KR101101928B1

KR101101928B1 - 공정 시뮬레이션 시스템

Info

Publication number: KR101101928B1
Application number: KR1020067008885A
Authority: KR
Inventors: 가즈아키 세리자와; 쇼이치 다나카; 가츠요시 이시다
Original assignee: 호와 머시너리, 리미티드
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2012-01-02
Also published as: JP2005148783A; JP4707946B2; WO2005045540A1; US7657410B2; KR20070006672A; US20070088533A1; CN100565399C; CN1879069A

Abstract

본 발명은 시뮬레이션 프로그램을 각종 구성 요소마다 기술한 복수개의 요소정의 파일, 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 복수개의 프로그램을 포함하는 초기처리 프로그램배열 및 시뮬레이션 프로그램배열을 준비 및 작성한다.

그 후, 프로그램 실행수단에 의해, 초기처리 프로그램배열에 포함되는 초기처리 프로그램을 실행하여 서로 참조하는 변수끼리를 대응시키는 동시에, 시뮬레이션 프로그램배열에 포함되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 실행하여, 각종 구성요소의 동작을 시뮬레이트한다.

시뮬레이션, 배열, 프로그램배열

Description

공정 시뮬레이션 시스템{PROCEDURE SIMULATION SYSTEM}

본 발명은 복수개의 구성요소(예를 들어, 가공 유니트나 클램프(clamp) 유니트, 반송 유니트 등)가 상호 연결되어 동작하는 생산 라인(예를 들어, 트랜스퍼 라인 등)을 공정 시뮬레이션하는 공정 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

종래, 이와 같은 공정 시뮬레이션 시스템으로서, 특허문헌 1(일본특허공개 평4-64164호 공보)에는 생산 시스템의 각 구성요소의 시뮬레이션 모델을 표 형식으로 표현하고, 이 모델들을 내부 기억부에 전개하며, 관련된 모델 사이에서 관련 프레임 리스트를 참조하여 데이터를 주고받으면서 시뮬레이션하는 것이 기재되어 있다. 한편, 각 구성요소의 시뮬레이션 모델로는 오퍼레이터나 생산 셀, 반송계에 관한 모델이 예시되어 있다.

특허문헌 2(일본특허공개 소61-61752호 공보)에는 공작기계나 진행절차 스테이션, 반송장치, 가공워크 등에 관한 변수데이터를 입력데이터 파일에 입력하고, 그 변수데이터에 근거하여 공정 시뮬레이션을 하여, 시뮬레이션 결과를 출력하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 3(일본특허공개 평10-335193호 공보)에는 LSI 제조공정의 각각의 장치에 대하여, 시뮬레이션 모델 및 파라메터를 개별적으로 설정할 수 있는 것이 기재되어 있다.

본 발명은 이와 같은 배경기술에 감안하여 이루어진 것으로, 생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 하기 위한 시뮬레이션 프로그램을 쉽게 생산할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 대상이 되는 생산 시스템에서의 공정의 증가 또는 삭제 등에도 용이하게 대응할 수 있는 공정 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 하는 공정 시뮬레이션 시스템에 있어서, 생산 시스템을 구성하는 각종 구성요소의 배치를 공정식별 명칭과 구성요소 명칭의 조합에 의해 워크의 흐름에 따라 기술(記述)하여 이루어지는 요소배치 데이터로부터, 구성요소 명칭을 공정식별 명칭과 조합한 상태에서 차례로 읽어내는 요소배치 데이터 판독수단과, 상기 각종 구성요소의 동작 시뮬레이션을 하기 위한 시뮬레이션 프로그램을 상기 각종 구성요소마다 기술하여 이루어지는 복수개의 요소정의 파일 중에서, 상기 요소배치 데이터 판독수단에 의해 읽어낸 구성요소 명칭에 대응하는 요소정의 파일을 차례로 읽어내는 요소정의 파일 판독수단과, 상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 읽어낸 상기 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램을 차례로 배열하여 시뮬레이션 프로그램배열을 작성하는 프로그램배열 작성수단과, 상기 프로그램배열 작성수단에 의해 작성된 상기 시뮬레이션 프로그램배열에 포함되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 실행하여, 상기 생산 시스템을 구성하는 상기 각종 구성요소의 동작을 시뮬레이트하는 프로그램 실행수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공정 시뮬레이션 시스템을 제공한다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 요소배치 데이터는 문자정보의 추가나 삭제 등의 편집이 가능한 소프트웨어를 사용하여 작성되는 표 형식의 데이터로 이루어지며, 열방향으로 워크의 흐름 방향이 설정되고, 행방향으로 공정식별 명칭과 구성요소 명칭이 기술되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 각 요소정의 파일은 자신의 시뮬레이션 프로그램을 기술한 프로그램 기술부와, 자신의 시뮬레이션 프로그램에서 사용되는 변수를 기술한 변수기술부를 포함하고, 상기 변수기술부에는 다른 요소정의 파일의 변수를 참조하는 요소정의 파일이면, 참조처의 변수를 지정하는 외부참조변수가 정의되고, 다른 요소정의 파일에 변수를 참조하게 하는 요소정의 파일이면, 외부참조변수에 의해 참조되는 추출변수가 정의되어 있으며, 상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 읽어낸 상기 각 요소정의 파일의 상기 변수기술부에 기술되어 있는 모든 변수를 포함하는 변수배열을 작성하는 변수배열 작성수단과, 상기 변수배열 작성수단에 의해 작성된 상기 변수배열에 포함되는 상기 외부참조변수와 상기 추출변수를 대응시키는 변수대응수단을 더욱 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 요소배치 데이터에는 상기 각 요소정의 파일의 상기 변수기술부에 기술되어 있는 변수명을 다른 변수명으로 치환하기 위한 변수명 치환데이터가 기술되어 있고, 상기 요소배치 데이터에서 상기 변수명 치환데이터가 설정되어 있는 변수명을 상기 변수명 치환데이터에 기술되어 있는 다른 변수명으로 치환하는 변수명 치환수단을 더욱 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 변수배열 작성수단에 의해 작성된 상기 변수배열에는, 복수개의 구성요소 사이에 걸친 복수개의 동종(同種)의 변수를 모아 관리하기 위한 등록구역을 필요한 갯수 구비한 변수 테이블이 작성되어 있고, 상기 각 요소정의 파일 중, 한데 모아 관리되는 동종의 변수를 포함하고 있는 요소정의 파일에는, 해당 변수에 따라 작성되는 상기 변수배열안의 대응하는 변수 테이블에, 상기 변수배열안에서의 해당 변수의 변수위치를 등록하는 초기처리 프로그램이 기술되어 있으며, 상기 프로그램배열 작성수단은 상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 판독된 상기 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 초기처리 프로그램을 차례로 배열하여 초기처리 프로그램배열을 작성하고, 상기 프로그램 실행부는 상기 프로그램배열 작성수단에 의해 작성된 상기 초기처리 프로그램배열에 포함되는 초기처리 프로그램을 실행하여, 한데 모아 관리되는 동종의 변수에 대하여 상기 변수배열 안의 변수 테이블에 상기 변수배열 안에서의 해당 변수의 변수위치를 등록하는 것이 바람직하다.

더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 각 요소정의 파일의 상기 프로그램 기술부에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램은, 래더 언어(Ladder Language) 방식의 명령군으로 기술되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 공정 시뮬레이션 시스템은, 해당 공정 시뮬레이션 시스템으로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 공정 시뮬레이션 시스템용 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체의 형태로 제공되어도 좋다.

