JP6777672B2 - 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関する。

上記技術分野において、特許文献１には、ネットワークを介して製品の発注を受けて製造するシステムが開示されている。

特開２０１７−２０１５２８号公報

しかしながら、上記文献に記載の技術は、あくまでも型枠の加工に限定した発注・製造システムであり、対象商品が大きく限定されている中で、供給の効率化を図ったものであり、製造できる製品の自由度は極めて小さかった。

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期と予算とを受信する受信部と、
複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照しつつ、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、前記希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定部と、
前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、前記工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、前記切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する工作機械を、前記製品を加工する際に必要な必要工作機械として、決定する決定部と、
前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示部と、
を備えた情報処理装置である。

上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
受信部が、製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期及び予算とを受信する受信ステップと、
判定部が、複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照し、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して、前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、前記希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定ステップと、
決定部が、前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する必要工作機械を決定する決定ステップと、
提示部が、前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示ステップと、
を含む情報処理方法である。

上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期及び予算とを受信する受信ステップと、
複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照し、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して、前記工作機械データベースを参照しつつ前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、ユーザの希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定ステップと、
前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する必要工作機械を決定する決定ステップと、
前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示ステップと、
をコンピュータに実行させる情報処理プログラムである。

本発明によれば、複数の工作機械の状態を把握した上で、様々な製品の加工を容易に発注することができる。

本発明の第１実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置の工作機械データベースを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置が提供する画面例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置が提供する画面例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置の処理の流れを示すシーケンス図である。 本発明の第２実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての情報処理装置１００について、図１を用いて説明する。情報処理装置１００は、ユーザが入力した形状のワークを完成させるための提案を行なう装置である。

図１に示すように、情報処理装置１００は、判定部１０１、受信部１０２、決定部１０３および提示部１０４を含む。

判定部１０１は、複数の工作機械１１０に設けられたセンサからの信号を受信して、複数の工作機械１１０の稼働状況を判定し、使用可能な工作機械１１１を導き出す。

一方、受信部１０２は、製造すべき製品を特定する製品特定データ１２０をユーザ端末１３０から受信する。

決定部１０３は、製品特定データ１２０に基づいて、製品を加工する際に必要な必要工作機械１３１を決定する。

そして提示部１０４は、使用可能工作機械１１１から、必要工作機械１３１を検索し、検索結果としての使用工作機械１４１に関する情報をユーザ端末１３０に提示する。

以上の構成によれば、複数の工作機械から条件に合ったものを選択してユーザに提示、提案するため、ユーザは、作りたい製品の完成に必要な情報を容易に得ることができる。ひいては、工作機械を用いた加工品の需要を喚起することができ、さらに、遊休機の効果的な使用にもつながる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る情報処理システムについて、図２以降を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る情報処理システム２００の全体構成を説明するための図である。

ユーザ２０２は、欲しいもののイメージを３Ｄ化、加工データ化して、ユーザ端末２３０を用いてサーバ２０１に通知する。サーバ２０１は、ユーザ端末２３０から送られてきた製品データを分析して、切削シミュレーションを行ない、必要な工作機械を割り出す。一方、サーバ２０１は、常時、様々な工場で使用されている各種の工作機械２０３〜２０５を監視し、その使用状態を記憶している。工作機械２０３〜２０５としては、例えば、立型マシニングセンタ、横型マシニングセンタ、ＮＣ旋盤、５軸加工機、ＡＭ(Additive Manufacturing)ハイブリッド、複合加工機などが挙げられる。

サーバ２０１は、ユーザ端末２３０から送られてきた製品データに基づいて、その製品の加工を実現でき、かつ現時点で使用されていない少なくとも１つの工作機械を決定し、ユーザ端末２３０に提示する。

図３は、本実施形態に係るサーバ２０１の内部構成を説明するための図である。サーバ２０１は、判定部３０１、受信部３０２、決定部３０３、提示部３０４、工作機械データベース３０５、発注受付／決済部３０６、スケジュール決定部３０７および発注部３０８を含む。

判定部３０１は、複数の工作機械２０３〜２０５に設けられたセンサからの信号を受信して、工作機械２０３〜２０５それぞれの稼働状況を判定し、使用可能工作機械３１１を導き出す。判定部３０１は工作機械データベース３０５において、本システムが管理する各工作機械の各種情報を記憶する。具体的には、図４に示すように、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、ワークサイズ、工具、マクロなどのプログラム、軸構成、治具の用意、加工速度、加工精度および加工実績をそれぞれ対応づけて記憶している。工作機械データベース３０５は、さらに、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す使用状況ステータスを記憶している。これらの情報は判定部３０１が、工作機械に設けられたセンサから受信した信号または、工作機械の所有者によって直接入力されたステータス、あるいは、発注受付／決済部３０６からの情報に応じて随時更新される。工作機械データベース３０５を参照すれば、どのようなワークをどのように加工できる装置がどこにあり、どのような状態なのかを把握できる。

