特許 6016102 搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6016102

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20161013BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20161013BHJP

   B65G 1/04 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   B65G1/137 Z

   B65G1/00 501C

   B65G1/04 537

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-247424(P2012-247424)

(22)【出願日】2012年11月9日

(65)【公開番号】特開2014-94809(P2014-94809A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2015年8月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086830

【弁理士】

【氏名又は名称】塩入 明

(74)【代理人】

【識別番号】100096046

【弁理士】

【氏名又は名称】塩入 みか

(72)【発明者】

【氏名】宮本 義幸

【審査官】 岡崎 克彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６８９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６０２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／１３７

Ｂ６５Ｇ １／００

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ６５Ｇ ４３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コントローラが、搬送装置に搬送指令を割り付け物品を搬送させる搬送システムであって、
前記コントローラは、
搬送指令を搬送装置に割り付けると共に、搬送指令の実行状況を管理する搬送指令管理部と、
過去の搬送実績での所要時間を記憶する記憶部と、
搬送指令の実行状況と過去の搬送実績での所要時間とから、搬送指令中の実行済みの部分の所要時間と搬送指令全体の所要時間との割合から成る進捗率、または物品がロードポートに到着するまでの残り時間を推定する所要時間推定部と、
ロードポートへ搬送予定の複数の物品のそれぞれについての、前記進捗率もしくは前記残り時間を一覧できるように表示する表示画面の生成部、とを備え、
前記表示画面を、前記ロードポートに付属の端末もしくは作業者が携帯自在な端末に表示するように構成されていることを特徴とする、搬送システム。

【請求項2】

前記搬送指令管理部は実行中に異常が生じた搬送指令を検出するように構成され、
かつ前記表示画面の生成部は、実行中に異常が生じた搬送指令を他の搬送指令と異なる表示色で、前記表示画面に表示するように構成されていることを特徴とする、請求項１の搬送システム。

【請求項3】

前記所要時間推定部は、現在までの搬送指令の所要時間を、過去の搬送実績での所要時間の分布と比較することにより、搬送指令が正常に実行されているか遅延しているかを判別するように構成され、
かつ前記表示画面の生成部は、正常に実行されている搬送指令と、遅延している搬送指令とを、異なる表示色で前記表示画面に表示するように構成されていることを特徴とする、請求項２の搬送システム。

【請求項4】

前記所要時間推定部は、過去の搬送実績中で所要時間が上位の所定の割合に含まれるものを除いた搬送実績の所要時間から、前記進捗率または前記残り時間を推定するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの搬送システム。

【請求項5】

前記所要時間推定部は、前記搬送指令を複数のイベントに分解すると共に、過去の搬送実績からイベント毎の所要時間を推定し、実行済みのイベントの所要時間の和と、搬送指令に含まれる全イベントの所要時間との割合から前記進捗率を求め、かつ未完了のイベントの所要時間から前記残り時間を求めるように構成され、
かつ前記表示画面の生成部は、前記進捗率と前記残り時間とを共に前記表示画面に表示するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜４のいずれかの搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は搬送システムに関し、特に作業者へのＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）の改善に関する。

【背景技術】

【0002】

搬送システムでは、天井走行車、無人搬送車、スタッカークレーン等により物品を搬送する。そして搬送システムを管理するオペレータのために、システムの状況を表示することが行われている。例えば特許文献１（JP2010-152605A）は、搬送指令の数と、搬送装置の数、及び搬送装置の出入りを、エリア毎に棒グラフで表示することを開示している。このようにすると、どのエリアで搬送装置が不足するかが分かるので、搬送装置が過剰のエリアから不足のエリアへ搬送装置を移動させることができる。

【0003】

搬送システムでは、作業者がロードポートで物品が到着するのを待つことがある。このとき、いつ物品が到着するのかが分からないと、作業者は心理的負担を感じる。しかしながら特許文献１等のシステムはシステムの管理者のためのもので、個々の作業者に物品が到着する時間を表示することを検討していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】JP2010-152605A

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この発明の課題は、物品がいつ到着するかを作業者が理解できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明は、コントローラが、搬送装置に搬送指令を割り付け物品を搬送させる搬送システムであって、
前記コントローラは、
搬送指令を搬送装置に割り付けると共に、搬送指令の実行状況を管理する搬送指令管理部と、
過去の搬送実績での所要時間を記憶する記憶部と、
搬送指令の実行状況と過去の搬送実績での所要時間とから、搬送指令中の実行済みの部分の所要時間と搬送指令全体の所要時間との割合から成る進捗率、または物品がロードポートに到着するまでの残り時間を推定する所要時間推定部と、
ロードポートへ搬送予定の複数の物品のそれぞれについての、前記進捗率もしくは前記残り時間を一覧できるように表示する表示画面の生成部、とを備え、
前記表示画面を、前記ロードポートに付属の端末もしくは作業者が携帯自在な端末に表示するように構成されていることを特徴とする。

