説明

環境配慮型製造ライン制御システム

【課題】製造加工ライン上の生産が完了して実生産設備の稼動を休止した際に、休止しない付帯設備(熱、純水、電力等の供給源、ユーティリティ)による浪費の有無を判定してその浪費の発生を防止することにある。
【解決手段】製造ラインLの生産計画に基づいて生産計画データを作成管理する生産計画管理手段1、生産計画データに基づいて当該製造ラインにて生産される製品の生産状況を記録し生産状況データを作成管理する生産状況管理手段2、生産計画データと生産状況データとに基づいて当該製造ラインの生産実績管理データを作成する生産実績管理手段3、生産実績管理データに基づいて判定する製造ラインLの稼動休止可否判定部4を備え、直接製造設備に対して最適なタイミングにより稼動を休止させ、その稼動休止指令信号の発信後の最適タイミングにより付帯設備に対して稼動を休止させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製版印刷、製本工程や、包装材料加工、包装容器加工工程等の製造ラインにおいて、地球に優しい環境を配慮した環境配慮型製造ライン制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
昨今は、地球に優しい環境を配慮した省エネルギー系産業、エコロジー系産業や、それら産業に使用する機器が市場に出回るようになり、例えば太陽光パネルなどの資源創出系の産業技術は、多種に亘り数多く開発されているものの、資源消費系の産業技術の削減に着目した技術は少ない。
【0003】
近年は、省エネルギー系、エコロジー系の産業の一つとして、路線バスなど自動車のアイドリングストップが実施されるようになっているが、これは自動車の運転手の操作により実施されるものであり、人に依存して実施するものである。
【0004】
また、従来の他の省エネルギー系、エコロジー系産業としては、省エネルギー対策を施した製造加工ラインにおける製品の生産があり、例えば、特許文献1に記載するような製品製造ラインにおける良品率の向上対策等がある。
【0005】
しかしながら、従来の省エネルギー系やエコロジー系の産業技術では、省エネルギー対策を施した製造加工ライン上の生産が完了して、オペレーターがその製造加工ラインの機械回転休止操作を実施している設備であっても、その製造加工ラインにおけるアイドリング設備(電気、ガス、純水等のアイドリング資源の維持供給するユーティリティ)は停止させることができず、継続稼動させる場合があり、その間はアイドリング設備(ユーティリティ)の継続稼動による浪費が発生している状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−54014号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、製造加工ライン上の生産が完了した際に、最適なタイミングにより、その製造加工ラインの実製造設備(製造用材料に対して接触又は非接触状態にて物理化学的に直接的に取扱い加工処理する設備)の機械回転休止操作を実施して機械回転を休止させ、さらに機械回転休止後に最適なタイミングにより、その製造加工ラインの付帯設備(製造用材料に対して間接的に熱、電気、ガス、純水等の生産資源を維持供給するユーティリティ、アイドリング設備)を停止させる休止指示発令機能を備えた環境配慮型製造ライン制御システムを製造加工ラインに設けることにより、製造加工ラインの機械回転休止後に停止しない付帯設備による浪費の発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の請求項1に係る発明は、製造ラインの製品生産計画に基づいて生産計画データを作成して管理する生産計画管理手段と、前記生産計画データに基づいて当該製造ラインにて生産される製品の生産状況を記録し生産状況データを作成して管理する生産状況管理手段と、生産計画管理手段による生産計画データと生産状況管理手段による生産状況データとに基づいて当該製造ラインの生産実績管理データを作成する生産実績管理手段とを備
え、前記生産実績管理手段はその生産実績管理データに基づいて、当該製造ラインの直接製造設備に対して最適なタイミングにより直接製造設備稼動休止指示信号を発信して前記直接製造設備の稼動を休止させ、該直接製造設備稼動休止指令信号の発信後の最適タイミングにより前記アイドリング設備に対して稼動休止指示信号を発信して前記アイドリング設備の稼動を休止させることを特徴とする環境配慮型製造ライン制御システムである。
