JP2019168763A - Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method - Google Patents

Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method Download PDF

Info

Publication number
JP2019168763A
JP2019168763A JP2018054105A JP2018054105A JP2019168763A JP 2019168763 A JP2019168763 A JP 2019168763A JP 2018054105 A JP2018054105 A JP 2018054105A JP 2018054105 A JP2018054105 A JP 2018054105A JP 2019168763 A JP2019168763 A JP 2019168763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
start condition
operation start
schedule
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018054105A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7182885B2 (en
Inventor
達也 永谷
Tatsuya Nagatani
達也 永谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2018054105A priority Critical patent/JP7182885B2/en
Publication of JP2019168763A publication Critical patent/JP2019168763A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7182885B2 publication Critical patent/JP7182885B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60Electric or hybrid propulsion means for production processes

Abstract

To provide an operation start condition conversion device for creating an operation plan in which a calculation load related to the determination of operation start of each facility in a production system is suppressed.SOLUTION: The operation start condition conversion device comprises: a work resource classifying unit that classifies multiple works included in an operation schedule specified by the time of a production system that produces products into work resources with different priorities; a work type classifying unit that classifies the multiple works into direct work on products and indirect work on products including setup changes; a product assembly order condition setting unit that sets work completion of low-priority work among the direct work on products as a first operation start condition; and a component supply condition setting unit that sets work completion of work that is affected by setup change among the indirect work on products as a second operation start condition. The operation schedule is converted into an operation plan specified by an event according to the first and second operation start conditions, and input to a control system that operates the production system.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、生産システムにおける運転計画を作成する運転開始条件変換装置に関する。   The present invention relates to an operation start condition conversion device for creating an operation plan in a production system.

複数の製造装置と、各製造装置で生産されたワーク(製品)を自動搬送車(AGV:Automatic Guided Vehicle)で搬送する生産システムにおいては、例えば特許文献1に開示されるように、製造装置で生産するワークの生産順序を予め計画しておき、ワークを必要とするAGVの到着順序を、製造装置でのワークの生産順序と同じになるようにAGVの運行を制御する方法が知られている。ここで、AGVが搬送する製品には製品番号が振られており、その製品番号に必要なワークの情報は事前に決められている。   In a production system that transports a plurality of manufacturing apparatuses and a workpiece (product) produced by each manufacturing apparatus using an automatic guided vehicle (AGV), as disclosed in Patent Document 1, for example, A method is known in which the production sequence of workpieces to be produced is planned in advance and the operation of AGV is controlled so that the arrival sequence of AGVs that require workpieces is the same as the production sequence of workpieces in the manufacturing apparatus. . Here, a product number is assigned to a product conveyed by the AGV, and work information necessary for the product number is determined in advance.

また、特許文献2には、製造している製品の完成納期までの余裕度を算出し、余裕度に基づいて製造の優先度を決定し、その優先度に基づいて製造装置とAGVへの運転指示を決定する方法が開示されている。   Further, Patent Document 2 calculates the margin of the product being manufactured until the completion delivery date, determines the manufacturing priority based on the margin, and operates the manufacturing apparatus and the AGV based on the priority. A method for determining an indication is disclosed.

特開2009−143716号公報JP 2009-143716 A 特開2008−250826号公報JP 2008-250826 A

特許文献1で開示される運転管理方法では、製品の生産順序とAGVが巡回する製造装置の順番が固定であることが前提となっている。そのため、製品の生産順序が固定でない場合には、AGVの巡回順序が不明となるという課題があった。別の言葉で説明すると、各製造装置へ到着するAGVの順番が固定であっても、各AGVの製造装置への巡回順序が固定されない場合は、各AGVの巡回順序によっては製造装置の待ち時間が増加する等、運転計画が破綻する可能性がある。   The operation management method disclosed in Patent Document 1 is based on the premise that the production order of products and the order of manufacturing apparatuses that the AGV circulates are fixed. Therefore, when the product production order is not fixed, there is a problem that the AGV circulation order becomes unclear. In other words, even if the order of AGVs arriving at each manufacturing apparatus is fixed, if the cyclic order of each AGV to the manufacturing apparatus is not fixed, the waiting time of the manufacturing apparatus depends on the cyclic order of each AGV. There is a possibility that the operation plan will break down.

特許文献2で開示される運転管理方法では、優先度を算出して次の作業をオンラインで判断するため、製造数、製造装置数およびAGV数が増えると、作業の実行開始の判断に必要な計算リソースが増えるという課題がある。また、現時点での優先度だけで判断するため、大域的な判断ができず、全体としては無駄が多い運転計画に陥るという可能性がある。   In the operation management method disclosed in Patent Document 2, since the priority is calculated and the next operation is determined online, the number of manufacturing, the number of manufacturing apparatuses, and the number of AGVs are increased, which is necessary for determining the execution start of the operation. There is a problem that computational resources increase. Further, since the determination is made based only on the priority at the present time, a global determination cannot be made, and there is a possibility that the operation plan is wasteful as a whole.

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、生産システムにおける各設備の運転開始の判定にかかる計算負荷を抑制した運転計画を作成する運転開始条件変換装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an operation start condition conversion device that creates an operation plan that suppresses a calculation load related to determination of operation start of each facility in a production system. With the goal.

本発明に係る運転開始条件変換装置は、製品を生産する生産システムの時間で指定された運転スケジュールに含まれる複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部と、前記複数の作業を、製品への直接作業および段取り替えを含む製品への間接作業に分類する作業種別分類部と、前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定する製品組立順序条件設定部と、前記製品への間接作業のうち、前記段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定する部品供給条件設定部と、を備え、前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によってイベントで指定された運転計画に変換し、前記生産システムを運転する制御システムに入力する。   The operation start condition conversion device according to the present invention includes a work resource classification unit that classifies a plurality of works included in an operation schedule specified by a time of a production system that produces a product into work resources having different priorities, and the plurality The work type classifying unit for classifying the work of the above into the direct work on the product and the indirect work on the product including changeover, and the completion of the work of the low priority among the direct work on the product in the first operation A product assembly order condition setting unit that is set as a start condition; a component supply condition setting unit that sets work completion of work affected by the setup change as second operation start condition among indirect work on the product; A control system for operating the production system by converting the operation schedule into an operation plan designated by an event according to the first and second operation start conditions. Forces.

本発明によれば、時間で指定された運転スケジュールを、第1および第2の運転開始条件によってイベントで指定された運転計画に変換するので、運転開始条件の判定に必要な計算負荷を抑えながら、運転スケジュールに則った生産システムの運用を行うことが可能な運転計画を生成できる。   According to the present invention, since the operation schedule specified by the time is converted into the operation plan specified by the event according to the first and second operation start conditions, the calculation load necessary for determining the operation start condition is suppressed. An operation plan capable of operating the production system according to the operation schedule can be generated.

運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of an operation schedule typically. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置を備えた生産システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the production system provided with the driving | running start condition conversion apparatus of Embodiment 1 which concerns on this invention. ジョブショップの一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of a job shop. 運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of an operation schedule typically. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置から出力される運転計画に基づいて、各設備に運転指示する場合のソフトウェアアーキテクチャを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the software architecture in the case of carrying out a driving | operation instruction | indication to each installation based on the driving | operation plan output from the driving | running start condition conversion apparatus of Embodiment 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the driving | running start condition conversion apparatus of Embodiment 1 which concerns on this invention. 運転スケジュールにおける各設備の作業を作業リソースに分類した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having classified the operation | work of each equipment in an operation schedule into work resources. 製品組立順序条件設定部で追加された制約の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the restrictions added in the product assembly order condition setting part. 部品供給条件設定部で追加された制約の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the restrictions added in the components supply condition setting part. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driving | running | working start condition conversion method of Embodiment 1 which concerns on this invention. 設備の制御プログラムに含まれるインターロックの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the interlock contained in the control program of an installation. 本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置を備えた生産システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the production system provided with the driving | running start condition conversion apparatus of Embodiment 2 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the driving | running start condition conversion apparatus of Embodiment 2 which concerns on this invention.

<実施の形態1>
本発明の適用対象は、AGV(Automatic Guided Vehicle)を利用したジョブショップ生産システムである。AGVは工場内で製品および部品を自動で搬送する車両であり、最近では、Slam(Simultaneous Localization and Mapping)といった自己位置推定と地図作成の技術によって、工場内の任意の位置に移動可能なAGVが開発されている。
<Embodiment 1>
The application target of the present invention is a job shop production system using an AGV (Automatic Guided Vehicle). AGV is a vehicle that automatically transports products and parts in the factory. Recently, AGV that can move to any position in the factory by self-localization and mapping technology such as Slam (Simultaneous Localization and Mapping) Has been developed.

ジョブショップとは、製品または部品の投入機能、加工または組立といった作業、製品の払い出しといった、一定の機能を複数備えた、何らかの作業を独立して実施する生産設備である。AGVを利用したジョブショップ生産システムとは、ジョブショップ間の製品の運搬をAGVが行い、製品が複数のジョブショップを経由して完成される生産システムである。以降、生産設備とAGVを纏めて、設備と記載する。同等の機能を有するジョブショップは複数あり、どのジョブショップで製品に対する作業を実施するかを選択する自由度がある。   A job shop is a production facility that independently performs some work, such as a product or part input function, work such as processing or assembly, and product delivery, and a plurality of certain functions. A job shop production system using AGV is a production system in which AGV transports products between job shops and products are completed via a plurality of job shops. Hereinafter, production equipment and AGV are collectively referred to as equipment. There are a plurality of job shops having equivalent functions, and there is a degree of freedom in selecting which job shop performs work on the product.

ジョブショップ生産システムを効率的に運用するためには、AGVと生産設備の運転スケジュールが重要である。生産システムのスケジュール作成は、一般的に、製造装置の生産能力と、各運転指示における生産設備の作業時間と、AGVの移動時間などの運転能力情報に基づいて実施される。製造する製品の種類と数が含まれる注文データに対して、運転能力情報に基づいて、最適と考えられる運転スケジュールを作成する。   In order to operate the job shop production system efficiently, the operation schedule of AGV and production equipment is important. The production system schedule is generally created based on the production capability of the manufacturing apparatus, the operation time of the production facility in each operation instruction, and the operation capability information such as the travel time of the AGV. For the order data including the type and number of products to be manufactured, an operation schedule that is considered optimal is created based on the driving capability information.

