特許 7514871 制御システム、生産方法、及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】制御システム、生産方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/042 20060101AFI20240704BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

G05B19/042

B25J13/00 Z

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022021451

(22)【出願日】2022-02-15

(65)【公開番号】P2023118484

(43)【公開日】2023-08-25

【審査請求日】2022-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神谷 陽介

(72)【発明者】

【氏名】小畑 慎一朗

(72)【発明者】

【氏名】松永 彩

(72)【発明者】

【氏名】安田 恵

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３４７４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４０３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１３５１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０４ －１９／０５

Ｂ２５Ｊ １／００ －２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置であり、前記複数の装置間において前記対象物を移動させる移動工程を実行する１以上のロボットを含む前記複数の装置を含む制御システムであって、
ユーザにより指定され、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定として、前記工程の実行時間が長いほど優先順位が高くなり、前記実行時間が最も長い前記工程の前記優先順位が最も高い前記設定を保存する設定保存部と、
前記制御システムにおける現在の状況として、前記複数の工程のうち、前記優先順位が相対的に高い優先工程の実行状況を取得する状況取得部と、
前記設定と前記状況とに基づいて、１の前記対象物に対する前記優先工程が完了した場合に、前記優先工程を実行する前記装置から当該１の対象物を移動させ、他の前記対象物を当該装置に移動させるように、前記優先工程に関連した前記移動工程を、前記複数の工程の中で次に実行すべき工程として動的に決定し、前記複数の装置を制御する装置制御部と、
を有する制御システム。

【請求項2】

前記設定は、１の前記対象物に対する２以上の工程の実行順を含み、
前記２以上の工程の間に、前記移動工程があり、
前記装置制御部は、前記設定に基づいて、前記１の対象物に対しては、前記実行順で前記２以上の工程が実行されるように、前記ロボットの前記移動工程を、前記次に実行すべき工程として決定する、
請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記複数の工程のうちの１以上の後続工程の実行を待機する複数の前記対象物が配置されるバッファがあり、
前記装置制御部は、前記設定と前記状況とに基づいて、前記後続工程よりも前の先行工程が完了した場合に、前記対象物を前記バッファに移動させ、前記後続工程を実行する場合に、当該対象物を当該バッファから移動させるように、前記ロボットによる前記移動工程を、前記次に実行すべき工程として決定する、
請求項１又は２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記設定は、前記バッファに配置可能な前記対象物の上限数であり、
前記状況は、前記制御システムにおいて、前記バッファに配置された前記対象物の現在の数であり、
前記装置制御部は、
前記現在の数が前記上限数に達した場合に、前記先行工程を、前記次に実行すべき工程として決定せず、
前記現在の数が前記上限数に達していない場合に、前記先行工程を、前記次に実行すべき工程として決定可能とする、
請求項３に記載の制御システム。

【請求項5】

前記装置制御部は、前記優先工程が完了した場合、前記優先工程に関連した前記移動工程を、前記優先順位が相対的に低い工程に関連した前記移動工程よりも優先して、前記次に実行すべき工程として決定する、
請求項１～４の何れかに記載の制御システム。

【請求項6】

前記制御システムは、
前記優先工程が実行されるときに計測される計測時間が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記計測時間が閾値以上であると判定された場合に、前記ユーザに通知する通知部と、
を含む請求項１～５の何れかに記載の制御システム。

【請求項7】

前記制御システムは、前記複数の工程を仮想的に実行するシミュレータを含み、
前記状況取得部は、前記シミュレータ上の前記状況を取得し、
前記装置制御部は、前記設定と、前記シミュレータ上の前記状況と、に基づいて、前記シミュレータにおいて前記次に実行すべき工程を動的に決定し、前記シミュレータを制御し、
前記制御システムは、前記シミュレータの実行結果を示すシミュレーション画面を表示させる表示制御部を有する、
請求項１～６の何れかに記載の制御システム。

【請求項8】

前記設定は、前記複数の装置の配置を示すレイアウトを含み、
前記シミュレータは、少なくとも前記レイアウトに基づいて、前記移動工程に要する移動時間を計算する、
請求項７に記載の制御システム。

【請求項9】

前記制御システムは、前記シミュレータの実行結果を記憶する結果記憶部を含み、
前記表示制御部は、前記ユーザにより前記設定が変更された場合に、前記結果記憶部に記録された前記実行結果に基づいて、変更前の前記設定に応じたシミュレータの結果と、変更後の前記設定に応じたシミュレータの結果と、を前記シミュレーション画面において比較可能に表示させる、
請求項７又は８に記載の制御システム。

【請求項10】

前記表示制御部は、前記シミュレーション画面における時間軸を有するチャート上に、シミュレーションにおける各工程の開始時間及び終了時間を示す工程画像を表示させる、
請求項７～９の何れかに記載の制御システム。

【請求項11】

前記設定は、少なくとも１の前記工程の実行時間を含み、
前記シミュレータは、前記少なくとも１の工程についての仮想的な実行として、前記実行時間に応じたタイマ処理を実行する、
請求項７～１０の何れかに記載の制御システム。

【請求項12】

前記少なくとも１の工程の前記実行時間は、所定の最小時間の整数倍の時間であり、
前記シミュレータは、前記少なくとも１の工程の前記実行時間を前記最小時間で割った値に、前記複数の装置を制御するための制御プログラムの処理周期を示すスキャンタイムの最小値を乗じた値に基づいて、前記タイマ処理を実行する、
請求項１１に記載の制御システム。

【請求項13】

前記表示制御部は、前記シミュレータの実行結果をアニメーションとして表示させ、
前記表示制御部は、前記複数の工程のうちの少なくとも１の工程については、前記アニメーションの再生速度を遅くする、
請求項７～１２の何れかに記載の制御システム。

【請求項14】

前記設定は、前記複数の工程のうちの少なくとも１の工程の実行に要する実行時間であり、
前記状況は、前記制御システムにおいて、前記少なくとも１の工程の実行が開始された開始時点であり、
前記装置制御部は、前記実行時間と、前記開始時点と、に基づいて、前記次に実行すべき工程を決定する、
請求項１～１３の何れかに記載の制御システム。

【請求項15】

前記制御システムは、前記少なくとも１の工程に要した時間の実測値を取得する実測値取得部を更に有し、
前記装置制御部は、前記実測値が取得された場合には、前記ユーザにより指定された前記実行時間に変えて、前記実測値に基づいて、前記次に実行すべき工程を決定する、
請求項１４に記載の制御システム。

【請求項16】

前記少なくとも１の工程は、所定の場所に取り付けられた前記対象物に対して実行される工程であり、
前記装置制御部は、前記制御システムにおける現在の時点と前記開始時点との差が前記実行時間以上であることを条件として、前記少なくとも１の工程が完了した前記対象物を前記所定の場所から取り出す前記移動工程を実行可能とする、
請求項１４又は１５に記載の制御システム。

【請求項17】

前記複数の工程は、前記移動工程に関連する段取り工程を含み、
前記装置制御部は、前記設定と前記状況とに基づいて、前記対象物に対する工程の実行状況に応じて、当該対象物の前記移動工程の前に、前記段取り工程を、前記次に実行すべき工程に決定する、
請求項１～１６の何れかに記載の制御システム。

【請求項18】

それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置であり、前記複数の装置間において前記対象物を移動させる移動工程を実行する１以上のロボットを含む前記複数の装置により生産される前記複数の対象物の生産方法であって、前記複数の装置を制御する制御装置が、
ユーザにより指定され、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定として、前記工程の実行時間が長いほど優先順位が高くなり、前記実行時間が最も長い前記工程の前記優先順位が最も高い前記設定を保存し、
前記複数の装置における現在の状況として、前記複数の工程のうち、前記優先順位が相対的に高い優先工程の実行状況を取得し、
前記設定と前記状況とに基づいて、１の前記対象物に対する前記優先工程が完了した場合に、前記優先工程を実行する前記装置から当該１の対象物を移動させ、他の前記対象物を当該装置に移動させるように、前記優先工程に関連した前記移動工程を、前記複数の工程の中で次に実行すべき工程として動的に決定し、前記複数の装置を制御する、
生産方法。

【請求項19】

それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置であり、前記複数の装置間において前記対象物を移動させる移動工程を実行する１以上のロボットを含む前記複数の装置を制御する制御装置を、
ユーザにより指定され、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定として、前記工程の実行時間が長いほど優先順位が高くなり、前記実行時間が最も長い前記工程の前記優先順位が最も高い前記設定を保存する設定保存部、
前記複数の装置を含む制御システムにおける現在の状況として、前記複数の工程のうち、前記優先順位が相対的に高い優先工程の実行状況を取得する状況取得部、
前記設定と前記状況とに基づいて、１の前記対象物に対する前記優先工程が完了した場合に、前記優先工程を実行する前記装置から当該１の対象物を移動させ、他の前記対象物を当該装置に移動させるように、前記優先工程に関連した前記移動工程を、前記複数の工程の中で次に実行すべき工程として動的に決定し、前記複数の装置を制御する装置制御部、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御システム、生産方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の対象物の各々に対して複数の工程の各々が順番に実行されるシステムの複数の装置を制御するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の動作をラダーチャートに記述してプログラムを作成し、作成されたプログラムに基づいて、ＰＬＣが１以上の装置を制御する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１９４６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示が解決しようとする課題は、例えば、制御システムの稼働効率を高めることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る制御システムは、それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置を含む制御システムであって、ユーザにより指定され、前記複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定を保存する設定保存部と、前記制御システムにおける現在の状況を取得する状況取得部と、前記設定と前記状況とに基づいて、前記複数の工程の中で次に実行すべき工程を動的に決定し、前記複数の装置を制御する装置制御部と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、例えば、制御システムの稼働効率が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】制御システムの全体構成の一例を示す図である。

【図2】制御システムにおける各装置の配置の一例を示す図である。

【図3】個々の対象物に対して実行される工程の一例を示す図である。

【図4】問題点１（対象物の行き先が埋まっている）の説明図である。

【図5】制御システムで実現される機能を示す機能ブロック図である。

【図6】設定データのデータ格納例を示す図である。

【図7】状況データのデータ格納例を示す図である。

【図8】設定画面の一例を示す図である。

【図9】制御システムで実行される処理の一例を示すフロー図である。

【図10】問題点２（工程の優先順位を付けられない）の説明図である。

【図11】第２実施形態における機能ブロック図の一例を示す図である。

【図12】シミュレーション画面の一例を示す図である。

【図13】簡易的なシミュレーションの実現方法の一例を示す図である。

【図14】シミュレーション画面においてチャートの表示が変化する様子の一例を示す図である。

【図15】第３実施形態における機能ブロック図である。

【図16】問題点３（終了時間を考慮していない）の説明図である。

【図17】第４実施形態における機能ブロック図である。

【図18】ハンドの交換を考慮する場合に実行される工程の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［１．第１実施形態］
第１実施形態に係る制御システム等を詳細に説明する。

【0009】

［１－１．制御システムの全体構成］
図１は、制御システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１実施形態の制御システム１は、上位制御装置１０、ロボットコントローラ２０、第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、第４装置６０、及びエンジニアリング装置７０を含み、これらの各装置は通信可能に接続される。第１実施形態では、各装置がＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の一般的なネットワークで接続される場合を説明するが、各装置は、任意のネットワークにより接続可能である。例えば、各装置は、産業用ネットワーク（いわゆるフィールドネットワークを含む）により接続されてもよい。

【0010】

上位制御装置１０は、制御システム１全体を制御する装置である。制御システム１全体を、ラインよりも小さな単位であるセルと呼ぶ場合、上位制御装置１０は、セルコントローラと呼ばれることがある。ＣＰＵ１１は、少なくとも１つのプロセッサを含む。ＣＰＵ１１は、circuitryの一種である。記憶部１２は、ＲＡＭなどの揮発性メモリと、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリと、の少なくとも一方を含む。記憶部１２は、プログラム及びデータを記憶する。通信部１３は、有線通信用の通信インタフェースと、無線通信用の通信インタフェースと、の少なくとも一方を含む。

【0011】

ロボットコントローラ２０は、ロボット２４を制御する装置である。ＣＰＵ２１、記憶部２２、及び通信部２３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。例えば、ロボット２４は、アーム、ハンド、モータ、及びセンサを含む。ロボット２４は、ロボットコントローラ２０と電力線及び通信線によって接続される。

【0012】

第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、及び第４装置６０は、上位制御装置１０により制御される装置である。例えば、第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、及び第４装置６０の各々は、モータ制御装置、モーションコントローラ、ロボットコントローラ、加工装置、計測装置、又は検査装置である。ＣＰＵ３１，４１，５１，６１、記憶部３２，４２，５２，６２、及び通信部３３，４３，５３，６３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。