【0009】
本発明の請求項2に係る発明は、上記請求項1に係る環境配慮型製造ライン制御システムにおいて、前記生産状況管理手段は、製造ラインを所定のブロック単位に分割して、当該ブロック単位毎に製造ラインの生産状況を把握して生産状況データを作成することを特徴とする環境配慮型製造ライン制御システムである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の環境配慮型製造ライン制御システムは、製造ラインの生産計画及び生産状況を管理し、その生産状況に対応して最適なタイミングにより、先ず、当該製造ラインの直接製造設備に対して稼動休止の指示を発令し、その直接製造設備に対する稼動休止指示の発令後における最適なタイミングにより、アイドリング設備(ユーティリティー)に対して稼動休止の指示を発令することができ、従来のような製造ライン上のアイドリング設備の稼動継続による無駄なエネルギー資源の消費を抑制することが可能になる。
【0011】
また本発明の環境配慮型製造ライン制御システムは、製造ラインを所定のブロック単位に分割して、当該ブロック単位毎に製造ラインの生産状況を把握して生産状況データを作成するため、当該製造ライン内における生産開始以後の製品、生産途中の製品(中間製品など)、あるいは生産完了した製品などの製造ライン上にある製品に関する生産状況データの取り残しの発生を抑止することが可能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の環境配慮型製造ライン制御システムのシステムブロック図。
【図2】本発明の環境配慮型製造ライン制御システムを使用する製造ライン及びそのライン上の装置の一例を説明するブロック図。
【図3】本発明の環境配慮型製造ライン制御システムのシステムフローチャート図。
【図4】本発明の環境配慮型製造ライン制御システムのシステムフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の環境配慮型製造ライン制御システムを、図面に基づいて、以下に詳細に説明する。図1は本発明の環境配慮型製造ライン制御システムの概要構成を説明するシステムブロック図、図2はその製造ラインにおける装置の配置の一例を説明する製造ラインブロック図である。
【0014】
本発明システムは、図1、図2に示すように、製造ラインLの製品生産計画に基づいて生産計画データを作成する生産計画管理手段1と、前記生産計画データに基づいて当該製造ラインLにて生産される製品の生産状況を記録し、生産状況データを作成する生産状況管理手段2とを備える。
【0015】
図1に示すように、前記生産計画管理手段1と前記生産状況管理手段2は、生産実績管理手段3に接続されていて、前記生産計画管理手段1により作成されて出力される生産計画データと、前記生産状況管理手段2により作成されて出力される生産状況データは生産
実績管理手段3に入力して、製造ラインLの生産実績管理データを作成する。
【0016】
本発明システムを適用する製造ラインLとしては、化学関係、機械関係、装置関係のいずれでもよく、生産計画管理手段1、生産状況管理手段2、生産実績管理手段3は、それぞれ所定のアプリケーションプログラムに基づいて動作可能となっている。
【0017】
図1に示すように、前記生産実績管理手段3にて作成した実績管理データは、製造ライン稼動休止可否判定部4に送信されて、製造ラインLの稼動休止の可否が判定され、その判定結果は稼動休止指示指令部5に発信されて、全自動運転方式又は半自動運転方式(一部マニュアル運転)による直接製造設備7(ローダ、コンベア、ロボット、アンローダ等搬送設備、生産状況検査測定設備、オーブン、ヒーター、洗浄機等のプロセス処理設備、及びアイドリング設備8(加熱・冷却熱供給源、純水・洗浄液供給源、クリーンルーム循環換気用、コンプレッサー稼動用、その他の電力供給源など付帯設備全体、又はそのうちの一部付帯設備)、又は前記直接製造設備7のみを稼動休止させる。
【0018】
直接製造設備7とアイドリング設備8とを稼動休止させ際には、直接製造設備7に対する稼動休止指令信号の発信後に、前記アイドリング設備8に対して、最適タイミングにより、直ちに、若しくは所定時間後に、稼動休止指示信号を発信して、前記アイドリング設備8の稼動を休止させるようになっている。
【0019】
