JPH08187648A - Production line construction method and production line control system - Google Patents

Production line construction method and production line control system

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JPH08187648A
JPH08187648A JP186895A JP186895A JPH08187648A JP H08187648 A JPH08187648 A JP H08187648A JP 186895 A JP186895 A JP 186895A JP 186895 A JP186895 A JP 186895A JP H08187648 A JPH08187648 A JP H08187648A
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JP
Japan
Prior art keywords
production
line
cell unit
production line
virtual
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP186895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Nezu
和雄 根津
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YOKOGAWA SOGO KENKYUSHO KK
Original Assignee
YOKOGAWA SOGO KENKYUSHO KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP186895A priority Critical patent/JPH08187648A/en
Publication of JPH08187648A publication Critical patent/JPH08187648A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

PURPOSE: To construct an optimum production line with no waste by determining combination of each production basic element of minimizing a cycle time, by using a virtual plant to simulate a process of goods production in a simulation means. CONSTITUTION: A virtual production plant means 2 has virtual operating system 22 of using a programmable cell unit model 21 of simulating an actual plant cell controlled by each plant cell unit controller part. In a cell unit model 21, a production plant is combined with a production basic element model, prepared from a specific viewpoint, and constructed so as to provide a structure and behavior equivalent to an actual plant. A control condition, obtained in a control condition indicating means 3 and a virtual plant means 2, is indicated in each plant cell unit controller part 1 through a communication bus BS. Of each production basic element of constituting the cell unit model 21, an equipment element, changing an internal condition, action mode and internal variables with the lapse of time, performs action in accordance with these changes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原材料取り込みそれを
加工したり、搬送したり、組み立てたりしながら目的と
する製品を効率よく生産するための最適生産ラインの構
築方法およびそれにより構築された生産ラインの管理シ
ステムに関する。更に詳しくは、生産ラインを構成する
搬送ライン,加工ライン,組立ライン,検査ライン等の
機械,設備要素を模擬した生産基本要素を格納する記憶
手段と、この記憶手段から読みだした複数の生産基本要
素を組み合わせて仮想生産ライン(仮想工場)を構築す
る仮想工場構築手段と、構築された仮想工場を用いて製
品生産のシミュレーションを行うシミュレーション手段
とを備え、製品を効率的に生産することのできる最適な
生産ラインを構築することができる生産ライン構築方法
に関する。また、この方法により構築した生産ラインを
効率的に管理することのできる生産ライン管理システム
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a method for constructing an optimum production line for efficiently producing a desired product while processing, transporting, and assembling raw material intake, and a method for constructing the optimal production line. Regarding the management system of the production line. More specifically, storage means for storing production basic elements simulating machines and equipment elements such as a transfer line, a processing line, an assembly line, and an inspection line that compose the production line, and a plurality of production basics read from this storage means. A virtual factory construction means for constructing a virtual production line (virtual factory) by combining elements and a simulation means for simulating product production using the constructed virtual factory are provided, and products can be efficiently produced. The present invention relates to a production line construction method capable of constructing an optimum production line. The present invention also relates to a production line management system capable of efficiently managing the production line constructed by this method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より新しく工場を建設する際は、そ
こで生産する製品の生産プロセスに応じて、機械や設備
を配置することになるが、生産する製品の銘柄が頻繁に
変更されたりすると、それに応じて、生産ラインも変更
する必要がある。この際、どの様な機械や設備を用いそ
れらをどのような順序や組み合わせで配置するのか、あ
るいはそれらの機械や設備の管理条件をどのような値に
設定するかは、従来より、専ら生産ラインをよく知った
作業者や管理者の経験や知識あるいはカンに頼られてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, when constructing a new factory, machines and equipment are arranged according to the production process of the products produced there, but if the brand of the products produced is frequently changed, The production line also needs to be changed accordingly. At this time, what kind of machines and equipment should be used, in what order and combination they should be placed, and what value should be set for the management conditions of those machines and equipment should be determined from the conventional production line. I had to rely on the experience and knowledge of the operators and managers who knew well about it.

【0003】また、製品の生産ラインを制御したり管理
したりするための制御システムとしては、分散形制御シ
ステム(DCS)が知られている。この様なシステムの
一例としては、例えば、特開昭59−16013号公報
等に開示されている。DCSは、分散配置されたプラン
ト制御のための複数の制御ステーションと、各制御ステ
ーションに通信バスを介して接続され、プロセスの操作
や監視を行う監視操作ステーションとで構成されてい
る。各制御ステーションは、それぞれ独立して制御動作
を行い、制御ステーションと監視操作ステーションとの
間では、通信バスを介して定期的な通信が行われていて
制御ステーションが扱う各種データが、監視操作ステー
ション側でリアルタイムで把握できるような構成となっ
ている。
A distributed control system (DCS) is known as a control system for controlling and managing a product production line. An example of such a system is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-16013. The DCS is composed of a plurality of control stations for distributed plant control, and a monitoring operation station that is connected to each control station via a communication bus and operates and monitors a process. Each control station performs control operation independently, and regular communication is performed between the control station and the monitoring operation station via the communication bus, and various data handled by the control station is sent to the monitoring operation station. It is configured so that the user can grasp it in real time.

【0004】これにより、制御機能の分散と情報の監視
や操作の集中を図って、高い信頼性の生産システムを実
現している。
As a result, a highly reliable production system is realized by distributing control functions, monitoring information and concentrating operations.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】作業者や管理者の経験
や知識あるいはカンに基づいて生産ラインの構築を行う
従来の手法は、個人の経験や知識に大きく依存する。ま
た、製品銘柄が頻繁に変更されるような場合には、迅速
に対応することができない上に、常に最適な生産ライン
が構築されるという保証はない。
The conventional method of constructing a production line based on the experience and knowledge of operators and managers or the can greatly depends on the experience and knowledge of individuals. Further, when the product brand is frequently changed, it is not possible to respond promptly, and there is no guarantee that an optimal production line will always be constructed.

【0006】一方、構築された生産ラインあるいはプラ
ントを制御,管理するこれまでの分散形システムは、制
御対象となるプラントの規模が大きくなると、各制御ス
テーションと監視操作ステーションとの間を結ぶ通信バ
スには、プロセスデータを含む大量のデータが伝送され
ることとなり、高速で信頼性の高いものが要求され、全
体システムが高価となる。また、生産銘柄の変更やそれ
に応じたラインの組み替え等に対して、容易に対応する
ことが困難となる。
On the other hand, in the conventional distributed system for controlling and managing the constructed production line or plant, when the scale of the plant to be controlled becomes large, a communication bus connecting each control station and the monitoring operation station. Since a large amount of data including process data is transmitted, a high-speed and highly reliable device is required, and the entire system becomes expensive. In addition, it is difficult to easily deal with a change in production brand and a rearrangement of lines in accordance with the change.

