JP4904839B2 - 金型管理システムおよびこの金型管理システムによる金型管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、金型管理システムおよび金型管理システムの金型管理システムによる金型管理方法に関する。

近年、金型の管理に、無線ＩＤタグの使用が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

従来の提案は、金型内に小さな穴を穿ち、そのなかに無線ＩＤタグを入れて、このＩＤタグに様々な情報を書き込み、また、ＩＤタグとの無線通信によって金型の集中管理をしようと言うものである。
特開２００３−１６４９２４号公報

金型と称されるものには様々なものがある。たとえば、鍛造プレスに用いる金型は、使用中は高温（たとえば２００℃以上）にさらされているため、従来のように金型内に直接ＩＤタグを埋め込むと使用中の熱で壊れてしまうおそれが高い。

また、鍛造プレスは、プレス時に大きな振動が加わるため、ＩＤタグがその振動に耐えられない恐れもある。なお、振動による影響は鍛造プレスに限らず、方形成や型抜きなどでも生じるため、ＩＤタグの埋め込みには振動によって不良が発生する可能性がある。

また、金型の使用方法として１つの工程で複数の金型を使用する工程があり、このような場合一つひとつの金型にＩＤタグが埋め込まれていると、かえって金型からの情報の読み出しが面倒なことがある。たとえば金型がプレスマシンにセットされる際の情報の読み書きには、プレスマシンに人が近づくことが原則禁止されているため、金型のセット前または後に一つひとつの金型近くにリーダを持って行って情報の読み書きをしなければならず不便である。

これらのことから、ＩＤタグを金型へ埋め込んで使用することは、実用上難しいのが現状である。

そこで本発明の目的は、ＩＤタグを金型に埋め込むことなく、金型管理に使用する金型管理システムおよびその方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、１セットで使用される複数の金型の一つひとつに対応付けされ、前記金型の移動と共に移動させる無線ＩＤタグと、複数の工程に設けられ、前記無線ＩＤタグの情報を読み取る読み取り手段と、前記無線ＩＤタグを識別する識別番号、前記無線ＩＤタグに対応付けされた前記金型の情報、および前記無線ＩＤタグから情報を読み取った前記読み取り手段の設置されている前記工程を対応付けして管理するデータ管理手段と、を有し、前記１セットには、前記無線ＩＤタグとは別の無線ＩＤタグよりなる親ＩＤタグが付加されており、前記データ管理手段は、前記親ＩＤタグの識別番号と前記１セット内の前記無線ＩＤタグの識別番号を対応付けして記憶していることを特徴とする金型管理システムである。

また、上記目的を達成するための本発明は、上記金型管理システムを使用した金型管理方法であって、前記読み取り手段に載せられた前記無線ＩＤタグおよび親ＩＤタグに記憶されている情報を読み取る段階と、読み取った前記無線ＩＤタグの識別番号に、当該識別番号の前記無線ＩＤタグに対応付けされた金型の情報、および情報を読み取った前記読み取り手段の設置されている工程を対応付けして記憶する段階と、前記親ＩＤタグの識別番号に対応付けされた前記無線ＩＤタグが過不足なくすべて含まれているか否かを判断する段階と、を有することを特徴とする金型管理方法である。

本発明によれば、１セットで使用される複数の金型の一つひとつに無線ＩＤタグを対応させて、金型のセットと共に工程間を移動させ、無線ＩＤタグのそれぞれを識別する識別番号、無線ＩＤタグに対応付けされた金型の情報、および無線ＩＤタグから情報を読み取った工程を対応付けして管理することとしたので、セットで移動する複数の金型の情報を個別に管理できると共に、１セットとしても管理することができる。

また、１セットの無線ＩＤタグには、さらに親ＩＤタグを設けたので、この親ＩＤタグの識別番号と１セットの各無線ＩＤタグの識別番号を対応付けて記憶しておくことで、１セット内における複数の金型と対応付けした無線ＩＤタグの過不足を簡単に検証することができる。

