(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成方法であって、
入力手段が搬送予定の製品に対する搬送作業の予定を入力するステップと、
ペトリネットモデル構築手段が上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程をプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎及び搬送装置毎に構築するステップと、
適用度行列作成手段が上記ペトリネットモデル構築手段により構築されたペトリネットモデルを用いて、上記搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記製品の夫々に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成するステップと、
関係式作成手段が上記適用度行列作成手段により作成された適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる関係式を、搬送装置及び製品に対する制約である、上記搬送装置及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約、から作成するステップと、
搬送命令作成手段が上記関係式作成手段により作成された関係式を用いて、上記適用度行列作成手段により作成された適用度行列の各要素の値の変化分を、上記適用度行列の各要素の初期値から出発して求め、求めた変化分を各要素に加え合わせる操作を繰り返して収束計算し、その結果から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定するステップと、
搬送計画出力手段が上記搬送計命令作成手段により作成された各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻の決定結果を出力装置に出力するステップと、を含むことを特徴とする搬送工程における搬送計画作成方法。
【請求項２】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成方法であって、
入力手段が搬送予定の製品に対する搬送作業の予定を入力するステップと、
ペトリネットモデル構築手段が上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するステップと、
適用度行列作成手段が上記ペトリネットモデル構築手段により上記各搬送装置毎に構築されたペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成し、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成するステップと、
関係式作成手段が上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の上記各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成するステップと、
適用度行列計算対象判断手段が上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式作成手段により作成された関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、または製品を適用度行列計算対象に再び含めるステップと、
搬送命令作成手段が、上記関係式作成手段により作成された関係式によって、上記適用度行列計算対象判断手段により適用度行列計算対象に含められた各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定を、搬送予定の全ての製品に対して行うステップと、
搬送計画出力手段が上記搬送命令作成手段により作成された搬送予定の全ての製品に対する上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定の結果を出力装置に出力するステップと、を含むことを特徴とする搬送工程における搬送計画作成方法。
【請求項３】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成装置であって、
搬送予定の製品に対する搬送要素作業の予定を入力する入力手段と、
上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するペトリネットモデル構築手段と、
上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成する適用度行列作成手段と、
上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる刺激・抑制関係式を算出する刺激・抑制関係式算出手段と、
上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記刺激・抑制関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、
上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、製品を適用度行列計算対象に再び含める判断を行う適用度行列計算対象判断手段と、
上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する搬送命令作成手段と、
上記搬送命令の作成を、搬送予定の全ての製品に対して行い、その結果を出力する搬送計画出力手段とを具備することを特徴とする搬送工程における搬送計画作成装置。
【請求項４】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する処理と、
上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、
上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、
上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成する処理と、
上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外する処理と、
上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める処理と、
上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定する処理と、
上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定を、搬送予定の全ての製品に対して行う処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御方法であって、
上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築し、
上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成し、
上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成し、
上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成し、
上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、
上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含め、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、
上記決定された搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序に従い搬送装置を制御することを特徴とする搬送工程における搬送制御方法。
【請求項６】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御装置であって、
搬送予定の製品に対する搬送要素作業の予定を入力する入力手段と、
上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するペトリネットモデル構築手段と、
上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成する適用度行列作成手段と、
上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる刺激・抑制関係式を算出する刺激・抑制関係式算出手段と、
上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記刺激・抑制関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、
上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める判断を行う適用度行列計算対象判断手段と、
上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する搬送命令作成手段と、
上記搬送命令に従って搬送装置を制御する制御手段とを具備することを特徴とする搬送工程における搬送制御装置。
【請求項７】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する処理と、
