JP7457063B2 - デジタルツイン連携方法、デジタルツイン連携システム、及びデジタルツイン連携プログラム - Google Patents
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Description
(全体システム1の構成)
図1は、実施形態に係る全体システム1の構成を示す図である。全体システム1は、MES(Manufacturing Execution System)2、PLM(Product Lifecycle Management)3、ETL(Extract,Transform,Load)4、及びデジタルツイン5を含んで構成される。
図2は、MES2における作業員マスタ21を示す図である。作業員マスタ21は、「作業員ID」「従事年数」「取得スキル1」「取得スキル2」・・・の列を有する。「従事年数」は、該当の作業員が作業に従事した経験年数である。「取得スキル1」は、該当の作業員が作業に関する「取得スキル1」を有するか否かの情報である。作業員マスタ21は、作業員毎の作業スキルを含む作業に関係する属性を管理する。
図3は、MES2における作業員トランザクションデータ22を示す図である。作業員トランザクションデータ22は、作業員及び工程の作業開始及び作業終了毎に設けられる。作業員トランザクションデータ22は、「作業員ID」「作業指示ID」「作業開始日時」「作業終了日時」の列を有する。作業員トランザクションデータ22は、「作業員ID」で識別される作業員が「作業指示ID」で識別される作業を「作業開始日時」に開始し、「作業終了日時」に終了したことを示す記録である。
図4は、MES2における設備トランザクションデータ23を示す図である。設備トランザクションデータ23は、生産現場の製造機械や治具などである。設備トランザクションデータ23は、設備毎に設けられる。設備トランザクションデータ23は、「日時」「作業指示ID」「稼働実績1」「稼働実績2」・・・の列を有する。設備トランザクションデータ23は、該当の設備が、「日時」において、「作業指示ID」で識別される作業を開始し、「稼働実績1」「稼働実績2」・・・で示される製造に関する各種数量の実績を達成したことを示す記録である。
図5は、MES2における作業指示データ24を示す図である。作業指示データ24は、「作業指示ID」「BOPID」「製品ID」「製品一貫ID」「完了実績」の列を有する。作業指示データ24は、「製品一貫ID」で製品グループのIDが付与された「製品ID」で識別される製品の製造を、「BOPID」で識別されるBOPに従って実行する作業指示のデータである。「完了実績」は、該当の作業指示に基づく作業が完了した日時である。
図6は、PLM3におけるBOPの順序データ311を示す図である。BOPの順序データ311は、BOPデータ31に含まれる。BOPの順序データ311は、「製品ID」「BOPID」「順序」の列を有する。BOPの順序データ311は、「製品ID」で識別される製品を、「BOPID」で識別されるBOPに従って、「順序」に示される順序で製造することを示す。
図7は、PLM3におけるBOPのリソースデータ312を示す図である。BOPのリソースデータ312は、BOPデータ31に含まれる。BOPのリソースデータ312は、「製品ID」「BOPID」「種別」「リソースID」「数量」の列を有する。BOPのリソースデータ312は、「製品ID」で識別される製品を「BOPID」で識別されるBOPに従って製造する際に必要なリソースの「種別」「リソースID」「数量」を示す。
図8は、PLM3におけるBOMデータ32を示す図である。BOMデータ32は、「製品ID」「部品ID」「数量」「サプライヤーID」の列を有する。BOMデータ32は、「製品ID」で識別される製品を製造するために「部品ID」で識別される部品が「数量」分だけ必要であり、そのサプライヤーは「サプライヤーID」で識別されることを示す。
図9は、ETL4におけるサプライヤーマスタ431を示す図である。サプライヤーマスタ431は、ETLマスタ43aに含まれる。サプライヤーマスタ431は、「製品ID」「工程ID」「サプライヤーの履歴」の列を有する。サプライヤーマスタ431は、「製品ID」で識別される製品を「工程ID」で識別される工程で過去に製造したサプライヤーIDを示す。
図10は、ETL4におけるPLM3のBOPとデジタルツイン5の工程の紐付けマスタ432を示す図である。紐付けマスタ432は、ETLマスタ43aに含まれる。紐付けマスタ432は、「製品ID」「工程ID」「紐付くBOPID」の列を有する。紐付けマスタ432は、「製品ID」で識別される製品を「工程ID」で識別される工程で過去に製造した際に紐付けられた「BOPID」を示す。
図11は、ETL4における工程とリソースのテーブル紐付けマスタ433を示す図である。テーブル紐付けマスタ433は、ETLマスタ43aに含まれる。テーブル紐付けマスタ433は、「工程ID」「4M種別」「テーブル」の列を有する。テーブル紐付けマスタ433は、「工程ID」で識別される工程と、「4M種別」で識別されるリソースの種別とを紐付ける「テーブル」を示す。
図12は、ETL4におけるアラートデータ44aを示す図である。アラートデータ44aは、「アラート発生時刻」「アラート種別」「メッセージ」「対策完了」の列を有する。アラートデータ44aは、1レコード毎に、後述のUI部53から出力されるユーザインターフェース53D(図24)に表示される。ユーザによって対策されたアラートは、「対策完了」が“True”となる。
図13は、デジタルツイン5における製品・工程毎のトランザクションデータ511を示す図である。製品・工程毎のトランザクションデータ511は、トランザクションデータ51に含まれる。製品・工程毎のトランザクションデータ511は、「製品一貫ID」「工程ID」「完了実績」の列を有する。製品・工程毎のトランザクションデータ511は、「製品一貫ID」で識別される製品グループの製品に対して実行した工程と工程の完了日時の実績を対応付けて示す。
図14は、デジタルツイン5における工程の順序マスタ521を示す図である。工程の順序マスタ521は、モデルデータ52に含まれる。工程の順序マスタ521は、「工程ID」「次工程ID」の列を有する。工程の順序マスタ521は、工程の順序を示す。
図15は、デジタルツイン5における工程IDと4Mのマスタ522を示す図である。工程IDと4Mのマスタ522は、モデルデータ52に含まれる。工程IDと4Mのマスタ522は、「工程ID」「Man」「Machine」の列を有する。工程IDと4Mのマスタ522は、各工程に対する「Man」及び「Machine」の各リソースの割当てを示す。「Man」及び「Machine」の“True”は該当リソースが該当の工程に割当てられ、“False”は該当リソースが該当の工程に割当てられられないことを示す。