まず、ここで、金型の管理について鍛造プレス工程に用いられる金型を例に説明する。

鍛造プレス工程に用いられる金型は、多くの場合、一つのプレス工程、すなわち一つのワークを製造する際に複数の金型が用いられる。しかも、それら複数の金型は形状やワークとの接触箇所など様々な使用条件や使用環境によって摩耗の度合いが異なる。このため１工程で使用される金型であってもそれぞれの金型の寿命が異なるため、一つひとつの金型が個別にしかも異なる時期に生産され、交換されてゆく。

したがって、このような鍛造プレスの金型は、複数の金型であっても、それらは特定の工程で使用されるものであるため常に１セットとして管理する必要がある一方、一つひとつの金型においても製造から寿命がくるまでの履歴を管理する必要がある。

本発明を適用した本実施形態では、一つセットとして用いられる複数の金型をその製造から寿命まで管理することのできる金型管理システムである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、金型管理システムの構成を示すブロック図である。

この金型管理システム１は、金型の管理データを記憶蓄積しているデータサーバ１１（データ管理手段）と、金型と共に移動させる無線ＩＤタグ（以下ＩＤタグ１２と称する）と、ＩＤタグ１２のデータを読み出すカードリーダ（読み取り手段）とからなる。ここで、カードリーダは、金型となる素材を受け入れる素材受け入れ工程＃１に配置された第１カードリーダ３１、金型自身の製作および補修を行う金型工程＃２に配置された第２カードリーダ３２、できあがった金型の検査を行う検査工程＃３に配置された第３カードリーダ３３、および金型が使用される鍛造を行うプレスマシン工程＃４の近傍に置かれた第４カードリーダ３４である。

データサーバ１１は、一つひとつの金型の履歴管理を行うために一つひとつの金型について、様々な情報を記憶している。記憶している情報（管理データと称する）は、たとえば、ＩＤタグ１２の識別番号、そのＩＤタグ１２の現在工程、そのＩＤタグ１２で管理している金型の識別番号および名称、そのＩＤタグ１２で管理している金型の使用履歴、そのＩＤタグ１２で管理している金型で製作するワークの識別番号などである。

ＩＤタグ１２の識別番号は金型と共に移動させる一つひとつのＩＤタグ１２を識別するための識別番号（または識別符号）である。現在工程はＩＤタグ１２の情報を読み取ったカードリーダの設置されている工程（またはその場所）である。金型の識別番号および名称はそのＩＤタグ１２で管理している金型に付されている識別番号と名称である。使用履歴はプレスマシンにセットされて何回使用されたか（たとえばプレスしたワークの数）を記憶したものである。ワークの識別番号は、後述するように１セットとして製造するワークの識別番号である（ワークの識別番号はワークの図面番号などであってもよい）。

また、管理データとしては、その他に、さらに素材の識別番号、金型の設計図識別番号、金型の製作日時、金型の補修の有無（および補修された場合にはその日時）、補修された金型の場合は補修後の使用回数（すなわち、補修が行われた金型については使用履歴として、金型が製作後新品で使用されたプレス回数だけでなく、補修が行われた後のプレス回数が記憶される）などを記憶するようにしてもよい。

このデータサーバ１１は、さらにこのデータサーバ１１の管理している情報を閲覧することのできる他のコンピュータ５１（情報閲覧手段の一つである）とネットワークによって接続されている。したがって、他のコンピュータ５１は、上述した様々な情報を閲覧することが可能となっている。また他のコンピュータ５１の一部からは管理のために上述した情報の一部または全部の取り出しや書き換えも可能となっている。

ＩＤタグ１２は、一般的に使用されているものでよく、無線通信機能を備えたカード状のものでＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と称されている。ＲＦＩＤは、カード内に埋設されたコイル状配線を利用して、外部からの無線周波により電力の供給を受けると共に、その無線周波によって非接触で外部のリーダ／ライター装置によりデータの読み出し／書き込みが行われる。ＲＦＩＤ内には、このための微小なコントローラとメモリが形成された半導体チップを内蔵している。

このようなＲＦＩＤには、様々な種類のものがあるが、好ましくは、図２に示すように、複数のカード（ＩＤタグ１２）を積層した状態で各カードの情報を読み出すことのできる積層タグが好ましい。これは、後述するように１セットの金型に対応した複数のカード（ＩＤタグ１２）をトレイ型カードリーダ１３に重ねて入れた状態で情報の読み出しを行うことができるためである。

