JP2022052082A - 射出成形システムおよび射出成形機の設定支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザにとっての使い勝手を向上できるようにした射出成形システムを提供すること。【解決手段】射出成形システム１は、金型と射出成形機との組合せと、金型と射出成形機との組合せに固有の成形条件とを決定し、決定された固有の成形条件を、射出成形機に手動入力するための所定の形態で出力させる。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形システムおよび射出成形機の設定支援方法に関する。

特許文献１では、クラウドサーバで機械パラメータに基づき樹脂流動解析を実行して、最適の射出条件を発生させ、この最適の射出条件を全自動射出成形機へダウンロードして射出成形する。

特許第５７０９３２８号

特許文献１に記載の技術では、クラウドサーバにおいて、機械パラメータに基づいて樹脂の流動を解析することにより、最適の成形条件を生成する。特許文献１に記載の技術では、生成された最適の成形条件を全電気式射出成形機のコントローラにダウンロードさせると、コントローラは最適の成形条件に基づいて全電気式射出成形機を駆動する。したがって、特許文献１では、流動解析で生成した最適の成形条件を、コントローラへダウンロードさせることが前提である。

クラウドサーバで生成された成形条件をコントローラへダウンロードさせる際、クラウドサーバ側のデータフォーマットとコントローラ側のデータフォーマットとが一致している必要がある。クラウドサーバのデータフォーマットとコントローラ側のデータフォーマットとが異なる場合、クラウドサーバで生成されたデータを取得してコントローラ側のデータフォーマットへ変換するためのゲートウェイ機能が必要になる。

しかし、現状、射出成形機のメーカ毎に、コントローラのデータフォーマットはそれぞれ異なる。複数の射出成形機を保有する工場内において、全ての射出成形機にゲートウェイ機能を搭載することは、コスト増大となるため困難である。したがって、特許文献１の技術は、導入コストが高い。

さらに、実際には、ユーザ（オペレータ）が射出成形機へ成形条件を手動入力することが多い。しかし、射出成形機へ成形条件を入力するための仕様は、たとえ同じメーカのものであっても、入力画面のＧＵＩ（Graphical User Interface）は、年式や型番によって異なる。

メーカが異なる場合は、ＧＵＩがなお大きく異なる。したがって、例えば複数の射出成形機を有する製造工場において、ユーザは、各射出成形機の仕様を熟知して成形条件を入力する必要がある。このため、ユーザの作業スキルが低い場合は、成形条件の射出成形機への入力に長時間を要する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的はユーザにとっての使い勝手を向上できるようにした射出成形システムを提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に関わる射出成形システムは、それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成される射出成形システムであって、マイクロプロセッサは、金型と射出成形機との組合せと、金型と射出成形機との組合せに固有の成形条件とを決定し、決定された固有の成形条件を、射出成形機に手動入力するための所定の形態で出力させる。

本発明によれば、固有の成形条件を、射出成形機へ手動入力するための所定の形態で出力させることができる。

射出成形システムの機能ブロック図である。 射出成形システムの実現に使用できる計算機のハードウェア構成およびソフトウェア構成を示す説明図である。 射出成形機の構成を示す断面図である。 射出成形方法を示すフローチャートである。 製造実行指示の方法を示すフローチャートである。 成形機固有情報を取得する方法を示すブロック図である。 第２実施例に係る射出成形システムの計算機構成を示す説明図である。 第３実施例に係る射出成形システムの計算機構成を示す説明図である。 第４実施例に係る射出成形システムの計算機構成を示す説明図である。 第５実施例に係る射出成形システムの説明図である。 第６実施例に係る射出成形システムの説明図である。 成形機固有ＧＵＩテンプレートの例である。 ユーザ固有ＧＵＩテンプレートの例である。 標準ＧＵＩテンプレートの例である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る射出成形システムは、決定された固有の成形条件を、射出成形機へ手動入力するための所定の形態で出力させる。本実施形態では、射出成形機の設定画面のＧＵＩに対応するＧＵＩテンプレート、またはユーザが事前に作成したユーザ固有ＧＵＩテンプレートに、固有の成形条件を適用したＧＵＩを「所定の形態」として、射出成形機を設定するユーザ（オペレータ）に提供する。ユーザは、そのＧＵＩを見て、射出成形機へ成形条件の各パラメータを入力し、射出成形を実行させる。

したがって、本実施形態によれば、ユーザの環境にあわせて任意のＧＵＩで成形条件を表示させることができ、ユーザのスキルに依存せずに短時間で射出成形機へ成形条件を入力することができる。すなわち、本実施形態のシステムは、例えば射出成形機の設定画面のＧＵＩに似せて成形条件をユーザへ提供することができ、これによりユーザはその射出成形機の仕様を熟知せずとも成形条件を正確かつ速やかに入力することができる。

固有の成形条件とは、金型と射出成形機との組合せに固有の成形条件である。固有の成形条件は、例えば以下の所定の方法により求めることができる。

所定の方法は、第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を、生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、第１の生産実績がある場合は、第１の生産実績を固有の成形条件として、第１の生産実績が無い場合は、第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、生産実績記憶部から取得される第２の生産実績とに基づいて、第１の射出成形機と第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成し、作成された補正成形条件を前記固有の成形条件とする補正成形条件作成工程とを含む。

以下、図面に基づいて、本実施形態を説明する。本実施形態では、製造条件として金型および射出成形機の組合せと、金型および射出成形機の組合せによる成形条件を決定する工程と、予め登録された複数のＧＵＩテンプレートを参照して任意のＧＵＩテンプレートに決定された固有の成形条件を入力して表示する工程とを有する。表示された固有の成形条件は、射出成形機に入力されて、射出成形が実行される。以下、射出成形機へ成形条件を設定することを、射出成形機へ成形条件を入力すると表現する場合がある。同様に、設定画面を入力画面と呼ぶ場合もある。

図１～図６を用いて第１実施例を説明する。図１は、射出成形システム（または射出成形方法）１の機能ブロック図である。

射出成形システム１は、例えば、生産管理システム２と、製造実行システム３と、成形条件補正システム４と、製造実行支援システム５と、製造工場６を含む。以下に述べる射出成形システム１の各機能の一部または全部は、ソフトウェアとして構成してもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働として実現してもよいし、固定的な回路を有するハードウェアを用いて実現してもよい。それら機能の少なくとも一部を、一部の回路を変更可能なハードウェアを用いて実現してもよい。生産管理システム２、製造実行システム３、および製造工場５の有する機能の少なくとも一部を、ユーザが手動で実行してもよい。

生産管理システム２は、生産計画を管理するシステムであり、少なくとも生産計画管理部２１を含む。生産計画管理部２１は、受注状況および在庫状況に合わせて、生産仕様、数量、および時期などを含む生産計画を生成する機能である。

製造実行システム３は、製造工場６に対して生産実行を指示するシステムである。製造実行システム３は、生産管理システム２により生成された生産計画に基づいて、製造条件と成形条件を決定し、製造条件と成形条件を含む製造実行指示を製造工場５へ送る。製造条件は、例えば、生産（射出成形）に用いる射出成形機を特定する情報、生産に使用する金型を特定する情報、生産に使用する材料を特定する情報、生産する成形品の数量、生産時期などを含む。

製造実行システム３について説明する。製造実行システム３は、例えば、製造条件決定部３１と、生産実績記憶部３２と、生産実績取得部３３と、製造実行指示部３４と、補正成形条件取得部３５と、生産実績学習部３６とを備える。

製造条件決定部３１は、生産管理システム２の生産計画管理部２１より生成される生産計画に基づいて、上述の製造条件を決定する機能である。製造条件決定部３１は、製造条件に関する情報を成形条件補正システム４に送信することができる。製造条件に関する情報は、第１の金型と第１の射出成形機とに関する所定の情報を含むことができる。所定の情報は、例えば、第１の金型の容量、第１の金型のランナー構成を含む。所定の情報として、さらに例えば、第１の射出成形機の制御モード（ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）、設定値等）、入力する各設定パラメータの単位系の情報が含まれてもよい。なお、製造条件決定部３１は、第１の金型のＣＡＤ（Computer Aided Design）データと、第１の射出成形機の仕様データおよび設定データとのうち、いずれか一方または両方を「所定の情報」として成形条件補正システム４へ送信することもできる。成形条件補正システム４は、製造条件決定部３１から受信した情報を成形機固有情報４１に格納させる。

