JP2010191832A

JP2010191832A - カーボントレーサビティ管理システム

Info

Publication number: JP2010191832A
Application number: JP2009037327A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Ishii; 良和石井; Kazunobu Morita; 和信森田; Setsuo Kawakami; 節雄河上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: JP5097728B2; WO2010095687A1

Abstract

【課題】製品単位でその生産にかかわる温室効果ガス排出を把握できる管理装置を提供することにある。
【解決手段】外部からの受電電力，受入冷温熱量，自家発設備運転実績，冷温熱設備運転実績を記録管理するユーティリティ管理装置１０２と、資材及び原料使用実績を記録管理する資材管理装置１０４と、製造期間中のファシリティ設備の使用エネルギーを管理記録するファシリティ管理装置１０５と、製品の生産実績を管理する製造実行管理装置１０３と、ユーティリティ管理装置１０２，資材管理装置１０４，ファシリティ管理装置１０５，製造実行管理装置１０３に記録管理された各実績から温室効果ガス排出量を計算する排出量算出手段と、排出量算出手段で算出した温室効果ガス排出量を製品一単位量に配賦する排出量配賦手段と、製造ロットに対して配賦した温室効果ガス排出量データを、ロットの固有データとして管理する排出量管理装置１０１を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業分野向けの製造管理に用いられるカーボントレーサビティ管理システムに関する。

温室効果ガスの排出量削減は、企業の社会貢献の面や、排出規制や排出枠といった観点から重要性が増している。

このような動向から、〔特許文献１〕に記載のように、生産時の温室効果ガス原単位が異なるエネルギーのベストミックスを提供するシステムが提案されている。このシステムを用いることにより、製品の生産プロセスで使用する燃料，受電電力などによる温室効果ガス排出を抑制することができるとされている。

また、〔特許文献２〕に記載のように、生産プロセスでのエネルギー使用状況をリアルタイムで管理する技術がある。この技術を用いることで、製品の生産プロセスで使用する燃料，受電電力などによる温室効果ガス排出を抑制することができるとされている。

特開２００５−２５２０６号公報特開２００７−２６４７０４号公報

パルプや鉄，合成ゴムといった素材を除く多くの産業では、製品の製造プロセスでの温室効果ガスの排出量は、素材や輸送などで５０％前後を占めている。

自家発電や事業用電力の占める割合は４０％程度であるが、ボイラなど温熱の生成設備にも排出原単位の異なる複数の設備がある場合は、自産業寄与分も含むため、占める割合は５０％程度となる。このように、自家発電や事業用電力は、確かに主要な排出源であるが、〔特許文献１〕に記載の従来技術により最適化されるのは、自家発電や事業用電力での排出のみである。

例えば電力の場合、温室効果ガスの排出原単位が低いプロバイダから電力を調達することにより、製造プロセスおよびそれを支える業務を通して生成される温室効果ガスの排出を抑制できるが、当然のことながら、前述の占める割合４０％が０になるわけではない。また、実際には蒸気，温熱などの需要をまかなう必要もあり、単純に温室効果ガス原単位だけを基準にして、エネルギー供給源を切り替えることができるわけでもない。

このため、製品が生産されるために、資材や電力といった取引先で発生した温室効果ガスも含めて、製品が生産されることによるトータルに排出された温室効果ガスを把握する上で、或いは削減する上で大きな効果が期待できるのは、素材などの特定の産業に限られてしまう。

自産業の寄与は自家発電を除くと、食薬化学といった産業で１０〜２０％程度、組み立て産業では、数％〜１０％程度となっている。自家発電を入れても組み立て産業の場合１０％程度、食品，薬品では１５％程度、化学では２５％程度である。

又、〔特許文献２〕に記載の従来の技術では、リアルタイムで監視するのは、事務所などのファシリティでのエネルギー消費も含めた、生産活動、ならびに事業用電力の受電状況であり、〔特許文献１〕の技術と組み合わせて、より高度な温室効果ガス排出削減を実施したとしても、素材や輸送などで排出される残り５０％前後の温室効果ガスの把握や削減には寄与できない。

ＣＯ₂取引などでは、事業所で排出される温室効果ガスを管理できればよく、〔特許文献１〕と〔特許文献２〕の組合せにより、排出量を管理したり、排出量を削減したりすることができる。

一方、カーボンフットプリントなどを計算するためには、〔特許文献１〕と〔特許文献２〕と生産管理情報とを用いて温室効果ガス排出量を各製品１単位量当りの排出量として配賦する必要がある。この中には調達原料などによる寄与も含まれる必要があるが、前述のように管理されていない５０％相当の温室効果ガス排出量は、産業連関表などのマクロな情報と原料使用量などから割り出すこととなる。

このような方法の温室効果ガスの排出量管理は、各製造工場に閉じた形では実現できるが、購買や在庫管理などの面での企業努力などが反映された数値とはならない。結果的にサプライチェーンを通して温室効果ガスの排出削減結果が川上（上流）の素材や部品を供給する企業へ伝わらない。また逆に、部品産業や素材産業での温室効果ガス排出削減努力が、企業間取引を有利にする効果とならない。

