JP3616200B2 - 設備稼働監視システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産設備の稼働状態の検出および記録に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、製品を製造する生産現場では、原価低減、工完短縮、歩留向上による生産性の向上が常に求められており、これを達成するために、設備能力の向上が最重点課題となっている。したがって、生産設備の稼働状況を正確に把握して現状分析を行い、稼働率を引き下げている要因を突き止めて改善していくことが必要である。そして、そのためのツールとして、稼働状態計測装置が用いられている。
【０００３】
この稼働状態計測装置としては、たとえば特開平６−２８２７１８号公報に記載されているように、生産設備のプログラマブルコントローラ（以下、単に「コントローラ」という。）に直接接続し、生産設備の稼働状態や停止要因等をコントローラから自動で収集、計測する装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の稼働状態計測装置（以下「従来装置」という。）は、コントローラを有する生産設備については有効であるが、コントローラを持たない生産設備に適用する場合、以下のような問題がある。
【０００５】
すなわち、従来装置をコントローラを持たない生産設備に適用するには、コントローラに代わるインターフェイスを作成する必要がある。このインターフェイスは、従来装置への入力信号を生成するために必要となる信号を生産設備から全て取り込む必要がある。そのため、生産設備の型式等が異なれば、信号の電気的特性や信号を取り込む部位および取り込み信号数が異なり、生産設備毎に専用のインターフェイスを製作しなければならない、という問題である。このようなインターフェイスは停止要因を生産設備からの信号取り込みにより判断するために内部回路が非常に複雑となり、高価なものになってしまう。
【０００６】
さらに、従来装置では生産設備やコントローラからの入力信号で停止要因を判断する構成のため、そのままでは準備作業や待ち時間といった人的な装置停止要因（以下「人的停止要因」という。）を収集することができない、という問題である。また、装置故障であっても、故障個所が具体的に把握されないと高精度な稼働状況管理は不可能になる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、コントローラを持たない生産設備の稼働状況を容易に計測することのできる技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、生産設備の人的および機械的停止要因を具体的に記録することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明による設備稼働監視システムは、生産設備の稼働状態を示すランプ出力、ブザー出力、またはセンサ出力を少なくとも前記生産設備の着工状態、待機状態、故障状態、または停止状態を表わすＯＮ／ＯＦＦ信号に変換するインターフェイスと、
前記インターフェイスに接続されて、前記生産設備の少なくとも着工状態、待機状態、故障状態、停止状態、故障要因または停止要因を表わすデータ、および各状態の開始または終了時刻を記録する設備稼働状態記録装置とを備えた設備稼働監視システムであって、前記設備稼働状態記録装置は、その表示部上に、前記生産設備の故障要因、または停止要因の複数の候補をそれぞれ割り当てた複数の要因入力キーが設置され、前記インターフェイスからの入力信号パターンに従って、前記設備稼働状態記録装置の前記表示部上の前記要因入力キーの中より、該当する候補の要因入力キーが入力可能とされ、作業者による選択的な前記要因入力キーの入力操作によって、前記要因入力キーに割り当てられた要因データが、前記生産設備の故障要因または停止要因を表わすデータとして記録され、また作業者による故障要因または停止要因を終了させる終了キーの入力操作によって、新たな要因入力キーが入力可能とされ、前記終了キーの入力操作の時刻が新たな要因または待機状態の開始として記録されることを特徴とするものである。
【００１３】
上記した手段によれば、生産設備からの信号取り込みだけでは判断できない人的停止要因や故障／チョコ停の具体的な記録が可能になる。また、各種生産設備に複雑なインターフェイスを作成することなく簡単に接続し使用することが可能になり、生産設備の稼働状況を容易に計測することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態である設備稼働状態記録装置および信号加工装置が用いられた設備稼働監視システムであり、オンラインでリアルタイムに設備稼働状態の監視が行われるようになっている。この監視システムは、ホストコンピュータ（状況集計部）１、データベース２、端末３１ 〜３ｎ 、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４、中継端末５、マルチプレクサ６、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ 、インターフェイス３４１ 〜３４ｎ 、生産設備８１ 〜８ｎ 、ＲＳ−２３２Ｃ回線１０、ＲＳ−２３２Ｃ回線１１１ 〜１１ｎ 、プリンタ１２とから構成されている。なお、ＲＳ−２３２Ｃ回線とはＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ −米国電子工業会）にて規格化された接続コネクタおよび配線ケーブルからなる回線であり、広くＯＡ機器の接続に用いられているものである。
【００１６】
このような構成の監視システムにおいて、データベース２はホストコンピュータ１で管理されている。また、ホストコンピュータ１、端末３１ 〜３ｎ 、中継端末５、プリンタ１２はそれぞれＬＡＮ４を介して相互に接続されている。さらに、中継端末５とマルチプレクサ６とはＲＳ−２３２Ｃ回線１０で、マルチプレクサ６と設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ とはＲＳ−２３２Ｃ回線１１１ 〜１１ｎ でそれぞれ接続されており、これらとインターフェイス３４１ 〜３４ｎ 、生産設備８１ 〜８ｎ でデータ収集系９を構成している。なお、データ収集系９はＬＡＮ４上に複数設けることができる。
【００１７】
設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ は各々に接続された生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状態をモニタして内部メモリに稼働データを記録する。また、中継端末５は多重化装置であるマルチプレクサ６を介して定期的に各設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ が記録した稼働データを取得し、ＬＡＮ４を介してホストコンピュータ１へ転送する。そして、ホストコンピュータ１は中継端末５から転送された稼働データをデータベース２に保存する。なお、端末３１ 〜３ｎ および中継端末５では、データベース２からＬＡＮ４を介して各生産設備８１ 〜８ｎ の稼働データを取得してデータの集計・分析が行えるようになっているのみならず、表示された稼働データにより生産設備８１ 〜８ｎ の集中監視が行えるようになっている。
【００１８】
図２に示すように、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ には、所定の要因をハンドで入力するためのキー入力部１３、たとえば４０桁× ２行にわたって必要な操作情報を表示するＬＣＤ表示部２４、対応する生産設備８１ 〜８ｎ が稼働中であることを示す稼働表示灯２１、故障／チョコ停中を除いた停止中であることを示す停止表示灯２２、故障／チョコ停中であることを示す故障表示灯２３が配置されている。
【００１９】
また、キー入力部１３は、要因入力キー（要因入力部）１４、終了キー１５、訂正キー１６、故障発生キー１７と修理開始キー１８とから構成されている。各キー１４，１５，１６，１７，１８にはそれが入力可能な状態にあることを点灯して示す表示灯１９が設けられている。したがって、表示灯１９が点灯していないキー１４，１５，１６，１７，１８を押した場合には、そのキー１４，１５，１６，１７，１８に割り当てられた要因は入力されないことになる。なお、本実施の形態において入力はキー形式が採用されているが、たとえばスイッチなど他の入力形式でもよい。
【００２０】
