JP7182885B2 - Operation start condition conversion device and operation start condition conversion method - Google Patents

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Description

本発明は、生産システムにおける運転計画を作成する運転開始条件変換装置に関する。 The present invention relates to an operation start condition conversion device for creating an operation plan in a production system.

複数の製造装置と、各製造装置で生産されたワーク(製品)を自動搬送車(AGV:Automatic Guided Vehicle)で搬送する生産システムにおいては、例えば特許文献1に開示されるように、製造装置で生産するワークの生産順序を予め計画しておき、ワークを必要とするAGVの到着順序を、製造装置でのワークの生産順序と同じになるようにAGVの運行を制御する方法が知られている。ここで、AGVが搬送する製品には製品番号が振られており、その製品番号に必要なワークの情報は事前に決められている。 In a production system in which a plurality of manufacturing apparatuses and works (products) produced by each manufacturing apparatus are transported by an automatic guided vehicle (AGV), for example, as disclosed in Patent Document 1, the manufacturing apparatus A method is known in which the production order of works to be produced is planned in advance, and the operation of the AGVs is controlled so that the arrival order of the AGVs requiring the works is the same as the production order of the works in the manufacturing equipment. . Here, a product number is assigned to each product conveyed by the AGV, and the information on the work necessary for the product number is determined in advance.

また、特許文献2には、製造している製品の完成納期までの余裕度を算出し、余裕度に基づいて製造の優先度を決定し、その優先度に基づいて製造装置とAGVへの運転指示を決定する方法が開示されている。 In addition, in Patent Document 2, the margin until the completion delivery date of the product being manufactured is calculated, the priority of manufacturing is determined based on the margin, and the manufacturing equipment and the AGV are operated based on the priority. A method for determining an indication is disclosed.

特開2009-143716号公報JP 2009-143716 A 特開2008-250826号公報JP 2008-250826 A

特許文献1で開示される運転管理方法では、製品の生産順序とAGVが巡回する製造装置の順番が固定であることが前提となっている。そのため、製品の生産順序が固定でない場合には、AGVの巡回順序が不明となるという課題があった。別の言葉で説明すると、各製造装置へ到着するAGVの順番が固定であっても、各AGVの製造装置への巡回順序が固定されない場合は、各AGVの巡回順序によっては製造装置の待ち時間が増加する等、運転計画が破綻する可能性がある。 The operation management method disclosed in Patent Document 1 is based on the premise that the production order of products and the order of the manufacturing apparatuses that the AGV circulates are fixed. Therefore, when the production order of the products is not fixed, there is a problem that the order of AGV tours becomes unknown. In other words, even if the order of AGVs arriving at each manufacturing equipment is fixed, if the order of AGVs to the manufacturing equipment is not fixed, the waiting time of the manufacturing equipment depends on the cyclic order of each AGV. increase, etc., and the operation plan may collapse.

特許文献2で開示される運転管理方法では、優先度を算出して次の作業をオンラインで判断するため、製造数、製造装置数およびAGV数が増えると、作業の実行開始の判断に必要な計算リソースが増えるという課題がある。また、現時点での優先度だけで判断するため、大域的な判断ができず、全体としては無駄が多い運転計画に陥るという可能性がある。 In the operation management method disclosed in Patent Document 2, the priority is calculated and the next work is determined online. There is a problem that computational resources increase. In addition, since the decision is made based only on the current priority, it is impossible to make a global decision, and there is a possibility that the operation plan as a whole will be wasteful.

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、生産システムにおける各設備の運転開始の判定にかかる計算負荷を抑制した運転計画を作成する運転開始条件変換装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an operation start condition conversion apparatus that creates an operation plan that suppresses the computational load required to determine whether to start operation of each piece of equipment in a production system. With the goal.

本発明に係る運転開始条件変換装置は、製品を生産する生産システムの各設備が実施する複数の作業のタイミングが時間で指定された運転スケジュールに含まれる前記複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部と、前記複数の作業を、製品への直接作業および供給部品の変更または工具の交換を含む段取り替えを含む製品への間接作業に分類する作業種別分類部と、前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定する製品組立順序条件設定部と、前記製品への間接作業のうち、前記段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定する部品供給条件設定部と、を備え、前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によって作業の完了を含むイベントで指定された運転計画に変換し、運転開始条件が成立済みの作業のうち優先度の高い作業から実行するように前記生産システムを運転する制御システムに入力する。

The operation start condition conversion device according to the present invention converts a plurality of works included in an operation schedule in which timings of a plurality of works to be performed by each facility of a production system for producing a product are designated by time to works with different priorities. a work resource classification unit that classifies the work into resources; and a work type classification unit that classifies the plurality of works into direct work on the product and indirect work on the product including setup change including change of supplied parts or replacement of tools; a product assembly sequence condition setting unit that sets completion of work with low priority among the direct work on the product as a first operation start condition; a parts supply condition setting unit that sets the completion of the work to be received as a second operation start condition, wherein the operation schedule is specified by an event including the completion of the work according to the first and second operation start conditions. The operation plan is converted into an operation plan, and input to the control system that operates the production system so as to execute the operations with the highest priority among the operations for which the operation start conditions have been satisfied.

本発明によれば、時間で指定された運転スケジュールを、第1および第2の運転開始条件によってイベントで指定された運転計画に変換するので、運転開始条件の判定に必要な計算負荷を抑えながら、運転スケジュールに則った生産システムの運用を行うことが可能な運転計画を生成できる。 According to the present invention, the operation schedule specified by the time is converted into the operation plan specified by the event according to the first and second operation start conditions. , it is possible to generate an operation plan capable of operating the production system according to the operation schedule.

運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of a driving schedule typically. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置を備えた生産システムの構成を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the structure of the production system provided with the driving|operation start condition conversion apparatus of Embodiment 1 which concerns on this invention. ジョブショップの一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of a job shop. 運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of a driving schedule typically. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置から出力される運転計画に基づいて、各設備に運転指示する場合のソフトウェアアーキテクチャを模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a software architecture when giving operation instructions to each piece of equipment based on the operation plan output from the operation start condition conversion apparatus of Embodiment 1 according to the present invention; 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置の構成を示す機能ブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a functional block diagram which shows the structure of the driving|operation start condition conversion apparatus of Embodiment 1 which concerns on this invention. 運転スケジュールにおける各設備の作業を作業リソースに分類した結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the result of classifying the work of each piece of equipment in the operation schedule into work resources; 製品組立順序条件設定部で追加された制約の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the restrictions added by the product assembly order condition setting part. 部品供給条件設定部で追加された制約の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the restrictions added by the components supply condition setting part. 本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a method for converting a driving start condition according to Embodiment 1 of the present invention; 設備の制御プログラムに含まれるインターロックの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the interlock contained in the control program of equipment. 本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置を備えた生産システムの構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a production system provided with an operation start condition conversion device according to Embodiment 2 of the present invention; 本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of a driving start condition conversion device according to Embodiment 2 of the present invention;

<実施の形態1>
本発明の適用対象は、AGV(Automatic Guided Vehicle)を利用したジョブショップ生産システムである。AGVは工場内で製品および部品を自動で搬送する車両であり、最近では、Slam(Simultaneous Localization and Mapping)といった自己位置推定と地図作成の技術によって、工場内の任意の位置に移動可能なAGVが開発されている。
<Embodiment 1>
The object of application of the present invention is a job shop production system using an AGV (Automatic Guided Vehicle). AGVs are vehicles that automatically transport products and parts within a factory. Recently, AGVs that can move to any location within a factory have been developed using self-localization and map creation technologies such as Slam (Simultaneous Localization and Mapping). being developed.

ジョブショップとは、製品または部品の投入機能、加工または組立といった作業、製品の払い出しといった、一定の機能を複数備えた、何らかの作業を独立して実施する生産設備である。AGVを利用したジョブショップ生産システムとは、ジョブショップ間の製品の運搬をAGVが行い、製品が複数のジョブショップを経由して完成される生産システムである。以降、生産設備とAGVを纏めて、設備と記載する。同等の機能を有するジョブショップは複数あり、どのジョブショップで製品に対する作業を実施するかを選択する自由度がある。 A job shop is a production facility that has a plurality of fixed functions, such as a product or part input function, processing or assembly work, and product delivery, and performs some work independently. A job shop production system using AGVs is a production system in which AGVs transport products between job shops and the products are completed via a plurality of job shops. Hereinafter, production equipment and AGV are collectively referred to as equipment. There are a plurality of job shops that have equivalent functions, and there is a degree of freedom in selecting which job shop will carry out the work on the product.

ジョブショップ生産システムを効率的に運用するためには、AGVと生産設備の運転スケジュールが重要である。生産システムのスケジュール作成は、一般的に、製造装置の生産能力と、各運転指示における生産設備の作業時間と、AGVの移動時間などの運転能力情報に基づいて実施される。製造する製品の種類と数が含まれる注文データに対して、運転能力情報に基づいて、最適と考えられる運転スケジュールを作成する。 In order to operate the job shop production system efficiently, the operation schedule of AGV and production equipment is important. A production system schedule is generally created based on operating capacity information such as the production capacity of the manufacturing equipment, the work time of the production equipment in each operation instruction, and the travel time of the AGV. Based on the driving ability information, an optimal driving schedule is created for order data including the types and numbers of products to be manufactured.

