7585799 加工管理システム、加工管理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】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】加工管理システム、加工管理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20241112BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021004752

(22)【出願日】2021-01-15

(65)【公開番号】P2022109445

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】松村 遼

(72)【発明者】

【氏名】武坂 英明

(72)【発明者】

【氏名】村田 斉彬

(72)【発明者】

【氏名】佐川 旭

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２９６５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１１７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０２０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－５２７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６７４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０９０９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークごとに生産に必要な複数の加工工程が記憶された記憶部と、
前記ワークを撮像して得られた画像を入力して当該画像に対応する前記加工工程を進捗状況として出力するように予め機械学習により学習された学習済みモデルを格納する学習済みモデル格納部と、
前記複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定する特定部と、
前記第１の加工工程を実行する前に、前記加工機で加工されようとしている前記ワークを撮像して得られた画像を前記学習済みモデルに入力して前記学習済みモデルから出力された、前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得する取得部と、
特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定する判定部と、
を有する加工管理システム。

【請求項2】

前記判定部によって前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能ではないと判定された場合に、アラームを発する報知部、
をさらに有する請求項１に記載の加工管理システム。

【請求項3】

前記ワークの生産計画を管理する管理装置、
をさらに有する請求項１又は２に記載の加工管理システム。

【請求項4】

前記記憶部は、前記管理装置に設けられている、
請求項３に記載の加工管理システム。

【請求項5】

前記特定部は、前記管理装置によって出力された加工指示を用いて前記第１の加工工程を特定する、
請求項３又は４に記載の加工管理システム。

【請求項6】

前記加工管理システムは、複数の種類の前記ワークを加工する生産ラインにおける加工を管理し、
前記記憶部には、複数の種類の前記ワークそれぞれの前記加工工程が記憶されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の加工管理システム。

【請求項7】

ワークの生産に必要な複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定し、
前記第１の加工工程を実行する前に、前記ワークを撮像して得られた画像を入力して当該画像に対応する前記加工工程を進捗状況として出力するように予め機械学習により学習された学習済みモデルに、前記加工機で加工されようとしている前記ワークを撮像して得られた画像を入力して、前記学習済みモデルから出力された、前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得し、
特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定する、
加工管理方法。

【請求項8】

ワークの生産に必要な複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定するステップと、
前記第１の加工工程を実行する前に、前記ワークを撮像して得られた画像を入力して当該画像に対応する前記加工工程を進捗状況として出力するように予め機械学習により学習された学習済みモデルに、前記加工機で加工されようとしている前記ワークを撮像して得られた画像を入力して、前記学習済みモデルから出力された、前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得するステップと、
特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工管理システム、加工管理方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、機械システムを開示する。特許文献１にかかる機械システムは、ワークの加工工程を動画撮影するカメラと、動画撮影によって得られた動画像データをメモリに記憶させる情報処理装置とを備える。情報処理装置は、加工工程において異常が発生すると、異常が発生した時刻を含む予め定められた設定時間の動画像データを保護する。これにより、ワークの加工工程における異常を後から確認可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－０１６０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ワークの加工工程は複数であることが多い。このような場合、複数の加工工程のそれぞれが決まった加工機で実行されないこと、又は各加工機が異なる加工工程を実行することがある。そして、このような場合では、ある加工機が次に実行しようとする加工工程と、その加工機に搬送されたワークに対して次に実行すべき加工工程とが異なってしまうおそれがある。このような状態で加工を行ってしまうと、加工ミスが発生するおそれがある。ここで、特許文献１にかかる技術では、ワークの加工工程における加工の異常を後から確認できるが、加工ミスの発生を抑制することは困難である。

【0005】

本発明は、加工ミスの発生を抑制することが可能な加工管理システム、加工管理方法及びプログラムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明にかかる加工管理システムは、ワークごとに生産に必要な複数の加工工程が記憶された記憶部と、前記複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定する特定部と、前記第１の加工工程を実行する前に、前記加工機で加工されようとしている前記ワークの状態から前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得する取得部と、特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定する判定部と、を有する。

【0007】

また、本発明にかかる加工管理方法は、ワークの生産に必要な複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定し、前記第１の加工工程を実行する前に、前記加工機で加工されようとしている前記ワークの状態から前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得し、特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定する。

【0008】

また、本発明にかかるプログラムは、ワークの生産に必要な複数の加工工程のうち、加工機で次に実行すべき第１の加工工程を特定するステップと、前記第１の加工工程を実行する前に、前記加工機で加工されようとしている前記ワークの状態から前記ワークの前記加工工程の進捗状況を取得するステップと、特定された前記第１の加工工程と取得された前記進捗状況とを用いて、前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能か否かを判定するステップと、をコンピュータに実行させる。

【0009】

加工機がワークを第１の加工工程で加工可能でない場合に加工を行ってしまうと、加工ミスが生じる可能性が高い。これに対し、本発明は、ワークの加工前に、ワークの進捗状況を取得して、第１の加工工程で加工可能か否かを判定する。したがって、本発明は、加工ミスの発生を抑制することが可能となる。

【0010】

また、好ましくは、前記取得部は、前記ワークを撮像して得られた画像を用いて、前記進捗状況を取得する。
本発明では、ワークの画像を用いてワークの形状から進捗状況を判定することができる。ここで、加工工程が進むにつれて、ワークの形状は変化する。そして、ワークの形状は、加工工程と、比較的、精度よく対応し得る。したがって、本発明は、より正確に、ワークの進捗状況を判定することが可能となる。

【0011】

また、好ましくは、前記取得部は、前記ワークの重量を用いて、前記進捗状況を取得する。
本発明では、ワークの重量を用いて、進捗状況を取得するように構成されている。ここで、加工工程が進むにつれて、ワークの重量は変化する可能性が高い。また、ワークの重量を計測することは、比較的容易である。したがって、本発明は、より簡易に、ワーク８０の進捗状況を判定することが可能となる。

【0012】

また、好ましくは、前記判定部によって前記加工機が前記ワークを前記第１の加工工程で加工可能ではないと判定された場合に、アラームを発する報知部をさらに有する。
報知部がアラームを発することにより、周囲の作業者に、加工不可状態というトラブルが発生したことを知らせることが可能となる。

【0013】

また、好ましくは、前記ワークの生産計画を管理する管理装置をさらに有する。
このような構成により、複数のワークが複数の加工機で加工される場合でも、加工機の空き状況等を考慮して、効率的にワークの加工及び製品の生産を行うための生産計画を行うことができる。したがって、本発明は、効率的にワークの加工及び製品の生産を行うことが可能となる。

【0014】

また、好ましくは、前記記憶部は、前記管理装置に設けられている。
このような構成により、加工機ごとに記憶部を設けておくことが不要となる。

【0015】

また、好ましくは、前記特定部は、前記管理装置によって出力された加工指示を用いて前記第１の加工工程を特定する。
このような構成により、どの加工機でどの加工工程を実行するのかを、容易に管理することが可能となる。

【0016】

また、好ましくは、前記加工管理システムは、複数の種類の前記ワークを加工する生産ラインにおける加工を管理し、前記記憶部には、複数の種類の前記ワークそれぞれの前記加工工程が記憶されている。
複数の種類のワークを加工する生産ラインでは、ワークの搬送経路が変化し、複雑となり得る。したがって、加工機がワークを第１の加工工程で加工可能でない状態が発生しやすい。このような生産ラインであっても、本発明は、加工ミスの発生を抑制することが可能となる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、加工ミスの発生を抑制することが可能な加工管理システム、加工管理方法及びプログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施の形態１にかかる加工管理システムを示す図である。

【図2】実施の形態１にかかる加工管理システムの各装置が有する情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。

【図3】実施の形態１にかかる加工管理システムの構成を示す機能ブロック図である。

【図4】実施の形態１にかかる工程記憶部によって格納される加工工程テーブルを例示する図である。

【図5】実施の形態１にかかる進捗取得部の構成を示す図である。

【図6】実施の形態１にかかる加工管理システムによって実行される加工管理方法を示すフローチャートである。

【図7】本実施の形態にかかる作用を説明するための図である。

【図8】本実施の形態にかかる作用を説明するための図である。

【図9】実施の形態２にかかる進捗取得部の構成を示す図である。

【図10】実施の形態２にかかる重量テーブル格納部に格納された重量テーブルを例示する図である。

【図11】実施の形態２にかかる加工管理システムによって実行される加工管理方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0020】