図1に示す前記生産計画管理手段1は、その製造ラインLにより生産される製品に関する生産計画をデータとして入力して取得し、定期的にメンテナンスのスケジュール管理を行うことができるようになっており、前記生産状況管理手段2は、その製造ラインL内に配置された直接製造設備7など生産設備から、生産状況検査測定部6を介して測定検査されて送信される材料、半製品、製品の通過情報や在荷情報に基づいて、製造ラインLの生産進捗状況を生産状況データとして管理するようになっている。なお、生産状況検査測定部6は、製造ラインL内に配置された直接製造設備7を構成する複数基の生産設備のうち1基乃至複数基の材料、半製品、製品が製造されて通過する位置に配置し、接触式又は非接触式であって電磁気検査方式、光学検査方式(フォトセンサ等)が適当である。
【0020】
前記生産状況管理手段2にて作成される生産状況データは、例えば、製造ラインLの全ブロックについて、あるいは製造ラインLを所定のブロック単位に分割して、そのブロック単位毎について、製造ラインLの生産状況を検査し、その状況を把握して、生産状況データを作成するようになっている。
【0021】
図1に示す前記生産実績管理手段3は、作成された生産実績管理データに基づいて、当該製造ラインLの回転稼動機械等の直接製造設備7に対して、最適なタイミングにより、その直接製造設備7の稼動休止指示信号を発信して、前記直接製造設備7の稼動を休止させるようになっている。
【0022】
また、前記製造ライン稼動休止可否判定部4は、直接製造設備7の生産計画と生産状況を照らし合わせ、直接製造設備7など生産設備への稼動の休止指示のタイミングを図り、また生産設備や製造ラインの情報に基づいて指示発令対象を決定する。
【0023】
また、前記稼動休止指示発令部5は、直接製造設備7(生産設備)及びアイドリング設備(ユーティリティ設備、付帯設備)に対して稼動休止の指示を発令して、直接製造設備7の稼動を休止させ、その後、所定のタイミング(直接製造設備7への稼動休止指示の発令後のタイマー動作(発令部5に搭載)による所定時間後の稼動休止指示の発令により、アイドリング設備8の稼動を休止させる。
【0024】
例えば、製造ラインLの一例は、図2に示すような製造ラインであり、製造に必要な材料を積載保持するストッカ11、その材料を所定量ずつライン上に供給するローダ12、さらに材料搬送用の第1コンベア13を備える。
【0025】
続いて、第1コンベア13にて搬送される材料を製造工程(製造プロセス処理)に移送搬入する第1ロボット14、第1ロボット14にて製造工程(製造プロセス処理)に搬入される材料の通過を通過検知手段にて検出して製品の生産状況を検査測定する生産状況検査測定部6cを備える。
【0026】
続いて、その第1ロボット14にて移送搬入された材料を中間製品として製造する製品製造用の第1プロセス処理機15、該第1プロセス処理機15にて製造された中間製品を搬送する第2コンベア16、第1プロセス処理機15にて製造された中間製品を後半の中間製品として製造する第2プロセス処理機17、第2プロセス処理機17にて製造された中間製品を次の製造工程(製造プロセス処理)に搬送する搬送用の第2コンベア18を備える。
【0027】
続いて、第2コンベア18にて搬送された中間製品を次の製造工程に移送搬入する第2ロボット19、第2ロボット19にて製造工程(製造プロセス処理)に搬入される製品(中間製品)の通過を通過検知手段にて検出して製品の生産状況を検査測定する生産状況検査測定部6h、該第2ロボット19にて移送搬入された中間製品を完成製品として製造する製品製造用の第3プロセス処理機20を備える。
【0028】
続いて、第3プロセス処理機20にて製造された完成製品をアンローダ22に移送搬入する第3ロボット21、第3ロボット21にて搬入された完成製品をストッカ11に搬出積載するアンローダ22を備えている。
【0029】
本発明の環境配慮型製造ライン制御システムを、図2に示す製造ラインLを、例えば、a、b、c、〜jの複数のブロック単位に分割し、そのブロック単位毎のうちブロックc、hに生産状況検査測定部6(6c、6h)、又は各ブロックa〜j単位毎に生産状況検査測定部6を設置して、ブロックc、hにて検査して把握される製造ラインLの生産進捗状況を生産状況データとして管理して実施する場合について以下に詳細に説明する。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】
