特許 7145339 工場を分析するコンピューティングシステム及び工場を管理するためにコンピューティングシステムを利用する方法

(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】

(24)【登録日】2022-09-21

(45)【発行日】2022-09-30

(54)【発明の名称】工場を分析するコンピューティングシステム及び工場を管理するためにコンピューティングシステムを利用する方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20220922BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20220922BHJP

   G16Y 10/25 20200101ALI20220922BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20220922BHJP

   G16Y 40/20 20200101ALI20220922BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

G06Q50/04

G16Y10/25

G16Y20/20

G16Y40/20

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021544082

(86)(22)【出願日】2019-10-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-19

(86)【国際出願番号】 KR2019013031

(87)【国際公開番号】W WO2020076012

(87)【国際公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-04-05

(31)【優先権主張番号】10-2018-0119847

(32)【優先日】2018-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521143170

【氏名又は名称】チェ，サン ス

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェ，サン ス

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０７３７９７８２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】再公表特許第２０１３／０３５６８７（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｇ０６Ｑ ５０／０４

Ｇ１６Ｙ １０／２５

Ｇ１６Ｙ ２０／２０

Ｇ１６Ｙ ４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想工場を構築するためのコンピューティングシステムにおいて、
モデリングデータを保存するデータベースと、
データ分析モジュールと、
前記仮想工場を構築する仮想工場構築モジュールと、を含み、
前記仮想工場構築モジュールは、
実際の工場で利用される一つ以上の設備の外部にある第１位置から監視される前記一つ以上の設備上の第１部分に製品が位置したら出力される第１信号と、前記一つ以上の設備の前記外部にある第２位置から監視される前記一つ以上の設備上の第２部分に前記製品が位置したら出力される第２信号とに基づいて計算される前記第１信号が出力された時刻と前記第２信号が出力された時刻の間の時間差と前記モデリングデータに基づいて前記第１部分から前記第２部分まで行われる作業の進行状況が表示され、
前記第１信号は、製品を監視するように構成された第１モニタリング装置からの出力であり、前記第１信号は、前記製品が前記第１部分に位置したら前記第１位置の前記第１モニタリング装置により前記製品が認識されたことを示し、
前記第２信号は、前記製品を認識するように構成された第２モニタリング装置からの出力であり、前記第２信号は、前記製品が前記第２部分に位置したら前記第２位置の前記第２モニタリング装置により前記製品が認識されたことを示すように構成され、
前記第１位置は前記第２位置と離隔され、
前記第１部分は前記第２部分と離隔され、
前記第１信号は、前記製品が前記第１部分に位置したら前記第１位置から前記第１部分が撮影された映像に関する情報を含み、
前記第２信号は、前記製品が前記第２部分に位置したら前記第２位置から前記第２部分が撮影された映像に関する情報を含むことを特徴とするコンピューティングシステム。

【請求項2】

前記仮想工場構築モジュールは、前記実際の工場から収集されるデータ及び前記モデリングデータに基づいて前記実際の工場の状況が反映された前記仮想工場を構築するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のコンピューティングシステム。

【請求項3】

前記時間差に基づいて前記作業の前記進行状況を分析するデータ分析モジュールを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のコンピューティングシステム。

【請求項4】

実際の工場の状況を分析し、第１部分から第２部分まで行われる作業の進行状況が表示される仮想工場を構築するためにコンピューティングシステムを利用する方法において、
前記実際の工場で製品を生産するために利用される一つ以上の設備上の前記第１部分に前記製品が位置したら、前記一つ以上の設備の外部にある第１位置から前記第１部分を監視する第１モニタリング装置によって第１信号を出力するステップと、
前記第１信号は、前記製品が前記第１部分に位置したら前記第１位置から前記第１部分が撮影された映像に関する情報を含み、前記第１信号は、前記製品を認識するように構成された前記第１モニタリング装置からの出力であり、前記第１信号は、前記製品が前記第１部分に位置したら前記第１位置の前記第１モニタリング装置により前記製品が認識されたことを示し、
前記第１信号は、前記製品が前記第１部分に位置したら前記第１位置から前記第１部分が撮影された映像に関する情報を含み、
前記第１部分とは異なる前記一つ以上の設備上の前記第２部分に前記製品が位置したら、前記一つ以上の設備の前記外部にある第２位置から前記第２部分を監視する第２モニタリング装置によって第２信号を出力するステップと、
ここで、前記第２信号は、前記製品が前記第２部分に位置したら前記第２位置から前記第２部分が撮影された映像に関する情報を含み、
前記第２信号は、前記実際の工場で利用される前記一つ以上の設備の前記外部にある前記第２位置から監視される前記一つ以上の設備上の前記第２部分に前記製品が位置したら出力され、前記製品を認識するように構成された第２モニタリング装置からの出力であり、前記第２信号は、前記製品が前記第２部分に位置したら前記第２位置の前記第２モニタリング装置により前記製品が認識されたことを示し、
データ処理モジュールによって、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて前記製品が前記第１部分に位置した時刻と前記製品が前記第２部分に位置した時刻の間の時間差を計算するステップと、
前記コンピューティングシステムによって、前記時間差に基づいて前記第１部分から前記第２部分まで行われる第１作業の進行状況を分析するステップと、を含むことを特徴とする方法。

【請求項5】

前記第１作業の進行状況を分析した分析結果をディスプレイパネルに視覚化された形状で表示するステップを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記コンピューティングシステムによって前記時間差に基づいて第２作業の進行状況を予測するステップを更に含み、
前記第２作業は、前記第１作業が行われた後に前記第１部分から前記第２部分までに行われることを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記第１部分及び前記第２部分が前記一つ以上の設備のうちの一つの設備に位置したら、前記コンピューティングシステムによって前記時間差に基づいて前記一つの設備の動作状態に対して分析するステップを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記時間差は前記一つの設備の作業時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｉｍｅ）であり、
前記コンピューティングシステムによって前記作業時間に基づいて前記一つの設備の平均故障修理時間（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｒｅｐａｉｒ、ＭＴＴＲ）、及び平均故障間隔（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ、ＭＴＢＦ）を計算するステップを更に含み、
前記一つの設備の前記動作状態に対して分析するステップは、前記コンピューティングシステムによって前記作業時間、前記平均故障修理時間、及び前記平均故障間隔に基づいて前記一つの設備の前記動作状態を分析することを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記製品が前記一つ以上の設備のうち第１設備から始まって前記一つ以上の設備のうち第２設備で完了される工程を介して生産され、前記第１部分が前記第１設備の上に位置し、前記第２部分が前記第２設備の上に位置したら、前記コンピューティングシステムによって前記時間差に基づいて前記工程の進行状況に対して分析するステップを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコンピューティングシステムに係り、より詳しくは、工場を分析するコンピューティングシステム及び工場を管理するためにコンピューティングシステムを利用する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工場自動化は、ロボット、コンピュータなどを利用して、製品を生産する工場の制御、管理、運用の全般的な過程を自動化することである。最近ＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）技術が発展するにつれ、工場自動化を超えてスマート工場が導入されている。スマート工場は、工場で行われる全般的な工程に情報通信技術を適用して工場の生産性及び製品の品質などを向上させる知能型工場である。

