JPH0589081A - 分散処理システムシミユレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工場の実システムと同等の稼働環境下でのシ
ステム検証を、極めて小規模な構成で実現することがで
きる分散型コンピュータシミュレータを得る。 【構成】 シミュレータ３１は、実際の車両製造ライン
の各工程ごとに割当てられる分散型ラインコンピュータ
の機能のうち、ネットワーク１３及びファイルサーバ１
１との通信に関わる部分のみをパッケージ化した工程処
理部３３−１等を有している。タクト起動部３４−１等
は、ボディー番号用ファイル３５−１等に予め模擬的に
登録された車両ボディー番号を、実ラインでの工程での
タクト時間と同じタクトで読み取り、各工程処理部３３
−１等を起動する。各工程処理部は、通信制御部３６及
びネットワーク１３を介し、ファイルサーバ１１から必
要とする車両仕様情報を得る。こうして、増設したいラ
インコンピュータ３２をも含めたシステム全体のシミュ
レーションが、実環境と同等の環境下で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムに
係わり、特に分散型コンピュータシステムをシミュレー
トするための分散処理システムシミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムの構成として、従
来は集中方式のものが多く用いられていたが、現在で
は、機能や構成の拡張性に富む分散型構成のシステムが
多く取り入れられるようになってきた。この分散型のコ
ンピュータシステムは、一般に、それぞれ独立した閉じ
た処理を行うための複数のコンピュータと、これらを相
互に接続するネットワークから構成される。このような
分散型システムでは、各コンピュータはそれぞれ与えら
れた処理を行うのに十分な性能を有するように設計され
るのはもちろんであるが、システム全体の性能としてリ
アルタイム処理という要求を満足させる必要がある。従
って、システム内の一部のコンピュータの機能を変更し
たり、あるいは新たなコンピュータをシステム内に追加
する場合には、これに先立って、個々のコンピュータの
性能のみならずネットワークを含めたシステム全体の性
能の検証も行われる必要がある。

【０００３】以下、図４及び図５とともに、分散型コン
ピュータシステムについて説明する。図４は、自動車生
産ラインにおける分散型コンピュータシステムの一例を
表わしたものである。この分散型コンピュータシステム
は、ファイルサーバ１１、及びラインコンピュータ１２
−１、１２−２、……、１２−ｉ、……（以下ラインコ
ンピュータ群１２と呼ぶ。）と、これらを接続するネッ
トワーク１３から構成されている。各ラインコンピュー
タは、ネットワーク１３を介してデータのやりとりを行
うようになっている。

【０００４】ファイルサーバ１１は、車両を生産する上
で必要な車両仕様情報等を管理しており、ラインコンピ
ュータ群１２から別個にアクセスされるようになってい
る。この車両仕様情報は、ライン上で生産される個々の
車両ごとに識別番号（以下、ボディー番号と呼ぶ。）を
与え、これにその車両の製造に必要なすべての仕様情報
を付加したものである。ここで仕様情報としては、例え
ば車種、色、オートマチックか否かの種別等の情報があ
る。

【０００５】ラインコンピュータ群１２の各コンピュー
タは、一連の生産工程を区切って、管理・制御を担当し
ている。例えば、図に示すように、ラインコンピュータ
１２−１はボディー工程を担当し、ラインコンピュータ
１２−２は塗装工程を担当する等の割当てがなされ、各
コンピュータは該当する工程内のすべての処理を担当す
るようになっている。このシステムには、例えば、ボデ
ィー工程、塗装工程、組立工程、検査工程等の複数の工
程からなる１つのラインだけでなく、このような一連の
ラインが複数含まれていてもよく、実際のラインコンピ
ュータの台数は、規模にもよるが、２０〜５０台程度と
なる。そして、これらのラインコンピュータ群により１
台のファイルサーバ１１が共用されることとなる。

【０００６】また、各ラインコンピュータには、ライン
を流れる各車両に搭載されてくる磁気カード（以下、マ
グカードと呼ぶ。）からボディー番号を読み取るための
マグカードリーダ１４と、処理状況や結果を出力するた
めのプリンタ１５が接続されている。

