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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fertigungsverwaltungssystem zum effizienten Betreiben einer Fertigungszelle, die eine Mehrzahl von Fertigungsmaschinen aufweist.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Bei einem Fertigungsverwaltungssystem (oder einem Zellensteuerungssystem) zum Verwalten einer Fertigungszelle, die aus einer Mehrzahl von Fertigungsmaschinen besteht, wird angestrebt, die Fertigungszelle durch Verwalten eines Betriebsstatus jeder Fertigungsmaschine und durch Beurteilen, welche Fertigungsmaschine zu verwenden ist, effizient zu betreiben. Wenn zum Beispiel einige Fertigungsmaschinen verwendet werden können, wird bevorzugt eine Fertigungsmaschine mit einer hohen Produktionsrate ausgewählt, wenn eine Lieferzeit kurz ist, oder es wird bevorzugt eine Fertigungsmaschine mit einer niedrigen Produktfehlerrate ausgewählt, wenn ein Vorrat von Rohmaterial relativ klein ist. In einer anderen Situation, oder wenn zwischen einzelnen Maschinen kein Leistungsunterschied besteht, kann eine Fertigungsmaschine mit einer geringeren Betriebszeit ausgewählt werden, um Wartungsintervalle zu verlängern und eine Arbeitsrate der Fertigungszelle zu erhöhen (oder eine Stillstandszeit zu verringern).
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Als ein relevantes den Stand der Technik betreffendes Dokument offenbart
JP H04-069702 A eine Technik zum Auswählen einer Arbeitseinrichtung unter einer Mehrzahl von verfügbaren Arbeitseinrichtungen gemäß einem Prioritätsgrad (Entscheidungsregel), ermittelt aus einer vorgegebenen Priorität, einer Betriebszeit (oder Stillstandszeit), der Anzahl von Funktionen und einer Arbeitsgeschwindigkeit usw.
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JP H06-131021 A offenbart ein Verfahren zum Steuern von zwei Robotern, die bei größtmöglicher Steigerung ihrer Verfügbarkeitsgrade betrieben werden sollen, durch Wiederholen von Prozessen zum: Suchen eines ausführbaren Teils einer Aufgabe mit Bezug auf einen Status einer Produktionslinie; Auswählen eines Roboters auf Grundlage von Präferenzordnung; und wenn der verbleibende Roboter nicht verwendet wird, Ausführen des Teils der Aufgabe mithilfe des ausgewählten Roboters und Suchen eines anderen Teils der Aufgabe für den verbleibenden Roboter, oder wenn der verbleibende Roboter verwendet wird, Prüfen, ob der Teil der Aufgabe gleichzeitig ausgeführt werden kann, und Ausführen des Teils der Aufgabe und Vorbereiten des nächsten Teils der Aufgabe, wenn diese Teile der Aufgabe gleichzeitig ausgeführt werden können, oder Suchen eines weiteren Teils der Aufgabe für den ausgewählten Roboter, wenn die Teile der Aufgabe nicht gleichzeitig ausgeführt werden können.
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JP 2001-350510 A offenbart ein Verwaltungssystem, das aus einer Mehrzahl von Werkzeugmaschinen und einer mit den Werkzeugmaschinen verbundenen Verwaltungsvorrichtung besteht.
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Dieses Dokument beschreibt, dass die Verwaltungsvorrichtung aufweist: ein Lebensdauer-Beurteilungsteil, das derart ausgestaltet ist, dass es Daten bezüglich eines Betriebsstatus jedes Antriebsmechanismus der Werkzeugmaschine von einer Steuerung von dieser erhält und einen Verbrauchsgrad jedes Antriebsmechanismus auf Grundlage der empfangenen Daten einschätzt; ein Speicherteil, das derart ausgestaltet ist, dass es Daten bezüglich des von dem Lebensdauer-Beurteilungsteil eingeschätzten Verbrauchsgrades speichert; und ein Ausgabeteil, das derart ausgestaltet ist, dass es die in dem Speicherteil gespeicherten den Verbrauchsgrad betreffenden Daten speichert.
