JP7437660B2 - 統合ナビゲーションシステムおよび作業指示方法 - Google Patents
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Description
先ず、図1を参照して、本実施の形態に係る生産現場Fでのレイアウトについてその概要を説明する。図1は、本実施の形態に係る生産現場Fの配置関係を例示するレイアウト図である。
次に、図2を参照して、本実施の形態に係る統合ナビゲーションシステム1の構成について説明する。図2は、統合ナビゲーションシステム1の構成を例示するブロック図である。
次に、ナビゲーション装置50が実行する複数の処理についてさらに説明する。ナビゲーション装置50は、生産現場Fで稼働する少なくとも1つの自動作業ロボットを含む、複数の異なるロボットシステムの連携を支援するため、少なくともタスク監視処理、タスク協働処理、リカバリ処理、最適化処理、およびキャンセル処理の処理を実行する。以下、それぞれの処理について例示して説明するが、ナビゲーション装置50で実行される処理はこれらの処理に限定されない。ナビゲーション装置50は他にもさまざまな処理を実行可能に構成される。
タスク監視処理とは、自動作業ロボットで実行されるタスクを監視して現在の進捗状況や異常の発生状況を監視する機能であり、自動作業ロボットの一部で故障やトラブル等でエラーが発生した場合、その情報を作業者Hや上流装置等のシステム外部に通知するための処理である。
タスク協働処理とは、一方の自動作業ロボットの作業が他方の自動作業ロボットの作業の支障とならないように例えばシーケンス(順序)制御するための処理である。
リカバリ処理とは、例えば自動作業ロボットの一部が故障等によってエラーが発生して部分的に作業不能になった場合でも、生産現場F全体として生産が停滞することなく生産現場Fを稼働可能にするための処理である。本実施の形態ではリカバリ処理が、エラーの発生状況に応じてナビゲーション装置50の割り込み処理部53によって適宜実行される。
最適化処理とは、所定のジョブに対し、少なくとも1つのジョブが事後的に発生した場合、これら複数のジョブを効率的に実行可能とするために複数のジョブを纏め合わせる処理である。本実施の形態では最適化処理の一部として、複数のジョブの生成状況に応じて例えば第1および第2最低化処理がナビゲーション装置50によって適宜実行される。
キャンセル処理とは、上述した最適化処理の際、キャンセル通知を受信した場合タスクを削除、修正、または元に戻すための処理である。
先ず、図3~図6を参照して、第1シナリオに基づいて本実施の形態を説明する。図3は、部品搬送要求ジョブが発生した際のジョブおよびタスクの内容を例示する表である。図4は、異常通知処理を例示するフローチャートである。図5は、協調処理を例示するフローチャートである。図6は、リカバリ処理を例示するフローチャートである。
次に、図7~図9を参照して、第2シナリオに基づいて本実施の形態を説明する。図7は、2つの部品搬送要求ジョブの発生時のジョブおよびタスクの内容を例示する表である。図8は、2つの部品搬送要求ジョブがその順序に基づき最適化処理された様子を例示する表である。図9は、2つの部品搬送要求ジョブに対する最適化処理を例示するフローチャートである。なお、上述した第1シナリオと同一または同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。
次に、図10~図12を参照して、第3シナリオに基づいて本実施の形態を説明する。図10は、2つの部品搬送要求ジョブのうち一方がキャンセルされた際のジョブおよびタスクの内容を例示する表である。図11は、2つの部品搬送要求ジョブのうち一方がキャンセルされた際のキャンセル処理された様子を例示する表である。図12は、2つの部品搬送要求ジョブのうち一方に対するキャンセル処理を例示するフローチャートである。
なお、上述した第1および第2シナリオと同一または同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。
次に、図13~図16を参照して、ナビゲーション装置50による条件付きタスクの取り扱い例について、複数の運用例(構成例)を挙げて説明する。図13、図14、図15および図16は、ナビゲーション装置50による条件付きタスクの取り扱いの運用例を模式的に示す図である。
図13に示すように、ナビゲーション装置50は、ロボットシステム(図2参照)への作業命令であるタスクとして、少なくとも1つの前提条件タスクC1と条件付きタスクX1とを生成してロボットシステムに送る。図13では、前提条件タスクC1はロボットシステムAに送られ、条件付きタスクX1はロボットシステムBに送られる例が示されているが、前提条件タスクC1および条件付きタスクX1がともに同一のロボットシステムに送られてもよい(例えばロボットシステムB)。なお、図13~図16の説明において、ロボットシステムA,B,Dは、例えば図2に示すロボットシステム31,32,33のうちいずれかであってもよいし、他のロボットシステムでもよい。
図14に示すように、ナビゲーション装置50は、複数の前提条件タスクC1,C2を生成してよく、前提条件タスクC1をロボットシステムAに送り、前提条件タスクC2をロボットシステムDに送ってよい。また、ナビゲーション装置50は、前提条件タスクC1,C2の両方の実行の終了を開始条件とする条件付きタスクX2をロボットシステムBに送る。図14では、前提条件タスクC1,C2は異なるロボットシステムA,Dに送られ、条件付きタスクX2はロボットシステムBに送られる例が示されているが、前提条件タスクC1,C2および条件付きタスクX2がともに同一のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送られてもよい。また、複数の前提条件タスクは3つ以上でもよい。
