説明

生産エネルギー管理システム

【課題】工程や装置のエネルギー(CO排出量情報)と生産情報(個数、稼働状況、品質)をリンクさせ、製品別、ロット別のCO排出量を算出・管理するとともに、製品やロットが経由してきた各工程におけるCO排出量を管理解析して、製品やロット別の観点からCO排出量の改善に結びつけること。
【解決手段】製品の生産情報を管理する生産管理システムと製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報を管理するエネルギー管理システムとで構築され、
前記生産管理システムの生産情報と前記エネルギー管理システムのエネルギー情報および製造設備の稼動情報に基づき、生産に関連した各種のエネルギー解析を行うことを特徴とする生産エネルギー管理システムである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生産エネルギー管理システムに関し、詳しくは、製品別やロット別のエネルギー管理の改善に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図10は、製造ラインの一例を示す構成図である。3つの製造ライン1〜3は、たとえば部品製造・中間工程P1と組立・最終工程P2の2工程を経て、2種類の製品1と2がロット単位で製造される。製造ライン1は、工程A→工程B→工程Gを経て製品1をロット単位で製造する。製造ライン2は、工程C→工程D→工程Gを経て製品1をロット単位で製造するとともに、工程C→工程D→工程Hを経て製品2をロット単位で製造する。製造ライン3は、工程E→工程F→工程Hを経て製品2をロット単位で製造する。
【0003】
図11は、図10の製造ラインを管理する従来のシステムの一例を示す構成図であり、エネルギー管理システム10と生産管理システム20とが個別に設けられている例を示している。
【0004】
エネルギー管理システム10は、各製造ライン1〜3のエネルギー情報を入出力装置111〜11nを介して収集し、ネットワーク12を介してデータベース13に格納する。演算部14は、データベース13に格納されたエネルギー情報を統計処理やグラフ化するために必要な所定の演算を行う。解析部15は、データベース13に格納されたエネルギー情報や演算部14の演算結果などに基づき、製品別消費エネルギーの推移などの解析処理を行う。表示部16は、図12に示すようなエネルギー管理に関連した各種のデータやグラフや演算結果などを表示する。
【0005】
図12において、(A)は同一時間(同一期間)に使用したエネルギーを部署別、ライン別、工程別などに分けて一覧表として表したテーブルを示し、(B)は(A)のテーブルに表された同一時間において使用した部署別、ライン別のエネルギーを工程別に積み重ねて表した積層グラフを示している。
【0006】
生産管理システム20は、各製造ライン1〜3の生産情報を入出力装置211〜21nを介して収集し、ネットワーク22を介してデータベース23に格納する。演算部24は、データベース23に格納された生産情報を統計処理やグラフ化するために必要な所定の演算を行う。解析部25は、データベース23に格納された生産情報や演算部24の演算結果などに基づき、製品別生産量や不良率の推移などの解析処理を行う。表示部26は、図13に示すような生産管理に関連した各種のデータや演算結果などを表示する。
【0007】
これまでは、省エネ法などの遵守のために、製品個別のCO2排出量の管理や、その問題点を抽出して改善するという観点はなかった。ところが、近年における地球温暖化防止に関する京都議定書の発効、世界的なエネルギー需給のひっ迫などを踏まえ、カーボンフットプリントなど、製品個別のCO2排出量も管理して改善することが求められつつある。
【0008】
特許文献1には、単位時間消費エネルギー量と単位時間生産量とに基づき製品毎のエネルギー原単位を求める構成が記載されている(図1)。
【0009】
【特許文献1】特開2005−56262号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、図11に示す従来のシステム構成では、エネルギー管理システムEMSと生産管理システムPMSとの間で、時間軸や管理区分の整合が取れていないことから、エネルギー情報に製造情報をリンクさせることはできなかった。
【0011】
このため、製品の製造に伴うCO2排出量を削減しようとしても、工程別、製品種別、ロット別などの観点から問題点を抽出することは不可能であった。
【0012】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、工程や装置のエネルギー(CO2排出量情報)と生産情報(個数、稼働状況、品質)をリンクさせ、製品別、ロット別のCO2排出量を算出・管理することにある。
【0013】
