JP6286934B2 - フレキシブル生産システム - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を加工する加工機と、待機位置と加工機における加工用位置との間でパレットを交換するパレットチェンジャと、被加工物が取り付けられたパレットを保管するパレット庫と、新規の被加工物を投入するローディングステーションと、ローディングステーションとパレット庫とパレットチェンジャとの間で相互にパレットを搬送する搬送機を備えるフレキシブル生産システムに関するものである。

多品種少量生産を可能とするためのフレキシブル生産システム（以下、「ＦＭＳ」とも称する）として、例えば、特開２０１０−１３４９００号公報（特許文献１）に記載されたものがある。当該公報には、ローディングステーションまたはパレット庫に配置されているパレットを、パレットチェンジャの待機位置に搬送する順序を、規定順序にて搬送することが記載されている。

また、特開２００４−２４０４７４号公報（特許文献２）、特開２００２−６００７号公報（特許文献３）などには、特急品が投入された場合に、優先的に処理することが記載されている。

特開２０１０−１３４９００号公報 特開２００４−２４０４７４号公報 特開２００２−６００７号公報

超特急品である被加工物が投入された場合には、すぐにでも加工機による加工することが望まれる。しかし、従来の手法では、超特急品に対して搬送機による搬送順序を優先的にしたとしても、パレットチェンジャの待機位置に既に搬送された被加工物が、加工機により次に加工されることになる。つまり、超特急品が投入されたとしても、パレットチェンジャの待機位置に存在する被加工物よりも、優先することができない。このように、超特急品の加工順序をさらに優先的にすることには、まだ改善の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、超特急品である被加工物をさらに優先的に加工することができるフレキシブル生産システムを提供することを目的とする。

（請求項１）本手段に係るフレキシブル生産システムは、被加工物が取り付けられるパレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置された前記パレットに取り付けられた加工前の前記被加工物を加工して加工後製品を成形する加工機と、複数の前記パレットを保管するパレット庫と、新規の前記被加工物が取り付けられた前記パレットを投入するローディングステーションと、前記被加工物の種別を示す超特急モードを入力可能な入力装置と、前記加工機に一体的にまたは隣接して設けられ、前記加工機における前記加工用位置へ移動させる前記パレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置における前記パレットと前記待機位置における前記パレットとを交換するパレットチェンジャと、前記パレット庫、前記ローディングステーション、および、前記パレットチェンジャの前記待機位置の間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、前記加工機および前記パレットチェンジャを制御する第一コントローラと、前記搬送機を制御する第二コントローラとを備える。

前記ローディングステーションに前記超特急モードの前記被加工物が投入された場合に、設定済の前記超特急モードの前記被加工物があれば、設定済の前記超特急モードの前記被加工物の優先順位の次の優先順位が投入された前記被加工物に設定され、設定済の前記超特急モードの前記被加工物がなければ、優先順位１位が投入された前記被加工物に設定される。
前記第二コントローラは、前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、前記搬送機により前記待機位置に存在する前記パレットを前記パレット庫へ搬送させ、その後に、前記ローディングステーションに投入された前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットを前記待機位置へ搬送させる。

このように、パレットチェンジャの待機位置に既に存在する被加工物があったとしても、当該被加工物はパレット庫へ一旦搬送される。そして、優先順位１位の被加工物がパレットチェンジャの待機位置に搬送される。従って、加工機により現在加工中の被加工物の加工が終了すると、次に加工される対象物は、優先順位１位に設定された超特急モードの被加工物となる。つまり、優先順位１位に設定された超特急モードの被加工物を、パレットチェンジャの待機位置に既に存在していた被加工物よりも優先的に加工することができる。

以下に、本手段に係るフレキシブル生産システムの好適態様について説明する。
（請求項２）好ましくは、前記第一コントローラは、前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、前記パレットチェンジャによるパレットの交換処理の実行禁止し、前記ローディングステーションに投入された前記パレットが前記待機位置へ搬送された後に、前記パレットチェンジャによるパレットの交換処理の実行禁止を解除する。

第一コントローラは、第二コントローラによる搬送機の制御とは独立して、加工機およびパレットチェンジャを制御する。従って、第二コントローラが、搬送機がパレットチェンジャの待機位置に存在するパレットをパレット庫へ搬送しようとしたときに、第一コントローラが、加工機の加工用位置とパレットチェンジャの待機位置との間でパレットを交換する動作を開始するおそれがある。

そこで、上記のように、ローディングステーションに優先順位１位の超特急モードの被加工物が取り付けられたパレットが投入された場合には、当該被加工物が待機位置に搬送されて来るまでの間、加工機の加工用位置とパレットチェンジャの待機位置との間でパレットを交換する動作を実行しないようにする。その結果、優先順位１位の超特急モードの被加工物が優先的に加工されることになる。

