JP2003162317A - 工場稼動監視システムおよびそれを利用した生産調整方法 - Google Patents

工場稼動監視システムおよびそれを利用した生産調整方法

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JP2003162317A
JP2003162317A JP2002029774A JP2002029774A JP2003162317A JP 2003162317 A JP2003162317 A JP 2003162317A JP 2002029774 A JP2002029774 A JP 2002029774A JP 2002029774 A JP2002029774 A JP 2002029774A JP 2003162317 A JP2003162317 A JP 2003162317A
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factory
production
monitoring system
real time
monitor
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Masaki Ando
正樹 安藤
Kazuya Miyagawa
和也 宮川
Ei Morita
影 森田
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場の稼動状況をリアルタイムで確認するこ
とができ、またそれに基づいて的確に生産調整すること
ができる工場稼動監視システムおよびそれを利用した生
産調整方法を提供すること。 【解決手段】 各工程管理を行うプロセスコントローラ
2をそれぞれ端末機3を介して基幹ネットワーク1に接
続するとともに、該基幹ネットワーク1には各端末機3
で読み込んだ稼動状況データを集約する稼動表示用サー
バ4、および該稼動表示用サーバ4からのデータをもと
に各工程の稼動状況を表示するモニタ5を接続し、この
モニタ5に工場全体の稼動状況をリアルタイムで表示で
きるようにした工場稼動監視システム。また、このシス
テムにより生産スケジュールの組み替えを行う生産調整
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場の稼動状況を
リアルタイムで確認することができ、またそれに基づい
て的確に生産調整することができる工場稼動監視システ
ムおよびそれを利用した生産調整方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、製鉄工場の生産ラインにおいて
突発的なトラブルが発生した場合、管制側ではライン全
体のスケジュール調整や置き場の確保等、多様な対応を
迅速かつ的確に行うことが必須となる。しかしながら、
各生産ラインにプロセスコントローラが設置されている
ものの、これらは各ライン・設備単位で情報が閉じられ
ているために管制側において全工程の稼動情報を一度に
表示することは不可能であった。従って、従来は管制側
でのトラブルの把握は現場からの電話連絡のみに頼って
いるというのが現状である。ところが、電話連絡の場合
は人員配置数等の理由からリアルタイムで全ての情報を
入手することは難しいという問題点や、トラブル発生時
に連絡があったとしても、復旧状況等については管制側
に連絡がない場合も多く、的確な対応が難しいという問
題点があった。
【0003】一方、エネルギー工場においては、使用電
力量の予測を行い契約買電量を上回らないようにライン
稼動状況の調整や発電出力の調整を実施している。しか
し、ラインの突発的なトラブルが発生した場合には、ラ
イン停止・立ち上げ等の稼動状況の変化により使用電力
量が大幅に変化する。この場合、従来の予測方式では時
間遅れがあってリアルタイムのライン稼動状況が把握で
きないことから、電力需要調整のアクション遅れが生じ
電力需要ピークを抑制しきれないという現象があった。
この結果、契約した買電量に対しデマンドオーバーを発
生させないようにするには、安全を見込んで契約電力を
高めにせざるを得ないという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、工場の稼動状況をリアルタイ
ムで確認することができ突発的なトラブルが発生した場
合にもタイムリーに対応することができ、また時間遅れ
による予測誤差の発生を防止して電力使用量の予測を極
めて精度よく行うことができ、更には前記リアルタイム
で確認した情報を基にして最適スケジュールに向け的確
に生産調整することができる工場稼動監視システムおよ
びそれを利用した生産調整方法を提供することを目的と
して完成されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、各工程管理を行うプロセスコン
トローラをそれぞれ端末機を介して基幹ネットワークに
接続するとともに、該基幹ネットワークには各端末機で
読み込んだ稼動状況データを集約する稼動表示用サー
バ、および該稼動表示用サーバからのデータをもとに各
