JP2007148495A - トレーサビリティシステム - Google Patents

Abstract

【課題】製品を構成する材料のロット情報を管理するトレーサビリティシステムを提供する。
【解決手段】複数の材料の各々を貯留する材料タンク３を有し、この材料タンク３から材料を取り出して混合し、混合した材料からる部品２０を製造する射噴成型機７に用いられるトレーサビリティシステム（射噴成型システム１）を、材料タンク３の各々に貯留された材料のロットを示す材料ロット情報（最新および前回材料ロット３１，３３）および残量を記憶する材料タンク情報３０と、材料タンク３から材料が取り出されて射噴成型機７に輸送されたときに、輸送された材料の輸送量と、材料ロット情報とを記憶するとともに、この材料で製造された部品２０の数量を記憶する成型機情報４０と、材料タンク３から取り出されて輸送された複数の材料のうち、少なくとも一つの材料の材料ロット情報が変化したときに、成型機情報４０の内容を製品ロット情報（製造指図番号５１）と対応付けて蓄積して記憶する材料輸送データベース５０とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、製品の製造に用いられた材料のロット情報を管理することができるトレーサビリティシステムに関する。

製造現場においては、製品のロット情報を管理するために、製造工程において、予め決められたステップで、製品若しくはこの製品を製造するための材料が通過した時刻を記録することが行われている（例えば、特許文献１参照）。例えば、樹脂材料を成型することにより製造される部品の製造工程においても、中央制御盤により材料タンクから成型機に輸送される樹脂材料の輸送時刻と輸送量を記録するように構成されている。

特開２００４−１３４５０９号公報

しかしながら、成型機に輸送される樹脂材料の輸送時刻と輸送量だけでは、製造（成型）された部品にどのような材料が使われているかを特定することは困難であり、例えば自動車品質システム規格（ＩＳＯ／ＴＳ１６９４９）で定められたトレーサビリティを保証することができないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、製品を構成する材料のロット情報を管理するトレーサビリティシステムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るトレーサビリティシステム（例えば、実施形態における射噴成型システム１）は、複数の材料の各々を貯留する貯留手段（例えば、実施形態における材料タンク３）と、材料から製品（例えば、実施形態における部品２０）を製造する製造装置（例えば、実施形態における射噴成型機７）と、貯留手段から材料を取り出して混合し、混合した材料を製造装置に輸送する輸送手段（例えば、実施形態における輸送ライン６）と、貯留手段の各々に貯留された材料のロットを示す材料ロット情報（例えば、実施形態における最新および前回材料ロット３１，３３）および残量を記憶する材料情報記憶手段（例えば、実施形態における材料タンク情報３０）と、貯留手段から材料が取り出されて製造装置に輸送されたときに、輸送された材料の輸送量および材料ロット情報を記憶するとともに、この材料で製造された製品の数量を記憶する製造情報記憶手段（例えば、実施形態における成型機情報４０）と、貯留手段から取り出されて輸送された複数の材料のうち、少なくとも一つの材料の材料ロット情報が変化したときに、製造情報記憶手段の内容を製品のロットを示す製品ロット情報（例えば、実施形態における製造指図番号５１）と対応付けて蓄積して記憶する製造履歴情報記憶手段（例えば、実施形態における材料輸送データベース５０）とから構成される。

このようなトレーサビリティシステムにおいて、製造履歴情報記憶手段が、日付が変化したときに、製造情報記憶手段の内容を製品のロットを示す製品ロット情報と対応付けて蓄積して記憶するように構成されることが好ましい。