【0003】

スマート工場で使用される技術のうちの一つは、仮想工場を構築することである。仮想工場は、実際の工場がモデリングされて仮想環境で具現されたものである。実際の工場で行われる工程もモデリングされて、仮想環境で具現された工場モデルとして表現される。よって、仮想工場が利用されれば、実際の工場で実際に製品が生産されなくても、製品を生産する過程が仮想環境でシミュレーションを介して仮想で再演されるか模写される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、実際の工場の状況を反映する仮想工場を構築し、実際の工場の状況を分析するコンピューティングシステム及びそのコンピューティングシステムを利用して実際の工場を管理する方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施例によるコンピューティングシステムは、データベース及び仮想工場構築モジュールを含む。データベースはモデリングデータを保存する。仮想工場構築モジュールは、実際の工場で利用される一つ以上の設備の外部にある第１位置から監視される一つ以上の設備上の第１部分に製品が位置したら出力される第１信号と、一つ以上の設備の外部にある第２位置から監視される一つ以上の設備上の第２部分に製品が位置したら出力される第２信号とに基づいて計算される第１信号が出力された時刻と第２信号が出力された時刻の間の時間差と、モデリングデータと、に基づいて第１部分から第２部分まで行われる作業の進行状況が表示される仮想工場を構築する。第１位置は第２位置と離隔され、第１部分は第２部分と離隔される。

【0006】

本発明の一実施例によるコンピューティングシステムを利用する方法は、実際の工場で製品を生産するために利用される一つ以上の設備上の第１部分に製品が位置したら、一つ以上の設備の外部にある第１位置から第１部分を監視する第１モニタリング装置によって第１信号を出力するステップと、第１製品が第１部分とは異なる一つ以上の設備上の第２部分に製品が位置したら、一つ以上の設備の外部にある第２位置から第２部分を監視する第２モニタリング装置によって第２信号を出力するステップと、データ処理モジュールによって第１信号及び第２信号に基づいて製品が第１部分に位置した時刻と製品が第２部分に位置した時刻の間の時間差を計算するステップと、コンピューティングシステムによって時間差に基づいて第１部分から第２部分まで行われる第１作業の進行状況を分析するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、実際の工場に関するデータを実際の工場から収集することができる。本発明の実施例によると、モニタリング装置は設備上に設置されて設備に関するデータを収集することができる。また、モニタリング装置は、設備と隣接した周辺領域に設置されて、設備だけでなく工程に関するデータも収集することができる。

【0008】

本発明は、実際の工場から収集されたデータを利用して実際の工場の状況をリアルタイムで分析し予測することができる。

【0009】

本発明の実施例によると、実際の工場の状況がリアルタイムで分析され予測されるため、ユーザは分析結果及び予測結果を参照して工場の生産性を上げる生産計画をリアルタイム立てることができる。また、ユーザは分析結果及び予測結果に基づいて工場で行われる作業及び工場で生産される製品を最適の状態で管理することができる。

【0010】

本発明は、実際の工場から収集されたデータを利用して実際の工場の状況をリアルタイムで反映する仮想工場を構築することができる。よって、実際の工場の状況がリアルタイムに一目で表示される。

【0011】

また、本発明はクラウド（ｃｌｏｕｄ）上に仮想工場を構築して実際の工場を状況を分析することができる。よって、本発明の実施例によると、ユーザは複数のサーバを介して工場にアクセスし、実際の工場の状況を分析した結果を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実際の工場及び本発明のディスプレイパネルに表示される映像を示す概念図である。

【図2】図１の実際の工場を管理するために利用される装置及びシステムを示すブロック図である。

【図3】図２のデータ処理モジュールの動作を説明するための概念図である。

【図4】図１の実際の工場からデータを収集するデータ収集装置を示す概念図である。

【図5】図４の工場データ収集装置によって撮影された映像を示す概念図である。

【図6】図４のモニタリング装置によってデータを収集する例示的な方法を示す概念図である。

【図7】図４のモニタリング装置によってデータを収集する例示的な方法を示す概念図である。

【図8】図２の仮想工場構築モジュールの動作を説明するための概念図である。

【図9】図２のディスプレイパネルに表示される仮想工場を示す概念図である。

【図10】図２のデータ分析モジュールの動作を説明するための概念図である。

【図11】図２のディスプレイパネルに表示される実際の工場を分析した分析結果を示す概念図である。

【図12】図２のディスプレイパネルに実際の工場の状況を分析した結果及び仮想工場を表示するための方法を説明するフローチャートである。

【図13】図２の仮想工場構築モジュールにおいて、仮想工場を構築する方法を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施し得る程度に、本発明の実施例を明確で詳細に記載する。

【0014】

図１は、実際の工場及び本発明のディスプレイパネルに表示される映像を示す概念図である。
実際の工場１０００は、ある物または製品を生産、加工、及び／または包装するために利用される物理的な作業空間である。そのために、例えば、実際の工場１０００は、設備３１１、３１２、３１３、輸送装置３２５、製品３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａ、輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４、及び作業者３４１、３４２を含む。

【0015】

但し、実際の工場１０００は本発明の理解を助けるために例示的に示したものであって、本発明はこれに限定されない。実際の工場１０００は、一つ以上の設備、一つ以上の輸送装置、一つ以上の輸送容器、及び一人以上の作業者を含むが、実際の工場１０００を運用するための構成要素を更に含んでもよい。

