WO2015141283A1 - 工程管理システム、工程管理装置及び工程管理方法 - Google Patents

工程管理システム、工程管理装置及び工程管理方法 Download PDF

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WO2015141283A1
WO2015141283A1 PCT/JP2015/052255 JP2015052255W WO2015141283A1 WO 2015141283 A1 WO2015141283 A1 WO 2015141283A1 JP 2015052255 W JP2015052255 W JP 2015052255W WO 2015141283 A1 WO2015141283 A1 WO 2015141283A1
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WO
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device information
process management
information
time
register
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PCT/JP2015/052255
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English (en)
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Inventor
祐樹 末次
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
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    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
    • Y—GENERAL 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
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    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/80—Management or planning
    • Y02P90/82—Energy audits or management systems therefor

Definitions

  • the present invention relates to a process management system, a process management apparatus, and a process management method.
  • Patent Document 1 discloses a production management system that appropriately manages the production plan of a product and appropriately manages the progress of an actual product production operation.
  • the production management system described in Patent Document 1 is a database in which the number of used parts, work time, machine work time, test time, and information from parts procurement to production completion necessary for production of one product are registered.
  • the database is updated from time to time based on information on new specification products and product renewal, and based on this database, the stress process (the process of heavy work or the work process not digested as planned) is managed.
  • the relevant departments are notified by e-mail, and replanning can be automatically executed.
  • PLC Programmable Logic Controller
  • This sensor is installed at each point on the production line, and transmits a passage signal to the PLC when it detects that the vehicle has passed through the production line.
  • the PLC receives a passage signal from the sensor, the PLC stores the information as device information in a register included in the PLC, and appropriately controls various devices based on the stored device information.
  • the PLC is connected to various devices while being connected to a host device such as a client or server.
  • a communication standard called OPC OPE for Process Control
  • OPC OPE for Process Control
  • the OPC is used to enable communication between the host device and the PLC, regardless of the vendor of the PLC. Communication by OPC is also called OPC communication.
  • This OPC communication enables the host device to appropriately acquire the device information stored in the PLC register. By analyzing the device information acquired from the PLC, the host device can grasp the delay of the manufacturing process and perform process management.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and can easily acquire device information without requiring complicated setting work, and can perform appropriate process management based on the acquired device information.
  • a management system, a process management apparatus, and a process management method are proposed.
  • a process management system including a controller for controlling equipment installed in a factory, and a process management apparatus connected to the controller through OPC communication so as to be communicable
  • the controller includes a register for storing device information from the device, and the process management device corresponds to the tag with reference to the storage unit that stores the tag associated with the storage area of the register as definition information, and the definition information.
  • a monitoring communication unit that periodically accesses a storage area of the attached register and monitors device information.
  • the controller in the process management apparatus connected so as to be communicable by OPC communication with a controller for controlling equipment installed in a factory, includes equipment information from the equipment.
  • a monitoring communication unit for monitoring information in the process management apparatus connected so as to be communicable by OPC communication with a controller for controlling equipment installed in a factory, the controller includes equipment information from the equipment.
  • a monitoring communication unit for monitoring information for monitoring information.
  • a process management system including a controller for controlling equipment installed in a factory and a process management apparatus connected to the controller through OPC communication so as to be communicable.
  • the controller stores the device information from the device, the first step, the process management device stores the tag associated with the storage area of the register as the definition information, and the definition A third step of referring to the information and periodically accessing a storage area of a register associated with the tag to monitor the device information.
  • the present invention it is possible to easily acquire device information without requiring complicated setting work, and it is possible to perform appropriate process management based on the acquired device information.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a process management system. It is a conceptual diagram of difference information. It is a conceptual diagram of track record information. It is a conceptual diagram of process information. It is a conceptual diagram of definition information. It is a screen block diagram. It is a conceptual diagram explaining the outline
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a process management system 1 in the present embodiment.
  • the process management system 1 includes a programmable logic controller (PLC) 10, a process management apparatus 20, an OPC (OLE for Process Control) server 30, a monitor 40, a host process 50, and the like.
  • PLC programmable logic controller
  • OPC OPC for Process Control
  • the PLC 10 is a control device installed in a factory (for example, an automobile manufacturing factory) and includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a register 12, and a communication unit 13.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the CPU 11 receives signals from various devices (not shown) installed in the factory, the CPU 11 stores the received signals in the register 12 as device information.
  • various devices installed in the factory for example, there is a sensor for detecting that a vehicle on a production line has passed.
  • the CPU 11 stores a passage signal from the sensor in the register 12 as device information.
  • the register 12 stores device information from various devices. In addition, when new device information is received from the same device that already stores device information, the register 12 overwrites and stores past device information with new device information.
  • the communication unit 13 is connected to the OPC server 30 and transmits the device information stored in the register 12 to the OPC server 30.
  • the device information transmitted to the OPC server 30 is transmitted to the process management apparatus 20 and is held in the process management apparatus 20.
  • the communication unit 13 receives control information from the OPC server 30.
  • the control information received here is information for controlling the operation of various devices.
  • the received control information is converted into a control signal by the CPU 11 and transmitted to various devices.
  • the process management apparatus 20 includes a CPU 21, a HDD (Hard Disk Drive) 22, a communication unit 23, an operation display unit 24, and the like.
  • the CPU 21 comprehensively controls the operation of the process management device 20 based on various programs such as the monitoring communication unit 211, the previous value comparison unit 212, and the process performance comparison unit 213, and various information stored in the HDD 22. .
  • the CPU 21 executes processing by these various programs. By doing so, appropriate process management can be performed.
  • the HDD 22 includes difference information 221, performance information 222, process information 223, and definition information 224.
  • the details of the difference information 221, the performance information 222, the process information 223, and the definition information 224 will be described later (FIGS. 2 to 4), but the difference information 221 is the time at which device information is scheduled to be acquired (process time). And the time (actual time) when the device information is actually acquired, the actual information 222 is the actual device information (actual value) acquired at a certain time, and the process information 223 is acquired.
  • the definition information 224 is information that is defined in various devices including the address of the register 12 and the like.
  • the communication unit 23 is connected to the OPC server 30 and transmits control information for controlling operations of various devices installed in the factory to the OPC server 30.
  • the control information transmitted to the OPC server 30 is converted into a control signal by the PLC 10 and transmitted to various devices.
  • the communication unit 23 receives device information from the OPC server 30.
  • the received device information is stored in the HDD 22 by the CPU 21.
  • the operation display unit 24 includes an operation unit such as a keyboard and a mouse and a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display).
  • an operation unit such as a keyboard and a mouse
  • a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the OPC server 30 is connected to the communication units 13 and 23 via a LAN (Local Area Network).
  • LAN Local Area Network
  • OPC a communication standard called OPC is used.