본 발명에 따르면, 생산 시스템을 구성하는 각종 구성요소의 배치를 공정식별 명칭과 구성요소 명칭의 조합에 의해 워크의 흐름에 따라 기술한 요소배치 데이터를 준비해둔다. 그리고, 이와 같이 하여 준비된 요소배치 데이터에 따라 공정식별 명칭과 함께 구성요소 명칭을 차례로 읽어내는 동시에, 이 읽어낸 구성요소 명칭에 대응하는 요소정의 파일을 차례로 읽어내 그곳에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램을 차례로 시뮬레이션 프로그램배열에 격납하고, 최종적으로 실행되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 작성한다. 이 때문에, 요소배치 데이터 위에서 서로 다른 배열위치에 동일한 구성요소가 존재하고 있는 경우에도, 이 구성요소들은 구성요소 명칭과 공정식별 명칭의 조합에 의해 별개의 구성요소로서 식별되게 된다. 따라서, 동일한 구성요소의 요소정의 파일에 대해서는 1종류만을 기술해 두면 되어, 시뮬레이션 프로그램을 작성하는데 있어서의 요소정의 파일의 작성작업이 용이해진다. 또한, 요소배치 데이터에 근거하여 시뮬레이션 프로그램배열이 작성되기 때문에, 별도의 공정 시뮬레이션을 하기 위하여 요소배치 데이터가 변경되었을 때에도, 그 변경된 요소배치 데이터에 대응하는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 쉽게 작성할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 문자정보의 추가나 삭제 등의 편집이 가능한 소프트웨어를 사용하여 요소배치 데이터를 작성하면, 요소배치 데이터에 새롭게 공정식별 명칭과 구성요소 명칭의 조합을 추가하거나 삭제하는 것을, 소프트웨어의 편집기능을 이용하여 쉽게 할 수 있게 되어, 시뮬레이션 대상이 되는 생산 시스템에서의 공정의 증가나 삭제 등을 반영한 요소배치 데이터를 매우 쉽게 작성할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 있어서, 요소정의 파일안에 기술되어 있는 변수명을, 요소배치 데이터에 기술된 변수명 치환데이터에 근거하여 별개의 변수명으로 치환하도록 하면, 예를 들어, 요소정의 파일에서 일반적인 명칭으로 기술된 외부참조변수의 참조처 변수의 명칭을, 요소배치 데이터에 기술된 구체적인 명칭으로 치환함으로써, 하나의 요소정의 파일을 사용하여 여러가지 참조처를 지정할 수 있다. 또한, 예를 들어 동일한 공정에서 동종의 가공 유니트가 복수개 배치될 때에는, 가공 유니트를 나타내는 일반적인 변수명을 가공 유니트를 구별하는 별개의 변수명으로 치환함으로써, 하나의 요소정의 파일을 사용하여 서로 다른 가공 유니트를 구별할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 있어서, 한데 모아 관리하면 좋은 변수(예를 들어, 기계의 고정상태라는 변수)에 대하여 요소정의 파일에 미리 그 요지를 기술해 두어, 그 변수들을 미리 준비한 변수 테이블에서 모아 관리하도록 하면, 기계의 고장 상태를 찾아 작업자가 수리에 들어간다는 시뮬레이션을 할 때에도, 그 모아진 변수 테이블을 사용하여 변수상태를 판별함으로써 기계의 고장 상태를 찾을 수 있기 때문에, 생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 짧은 실행시간에 할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 있어서 시뮬레이션 프로그램을 래더 언어 방식으로 기술하도록 하면, 복잡한 분기명령을 사용하지 않고 구성요소의 동작 시뮬레이션을 기술할 수 있게 되어, 시뮬레이션 프로그램을 포함하는 요소정의 파일을 쉽게 작성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템에서 사용되는 요소배치 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템에서 사용되는 요소정의 파일의 일반적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 3에 나타내는 요소정의 파일의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.

도 5는 도 3에 나타내는 요소정의 파일의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템에서 실행되는 시뮬레이션 프로그램에 포함되는 명령군의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.

도 7은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 8은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 요소배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 9는 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 변수배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 10은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 변수배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 11은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 변수배열에서의 외부참조변수와 추출변수의 대응관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 변수배열에서의 외부참조변수와 변수테이블의 대응관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 외부참조변수 대응배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 14는 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 초기처리 프로그램배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 15는 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템의 동작과정에서 생성되는 시뮬레이션 프로그램배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 16은 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템에서 사용되는 요소배치 데이터의 다른 예(변수명 치환데이터의 다른 적용예)를 나타내는 도면이다.

도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는 시뮬레이션 대상이 되는 생산 시스템의 일례를 나타내는 공장배치도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 시뮬레이션 시스템의 전체 구성에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 공정 시뮬레이션 시스템(1)은 생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 하기 위한 것으로, 시뮬레이션 시스템 본체(1a)와, 시뮬레이션 시스템 본체(1a)에 접속된 입력장치(11) 및 출력장치(12)를 구비하고 있다. 한편, 입력장치(11)는 시뮬레이션 시스템 본체(1a)에 대하여 각종 지시(소프트웨어의 기동이나 정지 등)를 입력하기 위한 것으로, 마우스나 키보드 등으로 이루어져 있다. 또한, 출력장치(12)는 시뮬레이션 결과 등을 출력(표시)하기 위한 것으로, CRT 등 으로 이루어져 있다.

이 중, 시뮬레이션 시스템 본체(1a)는 요소배치 데이터(3)와 요소정의 파일(4)에 근거하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하는 프로그램 작성부(2)와, 프로그램 작성부(2)에 의해 작성된 시뮬레이션 프로그램을 실행하는 프로그램 실행부(10)를 구비하고 있다.

프로그램 작성부(2)는 요소배치 데이터(3)와 요소정의 파일(4)에 근거하여, 요소배열(5), 변수배열(6), 외부참조변수 대응배열(7), 초기처리 프로그램배열(8) 및 시뮬레이션 프로그램배열(9)을 작성하는 것으로, 요소배치 데이터 판독부(2a), 요소정의 파일 판독부(2b), 초기처리 프로그램배열 작성부(2c), 시뮬레이션 프로그램배열 작성부(2d), 변수배열 작성부(2e), 변수대응부(2f) 및 변수명 치환부(2g)를 가지고 있다. 한편, 이들 각 부(2a~2g)로 이루어지는 프로그램 작성부(2)에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.

프로그램 실행부(10)는 프로그램 작성부(2)에 의해 작성된 초기처리 프로그램배열(8)에 포함되는 초기처리 프로그램을 실행하여 초기처리하는 동시에, 시뮬레이션 프로그램배열(9)에 포함되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 실행하여 생산 시스템을 구성하는 각종 구성요소의 동작을 시뮬레이트하는 것이다. 한편, 프로그램 실행부(10)에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.

한편, 시뮬레이션 시스템 본체(1a)의 프로그램 작성부(2) 및 프로그램 실행부(10)는 시뮬레이션 목적을 위한 컴퓨터 프로그램(공정 시뮬레이션 시스템용 프로그램)을 퍼스널 컴퓨터(PC) 상에서 가동시킴으로써 실현할 수 있다. 한편, 이와 같 은 공정 시뮬레이션 시스템용 프로그램은 메모리나 하드 디스크, 플렉시블 디스크, CD-ROM, DVD 등과 같은 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 격납되며, 컴퓨터의 프로세서로부터 순차 판독되어 실행됨으로써 프로그램 작성부(2) 및 프로그램 실행부(10)의 기능을 실현한다.

