WO2021009917A1 - 作業支援システム - Google Patents

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WO2021009917A1
WO2021009917A1 PCT/JP2019/028322 JP2019028322W WO2021009917A1 WO 2021009917 A1 WO2021009917 A1 WO 2021009917A1 JP 2019028322 W JP2019028322 W JP 2019028322W WO 2021009917 A1 WO2021009917 A1 WO 2021009917A1
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WO
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work
work support
support system
unit
program
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/028322
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English (en)
French (fr)
Inventor
林　英松
芳樹 増田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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Priority to JP2019572252A priority patent/JP6752385B1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total 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]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a work support system that supports work performed by a worker on a production line.
  • the production line of a factory is configured to include a work support system that supports the work performed by the worker.
  • a work support system that supports the work of assembling a product tells the worker which tool among multiple tools is used to perform the work, informs the work procedure, and the work is performed correctly. Support actions such as giving a warning when there is no such operation are performed according to the progress of the work.
  • a work support system is created according to the configuration of the production line, for example, the arrangement of various devices used in the production line.
  • the production line of the factory is a combination of industrial equipment including a control device called PLC (Programmable Logic Controller), and PLC controls other industrial equipment so that a series of work for manufacturing products is performed. Is built on.
  • the PLC decodes a control program individually prepared for each production line, and controls the industrial equipment to be controlled according to the instructions described in the control program.
  • the control program has been constructed by scratch, that is, from the beginning, according to the configuration of the production line.
  • the program creation support system described in Patent Document 1 stores a function block used for creating a PLC program, a screen component used for creating a program of a programmable display, and cooperation information for associating the function block with the screen component.
  • the library is provided, and the cooperation information is used to realize the cooperation between the work of creating the PLC program and the work of creating the program of the programmable display. As a result, the workload of the user is reduced.
  • each work support system installed on the same production line may support work in cooperation with other work support systems.
  • a work support system introduced in a certain process cooperates with a work support system introduced in a process before this process, and when it is understood that the work performed in the previous process is completed, it should be performed next. Start supporting work. Therefore, the worker who creates the control program of the work support system needs to create the control program in consideration of the cooperative operation with other work support systems, which increases the workload.
  • Patent Document 1 can reduce the work load by realizing the cooperation between the work of creating the control program of the PLC and the work of creating the program of the programmable display.
  • the cooperative operation between the work support systems has not been realized, and the load of the program creation work of the part related to the cooperative operation of the work systems cannot be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a work support system capable of reducing the workload of creating a program for a part related to a cooperative operation between work support systems.
  • the present invention is a work support system that supports work on a production line, and controls work support equipment and work support equipment used by workers on the production line. It is equipped with a work support control device that supports the work.
  • the work support control device executes an application program to control the work support device and cooperates with other work support systems.
  • the application program includes a first program unit that realizes a cooperative operation with another work support system.
  • the work support system according to the present invention has the effect of reducing the workload of creating a program for the part related to the cooperative operation between the work support systems.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram for constructing a factory production line by using a plurality of work support systems according to an embodiment of the present invention.
  • the work support system 1 1 , 1 2 , 1 3 , ..., 1 k is connected to the network 2.
  • the work support systems 1 1 to 1 k shown in FIG. 1 include, for example, a work support system 1 1 that supports the work of kitting parts used for assembly work, and a work support system 1 that supports assembly work such as screw tightening of products. 2, 1 3, and the like work support system 1 k to help handling operation for conveying the products assembled.
  • a work support system 1 summarizes the work support system 1 1 ⁇ 1 k.
  • each work support system is provided not only with a work support system 1 for kitting work and a work support system 1 for assembly work, but also a plurality of work support systems 1 for supporting the same type of work. In some cases.
  • the work support system 1 is provided for each work process, and the work content of the work support system 1 matches the work content of the work process.
  • the work support system 1 is a higher-level information system such as ERP (Enterprise Resources Planning: backbone information system), MES (Manufacturing Execution System), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) via network 2.
  • ERP Enterprise Resources Planning: backbone information system
  • MES Manufacturing Execution System
  • SCADA Supervisory Control and Data Acquisition
  • the work support system 1 transmits data such as the actual value of the work supported by itself and information indicating an error generated during the work to the higher-level information system 3 as needed, and stores the data in the work support database 4.
  • the work support system 1 can use data such as actual values of work supported by another work support system 1 and information indicating an error generated during the work via the work support database 4.
  • the higher-level information system 3 can access the work support database 4 and integrate and utilize the data of the plurality of work support systems 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the basic configuration of the work support system 1.
  • the work support system 1 is a work support device 12 that is a tool or the like used by a worker on a production line, a display 11 that displays the work contents to the worker, and a work support that controls the work support device 12 and the display device 11. It is composed of a control device 10.
  • the display 11 may be configured to be directly connected to the work support control device 10 or may be configured to be connected to the work support control device 10 via the network 2.
  • the work support device 12 can supply only the screws necessary for the screw tightening work to the operator.
  • the display 11 displays information such as a procedure for performing the screw tightening operation, a type of electric screwdriver used for screw tightening, and a type of screw used for screw tightening, and notifies the operator.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of hardware that realizes the work support control device 10 according to the present invention.
  • the work support control device 10 is realized by the processor 91, the storage device 92, and the communication interface 93.
  • the processor 91 is a CPU (also referred to as a Central Processing Unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a processor, a DSP (Digital Signal Processor)) or the like.
  • the storage device 92 is a non-volatile or volatile semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, a magnetic disk, or the like.
  • the communication interface 93 is a network interface card or the like.
  • Each function included in the work support control device 10 is realized by the processor 91 and the storage device 92. That is, a program for realizing each function included in the work support control device 10 is stored in the storage device 92, and the processor 91 reads and executes the program stored in the storage device 92 to execute the work support control device. Each of the ten functions is realized.
  • the storage device 92 is also used as a work memory when the processor 91 executes various processes.
  • the communication interface 93 is used when the work support control device 10 communicates with other devices such as the display 11, the work support device 12, the work support database 4, and the other work support control device 10.
  • the work support control device 10 is, for example, a PLC, and has a function of controlling the work support device 12 and the display 11. Further, the work support control device 10 acquires actual data such as operation information from the work support device 12, and stores the acquired actual data in the work support database 4 via the network 2.
  • the actual data is data that can be acquired from the work support device 12, and is, for example, worker information that identifies a worker who operates the work support device 12, parts information that identifies parts used in the work support device 12, and work support. Work progress information indicating the progress status of the work in the device 12, error information indicating the failure status of the work support device 12, and traceability information indicating the operation status of the work support device 12. Traceability is an abbreviation for traceability.
  • the work progress information is information indicating how much the work supported by the work support device 12 has progressed with respect to the entire work, and corresponds to, for example, the number of manufactured products.
  • the operating status indicated by the traceability information is the screw tightening torque value, screw tightening time, and the like.