【0007】ここにおいて、本発明は、製品を効率的に
生産することのできる最適な生産ラインを、迅速にかつ
経済的に構築することのできる生産ライン構築方法を提
供することを目的とする。また、生産計画の変更や生産
銘柄の変更などに対して、フレキシブルに対応すること
のでき、また、製品の生産を効率的に管理することので
きる生産ライン管理システムを提供することを目的とす
る。
[0007] Here, an object of the present invention is to provide a production line construction method capable of constructing an optimum production line capable of efficiently producing a product quickly and economically. Further, it is another object of the present invention to provide a production line management system capable of flexibly responding to a change in production plan, a change in production brand, etc., and capable of efficiently managing production of products. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
本発明は、生産ラインを構成する搬送ライン,加工ライ
ン,組立ライン,検査ライン等の機械,設備要素を模擬
した生産基本要素を格納する記憶手段と、この記憶手段
から読みだした複数の生産基本要素を組み合わせて仮想
生産ライン(仮想工場)を構築する仮想工場構築手段
と、構築された仮想工場を用いて製品生産のシミュレー
ションを行うシミュレーション手段とを備え、仮想工場
構築手段により複数の生産基本要素を製品生産の流れに
従って組み合わせて仮想工場を構築する第1のステップ
と、第1のステップにより構築された仮想工場を用いシ
ミュレーション手段により製品生産のプロセスをシミュ
レーションする第2のステップと、各生産基本要素に設
定されるサイクルタイムが最小となるように前記第1の
ステップと第2のステップとを繰り返し、サイクルタイ
ムが最小となる各生産基本要素の組み合わせを決定する
第3のステップと、第3のステップにより決定した各生
産基本要素の組み合わせに基づいて実際の生産ラインを
構築する第4のステップとを含む生産ライン構築方法で
ある。
The present invention which achieves such an object stores the production basic elements simulating machines and equipment elements such as a transfer line, a processing line, an assembly line, and an inspection line which constitute the production line. And a virtual factory construction means for constructing a virtual production line (virtual factory) by combining a plurality of production basic elements read from this storage means, and a simulation of product production using the constructed virtual factory A first step of constructing a virtual factory by combining a plurality of production basic elements according to a flow of product production by the virtual factory construction means, and a simulation means using the virtual factory constructed by the first step. The second step of simulating the product production process and the cycle timer set for each production basic element. The first step and the second step are repeated so that the cycle time is minimized, and the third step for determining the combination of the respective production basic elements for which the cycle time is minimized and the steps determined by the third step are performed. And a fourth step of constructing an actual production line based on a combination of production basic elements.

【0009】また、本発明は、自立分散形の複数のプラ
ントセルユニットコントローラ部と、これらの各プラン
トセルユニットコントローラ部に通信回線を介して結ば
れ、管理条件を指示する管理装置とを備えた装置であっ
て、前記管理装置に、生産ラインを構成する搬送ライ
ン,加工ライン,組立ライン,検査ライン等の機械,設
備要素を模擬した生産基本要素を格納する記憶手段と、
この記憶手段から読みだした複数の生産基本要素を組み
合わせて仮想生産ライン(仮想工場)を構築する仮想工
場構築手段と、構築された仮想工場を用いて製品生産の
シミュレーションを行うシミュレーション手段と、仮想
工場で得られた管理条件を前記通信回線を介して各プラ
ントセルユニットコントローラ部にダウンロードする管
理条件指示手段とを設けたことを特徴とする生産ライン
管理システムである。
Further, the present invention is provided with a plurality of independent distributed type plant cell unit controller sections, and a management device which is connected to each of these plant cell unit controller sections via a communication line to instruct a management condition. A storage unit for storing production basic elements simulating machines and equipment elements such as a transport line, a processing line, an assembly line, and an inspection line, which form a production line, in the management apparatus,
A virtual factory construction means for constructing a virtual production line (virtual factory) by combining a plurality of production basic elements read from this storage means, a simulation means for simulating product production using the constructed virtual factory, and a virtual The production line management system is provided with a management condition instruction means for downloading the management condition obtained at the factory to each plant cell unit controller section via the communication line.

【0010】[0010]

【作用】管理装置側に設けられている仮想工場は、多数
の生産基本要素(セルユニット)を有しており、これら
の生産基本要素を目的とする製品を生産する生産ライン
を想定して組み合わせ、実プラントを模擬する仮想工場
を構築する。この仮想工場では、例えば、3次元の画像
を表示するようなバーチャルパネルやシミュレーション
手段を備え、各ラインを経て製品が生産される過程をこ
のパネル上で検証することができ、この検証により最適
な生産ラインが出来あがる。
[Function] The virtual factory provided on the management device side has a large number of production basic elements (cell units), and these production basic elements are combined assuming a production line for producing a product intended. , Build a virtual factory that simulates a real plant. In this virtual factory, for example, a virtual panel for displaying a three-dimensional image and a simulation means can be provided, and the process in which a product is produced through each line can be verified on this panel. The production line is completed.

【0011】実際の生産ラインは、仮想工場を構成して
いる各生産基本要素の組み合わせに沿って構築される。
管理条件指示手段は、仮想工場で検証して得られた管理
条件を通信回線を介して実際の生産ラインを制御する各
プラントセルユニットコントローラ部側にダウンロード
する。
An actual production line is constructed in accordance with a combination of production basic elements that make up a virtual factory.
The management condition instructing means downloads the management condition obtained by the verification at the virtual factory to each plant cell unit controller section side which controls the actual production line through the communication line.

【0012】これにより、複数の各プラントセルユニッ
トコントローラ部は、それぞれのコントローラ部が協調
するような形で、生産ラインを個別に制御する。
As a result, the plurality of plant cell unit controller sections individually control the production line such that the controller sections cooperate with each other.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は、本発明の生産ライン構築方法を説明
するための図で、コンピュータの表示画面の一例を示し
ている。この画面は、生産ラインを構成する搬送ライ
ン,加工ライン,組立ライン,検査ライン等の機械,設
備要素を模擬した生産基本要素212等をイメージする
シンボルを表示するシンボル表示部W1と、これらの生
産基本要素を指定し、生産ラインとして構築するライン
レイアウト部W2とを有している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the production line construction method of the present invention, showing an example of a display screen of a computer. This screen includes a symbol display section W1 for displaying symbols that represent a production basic element 212 or the like that simulates a machine such as a transfer line, a processing line, an assembly line, an inspection line, or an equipment element that constitutes the production line, and the production of these. It has a line layout section W2 for designating a basic element and constructing it as a production line.

