JPH01194008A - フレキシブル生産システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子計弾機を用いて高能率に多品種中小量
生産を実現するフレキシブル生産システムに関し、特に
、同生産システムのより効率の良い運用を図る上で好適
な運転制御方式の具現に関する。

（従来の技術） 周知のように、フレキシブル生産システム（ＥＭＳ）と
は、基本情報として予め設定される各種ワーク（加工物
）についての長期的な加工計画および各ワーク毎の工程
設計内容に基づいて、各種ＮＣ制御工作機械等のＮＣ制
■機械をはじめとする段取装置や洗浄装置、自動倉庫、
搬送装置等、各種自動生産設備の運転スケジュールを作
成し、この作成した運転スケジュールに応じてこれら設
備の統括的な運転制御を実行する柔軟性を持った自動生
産システムであり、近年の電子計輝機の普及に伴って急
速にその真価が認められつつある。

ところで、こうしたフレキシブル生産システムのおかれ
る現場では、同じ品物が連続して生産されることは少な
い。また更に、同じ種類の機械が多数存在するような加
工ライン、加工セルでは、機械の稼働率を上げるために
、いわゆるランダムアクセス方式と称される稼ｎ＜運転
制御）方式を採用することにか多い。

このため、ある特定の機械に注目した場合、これにどの
ようなワークがどのように投入されるかといった態様は
、全く定まらないのが普通である。

こうした実情から、従来のフレキシブル生産システムに
あっては、上記多数の機械を１台の制御装置（一般にＦ
ＭＳ制ｔＩｌ装置と称される）で集中制御する場合、該
制御装置では、それぞれのぼ械で加工すべきワークの種
類（ＮＣテープ番号）が決定されてから、ワークを加工
するために必要な情報（ＮＣデータ）を送り出すように
している。

（発明が解決しようとする課題〕 上記ランダムアクセス方式による運転制御を実行する場
合、先の段取装置や洗浄装置、自動６卵、搬送装置等の
設備に対する、運転スケジュールに基づいた、制御指令
のランダムな発生、送出は致し方ないにしろ、上記のＮ
Ｃｌｌ１ｌｔｌ！Ｉｌ！械に対する制御情報（ＮＣデー
タ）の場合には、それ自体が相当の量の情報から構成さ
れるため、上記の制ｍ装置（ＦＭＳ制御装置）では、こ
うしたＮＣデータをＮＣ制ｕｎ械に送ってから次の処理
に移るまでに、ある一定の時間を費やさざるを得なかっ
た。

そもそちが、機械の稼働率を上げるべく採用されるこう
した運転制御方式にあっては、運用上必要とはいえ、こ
の制御’ｌ＋装置における処理固定時間は、システム全
体としての運用効率を高める上で１つの大きな障害とな
っていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり
、上記の制ａ装置におけるＮＣデータ伝送に際しての処
理固定時間を短縮して、より効率の良い運用を図ること
のできるフレキシブル生産システムを提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明では、前記各設備を運転制御する制御装置本体
と前記ＮＣｌｈｌＪＩＤ機械との間に、制御装置本体か
らのＮＣデータの伝送を受けてこれを貯蔵するとともに
、開制御ｌ装置本体からのＮＣデータ種類や起動命令を
有して構成される加工指令を受けて、この指定される種
類のＮＣデータを前記貯蔵したＮＣデータの中から選択
して対応するＮＧ制′ａ礪械へこれを出力し、かつ同Ｎ
　Ｃ１ｌＩＩＪ　１０　機械に起動をかける中継処理装
置を介在させ、制御装置本体は、これに予登録された各
種ＮＣデータのうちの前記運転スケジュールに基づき使
用が予定されるＮＣデータを、自らの制御空き時間を利
用して該当する中継処理装置へ予め転送しておき、同Ｎ
Ｃデータについての使用の必要が生じたとき、同中継処
理装置へ前記加工指令を出力するよう、その５１！Ｌ３
！ＩＩ！手順の設定を行なうようにする。

〔作用〕

ランダムアクセス方式とはいえ、上記運転スケジュール
が決定されれば、これを参照することで、以後加工すべ
きワークの種類（ＮＧテープ番ｊｉ；Ｓ）がわかり、起
動さすべきＮＣ１ｂｌＪ御機械がいずれであるかもわか
る。したがって上記のように、制御空き時間を利用して
、この起動予定にあるＮＧ制ｍ＋機械に対応する中継処
理装置に、使用予定にあるＮＣデータを予め転送してお
けば、同ＮＣデータについて実際に使用の必要が生じた
ときには、これより充分に情報量の少ない上記加工指令
を当該中継処理装置に送るだけで、所望のＮＣデータ伝
送処理は達成される。この場合、制御装置本体は、上記
加工指令を送った後、すぐに次の処理に移ることができ
る。

