JP5824246B2 - 生産ラインの管理装置 - Google Patents
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Description
生産ラインでは、スナック菓子やキャンディーなどの工業的に大量生産された物品が、所定の重量または個数ごとに小分けされ、袋詰めにされて下流工程に送られる。生産ラインの下流工程では、袋詰めにされた物品の品質検査が行われて不良品が取り除かれ、良品のみが箱詰めにされて出荷される。
計量装置1は、生産装置11から供給された物品を、所定の重量または個数ごとに小分けして、包装装置2に供給する。生産装置11は、例えば、物品がポテトチップスである場合、材料を油で揚げるフライヤ、および、物品に味付けをする味付け装置などである。
包装装置2は、計量装置1によって所定の重量または個数ごとに小分けされた物品を、包材を用いて袋詰めにして、検査ライン3に送る。包装装置2は、包材である熱可塑性のフィルムを円筒状に成形し、物品を詰めてシールする。包装装置2の概念図を図4に示す。包装装置2は、フィルムロール(図示せず)と、成形機構21と、搬送機構22と、縦シール機構23と、横シール機構24とを有する。
検査ライン3は、包装装置2によって包装された物品の品質を検査する。図2に示されるように、検査ライン3は、異物検出装置31、重量チェッカー32、および、シールチェッカー33を含む。検査ライン3は、これらの各装置を用いて、包装装置2から送られてきた物品が良品か不良品かを判定する。
振分装置4は、検査ライン3で不良品と判定された物品を、生産ライン100から取り除き、箱詰装置5に送る。具体的には、振分装置4は、異物検出装置31によって異物が検出された不良品と、重量チェッカー32によって重量が所定の範囲内にないと判定された不良品と、シールチェッカー33によってシール不良が検出された不良品と、を生産ライン100から取り除き、良品のみを箱詰装置5に送る。
箱詰装置5は、振分装置4から送られた物品を、所定の個数だけ箱に詰めて封緘する。箱詰装置5は、箱を組み立てる機構を有してもよい。
ケースチェッカー6は、箱詰装置5によって封緘された箱の重量を測定し、重量の測定値が所定の範囲内にあるかどうかを判定する。ケースチェッカー6は、重量が所定の範囲内にない箱を、生産ライン100から取り除く。
本実施形態における生産ライン管理装置7のブロック構成図を図5に示す。生産ライン管理装置7は、1本の生産ライン100を管理する。生産ライン管理装置7は、生産ライン100を構成する各装置と通信回線を介して接続されるパーソナルコンピュータである。生産ライン管理装置7は、制御部71と、記憶部72と、通信部73と、出力部74とを有する。次に、それぞれの構成要素について説明する。
制御部71は、CPUなどの演算装置である。制御部71は、記憶部72と、通信部73と、出力部74とを制御する。制御部71は、例えば、記憶部72に記憶されているプログラムを読み込んで実行して、生産ライン100を構成する各装置から通信部73が受信したデータを処理し、処理結果を出力部74に表示する。本実施形態において、制御部71は、第1計算部711、第2計算部712、第3計算部713、第4計算部714および取得部715の5つのプログラムを実行する。第1計算部711〜第4計算部714は、入力されたデータを演算処理して、演算結果を出力するプログラムである。取得部715は、第1計算部711〜第4計算部714によって使用されるデータを取得するプログラムである。これらのプログラムの詳細については、後述する。
記憶部72は、RAMなどの主記憶装置、および、HDDやUSBメモリなどの補助記憶装置である。記憶部72は、制御部71によって実行されるプログラム、および、通信部73によって送受信されるデータなどを記憶する。記憶部72は、後述する包装装置2の運転ログを記憶する。
通信部73は、LANカードやモデムなどの、通信回線の接続端子を有するネットワークインターフェイス機器である。通信部73は、生産ライン100を構成する計量装置1、包装装置2、検査ライン3、振分装置4、箱詰装置5、および、ケースチェッカー6のそれぞれと、通信回線を介して接続される。通信回線は、LANケーブルやインターネット回線などである。通信部73は、生産ライン100を構成する各装置から送信されたデータを受信し、かつ、制御部71からの指令を各装置に送信する。通信部73は、例えば数秒ごとに、生産ライン100を構成する各装置からデータを受信することで、各装置の計量データ、エラー情報などをリアルタイムに取得することができる。