【０００７】図５は、図４におけるファイルサーバ１１
とラインコンピュータ１２−１を詳細に表わしたもので
ある。ファイルサーバ１１には、車両仕様情報等のファ
イルを格納するディスク装置１７が設けられ、ファイル
の読出制御を行うファイル読出部１８及びファイルの書
込制御を行うファイル書込部１９に接続されている。フ
ァイル読出部１８及びファイル書込部１９は、複数のラ
インコンピュータからの同時アクセスに対応し得るよう
に、それぞれ複数の処理プログラムを有している。ただ
し、その数は、すべてのラインコンピュータの台数と同
じである必要はなく、その１／２〜１／３程度でよい。
通常は、各ライン速度が異なるためすべてのラインコン
ピュータが同時にアクセスすることは少ないからであ
る。ファイル読出部１８及びファイル書込部１９は、通
信制御部２１を介してネットワーク１３に接続されてい
る。

【０００８】一方、ラインコンピュータ１２−１には工
程処理部２２が設けられ、通信制御部２３を介してネッ
トワーク１３に接続されている。工程処理部２２は、マ
グカード入力部２５及び生産指示出力部２６に接続さ
れ、このラインコンピュータ１２−１の担当するボディ
ー工程に必要な所定の処理を行う。マグカード入力部２
５には、マグカードリーダ１４によりマグカードから読
み込まれたボディー番号が入力されるようになってい
る。生産指示出力部２６は、工程処理部２２からの指示
データ等をプリンタ１５に出力するようになっている。

【０００９】なお、他のラインコンピュータ１２−２、
１２−３、……等も、図５と同様の構成である。ただ
し、各ラインコンピュータの工程処理部は、それぞれ担
当する工程、すなわち塗装、組立、検査等の工程処理を
行うようになっている。

【００１０】以上のような構成の分散型コンピュータシ
ステムの動作を説明する。ここでは、図５に示したライ
ンコンピュータ１２−１によるボディー処理工程につい
て説明するが、他のラインコンピュータについても同様
である。

【００１１】マグカードリーダ１４は、ライン上を流れ
て来る車両（図示せず）に搭載されているマグカードか
らその車両のボディー番号を読み取り、マグカード入力
部２５に入力する。マグカード入力部２５は、このボデ
ィー番号を工程処理部２２に送る。工程処理部２２は、
通信制御部２３及びネットワーク１３を介して、ファイ
ルサーバ１１に対し、そのボディー番号の車両の仕様情
報を要求する。

【００１２】ファイルサーバ１１では、通信制御部２１
を介してこの要求を受け取り、ファイル読出部１８によ
り、要求のあったボディー番号に対応する車両仕様情報
をディスク装置１７から検索して読み出し、これを通信
制御部２１及びネットワーク１３を介してラインコンピ
ュータ１２−１に送出する。

【００１３】ファイルサーバ１１より通信制御部２３を
介してこの車両仕様情報を受け取ったラインコンピュー
タ１２−１の工程処理部２２では、この情報を基に生産
指示出力部２６を介してプリンタ１５に生産指示を出力
する。この場合、プリンタでなく自動機等に生産指示を
出力する場合もある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した車両生産
ラインでは、各工程ごとにタクト時間という処理時間が
設定されており、このタクト時間内に作業者あるいは自
動機は所定の処理を終了させる必要がある。従って、各
ラインコンピュータは、一定時間内に必ず個々の車両に
ついて生産仕様等の指示を行う必要がある。ところが、
ファイルサーバはシステム内に通常１台設けられている
のみであるため、このファイルサーバに対する車両仕様
情報の問い合わせが、多数のラインコンピュータから集
中的になされる場合があり、また、ネットワークも輻輳
状態となることがある。このため、ファイルサーバから
各ラインコンピュータへの応答が遅延し、上記した一定
時間内の生産仕様指示ができない事態も生じる。従っ
て、このようなシステムを構築するに際しては、各構成
要素への負荷のバランスを十分に考慮する必要がある。
例えば、このような分散型コンピュータシステムにおい
て、生産計画の変更等に伴い、新たな機能の追加やライ
ン増設といったシステム拡張が要求された場合には、ラ
インコンピュータの機能を追加したり、あるいはライン
コンピュータ自体の増設が行われる。このような場合に
は、実際の工場への新システム導入前に、増設機能部分
のチェックはもちろんのこと、工場の稼働環境下でのシ
ステム全体としての性能チェックを行い、ラインコンピ
ュータの増設等による弊害が生じていないかどうかを調
べる必要がある。