〔実施＠〕

第１図〜第１６図に、この発明にがかるフレキシブル生
産システムの一実施例を示す。

まず第１６図は、この実施例システムにおいて前提とす
るＦＭＳ　（フレキシブル生産システム）ラインを例示
したものである。

同図に示すように、このＦＭＳラインは、素材の搬入や
完品の搬出を行なうための入出庫ステーションＩＥ、こ
の入出庫ステーションＩＥにあって、適宜の表示手段を
通じて随時の入出庫情報を作業者に報告、指示したり、
適宜の操作入力手段を通じて作業の完了入力を受は付け
たりするための入出庫ステーション作業指示Ｖｔ１ｕｌ
ＥＴ、パレット（加工盤二図示せず）の−時保管と治具
（図示せず）の−時保管を行なうための倉序として、こ
の例では横１６列に図示したものが上下にも３段あり計
４８の棚からなるとする自ｖＪ倉庫（ＳＴＯＲＡＧＥ）
ＳＴＲ，ワーク（加工物二図示せず）のパレットへの取
り付け、取り外し並びに治具のパレットへの組みつけ、
分解を行なう第１および第２の段取装ばＬＳｌおよびＬ
Ｓ２、この段取装ｆｆ１Ｌｓ　１およびＬＳ２の置かれ
る部所にあって、適宜の表示手段を通じて随時の段取作
業手順を作業者に示したり、適宜の操作入力手段を通じ
て作業の完了入力を受は付けたりするための段取ステー
ション作業指示装置ＬＳＴ、実際の加工のための設備と
して、パレットに取り付けられたワークの旋削加工、穴
あけ加工、フライス加工等、各種加工を分担して若しく
は１台で複合して行なう３台の工作機械（ＮＣ制御工作
礪械）ＭＣ１，ＭＣ２およびＭＣ３、パレットの反転機
能等をも有してこれに取り付けられたワークを該パレッ
トごと洗浄する洗浄装置（ＷＡＳＨＥＲ）ＷＳ、そして
水平、垂直方向の２次元の移動が可能であって、上記各
設備の間でワークやパレット、治具等を自ｅｍ送する搬
送装置ＳＣ１、からなる自動生産設備と、中央制御室１
００内に置かれる主電子計粋機（以下これを中央処理装
置という）およびその周辺装置、並びにこの中央処理装
置から上記各生産設備に対して出力される制御指令を中
継したり、同各生産設備の状態を監視してその情報を中
央処理装置に伝えたりする中継処理装置２１０゜２２０
．２３０．２４０および２５０からなッテ、上記各生産
設備を統括的に運転制御するＦＭＳ制御制御製ｌ装置を
それぞれ有して構成されている。

さて第１図は、こうしたＦＭＳラインを前提とした該実
施例システムの全体の構成を示したものであり、上記中
央制御室１００の内部装置、並びに上記中継処理装置２
１０〜２５０や各生産設備についての電気的な連係態様
を併せ示している。

すなわちこの実施例システムにおいては、同第１図に示
すように、中央制御室１００は、その内部に、ＦＭＳ制
御装置本体としての上述した中央処理装置１１０をはじ
め、その周辺装置として、前述した加工計画や工程設計
等の基本情報その他をこの中央処理装置１１０（正確に
はその後述する外部情報記憶部１１３）に登録するため
の手操作入カスｆｆ１１０１、メニュー画面等の文字画
面を表示するための文字画面表示装置１０２、システム
の現状やシミュレーション結果の描画画面を表示するた
めの描画画面表示装置１０３、帳票類の印刷を行なうた
めの印刷装置１０４、およびＮＣテープの入出力を行な
うための紙テープ入出カス。

ｆｆｆｌ　０５をそれぞれ具えて構成されており、また
上記中央処理装置１１０と各生産設備との間での制御指
令や状態情報等の中継を行なう上記の中継処理装置２１
０〜２５０は、その第１中継処理装置２１０が、搬送装
置Ｓ０１および入出庫ステーション作業指示装置ＩＥＴ
に関しての上記中継処理を実行し、第２中継処理装置２
２０が、洗浄装置ＷＳおよび段取装ばＬＳｌ、ＬＳ２お
よび段取ステーション作業指示装置ＬＳＴに関しての上
記中継処理を実行し、第３〜第５中継処理装置２３０〜
２５０が、各々第１〜第３工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３を直
接制御するＮＧ制御装置２３１゜２４１．２５１に関し
ての上記中継処理を実行するよう、予めその分担が設定
されている。

なお、これら各中継処理装置２１０〜２５０は、基本的
に第２図に示す内部構成を有する電子計算様からなり、
上記制御対象となる各生産設備との間で、搬送装置ＳＣ
１、洗浄装ｅＩＷＳ、段取装置ＬＳ１およびＬＳ２、第
１〜第３工作礪械ＭＣ１〜ＭＣ３の各設備に関しては、
制御情報および事象（状態変化）についての同第２図に
示す態様での授受を行ない、人出厘ステーション作業指
示装置１１ＥＴ、段取ステーション作業指示装置ｆｆＬ
ｓＴの各設備に関しては、作業指示情報および作業者か
らの入力情報についての同第２図に示す態様での授受を
行なう。

ここに、該中継５Ｉ！！理装置における処理手順記憶部
２１とは、中継処理装置としての処理手順であるプログ
ラムが予格納された記憶部であり、また情報記憶部２２
とは、情報加工（計ｎ）を行なうときに基礎となる情報
その他が格納される記憶部であり、情報加工部（中央演
ｎ装置、ＣＰＵ）２３とは、上記処理手順記憶部２１に
格納されたプログラムを順次読み出しつつ、その占かれ
た処理手順に従って、情報の入出力や情報記憶部２２の
記憶情報をもとに情報の加工（計葬）を主に行なう部分
であり、情報変換部２４とは、中央処理装置１１０から
伝送される制御指令（制御所望とする生産設備並びに該
設備に関係する中継処理装置を指定するための情報、お
よび同生産設備の所望とする制御内容に対応したコード
情報等を含んで構成される）については、自局（自中継
処理装置）が指定されたことを条件に、これを上記加工
のための共通の情報に変換して上記情報加工部２３に加
え、情報加工部２３から加えられる加工情報（自局並び
に各該当する生産設備の識別情報、および同生産設備の
上述した「事象」や「作業者からの入力情報」について
その内容に対応したコード情報等を含んで構成される）
については、これを情報通信のための所要の形態に変換
して中央処理装置Ｈ１１０へ転送する部分であり、そし
て情報変換部２５とは、情報加工ｇＩｓ２３から加えら
れる加工情報（各該当する生産設備への上述した「制御
情報」や「作業指示情報」について中央処理装置から伝
送されるコード情報に対応した具体内容を示す情報等を
含んで構成される）については、これを情報通信のため
の所要の形態に変換して各該当する生産設備へ転送し、
各該当する生産設備から伝送される上記の「事象」や［
作業者からの入力情報」等の設備状態情報については、
これを上記加工のための共通の情報に変換して上記情報
加工部２３に加える部分である。

