JP2023138949A - 缶管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】缶の生産過程における製造工程の履歴のトレーサビリティを実現する缶管理システムを提供する。【解決手段】ドーム状又は平坦状の缶底部を有し、カッピングプレス工程、缶識別情報付し工程、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程を経て製造される缶の缶管理システムであって、缶識別情報付し工程は、カッピングプレス工程よりも後であって、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程よりも前の工程に配置されており、演算手段は、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程の各工程内において、缶に付された缶識別情報を取得する缶識別情報取得工程と、缶識別情報を付された缶を加工した製造設備の工程識別情報を取得する工程識別情報取得工程と、缶識別情報取得工程で取得した缶識別情報と、工程識別情報取得工程で取得した工程識別情報とを対応付けて記憶手段に記憶する缶識別情報-工程識別情報対応付け工程とを実行する。【選択図】図1

Description

本発明は、缶管理システムに関する。
従来の容器生産管理システムの一例が、特許文献1に記載されている。特許文献1によれば、飲料ボトル用の樹脂製容器の各々に個別記号を付け、樹脂製容器を搬送する回転式搬送装置の各ポケットと、各ポケットで保持される樹脂製容器個別記号とを連繋させて、搬送履歴情報を樹脂製容器ごとに管理している。
この生産管理システムでは、隣接する回転搬送装置どうしで樹脂製容器を受け渡して連繋搬送する連繋回転式搬送設備を前提としているため、樹脂製容器の搬送順序が決まっている。これにより、成形ボトルの検査装置の近傍で個別記号を印字した場合であっても、印字段階から搬送経路を遡って、印字前の樹脂製容器と回転搬送装置のポケットとを紐付けることが可能である。
特開2013-75712号公報
しかし、特許文献1に記載された生産管理システムでは、連繋回転式搬送設備による搬送前の工程では、個別記号と、個別記号印字前の各樹脂製容器とを紐付けることが困難である。このため、搬送前の工程で、樹脂製容器の材料部材である各プリフォームを個別記号で管理することは困難であった。
また、連繋回転式搬送設備以外の搬送設備では、樹脂製容器の搬送順序が入れ替わることがあるため、個別記号が印字される前段階まで遡って、個体記号と回転搬送装置のポケットとを紐付けることが困難であった。
さらに、樹脂製容器の生産のスループットを向上させるためにレーンが分岐、合流する生産ラインにおいても、容器の順序が入れ替わることがあるため、個別記号と回転搬送装置のポケットとを遡って紐付けることが困難であった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、材料部材から容器に至る各個体を、個体の搬送順序に関係なく、個別に管理することができる缶管理システムを提供することを目的としている。
本発明の一形態は、ドーム状又は平坦状の缶底部を有し、カッピングプレス工程、缶識別情報付し工程、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程を経て製造される缶の缶管理システムであって、前記缶識別情報付し工程は、前記カッピングプレス工程よりも後であって、前記ボディメーカ工程、前記プリンタ工程、前記搬送工程よりも前の工程に配置されており、缶の識別情報である缶識別情報と、各製造工程内の複数の製造手段の識別情報である工程識別情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、缶の製造履歴を前記記憶手段に記憶する処理を実行する演算手段と、前記缶識別情報付し工程を実行し、前記カッピングプレス工程によって成形された缶底部に対して、缶識別情報を付す缶識別情報付し手段と、前記ボディメーカ工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれにレーン番号が割り当てられた複数のボディメーカと、前記プリンタ工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれに版番号が割り当てられた複数のプリンタ版と、前記搬送工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれにポケット番号が割り当てられた複数の搬送ポケットとを備え、前記演算手段は、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程の各工程内において、缶識別情報を付された缶の缶識別情報を取得する缶識別情報取得工程と、缶識別情報を付された缶を加工した製造設備の工程識別情報を取得する工程識別情報取得工程と、前記缶識別情報取得工程で取得した缶識別情報に対応した缶識別情報と、前記工程識別情報取得工程で取得した工程識別情報とを対応付けて前記記憶手段に記憶する缶識別情報-工程識別情報対応付け工程とを実行することを特徴とする缶管理システムである。
本発明によれば、材料部材から容器に至る各個体を、個体の搬送順序に関係なく、個別に管理することができる。
本発明の第1実施形態に係る、缶体生産工程を管理する容器生産管理システムを説明するブロック図である。 カッピングプレス工程における材料部材の打抜箇所と個体識別コードを示す平面模式図である。 プリンタ工程の模式図である。 (A)は、カッピングプレス工程におけるレーン番号ごとの不良品のヒストグラムであり、(B)は、ボディメーカ工程におけるマシン番号ごとの不良品のヒストグラムである。 (A)は、プリンタ工程におけるプリンタ版番号ごとの不良品のヒストグラムであり、(B)は、搬送装置の搬送ポケット番号ごとの不良品のヒストグラムである。 本発明の第2実施形態に係る、ペットボトル生産工程を管理する容器生産管理システムを説明するブロック図である。 プリフォーム成形工程におけるプリフォーム射出成形用のプリフォーム金型の配列を示す模式図である。 (a)は、プリフォームの側面図であり、(b)は、プリフォームの上面図である。 延伸ブロー工程におけるブローポケットを示す模式図である。 (A)は、プリフォーム集積工程におけるコンテナ番号ごとの不良品のヒストグラムであり、(B)は、延伸ブロー工程におけるブローホイールのポケット番号ごとの不良品のヒストグラムであり、(C)は、プリフォーム成形工程における金型識別子ごとの不良品のヒストグラムである。 本発明の第3実施形態に係る、パウチ容器生産工程を管理する容器生産管理システムを説明するブロック図である。
[第1実施形態]
以下、図1~図5を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
第1実施形態では、2ピース缶を生産する缶体生産工程を管理する容器生産管理システム及び方法を説明する。
(缶体生産工程)
図1を参照して、本実施形態における管理対象である缶体生産工程100を説明する。缶体生産工程100は、カッピングプレス工程11、ボディメーカ工程12、プリンタ工程13、及び検査工程14を含む。
まず、カッピングプレス工程11では、コイルから巻き出した素材としてのシート状の板金Sから円形の材料部材を打ち抜くとともにカップ形状に成形する。
次に、ボディメーカ工程12では、カップ形状の材料部材C1を絞り加工して缶胴部を薄く延ばし、更に缶底部を成形して缶体C2を成形する。
次に、プリンタ工程13では、缶体C2の缶胴部に塗装、印刷を行い、更に乾燥・焼き付けを行う。
そして、検査工程14では、プリンタ工程13を経た缶体C3の内外面の不良を検査する。検査の結果、不良と判定された缶体C3は生産ラインから排除され、良品と判定された缶体C3のみが出荷される。
なお、缶体生産工程100は、上記の処理工程11~13を全て含むものに限定されない。また、缶体生産工程100は、上記の処理工程11~13以外に、洗浄工程やコーティング工程のような種々の工程を更に含むものであってもよい。また、検査工程14は、複数の工程で実施されてもよい。
(管理システムの全体構成)
次に、缶体生産工程100を管理する容器生産管理システムを説明する。
本実施形態では、材料部材から容器である缶体に至る個体の各々を、各個体を識別する情報である個体識別子を用いて識別することにより管理する。
