程における誤差とその修正動作時の制御パラメータとの回帰分析で得たも
の）に適用して修正動作時の制御パラメータを特定し、これにて電動機５を制御するとすればよい。こうして当該工程３にて前工程で生じた誤差を低減することで、当該工程３の後工程の負担を軽減することも可能となる。

−−−実施例６−−−
次に、図８を用いて、本発明の第６の実施例について、上述の実施例１〜５と異なる点について説明する。

図８に示す製造システム１０においては、駆動装置４が、当該工程３にて実際に電動機５を駆動した内容たる工程駆動情報１７を、駆動装置外である例えば上位系システム１、或いは製造システム１０と通信可能に接続された他の装置に出力する構成とする。

これによれば、駆動装置４による電動機５等の駆動ノウハウでもある、上述の工程駆動情報１７を、これを所望の他者やシステム等に随時提供することが出来る。

以上、本発明を実施するための最良の形態などについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

こうした本実施形態によれば、上位システムにおけるＫＰＩなど工程の目標値と同じものまたは同じ物理量の情報を、工程の製造用装置が直接取り扱うことを可能にして、工程における各種の補正や制御を迅速化出来る。ひいては、当該製造システムにおける製造の効率や製品の品質を向上する事が可能となる。

すなわち、製造工程全体を管理する上位システムと、各工程を制御する下位システムとにより構成される製造システムにおいて、上位システムから下位システムへの指令に関して生じるタイムラグを低減し、製造の効率や品質の向上が可能となる。

本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、本実施形態の製造システムにおいて、前記生産管理システムは、工程を管理する下位システムに対して当該工程に関する前記所定情報に基づいて当該工程の目標値を与える上位システムと、前記目標値に基づく前記製造用機器向けの指令値を当該工程を担う前記駆動装置に対して与える下位システムとから構成されるものであり、前記駆動装置は、当該工程に関して前記所定情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、上位システムと下位システムとで構成される生産管理システムにおいて、製造用機器を駆動する駆動装置が、下位システム等と同様に、工程目標に沿った工程の遂行が可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記工程に関する所定情報として当該工程の結果を示す情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置が、自身担当の工程の目標値に対応した工程結果（例：ＫＰＩやＫＰＩ算定用の情報）を踏まえて、製造用機器を駆動することが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記工程に関する所定情報として当該工程の途中状態に関する情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置が、自身担当の工程の目標値に対応した工程途中の結果（例：ＫＰＩやＫＰＩ算定用の情報）を踏まえて、製造用機器を駆動することが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記生産管理システムは、一連の工程のうち最終工程の目標値に基づき各工程を管理する上位システムであって、前記一連の工程各々に関する前記所定情報に基づいて各工程における目標値を下位システムに与える上位システムと、前記一連の工程各々に係る下位システムであって、前記目標値に基づく前記製造用機器向けの指令値を当該工程を担う前記駆動装置に対して与える下位システムとから構成されるものであり、前記駆動装置は、当該工程において、当該工程以外の他の工程に関して前記所定情報を更に取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、或る工程の製造用機器の駆動を行う駆動装置が、当該工程以外の工程における目標値等を得て、当該目標値等にすり合わせできるよう自工程の指令値を特定するといった制御が可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記工程において、前記他の工程の目標値を更に取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報と、前記取得した前記他の工程の目標値とに基づき、当該工程の目標値に応じた前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、或る工程の製造用機器の駆動を行う駆動装置が、当該工程以外の工程における目標値等を得て、当該目標値等にすり合わせできるよう自工程の指令値を特定するといった制御が可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記工程において、前記他の工程の所定情報として前記工程により前の工程の所定情報を取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、或る工程の製造用機器の駆動を行う駆動装置が、当該工程より前の工程における目標値等を得て、当該目標値等にすり合わせできるよう自工程の指令値を特定するといった制御が可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記最終工程において前記上位システムから当該最終工程の目標値を取得し、当該最終工程の所定情報と、前記取得した当該最終工程の目標値とに基づき、当該最終工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、或る工程の製造用機器の駆動を行う駆動装置が、当該工程とは別の最終工程における目標値等を得て、当該目標値等にすり合わせできるよう自工程の指令値を特定するといった制御が可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記工程における前記指令値に基づく前記製造用機器の駆動に関する情報たる駆動情報を、所定装置に出力するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置による製造用機器の駆動ノウハウでもある、上述の駆動情報を
これを所望の他者やシステム等に提供することが出来る。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定するための情報解析手段を更に備えるものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置自身で、製品の品質等に対応したＫＰＩ値（例：硬さ、平滑度、形状、撹拌度など）と、製造用機器の駆動内容（例：モーターの回転数、トルクなど）との回帰分析を行い、回帰式等で指令値を効率良くかつ迅速に特定し、これを製造用機器に指示することが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記情報解析手段において、所定の外部装置における情報解析手段から所定の情報を取得し、当該情報に基づいて前記指令値を特定するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置自身で、上述の情報解析を行う構成のみならず、ネットワークや所定の配線で接続された他の装置にて行われた解析結果（例：回帰式等）を取得し、これに基づいて指令値を効率良くかつ迅速に特定し、製造用機器に指示することが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記情報解析手段において、前記所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を人工知能により特定するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置は、旧来の統計的手法のみならず、人工知能による解析で目標値に対する指令値の関係を特定し、これに基づいて特定した指令値により製造用機器の駆動を行うことが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、前記所定情報として、当該工程において処理対象とする製品の硬さ、平滑度、形状、温度、湿度、および、撹拌度の少なくともいずれかを示す品質情報と、当該工程における周囲温度または湿度の少なくともいずれかを示す環境情報と、当該工程に係わる人員の熟練度を示す人員情報と、の少なくともいずれかを得て、当該所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置において、製造用機器の駆動内容を、品質、環境、および、人員の各属性に応じたものとすることが可能となる。