このうち特に、第１〜第３工作機械ＭＣ１〜ＭＣ３に対
応する第３〜第５中継処理装ｅｔ２３０〜２５０では各
々、上記情報記憶部２２として、中央処理袋＠１１０か
ら伝送される各対応する工作ｎ械（ＮＧ制御装置）への
ＮＣデータを一時貯蔵し得る容量のものが用いられ、処
理手順記憶部２１、情報加工部２３および情報変換部２
４゜２５からなる一般に情報処理部と称される部分とし
て、中央処理装置１１０から伝送された情報が、上記の
ＮＣデータであるか、あるいは制御指令としてＮＣデー
タ種類情報や起動命令等が所定にコード化されて構成さ
れているとする加工指令であるかを判別し、ＮＣデータ
であった場合には、これを上記の情報記憶部２２に貯蔵
し、加工指令であった場合には、これによって指定され
る種類のＮＣデータを上記貯蔵したＮＣデータの中から
選択して、対応する工作機械＜ＮＣ制ｉＩｌ装置）へこ
れを読み出し出力するとともに、同工作機械（ＮＣ１ｉ
ｉｌｌ　ａ装置）に起動をかける機能が満足されるよう
、その処理手順が予め設定されたものが用いられる。

また、中央処理袋ｅ１１１０は、基本的に第３図に示す
内部構成を有する電子計篩機からなり、前述した各周辺
装置（手操作入力装置１０１、文字画面表示装置１０２
、描画画面表示装置１０３、印刷装置１０４および紙テ
ープ入出カスｅ１１０５）並びに上記中継処理Ｂ置２１
０〜２５０との間で、各々同第３図に示す態様での必要
情報の授受を行なう。ここに、該中央処理袋＠１１０に
おける処理手順記憶部１１１とは、中央処理装置として
の処理手順であるプログラムが予格納された記憶部であ
り、また内部情報記ｉｉ部１１２とは、情報加工（計ｎ
）を行なうときに基礎となる情報が格納される記憶部で
あり、外部情報記憶部１１３とは、正確には同中央処理
装置１１０の外部に配される磁器ディスク装置等からな
って、前述の如く「加工計画」や「工程設計」等の基本
情報その他が登録される記憶部であり、情報加工部〈中
央演算装置、ＣＰＵ）１１４とは、上記処理手順記憶部
１１１に格納されたプログラムを順次読み出しつつ、そ
の書かれた５１！Ｌ理手順に従って、情報の入出力や内
部情報記憶部１１２あるいは外部情報記憶部１１３の記
憶情報をもとに情報の加工（計算）を行なう部分であり
、そして情報変換部１１５とは、手操作人力Ｈｆｆｉ１
０１から加えられる入力情報（基本情報やその都度の手
操作情報）、あるいは紙テープ入出力装置１０５から加
えられる入力情報（ＮＣｌｌｉｌＪＩｉＯ情報）、ある
いは中１！処理装置２１０〜２５０から転送される中継
情報（各該当する中継５１！Ｌ浬装置並びに生産設備の
識別情報、および当該生産設備の上述した「事象」や「
作業者からの入力情報」についてその内容に対応したコ
ード情報等を含んだもの）については、これを上記加工
のための共通の情報に変換して上記情報加工部１１４に
加え、情報加工部１１４から加えられる加工情報（文字
画面表示装置１０２や描画画面表水袋Ｗ１１０３に対す
る各々所要の表示指示情報、印刷装置１０４に対する所
要の印字指示情報、紙テープ入出力装置１０５に対する
所要のＮＣ制御情報、中継処理装置２１０〜２５０に対
する前述した「制御指令」、等々）については、これを
それぞれ相手先に応じて情報通信のための所要の形態に
変換して所望先へ転送する部９分である。

この中央処理Ｖｔ″１ｉ２１１０においても、上記の処
理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および情報変換
部１１５によっていわゆる情報処理部が構成され、この
情報９８理部が、前記各設備の運転制御を実現する際に
、加工計画および工程設計内容を示す基本情報（予め手
操作入力装置１０１等を通じて外部情報記憶部１１３に
登録される）、更には各設備やワークのモデル（これも
上記入力装＠１０１等の適宜の入力手段を通じて外部情
報記憶部１１３に登録される）およびワークの現在の位
闘や加工進捗状況を示す現状データ（各中継処理装置か
らの中継情報に基づき外部情報記憶部１１３に登録され
るデータであって必要に応じて更新される）を用いた素
材、治具、工具等の手配並びに各ワークの加工設備や加
工順序に関する例えば実時間でのシュミレーション、該
シュミレーション結果に基づく各設備の運転スケジュー
ルに基づく各設備の実際の運転制御、等をそれぞれ実行
する。

第４図は、中央処理装置１１０のこうした情報処理部に
おける、上記運転スケジュール制定後の、すなわち各設
備の実際の運転制御に際しての、特に前述した第３〜第
５中継処理＠置２３０〜２５０との関係に基づく動作例
を示したフローチャートであり、以下、この第４図を併
せ参照して、該情報処理部と主に第３〜第５中継処理装
置２３０〜２５０との間で実行される動作の詳細を列記
する。

運転スケジュールが制定されて、前記各設備に対する運
転制御が開始されると、同情報５［！Ｌ哩部（中央処理
装［１１０の処理手順記憶部１１１゜情報加工部１１４
および情報変換部１１５）では、次に示す態様をもって
、その定められた処理を実行する。

■各設備に対する運転制御に際して、制御空き時間が生
じた旨判断すると（第４図ステップ５１ｏＯｏ）、運転
スケジュールを参照して、以後加工すべきワークの種類
（ＮＣテープ番号）を検索しく第４図ステップ５１１１
０）、この検索した該当するＮＣデータ（該当する番号
のＮＣテープに登録されたデータ）を該当する工作機械
（当該ＮＣデータによって制御すべき工作機械）に対応
する中継処理装置（この対応関係は第１図参照）へ転送
する（第４図ステップ８１１２０）。これにより当該中
継処理ＷＡｌｆｆが、この転送されたＮＣデータを、そ
の情報記憶部２２に貯蔵するようになることは前述した
通りである。なお、こうした中継処理装置へのＮＣデー
タの予転送は、上記の検索結果に基づき、その使用（Ｎ
Ｃデータの使用）が早いものから順に実行される。また
、第４図のステップ５１０００．８１１１０および５１
１２０にかかるこうした処理は、上記の「制御空き時間
」が続く限り、また同「制御空き時間」が生じる毎に、
繰り返し実行される。

