WO2019030845A1 - 生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラム - Google Patents

生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラム Download PDF

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WO2019030845A1
WO2019030845A1 PCT/JP2017/028899 JP2017028899W WO2019030845A1 WO 2019030845 A1 WO2019030845 A1 WO 2019030845A1 JP 2017028899 W JP2017028899 W JP 2017028899W WO 2019030845 A1 WO2019030845 A1 WO 2019030845A1
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production
production operation
unit
setting change
determination unit
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PCT/JP2017/028899
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English (en)
French (fr)
Inventor
暁楠 時
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三菱電機株式会社
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a production apparatus, a setting change method, and a setting change program.
  • a higher-order production design department evaluates the production capacity of a production device and issues an instruction for realizing a production request of a customer to the lower-order production device.
  • the production design department evaluates, with respect to a plurality of production devices, whether or not each production device can perform production operations that meet the production request.
  • the production design department derives setting changes necessary for performing production operations meeting production requirements. Further, the production design department generates an instruction to notify the derived setting change, and issues the instruction to the corresponding production device.
  • Patent 2779736 Japanese Patent Application Publication No. 2007-004391 Japanese Patent Application Publication No. 06-231135 JP, 2005-056431, A
  • Patent Documents 1 to 4 can not quickly cope with the different production requirements for each customer, and the problem is that the time from when the customer issues the production request until the production apparatus starts production is extended. There is.
  • the main object of the present invention is to solve such problems. That is, the main object of the present invention is to obtain a configuration that can quickly cope with different production requirements for each customer.
  • the production apparatus is A production work department that carries out production work;
  • the production operation unit acquires the production request, determines whether the required production operation which is the production operation requested by the acquired production request can be performed by the production operation unit, and the requested production operation can be performed by the production operation unit
  • a determination unit for deriving a setting change necessary for performing the required production operation,
  • a setting change execution unit for performing the setting change derived by the determination unit in the production operation unit.
  • the production apparatus determines whether the required production operation can be performed, and when the required production operation can be performed, derives the setting change for performing the required production operation, and performs the derived setting change Do. For this reason, the production apparatus according to the present invention can start production work without waiting for evaluation in the production design department, derivation of setting change, generation of an instruction, and issuance. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly cope with different production requirements for each customer.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a production system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a production cell according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a production device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of a production device according to Embodiment 1.
  • 6 is a flowchart showing an operation example of the production device according to the first embodiment.
  • 10 is a flowchart showing an operation example of a production device according to a third embodiment.
  • 10 is a flowchart showing an operation example of the production device according to the fourth embodiment.
  • 15 is a flowchart showing an operation example of the production device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of a production device according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a layout determination algorithm of a production cell according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a layout determination algorithm of a production cell according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a layout determination algorithm of a production cell according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a layout determination algorithm of a production cell according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a production system according to the present embodiment.
  • the production system according to the present embodiment includes a production cell A10, a production cell B11, a production management system 20, and a network 30.
  • Production cell A10 and production cell B11 are cells for the cell production method.
  • a plurality of production devices are arranged in each of production cell A10 and production cell B11.
  • the production management system 20 manages production in the production cell A10 and the production cell B11.
  • the production management system 20 includes a production design system 21 and a production planning system 22.
  • the production apparatus in the production cell A10 and the production apparatus in the production cell B11 communicate with the production design system 21 and the production planning system 22 via the network 30.
  • production devices are arranged in an optimal layout by a method described later.
  • FIG. 2 shows an example of production cell A10 and production cell B11.
  • a production device A1 101
  • a production device A2 102
  • a production device A3 103
  • a production device A4 104
  • a production device B11 a production device B1 (111), a production device B2 (112), a production device B3 (113), and a production device B4 (114) are arranged.
  • bidirectional conveyors are disposed between production devices adjacent to each other. And a production subject is given and received using a conveyor between mutually adjacent production devices.
  • Production device A1 (101), production device A2 (102), production device A3 (103), production device A4 (104), production device B1 (111), production device B2 (112), production device B3 (113) and production
  • the devices B4 (114) may perform different production operations, or the production operations performed among some production devices may overlap.
  • Production operations are operations to be performed for product production.
  • Production operations are all operations performed in the production process of a product.
  • the production operations include, for example, operations such as cutting, welding, sintering, pressure welding, rolling, casting, polishing, shaping, screwing, drilling, wiring, attachment, marking, assembly and the like.
  • Production device A1 (101), production device A2 (102), production device A3 (103), production device A4 (104), production device B1 (111), production device B2 (112), production device B3 (113) and production A product is produced by one or more production operations in one or more production devices of the device B4 (114).
  • FIG. 2 is an example, and in the production cell A10, the production device A2 (102), the production device A3 (103) and the production device A4 (104) may be connected to the network 30.
  • the production device A1 (101) and the production device B1 (111) can communicate with the production design system 21 and the production planning system 22 via the network 30. Also, the production device A1 (101) and the production device B1 (111) can communicate with each other via the network 30.
  • the production device A1 (101) and the production device B1 (111) can communicate with servers outside the production system via the network 30.
  • the production device A1 (101) and the production device B1 (111) can communicate with, for example, a cloud server via the network 30.
  • the production devices in the production cell A10 can communicate with each other via a network (not shown) such as a LAN (Local Area Network).
  • the production device in the production cell A10 can transmit a message by broadcast to other production devices in the production cell A10.
  • the production apparatuses in the production cell B11 can communicate with each other via a network such as a LAN (not shown).
  • the production device in the production cell B11 can transmit a message by broadcast to other production devices in the production cell B11.
  • production apparatus A1 101), production apparatus A2 (102), production apparatus A3 (103), production apparatus A4 (104), production apparatus B1 (111), production apparatus B2 (112),
  • the production device A1 101
  • the production device A2 102
  • the production device A3 103
  • the production device A4 104
  • Each of production device B1 (111), production device B2 (112), production device B3 (113) and production device B4 (114) is referred to as production device 100.
  • the operation performed by the production device 100 corresponds to a setting change method.
  • FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the production apparatus 100.
  • the production apparatus 100 can execute programs while performing production operations. That is, the production apparatus 100 also has a function as a computer.
  • the production apparatus 100 includes a processor 901, a memory 902, an auxiliary storage device 903 and a communication interface 904 as hardware.
  • the auxiliary storage device 903 stores programs for realizing the functions of a determination unit 1002, a setting change execution unit 1003, and a communication unit 1004, which will be described later. These programs are loaded from the auxiliary storage device 903 into the memory 902. Then, the processor 901 reads these programs from the memory 902 and executes these programs. The processor 901 executes these programs to operate the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004, which will be described later.
  • a program for realizing the functions of the determination unit 1002 and the setting change execution unit 1003 corresponds to a setting change program. FIG.
  • FIG. 3 schematically illustrates a state in which the processor 901 is executing a program for realizing the functions of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004.
  • the memory 902 also stores settings (such as parameter values) for the production operation described later.
  • the memory 902 also stores an execution instruction to be described later.
  • FIG. 4 shows an example of a functional configuration of the production apparatus 100.
  • the production apparatus 100 includes, as functional components, a production operation unit 1001, a determination unit 1002, a setting change execution unit 1003, and a communication unit 1004.
  • the production work unit 1001 carries out the production work assigned to the production apparatus 100.
  • the production work unit 1001 includes a movable mechanism such as an actuator and a control mechanism that controls a movable device by executing a control program described later.
  • the determination unit 1002 acquires a production request via the network 30 using the communication unit 1004 and the communication interface 904. For example, the determination unit 1002 acquires a production request from the cloud server.
  • the production requirement describes the number of products required by the customer and the due date. Also, the production requirement describes one or more production operations required by a product customer (hereinafter referred to as a required production operation).
  • the production request describes, for example, words such as “no customization”. In this case, although the individual production operations performed when producing a product are not described in the production request, since the wording of “no customization” or the like is described, the determination unit 1002 determines the product.
  • the determination unit 1002 determines whether the requested production operation can be performed by the production operation unit 1001. In addition, when the required production operation can be performed by the production operation unit 1001, the determination unit 1002 determines whether or not the setting change is necessary for performing the requested production operation. In addition, the determination unit 1002 derives what setting change is necessary when the setting change is necessary to perform the required production operation. The determination unit 1002 derives, for example, a setting change that changes the production speed of the production work unit 1001.
  • the determination unit 1002 derives a setting change that changes the production content of the production operation unit 1001. More specifically, the determination unit 1002 derives, as a setting change, a change in the parameter of the control program executed when the production operation unit 1001 performs the requested production operation. Also, the determination unit 1002 derives a change of the control program as a setting change. For example, the determination unit 1002 derives the change of the control program parameter or the change of the control program using a PSO (Particle Swarm Optimization) algorithm. The process performed by the determination unit 1002 corresponds to the determination process.
  • PSO Particle Swarm Optimization
  • the setting change execution unit 1003 implements the setting change derived by the determination unit 1002 in the production work unit when the setting change is derived by the production work unit 1001. More specifically, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction indicating the setting change derived by the determination unit 1002, and outputs the generated execution instruction to the production work unit 1001. For example, the setting change execution unit 1003 outputs, to the production work unit 1001, an execution instruction including the value of the parameter after the change. The process performed by the setting change execution unit 1003 corresponds to the setting change execution process.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to acquire a production request via the network 30 (step S101). For example, the determination unit 1002 acquires a production request from the cloud server.
  • determination unit 1002 acquires a production request that requests production of an existing product (hereinafter referred to as product P1). That is, in the present embodiment, non-standard production operations for customizing the product P1 are unnecessary. Further, the product P1 required by the production request can be produced only by the standard production operation (hereinafter referred to as production operation M1) performed by the production device A1 (101). That is, for the production of the product P1, the production work in the production device A2 (102), the production device A3 (103) and the production device A4 (104) which are other production devices in the production cell A10 is unnecessary.
  • production operation M1 the standard production operation
  • the determination unit 1002 determines whether all required production operations included in the production request have been extracted from the production request acquired in step S101 (step S102). If the determination unit 1002 has extracted all required production operations, the process proceeds to step S109. On the other hand, when there is a required production operation that has not been extracted, the process proceeds to step S103.
  • step S103 the determination unit 1002 extracts one required production operation from the production request. That is, the determination unit 1002 reads the description of one required production operation from the production request.
  • the production request according to the present embodiment requires the production of the product P1 without customization, so the determination unit 1002 reads, for example, the wording “no customization”. Then, based on the word, the determination unit 1002 recognizes that the standard production operation M1 is a required production operation.
  • the determination unit 1002 determines whether the requested production operation extracted in step S103 can be performed by the production operation unit 1001 of the production device A1 (101) (step S104).
  • the auxiliary storage device 903 stores a production work list in which the production work that can be performed by the production work unit 1001 of the production device A1 (101) is shown.
  • the determination unit 1002 compares the production operation shown in the production operation list with the required production operation extracted in step S103, and the required production operation can be performed by the production operation unit 1001 of the production device A1 (101). It is determined whether or not. If the required production operation can be performed by the production operation unit 1001, the process proceeds to S105.
  • step S201 in FIG. 6 since the production operation M1 can be performed by the production operation unit 1001 of the production device A1 (101), step S105 will be described below. Step S201 in FIG. 6 will be described in the third embodiment.
  • step S105 the determination unit 1002 determines whether a setting change is required.
  • the production operation M1 is a standard production operation, it is not necessary to change the setting for changing the contents of production. However, since it is necessary to speed up the production speed of the production work M1, it is necessary to change the setting for speeding up the production speed of the production work M1.
  • the determination unit 1002 determines whether it is necessary to change the setting of the production speed using the PSO algorithm, and derives the optimal setting if the setting change of the production speed is necessary (step S106). ). When it is necessary to change the setting of the production speed, the determination unit 1002 derives an optimal parameter value of the control program or an optimal control program as an optimal setting.
  • the production speed of the production work M1 is divided into four stages. Also, it is assumed that there are four parameter values corresponding to the four production rates. These four parameter values are parameter values for changing the production speed in the control program executed by the production operation unit 1001 to carry out the production operation M1.
  • the determination unit 1002 uses the PSO algorithm to derive which parameter value of the four parameter values of the control program should be changed. Also, for example, it is assumed that there are four control programs according to the four-step production speed of the production operation M1. In this case, the determination unit 1002 uses a PSO algorithm to derive which control program of the four control programs should be changed. The PSO algorithm will be described later.