上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、
上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、
上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成する処理と、
上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外する処理と、
上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める処理と、
上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻を決定する処理と、
上記決定された搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序に従い搬送装置を制御する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項８】
上記搬送命令作成手段において、適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、複数のＣＰＵを備えたコンピュータを用いて上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに同時に上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させることを特徴とする請求項３に記載の搬送工程における搬送計画作成装置。
【請求項９】
上記搬送命令作成手段において、適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、複数のＣＰＵを備えたコンピュータを用いて上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに同時に上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させることを特徴とする請求項６に記載の搬送制御装置。
【請求項１０】
上記請求項４又は７に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送工程における搬送計画作成方法及び装置、搬送制御方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特に、異なる複数の経路で複数の製品を搬送するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼を始めとする多くの産業における製造プロセスでは、複数の製品を異なる複数の工程で処理して製造しており、また、それら製造工程間で複数の製品を異なる複数経路で搬送している。
【０００３】
上記複数の製品を搬送する搬送装置としては、クレーン、搬送台車、及びトレーラ等、用途や目的に応じて様々な種類の装置が用いられる。
【０００４】
従来、これら搬送装置における搬送計画の作成や制御は、人手によって行われている。この場合、新たな搬送命令が発生した場合には、現在搬送作業を行っていない搬送装置のうち、最も近くにあるものを選択して、新たな搬送作業を割り当てるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例で述べたような方法では、搬送すべき工程の数や、製品の数が多い場合には、搬送装置同士の競合や干渉等を考慮することが難しく、特に、同一搬送路上を複数の搬送装置が移動するクレーンや搬送台車等では、他の搬送装置の移動によって搬送作業が待たされたり、待避させられたりすることで、作業が非常に非効率で時間がかかることが多かった。
【０００６】
そこで、本発明は、搬送装置同士の競合や干渉を考慮した効率的な搬送計画を作成して、製品を搬送するための制御を高速で実現することができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の搬送工程における搬送計画作成方法は、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成方法であって、入力手段が搬送予定の製品に対する搬送作業の予定を入力するステップと、ペトリネットモデル構築手段が上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程をプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎及び搬送装置毎に構築するステップと、適用度行列作成手段が上記ペトリネットモデル構築手段により構築されたペトリネットモデルを用いて、上記搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記製品の夫々に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成するステップと、関係式作成手段が上記適用度行列作成手段により作成された適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる関係式を、搬送装置及び製品に対する制約である、上記搬送装置及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約、から作成するステップと、搬送命令作成手段が上記関係式作成手段により作成された関係式を用いて、上記適用度行列作成手段により作成された適用度行列の各要素の値の変化分を、上記適用度行列の各要素の初期値から出発して求め、求めた変化分を各要素に加え合わせる操作を繰り返して収束計算し、その結果から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定するステップと、搬送計画出力手段が上記搬送計命令作成手段により作成された各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻の決定結果を出力装置に出力するステップと、を含む点に特徴を有する。
本発明の他の特徴とするところは、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成方法であって、入力手段が搬送予定の製品に対する搬送作業の予定を入力するステップと、ペトリネットモデル構築手段が上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するステップと、適用度行列作成手段が上記ペトリネットモデル構築手段により上記各搬送装置毎に構築されたペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成し、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成するステップと、関係式作成手段が上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の上記各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成するステップと、適用度行列計算対象判断手段が上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式作成手段により作成された関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、または製品を適用度行列計算対象に再び含めるステップと、搬送命令作成手段が、上記関係式作成手段により作成された関係式によって、上記適用度行列計算対象判断手段により適用度行列計算対象に含められた各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定を、搬送予定の全ての製品に対して行うステップと、搬送計画出力手段が上記搬送命令作成手段により作成された搬送予定の全ての製品に対する上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定の結果を出力装置に出力するステップと、を含む点に特徴を有する。
【０００８】
本発明の搬送工程における搬送計画作成装置は、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成装置であって、搬送予定の製品に対する搬送要素作業の予定を入力する入力手段と、上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するペトリネットモデル構築手段と、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成する適用度行列作成手段と、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる刺激・抑制関係式を算出する刺激・抑制関係式算出手段と、上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記刺激・抑制関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、製品を適用度行列計算対象に再び含める判断を行う適用度行列計算対象判断手段と、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する搬送命令作成手段と、上記搬送命令の作成を、搬送予定の全ての製品に対して行い、その結果を出力する搬送計画出力手段とを具備する点に特徴を有する。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記搬送命令作成手段において、適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、複数のＣＰＵを備えたコンピュータを用いて上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに同時に上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させる点にある。
