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1. (WO2019030845) PRODUCTION APPARATUS, SETTING CHANGE METHOD, AND SETTING CHANGE PROGRAM
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明 細 書

発明の名称 生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラム

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004  

課題を解決するための手段

0005  

発明の効果

0006  

図面の簡単な説明

0007  

発明を実施するための形態

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102  

符号の説明

0103  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

明 細 書

発明の名称 : 生産装置、設定変更方法及び設定変更プログラム

技術分野

[0001]
 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。

背景技術

[0002]
 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。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特許2779736
特許文献2 : 特開2007-004391号公報
特許文献3 : 特開平06-231135号公報
特許文献4 : 特開2005-056431号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 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。

課題を解決するための手段

[0005]
 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。

発明の効果

[0006]
 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。

図面の簡単な説明

[0007]
[図1] 実施の形態1に係る生産システムの構成例を示す図。
[図2] 実施の形態1に係生産セルの構成例を示す図。
[図3] 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。
[図4] 実施の形態1に係る生産装置の機能構成例を示す図。
[図5] 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。
[図6] 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。
[図7] 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。
[図8] 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。
[図9] 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。
[図10] 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。
[図11] 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。
[図12] 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。
[図13] 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。

発明を実施するための形態

[0008]
 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。
[0009]
 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。
[0010]
 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。
[0011]
 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。
[0012]
 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。
[0013]
 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。
[0014]
 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。
[0015]
 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。
[0016]
 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。
[0017]
 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。
[0018]
***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。
[0019]
 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。
[0020]
 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。
[0021]
 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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 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。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 ここで、PSOアルゴリズムを説明する。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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。
[0035]
 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。
[0036]
 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。
[0037]
 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。
[0038]
***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。
[0039]
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。
[0040]
***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。
[0041]
***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。
[0042]
 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。
[0043]
 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。
[0044]
 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。
[0045]
 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。
[0046]
 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。
[0047]
 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。
[0048]
 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。
[0049]
 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。
[0050]
 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。
[0051]
 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。
[0052]
***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。
[0053]
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。
[0054]
***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。
[0055]
***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。
[0056]
 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。
[0057]
 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。
[0058]
 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。
[0059]
 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。
[0060]
 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。
[0061]
 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。
[0062]
 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。
[0063]
 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。
[0064]
 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。
[0065]
 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。
[0066]
 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。
[0067]
 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。
[0068]
 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。
[0069]
 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。
[0070]
 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。
[0071]
 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。
[0072]
 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。
[0073]
 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。
[0074]
 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。
[0075]
***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。
[0076]
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。
[0077]
***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。
[0078]
***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。
[0079]
 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。
[0080]
 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。
[0081]
 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。
[0082]
 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。
[0083]
 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。
[0084]
 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。
[0085]
 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。
[0086]
 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。
[0087]
 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。
[0088]
 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。
[0089]
***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。
[0090]
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。
[0091]
***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。
[0092]
***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。
[0093]
 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。
[0094]
 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。
[0095]
 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。
[0096]
 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)。
[0097]
 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。
[0098]
***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。
[0099]
 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。
[0100]
***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。
[0101]
 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。
[0102]
 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。

符号の説明

[0103]
 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。

請求の範囲

[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]