JP2006260439A - Environmental load summarizing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば各工作機械毎に算出される環境負荷をもとに、製品の加工工程における環境負荷を算出・集計するための環境負荷集計システムに関するものである。 The present invention relates to an environmental load totaling system for calculating and totaling environmental loads in a product machining process based on, for example, the environmental loads calculated for each machine tool.
近年、環境問題に対する関心が高まるにつれ、製品の生産工程において発生する環境負荷の低減が求められている。そして、環境負荷を算出する手法・システムとして、製品に関わる全ての工程(上記生産工程も含む)で発生する環境負荷を計測・算出するライフサイクルアセスメント(以下、LCAと称す)と呼ばれる手法や、特許文献1に記載されているような環境負荷算出システムが従来より知られている。
In recent years, as the interest in environmental problems has increased, there is a demand for reducing the environmental load generated in the production process of products. And, as a method and system for calculating the environmental load, a method called life cycle assessment (hereinafter referred to as LCA) for measuring and calculating the environmental load generated in all the processes related to the product (including the above production process), An environmental load calculation system as described in
ここで、LCAについて説明する。LCAとは、製品がその一生を通じて環境に与える負荷を計測・算出する手法であって、製品の原材料の採取から生産、流通、使用を経て廃棄・リサイクルまでの全ての過程・工程における環境負荷を算出し、評価する方法である。 Here, LCA will be described. LCA is a method for measuring and calculating the environmental impact of a product throughout its life. LCA measures the environmental impact in all processes and processes from the collection of raw materials to production, distribution and use to disposal / recycling. It is a method of calculating and evaluating.
また、特許文献1に記載の環境負荷算出システムは、製品の生産工程を、原材料の採取工程、その精製工程、部品や半製品の加工工程、及び組立工程等に分類するとともに、各工程における環境負荷を夫々算出し、ネットワーク等を利用して集計することで製品の生産工程における環境負荷の合計を算出するものである。
In addition, the environmental load calculation system described in
ここで、工作機械を利用する加工工程における環境負荷を算出・集計するにあたって、特許文献1に記載されているような従来のシステムでは、たとえば各工作機械における加工時間等といった加工データを、実際に計測するかシミュレートにより理論値を算出するかして取得しなければならない。また、そのようにして取得した加工データを、演算手段や記憶手段とネットワーク接続された入力手段を利用して一々入力しなければならない。したがって、複雑な加工を必要とするとともに、複数種類の工作機械を利用するような加工工程である場合、各加工データを取得したり、入力したりすることは非常に煩雑であり、実用的でないという問題点を抱えている。
また、実加工中に、同種間ではあるものの利用する加工機を変更する場合がある。その場合、シミュレート上では加工データに変更はないものの、実際には加工データに若干の差が生じてしまう。したがって、このような場合を想定すると、算出される環境負荷の信頼性にも問題がある。
Here, in calculating / aggregating the environmental load in a machining process using a machine tool, in a conventional system as described in
In addition, during actual machining, there is a case where a processing machine to be used is changed although it is the same type. In that case, although there is no change in the machining data on the simulation, there is actually a slight difference in the machining data. Therefore, assuming such a case, there is a problem in the reliability of the calculated environmental load.
そこで、本発明は、上述したような問題に鑑みなされたものであって、製品の加工工程における正確な環境負荷を容易に算出・集計することができる環境負荷集計システムを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is intended to provide an environmental load totaling system that can easily calculate and total an accurate environmental load in a product processing process. is there.
上記課題を達成するために、請求項1に記載された発明は、製品の加工工程における環境負荷を算出するとともに、算出された各環境負荷を集計するための環境負荷集計システムであって、製品を加工する加工機と、該加工機とネットワーク接続されたサーバーコンピュータとを備えており、加工機に、加工時の加工データを取得するための加工データ取得手段、取得された加工データを基に環境負荷を算出可能な第一の演算手段、及び算出した環境負荷をサーバーコンピュータへと送信可能な送信手段を備える一方、サーバーコンピュータに、加工機から環境負荷を受信可能な受信手段、及び受信した環境負荷を集計可能な第二の演算手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項2に記載された発明は、請求項1の発明において、複数の加工機を利用して、複数の加工工程を経て加工される製品に係る環境負荷を算出・集計するにあたって、各加工機において、加工工程毎に環境負荷を算出するとともに、サーバーコンピュータにて加工機毎に環境負荷を集計することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention described in
The invention described in
本発明によれば、加工機において、種々の加工データを取得するとともに、該加工データを基にして各加工工程毎における環境負荷を算出する。そして、算出された環境負荷を、サーバーコンピュータへと送信し、サーバーコンピュータにてボトムアップ的に集計する。したがって、たとえ複数種類の加工機を利用する加工工程であったとしても、各加工機での環境負荷を容易に算出可能であり、サーバーコンピュータにて容易に集計することができる。したがって、製品の加工工程における環境負荷の算出・集計を極めて容易に行うことができる。
また、シミュレートと実加工では、加工データに誤差が生じるのは当然であるし、たとえば故障等により加工機を変更した場合、同種の加工機であっても加工データに若干の差が生じてしまう。しかしながら、本発明の環境負荷集計システムによれば、各加工機毎に、実加工で取得された加工データを基にして環境負荷を算出するとともに、サーバーコンピュータにて集計するため、上述したような同種間での変更や、異なる種類の機械への変更等にも柔軟に対応可能で、正確な環境負荷を算出・集計することができる。
さらに、請求項2の発明によれば、各加工機にて、各加工工程毎に環境負荷を算出するとともに、サーバーコンピュータにて加工機毎にそれらの環境負荷を集計可能であるため、どの加工機のどの加工工程においてより大きな環境負荷が発生しているのか等を容易に把握することができ、ひいては環境負荷のより少ない加工工程の構築等にも貢献することができる。
According to the present invention, the processing machine acquires various processing data, and calculates the environmental load for each processing step based on the processing data. Then, the calculated environmental load is transmitted to the server computer and totaled in a bottom-up manner at the server computer. Therefore, even if the machining process uses a plurality of types of processing machines, the environmental load on each processing machine can be easily calculated and can be easily tabulated by the server computer. Therefore, it is possible to calculate and tabulate the environmental load in the product processing process very easily.
In addition, it is natural that errors occur in the machining data between simulated and actual machining. For example, if the machining machine is changed due to a failure or the like, there will be a slight difference in machining data even for the same type of machining machine. End up. However, according to the environmental load totaling system of the present invention, for each processing machine, the environmental load is calculated based on the processing data acquired by the actual processing and is totaled by the server computer. It is possible to flexibly cope with changes between the same types, changes to different types of machines, etc., and it is possible to calculate and aggregate accurate environmental loads.
Furthermore, according to the invention of
以下、本発明の一実施形態となる環境負荷集計システムについて図面を基に説明する。 Hereinafter, an environmental load aggregation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、環境負荷集計システム1の概要を示した説明図である。
環境負荷集計システム1は、演算手段や入力手段、表示手段、送受信手段(送信手段、及び受信手段を兼備したもので、以下同様)等を備えたサーバーコンピュータ2と、後述の如く各加工工程毎に環境負荷を算出可能な演算手段を有する各種加工機(たとえば、旋盤やマシニングセンタ等)3、3・・とをネットワーク接続したものである。そして、サーバーコンピュータ2では、各加工機3からリアルタイムで送信される環境負荷を集計する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the environmental
The environmental
図2は、各加工機3の加工データ演算制御に係る機構のブロック図である。
各加工機3は、ユーザから指示される態様で製品を加工するものであって、該加工機3に備えられる加工データ演算制御に係る機構8は、実加工に際し、種々の加工データ(たとえば、加工時間や電力消費量、クーラント使用量、潤滑油使用量、工具の摩耗状態、切屑量等)を取得する加工データ取得手段13を備えている。また、取得された種々の加工データを基に各加工工程毎における環境負荷を演算する演算手段12を備えている。そして、算出した環境負荷をサーバーコンピュータ2へと適時送信する。尚、各加工機3の加工データ演算制御に係る機構8には、環境負荷の算出プログラム等を記憶した記憶手段15、各種データの入出力手段(入力手段、及び出力手段の総称)14、サーバーコンピュータ2とネットワーク接続するための送受信手段11、及び加工を行うための加工手段16等も備えられている。