図１は、実施の形態１にかかる加工管理システム１を示す図である。加工管理システム１は、複数の設備１０と、管理装置２００と、１つ以上の移動端末３００とを有する。設備１０それぞれは、加工機２０と、検出装置３０と、制御装置１００とを有する。図１では、加工管理システム１は、設備１０Ａ～１０Ｃの３つの設備１０を有している。しかしながら、設備１０の数は２以上の任意の数であり得る。

【0021】

加工管理システム１は、例えば、１つのワーク８０に対して複数の加工工程を行う工場に設けられている。つまり、本実施の形態では、ワーク８０ごとに生産に必要な複数の加工工程がある。ここで、加工工程は、例えば、切出し、鍛造、圧造、切削、研削、研磨、焼入れ、焼戻し、表面処理等であるが、これらに限定されない。また、加工管理システム１は、例えば、複数の種類のワーク８０を加工する生産ラインの加工管理を行ってもよい。また、加工管理システム１は、多品種少量生産の製品を生産する生産ラインの加工管理を行ってもよい。なお、「複数の種類のワーク」において、異なる種類のワークとは、そのワークを加工して最終的に生産される製品の種類が異なることを意味する。そして、異なる種類の製品とは、歯車とロッドといったように、製品のカテゴリが異なる場合もあるし、品番が互いに異なる複数の歯車である場合もある。

【0022】

管理装置２００は、各制御装置１００と、有線又は無線のネットワーク２を介して通信可能に接続されている。また、管理装置２００は、移動端末３００と無線通信を行うことが可能なように接続されている。管理装置２００は、例えばサーバであってもよい。あるいは、管理装置２００は、例えば、製品の生産を管理する生産管理ＰＣであってもよい。管理装置２００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置を有する。管理装置２００は、製品の生産計画を行う。つまり、管理装置２００は、ワーク８０の生産計画を管理する。そして、管理装置２００は、各設備１０の加工機２０がどのワーク８０に対してどの加工工程を実行すべきかを管理する。詳しくは後述する。

【0023】

移動端末３００は、ワーク８０を各設備１０（加工機２０）に搬送する作業者によって所持される。移動端末３００は、例えばスマートフォン又はタブレット端末である。移動端末３００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置を有する。移動端末３００は、管理装置２００から、自身の移動端末３００を所持している作業者が搬送するワーク８０をどの加工機２０（設備１０）に搬送すべきかを示す、移動指示を受信する。詳しくは後述する。なお、以後、「移動端末３００を所持している作業者が搬送するワーク８０」を、単に「移動端末３００に対応するワーク８０」と称することがある。また、「ワーク８０を搬送する作業者によって所持される移動端末３００」を、単に「ワーク８０に対応する移動端末３００」と称することがある。

【0024】

図１では、設備１０Ａは、加工機２０Ａと、検出装置３０Ａと、制御装置１００Ａとを有する。設備１０Ａにおいて、加工機２０Ａは、制御装置１００Ａの制御によって、ワーク８０Ａを加工する。設備１０Ｂは、加工機２０Ｂと、検出装置３０Ｂと、制御装置１００Ｂとを有する。設備１０Ｂにおいて、加工機２０Ｂは、制御装置１００Ｂの制御によって、ワーク８０Ｂを加工する。設備１０Ｃは、加工機２０Ｃと、検出装置３０Ｃと、制御装置１００Ｃとを有する。設備１０Ｃにおいて、加工機２０Ｃは、制御装置１００Ｃの制御によって、ワーク８０Ｃを加工する。なお、便宜上、加工機２０Ａ～２０Ｃ（設備１０Ａ～１０Ｃ）で、それぞれワーク８０Ａ～８０Ｃが加工されるとしているが、ワーク８０Ａ～８０Ｃは、互いに別のワーク８０であるとは限らない。例えば、加工機２０Ａで加工されたワーク８０が、次に、加工機２０Ｂで加工される場合もある。また、ワーク８０Ａ～８０Ｃの種類は、同じである場合もあるし、異なる場合もある。

【0025】

加工機２０は、例えば、汎用の加工機器である。加工機２０は、例えば、ＮＣ（numerical control）工作機械、又は産業用ロボット等であってもよい。加工機２０は、管理装置２００からの指示に応じた加工工程を実行する。ここで、本実施の形態では、加工機２０は、予め定められた加工工程を常に実行するわけではない。言い換えると、例えば加工機２０Ａがある加工工程Ａを常に実行するわけではなく、加工機２０Ｂがある加工工程Ｂを常に実行するわけではない。加工機２０Ａが加工工程Ａ及び加工工程Ｂを実行する可能性があり、加工機２０Ｂが加工工程Ａ及び加工工程Ｂを実行する可能性がある。

【0026】

検出装置３０は、対応する設備１０（加工機２０）で加工される前のワーク８０の状態を検出する。言い換えると、検出装置３０は、対応する設備１０（加工機２０）に搬送されたワーク８０の状態を検出する。さらに言い換えると、検出装置３０は、対応する加工機２０で加工されようとしているワーク８０の状態を検出する。そして、検出装置３０は、検出された状態を示す状態データを、制御装置１００に送信する。ここで、検出装置３０は、対応する設備１０（加工機２０）で加工される前の加工工程で加工された状態を検出する。

【0027】

なお、実施の形態１にかかる検出装置３０は、カメラ等の撮像装置である。実施の形態１にかかる検出装置３０は、対応する設備１０（加工機２０）に搬送されたワーク８０を撮影する。そして、実施の形態１にかかる検出装置３０は、ワーク８０の画像を示す画像データを、状態データとして、制御装置１００に送信する。なお、実施の形態１にかかる検出装置３０（撮像装置）は、モノクロ画像を撮像してもよいし、カラー画像（ＲＧＢ画像）を撮像してもよい。この場合、実施の形態１にかかる検出装置３０（撮像装置）は、二次元画像を撮像する。また、実施の形態１にかかる検出装置３０（撮像装置）は、三次元画像又は距離画像を撮像して、三次元画像データ（点群データ）を取得してもよい。この場合、実施の形態１にかかる検出装置３０（撮像装置）は、例えば、ライダ（ＬｉＤＡＲ；Light Detection and Ranging）等の三次元カメラであってもよい。

【0028】

制御装置１００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置を有する。制御装置１００は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）であってもよい。また、制御装置１００は、加工機２０と一体であってもよい。また、制御装置１００は、加工機２０に内蔵されていてもよい。制御装置１００は、対応する設備１０の加工機２０を制御して、実行すべき加工工程を、加工機２０に実行させる。ここで、制御装置１００は、管理装置２００から加工指示を受信する。制御装置１００は、加工指示に応じて、加工機２０を制御する。ここで、加工指示は、例えば、ワーク８０の識別情報と、実行すべき加工工程と、加工工程に対応する加工プログラムとを有する。そして、制御装置１００が加工プログラムを実行することによって、加工機２０は、対応する加工工程を実行してもよい。この場合、加工プログラムが実行されることによって、加工機２０の工具及びモータ等が、実行すべき加工工程に応じた動作を行う。

【0029】

ここで、本実施の形態では、制御装置１００は、ワーク８０の状態から加工工程の進捗状況を取得し、進捗状況と、対応する加工機２０で次に実行すべき加工工程とを用いて、加工不可状態が発生していないかを判定する。なお、「加工不可状態」とは、加工機２０がワーク８０を次に実行すべき加工工程（第１の加工工程）で加工してはいけない状態である。加工不可状態では、ある加工機２０が次に実行しようとする加工工程（第１の加工工程）と、その加工機２０に搬送されたワーク８０に対して次に実行すべき加工工程とが異なってしまうため、加工を行ってはいけない。制御装置１００は、進捗状況と第１の加工工程とに基づいて、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能か否かを判定する。したがって、制御装置１００は、加工不可状態が発生しているか否かを判定する判定装置としての機能を有する。そして、制御装置１００は、加工不可状態が発生している場合には、アラームを報知する。一方、制御装置１００は、加工不可状態が発生していない場合には、加工機２０に第１の加工工程を実行させるように制御を行う。制御装置１００のこれらの動作の詳細については後述する。

