JP3704698B2

JP3704698B2 - 生産システム

Info

Publication number: JP3704698B2
Application number: JP22799898A
Authority: JP
Inventors: 英彦和田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2018-08-12
Also published as: JP2000052201A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品と一対一に設けられ、製品の製造手順を記述したレシピを持つ製品エージェントを用いた生産システムに関し、特に、分離と結合とが可能な製品エージェントを用いた生産システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の生産システムでは、工程を変更したり、製品毎に異なる処理を行おうとすると、全ての制御プログラムを変更しなくてはならない。従って、工程変更、加工処理の変更に柔軟に対応することが困難であった。また、新たな工作機械の追加や、工作企画の削除を容易に行えないという問題点があった。さらに、ある工作機械が故障したときに、同じ機能を持つ工作機械に加工処理を代行してもらうことができなかった。
【０００３】
このような問題点を解決する生産システムとして、例えば、特開平９−２２５７８８号公報等がある。
【０００４】
このような装置を図８に示し説明する。
図において、情報用ネットワーク１０上には、生産管理用コンピュータ１１と制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃが接続されている。生産管理用コンピュータ１１は、生産ラインで製造する製品の種類、各種類の製品の製造個数等を管理していて、これらの情報を制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃに伝達する。
【０００５】
制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃは、同一の構成で、制御コンピュータ１２Ｂを例にとって構成を説明する。
【０００６】
制御コンピュータ１２Ｂは、記憶手段１２１と制御部１２２とを有する。記憶手段１２１は、製品エージェント４０及び装置エージェント６０の存在領域である。制御部１２２は、制御コンピュータ１２Ｂの制御を司る。
【０００７】
製品エージェント４０は、プログラムで、製品と一対一に対応して設けられ、どのような手順で製品を製作・工作するかを示したレシピ５１を持っている。製品エージェント４０は、レシピ５１に書かれた手順に従って、自律的に制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃを渡り歩く。図の例では、製品エージェント４０は、制御コンピュータ１２Ｂに存在する。
【０００８】
レシピ５１の一行が一つの工作機械に対する工作の指示に対応していて、{機能名，工作指示}の組で構成されている。機能名は、どのような機能を持った工作機械が、工作指示を解釈して加工できるかを示す。機能名としては、例えば、プレス機械、旋盤等がある。工作指示は工作機械への工作の指示内容を示す。レシピ５１では、機能名と工作指示の組を順に並べている。
【０００９】
制御用ネットワーク１３には、制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃと制御機器１４Ａ〜１４Ｃとが接続されている。制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃは制御機器１４Ａ〜１４Ｃを制御する。制御機器１４Ａ〜１４Ｃは、例えば、プログラマブル・コントローラで、担当する工作機械１５Ａ〜１５Ｃに対してラダープログラム等に従って具体的な動作司令を出す。工作機械１５Ａ〜１５Ｃは、例えば、プレス機械、旋盤、研削盤等である。制御機器１４Ａ〜１４Ｃで、制御部１４１は制御機器１４Ａ〜１４Ｃの制御機能を司る。
【００１０】
装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃは、工作機械１５Ａ〜１５Ｃと一対一に設けられ、対応する工作機械１５Ａ〜１５Ｃが担当できる機能を示した機能リスト７０Ａ〜７０Ｃを持っている。そして、装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃは、対応する制御機器の制御部１４１に働きかけて制御機能を実行させる。機能リスト７０Ａ〜７０Ｃは、装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃに対応する工作機械が担当できる作業を示したリストである。製品１６は、工作機械１５Ａ〜１５Ｃにより加工が施される。
【００１１】
このような装置の動作を図９に示し説明する。
製品エージェント４０は、レシピ５１から１行を読み出して、その行に書かれた機能名を見つける（Ｓ１）。レシピ５１に読み出し行がなければ、作業を終了する（Ｓ２）。レシピ５１に読み出し行があれば、次の処理に進む。
【００１２】