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JP H07-105285 A offenbart ein System zum Überwachen eines Betriebsstatus einer Fertigungslinie, das derart ausgestaltet ist, dass es Daten sammelt, die einen Betriebsstatus von Ausrüstung zum Bearbeiten eines Produkts in der Fertigungslinie in Echtzeit darstellen, wobei die Daten Informationen zu betriebsfähig/nicht betriebsfähig, der Anzahl bearbeiteter Produkte und der Anzahl fehlerhafter Produkte usw. enthalten. Das System verfügt über ein Mittel zum Berechnen und Ausgeben eines Verfügbarkeitsgrades, eines Leistungswirkungsgrades, einer Fehlerrate sowie eines Gesamtwirkungsgrades der Ausrüstung auf Grundlage der Daten.
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Ferner offenbart
JP H02-284210 A eine Technik zum: Berechnen einer Betriebszeit oder Nutzungshäufigkeit einer Bearbeitungsmaschine oder von Komponenten, die eine CNC-Steuerung zum Steuern der Bearbeitungsmaschine bilden; Fordern eines Austausches jeder Komponente, bevor die Komponente das Ende ihres Lebenszyklus erreicht und Auswählen einer angegebenen Komponente unter den Komponenten und Ausschließen von dieser von einem zu verwaltenden Objekt, um eine durchschnittliche Lebensdauer des Objekts, wie beispielsweise der CNC-Steuerung, zu verlängern.
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In einigen Fällen kann eine Fertigungsmaschine mit einer kurzen Betriebszeit ausgewählt werden, um eine Wartungshäufigkeit der Fertigungszelle zu verringern und eine Zeitspanne (oder eine Maschinenlebensdauer) zu verlängern, in der die Fertigungszelle kontinuierlich genutzt werden kann. Allerdings wird nach dem Stand der Technik eine Betriebszeit der gesamten Maschine als eine Referenzzeit verwendet, und eine Betriebszeit von jeder der Komponenten, aus denen die Maschine besteht, wird nicht in Betracht gezogen. Selbst wenn zum Beispiel eine Fertigungsmaschine mit einer kurzen Betriebszeit ausgewählt wird, kann eine angegebene Komponente der Maschine intensiv genutzt werden, was eine Fehlfunktion der angegebenen Komponente zur Folge hat.
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Wenn des Weiteren eine Fertigungsmaschine eine Komponente, bei der zur Wartung oder Reparatur der Komponente viel Zeit und Aufwand erforderlich ist, und eine andere Komponente aufweist, die sich leicht und umgehend warten oder reparieren lässt, hat die erstgenannte Komponente eine viel größere Wirkung auf den Verfügbarkeitsgrad der Fertigungsmaschine als die letztere Komponente. Jedoch wurde nach dem Stand der Technik kein Mittel zum bevorzugten Vermeiden der Wartung der erstgenannten Komponente vorgeschlagen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Fertigungsverwaltungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, angemessen einen Verbrauchsgrad jeder Komponente einer Fertigungsmaschine einzuschätzen und eine Fertigungszelle effizient zu betreiben, zu der eine Mehrzahl von Fertigungsmaschinen zählt.