図16は、ETL4におけるデジタルツイン5の工程マスタ523を示す図である。工程マスタ523は、ETLマスタ43aに含まれる。工程マスタ523は、「工程ID」で識別される工程の「工程名」を示す。
図17は、実施形態に係る変更検知処理を示すフローチャートである。変更検知処理は、ETL4の変更箇所検知部41によって、所定周期またはユーザ指定の契機で実行される。
図18は、実施形態に係るデジタルツインモデルデータ収集処理を示すフローチャートである。デジタルツインモデルデータ収集処理は、モデルデータ収集部42によって、変更検知処理(図17)に引き続き実行される。
図19は、実施形態に係る変更箇所とモデル差分判定及びETL・デジタルツインマスタ更新処理を示すフローチャートである。変更箇所とモデル差分判定及びETL・デジタルツインマスタ更新処理は、モデルデータ更新部43によって、デジタルツインモデルデータ収集処理(図18)に引き続き実行される。
図23は、実施形態に係るアラート発信処理を示すフローチャートである。図24は、実施形態に係るユーザインターフェース53Dを示す図である。アラート発信処理は、アラート出力部44によって、ユーザ指示を契機として実行される。
図25は、実施形態に係るデータ投入処理を示すフローチャートである。データ投入処理は、データ投入部45によって、所定周期またはユーザ指定の契機で実行される。
上述の実施形態では、ETL4は、PLM3が有するBOPデータ31又はBOMデータ32の変更が、デジタルツイン5へ実績データ20を投入する際のデータ変換のためのETLマスタ43aで吸収可能か否かに応じて、変更に基づいたETLマスタ43a又はデジタルツイン5のモデルデータ52の更新を行う。よって、デジタルツイン5のデータを自動的に更新するので、デジタルツイン5の構築及び更新の工数を削減できる。
図26は、コンピュータ1000の構成例を示すハードウェア図である。例えば、MES2、PLM3、ETL4、デジタルツイン5、あるいはこれらのシステムを適宜統合したシステムは、コンピュータ1000によって実現される。
Claims (11)
- 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムが実行するデジタルツイン連携方法であって、
前記デジタルツイン連携システムは、前記デジタルツインのマスタデータを有し、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入ステップと、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知ステップと、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新ステップと
を含み、
前記データ投入ステップでは、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知ステップでは、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記判定ステップでは、
前記変更が、前記BOMの所定の工程に関連するサプライヤーの変更かを判定し、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在するかを判定し、
前記更新ステップでは、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在する場合には前記マスタデータを更新しない
ことを特徴とするデジタルツイン連携方法。 - 請求項1に記載のデジタルツイン連携方法であって、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在しない場合に、前記サプライヤーの変更に応じて前記モデルデータへの工程の追加を促すアラートを作成するアラート作成ステップと、
前記アラート作成ステップによって作成された前記アラートを、ユーザインターフェースを介して出力する出力ステップと
を含んだことを特徴とするデジタルツイン連携方法。 - 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムが実行するデジタルツイン連携方法であって、
前記デジタルツイン連携システムは、前記デジタルツインのマスタデータを有し、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入ステップと、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知ステップと、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新ステップと
を含み、
前記データ投入ステップでは、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知ステップでは、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記判定ステップでは、
前記変更が、前記BOPの手順の増加であるかを判定し、
増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの既存のレコードに挿入可能かを判定し、
前記更新ステップでは、
増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの既存のレコードに挿入可能な場合に該増加した前記BOPの手順を前記マスタデータに挿入し、該増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの過去のレコードに挿入可能でない場合に前記BOPの手順の増加に応じて前記モデルデータへ新規の工程IDを追加する
ことを特徴とするデジタルツイン連携方法。 - 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムが実行するデジタルツイン連携方法であって、
前記デジタルツイン連携システムは、前記デジタルツインのマスタデータを有し、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入ステップと、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知ステップと、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新ステップと
を含み、
前記データ投入ステップでは、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知ステップでは、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記判定ステップでは、
前記変更が、前記BOPのリソースの変更であるかを判定し、