이하, 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템(1)에 대하여 구체적으로 설명하기 위하여, 공정 시뮬레이션이 이루어지는 구체적인 생산 시스템으로서, 전방 저장소에 저장된 워크를 컨베이어를 사용하여 접속대로 보내고, 그 접속대로 보내진 워크를 리프트 앤 캐리 방식의 반송장치에 의해 반송하면서 2개의 가공 유니트로 가공하여 배출측의 접속대로 배출하며, 그 배출측 접속대로부터 컨베이어에 의해 반출되어 후방 저장소에 저장하는 생산 시스템을 예로 든다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 이 생산 시스템에서는 전방 저장소(101)에 워크(W)가 저장되어 있으며, 전방 저장소(101)의 푸셔(101a)에 의해 워크(W)가 컨베이어(102)로 보내진다.

여기서, 접속대(103)는 워크 반송방향의 양측에 재치부분(103a,103a)을 가지고 있다. 이 재치부분(103a,103a)의 사이에는 컨베이어(102)가 들어가 있어, 컨베이어(102)가 돌아감으로써 워크(W)가 접속대(103) 위로 보내진다. 또한, 접속대(109)는 워크 반송방향의 양쪽에 재치부분(109a,109a)을 가지고 있다. 이들 재치부분(109a,109a) 사이에는 컨베이어(110)가 들어가 있어, 컨베이어(110)가 돌아감으로써 접속대(109)로부터 워크(W)가 꺼내어져 후방 저장소(111)로 건너간다.

리프트 앤 캐리(LF반송) 장치(104)는 전후의 접속대(103,109)와 2개의 가공 유니트(가공기계)(106,106)를 연결하고 있다. 가공 유니트(106,106)는 각각 회전공구(107)를 가지고 있으며, 공구의 축선방향에 관하여 원(原)위치와 가공위치 사이에서 전진, 후퇴한다. 가공 유니트(106,106)의 앞쪽에는 워크 반송방향의 양쪽에 설치된 워크 재치부(108,108)가 배치되어 있다. 한편, 워크 재치부(108,108)에 관련하여 워크 고정용 지그가 설치되어 있지만, 여기서는 도시를 생략한다.

이상과 같이 하여 워크 반송방향의 양측에 위치하는 접속대(103,109)의 재치부분(103a,109a) 및 워크 재치부(108,108)의 사이에는, 리프트 앤 캐리 장치(104)의 반송부재(105)가 배치되어 있다. 리프트 앤 캐리 장치(104)의 반송부재(105)는 대기위치(A)로부터 소정 높이만큼 상승하여 재치부분(103a) 및 워크 재치부(108)에 놓여져어 있는 워크(W)를 들어올리는 동시에(상승 위치(B)), 접속대(103), 각 가공유니트(106), 및 접속대(109) 사이의 반송방향 배치피치(P)만큼 반송방향으로 전진하고(상승 전진 위치(C)), 그 후 하강 전진 위치(D)까지 하강한다. 이에 의해, 접속대(103)에 위치되어 있던 워크(W)는 반송방향 전방의 가공 유니트(106)로 보내지고, 반송방향 전방의 유니트(106)에 위치되어 있던 워크(W)는 반송방향 뒷쪽의 가공 유니트(106)로 보내지며, 반송방향 뒷쪽의 가공 유니트(106)에 위치되어 있던 워크(W)는 접속대(109)로 보내진다.

한편, 이 생산 시스템에는 기계를 지키기 위한 2명의 인원(보전(保全) 멤버 A,B)이 필요하다.

이상 설명한 바와 같은 생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 할 때, 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템(1)에서는 먼저, 시뮬레이션 대상이 되는 생산 시스 템을 구성하는 구성요소(장치)의 배치를 기술한 요소배치 데이터(3)를 준비한다. 요소배치 데이터(3)는 생산 시스템을 구성하는 각종 구성요소의 배치를 공정식별 명칭과 구성요소 명칭의 조합에 의해 워크의 흐름에 따라 기술한 것으로, 기본적으로는 공장 안의 장치배치도에 대응한다. 한편, 요소배치 데이터(3)는 문자정보의 추가나 삭제, 치환 등의 편집을 할 수 있는 소프트웨어(예를 들어, 범용의 표 계산 소프트(마이크로소프트사의 EXCEL(등록상표))에 의해 작성되는 표 형식의 데이터(데이터시트)이다. 이와 같은 표 형식의 데이터시트는 텍스트 에디터와 같은 편집 소프트를 사용하여 작성할 수도 있다.

표 형식의 데이터 시트인 요소배치 데이터(3)는 기본적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 열방향(표의 세로방향: 행정렬방향)으로 워크의 흐름방향이 설정되며, 행방향(표의 가로방향: 열정렬방향)으로 공정식별 명칭과 구성요소 명칭이 공정식별 명칭으로 구별되는 공정마다 1행씩 기술되어 있다. 구체적으로는 각 행의 B열 셀에는 모듈명이, C열 셀에는 공정명이, D열 셀 이후의 임의의 셀에는 구성요소 명칭이 기술되어 있다. 공정식별 명칭은 같은 행의 모듈명과 공정명으로 이루어지며, 공정명이 생략되어 있는 경우도 있다. 하나의 요소배치 데이터(3) 안에서 공정식별 명칭은 모두 서로 다른 명칭이 되도록 기술되어 있다.

요소배치 데이터(3)에서는 동일한 사양의 구성요소는 동일한 명칭으로 기술되어 있다. 여기서는 2개의 가공 유니트가 모두 동일한 "유니트1"이고, 2개의 지그가 모두 동일한 "지그1"이며, 또한 2개의 컨베이어, 접속대, 보전 멤버도 각각 동일한 사양이기 때문에, 모두 동일한 명칭으로 기술되어 있다.

요소배치 데이터(3)에는 실제 공장에는 배치되어 있지 않는 구성요소 명칭도 기술되어 있다. 구성요소 "종합1"은 모듈 140T 안에서 생산 시스템의 공정 시뮬레이션 실행시에 모아 관리하는 것이 편리한 변수정보를 모아두기 위한 요소이며, 후술하는 바와 같이 2개의 지그1의 언클램프(unclamp)에 관한 변수를 모아 관리하는 "언클램프T" 테이블이나, 각 유니트1의 "원위치" 데이터(도시하지 않음)를 모아 관리하는 변수 테이블을 가지고, LF 반송에 대하여 그 언클램프 정보에 근거하여 모든 지그가 언클램프되고 또한 모든 유니트가 원위치에 있을 때 반송가능하다는 정보를 내보내는 시뮬레이션을 한다. 또한, 구성요소 "보전지령1"은 생산 시스템의 공정 시뮬레이션 실행시에 모아 관리하는 것이 편리한 변수정보를 모아 두기 위한 요소이며, 구체적으로는 후술하겠지만, 예를 들어 모든 기계의 가동상황이나 보전 멤버의 작업상황 등의 데이터를 모아 둔다.

요소배치 데이터(3)에 기술되어 있는 이 각각의 구성요소 명칭과 대응하여, 도 3에 그 일반적인 구성을 나타내는 요소정의 파일(4)이 준비되어 있다. 한편, 도 4 및 도 5는 요소배치 데이터(3)에 기술된 각각의 구성요소 명칭에 대응하는 구체적인 요소정의 파일(4a~4j)을 나타내는 것이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 요소정의 파일(4)은 그 일반적인 구성으로서 선두에 요소명칭 기술부(4A)를 포함하고, 이어서 변수기술부(4B) 및 프로그램 기술부(4C)를 포함한다.

