(57)【要約】【課題】製造ラインの実行を最適化する制御方法を提供する。【解決手段】コンピュータによる複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御する製造ラインの制御方法であって、前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定するステップと、前記加工工程の各々の実際の性能を取得するステップと、取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した前記実行計画情報を作成するステップと、を有する製造ラインの制御方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータによる複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御する製造ラインの制御方法であって、
前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定するステップと、
前記加工工程の各々の実際の性能を取得するステップと、
取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した前記実行計画情報を作成するステップと、
を有する製造ラインの制御方法。
【請求項２】
前記性能は、前記加工工程の実行時間、及び該加工工程のコストの少なくともいずれか一方を含み、
前記作成するステップにおいて、前記実行計画情報は、前記全工程の実行時間の短縮、及び前記全工程のコストの低減の少なくとも一方を実現するように作成される、
請求項１に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項３】
前記加工内容ごとにその加工を行うための加工機械の動作に関する設定条件の範囲が記憶されている記憶部を参照し、前記加工内容に対応する前記設定条件の範囲を設定するステップを有し、
前記実行計画情報は、前記設定条件の範囲を含み、
前記実行計画情報を作成するステップにおいて、複数の前記加工工程の一つまたは複数について前記設定条件の範囲を調整する、
請求項１又は２のいずれか一項に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項４】
前記調整後の前記実行計画情報を作成するステップでは、前記製造ラインの各加工工程のうち加工内容が関連する複数の前記加工工程の間で、前記加工内容および前記設定条件の範囲の少なくとも一方についても調整を行う、
請求項３に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項５】
前記実行計画情報に含まれる前記加工内容および前記設定条件の範囲を用いて前記加工工程の各々を実行した加工結果および実際の性能を取得するステップと、
一の前記加工工程における前記加工結果および実際の前記性能を取得すると、その加工工程の後に実行される他の前記加工工程について、前記加工内容および前記設定条件の範囲の少なくとも一方を、一の前記加工工程における前記加工結果と他の前記加工工程に要求される加工結果とに応じて調整するステップと、
をさらに有する請求項３または請求項４に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項６】
取得された一の前記加工工程における前記加工結果および実際の前記性能のうち少なくとも一方が所定の許容範囲を外れた場合、その加工工程が失敗したことを通知するステップ、をさらに有する請求項５に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項７】
調整後の前記実行計画情報に含まれる前記加工内容および前記設定条件の範囲を適用して、前記加工工程の各々を実行した加工結果および実際の性能を取得するステップと、
取得した前記加工工程の各々についての前記加工結果および実際の前記性能に基づいて前記実行計画情報を評価するステップと、
前記評価するステップにおいて、前記実行計画情報が適切では無いと判定された場合、前記実行計画情報を再作成するステップと、
をさらに有する請求項３から請求項６の何れか１項に記載の製造ラインの制御方法。
【請求項８】
複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御する製造ラインの制御装置であって、
前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定する設定部と、
前記加工工程の各々の実際の性能を取得する取得部と、
取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した調整後の前記実行計画情報を作成する作成部と、
を有する製造ラインの制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の製造ラインの制御装置と、
前記制御装置が作成した前記実行計画情報に基づいて前記製造ラインの加工を実行する前記加工工程ごとの加工機械と、
を含む製造ラインの制御システム。
【請求項１０】
複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御するコンピュータのプログラムであって、
前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定するステップと、
前記加工工程の各々の実際の性能を取得するステップと、
取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した実行計画情報を作成するステップと、
を前記コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造ラインの制御方法、製造ラインの制御装置、製造ラインの制御システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複雑かつ高度な加工が可能な工作機械が提供されるようになり、従来は加工できなかった部材でも加工対象として扱われるようになってきている。工作機械で加工を行う場合、加工対象物ごとに適切な加工条件を見つけ出して設定する必要がある。一般に適切な加工条件を見つけるまでには、何度も加工を繰り返してその加工条件が適切かどうかを見極めなければならないが、加工対象の広がりに伴い、加工条件の設定に多大な労力、費用を要している。
【０００３】
また、昨今、製造工程全体での生産性の向上やコスト削減が求められており、特許文献１には、電子部品の基板の製造ラインにおいて、半田印刷、電子部品搭載、リフローなど複数の工程ごとに検査を行い、その検査結果を後工程にフィードフォワードして、印刷不良の単位基板に電子部品を搭載するような誤った作業を防止する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開第５７４７１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１には、手戻り防止による生産性向上の技術は提案されているものの、製造ラインの各工程における加工条件を適正化することにより、製造工程全体で生産効率を向上する方法については開示が無い。