図1に示すように、本実施形態の容器生産管理システムは、個々の個体に個体識別子を示す個体識別コードをカッピングプレス工程11において付す個体識別コード付与手段1と、ボディメーカ工程12において処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードの示す個体識別子を読み取るボディメーカ工程読取り手段2aと、プリンタ工程13において処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードの示す個体識別子を読み取るプリンタ工程読取り手段2bと、検査工程14において検査対象の個体の各々に付されている個体識別コードの示す個体識別子を読み取る検査工程読取り手段3と、演算手段4とから構成されている。演算手段4は、個体識別コードの示す個体識別子と、ボディメーカ工程12及びプリンタ工程13に関する情報と、検査工程14における検査の結果とを紐付けたデータベース5を生成する。
なお、本実施形態では、カッピングプレス工程11において個体識別コードを付しているが、個体識別コードを付す工程は特に限定されず、例えば、ボディメーカ工程12において個体識別コードを付してもよい。
(個体識別コード付与手段)
個体識別コードは、材料部材から容器としての缶体に至る各個体を識別する情報である個体識別子を示すことができるものであれば特に限定されず、例えば、英数字のような文字、記号でもよいし、バーコード(一次元バーコード)のような識別子でもよい。個体識別コードは、より好ましくはQRコード(登録商標)のような二次元コードがよい。
個体識別コードを各個体に付与する方法も特に限定されず、例えば、個体識別コードを各個体にインクで印字してもよいし、刻印してもよいし、レーザ光線で焼き付けてもよい。また、例えば、個体識別コードを表示するシールや部品を各個体に貼着してもよい。
したがって、個体識別コード付与手段1は、例えば、印字装置、刻印装置、レーザ照射装置、及びシール貼着装置のいずれでもよい(他の実施形態についても同様である。)。
また、個体識別コードは、視覚的、光学的に読み取り可能なものに限定されず、接触又は非接触で電磁的に読み取り可能なものであってもよい。そのような個体識別コードの一例として、RFID(radio frequency identifier)のような、個体識別子を示すコードの信号を電磁的に発信可能なチップが挙げられる。
かかるチップを各個体に付する方法は特に限定されず、例えば、チップを各個体に貼着してもよいし、埋め込んでもよい。
したがって、個体識別コード付与手段1は、例えば、チップを個体に貼着するためのチップ貼着機構、及びチップを個体に埋め込むためのチップ埋込み機構を備えた装置のいずれでもよい(他の実施形態についても同様である。)。
ここで、図2に、カッピングプレス工程11における板金Sを上面視した模式図を示す。同図に示す板金Sは図面左側から右側へ搬送され、打抜き手段(図示せず)によって材料部材C1が打ち抜かれた後には、打抜き穴Hが形成されている。
本実施形態では、個々の材料部材C1が打ち抜かれて分離される前に、板金Sのうち材料部材C1として円形に打ち抜かれる予定部分S1に、個体識別コードDが付される。同図では、板金S上に印字した個体識別コードDとしての二次元コードDを模式的に示す。
特に、2ピース缶の生産工程を管理する場合には、個体識別コードDは、板金Sのうち、打ち抜かれて2ピース缶の底部となる予定部分に付すことが好ましい。図2に示す例では、円形の打抜き予定部分S1の中心付近に、個体識別コードDを印字することが好ましい。
なお、個体識別コードDは、板金Sから打ち抜いた材料部材C1に付してもよい。例えば、カッピングプレス工程1においてカップ形状に成形された材料部材C1に個体識別コードDを印字してもよい。
特に、2ピース缶の生産工程を管理する場合には、2ピース缶の底部となる部分、即ち、カップ形状の材料部材C1の底部に個体識別コードDを印字するとよい。
2ピース缶の底部となる部分は、ボディメーカ工程12における缶体の成形加工による変形が少ないため、かかる部分に印字された個体識別コードDも変形が少ない。このため、成形加工後も、個体識別子を示す個体識別コードDの機能が維持される。
