JP6427866B2 - フレキシブル生産システム - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を加工する加工機と、待機位置と加工機における加工用位置との間でパレットを交換するパレットチェンジャと、被加工物が取り付けられたパレットを保管するパレット庫と、パレット庫とパレットチェンジャとの間で相互にパレットを搬送する搬送機を備えるフレキシブル生産システムに関するものである。

多品種少量生産を可能とするためのフレキシブル生産システム（以下、「ＦＭＳ」とも称する）として、例えば、特開２０１０−１３４９００号公報（特許文献１）に記載されたものがある。当該公報には、パレット庫に配置されているパレットを、パレットチェンジャの待機位置に搬送する順序を、規定順序にて搬送することが記載されている。
また、特開昭６３−１０８４１１号公報（特許文献２）および特許第２７３５５６１号（特許文献３）には、加工機が有する工具情報に基づいて、加工の可否を判定することが記載されている。

特開２０１０−１３４９００号公報 特開昭６３−１０８４１１号公報 特許第２７３５５６１号公報

ここで、特許文献１に記載のＦＭＳにおいて、加工機が加工用位置に位置する被加工物に対して加工しているときに、使用している工具が折損する場合がある。この場合に加工している被加工物は、異常物として処理される。さらに、工具が異常になったときに、既にパレットチェンジャの待機位置に搬送されている被加工物についても同様に異常物として処理されていた。しかしながら、待機位置に位置していた被加工物は、加工前の状態であるため、異常物ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、異常物でない被加工物を確実に再び加工可能な状態にすることができるフレキシブル生産システムを提供することを目的とする。

（請求項１）本手段に係るフレキシブル生産システムは、パレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置されたパレットに取り付けられた加工前の被加工物を加工して加工後製品を成形する複数の加工機と、複数の前記パレットを保管するパレット庫と、対応する前記加工機に一体的または隣接して設けられ、前記加工用位置へ移動させるパレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置におけるパレットと前記待機位置におけるパレットとを交換する複数のパレットチェンジャと、前記パレット庫と前記パレットチェンジャの前記待機位置との間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、前記加工機および前記パレットチェンジャを制御すると共に、前記パレット庫に保管されている前記パレットに関連づけられている加工状態情報に基づいて前記搬送機を制御するコントローラと、を備える。

前記加工状態情報は、加工待ち状態と加工完了状態とを含む。前記コントローラは、前記パレットが前記待機位置に搬送された後であって当該パレットに取り付けられた被加工物の加工開始前において、対応する前記加工機による当該被加工物の加工可否の判定を行い、加工可能と判定された場合に前記加工機による加工を開始させ、第一の前記加工機により加工不可と判定された場合に、対象の被加工物を加工可能な第二の前記加工機の有無を判定し、前記第二の加工機が有りと判定された場合に、前記搬送機により前記パレットを前記第一の加工機に対応する前記パレットチェンジャの第一の前記待機位置から前記第二の加工機に対応する前記パレットチェンジャの第二の前記待機位置へ搬送する。

パレットが第一の待機位置に搬送された後において第一の加工機により加工不可と判定されたとしても、第二の加工機にて加工可能であれば、当該パレットは第一の待機位置から第二の待機位置へ搬送され、第二の加工機にて加工される。従って、当該パレットに取り付けられた被加工物は、可能な限り早い順位にて加工されることになる。つまり、初期に設定された優先順位を大きくずらすことなく、確実に第二の加工機にて当該被加工物を加工できる。

（請求項２）また、前記加工状態情報は、全ての前記加工機による加工不可状態を示す保留状態を含み、前記コントローラは、前記第一の加工機により加工不可と判定されると共に前記第二の加工機が無しと判定された場合に、前記搬送機により前記パレットを前記第一の待機位置から前記パレット庫へ搬送させ、前記パレット庫に搬送された前記パレットについての前記加工状態情報を前記保留状態として記憶するようにしてもよい。

第一の加工機により加工不可であって、さらに第二の加工機が存在しない場合には、当該被加工物はどの加工機を適用したとしても加工できる状態にはない。この場合には、保留状態としてパレット庫に搬送される。その後、いずれかの加工機にて当該被加工物を加工可能な状態になると、保留状態が解除され、加工待ち状態となる。保留状態になれば、作業者は、当該被加工物を加工可能にするための処理を行うことになる。このように、単に加工待ち状態として記憶させるのではなく、保留状態として記憶させることで、作業者に対して適切に指示することができる。

