(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】グルーピングシステム及びグルーピング方法
(51)【国際特許分類】
G05B 19/418 20060101AFI20240806BHJP
G06Q 50/04 20120101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
G05B19/418 Z
G06Q50/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020175230
(22)【出願日】2020-10-19
(65)【公開番号】P2022066721
(43)【公開日】2022-05-02
【審査請求日】2023-08-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 尚登
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開平０６－１０６４６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１２８６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２４５１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２０７４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－００４５９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２４２４１５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－２３８２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３３８６０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
Ｇ０６Ｑ ５０／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の工作機械それぞれのテーブルサイズ、又は、前記複数の工作機械それぞれによる加工済みワークのワークサイズに基づいて、前記複数の工作機械を複数のグループに分類するグループ化部と、複数の加工予定ワークそれぞれのワークサイズに基づいて、前記複数の加工予定ワークそれぞれを前記複数のグループに割り当てる割り当て部と、
を備えるグルーピングシステム。
【請求項2】
前記複数の工作機械それぞれにおいて１つのワークの加工にかかった所要時間と前記複数の加工予定ワークの個数とに基づいて、前記複数のグループそれぞれの生産負荷を取得する生産負荷取得部を更に備え、前記グループ化部は、前記複数のグループ間における前記生産負荷の差が小さくなるように、前記複数の工作機械を複数のグループに再分類する、
請求項１に記載のグルーピングシステム。
【請求項3】
前記再分類は、前記複数のグループそれぞれに対応するワークサイズ範囲を変更するものである、請求項２に記載のグルーピングシステム。
【請求項4】
前記複数の工作機械それぞれにおいて１つのワークの加工にかかった平均原単位と前記複数の加工予定ワークの個数とに基づいて、前記複数のグループそれぞれの生産負荷を取得する生産負荷取得部を更に備え、前記グループ化部は、前記複数のグループ間における前記生産負荷の差が小さくなるように、前記複数の工作機械とは異なる１以上の新たな工作機械を前記複数のグループのうち生産負荷の大きいグループに分類する、
請求項１に記載のグルーピングシステム。
【請求項5】
前記複数の工作機械それぞれにおいて前記加工済みワークが加工されたときの工具の移動軌跡に基づいて、前記工具の加工範囲を収集する収集部と、収集された前記加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、前記テーブルサイズ又は前記ワークサイズを推定する推定部と、
を備える請求項１乃至４のいずれかに記載のグルーピングシステム。
【請求項6】
複数の工作機械それぞれのテーブルサイズ、及び、前記複数の工作機械それぞれによる加工済みワークのワークサイズのうち少なくとも一方に基づいて、前記複数の工作機械を複数のグループに分類する工程と、複数の加工予定ワークそれぞれのワークサイズに基づいて、前記複数の加工予定ワークそれぞれを前記複数のグループに割り当てる工程と、
を備えるグルーピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、グルーピングシステム及びグルーピング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラムに従って、ワークを所望の形状に加工するコンピュータ数値制御工作機械（以下、「工作機械」という。）が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、１以上の工作機械と、各工作機械に記憶された工具情報及び加工条件などを自動的に収集する制御装置とを備えるシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－４１３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、各工作機械において新たに加工される加工予定ワークが複数種存在する場合、各種の加工予定ワークに適した工作機械を予め確認できれば、生産管理を効率化できる。しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、生産管理の効率化について検討されていない。