（請求項３）また、好ましくは、前記第二コントローラは、前記待機位置に設定済の前記超特急モードの加工前の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが配置されている場合に、前記ローディングステーションに他の前記超特急モードの前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入されると、前記搬送機により前記ローディングステーションに投入された前記パレットを前記パレット庫へ搬送する。

ここで、超特急モードの被加工物が投入される場合に、その直前に別の超特急モードの被加工物が投入されていることがある。このような場合に、先に投入された超特急モードの被加工物が待機位置に存在している場合に、当該先に投入された超特急モードの被加工物をパレット庫に搬送するのではなく、後に投入された超特急モードの被加工物をパレット庫に搬送することにする。つまり、先に投入された超特急モードの被加工物を先に加工し、その後に、後に投入された超特急モードの被加工物を加工することにする。その結果、超特急モードの被加工物が複数存在する場合に、投入された順序に従って加工することができる。

（請求項４）また、好ましくは、前記フレキシブル生産システムは、複数の前記加工機と、複数の前記加工機のそれぞれに対応する複数の前記パレットチェンジャと、を備え、前記第二コントローラは、前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、複数の前記加工機のうち現在加工中の前記被加工物に対する残加工時間が短い加工機を判定し、前記搬送機により、残加工時間が短い前記加工機に対応する前記パレットチェンジャの前記待機位置に存在する前記パレットを前記パレット庫へ搬送させ、その後に、前記ローディングステーションに投入された前記パレットを、残加工時間が短い前記加工機に対応する前記パレットチェンジャの前記待機位置へ搬送させる。

これにより、複数の加工機が存在する場合に、現在加工中の被加工物に対する残加工時間が短い方に、優先順位１位の超特急モードの被加工物を搬送することができる。従って、投入された超特急品は、早期に加工開始される。

フレキシブル生産システムの全体構成図である。 第二コントローラに記憶される情報を示す図である。 第二コントローラによる通常モード処理を示すフローチャートである。 第二コントローラによる特急モード処理を示すフローチャートである。 第二コントローラによる超特急モード処理を示すフローチャートである。 第一コントローラによる超特急モード処理を示すフローチャートである。 第二コントローラによる優先順位の決定処理を示すフローチャートである。 新規品が投入する前の初期状態を示す図である。 図８の初期状態に対して、新規の通常品が投入された状態を示す図である。 図８の初期状態に対して、新規の特急品が投入された状態を示す図である。 図１０の次の状態を示す図である。 図８の初期状態に対して、新規の超特急品が投入された状態を示す図である。 図１２の次の状態を示す図である。 図１３の次の状態を示す図である。 図１４の次の状態を示す図である。 加工機が複数ある場合において、新規の超特急品が投入された状態を示す図である。 図１６の次の状態を示す図である。

（フレキシブル生産システムの構成）
本実施形態のフレキシブル生産システム（以下、「ＦＭＳ」と称する）の構成について、図１および図２を参照して説明する。ＦＭＳは、パレットＰに取り付けられた被加工物Ｗを加工機１０により加工するシステムである。そして、予め設定された生産計画に基づいて、被加工物Ｗを順次加工する。ただし、予め設定された生産計画の対象である通常品ばかりではなく、直ちに加工した被加工物が投入される場合がある。このような被加工物にも、急ぎの程度が異なることがある。そこで、通常品より急いで加工したい被加工物を特急品とし、特急品よりも急いで加工したい被加工物を超特急品とする。そして、本実施形態のＦＭＳは、通常品、特急品および超特急品が投入された場合において、パレットの搬送処理を異なるようにしている。

図１に示すように、ＦＭＳは、加工機１０と、パレットチェンジャ２０と、パレット庫３０と、ローディングステーション（ＬＤ−ＳＴ）４１，４２と、搬送機５０と、第一コントローラ６０と、第二コントローラ７０とを備える。
加工機１０は、加工前の被加工物Ｗを加工する。加工機１０は、例えば、マシニングセンタを例示するが、他の種類の工作機械を適用できる。加工機１０は、被加工物Ｗが取り付けられるパレットＰを配置するための加工用位置Ｍ１を備える。ここで、加工用位置Ｍ１は、１つの加工機１０に１箇所である。そして、加工機１０は、加工用位置Ｍ１に配置されたパレットＰに取り付けられた加工前の被加工物Ｗを加工して、加工後製品を成形する。

パレットチェンジャ２０は、加工機１０に一体的にまたは隣接して設けられる。パレットチェンジャ２０は、加工機１０における加工用位置Ｍ１へ次に移動させるパレットＰを待機させておくための待機位置Ｍ２を備える。そして、パレットチェンジャ２０は、加工機１０の加工用位置Ｍ１におけるパレットＰと待機位置Ｍ２におけるパレットＰとを交換する。つまり、パレットチェンジャ２０を動作させることによって、加工前の被加工物Ｗが加工用位置Ｍ１へ移動し、加工機１０により成形された加工後製品が待機位置Ｍ２へ移動する。