【0013】

エンジニアリング装置７０は、ユーザが操作する装置である。例えば、エンジニアリング装置７０は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、又はタブレット端末である。ＣＰＵ７１、記憶部７２、及び通信部７３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。操作部７４は、マウス又はキーボードなどの入力デバイスである。表示部７５は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。

【0014】

なお、記憶部１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２の各々に記憶されるものとして説明するプログラム及びデータは、ネットワークを介して供給されてもよい。また、各装置のハードウェア構成は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を読み取る読取部（例えば、光ディスクドライブやメモリカードスロット）や外部機器と直接的に接続するための入出力部（例えば、ＵＳＢ端子）が含まれてもよい。この場合、情報記憶媒体に記憶されたプログラムが、読取部又は入出力部を介して供給されてもよい。他にも例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣと呼ばれる回路が含まれてもよい。ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣがcircuitryに相当してもよい。

【0015】

［１－２．制御システムの概要］
制御システム１は、それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置を含む。第１実施形態では、ロボットコントローラ２０、ロボット２４、第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、及び第４装置６０は、複数の装置の一例である。第１実施形態では、これら６台の装置が制御システム１に含まれる場合を説明するが、制御システム１に含まれる装置の数は、任意の数であってよく、例えば、２－５台又は７台以上であってもよい。

【0016】

工程とは、対象物に対する作業である。工程は、個々の装置の物理的な動作ということもできる。工程自体は、任意の種類であってよく、例えば、移動工程、加工工程、計測工程、洗浄工程、搬送工程、又は検査工程であってもよい。第１実施形態では、ロボットコントローラ２０及びロボット２４は、移動工程を実行する。第１装置３０は、計測工程を実行する。第２装置４０及び第３装置５０の各々は、加工工程を実行する。第４装置は、洗浄工程を実行する。

【0017】

対象物は、工程の対象となる物である。対象物は、ワークと呼ばれることもある。対象物は、最終的に生産される製品、中間的な生成物、素材、又は原料の何れであってもよい。対象物自体は、任意の種類であってよく、例えば、半導体、電化製品、自動車、食品、飲料、医薬品、又は日用品である。第１実施形態では、１の対象物に対する複数の工程の順序は、予め定められているものとする。

【0018】

制御システム１では、複数の工程が同時並行で実行される。例えば、対象物Ａに対する全ての工程が完了した後に対象物Ｂに対する最初の工程が開始されるのではなく、対象物Ａに対する工程Ｘと、対象物Ｂに対する工程Ｙと、が同時並行で実行されることがある。同時並行して実行される工程の数は、２つに限られず、３つ以上であってもよい。なお、常に複数の工程が同時並行して実行されなければならないわけではなく、１つの工程だけが実行される状態、又は、どの工程も実行されない状態が存在してもよい。制御システム１の稼働中に、複数の工程が同時並行して実行される期間が存在すればよい。

【0019】

図２は、制御システム１における各装置の配置の一例を示す図である。図２では、上位制御装置１０、ロボットコントローラ２０、及びエンジニアリング装置７０は省略する。例えば、ロボット２４を中心として反時計回りの順番に、第１置場Ｐ１、第１装置３０、第２装置４０、第２置場Ｐ２、第３置場Ｐ３、第３装置５０、第４装置６０、及び第４置場Ｐ４の各々が配置される。なお、各装置は、任意の配置であってよく、図２の例に限られない。

【0020】

第１置場Ｐ１－第４置場Ｐ４は、何らかの物を置く場所である。例えば、第１置場Ｐ１には、最初の工程が実行される前の対象物が配置される。第２置場Ｐ２には、ロボット２４に装着可能な１以上のハンドが配置される。第３置場Ｐ３には、加工工程が完了した対象物が配置される。第３置場Ｐ３は、次の加工工程を待機する対象物が配置される場所ということもできる。第４置場Ｐ４には、全ての工程が完了した対象物が配置される。

【0021】

第１実施形態では、第１置場Ｐ１、第３置場Ｐ３、及び第４置場Ｐ４の各々は、対象物を配置可能なスペースが限られているものとする。例えば、第１置場Ｐ１及び第４置場Ｐ４の各々には、対象物を２０個まで配置可能である。例えば、第３置場Ｐ３には、対象物を６個まで配置可能である。第１置場Ｐ１、第３置場Ｐ３、及び第４置場Ｐ４の各々に配置可能な対象物の数は、第１実施形態の例に限られず、任意の数であってよい。

【0022】

図３は、個々の対象物に対して実行される工程の一例を示す図である。第１実施形態では、対象物に対し、２段階の加工工程が実行される場合を説明する。第２装置４０は、１つ目の加工工程として、対象物の右半分を加工する。第３装置５０は、２つ目の加工工程として、対象物の左半分を加工する。ロボット２４を中心として反時計回りに移動する個々の対象物に対し、図３の各工程が実行される。

【0023】

段取り工程は、他の工程の準備に相当する工程である。例えば、段取り工程は、第１置場Ｐ１に対し、対象物を入庫する入庫工程を含む。入庫工程は、ロボット２４により行われてもよいし、搬送用ロボットなどの周辺装置により行われてもよい。段取り工程は、第２置場Ｐ２に配置されたハンドをロボット２４に装着させる装着工程といった他の工程を含んでもよい。

【0024】

第１大工程－第３大工程は、比較的時間を要する工程である。例えば、第１大工程は、ロボット２４が第１置場Ｐ１から第１装置３０に対象物を移動させる移動工程と、第１装置３０が対象物の計測を行う計測工程と、を含む。第２大工程は、ロボット２４が第１装置３０から第２装置４０に対象物を移動させる移動工程と、第２装置４０が対象物の右半分を加工する加工工程と、を含む。

【0025】

第２大工程と第３大工程の間には、内段取り工程が実行される。内段取り工程は、原則として少なくとも１つの装置を停止させて行う内段取りが実行される工程である。例えば、ロボット２４にハンドを装着させること、周辺治具を交換すること、又は部品を供給することは、内段取り工程に相当する。第１実施形態の内段取り工程は、ロボット２４が第２装置４０から第３置場Ｐ３に対象物を移動させる移動工程も含むものとする。この移動工程は、第３大工程に含まれてもよい。

【0026】

例えば、第３大工程は、ロボット２４が第３置場Ｐ３から第３装置５０に対象物を移動させる移動工程と、第３装置５０が対象物の左半分を加工する加工工程と、を含む。終了工程は、ロボット２４が第３装置５０から第４装置６０に対象物を移動させる移動工程、第４装置６０が対象物を洗浄する洗浄工程、及びロボット２４が第４装置６０から第４置場Ｐ４に対象物を移動させる移動工程を含む。終了工程は、搬送用ロボットなどの周辺装置が第４置場Ｐ４から対象物を搬出する搬出工程を含んでもよい。

【0027】

複数の工程が同時並行で実行される制御システム１では、タスク調停として、「ＳｏｕｒｃｅがＣｏｍｐｌｅｔｅ、かつ、ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎがＲｅａｄｙであればタスクを実行する」といった定義が考えられる。Ｓｏｕｒｃｅは、タスクに対応する工程の１つ前の工程であり、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎは、タスクに相当する工程の１つ後の工程である。即ち、タスク調停として、ある工程を実行する条件として、前工程の実行が完了し、かつ、後工程が準備できていることを設定することが考えられる。

【0028】

しかしながら、上記のようなタスク調停をすると、種々の問題が発生する可能性がある。例えば、（問題点１）対象物の行き先が埋まっていること、（問題点２）工程の優先順位を付けられないこと、（問題点３）工程の終了時間を考慮していないこと、及び（問題点４）複数の工程を同時実行できないこと、が挙げられる。これらの問題が発生すると、制御システム１における稼働効率が低下する。第１実施形態では、問題点１を解決する構成を説明し、問題点２－４を解決する構成は、他の実施形態及び変形例で説明する。

【0029】

図４は、問題点１（対象物の行き先が埋まっている）の説明図である。図４の例では、１３個の対象物が存在し、個々の対象物を円で示す。円内の数値は、第１置場Ｐ１から取り出される順番である。第１置場Ｐ１に搬入された１３個の対象物は、第１置場Ｐ１から１つずつ順番に取り出され、次々と各工程が実行される。

【0030】

一般的に、加工工程に要する時間は、他の工程に要する時間に比べて非常に長い。第３装置５０の加工工程に非常に時間を要したとすると、第３置場Ｐ３には、対象物が溜まりやすい。例えば、第３置場Ｐ３に配置可能な対象物の上限数が６個だったとすると、図４の状態では、これ以上の対象物を第３置場Ｐ３に配置できない。図４の状態で、１０個目の対象物が第２装置４０から取り出されると、第３置場Ｐ３に配置された４個目－９個目の対象物に接触する可能性がある。この場合、制御システム１はエラーが検知されて動作が停止し、稼働効率が低下する。

【0031】

そこで、上位制御装置１０は、第３置場Ｐ３に配置された対象物の数をカウントし、第２装置４０から第３置場Ｐ３への移動工程を実行するか否かを判定する。上位制御装置１０は、カウントした対象物の数が６個未満（５個以下）であることを条件として、この移動工程を実行することによって、問題点１（対象物の行き先が埋まっている）を解決するようにしている。以降、第１実施形態の制御システム１の詳細を説明する。

【0032】

［１－３．制御システムで実現される機能］
図５は、制御システム１で実現される機能を示す機能ブロック図である。第１実施形態では、上位制御装置１０、ロボットコントローラ２０、第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、第４装置６０、及びエンジニアリング装置７０の各々で実現される機能について説明する。

【0033】

［１－３－１．上位制御装置で実現される機能］
図５に示すように、上位制御装置１０は、データ記憶部１００、設定保存部１０１、状況取得部１０２、及び装置制御部１０３を含む。データ記憶部１００は、記憶部１２を主として実現される。設定保存部１０１、状況取得部１０２、及び装置制御部１０３の各々は、ＣＰＵ１１を主として実現される。

【0034】

［データ記憶部］
データ記憶部１００は、ロボットコントローラ２０などの複数の装置を制御するために必要なデータを記憶する。第１実施形態では、データ記憶部１００が記憶するデータの一例として、設定データＤ１と、状況データＤ２と、について説明する。

【0035】

図６は、設定データＤ１のデータ格納例を示す図である。設定データＤ１は、制御システム１における設定に関するデータである。第１実施形態では、設定データＤ１は、後述するエンジニアリングツールから指定された設定内容が示される。例えば、設定データＤ１には、工程の実行順、工程名、初期フラグ、サイクル情報、終了フラグ、時間情報、台数情報、優先順位情報、及び実行条件が含まれる。

【0036】

実行順は、個々の対象物に対する工程が実行される順番である。設定データＤ１に格納される実行順は、個々の対象物から見た場合の工程の実行順（ある１つの対象物に対してどの順番で工程を実行するか）である。制御システム１全体から見た場合の工程の実行順（ある対象物に対する工程の後に、どの対象物に対するどの工程を実行するか）は、後述する装置制御部１０３によって動的に決定される。第１実施形態では、段取り工程、第１大工程、第２大工程、内段取り工程、第３大工程、及び終了工程の６個の工程が実行されるので、これら６個の工程の各々の実行順が示される。

【0037】

工程名は、個々の工程の名前である。初期フラグは、最初に実行される工程を識別する情報である。第１実施形態では、段取り工程が最初に実行されるので、段取り工程の初期フラグがオンになっている。サイクル情報は、そのサイクル情報に対応する工程を完了しないと次以降の工程を実行しないことを識別する情報である。第１実施形態では、サイクル情報は用いられないものとする。

【0038】

終了フラグは、最後に実行される工程を識別する情報である。第１実施形態では、終了工程が最後に実行されるので、終了工程の終了フラグがオンになっている。なお、初期フラグと終了フラグがあれば、最初の工程と最後の工程を識別可能なので、実行順は設定データＤ１に含まれなくてもよい。この場合、ユーザが想定する実行順で実行されるように、実行条件が指定されるようにすればよい。

【0039】

時間情報は、工程の実行に要する時間に関する情報である。第１実施形態では、時間情報が工程の実行に要する時間の予測値を示す場合を説明するが、時間情報は、実測値を示してもよい。予測値は、ユーザにより指定された値であってもよいし、シミュレーションによって計算された値であってもよい。図６に示すように、第１実施形態では、第２大工程及び第３大工程は、他の工程に比べると非常に時間を要するものとする。更に、第３大工程は、第２大工程よりも時間を要するものとする。