FIG. 2 is a block diagram of a mechanism related to machining data calculation control of each
Each
上述の如く構成される環境負荷集計システム1によれば、各加工機3において、種々の加工データを取得するとともに、該加工データを基にして各加工工程毎における環境負荷を算出する。そして、算出された環境負荷は、リアルタイムでサーバーコンピュータ2へと送信され、サーバーコンピュータ2にてボトムアップ的に集計される。したがって、複数種類の加工機3、3・・を利用していたとしても、各加工機3の加工工程毎における種々の加工データ及び環境負荷を容易に算出可能であり、またサーバーコンピュータ2にて容易に集計することができる。したがって、製品の加工工程における環境負荷の算出・集計を極めて容易に行うことができる。
According to the environmental
また、シミュレートと実加工では、加工データに誤差が生じるのは当然であるし、たとえば故障等により加工機を変更した場合、同種の加工機であっても加工データに若干の差が生じてしまう。しかしながら、環境負荷集計システム1によれば、実加工で取得した加工データを基に各加工機3毎に環境負荷を算出し、サーバーコンピュータ2にて集計するため、上述したような同種間での変更や、異なる種類の機械への変更等にも柔軟に対応可能で、正確な環境負荷を算出・集計することができる。
In addition, it is natural that errors occur in the machining data between simulated and actual machining. For example, if the machining machine is changed due to a failure or the like, there will be a slight difference in machining data even for the same type of machining machine. End up. However, according to the environmental
ここで、環境負荷集計システム1による環境負荷の算出・集計の一実施例を示す。図3に示すように、本実施例における環境負荷集計システム1は、サーバーコンピュータ2、旋盤(加工機)4、及び縦型マシニングセンタ(加工機)5をネットワーク接続してなるものである。環境負荷としては、地球温暖化に影響を及ぼす二酸化炭素の排出量を算出するものとする。二酸化炭素の排出量は、各加工機における各加工態様での稼働時間を加工データとし、各加工データにそれぞれ対応する特性化係数を乗じて算出する。尚、各特性化係数や算出プログラム等は、予め旋盤4及び縦型マシニングセンタ5に記憶されているものとする。
Here, an embodiment of calculation / aggregation of environmental load by the environmental
そして、図4(a)を原型として、図4(b)及び図5に示されているような製品を加工する。その際、図6に示すような製品の加工工程を構築した。尚、図4は、製品の原型及び完成型を示した説明図であって、図5は、製品の完成型の詳細説明図である。また、図6は、製品の加工工程を示した説明図である。 Then, the product as shown in FIGS. 4B and 5 is processed using FIG. 4A as a prototype. At that time, a product processing step as shown in FIG. 6 was constructed. FIG. 4 is an explanatory view showing a prototype and a finished mold of the product, and FIG. 5 is a detailed explanatory view of the finished mold of the product. Moreover, FIG. 6 is explanatory drawing which showed the manufacturing process of the product.
図6に示すような加工工程に基づいて加工を行ったところ、まず、旋盤4及び縦型マシニングセンタ5において、表1に示されるような各加工工程毎の加工データ(各加工態様での加工機の稼働時間)が取得される。
When machining was performed based on the machining process as shown in FIG. 6, first, in the
次に、旋盤4及び縦型マシニングセンタ5において、各加工工程(工具)に夫々対応する特性化係数を乗じて、表2に示されるような各加工工程毎の環境負荷を算出する。そして、算出した環境負荷をサーバーコンピュータ2へと送信し、サーバーコンピュータ2にて環境負荷を、加工工程毎及び加工機毎に集計する。
Next, in the
以上のようにして、環境負荷集計システム1は、環境負荷の算出・集計を行う。
すなわち、各加工機で加工データの取得及び環境負荷の算出を行い、サーバーコンピュータ2にて集計する構成としているため、複数種類の加工機(実施例では旋盤4や縦型マシニングセンタ5)を利用し、さらに複数種類の複雑な加工態様を有する加工工程であっても、容易に加工データを取得することができる。
As described above, the environmental
That is, each processing machine obtains machining data and calculates an environmental load, and the
また、実加工に伴う加工データに基づいて環境負荷を算出するため、サーバーコンピュータ2にて容易に正確な環境負荷を集計することができる。すなわち、加工機の変更等を行った場合でも、変更後の加工機から表1に示すような加工データがサーバーコンピュータ2へと送信されるため、極めて正確な環境負荷を算出・集計することができる。
加えて、表2に示すように、加工工程毎や加工機毎に環境負荷を算出可能であるため、環境負荷のより少ない加工工程の構築等にも貢献することができる。
In addition, since the environmental load is calculated based on the processing data associated with the actual processing, the
In addition, as shown in Table 2, since the environmental load can be calculated for each processing step or each processing machine, it is possible to contribute to the construction of a processing step with less environmental load.