（請求項３）本手段に係る他のフレキシブル生産システムは、パレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置されたパレットに取り付けられた加工前の被加工物を加工して加工後製品を成形する加工機と、複数の前記パレットを保管するパレット庫と、対応する前記加工機に一体的または隣接して設けられ、前記加工用位置へ移動させるパレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置におけるパレットと前記待機位置におけるパレットとを交換するパレットチェンジャと、前記パレット庫と前記パレットチェンジャの前記待機位置との間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、前記加工機および前記パレットチェンジャを制御すると共に、前記パレット庫に保管されている前記パレットに関連づけられている加工状態情報に基づいて前記搬送機を制御するコントローラと、を備える。
前記加工状態情報は、加工待ち状態と加工完了状態とを含む。前記コントローラは、前記パレットが前記待機位置に搬送された後であって当該パレットに取り付けられた被加工物の加工開始前において、前記待機位置に位置する前記パレットに取り付けられている当該被加工物について、対応する前記加工機による当該被加工物の加工可否の判定を行い、加工可能と判定された場合に前記加工機による加工を開始させ、加工不可と判定された場合に、前記加工用位置に位置する前記パレットよりも先に、前記待機位置に位置する前記パレットを前記搬送機により前記パレット庫へ搬送させ、搬送された前記パレットについての前記加工状態情報を前記加工待ち状態として記憶する。

このように、パレットが待機位置に搬送された後であっても、そのパレットに取り付けられている被加工物が加工される前であれば、加工機にて加工不可となったときに、当該パレットはパレット庫に戻される。そして、パレット庫に戻されたパレットの加工状態情報は、異常状態ではなく、加工待ち状態として記憶されている。従って、当該パレットに取り付けられている被加工物を加工可能な加工機が存在する状態になれば、当該パレットは当該加工機に搬送される。つまり、パレットに取り付けられている被加工物は、異常物として処理されるのではなく、やがて加工される。
特に、待機位置に位置するパレットをパレット庫へ早期に搬送することができる。そして、加工待ち状態として搬送されたパレットに取り付けられている被加工物を加工可能な他の加工機が存在する場合には、当該被加工物を早期に加工させることができる。

（請求項４）また、前記加工可否の判定は、前記待機位置に位置する前記被加工物の加工に必要な工具の不足に伴う加工不可であるか否かであるとしてもよい。この場合に、上記のように処理することで、確実に上記効果を奏することができる。

本発明の実施形態のフレキシブル生産システムの全体構成図である。 セルコントローラに記憶される情報を示す図である。 ＣＮＣシステムコントローラによる処理を示すフローチャートである。 セルコントローラによる処理を示すフローチャートである。 セルコントローラによる処理を示すフローチャートである。 第一例としての初期状態を示す図である。 図６の初期状態の後に、第一の加工機の工具不足が発生したときの動作状態を示す図である。 図７の次の状態を示す図である。 第二例としての初期状態を示す図である。 図９の初期状態の後に、第一の加工機の工具不足が発生したときの動作状態を示す図である。

（１．フレキシブル生産システムの構成）
本実施形態のフレキシブル生産システム（以下、「ＦＭＳ」と称する）の構成について、図１を参照して説明する。ＦＭＳは、パレットＰに取り付けられた被加工物Ｗを第一の加工機１１または第二の加工機１２により加工するシステムである。そして、予め設定された生産計画に基づいて、被加工物Ｗを順次加工する。

図１に示すように、ＦＭＳは、第一，第二の加工機１１，１２と、第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２と、パレット庫３０と、ローディングステーション（ＬＤ−ＳＴ）４１，４２と、搬送機５０と、第一，第二のＣＮＣシステムコントローラ６１，６２と、セルコントローラ７０とを備える。

第一，第二の加工機１１，１２は、加工前の被加工物Ｗを加工する。第一，第二の加工機１１，１２は、例えば、マシニングセンタを例示するが、他の種類の工作機械を適用できる。第一，第二の加工機１１，１２は、被加工物Ｗが取り付けられるパレットＰを配置するための加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２を備える。ここで、加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２は、第一，第二の加工機１１，１２のそれぞれに１箇所である。そして、第一，第二の加工機１１，１２は、加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２に配置されたパレットＰに取り付けられた加工前の被加工物Ｗを加工して、加工後製品を成形する。