  • the determination unit 1002 When the determination unit 1002 derives the optimum setting for the change of the production speed by the PSO algorithm (step S106), the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the derived setting. More specifically, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the parameter value set in the control program or the control program executed by the production work unit 1001.
  • the determination unit 1002 determines in step S105 that the setting change is not necessary, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 to perform the requested production operation with the current setting.
  • the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction based on the notification from the determination unit 1002 (step S107). That is, when notified of the setting derived in step S106 from the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction in which the setting is reflected. More specifically, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the optimal parameter value notified by the determination unit 1002. Alternatively, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the identifier of the optimal control program notified by the determination unit 1002. When the setting change execution unit 1003 is notified by the determination unit 1002 to perform the requested production work with the current setting, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction in which the current setting is reflected.
  • the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the current parameter value.
  • the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the identifier of the control program currently being executed by the production operation unit 1001.
  • the implementation instruction is a message instructing the production operation unit 1001 to perform the required production operation.
  • the setting change execution unit 1003 stores the generated execution instruction in the memory 902.
  • the setting change execution unit 1003 stores the current setting in the memory 902 (step S108).
  • the setting change execution unit 1003 stores the setting notified from the determination unit 1002 in the memory 902 in step S108. More specifically, the setting change execution unit 1003 stores the optimum parameter value or the optimum control program identifier in the memory 902.
  • the determination unit 1002 determines that all required production operations have been extracted from the production request in step S102 (YES in step S102)
  • the determination unit 1002 instructs the setting change execution unit 1003 to output an execution instruction (step S109).
  • the setting change execution unit 1003 outputs the execution instruction generated in step S107 to the production operation unit 1001.
  • the production operation unit 1001 can perform the production operation M1 with the optimal setting derived by the determination unit 1002. That is, the production work unit 1001 can carry out the production work M1 at an appropriate production rate. Therefore, the production device A1 (101) can produce the number of products P1 requested by the customer by the delivery date requested by the customer.
  • the determination unit 1002 can use the PSO algorithm to determine the necessity of setting change and the optimum setting.
  • the determination unit 1002 can derive the optimal value of the parameter in the control program or the optimal control program among a plurality of control programs as the optimal setting using the PSO program.
  • the formula of the PSO algorithm is, for example, shown below.
  • c1 represents the quantity of change. That is, c1 is a factor that can accelerate the constant for the cognitive component.
  • c2 represents the degree (frequency) of change. That is, c2 is a factor that can accelerate the constant for social components.
  • the layout of the determined production cell is sent from the production management system 20 to the production apparatus 100.
  • the layout of all production cells may be sent to all the production apparatuses 100, or Only the layouts of relevant production cells may be sent to each production device 100.
  • the production cell has a changeable layout, unlike the layout of the conventional sequence type production line.
  • the production design system 21 determines the layout of production based on a matrix rank order algorithm.
  • the layout determination algorithm of the production cell will be described with reference to FIGS. 10, 11, 12 and 13.
  • step 1 shown in FIG. 10 the production design system 21 matrixes the relationship between production devices and products. That is, the production design system 21 lists up the types of production devices necessary to produce all the products, and generates a matrix in which the production devices are associated with the products. In FIG. 10, production devices and products in a corresponding relationship are associated with each other by "x".
  • the production design system 21 calculates the order of production devices. As shown in FIG. 11, a weight (Row Binary weight) is set for each product. The production design system 21 calculates a row binary value for each production device, and sets a row rank for the production device. In the example of FIG. 11, 2 ⁇ 5 is set for the product 1 and 2 ⁇ 4 is set for the product 2 as weights. In addition, 2 ⁇ 3 is set for product 3, 2 ⁇ 2 is set for product 4, 2 ⁇ 1 is set for product 5, and 2 for product 6 ⁇ 0 is set. Since the production device O is associated with the product 3 and the product 5, the total weight of the production device O is 10 from 2 ⁇ 3 + 2 ⁇ 1. In the example of FIG. 11, the production design system 21 obtains the order of the production device S, the production device Q, the production device R, the production device P, and the production device O in this order.
  • a weight Row Binary weight
  • step 3 shown in FIG. 12 the production design system 21 calculates the order of products.
  • a weight Cold Binary weight
  • the production design system 21 calculates the sum of weights (Column Binary Value) for each product, and sets the rank (Column Rank) for the product.
  • 2 ⁇ 4 is set in the production apparatus S as a weight
  • 2 ⁇ 3 is set in the production apparatus Q.
  • 2 ⁇ 2 is set for the production device R
  • 2 ⁇ 1 is set for the production device P
  • 2 ⁇ 0 is set for the production device O.
  • the production design system 21 obtains the order of product 1, product 4, product 6, product 3, product 2, and product 5.
  • the production products O to S are rearranged according to the order.
  • step 4 shown in FIG. 13 the production design system 21 rearranges the products 1 to 6 according to the order.
  • the production apparatus S and the production apparatus Q are commonly used for the production of the product 1 and the product 4. Therefore, it is desirable to arrange the production apparatus S and the production apparatus Q in the same production cell. Therefore, the production design system 21 determines to arrange the production apparatus S and the production apparatus Q in the same production cell (for example, production cell ⁇ ). Further, as a result of rearrangement of the products 1 to 6, it is clear that the production apparatus R, the production apparatus P and the product O are commonly used for the production of the product 3.
  • the production design system 21 decides to arrange the production device R, the production device P and the product O in the same production cell (production cell ⁇ ).
  • the production design system 21 repeats steps 2 and 3 until the production devices O to S can be grouped as shown in FIG.
  • the arrangement of the production devices of the production cell A10 and the production cell B11 shown in FIG. 2 is optimized by the production design system 21 in the above-described procedure, for example.
  • the production apparatus 100 determines whether or not the required production operation can be performed, and derives a setting change for performing the required production operation when the required production operation can be performed. And implement the derived setting change. Therefore, the production apparatus 100 according to the present embodiment can start production work without waiting for evaluation in the production design department, derivation of setting change, generation of an instruction, and issuance. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to promptly cope with different production requirements for each customer. Further, communication between the production device 100 and the production design system 21 can be suppressed.
  • a configuration example of a production system according to the present embodiment is as shown in FIG. Further, an arrangement example of the production apparatus 100 in the production cell A10 and the production cell B11 according to the present embodiment is also as shown in FIG. Moreover, the hardware structural example of the production apparatus 100 which concerns on this Embodiment is as showing in FIG. In addition, a functional configuration example of the production apparatus 100 according to the present embodiment is also as shown in FIG. In the present embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described. The items not described below are the same as in the first embodiment.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to acquire a production request via the network 30 (step S101). For example, the determination unit 1002 acquires a production request from the cloud server.
  • the customized product required by the production request is referred to as a product P10.
  • the production operation M1 is performed in the production of the product P1.
  • the production operation M10 is required as the required production operation.
  • production of the product P10 does not require the production work of the production apparatus A2 (102), the production apparatus A3 (103) and the production apparatus A4 (104) which are other production apparatuses in the production cell A10.
  • other production devices in the production cell B11 are produced by the production device B1 (111), the production device B2 (112), the production device B3 (113) and the production device B4 (114). Production work is also unnecessary.
  • the determination unit 1002 determines whether all required production operations included in the production request have been extracted from the production request acquired in step S101 (step S102). If the determination unit 1002 has extracted all required production operations, the process proceeds to step S109. On the other hand, when there is a required production operation that has not been extracted, the process proceeds to step S103.
  • step S103 as in the first embodiment, the determination unit 1002 extracts one required production operation from the production request. That is, the determination unit 1002 reads the description of one required production operation from the production request.
  • determination unit 1002 determines whether or not the requested production operation extracted in step S103 can be performed by production operation unit 1001 of production device A1 (101) (step S104). If the required production operation can be performed by the production operation unit 1001, the process proceeds to S105. On the other hand, when the required production operation can not be performed by the production operation unit 1001, the process proceeds to step S201 in FIG. In the present embodiment, since production operation M10 can be performed by production operation unit 1001 of production device A1 (101), step S105 will be described below. Step S201 in FIG. 6 will be described in the third embodiment.
  • step S105 the determination unit 1002 determines whether a setting change is necessary.
  • the production operation M11 is a production operation in which a part of the production operation M1, which is a standard production operation, is changed, a setting change for changing the production content is necessary.
  • the determination unit 1002 uses the PSO algorithm to determine whether or not the setting change of the production content is necessary, and when the setting change of the production content is necessary, derives the optimal setting (step S106). ).
  • the determination unit 1002 derives a control program (hereinafter, referred to as a control program R11) necessary for performing the production operation M11 as an optimal setting using a PSO algorithm.
  • a control program R11 a control program necessary for performing the production operation M11 as an optimal setting using a PSO algorithm.
  • the control program R11 is assumed to be included in a plurality of control programs stored in the auxiliary storage device 903 of the production device A1 (101).
  • the determination unit 1002 derives the optimum setting for the change of the production content by the PSO algorithm (step S106)
  • the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the derived setting. More specifically, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the identifier of the control program R11.
  • step S105 If the determination unit 1002 determines in step S105 that the setting change is not necessary, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 to perform the requested production work with the current setting.
  • the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction based on the notification from the determination unit 1002 (step S107). That is, when notified of the setting derived in step S106 from the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction in which the setting is reflected. More specifically, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the identifier of the control program R11 notified by the determination unit 1002. The setting change execution unit 1003 stores the generated execution instruction in the memory 902.
  • the setting change execution unit 1003 stores the current setting in the memory 902 as in the first embodiment (step S108). In the present embodiment, the setting change execution unit 1003 stores the identifier of the control program R11 in the memory 902 in step S108.
  • the determination unit 1002 determines that all required production operations have been extracted from the production request in step S102 (YES in step S102)
  • the determination unit 1002 causes the setting change execution unit 1003 to execute, as in the first embodiment.
  • An instruction output is instructed (step S109).
  • the setting change execution unit 1003 outputs the execution instruction generated in step S107 to the production operation unit 1001.
  • the production apparatus 100 determines whether or not the required production operation can be performed, and changes the setting for performing the required production operation when the required production operation can be performed. Implement derivation and derived configuration changes. Therefore, the production apparatus 100 according to the present embodiment can also start production work without waiting for evaluation in the production design department, derivation of a setting change, generation of an instruction, and issuance. Therefore, according to the present embodiment as well, it is possible to promptly cope with different production requirements for each customer.
  • a configuration example of a production system according to the present embodiment is as shown in FIG. Further, an arrangement example of the production apparatus 100 in the production cell A10 and the production cell B11 according to the present embodiment is also as shown in FIG. Moreover, the hardware structural example of the production apparatus 100 which concerns on this Embodiment is as showing in FIG. In addition, a functional configuration example of the production apparatus 100 according to the present embodiment is also as shown in FIG. In the present embodiment, differences from Embodiments 1 and 2 will be mainly described. The items not described below are the same as in the first and second embodiments.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to acquire a production request via the network 30 (step S101). For example, the determination unit 1002 acquires a production request from the cloud server.
  • step S101 customization of the product P2, which is an existing product, is requested.
  • the customized product required by the production request is called product P20.
  • the product P20 it is assumed that a production operation M20 in which a part of the production operation M2, which is an existing production operation, is changed is required. Further, in the production apparatus A1 (101), neither the production work M2 nor the production work M20 can be performed.
  • the determination unit 1002 determines whether all required production operations included in the production request have been extracted from the production request acquired in step S101 (step S102). If the determination unit 1002 has extracted all required production operations, the process proceeds to step S109. On the other hand, when there is a required production operation that has not been extracted, the process proceeds to step S103.
  • step S103 as in the first embodiment, the determination unit 1002 extracts one required production operation from the production request. That is, the determination unit 1002 reads the description of one required production operation from the production request.
  • determination unit 1002 determines whether or not the requested production operation extracted in step S103 can be performed by production operation unit 1001 of production device A1 (101) (step S104). If the required production operation can be performed by the production operation unit 1001, the process proceeds to S105. On the other hand, when the required production operation can not be performed by the production operation unit 1001, the process proceeds to step S201 in FIG. In the present embodiment, since the production work M20 can not be performed by the production work unit 1001 of the production apparatus A1 (101), step S201 in FIG. 6 is performed.
