JP6845204B2 - ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム - Google Patents

ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6845204B2
JP6845204B2 JP2018203650A JP2018203650A JP6845204B2 JP 6845204 B2 JP6845204 B2 JP 6845204B2 JP 2018203650 A JP2018203650 A JP 2018203650A JP 2018203650 A JP2018203650 A JP 2018203650A JP 6845204 B2 JP6845204 B2 JP 6845204B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
event
worker
know
creation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018203650A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020071571A (ja
Inventor
賢男 上口
賢男 上口
幸治 寒川
幸治 寒川
浩次 西
浩次 西
明良 務台
明良 務台
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FANUC Corp
Original Assignee
FANUC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANUC Corp filed Critical FANUC Corp
Priority to JP2018203650A priority Critical patent/JP6845204B2/ja
Priority to US16/598,267 priority patent/US20200135048A1/en
Priority to DE102019007385.1A priority patent/DE102019007385A1/de
Priority to CN201911031380.4A priority patent/CN111123850A/zh
Publication of JP2020071571A publication Critical patent/JP2020071571A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6845204B2 publication Critical patent/JP6845204B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41865Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/02Electrically-operated educational appliances with visual presentation of the material to be studied, e.g. using film strip
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32252Scheduling production, machining, job shop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本発明は、機器の稼働状況に関するノウハウ情報を蓄積するための装置、方法及びプログラムに関する。
従来、工場等の生産現場では、工作機械及び周辺装置等の各種機器の稼働状況を可視化することで、工場全体の生産効率の改善を試みる活動が進められている。
また、特許文献1では、プラントで発生する各種事象に対して、熟練者のノウハウに基づいた対応を行うためのプラントの運転システムが提案されている。このシステムでは、人手で作られた熟練者の行動記録が用いられる。
特開2014−209307号公報
前述の機器の稼働状況、及び熟練者の行動等の情報は、生産現場の様々な機器から取得されるデータに含まれるものであり、これらのデータを適切に整理することで可視化が期待できる。
しかしながら、様々な機器からの各種データの取得方法は、統一されていないことが多い。特に、生産現場には、数十年前に設置された機器から最新の機器までが混在していることが普通である。すると、新しい機器は、特定の事象(イベント)の発生時にのみデータを送信するといった高度な機能を備えていても、古い機器は、単に一定周期でデータを送信する等、各機器から提供されるデータの形式は様々である。
このため、取得された膨大な時系列データの中から必要なデータを特定し、必要な情報を適切に整理することは難しく、作業者による分析のばらつきも大きかった。
本発明は、機器に特定のイベントが発生した際の稼働状況に関するノウハウ情報を蓄積できるノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラムを提供することを目的とする。
(1) 本発明に係るノウハウ作成装置(例えば、後述のエッジサーバ1)は、機器(例えば、後述の機器2)から収集された時系列データ(例えば、後述の時系列データ21)に含まれる項目のいずれか、あるいは複数の組み合わせの値に関するイベントに対して、作業者の識別情報を含む当該イベント毎の関連データを対応付けたイベントデータ(例えば、後述のイベントデータ22)を記憶する記憶部(例えば、後述の記憶部20)と、前記作業者毎に、前記機器の稼働時間のうち、所定の期間に含まれる当該作業者に紐付く前記イベントデータを抽出する抽出部(例えば、後述の抽出部15)と、前記作業者毎に抽出された前記イベントデータに基づいて、前記作業者毎の操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する作成部(例えば、後述の作成部16)と、前記特徴データを出力する出力部(例えば、後述の出力部17)と、を備える。
