WO2022168258A1 - 生産管理装置、生産システム、生産管理方法、及び、生産管理プログラム - Google Patents

Abstract

生産管理装置は、複数のロボットを備える生産システムにおいて複数のロボットと無線通信を行い、また、情報保存部（１９０）と、通信トラブル判定部（１１２）と、トラブル条件解析部（１１４）とを備える。情報保存部（１９０）は、ロボットの外形を示す情報を含むロボット情報と、ロボットが生産管理装置と行う無線通信の品質を示す無線品質情報とを保存する。通信トラブル判定部（１１２）は、無線品質情報を用いて無線通信についての通信トラブルの有無を判定する。トラブル条件解析部（１１４）は、通信トラブルがあると判定された場合に、ロボット情報を用いて通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析する。

Description

生産管理装置、生産システム、生産管理方法、及び、生産管理プログラム

　本開示は、生産管理装置、生産システム、生産管理方法、及び、生産管理プログラムに関する。

　５Ｇ（５ｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）等、無線通信技術の発展により、技術的ハードルが高かった産業用途、特にＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）用途において、無線通信の活用が進むことが想定される。また、配線することが難しい自律移動ロボットと自動搬送機等の移動する装置に対して無線通信を適用すると、特に高い効果を得られるものと考えられる。
　しかしながら、無線通信の信頼性がどれほど高まったとしても、ロボットの動作状態と周辺環境等の無線通信の品質に影響する要因は無数にあり、全ての要因に対して対策を講じることは難しい。そのため、通信断等の通信トラブルは発生しうる。通信トラブルが起きた際に通信トラブルの再発防止のための改善対策を講じるためには、通信トラブルが起きた際に発生した現象を分析する必要がある。

特開２０１２－１３７９０９号公報

　特許文献１は、地図を持ち、位置情報と無線品質情報とを事前に把握することにより、無線通信に関するトラブルを回避する方法を開示している。
　しかしながら、生産システムにおいて活用されるロボットは、位置の変更以外に、ロボットの姿勢を変更する又はロボットが有するアームの形状を変更する等の動作を実行することがあり、位置の変更以外の動作が無線通信の品質に影響を及ぼすことがある。そのため、位置情報だけを用いることによっては、ロボットの無線通信についての通信トラブルの原因を適切に解析することができないケースもある。

　本開示は、無線通信するロボットを備える生産システムにおいて、ロボットの情報であって、ロボットの位置の変更以外の動作を示す情報を用いて無線通信についての通信トラブルの原因を解析することを目的とする。

　本開示に係る生産管理装置は、
　複数のロボットを備える生産システムにおいて前記複数のロボットそれぞれと無線通信を行う生産管理装置であって、
　前記複数のロボットそれぞれの外形を示す情報を含む複数のロボット情報と、前記複数のロボットそれぞれが前記生産管理装置と行う無線通信の品質を示す複数の無線品質情報とを保存する情報保存部と、
　前記複数の無線品質情報それぞれを用いて前記無線通信それぞれについての通信トラブルの有無を判定する通信トラブル判定部と、
　前記通信トラブルがあると判定された場合に、前記複数のロボット情報のうち少なくとも２つのロボット情報を用いて前記通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析するトラブル条件解析部と
を備え、
　前記複数のロボットそれぞれと前記複数のロボット情報とは１対１で対応し、
　前記複数のロボットそれぞれと前記複数の無線品質情報とは１対１で対応する。

　本開示によれば、ロボット情報を用いて通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析する。そのため、本開示によれば、無線通信するロボットを備える生産システムにおいて、ロボットの情報であって、ロボットの位置の変更以外の動作を示す情報を用いて無線通信についての通信トラブルの原因を解析することができる。

実施の形態１に係る生産システム９０の構成例を示す図。 実施の形態１に係る生産管理装置１００と無線基地局３００とロボット５００とのそれぞれの構成例を示す図。 無線品質情報の具体例を示す図。 ロボット情報の具体例を示す図。 実施の形態１に係る制御部１１０の構成例を示す図。 実施の形態１に係る生産管理装置１００のハードウェア構成例を示す図。 実施の形態１に係るロボット５００の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る生産管理装置１００の動作を示すフローチャート。 実施の形態１の変形例に係る生産管理装置１００のハードウェア構成例を示す図。 実施の形態２に係る制御部１１０の構成例を示す図。 実施の形態２に係る生産管理装置１００の動作を示すフローチャート。 実施の形態２に係る生産システム９０の動作を説明する図。 実施の形態３に係る制御部１１０の構成例を示す図。 実施の形態３に係る生産管理装置１００の動作を示すフローチャート。 実施の形態３に係る生産システム９０の動作を説明する図。

　実施の形態の説明及び図面において、同じ要素及び対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は、適宜に省略又は簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。また、「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「サーキットリー」に適宜読み替えてもよい。

　実施の形態１．
　以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１は、生産システム９０の構成の具体例を示している。生産システム９０は、本図に示すように、生産管理装置１００と、無線基地局３００と、複数のロボット５００とを備える。

　生産管理装置１００は、複数のロボット５００それぞれと無線基地局３００を介して無線通信を行い、ロボット５００による生産活動全体を管理し、ロボット５００からデータを収集し、ロボット５００に通信トラブルが発生した場合に、ロボット５００から収集したデータを解析することにより通信トラブルの原因を推定する。通信トラブルは、無線基地局３００とロボット５００との間の無線通信に関わるトラブルである。