要因入力キー１４は、生産設備８１ 〜８ｎ が人的な要因により停止したり、機械的あるいは電気的なトラブルによる故障やチョコ停（＝故障ではないが、たとえばセンサの検出ミスなどによりエラーと判定されて生産設備８１ 〜８ｎ が停止するような現象をいう。したがって、リセット操作により容易に稼働状態に復帰することができる。５分以内の短い停止時間となるのが一般的である。）により停止した場合に、その具体的な停止要因の入力を行う部分であり、それぞれに固有のキー番号が割り振られている。そして、要因入力キー１４では、ユーザが各キー毎に人的および設備的な停止要因を具体的に設定して使用することができるようになっている。
【００２１】
図示する要因入力キー１４は、人的停止要因を入力する第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂ、および具体的な設備的停止要因を入力する第２の停止要因入力手段１４ｃに割り振られている。なお、第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂは、さらに、各種待ち要因を入力する停止要因Ａ入力部１４ａと、各種メンテナンス要因を入力する停止要因Ｂ入力部１４ｂとに細分化され、左右に分割配置されている。
【００２２】
人的停止要因が入力される第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂのキーは、設備稼働状態記録装置７が生産設備８１ 〜８ｎ の待機状態を認識したときの入力を受け付け、全ての設定キーの表示灯１９を点灯させて第１の停止要因が入力可能であることを示すようになっている。また、故障／チョコ停要因が入力される第２の停止要因入力手段１４ｃのキーは、設備稼働状態記録装置７が生産設備８１ 〜８ｎ の故障／チョコ停を認識したときに入力を受け付け、全ての設定キーの表示灯１９を点灯させて第２の停止要因が入力可能であることを示すようになっている。なお、符号１４ｄに示す何れの要因も割り当てられない入力遮断部は、誤入力防止のため常に入力操作に反応しないようになっており、それに関連して、表示灯１９も点灯しないようになっている。
【００２３】
キー入力部１３は、各種の初期設定（内部メモリの初期化、内部時計の現在日時の設定、要因入力キー１４の機能の設定、生産設備８１ 〜８ｎ の識別、管理用番号等の設定）時は、テンキー、カーソル移動キー等として使用される。したがって、ユーザはＬＣＤ表示部２４に表示された情報をキー入力部１３で適宜変更して所望内容に設定することができる。
【００２４】
設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ の内部構造を図３のブロック図に示す。図示するように、各設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ は、制御演算部（動作状態判別手段）２５を備えている。この制御演算部２５には、キー入力部１３、稼働表示灯２１、停止表示灯２２、故障表示灯２３、ＬＣＤ表示部２４、信号入力Ａ２６、信号入力Ｂ２７、信号入力Ｃ２８、信号入力Ｄ２９、通信ポート３０、内部時計３１、稼働データ記録部３２、設定データ記憶部３３がそれぞれ接続されている。
【００２５】
信号入力Ａ２６〜Ｄ２９は生産設備８１ 〜８ｎ から発信される信号の入力部であり、信号入力Ａ２６は生産設備８１ 〜８ｎ の着工中を検出する信号の入力部、信号入力Ｂ２７は生産設備８１ 〜８ｎ の着工終了時に動作するアラーム、たとえばブザーの鳴動開始と鳴動終了とを検出する信号の入力部となっている。また、信号入力Ｃ２８は、生産設備８１ 〜８ｎ の故障／チョコ停発生時におけるブザーの鳴動開始と鳴動終了とを検出する信号の入力部、信号入力Ｄ２９は、生産設備８１ 〜８ｎ 内で処理されるワークの生産数をカウントするため信号の入力部となっている。なお、本実施の形態においては、信号入力Ａ２６〜Ｄ２９によって生産設備８１ 〜８ｎ の着工状態、待機状態、故障／チョコ停発生状態および生産数量が検出されるようになっているが、生産数量の把握が不要な場合には信号入力Ｄ２９は設ける必要がない。また、アラームとしては視覚で認識できる警告灯など、ブザー以外のものを用いることもできる。
【００２６】
通信ポート３０は、上位コンピュータへ稼働データを転送するために使用される出力ポートとして機能するものである。稼働データ記録部３２は、信号入力Ａ２６〜Ｄ２９への入力信号により生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状態の判別を行い、着工開始日時、生産数、着工終了を知らせるブザー（以下「終了ブザー」という。）の鳴動開始日時、故障／チョコ停発生を知らせるブザー（以下「故障ブザー」という。）の鳴動開始日時、待機状態の開始日時、故障／チョコ停対処待ちの開始日時等を時系列データとして自動記録するようになっている。そして、設定データ記憶部３３は、要因入力キー１４に割り当てられた第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂおよび第２の停止要因入力手段１４ｃの割り当てデータを記憶する。
【００２７】
図４に示すように、インターフェイス（信号加工装置）３４１ 〜３４ｎ は、信号処理部３５、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ を備えている。設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の信号取出部３７１ 〜３７４ から信号を取り込み、その信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態等を判別して稼働状態判別用の信号を生成、出力するようになっている。なお、信号取出部３７１ 〜３７４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状況を示すランプ、ブザー、センサ等の中から設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ が前記した生産設備８１ 〜８ｎ の状態（つまり、着工状態、待機状態、故障／チョコ停発生状態および生産数量）を認識するに必要な信号を出力する箇所が割り当てられている。したがって、信号取出部３７１ 〜３７４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の型式毎に異なる場合がある。
【００２８】
信号処理部３５は、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の出力信号のレベル等を調整した信号を生成して、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ の信号入力Ａ２６〜Ｄ２９が受信可能な信号に変換する。なお、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の出力信号を変換することなく信号入力Ａ２６〜Ｄ２９が受信可能であるならば、信号処理部３５は省略することができる。
【００２９】
設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の構造を図５に示す。この設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ は、信号取込部３８、判別信号生成部３９、判別条件選択スイッチ４０を備えている。信号取込部３８は、生産設備８１ 〜８ｎ の信号取出部からの入力信号をフォトカプラ、リレー等を用いて生産設備に影響を与えないよう電気的に分離した後に判別信号生成部３９へ出力する。判別信号生成部３９は、信号取込部３８からの入力信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態等を判別し、稼働状態判別用の信号を出力する。判別信号生成部３９は信号判別処理条件を複数備えている。したがって、判別条件選択スイッチ４０を操作することにより、判別信号生成部３９は信号取込部３８からの入力信号を所望の信号に加工することができる。
【００３０】
このような構成を有する設備稼働監視システムにおいて、設備稼働状態記録装置７における稼働状態判別について、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の信号判別処理について、停止要因Ａ・Ｂの入力について、故障要因の入力と故障／チョコ停の判別について、順次説明する。
【００３１】
▲１▼設備稼働状態記録装置における稼働状態判別について
