(57)【要約】【課題】  システムレイアウトの変更に柔軟に対応でき、かつ、効率のよいワークの搬送を実現すること。【解決手段】  複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報に基づいて、搬入予定箇所と搬出予定箇所との間の搬送経路の候補を複数設定し、設定した複数の搬送経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの搬送経路を選択する。【選択図】  図１
2006312514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の搬入箇所と複数の搬出箇所との間を結ぶ複数のワーク搬送ユニットを備えたワーク搬送システムにおいて、
前記複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報を蓄積したレイアウト情報データベースと、
前記レイアウト情報に基づいて、前記複数の搬入箇所と前記複数の搬出箇所とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、前記ワークを通過させる前記ワーク搬送ユニットの経路を設定する経路設定手段と、
を備え、
前記経路設定手段は、
前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間の前記経路の候補を複数設定する候補設定手段と、
前記候補設定手段により設定された複数の前記経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択する経路選択手段と、
を備えたことを特徴とするワーク搬送システム。
【請求項２】
前記候補設定手段は、
前記複数のワーク搬送ユニットのうち、前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間でワークが通過可能な前記ワーク搬送ユニットを経由箇所とし、各々の前記経由箇所毎に最短となる経路を前記経路の候補として設定することを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送システム。
【請求項３】
前記経路選択手段は、
ワークの搬送時間に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク搬送システム。
【請求項４】
前記経路選択手段は、
前記経路の各候補について、他のワークとの干渉がない場合の搬送時間と、既に前記経路が設定されている他のワークとの干渉を回避する待機時間を含めた場合の搬送時間と、に基づく経路選択評価値を算出し、
前記経路選択評価値に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク搬送システム。
【請求項５】
更に、
前記経路設定手段により設定された前記経路によって、搬送予定開始時刻にワークの搬送を開始するか否かを判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、
前記経路設定手段により設定された前記経路によりワークを搬送した場合における、他のワークとの干渉がない場合の搬送時間と、既に前記経路が設定されている他のワークとの干渉を回避する待機時間を含めた場合の搬送時間と、に基づく搬送開始評価値を算出し、
前記搬送開始評価値に基づいて、搬送予定開始時刻にワークの搬送を開始するか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項６】
前記レイアウト情報データベースには、更に、各々の前記ワーク搬送ユニットによるワークの搬送時間が蓄積されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項７】
更に、
前記経路設定手段により前記経路が設定された各ワーク毎に、そのワークの搬送開始予定時刻と、そのワークの前記経路上の各々の前記ワーク搬送ユニットの通過予定時刻と、が蓄積されたデータベースを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項８】
更に、
前記経路設定手段により設定された経路によりワークを搬送するように前記ワーク搬送ユニットを制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記経路設定手段により先に前記経路が設定されたワークが、後に前記経路が設定されたワークよりも優先して搬送されるように、前記ワーク搬送ユニットを制御することを特徴とする請求項８に記載のワーク搬送システム。
【請求項１０】
前記複数のワーク搬送ユニットが、
ワークを一方向に搬送する複数のワーク搬送ユニットと、ワークの搬送方向を変更可能な複数のワーク搬送ユニットと、から構成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項１１】
前記レイアウト情報は、各々の前記ワーク搬送ユニット及び前記ワーク搬送ユニット間におけるワークの搬送方向を示す情報であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のワーク搬送システム。
【請求項１２】
複数の搬入箇所と複数の搬出箇所との間を結ぶ複数のワーク搬送ユニットを備えたワーク搬送システムについて、前記複数の搬入箇所と前記複数の搬出箇所とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、前記ワークを通過させる前記ワーク搬送ユニットの経路を設定する経路設定方法であって、