(2) (1)に記載のノウハウ作成装置において、前記抽出部は、前記機器の稼働時間に含まれる複数種類の工程のそれぞれに対して、当該工程毎の期間に含まれるイベントデータをそれぞれ抽出し、前記作成部は、前記工程毎、及び前記作業者毎に、前記特徴データを作成してもよい。
(3) (2)に記載のノウハウ作成装置において、前記抽出部は、特定の前記イベントの発生を条件に前記工程の開始及び終了を判定してもよい。
(4) (1)から(3)のいずれかに記載のノウハウ作成装置において、前記出力部は、前記作業者に予め付与された熟練度情報に基づいて、前記特徴データを順位付けて出力してもよい。
(5) (1)から(4)のいずれかに記載のノウハウ作成装置において、前記出力部は、前記作業時間に基づいて、前記特徴データを順位付けて出力してもよい。
(6) 本発明に係るノウハウ作成方法は、機器(例えば、後述の機器2)から収集された時系列データ(例えば、後述の時系列データ21)に含まれる項目のいずれか、あるいは複数の組み合わせの値に関するイベントに対して、作業者の識別情報を含む当該イベント毎の関連データを対応付けたイベントデータ(例えば、後述のイベントデータ22)の中から、前記作業者毎に、前記機器の稼働時間のうち、所定の期間に含まれる当該作業者に紐付く前記イベントデータを抽出する抽出ステップと、前記作業者毎に抽出された前記イベントデータに基づいて、前記作業者毎の操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する作成ステップと、前記特徴データを出力する出力ステップと、をコンピュータ(例えば、後述のエッジサーバ1)が実行する。
(7) 本発明に係るノウハウ作成プログラムは、(1)から(5)のいずれかに記載のノウハウ作成装置としてコンピュータを機能させるためのものである。
本発明によれば、機器に特定のイベントが発生した際の稼働状況に関するノウハウ情報を蓄積できる。
実施形態に係るエッジサーバの機能構成を示す図である。 実施形態に係る時系列データを例示する図である。 実施形態に係る保存ルールを例示する図である。 実施形態に係るイベントデータを例示する図である。 実施形態に係るイベントデータの作成方法を例示するフローチャートである。 実施形態に係る再生部による画面表示例を示す図である。 実施形態に係る工程とイベントとの関係を例示する図である。 実施形態に係るノウハウ情報の作成方法を例示するフローチャートである。 実施形態に係るデバッグ装置の機能構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図1は、本実施形態に係るエッジサーバ1(データ作成装置、ノウハウ作成装置)の機能構成を示す図である。
エッジサーバ1は、工場内で利用される様々な機器2と通信接続された情報処理装置である。
機器2は、例えば、工作機械、ロボット、射出成形機等の産業機械、搬送車又はコンベア等の周辺機器、作業者が入力を行うタブレット端末又は携帯電話機等の携帯端末を含み、エッジサーバ1は、機器2それぞれと通信するためのインタフェースを備える。
また、エッジサーバ1には、例えば、人の動きを監視するセンサ又はカメラ等が機器2として接続されてもよい。
エッジサーバ1は、制御部10と記憶部20とを備え、さらに、各種の入出力デバイス及び通信インタフェースを備える。制御部10は、記憶部20に記憶された所定のソフトウェア(データ作成プログラム及びノウハウ作成プログラム)を実行することで、本実施形態の各機能を実現する。
制御部10は、後述するイベントデータ22の作成及び利用に関する機能部として収集部11、変換部12、再生部13(表示部)及び通信部14と、ノウハウ情報の作成及び利用に関する機能部として抽出部15、作成部16及び出力部17とを備える。
また、記憶部20には、データ作成プログラムの他、時系列データ21と、イベントデータ22と、保存ルール23とが格納される。さらに、記憶部20には、時系列データ21及びイベントデータ22を利用した分析等を行う各種のアプリケーション・プログラムが格納され、制御部10により実行される。これらのアプリケーション・プログラムによる実行結果は、エッジサーバ1の表示装置に出力されてもよいし、クライアント端末からのアクセスに応じて送信されてもよい。
まず、イベントデータ22の作成及び利用に関する機能部である収集部11、変換部12、再生部13及び通信部14について説明する。
収集部11は、機器2それぞれで観測された、あるいは入力されたデータを時刻情報と共に収集し、時系列データ21として記憶部20に記憶する。
時系列データ21は、一定の周期で機器2のそれぞれからポーリングにより取得されてもよいし、個別の周期で取得されてもよい。あるいは、特定のイベントの発生に応じて不定期に機器2からデータが送信されてもよい。
なお、収集部11は、エッジサーバ1と機器2との間の電気信号、通信プロトコル及びデータフォーマット等の変換の機能を備えたインタフェースを介して、時系列データ21を収集する。
また、機器2がイーサネット(登録商標)等の統一規格に準拠している場合、収集部11は、ソフトウェアにより所定のデータフォーマットで時系列データ21を収集できる。通信インタフェースは有線には限られず、例えば無線LANによりエッジサーバ1と機器2とが接続されてもよい。
図2は、本実施形態に係る時系列データ21を例示する図である。
時系列データ21は、機器2の種類に応じて項目が異なるが、例えば、図2のように、複数の項目の値が所定のサンプリング周期毎に取得され、順次記録されていく。