■上記「制御空き時間」が過ぎて、制御指令を送る必要
が生じた旨判断すると（第４図ステップ５１０００）、
次に、この制御指令が前記各設備のうちのいずれ宛に送
られるものであるかを判断しく第４図ステップ８１２１
０）、この宛先が工作機械である場合には該制御指令と
して前記の加工指令（ＮＣデータ種類、起動命令等が所
定にコード化されたもの）をその対応する中継処理装置
へ出力する（第４図ステップ８１２１１）。これにより
当該中継処理装置が、この加工指令によって指定される
種類のＮＣデータを、その情報記憶部２２に予に貯蔵し
たＮＣデータの中から選択して、対応する工作機械（Ｎ
Ｃ制御装置）へこれを読み出し出力するとともに、同工
作機械（ＮＧ制御装＠）に対して起動をかけるようにな
ること、も前述した通りである。

■第４図ステップ８１２１０における判断の結果、制御
対象となる設備が工作償械以外のものであった場合には
、事象駆動方式等を採用した当該システムに対する通常
の運転制御を実行する（第４図ステップ５１２１２）。

なお、事象駆動方式の採用においては、制御指令を発し
た後、設籠から事象報告があるまでの時間も、上記の「
制御空き時間」となる。

Ｒ後に、同中央処理装置１１０の情報処理部における上
記運転スケジュールの制定手法、並びに該制定された運
転スケジュールに基づく各設備の運転制御手法について
説明する。

まず、第５図は、上記中央処理装置１１０の情報処理部
（処理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および情報
変換部１１５からなる）について、主なる機能を、機能
ブロック図として出き改めたものである。

第５図に示すように、この情報処理部は、実時間シミュ
レーション機能部１１と制御機能部１２どの、大きは２
つの機能部を有しており、これら機能部１１および１２
の間での同第５図に示される各種情報の授受に基づいて
該実施例システムとしての所望とされるフレキシブル生
産が達成される。

すなわち、実時間シミュレーション機能部１１は、実際
の運転制御を行なう前に、現状に即して模擬的に当該シ
ステムの運転を行ない、その時点での効率の良い運転計
画を立案するものであり、その入力情報としては、例え
ば前記手操作入力装置１０１（第３図参照）を通じて当
の中央処理装置ｆｆ１１０の外部情報記憶部１１３に登
録される加工計画Ａ１および工程設計Ａ２に関しての各
情報やワークや生産設備のモデルＢに関しての情報、そ
してワークの現在の位置や加工進捗状況を示すデータと
して、これも当の中央処理装置１１０の外部情報記憶部
１１３に先の中継情報等に基づき随時別途に記憶される
現状データＣがある。このシミュレーションの結果得ら
れる情報は、作業者や素材、治具、工具など、人および
物に関する手配情報Ｄ１、および各ワークの加工設備や
加工順序を定めた制御情報（運転スケジュール＞０２、
および同シミュレーション結果を前記表示装置１０１あ
るいは１０２に表示するための表示情報Ｄ３である。こ
れらの各情報も、上記の外部情報記憶部１１３に各別に
格納される。

他方、制ｔ＋！１１ｍ能部１２は、上記のシミュレーシ
ョンで得られた制御情報（運転スケジュール）Ｄ２をも
とに、前記制御対象とする生産設備に前述したＮＣデー
タの予転送や制御指令（前記加工指令を含む）の出力を
おこなって、これらに自動的に加工や搬送等を行なわせ
るとともに、作業者には前記作業指示装置（入出庫ステ
ーション作業指示装置ＩＥＴ、段取ステーション作業指
示装置ＬＳＴ）を通じて必要な作業指示を与えてワーク
の加工処理を遂行するものである。

第６図は、こうした情報９８理部の上記実時間シミュレ
ーション機能部１１について更にその詳細構成を示すと
ともに、該機能部１１を中心に入出力される情報の具体
例を示したものであり、また第７図は、同機能部１１に
て実行されるシミュレーション動作の基本概念を示した
ものであり、以下、これら第６図および第７図を参照し
て、同実時間シミュレーション機能部１１において実行
される動作の詳細を説明する。

まず、この実時間シミュレーション機能部１１の詳細構
成、並びに該機能部１１に入力される各情報の情報構造
例について説明する。

このｎ曲部１１は、第６図に示すように、加工計画Ａ１
および工程設計Ａ２に関しての基本情報が入力される加
工物入荷制御部１１ａと、設備モデルＢおよび現状デー
タＣが入力される論理模型構築部１１ｂと、論理加工物
の処理プログラムをすべての工程について持っており、
またシミュレーションの結果情報であるシミュレーショ
ン情報Ｄ　（Ｄｌ、Ｄ２　）を出力する物流制御部１１
ｃとの、３つのモジュールを有して構成される。メモリ
１１ｄは、前記内部情報記憶部１１２の一部がこれに相
当する。

また、上記の各入力情報は、第６図にも例示した如く、
各々次のような構造を有するとする。

Ｏ加工計画（長期加工日程計画）Ａ１ まとまった数量単位（ロフト）のワーク（加工物）の加
工日程計画であり、 ロフト番号　：ロットを制御装置内で区別するために、
登録順に自動的に付け た番号。

ワークコード：主にワークの種類を指定する識別子。

個数　　　　：ワークの数量。

納期　　　　二ロット全部が加工完了しなければならな
い期日。

優先度　　　：納期との関連における加工順を示す番号
。

試削り条件　：ロットの最初の加工物を試削りするか否
かを決めるための情報。

例えば、「０」は「試削り不要」 を示し、「１」は「試削り要」 を示す。

等々の情報からなる。

０工程設計Ａ２ 各々固有の加工手順を有するワーク毎の加工手順情報で
あり、 工程番号　　：ワークの加工手順に応じて自動的に付け
た番号。

作業内容　　二作業の種類を示す情報。

使用設備　　：各々の作業毎に（工程毎に）使用する設
備を示す情報。因みに、 例示したｒＬｓｌ、２Ｊは「段 取装置ＬＳ１または段取装置Ｌ Ｓ２Ｊを意味するとする。

治具コード　：使用する治具を指定する識別子。

工具番号　　：使用する工具群を指定する番号。

ＮＣテープ番号二ＮＣ制御工作橢械が使用する加工情報
テープの番号。

実行時間　　＝工程毎の標準の作業実行時間を示す情報
。

等々の情報からなる。

０設備モデルＢ 後述する論理模型を構築するための情報として、当該シ
ステムのＦＭＳライン（第１６図）に対応するようワー
クの格納場所（ステーション）を単位として構成された
設備モデルの情報であり、第６図に示した記号（識別名
）はそれぞれ次の意味を持つ。