生産実績記憶部３２は、生産実績を記憶する機能である。本実施例において、生産実績とは、射出成形機と金型との組み合わせに対して、良好な成形品品質が得られることが確認された成形条件のことを示す。

生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２から生産実績を取得する機能である。生産実績取得部３３は、製造条件決定部３１により決定された金型（以下、第１の金型とする）による生産実績と、製造条件決定部３１により決定された射出成形機（第１の射出成形機とする）と第１の金型との組合せにおける生産実績とを、生産実績記憶部３２から読み出して取得する。

生産実績取得部３４は、第１の金型による生産実績が無い場合、製造実行指示部３２に対して、成形条件出しを要求する。成形条件出しの要求とは、製造工場６において、適切な成形条件を探索するように指示することを意味する。製造工場６は、入力された製造条件にしたがって、各種パラメータを変えながら適切な成形条件を見つける。

第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績が有る場合、生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２から取得した生産実績を製造実行指示部３４へ出力する。第１の金型による生産実績は有るが、第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績が無い場合、生産実績取得部３３は、製造実行指示部３４に対して、成形条件出しを要求する。あるいは、生産実績取得部３３は、補正成形条件取得部３５に対して補正成形条件の取得を指示する。

補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４より、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる補正成形条件を取得する機能である。

補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４に補正成形条件の生成を要求し、成形条件補正システム４で生成された補正成形条件を取得する機能である。補正成形条件取得部３５は、補正成形条件作成に必要な基礎的情報を成形条件補正システム４に送ることにより、成形条件補正システム４から補正成形条件を取得する。

補正成形条件の生成に必要な基礎的情報には、例えば、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機および第１の金型と、第１の金型との組合せによる生産実績のある他の射出成形機（以下、第２の射出成形機とする）と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績（第２の生産実績）とが含まれる。

補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４から補正成形条件を取得すると、取得された補正成形条件を製造実行指示部３４へ出力する。

製造実行指示部３４は、製造工場６に製造実行を指示する機能である。なお、製造実行を生産と呼ぶこともできる。製造実行指示の内容には、例えば、生産実績取得部３３により入力される成形条件出し要求または生産実績と、補正成形条件取得部３５により取得される補正成形条件のうちいずれか一つと、製造条件決定部３１により決定される製造条件とが含まれる。また、製造実行指示部３４は、製造実行支援システム５に製造実行指示の内容を表示させる機能も有する。加えて、製造実行指示部３４は、第１の射出成形機が、製造工場６のユーザを介さず成形条件を入力可能かどうかを判定する機能も有する。

製造実行指示部３４から製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に成形条件を入力可能である場合、製造実行指示部３４は、製造工場６に直接製造実行を指示することができる。製造実行指示部３４から製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に成形条件を入力可能である場合とは、例えば、製造実行システム３における成形条件のデータのフォーマットと、第１の射出成形機における成形条件のデータのフォーマットが一致しており、かつ製造実行指示部３４と第１の射出成形機を接続する通信インターフェースが接続されている場合がある。あるいは、データのフォーマットが異なる場合でも、第１の射出成形機に、製造実行指示部３４から成形条件のデータを取得し、変換するためのゲートウェイ機能が搭載されている場合、または第１の成形機にゲートウェイ機能を持つ外部機器が接続されている場合がある。

製造実行指示部３４から製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に成形条件を入力できない場合、製造実行指示部３４は、製造工場６への製造実行指示の前に、製造実行支援システム５に製造実行指示の内容を表示させる。

生産実績学習部３６は、製造工場６において良好な成形品品質が得られることが確認された成形条件を、生産実績記憶部３２へ記録させる機能である。生産実績学習部３６は、製造工場５の品質検査部６３から取得される、成形品の品質結果を示す情報に基づいて、所定基準以上の品質が得られた成形条件を生産実績記憶部３２に登録する。

成形条件補正システム４について説明する。成形条件補正システム４は、製造実行システム３から入力された生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づいて、成形条件を補正する機能である。補正された成形条件を補正成形条件と呼ぶ。

本実施例における成形機固有情報とは、各射出成形機に固有の情報であり、射出成形機の型番と仕様だけでなく、射出成形機に固有の機差を含む。

本実施例における機差とは、複数の射出成形機に同一の成形条件が入力される場合において、入力された成形条件と金型内の所定の位置における物理量との差異である。

金型内の所定の位置は、例えば、金型の樹脂流入口などである。物理量には、例えば、樹脂の圧力、樹脂の温度、樹脂の速度、樹脂の材料物性、および金型の開き量（型開き量）が含まれる。材料物性とは、例えば、樹脂の密度、樹脂の粘度、樹脂の繊維長の分布（強化繊維含有材料の場合）などである。機差は、図３で後述する射出成形機５０の構成の差異に由来するほかに、例えば、圧力制御または温度制御などの制御アルゴリズム（制御モード、設定値）の差異、図示せぬ金型温度調節機などの付帯設備の差異など、に起因して生じると考えられる。

成形条件補正システム４は、例えば、成形機固有情報記憶部４１と、成形機固有情報取得部４２と、成形条件補正部４３と、成形機固有情報学習部４４とを含む。

成形機固有情報記憶部４１は、各射出成形機について予め取得される成形機固有情報を記憶する機能である。

成形機固有情報取得部４２は、製造実行システム３から指定された射出成形機の成形機固有情報などを、成形機固有情報記憶部４１から取得する機能である。成形機固有情報取得部４２は、第１の射出成形機の成形機固有情報（第１の成形機固有情報）と第２の射出成形機の成形機固有情報（第２の成形機固有情報）とを、製造実行システム３の補正成形条件取得部３５から取得し、これら取得された各成形機固有情報を成形条件補正部４３へ出力する。成形機固有情報取得部４２は、生産実績取得部３３が生産実績記憶部３２から取得した生産実績も補正成形条件取得部３５を介して受け取り、受け取った生産実績を成形条件補正部４３に渡すこともできる。

成形条件補正部４３は、成形機固有情報取得部４２から入力される情報に基づいて、成形条件を補正する機能である。成形条件補正部４３は、成形機固有情報取得部４２から入力される、前記第１の成形機固有情報と、第２の成形機固有情報と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績とに基づいて成形条件を補正することにより、補正成形条件を生成する機能である。成形条件補正部４３は、生成された補正成形条件を、製造実行システム３の補正成形条件取得部３５に送る。

成形機固有情報学習部４４は、射出成形機構６０または金型に設けられたセンサ６７からのデータ（センシングデータ）に基づいて、物理量の特徴量を抽出し、この特徴量を機差情報として成形機固有情報記憶部４１へ記憶させる機能である。すなわち、成形機固有情報学習部４４は、製造工場５から得られた射出成形プロセス６４～６６中のセンシングデータから特徴量を抽出し、抽出された特徴量を機差情報として成形機固有情報記憶部４１へ記憶させる。

製造実行支援システム５について説明する。製造実行支援システム５は、製造実行システム３から要求を受けて、製造工場６に製造実行指示の内容を表示する。製造実行支援システム５は、射出成形機６０への成形条件の入力を支援するシステムである。

製造実行支援システム５は、例えばＧＵＩテンプレート取得部５１と、ＧＵＩテンプレート記憶部５２と、製造実行指示表示部５３と、ＧＵＩテンプレート学習部５４とを有する。

ＧＵＩテンプレート取得部５１は、製造実行システム３の製造実行指示部３４からの、製造実行指示の内容の表示要求を受けると、ＧＵＩテンプレート記憶部５２から１つのＧＵＩテンプレートを取得する。また、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、取得したＧＵＩテンプレートと、製造実行指示部３４から入力された製造実行指示の内容とを、製造実行指示表示部５３へ入力する。