이 중, 변수기술부(4B)에는 자신의 시뮬레이션 프로그램에서 사용되는 내부변수(예를 들어, 유니트1(가공 유니트)에서는 가공시의 전진속도나 후퇴속도 등)가 초기값과 함께 기술된다. 또한, 변수기술부(4B)에는 다른 요소정의 파일의 변수를 참조하는 요소정의 파일이면, 참조처 변수를 지정하는 외부참조변수가 정의되고, 다른 요소정의 파일에 변수를 참조하게 하는 요소정의 파일이면, 외부참조변수에 의해 참조되는 추출변수가 초기값과 함께 정의된다.

이하, 외부참조변수 및 추출변수에 대하여 구체적으로 설명한다.

외부참조변수는 다음의 룰에 따라 기술되어 있다.

"자기(自己)파일에서의 변수명(외부참조변수) 참조처 변수명(또는 참조처 변수테이블명) 참조처 공정명 모듈명"

여기서, 참조처 공정명 및 모듈명은 그 외부참조변수가 정의되는 요소정의 파일의 구성요소에 대하여, 상대적인 위치관계를 나타내는 말을 사용하여 기술되어도 좋고, 특정한 모듈명 및 공정명을 기술하여도 좋다. 또한, "상대적인 위치관계를 나타내는 말"이란, "전기(前期)공정", "자기(自己)공정", "차기(次期)공정" 혹은 "전기모듈", "자기모듈", "차기모듈"이라는 기술이다. 여기서, "전기공정"이란, 자기 요소에 대하여 요소배열 데이터(3) 위에서 같은 열의 윗쪽에 있는 구성요소의 모듈명과 공정명을 나타내고, "자기공정"이란, 자기요소와 같은 행의 구성요소의 모듈명과 공정명을 나타내며, "차기공정"은, 자기요소에 대하여 동일 열의 아랫쪽에 있는 구성요소의 모듈명과 공정명을 나타낸다. 마찬가지로, "전기모듈", "자기모듈", "차기모듈"에 대해서도 자기모듈에 대한 상대적인 위치관계를 나타내고 있다. 한편, 참조처 변수명(또는 참조처 변수 테이블명)은 지정된 모듈 또는 공정안에서 다른 변수명과 중복하지 않도록 되어 있다.

구체적으로 예를 들면, 유니트1 및 지그1에서는 동일한 공정에 포함되는 지그1의 클램프 완료시에 유니트1이 가공을 개시하고, 가공이 완료되면 그 가공완료 신호시에 지그1이 언클램프하는 시퀀스 동작이 이루어진다.

이 경우, 이와 같은 정보의 주고받음이 유니트1과 지그1의 사이에서 이루어지기 때문에, "유니트1"의 요소정의 파일(도 5에 나타내는 요소정의 파일(4g))에서는 "자기공정 가공준비완료"(외부참조변수)로서 "자기공정"의 "가공준비완료"(참조처 변수명)를 참조한다고 정의되어 있다. 이에 대하여, "지그1"의 요소정의 파일(도 5에 나타내는 요소정의 파일(4f))에서는 추출변수로서 "가공준비완료"(워크의 클램프가 완료한 것을 의미한다)가 정의되어 있다. 또한, "지그1"의 요소정의 파일(도 5에 나타내는 요소정의 파일(4f))에서는 외부참조변수로서의 "유니트 가공완료"를 "자기공정"의 "가공완료"를 참조한다고 정의하고, "유니트1"의 요소정의 파일(도 5에 나타내는 요소정의 파일(4g))에서는 추출변수로서 "가공완료"가 정의되어 있다. 따라서, 이들 지그1과 유니트1이 동일한 공정에 배치되어 있는 상태에서는, 요소배치 데이터(3)에서 "유니트1"과 동일한 행(즉, 자기공정)에 배열된 "지그1"의 사이에서 외부참조변수와 추출변수가 서로 대응하게 된다. 그 밖에도 마찬가지의 외부참조변수 및 추출변수의 관계가 정의되어 있다. 예를 들어, "접속대"의 요소정의 파일(도 4에 나타내는 요소정의 파일(4c))"과 "컨베이어"의 요소정의 파일(도 4에 나타내는 요소정의 파일(4b)), "접속대"의 요소정의 파일(도 4에 나타내는 요소정의 파일(4c))과 "LF 반송"의 요소정의 파일(도 4에 나타내는 요소정의 파일(4e))의 사이에서 마찬가지 관계가 정의되어 있다.

이어서, 외부참조변수의 참조처 변수가 변수 테이블인 경우에 대하여 설명한다.

도 5에 나타내는 "유니트1"의 요소정의 파일(4g)에서는 외부참조변수의 하나가,

"보전지령·기계상태 기계상태T NONE 보전지령"

이라고 정의되어 있다.

여기서, "NONE"은 공정명이 없는 것을 나타낸다. 요컨대, 변수 "보전지령·기계상태"는, 모듈명 "보전지령"의 "기계상태T"라는 변수 테이블에 대응한다는 것이다. 그 밖의 구성요소의 요소정의 파일에서도 "기계상태"에 관한 외부참조변수가 정의되어 있으며, "지그1"의 요소정의 파일(4f)이나 "LF반송"의 요소정의 파일(4e)에도 마찬가지의 기술이 포함되어 있다.

이것에 대응하도록 도 5에 나타내는 "보전지령1"의 요소정의 시트(4i)에는 추출변수로서

[11] 기계상태T

라고 기술되어 있다.

여기서, 괄호 '[]' 안의 숫자는 장치 갯수이다. 이와 같은 기술이 있을 때에는, 후술하는 변수배열(6)의 작성시에 "보전지령1"의 요소정의 파일을 읽었을 때의 배열구역 중에, "장치갯수(여기서는 11)+1"개의 데이터 등록구역을 전개하고, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이 "기계상태T[0]~기계상태T[11]"의 테이블 변수를 가지는 "기계상태T"라는 변수 테이블(20)을 작성하도록 되어 있다. "보전지령1"과 " 종합1"을 뺀 각 구성요소("보전지령1"과 "종합1"은 가공(架空)의 요소이기 때문에, 변수 "기계상태"는 없다)의 "보전지령·기계상태"라는 외부참조변수는, 그 추출변수로서의 테이블 변수 "기계상태T[1]~T[11]"에 차례로 대응된다. 마찬가지의 변수 테이블(20)로서 도 9 및 도 10에 나타내는 변수배열(6)에는 "보전지령1"에 관련하여 작성되는 "작업원 상태T" 테이블이나, "종합1"에 관련하여 작성되는 "언클램프T" 테이블이 예시되어 있다.

한편, 도 2에 나타내는 바와 같은 요소배치 데이터(3)에서 구성요소 명칭이 배치되어 있는 결과, 외부참조변수의 참조처를 단순히 자기공정의 전기공정이나 차기공정과 관련하여 기술할 수 없는 경우도 있다. 예를 들어, 도 2에 나타내는 구성요소 "접속대"는 전후의 반송요소를 잇는 것으로, 전후의 반송요소를 외부참조변수의 참조처로 하고 있다. 여기서, 도 2에 나타내는 요소배치 데이터(3)에 있어서, 워크 흐름방향의 상류측 구성요소 "접속대"에서는 전기공정은 "140T·컨베이어"이지만, 차기공정은 "140T·1ST"로서 전후의 참조처가 맞지 않는다. 또한, 하류측의 구성요소 "접속대"에서는 전기공정은 "140T·2ST"가 되고, 차기공정은 "140T·반출 컨베이어"여서 이것도 전후의 참조처가 맞지 않는다.

그래서, 도 4에 나타내는 "접속대"의 요소정의 파일(4c)에서는, 외부참조변수의 참조처 공정명을 "후반송"이나 "전반송"이라는 일반적인 명칭으로 기술하는 한편, 도 2에 나타내는 요소배치 데이터(3)에는 이와 같은 일반적인 명칭으로 기술된 외부참조변수의 참조처 공정명을 다른 명칭으로 치환하기 위한 변수명 치환데이터를 기술해두어, 변수배열(6)을 작성할 때 치환한다.

