分散型 FA 制御用基盤システムに関する研究


研究の概要

最近のマイクロコンピュータ、 俗に言うマイコンの進歩により、 色々な機械の制御にもマイコンが使われ、 これが工場の自動化 (FA: Factory Automation) を加速する大きな要因になっている。 すなわち FA の基本構成要素である製造セルは、 マイクロコンピュータを内蔵した 数多くの独立した自動機器の組み合わせで作られるようになったのである。

しかし、 マイクロコンピュータは 製造に用いられる個々の機器を賢くするためには大変役立ったのであるが、 セル全体をシステムとしてみた場合の開発や保守は依然として難しく、 マイクロコンピュータ搭載機器とのきめ細かな情報交換が 充分にできない場合も少なくない。

同様な問題はあるセルが他のセルなどと情報を交換する場合にも発生する。 各々の機器を知的にした事が逆に、 高度に統合化された知的な生産システムの構築を妨げないとも限らない。

このような問題に対し、 一旦個々の機器から離れて、 製造現場で必要となる機能とはどのようなものか、 どのような情報が扱えなければならないのか、 などといった視点から検討を加えてきた。 そしてその結果として、 『実時間制御システムが共通して使用できる分散型情報インフラストラクチャ』 の存在が重要である事が判ってきた。

一度このような『情報インフラ』を仮定すると、 FA システムの構成要素をうまく部品化する事により、 各要素の再利用を容易にし、個々の部品のライフ・サイクルを延長する事ができる。 これにより、 ソフトウェアの開発コストを著しく抑える事が可能になると同時に、 多くの場所で使われることにより 信頼性を確かめられたソフトウェア部品を利用することで、 より高機能で付加価値の高いソフトウェアを 容易に開発できるようになる。
しかし、このためには、 独立に作られた多くのソフトウェア部品を相互に結合し、 統合化する仕組みが不可欠であり、 今まではこのような研究はほとんど行なわれていない。

本研究は、 このような『情報インフラ』、 すなわち ソフトウェア部品を効率的に統合化し、 ネットワークで相互に接続された生産機器制御装置が 分散協調的に動作できるような環境を、 FA 制御用基盤システムとして提案し、 そのプロトタイプの基本設計を Active Database を中心に行ない、 これに "Glue Logic" と名付けて、その実現と評価を行なっている。 さらに、 このプロトタイプを利用した制御システムの構築を通して、 『情報インフラ』 に対する標準インタフェースとして用いられるべき、 いわゆる 『汎用製造機器制御用プログラミング言語』 の提案などへも発展させたいと考えている。


本研究の特色

本研究では Glue Logic と名付けられた FA 制御用基盤システムとして提案し、 このシステムの設計・試作・評価を行なう。

このシステムは、各々独立に開発・コンパイルされたソフトウェア部品を、 ネットワーク経由のプロセス間通信システムで相互に接続し、 メッセージの交換によって情報の伝達や共有、 事象の発生などの連絡を行なう事ができる。

本研究が目的とする FA 制御用基盤システムが利用可能になれば、 知識処理や自己拡張性などの高い付加価値を備えた FA ソフトウェアの開発が容易になり、 生産技術エンジニアはより高機能の生産制御システムの構築に専念する事ができる。 さらに、ソフトウェアの保守も容易になる事により、 生産システムに使われるソフトウェアのライフ・サイクルを延長し、 ソフトウェアの部品化を促して 生産システム構築時の新規ソフトウェアの開発工数を抑えると共に、 すでに稼働状態に入った生産システムの 変更や保守に要する工数をも低減する事が期待できる。

また、このシステムが有効に利用できる事が実証されれば、 FA の分野における標準的なプログラミング / 実行環境となり得るばかりではなく、 各種の FA 装置のプログラミングを統一的に行なう事のできる、 いわゆる「 FA 用グローバル・プログラミング言語」を設計するための基礎ともなる。


より詳細については、 Glue Logic プロジェクトについて をご参照下さい。

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