JPH055251A - 織機の稼動条件決定方法と、その装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 織物仕様ｑに対応して、最適の稼動条件Ｄを
自動決定する。 【構成】 織物仕様ｑを入力する仕様入力手段１１と、
過去の実績稼動条件Ｄi を記憶するデータ記憶手段１２
と、データ抽出手段１３、実験計画手段１４、条件決定
手段１５とを設ける。データ抽出手段１３は、与えられ
る織物仕様ｑに対し、近似の織物仕様に対応する実績稼
動条件Ｄi をデータ記憶手段１２から抽出した上、実験
計画手段１４を介して試織条件を決定する。人手によっ
て試織結果を評価すると、条件決定手段１５は、それに
基づき、最適の稼動条件Ｄを自動決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、製織すべき織物の仕
様に対応して、織機の最適稼動条件を自動的に決定する
ための織機の稼動条件決定方法と、その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】織機は、製織すべき織物の仕様（以下、
単に織物仕様という）に対応して、その稼動条件を最適
に設定する必要がある。たとえば、織機がエアジェット
ルームであるときは、製織時の織機の回転数、緯入れ用
の空気圧、経糸張力等の稼動条件は、製織される織物の
単位時間当りの生産量、品質、織機の稼動率等に大きな
影響を及ぼす。

【０００３】そこで、織物仕様が与えられたときは、そ
れに対応して、織機の最適稼動条件を決定しなければな
らないが、そのためには、熟練工による多数回の試織
と、その逐次評価とが必要であった。

【０００４】一方、このような煩雑な工程を一挙に自動
処理することも提案されている（たとえば、特開昭６１
−２３９０５７号公報）。ここでは、織物仕様ごとに、
過去の実績稼動条件を記憶しておき、まず、与えられた
織物仕様に最も近似する織物仕様に対応する実績稼動条
件を検索して抽出する。次いで、同一仕様の稼動条件が
見出されたか否かにより、過去の稼動条件をそのまま流
用して採用し、または、過去の稼動条件に対して、適当
な補間修正計算を行なって稼動条件を決定する手法が提
示されている。

【０００５】これらの一連の動作は、コンピュータシス
テムにより、多数台の織機群を制御対象として、自動的
に処理することが可能である。なお、一般に、織物仕様
としては、経糸や緯糸の糸種と太さ、織物組織、経糸本
数と織幅、緯糸の打込み密度等のパラメータが使用され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、稼動条件を決定するための一連の処理を全自動
によって行なうことができるから、処理が高速であると
いう利点がある一方、同一の織物仕様が過去の実績デー
タ中に見出し得なかった場合には、補間修正計算結果が
必ずしも適確とはいえない場合があるという問題があっ
た。すなわち、このときの補間修正計算は、織物仕様の
各パラメータごとに、過去の近似の実績データから、今
回の織物仕様に対応する稼動条件を補間計算により修正
して算出するものであるから、各パラメータの偏移量が
小さく、それぞれのパラメータが独立変数であるか、独
立変数とみなし得る範囲であるときはよいとしても、そ
うでないときは、算出された稼動条件が最適稼動条件に
なる保証がないからである。

【０００７】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、過去の実績稼動条件と、人手による試
織結果の評価とを合理的に組み合わせることによって、
与えられた織物仕様に適合する最適稼動条件を、速やか
に、しかも適確に決定することができる織機の稼動条件
決定方法と、その装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、織物仕様に対応
して織機の稼動条件を決定するに際し、織物仕様ごとに
記憶する過去の実績稼動条件から、与えられた織物仕様
に近似の織物仕様に対応する稼動条件を自動抽出し、抽
出した稼動条件に基づいて複数の試織条件を自動決定
し、作業者の試織結果の評価に基づき、最適の稼動条件
を自動決定することをその要旨とする。

【０００９】第２発明の構成は、織物仕様を入力する仕
様入力手段と、織物仕様ごとに過去の実績稼動条件を記
憶するデータ記憶手段と、仕様入力手段を介して与えら
れる織物仕様に近似の織物仕様に対応する稼動条件をデ
ータ記憶手段から抽出して複数の試織条件を決定するデ
ータ抽出手段と、作業者の試織結果の評価に基づき、最
適の稼動条件を自動決定する条件決定手段とを備えるこ
とをその要旨とする。