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Durch einen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fertigungsverwaltungssystem zum Verwalten einer Fertigungszelle, die eine Mehrzahl von Fertigungsmaschinen aufweist, auf Grundlage von Produktionsplaninformationen von einer Produktionsplanungseinrichtung bereitgestellt, wobei das Fertigungsverwaltungssystem umfasst: ein Fertigungsmaschineninformations-Empfangsteil, das derart ausgestaltet ist, dass es Fertigungsmaschineninformationen bezüglich eines Betriebsverlaufs jeder der Komponenten empfängt, aus denen die Fertigungsmaschine besteht; ein Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil, das derart ausgestaltet ist, dass es einen gewichteten Verbrauchsgrad jeder Komponente auf Grundlage der Fertigungsmaschineninformationen und einer vorgegebenen Gewichtung jeder Komponente berechnet; ein Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil, das derart ausgestaltet ist, dass es einen Verbrauchsgrad von jeder der Fertigungsmaschinen auf Grundlage des von dem Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil berechneten gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente berechnet; und ein Fertigungsmaschinen-Auswählteil, das derart ausgestaltet ist, dass es eine in der Fertigungszelle zu verwendende Fertigungsmaschine auf Grundlage des von dem Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil berechneten Verbrauchsgrades jeder Fertigungsmaschine auswählt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fertigungsmaschinen-Auswählteil derart ausgestaltet, dass es unter der Mehrzahl von Fertigungsmaschinen eine Fertigungsmaschine, die eine Komponente aufweist, deren gewichteter Verbrauchsgrad höher als eine vorgegebene Schwelle ist, oder eine Komponente mit dem höchsten geschätzten Verbrauchsgrad aufweist, von einem Kandidaten der in der Fertigungszelle zu verwendenden Fertigungsmaschine ausschließt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil derart ausgestaltet, dass es den gewichteten Verbrauchsgrad jeder Komponente auf Grundlage der Produktionsplaninformationen schätzt, wobei das Fertigungsmaschinen-Auswählteil derart ausgestaltet ist, dass es unter der Mehrzahl von Fertigungsmaschinen eine Fertigungsmaschine, die eine Komponente aufweist, deren geschätzter gewichteter Verbrauchsgrad höher als eine vorgegebene Schwelle ist, oder eine Komponente mit dem höchsten geschätzten gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, von einem Kandidaten der in der Fertigungszelle zu verwendenden Fertigungsmaschine ausschließt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehend genannten sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter ersichtlich durch die folgende Beschreibung von deren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 ein Blockschaltbild ist, das eine schematische Ausgestaltung eines Fertigungsverwaltungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein Beispiel einer Prozedur zum Berechnen eines Verbrauchsgrades in dem Fertigungsverwaltungssystem aus 1 zeigt; und
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3 ein anderes Beispiel einer Prozedur zum Berechnen eines Verbrauchsgrades in dem Fertigungsverwaltungssystem aus 1 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGEN
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine schematische Ausgestaltung eines Fertigungsverwaltungssystems (oder Zellensteuerungssystems) 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Fertigungsverwaltungssystem 10 weist eine Zellensteuerung 16 auf, die derart ausgestaltet ist, dass sie mit einer Fertigungszelle 14 Daten austauscht, die eine Mehrzahl von (bei der veranschaulichten Ausführungsform vier) Fertigungsmaschinen 12a, 12b, 12c und 12d aufweist. Das Fertigungsverwaltungssystem 10 ist derart ausgestaltet, dass es die Fertigungszelle 14 auf Grundlage von Produktionsplaninformationen verwaltet und steuert, empfangen von einer Produktionsplanungseinrichtung 18, die derart ausgestaltet ist, dass sie mit der Zellensteuerung 16 Daten austauscht.
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Zum Beispiel kann es sich bei jeder der Fertigungsmaschinen 12a bis 12d, die zu der Fertigungszelle 14 zählen, um eine Werkzeugmaschine oder einen (Mehrgelenk-)Roboter handeln, dafür ausgestaltet, einen Arbeitsgang durchzuführen, der eine vorgegebene Fertigung betrifft. In vielen Fällen werden die Fertigungsmaschinen auf Grundlage eines Programms betrieben, das für die Fertigungszelle 14 bereitgestellt wird. Obwohl die Fertigungsmaschinen identisch sein oder sich voneinander unterscheiden können, sind mindestens zwei Fertigungsmaschinen dafür ausgestaltet, einen üblichen Arbeitsgang durchzuführen, und die Zellensteuerung 16 ist dafür ausgestaltet, auszuwählen und zu befehlen, welche Fertigungsmaschine den üblichen Arbeitsgang ausführen sollte.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Fertigungszelle 14 zum Fertigen eines Produkts in einer Fabrik usw. eingebaut sein. Andererseits können die Zellensteuerung 16 und die Produktionsplanungseinrichtung 18 in einem anderen Gebäude usw. als der Fabrik installiert sein. In diesem Fall können die Zellensteuerung 16 und die Fertigungszelle 14 miteinander mithilfe eines Netzwerks (oder einer ersten Datenübertragungseinheit 20) wie beispielsweise einem Intranet verbunden sein, sodass eine Fertigungsanweisung usw. von der Zellensteuerung 16 zu der Fertigungszelle 14 übertragen werden kann. Ferner können von der Fertigungszelle 14 aus Daten bezüglich eines Status und/oder eines Produktionsergebnisses jeder Fertigungsmaschine der Fertigungszelle 14 sowie Daten bezüglich eines Betriebsverlaufs (Ergebnis) jeder der Komponenten, aus denen jede Fertigungsmaschine besteht, zu der Zellensteuerung 16 übertragen werden.