【0014】生産基本要素212を示す各シンボルに
は、それぞれサイクルタイム等のデータや、製造工程番
号等を定義(設定)できるようになっている。これらの
各シンボルに関するソフトウェア(プログラム)やデー
タは、図示していないがコンピュータが持つ記憶手段に
格納されていて、キーボードやマウス等を用いて、特定
な生産基本要素を選択することで、当該生産基本要素に
関するデータが読みだされる。また、選択した生産基本
要素のシンボルは、ラインレイアウト部W2の適宜の位
置に配置することができ、これらを製品生産の流れに従
って組み合わせて、所望の生産ラインをラインレイアウ
ト部W2上で構築する。
Each symbol indicating the production basic element 212 can define (set) data such as a cycle time and a manufacturing process number. Although not shown, software (program) and data relating to each of these symbols are stored in a storage means of a computer, and a specific production basic element is selected by using a keyboard, a mouse, or the like, thereby producing the production. Data about the basic elements are read out. The symbols of the selected production basic elements can be arranged at appropriate positions in the line layout section W2, and these are combined according to the flow of product production to construct a desired production line on the line layout section W2.

【0015】ここで、各生産基本要素の相互間の接続
は、グラフィックエディタ等、当該技術分野で周知の手
法により接続され、各生産基本要素を構成しているプロ
グラムやデータが連結し合って、実際の生産ラインを模
擬するような仮想生産ラインを示すセルユニットモデル
ができあがる。この様にしてラインレイアウト部W2に
仮想工場が構築されると、シミュレーション手段によ
り、構築された仮想工場を用いて製品生産のシミュレー
ションを行うことになる。このシミュレーションでは、
生産しようとする製品銘柄の情報を仮想工場に与え、そ
の製品が仮想工場から出力されるまでのプロセスを検証
する。そして、各生産基本要素に設定されるサイクルタ
イムが最小となるように、必要に応じて、生産基本要素
の配置を入れ換えたり、別の生産基本要素に変更したり
し、また、シミュレーションを繰り返しながら、最適な
生産ラインを構築してゆく。
Here, the connection between the respective production basic elements is performed by a method well known in the art, such as a graphic editor, and the programs and data constituting the respective production basic elements are connected to each other, A cell unit model showing a virtual production line that simulates an actual production line is created. When a virtual factory is constructed in the line layout section W2 in this way, the simulation means simulates product production using the constructed virtual factory. In this simulation,
Information on the product brand to be produced is given to the virtual factory, and the process until the product is output from the virtual factory is verified. Then, if necessary, the layout of production basic elements can be changed or changed to another production basic element so that the cycle time set for each production basic element can be minimized. , Build an optimal production line.

【0016】そして、最適な生産ラインがラインレイア
ウト部W2上で決定したら、その決定した各生産基本要
素の組み合わせに沿って実際の生産ラインを構築する。
この様な、生産ラインの構築方法によれば、ラインレイ
アウト部W2に構築した仮想工場において、製品生産の
ための様々な状況をシミュレーションにより検証するこ
とができる。そして、その結果に基づいて実際の生産ラ
インが構築されるので、無駄がなく低コストで迅速に最
適な生産ラインを構築することができる。
When the optimum production line is determined on the line layout section W2, an actual production line is constructed in accordance with the determined combination of the production basic elements.
According to such a production line construction method, various situations for product production can be verified by simulation in the virtual factory constructed in the line layout section W2. Then, since the actual production line is constructed based on the result, it is possible to construct an optimal production line quickly and at low cost without waste.

【0017】図2は、本発明に係わる生産ライン管理シ
ステムの一例を示す構成ブロック図である。図におい
て、OFは管理装置側、PLTはプラントあるいは工場
側で、これらの間は、汎用化された通信バス(通信回
線)BSにより結ばれている。なお、この通信バスBS
としては、通信ケーブルを用いて構成されるものの外
に、無線回線により構成されるものを含むものとする。
プラントPLT内の各生産ラインは、図1を用いて説明
したような手法により、各生産基本要素がレイアウトさ
れ、また、各生産基本要素には、サイクルタイム等の管
理パラメータが設定されているものとする。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a production line management system according to the present invention. In the figure, OF is a management device side, PLT is a plant or factory side, and these are connected by a generalized communication bus (communication line) BS. In addition, this communication bus BS
In addition to those configured by using a communication cable, those configured by a wireless line are included.
In each production line in the plant PLT, each production basic element is laid out by the method described with reference to FIG. 1, and in each production basic element, management parameters such as cycle time are set. And

【0018】工場側において、1は自立分散システムを
形成している複数のプラントセルユニットコントローラ
部である。これらの各コントローラ部は、そこに設定さ
れた管理条件に基づき、自分が担当する範囲のプラント
に設置してあるセンサSNRから各種の信号を入力する
と共に、各バルブや電磁弁、スイッチ等のアクチュエー
タACRを制御するように構成されている。なお、各コ
ントローラ部は、通信バスBSを介して互いに接続され
ており、通信バスBSを介して、生産管理のために必要
となる管理情報等が伝送される。
On the factory side, 1 is a plurality of plant cell unit controller sections forming an independent distributed system. Based on the management conditions set therein, each of these controller units inputs various signals from the sensor SNR installed in the plant in its own range, and actuators such as valves, solenoid valves, and switches. It is configured to control the ACR. The controller units are connected to each other via a communication bus BS, and control information and the like required for production control are transmitted via the communication bus BS.

【0019】ここで、自立分散システムとは、集中的な
管理機能を持たず、システムを構成する各要素部分が自
律的に動作あるいは行動することにより、全体が協調的
に調和して動作し、目的の製品を生産するシステムを指
称しており、汎用のコンピュータが使用可能である。な
お、自立分散システムを解説した記事として、例えば、
「OHM」1994年8月号第58頁〜67頁等があ
る。
Here, the self-sustaining decentralized system does not have a centralized management function, and each element part constituting the system operates or acts autonomously, so that the entire system operates in a coordinated manner. It refers to the system that produces the target product, and a general-purpose computer can be used. As an article explaining the self-sustaining distributed system, for example,
"OHM" August 1994, pages 58-67.