  • the work support control device 10 uses the actual data generated by the work support system installed in the previous process, for example, via the work support database 4, and determines the start timing of the work based on the work progress information included in the actual data. It is possible to make adjustments and to provide work support according to the quality status of the previous process based on the traceability information included in the actual data.
  • the work support according to the quality status includes, for example, instructing the operator to check the screw tightening portion again when there is a history of screw tightening work abnormality in the previous process.
  • the method of using the actual data of the work support database 4 in the work support control device 10 is not limited to this, and a plurality of work support control devices 10 mutually exchange work progress information included in the actual data of other work support systems.
  • It may be used to improve productivity by adjusting the production timing of the entire production line, and the traceability information included in the actual data may be used with each other to determine the factors that lead to the deterioration of product quality as the final product.
  • the quality may be improved by canceling each other out.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the work support control device 10.
  • the interface unit I / F unit 101 is connected to the work support device 12, acquires actual data from the work support device 12, and transmits the actual data to the work result acquisition unit 102.
  • the work result acquisition unit 102 stores the acquired result data in the work support database 4.
  • a configuration example of the work support database 4 is shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the work support database 4.
  • the work support database 4 manages the actual data 42 for each work process 41 in which each of the work support system A, the work support system B, and the work support system C provides work support.
  • the actual data 42 is composed of a plurality of types of data. Although the details of the actual data 42 of the work support systems B and C are omitted in FIG. 5, the configurations of the actual data 42 for each work process 41 are the same.
  • Each actual data 42 includes, for example, the above-mentioned traceability information 42A, error information 42B, worker information 42C, and progress information 42D, and the time when the work actual acquisition unit 102 acquires each of these information via the I / F unit 101.
  • the actual data 42 of the work support system A is registered in the work support database 4 by the work result acquisition unit 102 of the work support control device 10 constituting the work support system A. The same applies to the actual data 42 of the work support system B and the actual data 42 of the work support system C.
  • the work support control device 10 includes a work item management unit 103 that manages work items that are information indicating the work to be supported.
  • the work item management unit 103 controls the control information used when supporting the work indicated by the work items, specifically, the control procedure of the display contents of the display 11 and the work support device 12. Control procedures and controls.
  • the work item management unit 103 is connected to the engineering tool 15 that sets the control procedure.
  • the engineering tool is described as an engineering tool. In the following description, the engineering tool will be referred to as an engine tool.
  • the work item management unit 103 stores the control procedure set by the engine tool 15. The user can set the control procedure in the work support control device 10 by selecting the work item displayed on the screen of the engine tool 15.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an engineering tool 15 connected to the work support control device 10.
  • the engine tool 15 includes a work item image storage unit 151 for storing a work item image illustrating the contents of the work item on the production line, and a selection unit 152 for allowing the user to select the work item image.
  • the engine tool 15 also controls work support according to the arrangement order of the work item images arranged by the image arrangement unit 153 and the image arrangement unit 153 that arranges the work item images selected by the user using the selection unit 152.
  • the work item management unit 103 of the device 10 is provided with a work item notification unit 154 that notifies the order of work items that the work support control device 10 controls and supports the work support device 12.
  • the arrangement order of the work item images indicates the order in which the worker performs the work of the work items corresponding to the work item images.
  • the engine tool 15 further includes a work item detailed explanation unit 155 that indicates detailed work contents of the work item corresponding to the work item image selected by the user using the selection unit 152.
  • the work item image storage unit 151 stores a work item image indicating the name of the work performed by the worker and a detailed explanation image indicating the detailed work content corresponding to the work item image. These work item images and detailed explanation images are stored for each work item.
  • Work items include, for example, assembly work, screw tightening work, screw removal, selection of an electric screwdriver, and other work necessary for a worker on a production line to produce a product.
  • the detailed explanation image for example, for the assembly procedure, an image showing the contents of the assembly work side by side for each work procedure, an image showing precautions for assembly, and the like are applicable.
  • the selection unit 152 displays the work item images stored in the work item image storage unit 151 according to the permutation desired by the user or according to the general permutation of the work items.
  • the selection unit 152 reads out the detailed explanation image corresponding to the selected work item image from the work item image storage unit 151, and reads the read detailed explanation image into the work item detailed explanation unit 155. Display in.
  • the selection unit 152 accepts an operation in which the user selects a desired work item image and drags and drops it, and enables the selected work item image to be moved to the image arrangement unit 153.
  • the image arrangement unit 153 displays the work item images selected by the user in an array according to the work procedure.
  • the image arrangement unit 153 arranges each work item image in the order from the left side to the right side as a work procedure.
  • the image arrangement unit 153 can arrange the work item image received by the movement from the selection unit 152 at any position of the plurality of work item images already arranged. Then, the image arrangement unit 153 recognizes the order of the arranged work item images as the work procedure of the work item, and notifies the work item notification unit 154 of the recognition result.
  • the work item notification unit 154 transmits the work procedure of the work item, which is the recognition result, as work procedure information to the work item management unit 103 of the work support control device 10.
  • the work item management unit 103 of the work support control device 10 when the work item management unit 103 of the work support control device 10 receives the work procedure information from the work item notification unit 154 of the engine tool 15, the work item management unit 103 generates and manages the work item based on the work procedure information. To do. Further, the work item management unit 103 outputs the work procedure information received from the work item notification unit 154 of the engine tool 15 to the process execution unit 104 together with the work items.
  • the process execution unit 104 executes the application program mounted on the work support control device 10 to realize various functions of the work support system 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an application program mounted on the work support control device 10.
  • FIG. 7 shows an application program 110 mounted on the work support control device 10 shown in FIG. 4 and an application program 110n mounted on the work support control device 10n.
  • the configuration of the application program 110 and the configuration of the application program 110n are the same.
  • the work support system including the work support control device 10n may be described as the work support system 1n.
  • the application program 110 is composed of ladder programs 111C and 112C and functional blocks (FB: Function Blocks) 111B and 112B whose functions are configured and packaged in advance by the ladder program and the like.
  • the application program 110 is a control program in which instructions for controlling the work support device 12 are described.
  • the process execution unit 104 that executes the application program 110 shown in FIG. 7 has a ladder program 111C corresponding to the work item received from the work item management unit 103 according to the work procedure indicated by the work procedure information received from the work item management unit 103.
  • the 112C and the functional blocks 111B and 112B are executed. That is, the process execution unit 104 executes the application program 110 with the contents desired by the user, and controls the display 11 and the work support device 12.
  • the process execution unit 104 controls the work support device 12 for example, power is supplied only to the electric screwdriver used in the work to be performed, and only the lamp necessary for notifying the operator of the work to be performed is turned on. To control.
  • the process execution unit 104 displays the screen of the work item detailed explanation unit 155 shown in FIG. 6 (hereinafter, referred to as a work instruction screen). Specifically, when the process execution unit 104 controls the work support device 12 according to the contents according to the work item, the process execution unit 104 displays the image data of the work instruction screen corresponding to the work item to the work instruction screen storage unit 105. In addition to instructing the display 11 to transmit the image data, the display 11 is instructed to display the image data received from the work instruction screen storage unit 105 on its own display (not shown).