【0040】

台数情報は、対象物を配置可能な上限数に関する情報である。台数情報は、対象物の配置が発生する工程についてのみ指定される。第１実施形態では、段取り工程、内段取り工程、及び終了工程についてのみ台数情報が設定される。段取り工程の台数情報は、第１置場Ｐ１に配置可能な対象物の上限数を示す。内段取り工程の台数情報は、第３置場Ｐ３に配置可能な対象物の上限数を示す。終了工程の台数情報は、第４置場Ｐ４に配置可能な対象物の上限数を示す。

【0041】

優先順位情報は、工程の優先順位に関する情報である。全ての工程に対し、優先順位情報が設定されてもよいし、一部の工程についてのみ、優先順位情報が設定されてもよい。図６のデータ格納例では、第３大工程の優先順位が最も高く、第２大工程の優先順位がその次に高い。他の工程については、優先順位は指定されていない。優先順位情報は、後述する第２実施形態における問題点２（工程の優先順位を付けられない）を解決するために利用される。

【0042】

実行条件は、工程を実行するための条件である。実行条件は、工程のトリガとなる条件ということもできる。ある工程の実行条件が満たされた場合に、その工程が実行される。第１実施形態では、複数の対象物が存在するので、ある工程の実行条件が満たされた場合に、その工程がまだ実行されていない対象物の何れかに対し、その工程が実行される。実行条件は、種々の条件を定めることができる。例えば、ある工程の実行条件として、他の工程の実行状況を定めてもよい。ある工程の実行条件として、特定の装置又はセンサから特定の信号を受信することを定めてもよい。

【0043】

第１実施形態では、複数の対象物の各々が第１置場Ｐ１から取り出される順番（図４に示す円内の数値）が決められているので、ある工程の実行条件が満たされた場合に、その工程がまだ実行されていない対象物のうち、最も順番が先の対象物（図４に示す円内の数値が小さい対象物）に対し、その工程が実行される。例えば、３個目の対象物までは第１大工程が完了しており、その状態で、第１大工程の実行条件が満たされた場合、４個目の対象物に対する第１大工程が実行される。

【0044】

なお、複数の工程の実行条件が同時に満たされた場合には、予め定められた優先順位に基づいて、実行される工程が選択されるようにすればよい。第１実施形態では、データ記憶部１００に記憶された変数が所定の値になることが実行条件として定められている場合を説明するが、実行条件は、任意の条件を指定可能である。例えば、実行条件は、上位制御装置１０が他の装置又はセンサから所定の信号を受信することであってもよい。実行条件は、ビジョンセンサの画像を解析して所定の動作を検出することであってもよい。

【0045】

先述した「ＳｏｕｒｃｅがＣｏｍｐｌｅｔｅ、かつ、ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎがＲｅａｄｙであればタスクを実行する」ようにタスク調停を実現するのであれば、実行順がｎ（ｎは自然数）の工程の実行条件として、実行順がｎ－１の工程がＣｏｍｐｌｅｔｅであり、かつ、実行順がｎ＋１の工程がＲｅａｄｙであることが指定される。第１実施形態では、個々の工程の状態が状況データＤ２に示される場合を説明するが、個々の工程の状態を識別する方法自体は、種々の手法を利用可能である。例えば、個々の工程の状態は、状況データＤ２とは別にデータ記憶部１００に記憶された変数によって識別されてもよいし、制御装置又はセンサから受信した信号によって識別されてもよい。

【0046】

第１実施形態では、問題点１（行き先が埋まっている）を解決するために、第３置場Ｐ３に配置された対象物の現在の数（以降、現在配置数）が用意されるので、内段取り工程において第２装置４０から対象物を取り出す工程の実行条件として、現在配置数が上限数未満であることが指定される。この上限数は、内段取り工程の台数情報が示す値である。なお、内段取り工程の実行条件には、他の条件が含まれてもよい。例えば、第３大工程がＣｏｍｐｌｅｔｅであることが、内段取り工程の実行条件に含まれてもよい。

【0047】

終了工程以外の他の工程についても同様に、実行条件は、１つの条件だけであってもよいし、複数の条件を含んでもよい。第１実施形態では、他の工程の実行条件は、上記タスク調停と同様の条件であってもよいし、後述する他の実施形態で説明する条件であってもよい。第１実施形態では、他の工程の実行条件については、任意の条件であってよく、内段取り工程の実行条件として、現在配置数に関する条件が含まれていればよい。

【0048】

なお、設定データＤ１に含まれる情報は、図６の例に限られない。設定データＤ１には、後述する装置制御部１０３が次に実行すべき工程を動的に決定するために必要な情報が含まれるようにすればよい。例えば、設定データＤ１には、装置制御部１０３により実行可否が動的に決定される工程であるか否かを示すフラグが含まれていてもよい。

【0049】

図７は、状況データＤ２のデータ格納例を示す図である。状況データＤ２は、制御システム１における現在の状況に関するデータである。第１実施形態では、制御システム１における現在の状況が変数によって管理される場合を説明する。変数は、制御プログラムにより参照及び変更の少なくとも一方が行われる情報である。なお、個々の変数は、状況データＤ２としてまとめられている必要はなく、別々のデータとして扱われてもよい。

【0050】

例えば、状況データＤ２には、個々の工程の現在の実行状況を示す状況変数が含まれる。状況変数は、工程の実行準備が完了したことを示す第１の値（Ｒｅａｄｙに相当する値）、工程が実行中であること示す第２の値（Ｃｏｍｐｌｅｔｅではないことに相当する値）、及び工程が完了したことを示す第３の値（Ｃｏｍｐｌｅｔｅに相当する値）の何れかになる。

【0051】

各工程の状況変数の初期値は、第１の値とする。装置制御部１０３は、ある装置が実行する工程を開始させると、この工程の状況変数を第２の値に変更する。装置制御部１０３は、この装置から工程が完了した旨の通知を受信すると、この工程の状況変数を第３の値に変更する。第３の値になった状況変数は、所定のタイミングで第１の値に戻る。例えば、状況変数が第３の値になった工程の次の工程が実行されると、この状況変数は第１の値に戻る。なお、状況変数は、他の値が存在してもよく、例えば、工程でエラーが発生したことを示す値などが存在してもよい。

【0052】

例えば、状況データＤ２には、第３置場Ｐ３に配置された対象物の現在の数を示す配置数変数が含まれる。配置数変数の初期値は０とする。例えば、装置制御部１０３は、内段取り工程により第２装置４０から対象物が取り出されて第３置場Ｐ３に対象物が配置されると、配置数変数を１つ増加させる。装置制御部１０３は、第３置場Ｐ３に配置された対象物がロボット２４により把持されて、第３大工程により第３装置５０へ対象物が取り付けられると、配置数変数を１つ減少させる。

【0053】

なお、状況データＤ２には、任意の種類の変数が含まれてよく、変数の種類は、上記の例に限られない。例えば、状況データＤ２には、個々の対象物の現在の状況を示す対象物変数が含まれてもよい。図７のデータ格納例であれば、対象物変数は、対象物に対する実行が完了した工程を示しており、１個目の対象物と２個目の対象物は、６個全ての工程が完了し、第４置場Ｐ４に配置されたことを意味する。ｎ個目の対象物は、どの工程も完了しておらず、第１置場Ｐ１にも入庫されていないことを意味する。

【0054】

例えば、状況データＤ２には、対象物が配置されている現在の位置を示す変数、又は、センサで検出された物理量を示す変数が含まれてもよい。状況データＤ２には、変数以外の情報が含まれてもよい。例えば、状況データＤ２には、個々の工程の開始時点及び終了時点の少なくとも一方を示す情報が含まれてもよい。状況データＤ２には、制御システム１における現在日時が含まれてもよい。現在日時は、年月日などの一般的な情報で管理されてもよいし、タイマ値のような情報で管理されてもよい。

【0055】

また、データ記憶部１００が記憶するデータは、上記の例に限られない。例えば、データ記憶部１００は、制御プログラムを記憶する。制御プログラムは、ロボットコントローラ２０などの装置を制御するためのプログラムである。制御プログラムは、任意の言語で作成可能であり、例えば、ラダー言語又はロボット言語で作成可能である。制御プログラムは、設定データＤ１及び状況データＤ２に基づいて個々の工程の実行条件が満たされたか否かを判定するためのコードと、満たされたと判定された実行条件に対応する工程を装置に実行するためのコードと、を含む。データ記憶部１００は、制御プログラムが参照するパラメータを記憶してもよい。データ記憶部１００は、ファームウェアなどの他のプログラムを記憶してもよい。

【0056】

［設定保存部］
設定保存部１０１は、ユーザにより指定され、複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定を保存する。この設定は、実行条件そのもの（例えば、設定データＤ１に含まれる実行条件）であってもよいし、実行条件が満たされたか否かを判定するために必要な情報（例えば、設定データＤ１に含まれる時間情報など）であってもよい。設定を保存するとは、設定内容を示すデータをデータ記憶部１００に記録することである。設定保存部１０１は、保存された設定を任意のタイミングで取得可能である。

【0057】

第１実施形態では、ユーザにより指定された設定が設定データＤ１に含まれているので、設定保存部１０１は、設定データＤ１をデータ記憶部１００に記録することによって、設定を保存する。なお、ユーザにより指定された設定は、設定データＤ１として保存されるのではなく、制御プログラムの一部として組み込まれていてもよい。この場合、設定保存部１０１は、制御プログラムをデータ記憶部１００に記録することによって、設定を保存すればよい。

【0058】

例えば、設定は、１の対象物に対する２以上の工程の実行順を含む。図６のデータ格納例であれば、設定データＤ１が示す設定には、実行順と、工程名と、が含まれている。図６の工程名は、比較的大まかな工程の名前であるが、より細かな工程の工程名が含まれていてもよい。例えば、２以上の工程の間に、対象物を移動させる移動工程が存在する。この場合、移動工程の工程名が設定に含まれていてもよい。

【0059】

例えば、設定は、第３置場Ｐ３に配置可能な対象物の上限数であってもよい。第３置場Ｐ３は、バッファの一例である。このため、第３置場Ｐ３について説明している箇所は、バッファと読み替えることができる。バッファは、対象物を一時的に配置する場所である。バッファは、対象物を配置可能な場所であればよく、例えば、作業台、棚、箱、又はケースであってもよい。

【0060】

第１実施形態では、第３置場Ｐ３に配置された対象物に対し、第３大工程が実行されるので、設定に含まれる上限数は、複数の工程のうちの第３大工程の実行を待機可能な対象物の上限数ということもできる。第３置場Ｐ３には、第２大工程及び内段取り工程が完了した対象物が配置されるので、設定に含まれる上限数は、第２大工程及び内段取り工程が完了した後の対象物を配置可能な上限数ということもできる。

【0061】

図６のデータ格納例であれば、上限数は、内段取り工程の台数情報に示されている。このため、設定保存部１０１は、設定データＤ１に含まれる内段取り工程の台数情報を保存することによって、上限数を保存する。なお、第３大工程の実行条件の一部として上限数が含まれていてもよい。この場合には、設定保存部１０１は、設定データＤ１に含まれる第３大工程の実行条件を保存することによって、上限数を保存する。

【0062】

［状況取得部］
状況取得部１０２は、制御システム１における現在の状況を取得する。第１実施形態では、状況データＤ２に現在の状況が示されているので、状況取得部１０２は、状況データＤ２を取得することによって、現在の状況を取得する。状況データＤ２が上位制御装置１０以外の装置又はメモリに記憶されている場合には、状況取得部１０２は、当該装置又は当該メモリから状況データＤ２を取得する。

【0063】

なお、現在の状況が状況データＤ２に含まれているのではなく、状況データＤ２とは別の変数として用意されている場合には、状況取得部１０２は、当該変数を取得することによって、現在の状況を取得すればよい。また、センサからの信号によって現在の状況を特定するのであれば、状況取得部１０２は、センサからの信号を受信することによって、現在の状況を取得する。例えば、状況取得部１０２は、ビジョンセンサから受信した画像を解析して現在の状況を取得してもよい。

【0064】

例えば、状況取得部１０２が取得する状況は、制御システム１において、第３置場Ｐ３に配置された対象物の現在の数である。状況取得部１０２は、状況データＤ２に含まれる配置数変数を取得する。例えば、状況取得部１０２が取得する状況は、第２装置４０及び第３装置５０の各々の状況である。状況取得部１０２は、状況データＤ２に含まれる状況変数を取得することによって、第２装置４０及び第３装置５０の各々の状況を取得する。