【0030】

ここで、加工不可状態の例として、「工程飛ばし」及び「搬送ミス」がある。「工程飛ばし」とは、実行すべき加工工程（第１の加工工程）までに実行されるべき加工工程が実行されていないことをいう。例えば、加工工程Ａの次に加工工程Ｂが実行されるワーク８０について、加工機２０で加工工程Ｂを実行しようとするときに、加工工程Ａが実行されていなかった場合、加工工程Ａの工程飛ばしが発生している。そして、加工工程Ａが既に実行された前提で加工工程Ｂを実行してしまうと、意図しない位置にワーク８０が存在する可能性があるので、加工機２０及びワーク８０に不具合が生じる可能性がある。また、「搬送ミス」は、加工機２０に搬送すべきワーク８０を作業者等が誤ってしまうことである。この場合、誤って加工機２０に搬送されたワーク８０は、次に加工機２０で実行しようする加工工程（第１の加工工程）で加工されるべきでない。したがって、誤って加工機２０に搬送されたワーク８０に対して第１の加工工程を実行してしまうと、加工してはいけない加工を行ってしまう可能性があるので、加工機２０及びワーク８０に不具合が生じる可能性がある。なお、「工程飛ばし」と「搬送ミス」は、互いに独立した概念ではなく、搬送ミスによって工程飛ばしが発生することもある。なお、上述したように、加工不可状態で加工を行ってしまうと、加工ミスが発生し、ワーク８０及び加工機２０に異常が発生する可能性があるので、加工不可状態は、「異常誘発状態」又は「加工ミス誘発状態」であるとも言える。

【0031】

図２は、実施の形態１にかかる加工管理システム１の各装置が有する情報処理装置５０のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置５０は、ＣＰＵ５１（Central Processing Unit）、ＲＯＭ５２（Read Only Memory）、ＲＡＭ５３（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏ５４（Input/Output）及びＵＩ５５（User Interface）を有する。

【0032】

ＣＰＵ５１は、制御処理及び演算処理等を行う処理デバイス（プロセッサ）としての機能を有する。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１によって実行される制御プログラム及び演算プログラム等を記憶するストレージとしての機能を有する。ＲＯＭ５２は、データベースを含み得る。ＲＡＭ５３は、処理データ等を一時的に記憶するメモリとしての機能を有する。Ｉ／Ｏ５４は、通信装置及び入出力装置であり、外部からデータ及び信号を入力し、外部にデータ及び信号を出力する。ＵＩ５５は、例えばキーボード等の入力デバイスと、例えばディスプレイ等の出力デバイスとから構成される。なお、ＵＩ５５は、入力デバイスと出力デバイスとが一体となったタッチパネルとして構成されてもよい。また、ＵＩ５５は、マイク及びスピーカを有してもよい。

【0033】

図３は、実施の形態１にかかる加工管理システム１の構成を示す機能ブロック図である。管理装置２００は、構成要素として、工程記憶部２１０と、生産計画部２２０と、移動指示送信部２３０と、移動終了受信部２３２と、加工指示送信部２４０と、加工実績受信部２４２とを有する。移動端末３００は、構成要素として、移動指示受信部３１０と、移動先表示部３１２と、移動終了通知部３１４とを有する。制御装置１００は、構成要素として、加工指示受信部１１０と、工程特定部１１２と、進捗取得部１２０と、判定部１３０と、報知部１４０と、加工制御部１５０と、加工実績送信部１５２とを有する。

【0034】

なお、管理装置２００の各構成要素の１つ以上は、管理装置２００とは別の装置（例えば制御装置１００又は移動端末３００）によって実現されてもよい。また、管理装置２００の各構成要素は、物理的に１つの装置によって実現されることに限定されず、例えばクラウドコンピューティング等により複数の装置によって実現されてもよい。つまり、管理装置２００は、物理的に複数の装置で構成されてもよい。このことは、制御装置１００及び移動端末３００についても同様である。

【0035】

なお、これらの構成要素は、ＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶されたプログラムを実行することによって実現可能である。つまり、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶されたプログラムを実行することによって、上述した管理装置２００の構成要素が実現され得る。また、移動端末３００が有する情報処理装置５０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶されたプログラムを実行することによって、上述した移動端末３００の構成要素が実現され得る。また、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶されたプログラムを実行することによって、上述した制御装置１００の構成要素が実現され得る。

【0036】

また、制御装置１００、管理装置２００及び移動端末３００は、必要なプログラムを任意の不揮発性記録媒体に記録しておき、必要に応じてそのプログラムをインストールするようにしてもよい。なお、制御装置１００、管理装置２００及び移動端末３００の各構成要素は、上記のようにソフトウェアによって実現されることに限定されず、何らかの回路素子等のハードウェアによって実現されてもよい。また、制御装置１００、管理装置２００及び移動端末３００の各構成要素は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）又はマイコン等の、ユーザがプログラミング可能な集積回路を用いて実現してもよい。この場合、この集積回路を用いて、上記の各構成要素から構成されるプログラムを実現してもよい。

【0037】

管理装置２００の工程記憶部２１０（記憶部）は、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＲＯＭ５２を用いて実現されてもよい。工程記憶部２１０は、ワーク８０ごとに生産に必要な複数の加工工程を記憶する。工程記憶部２１０は、例えば、ワーク８０の種類ごとに、どの加工工程が必要かを示す加工工程テーブルを格納する。なお、工程記憶部２１０は、各加工工程と、各加工工程を実行可能な機能を有する加工機２０の識別情報と、各加工工程を実行するために使用される加工プログラムの識別情報とを対応付けてもよい。

【0038】

図４は、実施の形態１にかかる工程記憶部２１０によって格納される加工工程テーブルを例示する図である。図４に例示する加工工程テーブルは、ワークＸ、ワークＹ及びワークＺに必要な加工工程を示している。ここで、ワーク８０は、ワークＸ、ワークＹ及びワークＺのいずれかであり得る。なお、図４には、ワーク８０の種類が３種類（ワークＸ、ワークＹ及びワークＺ）である場合が例示されているが、これに限定されない。ワーク８０の種類の数は任意である。加工管理システム１で加工されるワーク８０の種類は、１種類でもよいし、２種類でもよいし、４種類以上であってもよい。図４の例では、工程記憶部２１０には、複数の種類のワーク８０それぞれの加工工程が記憶されている。

【0039】

図４に例示する加工工程テーブルは、ワークＸには加工工程Ｘ１～加工工程Ｘ６が必要であることを示している。また、図４に例示する加工工程テーブルは、ワークＹには加工工程Ｙ１～加工工程Ｙ５が必要であることを示している。また、図４に例示する加工工程テーブルは、ワークＺには加工工程Ｚ１～加工工程Ｚ４が必要であることを示している。なお、ワークごとに、実行される加工工程における動作が異なり得る。

【0040】

管理装置２００の生産計画部２２０（図３）は、各ワーク８０をどの加工機２０で加工するかを計画する。つまり、生産計画部２２０は、各ワーク８０について、どの加工工程をどの加工機２０で実行するかを計画する。ここで、生産計画部２２０は、各加工機２０の空き状況、及び、各加工機２０が実行可能な加工工程に応じて、生産計画を行ってもよい。例えば、ワークＸに対応するワーク８０について加工機２０Ａが加工工程Ｘ１を実行中であり、次の加工工程Ｘ２を実行可能な機能を加工機２０Ｂ及び加工機２０Ｃが有しているとする。そして、加工機２０Ｂが加工を行っておらず、加工機２０Ｃが他のワーク８０の加工を行っているとする。この場合、生産計画部２２０は、ワークＸに対応するワーク８０について、次の加工工程Ｘ２を、加工機２０Ｂで実行すると決定する。なお、生産計画部２２０は、管理者の操作によって、生産計画を行ってもよい。

