TWI655527B - 壓縮空氣流量的計算方法，其計算裝置，及儲存媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明的壓縮空氣流量計算方法包括將一操作時期的期間內多個生產設施的每一生產設施中所使用的壓縮空氣流量的時序資料(time series data)儲存到一儲存裝置內、及實施模擬。該模擬包括每當該操作開始時機在該等生產設施的每一者中被判定已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於該操作時期的期間內該等生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來產生用於該等多個生產設施的每一者的關於一指定時期的期間內該等生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料。關於該指定時期的期間內的整個生產線的總壓縮空氣流量的時序資料係藉由將該等多個生產設施的每一者在該指定時期的期間內的壓縮空氣流量的時序資料加總而計算出來的。

Description

壓縮空氣流量的計算方法，其計算裝置，及儲存媒體
[0001] 本發明係有關於一種用來計算在一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產生線中所使用的總壓縮空氣流量的壓縮空氣流量計算方法。本發明亦關於該計算方法的一計算裝置，及一儲存媒體。
[0002] 在生產線中，壓縮空氣可被使用在多個生產設施中。然而，該等多個生產設施每一者的操作狀態都不一樣，這讓計算出整個生產線中一精確的總壓縮空氣流量很困難。 　　[0003] 當一產生大量的壓縮空氣的壓縮機被選用作為此生產線的壓縮機時，該壓縮機效能通常都超過實際的總壓縮空氣流量。這造成諸如因為該壓縮機的過高的購入花費所造成之過高的投資成本、因為過高的電力所造成的過高的運轉成本、因為過低的能力效率所造成之無法節省能源等缺點。 　　[0004] 因此，選擇一種在投資、運轉成本及節省能源方面具有小產量的壓縮機是較佳的。然而，當選擇該具有小的產量的壓縮機時，就必須將整個生產線所使用的總壓縮空氣流量調整為小於該壓縮機所產生的壓縮空氣產量。 　　[0005] 例如，日本專利申請公開案第2010-128625號揭露一種技術，其根據一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的工廠中的該等生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序資料來模擬總壓縮空氣流量的時序變化，並根據該模擬結果來調整該等生產設施的任何一者的操作開始及操作停止時機，用以防止總壓縮空氣流量來到一門檻值或更高。
[0006] 如上文所述，描述於JP 2010-128625A中的技術調整該等生產設施的任何一者的操作開始及操作停止時機來防止總壓縮空氣流量來到一門檻值或更高。然而，當該等生產設施的任何一者的操作開始及操作停止時機在具有多個生產設施(它們的開始操作及停止操作的時間不一樣)的生產線中被任意地改變時，會產生完成的產品無法按照指定的時程被製造出來的問題。 　　[0007] 該問題的解決方案之一是精確地計算出在一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線所使用的總壓縮空氣流量，即使是在該等多個生產設施的每一者的操作開始及操作結束時間都不一樣的情形中亦然。亦即，當在上文所述的情形中整個生產線所使用的總壓縮空氣流量可被計算出來時，就可以選擇一具有適合的產量的壓縮機。當該具有適合的產量的壓縮機被選用時，就可省去JP 2010-128625A中所描述的對於該等生產設施的任何一者的操作開始及操作停止時機進行調整的必要性。因此，完成的產品就可按照排定的時程被製造出來。此外，當該具有適合的產量的壓縮機可被選用時，具有過多效能的壓縮機就可被避免掉，這就投資、運轉成本及節能方面而言是有利的。 　　[0008] 本發明提供一種用於一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的生產線的技術，該技術達成即使是在多個生產設施中的每一者的操作開始及操作結束時間都不一樣的情形中亦能精確算出整個生產線所使用的總壓縮空氣流量。 　　[0009] 本發明的一個態樣係關於一種壓縮空氣流量計算方法。本發明的一個態樣是一種壓縮空氣流量計算方法，用來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線使用的總壓縮空氣流量，該方法包含：輸入設施資訊，其包括該等多個生產設施的數量及布局資訊、及生產補充資訊，其包括關於整個生產線的節拍時間(tact time)的資訊；將代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料儲存在一儲存裝置內，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量；及模擬在一指定的時期的期間內使用於該整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化，其中該模擬包括針對該等多個生產設施中的每一者決定在該指定的時期的期間內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時機是否已到來、每當該等生產設施的每一者的該操作開始時機被判定已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料、及藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表在該指定的時期的期間內使用於整個生產線中的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。 　　