すなわち、温室効果ガス排出権取引では、各産業セクタあるいは個別の企業としての削減努力が求められ、それぞれ個別に削減の努力は行われ、〔特許文献１〕と〔特許文献２〕を組み合わせるような方法は、そのような温室効果ガス削減に有用なシステムとなるが、そのような削減努力を企業間の取引に活用し、価格同様に取引を有利にする材料として活用することはできない。

本発明の目的は、製品単位でその生産にかかわる温室効果ガス排出を把握できる管理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のカーボントレーサビティ管理システムは、外部からの受電電力，受入冷温熱量，自家発設備運転実績，冷温熱設備運転実績，資材受け払い実績を記録管理する手段と、製品の生産実績を管理する手段と、各実績から温室効果ガス排出量を計算する手段と、算出した温室効果ガス排出量を製品一単位量に配賦する手段と、製造ロットに対して配賦した温室効果ガス排出量データを、ロットの固有データとして管理する手段を備えたものである。

また、各実績から温室効果ガス排出量を計算する手段は、機器や購買元の最高効率の値を用いて温室効果ガス排出量の計算を行うものである。

また、受け払い実績を記録管理する手段は、受入資材の温室効果ガス排出量の原単位を価格や納入日などとともに記録するものである。

また、受け払い実績を記録管理する手段は、出庫した資材及び原材料の在庫期間を記録するものである。

任意の製品を製造する任意の一ロットについて、製品一単位当りの温室効果ガス排出量を計算する場合に、温室効果ガス排出量を計算する手段、または算出した温室効果ガス排出量を製品一単位に配賦する手段は、製造ロットで使用した個々の製造設備の運転実績や冷温熱の使用実績，使用原料の保存期間，使用原料の使用量などを使用して、当該設備の運転による温室効果ガス排出量を当該製品に按分し、冷温熱使用実績に応じて冷温熱設備運転に伴う温室効果ガス排出量を按分し、使用原料の生産と保管に伴って発生する温室効果ガス排出量を按分し、洗浄や廃棄，事務処理などに伴う温室効果ガス排出量を一定期間の製造ロットの製造時間の割合で按分し、配賦を行うものである。

本発明によれば、任意の製品の製造を行う任意の一ロットについて、製品を一単位量生産するために排出された温室効果ガスの量を、受電して使用した電力や自家発電による電力，蒸気使用量などのように、その生産活動で直接使用したエネルギーなどに伴う温室効果ガス排出だけでなく、原材料の生産過程で生成された温室効果ガス排出量や、その保存過程で排出された温室効果ガスも合わせて把握する事ができる。

本発明の実施例１カーボントレーサビリティ管理システムの構成図。温室効果ガス排出量を各製造ロットへ配賦する処理の流れ図。設備やユーティリティ，輸送における温室効果ガス排出当量を説明する図。ロットの状態管理データの構成例を示す図。二つの比例尺度で状態が記述されるユーティリティ設備の状態管理データの構成例を示す図。一つの比例尺度と一つの名義尺度で状態が記述されるユーティリティ設備の状態管理データの構成例を示す図。一つの比例尺度で状態が記述されるユーティリティ設備の状態管理データの構成例を示す図。製造設備の電力使用状況管理データの構成例を示す図。資材及び原材料の在庫状態管理データの構成例を示す図。ファシリティ設備のエネルギー使用状態データの構成例を示す図。資材及び原材料の原料毎の温室効果ガス排出の構成例を示す図。洗浄作業や廃棄ロットによる温室効果ガス排出の製造ロットへの配賦ポリシーの記述例を示す図。本発明の実施例２であるポリシーの読み込み処理と廃棄ロットに対する処理設定を解釈するアルゴリズムの流れ図。ポリシーの読み込み処理と洗浄ロットに対する処理設定を解釈するアルゴリズムの流れ図。一次動力設備の温室効果ガス排出データと出力（状態）データの一例を示す図。二次動力設備の温室効果ガス排出データと状態データの一例を示す図。三次設備の温室効果ガス排出データと状態データの比較を示す図。本発明の実施例３である資材及び原材料の在庫状態管理画面の例を示す図。設備状態管理画面の例を示す図。ロット状態管理画面の例を示す図。温室効果ガス排出状況表示画面の例を示す図。製造ロットの温室効果ガス排出状況の表示画面の例を示す図。設備や原材料の温室効果ガス排出当量データの定義及び編集用画面の例を示す図。

本発明の各実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施例１によるカーボントレーサビリティ管理システムの構成を示す図である。本実施例のシステムは、受変電設備１１０や自家発電設備１２３，冷温熱設備１２２や油空圧設備１２１などの生成設備を上位制御あるいは管理するユーティリティ管理装置１０２と、製造設備１３１，１３２を管理する製造実行管理装置１０３と、資材及び原材料の受け払いを行う入出庫業務１４１や資材及び原材料を保管する保管設備１４２を管理する資材管理装置１０４と、事務所などの空調設備１５１，照明設備１５２，計算機及び通信設備１５３を管理するファシリティ管理装置１０５などを備えている。

