JPH0525752A

JPH0525752A - 織布工場の利益向上制御方法

Info

Publication number: JPH0525752A
Application number: JP3268102A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sainen; 勉西念
Original assignee: Tsudakoma Corp; Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1993-02-02
Also published as: TW216807B; EP0525514A3; EP0525514A2; KR930002569A; KR950000889B1; US5321621A

Abstract

(57)【要約】【目的】ある制御状態での工場の利益を基準として、
後の工場の利益がこの基準の利益を下回らないように、
工場内で各織機の設定値を制御することである。【構成】制御対象の織機について所定期間にわたり予
備試験を行い、基準データを作成しておき、その後の上
記織機の運転中に、モニタ時間における工場の利益の増
減を左右するパラメータを収集してモニタ時間で規準化
された比較データを作成し、この比較データと予備試験
段階の基準データとを比較し、その比較結果にもとづい
て当該織機についてその後の回転数を求めるようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、織布工場の利益を向上
させる制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−２３９１３８号公報は、利益
評価関数を使用して、利益評価関数が最大になるよう
に、利益に影響を及ぼす制御可能な設定値を修正するこ
とを開示している。この技術によると、制御過程で利益
評価関数の最大値が複雑な手法によって求められるた
め、最大値を求めるのに長時間を要してしまう。その間
に、織機の特性が変化してしまうため、あまり効果が上
がらず、適切な運転状態が得られなかった。

【０００３】また特開平２−２８９１５２号公報は、織
機の整備・調整を終えた段階で、そのときのよこ入れ用
噴射圧力や噴射タイミングなどの検出値を基準データと
し、稼動状態に不調が発生したとき、基準データと現在
の稼動中の検出値とを比較し不調原因を探し出すことを
開示している。この技術によると、調整段階の基準デー
タと、稼動中の検出値とを比較するだけで、設定値を積
極的に修正し、工場の利益を向上させるための配慮がな
されていないため、稼動率、工場の利益の観点から見て
最適な制御状態が期待できない。

【０００４】

【発明の目的】したがって本発明の目的は、ある制御状
態での織布工場の利益を基準として、後の利益がこの基
準の利益を下回らないように、工場内で各織機の設定値
を制御することである。

【０００５】

【発明の解決手段】上記目的の下に、本発明は、制御対
象の織機について予備試験を行い、所定の試験期間にわ
たり工場の利益の増減を左右するパラメータを収集し
て、予備試験段階で基準データを作成しておき、その後
の上記織機の運転中に、変更した設定値のもとでモニタ
時間における工場の利益の増減を左右するパラメータを
収集してモニタ時間で時間的に規準化された比較データ
を作成し、この比較データと予備試験段階の基準データ
とを比較し、その比較結果にもとづいて当該織機につい
てその後の利益向上のための設定値を求めるようにして
いる。

【０００６】なお、この制御は、個々の織機について実
行されるが、好ましい実施態様によると、統計的データ
の収集および処理の観点から、織布工場単位で多数の織
機群について集中制御方式の下に実行される。また制御
状態の評価は、評価関数を用いないで、あるいは評価関
数を導入して行われ、また修正のための新たな設定値
は、ファジイ制御またはエキスパートシステムなどを活
用して実施される。

【０００７】

【織機の生産モデル】織布工場の利益は、概略下記の式
で表される。

【０００８】

【数１】

【０００９】ここで、待時間とは織機停止してから織工
が到着するまでの時間をいい、また修復時間とは織工が
到着してから実際に修復に要した時間をいう。

【００１０】上記の式を単位時間当りのモデルに書き改
めると、利益、生産量および稼動時間は、それぞれ下記
の式によって表される。

【００１１】

【数２】

【００１２】ここで、生産外時間とは機上がり、故障、
調整などのために停台している時間をいう。

【００１３】なお、織機の回転速度が高くなれば、エネ
ルギー消費量や停台の回数が増える傾向となるため、エ
アジェット織機の場合に、消費電力ｗ、エアー消費量
ａ、停台回数ｓｉは、陰に織機の回転数ｎの関数となっ
ている。

【００１４】そして、上記３つの式は、それぞれ次の各
制御事項と対応している。（１）式→稼動率を向上させる制御パラメータの値の探
索（稼動率向上制御）（２）式→上記に加え、生産量を向上させる回転数を含
む制御パラメータの値の探索（生産量向上化制御）（３）式→上記に加えエネルギーロスを含む利益を向上
させる制御パラメータの値の探索（利益向上化制御）本発明の方法は、上記（３）式に関し、それにもとづい
て工場の利益を向上させるために、制御対象の織機につ
いて、最適な設定値を自動的に制御していく。