[0010] 在本發明的一個態樣中，將關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的數位化時序資料的波形可被儲存在用於該等多個生產設施的每一者的該儲存裝置中。 　　[0011] 在本發明的一個態樣中，在一被該等多個生產設施中的一者實施的處理是第一處理且沒有工件出現在該生產設施內的情形中，該生產設施的該操作開始時機可在工件被帶入到該生產設施內時被判定為已到來，而在一被該等多個生產設施中的一者實施的處理不是第一處理、沒有工件出現在該生產設施內、及一工件出現在一實施一處理(該處理係在該等生產設施的該一者所實施的處理之前)的生產設施內的情形中，該等生產設施的該一者的操作開始時機可在該工件被帶入到該等生產設施的該一者內時被判定為已到來。 　　[0012] 本發明的第二態樣係關於一種壓縮空氣流量計算裝置。本發明的第二態樣是一種壓縮空氣流量計算裝置，用來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線使用的總壓縮空氣流量，該計算裝置包含：一輸入裝置，其被建構來接受設施資訊，其包括該等多個生產設施的數量以及其上的布局資訊、及生產補充資訊，其包括關於整個生產線的節拍時間的資訊的輸入；一儲存裝置，其被建構來儲存代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量；及一處理器，其被建構來模擬在一指定的時期的期間內使用於該整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化，其中該處理器被建構來針對該等多個生產設施中的每一者判斷在該指定的時期的期間(其為該模擬時期的期間)內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時機是否已到來、每當該等生產設施的每一者的該操作開始時機被判定已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料、及藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表在該指定的時期的期間內使用於整個生產線中的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。 　　[0013] 本發明的第三態樣係關於一種電腦可讀取的儲存媒體。該第三態樣被建構來儲存一電腦程式並造成電腦在執行該電腦程式時實施一些步驟，這些步驟包括：將包括該等多個生產設施的數量及布局資訊在內的設施資訊、及包括關於整個生產線的節拍時間的資訊在內的生產補充資訊輸入到被建構來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線所使用的總壓縮空氣流量的該電腦內的輸入步驟；一將代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料儲存在一儲存裝置內的儲存步驟，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施中的每一者中的壓縮空氣流量；及一模擬在一指定的時期的期間內使用於整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化的模擬步驟，其中該模擬步驟包括一用來針對該等多個生產設施中的每一者判斷在該指定的時期的期間內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時間是否已到來的判斷步驟、一生產步驟，其在該等多個生產設施的每一者的該操作開始時機被判斷為已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施中的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於等多個生產設施中的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料的產生步驟、及一藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表整個生產線在該指定的時期的期間內使用的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料的計算步驟，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。 　　[0014] 本發明的上述態樣可有效地實施在具有多個使用壓縮空氣的生產設施的該生產線上、即使是在多個生產設施中的每一生產設施的操作開始及操作結束時間都不一樣的情形中亦能有效地實施整個生產線所使用的總壓縮空氣流量的精確計算。
本發明的實施例將參考圖式在下文中描述。首先，一體現依據此實施例的壓縮空氣流量計算裝置的電腦10的組態實施例將參考圖1來描述。如圖1所示，電腦10包括一處理器11、一記憶體12、一儲存器13、及輸入-輸出界面(輸入-輸出IF)14。該處理器11、一記憶體12、一儲存器13、及輸入-輸出界面14經由一傳輸線相連接用以彼此交換資料。
例如，處理器11是一算術處理器，譬如中央處理單元(CPU)。例如，該記憶體12是一隨機存取記憶體(RAM)及唯讀記憶體(ROM)。例如，該儲存器13是一儲存裝置，譬如硬碟機(HDD)、一固態硬碟機(SSD)、及記憶卡。
該儲存器13儲存一程式，用來造成電腦10執行依據此實施例之用於壓縮空氣流量的計算方法，即用於計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線使用的總壓縮空氣流量的方法。該處理器11從該儲存器13讀 取前述程式並執行該被讀取的程式以實施依據此實施例的該壓縮空氣流量計算方法。在此處，當執行前述程式時，該處理器11可讀取在該記憶體12上的前述程式，然後執行該被讀取的程式、或者可在不讀取該程式而在該記憶體12上執行它。該程式可被儲存在各式非暫態的電腦可讀取的媒體內，且被供應至該電腦。該非暫態的電腦可讀取的媒體包括各式實體的儲存媒體。該非暫態的電腦可讀取的媒體的例子包括磁性儲存媒體(例如，軟碟片、磁帶、及硬碟機)、光磁性儲存媒體(例如，磁光碟)、唯讀光碟記憶體(CD-ROM)、CD-R、CD-RW、半導體記憶體(例如，遮罩唯讀記憶體、可程式唯讀記憶體(PROM)、可抹除式PROM(EPROM)、快閃式ROM、及隨機存取記憶體(RAM))。該程式可經由各種暫態的電腦可讀取媒體被供應至該電腦。該暫態的電腦可讀取媒體的例子包括電子訊號、光學訊號、及電磁波。該暫態電腦可讀取媒體可經由有線通信通道(譬如，電線及光纖)、或經由無線通信通道來將該程式提供至該電腦。