【００１５】しかしながら、従来の分散型コンピュータ
システムでは、このようなシステム導入前の検証は、実
システムを用いて行われていた。すなわち、ラインコン
ピュータの台数や関連する設備など、工場と同じ稼働環
境を用意し、特に処理が集中するファイルサーバやネッ
トワークに稼働状態と同じ負荷をかけたうえで、機能や
ラインコンピュータの増設によるシステム性能への影響
を確認していた。従って、システムを拡張・変更するご
とに、実際のラインと同じ設備が必要になるとともに、
時間的にも膨大なテスト工数が必要となるという問題が
あった。

【００１６】従って、上記問題点を解決しなければなら
ないという課題がある。

【００１７】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、工場の実システムと同等の稼働環境下
でのシステム検証を、極めて小規模な構成で実現するこ
とができる分散型コンピュータシミュレータを得ること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る分散処理
システムシミュレータは、(i) 製品の製造ライン等に必
要な所定の情報ファイルを保有するファイルサーバに対
し、ネットワークを介して通信を行う通信制御部と、(i
i)実際の製造ライン等における各工程をそれぞれ管理・
制御する複数の分散型コンピュータの各処理機能のう
ち、ファイルサーバとのやりとりに関わる部分のみを各
分散型コンピュータごとにパッケージ化した複数の処理
機能パッケージと、(iii) これら複数の処理機能パッケ
ージに対し、実際の製造ライン等における工程と同一の
タクト時間間隔でそれぞれ起動をかける複数のタクト起
動部とを有し、処理機能パッケージを実際の製造ライン
等と同じ状態で動作させることにより、ネットワーク及
びファイルサーバを含めたシステム全体の動作状況を実
稼働状態と同じ環境下でシミュレートするものである。

【００１９】

【作用】この発明に係る分散処理システムシミュレータ
では、複数の処理機能パッケージに対し、実ラインの工
程と同一のタクト時間間隔で各々起動をかけることによ
り、ファイルサーバへの模擬的アクセスを実現させ、こ
れにより、ネットワーク及びファイルサーバを含めたシ
ステム全体の動作状況が実稼働状態と同じ環境下でシミ
ュレート可能となる。

【００２０】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例における分散処理
システムシミュレータを表わしたものである。ここで
は、ボディー工程、塗装工程、組立工程、検査工程の４
工程をシミュレートするシミュレータについて説明す
る。なお、この図で、従来例（図４、図５）と同一部分
には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【００２２】このシミュレータ３１は、ネットワーク１
３を介してファイルサーバ１１に接続されている。ネッ
トワーク１３には、今、シミュレーションの対象となっ
ている増設ラインコンピュータ３２が接続されている。
増設ラインコンピュータ３２には、マグカードリーダ１
４、及びプリンタ１５が接続されている。ファイルサー
バ１１は、図５に示したと同様の構成となっているの
で、ここでは説明を省略する。

【００２３】シミュレータ３１には、ボディー工程処理
部３３−１、塗装工程処理部３３−２、組立工程処理部
３３−３、検査工程処理部３３−４が設けられている。
ボディー工程処理部３３−１は、タクト起動部３４−
１、及びボディー番号用ファイル３５−１を介してファ
イル登録部３７へと接続されている。他の工程処理部３
３−２〜３３−４についても同様である。これらの工程
処理部は、図５に示した工程処理部２２が有する機能の
うち、ネットワーク１３との通信に関わる部分のみを司
るものである。

