JP2023066248A - 製造実行システム、製造実行方法、プログラム、及び、製造システム - Google Patents

製造実行システム、製造実行方法、プログラム、及び、製造システム Download PDF

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Abstract

【課題】アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる製造実行システム、製造実行方法、プログラム、及び、製造システムを提供する。【解決手段】製造実行システム2は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報D11に基づいて決定される立体物の製造工程を示す製造工程情報D12と、製造工程情報D12に関連付けられた要求レベル情報D13と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースD14とを記憶する1以上の記憶装置23と、作業者選択処理及び実行処理を実行する演算回路24とを備える。作業者選択処理は、作業者データベースD14から、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する。実行処理は、選択処理で選択した作業者に製造工程情報D12に関する製造実行指示を与える。【選択図】図2

Description

本開示は、製造実行システム、製造実行方法、プログラム(コンピュータプログラム)、及び、製造システムに関する。
特許文献1は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の製造工程を容易に決定可能とするための工程決定支援装置を開示する。特許文献1に開示された工程決定支援装置は、材料を付加する加工装置と材料を除去する加工装置とを含む複数の加工装置について、各加工装置の加工性能を示す加工性能データを格納する加工性能データ格納部と、加工性能データを參照して、複数の加工装置のいずれかの加工装置の組み合わせによる加工工程を順序付けて割り当てることによって、製品を製造可能な加工工程の組み合わせである工程パターンを生成する工程パターン生成部と、工程パターン生成部によって生成された工程パターンの内容を出力する出力部と、を備える。
国際公開第2019/234898号
特許文献1に開示された工程決定支援装置は、立体物の製造工程を容易に決定可能とするが、立体物の製造工程に関与する作業者については何ら考慮されていない。立体物の製造工程に関与する作業者によっては、立体物に関する要求、例えば、形状精度等を満たすことができない場合がある。
本開示は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる製造実行システム、製造実行方法、プログラム、及び、製造システムを提供することである。
本開示の一態様の製造実行システムは、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報と、前記製造工程情報に関連付けられた要求レベル情報と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースとを記憶する1以上の記憶装置と、作業者選択処理及び実行処理を実行する演算回路とを備える。前記作業者選択処理は、前記作業者データベースから、前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足する作業者を選択する。前記実行処理は、前記選択処理で選択した作業者に前記製造工程情報に関する製造実行指示を与える。
本開示の一態様の製造実行方法は、1以上の記憶装置にアクセス可能な演算回路により事項される製造実行方法である。前記1以上の記憶装置は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報と、前記製造工程情報に関連付けられた要求レベル情報と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースとを記憶する。前記製造実行方法は、前記作業者データベースから前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足する作業者を選択する作業者選択処理と、前記作業者選択処理で選択された作業者に前記製造工程情報に関する製造実行指示を与える実行処理とを含む。
本開示の一態様のプログラムは、前記製造実行方法を、前記演算回路に実行させるための、プログラムである。
本開示の一態様の製造システムは、上記に記載の製造実行システムと、前記製造実行指示を提示する提示システムとを備える。
本開示の態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
一実施の形態の製造システムの構成例のブロック図 図1の製造システムの製造実行システムの構成例のブロック図 図2の製造実行システムの動作の一例のフローチャート 図1の製造システムの管理システムの構成例のブロック図 図1の製造システムの端末装置の構成例のブロック図
[1.実施の形態]
[1.1 概要]
図1は、一実施の形態の製造システム1の構成例のブロック図である。図1の製造システム1は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用した立体物の製造のためのシステムである。特に、製造システム1は、アディティブマニュファクチャリング技術及びアディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用した立体物の製造のためのシステムである。
立体物(造形物)は、実体のある物(有体物)である。立体物は、食器、文房具、装身具、家具、工具、電化製品、乗り物等の種々の製品又は試作品であってよい。立体物は、完成品に限らず、部品であってもよい。完成品の例としては、コップ、ねじ、コンテナが挙げられる。部品の例としては、自動車及び航空機の基幹部品(ピストン、シリンダヘッド)やスペアパーツが挙げられる。アディティブマニュファクチャリング技術を利用すれば、立体物の形状の調整が容易になる。このようなアディティブマニュファクチャリング技術の利点を利用して、立体物は、対象の人に合わせてパーソナライズされてよい。この場合、立体物は、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有する。例えば、立体物がコップである場合には、コップの取手が対象の人の手指の形状に適合する所定形状を有してよい。これによって、対象の人にとってコップが持ちやすくなり使い勝手が向上する。
図1の製造システム1は、複数の施設3にある複数の設備5を利用して、立体物の製造を可能とする。施設3は、少なくとも一つの設備5が設置され、設備5による作業が可能な場所である。施設3は、建物だけではなく、建物とその建物が存在する敷地とを含んでいてもよい。施設3の例としては、工場、店舗、ビル(ビル全体、フロア内)が挙げられる。施設3は、非住宅施設に限定されず、戸建住宅及び集合住宅等の住宅施設であってもよい。
複数の設備5は、製造工程の実行に用いられる。複数の設備5は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する1以上の付加製造設備と、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する1以上の補助製造設備とを含む。付加製造設備の例としては、3Dプリンタ及び3Dプリンタ複合機が挙げられる。アディティブマニュファクチャリング技術による造形方法は特に限定されないが、例えば、国際標準化団体のASTMインターナショナルが規定する材料押出(material extrusion)、液槽光重合(vat photopolymerization)、材料噴射(material jetting)、結合剤噴射(binder jetting)、粉末床溶融結合(powder bed fusion)、シート積層(sheet lamination)、指向性エネルギ堆積(directed energy deposition)、及びこれらの組み合わせが挙げられる。3Dプリンタは、複数の造形方法を選択的又は並列的に実行可能であってよい。3Dプリンタ複合機は、3Dプリンタの機能を含む複数の機能を有する装置である。例えば、3Dプリンタ複合機は、補助製造設備と同様にアディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用可能であってよい。補助製造設備は、付加製造設備を除く製造設備、すなわち、既存の製造設備である。アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術の例としては、サブトラクティブマニュファクチャリング(除去製造)技術、フォーマティブ(フォーミング)マニュファクチャリング技術(射出成形、押出成形等)、表面処理技術(コーティング、塗装、メッキ、研磨等)、熱処理技術(焼結、冷却等)、接合技術(超音波接合、熱溶着、機械的接合、接着等)、組立技術(部品の組み立て、微細転写(インプリント)、含浸(インプリグネーション)等)が挙げられる。サブトラクティブマニュファクチャリングの例としては、切削加工、研削加工、放電加工、鋳造加工、ダイキャスト加工、プレス加工、鍛造加工、板金加工が挙げられる。