パレット庫３０は、複数のパレットＰを保管する。ＬＤ−ＳＴ４１，４２は、作業者によって、新規の被加工物Ｗが取り付けられたパレットＰを投入する場所である。また、ＬＤ−ＳＴ４１，４２は、加工後製品を搬出する場所でもある。本実施形態においては、２箇所のＬＤ−ＳＴを図示する。ＬＤ−ＳＴ４１，４２は、作業者が操作するパネルを有している。このパネルにおいて、作業者は、被加工物Ｗの種別を示すモード（通常モード、特急モード、超特急モード）を入力できる。

搬送機５０は、パレット庫３０側と、加工機１０およびＬＤ−ＳＴ４１，４２側との間に設けられた直線状の２本のレール上を移動可能である。図１においては、搬送機５０は、左右方向に移動可能である。搬送機５０は、パレット庫３０、ＬＤ−ＳＴ４１，４２、および、パレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２の間で、パレットＰを相互に搬送可能である。

第一コントローラ６０は、加工機１０とパレットチェンジャ２０とを制御する。具体的には、第一コントローラ６０は、加工機１０による加工動作などを制御し、パレットチェンジャ２０によるパレット位置の交換動作を制御する。さらに、第一コントローラ６０は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に新規の超特急品が投入された場合には、ＬＤ−ＳＴ４１，４２から信号を取得することによって、後述する処理を行う。

第二コントローラ７０は、搬送機５０を制御する。第二コントローラ７０は、記憶している被加工物Ｗの優先順位に従って加工されるように、搬送機５０を制御する。優先順位は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に新規品が投入される際に、作業者によって入力される。そして、第二コントローラ７０は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２から信号を取得することによって優先順位を決定する。

基本は、新規の通常品である被加工物Ｗが投入された場合に、第二コントローラ７０は、その順に従って加工されるように、パレットＰを搬送する。ただし、特急品または超特急品が投入された場合には、第二コントローラ７０は、投入順とは異なる順序で、特急品および超特急品を優先的に加工するように、パレットＰを搬送する。

ここで、第二コントローラ７０に記憶される情報について、図２を参照して説明する。図２に示すように、第二コントローラ７０は、パレットＮｏ．、位置、モード、優先順位および加工状態を記憶する。位置とは、パレット庫３０の各位置、加工用位置および待機位置のいずれかである。モードとは、通常品を対象とする通常モード、特急品を対象とする特急モード、超特急品を対象とする超特急モードのいずれかである。優先順位は、パレット庫３０から加工機１０へ搬送する順序である。また、原則として、優先順位に従って、搬出される。加工状態とは、被加工物Ｗが加工待ち状態（加工前状態）であるか、加工完了状態（加工後製品状態）であるかを示す。

（各モードに応じた処理）
次に、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に新規品である被加工物Ｗが取り付けられたパレットＰが投入された場合に、各モードに応じた第一コントローラ６０および第二コントローラ７０による処理を説明する。

まず、第二コントローラ７０による通常モード処理について、図３を参照して説明する。パレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に加工前の被加工物Ｗ（以下、「加工待ち品Ｗ」と称する）が取り付けられたパレットＰが存在するか否かを判定する（Ｓ１１）。待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在しない場合には（Ｓ１１：Ｎ）、続いて、パレット庫３０に加工待ち品Ｗが存在するか否かを判定する（Ｓ１２）。

そして、パレット庫３０にも加工待ち品Ｗが存在していなければ（Ｓ１２：Ｎ）、すなわち、待機位置Ｍ２およびパレット庫３０に加工待ち品Ｗが存在しない場合には、新規に投入された通常品Ｗをパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ１３）。そうすると、搬送機５０は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２の近傍に移動し、ＬＤ−ＳＴ４１，４２から通常品Ｗが取り付けられたパレットＰを受け取り、待機位置Ｍ２の近傍へ移動し、当該パレットＰを待機位置Ｍ２へ渡す。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ１４）。

一方、待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在する場合（Ｓ１１：Ｙ）およびパレット庫３０に加工待ち品Ｗが存在する場合には（Ｓ１２：Ｙ）、新規に投入された通常品Ｗをパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ１５）。そうすると、搬送機５０は、ＬＳ−ＳＴ４１，４２の近傍に移動し、ＬＤ−ＳＴ４１，４２から通常品Ｗが取り付けられたパレットＰを受け取り、パレット庫３０の空スペースの近傍へ移動し、当該パレットＰをパレット庫３０の空スペースへ渡す。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ１４）。