設備稼働状態記録装置は、信号入力Ａ〜Ｄへの入力信号により生産設備の稼働状態の判別を行い、前述のような稼働データを時系列的に自動記録するようになっている。そして、信号入力Ａ〜Ｄにおける稼働データは次のように記録される。
【００３２】
先ず、図６において、生産設備が着工中との信号が入力される信号入力Ａへの入力信号がＯＮである期間ｔ１ 〜ｔ３ が着工時間と判断される。そして、信号立ち上がりの時刻ｔ１ が着工開始として記録される。そして、信号立ち下がりの時刻ｔ３ が着工終了として記録される。
【００３３】
着工が終了した時刻ｔ３ からは、信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂが設定された第１の停止要因入力手段についてサンプリングが開始され、時刻ｔ３ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ３ が待機状態の開始として記録される。また、時刻ｔ３ が到来する前の時刻ｔ２ あるいはＴｘ 秒以内である時刻ｔ４ で信号入力ＢがＯＮになった場合には、時刻ｔ３ は終了ブザーの鳴動開始として記録される。Ｔｘ 秒経過後の時刻ｔ５ で信号入力ＢがＯＮになった場合は、時刻ｔ３ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は終了ブザーの鳴動開始として記録される。同様に、時刻ｔ６ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ６ は待機状態の開始として記録される。
【００３４】
期間ｔ１ 〜ｔ３ における信号入力Ｄ（これはワークの生産数のカウント信号である）の立ち上がり（または立ち下がり）の回数がカウントされ、その合計が時刻ｔ１ で記録された着工開始のデータに生産数として付加される。なお、終了ブザーの鳴動時間を稼働データとして必要としない場合は、信号入力Ｂは使用されない。
【００３５】
図７において、図６の場合と同様に、時刻ｔ８ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ８ は待機状態の開始として記録される。そして、時刻ｔ８ より前の時刻ｔ７ 、またはＴｘ 秒以内である時刻ｔ９ で信号入力ＣがＯＮになった場合は故障／チョコ停が発生したケースであるので、時刻ｔ８ を故障ブザーの鳴動開始として記録する。また、稼働終了時刻ｔ８ からＴｘ 秒経過後の時刻ｔ１０で信号入力ＣがＯＮになった場合は稼働中のトラブルは発生していないことになるので、時刻ｔ８ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ１０は故障ブザーの鳴動開始として記録される。そして、信号入力Ｃが立ち下がる時刻ｔ１１は故障／チョコ停対処待ちの開始として記録され、第２の停止要因入力手段が入力可能な状態になる。
【００３６】
▲２▼設備稼働状態検出器の信号判別処理について
前述のように、設備稼働状態検出器は生産設備から入力した信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態を判別し、図８に示すように、処理１〜処理８の条件で出力信号を生成する。つまり、判別条件選択スイッチにより処理１〜処理８の条件を選択することで図示する８種類の信号の何れかが生成され、各処理に対応して設けられた出力端子から生成された信号が出力される。
【００３７】
この場合の信号処理においては、生産設備からの点滅信号をＯＮおよびＯＦＦ信号と区別するために、点滅周期より長い期間Ｔ１ 内での点滅は連続したものとして取り扱うことができるようになっている。また、点滅信号をＯＦＦと処理した場合におけるＯＮ信号と点滅信号との誤認識を防止するために、期間Ｔ１ より長い期間Ｔ２ が設定され、信号が立ち上がった状態が期間Ｔ２ 以上維持されている場合にはＯＮ信号と認識される。なお、期間Ｔ１ およびＴ２ は判別信号生成部で調節可能となっている。
【００３８】
判別条件選択スイッチにより選択される処理１〜処理８の内容は次のようなものである。
【００３９】
処理１で入力信号がＯＮとなった場合のみ、図のような信号を出力するものである。なお、この処理１と次の処理２においては点滅信号がＯＦＦと処理されるので、入力信号ＯＮについての認識は期間Ｔ２ だけ遅延する。処理２は処理１の出力を論理反転したものである。処理３は入力がパルス信号のときだけ、図のような信号を出力する。処理４は、処理３の出力を論理反転したものである。処理５は入力信号がパルス信号またはＯＮ信号のとき、図のような信号を出力する。処理６は、処理５の出力を論理反転したものである。そして、処理７は入力信号をレベル変換のみでそのまま出力する。処理８は、処理７の出力を論理反転したものである。
【００４０】
図４における信号取出部３７１ は、着工中と非着工中での状態が異なる部位（例えば、着工中表示ランプ等）が、信号取出部３７２ は、終了ブザーの鳴動中と非鳴動中での状態が異なる部位（例えば、着工終了表示ランプ等）が、信号取出部３７３ は、故障ブザーの鳴動中と非鳴動中での状態が異なる部位（例えば、故障発生表示ランプ等）がそれぞれ割り当てられて信号が取り出されている。そして、前記した処理１〜処理８の何れかの処理を各信号について選択することにより、図４の設備稼働状態検出器３６１ では信号入力Ａ２６への、設備稼働状態検出器３６２ では信号入力Ｂ２７への、設備稼働状態検出器３６３ では信号入力Ｃ２８への、出力信号が直接作り出される。また、信号取出部３７４ を製品検出センサや製品カウントセンサ等に割り当てた場合には、これを処理７または処理８を用いて信号入力Ｄ２９へ直接出力することが可能である。したがって、上記のような部位から信号を取り出すようにすれば処理条件の選択のみで所望の信号を生成することが可能になるため、設備稼働状態検出器の出力信号を設備稼働状態記録装置の信号入力Ａ〜Ｄが受信可能な信号に変換する信号処理部が不要になる。これにより、インターフェイスは取り付け対象となる生産設備の型式等に依存することなく共通とすることができる。
【００４１】
▲３▼停止要因Ａの入力について
図９に停止要因Ａの入力例を示す。ここでは、ユーザの初期設定により、たとえばＮｏ．００ の要因入力キー１４に“製品待ち”を、Ｎｏ．０１ の要因入力キー１４に“その他待ち”を入力する機能が設定されているものとする。
【００４２】
ブザーの鳴動を検出する信号入力Ｂの入力信号が時刻ｔ２ で立ち下がった後の時刻ｔ３ でＮｏ．００ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒（たとえば１０秒程度）未満なら時刻ｔ２ は具体的停止要因“製品待ち”開始として記録される。一方、期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ２ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ３ は“製品待ち”の開始として記録される。
【００４３】
続いて、時刻ｔ４ で終了キー１５を押すことにより停止要因“製品待ち”の終了が入力され、時刻ｔ５ でＮｏ．０１ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒未満なら時刻ｔ４ は停止要因“その他待ち”の開始として記録される。一方、期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ４ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は“その他待ち”開始として記録される。
【００４４】
なお、時刻ｔ６ で信号入力Ａの入力信号が立ち上がると、時刻ｔ６ は着工開始として記録される。したがって、停止要因“その他待ち”は時刻ｔ６ をもって終了することになるので、終了キー１５を押し忘れても稼働データが実際と食い違うことはない。
【００４５】
▲４▼停止要因Ｂの入力について
図１０に停止要因Ｂの入力例を示す。ここでは、ユーザの初期設定により、たとえばＮｏ．０５ の要因入力キー１４に“定期点検（週１回）”を、Ｎｏ．０６ の要因入力キー１４に“定期点検（月１回）”を入力する機能が設定されているものとする。
【００４６】
時刻ｔ２ で信号入力Ｂの入力信号が立ち下がってから、時刻ｔ３ にＮｏ．０５ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒未満ならば、時刻ｔ２ は停止要因“定期点検（週１回）”の開始として記録される。一方、期間ｔ２ 〜ｔ３ 間がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ２ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ３ は“定期点検（週１回）”の開始として記録される。