  • the work instruction screen storage unit 105 stores a plurality of work instruction screens corresponding to work items, and transmits image data of the work instruction screen corresponding to the instruction of the process execution unit 104 to the display 11. The display 11 displays an image of the received work instruction screen.
  • the work item management unit 103 manages the work items for the work items to be linked with the other work support system 1n, the work support system cooperation unit 106. Notify to. Upon receiving the notification of the work item to be linked with the other work support system 1n, the work support system cooperation unit 106 cooperates with the work support system cooperation unit 106n of the work support control device 10n constituting the other work support system 1n. Start the connection for. Specifically, the work support system cooperation unit 106 establishes a network with the work support system cooperation unit 106n by adjusting communication parameters for communicating with the work support system cooperation unit 106n via the network 2. To do.
  • the work support system cooperation unit 106 synchronizes with the work support system cooperation unit 106n to make the connection possible. It is assumed that the work support system cooperation unit 106 stores in advance the set values of the communication parameters for communicating with the work support system cooperation unit 106n.
  • the work support system cooperation unit 106 acquires the process data indicating the operating state of the process execution unit 104 from the process execution unit 104 and transmits it to the work support system cooperation unit 106n of the other work support system 1n.
  • the process data is data indicating which process of the application program 110 the process execution unit 104 is executing.
  • the work support system cooperation unit 106 acquires process data via the work item management unit 103.
  • the work item management unit 103 acquires process data from the process execution unit 104 when notifying the work support system cooperation unit 106 of a work item to be linked with another work support system 1n, and the work support system cooperation unit 106. Output to.
  • the work support system cooperation unit 106n confirms the execution state of the process execution unit 104, that is, the process being executed based on the process data received from the work support system cooperation unit 106, and manages the work item using the confirmation result as the execution state data. It is transmitted to the unit 103n or the process execution unit 104n.
  • the execution status data here indicates the execution status of the process execution unit 104.
  • the work support system cooperation unit 106n transmits the execution status data via the work item management unit 103n.
  • the work support system cooperation unit 106n may transmit the received process data as execution state data to the work item management unit 103n or the process execution unit 104n as it is.
  • the work item management unit 103n When the work item management unit 103n receives the execution status data, the work item management unit 103n gives a work instruction to the process execution unit 104n based on the execution status data, and the process execution unit 104n executes the instructed process. Further, when the process execution unit 104n receives the execution status data via the work item management unit 103n, the process execution unit 104n executes the process corresponding to the execution status data. When the process execution unit 104n receives, for example, the execution state data indicating that the pre-process of the assembly process has been completed from the work support control device 10, the process for executing the main process of the assembly process in the work support control device 10n. To execute.
  • the work support system cooperation unit 106 and the process execution unit 104 are functional units realized by the processor (not shown) constituting the work support control device 10 executing an application program.
  • the application program 110 is configured as shown in FIG. Specifically, the application program 110 includes a first program unit 111 for realizing a cooperative operation with another work support system 1n, and a second program unit 112 for controlling the work support device 12. Program.
  • the first program unit 111 is a program that controls the work support device 12 and the cooperation unit 111A that cooperates with the first program unit 111n of the application program 110n included in the work support control device 10n of the other work support system 1n. , A plurality of functional blocks 111B and a ladder program 111C.
  • the first program unit 111 is configured to block changes to the functional block 111B and the ladder program 111C from the outside. That is, the functional block 111B and the ladder program 111C constituting the first program unit 111 have restricted access from the outside and cannot be changed by the user.
  • the first program unit 111 is updated by, for example, the manufacturer of the work support control device 10.
  • the cooperation unit 111A of the first program unit 111 is a program that realizes the work support system cooperation unit 106 of FIG. Further, the functional block 111B and the ladder program 111C are programs that realize the process execution unit 104 of FIG.
  • Each of the plurality of functional blocks 111B realizes, for example, the following functions.
  • MES manufacturing execution system
  • ERP enterprise information system
  • Function to control work support device 12 e) Application program of other work support system 1n Function to cooperate with 110n
  • the function block 111B is equipped with necessary processes for each work item, such as an assembly procedure display, a screw tightening pass / fail judgment display, a screw removal display, and an electric screwdriver selection display. It is composed of.
  • Each work item managed by the work item management unit 103 corresponds to one of the functional blocks 111B. That is, when the work item management unit 103 manages the order in which the work items are executed, the work item management unit 103 manages the order in which the functions realized by each function block 111B are executed.
  • the functional block 111B can be linked with the functional block 111nB of another work support control device 10n.
  • the work support system 1 and the work support system are linked by the function block 111B and the function block 111nB as a series of functions.
  • 1n can function as one system.
  • the work support system 1 and the work support system 1n function as one system
  • the work support system 1 may support the pre-process of the assembly process
  • the work support system 1n may support the main process of the assembly process. ..
  • the work support system 1 and the work support system 1n can support the assembly of products as one system by coordinating with each other via the functional blocks 111B and 111nB.
  • the function block 111B realizes a function of linking with the application program 110n of another work support system 1n via the above c) work support database 4
  • the function block 111B and the function block 111nB form a series of functions.
  • the work support system 1 and the work support system 1n can function as one system that uses the work support database 4 as a shared database.
  • the work support system 1 supports the pre-process of the assembly process and the work support system 1n supports the main process of the assembly process
  • the work support system 1 stores the number of product components assembled in the pre-process in the work support database.
  • the work support system 1n confirms the number of product components stored in the work support database 4, and when the specified number is reached, the work support system 1n starts supporting the main process of the assembly process. As a result, it is possible to support the assembly of products as one system. In this case, it is effective for work support when assembling products in this process after preparing a plurality of types of product components in the previous process.
  • the combination of the functional blocks to be linked is selected via the second program unit 112.
  • the second program unit 112 has a setting unit 112A that sets the value of the parameter for linking with the cooperation unit 111nA of the other work support system 1n to the cooperation unit 111A of the first program unit 111.
  • the second program unit 112 includes a plurality of functional blocks 112B and a ladder program 112C that control the work support device 12.
  • the second program unit 112 is configured so that the program can be changed from the outside, such as the addition of a new functional block 112B and the addition of a new ladder program 112C.
  • the user can change the function block 112B and the ladder program 112C by adding at least one of the function block 112B and the ladder program 112C. It is possible to realize the required functions individually and specifically.
  • the application program 110 that realizes the work support system 1 according to the present embodiment includes the first program unit 111 for the purpose of cooperation with other work support systems 1n. Further, the application program 110 simply sets the value of the parameter for cooperation of the first program unit 111, and the plurality of functional blocks 111B included in the first program unit 111 can be used as an application program of another work support system 1n. It is designed to be able to cooperate with 110n. Therefore, it becomes easy to create a program for a part related to cooperation with another work support system 1n, and the workload of program creation can be reduced. As a result, the construction work of the work support system 1 becomes easy, and by extension, the construction work of the production line of the factory can be facilitated.