ＬＳｌ−ＷＢ：第１の段取装置ＬＳＩ（格納場所すなわ
ち格納基本単位を１つ 持つ）。

ＬＳ２−ＷＢ：第２の段取装置ＬＳ２（格納基本単位を
１つ持つ）。

ＭＣｌ−１０：第１工作礪械ＭＣ１の入出庫口。

ＭＣＩ−ＭＢ：第１工作機械ＭＣＩの中間退避場。

ＭＣ１−ＷＢ：第１工作機械ＭＣＩの加工台。

ＭＣ２−１０：第２工作＾械ＭＣ２の入出庫口。

ＭＣ２−ＭＢ　：第２工作礪械ＭＣ２の中間退避場。

ＭＣ２−ＷＢ　：第２工作機械ＭＣ２の加工台。

ＭＣ３−１０：第３工作別械ＭＣ３の入出庫口。

ＭＣ３−ＭＢ　：第３■作礪械ＭＣ３の中間退避場。

ＭＣ３−ＷＢ　：第３工作機械ＭＣ３の加工台。

ＷＳ−ＷＢ　　：洗浄装置ＷＳ（格納基本単位を１つ持
つ）。

ＳＴＲ−１〜５ＴＲ−４８：自！ｌＩ倉沖ＳＴＲの１〜
４８の６棚。

０現状データＣ シミュレーション実行時のワーク（加工物）の場所など
を初期設定するための情報として、ワークの現在の場所
、設備の現在の状態などに応じて後述する論理模型の構
築の都度外部情報記憶部１１３内で書き換えられる情報
であり、格納要素識別子：ワークの現在の格納場所を示
すための、格納要素の識別子。

第６図に例示のｒＭＣｌ−Ｗ Ｂ」は、ワークが現在「第１ 工作機械ＭＣ１の加工台」に 格納されていることを意味す る。

格納ワーク情報：格納されているワークに閏する情報。

中には、加工計画 Ａ１や工程設計Ａ２において 述べたロフトの識別子やワー クコード、工程番号の他、Ｏ ット内要素番号（当該ワーク が上記ロット中のどの要素で あるかを示す番号）などが含 まれる。

パレット（加工盤）コード：Ｉ３納されているパレット
に関する情 報。パレットの種 類や識別番号によ って構成される。

治具コード　　：格納されている治具に関する情報。

稼働状態　　　：加工前、加工中、加工後の別を示すた
めの情報。

等々の情報からなる。

次に、こうした各情報を入力して実行される実時間シミ
ュレーション機能部１１のシミュレーション動作につい
て、第７図の動作概念図を併せ参照して以下に詳述する
。

例えば、一定時間毎に、あるいは設備故障発生等の条件
で、あるいは前記の手操作入力装置１０１を通じた適宜
の操作に基づきこの実時間シミュレーション機能部１１
に対しシミュレーションの実行が指定されると、該機能
部１１では、次に列記する態様をもってシミュレーショ
ン動作を実行する。

■　論理模型の４１１築 シミュレーションの実行が始まると、まず論理模型構築
部１１ｂが、上記の外部情報記憶部１１３の所定記憶領
域に格納されている設備モデルＢと現状データＣとに基
づき、メモリ１１ｄ内に、概念的には第７図に８１にて
示す態様で論理模型を構築する。因みに、同第７図では
便宜上「実空間」を想定してこの論理模型を図示したが
、実際にはこれが「論理空間」をもって表現される。

ここで参考までに、実際の設備に関する情報を使って、
シミュレーション対象システムがどのように論理模型内
で表現されているのかについて述べる。

この実施例システムに対する、設備に関する定義情報で
ある加工基本単位の具体的な内容は、次表第１表のよう
になる。この情報について説明すると、例えば段取り装
置は群としてＬＳという名前を持つことになり、論理模
型内の識別番号は１番である。

第１表　加工基本単位情報 ＬＳは加工要素群ＬＳ１．２を構成要素にしている。こ
のＬＳｌ、２の情報は、第２表のように与えられる。

第２表　加工要素群情報 この中で、ＬＳｌ、２は群を構成する要素として段取り
装置ＬＳＩと段取り装置ＬＳ２を持っている。このしＳ
ｌおよびＬＳ２は加工要素情報の中で定義される。これ
を第３表に示す。

第３表　加工要素情報 ＬＳＩは、設備内の構成要素として、格納場所（格納基
本単位）を一つ持っている。その名前は先の設備モデル
Ｂに関しても説明した通りＬＳＩ−ＷＢである。また最
大占有数が１であるので、この設備には論理加工物は同
時に１個しか入ることができない。ＬＳｌ−Ｗｅの内容
は次表第４表のように与えられる。ＬＳｌ−ＷＢは、型
が単一であるので、その構成要素は、ＬＳＩ−Ｗｅとい
う名前の格納要素である。そこで格納要素の情報を見て
みる。

第４表　格納基本単位情報 格納要素の情報は次表第５表のようになっており、これ
からＬＳＩ−ＷＢの座標がＸ、Ｙ、Ｚ座標で各々３０ｍ
、５ｍ、Ｑｍであり、かつ搬送装置ｆｆ５ｃ１がそこに
接続していることがわかる。

第５表　格納要素情報 （加工盤）交換装置を意味する。

以上のようにして、すべての設備についての論理模型が
構築される。第８図にシミュレーション対象システムの
論理模型内部での構造例を示す。

■　論理加工物の創成、投入 上記の如くメモリ１１ｄ内に論理模型が構築されると、
次いで加工物入荷制御部１１ａが、加工計画Ａ１と工程
設計Ａ２とに基づき、各種想定されるワーク（加工物）
についての並列処理プログラムである論理加工物をＯｊ
成し、これを上記構築された論理模型に投入する。なお
ここで、論理加工物が論理模型に投入されるということ
は、実際には、上記並列処理プログラムである論理加工
物の頭部をｆｊ１成し、それを起動することを意味する
。