【０００９】
異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送計画作成処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する処理と、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成する処理と、上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外する処理と、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める処理と、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定する処理と、上記搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序決定を、搬送予定の全ての製品に対して行う処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【００１０】
本発明の搬送工程における搬送制御方法は、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御方法であって、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築し、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成し、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成し、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成し、上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含め、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、上記決定された搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序に従い搬送装置を制御する点に特徴を有する。
【００１１】
本発明の搬送工程における搬送制御装置は、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御装置であって、搬送予定の製品に対する搬送要素作業の予定を入力する入力手段と、上記入力手段によって入力された情報に基づいて、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築するペトリネットモデル構築手段と、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成する適用度行列作成手段と、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる刺激・抑制関係式を算出する刺激・抑制関係式算出手段と、上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記刺激・抑制関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外し、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める判断を行う適用度行列計算対象判断手段と、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する搬送命令作成手段と、上記搬送命令に従って搬送装置を制御する制御手段とを具備する点に特徴を有する。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記搬送命令作成手段において、適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、複数のＣＰＵを備えたコンピュータを用いて上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに同時に上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させる点にある。
【００１２】
本発明のコンピュータプログラムは、異なる複数の経路で複数の製品を搬送する搬送工程における搬送制御処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する処理と、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成する処理と、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約から上記各搬送装置毎、上記各製品に対する搬送作業毎の各適用度行列の各要素の値を、その適用度行列の各要素の初期値から出発して増加又は減少させる関係式を作成する処理と、上記各搬送装置、及び各製品の内で、他の搬送装置、及び他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、及び製品を、適用度行列計算対象から除外する処理と、上記適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、または各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、及び位置制約違反が再び発生した搬送装置、及び製品を適用度行列計算対象に再び含める処理と、上記関係式によって上記適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、計算した変化分を上記適用度行列の各要素に加え合わせ、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻を決定する処理と、上記決定された搬送装置の割付、搬送時刻、及び搬送順序に従い搬送装置を制御する処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【００１３】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、上記コンピュータプログラムを格納した点に特徴を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の搬送工程における搬送計画作成方法及び装置、搬送制御方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態の搬送工程における搬送計画作成装置は、入力手段１と、ペトリネットモデル構築手段２と、適用度行列作成手段３と、刺激・抑制関係式算出手段４と、記憶手段５と、適用度行列計算対象判断手段６と、搬送命令作成手段７と、搬送計画出力手段８とを具備しており、以下に述べるように、本実施の形態による製造プロセスにおける搬送計画作成方法を実施する。
【００１６】
入力手段１は、搬送予定の製品に対する搬送要素作業の予定を入力するものであり、例えばキーボード等により構成される。
【００１７】
ペトリネットモデル構築手段２は、上記入力手段１で入力された製品の搬送作業の予定から、搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する。
【００１８】
適用度行列作成手段３は、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列Ｇｈｉ（ｉは各搬送装置に対応する添字）を作成し、更に、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列Ｇｉ（ｉは各製品に対応する添字）を作成する。
【００１９】
刺激・抑制関係式算出手段４は、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約関係を算出する。そして、上記算出した各制約関係から上記適用度行列Ｇｈｉ及び適用度行列Ｇｉの各要素の値を増加又は減少させる変化分を計算するための、刺激・抑制関係式ｄｇｌ（ｌは式番号を表す添字）、ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉ（ｉは各々式番号を表す添字）を算出する。
【００２０】
上記入力手段１により入力された搬送作業の予定、上記ペトリネットモデル構築手段２によって求められたペトリネットモデル、上記適用度行列作成手段３によって求められた適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、及び上記刺激・抑制関係式算出手段４により求められた刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉは、搬送命令作成手段７において実際に搬送命令を作成する際に使用するために、記憶手段５に記憶されて保存される。
【００２１】
適用度行列計算対象判断手段６は、上記記憶手段５に記憶された搬送作業の予定、ペトリネットモデル、各搬送装置、各製品の適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉ、及び適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの各要素の搬送命令作成手段７に於ける、後述する収束計算の途中での値から、各搬送装置、各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が生じているものを、適用度行列の計算対象に含める判断を行う。
【００２２】
搬送命令作成手段７は、上記記憶手段５に記憶されたペトリネットモデル、適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、刺激・抑制関係式ｄｇｌ、ｄＬｉ、ｄＲｉ、ｄＣｉから、上記適用度行列計算対象判断手段６によって適用度行列の計算対象と判断された各搬送装置、各製品について、上記適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの各要素の値の変化分を計算する。そして、上記計算を複数回繰り返す収束計算によって求めた適用度行列から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する。
【００２３】
上記搬送命令作成を、搬送予定の全ての製品に対して行い、その結果を搬送計画出力手段８により、図示しないディスプレイやプリンタ等の出力装置に出力する。
【００２４】
なお、上述したペトリネットモデル構築手段２、適用度行列作成手段３、刺激抑制関係式算出手段４、記憶手段５、適用度行列計算対象判断手段６、搬送命令作成手段７、及び搬送計画出力手段８は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等からなるマイクロコンピュータによって構成されている。
【００２５】
また、複数のＣＰＵを備えたコンピュータで構成する場合には、適用度行列の計算対象に含まれる各搬送制御装置、及び各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに対して、同時に前記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させることによって、適用度行列を求める計算を高速で行うことが可能となる。
【００２６】
上記計算処理を複数のＣＰＵに割り振る方法としては、例えば上記各搬送装置毎、各製品毎の適用度行列計算を独立スレッドでプログラミングし、コンピュータのオペレーティングシステムのマルチスレッドプログラミング機能を用いて実現することが出来る。
【００２７】
上記のような構成によって実現される本実施の形態の搬送工程における搬送計画作成方法では、まず第１に、搬送工程の各要素工程を少なくとも１つのプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に構築する。
【００２８】
そして、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列Ｇｈｉと、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列Ｇｉを作成する。
【００２９】
上記適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉは、例えば、各プレースを行、各動作時刻ステップを列とする行列とする。更に、上記搬送装置、及び上記製品の競合、干渉、順序制約、及び位置制約関係を算出し、上記各制約関係から上記適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる変化分を計算するための、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉを算出する。
【００３０】
第２に、ペトリネットモデル、各搬送装置、各製品の適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉ、及び適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの各要素の搬送命令作成手段７に於ける後述する収束計算の途中での値から、各搬送装置、各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が無く、上記関係式による適用度行列の各要素の値の変化が生じない搬送装置、製品を、適用度行列計算対象から除外する。
【００３１】
また、適用度行列計算対象から除外された上記各搬送装置、各製品の内で、他の搬送装置、または他の製品との間の競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が再び発生した搬送装置、製品を適用度行列計算対象に含める判断を行い、適用度行列計算対象と判断された各搬送装置、各製品について、ペトリネットモデル、適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉから、上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、それを上記適用度行列の各要素の値に加えて、新たな適用度行列を求める。
【００３２】
そして、上記計算を複数回繰り返す収束計算を行い、値が収束したところで適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの確定値を求める。上記搬送装置に対する適用度行列Ｇｈｉの確定値の要素のうち、各動作時刻ステップ毎に、例えば値が最も大きい要素に対応するプレースを選択し、各動作時刻ステップに対して選択されたプレースを結ぶことで、各搬送装置の起点から終点までの軌道と、軌道上の移動のタイムチャートを決定する。
【００３３】
また、上記各製品に対する適用度行列Ｇｉの確定値の要素のうち、１に近い値に収束しているものを選択し、各要素を動作時刻ステップ順に順次結ぶことで、各製品の搬送作業のタイムチャートを決定する。そして、上記搬送装置及び製品搬送作業のタイムチャートから各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する。
【００３４】
図２は、ペトリネットモデル、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉを算出するための処理手順の例を示すフローチャートである。即ち、まず搬送予定の製品に対する搬送作業の予定を入力し（ステップＳ１）、次に、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎に、及び各搬送装置毎に、ペトリネットモデルを構築する（ステップＳ２）。
【００３５】
更に、上記各搬送装置毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列Ｇｈｉと、上記各製品に対する搬送作業毎に構築したペトリネットモデルに対する各動作時刻ステップ毎、各プレース毎の上記搬送作業毎を実行にすべき優先度を表す適用度行列Ｇｉを作成する（ステップＳ３）。上記適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの各要素の初期値にはそれぞれ適当な値を入力する。
【００３６】
更に、上記搬送装置、上記製品の競合、干渉、順序制約、位置制約関係を算出し（ステップＳ４）、上記各制約関係から上記適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる変化分を計算するための、刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉを算出する（ステップＳ５）。
【００３７】
また、図３は、上述のようにして算出したペトリネットモデル、適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉ、及び刺激・抑制関係式ｄｇｌ，ｄＬｉ，ｄＲｉ、ｄＣｉから、上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算し、それを上記適用度行列の各要素の値に加えて、新たな適用度行列を求め、上記計算を複数回繰り返す収束計算を行い、値が収束したところで適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの確定値を求め、上記適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの確定値から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する処理手順の例を示すフローチャートである。
【００３８】
即ち、最初に、収束計算のステップｋをゼロとし、適用度行列Ｇｈｉ（ｉは各搬送装置に対応する添字）の各要素ｇｈｉ（p,j,k）の初期値ｇｈｉ（p,j,0）として適当な値を入力する。同様に、適用度行列Ｇｉ（ｉは各製品に対応する添字）の各要素Ｓｉ（ｉは要素番号を表す杯字）の３つの適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）の初期値Ｌ（Si,0）、Ｒ（Si,0）、Ｃ（Si,0）として適当な値を入力する（ステップＳ１）。ここで、ｐはプレース、ｊは搬送装置の動作時刻ステップ、ｋは集束計算のステップである。
【００３９】
次に、計算ステップを一つ進め（ｋ＝ｋ＋１）（ステップＳ２）、適用度行列計算対象の搬送装置の適用度行列Ｇｈｉについて、刺激・抑制関係式ｄｇｌから、各要素ｇｈｉ（p,j,k-1）の変化分ｄｇｈｉ（p,j,k）を計算し、各要素ｇｈｉ（p,j,k-1）とその変化分ｄｇｈｉ（p,j,k）を加え合わせることで、各要素ｇｈｉ（p,j,k）の新たな値を算出する（ステップＳ３）。同様に、適用度行列の計算対象の製品における適用度行列Ｇｉについて、刺激・抑制関係式ｄＬｉ，ｄＲｉ，ｄＣｉから、各要素Ｓｉの適用度変数Ｌ（Si,k-1）、Ｒ（Si,k-1）、Ｃ（Si,k-1）の変化分ｄＬ（Si,k）、ｄＲ（Si,k）、ｄＣ（Si,k）を計算する。そして、適用度変数Ｌ（Si,k-1）、Ｒ（Si,k-1）、Ｃ（Si,k-1）と、その変化分ｄＬ（Si,k）、ｄＲ（Si,k）、ｄＣ（Si,k）をそれぞれ加え合わせることで、適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）の新たな値を算出する（ステップＳ４）。
【００４０】
上記計算のステップＳ３、ステップＳ４に於ける適用度行列の計算対象の判断は、以下の様にして行う。まず、各搬送装置については、各要素ｇｈｉ（p,j,k）の変化分ｄｇｈｉ（p,j,k）の各要素ｇｈｉ（p,j,k）に対する割合が、予め定めた判断基準値ε１より小さくなった場合、即ち以下の式（１）を満たす場合に、定常状態に至ったと判断し、適用度行列の計算対象から除外する。
−ε１＜ｄｇｈｉ（p,j,k）／ｇｈｉ（p,j,k）＜ε１・・・（１）
【００４１】
同様に各製品については、全ての要素Ｓｉに対して、適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）の変化分ｄＬ（Si,k）、ｄＲ（Si,k）、ｄＣ（Si,k）のそれぞれ適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）に対する割合が、予め定めた判断基準値ε１より小さくなった場合、即ち以下の式（２）、式（３）、式（４）を満たす場合に、定常状態に至ったと判断し、適用度行列計算対象から除外する。
−ε１＜ｄＬ（Ｓｉ，ｋ）／Ｌ（Ｓｉ，ｋ）＜ε１・・・（２）
−ε１＜ｄＲ（Ｓｉ，ｋ）／Ｒ（Ｓｉ，ｋ）＜ε１・・・（３）
−ε１＜ｄＣ（Ｓｉ，ｋ）／Ｃ（Ｓｉ，ｋ）＜ε１・・・（４）
【００４２】
また、前回の収束計算ステップ（ｋ−１）に対して、収束計算ステップｋに於けるいずれかの搬送装置の軌道（後述するω（ｈｉ，ｋ））に変化が生じた場合、或いはいずれかの製品の適用度行列Ｇｉの各要素Ｓｉの適用度行列Ｇｉ上での配置、即ち収束計算ステップｋに於ける製品配置に変化が生じた場合に、他の搬送装置、他の製品との間で競合、干渉、順序制約違反、位置制約違反が新たに生じる可能性がある為、今まで適用度行列の計算対象外であった各搬送装置、各製品に対しても、適用度行列の計算を行う。その結果、上記の式（１）を満たさない搬送装置、及び式（２）、式（３）、式（４）を満たさない製品については、定常状態に至っていないと判断し、再び適用度行列計算対象に含める（ステップＳ５）。
【００４３】
上記ステップＳ２からステップＳ４の計算を複数回繰り返し、各要素ｇｈｉ（p,j,k）の変化分ｄｇｈｉ（p,j,k）の各要素ｇｈｉ（p,j,k）に対する割合、及び適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）の変化分ｄＬ（Si,k）、ｄＲ（Si,k）、ｄＣ（Si,k）のそれぞれ適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）に対する割合が、予め定めた収束条件値ε２より小さくなったかどうか、即ち下記の式（５）、式（６）、式（７）、式（８）を全て満たすかどうか判断し（ステップＳ６）、小さくなった時点（全て満たした時点）で収束計算を完了し、適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの確定値を求める（ステップＳ７）。
−ε２＜ｄｇｈｉ（p,j,k）／ｇｈｉ（p,j,k）＜ε２・・・（５）
−ε２＜ｄｇｈｉ（p,j,k）／ｇｈｉ（p,j,k）＜ε２・・・（６）
−ε２＜ｄｇｈｉ（p,j,k）／ｇｈｉ（p,j,k）＜ε２・・・（７）
−ε２＜ｄｇｈｉ（p,j,k）／ｇｈｉ（p,j,k）＜ε２・・・（８）
【００４４】
そして、上記適用度行列Ｇｈｉ、Ｇｉの確定値から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻を決定し、搬送命令を作成する（ステップＳ８）。
【００４５】
なお、上記適用度行列計算対象判断基準値ε１と収束条件値ε２は同じ値としても良く、その場合には、全ての搬送装置、全ての製品が適用度行列の計算対象から除外された時に収束計算が完了することになる。
【００４６】
上述した本実施の形態の搬送工程における搬送計画作成方法を応用した搬送制御装置は、図４に示すように構成される。即ち、本実施の形態の搬送制御装置は、図４に示すように、入力手段１と、ペトリネットモデル構築手段２と、適用度行列作成手段３と、刺激・抑制関係式算出手段４と、記憶手段５と、適用度行列計算対象判断手段６と、搬送命令作成手段７と、制御手段８’とを具備しており、以下に述べるように、本実施の形態による搬送工程における搬送制御方法を実施する。なお、図４において、図１に示したブロックと同じブロックには同一の符号を付している。制御手段８’は、搬送命令作成手段７によって算出された、各搬送要素作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻によって、搬送装置９の制御を行う。
【００４７】
図１に示した搬送計画作成装置では、上記搬送命令作成を、搬送予定の全ての製品に対して行い、その結果を搬送計画出力手段７により搬送計画として出力するが、図４に示した搬送制御装置では、１つの製品の搬送作業予定に対する搬送命令を算出する毎に、対象となる搬送装置の制御をリアルタイムに順次行う。
【００４８】
なお、上述したペトリネットモデル構築手段２、適用度行列作成手段３、刺激・抑制関係式算出手段４、記憶手段５、適用度行列計算対象判断手段６、搬送命令作成手段７、制御手段８’は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等からなるマイクロコンピュータによって構成される。
【００４９】
また、複数のＣＰＵを備えたコンピュータで構成する場合には、適用度行列計算対象に含まれる各搬送装置、各製品に対する適用度行列の各要素の値の変化分を計算する処理を、上記複数のＣＰＵに割り振り、上記複数のＣＰＵに同時に上記適用度行列の各要素の値の変化分を計算させることによって、適用度行列を求める計算を高速で行うことが可能となる。
【００５０】
次に、図４のように構成した本実施の形態による搬送工程における搬送計画作成装置の基本的な動作を、以下に示す具体例に即して説明する。
【００５１】
図５は、本具体例で取り扱う、２台のクレーンによる４つの製造工程聞の搬送作業を示す図である。同一軌道上に２台のクレーンＡ，Ｂが装備されており、クレーンＡが左側に設置されている。工程は左から順に、第１の工程（クレーンの位置では第１の場所に対応する）、第２の処理工程（クレーンの位置では第２の場所に対応する）、第３の処理工程（クレーンの位置では第３の場所に対応する）、及び第４の処理工程（クレーンの位置では第４の場所に対応する）である。いま、簡単のために、上記各場所間の中間位置は考慮せず、クレーンは第１の場所から第４の場所のいずれかに存在するものとする。ここで、クレーンＡは第１の場所から第３の場所の間を移動することが可能であり、クレーンＢは第２の場所から第４の場所の間を移動することが可能である。
【００５２】
このような搬送工程に対して、以下に述べる２つの製品に対する搬送予定が与えられた場合を考える。
第１の製品：第１の処理工程での処理後、第１の場所から第２の場所に搬送し、続けて、各処理工程での処理を行いながら、第３の場所及び第４の場所に順次搬送する。
第２の製品：第４の処理工程での処理後、第４の場所から第３の場所に搬送し、続けて、第３の処理工程での処理後、第２の場所に搬送する。
ここで、各処理工程での処理に要する時間、及び各隣接処理工程（隣接する場所）へのクレーンＡ、Ｂの移動所要時間は、それぞれ共に１単位時間（１動作時刻ステップ）であるとする。
【００５３】
〔ペトリネットモデル構築〕
図６は、上記２台のクレーンＡ、Ｂに対して作成されたペトリネットモデルを表す図である。ここで、第１のプレース〜第４のプレース（ｐ１〜ｐ４）は、それぞれ第１の場所〜第４の場所に対応する。プレースにトークンが存在することは、その場所にクレーンが存在することを表す。第１の場所から第２の場所への移動はクレーンＡのみで可能であり、第３の場所から第４の場所への移動はクレーンＢのみで可能である。
【００５４】
図７は、上記２つの製品（第１の製品、第２の製品）の搬送作業に対して作成したペトリネットモデルを表す図である。ここでも、クレーンのペトリネットモデルの場合と同様に、プレースにトークンが存在することは、その場所に製品が存在することを表す。
第１の場所から第２の場所への移動はクレーンＡのみで可能であり、第３の場所から第４の場所への移動はクレーンＢのみで可能である。
【００５５】
〔適用度行列作成〕
本具体例で用いるクレーンＡ、Ｂの適用度行列Ｇｈｉ（ｉ＝Ａ又はｉ＝Ｂ）の一般的な形を、下記の式（９）に示す。
【００５６】
【数１】
0003950361.tif 000002
【００５７】
ここで、行列の各要素ｇｈｉ（p,j,k）は、搬送装置ｉ（ｉ＝Ａ又はｉ＝Ｂ）が動作時刻ステップｊにおいてプレースｐに配置されるべき優先度を表し、１に近づくほど優先度が高く、０に近づくほど優先度が低いことを表す。また、ｍはプレース数、ｎは動作時刻ステップ数を表す。
【００５８】
