JP6585656B2 - 製造ライン用コンピュータシステム及びそのネットワーク設定方法 - Google Patents

Description

本発明は製造ライン用コンピュータシステム及びそのネットワーク設定方法に関し、特に製造ラインに沿って配置されるコンピュータシステムのネットワーク設定に関する。

近年、各種物品の製造工場においては、製造ラインに沿って多数のコンピュータが配置されるようになっている。これらコンピュータは、例えば製造ロボットに接続されて該ロボットを制御するものであったり、物品の生産ログを記録するものであったり、製造物品である情報機器に必要なデータを書き込むものであったりする。それらコンピュータはネットワークに接続され、必要に応じて他のコンピュータとデータ通信を行う。

製造ラインの新設時又は増設時には、上述のように製造ラインに沿って多数のコンピュータを配置し、それらのコンピュータが所期のデータ通信を行えるよう、個々のコンピュータに対してネットワーク設定をミスなく行う必要がある。しかしこの作業は、しばしば非常に煩雑で時間の掛かるものとなる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造ラインに沿って配置されるコンピュータのネットワーク設定を簡単確実に行うことができる、製造ライン用コンピュータシステム及びそのネットワーク設定方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る製造ライン用コンピュータシステムは、第１コンピュータ及び第２コンピュータを含む、製造ライン用コンピュータシステムであって、前記第１コンピュータは、前記第２コンピュータの役割情報と前記第２コンピュータのネットワークアドレスとを関連づけるテンプレートを記憶する記憶手段と、前記第２コンピュータからの前記役割情報の受信に応じて、該役割情報に関連づけられた前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに返信する返信手段と、を含み、前記第２コンピュータは、前記第２コンピュータの役割情報を入力する入力手段と、入力される前記役割情報を前記第１コンピュータに送信する送信手段と、前記第１コンピュータから返信される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに設定するネットワークアドレス設定手段と、を含む。

また、本発明の他の側面に係るネットワーク設定方法は、第１コンピュータ及び第２コンピュータを含む、製造ライン用コンピュータシステムのネットワーク設定方法であって、前記第２コンピュータにおいて、該第２コンピュータの役割情報を入力するステップと、入力される前記役割情報を前記第２コンピュータから前記第１コンピュータに送信するステップと、前記第１コンピュータにおいて、前記第２コンピュータの役割情報と前記第２コンピュータのネットワークアドレスとを関連づけるテンプレートを参照し、受信される前記役割情報に関連づけられた前記第２コンピュータのネットワークアドレスを取得するステップと、取得される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに返信するステップと、前記第２コンピュータにおいて、前記第１コンピュータから返信される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに設定するステップと、を含む。

本発明の一実施形態に係る製造工場用コンピュータシステムの全体構成図である。 製造ライン用コンピュータシステムの機器に対するアドレス設定に用いるテンプレートの一例を示す図である。 製造ライン用コンピュータシステムの機器に対するアドレス設定に用いるテンプレートの他の例を示す図である。 ラインコントローラで実行されるネットワーク設定プログラムの処理を示すフロー図である。 工場機器で実行されるネットワーク設定プログラム及びラインコントローラで実行される支援プログラムの処理を示すフロー図である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る製造工場用コンピュータシステム１の全体構成図である。同図に示す製造工場用コンピュータシステム１は、例えばゲームコンソールなどの情報機器の製造工場に設けられるものであり、サイトサーバ１０を含む。サイトサーバ１０は、製造工場用コンピュータシステム１全体を管理するサーバコンピュータである。

この製造工場には、例えば４つの製造ラインが設けられている。ここでは、既設の製造ラインとして自動化製造ラインＡ１及び手組み製造ラインＢ１が設けられているものとする。また、自動化製造ラインＡ２及び手組み製造ラインＢ２が新規増設されるものとする。

既設の自動化製造ラインＡ１には製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１が設置され、既設の手組み製造ラインＢ１には製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−１が設置されている。また、新規増設の自動化製造ラインＡ２には製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−２が設置され、新規増設の手組み製造ラインＢ２には製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−２が設置される。自動化製造ラインＡ１及びＡ２はいずれも同種の物品を同一工程（ロボットを用いた自動化工程）により製造するラインである。同様に、手組み製造ラインＢ１及びＢ２はいずれも同種の物品を同一工程（手作業を中心とした工程）により製造するラインである。

製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１は、サーバコンピュータであるラインコントローラ３２（第１コンピュータ）を含み、該ラインコントローラ３２にはスイッチングハブ３４を介して多数の工場機器３６(第２コンピュータ）が接続されており、製造ラインネットワーク３５を形成している。ラインコントローラ３２は、ＮＡＴ（Network Address Translation）機能３２ａ及びＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ機能３２ｂを備えている。ラインコントローラ３２は、また管理ネットワーク２０を介してサイトサーバ１０に接続されている。