【0016】

実際の工場１０００において、製品３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａは、作業者３４１、３４２、設備３１１、３１２、３１３、輸送装置３２５、輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４によって生産され管理される。例えば、製品３３１ａは設備３１１、３１２、３３３によって生産されてもよい。他の例として、製品３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａは輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４に入れられたまま保管されるか移動されてもよい。

【0017】

本明細書で使用する「作業」という用語は、実際の工場１０００で作業者３４１、３４２、設備３１１、３１２、３１３、及び輸送装置３２５によって行われる動作を意味する。例えば、一つの作業は輸送装置３２５によって製品３３２ａを移動させることであってもよい。
本明細書で使用する「工程」という用語は、一つの製品を生産するために行われる一連の作業を意味する。例えば、一つの工程は製品３３２ａを設備３１１、３１２、３１３によって生産する作業、製品３３２ａを輸送容器３３２に入れる作業、及び製品３３２ａを輸送装置３２５によって運送する作業のうち一つ以上の作業からなる。

【0018】

本明細書で使用する「実際の工場に関するデータ」という用語は、実際の工場１０００から収集されるデータを意味する。実際の工場に関するデータは、設備３１１、３１２、３１３、輸送装置３２５、製品３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａ、輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４、及び作業者３４１、３４２から測定または観測されるデータを含む。
本明細書で使用する「実際の工場の状況」という用語は、「実際の工場の構造」及び「実際の工場で行われる作業の進行状況」を意味する。実際の工場の構造は、実際の工場１０００において設備３１１、３１２、３１３、輸送装置３２５、輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４、及び作業者３４１、３４２がどこに位置するのかなどを意味する。実際の工場で行われる作業の進行状況は、設備３１１、３１２、３１３が正常に運行されているのか、製品の生産量がどれぐらいなのかを意味する。

【0019】

本発明は、実際の工場１０００から実際の工場１０００に関するデータを収集し、実際の工場１０００に関するデータを利用して実際の工場１０００の状況が反映された仮想工場を構築する。また、本発明は、実際の工場１０００に関するデータを利用して実際の工場１０００の状況を分析する。

【0020】

本発明は、ディスプレイパネル２０００に、実際の工場１０００の状況を分析した分析結果２２００及び仮想工場２１００を２次元映像及び／または３次元映像で表示する。よって、ユーザは、ディスプレイパネル２０００に表示された仮想工場２１００及び分析結果２２００を参照して実際の工場１０００を管理することができる。ユーザは仮想工場２１００及び分析結果２２００を参照して、実際の工場１０００の生産性を上げる生産計画を立てることができる。

【0021】

実際の工場１０００、仮想工場２１００、及び分析結果２２００については、図２乃至図１３を参照してより詳しく説明する。
図２は、図１の実際の工場を管理するために利用される装置及びシステムを示すブロック図である。

【0022】

データ収集装置１００は、設備データ収集装置１１０、輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、作業者データ収集装置１４０、及び工場データ収集装置１５０を含む。データ収集装置１００の設備データ収集装置１１０、輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、作業者データ収集装置１４０、工場データ収集装置１５０は、実際の工場１０００から実際の工場１０００に関するデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を収集する。データ収集装置１００の設備データ収集装置１１０、輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、作業者データ収集装置１４０、工場データ収集装置１５０及びデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５は、図４乃至図６を参照して詳しく説明する。

【0023】

データ収集装置１００の設備データ収集装置１１０、輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、作業者データ収集装置１４０、工場データ収集装置１５０は、それぞれインタフェース１１１、１２１、１３１、１４１、１５１を介してデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５をミドルウェアシステム（ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ）２００に出力する。以下では装置及びモジュールがデータを出力及び／または受信すると表現するが、これは本発明の理解を助けるためのものであって、実際の装置及びモジュールはデータを含む信号を出力及び／または受信してもよい。

【0024】

本発明において、「モジュール」は、与えられた及び／または再構成可能な（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）動作及び機能を行うように構成されるハードウェア回路（例えば、アナログ回路、論理回路など）で具現される。または、「モジュール」は、与えられた及び／またはプログラム可能な（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ）動作及び機能を行うように構成されるソフトウェアのプログラムコードで具現され、プログラムコードの命令語の集合は演算処理装置（例えば、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）など）によって実行される。いくつかの場合、「モジュール」はハードウェアとソフトウェアのハイブリッドの形態で具現される。

【0025】

ミドルウェアシステム２００は、インタフェース２１０、２３０及びデータ処理モジュール２２０を含む。データ収集装置１００とコンピューティングシステム３００はミドルウェアシステム２００を介して通信する。ミドルウェアシステム２００は、ＴＣＰ／ＩＰ（ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、データベースアクセスミドルウェア、ＤＣＯＭ（Ｄｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｏｂｊｅｃｔ Ｍｏｄｅｌ）、ＣＯＲＢＡ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｂｒｏｋｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ：登録商標）、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びＷｉ－Ｆｉ（登録商標）（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）などの通信技術を利用する。

【0026】

ミドルウェアシステム２００は、インタフェース２１０を介してデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を受信する。データ処理モジュール２２０は、インタフェース２１０からデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を受信する。データ処理モジュール２２０は、データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を処理してデータｄ１を生成する。

【0027】

データｄ１は、実際の工場１０００を分析するための情報を含む。例えば、データｄ１は、設備データ収集装置１１０によって撮影された映像に関する情報を含んでもよい。データ処理モジュール２２０はデータｄ１を利用し、実際の工場１０００で作業を行うのに所要される作業時間を計算する。データｄ１は作業時間に関する情報を含む。データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５及びデータｄ１に関しては、図３乃至図６を参照して詳しく説明する。

【0028】

データ処理モジュール２２０でデータを処理することで、コンピューティングシステム３００に伝達されるデータの量が減り、コンピューティングシステム３００で処理されるデータの量が減少する。また、コンピューティングシステム３００で処理されるデータの量が減少することで、コンピューティングシステム３００がデータを処理する速度が速くなる。

【0029】

データ処理モジュール２２０は、データｄ１をインタフェース２３０に出力する。ミドルウェアシステム２００は、インタフェース２３０を介してデータｄ１をコンピューティングシステム３００に出力する。

