JP2962319B1 - 生産システム - Google Patents

生産システム

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JP2962319B1
JP2962319B1 JP10201739A JP20173998A JP2962319B1 JP 2962319 B1 JP2962319 B1 JP 2962319B1 JP 10201739 A JP10201739 A JP 10201739A JP 20173998 A JP20173998 A JP 20173998A JP 2962319 B1 JP2962319 B1 JP 2962319B1
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Abstract

【要約】 【課題】 生産にかかる処理時間を短縮でき、システム
の信頼性を向上できる生産システムを実現する。 【解決手段】 製品エージェントを導入した生産システ
ムで、現在の加工に先行して加工装置の選択を行う先行
エージェントと、製品エージェントの後方に残って作業
履歴を製品エージェントとともに重複管理する後方エー
ジェントとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の生産手順に
従って加工装置で加工を行い、所望の製品を生産する生
産システムに関するものである。更に詳しくは、処理の
高速化と信頼性の向上を実現するための改善を施した生
産システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】工場では一般に、生産管理システムや手
作業によって立てられた生産計画に従って実際の生産が
行われる。すなわち、生産に使用する加工装置や、加工
装置を使用する順番は予め決められているのが通常であ
った。
【0003】しかし、このような生産のしかたでは、事
前にスケジューリングされた生産計画に従って加工装置
を使うため、加工装置の故障等のような突発的な事象に
柔軟に対応できないという不都合があった。
【0004】このような不都合を解決するための生産シ
ステムとして、エージェントを導入した生産システムが
現在開発されつつある。
【0005】図4はエージェントを導入した生産システ
ムの概略構成図である。図4で、加工装置1A,1B,
1Cは、工場の生産ライン等に設置されていて、製品2
に加工を施す。制御装置3A,3B,3Cは、加工装置
1A,1B,1Cにそれぞれ接続されている。
【0006】製品エージェント4は、製品と一対一に設
けられている。製品エージェント4は、生産手順に従っ
て自律的に制御装置を渡り歩く。ネットワーク5には制
御装置3A,3B,3Cが接続されている。製品エージ
ェント4はネットワーク5を通って制御装置3A,3
B,3Cを渡り歩く。管理装置6は、管理ソフトウェア
61により製品エージェント4を管理する。
【0007】このような生産システムでは、製品エージ
ェント4は、生産手順に従って必要な加工装置を選択
し、加工を依頼する。図4の例では、加工a、加工b、
加工cの順番で製品2に加工を施すことによって、製品
が完成する。加工a、加工b、加工cは加工装置1A、
1B、1Cが担当する。
【0008】最初に、製品エージェント4は、加工aを
行うのに必要な加工装置1Aを選択して、加工装置1A
に接続された制御装置3Aを介して加工装置1Aを動か
す。加工aを行うときは、製品エージェント5は制御装
置3Aに位置し、製品2は加工装置1Aに位置してい
る。
【0009】同様にして、加工b、加工cを行う。この
時、製品エージェント4は3B,3Cの順番で制御装置
を渡り歩き、製品2は1B、1Cの順番で加工装置を移
動する。これによって、最終的な製品が作り上げられ
る。このように製品が加工装置を移動するのに伴って、
製品エージェントが制御装置を渡り歩く。
【0010】なお、図では一つの製品エージェントしか
示されていないが、複数の製品を並行して作っていると
きは、複数の製品エージェントが同時に存在する。
【0011】図4の生産システムでは、生産手順に従っ
て製品エージェント4が必要な加工装置を動的に選ぶた
め、たとえ加工装置が故障しても同じ機能を持った別の
加工装置を代用して生産を続けることができる。このよ
うに装置選択を動的に行うことで突発事象に柔軟に対応
できるという利点がある。
【0012】しかし、図4の生産システムでは次の問題
点があった。
【0013】(問題点1) 製品エージェントは、一つの生産手順が完了した後に次
の生産手順で必要な加工装置を探しにいく。このため、
生産にかかる処理時間が長くなるという問題点があっ
た。
【0014】(問題点2) システムの信頼性の点では、自律的に動作する製品エー
ジェントが何らかの原因で動作不能に陥り、生産に問題
が起きてはいけない。そのため、図4の生産システムで