【０００６】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる製造ラインの制御方法、製造ラインの制御装置、製造ラインの制御システム及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、製造ラインの制御方法は、コンピュータによる複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御する製造ラインの制御方法であって、前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定するステップと、前記加工工程の各々の実際の性能を取得するステップと、取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した前記実行計画情報を作成するステップと、を有する。
【０００８】
本発明の一つの態様によれば、前記性能は、前記加工工程の実行時間、及び該加工工程のコストの少なくともいずれか一方を含み、前記作成するステップにおいて、前記実行計画情報は、前記全工程の実行時間の短縮、及び前記全工程のコストの低減の少なくとも一方を実現するように作成される。
【０００９】
本発明の一つの態様によれば、前記製造ラインの制御方法は、前記加工内容ごとにその加工を行うための加工機械の動作に関する設定条件の範囲が記憶されている記憶部を参照し、前記加工内容に対応する前記設定条件の範囲を設定するステップを有し、前記実行計画情報は、前記設定条件の範囲を含み、前記実行計画情報を作成するステップにおいて、複数の前記加工工程の一つまたは複数について前記設定条件の範囲を調整する。
【００１０】
本発明の一つの態様によれば、前記調整後の前記実行計画情報を作成するステップでは、前記製造ラインの各加工工程のうち加工内容が関連する複数の前記加工工程の間で、前記加工内容および前記設定条件の範囲の少なくとも一方についても調整を行う。
【００１１】
本発明の一つの態様によれば、前記制御方法は、前記実行計画情報に含まれる前記加工内容および前記設定条件の範囲を用いて前記加工工程の各々を実行した加工結果および実際の性能を取得するステップと、一の前記加工工程における前記加工結果および実際の前記性能を取得すると、その加工工程の後に実行される他の前記加工工程について、前記加工内容および前記設定条件の範囲の少なくとも一方を、一の前記加工工程における前記加工結果と他の前記加工工程に要求される加工結果とに応じて調整するステップと、をさらに有する。
【００１２】
本発明の一つの態様によれば、前記制御方法は、取得された一の前記加工工程における前記加工結果および実際の前記性能のうち少なくとも一方が所定の許容範囲を外れた場合、その加工工程が失敗したことを通知するステップ、をさらに有する。
【００１３】
本発明の一つの態様によれば、前記制御方法は、調整後の前記実行計画情報に含まれる前記加工内容および前記設定条件の範囲を適用して前記加工工程の各々を実行した加工結果および実際の性能を取得するステップと、取得した前記加工工程の各々についての前記加工結果および実際の前記性能に基づいて前記実行計画情報を評価するステップと、前記評価するステップにおいて、前記実行計画情報が適切では無いと判定された場合、前記実行計画情報を再作成するステップと、をさらに有する。
【００１４】
本発明の一つの態様によれば、製造ラインの制御装置は、複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御する製造ラインの制御装置であって、前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定する設定部と、前記加工工程の各々の実際の性能を取得する取得部と、取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した調整後の前記実行計画情報を作成する作成部と、を有する製造ラインの制御装置である。
【００１５】
本発明の一つの態様によれば、製造ラインの制御システムは、上記の製造ラインの制御装置と、前記制御装置が作成した前記実行計画情報に基づいて前記製造ラインの加工を実行する前記加工工程ごとの加工機械と、を含む。
【００１６】
本発明の一つの態様によれば、プログラムは、複数の加工工程を含む製造ラインを該製造ラインの実行計画情報に基づいて制御するコンピュータのプログラムであって、前記加工工程の各々における加工処理の加工内容を設定するステップと、前記加工工程の各々の実際の性能を取得するステップと、取得した実際の前記性能に基づいて、前記製造ラインの該全工程の性能が向上するように、前記加工工程の一つまたは複数について前記加工内容を調整した実行計画情報を作成するステップと、を前記コンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
複数の加工工程を含む製造ラインにおける各工程の加工内容、設定条件を適正化することにより、製造ライン全体を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る一実施形態における制御システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における製造ラインの一例を示す図である。
【図３】本発明に係る一実施形態における加工内容と設定条件の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における製造ラインの計画情報の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る一実施形態における設定条件の範囲について説明する図である。
【図６】本発明に係る一実施形態における加工内容等の調整処理を説明する図である。
【図７】本発明に係る一実施形態における製造ラインの最適化処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る一実施形態における計画情報の再作成処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による製造ラインの制御システムについて図１〜図９を参照して説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態における制御システムの一例を示すブロック図である。図１に示すように制御システム１は、製造ラインの制御装置１０と、鋳造、加工、コーティング等を行なう工作機械もしくは加工装置３ａ〜３ｅと、ＣＡＤ（computer aided design）システム２ａ〜２ｅとを含む。なお、工作機械もしくは加工装置３ａ〜３ｅを、加工装置３ａ〜３ｅと記載する。制御装置１０と加工装置３ａ〜３ｅとは、ネットワーク（ＮＷ）を介して通信可能に接続されている。加工装置３ａ〜３ｅを総称して加工装置３、ＣＡＤシステム２ａ〜２ｅを総称してＣＡＤシステム２と記載することがある。なお、図示は省略するが、加工装置３ｂ〜３ｅは、加工装置３ａと同様の構成を備える。制御装置３０ａ〜３０ｅを総称して制御装置３０、入出力部３１ａ〜３１ｅを総称して入出力部３１のように記載することがある。制御装置３０ａ〜３０ｅが有する他の機能部についても同様である。また、制御システム１において、制御装置１０、加工装置３、ＣＡＤシステム２の台数は図示した数に限定されない。例えば、制御装置１０が２台以上含まれていてもよいし、加工装置３およびＣＡＤシステム２は１台でも４台以上含まれていてもよい。また、加工装置３ａ〜３ｅはそれぞれ異なる工場に設置されていてもよいし、１つの工場内に設置されたものであってもよい。制御装置１０、ＣＡＤシステム２は、例えばサーバ等のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータである。
