図面 (/)

技術 シミュレーションモデル化方法

出願人 株式会社神戸製鋼所
発明者 福島高司大村佳也子梅田敏弘寺田博文小西正躬
出願日 1994年7月25日 (26年5ヶ月経過) 出願番号 1994-172522
公開日 1996年2月6日 (24年10ヶ月経過) 公開番号 1996-036602
状態 未査定
技術分野 総合的工場管理 特定用途計算機 物品の積み重ね及び付属装置 数値制御 物流システム
主要キーワード 規制ライン 設定ライン 非加工物 故障発生率 シミュレーション状態 入力プレー 製品ロット 装置台数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年2月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

複雑な問題におけるシミュレーション高速化を可能とするシミュレーションモデル化方法。

構成

本方法は,同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物流ペトリネット符号を組み合わせてモデル化するに際し,1工程に1装置が対応するようにプレースpl 1〜pl 21等を1列に記述すると共に同一装置を記述する符号を統一させる。さらに,上記プレース等の群とは独立に専用プレースpl a 1,pl a 2,pl b 1,pl b 2等を用いることによってその装置の状態を表してもよい。上記構成により,複雑な問題におけるシミュレーションの高速化を可能とする。

概要

背景

操作が初めての者でもすぐに且つ容易にシミュレーションできるものとしてペトリネットを用いたシミュレータがある(特開平2−83146号公報参照)。これはペトリネット符号を組み合わせたものであって,機械系では加工時間を設定する加工ライン故障発生率を設定する故障発生ライン,及び非加工物の加工ラインへの入力をこの加工ラインの作業状況に応じて規制する規制ライン,搬送系では搬送の呼び出しを行う呼び出しライン,待機位置から目標位置を通って再び待機位置に戻る搬送の移動時間を設定する移動時間設定ライン等からなるものである。例えば,図2に示すような装置台数が2台で,図3に示すような工程順生産システムモデル化する場合,上記従来方法によってモデル化すると,図6に示すようになる。

概要

複雑な問題におけるシミュレーションの高速化を可能とするシミュレーションモデル化方法。

本方法は,同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物流をペトリネット符号を組み合わせてモデル化するに際し,1工程に1装置が対応するようにプレースpl 1〜pl 21等を1列に記述すると共に同一装置を記述する符号を統一させる。さらに,上記プレース等の群とは独立に専用プレースpl a 1,pl a 2,pl b 1,pl b 2等を用いることによってその装置の状態を表してもよい。上記構成により,複雑な問題におけるシミュレーションの高速化を可能とする。

目的

上記したような従来のシミュレーションモデル化方法では,シミュレーションを行う際,対象とするシステムが同一装置を複数の工程で使うような複雑な問題では,その実行速度が遅くなる。これは,1つの入力バッファに複数の工程の製品ロットが存在するため,この中から各装置が処理を行う製品ロットを選択する必要があり,製品数が多くなると検索回数が増大するからである。本発明は,このような従来の技術における課題を解決するために,シミュレーションモデル化方法を改良し,複雑な問題におけるシミュレーションの高速化を可能とするシミュレーションモデル化方法を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物流ペトリネット符号を組み合わせてモデル化するシミュレーションモデル化方法において,1工程に1装置が対応するように上記ペトリネット符号を1列に記述すると共に,同一装置を表示する符号を統一させてなることを特徴とするシミュレーションモデル化方法。

請求項2

上記ペトリネット符号群とは独立に専用のペトリネット符号を用いることによってその装置の状態を表わしてなることを特徴とする請求項1記載のシミュレーションモデル化方法。

技術分野

0001

本発明は,シミュレーションモデル化方法に係り,例えば生産システムにおける情報の流れや,状態の解析等を行うペトリネットによる生産システム・シミュレータ装置において,特に複数の工程で同一装置を使用する大規模又は複雑な工程に対して,生産計画立案生産計画変更,及び生産量の予測高速に行えるようにした生産システム・シミュレータモデル化方法に関するものである。

背景技術

0002

操作が初めての者でもすぐに且つ容易にシミュレーションできるものとしてペトリネットを用いたシミュレータがある(特開平2−83146号公報参照)。これはペトリネット符号を組み合わせたものであって,機械系では加工時間を設定する加工ライン故障発生率を設定する故障発生ライン,及び非加工物の加工ラインへの入力をこの加工ラインの作業状況に応じて規制する規制ライン,搬送系では搬送の呼び出しを行う呼び出しライン,待機位置から目標位置を通って再び待機位置に戻る搬送の移動時間を設定する移動時間設定ライン等からなるものである。例えば,図2に示すような装置台数が2台で,図3に示すような工程順の生産システムをモデル化する場合,上記従来方法によってモデル化すると,図6に示すようになる。