ここで、最適と判断する目的関数は、生産システム全体における生産時間が短いこと、各生産設備の稼働時間の合計が短いこと、仕掛品の仕掛中の時間が短いことなどが挙げられる。また、注文上に納期情報または優先度情報、またはその両方が含まれる場合には、納期を守る制約および優先度を守るといった制約が含まれることもある。 Here, the objective function judged to be optimal includes a short production time in the entire production system, a short total operating time of each production equipment, and a short time during which work-in-progress products are in progress. In addition, if the order includes delivery date information, priority information, or both, constraints such as compliance with delivery date and priority may be included.

納期情報は、顧客への納期ではなく、工場内の生産完了時刻で表現されることもある。運転スケジュールを適切に設定することによって、設備の稼働率を高めて運転時間を短くすることができ、生産コストを下げることができる。 The delivery date information may be expressed by the production completion time in the factory instead of the delivery date to the customer. By appropriately setting the operation schedule, it is possible to increase the operation rate of the equipment, shorten the operation time, and reduce the production cost.

ジョブショップ生産システムにおける運転スケジュールの作成は、大規模な最適化問題となるため、生産設備の作業時間、AGVの移動時間等の運転能力情報は固定値として扱うことが主流である。そのため、運転スケジュールは生産設備とAGVが何時にどういった作業を実施するかで一意に記述できる。また、仕掛品の仕掛中時間が目的関数に含まれない場合には、運転指示の順番だけで記述することもできる。図1には運転スケジュールの一例を模式的に示している。 Since the creation of an operation schedule in a job shop production system is a large-scale optimization problem, it is common practice to handle operation capacity information such as the working time of production equipment and the travel time of AGVs as fixed values. Therefore, the operation schedule can be uniquely described by when the production equipment and the AGV will perform what kind of work. If the objective function does not include the work-in-progress time of the work-in-progress, it can be described only by the order of operation instructions. FIG. 1 schematically shows an example of a driving schedule.

図1においては、製造装置1~3における作業と、AGV1~3における移動のスケジュールを示しており、例えば、AGV1が、移動1-1で運んだワークに対して作業2-2を実施し、その後、AGV1が移動1-2で移動させる。また、AGV2が、移動2-1で運んだワークに対して、作業3-2を実施する。また、作業1-1の実施を完了したワークに対して、AGV3が移動3-2で移動させる。 FIG. 1 shows a schedule of operations in manufacturing apparatuses 1-3 and movements of AGVs 1-3. After that, AGV1 moves with movement 1-2. Also, the AGV 2 performs work 3-2 on the work carried by movement 2-1. In addition, the AGV 3 moves the work for which the work 1-1 has been completed by the movement 3-2.

このような運転スケジュールは、生産設備の作業時間と、AGVの移動時間等の運転能力情報に基づいて作成されているが、このような運転スケジュールでは、実際に生産システムを運用することはできない。それは、実際の生産設備の作業時間およびAGVの移動時間には運能力情報からの誤差が発生するからである。また、投入部品の誤差に起因する生産設備での作業ミス、AGVの移動における他車両等の回避および渋滞等といった、スケジュールを作成した時点では予測できない事象も発生する。これらの理由から、時間で指定された運転スケジュールを厳密に運用することはできない。そのため、時間で指定された運転スケジュールを、作業完了に基づいて運転指示を実行する等、作業の完了を条件にした運転計画に変換して運用する必要がある。 Such an operation schedule is created based on the operation time of the production equipment and the operation capability information such as the travel time of the AGV, but such an operation schedule cannot actually operate the production system. This is because the operating time information of the actual production equipment and the travel time of the AGV contain errors. In addition, events that cannot be predicted at the time the schedule is created, such as work errors in production equipment due to errors in input parts, avoidance of other vehicles and traffic jams during movement of the AGV, etc., also occur. For these reasons, it is not possible to strictly operate an operation schedule specified by time. Therefore, it is necessary to convert a time-specified operation schedule into an operation plan conditional on the completion of work, such as executing an operation instruction based on the completion of the work.

また、実際の運用に当たっては、局所的な最適化と大域的な最適化を組み合わせて運用することが望まれる。局所的な最適化の例として、AGVとジョブショップ間の移載作業、ジョブショップ内での部品の加工または組立作業の両方が実行可能な状況を想定する。 Moreover, in actual operation, it is desirable to combine local optimization and global optimization. As an example of local optimization, assume a situation where both transfer work between the AGV and the job shop and processing or assembly of parts within the job shop are executable.

例えば、他の設備の運転効率を上げることを考えれば、ジョブショップ内での作業より、AGVとの移載作業を優先して実行した方が良い場合もある。具体的には、あるジョブショップにおいて、AGVの次の行先とは異なるジョブショップに渡す製品への作業を優先すると、AGVへの移載作業が完了せず、AGVの移動開始が保留され、結果としてAGVの次の行先であるジョブショップでの運転効率が低下する状況となる。このように、ジョブショップ内の今の状態という局所的な状況の情報だけでも簡単な最適化が実現可能である。このような、ジョブショップ内の情報またはジョブショップ内の今の状態などの、空間的または時間的に局所的な情報のみで行う最適化を局所的な最適化という。 For example, in consideration of increasing the operating efficiency of other equipment, it may be better to give priority to the transfer work with the AGV over the work in the job shop. Specifically, if a certain job shop prioritizes work on a product to be delivered to a job shop that is different from the next destination of the AGV, the transfer work to the AGV will not be completed, and the start of AGV movement will be postponed. As a result, the operating efficiency at the job shop, which is the next destination of the AGV, is lowered. In this way, simple optimization can be achieved with only local situation information such as the current state in the job shop. Such optimization performed using only spatially or temporally local information such as information within the job shop or the current state within the job shop is referred to as local optimization.

局所的な最適化は、判断に必要な計算リソースが少なく、製造装置の制御装置で実現できるという利点がある。作業の優先度を予め設定しておき、運転開始条件が成立している作業のうち、優先度の高い作業から実行する等の方法で実現されることが多い。 Local optimization has the advantage that it requires less computational resources for decision making and can be implemented in the controller of the manufacturing equipment. It is often realized by setting the priority of the work in advance, and executing the work with the highest priority among the works for which the operation start conditions are satisfied.

大域的な最適化は、工場全体または運転スケジュール全体、またはその両方に基づいて実施する最適化である。例えば、納期が近い製品の製造を優先するために、他製品の製造を保留して生産設備を空けて待つという方法が挙げられる。他には、製造装置の段取り替えが減るように、同じ作業が連続して実施可能なように運転スケジュールを組むという方法が挙げられる。 Global optimization is optimization performed on the basis of the entire factory or the entire operating schedule, or both. For example, in order to give priority to the production of products whose delivery date is near, there is a method of suspending the production of other products and vacating production facilities. Another method is to create an operation schedule so that the same work can be performed continuously so as to reduce setup changes of manufacturing equipment.

大域的な最適化は、最適化するための情報と判断基準が多岐に渡るため、スケジューラ等の専用の機能を有した、生産システムの運用とは別の機器で処理される場合が多く、その処理においては、時間で規定された運転スケジュールについて、従来から広く研究されているスケジューリング問題の解決策を適用することができる。 Global optimization requires a wide range of information and judgment criteria for optimization, so it is often processed by equipment that has a dedicated function such as a scheduler and is separate from the operation of the production system. In the process, for time-defined driving schedules, conventional and widely studied solutions to the scheduling problem can be applied.

実際の運用においては運転スケジュールから作業の遅れが発生するため、大域的な最適化に影響しない範囲、例えば、開始時間が前後しても条件が揃えば作業を開始する、また、作業順序を問わない作業の完了を待たないなどにより、局所的な最適化を適用することが好適である。 In actual operation, delays in work will occur due to the operation schedule. It is preferable to apply local optimizations, such as by not waiting for unfinished work to complete.

<生産システムの構成>
図2は本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20を備えた生産システム100の構成を示すブロック図である。図2に示すように、生産システム100は、スケジューラ10、運転開始条件変換装置20、MES(Manufacturing Execution System:製造実行システム)30、複数の製造装置41,42~4nおよび複数のAGV51~5mを備えている。
<Configuration of production system>
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a production system 100 equipped with an operation start condition conversion device 20 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the production system 100 includes a scheduler 10, an operation start condition conversion device 20, an MES (Manufacturing Execution System) 30, a plurality of manufacturing devices 41, 42 to 4n, and a plurality of AGVs 51 to 5m. I have it.

スケジューラ10は、図示しないデータ入力装置から入力される、注文データおよび生産システムの運転能力情報に基づいて、生産設備とAGVの運転スケジュールを作成して出力する。この運転スケジュールは、例えば図1に示したように、どの時刻で各設備がどのような作業をするかといった形式で表現される。 The scheduler 10 creates and outputs an operation schedule for the production equipment and the AGV based on the order data and the operation capability information of the production system input from a data input device (not shown). For example, as shown in FIG. 1, this operation schedule is expressed in the form of what kind of work each piece of equipment does at what time.

運転開始条件変換装置20は、スケジューラ10から入力された運転スケジュールに対して運転開始条件を時間による指定から、作業の完了などのイベントによる指定に変換し、実際のシステムで運用できる運転計画として出力する。運転開始条件変換装置20は、例えば、記憶部21および処理部22等を備えた演算処理装置で構成される。 The operation start condition conversion device 20 converts the operation start condition from the designation by time to the designation by an event such as the completion of work for the operation schedule input from the scheduler 10, and outputs it as an operation plan that can be used in an actual system. do. The operation start condition conversion device 20 is configured by, for example, an arithmetic processing device including a storage unit 21, a processing unit 22, and the like.