図13に示すように、ナビゲーション装置50は、条件付きタスクX1の開始条件を充足したか否かを判定するとともに、条件付きタスクX1の開始条件が充足したと判定した場合に、条件付きタスクX1の開始指示をロボットシステムに送ってよい。なお、条件付きタスクX1の開始条件は、前提条件タスクC1あるいは前提条件タスクC1,C2だけでなく、条件付きタスクX1の実行を指示されたロボットシステムにおいて所定の動作が実行されることが含まれてもよい。
図13に示すように、ナビゲーション装置50は、前提条件タスクC1を第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)に送り、条件付きタスクX1を第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。つまり、前提条件タスクC1の送り先と条件付きタスクX1の送り先とが異なってよい。
図14に示すように、ナビゲーション装置50は、第1の前提条件タスク(例えば前提条件タスクC1)を、条件付きタスクX2を実行するロボットシステムBとは異なる第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)に送る。ナビゲーション装置50は、第2の前提条件タスク(例えば前提条件タスクC2)を、条件付きタスクX2を実行するロボットシステムBとは異なる第2のロボットシステム(例えばロボットシステムD)に送る。
図15に示すように、ナビゲーション装置50は、第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)から前提条件タスクC1が実行できない旨の通知を受信した場合に、条件付きタスクX1の開始指示を第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。ロボットシステムBは、ナビゲーション装置50からの開始指示を受領すると、条件付きタスクX1の実行を開始する。
図15に示すように、ナビゲーション装置50は、第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)から前提条件タスクC1が実行できない旨の通知を受信した場合に、条件付きタスクX1の前提条件(言い換えると、開始条件)を修正し、開始条件が修正された条件付きタスクX1を第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。ロボットシステムBは、ナビゲーション装置50から送られた条件付きタスクX1(つまり、開始条件が修正された条件付きタスクX1)を受信して保持する。なお、ロボットシステムBは、開始条件が修正された条件付きタスクX1の実行指示を受信した後に、その条件付きタスクX1の実行を開始する。
図15に示すように、ナビゲーション装置50は、第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)から前提条件タスクC1が実行できない旨の通知を受信した場合に、条件付きタスクX1の種別を通常のタスク(言い換えると、主従関係の存在しないタスク)に修正し、種別が修正された通常のタスクを第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。ロボットシステムBは、ナビゲーション装置50から送られた通常のタスクを受信して保持する。なお、ロボットシステムBは、その通常のタスクの実行指示を受信した後に、そのタスクの実行を開始する。
図15に示すように、ナビゲーション装置50は、第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)から前提条件タスクC1が実行できない旨の通知を受信した場合に、条件付きタスクX1の実行のキャンセル指示を第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。
図16に示すように、ナビゲーション装置50は、第1のロボットシステム(例えばロボットシステムA)から複数の前提条件タスクC1,C2のうち一部の前提条件タスク(例えば前提条件タスクC2)が実行できない旨の通知を受信した場合に、残りの前提条件タスク(例えば前提条件タスクC1)が終了したと判定した場合に、条件付きタスクX2の開始指示を第2のロボットシステム(例えばロボットシステムB)に送る。
ナビゲーション装置50は、タスクの識別情報を所定の規則(ルール)に従って生成し、その識別情報を含めてタスクを生成する。特に、ナビゲーション装置50は、タスクの上位に位置づけられるジョブの識別番号と関連するようにタスクの識別番号を生成することが好ましい。ここで、所定の規則とは、例えば上述したように、自動倉庫33A向けのタスクの子IDを10番台、搬送ロボット31A向けのタスクの子IDを30番台、ピッキングロボット32A向けのタスクの子IDを50番台とするルールである。
ナビゲーション装置50は、前提条件タスクの識別情報と条件付きタスクの識別情報とを関連付けて含めて条件付きタスクを生成する。つまり、条件付きタスクには、条件付きタスクの識別番号だけでなく、その前提条件タスクの識別番号まで含まれた状態で生成される。
2 ストック棚
3 廃棄物回収装置
4 消耗材ストック部
5 部材ストック部
10 生産設備
11 基板供給装置
12 スクリーン印刷装置
13 印刷半田検査装置
14 部品装着装置
14A 部品供給部
15 部品装着状態検査装置
16 リフロー装置
17 実装基板検査装置
18 実装基板回収装置
20 生産管理装置
21 段取換え管理部