【0041】

管理装置２００の移動指示送信部２３０は、生産計画部２２０による生産計画に応じて、処理対象（加工対象）のワーク８０に対応する移動端末３００に、そのワーク８０をどの加工機２０（設備１０）に搬送すべきかを指示する移動指示を送信する。移動指示送信部２３０は、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、移動指示を送信する。なお、移動指示は、ワーク８０の識別情報（ワークＩＤ）と、対応するワーク８０の移動先の加工機２０に関する情報（加工機情報）とを含み得る。加工機情報は、加工機２０の識別情報（加工機ＩＤ）と、加工機２０の位置情報とを含んでもよい。

【0042】

移動端末３００の移動指示受信部３１０は、管理装置２００から、移動指示を受信する。移動指示受信部３１０は、移動端末３００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、移動指示を受信する。

【0043】

移動端末３００の移動先表示部３１２は、受信された移動指示で示される、移動先の加工機２０に関する加工機情報を表示する。移動先表示部３１２は、移動端末３００が有する情報処理装置５０のＵＩ５５によって、加工機情報を表示する。移動先表示部３１２は、出力デバイスであるＵＩ５５に、加工機情報を表示させる。移動先表示部３１２は、画面に加工機情報を表示してもよいし、音声によって加工機情報を出力してもよい。

【0044】

移動端末３００を所持している作業者は、移動端末３００に表示された加工機情報から、自身が搬送しているワーク８０をどの加工機２０に搬送すべきかを把握できる。作業者は、ワーク８０を加工機２０に搬送すると、移動端末３００を操作して、ワーク８０の搬送が終了した旨を入力する。

【0045】

移動端末３００の移動終了通知部３１４は、上記の作業者の操作に応じて、ワーク８０の搬送が終了したことを示す移動終了通知を、管理装置２００に送信する。移動終了通知部３１４は、移動端末３００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、移動終了通知を送信する。

【0046】

管理装置２００の移動終了受信部２３２は、移動端末３００から移動終了通知を受信する。移動終了受信部２３２は、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、移動終了通知を受信する。

【0047】

管理装置２００の加工指示送信部２４０は、生産計画部２２０による生産計画に応じて、処理対象（加工対象）のワーク８０に実行されるべき加工工程を実行すべき加工機２０に対応する制御装置１００に、加工指示を送信する。加工指示送信部２４０は、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、加工指示を送信する。加工指示は、例えば、ワーク８０の識別情報（ワークＩＤ）と、加工機２０の識別情報（加工機ＩＤ）と、実行すべき加工工程の識別情報と、加工工程に対応する加工プログラムとを有する。例えば、生産計画においてワークＸに対応するワーク８０について次の加工工程Ｘ２を加工機２０Ｂで実行すると決定されたとする。この場合、加工指示送信部２４０は、加工機２０Ｂに対応する制御装置１００Ｂに、加工指示を送信する。そして、このときの加工指示は、ワークＸに対応するワーク８０のワークＩＤと、加工機２０Ｂの加工機ＩＤと、加工工程Ｘ２の識別情報と、加工工程Ｘ２を実行する加工プログラムとを有する。

【0048】

制御装置１００は、対応する加工機２０において加工工程が終了した場合に、加工工程が終了した旨を示す加工実績通知を、管理装置２００に送信する。管理装置２００の加工実績受信部２４２は、制御装置１００から加工実績通知を受信する。加工実績受信部２４２は、管理装置２００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、加工実績通知を受信する。これにより、生産計画部２２０は、加工実績通知を送信した制御装置１００に対応する加工機２０が加工を行っていない待機状態となったことを把握する。そして、生産計画部２２０は、別のワーク８０及び別の加工工程について、生産計画を行う。

【0049】

以下、制御装置１００の各構成要素について説明する。なお、各構成要素の説明において、対応する制御装置１００に対応する加工機２０のことを、単に、「対応する加工機２０」と称することがある。

【0050】

加工指示受信部１１０は、管理装置２００から、対応する加工機２０に対する加工指示を受信する。加工指示受信部１１０は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、加工指示を受信する。

【0051】

工程特定部１１２（特定部）は、受信された加工指示から、次に実行すべき工程を特定する。具体的には、工程特定部１１２は、複数の加工工程のうち、加工対象のワーク８０に対して対応する加工機２０で次に実行すべき加工工程（第１の加工工程）を特定する。さらに具体的には、工程特定部１１２は、加工指示に含まれる加工工程の識別情報から、対応する加工機２０で次に実行すべき加工工程を特定する。なお、工程特定部１１２は、加工指示を用いて第１の加工工程を特定する必要はない。例えば、生産ラインの作業者の操作等によって、第１の加工工程を特定してもよい。

【0052】

進捗取得部１２０（取得部）は、第１の加工工程でワーク８０を加工する前に、対応する加工機２０で加工されようとしているワーク８０の状態から加工工程の進捗状況を取得する。具体的には、進捗取得部１２０は、検出装置３０から、対応する加工機２０で加工されようとしているワーク８０の状態データを取得する。進捗取得部１２０は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４又はＵＩ５５により、状態データを取得してもよい。進捗取得部１２０は、状態データを使用して、ワーク８０の進捗状況（どの加工工程まで終了しているか）を取得（特定）する。

【0053】

ここで、上述したように、実施の形態１では、状態データは、ワーク８０の形状を撮像して得られた画像データである。また、実施の形態１では、状態データが示す「状態」は、ワーク８０の画像であり、すなわち、ワーク８０の形状である。そして、実施の形態１にかかる進捗取得部１２０は、ワーク８０を撮像して得られた画像（画像データ）を用いて、進捗状況を取得する。具体的には、進捗取得部１２０は、予め準備された学習済みモデル（学習器）を用いて、進捗状況を取得する。なお、学習済みモデルは、機械学習アルゴリズムを用いて生成される。機械学習アルゴリズムは、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network；畳み込みニューラルネットワーク）であるが、これに限定されない。

【0054】

図５は、実施の形態１にかかる進捗取得部１２０の構成を示す図である。実施の形態１にかかる進捗取得部１２０は、画像取得部１２１と、進捗特定部１２２と、学習済みモデル格納部１２３とを有する。学習済みモデル格納部１２３は、予め準備された学習済みモデルを格納している。学習済みモデルについては後述する。

【0055】

画像取得部１２１は、撮像装置である検出装置３０から、対応する加工機２０に搬送されたワーク８０を撮影して得られた画像データを取得する。なお、画像取得部１２１は、撮像装置である検出装置３０によって撮影されて得られた画像データを、作業者の操作によって取得してもよい。

【0056】

進捗特定部１２２は、学習済みモデル格納部１２３に格納された学習済みモデルを用いて、画像データに対応するワーク８０の進捗状況を特定（取得）する。具体的には、進捗特定部１２２は、ワーク８０の画像データを学習済みモデルに入力する。進捗特定部１２２は、学習済みモデルの出力から、進捗状況を特定する。ここで、画像データを学習済みモデルに入力すると、学習済みモデルは、その画像データに対応する加工工程を、進捗状況として出力する。これにより、進捗特定部１２２は、ワーク８０の進捗状況を特定（取得）できる。

【0057】

ここで、上述したように、学習済みモデルは、機械学習アルゴリズムを用いて生成される。具体的には、ワーク８０が撮影された時点における直前の加工工程を正解ラベルとしたワーク８０の多数の画像データを教師データとして、機械学習アルゴリズムに入力する。これにより、機械学習アルゴリズムは、ワーク８０の画像データに対応する進捗状況を学習する。そして、進捗状況を学習した機械学習アルゴリズムが、学習済みモデルとして生成される。

【0058】

例えば、図４の例において、加工工程Ｘ１が終了したワークＸを撮影して得られた画像データＩｍＸ１を多数準備する。そして、進捗状況「加工工程Ｘ１」を正解ラベルとした画像データＩｍＸ１を教師データとして、機械学習アルゴリズムを用いて機械学習を行う。これにより、機械学習アルゴリズムは、加工工程Ｘ１が終了したワークＸの画像の特徴を学習する。同様に、加工工程Ｘ２が終了したワークＸを撮影して得られた画像データＩｍＸ２を多数準備する。そして、進捗状況「加工工程Ｘ２」を正解ラベルとした画像データＩｍＸ２を教師データとして、機械学習アルゴリズムを用いて機械学習を行う。これにより、機械学習アルゴリズムは、加工工程Ｘ２が終了したワークＸの画像の特徴を学習する。