【0007】

この発明では、ロードポートで物品の到着を待機している作業者のために、搬送指令の進捗率あるいは残り時間を表示する。このため作業者はいつ頃物品がロードポートに到着するかを理解できる。従って搬送指令の実行状況が不明なまま、物品の到着を待つ必要がない。

【0008】

好ましくは、前記搬送指令管理部は実行中に異常が生じた搬送指令を検出するように構成され、かつ前記表示画面の生成部は、実行中に異常が生じた搬送指令を他の搬送指令と異なる表示色で、前記表示画面に表示するように構成されている。搬送指令の異常とは、ハードウェア的なあるいはソフトウェア的なトラブル等により、搬送指令を実行することが困難になったことを意味する。異常が発生したことを表示色を変えて表示すると、到着する目処が立たない物品を作業者が待ち続けることがない。

【0009】

また好ましくは、前記所要時間推定部は、現在までの搬送指令の所要時間を、過去の搬送実績での所要時間の分布と比較することにより、搬送指令が正常に実行されているか遅延しているかを判別するように構成されている。また前記表示画面の生成部は、正常に実行されている搬送指令と、遅延している搬送指令とを、異なる表示色で前記表示画面に表示するように構成されている。現在までの搬送指令の所要時間を、過去の搬送実績での所要時間の分布と比較すると、作業者の感覚的判断とフィットするように、搬送指令の遅延／正常を判別できる。そして遅延している搬送指令を、正常に実行中の搬送指令とは異なる表示色で表示すると、作業者は搬送指令が遅延していることを一目で理解できる。

【0010】

また好ましくは、前記所要時間推定部は、過去の搬送実績中で所要時間が上位の所定の割合を除いた搬送実績の所要時間から、前記進捗率または前記残り時間を推定するように構成されている。このようにすると、過去の搬送実績から異常が生じたもの及び著しい遅延が生じたものを除いて、所要時間を推定できる。このため遅延等の影響を過度に受けない適切な所要時間を推定できる。

【0011】

特に好ましくは、前記所要時間推定部は、前記搬送指令を複数のイベントに分解すると共に、過去の搬送実績からイベント毎の所要時間を推定する。そして実行済みのイベントの所要時間の和と、搬送指令に含まれる全イベントの所要時間との割合から進捗率を求め、かつ未完了のイベントの所要時間から残り時間を求める。また表示画面の生成部は、進捗率と残り時間とを共に表示画面に表示する。イベント毎に所要時間を求めて積算し、実行済みのイベントの所要時間（実際に要した時間ではなく、過去の実績から推定した所要時間）と、総所要時間との割合から進捗率を求める。すると信頼のある進捗率が得られる。例えば総所要時間が２分と推定され、所要時間が各３０秒の４イベントから成る搬送指令に対し、最初のイベントを１分掛けて完了した場合、進捗率を２５％と的確に求めることができる。なお実行中のイベントに対しては、未実行と見なして進捗率に反映させなくても、あるいは実行中イベントの何％までを完了したかを推定して進捗率に反映させても良い。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例の搬送システムのレイアウトを示す平面図

【図2】実施例の搬送システムの制御系を示すブロック図

【図3】実施例でのユーザ端末での表示画面を示す図

【図4】実施例でのイベントの定め方と所要時間の求め方とを示す図

【図5】ログファイルでの所要時間の分布を示す図

【図6】実施例でのユーザ端末への表示アルゴリズムを示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

【実施例】

【0014】

図１〜図６に実施例の搬送システム２を示す。図１は搬送システム２のレイアウトを示し、４〜１２はイントラベイルートで、これ以外にイントラベイルート４〜１２を互いに接続するインターベイルートを備えても良い。そして図示しない天井走行車がこれらのルートを走行する。１４，１５はストッカで、FOUP，SMIFポッド等の物品を一時保管すると共に、イントラベイルート４〜６とイントラベイルート７〜１２を中継する。ストッカ１４，１５は、天井走行車用のロードポート１６と作業者用のロードポート１７とを備えている。そして作業者用のロードポート１７には、物品が到着するまでの残り時間等を表示し、かつ作業者が種々の入力をするための、端末１８が備えられている。