ここで、第一の加工機１１と第二の加工機１２とは、同種のマシニングセンタ（加工機）を適用する場合であって、工具マガジンに保管している工具の種類が全て同一である場合がある。この場合には、第一の加工機１１が加工可能な被加工物Ｗと、第二の加工機１２が加工可能な被加工物Ｗとは同一となる。一方、第一の加工機１１と第二の加工機１２とは、同種のマシニングセンタを適用する場合であっても、工具マガジンに保管している工具の種類が異なる場合がある。この場合には、第一の加工機１１によって加工可能であっても、第二の加工機１２によって加工不可能な被加工物Ｗが存在する。なお、以下においては、第一の加工機１１と第二の加工機１２とは、同種のマシニングセンタであって、同種の工具を所有している場合を例に挙げて説明する。

第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２は、対応する第一，第二の加工機１１，１２に一体的にまたは隣接して設けられる。第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２は、第一，第二の加工機１１，１２における加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２へ次に移動させるパレットＰを待機させておくための待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２を備える。そして、第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２は、第一，第二の加工機１１，１２の加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２におけるパレットＰと待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２におけるパレットＰとを交換する。つまり、第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２を動作させることによって、加工前の被加工物Ｗが加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２へ移動し、第一，第二の加工機１１，１２により成形された加工後製品が待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２へ移動する。

パレット庫３０は、複数のパレットＰを保管する。パレット庫３０に保管されるパレットＰに取り付けられている被加工物Ｗは、加工前の被加工物、加工後製品、異常物のいずれかである。

ＬＤ−ＳＴ４１，４２は、作業者によって、新規の被加工物Ｗが取り付けられたパレットＰを投入する場所である。また、ＬＤ−ＳＴ４１，４２は、加工後製品を搬出する場所でもある。本実施形態においては、２箇所のＬＤ−ＳＴを図示する。

搬送機５０は、パレット庫３０側と、第一，第二の加工機１１，１２およびＬＤ−ＳＴ４１，４２側との間に設けられた直線状のレール上を移動可能である。なお、搬送機５０としてのＲＧＶ（レール搬送台車）の場合には、２本のレール上を移動し、スタッカクレーンの場合には、１本のレールに沿って移動する。図１においては、搬送機５０は、左右方向に移動可能である。搬送機５０は、パレット庫３０、ＬＤ−ＳＴ４１，４２、および、第一，第二のパレットチェンジャ２１，２２の待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２の間で、パレットＰを相互に搬送可能である。

第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の加工機１１と第一のパレットチェンジャ２１とを制御する。第二のＣＮＣシステムコントローラ６２は、第二の加工機１２と第二のパレットチェンジャ２２とを制御する。具体的には、各ＣＮＣシステムコントローラ６１，６２は、各加工機１１，１２による加工動作などを制御し、各パレットチェンジャ２１，２２によるパレット位置の交換動作を制御する。

セルコントローラ７０は、搬送機５０を制御する。セルコントローラ７０は、記憶している被加工物Ｗの優先順位に従って加工されるように、搬送機５０を制御する。優先順位は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２に新規品が投入される際に、作業者によって入力される。そして、セルコントローラ７０は、ＬＤ−ＳＴ４１，４２から信号を取得することによって優先順位を決定する。

基本は、新規の通常品である被加工物Ｗが投入された場合に、セルコントローラ７０は、その順に従って加工されるように、パレットＰを搬送する。ただし、複数の加工機１１，１２の所有する工具の種類が異なる場合においては、実際の加工順位が異なる場合がある。また、後述するが、例えば第一の加工機１１の工具不足やパレット装着異常などが発生した場合には、第一の加工機１１および第一のパレットチェンジャ２１に位置するパレットＰは、加工順序が遅れることがある。

（２．セルコントローラ７０の記憶情報）
次に、セルコントローラ７０に記憶される情報について、図２を参照して説明する。図２に示すように、セルコントローラ７０は、パレットＰに関連づけられる情報として、パレットＮｏ．、位置、優先順位および加工状態情報を記憶する。位置とは、パレット庫３０の各位置、加工用位置Ｍａ１，Ｍａ２および待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２のいずれかである。優先順位は、パレット庫３０から第一，第二の加工機１１，１２へ搬送する順序である。

加工状態情報とは、被加工物Ｗが加工待ち状態（加工前状態）、保留状態（加工前状態）、加工完了状態（加工後製品状態）または異常状態であるかを示す。加工待ち状態とは、加工機１１，１２の何れかにより加工可能な状態であって、順番待ちの状態である。保留状態とは、全ての加工機１１，１２によって加工不可の状態を意味する。例えば、全ての加工機１１，１２において、当該被加工物Ｗの加工に必要な工具が、折損や寿命などにより使用不可となっている場合が保留状態に該当する。異常状態とは、当該被加工物Ｗを加工している最中に工具が折損した場合などに相当し、当該被加工物ＷはいわゆるＮＧ品となる。

