JPWO2018087864A1 - 情報表示装置及び情報表示システム並びに表示画面制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
とくに、生産実績や進捗の見える化は、生産現場におけるタイムリーな情報把握の手段として有効であり、すでに電光掲示板を用いた「アンドン」と呼ばれる装置が広く普及している。
アンドンには、生産目標・生産実績等の数値情報の表示を表示したり、生産ラインを構成する各箇所の稼働状況・異常状況をランプによって表示したり、いくつかの表示形態が、工場の規模や性質に応じて用いられている。
また、こうした電光掲示板方式のほか、パソコンや専用のコントローラを用い、コンピュータグラフィックスにより情報表示を行うアンドンシステムも製品化されている。
こうした生産計画の管理方法は、アンドンシステム導入前から運用されているのが一般的であり、新たに「見える化」を促進するためにアンドンシステムを導入する場合、既存の生産計画の入力システムとのスムーズな連携が求められる。
このため、市販品のアンドンシステムではなく、自前でシステムを開発し、自社に合わせたカスタマイズを施されることも多いが、この場合、市販品をそのまま使う場合に比べ一般に開発コストが高くなるため、とくに開発予算に制限のある企業では導入の障壁となりうる。
そして、例えば特許文献1では、Webサーバを活用し、収集した情報を複数の表示端末に配信し、表示する手法が開示されている。
ここで、公開サーバで、クライアント装置にはWebブラウザが搭載されていることが想定され、プログラマブル表示器に接続された制御機器の状態を、Webサーバ機能を通じてクライアント装置に公開し、クライアント装置でその画面を表示する仕組みが開示されている。また、この技術では、アプレットを用いて、サーバとなるプログラマブル表示器が収集した機器の情報に基づきクライアント装置に表示する情報を動的に更新することが示されている。
しかし、サーバとなるパソコンでの情報表示についてはレイアウトがあらかじめ定められており、ユーザがカスタマイズすることは想定されていない。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施例に関わる情報表示システム全体の構成を示した図であり、図に示すように、本発明における情報表示システム1は、情報表示サーバ100と、情報表示クライアント200、情報表示サーバ100に接続される外部入力デバイス300および制御機器400から構成される。
また、情報表示サーバ100に対する設定を行うコンテンツ設定装置500、画面作成装置600が用意されている。
情報表示サーバ100には、生産設備から現在の生産実績や不良品数、装置の稼働状況、アラームなどを管理するPLCなどの制御機器400と通信する通信インタフェース1(151)を備え、かつ制御機器400と通信を行うための通信プロトコルを実装した通信ドライバを含む制御機器通信処理部113を備える。
また、PLCのような制御機器400により生産情報を管理しない装置に対しては、例えば生産装置の完成品を検出する光電センサなどの外部入力デバイス300からの信号を受け、数をカウントするための外部入力インタフェース150を備える。
通信インタフェース1(151)により制御機器400と通信するか、外部入力インタフェース150により外部入力デバイス300を接続するかは、あるいは両方を併用するかは、適用システムによって最適な形態を選択することができる。
なお、ここでは外部記憶媒体114が情報表示サーバ内に備えられた構成について説明しているが、たとえばEthernet(登録商標)等のネットワークで接続された外部記憶装置やデータベースであっても構わない。
また、外部記憶媒体114に格納された機能画面プログラム180、コンテンツデータ181は、クライアント処理部115により解釈され、内部処理部112を通じ各種外部機器から得られる生産実績や装置状態等の情報やログデータ182に基づいて、情報表示クライアント200に提示する表示画面情報183を構築する。
構築された表示画面情報183は、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)形式で通信するWebサーバ116により、通信インタフェース2(152)を通じて、情報表示クライアント200に配信される。ここで通信インタフェース2(152)は、Ethernet(登録商標)であることが一般的である。
また、コンテンツ設定装置500は、生産計画や掲示板等のコンテンツデータ181を作成編集するための装置であり、コンテンツ編集ツール510を備えた、パソコンやタブレット端末などのコンピュータ装置である。
また、画面作成装置600は、機能画面プログラム180を作成編集するための画面設計ツール610を備えた装置であり、パソコンやタブレット端末などのコンピュータ装置である。