本具体例では、図６に示すように、クレーンＡの適用度行列ＧｈＡ（クレーンＡ）と、クレーンＢの適用度行列ＧｈＢ（クレーンＢ）におけるプレース数ｍは共に４となる。
【００５９】
一方、動作時刻ステップ数ｎについては、予定されている搬送作業が十分終了可能な値を適当に設定すればよい。ここでは、クレーンＡ、Ｂの適用度行列ＧｈＡ、ＧｈＢにおける動作時刻ステップ数ｎは共に１０とする。
【００６０】
下記の式（１０）に、上記適用度行列の各要素の値を収束計算で計算するときの計算式を示す。
ｇｈｉ（p,j,k）＝ｇｈｉ（p,j,k-1）＋ｄｇｈｉ（p,j,k）・・・（１０）
ここで、ｋは収束計算実行のステップ番号を表す。
【００６１】
下記の式（１１）に、上記式（１０）における各要素の変化分ｄｇｈｉ（p,j,k）を計算する時の計算式を示す。
【００６２】
【数２】
0003950361.tif 000003
【００６３】
上記式（１１）は各搬送装置に共通であり、ｄｇ１のパラメータｈｉは、それが搬送装置ｉについての値であることを示す。上記４つの式は、後述するように、各クレーン同士、及び各クレーンと各製品の間の各種制約により、適用度行列Ｇｈｉの各要素ｇｈｉの値を増減させる変化分を与えるものである。
【００６４】
ここで、各収束計算ステップにおける各要素ｇｈｉ（p,j,k）の値には、下記の式（１２）で与えられる制約を設けて計算を行う。
０＜ｇｈｉ（p,j,k）＜ＭａｘＧ＝１．３・・・（１２）
ここで、各要素ｇｈｉの値の上限をＭａｘＧ（＝１．３）とする理由は、各要素ｇｈｉは、０から１の間の値に収束させることを想定しており、収束計算の途中でこの範囲を大きく外れないようにするためである。
【００６５】
図８には、本具体例に用いる第１の製品の搬送作業における適用度行列Ｇ１の一般的な形を示す。
ここで、行列の大きさは上記クレーンの適用度行列と同じく、縦がプレース数４、横が動作時刻ステップ１０である。
【００６６】
例えば、要素Ｓ２がプレースｐ１（第１の場所に対応するプレース、以下同じ）からプレースｐ２への搬送の開始、要素Ｓ３が終了であり、要素Ｓ２と要素Ｓ３のペアでプレースｐ１からプレースｐ２への搬送作業を表す（図中実線で表す）。他の搬送作業についても同様である。ここで、このような要素のペアをｅｉ（＝（Ｓｉ１，Ｓｉ２））で表す。ｉはペアの番号であり、Ｓｉ１は左側（動作時刻ステップｊの小さい側）の要素、Ｓｉ２は右側の要素である。プレースｐ２からプレースｐ３への搬送作業は、クレーンＡによる場合とクレーンＢによる場合の２つの選択肢があるため、２組のペア（要素Ｓ４と要素Ｓ５、要素Ｓ６と要素Ｓ７）が存在する。即ち、適用度行列Ｇ１の同一位置（同一プレース且つ同一動作時刻ステップ）に２つの要素が存在する。これら２つの要素は、収束計算の結果としてどちらか片方が最終的に選択される。
【００６７】
一方、搬送終了から次の搬送開始までの間は、処理工程での処理の区間と考えることができる。例えば、要素Ｓ３から要素Ｓ４の間は、第２の処理工程での処理に対応する（図中破線で表す）。図中において他の破線で示された部分についても同様である。
【００６８】
各要素の縦位置（プレース）は、搬送命令によって決められており固定であるが、横位置（動作時刻ステップ）は、以下に説明する収束計算によって左右に移動し、収束後の位置及び適用度変数の値によって、動作時刻及びクレーン選択が決定される。
【００６９】
同様に、図９には、第２の製品の搬送作業の適用度行例Ｇ２を示す。
【００７０】
上記製品搬送作業の適用度行列Ｇ１、Ｇ２の各要素Ｓｉは、それぞれ以下の３つの適用度変数を持つ。
Ｃ（Si,k）：要素Ｓｉを選択するかどうかを決定するための変数
Ｌ（Si,k）：要素Ｓｉの左（動作時刻ステップｊが小さい）方向への移動を決定する変数
Ｒ（Si,k）：要素Ｓｉの右（動作時刻ステップｊが大きい）方向への移動を決定する変数
【００７１】
ここで、各動作時刻ステップにおける適用度変数Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）の値は、下記の式（１３）で与えられる制約を設けて計算を行う。
０＜Ｌ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）＜ＭａｘＧ＝１．３      ・・・（１３）
【００７２】
また、以下の変数を定義する。
Ｓｔ（Si、k）：収束計算ステップｋにおいて、要素Ｓｉが存在する横位置（動作時刻ステップｊ）
ｍ（Si、k）：収束計算ステップｋにおいて、要素Ｓｉが存在する縦位置（プレース）
【００７３】
下記の式（１４）に、上記適用度行列の各要素の値を収束計算で計算するときの計算式を示す。
Ｌ（Si、k）＝Ｌ（Si,k-1）＋ｄＬ（Si,k）
Ｒ（Si,k）＝Ｒ（Si,k-1）＋ｄＲ（Si,k）
Ｃ（Si,k）＝Ｃ（Si,k-1）＋ｄＣ（Si,k）  ・・・（１４）
【００７４】
下記の式（１５）に、上記式（１４）における各要素の変化分ｄＬ（Si,k）、ｄＲ（Si,k）、ｄＣ（Si,k）をそれぞれ計算するときの計算式を示す。
【００７５】
【数３】
0003950361.tif 000004
【００７６】
上記５組の式は、後述するように、各製品同士、及び各製品と各クレーンの間の各種制約により、適用度行列Ｇｉの各要素Ｓｉの適用度変数Ｌ、Ｒ、Ｃの値を変化させる変化分を与えるものである。
【００７７】
上記収束計算の結果、Ｌ≫Ｃの場合、各要素Ｓｉは１動作時刻ステップ分左へシフトする（Ｓｔ（Si,k）＝Ｓｔ（Si,k-１）＋１）。また、Ｒ≫Ｃの場合、各要素Ｓｉは１動作時刻ステップ分右ヘシフトする（Ｓｔ（Si,k）＝Ｓｔ（Si,k-1）＋１）。一方、Ｃ＞Ｒ、Ｃ＞Ｌの場合には、各要素Ｓｉは移動しない。
【００７８】
〔制約関係算出〕
搬送装置、製品の競合、順序制約について、２種類の制約関係を算出する。まず、製品搬送作業の適用度行列Ｇ１、Ｇ２の要素ペアｅｉ同士の、搬送装置選択による競合関係を下記の式（１６）に示す。
Ｃｎ（ei,ei’）＝１  ：ei,ei’が競合する場合
Ｃｎ（ei,ei’）＝０  ：上記以外の場合          ・・・（１６）
ただし、ei,ei’は適用度行列Ｇ１、Ｇ２における各要素Ｓｉのペアであり、各搬送作業に対応する。
【００７９】
下記の式（１７）に示すのは、第１の製品の適用度行列Ｇ１について、上記制約を表現する行列Ｃｎ（ei,ei’）である。ここで（ei,ei’）は上記行列のｅｉ行、ｅｉ’列の要素を表す。
【００８０】
【数４】
0003950361.tif 000005
【００８１】
ここで、例えば１行目の「（Ｓ２，Ｓ３）」の記載は、１行目の適用度行列Ｇ１の要素ペア（Ｓ２，Ｓ３）に対応していることを示す。他の行の記載、及び列についての記載も同様である。いま、例えば、Ｃｎ（（Ｓ４，Ｓ５）、（Ｓ６，Ｓ７））の値が１であるのは、（Ｓ４，Ｓ５）がプレースｐ２からプレースｐ３への搬送に対するクレーンＡの選択に対応し、（Ｓ６，Ｓ７）が同じ搬送作業に対するクレーンＢの選択に対応し、両者が競合することを示す。他の要素についても同様である。
【００８２】
次に、製品搬送作業の適用度行列Ｇ１、Ｇ２の要素同士の順序関係を下記の式（１８）に示す。
Ｓｑ（Si,Si’）＝１：ＳｉがＳｉ’に先行する場合
Ｓｑ（Si,Si’）＝０：上記以外の場合              ・・・（１８）
ただし、Ｓｉ，Ｓｉ’は適用度行列Ｇ１、Ｇ２における各要素を表す。
【００８３】
下記の式（１９）に示すのは、第２の製品の適用度行列Ｇ２について、上記制約を表現する行列Ｓｑ（Ｓｉ，Ｓｉ’）である。ここで（Ｓｉ，Ｓｉ’）は上記行列のＳｉ行、Ｓｉ’列の要素を表す。
【００８４】
【数５】
0003950361.tif 000006
【００８５】
各行、各列の記載の意味は、上記式（１７）の場合と同様である。いま、例えばＳｑ（Ｓｉ，Ｓｉ’）の値が１であるのは、要素Ｓ１が要素Ｓ２に先行する（動作時刻ステップｊの小さい側に存在する）ことを示す。他の要素についても同様である。
【００８６】
〔刺激・抑制関係式算出〕
以下の９種類の刺激・抑制関係式を算出する。
ｄｇ１からｄｇ４；クレーンＡ、Ｂについての適用度行列ＧｈＡ、ＧｈＢの要素に関する関係式。ただし、ｄｇ１からｄｇ３はクレーン同士、ｄｇ４はクレーンと製品間の制約により与えられる関係式である。
ｄＬ１、ｄＣ１、ｄＲ１からｄＬ５、ｄＣ５、ｄＲ５；製品搬送作業についての適用度行列Ｇ１、Ｇ２の要素Ｓｉに関する関係式。ただし、ｄＬ１、ｄＣ１、ｄＲ１からｄＬ４、ｄＣ４、ｄＲ４は製品同士、ｄＬ５、ｄＣ５、ｄＲ５はクレーンと製品間の制約により与えられる関係式である。
【００８７】
ｄｇ１からｄｇ４の関係式は、クレーンＡ、Ｂ両方に対して共通であり、ここではそれを一般形ｈｉで表す（クレーンＡの場合はｈＡ、クレーンＢの場合はｈＢ）。また、Ｌ１、Ｃ１、Ｒ１からＬ５、Ｃ５、Ｒ５までの関係式は、第１の製品及び第２の製品両方に共通であり、その要素を一般形Ｓｉで、要素ペアをｅｉで、要素Ｓｉの３つの適用度変数をＬ（Si,k）、Ｒ（Si,k）、Ｃ（Si,k）で表す。
【００８８】
下記の式（２０）に、ｄｇ１を表す式を示す。
ｄｇ１（hi,p,j,k）＝ａ１（１−ｇｈｉ（p,j,k-1））：ただし、ｐがω（hi,k-1）に属する動作時刻ステップｊ番目のプレースである場合
ｄｇ１（hi,p,j,k）＝０：上記以外の場合    ・・・（２０）
【００８９】
ここで、ω（ｈｉ，ｋ）は、適用度行列Ｇｈｉ上の収束計算ステップｋにおける、搬送装置動作の起点から終点までの軌道を表す。軌道の計算方法としては、収束計算ステップｋにおける搬送装置に対する適用度行列Ｇｈｉの要素のうち、各動作時刻ステップ毎に、値が最も大きい要素に対応するプレースを選択し、各動作時刻ステップに対して選択されたプレースを結ぶことで得られる。例えば、４つのプレースｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４を順に移動する場合のω（ｈｉ，ｋ）は、下記の式（２１）で表される。この軌道ω（ｈｉ，ｋ）は、収束計算の過程で、適用度行列の値が変化するのに応じて変化するものである。
