JP2955331B2 - 自動製造管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、機械加工，板金或いは製品組立等の製造ラ
インに利用される自動製造管理システムに係わり、特に
製造管理を行う計算機の指示の下に情報を適切に交換し
つつ所定の加工・製造工程にしたがって被加工材，資
材，部品等を自動的に搬送して所定の加工・製造を行う
自動製造管理システムに関する。

（従来の技術） 一般に、この種の製造管理システムでは、製造管理を
担当する管理計算機が中心となり、この管理計算機と製
造ラインを構築する各加工・製造自動化機器や作業指示
端末機とにそれぞれ通信手段が設けられ、これら管理計
算機と各機器との間で通信手段にて相互に製造情報、製
造進捗情報を交換しながら加工・製造し所望とする製品
を作っている。

従って、この管理計算機は、加工対象物（以下、ワー
クと呼ぶ）の情報を管理する他、そのワークの状態や位
置を管理把握し、ワークの供給に合わせて加工・製造等
に必要な情報を自動化機器や作業指示端末機に送信し、
かつ、各自動化機器や作業指示端末機による加工・製造
の完了に伴う実績情報を取り込んで次の工程に搬送指示
などを与える方式をとっている。

（発明が解決しようとする課題） 従って、以上のような製造管理システムは、製造管理
を担当する管理計算機と自動化機器や端末機との間で多
量の情報を交換する観点から、計算機や各機器にそれぞ
れ独立した通信手段を備える必要があり、しかも大量の
情報を高速に授受することから高度な通信手段を装備す
る必要がある。また、管理計算機は、各機器の情報を処
理するに際しタイムリーに応答しなければならず、この
ために高速化だけでなく、処理能力の大きな高価な計算
機が必要となる。さらに、システムの障害による管理情
報の喪失に対処するためにデータファイルを二重化した
り、別に外部記憶媒体を設置したりしなければならず、
システム全体が非常に大掛かりで多額の費用を必要とす
る問題がある。

本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、大き
な処理能力を維持しながら比較的安価に実現でき、しか
もシステムの障害時でもデータの喪失の危険性を回避し
得る自動製造管理システムを提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 先ず、請求項１に対応する発明は上記課題を解決する
ために、搬送装置が製造管理計算機の製造情報に基づい
て作業ステーションおよび１つ以上の加工機（製造組立
機も含む）に対しワークを受け渡ししながら加工を行う
製造管理システムにおいて、製造計画に基づいて作成さ
れた前記製造情報および前記作業ステーションまたは加
工機から送られてくる搬出要求を受けとって送信する製
造全般を管理する前記製造管理計算機と、前記製造情報
に含まれる作業情報に応じて前記ワークの投入・回収等
の作業を行う作業ステーションと、前記製造情報に含ま
れる加工情報に基づいてワークの加工を行う加工機を有
する少なくとも１つ以上の加工ステーションと、前記製
造管理計算機、前記各ステーションとは光結合手段によ
り情報授受可能に設けられ、前記製造管理計算機から送
られてくる製造情報を受信記憶するとともに、この製造
情報のうち前記作業情報を前記作業ステーションに送信
し、また製造情報のうち前記加工情報を前記加工ステー
ションに送信し、かつ、搬出要求先情報を受けて搬出先
のステーションからワークおよび実績情報を受け取り、
この受け取ったワークを前記製造情報から搬入先ステー
ションを決定して搬入し、また搬出要求先のステーショ
ンからの実績情報を前記製造管理計算機に送信する前記
搬送装置とを備えた構成である。