  • the application program 110 that realizes the work support system 1 according to the present embodiment, in addition to the first program unit 111, modification of the program is permitted, and the purpose is to control the work support device 12. 2 Program unit 112 is included.
  • the system extended by using the first program unit 111 can be customized by using the second program unit 112, and the production line of the factory can be easily constructed. That is, after the work support system is expanded by the cooperation function of the first program unit 111 to construct the outline of the production line of the factory, the customization function of the second program unit 112 optimizes the production line of the factory. This makes it easier to build the production line of the factory.
  • a ladder program is used as a program for controlling the work support device 12, but the program is not limited to this, and any program that can control the work support device 12 may be used.
  • the work support device 12 may be controlled by using an SFC (Sequential Function Chart) program, an ST (Structured Text) program, or a C language program.
  • the configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

生産ラインにおける作業を支援する作業支援システムであって、生産ラインで作業者が使用する作業支援機器（１２）と、作業支援機器（１２）を制御して作業を支援する作業支援制御装置（１０）と、を備え、作業支援制御装置（１０）は、アプリケーションプログラムを実行して作業支援機器（１２）を制御するとともに他の作業支援システムと連携し、アプリケーションプログラムは、他の作業支援システムとの連携動作を実現する第１のプログラム部を含む。

Description

作業支援システム
　本発明は、生産ラインにおいて作業者が行う作業を支援する作業支援システムに関する。
　一般的に、工場の生産ラインは、作業者が行う作業を支援する作業支援システムを含んで構成される。作業支援システムには様々な種類が存在する。例えば、製品を組み立てる作業を支援する作業支援システムは、作業者に対して、複数の工具の中のどの工具を使用して作業を行うかを知らせる、作業の手順を知らせる、作業が正しく行われない場合に警告を行う、といったような支援動作を作業の進捗に合わせて行う。このような作業支援システムは、生産ラインを構築する際に、生産ラインの構成、例えば、生産ラインで用いられる各種装置の配置に合わせて作成される。
　工場の生産ラインは、ＰＬＣ（Programmable　Logic　Controller）と呼ばれる制御装置などを含む産業用機器を組み合わせ、ＰＬＣが他の産業用機器を制御することで製品を作製するための一連の作業が行われるように構築される。ＰＬＣは、生産ラインごとに個別に用意された制御プログラムを解読し、制御プログラムに記述された命令に従って制御対象の産業用機器を制御する。従来、制御プログラムは、生産ラインの構成に合わせて、スクラッチで、すなわち、最初から構築していた。生産ラインに導入される作業支援システムも同様に、作業支援システム全体を制御する制御装置を動作させるための制御プログラムを生産ラインの構成に合わせて構築する必要があった。
　しかし、制御プログラムの全てをスクラッチで構築することは生産ラインの立ち上げ迄に時間を要し非効率である。そのため、例えば、ＰＬＣのメーカが、生産ラインの構築作業で利用可能なサンプルプログラムの提供、または、生産ラインの構築で必要な機能を搭載したアプリケーションパッケージの提供を行うことにより、生産ラインの構築作業の容易化を実現可能にしていた。たとえば、特許文献１に記載のプログラム作成支援システムは、ＰＬＣのプログラム作成に用いられるファンクションブロックと、プログラマブル表示器のプログラム作成に用いられる画面部品と、ファンクションブロックと画面部品を対応付ける連携情報とを記憶するライブラリを備え、連携情報を利用して、ＰＬＣのプログラムを作成する作業とプログラマブル表示器のプログラムを作成する作業との連携を実現する。これにより、ユーザの作業負担の低減を実現している。
特開２００９－１５７５３４号公報
　通常、１つの生産ラインには複数種類の作業支援システムが導入される。また、同じ生産ラインに導入されている各作業支援システムは、他の作業支援システムと連携しながら作業を支援することがある。たとえば、ある工程に導入された作業支援システムは、この工程の前の工程に導入された作業支援システムと連携し、前の工程で実施される作業が終了したことを把握すると、次に行うべき作業の支援を開始する。よって、作業支援システムの制御プログラムを作成する作業者は、他の作業支援システムとの連携動作も考慮して制御プログラムを作成する必要があり、作業負荷が大きくなる。
　特許文献１に記載の発明は、ＰＬＣの制御プログラムの作成作業とプログラマブル表示器のプログラムの作成作業の連携を実現して作業負担を低減させることができる。しかしながら、作業支援システム同士の連携動作の実現はなされておらず、作業システムの連携動作に関連する部分のプログラム作成作業の負荷を低減することはできない。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業支援システム同士の連携動作に関する部分のプログラム作成の作業負荷を低減させることが可能な作業支援システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、生産ラインにおける作業を支援する作業支援システムであって、生産ラインで作業者が使用する作業支援機器と、作業支援機器を制御して作業を支援する作業支援制御装置と、を備える。作業支援制御装置は、アプリケーションプログラムを実行して作業支援機器を制御するとともに他の作業支援システムと連携する。アプリケーションプログラムは、他の作業支援システムとの連携動作を実現する第１のプログラム部を含む。
