JP5582190B2 - ロギング装置、ロギングシステム、及びロギング装置の制御方法 - Google Patents

ロギング装置、ロギングシステム、及びロギング装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、生産工程で扱われるデータを収集するロギング装置、ロギングシステム、及びロギング装置の制御方法に関する。
生産業では、生産物の生産過程におけるトレーサビリティを実現するため、生産工程で扱われる測定データと測定対象物に固有の識別データとを対応付けて収集して、生産工程の実績管理を行う場合がある。従来のデータ収集システムとして、収集子機が測定データと測定対象物に固有のロット番号とを対応付けて収集して収集親機に送信し、収集親機が同じロット番号に対応付けられた複数の測定データを格納したデータレコードをロット番号毎に生成し、データベースに蓄積するものがある（例えば、特許文献１）。
特開２００６−２１７５４９号
近年、生産物に固有の識別データと対応付けられた複数の生産データを、識別データ毎に区分した形式のファイル（以降、「トレーサビリティファイル」と呼ぶ。）を生成し、生成したトレーサビリティファイルを用いて生産工程の実績管理を行う場合がある。トレーサビリティファイルを用いることにより、データ管理を容易に行うことができる。
ここで、特許文献１に開示されたデータ収集システムにおけるデータベースを用いてトレーサビリティファイルを生成しようとすると、データベースに記憶されたデータレコードを抽出してトレーサビリティファイルに出力することになる。しかしながら、データレコードが更新される度にトレーサビリティファイルを更新する場合、データレコードの抽出及びトレーサビリティファイルの更新を頻繁に行うため、システムの処理負担が大きくなるという問題があった。特に、トレーサビリティファイルがテキストファイルで構成される場合には、一部のデータのみ変更しようとすると、変更部分以外の部分のデータも変更する必要があるため、システムの処理負荷がさらに大きくなるという問題があった。また、特許文献１では、データベースのための記憶領域を要するため、システムが高コスト化するとともにシステムの処理効率が低下するという問題があった。
一方、データベースを用いることなく、収集された順番に測定データ及び識別データが出力された形式のファイル（以降、「時系列ファイル」と呼ぶ。）を生成し、生成した時系列ファイルからデータを抽出してトレーサビリティファイルを生成する方法が考えられる。しかしながら、この場合も同様に、システムの処理負担が大きくなるという問題や、時系列ファイルのための記憶領域を要するという問題があった。
本発明におけるロギング装置は、複数の生産装置のそれぞれから得られる生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する収集部と、前記収集部から取得した前記識別データがテキストファイル又はバイナリファイルであるトレーサビリティファイルに出力されているか否かを判断し、前記識別データが前記トレーサビリティファイルに出力されていないと判断した場合、前記識別データを前記トレーサビリティファイルに出力する識別データ出力部と、前記トレーサビリティファイル内において、前記各生産装置と前記識別データ出力部が出力した前記識別データとに対応する各区分に、ダミーデータを出力するダミーデータ出力部と、前記トレーサビリティファイル内において、前記生産データが得られた前記生産装置と前記生産データに対応付けて取得された前記識別データとに対応する区分の出力箇所を決定し、決定された区分の出力箇所に格納されている前記ダミーデータ出力部が出力した前記ダミーデータのみを前記生産データに書き換える生産データ出力部と、を備えたことを特徴とする。
本発明におけるロギングシステムは、複数の生産装置のそれぞれから得られる各生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する外部装置と、所定の設定内容に基づき、前記外部装置が取得した前記生産データ及び前記識別データの全部又は一部を、前記外部装置から取得する上記のロギング装置と、を備えたことを特徴とする。
本発明におけるロギング装置の制御方法は、複数の生産装置のそれぞれから得られる生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する収集ステップと、