は管理ソフトウェア61を置き、個々のエージェントが
正常に動いているかどうかを定期的に調べ、止まってい
たらそれまでにエージェントから報告された作業履歴を
再生成している。
【0015】しかし、システムの高信頼化のために管理
ソフトウェアを置く構成では、多数のエージェントと管
理ソフトウェアとの間の多数対一のメッセージ通信によ
り管理ソフトウェアに負荷が集中するという問題点があ
った。また、管理ソフトウェア自体が何らかの原因で動
作不能になった場合、システム全体に与える影響が大き
くなるという問題点もあった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、製品エージェントを導入した生産
システムで、現在の加工に先行して加工装置の選択を行
う先行エージェントと、製品エージェントの後方に残っ
て作業履歴を製品エージェントとともに重複管理する後
方エージェントとを設けることにより、生産にかかる処
理時間を短縮でき、システムの信頼性を向上できる生産
システムを実現することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になった生産システムである。
【0019】(1)所定の生産手順に従って加工装置で
加工を行い、所望の製品を生産する生産システムにおい
て、 前記加工装置に接続された制御装置と、 各制御装置
に設けられていて、製品と一対一に設けられ、生産手順
書に従って必要な加工装置を選択し、加工を依頼する加
工装置に接続された制御装置のもとへ移動する製品エー
ジェント、この製品エージェントに先行して加工装置を
選択して予約する先行エージェント、製品エージェント
の作業履歴を製品エージェントとともに重複管理する後
方エージェントの存在領域を提供する記憶手段と、 各制
御装置が接続されたネットワークと、を備えたことを特
徴とする生産システム。
【0020】(2)前記先行エージェントは、現在行わ
れている手順に先行する手順の加工で必要な加工装置を
選択して予約し、予約した加工装置に接続された制御装
置のもとへ移動することを特徴とする(1)記載の生産
システム。
【0021】(3)前記後方エージェントは、現在の手
順より前の手順で使用した加工装置に接続された制御装
置に残留し、製品エージェントが管理している加工履歴
を重複管理し、製品エージェントが正常に動いているか
どうかを監視し、製品エージェントがダウンしたときに
自身の持つ加工履歴をもとに製品エージェントを再生成
することを特徴とする(1)記載の生産システム。
【0022】(4)生産手順の進行に従って製品が加工
装置を移動していくのに伴って製品エージェントが制御
装置を渡り歩くと、これと連鎖して前記先行エージェン
ト及び後方エージェントは存在する制御装置を変えてい
くことを特徴とする(1)記載の生産システム。
【0023】(5)所定の生産手順に従って加工装置で
加工を行い、所望の製品を生産する生産システムにおい
て、 前記加工装置に接続された制御装置と、 各制御装置
に設けられていて、製品エージェント、先行エージェン
ト、後方エージェントの存在領域を提供する記憶手段
と、 各制御装置が接続されたネットワークとを備え、
記製品エージェントは、製品と一対一に設けられ、生産
手順書に従って必要な加工装置を選択し、加工を依頼す
る加工装置に接続された制御装置のもとへ移動し、 前記
先行エージェントは、現在行われている手順に先行する
手順の加工で必要な加工装置を選択して予約し、予約し
た加工装置に接続された制御装置のもとへ移動し、 前記
後方エージェントは、現在の手順より前の手順で使用し
た加工装置に接続された制御装置に残留し、製品エージ
ェントが管理している加工履歴を重複管理し、製品エー
ジェントが正常に動いているかどうかを監視し、製品エ
ージェントがダウンしたときに自身の持つ加工履歴をも
とに製品エージェントを再生成し、 生産手順の進行に従
って製品が加工装置を移動していくのに伴って製品エー
ジェントが制御装置を渡り歩くと、これと連鎖して前記
先行エージェント及び後方エージェントは存在する制御
装置を変えていくことを特徴とする生産システム。
【0024】(6)前記先行エージェント及び後方エー
ジェントが同時期に存在する数は可変であることを特徴
とする(5)記載の生産システム。
【0025】(7)生産が所定の段階まで進んだとき
に、前記後方エージェントは自身の持つ加工履歴をデー
タベースに保存して消滅することを特徴とする(5)記
載の生産システム。
【0026】
【0027】
【0028】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図1で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
【0029】図1の例では加工装置は1Aから1Dまで
4個設けられている。制御装置8A〜8Dは加工装置1