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Zum Beispiel kann die Produktionsplanungseinrichtung 18 ein persönlicher Computer und in einem Büro usw. installiert sein, das von der Fabrik verschieden ist. In diesem Fall kann die Produktionsplanungseinrichtung 18 mit der Zellensteuerung 16 mithilfe eines Netzwerks (oder einer zweiten Datenübertragungseinheit 22) wie beispielsweise eines Internets Daten austauschend verbunden sein, sodass der ein Produktionsplan usw. von der Produktionsplanungseinrichtung 18 zu der Zellensteuerung 16 übertragen werden kann. Ferner können von der Zellensteuerung 16 die den Status und/oder das Produktionsergebnis jeder Fertigungsmaschine der Fertigungszelle 14 betreffenden Daten zu der Produktionsplanungseinrichtung 18 übertragen werden.
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Bei der ersten Datenübertragungseinheit 20 kann es sich um eine beliebige Einrichtung handeln, sofern sie die Zellensteuerung 16 Daten austauschend mit der Fertigungszelle 14 verbindet. Bei der zweiten Datenübertragungseinheit 22 kann es sich auch um eine beliebige Einrichtung handeln, sofern sie die Zellensteuerung 16 Daten austauschend mit der Produktionsplanungseinrichtung 18 verbindet.
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Die Zellensteuerung 16 weist neben der ersten und zweiten Datenübertragungseinheit 20 und 22 eine Steuereinheit 24 und eine Speichereinheit 26 wie beispielsweise einen Speicher auf. Die Steuereinheit 24 weist auf: ein Fertigungsmaschineninformations-Empfangsteil 28 wie beispielsweise ein Datenübertragungsmodul, das derart ausgestaltet ist, dass es Fertigungsmaschineninformationen bezüglich des Betriebsverlaufs jeder der Komponenten (wie nachstehend erläutert) empfängt, aus denen jede der Fertigungsmaschinen 12a bis 12d besteht; ein Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil 30, das derart ausgestaltet ist, dass es einen (gewichteten) Verbrauchsgrad jeder Komponente der Fertigungsmaschinen 12a bis 12d auf Grundlage der Fertigungsmaschineninformationen und einer vorgegebenen Gewichtung jeder Komponente berechnet; ein Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil 32, das derart ausgestaltet ist, dass es einen (Fertigungsmaschinen)Verbrauchsgrad von jeder der Fertigungsmaschinen 12a bis 12d auf Grundlage des von dem Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil 30 berechneten gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente berechnet; und ein Fertigungsmaschinen-Auswählteil 34, das derart ausgestaltet ist, dass es eine in der Fertigungszelle 14 zu verwendende Fertigungsmaschine auf Grundlage des von dem Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil 32 berechneten Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrades jeder Fertigungsmaschine auswählt. Optional kann das Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteil 30 eine Funktion zum Schätzen des gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente auf Grundlage des Produktionsplans aufweisen. Des Weiteren können die jeweiligen Funktionen des Komponenten-Verbrauchsgrad-Berechnungsteils 30, des Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad-Berechnungsteils 32 und des Fertigungsmaschinen-Auswählteils 34 von einem Prozessor wie beispielsweise einer in die Steuereinheit 24 einbezogenen CPU realisiert werden.