【００４７】
時刻ｔ４ で終了キー１５により停止要因“定期点検（週１回）”の終了が入力され、時刻ｔ５ でＮｏ．０６ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒未満ならば、時刻ｔ４ は停止要因“定期点検（月１回）”の開始として記録される。一方、期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ４ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は停止要因“定期点検（月１回）”の開始として記録される。
【００４８】
停止要因Ｂは、停止要因Ａと異なり、要因入力キー１４が入力されてから終了キー１５が入力されるまでの期間（図１０の期間ｔ３ 〜ｔ４ および期間ｔ５ 〜ｔ７ ）は、信号入力Ａ〜Ｃは全て無視されるようになっている。したがって、時刻ｔ６ での信号入力Ａの入力信号の立ち上がりは無視され、時刻ｔ７ が着工開始として記録される。
【００４９】
また、期間ｔ３ 〜ｔ４ および期間ｔ５ 〜ｔ７ に生産設備８１ 〜８ｎ からの入力信号がＯＮ状態となったとき、設備稼働状態記録装置はブザーを鳴動させて生産設備からの入力信号がＯＮになっていることが警告されるので、終了キー１５の押し忘れが防止される。
【００５０】
▲５▼故障要因の入力と故障／チョコ停の判別について
図１１に生産設備の故障発生時の入力例を、図１２に生産設備のチョコ停発生時の入力例をそれぞれ示す。図１１と図１２の違いは、時刻ｔ３ で修理開始キー１８による入力があるかないかのみである。ここでは、何れの場合においても、ユーザの初期設定により、第２の停止要因入力手段であるＮｏ．０４ の要因入力キー１４は、故障／チョコ停要因である“プリアライメント”を入力する機能が設定されているものとする。
【００５１】
図１１および図１２の場合では、ともに時刻ｔ２ における信号入力Ｃの立ち下がりによって、時刻ｔ２ が修理待ちの開始として記録される。そして、時刻ｔ８ で終了キー１５が押されるまでの間、修理開始キー１８、故障／チョコ停要因入力機能が設定されている第２の停止要因入力手段および終了キー１５の操作が可能とされ、信号入力Ａ〜Ｄの入力は全て無視されるようになる。これにより、図１１および図１２のいずれの場合も、生産設備のテスト・ラン等の時間（期間ｔ４ 〜ｔ５ および期間ｔ６ 〜ｔ８ ）を故障修理時間またはチョコ停時間に含むことが可能となる。
【００５２】
図１１の場合の稼働データの記録は、時刻ｔ２ が修理待ちの開始として、時刻ｔ３ が修理の開始として、時刻ｔ８ が着工開始としてそれぞれ記録され、時刻ｔ７ で入力された故障要因“プリアライメント”は時刻ｔ３ で記録された修理開始のレコードに付加される。なお、故障要因は期間ｔ３ 〜ｔ８ の期間であればいつでも入力が可能となっている。
【００５３】
図１２の場合のデータの記録では、故障は発生していないために修理開始キー１８は押されない。そして、これによりチョコ停と認識される。このケースでは、時刻ｔ２ がチョコ停対処の開始として、時刻ｔ８ が着工開始としてそれぞれ記録され、時刻ｔ７ で入力されたチョコ停要因“プリアライメント”は時刻ｔ２ で記録されたチョコ停対処の開始のレコードに付加される。なお、チョコ停要因は期間ｔ２ 〜ｔ８ の間であればいつでも入力が可能となっている。
【００５４】
図１１および図１２の場合とも、期間ｔ４ 〜ｔ５ および期間ｔ６ 〜ｔ８ において設備稼働状態記録装置はブザーを鳴動させて生産設備からの入力信号がＯＮになっていることを警告し、終了キー１５の入力忘れが防止されるようになる。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５６】
たとえば、要因入力キー１４に割り当てられた要因の項目内容は必要に応じて自由に設定することができるものであって、前記した実施の形態に限定されるものではない。
【００５７】
また、以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその属する技術分野である半導体製造における稼働データの収集に適用した場合について説明したが、他の種々のワーク処理装置のデータ収集に適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００５９】
（１）．すなわち、本発明の稼働データ収集技術によれば、人的停止要因が発生した場合に入力可能となる第１の停止要因入力手段と、機械的停止要因が発生した場合に入力可能となる第２の停止要因入力手段とを有する設備稼働状態収集装置が設けられているので、生産設備からの信号取り込みだけでは判断できない人的停止要因や故障／チョコ停の具体的な記録が可能になる。
【００６０】
（２）．また、生産設備からの信号を設備稼働状態収集装置が判別し得る信号に加工して出力する信号加工装置が設けられているので、コントローラを持たない各種生産設備に複雑なインターフェイスを作成することなく簡単に接続し使用することが可能になる。これにより、このような生産設備の稼働状況を容易に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である設備稼働状態記録装置および信号加工装置が用いられた設備稼働監視システムを示す概略図である。
【図２】図１の設備稼働状態記録装置のキー配置を示す説明図である。
【図３】図１の設備稼働状態記録装置の内部構造を示すブロック図である。
【図４】インターフェイスの内部構造を示すブロック図である。
【図５】インターフェイスの内部構造をさらに詳細に示すブロック図である。
【図６】設備稼働状態記録装置の稼働状態判別における信号処理の一例を示すタイムチャートである。
【図７】設備稼働状態記録装置の稼働状態判別における信号処理の他の一例を示すタイムチャートである。
【図８】生産設備からの入力信号に対する処理１〜処理８による出力信号を示すタイムチャートである。
【図９】停止要因Ａの入力例を示すタイムチャートである。
【図１０】停止要因Ｂの入力例を示すタイムチャートである。
【図１１】故障要因の入力と故障の判別について示すタイムチャートである。
【図１２】故障要因の入力とチョコ停の判別について示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ホストコンピュータ（状況集計部）
２ データベース
３１ 〜３ｎ 端末
４ ＬＡＮ
５ 中継端末
６ マルチプレクサ
７１ 〜７ｎ 設備稼働状態記録装置
８１ 〜８ｎ 生産設備
９ データ収集系
１０ ＲＳ−２３２Ｃ回線
１１１ ＲＳ−２３２Ｃ回線
１２ プリンタ
１３ キー入力部
１４ 要因入力キー（要因入力部）
１４ａ 停止要因Ａ入力部（第１の停止要因入力手段）
１４ｂ 停止要因Ｂ入力部（第１の停止要因入力手段）
１４ｃ 第２の停止要因入力手段
１４ｄ 入力遮断部
１５ 終了キー
１６ 訂正キー
１７ 故障発生キー
１８ 修理開始キー
１９ 表示灯
２１ 稼働表示灯
２２ 停止表示灯
２３ 故障表示灯
２４ ＬＣＤ表示部
２５ 制御演算部（動作状態判別手段）
２６ 入力信号Ａ
２７ 入力信号Ｂ
２８ 入力信号Ｃ
２９ 入力信号Ｄ
３０ 通信ポート
３１ 内部時計
３２ 稼働データ記録部
３３ 設定データ記憶部
３４１ 〜３４ｎ インターフェイス（信号加工装置）
３５ 信号処理部
３６１ 〜３６４ 設備稼働状態検出器
３７１ 〜３７４ 信号取出部
３８ 信号取込部
３９ 判別信号生成部
４０ 判別条件選択スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産設備の稼働状態の検出および記録に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、製品を製造する生産現場では、原価低減、工完短縮、歩留向上による生産性の向上が常に求められており、これを達成するために、設備能力の向上が最重点課題となっている。したがって、生産設備の稼働状況を正確に把握して現状分析を行い、稼働率を引き下げている要因を突き止めて改善していくことが必要である。そして、そのためのツールとして、稼働状態計測装置が用いられている。
【０００３】