次に、請求項２に対応する発明は、搬送装置が製造管
理計算機の製造情報に基づいて１つ以上の加工機（製造
組立機も含む）に対しワークを受け渡ししながら加工を
行う製造管理システムにおいて、前記搬送装置として
は、前記ワークを搭載して搬送する搬送手段と、前記製
造管理計算機から送信されてくる少なくとも加工工程情
報を含む製造情報を光結合手段を介して受信記憶製造情
報管理テーブルおよび各加工機ごとに加工中の有無およ
びワーク番号を記憶する進捗管理テーブルを持った記憶
手段と、前記製造管理計算機から送信されてくる搬出要
求の指示に基づき搬出要求先の前記加工機からワークお
よび実績情報を受け取って自身の前記進捗管理テーブル
の内容を変更し、かつ、前記製造情報管理テーブルの製
造情報から搬入先のステーションを定めて搬送し、搬入
先ステーションの加工機に対しワークを搬入後、前記製
造管理計算機に搬送して前記実績情報を送信する手段と
を備えたものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことによ
り、製造管理計算機は、加工工程情報，加工情報および
作業情報等の製造情報を作成して送信すると、自動搬送
装置は光結合手段を介してその製造情報を受信して自身
の製造情報管理テーブルに記憶するとともに、各ステー
ションごとの進捗状況を記憶する自身の進捗管理テーブ
ルを初期化する。そして、作業開始時、初期情報を必要
とする作業ステーションの設置場所に搬送して製造情報
のうち作業情報を送信し、同じく初期情報を必要とする
加工ステーションの設置場所に搬送して製造情報のうち
の加工情報を送信する。このようにして作業開始時の処
理が完了すると、自動搬送装置は次の作業指示が受けら
れる製造管理ステーションに搬送し待機する。

この状態において製造管理計算機に作業ステーション
や加工ステーションから搬出要求が来ると、そのステー
ションで加工や作業が終了したと判断し、その搬出要求
先の情報を自動搬送装置に送信する。ここで、自動搬送
装置は搬出要求先のステーションに搬送してワークを受
け取り、また作業または加工完了の実績情報を受け取っ
て記憶する。しかる後、、自身の進捗管理テーブルの内
容を変更する一方、製造情報管理テーブルの製造情報か
ら次工程のステーションを決定し、この決定ステーショ
ンに搬送してワークを引き渡すとともに必要な場合には
作業情報または加工情報を送信する。

そして、自動搬送装置は、搬送作業の完了後、製造管
理ステーションの場所に戻ると、前記実績情報を製造管
理計算機に送信し、この製造管理計算機の進捗管理テー
ブルの内容を更新し、次の搬出要求先を探して前記と同
様な処理を実行する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は自動製造管理システムの全体構成を示す図
である。同図において11は例えば直線状または蛇行状等
をなす搬送路であって、この搬送路11上を自動搬送装置
12が搬送するようになっている。

この搬送路11の近傍には計算機ステーション制御装置
13を介して製造管理計算機14が設置されている。

この製造管理計算機14は製造計画に基づいて必要とす
る製造情報を作成して計算機ステーション制御装置13に
送信する機能をもっている。この製造情報としては例え
ば製造順番に関する情報、ワークの加工工程情報、後述
する加工機への加工情報（NCデータや補正データ等）等
があり、その他にも後述する作業ステーションへの作業
スケジュール等が含まれる。この作業スケジュールには
例えばある特定の加工機へのワークの投入、加工完了の
ワークの回収、回収後の製品の検査・測定等が含まれ
る。前記計算機ステーション制御装置13は製造管理計算
機14から製造情報を受けて自動搬送装置12に送信し、ま
た自動搬送装置12から送られてくる例えば作業や加工実
績情報を受け取って製造管理計算機14に製造進捗情報と
して送信する機能をもっている。

前記自動搬送装置12は、計算機ステーション制御装置
13を介して製造管理計算機14から送信されてくる作業ス
ケジュール（第２図参照）・加工工程情報（第３図参
照）その他の製造情報を受信し記憶する製造情報管理テ
ーブルおよび加工中または作業中のワーク番号を管理す
る第４図に示す進捗管理テーブルが設けられ、さらにホ
トカプラ等の光伝送装置を用いて各ステーション制御装
置とデータ通信を行うようになっている。

なお、この自動搬送装置12は、作業開始時、計算機ス
テーション制御装置13を介して製造管理計算機14から受
信して製造情報のうち、初期化が必要とする後述するス
テーション制御装置へ搬送して必要な情報を送信し、加
工中には製造情報に従ってワークを搬送する一方、加工
機による加工完了時に加工実績情報を受け取りその結果
に応じて搬送先を自動的に決定し次の加工工程のステー
ションに搬送する。