【0030】

コンピューティングシステム３００は、インタフェース３１０、データベース３２０、モデリングモジュール３３０、仮想工場構築モジュール３４０、ディスプレイ装置３５０、及びデータ分析モジュール３６０を含む。いくつかの実施例において、コンピューティングシステム３００は、ソフトウェアで具現された一部の動作及び機能のプログラムコードの命令語の集合を実行するように構成される演算処理装置、及び演算処理装置によって利用されるデータを保存するためのメモリを更に含む。以下で説明するいくつかのモジュールはプログラムコードで具現され、演算処理装置によって実行される。

【0031】

コンピューティングシステム３００は、データｄ１をインタフェース３１０を介して受信する。コンピューティングシステム３００は、データｄ１を利用して実際の工場１０００の状況が反映された仮想工場２１００を構築し、実際の工場１０００の状況を分析する。

【0032】

例えば、コンピューティングシステム３００は、近距離ネットワークまたは遠距離ネットワークを介してデータ収集装置１００に連結される。ミドルウェアシステム２００は、ネットワーク上でデータ収集装置１００とコンピューティングシステム３００の間の通信を仲介し、データ処理モジュール２２０を利用してコンピューティングシステム３００のための適切なデータ処理を行う。

【0033】

例えば、コンピューティングシステム３００は実際の工場１０００の内部に具現されて、実際の工場１０００にいるユーザによって直接アクセスされてもよい。または、コンピューティングシステム３００の構成要素の一部または全部は実際の工場１０００から分離されて、実際の工場１０００にいるユーザによって遠隔にアクセスされてもよい。ミドルウェアシステム２００は、コンピューティングシステム３００と分離されて実際の工場１０００の内部または外部で具現されてもよい。

【0034】

例えば、コンピューティングシステム３００はグラウド環境で駆動される仮想工場２１００を構築し、実際の工場１０００の状況を分析してもよい。例えば、コンピューティングシステム３００は、ＡＷＳ（Ａｍａｚｏｎ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ（登録商標））、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ａｚｕｒｅ（登録商標）などを利用してもよく、自体的にクラウドサーバまたはウェブサーバを構築して利用してもよい。よって、ユーザは一つ以上のサーバを介して仮想工場２１００にアクセスし、仮想工場２１００にアクセスすることで実際の工場１０００の状況を分析した結果を確認することができる。

【0035】

ディスプレイ装置３５０は、図１に示したように、ディスプレイパネル２０００に実際の工場１０００の状況を分析した分析結果２２００及び仮想工場２１００を２次元映像及び／または３次元映像で表示する。

【0036】

データベース３２０は、設備それぞれの位置及びサイズ、作業者の数、及び工場で行われる工程の種類などのデータを貯蔵する。データベース３２０は、予めユーザによって入力されるデータを保存する。例えば、ユーザは仮想工場を構築するためにコンピューティングシステムを動作させる前にデータベース３２０にデータを入力してもよい。他の例として、ユーザはデータ収集装置１００が実際の工場１０００からデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を収集する前にデータベース３２０にデータを入力してもよい。
また、データベース３２０は実際の工場１０００の状況を示すデータを保存する。例えば、データベース３２０はインタフェース３１０からデータｄ２を受信してデータｄ２を保存する。

【0037】

モデリングモジュール３３０は、データベース３２０に保存されたデータを利用してモデリングデータを生成する。例えば、モデリングモジュール３３０は、オートキャド（Ａｕｔｏ ＣＡＤ（登録商標））、３Ｄマックス（３Ｄｓ ＭＡＸ（登録商標））、プロ－Ｅ（Ｐｒｏ－Ｅ）などの２Ｄ、３Ｄモデリングプログラム、及びクエスト（ＱＵＥＳＴ（登録商標））、ｅＭ－プラント（ｅＭ－Ｐｌａｎｔ）、アリーナ（ＡＲＥＮＡ）などのシミュレーションプログラムなどを含んでもよい。

【0038】

モデリングモジュール３３０は、設備、輸送装置、輸送容器、製品、及び作業者の３Ｄキャド（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ、ＣＡＤ）情報を利用して、設備、輸送装置、製品、作業者、工程、及び工場それぞれに関するモデリングデータを生成する。モデリングデータは、モデリングデータに対応する構成をディスプレイパネル２０００に２次元及び／または３次元形態のモデルで表示するための情報を含む。例えば、コンピューティングシステム３００は、設備モデリングデータを利用してディスプレイパネル２０００に２次元及び／または３次元形態の設備モデルを表示してもよい。データベース３２０は生成されたモデリングデータを保存する。

【0039】

仮想工場構築モジュール３４０はインタフェース３１０からデータｄ２を受信する。データｄ２は、データｄ１に含まれた情報のうち一部を含む。例えば、データｄ２は、設備それぞれのサイズ及び位置、輸送装置の速度、輸送容器の速度、作業者の数、及び工程の種類と数などに関する情報を含んでもよい。

【0040】

仮想工場構築モジュール３４０は、データｄ２を利用して実際の工場１０００の状況が反映された仮想工場２１００を構築する。仮想工場構築モジュール３４０は、データｄ２に対応するモデリングデータをデータベース３２０から検出する。データベース３２０がデータｄ２を利用してリアルタイムでモデリングデータを生成する場合については図１３を参照して詳細に説明する。

【0041】

仮想工場構築モジュール３４０は、データｄ２及びモデリングデータを利用してデータｄ３を生成する。データｄ３は、実際の工場１０００の状況が反映された仮想工場２１００に関する情報を含む。仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ３をディスプレイ装置３５０に出力する。

【0042】

ディスプレイ装置３５０はデータｄ３を受信する。ディスプレイ装置３５０はデータｄ３を利用して、図１に示したように、ディスプレイパネル２０００に仮想工場２１００を２次元及び／または３次元映像で表示する。

【0043】

データ分析モジュール３６０はインタフェース３１０からデータｄ４を受信する。データｄ４は、データｄ１に含まれた情報のうち一部を含む。例えば、データｄ４は、作業時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｉｍｅ）、ＭＴＴＲ（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｒｅｐａｉｒ）、及びＭＴＢＦ（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ）などに関する情報を含む。

【0044】

データ分析モジュール３６０はデータｄ４を利用してデータｄ５を生成する。データｄ５は、実際の工場１０００の現在の状況を分析した結果及び／または実際の工場１０００の未来の状況を予測した結果に関する情報を含む。データ分析モジュール３６０はデータｄ５をディスプレイ装置３５０に出力する。