  • the OPC server 30 is installed independently here, it is not restricted to this, It is good also as being integrated in the process management apparatus 20 as what is comprised integrally.
  • the monitor 40 is a display unit installed in the factory.
  • the monitor 40 displays a product (vehicle) visualized so that the progress of the manufacturing process can be grasped at a glance.
  • the display mode on the monitor 40 will be described later (FIG. 6).
  • the host process 50 is a server that is connected to the host side of the process management apparatus 20 and controls the process management in an integrated manner.
  • each information such as difference information 221, performance information 222, process information 223 and definition information 224 stored in the HDD 22 of the process management apparatus 20 will be described.
  • FIG. 2 shows a conceptual configuration of the difference information 221.
  • the difference information 221 includes a tag column 2211 and a delayed seconds column 2212.
  • the tag column 2211 stores tag identification information associated with a device.
  • the delay seconds column 2212 the process time and the delay seconds from the process time are stored.
  • the device associated with the tag whose identification information is “PI01” starts operation when the process time is “13: 00: 00: 00” (the number of delayed seconds is “0”).
  • the process time is “13:00:05”
  • the device information is not acquired, and actually the device information is acquired with a delay of “3” seconds. That is, the device with the tag “PI01” actually acquired the device information when the time is “13:00:08” (actual time).
  • the device of “PI01” has no plan to acquire device information when the process time is “13:00:10” (the delay time is “blank”), and the process time is “13:00:15”. It sometimes shows that device information is acquired again, and at this time it is acquired with a delay of “2” seconds.
  • FIG. 3 shows a conceptual configuration of the performance information 222.
  • the performance information 222 includes a tag field 2221 and a device information field 2222.
  • the tag column 2221 stores tag identification information associated with the device.
  • the device information column 2222 stores device information (actual value) actually acquired from the device at a certain time.
  • a device associated with a tag whose identification information is “PI01” has acquired device information (actual value) “000F” at a certain time.
  • FIG. 4 shows a conceptual configuration of the process information 223.
  • the process information 223 includes a tag column 2231 and a device information column 2232.
  • the tag field 2231 stores tag identification information associated with a device.
  • device information (process value) scheduled to be acquired from the device is stored for each process time.
  • device information “0000” is scheduled to be acquired when the process time is “13:00:00”. It is indicated that the device information “000F” is scheduled to be acquired at “13:00:05” after 5 seconds.
  • the device information “000F” is acquired with a delay of “3” seconds when the difference information 221 in FIG. 2 is referred to.
  • FIG. 5 shows a conceptual configuration of the definition information 224.
  • the definition information 224 includes an item column 2241 and an information column 2242.
  • the item column 2241 stores items to be defined in the device.
  • the information column 2242 stores information defined for the device.
  • “5” seconds are defined as the “monitoring cycle”, and it is indicated that the device of “PI01” acquires device information at intervals of 5 seconds.
  • “1” is defined as “necessity of drawing”, which indicates that drawing is necessary.
  • FIG. 6 shows an example of the screen configuration displayed on the monitor 40. Images G1 and G2 are displayed on the monitor 40. In the images G1 and G2, the vehicle ID and time are displayed, and the state of the vehicle corresponding to the vehicle ID and time is displayed at a glance.
  • the image G1 shows the state of the vehicle on the production line when the vehicle ID is “00001” and the time is “18:00”. As shown in the image G1, it can be easily understood that the wheel is not yet attached to the vehicle when the time is “18:00:00”.
  • the image G2 shows the state of the vehicle on the production line when the vehicle ID is “00001” and the time is “18:00:30”.
  • the vehicle shown in the image G2 is a vehicle 30 seconds after the vehicle shown in the image G1 because the vehicle ID is the same as that of the vehicle shown in the image G1.
  • the wheel G21 is attached to the vehicle when the time is “18:00:30”.
  • the wheel G21 may be identified and displayed by changing the color and display mode from other locations. For example, only the wheel G21 may be displayed in red or blinking. In this case, it is possible to easily grasp that an abnormality such as a delay has occurred in the process of the wheel G21.
  • FIG. 7 shows an overview of processing in the present embodiment.
  • the present embodiment enables the process management apparatus 20 to acquire device information from the PLC 10 of a different vendor without requiring complicated setting work, and can perform appropriate process management based on the acquired device information. It is what you want to do.
  • the PLC 10 when receiving a signal from various devices (not shown) installed in the factory, stores the received signal in the register 12 in the PLC 10 as device information.
  • the register 12 a storage area for storing device information is provided for each device.
  • device information of the sensor A1 is stored in the storage region A11
  • device information of the sensor B1 is stored in the storage region B11.
  • the monitoring communication unit 211 periodically monitors the register 12 of the PLC 10 via the OPC server 30 and refers to the definition information 224 when monitoring.
  • the definition information 224 stores a tag associated with the device and an arbitrary storage area of the register 12 associated with the tag, and a monitoring cycle is set for the tag. Therefore, the monitoring communication unit 211 can periodically monitor an arbitrary storage area of the register 12 with a predetermined monitoring cycle by referring to the tag of the definition information 224.
  • the monitoring communication unit 211 When the monitoring communication unit 211 detects that the device information is stored or overwritten in the storage area of the register 12, the monitoring communication unit 211 transmits the stored or overwritten device information to the previous value comparison unit 212.
  • the previous value comparison unit 212 When the previous value comparison unit 212 receives the device information from the monitoring communication unit 211, the previous value comparison unit 212 stores the received device information as performance information 222 in the HDD 22. The previous value comparison unit 212 refers to the performance information 222, compares the device information received this time with the device information received last time, and determines whether there is a difference.
  • the previous value comparison unit 212 When there is a difference, that is, when the device information has been updated, the previous value comparison unit 212 notifies the process performance comparison unit 213 that it has been updated, and monitors the update location at a glance. 40.
  • the process result comparison unit 213 When the process result comparison unit 213 receives the notification from the previous value comparison unit 212, the process result comparison unit 213 refers to the process information 223, and the time when the device actually acquires the device information (actual time) and the scheduled acquisition time (process time). ) And the number of delayed seconds obtained as a calculation result is stored in the difference information 221.
  • the process performance comparison unit 213 confirms the degree of delay when a delay is recognized in the performance time. Specifically, the process performance comparison unit 213 approximates the distribution of the difference between the past performance time and the process time as a normal distribution (FIG. 8), and a significant difference is generated that is recognized as being sufficiently delayed. If it is, it is determined to be abnormal. Then, the process performance comparison unit 213 displays the abnormal part (delayed part) on the monitor 40 in such a manner that the abnormal part (delayed part) can be grasped at a glance, and notifies the upper process 50.
  • a normal distribution FIG. 8
  • FIG. 8 shows a normal distribution F (X) calculated based on the difference between the actual time and the process time.