【００１５】

【利益向上最適化制御】生産量の向上を目的として、最
適化制御を実行し、織布の生産量を増加させたとして
も、製織に要するエネルギーコストが高くなれば、工場
の利益は却って減少することになる。したがって、製織
に要するエネルギーをパラメータとして加味することに
よって、総合的に工場の利益が向上することになり、こ
の観点からも制御が必要となる。

【００１６】そのために、この制御系は、織機にエネル
ギー・モニタとして電力消費センサ（電力計測器）およ
びエアー消費センサ（流量計）を装備し、利益を考慮し
ながら、織機の回転数を制御する。なお、エアー消費量
を減らすためには、よこ入れ用の噴射圧力を下げること
により、または噴射期間を短縮することにより実現でき
るが、一般に、よこ入れ制御装置には、よこ糸の飛走状
態を安定させるために圧力または噴射タイミングの自動
制御系が備えられ、圧力または噴射タイミングは最適化
されている。そこで、このようなよこ入れの自動制御系
が付属している場合には、エアー消費量を減らすため
に、制御過程でよこ入れ用の設定圧力を直接変えること
は行わず、回転数を下げることによって、間接的にエア
ー消費量を下げるようにすることができる。もちろんこ
のようなよこ入れの自動制御系が付属していない場合に
は、直接、よこ入れの設定値を変更することになる。

【００１７】

【集中制御系の構成】図１は、集中制御系の構成を示し
ている。集中制御用のホストコンピュータ３０は、通信
制御部３１、通信回線３２を介し、それぞれの織機３３
の織機制御装置４０に接続されており、また通信制御部
３４を介し他のコンピュータ３５および検反場コンピュ
ータ３６に接続されている他、外部記憶部３７、表示部
３８、キーボード３９にも接続されている。

【００１８】次に、図２は、ホストコンピュータ３０の
内部のファジイ制御部６０の構成を示している。ファジ
イ制御器４１は、メンバーシップ関数定義用の設定器４
２および制御則の設定器４３に接続されており、評価関
数値Ｅ３、Ｂ３を入力とし、設定値の変更量として、織
機の回転数ΔＮの指令を出力する。

【００１９】図３は、上記織機制御装置４０の具体的な
構成例を織機３３の運動機構などとともに示している。
前記ホストコンピュータ３０は、通信コントローラ２を
介して設定値コントローラ１に接続されている。設定値
コントローラ１は、出力側で回転制御部３およびインバ
ータ４を介して原動モータ５に接続されている。原動モ
ータ５は、主軸６に連結されており、それを回転させる
ことによって、織機３３の運動機構に製織運動に必要な
回転力を与える。なお、原動モータ５の消費電力ｗは、
これと電源５１との間に接続された電力計測器５２によ
って検出できるようになっている。

【００２０】また、設定値コントローラ１は、織機コン
トローラ７に接続されている。織機コントローラ７は、
送り出し制御、巻取り制御、および起動・停止制御、さ
らによこ止め・たて止め時の自動修復動作のために必要
なシーケンスを行う部分であり、入力側でよこ入れ検出
器２９、ドロッパ装置５３に接続されており、出力側で
稼動モニタ８を介して設定値コントローラ１および表示
モニタ９に接続され、また、主軸６に連結された例えば
電磁式のブレーキ１０にも接続されている。なお、表示
モニタ９は、設定された入力データを表示するために、
通信コントローラ２にも接続されている。

【００２１】また織機コントーラ７は、送り出し制御部
４４に接続されており、目標のたて糸張力Ｔの指令を比
較点４５を経てＰＩＤ制御器５０に送り込む。ここで、
ＰＩＤ制御器５０は、ドライバ４６を介して送り出しモ
ータ４７を駆動し、送り出し手段４８を介し、送り出し
ビームを送り出し方向に駆動していく。そして、この送
り出し過程で、たて糸２３の張力は、張力検出器４９に
よって検出され、比較点４５に負帰還される。したがっ
て、ＰＩＤ制御器５０は、目標のたて糸張力値Ｔと張力
検出器４９によって検出したたて糸張力との偏差を入力
として、ドライバ４６を駆動していくことになる。

【００２２】さらに設定値コントローラ１は、出力側で
よこ入れ制御のために、よこ入れ圧力制御部１１および
よこ入れタイミング制御部１２にそれぞれ接続されてい
る。よこ入れ圧力制御部１１は、よこ入れ用の圧力源１
３に接続された配管路１４中の圧力調整器１５、１６を
調節し、よこ入れに必要な圧力を発生し、開閉弁１７を
介してよこ入れ用のメインノズル１９に、また複数の開
閉弁１８を介して複数のよこ糸搬送用のサブノズル２０
に供給する。またよこ入れタイミング制御部１２は、主
軸６に連結された回転検出器２１によって主軸６の回転
角度を検出し、設定値コントローラ１によって設定され
た打ち出しタイミングで開閉弁１７、１８を開放し、必
要な噴射期間にわたって開放状態を維持することによっ
て、圧力源１３からの圧力流体をメインノズル１９およ
びサブノズル２０から噴射し、よこ糸２２をたて糸２３
の開口２４中によこ入れしていく。

