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公開番号2025016566
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024187451,2023506915
出願日2024-10-24,2022-02-25
発明の名称製造プロセスおよびサービスを自律制御する情報管理システム並びに方法
出願人株式会社東芝,東芝デジタルソリューションズ株式会社,日本キヤリア株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250128BHJP(計算;計数)
要約【課題】一実施形態では、CPSシステム内のフィードバックループ(単に制御ループと称してもよい)を多彩化して、製造プロセスおよび設備を自律制御する情報管理システム提供する。
【解決手段】一実施形態は、製造プロセスおよびサービスにおける稼働制御を自律的に行う情報管理システムに適用される。ループ接続部が、サイバーフィジカルシステムのフィードバックループを接続する。情報取得部は、前記製造プロセスおよびサービスに必要な特定情報を前記フィードバックループから取得する。情報解析部は、前記特定情報を解析する。自律稼働制御部は、前記情報解析部で取得した解析結果に基づき、前記稼働制御を自律的に行わせる。
【選択図】図2B
特許請求の範囲【請求項１】
製造又は監視及び又はサービスにおける稼働制御を自律的に行う情報管理システムであって、
サイバーフィジカルシステムの第１のフィードバックループを構築するループ接続部と、
前記製造又は監視及び又はサービスに必要な、フィジカル部の特定情報を前記第１のフィードバックループから取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記特定情報を解析する情報解析部と、
前記情報解析部で取得した解析結果に基づき、前記稼働制御を自律的に行わせる自律稼働制御部と、
前記ループ接続部と前記自律稼働制御部が協働することで構築されるものであり、新たな解析結果に応答して新規な第２のフィードバックループを構築するループ連携制御部と、を備え、
前記ループ連携制御部は、前記新たな解析結果に応じて、前記サービスを提供する他のドメインへ前記新たな解析結果を通知する手段を備え、
前記第１のフィードバックループにおける前記特定情報とは異質の不足情報を、前記第２のフィードバックループにおけるフィジカル部の動作手段で補うべくフィジカル空間のコンピュータへ伝達する、
ことを特徴とする情報管理システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２のフィードバックループの一部を形成するサービス部の点検に関する資料を提供する手段を有した、請求項１記載の情報管理システム。
【請求項３】
前記第２のフィードバックループを形成する手段として、前記新たな解析結果を可視化する手段と、前記可視化の結果を見た熟練者が制御信号を前記第２のフィードバックループに送り込む手段を有する請求項１記載の情報管理システム。
【請求項４】
前記第２のフィードバックループを形成する手段として、エンタープライズサービス手段を備え、
前記エンタープライズサービス手段は、製造された製造品の情報が管理されているユーザドメインから、前記製造品のユーザ使用状況のデータを集約して前記製造品の製造元の工場へ反映する、請求項１記載の情報管理システム。
【請求項５】
前記ループ連携制御部は、
前記解析結果に応答して前記第２のフィードバックループを形成するものであり、
前記第２のフィードバックループを構築する手段は、
第１の前記解析の結果に応答して新規な第１のサービス用フィードバックループと、
前記第１のサービス用フィードバックループにおけるフィジカル部からの検査の結果に基づき、前記第１のサービス用フィードバックループとはサービス内容が異なる第２のサービス用フィードバックループと、
前記第２のサービス用フィードバックループにおけるフィジカル部からの検査の結果に基づき、前記第２のサービス用フィードバックループとはサービス内容が異なる第３のサービス用フィードバックループとを構築する手段である、
ことを特徴とする請求項1に記載の情報管理システム。
【請求項６】
前記第２のサービス用フィードバックループ、前記第３のサービス用フィードバックループを連携させる手段としてサイバー空間のハブが用いられ、前記ハブでは、世界統一時間が用いられる、請求項５記載の情報管理システム。
【請求項７】
製造又は監視及び又はサービスにおける稼働制御を自律的に行う情報管理方法であって、
ループ接続部が、サイバーフィジカルシステムの第１のフィードバックループを構築し、
情報取得部が、前記製造又は監視及び又はサービスに必要な特定情報を前記第１のフィードバックループから取得し、
情報解析部が、前記情報取得部で取得した前記特定情報を解析し、
自律稼働制御部が、前記情報解析部で取得した解析結果に基づき、前記稼働制御を自律的に行わせ、
ループ連携制御部が、前記ループ接続部と前記自律稼働制御部が協働することで構築されるものであり、新たな解析結果に応答して新規な第２のフィードバックループを構築し、
前記ループ連携制御部が、前記新たな解析結果に応じて、前記サービスを提供する他のドメインへ前記新たな解析結果を通知し、
前記第１のフィードバックループに基づくフィジカル部からの不足情報を、前記第２のフィードバックループの動作手段で補うべくフィジカル部のエッジコンピュータへ伝達する、