【００２０】
制御装置１０は、加工装置３ａ〜３ｅによる一連の加工を行って所定の加工物を製造する製造ラインを最適化する機能を提供する。製造ラインの最適化とは、加工物の品質を一定の水準に保ちつつ、製造ライン全体の加工時間を短くしたり、製造ライン全体での加工コストを低減したりすることをいう。図２に製造ラインの一例を示す。
【００２１】
図２は、本発明に係る一実施形態における製造ラインの一例を示す図である。
図２は、エンジンの圧縮機に用いる翼を製造する工程を示している。加工工程Ａは鋳造工程、加工工程Ｂは穴あけ工程、加工工程Ｃはコーティング層を表面に積層する工程、加工工程Ｄはコーティング層に穴をあける工程、加工工程Ｅは穴の表面を研磨する工程である。図１の加工装置３ａは加工工程Ａを実行するための加工機である。同様に加工装置３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅはそれぞれ加工工程Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを実行するための加工機である。制御装置１０は、加工装置３ａ〜３ｅが行う各加工工程の加工処理について、加工内容と、その加工内容に適した設定条件の範囲と、各加工工程の実行に必要な加工時間およびコストとを設定し、加工工程Ａ〜Ｅのそれぞれについての加工の実行要領を定めた製造ラインの実行計画情報を作成する。また、制御装置１０は、各加工工程の加工時間およびコストに基づいて、各加工工程の加工内容や設定条件の範囲の調整を行って製造ラインの最適化、つまり最適化された製造ラインについての計画情報の作成を行う。ここで、加工内容とは、加工対象物に対する加工の要求、仕様である。また、設定条件とは、適切な加工を行うために加工装置３に設定する加工装置３の動作条件（加工条件）である。加工内容と設定条件の範囲について図３を用いて説明する。
【００２２】
図３は、本発明に係る一実施形態における加工内容と設定条件の一例を示す図である。図３（ａ）に加工内容の一例として、材質「ｗ１」でできた板厚「ｗ４（ｍｍ）」の部材に入口の穴径が「ｗ２（ｍｍ）」で出口の穴径が「ｗ３（ｍｍ）」の穴を形成することを示す加工内容を示す。なお、例えば穴径（入口）、穴径（出口）には所定の公差が許容されている。この公差も加工内容の一部である。また、加工内容には、穴径や穴の深さといった形状に関する項目だけでなく、品質に関する項目も含まれる。品質に関する項目とは、例えば、変質層の断面積、バリの高さ、付着物の大きさ、表面の粗さなどである。
【００２３】
図３（ｂ）にこの加工内容を実現するための設定条件の範囲の一例を示す。図３（ｂ）に示すのは、加工装置３がレーザ加工機の場合における設定条件の例である。レーザ加工機の設定条件には、例えば、出力するレーザのパワー、ピアッシング時間、プリズム旋回ヘッドの回転数であるヘッド回転数、ＸＹ軸送り速度、デフォーカス量、テーパ角、アシストガスのガス圧、ガス種類、及びレーザの旋回の直径などがある。
また、加工装置３がマシニングセンタ、ＮＣ旋盤などの工作機械の場合の設定条件は、例えば、切削工具の種類、主軸回転数、直線移動軸の送り速度、切削水・切削油（クーラント）の有無・種類・吐出圧力などである。
図示するように本実施形態では設定条件の各項目の値が範囲で与えられる。後述するように各項目の範囲は、加工装置３の設置環境、加工対象物の個体差（材質）などの外乱による影響を考慮して定められた範囲である。
【００２４】
制御装置１０は、入出力部１１、加工計画作成部１２、加工計画評価部１３、加工工程評価部１４、加工工程調整部１５、記憶部１６、通信部１７を有している。
入出力部１１は、製造ラインで製造する最終的な加工物の加工内容情報や、各加工工程における加工処理による加工結果情報を取得する。
【００２５】
加工計画作成部１２は、製造ラインの各加工工程とその工程における加工内容情報と加工工程の実行に必要な加工時間が対応付けて記憶された記憶部１６を参照し、各加工工程Ａ〜Ｅの加工内容を設定する。また、加工計画作成部１２は、加工内容情報と設定条件の範囲とが対応付けられて記憶されている記憶部１６を参照し、各加工工程Ａ〜Ｅの設定条件の範囲を設定する。そして、加工計画作成部１２は、加工工程ごとに加工内容情報と設定条件の範囲と加工時間情報とを関連付けて、製造ラインの全工程を実行するための計画情報（初期計画情報）を作成する。
【００２６】
また、加工計画作成部１２は、初期計画情報に基づいて実際に加工装置３ａ〜３ｅにそれぞれが担当する加工工程を実行させて得られた加工結果や加工時間の実績情報に基づいて、一連の加工工程のボトルネックになっている加工工程を特定し、ボトルネックになっている加工工程の加工内容情報や設定条件の範囲情報を調整することにより、製造ライン全体の加工時間または加工コストを最適化した調整後の計画情報を作成する。
加工計画評価部１３は、加工計画作成部１２が作成した調整後の計画情報が、その後も適切であり続けているかどうかを評価する。
【００２７】
加工工程評価部１４は、計画情報に規定された各加工工程の加工内容情報および加工時間情報と、製造ラインで加工中の各加工工程における加工結果情報および加工時間情報とを比較して、各加工工程が適切に行われているかどうかを評価する。
加工工程調整部１５は、各加工工程における加工結果情報に基づいて、その加工工程の後に実行される加工工程における加工内容情報や設定条件の範囲情報を調整し、調整後の加工内容情報や設定条件の範囲情報をその加工工程を担当する加工装置３ａ〜３ｅの何れかに送信して加工を実行させることにより、製造ラインが計画通り実行されるように制御する。
なお、加工内容は、加工対象の寸法、及び寸法公差等の加工仕様を含み、加工内容の調整は、加工仕様の調整を含む。
【００２８】
記憶部１６は、加工計画作成部１２が作成した計画情報など種々の情報を記憶する。また、記憶部１６は、例えば、製造ラインにおける加工工程ごとの加工結果の実績値（加工内容、設定情報、加工結果、加工時間）を記憶する。
なお、記憶部１６が、制御装置１０内に配置されることを前提に説明するが、記憶部１６は、制御装置１０からネットワーク（ＮＷ）を介して接続可能な場所に配置されてもよいことは勿論である。
通信部１７は、加工装置３ａ〜３ｅと通信を行う。例えば、通信部１７は、設定条件の範囲情報を加工装置３ａ〜３ｅへ送信する。通信部１７は、加工結果情報や加工時間情報などを加工装置３ａ〜３ｅから受信する。
【００２９】
加工装置３ａ〜３ｅは、加工工程Ａ〜Ｅの加工を担当する加工機である。例えば、加工装置３ａ〜３ｅの何れかは、レーザ光を照射して加工を施すレーザ加工機である。加工装置３は、加工装置３の制御装置３０と、加工実行装置３８と、センサ３９とを含む。