次に、第二コントローラ７０による特急モード処理について、図４を参照して説明する。パレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが取り付けられたパレットＰが存在するか否かを判定する（Ｓ２１）。待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在しない場合には（Ｓ２１：Ｎ）、続いて、パレット庫３０に超特急品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在するか否かを判定する（Ｓ２２）。

そして、パレット庫３０に超特急品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在していなければ（Ｓ２２：Ｎ）、新規に投入された特急品Ｗをパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ２３）。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ２４）。

一方、待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在する場合（Ｓ２１：Ｙ）、および、パレット庫３０に超特急品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在する場合には（Ｓ２２：Ｙ）、新規に投入された特急品Ｗをパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ２５）。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ２４）。

つまり、待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在しない場合において、パレット庫３０に超特急品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在するときには、それらが優先的に待機位置Ｍ２へ搬送される。一方、パレット庫３０に通常品としての加工待ち品Ｗのみが存在する場合には、新規に投入された特急品Ｗが優先的に待機位置へ搬送される。

次に、第二コントローラ７０による超特急モード処理について、図５を参照して説明する。パレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが取り付けられたパレットＰが存在するか否かを判定する（Ｓ３１）。待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在しない場合には（Ｓ３１：Ｎ）、続いて、パレット庫３０に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在するか否かを判定する（Ｓ３２）。

そして、パレット庫３０に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在していなければ（Ｓ３２：Ｎ）、新規に投入された超特急品Ｗをパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ３３）。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ３４）。

一方、待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在する場合（Ｓ３１：Ｙ）には、待機位置Ｍ２に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在するか否かを判定する（Ｓ３５）。そして、待機位置Ｍ２に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在する場合（Ｓ３５：Ｙ）、および、Ｓ３２においてパレット庫３０に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在する場合には（Ｓ３２：Ｙ）、新規に投入された超特急品Ｗをパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ３６）。そして、パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ３４）。

また、Ｓ３５において待機位置Ｍ２に超特急品Ｗが存在しない場合には（Ｓ３５：Ｎ）、待機位置Ｍ２には通常品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在していることになる。そこで、待機位置Ｍ２に存在する加工待ち品Ｗをパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ３７）。この搬送が完了すると（Ｓ３８：Ｙ）、新規に投入された超特急品Ｗを待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令を出す（Ｓ３９）。そして、当該パレットＰの搬送が完了すれば処理を終了する（Ｓ３４）。

つまり、待機位置Ｍ２に超特急品Ｗ以外の加工待ち品Ｗが存在する場合には、その加工待ち品Ｗよりも優先して、新規に投入された超特急品Ｗを待機位置Ｍ２へ搬送する。従って、新規に投入された超特急品Ｗは、既に待機位置Ｍ２に搬送されていた通常品および特急品よりも優先されることになる。また、待機位置Ｍ２に既に超特急品Ｗが存在する場合には、当該超特急品Ｗを優先して加工するため、新規に投入された超特急品Ｗはパレット庫３０に搬送される。

次に、第一コントローラ６０による超特急モード処理について、図６を参照して説明する。上述したように、第二コントローラ７０は、超特急モード処理において、待機位置Ｍ２に通常品または特急品としての加工待ち品Ｗが存在する場合には、当該加工待ち品Ｗをパレット庫３０へ搬送した後に、新規に投入された超特急品Ｗを待機位置Ｍ２へ搬送する。

しかし、第一コントローラ６０は、第二コントローラ７０による搬送機５０の制御とは独立して、加工機１０およびパレットチェンジャ２０を制御する。従って、第二コントローラ７０が、搬送機５０がパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に存在するパレットＰをパレット庫３０へ搬送しようとしたときに、第一コントローラ６０が、加工機１０の加工用位置Ｍ１とパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２との間でパレットＰを交換する動作を開始するおそれがある。そこで、第一コントローラ６０は、以下のように処理する。

図６に示すように、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に新規の超特急品Ｗが投入された場合には、第一コントローラ６０は、待機位置Ｍ２に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在するか否かを判定する（Ｓ４１）。この判定は、第二コントローラ７０から受け取る情報に基づいて行うこともできる。

そして、待機位置Ｍ２に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在する場合（Ｓ４１：Ｙ）、そのまま処理を終了する。一方、待機位置Ｍ２に超特急品としての加工待ち品Ｗが存在しない場合には（Ｓ４１：Ｎ）、第一コントローラ６０は、パレットＰの交換処理の実行を禁止する（Ｓ４２）。

通常、加工用位置Ｍ１に存在するパレットＰに取り付けられている被加工物Ｗの加工を終了した場合には、パレットチェンジャ２０により、加工用位置Ｍ１と待機位置Ｍ２のパレット交換処理が行われる。つまり、Ｓ４２において、この交換処理の実行が禁止される。そうすると、加工機１０により加工用位置Ｍ１に存在する被加工物Ｗの加工が終了したとしても、パレットチェンジャ２０による動作は行われない。