前記複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報に基づいて、前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間の前記経路の候補を複数設定する候補設定工程と、
前記候補設定工程により設定された複数の前記経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択する経路選択工程と、
を備えたことを特徴とする経路設定方法。
【請求項１３】
複数の搬入箇所と複数の搬出箇所との間を結ぶ複数のワーク搬送ユニットを備えたワーク搬送システムについて、前記複数の搬入箇所と前記複数の搬出箇所とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、前記ワークを通過させる前記ワーク搬送ユニットの経路の設定処理をコンピュータに実行させる経路設定プログラムであって、
前記複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報に基づいて、前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間の前記経路の候補を複数設定する候補設定工程と、
前記候補設定工程により設定された複数の前記経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択する経路選択工程と、
をコンピュータに実行させる経路設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種の生産設備に適用可能なワークの搬送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造システム等の生産設備においては、ワークである基板に対して複数種類の処理が行なわれる。このため、この種の生産設備においては複数の処理装置間においてワークを搬送することが必要となる。ワークの搬送方式としては、自動無人搬送車（ＡＧＶ）を用いたシステム（特許文献１等）、空中電車を用いたシステム、及び、コンベアのような固定設置型の搬送ユニットを用いたシステム、に大別される。
【０００３】
一方、この種の生産設備においては、多数のワークを処理すべく、搬送効率の向上が望まれる。搬送効率の向上は、複数の処理装置間でワークを搬送するにあたり、どの搬送経路を通って個々のワークを搬送するか否かに依存する。特許文献１にはＡＧＶの搬送経路の選択に関する技術が開示されている。また、特許文献２には一般的な経路探索手法（ダイキストラ法、デュアルダイキストラ法）が述べられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８０２１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ＡＧＶや空中電車を用いたシステムでは、特定のワークの搬送にこれらが一時的に占有される。従って、コンベアのような固定設置型の搬送ユニットを用いたしステムに比べて、大量のワークを並列的に搬送する搬送能力が劣る。また、ＡＧＶや空中電車は個々の装置のコストも固定設置型の搬送ユニットよりも高価になる傾向にあり、搬送能力向上のためにその台数を増やせばシステム全体としてのコストアップは免れず、更に、搬送経路選択を含めた搬送制御も複雑化する。
【０００６】
一方、固定設置型の搬送ユニットを用いたシステムでは搬送ユニットが固定設置されるため、その搬送制御は搬送ユニットのレイアウトに特化した制御が採用され、一般的には技術者の経験（過去の搬送システムの実働実績）に基づき決定される。しかし、近年では開発技術の急速な進展や消費者ニーズの多様化、製品寿命の短命化に伴い、生産方式が多品種少量生産に移行しつつある。このため、生産規模の拡大・縮小等に対応して生産設備全体が柔軟に変更できることが要求されている。この点につき、固定設置型の搬送ユニットを用いたシステムでは搬送ユニットのレイアウト変更や、或いは、一部の搬送ユニットに故障が生じた場合に、その都度、搬送制御を一から構築し直す必要があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、システムレイアウトの変更に柔軟に対応でき、かつ、効率のよいワークの搬送を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、複数の搬入箇所と複数の搬出箇所との間を結ぶ複数のワーク搬送ユニットを備えたワーク搬送システムにおいて、前記複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報を蓄積したレイアウト情報データベースと、前記レイアウト情報に基づいて、前記複数の搬入箇所と前記複数の搬出箇所とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、前記ワークを通過させる前記ワーク搬送ユニットの経路を設定する経路設定手段と、を備え、前記経路設定手段は、前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間の前記経路の候補を複数設定する候補設定手段と、前記候補設定手段により設定された複数の前記経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択する経路選択手段と、を備えたことを特徴とするワーク搬送システムが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、複数の搬入箇所と複数の搬出箇所との間を結ぶ複数のワーク搬送ユニットを備えたワーク搬送システムについて、前記複数の搬入箇所と前記複数の搬出箇所とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、前記ワークを通過させる前記ワーク搬送ユニットの経路を設定する経路設定方法であって、前記複数のワーク搬送ユニットのレイアウトを示すレイアウト情報に基づいて、前記搬入予定箇所と前記搬出予定箇所との間の前記経路の候補を複数設定する候補設定工程と、前記候補設定工程により設定された複数の前記経路の候補の中から、所定の条件に基づいて、いずれか一つの前記経路を選択する経路選択工程と、を備えたことを特徴とする経路設定方法、並びに、このような経路の設定処理をコンピュータに実行させる経路設定プログラムが提供される。