  • the normal distribution F (X) is used to determine whether the delay is within the allowable range or out of the allowable range and is abnormal when the actual time is delayed. , The probability that the number of delayed seconds is X.
  • the normal distribution F (X) is calculated by the following formula 1.
  • the process performance comparison unit 213 calculates the probability that a delay of the current delay seconds will occur by substituting the current delay seconds into this normal distribution F (X) when a delay is recognized in the performance time. Then, when the significance level is set to 5% and the probability obtained as the calculation result is less than 5%, the process performance comparison unit 213 determines that the current delay time is outside the allowable range and is abnormal. To do.
  • FIG. 9 shows details of processing by the monitoring communication unit 211. This process is started when, for example, the monitoring communication unit 211 receives an execution instruction from the operation display unit 24 or when the power of the process management apparatus 20 is turned on.
  • the monitoring communication unit 211 refers to the definition information 224 and reads various information associated with each tag (SP1). Specifically, the storage area of the register 12, the monitoring cycle, whether drawing is necessary, and drawing information (drawing position and drawing image) are associated with the tag, and the monitoring communication unit 211 associates various information associated with these tags. Is read for each tag.
  • the monitoring communication unit 211 refers to the monitoring cycle of the various types of information that has been read, and determines whether there is a tag for timing to read the device information from the storage area of the register 12 (SP2). If the monitoring communication unit 211 obtains a negative result in the determination at step SP2, the monitoring communication unit 211 refers to the smallest monitoring cycle among the monitoring cycles associated with the tag and until the next time the device information is read out. Time is calculated (SP3).
  • the monitoring communication unit 211 waits for the time obtained as a calculation result (SP4), and then determines again whether there is a read timing tag (SP2). If the monitoring communication unit 211 obtains a positive result in the determination at step SP2, the monitoring communication unit 211 reads the device information from the storage area of the register 12 specified by the tag of the read timing (SP5), and ends this process.
  • the monitoring communication unit 211 transmits the read device information to the previous value comparison unit 212 after step SP5.
  • the device information read by the monitoring communication unit 211 includes device information of a plurality of devices such as sensors A to D, for example.
  • FIG. 10 shows details of processing by the previous value comparison unit 212. This process is started when the previous value comparison unit 212 acquires the device information from the monitoring communication unit 211.
  • the previous value comparison unit 212 concatenates all pieces of device information read by the monitoring communication unit 211 to generate one numeric string (SP11).
  • the previous value comparison unit 212 generates a single numeric string by similarly connecting all device information read by the monitoring communication unit 211 last time (SP12).
  • the previous value comparison unit 212 calculates the exclusive OR of the two generated numeric strings (SP13), and determines whether or not the exclusive OR is zero (SP14).
  • the previous value comparison unit 212 obtains a positive result in the determination at step SP14, it determines that the device information has not been updated because there is no difference, notifies the process result comparison unit 213 of the determination result, and ends this processing. To do.
  • the previous value comparison unit 212 obtains a negative result in the determination of step SP14, it determines that the device information has been updated because there is a difference, and notifies the process result comparison unit 213 of the determination result.
  • the tag determined to have a difference, the device information read this time, and the device information read last time are transmitted to the process performance comparison unit 213 (SP15).
  • the previous value comparison unit 212 refers to the drawing necessity associated with the tag that has been determined to have a difference, and determines whether the tag is a drawing target tag (SP16). If the previous value comparison unit 212 obtains a negative result in the determination at step SP16, it ends this process.
  • the previous value comparison unit 212 obtains a positive result in the determination at step SP16, it acquires the drawing information (drawing position and drawing image) stored in the definition information 224 (SP17). Then, the previous value comparison unit 212 sets the drawing flag to ON (SP18) and ends this process.
  • the previous value comparison unit 212 may acquire the drawing position and the drawing image from the definition information 224 and set the drawing flag to ON and draw it on the monitor 40. In this case, by looking at the image drawn on the monitor 40, it is possible to grasp the updated portion at a glance.
  • FIG. 11 shows details of processing by the process performance comparison unit 213. This process is started when the process result comparison unit 213 receives a notification of the presence or absence of a difference from the previous value comparison unit 212.
  • the process performance comparison unit 213 refers to the process information 223 and reads the process information 223 indicating the process value of each piece of device information at each time (SP21).
  • the process performance comparison unit 213 sequentially increments the variable N ( The shift time N) is set to 0 and initialized (SP22). Further, the process performance comparison unit 213 determines how many increment variables N are to be increased, that is, determines the maximum value M of N (SP23).
  • the following method is adopted as a method for determining the maximum value M in step SP23.
  • the difference between the process time so far and the actual time is accumulated.
  • approximation is performed assuming that the accumulated deviation follows a normal distribution, and the mean and variance are calculated.
  • the significance level is 5%
  • the shift time N below the significance level is determined to be significant
  • the minimum value of the shift times N having a significant difference is determined to be M.
  • the process performance comparison unit 213 obtains the Nth previous time among the times indicated in the process information 223, and generates a number string by concatenating the process values corresponding to the obtained time (SP24). And the process performance comparison part 213 calculates an exclusive OR with the number sequence produced
  • process result comparison unit 213 obtains a positive result in the determination at step SP26, it determines that there is no process delay, and proceeds to step SP35. On the other hand, if the process result comparison unit 213 obtains a negative result in the determination at step SP26, it determines that there is a possibility of process delay, and increments the increment variable N by +1 (SP27).
  • the process performance comparison unit 213 determines whether or not the increment variable N is M or less (SP28).
  • the process result comparison unit 213 obtains a positive result in the determination at step SP28
  • the process performance comparison unit 213 proceeds to step SP24 and repeats the above-described processing (SP24 to SP27).
  • the process performance comparison unit 213 when the process performance comparison unit 213 obtains a negative result in the determination at step SP28, the process performance comparison unit 213 considers the possibility that the actual progress has progressed beyond the schedule indicated in the process information 223. The time immediately after the current time shown in the information 223 is acquired, and device information corresponding to the acquired time is concatenated to generate a number string (SP29). And the process performance comparison part 213 calculates an exclusive OR with the number sequence produced
  • the process performance comparison unit 213 determines that there is no delay in the progress status or that there is a slight delay, but proceeds to step SP35. On the other hand, if the process performance comparison unit 213 obtains a negative result in the determination at step SP31, it determines that there is a delay in the progress and the delay is abnormal.
  • the process performance comparison unit 213 determines whether the tag of the device information determined to be abnormal is a drawing target tag (SP32).
  • the process performance comparison part 213 will transfer to step SP35, if a negative result is obtained by judgment of step SP32.
  • the process result comparison unit 213 obtains a positive result in the determination at step SP32, it obtains the drawing position and drawing image associated with the tag from the definition information 224 (SP33), and sets the drawing flag to ON. Set (SP34).