工場機器３６はいずれもコンピュータを含んでおり、例えばロボットアームに接続されて該ロボットアームを制御するコンピュータ、ラベルプリンタに接続されて該ラベルプリンタを制御するコンピュータ、製造物品である情報機器にデータを書き込むためのコンピュータ、生産ログを記録するコンピュータ、各種検査を行うコンピュータ、製造物品を搬送するコンベアを制御するコンピュータ、カメラに接続され該カメラを制御するコンピュータ、カメラ画像を解析するコンピュータなどである。工場機器３６には、自動化製造ラインＡ１で実施する製造工程に応じたものが採用されている。

スイッチングハブ３４はサブネットベースＶＬＡＮをサポートしている。サブネットベースＶＬＡＮは、同一サブネットに属する工場機器３６を同一のＶＬＡＮに所属させる。これにより、同一ＶＬＡＮ内でのみデータが流通するようにできる。製造ラインネットワーク３５は単一のＶＬＡＮから構成されてもよく、また複数のＶＬＡＮから構成されてもよい。各工場機器３６は、その役割に応じて選択される、少なくとも１つのＶＬＡＮに所属するようになっている。そうして、同種の役割を有する工場機器３６を同一ＶＬＡＮに所属させ、製造ラインネットワーク３５においてデータを効率的に流通させることができるようにしている。

上述のように、自動化製造ラインＡ１及びＡ２はいずれも同種の物品を同一工程により製造するラインであるから、製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−２は、製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１と同一の機器構成を有している。一方、手組み製造ラインＢ１は同種の物品を別工程により製造するラインであるから、製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−１は、製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１とは構成が異なる。具体的には、ラインコントローラ３２及びスイッチングハブ３４は共通であるが、工場機器３６の数又は種類の少なくとも一方が異なっている。なお、上述のように、手組み製造ラインＢ１及びＢ２はいずれも同種の物品を同一工程により製造するラインであるから、製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−２は、製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−１と同一の機器構成を有している。

上述のようにラインコントローラ３２ａはＮＡＴ機能３２ａを備えており、製造ラインネットワーク３５の各工場機器３６のＩＰアドレスと、管理ネットワーク２０のＩＰアドレスと、の変換が行われる。このため、各製造ラインネットワーク３５では、工場機器３６やラインコントローラ３２に任意のＩＰアドレス設定することができる。ここでは、製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１及び３０Ａ−２に対し、後述するテンプレートを用い、同じＩＰアドレス群を設定している。同様に、製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−１及び３０Ｂ−２に対しても、同じＩＰアドレス群を設定している。具体的には、同じ役割の工場機器３６には同じＩＰアドレスを設定している。

図２及び図３は、アドレス設定に用いるテンプレートの例である。図２に示すテンプレートは、自動化製造ライン用に作成されており、製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−１及び３０Ａ−２に適用される。図３に示すテンプレートは、手組み製造ライン用に作成されており、製造ライン用コンピュータシステム３０Ｂ−１及び３０Ｂ−２に適用される。

図２に示すように、テーブルは役割情報及びネットワークアドレスを含んでいる。役割情報は、「生産管理用ＰＣ１」や「ロボットアーム２」など、各工場機器３６（コンピュータ）の役割を示すものである。ここでは、理解容易のために役割情報を記述的単語としたが、もちろん各種の記号であってよい。ネットワークアドレスは、ホストアドレスとサブネットアドレスから構成されている。自動化製造ラインの製造ラインネットワーク３５にはＶＬＡＮ＿１，ＶＬＡＮ＿２，ＶＬＡＮ＿３が設けられる。ＶＬＡＮ＿１にはサブネットアドレス「１０．１．１」が割り当てられ、ＶＬＡＮ＿２にはサブネットアドレス「１０．１．２」が割り当てられ、ＶＬＡＮ＿３にはサブネットアドレス「１０．１．３」が割り当てられる。テンプレートでは、丸印により、各役割の工場機器３６がどのＶＬＡＮに属するかが示されている。例えば、「生産管理用ＰＣ１」の役割を有する工場機器３６はＶＬＡＮ＿１に所属し、そのサブネットアドレスは「１０．１．１」である。同工場機器３６のホストアドレスは「１１」であるから、ネットワークアドレスは「１０．１．１．１１」となる。また、「データ書き込み用ＰＣ１」の役割を有する工場機器３６は、ＶＬＡＮ＿１及びＶＬＡＮ＿２に所属し、そのサブネットアドレスは「１０．１．１」及び「１０．１．２」である。同工場機器３６のホストアドレスは「１２」であるから、ネットワークアドレスは「１０．１．１．１２」及び「１０．１．２．１２」となる。すなわち、２つのネットワークアドレスが付与される。