【００１０】
本発明においては、前記レイアウト情報に基づきワークの搬送経路が設定される。従って、システムのレイアウト変更が生じた場合には実質的に前記レイアウト情報を修正すれば足りる。従って、システムレイアウトの変更に柔軟に対応できる。一方、ワークの搬送経路は最短経路が本来最適であるが、大量のワークを並列的に搬送する場合には、搬送されるワーク間での干渉により渋滞が生じ得るため、最短経路が最適とは限らない。本発明は、ワークの搬送経路の候補を複数設定し、所定の条件に基づいていずれか１つの経路を選択するので、ワークの渋滞等の回避を加味した経路選択が可能となり、実際のワークの搬送に即した、効率のよいワークの搬送を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べた通り、本発明によれば、システムレイアウトの変更に柔軟に対応でき、かつ、効率のよいワークの搬送が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜レイアウト＞
図１は本発明の一実施形態に係るワーク搬送システムにおけるワーク搬送ユニットのレイアウトを示す図である。同図において、処理装置Ａ乃至Ｅは搬送対象となるワークに対して所定の処理を施す装置群であり、それぞれ本実施形態においてワーク搬送ユニットＩ１乃至Ｉ４１及びＪ１乃至Ｊ２０（それぞれ総称するときはワーク搬送ユニットＩ、ワーク搬送ユニットＪという。）に対するワークの搬入箇所となる。処理装置ａ乃至ｅも搬送対象となるワークに対して所定の処理を施す装置群であり、それぞれ本実施形態においてワーク搬送ユニットＩ及びＪからのワークの搬出箇所となる。
【００１３】
図２（ａ）は本実施形態において搬送対象となるポッド１０の概略図である。本実施形態では基板１１をワークとして搬送するが、基板１１はポッド１０内に複数枚収納された状態で搬送し、ポッド１０毎に搬送される場合を想定する。ポッド１０は中空の箱状をなし、内部に複数枚の基板１１が収納される。処理装置Ａ乃至Ｅ及びａ乃至ｅはポッド１０が到着するとポッド１０を開封して内部の基板１１を取り出し、取り出した個々の基板１１に所定の処理を施す。処理が終了すると基板１１はポッド１０内に戻され、ポッド１０が封止されることになる。ポッド１０の側面には識別部１０ａが設けられている。
【００１４】
識別部１０ａはそのポッド１０内に収納されている基板１１を特定するためのワークＩＤが記録されている。本実施形態ではポッド１０内に収納されている複数枚の基板１１を一単位として共通のワークＩＤを付与することを前提とする。識別部１０ａは、例えば、バーコード等のように光で読み取り可能な方式、磁気で読み取り可能な方式、無線ＩＣタグのような無線通信で読み取り可能な方式等、ワークＩＤが読み取り可能であればいずれの方式で構成されていてもよい。
【００１５】
図１に戻り、ワーク搬送ユニットＩ及びＪはいずれも固定設置型の搬送ユニットであり、ワーク搬送ユニットＩはワークを図１の矢印の方向に一方向に搬送する搬送ユニットである。また、ワーク搬送ユニットＪはワークの搬送方向を変更可能な搬送ユニットである。例えば、ワーク搬送ユニットＪ１はワーク搬送ユニットＩ１から搬送されたワークを、ワーク搬送ユニットＩ２へその向きを変えずに搬送することもできるし、ワークの向きを９０度変更してワーク搬送ユニットＩ６へ搬送することもできる。
【００１６】
本実施形態では、機能的に大別すると、ワークを一方向に搬送する複数のワーク搬送ユニットＩと、ワークの搬送方向を変更可能な複数のワーク搬送ユニットＪと、の実質的に２種類の搬送ユニットの組合せにより、ワークの様々な搬送経路を実現するシステムが構成される。ワーク搬送ユニットの種類は無論複数種類採用可能であるが、ワーク搬送ユニットの種類を削減することはシステム全体のコストを抑制すると共にワークの搬送制御をより簡易なものとすることができる。
【００１７】
図２（ｂ）はワーク搬送ユニットＩの概略構成図である。本実施形態の場合、ワーク搬送ユニットＩはベルトコンベア式の搬送ユニットであり、無端のベルト２１と、不図示の駆動源により回転駆動される駆動ローラ２２と、アイドルローラ２３と、を備え、駆動ローラ２２の回転によりベルト２１を走行させることで、ベルト２１上のポッド１０を搬送する。ワーク搬送ユニットＩの搬入側となる端部にはセンサ２４ａが、搬出側となる端部にはセンサ２４ｂが、それぞれ配設されており、センサ２４ａ及びセンサ２４ｂはいずれもポッド１０の識別部１０ａからワークＩＤを読み取るセンサである。
【００１８】
図２（ｃ）はワーク搬送ユニットＪの概略構成図である。本実施形態の場合、ワーク搬送ユニットＪはベルトコンベア式の搬送ユニットであり、無端のベルト３１と、不図示の駆動源により回転駆動される駆動ローラ３２と、アイドルローラ３３と、を備え、駆動ローラ３２の回転によりベルト３１を走行させることで、ベルト３１上のポッド１０を搬送する。ワーク搬送ユニットＪの搬入側となる端部にはセンサ３４ａが、搬出側となる端部にはセンサ３４ｂが、それぞれ配設されており、センサ３４ａ及びセンサ３４ｂはいずれもポッド１０の識別部１０ａからワークＩＤを読み取るセンサである。また、ターンユニット３５は、その上部のベルトコンベア部分（３１乃至３４）全体を回転させ、ポッド１０の搬送方向を変更する。