ここで、最適と判断する目的関数は、生産システム全体における生産時間が短いこと、各生産設備の稼働時間の合計が短いこと、仕掛品の仕掛中の時間が短いことなどが挙げられる。また、注文上に納期情報または優先度情報、またはその両方が含まれる場合には、納期を守る制約および優先度を守るといった制約が含まれることもある。   Here, examples of the objective function that is determined to be optimal include a short production time in the entire production system, a short total operation time of each production facility, and a short work-in-progress time. In addition, when the order includes delivery date information and / or priority information, there are cases where constraints such as keeping the delivery date and keeping the priority are included.

納期情報は、顧客への納期ではなく、工場内の生産完了時刻で表現されることもある。運転スケジュールを適切に設定することによって、設備の稼働率を高めて運転時間を短くすることができ、生産コストを下げることができる。   The delivery date information may be expressed not by the delivery date to the customer but by the production completion time in the factory. By appropriately setting the operation schedule, it is possible to increase the operating rate of the equipment and shorten the operation time, thereby reducing the production cost.

ジョブショップ生産システムにおける運転スケジュールの作成は、大規模な最適化問題となるため、生産設備の作業時間、AGVの移動時間等の運転能力情報は固定値として扱うことが主流である。そのため、運転スケジュールは生産設備とAGVが何時にどういった作業を実施するかで一意に記述できる。また、仕掛品の仕掛中時間が目的関数に含まれない場合には、運転指示の順番だけで記述することもできる。図1には運転スケジュールの一例を模式的に示している。   Since creation of an operation schedule in a job shop production system is a large-scale optimization problem, it is the mainstream to handle operation capability information such as production equipment work time and AGV movement time as fixed values. Therefore, the operation schedule can be described uniquely by what kind of work the production facility and AGV perform. Further, when the in-process time of work in process is not included in the objective function, it can be described only by the order of operation instructions. FIG. 1 schematically shows an example of an operation schedule.

図1においては、製造装置1〜3における作業と、AGV1〜3における移動のスケジュールを示しており、例えば、AGV1が、移動1−1で運んだワークに対して作業2−2を実施し、その後、AGV1が移動1−2で移動させる。また、AGV2が、移動2−1で運んだワークに対して、作業3−2を実施する。また、作業1−1の実施を完了したワークに対して、AGV3が移動3−2で移動させる。   In FIG. 1, the work in the manufacturing apparatuses 1 to 3 and the movement schedule in the AGVs 1 to 3 are shown. For example, the AGV 1 performs the work 2-2 on the work carried by the movement 1-1. Thereafter, AGV1 is moved by movement 1-2. In addition, the AGV 2 performs the operation 3-2 on the workpiece carried by the movement 2-1. In addition, the AGV 3 moves the workpiece that has completed the operation 1-1 by the movement 3-2.

このような運転スケジュールは、生産設備の作業時間と、AGVの移動時間等の運転能力情報に基づいて作成されているが、このような運転スケジュールでは、実際に生産システムを運用することはできない。それは、実際の生産設備の作業時間およびAGVの移動時間には運能力情報からの誤差が発生するからである。また、投入部品の誤差に起因する生産設備での作業ミス、AGVの移動における他車両等の回避および渋滞等といった、スケジュールを作成した時点では予測できない事象も発生する。これらの理由から、時間で指定された運転スケジュールを厳密に運用することはできない。そのため、時間で指定された運転スケジュールを、作業完了に基づいて運転指示を実行する等、作業の完了を条件にした運転計画に変換して運用する必要がある。   Such an operation schedule is created on the basis of operation capacity information such as the work time of the production facility and the travel time of the AGV. However, in such an operation schedule, the production system cannot actually be operated. This is because an error from the capacity information occurs in the actual production facility work time and AGV travel time. In addition, unpredictable events occur at the time of creating a schedule, such as work mistakes in production facilities due to errors in input parts, avoidance of other vehicles in the movement of AGV, traffic congestion, and the like. For these reasons, the operation schedule specified by time cannot be strictly operated. For this reason, it is necessary to convert the operation schedule specified by time into an operation plan based on the completion of work, such as executing an operation instruction based on the completion of work.

また、実際の運用に当たっては、局所的な最適化と大域的な最適化を組み合わせて運用することが望まれる。局所的な最適化の例として、AGVとジョブショップ間の移載作業、ジョブショップ内での部品の加工または組立作業の両方が実行可能な状況を想定する。   Moreover, in actual operation, it is desirable to operate by combining local optimization and global optimization. As an example of local optimization, a situation is assumed in which both transfer work between the AGV and the job shop, and processing or assembly of parts in the job shop can be performed.

例えば、他の設備の運転効率を上げることを考えれば、ジョブショップ内での作業より、AGVとの移載作業を優先して実行した方が良い場合もある。具体的には、あるジョブショップにおいて、AGVの次の行先とは異なるジョブショップに渡す製品への作業を優先すると、AGVへの移載作業が完了せず、AGVの移動開始が保留され、結果としてAGVの次の行先であるジョブショップでの運転効率が低下する状況となる。このように、ジョブショップ内の今の状態という局所的な状況の情報だけでも簡単な最適化が実現可能である。このような、ジョブショップ内の情報またはジョブショップ内の今の状態などの、空間的または時間的に局所的な情報のみで行う最適化を局所的な最適化という。   For example, considering increasing the operating efficiency of other equipment, it may be better to prioritize the transfer work with the AGV over the work in the job shop. Specifically, if priority is given to work on a product that is passed to a job shop different from the next destination of AGV in a certain job shop, the transfer work to AGV is not completed, and the start of movement of AGV is suspended. As a result, the operation efficiency at the job shop, which is the next destination of AGV, is reduced. As described above, simple optimization can be realized only by information on the local state of the current state in the job shop. Such optimization that is performed only with spatially or temporally local information such as information in the job shop or the current state in the job shop is referred to as local optimization.

局所的な最適化は、判断に必要な計算リソースが少なく、製造装置の制御装置で実現できるという利点がある。作業の優先度を予め設定しておき、運転開始条件が成立している作業のうち、優先度の高い作業から実行する等の方法で実現されることが多い。   Local optimization has the advantage that it requires fewer computational resources for judgment and can be realized by a control device of a manufacturing apparatus. It is often realized by a method in which the priority of work is set in advance and the work is started from the work with higher priority among the work for which the operation start condition is satisfied.

大域的な最適化は、工場全体または運転スケジュール全体、またはその両方に基づいて実施する最適化である。例えば、納期が近い製品の製造を優先するために、他製品の製造を保留して生産設備を空けて待つという方法が挙げられる。他には、製造装置の段取り替えが減るように、同じ作業が連続して実施可能なように運転スケジュールを組むという方法が挙げられる。   Global optimization is optimization that is performed based on the entire factory, the entire operation schedule, or both. For example, in order to give priority to the manufacture of a product with a close delivery date, there is a method in which the manufacture of other products is suspended and a production facility is left waiting. Another method is to schedule the operation so that the same operation can be performed continuously so that the number of setup changes of the manufacturing apparatus is reduced.

大域的な最適化は、最適化するための情報と判断基準が多岐に渡るため、スケジューラ等の専用の機能を有した、生産システムの運用とは別の機器で処理される場合が多く、その処理においては、時間で規定された運転スケジュールについて、従来から広く研究されているスケジューリング問題の解決策を適用することができる。   Global optimization involves a wide variety of information and criteria for optimization, so it is often processed by equipment that has a dedicated function such as a scheduler and is separate from the operation of the production system. In the processing, a solution of a scheduling problem that has been widely studied conventionally can be applied to an operation schedule defined by time.

実際の運用においては運転スケジュールから作業の遅れが発生するため、大域的な最適化に影響しない範囲、例えば、開始時間が前後しても条件が揃えば作業を開始する、また、作業順序を問わない作業の完了を待たないなどにより、局所的な最適化を適用することが好適である。   In actual operation, work delays will occur from the operation schedule, so work will start if the conditions are met even if the start time is around, for example, within a range that does not affect global optimization. It is preferable to apply local optimization, for example, by not waiting for the completion of a non-work.

<生産システムの構成>
図2は本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20を備えた生産システム100の構成を示すブロック図である。図2に示すように、生産システム100は、スケジューラ10、運転開始条件変換装置20、MES(Manufacturing Execution System:製造実行システム)30、複数の製造装置41,42〜4nおよび複数のAGV51〜5mを備えている。
<Production system configuration>
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the production system 100 including the operation start condition conversion device 20 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the production system 100 includes a scheduler 10, an operation start condition conversion device 20, a MES (Manufacturing Execution System) 30, a plurality of manufacturing devices 41, 42-4n, and a plurality of AGVs 51-5m. I have.

スケジューラ10は、図示しないデータ入力装置から入力される、注文データおよび生産システムの運転能力情報に基づいて、生産設備とAGVの運転スケジュールを作成して出力する。この運転スケジュールは、例えば図1に示したように、どの時刻で各設備がどのような作業をするかといった形式で表現される。   The scheduler 10 creates and outputs an operation schedule for production facilities and AGVs based on order data input from a data input device (not shown) and operation capacity information of the production system. For example, as shown in FIG. 1, this operation schedule is expressed in the form of what kind of work each facility performs at what time.

運転開始条件変換装置20は、スケジューラ10から入力された運転スケジュールに対して運転開始条件を時間による指定から、作業の完了などのイベントによる指定に変換し、実際のシステムで運用できる運転計画として出力する。運転開始条件変換装置20は、例えば、記憶部21および処理部22等を備えた演算処理装置で構成される。   The operation start condition conversion device 20 converts the operation start condition for the operation schedule input from the scheduler 10 from designation by time to designation by an event such as work completion, and outputs it as an operation plan that can be operated in an actual system. To do. The operation start condition conversion device 20 is constituted by, for example, an arithmetic processing device including a storage unit 21, a processing unit 22, and the like.

