JP2003104332A - 自動機械の効率を評価する方法 - Google Patents

自動機械の効率を評価する方法

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JP2003104332A JP2002152880A JP2002152880A JP2003104332A JP 2003104332 A JP2003104332 A JP 2003104332A JP 2002152880 A JP2002152880 A JP 2002152880A JP 2002152880 A JP2002152880 A JP 2002152880A JP 2003104332 A JP2003104332 A JP 2003104332A
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Antonio Valentini
アントニオ・ヴァレンティーニ
Fiorenzo Draghetti
フィオレンツォ・ドラゲッティ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指定された生産ロットの完了時に、生産ロッ
トの製造中に自動機械１によって達成される現在の性能
指数Iが計算され、現在の性能指数Iが実行される処理に
関する多様な特徴的なパラメータとともに不揮発性メモ
リに記憶される機械装置１の効率を評価する方法に関す
る。 【解決手段】 自動機械１の効率を評価するためには、
現在の性能指数Iが、自動機械１の作動中に過去に記憶
された履歴性能指数Iと比較され、現在の性能指数Iの特
徴的なパラメータに実質的に類似する特徴的なパラメー
タを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動機械の効率を
評価する方法に関する。
【０００２】本発明は、単に例証として以下の説明が参
照する自動的な煙草包装機械の利点に使用される。
【０００３】
【従来の技術】自動煙草包装機械は、通常、多様な機械
性能指数（例えば、毎時生産高、毎時障害、平均休止時
間等）及びそれぞれの許容範囲を一覧表示する出力製造
メーカの表とともに供給される。そして、機械の効率を
評価するために、ユーザは、１つまたは複数の性能指数
の実際値を求め、製造メーカによって示されるそれぞれ
の許容範囲と実際値を比較し、１つまたは複数の性能指
数がそれぞれの許容範囲外にある場合に、さらに機械の
保守及び／または検査を相応してプログラミングし始め
る。
【０００４】煙草製造メーカによって幅広く使用されて
いる自動煙草包装機械の効率を評価する上述の方法は、
いくつかの状況では、実質的にはむだな保守及び／また
は検査作業のプログラミング及び性能を生じさせ、他の
状況では、問題の発生に関して一定の遅延のある保守及
び／または検査作業を生じさせる結果となることが判明
した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題及びその手段】本発明の
目的は、上述の欠点を排除することであり、同時に実現
するのが安価且つ容易である自動機械の効率を評価する
方法を提供することである。
【０００６】本発明によれば、一連の生産ロットに分類
される製品を加工するための自動機械の効率を評価する
方法が提供される。この方法は、生産ロットの完了時
に、前述の生産ロットの生産中に達成された自動機械の
現在の性能指数を計算することを備える。この方法は、
前述の生産ロットの加工に関係する多様な特徴的なパラ
メータとともに、現在の性能指数を不揮発性メモリに記
憶させることと、自動機械の運転中に事前に記憶されて
いた少なくとも１つの履歴性能指数と、現在の性能指数
を比較し、現在の性能指数の特徴的なパラメータに実質
的に類似する特徴的なパラメータを有することによって
自動機械の効率を評価することとを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の非制限的な実施態様は、
本発明による効率評価方法を実現する煙草包装機械の概
略前面図を示す、添付図面に関して例証して説明される
だろう。
【０００８】添付図面の１番は、煙草の小箱２を生産す
るための、例えば、G．D．S．p．A．によって製造さ
れ、名称「X５００」で販売される実質的に既知の型で
ある自動包装機械を全体として示す。
【０００９】包装機械１は、包装機械１の近くに位置す
る筐体４内に収容され、電気ケーブル（図示されていな
い）によって包装機械に連結される制御装置３を備え
る。
【００１０】制御装置３は、ユーザインタフェースまた
はいわゆる「HMI」デバイスの機能も実行するため、デ
ータ表示画面５、及びキーボード及び／またはポインテ
ィングデバイスにより通常定められる打鍵装置６を備え
る既知の産業用コンピュータを組み込む。代わりに、打
鍵装置６は、いわゆる「タッチスクリーン」機能によっ
て画面５に統合されてよい。
【００１１】さらなる実施態様では、制御装置３は、既
知の遠隔ユーザインタフェースデバイス（図示されてい