【００１９】
なお、図１に示したレイアウトは一例であり、本実施形態に従えば、種々のレイアウトを採用でき、その変更も柔軟に行える。また、本実施形態では、処理装置Ａ乃至Ｅの装置群と処理装置ａ乃至ｅの装置群との間という２つの装置群間でワークを搬送する場合を想定するが、３以上の装置群間でワークを搬送するレイアウトを採用することも勿論可能である。また、処理装置群と自動倉庫との間でワークを搬送するレイアウト等、各種装置間でワークを搬送するレイアウトが採用可能である。
【００２０】
＜制御ブロック＞
図３は本実施形態のワーク搬送システムにおける制御系のブロック図である。本実施形態のワーク搬送システムは、上位サーバ１００と、搬送管理サーバ２００と、搬送制御サーバ３００と、を備え、これらは相互に有線又は無線の通信回線により情報通信可能に構成されている。
【００２１】
上位サーバ１００は各処理装置Ａ乃至Ｅ及びａ乃至ｅと、それぞれ有線又は無線の通信回線により情報通信可能に構成されている。処理装置Ａ乃至Ｅはワークに対する処理が終了してポッド１０を次工程へ搬送する状態に至った場合、上位サーバ１００に対して搬送要求を送信する。上位サーバ１００はワークの搬送要求に応じられる場合に搬送要求をした処理装置Ａ乃至Ｅに対して搬入指示（ワーク搬送ユニットＩへポッド１０を移載させる指示）を送信し、この搬入指示に応じて処理装置Ａ乃至Ｅは搬送ユニットＩへのポッド１０を移載する。また、ポッド１０の搬送が終了すると、搬送先の処理装置ａ乃至ｅに対して搬出指示（ワーク搬送ユニットＩからポッド１０を取得させる指示）を送信し、この搬出指示に応じて処理装置ａ乃至ｅは搬送ユニットＩからポッド１０を取得する。
【００２２】
処理工程ＤＢ（データベース。以下、同じ。）１０１は上位サーバ１００の内部又は外部のハードディスク等の記憶手段に構築され、処理装置Ａ乃至Ｅと処理装置ａ乃至ｅとの間のワークの搬送関係を示す処理工程情報を蓄積する。図４（ａ）は処理工程情報の例を示す図である。例えば、処理装置Ａを搬送元とするワーク、つまり、処理装置Ａでの処理を経た基板１１は次工程として処理装置ａ又はｂでの処理が予定されており、これらが搬送先として設定されている。なお、本実施形態ではワークの搬送関係が予め設定されている場合を想定するが、無論、状況に応じて当該設定が変更される場合もあり、また、ワークの搬送関係をワークの搬送時にその都度決定する方式も採用可能である。
【００２３】
次に、搬送管理サーバ２００は上位サーバ１００からのワークの搬送要求に対して、ポッド１０の搬送経路を設定する。また、ワークの搬送要求に対して搬送対象となるポッド１０の搬送を開始するか否かを判定し、その結果を上位サーバ１００へ送信する。更に、ポッド１０の搬送が終了した場合にはこれを搬送結果として上位サーバ１００へ送信する。
【００２４】
レイアウト情報ＤＢ２０１は搬送管理サーバ２００の内部又は外部のハードディスク等の記憶手段に構築され、ワーク搬送ユニットＩ及びＪのレイアウトを示すレイアウト情報を蓄積する。図４（ｂ）はレイアウト情報の例を示す図である。本実施形態の場合、レイアウト情報はレイアウト情報１と２とに大別されが、いずれも、後述する搬送経路の経路設定処理に応じたデータ形式が採用される。詳細には、本実施形態においては、ワーク搬送ユニットＩ及びＪのレイアウトは各ワーク搬送ユニットＩ及びＪの接続箇所、処理装置Ａ乃至Ｅからのワークの搬入端及び処理装置ａ乃至ｅへのワークの搬出端を示すノードで定義される。ワーク搬送ユニットＩ及びＪのレイアウトをノードで定義することにより、経路設定処理時の経路探索に適したデータ形式となる。図４（ｃ）は本実施形態におけるノードの説明図である。
【００２５】
ノードＮ１はワーク搬送ユニットＩ１の搬入端を示すノードであり、処理装置Ａからのワークの搬送の開始ノードとなる。ノードＮ１０はワーク搬送ユニットＩ５の搬出端を示すノードであり、処理装置ａへのワークの搬送の終了ノードとなる。ノードＮ２はワーク搬送ユニットＩ１とＪ１との接続箇所を示すノードである。このようにして、各ワーク搬送ユニットＩ及びＪの接続箇所、処理装置Ａ乃至Ｅからのワークの搬入端及び処理装置ａ乃至ｅへのワークの搬出端に対して、それぞれノードが割当てられる。
【００２６】
図４（ｂ）に戻り、レイアウト情報１には搬送元の処理装置Ａ乃至Ｅと、対応するノード（その処理装置に対応したワークの搬送の開始端となるノード）と、が対応付けられている。また、搬送先の処理装置ａ乃至ｅと、対応するノード（その処理装置に対応したワークの搬送の終了端となるノード）と、が対応付けられている。
【００２７】
レイアウト情報２には、各ワーク搬送ユニットＩ及びＪ、及び、各ワーク搬送ユニットＩ及びＪ間におけるワークの搬送方向がノードを用いて示されている。「開始ノード」とはワークの搬入側のノードを示し、「終了ノード」とはワークの搬出側のノードを示す。例えば、開始ノード：Ｎ１、終了ノード：Ｎ２とはワークがノードＮ１からノードＮ２へ向けて搬送され得ること（ここでは、ワーク搬送ユニットＩ１がワーク搬送ユニットＪ１へワークを搬送することに対応する）を意味する。また、例えば、開始ノード：Ｎ２、終了ノード：Ｎ１１とはワークがノードＮ２からノードＮ１１へ向けて搬送され得ること（ワーク搬送ユニットＪ１がワーク搬送ユニットＩ６へワークを搬送することに対応する）を意味する。
【００２８】