【0006】
本開示は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、生産管理を効率化できるグルーピングシステム及びグルーピング方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係るグルーピングシステムは、グループ化部と割り当て部とを備える。グループ化部は、複数の工作機械それぞれのテーブルサイズ、又は、前記複数の工作機械それぞれによる加工済みワークのワークサイズに基づいて、複数の工作機械を複数のグループに分類する。割り当て部は、複数の加工予定ワークそれぞれのワークサイズに基づいて、複数の加工予定ワークそれぞれを複数のグループに割り当てる。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、生産管理を効率化できるグルーピングシステム及びグルーピング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】グルーピングシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】工具の移動軌跡を示す模式図である。
【図3】グルーピング方法のフローチャートである。
【図4】表示部における表示例である。
【図5】各品番が割り当てられたグループごとの生産負荷を示す再分類前のグラフである。
【図6】各品番が割り当てられたグループごとの生産負荷を示す再分類後のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（グルーピングシステム１の構成）
実施形態に係るグルーピングシステム１の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、グルーピングシステム１の構成を示すブロック図である。
実施形態に係るグルーピングシステム１の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、グルーピングシステム１の構成を示すブロック図である。
【0011】
グルーピングシステム１は、複数の工作機械装置１０及び管理装置２０を備える。複数の工作機械装置１０には、第１乃至第４工作機械装置１０ａ～１０ｄが含まれる。以下の説明では、第１乃至第４工作機械装置１０ａ～１０ｄを纏めて「工作機械装置１０」と略称する。グルーピングシステム１が備える工作機械装置１０の数は特に制限されず、１以上であればよい。
【0012】
［工作機械装置１０］
各工作機械装置１０は、工作機械１１及びＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部１２を有する。本実施形態では、工作機械装置１１として旋盤が想定されているが、工作機械装置１１は、研削盤及びマシニングセンタなどであってもよい。
各工作機械装置１０は、工作機械１１及びＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部１２を有する。本実施形態では、工作機械装置１１として旋盤が想定されているが、工作機械装置１１は、研削盤及びマシニングセンタなどであってもよい。
【0013】
１．工作機械１１
工作機械１１は、ワーク（被加工物）に切削加工を施すことによって、ワークを所望の形状に加工する。工作機械１１は、テーブル１３、収容空間１４、切削工具１５及び主軸１６を有する。ワークは、金属製であってもよいし、非金属製であってもよい。
工作機械１１は、ワーク（被加工物）に切削加工を施すことによって、ワークを所望の形状に加工する。工作機械１１は、テーブル１３、収容空間１４、切削工具１５及び主軸１６を有する。ワークは、金属製であってもよいし、非金属製であってもよい。
【0014】
テーブル１３上には、ワークが載置される。テーブル１３は、ワークを保持した状態で移動可能である。本実施形態において、テーブル１３は、ｘ軸方向（第１方向の一例）、ｙ軸方向（第２方向の一例）及びｚ軸方向（第３方向の一例）それぞれに移動可能である。ｘ軸方向は、ｙ軸方向に対して垂直である。ｘ軸方向及びｙ軸方向は水平方向に平行である。図１において、ｘ軸方向は工作機械１１の左右方向であり、ｙ軸方向は工作機械１１の奥行き方向である。ｘ軸方向及びｙ軸方向によって水平面が規定される。ｚ軸方向は、ｘ軸方向及びｙ軸方向それぞれに垂直である。図１において、ｚ軸方向は、鉛直方向である。
【0015】
収容空間１４は、テーブル１３上に設けられた空間である。収容空間１４には、テーブル１３上に載置されるワークが収容される。切削工具１５は、主軸１６に取り付けられた状態で回転駆動する。切削工具１５は、ワークの切削加工に用いられる。本実施形態において、主軸１６の位置は固定されている。切削工具１５は、テーブル１３とともに移動するワークに対して相対的に移動する。
【0016】
２．ＣＮＣ制御部１２
ＣＮＣ制御部１２は、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラムに従って、工作機械１１を制御する。ＮＣプログラムには、Ｇコード及びＯコードが含まれる。Ｇコードは、工作機械１１におけるテーブル１３の移動や座標系の設定などを処理するために用いられる。Ｇコードには、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に向かってテーブル１３を移動させる際の送り速度（Ｆコード）とが含まれる。Ｏコードは、プログラム識別のためのプログラム番号である。