本実施形態では、このＩＤタグ１２を管理する金型一つひとつに１枚ずつ対応させて一緒に移動させるようにしている。そのために、ＩＤタグ１２は、たとえば、金型管理のための帳票などと一緒に袋に入れて金型の移動と共に、各工程を移動させている。

このようなＩＤタグ１２に記憶させている情報は、一つひとつのＩＤタグ１２を識別するためのＩＤタグ１２の識別番号があればよい、これは、上述したように各ＩＤタグ１２の識別番号に対応させて各金型の情報をデータサーバ１１において管理しているためである。もちろん、ＩＤタグ１２には、その他の情報を記憶させておいてもよく、たとえば、そのＩＤタグ１２に対応付けした金型の基本情報などを記憶させるようにしてもよい。基本情報としては、金型そのものの識別番号、金型の素材種別、使用されるプレスマシンの種別や番号、金型の図面番号、その金型によって製造されるワークの識別番号および図面番号などがある。

また、ＩＤタグ１２は、その識別番号や金型の識別番号、金型名称などが目視でもわかるように、その表面に文字書き込み可能なタイプのものが好ましい。

カードリーダは、ＩＤタグ１２のデータを読み出す装置である。ＩＤタグ１２がカード形状であるため、カードリーダと称している。

カードリーダは前述のように各工程に少なくとも１台用意している。ここで用いるカードリーダは、図３に示すように、トレイ型のカードリーダ（トレイ型カードリーダ１３）である。トレイ型カードリーダ１３は、ＩＤタグ１２（カード）内に埋設されたコイル状配線に対して無線周波を与えるアンテナと、アンテナから受信した無線周波による信号からカード内の情報を読み出すコントローラが組み込まれている（共に不図示）。

トレイ型カードリーダ１３は、直接データサーバ１１からデータの読み出し指令に応じてカードデータの内容を読み出してデータサーバ１１に送信する。なお、トレイ型カードリーダ１３とデータサーバ１１との接続は有線でもよいし無線でもよい。

各工程＃１〜＃４には、必要に応じて端末１００（パソコンなどからなり、情報閲覧手段としても機能する）が設けられている。この端末１００は、それぞれ設置されている工程にあるトレイ型カードリーダ１３と接続されている。そして端末１００からローカルでＩＤタグ情報の読み出しも可能となっている。

また、この端末１００には必要に応じてＩＤタグ１２に情報を書き込むカードライター（不図示）が接続されている。特に、素材受け入れ工程＃１では、受け入れた素材とＩＤタグ１２を対応付けするために、ＩＤタグ１２の識別番号と金型の情報などをＩＤタグ１２に書き込むために、端末１００およびカードライターが必要となる。なお、カードライターは、別途設けてもよいが、トレイ型カードリーダ１３によって兼用させるようにしてもよい。

さらに、各端末１００は、他のコンピュータ５１と同様にデータサーバ１１と接続されており、自工程にあるＩＤタグ１２の情報のみならず、データサーバ１１に蓄積されている他のＩＤタグ１２の情報もいつでも取り出せるようになっている。また、各端末１００は、データサーバ１１からの指示により各端末１００で警告の表示などが行われるようにしている。

なお、このような端末１００は、本実施形態においては、データサーバ１１に蓄積するためのＩＤタグ１２の情報読み取りに使っているものではないため、本発明として必ず必要になるものではない。しかし、ＩＤタグ１２の情報は、このような端末となるパソコンなどでいったん読み取り、その後データサーバ１１に端末から送信して蓄積するようにしてもよい。

ここで、鍛造金型について簡単に説明する。

図４は、鍛造金型の概略を示す概略図である。

鍛造金型は周知のように、鍛造プレスマシンに設置されて使用されるものである。図４に示すように、鍛造金型は、一つのワーク形成のために複数の部位に分かれている。そして、複数に分かれている各金型２０１〜２０５は、それぞれが別々に素材から形成されている。また、各金型２０１〜２０５は、その形状の違いからワーク（鍛造によって形成される部品素材など）との当たり具合が異なるため、摩耗などの劣化の程度が仕様履歴（主にプレス回数）によって異なる。このため、各金型２０１〜２０５ごとに、劣化が生じた場合には補修や取り替えなどを行っている。