즉, 요소배치 데이터(3)에 있어서, 상류측 구성요소 "접속대"에서는 전반송이 "컨베이어", 후반송이 "반송"이고, 한편 하류측 구성요소 "접속대"에서는 전반송이 "반송", 후반송이 "반출 컨베이어"로, 각 구성요소 "접속대"에 관하여 전반송 및 후반송의 대상이 서로 다르기 때문에, 본래는 개개의 컨베이어로서 요소정의 파일을 작성해야 한다. 하지만, 상술한 바와 같이 하여, 변수명을 치환하도록 하면, 하나의 요소정의 파일을 가지고, 전반송 및 후반송의 공정이 서로 다른 경우에도 대응할 수 있다.

한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 변수명 치환데이터는 구성요소 명칭이 설정된 셀의 다음 셀에 기술되며, 그 기술은 다음의 룰에 따라 이루어진다.

"치환후 변수명 = 치환전 변수명"

여기서, 복수개의 변수를 치환하고 싶을 때에는, 마찬가지의 기술이 동일한 행에 배열된다.

한편, 상술한 바와 같은 변수명의 치환은 외부참조변수의 참조처 공정명에 한정되지 않고, 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 변수명 전체에 대하여 행할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 동일 공정 "140T·1ST"에 2개의 동일한 가공 유니트가 배치되어 있는 경우에는, 단순히 "모듈명 + 공정명"의 조합으로는 각각을 구별할 수 없다. 이 경우에도, 상술한 것과 마찬가지의 방법으로 구성요소명을 치환해 주면, 각각을 어려움없이 구별할 수 있다. 한편, 도 16에 나타내는 경우에는, 윗쪽의 "유니트1"이 "L유니트"로 치환되고, 아랫쪽의 "유니트1"이 "R유니트"로 치환되며, 또한 각 유니트의 원위치도 각각 치환된다.

도 3으로 돌아가 계속 설명하면, 요소정의 파일(4)의 프로그램 기술부(4C)는 초기처리 프로그램 기술부(4C1)와, 시뮬레이션 프로그램 기술부(4C2)를 가지고 있다.

이 중, 초기처리 프로그램 기술부(4C1)에는 상술한 변수 테이블(20)에, 해당하는 변수의 변수위치를 격납하기 위한 데이터 격납명령(SET TBNO)이나, 시뮬레이션 프로그램을 실행하기 위한 변수에 대한 데이터 설정 등을 하기 위한 초기처리 프로그램이 기술되어 있다.

또한, 시뮬레이션 프로그램 기술부(4C2)에는 각각의 구성요소의 동작 시뮬레이션을 하기 위한 시뮬레이션 프로그램이 기술되어 있다.

구체적으로는 구성요소 "전방 저장소"의 요소정의 파일의 경우에는, 차기공정이 되는 컨베이어로부터 워크 요구신호가 있어, 전방 저장소 위에 워크가 있을 때, 전방 저장소 위의 워크를 컨베이어로 보내는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "컨베이어"의 요소정의 파일의 경우에는, 워크가 없을 때 전기공정 요소에 워크 요구신호를 내보내거나, 차기공정 요소로부터 워크 요구가 있어 전기공정 요소로부터 워크가 오고있을 때, 전진 동작하여 워크를 차기공정 요소로 보내는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구송요소 "접속대"의 요소정의 파일의 경우에는, 반송요소와 반송요소를 잇는 것으로서, 워크의 유무를 판단하여 전반송 요소에 워크 요구신호를 내보내고, 혹은 후반송 요소에 워크 준비완료 신호를 내보내는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "LF 반송"의 요소정의 파일의 경우에는, 전반송 요소로부터 워크 준비완료 신호를 받고, 또한 자기모듈 안의 모든 지그1이 언클램프이고 유니트1도 원위치인 경우, 리프트 앤 캐리 동작을 하여, 워크를 순차 반송하는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "지그1"의 요소정의 파일의 경우에는, LF 반송이 완료한 것을 확인하여 워크를 클램프하고, 유니트1에 의한 가공완료시에 언클램프하는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "유니트1"의 요소정의 파일의 경우에는, 지그1에 의한 클램프를 확인하여 원위치로부터 전진하고, 가공하며, 후퇴하여 원위치로 돌아가는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "후방 저장소"의 요소정의 파일의 경우에는, 후방 저장소 위에 워크가 없으면, 전기공정 요소에 워크를 요구하는 동작을 시뮬레이트하기 위한 프로그램이 기술되어 있다.

구성요소 "보전 멤버"의 요소정의 파일의 경우에는, 보전을 필요로 하는 기계에 대하여 미리 설정되어 있는 보전 작업시간이 경과했는지 여부를 판단하여, 보전작업을 실행중인지 혹은 멈추어 있는지를 판단하는 동작을 시뮬레이트하는 프로그램이 기술되어 있다.

한편, 이와 같이 하여 요소정의 파일(4)의 프로그램 기술부(4C)의 시뮬레이션 프로그램 기술부(4C2)에 기술되는 시뮬레이션 프로그램은 스토어드 프로그램 사 이클릭(stored program cyclic) 처리방식(즉, 이른바 래더 언어 방식)의 명령군으로 기술되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 구성요소 "유니트1"을 예로 들어, 시뮬레이션 프로그램의 구체적인 예에 대하여 설명한다.

도 6의 좌측에 실제 시뮬레이션 프로그램을 나타내고, 우측에 그 시뮬레이션 프로그램을 래더 표시한 것을 나타내고 있다.

도 6에 있어서 "MOTION" 명령은 동작의 시뮬레이트 명령으로, 명령 후에 전진동작, 후퇴동작의 구별이 지시된다. 이 명령이 실행될 때마다 동작대상의 위치나 속도 등의 변수값이 시시각각 변한다.

"TMR" 명령은 타이머의 시뮬레이트 명령이다. 이 명령이 실행되면, "전진끝단 타이머 설정"이라는 변수에 설정된 시간이 경과한 시점에서 접점이 닫힌다.

"MOV" 명령은 앞의 변수값을 뒤의 변수에 복사하는 명령이다.

"OUT" 명령은 뒤의 변수를 ON("1")으로 하는 것이다.

"LD" 명령은 회로 블록의 시작을 나타내는 명령이다.

"LDF" 명령은 판별을 동반한 회로 블록의 시작을 나타내는 명령이다.

"AND" 명령은 논리곱을 나타내는 명령이다.

"ANDNOT" 명령은 부정의 논리곱을 나타내는 명령이다.

"ANDF" 명령은 비교를 동반한 논리곱을 나타내는 명령이다.

"SUB" 명령은 선두의 변수로부터 한 가운데의 변수값을 빼어 3번째의 변수에 넣는 명령이다.

"SET" 명령은 변수에 "1"을 세팅하는 명령이다.

도 6에 나타내는 시뮬레이션 프로그램의 명령군 C1~C8은, 래더도인 R1~R8에 각각 대응하고 있기 때문에, 양자를 대비함으로써 상술한 각 명령의 의미를 이해할 수 있을 것이다.

여기서, 상세히 설명하면, 명령군 C1은 자기공정 가공준비 완료(지그의 클램프가 완료된 것을 의미한다)이며, 유니트가 원위치에 있고 기계가 고장중이 아니며, 또한 가공이 완료되지 않았을 때, 전진 지령을 내보내는 것을 의미하고 있다.