【0059】

このような処理を同じ種類のワークの他の加工工程、及び他の種類のワークの加工工程においても行うことによって、機械学習アルゴリズムは、画像データと進捗状況との対応を学習する。このようにして得られた学習済みモデルは、ワーク８０の画像データを入力すると、そのワーク８０について直前に実行された加工工程を、そのワーク８０の進捗状況として出力する。言い換えると、学習済みモデルは、ワーク８０の画像データを入力すると、そのワーク８０についてどの加工工程まで終了しているかを出力する。

【0060】

さらに、学習済みモデルは、ワーク８０の画像データを入力すると、そのワーク８０が、どの種類のワーク（図４の例ではワークＸ，Ｙ，Ｘのいずれか）のどの加工工程まで終了しているかを出力し得る。例えば、図４の例において、撮影されたワーク８０がワークＹであり、４番目の加工工程まで終了していた場合、学習済みモデルは、進捗状況として「加工工程Ｙ４」を出力する。また、図４の例において、撮影されたワーク８０がワークＺであり、２番目の加工工程まで終了していた場合、学習済みモデルは、進捗状況として「加工工程Ｚ２」を出力する。

【0061】

判定部１３０（図３）は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能か否かを判定する。言い換えると、判定部１３０は、加工不可状態が発生しているか否かを判定する。具体的には、判定部１３０は、工程特定部１１２によって特定された第１の加工工程と、進捗取得部１２０によって取得された進捗状況（加工工程）とを用いて、加工不可状態が発生しているか否かを判定する。さらに具体的には、判定部１３０は、「第１の加工工程の１つ前の加工工程」と「進捗状況」とを照合してもよい。そして、判定部１３０は、両者が一致する場合は、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。一方、判定部１３０は、両者が一致しない場合は、加工不可状態が発生していると判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能ではないと判定する。例えば、図４の例において、第１の加工工程が加工工程Ｘ３である場合、判定部１３０は、加工工程Ｘ３の１つの前の加工工程Ｘ２と、進捗取得部１２０によって取得された進捗状況とを照合する。そして、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。

【0062】

また、判定部１３０は、「第１の加工工程」と「進捗状況の１つ後の加工工程」とを照合してもよい。そして、判定部１３０は、両者が一致する場合は、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。一方、判定部１３０は、両者が一致しない場合は、加工不可状態が発生していると判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能ではないと判定する。例えば、図４の例において、第１の加工工程が加工工程Ｘ３である場合、判定部１３０は、加工工程Ｘ３と、進捗取得部１２０によって取得された進捗状況の１つ後の加工工程とを照合する。そして、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。

【0063】

また、判定部１３０は、「進捗状況」が「第１の加工工程」の１つ前の加工工程か否かを判定してもよい。そして、判定部１３０は、「進捗状況」が「第１の加工工程」の１つ前の加工工程である場合は、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。一方、判定部１３０は、「進捗状況」が「第１の加工工程」の１つ前の加工工程でない場合は、加工不可状態が発生していると判定する。つまり、判定部１３０は、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能ではないと判定する。例えば、図４の例において、第１の加工工程が加工工程Ｘ３である場合、判定部１３０は、進捗取得部１２０によって取得された進捗状況が加工工程Ｘ３の１つ前の加工工程であるか否かを判定する。そして、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、「進捗状況」が第１の加工工程の１つ前の加工工程であるので、加工不可状態が発生していないと判定する。つまり、判定部１３０は、進捗状況が「加工工程Ｘ２」であるときに、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定する。

【0064】

報知部１４０は、判定部１３０によって加工不可状態が発生した、つまり加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能ではないと判定された場合に、アラームを発する。具体的には、報知部１４０は、加工不可状態が発生したと判定された場合に、加工不可状態が発生した旨を、対応する加工機２０の付近の作業者に知らせるアラームを発する。報知部１４０がアラームを発することにより、周囲の作業者に、加工不可状態というトラブルが発生したことを知らせることが可能となる。

【0065】

報知部１４０は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＵＩ５５を制御して、アラームを発する。例えば、報知部１４０は、制御装置１００のディスプレイにアラームを表示してもよい。また、例えば、報知部１４０は、制御装置１００のスピーカにアラームを示す音声を出力させてもよい。また、例えば、報知部１４０は、制御装置１００又は加工機２０に設けられた警告ランプを点灯又は点滅させてもよい。

【0066】

また、報知部１４０は、工程飛ばしによって実行されなかった加工工程を、作業者に知らせてもよい。この場合、報知部１４０は、「第１の加工工程」と「進捗状況」とから、工程飛ばしにより実行されなかった加工工程を判定してもよい。例えば、第１の加工工程が「加工工程Ｘ３」であって、進捗状況が「加工工程Ｘ１」であるときに、報知部１４０は、「加工工程Ｘ２」が実行されていないと判定する。そして、報知部１４０は、「加工工程Ｘ２を飛ばしています」旨を示すアラームを報知してもよい。

【0067】

また、報知部１４０は、搬送ミスによって搬送されたワーク８０、及び搬送されるべきワーク８０を、作業者に知らせてもよい。この場合、報知部１４０は、「第１の加工工程」と「進捗状況」とから、搬送ミスにより搬送されたワーク８０、及び搬送されるべきワーク８０を判定してもよい。例えば、第１の加工工程が「加工工程Ｘ３」であって、進捗状況が「加工工程Ｙ３」であるときに、報知部１４０は、搬送ミスにより搬送されたワーク８０が「ワークＹ」であり、搬送されるべきワーク８０が「ワークＸ」であると判定する。そして、報知部１４０は、「搬送されたワークが誤っています。正しいワークＸを搬送してください」旨を示すアラームを報知してもよい。

【0068】

加工制御部１５０は、判定部１３０によって加工不可状態が発生していない、つまり加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能であると判定された場合に、対応する加工機２０がワーク８０を加工するように、加工機２０を制御する。具体的には、加工制御部１５０は、ワーク８０に対して第１の加工工程を実行するように、対応する加工機２０を制御する。さらに具体的には、加工制御部１５０は、管理装置２００から受信された加工指示に含まれる加工プログラムを実行して、対応する加工機２０に第１の加工工程を実行させる。

【0069】

加工実績送信部１５２は、対応する加工機２０において加工工程（第１の加工工程）が終了した場合に、加工実績通知を、管理装置２００に送信する。加工実績送信部１５２は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、加工実績通知を送信する。加工実績通知は、加工工程が終了した旨を示す。また、加工実績通知は、どの加工工程が終了したかを示す。

【0070】

図６は、実施の形態１にかかる加工管理システム１によって実行される加工管理方法を示すフローチャートである。図６の処理は、主に、制御装置１００によって実行される。また、図６に示す処理（加工管理処理）は、各制御装置１００（設備１０，加工機２０）ごとに実行される。つまり、図６に示す処理（加工管理処理）は、各制御装置１００（設備１０，加工機２０）それぞれについて独立して実行される。したがって、図６に示す処理は、複数の制御装置１００（加工機２０）それぞれについて、並行して実行されてもよい。以下の説明では、適宜、制御装置１００Ａ（加工機２０Ａ）についての加工管理処理について説明するが、他の制御装置１００（加工機２０Ａ）についても同様である。

【0071】

加工指示受信部１１０は、管理装置２００から、加工機２０Ａに対する加工指示を受信する（ステップＳ１０２）。工程特定部１１２は、受信された加工指示から、加工機２０Ａにおいて次に実行すべき工程（第１の加工工程）を特定する（ステップＳ１０４）。進捗取得部１２０は、加工機２０Ａに搬送されたワーク８０Ａの画像データを取得する（ステップＳ１０６）。具体的には、検出装置３０Ａは、加工機２０Ａに搬送されたワーク８０Ａを撮影し、ワーク８０が撮影された画像データを生成する。そして、進捗取得部１２０の画像取得部１２１は、ワーク８０Ａの画像データを検出装置３０Ａから取得する。