変更された前記リソースを管理するテーブルが存在して前記マスタデータの既存のレコードに記載されているかを判定し、
前記更新ステップでは、
前記テーブルが前記マスタデータの既存のレコードに記載されている場合に、該既存のレコードをコピーして新規の工程IDを付与して前記マスタデータに挿入する
ことを特徴とするデジタルツイン連携方法。 - 請求項4に記載のデジタルツイン連携方法であって、
前記テーブルが前記マスタデータの既存のレコードに記載されていない場合に、該テーブルの作成を促すアラートを作成するアラート作成ステップと、
前記アラート作成ステップによって作成された前記アラートを、ユーザインターフェースを介して出力する出力ステップと
を含んだことを特徴とするデジタルツイン連携方法。 - 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムであって、
前記デジタルツインのマスタデータを記憶する記憶部と、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入部と、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知部と、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定し、該判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新部と
を含み、
前記データ投入部は、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知部は、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記更新部は、
前記変更が、前記BOMの所定の工程に関連するサプライヤーの変更かを判定し、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在するかを判定し、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在する場合には前記マスタデータを更新しない
ことを特徴とするデジタルツイン連携システム。 - 請求項6に記載のデジタルツイン連携システムであって、
前記更新部は、
変更された前記サプライヤーが前記マスタデータの既存のレコードに存在しない場合に、前記サプライヤーの変更に応じて前記モデルデータへの工程の追加を促すアラートを作成し、
前記更新部によって作成された前記アラートを、ユーザインターフェースを介して出力する出力部と
を含んだことを特徴とするデジタルツイン連携システム。 - 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムであって、
前記デジタルツインのマスタデータを記憶する記憶部と、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入部と、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知部と、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定し、該判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新部と
を含み、
前記データ投入部は、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知部は、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記更新部は、
前記変更が、前記BOPの手順の増加であるかを判定し、
増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの既存のレコードに挿入可能かを判定し、
増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの既存のレコードに挿入可能な場合に該増加した前記BOPの手順を前記マスタデータに挿入し、該増加した前記BOPの手順が前記マスタデータの過去のレコードに挿入可能でない場合に前記BOPの手順の増加に応じて前記モデルデータへ新規の工程IDを追加する
ことを特徴とするデジタルツイン連携システム。 - 製品の製造を含む生産に関わる業務システムと、トランザクションデータとモデルデータに基づいて前記生産を模擬するデジタルツインと、を連携するデジタルツイン連携システムであって、
前記デジタルツインのマスタデータを記憶する記憶部と、
前記業務システムから取得した前記生産に関わる実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入するデータ投入部と、
前記業務システムが有する前記製品の製造に関する製造情報の変更を検知する変更検知部と、
前記変更が前記マスタデータの既存のレコードに基づいて該マスタデータで吸収可能かを判定し、該判定結果に応じて、前記変更に基づいた前記マスタデータ又は前記モデルデータの更新を行う更新部と
を含み、
前記データ投入部は、
前記業務システムのうちのMES(Manufacturing Execution System)又はERP(Enterprise Resources Planning)を行うシステムから取得した前記実績データを、前記マスタデータを用いて前記トランザクションデータに変換して前記デジタルツインに投入し、
前記変更検知部は、
前記業務システムのうちのPLM(Product Life Management)を行うシステムが有する前記製造情報であるBOM(Bill of Material)又はBOP(Bill of Process)の変更を検知し、
前記更新部は、
前記変更が、前記BOPのリソースの変更であるかを判定し、
変更された前記リソースを管理するテーブルが存在して前記マスタデータの既存のレコードに記載されているかを判定し、
前記テーブルが前記マスタデータの既存のレコードに記載されている場合に、該既存のレコードをコピーして新規の工程IDを付与して前記マスタデータに挿入する
ことを特徴とするデジタルツイン連携システム。 - 請求項9に記載のデジタルツイン連携システムであって、
前記更新部は、
前記テーブルが前記マスタデータの既存のレコードに記載されていない場合に、該テーブルの作成を促すアラートを作成し、
前記更新部によって作成された前記アラートを、ユーザインターフェースを介して出力する出力部と
を含んだことを特徴とするデジタルツイン連携システム。 - 請求項6~10の何れか1項に記載のデジタルツイン連携システムとしてコンピュータを機能させるためのデジタルツイン連携プログラム。
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