続いて、新規に投入された超特急品Ｗを待機位置Ｍ２へ搬送することが完了した場合には（Ｓ４３：Ｙ）、パレットＰの交換処理の実行禁止を解除する（Ｓ４４）。つまり、新規に超特急品Ｗが投入された場合には、当該超特急品Ｗが待機位置Ｍ２へ搬送されるまでの間、パレットチェンジャ２０によるパレットＰの交換処理は行われない。

そして、新規に投入された超特急品Ｗが待機位置Ｍ２に搬送された後に、パレットチェンジャ２０がパレットＰの交換処理が実行される。つまり、この場合、加工機１０が加工する対象は、新規に投入された超特急品Ｗとなる。

（第二コントローラによる優先順位の決定処理）
ここで、第二コントローラ７０は、図２に示すように、パレット庫３０から加工機１０へ搬送する優先順位を記憶している。つまり、搬送機５０は、パレット庫３０に存在するパレットＰの中から、優先順位が高い順に加工機１０へ搬送する。

優先順位は、原則としてＬＤ−ＳＴ４１，４２に投入されたパレットＰの順となるが、特急品および超特急品が投入されると、先に投入されたパレットＰの優先順位が変更される。以下に、第二コントローラ７０による優先順位の決定処理について、図７を参照して説明する。

第二コントローラ７０は、新規に投入された被加工物Ｗが通常モード処理の対象であるかを判定する（Ｓ５１）。通常モードである場合、すなわち新規に通常品Ｗが投入された場合には（Ｓ５１：Ｙ）、新規に投入された通常品Ｗの順位を、投入された全品の最後の順位に設定する（Ｓ５２）。

通常モードでない場合には（Ｓ５１：Ｎ）、特急モードであるかを判定する（Ｓ５３）。特急モードである場合、すなわち新規に特急品Ｗが投入された場合には（Ｓ５３：Ｙ）、既に投入された被加工物Ｗに通常品が存在するかを判定する（Ｓ５４）。通常品Ｗが存在しない場合には（Ｓ５４：Ｎ）、新規に投入された特急品Ｗの順位を、投入された全品の最後の順位に設定する（Ｓ５２）。

一方、Ｓ５４において通常品Ｗが存在する場合には（Ｓ５４：Ｙ）、新規に投入された特急品Ｗの順位を、既に投入された通常品Ｗの中の第１位の順位に設定する（Ｓ５５）。続いて、通常品Ｗの順位を１位ずつ繰り下げる（Ｓ５６）。

Ｓ５３において特急モードでない場合、すなわち新規に超特急品Ｗが投入された場合には（Ｓ５３：Ｎ）、既に投入された被加工物Ｗに特急品が存在するかを判定する（Ｓ５７）。Ｓ５７において特急品Ｗが存在する場合には（Ｓ５７：Ｙ）、新規に投入された超特急品Ｗの順位を、既に投入された特急品Ｗの中の第１位の順位に設定する（Ｓ５８）。続いて、特急品Ｗおよび通常品Ｗの順位を１位ずつ繰り下げる（Ｓ５９）。

一方、Ｓ５７において特急品Ｗが存在しない場合には（Ｓ５７：Ｎ）、上述したＳ５４以降と同様の処理を行う。つまり、特急品Ｗも通常品Ｗも存在しなければ（Ｓ５７：Ｎ→Ｓ５４：Ｎ）、新規に投入された超特急品Ｗの順位を、投入された全品の最後の順位に設定する（Ｓ５２）。

Ｓ５７において特急品Ｗが存在しないが通常品Ｗが存在する場合には（Ｓ５７：Ｎ→Ｓ５４：Ｙ）、新規に投入された超特急品Ｗの順位を、新規に投入された超特急品Ｗの順位を、既に投入された通常品Ｗの中の第１位の順位に設定する（Ｓ５５）。続いて、通常品Ｗの順位を１位ずつ繰り下げる（Ｓ５６）。

（実際の動作の例示）
以下に、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に被加工物Ｗが取り付けられたパレットＰが新規に投入された場合におけるパレットＰの移動について、新規に投入された被加工物Ｗが通常品、特急品および超特急品である場合に分けて説明する。

（新規の通常品が投入された場合の動作）
まず、新規の通常品Ｗが投入された場合について、図８および図９を参照して説明する。初期状態を図８とする。以下の図において、パレットＰに付された記号のうち、先頭の数字は、優先順位を示し、後尾の記号は、Ａが超特急品、Ｂが特急品、Ｃが通常品を示す。例えば、「５Ｃ」は、優先順位が５位で、通常品である。また、「１Ｂ」は、優先順位が１位で、特急品である。「２Ａ」は、優先順位が２位で、超特急品である。