儲存器13亦作為空氣流量波形資料庫(DB)13A之用。例如，不同的生產設施在用於開始操作的操作開始時機、從操作開始到操作停止的操作時期的長度、及在該操作時期的期間使用的壓縮空氣流量的時序變化等方面係彼此不一樣。然而，在相同的生產設施的例子中，該操作開始時機可以是隨機的，但從操作開始到操作停止的操作時期的長度以及在該操作時期的期間使用的壓縮空氣流量的時序變化則可以是一樣的。因此，在此實施例中，代表在該操作時期的期間內使用於該等生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料被儲存在用於該等多個生產設施的每一者的空氣流量波形DB 13A中。如稍後所述，該處理器11根據儲存在該空氣流量波形DB 13A中的時序資料來模擬整個生產線在該模擬時間(指定的時期)的期間內使用的總壓縮空氣流量的時序變化。 　　[0020] 該輸入-輸出界面14和組成構件(譬如，顯示裝置141及輸入裝置142)連接。該顯示裝置141被建構來顯示畫面，譬如，該處理器11所產生的畫面。該顯示裝置141的例子包括一顯示器(譬如，液晶顯示器(LCD)、及陰極射線管(CRT)顯示器。該輸入裝置142被建構來接受使用者的操作輸入。該輸入裝置142的例子包括鍵盤、滑鼠、及觸控感測器。該顯示裝置141和該輸入裝置142可被整合成一觸控面板。 　　[0021] 現將提供依據此實施例的用於壓縮空氣流量計算方法的描述。首先，預處理的流程的例子將參考圖2來描述。該預處理是在模擬在該模擬時間(指定的時期)的期間內使用於整個生產線中的總壓縮空氣流量的時序變化之前被實施，其中該整個生產線具有多個使用壓縮空氣的生產設施。 　　[0022] 如圖2所示，該處理器11經由輸入裝置142接受主要管路路徑的輸入作為主要管路資訊(步驟S101)。該主要管路是介於產生壓縮空氣的壓縮機和該等生產設施的每一者之間的管路。該主要管路並不包括在該等生產設施的每一者內的管路。接下來，處理器11經由該輸入裝置142接受主要管路直徑的輸入作為該主要管路資訊(步驟S102)。例如，在步驟S101、S102中，處理器11顯示一如圖3所示的輸入畫面於該顯示裝置141上。在該輸入畫面上，處理器11經由該輸入裝置142接受該主要管路路徑和該管路直徑的輸入圖3所示的該輸入畫面被建構來不只接受該主要管路路徑和該管路直徑的輸入，而且還接受產生在該壓縮機內的壓縮空氣的壓力的輸入。 　　[0023] 接下來，該處理器11經由該輸入裝置142接受包括在該生產線內的生產設施的數目及其布局的輸入作為設施資訊(步驟S103)。例如，在步驟S103中，處理器11首先將圖4所示的輸入畫面顯示在該顯示裝置141上。在該輸入畫面上，處理器11經由該輸入裝置142接受該等生產設施的布局的輸入。接下來，處理器11將圖5所示的輸入畫面顯示在該顯示裝置141上。在該輸入畫面上，該處理器11經由該輸入裝置142接受每一生產設施的規格的輸入。圖5所示的輸入畫面被建構來接受代表該生產設施所執行的處理的順序的處理編號、生產設施的類型、該生產設施的循環時間、及該生產設施所使用的壓力。在這些參數中，該處理編號可被用來決定每一生產設施的配置順序。圖5所示的輸入畫面被進一步建構來接受該生產設施是否包括一由多個被平行地安排的處理所構成的多行處理(multi-row process)的輸入。當該生產設施包含該多行處理時，該輸入畫面接受代表該多行處理的順序的多行目標處理編號的輸入。 　　[0024] 接下來，為了該等多個生產設施的每一者，該處理器11從該儲存器13內的空氣流量波形DB 13A取得關於在該操作時期的期間內使用於該等生產設施中的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料的波形(步驟S104)。例如，在該等生產設施(譬如，一生產設施係用於鑽孔及一生產設施係用於銷釘的衝壓)的例子中，關於在該操作時期的期間內使用於這些生產設施中的壓縮空氣流量的時序資料的波形變成簡單波形。因此，預先儲存在該空氣流量波形DB 13A中之用於這些生產設施的數位化典型波形被取得。 　　[0025] 接下來，該處理器11決定該等多個生產設施是否包括一生產設施，它在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料的波形是一特殊的波形(步驟S105)。該特殊的波形不同於預先儲存在該空氣流量波形DB 13A內的典型波形。例如，該特殊波形在使用該壓縮空氣的時機方面和在流量方面與該典型的波形不一樣。該特殊波形的一特定的例子被例示在圖6的上半部的圖表中。 　　[0026] 當該等多個生產設施包括一生產設施其在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料的波形是步驟S105中的該特殊的波形(步驟S105為YES)時，該處理器11將該波形數位化並簡化該特殊波形(步驟S106)。該特殊波形例如藉由一已被公開知道之包含波形的取樣、數量化、編碼的方法來加以數位化。例如，示於圖6的上半部的圖表中的波形被數位化成圖6的下半部的圖表中所示的波形。在步驟S106中的該特殊波形的數位化不只可被處理器11實施還可以由使用者透過該輸入裝置142來人工地輸入。當該等多個生產設施不包括一生產設施其在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料的波形是步驟S105中的該特殊的波形(步驟S105為NO)時，所有波形可從該空氣流量波形DB 13A被取得。