制御装置３０は、例えばマイコン等のＭＰＵ（Micro Processing Unit）を備えたコンピュータである。制御装置３０は、加工内容情報に基づいて加工実行装置３８の動作を制御し、加工対象物を加工する。
加工実行装置３８は、加工装置３がレーザ加工機の場合、レーザの発振器、ヘッドの駆動機構、アシストガスの噴射機構、加工対象物の設置機構、ユーザの操作盤などを含む工作機械の本体である。
センサ３９は、カメラ、Ｘ線ＣＴ（computed tomography）、振動センサ、変位センサ、温度計、スキャナなど、加工結果や加工環境を計測するセンサ類である。センサ３９は、加工実行装置３８が備えるものであってもよいし、加工実行装置３８とは独立した単独のセンサであってもよい。センサ３９は、加工対象物の形状や加工環境（加工中の温度、振動、位置）などを計測する。また、センサ３９は、加工時間の実績値を計測するタイマである。
【００３０】
加工装置３では、制御装置３０が、制御装置１０から設定条件の範囲情報を取得し、取得した範囲内の設定条件のみを許容して加工実行装置３８の動作を制御する。制御装置３０は、入出力部３１と、ＣＡＭ（computer aided manufacturing）システム３２と、センサデータ処理部３３と、加工装置制御部３４と、設定条件判定部３５と、通信部３６と、記憶部３７とを有する。
【００３１】
入出力部３１は、ユーザが操作盤から入力した操作情報や設定条件の入力を受け付けたり、ＣＡＤシステム２からの加工対象物の形状を示すＣＡＤデータの入力を受け付けたりする。ＣＡＤデータには、加工内容情報が含まれている。また、入出力部３１は、操作盤に設けられたディスプレイに制御装置１０から取得した設定条件の範囲を出力する。
【００３２】
ＣＡＭシステム３２は、入出力部３１が取得したＣＡＤデータから加工用のＮＣ（numerical control）データを生成する。
センサデータ処理部３３は、センサ３９が加工対象物について計測して得た計測情報（計測値や画像）や加工時間情報を取得し、必要に応じて加工に関する他の情報を算出する等して、加工結果情報を生成する。例えば、センサデータ処理部３３は、加工対象物を撮影した画像から画像解析により穴径（加工穴の径）を算出したり、算出した穴径などを用いてテーパ角度を算出したりする。なお、径を算出する際の画像解析手法は、公知の手法が用いられる。また、センサデータ処理部３３は、加工結果情報や加工時間情報を通信部３６を介して制御装置１０へ送信する。
加工装置制御部３４は、ＣＡＭシステム３２が生成したＮＣデータに基づいて、加工実行装置３８の動作を制御し、加工を行う。
【００３３】
設定条件判定部３５は、ユーザによって入力された設定条件が、制御装置１０から取得した設定条件の範囲に含まれるかどうかを判定する。
通信部３６は、制御装置１０と通信を行う。例えば、通信部３６は、加工内容情報に応じた設定条件の範囲情報を制御装置１０から受信する。また、通信部３６は、加工結果情報や加工時間情報を制御装置１０へ送信する。
記憶部３７は、制御装置１０から取得した設定条件の範囲情報、入出力部３１が取得したＣＡＤデータなどの情報を記憶する。
【００３４】
上記したように制御装置１０は、製造ライン全体を最適化する計画情報を作成し、加工装置３ａ〜３ｅに対し、計画情報の中からそれぞれの加工装置が担当する工程について加工内容に適した設定条件の範囲情報を送信する。各加工装置３ａ〜３ｅのユーザは、実際に製造ラインが本格的に稼働する前に、設定条件の範囲の中から所望の加工結果が得られる適切な値を実際にテスト加工を行ったり、加工シミュレーションを行ったりして加工装置３ａ〜３ｅごとに見つけ出し、それぞれの値を加工装置３ａ〜３ｅに対し入力する。加工装置制御部３４は、この値（設定条件）に従って加工実行装置３８を動作させ加工を行う。これにより、最適化された一連の加工工程が実行され、短時間または低コスト（あるいは短時間且つ低コスト）で最終的な加工物を製造することができる。
【００３５】
次に製造ライン全体を最適化する計画情報の作成処理について、図２で例示した製造ラインを例に説明を行う。
図２で例示した製造ラインは、加工工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順に実行するが、加工工程Ｂと加工工程Ｅとが加工内容に関連性がある加工工程である。加工内容に関連性があるとは、例えは、粗加工と仕上げ加工のように、前後の工程で重複した加工内容を含む加工工程、あるいは、後工程で前工程の加工内容を補うことが可能な加工工程のことである。図２の例では、加工工程Ｂで精度良く穴を形成しようとすると加工時間やコストが膨らみがちになり、加工工程Ｂにおける加工精度を多少犠牲にしても、その分の加工を加工工程Ｅで負担することで、加工時間やコストの増加を防ぎつつ、加工精度を保つことが可能であるとする。加工計画作成部１２は、計画情報（初期計画情報）を作成し、この初期計画情報に基づいてボトルネックとなる加工工程の加工内容等を調整し、製造ライン全体での加工時間やコストの削減を可能にした調整後の計画情報を作成するが、この際、加工内容に関連性がある加工工程に着目して、加工時間やコストの削減を可能とする調整を行う。
【００３６】
具体的には、加工計画作成部１２は、まず、加工工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのそれぞれについて、工程ごとの過去の加工結果の実績値（加工内容、設定情報、加工結果、加工時間）に基づいて、所望の加工結果が得られたときの標準的な加工内容、設定情報の範囲、加工時間を算出する（例えば、それぞれの値について平均値や中央値などを算出する）。あるいは、熟練したユーザがこれらの情報を制御装置１０へ入力してもよい。加工計画作成部１２は、算出した（入力された）各加工工程の加工内容情報などを組み合わせて初期計画情報を作成する。初期計画情報の一例を図４（ａ）に示す。図４は、本発明に係る一実施形態における製造ラインの計画情報の一例を示す図である。図４（ａ）が示すように加工工程Ｂでは、加工内容「穴径」について「Ｙ０」（公差「±α０」）が要求として与えられている。この要求を満たすための加工には、設定条件の範囲「Ｚ０ａ〜Ｚ０ｂ」が適切であり、この条件で加工を行うと、加工時間は「Ｔ０」時間、コストは「Ｃ０」が必要である。また、加工工程Ｂで形成した穴に対して、加工工程Ｅでは、加工内容「穴径」について「Ｙ１」（公差「±β０」）、設定条件の範囲「Ｚ１ａ〜Ｚ１ｂ」が与えられている。この条件で研磨加工を行うと、加工時間は「Ｔ１」時間、コストは「Ｃ１」が必要である。なお、設定条件の範囲を設定する方法については後述する（図５）。
【００３７】
上記のように加工工程Ｂと加工工程Ｅは加工内容に関連性があり、加工工程Ｂでどの程度の径の穴を形成し、その結果に対し、加工工程Ｅでどの程度の加工量を負担しなければならないかについては調整の余地がある。例えば、初期計画情報の加工工程Ｂにおける要求が厳しく、この要求に応えるために精密な加工を行うことが強いられ、その為に加工工程Ｂにおける加工時間が長くなっているとする。この場合、加工工程Ｂにおける要求の程度を下げて加工時間を短縮し、その分の加工を加工工程Ｅで補うことにより（加工工程Ｅの加工時間が多少増加しても）製造ライン全体での加工時間を短くし最適化できる可能性がある。