MES30は、運転開始条件変換装置20から入力された運転計画に基づいて、製造装置41〜4nおよびAGV51〜5m等の各設備に運転指示を送信する制御システムである。   The MES 30 is a control system that transmits an operation instruction to each facility such as the manufacturing apparatuses 41 to 4n and the AGVs 51 to 5m based on the operation plan input from the operation start condition conversion apparatus 20.

MESからの運転指示を受けた製造装置41〜4nおよびAGV51〜5mは、予め設定された運転プログラムに基づいて作業を実施する。なお、図2ではMES30と各設備とが直接接続されているが、MES30と各設備との間に中継用または統合管理用の計算装置および専用のコントローラを配置しても良い。   The manufacturing apparatuses 41 to 4n and the AGVs 51 to 5m that have received the operation instruction from the MES perform work based on a preset operation program. In FIG. 2, the MES 30 and each facility are directly connected. However, a relay or integrated management computer and a dedicated controller may be arranged between the MES 30 and each facility.

<ジョブショップの構成>
図3はジョブショップの一例を表す模式図である。図3に示すジョブショップは、ロボット、作業台、部品供給機、がそれぞれ2セット、加工機が1台が備わっている。ロボットRB1およびRB2は、それぞれAGV1および2と、作業台WS1およびWS2との間での製品の移載作業と、それぞれ部品供給機PS1およびPS2から供給された部品を製品に組立てる作業と、加工機MCへの製品の投入作業を行う。
<Composition of job shop>
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a job shop. The job shop shown in FIG. 3 includes two sets of robots, work tables, and parts supply machines, and one processing machine. Robots RB1 and RB2 include product transfer operations between AGV1 and AGV2 and work benches WS1 and WS2, assembly operations of parts supplied from component supply machines PS1 and PS2, respectively, and processing machines. Carry out the product input work to MC.

作業台と部品供給機を2セット備えており、AGVの待機場所もロボットによって異なるため、作業台での作業とAGVへの移載作業は各ロボットが独立して実行可能である。一方で加工機はジョブショップで1台のため、2台のロボットで共用する。   Since two sets of work tables and component feeders are provided and the AGV standby location varies depending on the robot, the work on the work table and the transfer work to the AGV can be performed independently by each robot. On the other hand, since there is one processing machine at the job shop, it is shared by two robots.

ロボットRB1およびRB2は広く知られている垂直多関節型の産業用ロボットである。作業台WS1およびWS2は、それぞれロボットRB1およびRB2が作業を行う場所であり、製品を固定する治具等が設置されているが図示は省略している。   The robots RB1 and RB2 are well-known vertical articulated industrial robots. The work tables WS1 and WS2 are places where the robots RB1 and RB2 perform work, respectively, and a jig or the like for fixing the product is installed, but the illustration is omitted.

部品供給機PS1およびはPS2は、それぞれロボットRB1およびRB2に部品を供給し、パレットチェンジャのような供給する部品の種別を変更できる機能を有している。また、加工機MCは、工具を自動で変更可能な機能を有している。   The parts supply machines PS1 and PS2 have a function of supplying parts to the robots RB1 and RB2, respectively, and changing the type of parts to be supplied such as a pallet changer. Further, the processing machine MC has a function capable of automatically changing a tool.

AGV1は、製品PD1およびPD2を搭載し、AGV2は、製品PD3およびPD4を搭載している。なお、図3は、ジョブショップの一例であり、この形態に限定されるものではない。   AGV1 is loaded with products PD1 and PD2, and AGV2 is loaded with products PD3 and PD4. FIG. 3 is an example of a job shop and is not limited to this form.

<運転スケジュールおよび運転計画>
図4はスケジューラ10(図2)が出力する運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。横軸は時間を表し、各作業リソースにおけるブロックは、その長さに対応する期間に作業をしていることを表し、また、各製造装置に対して、どの時刻でどのような作業を実施するかをブロックの種類で表現している。データとしては各作業の作業種別と作業開始時間を含んでいる。また、作業のパラメータ等を指定する付加情報、作業時間等を含んでいても良い。
<Operation schedule and operation plan>
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of an operation schedule output by the scheduler 10 (FIG. 2). The horizontal axis represents time, the blocks in each work resource represent that work is being performed in the period corresponding to the length, and what kind of work is performed on each manufacturing apparatus at what time This is expressed by the type of block. The data includes the work type and work start time of each work. Further, it may include additional information specifying work parameters and the like, work time, and the like.

図4に示す運転スケジュールは、図3に示したジョブショップに対応する運転スケジュールであり、加工機MC、部品供給機PS1およびPS2、ロボットRB1およびRB2のそれぞれについて、作業種別、作業開始時間、作業時間を表している。   The operation schedule shown in FIG. 4 is an operation schedule corresponding to the job shop shown in FIG. 3, and for each of the processing machine MC, the parts supply machines PS1 and PS2, and the robots RB1 and RB2, the work type, work start time, work Represents time.

なお、各製造装置での作業には、作業順にブロックに連番を付しており、例えば、加工機MCについては1から6を付している。また、各ブロックには、作業種別が異なることをハッチングの違いで表しており、加工機MCにおいて、1番、4番および6番の作業と、2番、3番および5番の作業とでは、ハッチングが異なっている。なお、この連番は、各製造装置での一連の作業であることを表すために、図7、8〜10においても同様に付している。   In addition, the operation | work with each manufacturing apparatus attaches | subjects the serial number to the block in order of an operation | work, for example, 1-6 are attached | subjected about the processing machine MC. In addition, each block represents that the work type is different by hatching. In the processing machine MC, the work of No. 1, 4, and 6, and the work of No. 2, 3, and 5 The hatching is different. In addition, in order to show that this serial number is a series of work in each manufacturing apparatus, it attaches | subjects similarly also in FIGS.

加工機MCについては、工具交換作業と加工作業を含んでおり、部品供給機PS1およびPS2については、供給部品変更作業だけであり、ロボットRB1およびRB2については、それぞれ、AGVへの移載作業、加工機への投入作業および作業台での組立作業を含んでいる。   The processing machine MC includes tool change work and processing work, the parts supply machines PS1 and PS2 are only supply part change work, and the robots RB1 and RB2 are respectively transferred to AGV, It includes input work to the processing machine and assembly work on the work table.

何れの製造装置においても、作業は時系列に並べられており、各作業の運転開始が時間で指定された運転スケジュールとなっている。このような、時間で指定された運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、時間で指定された運転開始条件を、作業の完了などのイベントで指定された運転開始条件に変換することで、実際のシステムで運用できる運転計画に変換する。   In any manufacturing apparatus, the work is arranged in time series, and the operation start of each work is an operation schedule designated by time. By inputting such an operation schedule specified by time to the operation start condition conversion device 20, the operation start condition specified by time is converted into an operation start condition specified by an event such as completion of work. Convert to an operation plan that can be operated in an actual system.

図5は、図4に示した運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、運転開始条件変換装置20から出力される運転計画に基づいて、各設備に運転指示する、MES30のソフトウェアアーキテクチャを模式的に表す図である。   FIG. 5 shows the software architecture of the MES 30 that inputs the operation schedule shown in FIG. 4 to the operation start condition conversion device 20 and instructs each facility to operate based on the operation plan output from the operation start condition conversion device 20. It is a figure showing typically.

運転開始条件変換装置20から出力される運転計画は、作業の内容、タスク番号および作業タスクで表現される。各設備での作業は、優先度と種類等に基づいて作業リソースとして分類される。タスク番号は各作業リソース内で一意に決められる番号である。運転開始条件は、作業タスクに含まれる作業指示をMES30が各設備に送信するに際しての条件である。   The operation plan output from the operation start condition conversion device 20 is expressed by work contents, task numbers, and work tasks. Work in each facility is classified as a work resource based on priority and type. The task number is a number uniquely determined within each work resource. The operation start condition is a condition when the MES 30 transmits a work instruction included in the work task to each facility.

図5に示されるように、作業リソースごとにタスクキューを保持し、運転計画に含まれる作業タスクがタスク番号順に取り出される。例えば、部品供給機PS1における供給部品変更の作業リソースのように、実行済み最終タスク番号が1である場合で、実行中の作業タスクが空(NULL)の場合には、タスクキュー先頭の作業タスク、すなわち2番の作業タスクを取り出すが、当該作業タスクの運転開始条件が未成立の場合には、その作業タスクをガード中の作業タスクとし、ガード中作業タスク番号を2とする。一方、タスクキューから取り出した作業タスクの運転開始条件が成立している場合には、当該作業タスクを実行中タスクとし、実行中タスク番号を2とする。   As shown in FIG. 5, a task queue is held for each work resource, and work tasks included in the operation plan are extracted in the order of task numbers. For example, when the executed last task number is 1 and the work task being executed is empty (NULL), such as the work resource for changing the supply part in the parts supplier PS1, the work task at the head of the task queue That is, the second work task is taken out, but when the operation start condition of the work task is not satisfied, the work task is set as a guarded work task, and the guarded work task number is set to 2. On the other hand, when the operation start condition of the work task taken out from the task queue is satisfied, the work task is set as a running task, and the running task number is set to 2.

実行中タスクとなった作業タスクは、その作業内容を対応する設備に送信し、当該設備から作業完了を受信するまでは実行中タスクとなっているが、作業完了を受信すると、実行中タスクは破棄されて空になる。そして実行済み最終タスク番号が更新されて2となる。   The work task that has become an active task is the active task until the work content is sent to the corresponding equipment and the work completion is received from the equipment, but when the work completion is received, Discarded and emptied. The executed last task number is updated to 2.