ＣＮＣ制御部１２は、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラムに従って、工作機械１１を制御する。ＮＣプログラムには、Ｇコード及びＯコードが含まれる。Ｇコードは、工作機械１１におけるテーブル１３の移動や座標系の設定などを処理するために用いられる。Ｇコードには、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に向かってテーブル１３を移動させる際の送り速度（Ｆコード）とが含まれる。Ｏコードは、プログラム識別のためのプログラム番号である。
【0017】
ＣＮＣ制御部１２は、切削工具１５を用いてワークを切削加工したときの、切削工具１５の移動軌跡Ｍを取得する。移動軌跡Ｍは、ワークに対して相対的に移動する切削工具１５の刃先の三次元相対位置座標を連ねた線である。移動軌跡Ｍは、一群の三次元相対位置座標データによって示される。
【0018】
図２は、移動軌跡Ｍの一例を示す模式図である。図２の模式図で想定される工作機械はマシニングセンタである。移動軌跡Ｍは、切削工具１５の刃先がワークと接触している範囲を示す加工軌跡Ｍ１（図２の実線範囲）と、切削工具１５の刃先がワークから離れている範囲を示す非加工軌跡Ｍ２（図２の破線範囲）とを含む。加工軌跡Ｍ１において、ワークは切削工具１５によって実際に切削加工される。非加工軌跡Ｍ２において、ワークは切削工具１５によって切削加工されない。非加工軌跡Ｍ２は、切削工具１５が加工に供されない領域での切削工具１５の移動軌跡である。
【0019】
以下の説明では、加工軌跡Ｍ１における切削工具１５の送り速度を「切削送り速度」といい、非加工軌跡Ｍ２における切削工具１５の送り速度を「早送り速度」という。本実施形態において、切削送り速度は、早送り速度よりも遅い。移動軌跡Ｍは、送り速度の違いにより加工軌跡Ｍ１と非加工軌跡Ｍ２とに識別されてよい。送り速度が所定の閾値以上であれば移動軌跡Ｍは非加工軌跡Ｍ２と判断され、送り速度が所定の閾値より小さければ加工軌跡Ｍ１と判断されてよい。
【0020】
ＣＮＣ制御部１２は、ワークを切削加工するたびに、１つのワークの加工にかかった所要時間（以下、「原単位」という。）、移動軌跡Ｍ及びＮＣプログラムを含む制御データを管理装置２０に送信する。原単位とは、ワークの搬入から搬出までにおいて工作機械１１が自動的に稼働している時間を意味する。
【0021】
［管理装置２０］
管理装置２０は、図１に示されるように、収集部２１、推定部２２、記憶部２３、通信部２４、グループ化部２５、割り当て部２６及び生産負荷取得部２７を有する。
管理装置２０は、図１に示されるように、収集部２１、推定部２２、記憶部２３、通信部２４、グループ化部２５、割り当て部２６及び生産負荷取得部２７を有する。
【0022】
管理装置２０の機能は、サーバーにより達成される。サーバーはグルーピングシステム管理者により管理される。サーバーはクラウドサーバーであってよい。クラウドサーバーは専門の事業者により所有・管理され、グルーピングシステム１の利用者によりサーバーとして利用される。
【0023】
管理装置２０（具体的には、通信部２４）は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介して、複数の工作機械装置１０及び複数の端末装置３０それぞれと相互に無線或いは有線で通信可能である。
【0024】
１．収集部２１
収集部２１は、各工作機械装置１０のＣＮＣ制御部１２から、原単位、移動軌跡Ｍ及びＮＣプログラムを含む制御データを受信する。
収集部２１は、各工作機械装置１０のＣＮＣ制御部１２から、原単位、移動軌跡Ｍ及びＮＣプログラムを含む制御データを受信する。
【0025】
収集部２１は、制御データを受信すると、制御データに含まれる移動軌跡Ｍが既知であるか否か判断する。具体的には、収集部２１は、ＮＣプログラムのプログラム番号を参照し、当該プログラム番号が後述する記憶部２３に記憶されているか否かで判断する。
【0026】
プログラム番号が記憶部２３に記憶されている場合、収集部２１は、工作機械１１において既に加工されたワーク（以下、「加工済みワーク」という。）と同種の加工済みワークに係る移動軌跡が既知であると判断して、移動軌跡Ｍを含む制御データを廃棄する。プログラム番号が記憶部２３に記憶されていない場合、収集部２１は、移動軌跡Ｍが既知でないと判断する。
【0027】
収集部２１は、移動軌跡Ｍが既知でないと判断した場合、次のように、移動軌跡Ｍに基づいて加工範囲を収集する。
【0028】
まず、収集部２１は、ＮＣプログラムを参照して、移動軌跡Ｍを取得する。
【0029】
次に、収集部２１は、移動軌跡Ｍを参照して、切削工具１５が切削送り速度で移動した範囲に対応する加工軌跡Ｍ１（図２の実線を参照）を取得する。
【0030】
次に、収集部２１は、加工軌跡Ｍ１に基づいて、第１乃至第３加工範囲を収集する。
【0031】
第１加工範囲は、ｘ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第１加工範囲は、ｘ軸方向における切削工具１５の刃先の位置座標の最大値及び最小値によって表される。第２加工範囲は、ｙ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第２加工範囲は、ｙ軸方向における切削工具１５の刃先の位置座標の最大値及び最小値によって表される。第３加工範囲は、ｚ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第３加工範囲は、ｚ軸方向における切削工具１５の位置座標の最大値及び最小値によって表される。