この稼働状態計測装置としては、たとえば特開平６−２８２７１８号公報に記載されているように、生産設備のプログラマブルコントローラ（以下、単に「コントローラ」という。）に直接接続し、生産設備の稼働状態や停止要因等をコントローラから自動で収集、計測する装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の稼働状態計測装置（以下「従来装置」という。）は、コントローラを有する生産設備については有効であるが、コントローラを持たない生産設備に適用する場合、以下のような問題がある。
【０００５】
すなわち、従来装置をコントローラを持たない生産設備に適用するには、コントローラに代わるインターフェイスを作成する必要がある。このインターフェイスは、従来装置への入力信号を生成するために必要となる信号を生産設備から全て取り込む必要がある。そのため、生産設備の型式等が異なれば、信号の電気的特性や信号を取り込む部位および取り込み信号数が異なり、生産設備毎に専用のインターフェイスを製作しなければならない、という問題である。このようなインターフェイスは停止要因を生産設備からの信号取り込みにより判断するために内部回路が非常に複雑となり、高価なものになってしまう。
【０００６】
さらに、従来装置では生産設備やコントローラからの入力信号で停止要因を判断する構成のため、そのままでは準備作業や待ち時間といった人的な装置停止要因（以下「人的停止要因」という。）を収集することができない、という問題である。また、装置故障であっても、故障個所が具体的に把握されないと高精度な稼働状況管理は不可能になる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、コントローラを持たない生産設備の稼働状況を容易に計測することのできる技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、生産設備の人的および機械的停止要因を具体的に記録することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明による設備稼働監視システムは、生産設備の稼働状態を示すランプ出力、ブザー出力、またはセンサ出力を少なくとも前記生産設備の着工状態、待機状態、故障状態、または停止状態を表わすＯＮ／ＯＦＦ信号に変換するインターフェイスと、
前記インターフェイスに接続されて、前記生産設備の少なくとも着工状態、待機状態、故障状態、停止状態、故障要因または停止要因を表わすデータ、および各状態の開始または終了時刻を記録する設備稼働状態記録装置とを備えた設備稼働監視システムであって、前記設備稼働状態記録装置は、その表示部上に、前記生産設備の故障要因、または停止要因の複数の候補をそれぞれ割り当てた複数の要因入力キーが設置され、前記インターフェイスからの入力信号パターンに従って、前記設備稼働状態記録装置の前記表示部上の前記要因入力キーの中より、該当する候補の要因入力キーが入力可能とされ、作業者による選択的な前記要因入力キーの入力操作によって、前記要因入力キーに割り当てられた要因データが、前記生産設備の故障要因または停止要因を表わすデータとして記録され、また作業者による故障要因または停止要因を終了させる終了キーの入力操作によって、新たな要因入力キーが入力可能とされ、前記終了キーの入力操作の時刻が新たな要因または待機状態の開始として記録されることを特徴とするものである。
【００１３】
上記した手段によれば、生産設備からの信号取り込みだけでは判断できない人的停止要因や故障／チョコ停の具体的な記録が可能になる。また、各種生産設備に複雑なインターフェイスを作成することなく簡単に接続し使用することが可能になり、生産設備の稼働状況を容易に計測することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態である設備稼働状態記録装置および信号加工装置が用いられた設備稼働監視システムであり、オンラインでリアルタイムに設備稼働状態の監視が行われるようになっている。この監視システムは、ホストコンピュータ（状況集計部）１、データベース２、端末３１ 〜３ｎ 、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４、中継端末５、マルチプレクサ６、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ 、インターフェイス３４１ 〜３４ｎ 、生産設備８１ 〜８ｎ 、ＲＳ−２３２Ｃ回線１０、ＲＳ−２３２Ｃ回線１１１ 〜１１ｎ 、プリンタ１２とから構成されている。なお、ＲＳ−２３２Ｃ回線とはＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ −米国電子工業会）にて規格化された接続コネクタおよび配線ケーブルからなる回線であり、広くＯＡ機器の接続に用いられているものである。
【００１６】
このような構成の監視システムにおいて、データベース２はホストコンピュータ１で管理されている。また、ホストコンピュータ１、端末３１ 〜３ｎ 、中継端末５、プリンタ１２はそれぞれＬＡＮ４を介して相互に接続されている。さらに、中継端末５とマルチプレクサ６とはＲＳ−２３２Ｃ回線１０で、マルチプレクサ６と設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ とはＲＳ−２３２Ｃ回線１１１ 〜１１ｎ でそれぞれ接続されており、これらとインターフェイス３４１ 〜３４ｎ 、生産設備８１ 〜８ｎ でデータ収集系９を構成している。なお、データ収集系９はＬＡＮ４上に複数設けることができる。
【００１７】
設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ は各々に接続された生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状態をモニタして内部メモリに稼働データを記録する。また、中継端末５は多重化装置であるマルチプレクサ６を介して定期的に各設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ が記録した稼働データを取得し、ＬＡＮ４を介してホストコンピュータ１へ転送する。そして、ホストコンピュータ１は中継端末５から転送された稼働データをデータベース２に保存する。なお、端末３１ 〜３ｎ および中継端末５では、データベース２からＬＡＮ４を介して各生産設備８１ 〜８ｎ の稼働データを取得してデータの集計・分析が行えるようになっているのみならず、表示された稼働データにより生産設備８１ 〜８ｎ の集中監視が行えるようになっている。
【００１８】
図２に示すように、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ には、所定の要因をハンドで入力するためのキー入力部１３、たとえば４０桁× ２行にわたって必要な操作情報を表示するＬＣＤ表示部２４、対応する生産設備８１ 〜８ｎ が稼働中であることを示す稼働表示灯２１、故障／チョコ停中を除いた停止中であることを示す停止表示灯２２、故障／チョコ停中であることを示す故障表示灯２３が配置されている。
【００１９】
また、キー入力部１３は、要因入力キー（要因入力部）１４、終了キー１５、訂正キー１６、故障発生キー１７と修理開始キー１８とから構成されている。各キー１４，１５，１６，１７，１８にはそれが入力可能な状態にあることを点灯して示す表示灯１９が設けられている。したがって、表示灯１９が点灯していないキー１４，１５，１６，１７，１８を押した場合には、そのキー１４，１５，１６，１７，１８に割り当てられた要因は入力されないことになる。なお、本実施の形態において入力はキー形式が採用されているが、たとえばスイッチなど他の入力形式でもよい。
【００２０】
要因入力キー１４は、生産設備８１ 〜８ｎ が人的な要因により停止したり、機械的あるいは電気的なトラブルによる故障やチョコ停（＝故障ではないが、たとえばセンサの検出ミスなどによりエラーと判定されて生産設備８１ 〜８ｎ が停止するような現象をいう。したがって、リセット操作により容易に稼働状態に復帰することができる。５分以内の短い停止時間となるのが一般的である。）により停止した場合に、その具体的な停止要因の入力を行う部分であり、それぞれに固有のキー番号が割り振られている。そして、要因入力キー１４では、ユーザが各キー毎に人的および設備的な停止要因を具体的に設定して使用することができるようになっている。
【００２１】