レイアウト情報２は、搬送経路として予定されている、全ての「開始ノード」と「終了ノード」との関係を定義する。搬送経路として予定されていない「開始ノード」と「終了ノード」との関係は無論定義されない。例えば、図１に示すようにワーク搬送ユニットＩ６は、ワーク搬送ユニットＪ１からのワークをワーク搬送ユニットＪ５へ搬送するが、その逆の搬送は予定されていない。従って、開始ノード：Ｎ１１、終了ノード：Ｎ３（或いはＮ２）となる関係（図４（ｃ）参照）は定義されない。
【００２９】
レイアウト情報ＤＢ２０１には、また、図４（ｂ）の「搬送時間」に示すように、各々のワーク搬送ユニットＩ及びＪによるワークの搬送時間が蓄積されている。例えば、開始ノード：Ｎ１と終了ノード：Ｎ２との間でワークはワーク搬送ユニットＩ１に搬送され（図４（ｃ）、「搬送時間」はワーク搬送ユニットＩ１によるワークの標準的な搬送時間を示している。
【００３０】
図３に戻り、搬送スケジュールＤＢ２０２は搬送管理サーバ２００の内部又は外部のハードディスク等の記憶手段に構築され、後述する処理により搬送経路が設定された各ワーク毎に、そのワークの搬送開始予定時刻と、そのワークの搬送経路上の各々のワーク搬送ユニットＩ及びＪの通過予定時刻と、を有する搬送スケジュール情報を蓄積する。個々の搬送スケジュール情報は、ワークの搬送経路が設定され、かつ、搬送開始と判定された場合に搬送スケジュールＤＢ２０２に登録され、搬送が終了すると消去される。
【００３１】
図５（ａ）は搬送スケジュール情報の例を示す図である。ワークＩＤにより特定される各ワーク（ポッド１０）単位に各ノードを通過する予定時刻が記録されている。ノード通過予定時刻のうち、搬送元の処理装置Ａ乃至Ｅに対応する、ワークの搬送の開始端となるノード（例えば、ノードＮ１）の通過予定時刻は搬送開始予定時刻となる。また、同図において「×」が付されたノードは、そのワークがそのノードを通過しないことを意味する。
【００３２】
図３に戻り、搬送制御サーバ３００は各ワーク搬送ユニットＩ及びＪと、それぞれ有線又は無線の通信回線により情報通信可能に構成されており、これらの動作を制御する。搬送スケジュールＤＢ３０１は搬送制御サーバ３００の内部又は外部のハードディスク等の記憶手段に構築され、上述した搬送スケジュールＤＢ２０２と同じ情報を蓄積する。搬送管理サーバ２００で生成された搬送スケジュール情報はワークの搬送指示と共に搬送制御サーバ３００へ送信され、搬送制御サーバ３００は受信した搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢに逐次格納する。搬送が終了したワークについては対応する搬送スケジュール情報を削除する。
【００３３】
ワーク搬送ユニットＩ及びＪはポッド１０の識別部１０ａをセンサ２４ａ及びｂ、３４ａ及びｂで読み取ると、その読み取り結果をワーク検知情報として搬送制御サーバ３００に送信する。ワーク検知情報を受信した搬送制御サーバ３００は搬送スケジュールＤＢ３０１を参照して制御内容を決定し、ワーク検知情報を送信したワーク搬送ユニットＩ、Ｊに対して制御命令を送信する。制御命令を受信したワーク搬送ユニットＩ及びＪは受信した制御命令に応じた動作を実行することになる。
【００３４】
＜各サーバの処理＞
＜上位サーバ１００＞
図６は上位サーバ１００が実行する処理を示すフローチャートである。Ｓ１００では、いずれかの処理装置Ａ乃至Ｅからワークの搬送要求を受信したか否かを判定する。処理装置Ａ乃至Ｅからのワークの搬送要求は搬送対象となるポッド１０の識別部１０ａに示されるワークＩＤと、搬送要求の主体となる処理装置Ａ乃至Ｅと、を特定して行なわれる。該当する場合はＳ１０１へ進み、該当しない場合はＳ１０３へ進む。
【００３５】
Ｓ１０１ではＳ１００で受信した搬送要求について、搬送管理サーバ２００へ送信する搬送要求の内容を設定する。ここでは、ワークＩＤ、搬送要求を行なった搬送元となる処理装置Ａ乃至Ｅ、搬送先の処理装置ａ乃至ｅ、搬送開始予定時刻を設定する。搬送先の処理装置ａ乃至ｅは処理工程ＤＢ１０１を参照して設定される。搬送開始予定時刻は予め定めたルール（例えば、現在時刻から数分後等）に従って設定することができる。Ｓ１０２ではＳ１０１で設定した内容と共に搬送管理サーバ２００へ搬送要求を送信する。
【００３６】
Ｓ１０３では搬送管理サーバ２００へ既に送信した搬送要求に対する応答（搬送許可）を搬送管理サーバ２００から受信したか否かを判定する。該当する場合はＳ１０４へ進み、該当しない場合はＳ１０５へ進む。Ｓ１０４ではＳ１０３で受信した搬送許可に対応して、その搬送許可の対象となる搬送要求を上位サーバ１００に対して送信した処理装置Ａ乃至Ｅに対して搬入指示（ワーク搬送ユニットＩへポッド１０を移載させる指示）を送信する。搬入指示は搬送開始予定時刻を特定して行なう。搬入指示を受信した処理装置Ａ乃至Ｅは搬送開始予定時刻になるとポッド１０をワーク搬送ユニットＩへ移載する。
【００３７】
Ｓ１０５では搬送管理サーバ２００へ既に送信した搬送要求に対する応答（搬送待ち指示）を搬送管理サーバ２００から受信したか否かを判定する。該当する場合はＳ１０１へ戻り、搬送要求を再度設定する（搬送開始予定時刻を変更する）。該当しない場合はＳ１０６へ進む。Ｓ１０６では搬送管理サーバ２００から搬送結果（ワークの搬送終了）を受信したか否かを判定する。搬送結果には搬送が終了したポッド１０の識別部１０ａに示されるワークＩＤと及び搬送先の処理装置ａ乃至ｅと、が含まれる。該当する場合はＳ１０７へ進み、該当しない場合はＳ１００へ戻る。
【００３８】