  • the process performance comparison unit 213 determines whether or not the drawing flag is ON (SP35). If the process performance comparison unit 213 obtains a negative result in the determination at step SP35, it ends this process. On the other hand, when the process result comparison unit 213 obtains a positive result in the determination at step SP35, it draws the target part on the monitor 40 based on the acquired drawing position and drawing image (SP36), and ends this process. To do.
  • the process management apparatus 20 refers to the definition information 224, and thereby the register 12 of the PLC 10 via the OPC server 30. Can be accessed.
  • the definition information 224 can be easily rewritten. Therefore, the process management apparatus 20 is newly added to the plurality of PLCs 10 with different vendors or the process management system 1 by appropriately changing the definition information 224 without complicated setting work or system compilation.
  • the PLC 10 can be easily accessed.
  • the device information acquired from the register 12 is compared with the previously acquired device information.
  • the device information is analyzed, and the updated part is displayed on the monitor 40 to display the product on the production line. You can visualize the progress. Therefore, even a worker who is not an expert in process management can easily grasp the progress of the process.
  • the device information acquired from the register 12 is compared with the device information indicated in the process information 223, and when a delay is recognized, it is determined whether or not the delay is within an allowable range, and the delay occurs.
  • the delay part can be visualized by identifying and displaying the parts being displayed on the monitor 40. Therefore, even a worker who is not a process management specialist can easily grasp the delay of the process.
  • Process management system 10 PLC 20 Process management device 211 Monitoring communication unit 212 Previous value comparison unit 213 Process result comparison unit 221 Difference information 222 Result information 223 Process information 224 Definition information 30 OPC server 40 Monitor 50 Host device

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Abstract

　工程管理を容易にし得る通信システムを提案する。　工場内に設置される機器を制御するためのコントローラと、コントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置とを備えた工程管理システムにおいて、コントローラは、機器からの機器情報を格納するレジスタを備え、工程管理装置は、レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する記憶部と、定義情報を参照して、タグに対応付けられるレジスタの記憶領域に定期的にアクセスして機器情報を監視する監視通信部とを備えることを特徴とする。

Description

工程管理システム、工程管理装置及び工程管理方法
　本発明は、工程管理システム、工程管理装置及び工程管理方法に関する。
　従来、工場（例えば自動車製造工場）において工程管理は重要であり、工程管理に関する様々な手法が検討されている。例えば特許文献１には、製品の生産計画の適正化及び実際の製品の生産作業の進捗を適切に管理する生産管理システムが開示されている。
　具体的に特許文献１に記載の生産管理システムは、１台の製品の生産に必要な使用部品点数、作業時間、機械作業時間、試験時間及び部品調達から製作完了までの情報が登録されたデータベースを備え、データベースは新スペック品や製品リニューアルの情報に基づいて随時更新され、このデータベースに基づいて、ストレス工程（過重作業の工程又は計画通りに消化されていない作業工程）の管理を行う。そしてストレス工程の予測及び実績を画面に表示してビジュアル管理するとともに、関連部署に対しては電子メールによる通知を行い、また再計画化を自動的に実行することができるとしている。
特開２０１１－９０５９５号公報
　ところで工場内には各種機器が設置されており、各種機器はプログラマブルロジックコントローラ（PLC : Programmable Logic Controller）に接続される。各種機器としては、例えば製造ライン上の車両が通過したことを検知するセンサがある。
　このセンサは、製造ライン上の各点に設置され、製造ラインを車両が通過したことを検知すると、通過信号をＰＬＣに送信する。ＰＬＣは、センサからの通過信号を受信すると、ＰＬＣが備えるレジスタに機器情報として格納するとともに、格納した機器情報に基づいて各種機器を適切に制御する。
　またＰＬＣは各種機器に接続される一方でクライアントやサーバ等の上位装置に接続される。ＰＬＣと上位装置との間の接続には、ＯＰＣ（OLE for Process Control）と呼ばれる通信規格が用いられる。ＯＰＣは、ＰＬＣのベンダにかかわらず、上位装置とＰＬＣとの間を相互に接続して通信可能とするためのものである。ＯＰＣによる通信はＯＰＣ通信とも呼ばれる。
　このＯＰＣ通信により、上位装置はＰＬＣのレジスタに格納された機器情報を適宜取得することができる。上位装置はＰＬＣから取得した機器情報を解析することにより、製造工程の遅延等を把握して工程管理を行うことができる。