　無線基地局３００は、生産管理装置１００とロボット５００との間の無線通信を実現する。無線基地局３００は、無線通信の信頼性を高めること等を目的として複数設置されてもよい。Ｐａｔｈ１からＰａｔｈ４は、Ｐａｔｈのイメージを示している。Ｐａｔｈは無線通信における送信元から送信先までの経路である。

　ロボット５００は、生産に関連する作業を実行する装置であり、無線ユニット５１０と、作業ユニット５２０と、制御ユニット５３０と、移動ユニット５４０と、表示ユニット５５０とを備える。ロボット５００は、一部のユニットを備えなくてもよく、どのような作業を実行してもよく、また、移動しながら作業してもよい。生産システム９０は、典型的には、複数のロボット５００を備える。複数のロボット５００それぞれの機能は互いに同じでなくてもよい。
　無線ユニット５１０は、無線通信を実行する機能を有する。
　作業ユニット５２０は、生産に関連する作業を実行する機能を有する。本例において作業ユニット５２０はアームを有するが、作業ユニット５２０は他の装置を有してもよい。
　制御ユニット５３０は、ロボット５００が備える各ユニットとの間でデータを適宜通信し、ロボット５００が備える各ユニットを制御する機能を有する。
　移動ユニット５４０は、ロボット５００の位置を変更する機能を有する。本例において移動ユニット５４０は移動手段としてタイヤを有するが、移動ユニット５４０は他の移動手段を有してもよい。ロボット５００は、移動ユニット５４０を備えず、他のロボット５００等によって移動されてもよい。
　表示ユニット５５０は、情報を表示する機能を有する。

　図２は、生産管理装置１００と無線基地局３００とロボット５００とのそれぞれの、ハードウェア構成例と機能構成例とを示している。

　無線基地局３００は、装置ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部３１０とロボットＩＦ部３２０とを備え、装置ＩＦ部３１０とロボットＩＦ部３２０とを用いて生産管理装置１００とロボット５００との間の無線通信を実現する。
　装置ＩＦ部３１０は、生産管理装置１００との通信を制御する。
　ロボットＩＦ部３２０は、ロボット５００との通信を制御する。

　無線ユニット５１０は、無線品質解析部５１１と、基地局ＩＦ部５１２と、制御ユニットＩＦ部５１３とを備える。
　無線品質解析部５１１は、無線基地局３００とロボット５００との無線通信に係る電波の強度を示す情報等に基づいて当該無線通信の品質を解析し、解析した無線通信の品質を示す無線品質情報を生成する。無線品質解析部５１１は、Ｐａｔｈ又はアンテナ等の無線に関わるパラメータごとに無線品質情報を生成してもよい。無線品質情報は通信トラブルを示す情報を含んでもよい。複数の無線品質情報は、複数のロボット５００それぞれが生産管理装置１００と行う無線通信の品質を示す。複数のロボット５００それぞれと複数の無線品質情報とは１対１で対応する。
　基地局ＩＦ部５１２は、無線通信用のアンテナと接続しており、無線基地局３００との通信を制御する。
　制御ユニットＩＦ部５１３は、制御ユニット５３０との通信を制御する。

　図３は、無線品質情報を示す時系列データの具体例をグラフ形式により示している。本グラフにおいて、Ｐａｔｈ１からＰａｔｈ４それぞれに対応する無線品質が示されており、横軸は時刻を示しており、縦軸は無線品質の値を示している。無線品質は１次元のデータでなくてもよい。無線品質を示す指標の代表的な具体例として、受信電力と誤り率とが挙げられる。無線品質は、複数の情報を用いて求められた値であってもよい。

　作業ユニット５２０は、作業制御部５２１と、制御ユニットＩＦ部５２２とを備える。
　作業制御部５２１は、作業ユニット５２０が実行する作業を制御する。
　制御ユニットＩＦ部５２２は、制御ユニット５３０との通信を制御する。

　制御ユニット５３０は、制御部５３１と、無線ユニットＩＦ部５３２と、作業ユニットＩＦ部５３３と、移動ユニットＩＦ部５３４と、表示ユニットＩＦ部５３５とを備える。
　制御部５３１は、ロボット５００の各ユニットを制御する。制御部５３１は、ロボット情報を用いてロボット５００の各ユニットを制御してもよい。ロボット情報は、複数のロボット５００それぞれの制御を示す制御情報と、複数のロボット５００それぞれが存在する位置を示す位置情報とを含み、さらに、各情報に対応する時刻を示す情報を含む。情報に対応する時刻は、具体例として当該情報が取得された時刻である。制御情報は、複数のロボット５００それぞれの外形を示す情報を含む。ロボット５００の外形は、具体例として、ロボット５００の姿勢及び向きと、ロボット５００が備える装置の状態とを含む。装置の状態は、具体例として装置がアームである場合において、アームの形状と、アームが掴んでいる物体及び当該物体が占める空間とである。制御部５３１は、ロボット５００が備える各ユニットと通信してロボット情報を取得してもよく、ロボット５００が備える各ユニットと通信して取得した情報を用いてロボット情報を生成してもよい。複数のロボット情報は、複数のロボット５００それぞれの外形を示す情報を含む。複数のロボット５００それぞれと複数のロボット情報とは１対１で対応する。
　無線ユニットＩＦ部５３２は、無線ユニット５１０との通信を制御する。
　作業ユニットＩＦ部５３３は、作業ユニット５２０との通信を制御する。
　移動ユニットＩＦ部５３４は、移動ユニット５４０との通信を制御する。
　表示ユニットＩＦ部５３５は、表示ユニット５５０との通信を制御する。