22 メンテナンス管理部
23 品切れ予測部
24 環境情報記憶部
25 生産計画記憶部
26 工場在庫情報記憶部
27 設備内在庫情報記憶部
28 設備稼働情報記憶部
29 情報管理装置
31 ロボットシステム
31A 搬送ロボット
31B 搬送ロボット管理装置
32 ロボットシステム
32A ピッキングロボット
32B ピッキングロボット管理装置
33 ロボットシステム
33A 自動倉庫
33B 自動倉庫管理装置
40 通知・モニタリング装置
41 作業者端末
50 ナビゲーション装置
51 タスク管理部
52 タスク生成部
53 割り込み処理部
54 キャンセル処理部
55 タスク監視部
Claims (24)
- 生産現場で稼働する少なくとも1つの自動作業ロボットを含む、複数の異なるロボットシステムの連携を支援する統合ナビゲーションシステムであって、
前記生産現場に配備される複数の生産設備のそれぞれから送られる情報に基づいて、生産に関するジョブを生成するジョブ生成装置と、
前記ジョブに基づいて、前記複数の異なるロボットシステムのそれぞれへの作業命令であるタスクを生成し、前記ロボットシステムのタスクをそれぞれ対応するロボットシステムに送るナビゲーション装置と、を備え、
前記ナビゲーション装置は、
前記タスクとして、少なくとも1つの前提条件タスクと条件付きタスクとを生成して、前記前提条件タスクを第1のロボットシステムに送り、前記条件付きタスクを第2のロボットシステムに送り、
前記条件付きタスクの開始条件が充足したか否かを判定するとともに、前記条件付きタスクの開始条件が充足したと判定した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送り、
前記第1のロボットシステムから前記前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送る、
統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、事前に設定された、前記タスク間の協働条件を満足するか否かを判定するとともに、前記タスク間の協働条件を満足すると判定した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記条件付きタスクは、時系列的に関連性が認められる少なくとも2つのタスクのうち、時系列的に後に実行されるタスクである、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記生産現場では実装基板を生産する、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記前提条件タスクは第1の前提条件タスクであり、
前記ナビゲーション装置は、
前記第1の前提条件タスクとは別の第2の前提条件タスクを、前記条件付きタスクを実行する前記第2のロボットシステムとは異なる第3のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1のロボットシステムから前記前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、前記条件付きタスクの開始条件を修正し、前記開始条件が修正された条件付きタスクを前記第2のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1のロボットシステムから前記前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、前記条件付きタスクの種別を通常のタスクに修正し、前記種別が修正された通常のタスクを前記第2のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1のロボットシステムから前記前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、前記条件付きタスクの実行のキャンセル指示を前記第2のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1のロボットシステムから複数の前記前提条件タスクのうち一部の前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、残りの前提条件タスクが終了したと判定した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記タスクの識別情報を含めて前記タスクを生成する、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記前提条件タスクの識別情報と前記条件付きタスクの識別情報とを関連付けて含めて前記条件付きタスクを生成する、
請求項10に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記ロボットシステムごとのタスクの受信に応じてそれぞれ対応する前記ロボットシステムから回答されるタスク予定時刻の通知を受信すると、前記タスク予定時刻を対応する前記ロボットシステムの識別情報と対応付けて記憶部に記憶する、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
それぞれの前記ロボットシステムから送られるタスクの開始、実行中あるいは終了のいずれかを示す実行状況通知を受信すると、前記タスクの実行状況を対応する前記ロボットシステムの識別情報と対応付けて記憶部に記憶する、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