第９図（ａ）に、こうした論理加工物の構造例を示す。

同第９図（ａ）に示されるように、論理加工物は、現在
実行中の工程番号、処理手順番号、およびその工程にお
ける処理プログラムを有して構成される。

■　論理加工物による物流制御 上記創成された論理加工物は物流制御部１１ｃに属する
。そしてこの論理加工物は、上記論理模型への投入後は
、互いに独立にその持っている工程に従って論理模型内
を動き回り、論理模型を模擬的に動かす（第７図８２参
照）。すなわち、物流制御部１１ｃは、例えば第９図（
ｂ）に示されるような処理プログラムを全ての工程に対
応して有しており、論理加工物（第９図（ａ）参照）は
、工程を進めていく過程で、これら処理プログラムを次
々に自らで取り替えながらシミュレーションの実行を行
なう。

また物流制御部１１ｃは、こうした論理加工物の物流制
御中および終了後、シミュレーション情報として、前記
の物の手配のための情報（手配情報）Ｄ・６１、制御の
ための情報（制御情報）Ｄ２、および表示のための情報
（表示情報）Ｄ３をそれぞれ出力する。

次に、以上のシミュレーション動作によって得られる上
記の各シミュレーション情報について、先の第６図およ
び第１０図〜第１３図を併せ参照して以下に詳述する。

ａ）、物の手配のための情報（手配情報）Ｄ１物の手配
のための情報は、シミュレーション終了後、前記情報変
換部１１５を介して印刷装置１０４へ、または前記情報
変換部１１５並びに所定の中継処理装置（第１中１１５
１！ｌＬ哩装置２１０）を介して作業指示装置（入出沖
ステーション作業指水袋ｆＭＩＥＴ＞へ出力される。こ
れに属する情報には以下のものがある。

ａ−１）、入庫予定加工物情報 この入庫予定加工物情報には、ワーク （加工物）の種類、数示、大片推奨時制などが讃き込ま
れる。

この情報の前記印刷装置１０４による印刷例を第１０図
に示す。この第１０図に示す例では、同人庫予定加工物
情報として、縦軸方向に、ワーク（加工物）単位での１
番、品番、入庫期限、および計画作成類に付けられた番
号がそれぞれ印字されている。

ａ−２）、入庫予定治具情報 この人沖予定治具情報には、入庫されるべき治具の種類
や数σなどが出き込まれる。

この情報の前記作業指示装置ＪＥＴによる指示（表示）
例を第１１図に示す。この第１１図において、「コード
」の欄に縦方向に表示されているのが、上記入庫される
べき治具の治具コード（種類）であり、「スミ」の欄に
表示されているのが、各対応する行の治具について入庫
を行った実績を表す情報であり、そして「ヨテイ」の欄
に表示されているのが、各対応する行の冶具についての
入庫されるべき数示（予定数量）を示す数値情報である
。

ａ−３）、出庫予定治具情報 この出庫予定治具情報には、出庫してもよい治具の種類
や数示などが書き込まれる。

ａ−４）、使用予定工具情報 この使用予定工具情報には、用意しなければならない工
具の種類や数０１並びにそれを使用する設備および使用
予定時刻などが書き込まれる。

ｂ）、制御のための情報（制■情ｍ）０２この情報には
、第１の制御情報０２１としての短期加工日程計画情報
と、第２の制御情報Ｄ２２としての組み立て予定治具情
報、使用予定治具情報および設備削加工順序情報とがあ
る。これらの情報はいずれも、前述の如く外部情報記憶
部１１３の一部に書き込まれ、後に詳述する制御門能部
１２がこれらの情報をもとに実際の制卸を行なう。以下
に個々の説明を行なう。

ｂ−１）、短期加工日程計画情報 この短期加工日程計画情報は、ワーク （加工物）１つ１つに対応したすなわちワーク単位の加
工計画である。先の工程設計情報Ａ２では、使用する設
備を群で指定する場合と単一のＦＬＱ　ＷＪで指定する
場合との２通りがあるが、この短期加工日程計画の中で
は、実際に使用する設備を１つに決定する。制御ｌｔａ
能部１２では、この情報をもとに実際の運転を行なう。

こうした短期加工日程計画情報の情報構造の一例を第１
２図に示す。すなわちこの情報構造は下記のようになっ
ている。

ワーク識別子：短期加工日程計画のなかで、参照する加
工物の識別子である。

ロット識別子：ワークが属するロットの識別子である。

ロフト内要素番号：ワークが当該ロット中のどの要素で
あるかを示す番号 である。

優先度　　　：ワークの加工優先度である。

工程数　　　：工程の総数である。

工程表　　　：工程の配列であり、以下の内容を工程数
分持っている。

使用段＃５　　：工程を実行する設備（加工基本単位識
別子）を指定する。

経由膜Ｗ１：目的地が占有されている場合に一旦格納す
る場所を指定する。

この加工基本単位識別子が書か れる。

工程の種類　：工程の種類を指定する。

使用治具番号二段取り時に使用する治具の種類を指定す
る。

使用工具番号：機械加工の時に使用する工具群の番号を
指定する。

ＮＣテープ番号：機械加工の時に使用するＮＣテープ（
数値副葬情報）の識 層番号を指定する。

標準実行時間：標準実行時間である。

ｂ−２）、組み立て予定治具情報 この組み立て予定治具情報は、パレット（加工盤）に組
みつける予定の治具を決めたものである。

ｂ−３）、使用予定治具情報 この使用予定治具情報は、ワーク（加工物）の種類毎に
使用できる治具数の最大値を決めたものである。使用治
具数を制限することにより、不必要な治具の組みっけを
なくすことができる。この予定に入っている治具に対し
ては、運転中に当該システムから外部へ出庫することを
禁止する。

ｂ−４）、設備削加工順序情報 この設備削加工順序情報は、工作別械毎に加工するワー
ク（加工物）の順序を決めたものである。これは、上記
ｂ−１）、の短期加工日程計画情報に対する補足的な役
割を持つ。