製品エージェント４０は、機能名を持つ工作機械を探すために、情報用ネットワーク１０に対して、機能名をブロードキャストする（Ｓ３）。装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃは、ブロードキャストされてきた機能名が自身の機能リストにない場合は、応答しない（Ｓ４，Ｓ５）。そして、装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃは、ブロードキャストされてきた機能名が自身の機能リストにある場合は、その旨を製品エージェント４０にリプライにより知らせる（Ｓ４，Ｓ６）。
【００１３】
製品エージェント４０は、所定時間だけ装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃからのリプライを待つ。所定時間が経過したところで、製品エージェント４０は、リプライをもらった装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃの中から実際に作業を依頼する装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃを選択する（Ｓ７）。
【００１４】
そして、製品エージェント４０は、該当する装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃの制御コンピュータ１２Ａ〜１２Ｃへ移動する（Ｓ８）。製品エージェント４０は、移動先の装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃに対して、機能名と対になって記述されている工作指示を依頼する（Ｓ９）。
【００１５】
装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃは、工作指示を受けると、工作指示に応じた作業を実行する（Ｓ１０）。作業が終了すると、完了を製品エージェント４０に通知する（Ｓ１１）。
【００１６】
製品エージェント４０は、完了通知を装置エージェント６０Ａ〜６０Ｃから受け取ると、レシピ５１の次の行を読み出す（Ｓ１）。このような動作を繰り返す。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置の場合、違った経路を通ってきた部品や半製品を組み立てて一つの製品や部品にまとめる場合、例えば、自動車を作る場合、エンジンとボディとシャーシーとを組み合わせて１台の車を作っていく場合には、以下のような問題点があった。
【００１８】
それぞれの部品情報を一つにまとめて新しい部品情報を作るためには、電子的に情報を結合できないので、紙の情報を人手で結合しなければいけない、場合によっては、情報を結合できない場合がある。
【００１９】
また、一つの経路で作ってきた部品や製品をいくつかの部品に分けて加工した後で再び組み合わせて一つの部品や製品とする場合には、電子的に情報を分離することができないので、紙の情報を人手で分離しなければいけなかった。また、部品や半製品の個々の情報を電子的な情報として扱うことができなかった。そして、電子情報として扱うことができても、それらを柔軟に結合、分離する仕組みがなかった。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、分離または結合ができる製品エージェントを用いた生産システムを実現することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
複数の製品を加工する複数の工作機械と、
これらの工作機械に動作司令を出す制御機器と、
情報ネットワークに接続し、プログラムで、前記製品と一対一に設けられ、製品の製造手順を記述したレシピを持つ製品エージェントにより、前記制御機器を制御し、製品エージェントのレシピの結合命令により、他の製品エージェントと結合し、レシピに書かれた手順に従って、情報用ネットワークを介して、製品エージェントの授受を行う複数の制御コンピュータと
を有することを特徴とするものである。
【００２２】
また、
複数の製品を加工する複数の工作機械と、
これらの工作機械に動作司令を出す制御機器と、
情報ネットワークに接続し、プログラムで、前記製品と一対一に設けられ、製品の製造手順を記述したレシピを持つ製品エージェントにより、前記制御機器を制御し、製品エージェントのレシピの分離命令により、製品エージェントを分離し、レシピに書かれた手順に従って、情報用ネットワークを介して、製品エージェントの授受を行う複数の制御コンピュータと
を有することを特徴とするものである。
【００２３】
このような本発明では、結合手段が、レシピの結合命令により、他の製品エージェントと結合する。
また、分離手段が、レシピの分離命令により、製品エージェントを分離する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図において、製品エージェント４０は、プログラム実行部４１とデータ部５０とからなる。プログラム実行部４１は、製品エージェント４０の制御を司ると共に、結合手段４２と分離手段４３とを有する。データ部５０は、レシピ５１と加工データ５２と製造データ５３とを有する。加工データ５２は、加工のために必要なデータで、例えば、数値ファイル等である。製造データ５３は、今まで作業されてきた製造実績などで、例えば、製造日時、製造時温度等である。