因此，步驟S106被跳過，且該處理前進至步驟S107。 　　[0027] 接下來，處理器11將用於該等多個生產設施的每一者的在該操作時期的期間內使用於該等生產設施中的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料的數位化波形儲存在該空氣流量波形DB 13A中。因此，該空氣流量波形DB 13A被更新(步驟S107)。 　　[0028] 接下來，處理器11經由該輸入裝置142接受標準的生產中的庫存的數量及位置的輸入作為生產輔助資訊(步驟S108)。該標準的生產中的庫存是被保留在不可靠的生產設施(譬如，經常故障且停止的生產設施)後方作為輸送器上的一緩衝物的工件。例如，在步驟S108中，處理器11將圖7所示的輸入畫面顯示在該顯示裝置141上。在該輸入畫面上，該處理器11經由該輸入裝置142接受標準的生產中的庫存的數量及位置的輸入。在圖7中，未被放入到該等生產設施內的工件是被保留作為該輸送器上的緩衝物。 　　[0029] 接下來，處理器11經由輸入裝置142接受整個生產線的節拍時間(tack time)的輸入作為生產輔助資訊(步驟S109)。接下來，處理器11經由輸入裝置142接受代表模擬被執行的期間的長度的模擬時間的輸入(步驟S110)。例如，在步驟S109、S110中，處理器11將圖8所示的輸入畫面顯示在該顯示裝置141上。在該輸入畫面上，該處理器11經由該輸入裝置142接受整個生產線的規格。圖8中所示的該輸入畫面被建構來不只接受該節拍時間及整個生產線的模擬時間的輸入，其亦接受產生在該壓縮機內的壓縮空氣的壓力及流量的輸入。在模擬之前被實施的預處理在此點被結束。 　　[0030] 接下來，總壓縮空氣流量的時序變化的模擬處理的流程的例子將參考圖9及10來描述，該總壓縮空氣流量是在該模擬時間(指定的時期)的期間內使用於該具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線中的壓縮空氣流量。 　　[0031] 在此處，如圖9所示，該生產線是由n個(n是2或更大的自然數)使用壓縮空氣的生產設施(n-(n-1))至(n)所組成，該等生產設施被排成以生產設施(n-(n-1))為排頭的陣列。該等生產設施(n-(n-1))至(n)分別執行第(n-(n-1))個處理到第(n)個處理。當圖10A及10B的處理被開始時，該等生產設施是處在一如同實際生產線般的滿載工件狀態(即，所有生產設施都有工件的狀態)。 　　[0032] 如圖10所示，處理器11為該等生產設施(n-(n-1))至(n)的每一生產設施n計算代表在介於這些生產設施和該壓縮機之間的主要管路內的壓縮空氣壓力損失的管路損失(步驟S201)。 　　[0033] 接下來，處理器11開始為該等生產設施的每一者產生關於在該模擬時間的期間內使用於n個生產設施(n-(n-1))至(n)中的壓縮空氣的時序資料(步驟S301，S401，S501)。 　　[0034] 在此處，產生有關於執行第(n)個處理(其為最後一個處理)的該生產設施(n)的壓縮空氣流量的時序資料的描述首先被提供。首先，處理器11判斷該生產設施(n)是否有工件(步驟S302)。當在步驟S302中的該生產設施(n)有工件(步驟S302為YES)時，該工件從該生產設施(n)被拿出來(步驟S303)。當在該生產設施(n)中沒有工件(步驟S302為NO)時，即不必拿出來任何工件。因此，步驟S303被跳過，且該處理前進至步驟S304。 　　[0035] 接下來，處理器11判斷該執行第(n-1)個處理(其為該第(n)個處理之前的一個處理)的生產設施(n-1)是否有工件(詳言之，是否有工件已從生產設施(n-1)被拿出來但尚未被帶入到生產設施(n)中)(步驟S304)。詳言之，前述的工件是已從生產設施(n-1)被拿出來但尚未被帶入到生產設施(n)中。當在步驟S304中的該生產設施(n-1)沒有工件(步驟S304為NO)時，沒有工件可被帶入。因此，該處理回到步驟S304。
當在步驟S304中的該生產設施(n-1)有有工件(步驟S304為YES)時，處理器11將該工件帶入到生產設施(n)(步驟S305)。亦即，在該生產設施(n)執行第(n)個處理(其為最後一個處理)的例子中，當沒有工件出現在該生產設施(n)內且執行第(n-1)個處理(其為該第(n)個處理之前的一個處理)的該生產設施(n-1)有一工件時，該處理器11將該工件帶入到該生產設施(n)中。在此點，該處理器11判定用於該生產設施(n)的開始操作的操作開始時機已來到。
在此處，一用來輸送工件的輸送器被設置在該生產設施(n)和該生產設施(n-1)之間。在生產設施(n-1)內的工件被輸送器輸送至生產設施(n)中。因此，即使是在生產設施(n-1)有一工件時，該工件亦不必被立即被帶入到該生產設施(n)中。實際上，該工件是在該輸送器輸送該工件所需的時間長度之後才將該工件帶入到生產設施(n)中。然而，在此實施例中，當沒有工件出現在生產設施(n)中且生產設施(n-1)內有工件時，無視於該工件的輸送時間，該工件被假設為將被帶入到生產設施(n)中。當該工件被帶入時，該生產設施(n)的操作開始時間即被判定為已到來。該判定的理由將於下文中被描述。
圖11例示該輸送器出現在該等生產設施之間的例子中關於總壓縮空氣流量的時序資料的實際測量值的波形。圖12例示在該等生產設施之間沒有該輸送器的例子中關於總壓縮空氣流量的時序資料的實際測量值的波形。 圖11及12例示相同的生產設施的波形。如圖11及12中所示，該等生產設施之間出現有該輸送器並不會對關於總壓縮空氣流量的時序資料的實際測量值的波形造成大的改變。沒有輸送器的總壓縮空氣流量的最大值和有輸送器的總壓縮空氣流量的最大值之間的差異係小到只有約2%。如果，儘管有此一小的差異，該處理器11所執行的該程式被產生使得該輸送器的運動和條件都依據一實際的生產線來程式化的話，則該等程式被變得很複雜，這造成的另一個問題就是必須花費很多時間來產生該程式。因此，在此實施例中，優先目標是簡化該程式，使得輸送器輸送工件所花的時間被忽略。