【００２３】なお回転検出器２１は、よこ入れタイミン
グ制御部１２の他、回転制御部３、稼動モニタ８および
織機コントローラ７にも接続されている。また、原動モ
ータ５の回転は、ピックカウンタ５４によって検出さ
れ、通信コントローラ２に送られ、ホストコンピュータ
３０側で生産量ｍのデータとして活用される。またエア
ー消費量ａのデータは、圧力源１３の下流側で流量計５
５によって検出される。

【００２４】よこ入れ後に、よこ糸２２の到達状態は、
到達側の織り端位置でよこ入れ検出器２９によって検出
され、よこ入れ圧力制御部１１に送り込まれる。したが
ってよこ入れ圧力制御部１１は、よこ糸２２の目標の到
達タイミングと実際の到達タイミングとを比較し、その
偏差にもとづいてＰＩＤ制御の下に必要な指令信号を発
生し、この指令信号で圧力調整器１５、１６を調節し、
よこ入れに必要な圧力を制御していく。

【００２５】このよこ入れに備えて、よこ糸２２は、給
糸体２５から供給され、例えばドラム式測長貯留装置２
６によって１ピックのよこ入れに必要な分だけ測長・貯
留され、かつよこ入れタイミングまで係止ピン２７によ
って係止されている。この係止ピン２７も、よこ入れタ
イミング制御部１２の制御下で、ソレノイド２８によっ
て駆動される。

【００２６】

【織布工場の利益向上制御方法】集中制御用のホストコ
ンピュータ３０は、本発明の織機の織布工場の利益向上
制御方法のプログラムにもとづいて、織布工場の利益を
向上させるための制御を実行していく。

【００２７】まず図４の予備試験のフローチャートにも
とづいて、予備試験が開始される。最初に、機台番号
「１」を選定して、制御対象の織機３３を指定し、所定
の試験期間にわたって、工場の利益の増減を左右するパ
ラメータとして下記のバラメータを読み出し、次にこの
読み出し動作をすべての織機３３について機台番号の更
新により順次読み出して、全台の収集を完了したら、こ
れらのデータを時間で規準化する。この規準化のための
時間は、予備試験に要した試験期間（時間）を使用す
る。次に、規準化したデータから、基準データとして平
均値および標準偏差を求める。

【００２８】平均稼動時間Ｒその標準偏差δｒ平均たて止め時間ｔ１その標準偏差δｔ１平均たて止め回数Ｓ１その標準偏差δｓ１平均よこ止め時間ｔ２その標準偏差δｔ２平均よこ止め回数Ｓ２その標準偏差δｓ２平均生産外時間ｔ０その標準偏差δｔ０平均回転数Ｎその標準偏差δｎ平均生産量Ｍその標準偏差δｍ電力消費量Ｗその標準偏差δｗエアー消費量Ａその標準偏差δａ

【００２９】ここで、規準化後の稼動時間Ｒは、単位時
間当たりの稼動時間を示しているから、稼動率と一致す
る。なお、平均停台時間ｔｉは、織工の作業能力に関係
するから、織工の担当する織機グループ毎に求め、また
他のパラメータは、織物品種が同一の織機グループ毎に
求める。

【００３０】このようにして、各パラメータの平均値の
算出およびそれらの標準偏差を算出した後、それらのデ
ータから異常値の有無を確認し、異常値が存在する場合
に、それを取り除く。異常値としては、試験期間が短す
ぎて、工場の利益評価を充分に反映していないデータ例
えば（稼動時間＜モニタ時間／２）のサンプルや、パラ
メータの１つでも正規分布曲線のグラフから見て（３×
標準偏差δ）の限界を越えるサンプルがある。

【００３１】この後に、ファジイ制御のためにメンバー
シップ関数が定義される。メンバーシップ関数は、図６
に例示するように、パラメータの上記各平均値および各
（３×標準偏差δ）を目安として設定される。例えば、
後のファジイ制御則の前件部に使用される電力消費量は
図７に示すように、平均電力消費量Ｗおよびその標準偏
差δｗを用いて、例えば三角形型の３つのファジイラベ
ル（Ｓ）、（ＺＥ）、（Ｂ）として設定される。このよ
うに、予備試験におけるデータを使用してメンバーシッ
プ関数を定義することにより、後のファジイ制御の推
論、すなわち少なくとも予備試験での工場の利益を下回
らないような設定値の推論の精度を向上させることがで
きる。