【００３８】
あるいは、加工工程Ｂにおける要求が厳しく、その為に技術力の高い作業員が必要となり人件費（コスト）が高くなる、切削量が増えるため工具の損傷が早まる、精度を上げるために高価な工具が必要となるなどの理由でコストが高くなるのであれば、加工工程Ｂにおける要求の程度を下げてそれらのコストを抑え、その分の加工を加工工程Ｅで補うことにより製造ライン全体でのコストを最適化できる可能性がある。
【００３９】
記憶部１６には、加工工程Ｂおよび加工工程Ｅが関連する工程であることが記憶されていて、加工計画作成部１２は、この関連する加工工程の情報と、加工工程Ｂの加工時間やコストの実績値に基づいて、加工工程Ｂが製造ラインのボトルネックであるか否かを判断する。この場合、加工計画作成部１２は、加工工程Ｂの加工時間の実績値が長時間または高コストであると判断する。
【００４０】
また、記憶部１６には、加工工程Ｂおよび加工工程Ｅにおける様々な加工内容（例えば、穴径が４９ｍｍ、５０ｍｍ、５１ｍｍ・・・）とその加工内容で加工を実行した場合に必要となる加工時間やコストを対応付けて記憶したテーブルが記憶されていて、加工計画作成部１２は、例えば、加工工程Ｂにおける要求精度を下げたときの加工工程Ｂの加工時間およびコストと、その分の加工を加工工程Ｅで行う場合の加工工程Ｅの加工時間およびコストを算出し、初期計画情報における加工工程Ｂと加工工程Ｅの加工時間の合計およびコストの合計と比較する。そして、加工計画作成部１２は、例えば、加工時間が最も短くなるときの加工内容情報、加工時間等を算出する。そして、加工計画作成部１２は、選択した加工内容情報等を初期計画情報に適用し、調整後の計画情報を作成する。製造ライン全体での加工時間について最適化した場合の調整後の計画情報の一例を図４（ｂ）に示す。
【００４１】
図４（ｂ）が示すように調整後の加工工程Ｂでは、穴径として「Ｙ０−α１〜Ｙ０＋α０」が要求（加工内容情報）として与えられている（α１＞α０）。この精度の加工であれば、加工時間「Ｔ０×０．７」、コストは「Ｃ０」で加工が可能である。また、加工工程Ｂで形成した穴に対して最終的な要求を満たすような穴を形成するためには加工工程Ｅにおける仕上げのための研磨加工時に切削量が増える可能性があるが、加工速度を増大させることで加工時間に影響がない条件を選定可能であり加工時間は「Ｔ１」、コストは１．２倍であるとする。また、そのような加工を行うためには設定条件（例えば、切削機械の主軸回転数）の範囲を「Ｚ１ａ〜Ｚ１ｂ」から「Ｚ１ｃ〜Ｚ１ｄ」へ変更したり、切削工具の種類を変更したりする必要がある。このように設定条件の範囲を調整すると、初期計画時における製造ライン全体の加工時間は「Ｔ０」＋「Ｔ１」＋「加工工程Ａ、Ｃ、Ｄの加工時間」であったところ、「Ｔ０×０．７」＋「Ｔ１」＋「加工工程Ａ、Ｃ、Ｄの加工時間」に短縮できる。
【００４２】
同様に加工計画作成部１２は、コストが最小となるように加工工程Ｂ、加工工程Ｅの加工内容情報、設定条件の範囲情報を調整してもよい。コストについて最適化した場合の調整後の計画情報の一例を図４（ｃ）に示す。
【００４３】
図４（ｃ）が示すように調整後の加工工程Ｂでは、加工内容「穴径」について「Ｙ０±α２」が要求として与えられている（α２＞α０）。この要求は図４（ａ）に示す要求より若干緩和されていて加工時間は同じだが、仕様緩和による歩留まり向上等によりコストは「Ｃ０×０．８」で加工可能である。また、設定条件の範囲を「Ｚ１ａ〜Ｚ１ｂ」から「Ｚ２ｃ〜Ｚ２ｄ」へ変更すること等により、加工工程Ｂで形成した穴に対して、加工工程Ｅでは、同じ加工時間およびコストで最終的な要求を満たす加工を行うことができる。すると、初期計画時における製造ライン全体のコストは「Ｃ０」＋「Ｃ１」＋「加工工程Ａ、Ｃ、Ｄのコスト」であったところ、「Ｃ０×０．８」＋「Ｃ１」＋「加工工程Ａ、Ｃ、Ｄのコスト」に低減することができる。
このように本実施形態の制御装置１０（加工計画作成部１２）によれば、製造ライン全体を加工時間やコストについて最適化した加工計画を設計することができる。
【００４４】
制御装置１０は、作成した計画情報に含まれる各加工工程における調整後の加工内容情報に基づいて、その加工内容に適した設定条件の範囲を設定する。そして、調整後の加工内容情報と、設定した設定条件の範囲情報を対応する加工装置３へ送信する。例えば、加工時間について最適化した計画情報（図４（ｂ））に基づいて製造ラインを制御する場合、通信部１７は、加工内容の穴径について「Ｙ０−ａ１〜Ｙ０＋ａ０」と設定条件の範囲「Ｚ２ａ〜Ｚ２ｂ」を加工装置３ｂへ送信し、加工内容の穴径について「Ｙ１±β０」と設定条件の範囲「Ｚ１ｃ〜Ｚ１ｄ」を加工装置３ｅへ送信する。
そして、加工装置３ｂでは、調整後の加工内容に対応するＣＡＤデータを入力して加工を実行する。また、加工装置３ｂでは、「Ｚ２ａ〜Ｚ２ｂ」を超えた範囲の設定条件が入力された場合、設定条件判定部３５ｂが入力された設定条件が異常であると判定し、加工を実行しないよう制御する。これにより、加工装置３ｂは、計画情報に基づいて、最適化された計画を外れないような加工を行う。加工工程Ｅについても同様である。
なお、図４（ｂ）及び図４（ｃ）では、時間、コストのいずれか一方のみ変化する場合を示しているが、時間とコストの両方が変化する場合も存在する。その場合、時間とコストの両面から加工内容情報を設定する。時間及びコストの少なくともいずれか一方を最適化するような処理を実行してもよい。
【００４５】
ここで、図５を用いて設定条件の範囲について説明する。
図５は、本発明に係る一実施形態における設定条件の範囲について説明する図である。図５のグラフは、レーザ加工機（例えば加工装置３ｂ）によって材質「ｗ１」でできた板に所定の径の穴をあけたときのレーザの出力であるパワー（設定条件）と板厚（加工内容）の関係を示すグラフである。図５のグラフの縦軸は板の厚さ（ｍｍ）、横軸はレーザのパワー（ｗ）を示している。グラフ内のＰ１〜Ｐ１６の印は、その印が位置する横軸の座標が示すパワーでレーザを出力し、縦軸の座標が示す板厚の材質「ｗ１」の板に穴を形成する加工を行ったときの加工結果である。印の○と×は、それぞれ加工が成功したか失敗したかを表している。具体的には、○印は加工内容を満たす結果（成功）であり、×印は加工内容を満たさない結果（失敗）であることを示している。例えば印Ｐ１は、板厚ｗ５（ｍｍ）の材質「ｗ１」の板にα（Ｗ）のレーザを出力して穴あけ加工を行ったところ所定の加工内容を満たす穴例えば穴径や品質が良好な穴があけられたことを示している。これらの加工結果から、加工が成功した場合と失敗した場合を切り分ける境界線を所定の手法（統計解析、機械学習など）を用いて計算すると、例えば、境界線Ｌ１、Ｌ２が得られる。境界線Ｌ１とＬ２に挟まれた領域は、所望の加工を実現するために設定条件「パワー」に設定できる適切な値の範囲であると考えられる。この考えによると、例えば、板厚「ｗ４」ｍｍの板について加工する場合は、縦軸「ｗ４」ｍｍにおいて境界線Ｌ１、Ｌ２によって挟まれた範囲Ｒ１がレーザのパワーの適切な範囲であると考えられる。
【００４６】
制御装置１０の記憶部１６は、図５で例示するような加工結果およびその加工における加工内容情報と設定条件情報とを対応付けた加工特性情報を加工装置３ａ〜３ｅから受信して多数、記憶しており、加工計画作成部１２は、境界線Ｌ１、Ｌ２の計算処理、加工内容情報（例えば、板厚「ｗ４」ｍｍ）に応じた設定条件の範囲（Ｒ１）を算出する。