ない）が制御装置３と対話できる―典型的には、イーサ
ネット（登録商標）規格によって作動する―ネットワー
ク接続を備える。
【００１２】包装機械１は、それぞれが指定機能を実行
するための、例えば移送コンベヤ（典型的にホイー
ル）、接着装置、可動フォールディングデバイス、型押
し装置、制御センサ等を備えてよい多くの既知の作動装
置７（単独で図示されていない）を備える。
【００１３】実際の使用中、包装機械１は、包装機械１
の生産時に煙草の小箱２を得るために作動装置７によっ
て処理される数多くの材料８―特に、一連の煙草９、及
びリール１０から解かれている包装材の用紙―を投入時
に受け入れる。
【００１４】煙草の小箱２の生産は、通常、それぞれが
指定された同種の煙草の指定された数の小箱２を備える
生産ロットに分けられ、その結果２つの連続するロット
は煙草の小箱２の種類に関して異なってよい。煙草の小
箱２は、多数の種類から成ってよく、例えば、利用され
る包装材の種類（特に包装材料の上に銘記される図
画）、煙草の小箱２のサイズ、煙草の各小箱２の内側で
の煙草９の配列、及び煙草９のサイズなどに関して異な
ってよい。
【００１５】各種の煙草の小箱２を生産するために、包
装機械１は、作動装置７の指定される構成に対応するそ
れぞれの作動構成に設定されなければならない。そし
て、煙草の小箱２の種類がある生産ロットから次の生産
ロットで変化するとき、梱包機械１の作動構成も、既知
であるように、梱包機械１の作動装置７の少なくともい
くつかに対して指定の技術的な調整または変更を加える
ことによって、変更されなければならない。
【００１６】生産ロットごとに、または同じ生産ロット
の各部分ごとに、制御装置３は、考慮されているロット
の製造中に包装機械１の全体的な性能の総合的な推定値
を表す包装機械１の性能指数Iを求める。
【００１７】性能指数Iは、数値変数V１、V２、V３、V
４のベクタによって定められ、変数V１は、包装機械１
によって生産される煙草の小箱２の品質のインジケータ
であり、変数V２は包装機械１の生産性のインジケータ
であり、変数V３は包装機械１の休止時間のインジケー
タであり、変数V４は包装機械１の作動装置７の状態の
インジケータである。
【００１８】別の実施態様では、性能指数Iは、通常、
上記４つの数値変数V１、V２、V３、V４を数学的に結合
することにより得られる単一の数値変数Vによって定め
られる。代替の実施態様では、性能指数Iは、変数V１
（煙草の小箱２の品質）、変数V２（生産性）、及び変
数V４（作動装置７の状態）の加重平均を計算すること
によって得られる。
【００１９】包装機械１で生産される煙草の各小箱２
は、包装機械１の既知の生産コンベヤ（図示されていな
い）に沿って位置している既知の管理ステーション（図
示されていない）で多様な光学品質管理点検を経る。煙
草の小箱２の各品質管理点検は、煙草の小箱２のそれぞ
れの特徴的な量の値を測定すること、測定された値を対
応する基準値に比較すること、及び測定値と基準値の間
の偏差が指定される許容範囲外にある場合に、煙草の小
箱２を不合格とすることを規定する。煙草の各小箱２の
変数V１の値は、測定値とそれぞれの基準値の間のパー
センテージ偏差の加重平均を計算することにより求めら
れ、全体的な生産ロットの総合的な変数V１の値は、生
産ロットの一部を形成する煙草の各小箱２の可変V１値
の平均を計算することによって明白に求められる。
【００２０】生産ロットの変数V２の値は、時間の単位
あたりに生産される煙草の小箱２の数から、時間の単位
あたりで不合格とされる煙草の小箱２の数を差し引くこ
とによって求められ、その数の両方は、通常、既知の煙
草包装機械で記録される。包装機械１に供給される材料
８の品質に応じたそれぞれの補正係数は、変数V２の最
終的な値に適用されてよく、好ましくは、材料８の質が
優れているときには値１を仮定し、材料８の質が最適未
満であるときには１未満（通常は０.９以上）の値を仮
定する０から１の乗法係数である。
【００２１】生産ロットの変数V３の値は、両方の時間
とも既知の煙草包装機械で通常記録される、機械の総休
止時間を総運転時間で除算することによって求められ
る。
【００２２】変数V４の値は、各作動装置７の状態イン
ジケータの加重平均を計算することによって求められ、
各作動装置７の状態は、その結果として作動装置７の実
際の存在時間の関数として、あるいは作動装置７の存在
時間に応じる第１寄与および作動装置７の推定される状
態に応じる第２寄与の加重平均を計算することによって
求められる。
【００２３】第１寄与は、作動装置７の実際の存在期間
を、作動装置７の推定存在期間で除算することによって
求められる。推定存在期間は、作動装置７の製造メーカ
によって提供され、包装機械１で同種の作動装置７によ
って達成される平均存在期間の関数として補正されてよ
い。
【００２４】第２寄与は、包装機械１での直接的または
間接的な測定によって取得される制御信号の関数として
求められる。さらに詳しくは、第２寄与は以下の式 SC＝｜Cc３−Ccci｜／Vrm （式中、SCは第２寄与であり、Cc３は、作動装置７の現
