Journal: Transactions of the JSME (in Japanese)

Article Title: Manufacturing facility simulation linked with physical system (A proposal for standardization of components to construct facility simulation)

doi: 10.1299/transjsme.15-00476

Figure Lengend Snippet: Fig.1 Innovation of engineering chain Fig.2 Concurrent engineering/front loading by facility simulation

Article Snippet: 設備シミュレーション連動の適用 5章で述べた設備シミュレーション連動は,開発の期間短縮やコスト削減などの効果を狙って,3次元 CADに よるプロダクトモデルが導入されていた自動車の車体組立工程や部品組立工程に適用された.表 4 は,実際に設 計・構築する工程を対象に開発した設備・制御モデルとエンジニアリングチェーン改革での狙いの効果の事例で ある.第 5列に記載した設備シミュレーション連動の狙いの効果への寄与率が高い事例とそうでない事例がある が,概ね妥当な結果である.第 6列はシミュレーション以外に実施し,狙いの効果に寄与した他のエンジニアリ ング対策である.これら6事例の効果から5章で述べた設備シミュレーション連動は有効な方法であると言える. 溶接ロボットのコントローラと PLC間では,複数のロボットや搬送装置の動的な相互干渉を防ぐため,ライン 制御の PLCがインターロック制御をする.このため,ロボットオフラインティーチングと同時に,PLCの制御プ ログラム設計の検証や設備サイクルタイムの実現性検討に図8 (a)で示した設備シミュレーション構成が利用され た.遠隔地の工場のフィジカル・システムの状態を PLCのデータトレース機能により吸い上げ,図 8 (b)の構成で 時系列データを送信し,異常動作を設備・制御モデルの 3D機構で再現することで制御プログラムを改善できた. © 2016 The Japan Society of Mechanical Engineers[DOI: 10.1299/transjsme.15-00476] さらに機種変更の操作を運用時と同様に実施することができた.このように,目的に応じて一部はフィジカル・ システムで,その他は設備シミュレーションで実施することで事前評価できるようになる. 図 9は,モデルベース設計ツールMATLAB/Simulinkと PLCプログラミングツールを連携させた事例である. ブロック線図をつなぐ制御モデル作成により,トルク制御や速度・位置決め制御のプログラムを自動生成し,フ ィジカル・システムで実行可能なプログラムをコントローラにダウンロードできる.実行可能なプログラムは, PLC標準の IEC61131-3 ST言語を利用するため,プログラムの保守も容易になった.この構成により,制御対象 として重力やトルクを含む詳細な物理モデルを Simulinkで作成し,シミュレーションにより動作検証することで 効果を得た. MATLAB/Simulink Controlled plant Simulink model Control algorism Simulink model Build & download Sysmac Studio Sysmac NJ/NX controller Control algorism Execution code Sensor signal input/ Actuator signal output Program import Program assignment to a task Simulation verification Variables and I/O mapping Automatic generation of IEC61131-3 ST program from Simulink model by PLC Coder Control algorism ST program Facility/ machine Fig.9 Automatic generation of IEC61131 ST program by model-based design tool 7.

Techniques:

Journal: Transactions of the JSME (in Japanese)

Article Title: Manufacturing facility simulation linked with physical system (A proposal for standardization of components to construct facility simulation)