【００１０】なお、データ抽出手段は、試織の際のサン
プル数を最少にするための実験計画手段を備えることが
できる。

【００１１】

【作用】かかる第１発明の構成によるときは、織物仕様
が与えられると、与えられた織物仕様に近似の織物仕様
に対応する過去の実績稼動条件を抽出し、それに基づい
て試織条件を決定する。すなわち、このときの試織条件
は、十分な経験を有する熟練工によって決定される試織
条件に近い合理的なものとすることができる。また、試
織結果の評価は、人手によって行ない、その評価に基づ
いて最適の稼動条件を自動決定するが、このときの決定
手法は、いわゆる最適値の推論であって、ファジィ推論
を含む各様の手法を適用することが可能である。

【００１２】第２発明の構成によるときは、データ抽出
手段は、仕様入力手段を介して与えられる織物仕様に基
づき、データ記憶手段に記憶されている織物仕様ごとの
過去の実績稼動条件から、近似の織物仕様に対応する稼
動条件を抽出した上、試織条件を決定する。また、条件
決定手段は、試織結果の評価に基づき、最適の稼動条件
を推論して自動決定する。したがって、試織と、その結
果評価の工程に人手を介在させる他は、すべての工程を
自動的に処理し、第１発明を円滑に実施することができ
る。

【００１３】データ抽出手段に実験計画手段を備えれ
ば、実験計画手段は、実験計画法にいうラテン方格（Ｌ
ａｔｉｎ ｓｑｕａｒｅ）等の手法を適用することによ
り、試織の際のサンプル数、すなわち所要試織回数を最
少にすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を以って実施例を説明する。

【００１５】織機の稼動条件決定装置は、仕様入力手段
１１、データ記憶手段１２、データ抽出手段１３、実験
計画手段１４、条件決定手段１５を備えてなり（図
１）、全体として、中央演算装置とメモリ装置と入出力
装置とを有するコンピュータ内のソフトウェアによって
実現するものとする。

【００１６】仕様入力手段１１は、たとえば、データ入
力用のキーボードとデータ表示用のディスプレイ装置と
の組合せからなり、図示しない織機に仕掛けるための織
物仕様ｑを入力することができる。ただし、ここでは、
織物仕様ｑは、簡単のために、経糸や緯糸の太さと糸
種、織物組織、緯糸の打込み密度（以下、単に密度とい
う）の各パラメータによって表現するものとする。

【００１７】仕様入力手段１１の出力は、データ抽出手
段１３に接続されている。また、データ記憶手段１２の
出力は、データ抽出手段１３を介して、実験計画手段１
４に接続されており、さらに、データ抽出手段１３の出
力は、条件決定手段１５に分岐接続されている。なお、
条件決定手段１５の出力は、データ記憶手段１２にフィ
ードバック接続されている。

【００１８】実験計画手段１４と条件決定手段１５との
間には、人手による試織評価工程Ａが介在され、条件決
定手段１５の出力側は、織機の稼動工程Ｂに直結されて
いる。

【００１９】データ記憶手段１２には、織物仕様ｑi
（ｉ＝１、２…）ごとに、過去の織機の実績稼動条件Ｄ
i （ｉ＝１、２…）が記憶されている。すなわち、稼動
工程Ｂにより、織機を現実に稼動させるに際し、条件決
定手段１５は、織機の稼動条件Ｄを決定し、これを織機
に設定する。このとき、条件決定手段１５は、データ記
憶手段１２に稼動条件Ｄをフィードバックし、データ記
憶手段１２は、そのときの織物仕様ｑに対応して、フィ
ードバックされる稼動条件Ｄを記憶するものとする。

【００２０】いま、仕様入力手段１１を介して、新しく
製織すべき織物の織物仕様ｑが入力されると（図２のプ
ログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記
す）、仕様入力手段１１は、これをデータ抽出手段１３
に転送する。