このとき、製造装置が、材料を一時的に貯留するホッパと、製造された製品の重量を測定する重量測定手段（例えば、実施形態における重量測定装置１１）とを有して構成され、ホッパに貯留された材料の材料ロット情報および残量を記憶するとともに、製造装置により製品が製造されて重量測定手段により測定された製品の重量を残量から減算するホッパ内材料記憶手段（例えば、実施形態におけるホッパ内材料管理情報６０）を有し、製造履歴情報記憶手段が、輸送された複数の材料のうち、少なくとも一つの材料の材料ロット情報が変化し、且つ、輸送された材料に対応するホッパ内材料記憶手段の重量が０になったときに、製品ロット情報に加えて、製品の個々を識別する連番と対応させて製造情報記憶手段の内容を蓄積して記憶するように構成されることが好ましい。

また、輸送手段と製造装置との間に配設され、製造装置に材料が輸送されたときに、輸送された材料を攪拌して製造装置に供給する装置側ブレンダを有して構成されることが好ましい。

さらに、在庫状態の材料の情報を管理する在庫情報管理手段（例えば、実施形態における在庫管理システム７０）と、貯留手段に貯留された材料の残量が所定の値より少なくなったときに、新たな材料の投入を指示する投入指示手段（例えば、実施形態における材料管理装置１２および管理装置１４から出力される指示書７３）と、在庫状態の材料のうち、投入指示手段により指示された材料が一致するか否かを検査する検査手段（例えば、実施形態におけるバーコードリーダ７４）とを有して構成されることが好ましい。

本発明に係るトレーサビリティシステムを以上のように構成すると、製造装置で製造された製品の製品ロット情報（ロット番号等）を用いて、この製品を構成する材料毎の材料ロット情報（ロット番号等）を製造情報記憶手段から特定することができる。また、製造装置のホッパ内の材料を考慮することにより、製品ロット情報と連番により製品毎に材料のロット情報を正確に特定することができる。さらに、製造装置に材料が供給される前に、輸送された材料を攪拌することにより、材料の配合比率を均一してにして材料のロット情報をより正確に特定することができる。同様に、貯留手段に投入される材料が正しい材料であるか否かを検査する検査手段を有することにより、ロット情報の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本発明に係るトレーサビリティシステムを、樹脂材料を成型して部品２０を製造する射噴成型システム１に適用した場合の構成について説明する。射噴成型システム１は、複数の材料タンク３を有する材料タンク群２、複数の射噴成型機７、製造された部品２０の重量を測定する重量測定装置１１、材料タンク群２および射噴成型機７を制御して部品２０を製造する材料管理装置１２、重量測定装置１１を制御する重量管理装置１３、および、射噴成型システム１全体を管理する管理装置１４から構成される。

材料タンク群２を構成する材料タンク３の各々には計量機４が設けられており、この計量機４を操作して各材料タンク３から必要な材料が必要な量だけ取り出せるようになっている。そして、各材料タンク３から取り出された材料は、ブレンダ５で混合され、輸送管６ａおよびディストリビュータ６ｂからなる輸送ライン６を介して所定の射噴成型機７に輸送される。

射噴成型機７は、輸送された材料を攪拌する装置側ブレンダ８、材料を貯留するホッパ９、および、材料を用いて部品２０を成型する成型機本体１０とから構成され、輸送ライン６を介して輸送された材料は、装置側ブレンダ８を経由してホッパ９に貯留される。材料タンク群２からの材料の輸送は空気を吸引することにより行われるが、この装置側ブレンダ８は、図２に示すように、吸引するための空気を利用し、輸送された材料を攪拌し、混合された材料の配合比率を均一にしてホッパ９に貯留するものである。そのため、輸送された材料は所定の時間この装置側ブレンダ８で攪拌され、その後、ホッパ９に貯留される。そして、この射噴成型機７で成型された部品２０は、重量測定装置１１で重量が測定され、基準を満たした部品２０が完成品として管理されるように構成されている。

