(57)【要約】【課題】  機械数や信号数が増えても教示作業を増やすことなく機械が正常に動いているかどうか監視することができる生産システムを提供する。【解決手段】  待機時間の後、稼働を開始する前記第一の工程と、待機時間の後、稼働を開始する前記第二の工程と、を制御する制御部と、前記第一の工程の稼働によって値が変化する第一のセンサと、前記第二の工程の稼働によって値が変化する第二のセンサと、を有し、前記制御部は、前記第一の工程の稼働開始から前記第一のセンサの値が変化するまでの第一の時間と、あらかじめ定めておいた第一の閾値と、を比較し、前記第二の工程の稼働開始から前記第二のセンサの値が変化するまでの第二の時間と、あらかじめ定めておいた第二の閾値と、を比較する。【選択図】  図１
2020024681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一の装置と第二の装置を用いて物品の生産を行なう生産システムであって、
待機時間の後、稼働を開始する前記第一の装置と、
待機時間の後、稼働を開始する前記第二の装置と、を制御する制御部と、
前記第一の装置の稼働によって値が変化する第一のセンサと、
前記第二の装置の稼働によって値が変化する第二のセンサと、を有し、
前記制御部は、
前記第一の装置の稼働開始から前記第一のセンサの値が変化するまでの第一の時間と、あらかじめ定めておいた第一の閾値と、を比較し、
前記第二の装置の稼働開始から前記第二のセンサの値が変化するまでの第二の時間と、あらかじめ定めておいた第二の閾値と、を比較することを特徴とする生産システム。
【請求項２】
前記第一の時間が、前記第一の閾値を超えた場合、異常の発生を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１記載の生産システム。
【請求項３】
前記表示部は、前記第二の時間が、前記第二の閾値を超えた場合、異常の発生を表示することを特徴とする請求項２記載の生産システム。
【請求項４】
前記表示部は、前記第一の装置の稼働開始から前記待機時間までの前記第一のセンサの値の変化および前記第一の閾値の範囲を表示することを特徴とする請求項２または３記載の生産システム。
【請求項５】
前記表示部は、前記第二の装置の稼働開始から前記待機時間までの前記第二のセンサの値の変化および前記第二の閾値の範囲を表示することを特徴とする請求項２乃至４いずれか一項記載の生産システム。
【請求項６】
前記第一の装置の稼働開始時刻、前記第二の装置の稼働開始時刻、前記第一のセンサの値が変化する時刻、および前記第二のセンサの値が変化する時刻が記憶された記憶部を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の生産システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記第一のセンサが、前記第一の装置の稼働によって値が変化することを、前記記憶部に記憶された値から求めることを特徴とする請求項６記載の生産システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記第二のセンサが、前記第二の装置の稼働によって値が変化することを、前記記憶部に記憶された値から求めることを特徴とする請求項６または７記載の生産システム。
【請求項９】
前記第一の閾値は、前記記憶部に記憶された値から求めることを特徴とする請求項６乃至８いずれか一項記載の生産システム。
【請求項１０】
前記第二の閾値は、前記記憶部に記憶された値から求めることを特徴とする請求項６乃至９いずれか一項記載の生産システム。
【請求項１１】
前記第一の装置の稼働によって値が変化する、前記第一のセンサとは異なる複数のセンサと、前記第二の装置の稼働によって値が変化する、前記第二のセンサとは異なる複数のセンサとをさらに有し、
前記第一の装置を選択することによって、前記第一の装置の稼働によって値が変化する前記第一のセンサと前記第一のセンサとは異なる複数のセンサが表示され、
前記第二の装置を選択することによって、前記第二の装置の稼働によって値が変化する前記第二のセンサと前記第二のセンサとは異なる複数のセンサが表示される表示部を有することを特徴とする請求項１記載の生産システム。
【請求項１２】
少なくとも第一の装置と第二の装置を用いて物品の生産を行なう生産システムであって、
待機時間の後、稼働を開始する前記第一の装置と、
待機時間の後、稼働を開始する前記第二の装置と、を制御する制御部と、
前記第一の装置の稼働によって値が変化する第一のセンサと、
前記第二の装置の稼働によって値が変化する第二のセンサと、を有し、
前記第一のセンサが、前記第一の装置の稼働によって値が変化することを前記第一の装置のみが稼働している時の前記第一のセンサの値の変化から求め、
前記第二のセンサが、前記第二の装置の稼働によって値が変化することを前記第一の装置および前記第二の装置のみが稼働している時の前記第一のセンサの値の変化および前記第二のセンサの値の変化から求めることを特徴とする生産システム。
【請求項１３】
前記第一の装置の稼働によって値が変化する、前記第一のセンサとは異なる複数のセンサと、前記第二の装置の稼働によって値が変化する、前記第二のセンサとは異なる複数のセンサとをさらに有し、
前記第一の装置を選択することによって、前記第一の装置の稼働によって値が変化する前記第一のセンサと前記第一のセンサとは異なる複数のセンサが表示され、
前記第二の装置を選択することによって、前記第二の装置の稼働によって値が変化する前記第二のセンサと前記第二のセンサとは異なる複数のセンサが表示される表示部を有することを特徴とする請求項１２記載の生産システム。
【請求項１４】
少なくとも第一の工程と第二の工程を用いて物品の生産を行なう物品の製造方法であって、
前記第一の工程は、待機時間の後、稼働を開始し、前記稼働によって値が変化する第一のセンサを有し、
前記第二の工程は、待機時間の後、稼働を開始し、前記稼働によって値が変化する第二のセンサを有し、
前記第一の工程の稼働開始から前記第一のセンサの値が変化するまでの第一の時間と、あらかじめ定めておいた第一の閾値と、を比較し、
前記第二の工程の稼働開始から前記第二のセンサの値が変化するまでの第二の時間と、あらかじめ定めておいた第二の閾値と、を比較し、
前記第一の時間が、前記第一の閾値を超えた場合、異常の発生が表示部に表示され、
前記第二の時間が、前記第二の閾値を超えた場合、異常の発生が前記表示部に表示されることを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１５】