また、製品やロットが経由してきた各工程におけるCO2排出量を管理解析して、製品やロット別の観点からCO2排出量の改善に結びつけることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
このような問題を解決するため、請求項1記載の発明は、
製品の生産情報を管理する生産管理システムと製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報を管理するエネルギー管理システムとで構築され、
前記生産管理システムの生産情報と前記エネルギー管理システムのエネルギー情報および製造設備の稼動情報に基づき、生産に関連した各種のエネルギー解析を行うことを特徴とする生産エネルギー管理システムである。
【0015】
請求項2記載の発明は、
製品の生産情報を管理する生産管理システムと製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報を管理するエネルギー管理システムとで構築される生産エネルギー管理システムであって、
前記生産管理システムは生産ロットデータを前記エネルギー管理システムに出力する生産ロットデータ出力手段を備え、
前記エネルギー管理システムは、前記生産管理システムから入力される生産ロットデータに基づき生産情報データベースを生成する手段と、前記製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報に基づきエネルギーに関連したリアルタイムデータベースを生成する手段と、これら生産情報データベースの生産情報およびリアルタイムデータベースの製品の製造に関連したエネルギー情報に基づき生産に関連した各種のエネルギー解析を行う生産エネルギー解析手段を備えたことを特徴とする。
【0016】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の生産エネルギー管理システムにおいて、
前記生産エネルギー解析手段は、ロット/製品CO2管理グラフまたは製品/工程別CO2管理グラフの少なくともいずれかを生成することを特徴とする。
【0017】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の生産エネルギー管理システムにおいて、
前記生産エネルギー解析手段は、ロット/製品の製作に係わったCO2排出量をロット/工程/装置ごとに時系列に表示解析するための製造工程詳細CO2管理グラフを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
これらにより、効率よく、生産に伴う各種のエネルギー管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明について図面を参照して説明する。図1は本発明によるエネルギー管理システムの一実施例を示す構成図であり、図11と共通する部分には同一の符号を付けている。入出力装置1011〜101nは、従来のエネルギー情報に加えて、設備の稼動情報を取得する。エネルギー演算処理部103は、これら入出力装置1011〜101nが取得した情報をネットワーク102を介して取り込み、生産情報と紐付けが可能なエネルギー情報に変換・演算処理を行って、演算処理結果をリアルタイムデータベース104に入力する。ここで、入出力装置1011〜101nのデータ収集周期は、リアルタイムデータベース104を構築するために、たとえば10分以下とする。
【0020】
生産情報データベース106は、生産管理システム20から、図13のような生産ロットデータ帳票生成部105で生成された図13のような生産ロットデータ帳票形式を介して生産ロット情報を取り込む。
【0021】
生産情報リンク処理部107は、生産情報とエネルギー情報を、図2のように製造記録と時間別のエネルギーデータによりリンクする。なお、リンクの定義は、図7のエネルギーフローと、図8の生産フローを表示部115の表示画面上で定義することにより紐付けされる。
【0022】
生産・カーボンフロー演算処理108は、リンクされた生産情報とエネルギーデータに基づき、ロット/製品個別あたりのエネルギー、CO2排出量、エネルギーコスト、ロス、生産効率などを演算する。また、カーボンフットプリント値を算出するため、この演算結果と、図8で定義されたカーボンフローにより、カーボンフットプリント値を算出する。
【0023】
なお、カーボンフローは、サプライチェーンに同様のシステムを導入することで、生産フローを拡張できる。また、システム化できない数値は、カーボンフローにあらかじめ定義されたCO2の数値に基づき演算を行い算出する。
【0024】
生産・エネルギーデータベース109は、生産情報リンク処理部107および生産・カーボンフロー演算処理部108により生産情報とエネルギー情報をリンクして演算されたデータを、ロット別または製品別に格納する。
【0025】