出力部74は、モニターやプリンタなどの、データを出力する装置である。本実施形態において、出力部74は、画面を有するディスプレイ装置である。出力部74は、制御部71によって処理されたデータ、記憶部72に記憶されたデータ、および、生産ライン100を構成する各装置から通信部73が送受信したデータなどを出力する。
生産ライン管理装置7は、生産ライン100の稼働率が低下した場合に、生産ライン100を構成する各装置の計量データやエラー情報などを収集および分析して、稼働率が低下した要因を特定する。
(4−1)
本実施形態に係る生産ライン管理装置7は、包装装置2の運転ログに基づいて、計量装置損失時間t3を計算する。計量装置損失時間t3は、包装装置2が物品を包装するために本来費やすことができた時間のうち、計量装置1の運転動作が遅延することに起因して、包装装置2の物品を包装する能力が低下したことにより失われた時間である。すなわち、計量装置損失時間t3は、生産ライン100の稼働率低下の要因である。そして、計量装置損失時間t3は、包装装置2の運転ログのみから直接的に算出することはできない。従って、本実施形態に係る生産ライン管理装置7を用いることによって、生産ライン100の管理者は、生産ライン100の稼働率低下の要因を容易に特定することができる。
本実施形態に係る生産ライン管理装置7は、包装装置2の運転ログに基づいて、検査装置要因停止時間t2を取得し、かつ、包装装置要因停止時間t1を計算する。包装装置要因停止時間t1は、包装装置2の保守作業、消耗品の交換作業および故障時の修理作業など、包装装置2の障害に起因して、包装装置2が停止している時間である。検査装置要因停止時間t2は、検査ライン3に含まれる異物検出装置31、重量チェッカー32およびシールチェッカー33の保守作業、消耗品の交換作業、故障時の修理作業など、検査ライン3の各装置の障害に起因して、包装装置2が停止している時間である。すなわち、包装装置要因停止時間t1および検査装置要因停止時間t2は、生産ライン100の稼働率低下の要因である。従って、本実施形態に係る生産ライン管理装置7を用いることによって、生産ライン100の管理者は、生産ライン100の稼働率低下の要因を容易に特定することができる。
本実施形態に係る生産ライン管理装置7は、包装装置要因停止時間t1、検査装置要因停止時間t2および計量装置損失時間t3を、出力部74の画面に円グラフの形式で表示する。従って、本実施形態に係る生産ライン管理装置7を用いることによって、生産ライン100の管理者は、生産ライン100の稼働率低下の要因を容易に把握することができる。例えば、図8に示される出力部74の表示画面から、生産ライン100の管理者は、生産ライン100の稼働率低下の最大の要因は、計量装置損失時間t3であると確認することができる。この場合、生産ライン100の管理者は、計量装置1の検査を実施することによって、生産ライン100の稼働率を短時間で向上させることができるだろうと判断することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。次に、本実施形態に対する適用可能な変形例について説明する。
本実施形態では、生産ライン管理装置7は、1本の生産ライン100を管理するが、複数本の生産ラインを管理してもよい。この場合、生産ライン管理装置7は、生産ラインごとに、運転ログを作成および更新して、生産ラインごとに、包装装置要因停止時間t1、検査装置要因停止時間t2および計量装置損失時間t3を計算する。また、生産ライン管理装置7は、生産ラインごとに、生産ライン100の稼働率低下の要因を表す図8に示される円グラフを、出力部74の画面に表示する。
本実施形態では、出力部74は、包装装置2の運転ログや、生産ライン100の稼働率低下の要因を表す図8に示される円グラフを表示する。しかし、出力部74は、例えば、包装装置2の稼働状況グラフを表示してもよい。稼働状況グラフは、包装装置2の運転ログに基づいて作成され、所定の時間帯における単位時間あたりの包装装置2の稼働率を表す。
本実施形態では、生産ライン管理装置7は、最初に、ステップS1〜S5において計量装置損失時間t3を計算した後に、ステップS6およびS7において、検査装置要因停止時間t2を取得して包装装置要因停止時間t1を計算する。しかし、生産ライン管理装置7は、最初に、検査装置要因停止時間t2を取得して包装装置要因停止時間t1を計算した後に、計量装置損失時間t3を計算してもよい。なお、本変形例では、包装装置運転時間は、取得部715が取得した包装装置停止時間を、所定期間から減じることによって算出されてもよい。