前記収集ステップにて取得した前記識別データがテキストファイル又はバイナリファイルであるトレーサビリティファイルに出力されているか否かを判断し、前記識別データが前記トレーサビリティファイルに出力されていないと判断した場合、前記識別データを前記トレーサビリティファイルに出力する識別データ出力ステップと、前記トレーサビリティファイル内において、前記各生産装置と前記識別データ出力ステップにて出力した前記識別データとに対応する各区分に、ダミーテータを出力するダミーデータ出力ステップと、前記トレーサビリティファイル内において、前記生産データが得られた前記生産装置と前記生産データに対応付けて取得された前記識別データとに対応する区分の出力箇所を決定し、決定された区分の出力箇所に格納されている前記ダミーデータ出力ステップが出力した前記ダミーデータのみを前記生産データに書き換える生産データ出力ステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、トレーサビリティファイルの生成において、ロギング装置の処理負担を低減することができる。また、ロギング装置が収集したデータを記憶させるための特別な記憶領域を要さずに、トレーサビリティファイルを生成することができる。
実施の形態１におけるロギングシステムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１における出力部の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１におけるロギング装置の処理の概要を示すフローチャートである。 実施の形態１における出力部の処理を示すフローチャートである。
１ ロギング装置
３ ＰＬＣ
４ 生産装置
１２ 収集部
１３ 出力部
１５ トレーサビリティファイル
１００ 出力箇所検索部
１０４ 識別データ出力部
１０５ 生産データ出力部
１０３ ダミーデータ出力部
実施の形態１．
図１〜４を参照して、本発明における実施の形態１を説明する。
図１は、実施の形態１におけるロギングシステムの構成を示すブロック図である。実施の形態１におけるロギングシステムは、ロギング装置１、コンピュータ２、プログラマブルロジックコントローラ（PLC: Programmable Logic Controller）３、及び生産装置４を有する。ロギング装置１とＰＬＣ３とは、内部バス５を介して互いに接続されている。コンピュータ２は、ロギング装置１にEthernet（登録商標）などのケーブル６を介して接続されている。
生産装置４は、ＰＬＣ３にEthernet（登録商標）などのケーブル７を介して接続されている。本実施の形態では、生産装置４は生産装置４ａ、４ｂ、及び４ｃの３台からなり、各生産装置４の生産工程を経ることにより生産物が生産される。本実施の形態では、生産装置４ａにて加工工程が行われ、生産装置４ｂにて洗浄工程が行われ、生産装置４ｃにて検査工程が行われる。
ＰＬＣ３は、内部に記憶するプログラムに従って、生産装置４を制御する。また、ＰＬＣ３は、各生産装置４から得られる生産データと、生産装置４により生産される生産物に固有の識別データとを、所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に取得し、保持する。本実施の形態では、生産装置４ａから取得される生産データは加工圧力の測定値であり、生産装置４ｂから取得される生産データは洗浄温度の測定値であり、生産装置４ｃから取得される生産データは検査強度の測定値である。また、本実施の形態における識別データは、生産装置４が生産する各生産物に対して個別に付与されているシリアル番号である。なお、この識別データは、図示しない識別データを読み取る手段から取得してもよい。
コンピュータ２は、ソフトウェアにより構成されるロギング設定ツール２０を有する。ロギング設定ツール２０は、ユーザがコンピュータ２を操作することにより、ロギング設定データを生成する。ロギング設定データは、ロギング装置１がＰＬＣ３から収集するデータの内容、データを収集する条件、データを収集するタイミング、及びトレーサビリティファイル１５のレイアウトなどの設定内容に関するデータである。なお、コンピュータ２は、ロギング設定データをロギング装置１へ送信した後、ロギング装置１との接続を切断されてもよい。
本実施の形態では、データを収集する条件として、ＰＬＣ３に接続された生産装置４ａ、４ｂ、および４ｃが稼動していることが設定されている。また、収集するデータの内容として、生産装置４ａ、４ｂ、及び４ｃのそれぞれに対応する生産データ及び生産装置４が生産する各生産物の識別データが設定されている。また、データを収集するタイミングとして、生産装置４ａ、４ｂ、及び４ｃがそれぞれの生産工程を終了した時が設定されている。
ロギング装置１は、ロギング装置１の動作を制御するマイコンなどの制御部１０と、第１記憶部１１と、収集部１２と、出力部１３と、第２記憶部１４とを有する。
第１記憶部１１は、予めロギング装置１内に設けられた記憶手段であり、例えばＲＯＭ又はＲＡＭなどから構成される。そして、第１記憶部１１は、予めシステムプログラムを記憶している。制御部１０は、第１記憶部１１に記憶されたシステムプログラムを実行することにより、収集部１２と出力部１３の動作を実現する。さらに、第１記憶部１１は、ロギング装置１がコンピュータ２からロギング設定データを受信すると、受信したロギング設定データを記憶する。
収集部１２は、第１記憶部１１が記憶するロギング設定データに基づき、ＰＬＣ３から生産データ及び識別データを収集する。このとき、収集部１２は、各生産装置４ａ、４ｂ、及び４ｃに対応する各生産データを、生産物の識別データと関連付けて取得する。