【0045】

ディスプレイ装置３５０はデータｄ５を受信する。ディスプレイ装置３５０はデータｄ５を利用して、図１に示したように、ディスプレイパネル２０００に実際の工場１０００の現在の状況及び／または実際の工場１０００の未来の状況に対して分析及び予測した分析結果２２００を表示する。

【0046】

図３は、図２のデータ処理モジュールの動作を説明するための概念図である。
データ処理モジュール２２０は、データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を利用してデータｄ１を生成する。データ処理モジュール２２０は、データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５に含まれた一部の情報を処理してデータｄ１を生成する。よって、データｄ１は、データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５に含まれた情報の一部と同じ情報を含み、データｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５に含まれた情報の一部を変換して得られる情報を含む。図３は図４乃至図６と共に説明する。

【0047】

図４は、図１の実際の工場からデータを収集するデータ収集装置を示す概念図である。
データ収集装置１００は、設備データ収集装置１１０、輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、作業者データ収集装置１４０、及び工場データ収集装置１５０を含む。
輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、及び作業者データ収集装置１４０は多様なセンサを含む。輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、及び作業者データ収集装置１４０は、磁石または接着物を利用して輸送装置３２５、輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４、及び作業者３４１、３４２に取り付けられる。輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、及び作業者データ収集装置１４０は、外部電源、または輸送装置データ収集装置１２０、輸送容器データ収集装置１３０、及び作業者データ収集装置１４０それぞれに含まれたバッテリから電源を供給されて動作する。

【0048】

輸送装置データ収集装置１２０は、センサを介して輸送装置３２５の位置、速度、加速度、移動方向、及び輸送装置３２５があるところの騒音の強度、振動の強度、温度、照度、湿度などに対するデータｄ０２を収集する。

【0049】

輸送容器データ収集装置１３０は、センサを介して輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４それぞれの位置、及び輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４があるところそれぞれの騒音の強度、振動の強度、温度、照度、湿度などに対するデータｄ０３を収集する。

【0050】

作業者データ収集装置１４０は、センサを介して作業者３４１、３４２それぞれの血圧、体温、作業者３４１、３４２それぞれの位置、及び作業者３４１、３４２がいるところそれぞれの騒音の強度、振動の強度、温度、照度、湿度などに対するデータｄ０４を収集する。

【0051】

図３を参照すると、データ処理モジュール２２０は、作業者３４１、３４２の血圧に関する情報を利用して作業者３４１、３４２の数を計算する。データｄ１は作業者３４１、３４２の数に関する情報を含み、輸送装置３２５及び輸送容器３３１、３３２、３３３、３３４の速度に関する情報を含む。

【0052】

設備データ収集装置１１０は複数のモニタリング装置１１０ａ、１１０ｂを含む。モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは、設備３１１、３１３の外部から設備３１１、３１３の一部分を監視する。設備３１１、３１３は工程を行うのに利用される。設備３１１、３１３は工程に含まれる作業を行うのに利用される。モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは、設備３１１、３１３の一部分を監視するために実際の工場１０００及び実際の工場１０００に含まれる構成要素に設置される。例えば、モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ設備３１１、３１３に設置されてもよい。他の例として、設備データ収集装置１１０は設備と隣接した周辺領域に設置されてもよい。設備データ収集装置１１０が設備と隣接した周辺領域に設置される場合については図７を参照して詳しく説明する。

【0053】

例えば、モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ設備３１１、３１３の一部分を撮影することで、設備３１１、３１３の一部分及び／または工程の作業を監視してもよい。この場合、モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂはデジタルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｍｅｒａ）などのような撮影装置である。

【0054】

他の例として、モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ設備３１１、３１３の一部分に製品が位置したら製品を監視することで設備３１１、３１３の一部分及び／または工程の作業を監視してもよい。この場合、モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは物体を認識する深さセンサ（ｄｅｐｔｈ ｓｅｎｓｏｒ）やビジョンセンサ（ｖｉｓｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ）などのセンサである。

【0055】

モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは、輸送容器データ収集装置１３０及び／または製品３３１ａを認識する。モニタリング装置１１０ａは製品３３１ａが位置Ｐ１に位置したら、輸送容器３３１に取り付けられている輸送容器データ収集装置１３０及び／または製品３３１ａを認識する。モニタリング装置１１０ａは、製品３３１ａが位置Ｐ１に位置することを認識したら信号を出力する。例えば、信号は製品３３１ａが位置Ｐ１で感知されたことを示す情報を含んでもよい。他の例として、信号は、製品３３１ａが位置Ｐ１に位置したらモニタリング装置１１０ａによって撮影された映像に関する情報を含んでもよい。

【0056】

モニタリング装置１１０ｂは製品３３１ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動されて位置Ｐ２に位置したら、輸送容器３３１に取り付けられている輸送容器データ収集装置１３０及び／または製品３３１ａを認識する。モニタリング装置１１０ｂは、製品３３１ａが位置Ｐ２に位置したら信号を出力する。例えば、信号は製品３３１ａが位置Ｐ２で感知されたことを示す情報を含んでもよい。他の例として、信号は、製品３３１ａが位置Ｐ２に位置したらモニタリング装置１１０ａによって撮影された映像に関する情報を含んでもよい。

【0057】

モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂから出力された信号は、信号それぞれが出力された時刻に関する時刻情報を含む。データ処理モジュール２２０は、信号に含まれた時刻情報を利用して、モニタリング装置１００ａによって信号が出力された時刻とモニタリング装置１１０ｂによって信号が出力された時刻の間の時間差を計算する。よって、データ処理モジュール２２０は、製品３３１ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動するのにかかる時間を計算する。

【0058】

但し、本発明はこれに限らず、モニタリング装置１００ａ、１１０ｂはそれぞれ連続して位置Ｐ１、Ｐ２を撮影してもよい。モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは、位置Ｐ１、Ｐ２を撮影した映像に関する情報を含む信号をデータ処理モジュール２２０にリアルタイムで伝送する。信号は映像が撮影された時刻に関する情報を含む。データ処理モジュール２２０は、信号を処理して位置Ｐ１、Ｐ２で製品３３１ａが撮影された時刻に関する時刻情報を獲得する。