画面情報セット1000には、生産設備の稼働状況や生産状態を表示する生産状態画面セット1010と、生産現場の作業者などにイベントや伝達事項を通知するのに用いる外部コンテンツ画面セット1020が含まれる。
スケジュール情報1100には、画面セットごとの画面遷移条件を定めた画面セット別定常遷移スケジュール1110と、生産状態画面セットに含まれる画面表示で必要となる生産計画情報1120と、外部コンテンツ表示画面セットの表示タイミングを定義するイベントスケジュール1130と、稼働時間・休憩時間、勤務シフトなど生産設備で共通かつ定例的なスケジュール情報である稼働時間スケジュール1140が含まれる。
生産状態画面セット1010には、たとえば現在加工中の製品の作業進捗状況や、装置の稼働状況を表示する複数の画面が定義され、個々の画面を生産状態モニタ画面1011と呼ぶ。
各生産状態モニタ画面1011は、生産計画情報1120やログデータ182、外部入力デバイス300や制御機器400から得られた現在の生産実績や装置の稼働状況が対応付けられる。
外部コンテンツ表示画面セット1020には、たとえば休憩時間のイベント情報や作業の伝達事項などを伝える複数の画面のひな型が定義され、これを外部コンテンツ表示画面1021と呼ぶ。
外部コンテンツ表示画面1021には、静止画・動画・文字列などの外部コンテンツ1022を状況に応じて差し込み表示する。
画面セット別定常遷移スケジュール1110は、各画面セットに2枚以上の画面が定義されている場合、これらの画面表示を切り換える画面の遷移条件を定義した情報である。たとえば、画面セットに画面A,B,・・Nsの画面が存在するとき、画面Aは30秒経過後、画面Bは15秒経過後、画面Nsは制御機器の所定のデバイスメモリの値の立上り(OFF→ONに変化)を検出した際、といった条件をあらかじめしておくことで、自動的に画面セットに定義された複数の画面を順次切り換える。
生産計画情報1120には、例えば、あるロットにおける製品を特定する形名等の情報や、ロットあたりの生産数、標準作業時間等が定義された製品情報や、作業の開始予定時刻等を定めた開始条件、作業の終了条件が定義される。なお、生産計画情報の内容は生産設備の性質や業種によって指標が異なるため、上記に限定するものではない。
このとき、生産計画情報には、製品の形名、生産するロット数、ロットあたりの生産数、製品生産にかかる標準時間、使用する装置、担当する作業者、必要な材料、作業開始予定時刻、完了予定時刻などが定義される。一方、生産実績情報としては、ロット生産開始後の良品・不良品の数、経過時間、作業停止時間、生産設備・装置の異常、部材の残数等の情報がある。
これらの情報を元に、以下に示すような情報を表示する画面を用意する。これらの画面は、機能画面プログラム180として定義され、情報表示サーバ100のWebサーバ116を通じて情報表示クライアント200に配信され、情報表示クライアントがその内容を表示することで、たとえば生産現場の作業者に対して大画面で現在の生産状況や指示をタイムリーに伝えたり、現場を管理する班長・ラインリーダ等にタブレット端末などで生産状況や設備の異常をいち早く伝えたりすることに利用される。これら一連の画面を、ここでは「生産設備状態表示」と呼び、生産状態画面セット1010に登録される。
図9は、より大きな数値のみで生産実績と計画との差異を示した画面例である。
図10は、複数の装置やセルからなる生産設備の全体像を模式図的に示し、個々の要素の運転状況や異常状況をハッチング等で示し区別する図を交えた画面例である。
図11は、装置の異常や警告、動作開始等のイベントの履歴を表示する画面例である。
外部コンテンツ表示機能で表示するコンテンツは、文字情報、画像、動画など、情報表示クライアントが対応可能な任意の形態を取ることができる。
また、一つのイベントで表示するコンテンツとして、複数のサブコンテンツを持ち、これらを連続して切り換えて表示する。外部コンテンツとして表示する外部コンテンツ表示画面セット1020について、以下で説明する。
ひな型となるテンプレート画面に対し、画像ファイル等の外部コンテンツを差し込むことで、コンテンツ合成結果の画面を表示する。
なお、図12ではテンプレート画面には右上に時計を表示し、そこに外部ファイルとして用意される画像型コンテンツを合成しているが、テンプレートにメニューボタンやその他の定型的な情報を配置することも可能である。また、画像型コンテンツは静止画に限らず動画ファイルや文字列情報とすることも可能である。
立上り:PLC等の所定のデバイスメモリやのビット値や、外部入力インタフェースの接点の値がOFFからON状態に変化した時。
立下り:PLC等の所定のデバイスメモリのビット値や、外部入力インタフェースの接点の値がONからOFF状態に変化した時。