前記表示部は、前記第一の工程の稼働開始から前記待機時間までの前記第一のセンサの値の変化および前記第一の閾値の範囲を表示し、前記第二の工程の稼働開始から前記待機時間までの前記第二のセンサの値の変化および前記第二の閾値の範囲を表示することを特徴とする請求項１４記載の物品の製造方法。
【請求項１６】
前記第一の工程の稼働開始時刻、前記第二の工程の稼働開始時刻、前記第一のセンサの値が変化する時刻、および前記第二のセンサの値が変化する時刻から、前記第一のセンサが、前記第一の工程の稼働によって値の変化すること、および、前記第二のセンサが、前記第二の工程の稼働によって値が変化することを求めることを特徴とする請求項１４または１５記載の物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生産ラインに用いられる機械が正常に動いているかどうか監視することができる生産システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シーケンス制御機器によって制御される複数の機械で構成される生産ラインにおいて、機械の劣化などによる故障が発生すると、生産ライン全体が機械の復旧まで停止するため大きな生産ロスにつながってしまう。そのため、機械の故障の予兆や劣化を早期に発見し、故障に至る前に保守することが好ましい。そこで、機械の動作状態（例えば機械の動作を開始するタイミング）をモニタし、正常時の動作状態と比較して異なる動作を自動で検出しユーザへ通知する装置が提案されてきた。
【０００３】
しかし、正常時の動作状態であっても機械の動作時間にはある程度のバラつきがある。このバラつきは機械によって異なる。
【０００４】
例えば特許文献１では自動機械が正常に動作するときの複数のデバイスのそれぞれが作動するタイミングを測定し、基準となるタイミングデータを作成しておき、検出された作動タイミングを基準となるタイミングデータと比較することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５０２１５４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生産ラインでは費用を下げるため１台の制御機器でより多くの機械を制御するようになってきている。しかし、生産ラインでは自工程の作業が終わらないと部品を後工程へ供給することができないため、自工程でトラブルが発生すると後工程の機械は動作できない。各機械は部品が供給されると動作を開始する制御方式を取ることが多いため、全ての機械が同じタイミングで動作を開始するとは限らない。
【０００７】
動作開始タイミングが異なる複数の機械が正常に動いているかどうか監視するために、特許文献１のように機械の信号のＯＮ／ＯＦＦの時間を使って確認するためには、各信号の計測基準を教示する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では１つの制御機器で制御する機械数と信号数が増加すると人による教示作業が増えてしまうので、大変な労力がかかってしまうという課題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、機械数や信号数が増えても教示作業を増やすことなく機械が正常に動いているかどうか監視することができる生産システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の生産システムは、少なくとも第一の装置と第二の装置を用いて物品の生産を行なう生産システムであって、待機時間の後、稼働を開始する前記第一の装置と、待機時間の後、稼働を開始する前記第二の装置と、を制御する制御部と、前記第一の装置の稼働によって値が変化する第一のセンサと、前記第二の装置の稼働によって値が変化する第二のセンサと、を有し、前記制御部は、前記第一の装置の稼働開始から前記第一のセンサの値が変化するまでの第一の時間と、あらかじめ定めておいた第一の閾値と、を比較し、前記第二の装置の稼働開始から前記第二のセンサの値が変化するまでの第二の時間と、あらかじめ定めておいた第二の閾値と、を比較することを特徴とする。
【００１１】
あるいは、本発明の生産システムは、少なくとも第一の装置と第二の装置を用いて物品の生産を行なう生産システムであって、待機時間の後、稼働を開始する前記第一の装置と、待機時間の後、稼働を開始する前記第二の装置と、を制御する制御部と、前記第一の装置の稼働によって値が変化する第一のセンサと、前記第二の装置の稼働によって値が変化する第二のセンサと、を有し、前記第一のセンサが、前記第一の装置の稼働によって値が変化することを前記第一の装置のみが稼働している時の前記第一のセンサの値の変化から求め、前記第二のセンサが、前記第二の装置の稼働によって値が変化することを前記第一の装置および前記第二の装置のみが稼働している時の前記第一のセンサの値の変化および前記第二のセンサの値の変化から求めることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の物品の製造方法は、少なくとも第一の工程と第二の工程を用いて物品の生産を行なう物品の製造方法であって、前記第一の工程は、待機時間の後、稼働を開始し、前記稼働によって値が変化する第一のセンサを有し、前記第二の工程は、待機時間の後、稼働を開始し、前記稼働によって値が変化する第二のセンサを有し、前記第一の工程の稼働開始から前記第一のセンサの値が変化するまでの第一の時間と、あらかじめ定めておいた第一の閾値と、を比較し、前記第二の工程の稼働開始から前記第二のセンサの値が変化するまでの第二の時間と、あらかじめ定めておいた第二の閾値と、を比較し、前記第一の時間が、前記第一の閾値を超えた場合、異常の発生が表示部に表示され、前記第二の時間が、前記第二の閾値を超えた場合、異常の発生が前記表示部に表示されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
機械数や信号数が増えても教示作業を増やすことなく機械が正常に動いているかどうか監視することができる生産システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態のシステム構成を示すブロック図
【図２】実施形態における生産ラインの構成を示した図
【図３】実施形態における、動作タイミングチャートを示した図
【図４】実施形態における、信号使用リストを示した図
【図５】実施形態における、図３の、工程記号Ａで使用される信号記号だけを複数サイクル分記載した図