図示する要因入力キー１４は、人的停止要因を入力する第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂ、および具体的な設備的停止要因を入力する第２の停止要因入力手段１４ｃに割り振られている。なお、第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂは、さらに、各種待ち要因を入力する停止要因Ａ入力部１４ａと、各種メンテナンス要因を入力する停止要因Ｂ入力部１４ｂとに細分化され、左右に分割配置されている。
【００２２】
人的停止要因が入力される第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂのキーは、設備稼働状態記録装置７が生産設備８１ 〜８ｎ の待機状態を認識したときの入力を受け付け、全ての設定キーの表示灯１９を点灯させて第１の停止要因が入力可能であることを示すようになっている。また、故障／チョコ停要因が入力される第２の停止要因入力手段１４ｃのキーは、設備稼働状態記録装置７が生産設備８１ 〜８ｎ の故障／チョコ停を認識したときに入力を受け付け、全ての設定キーの表示灯１９を点灯させて第２の停止要因が入力可能であることを示すようになっている。なお、符号１４ｄに示す何れの要因も割り当てられない入力遮断部は、誤入力防止のため常に入力操作に反応しないようになっており、それに関連して、表示灯１９も点灯しないようになっている。
【００２３】
キー入力部１３は、各種の初期設定（内部メモリの初期化、内部時計の現在日時の設定、要因入力キー１４の機能の設定、生産設備８１ 〜８ｎ の識別、管理用番号等の設定）時は、テンキー、カーソル移動キー等として使用される。したがって、ユーザはＬＣＤ表示部２４に表示された情報をキー入力部１３で適宜変更して所望内容に設定することができる。
【００２４】
設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ の内部構造を図３のブロック図に示す。図示するように、各設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ は、制御演算部（動作状態判別手段）２５を備えている。この制御演算部２５には、キー入力部１３、稼働表示灯２１、停止表示灯２２、故障表示灯２３、ＬＣＤ表示部２４、信号入力Ａ２６、信号入力Ｂ２７、信号入力Ｃ２８、信号入力Ｄ２９、通信ポート３０、内部時計３１、稼働データ記録部３２、設定データ記憶部３３がそれぞれ接続されている。
【００２５】
信号入力Ａ２６〜Ｄ２９は生産設備８１ 〜８ｎ から発信される信号の入力部であり、信号入力Ａ２６は生産設備８１ 〜８ｎ の着工中を検出する信号の入力部、信号入力Ｂ２７は生産設備８１ 〜８ｎ の着工終了時に動作するアラーム、たとえばブザーの鳴動開始と鳴動終了とを検出する信号の入力部となっている。また、信号入力Ｃ２８は、生産設備８１ 〜８ｎ の故障／チョコ停発生時におけるブザーの鳴動開始と鳴動終了とを検出する信号の入力部、信号入力Ｄ２９は、生産設備８１ 〜８ｎ 内で処理されるワークの生産数をカウントするため信号の入力部となっている。なお、本実施の形態においては、信号入力Ａ２６〜Ｄ２９によって生産設備８１ 〜８ｎ の着工状態、待機状態、故障／チョコ停発生状態および生産数量が検出されるようになっているが、生産数量の把握が不要な場合には信号入力Ｄ２９は設ける必要がない。また、アラームとしては視覚で認識できる警告灯など、ブザー以外のものを用いることもできる。
【００２６】
通信ポート３０は、上位コンピュータへ稼働データを転送するために使用される出力ポートとして機能するものである。稼働データ記録部３２は、信号入力Ａ２６〜Ｄ２９への入力信号により生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状態の判別を行い、着工開始日時、生産数、着工終了を知らせるブザー（以下「終了ブザー」という。）の鳴動開始日時、故障／チョコ停発生を知らせるブザー（以下「故障ブザー」という。）の鳴動開始日時、待機状態の開始日時、故障／チョコ停対処待ちの開始日時等を時系列データとして自動記録するようになっている。そして、設定データ記憶部３３は、要因入力キー１４に割り当てられた第１の停止要因入力手段１４ａ，１４ｂおよび第２の停止要因入力手段１４ｃの割り当てデータを記憶する。
【００２７】
図４に示すように、インターフェイス（信号加工装置）３４１ 〜３４ｎ は、信号処理部３５、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ を備えている。設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の信号取出部３７１ 〜３７４ から信号を取り込み、その信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態等を判別して稼働状態判別用の信号を生成、出力するようになっている。なお、信号取出部３７１ 〜３７４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の稼働状況を示すランプ、ブザー、センサ等の中から設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ が前記した生産設備８１ 〜８ｎ の状態（つまり、着工状態、待機状態、故障／チョコ停発生状態および生産数量）を認識するに必要な信号を出力する箇所が割り当てられている。したがって、信号取出部３７１ 〜３７４ は、生産設備８１ 〜８ｎ の型式毎に異なる場合がある。
【００２８】
信号処理部３５は、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の出力信号のレベル等を調整した信号を生成して、設備稼働状態記録装置７１ 〜７ｎ の信号入力Ａ２６〜Ｄ２９が受信可能な信号に変換する。なお、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の出力信号を変換することなく信号入力Ａ２６〜Ｄ２９が受信可能であるならば、信号処理部３５は省略することができる。
【００２９】
設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の構造を図５に示す。この設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ は、信号取込部３８、判別信号生成部３９、判別条件選択スイッチ４０を備えている。信号取込部３８は、生産設備８１ 〜８ｎ の信号取出部からの入力信号をフォトカプラ、リレー等を用いて生産設備に影響を与えないよう電気的に分離した後に判別信号生成部３９へ出力する。判別信号生成部３９は、信号取込部３８からの入力信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態等を判別し、稼働状態判別用の信号を出力する。判別信号生成部３９は信号判別処理条件を複数備えている。したがって、判別条件選択スイッチ４０を操作することにより、判別信号生成部３９は信号取込部３８からの入力信号を所望の信号に加工することができる。
【００３０】
このような構成を有する設備稼働監視システムにおいて、設備稼働状態記録装置７における稼働状態判別について、設備稼働状態検出器３６１ 〜３６４ の信号判別処理について、停止要因Ａ・Ｂの入力について、故障要因の入力と故障／チョコ停の判別について、順次説明する。
【００３１】
▲１▼設備稼働状態記録装置における稼働状態判別について
設備稼働状態記録装置は、信号入力Ａ〜Ｄへの入力信号により生産設備の稼働状態の判別を行い、前述のような稼働データを時系列的に自動記録するようになっている。そして、信号入力Ａ〜Ｄにおける稼働データは次のように記録される。
【００３２】
先ず、図６において、生産設備が着工中との信号が入力される信号入力Ａへの入力信号がＯＮである期間ｔ１ 〜ｔ３ が着工時間と判断される。そして、信号立ち上がりの時刻ｔ１ が着工開始として記録される。そして、信号立ち下がりの時刻ｔ３ が着工終了として記録される。
【００３３】
着工が終了した時刻ｔ３ からは、信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂが設定された第１の停止要因入力手段についてサンプリングが開始され、時刻ｔ３ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ３ が待機状態の開始として記録される。また、時刻ｔ３ が到来する前の時刻ｔ２ あるいはＴｘ 秒以内である時刻ｔ４ で信号入力ＢがＯＮになった場合には、時刻ｔ３ は終了ブザーの鳴動開始として記録される。Ｔｘ 秒経過後の時刻ｔ５ で信号入力ＢがＯＮになった場合は、時刻ｔ３ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は終了ブザーの鳴動開始として記録される。同様に、時刻ｔ６ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ６ は待機状態の開始として記録される。