いずれかの前記ロボットシステムからタスクの開始通知を前記ロボットシステムの識別情報に対応するタスク予定時刻から所定時間以上経過しても受信しない場合、前記タスクと前記タスクに対応するジョブとを含む異常通知を作業者端末に送る、
請求項12に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
いずれかの前記ロボットシステムでの少なくとも1つのタスクの終了を示す実行状況通知を受信すると、前記少なくとも1つのタスクの終了を前提とする条件付きタスクの開始指示を、前記条件付きタスクを実行する他のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
いずれかの前記ロボットシステムからの所定のジョブに関するエラー通知を受信すると、前記エラー通知を送ったエラーロボットシステムに送られたタスクと同一内容の代替タスクを生成して、前記エラーロボットシステムと同種の自動作業ロボットを制御する他のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
いずれかの前記ロボットシステムからの所定のジョブに関するエラー通知を受信すると、前記エラー通知を送ったエラーロボットシステムに対応する自動作業ロボットの設置地点へ移動中の、他のロボットシステムに対応する自動作業ロボットの移動先を変更するための代替タスクを生成して前記他のロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記代替タスクを前記他のロボットシステムに送った後、前記代替タスクの終了を前提とする条件付きタスクを修正し、修正後の前記条件付きタスクを、その条件付きタスクを実行するロボットシステムに送る、
請求項17に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記ジョブ生成装置により生成された第1ジョブの開始前に前記第1ジョブより先行して実行されるための第2ジョブが生成された場合、前記第2ジョブに基づくタスクをと生成し、
前記第2ジョブに基づく第1ロボットシステムのタスクと前記第1ジョブに基づく前記第1ロボットシステムのタスクとを前記第2ジョブおよび前記第1ジョブの順に実行可能に纏め合わせた統合タスクを前記第1ロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記ジョブ生成装置により生成された第1ジョブの開始前に前記第1ジョブより先行して実行されるための第2ジョブが生成された場合、前記第2ジョブに基づくタスクを生成し、
前記第1ジョブに基づく第1ロボットシステムのタスクと前記第2ジョブに基づく前記第1ロボットシステムのタスクとの実行順序を入れ替えて前記第1ロボットシステムに送る、
請求項1に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1ジョブのキャンセル通知を受信すると、前記キャンセル通知の受信時点において前記第1ロボットシステムと異なる第2ロボットシステムの未処理のタスクを削除し、前記未処理のタスクの削除通知を前記第2ロボットシステムに通知する、
請求項19に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1ジョブのキャンセル通知を受信すると、前記キャンセル通知の受信時点において前記第1ロボットシステムの未処理のタスクの一部を修正し、修正後の前記未処理のタスクを前記第1ロボットシステムに通知する、
請求項19に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーション装置は、
前記第1ジョブのキャンセル通知を受信すると、前記キャンセル通知の受信時点において前記第1ロボットシステムと異なる第2ロボットシステムの処理済みタスクの実行前の状況に戻すためのリカバリ用タスクを生成し、前記リカバリ用タスクを前記第2ロボットシステムに通知する、
請求項19に記載の統合ナビゲーションシステム。 - 生産現場で稼働する少なくとも1つの自動作業ロボットを含む、複数の異なるロボットシステムの連携を支援する作業指示方法であって、
前記生産現場に配備される複数の生産設備のそれぞれから送られる情報に基づいて、生産に関するジョブを生成するジョブ生成工程と、
前記ジョブに基づいて、前記複数の異なるロボットシステムのそれぞれへの作業命令であるタスクを生成し、前記ロボットシステムのタスクをそれぞれ対応するロボットシステムに送り、前記タスクとして、少なくとも1つの前提条件タスクと条件付きタスクとを生成して、前記前提条件タスクを第1のロボットシステムに送り、前記条件付きタスクを第2のロボットシステムに送り、前記条件付きタスクの開始条件が充足したか否かを判定するとともに、前記条件付きタスクの開始条件が充足したと判定した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送り、前記第1のロボットシステムから前記前提条件タスクが実行できない旨の通知を受信した場合に、前記条件付きタスクの開始指示を前記第2のロボットシステムに送る作業指示工程と、を有する、
作業指示方法。
Applications Claiming Priority (1)
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PCT/JP2019/017522 WO2020217365A1 (ja) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 統合ナビゲーションシステムおよび作業指示方法 |
Publications (2)
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