【0059】

モニタリング装置１１０ａ、１１０ｂは一つの設備の両端に設置されるか、一つの工程が始まる位置と完了する位置に設置されるが、これについては図６を参照して詳しく説明する。

【0060】

但し、本発明はこれに限らず、設備データ収集装置１１０はセンサを含んでもよい。この場合、センサは設備３１１、３１２、３１３に取り付けられて、設備３１１、３１２、３１３があるところそれぞれの騒音の強度、振動の強度、温度、照度、湿度などに対するデータを収集する。

【0061】

工場データ収集装置１５０は、実際の工場１０００の全体的な構造及び実際の工場１０００の全般的な状況に関するデータを収集する。工場データ収集装置１５０は実際の工場１０００の全体的な様子をモニタリングする。工場データ収集装置１５０は、実際の工場１０００の全体的な様子をモニタリングするために実際の工場１０００の内壁に設置される。工場データ収集装置１５０は、デジタルカメラ、深さセンサ、及びビジョンセンサなどのような装置のうち一つである。

【0062】

データ処理モジュール２２０は、工場データ収集装置１５０によって撮影された映像及び／または工場データ収集装置１５０から出力された信号を利用して設備３３１、３１２、３１３それぞれのサイズ及び位置を計算する。データ処理モジュール２２０は、工場データ収集装置１５０によって撮影された映像及び／または工場データ収集装置１５０から出力された信号を利用して工場の種類、数、規模を計算する。

【0063】

図５は、図４の工場データ収集装置によって撮影された映像を示す概念図である。
工場データ収集装置１５０は実際の工場１０００の全体的な様子を撮影する。工場データ収集装置１５０によって撮影された映像３０００は、実際の工場１０００の構造及び実際の工場１０００の全般的な状況に関する情報を含む。例えば、映像３０００は、設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５及び事務室３５１、３５２それぞれのサイズ及び位置に関する情報を含んでもよい。

【0064】

図３を参照すると、データ処理モジュール２２０は、映像３０００を利用して設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５それぞれのサイズ及び位置を計算する。データｄ１は、映像３０００の代わりに設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５それぞれのサイズ及び位置に関する情報を含む。データ処理モジュール２２０は、映像３０００に関する情報を設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５それぞれのサイズ及び位置に関する情報に変換することで、データ処理モジュール２２０から出力されるデータｄ１の量を減少させる。

【0065】

図６は、図４のモニタリング装置によってデータを収集する例示的な方法を示す概念図である。
設備データ収集装置１１０は、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを利用して設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５の一部分をモニタリングする。設備３１１、３１２、３１３、３１４、３１５が一つの工程に利用される場合、設備データ収集装置１１０はモニタリング装置１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを利用して工程の作業をモニタリングする。図３を参照すると、データ処理モジュール２２０は、設備データ収集装置から出力された信号を利用して作業時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｉｍｅ）、平均故障修理時間（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｒｅｐａｉｒ、ＭＴＴＲ）、及び平均故障間隔（Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ、ＭＴＢＦ）を計算する。データ処理モジュール２２０は、信号に含まれた情報を作業時間、平均故障修理時間、及び平均故障間隔に関する情報に変換することで、データ処理モジュール２２０から出力されるデータｄ１の量を減少させる。

【0066】

モニタリング装置１１１ａ、１１１ｂは一つの設備３１１の両端Ｐ１１、Ｐ１２に設置される。設備３１１は、輸送容器３３１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１２に移動される間に一つの作業を行う。データ処理モジュール２２０は、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｂから出力された信号を利用して、設備３１１で作業が行われるのに所要される作業時間、設備３１１の平均故障修理時間、設備３１１の平均故障間隔を計算する。

【0067】

モニタリング装置１１１ａ、１１１ｃは、図４を参照して説明したように、設備３１１、３１３の端Ｐ１１、Ｐ１３に設置される。設備３１１、３１２、３１３は、輸送容器３３１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１３に移動される間に一つの作業を行う。データ処理モジュール２２０は、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｃから出力された信号を利用して設備３１１、３１２、３１３で作業が行われるのに所要される作業時間を計算する。

【0068】

モニタリング装置１１１ａ、１１１ｄは、それぞれ設備３１１、３１５のＰ１１、Ｐ１４に設置される。設備３１１～３１５は、輸送容器３３１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１４に移動される間に一つの工程を行う。データ処理モジュール２２０は、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｄから出力された信号を利用して設備３１１～３１５で工程が行われるのに所要される作業時間を計算する。

【0069】

設備データ収集装置１１０は、時間に応じて移動される製品を監視するために複数のモニタリング装置を含む。本発明の実施例によると、複数のモニタリング装置は容易に設備に取り付けられるか設置される。よって、実際の工場１０００で自体的に作業時間などを測定できない設備を利用する場合でも、本発明は複数のモニタリング装置を利用して容易に設備の作業時間などに関するデータを収集することができる。

【0070】

図７は、図４のモニタリング装置によってデータを収集する例示的な方法を示す概念図である。
図７に示した工場１０００ａで一つの工程１５００ａが行われる。工程１５００ａを行うのに設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ、作業者３４３、３４４、及び輸送装置３２６、３２７が必要である。工程１５００ａは一連の作業を含む。作業それぞれは設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂによって行われる。但し、本発明はこれに限らず、工場１０００ａで複数の工程が行われ、工程１５００ａは一つ以上の設備、一人以上の作業者、一つ以上の輸送装置、一つ以上の輸送容器によって行われてもよい。

【0071】

設備データ収集装置１１０は、モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆ、１１１ｇ、１１１ｈを利移用して工程１５００ａ及び／または設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂで行われる作業をモニタリングする。

【0072】

工程１５００ａは設備３１１ａで始まって設備３１４ｂで完了される。設備３１１ａ、３１４ａは、それぞれロード装置３１９ａ及びアンロード装置３１９ｂを含む。但し、本発明はこれに限らず、ロード装置３１９ａ及びアンロード装置３１９ｂは設備３１１ａ、３１４ｂと独立した装置であってもよい。ロード装置３１９ａは製品３３１ａを設備３１１ａに投入するのに利用される。アンロード装置３１９ｂは製品３３１ａを設備３１１ｂから出荷するために利用される。