図８に示すように、初期状態では、加工用位置Ｍ１に通常品「１Ｃ」があり、待機位置Ｍ２に通常品「２Ｃ」があり、パレット庫３０に「３Ｃ」、「４Ｃ」、「５Ｃ」が存在している。

この状態で、図９に示すように、ＬＤ−ＳＴ４２に通常品Ｗが投入される。この場合、図７のＳ５１：Ｙ→Ｓ５２となり、投入された通常品Ｗの優先順位は６位となる。従って、当該通常品Ｗを「６Ｃ」と図示する。そして、第二コントローラ７０は、図３のＳ１１：Ｙ→Ｓ１５となり、投入された通常品「６Ｃ」をパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する。従って、図９に示すように、通常品「６Ｃ」は、搬送機５０により、パレット庫３０に搬送される。

（新規の特急品が投入された場合の動作）
次に、図８の初期状態から、図１０に示すように、ＬＤ−ＳＴ４１に新規の特急品Ｗが投入される。この場合、図７のＳ５１：Ｎ→Ｓ５３：Ｙ→Ｓ５４：Ｙ→Ｓ５５→Ｓ５６となり、投入された特急品Ｗは、１位となり、他の通常品Ｗは１位ずつ繰り下がる。

そして、第二コントローラ７０は、図４のＳ２１：Ｙ→Ｓ２５となり、投入された特急品「１Ｂ」をパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する。従って、図１０に示すように、特急品「１Ｂ」は、搬送機５０により、パレット庫３０に搬送される。

その後、加工機１０により現在加工中の通常品「２Ｃ」の加工が完了すると、図１１に示すように、パレットチェンジャ２０により、加工用位置Ｍ１と待機位置Ｍ２とを交換する（図１１の丸１印にて図示）。続いて、待機位置Ｍ２の加工後の通常品「２Ｃ」がパレット庫３０に搬送される（図１１の丸２印にて図示）。続いて、パレット庫３０に搬送された特急品「１Ｂ」が、待機位置Ｍ２に搬送される（図１１の丸３印にて図示）。その後、通常品「３Ｃ」の加工完了後に、特急品「１Ｂ」が加工される。

（新規の超特急品が投入された場合の動作）
次に、図８の初期状態から、図１２に示すように、ＬＤ−ＳＴ４１に新規の超特急品Ｗが投入される。この場合、図７のＳ５１：Ｎ→Ｓ５３：Ｎ→Ｓ５７：Ｎ→Ｓ５４：Ｙ→Ｓ５５→Ｓ５６となり、投入された超特急品Ｗは、１位となり、他の通常品Ｗは１位ずつ繰り下がる。

そして、第二コントローラ７０は、図５のＳ３１：Ｙ→Ｓ３５：Ｎ→Ｓ３７となり、待機位置Ｍ２に存在する通常品「３Ｃ」をパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する（図１３の丸１印にて図示）。続いて、図５のＳ３７→Ｓ３８：Ｙ→Ｓ３９となり、投入された超特急品「１Ａ」を待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する（図１３の丸２印にて図示）。

その後、図１３において、加工機１０により現在加工中の通常品「２Ｃ」の加工が完了すると、パレットチェンジャ２０により、加工用位置Ｍ１と待機位置Ｍ２とを交換し、超特急品「１Ａ」が加工される。

ここで、図１３の状態の次に、図１４に示すように、ＬＤ−ＳＴ４１にさらに新規の超特急品Ｗが投入されるとする。この場合、図７のＳ５１：Ｎ→Ｓ５３：Ｎ→Ｓ５７：Ｙ→Ｓ５８→Ｓ５９となり、投入された超特急品Ｗは、２位となり、先に投入された超特急品「１Ａ」以外の通常品Ｗは１位ずつ繰り下がる。

そして、第二コントローラ７０は、図５のＳ３１：Ｙ→Ｓ３５：Ｙ→Ｓ３６となり、投入された超特急品「２Ａ」をパレット庫３０へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する。従って、図１５に示すように、超特急品「２Ａ」は、搬送機５０により、パレット庫３０に搬送される。

その後、加工機１０により現在加工中の通常品「３Ｃ」の加工が完了すると、パレットチェンジャ２０により、加工用位置Ｍ１と待機位置Ｍ２とを交換し、超特急品「１Ａ」が加工される。そして、待機位置Ｍ２の加工後の通常品「３Ｃ」がパレット庫３０に搬送され、パレット庫３０に搬送された超特急品「２Ａ」が、待機位置Ｍ２に搬送される。その後、超特急品「１Ａ」の加工完了後に、超特急品「２Ａ」が加工される。