  • step S201 the determination unit 1002 inquires the other production apparatuses 100 in the production cell A10 whether or not the requested production operation can be performed. That is, the determination unit 1002 generates an inquiry message inquiring whether or not the production operation M20 which is the required production operation can be performed. Then, the determination unit 1002 broadcasts an inquiry message via the communication unit 1004 and the communication interface 904.
  • step S203 the production apparatus 100 that is the transmission source of the response indicating that the required production operation can be performed will be referred to as a response production apparatus.
  • the determination unit 1002 has received an answer from the production device A2 (102) that the production operation M20 can be performed.
  • the production device A2 (102) is the answer production device. If no response is obtained from any of the production apparatuses 100 (NO in step S202), the process proceeds to step S301 in FIG. Step S301 will be described in the fourth embodiment.
  • the production apparatus A1 (101) broadcasts an inquiry message
  • the inquiry message in one direction for example, clockwise
  • a cyclic scheme may be used. That is, the production device A1 (101) transmits an inquiry message to the production device A2 (102) by unicast. If the production device A2 (102) can carry out the required production operation, the production device A2 (102) transmits a reply indicating that the required production operation can be carried out to the production device A1 (101) by unicast. On the other hand, if the production device A2 (102) can not execute the requested production operation, the production device A2 (102) transmits an inquiry message to the production device A3 (103) by unicast.
  • the production device A2 (102) receives a response from the production device A3 (103) that the production device A3 (103) or the production device A4 (104) can carry out the requested production operation
  • the production device A2 (102) The reply is transmitted to the production device A1 (101) by unicast.
  • the production device A3 (103) and the production device A4 (104) perform the same operation as the production device A2 (102).
  • the answer is circulated in the reverse direction (counterclockwise) of the inquiry message (for example, clockwise), but the answer is circulated in the inquiry message (for example, clockwise). You may do it.
  • the production device that transmits the inquiry message may not be the production device A1 (101).
  • a production device that performs the first production operation among a plurality of production operations may transmit an inquiry message.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to notify the response production device of the preceding production work and the preceding production device (step S203).
  • the pre-production operation is a requirement production operation which is performed one before the requirement production operation for which the reply production device has answered that it is feasible.
  • the pre-production apparatus is a production apparatus that performs pre-required production work.
  • the preceding production work is assumed to be production work M19, and the preceding production apparatus is assumed to be production apparatus A3 (103).
  • the determination unit 1002 notifies the production operation A 19 (102) of the production operation M 19 and the production operation A 3 (103).
  • the production device A1 (101) may correspond to a pre-production device.
  • the determination unit 1002 notifies the response production device that there is no preceding production operation. For example, if the required production operation for which the answer production device is available is the first production operation to be performed, there is no pre-production operation. In addition, if only the requested production operation in which the response production device is said to be feasible is performed, there is no prior production operation.
  • the determination unit 1002 notifies the preceding production device of the response production device and the required production operation performed by the response production device (step S204).
  • the determination unit 1002 notifies the production device A3 (103) of the production device A2 (102) and the production operation M20.
  • step S204 is skipped when there is no preceding production work.
  • the determination unit 1002 updates the order information (step S205).
  • the order information indicates the execution order of the production operation. That is, in the order information, a set of a production apparatus and a production operation to be performed is indicated in time series. In the above-described example, before the update of step S205, a set of the production apparatus A3 (103) and the production operation M19 is described at the end of the order information.
  • the determination unit 1002 adds a set of the production apparatus A2 (102) and the production operation M20 to the end of the order information.
  • the determination unit 1002 performs the process after step S102 in FIG.
  • determination unit 1002 instructs output of the execution instruction to setting change execution unit 1003 in step S109.
  • request the response production equipment to carry out the required production work.
  • the output of the execution instruction to the setting change execution unit 1003 is omitted.
  • the production device A1 (101) can be implemented. Carry out the requested production work that you answered.
  • the production device A1 (101) requests the production device A2 (102) to carry out the production operation M20. Further, when the production operation M19 is completed, the production device A3 (103) notifies the production device A2 (102) of the completion of the production operation M19.
  • Production apparatus A2 (102) receives production request for production work M20 from production apparatus A1 (101) and carries out production work M20 when completion of production work M19 is notified from production apparatus A3 (103). .
  • an operation example of the production apparatus 100 when an inquiry as to whether or not to execute a specific production operation is received from another production apparatus 100 will be described.
  • an operation example of the production apparatus 100 according to the present embodiment an operation of the production apparatus A2 (102) included in the production cell A10 of FIG. 2 will be described. More specifically, the operation of the production device A2 (102) will be described when the production device A1 (101) receives an inquiry as to whether the production operation M20 can be performed.
  • the determining unit 1002 of production apparatus A2 (102) determines that the production operation in question is the production apparatus A2 ( It is determined whether the process can be performed by the production operation unit 1001 of 102) (step S502).
  • the auxiliary storage device 903 of the production device A2 (102) stores a production work list in which the production work that can be performed by the production work unit 1001 of the production device A2 (102) is shown.
  • the determination unit 1002 compares the production operation shown in the production operation list with the production operation for which it has been inquired, and the production operation for which the inquiry is made can be performed by the production operation unit 1001 of the production apparatus A2 (102).
  • step S503 it is determined whether or not. If the production operation inquired by the production operation unit 1001 can be performed, the process proceeds to S503. On the other hand, when the production operation inquired can not be performed by the production operation unit 1001, the production device A2 (102) ends the processing. If there is an inquiry from the production apparatus A1 (101) whether or not the production operation M20 can be performed, the production operation M20 can be performed by the production operation unit 1001 of the production apparatus A2 (102), so step S503 is performed.
  • step S503 the determination unit 1002 determines whether a setting change is required. Since the production operation M20 is a production operation in which a part of the production operation M2, which is a standard production operation, has been changed, it is necessary to change the setting for changing the production content.
  • the determination unit 1002 uses the PSO algorithm to determine whether or not the setting change of the production content is necessary, and when the setting change of the production content is necessary, derives the optimal setting (step S504). ).
  • the determination unit 1002 derives a control program (hereinafter, referred to as a control program R20) necessary for performing the production operation M20 as an optimal setting using a PSO algorithm.
  • the control program R20 is included in a plurality of control programs stored in the auxiliary storage device 903 of the production device A2 (102).
  • the determination unit 1002 derives the optimum setting for the change of the production content by the PSO algorithm (step S504), the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the derived setting. More specifically, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 of the identifier of the control program R20.
  • step S503 determines in step S503 that the setting change is not necessary, the determination unit 1002 notifies the setting change execution unit 1003 to perform the requested production work with the current setting.
  • the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction based on the notification from the determination unit 1002 (step S505). That is, when the setting change execution unit 1003 is notified of the setting derived in step S504 from the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction in which the setting is reflected. More specifically, the setting change execution unit 1003 generates an execution instruction including the identifier of the control program R20 notified by the determination unit 1002. The setting change execution unit 1003 stores the generated execution instruction in the memory 902.
  • the setting change execution unit 1003 stores the current setting value in the memory 902 (step S506).
  • the setting change execution unit 1003 stores the identifier of the control program R20 in the memory 902 in step S506.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to transmit a response to the effect that the production operation for which the inquiry has been made can be performed to the production device 100 of the inquiry destination (step S507).
  • determination unit 1002 transmits, to production device A1 (101), a response to the effect that production operation M20 can be performed.
  • determination unit 1002 of production apparatus A2 (102) receives a request to carry out production work M20 from production apparatus A1 (101), and is a preproduction work from production apparatus A3 (103) which is a preproduction apparatus.
  • the setting change execution unit 1003 outputs an execution instruction output instruction.
  • the setting change execution unit 1003 outputs an instruction to execute the production work M20 to the production work unit 1001 in accordance with the output instruction from the determination unit 1002.
  • the production operation unit 1001 executes the control program R20 to carry out the production operation M20.
  • the production device 100 when the production device 100 can not carry out the required production operation, it inquires the other production devices 100 included in the same production cell whether or not the required production operation can be performed. Then, when another production device 100 can perform the required production operation, the production device 100 requests the other production device 100 to perform the required production operation. For this reason, according to the present embodiment, production work can be started without waiting for evaluation in the production design department, derivation of setting change, generation of an instruction, and issuance. Therefore, according to the present embodiment as well, it is possible to promptly cope with different production requirements for each customer.
  • a configuration example of a production system according to the present embodiment is as shown in FIG. Further, an arrangement example of the production apparatus 100 in the production cell A10 and the production cell B11 according to the present embodiment is also as shown in FIG. Moreover, the hardware structural example of the production apparatus 100 which concerns on this Embodiment is as showing in FIG. In addition, a functional configuration example of the production apparatus 100 according to the present embodiment is also as shown in FIG. In the present embodiment, differences from the first to third embodiments will be mainly described. The items not described below are the same as in the first to third embodiments.
  • the customized product required by the production requirement is called product P30.
  • the product P30 it is assumed that a production operation M30 in which a part of the production operation M3, which is an existing production operation, is changed is required.
  • neither production work M3 nor production work M30 can be performed.
  • neither the production operation M3 nor the production operation M30 can be performed on the production device A2 (102), the production device A3 (103) and the production device A4 (104).
  • the operation of the production apparatus A1 (101) in step S201 and after in FIG. 6 will be described.
  • the determination unit 1002 of the production apparatus A1 (101) makes the required production for another production apparatus 100 in the production cell A10 in step S201. Inquire if the work can be performed. That is, the determination unit 1002 generates an inquiry message inquiring whether or not the production operation M30 which is the required production operation can be performed. Then, the determination unit 1002 broadcasts an inquiry message via the communication unit 1004 and the communication interface 904.
  • step S301 it is assumed that no response indicating that the required production operation can be performed can not be obtained from any of the production apparatuses 100 in the production cell A10 (NO in step S202). Therefore, the process proceeds to step S301 in FIG.
  • step S301 the determination unit 1002 of the production device A1 (101) inquires the production device 100 in the production cell B11 whether or not the requested production operation can be performed. That is, the determination unit 1002 generates an inquiry message inquiring whether or not the production operation M30 which is the required production operation can be performed. Then, the determination unit 1002 transmits an inquiry message to, for example, the production device B1 (111) of the production cell B11 via the communication unit 1004 and the communication interface 904. Production device B1 (111) broadcasts an inquiry message in production cell B11. If the determination unit 1002 can broadcast the inquiry message into the production cell B11, the determination unit 1002 may broadcast the inquiry message into the production cell B11.
  • step S303 the production apparatus 100 that is the transmission source of the response indicating that the required production operation can be performed is referred to as the response production apparatus.
  • the determination unit 1002 has received an answer from the production device B2 (112) that the production operation M30 can be performed.
  • the production device B2 (112) is the answer production device. If no response is obtained from any of the production apparatuses 100 (NO in step S302), the process proceeds to step S401 in FIG. Step S401 will be described in the fifth embodiment.
  • the determination unit 1002 uses the communication unit 1004 and the communication interface 904 to notify the response production apparatus of the preceding production work and the preceding production apparatus (step S303).
  • the pre-production operation is a requirement production operation which is performed one before the requirement production operation for which the reply production device has answered that it is feasible.
  • the pre-production apparatus is a production apparatus that performs pre-required production work.
  • the preceding production work is assumed to be production work M29, and the preceding production apparatus is assumed to be production apparatus A3 (103).
  • the determination unit 1002 notifies the production operation B29 (112) of the production operation M29 and the production operation A3 (103).
  • the production device A1 (101) may correspond to a pre-production device.
  • the determination unit 1002 notifies the response production device that there is no preceding production operation. For example, if the required production operation for which the answer production device is available is the first production operation to be performed, there is no pre-production operation. In addition, if only the requested production operation in which the response production device is said to be feasible is performed, there is no prior production operation.
  • the determination unit 1002 notifies the preceding production device of the response production device and the required production operation performed by the response production device (step S304).
  • the determination unit 1002 notifies the production device A3 (103) of the production device B2 (112) and the production operation M30. Note that if there is no preceding production operation, step S304 is omitted.
  • the determination unit 1002 updates the order information (step S305).