運転開始条件は、作業リソースとタスク番号で指定されており、指定されている作業リソースの実行済み最終タスク番号が、指定されているタスク番号以上の場合には、条件が成立しているものとする。例えば、図5において、ロボットRB1のAGV1移載作業の作業リソースにおいて、タスクキューから取り出した3番の作業タスクの運転開始条件が、ロボットRB1の加工機投入作業の作業リソースにおける3番の作業タスクで指定されているとすれば、ロボットRB1の加工機投入作業の作業リソースの実行済み最終タスク番号が3となっていれば、ロボットRB1のAGV1移載作業の作業リソースの3番の作業タスクは、条件が成立しているものとして、当該3番の作業タスクを実行中タスクとし、実行中タスク番号はNULLから3に変わる。   The operation start condition is specified by the work resource and the task number, and if the executed last task number of the specified work resource is greater than or equal to the specified task number, the condition is satisfied. To do. For example, in FIG. 5, in the work resource of the AGV1 transfer work of the robot RB1, the operation start condition of the work work No. 3 taken out from the task queue is the work task No. 3 in the work resource of the processing machine input work of the robot RB1. If the final task number of the work resource for the processing machine input work of the robot RB1 is 3, the work task No. 3 of the work resource of the AGV1 transfer work of the robot RB1 is Assuming that the condition is satisfied, the third work task is set as a running task, and the running task number changes from NULL to 3.

また、タスクキューから取り出した作業タスクの運転開始条件が未成立の場合とは、指定されている作業リソースの実行済み最終タスク番号が、指定されているタスク番号より大きい場合である。なお、運転開始条件が未成立で、ガード中の作業タスクとなった場合でも、指定された作業リソースの作業が進み、運転開始条件が成立すれば、ガード中の作業タスクは実行中タスクとなる。また、ガード中の作業タスクが存在する場合には、実行中タスクが空でも、タスクキューからは作業タスクは取り出されない。   The case where the operation start condition of the work task extracted from the task queue is not satisfied is the case where the executed last task number of the designated work resource is larger than the designated task number. Even if the operation start condition is not satisfied and the work task is being guarded, the work of the specified work resource proceeds, and if the operation start condition is satisfied, the work task being guarded becomes an executing task. . If there is a guarded work task, the work task is not taken out of the task queue even if the task being executed is empty.

なお、以上説明した処理方式は一例であり、本実施の形態の運転開始条件変換装置20での適用はこれに限定されるものではなく、入力された運転スケジュールに、運転開始条件となる制約を適切に設定できれば良い。ここで適切であるとは、予め決められた法則で運転計画を実行していく生産システムにおいて、少ない制約で、大域的な最適化ができ、必要な作業順序を保てることである。   In addition, the processing method demonstrated above is an example, and application in the driving | running start condition converter 20 of this Embodiment is not limited to this, The restrictions used as driving | running start conditions are input to the driving | running schedule. It only needs to be set appropriately. Here, “appropriate” means that in a production system that executes an operation plan according to a predetermined rule, global optimization can be performed with few restrictions and a necessary work order can be maintained.

先に説明したように、図5に示すソフトウェアアーキテクチャは、スケジューラ10(図2)から出力される運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、時間で指定された運転開始条件を、作業の完了などのイベントで指定された運転開始条件に変換して得られる運転計画に基づいて作業指示を行っている。以下、運転開始条件変換装置20について説明する。   As described above, the software architecture shown in FIG. 5 inputs the operation schedule output from the scheduler 10 (FIG. 2) to the operation start condition conversion device 20, and sets the operation start condition specified by time to the work start condition. A work instruction is given based on an operation plan obtained by converting to an operation start condition designated by an event such as completion. Hereinafter, the operation start condition conversion device 20 will be described.

<運転開始条件変換装置の構成>
図6は、運転開始条件変換装置20の構成を示す機能ブロック図である。図6に示されるように、運転開始条件変換装置20には、運転開始条件変換装置20へのデータ入力を担う機能部であるデータ入力部23を介して、スケジューラ10(図2)から出力される運転スケジュールD1の他に、製品データD2と作業データD3が入力され、記憶部21に保存される。なお、データ入力部23は記憶部21が有していても良い。
<Configuration of operation start condition converter>
FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the operation start condition conversion device 20. As shown in FIG. 6, the operation start condition conversion device 20 outputs the data to the operation start condition conversion device 20 from the scheduler 10 (FIG. 2) via a data input unit 23 that is a functional unit responsible for data input to the operation start condition conversion device 20. Product data D2 and work data D3 are input in addition to the operation schedule D1 and stored in the storage unit 21. Note that the data input unit 23 may be included in the storage unit 21.

製品データD2は、製造する製品の組立順序、部品種別といった製品の製造方法に関するデータである。作業データD3は、各製造装置での作業に関するデータであり、各製造装置が実施する各作業に対して、製品製造に関する直接作業なのか、部品供給または段取り替えに関する間接作業なのかを区別するための情報が含まれている。これらのデータは、基本的には生産システム100を構築する際に記憶部21に入力し、生産システム100を変更するような場合には、更新、追加される。   The product data D2 is data related to a product manufacturing method, such as the assembly order of products to be manufactured and the part type. The work data D3 is data relating to work performed by each manufacturing apparatus, and is used to distinguish whether the work performed by each manufacturing apparatus is a direct work related to product manufacturing or an indirect work related to component supply or setup change. Information is included. These data are basically input to the storage unit 21 when the production system 100 is constructed, and updated and added when the production system 100 is changed.

<運転開始条件変換装置の動作>
<作業リソース分類部での分類>
処理部22に含まれる作業リソース分類部221は、運転スケジュールD1、製品データD2および作業データD3を記憶部21から読み出し、運転スケジュールD1における時間で指定された運転開始条件を解除する。そして、運転スケジュールD1に含まれる各設備の作業を、優先度別に作業リソースとして分類する。ジョブショップは、複数の異なる作業を実施することができるので、作業の種類に優先度をつけることで、局所的な最適化を実現することができる。
<Operation of operation start condition converter>
<Classification in the work resource classification unit>
The work resource classification unit 221 included in the processing unit 22 reads the operation schedule D1, the product data D2, and the work data D3 from the storage unit 21, and cancels the operation start condition specified by the time in the operation schedule D1. Then, the work of each facility included in the operation schedule D1 is classified as a work resource according to priority. Since the job shop can perform a plurality of different operations, local optimization can be realized by giving priority to the types of operations.

運転スケジュールにおける、各設備内での作業に対して優先度を設定するために、作業リソース分類部221は、運転スケジュールでの各設備の作業を、優先度別の作業に分類する。例えば、生産設備とAGVとの間の移載作業を最優先の作業とし、それ以外の作業はより優先度の低い作業として2つの優先度を設定し、運転スケジュールに含まれる作業をどちらかに分類する。ただし、1つの生産設備に含まれる作業であっても、互いに独立して作業できる場合には、別々の作業リソースとして分類する。   In order to set a priority for the work in each facility in the operation schedule, the work resource classification unit 221 classifies the work of each facility in the operation schedule into work by priority. For example, transfer work between the production facility and AGV is set as the highest priority work, other work is set as two priorities as lower priority work, and the work included in the operation schedule is set to either Classify. However, even if the work is included in one production facility, it can be classified as a separate work resource if it can work independently of each other.

図7には、作業リソース分類部221において、図4に示した運転スケジュールにおける各設備の作業を作業リソースに分類した結果を示しており、横軸は時間を表し、各作業リソースにおけるブロックは、その長さに対応する期間に作業をしていることを表している。   FIG. 7 shows the result of classifying the work of each facility in the operation schedule shown in FIG. 4 into work resources in the work resource classification unit 221, the horizontal axis represents time, and the blocks in each work resource are: This means that the work is performed during the period corresponding to the length.

また、図7においては、各生産設備の上側に記載される作業ほど作業の優先度が高いものとして表されている。すなわち、加工機MCにおいては、工具交換が加工より優先度が高く、ロボットRB1およびRB2においては、AGVへの移載作業、加工機への投入作業、作業台での組立作業の順に優先度が高く設定されている。   Moreover, in FIG. 7, the work described in the upper side of each production facility is expressed as a work having higher priority. That is, in the processing machine MC, the tool exchange has a higher priority than the processing, and in the robots RB1 and RB2, the transfer work to the AGV, the input work to the processing machine, and the assembly work on the work table are in order of priority. It is set high.

このように分類された各生産設備での作業リソースにおいて、例えば加工機MCについては、1番、4番および6番の作業が工具交換に該当し、2番、3番および5番の作業が加工に該当する。また、ロボットRB1については、1番および12番の作業がAGV1への移載作業に該当し、2番、6番、7番および11番の作業が加工機MCへの投入作業に該当し、3番、4番、5番、8番、9番および10番の作業が作業台WS1での組立作業に該当する。また、ロボットRB2については、1番および10番の作業がAGV2への移載作業に該当し、8番および9番の作業が加工機MCへの投入作業に該当し、2番〜7番の作業が作業台WS2での組立作業に該当する。   In the work resources in each production facility classified in this way, for example, for the processing machine MC, work Nos. 1, 4, and 6 correspond to tool change, and work Nos. 2, 3, and 5 are performed. Corresponds to processing. As for the robot RB1, work Nos. 1 and 12 corresponds to transfer work to AGV1, work Nos. 2, 6, 7 and 11 correspond to input work to the processing machine MC, The operations of No. 3, No. 4, No. 5, No. 8, No. 9 and No. 10 correspond to the assembly work on the work bench WS1. For robot RB2, No. 1 and No. 10 work correspond to transfer work to AGV2, No. 8 and No. 9 work correspond to input work to processing machine MC, No. 2-7 The work corresponds to the assembling work on the work bench WS2.

なお、優先度による局所的な最適化を全て適用していては、大域的な最適化に影響が出ることがある。そのため、作業種別分類部222以降の処理においては、大域的な最適化に影響が出ないように、運転開始条件を設定する。   Note that if all local optimizations based on priority are applied, global optimization may be affected. Therefore, in the processing after the work type classification unit 222, the operation start condition is set so that global optimization is not affected.