また、本実施形態の製造システムにおいて、前記駆動装置は、電動機の制御を行うインバータであり、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器たる電動機を駆動するものである、としてもよい。

これによれば、駆動装置たるインバータが、製造用機器たる電動機を、品質、環境、および、人員の各属性等に関する目標値に応じて、迅速かつ効率的に制御することが可能となる。

１ 上位システム
２ 下位システム
３、１０１、２０１、２１１ 工程
４ 駆動装置
５ 電動機（製造用機器）
６ インバータ
７ 工程目標
１０ 製造システム
１１ 下位目標値、
１２ 工程目標
１３ 最終目標
１４ 最終工程情報（駆動用工程結果情報）
１５ 前工程目標
１６ 前工程情報
１７ 工程駆動情報
２１ 駆動目標
３１ 工程結果情報
３２ 駆動用工程結果情報
４１ 駆動手段
４２ 工作用治具
５１ センサ
６０ 製品／半製品
３０１ 最終工程
１０２、２０２、２１２、３０２ 目標情報（下位目標）
１０３、２０３、２１３、３０３ 結果情報（工程結果情報）
４０１ 解析部
４０２ 駆動部
４０３ 外部解析部
５０１ 記憶装置
５０２ プログラム
５０３ メモリ
５０４ 演算装置
５０５ 通信装置

Claims (15)

1. 所定の生産管理システムにおいて、製品製造に係る工程にて製造用機器を駆動する駆動装置が、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動するものであることを特徴とする製造システム。
2. 前記生産管理システムは、工程を管理する下位システムに対して当該工程に関する前記所定情報に基づいて当該工程の目標値を与える上位システムと、前記目標値に基づく前記製造用機器向けの指令値を当該工程を担う前記駆動装置に対して与える下位システムとから構成されるものであり、
   前記駆動装置は、当該工程に関して前記所定情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
3. 前記駆動装置は、
   前記工程に関する所定情報として当該工程の結果を示す情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の製造システム。
4. 前記駆動装置は、
   前記工程に関する所定情報として当該工程の途中状態に関する情報を取得し、当該所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の製造システム。
5. 前記生産管理システムは、一連の工程のうち最終工程の目標値に基づき各工程を管理する上位システムであって、前記一連の工程各々に関する前記所定情報に基づいて各工程における目標値を下位システムに与える上位システムと、前記一連の工程各々に係る下位システムであって、前記目標値に基づく前記製造用機器向けの指令値を当該工程を担う前記駆動装置に対して与える下位システムとから構成されるものであり、
   前記駆動装置は、当該工程において、当該工程以外の他の工程に関して前記所定情報を更に取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
6. 前記駆動装置は、
   前記工程において、前記他の工程の目標値を更に取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報と、前記取得した前記他の工程の目標値とに基づき、当該工程の目標値に応じた前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の製造システム。
7. 前記駆動装置は、
   前記工程において、前記他の工程の所定情報として前記工程により前の工程の所定情報を取得し、当該工程および前記他の工程の各所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の製造システム。
8. 前記駆動装置は、
   前記最終工程において前記上位システムから当該最終工程の目標値を取得し、当該最終
   工程の所定情報と、前記取得した当該最終工程の目標値とに基づき、当該最終工程の目標値に応じて前記指令値を特定し、前記製造用機器を駆動するものである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の製造システム。
9. 前記駆動装置は、
   前記工程における前記指令値に基づく前記製造用機器の駆動に関する情報たる駆動情報を、所定装置に出力するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
10. 前記駆動装置は、
    前記所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を特定するための情報解析手段を更に備えるものである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
11. 前記駆動装置は、
    前記情報解析手段において、所定の外部装置における情報解析手段から所定の情報を取得し、当該情報に基づいて前記指令値を特定するものである、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の製造システム。
12. 前記駆動装置は、
    前記情報解析手段において、前記所定情報に基づく当該工程の目標値に応じて前記指令値を人工知能により特定するものである、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の製造システム。
13. 前記駆動装置は、
    前記所定情報として、当該工程において処理対象とする製品の硬さ、平滑度、形状、温度、湿度、および、撹拌度の少なくともいずれかを示す品質情報と、当該工程における周囲温度または湿度の少なくともいずれかを示す環境情報と、当該工程に係わる人員の熟練度を示す人員情報と、の少なくともいずれかを得て、当該所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動するものである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
14. 前記駆動装置は、電動機の制御を行うインバータであり、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器たる電動機を駆動するものである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
15. 所定の生産管理システムにおいて、製品製造に係る工程にて製造用機器を駆動する駆動装置が、当該工程の状態に関して得た所定情報に応じて、当該工程における前記製造用機器を駆動することを特徴とする製造方法。

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