【００３２】このあとに、上記データおよび前記した
（３）式にもとづいて、下記に示す式によって評価関数
Ｅ３が定義される。

【００３４】

【数３】

【００３５】ここで、ｔｉおよびｔｏは、それぞれ予備
試験で得られた平均停台時間および平均生産外時間であ
る。この式は、停台時間ｔｉ、生産外時間ｔｏは、織工
や機替え工の作業能力により定まる値であるから、これ
らの値はその後の制御においてもこの予備試験で求めた
値のまま一定であるものとし、回転数ｎ、停台回数ｓ
１、電力消費量ｗおよびエアー消費量ａを変数として扱
うものであり、これら変数にもとづく工場の利益期待値
と呼べるものである。

【００３６】なお、この場合予め次のデータを定数とし
て工場の実情に合わせて入力しておく必要がある。

【００３７】ＱＡ反率（織物品種別に設定）Ｓ織物単価（織物品種別に設定）Ｙ糸代（織物品種別に設定）Ｋ換算係数Ｅ電気料

【００３８】予備試験で得られた平均値を評価関数の定
義式に代入して、次の式から利益期待値Ｂ３を求める。

【００３９】

【数４】

【００４０】このようにして予備試験の過程で、このあ
との制御に必要なメンバーシップ関数および評価関数が
定義される。そして、メンバーシップ関数の定義内容
は、設定器４２を介してファジイ制御器４１に格納され
る。

【００４１】このあとに図５の制御のフローチャートに
もとづいて、織機３３群が実際に稼動している状態で、
制御が開始される。モニタ時間が経過した時点で、制御
対象の織機３３の機台番号「１」が指定され、当該織機
３３から必要なデータが読み出される。読み出し対象の
データ（パラメータ）は、下記の通りである。

【００４２】モニタ時間Ｔ原因別停台回数ｋｉただし、たて止め回数ｋ１よこ止め回数ｋ２原因別停台時間ΣＴｉｊただし、たて止め停台時間ΣＴ１ｊよこ止め停台時間ΣＴ２ｊｊ＝１，２，・・・であり、Ｔｉｊは、個々の停台原因
における停台時間を示す

【００４３】生産外時間Ｔｏ生産量Ｍｏ回転数Ｎｏ電力消費量Ｗｏエアー消費量Ａｏ

【００４４】ただし実際の工場において、織工は、一日
三交替制のシフト別に割り振られ、また規準時間が短い
と誤差が大きくなるため、モニタ時間は、シフト時間よ
り短く、しかも一定の長さが必要である。このため、モ
ニタ時間は１時間程度として設定されるが、設定変更可
能とするのが好ましい。

【００４５】次に、これらのデータが時間で規準化され
る。規準化は、モニタ時間Ｔを用いて下記の式によって
行われる。

【００４６】

【数５】

【００４７】この後に、評価関数値が算出される。評価
関数値の算出は、上記データを前記評価関数Ｅ３の式に
代入して次式で求められる。

【００４８】

【数６】

【００４９】次に、当該織機３３に関し、制御を保留す
るかどうかの判定がなされる。すなわち、（稼動時間＜
モニタ時間／２）の機台については、データの信頼性が
ないと判断して、保留され、また、（評価関数値Ｅ３≧
評価関数値Ｂ３）のものについては、先の予備試験の時
点に比べて高い工場利益が期待できるので現状維持でよ
いと判断して、保留される。したがって、上記以外の保
留されなかった織機３３について、以下のファジイ制御
則にもとづいて設定値変更のための必要な処理が実行さ
れる。

【００５０】

【ファジイ制御則】利益向上に対するファジイ制御則と
して、ファジイ制御器４１に制御則の設定器４３によっ
て以下のルールを組み込む。なお、文末の括弧内は、理
由を表す。

【００５１】（１）評価関数Ｅ３が利益期待値Ｂ３より
小さく、電力消費量ｗが電力消費量Ｗより非常に大きけ
れば、回転数を下げる（電力消費量を下げる）。（２）評価関数Ｅ３が利益期待値Ｂ３より小さく、エア
ー消費量ａがエアー消費量Ａより非常に大きければ回転
数を下げる（エアー消費量を下げる）。

【００５２】ファジイ制御部４１は、ファジイ推論の過
程で、前記制御則（１）（２）の前件部に対する適合度
にもとづいて、それらの後件部のメンバーシップ関数を
頭切りし、それらの合成メンバーシップ関数を求めてか
ら、その重心を決定し、この重心に対応する回転数補正
値ΔＮを求め、それを確定値として対応の機台の織機３
３に送信する。なおファジイ推論の具体的手法は、公知
のものを採用できる。

【００５３】次に、新たに次の機台番号が特定され、そ
の機台番号の織機３３について以上の制御が順次実行さ
れていく。そして、すべての機台について新たな設定値
の修正が完了した時点で、制御が終了する。