管理装置１４には、この射噴成型システム１で製造する部品２０に関する情報として製造指図情報１５が記憶されており、管理装置１４は、この製造指図情報１５に基づいて、材料管理装置１２に輸送指示情報１８を送信し、重量管理装置１３に重量指示情報１９を送信する。輸送指示情報１８は、材料の配合情報（例えば配合比率）、輸送量、輸送先、および、製造予定数に関する情報から構成されている。材料管理装置１２は、材料信号線１６により計量機４、ディストリビュータ６ｂ、および、成型機本体１０と接続されている。そして、輸送指示情報１８を受信した材料管理装置１２は、配合情報および輸送量に基づいて各材料タンク３の計量機４を制御して、所望の配合になるように材料を取り出し、輸送先に基づいてディストリビュータ６ｂを制御して輸送先で指定された射噴成型機７に材料を輸送し、製造予定数に基づいて射噴成型機７を制御して部品２０を製造する。なお、ホッパ９内の材料が無くなると、材料信号線１６を介して成型機本体１０から材料の輸送要求が材料管理装置１２に送信され、この情報に基づいて材料タンク群２から材料が輸送される。

一方、重量指示情報１９は、部品２０の規定重量、および、公差情報に関する情報から構成されている。重量管理装置１３は、射噴成型機７毎に配置された重量測定装置１１と重量信号線１７により接続されている。そして、重量指示情報１９に基づいて、製造された部品２０を重量測定装置１１により測定し、部品２０の重量が規定重量に対して公差情報の範囲内にあるときは完成品と判定する。

材料管理装置１２は、材料タンク群２の材料タンク３に貯留されている材料の残量を、図３に示すようなデータ構造の材料タンク情報３０として管理している。この材料タンク情報３０は、材料タンク３（ここでは、説明を簡単にするために、材料タンク群２が３基の材料タンク３から構成されている場合とする）毎に、最新の材料ロットのロット番号３１、最新の材料ロットの残量３２、前回投入された材料ロットのロット番号３３、前回の材料ロットの残量３４、および、現在輸送対象となるロットのロット番号３５から構成される。

材料タンク３に最初に材料が投入されたときは、最新材料ロット３１と現輸送ロット３５にその材料のロット番号が記憶されるとともに、残量３２にその残量（すなわち投入量）が記憶される。そして、輸送される毎に、残量３２から輸送量（使用量）が減算され（各材料の使用量は、混合材料の輸送量に、各材料の配合比率を乗じて得られる）、残量３２が所定の閾値より少なくなると、材料管理装置１２は管理装置１４に対して材料投入指示情報２１を送信する。この材料投入指示情報２１に対応して材料タンク３に材料が投入されると、現在の最新材料ロット３１とその残量３２の情報を前回材料ロット３３とその残量３４に記憶し、最新材料ロット３１に投入された材料のロット番号を記憶し、残量３２に投入量を記憶する。そして、材料が輸送されると、今度は、前回材料の残量３４が０になるまでは、この残量３４から輸送量を減算し、０になると、現輸送ロット３５を最新材料ロット３１のロット番号にして、以降は、最新の材料ロットの残量３２から輸送量を減算する。

このように、材料管理装置１２で各材料タンク３の残量を管理することにより、射噴成型機７に輸送される材料のロット番号を管理することができる。なお、材料管理装置１２は、管理装置１４からの輸送指示情報１８に応じて材料を射噴成型機７に輸送する毎に、管理装置１４に対して輸送量と各材料タンク３の材料タンク情報３０の現輸送ロット３５を輸送情報２２として送信する。そして、管理装置１４は、この輸送情報２２と製造指図情報１５とから、射噴成型機７で製造されている部品２０の情報を、図４に示すようなデータ構造の成型機情報４０として管理する。

成型機情報４０は、各射噴成型機７（ここでは、２基の成型機から構成されている場合とする）毎に、製造指図情報１５の管理番号である製造指図番号４１、輸送量４２、輸送回数４３、成型された部品２０の数量４４、第１番目の混合材料４５、第２番目の混合材料４６、第３番目の混合材料４７、および、最新の輸送日時４８から構成される。なお、この成型機情報４０は、上述の材料タンク３の基数に応じて第１〜第３番目の混合材料４５〜４７について管理する場合を説明したが、材料タンク３の基数に応じて混合材料の項目が増やされる。