　しかし、上位装置がＯＰＣ通信により異なる複数のベンダのＰＬＣと通信しようとする場合、上位装置側で異なるベンダのＰＬＣごとに各種設定が必要となり、煩雑な作業を要する。またＰＬＣからの機器情報を上位装置において解析しようとする場合、解析するための専門的な知見が必要となる。
　更には上位装置において製造工程に遅延が発生しているとの解析結果を得た場合であっても、タクトタイムは自動車のパーツごとにそれぞれ異なるため、実際上、解析結果として得られた遅延が許容範囲内であるのか、許容範囲外でも軽微なのか、或いは、重大なのかといった判断が困難である。
　すなわちＯＰＣ通信により上位装置とＰＬＣとを通信可能に接続しようとする場合、煩雑な設定作業が必要になるという第１の課題がある。またＯＰＣ通信により取得した機器情報を上位装置において解析しようとする場合、専門的知見がないと解析できないという第２の課題がある。そして仮に解析できたとしても、解析結果が妥当でない場合には適切に工程管理を行うことができないという第３の課題がある。
　本発明は以上の点を考慮してなされたもので、煩雑な設定作業を必要とすることなく機器情報を容易に取得し得るとともに、取得した機器情報に基づいて適切な工程管理を行い得る工程管理システム、工程管理装置及び工程管理方法を提案するものである。
　かかる課題を解決するために、本発明においては、工場内に設置される機器を制御するためのコントローラと、コントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置とを備えた工程管理システムにおいて、コントローラは、機器からの機器情報を格納するレジスタを備え、工程管理装置は、レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する記憶部と、定義情報を参照して、タグに対応付けられるレジスタの記憶領域に定期的にアクセスして機器情報を監視する監視通信部とを備えることを特徴とする。
　またかかる課題を解決するために、本発明においては、工場内に設置される機器を制御するためのコントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置において、コントローラは、機器からの機器情報を格納するレジスタを備え、レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する記憶部と、定義情報を参照して、タグに対応付けられるレジスタの記憶領域に定期的にアクセスして機器情報を監視する監視通信部とを備えることを特徴とする。
　またかかる課題を解決するために、本発明においては、工場内に設置される機器を制御するためのコントローラと、コントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置とを備えた工程管理システムの工程管理方法において、コントローラが、機器からの機器情報を格納する第１のステップと、工程管理装置が、レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する第２のステップと、定義情報を参照して、タグに対応付けられるレジスタの記憶領域に定期的にアクセスして機器情報を監視する第３のステップとを備えることを特徴とする。
　本発明によれば、煩雑な設定作業を必要とすることなく機器情報を容易に取得することができるとともに、取得した機器情報に基づいて適切な工程管理を行うことができる。
工程管理システムの全体構成図である。 差分情報の概念図である。 実績情報の概念図である。 工程情報の概念図である。 定義情報の概念図である。 画面構成図である。 本実施の形態における処理の概要を説明する概念図である。 正規分布を示す概念図である。 監視通信処理を示すフローチャートである。 前回値比較処理を示すフローチャートである。 工程実績比較処理を示すフローチャートである。
　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
（１）全体構成
　図１は、本実施の形態における工程管理システム１の全体構成を示す。工程管理システム１は、プログラマブルロジックコントローラ（PLC : Programmable Logic Controller）１０、工程管理装置２０、ＯＰＣ（OLE for Process Control）サーバ３０、モニタ４０及び上位プロセス５０等を備えて構成される。
　ＰＬＣ１０は、工場（例えば自動車製造工場）内に設置される制御装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、レジスタ１２及び通信部１３から構成される。ＣＰＵ１１は、工場内に設置されている各種機器（図示省略）からの信号を受信すると、受信した信号を機器情報としてレジスタ１２に格納する。なお工場内に設置されている各種機器としては、例えば製造ライン上の車両が通過したことを検知するセンサがある。また機器がセンサの場合、ＣＰＵ１１は、センサからの通過信号を機器情報としてレジスタ１２に格納する。
　レジスタ１２は、各種機器からの機器情報を格納する。またレジスタ１２は、既に機器情報を格納している同一機器から新たな機器情報を受信した場合には、過去の機器情報を新たな機器情報で上書きして格納する。
　通信部１３は、ＯＰＣサーバ３０に接続され、レジスタ１２に格納されている機器情報をＯＰＣサーバ３０に送信する。なおＯＰＣサーバ３０に送信された機器情報は、工程管理装置２０に送信され、工程管理装置２０において保持される。一方で通信部１３は、ＯＰＣサーバ３０からの制御情報を受信する。ここで受信される制御情報は、各種機器の動作を制御するための情報である。受信した制御情報は、ＣＰＵ１１により制御信号に変換されて各種機器に送信される。
　工程管理装置２０は、ＣＰＵ２１、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２２、通信部２３及び操作表示部２４等を備えて構成される。ＣＰＵ２１は、監視通信部２１１、前回値比較部２１２及び工程実績比較部２１３等の各種プログラムと、ＨＤＤ２２に格納されている各種情報とに基づいて、工程管理装置２０の動作を統括的に制御する。
　なおＣＰＵ２１が有する監視通信部２１１、前回値比較部２１２及び工程実績比較部２１３等の各種プログラムによる処理の詳細については後述するが（図９～図１１）、ＣＰＵ２１はこれら各種プログラムによる処理を実行することにより、適切な工程管理を行うことができる。
　ＨＤＤ２２は、差分情報２２１、実績情報２２２、工程情報２２３及び定義情報２２４から構成される。これら差分情報２２１、実績情報２２２、工程情報２２３及び定義情報２２４の詳細については後述するが（図２～図４）、差分情報２２１は、機器情報の取得が予定されている時刻（工程時刻）と、実際に機器情報を取得した時刻（実績時刻）との差分を示す情報であり、実績情報２２２は、ある時刻において実際に取得した機器情報（実績値）であり、工程情報２２３は、取得される予定の機器情報（工程値）であり、定義情報２２４は、レジスタ１２のアドレス等をはじめ各種機器に定義付けした情報である。
　通信部２３は、ＯＰＣサーバ３０に接続され、工場内に設置されている各種機器の動作を制御するための制御情報をＯＰＣサーバ３０に送信する。ＯＰＣサーバ３０に送信された制御情報は、ＰＬＣ１０により制御信号に変換されて各種機器に送信される。一方で通信部２３は、ＯＰＣサーバ３０からの機器情報を受信する。受信した機器情報は、ＣＰＵ２１によりＨＤＤ２２に格納される。
　操作表示部２４は、例えばキーボードやマウス等の操作部及びＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部から構成される。
　ＯＰＣサーバ３０は、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して、通信部１３及び２３に接続される。接続に際してはＯＰＣと呼ばれる通信規格が用いられる。なおここではＯＰＣサーバ３０は、独立して設置されているがこれに限らず、工程管理装置２０と一体に構成されるものとして工程管理装置２０内に組み込まれるとしてもよい。
