(57)【要約】【課題】  作業部の作業終了時刻を精度良く予測することができるスケジューリング装置を提供すること。【解決手段】  スケジューリング装置１は、作業を実行する作業部（２、３）と、該作業部（２、３）を制御し、前記作業部（２、３）の制御における進捗時間理論値と、前記作業部（２、３）の実際の作業の進捗実績とを比較し、差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部（２、３）の作業終了時刻を予測する制御部（４、５）と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業を実行する作業部と、
該作業部を制御し、前記作業部の制御における進捗時間理論値と、前記作業部の実際の作業の進捗実績とを比較し、差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部の作業終了時刻を予測する制御部と、を有するスケジューリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスケジューリング装置において、前記進捗時間理論値は、前記制御部が前記作業部を制御するプログラムの各行に記載された時間であるスケジューリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスケジューリング装置において、前記制御部は、前記プログラムの実行をする行が変わったときに前記比較するスケジューリング装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のスケジューリング装置において、前記制御部は、定期的に前記比較するスケジューリング装置。
【請求項５】
制御部が作業部に対して実際の作業の進捗を問い合わせる問い合わせ工程と、
該問い合わせ工程の問い合わせに対して前記作業部が進捗状況を回答する進捗回答工程と、
該進捗回答工程の進捗状況の回答と、前記作業部の制御における進捗時間理論値とを比較する比較工程と、
該比較工程において差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部の作業終了時刻を予測する終了時刻予測工程と、を具備するスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業を実行する作業部と、該作業部を制御する制御部と、を有するスケジューリング装置およびスケジューリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、特許文献１に示す如く、スケジューリング装置は、加工機と該加工機を制御する制御部とを有していた。また、前記加工機の現動作がプログラムの何行目を実行しているかを、前記加工機から前記制御部へ通知されるように構成されていた。  
そして、以下の式によって、前記加工機の加工が終了する時刻を予測していた。  
予測最終加工終了時刻  ＝  現在の時刻  ＋  （加工開始からの実績時間  ／  プログラム実行行番号）  ×  （全プログラム行番号  −プログラム実行行番号）  
例えば、プログラム全体４行に対して第２行目を加工している場合、前記制御部は、プログラム全体の５０パーセントが完了していると算出することができた。そして、５０パーセントを完了するまで３分かかっていたとすると、残りの５０パーセントを加工し終わるまでさらに３分かかると算出するように構成されていた。さらに、現在の時刻にさらにかかる３分をプラスした時刻を予測加工終了時刻として算出していた。
【特許文献１】特開平５−９４４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、プログラムの行数のみで判断する構成であったため、プログラム１行で定義される移動距離、移動速度に差があるほど、予測加工終了時刻に誤差が発生する。具体的には、プログラム行毎の移動距離・移動速度等に差があり、予測される最終加工時間の変動が大きい。そのため、加工プログラムの終わりに近づかなければ、信頼できる十分な最終加工時刻を得ることができない。即ち、いつ前記加工機の加工作業が終了するかを精度良く予測することができなかった。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、作業部の作業終了時刻を精度良く予測することができるスケジューリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様のスケジューリング装置は、作業を実行する作業部と、該作業部を制御し、前記作業部の制御における進捗時間理論値と、前記作業部の実際の作業の進捗実績とを比較し、差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部の作業終了時刻を予測する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、前記スケジューリング装置は、前記制御部を有している。従って、前記作業部の制御における進捗時間理論値と、前記作業部の実際の作業の進捗実績とを比較し、差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部の作業終了時刻を予測することができる。その結果、従来技術と比較して精度良く前記作業部の作業終了時刻を予測することができる。即ち、前記作業部の作業終了時刻の予測精度を向上させることができる。  