【００２１】データ抽出手段１３は、与えられた織物仕
様ｑをキーとして、データ記憶手段１２に記憶されてい
る稼動条件Ｄi を検索し、同一の織物仕様ｑi ＝ｑが見
出されたときは（２）、その織物仕様ｑi ＝ｑに対応す
る稼動条件Ｄi を抽出し（３）、それを条件決定手段１
５に転送する。そこで、条件決定手段１５は、転送され
た稼動条件Ｄi を、与えられた織物仕様ｑに対応する最
適の稼動条件Ｄとして決定し（４）、稼動工程Ｂにおい
て、織機を稼動させればよい。なお、条件決定手段１５
によって決定された稼動条件Ｄは、適当な通信ラインを
経由して織機に対して一挙に転送し、設定してもよい
が、適当なディスプレイ装置を介して外部に表示し、織
工が、その表示内容に従って織機に対して手動設定する
ようにしてもよい。前者の場合には、条件決定手段１５
は、稼動条件Ｄを設定した後、織機を自動的に起動させ
ることも可能である。

【００２２】データ抽出手段１３は、データ記憶手段１
２の記憶内容を検索したとき、同一の織物仕様ｑi ＝ｑ
を見出すことができなかったときは（２）、経糸、緯糸
の糸種が同一の織物仕様ｑi ＝ｑiaが存在するか否かを
チェックし（５）、同一糸種の織物仕様ｑi ＝ｑiaが見
出せなかったときは、その旨を表示して（６）、プログ
ラムを終了する。このとき、織工は、参考になる実績稼
動条件Ｄi が見出せなかったので、以後、従来の手順に
従って試織を繰り返し、その遂次評価の結果に基づい
て、稼動条件Ｄを人手によって決定しなければならな
い。

【００２３】データ抽出手段１３は、同一糸種の織物仕
様ｑi ＝ｑiaが見出し得たときは（５）、そのうち、経
糸、緯糸が同一または近似の太さに係る実績稼動条件Ｄ
i1、同一または近似の織物組織に係る実績稼動条件Ｄi
2、同一または近似の密度に係る実績稼動条件Ｄi3を抽
出し（（７）ないし（９））、各実績稼動条件Ｄij（ｊ
＝１、２、３）に含まれる織機の回転数、緯入れ用の空
気圧、経糸張力から、それぞれの近似データＮj 、Ｐj
、Ｔj （ｊ＝１、２、３）を抽出する。

【００２４】たとえば、同一の太さの経糸、緯糸を使用
した実績稼動条件Ｄi1が見出された場合は（図３のプロ
グラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記
す）、それが複数個存在するか否かをチェックし
（２）、複数個存在するときには、存在する複数の同一
例を採用する（３）。同一例がないか（１）、あっても
１個のみであるときは（２）、与えられた織物仕様ｑに
おける経糸、緯糸の太さの直近上位、直近下位に該当す
る近似例を追加して採用する（４）。つづいて、プログ
ラムは、このようにして採用した複数の同一例または近
似例に相当する実積稼動条件Ｄi1に含まれる織機の回転
数、緯入れ用の空気圧、経糸張力の各パラメータの平均
値をとり、実績稼動条件Ｄi1に基づく近似データＮ1 、
Ｐ1 、Ｔ1 として算出する（５）。

【００２５】データ抽出手段１３は、織物組織、密度に
ついても、全く同様にして、実績稼動条件Ｄi2、Ｄi3に
基づく近似データＮ2 、Ｐ2 、Ｔ2 、Ｎ3 、Ｐ3 、Ｔ3
を算出し、抽出することができる（図２のプログラムス
テップ（８）、（９）、図３）。

【００２６】実験計画手段１４は、このようにして、デ
ータ抽出手段１３によって抽出された回転数、空気圧、
経糸張力の近似データＮj 、Ｐj 、Ｔj を使用して実験
計画を作り（１０）、試織条件を決定する（１１）。こ
のとき、試織の際のサンプル数、すなわち所要試織回数
は、３要因３水準の組合せであるから、本来、３×３×
３＝２７（回）が必要であるが、実験計画法におけるラ
テン方格や直交配列表を用いれば、これを最少の９回に
することができる（図４）。すなわち、実験計画手段１
４は、試織条件として、図４の各サンプル番号に対応し
て、回転数、空気圧、経糸張力の近似データＮj 、Ｐ
j、Ｔj を決定するから、以後、織工は、これらの試織
条件に従って試織を実行すればよい。