MES30は、運転開始条件変換装置20から入力された運転計画に基づいて、製造装置41~4nおよびAGV51~5m等の各設備に運転指示を送信する制御システムである。 The MES 30 is a control system that transmits operation instructions to each facility such as the manufacturing apparatuses 41 to 4n and the AGVs 51 to 5m based on the operation plan input from the operation start condition conversion device 20. FIG.

MESからの運転指示を受けた製造装置41~4nおよびAGV51~5mは、予め設定された運転プログラムに基づいて作業を実施する。なお、図2ではMES30と各設備とが直接接続されているが、MES30と各設備との間に中継用または統合管理用の計算装置および専用のコントローラを配置しても良い。 Manufacturing apparatuses 41 to 4n and AGVs 51 to 5m that have received operation instructions from the MES carry out operations based on preset operation programs. Although the MES 30 and each facility are directly connected in FIG. 2, a computing device for relay or integrated management and a dedicated controller may be arranged between the MES 30 and each facility.

<ジョブショップの構成>
図3はジョブショップの一例を表す模式図である。図3に示すジョブショップは、ロボット、作業台、部品供給機、がそれぞれ2セット、加工機が1台が備わっている。ロボットRB1およびRB2は、それぞれAGV1および2と、作業台WS1およびWS2との間での製品の移載作業と、それぞれ部品供給機PS1およびPS2から供給された部品を製品に組立てる作業と、加工機MCへの製品の投入作業を行う。
<Configuration of job shop>
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a job shop. The job shop shown in FIG. 3 is equipped with two sets of robots, workbenches, parts feeders, and one processing machine. Robots RB1 and RB2 transfer products between AGVs 1 and 2 and workbenches WS1 and WS2, respectively, assemble parts supplied from parts feeders PS1 and PS2 into products, and process machines. Perform the input work of the product to the MC.

作業台と部品供給機を2セット備えており、AGVの待機場所もロボットによって異なるため、作業台での作業とAGVへの移載作業は各ロボットが独立して実行可能である。一方で加工機はジョブショップで1台のため、2台のロボットで共用する。 Two sets of workbench and parts feeder are provided, and the AGV standby location differs depending on the robot, so work on the workbench and transfer work to the AGV can be performed independently by each robot. On the other hand, since there is only one processing machine in the job shop, it is shared by two robots.

ロボットRB1およびRB2は広く知られている垂直多関節型の産業用ロボットである。作業台WS1およびWS2は、それぞれロボットRB1およびRB2が作業を行う場所であり、製品を固定する治具等が設置されているが図示は省略している。 Robots RB1 and RB2 are well-known vertically articulated industrial robots. The workbenches WS1 and WS2 are places where the robots RB1 and RB2 work, respectively, and are equipped with jigs and the like for fixing the product, but illustration thereof is omitted.

部品供給機PS1およびはPS2は、それぞれロボットRB1およびRB2に部品を供給し、パレットチェンジャのような供給する部品の種別を変更できる機能を有している。また、加工機MCは、工具を自動で変更可能な機能を有している。 The component suppliers PS1 and PS2 supply components to the robots RB1 and RB2, respectively, and have functions such as pallet changers that can change the types of components to be supplied. In addition, the processing machine MC has a function of automatically changing tools.

AGV1は、製品PD1およびPD2を搭載し、AGV2は、製品PD3およびPD4を搭載している。なお、図3は、ジョブショップの一例であり、この形態に限定されるものではない。 AGV1 carries products PD1 and PD2, and AGV2 carries products PD3 and PD4. Note that FIG. 3 is an example of a job shop, and is not limited to this form.

<運転スケジュールおよび運転計画>
図4はスケジューラ10(図2)が出力する運転スケジュールの一例を模式的に示す図である。横軸は時間を表し、各作業リソースにおけるブロックは、その長さに対応する期間に作業をしていることを表し、また、各製造装置に対して、どの時刻でどのような作業を実施するかをブロックの種類で表現している。データとしては各作業の作業種別と作業開始時間を含んでいる。また、作業のパラメータ等を指定する付加情報、作業時間等を含んでいても良い。
<Operation schedule and operation plan>
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of an operation schedule output by the scheduler 10 (FIG. 2). The horizontal axis represents time, blocks in each work resource represent that work is being done in a period corresponding to its length, and what kind of work is performed at what time for each manufacturing device. or is expressed by the type of block. The data includes the work type and work start time of each work. Further, it may include additional information specifying work parameters and the like, work time, and the like.

図4に示す運転スケジュールは、図3に示したジョブショップに対応する運転スケジュールであり、加工機MC、部品供給機PS1およびPS2、ロボットRB1およびRB2のそれぞれについて、作業種別、作業開始時間、作業時間を表している。 The operation schedule shown in FIG. 4 is an operation schedule corresponding to the job shop shown in FIG. represents time.

なお、各製造装置での作業には、作業順にブロックに連番を付しており、例えば、加工機MCについては1から6を付している。また、各ブロックには、作業種別が異なることをハッチングの違いで表しており、加工機MCにおいて、1番、4番および6番の作業と、2番、3番および5番の作業とでは、ハッチングが異なっている。なお、この連番は、各製造装置での一連の作業であることを表すために、図7、8~10においても同様に付している。 It should be noted that the work in each manufacturing apparatus is assigned a serial number to the block in order of work, and for example, 1 to 6 are assigned to the processing machine MC. Also, in each block, different types of work are indicated by different hatching. , with different hatching. This serial number is also attached to FIGS. 7 and 8 to 10 in order to represent a series of operations in each manufacturing apparatus.

加工機MCについては、工具交換作業と加工作業を含んでおり、部品供給機PS1およびPS2については、供給部品変更作業だけであり、ロボットRB1およびRB2については、それぞれ、AGVへの移載作業、加工機への投入作業および作業台での組立作業を含んでいる。 The processing machine MC includes tool changing work and processing work, the parts feeders PS1 and PS2 only work to change the supplied parts, and the robots RB1 and RB2 respectively transfer work to the AGV, This includes loading into the processing machine and assembly on the workbench.

何れの製造装置においても、作業は時系列に並べられており、各作業の運転開始が時間で指定された運転スケジュールとなっている。このような、時間で指定された運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、時間で指定された運転開始条件を、作業の完了などのイベントで指定された運転開始条件に変換することで、実際のシステムで運用できる運転計画に変換する。 In any manufacturing apparatus, the work is arranged in chronological order, and the operation schedule is such that the start of operation of each work is designated by time. By inputting such an operation schedule specified by time into the operation start condition conversion device 20 and converting the operation start condition specified by time into an operation start condition specified by an event such as completion of work , convert it into an operation plan that can be operated in an actual system.

図5は、図4に示した運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、運転開始条件変換装置20から出力される運転計画に基づいて、各設備に運転指示する、MES30のソフトウェアアーキテクチャを模式的に表す図である。 FIG. 5 shows the software architecture of the MES 30, which inputs the operation schedule shown in FIG. It is a figure represented typically.

運転開始条件変換装置20から出力される運転計画は、作業の内容、タスク番号および作業タスクで表現される。各設備での作業は、優先度と種類等に基づいて作業リソースとして分類される。タスク番号は各作業リソース内で一意に決められる番号である。運転開始条件は、作業タスクに含まれる作業指示をMES30が各設備に送信するに際しての条件である。 The operation plan output from the operation start condition conversion device 20 is represented by the work content, task number, and work task. Work on each piece of equipment is classified as a work resource based on priority, type, and the like. A task number is a number uniquely determined within each work resource. The operation start condition is a condition when the MES 30 transmits the work instruction included in the work task to each piece of equipment.

図5に示されるように、作業リソースごとにタスクキューを保持し、運転計画に含まれる作業タスクがタスク番号順に取り出される。例えば、部品供給機PS1における供給部品変更の作業リソースのように、実行済み最終タスク番号が1である場合で、実行中の作業タスクが空(NULL)の場合には、タスクキュー先頭の作業タスク、すなわち2番の作業タスクを取り出すが、当該作業タスクの運転開始条件が未成立の場合には、その作業タスクをガード中の作業タスクとし、ガード中作業タスク番号を2とする。一方、タスクキューから取り出した作業タスクの運転開始条件が成立している場合には、当該作業タスクを実行中タスクとし、実行中タスク番号を2とする。 As shown in FIG. 5, a task queue is held for each work resource, and work tasks included in the operation plan are taken out in order of task numbers. For example, when the executed final task number is 1 and the work task being executed is empty (NULL), the work task at the head of the task queue, such as the work resource for changing the supplied parts in the parts feeder PS1, That is, the work task No. 2 is taken out, but if the operation start condition of the work task is not met, the work task is set as a guarded work task, and the guarded work task number is set to 2. On the other hand, when the operation start condition of the work task taken out from the task queue is satisfied, the work task is set as the running task, and the running task number is set to 2.

実行中タスクとなった作業タスクは、その作業内容を対応する設備に送信し、当該設備から作業完了を受信するまでは実行中タスクとなっているが、作業完了を受信すると、実行中タスクは破棄されて空になる。そして実行済み最終タスク番号が更新されて2となる。 A work task that has become an in-progress task is an in-progress task until it sends its work content to the corresponding equipment and receives a work completion from the equipment. Discarded and empty. Then, the executed final task number is updated to 2.