【0032】
次に、収集部２１は、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、原単位と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムのプログラム番号とを対応付けて記憶部２３に記憶させる。
【0033】
２．推定部２２
推定部２２は、記憶部２３が記憶している第１乃至第３加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、加工済みワークのワークサイズを推定する。具体的には、推定部２２は、第１加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｘ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。推定部２２は、第２加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｙ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。推定部２２は、第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｚ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。ただし、最大値及び最小値の差分値からワークサイズを推定する際、差分値をそのままワークサイズとしてもよいが、例えば、差分値の一の位を切り捨てた値をワークサイズとするなどしてもよい。
推定部２２は、記憶部２３が記憶している第１乃至第３加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、加工済みワークのワークサイズを推定する。具体的には、推定部２２は、第１加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｘ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。推定部２２は、第２加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｙ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。推定部２２は、第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｚ軸グループ化部２５ワークサイズとして推定する。ただし、最大値及び最小値の差分値からワークサイズを推定する際、差分値をそのままワークサイズとしてもよいが、例えば、差分値の一の位を切り捨てた値をワークサイズとするなどしてもよい。
【0034】
なお、本実施形態において推定部２２によって推定される加工済みワークの「ワークサイズ」とは、加工済みワークを加工する前のワークサイズＳｂを意味する。本発明では、推定されるワークサイズは、加工した後のワークサイズＳａであってもよい。その場合、ワークサイズＳａは、第１乃至第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値から切削工具１５の直径の値を差し引いた値と推定してよい。
【0035】
推定部２２は、加工済みワークのワークサイズＳｂ（具体的には、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向それぞれにおけるワークサイズ）を、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、原単位と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムのプログラム番号とに対応付けて記憶部２３に記憶させる。
【0036】
３．端末装置３０
ここで、端末装置３０は、スマートフォンなどのスマートデバイス、或いはパーソナルコンピュータ等の情報処理機器である。端末装置３０は、記憶部３１、表示部３２、入力部３３及びクエリ生成部３４を有する。
ここで、端末装置３０は、スマートフォンなどのスマートデバイス、或いはパーソナルコンピュータ等の情報処理機器である。端末装置３０は、記憶部３１、表示部３２、入力部３３及びクエリ生成部３４を有する。
【0037】
記憶部３１は、今後新たに加工される予定の複数のワーク（以下、「加工予定ワーク」という。）それぞれの品番と個数とを対応付けて記憶している。加工予定ワークの品番は、加工予定ワークに特有の識別番号である。品番が異なれば、加工予定ワークのサイズ、形状などが異なる。記憶部３１は、加工予定ワークの品番とワークサイズとを対応付けて記憶している。
【0038】
表示部３２は、利用者が目視するディスプレイである。表示部３２は、加工予定ワークの個数を品番ごとに一覧表示する。
【0039】
入力部３３は、利用者の操作を受け付ける。入力部３３は、例えばキーボードやマウスである。利用者は、入力部３３を用いて、表示部３２に表示された品番の中から、各工作機械１１に加工を振り分けたい品番を複数選択する。また、利用者は、入力部３３を用いて、各品番を割り当てるグループ数を入力する。グループ数は、２以上の正の整数である。
【0040】
入力部３３は、各工作機械１１に振り分けられる複数の品番と、各品番が割り当てられるグループ数とを受け付け、それらをクエリ生成部３４に送信する。
【0041】
クエリ生成部３４は、入力部３３が受け付けたグループ数を示す「第１要求クエリ」を管理装置２０に送信する。
【0042】