（３．ＣＮＣシステムコントローラ６１，６２による処理）
第一のＣＮＣシステムコントローラ６１による処理について、図３を参照して説明する。ここでは、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１について説明するが、第二のＣＮＣシステムコントローラ６２についても実質的に同様である。

第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の加工用位置Ｍａ１に位置する被加工物Ｗ１の加工が終了したか否かを判定し（Ｓ１１）、被加工物Ｗ１の加工終了までこの判定を継続する（Ｓ１１：Ｎ）。第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、被加工物Ｗ１の加工が終了すると（Ｓ１１：Ｙ）、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、セルコントローラ７０に対して、現時点において第一の待機位置Ｍｂ１に位置するパレットＰに取り付けられている次の被加工物Ｗ２を、第一の加工機１１によって加工可能か否かの判定について問い合わせを行う。

そして、セルコントローラ７０が、第一の加工機１１が次の被加工物Ｗ２の加工のために必要な全ての工具を所有しているか否かを判定し、判定結果を第一のＣＮＣシステムコントローラ６１に回答する。ここで、当該判定は、次の被加工物Ｗ２が第一の待機位置Ｍｂ１に搬送された後であって、次の被加工物Ｗ２の加工前、特に第一の加工用位置Ｍａ１に移動する前に行われる。

続いて、セルコントローラ７０が次の被加工物Ｗ２の加工が第一の加工機１１によって可能と判定した場合には（Ｓ１２：Ｎ）、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一のパレットチェンジャ２１を旋回動作させて、第一の加工用位置Ｍａ１のパレットＰと第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰとを交換する（Ｓ１３）。続いて、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の加工用位置Ｍａ１において、パレットＰの装着異常が発生したか否かを判定する（Ｓ１４）。装着異常とは、例えば、第一の加工用位置Ｍａ１においてパレットＰとの間に異物を噛み込んだ場合などが該当する。

続いて、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、パレット装着異常でなければ（Ｓ１４：Ｎ）、第一の加工機１１に対して、第一の加工用位置Ｍａ１に位置する次の被加工物Ｗ２の加工を開始させる（Ｓ１５）。続いて、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の待機位置Ｍｂ１に移動したパレットＰを搬出するように、セルコントローラ７０に指令信号を出力する（Ｓ１６）。つまり、第一の待機位置Ｍｂ１に移動したパレットＰは、搬送機５０によりパレット庫３０へ搬送される。そして、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１による処理が終了する。

一方、セルコントローラ７０が次の被加工物Ｗ２の加工不可と判定した場合（Ｓ１２：Ｙ）、または、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１がパレット装着異常と判定した場合には（Ｓ１４：Ｙ）、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の待機位置Ｍｂ１に位置するパレットＰを搬出するように、セルコントローラ７０に指令信号を出力する（Ｓ１７）。

続いて、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰが搬出されたか否かを判定する（Ｓ１８）。そして、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰが搬出された場合には（Ｓ１８：Ｙ）、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一のパレットチェンジャ２１を旋回動作させて、第一の加工用位置Ｍａ１のパレットＰを第一の待機位置Ｍｂ１に移動させる（Ｓ１９）。続いて、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１は、第一の待機位置Ｍｂ１に移動したパレットＰを搬出するように、セルコントローラ７０に指令信号を出力する（Ｓ２０）。そして、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１による処理が終了する。

（４．セルコントローラ７０による処理）
セルコントローラ７０は、上述したように主として搬送機５０の制御を行う。ここで、工具折損や工具寿命などの工具不足となる異常、およびパレット装着異常が発生しない場合には、予め設定された生産計画に基づいて、ＬＤ−ＳＴ４１，４２、パレット庫３０、第一，第二の待機位置Ｍｂ１，Ｍｂ２との間において、パレットＰの搬送を行う。ここでは、工具不足となる異常およびパレット装着異常が発生した場合に、セルコントローラ７０による処理について、図４および図５を参照して説明する。

セルコントローラ７０は、ＣＮＣシステムコントローラ６１，６２から工具不足異常の信号を取得したか否かを判定する（Ｓ２１）。例えば、第一の加工機１１において工具不足異常になると、第一の加工用位置Ｍａ１において加工中であった被加工物Ｗは異常品となるが、第一の待機位置Ｍｂ１に位置する被加工物Ｗは加工前状態のままとなる。