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Als Nächstes wird ein konkretes Beispiel der Prozedur in dem Fertigungsverwaltungssystem der Ausführungsform erläutert. 2 zeigt eine Tabelle, die Fertigungsmaschineninformationen darstellt, darunter eine Betriebszeit der gesamten Fertigungsmaschine und eine Betriebszeit einer Mehrzahl von (in diesem Fall drei) Komponenten A, B und C, aus denen jede Fertigungsmaschine besteht, bezogen auf auf die Fertigungsmaschinen 12a und 12b der Fertigungszelle 14 zu einem bestimmten Zeitpunkt. Derartige Fertigungsmaschineninformationen können auf einer geeigneten Anzeigeeinrichtung (zum Beispiel einem Anzeigeteil 36 wie beispielsweise einer Anzeige der Zellensteuerung 16) angezeigt werden.
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Nachfolgend wird hier die Betriebszeit (Nutzungszeit) jeder Komponente als den Verbrauchsgrad (auch als der einfache Verbrauchsgrad bezeichnet, im Vergleich zu dem gewichteten Verbrauchsgrad, wie nachstehend erläutert) repräsentierend erläutert. In diesem Zusammenhang können als der einfache Verbrauchsgrad die Betriebszeit, die Anzahl von Arbeitsgängen oder das Ausmaß von Bewegung jeder Komponente oder eine Kombination davon verwendet werden. Daher können diese Faktoren als die Fertigungsmaschineninformationen verwendet werden. Des Weiteren können, wenn die Kombination verwendet wird, die Betriebszeit, die Anzahl von Arbeitsgängen und das Ausmaß von Bewegung mit jeweiligen Gewichtungen (zum Beispiel experimentell ermittelten Gewichtungen) multipliziert werden, und dann kann ein Wert, der erlangt wird durch Addieren der Betriebszeit, der Anzahl von Arbeitsgängen und des Ausmaßes von Bewegung, nachdem diese mit den jeweiligen Gewichtungen multipliziert wurden, als der einfache Verbrauchsgrad verwendet werden.
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Die Bewegung jeder Komponente der Fertigungsmaschine kann mithilfe einer numerischen Steuerung bzw. einer SPS (PLC, PMC) gesteuert werden. Daher kann die Betriebszeit usw. jeder Komponente gemessen werden, indem eine Funktion zum Berechnen der Betriebszeit (oder der Anzahl von Arbeitsgängen oder des Ausmaßes von Bewegung) jeder Komponente für Steuerungssoftware der numerischen Steuerung bzw. der SPS (PLC, PMC) bereitgestellt wird. Andernfalls kann, da die numerische Steuerung bzw. die SPS (PLC, PMC) auf Grundlage eines Befehls in einem Programm betrieben wird, die Betriebszeit jeder Komponente durch Analysieren (Simulieren) des Programms geschätzt werden. Des Weiteren verfügt die numerische Steuerung bzw. die SPS (PLC, PMC) bereits über Informationen in Bezug darauf, welcher Komponente die gemessene oder geschätzte Betriebszeit, die Anzahl von Arbeitsgängen oder das Ausmaß von Bewegung zugeordnet ist. Zum Beispiel ist ein Programmbefehl „G00X” einer X-Achse zugeordnet, und ein Programmbefehl „ M06” ist einem Werkzeugwechsler zugeordnet. Eine derartige Beziehung betreffende Informationen können zuvor in der numerischen Steuerung bzw. der SPS (PLC, PMC) gespeichert werden.
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Die Komponenten A, B und C werden auf Grundlage einer für deren Wartung benötigten Zeit oder Arbeitsmenge eingestuft. Zum Beispiel können die Komponenten A und B relativ große und schwere Komponenten sein, die sich tief in der Maschine befinden, wie beispielsweise eine grundlegende Struktur (z. B. X-, Y- und Z-Achse) eines Bearbeitungszentrums, und daher erfordert eine Wartung der Komponenten A und B viel Zeit und Aufwand. Andererseits kann die Komponente C eine relativ kleine und leichte Komponente sein, die sich vor der Maschine befindet, wie beispielsweise ein Peripherie-Ausrüstungsgegenstand (z. B. ein Werkzeugwechsler oder eine Kühlmittelversorgungseinheit), und daher wird eine Wartung der Komponente C auf einfache Weise durchgeführt. Abgesehen von den vorstehend genannten Komponenten kann eine relativ schwere Komponente, die sich vor der Maschine befindet, wie beispielsweise eine Spindel oder ein auf der X-, Y- oder Z-Achse angebrachter Drehtisch (d. h. für deren Wartung werden Zeit und Aufwand in einem mittleren Ausmaß benötigt) verwendet werden.