本実施の形態では、立体物の製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加工程を含む。立体物の製造工程は、必要に応じて、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する補助工程を含む。製造工程は、付加工程及び補助工程のいずれにも分類されないその他の工程を含んでいてもよい。付加工程は、立体物の一部又は全部の造形を行う工程であってよい。付加工程は、予め用意された基礎(例えば、基板等)に立体物の一部又は全部の造形を行うことも含む。立体物の一部の造形は、立体物の複数のパーツの一つの全部又は途中までの造形、及び、立体物の途中までの造形を含む。製造工程は、複数の異なる付加工程を含んでもよい。例えば、複数の付加工程が異なるアディティブマニュファクチャリング技術を利用する場合、これらは複数の異なる付加工程であるといえる。補助工程は、付加工程で得られた造形物を対象とする工程であってよい。補助工程は、少なくとも一つの付加工程の後に実行されてよい。なお、製造工程が複数の付加工程を含む場合、補助工程は、複数の付加工程の間に実行され得る。補助工程は、付加工程で途中まで造形された立体物を更に加工して完成品にする工程であってよい。補助工程は、付加工程で最後まで造形された立体物に表面処理や熱処理を施して完成品にする工程であってよい。補助工程は、1以上の付加工程で造形された複数のパーツから立体物を組み立てる工程であってよい。製造工程は、複数の異なる補助工程を含んでもよい。例えば、複数の補助工程が異なる製造技術を利用する場合、これらは複数の異なる補助工程であるといえる。本実施の形態では、付加工程を実行可能な設備5を「第1設備」といい、必要に応じて符号71を付す。付加工程はアディティブマニュファクチャリング技術を利用する工程であるから、第1設備51は、上述の付加製造設備から選択される。補助工程を実行可能な設備5を「第2設備」といい、必要に応じて符号72を付す。補助工程はアディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する工程であるから、第2設備52は、上述の補助製造設備から選択される。
図1に示すように、製造システム1は、製造実行システム2と、1以上(図1では、複数)の管理システム4と、1以上(図1では、複数)の端末装置6とを備える。
図2は、製造システム1の製造実行システム2の構成例のブロック図である。図3は、製造実行システム2の動作の一例のフローチャートである。図2に示すように、製造実行システム2は、記憶装置23と、演算回路24とを備える。記憶装置23は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報D11に基づいて決定される立体物の製造工程を示す製造工程情報D12と、製造工程情報D12に関連付けられた要求レベル情報D13と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースD14とを記憶する。図3に示すように、演算回路24は、選択処理D30及び実行処理D40を実行する。選択処理D30は、作業者データベースD14から、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する。実行処理D40は、選択処理D30で選択した作業者に製造工程情報D12に関する製造実行指示を与える。
このように、製造実行システム2は、作業者データベースD14から、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択して、選択した作業者に製造工程情報D12に関する製造実行指示を与える。そのため、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求に見合った作業者に、立体物の製造を実行させることができる。したがって、製造実行システム2によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
[1.2 詳細]
以下、本実施の形態の製造システム1について詳細に説明する。製造システム1は、図1に示すように、製造実行システム2と、複数の管理システム4と、複数の端末装置6と、を備える。製造実行システム2は、複数の管理システム4と通信ネットワーク71を介して通信可能に接続される。製造実行システム2は、複数の端末装置6と通信ネットワーク72を介して通信可能に接続される。
[1.2.1 製造実行システム]
[1.2.1.1 構成]
以下、製造実行システム2について詳細に説明する。製造システム1において、製造実行システム2は、立体物情報D11に基づく立体物の製造に必要な設備5が存在する施設3の管理システム4に製造実行指示を送って、施設3にいる又は所属する作業者に立体物の製造を実行させるために利用される。図2に示すように、製造実行システム2は、インタフェース(入出力装置21及び通信装置22)と、記憶装置23と、演算回路24と、を備える。製造実行システム2は、例えば、1台のサーバで実現される。
入出力装置21は、ユーザからの情報の入力のための入力装置、及び、ユーザへの情報の出力のための出力装置としての機能を有する。つまり、入出力装置21は、製造実行システム2への情報の入力、及び、製造実行システム2からの情報の出力に利用される。入出力装置21は、1以上のヒューマン・マシン・インタフェースを備える。ヒューマン・マシン・インタフェースの例としては、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、トラックボール等)、タッチパッド等の入力装置、ディスプレイ、スピーカ等の出力装置、タッチパネル等の入出力装置が挙げられる。
通信装置22は、外部装置又はシステムと通信可能に接続される。通信装置22は、通信ネットワーク71を通じた管理システム4との通信及び通信ネットワーク72を通じた端末装置6との通信に用いられる。通信装置22は、1以上の通信インタフェースを備える。通信装置22は、通信ネットワーク71,72に接続可能であり、通信ネットワーク71,72を通じた通信を行う機能を有する。通信装置22は、所定の通信プロトコルに準拠している。所定の通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。
記憶装置23は、演算回路24が利用する情報及び演算回路24で生成される情報を記憶するために用いられる。記憶装置23は、1以上のストレージ(非一時的な記憶媒体)を含む。ストレージは、例えば、ハードディスクドライブ、光学ドライブ、及びソリッドステートドライブ(SSD)のいずれであってもよい。また、ストレージは、内蔵型、外付け型、及びNAS(network-attached storage)型のいずれであってもよい。なお、製造実行システム2は、複数の記憶装置23を備えてよい。複数の記憶装置23には情報が分散されて記憶されてよい。
記憶装置23に記憶される情報は、立体物情報D11と、製造工程情報D12と、要求レベル情報D13と、作業者データベース(作業者DB)D14と、設備情報D15と、利用スケジュール情報D16とを含む。図2では、記憶装置23が、立体物情報D11と、製造工程情報D12と、要求レベル情報D13と、作業者データベースD14と、設備情報D15と、利用スケジュール情報D16との全てを記憶している状態を示している。立体物情報D11と、製造工程情報D12と、要求レベル情報D13と、作業者データベースD14と、設備情報D15と、利用スケジュール情報D16とは常に記憶装置23に記憶されている必要はなく、演算回路24で必要とされるときに記憶装置23に記憶されていればよい。
立体物情報D11は、立体物の形状を決定するための情報(形状情報)を含む情報である。立体物情報D11は、例えば、立体物の製造を依頼する依頼者によって与えられる。形状情報の例としては、立体物の形状を直接的に特定する情報と、立体物の形状を間接的に特定する情報とが挙げられる。立体物の形状を直接的に特定する情報の例としては、立体物の形状を表現した3Dデータ(例えば、3DCADデータ、3DCGデータ)が挙げられる。立体物の形状を間接的に特定する情報の例としては、立体物の形状の特性の要求値を含む情報が挙げられる。特性は、立体物がその形状によって実現する性質又は性能である。立体物が車両や航空機のボディの一部であれば、特性としては、強度、空気抵抗、揚力が挙げられる。立体物の形状の特性の要求値が与えられれば、要求値を満たす立体物の形状の設計が可能(設計空間を絞り込んで設計解を導くことが可能)であるから、立体物の形状を決定することができる。立体物情報D11は、形状情報に加えて、立体物の形状以外の属性を特定するための情報を必要に応じて含む。立体物の形状以外の属性は、大きさ、色彩、材料等を含んでよい。立体物情報D11は、製造工程の決定において優先すべき優先項目を示す優先情報を含んでもよい。優先項目の例としては、納期の短さ、品質、立体物の材料に関する情報(材料自体又は材料の特性等)、立体物の表面処理(塗装やコーティング等)、成功確率の高さ、製造コストが挙げられる。
製造工程情報D12は、立体物の製造工程を示す情報である。上述したように、製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する1以上の付加工程、及び、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する1以上の補助工程を少なくとも含む。製造工程は、立体物情報D11に基づいて決定される。本実施の形態では、演算回路24が、後述する決定処理によって、立体物情報D11から製造工程を決定して、製造工程情報D12を生成する。製造工程は、必要に応じて、品質確認工程を含む。品質確認工程は、品質の確認のための工程である。品質確認工程の例としては、付加工程の後に実行される品質確認工程(第1品質確認工程)と、補助工程の後に実行される品質確認工程(第2品質確認工程)とが挙げられる。第1品質確認工程では、例えば、付加工程により得られた造形物の形状を確認する。第2品質確認工程では、例えば、補助工程での加工や処理、組み立て結果を確認する。製造工程は、必要に応じて、輸送工程を含む。立体物に関する輸送のための工程である。輸送工程は、立体物(又は立体物の製造途中の造形物)の一部又は全部の輸送の工程であり得る。立体物の一部の輸送の工程は、立体物が複数のパーツで構成される場合に、立体物の複数のパーツの一つを輸送する工程である。輸送の例としては、設備5間の輸送と、設備5から立体物の届け先への輸送とが挙げられる。設備5間の輸送は、第1設備51と第2設備52との間の輸送、第1設備51間の輸送、及び第2設備52間の輸送を含む。
要求レベル情報D13は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たすために必要な条件を定める。要求レベル情報D13は、例えば、立体物の製造を依頼する依頼者によって与えられる。つまり、依頼者は、立体物情報D11とともに、要求レベル情報D13を入力することができる。要求レベル情報D13は、立体物情報D11に関連付けられており、立体物情報D11に基づいて決定される製造工程情報D12にも関連付けられる。
アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求としては、立体物に関するセキュリティの要求と、製造工程の実行に関する熟練度の要求とが挙げられる。立体物に関するセキュリティは、例えば、立体物に関する個人情報の保護及び立体物に関する機密情報の保護に関連する。上述したように、立体物は、対象の人に合わせてパーソナライズされる場合があり、この場合、立体物は、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有する。したがって、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有する立体物の形状は、個人情報の保護の観点から、秘密に管理されることが望ましい。また、立体物は、例えば、企業が自社工場の製造機器のパーツとして利用される場合があり、この場合、立体物は、企業がノウハウとして管理したい機密情報に基づいて設計されている場合がある。そのため、要求レベル情報D13は、立体物に関する1以上のセキュリティレベルの要求値を含んでよい。要求レベル情報D13に含まれるセキュリティレベルの種類は、立体物の製造を依頼する依頼者により設定されてよい。セキュリティレベルは単一の指標ではなく、依頼者毎に異なる指標であってよい。これは、どのようなセキュリティを要求するかは、依頼者により異なるためである。例えば、依頼者は、予め用意された複数のセキュリティレベルのうち、必要なセキュリティレベルについて、要求値を設定してよい。
立体物に関するセキュリティレベルは、個人情報セキュリティレベルと、機密情報セキュリティレベルとを含んでよい。
個人情報セキュリティレベルの要求値は、立体物の形状に含まれる個人情報の度合いに基づいて設定される。個人情報の度合いが大きいほど、セキュリティレベルの要求値が大きく設定され、個人情報の度合いが小さいほど、セキュリティレベルの要求値が小さく設定される。個人情報の度合いは、立体物の所定形状が対象の人の身体の形状を表す度合いである。立体物の所定形状から対象の人を特定できる可能性が高いほど、立体物の所定形状が対象の人の身体の形状を表す度合いが大きく設定される。例えば、立体物の所定形状が対象の人の頭部の形状を表す場合には、立体物の所定形状が対象の人の手の形状を表す場合よりも、立体物の所定形状が対象の人の身体の形状を表す度合いが大きく設定され得る。つまり、立体物に対象の人の身体の形状がよく表れていれば、セキュリティレベルの要求値が大きく設定される。
機密情報セキュリティレベルの要求値は、立体物に関する機密情報の度合いに基づいて設定される。例えば、立体物が、企業のノウハウに深くかかわっている場合には、機密情報セキュリティレベルの要求値は高く設定される。例えば、企業が極秘に実施するプロジェクト(新たな市場への新規参入等)の内容が立体物から把握される可能性が高い場合には、機密情報セキュリティレベルの要求値は高く設定される。
製造工程の実行に関する熟練度は、例えば、立体物の形状の精度及び立体物の製造の速度の少なくとも一方に関連する。熟練度がより高い作業者であれば、より高い形状精度で立体物の製造ができ、また、より早く立体物の製造が可能になると考えられる。そのため、要求レベル情報D13は、製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値を含んでよい。
上述したように、製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加工程を含む。付加工程には、対応する付加製造設備が利用される。製造工程の実行に関する1以上の項目は、付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、サポート材の除去処理の熟練度、及び、付加製造工程の成果物の品質検査の熟練度の少なくとも一つを含んでよい。付加製造設備の操作の熟練度の例としては、付加製造設備の操作の速さ、正確さ及び安定度、付加製造設備の操作に関する免許の有無又は等級、並びに、付加製造設備の操作に関する資格の有無又は等級が挙げられる。付加製造設備の前処理の熟練度の例としては、付加製造設備のセットアップの速さ、正確さ及び安定度、並びに、付加製造設備のセットアップに起因する品質の安定度が挙げられる。付加製造設備のセットアップは、例えば、3Dデータの準備、材料カートリッジの準備及び造形プレートの準備を含み得る。付加製造設備の後処理の熟練度の例としては、付加製造設備からの立体物の取り出しの速さ、正確さ及び安定度、付加製造設備からの立体物の取り出しに起因する品質の安定度、並びに、付加製造設備の使用後のメンテナンスの精度が挙げられる。サポート材の除去処理の熟練度の例としては、サポート材の取り外しの速さ、正確さ及び安定度が挙げられる。サポート材の取り外しの正確さは、サポート材をきれいに取り外すことができているかにより評価されてよい。サポート材の取り外しの安定度は、サポート材の取り忘れの発生確率により評価されてよい。付加製造工程後の立体物の品質検査の熟練度の例としては、目視検査の速さ、正確さ及び安定度が挙げられる。目視検査の正確さは、例えば、立体物の欠陥を見落とす確率の低さである。
製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する補助工程を含む。補助工程には、対応する補助製造設備が利用される。製造工程の実行に関する1以上の項目は、補助製造設備の操作の熟練度、補助製造設備の前処理の熟練度、補助製造設備の後処理の熟練度、及び、補助工程後の立体物の品質検査の熟練度を含んでよい。補助製造設備の操作の熟練度の例としては、補助製造設備の操作の速さ、補助製造設備の操作の正確さ、補助製造設備の操作に関する免許の有無又は等級、及び、補助製造設備の操作に関する資格の有無又は等級が挙げられる。
製造工程の実行に関する1以上の項目は、製造工程に含まれる工程毎に設定されてよい。例えば、製造工程が複数の付加工程を含む場合、付加工程毎に、製造工程の実行に関する1以上の項目が設定される。
製造工程の実行に関する熟練度を複数項目用意しておくことで、様々な熟練度に基づいて作業者のフィルタリングを実行できる。そのため、立体物の製造により適切な作業者の選択が可能となる。
作業者データベースD14は、立体物の製造工程を実行する作業者に関するデータベースである。作業者データベースD14は、複数の作業者のレベル情報を含む。レベル情報は、演算回路24が実行する後述の選択処理D30において、立体物の製造を担当する作業者の選択に利用される。レベル情報は、対応する作業者についてのセキュリティに関する評価値及び製造工程の実行に関する熟練度に関する評価値を含む。セキュリティに関する評価値は、作業者が扱えるセキュリティレベル(個人情報セキュリティレベル及び機密情報セキュリティレベル)の上限値を含む。製造工程の実行に関する熟練度に関する評価値は、作業者の製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの値を含む。1以上の項目は、例えば、付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、サポート材の除去処理の熟練度、及び、補助製造設備の操作の熟練度を含む。付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度は、付加製造設備毎に設定されてよい。付加製造設備が異なれば、これらの熟練度も変わると考えられるからである。補助製造設備の操作の熟練度は、補助製造設備毎に設定されてよい。補助製造設備が異なれば、これらの熟練度も変わると考えられるからである。下記の表1は、作業者データベースD14の一例を示す。
Figure 2023066248000002
なお、表1において、「SCL」はセキュリティレベルを意味する。「個人」は個人情報セキュリティレベルを意味し、「機密」は機密情報セキュリティレベルを意味する。表1において、「SKL」はスキルレベルを意味する。表1において、セキュリティレベル及びスキルレベルは5段階評価であり、評価が高いほど数値が大きい。また、表1において「0」は、対応する設備を扱えないことを示す。
設備情報D15は、製造システム1で利用可能な設備5のリストである。設備情報D15は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する設備(付加製造設備)のリスト(第1リスト)と、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術を利用する設備(補助製造設備)のリスト(第2リスト)とを含む。第1リストは、各付加製造設備の属性情報を含む。属性情報は、例えば、付加製造設備で実行可能な工程と、付加製造設備で利用できる材料と、付加製造設備が造形可能な物のサイズと、付加製造設備の場所(例えば、付加製造設備のある施設3の地理的な場所)と、を含む。付加製造設備で実行可能な工程は、例えば、アディティブマニュファクチャリング技術による造形方法を用いた工程である。付加製造設備で利用できる材料は、合成樹脂、金属等種々あり、造形方法によって使用できる材料が制限される場合もある。第2リストは、各補助製造設備の属性情報を含む。属性情報は、例えば、補助製造設備で実行可能な工程と、補助製造設備の場所(例えば、補助製造設備のある施設3の地理的な場所)と、を含む。補助製造設備で実行可能な工程は、例えば、アディティブマニュファクチャリング技術とは異なる製造技術、例えば、サブトラクティブマニュファクチャリング技術、フォーマティブマニュファクチャリング技術、表面処理技術、熱処理技術、接合技術、組立技術を用いた工程である。
利用スケジュール情報D16は、製造システム1で利用可能な設備5の利用のスケジュールを示す。例えば、製造システム1で利用可能な設備5から、付加工程を実行可能な第1設備51及び補助工程を実行可能な第2設備52が選択される。利用スケジュール情報D16は、付加工程を実行可能な第1設備51の利用のスケジュール及び補助工程を実行可能な第2設備52の利用のスケジュールを示す。設備5の利用のスケジュールは、任意の単位時間を基準にして定めることができる。一例として、設備5の利用のスケジュールは1時間単位で設定され得る。単位時間は、1時間に限定されず、15分、30分、6時間、12時間、1日等であってもよい。設備5の利用のスケジュールは、設備5自体の利用スケジュールであってもよいが、設備5自体の利用スケジュールと設備5を操作できる人(作業者)の利用スケジュールとの組み合わせであってもよい。例えば、ある時間帯において、設備5自体は使用されていなくても、設備5を操作できる人がいなければ、設備5は利用不可であるとしてよい。