この例では、1秒周期で、キー情報となる作業者ID及び装置番号と共に、各種の値が記録されている。
変換部12は、予め定められた保存ルール23に従って、時系列データ21からイベント毎に、イベントの関連データを抽出し、イベントデータ22に変換する。
図3は、本実施形態に係る保存ルール23を例示する図である。
保存ルール23は、時系列データ21に含まれる項目のいずれか、あるいは複数の組み合わせが所定の値になったことをイベントとして、このイベント毎に、保存対象とする関連データの項目を定める。
また、保存ルール23は、イベント毎に、関連データそれぞれを抽出する期間を定める。
この例では、運転モードが自動に切り替わったこと、すなわち自動運転が開始されたことをイベントとし、関連データである操作盤のボタン操作履歴、アラーム情報、加工情報、動作情報等の各種データを、装置情報及び時刻情報と共に保存することが指定されている。
さらに、位置情報及びサーボ負荷情報については、イベントの発生1秒前から3秒後までのデータが保存される。
もちろん運転モードが自動に切り替わったことに加え、操作盤のAボタンが押されたことを組み合わせてイベントとしてもよい。
図4は、本実施形態に係るイベントデータ22を例示する図である。
変換部12は、例えば、図3の保存ルール23を用いて、図2の時系列データにおける「サンプリング3」で運転モードが半自動から自動に切り替わったことをイベントとして検出する。
続いて、変換部12は、保存ルール23に従って、「サンプリング3」に含まれる関連データを抽出する。このとき、位置情報及びサーボ負荷情報については、1秒前の「サンプリング2」から3秒後の「サンプリング6」までの期間のデータが抽出される。
図5は、本実施形態に係るイベントデータ22の作成方法を例示するフローチャートである。
ステップS1において、収集部11は、機器2のそれぞれから所定の周期で時系列データ21を収集し、記憶部20に蓄積する。
ステップS2において、変換部12は、保存ルール23に従って、時系列データ21の中からイベントを特定する。
ステップS3において、変換部12は、保存ルール23に従って、特定したイベントの関連データを、所定の期間にわたって抽出する。
ステップS4において、変換部12は、イベント毎に抽出した関連データをイベントに対応付けてイベントデータ22を作成し、記憶部に記憶する。
なお、ステップS2〜S4で変換部12が時系列データ21からイベントデータ22を作成する処理(ステップS2〜4)は、定期的に、あるいは、指定されたタイミングで実行されてよい。
再生部13は、指定された機器2において所定期間に発生したイベントをイベントデータ22から抽出し、イベント毎に時系列に発生時刻を同期して表示する。
図6は、本実施形態に係る再生部13による画面表示例を示す図である。
この例では、イベント検出期間として、2016年1月20日13時から15時までが指定されている。さらに、機器2を識別する装置番号1001が指定されている。
再生ボタンAが押下されることにより、再生部13は、指定された期間に指定された機器2で発生したイベントを抽出し、イベントが発生した項目毎にデータ値をグラフ表示する。このとき、各グラフの時間軸は同一であり、各項目の値が同期して表示がされる。
この例では、13時過ぎに運転モードが手動から半自動を経由して自動となり、14時前にサーボ負荷が異常値を示し始め、その後、アラームの発生に応じて運転モードが手動に切り替わったことが読み取れる。
なお、サーボ負荷は、予防保全の観点から、例えば負荷が50%を超えた場合をイベント(異常)とし、正常と異常との2値で表現されている。
また、運転モード、アラーム、サーボ負荷等の表示対象の項目は選択可能であってよい。
通信部14は、蓄積された時系列データ21又はイベントデータ22を、要求に応じて外部へ送信する。例えば、通信部14は、後述のデバッグ環境に対して、テストデータを提供することができる。
また、通信部14は、イベントデータ22に関連した、例えばイベントに付随する問題、対処方法等の情報を外部に問い合わせ、受信した情報をイベントデータ22に対応付けて記憶部20に格納してもよい。
以上の機能部により、エッジサーバ1は、時系列データ21からイベントデータ22を作成し、機器2の稼働状況を可視化してユーザに提供する。
次に、ノウハウ情報の作成及び利用に関する機能部である抽出部15、作成部16及び出力部17について説明する。
抽出部15は、作業者毎に、機器2の稼働時間のうち、所定の期間に含まれる作業者に紐付くイベントデータ22を抽出する。
このとき、抽出部15は、機器2の稼働時間に含まれる複数種類の工程のそれぞれに対して、工程毎の期間に含まれるイベントデータ22をそれぞれ抽出する。
図7は、本実施形態に係る工程とイベントとの関係を例示する図である。
工程とは、例えば、試作工程、段取り工程、量産工程、検査工程等である。
抽出部15は、特定のイベントの発生を条件に、これらの工程の開始及び終了を判定してもよい。例えば、自動運転の開始、及び終了(手動又は半自動運転の開始)が量産工程の開始及び終了とみなされる。また、例えば、段取り開始及び終了の入力操作がイベントとして検出されてもよい。
作成部16は、作業者毎に抽出されたイベントデータ22に基づいて、機器2に対する作業者毎の操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する。
このとき、作成部16は、工程毎及び作業者毎に特徴データを作成し、記憶部20に記憶する。これにより、作業者により異なるイベント発生時の作業の特徴がノウハウ情報として蓄積される。
特徴データは、例えば、ソフトウェアの操作、キーボード入力、操作盤のボタン操作等の各種操作手順と、この操作前後の機器2の状態及びパラメータの変化等の情報を含む。また、イベントへの対応時に作業者により別途記録された画像データ、動画データ、又は対応内容の記述等が特徴データとして追加されてもよい。