  • the order information indicates the execution order of the production operation. That is, in the order information, a set of a production apparatus and a production operation to be performed is indicated in time series. In the above-described example, before the update of step S305, a set of the production apparatus A3 (103) and the production operation M29 is described at the end of the order information.
  • the determination unit 1002 adds a set of the production device B2 (112) and the production operation M30 to the end of the order information.
  • the determination unit 1002 performs the process after step S112 in FIG.
  • determination unit 1002 instructs output of the execution instruction to setting change execution unit 1003 in step S109.
  • request the response production equipment to carry out the required production work. If there is no production operation to be performed by the production apparatus A1 (101), the output of the execution instruction to the setting change execution unit 1003 is omitted.
  • the production device A1 (101) can be implemented. Carry out the requested production work that you answered.
  • the production device A1 (101) requests the production device B2 (112) to carry out the production operation M30. Further, when the production operation M29 is completed, the production device A3 (103) notifies the completion of the production operation M29 to the production device B2 (112).
  • Production apparatus B2 (112) receives production request for production work M30 from production apparatus A1 (101), and executes production work M30 when completion of production work M29 is notified from production apparatus A3 (103). .
  • Production device B1 (111), production device B2 (112), production device B3 (113), and production device B4 (in production cell B11) at the time of receiving an inquiry as to availability of production operation M30 from production device A1 (101) Since the operation of 114) is as shown in FIG. 9, the description will be omitted.
  • the production device 100 when the production device 100 can not carry out the required production operation, it inquires the production device 100 included in another production cell whether or not the required production operation can be performed. Then, when the production device 100 included in another production cell can perform the required production operation, the production device 100 requests the production device 100 included in the other production cell to carry out the required production operation. For this reason, according to the present embodiment, production work can be started without waiting for evaluation in the production design department, derivation of setting change, generation of an instruction, and issuance. Therefore, according to the present embodiment as well, it is possible to promptly cope with different production requirements for each customer.
  • Embodiment 5 In the present embodiment, an operation example in the case where the required production operation can not be performed by any of the production apparatuses 100 included in production cell A10 and production cell B11 will be described.
  • a configuration example of a production system according to the present embodiment is as shown in FIG. Further, an arrangement example of the production apparatus 100 in the production cell A10 and the production cell B11 according to the present embodiment is also as shown in FIG. Moreover, the hardware structural example of the production apparatus 100 which concerns on this Embodiment is as showing in FIG. In addition, a functional configuration example of the production apparatus 100 according to the present embodiment is also as shown in FIG. In the present embodiment, the differences from Embodiments 1 to 4 will be mainly described. The items not described below are the same as in the first to fourth embodiments.
  • a production operation M40 which is a new production operation, is required. Further, in the production apparatus A1 (101), the production work M40 can not be performed. Furthermore, production apparatus A2 (102), production apparatus A3 (103), production apparatus A4 (104), production apparatus B1 (111), production apparatus B2 (112), production apparatus B3 (113) and production apparatus B4 (114) However, the production operation M40 can not be performed.
  • the production apparatus A1 (101) in step S301 and after in FIG. 7 will be described.
  • step S301 the determination unit 1002 of the production device A1 (101) inquires the production device 100 in the production cell B11 whether or not the requested production operation can be performed. That is, the determination unit 1002 generates an inquiry message inquiring whether or not the production operation M40 which is the required production operation can be performed. Then, the determination unit 1002 transmits an inquiry message to, for example, the production device B1 (111) of the production cell B11 via the communication unit 1004 and the communication interface 904. Production device B1 (111) broadcasts an inquiry message in production cell B11. If the determination unit 1002 can broadcast the inquiry message to the production cell B11, the determination unit 1002 may broadcast the inquiry message to the production cell B11.
  • step S302 If no response is obtained from any of the production apparatuses 100 in the production cell B11 (NO in step S302), the process proceeds to step S401 in FIG.
  • step S401 using the communication unit 1004 and the communication interface 904, the determination unit 1002 of the production apparatus A1 (101) notifies the production design system 21 that the requested production operation can not be performed and the identifier of the corresponding production request. . Thereafter, the determination unit 1002 discards the production request (step S402).
  • the production design system 21 changes the layout of the production cell A10 or B11 so that the required production operation notified in step S401 can be performed.
  • the production design system 21 constructs a new production cell so that the required production operation notified in step S401 can be performed.
  • the production device 100 when the required production operation can not be performed by any of the production devices 100, the production device 100 notifies the production design system 21 that the requested production operation can not be performed. In this way, it is possible to urge the production design system 21 to make a layout change or the like so that the required production work that can not be carried out can be carried out.
  • a processor 901 illustrated in FIG. 3 is an integrated circuit (IC) that performs processing.
  • the processor 901 is a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), or the like.
  • a memory 902 illustrated in FIG. 3 is a random access memory (RAM).
  • the auxiliary storage device 903 shown in FIG. 3 is a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive) or the like.
  • the communication interface 904 illustrated in FIG. 3 is an electronic circuit that executes data communication processing.
  • the communication interface 904 is, for example, a communication chip or a NIC (Network Interface Card).
  • the auxiliary storage device 903 also stores an OS (Operating System). Then, at least a part of the OS is executed by the processor 901.
  • the processor 901 executes a program that implements the functions of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004, while executing at least a part of the OS.
  • the production apparatus 100 may include a plurality of processors that replace the processor 901. The plurality of processors share execution of programs that implement the functions of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004.
  • Each processor is an IC that performs processing in the same manner as the processor 901.
  • At least one of information, data, signal values, and variable values indicating the processing results of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004 corresponds to the memory 902, the auxiliary storage device 903, the register in the processor 901, It is stored in at least one of the cache memories.
  • the programs for realizing the functions of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004 are stored in a portable storage medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a Blu-ray (registered trademark) disk, and a DVD. It may be done.
  • the “unit” of the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004 may be read as “circuit” or “process” or “procedure” or “process”.
  • the production apparatus 100 may be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is, for example, a logic integrated circuit (IC), a gate array (GA), an application specific integrated circuit (ASIC), or a field-programmable gate array (FPGA).
  • the determination unit 1002, the setting change execution unit 1003, and the communication unit 1004 are each realized as part of a processing circuit.
  • the upper concept of the processor, the memory, the combination of the processor and the memory, and the processing circuit is referred to as "processing circuit". That is, the processor, the memory, the combination of the processor and the memory, and the processing circuit are specific examples of the "processing circuit”.

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Abstract

生産作業部(1001)は、生産作業を実施する。判定部(1002)は、生産要求を取得し、取得した生産要求で要求されている生産作業である要求生産作業が生産作業部(1001)で実施可能か否かを判定し、要求生産作業が生産作業部(1001)で実施可能な場合に、要求生産作業の実施に必要な設定変更を導出する。設定変更実施部(1003)は、判定部(1002)により導出された設定変更を生産作業部(1001)に実施する。

Description

生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラム
 本発明は、生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラムに関する。
 現在、欧米を中心にIoT(Internet of Things)又はCPS(Cyber Physical System)をベースとした新しい生産システムが次々と提案され、生産形態が大きく変革している。
 例えば、Mass Manufacturing形態では、個々の生産システムが逐次データを収集し、収集したデータの解析処理を行うことにより、生産プロセスが改善され、生産性が高まる。
 また、Mass Customization Manufacturing形態では、製品の量産段階で顧客のフィードバックを得て製品が生産される。Mass Customization Manufacturing形態では、顧客ニーズを製品設計、生産計画及び生産システムに反映することができる。
 また、Personalized形態では、多種少量生産が行われる。Personalized形態では、製品生産は生産者の主導ではなく、生産者と顧客の相互作用に基づいて行われる。
 Personalized形態において、上位の生産設計部門が生産装置の生産能力を評価し、顧客の生産要求を実現するための指示を下位の生産装置に発行する方式がとられることがある。この方式では、顧客から生産要求が発行された場合に、生産設計部門が、複数の生産装置について、各生産装置が生産要求に適合する生産作業を行うことができるかどうかを評価する。また、生産要求に適合する生産作業を行うことができる生産装置が存在する場合に、生産設計部門は、生産要求に適合する生産作業を行うために必要な設定変更を導出する。また、生産設計部門は、導出した設定変更を通知する指示を生成し、該当する生産装置に当該指示を発行する。生産設計部門において多数の生産要求に対して上記の評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を円滑に行うことは困難であり、上記の方式がとられる場合は、顧客が生産要求を発してから生産装置が生産を開始するまでの期間が長くなる。
 なお、本発明に関連する技術として、特許文献1~4に記載の技術がある。
特許2779736 特開2007-004391号公報 特開平06-231135号公報 特開2005-056431号公報
 特許文献1~4に記載の技術では、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができず、顧客が生産要求を発してから生産装置が生産を開始するまでの期間が長くなるという課題がある。
 本発明は、このような課題を解決することを主な目的している。つまり、本発明は、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処できる構成を得ることを主な目的とする。
 本発明に係る生産装置は、
 生産作業を実施する生産作業部と、
 生産要求を取得し、取得した前記生産要求で要求されている生産作業である要求生産作業が前記生産作業部で実施可能か否かを判定し、前記要求生産作業が前記生産作業部で実施可能な場合に、前記要求生産作業の実施に必要な設定変更を導出する判定部と、
 前記判定部により導出された設定変更を前記生産作業部に実施する設定変更実施部とを有する。
 本発明では、生産装置が、要求生産作業が実施可能か否かを判定し、要求生産作業が実施できる場合に、要求生産作業を実施するための設定変更を導出し、導出した設定変更を実施する。このため、本発明に係る生産装置は、生産設計部門での評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を待つことなく、生産作業を開始することができる。従って、本発明によれば、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができる。
実施の形態1に係る生産システムの構成例を示す図。 実施の形態1に係生産セルの構成例を示す図。 実施の形態1に係る生産装置のハードウェア構成例を示す図。 実施の形態1に係る生産装置の機能構成例を示す図。 実施の形態1に係る生産装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態3に係る生産装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態4に係る生産装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態5に係る生産装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態3に係る生産装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態1に係る生産セルのレイアウト決定アルゴリズムを説明する図。 実施の形態1に係る生産セルのレイアウト決定アルゴリズムを説明する図。 実施の形態1に係る生産セルのレイアウト決定アルゴリズムを説明する図。 実施の形態1に係る生産セルのレイアウト決定アルゴリズムを説明する図。
 以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。
 実施の形態1.