運転開始条件は、作業リソースとタスク番号で指定されており、指定されている作業リソースの実行済み最終タスク番号が、指定されているタスク番号以上の場合には、条件が成立しているものとする。例えば、図5において、ロボットRB1のAGV1移載作業の作業リソースにおいて、タスクキューから取り出した3番の作業タスクの運転開始条件が、ロボットRB1の加工機投入作業の作業リソースにおける3番の作業タスクで指定されているとすれば、ロボットRB1の加工機投入作業の作業リソースの実行済み最終タスク番号が3となっていれば、ロボットRB1のAGV1移載作業の作業リソースの3番の作業タスクは、条件が成立しているものとして、当該3番の作業タスクを実行中タスクとし、実行中タスク番号はNULLから3に変わる。 The operation start condition is specified by the work resource and task number, and the condition is assumed to be satisfied when the executed final task number of the specified work resource is greater than or equal to the specified task number. do. For example, in FIG. 5, in the work resource of the AGV1 transfer work of the robot RB1, the operation start condition of the work task No. 3 taken out from the task queue is the work task No. 3 in the work resource of the processing machine loading work of the robot RB1. If the executed final task number of the work resource for the processing machine input work of the robot RB1 is 3, the work task number 3 of the work resource for the AGV1 transfer work of the robot RB1 is , the working task No. 3 is determined to be the task being executed, and the task number being executed is changed from NULL to 3.

また、タスクキューから取り出した作業タスクの運転開始条件が未成立の場合とは、指定されている作業リソースの実行済み最終タスク番号が、指定されているタスク番号より大きい場合である。なお、運転開始条件が未成立で、ガード中の作業タスクとなった場合でも、指定された作業リソースの作業が進み、運転開始条件が成立すれば、ガード中の作業タスクは実行中タスクとなる。また、ガード中の作業タスクが存在する場合には、実行中タスクが空でも、タスクキューからは作業タスクは取り出されない。 Further, when the operation start condition of the work task taken out from the task queue is not met, it means that the executed final task number of the designated work resource is greater than the designated task number. Even if the operation start condition is not satisfied and the work task is guarded, if the work of the designated work resource progresses and the operation start condition is satisfied, the guarded work task becomes an active task. . Also, if there is a guarded work task, no work task is taken from the task queue even if the task being executed is empty.

なお、以上説明した処理方式は一例であり、本実施の形態の運転開始条件変換装置20での適用はこれに限定されるものではなく、入力された運転スケジュールに、運転開始条件となる制約を適切に設定できれば良い。ここで適切であるとは、予め決められた法則で運転計画を実行していく生産システムにおいて、少ない制約で、大域的な最適化ができ、必要な作業順序を保てることである。 Note that the processing method described above is only an example, and the application of the operation start condition conversion device 20 of the present embodiment is not limited to this. It would be nice if it could be set properly. Here, "appropriate" means that in a production system that executes an operation plan according to a predetermined rule, global optimization can be performed with few restrictions, and the required work order can be maintained.

先に説明したように、図5に示すソフトウェアアーキテクチャは、スケジューラ10(図2)から出力される運転スケジュールを運転開始条件変換装置20に入力し、時間で指定された運転開始条件を、作業の完了などのイベントで指定された運転開始条件に変換して得られる運転計画に基づいて作業指示を行っている。以下、運転開始条件変換装置20について説明する。 As described above, the software architecture shown in FIG. 5 inputs the operation schedule output from the scheduler 10 (FIG. 2) to the operation start condition conversion device 20, and converts the operation start condition specified by time into the operation start condition. Work instructions are given based on the operation plan obtained by converting the operation start conditions specified by events such as completion. The operation start condition conversion device 20 will be described below.

<運転開始条件変換装置の構成>
図6は、運転開始条件変換装置20の構成を示す機能ブロック図である。図6に示されるように、運転開始条件変換装置20には、運転開始条件変換装置20へのデータ入力を担う機能部であるデータ入力部23を介して、スケジューラ10(図2)から出力される運転スケジュールD1の他に、製品データD2と作業データD3が入力され、記憶部21に保存される。なお、データ入力部23は記憶部21が有していても良い。
<Structure of operation start condition conversion device>
FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the operation start condition conversion device 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, the operation start condition conversion device 20 receives data output from the scheduler 10 (FIG. 2) via a data input unit 23, which is a functional unit responsible for inputting data to the operation start condition conversion device 20. In addition to the operation schedule D1, product data D2 and work data D3 are input and stored in the storage unit 21. FIG. Note that the data input unit 23 may be included in the storage unit 21 .

製品データD2は、製造する製品の組立順序、部品種別といった製品の製造方法に関するデータである。作業データD3は、各製造装置での作業に関するデータであり、各製造装置が実施する各作業に対して、製品製造に関する直接作業なのか、部品供給または段取り替えに関する間接作業なのかを区別するための情報が含まれている。これらのデータは、基本的には生産システム100を構築する際に記憶部21に入力し、生産システム100を変更するような場合には、更新、追加される。 The product data D2 is data relating to the manufacturing method of the product, such as the assembly order of the product to be manufactured and the part type. The work data D3 is data related to the work performed by each manufacturing apparatus, and is used to distinguish whether each work performed by each manufacturing apparatus is a direct work related to product manufacturing or an indirect work related to parts supply or setup change. contains information on These data are basically input to the storage unit 21 when constructing the production system 100, and updated and added when the production system 100 is changed.

<運転開始条件変換装置の動作>
<作業リソース分類部での分類>
処理部22に含まれる作業リソース分類部221は、運転スケジュールD1、製品データD2および作業データD3を記憶部21から読み出し、運転スケジュールD1における時間で指定された運転開始条件を解除する。そして、運転スケジュールD1に含まれる各設備の作業を、優先度別に作業リソースとして分類する。ジョブショップは、複数の異なる作業を実施することができるので、作業の種類に優先度をつけることで、局所的な最適化を実現することができる。
<Operation of operation start condition conversion device>
<Classification in the work resource classification part>
The work resource classification unit 221 included in the processing unit 22 reads the operation schedule D1, the product data D2, and the work data D3 from the storage unit 21, and cancels the operation start condition specified by the time in the operation schedule D1. Then, the work of each facility included in the operation schedule D1 is classified as work resources by priority. Since a job shop can perform multiple different jobs, prioritizing job types can provide local optimization.

運転スケジュールにおける、各設備内での作業に対して優先度を設定するために、作業リソース分類部221は、運転スケジュールでの各設備の作業を、優先度別の作業に分類する。例えば、生産設備とAGVとの間の移載作業を最優先の作業とし、それ以外の作業はより優先度の低い作業として2つの優先度を設定し、運転スケジュールに含まれる作業をどちらかに分類する。ただし、1つの生産設備に含まれる作業であっても、互いに独立して作業できる場合には、別々の作業リソースとして分類する。 In order to set a priority for work in each facility in the operation schedule, the work resource classification unit 221 classifies the work in each facility in the operation schedule into work according to priority. For example, transfer work between the production equipment and the AGV is given the highest priority, and other work is given lower priority. Classify. However, even if the work is included in one piece of production equipment, it is classified as a separate work resource if the work can be done independently of each other.

図7には、作業リソース分類部221において、図4に示した運転スケジュールにおける各設備の作業を作業リソースに分類した結果を示しており、横軸は時間を表し、各作業リソースにおけるブロックは、その長さに対応する期間に作業をしていることを表している。 FIG. 7 shows the result of classifying the work of each piece of equipment in the operation schedule shown in FIG. It shows that you are working in the period corresponding to the length.

また、図7においては、各生産設備の上側に記載される作業ほど作業の優先度が高いものとして表されている。すなわち、加工機MCにおいては、工具交換が加工より優先度が高く、ロボットRB1およびRB2においては、AGVへの移載作業、加工機への投入作業、作業台での組立作業の順に優先度が高く設定されている。 Also, in FIG. 7, the work described at the top of each production facility is represented as having a higher priority. That is, in the processing machine MC, tool replacement has a higher priority than processing, and in the robots RB1 and RB2, the transfer work to the AGV, the loading work to the processing machine, and the assembly work on the workbench are given priority in this order. set high.

このように分類された各生産設備での作業リソースにおいて、例えば加工機MCについては、1番、4番および6番の作業が工具交換に該当し、2番、3番および5番の作業が加工に該当する。また、ロボットRB1については、1番および12番の作業がAGV1への移載作業に該当し、2番、6番、7番および11番の作業が加工機MCへの投入作業に該当し、3番、4番、5番、8番、9番および10番の作業が作業台WS1での組立作業に該当する。また、ロボットRB2については、1番および10番の作業がAGV2への移載作業に該当し、8番および9番の作業が加工機MCへの投入作業に該当し、2番~7番の作業が作業台WS2での組立作業に該当する。 Among the work resources in each production facility classified in this way, for example, for the processing machine MC, the work Nos. 1, 4, and 6 correspond to tool change, and the work Nos. 2, 3, and 5 correspond to tool change. It corresponds to processing. Also, regarding the robot RB1, the operations Nos. 1 and 12 correspond to the operations of transferring to the AGV1, and the operations Nos. 2, 6, 7 and 11 correspond to the operations of loading into the processing machine MC. Work Nos. 3, 4, 5, 8, 9 and 10 correspond to assembly work on the workbench WS1. In addition, regarding robot RB2, operations 1 and 10 correspond to transfer operations to AGV2, operations 8 and 9 correspond to input operations to processing machine MC, and operations 2 to 7 The work corresponds to assembly work on the workbench WS2.

なお、優先度による局所的な最適化を全て適用していては、大域的な最適化に影響が出ることがある。そのため、作業種別分類部222以降の処理においては、大域的な最適化に影響が出ないように、運転開始条件を設定する。 Note that applying all local optimizations based on priority may affect global optimization. Therefore, in the processing after the work type classification unit 222, the operation start condition is set so as not to affect the global optimization.