<作業種別分類部での分類>
作業種別分類部222は、作業リソース分類部221で分類された作業リソースに対して、作業データD3に基づいて作業種別を分類する。この分類は、「(a)製品への直接作業」と「(b)段取り替え等の製品への間接作業」の2つに分類する。「(a)製品への直接作業」は、製品の加工または組立、製品の移載などの、製品に接する作業である。「(b)段取り替え等の製品への間接作業」は、供給部品の変更または工具の交換などの、いわゆる段取り替えの作業で、複数の製品の製造に関係するが、製品に対して直接に接することのない作業である。図7の例では、「(a)製品への直接作業」は、加工機MCでの「加工」作業およびロボットRB1およびRB2での全ての作業である。そして、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」は、加工機MCでの「工具交換」作業と部品供給機PS1およびPS2での「供給部品変更」作業である。
<Classification in the work type classification section>
The work type classification unit 222 classifies the work types based on the work data D3 for the work resources classified by the work resource classification unit 221. This classification is classified into two categories: “(a) Direct work on products” and “(b) Indirect work on products such as setup change”. “(A) Direct work on product” refers to work that touches the product, such as processing or assembly of the product, transfer of the product, and the like. “(B) Indirect work on the product such as setup change” is a so-called setup change operation such as change of supply parts or tool change, and is related to the production of a plurality of products. It is a work that does not touch. In the example of FIG. 7, “(a) Direct work on product” is “work” work on the processing machine MC and all work on the robots RB1 and RB2. "(B) Indirect work on the product such as setup change" is a "tool change" work on the processing machine MC and a "supply part change" work on the parts supply machines PS1 and PS2.

<製品組立順序条件設定部での制約の追加>
製品組立順序条件設定部223は、作業種別分類部222で分類された「(a)製品への直接作業」に対して、各製品を製造する作業順序に関する制約を追加する。すなわち、運転スケジュールで次の条件を満たす作業に対して、運転開始の制約を追加する。具体的には、制約が追加される作業は、「(a)製品への直接作業」に分類された作業で、同一製品に対して、同一装置内で優先度の低い作業が先行して実施されている作業である。そして、追加する制約は、先行して実施されている作業が完了することであり、先行して実施されている作業が複数の製品に対する作業の場合には、何れか1つの製品でも該当すれば、制約を追加する。なお、製品組立順序条件設定部223で追加された運転開始の制約を第1の運転開始条件と呼称する。
<Addition of restrictions in the product assembly order condition setting section>
The product assembly order condition setting unit 223 adds restrictions on the work order for manufacturing each product to “(a) Direct work on products” classified by the work type classification unit 222. That is, the operation start restriction is added to the work that satisfies the following condition in the operation schedule. Specifically, the work to which restrictions are added is the work classified as “(a) Direct work on products”, and the work with low priority in the same device is performed in advance on the same product. Work that has been done. The restriction to be added is that the work performed in advance is completed, and if the work performed in advance is work for a plurality of products, if any one product is applicable. Add constraints. Note that the operation start restriction added by the product assembly order condition setting unit 223 is referred to as a first operation start condition.

図8は、製品組立順序条件設定部223で追加された制約の一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図であり、「(a)製品への直接作業」に分類されるロボットRB1およびRB2における組立作業の完了が、制約として追加されている。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the constraints added by the product assembly order condition setting unit 223 applied to the work resources classified in FIG. 7, and is classified as “(a) Direct work on products”. Completion of the assembly work in the robots RB1 and RB2 is added as a constraint.

追加された制約の説明のため、図8において、ロボットRB1については、作業台WS1での組立作業に該当する3番、4番、5番、8番、9番および10番の作業に対して、それぞれa、b、c、d、eおよびfのアルファベットを付しているが、これらはそれぞれの作業で対象としている製品のIDである。また、加工機MCへの投入作業に該当する2番および6番の作業には製品のIDとしてdを付し、7番および11番の作業には製品のIDとしてbを付している。また、AGV1への移載作業に該当する12番の作業は、IDがa〜fの製品が対象となるので、IDとしてa〜fを付している。   In order to explain the added constraints, in FIG. 8, for robot RB1, the operations of No. 3, No. 4, No. 5, No. 8, No. 9, and No. 10 corresponding to the assembly work on work bench WS1 are performed. , A, b, c, d, e, and f are added, which are IDs of products to be processed in each work. In addition, d is assigned as the product ID to the No. 2 and No. 6 operations corresponding to the input work to the processing machine MC, and b is assigned to the No. 7 and No. 11 operations as the product ID. In addition, since the work No. 12 corresponding to the transfer work to AGV1 is for products with IDs a to f, a to f are assigned as IDs.

同様にロボットRB2については、作業台WS2での組立作業に該当する2番〜7番の作業に対して、製品のIDとしてそれぞれg、h、i、j、kおよびlを付し、加工機MCへの投入作業に該当する8番および9番の作業には製品のIDとしてhを付している。また、AGV2への移載作業に該当する10番の作業は、IDがg〜lの製品が対象となるので、IDとしてg〜lを付している。   Similarly, with respect to the robot RB2, g, h, i, j, k, and l are assigned as product IDs to the work Nos. 2 to 7 corresponding to the assembly work on the work bench WS2, respectively. The 8th and 9th work corresponding to the MC input work is marked with h as the product ID. In addition, since work No. 10 corresponding to the transfer work to AGV2 is for products with IDs g to l, g to l is assigned as IDs.

図8においては、矢印を用いて制約を表している。すなわち、矢印を発する作業が完了することが、矢印が達する先の作業の運転開始条件となっていることを表している。   In FIG. 8, an arrow is used to represent a constraint. In other words, the completion of the work that generates the arrow indicates that the operation start condition of the work that the arrow reaches reaches.

具体的には、ロボットRB1の加工機MCへの投入作業において、7番の作業の対象となるIDがbの製品を加工機MCに投入する場合には、より優先度が低い作業台WS1での組立作業において5番の作業の対象となるIDがcの製品への作業が完了していることを制約として追加している。   Specifically, in the operation of loading the robot RB1 into the processing machine MC, when the product of ID No. 7 as the target of work No. 7 is input to the processing machine MC, the work table WS1 having a lower priority is used. In the assembling work, the fact that the work on the product whose ID is c is completed is added as a restriction.

また、ロボットRB1のAGV1への移載作業において、12番の作業の対象となるIDがa〜fの製品を移載する場合には、より優先度が低い加工機MCへの投入作業において、11番の作業の対象となるIDがbの製品に対する加工が完了していること、および作業台WS1での組立作業において10番の作業の対象となるIDがfの製品への作業が完了していることを制約として追加している。   In addition, in the transfer operation of the robot RB1 to the AGV1, when transferring the products having IDs a to f which are the targets of the twelfth operation, in the input operation to the processing machine MC having a lower priority, Processing for the product whose ID is the target of work No. 11 is completed, and the work for the product whose ID is the target of work No. 10 in the assembly work on the work bench WS1 is completed. Is added as a constraint.

同様に、ロボットRB2の加工機MCへの投入作業において、8番の作業の対象となるIDがhの製品を加工機MCに投入する場合には、より優先度が低い作業台WS2での組立作業において7番の作業の対象となるIDがlの製品への作業が完了していることを制約として追加している。   Similarly, in the loading operation of the robot RB2 into the processing machine MC, when a product whose ID is h is input to the processing machine MC, the assembly on the work platform WS2 having lower priority is performed. In the work, it is added as a restriction that the work for the product whose ID is l is completed.

<部品供給条件設定部での制約の追加>
部品供給条件設定部224は、作業種別分類部222で分類された「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に対して、段取り替えの開始を待たせる等の制約を追加する。すなわち、運転スケジュールで次の条件を満たす作業に対して、運転開始の制約(第2の運転開始条件)を追加する。制約が追加される作業は、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に分類された作業で、当該段取り作業で変更される物を使用して先行して実施されている作業、すなわち段取り替えで影響を受ける先行して実施されている作業である。そして、追加する制約は、当該先行して実施されている作業が完了することである。
<Addition of restrictions in the parts supply condition setting section>
The component supply condition setting unit 224 adds a constraint such as waiting for the start of setup change to “(b) Indirect work on a product such as setup change” classified by the work type classification unit 222. That is, an operation start restriction (second operation start condition) is added to an operation that satisfies the following condition in the operation schedule. The work to which the restriction is added is a work classified as “(b) Indirect work on the product such as setup change”, and work that has been performed in advance using an object that is changed in the setup work, In other words, it is a work performed in advance that is affected by the changeover. The constraint to be added is that the work performed in advance is completed.

図9は、部品供給条件設定部224で追加された制約の一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図であり、「(a)製品への直接作業」に分類されるロボットRB1およびRB2における組立作業の完了、および加工機MCにおける加工作業の完了が制約として追加されている。   FIG. 9 is a diagram showing an example of the constraints added by the component supply condition setting unit 224 applied to the work resources classified in FIG. 7, and is classified as “(a) Direct work on products”. Completion of assembly work in the robots RB1 and RB2 and completion of the machining work in the processing machine MC are added as constraints.

図9においては、矢印を用いて制約を表している。すなわち、矢印を発する作業が完了することが、矢印が達する先の作業の運転開始条件となっていることを表している。   In FIG. 9, the arrows are used to represent the constraints. In other words, the completion of the work that generates the arrow indicates that the operation start condition of the work that the arrow reaches reaches.

具体的には、部品供給機PS1およびPS2の供給部品変更においては、それぞれロボットRB1およびRB2の組立作業で使用する部品を変更するので、より優先度が低い作業台WS1での組立作業である5番の作業および作業台WS2での組立作業である5番の作業が完了していることを制約として追加している。ただし、部品供給機PS1およびPS2のそれぞれで、供給部品変更の1番の作業には、先行して完了している作業がないため、制約は追加されない。   Specifically, in changing the supply parts of the parts supply machines PS1 and PS2, the parts used in the assembly work of the robots RB1 and RB2 are changed, respectively. Therefore, the work is an assembly work on the work bench WS1 having a lower priority. No. 5 and the work No. 5 that is the assembly work on the workbench WS2 are added as a restriction. However, in each of the component feeders PS1 and PS2, no restriction is added to the first operation for changing the supply component because there is no operation that has been completed in advance.

また、加工機MCの工具交換においては、より優先度が低い加工の作業である3番の作業および5番の作業が完了していることを制約として追加している。   In addition, in the tool change of the processing machine MC, it is added as a restriction that work No. 3 and No. 5 which are lower priority work are completed.

以上説明したように、運転開始条件変換装置20における各機能ブロックでの処理を経ることで、作業リソースの分類および作業種別の分類を行い、分類された「(a)製品への直接作業」および「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に対し運転開始条件を追加することができる。   As described above, through the processing in each functional block in the operation start condition conversion device 20, the work resources and work types are classified, and the classified “(a) Direct work on products” and An operation start condition can be added to “(b) Indirect work on a product such as setup change”.