【0065】

［装置制御部］
装置制御部１０３は、設定保存部１０１が保存した設定と、状況取得部１０２が取得した状況とに基づいて、複数の工程の中で次に実行すべき工程を動的に決定し、複数の装置を制御する。例えば、装置制御部１０３は、第２装置４０又は第３装置５０の何れかに関する工程を、次に実行すべき工程として決定する。装置制御部１０３は、複数の対象物及び複数の工程のうち、どの対象物に対するどの工程を、次に実行するかを決定する。

【0066】

別の言い方をすれば、装置制御部１０３は、複数の対象物及び複数の工程の組み合わせのうち、次に実行すべき対象物及び工程の組み合わせを決定する。制御システム１における対象物の総数をｋ個（ｋは２以上の整数であり、図４の場合にはｋ＝１３）とし、１個の対象物に対して実行される工程の総数をｍ個（ｍは自然数であり、第１実施形態ではｍ＝６）とすると、制御システム１全体で考えれば、対象物と工程の組み合わせは、ｋ×ｍ通り（図４の場合には１３×６＝７８通り）存在する。ｋ×ｍ通りの組み合わせの実行順は、ユーザが指定するわけではなく、装置制御部１０３がその場で動的に決定する。

【0067】

例えば、装置制御部１０３は、制御プログラムを実行し、状況データＤ２に基づいて、設定データＤ１に含まれる個々の実行条件が満たされたか否かを判定する。装置制御部１０３は、何れかの工程の実行条件が満たされた場合、その工程を実行する装置に対し、その工程を開始するための指示を送信する。この指示は、実行すべき工程の識別情報を示すコマンドであってもよいし、後述する工程プログラムに関連付けられた開始変数を所定の値に変更するための指示であってもよい。更に、この指示には、何個目の対象物に対する工程であるかを識別する情報が含まれてもよい。例えば、段取り工程が実行される場合、この情報が含まれることによって、ロボットコントローラ２０は、第１置場Ｐ１におけるどの対象物を把持すればよいかを特定できる。例えば、第３大工程についても同様に、ロボットコントローラ２０は、第３置場Ｐ３におけるどの対象物を把持すればよいかを特定できる。

【0068】

第１実施形態では、複数の装置は、複数の装置間において対象物を移動させる移動工程を実行する１以上のロボット２４を含むので、装置制御部１０３は、設定保存部１０１により保存された設定と、状況取得部１０２により取得された状況と、に基づいて、１の装置による１の工程が完了した場合に、他の装置による他の工程が実行されるように、ロボット２４による移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。

【0069】

例えば、第２装置４０から第３置場Ｐ３に対象物を移動させる移動工程は、内段取り工程に含まれる工程の１つである。装置制御部１０３は、第２装置４０が対象物に対する加工工程を完了した場合に、第３装置５０による加工工程が実行されるように、ロボット２４が第２装置４０から第３置場Ｐ３に対象物を移動させる移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。

【0070】

例えば、第３装置５０から第４装置６０に対象物を移動させる移動工程は、終了工程に含まれる工程の１つである。装置制御部１０３は、第３装置５０が対象物に対する加工工程を完了した場合に、第４装置６０による洗浄工程が実行されるように、ロボット２４が第３装置５０から第４装置６０に対象物を移動させる移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。他の移動工程も同様にして、ある装置の工程が完了した対象物を、次の工程の装置に移動させるように、移動工程が実行されるようにすればよい。

【0071】

例えば、装置制御部１０３は、設定保存部１０１により保存された設定に基づいて、１の対象物に対しては、当該設定に含まれる実行順で２以上の工程が実行されるように、ロボット２４の移動工程を、次に実行すべき工程として決定してもよい。装置制御部１０３は、１の対象物に対しては、設定データＤ１に含まれる実行順が維持されるように、ロボット２４の移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。

【0072】

例えば、装置制御部１０３は、第２装置４０の加工工程が完了した場合に、第３装置５０の加工工程が実行されるように、ロボット２４が第２装置４０から第３置場Ｐ３に対象物を移動させる移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。装置制御部１０３は、第３装置５０の加工工程が完了した場合に、第４装置６０の洗浄工程が実行されるように、ロボット２４が第３装置５０から第４装置６０に対象物を移動させる移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。

【0073】

第１実施形態では、複数の工程のうちの１以上の後続工程（第３大工程における第３装置５０の加工工程）の実行を待機する複数の対象物が配置される第３置場Ｐ３があるので、装置制御部１０３は、設定保存部１０１により保存された設定と、状況取得部１０２により取得された状況と、に基づいて、後続工程よりも前の先行工程（第２大工程における第２装置４０の加工工程）が完了した場合に、対象物を第３置場Ｐ３に移動させ、後続工程を実行する場合に、当該対象物を当該第３置場Ｐ３から移動させるように、ロボット２４による移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。

【0074】

例えば、状況データＤ２が示す状況は、制御システムＳにおいて、第３置場Ｐ３に配置された対象物の現在の数である。装置制御部１０３は、現在の数が上限数に達した場合に、先行工程（第２大工程における第２装置４０の加工工程）を、次に実行すべき工程として決定せず、現在の数が上限数に達していない場合に、先行工程を、次に実行すべき工程として決定可能とする。装置制御部１０３は、状況データＤ２の配置数変数が示す値が上限数に達したか否かを判定する。なお、後続工程及び先行工程は、上記の例に限られない。後続工程は、相対的に実行順が後の工程であればよい。先行工程は、相対的に実行順が前の工程であればよい。

【0075】

例えば、装置制御部１０３は、設定データＤ１に含まれる台数情報と、状況データＤ２に含まれる配置数変数と、に基づいて、第３大工程の実行を待機している対象物の現在の数が上限数に達したか否かを判定する。装置制御部１０３は、第３大工程の実行を待機している対象物の現在の数が上限数に達した場合に、第３大工程よりも前の工程を、次に実行すべき工程として決定しない。例えば、装置制御部１０３は、上記配置数変数が上限数に達していない場合に、第３装置５０による加工工程よりも前の先行工程を、次に実行すべき工程として決定可能である。ここでは、第３装置５０に対象物を移動させる移動工程が先行工程に相当する場合を説明するが、先行工程は、更に前の工程であってもよい。

【0076】

第１実施形態では、第３装置５０による加工工程の実行条件の一つとして、上記現在の数が上限数に達していないことが定められているので、装置制御部１０３は、第３装置５０に対する対象物の移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。なお、装置制御部１０３は、この条件が満たされたからといって、第３装置５０に対する対象物の移動工程を実行しなければならないわけではなく、この工程の他の条件が満たされていなければ、この工程を実行しない。上記現在の数が上限数に達していないことが条件の１つであればよい。他にも例えば、装置制御部１０３は、優先順位が高い他の工程の実行条件が満たされた場合には、当該他の工程を実行してもよい。

【0077】

［１－３－２．ロボットコントローラなどの装置で実現される機能］
ロボットコントローラ２０、第１装置３０、第２装置４０、第３装置５０、及び第４装置６０の各々では、データ記憶部２００，３００，４００，５００，６００及び工程実行部２０１，３０１，４０１，５０１，６０１が実現される。データ記憶部２００，３００，４００，５００，６００は、それぞれ記憶部２２，３２，４２，５２，６２を主として実現される。工程実行部２０１，３０１，４０１，５０１，６０１は、それぞれＣＰＵ２１，３１，４１，５１，６１を主として実現される。

【0078】

なお、以降では、データ記憶部２００及び工程実行部２０１について説明するが、工程を実行する流れ自体は、どの装置も同様である。このため、データ記憶部３００，４００，５００，６００及び工程実行部３０１，４０１，５０１，６０１についても、それぞれデータ記憶部２００及び工程実行部２０１と同様であってよい。データ記憶部２００をデータ記憶部３００，４００，５００，６００と読み替えて、工程実行部２０１を工程実行部３０１，４０１，５０１，６０１と読み替えればよい。

【0079】

［データ記憶部］
データ記憶部２００は、工程の実行に必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部２００は、工程プログラムを記憶する。工程プログラムは、工程ごとに用意される。工程プログラムには、工程における個々の動作が定義されている。例えば、データ記憶部２００は、工程プログラムにより参照及び変更の少なくとも一方が行われる変数を記憶する。この変数には、工程プログラムの実行条件になる変数が含まれているものとする。例えば、工程プログラムごとに、工程の実行を開始するための開始変数と、工程の実行を終了したことを示す終了変数と、が用意されてもよい。なお、終了変数は省略してもよい。工程プログラムの実行は、変数によって制御されるのではなく、上位制御装置１０からのコマンドによって制御されてもよい。

【0080】

［工程実行部］
工程実行部２０１は、工程プログラムに基づいて、工程を実行する。第１実施形態では、工程プログラムごとに開始変数と終了変数が用意されているので、工程実行部２０１は、開始変数が所定の値になったか否かを監視する。工程プログラムの開始変数は、上位制御装置１０からその開始変数を所定の値にする旨の指示が受信された場合に、所定の値に変更される。開始変数の変更は、工程実行部２０１以外の機能ブロックによって実現されてよい。工程実行部２０１は、開始変数が所定の値になったことを検出すると、当該開始変数に対応する工程プログラムを実行し、工程の実行を開始する。工程実行部２０１は、開始した工程が終了した場合に、当該工程に対応する工程プログラムの終了変数を所定の値に変更する。工程実行部２０１は、上位制御装置１０に対し、工程の実行が完了したことを通知する。その後、開始変数は、所定のタイミングで初期値に戻る。

【0081】

［１－３－３．エンジニアリング装置で実現される機能］
図５に示すように、エンジニアリング装置７０は、データ記憶部７００、表示制御部７０１、及び受付部７０２を含む。データ記憶部７００は、記憶部７２を主として実現される。表示制御部７０１及び受付部７０２の各々は、ＣＰＵ７１を主として実現される。

【0082】

［データ記憶部］
データ記憶部７００は、制御システム１における設定を行うために必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部７００は、エンジニアリングツールを記憶する。エンジニアリングツールは、ユーザの設定作業を支援するためのツールである。例えば、エンジニアリングツールは、制御プログラム及び工程プログラムなどの各種プログラムの作成、パラメータの設定、装置間の通信設定、レジスタの定義、又は変数の定義といった種々の目的で利用される。例えば、データ記憶部７００は、ユーザがエンジニアリングツールを利用して作成されたプログラムやパラメータのバックアップを記憶してもよい。

【0083】

［表示制御部］
表示制御部７０１は、エンジニアリングツールを利用した設定をするための設定画面を表示部７５に表示させる。図８は、設定画面の一例を示す図である。図８に示すように、設定画面Ｇ１は、設定データＤ１に含まれる個々の項目の値を指定するためのグラフィカル・ユーザ・インタフェースである。ユーザは、任意の値を設定画面Ｇ１に対して入力可能である。なお、図８では省略しているが、工程の実行条件として、変数などの条件を指定可能とする。

【0084】

［受付部］
受付部７０２は、ユーザによる各種操作を受け付ける。例えば、受付部７０２は、設定画面Ｇ１に対する個々の項目の値の指定を受け付ける。エンジニアリング装置７０は、受付部７０２により受け付けられた値に基づいて、設定データＤ１を生成して上位制御装置１０のデータ記憶部１００に書き込む。設定データＤ１は、データ記憶部７００に記憶されてもよい。

【0085】

［１－４．制御システムで実行される処理］
図９は、制御システム１で実行される処理の一例を示すフロー図である。図９では、制御システム１で実行される処理のうち、上位制御装置１０が実行する処理が示されている。ＣＰＵ１１が記憶部１２に記憶された制御プログラムを実行することによって、図９に示す処理が実行される。図９に示す処理は、図５に示す機能ブロックにより実行される処理の一例である。

【0086】

図９に示すように、上位制御装置１０は、記憶部１２に設定データＤ１を保存し（Ｓ１）、制御システム１における現在の状況を示すように、記憶部１２に記憶された状況データＤ２を更新する（Ｓ２）。Ｓ２においては、例えば、上位制御装置１０は、ロボットコントローラ２０等の装置との通信内容に基づいて、状況データＤ２を更新する。例えば、上位制御装置１０は、制御プログラムの実行結果に基づいて、状況データＤ２を更新する。

【0087】

上位制御装置１０は、更新後の状況データＤ２を取得し（Ｓ３）、Ｓ１で保存した設定データＤ１と、Ｓ３で取得した更新後の状況データＤ２と、に基づいて、個々の工程の実行条件が満たされたか否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４においては、先述したように、工程ごとに実行条件が満たされたか否かが判定される。例えば、内段取り工程における第２装置４０からの対象物の取り出しであれば、上位制御装置１０は、設定データＤ１が示す台数情報と、状況データＤ２が示す配置数変数と、に基づいて、実行条件が満たされたか否かを判定する。この判定方法の詳細は、後述した通りである。