又、ユーティリティ管理装置１０２から得られる原動力系設備運転実績と、製造実行管理装置１０３から得られる各製造ロットの設備使用実績，資材及び原材料使用実績，洗浄などにともなう設備使用実績と資材及び原材料使用実績と、資材管理装置１０４から得られる使用した資材及び原材料の保管期間や、その製造に要した温室効果ガスの排出量原単位，資材の保管に要した空調及び照明の使用実績と保管施設の使用実績と、ファシリティ管理装置１０５から得られるファシリティ設備のエネルギー使用実績と、洗浄やロット廃棄に伴う温室効果ガスの排出量の割り当てポリシー１０６と、設備毎の運転状態に応じた温室効果ガスの排出当量データ１０７と、資材及び原材料のうち製造に伴う温室効果ガスの排出量がわからないものに関しては予め、産業連関表などを用いて作成した温室効果ガスの排出量データ１０８とを用い、製品および中間品の製造ロット毎に温室効果ガスの排出量の配賦計算を行うロット毎の温室効果ガスの排出量管理装置１０１を備えている。

製造実行管理装置１０３は、各ロットについて、投入した資材及び原材料や使用した設備の使用実績を記録する。資材及び原材料については、そのロット番号と使用量を、設備に関しては当該ロットで使用した電力，冷温熱量などを記録する。ここで、冷温熱量は、温水，冷水の量と温度，蒸気の量，温度，圧力である。

資材管理装置１０４は、資材及び原材料の保管状況，入出庫状況を管理する。製造実行管理装置１０３で引き当てられた資材及び原材料のロットについて、入庫から出庫に至る期間の情報を管理する。また入出庫に伴う搬送設備の使用電力ならびに、空調使用実績を管理する。

ユーティリティ管理装置１０２は、受変電設備の利用状況や冷温熱生成設備の運転状況を秒単位あるいは分単位、あるいは時単位で管理し、製造実行管理装置１０３で記録した当該ロットの製造にかかわる設備の運用、すなわち開始〜終了の時間、その期間での冷温熱や電力，蒸気，油空圧の使用量に伴うユーティリティ設備の利用状況を管理する。ここで、ロットの製造にかかわる設備の運用は、開始〜終了の時間、その期間での冷温熱や電力，蒸気，油空圧の使用量である。

ファシリティ管理装置１０５は、製造実行管理装置１０３で記録した当該ロットの製造期間中のファシリティ設備の使用エネルギーを管理する。

ロット毎の温室効果ガスの排出量管理装置１０１は、製品及び中間品ロットの温室効果ガスの排出量の配賦手段を用いて、製造実行管理装置１０３の記録した特定のロットの製造実績に基づき、そのロットの生産に伴い発生したと想定されるユーティリティや資材及び原材料，ファシリティによる温室効果ガスの排出量を計算する。

温室効果ガスの排出量の計算に当たっては、使用した発電設備などの温室効果ガスの排出当量データ１０７や資材及び原材料の温室効果ガスの排出量データ１０８を用いる。ここで、温室効果ガスの排出当量データ１０７は、当該設備の運転状態で単位時間或いは単位出力あたりに生成する温室効果ガスの排出量のことを言う。また資材及び原材料の生産による温室効果ガス排出量データ１０８は、入荷時に当該資材及び原材料ロットの温室効果ガス排出量原単位情報１６０があればこれを用い、無ければ産業連関など固定のデータを用いて計算する。

温室効果ガス排出量の計算に当たっては、関連する洗浄作業や廃棄ロットの生産により生成された温室効果ガスの排出量を割り当てポリシー１０６に基づいて按分しても良い。

ロット毎の温室効果ガスの排出量管理装置１０１は、ロットごとに製造量や使用原料などの管理項目に加え、前述の方法で算出したロット毎の温室効果ガスの排出量も記録管理する。

図２から図１３を用いて、ロット毎の温室効果ガスの排出量管理装置１０１の製品及び中間品ロットの温室効果ガスの排出量配賦手段で実施する処理を説明する。図２は、製品及び中間品ロットの温室効果ガスの排出量配賦手段で実施する処理の一例を表すフローチャート、図３は、設備別の温室効果ガスの排出当量データ１０７の例を示す図である。

ユーティリティ設備１２０のデータ４０１は、設備の運転状態に対応して単位時間当たりの温室効果ガスの排出量が決まる設備を対象としたデータの一例である。ユーティリティ設備１２０のデータ４０２は、設備の運転状態に対応して原料使用量に対する温室効果ガスの排出割合が決まる設備を対象としたデータの一例である。ユーティリティ設備１２０のデータ４０３は、電力会社からの購入電力のようにプロバイダ（電力会社）によって使用エネルギー単位量に対して発生する温室効果ガスの量が変わるユーティリティを対象としたデータの一例である。ユーティリティ設備１２０のデータ４０４は、空気圧のように使用するユーティリティの質（圧力）によって、温室効果ガス排出量の配分を変えた方が適切に管理できるユーティリティを対象としたデータの一例である。配賦計算で使用する運転実績やエネルギー使用実績，温室効果ガスの排出当量データなどが該当する。