工程の稼動状況を表示するモニタを接続し、このモニタ
に工場全体の稼動状況をリアルタイムで表示できるよう
にしたことを特徴とする工場稼動監視システムである。
【0006】また、前記の工場稼動監視システムによ
り、生産管制側において工場の稼動状況をリアルタイム
でチェックし、稼動中止があった場合にラインの復旧見
通しや前後工程の休止発生予定等を予測して生産スケジ
ュールの組み替えを行うことを特徴とする生産調整方法
を請求項2に係る発明とし、更には、前記の工場稼動監
視システムにより、エネルギー管制側において工場の稼
動状況をリアルタイムでチェックし、各工程の稼動休止
があった場合に電力使用量の予測をして、電力需要ピー
クが計画範囲内となるように稼動状況の調整を行うこと
を特徴とする生産調整方法を請求項3に係る発明とす
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の好ましい実施の形態を示す。図1は、本発明を製鉄工
場の生産ラインに適用した場合を示すものであって、図
中1は光ファイバーや同軸ケーブルにより工場内に張り
巡らされた基幹ネットワーク、2は各工程管理を行うプ
ロセスコントローラであり、該プロセスコントローラ2
はそれぞれ端末機3を介して基幹ネットワーク1に接続
されたものとなっている。なお、図示のものではプロセ
スコントローラ2として、加熱工程用プロセスコントロ
ーラ2a、仕上工程用プロセスコントローラ2b、薄板
工程用プロセスコントローラ2c、メッキ工程用プロセ
スコントローラ2dが存在し、各コントローラに汎用型
パソコンのような端末機3がそれぞれ接続された構成と
なっている。また、これらのプロセスコントローラは、
従来と同様、それぞれ異機種のものであってもよい。
【0008】そして、本発明では基幹ネットワーク1
に、前記の各端末機3で読み込んだ稼動状況データを集
約する稼動表示用サーバ4、および該稼動表示用サーバ
4からのデータをもとに各工程の稼動状況を表示するモ
ニタ5が接続されており、このモニタ5に工場全体の稼
動状況をリアルタイムで表示できるようにされている。
なお、図示の工場稼動監視システムでは、モニタ5とし
て管制側である事務所用モニタ5a、設備センター用モ
ニタ5b、エネルギーセンター用モニタ5cが接続され
たものとなっている。
【0009】このように構成されたものでは、各工程管
理を行うプロセスコントローラ2がそれぞれ端末機3を
介して基幹ネットワーク1に接続されているので、プロ
セスコントローラ2の情報が基幹ネットワーク1に接続
したモニタ5上でリアルタイムに見ることが可能とな
る。即ち、従来プロセスコントローラ2の情報は各メー
カー毎の専用アプリケーションソフトウェアにより、専
用モニタでのみ見ることができるものであったため、こ
れらの各プロセスコントローラ2の情報を同一のモニタ
で見ることは不可能であった。それに対して、本発明で
は端末機3を介在させることによって、各工程における
突発的な事故情報や休止情報、修復情報等を一度端末機
3に読み込み、該端末機3からのデータとして基幹ネッ
トワーク1に載せることにより、ネットワーク上で各プ
ロセスコントローラ2の情報を同一のモニタでリアルタ
イムに見れるようにしたものである。
【0010】なおこの場合、プロセスコントローラ2の
情報をリアルタイムで見るのにリレーショナルデータベ
ース(RDB)を利用し、かつ工場内で稼動している各
種プロセスコントローラ2の繰業情報を1台の稼動表示
用サーバ4で編集することを可能としてある。また、J
ava(登録商標)などのWEB系言語で表示画面を設
計することで基幹ネットワーク1に接続されている一般
的なパソコン等の端末機3にプロセスコントローラ2の
情報を表示できるようにしてある。
【0011】このように、本発明では異機種のプロセス
コントローラ2の情報を、一度端末機3に読み込み、該
端末機3からのデータとして基幹ネットワーク1に載せ
るようにし、この基幹ネットワーク1を利用し繰業情報
を1台の稼動表示用サーバ4で編集するとともに、この
稼動表示用サーバ4の情報を基幹ネットワーク経由でモ
ニタ5でリアルタイムに見る構成である。この結果、従
来のようにライン側からの電話連絡に頼ることなく、事
故情報や休止情報、修復情報等を管制側において常にリ
アルタイムで確認することができることとなる。また、
プロセスコントローラ2自体は基幹ネットワーク1に直
接に接続されておらず独立しているため、リモートログ
イン等の基幹ネットワーク経由で外部から不正アクセス
することも不可能であり、更には各工程における稼動情
報を基幹ネットワーク1に載せる端末3のネットワーク
カードの故障に起因するプロセスコントローラトラブル
の発生もない。
【0012】次に、このような工場稼動監視システムを
利用して生産調整する方法について説明する。図2に示
されるように、モニタ5上には各工場および各生産ライ
ンの稼動情報がリアルタイムに表示されているので、従
来のようにライン側からの電話連絡を待つことなく、生
産管制側において工場の稼動状況をリアルタイムでチェ
ックすることができる。例えば、稼動休止があった場合