<作業種別分類部での分類>
作業種別分類部222は、作業リソース分類部221で分類された作業リソースに対して、作業データD3に基づいて作業種別を分類する。この分類は、「(a)製品への直接作業」と「(b)段取り替え等の製品への間接作業」の2つに分類する。「(a)製品への直接作業」は、製品の加工または組立、製品の移載などの、製品に接する作業である。「(b)段取り替え等の製品への間接作業」は、供給部品の変更または工具の交換などの、いわゆる段取り替えの作業で、複数の製品の製造に関係するが、製品に対して直接に接することのない作業である。図7の例では、「(a)製品への直接作業」は、加工機MCでの「加工」作業およびロボットRB1およびRB2での全ての作業である。そして、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」は、加工機MCでの「工具交換」作業と部品供給機PS1およびPS2での「供給部品変更」作業である。
<Classification by the work type classification section>
The work type classification unit 222 classifies the work resources classified by the work resource classification unit 221 into work types based on the work data D3. This classification is divided into "(a) direct work on the product" and "(b) indirect work on the product such as setup change". "(a) Work directly on the product" is work in contact with the product, such as processing or assembly of the product, or transfer of the product. "(b) Indirect work on products such as setup change" refers to so-called setup change work such as changing supply parts or replacing tools, which is related to the manufacture of multiple products, but is directly related to the product. It is work that does not touch. In the example of FIG. 7, "(a) work directly on the product" is the "processing" work by the processing machine MC and all the work by the robots RB1 and RB2. The "(b) indirect work for products such as setup change" is a "tool change" work in the processing machine MC and a "supplied part change" work in the parts feeders PS1 and PS2.

<製品組立順序条件設定部での制約の追加>
製品組立順序条件設定部223は、作業種別分類部222で分類された「(a)製品への直接作業」に対して、各製品を製造する作業順序に関する制約を追加する。すなわち、運転スケジュールで次の条件を満たす作業に対して、運転開始の制約を追加する。具体的には、制約が追加される作業は、「(a)製品への直接作業」に分類された作業で、同一製品に対して、同一装置内で優先度の低い作業が先行して実施されている作業である。そして、追加する制約は、先行して実施されている作業が完了することであり、先行して実施されている作業が複数の製品に対する作業の場合には、何れか1つの製品でも該当すれば、制約を追加する。なお、製品組立順序条件設定部223で追加された運転開始の制約を第1の運転開始条件と呼称する。
<Addition of restrictions in the product assembly order condition setting part>
The product assembly order condition setting unit 223 adds restrictions on the work order of manufacturing each product to the “(a) direct work on products” classified by the work type classification unit 222 . That is, restrictions on starting operation are added to the work that satisfies the following conditions in the operation schedule. Specifically, the work to which the restriction is added is the work classified as "(a) work directly on the product", and the work with lower priority is performed in the same equipment for the same product first. It is the work being done. The additional constraint is that the preceding work must be completed, and if the preceding work is work for multiple products, even one product , to add constraints. The restrictions on the operation start added by the product assembly sequence condition setting unit 223 are called first operation start conditions.

図8は、製品組立順序条件設定部223で追加された制約の一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図であり、「(a)製品への直接作業」に分類されるロボットRB1およびRB2における組立作業の完了が、制約として追加されている。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the constraints added by the product assembly order condition setting unit 223 applied to the work resources classified in FIG. An additional constraint is the completion of assembly operations on robots RB1 and RB2.

追加された制約の説明のため、図8において、ロボットRB1については、作業台WS1での組立作業に該当する3番、4番、5番、8番、9番および10番の作業に対して、それぞれa、b、c、d、eおよびfのアルファベットを付しているが、これらはそれぞれの作業で対象としている製品のIDである。また、加工機MCへの投入作業に該当する2番および6番の作業には製品のIDとしてdを付し、7番および11番の作業には製品のIDとしてbを付している。また、AGV1への移載作業に該当する12番の作業は、IDがa~fの製品が対象となるので、IDとしてa~fを付している。 In order to explain the added constraints, in FIG. 8, for the robot RB1, for the work Nos. 3, 4, 5, 8, 9 and 10 corresponding to the assembly work on the workbench WS1, , a, b, c, d, e, and f, respectively, which are the IDs of the products targeted in the respective operations. In addition, work Nos. 2 and 6, which correspond to work to be loaded into the processing machine MC, are given a product ID of d, and work Nos. 7 and 11 are given a product ID of b. In addition, since the work No. 12 corresponding to the transfer work to the AGV 1 targets the products with IDs a to f, the IDs a to f are attached.

同様にロボットRB2については、作業台WS2での組立作業に該当する2番~7番の作業に対して、製品のIDとしてそれぞれg、h、i、j、kおよびlを付し、加工機MCへの投入作業に該当する8番および9番の作業には製品のIDとしてhを付している。また、AGV2への移載作業に該当する10番の作業は、IDがg~lの製品が対象となるので、IDとしてg~lを付している。 Similarly, for the robot RB2, g, h, i, j, k, and l are assigned as product IDs to operations Nos. 2 to 7, which correspond to assembly operations on the workbench WS2. The work Nos. 8 and 9, which correspond to the input work to the MC, are given h as the product ID. Also, since the work No. 10 corresponding to the transfer work to the AGV 2 targets the products with IDs g to l, g to l are added as IDs.

図8においては、矢印を用いて制約を表している。すなわち、矢印を発する作業が完了することが、矢印が達する先の作業の運転開始条件となっていることを表している。 In FIG. 8, arrows are used to represent constraints. In other words, it indicates that completion of the work indicated by the arrow is a condition for starting the operation of the work to which the arrow reaches.

具体的には、ロボットRB1の加工機MCへの投入作業において、7番の作業の対象となるIDがbの製品を加工機MCに投入する場合には、より優先度が低い作業台WS1での組立作業において5番の作業の対象となるIDがcの製品への作業が完了していることを制約として追加している。 Specifically, in the loading operation of the robot RB1 to the processing machine MC, when loading the product with the ID b, which is the target of the work No. 7, into the processing machine MC, the work table WS1 with the lower priority is used. In the assembly work of No. 5, it is added as a constraint that the work for the product with ID c, which is the object of work No. 5, has been completed.

また、ロボットRB1のAGV1への移載作業において、12番の作業の対象となるIDがa~fの製品を移載する場合には、より優先度が低い加工機MCへの投入作業において、11番の作業の対象となるIDがbの製品に対する加工が完了していること、および作業台WS1での組立作業において10番の作業の対象となるIDがfの製品への作業が完了していることを制約として追加している。 In addition, in the transfer work of the robot RB1 to the AGV1, when transferring the products with IDs a to f that are the target of the 12th work, in the input work to the processing machine MC with a lower priority, The processing of the product with ID b, which is the target of work No. 11, has been completed, and the work on the product with ID f, which is the target of work No. 10, in the assembly work on workbench WS1 has been completed. As a constraint, we have added that

同様に、ロボットRB2の加工機MCへの投入作業において、8番の作業の対象となるIDがhの製品を加工機MCに投入する場合には、より優先度が低い作業台WS2での組立作業において7番の作業の対象となるIDがlの製品への作業が完了していることを制約として追加している。 Similarly, in the input work of the robot RB2 to the processing machine MC, when the product with the ID h, which is the target of the work No. 8, is input to the processing machine MC, the assembly on the workbench WS2 with the lower priority is performed. In the work, the fact that the work for the product with the ID of l, which is the object of work No. 7, has been completed is added as a constraint.

<部品供給条件設定部での制約の追加>
部品供給条件設定部224は、作業種別分類部222で分類された「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に対して、段取り替えの開始を待たせる等の制約を追加する。すなわち、運転スケジュールで次の条件を満たす作業に対して、運転開始の制約(第2の運転開始条件)を追加する。制約が追加される作業は、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に分類された作業で、当該段取り作業で変更される物を使用して先行して実施されている作業、すなわち段取り替えで影響を受ける先行して実施されている作業である。そして、追加する制約は、当該先行して実施されている作業が完了することである。
<Addition of constraints in the part supply condition setting section>
The parts supply condition setting unit 224 adds a constraint such as waiting for the start of the changeover to the “(b) indirect work to the product such as changeover” classified by the work type classification unit 222 . That is, a constraint on starting operation (second condition for starting operation) is added to the work that satisfies the following conditions in the operation schedule. The work to which the constraint is added is the work classified as "(b) indirect work to the product such as setup change", and the work that is performed in advance using the things that will be changed in the setup work, In other words, it is the work performed in advance that is affected by the setup change. An additional constraint is that the preceding work is completed.

図9は、部品供給条件設定部224で追加された制約の一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図であり、「(a)製品への直接作業」に分類されるロボットRB1およびRB2における組立作業の完了、および加工機MCにおける加工作業の完了が制約として追加されている。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the constraints added by the parts supply condition setting unit 224 applied to the work resources classified in FIG. Completion of assembly work in robots RB1 and RB2 and completion of machining work in machine MC are added as constraints.

図9においては、矢印を用いて制約を表している。すなわち、矢印を発する作業が完了することが、矢印が達する先の作業の運転開始条件となっていることを表している。 In FIG. 9, arrows are used to represent constraints. In other words, it indicates that completion of the work indicated by the arrow is a condition for starting the operation of the work to which the arrow reaches.