出力部17は、作成部16により作成され記憶部20に記憶された特徴データをノウハウ情報として表示装置又は外部の装置等に出力する。
出力部17は、作業者に対して予め付与された熟練度情報に基づいて、特徴データを順位付けて出力してもよい。これにより、熟練度の高い作業者の操作手順が容易に参照可能となる。なお、熟練度は、例えば、経験年数又は過去の研修履歴等から評価される。
また、出力部17は、作業時間に基づいて、特徴データを順位付けて出力してもよい。これにより、作業時間の短い効率的な操作手順が容易に参照可能となる。
作業者は、新たにイベントが発生した際に、機器2の装置番号又は型番、イベントの種類、イベント発生前後の加工情報又は動作情報等に基づいて、過去の同一又は類似のイベントを、イベントデータ22から検索できる。
検索されたイベントが発生した当時の作業者の特徴データは、出力部17により、熟練度の高い順、又は作業時間の短い順等で出力され、新たなイベントに対する対処を支援するためのノウハウ情報となる。
このとき、熟練度の高い作業者の特徴データと、熟練度の低い作業者の特徴データとを比較可能な表示態様が採用されてもよい。あるいは、作業時間が短い作業者の特徴データと、作業時間が長い作業者の特徴データとを比較可能な表示態様が採用されてもよい。
図8は、本実施形態に係るノウハウ情報の作成方法を例示するフローチャートである。
ステップS11において、抽出部15は、記憶部20から作業者毎にイベントデータ22を抽出する。
ステップS12において、抽出部15は、複数の工程それぞれの開始及び終了を判定してイベントデータ22を工程毎に分類する。
ステップS13において、作成部16は、イベントデータ22に基づいて、工程及び作業者毎に特徴データを作成し、記憶部20に記憶する。
ステップS14において、出力部17は、特徴データを、作業者の熟練度又は作業時間等により順位付けて整形し、ノウハウ情報として出力する。
ここで、工程毎のノウハウ情報の具体例を示す。
[試作工程]
試作工程では、設計公差に収まる加工ができること、及び量産時に安定した加工ができるプログラム及び加工条件を作成することが重要な目的となる。
例えば、切削加工の場合、CNCプログラムはCAMにより又は人手で作成し、試切削が行われる。作業者は、試切削により、工具、クーラント、治具等、加工のための付帯設備の選択と、CNCプログラムを動作させる際の加減速の程度及び切削パスの修正等をして、少なくとも上記の目的を果たす条件を探す。
また、塑性加工、例えばプラスチック成型の場合、新規加工の金型に対してプラスチックを流し込むとき、成形加工者は、過去に加工した形状と材料から同様の条件を仮設定し、そこから順次条件を調整していく。
このように、切削加工では、プログラム及びプログラムの修正内容(加減速度、速度、加工経路の修正等)、工具の選択、治具の選択、付帯設備の選択等が試作工程における知識(ノウハウ情報)となる。また、塑性加工では、樹脂の選択、条件の変更箇所及び順番等が試作工程における知識となる。
[段取り工程]
段取り工程では、作業者及び製品別に段取り時間の集計ができ、この段取り時間が特徴データとして抽出される。また、段取り工程では、様々な操作ボタンが利用される。このため、ボタンの利用頻度から次のように特徴データを抽出できる。
ここでは、X軸、Y軸、Z軸及びスピンドル(主軸)があるマシニングセンタを例に説明する。
段取り工程には、1)ワークの取り付け、2)工具の準備、3)工具長の調整、4)クーラントの調整、5)プログラムの確認、等の作業がある。
1)ワークの取り付けでは、作業者は、X軸及びY軸でテーブルを動かし、ワークが固定できる位置でテーブルを停止させ、ワークをテーブルに取り受けて固定する。
この作業からは、X軸及びY軸でのテーブルの移動時間、移動距離及び移動オーバライド等の情報を取得可能であり、これらの情報を整理することで、ワーク取り付け時のテーブルの動かし方の特徴データを抽出することができる。
2)工具の準備では、作業者は、タレットを回転させ、工具マガジンに工具が入っていれば、工具を抜いて、必要な工具を装着する。
工具マガジンには工具確認スイッチが設けられているため、工具の脱着が判別される。したがって、工具番号等から、工具別の脱着時間の特徴データを抽出することができる。
3)工具長の調整にはいくつかの方法があるが、ワークを取り付けるテーブルに工具長を測定する接触センサを取り付けてある機械が一般的である。このような機械では、作業者は、新しく取り付けた工具を、この接触センサに接触させる。工具の種類で、接触した時のZ軸方向(高さ方向)の座標が決められている。実際に工具を取り付け、センサに接触させたとき高さが予め設定された高さと異なる場合、作業者は、差分を工具長補正値として制御装置のパラメータを自動あるいは手動で再設定する。
この作業からは、Z軸の移動時間、移動距離及び移動オーバライド等の情報を取得可能であり、これらの情報を整理することで、ワーク取り付け時のZ軸の動かし方の特徴データを抽出することができる。また、Z軸の上下回数から、高さ方向の動かし方の特徴データを抽出することができる。
4)クーラントには、加工中に加工部分が高温にならないように冷却する機能と、切削中に発生した切削屑を加工の邪魔にならないように流す機能とがある。クーラント液は、機械の中に供給用のフレキシブルホースで供給される。作業者は、角度を変えながら手動でクーラント液を出して調整する。
この作業からは、クーラント液のON/OFFの回数、及びクーラント液の流量設定等の、クーラント調整の特徴データを抽出することができる。
5)プログラムの確認は、画面でディレクトリから必要なプログラムを選択する作業である。作業者は、選択したプログラムが正しいかどうかを、プログラム確認画面、又は空加工により確認する。
操作ボタンの履歴には、プログラムの呼び出し方、プログラムのチェックの仕方等が記憶される。したがって、この履歴から呼び出し手順の特徴、及びチェック方法の特徴等を抽出することができる。