これに対し、図３に示すテーブルは、手組み製造ライン用に作成されていることから、役割の数、すなわち工場機器３６の数が少ない。またＶＬＡＮも１つのみとなっている。

ここで、自動化製造ラインＡ２の製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−２の構築作業を例に、本実施形態に係るシステム構築について説明する。製造ライン用コンピュータシステム３０Ａ−２を構築するには、まずラインコントローラ３２を管理ネットワーク２０に接続し、ラインコントローラ３２にスイッチングハブ３４を接続する。さらに、自動化製造ラインＡ２に必要な工場機器３６を配置し、それらをスイッチングハブ３４に接続する。

次に、ラインコントローラ３２で、本発明の一実施形態に係る、ラインコントローラ用ネットワーク設定プログラムを起動する。図４は、このネットワーク設定プログラムの動作フロー図である。同図に示すように、ネットワーク設定プログラムを起動すると、まずサイトサーバ１０にアクセスし、製造ラインリストを取得する（Ｓ１０１）。製造ラインリストは、製造ラインの種類のリストである。ここでは、「自動化製造ライン」及び「手組み製造ライン」の二種類がリストに記述されている。

次に、ラインコントローラ３２は製造ラインリストをディスプレイに表示し、マウス等の入力デバイスにより製造ラインの種類をユーザに選択させる（Ｓ１０２）。その後、ラインコントローラ３２は選択された製造ラインの種類（ここでは「自動化製造ライン」）をサイトサーバ１０に送信する（Ｓ１０３）。

サイトサーバ１０は、ラインコントローラ３２から受信した種類に対応するテンプレート（ここでは図３の自動化製造ライン用のテンプレート）を返信し、ラインコントローラ３２はこれを受信する（Ｓ１０４）。受信されるテンプレートはローカルの記憶装置に保存される。なお、ラインコントローラ３２には、製造ラインネットワーク３５における自身のＩＰアドレスとして、受信されるテンプレートに示されるＩＰアドレスを事前に設定されている。例えば、図２のテンプレートによれば、ラインコントローラ３２にはＩＰアドレス「１０．１．１．１」が設定される。

その後、ラインコントローラ３２においてネットワーク設定の支援プログラムを起動する。また、各工場機器３６で、本発明の一実施形態に係る、工場機器用ネットワーク設定プログラムを起動する。図５は、工場機器３６で実行される工場機器用ネットワーク設定プログラム、及びラインコントローラ３２で実行される支援プログラムの動作フロー図である。なお、ラインコントローラ３２はＤＨＣＰサーバ機能３２ｂを備えており、予め各工場機器３６には暫定的なＩＰアドレスが付与され、ラインコントローラ３２と通信可能となっている。

図５に示すように、工場機器３６で工場機器用ネットワーク設定プログラムを起動すると、同工場機器３６のＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ２０１）。また、工場機器３６のディスプレイに入力フォームを表示し、同工場機器３６の役割情報を物理的なキーやタッチパネルなどによりユーザに入力させる（Ｓ２０２）。その後、工場機器３６からラインコントローラ３２にＭＡＣアドレス及び役割情報を送信する（Ｓ２０３）。

ラインコントローラ３２では、支援プログラムにより、受信した役割情報に関連づけられたＩＰアドレスをテンプレートから取得する（Ｓ２０４）。また、受信したＭＡＣアドレスに関連づけて既に記憶されているＩＰアドレスを、Ｓ２０４で取得されたＩＰアドレスに変更する（Ｓ２０５）。そして、ＩＰアドレスの更新要求を工場機器３６に送信する（Ｓ２０６）。工場機器３６では、この更新要求に応じてラインコントローラ３２から変更後のＩＰアドレスを受信し、自身のＩＰアドレスを変更する（Ｓ２０７）。

以上説明した実施形態によれば、製造ラインの種類によってテンプレートを特定し、特定されたテンプレートに従って、ラインコントローラ３２や工場機器３６のＩＰアドレスを設定できる。このため、ＩＰアドレスを簡単確実に設定できる。また、複数の製造ラインにおいて、それらの種類が同一であれば、同一のＩＰアドレス群がラインコントローラ３２や各工場機器３６に付与される。このため、ネットワーク保守が容易化される。