時刻:現在時刻が所定の時刻になった時。
定周期:指定した時間の経過時。たとえば1時間とした時には1時間毎に条件成立となる。
範囲:PLC等の所定のデバイスメモリの数値や、外部入力インタフェースから取得しカウントした生産実績等の値が、所定の値に到達した時。
時刻は、休憩時間の案内や工場の見学者来訪予定の通知など予め時刻が規定できるイベントの表示に用いることができる。
定周期は、作業者に対する定期的な注意喚起などに用いることができる。
範囲は、例えば生産実績が計画に対し残り少なくなった時に、次の段取りを開始するための段取り替え指示や、部材の在庫が少なくなった時の部材補充準備の通知などに用いることができる。
イベント通知画面:
休憩時間の福利イベントの案内などの情報を表示する。
連絡事項・伝達事項が複数あるときは、サブコンテンツを複数用意しこれらを所定の間隔で連続的に切り換え表示する。
来訪者予定画面(図13参照):
工場視察の来訪者予定など、作業者に対して注意喚起が必要で、かつ定型的なイベントを表示する。所定のフォームを用意しておき、来訪予定時刻や来訪者名を差し替えるだけで済むため、イベント通知画面に比べるとコンテンツの編集が容易となる。
段取り替え画面(図14参照):
作業の段取り替え指示を表示する。段取り替えに伴い必要となる部品や準備すべき装置、その設定などを通知する。大画面では段取り替えの概要を通知し、タブレット端末等で各担当者により詳細な情報を通知することができる。
この例では、08:30に製品1の生産を開始し、その時点では生産状態表示画面セット1010を用いて、製品1の生産や設備に関する情報を表示する。
同様に、10:45からは製品2について、14:30からは製品3についての情報を表示する。
一方、稼働時間スケジュール1140には10:00−10:20、12:00〜12:45、15:00〜15:20に休憩時間が設定され、この間は生産計画の進捗を停止する。
12:20には別のイベント2として構内での物品販促会に関する案内を表示する。
また、13:55に突発的な装置の故障(イベント(故障)が発生し、それに対応するための作業指示を表示する。
また、製造対象を製品2、製品3へそれぞれ切り換える前に所定のタイミングで、外部コンテンツ画面セットとして定義する段取り替え画面を表示し、次の製品への作業移行を促す。
情報表示サーバ100は、図16に示すように、イベントスケジュール1130に基づいて定期的にイベント条件の判定を実施する(S001)。イベントの発生を検出した場合(S002)、発生中のイベントのうち最も優先度の高いイベントの画面セットを表示対象とする(S003)。
一方、イベントが発生中ではない場合、生産計画情報や現在生産中の製品や生産状況を取得し(S004)、その情報に応じた生産状態画面セット1010の画面を表示する(S005)。
切り換える条件は、イベントスケジュール1130に定義される外部コンテンツ画面セットへの表示切換条件と同等のものが挙げられる。
たとえば、図18に示すように、生産現場の作業者に対して大型モニタで表示する画面(大型モニタ用画面)と、班長やラインリーダが持ち歩き、都度確認するタブレット端末用画面とを用意しておき、それぞれに応じた画面を提示することができる。
こうした付加情報は大画面による表示だけでなく、タブレット端末等の携帯型端末装置や事務所のパソコンでも表示することで、例えば現場の管理者や保全担当者に対しよりタイムリーに情報を提示でき、より高い生産性向上の効果が期待できる。
すなわち、工場の生産現場において、アンドンシステムにより現在の生産実績をタイムリーに把握することは、作業者に対する目標意識づけ等の効果もあり作業効率化につながることが期待される。
一方、設備にトラブルが発生した際の状況を伝えることができれば、ダウンタイムの短縮につながり、生産性の向上につながる。さらに、生産する製品の切換え(段取り替え)のタイミングを適切に通知することで、段取りを適切なタイミングで開始し、スムーズな段取り替えを行うことができ、ラインの稼働率を高めることができる。
Claims (14)
- 表示装置に表示する表示画面であって、工場の生産状態を表わす生産状態画面、及びイベント内容を表わす外部コンテンツ表示画面の画面データである画面情報と、
前記生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面の表示方法が定義されたスケジュール情報と、
を有する記憶手段と、
前記工場の生産状態で変化する外部入力デバイスの値、又は、前記工場の制御機器からの情報を受け付け、前記生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面に基づき、前記表示装置に表示する表示画面を構築する処理部と、