　生産管理装置１００は、制御部１１０と、基地局ＩＦ部１２０と、情報保存部１９０とを備える。
　制御部１１０は、生産管理装置１００の動作を制御する。
　基地局ＩＦ部１２０は、無線基地局３００との通信を制御する。
　情報保存部１９０は、ロボット情報と無線品質情報とを保存する。生産システム９０が複数のロボット５００を備える場合において、情報保存部１９０は、複数のロボット５００それぞれに対応する複数のロボット情報及び複数の無線品質情報を保存する。

　図４は、ロボット情報の具体例を表形式により示している。本図において「ラベル」は、ロボット情報を構成する各情報に付与された識別子である。「制御入出力ビット信号」は制御ユニット５３０がロボット５００の各ユニットを制御することに用いる入出力データであり、本表は「制御入出力ビット信号」の各ビットを表している。なお、各ラベルに対応する情報のサイズは１６ビットであり、「制御入出力ビット信号」という表記の直下の１から１６までの数字は、ビットの番号を示している。
　生産管理装置１００は、各時刻において本図に示すようなロボット情報を各ロボット５００から取得し、各ロボット５００に対応するロボット情報を時系列で蓄積する。

　移動ユニット５４０は、移動制御部５４１と、制御ユニットＩＦ部５４２とを備える。
　移動制御部５４１は、移動ユニット５４０の移動に関する動作を制御する。
　制御ユニットＩＦ部５４２は、制御ユニット５３０との通信を制御する。

　表示ユニット５５０は、表示制御部５５１と、制御ユニットＩＦ部５５２とを備える。
　表示制御部５５１は、表示ユニット５５０の表示に関する動作を制御する。
　制御ユニットＩＦ部５５２は、制御ユニット５３０との通信を制御する。

　図５は、制御部１１０の構成例を示している。本図に示すように、制御部１１０は、情報蓄積部１１１と、通信トラブル判定部１１２と、解析要否判定部１１３と、トラブル条件解析部１１４と、表示制御部１１５とを備える。

　情報蓄積部１１１は、ロボット５００から受信した情報を情報保存部１９０に蓄積する。

　通信トラブル判定部１１２は、複数の無線品質情報それぞれを用いて複数のロボット５００の無線通信それぞれについての通信トラブルの有無を判定する。通信トラブル判定部１１２は、通信トラブルがあると判定した場合に、当該通信トラブルが発生した時刻又は当該通信トラブルが継続した時間等を求めてもよい。

　解析要否判定部１１３は、通信トラブルを解析するか否かを判定する。

　トラブル条件解析部１１４は、通信トラブルがあると判定された場合に、通信トラブルが発生した時刻に対応するロボット情報を用いてトラブル条件を解析する。この場合において、典型的には、トラブル条件解析部１１４は複数のロボット情報のうち少なくとも２つのロボット情報を用いる。トラブル条件は、通信トラブルが発生する条件であり、通信トラブルの原因と考えられる条件と、通信トラブルと相関がある条件とを含んでもよい。トラブル条件は、具体例として、無線品質の低下が発生した日時又は場所と、無線品質が低下した無線通信を実施しているロボット５００及び当該ロボット５００の周辺の状況と、他のロボット５００の状態とを含む。トラブル条件解析部１１４は、求めたトラブル条件を情報保存部１９０に保存してもよい。トラブル条件解析部１１４は、通信トラブルがあると判定された無線通信を行うロボット５００である対象ロボットに対応するロボット情報と、対象ロボット以外のロボット５００に対応するロボット情報とを用いて、対象ロボットが行う無線通信についての通信トラブルに対応するトラブル条件を解析してもよい。
　トラブル条件解析部１１４は、ロボット５００に通信トラブルが発生した場合において通信トラブルに対応するトラブル条件を解析する際に、通信トラブルが発生した時刻の前後における通信トラブルが発生したロボット５００のロボット情報のみを用いてもよい。また、トラブル条件解析部１１４は、この際に、当該ロボット情報に加えて、当該時刻において通信トラブルが発生したロボット５００の近傍に存在するロボット５００のロボット情報を用いてもよく、生産システム９０内に存在する他の全てのロボット５００のロボット情報を用いてもよい。

　表示制御部１１５は、表示装置に表示する内容を制御する。

　図６は、本実施の形態に係る生産管理装置１００のハードウェア構成例をより詳細に示している。生産管理装置１００は、コンピュータから成る。生産管理装置１００は、複数のコンピュータから成ってもよい。

　コンピュータは、本図に示すように、プロセッサ１１と、メモリ１２と、補助記憶装置１３と、入出力ＩＦ１４と、通信装置１５と等のハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線１９を介して互いに接続されている。

　プロセッサ１１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、かつ、コンピュータが備えるハードウェアを制御する。プロセッサ１１は、具体例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　生産管理装置１００は、プロセッサ１１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ１１の役割を分担する。

　メモリ１２は、典型的には、揮発性の記憶装置である。メモリ１２は、主記憶装置又はメインメモリとも呼ばれる。メモリ１２は、具体例として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ１２に記憶されたデータは、必要に応じて補助記憶装置１３に保存される。

　補助記憶装置１３は、典型的には、不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置１３は、具体例として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、又はフラッシュメモリである。補助記憶装置１３に記憶されたデータは、必要に応じてメモリ１２にロードされる。
　メモリ１２と、補助記憶装置１３とは、一体的に構成されていてもよい。