一方、１つのワーク形成に対して複数の金型が用いられているものの、製造するワークが異なると、各金型は鍛造プレスマシンに対して１セットとしてすべての金型が交換されることになる。

したがって、金型の管理には、金型ごとに履歴と共に、１つのワークに対して１セットとしての管理が必要となる。

このため、本実施形態では、各金型２０１〜２０５にそれぞれ１枚のＩＤタグ１２を対応付けすると共に、図３に示したように、１セットになる複数のＩＤタグ１２を一つのカードケース２１０に入れて、１セットごとにひとまとめにして管理するようにしている。カードケース２１０は、たとえばプラスチックケースやビニールケースなどでありファスナーやボタンなどによって開閉可能で、中のＩＤタグ１２はいつでも取り出し自在となっている。

そして、カードケース２１０にはそのセットを管理するためにさらに親ＩＤタグ２１１を付加している。親ＩＤタグ２１１は、そのケースに収納されている各ＩＤタグ１２に対応した金型セットによって製造されるワークと対応付けされていて、やはりデータサーバ１１において管理されている。したがって、データサーバ１１には、親ＩＤタグ２１１の識別番号に、その親ＩＤタグ２１１で管理する複数のＩＤタグ１２の識別番号を対応付けして、親ＩＤタグ２１１の管理データとして登録しておく。

なお、カードケース２１０は、なかのＩＤタグ１２とは別に親ＩＤタグ２１１が着脱自在に収納できるようにしてある。このためには、たとえばカードケース２１０には、親ＩＤタグ２１１を入れるための専用のポケットなどを付けておくと便利である。

親ＩＤタグ２１１の管理データとしては、この他に、たとえば、そのセットで製造するワークの識別番号などそのセットに関するデータも登録するようにしてもよい。なお、１セットとしてのデータは、親ＩＤタグ２１１自体に書き込まれていてもよいし、データサーバ１１に記憶させておいて、親ＩＤタグ２１１の識別番号などから読み出せるようにしておいてもよい。

データサーバ１１は、親ＩＤタグ２１１の情報を読み取った時点で、その親ＩＤタグ２１１が付いているカードケース２１０に収納されている各ＩＤタグ１２の情報を一緒に読み出すことになる。したがって、読み取った親ＩＤタグ２１１の情報からそのセットで使用される金型を管理している各ＩＤタグ１２がどれであるかも知ることができる。仮に、セットとなる複数のＩＤタグ１２のうち１枚（あるいは数枚でもよい）が、親ＩＤタグ２１１の情報と共に読み込まれたＩＤタグ１２の情報として存在しない場合には、１セットの金型として管理している実際の金型も存在しないことがわかる。また逆に、親ＩＤタグ２１１の情報から得られる金型とは無関係なＩＤタグ１２の情報を読み込んだ場合には、そのセットとは関係ない金型が入っていることがわかる。

次に本実施形態の作用を説明する。

図５および図６は金型管理の処理手順を示すフローチャートである。

ここでは、プレスマシン工程＃４で、プレスマシンに金型が入れ替えられたときの処理を示す。なお、他の工程＃１〜＃３においても同様である。

まず、金型がプレスマシンへのセットが行われると共に、その金型と共に移動させる複数のＩＤタグ１２がトレイ型カードリーダ１３にセットされる（Ｓ１）。このステップは作業員によって行われる。つまり複数のＩＤタグ１２は、上述したように親ＩＤタグ２１１の付いたカードケース２１０ごと移動されて、カードケース２１０ごとトレイ型カードリーダ１３の上に載せられる。

データサーバ１１は、セットされたＩＤタグ１２の情報を読み取る（Ｓ２）。このとき、一つひとつの金型に対応した各ＩＤタグ１２の情報と共に親ＩＤタグ２１１の情報も読みとる。ＩＤタグ情報の読み取りは、たとえばデータサーバ１１が各工程にあるカードリーダを、ここで説明する一連の処理と共に順位読み取りスキャンを行って読み取るようにしている。なお、このような順次スキャン読み取りに代えて、セットされるごとに各工程から読み取り指示を出すようにしてもよい。