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Wie in 2 gezeigt, ist beim Vergleich der Fertigungsmaschinen 12a und 12b miteinander die Gesamtbetriebszeit der Maschine 12b kürzer als die der Maschine 12a. Daher wird auf Grundlage der Gesamtbetriebszeit die Maschine 12b als die Fertigungsmaschine zum Durchführen des nächsten Arbeitsgangs ausgewählt. Allerdings ist bei einem Vergleich jeweiliger Komponenten A miteinander, für deren Wartung viel Zeit und Aufwand erforderlich ist, die Betriebszeit der Komponente A der Maschine 12b länger als die der Maschine 12a. Wenn daher die Maschine 12b ausgewählt wird, ist es wahrscheinlicher, dass die Wartung der Komponente A der Maschine 12b frühzeitig durchgeführt werden muss. Aufgrund dessen wird der Verfügbarkeitsgrad in diesem Fall kürzer als in einem Fall, wenn die Maschine 12a ausgewählt wird. Wenn zum Beispiel die Fertigungsmaschine 12b ausgehend von dem Zustand aus 2 500 Stunden weiter betrieben wird, wird die Betriebszeit der Komponente A der Maschine 12b zu 1500 Stunden, was bedeutet, dass der Verbrauchsgrad der Komponente A beträchtlich erhöht ist (d. h., die Wartung der Komponente A muss umgehend durchgeführt werden).
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In Anbetracht des Vorstehenden wird bei der Ausführungsform ein gewichteter Verbrauchsgrad jeder Komponente durch Multiplizieren der Betriebszeit jeder Komponente (bzw. des einfachen Verbrauchsgrades) mit einer vorgegebenen Gewichtung für Wartung berechnet. Dann wird der Verbrauchsgrad jeder Fertigungsmaschine durch Addieren des gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente berechnet. Konkret wird eine große Gewichtung (in diesem Fall 1,0) für die Komponenten A und B festgelegt, deren Wartung viel Zeit und Aufwand erfordert, und eine kleine Gewichtung (in diesem Fall 0,1 für die Maschine 12a und 0,2 für die Maschine 12b) wird für die Komponente C festgelegt, deren Wartung auf einfache Weise durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang kann ein Wert der Gewichtung experimentell ermittelt und mithilfe angesammelter Daten abgewandelt werden.
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Als ein Ergebnis eines Berechnens des gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente durch Verwenden und Addieren der vorstehend genannten Gewichtungen wird bei dem Beispiel aus 2 der Verbrauchsgrad der Fertigungsmaschinen 12a und 12b jeweils als 700 und 1520 erlangt. Dementsprechend wird durch Vergleichen der Fertigungsmaschinen 12a und 12b die Maschine 12a mit dem kleineren Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad als die in dem nächsten Prozess zu verwendende Maschine ausgewählt usw. Wie vorstehend erläutert, wird bei der Ausführungsform der Verbrauchsgrad jeder Komponente auf Grundlage des Schwierigkeitsgrades der Wartung usw. angemessen berechnet oder geschätzt, und dann der Grad jeder Fertigungsmaschine auf Grundlage des Verbrauchsgrades jeder Komponente, wodurch eine Wartungshäufigkeit der Komponente, deren Wartung viel Zeit und Aufwand erfordert, beträchtlich verringert werden kann. Daher kann ein Wartungsintervall jeder Fertigungsmaschine verlängert werden, und ein Verhältnis der Betriebszeit relativ zu der Wartungszeit kann erhöht werden, wodurch die gesamte Fertigungszelle hochgradig effizient gemacht werden kann. Ferner können Instandhaltungskosten der Fertigungszelle beträchtlich verringert werden.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform kann, vor einem Auswählen der Fertigungsmaschine mit dem niedrigsten Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad, eine Fertigungsmaschine unter der Mehrzahl von Fertigungsmaschinen, die eine Komponente, deren gewichteter Verbrauchsgrad höher ist als eine vorgegebene Schwelle, und/oder eine Komponente mit dem höchsten gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, zuvor von einem Kandidaten der in der Fertigungszelle zu verwendenden Fertigungsmaschine ausgeschlossen werden. Bei dem Beispiel aus 2 kann die Fertigungsmaschine 12b, die die Komponente A mit dem höchsten gewichteten Verbrauchsgrad (= 1000) aufweist, ausgeschlossen werden. Andernfalls wird, wenn die Schwelle zum Beispiel auf 800 festgelegt ist, die Fertigungsmaschine 12b, die die Komponente A mit dem die Schwelle übersteigenden gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, ebenfalls ausgeschlossen. Daher kann durch Ausschließen der Fertigungsmaschine, die die vorgegebene Bedingung erfüllt, vor einem Auswählen der Fertigungsmaschine auf Grundlage des Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrades die zu verwendende Fertigungsmaschine erfolgreicher ausgewählt werden.