　入出力ＩＦ１４は、入力装置及び出力装置が接続されるポートである。入出力ＩＦ１４は、具体例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）端子である。入力装置は、具体例として、キーボード及びマウスである。出力装置は、具体例として、ディスプレイである。

　通信装置１５は、レシーバ及びトランスミッタである。通信装置１５は、具体例として、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。

　生産管理装置１００の各部は、他の装置等と通信する際に、通信装置１５を適宜用いてもよい。
　生産管理装置１００の各部がデータを受け付ける場合、生産管理装置１００の各部は、入出力ＩＦ１４を介してデータを受け付けてもよく、また、通信装置１５を介してデータを受け付けてもよい。

　補助記憶装置１３は、生産管理プログラムを記憶している。生産管理プログラムは、生産管理装置１００が備える各部の機能をコンピュータに実現させるプログラムである。生産管理プログラムは、複数のファイルから成ってもよい。生産管理プログラムは、メモリ１２にロードされて、プロセッサ１１によって実行される。生産管理装置１００が備える各部の機能は、ソフトウェアにより実現される。

　生産管理プログラムを実行する際に用いられるデータと、生産管理プログラムを実行することによって得られるデータと等は、記憶装置に適宜記憶される。生産管理装置１００の各部は、適宜記憶装置を利用する。記憶装置は、具体例として、メモリ１２と、補助記憶装置１３と、プロセッサ１１内のレジスタと、プロセッサ１１内のキャッシュメモリとの少なくとも１つから成る。なお、データと、情報とは、同等の意味を有することもある。記憶装置は、コンピュータと独立したものであってもよい。情報保存部１９０は記憶装置から成ってもよい。
　メモリ１２の機能と、補助記憶装置１３の機能とのそれぞれは、他の記憶装置によって実現されてもよい。

　生産管理プログラムは、コンピュータが読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されていてもよい。不揮発性の記録媒体は、具体例として、光ディスク又はフラッシュメモリである。生産管理プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　生産管理装置１００の動作手順は、生産管理方法に相当する。また、生産管理装置１００の動作を実現するプログラムは、生産管理プログラムに相当する。

　図７は、ロボット５００の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いてロボット５００の動作を説明する。

（ステップＳ１０１：動作実行処理）
　ロボット５００は、事前に指定された動作を実行する。

（ステップＳ１０２：ロボット情報送信処理）
　制御ユニットＩＦ部５１３は、ロボット情報を制御ユニット５３０から取得する。
　基地局ＩＦ部５１２は、制御ユニットＩＦ部５１３が取得したロボット情報及びロボット情報に対応する時刻を示す情報を、無線基地局３００を経由して生産管理装置１００に送信する。

（ステップＳ１０３：品質情報送信処理）
　無線品質解析部５１１は、無線通信を解析して無線品質情報を生成する。
　基地局ＩＦ部５１２は、無線品質解析部５１１から無線品質情報を無線品質情報に対応する時刻を示す情報とともに取得し、取得した無線品質情報及び無線品質情報に対応する時刻を示す情報を、無線基地局３００を経由して生産管理装置１００に送信する。

（ステップＳ１０４：トラブル判定処理）
　無線品質解析部５１１は、無線通信を解析して通信トラブルが発生しているか否かを判定する。
　通信トラブルが発生している場合、ロボット５００はステップＳ１０５に進む。それ以外の場合、ロボット５００はステップＳ１０１に進む。

（ステップＳ１０５：トラブル情報送信処理）
　基地局ＩＦ部５１２は、通信トラブルが発生していることを示す情報を、無線基地局３００を経由して生産管理装置１００に送信する。
　通信トラブル発生しているために基地局ＩＦ部５１２が生産管理装置１００にデータを正常に送信することができない場合、ロボット５００は本ステップの処理を実行しなくてもよい。

　図８は、生産管理装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いて生産管理装置１００の動作を説明する。

（ステップＳ１２１：ロボット情報蓄積処理）
　基地局ＩＦ部１２０は、ロボット５００からロボット情報を受信する。情報蓄積部１１１は、受信したロボット情報を情報保存部１９０に蓄積する。

（ステップＳ１２２：品質情報蓄積処理）
　基地局ＩＦ部１２０は、ロボット５００から無線品質情報を受信する。情報蓄積部１１１は、受信した無線品質情報を情報保存部１９０に蓄積する。

（ステップＳ１２３：通信トラブル判定処理）
　通信トラブル判定部１１２は、情報保存部１９０が蓄積している無線品質情報を用いて通信トラブルが発生したか否かを判定する。なお、制御部１１０は、ロボット５００からの通知に従って通信トラブルが発生したと判定しても良い。
　通信トラブルが発生した場合、生産管理装置１００はステップＳ１２４に進む。それ以外の場合、生産管理装置１００はステップＳ１２１に進む。

（ステップＳ１２４：解析要否判定処理）
　解析要否判定部１１３は、通信トラブルを解析するか否かを判定する。
　制御部１１０は、規則等に従って自動的に通信トラブルを解析すると判定してもよく、ユーザから通信トラブルを解析するよう指示された場合に通信トラブルを解析すると判定してもよい。ユーザは生産システム９０の利用者である。
　通信トラブルを解析する場合、生産管理装置１００はステップＳ１２５に進む。それ以外の場合、生産管理装置１００はステップＳ１２１に進む。