生産エネルギー解析部110は、エネルギー、CO2排出量、エネルギーコストなどの解析を行うとともに、図3に示すロット/製品CO2管理グラフ、図4に示すCO2トレーサビリティ管理グラフ(製品/工程別CO2管理グラフ)、図5に示すロット/製品CO2管理グラフ(積層)、図6に示す製造工程詳細CO2管理グラフなども作成して表示部115の表示画面上に表示する。
【0026】
図3に示すロット/製品CO2管理グラフは、生産される製品/ロットのCO2排出量を管理・解析するためのものであって、目標値または比較値を表示し、値を超えたものは警報を出力する。
【0027】
このロット/製品CO2管理グラフにより、製品のCO2排出量をリアルタイムで管理できる。これにより、カーボンフットプリント値の製造部分をリアルタイムで管理でき、目標値をオーバーしないよう管理できる。目標値をオーバーした場合は、警報やグラフの表示色を変えることにより通知する。
【0028】
図4に示すCO2トレーサビリティ管理グラフ(製品/工程別CO2管理グラフ)は、生産される製品/ロットのCO2排出量が目標値を超えた場合、どの工程に問題があったかをトレーサビリティ解析するためのものであって、製品、ロットの製造に係わる工程別のCO2排出量を表示するとともに、工程別に目標値または比較値を表示し、値を超えたものは警報を出力する。
【0029】
このCO2トレーサビリティ管理グラフ(製品/工程別CO2管理グラフ)により、どこの工程に問題があったかを抽出することができる。
【0030】
図5に示すロット/製品CO2管理グラフ(積層)は、ロット/製品の製造に係わるCO2排出量を各工程ごとに積層して合計値を表示するとともに、工程別に目標値、または比較値を表示し、値を超えたものは警報を出力する。
【0031】
図6に示す製造工程詳細CO2管理グラフは、ロット/製品の製作に係わったCO2排出量をロット/工程/装置ごとに時系列に表示解析するためのものであって、前ロットと現ロットの製作開始時間と終了時間に基づき、待機時間を演算表示する。また、待機時間にかかったエネルギー、生産に係わったエネルギーも表示する。
【0032】
この製造工程詳細CO2管理グラフにより、工程のどの部分に問題があったかを解析することができる。
【0033】
生産・カーボンフロービルダー111は、図7に示すエネルギーフローと、図8に示す生産フローを表示部115の表示画面上で定義することにより、エネルギー情報と、生産情報の紐付けを行う。
【0034】
また、表示部115のその他表示画面もこれらエネルギーフローと生産フローの定義により、自動的に定義される。
【0035】
なお、生産フローに工場外のCO2排出量を加算するボックスを設けることにより、簡易的なカーボンフットプリント値を算出できる。
【0036】
締切処理部112は、リアルタイムデータベース104より取得したデータについて、時間、日など任意の日時設定に基づく締切処理を行う
【0037】
ヒストリカルデータベース113は、所定の周期で収集されるデータを、任意時間で集計して平均、最大、最小などの各種の統計演算処理を行い、通常時間締め、日締め、月締め、年締めなどを行う。
【0038】
エネルギー解析部114は、ヒストリカルデータベース113に格納されているデータに基づき、一般的なグラフや散布図などを作成して、エネルギーの解析を行う。
【0039】
表示部115は、通常、図9に示すような生産エネルギー管理画面を表示する。図9の生産エネルギー管理画面には、選択表示領域Aと、生産フロー表示領域Bと、グラフ表示領域Cと、データコメント表示領域Dが設けられている。
【0040】
選択表示領域Aには、表示すべきグラフを選択するための複数のアイコンが設けられたグラフ選択部と、製品を製品分類、日付、ロット番号などを入力することにより選択する製品選択部と、担当者別など様々な条件に適合するグラフを選択するためのフィルター部が設けられている。
【0041】
生産フロー表示領域Bには、生産・カーボンフロービルダー111により自動的に生成される図7に示すエネルギーフローと図8に示す生産フローが表示される。
【0042】
グラフ表示領域Cには、選択表示領域Aで選択されたグラフが表示される。図6に示す製造工程詳細CO2管理グラフは、生産フロー表示領域Bに表示される図8に示す生産フローから所望の装置を選択することにより表示される。
【0043】
データコメント表示領域Dには、データ表示や各装置の特徴などについて、オペレータが適宜必要なコメントを入力することにより表示される。
【0044】
カテゴリー別エネルギー帳票生成部116は、たとえばロット/製品毎に、CO2の排出量を表示するための帳票を生成する。これにより、製品別、任意締切日時別、時間別、日別、月別、年別などを表示したり、自動・任意印字することが可能となる。
【0045】
このように構成することにより、これらの一連のドリルダウン解析により、すばやく問題点を抽出でき、改善活動にむすびつけることができる。
【0046】
また、これら一連の演算・解析を自動化でき、管理工数を大幅に削減できる。
【0047】
さらに、カーボンフットプリントに対応した製品別のCO2排出量管理が可能となり、それらの管理工数も本発明に基づく自動化により、大幅な管理工数の削減が図れる。