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3 zeigt eine Tabelle, die Fertigungsmaschineninformationen darstellt, darunter eine Betriebszeit der gesamten Fertigungsmaschine und eine Betriebszeit einer Mehrzahl von (in diesem Fall drei) Komponenten A, B und C, aus denen jede Fertigungsmaschine besteht, bezogen auf die Fertigungsmaschinen 12c und 12d der Fertigungszelle 14 zu einem bestimmten Zeitpunkt. Ähnlich wie in 2 können derartige Fertigungsmaschineninformationen auf einer geeigneten Anzeigeeinrichtung (zum Beispiel dem Anzeigeteil 36 wie beispielsweise einer Anzeige der Zellensteuerung 16) angezeigt werden.
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Wie in 3 gezeigt, ist beim Vergleich der Fertigungsmaschinen 12c und 12d miteinander die Gesamtbetriebszeit der Maschine 12c kürzer als die der Maschine 12d. Daher wird auf Grundlage der Gesamtbetriebszeit die Maschine 12b als die Fertigungsmaschine zum Durchführen des nächsten Arbeitsgangs ausgewählt. Wenn allerdings eine aus dem vergangenen Ergebnis (Verlauf) vorausgesagte Betriebszeit zu der aktuellen Betriebszeit addiert wird, kann die Betriebszeit einer oder mehrerer Komponenten (bei dem Beispiel aus 3 die Komponente B der Fertigungsmaschine 12c) beträchtlich erhöht sein, wodurch es möglicherweise erforderlich ist, umgehend die Wartung der Komponente durchzuführen.
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Daher ist es beim Auswählen der zu verwendenden Fertigungsmaschine möglicherweise zu bevorzugen, den Verbrauchsgrad der Fertigungsmaschine durch Schätzen eines zukünftigen Verbrauchsgrades der Komponente zu berechnen und dann den geschätzten Verbrauchsgrad und die oben genannte Gewichtung zu verwenden. Konkret werden in diesem Fall, wenn jede Fertigungsmaschine auf Grundlage eines von der Produktionsplanungseinrichtung 18 stammenden befohlenen Fertigungsinhalts betrieben wird, die Betriebszeiten der Komponenten A, B und C jeweils um 100 Stunden, 1000 Stunden und 100 Stunden erhöht sein.