表1は、ある製造ラインLにおける製品の生産予定と、その生産進捗状況(生産状況)を表したものであり、ナンバー1(No.1)の欄は、生産ロットがロットA、予定生産数量300、生産進捗状況は処理済みを表し、ナンバー2(No.2)の欄は、生産予定が定期メンテナンス中、予定生産数量及び生産進捗状況は空欄(無し)を示し、ナンバー3(No.3)の欄は、生産ロットがロットB、予定生産数量300、生産進捗状況は処理中を表すものである。
【0033】
表2は、ある製造ラインLにおける製品の生産進捗状況(生産状況)を、ブロックa、b、c、・・・毎に表したブロック別生産処理数と、そのブロック毎のブロック内在席数(未処理数)を表したものである。
【0034】
上記表1の示す計画は、ラインLでの生産計画完了後に定期メンテナンスが予定されており、定期メンテナンス終了後にロットBの生産を開始するという計画になっている。また進捗状況としては、ロットBの生産中(処理中)という状況であり、ラインLのブロッ
ク(又はゾーン)単位での進捗の詳細としては、表2の通り管理される。
【0035】
このようにライン単位およびブロック(又はゾーン)単位で進捗を管理することにより製品が抜け切った状態(ブロック内在席数0)の各ブロック単位における装置停止指示、及びライン単位で停止が必要となるユーティリティ供給の停止指示を行っていくことになる。
【実施例】
【0036】
本発明システムを、図2に示すように製造ラインLを所定のブロック単位、例えばa、b、c、〜jの各ブロックに分割し、図1に示すように、そのブロック単位毎に製造ラインLの生産状況を生産状況検査測定部6にて検査し把握し、生産計画管理手段1にて生産計画データを作成し、生産状況管理手段2により生産状況データを作成する場合のシステムについて、図1、図2に示すシステムブロック図、図3、図4に示すシステムフローチャートに基づいて以下に説明する。
【0037】
<step1>
まず生産計画管理手段1に、その製造ラインLの生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)により生産される製品に関する生産スケジュールデータを入力取得する。
【0038】
<step2>
生産計画管理手段1は、取得した生産スケジュールデータに基づき、製造ラインLの生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)により生産する製造品(製品)に関する生産計画を作成する。
【0039】
<step3>
生産計画管理手段1にて作成した生産計画に基づき、製造ラインLの生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)により生産を開始する。
【0040】
<step4>
製造ラインLの直接製造設備7(図2に示すブロックa〜cにおけるローダ12、第1コンベア13、第1ロボット14)を経て供給移送される生産材料の通過実績を、各ブロックa〜cに配置された物品通過(物品払出し)検出カウンター(非接触型(電磁式、光電式)、又は接触型)にて検出し、製造処理実績として取得する。あるいは第1ロボット14に搭載する検査測定機6の生産状況検査測定部6cにて製造処理実績として測定検出し、製造処理実績として取得する。
【0041】
さらに、その直接製造設備7(図2に示すブロックd〜hにおける第1プロセス処理機15、第2コンベア16、第3プロセス処理機17、第3コンベア18、第2ロボット19、第4プロセス処理機20)を経て製造移送される生産製品の通過実績を、各ブロックd〜hに配置された物品通過(物品払出し)検出カウンター(非接触型(電磁式、光電式)、又は接触型)にて検出し、製造処理実績として取得する。あるいは第2ロボット19に搭載する検査測定機6の生産状況検査測定部6hにて製造処理実績として測定検出し、製造処理実績として取得する。
【0042】
<step5>
第1、第2ロボット14、18の検査測定機6の各々生産状況検査測定部6c、6hにより測定検査された検査測定データを、製造ラインLの直接製造設備7による製造処理実績データとして、図1に示す生産状況管理手段2に入力取得する。
【0043】
<step6>
生産状況管理手段2は、取得した製造処理実績データに基づいて生産状況データを作成する。
【0044】
<step7>
生産実績管理手段3は、生産計画管理手段1にて作成された製造ラインLの生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)により生産する製造品(製品)に関する生産計画データと、生産状況管理手段2にて作成した生産状況データを入力取得して、製造ラインLの生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)による現状(測定検査時点、リアルタイム)における製品の生産実績データを作成する。