　モニタ４０は、工場内に設置される表示部である。モニタ４０には、製造工程の進捗状況が一見して把握可能なように可視化された製品（車両）が表示される。モニタ４０における表示態様については後述する（図６）。
　上位プロセス５０は、工程管理装置２０の上位側に接続され、工程管理を統括的に制御するサーバである。
（２）各情報の詳細
　図２～図５を参照して、工程管理装置２０のＨＤＤ２２に格納される差分情報２２１、実績情報２２２、工程情報２２３及び定義情報２２４等の各情報について説明する。
　図２は、差分情報２２１の概念構成を示す。差分情報２２１は、タグ欄２２１１及び遅れ秒数欄２２１２から構成される。タグ欄２２１１には、機器と対応付けられるタグの識別情報が格納される。また遅れ秒数欄２２１２には、工程時刻及び工程時刻からの遅れ秒数が格納される。
　従って図２の場合、例えば識別情報が「ＰＩ０１」のタグに対応付けられている機器は、工程時刻が「１３：００：００」のときに動作を開始し（遅れ秒数が「０」）、工程時刻が「１３：００：０５」のときには機器情報を取得しておらず、実際には「３」秒遅れて機器情報を取得したことが示されている。つまりタグが「ＰＩ０１」の機器は、実際には時刻が「１３：００：０８」（実績時刻）のときに機器情報を取得したことになる。
　またこの「ＰＩ０１」の機器は、工程時刻が「１３：００：１０」のときには機器情報を取得する予定はなく（遅れ秒数が「空白」）、工程時刻が「１３：００：１５」のときに再び機器情報を取得しており、このときは「２」秒遅れて取得していることが示されている。
　図３は、実績情報２２２の概念構成を示す。実績情報２２２は、タグ欄２２２１及び機器情報欄２２２２から構成される。タグ欄２２２１には、機器と対応付けられるタグの識別情報が格納される。また機器情報欄２２２２には、ある時刻において機器から実際に取得された機器情報（実績値）が格納される。
　従って図３の場合、例えば識別情報が「ＰＩ０１」のタグに対応付けられている機器は、ある時刻において「０００Ｆ」という機器情報（実績値）を取得したことが示されている。
　図４は、工程情報２２３の概念構成を示す。工程情報２２３は、タグ欄２２３１及び機器情報欄２２３２から構成される。タグ欄２２３１には、機器と対応付けられるタグの識別情報が格納される。また機器情報欄２２３２には、機器から取得される予定の機器情報（工程値）が工程時刻ごとに格納される。
　従って図４の場合、例えば識別情報が「ＰＩ０１」のタグに対応付けられている機器は、工程時刻が「１３：００：００」のときに「００００」の機器情報が取得されることが予定されており、５秒後の「１３：００：０５」のときに「０００Ｆ」の機器情報が取得予定であることが示されている。なおこの「０００Ｆ」の機器情報は、図２の差分情報２２１を参照すると、「３」秒遅れて取得されることになる。
　図５は、定義情報２２４の概念構成を示す。定義情報２２４は、項目欄２２４１及び情報欄２２４２から構成される。項目欄２２４１には、機器に定義付けする項目が格納される。また情報欄２２４２には、機器に定義付けされた情報が格納される。
　従って図５の場合、例えば「番号」の項目には「１」、「２」及び「３」が格納されており、合計３つの機器の定義情報が定義情報２２４として格納されていることが示されている。また番号が「１」の機器についてみると、例えば「タグ」としては「ＰＩ０１」という識別情報が定義付けらており、「機器種別」としては「Ｄｅｖｉｃｅ００１」という機器種別の名称が定義付けられている。
　また「監視周期」としては「５」秒が定義付けられており、この「ＰＩ０１」の機器は５秒間隔で機器情報を取得することが示されている。また「描画要否」としては「１」が定義付けられており、ここでは描画要であることが示されている。そして描画する際には画面上の「描画位置Ｘ」方向の「１９２」画素の位置を描画開始位置とし、「描画位置Ｙ」方向の「１６８」画素の位置を描画開始位置とすることが示されている。
（３）画面構成
　図６は、モニタ４０に表示される画面構成の一例を示す。モニタ４０には、画像Ｇ１及びＧ２が表示される。画像Ｇ１及びＧ２には、車両ＩＤ及び時刻が表示されるとともに、車両ＩＤ及び時刻に対応する車両の状態が一見して把握可能な態様で表示される。
　従って図６の場合、画像Ｇ１には、車両ＩＤが「００００１」の車両であって、時刻が「１８：００：００」のときの製造ライン上の車両の状態が示されている。画像Ｇ１に示されているように、時刻が「１８：００：００」のときの車両にはホイールがいまだ取り付けられていないことが容易に把握することができる。
　一方画像Ｇ２には、車両ＩＤが「００００１」の車両であって、時刻が「１８：００：３０」のときの製造ライン上の車両の状態が示されている。画像Ｇ２に示される車両は、画像Ｇ１に示される車両と車両ＩＤが同一であることから、画像Ｇ１に示される車両の３０秒後の状態の車両である。画像Ｇ２に示されているように、時刻が「１８：００：３０」のときの車両にはホイールＧ２１が取り付けられていることが容易に把握することができる。
　なおホイールＧ２１の取り付け工程に遅延等の異常が発生している場合には、ホイールＧ２１を他の箇所とは色や表示態様を変えて識別表示するとしてもよい。例えばホイールＧ２１だけを赤色で表示したり、点滅表示したりするとしてもよい。この場合、ホイールＧ２１の工程に遅延等の異常が発生していることを容易に把握することができる。
（４）処理の概要
　図７は、本実施の形態における処理の概要を示す。本実施の形態は、煩雑な設定作業を要することなくベンダの異なるＰＬＣ１０からの機器情報を工程管理装置２０が取得し得るようにするとともに、取得した機器情報に基づいて適切な工程管理を行い得るようにするものである。
　まずＰＬＣ１０は、工場内に設置されている各種機器（図示省略）からの信号を受信すると、受信した信号を機器情報としてＰＬＣ１０内のレジスタ１２に格納する。レジスタ１２においては、機器情報を格納する記憶領域が機器ごとに設けられており、例えばセンサＡ１の機器情報は記憶領域Ａ１１に格納され、センサＢ１の機器情報は記憶領域Ｂ１１に格納される。
　監視通信部２１１は、ＯＰＣサーバ３０を介して、ＰＬＣ１０のレジスタ１２を定期的に監視しており、監視に際しては定義情報２２４を参照する。定義情報２２４には、機器に対応付けられたタグ及びこのタグに対応付けられているレジスタ１２の任意の記憶領域が格納されており、またタグには監視周期が設定されている。よって監視通信部２１１は、定義情報２２４のタグを参照することにより、レジスタ１２の任意の記憶領域を予め定められた監視周期で定期的に監視することができる。
　監視通信部２１１は、レジスタ１２の記憶領域に機器情報が格納又は上書きされたことを検知すると、格納又は上書きされた機器情報を前回値比較部２１２に送信する。
　前回値比較部２１２は、監視通信部２１１からの機器情報を受信すると、受信した機器情報を実績情報２２２としてＨＤＤ２２に格納する。また前回値比較部２１２は、実績情報２２２を参照して、今回受信した機器情報と、前回受信した機器情報とを比較して、差分があるか否かを判断する。
　前回値比較部２１２は、差分がある場合、すなわち機器情報が更新されている場合、更新されていることを工程実績比較部２１３に通知するとともに、更新箇所が一見して把握可能な態様でモニタ４０に表示する。
　工程実績比較部２１３は、前回値比較部２１２からの通知を受信すると、工程情報２２３を参照して、機器が機器情報を実際に取得した時刻（実績時刻）と、取得予定の時刻（工程時刻）との差の有無を計算し、計算結果として得られる遅れ秒数を差分情報２２１に格納する。
　工程実績比較部２１３は、実績時刻に遅延が認められた場合、遅延の程度を確認する。具体的に工程実績比較部２１３は、これまでの実績時刻と工程時刻との差分の分布を正規分布として近似し（図８）、十分に遅延していると認められるほどの有意差が生じている場合、異常であると判断する。そして工程実績比較部２１３は、異常個所（遅延箇所）を一見して把握可能な態様でモニタ４０に表示するとともに上位プロセス５０に通知する。