さらに、前記搬送路11の近傍には複数の加工ステーシ
ョンが設置されている。これらの加工ステータョンとし
ては所定の距離を隔ててそれぞれ加工ステーション制御
装置15a,15b、16cが設けられ、これら加工ステーション
制御装置15a,15b、15cにそれぞれ加工機16a,16b,16cが
接続されている。さらに、搬送路11の近傍には作業ステ
ーション制御部17を介して作業ステーション18が設置さ
れている。

前記加工機16a,16b,16cは自動搬送装置12から加工ス
テーション制御装置15a,15b、15cを介して送られてくる
製造情報中の加工情報を受け取ってワークの加工を行う
とともに、加工完了時に加工実績情報を加工ステーショ
ン制御装置15a,15b、15cを介して自動搬送装置12に送信
する。

前記作業ステーション制御装置17は自動搬送装置12か
ら作業情報を受信して作業ステーション18に作業内容を
表示・指示し、かつ、作業完了後にはその作業実績情報
を作業ステーション制御装置17を通して自動搬送装置12
に送信する。この作業ステーション18はワークの投入、
完了ワークの回収および検査・測定等を行う機能をもっ
ている。

なお、自動搬送装置12と各ステーション制御装置13、
15a〜15c、17とはホトカプラ等を用いた光伝送装置を通
してデータ通信を行う構成となっている。また、加工ス
テーション制御装置15a〜15cおよび作業ステーション制
御装置17では搬入側にワークの搬入が可能となったこと
を通知する「搬入要求信号」と、搬出側にワークがあっ
てワークの搬出が可能となったことを通知する「搬出要
求信号」とをディジタル的に計算機ステーション制御装
置13に送信する構成となっている。従って、計算機ステ
ーション制御装置13、ひいては製造管理計算機14はどの
ステーションが搬入可能であるか、或いは搬出可能であ
るかを知ることができる。

次に、以上のような装置の動作について説明する。加
工作業開始時、製造管理計算機14は製造計画に基づいて
作業ステーション18におけるワークの投入順序を定めた
作業スケジュール、加工工程情報、加工情報等の製造情
報を作成し、計算機ステーション制御装置13、光伝送装
置を通して自動搬送装置12に送信し、製造情報管理テー
ブルに記憶する。この作業スケジュールは具体的には第
２図に示すように作業ステーション18での作業順序21−
１〜21−ｎと作業内容22−１〜22−ｎとからなる情報で
あり、また加工工程情報は第３図に示すようにワーク23
に対する処理工程順序24−１〜24−ｎと各工程の加工・
作業指示情報25−１〜25−ｎとを並べた情報である。

従って、自動搬送装置12は、以上のようにして製造管
理計算機14および計算機ステーション制御装置13を通し
て送られてくる作業スケジュールや加工工程情報を受信
すると、これらの情報を自己の記憶装置である製造情報
管理テーブルに記憶する一方、同じく自己の記憶装置の
ある記憶領域内に各ステーションごとに第４図に示すよ
うな進捗管理テーブルを作成し初期化する。この進捗管
理テーブルは加工機16a〜16c、作業ステーション18にお
いて加工中または作業中のワーク番号を管理し、各ステ
ーション制御装置15a〜15c、17から搬出要求信号が到来
したとき、テーブル内容からそのワーク番号を認識す
る。

以上の状態において製造管理計算機14から作業開始の
指示を送出すると、自動搬送装置12ではその指示を受け
て初期化を必要とする作業ステーション制御装置17の場
所へ移動し、既に自己の記憶装置に記憶されている第２
図に示す作業スケジュールを作業ステーション制御装置
17を通して作業ステーション18に送信する。そこで、自
動搬送装置12は作業ステーション18に作業スケジュール
を送信完了すると、第２図に示す作業スケジュールから
作業ステーション制御装置17に対応する進捗管理テーブ
ルへワーク番号を登録した後、引き続き、初期化を必要
とする加工機16a〜16cに移動して加工情報を送信し、そ
の後、計算機ステーション制御装置13の場所に戻る。

