JP5070906B2

JP5070906B2 - シームレス鋼管の生産管理方法

Info

Publication number: JP5070906B2
Application number: JP2007091617A
Authority: JP
Inventors: 雅司平光
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008250714A

Description

本発明は、複雑な製造工程において製品ロットの混在が発生した場合でも確実な製品トレースが可能なシームレス鋼管の生産管理方法に関する。

シームレス鋼管の製造工程は、加熱、圧延、精整、熱処理、検査と製造工程が複雑であり、オーダー／ロット毎に、その工程は種々分岐して工場間を製品が移動していくので、その識別管理が非常に重要となってくる。

更には、シームレス鋼管の中でも油井管は、管端部に油井での接続用のねじ加工が施される場合が多い。ねじ加工は多数の旋盤機械が配置された空間を、シームレス鋼管がロット単位に搬送され、両管端にねじ加工が施され、ねじ加工が終了すると、ねじ部の保護のためのプロテクターが装着されて次工程に搬送されていく。

ネジ加工工程は、旋盤工程、バリ取り工程、ねじ検査工程等製造工程が多く、例えば、ネジ検査で修正が必要になった場合は、シームレス鋼管をラインオフして仮置きし、再度ネジ加工工程を通す等、同一製品ロットでも、その搬送工程は分岐や合流があり、細心の注意を払って、製品製造がなされている。

そして、これらの鋼管の識別方法としては、
（１）鋼管の移動工程に多数のセンサーを設置して、その動作信号をコンピュータに取り込み、当該鋼管の移動信号として利用したコンピュータによるイメージトラキング方法や
（２）鋼管一品ごとに現品識別用の情報（チージ番号、圧延番号、ピース番号等）を鋼管の内面または外面に吹き付けする方法や
（３）鋼管一品ごとに現品識別用の情報（チージ番号、圧延番号、ピース番号等）を鋼管の内面または外面に刻印する方法や
（４）鋼管一品ごとに現品識別用の情報（チージ番号、圧延番号、ピース番号等）を記載したラベルやシールを鋼管の内面または外面に貼付する方法、がある。

しかし、上述した各方法にもそれぞれ問題点がある。即ち、
（１）のコンピュータによるイメージトラキング方法では、コンピュータの故障や各センサーの故障により現品とコンピュータに保存されているイメージに乖離が発生する場合があり、この場合、他にチェック方法がない場合は現品との照合が不可能となるという問題点がある。また、一般に大規模なプロセスコンピュータシステムや各種センサーの設置を必要とし多額の設備投資が必要となるという問題もある。

（２）の鋼管内面・外面への吹き付け方法では、鋼管の外面にマーキングした場合は、鋼管のライン搬送時のこすれ等によりマーキングが消失する場合があること、また、鋼管内面へのマーキングでは、マーキング場所が管端部に限定されるためマーキング字数に制限があることや小径鋼管では、管内面へのマーキングは、機械的にマーキング不可能である等の問題がある。

（３）の鋼管の内面・外面に刻印する方法では、（２）のような印字が消失する問題は発生しないが、刻印により鋼管に傷がつくため顧客の了承が得られない場合があることや、鋼管の内面に刻印する場合は字数に制限があることや小径鋼管では、機械打刻が不可能な場合がある等の問題がある。

（４）のラベルやシールを貼付する方法では、鋼管外面へのラベル貼付では、鋼管のライン上搬送時にこすれ等によりラベルが消失することがあること、管内面貼付では、ラインパイプ等管内輸送に利用される場合は、顧客の承認が得られない時は、貼付したラベルの剥ぎ取り作業が発生する等の問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑み、高額なシステム構成を必要とせずに、簡便な方法で確実に現品の確認ができる鋼管の現品確認方法を提供することを目的とする。

発明者は、上述した目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。

すなわち、第一の発明は、複数の製造工程からなり、かつ、製造工程の分岐、合流点が多数あるシームレス鋼管の製造ラインにおけるシームレス鋼管の生産管理方法であって、製造上の予定が製造情報として記憶されたＲＦＩＤタグをシームレス鋼管の管体または管端プロテクターに装着する工程と、前記製造工程の分岐、合流点で、各製造ラインに配置されたプロセスコンピュータに前記ＲＦＩＤタグに記憶された製造情報を送信し、前記予定とプロセスコンピュータ側の実績情報とを照合し判定する工程と、判定結果を前記ＲＦＩＤタグに送信し、判定結果を書込む工程と、判定結果に基づき、前記予定と実績が一致している場合に現品を次工程にそのまま払出し、前記予定と実績に相違が発生した場合には、現品を一旦待機させて異材か否かの確認を行い、工程修正が必要な場合は、該現品についてのＲＦＩＤタグの前記製造情報を修正して次工程に払出す工程とを備えたことを特徴とするシームレス鋼管の生産管理方法である。