A〜1Dにそれぞれ接続されている。なお、図1の例で
は各制御装置に1つの加工装置が接続されているが、1
つの制御装置に複数の加工装置が接続されていてもよ
い。
【0030】製品エージェント4は、生産手順書(レシ
ピ)41に従って必要な加工装置を選択し、加工を依頼
する。装置エージェント81A〜81Dは加工装置1A
〜1Dと一対一に設けられていて、対応する加工装置が
どのような加工が可能なのか等、加工装置固有の情報を
持ち、加工装置を制御する。
【0031】記憶手段82は、各制御装置8A〜8Dに
設けられていて、製品エージェント4、先行エージェン
ト9、後方エージェント10及び装置エージェント81
A〜81Dの存在領域を提供する。記憶手段82の記憶
領域に製品エージェントや先行エージェントが移動して
きたり、この記憶領域で後方エージェントが生成された
り製品エージェントが再生成される。
【0032】制御部83は、各制御装置8A〜8Dに設
けられていて、制御装置の制御機能を司る。装置エージ
ェント81A〜81Dは、制御部83に働きかけて制御
機能を実行させる。
【0033】先行エージェント9は、現在行われている
加工に先行する手順の加工で必要な加工装置を選択して
予約し、予約した加工装置に対応する装置エージェント
が存在する制御装置のもとへ移動する。
【0034】後方エージェント10は、現在行われてい
る加工より前の手順にある加工で使用した加工装置を制
御する制御装置に残留し、製品エージェント4が管理し
ている加工履歴を重複管理する。また、後方エージェン
ト10は、製品エージェント4が正常に動いているかど
うかを監視し、製品エージェント4がダウンしたときに
自身の持つ加工履歴をもとに製品エージェントを再生成
する。
【0035】生産手順の進行に従って製品が加工装置を
移動していくのに伴って製品エージェントが制御装置を
渡り歩くと、これと連鎖して先行エージェント及び後方
エージェントは存在する制御装置を変えていく。
【0036】データベース11は後方エージェント10
の持つ加工履歴を保存するために設けられている。生産
が所定の段階まで進んだときに、後方エージェント10
は自身の持つ加工履歴をデータベース10に保存して消
滅してもよい。
【0037】図1のシステムの動作を説明する。製品エ
ージェント4は、生産手順書41に従って必要な加工装
置を選択するために加工装置に対応する装置エージェン
トにメッセージを投げて作業が可能かどうかを問い合わ
せる。この場合、複数の装置エージェントにメッセージ
を投げることがある。作業が可能という回答があった装
置エージェントの中から最適なものを見つける。製品エ
ージェント4は最適な装置エージェントが存在する制御
装置に移動する。移動はネットワーク5を通って行う。
これに伴って、製品エージェントが選択した装置エージ
ェントと対応する加工装置に製品が搬送される。
【0038】移動先で必要な作業が終わると、同様にし
て次の生産手順で必要な加工装置を探し出して加工を行
う。これを繰り返すことにより最終的な製品を作り上げ
る。
【0039】図1に示すように、製品2が加工装置1B
で加工されているとき、製品エージェント4は加工装置
1Bに接続された制御装置8B上に存在する。加工装置
1Bによる加工中に、製品エージェント4は、次の生産
手順で必要となる加工装置を探して選択する機能を持つ
先行エージェント9を生成する。先行エージェント9
は、次の生産手順を担当する製品エージェントである
が、製品エージェントのサブセット機能、すなわち、次
の生産手順の装置選択機能だけを持つエージェントとし
て製品エージェントとは別に実装することも可能であ
る。先行エージェント9は、与えられた生産手順で必要
な加工装置を選択し、選択した加工装置に対応した装置
エージェントが存在する制御装置のもとへ移動する機能
を持っている。
【0040】後方エージェント10は、現在の生産手順
の一つ前の生産手順を担当した製品エージェントであ
り、前の生産手順で使った加工装置に接続された制御装
置に残っている.後方エージェント10は、製品エージ
ェント4の管理する加工履歴を重複管理している。ま
た、製品エージェント4が正常に動いているかどうかを
監視する機能を持つ。後方エージェント10は、何らか
の原因で製品エージェント4がダウンしたことを検知し
た場合、自分の持つ加工履歴に従って製品エージェント
を再生成する機能を持つ。
【0041】ここで、一つの製品に対して同時期に先行
エージェント9と後方エージェント10がいくつ存在す
るかはアプリケーションに依存する。現在の生産手順の
M個(Mは整数)先の生産手順まで先行エージェントが
存在してもよい。また、現在の生産手順のN個(Nは整
数)前の生産手順まで後方エージェントが存在してもよ
い。
【0042】図2は各エージェントにおけるメッセージ
の流れを示したタイムチャートである。図2では、製品
エージェントが制御装置8B上に移動してきた(これに