【図６】実施形態における、測定結果を示した図
【図７】実施形態における、判定条件を示した図
【図８】実施形態における、表示部の画面の一例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
生産ライン１００は、独立して動作できる複数の機械による製造工程１０１〜１０３を経て物品が製造される。各装置によって実行される工程１０１〜１０３はそれぞれ複数のセンサや空圧機器やロボットなどで構成される。各装置（工程）１０１〜１０３は、制御部によって制御される。具体的には、例えば、１台のプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）１１０によりシーケンス制御される。プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）１１０は、制御機器あるいはコントローラであってもよい。本明細書において、各装置（工程）１０１〜１０３で使用される機械を制御する制御部、ＰＬＣ、制御機器、あるいはコントローラを、制御部と称する。
【００１７】
監視装置１２０は、例えば、汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることで構成される。監視装置１２０はプロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、磁気ディスク装置など大容量の不揮発性の記憶装置を備えていてもよい。さらに、監視装置１２０はディスプレイなどの表示部１６０やマウスやキーボードなどの入力部１５０を備えていてもよい。図１において、監視装置１２０はコントローラ１１０とは別の装置として記載したが、これに限るものではない。例えば、同じコンピュータの一部であってもよく、同じ制御部であってもよい。このように同じコンピュータの一部であってもよいことから、本明細書において、図１における監視装置１２０を、監視部あるいは制御部と称する場合がある。また、本明細書においては、生産ライン１００、制御機器１１０、および監視装置１２０全体を生産システムと称する。
【００１８】
図１のコントローラ１１０の記録処理部１１１は、例えばコントローラに備えられている記憶部（メモリと称する場合もある）から各装置（工程）の稼働状態や信号の現在値をＰＬＣ１１０の処理クロックに合わせて読み取り、監視装置へ送信する。監視装置は、送信された各装置（工程）の稼働状態や信号を受信し、記憶部に、稼働状態１３１または信号１３２として記憶する。前述したように監視装置ではなくコントローラと同じコンピュータ内に設けられた監視部である場合は、送受信の必要はなく、直接コントローラに備えられている記憶部に格納される各装置（工程）の稼働状態や信号をそのまま用いることも可能である。各装置（工程）の稼働状態が、稼働状態１３１として、所定の時間あるいはタイミングごとに、例えば各装置（工程）１０１〜１０３が稼働中の場合は１、待機中の場合は０のように数値で格納される。信号１３２として、所定の時間あるいはタイミングごとに、各装置（工程）１０１〜１０３で稼働する各機械をコントローラ１１０が制御するために使用している制御信号が格納される。制御信号は、各装置（工程）１０１〜１０３で稼働する各機械に取り付けられたセンサがワークを検出したことをコントローラ１１０へ知らせる目的やコントローラ１１０が各装置（工程）１０１〜１０３で稼働する各機械へ動作開始を指示する目的で使用される。例えば、センサがワークを検出すると１、していないと０としてコントローラの記憶部（メモリと称する場合がある）に記録される。これをコントローラ１１０の記録処理部１１１は読み取り、監視装置へ送信する。そして、監視装置はこの信号を記憶部に信号１３２として記憶する。
【００１９】
次に、監視部の記憶部へ格納される各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２について、図２、図３を用いて、具体的に説明する。
【００２０】
図２は生産ラインを簡易的に表したもので、各装置（工程）は、それぞれ、投入ユニット２０３と接着剤塗布ユニット２０７と排出ユニット２０９を有し、また、それぞれの工程で製造されるワークは、コンベア２０４で搬送されるように構成されている。そして、これらのユニットは１台のコントローラで制御されている例を示している。図２の投入ユニット２０３と接着剤塗布ユニット２０７と排出ユニット２０９は、図１における工程Ａ  （第一の工程）１０１、工程Ｂ（第二の工程）１０２、工程Ｃ（第三の工程）１０３に相当する。
【００２１】
図３は、図１に示す生産ラインの各ユニットの動作状態を示す動作タイミングチャートである。同図の左側に工程番号１〜３とその工程で使われる機械（ユニット）名称と、それらの状態（稼動中、待機中）を示している。その下方に各機械の稼動状態に関する信号Ｘ１〜Ｘ１５，Ｙ１〜Ｙ１５と、それらの信号の意味するもの（信号名称）、各信号の状態を示している。そしてそれらの右側に各機械、各信号の状態を示すタイミングチャートを示す。タイミングチャートの横軸は時間経過を示している。
【００２２】
次に１台のコントローラ１１０によりシーケンス制御される各装置（工程）の動作について図３の動作タイミングチャートを参照しながら説明する。まず、投入パレット２０２がセットされると、待機状態であった投入ユニット２０３は稼働を開始する。つまり投入ユニット２０３が稼働状態となる。待機状態であった投入ユニット２０３は稼働を開始する。つまり工程Ａが稼働状態となる。図３で見ると、工程Ａの投入ユニットの状態が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３０１）。この時、工程Ａが稼働中であることを示す信号の値１とその開始時刻がコントローラのメモリに記憶される。工程Ａが待機状態から稼働状態へ遷移するタイミングは、本実施形態においては投入パレットがセットされたタイミングを開始タイミングとしたが、これに限るものではない。例えば、後述する投入ユニットの状態が稼働中（１）から待機中（０）へと遷移するタイミングからの時間で工程Ａを待機状態から稼働状態へ遷移させてもよい。
【００２３】
工程Ａ（投入ユニット２０３）が稼働状態になると、投入ユニット２０３に取り付けられ、ワークを把持するためのチャックＣ１を閉じる指令信号が発せられる（図３の信号Ｙ１が０→１）。同時に、指令信号Ｙ１の信号値１と指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。チャックＣ１を閉じる指令信号Ｙ１が発せられるとチャックＣ１が閉じ、パレット上のワーク２０１を把持し、チャックＣ１が閉じていることを検知するセンサＳ１が、チャックＣ１が閉じていることを検知する。すなわち、センサＳ１の信号の記号Ｘ１と、チャックＣ１が閉じられたことを示す信号の値が０→１（ＯＦＦ→ＯＮ）となり、その信号値と検知された時刻とがコントローラのメモリに記憶される。