***構成の説明***
 図1は、本実施の形態に係る生産システムの構成例を示す。
 図1に示すように、本実施の形態に係る生産システムは、生産セルA10、生産セルB11、生産管理システム20及びネットワーク30で構成される。
 生産セルA10及び生産セルB11は、セル生産方式のためのセルである。
 生産セルA10及び生産セルB11には、それぞれ、複数の生産装置が配置されている。
 生産管理システム20は、生産セルA10及び生産セルB11での生産を管理する。生産管理システム20には、生産設計システム21と生産計画システム22が含まれる。
 生産セルA10内の生産装置及び生産セルB11内の生産装置は、ネットワーク30を介して生産設計システム21及び生産計画システム22と通信を行う。
 なお、生産セルA10及び生産セルB11には、後述する方法により最適なレイアウトで生産装置が配置されているものとする。
 図2は、生産セルA10及び生産セルB11の例を示す。
 生産セルA10では、生産装置A1(101)、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)が配置される。また、生産セルB11では、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)が配置される。
 生産セルA10及び生産セルB11では、相互に隣り合う生産装置の間に双方向のコンベアが配置されている。そして、相互に隣り合う生産装置の間でコンベアを用いて生産対象物が授受される。また、生産セルA10と生産セルB11との間の生産対象物の授受は、例えば、コンベア又はロボットを用いて行われる。
 生産装置A1(101)、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)、生産装置A4(104)、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)は、それぞれが異なる生産作業を実施するようにしてもよいし、また、一部の生産装置間で実施する生産作業が重複してもよい。
 生産作業とは、製品生産のための実施される作業である。生産作業は、製品の生産工程で実施される全ての作業である。生産作業には、例えば、切断、溶接、焼結、圧接、圧延、鋳造、研磨、整形、ネジ止め、穴あけ、配線、取り付け、マーキング、組み立て等の作業が含まれる。なお、生産作業は、これらの作業に限られない。
 生産装置A1(101)、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)、生産装置A4(104)、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)のうちの1つ以上の生産装置での1つ以上の生産作業により製品が生産される。
 本実施の形態では、図2に示すように、生産セルA10において、生産装置A1(101)のみがネットワーク30に接続されている。また、生産セルB11において、生産装置B1(111)のみがネットワーク30に接続されている。
 図2は、一例であり、生産セルA10において、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)がネットワーク30に接続されていてもよい。
 生産装置A1(101)及び生産装置B1(111)は、ネットワーク30を介して生産設計システム21及び生産計画システム22と通信を行うことができる。
 また、生産装置A1(101)及び生産装置B1(111)は、ネットワーク30を介して相互に通信を行うことができる。
 更に、生産装置A1(101)及び生産装置B1(111)は、ネットワーク30を介して、生産システムの外部のサーバと通信を行うことができる。生産装置A1(101)及び生産装置B1(111)は、ネットワーク30を介して、例えば、クラウドサーバと通信を行うことができる。
 また、生産セルA10内の生産装置は図示していないLAN(Local Area Network)等のネットワークを介して相互に通信を行うことができる。また、生産セルA10内の生産装置は、生産セルA10内の他の生産装置にブロードキャストによりメッセージを送信することができる。同様に、生産セルB11内の生産装置も図示していないLAN等のネットワークを介して相互に通信を行うことができる。また、生産セルB11内の生産装置は、生産セルB11内の他の生産装置にブロードキャストによりメッセージを送信することができる。
 なお、本実施の形態では、生産装置A1(101)、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)、生産装置A4(104)、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)を区別する必要がないときは、生産装置A1(101)、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)、生産装置A4(104)、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)の各々を生産装置100という。
 また、生産装置100により行われる動作は、設定変更方法に相当する。
 図3は、生産装置100のハードウェア構成例を示す。
 生産装置100は、生産作業を行うとともに、プログラムを実行することができる。つまり、生産装置100はコンピュータとしての機能も有する。
 生産装置100は、ハードウェアとして、プロセッサ901、メモリ902、補助記憶装置903及び通信インタフェース904を備える。
 補助記憶装置903には、後述する判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の機能を実現するプログラムが記憶されている。
 これらのプログラムは、補助記憶装置903からメモリ902にロードされる。そして、プロセッサ901がこれらプログラムをメモリ902から読み出し、これらプログラムを実行する。プロセッサ901は、これらプログラムを実行することで、後述する判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の動作を行う。判定部1002及び設定変更実施部1003の機能を実現するプログラムは、設定変更プログラムに相当する。
 図3では、プロセッサ901が判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
 また、メモリ902は、後述する生産作業のための設定(パラメータ値等)を記憶する。また、メモリ902は、後述する実施指示を記憶する。
 図4は、生産装置100の機能構成例を示す。
 生産装置100は、機能構成として、生産作業部1001、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004を備える。
 生産作業部1001は、生産装置100に割り当てられている生産作業を実施する。
 生産作業部1001には、アクチュエータ等の可動機構と、後述する制御プログラムを実行して可動装置を制御する制御機構とが含まれる。
 判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、ネットワーク30を介して生産要求を取得する。判定部1002は、例えば、クラウドサーバから生産要求を取得する。
 生産要求には、顧客が要求する製品の個数及び納期が記述される。また、生産要求には、製品の顧客が要求する1つの以上の生産作業(以下、要求生産作業という)が記述される。
 顧客が要求する製品がカスタマイズされていない既存の製品の場合は、生産要求には、例えば、「カスタマイズなし」等の文言が記述されている。この場合は、生産要求には製品を生産する際に実施される個々の生産作業は記述されていないが、「カスタマイズなし」等の文言が記述されているため、判定部1002は、当該製品を生産する際に実施される標準の生産作業が要求生産作業として記述されているものと解釈する。
 また、顧客が製品のカスタマイズを希望する場合は、カスタマイズに必要な生産作業が要求生産作業として生産要求に明示される。要求生産作業は、判定部1002が解釈可能な形式で記述されているものとする。
 判定部1002は、要求生産作業が生産作業部1001で実施可能か否かを判定する。また、要求生産作業が生産作業部1001で実施可能な場合に、判定部1002は、要求生産作業の実施のために設定変更が必要であるか否かを判定する。また、判定部1002は、要求生産作業の実施のために設定変更が必要な場合に、どのような設定変更が必要であるかを導出する。
 判定部1002は、例えば、生産作業部1001の生産速度を変化させる設定変更を導出する。
 また、判定部1002は、例えば、要求生産作業が非標準の生産作業である場合には、生産作業部1001の生産内容を変化させる設定変更を導出する。
 より具体的には、判定部1002は、生産作業部1001が要求生産作業を実施する際に実行する制御プログラムのパラメータの変更を、設定変更として導出する。また、判定部1002は、制御プログラムの変更を、設定変更として導出する。
 例えば、判定部1002は、PSO(Particle Swarm Optimization)アルゴリズムを用いて、制御プログラムのパラメータの変更又は制御プログラムの変更を導出する。
 なお、判定部1002により行われる処理は、判定処理に相当する。
 設定変更実施部1003は、生産作業部1001により設定変更が導出され場合に、判定部1002により導出された設定変更を生産作業部に実施する。
 より具体的には、設定変更実施部1003は、判定部1002により導出された設定変更が示される実施指示を生成し、生成した実施指示を生産作業部1001に出力する。例えば、設定変更実施部1003は、変更後のパラメータの値が含まれる実施指示を生産作業部1001に出力する。
 なお、設定変更実施部1003により行われる処理は、設定変更実施処理に相当する。
***動作の説明***
 次に、図5を参照して、本実施の形態に係る生産装置100の動作例を説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A1(101)の動作を説明する。
 生産装置A1(101)では、判定部1002が、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、ネットワーク30を介して生産要求を取得する(ステップS101)。
 判定部1002は、例えば、クラウドサーバから生産要求を取得する。
 なお、本実施の形態では、判定部1002は、既存の製品(以下、製品P1とする)の生産を要求する生産要求を取得するものとする。つまり、本実施の形態では、製品P1をカスタマイズするための非標準の生産作業は不要である。また、当該生産要求で要求されている製品P1は、生産装置A1(101)で実施する標準の生産作業(以下、生産作業M1という)のみで生産できるものとする。つまり、製品P1の生産には、生産セルA10内の他の生産装置である生産装置A2(102)、生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)での生産作業は不要である。同様に、製品P1の生産には、生産セルB11内の他の生産装置である生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)での生産作業も不要である。
 また、本実施の形態では、当該生産要求では多数の製品P1が発注されており、製品P1の生産数量を大幅に増やす必要があるものとする。つまり、本実施の形態では、生産装置A1(101)は、生産作業M1の生産速度を速くする必要があるものとする。
 次に、判定部1002は、ステップS101で取得した生産要求から、当該生産要求に含まれる全ての要求生産作業を抽出したかどうかを判定する(ステップS102)。
 判定部1002が全ての要求生産作業を抽出している場合は、処理がステップS109に移行する。一方、抽出していない要求生産作業がある場合は、処理がステップS103に移行する。
 ステップS103では、判定部1002は、生産要求から要求生産作業を1つ抽出する。つまり、判定部1002は、生産要求から1つの要求生産作業についての記述を読み出す。本実施の形態に係る生産要求では、カスタマイズのない製品P1の生産が要求されているので、判定部1002は、例えば、「カスタマイズなし」等の文言を読み出す。そして、当該文言より、判定部1002は、標準の生産作業M1が要求生産作業であることを認識する。
 次に、判定部1002は、ステップS103で抽出された要求生産作業が生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する(ステップS104)。
 例えば、補助記憶装置903には、生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能な生産作業が示される生産作業リストが記憶されている。判定部1002は、生産作業リストに示される生産作業と、ステップS103で抽出された要求生産作業とを比較して、要求生産作業が生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する。
 要求生産作業が生産作業部1001で実施可能であれば、処理はS105に進む。一方、要求生産作業が生産作業部1001では実施できない場合は、処理は図6のステップS201に進む。なお、本実施の形態では、生産作業M1は、生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるため、以下では、ステップS105を説明する。なお、図6のステップS201は実施の形態3で説明する。
 ステップS105では、判定部1002は、設定変更が必要であるか否かを判定する。
 本実施の形態では、生産作業M1は標準の生産作業であるため生産内容を変化させるための設定変更は不要である。しかし、生産作業M1の生産速度を速くする必要があるため、生産作業M1の生産速度を速くするための設定変更が必要である。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムを使用して、生産速度の設定変更が必要であるか否かを判定し、生産速度の設定変更が必要である場合には、最適な設定を導出する(ステップS106)。
 判定部1002は、生産速度の設定変更が必要な場合には、最適な設定として、制御プログラムの最適なパラメータ値又は最適な制御プログラムを導出する。
 例えば、生産作業M1の生産速度が4段階に分かれていると仮定する。また、4段階の生産速度に対応して、4つのパラメータ値が存在するものとする。この4つのパラメータ値は、生産作業部1001が生産作業M1を実施するために実行する制御プログラムにおいて生産速度を変化させるためのパラメータ値である。判定部1002は、生産速度の設定変更が必要な場合に、PSOアルゴリズムを用いて、制御プログラムの4つのパラメータ値のうちのいずれのパラメータ値に設定変更すべきかを導出する。
 また、例えば、生産作業M1の4段階の生産速度に応じて4つの制御プログラムが存在すると仮定する。この場合は、判定部1002は、PSOアルゴリズムを用いて、4つの制御プログラムのうちのいずれの制御プログラムに設定変更すべきかを導出する。
 なお、PSOアルゴリズムについては、後述する。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムにより生産速度の変更について最適な設定を導出すると(ステップS106)、導出した設定を設定変更実施部1003に通知する。より具体的には、判定部1002は、制御プログラムに設定するパラメータ値又は生産作業部1001が実行する制御プログラムを設定変更実施部1003に通知する。