【００２７】試織結果は、人手によって評価する。すな
わち、各サンプル番号ごとの試織サンプルに対し、単位
時間当りの生産量、品質、織機の稼動率等を勘案した総
合的な相対評価をして行き、その結果を条件決定手段１
５に入力すれば（図２のプログラムステップ（１
２））、条件決定手段１５は、最良評価を得たサンプル
番号に対応する近似データＮj 、Ｐj 、Ｔj の組合せ
が、与えられた織物仕様ｑに対応する最適の稼動条件Ｄ
であるとして自動決定することができる（４）。ただ
し、ここで、相対評価とは、たとえば、まず、サンプル
番号１の試織サンプルを基準にとり、サンプル番号２の
試織サンプルと比較して、優れた方を新しい基準にと
り、以下、同様の手順を全試織サンプルについて実行し
て、最良評価のサンプル番号を決定するものである。

【００２８】このようにして、稼動条件Ｄが決定された
ら、条件決定手段１５は、この稼動条件Ｄをデータ記憶
手段１２に転送して記憶するとともに（図１）、通信ラ
インを介し、または人手により、稼動させるべき織機に
対して稼動条件Ｄを設定することができるから、以後、
織機は、与えられた織物仕様ｑに対応する最適の稼動条
件Ｄにより、連続稼動させることができる（図１の符号
Ｂ）。

【００２９】ここで、図１と図２とを対比すれば、前者
の仕様入力手段１１は、後者のプログラムステップ
（１）に対応し、データ抽出手段１３は、プログラムス
テップ（２）、（３）、（５）ないし（９）に対応す
る。また、実験計画手段１４は、プログラムステップ
（１０）、（１１）に対応し、条件決定手段１５は、プ
ログラムステップ（４）に対応している。なお、図２の
プログラムステップ（７）、（８）、（９）の詳細は、
図３のプログラムフローチャートによって表現すること
ができる。

【００３０】織工は、このようにして織機を連続稼動さ
せた後、その稼動状況を監視し、設定された稼動条件Ｄ
を手動変更する場合がある。手動変更の結果が一層良好
であるときは、新しい稼動条件をデータ記憶手段１２に
更新記憶させ、次回の稼動条件決定に役立てることがで
きる。また、この際の新しい稼動条件の転送動作も、通
信ラインを介して自動転送させ、または、人手を介して
行なうことが可能である。

【００３１】

【他の実施例】試織結果の評価は、各サンプル番号の試
織サンプルに対し、たとえば、５段階評価による評価得
点を与える絶対評価によってもよい（図５）。

【００３２】各サンプル番号の試織サンプルに対して評
価得点ｘi （i＝１、２…）が与えられたら、条件決定
手段１５は、各サンプル番号における要因、水準ごとの
評価得点ｘi の平均値μ（Ｎj ）、μ（Ｐj ）、μ（Ｔ
j ）を求める。すなわち、 μ（Ｎ1 ）＝（ｘ1 ＋ｘ2 ＋ｘ3 ）／３ μ（Ｎ2 ）＝（ｘ4 ＋ｘ5 ＋ｘ6 ）／３ μ（Ｎ3 ）＝（ｘ7 ＋ｘ8 ＋ｘ9 ）／３ μ（Ｐ1 ）＝（ｘ1 ＋ｘ4 ＋ｘ7 ）／３ μ（Ｐ2 ）＝（ｘ2 ＋ｘ5 ＋ｘ8 ）／３ μ（Ｐ3 ）＝（ｘ3 ＋ｘ6 ＋ｘ9 ）／３ μ（Ｔ1 ）＝（ｘ1 ＋ｘ6 ＋ｘ8 ）／３ μ（Ｔ2 ）＝（ｘ2 ＋ｘ4 ＋ｘ9 ）／３ μ（Ｔ3 ）＝（ｘ3 ＋ｘ5 ＋ｘ7 ）／３ 条件決定手段１５は、次いで、平均値μ（Ｎj ）、μ
（Ｐj ）、μ（Ｔj ）が最大となるときの近似データＮ
j 、Ｐj 、Ｔjの組合せを最適の稼動条件Ｄとして決定
すればよい。