【0073】

モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆは、それぞれ工程１５００ａが始まる部分と工程１５００ａが完了される部分をモニタリングする。詳しくは、モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆは、ロード装置３１９ａ及びアンロード装置３１９ｂをモニタリングする。例えば、モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆは設備３１１ａ、３１４ｂと隣接した周辺領域に設置されてもよい。他の例として、モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆは、ロード装置３１９ａとアンロード装置３１９ｂと隣接した周辺領域に設置されてもよい。

【0074】

データ処理モジュール２２０は、モニタリング装置１１１ｅ、１１１ｆから出力された信号を利用してタクトタイム（Ｔａｃｔ Ｔｉｍｅ）、ネックタイム（Ｎｅｃｋ Ｔｉｍｅ）、各工程のサイクルタイム（ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ）、各工程のネットサイクルタイム（ｎｅｔ ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ）などを計算する。モニタリング装置１１１ｇ、１１１ｈは、図４に示したモニタリング装置１１０ａ、１１０ｂに対応する。モニタリング装置１１１ｇ、１１１ｈは設備３１１ａ、３１１ｂと隣接した周辺領域に設置される。以下、重複する説明は省略する。

【0075】

つまり、設備データ収集装置１１０は、設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂに関するデータだけでなく、工程１５００ａに関するデータも収集する。本発明は設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂとは独立して工程１５００ａに関するデータを収集することで、工程１５００ａ及び工場１０００ａに対して信頼性の高い分析結果を獲得することができる。

【0076】

また、設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ及びロード装置３１９ａ、アンロード装置３１９ｂ自体に設置されるだけでなく、設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ及びロード装置３１９ａ、アンロード装置３１９ｂと隣接した周辺領域にも容易に設置される。よって、本発明は、設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂのうち一部が故障した場合でも設備３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ及び工程１５００ａに対して信頼性の高いデータを収集することができる。

【0077】

図８は、図２の仮想工場構築モジュールの動作を説明するための概念図である。図９は、図２のディスプレイパネルに表示される仮想工場を示す概念図である。本発明の理解を助けるために、図１、図８、及び図９が共に参照される。

【0078】

図８を参照すると、仮想工場構築モジュール３４０はインタフェース３１０からデータｄ２を受信する。図２を参照して説明したように、データｄ２は、データｄ１に含まれた情報のうち一部を含む。データｄ２は、データｄ１に含まれた情報のうち仮想工場２１００を構築するのに必要な情報のみを含む。例えば、データｄ２は、設備それぞれのサイズ及び位置、作業時間、輸送装置の速度、輸送容器の速度、及び作業者の数などに関する情報を含んでもよい。

【0079】

仮想工場構築モジュール３４０は、データｄ２を利用して実際の工場１０００の構造及び作業状況が反映された仮想工場２１００を構築する。例えば、仮想工場構築モジュール３４０は、データｄ２に含まれた設備それぞれの位置に関する情報を利用して設備モデルを仮想工場２１００に配置することで仮想工場２１００を構築してもよい。

【0080】

データベース３２０は、データｄ２及び／または構築された仮想工場２１００に関する情報を保存する。モデリングモジュール３３０は、データベース３２０に保存されている情報に基づいて仮想工場２１００の視覚化を支援する。図９を参照すると、ディスプレイ装置３５０は、ディスプレイパネル２０００を介して仮想工場２１００の視覚化された形状をユーザに提供する。

【0081】

図１０は、図２のデータ分析モジュールの動作を説明するための概念図である。図１１は、図２のディスプレイパネルに表示される実際の工場を分析した分析結果を示す概念図である。本発明の理解を助けるために、図１、図１０、及び図１１が共に参照される。

【0082】

図１０を参照すると、データ分析モジュール３６０はインタフェース３１０からデータｄ４を受信する。データｄ４は、データｄ１に含まれた情報のうち一部を含む。データｄ４は、データｄ１に含まれた情報のうち実際の工場１０００の現在の状況を分析して、実際の工場１０００の未来の状況を予測するために必要な情報のみを含む。例えば、データｄ４は、作業時間、平均故障修理時間、平均故障間隔、輸送装置の速度、輸送容器の速度、及び作業者の数などに関する情報を含んでもよい。

【0083】

データ分析モジュール３６０はデータｄ４を利用してデータｄ５を生成する。データｄ５は、ユーザが実際の工場に対する意思決定をするのに役に立つ情報を含む。
例えば、データｄ５は工場の主なＫＰＩ（Ｋｅｙ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などに関する情報を含んでもよい。

【0084】

他の例として、データｄ５は、実際の工場１０００の現在の状況を分析した結果及び／または実際の工場１０００の未来の状況を予測した結果に関する情報を含んでもよい。図６を参照すると、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｃから出力される信号に基づいて、データ分析モジュール３６０は、輸送容器３１１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１３に移動される間に行われる第１作業の進行状況を分析する。第１作業が行われてから設備３１１で第２作業が始まる。第２作業は設備３１１、３１２、３３３によって行われる。データ分析モジュール３６０は、モニタリング装置１１１ａ、１１１ｃから出力される信号に基づいて第２作業の進行状況を予測する。

【0085】

他の例として、データｄ５は、製品の生産量、設備の動作状態、工程の進行状況などに関する情報を含む。詳しくは、データｄ５は製品の現在のリードタイム（ｌｅａｄ ｔｉｍｅ）、製品の予測されるリートタイム、製品の現在の生産量、製品の予測される生産量、製品生産量の推移、製品の現在の在庫量、製品の予測される在庫量、製品在庫量の推移、タクトタイム、ネックタイム、各工程のサイクルタイム、各工程のネットサイクルタイム、各工程の現在の稼働率、各工程の予測される稼働率、各工程の現在の仕掛品の在庫、各工程の予測される仕掛品の在庫、各設備の現在の稼働率、各設備の予測される稼働、停滞、待機、及び故障、各輸送装置の現在の稼働率、各輸送装置の予測される稼働、停滞、待機、及び故障、現在工程の停滞区間、各ネック工程の強度に関する情報を含む。

【0086】

データｄ５に含まれた情報はディスプレイパネル２０００に表示される。図１１を参照すると、ディスプレイ装置３５０は、ディスプレイパネル２０００を介して実際の工場１０００の現在の状況及び実際の工場１０００の未来の状況に対する分析結果２２００ａをグラフ、図表などの形態で表示する。例えば、分析結果２２００ａは、現在の製品生産量、実際の工場１０００の予測される製品生産量、設備の現在の稼働率、及び設備の予測される稼働率を表示してもよい。