【００３４】
期間ｔ１ 〜ｔ３ における信号入力Ｄ（これはワークの生産数のカウント信号である）の立ち上がり（または立ち下がり）の回数がカウントされ、その合計が時刻ｔ１ で記録された着工開始のデータに生産数として付加される。なお、終了ブザーの鳴動時間を稼働データとして必要としない場合は、信号入力Ｂは使用されない。
【００３５】
図７において、図６の場合と同様に、時刻ｔ８ からＴｘ 秒以内に信号入力Ａ〜Ｃ、停止要因Ａ・Ｂの何れもが入力されなければ、時刻ｔ８ は待機状態の開始として記録される。そして、時刻ｔ８ より前の時刻ｔ７ 、またはＴｘ 秒以内である時刻ｔ９ で信号入力ＣがＯＮになった場合は故障／チョコ停が発生したケースであるので、時刻ｔ８ を故障ブザーの鳴動開始として記録する。また、稼働終了時刻ｔ８ からＴｘ 秒経過後の時刻ｔ１０で信号入力ＣがＯＮになった場合は稼働中のトラブルは発生していないことになるので、時刻ｔ８ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ１０は故障ブザーの鳴動開始として記録される。そして、信号入力Ｃが立ち下がる時刻ｔ１１は故障／チョコ停対処待ちの開始として記録され、第２の停止要因入力手段が入力可能な状態になる。
【００３６】
▲２▼設備稼働状態検出器の信号判別処理について
前述のように、設備稼働状態検出器は生産設備から入力した信号のＯＮ・ＯＦＦ・点滅状態を判別し、図８に示すように、処理１〜処理８の条件で出力信号を生成する。つまり、判別条件選択スイッチにより処理１〜処理８の条件を選択することで図示する８種類の信号の何れかが生成され、各処理に対応して設けられた出力端子から生成された信号が出力される。
【００３７】
この場合の信号処理においては、生産設備からの点滅信号をＯＮおよびＯＦＦ信号と区別するために、点滅周期より長い期間Ｔ１ 内での点滅は連続したものとして取り扱うことができるようになっている。また、点滅信号をＯＦＦと処理した場合におけるＯＮ信号と点滅信号との誤認識を防止するために、期間Ｔ１ より長い期間Ｔ２ が設定され、信号が立ち上がった状態が期間Ｔ２ 以上維持されている場合にはＯＮ信号と認識される。なお、期間Ｔ１ およびＴ２ は判別信号生成部で調節可能となっている。
【００３８】
判別条件選択スイッチにより選択される処理１〜処理８の内容は次のようなものである。
【００３９】
処理１で入力信号がＯＮとなった場合のみ、図のような信号を出力するものである。なお、この処理１と次の処理２においては点滅信号がＯＦＦと処理されるので、入力信号ＯＮについての認識は期間Ｔ２ だけ遅延する。処理２は処理１の出力を論理反転したものである。処理３は入力がパルス信号のときだけ、図のような信号を出力する。処理４は、処理３の出力を論理反転したものである。処理５は入力信号がパルス信号またはＯＮ信号のとき、図のような信号を出力する。処理６は、処理５の出力を論理反転したものである。そして、処理７は入力信号をレベル変換のみでそのまま出力する。処理８は、処理７の出力を論理反転したものである。
【００４０】
図４における信号取出部３７１ は、着工中と非着工中での状態が異なる部位（例えば、着工中表示ランプ等）が、信号取出部３７２ は、終了ブザーの鳴動中と非鳴動中での状態が異なる部位（例えば、着工終了表示ランプ等）が、信号取出部３７３ は、故障ブザーの鳴動中と非鳴動中での状態が異なる部位（例えば、故障発生表示ランプ等）がそれぞれ割り当てられて信号が取り出されている。そして、前記した処理１〜処理８の何れかの処理を各信号について選択することにより、図４の設備稼働状態検出器３６１ では信号入力Ａ２６への、設備稼働状態検出器３６２ では信号入力Ｂ２７への、設備稼働状態検出器３６３ では信号入力Ｃ２８への、出力信号が直接作り出される。また、信号取出部３７４ を製品検出センサや製品カウントセンサ等に割り当てた場合には、これを処理７または処理８を用いて信号入力Ｄ２９へ直接出力することが可能である。したがって、上記のような部位から信号を取り出すようにすれば処理条件の選択のみで所望の信号を生成することが可能になるため、設備稼働状態検出器の出力信号を設備稼働状態記録装置の信号入力Ａ〜Ｄが受信可能な信号に変換する信号処理部が不要になる。これにより、インターフェイスは取り付け対象となる生産設備の型式等に依存することなく共通とすることができる。
【００４１】
▲３▼停止要因Ａの入力について
図９に停止要因Ａの入力例を示す。ここでは、ユーザの初期設定により、たとえばＮｏ．００ の要因入力キー１４に“製品待ち”を、Ｎｏ．０１ の要因入力キー１４に“その他待ち”を入力する機能が設定されているものとする。
【００４２】
ブザーの鳴動を検出する信号入力Ｂの入力信号が時刻ｔ２ で立ち下がった後の時刻ｔ３ でＮｏ．００ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒（たとえば１０秒程度）未満なら時刻ｔ２ は具体的停止要因“製品待ち”開始として記録される。一方、期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ２ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ３ は“製品待ち”の開始として記録される。
【００４３】
続いて、時刻ｔ４ で終了キー１５を押すことにより停止要因“製品待ち”の終了が入力され、時刻ｔ５ でＮｏ．０１ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒未満なら時刻ｔ４ は停止要因“その他待ち”の開始として記録される。一方、期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ４ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は“その他待ち”開始として記録される。
【００４４】
なお、時刻ｔ６ で信号入力Ａの入力信号が立ち上がると、時刻ｔ６ は着工開始として記録される。したがって、停止要因“その他待ち”は時刻ｔ６ をもって終了することになるので、終了キー１５を押し忘れても稼働データが実際と食い違うことはない。
【００４５】
▲４▼停止要因Ｂの入力について
図１０に停止要因Ｂの入力例を示す。ここでは、ユーザの初期設定により、たとえばＮｏ．０５ の要因入力キー１４に“定期点検（週１回）”を、Ｎｏ．０６ の要因入力キー１４に“定期点検（月１回）”を入力する機能が設定されているものとする。
【００４６】
時刻ｔ２ で信号入力Ｂの入力信号が立ち下がってから、時刻ｔ３ にＮｏ．０５ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ２ 〜ｔ３ がＴｘ 秒未満ならば、時刻ｔ２ は停止要因“定期点検（週１回）”の開始として記録される。一方、期間ｔ２ 〜ｔ３ 間がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ２ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ３ は“定期点検（週１回）”の開始として記録される。
【００４７】
時刻ｔ４ で終了キー１５により停止要因“定期点検（週１回）”の終了が入力され、時刻ｔ５ でＮｏ．０６ の要因入力キー１４が入力されたとする。期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒未満ならば、時刻ｔ４ は停止要因“定期点検（月１回）”の開始として記録される。一方、期間ｔ４ 〜ｔ５ がＴｘ 秒以上経過していれば、時刻ｔ４ は待機状態の開始として記録され、時刻ｔ５ は停止要因“定期点検（月１回）”の開始として記録される。
【００４８】
停止要因Ｂは、停止要因Ａと異なり、要因入力キー１４が入力されてから終了キー１５が入力されるまでの期間（図１０の期間ｔ３ 〜ｔ４ および期間ｔ５ 〜ｔ７ ）は、信号入力Ａ〜Ｃは全て無視されるようになっている。したがって、時刻ｔ６ での信号入力Ａの入力信号の立ち上がりは無視され、時刻ｔ７ が着工開始として記録される。
【００４９】
また、期間ｔ３ 〜ｔ４ および期間ｔ５ 〜ｔ７ に生産設備８１ 〜８ｎ からの入力信号がＯＮ状態となったとき、設備稼働状態記録装置はブザーを鳴動させて生産設備からの入力信号がＯＮになっていることが警告されるので、終了キー１５の押し忘れが防止される。