<運転開始条件変換方法>
以上説明した本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20における運転開始条件変換方法を、図10に示すフローチャートを用いて説明する。
<Operation start condition conversion method>
The operation start condition conversion method in the operation start condition conversion apparatus 20 according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、作業リソース分類部221において、記憶部21から読み出した運転スケジュールD1における時間で指定された運転開始条件を解除し(ステップS1)、運転スケジュールに含まれる作業を優先度の異なる作業リソースに分類する(ステップS2)。   First, the work resource classification unit 221 cancels the operation start condition specified by the time in the operation schedule D1 read from the storage unit 21 (step S1), and classifies the work included in the operation schedule into work resources having different priorities. (Step S2).

次に、作業種別分類部222において、分類された作業リソースに対して、作業データD3に基づいて「(a)製品への直接作業」と「(b)段取り替え等の製品への間接作業」の2つに分類する(ステップS3)。   Next, based on the work data D3, “(a) direct work on the product” and “(b) indirect work on the product such as setup change” are performed on the work resources classified in the work type classification unit 222. (Step S3).

次に、製品組立順序条件設定部223において、「(a)製品への直接作業」に分類された作業で、優先度の低い先行して実施されている作業の完了を運転開始の制約(第1の運転開始条件)として追加する(ステップS4)。   Next, in the product assembly order condition setting unit 223, the completion of the work performed in advance with a low priority in the work classified as “(a) Direct work on the product” is limited to the start of operation (No. (Operation start condition 1) is added (step S4).

次に、部品供給条件設定部224において、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に分類された作業で、段取り替えで影響を受ける先行して実施されている作業の完了を運転開始の制約(第2の運転開始条件)として追加する(ステップS5)。   Next, in the parts supply condition setting unit 224, the operation classified as “(b) Indirect work on the product such as setup change” is operated, and the completion of the work performed in advance that is affected by the setup change is operated. This is added as a start restriction (second operation start condition) (step S5).

<インターロックの追加>
運転開始条件変換装置20で追加された運転開始条件に対して、生産システムを構成する設備間での干渉を避けるために、設備の制御プログラムに組み込まれている制約としてインターロックが挙げられる。
<Add interlock>
In order to avoid interference between the facilities constituting the production system with respect to the operation start conditions added by the operation start condition conversion device 20, an interlock is given as a constraint incorporated in the control program of the facilities.

図11は、設備の制御プログラムに含まれるインターロックの一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図である。例えば、ロボットRB1およびRB2による製品の加工機MCへの投入作業の実施は、加工機MCが、工具交換および加工の作業を実施していない、停止状態の時のみ実行可能である。換言すれば、加工機MCでの工具交換および加工の作業は、ロボットRB1およびRB2による製品の加工機MCへの投入作業が実行中でない時のみ実行可能である。例えば、図10において、ロボットRB1における製品の加工機MCへの投入作業である2番の作業は、加工機MCにおける工具交換の作業である1番の作業が完了した後でないと実施できず、加工機MCにおける加工作業である2番の作業は、ロボットRB1における製品の加工機MCへの投入作業である2番の作業が完了した後でないと実施できない。   FIG. 11 is a diagram showing an example of the interlock included in the equipment control program applied to the work resources classified in FIG. For example, the operation of putting the product into the processing machine MC by the robots RB1 and RB2 can be performed only when the processing machine MC is in a stopped state in which tool replacement and processing are not performed. In other words, the tool exchange and processing work on the processing machine MC can be executed only when the product stuffing work on the processing machine MC by the robots RB1 and RB2 is not being executed. For example, in FIG. 10, the work No. 2 that is the work of loading the product into the processing machine MC in the robot RB <b> 1 can be performed only after the work No. 1 that is the tool replacement work in the processing machine MC is completed. The work No. 2 that is the machining work in the processing machine MC can be performed only after the work No. 2 that is the work of loading the product into the machining machine MC in the robot RB1 is completed.

また、ロボットRB1およびRB2による製品の組立作業は、組立作業の部品が供給されていることを確認するため、部品供給機PS1およびPS2での部品供給変更の作業が実行中でない時のみ実行可能である。例えば、図10において、ロボットRB1における製品の組立作業である8番の作業は、部品供給機PS1における部品供給変更の作業である2番の作業が完了した後でないと実施できない。   Further, the assembly work of the products by the robots RB1 and RB2 can be executed only when the work of changing the parts supply in the parts supply machines PS1 and PS2 is not being executed in order to confirm that the parts for the assembly work are supplied. is there. For example, in FIG. 10, the work No. 8 that is the product assembly work in the robot RB <b> 1 can be performed only after the work No. 2 that is the part supply change work in the parts supply machine PS <b> 1 is completed.

このような、設備の制御プログラムに含まれるインターロックと、運転開始条件変換装置20の製品組立順序条件設定部223と部品供給条件設定部224で制約を設定した運転計画とを組み合わせることで、ジョブショップ生産システムはスケジューラ10が出力した運転スケジュールに則った運用を実現することができる。   By combining such an interlock included in the equipment control program with an operation plan in which restrictions are set by the product assembly condition setting unit 223 and the component supply condition setting unit 224 of the operation start condition conversion device 20, a job can be obtained. The shop production system can realize operation in accordance with the operation schedule output by the scheduler 10.

なお、上述した、時間で指定された運転開始条件の解除と、インターロックおよび制約の追加により、作業の開始時刻がスケジューラが出力した運転スケジュールとは異なる場合がある。また、状況によっては、各装置内の作業順序についても変更される可能性がある。しかし、どの製品から製造するかといった製造順序、段取り替えのタイミングといった、大域的な最適化を保つための制約は遵守される。   Note that the start time of the work may be different from the operation schedule output by the scheduler due to the release of the operation start condition specified by time and the addition of interlocks and constraints described above. Further, depending on the situation, there is a possibility that the work order in each apparatus is also changed. However, the restrictions for maintaining global optimization, such as the manufacturing order from which the product is manufactured and the timing of setup change, are observed.

また、本実施の形態では1つのジョブショップ内での制約の追加の例を説明したが、制約の追加は工場全体で実施しても良いし、製品の組立は複数のジョブショップに渡るように実施される場合もあるので、追加される制約が他のジョブショップでの作業の完了となっても良い。   In this embodiment, an example of adding a constraint in one job shop has been described. However, the addition of a constraint may be performed in the entire factory, and product assembly may be performed across a plurality of job shops. In some cases, the added restriction may be the completion of work in another job shop.

以上説明したように、本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20は、運転スケジュールに含まれる作業を優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部221と、各作業が製品への直接作業か、段取り替え等の製品への間接作業かを分類する作業種別分類部222と、製品への直接作業のうち優先度の低い作業の作業完了を運転開始の制約として設定する製品組立順序条件設定部223と、製品への間接作業のうち、段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を運転開始の制約として設定する部品供給条件設定部224とを備え、運転スケジュールを、イベントで指定された運転計画に変換して出力する。これにより、運転開始条件の判定に必要な計算負荷を抑えながら、運転スケジュールに則った生産システムの運用を行うことが可能な運転計画を生成できる。   As described above, the operation start condition conversion apparatus 20 according to the first embodiment of the present invention includes the work resource classification unit 221 that classifies the work included in the operation schedule into work resources having different priorities, and each work is a product. A work type classification unit 222 that classifies whether the work is direct work or indirect work to the product such as setup change, and a product that sets work completion of a low-priority work among the direct work to the product as a restriction for starting operation An assembly order condition setting unit 223, and a component supply condition setting unit 224 that sets operation completion of operations that are affected by changeover among indirect operations to a product as a constraint for operation start. Convert to the specified operation plan and output. As a result, it is possible to generate an operation plan capable of operating the production system in accordance with the operation schedule while suppressing the calculation load necessary for determining the operation start condition.

<実施の形態2>
実際の生産システムでは、作業の失敗と作業遅れ等の外乱が発生するため、運転スケジュール通りには運用できない。そのため、作成した運転スケジュールと生産システムの運転状態である運用実績との乖離が大きくなり、納期の制約を守れない可能性が高いと判断された場合には、運転スケジュールを修正することが望ましい。
<Embodiment 2>
In an actual production system, disturbances such as work failures and work delays occur, so operations cannot be performed according to the operation schedule. Therefore, it is desirable to correct the operation schedule when it is determined that there is a high possibility that the created operation schedule and the actual operation result of the production system are in operation and there is a high possibility that the delivery date constraint cannot be observed.

また、生産システムの運用では、運転指示を各設備に送信する時点までに運転計画がMESに入力されていれば良い。   In operation of the production system, it is only necessary that the operation plan is input to the MES by the time when the operation instruction is transmitted to each facility.

そのため、スケジューラはその時点で必要となる運転スケジュールだけを作成して出力しておけば良く、当該運転スケジュールは、過去に出力した運転スケジュールと運用実績との乖離が大きく納期を守れない可能性が高いと判断された場合には、納期の制約を守れる可能性が高い運転スケジュールとすることで、制約を守る可能性を上げることができる。   Therefore, the scheduler only needs to create and output only the operation schedule that is necessary at that time, and there is a possibility that the operation schedule may not meet the delivery date due to the large difference between the operation schedule output in the past and the operation results. If it is determined that the operation schedule is high, it is possible to increase the possibility of complying with the restrictions by setting the operation schedule to be highly likely to meet the restrictions on the delivery date.

<生産システムの構成>
図12は本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置20Aを備えた生産システム200の構成を示すブロック図である。図12に示すように、生産システム200は、スケジューラ10A、運転開始条件変換装置20A、MES30、複数の製造装置41,42〜4n、複数のAGV51〜5m、スケジュール分割指示装置60および運転状態送信装置70を備えている。
<Production system configuration>
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a production system 200 including the operation start condition conversion device 20A according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the production system 200 includes a scheduler 10A, an operation start condition conversion device 20A, a MES 30, a plurality of manufacturing devices 41, 42 to 4n, a plurality of AGVs 51 to 5m, a schedule division instruction device 60, and an operation state transmission device. 70.