【0072】

進捗取得部１２０は、学習済みモデル（学習器）を用いて、ワーク８０Ａの加工工程の進捗状況を取得する（ステップＳ１０８）。具体的には、上述したように、進捗取得部１２０の進捗特定部１２２は、学習済みモデルにワーク８０Ａの画像データを入力して出力された加工工程から、ワーク８０Ａの進捗状況を特定する。

【0073】

判定部１３０は、Ｓ１０４の処理で特定された第１の加工工程と、Ｓ１０８の処理で取得された進捗状況とを用いて、加工機２０Ａがワーク８０Ａを第１の加工工程で加工不可であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。加工不可であると判定された場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、報知部１４０は、アラームを報知する（ステップＳ１１２）。一方、加工可能であると判定された場合（Ｓ１１０のＮＯ）、加工制御部１５０は、ワーク８０Ａの加工（第１の加工工程）を行うように、加工機２０Ａを制御する（ステップＳ１１４）。加工機２０Ａにおいてワーク８０Ａの加工（第１の加工工程）が終了すると、加工実績送信部１５２は、加工実績通知を管理装置２００に送信する（ステップＳ１１６）。

【0074】

図７及び図８は、本実施の形態にかかる作用を説明するための図である。図７は、比較例にかかる量産ライン９０を示す図である。量産ライン９０では、加工機９２－１～９２－５が、それぞれ、ワーク９４に対して加工工程＃１～＃５を実行する。これにより、量産品である製品９６が生産される。なお、加工工程＃ｎ（ｎは１以上５以下の整数）は、ｎ番目の加工工程である。ここで、量産ライン９０では、各加工機９２で実行される加工工程は、予め決まっている。したがって、ワーク９４の搬送経路も、予め決まっている。このような状況では、加工不可状態が発生する可能性は低い。

【0075】

図８は、本実施の形態にかかる加工管理システム１を多品種少量生産ラインに適用した場合の、ワーク８０の搬送経路を例示する図である。一点鎖線は、ワーク８０Ｄの搬送経路を示し、太い実線は、ワーク８０Ｅの搬送経路を示す。

【0076】

ワーク８０Ｄについては、１番目の加工工程が加工機２０Ａで実行され、２番目の加工工程が加工機２０Ｂで実行され、３番目の加工工程が加工機２０Ｃで実行され、４番目の加工工程が加工機２０Ｂで実行され、５番目の加工工程が加工機２０Ｃで実行される。これにより、製品８２Ｄが生産される。一方、ワーク８０Ｅについては、１番目の加工工程が加工機２０Ａで実行され、２番目の加工工程が加工機２０Ｂで実行され、３番目及び４番目の加工工程が加工機２０Ａで実行され、５番目の加工工程が加工機２０Ｃで実行される。これにより、製品８２Ｅが生産される。なお、製品８２Ｄは、製品８２Ｅと、同じ種類の製品であってもよいし、異なる種類の製品であってもよい。

【0077】

このように、多品種少量生産ラインでは、複数の汎用の加工機２０が複数の種類のワーク８０を加工することが多い。ここで、生産の効率化のため、管理装置２００は、上述したように、加工を行っていない（つまり待機状態である）加工機２０が加工工程を実行するように、生産計画を行う。したがって、多品種少量生産ラインでは、異なる種類の製品はもちろん、同じ種類の製品であっても、加工機２０（設備１０）の稼働状況により、ワーク８０の搬送経路が変化する。また、ある加工工程を実行した加工機２０の近くの加工機２０で次の加工工程が実行されるわけではないので、搬送経路は複雑となり得る。したがって、多品種少量生産ラインでは、量産ラインの場合と比較して、加工不可状態が発生しやすい。

【0078】

例えば、加工機２０Ｃではワーク８０Ｄについて３番目の加工工程及び５番目の加工工程を実行できるが、２番目の加工工程の後で、３番目の加工工程ではなく５番目の加工工程を実行してしまう可能性がある。この場合、３番目及び５番目の加工工程を実行していないので、工程飛ばしが発生している。また、例えば、加工機２０Ａではワーク８０Ｅについて３番目の加工工程及び４番目の加工工程を実行できるが、２番目の加工工程の後で４番目の加工工程を実行してしまう可能性がある。この場合、３番目の加工工程を実行していないので、工程飛ばしが発生している。

【0079】

また、例えば、加工機２０Ｂがワーク８０Ｄについて２番目の加工工程を実行しようとする場合、ワーク８０Ｄが加工機２０Ｂに搬送されるべきであるが、作業者等のミスにより、ワーク８０Ｅが加工機２０Ｂに搬送されてしまう可能性がある。この場合、搬送ミスが発生している。また、例えば、加工機２０Ａがワーク８０Ｅについて３番目の加工工程を実行しようとする場合、ワーク８０Ｅは、加工機２０Ａに搬送されるべきであるが、ワーク８０Ｅが加工機２０Ｃに搬送されてしまう可能性がある。この場合、搬送ミスが発生している。

【0080】

加工不可状態が発生してもそれに気付かずに加工を行ってしまうと、正しくワーク８０が加工されないので、加工ミスが発生するおそれがある。また、正しくワーク８０が加工されないので、製品不良が発生するおそれがある。また、加工されるべき形状にワーク８０が加工されていない可能性があるので、ワーク８０と加工機２０の工具とが干渉して工具が破損するおそれがある。例えば、工程飛ばしが発生して、ある加工工程（例えばめねじ加工）の前に穴あけ加工が実行されていなければいけないのに穴あけ加工がなされていないとする。この場合にその加工工程を実行してしまうと、穴が空いている前提で工具（例えばタップ工具等）を動作させたときに、ワーク８０の穴が空いているはずの箇所と工具とが干渉するため、工具が破損するおそれがある。

【0081】

これに対し、本実施の形態にかかる加工管理システム１を多品種少量生産ラインに適用することによって、上述したように、加工ミスの発生を抑制することが可能となる。すなわち、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、加工機２０に搬送されたワーク８０の状態から進捗状況を取得して、その加工機２０で次に実行すべき加工工程との照合を行って、加工不可状態が発生しているか否かを判定するように構成されている。言い換えると、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、第１の加工工程と進捗状況とを用いて、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能か否かを判定するように構成されている。そして、加工不可状態が発生している場合は、ワーク８０の加工は行われない。ここで、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能でない場合に加工を行ってしまうと、加工ミスが生じる可能性が高い。これに対し、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、ワーク８０の加工前に、ワーク８０の進捗状況を取得して、第１の加工工程で加工可能か否かを判定する。したがって、加工ミスの発生を抑制することが可能となる。また、加工ミスの発生を抑制できるので、上述した製品不良及び加工機２０の工具の破損の発生を抑制することが可能となる。

【0082】

また、実施の形態１にかかる加工管理システム１は、ワーク８０を撮像して得られた画像（画像データ）を用いて、進捗状況を取得するように構成されている。これにより、実施の形態１にかかる加工管理システム１は、ワーク８０の画像を用いてワーク８０の形状から進捗状況を判定することができる。ここで、加工工程が進むにつれて、ワーク８０の形状は変化する。そして、ワーク８０の形状は、加工工程と、比較的、精度よく対応し得る。したがって、実施の形態１にかかる加工管理システム１は、より正確に、ワーク８０の進捗状況を判定することが可能となる。

【0083】

また、本実施の形態にかかる加工管理システム１では、管理装置２００がワーク８０の生産計画を管理するように構成されている。これにより、複数のワーク８０が複数の加工機２０で加工される場合でも、加工機２０の空き状況等を考慮して、効率的にワーク８０の加工及び製品の生産を行うための生産計画を行うことができる。したがって、効率的にワーク８０の加工及び製品の生産を行うことが可能となる。

【0084】

また、本実施の形態にかかる加工管理システム１では、工程記憶部２１０が管理装置２００に設けられている。これにより、加工機２０（制御装置１００）ごとに工程記憶部２１０を設けておくことが不要となる。したがって、制御装置１００のリソースを節約することが可能となる。また、ワーク８０ごとに生産に必要な複数の加工工程を、管理装置２００で一括して管理することが可能となる。

【0085】

また、本実施の形態にかかる加工管理システム１では、管理装置２００が、加工指示を生成して、制御装置１００に加工指示を送信するように構成されている。そして、制御装置１００が、管理装置２００によって出力された加工指示を用いて第１の加工工程を特定するように構成されている。これにより、どの加工機２０でどの加工工程を実行するのかを、容易に管理することが可能となる。