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Vor einem Berechnen (Schätzen) des gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente jeder Fertigungsmaschine auf Grundlage der erhöhten Betriebszeit, um die Fertigungsmaschine mit dem niedrigsten Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad auszuwählen, kann zuvor eine Fertigungsmaschine unter der Mehrzahl von Fertigungsmaschinen, die eine Komponente, deren geschätzter gewichteter Verbrauchsgrad höher ist als eine vorgegebene Schwelle, und/oder eine Komponente mit dem höchsten geschätzten gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, von einem Kandidaten der in der Fertigungszelle zu verwendenden Fertigungsmaschine ausgeschlossen werden. Bei dem Beispiel aus 3 kann die Fertigungsmaschine 12c, die die Komponente B mit dem höchsten geschätzten gewichteten Verbrauchsgrad (= 2000) aufweist, ausgeschlossen werden. Andernfalls wird, wenn die Schwelle zum Beispiel auf 1500 festgelegt ist, die Fertigungsmaschine 12c, die die Komponente B mit dem die Schwelle übersteigenden geschätzten gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, ebenfalls ausgeschlossen. Daher kann durch Schätzen des zukünftigen Verbrauchsgrades auf Grundlage des Produktionsplans und Ausschließen der Fertigungsmaschine, die die vorgegebene Bedingung erfüllt, vor einem Auswählen der Fertigungsmaschine auf Grundlage des Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrades die zu verwendende Fertigungsmaschine erfolgreicher ausgewählt werden.
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Bei dem Beispiel aus 3 kann der gewichtete Verbrauchsgrad der Komponente jeder Fertigungsmaschine auf Grundlage der von der Produktionsplanungseinrichtung 18 stammenden Produktionsplaninformationen geschätzt werden. Andernfalls können die Produktionsplaninformationen, die zuvor das vergangene Ergebnis (Verlauf) der Komponente enthielten, als der gewichtete Verbrauchsgrad der Komponente verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Befehlsprogramm in den Produktionsplaninformationen zum Betreiben der Fertigungsmaschine einen Befehl zum Anweisen enthalten, welche Komponente, wohin und wie schnell die Komponente bewegt werden sollte und/oder einen Befehl zum Starten oder Beenden des Betriebs jeder Komponente. Daher können, wenn der gewichtete Verbrauchsgrad der Komponente aus den Produktionsplaninformationen geschätzt wird, die Anzahl von Arbeitsgängen, die Betriebszeit und das Ausmaß von Bewegung jeder Komponente durch Simulieren des Befehlsprogramms berechnet oder erlangt werden.
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Bei den mit Bezug auf 2 und 3 erläuterten Beispielen wird auf Grundlage des gewichteten Verbrauchsgrades jeder Komponente der Fertigungsmaschine der Verbrauchsgrad der Fertigungsmaschine berechnet, und/oder die Fertigungsmaschine, die die Komponente mit dem höchsten gewichteten Verbrauchsgrad aufweist, wird ausgeschlossen. Des Weiteren kann ferner ein anderes Kriterium (oder Kriterien) als der Fertigungsmaschinen-Verbrauchsgrad (z. B. eine Produktionsrate und/oder Fertigungs-Fehlerrate) festgelegt werden, sodass das Kriterium (die Kriterien) ebenfalls berücksichtigt wird, wenn die zu verwendende Fertigungsmaschine ausgewählt wird. Zum Beispiel kann ein Prioritätsgrad zu jedem Kriterium hinzugefügt werden, oder ein durch Hinzufügen einer Gewichtung zu jedem Kriterium erlangter Parameter kann verwendet werden. Des Weiteren können der Prioritätsgrad und/oder die Gewichtung in den Produktionsplaninformationen enthalten sein und können in Abhängigkeit von dem Fertigungszustand geändert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Verbrauchsgrad der Komponente, aus der jede der Fertigungsmaschinen besteht, angemessen quantifiziert werden, und dann kann der Verbrauchsgrad der Fertigungsmaschine berechnet werden. Daher kann im Vergleich zu dem Stand der Technik hinreichend beurteilt werden, welche Fertigungsmaschine verwendet werden soll, wodurch die Fertigungsmaschine und deren Komponente bezogen auf die Betriebszeit gleichmäßig genutzt werden können. Folglich kann das Wartungsintervall der Fertigungszelle im Vergleich zum Stand der Technik beträchtlich verlängert werden, und der Verfügbarkeitsgrad der Fertigungsmaschine kann erhöht werden.
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Ferner können die Instandhaltungskosten der Fertigungsmaschine verringert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 04-069702 A [0003]
- JP 06-131021 A [0004]
- JP 2001-350510 A [0005]
- JP 07-105285 A [0007]
- JP 02-284210 A [0008]