Ｓ１０７ではＳ１０６で受信した搬送結果に対応して、搬送先の処理装置ａ乃至ｅに対して搬出指示（ワーク搬送ユニットＩからポッド１０を取得させる指示）を送信する。搬出指示を受信した処理装置ａ乃至ｅはワーク搬送ユニットＩからポッド１０を取得する。Ｓ１０７の処理の後、Ｓ１００へ戻り、同様の処理が繰り返される。
【００３９】
＜搬送管理サーバ２００＞
図７（ａ）は搬送管理サーバ２００の割り込み処理を示すフローチャート、図７（ｂ）は搬送管理サーバ２００のメイン処理を示すフローチャートである。まず、割り込み処理から説明する。搬送管理サーバ２００は上位サーバ１００からの搬送要求を受信すると図７（ａ）に示す割り込み処理を実行する。
【００４０】
Ｓ２００では上位サーバ１００から受信した搬送要求を搬送管理サーバ２００内のメモリの所定の記憶領域（搬送要求記憶領域という）に保存する。図５（ｂ）は搬送要求記憶領域に保存される搬送要求の記憶態様を示す図である。受信した搬送要求はポインタにより示されたアドレスに保存される。保存後、ポインタは１つ移動する。
【００４１】
次に、搬送管理サーバ２００のメイン処理について図７（ｂ）を参照して説明する。Ｓ２１０では搬送要求記憶領域に搬送要求が保存されているか否かを判定する。該当する場合は最も古い搬送要求を選択（以下、選択搬送要求という。）してＳ２１１以下の処理を行なう。該当しない場合はＳ２２０へ進む。
【００４２】
Ｓ２１１では経路設定処理を行う。ここではレイアウト情報ＤＢ２０２に蓄積されたレイアウト情報に基づいて、処理装置Ａ乃至Ｅ（搬入箇所）と処理装置ａ乃至ｅ（搬出箇所）とのうち、ワークの搬送が要求された搬入予定箇所と搬出予定箇所との間で、ワークを通過させるワーク搬送ユニットＩ及びＪの搬送経路を設定する処理を行なう。また、選択搬送要求の対象であるワークについて搬送スケジュール情報を設定する。詳細は後述する。
【００４３】
Ｓ２１２では搬送開始判定処理を行なう。ここではＳ２１１で設定された搬送経路によって、搬送予定開始時刻にワークの搬送を開始するか否かを判定する処理を行なう。詳細は後述する。Ｓ２１３ではＳ２１２の処理の結果に基づき、選択搬送要求の対象であるワークを搬送の開始対象とするか否かを判定する。Ｓ２１３で搬送開始が設定された場合はＳ２１４へ進み、搬送待ちが設定された場合はＳ２１８へ進む。
【００４４】
Ｓ２１４では搬送スケジュールＤＢ２０２を更新し、Ｓ２１１で設定した搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢ２０２に追加する。Ｓ２１５では搬送制御サーバ３００へＳ２１１で設定した搬送スケジュール情報と共に、搬送指示を送信する。Ｓ２１６では上位サーバ１００へ選択搬送要求に関する搬送許可を送信する。Ｓ２１７では選択搬送要求を搬送要求記憶領域から削除する。Ｓ２１８では上位サーバ１００へ選択搬送要求に関する搬送待ち指示を送信する。搬送待ち指示により、選択搬送要求に対応するワークの搬送は一時見合わされることになる。Ｓ２１７では選択搬送要求を搬送要求記憶領域から削除する。
【００４５】
Ｓ２２０では搬送制御サーバ３００へ既に送信した搬送指示（Ｓ２１５）の対象となるワークの搬送結果（搬送終了）を受信したか否かを判定する。該当する場合はＳ２２１へ進み、該当しない場合はＳ２１０へ戻る。Ｓ２１１ではＳ２２０で受信したワークの搬送結果を上位サーバ１００へ送信する。Ｓ２２２では搬送スケジュールＤＢ２０２を更新し、Ｓ２２０で搬送結果を受信したワークの搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢ２０２から削除する。その後、Ｓ２１０へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【００４６】
＜経路設定処理＞
図８（ａ）はＳ２１１の経路設定処理を示すフローチャートである。Ｓ２３０では経路候補設定処理を行う。ここでは選択搬送要求についての搬入予定箇所と搬出予定箇所との間の搬送経路の候補を複数設定する。まず、選択搬送要求に示された搬送元の処理装置Ａ乃至Ｅに対応するノード（以下、始点ノードという）と、搬送先の処理装置ａ乃至ｅに対応するノード（以下、終点ノードという）と、をレイアウト情報ＤＢ２０１に蓄積されたレイアウト情報１（図４（ｂ））から特定する。次にレイアウト情報ＤＢ２０１に蓄積されたレイアウト情報２（図４（ｂ））に基づいて、始点ノードと終点ノードとを結ぶ経路探索を行なう。
【００４７】
経路探索アルゴリズムについては種々のものが採用でき、複数経路を探索できるアルゴリズムであれば何でもよいが、演算量が比較的少なくなるデュアルダイキストラ法が採用できる。デュアルダイキストラ法は周知の経路探索アルゴリズムであり（特許文献２等）、詳細は割愛するが、本実施形態では、ワーク搬送ユニットＩ及びＪのうち、搬入予定箇所と搬出予定箇所との間でワークが通過可能なワーク搬送ユニットを経由箇所とし、各々の経由箇所毎に最短となる経路を搬送経路の候補として設定することになり、その演算にはノードが用いられることになる。つまり、始点ノードと終点ノードとの間の搬送経路として設定可能な経路上に存在する任意のノードを経由箇所としてデュアルダイキストラ法を適用することになる。
【００４８】
次に、Ｓ２３１では経路選択処理を行なう。ここではＳ２３０により設定された複数の搬送経路の候補の中からいずれか１つの搬送経路を選択する処理を行なう。選択の条件は種々の条件が考えられるが、本実施形態ではワークを実際に搬送した時に予想される搬送時間に基づいて経路の選択を行なう。図８（ｂ）はＳ２３１は経路選択処理のフローチャートである。
【００４９】