【0088】

実行条件が満たされた工程が存在する場合（Ｓ４；Ｙ）、上位制御装置１０は、実行条件が満たされた工程を、次に実行すべき工程として決定し、ロボットコントローラ２０などの装置を制御する（Ｓ５）。Ｓ５においては、上位制御装置１０は、実行条件が満たされた工程を実行する装置に対し、その工程を開始させるための指令（例えば、工程プログラムの開始変数を所定の値に変更するための指令）を送信する。

【0089】

一方、実行条件が満たされた工程が存在しない場合（Ｓ４；Ｎ）、上位制御装置１０は、所定の終了条件を満たすか否かを判定する（Ｓ６）。終了条件は、本処理を終了させるための任意の条件であってよい。例えば、制御プログラムがラダー言語で作成されるのであれば、ラダー言語で記述された最後の命令が実行されることが終了条件を満たすことに相当する。例えば、対象物の総数が予め定められているのであれば、全ての対象物に対する６個の工程が完了して全て完成品になることが終了条件を満たすことに相当する。終了条件を満たすと判定されない場合（Ｓ６；Ｎ）、Ｓ２の処理に戻り、まだ完成品になっていない対象物に対する工程が実行される。終了条件を満たすと判定された場合（Ｓ６；Ｙ）、本処理は終了する。

【0090】

以上説明したように、第１実施形態の制御システム１は、それぞれ複数の工程が実行されるべき複数の対象物に対して、複数の工程のうちの少なくとも１つの工程をそれぞれ他と独立して実行する複数の装置を含む。制御システム１は、ユーザにより指定され、複数の工程のうちの少なくとも１つの工程の実行条件に関する設定と、制御システム１における現在の状況と、に基づいて、複数の工程の中で次に実行すべき工程を動的に決定し、複数の装置を制御する。これにより、複数の対象物に対する複数の工程を同時並行で実行できるので、制御システム１の稼働効率が高まる。例えば、制御プログラムの作成者が、個々の工程に要する時間を予想して効率的になるように、複数の工程の各々の実行順を手動で指定することも考えられる。しかしながら、複数の対象物の各々に対し、複数の工程の各々が同時並行して実行される制御システム１では、考え得るスケジューリングが無数に存在し、どのような実行順にすれば稼働効率が向上するかを予想することは難しい。例えば、作成者が予想した時間と、制御システム１において実際に要した時間と、が異なることがあり、予想外に時間を要した工程があったとすると、その工程を完了するまでは次の工程を開始できず、制御システム１の稼働効率が低下する可能性がある。この点、制御システム１によれば、作成者が指定した静的な実行順で工程が実行されるのではなく、制御システム１の状況に応じて動的に工程の実行順が決定されるので、制御システム１の実際の状況に応じて稼働効率が高まる。

【0091】

また、制御システム１の複数の装置は、複数の装置間において対象物を移動させる移動工程を実行する１以上のロボット２４を含む。制御システム１は、１の装置による１の工程が完了した場合に、他の装置による他の工程が実行されるように、ロボット２４による移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。これにより、制御システム１における対象物の移動の自由度が高かったとしても、全体として稼働効率が高くなるように対象物を移動させることができる。

【0092】

また、制御システム１における設定は、１の対象物に対する２以上の工程の実行順を含む。２以上の工程の間に、移動工程がある。制御システム１は、１の対象物に対しては、設定に含まれる実行順で２以上の工程が実行されるように、ロボット２４の移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。これにより、１の対象物に対する実行順を守るように、動的に工程が実行されるので、制御システム１の稼働効率が高めつつ、想定した実行順通りに１の対象物に対する工程を実行できる。

【0093】

また、制御システム１には、複数の工程のうちの１以上の後続工程の実行を待機する複数の対象物が配置される第３置場Ｐ３がある。制御システム１は、後続工程よりも前の先行工程が完了した場合に、対象物を第３置場Ｐ３に移動させ、後続工程を実行する場合に、当該対象物を当該第３置場Ｐ３から移動させるように、ロボット２４による移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。これにより、後続工程が完了するまでの間、先行工程を実行できないといったことを防止できるので、制御システム１の稼働効率が高まる。

【0094】

また、制御システム１における設定は、第３置場Ｐ３に配置可能な対象物の上限数である。状況は、制御システム１において、第３置場Ｐ３に配置された対象物の現在の数である。制御システム１は、現在の数が上限数に達した場合に、先行工程を、次に実行すべき工程として決定せず、現在の数が上限数に達していない場合に、先行工程を、次に実行すべき工程として決定可能とする。これにより、第３置場Ｐ３が埋まってしまうことを防止できる。その結果、例えば、第３置場Ｐ３に対象物を配置することができず、制御システム１にエラーが発生して停止してしまったり、第３置場Ｐ３における対象物同士が接触してしまったりすることを防止できる。例えば、現在配置数が上限数に達した後に、現在配置数が減るまでは、第３大工程における第３装置５０による加工の実行を待機する対象物の数に影響しない他の工程を実行することで、制御システム１の稼働効率を向上できる。

【0095】

［２．第２実施形態］
第２実施形態では、問題点２（工程の優先順位を付けられない）を解決する構成について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0096】

第１実施形態で説明したように、第２装置４０による加工工程と、第３装置５０による加工工程と、は他の工程よりも非常に時間を要する。このため、なるべく第２装置４０及び第３装置５０をフル稼働させた方が、制御システム１全体としての稼働効率は向上する。更に、第３装置５０による加工工程の方が、第２装置４０による加工工程よりも時間を要するので、第３装置５０をフル稼働させた方が、制御システム１全体としての稼働効率は、より向上する。

【0097】

図１０は、問題点２（工程の優先順位を付けられない）の説明図である。図１０の例では、１個目の対象物に対する第３装置５０による加工工程が完了したものとする。この場合、第３装置５０をフル稼働させるために、なるべく早く、第３装置５０から１個目の対象物が取り出され、第３装置５０に２個目の対象物が取り付けられた方がよい。

【0098】

しかしながら、個々の工程に優先順位が付けられていないと、他の工程が実行されて、第３装置５０の稼働効率を高めることができない。例えば、２個目の対象物に対する移動工程が実行されるのではなく、３個目の対象物に対する移動工程が実行されると、その間は、第３装置５０がＲｅａｄｙのまま何もせずに待機するので、その分だけ第３装置５０の稼働効率が低下する。

【0099】

そこで、第２実施形態の上位制御装置１０は、第３装置５０による加工工程に最も高い優先順位を付けることによって、第３装置５０をフル稼働させて問題点２を解決し、制御システム１の稼働効率を高めるようにしている。この優先順位付けにより、ある対象物に対する第３装置５０による加工及び第３装置５０からの対象物の取り出しが実行された場合に、すぐに次の対象物に対する第３装置５０への対象物の取り付けまでの全工程が優先して実行されるようになる。以降、第２実施形態の制御システム１の詳細を説明する。

【0100】

図１１は、第２実施形態における機能ブロック図の一例を示す図である。図１１のように、第２実施形態では、第１実施形態で説明した機能に加えて、判定部１０４及び通知部１０５が実現される。判定部１０４及び通知部１０５は、制御部１１を主として実現される。他の機能は、概ね第１実施形態と同様であるが、一部の機能は、第１実施形態と異なる。

【0101】

例えば、設定保存部１０１が保存する設定は、工程の実行時間に応じた優先順位である。図６の例では、設定データＤ１に優先順位情報が含まれているので、設定保存部１０１は、設定データＤ１の優先順位情報を、設定として保存する。設定保存部１０１は、第２装置４０による加工工程と、第３装置５０による加工工程と、の各々の優先順位情報を保存する。他の工程に優先順位情報が設定されていれば、設定保存部１０１は、他の工程の優先順位情報を保存する。第２実施形態では、時間情報が示す時間が高いほど、優先順位が高くなる。優先順位は、他の要素によって定められてもよい。例えば、ある工程が複数回実行されるのであれば、実行回数が多いほど、優先順位が高くなってもよい。

【0102】

第２実施形態では、状況取得部１０２が取得する状況は、複数の工程のうち、優先順位が相対的に高い第３大工程の実行状況である。第３大工程は優先工程の一例である。このため、第３大工程について説明している箇所は、優先工程と読み替えることができる。優先工程は、他の工程よりも相対的に優先順位が高い工程である。優先工程は、１以上の他の工程よりも優先順位が高い。優先工程は、最も優先順位が高い工程に限られず、優先順位が２番目以降の工程であってもよい。例えば、第２大工程が優先工程に相当してもよい。

【0103】

第２実施形態では、装置制御部１０３は、１の対象物に対する第３大工程が完了した場合に、第３大工程を実行する第３装置５０から当該１の対象物を移動させ、他の対象物を当該第３装置５０に移動させるように、第３大工程に関連した移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。例えば、装置制御部１０３は、第３大工程における第３装置５０による加工工程が完了した対象物Ａを第３装置５０から移動させ、次の対象物Ｂに対し、第３大工程における第３装置５０による加工工程までの全ての工程が連続的に実行されるように、次に実行すべき工程を決定する。なお、次の対象物とは、第１置場Ｐ１から取り出される順番が１つ後であることを意味する。上記の１の対象物がｋ個目の対象物だとすると、ｋ＋１個目の対象物が次の対象物に相当する。

【0104】

例えば、装置制御部１０３は、第３大工程が完了した場合、第３大工程に関連した移動工程を、優先順位が相対的に低い工程に関連した移動工程よりも優先して、次に実行すべき工程として決定する。即ち、制御システム１において実行可能な移動工程が複数存在した場合に、装置制御部１０３は、実行可能な複数の移動工程のうち、第３装置５０から対象物を移動させる移動工程と、他の対象物を第３装置５０に移動させる移動工程と、を他の移動工程よりも優先的に実行する。

【0105】

なお、装置制御部１０３は、第３装置５０による加工工程が完了していないことを条件として、第３装置５０から対象物を取り出す移動工程以外の工程を実行可能としてもよい。このような実行条件が設定データＤ１に定められているものとする。第３装置５０による加工工程が実行されている間に、終了工程における第３装置５０からの対象物の取り出し以外の工程が実行されることになる。実行可能になる工程は、任意の工程であってよい。実行可能になった工程は、実行されなければならないわけではなく、実行が許可されればよい。

【0106】

例えば、装置制御部１０３は、第３装置５０による加工工程の準備が完了しておらず、かつ、第３装置５０に対象物を移動させる移動工程が完了していないことを条件として、第３装置５０に対象物を移動させる移動工程以外の他の工程を実行可能としてもよい。このような実行条件が設定データＤ１に定められているものとする。実行可能になる工程が任意の工程であってよい点は、先述した通りである。

【0107】

なお、優先順位が相対的に高い第３装置５０による加工工程を優先的に実行する方法は、上記の例に限られない。例えば、装置制御部１０３は、工程の優先順位が高い順に実行条件が満たされたか否かを判定し、実行条件が満たされた工程を実行してもよい。装置制御部１０３は、実行条件が満たされた工程が複数存在する場合に、相対的に優先順位が高い工程を実行してもよい。

【0108】

判定部１０４は、第３大工程の実行時間が閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、ユーザが指定してもよいし、予め定められた固定値であってもよい。判定部１０４は、第３大工程の実行が開始されてから計時処理を開始し、第３大工程の実行開始から現時点までの時間が閾値以上であるか否かを判定する。判定部１０４は、第３大工程に対応する第３装置５０が稼働していない未稼働時間を計測し、未稼働時間が閾値以上であるか否かを判定してもよい。

【0109】

通知部１０５は、判定部１０４により実行時間が閾値以上であると判定された場合に、ユーザに通知する。通知は、任意の手段を利用可能であり、例えば、電子メール等のメッセージ、エンジニアリング装置７０に対する情報の出力、ＬＥＤライト等を利用したアラートの出力、又は音声の出力によって、通知が行われてもよい。通知部１０５は、未稼働時間が閾値以上であると判定された場合に、ユーザに通知をしてもよい。

【0110】

第２実施形態の制御システム１は、１の対象物に対する第３装置５０の加工工程が完了した場合に、第３装置５０から当該１の対象物を移動させ、他の対象物を当該第３装置５０に移動させるように、第３大工程に関連した移動工程を、次に実行すべき工程として決定する。これにより、優先順位が相対的に高い第３大工程における第３装置５０による加工工程を優先的に実行できるので、制御システム１の稼働効率がより高まる。