管理装置１４は、材料管理装置１２および重量管理装置１３に輸送指示情報１８および重量指示情報１９を送信するときに、その製造指図情報１５の管理番号を製造指図番号４１に記憶し、また、１回の輸送の輸送量を輸送量４２に記憶する。そして、材料管理装置１２から輸送情報２２を受信すると、輸送回数４３を１増加させ、第１〜第３番目の混合材料４５〜４７に各材料タンク３の現輸送ロット３５の情報を記憶し、合わせて、その輸送時刻を最新輸送日時４８に記憶する。なお、重量管理装置１３も、重量測定装置１１で部品２０の重量が測定される毎に、重量情報２３としてその部品２０の検量値（重量）、検量時刻、作業状態、および、判定値（完成品か否か）を管理装置１４に送信するように構成されており、成型機情報４０の数量４４は、重量情報２３の判定値が完成品であるときに１増加される（すなわち、現時点での完成品の個数が記憶されている）。

このように、材料管理装置１２からの輸送情報２２と重量管理装置１３からの重量情報２３とを管理装置１４で成型機情報４０として管理することにより、現輸送ロットのロット番号の組み合わせが変わった時点で、成型機情報４０の内容を材料輸送データベース５０に履歴情報として記憶して蓄積することができ、この材料輸送データベース５０から部品２０の材料のロット番号を特定することができる。この材料輸送データベース５０は、図５に示すようなデータ構造を有しており、製造指図番号５１、製造日５２、開始時刻５３、終了時刻５４、輸送量５５、輸送回数５６、数量５７、および、第１〜第３番目の混合材料５８ａ〜５８ｃから構成される。管理装置１４は、輸送情報２２の第１〜第３の混合材料のロット番号の構成が変化するときは、成型機情報４０の内容を対応する材料輸送データベース５０の項目に記憶し、その後、成型機情報４０の内容をリセットして、材料管理装置１２から受信した輸送情報２２の内容を成型機情報４０に記憶する。このとき、製造日５２、開始時刻５３、および、終了時刻５４は、重量情報２３を用いる。なお、第１〜第３の混合材料のロット番号は、製造する日を跨ぐとき（例えば、翌日も続けて同一の製造指図番号で部品２０の製造を行うとき）も変化したものとして扱われる。

射噴成型システム１を以上のように構成すると、例えば、製造日毎に部品２０にロット番号が割り当てられる管理をしている場合は、射噴成型機７のホッパ９内の混合された材料の残量を考慮しなくても、このロット番号（製造日）に対応して部品２０を構成する材料毎のロット情報（ロット番号等）を材料輸送データベース５０から正確に特定することができる。

しかしながら、以上のような構成によると、射噴成型機７のホッパ９内の材料の残量が考慮されておらず、部品２０毎に材料のロット番号を特定することはできない（例えば、図５に示す材料輸送データベース５０の内容によると、部品２０の同一のロット、すなわち、同じ日に製造された部品２０に対して、３種類の材料の混合パターンが存在することになる）。そのため、管理装置１４において各射噴成型機７のホッパ９内の残量を管理することにより部品２０毎に材料のロットを特定する方法について説明する。

まず、管理装置１４において、図６に示すようなデータ構造を有するホッパ内材料管理情報６０としてホッパ９内の残量を管理する。ホッパ内材料管理情報６０は、製造指図番号６１、最新材料ロットに対する第１〜第３の混合材料６２ａ〜６２ｃおよびその残量６３、前回材料ロットに対する第１〜第３の混合材料６４ａ〜６４ｃおよびその残量６５、並びに、最新輸送日時６６から構成される。