また、段取り工程全体の時間も大きな特徴データであり、段取り時間が長い場合は、上記の各作業における軸移動時間及び回数から、さらに特徴データを抽出することができる。
なお、各作業の手順は、タブレット端末等に段取り工程のガイダンスとして示し、作業の開始及び終了を作業者に入力させることで、各作業の切り替え時期が明確になる。
[量産工程]
量産工程の開始は自動運転の立ち上がりイベントにより、量産工程の終了はメインプログラムの終了イベントにより判別される。また、量産工程の開始及び終了のタイミングは、タブレット端末等から作業者が入力した時点をイベントとして判別することもできる。
一般に、自動運転中は、作業者が関与することはないが、次のような要因で自動運転が停止した場合、作業者が復旧作業をして量産工程を続ける。自動運転を中断する主な要因としては、例えば、周辺機器等のインタフェースを司る信号線の断線アラーム、安全ドアが閉まっていることを確認するスイッチの故障アラーム、切削液の流量不足による冷却不足又は切削屑のつまり等がある。
切削液関連の例を示す。切削液の流量不足は、段取り工程で行うクーラントの流量及びホースの位置等の調整に起因する場合がある。例えば、流量又は切削液を流出させる方向が適切な範囲を超えると、切削屑が機械内部に蓄積し、駆動用ボールネジを保護するカバーにつまりが生じる。すると、このつまりが原因で、ボールネジと一緒に動くカバーが動き難くなり、駆動するモータの負荷抵抗が増加する等の現象が発生する。また、切削液の流量不足で冷却効率が落ちると、工具であるドリルの刃先とワーク(加工される鋳物等)が高温になり、工具の摩耗の進行又は加工不良の原因となる。
これらの現象は、工具を回転させるスピンドル(主軸)の異常負荷、又は工具を位置決め制御で停止させているX、Y、Zの各軸のサーボモータの異常負荷として現れる。これらの機械的な要因によるサーボモータへの異常負荷は、最終的にはサーボモータを保護するため、制御系によってサーボ系アラームとして作業者へ通知される。
例えば、前述の図6の例では、量産工程中にサーボの負荷異常のイベントが発生し、最終的にはアラームが発生して機械が停止している。
サーボの負荷異常のイベントは、例えば各軸のモータの負荷が50%以上になったことを負荷異常と定義して記録される。この手法により、切削時にどの位置でどのような負荷異常が発生したかを把握することができる。このデータと過去の同一の加工におけるデータとを比較することで、作業者による切削液の調整方法の違いに起因する、切削液の掛かり具合の相違点を発見できる。
また、図6の例では、最終的に過負荷アラームが発生している。この後の操作ボタンに関するイベントを分析することで、作業者による操作方法の違いに起因するアラーム復旧手順の相違点を発見できる。
このように、イベントデータ22からは、各工程での様々なイベント毎に、作業者の個人差が抽出され、蓄積される。
[検査工程]
検査工程では、検出不良となる要因がいくつかある。その1つは検査の段取りの問題で、検査するワークを正しく検査装置にかけなかった場合、又は検査方法の手順を間違った場合等である。これらの要因は、検査器に設けられている操作ボタンの操作回数及び操作順、実際の測定値、測定のやり直し回数等を作業者毎に分析することで特徴データを抽出することができる。
また、実際に加工不良が発生している場合は、段取りをした作業者の段取り履歴を分析することで、加工に関する段取り時の課題を分析できる。また、加工不良が発生した位置情報を、加工プログラムが加工形状に対して最適であったかどうかの判断材料とすることもできる。
ここまで、エッジサーバ1によるノウハウ情報の作成及び利用に関する機能について説明した。
次に、エッジサーバ1に蓄積されるデータを用いたアプリケーション・プログラムのテスト及びデバッグを行うための装置について説明する。
本実施形態のエッジサーバ1は、前述の通り、時系列データ21、イベントデータ22及び蓄積されたノウハウ情報を利用した各種のアプリケーション・プログラムを実行し、実行結果をユーザに提供できる。このようなアプリケーション・プログラムは、不具合修正の他、機能追加又は改善のために改修される場合がある。本実施形態では、改修されたアプリケーションのテスト環境を備えたデバッグ装置3が、例えば、クラウドサーバとして設けられる。
図9は、本実施形態に係るデバッグ装置3の機能構成を示す図である。
デバッグ装置3は、エッジサーバ1と通信可能な情報処理装置であり、制御部30と記憶部40とを備え、さらに、各種の入出力デバイス及び通信インタフェースを備える。制御部30は、記憶部40に記憶された所定のソフトウェアを実行することで、本実施形態の各機能を実現する。
具体的には、制御部10は、ソフトウェアにより実現される機能部として、受信部31と、格納部32とを備える。
受信部31は、アプリケーション・プログラムが利用する時系列データ21、イベントデータ22をエッジサーバ1から受信する。
格納部32は、受信したデータを、記憶部40のうち、テスト環境におけるアプリケーション・プログラムの参照領域に格納する。
これにより、エッジサーバ1の本番環境と同一のデータを用いて、テスト及びデバッグの作業が可能となる。
本実施形態によれば、エッジサーバ1は、機器2から収集する時系列データ21に含まれる項目のうち、いずれか、あるいは複数の組み合わせが所定の値になったことをイベントとし、イベント毎に保存対象とする関連データを定めた保存ルールを記憶する。エッジサーバ1は、この保存ルールに従って、時系列データ21からイベント毎に関連データを抽出してイベントデータ22に変換する。
したがって、エッジサーバ1は、予め定めた規則に従って、イベントの関連データのみからなるイベントデータ22を作成するので、機器2に特定のイベントが発生した際の稼働状況を整理した情報を蓄積できる。
この結果、工場内に周期データしか得られない古い機器2が含まれる場合であっても、一定品質のイベントデータ22が自動的に作成される。