第二の発明は、前記製造情報が、素材情報、圧延情報、熱処理情報、ねじ加工情報、検査情報、マーキング情報、通過工程情報のうちから対象製品毎に必須工程情報を選択したものであることを特徴とする第一の発明に記載のシームレス鋼管の生産管理方法である。

また、第三の発明は、前記ＲＦＩＤタグを、樹脂製の管端プロテクターの端面に開けられた穴に埋設し、セラミック系樹脂により保護して前記管端プロテクターに装着することを特徴とする第一または第二の発明に記載のシームレス鋼管の生産管理方法である。

本発明は、ＲＦＩＤタグを鋼管または管端プロテクターに取り付けたので、マーキングや大規模なプロセスコンピュータシステムとバックアップ機能の複合した複雑・高額なシステム構成を必要とせずに、簡便確実に鋼管の現品確認ができるようになった。

これにより従来は、異材混入防止のためにロット間は間隔を開けて操業していたが、本発明を適用することにより連続操業が可能となった。これにより稼働率は１０％向上した。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
シームレス鋼管は、向先、規格更には、熱処理、ネジ形状別にロット単位に生産されるので、製造工程は直線的なラインではなく、分岐、合流が多数あるラインである。

図３は、シームレス鋼管のねじ切り工程の一例を示す図であり、Ａからねじ切り対象となるシームレス鋼管が搬入されアライニング後、ＢとＣのねじ切りラインに、順次分岐して搬送される。５，８，１１，１４がねじ切り旋盤であり、順次両管端にねじが切られる。６、９、１２、１５はバリ取り装置で、ねじ切りにより発生したバリを除去する設備である。７、１０、１３、１６は加工されたねじの精度を検査する装置である。

ねじ検査１０、１６が終了すると、ＢおよびＣで加工されたシームレス鋼管１は、合流して、Ｄのラインに搬送される。そして、ねじ部を保護するプロテクター１７が片側に取り付けられ、反対側には鋼管接続用の部品であるカップリング１８が取り付けられ、クレードル１９に搬入されて、次工程に送られる。

このように分岐、合流を繰り返す工程においては。途中でシームレス鋼管をラインオフすることは、ロット（同一規格）の混在が発生する原因となる。

そこで、このような場合においても、各シームレス鋼管の識別管理ができるように本発明では、１７でプロテクターを装着する際にＩＣタグを装着したプロテクターをシームレス鋼管に装着することとした。

プロテクター１は図１に示すようにシームレス鋼管２の外径により変化するが、概ね直径Ｄは７５〜１８０ｍｍ、長さＬは約８０ｍｍである。生産管用に使用するＩＣタグ３は、図１（ｂ）に示すように、プロテクター３の端面に１ないし２箇所穴を開けてＩＣタグ３を埋設する。埋込みにはセラミック系樹脂を使って油汚れや熱からＩＣタグ３を保護できるようにする。プロテクター１は熱、油等の汚染に強い樹脂で出来ており、加工がし易く、またＩＣタグ３をシームレス鋼管２から絶縁するにも好適である。

なお、ＩＣタグはプロテクター１に埋込む場合を述べたが、プロテクター３を装着しない場合は、シームレス鋼管２の管端面または管内面に接着剤や接着テープで固定してもよい。また、鋼管に接する部分に永久磁石を固着しておいて、この磁力により接着してもよい。

ＩＣタグ３は種々の形式、形状、大きさのもがあり、また記憶容量も種々異なるが、取付け対象に応じて適宜選択すればよい。本実施例では、シームレス鋼管２がラインを移動中にも送受信が可能なように、非接触でデータの書込みおよび読出しができる、ＲＦＩＤ（無線周波数認識：Radio Frequency Identification）技術を応用したＲＦＩＤタグを使用するのが好ましい。

また信号の電送方式としては、電磁誘導、マイクロ波や光等の形式のものを用いることができる。このように、ＩＣタグ３は、非接触でデータの書込みおよび読出しが可能なものであり、ＩＣチップとアンテナで構成されＩＣチップとアンテナは、樹脂で一体化されている。