Ｓ２４０ではＳ２３０で設定した複数の搬送経路毎に、他のワークとの干渉がない場合（干渉を無視した場合）の搬送時間を参照する。搬送時間はレイアウト情報ＤＢ２０１に蓄積されたレイアウト情報２（図４（ｂ））に基づいて算出する。つまり、搬送経路はレイアウト情報２の開始ノードと終了ノードとを複数種類組合せて構成されるので、各開始ノードと終了ノードとにおける搬送時間を順次加算することで算出できる。
【００５０】
Ｓ２４１ではＳ２３０で設定した複数の搬送経路毎に、他のワークとの干渉がない場合の、上述した搬送スケジュール情報を仮に設定する（仮搬送スケジュール情報という）。仮搬送スケジュール情報は、選択搬送要求のワークの搬送開始予定時刻に、搬送経路上の各ノードまでの搬送時間をレイアウト情報２（図４（ｂ））に基づいて加算していくことで各ノードの通過予定時刻を算出し、設定できる。
【００５１】
次に、Ｓ２４２ではＳ２４１で設定した各搬送経路毎の仮搬送スケジュール情報に基づいて、既に搬送経路が設定されている他のワークとの干渉を回避する待機時間を含めた場合の搬送時間を算出する。ここで、本実施形態では先に搬送経路が設定されたワークが後に搬送経路が設定されたワークよりも優先して搬送することを前提とする。つまり、あるワークとあるワークとが同じノードでかち合う場合は先に搬送経路が設定された方が優先され、後に搬送経路が設定された方は手前で一旦待機させる。この前提に基づき搬送スケジュール情報は設定され、その結果としてワーク搬送ユニットＩ及びＪは搬送制御サーバ３００により、先に搬送経路が設定されたワークが、後に搬送経路が設定されたワークよりも優先して搬送されるように制御されることになる。
【００５２】
しかして、Ｓ２４２では、搬送スケジュールＤＢ２０２に既に設定されている各搬送スケジュール情報を参照し、仮搬送スケジュール情報に設定されている各ノードの通過予定時刻を上流側から順番にチェックしていき、他のワークとの干渉が生じるか否かをチェックする。
【００５３】
例えば、仮搬送スケジュール情報にノードＮ２３を１０時１分２２秒に通過することが設定されていたとする。図５（ａ）の搬送スケジュール情報を参照すると、ワークＩＤ：１０６のワーク（ポッド１０）はノードＮ２３を１０時１分２０秒に通過することが設定されており、その差は２秒である。従って、ワークの干渉が生じるおそれがある。そこで、仮搬送スケジュール情報のノードＮ２３の通過予定時刻を修正し、干渉を生じない時刻、例えば、待機時間として３０秒を加算して１０時１分５０秒とする。ノードＮ２３よりも下流側のノードの通過予定時刻も３０秒ずつ加算されて修正される。同様にして各ノードの予定通過時刻をチェックし、仮搬送スケジュール情報を修正しいく。終点ノードまでの修正が終わると、始点ノードの搬送開始予定時刻と終点ノードの予定通過時刻との時間差が、その搬送経路の搬送時間となる。この処理を全ての搬送経路の候補について行い、各搬送経路の搬送時間を算出する。
【００５４】
次に、Ｓ２４３では搬送経路の各候補について算出したワークの干渉がない場合の搬送時間（Ｔｎｗとおく。）と、ワークの干渉を回避する待機時間を含めた場合の搬送時間（Ｔｗとおく。）とに基づいて、各候補の経路選択評価値を算出する。一般に搬送システムに多数のワークを連続的に投入すると、投入自体は可能であってもワークが互いに干渉し合って渋滞が発生し、渋滞が新たな渋滞を引き起こして最悪の場合、システム全体が停止する。本実施形態では、搬送経路の各候補の渋滞状況を以下に述べる経路選択評価値により評価し、最適な搬送経路を選択する。
【００５５】
本実施形態では、経路選択評価値は、Ｔｗ／Ｔｎｗを０〜１の範囲になるように正規化し（ここではシグモイド関数を用いる）、下式により求める。
【００５６】
経路選択評価値＝｛２／（１＋ｅ-a(Tw/Tnw-1)）｝−１
ａ：シグモイド関数の傾き
経路選択評価値は０〜１の範囲の値をとり、１に近づくほどその搬送経路が渋滞傾向にあることを示すことになる。
【００５７】
次に、Ｓ２４４ではＳ２４３で算出した経路選択評価値に基づき、搬送経路の候補の中から一つの搬送経路を選択する。本実施形態では経路選択評価値が最小の値となった搬送経路が選択される。搬送経路の選択はこの他にも、例えば、デュアルダイキストラ法等により定めた複数経路のうち、経路が短いものを幾つか選択し、その選択した中から経路選択評価値が最小の値となるものを最終的に選択することもできる。Ｓ２５５ではＳ２４４で選択した搬送経路の搬送スケジュール情報を設定する。搬送スケジュール情報はＳ２４１で仮設定し、Ｓ２４２の搬出時間の算出の過程で修正した仮搬送スケジュール情報を用いることができる。以上により経路選択処理は終了し、経路設定処理が終了する。
【００５８】
＜搬送開始判定処理＞
図８（ｃ）はＳ２１２の搬送開始判定処理のフローチャートである。Ｓ２６０ではＳ２４４で選択した搬送経路の経路選択評価値を搬送開始評価値として、これが所定値を超えるか否かを判定する。超える場合はＳ２６１へ進み搬送待ちを設定する。超えない場合はＳ２６２へ進み搬送開始を設定する。搬送開始評価値が所定値を超える場合は、最適なものとして選択された搬送経路も渋滞傾向にあるとして新たなワークの搬送を一時的に控え、渋滞が解消されるようにする趣旨である。以上により処理が終了する。
【００５９】
＜搬送制御サーバ３００＞
図９は搬送制御サーバ３００が実行する処理を示すフローチャートである。Ｓ３００ではワーク搬送ユニットＩ及びＪからワーク検知情報を受信したか否かを判定する。ワーク検知情報にはどのワーク搬送ユニットＩ及びＪのどのセンサで、どのポッド１０（ワークＩＤ）が検知されたかが含まれる。該当する場合はＳ３０１へ進み、該当しない場合はＳ３０６へ進む。
【００６０】