【００２４】
チャックＣ１が閉じていることを検知すると、投入ユニット２０３であるロボットＲ１のＸ軸が旋回するように指令信号が発せられる。指令信号の記号Ｙ６が０→１となるパルス信号が発せられ、その信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。指令信号が発せられると、ロボットＲ１が旋回し、コンベア２０４上にワーク２０１が運ばれる。そして、ロボットＲ１の旋回位置が正常かどうかを検知するセンサＳ６（不図示）が正常であることを検知する（センサＳ６の信号の記号Ｘ６が１）。同時に、信号の値１と検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。ロボットＲ１の旋回位置が正常であることを検知すると、チャックＣ１を開く指令信号が発せられる（指令の信号の記号Ｙ２が０→１となるパルス信号）。同時に、信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。指令信号が発せられると、チャックＣ１が開き、コンベア２０４上にワーク２０１が置かれるとともに、チャックＣ１が開いていることを検知するセンサＳ２が、チャックＣ１が開いていることを検知する（センサＳ２の信号の記号Ｘ２の値が１）。同時に、信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。チャックＣ１が開いていることを検知すると、ワーク検出手段Ｗ１のセンサ２０５がコンベア２０４上に置かれたワーク２０１を検出する（センサ２０５の信号の記号Ｘ３の値が１）。この信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。ワーク２０１を検知すると、ロボットＲ１のＸ軸が旋回するように指令信号が発せられる（信号の記号Ｙ５が０→１となるパルス信号）。同時に、この信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。指令信号が発せられると、ロボットＲ１が戻り位置まで旋回する。そして、ロボットＲ１の戻り位置が正常かどうかを検知するセンサＳ５（不図示）が正常であることを検知する（センサＳ５の信号の記号Ｘ５の値が１）。同時に、信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。正常であることを検知すると、投入ユニット２０３は待機状態となる（投入ユニット２０３が待機中であることを示す信号の値０と、その時刻がコントローラのメモリに記憶される。図３で見ると、工程Ａの投入ユニットの状態が稼働中（１）から待機中（０）へと遷移する（同図中３０１）。
【００２５】
また、ワーク検出手段Ｗ１のセンサ２０５がコンベア上に運ばれたワーク２０１を検出すると、コンベア２０４が駆動し、ワーク２０１を搬送する。ワーク検出手段Ｗ２のセンサ２０６がワーク２０１を検出（センサ２０６の信号の記号Ｘ９の値が１）すると、コンベアは停止する。同時に、信号の値１と検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。
【００２６】
また、ワーク検出手段Ｗ２のセンサ２０６がワーク２０１を検出すると、待機状態であった投入ユニット２０３が稼働を再開する（投入ユニット２０３が稼働中であることを示す信号の値が０→１）。図３で見ると、工程Ａ（投入ユニット）が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３０２）。この信号の値１とその時刻（稼働開始時刻）とがコントローラのメモリに記憶され、前述した動作が繰り返される。
【００２７】
また、待機状態であった接着剤塗布ユニット２０７が稼働を開始する。つまり、工程Ｂが、稼働状態となる。図３で見ると、工程番号Ｂの塗布ユニットの状態が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３１１）。同時に、工程Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）が稼働中であることを示す信号の値１と、その時刻（稼働開始時刻）がコントローラのメモリに記憶される。また、ワーク２０１を検出すると、接着剤塗布ユニット２０７のディスペンサをＸ軸方向に前進させる指令信号（指令の信号の記号Ｙ７の値が１）およびディスペンサの吐出を指令する指令信号（Ｙ９の値が１）が発せられる。同時に、指令信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。これにより、接着剤塗布ユニットのディスペンサは、接着剤を吐出させながらＸ軸を前進しワーク２０１に接着剤を塗布する。そして、Ｘ軸の前進位置を検知するセンサＳ７（不図示）がディスペンサを検知する（センサＳ７の信号の記号Ｘ７の値が１）。この信号の値１と検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。センサがディスペンサを検知すると、ディスペンサの吐出を指令する指令信号Ｙ９が吐出を指令する信号の値１から停止させる信号の値０に遷移する。指令信号が１から０に変化すると、信号の値０と、０に遷移した時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、Ｘ軸を後退させる指令信号が発せられる（指令の信号の記号Ｙ８の値が１）。同時に、その信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。そして、接着剤塗布ユニットのディスペンサはＸ軸方向に後退する。Ｘ軸の後退位置を検知するセンサＳ８（不図示）がディスペンサを検知（センサＳ８の信号の記号Ｘ８の値が１。検知すると、信号の値１と検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、接着剤塗布ユニット２０７は待機状態となり、接着剤塗布ユニット２０７（第二機械）が待機中であることを示す信号の値０とその時刻がコントローラのメモリに記憶される。図３で見ると、工程Ｂ（塗布ユニット）が稼動中（１）から待機中（０）へと遷移する（同図中３１１）。
【００２８】