　図８は、実績時刻と工程時刻との差分に基づいて計算される正規分布Ｆ（Ｘ）を示す。正規分布Ｆ（Ｘ）は、実績時刻に遅延が認められた場合、その遅延が許容範囲内であるか、或いは、許容範囲外であって異常であるかを判断するために用いられるものであり、遅れ秒数がＸとなる確率を示すものである。正規分布Ｆ（Ｘ）は、下記式１により計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお過去５回の遅れ秒数がＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５であった場合の過去の遅れ秒数の平均ｍ及び標準偏差σは、下記式２及び３により計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　工程実績比較部２１３は、実績時刻に遅延が認められた場合、この正規分布Ｆ（Ｘ）に今回の遅れ秒数を代入して、今回の遅れ秒数の遅延が生じる確率を計算する。そして工程実績比較部２１３は、有意水準を５％としたとき、計算結果として得られた確率が５％未満である場合、今回の遅れ秒数が許容範囲外であって異常であるものと判断する。
（５）処理の詳細
　図９～図１１を参照して、図７及び図８において説明した監視通信部２１１、前回値比較部２１２及び工程実績比較部２１３による処理の詳細について説明する。
　図９は、監視通信部２１１による処理の詳細を示す。なおこの処理は、例えば監視通信部２１１が操作表示部２４からの実行指示を受け付けたこと、或いは、工程管理装置２０の電源が投入されたことを契機として開始される。
　まず監視通信部２１１は、定義情報２２４を参照して、タグごとに対応付けられている各種情報を読み出す（ＳＰ１）。具体的にタグにはレジスタ１２の記憶領域、監視周期、描画要否及び描画情報（描画位置及び描画画像）が対応付けられており、監視通信部２１１はこれらタグに対応付けられている各種情報をタグごとに読み出す。
　次いで監視通信部２１１は、読み出した各種情報のうちの監視周期を参照して、レジスタ１２の記憶領域から機器情報を読み出すタイミングのタグがあるか否かを判断する（ＳＰ２）。監視通信部２１１は、ステップＳＰ２の判断で否定結果を得ると、タグに対応付けられている監視周期のうちの最も小さい監視周期を参照して、次回直近で機器情報を読み出すタイミングとなるまでの時間を計算する（ＳＰ３）。
　そして監視通信部２１１は、計算結果として得られた時間だけ待機した後（ＳＰ４）、読み出しタイミングのタグがあるか否かを再び判断する（ＳＰ２）。監視通信部２１１は、ステップＳＰ２の判断で肯定結果を得ると、読み出しタイミングのタグが指定するレジスタ１２の記憶領域から機器情報を読み出して（ＳＰ５）、本処理を終了する。
　なお監視通信部２１１は、ステップＳＰ５の後、読み出した機器情報を前回値比較部２１２に送信する。またここで監視通信部２１１により読み出される機器情報は、例えばセンサＡ～Ｄのように複数の機器の機器情報が含まれる。
　図１０は、前回値比較部２１２による処理の詳細を示す。なおこの処理は、前回値比較部２１２が監視通信部２１１からの機器情報を取得したことを契機として開始される。
　まず前回値比較部２１２は、監視通信部２１１により読み出された全ての機器情報を連結して１つの数字列を生成する（ＳＰ１１）。次いで前回値比較部２１２は、監視通信部２１１により前回読み出された全ての機器情報を同様に連結して１つの数字列を生成する（ＳＰ１２）。そして前回値比較部２１２は、生成した２つの数字列の排他的論理和を計算し（ＳＰ１３）、排他的論理和がゼロであるか否かを判断する（ＳＰ１４）。
　前回値比較部２１２は、ステップＳＰ１４の判断で肯定結果を得ると、差分がないことから機器情報は更新されていないと判断し、判断結果を工程実績比較部２１３に通知して本処理を終了する。
　これに対し、前回値比較部２１２は、ステップＳＰ１４の判断で否定結果を得ると、差分があることから機器情報は更新されているものと判断し、判断結果を工程実績比較部２１３に通知するとともに、差分があると判断したタグと、今回読み出した機器情報と、前回読み出した機器情報とを工程実績比較部２１３に送信する（ＳＰ１５）。
　次いで前回値比較部２１２は、差分があると判断したタグに対応付けられている描画要否を参照して、描画対象のタグであるか否かを判断する（ＳＰ１６）。前回値比較部２１２は、ステップＳＰ１６の判断で否定結果を得ると、本処理を終了する。
　これに対し、前回値比較部２１２は、ステップＳＰ１６の判断で肯定結果を得ると、定義情報２２４に格納されている描画情報（描画位置及び描画画像）を取得する（ＳＰ１７）。そして前回値比較部２１２は、描画フラグをＯＮに設定して（ＳＰ１８）、本処理を終了する。
　なお前回値比較部２１２は、描画フラグをＯＮに設定した後、描画位置及び描画画像を定義情報２２４から取得して、モニタ４０に描画するとしてもよい。この場合、モニタ４０に描画された画像を見れば、更新箇所を一見して把握することができる。
　図１１は、工程実績比較部２１３による処理の詳細を示す。なおこの処理は、工程実績比較部２１３が前回値比較部２１２からの差分の有無の通知を受信したことを契機として開始される。
　まず工程実績比較部２１３は、工程情報２２３を参照して、各時刻における各機器情報の工程値が示される工程情報２２３を読み出す（ＳＰ２１）。次いで工程実績比較部２１３は、レジスタ１２から読み出した機器情報（実績値）と、工程情報２２３に示される工程値とを比較する際、順々に時刻を遡って比較するためのインクリメント変数Ｎ（ずれ時間Ｎ）を０に設定して初期化する（ＳＰ２２）。また工程実績比較部２１３は、インクリメント変数Ｎをいくつまで増加させるか、すなわちＮの最大値Ｍを決定する（ＳＰ２３）。
　ステップＳＰ２３における最大値Ｍの決定手法として、ここでは次の手法を採用する。前提としてこれまでの工程時刻と実績時刻とのずれを蓄積しておく。次いで蓄積したずれが正規分布に従うと仮定して近似し、平均と分散を計算する。有意水準を５％としたときに有意水準以下のずれ時間Ｎを有意差があるとして判断し、有意差のあるずれ時間Ｎのうちの最小値をＭに決定する。
　次いで工程実績比較部２１３は、工程情報２２３に示される時刻のうち、Ｎ個前の時刻を取得し、取得した時刻に対応する工程値を連結して数字列を生成する（ＳＰ２４）。そして工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ１１において生成した数字列との排他的論理和を計算して（ＳＰ２５）、排他的論理和がゼロであるか否かを判断する（ＳＰ２６）。
　工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ２６の判断で肯定結果を得ると、工程遅延がないものと判断し、ステップＳＰ３５に移行する。これに対し、工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ２６の判断で否定結果を得ると、工程遅延の可能性があるものと判断し、インクリメント変数Ｎを＋１だけインクリメントする（ＳＰ２７）。
　次いで工程実績比較部２１３は、インクリメント変数ＮがＭ以下であるか否かを判断する（ＳＰ２８）。工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ２８の判断で肯定結果を得ると、ステップＳＰ２４に移行して上述してきた処理（ＳＰ２４～ＳＰ２７）を繰り返す。
　これに対し、工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ２８の判断で否定結果を得ると、実際の進捗状況が工程情報２２３に示される予定を超過して進行している可能性を考慮して、工程情報２２３に示される現在時刻直後の時刻を取得し、取得した時刻に対応する機器情報を連結して数字列を生成する（ＳＰ２９）。そして工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ１１において生成した数字列との排他的論理和を計算して（ＳＰ３０）、排他的論理和がゼロであるか否かを判断する（ＳＰ３１）。