図４は、各ロットや各設備の運転状況を示すデータの一例である。製造ロットのデータ５００には当該製造ロットに含まれる工程とその開始時刻，終了時刻，使用設備，使用ユーティリティの量などが記録される。また、データ５０１には、使用した資材及び原材料のロット番号と使用量が記録されている。

図５に示すユーティリティ設備１２０の使用実績６０１は、２つの比例尺度で運転状態を記録する設備の使用状況データである。たとえばボイラなどは運転状態と、その運転状態での燃料使用量などを記録しておき、ユーティリティ設備１２０のデータ４０２の形式の当量データを用いて、運転状態に対して温室効果ガス排出当量のデータを定義しておけば、当該時間帯での温室効果ガス排出量を求めることができる。

図６に示すユーティリティ設備１２０の使用実績７０１は、例えば受電設備のように受電量とプロバイダのように、時間に対する比例尺度（受電電力）と名義尺度（プロバイダ）の組合せで記録できる設備の使用状況データの一例である。

図７に示すユーティリティ設備１２０の使用実績８０１は、１つの比例尺度で運転状態を記録する設備の使用状況データである。例えばコンプレッサなどではタンク圧力の時間変化を実績として記録しておけば、当量データ４０４を用いて温室効果ガス排出量を求めることができる。図８に示す設備の使用実績９０１では、各時刻における電力使用量などの記録しておく。

図９に示す在庫情報１００１では、資材及び原材料の在庫状況を記録する。資材及び原材料のロット番号とその品目情報，入荷（入庫日），入庫場所の他，在庫量，温室効果ガス排出原単位も記録する。在庫量は出庫の都度更新する。温室効果ガス排出原単位（製造原単位）は、当該資材及び原材料の購入時に購入元からデータが得られる場合に記録する。また、当該購入元から本実施例の管理システムを使う事業所までの輸送に伴う温室効果ガス排出量を、入荷時の入荷量で除して得られる輸送原単位を製造原単位に加算して記録しても良い。このような輸送に伴う温室効果ガスの排出は、素材の輸送に係わる排出当量４０５のようなデータを予め用意しておいて、実際の輸送距離に応じた排出量を計算する方式を採っても良い。

図１０に示すファシリティのエネルギー使用実績記録１１０１は、事務所１５０などの製造ロットに直接依存しない区分のほか、倉庫設備１４０や製造現場１３０など、製造ロットと紐付けできる区分もあるため、事務所，倉庫Ａ，Ｂなどといった区分ごとに時間に対するエネルギー消費量を記録する。

図１１には、資材及び原材料別の温室効果ガス排出当量データ１０８の例を示す。これは産業連関表などから作成することができる。品目ＡＡを１kg消費した場合、０.１２kgの温室効果ガス排出とみなすということを表すデータで、在庫情報に原単位データが無い場合に、このデータを使用して原料製造及び輸送に伴う温室効果ガス排出量の推定値を得ることができる。

図１２には、洗浄およびロット廃棄による温室効果ガス排出量の割り当てポリシー１０６の一記載例を示した。割り当てポリシー１０６の記述方法は、それを処理するアルゴリズムに依存するが、例えば、ここでは、廃棄ロットは、どの品目の製造プロセスであっても、６０時間以内に製造される同一品目も製造ロットに１／３ずつの量で按分する。また、当該時間内に同一品目の製品が３ロット以上製造されなかった場合には、当該時間が経過した時点で残っている当該廃棄ロットによる温室効果ガス排出量を、当該時間経過後、最初に実施された同一品目の製造ロットに引き当てするといったエラー処理が記載されている。

また、品目ＩＴＥＭ１についてだけは、１５週以内に製造される同一品目の製造ロットに対して１／１０ずつ按分すると記載されている。洗浄作業に関しては、全てのセルに関して直前と直後のロットに１：１で按分するが、セルＣＥＬＬ１については、当該セルを使用する次のロットに全て引き当てる。装置の洗浄に関しては、基本的に全ての装置に対して、それを使用した最初のロットに全ての排出量を割り当て、装置ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ１１ついては、洗浄直前にその装置を使用したロットに排出量を割り当てると記載してある。

このようなデータを予め定義しておき、図２のフローチャートに従って、製造ロットに対して温室効果ガス排出量を配賦し、温室効果ガスの排出量を計算する。

まず、製造が終了しているが、まだ温室効果ガス排出量配賦がされていない製造ロットを製造ロットの実績５０１の情報を用いて抽出する。抽出した製造ロットに関して、ステップ３０１で、実績データ５０１から使用した設備とユーティリティ，資材及び原材料ロットを識別し、その実績データを取得する。

ステップ３０２の当該ロットの各使用設備について、ステップ３０３の各ユーティリティに対して、スッテップ３１１で、そこで使用した各ユーティリティの使用実績を取得する。ステップ３１２で、当該時間帯の当該ユーティリティの運用状態６０１，７０１，８０１を取得し、ステップ３１３で、当該ユーティリティの温室効果ガス排出当量データ４０１〜４０４の取得を行い、ステップ３１４で、当該ユーティリティで排出された温室効果ガス排出のうち、当該ロットに係わる量を計算して按分する。