（ステップＳ１２５：トラブル条件抽出処理）
　トラブル条件解析部１１４は、情報保存部１９０が蓄積しているロボット情報及び無線品質情報に基づいてトラブル条件を解析する。トラブル条件解析部１１４は、情報保存部１９０が蓄積している情報を用いて時刻と場所とロボット動作等と、無線品質との相関について分析する。以下、通信トラブルが発生したと通信トラブル判定部１１２が判定したロボット５００を対象ロボットとする。また、ロボット情報と無線品質情報との総称として、単に情報と表記することもある。
　トラブル条件解析部１１４は、具体例として、対象ロボットが取得若しくは生成した情報を解析し、通信トラブルの発生との相関が高い情報をトラブル条件として抽出する。
　この際、トラブル条件解析部１１４は、対象ロボットが送信した情報だけでなく、他のロボット５００が送信した情報も解析してトラブル条件を抽出してもよい。トラブル条件解析部１１４が他のロボット５００の情報を活用することによって得られる効果の一つとして解析情報の増加がある。通信トラブルが発生したロボット５００の状況に類似する状況を経験したことがある他のロボット５００の過去の情報もトラブル条件解析部１１４が解析対象とすることによってトラブル条件解析部１１４が解析する情報が増えるため、トラブル条件解析部１１４がより高い精度で通信トラブルを解析することが期待される。また、トラブル条件解析部１１４は、対象ロボットに通信トラブルが発生した時刻における他のロボット５００の位置情報等を活用することにより、他のロボット５００が対象ロボットの無線品質に与えた影響の有無を検証することができる。
　さらに、トラブル条件解析部１１４は、ロボット５００に関する情報に加えて、生産システム９０内の作業者の位置情報又は各装置の素材等、無線通信の遮蔽又は反射等を引き起こす可能性があるために無線品質に影響すると考えられる他の情報を解析してトラブル条件を抽出してもよい。なお、生産管理装置１００は、具体例として、生産システム９０内で監視する監視カメラ、生産システム９０内に設置されているセンサ、又は、事前のユーザによる入力情報等から当該他の情報を取得することができる。

（ステップＳ１２６：表示制御処理）
　表示制御部１１５は、トラブル条件を表示装置に表示する。

＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
　以上のように、本実施の形態によれば、無線品質の低下に関する条件をシステム管理者等が確認することができる。システム管理者は生産システム９０の管理者である。
　従って、本実施の形態によれば、システム管理者は通信トラブルに関する対策を比較的とりやすくなる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
　図９は、本変形例に係る生産管理装置１００のハードウェア構成例を示している。
　生産管理装置１００は、本図に示すように、プロセッサ１１とメモリ１２と補助記憶装置１３との少なくとも１つに代えて、処理回路１８を備える。
　処理回路１８は、生産管理装置１００が備える各部の少なくとも一部を実現するハードウェアである。
　処理回路１８は、専用のハードウェアであっても良く、また、メモリ１２に格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。

　処理回路１８が専用のハードウェアである場合、処理回路１８は、具体例として、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣはＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）又はこれらの組み合わせである。
　生産管理装置１００は、処理回路１８を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路１８の役割を分担する。

　生産管理装置１００において、一部の機能が専用のハードウェアによって実現されて、残りの機能がソフトウェア又はファームウェアによって実現されてもよい。

　処理回路１８は、具体例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせにより実現される。
　プロセッサ１１とメモリ１２と補助記憶装置１３と処理回路１８とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、生産管理装置１００の各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。

　実施の形態２．
　以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　本実施の形態に係る生産システム９０の構成は、実施の形態１に係る生産システム９０と同様である。

　図１０は、本実施の形態に係る制御部１１０の構成例を示している。制御部１１０は、本図に示すように、実施の形態１に係る制御部１１０が備える構成要素に加え、ロボット情報算出部１１６と、品質情報算出部１１７とを備える。

　ロボット情報算出部１１６は、情報保存部１９０が保存している情報を用いて将来の各時刻におけるロボット情報であって、各ロボット５００に対応するロボット情報を予測ロボット情報として算出する。ロボット情報算出部１１６は各ロボット５００を選択ロボットとして選択し、選択ロボットに対応するロボット情報を用いて選択ロボットに対応する予測ロボット情報を求めてもよい。予測ロボット情報はロボット情報の下位概念である。将来の各時刻は、少なくとも１つの将来の時刻を示し、将来のいずれの時刻であってもよい。ロボット情報算出部１１６は、典型的には、ロボット情報を用いて予測ロボット情報を求める。

　品質情報算出部１１７は、情報保存部１９０が保存している情報を用いて将来の各時刻における無線品質情報であって、各ロボット５００に対応する無線品質情報を予測品質情報として算出する。品質情報算出部１１７は、選択ロボットに対応する予測ロボット情報を用いて選択ロボットに対応する予測品質情報を求めてもよい。予測品質情報は、無線品質情報の下位概念であり、無線品質の期待値を示す情報でもある。品質情報算出部１１７は、典型的には、予測ロボット情報を用いて予測品質情報を求める。品質情報算出部１１７は、ある時刻における予測品質情報を算出する際に、当該ある時刻における各ロボット５００の位置及び外形を考慮する。
　品質情報算出部１１７は、過去に発生した通信トラブルについてのトラブル条件を参照して予測品質情報を算出してもよい。