本実施形態では、生産ライン管理装置7は、生産ライン100の稼働率低下の要因を表す図8に示される円グラフを、出力部74の画面に表示するが、他の媒体に出力してもよい。例えば、生産ライン管理装置7は、図8に示される円グラフを、紙にプリントアウトしてもよく、また、包装装置要因停止時間t1、検査装置要因停止時間t2および計量装置損失時間t3のデータを、生産ライン100の管理者が所有する携帯電話などに送信してもよい。
本実施形態では、生産ライン管理装置7は、ステップS5において、最初に、正量率r1を1から減じた値である不良率r2を計算し、次に、包装装置運転時間と不良率r2とを乗じて計量装置損失時間t3を計算する。しかし、生産ライン管理装置7は、正量率r1と包装装置運転時間とを乗じた値を、包装装置運転時間から減じて計量装置損失時間t3を計算してもよい。本変形例においても、生産ライン管理装置7は、計量装置損失時間t3を計算することができる。
本実施形態では、計量装置1は、正量の物品を排出する度に、排出イベントメッセージを生産ライン管理装置7に送信し、包装装置2は、運転の開始および停止などのイベントが発生する度に、イベントの発生時刻および詳細な内容を生産ライン管理装置7に送信する。しかし、計量装置1、包装装置2および検査ライン3に含まれる各装置が、それぞれ、自身に発生したイベントに関するデータを記録し、かつ、生産ライン管理装置7が、イベントに関するデータを、各装置から必要に応じて取得してもよい。
2 包装装置
7 生産ラインの管理装置(生産ライン管理装置)
31 検査装置(異物検出装置)
32 検査装置(重量チェッカー)
33 検査装置(シールチェッカー)
74 出力部
100 生産ライン
711 第1計算部
712 第2計算部
713 第3計算部
714 第4計算部
715 取得部
Claims (6)
- 物品を計量して正量の物品を排出する計量装置と、前記計量装置によって排出された前記正量の物品を包装する包装装置と、を少なくとも有する生産ラインの管理装置であって、
所定期間内に前記包装装置が運転した時間である包装装置運転時間と、前記包装装置が単位時間あたりに前記正量の物品を包装する回数の設定値である包装装置設定能力と、に基づいて、前記包装装置運転時間に前記計量装置が前記正量の物品を排出する回数の目標値である目標排出回数を計算する第1計算部と、
前記所定期間内に前記計量装置が前記正量の物品を実際に排出した回数である正量排出回数と、前記第1計算部によって計算された前記目標排出回数と、の比である正量率を計算する第2計算部と、
前記第2計算部によって計算された前記正量率と、前記包装装置運転時間と、に基づいて、前記計量装置に起因する前記包装装置の損失時間である計量装置損失時間を計算する第3計算部と、
を備える、生産ラインの管理装置。 - 前記第3計算部は、前記正量率を1から減じた値である不良率と、前記包装装置運転時間と、を乗じて前記計量装置損失時間を計算する、
請求項1に記載の生産ラインの管理装置。 - 前記第3計算部は、前記正量率と前記包装装置運転時間とを乗じた値を、前記包装装置運転時間から減じて前記計量装置損失時間を計算する、
請求項1に記載の生産ラインの管理装置。 - 前記生産ラインは、前記包装装置によって包装された前記正量の物品の品質検査を行う検査装置をさらに有し、
前記所定期間内に前記包装装置が停止した時間である包装装置停止時間から、前記検査装置の停止に起因して前記所定期間内に前記包装装置が停止した時間である検査装置要因停止時間を減じて包装装置要因停止時間を計算する第4計算部をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の生産ラインの管理装置。 - 前記包装装置の動作情報に基づいて、前記包装装置運転時間および前記包装装置停止時間の少なくとも一方、および、前記検査装置要因停止時間を取得する取得部をさらに備える、
請求項4に記載の生産ラインの管理装置。 - 前記計量装置損失時間と、前記検査装置要因停止時間と、前記包装装置要因停止時間と、を出力する出力部をさらに備える、
請求項4または5に記載の生産ラインの管理装置。
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