【００３３】条件決定手段１５は、評価得点ｘi に基づ
き、ファジィ推論を適用して最適の稼動条件Ｄを決定し
てもよい。

【００３４】いま、評価得点ｘi が、高い、中程度であ
る、低いの各言語表現に対し、それぞれ図６の曲線Ｐ、
Ｚ、Ｎの各メンバシップ関数を適合させるものとする。
ただし、図６の横軸は、評価得点ｘi 、縦軸は適合度ω
である。

【００３５】そこで、まず、経糸張力に関する近似デー
タＴj について考え、平均値μ（Ｔj ）の大きさによ
り、図７の各制御則Ｒk （ｋ＝１、２…１５）を適用す
ると、制御則Ｒk ごとに、最適適合度ωk （ｋ＝１、２
…１５）を介して、最適の稼動条件Ｄにおける経糸張力
Ｔを決定することができる。たとえば、制御則Ｒ1 は、
平均値μ（Ｔ1 ）、μ（Ｔ2 ）、μ（Ｔ3 ）のいずれも
が高いとき、最適の稼動条件Ｄの経糸張力Ｔは、最適適
合度ω1 と、重み関数ｆ1 ＝（Ｔ1 ＋Ｔ2 ＋Ｔ3）／３
とから決定すべきことを示す。他の制御則Ｒk について
も同様である。ただし、最適適合度ωk とは、各制御則
Ｒkについて、前件部の適合度ωkj（ｋ＝１、２…１
５、ｊ＝１、２、３）の最小値をとるものとする。

【００３６】たとえば、μ（Ｔ1 ）＝３（点）、μ（Ｔ
2 ）＝４（点）、μ（Ｔ3 ）＝４（点）とすると、制御
則Ｒ1 に対する前件部の各適合度ω11、ω12、ω13は、
それぞれの固有メンバシップ関数から、ω11＝０、ω12
＝０．５、ω13＝０．５となるから（図８（Ａ））、最
適適合度ω1 は、適合度ω11、ω12、ω13の最小値をと
り、ω1 ＝０と定めることができる。また、同様にし
て、制御則Ｒ4 、Ｒ10に対しては、ω4 ＝０．５、ω10
＝０と定めることができる（同図（Ｂ）、（Ｃ））。た
だし、制御則Ｒ4 においては、平均値μ（Ｔ1 ）に対す
るメンバシップ関数が定義されていないから、それに対
する前件部の適合度ω41は、不定である。

【００３７】以下、同様にして、すべての制御則Ｒk に
対し、前件部の適合度ωkjの最小値をとることによっ
て、最適適合度ωk を決定する。

【００３８】このようにして得られる最適適合度ωk と
重み関数ｆk （ｋ＝１、２…１５）とを使用し、求める
最適の稼動条件Ｄの経糸張力Ｔは、次式によって定めれ
ばよい。すなわち、 Ｔ＝Σ（ωk ｆk ）／Σωk たとえば、図７、図８の例では、ω1 ＝ω2 ＝ω3 ＝ω
5＝ω9 ＝ω10＝ω11＝ω12＝ω13＝ω14＝ω15＝０、
ω4 ＝ω6 ＝ω7 ＝ω8 ＝０．５となるから、 Ｔ＝（ω4 ｆ4 ＋ω6 ｆ6 ＋ω7 ｆ7 ＋ω8 ｆ8 ）／
（ω4 ＋ω6 ＋ω7 ＋ω8 ） ＝（２Ｔ1 ＋１１Ｔ2 ＋１１Ｔ3 ）／２４ として決定することができる。

【００３９】以下、回転数、空気圧に関する近似データ
Ｎj 、Ｐj についても、同様の手順を実行することによ
り、条件決定手段１５は、稼動条件Ｄの回転数Ｎ、空気
圧Ｐを決定することが可能である。