在取得される制御信号から推定される作動装置７の現在
の状態であり、Ccciは、設置及びセットアップの後に取
得された作動装置７の制御信号から演繹される作動装置
７の初期状態であり、Vrmは、作動装置７の交換及び／
または故障の過去のケースで記録された最大｜Cc３-Ccc
i｜差異値である）によって求められる。
【００２５】実際の使用中、生産ロットまたはその小部
分の最後で、制御装置３は、生産ロットの製造中に包装
機械１によって達成される現在の性能指数を自動的に且
つ独立して計算し、既知の不揮発性メモリ（図示されて
いない）に、生産ロットの加工に関する多様な特徴的な
パラメータとともに現在の性能指数Iを記憶し、包装機
械１の通常の作動中に過去に記憶され、現在の性能尾指
数Iの特徴的なパラメータに実質的に類似する特徴的な
パラメータを有する履歴性能指数についてそのメモリを
検索する。問題の生産ロットの製造における包装機械１
の効率を評価するために、現在の性能指数Iは、現在の
性能指数Iの特徴的なパラメータに実質的に類似する特
徴的なパラメータを有する履歴性能指数Iと比較され
る。
【００２６】現在の性能指数Iと履歴性能指数Iの間の大
きな差異を検出すると、制御装置３は、オペレータ制御
要求信号を生成する。
【００２７】好ましい実施態様では、特徴的な生産ロッ
トパラメータは、生産ロットの部分を形成する煙草の小
箱２の種類、生産ロットを加工するために包装機械１に
供給される材料８の質、及び生産ロットの加工中の平均
周辺状態（典型的には、温度及び湿度）を意味する。
【００２８】現在の性能指数と履歴性能指数Iとの間で
可能な限り一貫した比較を可能にするために、履歴性能
指数Iは、現在の性能指数Iの特徴的パラメータと履歴性
能指数Iの特徴的パラメータとの間の差異に依存するそ
れぞれの補正係数を適用することによって補正されてよ
い。
【００２９】実現するのは安価且つ容易であるが、指定
された生産ロットの製造において包装機械１の効率を評
価する上述の方法は、―煙草の小箱２の種類、投入材料
８の品質、周辺状態などの―包装機械１に異質の要因だ
けではなく、全体として同モデルの他の機械とは不可避
に異なる、包装機械１自体に特有の特徴も考慮に入れる
ことによって、きわめて有効である。このような差異
は、構築公差によって、及び包装機械１（使用、保守、
セットアップ時の変更、修理）の存在期間によって引き
起こされ、最終的には極めて重要になる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による効率評価方法を実現する煙草包
装機械の概略前面図である。
【符号の説明】
１ 包装機械 ２ 小箱 ３ 制御装置 ４ 筐体 ５ データ表示画面 ６ 打鍵装置 ７ 作動装置 ８ 投入材料 ９ 煙草 １０ リール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィオレンツォ・ドラゲッティ イタリア40059メディチーナ、ヴィア・サ ン・ドニノ506番 Ｆターム(参考） 3E043 AA01 BA12 GA01 GA03 GA04 GA10

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一連の生産ロットに分類される製品
    （２）を加工するための自動機械の効率を評価する方法
    であって、 該方法は、前記生産ロットの生産中に達成される自動機
    械（１）の現在の性能指数Iを、生産ロットの完了時に
    計算することを備え、 前記生産ロットの加工に関係する多様な特徴的パラメー
    タとともに、不揮発性メモリに現在の性能指数Iを記憶
    し、 自動機械（１）の作動中に事前に記憶され、現在の性能
    指数Iの特徴的なパラメータに実質的に類似する特徴的
    なパラメータを有する少なくとも１つの履歴性能指数I
    と現在の性能指数Iを比較することによって自動機械の
    効率を評価することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 現在の性能指数Iの前記特徴的なパラメ
    ータと履歴性能指数Iの前記特徴的なパラメータとの間
    の差異の関数として第１補正係数を概算し、 現在の性能指数Iと履歴性能指数Iの前記比較が、第１補
    正係数によって補正されることを特徴とする、請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記現在の性能指数Iが、記履歴性能指
    数Iに関して大幅に異なる場合に、制御要求信号を生成
    することを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 現在の性能指数Iを、現在の性能指数Iの
    特徴的なパラメータに実質的に類似する特徴的なパラメ
    ータを有する履歴性能指数Iの平均と比較することによ
    って、自動機械（１）の効率を評価することを特徴とす
    る、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 それぞれの前記性能指数Iが、数値変数