【００２４】このシミュレータ３１には、テスト結果を
格納するためのメモリ３８、シミュレーションに必要な
各種情報を入力するためのキーボード３９、及びテスト
結果を出力するためのディスプレイ４０及びプリンタ４
１が接続されている。

【００２５】以上のような構成の分散処理システムシミ
ュレータの動作を説明する。まず、シミュレーションに
先立って、各工程処理部に入る車両のボディー番号を複
数台分キーボード３９より入力する。入力されたボディ
ー番号は、ファイル登録部３７を経てボディー番号用フ
ァイル３５−１〜３５−４に登録される。また、タクト
起動部３４−１〜３４−４には、各担当工程の稼働環境
と同じタクト周期で起動がかかるようにタクト時間を設
定しておく。例えば、実際のラインでのボディー工程の
タクト時間が９０秒であるとすると、タクト起動部３４
−１にもこれと同じ９０秒を設定する必要がある。これ
により、タクト起動部３４−１は、９０秒ごとに起動を
行うこととなり、マグカードによる入力は必要ない。

【００２６】ここでは、これらの工程処理部のうち、ボ
ディー工程処理部３３−１の動作を図２とともに説明す
る。

【００２７】タクト起動部３４−１は９０秒のタクトで
起動し、ボディー番号用ファイル３５−１から最初のボ
ディー番号を読み取る（図２ステップＳ１０１）。今、
図２に示すように、ボディー番号用ファイル３５−１に
“１２３４５”、“１３７９０”、……等のボディー番
号が登録済みであるとすると、まずボディー番号“１２
３４５”を読み取り、これをボディー工程処理部３３−
１に送信する（ステップＳ１０２）。

【００２８】ボディー工程処理部３３−１は、受信した
ボディー番号を基に該当する車両仕様情報をファイルサ
ーバ１１に要求する。これにより、ファイルサーバ１１
から、従来例（図５）で説明したと同様の動作により、
該当する車両仕様情報が読み込まれる（ステップＳ１０
３）。

【００２９】そして、ボディー工程処理部３３−１は、
工程通過実績処理等を行い、車両仕様情報を更新してフ
ァイルサーバ１１に送信する。これにより、ファイルサ
ーバ１１内の当該車両仕様情報に処理履歴が付加され、
更新される（ステップＳ１０４）。

【００３０】次にボディー工程処理部３３−１は、該当
ボディー番号の車両についての処理が車両したことをタ
クト起動部３４−１に送信する（ステップＳ１０５）。

【００３１】これを受けたタクト起動部３４−１は、通
知のあったボディー番号を削除してファイル内を前詰め
シフトすることによりボディー番号用ファイル３５−１
の更新を行う（ステップＳ１０６）。ここでは、図２に
示すように、ボディー番号“１２３４５”が削除され、
“１３７９０”以下のボディー番号が順次前詰めされ
る。

【００３２】このような一連の処理は、他の工程処理
部、すなわち塗装工程処理部３３−２、……等において
も、同様に行われることとなる。

【００３３】一方、増設ラインコンピュータ３２は、予
め設定された処理プログラムに従い、ファイルサーバ１
１へのアクセス等をはじめとする所定の処理を行う。

【００３４】これにより、各工程のタクト時間に応じ、
ボディー工程〜検査工程までの処理が、実際の稼働環境
と同じ状態、すなわち増設ラインコンピュータ３２の稼
働をも含めた環境下で行われることとなる。

【００３５】この結果、例えばある工程処理部で、過負
荷状態が発生した場合には、その状況を定量的に調べ
て、これをメモリ３８に書き込む。そして、このテスト
結果データは、その後所定の操作を行うことによりディ
スプレイ４０やプリンタ４１から出力される。

【００３６】以上のように、本実施例では、ボディー工
程から検査工程までの４工程のネットワークに係る機能
を１つにパッケージ化してシミュレータを構成すること
により、増設ラインコンピュータがシステム全体に及ぼ
す影響を実システムと同一環境下でシミュレートするこ
とができる。