【００４７】
印Ｐ１〜Ｐ１６に関する加工は、様々な条件下で行われたものである。例えば、部材の材質である「ｗ１」の純度、「ｗ１」以外の成分の種類や含有量、製造方法などにより様々な種類が存在する。あるいは、加工装置３ｂが加工を行う環境も様々である。加工計画作成部１２は、均一ではない様々な条件下における加工結果に基づいて、設定条件の範囲を設定する。これにより、加工計画作成部１２は、加工装置３の設置環境、加工対象物の個体差など加工結果に影響を与える外乱を考慮した設定条件の範囲を計算することができ、最適化された計画情報における加工内容に沿った加工を可能にする。
【００４８】
例えば、印Ｐ１〜Ｐ１６で示される加工結果には、加工内容情報（板厚など）と設定条件情報（パワーなど）に加え、加工時刻、加工場所、加工対象物の材質、加工環境（温度、湿度、振動など）、加工装置３の種類・型番、加工装置を導入してからの総運転時間（加工時間）などの情報が対応付けられていてもよい。そして、加工計画作成部１２は、入力された加工内容情報に含まれる加工対象物の材質の詳細情報に基づいて、印Ｐ１〜Ｐ１６の中から同じ材質（例えば純度の高い「ｗ４」製の部材）の加工結果のみを抽出して、設定条件の範囲を設定してもよい。あるいは、入出力部１１が、加工結果情報とともに加工環境に関する情報の入力を受け付けるようにし、加工計画作成部１２は、加工特性情報の中から入力された加工環境と類似する加工環境で行われたときの加工結果のみを抽出して、設定条件の範囲を算出してもよい。これにより、実際の加工条件に合わせてより限定した設定条件の範囲を提供することができ、加工装置３ａ〜３ｅのユーザは、設定条件の設定をより短時間で行うことができる。
【００４９】
なお、記憶部１６には、図５で例示した加工特性情報の他にも、例えば、材質ごとにパワーと穴の径の関係を示す加工特性情報などが記憶されており、加工計画作成部１２は、これらの他の加工特性情報についても設定条件の適切な値の範囲を算出する。そして、加工計画作成部１２は、それらの共通範囲を上記の加工内容に対する設定条件「パワー」についての範囲として設定する。例えば、レーザの出力について、パワーと板厚の関係からは「５０〜１００」の範囲が、パワーと穴の径の関係からは「４０〜８０」の範囲が特定されたならば、加工計画作成部１２は、設定条件「パワー」について範囲「５０〜８０」を特定する。
【００５０】
また、例えば、図４（ｂ）〜図４（ｃ）の場合のように最終的な穴径（加工内容）が定められている場合でも、加工計画作成部１２は、加工工程Ｂにおける加工量に応じて、例えば、「切削量」（加工内容）と「主軸回転数」（設定条件）の対応を示した加工特性情報に基づいて設定条件「主軸回転数」の範囲を設定することができる。
加工計画作成部１２は、このようにして設定した設定条件の範囲情報を記憶部１６に記憶する。また、通信部１７は、設定条件の範囲情報を対応する加工工程の加工装置３へ送信する。
【００５１】
加工装置３ａ〜３ｅは、調整済みの計画情報に含まれる加工内容情報および設定条件の範囲に基づいて加工を実行する。加工装置３ａ〜３ｅが、計画情報に基づいて加工工程Ａ〜Ｅを実行すれば、最適化された製造ラインの加工を実行することができる。しかし、現実に加工を行う中では、加工結果にばらつきが生じる。そこで、本実施形態では、実際に加工が行われている場面でも、加工内容情報および設定条件の範囲情報の調整を行う機能を提供する。
【００５２】
図６は、本発明に係る一実施形態における加工内容等の調整処理を説明する図である。
図６（ｂ１）〜図６（ｂ３）は、図４（ｂ）で例示した加工時間について最適化した計画情報に基づいて各工程の加工を行った加工工程Ｂにおける結果と、その結果を受けて調整した加工工程Ｅにおける加工内容および設定条件の範囲を示している。加工工程調整部１５は、加工工程Ｂにおける加工結果情報（「加工内容」の欄の値）に基づいて、加工工程Ｂと関連する加工工程Ｅの加工内容情報および設定条件の範囲情報を調整する。例えば、図６（ｂ１）に示した例の場合、加工工程Ｂにおいて、穴径は「Ｙ０」である。すると、穴径「Ｙ０」は、計画情報に規定された中心値どおりであるので、加工工程調整部１５は、加工工程Ｂの終了後、加工結果情報を取得すると、加工結果（穴径「Ｙ０」）と計画情報に規定された加工工程Ｅの加工内容および設定条件情報の範囲について、特に変更の必要がないと判定し、計画情報どおりの加工内容情報および設定条件の範囲情報を加工装置３ｅへ送信する（図６（ｂ１）の工程Ｅの欄）。このときに予想される加工工程Ｅの加工時間は「Ｔ１」、コストは「Ｃ１×１．２」である。
【００５３】
図６（ｂ２）に示した例の場合、加工工程Ｂにおいて、穴径は「Ｙ０＋α０」である。すると、穴径「Ｙ０＋α０」は、計画情報に規定された許容範囲内の最大値である。加工工程調整部１５は、加工工程Ｂの終了後に加工結果情報（穴径「Ｙ０＋α０」）を取得すると、加工工程Ｂにおいて十分な大きさの穴が形成されたので、加工工程Ｅにおける加工内容情報と設定条件の範囲情報をそれに合わせて変更する。例えば、加工工程調整部１５は、加工工程Ｅにおける切削量を少なくし、表面の研磨加工だけを集中的に行うための設定条件の範囲（「Ｚ３ｃ〜Ｚ３ｄ」）を設定する。このときに予想される加工工程Ｅの加工時間は「Ｔ１×０．８」、コストは「Ｃ１×１．２」である。
【００５４】
図６（ｂ３）に示した例の場合、加工工程Ｂにおいて、穴径は「Ｙ０−α１」である。すると、穴径「Ｙ０−α１」は、計画情報に規定された許容範囲内の最小値である。加工工程調整部１５は、加工工程Ｂにおいて形成した穴の径が若干小さいので、加工工程Ｂの終了後に取得した加工結果情報（穴径「Ｙ０−α１」）に基づいて、加工工程Ｅにおける加工内容情報と設定条件の範囲情報をそれに合わせて変更する。例えば、加工工程調整部１５は、研磨加工における切削量を多くした設定条件の範囲（「Ｚ４ｃ〜Ｚ４ｄ」）を設定する。（あるいは、切削量とその公差を指定した加工処理を指示する情報が加工内容に含まれていてもよい。）このときに予想される加工工程Ｅの加工時間は「Ｔ１×１．２」、コストは「Ｃ１×１．２」である。
【００５５】
なお、加工工程Ｂにおける加工量が不足し、穴径が公差の範囲内に収まらない場合でも、加工工程調整部１５は、加工工程Ｅにてその不足分を補うように加工内容と設定条件の範囲を調整してもよい。
【００５６】
図６の例では、加工工程Ｂにおける加工結果に基づいて、加工工程Ｂに関連する加工工程Ｅの設定条件を調整する例を説明した。その他にも、例えば、加工工程Ａにおいて何らかの理由で加工時間が想定よりも長く時間が掛かった場合、加工工程調整部１５は、加工工程Ａにおける加工時間に基づいて、加工工程Ｂにおける公差をさらに緩めて「Ｙ０−α３〜Ｙ０＋α０」（α３＞α１）と調整し、最終的に加工工程Ｅでの切削量を増加させるように加工内容情報と設定条件の範囲情報に対する調整を行ってもよい。
また、加工工程Ｂと加工工程Ｅとの間でコストと加工時間に関する最適化の処理を行う場合について説明したが、関連する加工工程が３つ以上存在する場合、それらの加工工程の間で最適化に係る処理を実行してもよいことは勿論である。
【００５７】