【0015】

２０は半導体等の処理装置、２１は半導体等の検査装置で、処理装置２０はロードポート２４を備えて天井走行車との間で物品をやり取りし、検査装置２１は、ストッカ１４，１５と同様に、作業者用のロードポート１７と端末１８とを備えている。２５はイントラベイルート４〜１２の直下あるいは側部に設けられたバッファで、物品を一時保管する。なお搬送装置の種類と搬送システムのレイアウトは任意で、例えば無人搬送車、自動倉庫のスタッカークレーン等により搬送しても良い。また搬送する物品の種類は任意で、例えばフラットパネルディスプレイの基板、医薬品等を搬送しても良い。

【0016】

図２に搬送システム２の制御系を示す。ストッカ内搬送装置３０はストッカコントローラ３１からの指令により、ストッカの内部で物品を搬送する。また天井走行車コントローラ３３の指令により、イントラベイルート及びインターベイルート等に沿って、天井走行車３２が物品を搬送する。なお天井走行車コントローラ３３と天井走行車３２との間に、中継用のローカルコントローラを介在させても良い。システムコントローラ３４は、図示しない生産管理コントローラ等から搬送要求を受信し、ストッカコントローラ３１，天井走行車コントローラ３３等を介して、搬送システム２による物品の搬送を制御する。さらに搬送システム２の各部にIDリーダが設けられ、搬送中の物品のIDを確認する。

【0017】

システムコントローラ３４の搬送指令管理部３５は、搬送要求に応じて搬送指令を作成し、ストッカ内搬送装置３０，天井走行車３２等に実行させる。搬送指令では例えば、搬送する物品を荷積みする位置（From位置）と荷下ろしする位置（To位置）とを指定し、その間の走行ルートを指定する。さらに物品のID等も搬送指令に記述する。搬送指令管理部３５は、所定の時間毎に搬送装置の位置と状況等を確認し、搬送装置等に異常が生じ搬送指令を実行不能になると、異常として検出する。

【0018】

所要時間推定部３６は搬送指令の実行開始から実行完了までの所要時間を推定し、この推定に、例えばログファイル記憶部３７に記憶している過去の搬送実績のデータを使用する。ログファイル記憶部３７は、過去の搬送指令を複数のイベントに分解し、イベント毎の所要時間を記憶している。所要時間推定部３６は、搬送指令管理部３５が生成した搬送指令の内で、実行中の指令の個数と実行待ちの指令の個数、あるいは実行中の指令でのTo位置の分布等から、搬送指令の実行までの待ち時間を推定しても良い。所要時間推定部３６は、搬送指令の実行状況から、搬送指令の進捗率、即ち、搬送指令中の実行済みの部分の所要時間と搬送指令全体の所要時間との割合、を推定する。所要時間推定部３６はさらに物品がロードポートに到着するまでの残り時間を推定する。また所要時間推定部３６は、現在までの搬送指令の所要時間と過去の搬送実績での所要時間の分布とから、搬送指令が正常に実行されているか遅延しているかを判別する。例えば所要時間の分布の平均値あるいはメディアンから、分布の標準偏差に所定の倍率を乗じた時間以上遅れているものを、遅延とする。

【0019】

なおこの明細書では、搬送指令を天井走行車等の搬送装置に割り付け、搬送装置から確認信号をコントローラが受信した時点で、搬送指令の実行を開始したものとする。また仮に、搬送指令を実行するまでに待ち時間が必要な搬送装置に搬送指令を割り付けることを認める場合、搬送指令の実行を開始したことを搬送装置からコントローラが受信した時点で、搬送指令の実行を開始したものとする。

【0020】

表示画面生成部３８は、作業者の端末１８に表示する画面等を生成し、図示しない通信部を介して作業者の端末１８へ表示画面のデータを送信する。作業者の端末１８からは各種の問い合わせ、検索の依頼、データの入力等ができ、例えば端末１８が置かれているロードポート１７に到着する予定の物品のリストを要求できる。表示画面生成部３８は、これに応じて図３の表示画面を生成し、端末１８に表示する。また作業者が個々の搬送指令に関して問い合わせを行うと、表示画面生成部３８は図３のHostID、搬送物等の詳細データを生成し、端末１８に表示する。

【0021】

実施例ではシステムコントローラ３４が搬送指令を管理する例を示すが、搬送指令をストッカコントローラ３１，天井走行車コントローラ３３等が作成して管理しても良い。その場合、搬送指令管理部３５〜表示画面生成部３８を各コントローラ３１，３３に設けて、端末１８へ表示画面を送信する。端末１８は図１のロードポート１７に固定の端末に限らず、作業者が携帯する端末等でも良く、さらに図１での通常のロードポート２４にも設けても良い。またシステムコントローラ３４は、搬送システム２の状況を監視しているオペレータに、搬送システムの状況に関するデータを提供する。