また、クエリ生成部３４は、記憶部３１を参照して、入力部３３が受け付けた各品番と各品番に対応付けられたワークサイズとを含む「第２要求クエリ」を管理装置２０に送信する。
【0043】
４．グループ化部２５
グループ化部２５は、通信部２４を介してクエリ生成部３４から第１要求クエリを受信すると、記憶部２３を参照して、各工作機械１１において加工された加工済みワークのワークサイズＳｂを取得する。グループ化部２５は、加工済みワークのワークサイズＳｂに基づいて、第１要求クエリによって示される数のグループに各工作機械１１を分類する。この際、グループ化部２５は、各グループに同数の工作機械１１が分類されるように各グループのワークサイズ範囲を決めてもよいし、各グループのワークサイズ範囲を予め決められた既定値に設定してもよい。
グループ化部２５は、通信部２４を介してクエリ生成部３４から第１要求クエリを受信すると、記憶部２３を参照して、各工作機械１１において加工された加工済みワークのワークサイズＳｂを取得する。グループ化部２５は、加工済みワークのワークサイズＳｂに基づいて、第１要求クエリによって示される数のグループに各工作機械１１を分類する。この際、グループ化部２５は、各グループに同数の工作機械１１が分類されるように各グループのワークサイズ範囲を決めてもよいし、各グループのワークサイズ範囲を予め決められた既定値に設定してもよい。
【0044】
グループ化部２５は、各工作機械１１が分類された各グループを示す「分類情報」を割り当て部２６に送信する。
【0045】
また、グループ化部２５は、生産負荷取得部２７から後述する再割り当て指示を受信した場合、グループ間における生産負荷の差が小さくなるように、各工作機械１１を複数のグループに再分類する。本実施形態において、グループ化部２５は、グループ間における生産負荷の差が小さくなるように、各グループに対応するワークサイズ範囲を変更する。
【0046】
具体的には、グループ化部２５は、生産負荷の小さいグループのワークサイズ範囲を拡大するとともに、生産負荷の大きいグループのワークサイズ範囲を縮小する。その結果、グループ化部２５によって各グループに分類される工作機械１１の数、及び、割り当て部２６によって各グループに割り当てられる各品番の数のうち少なくとも一方が変わることによって、グループ間における生産負荷の差が小さくなる。
【0047】
本実施形態において、生産負荷は、ある工程（１台以上の工作機械１１を有するグループ）において、加工対象のワークに目標とする加工を施すのに要する時間を意味する。工作機械ａにおいて１個のワークｂに加工ｃを施すのに必要な時間がｄ（ｈｏｕｒ/個）であり、加工予定ワークの予定生産個数がｅ（個）であるとすると、工作機械ａの生産負荷は、ｄとｅの積（ｈｏｕｒ）となる。
【0048】
グループ化部２５は、各工作機械１１を再分類した場合、「分類情報」を割り当て部２６に再送信する。
【0049】
５．割り当て部２６
割り当て部２６は、通信部２４を介してクエリ生成部３４から第２要求クエリを受信するとともに、グループ化部２５から分類情報を受信する。
割り当て部２６は、通信部２４を介してクエリ生成部３４から第２要求クエリを受信するとともに、グループ化部２５から分類情報を受信する。
【0050】
割り当て部２６は、第２要求クエリに含まれる各品番に対応付けられたワークサイズに基づいて、分類情報によって示される各グループに各品番を割り当てる。割り当て部２６は、各品番に対応付けられたワークサイズが各グループのワークサイズ範囲に入るように、各グループに各品番を割り当てる。
【0051】
割り当て部２６は、各グループに分類された工作機械１１と、各グループに割り当てられた各品番と、各品番に係る加工予定ワークの個数とを示す「割り当て情報」を生産負荷取得部２７に送信する。
【0052】
６．生産負荷取得部２７
生産負荷取得部２７は、割り当て部２６から割り当て情報を受信すると、記憶部２３を参照して、グループごとに、各工作機械１１において加工された加工済みワークの原単位の算術平均値（以下、「平均原単位」という。）を求める。
生産負荷取得部２７は、割り当て部２６から割り当て情報を受信すると、記憶部２３を参照して、グループごとに、各工作機械１１において加工された加工済みワークの原単位の算術平均値（以下、「平均原単位」という。）を求める。
【0053】
また、生産負荷取得部２７は、割り当て情報を参照して、グループごとに加工予定ワークの合計個数を求める。
【0054】
そして、生産負荷取得部２７は、各グループについて加工予定ワークの合計個数に平均原単位を乗じることによって、グループごとの生産負荷（ｈｏｕｒ）を取得する。
【0055】
生産負荷取得部２７は、グループ間における生産負荷の差を算出して、生産負荷の差の最大値が所定値より大きいか否かを判定する。所定値は、生産負荷の差に起因して生じる各工作機械１１の稼働率の差が許容される範囲で設定される。
【0056】
生産負荷の差の最大値が所定値より大きい場合、生産負荷の差を小さくすべきことを示す再割り当て指示を割り当て部２６に送信する。再割り当て指示には、グループごとの生産負荷が含まれる。
【0057】
一方、生産負荷の差の最大値が所定値より大きくない場合、生産負荷取得部２７は、各工作機械１１及び各品番が割り当てられたグループごとの生産負荷を端末装置３０の表示部３２に表示させる。
【0058】
利用者は、グループごとの生産負荷が平準化されていることを表示部３２上で確認して、各品番の加工予定ワークに適した工作機械１１を予め確認することができる。よって、どの品番の加工予定ワークをどの工作機械１１に割り振るべきか容易に決定することができるため、生産管理の効率化を図ることができる。
【0059】
[グルーピング方法]