続いて、データサーバ１１は、読み取ったすべてのＩＤタグ１２の識別番号をキーにしてデータサーバ１１内の記憶領域を検索し、その識別番号を持つ管理データの現在工程の項目を、ＩＤタグ情報を読み取った工程の番号に書き換える（Ｓ３）。

続いて、データサーバ１１は、読み取った親ＩＤタグ２１１と複数のＩＤタグ１２の情報を照合して、１セットの金型として過不足がないかどうかを検証する（Ｓ４）。

この検証の結果、親ＩＤタグ２１１の情報に対して、余分なＩＤタグ１２が含まれている場合は（Ｓ５：Ｙｅｓ）、その旨の警告と共に、読み取った余分なＩＤタグ１２の情報を表示する（Ｓ５１）。なお、この表示はデータサーバ１１により管理している工程の各端末１００に行う。この警告表示が行われた場合、現場の作業員は、警告表示を受けて、余分なＩＤタグ１２を抜き取ると共に、余分なＩＤタグ１２の情報から実際の金型の有無を検査する。

また検証の結果、親ＩＤタグ２１１の情報に対して、ＩＤタグ１２が足りない場合は（Ｓ６：Ｙｅｓ）、その旨の警告と共に、足りないＩＤタグ１２の情報を表示する（Ｓ６１）。この場合、現場の作業員は、警告表示を受けて、不足ＩＤタグ１２の情報から実際の金型の有無を検査すると共に、端末１００からデータサーバ１１にアクセスして、不足ＩＤタグ１２の存在位置を確認する。なお、不足ＩＤタグ１２の確認は、不足ＩＤタグ１２があることが判明した時点で自動的に行い、不足ＩＤタグ１２の存在位置も不足ＩＤタグ１２の警告と共に表示するようにしてもよい。

なお、警告表示（Ｓ５１、Ｓ６１）の後は、ステップＳ２へ戻って処理を継続する。

一方、ＩＤタグ１２の過不足がない場合は（Ｓ５：Ｎｏ、Ｓ６：Ｎｏ）、続いて、データサーバ１１は、読み取ったＩＤタグ１２の識別番号を持つ管理データの使用履歴の項目をプレスマシンのプレス回数に応じて順次書き換える（Ｓ７）。なお、プレス回数は、通常、プレスマシンがプレスを行った回数をカウントしているので、そのデータをプレスマシンから取得するとよい。

ここで、一部の金型の交換が行われた場合は（Ｓ８：Ｙｅｓ）、データサーバ１１は親ＩＤタグ２１１の管理データから、旧金型を管理するＩＤタグ１２の識別番号を破棄し、新たな金型を管理するＩＤタグ１２の識別番号を書き加える（Ｓ９）。この処理は、作業員により、金型交換が行われた旨の指示入力をキーとして、トレイ型カードリーダ１３にセットされているＩＤタグ１２のなかから、なくなったＩＤタグ１２のＩＤタグ１２識別番号を破棄し、新たにトレイ型カードリーダ１３にセットされたＩＤタグ１２の識別番号を書き加えることになる。

その後処理はステップＳ２へ戻りＩＤタグ情報の読み取りが行われる。

以上説明した本実施形態によれば、複数の金型からなる金型のセットと一緒に、金型一つひとつに対応させたＩＤタグ１２（カード）をセットで移動させる一方、金型の管理データは各ＩＤタグ１２の識別番号と共にデータベースで管理することとしたので、データベースから、各金型の履歴や現在の工程などを、各工程の端末１００はもとより、データベースに接続された他のコンピュータ５１からいつでも見ることができる。

また、ＩＤタグ１２自体は金型と共に移動させるものの金型そのものには接していないため、金型が受ける熱による影響はない。

また、本実施形態では、積層タグとそれを載せるトレイ型カードリーダ１３を用いたことで金型と共に移動される帳票と共にＩＤタグ１２をトレイ型カードリーダ１３に載せるだけでＩＤタグ１２からの情報は収集されるため、特別な作業もいらずＩＤタグ１２そのものの管理や取り扱いが簡単である。