 なお、ステップS105において判定部1002が設定変更が不要と判定した場合は、判定部1002は、現在の設定で要求生産作業を実施するよう設定変更実施部1003に通知する。
 設定変更実施部1003は、判定部1002からの通知に基づいて実施指示を生成する(ステップS107)。
 つまり、設定変更実施部1003は、判定部1002からステップS106で導出された設定が通知された場合は、当該設定が反映された実施指示を生成する。より具体的には、設定変更実施部1003は、判定部1002により通知された最適なパラメータ値を含む実施指示を生成する。または、設定変更実施部1003は、判定部1002により通知された最適な制御プログラムの識別子を含む実施指示を生成する。
 また、設定変更実施部1003は、判定部1002から現在の設定で要求生産作業を実施するよう通知された場合は、現在の設定が反映された実施指示を生成する。より具体的には、設定変更実施部1003は、現在のパラメータ値を含む実施指示を生成する。または、設定変更実施部1003は、生産作業部1001が現在実行している制御プログラムの識別子を含む実施指示を生成する。実施指示は、要求生産作業の実施を生産作業部1001に指示するメッセージである。
 なお、設定変更実施部1003は、生成した実施指示をメモリ902に格納する。
 また、設定変更実施部1003は、現在の設定をメモリ902に格納する(ステップS108)。
 判定部1002からステップS106で導出された設定が通知された場合は、設定変更実施部1003は、ステップS108において、判定部1002から通知された設定をメモリ902に格納する。より具体的には、設定変更実施部1003は、最適なパラメータ値又は最適な制御プログラムの識別子をメモリ902に格納する。
 ステップS102において判定部1002が生産要求から全ての要求生産作業が抽出済みと判定した場合(ステップS102でYES)は、判定部1002は、設定変更実施部1003に実施指示の出力を指示する(ステップS109)。
 そして、設定変更実施部1003は、ステップS107で生成した実施指示を生産作業部1001に出力する。
 これにより、生産作業部1001は、判定部1002により導出された最適な設定で生産作業M1を実施することができる。つまり、生産作業部1001は、適切な生産速度で生産作業M1を実施することができる。従って、生産装置A1(101)は、顧客が要求する個数の製品P1を、顧客が要求する納期までに生産することができる。
 ここで、PSOアルゴリズムを説明する。
 前述したように、判定部1002は、PSOアルゴリズムを用いて、設定変更の要否及び最適な設定を判定することができる。
 また、判定部1002は、PSOプログラムを用いて、最適な設定として、制御プログラム内のパラメータの最適な値又は複数の制御プログラムのうちの最適な制御プログラムを導出することができる。
 PSOアルゴリズムの計算式は、例えば、以下で示される。
   v[]=v[]+c1*rand()*(pbest[]-present[])+c2*rand()*(gbest[]-present[])
   present[]=persent[]+v[]
     -[]:校正パラメータの総称
     -persent[]:現在実行プログラム
     -pbest[]:現在までのベストケース(生産装置100内のデータベースから取得)
     -gbest[]:理論のベストケース(生産設計システム21から取得)
     -rand():(0,1)ランダム値
     -c1、c2:学習ファクター
 なお、c1は、変更の数量を表す。つまり、c1は、認知的構成要素に対する定数を加速することができる因子である。
 また、c2は、変更の度合い(頻度)を表す。つまり、c2は、社会的構成要素に対する定数を加速することができる因子である。
 また、ここで、生産管理システム20における生産セルのレイアウトを決定するアルゴリズムを説明する。なお、決定された生産セルのレイアウトは、生産管理システム20から生産装置100に送付されることになるが、その際、全ての生産セルのレイアウトを全ての生産装置100に送付しても、あるいは関係のある生産セルのレイアウトのみを各生産装置100に送付してもよい。
 生産セルは、従来のシーケンス型の生産ラインのレイアウトとは異なり、可変更のレイアウトを有する。
 生産設計システム21は、行列ランクオーダーアルゴリズムに基づいて生産のレイアウトを決定する。
 図10、図11、図12及び図13を用いて、生産セルのレイアウト決定アルゴリズムを説明する。
 図10に示すステップ1では、生産設計システム21は、生産装置と製品の関係をマトリクス化する。
 つまり、生産設計システム21は、全製品を生産するために必要な生産装置の種類をリストアップし、生産装置と製品とを関連つけたマトリクスを生成する。
 図10では、対応関係にある生産装置と製品とが「x」で関連付けられている。
 図11に示すステップ2では、生産設計システム21は、生産装置の順位を計算する。
 図11に示すように、各製品には重み(Row Binary weight)が設定されている。生産設計システム21は、生産装置ごとに重みの合計(Row Binary Value)を計算し、生産装置に順位(Row Rank)を設定する。
 図11の例では、重みとして、製品1には、2^5が設定されており、製品2には、2^4が設定されている。また、製品3には、2^3が設定されており、製品4には、2^2が設定されており、製品5には、2^1が設定されており、製品6には、2^0が設定されている。
 生産装置Oは、製品3と製品5と関連付けられているので、生産装置Oの重みの合計は、2^3+2^1より10である。
 図11の例では、生産設計システム21は、生産装置S、生産装置Q、生産装置R、生産装置P、生産装置Oの順番の順位を得る。
 図12に示すステップ3では、生産設計システム21は、製品の順位を計算する。
 図12に示すように、各生産装置には重み(Column Binary weight)が設定されている。生産設計システム21は、製品ごとに重みの合計(Column Binary Value)を計算し、製品に順位(Column Rank)を設定する。
 図12の例では、重みとして、生産装置Sには、2^4が設定されており、生産装置Qには、2^3が設定されている。また、生産装置Rには、2^2が設定されており、生産装置Pには、2^1が設定されており、生産装置Oには、2^0が設定されている。
 製品1は、生産装置Sと生産装置Qと関連付けられているので、製品1の重みの合計は、2^4+2^3より24である。
 図12の例では、生産設計システム21は、製品1、製品4、製品6、製品3、製品2、製品5の順番の順位を得る。
 なお、図12では、生産製品O~Sは、順位に従って再配置されている。
 図13に示すステップ4では、生産設計システム21は、製品1~6を、順位に従って再配置する。
 製品1~6の再配置の結果、生産装置Sと生産装置Qが製品1と製品4の生産に共通して用いられることが判明する。このため、生産装置Sと生産装置Qは同じ生産セルに配置することが望ましい。従って、生産設計システム21は、生産装置Sと生産装置Qを同じ生産セル(例えば、生産セルα)に配置することを決定する。
 また、製品1~6の再配置の結果、生産装置Rと生産装置Pと製品Oが製品3の生産に共通して用いられることが判明する。このため、生産装置Rと生産装置Pと製品Oは同じ生産セルに配置することが望ましい。従って、生産設計システム21は、生産装置Rと生産装置Pと製品Oを同じ生産セル(生産セルβ)に配置することを決定する。
 なお、生産設計システム21は、図13のように生産装置O~Sをグルーピングできるまで、ステップ2とステップ3を繰り返す。
 図2に示す生産セルA10及び生産セルB11の生産装置の配置は、例えば、上述の手順にて生産設計システム21により最適化されている。
***実施の形態の効果の説明***
 以上のように、本実施の形態では、生産装置100が、要求生産作業が実施可能か否かを判定し、要求生産作業が実施できる場合に、要求生産作業を実施するための設定変更を導出し、導出した設定変更を実施する。このため、本実施の形態に係る生産装置100は、生産設計部門での評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を待つことなく、生産作業を開始することができる。従って、本実施の形態によれば、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができる。また、生産装置100と生産設計システム21との通信を抑制することができる。
実施の形態2.
 本実施の形態では、生産装置100が、製品のカスタマイズのための生産作業を実施する例を説明する。
***構成の説明***
 本実施の形態に係る生産システムの構成例は図1に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産セルA10及び生産セルB11における生産装置100の配置例も図2に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100のハードウェア構成例は図3に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100の機能構成例も図4に示す通りである。
 本実施の形態では、主に実施の形態1との差異を説明する。
 なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1と同様である。
***動作の説明***
 次に、本実施の形態に係る生産装置100の動作例を図5を参照して説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A1(101)の動作を説明する。
 生産装置A1(101)では、実施の形態1で説明したように、判定部1002が、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、ネットワーク30を介して生産要求を取得する(ステップS101)。
 判定部1002は、例えば、クラウドサーバから生産要求を取得する。
 本実施の形態では、ステップS101で取得された生産要求において、既存の製品である製品P1のカスタマイズが要求されているものとする。ここでは、生産要求で要求されているカスタマイズ後の製品を製品P10という。
 前述したように製品P1の生産では生産作業M1が行われる。これに対して、製品P10では、生産作業M1の一部が変更された生産作業M10が必要であるものとする。つまり、本実施の形態では、生産要求において、生産作業M10が要求生産作業として要求されているものとする。
 なお、製品P10の生産には、生産セルA10内の他の生産装置である生産装置A2(102)、生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)での生産作業は不要である。同様に、製品P10の生産には、生産セルB11内の他の生産装置である生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)での生産作業も不要である。
 次に、判定部1002は、実施の形態1と同様に、ステップS101で取得した生産要求から、当該生産要求に含まれる全ての要求生産作業を抽出したかどうかを判定する(ステップS102)。
 判定部1002が全ての要求生産作業を抽出している場合は、処理がステップS109に移行する。一方、抽出していない要求生産作業がある場合は、処理がステップS103に移行する。
 ステップS103では、実施の形態1と同様に、判定部1002は、生産要求から要求生産作業を1つ抽出する。つまり、判定部1002は、生産要求から1つの要求生産作業についての記述を読み出す。
 次に、判定部1002は、実施の形態1と同様に、ステップS103で抽出された要求生産作業が生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する(ステップS104)。
 要求生産作業が生産作業部1001で実施可能であれば、処理はS105に進む。一方、要求生産作業が生産作業部1001では実施できない場合は、処理は図6のステップS201に進む。なお、本実施の形態では、生産作業M10は、生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるため、以下では、ステップS105を説明する。なお、図6のステップS201は実施の形態3で説明する。
 ステップS105では、実施の形態1と同様に、判定部1002は、設定変更が必要であるか否かを判定する。
 本実施の形態では、生産作業M11は、標準の生産作業である生産作業M1の一部が変更された生産作業であるため、生産内容を変化させるための設定変更が必要である。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムを使用して、生産内容の設定変更が必要であるか否かを判定し、生産内容の設定変更が必要である場合には、最適な設定を導出する(ステップS106)。
 例えば、判定部1002は、PSOアルゴリズムを使用して、最適な設定として、生産作業M11を実施するために必要な制御プログラム(以下、制御プログラムR11という)を導出する。制御プログラムR11は、生産装置A1(101)の補助記憶装置903に記憶されている複数の制御プログラムに含まれているものとする。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムにより生産内容の変更について最適な設定を導出すると(ステップS106)、導出した設定を設定変更実施部1003に通知する。より具体的には、判定部1002は、制御プログラムR11の識別子を設定変更実施部1003に通知する。
 なお、ステップS105において判定部1002が設定変更が不要と判定した場合は、判定部1002は、設定変更実施部1003に現在の設定で要求生産作業を実施するよう設定変更実施部1003に通知する。
 設定変更実施部1003は、判定部1002からの通知に基づいて実施指示を生成する(ステップS107)。
 つまり、設定変更実施部1003は、判定部1002からステップS106で導出された設定が通知された場合は、当該設定が反映された実施指示を生成する。より具体的には、設定変更実施部1003は、判定部1002により通知された制御プログラムR11の識別子を含む実施指示を生成する。
 設定変更実施部1003は、生成した実施指示をメモリ902に格納する。
 また、設定変更実施部1003は、実施の形態1と同様に、現在の設定をメモリ902に格納する(ステップS108)。
 本実施の形態では、設定変更実施部1003は、ステップS108において、制御プログラムR11の識別子をメモリ902に格納する。
 ステップS102において判定部1002が生産要求から全ての要求生産作業が抽出済みと判定した場合(ステップS102でYES)は、実施の形態1と同様に、判定部1002は、設定変更実施部1003に実施指示の出力を指示する(ステップS109)。
 そして、設定変更実施部1003は、ステップS107で生成した実施指示を生産作業部1001に出力する。
***実施の形態の効果の説明***
 以上のように、本実施の形態によっても、生産装置100が、要求生産作業が実施可能か否かを判定し、要求生産作業が実施できる場合に、要求生産作業を実施するための設定変更を導出し、導出した設定変更を実施する。このため、本実施の形態に係る生産装置100も、生産設計部門での評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を待つことなく、生産作業を開始することができる。従って、本実施の形態によっても、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができる。
実施の形態3.