ことを特徴とする情報管理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は製造プロセスおよびサービスを自律制御する情報管理システム並びに方法に関し、生産性向上・その自動化および自律制御に係り、さらに詳しくは、デジタルモデリングを活用する自動化および自律制御システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、各種の物（製品、部品等）の製造ライン上の製造プロセスおよび設備等の情報（フィジカル空間の情報）を、ＩｏＴ（Internet of Things）技術を用いて、サイバー（Cyber）空間に伝送し、サイバー空間上にフィジカル（Physical）空間の環境をデジタル的に再現する技術が発展している。デジタル的に実現したサイバー（Cyber）空間は、デジタルツインとも称される。また、このような全体環境は、サイバーフィジカルシステム（以下ＣＰＳと記述する）とも称される。なおフィジカル空間は、具体的には、例えば送受信装置およびコンピュータおよびメモリを含むデジタルデータ処理装置で構築されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２０－５０７１５７号公報
特表２０２０－５１５９６３号公報
ＷＯ２０１９/０９３３８６号公報
ＷＯ２０１７/１３８６２０号公報
特開２０２０－１７５３３９号公報
特開２０２０－１４８３５９号公報
特開２０２０－１４５６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＰＳのサイバー空間では、フィジカル空間で生じた様々な事象を、それぞれデジタル的に分析することができる。
【０００５】
例えば、フィジカル空間で稼働する第１の製造プロセスおよび設備の第１のフィジカル空間情報をサイバー空間に取り込み、第１のサイバー空間情報として蓄積する。そして、第１のサイバー空間情報から、第１の製造プロセスおよび設備の問題点（例えば温度が急に上昇しすぎる）、製造効率（例えば上流ステップと下流ステップとの処理時間のズレがある）、などを分析することが可能である。この分析結果に応じて、例えば第１の製造プロセスおよび設備に対して、付属的な支援装置を組み込むなどして、問題点の解消、製造効率の改善などを得ることができる。
【０００６】
さらにまた、フィジカル空間に、前記第１の製造プロセスおよび設備と同様な第２の製造プロセスおよび設備を設置する場合、前記第１のサイバー空間情報（例えば制御パラメータ、プロセス制御ソフトウエア等含む）を微調整した第２のサイバー空間情報を、第２の製造プロセスおよび設備に転写することができる。これにより、第１の製造プロセスおよび設備における高度な技術を、第２の製造プロセスおよび設備で反映することができる。上記のＣＰＳは、さらに多種の技術やサービス分野への活用が望まれている。
【０００７】
そこで、実施形態では、ＣＰＳ内のフィードバックループ（単に制御ループと称してもよい）を多彩化して、製造プロセスおよび設備およびサービスを自律制御する情報管理システムおよび方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、実施形態では、あるフィジカル空間で得られる例えば熟練者（匠、或は人間と称してもよい）の技を反映したフィジカル高度技術データを、サイバー高度技術データとして、サイバー空間に反映する、そして、サイバー高度技術データを、様々な他のフィジカル空間の装置や機器に反映し得る、製造プロセスおよび設備およびサービスを自律制御する情報管理システムおよび方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、実施形態では、地球環境の保全に有用であり、ひいては人への適合性・親和性が優れた自律制御機能を持つ情報管理システムおよび方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態では、製造又は監視及び又はサービスにおける稼働制御を自律的に行う情報管理システムであって、
サイバーフィジカルシステムの第１のフィードバックループを構築するループ接続部と、
前記製造又は監視及び又はサービスに必要な特定情報を前記第１のフィードバックループから取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記特定情報を解析する情報解析部と、
前記情報解析部で取得した解析結果に基づき、前記稼働制御を自律的に行わせる自律稼働制御部と、
前記ループ接続部と前記自律稼働制御部が協働することで構築されるものであり、新たな解析結果に応答して新規な第２のフィードバックループを構築するループ連携制御部と、を備え、
前記ループ連携制御部は、前記新たな解析結果に応じて、前記サービスを提供する他のドメインへ前記新たな解析結果を通知する手段を備え、
前記第１のフィードバックループにおける前記特定情報とは異質の不足情報を、前記第２のフィードバックループにおけるフィジカル部の動作手段で補うべくフィジカル空間のコンピュータへ伝達する、ことを特徴とする情報管理システム情報管理システム、が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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