【0048】
なお、上記実施例では、CO2排出量に着目して説明したが、CO2排出量の代わりにエネルギーコストや一次エネルギー換算値などについても同様な解析が可能となる。
【0049】
また、品質情報と結びつけることにより、品質とCO2排出量の相関などの解析を行うことも可能となる。
【0050】
以上説明したように、本発明によれば、製品別、ロット別のCO2排出量を効率よく適切に算出・管理できる生産エネルギー管理システムを実現することができ、生産ラインにおける製品別やロット別のエネルギー管理の改善に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明による生産エネルギー管理システムの一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の生産エネルギー管理システムで用いられる製造記録と時間別のエネルギーデータによるリンク説明図である。
【図3】本発明の生産エネルギー管理システムにおけるロット/製品CO2管理グラフである。
【図4】本発明の生産エネルギー管理システムにおけるCO2トレーサビリティ管理グラフ(製品/工程別CO2管理グラフ)である。
【図5】本発明の生産エネルギー管理システムにおけるロット/製品CO2管理グラフ(積層)である。
【図6】本発明の生産エネルギー管理システムにおける製造工程詳細CO2管理グラフである。
【図7】本発明の生産エネルギー管理システムにおけるエネルギーフロー図である。
【図8】本発明の生産エネルギー管理システムにおける生産フロー図である。
【図9】本発明の生産エネルギー管理システムにおける生産エネルギー管理画面例図である。
【図10】製造ラインの一例を示す構成図である。
【図11】図10の製造ラインを管理する従来のシステムの一例を示す構成図である。
【図12】エネルギー管理に関連した各種のデータやグラフや演算結果などの表示例図である。
【図13】生産管理に関連した生産ロット情報例図である。
【符号の説明】
【0052】
20 生産管理システム
100 エネルギー管理システム
1011〜101n 入出力装置
102 ネットワーク
103 エネルギー演算処理部
104 リアルタイムデータベース
105 生産ロットデータ帳票生成部
106 生産情報データベース
107 生産情報リンク処理部
108 生産・カーボンフロー演算処理部
109 生産・エネルギーデータベース
110 生産エネルギー解析部
111 生産・カーボンフロービルダー
112 締切処理部
113 ヒストリカルデータベース
114 エネルギー解析部
115 表示部
116 カテゴリー別エネルギー帳票生成部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品の生産情報を管理する生産管理システムと製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報を管理するエネルギー管理システムとで構築され、
前記生産管理システムの生産情報と前記エネルギー管理システムのエネルギー情報および製造設備の稼動情報に基づき、生産に関連した各種のエネルギー解析を行うことを特徴とする生産エネルギー管理システム。
【請求項2】
製品の生産情報を管理する生産管理システムと製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報を管理するエネルギー管理システムとで構築される生産エネルギー管理システムであって、
前記生産管理システムは生産ロットデータを前記エネルギー管理システムに出力する生産ロットデータ出力手段を備え、
前記エネルギー管理システムは、前記生産管理システムから入力される生産ロットデータに基づき生産情報データベースを生成する手段と、前記製品の製造に関連したエネルギー情報および製造設備の稼動情報に基づきエネルギーに関連したリアルタイムデータベースを生成する手段と、これら生産情報データベースの生産情報およびリアルタイムデータベースの製品の製造に関連したエネルギー情報に基づき生産に関連した各種のエネルギー解析を行う生産エネルギー解析手段を備えたことを特徴とする生産エネルギー管理システム。
【請求項3】
前記生産エネルギー解析手段は、ロット/製品CO管理グラフまたは製品/工程別CO管理グラフの少なくともいずれかを生成することを特徴とする請求項2記載の生産エネルギー管理システム。
【請求項4】
前記生産エネルギー解析手段は、ロット/製品の製作に係わったCO排出量をロット/工程/装置ごとに時系列に表示解析するための製造工程詳細CO管理グラフを生成することを特徴とする請求項2記載の生産エネルギー管理システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図9】
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