具体的には、時間による進捗時間理論値と、合計作業時間の理論値とによる進捗率を求め、時間による該進捗率と、作業開始からの実績時間とを用いて最終作業終了時刻を予測するため、従来技術の構成と比較して、最終作業終了時刻の変動が小さい。従って、作業開始からの早い段階から、より正確な最終作業終了時刻を予測することができる。
【０００７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記進捗時間理論値は、前記制御部が前記作業部を制御するプログラムの各行に記載された時間であることを特徴とする。  
本発明の第２の態様によれば、第１の態様と同様の作用効果に加え、前記進捗時間理論値は、前記制御部が前記作業部を制御するプログラムの各行に記載された時間である。従って、前記制御部は、容易に進捗時間理論値を知ることができる。即ち、理論値を計算によって求める必要がない。  
ここで、進捗時間理論値として、前記作業部の作業が開始してからその行のプログラム指令が終了するまでのプログラム上累積作業時間を記載することができる。  
その結果、前記作業部の作業終了時刻を瞬時に算出することができる。  
例えば、プログラムの行が多い場合に特に有効である。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記制御部は、前記プログラムの実行をする行が変わったときに前記比較することを特徴とする。  
本発明の第３の態様によれば、第２の態様と同様の作用効果に加え、前記制御部は、前記プログラムの実行をする行が変わったときに前記比較する。従って、前記作業部の作業終了時刻の予測精度をより一層向上させることができる。  
例えば、プログラムの一行分の作業が比較的長い場合に特に有効である。
【０００９】
本発明の第４の態様は、第１または第２の態様において、前記制御部は、定期的に前記比較することを特徴とする。  
本発明の第４の態様によれば、第１または第２の態様と同様の作用効果に加え、前記制御部は、定期的に前記比較する。従って、前記作業部の作業終了時刻の予測精度をより一層向上させることができる。
【００１０】
本発明の第５の態様のスケジューリング方法は、制御部が作業部に対して実際の作業の進捗を問い合わせる問い合わせ工程と、該問い合わせ工程の問い合わせに対して前記作業部が進捗状況を回答する進捗回答工程と、該進捗回答工程の進捗状況の回答と、前記作業部の制御における進捗時間理論値とを比較する比較工程と、該比較工程において差異がある場合、該差異に基づいて前記作業部の作業終了時刻を予測する終了時刻予測工程と、を具備することを特徴とする。  
本発明の第５の態様によれば、前記スケジューリング方法は、前記問い合わせ工程と、前記進捗回答工程と、前記比較工程と、前記終了時刻予測工程と、を具備する。従って、上記第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。  
図１に示すのは、本発明に係るスケジューリング装置の構成を示すブロック図である。  
図１に示す如く、本発明に係るスケジューリング装置１は、複数の生産装置としての第１生産装置２および第２生産装置３と、通信手段６、６と、制御部としての生産管理システム制御部４と、を有する。
【００１２】
このうち、第１生産装置２および第２生産装置３は、工作物を加工することができるように設けられている。具体的には、第１生産装置２および第２生産装置３は、生産管理システム制御部４からの加工指令を受けて、加工指令に従って、加工を実行するように設けられている。  
また、通信手段６、６は、第１生産装置２および第２生産装置３と、生産管理システム制御部４との間を通信可能に接続するように設けられている。  
尚、通信手段６、６は、無線でもよいし有線でもよい。
【００１３】
またさらに、生産管理システム制御部４は、第１生産装置２および第２生産装置３を有する生産ラインの生産計画を提供するスケジューラ５を有している。  
ここで、該生産計画は、制約条件を考慮して立案されたものである。  
そして、生産管理システム制御部４は、第１生産装置２および第２生産装置３に対して進捗状況を問い合わせるように設けられている。
【００１４】
また、スケジューラ５は、自動ＮＣ（Numerical Control）プログラム作成装置である所謂、ＣＡＭ（Computer
Aided Manufacturing）で作成された加工指令であるプログラムに記載された進捗時間理論値と、第１生産装置２および第２生産装置３の実際の進捗実績とを比較することができるように設けられている。そして、進捗時間理論値と合計加工時間の理論値とにより時間による進捗率を算出して、後述する生産終了時間の予測を行うように設けられている。さらに、生産計画と生産終了時間に差異がある場合、スケジューラ５は、生産計画を自動的に再スケジューリングするように構成されている。