セルコントローラ７０は、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１から工具不足異常の信号を取得した場合には（Ｓ２１：Ｙ）、第一の待機位置Ｍｂ１に位置する被加工物Ｗを加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在するか否かを判定する（Ｓ２２）。本実施形態においては、第一の加工機１１と第二の加工機１２とは、同種のマシニングセンタであって、同種の工具を所有している場合であるため、当該被加工物Ｗは第二の加工機１２により加工可能となる。ただし、加工機１１，１２がそれぞれ異なる工具を所有している場合には、対象の被加工物Ｗに応じて異なる。

加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在しない場合には（Ｓ２２：Ｎ）、セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ２３）。そして、セルコントローラ７０は、搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を保留状態として記憶する（Ｓ２４）。

このように、第一の加工機１１により加工不可となった後において、さらに加工可能な第二の加工機１２が存在しない場合には、当該被加工物Ｗはどの加工機１１，１２を適用したとしても加工できる状態にはない。この場合には、保留状態としてパレット庫３０に搬送される。その後、いずれかの加工機１１，１２にて当該被加工物Ｗを加工可能な状態になると、保留状態が解除され、加工待ち状態となる。そして、セルコントローラ７０は、保留状態となるパレットＰが存在すると、作業者に対して警告する。そうすると、作業者は、保留状態の理由を確認して、工具不足異常であることを把握すれば、工具交換を行う。このように、保留状態になれば、作業者に対して、当該被加工物Ｗを加工可能にするための処理を促すことができる。つまり、単に加工待ち状態として記憶させるのではなく、保留状態として記憶させることで、作業者に対して適切に指示することができる。

続いて、セルコントローラ７０は、第一のパレットチェンジャ２１の動作が完了したか否かを判定する（Ｓ２５）。動作完了すると、第一の加工用位置Ｍａ１に位置していた異常品としての被加工物Ｗは、第一の待機位置Ｍｂ１へ移動する。そして、第一のパレットチェンジャ２１の動作が完了した場合には（Ｓ２５：Ｙ）、セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ２６）。そして、セルコントローラ７０は、搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を異常状態として記憶する（Ｓ２７）。

図４のＳ２２において、加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在する場合には（Ｓ２２：Ｙ）、セルコントローラ７０は、当該他の加工機（第二の加工機１２に相当）に対応する第二のパレットチェンジャ２２の第二の待機位置Ｍｂ２が空いているか否かを判定する（Ｓ３１）。空いている場合には（Ｓ３１：Ｙ）、セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰを他の加工機（第二の加工機１２に相当）の第二の待機位置Ｍｂ２に搬送させる（Ｓ３２）。そして、セルコントローラ７０は、第二の待機位置Ｍｂ２に搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を加工待ち状態として記憶する（Ｓ３３）。従って、当該被加工物Ｗは、第二の加工機１２により次に加工されることになる。第一の加工用位置Ｍａ１に異常品としての被加工物Ｗがある場合には、続いて、Ｓ２５以降の処理を行う。

また、図４のＳ３１において、加工可能な第二の加工機１２が存在する場合であって（Ｓ２２：Ｙ）、第二の加工機１２に対応する第二のパレットチェンジャ２２の第二の待機位置Ｍｂ２が空いていない場合には（Ｓ３１：Ｎ）、以下のように行う。セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ４１）。そして、セルコントローラ７０は、パレット庫３０に搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を加工待ち状態として記憶する（Ｓ４２）。従って、当該被加工物Ｗは、第二の待機位置Ｍｂ２に存在する被加工物Ｗの次に第二の加工機１２により加工されることになる。第一の加工用位置Ｍａ１に異常品としての被加工物Ｗがある場合には、続いて、Ｓ２５以降の処理を行う。

続いて、図５を参照する。セルコントローラ７０は、図４のＳ２１において第一のＣＮＣシステムコントローラ６１から工具不足異常の信号を取得していない場合には（Ｓ２１：Ｎ）、パレット装着異常の信号を取得したか否かを判定する（Ｓ５１）。第一の加工機１１においてパレット装着異常になると、第一の加工用位置Ｍａ１には、加工開始される前の被加工物Ｗが存在すると共に、第一の待機位置Ｍｂ１には、加工後の被加工物Ｗが存在する状態となる。

セルコントローラ７０は、第一のＣＮＣシステムコントローラ６１からパレット装着異常の信号を取得した場合には（Ｓ５１：Ｙ）、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ５２）。そして、セルコントローラ７０は、パレット庫３０に搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を加工完了状態として記憶する（Ｓ５３）。