工程Ｂと工程Ａが共に待機状態になると、コンベア２０４が駆動し、ワーク２０１を搬送する。そして、ワーク検出手段Ｗ３のセンサ２０８がワークを検出する（センサ２０８の信号の記号Ｘ１３の値が１）。ワークを検出すると、信号の値１と、検出された時刻がコントローラのメモリに記憶される。また、ワーク検出手段Ｗ２のセンサ２０６もワークを検出する（センサ２０６の信号の記号Ｘ９の値が１）。検知すると、信号の値１と検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、コンベアは停止する。
【００２９】
また、ワーク検出手段Ｗ３のセンサ２０８がワーク２０１を検出すると、待機状態であった工程Ａが稼働を再開する。図３で見ると、工程Ａの投入ユニットの状態が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３０３）。そして、工程Ａ（投入ユニット２０３）が稼働中であることを示す信号の値１と、その時刻（稼働開始時刻）がコントローラのメモリに記憶され、前述した動作が繰り返される。このように、工程Ａは、待機時間を挟みながら繰り返し稼働される。つまり、待機時間の後、稼働を開始する。
【００３０】
それとともに、待機状態であった工程Ｂが稼働を開始する。つまり、接着剤塗布ユニット２０７が、稼働状態となる。図３で見ると、工程番号Ｂの塗布ユニットの状態が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３１２）。同時に、工程Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）の信号の値１と、その時刻（稼働開始時刻）がコントローラのメモリに記憶され、前述した動作が繰り返される。このように、工程Ｂは、待機時間を挟みながら繰り返し稼働される。つまり、待機時間の後、稼働を開始する。
【００３１】
また、ワーク検出手段Ｗ３のセンサ２０８がワークを検出すると、待機状態であった工程Ｃ（排出ユニット２０９）が稼働を開始する。そして、工程Ｃ（排出ユニット２０９）が稼働中であることを示す信号の値（本実施形態においては１）と、その時刻（稼働開始時刻）と、がコントローラのメモリに記憶される。
【００３２】
それとともに、待機状態であった排出ユニット２０９が稼働を開始する。つまり、工程Ｃが、稼働状態となる。図３で見ると、工程番号Ｃの排出ユニットの状態が待機中（０）から稼動中（１）へと遷移する（同図中３２１）。同時に、工程Ｃ（排出ユニット２０９）の信号の値１と、その時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、排出ユニット２０９のチャックＣ２を閉じる指令信号が発せられる（指令信号の記号Ｙ１０が１）。同時に、信号の値１とその時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、チャックＣ２が閉じ、コンベア上のワーク２０１を把持し、チャックＣ２が閉じていることを検知するセンサＳ１０が、チャック２が閉じていることを検知するセンサＳ１０の信号の記号Ｘ１０が１）。同時に信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、排出ユニットであるロボットＲ２のＩ軸が旋回するように指令信号が発せられる（指令の信号の記号Ｙ１３が１）。同時に信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、ロボットＲ２のＩ軸が旋回し、排出パレット２１０上にワーク２０１が運ばれる。ロボットＲ２の旋回位置が正常かどうかを検知するセンサＳ１５（不図示）が正常であることを検知する（センサの信号の記号Ｘ１５が１）。信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、チャックＣ２を開く指令信号が発せられる（指令の信号の記号Ｙ１１が１）。同時に、信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、チャックＣ２が開き、排出パレット２１０上にワーク２０１が置かれるとともに、チャックＣ２が開いていることを検知するセンサＳ１１が、チャック２が開いていることを検知する（センサの信号の記号Ｘ１１が１）。同時に、信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。検知すると、ロボットＲ２のＩ軸が旋回するように指令信号が発せられる（指令の信号の記号Ｙ１２が１）。同時に、信号の値１と、指令信号が発せられた時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、ロボットＲ２のＩ軸が戻り位置まで旋回する。そして、ロボット２の戻り位置が正常かどうかを検知するセンサＳ１４（不図示）が正常であることを検知する（センサの信号の記号Ｘ１４が１）。同時に信号の値１と、検知された時刻がコントローラのメモリに記憶される。それとともに、工程Ｃ（排出ユニット２０９）は待機状態となる。図３で見ると、工程番号Ｃの排出ユニットの状態が稼動中（１）から待機中（０）へと遷移する（同図中３２１）。同時に、工程Ｃ（排出ユニット２０９）の信号の値０と、その時刻がコントローラのメモリに記憶される。
【００３３】
本実施形態においては、物品を製造するための部品（ワーク）に対してそれぞれの工程（工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃ）が塗布あるいは搬送を行なう期間を１サイクルと呼ぶことにする。
【００３４】
コンベア上にワークの無い状態から生産ラインが動作を開始すると、最初のサイクルでは工程Ａ（投入ユニット２０３）のみ稼働する。２サイクル目は工程Ａ（投入ユニット２０３）と工程Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）が稼働する。３サイクル目はすべてのユニット工程Ａ（投入ユニット２０３）と工程Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）と工程Ｃ（排出ユニット２０９）が稼働する。
【００３５】
３サイクル目以降は投入パレット２０２内のワークが無くなるまで全てのユニットが稼働する。投入パレット２０２内のワークが無くなると投入ユニット２０２が稼働しなくなる（待機中の時間が所定の値以上になる）。次のサイクルでワークが供給されなくなった接着剤塗布ユニット２０７が稼働しなくなり、次のサイクルでワークが供給されなくなった排出ユニット２０９が稼働しなくなる（待機中の時間が所定の値以上になる）。