명령군 C2는 전진 지령으로 전지동작시키는 것을 의미한다.

명령군 C3은 전진동작의 결과, 전진끝단에 이르렀으면 전진끝단 타이머를 ON으로 하는 것을 의미한다.

명령군 C4는 전진끝단 타이머가 설정된 시간을 경과한 시점에서 가공완료로 하는 것을 의미한다.

명령군 C5,C6에서는 가공이 완료하여 유니트가 원위치에 없으면, 후퇴지령을 내보내 후퇴동작시키는 것을 의미한다.

명령군 C7은 고장발생에 관한 시뮬레이션 프로그램으로, "고장발생시간 count"라는 변수가 "0" 이상이고, 또한 고장발생 실행이라는 변수가 "0" 이상(이것은 고장을 발생시킨다는 의미이다)인 것을 판단하여 양쪽의 조건이 맞으면, "고장발생시간 count"에 설정되어 있는 시간 데이터로부터 시뮬레이션 프로그램을 실행시킬 때의 1스캔분의 시간(스캔 피치)을 빼어 "고장발생시간 count"에 격납한다는 시뮬레이션을 하고 있다. 한편, "고장발생시간 count"에는 각 기계마다 미리 정해 져 있는 고장발생까지의 시간(고장발생시간)이 초기처리 프로그램에서 복사되어 있기 때문에(도 5에 나타내는 "유니트1"의 정의 파일(4g)에서의 초기처리 프로그램(MOV)을 참조), 여기서는 시뮬레이션의 개시로부터의 경과시간을 고장발생시간으로부터 빼는 계산을 하고 있다.

명령군 C8은 명령군 C7에서의 연산결과가 "0" 이하가 된, 즉 고장발생하는 만큼의 시간이 경과한 것을 판단하여, 이 때 기계상태가 "제로"(고장나지 않음)이면, 기계상태라는 변수를 "1"(고장)로 하는 시뮬레이션을 하고 있다.

한편, 시뮬레이션 프로그램의 명령으로는 이 밖에도 몇개가 준비되며, 각 구성요소의 동작 시뮬레이션을 하는데 필요한 명령군을 구성하고 있다. 다른 명령으로서는 예를 들어, 변수 테이블(20)에 대하여 일정한 조건으로 검색하는 명령이나, 회전동작을 시뮬레이트하기 위한 명령 등이 있다.

상술한 바와 같은 래더 언어 방식의 명령군에서는, 어느 명령군에서 기술한 조건이 갖추어지지 않은 경우에는, 다음 명령군을 처리하도록 시퀀셜에 처리가 이루어진다. 이 때문에, 몇 가지 조건에 따라 몇 가지 처리를 실행시키는 경우에도, 복잡한 IF문을 사용하여 프로그램 처리의 목적지를 몇 가지 지정하는 형식의 조건식(복잡한 분기명령)을 사용할 필요가 없어, 시뮬레이션 프로그램을 보다 간단한 기술에 의해 취급하기 쉽게 할 수가 있다.

이어서, 도 7에 나타내는 플로우 챠트에 따라 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템(1)의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 프로그램 작성부(2)의 요소배치 데이터 판독부(2a)에 의해 준비된 요 소배치 데이터(3)를 1행 판독한다(스텝 S1). 이어서, 요소배치 데이터 판독부(2a)는 이와 같이 하여 읽어낸 1행분의 모듈명, 공정명 및 요소명을 차례로 도 8에 나타내는 바와 같이 요소배열(5)의 1행에 나열해간다(스텝 S2). 도 8에 나타내는 요소배열(5)에 있어서, 모듈명 앞에는 요소배열(5) 안에서의 각 요소의 위치를 나타내는 어드레스가 기록된다. 한편, 이 어드레스는 요소배치 데이터(3)를 1행 읽으면, 그것에 대응하여 1씩 늘어난다. 또한, 요소배열(5)에 있어서 요소명 뒤에는, 후술하는 변수배열(6)에서의 각 요소에 대응하는 변수의 격납위치가, 선두 변수위치와 변수갯수로 나타내어지는 구역에 의해 나타난다. 이 때, 요소배치 데이터(3) 안에 요소명에 관한 변수명 치환데이터가 있으면, 프로그램 작성부(2)의 변수명 치환부(2g)에 의해 치환후의 변수명으로 요소명을 치환한다.

이어서, 프로그램 작성부(2)의 요소정의 파일 판독부(2b)에 의해, 요소배치 데이터 판독부(2a)에서 읽어낸 구성요소 명칭에 대응하는 요소정의 파일(4a~4j)을 찾아내어 판독한다(스텝 S3).

그리고, 프로그램 작성부(2)의 변수배열 작성부(2e)에 의해, 요소정의 파일 판독부(2b)에서 판독된 요소정의 파일(요소정의 파일(4a~4j) 중 어느 하나)의 변수 기술부(4B)에 기술되어 있는 모든 변수명 및 값을, 변수의 속성(내부변수, 추출변수 및 외부참조변수)과 함께 읽어내어, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같은 변수배열(6)에 나열한다(스텝 S4). 도 9 및 도 10에 나타내는 변수배열(6)에 있어서, 속성 앞에는 변수배열(6) 안에서의 각 변수의 위치를 나타내는 어드레스가 차례로 부가되어 기록되어 간다. 여기서도 요소배치 데이터(3) 안에 변수명에 관한 변수명 치환데이터가 있는 경우에는, 프로그램 작성부(2)의 변수명 치환부(2g)에 의해, 치환해야 할 변수명이 판독된 변수명에 있는지를 검색하여, 만약 치환해야 할 변수명이 있으면, 치환후의 변수명을 변수배열(6)에 등록한다. 여기서, 변수배열(6)에 있어서, 외부참조변수의 경우에는, 변수명의 뒤에 참조처 변수명, 참조처 공정 및 모듈명이 기술되어 있어, 구체적인 수치가 들어가 있지 않으므로, 이 스텝 S4의 시점에서는 속성 및 변수명만이 판독되며, 값은 공백이다(도 11의 (A) 및 도 12의 (A) 참조). 여기서 프로그램 작성부(2)의 변수배열 작성부(2e)는 변수 테이블(20)도 마찬가지로 읽어낸다. 상술한 바와 같이 변수 테이블(20)에서는 "(선언된 등록구역)+1"개의 등록구역을 가지는 변수 테이블(20)에 전개되어 변수배열(6)에 등록된다.

한편, 프로그램 작성부(2)의 변수배열 작성부(2e)는 외부참조변수가 기술되어 있는 요소정의 파일을 읽어들인 경우에는, 외부참조변수명, 참조처 변수명, 참조처 공정명 및 모듈명을 한 행씩 읽어내고, 도 13에 나타내는 바와 같은 외부참조변수 대응배열(7)을 작성한다(스텝 S5). 이 배열을 작성할 때도, 요소배치 데이터(3) 안에 변수명에 관한 변수명 치환데이터가 있고, 또한 이 변수명 치환데이터에 참조처 명칭에 관하여 치환해야 할 변수명이 있으면, 치환후의 참조처 명칭을 외부참조변수 대응배열(7)에 등록한다. 예를 들어, 구성요소 "140T·접속대·접속대"에서는 요소정의 파일(4c)에 기술되어 있는 외부참조변수에 있어서, "전반송"이 "컨베이어"로 치환되며, "후반송"이 "반송"으로 치환되어 등록된다.