　本発明にかかる作業支援システムは、作業支援システム同士の連携動作に関する部分のプログラム作成の作業負荷を低減できる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態にかかる作業支援システムを複数用いて工場の生産ラインを構築する概念図 作業支援システムの基本的な構成を説明する図 本発明にかかる作業支援制御装置を実現するハードウェアの構成例を示す図 作業支援制御装置の詳細構成を示す図 作業支援データベースの構成例を示す図 作業支援制御装置に接続されるエンジニアリングツールの一例を示す図 作業支援制御装置に搭載されるアプリケーションプログラムの構成例を示す図
　以下に、本発明の実施の形態にかかる作業支援システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態にかかる作業支援システムを複数用いて工場の生産ラインを構築する概念図である。作業支援システム１1，１2，１3，…，１kは、ネットワーク２に接続される。
　図１に示す作業支援システム１1～１kとしては、例えば、組立作業に使用する部品のキッティングの作業支援をする作業支援システム１1、製品のネジ締めといった組立作業を支援する作業支援システム１2，１3、組立てた製品を搬送するハンドリング作業を支援する作業支援システム１kなどがある。なお、以下の説明では、作業支援システム１1～１kを区別する必要が無い場合には作業支援システム１1～１kをまとめて作業支援システム１と記載する場合がある。また、各作業支援システムは、キッティング作業の作業支援システム１、組立作業の作業支援システム１といった異なる作業を支援するものだけではなく、同じ種別の作業を支援する作業支援システム１が複数設置される場合もある。また、作業支援システム１は、作業工程毎に設けられており、作業支援システム１の作業内容と、作業工程の作業内容とは一致するものである。
　また、作業支援システム１は、ネットワーク２を介して、ＥＲＰ（Enterprise　Resources　Planning：基幹系情報システム）、ＭＥＳ（Manufacturing　Execution　System：製造実行システム）、ＳＣＡＤＡ（Supervisory　Control　and　Data　Acquisition）等の上位情報システム３に接続されると共に、作業支援システム１で扱われるデータ等を保管する作業支援データベース４に接続される。作業支援システム１は、自己が支援する作業の実績値および作業時に発生したエラーなどを示す情報といったデータを、必要に応じて上位情報システム３に送信すると共に、作業支援データベース４に格納する。作業支援システム１は、他の作業支援システム１が支援する作業の実績値および作業時に発生したエラーなどを示す情報といったデータを、作業支援データベース４を介して利用可能である。また、上位情報システム３は、作業支援データベース４にアクセスし、複数の作業支援システム１のデータを統合して活用することができる。
　図２は、作業支援システム１の基本的な構成を説明する図である。作業支援システム１は、生産ラインで作業者が使用する工具等である作業支援機器１２と、作業者に作業内容を表示する表示器１１と、作業支援機器１２および表示器１１を制御する作業支援制御装置１０とから構成されている。表示器１１は、作業支援制御装置１０に直接接続される構成であってもよいし、ネットワーク２を介して作業支援制御装置１０に接続される構成であってもよい。
　作業支援システム１が、例えば、製品のネジ締めのような組立作業を支援する作業支援システム１2、である場合、作業支援機器１２は、ネジ締め作業で必要なネジのみを作業者に供給可能な構成を有するネジ供給箱、ネジ締め用の電動ドライバ、ネジ締め作業で使用する電動ドライバを指示するランプ、作業の異常を通知するブザーなどである。表示器１１は、ネジ締め作業を実施する手順、ネジ締めで使用する電動ドライバの種類およびネジ締めで使用するネジの種類といった情報を表示し、作業者に通知する。
　ここで、本発明にかかる作業支援制御装置１０を実現するハードウェアについて説明する。図３は、本発明にかかる作業支援制御装置１０を実現するハードウェアの構成例を示す図である。作業支援制御装置１０は、プロセッサ９１、記憶装置９２および通信インタフェース９３により実現される。
　プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）ともいう）等である。記憶装置９２は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリー、等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等である。通信インタフェース９３は、ネットワークインタフェースカードなどである。
　作業支援制御装置１０が備える各機能は、プロセッサ９１および記憶装置９２で実現される。すなわち、作業支援制御装置１０が備える各機能を実現するためのプログラムを記憶装置９２に格納しておき、プロセッサ９１が記憶装置９２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、作業支援制御装置１０の各機能が実現される。なお、記憶装置９２は、プロセッサ９１が各種処理を実行する際のワーク用メモリとしても使用される。
　通信インタフェース９３は、作業支援制御装置１０が表示器１１、作業支援機器１２、作業支援データベース４および他の作業支援制御装置１０といった他の装置と通信する場合に利用される。
　図２の説明に戻り、作業支援制御装置１０は、例えば、ＰＬＣであり、作業支援機器１２および表示器１１を制御する機能を有する。また、作業支援制御装置１０は、作業支援機器１２から稼働情報等の実績データを取得し、取得した実績データを、ネットワーク２を介して作業支援データベース４に保存する。実績データは、作業支援機器１２から取得可能なデータであり、例えば、作業支援機器１２を操作する作業者を特定する作業者情報、作業支援機器１２で使用する部品を特定する部品情報、作業支援機器１２における作業の進捗状況を示す作業進捗情報、作業支援機器１２の不具合状況を示すエラー情報、作業支援機器１２の稼働状況を示すトレサビ情報である。トレサビはトレーサビリティの略である。作業進捗情報は、作業支援機器１２が支援を行う作業が作業全体に対してどの程度進んだかを示す情報であり、例えば製品の製造個数が該当する。トレサビ情報が示す稼働状況は、ネジ締トルク値、ネジ締時間などである。
　作業支援制御装置１０は、作業支援データベース４を介して、例えば、前工程に設置された作業支援システムで生じた実績データを用い、実績データに含まれる作業進捗情報に基づいて作業の開始タイミングを調整したり、また、実績データに含まれるトレサビ情報に基づいて前工程の品質状況に応じた作業支援を行うことが可能となる。ここで、品質状況に応じた作業支援とは、例えば、前工程でのネジ締め作業異常の履歴がある場合、再度、ネジ締め箇所のチェックを作業者に指示することが挙げられる。なお、作業支援制御装置１０における作業支援データベース４の実績データの利用方法は、これに限らず、複数の作業支援制御装置１０が、他の作業支援システムの実績データに含まれる作業進捗情報を互いに利用し、生産ライン全体として、生産タイミングを調整して生産性の向上をしても良く、また、実績データに含まれるトレサビ情報を互いに利用し、最終製品として、製品の品質低下に繋がる要因を相互に相殺することにより、品質を向上するようにしても良い。
　図４は、作業支援制御装置１０の詳細構成を示す図である。作業支援制御装置１０において、インタフェース部であるＩ／Ｆ部１０１は、作業支援機器１２と接続されており、作業支援機器１２から実績データを取得して作業実績取得部１０２に送信する。作業実績取得部１０２は、取得した実績データを作業支援データベース４に格納する。作業支援データベース４の構成例を図５に示す。