「所定の形態」の例であるＧＵＩテンプレートとは、例えば、少なくとも製造実行指示に含まれる成形条件（ここでは、生産実績あるいは補正成形条件のうちいずれか一つ）について、成形条件の各設定パラメータを表示するレイアウトやデザインを規定する画面構成情報ものである。

ＧＵＩテンプレートにより、例えば、計量および可塑化過程、射出および保圧過程など、後述する射出成形プロセスの各過程に関連する設定パラメータ毎に分類して成形条件を表示することができる。あるいは、ＧＵＩテンプレートにより、圧力、温度、速度および型締め力など、物理量に関連する設定パラメータ毎に分類して成形条件を表示することもできる。

このように、本実施例では、ユーザの作業環境（射出成形機６０へ成形条件を設定する作業の環境）にあわせて、任意のＧＵＩテンプレートを作成して使用できる。なお、射出成形機によって入力する物理量の単位系も異なる場合があるため、ＧＵＩテンプレートでは、各設定パラメータに対して単位系も表示する。

本実施例において、ＧＵＩテンプレートを、射出成形機に関連付けられたＧＵＩテンプレート（以下、成形機固有ＧＵＩテンプレートと称する）、ユーザが作成したユーザ固有のＧＵＩテンプレート（以下、ユーザ固有ＧＵＩテンプレートと称する）、およびいずれのＧＵＩテンプレートも適用されない場合に標準的に適用されるＧＵＩテンプレート（標準ＧＵＩテンプレート）に分類して説明する。成形機固有ＧＵＩテンプレートは、「第１の所定の形態」に対応する。ユーザ固有ＧＵＩテンプレートは、「第２の所定の形態」に該当する。標準ＧＵＩテンプレートは、「第３の所定の形態」に該当する。

例えば、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、製造実行指示部３４による製造実行指示の内容のうち、第１の射出成形機の情報を参照して、第１の射出成形機に関連付けられた成形機固有ＧＵＩテンプレートをＧＵＩテンプレート記憶部５２から取得する。

この場合、成形機固有ＧＵＩテンプレートは、例えば第１の射出成形機における成形条件の設定画面のＧＵＩ ６１５（図３，図１０参照）に対して、レイアウトやデザインを似せたものを登録する。これにより、製造工場６で射出成形機６０を扱うユーザは、第１の射出成形機における成形条件の設定画面のＧＵＩに慣れていない場合でも、製造実行支援システム５により表示された成形条件を参照することにより、操作に迷うことなく短時間で成形条件を第１の射出成形機に入力することができる。

成形機固有ＧＵＩテンプレートが射出成形機の設定画面のＧＵＩに似ているとは、設定対象である各パラメータの手動入力を支援できる程度に似ていることを意味する。例えば、設定画面における各パラメータの設定位置（入力位置）の相対的関係が略一致していれば、ユーザは操作に迷うことなく、製造実行指示部３４で指定された成形条件の各パラメータを射出成形機の設定画面へ入力することができる。各パラメータの設定位置の相対的関係は厳密に一致している必要はない。ユーザが成形機固有ＧＵＩテンプレートを見たときに、そこに示された各パラメータを実際の設定画面のどこに設定すべきが明らかな程度に、似ていれば足りる。

ＧＵＩテンプレート取得部５１は、製造実行指示表示部５３から、製造工場６のユーザから要求されたＧＵＩテンプレート（ユーザ固有ＧＵＩテンプレート）の取得を受けつけることができる。ＧＵＩテンプレート取得部５１は、製造実行指示表示部５３から要求されたユーザ固有ＧＵＩテンプレートをＧＵＩテンプレート記憶部５２から取得し、取得したユーザ固有ＧＵＩテンプレートを製造実行指示表示部５３へ入力する。

例えば、製造工場６において、製造実行指示の内容を表示するユーザ固有ＧＵＩテンプレートが定められており、そのユーザ固有ＧＵＩテンプレートが長期間にわたって使用されている場合がある。この場合、製造工場６のユーザは、そのユーザ固有ＧＵＩテンプレートを使い慣れているため、その使い慣れたユーザ固有ＧＵＩテンプレートの適用を要求することもできる。これにより、製造工場６のユーザは、使い慣れたユーザ固有ＧＵＩテンプレートを参照して、入力項目を見落とすことなく短時間で、成形条件を第１の射出成形機へ入力することができる。

ＧＵＩテンプレート記憶部５２は、ＧＵＩテンプレートを記憶する機能である。ＧＵＩテンプレート記憶部５２は、ＧＵＩテンプレート取得部５１から要求されたＧＵＩテンプレートを、ＧＵＩテンプレート取得部５１へ出力する。ＧＵＩテンプレート記憶部５２は、ＧＵＩテンプレート学習部５４から入力されたＧＵＩテンプレートを記憶する。

製造実行指示表示部５３は、製造実行指示部３４からの製造実行指示を、射出成形機６０を操作するユーザに表示することにより、ユーザによる手動入力を支援する。すなわち、製造実行指示表示部５３は、ＧＵＩテンプレート取得部５１から入力されたＧＵＩテンプレートと製造実行指示部３４からの製造実行指示とに基づき、製造工場６のユーザによる射出成形機６０への成形条件の手動入力を支援する。製造実行指示表示部５３は、少なくとも製造実行指示に含まれる成形条件にＧＵＩテンプレートを適用することにより、成形条件を表示する画面を生成し、生成した画面にその他の製造実行指示の内容を含めて、製造工場６のユーザに提供する機能を持つ。

製造実行指示表示部５３は、製造工場６の製造実行部６１から、テンプレート使用要求を受け付けることもできる。ユーザは、製造実行部６１から製造実行表示部５３に対し、任意のＧＵＩテンプレートの適用を要求することができる。

ユーザからの要求を受けた製造実行指示表示部５３は、ＧＵＩテンプレート取得部５１に、要求されたＧＵＩテンプレートの取得を指示する。製造実行指示表示部５３は、製造実行指示に含まれる成形条件に対して、ユーザの要求したＧＵＩテンプレートを適用することにより、成形条件を表示する画面を生成し、生成した画面にその他の製造実行指示の内容を含めて、製造工場６のユーザへ提供する。

製造実行指示表示部５３による製造実行指示の内容の表示は、製造実行指示の内容を紙面に印刷したものをユーザに渡してもよいし、ユーザが使用する計算機に製造実行指示の内容を表示させても良い。

すなわち、「所定の形態」は、紙、板、フィルムなどの物理的印刷媒体に印刷されてもよいし、あるいは、ユーザの使用する端末の画面に表示されるデータまたはファイルなどの電子的媒体でもよい。ユーザの使用する端末の種類は問わない。ユーザは、例えば、ラップトップ型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ダブレット型コンピュータ、ウェアラブル型コンピュータ、携帯電話（スマートフォンを含む）などに、製造実行指示表示部５３から送信された製造実行指示内容を表示させることができる。あるいは、通信機能と表示機能を備えるモニタディスプレイに、各パラメータが表示されたＧＵＩテンプレートを表示させることもできる。後述するＧＵＩ部７０を、ＧＵＩテンプレートをユーザへ提示するための手段として用いることができる。

ＧＵＩテンプレート学習部５４は、製造工場６の製造実行部６１からの要求に応じて、ＧＵＩテンプレートをＧＵＩテンプレート記憶部５２に新規登録したり、またはＧＵＩテンプレート記憶部５２に記憶されているＧＵＩテンプレートを更新したりする。ユーザは、新たなユーザ固有ＧＵＩテンプレートまたは新たな成形機固有ＧＵＩテンプレートを、ＧＵＩテンプレート記憶部５２に記憶させることができる。ユーザは、ＧＵＩテンプレート記憶部５２に記憶されているユーザ固有ＧＵＩテンプレートまたは成形機固有ＧＵＩテンプレートの一部を変えて、更新することもできる。