次に、グルーピングシステム１において実行されるグルーピング方法について、図面を参照しながら具体例とともに説明する。
次に、グルーピングシステム１において実行されるグルーピング方法について、図面を参照しながら具体例とともに説明する。
【0060】
図３は、グルーピング方法を示すフローチャートである。図４は、表示部３２における表示例である。図５は、各工作機械１１及び各品番が割り当てられたグループごとの生産負荷を示す再分類前のグラフである。図６は、各工作機械１１及び各品番が割り当てられたグループごとの生産負荷を示す再分類後のグラフである。
【0061】
ステップＳ１において、収集部２１は、各工作機械１１において加工済みワークが加工されたときの切削工具１５の移動軌跡Ｍに基づいて、切削工具１５の第１乃至第３加工範囲を収集する。
【0062】
ステップＳ２において、推定部２２は、収集された第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づいて、各工作機械１１において加工された加工済みワークのワークサイズを推定する。
【0063】
ステップＳ３において、表示部３２は、加工予定ワークの個数を品番ごとに一覧表示する。ここでは、図４に示すように、品番Ｎ１～Ｎ９の加工予定ワークが１００個ずつ加工される予定である。
【0064】
ステップＳ４において、入力部３３は、各工作機械１１に振り分けられる複数の品番と、各品番を割り当てるグループ数とを受け付ける。利用者は入力部３３を操作して、各工作機械１１に振り分けられる複数の品番と、各品番を割り当てるグループ数とを、端末装置３０に入力する。ここでは、図５に示すように、品番Ｎ１～Ｎ９が３つのグループＡ、Ｂ、Ｃに割り当てられる。
【0065】
ステップＳ５において、グループ化部２５は、各工作機械１１において加工された加工済みワークのワークサイズに基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類する。
【0066】
ここでは、品番Ｎ１～Ｎ９を３つのグループに割り当てる必要があるため、図５に示すように、各工作機械１１は３つのグループＡ、Ｂ、Ｃに分類される。グループＡ（０≦ｘ≦ｘ１、０≦ｙ≦ｙ１）には２つの工作機械１１が分類され、グループＢ（ｘ１＜ｘ≦ｘ２、ｙ１＜ｙ≦ｙ２）には１つの工作機械１１が分類され、グループＣ（ｘ２＜ｘ≦ｘ３、ｙ２＜ｙ≦ｙ３）には１つの工作機械１１が分類されている。なお、図５では、ｘ軸方向及びｙ軸方向における加工済みワークのワークサイズに基づいてグループ分けした例が図示されている。
【0067】
ステップＳ６において、割り当て部２６は、各品番Ｎ１～Ｎ９の各加工予定ワークのワークサイズに基づいて、各品番Ｎ１～Ｎ９をグループＡ、Ｂ、Ｃのいずれかに割り当てる。ここでは、図５に示すように、品番Ｎ１～Ｎ３がグループＡに割り当てられ、品番Ｎ４～Ｎ６がグループＢに割り当てられ、品番Ｎ７～Ｎ９がグループＣに割り当てられる。
【0068】
ステップＳ７において、生産負荷取得部２７は、グループＡ、Ｂ、Ｃごとに平均原単位と加工予定ワークの合計個数とを求め、両者を掛け合わせることによってグループＡ、Ｂ、Ｃごとの生産負荷を取得する。図５のバーＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれグループＡ、Ｂ、Ｃが受ける生産負荷を示す。
【0069】
ステップＳ８において、生産負荷取得部２７は、グループＡ、Ｂ、Ｃ間における生産負荷の差を算出して、生産負荷の差の最大値が所定値より大きいか否かを判定する。ここでは、図５に示すように、グループＡの生産負荷Ｐ１が最も小さく、グループＢの生産負荷Ｐ２が最も大きいため、生産負荷の差の最大値は、グループＡ-Ｂ間の生産負荷の差（Ｐ２－Ｐ１）である。
【0070】
ステップＳ８において生産負荷の差の最大値が所定値より大きくないと判定された場合、ステップＳ９において、生産負荷取得部２７は、図５のグラフを端末装置３０の表示部３２に表示させて処理は終了する。
【0071】
ステップＳ８において、生産負荷の差の最大値が所定値より大きいと判定された場合、ステップＳ１０において、グループ化部２５は、グループ間における生産負荷の差が小さくなるように、各工作機械１１を各グループに再分類する。ここでは、図６に示すように、グループ化部２５は、各グループのワークサイズ範囲を変更して、グループＡをｘ軸方向に広げたグループＡ’（０≦ｘ≦ｘ１’、０≦ｙ≦ｙ１）と、グループＢをｘ軸方向に狭めたグループＢ’（ｘ１＜ｘ≦ｘ２’、ｙ１＜ｙ≦ｙ２）とを規定している。これによって、グループＡに分類されていた２つの工作機械１１のうちの１つがグループＢ’に移管されている。
【0072】
ステップＳ１０の後、処理はステップＳ６に戻り、割り当て部２６は、各品番Ｎ１～Ｎ９の各加工予定ワークのワークサイズに基づいて、各品番Ｎ１～Ｎ９をグループＡ’，Ｂ’及びＣのいずれかに割り当てる。ここでは、図６に示すように、各グループのワークサイズ範囲が変更されたため、品番Ｎ１～Ｎ４がグループＡ’に割り当てられ、品番Ｎ５～Ｎ６がグループＢ’に割り当てられ、品番Ｎ７～Ｎ９がグループＣに割り当てられる。
【0073】
ステップＳ６の後、処理はステップＳ７に進み、生産負荷取得部２７は、グループＡ’，Ｂ’及びＣそれぞれの生産負荷を取得する。図６のバーＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３は、それぞれグループＡ’、Ｂ’、Ｃが受ける生産負荷を示す。生産負荷Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３は、同等である。
【0074】