尚、本発明に係る環境負荷集計システムは、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することができる。
たとえば、上記実施例では、各加工工程での加工機の稼働時間から二酸化炭素の排出量を算出しているが、窒素酸化物や硫黄酸化物、メタン等の排出量を算出することも当然可能である。
In addition, the environmental load totalization system which concerns on this invention is not limited to the aspect of the said embodiment at all, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, carbon dioxide emissions are calculated from the operating time of the processing machine in each processing step, but it is naturally possible to calculate emissions of nitrogen oxides, sulfur oxides, methane, etc. It is.
また、加工データとして稼働時間だけではなく、各加工機での電力消費量、クーラント使用量、潤滑油使用量、工具の摩耗度、切屑量等を加工データとして取得し、該加工データに基づいて統合的な環境負荷を算出するようにしても何ら問題はない。
さらに、各加工機からサーバーコンピュータへと環境負荷とともに、加工データも送信し、サーバーコンピュータにおいて、環境負荷を新たな面(たとえば、加工機の算出プログラムとは係数を異ならせる等)から算出し直し、加工機で算出された環境負荷とともに統合的な評価を可能とするようにしてもよい。さらにまた、上述したような加工データの一部を、加工機にて取得するのではなく、サーバーコンピュータへと直接入力することでサーバーコンピュータにて新たな環境負荷を算出・集計するようにしてもよい。
In addition, not only operating time but also power consumption, coolant usage, lubricant usage, tool wear, chip amount, etc. are acquired as machining data as machining data. There is no problem even if the integrated environmental load is calculated.
In addition, the processing data is transmitted along with the environmental load from each processing machine to the server computer, and the server computer recalculates the environmental load from a new aspect (for example, a coefficient different from the processing machine calculation program). Further, integrated evaluation may be made possible together with the environmental load calculated by the processing machine. Furthermore, instead of acquiring a part of the processing data as described above with the processing machine, it is possible to calculate and tabulate a new environmental load with the server computer by inputting it directly to the server computer. Good.
加えて、加工機としても、旋盤や縦型マシニングセンタだけでなく、加工データ取得手段や演算手段等を備えていれば、複合加工機等の加工機であっても当然採用可能である。 In addition, as a processing machine, a processing machine such as a multi-tasking machine can naturally be employed as long as it includes a processing data acquisition unit, a calculation unit, and the like as well as a lathe and a vertical machining center.
1・・環境負荷集計システム、2・・サーバーコンピュータ、3・・加工機、4・・旋盤、5・・縦型マシニングセンタ、11・・送受信手段、12・・演算手段、13・・加工データ取得手段、14・・入出力手段、15・・記憶手段、16・・加工手段。 1 .... Environmental load summary system, 2 .... Server computer, 3 .... Processing machine, 4 .... Lathe, 5 .... Vertical machining center, 11 .... Transmission / reception means, 12 .... Calculation means, 13 .... Acquisition of machining data Means 14... Input / output means 15.. Storage means 16.
Claims (2)
製品を加工する加工機と、該加工機とネットワーク接続されたサーバーコンピュータとを備えており、
加工機に、加工時の加工データを取得するための加工データ取得手段、取得された加工データを基に環境負荷を算出可能な第一の演算手段、及び算出した環境負荷をサーバーコンピュータへと送信可能な送信手段を備える一方、
サーバーコンピュータに、加工機から環境負荷を受信可能な受信手段、及び受信した環境負荷を集計可能な第二の演算手段を備えたことを特徴とする環境負荷集計システム。 An environmental load totaling system for calculating the environmental load in the processing process of a product and totaling the calculated environmental loads,
A processing machine for processing the product, and a server computer connected to the processing machine via a network;
Processing data acquisition means for acquiring the processing data at the time of processing, first calculation means capable of calculating the environmental load based on the acquired processing data, and the calculated environmental load to the server computer While providing possible transmission means,
An environmental load totaling system comprising: a server computer having a receiving unit capable of receiving an environmental load from a processing machine; and a second computing unit capable of totaling the received environmental load.
各加工機において、加工工程毎に環境負荷を算出するとともに、サーバーコンピュータにて加工機毎に環境負荷を集計することを特徴とする請求項1に記載の環境負荷集計システム。
When calculating and tabulating the environmental impact of products processed through multiple processing steps using multiple processing machines,
2. The environmental load totaling system according to claim 1, wherein each processing machine calculates the environmental load for each processing step, and the server computer totals the environmental load for each processing machine.
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