金型のセットと一緒に移動させる複数のＩＤタグ１２は、一つのカードケース２１０に収めて、そのカードケース２１０には親ＩＤタグ２１１を付け、データサーバ１１で、親ＩＤタグ２１１カードケース以内の複数のＩＤタグ１２を関連付けして管理することとしたので、カードケース２１０ごとカードリーダに載せるだけで、親ＩＤタグ２１１と共に複数のＩＤタグ１２の情報が読み込まれて、セット内容の検証を行うことができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態では、積層タグを用いることとしたが、積層タグ以外にも、情報の読み取りに隙間が必要なＦＲＩＤを用いてもよい。この場合、たとえば、図７に示すように、つい立て１３１入りのカードリーダ１３０を用いればよいこのつい立ての一つひとつにカード状の各ＦＲＩＤを立てておくことでＦＲＩＤの間に隙間を開けておくことができる。

本発明は、鍛造プレスに好適である。また、本発明は、鍛造金型以外にも、複数の金型を一緒に移動させる工程で使用することができる。

金型管理システムの構成を示すブロック図である。 積層タグを説明するための説明図である。 トレイ型カードリーダの概略図である。 鍛造金型の概略を示す概略図である。 金型管理の処理手順を示すフローチャートである。 金型管理の処理手順を示すフローチャートである。 他の形態のカードリーダの概略図である。

符号の説明

１…金型管理システム、
１１…データサーバ、
１２…ＩＤタグ１２、
１３…トレイ型カードリーダ、
３１…第１カードリーダ、
３２…第２カードリーダ、
３３…第３カードリーダ、
３４…第４カードリーダ、
５１…他のコンピュータ、
１００…端末、
１０１…カードライター、
２１０…カードケース。

Claims (6)

1. １セットで使用される複数の金型の一つひとつに対応付けされ、前記金型の移動と共に移動させる無線ＩＤタグと、
   複数の工程に設けられ、前記無線ＩＤタグの情報を読み取る読み取り手段と、
   前記無線ＩＤタグを識別する識別番号、前記無線ＩＤタグに対応付けされた前記金型の情報、および前記無線ＩＤタグから情報を読み取った前記読み取り手段の設置されている前記工程を対応付けして管理するデータ管理手段と、を有し、
   前記１セットには、前記無線ＩＤタグとは別の無線ＩＤタグよりなる親ＩＤタグが付加されており、前記データ管理手段は、前記親ＩＤタグの識別番号と前記１セット内の前記無線ＩＤタグの識別番号を対応付けして記憶していることを特徴とする金型管理システム。
2. 前記読み取り手段は、トレイ形状であり、
   前記無線ＩＤタグは、トレイに積層した状態で情報の読み取りが可能な積層タグであることを特徴とする請求項１記載の金型管理システム。
3. 前記工程は、前記金型となる素材を受け入れる素材受け入れ前記工程、前記金型自身の製作および補修を行う金型工程、できあがった前記金型の検査を行う検査工程、および前記金型を前記１セットで使用する鍛造プレスマシンを備えた工程を有することを特徴とする請求項１または２記載の金型管理システム。
4. 前記金型の情報は、前記金型の使用履歴を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の金型管理システム。
5. 前記データ管理手段は、前記データ管理手段が管理している情報を閲覧することのできる情報閲覧手段が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の金型管理システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の金型管理システムを使用した金型管理方法であって、
   前記読み取り手段に載せられた前記無線ＩＤタグおよび親ＩＤタグに記憶されている情報を読み取る段階と、
   読み取った前記無線ＩＤタグの識別番号に、当該識別番号の前記無線ＩＤタグに対応付けされた金型の情報、および情報を読み取った前記読み取り手段の設置されている工程を対応付けして記憶する段階と、
   前記親ＩＤタグの識別番号に対応付けされた前記無線ＩＤタグが過不足なくすべて含まれているか否かを判断する段階と、
   を有することを特徴とする金型管理方法。

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