【0111】

また、制御システム１は、第３大工程が完了した場合、第３大工程に関連した移動工程を、優先順位が相対的に低い工程に関連した移動工程よりも優先して、次に実行すべき工程として決定する。これにより、優先順位が相対的に高い加工工程を実行する第３装置５０に対象物を迅速に移動させることができる。その結果、制御システム１の稼働効率がより高まる。

【0112】

また、制御システム１は、第３大工程の実行時間が閾値以上であると判定された場合に、ユーザに通知する。これにより、優先順位が相対的に高い第３大工程の実行に時間を要していることをユーザが気付きやすくなる。制御システム１における設定に変更の余地がある場合には、ユーザが設定変更を検討しやすくなる。

【0113】

［３．第３実施形態］
第１実施形態及び第２実施形態の処理は、実際に装置を動作させる処理ではなく、シミュレータ上の処理として実行されてもよい。即ち、第１実施形態及び第２実施形態の処理は、シミュレータ上の仮想的な上位制御装置１０が、シミュレータ上の仮想的なロボットコントローラ２０等の装置を仮想的に制御する場合の処理であってもよい。第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0114】

シミュレータは、各工程をシミュレーションするためのプログラムである。第３実施形態では、シミュレータがエンジニアリング装置７０にインストールされている場合を説明するが、シミュレータは、上位制御装置１０等の他の装置にインストールされてもよい。また、シミュレータがエンジニアリングツールの一部である場合を説明するが、シミュレータは、エンジニアリングツールとは別のプログラムであってもよい。例えば、ユーザが、図８の設定画面Ｇ１のボタンＢ１０を選択すると、シミュレーションを実行するためのシミュレーション画面が表示部７５に実行される。

【0115】

図１２は、シミュレーション画面の一例を示す図である。シミュレーション画面Ｇ２には、チャートＣ２０、仮想空間Ｖ２１、リストＬ２２、及びボタンＢ２３，Ｂ２４が表示される。例えば、ユーザがボタンＢ２３を選択すると、シミュレーションが開始される。シミュレーションの実行結果は、シミュレーション画面Ｇ２におけるアニメーションとして表示される。ユーザがボタンＢ２４を選択すると、設定画面Ｇ１に戻る。ユーザは、シミュレーションの実行結果を参考にして、設定をやり直すことができる。

【0116】

チャートＣ２０は、時系列的なシミュレーション結果を示す画像である。チャートＣ２０は、タイムチャート又はガントチャートと呼ばれる画像であってもよい。図１２の例では、第２装置４０、第３装置５０、ロボット２４、及び周辺装置がチャートＣ２０に示される場合を説明するが、チャートＣ２０には、任意の装置が示されてよい。チャートＣ２０に示す装置をユーザが指定可能であってもよい。チャートＣ２０の縦方向には、装置名が並べられる。チャートＣ２０の横方向は、時間軸である。

【0117】

チャートＣ２０は、図１２の例に限られず、他のレイアウトであってもよい。例えば、装置名が横方向に並べられて、縦方向が時間軸であってもよい。他にも例えば、工程名がチャートＣ２０に表示されてもよいし、個々の対象物ごとに、当該対象物に対する工程の実行状況がチャートＣ２０に表示されてもよい。仮想空間Ｖ２１は、現実空間における各装置の配置が再現された空間である。仮想空間Ｖ２１における各装置の配置は、ユーザが指定可能であってもよい。リストＬ２２には、各工程の名前が表示される。

【0118】

第３実施形態では、上位制御装置１０が実際に実行する制御プログラムの処理を他の処理に置き換えて、簡易的なシミュレーションを実行することによって、シミュレーションを高速化する場合を例に挙げる。以降、ラダー言語で作成された制御プログラムを例に挙げるが、ロボット言語等の他の言語で作成された制御プログラムについても同様に、制御プログラム内の処理を他の処理に置き換えることができる。シミュレーションは、簡易的なシミュレーションに限られず、制御プログラムの処理をより忠実に再現した詳細なシミュレーションであってもよい。シミュレータにおける処理手順を示すプログラムは、第３実施形態のように制御プログラムに基づいて生成されるのではなく、ユーザ自身が作成してもよい。

【0119】

図１３は、簡易的なシミュレーションの実現方法の一例を示す図である。図１３では、制御プログラムのラダー図が示されている。図１３の「Ｈ図面」は、ラダー図の中で最上位の図面である。例えば、「Ｈ図面」は、ＳＥＥ命令によって、下位の図面を呼び出すことができる。図１３の例であれば、「Ｈ図面」は、「ＳＥＥ Ｈ０１」といった命令によって、下位の図面である「Ｈ０１図面」を呼び出すことができる。「Ｈ０１図面」も同様に、更に下位の図面を呼び出すことができる。

【0120】

図１３の例では、「Ｈ図面」の２段階下の図面に、ロボットコントローラ２０等を制御するための具体的な処理が含まれているものとする。例えば、設定データＤ１が図６の内容だったとすると、最初に実行されるのは、１０秒かかると予想される段取り工程である。このため、段取り工程に相当する「Ｈ０１．０１図面」には、１０秒相当の処理が含まれる。例えば、搬送用ロボット等の周辺装置が第１置場に対象物を搬入するのであれば、周辺装置を第１置場Ｐ１に移動させて対象物が入った箱を第１置場Ｐ１に配置させるといった一連の処理が「Ｈ０１．０１図面」に含まれる。

【0121】

第３実施形態では、「Ｈ０１．０１図面」に含まれる１０秒相当の処理が、タイマ命令（図１３では「ＴＯＮ」）に置き換えられる。ユーザは、図６の設定画面Ｇ１で設定段取り工程に１０秒間を指定しているので、１０秒間のタイマ命令に置き換えられてもよいが、第３実施形態では、シミュレーションを高速化するために、より短い時間に圧縮されたタイマ命令に置き換えられるものとする。例えば、エンジニアリング装置７０は、計画時間の最小値と、スキャン期間の最小値と、に基づいて、タイマ命令を置き換える。

【0122】

計画時間は、各工程の実行に要する時間である。ユーザは、設定画面Ｇ１で計画時間を指定する。計画時間は、任意の値を指定可能であってもよいが、第３実施形態では、所定の最小値の整数倍となるように指定されるものとする。計画時間の最小値は、任意の値であってよく、ここでは、５秒とする。スキャン期間は、制御プログラムの処理周期である。制御プログラムは、スキャン期間ごとに処理が実行される。スキャン期間の最小値は、任意の値であってよく、ここでは、４ミリ秒とする。計画時間の最小値と、スキャン期間の最小値と、の各々は、ユーザが指定可能であってもよいし、固定値であってもよい。

【0123】

例えば、「Ｈ０１．０１図面」の１０秒相当の処理は、計画時間の最小値である５秒の２倍の時間を要する処理である。このため、この処理は、スキャン期間の最小値である４ミリ秒を２倍した８ミリ秒のタイマ命令（図１３では「ＴＯＮ８ｍｓ」）に置き換えられる。同様に、第１大工程に相当する「Ｈ０１．０２図面」の７０秒相当の処理は、計画時間の最小値である５秒の１４倍の時間を要する処理なので、スキャン期間の最小値である４ミリ秒を１４倍した５６ミリ秒のタイマ命令（図１３では「ＴＯＮ５６ｍｓ」）に置き換えられる。第２大工程に相当する「Ｈ０１．０３図面」の１８００秒相当の処理は、計画時間の最小値である５秒の３６０倍の時間を要する処理なので、スキャン期間の最小値である４ミリ秒を３６０倍した１４４０ミリ秒のタイマ命令（図１３では「ＴＯＮ１４４０ｍｓ」）に置き換えられる。

【0124】

エンジニアリング装置７０は、全ての工程に対し、上記のように圧縮した時間のタイマ命令に置き換える。ユーザが計画時間を指定しなかった工程は、予め定められた時間のタイマ命令に置き換えられるようにしてもよいし、処理内容に応じて計画時間が予測されたうえで、当該予測された計画時間が圧縮された時間のタイマ命令に置き換えられてもよい。

【0125】

エンジニアリング装置７０は、計画時間を圧縮した時間のタイマ命令に置き換えると、簡易的なシミュレーションを実行する。シミュレーション自体は、公知の種々のシミュレーション方法を利用可能である。図６の計画時間であれば、ある対象物に対する全工程の完了に５５４０秒要することになる。計画時間の圧縮により、（５５４０秒／５秒）＊４ミリ秒＝４４３２ミリ秒で、この対象物に対する全工程のシミュレーションが完了することになる。シミュレーション結果は、シミュレーション画面Ｇ２に表示される。

【0126】

図１４は、シミュレーション画面Ｇ２においてチャートＣ２０の表示が変化する様子の一例を示す図である。図１４では、チャートＣ２０Ａ－Ｃ２０Ｆといったように、チャートＣ２０が時系列的に変化する様子を、Ｃ２０の末尾にアルファベットを付与した符号によって表現する。チャートＣ２０Ａ－２０Ｆを特に区別しない時は、単にチャートＣ２０と記載する。同様に、工程画像Ｐ２００Ａ－Ｐ２００Ｅを区別しない時は、単に工程画像Ｐ２００と記載する。

【0127】

シミュレーションが開始した時点では、どの装置も工程を実行していないので、チャートＣ２０Ａのように、チャートＣ２０には工程画像Ｐ２００は表示されない。シミュレーションが開始すると、周辺装置による段取り工程が最初に実行される。このため、チャートＣ２０Ｂのように、周辺装置の行に、段取り工程が実行中であることを示す工程画像Ｐ２００Ａが表示される。工程画像Ｐ２００Ａの横幅の長さは、段取り工程の計画時間に相当する。

【0128】

例えば、段取り工程の計画時間を１０秒間とすると、工程画像Ｐ２００Ａの横幅の長さは、１０秒間に相当する長さになる。段取り工程は、第２大工程等の他の工程に比べると計画時間が非常に短いため、実際には図１４の例よりも横幅が短いが、図面における工程画像Ｐ２００Ａの視認性を上げるために、図１４では、実際よりも工程画像Ｐ２００Ａの横幅を長くしている。他の工程画像Ｐ２００も同様であり、ある工程の工程画像Ｐ２００の横幅は、この工程の計画時間に応じた長さになるが、図１４では、図面における視認性を上げるために、長さを調整している。

【0129】

段取り工程が終了すると、１個目の対象物に対する第１大工程が実行される。チャートＣ２０には、第１装置３０の動作は表示されないが、第１大工程は、第１装置３０だけではなくロボット２４も関係する。このため、チャートＣ２０Ｃのように、ロボット２４の行に、第１大工程が実行中であることを示す工程画像Ｐ２００Ｂが表示される。第１大工程の計画時間は、７０秒なので、工程画像Ｐ２００Ｂは、７０秒分の横幅を有する。この７０秒は、ロボット２４だけではなく、第１装置３０の動作に要する時間も含まれているが、図１４では、ロボット２４の動作として示すものとする。

【0130】

１個目の対象物に対する第１大工程が終了すると、１個目の対象物に対する第２大工程が実行される。このため、チャートＣ２０Ｄのように、第２装置４０の行に、第２大工程が実行中であることを示す工程画像Ｐ２００Ｃが表示される。１個目の対象物に対する第２大工程が終了すると、１個目の対象物に対する内段取り工程と第３大工程が連続的に実行される。内段取り工程は、ロボット２４により実行され、第３大工程は、第３装置５０により実行される。このため、チャートＣ２０Ｅのように、ロボット２４の行に、内段取り工程が実行中であることを示す工程画像Ｐ２００Ｄが表示され、第３装置５０の行に、第３大工程が実行中であることを示す工程画像Ｐ２００Ｅが表示される。

【0131】

以降同様に、１個目の対象物の終了工程が実行され、２個目以降の各工程が実行されると、チャートＣ２０Ｆのように、各対象物に対する各工程が時系列的に実行される様子を示す工程画像Ｐ２００が表示される。チャートＣ２０Ｆでは、工程画像Ｐ２００の数が多いので、Ｐ２００の後のアルファベットを省略する。シミュレーションが完了するまでの間、チャートＣ２０には、工程画像Ｐ２００が次々と表示される。

【0132】

仮想空間Ｖ２１は、チャートＣ２０における工程画像Ｐ２００の表示と対応するように、対象物が移動する。シミュレーション画面Ｇ２におけるロボット２４も、対象物を移動するようにアニメーションが実行されるようにしてもよい。リストＬ２２は、現在実行中の工程の色が変わるようにしてもよい。以上のように、第３実施形態では、シミュレーションを実行することによって、ユーザによる工程の計画を支援するようになっている。以降、第３実施形態の詳細を説明する。