このように本実施形態によれば、実際に製造ラインを稼働する際にも、各加工工程における加工内容情報や設置条件の範囲情報を調整することができる。これにより、品質を保ちつつ、計画した加工時間（またはコスト）どおりに加工物を製造することができる。なお、加工装置３ａ〜３ｅ側では、状況に応じて様々に制御装置１０が調整する設定条件の範囲について、適切な設定条件の値が分かっているものとする。
【００５８】
次に本実施形態の計画情報の作成処理および加工時における加工内容等の調整処理の流れについて説明する。
図７は、本発明に係る一実施形態における製造ラインの最適化処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ユーザが、制御装置１０に最終加工物の加工内容情報を入力する。入出力部１１は、加工内容情報を取得する（ステップＳ１１）。例えば、記憶部１６には、最終加工物と対応付けて、その最終加工物を製造するための製造ラインの各加工工程における加工内容情報や加工時間情報が記憶されている。加工計画作成部１２は、この情報に基づいて、各加工工程における加工内容情報を設定する。また、加工計画作成部１２は、加工内容情報と加工特性情報（図５）に基づいて、各加工工程における設定条件の範囲を設定する（ステップＳ１２）。加工計画作成部１２は、各加工工程における加工内容情報、設定条件の範囲情報を含む初期計画情報を作成する。加工計画作成部１２は、通信部１７を介して各加工工程を担当する加工装置３ａ〜３ｅへ各加工工程の加工内容情報と設定条件の範囲情報とを送信する。
【００５９】
加工装置３は、加工内容情報と設定条件の範囲情報とを受信して、製造ラインの工程順に実際の加工を行う（ステップＳ１３）。加工装置３では、加工が完了すると、センサ３９が加工結果を計測する。例えば、センサデータ処理部３３は、カメラ（センサ３９）が撮影した加工結果の画像を解析して、加工対象物の形状（例えば入口の径と出口の径）を計算したり、加工対象物の品質（表面粗さ）を計算したりする。また、タイマ（センサ３９）が、加工時間を計測する。センサデータ処理部３３は、計算した加工結果情報（形状、品質）や加工時間情報を、通信部３６を介して、制御装置１０へ送信する。制御装置１０では、通信部１７を介して、加工工程評価部１４が加工結果情報および加工時間情報を取得する（ステップＳ１４）。加工工程評価部１４は、製造ラインの各加工工程が終了する度にその加工工程の加工結果情報と加工時間情報を取得する。
【００６０】
次にユーザまたは加工計画作成部１２が、各加工工程の加工結果情報と加工時間情報に基づいて、ボトルネックとなる加工工程とその対策を分析する（ステップＳ１５）。例えば、ユーザは、加工内容に関連のある加工工程に着目して、図２の例では、加工工程Ｂの加工内容（公差）を緩くすることにより、製造ライン全体の加工時間を短縮化することができ、公差を緩めた影響を後の工程である加工工程Ｅで、加工時間の短縮化に悪影響を与えない範囲で補うことができるのであれば、加工工程Ｂと加工工程Ｅの加工内容を調整し、調整後の加工内容情報を制御装置１０へ入力する。加工計画作成部１２は、入力された調整後の加工内容に応じて、加工工程Ｂと加工工程Ｅの設定条件の範囲を再設定する。加工計画作成部１２は、加工内容と設定条件の範囲を調整した計画情報を作成する（ステップＳ１６）。例えば、設定条件の範囲は、加工内容が調整されたことに伴い、対応する設定条件の範囲が特定される。
【００６１】
または、加工計画作成部１２が、加工内容と設定条件の範囲を調整について、関連する加工工程である加工工程Ｂと加工工程Ｅの加工内容情報を変化させながらシミュレータにより製造ラインの全工程をシミュレーションし、加工時間またはコストが最小となるときの加工内容情報を算出し、その結果に基づいて設定条件の範囲情報を設定する。
【００６２】
次に加工計画作成部１２は、加工内容等の調整を継続するかどうかを判定（ステップＳ１７）する。例えば、加工計画作成部１２は、調整の回数が所定の回数に至るまで、調整を繰り返すと判定する。調整を継続する場合、加工計画作成部１２は、ステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理を繰り返し、加工内容と設定条件の範囲がより最適なものとなるように調整を繰り返す。
【００６３】
ここまでの処理で、加工時間やコストを最適化する製造ラインの計画情報（調整後の計画情報）が作成される。調整済みの計画情報を作成すると、通信部１７は、加工工程Ａの加工内容情報と設定条件の範囲情報を加工装置３ａへ送信する。同様に通信部１７は、加工工程Ｂの加工内容情報等を加工装置３ｂへ、加工工程Ｃの加工内容情報等を加工装置３Ｃへ、加工工程Ｄの加工内容情報等を加工装置３ｄへ、加工工程Ｅの加工内容情報等を加工装置３ｅへ、それぞれ送信する。
【００６４】
次に製造ラインにおいて調整後の計画情報に基づく、実際の加工を行う場面での加工内容情報等の調整処理について説明する。
まず、加工装置３ａ〜３ｅは、制御装置１０から取得した各加工工程についての加工内容情報および設定条件の範囲情報に基づいて、実際の加工を実行する（ステップＳ１８）。加工工程Ａが完了すると、センサデータ処理部３３ａは、通信部３６ａを介して、加工結果情報と加工時間を制御装置１０へ送信する。加工工程Ｂ〜Ｅについても同様である。制御装置１０では、通信部１７が各加工工程が完了する度に、その加工工程の加工を実行する加工装置３から加工結果情報と加工時間情報とを取得する（ステップＳ１９）。加工工程評価部１４は、各加工工程の加工内容情報と加工結果情報とを比較して、加工結果が許容範囲内かどうかを判定する（ステップＳ２０）。例えば、加工工程Ｂの加工結果について、穴径がＹ１＋ａ０（加工工程Ｅの加工内容）を超える場合、後の加工工程で大きすぎる穴の修復ができないので、加工工程評価部１４は、この加工結果は許容範囲外であると判定する。この場合、加工工程評価部１４は、加工工程Ｂの失敗を通知する（ステップＳ２３）。例えば、加工工程評価部１４は、入出力部１１を介して、制御装置１０のディスプレイに「加工工程Ｂの加工が失敗しました」などのメッセージを表示する。
【００６５】
加工結果が許容範囲内の場合、加工工程調整部１５は、後工程の加工内容情報と設定条件の範囲情報を調整する（ステップＳ２１）。例えば、加工工程調整部１５は、図６を用いて説明したように、加工内容が関連する加工工程Ｂおよび加工工程Ｅの関係性を利用して加工内容情報などの調整を行う。次に制御装置１０は、全加工工程が終了したかどうかを判定し（ステップＳ２２）、全加工工程が終了するまで、ステップＳ１８〜ステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００６６】
従来の製造ラインの制御方法では、品質に重きを置くあまり、各加工工程の要求が厳しく設定されることが多い。その為、製造ライン全体を通じた観点からは、要求が過剰となり、加工時間やコストが最適化されておらず、加工時間増およびコスト増を招くことがある。これに対し、本実施形態によれば、複数の加工工程を含む製造ラインにおける各加工工程の加工処理を、全加工工程を通じた観点から調整する。これにより、製造ライン全体の加工時間やコストを最適化することができる。
なお、上述した実施形態では、全工程の完了後の加工結果の品質を維持しつつ、加工時間の短縮、及び加工コストの低減の少なくとも一方を実現する場合について説明したが、加工時間、及び加工コスト以外の加工に係る性能が向上するように加工内容、及び設定条件の範囲を調整してもよいことは勿論である。