続いて、セルコントローラ７０は、第一のパレットチェンジャ２１の動作が完了したか否かを判定する（Ｓ５４）。動作完了すると、第一の加工用位置Ｍａ１に位置していた加工前の被加工物Ｗは、第一の待機位置Ｍｂ１へ移動する。

続いて、セルコントローラ７０は、第一の待機位置Ｍｂ１に位置する被加工物Ｗを加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在するか否かを判定する（Ｓ５５）。加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在しない場合には（Ｓ５５：Ｎ）、セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ５６）。そして、セルコントローラ７０は、搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を保留状態として記憶する（Ｓ５７）。そして、処理を終了する。

一方、図５のＳ５５において、加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在する場合には（Ｓ５５：Ｙ）、セルコントローラ７０は、当該他の加工機（第二の加工機１２に相当）に対応する第二のパレットチェンジャ２２の第二の待機位置Ｍｂ２が空いているか否かを判定する（Ｓ６１）。空いている場合には（Ｓ６１：Ｙ）、セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰを他の加工機（第二の加工機１２に相当）の第二の待機位置Ｍｂ２に搬送させる（Ｓ６２）。そして、セルコントローラ７０は、第二の待機位置Ｍｂ２に搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を加工待ち状態として記憶する（Ｓ６３）。従って、当該被加工物Ｗは、第二の加工機１２により次に加工されることになる。そして、処理を終了する。

また、図５のＳ６１において、加工可能な第二の加工機１２が存在する場合であって（Ｓ５５：Ｙ）、第二の加工機１２に対応する第二のパレットチェンジャ２２の第二の待機位置Ｍｂ２が空いていない場合には（Ｓ６１：Ｎ）、以下のように行う。セルコントローラ７０は、搬送機５０により、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰをパレット庫３０に搬送させる（Ｓ７１）。そして、セルコントローラ７０は、パレット庫３０に搬送されたパレットＰの加工状態情報（図２に示す）を加工待ち状態として記憶する（Ｓ７２）。従って、当該被加工物Ｗは、第二の待機位置Ｍｂ２に存在する被加工物Ｗの次に第二の加工機１２により加工されることになる。そして、処理を終了する。

（５．実際の動作の例示）
（５−１．第一例）
次に、第一の加工機１１にて被加工物Ｗを加工中に工具不足異常となった場合に、その後の動作の第一例について、図６〜図８を参照して説明する。初期状態は図６に示すとおりである。また、図６〜図８において、パレットＰに付した数字は、優先順位を示す。つまり、数字が小さい方が、優先順位が高いことを意味する。また、正方形の被加工物Ｗは加工前の被加工物であり、八角形の被加工物Ｗは加工後の被加工物であり、ばつ印を付した被加工物Ｗは異常品である。また、図７および図８において、丸印の数字と三角印の数字は、それぞれ第一の加工機１１に関する動作と第二の加工機１２に関する動作の順序を示す。

初期状態は、図６に示すように、第一の加工用位置Ｍａ１に優先順位１位の被加工物Ｗが位置し、第二の加工用位置Ｍａ２に優先順位２位の被加工物Ｗが位置し、それぞれ加工している最中とする。第一の待機位置Ｍｂ１には優先順位３位の被加工物Ｗが位置し、第二の待機位置Ｍｂ２には優先順位４位の被加工物Ｗが位置する。パレット庫３０には、優先順位５位および６位の被加工物Ｗが保管されている。また、ＬＤ−ＳＴ４１に新規の被加工物Ｗが優先順位７位として投入されたところである。

図６に示す状態において、第一の加工機１１の工具が折損して、第一の加工用位置Ｍａ１における被加工物Ｗが異常品となったとする。そうすると、セルコントローラ７０は、図４のＳ２１：Ｙ→Ｓ２２：Ｙ→Ｓ３１：Ｎ→Ｓ４１→Ｓ４２の順に処理を進める。つまり、図７に示すように、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰ（優先順位３位）が搬送機５０によりパレット庫３０に搬送される。そして、パレット庫３０に搬送されたパレットＰの加工状態情報は、加工待ち状態として記憶される。

このとき、第二の加工機１２では、第二の加工用位置Ｍａ２における被加工物Ｗを正常に加工完了し、第二のパレットチェンジャ２２を動作させる。そうすると、第二の加工用位置Ｍａ２に優先順位４位の加工前の被加工物Ｗが移動し、第二の待機位置Ｍｂ２に優先順位２位の加工後の被加工物Ｗが移動する。