演算回路24は、製造実行システム2の動作を制御する回路である。演算回路24は、入出力装置21及び通信装置22に接続され、記憶装置23にアクセス可能である。演算回路24は、例えば、1以上のプロセッサ(マイクロプロセッサ)と1以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。1以上のプロセッサが(1以上のメモリ又は記憶装置23に記憶された)プログラムを実行することで、演算回路24としての機能を実現する。プログラムは、ここでは記憶装置23に予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
図3に示すように、演算回路24は、取得処理S10と、決定処理S20と、選択処理S30と、実行処理S40と、更新処理S50とを実行するように構成される。
取得処理S10は、インタフェース(入出力装置21及び通信装置22)を通じて立体物情報D11を取得して記憶装置23に記憶させる。製造実行システム2では、入出力装置21と通信装置22を利用して立体物情報D11の入力が可能である。製造実行システム2は、通信装置22によって、通信ネットワーク72を通じて端末装置6と通信可能に接続される。製造実行システム2は、取得処理S10によって、端末装置6に入力される立体物情報D11を、端末装置6から取得できる。
決定処理S20は、立体物情報D11に基づいて立体物の製造工程を決定して製造工程情報D12を生成する。決定処理S20は、立体物情報D11に基づいて立体物の製造に必要な付加工程を含む1以上の工程を特定する。必要な工程が複数ある場合には、複数の工程の順番を決定する。決定処理S20は、順番が決められた複数の工程に必要に応じて品質確認工程と輸送工程とを加えて、製造工程を決定する。例えば、立体物の製造に、3Dプリンタで樹脂材料から造形物を形成する工程と、表面処理装置による造形物の表面処理をする工程とが必要であるとする。この例では、前者の工程が付加工程、後者の工程が補助工程として特定される。補助工程の実行には付加工程の完了が必要であるから、付加工程と補助工程との順番は、付加工程が先、補助工程が後になる。付加工程に第1品質確認工程と第1輸送工程とが付され、補助工程に第2品質確認工程と第2輸送工程とが付されて、付加工程、第1品質確認工程、第1輸送工程、補助工程、第2品質確認工程、第2輸送工程を順番に実行する製造工程が得られる。決定処理S20は、立体物情報D11の形状情報で特定される立体物の形状を、アディティブマニュファクチャリング技術とアディティブマニュファクチャリング技術と異なる製造技術との組み合わせでの造形に適した形状に変換する処理を含んでよい。この場合、決定処理S20は、変換後の立体物の形状に基づいて製造工程を決定してよい。例えば、立体物を複数のパーツに分解し、各パーツに組み立て用の部分(凹凸部分等)を付加した形状としてよい。例えば、立体物の形状を、立体物から不要な部分を除去した形状又は必要な部分を付加した形状としてもよい。不要な部分又は必要な部分は、立体物情報D11に含まれる形状情報、属性情報、優先情報等に基づいて決定されてよい。立体物情報D11に含まれる形状情報が立体物の形状を間接的に特定する情報である場合には、形状情報から立体物の形状を表現したデータを作成する処理が決定処理S20に含まれてよい。
選択処理S30は、設備選択処理S31と、作業者選択処理S32とを含む。
設備選択処理S31は、製造工程情報D12に基づいて立体物の製造に利用する設備5を設備情報D15から選択する。例えば、製造工程が付加工程と補助工程とを含む場合、設備選択処理S31は、設備情報D15の製造システム1で利用可能な設備5のリストから、付加工程を実行可能な1以上の第1設備51と、補助工程を実行可能な1以上の第2設備52とを選択する。より詳細には、設備選択処理S31は、製造工程情報D12に基づいてアディティブマニュファクチャリング技術を利用する設備のリスト(設備情報D15の第1リスト)を検索して、付加工程を実行可能な1以上の第1設備51を選択する。設備選択処理S31は、製造工程情報D12に基づいてアディティブマニュファクチャリング技術以外の製造技術を利用する設備のリスト(設備情報D15の第2リスト)を検索して、補助工程を実行可能な1以上の第2設備52を選択する。設備選択処理S31は、付加工程を実行可能な第1設備51が複数ある場合、利用スケジュール情報D16を参照して、立体物の製造にかかる時間が最も短くなる(立体物の納期が最も早くなる)第1設備51を選択してよい。設備選択処理S31は、補助工程を実行可能な第2設備52が複数ある場合、利用スケジュール情報D16を参照して、立体物の製造にかかる時間が最も短くなる(立体物の納期が最も早くなる)第2設備52を選択してよい。
作業者選択処理S32は、設備選択処理S31で選択された設備5により立体物の製造を行う作業者を、作業者データベースD14から選択する。作業者は、立体物の製造工程に含まれる工程毎に選択されてよい。例えば、製造工程が付加工程と補助工程とを含む場合、作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、第1設備51により付加工程を実行する作業者と、第2設備52により補助工程を実行する作業者とを選択する。
作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する。作業者選択処理S32は、要求レベル情報S13に含まれるセキュリティレベルの要求値がレベル情報に含まれるセキュリティレベルの上限値以下である場合に、セキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定する。作業者選択処理S32は、要求レベル情報D13に含まれる製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値がレベル情報に含まれる1以上の項目に関するスキルレベルの値以下である場合に、1以上の項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定する。製造工程が複数の工程を含む場合、工程毎に1以上の項目に関するスキルレベルの要求値が設定される。作業者選択処理S32は、製造工程に含まれる所定の工程に対応する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値がレベル情報に含まれる1以上の項目に関するスキルレベルの値以下である場合に、所定の工程に対応する1以上の項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定する。
作業者選択処理S32は、セキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足し、所定の工程に対応する1以上の項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する。
次に、作業者選択処理S32の動作の一例について、表1に示す作業者データベースD14の一例を参照して説明する。以下では、製造工程が付加工程と補助工程とを含み、作業者選択処理S32は、付加工程の作業者と補助工程の作業者とを、作業者データベースD14から選択する。
表2に、要求レベル情報D13の例1~例3を示す。
Figure 2023066248000003
例1の場合、個人情報セキュリティレベルの要求値が「5」で機密情報セキュリティレベルの要求値が「2」である。表1に示す作業者データベースD14では、個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「5」の作業者Aと個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「2」の作業者Dが、セキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。作業者Aの付加工程に対応する項目(付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度)に関するスキルレベルの値「5」、「4」、「4」、「4」は、それぞれ、要求レベル情報D13の付加工程に対応する項目に関するスキルレベルの要求値「3」、「3」、「3」、「3」以上である。よって、作業者Aは、付加工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。作業者Dの補助工程に対応する項目(補助製造設備の操作の熟練度)に関するスキルレベルの値「4」は、要求レベル情報D13の補助工程に対応する項目に関するスキルレベルの要求値「3」以上である。よって、作業者Dは、補助工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。その結果、作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、第1設備51により付加工程を実行する作業者として作業者Aを、第2設備52により補助工程を実行する作業者として作業者Dをそれぞれ選択する。