ω（hi,k）＝（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）・・・（２１）
【００９０】
ａ１は変化分の大きさを決める可変パラメータであり、適当な値を設定する。以降のパラメータａ２からａ９についても同様である。上記ｄｇ１の作用としては、現在のクレーン軌道上にある要素の適用度は１に近づける方向に、それ以外は０に近づける方向に変化させることで、クレーン軌道上とそれ以外の要素の適用度の差を大きく拡大し、軌道選択をより明確にする。
【００９１】
下記の式（２２）に、ｄｇ２を表す式を示す。
ｄｇ２（hi,p,j,k）＝−ａ２・ｇｈｉ（p,j,k-1）・Ｍａｘ［ｇｈｉ（q,j,k-1）］
：ただし、ｑはｈｉに属するｐ以外のプレースを表す  ・・・（２２）
【００９２】
ｄｇ２は、同じ時刻ステップに複数の異なったプレースｐ、ｑに同時に搬送装置が存在しないように作用するもので、ｇｈｉ（p,j,k-1）が大きな適用度を持ったときに、ｄｇ２（hi,p,j,k）に負の大きな値を与え、ｇｈｉ（q,j,k）の値を小さくするように作用する。
【００９３】
下記の式（２３）、式（２４）に、ｄｇ３を表す式を示す。ただし、クレーンＡがクレーンＢの上流（プレースの小さい側）に常に存在することを前提とする。
【００９４】
【数６】
0003950361.tif 000007
【００９５】
ｄｇ３Ａ、ｄｇ３ＢはそれぞれクレーンＡ、Ｂについての適用度に関する式であり、クレーン同士の追い越し禁止を表す。式（２３）についてみると、クレーンＢはクレーンＡの下流に存在するはずが、クレーンＡが存在するプレースｐより上流のプレースｑにおけるクレーンＢの適用度ｇｈＢ（q,j,k-1）の値が大きい場合には、両クレーンの位置が入れ替わっていることを示すから、クレーンＡの１つ上流側のプレースｐ−１の適用度を大きくする（ＭａｘＧに近づける）ように作用する。同様に、式（２４）では、クレーンＢの１つ下流側のプレースｐ＋１を大きくするようにする。これら２つの式の作用により、２台のクレーンの順序関係を正しく保つように働く。
【００９６】
下記の式（２５）、式（２６）に、ｄＬ１，ｄＲ１を表す式を示す。
【００９７】
【数７】
0003950361.tif 000008
【００９８】
式（２５）、式（２６）は、製品搬送作業の適用度行例Ｇｉの要素Ｓｉ、Ｓｉ’の順序を正しく保つための関係式である。式（２５）を見ると、Ｓｑ（Si,Si’）が１、即ち要素Ｓｉが要素Ｓｉ’に先行すべきときに、Ｓｔ（Si,k-1）≧Ｓｔ（Si’,k-1）、即ち逆に要素Ｓｉ’が要素Ｓｉに先行することに相当する状態で、適用度変数Ｒ、Ｃが大きな値をとる場合に、要素Ｓｉの適用度変数Ｌの値をＭａｘＧに近づけるように刺激することで、要素Ｓｉを左（先行する方向）に移動させるように作用する。式（２６）は、上記ｄＬ１をまったく逆に、要素Ｓｉが後行すべきときに関係が破られた場合に、要素Ｓｉを右に移動させることで関係を維持するように作用する。
【００９９】
下記の式（２７）、（２８）、（２９）、（３０）に、ｄＬ２，ｄＲ２、及びｄＣ２を表す式を示す。
【０１００】
【数８】
0003950361.tif 000009
【０１０１】
式（２７）〜式（３０）は、搬送装置の選択に伴う競合関係による、要素ペア同士の抑制を行うための関係式である。式（３０）で、Ｃｎ（ei,ei’）は、要素ペアｅｉと要素ペアｅｉ’が競合するときに１をとるマトリクスであり、その場合に要素ペアｅｉ’に対応する３つの適用度変数Ｌ，Ｃ，Ｒに大きな値が存在すると、Ｃｏｎｃ（ei,k）の値も大きくなる。したがって、要素ペアｅｉを構成する要素Ｓｉの関係式ｄＬ２，ｄＲ２、ｄＣ２は大きな負の値となり、要素ペアｅｉが抑制を受けることになる。
【０１０２】
下記の式（３１）、式（３２）、式（３３）に、ｄＬ３，ｄＲ３、及びｄＣ３を表す式を示す。
0003950361.tif 000010
【０１０３】
式（３１）〜式（３３）は、要素毎の３つの適用度変数Ｌ，Ｒ，Ｃ間の抑制関係を表す。式（３１）で、Ｒ（Si,k-1）、Ｃ（Si,k-1）のいずれかが大きな値をとると、関係式ｄＬ３が負の大きな値となり、適用度変数Ｌを抑制する。他の適用度変数Ｒ、Ｃについても同様であり、これら３つの適用度変数は、他の刺激・抑制関係式によっていずれか１つが刺激されて大きな値をとると、他の２つの適用度変数が抑制され、バランスを取るように作用し合う。
【０１０４】
下記の式（３４）、式（３５）、式（３６）に、ｄＬ４，ｄＲ４、及びｄＣ４を表す式を示す。ただし、Ｓｉ１は要素ペアｅｉの先行側（ｊが小さい側）の要素であり、Ｓｉは要素ペアｅｉのいずれか一方の要素であり、Ｓｉ１’、Ｓｉ２’は要素ペアｅｉと異なる要素ペアｅｉ’（ただし、ｅｉとｅｉ’は同じプレース間の搬送に対応する要素ペアとする）のそれぞれ先行、後行側の要素である。
【０１０５】
0003950361.tif 000011
【０１０６】
0003950361.tif 000012
【０１０７】
ｄＣ４（Si,k）＝−ａ７Ｃ（Si,k-1）・Ｇｍａｘ（A,j）
：ただし、要素ＳｉはクレーンＡに対応し、一方、動作時刻ステップｊにおいてクレーンＡが実行中の搬送工程が要素ペアｅｉでない場合を対象とする。
Ｇｍａｘ（A,j）は、動作時刻ステップｊでクレーンＡが実行中の搬送工程の要素の変数Ｃの最大値を表す。  ・・・（３６）
【０１０８】
式（３４）、式（３５）、式（３６）は、２つの搬送作業が同時に同じ場所に存在するのを抑制する働きを持つ。式（３４）において、要素ペアｅｉ’の適用度が大きい、即ちＣ（Si2’,k-1）、Ｃ（Si1’,k-1）が大きな値を示すと、Ｒ（Si1,k）をＭａｘに近づけるように関係式ｄＲ４（Si1,k）が大きな値をとり、要素Ｓｉ１を右ヘシフトすることで、搬送ペアの重なりを解消する。式（３５）においては、同様に要素Ｓｉ２を左ヘシフトすることで、搬送ペアの重なりを解消する。式（３６）においては、クレーンＡが、要素ペアｅｉとそれ以外の搬送工程を同時に実行しようとすることを表しており、この場合、要素ペアｅｉの要素Ｓｉの変数Ｃの値を小さくすることで、要素ペアｅｉを抑制するように作用する。
【０１０９】
下記の式（３７）に、関係式ｄｇ４を表す式を示す。
ｄｇ４（hi,p,j,k）＝ａ８［ＭａｘＧ−ｇｈｉ（p,j,k-1）］・ＭａｘＣ（Si,k-1）
：ただし、Ｓｔ（Si,k-1）＝ｊ，ｍ（Si,k-1）＝ｐ  ・・・（３７）
【０１１０】
式（３７）は、製品の搬送作業からクレーンの適用度への刺激を表す関係式である。製品の搬送作業における要素Ｓｉは、動作時刻ステップｊ、プレースｐに存在するので、クレーンの適用度行列において、その位置に対応する要素ｇｈｉ（p,j,k）をＭａｘＧに近づけるように刺激することで、クレーンの適用度行列と製品搬送作業の適用度行列のマッチングを取るように作用する。
【０１１１】
下記の式（３８）、式（３９）、式（４０）に、関係式ｄＬ５、ｄＲ５、ｄＣ５を表す式を示す。これらの３つの式は、式（３７）で示した関係式ｄｇ４とは逆に、クレーンから製品搬送作業の適用度に刺激を与えて、両者のマッチングを取るように作用するものである。
【０１１２】
【数９】
0003950361.tif 000013
【０１１３】
ここで、製品搬送作業の適用度への刺激の強さを与えるｅｖａｌ関数を、下記の式（４１）、式（４２）、式（４３）で与える。
【０１１４】
【数１０】
0003950361.tif 000014
【０１１５】
ただし、ｓ（hi,p,j,k）の計算にあたっては、下記の式（４４）でｊ＝０に対する値を与え、ｊの増加方向にその他の要素の値を順次計算する。また、ｘ（hi,p,j,k）の計算にあたっては、下記の式（４５）でｊ＝ｎ（最右の列）に対する値を与え、ｊの減少方向にその他の要素の値を順次計算する。
ｓ（hi,p,0,k）＝ｇｈｉ（p,0,k）  ・・・（４４）
ｘ（hi,p,j,k）＝ｇｈｉ（p,n,k）  ・・・（４５）
【０１１６】
一例として、適用度行列Ｇｈｉが下記の式（４６）で与えられる場合の、ｅｖａｌ関数の値を下記の式（４７）に示す、各要素の大きさは、クレーン軌道上で頂点（最大角）をとり、なだらかな傾きを持つ分布を示す。
【０１１７】
【数１１】
0003950361.tif 000015
【０１１８】
【数１２】
0003950361.tif 000016
【０１１９】
いま、ω（hi,k）のＳｔ（Si,k-1）動作時刻ステップのプレースがｍ（Si,k-1）でない場合、即ち、製品搬送作業の要素Ｓｉの位置が、クレーンの適用度行列上の軌道と一致しない場合、式（３８）は、要素Ｓｉを右ヘシフトするように作用し、式（３９）は、逆に左ヘシフトするように作用する。式（４７）で示すｅｖａｌ関数の場合を例にとると、要素Ｓ１が例えば（ｐ，ｊ）＝（２，６）に存在する場合、式（３８）のｅｖａｌ関数は、Ｓｔ（Si,k-1）十１の値（この場合９）を用い、式（３９）のｅｖａｌ関数は、Ｓｔ（Si,k-1）−１の値（この場合１０）を用いるので、関係式ｄＬ５の作用が勝り、要素Ｓｉは左ヘシフトするように働く。要素Ｓｉ型の場所に存在する場合も同様に、ｅｖａｌ関数の頂点方向に、即ちクレーン軌道方向にシフトするように作用する。
【０１２０】
また、ω（hi,k）のＳｔ（Si,k-1）動作時刻ステップのプレースがｍ（Si,k-1）である場合は、式（４０）によって、変数Ｃが刺激され、要素Ｓｉはその場所に留まるように働く。
【０１２１】
〔搬送計画作成例〕
計算に用いたパラメータの値は以下の通りである。