次に、図４のＳ４２→Ｓ２５：Ｙ→Ｓ２６→Ｓ２７の順に処理を進める。つまり、図８に示すように、第一のパレットチェンジャ２１が動作することで、第一の加工用位置Ｍａ１に存在していた異常品としての被加工物Ｗが第一の待機位置Ｍｂ１へ移動する。続いて、当該パレットが、第一の待機位置Ｍｂ１からパレット庫３０に搬送される。そして、搬送されたパレットＰの加工状態情報は、異常状態として記憶される。

このとき、第二の加工機１２では、加工後の被加工物Ｗがパレット庫３０に搬送される。その後に、パレット庫３０に存在する加工待ち状態のパレットＰの中で優先順位の小さいものが、パレット庫３０から第二の待機位置Ｍｂ２へ搬送される。ここでは、図７において、優先順位３位のパレットＰが、第一の待機位置Ｍｂ１からパレット庫３０に搬送されており、加工待ち状態として記憶されていたため、当該パレットＰが第二の待機位置Ｍｂ２へ搬送される。

このように、パレットＰが第一の待機位置Ｍｂ１に搬送された後であっても、そのパレットＰに取り付けられている被加工物Ｗが加工される前であれば、第一の加工機１１にて加工不可となったときに、パレットＰはパレット庫３０に戻される。そして、パレット庫３０に戻されたパレットＰの加工状態情報は、異常状態ではなく、加工待ち状態として記憶されている。従って、当該パレットＰに取り付けられている被加工物Ｗを加工可能な第二の加工機１２が存在する状態になれば、当該パレットＰは第二の加工機１２に搬送される。つまり、パレットＰに取り付けられている被加工物Ｗは、異常物として処理されるのではなく、やがて加工される。

また、セルコントローラ７０は、第一の待機位置Ｍｂ１に位置するパレットＰに取り付けられている被加工物Ｗの加工可否を判定し、加工不可と判定された場合に、第一の加工用位置Ｍａ１に位置するパレットＰよりも先に、第一の待機位置Ｍｂ１に位置するパレットＰを搬送機５０によりパレット庫３０へ搬送させた。従って、第一の待機位置Ｍｂ１に位置するパレットＰをパレット庫３０へ早期に搬送することができる。そして、加工待ち状態として搬送されたパレットＰに取り付けられている被加工物Ｗを加工可能な他の加工機（第二の加工機１２に相当）が存在する場合には、当該被加工物Ｗを早期に加工させることができる。

（５−２．第二例）
次に、第一の加工機１１にて被加工物Ｗを加工中に工具不足異常となった場合に、その後の動作の第二例について、図９および図１０を参照して説明する。以下は、第一例との相違点のみについて説明する。

初期状態は、図９に示すように、第二の待機位置Ｍｂ２にパレットＰが存在しない状態とする。この場合に、第一の加工機１１の工具が折損して、第一の加工用位置Ｍａ１における被加工物Ｗが異常品となったとする。そうすると、セルコントローラ７０は、図４のＳ２１：Ｙ→Ｓ２２：Ｙ→Ｓ３１：Ｙ→Ｓ３２→Ｓ３３の順に処理を進める。

つまり、図１０に示すように、第一の待機位置Ｍｂ１のパレットＰ（優先順位３位）が搬送機５０により第二の待機位置Ｍｂ２に搬送される。そして、第二の待機位置Ｍｂ２に搬送されたパレットＰの加工状態情報は、加工待ち状態として記憶される。

この後は、第一のパレットチェンジャ２１が動作して、異常品としての被加工物Ｗは、第一の待機位置Ｍｂ１へ移動する。続いて、当該被加工物Ｗは、パレット庫３０へ搬送され、当該パレットＰの加工状態情報は、異常状態として記憶される。一方、第二の加工機１２にて優先順位２位の被加工物Ｗの加工が完了すると、第一の待機位置Ｍｂ１から搬送されてきた優先順位３位の被加工物Ｗが第二の加工機１２にて加工される。

このように、パレットＰが第一の待機位置Ｍｂ１に搬送された後において第一の加工機１１により加工不可と判定されたとしても、第二の加工機１２にて加工可能であれば、当該パレットＰは第一の待機位置Ｍｂ１から第二の待機位置Ｍｂ２へ搬送され、第二の加工機１２にて加工される。従って、当該パレットＰに取り付けられた被加工物Ｗは、可能な限り早い順位にて加工されることになる。つまり、初期に設定された優先順位を大きくずらすことなく、確実に第二の加工機１２にて当該被加工物Ｗを加工できる。