さらには、製造されるシームレス鋼管の現品管理をするために図２に示すように、製造工程の合流、分岐点等の生産管理上のポイント点には、ＩＣタグ３と送受信するアンテナ４を設置してプロセスコンピュータとデータの送受信が可能にする必要がある。

次に、図４に示すフロー図を用いて生産管理方法、現品確認方法を説明する。
まず、ステップ１では、ＩＣタグ３に対象となるシームレス鋼管の製造情報として製造上の予定を書込む。製造情報としては、素材情報（ヒートNo、鋼種、規格等）、圧延情報（通過する加熱炉、圧延工程等）、熱処理情報（焼入れ、焼戻し等の種類、温度等）、ねじ情報（客先指定のねじ形状等）、検査情報（ドリフト試験、水圧試験、材料試験の有無等）、マーキング情報（マーキング項目等）、通過工程情報（必須工程等）等多数あるが各対象製品毎に必須工程情報を選択して書込んでおく。

ステップ２では情報を書込んだＩＣタグ３をプロテクター１に埋込む。

ステップ３では製造工程の所定のポイント点でプロセスコンピュータからＩＣタグ３に質問を送信し、ＩＣタグ３に書込まれた製造情報をプロセスコンピュータに送信させる。

ステップ４では送信された製造情報と実績情報を照合し判定して、その結果をＩＣタグ３に送信する（ステップ５）。

照合判定の結果、異常が無い場合は、次工程払出しの信号が送信される（ステップ６）。

異常が有る場合（現品が記録されている工程情報とプロセスコンピュータ側の実績情報に相違が発生した場合）は、現品を一旦待機させて（ステップ７）異材か否かの確認を行い、工程修正が必要な場合は、ＩＣタグ３の工程情報を修正（書直し）して（ステップ８）次工程払出し信号が送信される（ステップ６）。

次工程ではステップ３から送受信が繰り返えされ製造工程が進捗していく。

本発明はシームレス鋼管の生産管理へのＩＣタグの適用を述べたが、タグに客先に関係する情報を書込めば、工場出荷後の運送管理にも適用できる。

ＩＣタグの取付け方法を説明する図である。プロセスコンピュータ、ＩＣタグとアンテナの関係を説明する図である。ねじ切り工程を説明する図である。生産管理の工程を説明するフロー図である。

符号の説明

１プロテクター
２シームレス鋼管
３ＩＣタグ
４アンテナ
Ｄプロテクター直径
Ｌプロテクター長さ
５ No.1 NC旋盤
６ No.1バリ取り装置
７ねじ検査
８ No.2 NC旋盤
９ No.2バリ取り装置
１０ねじ検査
１１ No.3 NC旋盤
１２ No.3バリ取り装置
１３ねじ検査
１４ No.4 NC旋盤
１５ No.4バリ取り装置
１６ねじ検査
１７プロテクター取付け
１８カップリング取付け
１９クレードル

Claims

複数の製造工程からなり、かつ、製造工程の分岐、合流点が多数あるシームレス鋼管の製造ラインにおけるシームレス鋼管の生産管理方法であって、製造上の予定が製造情報として記憶されたＲＦＩＤタグをシームレス鋼管の管体または管端プロテクターに装着する工程と、前記製造工程の分岐、合流点で、各製造ラインに配置されたプロセスコンピュータに前記ＲＦＩＤタグに記憶された製造情報を送信し、前記予定とプロセスコンピュータ側の実績情報とを照合し判定する工程と、判定結果を前記ＲＦＩＤタグに送信し、判定結果を書込む工程と、判定結果に基づき、前記予定と実績が一致している場合に現品を次工程にそのまま払出し、前記予定と実績に相違が発生した場合には、現品を一旦待機させて異材か否かの確認を行い、工程修正が必要な場合は、該現品についてのＲＦＩＤタグの前記製造情報を修正して次工程に払出す工程とを備えたことを特徴とするシームレス鋼管の生産管理方法。
前記製造情報が、素材情報、圧延情報、熱処理情報、ねじ加工情報、検査情報、マーキング情報、通過工程情報のうちから対象製品毎に必須工程情報を選択したものであることを特徴とする請求項１に記載のシームレス鋼管の生産管理方法。
前記ＲＦＩＤタグを、樹脂製の管端プロテクターの端面に開けられた穴に埋設し、セラミック系樹脂により保護して前記管端プロテクターに装着することを特徴とする請求項１または２に記載のシームレス鋼管の生産管理方法。