【００３６】
各装置（工程）は投入パレット内の初期ワーク数をＮ個とすると、投入パレット内のワークが無くなり、全てのユニットが稼働しなくなる（待機中の時間が所定の値以上になる）までＮ回のサイクル動作を行うことになる。つまり、各装置（工程）は、待機時間を挟みながら繰り返し稼働される。言い換えれば、各装置（工程）は、待機時間の後、稼働を開始する。
【００３７】
コントローラ１１０の記録処理部１１４はコントローラ１１０のメモリに逐一記憶される各装置（工程）の稼働状態と信号をコントローラ１１０の処理クロックに合わせて読み取り、監視装置へ送信する。監視装置は、送信された各装置（工程）の稼働状態や信号を受信し、その記憶部に、各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２として記憶する。図２の生産ラインは、コンベア３０３上にワークが無い状態から投入パレットがセットされる。そして、投入ユニット内のワークが全て無くなり全てのユニットが稼働しなくなるまで（待機中の時間が所定の値以上になるまで）の各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２が記録される。
【００３８】
次に、この記憶された各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２を用いて、機械を監視する監視装置１２０について、図１〜図３を用いて説明する。
【００３９】
監視装置１２０は、各装置（工程）の機械を監視する条件を作成するプログラムと、各装置（工程）の機械を監視するプログラムとを有している。まず、各装置（工程）の機械を監視する条件を作成するためのプログラムについて説明する。各装置（工程）の機械を監視する条件を作成するためのプログラムは分析処理部１４１と判定作成処理部１４２を有している。
【００４０】
分析処理部１４１は、生産ラインを構成する各装置（工程）の機械がどの信号を使用しているか自動で判別する役割を持つ。監視部の記憶部へ格納される各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２から、生産ライン１００を構成する各装置（工程）の稼働状態で使用している信号を自動で判別し、その結果を使用信号リスト１３３として記録する。
【００４１】
生産ラインではワークに対して順番に作業を行うため、ワークが無い状態からすべての機械にワークが到着するまでは、段階的に稼働を開始する機械が増えていく。つまり、待機中を示す信号の値が記憶されていた機械が、順番に稼働中を示す信号の値が記憶されるようになることを利用して、各装置（工程）で使用している信号を判別していく。
【００４２】
まず例えば作業者が監視装置１２０へ入力手段（不図示）を用いて指示を入力することにより、分析処理部１４１は動作を開始する。最初に分析処理部１４１は分析する期間の入力を作業者へ求める。その際、例えば生産ラインにワークが無く各装置（工程）が停止している状態（待機中を示す値が記憶されている状態）から、ワークが生産ラインに投入され、完成品が排出されるまでの期間を含んだ期間を作業者が入力するとする。分析処理部１４１は指定された期間の各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２を読み込み、必要なデータを抽出して分析を開始する。
【００４３】
分析処理部１４１は各装置（工程）の稼働状態１３１が同じ番号で連続している部分を１つの稼働状態と判断する。図３は、記憶された各装置（工程）の稼働状態１３１と信号１３２の値を示したグラフである。例えば、具体的には、縦に工程番号あるいは信号記号を並べ、横軸に時刻（時間）をとり、工程番号あるいは信号記号ごとの信号を時系列であらわす。
【００４４】
図３において、３０１、３０２、３０３は、工程番号Ａの投入ユニットが稼働している時間を表している。３０１は、１回目の稼働時間、３０２は、２回目の稼働時間、３０３は、３回目の稼働時間を示している。同様に、３１１、３１２は、工程番号Ｂの接着剤塗布ユニットが稼働している時間を表している。３１１は、１回目の稼働時間、３１２は、２回目の稼働時間を示している。また、３２１は、工程番号Ｃの排出ユニットが稼働している時間を表している。３２１は，１回目の稼働時間を示している。ここで、稼働時間とは、待機中（０）から稼動中（１）へ遷移した時刻から、稼動中（１）から待機中（０）へ遷移した時刻までの時間である。
【００４５】
分析処理部１４１は同一の工程番号であって同一の回の稼働時間内に、稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がある信号の記号を、その工程で使用している信号記号として抽出する。そして、図４に示すような使用信号リスト１３３を作成する。
【００４６】
図３の工程番号Ｃ（排出ユニット）の１回目の稼働時間３２１のように、全ての工程（工程番号Ａ〜Ｃ）が動作しているときの信号の値から、それぞれの工程で使用している機械の信号を判別することは容易ではない。しかし、稼働し始める工程で使用している機械が段階的に増えることを活用すると、正確に信号の記号と工程の関連性を見つけることができる。
【００４７】
つまり、図３の３０１で示す工程番号Ａ（投入ユニット２０３）の１回目の稼働時間に着目すると工程番号Ａ（投入ユニット）だけが稼働している状態である。その期間内に信号の値が稼働状態を示すＯＮ（１）と待機状態を示すＯＦＦ（０）の変化を有していると投入ユニットで使用している信号だとわかる。図３の工程番号Ａ（投入ユニット）の１回目の稼働時間３０１で稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がある信号は領域３０４と領域３０５内にある信号である。つまり、信号記号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ６、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ５、Ｙ６が工程Ａ（投入ユニット２０３）で使用される信号だとわかる。次に３０２で示す工程番号Ａ（投入ユニット）の２回目の稼働時間に着目すると、投入ユニット２０３だけではなく工程Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）も稼働している。投入ユニット２０３だけ稼働している工程番号Ａの１回目の稼働時間３０１との差に着目すると工程番号Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）で使用する信号がわかる。つまり、稼働時間３０１では稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がない。しかし、稼働時間３１１では稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がある信号が工程番号Ｂ（接着剤塗布ユニット２０７）で使用されているものであることがわかる。これは、領域３１３と領域３１４内にある信号であり、信号記号Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９が接着剤塗布ユニット２０７で使用されている信号であることがわかる。
【００４８】
同様に工程番号Ｃ（排出ユニット）の１回目の稼働時間３２１と、工程番号Ａ（投入ユニット）の２回目の稼働時間３０２の２つの稼働時間における信号の差に着目すると、工程番号Ｃ（排出ユニット２０９）で使用している信号が判明する。稼働時間３０２では稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がなく、稼働時間３２１では稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がある信号は、工程番号Ｃ（排出ユニット３０５）で使用している信号である。つまり、領域３２２と領域３２３内にある信号であり、稼働状態を示す信号の値がＯＮ（１）とＯＦＦ（０）の変化がある信号は、信号記号Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１５、Ｙ１０、Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３であるとわかる。
【００４９】
このように求めた工程の稼働状態と信号との関連性は使用信号リスト１３３として保存される。本実施形態では、使用信号リスト１３３は図４のようになる。
【００５０】
このように、生産ラインでは段階的に動作する機械が増えることと、機械で使用する信号は機械の稼働中にしかＯＮまたはＯＦＦの変化が起きないことを利用して、各機械の稼働状態で、各機械で使用されている信号を判別する。
【００５１】
あるいは、生産ラインのすべての工程が稼働している状態（ワークが有る状態）から、全てのワークが排出されるまでの期間を作業者が分析処理部１４１へ入力してもよい。つまり、生産ラインではすべての工程が稼働している状態（ワークが有る状態）から、ライン先頭でのワーク投入を停止し、全てのワークが排出されるまでの間、段階的に動作する機械が減少する。この期間のデータを用いても、前記の実施形態の図３のデータを時間的に遡ったものと同様に各装置（工程）で使用する信号の判別は可能である。そのため、生産ラインのすべての工程が稼働している状態（ワークが有る状態）から、ワーク投入を停止し、全てのワークが排出されるまでの期間を作業者が分析処理部１４１へ入力してもよい。
【００５２】
また、生産ラインでは複数の機械が同じようなタイミングで動作する場合がある。例えば接着剤塗布ユニット３０４が１台ではなく２台あり、１つのワークに対して同時に接着剤の塗布を行う場合がある。その場合は、前記の手法では接着剤塗布ユニットの１台目あるいは２台目で使用していることまではわかるが、１台目のユニットの信号か２台目のユニットの信号か判別できない。
【００５３】
このような、複数の機械が同じようなタイミングで動作するときの信号を判別する方法の一例について次に説明する。
【００５４】
各センサ（Ｓ１、Ｓ２、２０５、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、２０６、Ｓ１０、Ｓ１１、２０８、Ｓ１４、Ｓ１５）は反応速度や制御信号の伝達時間、機械の摺動抵抗など様々な要因によって、センサのＯＮ、ＯＦＦのタイミングにわずかな変化が生まれる。同じ機械でも全く同じタイミングで動作すると限らない。そして信号を使用している機械は稼働状態の遷移にセンサのＯＮを使用しているので、稼働状態の終了タイミングと信号のＯＮタイミングのずれが小さい傾向がある。これにより機械を絞り込み、図３の３３１で示される「信号がＯＮしたタイミングから稼働状態が終了するまでの時間」を複数サイクル計測し、その時間の偏差が最も小さくなる稼働状態が信号を使用している機械と判断する。このようにすることで複数の機械が同じようなタイミングで動作するときも各機械の各機械稼働状態で使用している信号を判別することができる。
【００５５】
次に機械の監視条件を作成する方法について図１、図４、図５、図６を参照しながら説明する。
【００５６】
図１の判定作成処理部１４２へ作業者が判定作成を指示することで、監視条件の作成が開始される。判定作成処理部１４２は図４で示す信号使用リストを参照し、図７で示される判定条件を作成していく。以下にその過程を説明する。
【００５７】
信号使用リストの一行に対して判定条件は複数設定することができる。信号の正常／異常を判定する方法として、本実施形態では判定条件は信号のＯＮタイミングとＯＦＦタイミングを使用する例を示す。
【００５８】
ここで、信号のＯＮタイミングとＯＦＦタイミングとは、工程稼働中（１）になってから信号がＯＮ（１）またはＯＦＦ（０）するまでの時間を示す。図５は、図３の、工程番号Ａ（投入ユニット２０３）で使用される信号記号だけを抜き出して、複数サイクル分記載したものである。図５において、ｔ１、ｔ２、ｔｎがＯＮタイミング、図５のＴ１，Ｔ２，ＴｎがＯＦＦタイミングを表している。具体的には、図５のｔ１は信号Ｘ１の１サイクル目のＯＮタイミングを表し、図５のｔｎは信号Ｘ１のｎサイクル目のＯＮタイミングを表している。図５のＴ１は信号Ｘ１の１サイクル目のＯＦＦタイミングを表し、図５のＴｎは信号Ｘ１のｎサイクル目のＯＦＦタイミングを表している。
【００５９】
ところで各センサは反応速度や制御信号の伝達時間、または機械の摺動抵抗など様々な要因によりセンサのＯＮまたはＯＦＦタイミングにわずかな変化が生まれる。そこで複数サイクルの測定値の統計量を用いることで、正常時のばらつきを許容する判定閾値を算出する。
【００６０】
図１の判定作成処理部１４２は監視条件の作成を開始すると、作業者に期間の入力を求める。そこで正常に図５で示されるような複数サイクルの工程を動作した期間を作業者が指定する。指定された期間の稼働状態１３１と信号１３２を判定作成処理部１４２が読み込む。
【００６１】
使用信号リスト図４の最初の行を例に説明する。最初の行の信号記号はＸ１で、工程Ａ（投入ユニット）で使用されていることが使用信号リストからわかる。そこで、図５のように読み込んだ稼働状態と信号より、ＯＮタイミングｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎとＯＦＦタイミングＴ１、Ｔ２、・・・Ｔｎを求める。具体的には、稼働開始時刻からＯＮタイミングの時刻までの時間、稼働開始時刻からＯＦＦタイミングまでの時間を求める。求めた結果を図６に示す。ここで図６の最初の行は図４の信号Ｘ１に対して複数サイクルのＯＮタイミングとＯＦＦタイミングを表している。
【００６２】
すべてのサイクルについて、ＯＮタイミングとＯＦＦタイミングそれぞれで全サイクルの平均値と偏差を項目毎に算出する。次に閾値の上下限を例えば、平均値±６×偏差で算出する。この閾値の範囲内であれば正常信号として記録され、超えれば異常信号として記録される。使用信号リストの項目に対してすべての閾値を演算したら、判定条件および判定閾値として図７のようにリスト化しておく。図７の判定条件および判定閾値の表は図１における判定条件１３４としてもよい。
【００６３】
ところで、各装置（工程）の稼働状態に関して本実施形態では、機械がワークに作業を行う稼働中の期間は１、機械がワークの到着を待つ待機中の状態を０と２つの値をとるものを一例として示している。しかし、各装置（工程）の動作パターン毎に別の値を取ることもできる。例えば、１つの生産ラインで複数の機種の製品を生産する場合に機種毎に稼働状態を分け、機種Ａに作業を行う間は稼働状態１、機種Ｂに対して作業を行う間は稼働状態２、ワークの到着を待つ待機状態を０というように設定してもよい。そのようにすることで機種毎に機械の動作パターンが変わり信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングが変わるような場合でも、容易に機械の動作パターン毎に監視状態を設定することができる。
【００６４】
次に生産ラインを監視するプログラム、判定処理部１４３と表示処理部１４４について説明する。
【００６５】
判定処理部１４３は判定条件１３４が作成されると、自動的に動作を開始する。新しい稼働状態１３１や信号１３２が監視システム１２０に記録されると、判定処理部１４３が判定条件１３４に基づき信号の判定を行う。閾値を超えると、異常信号として、異常の発生時刻、異常の発生した信号記号を異常の発生が検出された履歴（異常発生履歴）１３５として記憶部に記録する。
【００６６】
表示処理部１４４は異常の発生を作業者へ通知する役割を持つ。表示処理部１４４は異常発生履歴１３５が更新されると、異常発生履歴１３５と工程の稼働状態１３１と信号１３２と判定条件１３４とを視覚的にわかりやすいチャートに編集し、表示部１６０に表示する。
【００６７】
次に生産ラインを監視する方法について図１、図８を参照しながら説明する。
【００６８】
図１の判定条件１３４が監視装置１２０に記録されると、監視システム１２０は信号１３２の監視を開始する。判定処理部１４３が定期的に動作を行い、判定条件１３４に基づき信号１３２が閾値を超えた場合は、閾値を超えた時刻と工程番号と信号記号を異常発生履歴１３５として記録する。
【００６９】
表示処理部１４４は、異常発生履歴１３５を表示部１６０へ表示する画面を更新し、異常の発生を作業者へ通知する。図８は表示処理部１４４が表示部１６０に表示する画面の一例を示している。図８の８０１は現在表示している異常発生履歴の期間を表している。本実施形態では画面を更新した日時より所定の期間（例えば過去１週間分）の異常発生履歴を表示するように設定されている。図８の８０２は８０１で表される表示期間の異常発生履歴１３５を表形式で表示している。
【００７０】
作業者は８０２の異常発生履歴を確認し、異常の発生状況を把握する。次に８０２で詳細を調査する異常発生履歴を選択する。作業者が選択すると、画面下部に異常発生時の工程の稼働状態と信号とをチャート形式で表示する。図８の８０３はチャート形式で表示する各装置（工程）を選択する手段（一例としてタブ）が画面に表示されている。図８の８０４は各装置（工程）の稼働状態をバーチャートで表しており、バーが無い部分は待機（０）状態を表している。図８の８０５は信号がＯＮ（１）の状態をバーチャートで表しており、バーが無い部分はＯＦＦ（０）を表している。図８の８０６と８０７は図１の判定条件１３４の閾値（判定閾値）を視覚的に表している。図８の８０６は破線で信号ＯＮタイミングの正常範囲を示しており、図８の８０７は破線で信号ＯＦＦタイミングの正常範囲を示している。図８の８０８は信号ＯＮタイミングｔが破線内に収まっておらず、異常となった箇所を表している。異常となった箇所をわかりやすくするため、８０８の破線は他とは異なる色を使用し判別をしやすくしてもよい。画面に表示された各装置（工程）を選択する手段から各装置（工程）を選択することによって、各装置（工程）のそれぞれで使用される信号記号、信号名、および／またはバーチャートが表示される。図８では、各装置（工程）を選択する手段として、タブを用いる例を記載したが、これに限るものではない。例えば、プルダウンメニューから選択するようにすることも可能である。
【００７１】
このように異常の発生履歴を表形式で表示することで異常発生時にすぐに気が付くことができる。また、各装置（工程）の稼働状態と信号とチャート形式で表示することにより、異常の発生状況を把握することができ、原因の絞り込みを容易に行うことができる。
【００７２】
また、作業者は通常通り生産ラインを稼働させ、監視システムへ機械で使用している信号を判別するための期間と、判定閾値を決定するための期間とを指定するだけで、機械数や信号数が増えても容易に監視システムを構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
工場等で使用される生産ラインに用いられる生産システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００  生産ライン
１０１  装置（工程）Ａ
１０２  装置（工程）Ｂ
１０３  装置（工程）Ｃ
１１０  制御機器（ＰＬＣ）
１１１  記録処理部
１２０  監視装置（コンピュータ）
１３１  機械稼働状態
１３２  信号
１３３  使用信号リスト
１３４  判定条件
１３５  異常発生履歴
１４１  分析処理部
１４２  判定作成処理部
１４３  判定処理部
１４４  表示処理部
１５０  入力部
１６０  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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