製造工場６について説明する。製造工場６は、製造実行システム３からの製造実行指示を受けて、射出成形プロセス６４～６６のいずれか一つまたは複数を実行する。図１では、射出成形を「ＩＭ」と略記する場合がある。製造工場６は、製造実行支援システム５で表示された製造実行指示の内容を参照することができる。

製造工場６は、例えば、製造実行部６１と、複数台の射出成形機６０（図３で後述）と、複数台の金型（図３で後述）と、成形条件作成部６２と、成形品品質検査部６３とを有する。以下、成形品品質検査部６３を品質検査部６３と略記する場合がある。

製造実行部６１は、製造実行システム３の製造実行指示部３４から入力される製造条件に基づいて、射出成形プロセスを実行する。製造実行部６１は、補正成形条件を入力された場合、製造条件中で指示された射出成形機と金型との組合せに対して補正成形条件を入力することにより、射出成形プロセス６４を実行する。すなわち、射出成形プロセス６４は、補正成形条件に基づいて射出成形するプロセスである。

製造実行システム３の製造実行指示部３４から、製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に補正成形条件を入力可能である場合、製造工場６は、製造実行指示部３４から、製造実行指示に含まれる補正成形条件を第１の射出成形機にダウンロードすることで、製造工場６のユーザによる補正成形条件の手動設定を経ずに、射出成形プロセス６４を実行する。

製造実行システム３の製造実行指示部３４から、製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に補正成形条件を入力できない場合、製造工場６のユーザは、製造実行支援システム５の製造実行指示表示部５３に表示された製造実行指示の内容のうち、補正成形条件を第１の射出成形機に入力して、射出成形プロセス６４を実行する。

製造実行部６１は、生産実績を入力された場合、指示された射出成形機と金型との組合せに対して生産実績を入力することにより、射出成形プロセス６５を実行する。すなわち、射出成形プロセス６５は、指定された射出成形機と金型との組合せを用いて、良品生産の実績のある成形条件で行われる射出成形プロセスである。

製造実行システム３の製造実行指示部３４から、製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に生産実績を直接入力可能である場合、製造工場６は、製造実行指示部３４から、製造実行指示に含まれる生産実績を第１の射出成形機にダウンロードすることで、製造工場６のユーザによる生産実績の手動入力を経ずに、射出成形プロセス６５を実行することができる。

製造実行システム３の製造実行指示部３４から、製造工場６のユーザを介さず第１の射出成形機に生産実績を入力できない場合、製造工場６のユーザは、製造実行支援システム５の製造実行指示表示部５３に表示された製造実行指示の内容のうち、生産実績を第１の射出成形機に手動入力して、射出成形プロセス６５を実行させる。

製造実行部６１は、成形条件出し要求を入力された場合、成形条件作成部６２に成形条件出しの指示を出す。成形条件作成部６２は、製造実行部６１から成形条件出し要求を受け取ると、安定して良品が得られる最適な成形条件を導出する。成形条件を導出する際に、予め樹脂の流動を解析し、大よその成形条件を見出しておくことにより、成形条件出しの時間を短縮することができる。品質検査部６３において、導出された成形条件にしたがって安定して良品が得られることを確認できた場合、導出した最適な成形条件を入力して射出成形プロセス６６を実行する。すなわち、射出成形プロセス６６は、成形条件を導出し、その導出された成形条件にしたがって射出成形するプロセスである。

製造工場６のユーザは、製造実行支援システム５の製造実行指示表示部５３に表示された製造実行指示の内容を参照して、必要であれば任意のＧＵＩテンプレートの適用を製造実行指示表示部５３に要求することができる。この場合、ユーザは、要求したＧＵＩテンプレートが適用された状態で、製造実行指示の内容を確認することができる。例えば、最初に製造実行指示表示部５３に表示された成形条件のＧＵＩテンプレートがユーザにとって使いにくいものであった場合、ユーザは、使い慣れたＧＵＩテンプレートの適用を製造実行指示表示部５３に要求することができる。

品質検査部６３は、射出成形プロセスで得られた成形品の品質の良否を判定する機能である。成形品品質は、例えば、寸法、反り量、バリ、傷、光沢、色彩などに基づいて評価される。成形品の品質検査は、自動的に行われてもよいし、検査員により手動で行われてもよいし、半自動で行われてもよい。

品質検査部６３は、成形品の品質が良好であった場合、製造条件と、射出成形機と金型との組合せと、成形条件と、成形品品質の検査結果とを、製造実行システム３の生産実績学習部３６へ出力する。

なお、本実施例に係る成形機固有情報は、予め製造工場６が保有する各射出成形機および金型に搭載されたセンサ６７により、金型内の所定の位置における物理量を測定して、成形条件補正システム４に出力することにより取得される。

図２は、本実施例の射出成形システム１の実現に使用することができる計算機１０の構成例を示す。ここでは、一つの計算機１０から射出成形システム１を実現する場合を説明するが、これに限らず、複数の計算機を連携させることにより一つまたは複数の射出成形システム１を構築することもできる。また、上述の通り、生産管理システム２、製造実行システム３、および製造工場５は、専用のソフトウェアやハードウェアを用いずに、各機能の一部または全部をユーザが実施することで、射出成形システム１を実現することもできる。

後述する他の実施例のように、成形条件補正システム４を、クラウドサーバ上で機能するソフトウェアとして構築し、複数のユーザと共有することもできる。この場合、成形機固有情報記憶部４１に記録されている成形機固有情報を複数のユーザ間で共有することができる。この場合は、ユーザ数が増加すると、他のユーザが取得した成形機固有情報を活用して補正成形条件を取得できるケースが増えるため、成形機固有情報を取得する工数を短縮できる。

計算機１０は、例えば、演算装置１１、メモリ１２、記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、通信装置１６、媒体インターフェース部１７を備えており、それら各装置１１～１７は通信経路ＣＮ１により接続されている。通信経路ＣＮ１は、例えば、内部バス、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などである。

演算装置１１は、例えばマイクロプロセッサなどから構成されている。演算装置１１は、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムをメモリ１２に読み出して実行することにより、射出成形解析システム１としての各機能２１、３１～３６、４１～４４、５１～５５、６１、６２を実現する。

記憶装置１３は、コンピュータプログラムとデータとを記憶する装置であり、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクなどの書き換え可能な記憶媒体を有する。記憶装置１３には、ユーザにＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供するＧＵＩ部７０を実現するためのコンピュータプログラムと、上述した各機能２１、３１～３６、４１～４４、５１～５５、６１、６２を実現するためのコンピュータプログラムとが格納される。

入力装置１４は、ユーザが計算機１０に情報を入力する装置である。入力装置１４としては、例えば、キーボード、タッチパネル、マウスなどのポインティングデバイス、音声指示装置（いずれも不図示）などがある。出力装置１５は、計算機１０が情報を出力する装置である。出力装置１５としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置（いずれも不図示）などがある。

通信装置１６は、外部の情報処理装置と計算機１０とを通信経路ＣＮ２を介して通信させる装置である。外部の情報処理装置としては、図示せぬ計算機のほかに、外部記憶装置１９がある。計算機１０は、外部記憶装置１９に格納されたデータ（成形機固有情報、生産実績など）およびコンピュータプログラムを読み込むことができる。計算機１０は、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を、外部記憶装置１９に送信して記憶させることもできる。

媒体インターフェース部１７は、外部記録媒体１８に読み書きする装置である。外部記録媒体１８としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ハードディスクなどがある。外部記録媒体１８から記憶装置１３に対してコンピュータプログラムおよびデータを転送させることもできるし、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を外部記録媒体１８に転送して記憶させることもできる。

図３は、射出成形機６０の概要を示す。図３を用いて、射出成形プロセスの各過程を説明する。本実施例において、成形現象とは、射出成形プロセスにおいて生じる一連の現象を示す。本実施例では、射出成形プロセスを、計量および可塑化過程と、射出および保圧過程と、冷却過程と、取出過程とに大別する。