Ｃ）１表示のための情報（表示ｆｆｉＭ）　０３このシ
ミュレーション結果の表示のための情報としては、画面
表示情報がある。この画面表示情報は、前記情報変換部
１１５を介して描画画面表示装置１０３に加えられるも
ので、物流制御部１１Ｇでは、この描画画面表示装置ｆ
ｆ１０３に対し、当の画面表示情報として、設備毎の稼
動実績を、ガントチャート形式で描画画面表示する。そ
の表示例を第１３図に示す。

この第１３図の表示例においては、縦軸が設備、横軸が
時間を示し、ＬＳｌ、ＬＳ２は段取装置（ＬＳｌ、ＬＳ
２）を、ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３は工作機械（ＭＣ１，
ＭＣ２，ＭＣ３）　を、ＷＡＳＨは洗浄装置（ＷＳ＞を
それぞれ示す。そして、図表内部の各々四角で囲んだ升
部分が、各ワーク（加工物）が作業を行なう予定である
ことを示す。弁内のそれぞれ同一の模様はそれぞれ同一
のワークを表わすものである。また、同図表上部の空白
升は作業者の就業時間を表わし、横線升は作業者の休業
時間を表わす。

以上が、実時間シミュレーション機能部１１におけるシ
ミュレーション動作によって青られる情報の主なもので
ある。

第１４図は、同じく情報処理部（中央処理装Ｗ１１１０
の処理手順記憶部１１１、情報加工部１１４および情報
変換部１１５）にあって、こうしたシミュレーション情
報の特に上記制御情報Ｄ　２　　（Ｄ　２１　、　Ｄ　
２２　）に基づき前記の制御対象生産設備（第１６図お
よび第１図〜第２図参照）を実際に運転制御する制ａ機
能部１２について、更にその詳細構成を示すとともに、
該機能部１２を中心に入出力される情報の具体例を示し
たものであり、以下、この第１４図を参照して、同制御
膿能部１２において実行される動作の詳細を説明する。

まず、この制御機能部１２の詳細構成について説明する
。

この機能部１２は、同第１４図に示すように、シミュレ
ーション情報としての上記制ｔｌＤ情報Ｄ２が入力され
る物流制ｗＪ部１２ａと、設備モデルＢおよび現状デー
タＣが入力される論理模型構築部１２ｂと、先の中継処
理装置２１０〜２５０を通じて各設備の事象（状態変化
）に関する情報が入力される事象解読部１２ｃと、上記
物流制御部１２ａからの情報をもとに各中継処理装置２
１０〜２５０に対し前記の制御指令（第３〜第５中継処
理装＠２３０〜２５０に対する加工指令を含む）を出力
する制御指令出力部１２ｄとの、４つのモジュールを有
して構成される。メモリ１２ｅは、ここでも前記内部情
報記憶部１１２の一部がこれに相当する。

なお、先の第３〜第５中継処理装！ｆｆ２３０〜２５０
に対して予転送する前記ＮＧデデーは、ＮＣテープ（こ
の情報内容は外部情報記憶部１１３に別途登録される）
を管理する図示しないモジュールを通じて別途に入出力
処理されるものとする。

また、該制御Ｄｖ１能部１２を通じて入出力される上記
各情報については、これまでに既に説明が済んでおり、
ここでの重複する説明は省略する。

さて、実時間シミュレーション機能部１１によって上記
の制御情報Ｄ２が確定されると、制御ｌ１機能部１２で
は、次に列記する態様をもって制御動作を実行する。

■　論理模型の構築 制御が始まると、実時間シミュレーション機能部１１と
同様に、まず論理模型構築部１２ｂが、外部情報記憶部
１１３の所定記憶領域に格納されている設備モデルＢと
現状データＣとに基づき、メモリ１２ｅ内に、前述した
態様（第７図および第８図参照）で論理模型を構築する
。

■　ワークの投入に基づく論理加工物の生成ワーク（加
工物）が当該システム中に投入されると、物流制御部１
２ａは、上記シミュレーションの結果得られた、そのワ
ークについての短期加工日程計画情報（第１制御情報Ｄ
２１）をもとに、並列処理プログラムである論理加工物
を生成し、これを上記構築された論理模型に投入する。

この論理加工物は、例えば第１５図（ａ）に示すように
、現在実行中の工程番号、処理手順番号、およびその工
程における処理プログラムを有して構成される。これは
、先のシミュレーション機能部１１の場合と同様である
。

■　論理加工物による物流制御に基づく制御指令出力 上記生成された論理加工物は物流制御］部１２ａに属す
る。そしてこの論理加工物は、上記論理模型への投入後
は、互いに独立にその持っている工程に従って論理模型
内を動き回り、論理模型を模擬的に動かしつつ、これに
対応する制御指令の形成を行なう。すなわち、物流量ｕ
Ｏ部１２ａは、例えば第１５図（ｂ）に示されるような
処理プログラムを全ての工程に対応して有しており、論
理加工物（第１５図（ａ）＠照）は、工程を進めていく
過程で、これら処理プログラムを、実際の各設備からの
事象報告に基づき次々に自らで取り替えながら、実際の
各設備に対する前記の制御指令を順次形成出力する。論
理加工物のこうした動作を更に詳述すると、例えば第１
５図に例示したような場合、 〔１）　論理加工物Ａはその処理手順番号に従って搬送
指令（制御指令）を出力し、搬送だ完了するまで搬送待
ち行列に入って待つ。

〔２〕　搬送が完了すると、物流制御部１２ａはそれを
事象（状態変化）として受は取り、搬送待ち行列から論
理加工物Ａを解放する。

（３〕　これにより、論理加工物Ａは次の処理手順であ
るコンベア起動指令（制御指令）を出力する。

等々といった態様での動作が繰り返し実行される。

こうして物流制御部１２ａで形成される各設備への制御
指令は、制御指令出力部１２ｄによって前記各中継処理
装置２１０〜２５０へ出力され、また、上述した各設備
からの中ｕ５Ｉ！Ｌ理装置を介した事象報告は、事象解
読部１２ｃによって解読されて物流制ｗＪ蔀１２ａに伝
えられる。