【0133】

図１５は、第３実施形態における機能ブロック図である。エンジニアリング装置７０において、設定保存部７０３、状況取得部７０４、及び装置制御部７０５が実現される。これらは、制御部７１を主として実現される。

【0134】

制御システム１は、複数の工程を仮想的に実行するシミュレータを含む。データ記憶部７００は、シミュレータを記憶する。データ記憶部７００は、設定データＤ１及び状況データＤ２も記憶する。ただし、状況データＤ２は、シミュレータ上における各装置の仮想的な状況を示す。データ記憶部７００の設定データＤ１は、データ記憶部１００の設定データＤ１と同様である。

【0135】

第３実施形態における設定は、複数の装置の配置を示すレイアウトを含む。例えば、レイアウトは、仮想空間Ｖ２１における各装置の配置である。仮想空間Ｖ２１は、３次元空間で表現されてもよいし、２次元的な平面で表現されてもよい。レイアウトは、各装置の名前と、当該装置の位置を示す座標と、を含む。ユーザは、各装置の名前と位置を指定可能である。シミュレータは、少なくともレイアウトに基づいて、移動工程に要する移動時間を計算する。

【0136】

例えば、シミュレータは、移動工程における対象物の始点と終点の距離を計算する。始点は、移動工程の開始時における対象物の位置である。始点は、移動工程における対象物の出発地点ということもできる。終点は、移動工程の終了時における対象物の位置である。終点は、移動工程における対象物の目標地点ということもできる。移動工程における始点と終点は、制御プログラム又は制御プログラムを流用して作成されたシミュレーション用のプログラムに示されているものとする。シミュレータは、始点の座標と、終点の座標と、の距離を所定の移動速度で割ることによって、移動時間を計算する。なお、移動工程における移動時間は、レイアウトに基づいて計算されるのではなく、予め定められた固定値であってもよい。

【0137】

例えば、設定は、少なくとも１の工程の実行時間を含む。この実行時間は、先述した計画時間である。図６のデータ格納例であれば、時間情報に実行時間が示されている。シミュレータは、少なくとも１の工程についての仮想的な実行として、実行時間に応じたタイマ処理を実行する。先述したように、シミュレータは、制御プログラムに示された処理を、実行時間に応じたタイマ処理に置き換えて、シミュレーションを実行する。実行時間に応じたタイマ処理とは、タイマ処理が示す時間が実行時間に比例するタイマ処理である。

【0138】

例えば、少なくとも１の工程の実行時間は、所定の最小時間の整数倍の時間である。シミュレータは、少なくとも１の工程の実行時間を最小時間で割った値に、複数の装置を制御するための制御プログラムの処理周期を示すスキャンタイムの最小値を乗じた値に基づいて、タイマ処理を実行する。最小時間及びスキャンタイムは、データ記憶部７００に記憶されているものとする。先述したように、シミュレータは、制御プログラムの処理を、上記計算に応じた値を含むタイマ処理に置き換えて、シミュレーションを実行する。

【0139】

データ記憶部７００は、シミュレータの実行結果を記憶する。このため、データ記憶部７００は、結果記憶部として機能する。データ記憶部７００は、ユーザが指定した設定ごとに、シミュレータの実行結果を記憶する。例えば、データ記憶部７００は、シミュレータの実行結果として、全工程の完了までに要すると予測される時間を記憶する。データ記憶部７００は、シミュレータの実行結果として、各装置が工程を開始する開始時点及び終了時点を記憶してもよい。データ記憶部７００は、シミュレータによるその他の計算結果を、シミュレータの実行結果をして記憶してもよい。

【0140】

状況取得部７０４は、シミュレータ上の状況を取得する。状況取得部７０４は、シミュレータがシミュレーションを実行している最中に、シミュレータによる計算結果を取得する。装置制御部７０５は、設定保存部７０３により保存された設定と、シミュレータ上の状況と、に基づいて、シミュレータにおいて次に実行すべき工程を動的に決定し、シミュレータを制御する。装置制御部７０５による処理は、シミュレーションにおける処理という点で上位制御装置１０の装置制御部１０３の処理とは異なるが、他の点については、装置制御部１０３の処理と同様である。

【0141】

表示制御部７０１は、シミュレータの実行結果を示すシミュレーション画面Ｇ２を表示させる。例えば、表示制御部７０１は、ユーザにより設定が変更された場合に、データ記憶部７００に記録された実行結果に基づいて、変更前の設定に応じたシミュレータの結果と、変更後の設定に応じたシミュレータの結果と、をシミュレーション画面Ｇ２において比較可能に表示させてもよい。比較可能とは、１つのシミュレーション画面Ｇ２において、変更前後のシミュレータの結果を両方表示させる態様に限られず、複数のシミュレーション画面Ｇ２を利用して、変更前後のシミュレータの結果を両方表示させる態様も含まれる。例えば、表示制御部７０１は、全行程の終了までに要する時間を、設定の変更前と変更後とで計算し、これらの両方の時間を表示させることによって、変更前後のシミュレーション結果を比較可能に表示させてもよい。

【0142】

例えば、表示制御部７０１は、シミュレーション画面Ｇ２における時間軸を有するチャートＣ２０上に、シミュレーションにおける各工程の開始時間及び終了時間を示す工程画像Ｐ２００を表示させてもよい。チャートＣ２０における工程画像Ｐ２００の左端の位置は、工程の開始時間を示す。工程画像Ｐ２００の右端の位置は、工程の終了時間を示す。工程画像Ｐ２００の時間軸方向の長さは、開始時間から終了時間までの長さである。工程の開始時間及び終了時間は、任意の方法で表現可能であり、例えば、開始時間及び終了時間の各々の数値がシミュレーション画面Ｇ２に表示されてもよい。

【0143】

例えば、表示制御部７０１は、シミュレータの実行結果をアニメーションとして表示させてもよい。表示制御部７０１は、複数の工程のうちの少なくとも１の工程については、アニメーションの再生速度を遅くしてもよい。アニメーションを遅くする工程は、任意の工程であってよく、ユーザが指定してもよいし、設定に基づいて自動的に選択されてもよい。第３実施形態では、時間情報が示す時間が相対的に長い工程のアニメーションが遅くなるものとする。ここでは、第３装置５０による加工工程を示す工程画像Ｐ２００のアニメーションが遅くなるものとする。工程画像Ｐ２００の開始時点及び終了時点の少なくとも一方付近のアニメーションだけが遅くなってもよい。他にも例えば、仮想空間Ｖ２１におけるアニメーションが遅くなってもよい。アニメーションを遅くする方法自体は、公知の種々の方法を利用可能であり、例えば、動画再生ソフトにおける再生速度を下げる方法を利用してもよい。

【0144】

第３実施形態の制御システム１は、ユーザが指定した設定と、シミュレータ上の状況と、に基づいて、シミュレータにおいて次に実行すべき工程を動的に決定し、シミュレータを制御する。制御システム１は、シミュレータの実行結果を示すシミュレーション画面Ｇ２を表示させる。これにより、工程の設計をしやすくなる。ユーザは、シミュレーション画面Ｇ２におけるシミュレーション結果を見て、効率が悪い箇所がある場合には、制御システム１における設定を見直すことができる。

【0145】

また、シミュレータは、複数の装置の配置を示す少なくともレイアウトに基づいて、移動工程に要する移動時間を計算する。これにより、より正確な移動時間をシミュレーションすることができるので、シミュレーションの精度が高まる。制御システム１のように、動的に工程が決定され、その工程間の移動工程をロボット２４が行う場合には、移動工程の組み合わせは自由度が高いため、その実行時間を予測するのは難しい。この点、シミュレータで移動時間を計算するので、移動工程の実行時間の予測性が高まる。より最適な設定の調整が可能になる。

【0146】

また、制御システム１は、ユーザにより設定が変更された場合に、変更前の設定に応じたシミュレータの結果と、変更後の設定に応じたシミュレータの結果と、をシミュレーション画面において比較可能に表示させる。これにより、設定変更前後のシミュレーション結果を比較しやすくなり、設定変更が有効だったかを理解しやすくなる。

【0147】

また、制御システム１は、シミュレーション画面Ｇ２における時間軸を有するチャートＣ２０上に、シミュレーションにおける各工程の開始時間及び終了時間を示す工程画像Ｐ２００を表示させる。これにより、シミュレーションにおける各工程の開始時間及び終了時間をチャートＣ２０上で視覚的に把握しやすくなり、工程の設計をしやすくなる。

【0148】

また、シミュレータは、少なくとも１の工程についての仮想的な実行として、実行時間に応じたタイマ処理を実行する。これにより、ユーザがシミュレーション用のアプリケーションを作成しなくて済む。

【0149】

また、シミュレータは、少なくとも１の工程の実行時間を最小時間で割った値に、複数の装置を制御するための制御プログラムの処理周期を示すスキャンタイムの最小値を乗じた値に基づいて、タイマ処理を実行する。これにより、シミュレーションを迅速に完了させることができる。ユーザの利便性が高まる。

【0150】

また、制御システム１は、複数の工程のうちの少なくとも１の工程については、アニメーションの再生速度を遅くする。これにより、特定の箇所についてはアニメーションの再生速度が遅くなるので、ユーザが注目したい箇所のシミュレーション結果をじっくりと確認できる。

【0151】

［４．第４実施形態］
第４実施形態では、問題点３（終了時間を考慮していない）を解決する構成について説明する。第４実施形態では、第１実施形態－第３実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0152】

図１６は、問題点３（終了時間を考慮していない）の説明図である。第４実施形態でも、第３装置５０の稼働効率を高める場合を例に挙げて説明する。図１６の例では、３個目の対象物に対する第３装置５０の加工工程が実行中であるものとする。また、２個目の対象物に対する第４装置６０の洗浄工程と、９個目の対象物に対する第２装置４０の加工工程と、が完了しているものとする。

【0153】

この場合、第３装置５０をフル稼働させるために、３個目の対象物に対する第３装置５０の加工工程が完了した後、すぐに第３装置５０から当該対象物を取り出す移動工程が実行された方がよい。しかしながら、第３装置５０の加工工程の終了時間を考慮していないと、第３装置５０の加工工程の完了直前に他の工程を実行してしまい、３個目の対象物をすぐに取り出せない可能性がある。他にも例えば、洗浄工程が完了した２個目の対象物が第４装置６０に配置されたままになっていると、３個目の対象物をすぐに取り出せない。この場合、第３装置５０がＣｏｍｐｌｅｔｅの状態がしばらく継続するので、その分だけ第３装置５０の稼働効率が低下する。

【0154】

そこで、第４実施形態の上位制御装置１０は、第３装置５０の終了時間を考慮して、ある対象物に対する第３装置５０の加工工程の完了時に、すぐにその対象物を第３装置５０から取り出す移動工程を実行する。これにより、第３装置５０をフル稼働させて問題点３を解決し、制御システム１の稼働効率が高まる。以降、第４実施形態の制御システム１の詳細を説明する。

【0155】

図１７は、第４実施形態における機能ブロック図である。上位制御装置１０において、実測値取得部１０６が実現される。実測値取得部１０６は、制御部１１を主として実現される。第４実施形態では、設定保存部１０１が保存する設定は、複数の工程のうちの少なくとも１の工程である第３大工程の実行に要する実行時間である。この実行時間は、第３大工程のうちの第３装置５０による加工に要する時間である。例えば、設定データＤ１に時間情報が含まれているので、設定保存部１０１は、設定データＤ１に含まれる時間情報を、設定として保存する。

【0156】

第４実施形態では、状況取得部１０２が取得する状況は、制御システム１において、少なくとも１の工程である第３大工程の実行が開始された開始時点である。例えば、状況データＤ２に個々の工程の開始時点が含まれる場合、状況取得部１０２は、状況データＤ２に含まれる第３大工程における第３装置５０による加工工程の開始時点を取得する。なお、開始時点は、状況データＤ２に含めなくてもよく、ある対象物に対する第３大工程における第３装置５０による加工工程が開始された場合の時間を、データ記憶部１００に記録しておけばよい。

【0157】

装置制御部１０３は、設定保存部１０１が取得した実行時間と、状況取得部１０２が取得した開始時点と、に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。例えば、装置制御部１０３は、制御システム１における現在の時間と開始時点との差が、設定保存部１０１が取得した実行時間以上であることを条件として、第３大工程における第３装置５０による加工工程が完了した対象物を所定の場所から取り出す終了工程における第３装置５０からの対象物の取り出しを実行可能とする。このような実行条件が設定データＤ１に定められているものとする。なお、上記の差は、第３大工程における第３装置５０による加工工程を開始してからの経過時間である。上記の差ではなく、第３大工程における第３装置５０による加工工程が完了すると予想される時間がカウントダウンされてもよい。