【００２５】
結合手段４２は、レシピ５１の結合命令により、他の製品エージェント４０から加工データ５２と製造データ５３とを受け取る。または、結合手段４２は、レシピ５１の結合命令により、他の製品エージェント４０へ加工データ５２と製造データ５３とを送付し、自身の製品エージェント４０を停止させる。
【００２６】
分離手段４３は、レシピ５１の分離命令により、新たに製品エージェント４０を生成し、レシピ５１と加工データ５２と製造データ５３とを新たな製品エージェント４０に複写する。
【００２７】
このような装置の動作を以下で説明する。
まず、始めに結合動作について説明する。
図２は図１の装置の結合動作を示したフローチャートである。
図３は図１の動作を説明する図である。図において、４０ａ〜４０ｃは、製品エージェント４０である。製品エージェント４０ａ〜４０ｃは、実行プログラム部４１ａ〜４１ｃとデータ部５０ａ〜５０ｃとを有する。データ部５０ａ〜５０ｃは、それぞれレシピ５１ａ〜５１ｃ、加工データ５２ａ〜５２ｃ、製造データ５３ａ〜５３ｃを有する。
【００２８】
実行プログラム部４１ａは通常の動作を行っている（Ｓ１１）。そして、実行プログラム部４１ａは、データ部４１ａのレシピ５１ａから結合命令を読み出して、製品エージェント４０ｂと、親として結合することを認識する（Ｓ１２）。実行プログラム部４１ａの結合手段４２は、結合相手からのメッセージを待つ（Ｓ１３）。
【００２９】
実行プログラム部４１ｂは、通常の動作を行っている（Ｓ２１）。そして、実行プログラム部４１ｂは、データ部４１ｂのレシピ５１ｂから結合命令を読み出して、製品エージェント４０ａに子供として結合することを認識する（Ｓ２２）。実行プログラム部４１ｂの結合手段４２は、結合リクエストを製品エージェント４０ａに対して出力する（Ｓ２３）。
【００３０】
実行プログラム部４１ａの結合手段４２は、結合リクエストを受けて、製品エージェント４０ｂに対して、加工データと製造データとを要求する（Ｓ１４）。これを受けて、実行プログラム部４１ｂの結合手段４２は、加工データ５２ｂと製造データ５３ｂとを製品エージェント４０ａに送付する（Ｓ２４）。
【００３１】
実行プログラム部４１ａの結合手段４２は、加工データ５２ｂと製造データ５３ｂとを受け取り、加工データ５２ａ，５２ｂと製造データ５３ａ，５３ｂとを作り替える（Ｓ１５）。つまり、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、加工データ５２ａ，５２ｂと製造データ５３ａ，５３ｂをそれぞれ葉としたツリー構造の形にして、加工データ５２ｃと製造データ５３ｃとを作成する。
【００３２】
実行プログラム部４１ａの結合手段４２は、製品エージェント４０ｂに対し停止を要求する（Ｓ１６）。これを受けて、実行プログラム部４１ｂの結合手段４２は、動作を停止する（Ｓ２５）。つまり、製品エージェント４０ｂを消滅させる。そして、製品エージェント４０ａは、製品エージェント４０ｃとして動作を開始する。製品エージェント４０ｃは、実行プログラム部４１ａ、レシピ５１ａを、それぞれ実行プログラム部４１ｃ、データ部５０ｃ、レシピ５１ｃとする（Ｓ１７）。
【００３３】
次に分離動作について説明する。
図５は図１の装置の分離動作を示したフローチャートである。
図６は図１の装置の分離動作を説明する図である。符号は、図３と同一符号を用いたので説明を省略する。
【００３４】
実行プログラム部４１ａは、レシピ５１ａを読み出し、製品エージェント４０ｂ，４０ｃに分離することを認識する（Ｓ１１）。実行プログラム部４１ａの分離手段４３は、製品エージェント４０ｃを生成する（Ｓ１２）。製品エージェント４０ｃは、動作を開始する（Ｓ２１）。
【００３５】
実行プログラム部４１ａの分離手段４３は、レシピ５１aから製品エージェント４０ｃのレシピ５１ｃを取り出して、製品エージェント４０ｃに送付する（Ｓ１３）。実行プログラム部４１ｃの分離手段４３は、レシピ５１ｃをデータ部５０ｃに格納する（Ｓ２２）。
【００３６】
そして、実行プログラム部４１ａの分離手段４３は、加工データ５２ａと製造データ５３ａとを、製品エージェント４０ｃに送付する（Ｓ１４）。次に、実行プログラム部４１ａの分離手段４３は、加工データ５２ｂと製造データ５３ｂのエントリを生成する（Ｓ１５）。つまり、図７（ａ），（ｂ）に示されるように、加工データ５２ａと製造データ５３ａとを葉としたツリー構造の形にして、加工データ５２ｂと製造データ５３ｂとを生成する。
【００３７】
同様に、実行プログラム部４１ｃの分離手段４３は、加工データ５２ｃと製造データ５３ｃのエントリを生成する（Ｓ２３）。つまり、加工データ５２ａと製造データ５３ａを葉としたツリー構造の形にして、加工データ５２ｃと製造データ５３ｃとを生成する。
【００３８】
製品エージェント４０ａは、製品エージェント４０ｂとして動作を開始する。製品エージェント４０ｂは、実行プログラム部４１ａ、データ部５０ａ、レシピ５１ａを、それぞれ実行プログラム部４１ｂ、データ部５０ｂ、レシピ５１ｂとする（Ｓ１６）。そして、製品エージェント４０ｃは、レシピ５１ｃにより動作を開始する（Ｓ２４）。
【００３９】
このように、結合手段４２により、製品エージェント４０の結合を行うので、製造情報をうまく引き渡して、複数の製品を組み合わせて、一つの製品に組み立てることができる。