一方、作業ステーション18では、自動搬送装置12から
受け取った作業スケジュールに従ってワークの段取りを
行った後、必要な加工機例えば16aにワークを投入す
る。このワーク投入後、自動搬送装置12は各ステーショ
ン間を移動しつつワークに関する工程の進捗と次の加工
工程の決定を行いながら順次他の加工機に移していく
が、その処理の詳細については以下に具体的に説明す
る。

Ａ）自動搬送装置によるワーク搬入・搬出の判断処理に
ついて。

先ず、自動搬送装置12では、計算機ステーション制御
装置13が各ステーション制御装置17、15a〜15cからディ
ジタル入力で受け取っている搬送要求を定期的に受信
し、どの作業ステーション18、加工機16a〜16cが搬送要
求にあるか否かを監視する。作業ステーション18におい
て投入作業が完了したり、或いは加工機16aまたは16b,1
6cによる加工が完了すると、該当ステーション制御装置
17,15aまたは15b、15cから搬出要求を出してくる。そこ
で、自動搬送装置12では計算機ステーション制御装置13
からの搬出要求を認識すると自己の記憶装置に設けた進
捗管理テーブルからワーク番号を求めた後、第３図に示
す加工工程情報から次の加工工程を決定する。

次に、搬送先の工程に対応するステーションから搬入
要求が来ているか否かを調べ、搬入要求が来ていれば搬
出要求のあったステーションから搬入要求の来ているス
テーションへワークへの搬送に出発する。一方、搬入要
求が来ていない場合、搬入要求待ちとなり、搬入要求が
来た時点で搬送に出発する処理を行う。例えば作業ステ
ーション制御装置17から搬出要求が来ている場合、進捗
管理テーブルからワークの識別番号を確認し、それから
加工工程情報に基づいて次の加工工程を決定する。この
とき、次の加工工程が加工機例えば16aの加工である場
合、加工ステーション制御装置15aの搬入要求を調べ、
搬入要求有り場合には作業ステーション制御装置17から
加工機16aの加工ステーション制御装置15aに搬送を行
う。搬入要求が来ていない場合、搬入側で前回の搬送ワ
ークが処理待ちになっているとき、その加工処理が完了
し搬入要求が来るまで待ち、搬入要求が来た時点で搬送
を開始する。

Ｂ）自動搬送装置の搬出要求ステーション到着時の処理
について。

自動搬送装置12は、搬出要求のあったステーションに
到着したとき、該当ステーション制御装置の搬出側から
ワークが積み込まれる。それと同時にステーション制御
装置から積み込んだワーク番号および実績情報を受信す
る。この実績情報は例えば作業ステーション制御装置17
からで有れば、ワークに対する作業の完了情報であり、
一方、加工ステーション制御装置例えば15aからであれ
ば、その加工機16aの加工完了情報である。

そこで、自動搬送装置12は実績情報を受け取ると自己
の記憶装置に格納する。このとき、受け取った実績情報
が異常であれば、この時点で加工工程情報を参照し、異
常時の搬送工程へ自分の搬入先を変更する。ワークの積
み込み後、ワーク番号および実績情報の受信が完了し、
搬送予定のワーク番号が一致したとき、搬入先へ搬送を
開始する。

Ｃ）自動搬送装置の搬入ステーション到着時の処理につ
いて。

自動記憶装置12は、搬入ステーションに到着すると積
み込んでいるワークをステーション制御装置の搬入側へ
荷卸しをする。これと同時に自己の記憶する第５図に示
す進捗管理テーブルを該当ステーション処理中とし、ま
たそのワーク番号を登録する。

さらに、自動搬送装置12は、自己の記憶する加工工程
情報からその工程に対応する加工情報を該当するステー
ション制御装置に送信する。例えば加工ステーション制
御装置15aに対する加工情報であれば、それは加工機16a
に対するそのワークのNCデータや補正データであり、作
業ステーション制御装置17に対するものである場合には
その作業ステーション18でのワークの作業指示内容であ
る。そして、自動搬送装置12は搬入ステーションへの荷
卸と必要な情報の送信を終了すると、次の作業のために
計算機ステーション制御装置13の場所に戻る。