Ｓ３０１ではＳ３００で受信したワーク検知情報に基づいて、そのワーク検知情報を送信したワーク搬送ユニットＩ及びＪに対する制御内容を決定する。詳細には受信したワーク検知情報に含まれるワークＩＤに対応する搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢ３０１から読み出す。続いてワーク検知情報を送信したワーク搬送ユニットＩ及びＪと、識別部１０ａを読み取ったセンサ（２４ａ、２４ｂ、３４ａ、３４ｂ）と、からそのポッド１０が現在通過しているノードを特定し、そのノードの次のノード、及び、次のノードの通過予定時刻を搬送スケジュール情報から特定する。特定した次のノード、及び、その通過予定時刻から、制御内容（待ち時間の有無、搬送開始・終了、搬送方向）を決定する。
【００６１】
Ｓ３０２ではＳ３０１で決定した制御内容を実行させる制御命令を、ワーク検知情報を送信したワーク搬送ユニットＩ及びＪに送信する。Ｓ３０３ではＳ３０１で特定したポッド１０の現在のノードが、処理装置ａ乃至ｅへのワークの搬出端を示すノード（例えば、図４（ｃ）のノードＮ１０）であるか否かを判定する。該当する場合はＳ３０４へ進み、該当しない場合はＳ３０５へ進む。なお、該当する場合はワークが搬送先へ到達し、ワークの搬送が終了したことを意味する。
【００６２】
Ｓ３０４では搬送管理サーバ２００へ搬送結果（搬送終了）を送信する。搬送結果はワークＩＤを特定して行う。Ｓ３０５では搬送スケジュールＤＢ３０１を更新し、搬送が終了したワークの搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢ３０１から削除する。Ｓ３０６では搬送管理サーバ２００から搬送指示を受信したか否かを判定する。該当する場合はＳ３０７へ進み、該当しない場合はＳ３００に戻る。Ｓ３０７では搬送スケジュールＤＢ３０１を更新し、受信した搬送指示に示されたワークの搬送スケジュール情報を搬送スケジュールＤＢ３０１に追加する。その後Ｓ３００へ戻って同様の処理を繰り返す。
【００６３】
以上述べた通り、本実施形態のワーク搬送システムでは、レイアウト情報（図４（ｂ））に基づきワークの搬送経路が設定される。従って、生産規模の拡大・縮小や或いは一部のワーク搬送ユニットＩ及びＪに故障が生じる等によって、システムのレイアウト変更が生じた場合には実質的にレイアウト情報を修正すれば足りる。従って、システムレイアウトの変更に柔軟に対応できる。
【００６４】
特に、本実施形態ではレイアウト情報を搬送経路の経路設定処理に応じたデータ形式を採用したことにより、レイアウトの変更に伴って経路設定処理のアルゴリズムや或いは搬送制御サーバ３００の制御アルゴリズムを変更する必要はなく、レイアウト情報のみを修正すればよい。
【００６５】
また、ワークの搬送経路は最短経路が本来最適であるが、大量のワークを並列的に搬送する場合には、搬送されるワーク間での干渉により渋滞が生じ得るため、最短経路が最適とは限らない。本実施形態では、ワークの搬送経路の候補を複数設定し、所定の条件に基づいていずれか１つの経路を選択するので、ワークの渋滞等の回避を加味した経路選択が可能となり、実際のワークの搬送に即した、効率のよいワークの搬送を実現することができる。
【００６６】
また、本実施形態では複数の搬送経路の候補の中から１つの搬送経路を選択するにあたり、経路選択評価値を用いて各搬送経路の渋滞傾向を評価することで、比較的簡易な演算・評価で実際にワークを搬送した場合に予想される渋滞を回避した搬送スケジュール（図５（ａ））を設定できる。更に、搬送開始評価値を用いてワークの搬送を開始するか、一時的に控えるかを評価することで、比較的簡易な演算・評価でワークを実際に搬送した場合に予想されるシステム全体の渋滞を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク搬送システムにおけるワーク搬送ユニットのレイアウトを示す図である。
【図２】（ａ）は本実施形態において搬送対象となるポッド１０の概略図、（ｂ）はワーク搬送ユニットＩの概略構成図、（ｃ）はワーク搬送ユニットＪの概略構成図である。
【図３】本実施形態のワーク搬送システムにおける制御系のブロック図である。
【図４】（ａ）は処理工程情報の例を示す図、（ｂ）はレイアウト情報の例を示す図、（ｃ）はノードの説明図である。
【図５】（ａ）は搬送スケジュール情報の例を示す図、（ｂ）は搬送要求記憶領域に保存される搬送要求の記憶態様を示す図である。
【図６】上位サーバ１００が実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は搬送管理サーバ２００の割り込み処理を示すフローチャート、（ｂ）は搬送管理サーバ２００のメイン処理を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）はＳ２１１の経路設定処理を示すフローチャート、（ｂ）はＳ２３１は経路選択処理のフローチャート、（ｃ）はＳ２１２の搬送開始判定処理のフローチャートである。
【図９】搬送制御サーバ３００が実行する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ乃至Ｅ、ａ乃至ｅ  処理装置
Ｉ、Ｊ  ワーク搬送ユニット
１００  上位サーバ
２００  搬送管理サーバ
３００  搬送制御サーバ
【図１】
2006312514.tif 000003
【図２】
2006312514.tif 000004
【図３】
2006312514.tif 000005
【図４】
2006312514.tif 000006
【図５】
2006312514.tif 000007
【図６】
2006312514.tif 000008
【図７】
2006312514.tif 000009
【図８】
2006312514.tif 000010
【図９】
2006312514.tif 000011