當判定該生產設施(n)的操作開始時間已到來時，處理器11從該空氣流量波形DB 13A中取得關於在該操作時期的期間內使用於該生產設施(n)中的壓縮空氣的時序資料的數位化波形(步驟S306)。接下來，處理器11在該生產設施(n)的操作時期的時間長度之後將該工件從該生產設施(n)中拿出(步驟S307)。
接下來，處理器11判斷在步驟S301中開始產生關於該生產設施(n)的壓縮空氣流量的時序資料之後的時間延續長度是否已達該模擬時間(步驟S308)。在步驟S308中，當從步驟S301開始的時間延續長度尚未達到該模擬時間(步驟S308為NO)時，該處理回到步驟S304。當該處理回到步驟S304時，沒有工件出現在生產設施(n)內。因此，在步驟S304中，當生產設施(n-1)有一工件(步驟S304為YES)時，處理器11將該工件帶入到生產設施(n)中(步驟S305)。在此時，處理器11判定該生產設施(n)的操作開始時間已來到，並實施步驟S306並往前進。 　　[0041] 亦即，當判定該生產設施(n)的操作開始時間已來到時，該處理器11即從該空氣流量波形DB 13A中取得關於該生產設施(n)在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料的數位化波形。因此，處理器11產生關於該生產設施(n)在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料。 　　[0042] 同時，在步驟S308中，當從步驟S301開始的時間延續長度達到該模擬時間(步驟S308為YES)時，該處理器11終止產生關於該生產設施(n)內的壓縮空氣的時序資料(步驟S309)。 　　[0043] 接下來，產生有關於執行第(n-1)個處理(其為一中間的處理)的該生產設施(n-1)內的壓縮空氣流量的時序資料的描述被提供。首先，處理器11判斷該生產設施(n-1)是否有工件(步驟S402)。在步驟S402中，當該生產設施(n-1)有工件(步驟S402為YES)時，處理器11接著判斷執行第(n)個處理(其為該第(n-1)個處理的下一個處理)的該處理設施(n)是否有工件(步驟S403)。在步驟S403中，當該生產設施(n)沒有工件(步驟S403為NO)時，這指出該生產設施(n-1)有工件且生產設施(n)沒有工件。因此，處理器11將該工件從該生產設施(n-1)拿出來(步驟S404)。當該生產設施(n-1)沒有工件(步驟S402為NO)時，即不必拿出來任何工件。因此，步驟S403、S404被跳過，且該處理前進至步驟S405。當在步驟S403中生產設施(n)有工件(步驟S403為YES)時，生產設施(n-1)的工件不能被拿出來。因此，該處理回到步驟S403。亦即，生產設施(n-1)內的工件是在生產設施(n)內不再有工件之後才會被拿出來。 　　[0044] 接下來，處理器11判斷該執行第(n-2)個處理(其為該第(n-1)個處理之前的一個處理)的生產設施(n-2)是否有工件(詳言之，是否有工件已從生產設施(n-2)被拿出來但尚未被帶入到生產設施(n-1)中)(步驟S405)。當在步驟S405中的該生產設施(n-2)沒有工件(步驟S405為NO)時，沒有工件可被帶入。因此，該處理回到步驟S405。 　　[0045] 當在步驟S405中的該生產設施(n-2)有有工件(步驟S405為YES)時，處理器11將該工件帶入到生產設施(n-1)(步驟S406)。亦即，在該生產設施(n-1)執行第(n-1)個處理(其為一中間處理)的例子中，當沒有工件出現在該生產設施(n-1)內且執行第(n-2)個處理(其為該第(n-1)個處理之前的一個處理)的該生產設施(n-2)有一工件時，該處理器11將該工件帶入到該生產設施(n-1)中。在此時，處理器11判定用於該生產設施(n-1)的開始操作的操作開始時機已來到。在此時，工件被輸送器輸送於生產設施(n-1)和生產設施(n-2)之間的輸送時間被忽略就和生產設施(n)的情形一樣。 　　[0046] 當判定該生產設施(n-1)的操作開始時機已到來時，處理器11從該空氣流量波形DB 13A中取得關於該生產設施(n-1)在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料的數位化波形(步驟S407)。接下來，處理器11在該生產設施(n-1)的操作時期的時間長度之後將該工件從該生產設施(n-1)中取出(步驟S408)。 　　[0047] 接下來，處理器11判斷在步驟S401中開始產生關於該生產設施(n-1)的壓縮空氣流量的時序資料之後的時間延續長度是否已達該模擬時間(步驟S409)。在步驟S409中，當從步驟S401開始的時間延續長度尚未達到該模擬時間(步驟S409為NO)時，該處理回到步驟S405。當該處理回到步驟S405時，沒有工件出現在生產設施(n-1)內。因此，在步驟S405中，當生產設施(n-2)有一工件(步驟S405為YES)時，處理器11將該工件帶入到生產設施(n-1)中(步驟S406)。在此時，處理器11判定該生產設施(n-1)的操作開始時間已來到，並實施步驟S407並往前進。 　　[0048] 亦即，當判定該生產設施(n-1)的操作開始時間已來到時，該處理器11即從該空氣流量波形DB 13A中取得關於該生產設施(n-1)在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料的數位化波形。因此，處理器11產生關於該生產設施(n-1)在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料。 　　[0049] 同時，在步驟S409中，當從步驟S401開始的時間延續長度達到該模擬時間(步驟S409為YES)時，該處理器11終止產生關於該生產設施(n-1)內的壓縮空氣的時序資料(步驟S410)。 　　[0050] 關於分別執行第(n-(n-2))個處理到第(n-2)個處理(它們是中間處理)的生產設施(n-(n-2))至(n-2)的壓縮空氣流量的時序資料可用和生產設施(n-1)的壓縮空氣流量的時序資料實質相同的方式被產生。因此，它們的產生方法的描述就不再被重復。 　　