Ｄ）自動搬送装置の計算機ステーション制御装置到達時
の処理について。

自動搬送装置12は、一連の搬送を完了し計算機ステー
ション制御装置13の場所に到着すると、計算機ステーシ
ョン制御装置13を通して製造管理計算機14に対し、搬送
作業の完了報告として第５図に示す情報、つまりどのス
テーションからどのステーションへどんなワーク番号を
搬送したかを表す情報と、ワーク搬出時にステーション
制御装置から受信した実績情報を送信する。

製造管理計算機14は前記搬出・搬入情報および実績情
報を受けると自己の持つワークの進捗管理テーブルを更
新し、加工実績の状況情報を蓄積する。この処理が終了
すると、前記Ａ）で述べた処理を再び開始する。

従って、自動搬送装置12はＡ）〜Ｄ）の処理を繰り返
し実行することによって加工作業が進行し、最終工程を
終えてワークが製品として完成する。

従って、以上のような実施例の構成によれば、製造管
理計算機14から自動搬送装置12に必要な情報を与えるこ
とにより、自動搬送装置12は自らその情報を判断してワ
ークの搬送を行って加工機16a〜16cに加工作業を行わせ
ていくので、製造管理計算機14の管理負荷を大幅に低減
化できる。また、製造管理計算機14は、専ら自動搬送装
置12の間でのみ通信を行う方式であるので、多くの機器
との間で通信手段を持つ必要がなく、そのため大きな処
理能力と規模のものが必要でなく、しかも高価な構成と
する必要がない。

さらに、自動搬送装置12においては、各種情報の格納
や処理プログラムの格納のために必要なメモリ領域を必
要となって高価になる要素がある。しかし、近年のマイ
クロコンピュータの製造技術の進歩は著しく、かつ、高
機能・大容量で安価なものが製造できるようになってお
り、これを利用して自動搬送制御機能を実現すれば、自
動搬送装置12は大幅なコスト上昇とならない。システム
全体から考えれば、このコスト上昇分は僅かなものであ
り、製造管理計算機14側のコストを抑えることができる
ことから、システム全体のコスト低減化に寄与する。

さらに、製造管理計算機14の障害や自動搬送装置12の
障害によって格納している情報が喪失した場合でも容易
に復元できる。すなわち、このシステムにおいては製造
管理計算機14と自動搬送装置12とが互いに必要に情報を
保持しているので、例えば製造管理計算機14が障害時に
よって実績製造情報および実績情報を喪失したとき、自
動搬送装置12に記憶している作業スケジュール，加工工
程情報等の実績製造情報、進捗管理テーブルの情報を計
算機ステーション制御装置13を通して送信し、さらに搬
送実績情報を送信すれば、製造管理計算機14は必要な情
報を復元することができる。

一方、自動搬送装置12の障害によって記憶情報が喪失
した場合、製造管理計算機14から再度作業スケジュー
ル、加工工程情報等の製造情報を送信し、さらに加工進
捗情報を送信すれば、自動搬送装置12では製造情報のほ
か、現時点の進捗管理テーブルを復元でき、しかも短時
間に復元処理を行うことができる。従って、データ喪失
の危険性の少ないシステムを構築することができる。

なお、上記実施例では１台の自動搬送装置12について
説明したが、複数台の自動搬送装置12を用いてもよい。
この場合にはある自動搬送装置12が搬送完了で計算機ス
テーション制御装置13の設置場所に戻って来たとき、他
の自動搬送装置の搬送情報を送信して教えてやり、各自
動搬送装置の進捗管理テーブルを同一にしてやることに
より、ステーションから搬出要求が来たとき搬送すべき
ワークが何であるのか認識でき、１台のときと同一の処
理を行うことができる。

また、他の実施例として、第６図に示すように保管設
備ステーション制御装置21をを介して自動倉庫などの保
管設備22を設け、作業ステーションによる作業スケジュ
ールと同様に製造管理計算機14から出庫順番情報を送信
し、計算機ステーション制御装置13および自動搬送装置
12を介して保管設備ステーション制御装置21に与えると
か、或いは製造管理計算機14から直接通信手段にて保管
設備22に出庫指示を与え、同時に計算機ステーション制
御装置13を介して自動搬送装置12に通知することによ
り、加工機16a〜16cや作業ステーション18と同様な処理
を行って出庫しながら必要な製品や加工用ワークをを保
管できる。