ステップ３２０で、当該ロットで使用した資材及び原材料に関して、在庫情報を取得し、ステップ３２３で、仕入れ元からの原単位データがある場合はその値を取得し、無い場合は、ステップ３２４で、資材及び原材料別温室効果ガス排出量データ１０８の値を取得する。

ステップ３２５で、当該資材及び原材料の使用量と取得した原単位を用いて、資材及び原材料の製造および輸送に伴う温室効果ガス排出量を計算する。また、ステップ３２６で、当該資材及び原材料の在庫期間の当該倉庫のファシリティでのエネルギー使用による温室効果ガス排出を同じ倉庫を使用する他の原材料の重量比あるいは熱容量比で按分し、保管に伴う温室効果ガス排出量を計算する。

ステップ３３０で、排出量の計上が未完了の廃棄ロットや洗浄作業の実績がある場合、割り当て１０６に従って、ステップ３３１で、それらのロットによる排出を、当該ロットに按分する必要があるかどうかを判定し、按分が必要な場合は、ステップ３３２で、対象となる廃棄ロット或いは洗浄作業の資材及び原材料使用ならびにユーティリティ使用に伴う温室効果ガス排出量を計算する。ステップ３３３で、割り当てポリシー１０６に従って排出量を当該ロットに按分し、ステップ３３４で、排出量計上値を更新する。

ステップ３４０で、ファシリティによる排出量の内、計上が未完了の時間帯に関して、ステップ３４１で、その時間帯が、当該製造ロットの実施された時間帯に掛かっているか否かを判定し、掛かっていれば、ステップ３４２で、その時間帯に実施された他の製造ロットとの間で均等に按分する。掛かっていなければ、ステップ３４３で、当該時間帯のファシリティによる排出量の一定割合を按分し、ステップ３４４で、排出量計上値を更新する。

図１３と図１４を用いて、割り当てポリシー１０６に基づく按分処理の例を説明する。初期化シーケンスでは、ステップ１４−１０１で、ポリシーファイルを読み込みその内容をメモリー上に記憶する。

図１３に示すように、ステップ３３２の廃棄ロットの配賦処理では、ステップ１４−２０１で、初めに配賦対象製造ロットの製造品目と製造期間を取得する。ステップ１４−２０２で、初期化シーケンスで読み込み記憶してあるポリシーから、haiki-lot要素でtarget属性がステップ１４−２０１で取得した製造品目である要素を検索する。これが無い場合には、ステップ１４−２０３で、target属性＝‘all_item’となっているhaiki-lot要素を選択する。ステップ１４−２０４で、このようにして得たhaiki-lot要素のalloction子要素を取得し、ステップ１４−２０５でbunkatsu子要素を取得し、ステップ１４−２０６で、exception子要素を取得する。

ステップ１４−２０７では、ステップ１４−２０４で取得したallocation子要素のhanni属性＝all_productの場合、またはhanni属性＝same_productで、配賦対象ロットの品目＝廃棄対象ロットの品目の場合かどうかを判定し、一致する場合は、配賦処理を実施する。

ステップ１４−２０７で配賦対象と判定された場合、ステップ１４−２０８で、配賦対象製造ロットの開始日をチェックし、それが廃棄ロットの製造終了日からステップ１４−２０４で取得したallocation雇用そのtaime属性とtime_unit属性で指定された期間内にあるか否かをチェックする。

期間内に配賦対象ロットが終了していれば、これを通常の配賦対象とみなし、（Ａ）の処理に進む。期間を超えている場合は、（Ｂ）の異常処理に進む。

期間内の（Ａ）の処理では、ステップ１４−２１０で、ステップ１４−２０５で取得したbunkatsu子要素のrate属性と、廃棄ロットの総排出量（廃棄ロットの場合、ユーティリティ使用と資材・原材料による寄与のみを排出量として計算する）を用いて、配賦対象ロットへの排出量の按分量を決定する。ステップ１４−２１１で、廃棄ロットの実績の按分済み量と按分未済み量を更新し、ステップ１４−２１２で、ステップ１４−２１０で得た按分量を計算結果としてリターンする。

期限を越えている場合（Ｂ）の処理では、ステップ１４−２２１で、ステップ１４−２０６で取得したexception子要素のtime_span_excetion属性を取得し、ステップ１４−２２３で、time_span_excetion属性＝allocate_to_firstであれば、廃棄ロットの按分未済み排出量を戻り値にセットする。それ以外の場合、図１４の例では戻り値をゼロとしているが他の按分方法をとっても良い。ステップ１４−２２５で、廃棄ロットの按分済み量を更新し、ステップ１４−２２６で、戻り値をリターンする。

図１４に示すように、ステップ３３２の洗浄ロットの配賦処理では、ステップ１５−１０１で、初めに配賦対象製造ロットの使用設備と製造期間を取得する。ステップ１５−１０２で、初期化シーケンスで読み込み記憶してあるポリシーから、cleaning要素でtarget属性が洗浄ロットの使用設備（洗浄ロットの使用対象設備は、洗浄される設備で一意に決まる）である要素を検索する。これが無い場合には、ステップ１５−１０３で、target属性＝‘all_cells’となっているcleaning要素を選択する。ステップ１５−１０４で、このようにして得たcleaning要素のalloction子要素を取得し、ステップ１５−１０５で、bunkatsu子要素を取得する。