이어서, 요소정의 파일(4)에 초기처리 프로그램이 기술되어 있으면, 프로그 램 작성부(2)의 초기처리 프로그램배열 작성부(2c)에 의해, 그 초기처리 프로그램이 읽혀져 도 14에 나타내는 바와 같은 초리처리 프로그램배열(8)에 등록된다(스텝 S6). 마찬가지로, 프로그램 작성부(2)의 시뮬레이션 프로그램배열 작성부(2d)에 의해, 요소정의 파일(4)에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램이 읽혀져 도 14에 나타내는 바와 같은 시뮬레이션 프로그램배열(9)에 등록된다(스텝 S7). 한편, 이 프로그램들의 판독시에는, 시뮬레이션 프로그램에서 사용되는 변수가 변수배열(6) 안에서의 해당 변수의 변수위치(어드레스)에 대응된다.

이상의 스텝 S1~S7의 처리가, 구성요소 데이터(3)를 1행 읽어내고 그것에 대응하는 하나의 요소정의 파일(4)을 읽어낼 때마다 이루어진다. 그리고, 이 처리가 구성요소 데이터(3)(요소배열(5))의 마지막 행까지 이루어지면, 구성요소 데이터(3)에 포함되는 모든 구성요소에 관하여 그것에 관련한 데이터의 판독 및 배열의 작성이 완료된다(스텝 S8).

단, 이 시점에서는 외부참조변수와 참조처 변수의 대응이 이루어져 있지 않기 때문에(도 11의 (A)), 프로그램 작성부(2)의 변수대응부(2f)에 의해, 외부참조변수 대응배열(7)을 참조하면서 대응처리하여, 변수배열(6)에서 공백으로 되어 있는 외부참조변수의 값/위치의 란에, 대응하는 추출변수의 변수배열(6) 안의 변수위치(어드레스)를 기록한다(스텝 S9). 예를 들어, 도 11의 (A)에서 "140T·1ST·유니트1"의 외부참조변수 "자기공정 가공준비 완료"에는 동일 공정의 지그(1)의 추출변수 "가공준비 완료"가 대응되어 있기 때문에, 외부참조변수 "자기공정 가공준비 완료"에는 어드레스 "R5"가 등록된다(도 11의 (B) 참조).

여기서, 추출변수로서 변수 테이블(20)이 등록되어 있는 경우에는, 그 변수 테이블(20)에 대응하는 외부참조변수의 값/위치 란에, 변수배열(6) 안에서의 변수 테이블(20)의 위치가 순서대로 등록되어 간다. 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 상술한 "기계상태T"라는 변수 테이블(20)의 각 테이블 변수에는, 각 기계의 외부참조변수 "보전지령·기계상태"가 대응되어 있기 때문에, 변수배열(6)의 작성 당초에는 공백이었던 각 기계의 "보전지령·기계상태"의 값/위치의 란, 예를 들어, "보전지령·기계상태"라는 변수를 가지는 요소배치 데이터(3)에서 6번째 요소("140T·1ST·유니트1")의 변수 "보전지령·기계상태"에는, 변수 테이블 "작업상태T"의 6번째 추출변수의 변수위치(여기서는 "T0+6")가 등록된다(도 12의 (B) 참조).

이어서, 프로그램 실행부(10)에 의해 초기처리 프로그램배열(8)에 포함되는 초기처리 프로그램이 명령 하나씩 실행된다(스텝 S10). 여기서 예를 들어 초기처리 프로그램으로서 "SET TBNO" 명령이 실행되면, 거기서 지정된 변수의 변수배열(6) 안에서의 위치 데이터를 지정된 외부참조변수가 나타내는 테이블 변수의 값/위치 란에 기입하고, 동시에 그 테이블 변수의 선두 테이블 변수 "작업상태 T[0]"의 데이터로서의 등록 갯수를 "1" 가산하는 처리를 한다

구체적으로는 예를 들어, 상술한 구성요소 "140T·1ST·유니트1"에 대응하는 초기처리 프로그램에 있어서, 다음과 같이 기술되어 있는 것으로 한다.

"SET TBNO "기계상태" 데이터 위치 보전지령·기계상태"

이 경우, 변수배열(6) 안에서의 변수 "기계상태"의 위치 데이터("Q6")가 "보전지령·기계상태"가 나타내는 어드레스 "T0+6"의 변수 "기계상태T[6]"의 값 란에 기입된다(도 12의 (C)). 같은 처리가 "언클램프 T"라는 변수 테이블(20)과 2개의 "지그1"의 변수 "언클램프"의 사이에서 이루어진다(도 9 참조). 한편, "SET TBNO" 명령은 변수 테이블(20)에 대응하는 변수 위치와 테이블로의 등록수를 등록하는 등록 수단을 구성한다.

이에 의해 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 변수배열(6)에는 시뮬레이션에서 사용하는 모든 내부변수, 외부참조변수 및 추출변수가 포함되며, 또한 외부참조변수와 추출변수가 대응되어지고, 또한 모아 관리하면 바람직한 변수와 그 변수를 모아 관리하는 변수 테이블(20)이 대응되기 때문에, 모든 변수 값은 이 변수배열(6)을 참조함으로써 구해진다.

이어서, 입력장치(11)로부터 시뮬레이션의 지시가 있으면(스텝 S11), 프로그램 실행부(10)에 의해 시뮬레이션 프로그램배열(9)에 포함되는 요소배열(5)을 따라 나열된 일련의 시뮬레이션 프로그램이 선두부터 순서대로 한 명령씩 실행된다(스텝 S12). 여기서 시뮬레이션 프로그램은 각 명령의 기술이 문자정보이기 때문에, 그 명령을 읽을 때마다 프로그램 실행부(10)가 문자정보에 의한 명령 기술을 해석하여 실행하여도 좋지만, 미리 각 명령을 그들의 각 명령에 대응하여 설정된 수치로 치환해 두어, 그 명령에 대응하는 수치를 읽어내어 그 수치에 대응한 명령처리를 프로그램 실행부(10)가 실행하도록 하면, 실행 속도가 빨라져 바람직하다.

이와 같이 하여 시뮬레이션 프로그램이 실행되면, 변수배열(6)이 대응하는 변수의 값이 시시각각 변화한다.

시뮬레이션 프로그램은 선두에서부터 말미까지 일정한 스캔 피치(시뮬레이션 실행상의 경과시간)(예를 들어, 0.1초 간격)로 반복 실행된다. 실행에 있어서, 변수배열(6)의 각 변수가 참조된다. 이 스캔 피치는 임의로 설정할 수 있으며, 예를 들어 실제 기계의 동작시간(실시간)으로 시뮬레이션하도록 설정할 수도 있고, 반대로 짧게하여 빨리감기와 같이 시뮬레이션하는 것도 가능하다. 외부참조변수에서는, 그 외부참조변수가 나타내는 어드레스(변수배열(6)안의 위치)에 의지하여 참조처 변수가 판독된다. 공정 시뮬레이션의 실행상에 있어서 소정 시간이 경과한 시점에서 (혹은 1스캔이 끝날 때마다) 실행을 정지시킬 수 있다.

이 때, 입력장치(11)에 의해 특정한 구성요소를 지정하여 시뮬레이션 결과의 표시를 지시하면, 요소배열(5)에 근거하여 변수배열(6)의 변수 격납범위가 판독되고, 출력장치(12)에 의해 공정식별 명칭 및 구성요소 명칭과 함께 변수명과 그 값이 표시되며, 이에 의해 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있다(스텝 S13). 이 때, 구성요소를 표시화면 상에 모식적으로 표시하는 동시에, 변수 값의 변화를 구성요소의 동작으로서 애니메이션 표시하도록 하면, 더욱 알기 쉽다.