上述した実施形態では、全工程の完了後の加工結果の品質を維持しつつ、全加工工程のコスト、及び時間等の性能が向上するように、加工工程の各々の加工内容を調整することができる。
【００６７】
上記のようにして計画情報を作成したとしても、加工装置３ａ〜３ｅに生じる経年変化や装置の不具合の影響で、当初は適切であった設定条件の範囲が徐々に合わなくなることがある。次に継続的に加工結果をフィードバックすることで、計画情報が現状に合っているかどうかを評価し、適宜、計画情報の見直し（再作成）を行う機能について図８を用いて説明する。
【００６８】
図８は、本発明に係る一実施形態における計画情報の再作成処理の一例を示すフローチャートである。
図７で説明した計画情報に基づいて加工物の製造を繰り返すと、制御装置１０の記憶部１６には加工実績（加工内容情報と実際の設定条件と加工結果情報と加工時間情報）が蓄積される（ステップＳ３１）。加工計画評価部１３は、蓄積された加工実績に基づいて、現在の計画情報を評価する（ステップＳ３２）。例えば、加工計画評価部１３は、所定の期間内に加工結果情報が加工内容の公差の範囲に収まらない回数が閾値以上となると（図７のステップＳ２４の処理が増加すると）、現在の計画情報が現状と合わなくなっていると判定する。あるいは、加工装置３で実際に設定された設定条件の値が、当初の値から所定以上変化すると、現在の計画情報（設定条件の範囲情報）が現状と合わなくなっていると判定してもよい。その場合、加工計画評価部１３は、計画情報の調整が必要であると判定し（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、加工計画作成部１２が計画情報を更新する（ステップＳ３４）。例えば、定期的に加工装置３ａ〜３ｅの加工特性情報（図５）を測定、記憶するようにし、加工計画作成部１２は、最近、例えば最新の測定から所定の期間に測定された加工特性情報に基づいて、新たな設定情報の範囲を設定し、この情報を適用して計画情報の内容を更新する。あるいは、加工計画作成部１２は、最近の各加工工程の加工時間に基づいて、計画情報に含まれる加工時間情報を更新する。
【００６９】
本実施形態によれば、加工装置３の経年変化による性能や特性の変化に対応する計画情報を作成することができる。その為、各加工工程の加工処理を正しい基準により制御し、製造ライン全体を最適化することができる。
【００７０】
（ハードウェア構成）
制御装置１０は、一般的なコンピュータ５００を用いて実現することができる。図９にコンピュータ５００の構成の一例を示す。
図９は、本発明に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０３、ストレージ装置５０４、外部Ｉ／Ｆ（Interface）５０５、入力装置５０６、出力装置５０７、通信Ｉ／Ｆ５０８等を有する。これらの装置はバスＢを介して相互に信号の送受信を行う。
【００７１】
ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０３やストレージ装置５０４等に格納されたプログラムやデータをＲＡＭ５０２上に読み出し、処理を実行することで、コンピュータ５００の各機能を実現する演算装置である。例えば、上記の各機能部は、ＣＰＵ５０１が、ＲＯＭ５０３等が記憶するプログラムを読み込んで実行することにより、コンピュータ５００に備わる機能である。ＲＡＭ５０２は、ＣＰＵ５０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。ＲＯＭ５０３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持する不揮発性のメモリである。ストレージ装置５０４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等により実現され、ＯＳ（Operation System）、アプリケーションプログラム、及び各種データ等を記憶する。外部Ｉ／Ｆ５０５は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、例えば、記憶媒体５０９等がある。コンピュータ５００は、外部Ｉ／Ｆ５０５を介して、記憶媒体５０９の読取り、書き込みを行うことができる。記憶媒体５０９には、例えば、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等が含まれる。
【００７２】
入力装置５０６は、例えば、マウス、及びキーボード等で構成され、操作者の指示を受けてコンピュータ５００に各種操作等を入力する。出力装置５０７は、例えば、液晶ディスプレイにより実現され、ＣＰＵ５０１による処理結果を表示する。通信Ｉ／Ｆ５０８は、有線通信又は無線通信により、コンピュータ５００をインターネット等のネットワークに接続するインタフェースである。バスＢは、上記各構成装置に接続され、構成装置間で各種信号等を送受信する。
【００７３】
なお、上述した制御装置１０における各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されており、このプログラムを、制御装置１０を実装したコンピュータ５００が読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記憶されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
また、制御装置１０は、１台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
【００７５】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。計画情報は実行計画情報の一例である。加工計画作成部１２は設定部の一例である。加工計画作成部１２と加工工程調整部１５は作成部の一例である。入出力部１１は取得部の一例である。加工装置３ａ〜３ｅは加工機械の一例である。加工工程の実行に要するコストや時間は、加工工程の実際の性能の一例である。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・制御システム
２、２ａ、２ｂ・・・ＣＡＤシステム
３、３ａ、３ｂ・・・加工装置
１０・・・制御装置
１１・・・入出力部
１２・・・加工計画作成部
１３・・・加工計画評価部
１４・・・加工工程評価部
１５・・・加工工程調整部
１６・・・記憶部
１７・・・通信部
３０・・・制御装置
３１・・・入出力部
３２・・・ＣＡＭシステム
３３・・・センサデータ処理部
３４・・・加工装置制御部
３５・・・設定条件判定部
３６・・・通信部
３７・・・記憶部
３８・・・加工実行装置
３９・・・センサ
【図１】
2019101682.tif 000003
【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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【図９】
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