【0022】

図３に、作業者用の端末１８での表示画面の例を示す。図１の作業者用のロードポート１７は、検査が必要、物品のIDが不明等のため、作業者が直接取り扱うことが必要な物品のロードポートである。このため作業者はロードポート１７で物品の到着を待つことになり、物品が到着するまでの残り時間が不明であると、作業者はストレスを感じる。そこで端末１８に、ロードポートへ搬送する予定の物品のリストを、搬送物（物品）のID、物品毎の進捗率のグラフ、及び到着までの残り時間の推定値の形で表示する。進捗率のグラフは例えば棒グラフもしくは円グラフである。さらに端末１８は、搬送指令の状況に応じて、進捗率のグラフを、
・ 正常（正常に実行中）、
・ 異常発生（ハードウェア的あるいはソフト的なエラーが発生し、メンテナンス等が必要なため、到着時間を推定できない）、
・ 遅延（実行中であるが、予定値に対して無視できない遅れが生じている）、
・ 実行待ち（搬送指令の実行を開始していない）、
等に表示色を変えて表示する。実行待ちでの残り時間は、例えば搬送指令の実行を開始するまでの所要時間と実行開始から到着までの所要時間の和であるが、実行開始から到着までの所要時間を表示しても良い。実施例では進捗率と残り時間とを表示するが、一方のみを表示しても良い。また残り時間のみを表示する場合、正常／遅延／異常の種別を、残り時間の表示色を変えることにより表示する。さらに異常の場合、残り時間は不明として扱う。

【0023】

図３の表示画面に対して、作業者が個々の搬送指令を指定すると、搬送指令の詳細と搬送指令の実行状況の詳細とをポップアップ表示する。これによって例えば図３の場合、異常が発生したため残り時間が不明な搬送物111111が、どのような状態にあるのかが分かる。

【0024】

図４に、正常な場合への残り時間の推定機構を示す。１個の搬送指令は複数のイベントの列に分解できる。図４の例では、搬送指令は、天井走行車が現在地からFrom位置へ走行する（イベントe1、所要時間t1）、From位置で物品を荷積みする（イベントe2、所要時間t2）、分岐合流部４０の入口まで走行する（イベントe3、所要時間t3）、分岐と合流とを行う（イベントe4、所要時間t4）、To位置まで走行する（イベントe5、所要時間t5）、To位置で荷下ろしする（イベントe6、所要時間t6）等に分解できる。なおより詳細に各イベントを分解することもでき、イベントへの分解の仕方は任意である。例えばイベントe2をFrom位置に停止し移載確認信号を交換、From位置で移載を開始、From位置で移載を完了し移載完了信号を交換、の３つのイベントに分解することもできる。またイベントe3,e4,e5を１個のイベントにまとめることもできる。

【0025】

これらのイベントの所要時間の総和が搬送指令の総所要時間Ｔであり、完了済みのイベントの所要時間の和と総所要時間Ｔとの割合等が進捗率である。また正常な場合、例えば完了していないイベントの所要時間の和、あるいは未実行のイベントの所要時間の和と実行中のイベントの残り時間との和が、図３の表示画面での残り時間である。なお各搬送装置は、現在位置、状態等を、所定の時間間隔で、天井走行車コントローラ、ストッカコントローラ等へ送信する。従ってコントローラ３４の搬送指令管理部３５と所要時間推定部３６は、各搬送装置が実行中のイベントのどの部分までを完了したかを把握している。

【0026】

図５はログファイルでの所要時間の実績の分布を示す。例えば図４の搬送指令に対し、現在地からFrom位置への走行と、From位置からTo位置への物品の搬送に搬送指令を２分し、２個の部分毎に実績を求めても良い。しかしFrom位置とTo位置とを指定すると、実績の個数が少なくなる場合、図４のイベントを単位として実績を求めても良い。過去の実績での所要時間の分布から、所要時間が長い側の例えば10%と短い側の例えば10%等を除いたものを有効範囲とし、有効範囲での所要時間の平均値、あるいは中央値（メディアン値）等を所要時間とする。また有効範囲での所要時間の分散もしくは標準偏差等の分布の広さを表す量を求め、正常／遅延の判別に用いる。