例2の場合、個人情報セキュリティレベルの要求値が「2」で機密情報セキュリティレベルの要求値が「1」である。表1に示す作業者データベースD14では、個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「5」の作業者Aと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「3」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「4」の作業者Bと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「4」の作業者Dと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「2」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「1」の作業者Eと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「3」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「5」の作業者Fが、セキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。要求レベル情報D13の付加工程に対応する項目(付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度)に関するスキルレベルの要求値「5」、「2」、「2」、「2」である。付加工程に対応する項目(付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度)に関するスキルレベルの値は、作業者Aが「5」、「4」、「4」、「4」であり、作業者Bが「4」、「3」、「2」、「5」である。よって、作業者Aが、付加工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。要求レベル情報D13の補助工程に対応する項目(補助製造設備の操作の熟練度)に関するスキルレベルの要求値「5」である。補助工程に対応する項目(補助製造設備の操作の熟練度)に関するスキルレベルの値は、作業者Dが「4」であり、作業者Eが「5」であり、作業者Fが「2」である。よって、作業者Eが、補助工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。その結果、作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、第1設備51により付加工程を実行する作業者として作業者Aを、第2設備52により補助工程を実行する作業者として作業者Eをそれぞれ選択する。
例3の場合、個人情報セキュリティレベルの要求値が「3」で機密情報セキュリティレベルの要求値が「4」である。表1に示す作業者データベースD14では、個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「5」の作業者Aと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「3」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「4」の作業者Bと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「5」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「4」の作業者Dと、個人情報セキュリティレベルの上限値が「3」で機密情報セキュリティレベルの上限値が「5」の作業者Fとが、セキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。要求レベル情報D13の付加工程に対応する項目(付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度)に関するスキルレベルの要求値「2」、「2」、「2」、「2」である。付加工程に対応する項目(付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及びサポート材の除去処理の熟練度)に関するスキルレベルの値は、作業者Aが「5」、「4」、「4」、「4」であり、作業者Bが「4」、「3」、「2」、「5」である。よって、作業者A,Bが、付加工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。要求レベル情報D13の補助工程に対応する項目(補助製造設備の操作の熟練度)に関するスキルレベルの要求値「2」である。補助工程に対応する項目(補助製造設備の操作の熟練度)に関するスキルレベルの値は、作業者Dが「4」であり、作業者Fが「2」である。よって、作業者D,Fが、補助工程に対応する項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定される。その結果、作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、第1設備51により付加工程を実行する作業者として作業者A,Bを、第2設備52により補助工程を実行する作業者として作業者D,Fをそれぞれ選択する。
例3のように、要求レベル情報D13によっては、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者が複数人存在する場合がある。このような場合、作業者選択処理S32は、あらかじめ定められた優先順位に従って、作業者を選択してよい。優先順位は、前記立体物に関する1以上のセキュリティレベルの値及び/又は製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの値がより大きい作業者を選択するように定められてよい。例えば、レベル情報の1以上のセキュリティレベル及びスキルレベルの値が要求レベル情報D13の1以上のセキュリティレベル及びスキルレベルの要求値をより上回っている作業者を選択するように設定されてよい。例3では、付加工程に関して、作業者A,Bでは、作業者Aのほうが要求レベル情報D13の1以上のセキュリティレベル及びスキルレベルの要求値をより上回っているから、作業者Aが選択されてよい。補助工程に関して、作業者D,Fでは、作業者Dのほうが要求レベル情報D13の1以上のセキュリティレベル及びスキルレベルの要求値をより上回っているから、作業者Dが選択されてよい。なお、優先順位は、立体物の納期が早くなるように設定されてよい。例えば、作業者選択処理S32は、利用スケジュール情報D16を参照して、立体物の製造にかかる時間が最も短くなる(立体物の納期が最も早くなる)作業者を選択してよい。
実行処理S40は、立体物の製造を実行させる。実行処理S40は、作業者選択処理S32で選択した作業者に製造工程情報D12に基づく製造実行指示を与える。製造工程情報D12に基づく製造実行指示は、例えば、設備選択処理S31で選択された設備5を用いた対応する工程の実行の指示である。したがって、実行処理S40は、作業者選択処理S32で選択した作業者に、設備選択処理S31で選択された設備5を用いて対応する工程を実行するように指示を与える。実行処理S40は、設備選択処理S31で選択された設備5がある施設3の管理システム4に、製造実行指示を送る。製造実行指示は、立体物の製造に必要な情報を含む。製造実行指示が第1設備51を用いた付加工程の実行の指示である場合、立体物の製造に必要な情報は、付加工程の内容の情報、付加工程の結果物の送付先(第2設備52の場所)の情報を含む。製造実行指示が第2設備52を用いた補助工程の実行の指示である場合、立体物の製造に必要な情報は、補助工程の内容の情報、補助工程の結果物の送付先(例えば、依頼者の指定する届け先)の情報を含む。このように、実行処理S40は、必要な情報を必要な管理システム4に与えることで、立体物の製造を行わせる。
更新処理S50は、製造実行指示の実行結果が得られた作業者について、作業者データベースD14のレベル情報を、実行結果に基づいて更新する。製造実行指示の実行結果は、作業者選択処理S32で選択した作業者が、設備選択処理S31で選択された設備5を用いて対応する工程を実行した結果に対応する。製造実行指示の実行結果は、作業者の個人情報の保護についての評価を含み得る。製造実行指示の実行結果は、作業者が実施した工程の評価を含み得る。工程の評価は、付加製造設備の操作、付加製造設備の前処理、付加製造設備の後処理、サポート材の除去処理、及び、補助製造設備の操作についての評価を含み得る。更新処理S50は、製造実行指示の実行結果に含まれる作業者についての評価に基づいて作業者のレベル情報を更新する。更新処理S50によって、作業者のレベル情報を随時更新することが可能となり、作業者データベースD14を最新の状態に維持できる。製造実行指示の実行結果は、管理システム4又は端末装置6から得られる。管理システム4から得られる製造実行指示の実行結果は、例えば、施設3の管理者による作業者の評価に基づいて生成される。端末装置6から得られる製造実行指示の実行結果は、例えば、立体物の製造を依頼したユーザによる作業者の評価に基づいて生成される。
[1.2.1.2 動作]
以下、図3のフローチャートを参照して、製造実行システム2の動作の一例について簡単に説明する。
製造実行システム2では、演算回路24が取得処理S10を実行し、立体物情報D11を取得する。演算回路24は、決定処理S20を実行し、立体物情報D11に基づいて立体物の製造工程を決定して製造工程情報D12を生成する。演算回路24は、選択処理S30を実行し、立体物の製造工程の各工程について設備5及び作業者を選択する。より詳細には、演算回路24は、選択処理S30の設備選択処理S31において、製造工程情報D12に基づいて立体物の製造工程の各工程に利用する設備5を設備情報D15から選択する。更に、演算回路24は、選択処理S30の作業者選択処理S32において、設備選択処理S31で選択された設備5により立体物の製造工程の対応する工程を行う作業者を、作業者データベースD14から選択する。
演算回路24は、実行処理S40を実行し、作業者選択処理S32で選択した作業者に、設備選択処理S31で選択された設備5を用いて対応する工程を実行するように指示を与える。これによって、立体物が製造され、依頼者の指定する届け先に届けられる。
この後に、演算回路24が更新処理S50を実行し、製造実行指示の実行結果が得られた作業者について、作業者データベースD14のレベル情報を、実行結果に基づいて更新する。
[1.2.2 管理システム]
以下、管理システム4について詳細に説明する。製造システム1において、管理システム4は、例えば、施設3にいる又は所属するユーザ(施設3の管理者、設備5の作業者等)により使用される。主に、管理システム4は、施設3の管理者から製造実行システム2への情報の入力、及び、製造実行システム2から管理者への情報の出力に用いられる。