　図５は、作業支援データベース４の構成例を示す図である。図５に示すように、作業支援データベース４は、作業支援システムＡ、作業支援システムＢおよび作業支援システムＣのそれぞれが作業支援を行う作業工程４１ごとに、実績データ４２を管理する。実績データ４２は複数種類のデータで構成される。図５では作業支援システムＢおよびＣの実績データ４２の詳細の記載を省略しているが、作業工程４１ごとの実績データ４２のそれぞれの構成は同一である。各実績データ４２は、例えば、上述したトレサビ情報４２Ａ、エラー情報４２Ｂ、作業者情報４２Ｃおよび進捗情報４２Ｄと、これらの各情報を作業実績取得部１０２がＩ／Ｆ部１０１経由で取得した時刻を示す取得時刻４２Ｅとを含んで構成される。なお、作業支援システムＡの実績データ４２は、作業支援システムＡを構成する作業支援制御装置１０の作業実績取得部１０２によって作業支援データベース４に登録される。作業支援システムＢの実績データ４２および作業支援システムＣの実績データ４２も同様である。
　図４の説明に戻り、作業支援制御装置１０は、支援する作業を示す情報である作業項目を管理する作業項目管理部１０３を備える。作業項目管理部１０３は、作業項目に加えて、作業項目が示す作業を支援する際に使用する制御情報、具体的には、表示器１１の表示内容の制御手順と、作業支援機器１２を制御する制御手順とを管理する。作業項目管理部１０３は、制御手順を設定するエンジニアリングツール１５に接続されている。なお、図４ではエンジニアリングツールをエンジツールと記載している。以降の説明においてエンジニアリングツールをエンジツールと記載する。作業項目管理部１０３は、エンジツール１５で設定された制御手順を記憶する。ユーザは、エンジツール１５の画面に表示される作業項目の選択を行うことによって、作業支援制御装置１０での制御手順を設定することができる。
　図６は、作業支援制御装置１０に接続されるエンジニアリングツール１５の一例を示す図である。図６に示すように、エンジツール１５は、生産ラインにおける作業項目の内容を図示化した作業項目画像を記憶する作業項目画像記憶部１５１と、作業項目画像をユーザに選択させるための選択部１５２とを備える。エンジツール１５は、また、選択部１５２を利用してユーザに選択された作業項目画像を配列する画像配列部１５３と、画像配列部１５３によって配列された作業項目画像の配列順に従って、作業支援制御装置１０の作業項目管理部１０３に作業支援制御装置１０が作業支援機器１２を制御して支援する作業項目の順番を通知する作業項目通知部１５４とを備える。なお、作業項目画像の配列順は、作業項目画像に対応する作業項目の作業を作業者が行う順番を示す。エンジツール１５は、さらに、選択部１５２を利用してユーザに選択された作業項目画像に対応する作業項目の詳細作業内容を示す作業項目詳細説明部１５５を備える。
　作業項目画像記憶部１５１は、作業者が行う作業の名称を示す作業項目画像と、作業項目画像に対応する詳細作業内容を示す詳細説明画像とを記憶する。これらの作業項目画像および詳細説明画像は作業項目毎に記憶される。作業項目としては、例えば、組み立て作業、ネジ締め作業、ネジ取り出し、電動ドライバ選択など、生産ラインの作業者が製品を生産するのに必要な作業が挙げられる。また、詳細説明画像としては、例えば、組み立て手順に対しては、組み立て作業内容を作業手順毎に並べて示す画像、組み立て上の注意事項を示す画像などが該当する。
　選択部１５２は、作業項目画像記憶部１５１に記憶された作業項目画像を、ユーザ所望の順列に従って、または、作業項目の一般的な順列に従って表示する。選択部１５２は、ユーザによって作業項目画像が選択されると、選択された作業項目画像に対応する詳細説明画像を作業項目画像記憶部１５１から読み出し、読み出した詳細説明画像を作業項目詳細説明部１５５に表示する。また、選択部１５２は、ユーザが所望の作業項目画像を選択してドラッグ＆ドロップする操作を受け付け、選択された作業項目画像を画像配列部１５３に移動することを可能とする。
　画像配列部１５３は、ユーザによって選択された作業項目画像を、作業手順に従った配列で表示する。図６に示す例では、画像配列部１５３は、左側から右側の順を、作業手順として、各作業項目画像を配列する。画像配列部１５３は、選択部１５２からの移動によって受け取った作業項目画像を、既に配列された複数の作業項目画像のどの位置にも配列することが出来る。そして、画像配列部１５３は、配列された作業項目画像の順番を、作業項目の作業手順として認識し、その認識結果を作業項目通知部１５４に通知する。作業項目通知部１５４は、認識結果である作業項目の作業手順を作業手順情報として、作業支援制御装置１０の作業項目管理部１０３に送信する。
　図４の説明に戻り、作業支援制御装置１０の作業項目管理部１０３は、エンジツール１５の作業項目通知部１５４から作業手順情報を受信すると、作業手順情報に基づいて作業項目を生成して管理する。また、作業項目管理部１０３は、エンジツール１５の作業項目通知部１５４から受信した作業手順情報を作業項目とともにプロセス実行部１０４に出力する。
　プロセス実行部１０４は、作業支援制御装置１０に搭載されたアプリケーションプログラムを実行して作業支援システム１の各種機能を実現する。
　ここで、作業支援制御装置１０に搭載されたアプリケーションプログラムは、図７に示す構成とする。図７は、作業支援制御装置１０に搭載されるアプリケーションプログラムの構成例を示す図である。なお、図７では、図４に示す作業支援制御装置１０に搭載されるアプリケーションプログラム１１０と、作業支援制御装置１０ｎに搭載されるアプリケーションプログラム１１０ｎとを記載している。アプリケーションプログラム１１０の構成とアプリケーションプログラム１１０ｎの構成は同様である。また、これ以降の説明では、作業支援制御装置１０ｎを備える作業支援システムを作業支援システム１ｎと記載する場合がある。
　図７に示すように、アプリケーションプログラム１１０は、ラダープログラム１１１Ｃ，１１２Ｃと、ラダープログラム等で予め機能を構成しパッケージ化した機能ブロック（ＦＢ：Function　Block）１１１Ｂ，１１２Ｂとから構成されている。なお、アプリケーションプログラム１１０は、作業支援機器１２を制御する命令が記述された制御プログラムである。
　図７に示すアプリケーションプログラム１１０を実行するプロセス実行部１０４は、作業項目管理部１０３から受け取った作業手順情報が示す作業手順に従って、作業項目管理部１０３から受け取った作業項目に対応するラダープログラム１１１Ｃ，１１２Ｃおよび機能ブロック１１１Ｂ，１１２Ｂを実行する。すなわち、プロセス実行部１０４は、アプリケーションプログラム１１０をユーザ所望の内容で実行し、表示器１１および作業支援機器１２を制御する。プロセス実行部１０４は、作業支援機器１２を制御する場合、例えば、実施する作業で使用する電動ドライバのみに電源を供給し、実施する作業を作業者に知らせるために必要なランプのみが点灯するように制御する。
　また、プロセス実行部１０４は、表示器１１を制御する場合、図６に示す作業項目詳細説明部１５５の画面（以下、作業指示画面と呼ぶ）を表示する。具体的には、プロセス実行部１０４は、作業項目に応じた内容で作業支援機器１２を制御する場合、作業指示画面記憶部１０５に対し、作業項目に対応する作業指示画面の画像データを、表示器１１に送信する指示をすると共に、表示器１１に作業指示画面記憶部１０５から受信した画像データを、図示しない自己のディスプレイに表示するよう指示する。作業指示画面記憶部１０５は、作業項目に対応する作業指示画面を複数記憶しており、プロセス実行部１０４の指示に応じた作業指示画面の画像データを表示器１１に送信する。表示器１１は、受信した作業指示画面の画像を表示する。