一方、受信部３０２は、製造すべき製品を特定する製品特定データ３２０をユーザ端末２３０から受信する。具体的には、図５に示す画面をユーザ端末２３０に表示させ、製品特定データとして、例えば３ＤＣＡＤデータ、２ＤＣＡＤデータなどをアップロードさせる。さらに、その製品の個数、希望納期、および予算を入力させる。

決定部３０３は、製品特定データ３２０に基づいて、製品を加工する際に必要な必要工作機械３２１を決定する。より詳しくは、決定部３０３は、製品特定データおよび、工作機械データベース３０５に含まれる各工作機械の仕様、構造特性を踏まえた切削シミュレーションを行なう切削シミュレーション部３３１を有する。また決定部３０３は、切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定する最適加工条件決定部３３２を有する。また決定部３０３は、決定した最適加工条件を達成する必要工作機械を決定する必要加工機械決定部３３３を有する。最適加工条件決定部３３２は、各工作機械のびびり抑制度合い、びびり安定限界および加工距離に基づいて、最適加工条件を決定してもよい。

例えば、各工作機械の構造特性を踏まえた切削シミュレーションの結果から、びびり振動の抑制度合い、加工精度、加工時間や加工距離における少なくとも１の条件がよい結果を示す（ある閾値を超える、または複数の機械の中で上位の値となったもの）ような機械を必要工作機械３２１として決定してもよい。

また決定部３０３は、工作機械データベース３０５に含まれる過去の膨大な加工実績データを参照することにより、ユーザから送られてきた製品特定データに最も類似した形状を有する過去の製品を特定し、その過去の製品を加工した工作機械を、必要工作機械として決定してもよい。具体的には、ユーザから送られてきた製品特定データから、複数の特異点を抽出し、過去の製品形状の特異点と比較する。複数の特異点の相対的位置関係が一定の尤度で類似する場合には、類似形状と判断する。

提示部３０４は、複数の使用可能工作機械３１１から、必要工作機械３２１を検索し、検索結果としての使用工作機械３４１に関する情報をユーザ端末２３０に提示する。工作機械データベース３０５において、「使用中」とされた工作機械であっても、ユーザの希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械であれば、使用可能工作機械３１１とする。

提示部３０４で提示される画面６００の例を図６に示す。図６に示すように、提示部３０４は、使用工作機械を備えた工場の情報、コストおよび納期の内、少なくとも一つを提供する。提示部３０４が提示する画面は図６に限定されるものではなく、加工精度や加工時間、加工距離などを提示してもよい。さらに、提示部３０４は、納期順、コスト順、加工精度順、加工時間順、および加工距離順の少なくともいずれか１つの順序で使用工作機械を所有する工場をリスト表示してもよい。

提示部３０４は、製品の加工に必要な複数の工作機械のセットを、必要工作機械として提示してもよく、その場合、その複数の工作機械のセットを含む１つの工場を提示してもよいし、複数の工場の組合せを提示してもよい。提示部３０４は、さらにその工場における過去の加工事例を提示してもよい。

スケジュール決定部３０７は、使用工作機械を用いたスケジュールを決定する。

判定部３０１は、スケジュール決定部３０７が決定したスケジュール通りに加工が進んでいるか否かを判定してもよい。

発注部３０８は、発注受付／決済部３０６が受け付けた発注内容に基づいて、選択された工場に対して発注を行なう。

図７は、本システムを用いた処理の流れについて説明するシーケンス図である。ユーザは、「こんな部品が欲しい」と考えた際、インターネットであらかじめシステム内に用意された注文専用ページを開く（Ｓ７０１）。そこで、「製品特定データ」をアップロードする。もしくはインターネット上で用意されたＣＡＤで作図した製品特定データをアップロードしてもよい。

すると、受信部３０２がそのデータを受領し（Ｓ７０２）、決定部３０３で切削シミュレーションを瞬時に行い（Ｓ７０３）、所望する形状、および精度の加工可否の判断と、使用工具、ホルダ、びびり抑制度合い、びびり安定限界や加工時間、加工距離、加工精度などの面から「最適加工条件」を導出する（Ｓ７０４）。このとき、びびり抑制度合い、びびり安定限界や加工距離は工具寿命に関わるため、工具寿命が長くなる加工条件を選択してもよい。

次に、その「最適加工条件」にて加工できる工作機械を、工作機械データベース３０５を参照して、「遊休」状態となっている工作機械の中から探し出す。

さらに、ステップＳ７０６において、その工作機械を用いた場合のコストおよび納期を算出する。最後に、ユーザ端末に対して、「誰が（業者名）」「いくらで（コスト）」「いつ（納期）」加工できるのかを示す情報を提示する（Ｓ７０７、Ｓ７０８）。