【0086】

また、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、複数の種類のワーク８０を加工する生産ライン（多品種少量生産ライン等）における加工を管理するように構成されている。そして、工程記憶部２１０には、複数の種類のワーク８０それぞれの加工工程が記憶されている。複数の種類のワーク８０を加工する生産ラインでは、ワーク８０の搬送経路が変化し、複雑となり得る。したがって、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能でない状態が発生しやすい。このような生産ラインであっても、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、加工ミスの発生を抑制することが可能となる。言い換えると、複数の種類のワーク８０を加工する生産ラインのような加工不可状態が発生しやすい生産ラインに本実施の形態にかかる加工管理システム１を適用することが、より効果的である。

【0087】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、状態データが、実施の形態１と異なる。なお、実施の形態２にかかる加工管理システム１の構成については、図１～図３に示したものと実質的に同様であるので、説明を省略する。特に、図３に示した加工管理システム１の構成要素のうち、進捗取得部１２０以外の構成要素については、実施の形態１にかかるものと実質的に同様であるので、説明を省略する。

【0088】

実施の形態２にかかる状態データは、ワーク８０の重量を示す重量データである。また、実施の形態２では、状態データが示す「状態」は、ワーク８０の重量である。そして、実施の形態２にかかる検出装置３０は、計量装置である。実施の形態２にかかる検出装置３０は、例えば、ロードセル等の重量センサであってもよい。あるいは、実施の形態２にかかる検出装置３０は、例えば、重量値を表示する重量計（例えば台秤又はバネ秤等）であってもよい。

【0089】

実施の形態２にかかる検出装置３０は、対応する設備１０（加工機２０）に搬送されたワーク８０の重量を計測する。そして、実施の形態２にかかる検出装置３０は、ワーク８０の重量を示す重量データを、状態データとして、制御装置１００に送信する。なお、検出装置３０は、重量データを制御装置１００に送信しなくてもよい。計量装置である検出装置３０がワーク８０の重量を表示するようにし、表示された重量を、作業者が、制御装置１００に入力するようにしてもよい。

【0090】

実施の形態２にかかる進捗取得部１２０（取得部）は、実施の形態１と同様に、第１の加工工程でワーク８０を加工する前に、ワーク８０の状態から加工工程の進捗状況を取得する。ここで、上述したように、実施の形態２では、状態データは、ワーク８０の重量を示す重量データである。そして、実施の形態２にかかる進捗取得部１２０は、ワーク８０の重量（重量データ）を用いて、進捗状況を取得する。

【0091】

図９は、実施の形態２にかかる進捗取得部１２０の構成を示す図である。実施の形態２にかかる進捗取得部１２０は、重量取得部１２５と、進捗特定部１２６と、重量テーブル格納部１２７とを有する。重量テーブル格納部１２７は、予め準備された重量テーブルを格納している。重量テーブルについては後述する。

【0092】

重量取得部１２５は、対応する加工機２０に搬送されたワーク８０の重量を取得する。重量取得部１２５は、計量装置である検出装置３０から、ワーク８０の重量を示す重量データを受信することで、ワーク８０の重量を取得してもよい。この場合、重量取得部１２５は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＩ／Ｏ５４により、重量データを受信してもよい。あるいは、重量取得部１２５は、作業者が制御装置１００に重量値を入力することによって、ワーク８０の重量を取得してもよい。この場合、重量取得部１２５は、制御装置１００が有する情報処理装置５０のＵＩ５５により、重量データを受信してもよい。

【0093】

図１０は、実施の形態２にかかる重量テーブル格納部１２７に格納された重量テーブルを例示する図である。図１０には、図４に例示したワークＸ，Ｙ，Ｚについての重量テーブルが示されている。重量テーブルは、各加工工程と、その加工工程におけるワーク８０の重量とを対応付けている。重量テーブルは、例えば、各加工工程が終了した時点におけるワーク８０の重量を作業者が予め計測することによって、あるいは、各加工工程における重量の設計値を参照することによって、予め生成され得る。

【0094】

図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ１と重量Ｇｘ１±αｘ１とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ１が終了した時点での重量がＧｘ１±αｘ１であることを示している。同様に、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ２と重量Ｇｘ２±αｘ２とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ２が終了した時点での重量がＧｘ２±αｘ２であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ３と重量Ｇｘ３±αｘ３とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ３が終了した時点での重量がＧｘ３±αｘ３であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ４と重量Ｇｘ４±αｘ４とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ４が終了した時点での重量がＧｘ４±αｘ４であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ５と重量Ｇｘ５±αｘ５とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ５が終了した時点での重量がＧｘ５±αｘ５であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｘ６と重量Ｇｘ６±αｘ６とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＸについて、加工工程Ｘ６が終了した時点での重量がＧｘ６±αｘ６であることを示している。

【0095】

また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｙ１と重量Ｇｙ１±αｙ１とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＹについて、加工工程Ｙ１が終了した時点での重量がＧｙ１±αｙ１であることを示している。同様に、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｙ２と重量Ｇｙ２±αｙ２とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＹについて、加工工程Ｙ２が終了した時点での重量がＧｙ２±αｙ２であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｙ３と重量Ｇｙ３±αｙ３とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＹについて、加工工程Ｙ３が終了した時点での重量がＧｙ３±αｙ３であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｙ４と重量Ｇｙ４±αｙ４とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＹについて、加工工程Ｙ４が終了した時点での重量がＧｙ４±αｙ４であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｙ５と重量Ｇｙ５±αｙ５とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＹについて、加工工程Ｙ５が終了した時点での重量がＧｙ５±αｙ５であることを示している。

【0096】

また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｚ１と重量Ｇｚ１±αｚ１とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＺについて、加工工程Ｚ１が終了した時点での重量がＧｚ１±αｚ１であることを示している。同様に、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｚ２と重量Ｇｚ２±αｚ２とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＺについて、加工工程Ｚ２が終了した時点での重量がＧｚ２±αｚ２であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｚ３と重量Ｇｚ３±αｚ３とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＺについて、加工工程Ｚ３が終了した時点での重量がＧｚ３±αｚ３であることを示している。また、図１０に例示した重量テーブルは、加工工程Ｚ４と重量Ｇｚ４±αｚ４とを対応付けている。つまり、図１０の例では、ワークＺについて、加工工程Ｚ４が終了した時点での重量がＧｚ４±αｚ４であることを示している。

【0097】

ここで、αｘ１～αｘ６、αｙ１～αｙ５及びαｚ１～αｚ４は、許容差（公差、誤差）である。また、ワークは、加工工程が進むごとに、切削等によって重量が減少することが多い。したがって、Ｇｘ１＞Ｇｘ２＞Ｇｘ３＞Ｇｘ４＞Ｇｘ５＞Ｇｘ６であり得る。同様に、Ｇｙ１＞Ｇｙ２＞Ｇｙ３＞Ｇｙ４＞Ｇｙ５であり得る。また、Ｇｚ１＞Ｇｚ２＞Ｇｚ３＞Ｇｚ４であり得る。

【0098】

進捗特定部１２６は、重量テーブル格納部１２７に格納された重量テーブルを用いて、重量データに対応するワーク８０の進捗状況を特定（取得）する。具体的には、進捗特定部１２６は、重量取得部１２５によって取得された重量ｇが、重量テーブルにおいてどの加工工程に対応するかを判定する。そして、進捗特定部１２６は、重量ｇに対応する加工工程を、そのワーク８０の進捗状況と特定する。

【0099】

例えば、ワーク８０の重量ｇがＧｘ－αｘ１＜ｇ＜Ｇｘ１＋αｘ１である場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０の進捗状況を、「加工工程Ｘ１」と特定する。つまり、この場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０がワークＸであり、１番目の加工工程Ｘ１が終了したと判定する。また、例えば、ワーク８０の重量ｇがＧｙ２－αｙ２＜ｇ＜Ｇｙ２＋αｙ２である場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０の進捗状況を、「加工工程Ｙ２」と特定する。つまり、この場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０がワークＹであり、２番目の加工工程Ｙ２が終了したと判定する。また、例えば、ワーク８０の重量ｇがＧｚ３－αｚ３＜ｇ＜Ｇｚ３＋αｚ３である場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０の進捗状況を、「加工工程Ｚ３」と特定する。つまり、この場合、進捗特定部１２６は、そのワーク８０がワークＺであり、３番目の加工工程Ｚ３が終了したと判定する。