計量および可塑化過程では、可塑化用モータ６０１を駆動力としてスクリュー６０２を後退させ、ホッパー６０３から樹脂ペレット６０４をシリンダ６０５内へ供給する。そして、ヒータ６０６による加熱とスクリュー６０２の回転とにより、樹脂を可塑化させて均一な溶融状態とする。スクリュー６０２の背圧および回転数の設定により、溶融樹脂の密度と強化繊維の破断度合いとが変化する。これらの変化は成形品品質に影響する。

射出および保圧過程では、射出用モータ６０７を駆動力としてスクリュー６０２を前進させ、ノズル６０８を介して溶融樹脂を金型６０９内へ射出する。金型６０９内に射出された溶融樹脂には、金型６０９の壁面からの冷却と、流動に起因するせん断発熱とが並行して作用する。すなわち溶融樹脂は、冷却作用と加熱作用を受けながら、金型６０９のキャビティ内へ向けて流動する。

金型６０９に溶融樹脂を充填した後、溶融樹脂の冷却に伴う体積収縮分を、保圧をかけて金型６０９に供給する。ここで、射出中の圧力および保圧中の圧力に対して、金型６０９を閉じておく力である型締力が小さい場合は、溶融樹脂の固化後に微少な金型開きが生じてしまい、その微少な隙間により成形品品質が影響を受ける。

冷却過程では、一定温度に保持された金型６０９により、溶融樹脂が固化温度以下に冷却される。この冷却過程において発生する残留応力は、成形品の品質に影響を与える。残留応力は、金型内での流動により生じる材料物性の異方性、保圧による密度分布、成形収縮率の不均等に伴って発生する。

取出過程では、金型６０９を開閉するモータ６１１を駆動力として型締機構６１２を駆動させることにより、金型６０９を開く。そして、突き出し用モータ６１３を駆動力としてエジェクタ機構６１４を駆動させることにより、固化した成形品を金型６０９内から取り出す。その後、次のショットに向けて金型６０９は閉じられる。成形品を金型６０９から取り出す場合において、十分な突き出し力が成形品に均等に作用しなかったときには、成形品に残留応力が残ってしまい、成形品の品質に影響する。

射出成形機６０において、ロードセル６１０による圧力値が、入力された成形条件内の圧力値へ近づくように圧力制御される。シリンダ６０５の温度は、複数のヒータ６０６により制御される。スクリュー６０２の形状とシリンダ６０５の形状とノズル６０８の形状とによって、射出成形機毎に異なる圧力損失が生じる。これにより、金型６０９の樹脂流入口における圧力は、射出成形機に入力された成形条件に示される圧力よりも低い値となる。さらに、ヒータ６０６の配置とノズル部における樹脂のせん断発熱とに起因して、金型６０９の樹脂流入口における樹脂温度は、射出成形機に入力された成形条件に示される樹脂温度と異なる場合がある。射出機構の構成（スクリュー６０２の形状、シリンダ６０５の形状、ノズル６０８の形状、ヒータ６０６の配置など）は、射出成形機によって異なる。したがって、金型６０９の樹脂流入口における溶融樹脂の物理量が等しくなるように、成形条件を補正することにより、異なる射出成形機を用いても同じ成形品品質を得ることができる。

成形品の品質は、形状特性（重量、長さ、厚さ、ヒケ、バリ、反りなど）と、外観不良などの表面特性（ウェルド、シルバー、焼け、白化、傷、気泡、剥離、フローマーク、ジェッティング、色・光沢など）と、機械的・光学特性（引張強度、耐衝撃性など）とで評価される。

形状特性は、射出および保圧過程と冷却過程とにおける、圧力および温度の履歴と型締力とに強い相関がある。表面特性は、発生する現象に対してそれぞれ発生要因が異なるが、例えばフローマークおよびジェッティングは、射出過程における樹脂の温度と速度とに強い相関がある。機械的および光学的特性は、例えば引張強度の場合、破壊試験での評価が必要になるため、重量などの相関する他の品質指標で評価されることが多い。

成形条件には、射出成形プロセスの各過程に対応したパラメータが設定される。計量および可塑化過程については、計量位置、サックバック、背圧、背圧速度、および回転数などが設定される。射出および保圧過程については、圧力と温度と時間と速度とがそれぞれ設定される。射出および保圧過程については、射出と保圧とを切り替えるスクリュー位置（ＶＰ切替位置）と、金型６０９の型締め力も設定される。冷却過程については、保圧後の冷却時間が設定される。温度に関するパラメータとして、複数のヒータ６０６の温度、および金型６０９を冷却するための冷媒の温度および流量となどが設定される。

射出成形機６０は、メーカや型式によって、成形条件の設定画面６１５のＧＵＩが大きく異なる。前述したとおり、成形条件には、射出成形プロセスの各過程に対応した様々なパラメータが設定される。したがって、ユーザが設定画面６１５のＧＵＩに精通していないと、短時間ですべてのパラメータを手動設定するのは難しい。

そこで、本実施例では、射出成形機に固有の設定画面６１５のＧＵＩに似せたＧＵＩテンプレートを用いて、成形条件をユーザへ提示する。ユーザは、操作対象のＧＵＩに似たＧＵＩに表示された成形条件を見ながら、複数のパラメータを短時間で設定画面６１５へ入力することができる。

図４は、射出成形システム１により行われる射出成形方法の例を示すフローチャートである。図中、射出成形機を成形機と略記する。さらに、図４中では、第１の金型を決定された金型と、第１の射出成形機を決定された成形機と、表現する。

生産管理システム２は、ＧＵＩ部７０により実現される生産計画管理部２１から、生産計画を決定するための情報である受注状況と在庫状況などを取得する（Ｓ１）。例えば、ユーザは、ＧＵＩ上に表示された受注状況や在庫状況から、最適な生産仕様、数量、および時期を決定し、生産計画を生成する（Ｓ１）。あるいは、ロジスティクス全体を最適化するための数理計画モデルとアルゴリズムとを導入することにより、自動的に生産計画を生成することもできる。

製造実行システム３は、ＧＵＩ部７０により実現される製造条件決定部３１から、生産生産計画を取得し、製造条件を決定する（Ｓ２）。例えば、ユーザは、生産計画と製造工場５の射出成形機の稼働状況とから、最適な第１の射出成形機と第１の金型との組合せなどを決定する。あるいは、生産効率を最適化するための数理計画モデルとアルゴリズムとを導入することにより、自動的に製造条件を決定することもできる。

生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２に記録された、ステップＳ２で決定された第１の金型による生産実績を参照し、生産実績の有無を判定する（Ｓ３）。第１の金型による生産実績がない場合（Ｓ３：ＮＯ）、生産実績取得部３３は、製造実行指示部３４に成形条件出し要求を出力する（Ｓ４）。第１の金型による生産実績がある場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ５へ移る。

製造実行指示部３４は、生産実績取得部３３から成形条件出し要求が入力された場合、製造工場５に成形条件出しの指示を出す（Ｓ４）。例えば、成形条件作成部５２において、ユーザは、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行部５１から、成形条件出しの指示を確認する。そして、ユーザは、第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる射出成形プロセスを実施することにより、安定して良品が得られる最適な成形条件を導出する（Ｓ４）。なお、ステップＳ４では、予め樹脂流動解析により理論上で最適な成形条件を導出しておくことで、成形条件出しにおける射出成形プロセスの繰り返し回数（試行錯誤の回数）を低減することができる。

生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２に記録された、ステップＳ２で決定された第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績を参照し、生産実績の有無を判定する（Ｓ５）。第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、生産実績取得部３３は、取得した生産実績を製造実行指示部３４に出力する（Ｓ７）。第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績がない場合（Ｓ５：ＮＯ）、生産実績取得部３３は、補正成形条件取得部３５に補正成形条件の取得を指示する（Ｓ５）。