【0087】

ユーザは、ディスプレイパネル２０００に表示された分析結果２２００ａを参照して、実際の工場１０００の現在の状況及び予測される状況を把握する。ユーザは分析結果２２００ａに基づいて、実際の工場１０００を最適に維持する生産計画を立てる。

【0088】

図１２は、図２のディスプレイパネルに実際の工場の状況を分析した結果及び仮想工場を表示するための方法を説明するフローチャートである。本発明の理解を助けるために、図２が共に参照される。

【0089】

Ｓ４１０動作において、データ収集装置１００は、実際の工場１０００に関するデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を収集する。
Ｓ４２０動作において、データ収集装置１００は、収集されたデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５をミドルウェアシステム２００に伝送する。

【0090】

Ｓ４３０動作において、ミドルウェアシステム２００は、収集されたデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５を受信する。ミドルウェアシステム２００は、収集されたデータｄ０１、ｄ０２、ｄ０３、ｄ０４、ｄ０５データ処理モジュール２２０によって処理してデータｄ１を生成する。
Ｓ４４０動作において、ミドルウェアシステム２００はデータｄ１をコンピューティングシステム３００に伝送する。コンピューティングシステム３００はデータｄ１を受信する。

【0091】

Ｓ４５０動作において、仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ２を受信する。仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ２を利用してデータｄ３を生成する。データｄ３は仮想工場に関する情報を含む。仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ３をディスプレイ装置３５０に出力する。Ｓ４５０動作は図１３を参照して詳しく説明する。

【0092】

Ｓ４６０動作において、データ分析モジュール３６０はデータｄ４を受信する。データ分析モジュール３６０はデータｄ４を利用してデータｄ５を生成する。データｄ５は実際の工場の状況を分析した分析結果に関する情報を含む。データ分析モジュール３６０はデータｄ５をディスプレイ装置３５０に出力する。

【0093】

Ｓ４７０動作において、ディスプレイ装置４７０はデータｄ３、ｄ５を受信する。ディスプレイ装置３５０は、データｄ３、ｄ５を利用してディスプレイパネル２０００仮想工場２１００及び実際の工場１０００の状況を分析した分析結果２２００を２次元映像及び／または３次元映像で表示する。

【0094】

図１３は、図２の仮想工場構築モジュールにおいて、仮想工場を構築する方法を説明するフローチャートである。図１３に示した動作Ｓ５１５～Ｓ５６０は、図１２を参照して説明したＳ４５０動作に当たる。

【0095】

Ｓ５１０動作において、インタフェース３１０はミドルウェアシステム２００からデータｄ１を受信する。
Ｓ５１５動作において、インタフェース３１０は受信されたデータｄ１に基づいてデータｄ２を仮想工場構築モジュール３４０に伝送する。

【0096】

Ｓ５２０動作において、仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ２をデータベース３２０に伝送する。
Ｓ５２５動作において、データベース３２０はデータｄ２を保存する。

【0097】

Ｓ５３０動作において、データベース３２０はデータｄ２モデリングモジュール３３０に伝送する。
Ｓ５３５動作において、モデリングモジュール３３０はデータｄ２を利用してデータｄ２に対応するモデリングデータを生成する。

【0098】

Ｓ５４０動作において、モデリングモジュール３３０はモデリングデータをデータベース３２０に伝送する。
Ｓ５４５動作において、データベース３２０はモデリングデータを保存する。データベース３２０は、モデリングデータとデータｄ２の間の対応関係に関する情報を保存する。Ｓ５２５動作乃至Ｓ５４５動作を介して、データベース３２０は、モデリングデータ、データｄ２、及びモデリングデータとデータｄ２の間の対応関係に関する情報を保存する。データベース３２０にモデリングデータ、データｄ２、及びモデリングデータとデータｄ２の間の対応関係に関する情報が保存されていれば、仮想工場構築モジュール３４０はデータベース３２０からデータｄ２に対応するモデリングデータを検出する。

【0099】

Ｓ５５０動作において、データベース３２０はモデリングデータを仮想工場構築モジュール３４０に伝送する。
Ｓ５５５動作において、仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ２及びモデリングデータを利用してデータｄ３を生成する。データｄ３は、実際の工場１０００の状況が反映された仮想工場２１００に関する情報を含む。

【0100】

Ｓ５６０動作において、仮想工場構築モジュール３４０はデータｄ３をディスプレイ装置３５０に伝送する。
Ｓ５６５動作において、ディスプレイ装置３５０は、データｄ３に基づいてディスプレイパネル２０００を介して仮想工場２１００の視覚化された形状を出力する。

【0101】

上述した内容な本発明を実施するための具体的な実施例である。本発明は上述した実施例だけでなく、単に設計が変形されるか容易に変形可能な実施例も含む。また、本発明には実施例を利用して容易に変形して実施可能な技術も含まれる。よって、本発明の範囲は上述した実施例に限って決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この発明の特許請求の範囲と均等なものによって決められるべきである。

【符号の説明】

【0102】

１００ データ収集装置
１１０ 設備データ収集装置
１１０ａ、１１０ｂ モニタリング装置
１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、２１０、２３０、３１０ インタフェース
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ、１１１ｇ、１１１ｈ モニタリング装置
１２０ 輸送装置データ収集装置
１３０ 輸送容器データ収集装置
１４０ 作業者データ収集装置
１５０ 工場データ収集装置
２００ ミドルウェアシステム
２２０ データ処理モジュール
３００ コンピューティングシステム
３１１、３１１ａ、３１２、３１２ａ、３１３、３１３ａ、３１４、３１４ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１５ 設備
３１９ａ ロード装置
３１９ｂ アンロード装置
３２０ データベース
３２５、３２６、３２７ 輸送装置
３３０ モデリングモジュール
３３１、３３２、３３３、３３４ 輸送容器
３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａ 製品
３４０ 仮想工場構築モジュール
３４１、３４２、３４３、３４４ 作業者
３５０ ディスプレイ装置
３５１、３５２ 事務室
３６０ データ分析モジュール
１０００ 実際の工場
１０００ａ 工場
１５００ａ 工程
２０００ ディスプレイパネル
２１００ 仮想工場
２２００、２２００ａ 分析結果
３０００ 映像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】