具体的には、部品供給機PS1およびPS2の供給部品変更においては、それぞれロボットRB1およびRB2の組立作業で使用する部品を変更するので、より優先度が低い作業台WS1での組立作業である5番の作業および作業台WS2での組立作業である5番の作業が完了していることを制約として追加している。ただし、部品供給機PS1およびPS2のそれぞれで、供給部品変更の1番の作業には、先行して完了している作業がないため、制約は追加されない。 Specifically, when changing the parts to be supplied by the parts feeders PS1 and PS2, the parts used in the assembly work of the robots RB1 and RB2 are changed, respectively. It is added as a constraint that the work No. 5 and the work No. 5, which is the assembly work on the workbench WS2, have been completed. However, in each of the component feeders PS1 and PS2, there is no previously completed work for the first work for changing supplied parts, so no restriction is added.

また、加工機MCの工具交換においては、より優先度が低い加工の作業である3番の作業および5番の作業が完了していることを制約として追加している。 In addition, in the tool exchange of the processing machine MC, the fact that work No. 3 and work No. 5, which are lower priority machining works, have been completed is added as a constraint.

以上説明したように、運転開始条件変換装置20における各機能ブロックでの処理を経ることで、作業リソースの分類および作業種別の分類を行い、分類された「(a)製品への直接作業」および「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に対し運転開始条件を追加することができる。 As described above, through processing in each functional block in the operation start condition conversion device 20, work resources are classified and work types are classified, and the classified "(a) direct work on products" and An operation start condition can be added to "(b) indirect work on the product such as setup change".

<運転開始条件変換方法>
以上説明した本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20における運転開始条件変換方法を、図10に示すフローチャートを用いて説明する。
<Operation start condition conversion method>
A method for converting the operation start condition in the operation start condition conversion device 20 of Embodiment 1 according to the present invention described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 10 .

まず、作業リソース分類部221において、記憶部21から読み出した運転スケジュールD1における時間で指定された運転開始条件を解除し(ステップS1)、運転スケジュールに含まれる作業を優先度の異なる作業リソースに分類する(ステップS2)。 First, the work resource classification unit 221 cancels the operation start condition specified by the time in the operation schedule D1 read from the storage unit 21 (step S1), and classifies the work included in the operation schedule into work resources with different priorities. (step S2).

次に、作業種別分類部222において、分類された作業リソースに対して、作業データD3に基づいて「(a)製品への直接作業」と「(b)段取り替え等の製品への間接作業」の2つに分類する(ステップS3)。 Next, in the work type classification unit 222, "(a) direct work on the product" and "(b) indirect work on the product such as setup change" are classified based on the work data D3 for the classified work resource. (step S3).

次に、製品組立順序条件設定部223において、「(a)製品への直接作業」に分類された作業で、優先度の低い先行して実施されている作業の完了を運転開始の制約(第1の運転開始条件)として追加する(ステップS4)。 Next, in the product assembly sequence condition setting unit 223, among the works classified as "(a) direct work on the product", the completion of the preceding work with low priority is restricted to the start of operation (first 1 operation start condition) (step S4).

次に、部品供給条件設定部224において、「(b)段取り替え等の製品への間接作業」に分類された作業で、段取り替えで影響を受ける先行して実施されている作業の完了を運転開始の制約(第2の運転開始条件)として追加する(ステップS5)。 Next, in the parts supply condition setting unit 224, in the work classified as "(b) indirect work to the product such as setup change", the completion of the preceding work affected by the setup change is operated. It is added as a start restriction (second operation start condition) (step S5).

<インターロックの追加>
運転開始条件変換装置20で追加された運転開始条件に対して、生産システムを構成する設備間での干渉を避けるために、設備の制御プログラムに組み込まれている制約としてインターロックが挙げられる。
<Addition of interlock>
In order to avoid interference between the equipment that constitutes the production system with respect to the operation start condition added by the operation start condition conversion device 20, an interlock is included as a constraint incorporated in the equipment control program.

図11は、設備の制御プログラムに含まれるインターロックの一例を、図7で分類された作業リソースに当てはめて示した図である。例えば、ロボットRB1およびRB2による製品の加工機MCへの投入作業の実施は、加工機MCが、工具交換および加工の作業を実施していない、停止状態の時のみ実行可能である。換言すれば、加工機MCでの工具交換および加工の作業は、ロボットRB1およびRB2による製品の加工機MCへの投入作業が実行中でない時のみ実行可能である。例えば、図10において、ロボットRB1における製品の加工機MCへの投入作業である2番の作業は、加工機MCにおける工具交換の作業である1番の作業が完了した後でないと実施できず、加工機MCにおける加工作業である2番の作業は、ロボットRB1における製品の加工機MCへの投入作業である2番の作業が完了した後でないと実施できない。 FIG. 11 is a diagram showing an example of interlocks included in the equipment control program applied to the work resources classified in FIG. For example, the robots RB1 and RB2 can perform the work of loading the product into the processing machine MC only when the processing machine MC is in a stopped state, i.e., when the processing machine MC is not performing tool changing or processing work. In other words, the tool change and machining operations in the processing machine MC can be executed only when the robots RB1 and RB2 are not in the process of loading products into the processing machine MC. For example, in FIG. 10, work No. 2, which is the work of loading a product into the processing machine MC by the robot RB1, cannot be performed until work No. 1, which is the work of changing tools in the processing machine MC, is completed. The work No. 2, which is the processing work in the processing machine MC, cannot be performed until after the work No. 2, which is the work of loading the product into the processing machine MC by the robot RB1, is completed.

また、ロボットRB1およびRB2による製品の組立作業は、組立作業の部品が供給されていることを確認するため、部品供給機PS1およびPS2での部品供給変更の作業が実行中でない時のみ実行可能である。例えば、図10において、ロボットRB1における製品の組立作業である8番の作業は、部品供給機PS1における部品供給変更の作業である2番の作業が完了した後でないと実施できない。 In addition, the product assembly work by the robots RB1 and RB2 can be executed only when the part supply change work is not being executed by the parts supply machines PS1 and PS2 in order to confirm that the parts for the assembly work are supplied. be. For example, in FIG. 10, work No. 8, which is product assembly work in robot RB1, cannot be performed until work No. 2, which is part supply change work in parts feeder PS1, is completed.

このような、設備の制御プログラムに含まれるインターロックと、運転開始条件変換装置20の製品組立順序条件設定部223と部品供給条件設定部224で制約を設定した運転計画とを組み合わせることで、ジョブショップ生産システムはスケジューラ10が出力した運転スケジュールに則った運用を実現することができる。 By combining the interlock included in the equipment control program and the operation plan in which the constraints are set by the product assembly order condition setting unit 223 and the parts supply condition setting unit 224 of the operation start condition conversion device 20, the job The shop production system can realize operation according to the operation schedule output by the scheduler 10 .

なお、上述した、時間で指定された運転開始条件の解除と、インターロックおよび制約の追加により、作業の開始時刻がスケジューラが出力した運転スケジュールとは異なる場合がある。また、状況によっては、各装置内の作業順序についても変更される可能性がある。しかし、どの製品から製造するかといった製造順序、段取り替えのタイミングといった、大域的な最適化を保つための制約は遵守される。 It should be noted that the work start time may differ from the operation schedule output by the scheduler due to the release of the time-specified operation start condition and the addition of interlocks and restrictions as described above. Also, depending on the situation, there is a possibility that the work order within each device will also be changed. However, constraints for maintaining global optimization, such as manufacturing order such as which product to manufacture from, timing of setup change, etc., are observed.

また、本実施の形態では1つのジョブショップ内での制約の追加の例を説明したが、制約の追加は工場全体で実施しても良いし、製品の組立は複数のジョブショップに渡るように実施される場合もあるので、追加される制約が他のジョブショップでの作業の完了となっても良い。 In addition, in the present embodiment, an example of adding restrictions within one job shop has been described, but the addition of restrictions may be implemented in the entire factory, or the assembly of the product may be carried out across a plurality of job shops. An additional constraint may be the completion of work at another job shop, as it may be enforced.

以上説明したように、本発明に係る実施の形態1の運転開始条件変換装置20は、運転スケジュールに含まれる作業を優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部221と、各作業が製品への直接作業か、段取り替え等の製品への間接作業かを分類する作業種別分類部222と、製品への直接作業のうち優先度の低い作業の作業完了を運転開始の制約として設定する製品組立順序条件設定部223と、製品への間接作業のうち、段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を運転開始の制約として設定する部品供給条件設定部224とを備え、運転スケジュールを、イベントで指定された運転計画に変換して出力する。これにより、運転開始条件の判定に必要な計算負荷を抑えながら、運転スケジュールに則った生産システムの運用を行うことが可能な運転計画を生成できる。 As described above, the operation start condition conversion device 20 according to the first embodiment of the present invention includes the work resource classification unit 221 that classifies the work included in the driving schedule into work resources with different priorities, and A work type classification unit 222 that classifies whether it is direct work to the product or indirect work to the product such as setup change, and the completion of the work with low priority among the direct work to the product is set as a constraint on the start of operation of the product An assembly sequence condition setting unit 223 and a parts supply condition setting unit 224 that sets the completion of work affected by setup change among indirect works for products as a constraint on the start of operation, and the operation schedule is set by events. Convert to the specified operation plan and output. As a result, it is possible to generate an operation plan that allows operation of the production system in accordance with the operation schedule while suppressing the calculation load necessary for determining the operation start condition.