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、製造管理計算機
と自動搬送装置の情報の保持を分担することにより、大
きな処理能力を維持しつつ比較的安価に実現でき、しか
もシステムの障害時でもデータの喪失の危険性を回避で
きる。さらに、製造管理計算機、各ステーションと搬送
装置とはホトカプラ等の光結合手段を介して情報の授受
を行っているので、高精度に情報の授受を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係わる自動製造管理シス
テムの一実施例を説明するために示したもので、第１図
はシステムの全体構成を示すブロック図、第２図および
第３図は製造管理計算機において作成される作業スケジ
ュールおよび加工工程情報のデータ構成を説明する図、
第４図は自動搬送装置における１つのステーションの進
捗管理テーブルのデータ構成を説明する図、第５図は自
動搬送装置から製造管理計算機に実績を報告するデータ
構成を説明する図、第６図は本発明システムの他の実施
例の構成を示すブロック図である。 11……搬送路、12……自動搬送装置、13……計算機ステ
ーション制御装置、14……製造管理計算機、15a〜15c…
…加工ステーション制御装置、16a〜16c……加工機、17
……作業ステーション制御装置、18……作業ステーショ
ン、21……保管設備ステーション制御装置、22……保管
設備。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送装置が製造管理計算機の製造情報に基
   づいて作業ステーションおよび１つ以上の加工機（製造
   組立機を含む）に対しワークを受け渡ししながら加工を
   行う製造管理システムにおいて、 製造計画に基づいて作成された前記製造情報および前記
   作業ステーションまたは加工機から送られてくる搬出要
   求を受けとって送信する製造全般を管理する前記製造管
   理計算機と、 前記製造情報に含まれる作業情報に応じて前記ワークの
   投入・回収の作業を行う作業ステーションと、 前記製造情報に含まれる加工情報に基づいてワークの加
   工を行う加工機を有する少なくとも１つ以上の加工ステ
   ーションと、 前記製造管理計算機、前記各ステーションとは光結合手
   段により情報授受可能に設けられ、前記製造管理計算機
   から送られてくる製造情報を受信記憶するとともに、こ
   の製造情報のうち前記作業情報を前記作業ステーション
   に送信し、また製造情報のうち前記加工情報を前記加工
   ステーションに送信し、かつ、搬出要求先情報を受けて
   搬出先のステーションからワークおよび実績情報を受け
   取り、この受け取ったワークを前記製造情報から搬入先
   ステーションを決定して搬入し、また搬出要求先のステ
   ーションからの実績情報を前記製造管理計算機に送信す
   る前記搬送装置と、 を備えたことを特徴とする製造管理システム。
2. 【請求項２】搬送装置が製造管理計算機の製造情報に基
   づいて１つ以上の加工機（製造組立機を含む）に対しワ
   ークを受け渡ししながら加工を行う製造管理計算機にお
   いて、 前記搬送装置は、 前記ワークを搭載して搬送する搬送手段と、 前記製造管理計算機から送信されてくる少なくとも加工
   工程情報を含む製造情報を光結合手段を介して受信記憶
   する製造情報管理テーブルおよび各加工機ごとに加工中
   の有無およびワーク番号を前記光結合手段を介して受信
   記憶する進捗管理テーブルをもった記憶手段と、 前記製造管理計算機から送信されてくる搬出要求の指示
   に基づき搬出要求先の前記加工機からワークおよび実績
   情報を前記光結合手段を介して受け取って自身の前記進
   捗管理テーブルの内容を変更し、かつ、前記製造管理テ
   ーブルの製造情報から搬入先のステーションを定めて搬
   送し、搬入先ステーションの加工機に対しワークを搬入
   後、前記製造管理計算機に搬送して前記実績情報を送信
   する手段と、 を備えたことを特徴とする製造管理システム。