【0020】管理装置側において、2は仮想生産工場
(virtual manufacturing Plant)手段で、各プラント
セルユニットコントローラ部が制御する実プラントセル
を模擬したプログラマブルなセルユニットモデル21を
用いた仮想オペーレーテングシステム22と、出力手段
であるところのバーチャルパネル23、各種のデータを
格納したメモリ手段24を備えている。ここで、プログ
ラマブルなセルユニットモデル21は、図1を用いて説
明したような手法により構築された各生産基本要素の組
み合わせ(集まり)からなる仮想工場である。
On the management device side, 2 is a virtual manufacturing plant means, which is a virtual operating plant using a programmable cell unit model 21 simulating an actual plant cell controlled by each plant cell unit controller section. The system 22 includes a virtual panel 23, which is an output unit, and a memory unit 24 that stores various data. Here, the programmable cell unit model 21 is a virtual factory composed of a combination (collection) of the respective production basic elements constructed by the method described with reference to FIG.

【0021】従って、実プラント(生産ライン)を模擬
しているプログラマブルなセルユニットモデル21は、
生産工場を特定な観点、例えば、搬送要素、加工要素、
組立要素、検証要素、貯蔵要素、人手要素等の観点から
作成された多数の生産基本要素モデルを組み合わせて、
実プラントと等価な構造と振る舞いをするように構築さ
れている。
Therefore, the programmable cell unit model 21 simulating an actual plant (production line) is
A production plant with a specific perspective, such as transport elements, processing elements,
Combining many production basic element models created from the viewpoint of assembly elements, verification elements, storage elements, manpower elements, etc.
It is constructed to have a structure and behavior equivalent to that of a real plant.

【0022】3は管理条件指示手段で、仮想工場手段2
で得られた管理条件を、通信バスBSを介して各プラン
トセルユニットコントローラ部1に指示するように構成
してある。図3は、仮想工場手段2において、バーチャ
ルパネル23に表示される画面の一例を示す図である。
ここに表示される画像は、自動倉庫、オペレータ、自動
搬送車(AGV)、ロボット、直線や1/4円弧を組み
合わせたコンベアユニット、モノレール形搬送車(OH
V)、直線や1/4円弧を組み合わせたOHVレール、
マシニングセンタ、ターンテーブル、コンテナボック
ス、セルコントローラ、リミツトスイッチ、パレット、
ワークピース、通信ネットワーク等のオブジェクトから
成る。仮想オペレーティングシステム22は、前述した
ように、実プラントに合わせた各生産基本要素の組み合
わせからなるセルユニットモデル(仮想工場)を有して
いる。
Reference numeral 3 is a management condition instruction means, which is a virtual factory means 2.
The management conditions obtained in (1) are instructed to each plant cell unit controller section 1 via the communication bus BS. FIG. 3 is a diagram showing an example of a screen displayed on the virtual panel 23 in the virtual factory means 2.
The images displayed here are automated warehouses, operators, automated guided vehicles (AGV), robots, conveyor units that combine straight lines and quarter arcs, and monorail guided vehicles (OH).
V), OHV rail that combines straight lines and quarter arcs,
Machining center, turntable, container box, cell controller, limit switch, pallet,
It consists of objects such as workpieces and communication networks. As described above, the virtual operating system 22 has a cell unit model (virtual factory) that is a combination of production basic elements according to the actual plant.

【0023】構築されているセルユニットモデル(仮想
工場)を構成する各生産基本要素(オブジェクト)の中
で、能動的に動作する機器要素は、時間の経過と共にそ
の内部状態や動作モード、内部変数(内部レジスタの
値)等が変化し、これらに応じた動作を行う。また、A
GVやOHV等のように動作が移動、回転など空間的な
変化を伴うものは、それに応じて該当する生産基本要素
の3次元形状が更新される。画面に表示されていないが
各生産基本要素を制御する仮想オペレーティングシステ
ム22内の各制御機器は、時間の経過に従って制御シー
ケンスや制御プログラムを実行し、各生産基本要素の内
部状態や内部変数を変更する。そして、各生産基本要素
の振る舞いは、各生産基本要素の内部状態や内部変数、
画面に表示される各生産基本要素の形状変化等から知る
ことができる。
Among the production basic elements (objects) constituting the constructed cell unit model (virtual factory), the actively operating equipment elements are the internal states, operation modes, and internal variables of the active equipment elements over time. (The value of the internal register) changes, and the operation corresponding to these changes is performed. Also, A
For operations such as GV and OHV that involve spatial changes such as movement and rotation, the three-dimensional shape of the corresponding production basic element is updated accordingly. Although not displayed on the screen, each control device in the virtual operating system 22 that controls each production basic element executes a control sequence or a control program over time, and changes the internal state or internal variable of each production basic element. To do. And the behavior of each production basic element is the internal state and internal variables of each production basic element,
It can be known from the shape change of each production basic element displayed on the screen.

【0024】なお、バーチャルパネル23内には、必要
に応じて、各種のメッセージや各オブジェクト内の内部
状態や内部変数のデータ、ウインドウにて各種のデータ
等が表示できるようにしてある。図4は、セルユニット
モデル21を構成するための最小単位のモデルの一例を
示す構成概念図である。このモデルは、実プラントが生
産する製品に関する各種情報を入力する入力要素211
と、この入力要素に結合し、製品を生産ラインの設備等
を模擬した生産基本要素212と、生産基本要素から出
力される各種の情報を出力する出力要素213、生産基
本要素212に対する制御指令や制御ステータスを扱う
制御管理要素214で構成されている。
In the virtual panel 23, various messages, data of internal states and internal variables in each object, various data in windows, etc. can be displayed as required. FIG. 4 is a structural conceptual diagram showing an example of a minimum unit model for forming the cell unit model 21. This model includes an input element 211 for inputting various kinds of information regarding products manufactured by an actual plant.
And a production basic element 212 that is connected to this input element to simulate a product on a production line, an output element 213 that outputs various information output from the production basic element, a control command for the production basic element 212, The control management element 214 handles the control status.

【0025】ここで、入力要素211が扱う入力信号の
情報としては、生産する製品の仕様情報IN、素材や部
品等の情報(種類や数量)MP、原材料や資源情報(電
力や水等の資源情報を含む)RS、ワーク、数量、品
質、タイミング等がある。これらの各入力情報を式で示
すと以下の通り表すことができる。 IN…fIN(IN1,IN2,…… INn) 製品仕様情報 MP…fMP(MP1,MP2,…… MPn) 素材,部品情報 RS…fRS(RS1,RS2,…… RSn) 資源情報 なお、fは関数、IN1,MP1,RS1等はいずれもパ
ラメータ、nは生産ラインの番号である。
Here, as the information of the input signal handled by the input element 211, the specification information IN of the product to be produced, information (type and quantity) MP of materials and parts, raw material and resource information (resources such as power and water) (Including information) RS, work, quantity, quality, timing, etc. The respective input information can be expressed by the following equations. IN ... f IN (IN 1 , IN 2 , ... IN n ) Product specification information MP ... f MP (MP 1 , MP 2 , ... MP n ) Material and parts information RS ... f RS (RS 1 , RS 2 , .. RS n ) Resource information Note that f is a function, IN 1 , MP 1 , RS 1, etc. are parameters, and n is a production line number.