このように、超特急品「２Ａ」が投入される場合に、その直前に別の超特急品「１Ａ」が投入されていることがある。このような場合に、先に投入された超特急品「１Ａ」が待機位置Ｍ２に存在している場合に、当該先に投入された超特急品「１Ａ」をパレット庫３０に搬送するのではなく、後に投入された超特急品「２Ａ」をパレット庫３０に搬送することにする。つまり、先に投入された超特急品「１Ａ」を先に加工し、その後に、後に投入された超特急品「２Ａ」を加工することにする。その結果、超特急品Ｗが複数存在する場合に、投入された順序に従って加工することができる。

（加工機が複数存在する場合の動作）
上記実施形態においては、ＦＭＳが１台の加工機１０を備える場合について説明したが、以下に、ＦＭＳが２台の加工機１０，１１を備える場合について図１６および図１７を参照して説明する。そして、２台のパレットチェンジャ２０，２１が、それぞれの加工機１０，１１に対応するように設けられている。

この場合、第二コントローラ７０による超特急モード処理は、以下のように行われる。全てのパレットチェンジャ２０，２１（図１６参照）の待機位置Ｍ２に超特急品Ｗが存在する場合には（図５のＳ３５：Ｎに相当）、新規に投入された超特急品Ｗは、パレット庫３０に搬送される。その後は、優先順位に従って加工機１０，１１へ搬送され、加工される。また、パレット庫３０に他の超特急品Ｗが存在する場合にも（図５のＳ３２：Ｙ相当）、同様である。

また、全てのパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在せず、パレット庫３０に他の超特急品Ｗが存在しない場合には（図５のＳ３２：Ｎ相当）、新規に投入された超特急品Ｗはパレットチェンジャ２０，２１のいずれかに搬送される。ただし、どちらのパレットチェンジャ２０，２１に搬送するかについては後述する。

また、全てのパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に超特急品Ｗが存在しない場合には（図５のＳ３５：Ｎ相当）、以下の３通りがある。第一に、全てのパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に特急品または通常品が存在している場合である。第二に、いずれかのパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に超特急品Ｗが存在しており、かつ、他のパレットチェンジャ２０，０１の待機位置Ｍ２に何も存在しない場合である。第三に、いずれかのパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に超特急品Ｗが存在しており、かつ、他のパレットチェンジャ２０，２１の待機位置Ｍ２に特急品または通常品が存在する場合である。

そして、第二、第三の場合には、超特急品Ｗが存在しない待機位置Ｍ２へ、新規の超特急品Ｗを搬送する。ここで、第一の場合、および、上述した全ての待機位置Ｍ２に加工待ち品Ｗが存在しない場合には、新規に投入された超特急品Ｗを搬送することが可能な待機位置Ｍ２が複数存在する。また、第三の場合にも、搬送可能な待機位置Ｍ２が複数存在する場合がある。

このように、新規に投入された超特急品Ｗを搬送可能な待機位置Ｍ２が複数存在する場合には、対応する複数の加工機１０，１１のうち現在加工中の被加工物Ｗに対する残加工時間が短い加工機側に、当該超特急品Ｗを搬送する。

以下に、超特急品Ｗの具体的な搬送動作について説明する。図１６は、超特急品ＷがＬＤ−ＳＴ４１に投入された場合とする。従って、投入された超特急品「１Ａ」は、優先順位が１位となる。このとき、第一の加工機１０の加工用位置Ｍ１に通常品「２Ｃ」があり、第一のパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に通常品「４Ｃ」がある。第二の加工機１１の加工用位置Ｍ１に通常品「３Ｃ」があり、第二のパレットチェンジャ２１の待機位置Ｍ２に通常品「５Ｃ」がある。また、パレット庫３０には、通常品「６Ｃ」、「７Ｃ」、「８Ｃ」が存在している。

ＬＤ−ＳＴ４１に超特急品「１Ａ」が投入されたため、パレットチェンジャ２０，２１のいずれかの待機位置Ｍ２に存在する通常品がパレット庫３０に搬送され、当該待機位置Ｍ２に当該超特急品「１Ａ」が搬送されることになる。

ここで、２台のパレットチェンジャ２０，２１のどちらの待機位置Ｍ２にある通常品を搬送するかについては、以下のように行う。第二コントローラ７０は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に超特急品「１Ａ」が投入された場合に、２台の加工機１０，１１のうち現在加工中の被加工物Ｗに対する残加工時間が短い加工機を判定する。ここでは、第一の加工機１０の残加工時間の方が短いとする。

このとき、第二コントローラ７０は、第一の加工機１０に対応するパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２に存在する通常品「４Ｃ」をパレット庫３０へ搬送させるように、搬送機５０に指令する。従って、図１７に示すように、通常品「６Ｃ」は、搬送機５０により、パレット庫３０に搬送される（図１７の丸１印にて図示）。続いて、投入された超特急品「１Ａ」を第一のパレットチェンジャ２０の待機位置Ｍ２へ搬送するように、搬送機５０に対して指令する（図１７の丸２印にて図示）。