伴って、製品も加工装置1Bに搬送されてくる)時か
ら、先行エージェント9と後方エージェント10が共に
一つ存在する場合について説明している。
【0043】製品エージェント4が装置エージェント8
1Bにメッセージを投げて加工を依頼する間は基本的に
は待っているだけなので、この間に、生産手順を先読み
して加工装置を探す先行エージェント10を生成する
(に示す処理)。すなわち、先行エージェント10
は、加工装置1Cを選択・予約して制御装置8Cに移動
する。
【0044】加工装置1Bによる加工が終わり、製品が
加工装置1Cに搬送されると、制御装置8Cにいた先行
エージェント10は製品エージェントとして動作し(
に示す処理)、制御装置8Bにいた製品エージェントが
後方エージェントになる。
【0045】このようにして、製品エージェントが制御
装置を渡り歩くと、これと連鎖して先行エージェント及
び後方エージェントは存在位置を変えていく。製品エー
ジェントが制御装置8Bにあるときは、各エージェント
は図1の実線L1に示す配置をとり、製品エージェント
が制御装置8Cに移動すると、各エージェントは図1の
破線L2に示す配置をとる。
【0046】図3は製品エージェントの詳細構造の一例
を説明するブロック図である。図3で、通信手段42
は、製品エージェント間の通信、製品エージェントと装
置エージェントとの間の通信等を行う。装置選択手段4
3は、生産手順で必要な加工装置を選択する。動作命令
記憶手段44は、加工装置に与える動作命令を制御装置
側で読み出すのに適した形式で記憶している。
【0047】加工依頼手段45は加工装置に加工を依頼
する。加工の依頼は、依頼する作業に応じた動作命令を
動作命令記憶手段44から読み出し、読み出した動作命
令を装置エージェントに与えることによって行う。加工
履歴管理手段46は、製品に対する加工履歴を管理す
る。次回移動先決定手段47は、エージェントの今度の
移動先を決定する。
【0048】監視手段48は、製品エージェントが正常
に動いているかどうかを監視する。エージェント再生成
手段49は、監視手段48の監視結果をもとに、製品エ
ージェントがダウンしたときに加工履歴管理手段46に
管理していた加工履歴をもとに製品エージェントを再生
成する。また、エージェント再生成手段49は、製品エ
ージェントから先行エージェントを生成する。
【0049】前述したように、製品エージェントは先行
エージェントを生成する。先行エージェントは製品エー
ジェントをコピーすることにより生成する。図3のブロ
ック図で、通信手段42、装置選択手段43及び次回移
動先決定手段47により、先行エージェントの機能を司
る。従って、先行エージェントとして動作するときは、
通信手段42、装置選択手段43及び次回移動先決定手
段47の部分だけが機能することになる。
【0050】なお、先行エージェントは次の生産手順の
装置選択機能だけを持ったエージェントであるため、製
品エージェントをそのままコピーしたものでなくてもよ
い。例えば、製品エージェントのサブセット機能、すな
わち、通信手段42、装置選択手段43及び次回移動先
決定手段47の部分だけを持つエージェントとして製品
エージェントとは別に実装してもよい。
【0051】後方エージェントは、前の手順で使った加
工装置に対応する制御装置に残った製品エージェントで
あるため、製品エージェントと同じ構成をとってもよ
い。ただし、後方エージェントとして動作するときは、
通信手段42、加工履歴監視手段46、監視手段48
は、エージェント再生成手段49の部分だけが機能する
ことになる。
【0052】なお、先行エージェント9及び後方エージ
ェント10が存在する数は、生産の進捗状況に応じて可
変であってもよい。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。
【0054】請求項1乃至請求項の発明によれば、製
品エージェントを導入した生産システムで、現在の加工
に先行して加工装置の選択を行う先行エージェントと、
製品エージェントの後方に残って作業履歴を製品エージ
ェントとともに重複管理する後方エージェントとを設け
ている。
【0055】先行エージェントがあることにより、動的
な加工装置の選択を効率的に実行できるため、生産にか
かる処理時間を短縮できる。
【0056】後方エージェントがあることにより、加工
履歴を複数のエージェントで重複管理するため、負荷の
分散を保ったままでローカルに製品エージェントの動作
チェックをしたり、製品エージェントがダウンしたとき
に再生成をすることができる。これによって、システム
の信頼性を向上できる。
【0057】請求項の発明によれば、生産の進捗状況
に応じて最適な数の先行エージェントと後方エージェン
トを存在させることができる。
【0058】請求項の発明によれば、生産が所定の段
階まで進み、後方エージェントがこれ以上留まる必要が