<実施の形態2>
実際の生産システムでは、作業の失敗と作業遅れ等の外乱が発生するため、運転スケジュール通りには運用できない。そのため、作成した運転スケジュールと生産システムの運転状態である運用実績との乖離が大きくなり、納期の制約を守れない可能性が高いと判断された場合には、運転スケジュールを修正することが望ましい。
<Embodiment 2>
In an actual production system, disturbances such as work failures and work delays occur, so the system cannot be operated according to the operation schedule. Therefore, if it is determined that there is a high possibility that the created operation schedule and the actual operation result, which is the operating state of the production system, will not be able to comply with the deadline constraint, it is desirable to correct the operation schedule.

また、生産システムの運用では、運転指示を各設備に送信する時点までに運転計画がMESに入力されていれば良い。 Moreover, in the operation of the production system, it is sufficient that the operation plan is input to the MES by the time the operation instructions are transmitted to each piece of equipment.

そのため、スケジューラはその時点で必要となる運転スケジュールだけを作成して出力しておけば良く、当該運転スケジュールは、過去に出力した運転スケジュールと運用実績との乖離が大きく納期を守れない可能性が高いと判断された場合には、納期の制約を守れる可能性が高い運転スケジュールとすることで、制約を守る可能性を上げることができる。 Therefore, the scheduler only needs to create and output the driving schedule that is required at that time, and there is a possibility that this driving schedule will not be able to meet the delivery date due to a large discrepancy between the driving schedule output in the past and the actual operation results. If it is determined to be high, it is possible to increase the possibility of meeting the constraint by setting an operation schedule with a high possibility of meeting the constraint on the delivery date.

<生産システムの構成>
図12は本発明に係る実施の形態2の運転開始条件変換装置20Aを備えた生産システム200の構成を示すブロック図である。図12に示すように、生産システム200は、スケジューラ10A、運転開始条件変換装置20A、MES30、複数の製造装置41,42~4n、複数のAGV51~5m、スケジュール分割指示装置60および運転状態送信装置70を備えている。
<Configuration of production system>
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a production system 200 equipped with an operation start condition conversion device 20A according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 12, the production system 200 includes a scheduler 10A, an operation start condition conversion device 20A, an MES 30, a plurality of manufacturing devices 41, 42 to 4n, a plurality of AGVs 51 to 5m, a schedule division instruction device 60, and an operating state transmission device. It has 70.

スケジューラ10Aは、実施の形態1の生産システム100のスケジューラ10と同様に、図示しないデータ入力装置から入力される、注文データおよび生産システムの運転能力情報に基づいて、生産設備とAGVの運転スケジュールを作成して出力すると共に、MES30において検出された製造装置41~4nおよびAGV51~5m等の各設備における運転状態を運転状態送信装置70を介して受信し、各設備の運用情報も参考にして運転スケジュールを作成する。 Similar to the scheduler 10 of the production system 100 of the first embodiment, the scheduler 10A schedules the operation of the production equipment and the AGV based on order data and operation capability information of the production system input from a data input device (not shown). In addition to creating and outputting, the operating status of each facility such as the manufacturing equipment 41 to 4n and the AGV 51 to 5m detected by the MES 30 is received via the operating status transmitter 70, and the operation information of each facility is also referred to. create a schedule;

先に説明したように、生産システムの運用では、運転指示を各設備に送信する時点までに運転計画がMESに入力されていれば良いので、スケジューラ10Aは、生産システム200における全工程の運転スケジュールを一度に作成する必要はなく、想定した運転スケジュールと運用実績との乖離が大きくなった場合には、運転スケジュールを修正できるように、運転スケジュールを分割して作成すれば良い。 As described above, in the operation of the production system, it is sufficient that the operation plan has been input to the MES by the time the operation instructions are sent to each piece of equipment. is not required to be created all at once, and if there is a large discrepancy between the expected operation schedule and the actual operation results, the operation schedule can be divided and created so that the operation schedule can be corrected.

そのためにスケジュール分割指示装置60は、スケジューラ10Aに対して、作成する運転スケジュールの分割方法を指示する。分割方法は、例えば15分単位といった時間による分割が挙げられる。15分単位でMES30が送信すると想定される運転指示が含まれる運転スケジュールを出力すれば良い。ただし、運転開始条件変換装置20Aでの処理時間、MES30での処理時間等も発生するため、これらの処理時間を余裕時間として含むような運転スケジュールを出力する。例えば、余裕時間を15分とした場合、現時点から15分から30分以内でMES30が送信すると想定される運転指示が含まれる運転スケジュールを出力すれば良い。 Therefore, the schedule division instruction device 60 instructs the scheduler 10A on how to divide the driving schedule to be created. The division method includes division by time such as 15-minute units. A driving schedule including driving instructions that the MES 30 is supposed to transmit in units of 15 minutes may be output. However, since processing time in the operation start condition conversion device 20A, processing time in the MES 30, and the like also occur, an operation schedule that includes these processing times as extra time is output. For example, if the leeway time is 15 minutes, it is sufficient to output a driving schedule that includes driving instructions that the MES 30 is expected to transmit within 15 to 30 minutes from the current time.

MES30は、運転開始条件変換装置20Aから入力された運転計画に基づいて、製造装置41~4nおよびAGV51~5m等の各設備に運転指示を送信するだけでなく、各設備の運転状態をモニターし、その結果を運転状態送信装置70に送信する。運転状態送信装置70はMES30から送信された各設備の運転状態を受信し、スケジューラ10Aおよび運転開始条件変換装置20Aに対して送信する。 Based on the operation plan input from the operation start condition conversion device 20A, the MES 30 not only transmits operation instructions to each facility such as the manufacturing apparatuses 41 to 4n and AGVs 51 to 5m, but also monitors the operation status of each facility. , and the result is transmitted to the operating state transmitter 70 . The operating state transmitting device 70 receives the operating state of each facility transmitted from the MES 30 and transmits it to the scheduler 10A and the operation start condition converting device 20A.

スケジューラ10Aは、運転状態送信装置70から送信された各設備の運転状態の情報に基づいて、過去に作成した運転スケジュールと、当該運転スケジュールに基づく生産システムの運転状態である運用実績との乖離を検出する乖離検出部11を有している。 The scheduler 10A, based on the information on the operating state of each facility transmitted from the operating state transmitting device 70, determines the discrepancy between the operating schedule created in the past and the actual operation results, which is the operating state of the production system based on the operating schedule. It has a deviation detection unit 11 for detection.

先に図4を用いて説明したスケジューラ10で作成された運転スケジュールと同様に、スケジューラ10Aで作成した運転スケジュールも、各製造装置における作業が時系列に並べられた、時間で指定された運転スケジュールであるので、乖離検出部11では各設備の運転状態の情報に基づいて、時間で指定された運用実績を作成し、運転スケジュールと比較することで、両者の乖離、例えば各作業の時間のずれを検出するようにすれば良い。または、納期の制約が守れるかを検出してもよい。そして、納期の制約が守れる可能性が低い、または制約を守ることができないと判断された場合には、納期を守れるように、次に出力すべき運転スケジュールを修正する。 Similar to the operation schedule created by the scheduler 10 described above with reference to FIG. 4, the operation schedule created by the scheduler 10A is also a time-specified operation schedule in which the work in each manufacturing apparatus is arranged in chronological order. Therefore, the deviation detection unit 11 creates operation results specified by time based on the information on the operating state of each facility, and compares them with the operation schedule to detect the deviation between the two, for example, the time lag of each work. should be detected. Alternatively, it may be detected whether or not the constraint on the delivery date can be observed. Then, if it is determined that the constraint on the delivery date is unlikely to be met or the constraint cannot be met, the operation schedule to be output next is corrected so that the delivery date can be met.

スケジューラ10Aは、修正された運転スケジュールを運転開始条件変換装置20Aに入力する。 The scheduler 10A inputs the corrected driving schedule to the driving start condition converter 20A.

図13は、運転開始条件変換装置20Aの構成を示す機能ブロック図である。図13に示される運転開始条件変換装置20Aにおいては、運転開始条件変換装置20と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the operation start condition conversion device 20A. In the operation start condition conversion device 20A shown in FIG. 13, the same components as those of the operation start condition conversion device 20 are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図13に示されるように、運転開始条件変換装置20Aには、データ入力部23を介して、スケジューラ10A(図12)から出力される運転スケジュールD1、製品データD2および作業データD3が入力され、記憶部21に保存される。また、記憶部21には、運転開始条件変換装置20Aが過去に出力した出力済み運転計画D4も記憶されている。出力済み運転計画D4は、過去の全ての運転計画であっても良いが、一定期間または未完成の製品に関する作業が含まれる運転計画であっても良い。 As shown in FIG. 13, the driving schedule D1, the product data D2 and the work data D3 output from the scheduler 10A (FIG. 12) are input to the driving start condition conversion device 20A via the data input unit 23. It is saved in the storage unit 21 . The storage unit 21 also stores an output operation plan D4 output by the operation start condition conversion device 20A in the past. The output operation plan D4 may be all past operation plans, or may be an operation plan including work related to a certain period of time or an unfinished product.

また、運転開始条件変換装置20Aには、運転状態送信装置70から送信された各設備の運転状態の情報が運転状態入力部225を介して入力される。各設備の運転状態D5は、運転状態入力部225を介して製品組立順序条件設定部223に入力され、また、記憶部21から出力済み運転計画D4も入力される。なお、出力済み運転計画D4は、運転状態入力部225を介して製品組立順序条件設定部223に入力するようにしても良い。 Information on the operating state of each piece of equipment transmitted from the operating state transmitting device 70 is input to the operating state conversion device 20A via the operating state input unit 225 . The operating state D5 of each facility is input to the product assembly sequence condition setting unit 223 via the operating state input unit 225, and the output operation plan D4 is also input from the storage unit 21. The output operation plan D4 may be input to the product assembly sequence condition setting unit 223 via the operation state input unit 225. FIG.