【0158】

なお、設定保存部１０１が取得した実行時間と、状況取得部１０２が取得した開始時点と、に基づいて、次に実行すべき工程を決定する方法は、上記の例に限られない。例えば、装置制御部１０３は、制御システム１における現在の時間と開始時点との差が、設定保存部１０１が取得した実行時間に近づいた場合に、第３装置５０から対象物を取り出す移動工程を実行可能としてもよい。装置制御部１０３は、上記の差が閾値未満である場合に、第３装置５０から対象物を取り出す移動工程以外の工程を実行可能としてもよい。この工程は、任意の工程であってよい。

【0159】

実測値取得部１０６は、少なくとも１の工程である第３大工程に要した時間の実測値を取得する。第３装置５０は、この工程を開始してから終了するまでに要した時間を計測し、上位制御装置１０に送信する。なお、時間の計測は、上位制御装置１０側で実行されてもよい。例えば、上位制御装置１０は、第３装置５０に対して工程の実行を指示してから、第３装置５０から工程の実行完了を受信するまでの時間を計測してもよい。

【0160】

装置制御部１０３は、実測値が取得された場合には、ユーザにより指定された実行時間に変えて、実測値に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。装置制御部１０３は、実測値が取得された場合には、ユーザにより指定された実行時間ではなく、実測値に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。即ち、装置制御部１０３は、予測値である時間に代えて、実測値に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。工程の決定方法は、第３実施形態で説明した通りであり、予測値である時間情報の説明を実測値に読み替えればよい。

【0161】

第４実施形態では、少なくとも１の工程は、所定の場所に取り付けられた対象物に対して実行される工程なので、装置制御部１０３は、制御システム１における現在の時点と開始時点との差が実行時間以上であることを条件として、少なくとも１の工程が完了した対象物を所定の場所から取り出す移動工程を実行可能とする。先述したように、この移動工程は、第３装置５０から対象物を移動させる工程であるが、他の移動工程であってもよい。例えば、第２装置４０の加工工程を優先的に実行する場合には、装置制御部１０３は、第２装置４０から対象物を移動させる工程を、上記条件のもとで実行可能としてもよい。

【0162】

第４実施形態の制御システム１は、複数の工程のうちの少なくとも１の工程の実行に要する実行時間と、少なくとも１の工程の実行が開始された開始時点と、に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。これにより、第３装置５０による加工工程が終了する時間を考慮し、制御システム１の稼働効率がより高まる。第３装置５０による加工工程が完了した対象物をすぐに取り出して、次の対象物について第３装置５０による加工工程を開始することができる。

【0163】

また、制御システム１は、少なくとも１の工程に要した時間の実測値が取得された場合には、ユーザにより指定された実行時間に変えて、実測値に基づいて、次に実行すべき工程を決定する。これにより、第２大工程における第３装置５０による加工に要した時間の実測値が取得された場合には、ユーザにより指定された実行時間ではなく、実測値に基づいて、次に実行すべき工程を決定することによって、制御システム１の実際の状況に沿った制御とし、制御システム１の稼働状況がより高まる。

【0164】

また、制御システム１は、現在の時点と開始時点との差が実行時間以上であることを条件として、少なくとも１の工程が完了した対象物を所定の場所から取り出す移動工程を実行可能とする。これにより、少なくとも１の工程が完了した対象物をすぐに取り出すことができる。このため、制御システム１の稼働状況がより高まる。

【0165】

［５．第５実施形態］
例えば、制御システム１によっては、種々の内段取り工程を実行する必要がある。内段取り工程の一例として、ハンドを付け替える工程を説明する。第２装置４０の加工前、第２装置４０の加工後、及び第３装置５０の加工後の各々で、ロボット２４が使用するハンドが異なることがある。以降では、ハンドを付け替える工程を段取り工程と記載する。段取り工程は、内段取り工程の一種である。このため、第５実施形態では、ロボット２４がハンドを交換するタイミングを最適化し、制御システム１の稼働効率を高めるようにしている。第５実施形態では、第１実施形態－第４実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0166】

図１８は、ハンドの交換を考慮する場合に実行される工程の一例を示す図である。第５実施形態では、第２装置４０による加工前の対象物を把持するための第１ハンドＨ１、第２装置４０による加工後の対象物を把持するための第２ハンドＨ２、及び第３装置５０による加工後の対象物を把持するための第３ハンドＨ３の３種類のハンドが存在する場合を説明する。図１８の例では、第１実施形態－第４実施形態とは個々の工程の詳細が異なる場合を説明するが、大まかな流れは、第１実施形態－第４実施形態と同様である。

【0167】

第５実施形態では、複数の工程は、移動工程に関連する段取り工程を含む。例えば、ロボット２４がハンドを装着する工程は、図１８の第１段取り工程、第２段取り工程、及び第３段取り工程となる。例えば、第１段取り工程は、ロボット２４が第２置場Ｐ２に移動する工程、ロボット２４が装着中のハンドを外す工程、ロボット２４が第１ハンドＨ１を装着する工程、及びロボット２４が待機位置に移動する工程を含む。第２段取り工程は、ロボット２４が第２置場Ｐ２に移動する工程、ロボット２４が装着中のハンドを外す工程、ロボット２４が第２ハンドＨ２を装着する工程、及びロボット２４が待機位置に移動する工程を含む。

【0168】

第３段取り工程は、ロボット２４が第２置場Ｐ２に移動する工程、ロボット２４が装着中のハンドを外す工程、ロボット２４が第３ハンドＨ３を装着する工程、及びロボット２４が待機位置に移動する工程を含む。図１８のように工程が実行されることによって、ロボット２４は、次の工程で必要なハンドを効率よく装着することができる。このようなハンドの装着は、下記に説明する処理によって、更に効率化できる。

【0169】

第５実施形態では、１以上の装置には、複数種類のハンドの各々を装着可能なロボット２４が含まれている。ハンドは、エンドエフェクタの一例である。このため、ハンドと記載した箇所は、エンドエフェクタと読み替えることができる。エンドエフェクタは、ロボット２４の手先に取り付ける部材である。エンドエフェクタは、爪と呼ばれる部材であってもよい。エンドエフェクタは、対象物を把持、吸着、接着、又は引っ掛けることによって、対象物を移動させるための部材である。

【0170】

第５実施形態では、装置制御部１０３は、設定と状況とに基づいて、対象物に対する工程の実行状況に応じて、当該対象物の移動工程の前に、段取り工程を、次に実行すべき工程に決定する。

【0171】

例えば、装置制御部１０３は、複数種類のエンドエフェクタのうち、次に実行すべき工程で必要なハンドを特定し、当該特定されたハンドをロボット２４に装着させる。どの工程でどのハンドが必要かを示す情報は、設定データＤ１に含まれているものとする。また、ハンドが配置された場所を示す情報も、設定データＤ１に含まれているものとする。装置制御部１０３は、次に実行すべき工程を決定した場合に、設定データＤ１を参照し、必要なハンドを特定する。ハンドをロボット２４に装着させる制御自体は、公知の制御を利用可能である。

【0172】

例えば、装置制御部１０３は、ロボット２４に装着済みのハンドを特定し、次に実行すべき工程で必要なハンドがロボット２４に装着済みの場合には、当該ハンドをロボットに装着させる工程をスキップしてもよい。ロボット２４が装着しているハンドを識別する情報は、状況データＤ２に含まれているものとする。装置制御部１０３は、次に実行すべき工程を決定した場合に、設定データＤ１と状況データＤ２とを参照し、次の工程で必要なハンドを装着しているか否かを判定すればよい。工程をスキップするとは、その工程を実行せずに次の工程を実行することである。

【0173】

例えば、装置制御部１０３は、複数種類のハンドの各々に関する工程に要する時間に基づいて、次に実行すべき工程で必要なハンドをロボットに装着させてもよい。例えば、第３装置５０による加工に要する時間が第２装置４０による加工に要する時間よりも長く、第３装置５０を優先させたい場合には、装置制御部１０３は、第２大工程における第２装置４０による加工工程が実行中であり、かつ、第３大工程における第３装置５０による加工工程が実行中であることを条件として、第３ハンドＨ３Ｈ３をロボット２４に装着させる。

【0174】

例えば、第２大工程における第２装置４０による加工工程が実行中であり、かつ、第３大工程における第３装置５０による加工工程が実行中ではないことを条件として、第２ハンドＨ２Ｈ２をロボット２４に装着させる。例えば、第２大工程における第２装置４０による加工工程が実行中ではなく、かつ、第３大工程における第３装置５０による加工工程が実行中であることを条件として、第３ハンドＨ３Ｈ３をロボット２４に装着させる。なお、これらの条件に時間情報を考慮すれば、ハンドの装着を更に効率化できる。

【0175】

第５実施形態の制御システム１によれば、対象物に対する工程の実行状況に応じて、当該対象物の移動工程の前に、段取り工程を、次に実行すべき工程に決定する。これにより、次の工程を確実に実行し、制御システム１の稼働効率がより高まる。また、制御システム１は、次に実行すべき工程で必要なハンドがロボット２４に装着済みの場合には、当該ハンドをロボット２４に装着させる工程をスキップすることによって、無駄な工程の実行をすることがなくなり、制御システム１の稼働効率がより高まる。また、制御システム１は、複数種類のハンドの各々に関する工程に要する時間に基づいて、次に実行すべき工程で必要なハンドをロボットに装着させることによって、制御システム１の稼働効率がより高まる。ハンドの装着以外の段取り工程が実行される場合も同様に、制御システム１の稼働効率が高まる。

【0176】

［６．変形例］
本開示は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。

【0177】

例えば、ユーザにより指定された複数の工程の組み合わせが連続的に実行されるように、次に実行すべき工程を決定することによって、問題点４（複数の工程を同時実行できない）を解決してもよい。例えば、３個目の対象物に対する内段取り工程における第２装置４０からの対象物取出と、４個目の対象物に対する第２大工程における第２装置４０への対象物の取り付けと、を連続的に実行できるので、問題点４（複数の工程を同時実行できない）を解決できる。

【0178】

この場合、制御システム１は、第２大工程における第２装置４０への対象物の取り付けの前工程が完了し、かつ、第２大工程における第２装置４０による加工工程が完了していないことを条件として、第２大工程における第２装置４０への対象物の取り付けを実行可能とする。制御システム１は、第２大工程における第２装置４０への対象物の取り付けの前工程が完了し、かつ、第２大工程における第２装置４０による加工工程が完了したことを条件として、第２大工程における第２装置４０への対象物の取り付けと内段取り工程における第２装置４０からの対象物取出）を連続的に実行可能としてもよい。

【0179】

例えば、第１実施形態－第５実施形態では、ある対象物に対して、第２装置４０が前半の加工を行い、第３装置５０が後半の加工を行う場合を説明した。制御システム１は、他の任意の場合に適用可能である。例えば、同じ複数の工程の各々を実行する複数の被制
御装置を含む制御システム１の稼働効率を向上させてもよい。例えば、互いに異なる種類の対象物に対し、互いに異なる工程を実行する複数の装置を含む制御システム１の稼働効率を向上させてもよい。

【0180】

例えば、上記説明した各機能は、制御システム１における任意の装置で実現されるようにすればよい。例えば、ロボットコントローラが制御装置に相当し、上位制御装置１０に含まれるものとして説明した機能がロボットコントローラにより実現されてもよい。例えば、上位制御装置１０に含まれるものとして説明した機能が複数の装置によって分担されてもよい。

【符号の説明】

【0181】

１ 制御システム、１０ 上位制御装置、１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１ ＣＰＵ、１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２ 記憶部、１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３ 通信部、２０ ロボットコントローラ、２４ ロボット、３０ 第１装置、４０ 第２装置、５０ 第３装置、６０ 第４装置、７０ エンジニアリング装置、７４ 操作部、７５ 表示部、Ｄ１ 設定データ、Ｄ２ 状況データ、Ｐ１ 第１置場、Ｐ２ 第２置場、Ｐ３ 第３置場、Ｐ４ 第４置場、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００ データ記憶部、１０１ 設定保存部、１０２ 状況取得部、１０３ 装置制御部、１０４ 判定部、１０５ 通知部、１０６ 実測値取得部、２０１，３０１，４０１，５０１，６０１ 工程実行部、７０１ 表示制御部、７０２ 受付部、７０３ 設定保存部、７０４ 状況取得部、７０５ 装置制御部。

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】