そして提示された情報を見たユーザがその中から１つを選択して「注文」ボタンを押すと（Ｓ７０９）、選択された工作機械が予約され、その工作機械を所有する工場７２０に仕事が入ることになる（Ｓ７１０）。後は完成次第か前払いかで決済を行い（Ｓ７１１、７１２）、工場７２０は、加工した完成品をユーザに向けて発送する。

サーバ２０１のハードウェア構成について、図８を用いて説明する。サーバ２０１は、ＣＰＵ８１０、ＲＯＭ８２０、通信制御部８３０、ＲＡＭ８４０、およびストレージ８５０を備えている。ＣＰＵ８１０は中央処理部であって、様々なプログラムを実行することによりサーバ２０１全体を制御する。ＲＯＭ８２０は、リードオンリメモリであり、ＣＰＵ８１０が最初に実行すべきブートプログラムの他、各種パラメータ等を記憶している。通信制御部８３０は、他の端末とのネットワークを介した通信を制御する。また、ＲＡＭ８４０は、ランダムアクセスメモリであり、アプリケーション加工管理８４１の実行領域を有している。加工管理アプリケーション８４１は、判定モジュール８４２と、受信モジュール８４３と、決定モジュール８４４と、提示モジュール８４５と、発注受付決済モジュール８４６と、スケジュール決定モジュール８４７と、発注モジュール８４８とを含む。各モジュールは、図３に示した各機能構成に対応する機能を有するためここでは詳細な説明を省略する。一方、記憶部８５０は、工作機械データベース３０５を記憶している。

本実施形態によれば、ユーザはデータを送るだけで製品が届く。また、工場は「待っているだけで仕事が来る」というメリットを享受できる。

すなわち、こんな製品を作りたい、売りたいと考えるユーザにとって、非常に容易にファブレスビジネスを行なうことのできるチャンスになる。一方、工作機械ユーザにとっては、このシステムを用いれば定期的な注文を得ることができるため、遊休機を削減できるというメリットがある。

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。

Claims (9)

1. 製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期と予算とを受信する受信部と、
   複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照しつつ、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、前記希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定部と、
   前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、前記工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、前記切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する工作機械を、前記製品を加工する際に必要な必要工作機械として、決定する決定部と、
   前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示部と、
   を備えた情報処理装置。
2. 前記工作機械データベースは、各工作機械のびびり抑制度合い、びびり安定限界および加工距離を更に記憶し、前記決定部は、前記各工作機械のびびり抑制度合い、びびり安定限界および加工距離に基づいて、前記最適加工条件として、工具寿命が長くなる加工条件を選択する請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記使用工作機械を用いたスケジュールを決定するスケジュール決定部をさらに備えた請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記判定部は、さらに、前記スケジュール決定部が決定したスケジュール通りに工作が進んでいるか否かを判定する請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記提示部は、複数の工作機械のセットを、前記必要工作機械として提示する請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記提示部は、さらに、前記使用工作機械の過去の加工事例を提示する請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記提示部は、遊休状態となっている前記必要工作機械の中から、前記使用工作機械を提示する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 受信部が、製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期及び予算とを受信する受信ステップと、
   判定部が、複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照し、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して、前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、前記希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定ステップと、
   決定部が、前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する必要工作機械を決定する決定ステップと、
   提示部が、前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示ステップと、
   を含む情報処理方法。
9. 製造すべき製品を特定する製品特定データと希望納期及び予算とを受信する受信ステップと、
   複数の工作機械について、工作機械ＩＤ、設置場所、種類、仕様、加工実績、及び、遊休状態かあるいは使用中の場合には何時まで使用予定かを示す前記複数の工作機械の所有者によって設定された使用状況ステータスを記憶する工作機械データベースを参照し、前記複数の工作機械に設けられたセンサからの信号を受信して、前記工作機械データベースを参照しつつ前記複数の工作機械の稼働状況を判定し、ユーザの希望納期までに一定期間遊休となり得る工作機械を、複数の使用可能工作機械として導き出す判定ステップと、
   前記製品特定データの特徴を前記工作機械データベースに予め記憶された過去の加工実績データの特徴と比較して、製品形状の特徴の類似性を判断し、前記製品特定データおよび、工作機械データベースに含まれる各工作機械の仕様に基づいて、切削シミュレーションを行ない、切削シミュレーションの結果、加工時間および加工精度に基づいて、最適加工条件を決定し、決定した最適加工条件を達成する必要工作機械を決定する決定ステップと、
   前記複数の使用可能工作機械から、前記必要工作機械を検索し、検索結果としての使用工作機械を備えた複数の工場の場所、コストおよび納期を、納期順、コスト順の少なくともいずれか１つの順序で提示する提示ステップと、
   をコンピュータに実行させる情報処理プログラム。

Images