    により定められることを特徴とする、請求項１〜４のい
    ずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 それぞれの前記性能指数Iが、数値変数
    （V１、V２、V３、V４）のベクタによって定められるこ
    とを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 自動機械（１）で生産される各製品
    （２）が少なくとも１度の品質管理点検を受け、１つの
    前記数値変数V１が自動機械（１）で生産される製品
    （２）の品質のインジケータであることを特徴とする、
    請求項５または６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 自動機械（１）で生産される各製品
    （２）が、数多くの品質管理点検に受け、 品質管理点検のそれぞれが、製品（２）のそれぞれの特
    徴的な量の値を測定することと、前記測定された値を対
    応する基準値に比較することと、測定値と基準値の間の
    偏差が指定される許容範囲外である場合に製品（２）を
    不合格にすることとを備え、 各製品（２）の前記品質インジケータが、測定値とそれ
    ぞれの基準値との間のパーセンテージ偏差の加重平均を
    計算することによって決定されることを特徴とする、請
    求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 １つの前記数値変数（V２）が生産性イ
    ンジケータであることを特徴とする、請求項５〜８のい
    ずれか一項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記生産性インジケータが、時間の単
    位あたりに生産される製品（２）の数から、時間の単位
    あたりに不合格にされる製品（２）の数を差し引くこと
    によって求められることを特徴とする、請求項９に記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 自動機械（１）に供給される材料の質
    に応じて、第２補正係数が前記生産性インジケータに適
    用されることを特徴とする、請求項９または１０に記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 １つの前記数値変数（V３）が機械休
    止時間インジケータであることを特徴とする、請求項５
    〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記機械休止時間インジケータが総作
    動時間によって総機械休止時間を除算することにより求
    められることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記生産ロットの前記特徴的なパラメ
    ータが、生産ロットの一部を形成する前記製品（２）の
    種類を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいず
    れか一項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記生産ロットの前記特徴的なパラメ
    ータが、生産ロットを処理するために自動機械（１）に
    供給される材料（８）の特徴を備えることを特徴とす
    る、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記生産ロットの前記特徴的なパラメ
    ータが、生産ロットの加工中に平均的な周辺状態を備え
    ることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に
    記載の方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１〜１６に記載の効率評価方法
    を実現する制御装置（３）を備える自動機械であって、 前記効率評価が各前記生産ロットの完了時に自動的に実
    行される自動機械。
  18. 【請求項１８】 煙草を加工するための自動機械であっ
    て、 請求項１〜１６に記載の効率評価方法を実現する制御装
    置（３）を備え、前記効率評価が、各前記生産ロットの
    完了時に自動的に実行される自動機械。
  19. 【請求項１９】 数多くの作動構成要素（７）を備え、
    投入時に供給される原材料（８）から製品（２）を生産
    するための自動機械の効率を評価する方法であって、 該方法が自動機械（１）の状態の数値推定値を計算する
    ことを備え、 該方法は、生産される製品（２）の質のインジケータを
    概算すること、自動機械（１）の生産性のインジケータ
    を概算すること、及び自動機械（１）の作動構成要素
    （７）の状態のインジケータを概算することを特徴と