ステップＳ７の後、処理はステップＳ８からステップＳ９に進み、生産負荷取得部２７は、図６のグラフを端末装置３０の表示部３２に表示させて処理は終了する。
【0075】
（実施形態の変形例）
本開示は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
本開示は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【0076】
（変形例１）
上記実施形態では、工作機械の一例として、ワークに切削加工を施す工作機械１１の一つであるＮＣ旋盤について説明したが、これに限られない。工作機械としては、ワークに溶接加工を施す溶接機械などを用いることができる。なお、工作機械として溶接機械を用いる場合、移動軌跡Ｍは、ワークに対して相対的に移動する溶接トーチ（工具の一例）の先端の三次元相対位置座標を連ねた線によって示される。
上記実施形態では、工作機械の一例として、ワークに切削加工を施す工作機械１１の一つであるＮＣ旋盤について説明したが、これに限られない。工作機械としては、ワークに溶接加工を施す溶接機械などを用いることができる。なお、工作機械として溶接機械を用いる場合、移動軌跡Ｍは、ワークに対して相対的に移動する溶接トーチ（工具の一例）の先端の三次元相対位置座標を連ねた線によって示される。
【0077】
（変形例２）
上記実施形態では、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づいて、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおけるワークサイズを推定することとしたが、これに限られない。
上記実施形態では、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づいて、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおけるワークサイズを推定することとしたが、これに限られない。
【0078】
例えば、第１乃至第３加工範囲のうち１つ又は２つの加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち１つ又は２つの方向におけるワークサイズを推定してもよい。この場合には、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち、少なくとも最大値及び最小値の差分値が最大の方向におけるワークサイズを推定することが好ましい。
【0079】
（変形例３）
上記実施形態において、収集部２１は、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１のみに基づいて第１乃至第３加工範囲を収集することとしたが、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１及び非加工軌跡Ｍ２の両方に基づいて第１乃至第３加工範囲を収集してもよい。
上記実施形態において、収集部２１は、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１のみに基づいて第１乃至第３加工範囲を収集することとしたが、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１及び非加工軌跡Ｍ２の両方に基づいて第１乃至第３加工範囲を収集してもよい。
【0080】
（変形例４）
上記実施形態において、推定部２２によって推定される加工済みワークの「ワークサイズ」は、加工済みワークを加工する前のワークサイズＳｂであることとしたが、加工済みワークを加工した後のワークサイズＳａであってもよい。ワークサイズＳａは、図２で示されるように、第１乃至第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値から切削工具１５の直径の値を差し引いた値と推定してよい。切削工具１５の直径は、ＮＣプログラムから取得できる。
上記実施形態において、推定部２２によって推定される加工済みワークの「ワークサイズ」は、加工済みワークを加工する前のワークサイズＳｂであることとしたが、加工済みワークを加工した後のワークサイズＳａであってもよい。ワークサイズＳａは、図２で示されるように、第１乃至第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値から切削工具１５の直径の値を差し引いた値と推定してよい。切削工具１５の直径は、ＮＣプログラムから取得できる。
【0081】
（変形例５）
上記実施形態において、推定部２２は、加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、加工済みワークのワークサイズを推定することとしたが、加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、各工作機械１１が有するテーブル１３のテーブルサイズを推定してもよい。この場合、グループ化部２５は、各工作機械１１のテーブルサイズに基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類すればよい。この際、グループ化部２５は、各グループに同数の工作機械１１が分類されるように各グループのテーブルサイズ範囲を決めてもよいし、各グループのテーブルサイズ範囲を予め決められた既定値に設定してもよい。