出力部１３は、第１記憶部１１が記憶するロギング設定データと、収集部１２から取得した生産データ及び識別データとに基づき、トレーサビリティファイル１５を生成する。図２は、実施の形態１における出力部の内部構成を示すブロック図である。出力部１３は、出力箇所検索部１００、カンマ出力部１０１、改行記号出力部１０２、ダミーデータ出力部１０３、識別データ出力部１０４、及び生産データ出力部１０５を有する。
出力箇所検索部１００は、トレーサビリティファイル１５内に生産データを出力する箇所を検索し、決定する。カンマ出力部１０１、改行記号出力部１０２、及びダミーデータ出力部１０３は、トレーサビリティファイル１５にそれぞれカンマ、改行記号、及びダミーデータを出力する。識別データ出力部１０４は、トレーサビリティファイル１５の最後に識別データを出力する。生産データ出力部１０５は、出力箇所検索部１００が決定した出力箇所に、生産データを出力する。
第２記憶部１４は、ロギング装置１に脱着可能に装着された記憶手段であり、例えばコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリカードなどから構成される。そして、第２記憶部１４は、トレーサビリティファイル１５を記憶するのに十分な記憶領域を持つ。本実施の形態におけるトレーサビリティファイル１５は、各生産データを、生産装置４と識別データとに対応付けて格納する、カンマ区切り（CSV：Comma-Separated Values）形式のテキストファイルである。以下の表１は、本実施の形態におけるトレーサビリティファイル１５のレイアウトを示す。なお、表１は、生成途中のトレーサビリティファイル１５をＣＳＶ形式から表形式に変換したものを示す。
Figure 0005582190
表１のトレーサビリティファイル１５において、３つの各行は、それぞれ「識別データ１」、「識別データ２」、及び「識別データ３」に対応している。また、３つの各列は、それぞれ生産装置４ａ、生産装置４ｂ、及び生産装置４ｃに対応している。そして、「識別データ１」の行で、かつ生産装置４ａ、生産装置４ｂ、及び生産装置４ｃにそれぞれ対応する列に該当する区分には、それぞれ「生産データ１ａ」、「生産データ１ｂ」、及び「生産データ１ｃ」が格納されている。「識別データ２」の行で、かつ生産装置４ａ、及び生産装置ｂにそれぞれ対応する列に該当する区分には、それぞれ「生産データ２ａ」、及び「生産データ２ｂ」が格納されており、生産装置４ｃに対応する列に該当する区分には、ダミーデータが格納されている。「識別データ３」の行で、かつ生産装置４ａに対応する列に該当する区分には、「生産データ３ａ」が格納されており、生産装置４ｂ、及び生産装置４ｃのそれぞれに対応する列に該当する区分には、ダミーデータが格納されている。
次に、実施の形態１におけるロギング装置の処理を説明する。図３は、実施の形態１におけるロギング装置の処理の概要を示すフローチャートである。予め、ユーザがコンピュータ２を操作することにより、ロギング設定ツール２０はロギング設定データを生成する。その後、コンピュータ２からロギング装置１へロギング設定データが送信されると、第１記憶部１１は、ロギング設定データを記憶する（ステップＳ１１）。
次に、収集部１２は、第１記憶部１１が記憶するロギング設定データに基づき、ＰＬＣ３から生産データ及び識別データを取得する（ステップＳ１２）。次に、出力部１３は、Ｓ１１にて第１記憶部が記憶したロギング設定データと、Ｓ２にて収集部１２が取得した生産データ及び識別データに基づき、トレーサビリティファイル１５を生成する（ステップＳ１３）。なお、Ｓ１３における出力部１３の処理の詳細については、後述する。
次に、ロギング装置１は、収集部１２が生産データ及び識別データの収集を停止したか否かを判断し（ステップＳ１４）、収集部１２が生産データ及び識別データの収集を停止していない場合は、Ｓ１２に戻る。一方、Ｓ１４にて、収集部１２が生産データ及び識別データの収集を停止した場合は、処理を終了する。本実施の形態では、生産装置４の稼動が停止すると、収集部１２が生産データ及び識別データの収集を停止する。
図４は、実施の形態１における出力部１３の処理を示すフローチャートである。ここで、図４に示す出力部１３の処理は、図３におけるＳ１３に相当する。
まず、出力部１３は、収集部１２が取得した生産データ及び識別データを取得する（ステップＳ２１）。次に、出力箇所検索部１００は、Ｓ２１にて取得された識別データが既にトレーサビリティファイル１５内に格納されているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、Ｓ２１にて取得した識別データがトレーサビリティファイル１５内に格納されていると判断した場合、次に、出力部１３は、Ｓ２８に進む。