【００５４】このように、ファジイ制御器４１は、各織
機３３の機台番号を指定しながら制御に必要なデータを
取り込み、工場の利益を向上させるためのファジイ制御
則にもとづいて回転数補正値を作成し、各織機３３の設
定値コントローラ７に送り込む。そこで、設定値コント
ローラ７は、回転数補正値を各部に与え、変更してい
く。

【００５５】なお、上記実施例は、（評価関数値Ｅ３＜
評価関数値Ｂ３）の関係を満たす織機について、利益の
増減に影響を与えるパラメータとして回転数を修正し
た。しかし、上記関係は、前記の（１）、（２）、
（３）式から明らかなように、生産量ｍまたは稼動時間
（稼動率）ｒが小さい場合にも、満たされる。そこで、
これら生産量や稼動率も小さくならないような制御を付
加することが好ましい。以下に、本発明の利益向上制御
に組み合わせるのに最適な生産量向上制御および稼動率
向上制御の一例を示す。なお、以下の実施例は、基本的
に、上記の利益向上制御と同様の手順により実行され
る。

【００５６】まず、上記実施例と同様にして、前記の
（１）、（２）式に基づき、予備試験で求めた停台時間
ｔｏおよび生産外時間ｔｏを使用して、次の２つの評価
関数を定義する。

【００５７】

【数７】

【００５８】これら評価関数Ｅ１およびＥ２は、それぞ
れ、稼動率期待値および生産量期待値と呼べるものであ
る。

【００５９】また、予備試験で得られた各種平均値を上
記評価関数に代入することにより、予備試験における、
それぞれの評価関数値、すなわち稼動率期待値Ｂ１、生
産量期待値Ｂ２が次の式から求められる。

【００６０】

【数８】

【００６１】その後、図５の制御フローチャートにした
がってデータが収集され、モニタ時間Ｔで規準化され
る。これらデータを上記評価関数Ｅ１、Ｅ２に代入する
ことにより、予備試験後に織機３３が実際に稼動してい
る状態での評価関数値、すなわち生産量期待値および稼
動率期待値が、それぞれ次の式から算出される。

【００６２】

【数９】次に、上記実施例同様、制御を保留するかどうかの判断
がなされる。すなわち（稼動時間＜モニタ時間／２）の
機台や、（評価関数値Ｅ１≧評価関数値Ｂ１）または、
（評価関数値Ｅ２≧評価関数値Ｂ２の機台については、
制御が保留される。したがって、それ以外の織機３３に
ついて、以下のファジイ制御則にもとづいて設定値変更
のための必要な処理が実行される。

【００６３】ところで、一般に、織機には各種の自動制
御系が付属している。例えば、よこ入れの制御として、
メインノズルの噴射タイミングの自動制御、メインノズ
ルの圧力・サブノズルの圧力の自動制御、メインノズル
の噴射タイミングと同期したサブノズルの噴射タイミン
グの自動制御がなされ、また、たて糸張力の制御とし
て、たて糸の目標張力への追従制御がなされている。こ
こで、上記のよこ入れのための各自動制御は、一例とし
て、よこ入れ経路中の所定位置に設けたよこ糸センサへ
よこ糸が到達する角度が一定になるように、圧力または
噴射タイミングを自動的に変更するものがある。

【００６４】このような自動制御系が織機に付属してい
る場合には、例えばメインノズルの噴射タイミングを変
更するためにその自動制御系へ送る信号は、噴射タイミ
ングの上限値および下限値を示す信号とすることができ
る。これは、仮に自動制御系へ送る信号を、変更すべき
噴射タイミングそのものとした場合、その変更後に、自
動制御系の働きにより、再び元の状態に復帰してしま
い、その目的が果たせないからである。なお、上限値お
よび下限値の変更幅が大きいときには、制御系の急変を
避けるために、徐々に変えていくなどの工夫が必要であ
る。

【００６５】なお、ここで、メインノズルの圧力の自動
制御系が付属していれば、メインノズルの噴射タイミン
グの上限値および下限値が変更されることによって、メ
インノズルの圧力が自動的に変更できることになる。換
言すれば、メインノズルの噴射タイミングの上限値・下
限値を修正することによって、それらの圧力が制御可能
である。そのときのメカニズムは、（噴射タイミングの
下限値を遅らせる）→（噴射タイミングが遅れる）→
（よこ糸の到達が遅れる）→（圧力が上がる）である
か、または、（噴射タイミングの下限値を早める）→
（噴射タイミングが早くなる）→（よこ糸の到達が早く
なる）→（圧力が下がる）となって、結果的に噴射の圧
力は、噴射タイミングの上下限値に追従して変化するこ
とになる。もちろん、このような自動制御系が付属して
いない場合には、設定値変更のためにその制御系へ送る
信号は、変更すべき噴射タイミング、圧力そのものを示
す信号とすることになる。