　通信トラブル判定部１１２は、無線品質情報として予測品質情報を用いて将来における通信トラブルの有無を判定する。

　トラブル条件解析部１１４は、将来に発生することが懸念される通信トラブルのトラブル条件を、当該通信トラブルが発生すると予測される時刻に対応する予測ロボット情報を用いて解析する。トラブル条件解析部１１４は、トラブル条件を抽出する際に、過去に発生した通信トラブルに係るトラブル条件等を参照してもよい。

　情報保存部１９０は、ロボット情報として、各ロボット５００に設定された動作情報を保存している。即ち、ロボット情報は各ロボット５００の動作を示す情報を含む。動作情報は、各ロボット５００の動作を示す情報である。動作情報は、ロボット５００の移動経路を示す情報及びロボット５００が有する装置の動作を示す情報を含んでもよい。また、動作情報は、定められた動作を示す情報であってもよく、生産活動の状況等に応じてロボット５００の動作を動的に定める規則を示す情報であってもよい。また、情報保存部１９０が保存している動作情報は、生産管理装置１００がロボット５００から取得したものであってもよく、システム管理者等が生産管理装置１００に入力したものであってもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　生産管理装置１００と、無線基地局３００と、ロボット５００とのハードウェア構成との各機能構成は実施の形態１と同様である。

　図１１は、生産管理装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いて生産管理装置１００の動作を説明する。生産管理装置１００は、各ロボット５００の動作と、各ロボット５００に対応する無線品質とをシミュレーションすることにより、将来に各ロボット５００に通信トラブルが発生するか否かを判断する。各ロボット５００の動作は、各ロボット５００の移動と、各ロボット５００が備える装置の制御とを含む。

（ステップＳ２０１：予測ロボット情報算出処理）
　ロボット情報算出部１１６は、情報保存部１９０が保存している情報を用いて、各ロボット５００に対応する予測ロボット情報を算出し、算出した予測ロボット情報を情報保存部１９０に保存する。

（ステップＳ２０２：予測品質情報算出処理）
　品質情報算出部１１７は、情報保存部１９０が保存している情報を用いて、各ロボット５００に対応する予測品質情報を算出し、算出した予測品質情報を情報保存部１９０に保存する。

（ステップＳ２０３：懸念判定処理）
　通信トラブル判定部１１２は、ロボット５００ごとに、予測品質情報が示す期待値を参照して通信トラブルが将来に発生する懸念の有無を判定する。
　少なくとも１つのロボット５００において通信トラブルが将来に発生する懸念がある場合、生産管理装置１００はステップＳ２０４に進む。それ以外の場合、生産管理装置１００はステップＳ２０５に進む。

（ステップＳ２０４：表示制御処理）
　表示制御部１１５は、いずれのロボット５００にも通信トラブルが発生する懸念がない旨を表示装置に表示する。

（ステップＳ２０５：トラブル条件抽出処理）
　トラブル条件解析部１１４は、ステップＳ１２５と同様の処理を実施することにより、将来に発生することが懸念される通信トラブルに対応するトラブル条件を抽出する。
　複数のロボット５００に通信トラブルが発生する懸念がある場合、トラブル条件解析部１１４は、当該複数のロボット５００それぞれに対応するトラブル条件を抽出する。

（ステップＳ２０６：表示制御処理）
　表示制御部１１５は、無線品質の低下が発生することが懸念されるロボット５００の情報と、抽出されたトラブル条件とを表示装置に表示する。

　図１２は、生産管理装置１００の動作のイメージを示している。ＳＴＡＲＴ位置は、シミュレーションの開始時点における各ロボット５００の位置を示している。なお、数字に続く“－１”等は、各無線基地局３００又は各ロボット５００を区別するための表記である。各ロボット５００は円により示されている。ＳＴＡＲＴ位置における各ロボット５００から伸びる矢印は、各ロボット５００がシミュレーション開始後に進むと予測される移動経路を示している。ロボット情報算出部１１６は、各ロボット５００の動作情報を用いて本図に示すような移動経路を求める。
　また、将来の時刻である時刻ｔにおける各ロボット５００の位置を破線の円により示している。時刻ｔにおいて、ロボット５００－１と無線基地局３００－１との間にロボット５００－２が存在しており、さらに、ロボット５００－１と無線基地局３００－２との間にロボット５００－３が存在している。そのため、品質情報算出部１１７は、ロボット５００－１の無線品質が時刻ｔにおいて低下すると予測する。

＊＊＊実施の形態２の効果の説明＊＊＊
　以上のように、本実施の形態によれば、生産管理装置１００は、ロボット５００の動作をシミュレーションし、これまでに蓄積した各ロボット５００のロボット情報と無線品質情報とを用いて各ロボット５００の位置ごとの無線品質の期待値を算出する。シミュレーションの結果、無線品質の期待値が低くなることが判明した場合に、無線品質が低下するロボット５００の情報を無線品質の低下を引き起こすと考えられる条件とともに表示することにより、事前に設定されたロボット５００の動作における通信トラブルのリスクをシステム管理者に提示する。
　従って、本実施の形態によれば、生産管理装置１００は、将来における通信トラブルに関するリスクを評価する。生産システム９０は、生産管理装置１００が評価したリスクの情報を活用することにより、通信トラブルのリスクを回避することができる。

　実施の形態３．
　以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　本実施の形態に係る生産システム９０の構成は、前述の実施の形態に係る生産システム９０の構成と同様である。

　図１３は、本実施の形態に係る制御部１１０の構成例を示している。制御部１１０は、本図に示すように、実施の形態２に係る制御部１１０が備える構成要素に加え、回避策導出部１１８を備える。