[0051] 接下來，產生有關於執行第(n-(n-1))個處理(其為第一個處理)的該生產設施(n-(n-1))內的壓縮空氣流量的時序資料的描述被提供。首先，處理器11判斷該生產設施(n-(n-1))是否有工件(步驟S502)。當該生產設施(n-(n-1))有工件(步驟S502為YES)時，即不必將工件帶入。因此，稍後被描述的步驟S503、S504被跳過，且處理前進至步驟S505。 　　[0052] 當該生產設施(n-(n-1))內沒有工件在步驟S502 (步驟S502為NO)時，處理器11將工件帶入到該生產設施(n-(n-1))內(步驟S503)。亦即，在生產設施(n-(n-1))執行第(n-(n-1))個處理(其為第一個處理)的例子中，處理器11係在沒有工件出現在生產設施(n-(n-1))內時才將工件帶入到生產設施(n-(n-1))中。在此時，處理器11判定用於該生產設施(n-(n-1))的開始操作的操作開始時機已來到。在此時，緊接在該生產設施(n-(n-1))前方的輸送器輸送該工件的輸送時間就如同在生產設施(n)的例子中一樣地被忽略。 　　[0053] 當判定該生產設施(n-(n-1))的操作開始時機已到來時，處理器11從該空氣流量波形DB 13A中取得關於該生產設施(n-(n-1))在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料的數位化波形(步驟S504)。
接下來，處理器11判斷該執行第(n-(n-2))個處理(其為該第(n-(n-1))個處理之前的一個處理)的生產設施(n-(n-2))在生產設施(n-(n-1))的操作時期的時間延續長度之後是否有工件出現(步驟S505)。步驟S505中，當該生產設施(n-(n-2))中沒有任何工件(步驟S505為NO)時，一工件從生產設施(n-(n-1))內被拿走(步驟S506)。步驟S505中，當該生產設施(n-(n-2))中有工件(步驟S505為YES)時，生產設施(n-(n-1))內的工件不能被拿走。因此，該處理回到步驟S505。亦即，生產設施(n-(n-1))內的工件是在生產設施(n-(n-2))內不再有工件存在之後才被拿走。
接下來，處理器11判斷在步驟S501中開始產生關於該生產設施(n-(n-1))的壓縮空氣流量的時序資料之後的時間延續長度是否已達該模擬時間(步驟S507)。在步驟S507中，當從步驟S501開始的時間延續長度尚未達到該模擬時間(步驟S507為NO)時，該處理回到步驟S503。當該處理回到步驟S503時，沒有工件出現在生產設施(n-(n-1))內。因此，當處理回到步驟S503時，處理器11將該工件帶入到生產設施(n-(n-1))中(步驟S503)。在此時，處理器11判定該生產設施(n-(n-1))的操作開始時機已來到，並實施步驟S504並往前進。
亦即，當判定該生產設施(n-(n-1))的操作開始時機已到來時，處理器11從該空氣流量波形DB 13A中取 得關於該生產設施(n-(n-1))在該操作時期的期間內使用的壓縮空氣的時序資料的數位化波形。因此，處理器11產生關於該生產設施(n-(n-1))在該模擬時間內所使用的壓縮空氣流量的時序資料。
同時，在步驟S507中，當從步驟S501開始的時間延續長度達到該模擬時間(步驟S507為YES)時，該處理器11終止產生關於該生產設施(n-(n-1))內的壓縮空氣的時序資料(步驟S508)。
上述的處理產生用於生產設施(n-(n-1))至(n)的每一者的壓縮空氣流量的時序資料，該壓縮空氣流量係該等生產設施的每一者在該模擬時間的期間所使用的。接下來，處理器11藉由將該模擬時間的期間內被使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表整個生產線在模擬期間所使用的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了n個生產設施(n-(n-1))至(n)的每一者而被產生。處理器11然後將計算出來的時序資料輸出(步驟S202)。在此時，處理器11例如顯示並輸出一畫面，其將該計算出來的時序資料顯示在該顯示裝置141上。
然後，處理器11將此模擬時間的期間該總壓縮空氣流量的最大數值輸出(步驟S203)。在此時，處理器11例如顯示並輸出代表該總壓縮空氣流量的最大數值的畫面顯示在該顯示裝置141上。
接下來，依據此實施例的壓縮空氣流量計算方法將參考圖13A至13C及圖14根據一特定的例子描述。在此處，該生產線係被建構成使得三個使用壓縮空氣的生產設施A至C以生產設施A為排頭的順序被排成陣列。 　　[0061] 首先，在該模擬之前被實施的預處理中，處理器11將用於生產設施A至C的每一者的該等生產設施的每一者在操作時期的期間所使用的壓縮空氣流量的時序資料的數位化波形儲存到該空氣流量波形DB 13A中。在此處，假設圖13A至13C所示的波形被儲存分別用於三個生產設施A至C。 　　[0062] 接下來，處理器11開始模擬處理。在該處理中，處理器11開始產生關於該等生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序資料，其中該壓縮空氣流量係這三個生產設施A至C的每一者在該模擬時間的期間內所使用的。在此處，如圖14所示，該模擬時間是一從時間t1至t11的時期。 　　[0063] 首先，在生產設施A的例子中，處理器11判定操作開始時機已在該處理時間的期間的時間t4及t9到來。因此，處理器11從該空氣流量波形DB 13A處取得關於該生產設施A在該操作時期的期間內所使用的壓縮空氣流量的時序資料的數位化波形。 　　[0064] 在生產設施B的例子中，處理器11判定操作開始時機已在該處理時間的期間的時間t2及t7到來。因此，處理器11從該空氣流量波形DB 13A處取得關於該生產設施B在該操作時期的期間內在時間t2及t7所使用的壓縮空氣流量的時序資料的數位化波形。 　　[0065] 在生產設施C的例子中，處理器11判定操作開始時機已在該處理時間的期間的時間t1及t6到來。因此，處理器11從該空氣流量波形DB 13A處取得關於該生產設施C在該操作時期的期間內在時間t1及t6所使用的壓縮空氣流量的時序資料的數位化波形。 　　