スケジューラ10Aは、実施の形態1の生産システム100のスケジューラ10と同様に、図示しないデータ入力装置から入力される、注文データおよび生産システムの運転能力情報に基づいて、生産設備とAGVの運転スケジュールを作成して出力すると共に、MES30において検出された製造装置41〜4nおよびAGV51〜5m等の各設備における運転状態を運転状態送信装置70を介して受信し、各設備の運用情報も参考にして運転スケジュールを作成する。   Similar to the scheduler 10 of the production system 100 of the first embodiment, the scheduler 10A sets the operation schedule of the production facility and the AGV based on order data and the operation capacity information of the production system input from a data input device (not shown). While creating and outputting, the operation state in each equipment, such as the manufacturing apparatuses 41-4n and AGV51-5m detected in the MES 30, is received via the operation state transmission apparatus 70, and the operation information of each equipment is also referred to for operation. Create a schedule.

先に説明したように、生産システムの運用では、運転指示を各設備に送信する時点までに運転計画がMESに入力されていれば良いので、スケジューラ10Aは、生産システム200における全工程の運転スケジュールを一度に作成する必要はなく、想定した運転スケジュールと運用実績との乖離が大きくなった場合には、運転スケジュールを修正できるように、運転スケジュールを分割して作成すれば良い。   As described above, in the operation of the production system, the operation plan only needs to be input to the MES by the time when the operation instruction is transmitted to each facility. It is not necessary to create the operation schedule at once, and if the difference between the assumed operation schedule and the actual operation becomes large, the operation schedule may be divided and created so that the operation schedule can be corrected.

そのためにスケジュール分割指示装置60は、スケジューラ10Aに対して、作成する運転スケジュールの分割方法を指示する。分割方法は、例えば15分単位といった時間による分割が挙げられる。15分単位でMES30が送信すると想定される運転指示が含まれる運転スケジュールを出力すれば良い。ただし、運転開始条件変換装置20Aでの処理時間、MES30での処理時間等も発生するため、これらの処理時間を余裕時間として含むような運転スケジュールを出力する。例えば、余裕時間を15分とした場合、現時点から15分から30分以内でMES30が送信すると想定される運転指示が含まれる運転スケジュールを出力すれば良い。   For this purpose, the schedule division instruction device 60 instructs the scheduler 10A on a method for dividing the operation schedule to be created. Examples of the division method include division by time such as a unit of 15 minutes. What is necessary is just to output the driving schedule in which the driving | operation instruction | indication which MES30 assumes that 15 minutes unit transmits is included. However, since the processing time in the operation start condition conversion device 20A, the processing time in the MES 30 and the like are also generated, an operation schedule including these processing times as margin time is output. For example, if the margin time is 15 minutes, an operation schedule including an operation instruction that is assumed to be transmitted by the MES 30 within 15 minutes to 30 minutes from the current time may be output.

MES30は、運転開始条件変換装置20Aから入力された運転計画に基づいて、製造装置41〜4nおよびAGV51〜5m等の各設備に運転指示を送信するだけでなく、各設備の運転状態をモニターし、その結果を運転状態送信装置70に送信する。運転状態送信装置70はMES30から送信された各設備の運転状態を受信し、スケジューラ10Aおよび運転開始条件変換装置20Aに対して送信する。   Based on the operation plan input from the operation start condition conversion device 20A, the MES 30 not only transmits an operation instruction to each facility such as the manufacturing devices 41 to 4n and AGV 51 to 5m, but also monitors the operation state of each facility. The result is transmitted to the operation state transmitting device 70. The operation state transmission device 70 receives the operation state of each facility transmitted from the MES 30 and transmits it to the scheduler 10A and the operation start condition conversion device 20A.

スケジューラ10Aは、運転状態送信装置70から送信された各設備の運転状態の情報に基づいて、過去に作成した運転スケジュールと、当該運転スケジュールに基づく生産システムの運転状態である運用実績との乖離を検出する乖離検出部11を有している。   Based on the operation state information of each facility transmitted from the operation state transmitting device 70, the scheduler 10A determines the difference between the operation schedule created in the past and the operation result that is the operation state of the production system based on the operation schedule. It has a divergence detector 11 to detect.

先に図4を用いて説明したスケジューラ10で作成された運転スケジュールと同様に、スケジューラ10Aで作成した運転スケジュールも、各製造装置における作業が時系列に並べられた、時間で指定された運転スケジュールであるので、乖離検出部11では各設備の運転状態の情報に基づいて、時間で指定された運用実績を作成し、運転スケジュールと比較することで、両者の乖離、例えば各作業の時間のずれを検出するようにすれば良い。または、納期の制約が守れるかを検出してもよい。そして、納期の制約が守れる可能性が低い、または制約を守ることができないと判断された場合には、納期を守れるように、次に出力すべき運転スケジュールを修正する。   Similar to the operation schedule created by the scheduler 10 described above with reference to FIG. 4, the operation schedule created by the scheduler 10 </ b> A is also a time-designated operation schedule in which the operations in each manufacturing apparatus are arranged in time series. Therefore, the divergence detection unit 11 creates an operation result designated by time based on the information on the operation state of each facility, and compares it with the operation schedule. May be detected. Alternatively, it may be detected whether the delivery date constraint can be observed. Then, when it is determined that the possibility of meeting the delivery date constraint is low or the constraint cannot be observed, the operation schedule to be output next is corrected so as to keep the delivery date.

スケジューラ10Aは、修正された運転スケジュールを運転開始条件変換装置20Aに入力する。   The scheduler 10A inputs the corrected operation schedule to the operation start condition conversion device 20A.

図13は、運転開始条件変換装置20Aの構成を示す機能ブロック図である。図13に示される運転開始条件変換装置20Aにおいては、運転開始条件変換装置20と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the operation start condition conversion device 20A. In the operation start condition conversion device 20A shown in FIG. 13, the same components as those of the operation start condition conversion device 20 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図13に示されるように、運転開始条件変換装置20Aには、データ入力部23を介して、スケジューラ10A(図12)から出力される運転スケジュールD1、製品データD2および作業データD3が入力され、記憶部21に保存される。また、記憶部21には、運転開始条件変換装置20Aが過去に出力した出力済み運転計画D4も記憶されている。出力済み運転計画D4は、過去の全ての運転計画であっても良いが、一定期間または未完成の製品に関する作業が含まれる運転計画であっても良い。   As shown in FIG. 13, an operation schedule D1, product data D2, and work data D3 output from the scheduler 10A (FIG. 12) are input to the operation start condition conversion device 20A via the data input unit 23. It is stored in the storage unit 21. The storage unit 21 also stores an output operation plan D4 output in the past by the operation start condition conversion device 20A. The output operation plan D4 may be all the operation plans in the past, or may be an operation plan including work for a certain period or an incomplete product.

また、運転開始条件変換装置20Aには、運転状態送信装置70から送信された各設備の運転状態の情報が運転状態入力部225を介して入力される。各設備の運転状態D5は、運転状態入力部225を介して製品組立順序条件設定部223に入力され、また、記憶部21から出力済み運転計画D4も入力される。なお、出力済み運転計画D4は、運転状態入力部225を介して製品組立順序条件設定部223に入力するようにしても良い。   In addition, information on the operation state of each facility transmitted from the operation state transmission device 70 is input to the operation start condition conversion device 20 </ b> A via the operation state input unit 225. The operation state D5 of each facility is input to the product assembly order condition setting unit 223 via the operation state input unit 225, and the output operation plan D4 is also input from the storage unit 21. The output operation plan D4 may be input to the product assembly order condition setting unit 223 via the operation state input unit 225.

そして、製品組立順序条件設定部223は、運転状態と出力済み運転計画とに基づいて、例えば、未完成の製品に関する作業を抽出し、新しく入力された運転スケジュールに対して、第1の運転開始条件を追加する。   Then, the product assembly sequence condition setting unit 223 extracts, for example, work related to the unfinished product based on the operation state and the output operation plan, and starts the first operation for the newly input operation schedule. Add a condition.

同様に、部品供給条件設定部224は、運転状態と出力済み運転計画とに基づいて、例えば、未完成の製品に関する作業とそれに関連する段取り替え作業等を抽出し、新しく入力された運転スケジュールに対して、第2の運転開始条件を追加する。   Similarly, the parts supply condition setting unit 224 extracts, for example, work related to unfinished products and related changeover work based on the operation state and the output operation plan, and sets the newly input operation schedule. On the other hand, a second operation start condition is added.

このように、第2の実施の形態の運転開始条件変換装置20Aによれば、運転スケジュールを分割して作成した場合に、各設備の運転状態を考慮して運転開始条件を追加することができる。   As described above, according to the operation start condition conversion device 20A of the second embodiment, when the operation schedule is divided and created, the operation start condition can be added in consideration of the operation state of each facility. .

このような方法は、生産の遅れがあった場合には、納期を満たすために、例えば、段取り替えが増えたとしても、優先度の高い製品を先に処理するような場合に有効であり、段取り替えが増え、全体の作業時間が増えたとしても、納期を満たすことを最優先とするような場合に有効である。   Such a method is effective when a product with a high priority is processed first, even if the number of setup changes increases, in order to satisfy the delivery date when there is a delay in production, Even if the number of setup changes increases and the overall work time increases, it is effective when the highest priority is to satisfy the delivery date.

<変形例>
以上の説明においては、運転スケジュールの分割を時間で分割する方法を示したが、時間ではなく、製品の単位で分割しても良い。例えば、1つの製品に対する作業に関しては、運転スケジュールを分割せず、その製品が完成するまでに必要な作業を全て含んだ運転スケジュールとして出力する。この方法であれば、該当する製品の製造が間に合いそうになければ、その他の優先度の低い製品の作業よりも当該製品の製造を優先させるような運転スケジュールを作成するなどの措置を採ることができる。
<Modification>
In the above description, although the method of dividing the operation schedule by time has been shown, it may be divided not by time but by product. For example, with respect to work for one product, the operation schedule is not divided and output as an operation schedule including all the work necessary until the product is completed. With this method, if the production of the product is not likely to be in time, measures such as creating an operation schedule that prioritizes the production of the product over other low-priority product operations may be taken. it can.