発明が解決しようとする課題

0003

上記したような従来のシミュレーションモデル化方法では,シミュレーションを行う際,対象とするシステムが同一装置を複数の工程で使うような複雑な問題では,その実行速度が遅くなる。これは,1つの入力バッファに複数の工程の製品ロットが存在するため,この中から各装置が処理を行う製品ロットを選択する必要があり,製品数が多くなると検索回数が増大するからである。本発明は,このような従来の技術における課題を解決するために,シミュレーションモデル化方法を改良し,複雑な問題におけるシミュレーションの高速化を可能とするシミュレーションモデル化方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0004

上記目的を達成するために本発明は,同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物流をペトリネット符号を組み合わせてモデル化するシミュレーションモデル化方法において,1工程に1装置が対応するように上記ペトリネット符号を1列に記述すると共に,同一装置を表示する符号を統一させてなることを特徴とするシミュレーションモデル化方法として構成されている。さらには,上記ペトリネット符号群とは独立に専用のペトリネット符号を用いることによってその装置の状態を表わしてなることを特徴とするシミュレーションモデル化方法である。

0005

本発明によれば,同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物流をペトリネット符号を組み合わせてモデル化するに際し,1工程に1装置が対応するように上記ペトリネットが1列に記述されると共に,同一装置を表示する符号が統一させられる。これにより,各装置の入力バッファを各工程ごとにもたせ製品ロットを選択する検索回数を制限して実行速度を改善することができる。さらに,上記ペトリネット符号群とは独立に専用のペトリネット符号を用いることによって,その装置の状態を表すことにより,上記同一装置を表示する符号が統一させられる。その結果,工程の複雑なシステムのシミュレーションを高速に実行することが可能となる。

0006

以下添付図面を参照して,本発明を具体化した実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに,図1は本発明の一実施例に係るシミュレーションモデル化方法によるモデル作成例を示す図,図2は対象工程を示す模式図(従来例と共用),図3は工程順を示す図表(従来例と共用),図4シミュレーション状態(経過1)を示す説明図,図5はシミュレーション状態(経過2)を示す説明図である。図1に示す如く,本実施例に係るシミュレーションモデル化方法は,同一装置を複数の工程で使用する生産工程の装置間の物量をペトリネット符号を組み合わせてモデル化する点で従来例と同様である。しかしこの実施例では,1工程に1装置が対応するように上記ペトリネット符号を1列に記述すると共に,同一装置を表示する符号を統一させている点で従来例と異なる。さらに,上記ペトリネット符号群とは独立に専用のペトリネット符号を用いることによってその装置の状態を表している点でも従来例と異なる。

0007

以下,さらに詳しく説明する。ここでは,従来例と同様の図2に示すような生産工程,即ち製造過程で2台の装置を使用し,図3に示すように全工程で10工程の場合を考える。また,ペトリネット符号では長四角トランジションを,円でプレースを,黒点トークンを,矢印でアークをそれぞれ表現する。トランジションからプレースにトークンが移動することにより,事象が1つ発生することを表し,これを発火と呼ぶ。図1について説明すると,pl 1は材料投入バッファを示すプレース,pl i(i=3,5,7,9,11,13,15,17,19)は各工程における仕掛品用のバッファを示すプレース,pl j(j=2,4,6,8,10,12,14,16,18,20)は各工程で使用する装置(AまたはB)を示すプレース,pl 21は加工済製品用バッファを示すプレースであり,これらのプレースとプレース間に設けられたトランジション及びアークとで上記ペトリネット符号群の一例を構成している。さらにpl a 1,pl a 2,plb 1,pl b 2は装置A,Bの状態を示す専用プレースであり,これらの専用プレースとプレース間に設けられたトランジション及びアークとで上記専用のペトリネット符号の一例を構成している。尚,図1ではpl a 1,plb 1はそれぞれ装置A,Bが加工中であることを,pl a 2,pl b2はそれぞれ装置A,Bが空きの状態であることを示している。