　回避策導出部１１８は、将来において通信トラブルがあると判定された場合に、当該通信トラブルに対応するトラブル条件に基づいて当該通信トラブルに対応するトラブル回避策を導出し、導出したトラブル回避策をロボット５００に通知する。トラブル回避策は、将来に発生することが予測される通信トラブルを回避する策である。トラブル回避策は、ロボット５００に対する回避行動をとる指示であってもよく、通信トラブルに対応するトラブル条件を示す情報であってもよい。回避行動は、通信トラブルを回避するための行動である。ロボット５００は、トラブル条件を受信した場合に、受信したトラブル条件を参照して自発的に回避行動をとってもよい。トラブル回避策は、通信トラブルが発生することが予測されるロボット５００に対する指示等に限られず、当該通信トラブルに関係がある他のロボット５００に対する指示等を含んでもよい。
　また、ロボット５００が回避策導出部１１８からの指示に基づいて予定していた動作を変更した場合に、生産管理装置１００は変更後のロボット５００の動作を示す情報に基づいてシミュレーションを改めて実施し、回避策導出部１１８は改めて実施したシミュレーションの結果に基づいて新たな指示をロボット５００に通知してもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　実施の形態２に係る生産管理装置１００は、ロボット５００に設定された動作情報と、過去に蓄積した情報とを参照してシミュレーションを実行する。一方、本実施の形態に係る生産管理装置１００は、オンラインでリアルタイムデータを取得し、取得したリアルタイムデータを活用しながらシミュレーションを実行する。本実施の形態において、複数のロボット情報それぞれはリアルタイムデータであるロボット情報を含み、複数の無線品質情報それぞれはリアルタイムデータである無線品質情報を含む。
　各ロボット５００は、各ロボット５００の情報であって、リアルタイムデータである情報を生産管理装置１００に適宜通知する。

　図１４は、生産管理装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いて生産管理装置１００の動作を説明する。

（ステップＳ３０１：ロボット情報蓄積処理）
　本処理は、実施の形態１に係るロボット情報蓄積処理と同じである。
　ロボット情報算出部１１６は、予測ロボット情報を算出し、算出した予測ロボット情報を情報保存部１９０に保存してもよい。

（ステップＳ３０２：品質情報蓄積処理）
　本処理は、実施の形態１に係る品質情報蓄積処理と同じである。

（ステップＳ３０３：予測品質情報算出処理）
　本処理は、実施の形態２に係る予測品質情報算出処理と同様である。

（ステップＳ３０４：懸念判定処理）
　本処理は、実施の形態２に係る懸念判定処理と同様の処理である。
　少なくとも１つのロボット５００に将来に通信トラブルが発生する懸念がある場合、生産管理装置１００はステップＳ３０５に進む。それ以外の場合、生産管理装置１００はステップＳ３０１に進む。

（ステップＳ３０５：回避策導出処理）
　回避策導出部１１８は、発生する懸念がある通信トラブルに対応するトラブル回避策を導出する。

（ステップＳ３０６：回避指示処理）
　回避策導出部１１８は、導出されたトラブル回避策に基づき、ロボット５００に無線品質が低下することを回避するよう指示する。

　図１５は、本実施の形態に係る生産管理装置１００が将来の各ロボット５００の動作をシミュレーションするイメージを説明する図である。
　本図において、生産管理装置１００が、各ロボット５００からリアルタイムデータを受信し、受信したリアルタイムデータを用いて将来に発生する通信トラブルを解析し、解析した結果に基づいて各ロボット５００に指示する様子が示されている。将来に通信トラブルが発生するリスクがあることが判明した場合、生産管理装置１００は、ロボット５００に対して当該通信トラブルを回避する回避行動をとるように指示する。ロボット５００は、生産管理装置１００に指示された回避行動をとる。なお、ロボット５００同士が連絡を取り合うことにより、各ロボット５００がどのような回避行動をとるのかを決めてもよい。
　また、「シミュレーション」という表記の上に示されている枠内は、生産管理装置１００が実施するシミュレーションのイメージを示している。生産管理装置１００は、実施の形態２に係る生産管理装置１００と同様にシミュレーションを実施する。なお、「危険」という表記は、ロボット５００－４が「危険」に対応する地点に進んだときに通信トラブルが発生する懸念があることを示す。生産管理装置１００は、当該通信トラブルを回避するよう各ロボット５００に指示する。

＊＊＊実施の形態３の効果の説明＊＊＊
　以上のように、本実施の形態によれば、ロボット５００は生産管理装置１００からの指示に基づいて将来に発生することが予測される通信トラブルを回避することができる。そのため、本実施の形態によれば、生産システム９０においてロボット５００をより安定的に動作させることができる。

＊＊＊他の実施の形態＊＊＊
　前述した各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　また、実施の形態は、実施の形態１から３で示したもの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。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜変更されてもよい。

　１１　プロセッサ、１２　メモリ、１３　補助記憶装置、１４　入出力ＩＦ、１５　通信装置、１８　処理回路、１９　信号線、９０　生産システム、１００　生産管理装置、１１０　制御部、１１１　情報蓄積部、１１２　通信トラブル判定部、１１３　解析要否判定部、１１４　トラブル条件解析部、１１５　表示制御部、１１６　ロボット情報算出部、１１７　品質情報算出部、１１８　回避策導出部、１２０　基地局ＩＦ部、１９０　情報保存部、３００　無線基地局、３１０　装置ＩＦ部、３２０　ロボットＩＦ部、５００　ロボット、５１０　無線ユニット、５１１　無線品質解析部、５１２　基地局ＩＦ部、５１３　制御ユニットＩＦ部、５２０　作業ユニット、５２１　作業制御部、５２２　制御ユニットＩＦ部、５３０　制御ユニット、５３１　制御部、５３２　無線ユニットＩＦ部、５３３　作業ユニットＩＦ部、５３４　移動ユニットＩＦ部、５３５　表示ユニットＩＦ部、５４０　移動ユニット、５４１　移動制御部、５４２　制御ユニットＩＦ部、５５０　表示ユニット、５５１　表示制御部、５５２　制御ユニットＩＦ部。