ステップ１５−１０６で、配賦対象製造ロットの使用設備の中に、当該洗浄ロットの対象設備が含まれているかチェックする。含まれている場合は、ステップ１５−１０７で、ステップ１５−１０４で取得したallocation子要素のhanni属性をチェックする。hnni属性＝prior_and_next_lotの場合は（Ａ）の処理を、prior_lotの場合は（Ｂ）の処理を、next_lotの場合は（Ｃ）の処理を実施する。

hnni属性＝prior_and_next_lotとなる（Ａ）の処理では、初めに、当該洗浄ロットより前に終了した製造ロットを検索し、ステップ１５−２０１で、その中で当該洗浄ロットの使用設備を使用し、かつ最も製造終了時刻が新しい製造ロットを検索する。ステップ１５−２０２で、ステップ１５−２０１で検索した直前の製造ロットと、配賦対象製造ロットとに、洗浄ロットで生成された排出量をどのように按分するかを、ステップ１５−１０５で取得したbunkatsu子要素を用いて決定する。例えば、bunkatsu子要素のrate属性＝ｘ：ｙの場合、数１のようにして配賦対象ロットへの按分量を決定する。この場合、直前の製造ロットへは、数２のように按分量を決定する。

〔数１〕
配賦対象ロットへの按分量＝洗浄ロットの排出量×ｙ／（ｘ＋ｙ） …（１）

〔数２〕
直前製造ロットへの按分量＝洗浄ロットの排出量×ｘ／（ｘ＋ｙ） …（２）

rate属性＝product_quantity_dependの場合は、ｘを配賦対象ロットの製品製造量（重量）、ｙを直前製造ロットの製品製造量（重量）として、前述のｘ：ｙの場合と同様に計算する。rate属性＝material_quantity_dependの場合は、ｘを配賦対象ロットの資材及び原材料使用量（重量）、ｙを直前製造ロットの資材及び原材料使用量（重量）として、前述のｘ：ｙの場合と同様に計算する。

ステップ１５−２０３で、洗浄ロットの実績の按分済み量，未済み量を更新し、按分処理が完了した状態にする。ステップ１５−２０４で、直前ロットの排出量に数２で得た値を加算し、実績を更新する。ステップ１５−２０５で、数１で得た値をリターンする。

hnni属性＝prior_lotとなる（Ｂ）の処理では、ステップ１５−２０１と同様に、ステップ１５−３０１で、直前の製造ロットを検索する。ステップ１５−３０２で、その製造ロットの実績に当該洗浄ロットの排出量を加算し、実績を更新する。ステップ１５−３０３で、洗浄ロット自体の実績を更新し按分処理が完了した（未済み＝０の状態）とし、ステップ１５−３０４で、配賦対象ロットへの按分量としては０をリターンする。

hnni属性＝next_lotとなる（Ｃ）の処理では、ステップ１５−４０１で、洗浄ロットでの排出量を記録し、ステップ１５−４０２で、洗浄ロットの実績を更新し按分処理が完了した（未済み＝０の状態）とする。ステップ１５−４０３で、ステップ１５−４０１で取得した値を配賦対象ロットへの按分量としてリターンする。

実施例１では、各設備やユーティリティにおける排出当量を、図４に示すようなテーブルに予め定義しておき、製造ロットで使用した設備やユーティリティから、直接テーブルを検索して、排出量をこのテーブルの値を用いて計算している。

本発明の実施例２では、ボイラや受電設備，自家発電設備，水道といった設備を一次動力設備と分類し、これら一次動力設備からエネルギーの供給を受けて動く動力設備を二次動力設備と分類し、一次動力設備と二次動力設備からのエネルギーの供給を受けて動く非動力設備を三次設備と分類し、一次動力設備については、実施例１と同様にルックアップテーブルを用意する。二次動力設備と三次設備については、各動力の供給関係と計算モデルを用いて、排出量の配賦行う。

図１５は、本実施例の一次動力設備の出力の変化と、一次動力設備の出力による温室効果ガス排出量の時間変化を示す図である。図１５（ａ）の縦軸は一次動力設備の出力を表し、横軸は時間を表す。図１５（ｂ）の縦軸は温室効果ガス排出量を表し、横軸は時間を表す。すなわち、図１５は、一次動力設備の出力１６０１と、その生成に伴い発生した温室効果ガスの排出量１６０２の時間変化を示している。

例えば電力の場合、電力会社からの受電電力は、電力量に比例する温室効果ガスが排出するため、一次動力設備の出力１６０１と温室効果ガス排出量１６０２が比例するが、一部の電力を自家発電設備で補った場合や、複数の電力プロバイダから供給を受けている場合などには、それらをどのような構成で織り交ぜるかにより、排出量が変わってくるため、図１５に示すように一次動力設備の出力１６０１と温室効果ガス排出量１６０２が比例しない場合もある。