上記実施形態において、推定部２２は、加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、加工済みワークのワークサイズを推定することとしたが、加工範囲の最大値及び最小値に基づいて、各工作機械１１が有するテーブル１３のテーブルサイズを推定してもよい。この場合、グループ化部２５は、各工作機械１１のテーブルサイズに基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類すればよい。この際、グループ化部２５は、各グループに同数の工作機械１１が分類されるように各グループのテーブルサイズ範囲を決めてもよいし、各グループのテーブルサイズ範囲を予め決められた既定値に設定してもよい。
【0082】
（変形例６）
上記実施形態において、グループ化部２５は、推定部２２によって推定されたワークサイズの推定値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類することとしたが、これに限られない。例えば、ワークサイズの実測値又はカタログ値が記憶部２３に記憶されている場合、グループ化部２５は、ワークサイズの実測値又はカタログ値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類してもよい。また、上記変形例５で説明したテーブルサイズの実測値又はカタログ値が記憶部２３に記憶されている場合、グループ化部２５は、テーブルサイズの実測値又はカタログ値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類してもよい。
上記実施形態において、グループ化部２５は、推定部２２によって推定されたワークサイズの推定値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類することとしたが、これに限られない。例えば、ワークサイズの実測値又はカタログ値が記憶部２３に記憶されている場合、グループ化部２５は、ワークサイズの実測値又はカタログ値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類してもよい。また、上記変形例５で説明したテーブルサイズの実測値又はカタログ値が記憶部２３に記憶されている場合、グループ化部２５は、テーブルサイズの実測値又はカタログ値に基づいて、各工作機械１１を複数のグループに分類してもよい。
【0083】
（変形例７）
上記実施形態において、グループ化部２５は、図５に示したように、ｘ軸方向及びｙ軸方向におけるワークサイズに基づいてグループ分けすることとしたが、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち少なくとも１つの方向におけるワークサイズに基づいてグループ分けすればよい。
上記実施形態において、グループ化部２５は、図５に示したように、ｘ軸方向及びｙ軸方向におけるワークサイズに基づいてグループ分けすることとしたが、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち少なくとも１つの方向におけるワークサイズに基づいてグループ分けすればよい。
【0084】
（変形例８）
上記実施形態では、グループ間における生産負荷の差の最大値が所定値より大きいと生産負荷取得部２７が判定した場合、グループ化部２５は、グループ間における生産負荷の差が小さくなるように、各工作機械１１を複数のグループに再分類することとしたが、これに限られない。例えば、グループ化部２５は、各工作機械１１とは異なる１以上の新たな工作機械を生産負荷の大きいグループに追加で分類してもよい。この場合には、グループ間における生産負荷の差が小さくできるだけでなく、既存の工作機械１１をグループ間でやり繰りする場合に比べて、生産負荷の平均値自体を低減させることができる。
上記実施形態では、グループ間における生産負荷の差の最大値が所定値より大きいと生産負荷取得部２７が判定した場合、グループ化部２５は、グループ間における生産負荷の差が小さくなるように、各工作機械１１を複数のグループに再分類することとしたが、これに限られない。例えば、グループ化部２５は、各工作機械１１とは異なる１以上の新たな工作機械を生産負荷の大きいグループに追加で分類してもよい。この場合には、グループ間における生産負荷の差が小さくできるだけでなく、既存の工作機械１１をグループ間でやり繰りする場合に比べて、生産負荷の平均値自体を低減させることができる。
【0085】
（変形例９）
上記実施形態において、原単位は、１つのワークの加工に要する時間であることとしたが、これに限られない。原単位は、１つのワークの加工に要する費用であってもよい。
上記実施形態において、原単位は、１つのワークの加工に要する時間であることとしたが、これに限られない。原単位は、１つのワークの加工に要する費用であってもよい。
【0086】
１ グルーピングシステム
１０ａ～１０ｃ 第１乃至第３工作機械装置
１１ 工作機械
１２ ＣＮＣ制御部
１３ テーブル
１４ 収容空間
１５ 切削工具
２０ 管理装置
２１ 収集部
２２ 推定部
２３ 記憶部
２４ 通信部
２５ グループ化部
２６ 割り当て部
２７ 生産負荷取得部
３０ 端末装置
３１ 記憶部
３２ 表示部
３３ 入力部
３４ クエリ生成部
１０ａ～１０ｃ 第１乃至第３工作機械装置
１１ 工作機械
１２ ＣＮＣ制御部
１３ テーブル
１４ 収容空間
１５ 切削工具
２０ 管理装置
２１ 収集部
２２ 推定部
２３ 記憶部
２４ 通信部
２５ グループ化部
２６ 割り当て部
２７ 生産負荷取得部
３０ 端末装置
３１ 記憶部
３２ 表示部
３３ 入力部
３４ クエリ生成部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