【0026】生産基本要素212は、製品の生産に必要
な搬送要素221,組立,加工要素222,検証要素2
23,貯蔵要素224,人手要素225等ラインを模擬
する上で必要な各要素を含んでおり、これらの各要素を
実プラントを模擬するように組み合わせて構成されてい
る。これらの各要素は、いずれも管理パラメータとして
サイクルタイムtを用いており、以下の式で表すことが
できる。
The production basic element 212 is a transportation element 221, an assembly / processing element 222, and a verification element 2 necessary for producing a product.
23, storage element 224, man-made element 225, and the like, each element necessary for simulating a line is included, and these elements are combined to simulate an actual plant. Each of these elements uses the cycle time t as a management parameter and can be expressed by the following equation.

【0027】 搬送要素 Tt1,Tt2,…… Ttn 加工要素 Mt1,Mt2,…… Mtn 組立要素 At1,At2,…… Atn 検証要素 Vt1,Vt2,…… Vtn 貯蔵要素 St1,St2,…… Stn 人手要素 Pt1,Pt2,…… Ptn なお、T,M,A,V,S,Pは、それぞれの定数であ
る。
Transport elements Tt 1 , Tt 2 , ... Tt n Machining elements Mt 1 , Mt 2 , ... Mt n Assembly elements At 1 , At 2 , ... At n Verification elements Vt 1 , Vt 2 , ... Vt n storage elements St 1 , St 2 , ... St n manual elements Pt 1 , Pt 2 , ... Pt n Note that T, M, A, V, S, and P are constants.

【0028】出力要素213が扱う情報としては、情報
処理系の出力OP1、生産数量,良品数といった製造系
の出力OP2、排ガスや廃液、残り材料等の支援系の出
力OP3等がある。これらの各出力情報を式で示すと以
下の通り表すことができる。 情報処理系出力 OP1…fOP1(OP1,OP2,…… OPn) 製造系出力 OP2…fOP2(OP1,OP2,…… OPn) 支援系出力 OP3…fOP3(OP1,OP2,…… OPn) また、制御管理要素214が扱う情報としては、生産指
令情報ODや生産ステータス情報ST等がある。これら
の各制御管理は、以下の通り表すことができ、生産基本
要素212に対してやり取りされる。
The information handled by the output element 213 includes the output OP1 of the information processing system, the output OP2 of the manufacturing system such as the production quantity and the number of non-defective products, and the output OP3 of the support system such as exhaust gas, waste liquid, and remaining materials. The respective output information can be expressed by the following equations. Information processing system output OP1 ... f OP1 (OP 1, OP 2, ...... OP n) production system output OP2 ... f OP2 (OP 1, OP 2, ...... OP n) support system output OP3 ... f OP3 (OP 1, OP 2 , ... OP n ) Further, as the information handled by the control management element 214, there are production command information OD, production status information ST and the like. Each of these control controls can be represented as follows and are communicated to the production primitives 212.

【0029】 生産指令 OD…f(OD1,OD2,…… ODn) 生産ステータス ST…f(ST1,ST2,…… STn) 図5は、ディスクリートプロセスにおける標準的な汎用
生産工場を模擬したユニットモデルの一例を示す概念図
である。ここでは、生産工場内の生産基本要素を、情報
(信号)の流れに注目した情報系統212aと、製品
(物)の流れに注目した製造系統212bと、エネルギ
ー等の資源に注目した支援系統212cとに分けて構成
し、各系統内に、搬送要素221,組立,加工要素22
2,検証要素223,貯蔵要素224,人手要素225
等を適宜組み合わせ、実際の生産ラインを模擬するよう
なモデルがそれぞれ構築してある。
Production command OD ... f (OD 1 , OD 2 , ... OD n ) Production status ST ... f (ST 1 , ST 2 , ... ST n ) FIG. 5 is a standard general-purpose production plant in a discrete process. It is a conceptual diagram which shows an example of the unit model which simulated. Here, the production basic elements in the production plant include an information system 212a that focuses on the flow of information (signals), a manufacturing system 212b that focuses on the flow of products (objects), and a support system 212c that focuses on resources such as energy. It is divided into two parts, and each system has a transport element 221, an assembly element 22 and a processing element 22.
2, verification element 223, storage element 224, manual element 225
A model is constructed to simulate the actual production line by appropriately combining the above.

【0030】即ち、この生産工場は、はじめに素材ある
いは部品を搬送要素221により搬送してストア等の貯
蔵要素224にて貯蔵し、続いて、貯蔵要素から取り出
した素材を加工組立要素222において、人手要素22
5によって加工する。その後検証要素223にて検証が
行われ、再び加工組立要素222において、人手要素2
25により組立等を行う。その後、検証要素223にて
検証し、貯蔵要素224に貯蔵するような生産ラインと
なっている。ここで、各要素には、それぞれの設備条件
(種類,台数,品質等)に応じた定数(T,S,M,
V,A等)と、サイクルタイム,ストア時間,組立時
間,ハンドリングタイム(t)等が、パラメータとして
設定されている。
That is, in this production factory, first, materials or parts are transported by the transport element 221 and stored in the storage element 224 such as a store, and subsequently, the material taken out from the storage element is manually processed by the processing and assembly element 222. Element 22
Process by 5. After that, the verification is performed by the verification element 223, and again, in the processing and assembly element 222,
Assemble by 25. After that, the production line is such that it is verified by the verification element 223 and stored in the storage element 224. Here, each element has a constant (T, S, M, etc.) corresponding to each equipment condition (type, number of units, quality, etc.).
V, A, etc.), cycle time, store time, assembly time, handling time (t), etc. are set as parameters.

【0031】また、制御管理要素214には、生産ライ
ンを制御および管理するための条件(例えば、ムダ時
間,制御演算のためのPID定数、最適化係数など)が
設定されており、各生産基本要素212a,212b,
212cは、これらの制御管理条件に基づいて制御管理
要素214から出力される生産指令あるいは制御信号O
Dに従って動作する。
In the control management element 214, conditions for controlling and managing the production line (for example, waste time, PID constants for control calculation, optimization coefficient, etc.) are set, and each production basic is set. Elements 212a, 212b,
212c is a production command or control signal O output from the control management element 214 based on these control management conditions.
Operates according to D.