【００１５】
続いて、再スケジューリングの手順について説明する。  
図２に示すのは、本発明に係る終了時刻の予測を行う手順を示す図である。  
図２に示す如く、ステップＳ１では、進捗問い合わせを実行する。具体的には、スケジューラ５が、一定の間隔で第１生産装置２および第２生産装置３に対して実際の進捗実績を問い合わせる。そして、ステップＳ２へ進む。  
ステップＳ２では、進捗回答を実行する。具体的には、第１生産装置２および第２生産装置３が、ステップＳ１におけるスケジューラ５からの問い合わせに対して、実際の進捗実績を回答する。より具体的には、実際にどの工程にどの作業をしているかを回答する。そして、ステップＳ３へ進む。
【００１６】
ステップＳ３では、生産計画と進捗との比較をする。具体的には、スケジューラ５が、加工指令であるプログラムに記載された進捗時間理論値と、ステップＳ２で得た第１生産装置２および第２生産装置３の実際の進捗実績とを比較する。生産装置の動作間に発生する加速・減速などの理由により、理論値である累積加工時間であると実際の累積時間との間に差が発生する虞があるからである。そして、進捗時間理論値と進捗実績との間に差異がある場合は、ステップＳ４へ進む。一方、差異がない場合は、ステップＳ１へ戻る。
【００１７】
ステップＳ４では、第１生産装置２および第２生産装置３の加工終了時刻の予測を行う。具体的には、スケジューラ５が、ステップＳ３の差異に基づいて、加工終了までに要する時間を予測する。  
例えば、合計加工時間の理論値が１２時間、プログラム上の累積加工時間、即ち、加工開始から現在実行している加工作業までの理論上の加工時間が１．５時間、実際の加工開始から現在実行している加工作業までの経過時間が３時間であるとする。
【００１８】
ここで、予測終了時間をＸとすると、以下の関係式が成り立つ。  
（合計加工時間の理論値：加工開始から現在実行している加工作業までの理論上の加工時間）＝（Ｘ：実際の加工開始から現在実行している加工作業までの経過時間）
これを、例に当てはめると、（１２：１．５）＝（Ｘ：３）となり、時間による進捗率を求めつつ、Ｘ＝２４を得ることができる。即ち、予測終了時間は２４時間となる。
【００１９】
ここで、時間による進捗率は、以下の計算式によって求めることができる。  
進捗率  ＝  実行している行番号ｎに記載されている累積加工時間  ／  プログラム最終行に記載されている累積加工時間  
これを、例に当てはめると、進捗率＝１．５／１２より得ることができる。  
さらに、予測した加工終了までに要する時間を、加工を開始した時刻に加えて、予測加工終了時刻を算出する。そして、ステップＳ５へ進む。
【００２０】
ステップＳ５では、ステップＳ４において算出した予測加工終了時刻と、加工を開始した時刻に合計加工時間の理論値を加えた理論上の終了時刻、または前回予測した予測加工終了時刻と比較して、差異の有無をスケジューラ５が判断する。そして、差異がある場合、ステップＳ６へ進む。一方、差異がない場合、ステップＳ１へ戻る。  
ステップＳ６では、生産計画の再スケジュールを実行する。具体的には、スケジューラ５が、ステップＳ４で予測した最新の予測加工終了時刻に書き換える。そして、ステップＳ１へ戻る。
【００２１】
以上、説明したように、時間による進捗時間理論値と、合計加工時間の理論値とによる進捗率を求める。そして、時間による該進捗率と、加工開始からの実績時間とを使用して最終加工終了時刻を予測するため、従来技術の構成と比較して、予測加工終了時刻の変動が小さい。従って、加工開始からの早い段階からより正確な最終加工終了時刻を予測することができる。
【００２２】
続いて、ステップＳ３において、比較対象としたプログラムに記載された時間による進捗時間理論値について説明する。  
図３（Ａ）（Ｂ）に示すのは、本発明に係るプログラムの表示例を示す図である。このうち、図３（Ａ）は生産装置の工具が移動する様子を示す平面図である。一方、図３（Ｂ）は工具を移動させる動作プログラムの表示例である。  
尚、本願においては、ＳＴＡＲＴおよびＥＮＤを除く４行を対象とする。
【００２３】
図３（Ａ）に示す如く、Ｘ−Ｙ座標において、一辺１０ｍｍの正方形を反時計方向に描くように工具７を移動させる。  
また、図３（Ｂ）に示す如く、プログラム行毎に括弧（）付きの累積加工時間が記載されている。即ち、プログラムの各行の指令コマンドに累積加工時間が記載されている。  
尚、プログラム行の括弧（）内について、コメント処理機械動作はしないように設けられている。  
また、累積加工時間は、以下のように算出される。  
プログラム行ｎ行目の累積加工時間  ＝  ｎ行目の移動距離  ／  ｎ行目の移動速度  ＋  （ｎ−１）行目の累積加工時間
続いて、一行毎の動作について説明する。  
先ず、プログラムの一行目を実行する。  
ここで、「Ｙ−１０」は、工具７をＹ軸の負方向に１０ｍｍ移動させる指令である。また、「Ｆ１０」は、このときの移動速度（ｍｍ／分）を示す。「（１.）」の「１」は累積加工時間（分）を表す。  