doi: 10.1299/transjsme.15-00476

Figure Lengend Snippet: Fig.5 Configuration of facility and control model

Article Snippet: 設備シミュレーション連動の適用 5章で述べた設備シミュレーション連動は,開発の期間短縮やコスト削減などの効果を狙って,3次元 CADに よるプロダクトモデルが導入されていた自動車の車体組立工程や部品組立工程に適用された.表 4 は,実際に設 計・構築する工程を対象に開発した設備・制御モデルとエンジニアリングチェーン改革での狙いの効果の事例で ある.第 5列に記載した設備シミュレーション連動の狙いの効果への寄与率が高い事例とそうでない事例がある が,概ね妥当な結果である.第 6列はシミュレーション以外に実施し,狙いの効果に寄与した他のエンジニアリ ング対策である.これら6事例の効果から5章で述べた設備シミュレーション連動は有効な方法であると言える. 溶接ロボットのコントローラと PLC間では,複数のロボットや搬送装置の動的な相互干渉を防ぐため,ライン 制御の PLCがインターロック制御をする.このため,ロボットオフラインティーチングと同時に,PLCの制御プ ログラム設計の検証や設備サイクルタイムの実現性検討に図8 (a)で示した設備シミュレーション構成が利用され た.遠隔地の工場のフィジカル・システムの状態を PLCのデータトレース機能により吸い上げ,図 8 (b)の構成で 時系列データを送信し,異常動作を設備・制御モデルの 3D機構で再現することで制御プログラムを改善できた. © 2016 The Japan Society of Mechanical Engineers[DOI: 10.1299/transjsme.15-00476] さらに機種変更の操作を運用時と同様に実施することができた.このように,目的に応じて一部はフィジカル・ システムで,その他は設備シミュレーションで実施することで事前評価できるようになる. 図 9は,モデルベース設計ツールMATLAB/Simulinkと PLCプログラミングツールを連携させた事例である. ブロック線図をつなぐ制御モデル作成により,トルク制御や速度・位置決め制御のプログラムを自動生成し,フ ィジカル・システムで実行可能なプログラムをコントローラにダウンロードできる.実行可能なプログラムは, PLC標準の IEC61131-3 ST言語を利用するため,プログラムの保守も容易になった.この構成により,制御対象 として重力やトルクを含む詳細な物理モデルを Simulinkで作成し,シミュレーションにより動作検証することで 効果を得た. MATLAB/Simulink Controlled plant Simulink model Control algorism Simulink model Build & download Sysmac Studio Sysmac NJ/NX controller Control algorism Execution code Sensor signal input/ Actuator signal output Program import Program assignment to a task Simulation verification Variables and I/O mapping Automatic generation of IEC61131-3 ST program from Simulink model by PLC Coder Control algorism ST program Facility/ machine Fig.9 Automatic generation of IEC61131 ST program by model-based design tool 7.

Techniques: Control

Journal: Transactions of the JSME (in Japanese)

Article Title: Manufacturing facility simulation linked with physical system (A proposal for standardization of components to construct facility simulation)

doi: 10.1299/transjsme.15-00476

Figure Lengend Snippet: Fig.8 Connection between facility simulation model and physical system

Article Snippet: 設備シミュレーション連動の適用 5章で述べた設備シミュレーション連動は,開発の期間短縮やコスト削減などの効果を狙って,3次元 CADに よるプロダクトモデルが導入されていた自動車の車体組立工程や部品組立工程に適用された.表 4 は,実際に設 計・構築する工程を対象に開発した設備・制御モデルとエンジニアリングチェーン改革での狙いの効果の事例で ある.第 5列に記載した設備シミュレーション連動の狙いの効果への寄与率が高い事例とそうでない事例がある が,概ね妥当な結果である.第 6列はシミュレーション以外に実施し,狙いの効果に寄与した他のエンジニアリ ング対策である.これら6事例の効果から5章で述べた設備シミュレーション連動は有効な方法であると言える. 溶接ロボットのコントローラと PLC間では,複数のロボットや搬送装置の動的な相互干渉を防ぐため,ライン 制御の PLCがインターロック制御をする.このため,ロボットオフラインティーチングと同時に,PLCの制御プ ログラム設計の検証や設備サイクルタイムの実現性検討に図8 (a)で示した設備シミュレーション構成が利用され た.遠隔地の工場のフィジカル・システムの状態を PLCのデータトレース機能により吸い上げ,図 8 (b)の構成で 時系列データを送信し,異常動作を設備・制御モデルの 3D機構で再現することで制御プログラムを改善できた. © 2016 The Japan Society of Mechanical Engineers[DOI: 10.1299/transjsme.15-00476] さらに機種変更の操作を運用時と同様に実施することができた.このように,目的に応じて一部はフィジカル・ システムで,その他は設備シミュレーションで実施することで事前評価できるようになる. 図 9は,モデルベース設計ツールMATLAB/Simulinkと PLCプログラミングツールを連携させた事例である. ブロック線図をつなぐ制御モデル作成により,トルク制御や速度・位置決め制御のプログラムを自動生成し,フ ィジカル・システムで実行可能なプログラムをコントローラにダウンロードできる.実行可能なプログラムは, PLC標準の IEC61131-3 ST言語を利用するため,プログラムの保守も容易になった.この構成により,制御対象 として重力やトルクを含む詳細な物理モデルを Simulinkで作成し,シミュレーションにより動作検証することで 効果を得た. MATLAB/Simulink Controlled plant Simulink model Control algorism Simulink model Build & download Sysmac Studio Sysmac NJ/NX controller Control algorism Execution code Sensor signal input/ Actuator signal output Program import Program assignment to a task Simulation verification Variables and I/O mapping Automatic generation of IEC61131-3 ST program from Simulink model by PLC Coder Control algorism ST program Facility/ machine Fig.9 Automatic generation of IEC61131 ST program by model-based design tool 7.