一方、ステップＳ２２において、Ｓ２１にて取得された識別データがトレーサビリティファイル１５内に格納されていないと出力箇所検索部１００が判断した場合、次に、改行記号出力部１０２は、トレーサビリティファイル１５の最後に、改行記号を出力する（ステップＳ２３）。これにより、トレーサビリティファイル１５の最後に、新たな行が追加される。なお、トレーサビリティファイル１５が新しく生成されたものであっていかなるデータも格納していない場合は、Ｓ２２又はＳ２３をスキップしてもよい。
次に、識別データ出力部１０４は、トレーサビリティファイル１５の最後に、Ｓ２１にて取得された識別データを出力する（ステップＳ２４）。これにより、Ｓ２３にて新たに追加された行の先頭に、Ｓ２１にて取得された識別データが追加される。
次に、カンマ出力部１０１は、トレーサビリティファイル１５の最後に、カンマを出力する（ステップＳ２５）。これにより、Ｓ２３にて新たに追加された行に、新たな列が追加される。次に、ダミーデータ出力部１０３は、トレーサビリティファイル１５の最後に、ダミーデータを出力する（ステップＳ２６）。これにより、Ｓ２５にて新たに追加された列に、ダミーデータが追加され、この区分に生産データを格納するための領域を確保することができる。ここで、ダミーデータとしては、例えば複数の空白文字からなる文字列など、ユーザにとって明確に生産データと区別できるようなデータを用いる。
次に、出力部１３は、Ｓ２３にて新たに追加された行で、かつ生産装置４ａ、４ｂ、及び４ｃのそれぞれに対応する列に該当する合計３つの区分に、ダミーデータを格納したか否かを判断する（ステップＳ２７）。Ｓ２７にて、合計３つの区分にダミーデータを格納していない場合は、Ｓ２５に戻り、Ｓ２３にて新たに追加された行に３つのダミーデータを格納するまでＳ２５〜Ｓ２６を繰り返す。
一方、Ｓ２７にて、Ｓ２３にて新たに追加された行に３つのダミーデータを格納した場合は、次に、出力箇所検索部１００は、Ｓ２１にて取得された生産データに基づき、この生産データの出力箇所を決定する（Ｓ２８）。ここで、出力箇所検索部１００は、Ｓ２１にて取得された生産データを出力した生産装置４を特定し、次に、Ｓ２１にて取得された識別データに対応する行で、かつ特定した生産装置４に対応する列に該当する区分を、この生産データの出力箇所として決定する。ここで、生産データを出力した生産装置４の特定方法として、例えば、生産データに生産装置４の識別情報を含めるようにしてもよいし、ＰＬＣ３が生産データを生産装置４から受信したときに、生産装置４の識別情報を生産データに付帯させるようにしてもよい。
次に、生産データ出力部１０５は、Ｓ２８にて決定された生産データの出力箇所に、Ｓ２１にて取得された生産データを出力する（Ｓ２９）。このとき、生産データ出力部１０５は、Ｓ２８にて出力箇所として決定された区分に既に格納されているダミーデータを、生産データに書き換える。その後、出力部１３は、Ｓ２１に戻る。
実施の形態１によれば、ロギング装置が収集したデータを、直接トレーサビリティファイルに出力することができる。これにより、ロギング装置の処理負担を低減することができるとともに、ロギング装置が収集したデータを記憶させるための特別な記憶領域を設ける必要がなくなる。
また、実施の形態１によれば、トレーサビリティファイルの一部のデータのみを変更する場合、変更部分以外の部分のデータを変更することなく、変更部分のみのデータを変更することができる。これにより、ロギング装置の処理負担を低減することができる。例えば、表１に示すトレーサビリティファイルの場合、「識別データ２」及び生産装置４ｃに対応する「生産データ２ｃ」が取得される前に、その生産データを格納するための領域をダミーデータにより確保している。これにより、「生産データ２ｃ」が取得されたときには、他の生産データや識別データの区分を変更することなく、「識別データ２」の行でかつ生産装置４ｃの列に該当する区分に「生産データ２ｃ」を格納することができる。
なお、本実施の形態では、ロギング装置１とＰＬＣ３とは内部バス５を介して接続されているが、両者はEthernet（登録商標）などのケーブルを介して接続されてもよい。
また、本実施の形態では、ロギング装置１はＰＬＣ３を介して生産装置４から生産データ及び識別データを収集するが、これに限られない。例えば、ロギング装置１は、ＰＬＣ以外の装置を介して生産装置４から生産データ及び識別データを収集してもよいし、直接生産装置４から生産データ及び識別データを収集してもよい。
また、本実施の形態では、ロギング装置１の出力部１３は、新たな識別データを取得したときにダミーデータをトレーサビリティファイルに出力しているが、これに限られない。すなわち、ロギング装置１の出力部１３は新たな識別データを取得する前に、ダミーデータをトレーサビリティファイルに出力すればよい。例えば、出力部１３は、ダミーデータを識別データと生産データを格納するための各区分に格納させたトレーサビリティファイルを予め作成し、その後に収集部１２が識別データと生産データの収集を行うようにしてもよい。または、ダミーデータを識別データと生産データを格納するための各区分に格納させたトレーサビリティファイルを予め第２記憶部１４に記憶させ、その後に収集部１２が識別データと生産データの収集を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、トレーサビリティファイルはテキストファイルであるが、これに限られない。例えば、トレーサビリティファイルは、バイナリファイルなどでもよい。
また、本実施の形態では、識別データが生産物に固有のものであるが、これに限られない。例えば、識別データは、バッチやロットに固有のものであってもよい。
また、本実施の形態では、第１記憶部１１がロギング装置１に予め内蔵された記憶手段であり、第２記憶部１４がロギング装置１に着脱可能に装着された記憶手段であるが、これに限られない。例えば、第１記憶部１１がロギング装置１に着脱可能に装着された記憶手段であり、第２記憶部１４がロギング装置１に予め内蔵された記憶手段であってもよい。

Claims (6)

  1. 複数の生産装置のそれぞれから得られる生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する収集部と、
    前記収集部から取得した前記識別データがテキストファイル又はバイナリファイルであるトレーサビリティファイルに出力されているか否かを判断し、前記識別データが前記トレーサビリティファイルに出力されていないと判断した場合、前記識別データを前記トレーサビリティファイルに出力する識別データ出力部と、
    前記トレーサビリティファイル内において、前記各生産装置と前記識別データ出力部が出力した前記識別データとに対応する各区分に、ダミーデータを出力するダミーデータ出力部と、
    前記トレーサビリティファイル内において、前記生産データが得られた前記生産装置と前記生産データに対応付けて取得された前記識別データとに対応する区分の出力箇所を決定し、決定された区分の出力箇所に格納されている前記ダミーデータ出力部が出力した前記ダミーデータのみを前記生産データに書き換える生産データ出力部と、
    を備えたことを特徴とするロギング装置。
  2. 前記生産データの内容、前記生産データを取得する条件、又は前記生産データを取得するタイミングの設定内容に関する第１の設定データを記憶する第１の記憶部と、を備え、
    前記収集部は、前記第１の設定データに基づき前記生産データ及び前記識別データを取得する
    ことを特徴とする請求項１記載のロギング装置。
  3. 前記トレーサビリティファイルのレイアウトの設定内容に関する第２の設定データを記憶する第２の記憶部と、を備え、
    前記出力部は、前記第２の設定データに基づき前記トレーサビリティファイルに前記生産データ及び前記識別データを出力する
    ことを特徴とする請求項１又は２記載のロギング装置。
  4. 前記トレーサビリティファイルには、前記生産データ及び前記識別データを格納するための各区分にダミーデータが予め格納されており、
    前記生産データ出力部は、前記生産データが得られた前記生産装置と前記生産データに対応付けて取得された前記識別データとに対応する区分にて、予め格納された前記ダミーデータを前記生産データに書き換える
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のロギング装置。
  5. 複数の生産装置のそれぞれから得られる各生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する外部装置と、
    所定の設定内容に基づき、前記外部装置から前記生産データ及び前記識別データの全部又は一部を、前記外部装置から取得する請求項１〜４のいずれか記載のロギング装置と、を備えたことを特徴とするロギングシステム。
  6. 複数の生産装置のそれぞれから得られる生産データを、それぞれ前記複数の生産装置により生産される生産物に固有の識別データと対応付けて取得する収集ステップと、
    前記収集ステップにて取得した前記識別データがテキストファイル又はバイナリファイルであるトレーサビリティファイルに出力されているか否かを判断し、前記識別データが前記トレーサビリティファイルに出力されていないと判断した場合、前記識別データを前記トレーサビリティファイルに出力する識別データ出力ステップと、
    前記トレーサビリティファイル内において、前記各生産装置と前記識別データ出力ステップにて出力した前記識別データとに対応する各区分に、ダミーテータを出力するダミーデータ出力ステップと、
    前記トレーサビリティファイル内において、前記生産データが得られた前記生産装置と前記生産データに対応付けて取得された前記識別データとに対応する区分の出力箇所を決定し、決定された区分の出力箇所に格納されている前記ダミーデータ出力ステップが出力した前記ダミーデータのみを前記生産データに書き換える生産データ出力ステップと、を備えたことを特徴とするロギング装置の制御方法。
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