このように、複数の加工機１０，１１が存在する場合に、現在加工中の被加工物Ｗに対する残加工時間が短い方に、超特急品「１Ａ」を搬送することができる。従って、投入された超特急品「１Ａ」は、早期に加工開始される。

上述の実施形態では、第一コントローラ６０と第二コントローラ７０を別々のコントローラとして構成しているが、１つのコントローラが第一コントローラ６０による機能と第二コントローラによる機能を有するようにして、両者の制御を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、パレットチェンジャ２０における待機位置Ｍ２に１つの被加工物Ｗが待機する構成としたが、待機位置Ｍ２に複数の被加工物Ｗが待機する構成とすることもできる。これにより、ローディングステーション（ＬＤ−ＳＴ）に被加工物Ｗが投入された場合に、被加工物Ｗの優先度（通常品、特急品、超特急品）、被加工物Ｗの加工状態（加工待ち状態、加工後製品状態）に合わせて、さらに効率的に加工を行うことが可能となる。つまり、待機位置Ｍ２に存在する被加工物Ｗの数、待機位置Ｍ２に存在するそれぞれの被加工物Ｗの優先度などに応じて、投入された被加工物Ｗの搬送位置が決定される。

１０，１１：加工機、 ２０，２１：パレットチェンジャ、 ３０：パレット庫、 ４１，４２：ローディングステーション、 ５０：搬送機、 ６０：第一コントローラ、 ７０：第二コントローラ、 Ｍ１：加工用位置、 Ｍ２：待機位置、 Ｐ：パレット、 Ｗ：被加工物

Claims (4)

1. 被加工物が取り付けられるパレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置された前記パレットに取り付けられた加工前の前記被加工物を加工して加工後製品を成形する加工機と、
   複数の前記パレットを保管するパレット庫と、
   新規の前記被加工物が取り付けられた前記パレットを投入するローディングステーションと、
   前記被加工物の種別を示す超特急モードを入力可能な入力装置と、
   前記加工機に一体的にまたは隣接して設けられ、前記加工機における前記加工用位置へ移動させる前記パレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置における前記パレットと前記待機位置における前記パレットとを交換するパレットチェンジャと、
   前記パレット庫、前記ローディングステーション、および、前記パレットチェンジャの前記待機位置の間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、
   前記加工機および前記パレットチェンジャを制御する第一コントローラと、
   前記搬送機を制御する第二コントローラと、
   を備え、
   前記ローディングステーションに前記超特急モードの前記被加工物が投入された場合に、設定済の前記超特急モードの前記被加工物があれば、設定済の前記超特急モードの前記被加工物の優先順位の次の優先順位が投入された前記被加工物に設定され、設定済の前記超特急モードの前記被加工物がなければ、優先順位１位が投入された前記被加工物に設定され、
   前記第二コントローラは、
   前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、
   前記搬送機により前記待機位置に存在する前記パレットを前記パレット庫へ搬送させ、その後に、前記ローディングステーションに投入された前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットを前記待機位置へ搬送させる、フレキシブル生産システム。
2. 前記第一コントローラは、
   前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、
   前記パレットチェンジャによる前記パレットの交換処理の実行禁止し、
   前記ローディングステーションに投入された前記パレットが前記待機位置へ搬送された後に、前記パレットチェンジャによる前記パレットの交換処理の実行禁止を解除する、請求項１のフレキシブル生産システム。
3. 前記第二コントローラは、
   前記待機位置に設定済の前記超特急モードの加工前の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが配置されている場合に、前記ローディングステーションに他の前記超特急モードの前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入されると、
   前記搬送機により前記ローディングステーションに投入された前記パレットを前記パレット庫へ搬送する、請求項１または２のフレキシブル生産システム。
4. 前記フレキシブル生産システムは、複数の前記加工機と、複数の前記加工機のそれぞれに対応する複数の前記パレットチェンジャと、を備え、
   前記第二コントローラは、
   前記ローディングステーションに前記優先順位１位の前記被加工物が取り付けられた前記パレットが投入された場合に、
   複数の前記加工機のうち現在加工中の前記被加工物に対する残加工時間が短い加工機を判定し、
   前記搬送機により、残加工時間が短い前記加工機に対応する前記パレットチェンジャの前記待機位置に存在する前記パレットを前記パレット庫へ搬送させ、
   その後に、前記ローディングステーションに投入された前記パレットを、残加工時間が短い前記加工機に対応する前記パレットチェンジャの前記待機位置へ搬送させる、請求項１〜３の何れか一項のフレキシブル生産システム。

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