図4は、管理システム4の構成例のブロック図である。図4に示すように、管理システム4は、インタフェース(入出力装置41及び通信装置42)と、記憶装置43と、演算回路44と、を備える。管理システム4は、例えば、1台の端末装置で実現される。端末装置は、パーソナルコンピュータ(デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ)、携帯端末(スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末等)等により実現され得る。
入出力装置41は、ユーザからの情報の入力のための入力装置、及び、ユーザへの情報の出力のための出力装置としての機能を有する。入出力装置41は、1以上のヒューマン・マシン・インタフェースを備える。ヒューマン・マシン・インタフェースの例としては、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、トラックボール等)、タッチパッド等の入力装置、ディスプレイ、スピーカ等の出力装置、タッチパネル等の入出力装置が挙げられる。
通信装置42は、外部装置又はシステムと通信可能に接続される。通信装置42は、通信ネットワーク71を通じた製造実行システム2との通信に用いられる。通信装置42は、1以上の通信インタフェースを備える。通信装置42は、所定の通信プロトコルに準拠している。所定の通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。
記憶装置43は、演算回路44が利用する情報及び演算回路44で生成される情報を記憶するために用いられる。記憶装置43は、1以上のストレージ(非一時的な記憶媒体)を含む。ストレージは、例えば、ハードディスクドライブ、光学ドライブ、及びソリッドステートドライブ(SSD)のいずれであってもよい。また、ストレージは、内蔵型、外付け型、及びNAS型のいずれであってもよい。
演算回路44は、管理システム4の動作を制御する回路である。演算回路44は、入出力装置41及び通信装置42に接続され、記憶装置43にアクセス可能である。演算回路44は、例えば、1以上のプロセッサ(マイクロプロセッサ)と1以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。1以上のプロセッサが(1以上のメモリ又は記憶装置43に記憶された)プログラムを実行することで、演算回路44としての機能を実現する。プログラムは、ここでは記憶装置43に予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
演算回路44は、通信ネットワーク71を通じて製造実行システム2から立体物の製造をするための製造実行指示を通信装置42で受け取る。演算回路44は、受け取った製造実行指示を記憶装置43に記憶し、必要に応じて入出力装置41により提示する。演算回路44は、作業者についての製造実行指示の実行結果に関する情報を、入出力装置41を通じて取得し、必要に応じて通信装置42から通信ネットワーク71を通じて製造実行システム2に送信する。製造実行指示の実行結果は、製造実行システム2において、更新処理S50による作業者データベースD14の更新に用いられる。
このように、管理システム4は、製造実行システム2からの製造実行指示を提示する提示システムとして機能する。施設3では、管理システム4で提示される製造実行指示にしたがって、作業者が設備5で立体物の製造のための工程を実行することができる。また、施設3の管理者は、管理システム4を通じて、作業者についての製造実行指示の実行結果に関する情報を製造実行システム2に提供することができる。
[1.2.3 端末装置]
以下、端末装置6について詳細に説明する。製造システム1において、端末装置6は、例えば、立体物の製造を依頼する依頼者により使用される。製造システム1において、端末装置6は、立体物の製造の依頼者から製造実行システム2への情報の入力、及び、製造実行システム2から依頼者への情報の出力に用いられる。
図5は、端末装置6の構成例のブロック図である。図5に示すように、端末装置6は、インタフェース(入出力装置61及び通信装置62)と、記憶装置63と、演算回路64とを備える。端末装置6は、パーソナルコンピュータ(デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ)、携帯端末(スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末等)等により実現され得る。
入出力装置61は、ユーザからの情報の入力のための入力装置、及び、ユーザへの情報の出力のための出力装置としての機能を有する。入出力装置61は、1以上のヒューマン・マシン・インタフェースを備える。ヒューマン・マシン・インタフェースの例としては、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、トラックボール等)、タッチパッド等の入力装置、ディスプレイ、スピーカ等の出力装置、タッチパネル等の入出力装置が挙げられる。
通信装置62は、外部装置又はシステムと通信可能に接続される。通信装置62は、通信ネットワーク72を通じた製造実行システム2との通信に用いられる。通信装置62は、1以上の通信インタフェースを備える。通信装置62は、所定の通信プロトコルに準拠している。所定の通信プロトコルは、周知の様々な有線及び無線通信規格から選択され得る。
記憶装置63は、演算回路64が利用する情報及び演算回路64で生成される情報を記憶するために用いられる。記憶装置63は、1以上のストレージ(非一時的な記憶媒体)を含む。ストレージは、例えば、ハードディスクドライブ、光学ドライブ、及びソリッドステートドライブ(SSD)のいずれであってもよい。また、ストレージは、内蔵型、外付け型、及びNAS型のいずれであってもよい。
記憶装置63に記憶される情報は、立体物情報D11と要求レベル情報D13を含む。図4は、記憶装置63が、立体物情報D11と要求レベル情報D13を記憶している状態を示す。立体物情報D11と要求レベル情報D13は常に記憶装置63に記憶されている必要はなく、演算回路64で必要とされるときに記憶装置63に記憶されていればよい。
演算回路64は、端末装置6の動作を制御する回路である。演算回路64は、入出力装置61及び通信装置62に接続され、記憶装置63にアクセス可能である。演算回路64は、例えば、1以上のプロセッサ(マイクロプロセッサ)と1以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。1以上のプロセッサが(1以上のメモリ又は記憶装置63に記憶された)プログラムを実行することで、演算回路64としての機能を実現する。プログラムは、ここでは記憶装置63に予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
演算回路64は、例えば、入出力装置61により立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方を入力するための画面を提示し、依頼者は画面の指示にしたがって立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方を入力することが可能である。立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方の入力は、外部装置から立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方を端末装置6に入力することだけではなく、端末装置6が記憶しているデータから立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方として使用するデータを特定することも含んでよい。演算回路64は、入力された立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方を製造実行システム2に通信装置62を通じて送信する。これによって、依頼者は、立体物情報D11及び要求レベル情報D13の少なくとも一方を、端末装置6を通じて製造実行システム2に入力することが可能である。
演算回路64は、作業者についての製造実行指示の実行結果に関する情報を、入出力装置61を通じて取得し、必要に応じて通信装置62から通信ネットワーク72を通じて製造実行システム2に送信する。製造実行指示の実行結果は、製造実行システム2において、更新処理S50による作業者データベースD14の更新に用いられる。ユーザは、端末装置6を通じて、作業者についての製造実行指示の実行結果に関する情報を製造実行システム2に提供することができる。例えば、ユーザは、製造実行システム2で製造された立体物を受け取った後に、立体物の製造にかかわった作業者について評価をし、作業者についての製造実行指示の実行結果に関する情報を製造実行システム2にフィードバックすることができる。
[1.3 効果等]