【００３７】なお、本実施例では、ラインコンピュータ
を増設する場合のシミュレーションについて説明した
が、このほか、既存のラインコンピュータの機能や仕様
を変更する場合についても同様のシミュレーションが可
能である。

【００３８】例えば、図３に示すように、ラインコンピ
ュータ１２−ｉの機能を変更したい場合には次のように
してシミュレーションを行うことができる。すなわち、
この場合、ネットワーク１３には、ファイルサーバ１
１、シミュレータ３１のほか、シミュレーションの対象
となるラインコンピュータ１２−ｉを接続する。シミュ
レータ３１には、実際のラインに接続されるラインコン
ピュータに搭載する処理プログラム４３−１、４３−
２、……、４３−ｉ、……が搭載されているが、シミュ
レーションの際には、このうち、ラインコンピュータ１
２−ｉに搭載するプログラム４３−ｉのみをマスクす
る。もちろん、ラインコンピュータ１２−ｉには、変更
後の処理プログラムを搭載しておく。このような構成に
より、ラインコンピュータ１２−ｉの機能変更が現実に
システム全体に及ぼす影響をシミュレートすることがで
きる。

【００３９】なお、上記したようなラインが例えば４つ
ある場合には、各ラインごとに、図１に示したような構
成のシミュレータを構成し、これら複数のシミュレータ
を、増設したいラインコンピュータやファイルサーバ等
とともにネットワーク接続して、そのすべてを稼働させ
ればよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各工程ごとに設けられる分散型コンピュータの処理機能
のうちネットワーク通信に関わる部分のみを各々パッケ
ージ化し、これを実ラインの工程と同一のタクト時間間
隔で各々起動をかけることとしたので、ファイルサーバ
への模擬的アクセスが実現できる。これにより、ネット
ワーク及びファイルサーバを含めたシステム全体の動作
状況が実稼働状態と同じ環境下でシミュレート可能とな
る。従って、従来のように、実際の製造ラインと全く同
じシステムを必要とせず、極めて小規模な構成で、かつ
精度良くシミュレーションを行うことができるという効
果がある。さらに、時間的にもテスト工数を大幅に削減
することができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における分散処理システムシ
ミュレータとその周辺部を示すブロック図である。

【図２】この分散処理システムシミュレータの動作を説
明するための流れ図である。

【図３】この分散処理システムシミュレータの応用例を
示すブロック図である。

【図４】一般の分散処理システムを示すブロック図であ
る。

【図５】この分散処理システムにおけるファイルサーバ
及びラインコンピュータを詳細に示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１ ファイルサーバ １２−１〜１２−ｉ ラインコンピュータ １３ ネットワーク ３１ シミュレータ ３２ 増設ラインコンピュータ ３３−１ ボディー工程処理部 ３３−２ 塗装工程処理部 ３３−３ 組立工程処理部 ３３−４ 検査工程処理部 ３４−１〜３４−４ タクト起動部 ３５−１〜３５−４ ボディー番号用ファイル ３７ ファイル登録部 ３８ メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品の製造ライン等に必要な所定の情報
   ファイルを保有するファイルサーバに対し、ネットワー
   クを介して通信を行う通信制御部と、 実際の製造ライン等における各工程をそれぞれ管理・制
   御する複数の分散型コンピュータの各処理機能のうち、
   少なくとも前記ファイルサーバとのやりとりに関わる部
   分を各分散型コンピュータごとにパッケージ化した複数
   の処理機能パッケージと、 これら複数の処理機能パッケージに対し、実際の製造ラ
   イン等における工程と同一のタクト時間間隔でそれぞれ
   起動をかける複数のタクト起動部とを有し、 前記処理機能パッケージを実際の製造ライン等と同じ状
   態で動作させることにより、前記ネットワーク及びファ
   イルサーバを含めたシステム全体の動作状況を実稼働状
   態と同じ環境下でシミュレートすることを特徴とする分
   散処理システムシミュレータ。