【００６６】そこで、以下のファジイ制御則は、その前
提となる装置が、よこ入れ圧力制御部１１が圧力の自動
制御の機能を備え、かつ、よこ入れタイミング制御部１
２が噴射タイミングの自動制御の機能を備えず単に設定
値通りに開閉弁１７、１８を制御する場合を示す。この
場合、よこ入れタイミング制御部１２の設定噴射タイミ
ングを変更することにより、結果的によこ入れ圧力を変
更することができる。各ファジイ制御則は、設定器４３
に設定され、ファジイ制御器４１に組み込まれる。な
お、文末の括弧内は、理由を示す。

【００６７】まず、稼動率を向上させるためのファジイ
制御則は下記の通りである。

【００６８】（３）一定期間におけるよこ止め回数が多
く、打ち出しタイミングが遅ければ打ち出しタイミング
を早くする（圧力が高すぎる）。（４）一定期間におけるよこ止め回数が多く、打ち出し
タイミングが早ければ打ち出しタイミングを遅くする
（圧力が低い、よこ糸のたて糸掛かりを防ぐ）。（５）一定期間におけるよこ止め回数が多く、一定期間
におけるたて止め回数が多ければ、打ち出しタイミング
を変えない（よこ止めよりたて止めが問題である）。（６）打ち出しタイミングが非常に遅ければ、打ち出し
タイミングを遅い方には変えない。（７）打ち出しタイミングが非常に早ければ、打ち出し
タイミングを早い方には変えない。（８）一定期間におけるよこ止め回数が多く、たて糸張
力が低ければ、張力を上げる（よこ糸のたて糸掛かりを
防ぐ）。（９）一定期間におけるたて止め回数が多く、たて糸張
力が高ければ、張力を下げる（たて糸の強度不足）。（１０）たて糸張力が非常に高ければ、張力を高い方に
は変えない。（１１）たて糸張力が非常に低ければ、張力を低い方に
は変えない。

【００６９】なお、よこ入れ圧力制御部１１が圧力の自
動制御機能を備えていない場合には直接設定圧力を変更
する必要があり、この場合を予定して、次の制御則を追
加する。

【００７０】（１２）一定期間におけるよこ止め回数が
多く、打ち出しタイミングが遅ければ圧力を下げ、かつ
打ち出しタイミングを早くする（圧力が高すぎる）。（１３）一定期間におけるよこ止め回数が多く、打ち出
しタイミングが早ければ圧力を上げ、かつ、打ち出しタ
イミングを遅くする（圧力が低い、よこ糸のたて糸掛か
りを防ぐ）。（１４）一定期間におけるよこ止め回数が多く、たて止
め回数が多ければ、圧力を変えない（よこ止めよりたて
止めが問題である）。（１５）圧力が非常に高ければ、圧力を上げる方向には
変えない。（１６）圧力が非常に低ければ、圧力を下げる方向には
変えない。

【００７１】上記ルールのうち（６）、（７）、（１
０）、（１１）、（１５）、（１６）は制御範囲に制約
条件を付けるものであり、そのためには、予め打ち出し
タイミング、よこ入れ圧力およびたて糸張力の上限値お
よび下限値を入力しておく必要がある。なお、ここで
は、制御則により制御範囲に制約条件を付したが、これ
に代えて、変更すべき設定値を最終出力する段階で上下
限のリミッタをかけるようにしてもよい。

【００７２】次に、生産量を向上させるためのファジイ
制御則は下記の通りである。

【００７３】（１７）一定期間におけるよこ止め回数が
多く、打ち出しタイミングが非常に早ければ、回転数を
下げる（よこ糸の飛走期間が不足している）。（１８）一定期間におけるたて止め回数が多く、たて糸
張力が非常に低ければ、回転数を下げる（たて糸の強度
が不足している）。

【００７４】なお、評価関数値Ｅ２が評価関数値Ｂ２よ
りも大きいときには、現状維持でよいと判断して、制御
保留していたが、次のように、積極的に回転数を上げる
制御則を追加してもよい。

【００７５】（１９）評価関数値Ｅ２が評価関数値Ｂ２
よりも大きければ、回転数を上げる（稼動のよい機台は
回転数を上げる）。

【００７６】このとき、回転数を上げた結果として、予
防的に次の制御則を追加することができる。

【００７７】（２０）回転数が高く、打ち出しタイミン
グが遅ければ、打ち出しタイミングを早くする（よこ糸
の強度不足に対して、飛走期間を長くし、圧力を下げ
る）。（２１）回転数が高く、たて糸張力が高ければ、たて糸
張力を下げる（たて糸の強度不足に対して、張力を下げ
る）。