以上述べた製造実行システム2は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報D11に基づいて決定される立体物の製造工程を示す製造工程情報D12と、製造工程情報D12に関連付けられた要求レベル情報D13と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースD14とを記憶する1以上の記憶装置23と、作業者選択処理S32及び実行処理S40を実行する演算回路24とを備える。作業者選択処理S32は、作業者データベースD14から、レベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する。実行処理S40は、作業者選択処理S32で選択した作業者に製造工程情報D12に関する製造実行指示を与える。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、要求レベル情報D13は、立体物に関する1以上のセキュリティレベルの要求値を含む。レベル情報は、作業者が扱える1以上のセキュリティレベルの上限値を含む。作業者選択処理S32は、要求レベル情報D13に含まれる1以上のセキュリティレベルの要求値がレベル情報に含まれる1以上のセキュリティレベルの値以下である場合に、1以上のセキュリティレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定する。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、要求レベル情報D13の1以上のセキュリティレベルの要求値は、立体物の形状に含まれる個人情報の度合いに基づいて設定される。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、立体物は、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有する。個人情報の度合いは、立体物の所定形状が対象の人の身体の形状を表す度合いである。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、要求レベル情報D13は、製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値を含む。レベル情報は、作業者の1以上の項目に関するスキルレベルの値を含む。作業者選択処理S32は、要求レベル情報に含まれる1以上の項目に関するスキルレベルの要求値がレベル情報に含まれる1以上の項目に関するスキルレベルの値以下である場合に、1以上の項目に関するスキルレベルに関してレベル情報が要求レベル情報D13を満足すると判定する。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する精度上の要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加工程を含む。製造実行指示は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加製造設備を用いた付加工程の実行を指示する。1以上の項目は、付加製造設備の操作の熟練度、付加製造設備の前処理の熟練度、付加製造設備の後処理の熟練度、及び、サポート材の除去処理の熟練度の少なくとも一つを含む。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する精度上の要求を満たす確率を向上できる。
また、製造実行システム2において、演算回路24は、更新処理S50を実行する。更新処理S50は、製造実行指示の実行結果が得られた作業者について、作業者データベースD14のレベル情報を、実行結果に基づいて更新する。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率をさらに向上できる。
換言すれば、製造実行システム2は、以下の方法(製造実行方法)を実行しているといえる。製造実行方法は、1以上の記憶装置23にアクセス可能な演算回路24により実行される。1以上の記憶装置23は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報D11に基づいて決定される立体物の製造工程を示す製造工程情報D12と、製造工程情報D12に関連付けられた要求レベル情報D13と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースD14とを記憶する。製造実行方法は、作業者データベースD14からレベル情報が要求レベル情報D13を満足する作業者を選択する作業者選択処理S32と、作業者選択処理S32で選択された作業者に製造工程情報D12に関する製造実行指示を与える実行処理S40とを含む。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
製造実行システム2は、演算回路24を利用して実現されている。つまり、製造実行システム2が実行する方法(製造実行方法)は、演算回路24がプログラムを実行することにより実現され得る。このプログラムは、演算回路24に、上記の製造実行方法を実行させるためのコンピュータプログラムである。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
以上述べた製造システム1は、製造実行システム2と、製造実行指示を提示する提示システム(管理システム4)とを備える。この構成によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
[2.変形例]
本開示の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施の形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
一変形例において、取得処理S10は必須ではない。つまり、立体物情報D11は予め記憶装置23に記憶されていてよい。
一変形例において、決定処理S20は必須ではない。つまり、製造実行システム2は、必ずしも製造工程を決定する必要はなく、製造工程は予め決められていてよい。
一変形例において、設備選択処理S31は必須ではない。つまり、製造実行システム2は、必ずしも設備5を選択する必要はなく、製造工程に利用する設備5は予め決められていてよい。
一変形例において、製造工程が品質確認工程と輸送工程との少なくとも一方を含む場合、作業者選択処理S32は、品質確認工程と輸送工程についても、作業者を選択してよい。
一変形例において、要求レベル情報D13は、立体物に関する1以上のセキュリティレベルの要求値と、製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値との少なくとも一方を含んでよい。
一変形例において、更新処理S50は必須ではない。つまり、作業者データベースD14は、必ずしも製造実行システム2によって更新される必要はなく、製造実行システム2の運用者によって、作業者データベースD14の更新がされてよい。
一変形例では、製造システム1において、製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6がそれぞれ異なるコンピュータシステムで実現されることは必須ではない。製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6は単一のコンピュータシステムで実現されてもよい。
一変形例では、製造実行システム2、管理システム4及び端末装置6は、それぞれ、入出力装置21,41,61と通信装置22,42,62との両方を備える必要はない。
一変形例では、製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6の各々は、複数台のサーバ等のコンピュータシステムで実現されてもよい。つまり、製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6の各々における複数の機能(構成要素)が、1つの筐体内に集約されていることは必須ではなく、製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6の各々の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、製造実行システム2、管理システム4、及び端末装置6の各々の少なくとも一部の機能、例えば、演算回路24,44,64の一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
[3.態様]
上記実施の形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施の形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
第1の態様は、製造実行システム(2)であって、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報(D11)に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報(D12)と、前記製造工程情報(D12)に関連付けられた要求レベル情報(D13)と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベース(D14)とを記憶する1以上の記憶装置(23)と、作業者選択処理(S32)及び実行処理(S40)を実行する演算回路(24)とを備える。前記作業者選択処理(S32)は、前記作業者データベース(D14)から、前記レベル情報が前記要求レベル情報(D13)を満足する作業者を選択する。前記実行処理(S40)は、前記作業者選択処理(S32)で選択した作業者に前記製造工程情報(D12)に関する製造実行指示を与える。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
第2の態様は、第1の態様に基づく製造実行システム(2)である。第2の態様において、前記要求レベル情報(D13)は、前記立体物に関する1以上のセキュリティレベルの要求値を含む。前記レベル情報は、前記作業者が扱える前記1以上のセキュリティレベルの上限値を含む。前記作業者選択処理(S32)は、前記要求レベル情報(D13)に含まれる前記1以上のセキュリティレベルの要求値が前記レベル情報に含まれる前記1以上のセキュリティレベルの値以下である場合に、前記1以上のセキュリティレベルに関して前記レベル情報が前記要求レベル情報(D13)を満足すると判定する。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
第3の態様は、第2の態様に基づく製造実行システム(2)である。第3の態様において、前記要求レベル情報(D13)の1以上のセキュリティレベルは、個人情報セキュリティレベルを含む。前記個人情報セキュリティレベルの要求値は、前記立体物の形状に含まれる個人情報の度合いに基づいて設定される。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
第4の態様は、第3の態様に基づく製造実行システム(2)である。第4の態様において、前記立体物は、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有する。前記個人情報の度合いは、前記立体物の所定形状が前記対象の人の身体の形状を表す度合いである。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