なくなったときでも、加工履歴を残すことができる。
【0059】以上説明したように本発明によれば、エー
ジェントを導入した生産システムの更なる改良を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の動作説明図である。
【図3】製品エージェントの詳細構造の一例を説明する
ブロック図である。
【図4】エージェントを導入した生産システムの従来例
の概略構成図である。
【符号の説明】
1A〜1D 加工装置 2 製品 4 製品エージェント 41 生産手順書 5 ネットワーク 8A〜8D 制御装置 81A〜81D 装置エージェント 82 記憶手段 9 先行エージェント 10 後方エージェント 11 データベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23Q 41/00 B23Q 41/08 G05B 15/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の生産手順に従って加工装置で加工
    を行い、所望の製品を生産する生産システムにおいて、 前記加工装置に接続された制御装置と、 各制御装置に設けられていて、製品と一対一に設けら
    れ、生産手順書に従って必要な加工装置を選択し、加工
    を依頼する加工装置に接続された制御装置のもとへ移動
    する製品エージェント、この製品エージェントに先行し
    て加工装置を選択して予約する先行エージェント、製品
    エージェントの作業履歴を製品エージェントとともに重
    複管理する後方エージェントの存在領域を提供する記憶
    手段と、 各制御装置が接続されたネットワークと、 を備えたことを特徴とする生産システム。
  2. 【請求項2】 前記先行エージェントは、現在行われて
    いる手順に先行する手順の加工で必要な加工装置を選択
    して予約し、予約した加工装置に接続された制御装置の
    もとへ移動することを特徴とする請求項1記載の生産シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記後方エージェントは、現在の手順よ
    り前の手順で使用した加工装置に接続された制御装置に
    残留し、製品エージェントが管理している加工履歴を重
    複管理し、製品エージェントが正常に動いているかどう
    かを監視し、製品エージェントがダウンしたときに自身
    の持つ加工履歴をもとに製品エージェントを再生成する
    ことを特徴とする請求項1記載の生産システム。
  4. 【請求項4】 生産手順の進行に従って製品が加工装置
    を移動していくのに伴って製品エージェントが制御装置
    を渡り歩くと、これと連鎖して前記先行エージェント及
    び後方エージェントは存在する制御装置を変えていくこ
    とを特徴とする請求項1記載の生産システム。
  5. 【請求項5】 所定の生産手順に従って加工装置で加工
    を行い、所望の製品を生産する生産システムにおいて、 前記加工装置に接続された制御装置と、 各制御装置に設けられていて、製品エージェント、先行
    エージェント、後方エージェントの存在領域を提供する
    記憶手段と、 各制御装置が接続されたネットワークとを備え、 前記製品エージェントは、製品と一対一に設けられ、生
    産手順書に従って必要な加工装置を選択し、加工を依頼
    する加工装置に接続された制御装置のもとへ移動し、 前記先行エージェントは、現在行われている手順に先行
    する手順の加工で必要な加工装置を選択して予約し、予
    約した加工装置に接続された制御装置のもとへ移動し、 前記後方エージェントは、現在の手順より前の手順で使
    用した加工装置に接続された制御装置に残留し、製品エ
    ージェントが管理している加工履歴を重複管理し、製品
    エージェントが正常に動いているかどうかを監視し、製
    品エージェントがダウンしたときに自身の持つ加工履歴
    をもとに製品エージェントを再生成し、 生産手順の進行
    に従って製品が加工装置を移動していくのに伴って製品
    エージェントが制御装置を渡り歩くと、これと連鎖して
    前記先行エージェント及び後方エージェントは存在する
    制御装置を変えていくことを特徴とする生産システム。
  6. 【請求項6】 前記先行エージェント及び後方エージェ
    ントが同時期に存在する数は可変であることを特徴とす
    る請求項5記載の生産システム。
  7. 【請求項7】 生産が所定の段階まで進んだときに、前
    記後方エージェントは自身の持つ加工履歴をデータベー
    スに保存して消滅することを特徴とする請求項5記載の
    生産システム。
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