補正成形条件取得部３５は、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機と、第１の金型と、第１の金型との組合せによる生産実績のある第２の射出成形機と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績とを、成形条件補正システム４に入力して、補正成形条件を作成させる（Ｓ６）。補正成形条件取得部３５は、作成された補正成形条件を製造実行指示部３４に出力する（Ｓ６）。

製造実行システム３は、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行指示部３４から、ステップＳ２で決定された製造条件と、ステップＳ５で入力された生産実績あるいはステップＳ６で入力された補正成形条件とを含む製造実行指示を、製造工場６に対して出力する（Ｓ７）。

例えば、ユーザは、決定された製造条件と生産実績あるいは補正成形条件とを確認し、内容に問題が無ければ、製造工場６に製造実行指示を与えることができる。あるいは、ユーザが、決定された生産実績あるいは補正成形条件の内容を確認しなくても、機差が補正された成形条件を提供することができる。

ユーザは、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行部６１を介して、製造実行指示の内容を確認し、指示された射出成形機と金型と成形条件との組合せにしたがって射出成形プロセスを実行させる（Ｓ７）。製造実行指示部３４から通信装置１６を介して、指定された射出成形機に成形条件を入力可能である場合、ユーザによる射出成形機への成形条件の入力を経ずに、射出成形プロセスを実行する。

製造実行指示部３４から通信装置１６を介して、指定された射出成形機に成形条件を入力できない場合、ユーザは、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行指示表示部５３を介して確認した成形条件を、指定された射出成形機の設定画面６１５へ入力して、射出成形プロセスを実行させる。

成形品品質検査部６３は、ステップＳ４またはステップＳ７で実施された、射出成形プロセスにより得られた成形品品質が良好であった場合、例えば製造条件、射出成形機と金型の組合せ、成形条件、成形品品質の検査結果を、生産実績学習部３６に登録させる（Ｓ８）。生産実績学習部３６への情報登録には、ＧＵＩ部７０を用いることができる。これにより、次回以降、製造条件として同じ射出成形機と金型の組合せが決定された場合には、生産実績記憶部３２に記憶された生産実績に基づいて製造することができる。

図５は、本実施例による製造実行指示から射出成形プロセスの実行まで（図４のＳ７）の詳細を示すフローチャートである。

製造実行システム３は、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行指示部３４において、「第１の射出成形機」である射出成形機へ成形条件を直接入力可能か判定する（Ｓ７０１）。つまり、製造実行システム３は、製造実行システム３から射出成形機へ、ユーザを介さずに成形条件を設定することができるか判定する。

製造実行システム３から射出成形機へ成形条件を直接入力可能である場合（Ｓ７０１：ＹＥＳ）、製造実行指示部３４は、製造実行指示の内容を製造工場６の製造実行部６１に出力し、製造を実行させる（Ｓ７１１）。

この際、製造実行指示部３４は、射出成形機に対し、製造実行指示の内容に含まれる、補正成形条件あるいは生産実績を、ユーザを介さず直接入力する（Ｓ７１１）。製造実行システム３から射出成形機へ成形条件を直接入力できない場合（Ｓ７０１：ＮＯ）、製造実行指示部３４は、製造実行支援システム５に、製造実行指示の内容を表示させる。

すなわち、製造実行支援システム５は、ＧＵＩ部７０により実現されるＧＵＩテンプレート取得部５１において、ＧＵＩテンプレート選択の初期値を読み込む（Ｓ７０２）。初期値の選択肢としては、例えば「選択なし」、「成形機固有ＧＵＩテンプレート」、「ユーザ固有ＧＵＩテンプレート」がある。

成形機固有ＧＵＩテンプレートが初期選択される場合、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、射出成形機に関連付けられた成形機固有ＧＵＩテンプレートを取得する。したがって、ユーザは、射出成形機に関連付けられた成形機固有ＧＵＩテンプレートを探して選択する必要はない（Ｓ７０２）。

ユーザ固有ＧＵＩテンプレートが初期選択される場合、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、ユーザに関連付けられたユーザ固有ＧＵＩテンプレートを取得する。したがって、ユーザは、所望の固有のＧＵＩテンプレートを探して選択する必要はない（Ｓ７０２）。但し、ユーザは製造実行指示表示部５３を介して、ユーザ自身にあらかじめ関連付けられたユーザ固有ＧＵＩテンプレートを変更することもできる。

ＧＵＩテンプレート取得部５１は、ステップＳ７０２あるいは後述するステップ７０９におけるＧＵＩテンプレートの選択を判定する（Ｓ７０３）。ＧＵＩテンプレートが初期選択されなかった場合、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、ＧＵＩテンプレート記憶部５２に記憶された、標準ＧＵＩテンプレートを読み込み、ＧＵＩ部７０により実現される製造実行指示表示部５３に出力する（Ｓ７０６）。

ＧＵＩテンプレートの初期選択が、成形機固有ＧＵＩテンプレートである場合、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、ＧＵＩテンプレート記憶部５２を参照して、射出成形機に関連付けられた成形機固有ＧＵＩテンプレートを読み込み、製造実行指示部５３に出力する（Ｓ７０４）。

ＧＵＩテンプレートの初期選択が、ユーザ固有ＧＵＩテンプレートである場合、ＧＵＩテンプレート取得部５１は、ＧＵＩテンプレート記憶部５２を参照して、ユーザに関連付けられたユーザ固有ＧＵＩテンプレートを読み込み、製造実行指示部５４に出力する（Ｓ７０５）。

製造実行指示表示部５３は、ＧＵＩテンプレート取得部５１から入力されたＧＵＩテンプレートを成形条件に適用し、ＧＵＩ部７０を介して、製造実行指示部３４から入力された成形条件を製造工場６のユーザへ提示する（Ｓ７０７）。

製造実行指示表示部５３は、ユーザからＧＵＩテンプレートの変更を受け付ける（Ｓ７０８）。ユーザは、製造実行指示表示部５３から提示された成形条件を確認した後、ＧＵＩテンプレートの変更を要求できる（Ｓ７０８）。製造実行指示表示部５３は、ユーザからＧＵＩテンプレートの変更を要求されると（Ｓ７０８：ＹＥＳ）、あらかじめ用意された複数のＧＵＩテンプレートをＧＵＩ部７０を介して提示し、ユーザによるＧＵＩテンプレートの選択を待つ（Ｓ７０９）。

製造実行指示表示部５３は、ユーザから選択されたＧＵＩテンプレートを、ＧＵＩテンプレート取得部５１から取得して、ステップＳ７０７へ戻る（Ｓ７０９）。ユーザは、製造実行指示表示部５３から提示されたＧＵＩテンプレートを変更しない場合（Ｓ７０８：ＮＯ）、そのＧＵＩテンプレートの表示にしたがって、射出成形機へ成形条件を入力する（Ｓ７１０）。

製造工場６のユーザは、射出成形機へ成形条件を入力した後（Ｓ７１０）、製造実行指示の内容を確認し、指示された射出成形機と金型と成形条件との組合せにしたがって射出成形プロセスを実行させる（Ｓ７１１）。

図６は、射出成形機の成形機固有情報を取得する方法の例を示すブロック図である。図６に示す成形機固有情報の取得方法は、所定の位置に所定の物理量を計測するセンサが設けられた「センサ付き金型」あるいは「センサ内蔵金型」を用いることにより実現することができる。

まず任意の成形条件７０１を、実際の射出成形機７０２へ入力することにより、金型内の所定部位における物理量を取得する。ここで、射出成形機７０２は、図３で述べた射出成形機６０に対応する。

成形条件７０１は、単一である必要はなく、複数であってもよい。成形品品質として良品が得られる範囲内において、種々の成形条件で物理量を取得することができる。

射出成形機の機差は、樹脂温度または保圧の設定値によって異なりうるため、単一の成形条件において取得しても、有効でない場合がある。成形条件７０１としては、ゲートシール後に保圧を完了する条件としていることが好ましい。保圧時間が不十分で、ゲートシールする前に保圧を完了する場合、ゲート部から樹脂が逆流して、成形品の充填密度が低下するおそれがあるためである。この場合、成形品品質との相関の評価が難しい。