上記実施形態においては、第一、第二の加工機１１，１２を例にあげて説明したが、３台以上の加工機に対しても適用可能である。また、加工中に工具が折損したとしても、加工中の被加工物Ｗの状態によって他の加工機にて加工可能な場合がある。このような場合には、当該被加工物Ｗは、異常状態ではなく、加工待ち状態として搬送される。

１１：第一の加工機、 １２：第二の加工機、 ２１：第一のパレットチェンジャ、 ２２：第二のパレットチェンジャ、 ３０：パレット庫、 ５０：搬送機、 ６１：第一のＣＮＣシステムコントローラ、 ６２：第二のＣＮＣシステムコントローラ、 ７０：セルコントローラ、 Ｍａ１：第一の加工用位置、 Ｍａ２：第二の加工用位置、 Ｍｂ１：第一の待機位置、 Ｍｂ２：第二の待機位置、 Ｐ：パレット、 Ｗ：被加工物

Claims (4)

1. パレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置されたパレットに取り付けられた加工前の被加工物を加工して加工後製品を成形する複数の加工機と、
   複数の前記パレットを保管するパレット庫と、
   対応する前記加工機に一体的または隣接して設けられ、前記加工用位置へ移動させるパレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置におけるパレットと前記待機位置におけるパレットとを交換する複数のパレットチェンジャと、
   前記パレット庫と前記パレットチェンジャの前記待機位置との間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、
   前記加工機および前記パレットチェンジャを制御すると共に、前記パレット庫に保管されている前記パレットに関連づけられている加工状態情報に基づいて前記搬送機を制御するコントローラと、
   を備えるフレキシブル生産システムであって、
   前記加工状態情報は、加工待ち状態と加工完了状態とを含み、
   前記コントローラは、
   前記パレットが前記待機位置に搬送された後であって当該パレットに取り付けられた被加工物の加工開始前において、対応する前記加工機による当該被加工物の加工可否の判定を行い、
   加工可能と判定された場合に前記加工機による加工を開始させ、
   第一の前記加工機により加工不可と判定された場合に、対象の被加工物を加工可能な第二の前記加工機の有無を判定し、
   前記第二の加工機が有りと判定された場合に、前記搬送機により前記パレットを前記第一の加工機に対応する前記パレットチェンジャの第一の前記待機位置から前記第二の加工機に対応する前記パレットチェンジャの第二の前記待機位置へ搬送する、
   フレキシブル生産システム。
2. 前記加工状態情報は、全ての前記加工機による加工不可状態を示す保留状態を含み、
   前記コントローラは、前記第一の加工機により加工不可と判定されると共に前記第二の加工機が無しと判定された場合に、前記搬送機により前記パレットを前記第一の待機位置から前記パレット庫へ搬送させ、前記パレット庫に搬送された前記パレットについての前記加工状態情報を前記保留状態として記憶する、
   請求項１に記載のフレキシブル生産システム。
3. パレットを配置するための加工用位置を備え、前記加工用位置に配置されたパレットに取り付けられた加工前の被加工物を加工して加工後製品を成形する加工機と、
   複数の前記パレットを保管するパレット庫と、
   対応する前記加工機に一体的または隣接して設けられ、前記加工用位置へ移動させるパレットを待機させておくための待機位置を備え、かつ、前記加工用位置におけるパレットと前記待機位置におけるパレットとを交換するパレットチェンジャと、
   前記パレット庫と前記パレットチェンジャの前記待機位置との間で、前記パレットを相互に搬送可能な搬送機と、
   前記加工機および前記パレットチェンジャを制御すると共に、前記パレット庫に保管されている前記パレットに関連づけられている加工状態情報に基づいて前記搬送機を制御するコントローラと、
   を備えるフレキシブル生産システムであって、
   前記加工状態情報は、加工待ち状態と加工完了状態とを含み、
   前記コントローラは、
   前記パレットが前記待機位置に搬送された後であって当該パレットに取り付けられた被加工物の加工開始前において、前記待機位置に位置する前記パレットに取り付けられている当該被加工物について、対応する前記加工機による当該被加工物の加工可否の判定を行い、
   加工可能と判定された場合に前記加工機による加工を開始させ、
   加工不可と判定された場合に、前記加工用位置に位置する前記パレットよりも先に、前記待機位置に位置する前記パレットを前記搬送機により前記パレット庫へ搬送させ、搬送された前記パレットについての前記加工状態情報を前記加工待ち状態として記憶する、
   フレキシブル生産システム。
4. 前記加工可否の判定は、前記待機位置に位置する前記被加工物の加工に必要な工具の不足に伴う加工不可であるか否かである、
   請求項３に記載のフレキシブル生産システム。

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