【0032】情報(信号)の流れに注目した情報系統の
生産基本要素212aは、入力要素211から製品仕様
等の情報入力INが印加され、出力要素213に、例え
ばラインのどの要素において不具合いが発生したか等の
情報処理系出力OP1を出力する。製品(物)の流れに
注目した製造系統の生産基本要素212bは、入力要素
211から素材部品製品仕様等の情報入力MPが印加さ
れ、出力要素213に、例えば良品の製品が何個、不良
品が何個といったような製造系出力OP2を出力する。
In the production basic element 212a of the information system which pays attention to the flow of information (signal), the information input IN such as the product specification is applied from the input element 211 and the output element 213 has a defect in which element of the line, for example. An information processing system output OP1 such as whether it has occurred is output. The production basic element 212b of the manufacturing system, which focuses on the flow of products, receives the information input MP such as the material part product specification from the input element 211, and outputs to the output element 213, for example, how many good products and defective products. The manufacturing system output OP2 is output.

【0033】エネルギー等の資源に注目した支援系統の
生産基本要素212cは、入力要素211から資源等の
情報入力RSが印加され、出力要素213に、排ガスや
廃液等に関する支援系出力OP3を出力する。図6は、
仮想工場手段2の一例を示す機能ブロック図である。こ
の仮想工場手段は、各プラントセルユニットコントロー
ラ部が制御する実プラントセルを模擬したプログラマブ
ルなセルユニットモデル21と、実プラントが生産する
製品の生産プロセスを、セルユニットモデル21を用い
てシミュレーションするシミュレーション手段24と、
セルユニットモデル21の出力情報と実プラントPLT
から出力される出力情報との比較に基づいて、セルユニ
ットモデル21の管理パラメータを修正する管理パラメ
ータ修正手段25とを備えて構成されている。
The production basic element 212c of the support system focusing on resources such as energy receives the information input RS such as resources from the input element 211 and outputs the support system output OP3 relating to exhaust gas and waste liquid to the output element 213. . FIG.
It is a functional block diagram which shows an example of the virtual factory means 2. This virtual factory means is a simulation in which a programmable cell unit model 21 simulating an actual plant cell controlled by each plant cell unit controller and a production process of a product produced by an actual plant are simulated using the cell unit model 21. Means 24,
Output information of cell unit model 21 and actual plant PLT
Management parameter correction means 25 that corrects the management parameter of the cell unit model 21 based on the comparison with the output information output from the cell unit model 21.

【0034】この様な構成のシステムにおいて、セルユ
ニットモデル21と実プラントPLTとは、1:1に対
応していることが必要である。従って、はじめに、バー
チャルパネル23に表示される模擬プラントを構成して
いる装置や設備,機械の組み合わせによるシステムのそ
れぞれの能力仕様を決定した後、セルユニットモデル2
1の特性設定を行う。
In the system having such a configuration, it is necessary that the cell unit model 21 and the actual plant PLT have a 1: 1 correspondence. Therefore, first, after determining the respective capacity specifications of the system based on the combination of the devices, equipment, and machines that constitute the simulated plant displayed on the virtual panel 23, the cell unit model 2
The characteristic setting of 1 is performed.

【0035】この特性設定は、セルユニットモデル21
に設定する各パラメータを、入力条件、出力条件,制御
管理条件等を例えば人手により修正動作を加えながら、
初期値を決定する。続いて、初期値が設定されたセルユ
ニットモデル21に、実プラントPLTに与える入力条
件と同じ情報を入力しながら、また、これらの入力情報
に人為的にゆらぎあるいはステップ変化を与え、それら
の出力応答を観測し、セルユニットモデル21に設定す
る各管理パラメータの値を試行錯誤を繰り返しながら、
管理パラメータ修正手段25により修正し、学習しなが
らこれらの管理パラメータを最適化する。
This characteristic setting is performed by the cell unit model 21.
For each parameter to be set to, input conditions, output conditions, control management conditions, etc.
Determine the initial value. Then, while inputting the same information as the input conditions given to the actual plant PLT to the cell unit model 21 in which the initial value is set, artificial fluctuations or step changes are given to these input information, and their outputs are output. While observing the response and repeating the trial and error of the values of the respective management parameters set in the cell unit model 21,
The management parameters are corrected by the management parameter correction means 25, and these management parameters are optimized while learning.

【0036】即ち、セルユニットモデル21からの出力
情報と、実プラントPLTからの出力情報との差が、入
力情報として各種のゆらぎやステップ等を与えた状態で
なくなるように、セルユニットモデル21に設定する各
管理パラメータを修正し、最終的に実プラントと整合す
る最適なセルユニットモデル21を完成させる。図7
は、完成したセルユニットモデル21を用いて、実際の
プラントPLTの生産ラインによる生産パターンを決定
するためのアルゴリズムを示す概念図である。
That is, in the cell unit model 21, the difference between the output information from the cell unit model 21 and the output information from the actual plant PLT is eliminated so that various fluctuations and steps are given as input information. Each management parameter to be set is corrected, and finally the optimum cell unit model 21 that matches the actual plant is completed. Figure 7
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an algorithm for determining a production pattern on an actual plant PLT production line using the completed cell unit model 21.

【0037】まず、生産ラインにおいて生産する製品の
品目Pnを決定する(ステップ1)。ここでは、例えば
A部品をB個生産することが指定され、これにより、A
部品をB個生産するための各情報である、情報系入力情
報IN,素材,部品等の製造系情報MP,資源系の情報
RS等が入力条件として入力要素211から各生産基本
要素212に与えられる。
First, the item Pn of the product to be produced on the production line is determined (step 1). Here, for example, it is specified that B parts of A parts are to be produced.
The information input information IN, the manufacturing system information MP of materials, parts, etc., the resource information RS, etc., which are each information for producing B parts, are given from the input element 211 to each production basic element 212 as input conditions. To be

【0038】各生産基本要素212は、これらの各入力
情報を受け、生産基本要素212を構成している各搬送
要素や貯蔵要素等の管理パラメータT・tn,S・tn
中のサイクルタイムが最小となる(最短時間となる)最
小化演算を行う(ステップ2)。即ち、f(Ttn,M
tn,Vtn,Atn,Stn,Ptn)が最小化とな
る演算を行う。ここでの最小化演算は、各要素の組み合
わせや順序の入替え、人手要素の配置替え、更に別な要
素への交換を含み、演算手法としては公知のファジイ演
算やニューロを用いた演算などを利用することが可能で
ある。この様な最小化演算により、最短時間で指定品目
を生産するための生産基本要素212を構成する各要素
の組み合わせや、それらの各要素に設定される管理パラ
メータが決定される。また、これに基づく各出力情報O
P1,OP2,OP3がそれぞれ出力される。
Each production basic element 212 receives these input information, and control parameters T.tn, S.tn of each transport element, storage element, etc. constituting the production basic element 212.
A minimization operation is performed that minimizes the cycle time (the shortest time) (step 2). That is, f (Ttn, M
tn, Vtn, Atn, Stn, Ptn) is minimized. The minimization operation here includes the combination of each element and the order of the elements, the rearrangement of the human element, and the exchange of another element, and the well-known fuzzy operation and the operation using the neuron are used as the operation method. It is possible to By such a minimization operation, a combination of the respective elements constituting the production basic element 212 for producing the designated item in the shortest time, and the management parameters set in these respective elements are determined. Also, each output information O based on this
P1, OP2 and OP3 are output respectively.