エッジサーバ1は、保存ルールとして、項目毎にイベントの発生前後のデータ抽出期間を定めるので、イベント発生の要因、イベント発生後の状態変化、対処の手順等、イベントに関連する情報を適切にイベントデータ22として蓄積できる。
エッジサーバ1は、所定期間に発生したイベントを時系列に同期して表示するので、作業者は、複数種類のイベントの発生履歴を容易に把握できる。
また、デバッグ装置3は、エッジサーバ1で動作するアプリケーション・プログラムのテスト環境を備える。デバッグ装置3は、エッジサーバ1からイベントデータ22を受信し、テスト環境に格納することで、稼働中のエッジサーバ1に影響を及ぼすことなく、実際のデータを用いたテスト及びデバッグの作業を可能にする。
エッジサーバ1は、所定の期間に含まれるイベントデータを抽出し、作業者ごとの操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する。
したがって、エッジサーバ1は、作業者毎のイベント発生時の作業内容の特徴を、機器2に特定のイベントが発生した際の稼働状況に関するノウハウ情報として蓄積できる。
エッジサーバ1は、複数種類の工程のそれぞれに対して、工程毎及び作業者毎に特徴データを作成するので、工程毎に特化したより詳細なノウハウ情報を蓄積できる。
エッジサーバ1は、特定のイベントの発生を条件に各工程の開始及び終了を判定するので、工程の区分けが自動化され、利便性が向上する。
エッジサーバ1は、作業者に付与された熟練度情報に基づいて特徴データを順位付けるので、熟練者の操作手順等、熟練度を指標とした有用なノウハウ情報を提供できる。
エッジサーバ1は、作業時間に基づいて特徴データを順位付けるので、効率の良い操作手順等、作業時間を指標とした有用なノウハウ情報を提供できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
本実施形態において、エッジサーバ1は、時系列データ21をイベントデータ22に変換したが、イベントの発生に応じてデータを出力する機器2から得られたデータは、直接イベントデータ22として記憶してもよい。この場合、変換部12は、必要に応じて、過去のデータを時系列データ21から抽出して対応付けて記憶する。
本実施形態において、イベントは、単一の項目に対して定義されるものを主に説明したが、これには限られない。例えば、複数の項目の組み合わせでイベントが判定されてもよい。この場合、各項目値の比較又はAND条件等、イベントの判定条件が保存ルールに記述される。
本実施形態では、イベントデータ22の作成及びノウハウ情報の作成の両方をエッジサーバ1が行う構成としたが、これには限られない。例えば、ノウハウ情報の作成を担う抽出部15、作成部16及び出力部17は、エッジサーバ1と通信接続された別の情報処理装置に配置されてもよい。
エッジサーバ1によるデータ作成方法及びノウハウ作成方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。
1 エッジサーバ
3 デバッグ装置
10 制御部
11 収集部
12 変換部
13 再生部
14 通信部
15 抽出部
16 作成部
17 出力部
20 記憶部
21 時系列データ
22 イベントデータ
23 保存ルール
30 制御部
31 受信部
32 格納部
40 記憶部

Claims (6)

  1. 機器から収集された時系列データに含まれる項目のいずれか、あるいは複数の組み合わせの値に関するイベントに対して、作業者の識別情報を含む当該イベント毎の関連データを対応付けたイベントデータを記憶する記憶部と、
    前記作業者毎に、前記機器の稼働時間のうち、所定の期間に含まれる当該作業者に紐付く前記イベントデータを抽出する抽出部と、
    前記作業者毎に抽出された前記イベントデータに基づいて、前記作業者毎の操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する作成部と、
    前記作業者に予め付与された熟練度情報に基づいて、前記特徴データを順位付けて出力する出力部と、を備えるノウハウ作成装置。
  2. 前記抽出部は、前記機器の稼働時間に含まれる複数種類の工程のそれぞれに対して、当該工程毎の期間に含まれるイベントデータをそれぞれ抽出し、
    前記作成部は、前記工程毎、及び前記作業者毎に、前記特徴データを作成する請求項1に記載のノウハウ成装置。
  3. 前記抽出部は、特定の前記イベントの発生を条件に前記工程の開始及び終了を判定する請求項2に記載のノウハウ作成装置。
  4. 前記出力部は、前記作業時間に基づいて、前記特徴データを順位付けて出力する請求項1から請求項のいずれかに記載のノウハウ作成装置。
  5. 機器から収集された時系列データに含まれる項目のいずれか、あるいは複数の組み合わせの値に関するイベントに対して、作業者の識別情報を含む当該イベント毎の関連データを対応付けたイベントデータの中から、前記作業者毎に、前記機器の稼働時間のうち、所定の期間に含まれる当該作業者に紐付く前記イベントデータを抽出する抽出ステップと、
    前記作業者毎に抽出された前記イベントデータに基づいて、前記作業者毎の操作手順及び作業時間に関する特徴データを作成する作成ステップと、
    前記作業者に予め付与された熟練度情報に基づいて、前記特徴データを順位付けて出力する出力ステップと、をコンピュータが実行するノウハウ作成方法。
  6. 請求項1から請求項のいずれかに記載のノウハウ作成装置としてコンピュータを機能させるためのノウハウ作成プログラム。
JP2018203650A 2018-10-30 2018-10-30 ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム Active JP6845204B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018203650A JP6845204B2 (ja) 2018-10-30 2018-10-30 ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム
US16/598,267 US20200135048A1 (en) 2018-10-30 2019-10-10 Know-how preparing device, know-how preparing method, and know-how preparing program
DE102019007385.1A DE102019007385A1 (de) 2018-10-30 2019-10-23 Know-how-erstellungsvorrichtung, know-how-erstellungsverfahren und know-how-erstellungsprogramm
CN201911031380.4A CN111123850A (zh) 2018-10-30 2019-10-28 技术诀窍生成装置、技术诀窍生成方法以及技术诀窍生成程序

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018203650A JP6845204B2 (ja) 2018-10-30 2018-10-30 ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020071571A JP2020071571A (ja) 2020-05-07
JP6845204B2 true JP6845204B2 (ja) 2021-03-17

Family

ID=70325548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018203650A Active JP6845204B2 (ja) 2018-10-30 2018-10-30 ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200135048A1 (ja)
JP (1) JP6845204B2 (ja)
CN (1) CN111123850A (ja)
DE (1) DE102019007385A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020071570A (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 ファナック株式会社 データ作成装置、デバッグ装置、データ作成方法及びデータ作成プログラム
JP2022059178A (ja) 2020-10-01 2022-04-13 キヤノン株式会社 情報処理方法、情報処理装置、制御プログラム、記録媒体、物品の製造方法、学習用データの取得方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0437634B1 (en) * 1989-08-10 1996-11-20 Fujitsu Limited Control system for manufacturing process
US5140537A (en) * 1990-05-21 1992-08-18 Hewlett-Packard Company Modeling a factory with human operators and validating the model
JP4176416B2 (ja) * 2002-08-23 2008-11-05 シャープ株式会社 作業習熟度判定システム及び作業習熟度判定方法
US20040225552A1 (en) * 2003-04-24 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging, Inc. Process control system
JP2007164756A (ja) * 2005-11-16 2007-06-28 Sharp Corp ネジ締め作業者配置システム、ネジ締め作業者配置方法、ネジ締め作業者配置プログラムおよびネジ締め作業者配置プログラムを格納した記録媒体
US7920935B2 (en) * 2008-08-19 2011-04-05 International Business Machines Corporation Activity based real-time production instruction adaptation
JP5538139B2 (ja) * 2010-08-27 2014-07-02 沖電気工業株式会社 事務集中システム
WO2013150541A2 (en) * 2012-03-18 2013-10-10 Manufacturing System Insights (India) Pvt. Ltd. A system and apparatus that identifies, captures, classifies and deploys tribal knowledge unique to each operator in a semi-automated manufacturing set-up to execute automatic technical superintending operations to improve manufacturing system performance and the method/s therefor
JP6176720B2 (ja) 2013-03-29 2017-08-09 一般財団法人電力中央研究所 プラントの運転システム
JP6695673B2 (ja) * 2015-10-05 2020-05-20 株式会社日立製作所 計画生成装置および計画生成方法
DE102017108710A1 (de) * 2016-04-26 2017-10-26 Jtekt Corporation Arbeitsanweisungssystem
JP6903444B2 (ja) * 2017-02-13 2021-07-14 横河電機株式会社 作業者育成装置、作業者育成方法、作業者育成プログラム及び記録媒体
JP6962539B2 (ja) * 2017-02-24 2021-11-05 株式会社レクサー・リサーチ 業務計画最適化方法
JP7077181B2 (ja) * 2018-08-24 2022-05-30 株式会社日立製作所 設備分析支援装置、設備分析支援方法、及び設備分析システム
JP7103078B2 (ja) * 2018-08-31 2022-07-20 オムロン株式会社 作業支援装置、作業支援方法及び作業支援プログラム
JP7132346B2 (ja) * 2018-09-11 2022-09-06 株式会社日立国際電気 照合システム及び照合サーバ

Also Published As

Publication number Publication date
CN111123850A (zh) 2020-05-08
JP2020071571A (ja) 2020-05-07
DE102019007385A1 (de) 2020-04-30
US20200135048A1 (en) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200133244A1 (en) Preparing device, debugging device, data preparing method, and data preparing program
US20210003482A1 (en) Diagnostic service system and diagnostic method using network
KR102407484B1 (ko) 정보 처리 방법, 정보 처리 시스템, 및 정보 처리 장치
US20200356069A1 (en) Machine tool management system
US7069185B1 (en) Computerized machine controller diagnostic system
US20150026107A1 (en) System and apparatus that identifies, captures, classifies and deploys tribal knowledge unique to each operator in a semi-automated manufacturing set-up to execute automatic technical superintending operations to improve manufacturing system performance and the methods therefor
JP6845204B2 (ja) ノウハウ作成装置、ノウハウ作成方法及びノウハウ作成プログラム
EP3483679B1 (en) Machine tool management system and machine tool management method
JP2017033346A (ja) 工作機械の情報取得装置
EP1967333A1 (en) Detection of condition changes in an industrial robot system
JP6427895B2 (ja) 部品加工ライン制御システム
JP2010146537A (ja) 人工知能化した加工支援監視方法と人工知能化した加工支援監視システム
WO2002003156A1 (fr) Systeme de support d'usinage a commande numerique
CN107390649B (zh) 一种项目型产品加工物联网支持系统
KR102353574B1 (ko) Cnc 공작기계의 공구 관련 비정상 데이터 탐지 시스템
CN109143979B (zh) 数控设备的加工控制方法、系统、可读存储介质和设备
JP2018198042A (ja) 稼働モニタリング装置、および、稼働モニタリング装置の制御プログラム
US11321656B2 (en) Difference extracting device
JP2011237952A (ja) プラント運転管理・支援システム
WO2023218655A1 (ja) 映像管理装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
JP2020055043A (ja) 工作機械
WO2023218653A1 (ja) 映像管理装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
WO2023218651A1 (ja) 映像関連情報決定装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
JP3745288B2 (ja) 産業機械の保守方法および保守システム
CN114378638A (zh) 刀具状态检测系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200323

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200616

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20201029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6845204

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150