[0066] 上述的處理產生關於該等生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序資料，該壓縮空氣流量係該等生產設施的每一者在該模擬時間的期間所使用的。接下來，處理器11藉由將該模擬時間的期間內被使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表整個生產線在模擬期間所使用的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了三個生產設施A至C的每一者而被產生。處理器11然後將計算出來的時序資料輸出。 　　[0067] 在此時，在關於該總壓縮空氣流量的時序資料中，介於時間t4和t5之間以及介於時間t9和t10之間的總壓縮空氣流量達到一最大值。因此，處理器11將介於時間t4和t5之間以及介於時間t9和t10之間的總壓縮空氣流量輸出作為該總壓縮空氣流量的最大值。 　　[0068] 如上文所述，依據此實施例，該空氣流量波形DB 13A預先儲存了用於該等多個生產設施的每一者的關於該等生產設施中的每一者在從操作開始到操作結束的該操作時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料。當該等多個生產設施的每一者在一用來實施模擬的指定時期的期間內的操作開始時機已到來時，處理器11即從該空氣流量波形DB 13A取得用於該等多個生產設施的每一者之關於該等多個生產設施的每一者在該操作時期的期間的壓縮空氣流量的時序資料。因此，該處理器11產生關於該等多個生產設施的每一者在該指定時期的期間的壓縮空氣流量的時序資料。該處理器11然後藉由將關於該等多個生產設施的每一者在該指定時期的期間的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出關於整個生產線在該指定時期的期間內的總壓縮空氣流量的時序資料。 　　[0069] 因此，即使是多個生產設施中的每一者在一具有多個使用壓縮空氣的生產線中的操作開始時機及操作停止時機是不一樣的，但是關於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序資料仍可被精確地產生。因此，整個生產線的總壓縮空氣流量亦可被具有相當精確性地計算出來。 　　[0070] 因此，一具有對應於該總壓縮空氣流量的適合產量的壓縮機可被選用。例如，在圖14的例子中，一將被選用的壓縮機可具有和介於時間t4和t5之間以及介於時間t9和t10之間的總壓縮空氣流量成比例的產量規格。因為具有適合的產量的該壓縮機可以此方式被選用，所以可消除JP 2010-128625 A中所揭露的調整該等生產設施的任何一者的操作開始和操作停止時機的必要性。因此，完成的產品可如期地被製造出來。此外，因為具有適合產量的該壓縮機可被選用，所以可避免具有過大效能的壓縮機，這就投資、運轉成本、及節能而言是有利的。 　　[0071] 依據此實施例，該數位化的波形被儲存在該空氣流量波形DB 13A中作為關於該等多個生產設施的每一者在該操作時期的期間的壓縮空氣流量的時序資料的波形。因此，關於該壓縮空氣流量的時序資料的波形被數位化且藉此被簡化，這造成了該處理器11所執行之用來實施依據此實施例的壓縮空氣流量計算方法的程式的簡化的結果。因此，創造該程式所花的時間可被減少。 　　[0072] 依據此實施例，當沒有工件出現在一執行第一處理的生產設施內時，該處理器11將一工件帶入到該生產設施，且在此時，該處理器11判定該生產設施的操作開始時機已到來。當沒有工件出現在執行該第一處理的該生產設施以外的諸生產設施中的一者中且一工件出現在一生產設施(其執行的處理是在被該諸生產設施的該一者所執行的處理之前)內時，該處理器11將該工件帶入到該諸生產設施的該一者中。在此時，該處理器11判定該諸生產設施的該一者的操作開始時機已到來。亦即，該處理器11在忽視該輸送器的輸送時間下將一工件帶入到該生產設施，且在此時，該處理器11判定該生產設施的操作開始時機已到來。當該輸送器的輸送時間以此方式被忽視時，前述的程式被近一步簡化，這進一步減少創造該程式所花的時間。 　　[0073] 本發明並不侷限於上文所揭露的實施例，且在不偏離本發明的範圍下可以有適當的修改。
10‧‧‧電腦
11‧‧‧處理器
12‧‧‧記憶體
13‧‧‧儲存器
14‧‧‧輸入-輸出界面(輸入-輸出IF)
13A‧‧‧空氣流量波形資料庫(DB)
141‧‧‧顯示裝置
142‧‧‧輸入裝置
A‧‧‧生產設施
B‧‧‧生產設施
C‧‧‧生產設施
[0015] 本發明的示範性實施例的特徵、好處及技術與產業重要性將參考附圖於下文中描述，在附圖中相同的元件標號標示相同的元件，及其中： 　　圖1例示一體現一依據一實施例之用於壓縮空氣流量的計算裝置的電腦的組態的例子； 　　圖2是一流程圖，其例示一在依據一實施例的壓縮空氣流量的計算方法的模擬之前被實施的預處理的例子； 　　圖3例示在圖2的步驟S101，S102中被顯示的輸入螢幕的例子； 　　圖4例示在圖2的步驟S103中被顯示的輸入螢幕的例子； 　　圖5例示在圖2的步驟S103中被顯示的輸入螢幕的例子； 　　圖6例示在圖2的步驟S106中將特殊波形數位化的處理的例子； 　　圖7例示在圖2的步驟S108中被顯示的輸入螢幕的例子； 　　圖8例示在圖2的步驟S109，S110中被顯示的輸入螢幕的例子； 　　圖9例示多個包括在一生產線內的生產設施的布局的例子； 　　圖10A是一流程圖，其例示在依據一實施例的壓縮空氣流量的計算方法中的模擬處理的例子； 　　圖10B是一流程圖，其例示在依據一實施例的壓縮空氣流量計算方法中的模擬處理的例子； 　　圖11例示當生產線有輸送器時關於整個生產線的總壓縮空氣流量的時序的實際測量值的例子； 　　圖12例示當生產線沒有輸送器時關於整個生產線的總壓縮空氣流量的時序的實際測量值的例子； 　　圖13A例示關於一生產設施A在操作時期的期間內的壓縮空氣流量的時序資料的一數位化波形的特定例子；圖13B例示關於一生產設施B在操作時期的期間內的壓縮空氣流量的時序資料的一數位化波形的特定例子；圖13C例示關於一生產設施C在操作時期的期間內的壓縮空氣流量的時序資料的一數位化波形的特定例子；及圖14例示關於整個生產線在模擬時間的期間的總壓縮空氣流量的時序資料的計算結果的一特定例子。