従って、工具７をＹ軸の負方向に１０ｍｍ移動させることができる。
【００２４】
次に、プログラムの二行目を実行する。  
ここで、「Ｘ１０」は、工具７をＸ軸の正方向に１０ｍｍ移動させる指令である。また、「Ｆ２０」は、このときの移動速度（ｍｍ／分）を示す。「（１．５.）」の「１．５」は累積加工時間（分）を表す。  
従って、工具７をＸ軸の正方向へ１０ｍｍ移動させることができる。
【００２５】
続いて、プログラムの三行目を実行する。  
ここで、「Ｙ１０」は、工具７をＹ軸の正方向に１０ｍｍ移動させる指令である。また、「Ｆ１」は、このときの移動速度（ｍｍ／分）を示す。「（１１．５.）」の「１１．５」は累積加工時間（分）を表す。  
従って、工具７をＹ軸の正方向へ１０ｍｍ移動させることができる。
【００２６】
さらに、プログラムの四行目を実行する。  
ここで、「Ｘ−１０」は、工具７をＸ軸の負方向に１０ｍｍ移動させる指令である。また、「Ｆ２０」は、このときの移動速度（ｍｍ／分）を示す。「（１２.）」の「１２」は累積加工時間（分）を表す。  
従って、工具７をＸ軸の負方向へ１０ｍｍ移動させることができる。  
以上より、工具７を、一辺１０ｍｍの正方形を反時計方向に描くように移動させることができる。
【００２７】
また、前述した図２のステップＳ３において、プログラムに累積加工時間を記載しておくことによって、容易に時間による進捗時間理論値を得ることができる。  
尚、上記実施例では、スケジューラ５が一定の間隔で進捗実績を問い合わせる構成としたが、プログラムにおける実行している行が変わったときに進捗実績を問い合わせる構成としてもよい。係る場合、比較精度を向上させることができる。プログラムの一行の加工時間が長い場合に特に有効である。
【００２８】
また、以下の計算式によっても、最終加工終了時刻を予測することができる。  
最終加工終了時刻  ＝  現在の時刻  ＋  （加工開始からの実績時間  ／  進捗率）  ×  （プログラム最終行の累積加工時間  ×  （１  −  進捗率））
時間による進捗率と加工開始からの実績時間とを使用して最終加工時間を予測するため、従来技術の構成と比較して、最終加工時間の変動が小さい。従って、加工開始からの早い段階からより正確な最終加工終了時刻を予測することができる。
【００２９】
本実施形態のスケジューリング装置１は、作業の一例である加工を実行する作業部の一例である第１生産装置２および第２生産装置３と、第１生産装置２および第２生産装置３を制御し、第１生産装置２および第２生産装置３の制御における進捗時間理論値と、第１生産装置２および第２生産装置３の実際の作業の進捗実績とを比較し、差異がある場合、該差異に基づいて第１生産装置２および第２生産装置３の作業終了時刻である最終加工終了時刻を予測する制御部としての生産管理システム制御部４と、を有することを特徴とする。
【００３０】
また、本実施形態において、進捗時間理論値は、生産管理システム制御部４が第１生産装置２および第２生産装置３を制御するプログラムの各行に記載された時間であることを特徴とする。  
またさらに、本実施形態において、生産管理システム制御部４は、プログラムの実行をする行が変わったときに前記比較することを特徴とする。  
また、本実施形態において、生産管理システム制御部４は、定期的に前記比較することを特徴とする。
【００３１】
本実施形態のスケジューリング方法は、生産管理システム制御部４のスケジューラ５が第１生産装置２および第２生産装置３に対して実際の加工の進捗を問い合わせる問い合わせ工程（Ｓ１）と、問い合わせ工程（Ｓ１）の問い合わせに対して第１生産装置２および第２生産装置３が進捗状況を回答する進捗回答工程（Ｓ２）と、進捗回答工程（Ｓ２）の進捗状況の回答と、第１生産装置２および第２生産装置３の制御における進捗時間理論値とを比較する比較工程（Ｓ３）と、比較工程（Ｓ３）において差異がある場合、該差異に基づいて第１生産装置２および第２生産装置３の最終加工終了時刻を予測する終了時刻予測工程（Ｓ４）と、を具備することを特徴とする。
【００３２】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るスケジューリング装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る再スケジューリングの手順を示す図。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明に係るプログラムの表示例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１  スケジューリング装置、２  第１生産装置、３  第２生産装置、
４  生産管理システム制御部、５  スケジューラ、６  通信手段、７  工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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