 本実施の形態では、生産装置100では実施できない生産作業が生産要求に含まれている場合の動作例を説明する。
***構成の説明***
 本実施の形態に係る生産システムの構成例は図1に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産セルA10及び生産セルB11における生産装置100の配置例も図2に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100のハードウェア構成例は図3に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100の機能構成例も図4に示す通りである。
 本実施の形態では、主に実施の形態1及び2との差異を説明する。
 なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1及び2と同様である。
***動作の説明***
 次に、本実施の形態に係る生産装置100の動作例を図5及び図6を参照して説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A1(101)の動作を説明する。
 生産装置A1(101)では、実施の形態1で説明したように、判定部1002が、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、ネットワーク30を介して生産要求を取得する(ステップS101)。
 判定部1002は、例えば、クラウドサーバから生産要求を取得する。
 本実施の形態では、ステップS101で取得された生産要求において、既存の製品である製品P2のカスタマイズが要求されているものとする。ここでは、生産要求で要求されているカスタマイズ後の製品を製品P20という。
 製品P20では、既存の生産作業である生産作業M2の一部が変更された生産作業M20が必要であるものとする。また、生産装置A1(101)では、生産作業M2及び生産作業M20のいずれも実施できないものとする。
 次に、判定部1002は、実施の形態1と同様に、ステップS101で取得した生産要求から、当該生産要求に含まれる全ての要求生産作業を抽出したかどうかを判定する(ステップS102)。
 判定部1002が全ての要求生産作業を抽出している場合は、処理がステップS109に移行する。一方、抽出していない要求生産作業がある場合は、処理がステップS103に移行する。
 ステップS103では、実施の形態1と同様に、判定部1002は、生産要求から要求生産作業を1つ抽出する。つまり、判定部1002は、生産要求から1つの要求生産作業についての記述を読み出す。
 次に、判定部1002は、実施の形態1と同様に、ステップS103で抽出された要求生産作業が生産装置A1(101)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する(ステップS104)。
 要求生産作業が生産作業部1001で実施可能であれば、処理はS105に進む。一方、要求生産作業が生産作業部1001では実施できない場合は、処理は図6のステップS201に進む。なお、本実施の形態では、生産作業M20は、生産装置A1(101)の生産作業部1001では実施可能できないため、図6のステップS201が行われる。
 ステップS201では、判定部1002は、生産セルA10内の他の生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。
 つまり、判定部1002は、要求生産作業である生産作業M20を実施可能か否かを問い合わせる問合せメッセージを生成する。そして、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を介して、問合せメッセージをブロードキャストする。
 生産セルA10内のいずれかの生産装置100から要求生産作業を実施可能である旨の回答を得た場合(ステップS202でYES)は、処理がステップS203に進む。以下、要求生産作業を実施可能である旨の回答の送信元の生産装置100を回答生産装置という。
 ここでは、判定部1002は、生産装置A2(102)から生産作業M20を実施可能との回答を得たと仮定する。この場合は、生産装置A2(102)が回答生産装置である。
 なお、いずれの生産装置100からも回答が得られない場合(ステップS202でNO)は、処理が図7のステップS301に進む。ステップS301は、実施の形態4で説明する。
 なお、本実施の形態では、生産装置A1(101)が問合せメッセージをブロードキャストする方式を説明しているが、これに代えて、問い合わせメッセージが生産セルA10内を一方向(例えば、時計回り)で巡回する方式を用いてもよい。つまり、生産装置A1(101)が問合せメッセージを生産装置A2(102)にユニキャストで送信する。生産装置A2(102)が要求生産作業を実施可能であれば、生産装置A2(102)は、要求生産作業を実施可能である旨の回答を生産装置A1(101)にユニキャストで送信する。一方、生産装置A2(102)が要求生産作業を実施可能でなければ、生産装置A2(102)は、問合せメッセージを生産装置A3(103)にユニキャストで送信する。また、生産装置A2(102)は、生産装置A3(103)から、生産装置A3(103)又は生産装置A4(104)が要求生産作業を実施可能である旨の回答を受信した場合は、当該回答を生産装置A1(101)にユニキャストで送信する。生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)も、生産装置A2(102)と同じ動作を行う。なお、ここでは、回答が問い合わせメッセージの巡回方向(例えば、時計回り)の逆方向(反時計回り)に巡回する例を説明したが、回答が問い合わせメッセージの巡回方向(例えば、時計回り)で巡回するようにしてもよい。
 また、問合せメッセージを送信する生産装置は、生産装置A1(101)でなくてもよい。例えば、複数の生産作業のうちの最初の生産作業を行う生産装置が問合せメッセージを送信するようにしてもよい。
 次に、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、回答生産装置に、先行生産作業と先行生産装置を通知する(ステップS203)。
 先行生産作業は、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業の1つ前に実施される要求生産作業である。また、先行生産装置は、先行要求生産作業を実施する生産装置である。
 ここでは、先行生産作業を生産作業M19と仮定し、先行生産装置を生産装置A3(103)と仮定する。判定部1002は、ステップS203において、生産装置A2(102)に、生産作業M19と生産装置A3(103)とを通知する。
 なお、生産装置A1(101)が先行生産装置に該当する場合もある。
 また、先行生産作業が存在しない場合は、判定部1002は、先行生産作業は存在しない旨を回答生産装置に通知する。
 例えば、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業が最初に実施される生産作業である場合は、先行生産作業は存在しない。また、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業のみが実施される場合は、先行生産作業は存在しない。
 次に、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、先行生産装置に、回答生産装置と、回答生産装置が実施する要求生産作業を通知する(ステップS204)。
 前述の例では、判定部1002は、生産装置A3(103)に生産装置A2(102)と生産作業M20を通知する。
 なお、先行生産作業が存在しない場合は、ステップS204は省略される。
 次に、判定部1002は、順序情報を更新する(ステップS205)。
 順序情報には、生産作業の実施順序が示される。つまり、順序情報には、時系列に、生産装置と実行される生産作業との組が示される。
 前述の例では、ステップS205の更新の前には、順序情報の最後尾に、生産装置A3(103)と生産作業M19の組が記述されている。
 判定部1002は、ステップS205において、順序情報の最後尾に、生産装置A2(102)と生産作業M20の組を追加する。
 次に、判定部1002は、図5のステップS102以降の処理を行う。
 本実施の形態では、生産要求から全ての要求生産作業が抽出された場合(ステップS102でYES)には、判定部1002は、ステップS109において、設定変更実施部1003に実施指示の出力を指示するとともに、回答生産装置に要求生産作業の実施を依頼する。なお、生産装置A1(101)で実施する生産作業がなければ、設定変更実施部1003への実施指示の出力は省略される。
 回答生産装置では、生産装置A1(101)から要求生産作業の実施依頼を受信し、更に、先行生産装置から先行生産作業の完了が通知された場合に、生産装置A1(101)に実施可能と回答した要求生産作業を実施する。
 前述の例では、生産装置A1(101)は、生産装置A2(102)に生産作業M20の実施を依頼する。また、生産装置A3(103)は、生産作業M19が完了した際に、生産作業M19の完了を生産装置A2(102)に通知する。生産装置A2(102)は、生産装置A1(101)から生産作業M20の実施依頼を受信し、生産装置A3(103)から生産作業M19の完了が通知された場合に、生産作業M20を実施する。
 次に、図9を参照して、他の生産装置100から特定の生産作業の実施可否の問い合わせを受けた際の生産装置100の動作例を説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A2(102)の動作を説明する。
 より具体的には、生産装置A1(101)から生産作業M20の実施可否の問い合わせを受けた際の生産装置A2(102)の動作を説明する。
 他の生産装置100から特定の生産作業の実施可否の問い合わせがあった場合(ステップS501でYES)に、生産装置A2(102)の判定部1002は、問い合わせのあった生産作業が生産装置A2(102)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する(ステップS502)。
 例えば、生産装置A2(102)の補助記憶装置903には、生産装置A2(102)の生産作業部1001で実施可能な生産作業が示される生産作業リストが記憶されている。判定部1002は、生産作業リストに示される生産作業と、問い合わせのあった生産作業とを比較して、問い合わせのあった生産作業が生産装置A2(102)の生産作業部1001で実施可能であるか否かを判定する。
 問い合せのあった生産作業が生産作業部1001で実施可能であれば、処理はS503に進む。一方、問い合せのあった生産作業が生産作業部1001では実施できない場合は、生産装置A2(102)は処理を終了する。
 生産装置A1(101)から生産作業M20の実施可否の問い合わせがあった場合は、生産作業M20は生産装置A2(102)の生産作業部1001で実施可能であるため、ステップS503が行われる。
 ステップS503では、判定部1002は、設定変更が必要であるか否かを判定する。
 生産作業M20は、標準の生産作業である生産作業M2の一部が変更された生産作業であるため、生産内容を変化させるための設定変更が必要である。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムを使用して、生産内容の設定変更が必要であるか否かを判定し、生産内容の設定変更が必要である場合には、最適な設定を導出する(ステップS504)。
 例えば、判定部1002は、PSOアルゴリズムを使用して、最適な設定として、生産作業M20を実施するために必要な制御プログラム(以下、制御プログラムR20という)を導出する。制御プログラムR20は、生産装置A2(102)の補助記憶装置903に記憶されている複数の制御プログラムに含まれているものとする。
 判定部1002は、PSOアルゴリズムにより生産内容の変更について最適な設定を導出すると(ステップS504)、導出した設定を設定変更実施部1003に通知する。より具体的には、判定部1002は、制御プログラムR20の識別子を設定変更実施部1003に通知する。
 なお、ステップS503において判定部1002が設定変更が不要と判定した場合は、判定部1002は、設定変更実施部1003に現在の設定で要求生産作業を実施するよう設定変更実施部1003に通知する。
 設定変更実施部1003は、判定部1002からの通知に基づいて実施指示を生成する(ステップS505)。
 つまり、設定変更実施部1003は、判定部1002からステップS504で導出された設定が通知された場合は、当該設定が反映された実施指示を生成する。より具体的には、設定変更実施部1003は、判定部1002により通知された制御プログラムR20の識別子を含む実施指示を生成する。
 設定変更実施部1003は、生成した実施指示をメモリ902に格納する。
 また、設定変更実施部1003は、現在の設定値をメモリ902に格納する(ステップS506)。
 本実施の形態では、設定変更実施部1003は、ステップS506において、制御プログラムR20の識別子をメモリ902に格納する。
 次に、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、問い合せ先の生産装置100に、問い合わせのあった生産作業を実施可能である旨の回答を送信する(ステップS507)。
 本実施の形態では、判定部1002は、生産作業M20を実施可能である旨の回答を生産装置A1(101)に送信する。
 以降、生産装置A2(102)の判定部1002は、生産装置A1(101)から生産作業M20の実施依頼を受信し、また、先行生産装置である生産装置A3(103)から先行生産作業である生産作業M19の完了が通知された場合に、設定変更実施部1003に実施指示の出力指示を出力する。設定変更実施部1003は、判定部1002からの出力指示に従い、生産作業M20の実施指示を生産作業部1001に出力する。
 これにより、生産作業部1001は、制御プログラムR20を実行して、生産作業M20を実施する。
***実施の形態の効果の説明***
 以上のように、本実施の形態によれば、生産装置100が、要求生産作業が実施できない場合に、同じ生産セルに含まれる他の生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。そして、他の生産装置100が要求生産作業を実施できる場合は、生産装置100は、当該他の生産装置100に要求生産作業の実施を依頼する。このため、本実施の形態によれば、生産設計部門での評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を待つことなく、生産作業を開始することができる。従って、本実施の形態によっても、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができる。
実施の形態4.