【００７８】さらに、制約条件として、以下の制御則を
追加することができる。

【００７９】（２２）回転数が非常に高ければ、回転数
を上げる方向には変えない。（２３）回転数が非常に低ければ、回転数を下げる方向
には変えない。

【００８０】なお、これらの制御則のために、回転数の
上限値および下限値が予め入力される。

【００８１】ファジイ制御器４１は、以上の制御則に基
づき、上記実施例同様、ファジイ推論を実行し、設定値
の修正量である打ち出しタイミングΔΘ、圧力ΔＰ、た
て糸張力ΔＴおよび回転数ΔＮを算出し、対応の織機３
３へ送信する。

【００８２】なお、上記のファジイ制御則はあくまで一
例であって、必要に応じて任意の変形が可能である。ま
た、必要に応じて、さらに他の入力パラメータおよび出
力パラメータを採用した制御則を追加してもよい。例え
ば、稼動率の増減を左右するパラメータとして、よこ糸
がよこ入れ検出器２９へ到達する角度のばらつきを追加
入力し、出力パラメータである織機の設定値として、織
機回転数を追加した場合のファジイ制御則の一例を下記
に示す。

【００８３】（１）到達角度のばらつきが大きければ、
よこ入れの圧力を上げる。（２）到達角度のばらつきが小さければ、よこ入れの圧
力を下げる。（３）到達角度のばらつきが大きければ、織機回転数を
下げる。（４）到達角度のばらつきが小さければ、織機回転数を
上げる。

【００８４】また、よこ入れ検出器として、正常によこ
入れされたよこ糸が到達し得る位置に設けたよこ入れ検
出器２９（Ｈ１という。）に加えて、さらによこ入れ方
向下流側であって正常によこ入れされたよこ糸が到達し
得ない位置によこ入れ検出器（Ｈ２という。）を設けた
場合には、例えば、下記のファジイ制御則を追加するこ
とができる。

【００８５】（１）一定期間におけるＨ１停止が多けれ
ば、よこ入れの圧力を上げる。（２）一定期間におけるＨ１停止が多ければ打ち出しタ
イミングを遅くする。（３）一定期間におけるＨ２停止が多ければ、よこ入れ
の圧力を下げる。（４）一定期間におけるＨ２停止が多ければ、織機回転
数を下げる。

【００８６】さらに、自動的に変更制御できない織機の
設定値を変更するためのファジイ制御則を追加すること
もできる。例えば、開口量を変更するためのファジイ制
御則を下記に示す。

【００８７】（１）織機回転数が高く、かつ、一定期間
におけるよこ止め回数が多ければ、開口量を大きくす
る。（２）織機回転数が高く、かつ、一定期間におけるたて
止め回数が多ければ、開口量を小さくする。

【００８８】なお、この場合は、設定値の変更は織工に
頼ることになるので、織機上に警報表示すればよい。

【００８９】なお、以上の実施例において、作業者の能
率に依存し機械的に制御不可能な停台時間や生産外時間
を、予備試験における統計的な平均値で代用して一定と
仮定し、評価関数による期待値を基準として制御動作の
判断を行っている。これによって、工場の稼動における
各種の誤差の原因の混入を避けることが可能となるた
め、制御の信頼性は高くなる。しかし、予備試験後の制
御の過程で、例えば織工が入れ替わったりしたなどのと
きには、停台時間や生産外時間が変化し、誤った方向に
制御を行ってしまう危険がある。そこで、予備試験後の
制御の過程で、停台時間と生産外時間とを監視し、異常
がみられたとき、すなわち、許容範囲を越えたときに
は、警報を出力するようにしてもよい。この許容範囲と
しては、例えば、予備試験における停台時間および生産
外時間の平均値および標準偏差を使用して、（平均値±
３標準偏差）と設定することができる。そして、実際の
制御における停台時間および生産外時間が、この範囲を
越えたときに異常と判断する。異常と判断され、警報が
出力されたときには、その後の設定値変更の制御を中断
し、また、織工は、警報を確認して、必要ならば予備試
験を再実施する。

【００９０】また、上記実施例は、稼動状態の評価のた
めに、評価関数を導入しているが、この評価関数は、必
ずしも必要とされない。すなわち、上記実施例は、予備
試験における評価関数値とその後の制御における評価関
数値とを比較し、後者が前者を下回る織機に対しての
み、ファジイ推論により設定値を変更したが、これに代
えて、評価関数を使用することなく、すべての織機に対
してファジイ推論を実行し、変更すべき設定値を算出す
るようにしてもよい。このときの利益向上のための制御
則は、例えば、下記の通りとすることができる。

【００９１】（１）電力消費量ｗが電力消費量Ｗより非
常に大きければ、回転数を下げる。（２）エアー消費量ａがエアー消費量Ａより非常に大き
ければ、回転数を下げる。

【００９２】また、上記実施例は、停台時間を停台原因
別に求めたが、一般に待時間の方が修復時間よりもずっ
と長いことから、よこ止め停台時間とたて止め停台時間
とをまとめたものを平均停台時間としてもよい。