한편, 시뮬레이션 프로그램을 실행할 때, 구성요소 "보전지령1"에서는 "기계상태T"의 변수 테이블을 사용하여 모든 기계상태(이상없음 혹은 고장중 등)를 판단하고, "작업원 상태T" 테이블을 사용하여 비어있는 보전 멤버를 검색하여, 비어있는 보전 멤버에게 수리가 필요한 기계를 수리하게 하는 시뮬레이션이 이루어진다. 이와 같은 시뮬레이션에서는 변수 테이블(20)로서 "기계상태T" 테이블을 가지지 않아도, 변수배열(6)을 선두에서 말미까지 차례로 검색하면 모든 "기계상태" 데이터를 알 수 있지만, 상술한 바와 같이 하여 구성요소 마다의 "기계상태" 데이터에 대 하여, 그 변수위치(변수배열(6) 안에서의 어드레스)를 모아 "기계상태T" 테이블에 집약해 두면, 그 한정된 기억영역의 데이터에 대하여 참조함으로써 모든 "기계상태" 데이터를 알 수 있기 때문에, 시뮬레이션 프로그램의 실행시간을 줄일 수 있다.

이상과 같이 하여 어느 특정한 요소배치 데이터(3)에 관한 공정 시뮬레이션을 할 수 있다. 하지만, 예를 들어, "140T·2ST" 뒤에 "140T·2ST"와 동일한 공정을 늘려 더욱 공정 시뮬레이션을 하고 싶은 경우에는, 요소배치 데이터(3)에 표 계산 소프트의 편집기능을 이용하여 "140T·2ST"의 1행을 복사하고 "140T·2ST" 아래에 1행 추가하여 이것을 "140T·3ST"로 하고, 더욱이 이 가공공정("지그1", "유니트1")의 추가에 의해 변경해야 하는 관련된 데이터(예를 들어, "언클램프T" 테이블의 데이터 등록구역 수, "기계상태T" 테이블의 데이터 등록구역 수 등)를 수정하면 된다. 이 상태에서 도 7에 나타내는 플로우 챠트에 따라 도 1에 나타내는 공정 시뮬레이션 시스템(1)을 동작시키면, 추가된 "지그1"과 "유니트1" 사이에서의 변수간 대응에 대해서는, 요소배치 데이터(3) 상에서의 배치에 의해 "지그1"의 요소정의 파일(4f), "유니트1"의 요소정의 파일(4g)에 기술되어 있는 상대적인 참조처의 지시에 의해 일의적으로 정해지기 때문에, 요소정의 파일(4f,4g)에 변경이 없는 한, 새롭게 추가된 공정이 반영된 시뮬레이션 프로그램배열(9), 변수배열(6) 및 그 밖의 배열이 작성된다. 그리고, 이와 같이 작성된 시뮬레이션 프로그램배열(9)에 포함되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 실행하면, 새로운 공정 편성에 의한 공정 시뮬레이션을 용이하게 할 수 있다.

본 명세서 내용중에 포함되어 있음.

Claims

생산 시스템의 공정 시뮬레이션을 하는 공정 시뮬레이션 시스템에 있어서,

생산 시스템을 구성하는 각종 구성요소의 배치를 공정식별 명칭과 구성요소 명칭의 조합에 의해 워크의 흐름에 따라 기술하여 이루어지는 요소배치 데이터로부터, 구성요소 명칭을 공정식별 명칭과 조합시킨 상태에서 차례로 읽어내는 요소배치 데이터 판독수단과,

상기 각종 구성요소의 동작 시뮬레이션을 하기 위한 시뮬레이션 프로그램을 상기 각종 구성요소마다 기술하여 이루어지는 복수개의 요소정의 파일 중에서, 상기 요소배치 데이터 판독수단에 의해 판독된 구성요소 명칭에 대응하는 요소정의 파일을 차례로 읽어내는 요소정의 파일 판독수단과,

상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 판독된 상기 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램을 차례로 배열하여 시뮬레이션 프로그램배열을 작성하는 프로그램배열 작성수단과,

상기 프로그램배열 작성수단에 의해 작성된 상기 시뮬레이션 프로그램배열에 포함되는 일련의 시뮬레이션 프로그램을 실행하여, 상기 생산 시스템을 구성하는 상기 각종 구성요소의 동작을 시뮬레이트하는 프로그램 실행수단을 구비하며,

상기 요소배치 데이터는 문자정보의 추가나 삭제 등의 편집이 가능한 소프트웨어를 사용하여 작성되는 표 형식의 데이터로 이루어지며, 열방향으로 워크의 흐름방향이 설정되고, 행방향으로 공정식별 명칭과 구성요소 명칭이 기술되어 있으며,

상기 각 요소정의 파일은 자신의 시뮬레이션 프로그램을 기술한 프로그램 기술부와, 자신의 시뮬레이션 프로그램에서 사용되는 변수를 기술한 변수기술부를 포함하고, 상기 변수기술부에는 다른 요소정의 파일의 변수를 참조하는 요소정의 파일이면, 참조처의 변수를 지정하는 외부참조변수가 정의되고, 다른 요소정의 파일에 변수를 참조하게 하는 요소정의 파일이면, 외부참조변수에 의해 참조되는 추출변수가 정의되어 있으며,

상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 판독된 상기 각 요소정의 파일의 상기 변수기술부에 기술되어 있는 모든 변수를 포함하는 변수배열을 작성하는 변수배열 작성수단과,

상기 변수배열 작성수단에 의해 작성된 상기 변수배열에 포함되는 상기 외부참조변수와 상기 추출변수를 대응시키는 변수대응수단을 더 구비하고,

상기 요소배치 데이터에는 상기 각 요소정의 파일의 상기 변수기술부에 기술되어 있는 변수명을 다른 변수명으로 치환하기 위한 변수명 치환데이터가 기술되어 있으며,

상기 요소배치 데이터에 있어서 상기 변수명 치환데이터가 설정되어 있는 변수명을 상기 변수명 치환데이터에 기술되어 있는 다른 변수명으로 치환하는 변수명 치환수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 공정 시뮬레이션 시스템.
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 변수배열 작성수단에 의해 작성된 상기 변수배열에는 복수개의 구성요소 사이에 걸친 복수개의 동종의 변수를 모아 관리하기 위한 필요한 개수의 등록구역을 구비한 변수 테이블이 작성되어 있고,

상기 각 요소정의 파일 중, 한데 모아 관리되는 동종의 변수를 포함하고 있는 요소정의 파일에는, 해당 변수에 따라 작성되는 상기 변수배열안의 대응하는 변수 테이블에, 상기 변수배열안에서의 해당 변수의 변수위치를 등록하는 초기처리 프로그램이 기술되어 있고,

상기 프로그램배열 작성수단은 상기 요소정의 파일 판독수단에 의해 판독된 상기 각 요소정의 파일에 기술되어 있는 초기처리 프로그램을 차례로 배열하여 초기처리 프로그램배열을 작성하고,

상기 프로그램 실행부는 상기 프로그램배열 작성수단에 의해 작성된 상기 초기처리 프로그램배열에 포함되는 초기처리 프로그램을 실행하여, 한데 모아 관리되는 동종의 변수에 대하여, 상기 변수배열 안의 변수 테이블에 상기 변수배열 안에서의 해당 변수의 변수위치를 등록하는 것을 특징으로 하는 공정 시뮬레이션 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 각 요소정의 파일의 상기 프로그램 기술부에 기술되어 있는 시뮬레이션 프로그램은, 래더 언어 방식의 명령군으로 기술되어 있는 것을 특징으로 하는 공정 시뮬레이션 시스템.
제 1 항에 기재된 공정 시뮬레이션 시스템으로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 공정 시뮬레이션 시스템용 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.