実際の射出成形機７０２において成形現象を取得するために、成形機内センサ７０５または金型内センサ７０６を用いる方法がある。成形機内センサ７０５の例は、図３に示すロードセル６１０である。

成形機内センサ７０５を用いる場合、例えば金型７０３を装着せずに射出するエアーショットを行い、そのときのロードセル６１０の出力を観測することにより、射出機構による圧力損失を間接的に測定する。あるいは、ノズル部にセンサを搭載して、金型に流入する少し前の、樹脂の状態を測定する。また、樹脂温度を測定する場合、エアーショットにより得られた樹脂の温度を温度計などで直接測定することもできる。

金型内センサ７０６を用いる場合、金型７０３内の任意の位置にセンサを配置することにより、金型７０３内の成形現象を直接測定して、物理量の実測値７０８を取得することができる。なお、成形品７０４の品質は、製品品質検査７０７により取得できる。

得られた物理量から、特徴量が取得される（７０９）。得られた物理量は、いずれも射出成形プロセス中の時間変化として取得されるため、直接評価することは難しい。そこで、本実施例では、物理量の時間変化から、成形品品質に影響しうる特徴量を取得することにより、射出成形機７０２の機差の定量的な評価を可能とする。

本実施例では、得られた特徴量と最初に入力した任意の成形条件を関連付けて、成形機固有情報データベース７１０に記録する。成形機固有情報データベース７１０は、図１の成形機固有情報記憶部４１に対応する。

このように構成される本実施例によれば、ユーザの環境にあわせて任意のＧＵＩテンプレートで成形条件を表示することができるため、ユーザのスキルに依存せずに短時間で成形条件を射出成形機へ入力することができる。

本実施例では、例えば、射出成形機の設定画面６１５のＧＵＩに似せた成形機固有ＧＵＩテンプレートて成形条件をユーザへ提示できるため、ユーザは、操作対象の射出成形機の仕様を熟知していなくても、短時間で成形条件を射出成形機へ入力できる。

本実施例では、ユーザが使い慣れたユーザ固有ＧＵＩテンプレートで成形条件をユーザへ提示することができるため、ユーザは入力すべき項目を見落とすことなく、短時間で成形条件を射出成形機へ入力できる。

さらに、本実施例によれば、或る射出成形機で生産実績の有る金型を用いて他の射出成形機で成形を行う場合において、良品が得られる生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づき、熟練作業者によらずとも、従来よりも短時間で、良品が得られる最適な射出成形条件を得ることができる。

さらに、本実施例によれば、製造条件として生産スケジュールの最適化を実施する際、射出成形機を操作するユーザの熟練度を考慮する必要が無くなり、かつ射出成形機と金型との組合せを考慮する必要が無くなるため、より効率的な生産スケジュールを立案することができるようになる。

さらに、本実施例によれば、多数のユーザが作成した成形機固有ＧＵＩテンプレートまたはユーザ固有ＧＵＩテンプレートを共有することができる。したがって、本実施例のシステム１を使用するユーザが増えるほど、他のユーザが作成したＧＵＩテンプレートを活用することができるため、ＧＵＩテンプレートの作成工数を大幅に短縮できる。

さらに、本実施例によれば、多数のユーザが取得した成形機固有情報を共有することもできる。したがって、ユーザが増えるほど、他のユーザが取得した成形機固有情報を活用して、補正成形条件を取得できるケースが増加するため、成形機固有情報の取得の工数を短縮できる。

図７を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例では、射出成形システム１の成形条件補正システム４と、製造実行支援システム５の一部の機能をネットワークＣＮ２上の計算機１０Ａに設ける。計算機１０Ａには、製造実行支援システム５のうち、ＧＵＩテンプレート記憶部５２およびＧＵＩテンプレート学習部５４を設ける。また、生産管理システム２、製造実行システム３および製造実行支援システム５の一部の機能を、製造工場６を持つユーザ（Ｅ／Ｕ）側の計算機８で管理する。計算機８では、製造実行支援システム５のうち、ＧＵＩテンプレート取得部５１と製造実行指示表示部５３を設ける。

工場側の計算機８は、ＧＵＩテンプレート記憶部５２およびＧＵＩテンプレート学習部５４が実装された計算機１０Ａに対して、所定の情報を送信することにより、ＧＵＩテンプレートの取得と登録を行うことができる。所定の情報としては、上述の通り、例えば、ユーザが選択したＧＵＩテンプレート、あるいはユーザが作成したＧＵＩテンプレートである。

また、工場側の計算機８は、成形条件補正システム４の実装された計算機１０Ａに対して、所定の情報を送信することにより、補正成形条件を得ることができる。所定の情報としては、上述の通り、例えば、第１の金型の容量、第１の金型のランナー構成を含む情報である。さらに例えば、第１の射出成形機の制御モード（ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）、設定値等）、第１の金型のＣＡＤ（Computer Aided Design）データと、第１の射出成形機の仕様データおよび設定データ、も所定の情報として採用してもよい。工場側の計算機８は「所定の計算機」の一例である。計算機１０Ａは「他の所定の計算機」の一例である。

このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、複数のユーザの計算機８は、計算機１０Ａの提供するＧＵＩテンプレート記憶部５２を共同で利用することができる。したがって、本実施例では、一つのＧＵＩテンプレート記憶部５２により、複数の工場がそれぞれ有する射出成形機に対して射出成形機固有ＧＵＩテンプレートを提供することができる。

また、本実施例では、同様に複数の工場がそれぞれ有するユーザ固有ＧＵＩのＧＵＩテンプレートを提供することができる。これにより、例えば熟練のユーザが作成したユーザ固有テンプレートを、他のユーザが参照することで、複数のユーザが入力する項目を見落とすことなく短時間で成形条件を入力することができる。

さらに本実施例によれば、複数のユーザの計算機８は、計算機１０Ａの提供する成形条件補正システム４を共同で利用することができる。したがって、本実施例では、一つの成形条件補正システム４により、複数の工場がそれぞれ有する射出成形機に対して補正成形条件を提供することができる。

図８を用いて第３実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第２実施例との相違を中心に述べる。本実施例では、例えば、製造工場６に複数のユーザが在籍している場合に適用する。本実施例では、生産管理システム２、製造実行システム３および製造実行支援システム５のＧＵＩテンプレート取得部５１を、ネットワークＣＮ３上の製造工場６を持つユーザ（Ｅ／Ｕ）が共有する１台の計算機８Ａで管理する。また、製造実行支援システム５の製造実行指示表示部５３の機能を、製造工場６の複数のユーザ（Ｅ／Ｕ）がそれぞれ保有する計算機８Ｂで管理する。

複数のユーザがそれぞれ保有する計算機８Ｂは、ＧＵＩテンプレート取得部５１が実装された計算機８Ａから、任意のＧＵＩテンプレートを取得することにより、任意のＧＵＩテンプレートが適用された成形条件の表示することができる。計算機８Ａは「所定の計算機」の一例である。計算機８Ｂは「他の所定の計算機」の一例である。

このように構成される本実施例も、第１実施例および第２実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、複数の製造工場８に所属する複数のユーザがそれぞれ保有する計算機８Ｂは、計算機１０Ａの提供するＧＵＩテンプレート記憶部５２を共同で利用することができる。したがって、本実施例では、複数のユーザがそれぞれに保有する計算機８Ｂに対して、任意のＧＵＩテンプレートが適用された成形条件を表示することができる。

図９を用いて第４実施例を説明する。本実施例では、図１で述べた生産管理システム２、製造実行システム３、成形条件補正システム４、製造実行支援システム５、製造工場６のそれぞれを計算機１０（２）、１０（３）、１０（４）、１０（５）、１０（６）で実現し、通信ネットワークＣＮ２で接続する。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、システム２～６毎に計算機１０（２）～（６）を割り当てるため、例えば、分散する複数の製造工場の計算機１０（６）を、共通の生産管理システム２、製造実行システム３、成形条件補正システム４、製造実行支援システム５を用いて管理することもできる。