　工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３１の判断で肯定結果を得ると、進捗状況に遅延がない、或いは、多少の遅延が生じているものの異常なしと判断して、ステップＳＰ３５に移行する。これに対し、工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３１の判断で否定結果を得ると、進捗状況に遅延が生じており、その遅延が異常であると判断する。
　次いで工程実績比較部２１３は、異常であると判断した機器情報のタグが描画対象のタグであるか否かを判断する（ＳＰ３２）。工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３２の判断で否定結果を得ると、ステップＳＰ３５に移行する。これに対し工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３２の判断で肯定結果を得ると、タグに対応付けられている描画位置及び描画画像を定義情報２２４から取得して（ＳＰ３３）、描画フラグをＯＮに設定する（ＳＰ３４）。
　次いで工程実績比較部２１３は、描画フラグがＯＮであるか否かを判断する（ＳＰ３５）。工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３５の判断で否定結果を得ると、本処理を終了する。これに対し工程実績比較部２１３は、ステップＳＰ３５の判断で肯定結果を得ると、取得済みの描画位置及び描画画像に基づいて、対象部品をモニタ４０に描画して（ＳＰ３６）、本処理を終了する。
（６）本実施の形態による効果
　以上のように本実施の形態における工程管理システム１によれば、工程管理装置２０は定義情報２２４を参照することにより、ＯＰＣサーバ３０を介してＰＬＣ１０のレジスタ１２にアクセスすることができる。定義情報２２４は容易に書き換え可能である。よって工程管理装置２０は、この定義情報２２４を適宜変更することにより、煩雑な設定作業やシステムのコンパイル等をすることなく、ベンダの異なる複数のＰＬＣ１０、或いは、工程管理システム１に新たに追加したＰＬＣ１０に容易にアクセスすることができる。
　またレジスタ１２から取得した機器情報と、前回取得した機器情報とを比較して、更新が認められる場合にはその機器情報を解析し、更新部品をモニタ４０に表示することにより製造ライン上の製品の進捗状況を可視化することができる。よって工程管理の専門家でない作業者であっても、工程の進捗状況を容易に把握することができる。
　またレジスタ１２から取得した機器情報と、工程情報２２３において示される機器情報とを比較して、遅延が認められる場合にはその遅延が許容範囲内であるか否かを判断するとともに、遅延が生じている部品をモニタ４０に識別して表示することにより遅延箇所を可視化することができる。よって工程管理の専門家でない作業者であっても、工程の遅延を容易に把握することができる。
１　　　　工程管理システム
１０　　　ＰＬＣ
２０　　　工程管理装置
２１１　　監視通信部
２１２　　前回値比較部
２１３　　工程実績比較部
２２１　　差分情報
２２２　　実績情報
２２３　　工程情報
２２４　　定義情報
３０　　　ＯＰＣサーバ
４０　　　モニタ
５０　　　上位装置

Claims (7)

  1. 　工場内に設置される機器を制御するためのコントローラと、前記コントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置とを備えた工程管理システムにおいて、
    　前記コントローラは、
    　前記機器からの機器情報を格納するレジスタを備え、
    　前記工程管理装置は、
    　前記レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する記憶部と、
    　前記定義情報を参照して、前記タグに対応付けられる前記レジスタの記憶領域に定期的にアクセスして前記機器情報を監視する監視通信部とを備える
    　ことを特徴とする工程管理システム。
  2. 　前記定義情報は、
    　前記タグを含むとともに前記タグに対応付けられる監視周期、描画要否、描画位置及び描画画像の情報を含み、
    　前記監視通信部は、
    　前記監視周期に基づいて、前記レジスタの記憶領域に定期的にアクセスして前記機器情報を監視し、
    　前記工程管理装置は、
    　前記監視通信部により監視される機器情報が更新された場合、前記描画要否、描画位置及び描画画像に基づいて、製造ライン上における製品の更新箇所を一見して把握可能な態様で可視化する前回値比較部を備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の工程管理システム。
  3. 　前記監視通信部は、
    　前記レジスタから前記機器情報を監視するとともに前記機器情報を読み出し、
    　前記記憶部は、
    　今回読み出した機器情報を前回読み出した機器情報とともに格納し、
    　前記前回値比較部は、
    　前記記憶部に格納されている機器情報を参照して、今回読み出した機器情報と、前回読み出した機器情報との排他的論理和を計算することにより今回読み出した機器情報が更新されたか否かを判断する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の工程管理システム。
  4. 　前記記憶部は、
    　前記監視通信部により前記レジスタから読み出される機器情報の読み出し時刻を実績時刻として格納し、一方で予め定められた工程において前記レジスタから読み出される予定の機器情報の読み出し予定時刻を工程時刻として格納し、
    　前記工程管理装置は、
    　前記実績時刻及び前記工程時刻を参照して、遅延時間が予め定められた許容範囲内であるか否かを判断し、遅延時間が許容範囲内でない場合、製品ライン上における製品の遅延箇所を一見して把握可能な態様で可視化する工程実績比較部を備える
    　ことを特徴とする請求項３に記載の工程管理システム。
  5. 　前記工程実績比較部は、
    　前記実績時刻及び前記工程時刻を参照して、遅延時間を正規分布として近似し、近似した正規分布及び予め定められた有意水準に基づいて、前記遅延時間が予め定められた許容範囲内であるか否かを判断する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の工程管理システム。
  6. 　工場内に設置される機器を制御するためのコントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置において、
    　前記コントローラは、前記機器からの機器情報を格納するレジスタを備え、
    　前記レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する記憶部と、
    　前記定義情報を参照して、前記タグに対応付けられる前記レジスタの記憶領域に定期的にアクセスして前記機器情報を監視する監視通信部とを備える
    　ことを特徴とする工程管理装置。
  7. 　工場内に設置される機器を制御するためのコントローラと、前記コントローラとＯＰＣ通信により通信可能に接続される工程管理装置とを備えた工程管理システムの工程管理方法において、
    　前記コントローラが、
    　前記機器からの機器情報を格納する第１のステップと、
    　前記工程管理装置が、
    　前記レジスタの記憶領域に対応付けられるタグを定義情報として格納する第２のステップと、
    　前記定義情報を参照して、前記タグ対応付けられる前記レジスタの記憶領域に定期的にアクセスして前記機器情報を監視する第３のステップとを備える
    　ことを特徴とする工程管理方法。
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