【0100】

なお、ある加工工程に対応する重量が、他の加工工程に対応する重量とほとんど同じ場合も考えられる。そのような場合は、検出装置３０は、重量以外の情報を検出してもよい。そして、進捗取得部１２０は、重量データと重量以外の情報との組み合わせによって、進捗状況を取得してもよい。例えば、検出装置３０は、ワーク８０の重心位置を検出してもよい。そして、重量テーブルは、重量が同じ加工工程については、重量と重心位置との組み合わせを対応付けてもよい。そして、進捗取得部１２０は、重量データと重心位置との組み合わせによって、進捗状況を取得してもよい。これにより、進捗状況の取得の精度の向上、及び、加工不可状態の判定の精度の向上を図ることができる。

【0101】

図１１は、実施の形態２にかかる加工管理システム１によって実行される加工管理方法を示すフローチャートである。図１１の処理は、主に、制御装置１００によって実行される。また、図１１に示す処理（加工管理処理）は、各制御装置１００（設備１０，加工機２０）ごとに実行される。つまり、図１１に示す処理（加工管理処理）は、各制御装置１００（設備１０，加工機２０）それぞれについて独立して実行される。したがって、図１１に示す処理は、複数の制御装置１００（加工機２０）それぞれについて、並行して実行されてもよい。以下の説明では、適宜、制御装置１００Ａ（加工機２０Ａ）についての加工管理処理について説明するが、他の制御装置１００（加工機２０Ａ）についても同様である。

【0102】

加工指示受信部１１０は、管理装置２００から、加工機２０Ａに対する加工指示を受信する（ステップＳ２０２）。工程特定部１１２は、受信された加工指示から、加工機２０Ａにおいて次に実行すべき工程（第１の加工工程）を特定する（ステップＳ２０４）。進捗取得部１２０は、加工機２０Ａに搬送されたワーク８０Ａの重量（重量データ）を取得する（ステップＳ２０６）。具体的には、検出装置３０Ａは、加工機２０Ａに搬送されたワーク８０Ａの重量を計測する。進捗取得部１２０の重量取得部１２５は、検出装置３０Ａによって計測されたワーク８０Ａの重量を取得する。

【0103】

進捗取得部１２０は、重量テーブルを参照して、ワーク８０Ａの加工工程の進捗状況を取得する（ステップＳ２０８）。具体的には、上述したように、進捗取得部１２０の進捗特定部１２６は、重量テーブルを用いて、ワーク８０の重量に対応する加工工程から、ワーク８０Ａの進捗状況を特定する。

【0104】

判定部１３０は、Ｓ２０４の処理で特定された第１の加工工程と、Ｓ２０８の処理で特定された進捗状況とを用いて、加工不可であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。加工不可であると判定された場合（Ｓ２１０のＹＥＳ）、報知部１４０は、アラームを報知する（ステップＳ２１２）。一方、加工可能であると判定された場合（Ｓ２１０のＮＯ）、加工制御部１５０は、ワーク８０Ａの加工（第１の加工工程）を行うように、加工機２０Ａを制御する（ステップＳ２１４）。加工機２０Ａにおいてワーク８０Ａの加工（第１の加工工程）が終了すると、加工実績送信部１５２は、加工実績通知を管理装置２００に送信する（ステップＳ２１６）。

【0105】

上述したように、実施の形態２にかかる加工管理システム１は、ワーク８０の重量を用いて、進捗状況を取得するように構成されている。ここで、加工工程が進むにつれて、ワーク８０の重量は変化する可能性が高い。また、ワーク８０の重量を計測することは、比較的容易である。したがって、実施の形態２にかかる加工管理システム１は、より簡易に、ワーク８０の進捗状況を判定することが可能となる。なお、加工工程（進捗状況）を特定するための情報として、実施の形態１にかかるワーク８０の画像を用いた場合の方が、ワーク８０の重量を用いた場合よりも、加工工程の特定の精度が良好である可能性がある。したがって、加工工程（進捗状況）の特定の精度という点では、実施の形態１にかかる方法の方が優れている可能性がある。

【0106】

（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述したフローチャートの各ステップの順序は、適宜変更可能である。また、フローチャートの各ステップの１つ以上は、省略されてもよい。例えば、図６に示したフローチャートにおいて、Ｓ１０２及びＳ１１６の処理は、なくてもよい。図１１についても同様である。

【0107】

また、上述した実施の形態では、加工管理システム１は、複数の種類のワークを加工する生産ラインに適用されとしたが、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、複数の種類のワークを加工する生産ラインに適用される必要はない。例えば、図８に例示した生産ラインにおいて１つの種類のワークを加工する生産ラインにも、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、適用可能である。また、例えば、図７に例示した生産ラインにおいて作業者がワークを搬送するような生産ラインにも、本実施の形態にかかる加工管理システム１は、適用可能である。一方、複数の種類のワークを加工する生産ラインだと、ワークの搬送経路が複雑となるため、工程飛ばし又は搬送ミスといった加工不可状態が発生しやすい。したがって、本実施の形態にかかる加工管理システム１を、複数の種類のワークを加工する生産ラインに適用することは、非常に有効である。

【0108】

また、上述した実施の形態では、ある加工工程が終了した直後のワーク８０について、その終了した加工工程（直前に終了した加工工程）を進捗状況としているが、このような構成に限られない。ある加工工程が終了した直後のワーク８０について、その終了した加工工程（直前に終了した加工工程）の次の加工工程を、進捗状況としてもよい。この場合、判定部１３０は、第１の加工工程と進捗状況とを照合して、両者が一致するか否かを判定することによって、加工機２０がワーク８０を第１の加工工程で加工可能か否かを判定してもよい。また、この場合、実施の形態１では、ある加工工程が終了した直後のワーク８０の画像データについて、その次の加工工程を正解ラベルとして、学習を行ってもよい。また、実施の形態２では、重量テーブルは、ワーク８０の重量と、その重量になるようにワーク８０を加工した加工工程の次の加工工程とを対応付けてもよい。

【0109】

また、上述した実施の形態では、管理装置２００から送信される加工指示が、加工工程を実行するための加工プログラムを含むとしているが、このような構成に限られない。加工指示は、加工プログラムを含まなくてもよい。この場合、各制御装置１００に予め加工プログラムを格納しておき、加工指示は実行すべき加工プログラムの識別情報のみを含んでもよい。この場合、加工制御部１５０は、加工指示に含まれる加工プログラムの識別情報を参照して、制御装置１００に格納された加工プログラムを実行するようにしてもよい。これにより、加工指示のデータ量が削減されるので、通信負荷が減少する。一方、加工指示が加工プログラムを含むようにすることで、制御装置１００が予め加工プログラムを記憶しておく必要がなくなる。このような構成は、加工機２０が汎用の加工機であり、どの加工工程を実行するのか事前に全く定まっていない場合に、特に効果的である。

【0110】

また、上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【符号の説明】

【0111】

１ 加工管理システム
２ ネットワーク
２０ 加工機
３０ 検出装置
５０ 情報処理装置
８０ ワーク
１００ 制御装置
１１０ 加工指示受信部
１１２ 工程特定部
１２０ 進捗取得部
１２１ 画像取得部
１２２ 進捗特定部
１２３ モデル格納部
１２５ 重量取得部
１２６ 進捗特定部
１２７ 重量テーブル格納部
１３０ 判定部
１４０ 報知部
１５０ 加工制御部
１５２ 加工実績送信部
２００ 管理装置
２１０ 工程記憶部
２２０ 生産計画部
２３０ 移動指示送信部
２３２ 移動終了受信部
２４０ 加工指示送信部
２４２ 加工実績受信部
３００ 移動端末
３１０ 移動指示受信部
３１２ 移動先表示部
３１４ 移動終了通知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】