なお、時間による分割と製品単位での分割とを組み合わせても良いし、時間による分割または製品単位での分割と、他の要素による分割と組み合わせても良い。   Note that division by time and division by product unit may be combined, or division by time or division by product unit may be combined with division by other elements.

<謝辞>
本研究は、総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)の一環として実施したものです。「This work was funded by ImPACT Program of Council for Science, Technology and Innovation (Cabinet Office, Government of Japan).」。
<Acknowledgment>
This research was conducted as part of the Innovative Research and Development Promotion Program (ImPACT) led by the Council for Science, Technology and Innovation. "This work was found by ImPACT Program of Council for Science, Technology and Innovation (Japan)."

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

20 運転開始条件変換装置、221 作業リソース分類部、222 作業種別分類部、223 製品組立順序条件設定部、224 部品供給条件設定部。   20 Operation start condition conversion device, 221 Work resource classification unit, 222 Work type classification unit, 223 Product assembly order condition setting unit, 224 Parts supply condition setting unit.

Claims (5)

製品を生産する生産システムの時間で指定された運転スケジュールに含まれる複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部と、
前記複数の作業を、製品への直接作業および段取り替えを含む製品への間接作業に分類する作業種別分類部と、
前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定する製品組立順序条件設定部と、
前記製品への間接作業のうち、前記段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定する部品供給条件設定部と、を備え、
前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によってイベントで指定された運転計画に変換し、前記生産システムを運転する制御システムに入力する、運転開始条件変換装置。
A work resource classification unit that classifies a plurality of work included in an operation schedule specified by the time of a production system that produces products into work resources having different priorities;
A work type classification unit for classifying the plurality of operations into direct operations on products and indirect operations on products including changeover;
A product assembly order condition setting unit that sets work completion of a low priority work as a first operation start condition among direct work on the product;
A component supply condition setting unit that sets work completion of work affected by the changeover among the indirect work on the product as a second operation start condition,
An operation start condition conversion device that converts the operation schedule into an operation plan designated by an event according to the first and second operation start conditions, and inputs the operation plan to a control system that operates the production system.
前記運転スケジュールは、特定の単位に分割して入力され、
前記運転開始条件変換装置は、先に分割入力された運転スケジュールに基づいて作成した出力済み運転計画による前記生産システムの運転状態を外部から受付ける運転状態入力部をさらに備え、
前記製品組立順序条件設定部は、
前記運転状態と前記出力済み運転計画とに基づいて、新たに分割入力された運転スケジュールに前記第1の運転開始条件を設定し、
前記部品供給条件設定部は、
前記運転状態と前記出力済み運転計画とに基づいて、前記新たに分割入力された運転スケジュールに前記第2の運転開始条件を設定する、請求項1記載の運転開始条件変換装置。
The driving schedule is input by being divided into specific units,
The operation start condition conversion device further includes an operation state input unit that receives the operation state of the production system from the outside according to the output operation plan created based on the operation schedule input in advance.
The product assembly order condition setting unit includes:
Based on the operation state and the output operation plan, the first operation start condition is set in a newly divided operation schedule,
The component supply condition setting unit
The operation start condition conversion device according to claim 1, wherein the second operation start condition is set in the newly divided operation schedule based on the operation state and the output operation plan.
前記新たに分割入力された運転スケジュールは、
前記先に分割入力された運転スケジュールと、該運転スケジュールに基づく前記生産システムの前記運転状態との乖離を低減するように修正された運転スケジュールである、請求項2記載の運転開始条件変換装置。
The newly divided operation schedule is:
The operation start condition conversion device according to claim 2, wherein the operation start condition conversion device is an operation schedule modified so as to reduce a deviation between the operation schedule input in advance and the operation state of the production system based on the operation schedule.
前記第1および第2の運転開始条件を含む前記運転計画は、
前記生産システムを構成する設備間での干渉を避けるための前記設備間での制約と共に前記制御システムに入力される、請求項1記載の運転開始条件変換装置。
The operation plan including the first and second operation start conditions is:
The operation start condition conversion device according to claim 1, wherein the operation start condition conversion device is input to the control system together with constraints between the facilities for avoiding interference between facilities constituting the production system.
製品を生産する生産システムの時間で指定された運転スケジュールに含まれる複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類するステップと、
前記複数の作業を、製品への直接作業および段取り替えを含む製品への間接作業に分類するステップと、
前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定するステップと、
前記製品への間接作業のうち、段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定するステップと、を備え、
前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によってイベントで指定された運転計画に変換する、運転開始条件変換方法。
Classifying a plurality of operations included in an operation schedule specified by the time of a production system for producing a product into work resources having different priorities;
Classifying the plurality of operations into direct operations on products and indirect operations on products including changeover;
Of the direct work on the product, a step of setting work completion of a low priority work as a first operation start condition;
A step of setting work completion of work affected by setup change as indirect work to the product as a second operation start condition, and
An operation start condition conversion method for converting the operation schedule into an operation plan designated by an event according to the first and second operation start conditions.
JP2018054105A 2018-03-22 2018-03-22 Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method Active JP7182885B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018054105A JP7182885B2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018054105A JP7182885B2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019168763A true JP2019168763A (en) 2019-10-03
JP7182885B2 JP7182885B2 (en) 2022-12-05

Family

ID=68108282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018054105A Active JP7182885B2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7182885B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021142915A1 (en) * 2020-01-15 2021-07-22 深圳大学 Multi-objective flow shop scheduling method and apparatus, and computer device and storage medium
WO2022007179A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 歌尔股份有限公司 Multi-agv motion planning method, apparatus, and system
CN114612005A (en) * 2022-04-02 2022-06-10 杭州聚玻科技有限公司 Glass factory digital intelligent system based on software as a service (SaaS) implementation
KR102525942B1 (en) * 2022-12-09 2023-04-28 주식회사 루트시스템 Apparatus and method for integrated monitoring and controlling for cnc machining equipment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628363A (en) * 1992-07-10 1994-02-04 Canon Inc Result data display device
JPH0798733A (en) * 1993-05-06 1995-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hierarchical production plan supporting method/device
JPH10143566A (en) * 1996-11-11 1998-05-29 Nippon Steel Corp Scheduling device
JP2002116813A (en) * 2000-10-05 2002-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dispatching method and its device
JP2005346131A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Shinko Electric Ind Co Ltd Process management system, process management method, process management program and recording medium with the program recorded thereon
JP2013225184A (en) * 2012-04-20 2013-10-31 Hitachi Ltd Production simulation device, production simulation method, and production simulation program
JP2014182491A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Fujitsu Ltd Scheduling program, scheduling device, and scheduling method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005190062A (en) 2003-12-25 2005-07-14 Kobe Steel Ltd Production planning method and program, and production planning system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628363A (en) * 1992-07-10 1994-02-04 Canon Inc Result data display device
JPH0798733A (en) * 1993-05-06 1995-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hierarchical production plan supporting method/device
JPH10143566A (en) * 1996-11-11 1998-05-29 Nippon Steel Corp Scheduling device
JP2002116813A (en) * 2000-10-05 2002-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dispatching method and its device
JP2005346131A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Shinko Electric Ind Co Ltd Process management system, process management method, process management program and recording medium with the program recorded thereon
JP2013225184A (en) * 2012-04-20 2013-10-31 Hitachi Ltd Production simulation device, production simulation method, and production simulation program
JP2014182491A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Fujitsu Ltd Scheduling program, scheduling device, and scheduling method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021142915A1 (en) * 2020-01-15 2021-07-22 深圳大学 Multi-objective flow shop scheduling method and apparatus, and computer device and storage medium
WO2022007179A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 歌尔股份有限公司 Multi-agv motion planning method, apparatus, and system
CN114612005A (en) * 2022-04-02 2022-06-10 杭州聚玻科技有限公司 Glass factory digital intelligent system based on software as a service (SaaS) implementation
KR102525942B1 (en) * 2022-12-09 2023-04-28 주식회사 루트시스템 Apparatus and method for integrated monitoring and controlling for cnc machining equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP7182885B2 (en) 2022-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7182885B2 (en) Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method
US11256241B1 (en) Optimized factory schedule and layout generation
US7617017B2 (en) System and method for resource reallocation based on ambient condition data
Vivaldini et al. Comprehensive review of the dispatching, scheduling and routing of AGVs
US6687563B1 (en) Integration method of dispatch and schedule tools for 300 mm full automation Fab
EP2883116B1 (en) Ultra-flexible production manufacturing
US8670855B2 (en) Method for controlling a paced production line
US10268187B2 (en) Manufacturing cell machine management system based on component degree of consumption
Azizi et al. Design and fabrication of intelligent material handling system in modern manufacturing with industry 4.0 approaches
US20170343994A1 (en) Manufacturing management device for controlling manufacturing cells in which maintenance work is conducted
Zaeh et al. Adaptive job control in the cognitive factory
Smith et al. A shop-floor control architecture for computer-integrated manufacturing
Alirezazadeh et al. Dynamic task scheduling for human-robot collaboration
Buckhorst et al. The line-less mobile assembly system simultaneous scheduling and location problem
JP2012218093A (en) Robot system
Fazlollahtabar Parallel autonomous guided vehicle assembly line for a semi-continuous manufacturing system
Chen et al. Performance modelling and evaluation of dynamic tool allocation in flexible manufacturing systems using coloured Petri nets: an object-oriented approach
Jiang et al. An adaptive agile manufacturing control infrastructure based on TOPNs-CS modelling
Scholz-Reiter et al. A multiple-logistic-objective-optimized manufacturing planning and control system
Maimon et al. Analysis of multi-robot systems
Yonemoto et al. Reactive scheduling based on adaptive manipulator operations in a job shop configuration with two machines
Inoue et al. Scheduling for Assembly Line with Human-Robot Collaboration
Özbayrak et al. How successfully does JIT handle machine breakdowns in an automated manufacturing system?
JP7046020B2 (en) Operation management device and operation management method
JPH0675972A (en) Production controlling method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191101

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210531

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211215

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20211215

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20211223

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20211228

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20220121

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20220125

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20220607

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20220712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220819

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20221025

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20221122

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7182885

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150