には、図3のフロー図に示されるように、その休止時
間が規定時間を超えるか否かを確認し、規定時間を超
える場合には、ラインの復旧見通しを確認し、前後工
程の生産スケジュールと関連の置き場の空き情報を確認
し、休止が継続すると前後工程の休止が発生するか否
かを予測して、生産スケジュールの組み替えを時間的な
余裕をもって行い、最適スケジュールの組み立てに向け
アクションを採るものである。尚、生産ラインの稼動開
始についてもリアルタイムにチェックし、生産スケジュ
ール組み替えに反映させている。同様に生産ラインの突
発トラブルなどによる生産品種切替え時にも同様に生産
スケジュール組み替えに反映させている。
【0013】また、この工場稼動監視システムを利用す
ることにより、エネルギー管制側において工場の稼動状
況をリアルタイムでチェックし、稼動中止があった場合
に電力使用量の予測をして、電力需要ピークが低くなる
ように稼動状況の調整を行うことができる。即ち、生産
ラインの突発的なトラブルが発生した場合、休止後のラ
イン立ち上げ時の使用電力量は大幅にアップするため、
従来は契約した買電量に対しデマンドオーバーを発生さ
せないように安全を見込んで契約電力を高めに設定して
いたが、本発明の工場稼動監視システムにより工場の稼
動状況をリアルタイムでチェックできるので、例えばラ
イン立ち上げ時において他のラインの使用電力を抑えた
り、作業工程にタイムラグを設ける等のアクションを採
るよう調整することにより大きな電力ピークをなくして
買電量に対しデマンドオーバーを発生させないよう調整
可能となる。また、これにより契約電力をミニマム値と
することができ、大幅なコストダウンが図れることとな
る。
【0014】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は工場の稼動状況をリアルタイムで確認することがで
き突発的なトラブルが発生した場合にもタイムリーに対
応することができ、また時間遅れによる予測誤差の発生
を防止して電力使用量の予測を極めて精度よく行うこと
ができ、更には前記リアルタイムで確認した情報を基に
して最適スケジュールに向け的確に生産調整することが
できるものである。よって本発明は従来の問題点を一掃
した工場稼動監視システムおよびそれを利用した生産調
整方法として、産業の発展に寄与するところは極めて大
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図2】モニタの画面の表示例を示す図である。
【図3】本発明の生産調整方法の一例を示すフロー図で
ある。
【符号の説明】
1 基幹ネットワーク 2 プロセスコントローラ 3 端末機 4 稼動表示用サーバ 5 モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04Q 9/00 311 H04Q 9/00 311K 321 321B 331 331Z (72)発明者 森田 影 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 Fターム(参考) 3C100 AA03 AA22 AA52 AA54 AA56 BB33 CC02 EE10 5H215 AA04 BB12 CC09 CX09 DD01 GG05 JJ14 KK04 KK06 5H223 AA01 BB08 CC08 CC09 DD01 DD03 DD05 DD07 DD09 EE06 EE13 EE29 EE30 FF03 5K048 BA23 DA02 DA08 DB02 EB12 EB13 FB05 HA01 HA21

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各工程管理を行うプロセスコントローラ
    をそれぞれ端末機を介して基幹ネットワークに接続する
    とともに、該基幹ネットワークには各端末機で読み込ん
    だ稼動状況データを集約する稼動表示用サーバ、および
    該稼動表示用サーバからのデータをもとに各工程の稼動
    状況を表示するモニタを接続し、このモニタに工場全体
    の稼動状況をリアルタイムで表示できるようにしたこと
    を特徴とする工場稼動監視システム。
  2. 【請求項2】 請求項1の工場稼動監視システムによ
    り、生産管制側において工場の稼動状況をリアルタイム
    でチェックし、稼動中止があった場合にラインの復旧見
    通しや前後工程の休止発生予定等を予測して生産スケジ
    ュールの組み替えを行うことを特徴とする生産調整方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1の工場稼動監視システムによ
    り、エネルギー管制側において工場の稼動状況をリアル
    タイムでチェックし、各工程の稼動休止があった場合に
    電力使用量の予測をして、電力需要ピークが計画範囲内
    となるように稼動状況の調整を行うことを特徴とする生
    産調整方法。
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