なお、ラインコントローラ３２の支援プログラムは、テンプレートに記載されたすべての役割の工場機器３６についてＩＰアドレスを付与し終えたか否かを判定し、その判定結果をディスプレイ等の出力デバイスにより出力してもよい。こうすれば、すべての工場機器３６が製造ラインＡ２に設置され、それら全てについてネットワーク設定がなされたかを確実に判断することができる。

１ 製造工場用コンピュータシステム、１０ サイトサーバ、２０ 管理ネットワーク、３０ 製造ライン用コンピュータシステム、３２ ラインコントローラ（第１コンピュータ）、３４ スイッチングハブ、３５ 製造ラインネットワーク、３６ 工場機器（第２コンピュータ）。

Claims (5)

1. 上流ネットワークと接続される第１コンピュータ、及び該第１コンピュータと接続される第２コンピュータを含む既存製造ラインネットワークと、前記上流ネットワークと接続される他の前記第１コンピュータ、及び他の該第１コンピュータと接続される他の前記第２コンピュータを含む新設製造ラインネットワークと、を含む、製造ライン用コンピュータシステムであって、
   前記各第１コンピュータは、
   前記第２コンピュータの役割情報と前記第２コンピュータのネットワークアドレスとを関連づける共通のテンプレートを参照して、同じ製造ラインネットワークに含まれる前記第２コンピュータからの前記役割情報の受信に応じて、該役割情報に関連づけられた前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに返信する返信手段、
   を含むとともに、それぞれ前記上流ネットワークにＮＡＴを介して接続され、
   前記各第２コンピュータは、
   前記第２コンピュータの役割情報を入力する入力手段と、
   入力される前記役割情報を、同じ製造ラインネットワークに含まれる前記第１コンピュータに送信する送信手段と、
   同じ製造ラインネットワークに含まれる前記第１コンピュータから返信される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに設定するネットワークアドレス設定手段と、を含み、
   前記既存製造ラインネットワークと前記新設製造ラインネットワークとで、同じ役割情報が入力された前記第２コンピュータには同一のネットワークアドレスが設定される、
   製造ライン用コンピュータシステム。
2. 請求項１に記載の製造ライン用コンピュータシステムにおいて、
   前記第１コンピュータは、該第１コンピュータのネットワークアドレスを記憶し、記憶される前記第１コンピュータのネットワークアドレスを前記第１コンピュータに設定する、
   製造ライン用コンピュータシステム。
3. 請求項１又は２に記載の製造ライン用コンピュータシステムにおいて、
   前記第２コンピュータはサブネットベースＶＬＡＮをサポートするスイッチングハブを介して前記第１コンピュータに接続され、
   前記第２コンピュータには、その役割情報に応じたサブネットアドレスが割り当てられる、
   製造ライン用コンピュータシステム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の製造ライン用コンピュータシステムにおいて、
   前記第１コンピュータは、複数のテンプレートのうち、前記第１コンピュータ及び第２コンピュータが配置される製造ラインの種類に関連づけられた１つを、管理用コンピュータから受信する、製造ライン用コンピュータシステム。
5. 上流ネットワークと接続される第１コンピュータ、及び該第１コンピュータと接続される第２コンピュータを含む既存製造ラインネットワークと、前記上流ネットワークと接続される他の前記第１コンピュータ、及び該他の第１コンピュータと接続される他の前記第２コンピュータを含む新設製造ラインネットワークと、を含む、製造ライン用コンピュータシステムのネットワーク設置方法であって、
   前記各第１コンピュータを、前記上流ネットワークにＮＡＴを介して接続するステップと、
   前記各第２コンピュータにおいて、該第２コンピュータの役割情報を入力するステップと、
   入力される前記役割情報を、前記各第２コンピュータから、同じ製造ラインネットワークに含まれる前記第１コンピュータに送信するステップと、
   前記各第１コンピュータにおいて、前記第２コンピュータの役割情報と前記第２コンピュータのネットワークアドレスとを関連づける共通のテンプレートを参照し、受信される前記役割情報に関連づけられた前記第２コンピュータのネットワークアドレスを取得するステップと、
   前記各第１コンピュータにおいて、取得される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを、同じ製造ラインネットワークに含まれる前記第２コンピュータに返信するステップと、
   前記各第２コンピュータにおいて、前記第１コンピュータから返信される前記第２コンピュータのネットワークアドレスを前記第２コンピュータに設定するステップと、
   を含み、前記既存製造ラインネットワークと前記新設製造ラインネットワークとで、同じ役割情報が入力された前記第２コンピュータには同一のネットワークアドレスが設定される、ネットワーク設定方法。

Images