 本実施の形態では、生産装置100では実施できない生産作業が生産要求に含まれている場合の別の動作例を説明する。
***構成の説明***
 本実施の形態に係る生産システムの構成例は図1に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産セルA10及び生産セルB11における生産装置100の配置例も図2に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100のハードウェア構成例は図3に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100の機能構成例も図4に示す通りである。
 本実施の形態では、主に実施の形態1~3との差異を説明する。
 なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1~3と同様である。
***動作の説明***
 次に、本実施の形態に係る生産装置100の動作例を図6及び図7を参照して説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A1(101)の動作を説明する。
 本実施の形態では、生産要求において、既存の製品である製品P3のカスタマイズが要求されているものとする。ここでは、生産要求で要求されているカスタマイズ後の製品を製品P30という。
 製品P30では、既存の生産作業である生産作業M3の一部が変更された生産作業M30が必要であるものとする。また、生産装置A1(101)では、生産作業M3及び生産作業M30のいずれも実施できないものとする。更に、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)及び生産装置A4(104)も、生産作業M3及び生産作業M30のいずれも実施できないものとする。
 以下では、図6のステップS201以降の生産装置A1(101)の動作を説明する。
 生産装置A1(101)の生産作業部1001では、要求生産作業を実施できないため、生産装置A1(101)の判定部1002は、ステップS201において、生産セルA10内の他の生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。
 つまり、判定部1002は、要求生産作業である生産作業M30を実施可能か否かを問い合わせる問合せメッセージを生成する。そして、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を介して、問合せメッセージをブロードキャストする。
 本実施の形態では、生産セルA10内のいずれの生産装置100からも要求生産作業を実施可能である旨の回答を得られなかった(ステップS202でNO)と仮定する。このため、処理が図7のステップS301に進む。
 ステップS301では、生産装置A1(101)の判定部1002は、生産セルB11内の生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。
 つまり、判定部1002は、要求生産作業である生産作業M30を実施可能か否かを問い合わせる問合せメッセージを生成する。そして、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を介して、問合せメッセージを例えば生産セルB11の生産装置B1(111)に送信する。生産装置B1(111)は、問い合わせメッセージを生産セルB11内でブロードキャストする。
 なお、判定部1002は、問い合わせメッセージを生産セルB11内にブロードキャストできる場合は、問い合わせメッセージを生産セルB11内にブロードキャストしてもよい。
 生産セルB11内のいずれかの生産装置100から要求生産作業を実施可能である旨の回答を得た場合(ステップS302でYES)は、処理がステップS303に進む。以下では、要求生産作業を実施可能である旨の回答の送信元の生産装置100を回答生産装置という。
 ここでは、判定部1002は、生産装置B2(112)から生産作業M30を実施可能との回答を得たと仮定する。この場合は、生産装置B2(112)が回答生産装置である。
 なお、いずれの生産装置100からも回答が得られない場合(ステップS302でNO)は、処理が図8のステップS401に進む。ステップS401は、実施の形態5で説明する。
 次に、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、回答生産装置に、先行生産作業と先行生産装置を通知する(ステップS303)。
 先行生産作業は、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業の1つ前に実施される要求生産作業である。また、先行生産装置は、先行要求生産作業を実施する生産装置である。
 ここでは、先行生産作業を生産作業M29と仮定し、先行生産装置を生産装置A3(103)と仮定する。判定部1002は、ステップS303において、生産装置B2(112)に、生産作業M29と生産装置A3(103)とを通知する。
 なお、生産装置A1(101)が先行生産装置に該当する場合もある。
 また、先行生産作業が存在しない場合は、判定部1002は、先行生産作業は存在しない旨を回答生産装置に通知する。
 例えば、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業が最初に実施される生産作業である場合は、先行生産作業は存在しない。また、回答生産装置が実施可能と回答した要求生産作業のみが実施される場合は、先行生産作業は存在しない。
 次に、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、先行生産装置に、回答生産装置と、回答生産装置が実施する要求生産作業を通知する(ステップS304)。
 前述の例では、判定部1002は、生産装置A3(103)に生産装置B2(112)と生産作業M30を通知する。
 なお、先行生産作業が存在しない場合は、ステップS304は省略される。
 次に、判定部1002は、順序情報を更新する(ステップS305)。
 順序情報には、生産作業の実施順序が示される。つまり、順序情報には、時系列に、生産装置と実行される生産作業との組が示される。
 前述の例では、ステップS305の更新の前には、順序情報の最後尾に、生産装置A3(103)と生産作業M29の組が記述されている。
 判定部1002は、ステップS305において、順序情報の最後尾に、生産装置B2(112)と生産作業M30の組を追加する。
 次に、判定部1002は、図5のステップS112以降の処理を行う。
 本実施の形態では、生産要求から全ての要求生産作業が抽出された場合(ステップS112でYES)には、判定部1002は、ステップS109において、設定変更実施部1003に実施指示の出力を指示するとともに、回答生産装置に要求生産作業の実施を依頼する。なお、生産装置A1(101)で実施する生産作業がなければ、設定変更実施部1003への実施指示の出力は省略される。
 回答生産装置では、生産装置A1(101)から要求生産作業の実施依頼を受信し、更に、先行生産装置から先行生産作業の完了が通知された場合に、生産装置A1(101)に実施可能と回答した要求生産作業を実施する。
 前述の例では、生産装置A1(101)は、生産装置B2(112)に生産作業M30の実施を依頼する。また、生産装置A3(103)は、生産作業M29が完了した際に、生産作業M29の完了を生産装置B2(112)に通知する。生産装置B2(112)は、生産装置A1(101)から生産作業M30の実施依頼を受信し、生産装置A3(103)から生産作業M29の完了が通知された場合に、生産作業M30を実施する。
 生産装置A1(101)から生産作業M30の実施可否の問い合わせを受けた際の生産セルB11内の生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)の動作は、図9に示した通りであるため、説明を省略する。
***実施の形態の効果の説明***
 以上のように、本実施の形態によれば、生産装置100が、要求生産作業が実施できない場合に、他の生産セルに含まれる生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。そして、他の生産セルに含まれる生産装置100が要求生産作業を実施できる場合は、生産装置100は、当該他の生産セルに含まれる生産装置100に要求生産作業の実施を依頼する。このため、本実施の形態によれば、生産設計部門での評価、設定変更の導出、指示の生成及び発行を待つことなく、生産作業を開始することができる。従って、本実施の形態によっても、顧客ごとに異なる生産要求に迅速に対処することができる。
実施の形態5.
 本実施の形態では、生産セルA10及び生産セルB11に含まれるいずれの生産装置100でも要求生産作業が実施できない場合の動作例を説明する。
***構成の説明***
 本実施の形態に係る生産システムの構成例は図1に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産セルA10及び生産セルB11における生産装置100の配置例も図2に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100のハードウェア構成例は図3に示す通りである。また、本実施の形態に係る生産装置100の機能構成例も図4に示す通りである。
 本実施の形態では、主に実施の形態1~4との差異を説明する。
 なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1~4と同様である。
***動作の説明***
 次に、本実施の形態に係る生産装置100の動作例を図7及び図8を参照して説明する。
 以下では、本実施の形態に係る生産装置100の動作例として、図2の生産セルA10に含まれる生産装置A1(101)の動作を説明する。
 本実施の形態では、生産要求において、新規の製品P40の生産が要求されているものとする。
 製品P40では、新規の生産作業である生産作業M40が必要であるものとする。また、生産装置A1(101)では、生産作業M40は実施できないものとする。更に、生産装置A2(102)、生産装置A3(103)、生産装置A4(104)、生産装置B1(111)、生産装置B2(112)、生産装置B3(113)及び生産装置B4(114)でも、生産作業M40は実施できないものとする。
 以下では、図7のステップS301以降の生産装置A1(101)の動作を説明する。
 ステップS301では、生産装置A1(101)の判定部1002は、生産セルB11内の生産装置100に要求生産作業の実施可否を問い合わせる。
 つまり、判定部1002は、要求生産作業である生産作業M40を実施可能か否かを問い合わせる問合せメッセージを生成する。そして、判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を介して、問合せメッセージを例えば生産セルB11の生産装置B1(111)に送信する。生産装置B1(111)は、問い合わせメッセージを生産セルB11内でブロードキャストする。
 なお、判定部1002は、問い合わせメッセージを生産セルB11にブロードキャストできる場合は、判定部1002は、問い合わせメッセージを生産セルB11にブロードキャストしてもよい。
 生産セルB11内のいずれの生産装置100からも回答が得られない場合(ステップS302でNO)は、処理が図8のステップS401に進む。
 ステップS401では、生産装置A1(101)の判定部1002は、通信部1004及び通信インタフェース904を用いて、生産設計システム21に、要求生産作業を実施できないこと及び該当する生産要求の識別子を通知する。
 その後、判定部1002は、生産要求を破棄する(ステップS402)。
 生産設計システム21は、必要であれば、ステップS401で通知された要求生産作業が実施できるように生産セルA10又は生産セルB11のレイアウトを変更する。または、生産設計システム21は、ステップS401で通知された要求生産作業が実施できるように新たな生産セルを構築する。
***実施の形態の効果の説明***
 以上のように、本実施の形態では、いずれの生産装置100でも要求生産作業を実施できない場合は、生産装置100は、生産設計システム21に要求生産作業を実施できないことを通知する。これにより、実施ができない要求生産作業を実施できるようにするためのレイアウト変更等を生産設計システム21に促すことができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
 あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
 あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
 なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
***ハードウェア構成の説明***
 最後に、生産装置100のハードウェア構成の補足説明を行う。
 図3に示すプロセッサ901は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。
 プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
 図3に示すメモリ902は、RAM(Random Access Memory)である。
 図3に示す補助記憶装置903は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
 図3に示す通信インタフェース904は、データの通信処理を実行する電子回路である。
 通信インタフェース904は、例えば、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
 また、補助記憶装置903には、OS(Operating System)も記憶されている。
 そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ901により実行される。
 プロセッサ901はOSの少なくとも一部を実行しながら、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の機能を実現するプログラムを実行する。
 プロセッサ901がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
 また、生産装置100は、プロセッサ901を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の機能を実現するプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ901と同じように、プロセッシングを行うICである。
 また、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、メモリ902、補助記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
 また、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
 また、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
 また、生産装置100は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)である。
 この場合は、判定部1002、設定変更実施部1003及び通信部1004は、それぞれ処理回路の一部として実現される。
 なお、本明細書では、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
 つまり、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
 10 生産セルA、11 生産セルB、20 生産管理システム、21 生産設計システム、22 生産計画システム、30 ネットワーク、100 生産装置、101 生産装置A1、102 生産装置A2、103 生産装置A3、104 生産装置A4、111 生産装置B1、112 生産装置B2、113 生産装置B3、114 生産装置B4、901 プロセッサ、902 メモリ、903 補助記憶装置、904 通信インタフェース、1001 生産作業部、1002 判定部、1003 設定変更実施部、1004 通信部。

Claims (14)

  1.  生産作業を実施する生産作業部と、
     生産要求を取得し、取得した前記生産要求で要求されている生産作業である要求生産作業が前記生産作業部で実施可能か否かを判定し、前記要求生産作業が前記生産作業部で実施可能な場合に、前記要求生産作業の実施に必要な設定変更を導出する判定部と、
     前記判定部により導出された設定変更を前記生産作業部に実施する設定変更実施部とを有する生産装置。
  2.  前記判定部は、
     前記生産作業部の生産速度を変化させる設定変更を導出する請求項1に記載の生産装置。
  3.  前記判定部は、
     前記生産作業部の生産内容を変化させる設定変更を導出する請求項1に記載の生産装置。
  4.  前記判定部は、
     前記要求生産作業が前記生産作業部で実施できない場合に、他の生産装置に前記要求生産作業が実施可能か否かを問い合わせる請求項1に記載の生産装置。
  5.  前記生産装置は、
     複数の生産装置が含まれる生産セルに含まれており、
     前記判定部は、
     前記要求生産作業が前記生産作業部で実施できない場合に、前記生産セルに含まれる他の生産装置に前記要求生産作業が実施可能か否かを問い合わせる請求項4に記載の生産装置。
  6.  前記判定部は、
     前記生産セルに含まれる他の生産装置が前記要求生産作業を実施できない場合に、前記生産セル以外の生産セルに含まれる他の生産装置に前記要求生産作業が実施可能か否かを問い合わせる請求項5に記載の生産装置。
  7.  前記判定部は、
     いずれの生産セルの生産装置でも前記要求生産作業を実施できない場合に、いずれの生産セルの生産装置でも前記要求生産作業を実施できないことを生産管理システムに通知する請求項6に記載の生産装置。
  8.  前記判定部は、
     前記生産作業部が前記要求生産作業を実施する際に実行する制御プログラムのパラメータの変更を、前記設定変更として導出する請求項1に記載の生産装置。
  9.  前記判定部は、
     PSO(Particle Swarm Optimization)アルゴリズムを用いて、前記生産作業部が前記要求生産作業を実施する際に実行する制御プログラムのパラメータの変更を導出する請求項8に記載の生産装置。
  10.  前記判定部は、
     他の生産装置から特定の生産作業が実施可能か否かの問い合わせがあった場合に、前記特定の生産作業が前記生産作業部で実施可能か否かを判定する請求項1に記載の生産装置。
  11.  前記判定部は、
     前記特定の生産作業が前記生産作業部で実施可能な場合に、前記他の生産装置に、前記特定の生産作業が前記生産作業部で実施可能であることを通知する請求項10に記載の生産装置。
  12.  前記判定部は、
     前記特定の生産作業が前記生産作業部で実施可能な場合に、前記特定の生産作業の実施に必要な設定変更を導出し、
     前記設定変更実施部は、
     前記判定部により導出された設定変更を前記生産作業部に実施する請求項11に記載の生産装置。
  13.  生産作業を行う生産装置が、生産要求を取得し、取得した前記生産要求で要求されている生産作業である要求生産作業が実施可能か否かを判定し、前記要求生産作業が実施可能な場合に、前記要求生産作業の実施に必要な設定変更を導出し、
     前記生産装置が、導出した設定変更を実施する設定変更方法。
  14.  生産作業を実施する生産作業部を有する生産装置に、
     生産要求を取得し、取得した前記生産要求で要求されている生産作業である要求生産作業が前記生産作業部で実施可能か否かを判定し、前記要求生産作業が前記生産作業部で実施可能な場合に、前記要求生産作業の実施に必要な設定変更を導出する判定処理と、
     前記判定処理により導出された設定変更を前記生産作業部に実施する設定変更実施処理とを実行させる設定変更プログラム。
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