【００９３】また、上記実施例は、レノ・キャッチコー
ド切れによる停台は、生産外時間に含めてあるが、必要
ならばよこ止めやたて止めと同様に、停台回数、停台時
間を求めるようにしてもよい。

【００９４】また上記実施例は、集中制御方式のもとに
多数の織機３３を一括して制御しているが、多数の織機
３３の集合としての特性を考慮しないならば、個々の織
機３３について独立に行うこともできる。

【００９５】また修正手段は、ファジイ制御則によらな
いで、例えばエキスパートシステムを利用し、上記評価
関数を導入しながら、あるいは導入しないまま、行うこ
ともできる。

【００９６】

【発明の効果】本発明では、予備試験段階で、ある制御
状態のもとで実際に稼動したデータにもとづいて工場の
利益の増減を左右するパラメータが収集され、このパラ
メータにもとづいて基準データが作成されるので、従来
の経験や知識にもとづく人為的な基準値の設定手段に比
較して、その後の稼動状態で、工場の利益が低下するこ
とがなく、常に工場の利益が向上する方向にデータが修
正されていくため、工場の利益向上の目的が確実に達成
できる。

【００９７】制御過程で、制御不能のパラメータを定数
とした評価関数を利用すると、稼動状態の把握が正確と
なり、またその後の工場の利益向上のための修正段階で
もデータの信頼性が高められるため、工場の利益を一層
高めることができる。また制御過程の修正手段として、
知識工学を利用したファジイ制御やエキスパートシステ
ムを利用すれば、織機の自動制御の分野で高度な最適制
御が実行できる。

【００９８】特に、製織過程で、製織に必要なエネルギ
ーの消費量が考慮され、そのコストの関連で、織布工場
の利益が向上する方向に設定値が修正されていくため、
高い稼動率、工場の利益や高い生産性のもとで、工場の
利益が相対的に減少するという不都合な運転状態が回避
でき、工場の総合的な利益向上の観点から適切な制御状
態が設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】集中制御方式のもとに工場の利益向上の制御を
実行する場合の制御系のブロック線図である。

【図２】ファジイ制御部の入出力関係のブロック線図で
ある。

【図３】各織機の制御系のブロック線図である。

【図４】工場の利益向上制御の予備試験段階でのフロー
チャート図である。

【図５】工場の利益向上制御の制御段階でのフローチャ
ート図である。

【図６】メンバーシップ関数の設定例のグラフである。

【図７】電力消費量のメンバーシップ関数の設定例のグ
ラフである。

【符号の説明】

１設定値コントローラ３回転制御部７織機コントローラ１１よこ入れ圧力制御部１２よこ入れタイミング制御部１９メインノズル３０集中制御用のホストコンピュータ４４送り出し制御部６０ファジイ制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象の織機について予備試験を行
い、所定の試験時間にわたって工場の利益の増減を左右
するパラメータを収集し、工場の利益の増減を左右する
パラメータから試験時間で規準化した基準データを作成
する過程と、上記織機を運転し、モニタ時間における工
場の利益の増減を左右するパラメータを収集する過程
と、この運転中に収集した工場の利益の増減を左右する
パラメータからモニタ時間で規準化された比較データを
作成する過程と、上記基準データと上記比較データとを
比較し、その比較結果にもとづいてその後の設定値を求
める過程とからなることを特徴とする織布工場の利益向
上制御方法。
【請求項２】制御対象の織機について予備試験を行
い、所定の試験期間にわたって工場の利益の増減を左右
するパラメータを収集し、工場の利益の増減を左右する
パラメータのうち設定値に影響されないパラメータを定
数とし、設定値に影響されるパラメータを変数とした利
益の評価関数を定める過程、上記織機を運転し、モニタ
時間における設定値に影響されるパラメータを収集する
過程、上記過程で収集した設定値に影響されるパラメー
タを上記評価関数に代入して、評価関数値を求める過程
と、上記予備試験の過程で求めた評価関数値と上記過程
で求めた評価関数値とをそれぞれ比較し、その比較結果
にもとづいてその後の設定値を求める過程とからなるこ
とを特徴とする織布工場の利益向上制御方法。
【請求項３】工場の利益の増減を左右するパラメータ
を、停台回数、停台時間、生産外時間、回転数、電力消
費量およびエアー消費量とすることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の織布工場の利益向上制御方法。
【請求項４】設定値に影響されるパラメータを、停台
回数、回転数、電力消費量およびエアー消費量とし、設
定値に影響されないパラメータを停台時間および生産外
時間とすることを特徴とする請求項２記載の織布工場の
利益向上制御方法。
【請求項５】制御用設定値を、織機の回転数とするこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の織布工場
の利益向上制御方法。