【0039】ここで、最終的に決定した生産基本要素2
12において、内部の各要素の組み合わせや順序等の入
替えを行った場合は、それに沿って実プラントの生産ラ
インの各要素の組み替えや入替えを合わせて実施するも
のとする。また、実生産ラインでの各要素におけるサイ
クルタイム等を設定し直す。そして、実プラントの生産
ラインの各要素を組み替えた場合は、再度、図5を用い
て説明したようなセルユニットモデル21を最適化する
ための管理パラメータの修正動作を繰り返すこととな
る。
Here, the finally determined production basic element 2
In 12, when the combination and order of the internal elements are exchanged, the elements of the production line of the actual plant are also rearranged and exchanged accordingly. In addition, the cycle time etc. for each element on the actual production line will be reset. Then, when the respective elements of the production line of the actual plant are rearranged, the correction operation of the management parameter for optimizing the cell unit model 21 as described with reference to FIG. 5 is repeated again.

【0040】最短時間で指定品目を生産するための生産
基本要素212を構成する各要素の組み合わせや、それ
らの各要素に設定される管理パラメータが決定される
と、各要素からの生産ステータス情報や出力情報OP1
〜OP3等により、構築された生産ラインによる生産パ
ターンが決定される(ステップ3)。図2において、管
理条件指示手段3は、決定された生産パターンやセルユ
ニットモデル21に設定された各管理パラメータに基づ
き、実プラントPLT側に設定する各管理条件を決定し
(ステップ4)、それらの管理条件(例えば、搬送装置
の搬送時間,加工組立装置での加工時間,各装置でのサ
イクルタイム、制御演算装置のPID演算定数等)を通
信回線BSを介して各プラントセルユニットコントロー
ラ部1にダウンロードする(ステップ5)。
When the combination of each element constituting the production basic element 212 for producing the designated item in the shortest time and the management parameter set in each element are determined, the production status information from each element and the Output information OP1
The production pattern of the constructed production line is determined by OP3, etc. (step 3). In FIG. 2, the management condition instructing means 3 determines each management condition to be set on the actual plant PLT side on the basis of the determined production pattern and each management parameter set in the cell unit model 21 (step 4). Management conditions (for example, the transfer time of the transfer device, the processing time of the processing / assembling device, the cycle time of each device, the PID operation constant of the control operation device, etc.) via the communication line BS for each plant cell unit controller unit 1 (Step 5).

【0041】この様にして管理条件が設定された各プラ
ントセルユニットコントローラ部1は、以後この管理条
件に従って自立分散形に制御動作を行う。実プラントP
LTにおいて生産ラインが各プラントセルユニットコン
トローラ部1により制御されている状態では、制御のた
めのデータのやり取りは仮想工場2側との間で行う必要
はない。
Each plant cell unit controller section 1 for which the management conditions are set in this way thereafter performs control operation in a self-sustaining distributed manner in accordance with the management conditions. Actual plant P
In the state where the production line is controlled by each plant cell unit controller unit 1 in the LT, it is not necessary to exchange data for control with the virtual factory 2 side.

【0042】なお、生産ラインが制御されている状態
で、仮想工場側で、例えば実プラント側から定期的に生
産ステータス情報や制御ステータス情報等受けるように
構成すれば、伝送されたこれらの情報に基づき実プラン
ト側の動作を、バーチャルパネル23上においてモニタ
ーすることができる。
It should be noted that, if the virtual factory side is configured to periodically receive production status information, control status information, etc. from the actual plant side while the production line is controlled, the transmitted information can be obtained. Based on this, the operation on the actual plant side can be monitored on the virtual panel 23.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、コンピュータ上に構築される仮想工場に基づい
て、目的とする生産銘柄に最適な生産ラインの構築を、
迅速に、しかも無駄無く行うことができる。また、生産
計画の変更時や生産銘柄の変更時など必要に応じて最適
な管理条件が求められ、求めた管理条件を管理装置側か
ら各自立分散形のコントローラ部に伝送するような構成
としたもので、低コストで、フレキシブルな生産計画や
銘柄の変更等に迅速、かつ正確に対応することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to construct an optimum production line for a target production brand based on a virtual factory constructed on a computer.
It can be done quickly and without waste. In addition, when the production plan is changed or the production brand is changed, optimal management conditions are required, and the required management conditions are transmitted from the management device side to each independent distributed controller unit. Therefore, it is possible to quickly and accurately respond to flexible production plans and brand changes at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の生産ライン構築方法を説明するための
図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a production line construction method of the present invention.

【図2】本発明に係わる生産ライン管理システムの一例
を示す構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram showing an example of a production line management system according to the present invention.

【図3】仮想工場手段2において、バーチャルパネル2
3に表示される画面の一例を示す図である。
FIG. 3 shows a virtual panel 2 in the virtual factory means 2.
It is a figure which shows an example of the screen displayed on No. 3.

【図4】セルユニットモデル21を構成するための最小
単位のモデルの一例を示す構成概念図である。
FIG. 4 is a structural conceptual diagram showing an example of a minimum unit model for forming a cell unit model 21.

【図5】ディスクリートプロセスにおける標準的な汎用
生産工場を模擬したユニットモデルの一例を示す概念図
である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a unit model simulating a standard general-purpose production factory in a discrete process.

【図6】仮想工場手段2の一例を示す機能ブロック図で
ある。
FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of virtual factory means 2.