管理装置１４は、最初に混合された材料がホッパ９に輸送されると、最新材料ロットの項目６２ａ〜６２ｃ，６３に輸送された材料のロット番号および輸送量を記憶する。そして、部品２０が製造されて重量情報２３が重量管理装置１３から管理装置１４に送信される毎に、その部品２０の検量値を残量６３から減算する（その部品２０の判定値に拘わらず使用した量として減算する）。ホッパ９内の材料が所定の閾値より少なくなって新たな材料が材料タンク群２から輸送されると（材料管理装置１２から輸送情報２２が管理装置１４に送信されると）、最新材料ロットの項目６２ａ〜６２ｃ，６３の内容を、前回材料ロットの項目６４ａ〜６４ｃ，６５に記憶し、輸送された新たな材料の情報を最新材料ロットの項目６２ａ〜６２ｃ，６３の項目に記憶し、以降は、前回材料ロットの残量６５が０になるまで、部品２０の検量値を前回材料ロットの残量６５から減算する。

このようにホッパ９内の材料の残量を管理することにより部品２０毎に使用されている材料のロット情報を管理することができる。この場合、その日に製造された部品を特定するためのロット番号に加えて、製造される部品２０毎に連番（副番）を割り当てる必要がある。そして、この連番の情報を図７に示すように材料輸送データベース５０において、開始連番５９ａおよび終了連番５９ｂとして管理することにより、この材料輸送データベース５０を用いて部品２０毎に材料のロット情報（ロット番号等）を特定することができる。なお、材料輸送データベース５０に成型機情報４０の内容を記憶させるタイミングは、ホッパ内材料管理情報６０の前回材料ロットの残量６５が０になったときである。これにより、ホッパ９内に貯留された材料のロット情報を正確に材料輸送データベース５０に記憶させることができる。

このとき、ホッパ９に貯留される材料は一旦装置側ブレンダ８で攪拌されているため、材料の混合比率は均一になっており、上述の管理方法により各部品２０を構成する材料のロット情報を正確に管理することができる。同様に、重量測定装置１１で各部品２０毎に重量を測定し公差の範囲内にあるか否かを検査しているため、部品２０が、所定の材料が所定の配合比率で用いられて成型されていることを保証することができる。

なお、材料タンク群２に投入される材料が在庫管理システム７０により管理されている場合はこの情報を利用して材料タンク３に投入される材料を管理することができる。以下に図８を用いて説明する。在庫管理システム７０は、納入された材料の在庫（数量）を管理するシステムであり、材料のロット番号と在庫量を在庫データベース７１に管理している。また、材料はパッケージ８０単位にその材料情報がバーコード形式で印刷されたラベル７２が貼り付けられている。

管理装置１４は、材料管理装置１２から材料投入指示情報２１を受け取ると、その材料の在庫情報２４を在庫管理システム７０の在庫データベース７１から取得し、指示書７３としてプリントアウトする。この指示書７３には投入すべき材料のロット番号等が文字情報と合わせてバーコード形式で印刷されている。作業者は、材料を材料タンク３に投入する際に、バーコードリーダ７４を用いて指示書７３とパッケージ８０に添付されたラベル７２のバーコードを読み込む。そして、バーコードリーダ７４は、両方のバーコードが一致するときは投入を許可し、不一致のときは警告を発する。これにより、作業者が間違ったパッケージ８０を選択して間違った材料がタンク３に投入されるのを防止することができる。最後に、指示通りの材料を投入した作業者が、管理装置１４で指示書７３のバーコードを読み込むことにより、材料タンク３への材料の投入完了が確認され、在庫管理システム７０に投入情報２５が送信され、在庫データベース７１が更新される。

このように、材料タンク３に投入される材料が正しいものであることを管理装置１４で管理することにより、部品２０を構成する材料のロット情報をより正確なものとすることができ、信頼性を向上させることができる。なお、射噴成型機７で製造された部品２０の重量を重量測定装置１１で測定し、その重量が規定重量に対して公差情報の範囲内にあること（すなわち完成品であること）を確認することにより、複数の材料が正しい配合割合で製造されていることを保証することができる。