ａ１＝０．３
ａ２＝０．３
ａ３＝０．４
ａ４＝０．９
ａ５＝０．５
ａ６＝０．０７
ａ７＝０．３
ａ８＝０．８
ａ９＝０．３
【０１２２】
また、計算に用いた初期値の値は以下の通りである。
ｇｈｉ（1,j,0）＝０
ｇｈｉ（2,j,0）＝０．３３
ｇｈｉ（3,j,0）＝０．６７
ｇｈｉ（4,j,0）＝１．０
（上記は全てのｊについて、またクレーンＡ、Ｂともに同じである）
【０１２３】
Ｌ（Si,0）＝０
Ｃ（Si,0）＝１．０
Ｒ（Si,0）＝０
（上記は全ての要素Ｓｉについて、また第１の製品、第２の製品ともに同じである）
【０１２４】
また、各要素Ｓｉの初期位置は、第１の製品及び第２の製品に対して、それぞれ下記の式（４８）、式（４９）に示すとおりである。ここで、各行は上から順に、第１の場所、第２の場所、第３の場所、第４の場所に、各列は左から順に動作時刻ステップ１から１０に対応する。尚、ここでは図８に示した様な要素間を結ぶ実線、破線は省略している。
【０１２５】
【数１３】
0003950361.tif 000017
【０１２６】
【数１４】
0003950361.tif 000018
【０１２７】
計算に用いた適用度行列計算対象判断基準値ε１及び収束条件値ε２の値はいずれも０．０２である。
【０１２８】
下記の式（５０）から式（５５）に収束計算確定後の各変数の値を示す。
式（５０）、式（５１）には、それぞれ第１の製品、第２の製品に対する搬送作業の適用度行列Ｇ１、Ｇ２の各要素Ｓｉの配置を示す。ここで各行は、上から順に第１の場所、第２の場所、第３の場所、第４の場所に対応する。また、各列は、左から順に動作時刻ステップ１から１０に対応する。
【０１２９】
【数１５】
0003950361.tif 000019
【０１３０】
【数１６】
0003950361.tif 000020
【０１３１】
下記の式（５２）、式（５３）には、それぞれ第１の製品、第２の製品に対する搬送作業の適用度行列Ｇ１、Ｇ２の各要素Ｓｉの３つの適用度変数Ｌ、Ｃ、Ｒの値を示す。ここで各行は、上から順にＳ１からＳ１０に対応する。また、各列は、左から順に適用度変数Ｌ、Ｃ、Ｒに対応する。
【０１３２】
【数１７】
0003950361.tif 000021
【０１３３】
【数１８】
0003950361.tif 000022
【０１３４】
下記の式（５４）、式（５５）には、それぞれクレーンＡ、Ｂに対する適用度行列ＧｈＡ、ＧｈＢの値を示す。ここで各行は、上から順に第１の場所、第２の場所、第３の場所、第４の場所に対応する。また、各列は、左から順に動作時刻ステップ１から１０に対応する。
【０１３５】
【数１９】
0003950361.tif 000023
【０１３６】
【数２０】
0003950361.tif 000024
【０１３７】
式（５１）を見ると、Ｓ４が動作時刻ステップ４にＳ５が動作時刻ステップ５に存在し、第２の製品の第３の場所から第２の場所への移動が行われていることを示す。また、式（５３）を見ると、Ｓ４，Ｓ５の適用度変数Ｃの値がそれぞれ０．８３、０．８２で、Ｌ、Ｒ両変数の値よりも十分大きな値を示し、これら２要素が選択されていること、即ちクレーンＢによる搬送が選択されていることを示す。一方、同じ第３の場所から第２の場所への搬送のもう１つの選択肢である要素Ｓ６、Ｓ７（クレーンＡによる搬送）の変数Ｃの値は、それぞれ０．０１、０．０１６と小さく、これらは選択されなかったことを示す。式（５５）を見ると、（ｐ，ｊ）＝（３，４）、（ｐ，ｊ）＝（２，５）の値が共に１であり、これから、クレーンＢが動作時刻ステップ４からステップ５の間で第３の場所から第２の場所に移動したことがわかり、上記製品搬送作業の適用度と一致している。
【０１３８】
同様に、他のすべての確定値から、全搬送命令を決定したものを図１０に示す。ここで、丸の中にＡ、Ｂと書かれているのは、それぞれクレーンＡ、Ｂを表す。また、一重線は第１の製品の搬送、二重線は第２の製品の搬送を示し、破線は製品搬送を伴わないクレーンの移動を示す。図１０の例は、搬送装置同士の競合、干渉を考慮した、効率的な搬送計画作成を実現していることを示している。
【０１３９】
以上のように本実施の形態では、搬送工程の各要素工程をプレースで表したペトリネットモデルを、搬送予定の各製品に対する搬送作業毎及び搬送装置毎に構築し、これらペトリネットモデルから、搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列及び搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列を作成し、上記適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる関係式を、搬送装置及び製品の競合、干渉、順序制約及び位置制約などの各種制約から作成して、適用度行列の各要素の値を収束計算し、その結果から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、搬送時刻を決定するようにしたので、搬送装置同士の競合、干渉等を考慮した搬送計画作成、搬送制御を実現し、特に、同一搬送路上を複数の搬送装置が移動するクレーン、搬送台車等では、他の搬送装置の移動によって搬送作業を待たされたり、待避させられたりすることによる時間のロスが少ない、効率的な搬送計画作成、搬送制御を実現することができる。
【０１４０】
上記実施の形態で説明した搬送計画作成装置、搬送制御装置は、コンピュータのＣＰＵ或いはＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されるものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されたコンピュータプログラムが動作することによって実現される。
【０１４１】
したがって、上記コンピュータプログラム自体は本発明の範鴫に含まれる。上記コンピュータプログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝播させて供給するためのコンピュータネットワークシステムを用いることができる。
【０１４２】
また、上記コンピュータプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体は本発明の範騰に含まれる。記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる
【０１４３】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、上記搬送工程の各要素工程をプレースで表したペトリネットモデルを用いて、搬送装置を配置すべき優先度を表す適用度行列と、搬送作業を実行すべき優先度を表す適用度行列とを作成し、作成した適用度行列の各要素の値を増加又は減少させる関係式を、搬送装置及び製品に対する制約から作成し、作成した関係式を用いて上記適用度行列の各要素の値を収束計算し、その結果から、各搬送作業に対する搬送装置の割付、搬送順序、及び搬送時刻を決定するようにしたので、搬送装置及び製品に対する制約を考慮した搬送計画作成、搬送制御を実現し、特に同一搬送路上を複数の搬送装置が移動する搬送装置では、他の搬送装置の移動によって搬送作業を待たされたり、待避させられたりすることによる時間のロスが少ない、効率的な搬送計画作成、搬送制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、搬送工程における搬送計画作成装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示し、ペトリネットモデル、刺激・抑制関係式を算出するための処理手順の例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態を示し、搬送工程における搬送計画作成方法の搬送命令を作成する処理手順の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態を示し、搬送工程における搬送制御装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態を示し、具体例で取り扱う搬送作業を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態を示し、具体例におけるクレーンに対して構築したペトリネットモデルを表す図である。
【図７】本発明の実施の形態を示し、具体例における製品搬送作業に対して構築したペトリネットモデルを表す図である。
【図８】本発明の実施の形態を示し、具体例における第１の製品の適用度行列を表す図である。
【図９】本発明の実施の形態を示し、具体例における第２の製品の適用度行列を表す図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示し、具体例における搬送計画作成結果を表す図である。
【符号の説明】
１  入力手段
２  ペトリネットモデル構築手段
３  適用度行列作成手段
４  刺激・抑制関係式算出手段
５  記憶手段
６  適用度行列計算対象判断手段
７  搬送命令作成手段
８  搬送計画出力手段
８’  制御手段
９  搬送装置
【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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【図９】
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【図１０】
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