Techniques:

Journal: Transactions of the JSME (in Japanese)

Article Title: Manufacturing facility simulation linked with physical system (A proposal for standardization of components to construct facility simulation)

doi: 10.1299/transjsme.15-00476

Figure Lengend Snippet: Fig.9 Automatic generation of IEC61131 ST program by model-based design tool

Article Snippet: 設備シミュレーション連動の適用 5章で述べた設備シミュレーション連動は,開発の期間短縮やコスト削減などの効果を狙って,3次元 CADに よるプロダクトモデルが導入されていた自動車の車体組立工程や部品組立工程に適用された.表 4 は,実際に設 計・構築する工程を対象に開発した設備・制御モデルとエンジニアリングチェーン改革での狙いの効果の事例で ある.第 5列に記載した設備シミュレーション連動の狙いの効果への寄与率が高い事例とそうでない事例がある が,概ね妥当な結果である.第 6列はシミュレーション以外に実施し,狙いの効果に寄与した他のエンジニアリ ング対策である.これら6事例の効果から5章で述べた設備シミュレーション連動は有効な方法であると言える. 溶接ロボットのコントローラと PLC間では,複数のロボットや搬送装置の動的な相互干渉を防ぐため,ライン 制御の PLCがインターロック制御をする.このため,ロボットオフラインティーチングと同時に,PLCの制御プ ログラム設計の検証や設備サイクルタイムの実現性検討に図8 (a)で示した設備シミュレーション構成が利用され た.遠隔地の工場のフィジカル・システムの状態を PLCのデータトレース機能により吸い上げ,図 8 (b)の構成で 時系列データを送信し,異常動作を設備・制御モデルの 3D機構で再現することで制御プログラムを改善できた. © 2016 The Japan Society of Mechanical Engineers[DOI: 10.1299/transjsme.15-00476] さらに機種変更の操作を運用時と同様に実施することができた.このように,目的に応じて一部はフィジカル・ システムで,その他は設備シミュレーションで実施することで事前評価できるようになる. 図 9は,モデルベース設計ツールMATLAB/Simulinkと PLCプログラミングツールを連携させた事例である. ブロック線図をつなぐ制御モデル作成により,トルク制御や速度・位置決め制御のプログラムを自動生成し,フ ィジカル・システムで実行可能なプログラムをコントローラにダウンロードできる.実行可能なプログラムは, PLC標準の IEC61131-3 ST言語を利用するため,プログラムの保守も容易になった.この構成により,制御対象 として重力やトルクを含む詳細な物理モデルを Simulinkで作成し,シミュレーションにより動作検証することで 効果を得た. MATLAB/Simulink Controlled plant Simulink model Control algorism Simulink model Build & download Sysmac Studio Sysmac NJ/NX controller Control algorism Execution code Sensor signal input/ Actuator signal output Program import Program assignment to a task Simulation verification Variables and I/O mapping Automatic generation of IEC61131-3 ST program from Simulink model by PLC Coder Control algorism ST program Facility/ machine Fig.9 Automatic generation of IEC61131 ST program by model-based design tool 7.

Techniques: