(57)【要約】【課題】製造業の取り扱う情報は、製造現場の制御を行っているセンサ、モータ等のデバイスのデータをPLCから収集し、ネットワーク上の情報系システムとしての生産オペレーション管理にて処理されている。このため、1工場のみで構成されているような小規模製造業では製造現場の情報化対応が困難である。【解決手段】PLCにて実行される作るプログラムにPLC、PCにて実行される知らせるプログラムを連携させることで製造にて生産オペレーション管理で扱う情報を生成、管理する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
PLCにて実行される作るプログラムからデータを収集しPCの表計算ソフト上で生産オペレーション管理、保全オペレーション管理、在庫オペレーション管理、品質オペレーション管理を実行する知らせるプログラム。
【請求項２】
PLCにて実行される作るプログラムの動作ステップに対応して装置の状態、環境の状態をセンサ等で検知するPLC、PCにて実行される知らせるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造現場において作るプログラムと知らせるプログラムにより
生産管理で扱う情報を抽出する手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで製造業の情報システムの構築においては、
表１  機能の階層モデルに示すように
【表１】
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と５階層に分類し、
レベル４は経営計画とロジテックス、
レベル３は製造オペレーションマネジメント
と分類されシステム間の連携のためのモデリングとしての
業務及び、アクティビティの定義が行われきた。
【０００３】
その一方でレベル２、１、０に関しては製造現場の事情が優先されてきた。
レベル２では、レベル１、レベル０から収集したデータから
各アクティビティに対応したオブジェクトを情報として生成している。
【０００４】
製造現場における自動化で利用されるプログラマブルコントローラ（以下PLC）は、
パーソナルコンピュータ（以下PC）の急速な大容量化、高速化、高機能化、ネットワーク対応化に伴い
ネットワーク環境上で高速に大容量のデータを取り扱うと共に
構造化プログラミングによるプログラム設計が普及してきた。
【０００５】
センサ等を大量に導入することで製造現場のデータをクラウド上でビッグデータとして扱うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４６２５６
【特許文献２】特開２００６−１２００９１
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】APSOM  ものづくりAPS推進機構  「製造オペレーションマネジメント入門〜ISA-95が製造業を変える」
【非特許文献２】PSLXフォーラム  ＰＳＬＸ３プラットフォーム仕様書第一部：「つながる工場」のための情報連携 プラットフォーム―PSLX3活用の手引き―
【非特許文献３】PSLXフォーラム  ＰＳＬＸ３プラットフォーム仕様書第二部：PSLX3による情報連携プラットフォームリファレンスモデル（前編）業務アクティビティ
【非特許文献４】PSLXフォーラム  ＰＳＬＸ３プラットフォーム仕様書第三部：PSLX3による情報連携プラットフォームリファレンスモデル（後編）業務オブジェクト
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在の製造業における情報システムは
ERP（情報基幹システム）：レベル４、レベル３
MES（製造実行システム）：レベル２
PC、PLC：レベル１
PLC、入出力機器：レベル０
により構築されている。
【０００９】
レベル２とレベル１との間で情報系／制御系と扱いが異なり、
レベル１、レベル０では、データを収集しているだけの場合が大半である。
レベル４、レベル３、レベル２のシステムは高価なため規模の大きな製造業以外での導入は困難である。
【００１０】
一方で製造現場である工場のデータは全てレベル１、レベル０に存在する。
製造現場のデータから抽出される情報に関しては、レベル３の業務及びアクティビティに定義されている。
レベル２のMESが業種に応じてレベル３のアクティビティに応じてオブジェクトを生成している。
PC、PLCの高速化、高機能化、大容量化、及びネットワーク対応により膨大なデータがリアルタイムに処理されている。
PLCのプログラミングは、ラダー言語等の特有の言語で記述されるため理解しづらいといわれている。
データの収集処理はPC側のプログラムで行われるか、ダイレクトにデータベースにアップロードされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、レベル０、レベル１のPC、PLCで実行されるプログラムにおいて
レベル３で利用されるオブジェクトを生成すると共に
オブジェクトの内容に従い製造現場にて緊急の一次手当てを行う。
【００１２】
本発明のプログラムはフロー言語で記述される。
【００１３】
プログラムは、
作るプログラムと知らせるプログラムの2つの大きな動作ブロックから構成される。
フロー言語で定義されたプログラムはPC、PLCにて実行できる形式に変換される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、レベル１、レベル０で扱われるデータから
レベル２、レベル３で利用される情報を抽出するために
レベル２、レベル１、レベル０のデータの関連性を一括して定義、管理するためのものであり
従来製造現場におけるPLC上で動作するものをつくるためのプログラム（以下つくるプログラム）と
PLCとPCで動作するレベル３、レベル２に知らせるためのプログラム（以下知らせるプログラム）、
の２つのプログラムが連携する。
【００１５】
この２つのプログラムは、同一の定義ファイルとフロー形式の言語で記述される。
これによりリアルタイムに情報管理による効率向上、改善が行えると共に
非常に高価なレベル４、レベル３、レベル２をシステムとして導入できない比較的小規模な製造業においても
大規模製造業と同様に情報化が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】製造業の情報システムにおける機能の階層図
【図２】製造業の情報システムにおける設備の階層図
【図３】製造オペレーションマネジメントモデルの構成図
【図４】フロー言語の動作ステップの構成要素
【図５】フロー言語のステップ間の接続要素
【図６】フロー言語の動作ブロック構成要素
【図７】ドリリングマシン
【図８】ドリリングマシンのフロー言語プログラム
【発明を実施するための形態】
【００１７】
作るプログラムと知らせるプログラムをフロー言語で記述しPC、PLCで実行させることにより
製造現場であるレベル０、レベル１においてレベル２、レベル３のアクティビティで用いるオブジェクトを生成、
製造現場で即時活用できる
【実施例】
【００１８】
図１は、製造業の情報システムにおける機能の階層図であり
図２は、製造業の情報システムにおける設備の階層図である。
図３は、製造オペレーションマネジメントモデルの構成図である。
表２は、レベル３の情報におけるモデルとオブジェクト一覧の抜粋である。
【表２】
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【００１９】
図４は、フロー言語の動作ステップの構成要素である。
実行前処理では、実処理のための段取り等を行う。
実処理では、軸の移動、ランプの点灯等の対象デバイスの制御を行う。
実行後処理では、カウンタの加算等の後処理を行う。
移行待処理では、時間待ち、他のステップとの同期等の待ち処理を行う。
【００２０】
図５は、フロー言語のステップ間の接続要素である。
直列移行では、ステップ１、ステップ２、ステップ３の順に実行される
条件分岐移行では、ステップ１、ステップ２、ステップ３のいずれかのステップが実行される。
どのステップが実行されるかは、実行前処理に定義されている。
並列分岐移行では、ステップ１、ステップ２、ステップ３が同時に実行される。
【００２１】
図６は、フロー言語の動作ブロック構成要素である。
動作ブロックは、軸制御ブロックのように複数の軸制御ステップをグループとして扱うものである。
【００２２】
図７は、加工機の例としてのドリリングマシンであり、スピンドリルでドリルの回転、X軸制御で穴の深さを制御し加工する。
【００２３】
図８はドリリングマシンのフロー言語プログラムである。
プログラムは
作るプログラムの各動作単位の動作ブロック、
知らせるプログラムの各処理の動作ブロック
から構成される。
【００２４】
作るプログラムでは、各動作ブロック、動作ステップのフロー言語からをラダー言語、ストラクチャーテキスト言語等の
ＰＬＣの実行プログラムを作成する。
【００２５】
知らせるプログラでは、
作業指示オブジェクトから各動作ステップのデータを収集、
ＰＣの表計算ソフトの各シート単位で各業務オブジェクトを定義、
オブジェクト間の関連付けを行うこととで
作業完了オブジェクト
稼働実績オブジェクト
設備不良オブジェクト
が生成される。
【００２６】
作業指示オブジェクトの予定と作業完了オブジェクトの実績の比較により負荷状況が把握できる。
これにより工場内の負荷バランス、ボトルネックの調整を行うことができる。
【００２７】
設備不良オブジェクトでは、
クーラー追加の保全作業が必要であるが、部品手配等で即時の対応はできない。
現場での緊急１次対策として冷風機にて制御盤の冷却を行い温度上昇の抑制を行うことで加工を続行できる。
その後クーラー追加の保全作業を行うことで対策を完了する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
大規模製造業では、マザー工場の生産技術部門が生産性の向上と品質管理の徹底を目的とした設備設計を行い、
各工場にルールとして展開することで全社規模での改善活動を実行している。
このルールを標準化したものがＰＳＬＸ３の業務アクティビティである。
数台の加工機により構成されるレベル１、レベル０のみから構成される小規模製造業においては、
PSLX３の業務アクティビティを実行することで大規模製造業相当の改善活動が可能となる。
【００２９】
既存の加工装置の作るプログラムの各動作ブロックに対応した知らせるプログラムを追加することで同様の効果が得られる。
【００３０】
ＰＣの表計算パッケージに受注オーダー、製品表、部品表のデータを追加することで生産オペレーション管理が行える。
入庫、出庫のデータを追加することで在庫オペレーション管理が行える。
発生不具合のデータを追加することで品質オペレーション管理が行える。
設備のデータを追加することで保全オペレーション管理が行える。
これによりレベル３からレベル０の４階層の統合環境が構築できる。
この統合環境は1工場のみの小規模製造業が大規模製造業相当の情報システムとして業務改善を可能とする。
【符号の説明】
【００３１】
１  作るプログラム
２  知らせるプログラム
３  PLCで実行されるプログラム
４  PLCもしくはPCで実行されるプログラム
【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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