【００５０】
▲５▼故障要因の入力と故障／チョコ停の判別について
図１１に生産設備の故障発生時の入力例を、図１２に生産設備のチョコ停発生時の入力例をそれぞれ示す。図１１と図１２の違いは、時刻ｔ３ で修理開始キー１８による入力があるかないかのみである。ここでは、何れの場合においても、ユーザの初期設定により、第２の停止要因入力手段であるＮｏ．０４ の要因入力キー１４は、故障／チョコ停要因である“プリアライメント”を入力する機能が設定されているものとする。
【００５１】
図１１および図１２の場合では、ともに時刻ｔ２ における信号入力Ｃの立ち下がりによって、時刻ｔ２ が修理待ちの開始として記録される。そして、時刻ｔ８ で終了キー１５が押されるまでの間、修理開始キー１８、故障／チョコ停要因入力機能が設定されている第２の停止要因入力手段および終了キー１５の操作が可能とされ、信号入力Ａ〜Ｄの入力は全て無視されるようになる。これにより、図１１および図１２のいずれの場合も、生産設備のテスト・ラン等の時間（期間ｔ４ 〜ｔ５ および期間ｔ６ 〜ｔ８ ）を故障修理時間またはチョコ停時間に含むことが可能となる。
【００５２】
図１１の場合の稼働データの記録は、時刻ｔ２ が修理待ちの開始として、時刻ｔ３ が修理の開始として、時刻ｔ８ が着工開始としてそれぞれ記録され、時刻ｔ７ で入力された故障要因“プリアライメント”は時刻ｔ３ で記録された修理開始のレコードに付加される。なお、故障要因は期間ｔ３ 〜ｔ８ の期間であればいつでも入力が可能となっている。
【００５３】
図１２の場合のデータの記録では、故障は発生していないために修理開始キー１８は押されない。そして、これによりチョコ停と認識される。このケースでは、時刻ｔ２ がチョコ停対処の開始として、時刻ｔ８ が着工開始としてそれぞれ記録され、時刻ｔ７ で入力されたチョコ停要因“プリアライメント”は時刻ｔ２ で記録されたチョコ停対処の開始のレコードに付加される。なお、チョコ停要因は期間ｔ２ 〜ｔ８ の間であればいつでも入力が可能となっている。
【００５４】
図１１および図１２の場合とも、期間ｔ４ 〜ｔ５ および期間ｔ６ 〜ｔ８ において設備稼働状態記録装置はブザーを鳴動させて生産設備からの入力信号がＯＮになっていることを警告し、終了キー１５の入力忘れが防止されるようになる。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５６】
たとえば、要因入力キー１４に割り当てられた要因の項目内容は必要に応じて自由に設定することができるものであって、前記した実施の形態に限定されるものではない。
【００５７】
また、以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその属する技術分野である半導体製造における稼働データの収集に適用した場合について説明したが、他の種々のワーク処理装置のデータ収集に適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００５９】
（１）．すなわち、本発明の稼働データ収集技術によれば、人的停止要因が発生した場合に入力可能となる第１の停止要因入力手段と、機械的停止要因が発生した場合に入力可能となる第２の停止要因入力手段とを有する設備稼働状態収集装置が設けられているので、生産設備からの信号取り込みだけでは判断できない人的停止要因や故障／チョコ停の具体的な記録が可能になる。
【００６０】
（２）．また、生産設備からの信号を設備稼働状態収集装置が判別し得る信号に加工して出力する信号加工装置が設けられているので、コントローラを持たない各種生産設備に複雑なインターフェイスを作成することなく簡単に接続し使用することが可能になる。これにより、このような生産設備の稼働状況を容易に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である設備稼働状態記録装置および信号加工装置が用いられた設備稼働監視システムを示す概略図である。
【図２】図１の設備稼働状態記録装置のキー配置を示す説明図である。
【図３】図１の設備稼働状態記録装置の内部構造を示すブロック図である。
【図４】インターフェイスの内部構造を示すブロック図である。
【図５】インターフェイスの内部構造をさらに詳細に示すブロック図である。
【図６】設備稼働状態記録装置の稼働状態判別における信号処理の一例を示すタイムチャートである。
【図７】設備稼働状態記録装置の稼働状態判別における信号処理の他の一例を示すタイムチャートである。
【図８】生産設備からの入力信号に対する処理１〜処理８による出力信号を示すタイムチャートである。
【図９】停止要因Ａの入力例を示すタイムチャートである。
【図１０】停止要因Ｂの入力例を示すタイムチャートである。
【図１１】故障要因の入力と故障の判別について示すタイムチャートである。
【図１２】故障要因の入力とチョコ停の判別について示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ホストコンピュータ（状況集計部）
２ データベース
３１ 〜３ｎ 端末
４ ＬＡＮ
５ 中継端末
６ マルチプレクサ
７１ 〜７ｎ 設備稼働状態記録装置
８１ 〜８ｎ 生産設備
９ データ収集系
１０ ＲＳ−２３２Ｃ回線
１１１ ＲＳ−２３２Ｃ回線
１２ プリンタ
１３ キー入力部
１４ 要因入力キー（要因入力部）
１４ａ 停止要因Ａ入力部（第１の停止要因入力手段）
１４ｂ 停止要因Ｂ入力部（第１の停止要因入力手段）
１４ｃ 第２の停止要因入力手段
１４ｄ 入力遮断部
１５ 終了キー
１６ 訂正キー
１７ 故障発生キー
１８ 修理開始キー
１９ 表示灯
２１ 稼働表示灯
２２ 停止表示灯
２３ 故障表示灯
２４ ＬＣＤ表示部
２５ 制御演算部（動作状態判別手段）
２６ 入力信号Ａ
２７ 入力信号Ｂ
２８ 入力信号Ｃ
２９ 入力信号Ｄ
３０ 通信ポート
３１ 内部時計
３２ 稼働データ記録部
３３ 設定データ記憶部
３４１ 〜３４ｎ インターフェイス（信号加工装置）
３５ 信号処理部
３６１ 〜３６４ 設備稼働状態検出器
３７１ 〜３７４ 信号取出部
３８ 信号取込部
３９ 判別信号生成部
４０ 判別条件選択スイッチ
Claims (3)
- 生産設備の稼働状態を示すランプ出力、ブザー出力、またはセンサ出力を少なくとも前記生産設備の着工状態、待機状態、故障状態、または停止状態を表わすＯＮ／ＯＦＦ信号に変換するインターフェイスと、
前記インターフェイスに接続されて、前記生産設備の少なくとも着工状態、待機状態、故障状態、停止状態、故障要因または停止要因を表わすデータ、および各状態の開始または終了時刻を記録する設備稼働状態記録装置とを備えた設備稼働監視システムであって、
前記設備稼働状態記録装置は、その表示部上に、前記生産設備の故障要因、または停止要因の複数の候補をそれぞれ割り当てた複数の要因入力キーが設置され、
前記インターフェイスからの入力信号パターンに従って、前記設備稼働状態記録装置の前記表示部上の前記要因入力キーの中より、該当する候補の要因入力キーが入力可能とされ、
作業者による選択的な前記要因入力キーの入力操作によって、前記要因入力キーに割り当てられた要因データが、前記生産設備の故障要因または停止要因を表わすデータとして記録され、また
作業者による故障要因または停止要因を終了させる終了キーの入力操作によって、新たな要因入力キーが入力可能とされ、前記終了キーの入力操作の時刻が新たな要因または待機状態の開始として記録されることを特徴とする設備稼働監視システム。 - 請求項１記載の設備稼働監視システムにおいて、
前記インターフェイスからの入力信号パターンに従って、該当する候補として入力可能とされた要因入力キーに表示灯が点灯されることを特徴とする設備稼働監視システム。 - 請求項１記載の設備稼働監視システムにおいて、
前記インターフェイスは、前記生産設備の稼働状態を示すランプ出力、ブザー出力、またはセンサ出力を電気的信号に分離して、前記生産設備から取り出し、
前記取り出した信号を、その点滅周期が所定値より大きいものを、点滅信号とは区別して識別し、
所望の入力信号パターンのみＯＮ／ＯＦＦ信号に整形して抽出する複数種の信号判別処理を、前記生産設備から取り出した前記各信号に対応させて選択して実施し、前記生産設備の少なくとも着工状態、待機状態、故障状態、または停止状態を表わすＯＮ／ＯＦＦ信号に変換する機能を有することを特徴とする設備稼働監視システム。
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