図１０を用いて第５実施例を説明する。本実施例では、いわゆるＡＲ（Augmented Reality）を用いる。すなわち、ユーザの持つ端末９０の内蔵するカメラ９２により、射出成形機６０の設定画面６１５のＧＵＩを撮影し、端末９０の画面上において、撮影された設定画面６１５のＧＵＩに成形条件の各パラメータを重ねて表示させる。

ユーザの端末９０は、その右側に示すように、パラメータ取得部９３と、画像認識部９４と、ＡＲ表示部９５といった機能を持つ。

パラメータ取得部９３は、成形条件の各パラメータを製造実行指示表示部５３から取得する。画像認識部９４は、撮影された設定画面６１５のＧＵＩを画像解析し、各パラメータを入力すべき領域を検出する。ＡＲ表示部９５は、画像認識部９４により検出された入力領域上に、パラメータ取得部９３で取得された各パラメータが位置するようにして重畳表示させる。

このように構成される本実施例も第１～第４実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、ユーザの端末９０に射出成形機６０の設定画面６１５を映し出すことにより、その画面上で成形条件の各パラメータの入力位置を示すことができる。

図１１を用いて第６実施例を説明する。本実施例では、ユーザの持つ端末９０の画面９１に、成形条件を表示する成形条件表示領域９１Ｇと、射出成形機の設定画面６１５のＧＵＩを撮影した静止画像を表示する設定画面ＧＵＩ表示領域６１５Ｇとを表示する。

図中、成形条件表示領域９１Ｇを画面９１の上側に表示し、設定画面ＧＵＩ表示領域６１５Ｇを画面９１の下側に表示するが、上下逆でもよいし、左右に配置してもよい。

そして、成形条件表示領域９１Ｇと設定画面ＧＵＩ表示領域６１５Ｇとの対応関係を示す矢印が画面９１に表示される。すなわち、成形条件の各パラメータの値を静止画像で示された設定画面のＧＵＩのどこに入力すべきかを、矢印でユーザに提示する。パラメータのグループ単位で矢印を表示させてもよい。これにより、画面９１に表示される矢印を少なくして見やすくすることができる。このように構成される本実施例も第１～第４実施例と同様の作用効果を奏する。

なお、図１２～図１４は、本システム１が射出成形機のユーザへ提供するＧＵＩテンプレートの例を示す。

図１２は、成形機固有ＧＵＩテンプレートＧ１の例である。成形機固有ＧＵＩテンプレートＧ１は、例えば、「温度」ＧＰ１１、「可塑化」ＧＰ１２、「型開閉」ＧＰ１３といったグループ毎にパラメータを表示する。

「温度」ＧＰ１１には、例えば、成形機の温度、実測された樹脂温度、金型の設定温度、実測された金型温度などが含まれる。「可塑化」ＧＰ１２には、例えば、充填に関するパラメータ群、保圧に関するパラメータ群、樹脂の計量に関するパラメータ群などが含まれる。「型開閉」ＧＰ１３には、例えば型締め力などの金型の開閉に関するパラメータ群が含まれる。

図１３は、ユーザ固有ＧＵＩテンプレートＧ２の例である。ユーザ固有ＧＵＩテンプレートＧ２は、例えば、「成形温度」ＧＰ２１、「段数」ＧＰ２２、「速度」ＧＰ２３、「圧力」ＧＰ２４、「時間」ＧＰ２５、「切替位置」ＧＰ２６、「計量」ＧＰ２７といったグループ毎にパラメータを表示する。

図１４は、標準ＧＵＩテンプレートＧ３の例である。標準ＧＵＩテンプレートＧ３は、例えば、「温度」ＧＰ３１、「計量」ＧＰ３２、「射出」ＧＰ３３、「保圧」ＧＰ３４、「その他」ＧＰ３５といったグループ毎にパラメータを表示する。

図１２～図１４で示したように、各ＧＵＩテンプレートＧ１～Ｇ３の構成は、それぞれ異なる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されず、様々の変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。さらに、本実施例に開示された特徴の組合せは、特許請求の範囲の記載に限定されない。

１：射出成形システム、２：生産管理システム、３：製造実行システム、４：成形条件補正システム、５、製造実行支援システム、６：製造工場、３１：製造条件決定部、３２：生産実績記憶部、３３：生産実績取得部、３４：製造実行指示部、３５：補正成形条件取得部、３６：生産実績学習部、４１：成形機固有情報記憶部、４２：成形機固有情報取得部、４３：成形条件補正部、４４：成形機固有情報学習部、５１：ＧＵＩテンプレート取得部、５２：ＧＵＩテンプレート記憶部、５３：製造実行指示表示部、５４：ＧＵＩテンプレート学習部、６０：射出成形機、６１：製造実行部、６２：成形条件作成部、６３：品質検査部、６７：センサ、７０：ＧＵＩ部

Claims (12)

1. それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成される射出成形システムであって、
   前記マイクロプロセッサは、
   金型と射出成形機との組合せと、前記金型と前記射出成形機との組合せに固有の成形条件とを決定し、
   前記決定された固有の成形条件を、前記射出成形機に手動入力するための所定の形態で出力させる、
   射出成形システム。
2. 請求項１に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態は、前記射出成形機に関連付けられた設定画面の構成に対応する、
   射出成形システム。
3. 請求項２に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態は、前記設定画面に対応する画面構成情報と前記固有の成形条件とに基づいて生成される、
   射出成形システム。
4. 請求項２に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態は、前記射出成形機に関連付けられた前記設定画面であって、前記固有の成形条件に含まれる各設定パラメータを手動入力するための前記設定画面の構成に対応する、
   射出成形システム。
5. 請求項１に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態は、前記射出成形機のユーザに関連付けられている、
   射出成形システム。
6. 請求項１に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態は、前記射出成形機に関連付けられた設定画面の構成に関連付けられている第１の所定の形態と、前記射出成形機のユーザに関連付けられている第２の所定の形態とを含む、
   射出成形システム。
7. 請求項１に記載の射出成形システムであって、
   前記所定の形態には、さらに、前記射出成形機およびユーザから独立した標準の形態である第３の所定の形態が含まれる、
   射出成形システム。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の射出成形システムであって、
   第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を、生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、
   前記第１の生産実績がある場合は、前記第１の生産実績を前記固有の成形条件として、前記第１の生産実績が無い場合は、前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記生産実績記憶部から取得される前記第２の生産実績とに基づいて、前記第１の射出成形機と前記第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成し、前記作成された補正成形条件を前記固有の成形条件とする補正成形条件作成工程とを含む、
   射出成形システム。
9. 請求項８に記載の射出成形システムであって、
   前記第２の射出成形機が前記補正成形条件にしたがって射出成形した製品の品質検査結果を前記生産実績記憶部に登録させる工程をさらに含む、
   射出成形システム。
10. 請求項９に記載の射出成形システムであって、
    成形機固有情報は、任意の成形条件を射出成形機に入力して射出成形させた場合の、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値と前記任意の成形条件とを関連付けた情報を含む、射出成形システム。
11. 請求項８に記載の射出成形システムであって、
    前記補正成形条件作成工程は、前記第１の金型と前記第１の射出成形機とに関する所定の情報を利用することができ、
    前記第１の生産実績が無い場合に、前記第１の成形機固有情報と、前記第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績と、前記所定の情報とに基づいて、前記補正成形条件を作成する、
    射出成形システム。
12. 計算機を用いて射出成形機への成形条件の設定を支援する設定支援方法であって、
    前記計算機は、
    金型と射出成形機との組合せと、前記金型と前記射出成形機との組合せに固有の成形条件とを決定し、
    前記決定された固有の成形条件を、前記射出成形機に手動入力するための所定の形態で、前記射出成形機のユーザに関連付けられた端末へ出力させる、
    射出成形機の設定支援方法。

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