制御ｔ’ｌｌ能部１２の以上のような動作によって、各
設備に対する制御指令が出力され、実際のワークの加工
が進められる。

このように、この実施例フレキシブル生産システムによ
れば、中央処Ｊｌｉｆｆｉ　（ＦＭＳＩＩ、１Ｊ１１１
Ｂ［体）１１０による各種制御対象生産設備のフレキシ
ブルな運転制御を、中継処理装置２１０〜２５０を介し
て円滑かつ高能率に行なうことができるとともに、中央
処理装置１１０への、特に第４図に示した５１！ＩＬ浬
機能の搭載によって、前述したＮＣデータ転送に際して
の処理固定時間が大幅に短縮され、システム全体として
の運用効率も大幅に改善されるようになる。

なお、上記の実施例では、好適な例として、中央処理装
＠１１０が実時間によるシミュレーション機能を搭載し
ていて、このシミュレーションによって冑られた運転ス
ケジュールに基づいて各設備の運転制御を実施するとす
るシステムに、上記の中継処理装置２１０〜２５０を設
ける場合について説明したが、この発明が、運転スケジ
ュールの作成を行なう部分と、このスケジュールに基づ
いて実際に各設備の運転制御を行なう部分とが各々独立
して存在するようなシステム、についても同様に適用で
きるものであることは勿論である。

また同実施例システムにおいて扱われる各種の情報につ
いての記憶手段並びに記憶手法、あるいは入力手段、入
力手法等は、上記実施例にて例示した手段、手法に限ら
れることなく任意であり、要は、前述したような各種内
容、構造を有する情報について、これらが的確に登録、
保持、あるいは入力されるものであれば、いかなる手段
、手法の採用も妨げられない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ＮＣデータ伝
送に際しての制御Ｉ表装置おける処理固定時間を大幅に
短縮してシステムのより効率の良い運用を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるフレキシブル生産システムの
一実施例についてその全体の構成を示すブロック図、第
２図はこの第１図に示したブロック図中の特に中継処理
装置についてその基本内部構成を示すブロック図、第３
図は同じく第１図に示したブロック図中の特に中央処理
Ｈｌｉｆｆについてその基本内部構成を示すブロック図
、第４図はこの中央処理装置の情報処理部において実行
される動作の一例を示す７０−チユート、第５図は同中
央処理装置の要部構成を示す機能ブロック図、第６図は
第５図に示したブロック図中の特に実時間シミュレーシ
ョン機能部についてその詳１ｌＩ４Ｆ４成を示す機能ブ
ロック図、第７図は第６図に示した実時間シミュレーシ
ョン機能部の動作概念を示す説明図、第８図は同実時間
シミュレーション機能部にて構築されるシステム論理役
型についてその構造の一例を示す図表、第９図は同実時
間シミュレーション機能部にて創成される論理加工物に
ついてその情報構造の一例を示す図表、第１０図は同実
時間シミュレーション機能部から出力される入庫予定加
工物情報の印刷例を示す図表、第１１図は同実時間シミ
ュレーション機能部から出力される人頭予定治具情報の
作業指示装置への表示例を示す図表、第１２図は同実時
間シミュレーション機能部から出力される短期加工日程
計画情報についてその情報構造の一例を示す図表、第１
３図は同実時間シミュレーション機能部から出力される
画面表示情報の描画画面表示Ｖｔ置への表示例を示す図
表、第１４図は第５図に示したブロック図中の特に制ｉ
ｎ能部についてその詳細構成を示す機能ブロック図、第
１５図はこの制御機能部にて生成される論理加工物につ
いてその情報ｊａ造の一例を示す図表、第１６図はこの
Ｒ明にかかるフレキシブル生産システムの一実施例にお
いて前提とするＦＭＳラインのライン構成を示す略図で
ある。 １１・・・実時間シミュレーション機能部、１１ａ・・
・加工物入荷制御部、１１ｂ・・・論理模型構築部、１
１ｃ・・・物流制御部、１１ｄ・・・メモリ、１２・・
・制ｗＪ機能部、１２ａ・・・物流制御部、１２ｂ・・
・論理模型構築部、１２ｃ・・・事象解読部、１２ｄ・
・・制御指令出力部、１２ｅ・・・メモリ、１００・・
・中央制御室、１０１・・・手操作入力装置、１０２・
・・文字画面表示装置、１０３・・・描画画面表示装置
、１０４・・・印刷装置、１０５・・・紙テープ入出力
装置、１１０・・・中央処理装置、１１１・・・処理手
順記憶部、１１２・・・内部情報記憶部、１１３・・・
外部情報記憶部、１１４・・・情報加工部、１１５゛・
・・情報変換部、２１０〜２５０・・・中継地３！！！
装置、２３１，２４１゜２５１・・・ＮＣ制御装置、Ｉ
Ｅ・・・入出庫ステーション、ＩＥＴ・・・入出庫ステ
ーション作業指示装置、Ｓ　Ｔ　Ｒ・・・自ｖＪａａ、
ＳＣ１・・・搬送装置、ＬＳｌ。 ＬＳ２・・・段取装置、ＬＳＴ・・・段取ステーション
作業指示装置、ＭＣ１〜ＭＣ３・・・工作機械、ＷＳ・
・・洗浄装置。 第１図 第２図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　基本情報として予め設定される各種ワークについての
   長期的な加工計画および各ワーク毎の工程設計内容に基
   づきＮＣ制御機械をはじめとする各種自動生産設備の運
   転スケジュールを作成し、この作成した運転スケジュー
   ルに応じて前記設備の統括的な運転制御を実行するフレ
   キシブル生産システムにおいて、 前記各設備を運転制御する制御装置本体と前記ＮＣ制御
   機械との間に、制御装置本体からのＮＣデータの伝送を
   受けてこれを貯蔵するとともに、同制御装置本体からの
   ＮＣデータ種類や起動命令を有して構成される加工指令
   を受けて、この指定される種類のＮＣデータを前記貯蔵
   したＮＣデータの中から選択して対応するＮＣ制御機械
   へこれを出力し、かつ同ＮＣ制御機械に起動をかける中
   継処理装置を介在させ、 制御装置本体は、これに予登録された各種ＮＣデータの
   うちの前記運転スケジュールに基づき使用が予定される
   ＮＣデータを、自らの制御空き時間を利用して該当する
   中継処理装置へ予め転送しておき、同ＮＣデータについ
   ての使用の必要が生じたとき、同中継処理装置へ前記加
   工指令を出力する ことを特徴とするフレキシブル生産システム。