【0027】

搬送指令を複数のイベントに分解し、イベント毎に所要時間とその分布とを求める場合、イベント毎の所要時間の総和を総所要時間とし、イベント毎の分散の和等を搬送指令全体での所要時間の分散とする。所要時間が極端に長いデータを無視するのは、異常に対応するデータを無視すると共に、著しく遅延した例によって所要時間が長くなることを防止するためである。なお所要時間が長い側及び短い側の何%を無視するかは任意である。実施例では、所要時間が極端に短いデータを無視したが、このデータを有効範囲に加えても良い。

【0028】

例えば最初のイベントから実行中のイベントまでの範囲で、各イベントの所要時間の平均値もしくはメディアンに、所要時間の分散の和の1/2乗、即ち実行中のイベントまでの所要時間の標準偏差、に1等の所定の倍率を加えたを加えたものを求める。この値は正常／遅延の境界と見なすことができる。そして現在までの所要時間がこの値よりも長いものを遅延とする。例えば前記の倍率を1とすると、搬送指令の10%程度を遅延として扱うことになる。なお正常／遅延の境界の定め方は任意で、例えば実行中のイベントまでの所要時間の分布を求め、現在までの所要時間がこの分布での長い側の10%以内に含まれるものを遅延としても良い。

【0029】

図６に進捗状況の表示アルゴリズムを示す。端末が置かれた作業者用のロードポートへ搬送予定の物品に対し、搬送指令の状況を正常／遅延／異常／実行待ち等に分類し、それぞれ表示色を異ならせる（ステップ１）。正常／遅延の判別では、例えば最初のイベントから実行中のイベントまでの実際の所要時間が、実行中のイベントまでの平均値あるいはメディアンの和に、実行中のイベントまでの分散の和の1/2乗以上を加えたものを越えると、遅延とする。ただしこの判別条件は任意である。

【0030】

正常に実行中の搬送指令に対し、例えば実行済みのイベントの所要時間と、総所要時間との割合を進捗率とする。なお実行済みのイベントの所要時間に実行中のイベント中の実行済みの部分の所要時間を加えて、進捗率を求めても良い（ステップ２）。そして未実行のイベントの所要時間の和、あるいは未実行のイベントの所要時間の和に実行中のイベントの未実行部分の所要時間を加えたものを、残り時間として表示する（ステップ３）。

【0031】

遅延中の搬送指令に対し、ステップ２と同様にして進捗率を表示する（ステップ４）。次ぎに遅延中のイベントの残り時間を推定し、これに未実行のイベントの所要時間の和を加えて、残り時間として表示する（ステップ５）。例えば遅延している天井走行車が、図４のイベントe5を実行中で、イベントe5の所要時間は20秒で、現在イベントe5の実行開始から15秒経過して、イベントe5の走行距離の1/2を走行したとすると、イベントe5の残り時間は15秒と推定できる。

【0032】

この状況でより正確に残り時間を推定するには、To位置までに位置する先行の天井走行車の数、あるいはTo位置までの範囲で停止する予定の先行の天井走行車の数、To位置までの範囲で合流もしくは分岐する予定の先行の天井走行車の数、等をカウントすると良い。これらの数は渋滞の起こり易さを表し、これらの数により定まる遅延時間を所要時間の平均値等に加えることによっても、イベントe5の残り時間を推定できる。

【0033】

未実行の場合、実行開始までの待ち時間の推定値＋実行開始から完了までの所要時間、あるいは待ち時間を無視して実行開始から完了までの所要時間を残り時間として表示する（ステップ６）。異常の場合（ステップ７）、天井走行車、IDリーダ、ロードポート等にトラブルが生じているので、残り時間は表示しない。いずれの場合も、作業者の問い合わせに対し、図３の詳細表示を行い、状況を作業者が理解できるようにする（ステップ８）。

【0034】

これらの処理により、ロードポートへ物品が到着するまでの残り時間等を作業者は視覚的に理解でき、物品の到着を待つことによるストレスを最小にできる。

【符号の説明】

【0035】

２ 搬送システム
４〜１２ イントラベイルート
１４，１５ ストッカ
１６，２４ ロードポート
１７ 作業者用のロードポート
１８ 端末
２０ 処理装置
２１ 検査装置
２５ バッファ
３０ ストッカ内搬送装置
３１ ストッカコントローラ
３２ 天井走行車
３３ 天井走行車コントローラ
３４ システムコントローラ
３５ 搬送指令管理部
３６ 所要時間推定部
３７ ログファイル記憶部
３８ 表示画面生成部
４０ 分岐合流部
From 荷積み位置
To 荷下ろし位置
e1〜e6 イベント
t1〜t6 所要時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】