【0045】
<step8>
製造ラインLの稼動休止可否判定部4は、製造ラインLの現状(測定検査時点、リアルタイム)における製品の生産実績データを入力(又は受信)取得し、稼動休止可否判定部4は、各々ブロック単位(又は検査機6c、6hの配置された第1ロボット14のブロックc、第2ロボット18のブロックh)の現状(測定検査時点、リアルタイム)における製品の生産実績データに基づき、生産設備(直接製造設備7及び付帯設備8)の稼動休止の可否を判定する。
【0046】
その際に稼動休止可否判定部4は、生産計画管理手段1にて作成された製造ラインLの生産計画データを基準にして、現状の生産実績が生産計画(工程日程、生産量など)よりも遅れているか、計画通り進んでいるか(又は計画よりも進んでいるか)の進捗状況を判定し、あるいは直接製造設備7のみを休止させる方が有効な省エネか、直接製造設備7と付帯設備8(熱供給源、純水供給源、電力供給源など付帯設備全体又はそのうちの一部付帯設備)との両者を休止させる方が有効な省エネかを判定するようにしてもよい。
【0047】
<step9>
製造ラインLの稼動休止可否判定部4は、製造ラインLの生産設備(直接製造設備7)を稼動休止すると判定した場合はstep10に進み、稼動継続すると判定した場合は、システムプログラムを終了する。
【0048】
<step10>
製造ラインLの生産設備(直接製造設備7)に対して休止指令を発令する。
【0049】
<step11a>
製造ラインLの生産設備(直接製造設備7)の稼動を休止させる。
【0050】
<step11b>
製造ラインLの稼動休止可否判定部4は、step11aにて稼動を休止した製造ラインLの直接製造設備7と共に、付帯設備(ユーティリティ)の稼動を休止すると判定した場合はstep12に進み、付帯設備(ユーティリティ)の稼動を継続すると判定した場合はシステムプログラムを終了する。
【0051】
<step12>
稼動休止可否判定部4は、付帯設備(ユーティリティ)の稼動休止アクションにおいては、各付帯設備単位毎に稼動休止するか、又は各ライン(製造ラインL中の部分ライン)単位毎(部分ライン内の2乃至複数の連続する付帯設備毎)に稼動を休止するかを判定して、各付帯設備単位毎に休止する場合はstep13に進み、各ライン単位毎に休止する場合はstep14に進む。
【0052】
<step13>
各付帯設備単位毎に稼動を休止させる。
【0053】
<step14>
製造ラインL中の部分ライン単位毎に付帯設備の稼動を休止させてシステムプログラムを終了する。
【符号の説明】
【0054】
1…生産計画管理手段
2…生産状況管理手段
3…生産実績管理手段
4…製造ライン稼動休止可否判定部
5…稼動休止指示発令部
6…生産状況検査測定部
7…直接製造設備
8…付帯設備(ユーティリティ)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
製造ラインの製品生産計画に基づいて生産計画データを作成して管理する生産計画管理手段と、前記生産計画データに基づいて当該製造ラインにて生産される製品の生産状況を記録し生産状況データを作成して管理する生産状況管理手段と、生産計画管理手段による生産計画データと生産状況管理手段による生産状況データとに基づいて当該製造ラインの生産実績管理データを作成する生産実績管理手段とを備え、前記生産実績管理手段はその生産実績管理データに基づいて、当該製造ラインの直接製造設備に対して最適なタイミングにより直接製造設備稼動休止指示信号を発信して前記直接製造設備の稼動を休止させ、該直接製造設備稼動休止指令信号の発信後の最適タイミングにより前記アイドリング設備に対して稼動休止指示信号を発信して前記アイドリング設備の稼動を休止させることを特徴とする環境配慮型製造ライン制御システム。
【請求項2】
前記生産状況管理手段は、製造ラインを所定のブロック単位に分割して、当該ブロック単位毎に製造ラインの生産状況を把握して生産状況データを作成することを特徴とする請求項1記載の環境配慮型製造ライン制御システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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