そして、製品組立順序条件設定部223は、運転状態と出力済み運転計画とに基づいて、例えば、未完成の製品に関する作業を抽出し、新しく入力された運転スケジュールに対して、第1の運転開始条件を追加する。 Then, the product assembly order condition setting unit 223 extracts, for example, the work related to the unfinished product based on the operating state and the output operation plan, and performs the first operation start for the newly input operation schedule. Add conditions.

同様に、部品供給条件設定部224は、運転状態と出力済み運転計画とに基づいて、例えば、未完成の製品に関する作業とそれに関連する段取り替え作業等を抽出し、新しく入力された運転スケジュールに対して、第2の運転開始条件を追加する。 Similarly, the parts supply condition setting unit 224 extracts, for example, work related to unfinished products and setup change work related thereto based on the operating state and the output operation plan, and adapts it to the newly input operation schedule. In contrast, a second operation start condition is added.

このように、第2の実施の形態の運転開始条件変換装置20Aによれば、運転スケジュールを分割して作成した場合に、各設備の運転状態を考慮して運転開始条件を追加することができる。 As described above, according to the operation start condition conversion device 20A of the second embodiment, when the operation schedule is divided and created, the operation start condition can be added in consideration of the operation state of each piece of equipment. .

このような方法は、生産の遅れがあった場合には、納期を満たすために、例えば、段取り替えが増えたとしても、優先度の高い製品を先に処理するような場合に有効であり、段取り替えが増え、全体の作業時間が増えたとしても、納期を満たすことを最優先とするような場合に有効である。 Such a method is effective in order to meet the delivery date when there is a delay in production, for example, in the case of processing high-priority products first, even if there is an increase in setup changes. This is effective when top priority is given to meeting the delivery date even if the number of setup changes increases and the total work time increases.

<変形例>
以上の説明においては、運転スケジュールの分割を時間で分割する方法を示したが、時間ではなく、製品の単位で分割しても良い。例えば、1つの製品に対する作業に関しては、運転スケジュールを分割せず、その製品が完成するまでに必要な作業を全て含んだ運転スケジュールとして出力する。この方法であれば、該当する製品の製造が間に合いそうになければ、その他の優先度の低い製品の作業よりも当該製品の製造を優先させるような運転スケジュールを作成するなどの措置を採ることができる。
<Modification>
In the above description, the method of dividing the operation schedule by time has been shown, but it is also possible to divide by product instead of time. For example, regarding the work for one product, the driving schedule is not divided, but is output as a driving schedule including all the work required until the product is completed. With this method, if the manufacturing of the product in question is unlikely to be on time, it is possible to take measures such as creating an operation schedule that prioritizes the manufacturing of the product in question over other low-priority products. can.

なお、時間による分割と製品単位での分割とを組み合わせても良いし、時間による分割または製品単位での分割と、他の要素による分割と組み合わせても良い。 Note that division by time and division by product may be combined, or division by time or division by product may be combined with division by another element.

<謝辞>
本研究は、総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)の一環として実施したものです。「This work was funded by ImPACT Program of Council for Science, Technology and Innovation (Cabinet Office, Government of Japan).」。
<Acknowledgments>
This research was conducted as part of the Disruptive Research and Development Promotion Program (ImPACT) led by the Council for Science, Technology and Innovation. "This work was funded by ImPACT Program of Council for Science, Technology and Innovation (Cabinet Office, Government of Japan)."

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In addition, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

20 運転開始条件変換装置、221 作業リソース分類部、222 作業種別分類部、223 製品組立順序条件設定部、224 部品供給条件設定部。 20 operation start condition conversion device, 221 work resource classification unit, 222 work type classification unit, 223 product assembly sequence condition setting unit, 224 parts supply condition setting unit.

Claims (6)

製品を生産する生産システムの各設備が実施する複数の作業のタイミングが時間で指定された運転スケジュールに含まれる前記複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類する作業リソース分類部と、
前記複数の作業を、製品への直接作業および供給部品の変更または工具の交換を含む段取り替えを含む製品への間接作業に分類する作業種別分類部と、
前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定する製品組立順序条件設定部と、
前記製品への間接作業のうち、前記段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定する部品供給条件設定部と、を備え、
前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によって作業の完了を含むイベントで指定された運転計画に変換し、運転開始条件が成立済みの作業のうち優先度の高い作業から実行するように前記生産システムを運転する制御システムに入力する、運転開始条件変換装置。
a work resource classifying unit that classifies, into work resources with different priorities, a plurality of works included in an operation schedule in which the timing of a plurality of works performed by each piece of equipment of a production system that produces a product is specified by time;
a work type classification unit that classifies the plurality of works into direct work on the product and indirect work on the product including setup change including change of supplied parts or replacement of tools;
a product assembly order condition setting unit that sets, as a first operation start condition, the completion of a low-priority work among the direct work on the product;
a parts supply condition setting unit that sets, as a second operation start condition, the completion of the work affected by the setup change among the indirect works for the product,
The operation schedule is converted into an operation plan specified by an event including the completion of work according to the first and second operation start conditions, and the work for which the operation start condition has been satisfied is executed in order of priority. input to a control system that operates the production system, an operation start condition conversion device.
前記運転スケジュールは、特定の単位に分割して入力され、
前記運転開始条件変換装置は、先に分割入力された運転スケジュールに基づいて作成した出力済み運転計画による前記生産システムの運転状態を外部から受付ける運転状態入力部をさらに備え、
前記製品組立順序条件設定部は、
前記運転状態と前記出力済み運転計画とに基づいて、新たに分割入力された運転スケジュールに前記第1の運転開始条件を設定し、
前記部品供給条件設定部は、
前記運転状態と前記出力済み運転計画とに基づいて、前記新たに分割入力された運転スケジュールに前記第2の運転開始条件を設定する、請求項1記載の運転開始条件変換装置。
The driving schedule is divided into specific units and input,
The operation start condition conversion device further includes an operation state input unit that receives from the outside the operation state of the production system according to the output operation plan created based on the previously dividedly input operation schedule,
The product assembly order condition setting unit
setting the first operation start condition in the newly divided input operation schedule based on the operation state and the output operation plan;
The component supply condition setting unit
2. The operation start condition conversion device according to claim 1, wherein said second operation start condition is set in said newly divided input operation schedule based on said operation state and said output operation plan.
前記新たに分割入力された運転スケジュールは、
前記先に分割入力された運転スケジュールと、該運転スケジュールに基づく前記生産システムの前記運転状態との乖離を低減するように修正された運転スケジュールである、請求項2記載の運転開始条件変換装置。
The newly divided input operation schedule is
3. The operation start condition conversion device according to claim 2, wherein the operation schedule is modified so as to reduce a deviation between the previously dividedly input operation schedule and the operation state of the production system based on the operation schedule.
前記第1および第2の運転開始条件を含む前記運転計画は、
前記生産システムを構成する設備間での干渉を避けるための前記設備間での制約と共に前記制御システムに入力される、請求項1記載の運転開始条件変換装置。
The operation plan including the first and second operation start conditions,
2. The operation start condition conversion device according to claim 1, which is input to said control system together with a constraint between said facilities for avoiding interference between said facilities constituting said production system.
前記設備間での制約は、
前記段取り替えを含む前記製品への間接作業の実行中には前記製品への前記間接作業が開始できないとの条件を少なくとも含むインターロックである、請求項4記載の運転開始条件変換装置。
Constraints between the facilities are:
5. The operation start condition conversion device according to claim 4, which is an interlock including at least a condition that said indirect work on said product cannot be started during execution of said indirect work on said product including said setup change.
作業リソース分類部が、製品を生産する生産システムの各設備が実施する複数の作業のタイミングが時間で指定された運転スケジュールに含まれる前記複数の作業を、優先度の異なる作業リソースに分類するステップと、
作業種別分類部が、前記複数の作業を、製品への直接作業および供給部品の変更または工具の交換を含む段取り替えを含む製品への間接作業に分類するステップと、
製品組立順序条件設定部が、前記製品への直接作業のうち、優先度の低い作業の作業完了を第1の運転開始条件として設定するステップと、
部品供給条件設定部が、前記製品への間接作業のうち、段取り替えで影響を受ける作業の作業完了を第2の運転開始条件として設定するステップと、を備え、
運転開始条件変換装置が、前記運転スケジュールを前記第1および第2の運転開始条件によって作業の完了を含むイベントで指定された運転計画に変換し、前記生産システムを運転する制御システムに対して、運転開始条件が成立済みの作業のうち優先度の高い作業から実行させる運転開始条件変換方法。
A step in which the work resource classification unit classifies the plurality of works included in the operation schedule in which the timing of the plurality of works performed by each facility of the production system for producing the product is specified by time into work resources with different priorities. When,
a step in which the work type classification unit classifies the plurality of works into direct work on the product and indirect work on the product including setup change including change of supply parts or replacement of tools;
a step in which a product assembly order condition setting unit sets completion of a low-priority work among the direct works on the product as a first operation start condition;
a part supply condition setting unit setting, as a second operation start condition, the completion of the work affected by the setup change among the indirect works for the product;
The operation start condition conversion device converts the operation schedule into an operation plan specified by an event including the completion of work according to the first and second operation start conditions, and for a control system that operates the production system, A method for converting operation start conditions, in which, among works for which operation start conditions have already been established, operations with higher priority are executed first.
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