    し、 自動機械（１）の状態の前記数値推定値が、生産される
    製品（２）の質のインジケータの、生産性インジケータ
    の、及び作動構成要素（７）の状態のインジケータの、
    加重平均を計算することによって計算される方法。
  20. 【請求項２０】 自動機械（１）で生産される各製品
    （２）が、数多くの品質管理点検を受け、 品質管理点検のそれぞれは、製品（２）のそれぞれの特
    徴的な量の値を測定することと、前記測定された値を対
    応する基準値に比較することと、測定値と基準値の間の
    偏差が指定される許容範囲外にある場合に、製品（２）
    を不合格にすることとを備え、 各製品（２）の前記品質インジケータが、測定値とそれ
    ぞれの基準値との間のパーセンテージ偏差の加重平均を
    計算することにより決定されることを特徴とする、請求
    項１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記生産性インジケータが、時間の単
    位あたりに生産される製品（２）の数から、時間の単位
    あたりに不合格にされる製品（２）の数を差し引くこと
    によって決定されることを特徴とする、請求項１９また
    は２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 自動機械（１）に供給される材料
    （８）の質に応じて補正係数が、前記生産性インジケー
    タに適用されることを特徴とする、請求項２１に記載の
    方法。
  23. 【請求項２３】 作動構成要素（７）の状態の前記イン
    ジケータが、それぞれの前記作動構成要素（７）の状態
    のインジケータの加重平均を計算することによって決定
    されることを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか
    一項に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 作動構成要素（７）の前記状態が、構
    成要素の実際の存在期間の関数として概算されることを
    特徴とする、請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 作動構成要素（７）の前記状態が、作
    動構成要素（７）の概算される存在期間で作動構成要素
    （７）の実際の存在期間を除算することによって決定さ
    れることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 各作動構成要素（７）の前記概算され
    る存在期間が、作動構成要素（７）の製造メーカによっ
    て供給されるデータを、自動機械（１）で同種の作動構
    成要素（７）によって達成される平均耐用期間で補正す
    ることにより決定されることを特徴とする、請求項２５
    に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 多くの作動構成要素（７）について、
    状況が、前記自動機械（１）に対する直接的な測定また
    は間接的な測定によって取得される制御信号の関数とし
    て概算され、作動構成要素（７）の前記状態が、構成要
    素の存在期間に応じて第１寄与の、及び構成要素の概算
    される状況に応じて第２寄与の加重平均を計算すること
    により決定されることを特徴とする、請求項２３に記載
    の方法。
  28. 【請求項２８】 前記第１寄与が、前記作動構成要素
    （７）の実際の存在期間を、作動構成要素（７）の概算
    される存在期間で除算することによって決定されること
    を特徴とする、請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 作動構成要素（７）の製造メーカによ
    って供給されるデータを、自動機械（１）で同種の構成
    要素７によって達成される平均耐用期間で補正すること
    によって、各作動構成要素（７）の前記概算される存在
    期間が決定されることを特徴とする、請求項２８に記載
    の方法。
  30. 【請求項３０】 前記第２寄与が、以下の式 SC＝｜Cc３−Ccci｜／Vrm （式中、SCは第２寄与であり、Cc３が、作動構成要素
    （７）の現在取得された前記制御信号から概算される作
    動構成要素（７）の現在の状態であり、Ccciが、設置及
    びセットアップの後に取得される作動構成要素（７）の
    前記制御信号から控除される作動構成要素の初期状態で
    あり、Vcmが、作動構成要素（７）の交換及び／または
    故障の過去のケースで記録された最大｜Cc３−Ccci｜差
    異値である）を適用することによって決定されることを
    特徴とする、請求項２７、２８、または２９に記載の方
    法。
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