Claims (5)

  1. 一種壓縮空氣流量計算方法，用來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線中所使用的總壓縮空氣流量，該方法包含：輸入設施資訊及生產輔助資訊，該設施資訊包括該等多個生產設施的數量及布局資訊，及該生產輔助資訊包括關於該整個生產線的節拍時間(tact time)的資訊；將代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料儲存在一儲存裝置內，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量；及模擬在一指定的時期的期間內使用於該整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化，其中該模擬包括：針對該等多個生產設施中的每一者決定在該指定的時期的期間內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時機是否已到來，每當該等生產設施的每一者之該操作開始時機被判定已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料，及藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表在該指定的時期的期間內使用於該整個生產線中的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓縮空氣流量計算方法，其中將關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的數位化時序資料的波形儲存在用於該等多個生產設施的每一者的該儲存裝置中。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之壓縮空氣流量計算方法，其中在一被該等多個生產設施中的一者實施的處理是第一處理且沒有工件出現在該生產設施內的情形中，該生產設施的該操作開始時機係在當該工件被帶入到該生產設施內時被判定為已到來，而在一被該等多個生產設施中的一者實施的處理不是該第一處理、沒有工件出現在該生產設施內、及一工件出現在一實施一處理(其係在該等生產設施的該一者所實施的處理之前)的生產設施內的情形中，該等生產設施的該一者的該操作開始時機係在該工件被帶入到該等生產設施的該一者內時被判定為已到來。
  4. 一種壓縮空氣流量計算裝置，用來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的整個生產線使用的總壓縮空氣流量，該計算裝置包含：一輸入裝置，其被建構來接受設施資訊及生產輔助資訊之輸入，該設施資訊包括該等多個生產設施的數量以及其布局資訊，及該生產輔助資訊包括關於該整個生產線的節拍時間的資訊；一儲存裝置，其被建構來儲存代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量；及一處理器，其被建構來模擬在一指定的時期的期間內使用於該整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化，其中該處理器被建構來針對該等多個生產設施中的每一者判斷在該指定的時期的期間(其為該模擬時期的期間)內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時機是否已到來，每當該等生產設施的每一者之該操作開始時機被判定已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料，及藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表在該指定的時期的期間內使用於該整個生產線中的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。
  5. 一種電腦可讀取的儲存媒體，該儲存媒體被建構來儲存一電腦程式並造成電腦在執行該電腦程式時實施一些步驟，這些步驟包含：一輸入步驟，其將包括該等多個生產設施的數量及布局資訊在內的設施資訊、及包括關於整個生產線的節拍時間的資訊在內的生產輔助資訊輸入到一被建構來計算一具有多個使用壓縮空氣的生產設施的該整個生產線所使用的總壓縮空氣流量的該電腦內；一儲存步驟，其將代表用於該等多個生產設施的每一者的壓縮空氣流量的時序變化的時序資料儲存在一儲存裝置內，其中該壓縮空氣流量是在一從操作開始到操作結束的操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量；及一模擬步驟，其模擬在一指定的時期的期間內使用於該整個生產線內的總壓縮空氣流量的時序變化，其中該模擬步驟包括一判斷步驟，用來針對該等多個生產設施中的每一者判斷在該指定的時期的期間內，該等多個生產設施的每一者的操作開始時機是否已到來，一產生步驟，其每當該等多個生產設施的每一者之該操作開始時機被判斷為已到來時，藉由從該儲存裝置中取得關於在該操作時期的期間內使用於該等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料來針對該等多個生產設施的每一者產生關於在該指定的時期的期間內使用於等多個生產設施的每一者中的壓縮空氣流量的時序資料，及一計算步驟，其藉由將關於該指定的時期的期間內使用的壓縮空氣流量的時序資料加總來計算出代表該整個生產線在該指定的時期的期間內使用的總壓縮空氣流量的時序變化的時序資料，其中該時序資料係為了該等多個生產設施中的每一者而被產生。
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