第5の態様は、第2~第4の態様のいずれか一つに基づく製造実行システム(2)である。第5の態様において、前記要求レベル情報(D13)の1以上のセキュリティレベルは、機密情報セキュリティレベルを含む。前記機密情報セキュリティレベルの要求値は、前記立体物に関する機密情報の度合いに基づいて設定される。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関するセキュリティ上の要求を満たす確率を向上できる。
第6の態様は、第1~第5の態様のいずれか一つに基づく製造実行システム(2)である。第6の態様において、前記要求レベル情報(D13)は、前記製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値を含む。前記レベル情報は、前記作業者の前記1以上の項目に関するスキルレベルの値を含む。前記作業者選択処理(S32)は、前記要求レベル情報に含まれる前記1以上の項目に関するスキルレベルの要求値が前記レベル情報に含まれる前記1以上の項目に関するスキルレベルの値以下である場合に、前記1以上の項目に関するスキルレベルに関して前記レベル情報が前記要求レベル情報(D13)を満足すると判定する。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する精度上の要求を満たす確率を向上できる。
第7の態様は、第6の態様に基づく製造実行システム(2)である。第7の態様において、前記製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加工程を含む。前記製造実行指示は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加製造設備を用いた前記付加工程の実行を指示する。前記1以上の項目は、前記付加製造設備の操作の熟練度、前記付加製造設備の前処理の熟練度、前記付加製造設備の後処理の熟練度、及び、サポート材の除去処理の熟練度の少なくとも一つを含む。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する精度上の要求を満たす確率を向上できる。
第8の態様は、第1~第7の態様のいずれか一つに基づく製造実行システム(2)である。第8の態様において、前記演算回路(24)は、更新処理(S50)を実行する。前記更新処理(S50)は、前記製造実行指示の実行結果が得られた作業者について、前記作業者データベース(D14)のレベル情報を、前記実行結果に基づいて更新する。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率をさらに向上できる。
第9の態様は、製造実行方法であって、1以上の記憶装置(23)にアクセス可能な演算回路(24)により実行される。前記1以上の記憶装置(23)は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報(D11)に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報(D12)と、前記製造工程情報(D12)に関連付けられた要求レベル情報(D13)と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベース(D14)とを記憶する。前記製造実行方法は、前記作業者データベース(D14)から前記レベル情報が前記要求レベル情報(D13)を満足する作業者を選択する作業者選択処理(S32)と、前記作業者選択処理(S32)で選択された作業者に前記製造工程情報(D12)に関する製造実行指示を与える実行処理(S40)とを含む。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
第10の態様は、第9の態様の製造実行方法を、前記演算回路(24)に実行させるための、プログラムである。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
第11の態様は、製造システム(1)であって、第1~第8の態様のいずれか一つの製造実行システム(2)と、前記製造実行指示を提示する提示システム(管理システム4)とを備える。この態様によれば、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物に関する要求を満たす確率を向上できる。
なお、第2~第8の態様は、第9の態様にも適宜変更して適用することが可能である。
本開示は、製造実行システム、製造実行方法、プログラム(コンピュータプログラム)、及び、製造システムに適用可能である。具体的には、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して立体物を製造する製造実行システム、製造実行方法、プログラム(コンピュータプログラム)、及び、製造システムに、本開示は適用可能である。
1 製造システム
2 製造実行システム
23 記憶装置
24 演算回路
D11 立体物情報
D12 製造工程情報
D13 要求レベル情報
D14 作業者データベース(作業者DB)
S32 作業者選択処理
S40 実行処理
S50 更新処理
4 管理システム(提示システム)

Claims (11)

  1. アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報と、前記製造工程情報に関連付けられた要求レベル情報と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースとを記憶する1以上の記憶装置と、
    作業者選択処理及び実行処理を実行する演算回路と、
    を備え、
    前記作業者選択処理は、前記作業者データベースから、前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足する作業者を選択し、
    前記実行処理は、前記作業者選択処理で選択した作業者に前記製造工程情報に基づく製造実行指示を与える、
    製造実行システム。
  2. 前記要求レベル情報は、前記立体物に関する1以上のセキュリティレベルの要求値を含み、
    前記レベル情報は、前記作業者が扱える前記1以上のセキュリティレベルの上限値を含み、
    前記作業者選択処理は、前記要求レベル情報に含まれる前記1以上のセキュリティレベルの要求値が前記レベル情報に含まれる前記1以上のセキュリティレベルの上限値以下である場合に、前記1以上のセキュリティレベルに関して前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足すると判定する、
    請求項1に記載の製造実行システム。
  3. 前記要求レベル情報の1以上のセキュリティレベルは、個人情報セキュリティレベルを含み、
    前記個人情報セキュリティレベルの要求値は、前記立体物の形状に含まれる個人情報の度合いに基づいて設定される、
    請求項2に記載の製造実行システム。
  4. 前記立体物は、対象の人の身体の形状に適合する所定形状を有し、
    前記個人情報の度合いは、前記立体物の所定形状が前記対象の人の身体の形状を表す度合いである、
    請求項3に記載の製造実行システム。
  5. 前記要求レベル情報の1以上のセキュリティレベルは、機密情報セキュリティレベルを含み、
    前記機密情報セキュリティレベルの要求値は、前記立体物に関する機密情報の度合いに基づいて設定される、
    請求項2~4のいずれか一つに記載の製造実行システム。
  6. 前記要求レベル情報は、前記製造工程の実行に関する1以上の項目に関するスキルレベルの要求値を含み、
    前記レベル情報は、前記作業者の前記1以上の項目に関するスキルレベルの値を含み、
    前記作業者選択処理は、前記要求レベル情報に含まれる前記1以上の項目に関するスキルレベルの要求値が前記レベル情報に含まれる前記1以上の項目に関するスキルレベルの値以下である場合に、前記1以上の項目に関するスキルレベルに関して前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足すると判定する、
    請求項1~5のいずれか一つに記載の製造実行システム。
  7. 前記製造工程は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加工程を含み、
    前記製造実行指示は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用する付加製造設備を用いた前記付加工程の実行の指示を含み、
    前記1以上の項目は、前記付加製造設備の操作の熟練度、前記付加製造設備の前処理の熟練度、前記付加製造設備の後処理の熟練度、及び、サポート材の除去処理の熟練度の少なくとも一つを含む、
    請求項6に記載の製造実行システム。
  8. 前記演算回路は、更新処理を実行し、
    前記更新処理は、前記製造実行指示の実行結果が得られた作業者について、前記作業者データベースのレベル情報を、前記実行結果に基づいて更新する、
    請求項1~7のいずれか一つに記載の製造実行システム。
  9. 1以上の記憶装置にアクセス可能な演算回路により実行される製造実行方法であって、
    前記1以上の記憶装置は、アディティブマニュファクチャリング技術を利用して製造される立体物の形状を決定するための情報を含む立体物情報に基づいて決定される前記立体物の製造工程を示す製造工程情報と、前記製造工程情報に関連付けられた要求レベル情報と、複数の作業者のレベル情報を含む作業者データベースとを記憶し、
    前記製造実行方法は、
    前記作業者データベースから前記レベル情報が前記要求レベル情報を満足する作業者を選択する作業者選択処理と、
    前記作業者選択処理で選択された作業者に前記製造工程情報に関する製造実行指示を与える実行処理と、
    を含む、
    製造実行方法。
  10. 請求項9に記載の製造実行方法を、前記演算回路に実行させるための、
    プログラム。
  11. 請求項1~8のいずれか一つに記載の製造実行システムと、
    前記製造実行指示を提示する提示システムと、
    を備える、
    製造システム。
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