図１６は、本実施例の二次動力設備の状態を示している。図１６（ａ）の１７０１は、二次動力設備が図１６に示した一次動力設備を使用する状況を示している。図１６（ｂ）の１７０２は、二次動力設備の蓄えているエネルギーを示している。二次エネルギーが液体なら温度と質量の積、圧縮性の気体なら圧力と体積の積に比例する値で把握することができる。図１６（ｃ）の１７０３は、二次動力による一次動力の排出量への寄与は、一次動力の出力１６０１に対する二次動力が一次動力を使用する量１７０１の比であり、一次動力による排出量を配賦する事で割り当てる。図１６（ｄ）の１７０４は、二次動力による排出量寄与を時間方向に積分した積分値を示す。

図１８は、本実施例の三次動力設備の状態を示している。図１７（ａ）の１８０１は、三次設備による二次動力の使用状況を示す。使用側で計測した流量と温度や流量と圧力の積の時間変化を記録することで、三次設備による二次動力のエネルギー使用状況ｘを把握することができる。図１７（ｂ）の１８０２は、この値と、二次動力装置が各時点で蓄えているエネルギーの比を取ったもので、三次設備への温室効果ガス排出量の配賦割合を示し、図１７（ｃ）の１８０３は、この値を当該二次動力設備に配賦され積分された排出量１７０４との積をとり、積分することで、１８０３のｐで示す排出量の積分値を求め、これを排出量１７０４から減算することで、図１７（ｃ）にＺ′示した二次設備による排出量を除いた未配賦の排出量を求める。

同一時間帯に複数の製造ロットが実行され、複数のロットで同一の二次動力装置が使用される場合、或いは同時に実行される複数の工程下で、同一の二次動力装置が同時に使用される場合などは複数のロット或いは工程下の複数の三次設備で同時に消費する使用量を合計した値を、図１７（ａ）のｘで示される三次設備による二次動力の使用量とし、これを元に、全三次設備での消費による二次動力設備の排出量を求め、これを各三次設備の消費エネルギーの比で各ロット，工程に按分すればよい。

なお、ここで説明した二次動力設備のようにエネルギーを蓄積して三次設備に提供するタイプの動力ではなく、一次エネルギーで供給されたエネルギーを変換して三次設備に提供するタイプの動力設備の場合、一次動力の出力と二次動力で当該一次動力の使用量の各時刻での比を用いて一次動力での排出量を按分すればよい。

本発明の実施例３では、温室効果ガス排出量計算の際、各設備について、運転点の違い，原料ロットの違いなどによって差が生じる排出当量の内、０を除く最小値も用いて排出量を推定する。これによれば、実際の運転状態や原料ロットでの排出量推定値だけでなく、最も効率の良い（排出が少ない）、運転状態で最も効率良く（排出が少なく）生産された原料ロットを使った場合の排出量推定値を同時に得る事ができる。

図１８〜図２３は、本実施例のカーボントレーサビリティ管理システムの画面例を示す図であり、図１８は、資材及び原材料の管理情報の表示画面の例を示している。前述したように、在庫情報１００１では、資材及び原材料の在庫状況を記録しており、この画面では、資材及び原材料のロット番号とその品目情報，入荷（入庫日），入庫場所の他、在庫量，温室効果ガス排出原単位を表示している。

図１９は、設備状態の管理画面の例を示している。図１９では、コンプレッサのタンク圧力，排出量などの時間変化を実績として表示している。図２０は、ロット状態管理画面の例を示している。前述したように、ユーティリティ管理装置１０２は、受変電設備の利用状況や冷温熱生成設備の運転状況を秒単位あるいは分単位、あるいは時単位で管理し、製造実行管理装置１０３で記録した当該ロットの製造にかかわる設備の運用を管理している。この画面では、製造ロットに関して、開始〜終了の時間、その期間でのユーティリティ設備の利用状況を表示している。

図２１は、設備による温暖化効果ガスの排出量変化の表示画面を示している。前述したように、一次動力設備の出力による温室効果ガス排出量の時間変化、すなわち一次動力設備の出力に伴い発生した温室効果ガスの排出量の時間変化を表示している。

図２２は、製造ロットに関連する温暖化ガス排出量の分布を示す画面を示している。この画面では、図４から図１０に示した設備やユーティリティ，ロットの状態データから原因別，工程別に温暖化ガス排出量の割合を示している。

また、図２３は、設備や原材料の温室効果ガス排出当量データの定義及び編集用画面の例を示している。設備や原材料の温室効果ガス排出当量データの定義や編集のため、この画面を表示して入力を行う。

以上、説明したように、本発明の各実施例によれば、任意の製品の製造を行う任意の一ロットについて、該製品を一単位量生産するために排出された温室効果ガスの量を、受電して使用した電力や自家発電による電力，蒸気使用量などのように、その生産活動で直接使用したエネルギーなどに伴う温室効果ガス排出だけでなく、原材料の生産過程で生成された温室効果ガス排出量や、その保存過程で排出された温室効果ガスも合わせて把握する事ができる。