　ここで、本実施の形態にかかる作業支援制御装置１０において、作業項目管理部１０３は、管理する作業項目のうち、他の作業支援システム１ｎと連携する作業項目については、作業支援システム連携部１０６に通知する。作業支援システム連携部１０６は、他の作業支援システム１ｎと連携する作業項目の通知を受けると、他の作業支援システム１ｎを構成する作業支援制御装置１０ｎの作業支援システム連携部１０６ｎと連携を行う為の接続を開始する。具体的には、作業支援システム連携部１０６は、ネットワーク２を介して作業支援システム連携部１０６ｎと通信するための通信パラメータを調整することで、作業支援システム連携部１０６ｎとの間でネットワークを確立する。さらに、作業支援システム連携部１０６は、作業支援システム連携部１０６ｎと同期を取ることで、接続可能な状態にする。作業支援システム連携部１０６は、作業支援システム連携部１０６ｎと通信するための通信パラメータの設定値を予め記憶しているものとする。
　また、作業支援システム連携部１０６は、プロセス実行部１０４の動作状態を示すプロセスデータをプロセス実行部１０４より取得し、他の作業支援システム１ｎの作業支援システム連携部１０６ｎに送信する。プロセスデータは、具体的には、プロセス実行部１０４がアプリケーションプログラム１１０のどのプロセスを実行中であるかを示すデータである。なお、作業支援システム連携部１０６は、作業項目管理部１０３経由でプロセスデータを取得する。例えば、作業項目管理部１０３は、他の作業支援システム１ｎと連携する作業項目を作業支援システム連携部１０６に通知する際に、プロセス実行部１０４からプロセスデータを取得して作業支援システム連携部１０６に出力する。作業支援システム連携部１０６ｎは、作業支援システム連携部１０６から受信したプロセスデータに基づいてプロセス実行部１０４の実行状態、すなわち、実行中のプロセスを確認し、確認結果を実行状態データとして作業項目管理部１０３ｎまたはプロセス実行部１０４ｎに送信する。ここでの実行状態データは、プロセス実行部１０４の実行状態を示す。作業支援システム連携部１０６ｎは、実行状態データをプロセス実行部１０４ｎに送信する場合は作業項目管理部１０３ｎ経由で送信する。なお、作業支援システム連携部１０６ｎは、受信したプロセスデータを実行状態データとして、そのまま作業項目管理部１０３ｎまたはプロセス実行部１０４ｎに送信するようにしてもよい。
　作業項目管理部１０３ｎは、実行状態データを受信した場合、実行状態データに基づいてプロセス実行部１０４ｎに作業指示を行い、プロセス実行部１０４ｎは、指示されたプロセスを実行する。また、プロセス実行部１０４ｎは、作業項目管理部１０３ｎ経由で実行状態データを受信した場合、実行状態データに対応するプロセスを実行する。プロセス実行部１０４ｎは、例えば、作業支援制御装置１０から組み立て工程の前工程が完了したことを示す実行状態データを受信すると、作業支援制御装置１０ｎにおいて、組み立て工程の本工程を実施するためのプロセスを実行する。
　ここで、作業支援システム連携部１０６およびプロセス実行部１０４は、作業支援制御装置１０を構成するプロセッサ（図示せず）が、アプリケーションプログラムを実行することによって、実現される機能部である。そして、このアプリケーションプログラム１１０は、図７に示すように構成されている。具体的には、アプリケーションプログラム１１０は、他の作業支援システム１ｎとの連携動作を実現するための第１のプログラム部１１１と、作業支援機器１２を制御する第２のプログラム部１１２とから構成される。
　第１のプログラム部１１１は、他の作業支援システム１ｎの作業支援制御装置１０ｎが備えるアプリケーションプログラム１１０ｎの第１のプログラム部１１１ｎと連携する連携部１１１Ａと、作業支援機器１２を制御するプログラムである、複数の機能ブロック１１１Ｂおよびラダープログラム１１１Ｃと、を備えている。この第１のプログラム部１１１は、外部からの機能ブロック１１１Ｂおよびラダープログラム１１１Ｃの変更を遮断するように構成されている。すなわち、第１のプログラム部１１１を構成する機能ブロック１１１Ｂおよびラダープログラム１１１Ｃは外部からのアクセスが制限されており、ユーザによる変更は不可能とする。第１のプログラム部１１１は、例えば、作業支援制御装置１０のメーカによって更新される。第１のプログラム部１１１の連携部１１１Ａは、図４の作業支援システム連携部１０６を実現するプログラムである。また、機能ブロック１１１Ｂおよびラダープログラム１１１Ｃは、図４のプロセス実行部１０４を実現するプログラムである。
　複数の機能ブロック１１１Ｂのそれぞれは、例えば、以下の機能を実現する。
ａ）ＭＥＳ（製造実行システム）およびＥＲＰ（基幹系情報システム）といった上位情報システム３と接続する機能
ｂ）作業支援データベース４と接続し、作業支援データベース４のデータの入出力管理を行う機能
ｃ）作業支援データベース４と接続し、作業支援データベース４を介して他の作業支援システム１ｎのアプリケーションプログラム１１０ｎと連携する機能
ｄ）作業支援機器１２を制御する機能
ｅ）他の作業支援システム１ｎのアプリケーションプログラム１１０ｎと連携する機能
　また、機能ブロック１１１Ｂが実現する機能の中には、上述のように、作業支援機器１２を制御する機能がある。作業支援機器１２を制御する機能を実現する場合、機能ブロック１１１Ｂは、例えば、組み立て手順表示、ネジ締め良否判定表示、ネジ取り出し表示、電動ドライバ選択表示など、作業項目毎に必要なプロセスが搭載されて構成される。そして、作業項目管理部１０３が管理する各作業項目は、機能ブロック１１１Ｂの１つに対応している。すなわち、作業項目管理部１０３は、作業項目を実行する順番を管理する場合、各機能ブロック１１１Ｂが実現する機能を実行する順番を管理することとなる。
　また、機能ブロック１１１Ｂは、他の作業支援制御装置１０ｎの機能ブロック１１１ｎＢと連携可能となっている。例えば、上記ｅ）の「他の作業支援システム１ｎのアプリケーションプログラム１１０ｎと連携する機能」の場合、機能ブロック１１１Ｂおよび機能ブロック１１１ｎＢが一連の機能として連携することにより、作業支援システム１および作業支援システム１ｎが１つのシステムとして機能し得る。作業支援システム１および作業支援システム１ｎが１つのシステムとして機能する例としては、作業支援システム１が組立工程の前工程を支援し、作業支援システム１ｎが組立工程の本工程を支援する場合がある。この場合、作業支援システム１および作業支援システム１ｎが、機能ブロック１１１Ｂおよび１１１ｎＢを介して連携することにより、１つのシステムとして製品の組立を支援することができる。
　また、機能ブロック１１１Ｂは、例えば、上記ｃ）作業支援データベース４を介して他の作業支援システム１ｎのアプリケーションプログラム１１０ｎと連携する機能を実現する場合、機能ブロック１１１Ｂおよび機能ブロック１１１ｎＢが一連の機能として連携することにより、作業支援システム１および作業支援システム１ｎが、作業支援データベース４を共有のデータベースとして利用する１つのシステムとして機能し得る。例えば、作業支援システム１が組立工程の前工程を支援し、作業支援システム１ｎが組立工程の本工程を支援する場合、作業支援システム１が前工程で組み立てた製品構成品の個数を作業支援データベース４に記憶し、作業支援システム１ｎが作業支援データベース４に記憶された製品構成品の個数を確認し、定められた個数に達すると、作業支援システム１ｎが組立工程の本工程の支援を開始することで、１つのシステムとして製品の組立を支援することができる。この事例では、前工程で複数種類の製品構成品を準備した後、本工程で製品の組立を実施する場合の作業支援に有効である。