を備えることを特徴とする情報表示装置。 - 処理部は、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面を、ネットワークを介して接続される表示装置に配信する情報表示サーバ機能を有することを特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。
- 記憶手段には、複数台分の表示装置に対応する生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面を用意し、情報表示サーバ機能により各表示装置に配信することを特徴とする請求項2に記載の情報表示装置。
- 情報表示サーバ機能は、HTTP形式で通信するWebサーバを備え、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面をHTML形式で各表示装置に配信することを特徴とする請求項3に記載の情報表示装置。
- 処理部により構築された表示画面は、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面が予め定義された内容で合成された表示画面となること特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。
- 工場の生産状態を表わす生産状態画面を表示する表示装置と、
該表示装置に対し、表示すべき画面を表示画面データとして配信する情報表示装置と、を備えた情報表示システムにおいて、
前記情報表示装置は、前記表示装置に表示する表示画面であって、工場の生産状態を表わす生産状態画面、及びイベント内容を表わす外部コンテンツ表示画面の画面データである画面情報と、前記生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面の表示方法が定義されたスケジュール情報と、を記憶手段に有し、
前記工場の生産状態で変化する外部入力デバイスの値、又は、前記工場の制御機器からの情報を受け付け、前記生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面に基づき、前記表示装置に表示する表示画面データを処理部にて構築することを特徴とする情報表示システム。 - 処理部は、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面を、ネットワークを介して接続される表示装置に配信する情報表示サーバ機能を有することを特徴とする請求項6に記載の情報表示システム。
- 記憶手段には、複数台分の表示装置に対応する生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面を用意し、情報表示サーバ機能により各表示装置に配信することを特徴とする請求項7に記載の情報表示システム。
- 情報表示サーバ機能は、HTTP形式で通信するWebサーバを備え、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面より構築した表示画面をHTML形式で各表示装置に配信することを特徴とする請求項8に記載の情報表示システム。
- 処理部により構築された表示画面は、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面が予め定義された内容で合成された表示画面となること特徴とする請求項6に記載の情報表示システム。
- 工場の生産状態を表わす生産状態画面を配信する表示装置の表示画面制御方法において、
前記工場の生産状態で変化する外部入力デバイスの値、又は、前記工場の制御機器からの情報を受け付ける工程と、
前記工程にて情報を受け付けた情報と、予め設定されたスケジュール情報とを対比し、条件が合致すると、前記表示装置に表示するための表示画面データとして生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面に基づき表示画面を構築する工程と、
前記表示装置に対し、表示画面データを配信する工程と、
を備えたことと特徴とする表示画面制御方法。 - 表示画面データを配信する工程は、ネットワークを介して接続される表示装置に配信することを特徴とする請求項11に記載の表示画面制御方法。
- 表示画面データを配信する工程は、HTTP形式で通信するWebサーバ機能を用いて、構築した表示画面データを各表示装置に配信することを特徴とする請求項12に記載の表示画面制御方法。
- 表示画面を構築する工程は、生産状態画面及び外部コンテンツ表示画面が予め定義された内容で合成された表示画面となるように表示画面を構築すること特徴とする請求項6に記載の表示画面制御方法。
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