又、任意の製品の製造を行う任意の一ロットについて、該製品を一単位量生産するために排出された温室効果ガスの量を、受電して使用した電力や自家発電による電力，蒸気使用量などのように、その生産活動で直接使用したエネルギーなどに伴う温室効果ガス排出だけでなく、製造に使用した設備の洗浄や、製造実行の失敗，洗浄廃液などの処理にともなう温室効果ガスも合わせて把握する事ができる。

又、任意の製品の製造を行う任意の一ロットについて、該製品を一単位量生産するために排出された温室効果ガスの量を、受電して使用した電力や自家発電による電力，蒸気使用量などのように、その生産活動で直接使用したエネルギーなどに伴う温室効果ガス排出だけでなく、事務処理などに伴う温室効果ガスも合わせて把握する事ができる。

又、当該製品の当該ロットを製造する上で排出された温室効果ガス排出量を原料の寄与まで含め把握することができ、調達などにおいて温室効果ガス排出の少ない製造業者や製造プラントで製造された原料を選択することで、当該製品の製造にかかわる温室効果ガス排出量を削減できる。

又、任意のロットの製造で生成された温室効果ガスの量を出荷ラベルに含めることができるので、温室効果ガス原単位を低減した企業努力を顧客の調達活動に反映させることができるようになる。

各実施例は、組み立て加工工場，化学工場，食品工場などで行われる製造工程，資材受け払いと受発注を管理する情報処理システムに活用できる。

１０１温室効果ガスの排出量管理装置
１０２ユーティリティ管理装置
１０３製造実行管理装置
１０４資材管理装置
１０５ファシリティ管理装置
１０６割り当てポリシー
１０７温室効果ガスの排出当量データ
１０８温室効果ガスの排出量データ
１１０受変電設備
１２０ユーティリティ設備
１３０製造現場
１４０倉庫設備
１５０事務所

Claims

外部からの受電電力，受入冷温熱量，自家発設備運転実績，冷温熱設備運転実績を記録管理するユーティリティ管理手段と、資材及び原料使用実績を記録管理する資材管理手段と、製造期間中のファシリティ設備の使用エネルギーを管理記録するファシリティ管理手段と、製品の生産実績を管理する製造実行管理手段と、前記ユーティリティ管理手段，資材管理手段，ファシリティ管理手段，製造実行管理手段に記録管理された各実績から温室効果ガス排出量を計算する排出量算出手段と、該排出量算出手段で算出した温室効果ガス排出量を製品一単位量に配賦する排出量配賦手段と、製造ロットに対して配賦した温室効果ガス排出量データを、ロットの固有データとして管理する排出量管理手段を備えたカーボントレーサビリティ管理システム。
前記ユーティリティ管理手段が、製品ロットの製造プロセスを管理する装置から各製造ロットで使用した個々のユーティリティの使用量および時間と、製造プラントのユーティリティ設備運用を管理する装置から各ユーティリティ設備の運転状況とを管理記録するものであり、前記資材管理手段が資材及び原材料の入出庫状況を管理する装置から、ロットの製品製造で使用した資材及び原材料の保管期間と冷暖房，搬送に伴うファシリティ設備運用状況とを管理記録するものであり、前記ファシリティ管理手段が、ファシリティ設備の使用状況を管理する設備から事務所や生産現場の冷暖房や照明，計算機やドア開閉設備などに伴う電力使用状況とを管理記録するものであり、前記排出量算出手段が、製造ロットにおける、各ユーティリティ設備の運転や購入電力，資材及び原材料の生産などに伴う温室効果ガス排出量を計算するものである請求項１に記載のカーボントレーサビリティ管理システム。
前記ユーティリティ設備の運転や電力購買による温室効果ガス排出量を、使用電力や蒸気量に対する換算データにより換算して算出する請求項１又は２に記載のカーボントレーサビリティ管理システム。
前記資材及び原材料の入荷時に前記資材及び原材料の生産において生成された温室効果ガス排出量を仕入れ元より受取り、これを各資材及び原材料ロットごとに記録し、製品の製造過程で該資材及び原材料を使用した際、この情報を用いて、資材及び原材料分の温室効果ガス排出量を算出する請求項１から３のいずれかに記載のカーボントレーサビリティ管理システム。
前記資材及び原材料分の温室効果ガス排出量を算出する際、産業連関表のような特定製品やロットに基づかない、資材及び原材料生産時の温室効果ガス排出量データを使用して、温暖化ガス排出量を算出する請求項４に記載のカーボントレーサビリティ管理システム。
廃棄した製造ロットや洗浄作業に伴う温室効果ガス排出を、一定のルールに従って、製品ロットの排出量として配賦する請求項１から５のいずれかに記載のカーボントレーサビリティ管理システム。
受電電力やボイラ，自家発電設備など直接、温室効果ガスを排出して動力を生成する設備について使用電力および使用燃料の量に対する温室効果ガス排出量の計算を行い、それらの設備を用いて二次的なユーティリティを生産する装置や最終的に製品の製造に直接関与する設備の運転データを用いて、算出した温室効果ガス排出量を配賦する請求項１から６のいずれかに記載のカーボントレーサビリティ管理システム。