Claims (9)

1. 　複数のロボットを備える生産システムにおいて前記複数のロボットそれぞれと無線通信を行う生産管理装置であって、
   　前記複数のロボットそれぞれの外形を示す情報を含む複数のロボット情報と、前記複数のロボットそれぞれが前記生産管理装置と行う無線通信の品質を示す複数の無線品質情報とを保存する情報保存部と、
   　前記複数の無線品質情報それぞれを用いて前記無線通信それぞれについての通信トラブルの有無を判定する通信トラブル判定部と、
   　前記通信トラブルがあると判定された場合に、前記複数のロボット情報のうち少なくとも２つのロボット情報を用いて前記通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析するトラブル条件解析部と
   を備え、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数のロボット情報とは１対１で対応し、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数の無線品質情報とは１対１で対応する生産管理装置。
2. 　前記複数のロボット情報それぞれは、前記複数のロボットそれぞれが存在する位置を示す情報を含む請求項１に記載の生産管理装置。
3. 　前記トラブル条件解析部は、前記通信トラブルがあると判定された無線通信を行う対象ロボットに対応するロボット情報と、前記対象ロボット以外の少なくとも１つのロボットに対応する少なくとも１つのロボット情報とを用いて、前記対象ロボットが行う無線通信についての通信トラブルに対応するトラブル条件を解析する請求項１又は２に記載の生産管理装置。
4. 　前記複数のロボット情報それぞれは、前記複数のロボットそれぞれの動作を示す情報を含み、
   　前記生産管理装置は、さらに、
   　前記複数のロボットが含む選択ロボットに対応するロボット情報を用いて将来における前記選択ロボットに対応するロボット情報を示す予測ロボット情報を求めるロボット情報算出部と、
   　前記予測ロボット情報を用いて将来における前記選択ロボットに対応する無線品質情報を示す予測品質情報を求める品質情報算出部と
   を備え、
   　前記トラブル判定部は、前記無線品質情報として前記予測品質情報を用いて将来における前記選択ロボットが行う無線通信についての通信トラブルの有無を判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の生産管理装置。
5. 　前記生産管理装置は、さらに、
   　将来における前記選択ロボットが行う無線通信についての通信トラブルがあると判定された場合に、将来における前記選択ロボットが行う無線通信についての通信トラブルを回避するトラブル回避策を導出する回避策導出部を備える請求項４に記載の生産管理装置。
6. 　前記複数のロボット情報それぞれは、リアルタイムデータであるロボット情報を含み、
   　前記複数の無線品質情報それぞれは、リアルタイムデータである無線品質情報を含む請求項４又は５に記載の生産管理装置。
7. 　複数のロボットと、請求項１から６のいずれか１項に記載の生産管理装置とを備える生産システムであって、
   　前記複数のロボットそれぞれは、前記生産管理装置と無線通信を行い、前記複数のロボットそれぞれの外形を示す情報を含むロボット情報と、前記複数のロボットそれぞれが前記生産管理装置と行う無線通信の品質を示す無線品質情報とを前記生産管理装置に送信する生産システム。
8. 　複数のロボットを備える生産システムにおいて前記複数のロボットそれぞれと無線通信を行う生産管理装置が実行する生産管理方法であって、
   　情報保存部が、前記複数のロボットそれぞれの外形を示す情報を含む複数のロボット情報と、前記複数のロボットそれぞれが前記生産管理装置と行う無線通信の品質を示す複数の無線品質情報とを保存し、
   　通信トラブル判定部が、前記複数の無線品質情報それぞれを用いて前記無線通信それぞれについての通信トラブルの有無を判定し、
   　トラブル条件解析部が、前記通信トラブルがあると判定された場合に、前記複数のロボット情報のうち少なくとも２つのロボット情報を用いて前記通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析する生産管理方法であって、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数のロボット情報とは１対１で対応し、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数の無線品質情報とは１対１で対応する生産管理方法。
9. 　複数のロボットを備える生産システムにおいて前記複数のロボットそれぞれと無線通信を行う生産管理装置であるコンピュータであって、前記複数のロボットそれぞれの外形を示す情報を含む複数のロボット情報と、前記複数のロボットそれぞれが前記生産管理装置と行う無線通信の品質を示す複数の無線品質情報とを保存するコンピュータに、
   　前記複数の無線品質情報それぞれを用いて前記無線通信それぞれについての通信トラブルの有無を判定する通信トラブル判定処理と、
   　前記通信トラブルがあると判定された場合に、前記複数のロボット情報のうち少なくとも２つのロボット情報を用いて前記通信トラブルが発生する条件であるトラブル条件を解析するトラブル条件解析処理と
   を実行させる生産管理プログラムであって、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数のロボット情報とは１対１で対応し、
   　前記複数のロボットそれぞれと前記複数の無線品質情報とは１対１で対応する生産管理プログラム。

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