【図7】完成したセルユニットモデル21を用いて、実
際のプラントPLTの生産ラインによる生産パターンを
決定するためのアルゴリズムを示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an algorithm for determining a production pattern on a production line of an actual plant PLT using the completed cell unit model 21.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

OF 管理装置 PLT プラントあるいは工場 BS 通信バス 1 プラントセルユニットコントローラ部 2 仮想生産工場(virtual manufacturing Plant)手
段 21 セルユニットモデル 22 仮想オペーレーテングシステム 23 バーチャルパネル 3 管理条件指示手段
OF management device PLT plant or factory BS communication bus 1 plant cell unit controller section 2 virtual manufacturing plant means 21 cell unit model 22 virtual operating system 23 virtual panel 3 management condition instruction means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】生産ラインを構成する搬送ライン,加工ラ
イン,組立ライン,検査ライン等の機械,設備要素を模
擬した生産基本要素を格納する記憶手段と、この記憶手
段から読みだした複数の生産基本要素を組み合わせて仮
想生産ライン(仮想工場)を構築する仮想工場構築手段
と、構築された仮想工場を用いて製品生産のシミュレー
ションを行うシミュレーション手段とを備え、 仮想工場構築手段により複数の生産基本要素を製品生産
の流れに従って組み合わせて仮想工場を構築する第1の
ステップと、 第1のステップにより構築された仮想工場を用いシミュ
レーション手段により製品生産のプロセスをシミュレー
ションする第2のステップと、 各生産基本要素に設定されるサイクルタイムが最小とな
るように前記第1のステップと第2のステップとを繰り
返し、サイクルタイムが最小となる各生産基本要素の組
み合わせを決定する第3のステップと、 第3のステップにより決定した各生産基本要素の組み合
わせに基づいて実際の生産ラインを構築する第4のステ
ップとを含む生産ライン構築方法。
1. Storage means for storing production basic elements simulating machines and equipment elements such as a conveyor line, a processing line, an assembly line, an inspection line, etc. that compose a production line, and a plurality of productions read from this storage means. A virtual factory construction means for constructing a virtual production line (virtual factory) by combining basic elements, and a simulation means for simulating product production using the constructed virtual factory are provided. A first step of constructing a virtual factory by combining elements according to the flow of product production, a second step of simulating a product production process by a simulation means using the virtual factory constructed by the first step, and each production In order to minimize the cycle time set for the basic element, the first step and the second step Step 3 is repeated to determine a combination of production basic elements that minimizes the cycle time, and an actual production line is constructed based on the combination of production basic elements determined in the third step. A method for constructing a production line, including the steps of 4.
【請求項2】自立分散形の複数のプラントセルユニット
コントローラ部と、これらの各プラントセルユニットコ
ントローラ部に通信回線を介して結ばれ、管理条件を指
示する管理装置とを備えた装置であって、 前記管理装置に、 生産ラインを構成する搬送ライン,加工ライン,組立ラ
イン,検査ライン等の機械,設備要素を模擬した生産基
本要素を格納する記憶手段と、 この記憶手段から読みだした複数の生産基本要素を組み
合わせて仮想生産ライン(仮想工場)を構築する仮想工
場構築手段と、 構築された仮想工場を用いて製品生産のシミュレーショ
ンを行うシミュレーション手段と、 仮想工場で得られた管理条件を前記通信回線を介して各
プラントセルユニットコントローラ部にダウンロードす
る管理条件指示手段とを設けたことを特徴とする生産ラ
イン管理システム。
2. An apparatus comprising a plurality of self-sustaining distributed plant cell unit controller sections and a management apparatus which is connected to each of these plant cell unit controller sections via a communication line to instruct management conditions. In the management device, storage means for storing production basic elements simulating machines and equipment elements such as a conveyor line, a processing line, an assembly line, and an inspection line that compose a production line, and a plurality of storage devices read from the storage means. The virtual factory construction means for constructing a virtual production line (virtual factory) by combining production basic elements, the simulation means for simulating product production using the constructed virtual factory, and the management conditions obtained in the virtual factory are described above. The provision of management condition instruction means for downloading to each plant cell unit controller section via a communication line Production line management system for the butterflies.
【請求項3】プログラマブルなセルユニットモデルは、
実プラントが生産する少なくとも製品の仕様に関する情
報、素材に関する情報を入力する入力要素と、この入力
要素に結合し、製品の生産に必要な搬送,加工,組立,
検査等のラインを模擬した生産基本要素と、生産基本要
素から出力される各種情報を出力する出力要素と、生産
基本要素に対する制御指令や制御ステータスを扱う制御
管理要素とで構成されることを特徴とする請求項2の生
産ライン管理システム。
3. A programmable cell unit model,
An input element for inputting at least information about product specifications and material information produced by an actual plant, and by combining these input elements with the transport, processing, assembly, and other processes required for product production.
It is composed of a production basic element that simulates a line for inspection, an output element that outputs various information output from the production basic element, and a control management element that handles control commands and control status for the production basic element. The production line management system according to claim 2.
【請求項4】仮想工場は、各プラントセルユニットコン
トローラ部が制御する実プラントセルを模擬したプログ
ラマブルなセルユニットモデルと、 実プラントが生産する製品の製造プロセスを前記セルユ
ニットモデルを用いてシミュレーションするシミュレー
ション手段と、 セルユニットモデルの出力情報と実プラントから出力さ
れる出力情報との比較に基づいて前記セルユニットモデ
ルの管理パラメータを修正する管理パラメータ修正手段
とを備えることを特徴とする請求項2の生産ライン管理
システム。
4. A virtual factory simulates a programmable cell unit model simulating an actual plant cell controlled by each plant cell unit controller and a manufacturing process of a product produced by an actual plant using the cell unit model. 3. A simulation means, and a control parameter correction means for correcting the control parameter of the cell unit model based on a comparison between the output information of the cell unit model and the output information output from the actual plant. Production line management system.
【請求項5】仮想工場は、指定された生産する製品銘柄
情報を受け、当該製品銘柄を生産する生産基本要素の搬
送ライン,加工ライン,組立ライン,検査ライン等での
それぞれの時間が最小となる生産パターンを決定し、 決定した生産パターンに基づいて実際の生産ラインを構
成すると共に、構成した実際の生産ラインの管理条件を
決定することを特徴とする請求項2の生産ライン管理シ
ステム。
5. A virtual factory receives information on a specified product brand to be produced, and minimizes the time required for each of the production line basic element production line, such as the transfer line, processing line, assembly line, and inspection line, which produces the product brand. The production line management system according to claim 2, wherein the production pattern is defined as follows, an actual production line is configured based on the determined production pattern, and a management condition of the configured actual production line is determined.
【請求項6】仮想工場内の生産基本要素は、搬送要素,
加工・組立要素,貯蔵要素,検証要素,人手要素を含
み、これらの各要素を組み合わせて生産基本要素を構成
することを特徴とする請求項2の生産ライン管理システ
ム。
6. A production basic element in a virtual factory is a transportation element,
3. The production line management system according to claim 2, comprising a processing / assembly element, a storage element, a verification element, and a manual element, and these elements are combined to form a basic production element.
JP186895A 1995-01-10 1995-01-10 Production line construction method and production line control system Withdrawn JPH08187648A (en)

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