【００４０】
例えば、自動車を作る場合、エンジンを担当する製品エージェント、ボディを担当する製品エージェント、シャーシを担当する製品エージェントを作り、それぞれが担当する部分を製造した後で、全部を組み立てて一つの製品にすることができる。
【００４１】
つまり、一つの製品を、それを構成する部品に相当する製品エージェントに分割して、それぞれの製品エージェントが必要な製造、調達を行って、製品エージェント自体を結合して、製造物を組み立てることにより、一つの製品を作り上げることができる。
【００４２】
また、共通で使う部品は見込み生産で多く作っておき、個々の製品は、後から実際の注文に応じて作る場合には、先に作っておいた部品の製品エージェントと、いまから完成させようとしている製品に対応する製品エージェントを結合させることで、情報をうまく結合できるようになる。
【００４３】
さらに、いくつかの工場で作られてきた部品をまとめて一つの部品にする場合、それぞれの部品や製品データなどを、うまく引き渡すことができる。
【００４４】
分離手段４３により、製品エージェント４０の分離を行うので、一つの製品を情報を情報を柔軟に分解して、いくつかの部品を並列に製造することができる。
【００４５】
つまり、一つの製品の部品を別々の工場で分配して作る場合に、製品データを、うまく引き渡すことができる。
【００４６】
そして、加工データ５２や製造データ５３をツリー構造としたので、過去の情報をたどることができる。
【００４７】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、加工データ５２は、製品エージェント４０が保持するものではなく、他の場所、例えば、生産管理用コンピュータ１１に保持するものでもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１，２によれば、結合手段により、製品エージェントの結合を行うので、製造情報をうまく引き渡して、複数の製品を組み合わせて、一つの製品に組み立てることができる。
【００４９】
請求項３〜５によれば、分離手段により、製品エージェントの分離を行うので、一つの製品を情報を情報を柔軟に分解して、いくつかの部品を並列に製造することができる。
【００５０】
請求項６によれば、加工データや製造データをツリー構造としたので、過去の情報をたどることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の装置の結合動作を示したフローチャートである。
【図３】図１の装置の結合動作を説明する図である。
【図４】加工データ５２ｃ及び製造データ５３ｃのデータ構造を説明する図である。
【図５】図１の装置の分離動作を示したフローチャートである。
【図６】図１の装置の分離動作を説明する図である。
【図７】加工データ５２ｂ及び製造データ５３ｂのデータ構造を説明する図である。
【図８】エージェントベースの生産システムの構成を示した図である。
【図９】図８の装置の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
４０製品エージェント
４２結合手段
４３分離手段
５１レシピ
５２加工データ
５３製造データ

Claims

製品を加工する複数の工作機械と、
これらの工作機械に対して動作司令を出す複数の制御機器と、
プログラムで、前記製品と一対一に設けられ、製品の製造手順を記述したレシピを持つ製品エージェントにより、前記制御機器を制御し、製品エージェントのレシピの結合命令により、製品エージェントの結合手段を用いて、他の製品エージェントと結合し、レシピに書かれた手順に従って、情報用ネットワークを介して、製品エージェントの授受を行う複数の制御コンピュータと
を有することを特徴とする生産システム。
制御コンピュータは、製品エージェントのレシピの結合命令により、製品エージェントの結合手段を用いて、結合相手の製品エージェントから加工データまたは製造データの少なくとも１つの取得、または、結合相手の製品エージェントへ加工データまたは製造データの少なくとも１つの送付を行い、製品エージェントを停止させることを特徴とする請求項１記載の生産システム。
製品を加工する複数の工作機械と、
これらの工作機械に対して動作司令を出す複数の制御機器と、
プログラムで、前記製品と一対一に設けられ、製品の製造手順を記述したレシピを持つ製品エージェントにより、前記制御機器を制御し、製品エージェントのレシピの分離命令により、製品エージェントの分離手段を用いて、製品エージェントを分離し、レシピに書かれた手順に従って、情報用ネットワークを介して、製品エージェントの授受を行う複数の制御コンピュータと
を有することを特徴とする生産システム。
制御コンピュータは、製品エージェントのレシピの分離命令により、製品エージェントの分離手段を用いて、新たに製品エージェントを生成し、少なくともレシピを複写することを特徴とする請求項３記載の生産システム。
制御コンピュータは、製品エージェントのレシピの分離命令により、製品エージェントの分離手段を用いて、新たな製品エージェントに、加工データまたは製造データの少なくとも１つを複写することを特徴とする請求項４記載の生産システム。
加工データまたは製造データを少なくとも一方をツリー構造としたことを特徴とする請求項２または５記載の生産システム。