【００４０】以上の説明において、実験計画手段１４
は、実験計画法に基づき、最適の稼動条件Ｄを得るため
の試織サンプル数を最少にするためのものである。そこ
で、実験計画手段１４は、試織サンプル数の多少を問わ
ない場合は、これを省略することができ、そのときは、
データ抽出手段１３からの実績稼動条件Ｄijにより、直
接試織条件を決定すればよい。

【００４１】また、実験計画手段１４またはデータ抽出
手段１３により試織条件を決定した後、試織結果の評価
を収集するまでの全工程は、試織サンプルの評価を除
き、そのすべてを自動処理することができる（図９）。
すなわち、まず、サンプル番号を１とし（同図のプログ
ラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記
す）、サンプル番号１に対応する試織条件を試織織機に
設定する（２）。このときの条件設定は、通信ラインを
介し、コンピュータから織機に対して一挙にデータ転送
することができる。

【００４２】次いで、織機を自動起動して試織を行ない
（３）、人手による試織サンプルの評価結果が入力され
るのを待つ（４）。評価結果が入力されたら（４）、そ
れを記憶し（５）、以下、所定の試織回数を完了するま
で同一手順を繰り返す（（６）、（７）、（２）ないし
（６））。所定の試織回数を繰り返したら（６）、条件
決定手段１５を起動し（８）、稼動条件Ｄを決定すれば
よい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、与えられた織物仕様に近似の織物仕様
に対応する過去の実績稼動条件を抽出し、これに基づい
て試織条件を決定し、人手による試織結果の評価に基づ
いて最適の稼動条件を自動決定することによって、稼動
条件は、人手による正確な評価工程を介し、補間修正計
算を経由することなく決定することができるから、全体
の処理時間は、全工程を人手に依存する場合に比して格
段に短くて済む上、得られる稼動条件の内容も極めて適
確であるという優れた効果がある。

【００４４】第２発明によれば、仕様入力手段と、デー
タ記憶手段と、データ抽出手段と、稼動条件決定手段と
を備えることによって、データ抽出手段は、データ記憶
手段に記憶されている過去の実績稼動条件から、与えら
れた織物仕様に近似の織物仕様に対応する稼動条件を抽
出し、これに基づいて試織条件を決定する一方、条件決
定手段は、試織結果の評価に基づき、最適の稼動条件を
自動決定することができるから、第１発明を円滑に実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体概略ブロック系統図

【図２】 プログラムフローチャート（１）

【図３】 プログラムフローチャート（２）

【図４】 試織条件を示す図表

【図５】 評価得点を示す図表

【図６】 メンバシップ関数を示す線図

【図７】 制御則を示す図表

【図８】 固有メンバシップ関数を示す線図

【図９】 プログラムフローチャート（３）

【符号の説明】

ｑ…織物仕様 Ｄ、Ｄi …稼動条件 １１…仕様入力手段 １２…データ記憶手段 １３…データ抽出手段 １４…実験計画手段 １５…条件決定手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 織物仕様に対応して織機の稼動条件を決
   定するに際し、織物仕様ごとに記憶する過去の実績稼動
   条件から、与えられた織物仕様に近似の織物仕様に対応
   する稼動条件を自動抽出し、抽出した稼動条件に基づい
   て複数の試織条件を自動決定し、作業者の試織結果の評
   価に基づき、最適の稼動条件を自動決定することを特徴
   とする織機の稼動条件決定方法。 【請求項２】 織物仕様を入力する仕様入力手段と、織
   物仕様ごとに過去の実績稼動条件を記憶するデータ記憶
   手段と、前記仕様入力手段を介して与えられる織物仕様
   に近似の織物仕様に対応する稼動条件を前記データ記憶
   手段から抽出して複数の試織条件を決定するデータ抽出
   手段と、作業者の試織結果の評価に基づき、最適の稼動
   条件を自動決定する条件決定手段とを備えてなる織機の
   稼動条件決定装置。 【請求項３】 前記データ抽出手段は、試織の際のサン
   プル数を最少にするための実験計画手段を備えることを
   特徴とする請求項２記載の織機の稼動条件決定装置。