0008

従来方法では,トランジションが発火する際には,そのトランジションに結合するすべての入力プレースに発火に必要なトークンが存在するかどうかを確認する。発火に必要なトークンが存在するトランジションについては,入力プレースにあるすべてのトークンについて発火可能時刻検索し,発火可能時刻が最小のものを選択する。従って,システムが大規模となり,すべての工程の仕掛品のバッファを示すプレースに接続しているトランジションやプレース中のトークンの数が増大することにより,膨大な数の検索が必要となる。この検索がシミュレーション実行時間の遅延の大きな原因となっていたことについては既に述べたとおりである。尚,トランジションの数の増大は使用される装置台数の増大を,またトークンの数の増大は製品の数の増大を意味する。本実施例では,各工程ごとに装置と入力バッファとを記述することにより,トークンの集中化を防ぎ検索の量を減少させて,シミュレーションの高速化を可能としている。このため,図1に示すモデル作成例では,工程順つまり使用する順に装置を並べている。即ち,プレースpl 2,pl 6,pl 10,pl12,pl 14,pl 20は装置Aを,プレースpl 4,pl 8,pl16,pl 18は装置Bを示している。いま,プレースpl 1にトークンが1つ存在し,またプレースpl 5にトークンが1つ存在している場合を考える。これは別々の工程の2つの仕掛品が同じ装置Aに投入を待っている状態を表している。この時,装置の状態を表すネットでは,専用プレースpl a 2,pl b 2にそれぞれトークンが1つ存在し,装置が空きの状態であることを表している。

0009

以下にシミュレーションの進む様子を図4図5を用いて説明する。
Step1:トランジションtr 5は専用プレースpl a 2にトークンが1つ存在(装置Aが空きの状態)していることを確認して発火し,プレースpl 5からpl 6へトークンを移動する(図4上段参照)。
Step2:プレースpl 6にトークンが存在することにより専用プレースpl a 2からpl a 1へトークンが移動し,装置Aが加工中の状態になる。装置Aが加工中の状態にあることから,トランジションtr 1は発火不可能となる(図4下段参照)。
Step3:トランジションtr 6が発火し,プレースpl 6からpl 7へトークンが移動する(図5の上段参照)。
Step4:プレースpl 7にトークンが移動したことにより,専用プレースpl a1からpl a 2へトークンが移動し,装置Aが空きの状態になる。ここで,トランジションtr 1が発火可能な状態となる(図5の下段参照)。
以上のような装置の状態を表すネットを用いることにより同一装置を表示する符号を統一させることができる。本実施例では,発火可能時刻の検索は製品の数だけ行えばよいため,シミュレーションの高速化を可能とする。本実施例のシミュレーション時間は,製品ロット数の増加に伴い従来例よりも短縮化される傾向にある。従って,装置台数が増大し,システムが複雑になるほど大きな効果が期待される。

発明の効果

0010

本発明に係るシミュレーションモデル化方法は,上記したように構成されているため,各装置の入力バッファを各工程ごとにもたせ製品ロットを選択する検索回数を制限して実行速度を改善することができる。さらに,1工程1装置対応のモデルを表すペトリネット符号群とは独立に専用のペトリネット符号を用いることによって,その装置の状態を表すことにより,同一装置を表示する符号が統一させられる。その結果,工程の複雑なシステムのシミュレーションを高速に実行することが可能となる。

図面の簡単な説明

0011

図1本発明の一実施例に係るシミュレーションモデル化方法によるモデル作成例を示す図。
図2対象工程を示す模式図(従来例と共用)
図3工程順を示す図表(従来例と共用)
図4シミュレーション状態(経過1)を示す説明図。
図5シミュレーション状態(経過2)を示す説明図。
図6従来のシミュレーションモデル化方法の一例によるモデル作成例を示す図。

--

0012

pl 1〜pl 21…プレース(ペトリネット符号の一部に相当)
pl a 1,pl a 2,pl b 1,pl b 2…専用プレース(専用のペトリネット符号の一部に相当)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • ソニー株式会社の「 情報処理装置および情報処理方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】訪問先におけるユーザの在不在に関する情報をより正確に訪問者に通知することを可能にする。【解決手段】センシングデータに基づいて訪問先におけるユーザの在不在の予測を行う在不在予測部と、前記予測の結... 詳細

  • 日本電産株式会社の「 設備管理システム、設備管理方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】共通の生産工程に使用する複数の設備の稼動状況を監視するときに、設備の違いによる煩雑さを生じさせないようにする。【解決手段】本発明の一実施形態は、第1設備と、第2設備と、第1設備および第2設備の... 詳細

  • ファナック株式会社の「 更新システム」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】より容易にソフトウェアの更新可能な更新システムを提供する。【解決手段】数値制御装置に設定されているソフトウェアを新たなソフトウェアに更新する更新システムであって、数値制御装置が保持する固有の情... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