　なお、機能ブロック１１１Ｂ，１１１ｎＢのうち、連携する機能ブロックの組合せの選択は、第２のプログラム部１１２を介して行われる。ここで、第２のプログラム部１１２は、他の作業支援システム１ｎの連携部１１１ｎＡと連携するためのパラメータの値を、第１のプログラム部１１１の連携部１１１Ａに設定する設定部１１２Ａを有する。また、第２のプログラム部１１２は、作業支援機器１２を制御する複数の機能ブロック１１２Ｂとラダープログラム１１２Ｃとを備えている。第２のプログラム部１１２は、新たな機能ブロック１１２Ｂの追加、新たなラダープログラム１１２Ｃの追加といった、外部からのプログラム変更が可能に構成されている。機能ブロック１１２Ｂおよびラダープログラム１１２Ｃは、外部からのプログラム変更を可能であることから、ユーザは、機能ブロック１１２Ｂおよびラダープログラム１１２Ｃの少なくとも一方を追加するなどして変更することにより、作業支援システム１が個別具体的に必要な機能を実現することができる。
　すなわち、本実施の形態にかかる作業支援システム１を実現するアプリケーションプログラム１１０は、他の作業支援システム１ｎとの連携を目的とした第１のプログラム部１１１を含む。また、アプリケーションプログラム１１０は、第１のプログラム部１１１の連携用のパラメータの値を設定するだけで、第１のプログラム部１１１が備える複数の機能ブロック１１１Ｂが、他の作業支援システム１ｎのアプリケーションプログラム１１０ｎと連携し得るようになされている。そのため、他の作業支援システム１ｎとの連携に関する部分のプログラムの作成が容易となり、プログラム作成の作業負荷を低減できる。この結果、作業支援システム１の構築作業が容易となり、ひいては、工場の生産ラインの構築作業を容易化できる。
　また、本実施の形態にかかる作業支援システム１を実現するアプリケーションプログラム１１０は、第１のプログラム部１１１に加えて、プログラムの修正が許可されており、作業支援機器１２の制御を目的とした第２のプログラム部１１２を含む。これにより、第１のプログラム部１１１を利用して拡張したシステムを、第２のプログラム部１１２を利用してカスタマイズすることができ、工場の生産ラインを簡単に構築することが可能となる。すなわち、第１のプログラム部１１１の連携機能によって、作業支援システムを拡張して工場の生産ラインの大枠を構築した後、第２のプログラム部１１２のカスタマイズ機能によって、工場の生産ラインの最適化が図れ、工場の生産ラインの構築作業の容易化が図れる。
　また、本実施の形態にかかる作業支援システム１において、作業支援機器１２を制御するプログラムとしてラダープログラムを用いるが、これに限らず、作業支援機器１２を制御可能なプログラムであればよい。例えば、ＳＦＣ（Sequential　Function　Chart）プログラム、ＳＴ（Structured　Text）プログラムまたはＣ言語プロラムを用いて作業支援機器１２を制御してもよい。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１，１1，１2，１3，１k　作業支援システム、２　ネットワーク、３　上位情報システム、４　作業支援データベース、１０　作業支援制御装置、１１，１１ｎ　表示器、１２　作業支援機器、１５　エンジニアリングツール、４１　作業工程、４２　実績データ、４２Ａ　トレサビ情報、４２Ｂ　エラー情報、４２Ｃ　作業者情報、４２Ｄ　進捗情報、４２Ｅ　取得時刻、１０１　インタフェース部、１０２　作業実績取得部、１０３　作業項目管理部、１０４　プロセス実行部、１０５　作業指示画面記憶部、１０６　作業支援システム連携部、１１０，１１０ｎ　アプリケーションプログラム、１１１，１１１ｎ　第１のプログラム部、１１１Ａ，１１１ｎＡ　連携部、１１１Ｂ，１１１ｎＢ，１１２Ｂ，１１２ｎＢ　機能ブロック、１１１Ｃ，１１１ｎＣ，１１２Ｃ，１１２ｎＣ　ラダープログラム、１１２，１１２ｎ　第２のプログラム部、１１２Ａ，１１２ｎＡ　設定部、１５１　作業項目画像記憶部、１５２　選択部、１５３　画像配列部、１５４　作業項目通知部、１５５　作業項目詳細説明部。

Claims (8)

  1. 　生産ラインにおける作業を支援する作業支援システムであって、
    　前記生産ラインで作業者が使用する作業支援機器と、
    　前記作業支援機器を制御して前記作業を支援する作業支援制御装置と、
    　を備え、
    　前記作業支援制御装置は、
    　アプリケーションプログラムを実行して前記作業支援機器を制御するとともに他の作業支援システムと連携し、
    　前記アプリケーションプログラムは、前記他の作業支援システムとの連携動作を実現する第１のプログラム部を含むことを特徴とする作業支援システム。
  2. 　前記第１のプログラム部は、外部からのプログラム変更を制限する構成である、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の作業支援システム。
  3. 　前記アプリケーションプログラムは、
    　前記作業支援機器の制御動作を実現する第２のプログラム部を備え、
    　前記第２のプログラム部は、前記第１のプログラム部が前記他の作業支援システムとの連携動作を実現するためのパラメータの値を設定する設定部を実現するとともに、外部からのプログラム変更を許可する構成である、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業支援システム。
  4. 　第１のプログラム部は、前記作業支援機器を制御する複数の機能ブロックを備え、
    　前記複数の機能ブロックが連携して、一連の作業支援を実施する、
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の作業支援システム。
  5. 　支援する作業の項目を示す情報である作業項目を作業工程ごとに管理する作業項目管理部、
    　を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の作業支援システム。
  6. 　前記作業項目は、第１のプログラム部が備える、前記作業支援機器を制御する機能ブロックを示す情報である、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の作業支援システム。
  7. 　前記作業項目に対応する複数の作業項目画像を記憶する作業項目画像記憶部と、
    　前記作業項目画像の選択をユーザから受け付ける選択部と、
    　前記選択部を利用してユーザが選択した作業項目画像を配列する画像配列部と、
    　前記画像配列部によって配列された前記作業項目画像の配列順を前記作業項目管理部に通知する作業項目通知部と、
    　を有するエンジニアリングツールを備え、
    　前記作業支援制御装置は、
    　前記作業項目管理部が前記作業項目通知部から通知を受けた配列順に基づいて前記作業支援機器を制御して前記作業を支援する、
    　ことを特徴とする請求項５または６に記載の作業支援システム。
  8. 　前記作業支援制御装置で扱われるデータを記録する作業支援データベース、
    　を備え、
    　前記作業支援制御装置は、前記作業支援データベースを介して、他の作業支援システムの作業支援制御装置で扱われたデータを取得し、取得したデータに基づいて、前記アプリケーションプログラムを実行する、
    　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の作業支援システム。
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