以上の実施例では、本発明に係るトレーサビリティシステムを、材料を成型して部品を製造する射噴成型システム１に適用した場合について説明したが、本発明がこの実施例に限定されることはなく、例えば、複数の顔料を調合してインクを製造するシステム等にも適用することが可能である。

本発明に係る射噴成型システムの構成を示すブロック図である。 射噴成型装置７のブロック図の要部拡大図である。 材料タンク情報の構造を示すデータ構造図である。 成型機情報の構造を示すデータ構造図である。 材料輸送データベースの構造を示すデータ構造図である。 ホッパ内材料管理情報の構造を示すデータ構造でである。 部品のロット番号に連番を加えた場合の材料輸送データベースの構造を示すデータ構造図である。 在庫管理システムとの連係を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ 射噴成型システム（トレーサビリティシステム）
３ 材料タンク（貯留手段）
６ 輸送ライン（輸送手段）
７ 射噴成型機（製造装置）
８ 装置側ブレンダ
９ ホッパ
２０ 部品（製品）
３０ 材料タンク情報（材料情報記憶手段）
４０ 成型機情報（製造情報記憶手段）
５０ 材料輸送データベース（製造履歴情報記憶手段）
６０ ホッパ内材料管理情報（ホッパ内材料記憶手段）
７０ 在庫管理システム（在庫情報管理手段）
７３ 指示書（投入指示手段）
７４ バーコードリーダ（検査手段）

Claims (5)

1. 複数の材料の各々を貯留する貯留手段と、
   前記材料から製品を製造する製造装置と、
   前記貯留手段から前記材料を取り出して混合し、混合した前記材料を前記製造装置に輸送する輸送手段と、
   前記貯留手段の各々に貯留された前記材料のロットを示す材料ロット情報および残量を記憶する材料情報記憶手段と、
   前記貯留手段から前記材料が取り出されて前記製造装置に輸送されたときに、輸送された前記材料の輸送量および前記材料ロット情報を記憶するとともに、前記材料で製造された前記製品の数量を記憶する製造情報記憶手段と、
   前記貯留手段から取り出されて輸送された複数の前記材料のうち、少なくとも一つの前記材料の前記材料ロット情報が変化したときに、前記製造情報記憶手段の内容を前記製品のロットを示す製品ロット情報と対応付けて蓄積して記憶する製造履歴情報記憶手段とから構成されることを特徴とするトレーサビリティシステム。
2. 前記製造履歴情報記憶手段が、日付が変化したときに、前記製造情報記憶手段の内容を前記製品のロットを示す製品ロット情報と対応付けて蓄積して記憶するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のトレーサビリティシステム。
3. 前記製造装置が、前記材料を一時的に貯留するホッパと、製造された前記製品の重量を測定する重量測定手段とを有して構成され、
   前記ホッパに貯留された前記材料の前記材料ロット情報および残量を記憶するとともに、前記製造装置により前記製品が製造されて前記重量測定手段により測定された前記製品の前記重量を前記残量から減算するホッパ内材料記憶手段を有し、
   前記製造履歴情報記憶手段が、輸送された複数の前記材料のうち、少なくとも一つの前記材料の前記材料ロット情報が変化し、且つ、輸送された前記材料に対応する前記ホッパ内材料記憶手段の前記重量が０になったときに、前記製品ロット情報に加えて、前記製品の個々を識別する連番と対応させて前記製造情報記憶手段の内容を蓄積して記憶するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のトレーサビリティシステム。
4. 前記輸送手段と前記製造装置との間に配設され、前記製造装置に前記材料が輸送されたときに、輸送された前記材料を攪拌して前記製造装置に供給する装置側ブレンダを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトレーサビリティシステム。
5. 在庫状態の材料の情報を管理する在庫情報管理手段と、
   前記貯留手段に貯留された前記材料の残量が所定の値より少なくなったときに、新たな材料の投入を指示する投入指示手段と、
   前記在庫状態の材料のうち、前記投入指示手段により指示された材料が一致するか否かを検査する検査手段とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトレーサビリティシステム。

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