さらに、2ピース缶の底部となる部分には、通常、プリンタ工程において印刷が施されないため、かかる部分に付された個体識別コードD上にも印刷が施されない。このため、印刷工程も、個体識別コードDの機能が維持される。
したがって、2ピース缶の底部となる部分に個体識別コードDを付せば、各工程の処理に関係なく、個体識別コードDの機能が維持され、材料部材から缶体に至る個々の個体を容易に識別することができる。
また、カッピングプレス工程11では、板金Sの搬送方向に直交する方向に配列した8つの打抜手段(図示せず)によって、板金Sから円形の材料部材C1が打ち抜かれる。その結果、図2に示すように、板金Sには、板金Sの搬送方向に沿って配列した8列の打抜き穴Hが形成される。
なお、8つの打抜手段の各々には、打抜手段を識別する打抜手段識別子として番号1~8が割り当てられている。板金S上の打抜予定部分の各々を打ち抜く打抜手段はレーンごとに決まっているため、打抜予定部分に付される個体識別コードDと打抜手段識別子とは、容易に対応付けることが可能である。また、板金Sから打ち抜かれた材料部材C1についても、例えば、打ち抜かれた材料部材C1を搬送するベルトコンベア上での各材料部材C1の位置が各レーンと対応しているため、打ち抜かれた材料部材C1に付される個体識別コードDと各レーンの打抜手段の打抜手段識別子とは、容易に対応付けることが可能である。そして、後述するように、データベース5において、個体の各々の個体識別子(ID)と、個体の各々の材料部材C1を打ち抜いた打抜手段の打抜手段識別子とが紐付けられる(表1参照)。
(読取り手段)
ボディメーカ工程読取り手段2a、プリンタ工程読取り手段2b、及び検査工程読取り手段3は、個体識別コードDを読み取り可能なものであれば特に限定されない。例えば、個体識別コードDが光学的に読み取り可能なものであるときは、カメラのような撮像装置が好ましい。また、個体識別コードDが電磁的に読み取り可能なものであるときには、RFIDのようなチップからの信号を受信するリーダのような受信装置が好ましい。
(ボディメーカ工程読取り手段)
ボディメーカ工程12では、8つのレーン(図示せず)に分かれて缶体C2を並行して成形する。したがって、カップ形状の材料部材C1の各々は、8つのレーンのいずれかのボディメーカによって、カップ形状の材料部材C1から缶体C2に成形される。
このため、ボディメーカ工程読取り手段2aは、ボディメーカ工程12において、8つのレーンの各々において処理対象の個体に付されている個体識別コードDを読み取る。これにより、レーンごとに個体識別コードDが読み取られるため、個体識別コードDと各レーンとが簡単に対応付けされる。
そして、ボディメーカ工程12に関する情報としてレーンの番号の情報が、個体識別コードDの示す個体識別子の情報と共に演算手段4に送られる。
なお、ボディメーカ工程読取り手段2aは、例えば、1台のカメラや受信機で各レーンの個体識別コードDを読み取ってもよいし、8つのレーンそれぞれに配設した各カメラや受信機で個体識別コードDを読み取ってもよい。
また、ボディメーカ工程読取り手段2aは、各レーンにおいて、成形前のカップ形状の材料部材C1の個体識別コードDを読み取ってもよいし、成形後の缶体C2の個体識別コードDを読み取ってもよいし、成形中に個体識別コードDを読み取ってもよい。
(プリンタ工程読取り手段)
図3に、プリンタ工程の模式図を示す。同図に示すように、ブランケットホイール131の周面には、5つのブランケット(プリンタ版B)B1、B2、B3、B4及びB5が設けられている。缶体C2の各々は、マンドレルホイール132のマンドレルに保持され、5つのプリンタ版B1~B5のいずれかに押し当てられて胴部に印刷が施される。印刷後の缶体C3は、マンドレルホール132から搬送ホイール133に受け渡される。
プリンタ工程読取り手段2bは、プリンタ工程13において、処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードDを読み取る。好ましくは、プリンタ工程読取り手段2bは、缶体C2又はC3がマンドレルホイール132のマンドレルに保持されているときに、個体識別コードDを読み取るとよい。プリンタ工程読取り手段2bが個体識別コードDを読み取るタイミングは、プリンタ版Bによる印刷前でもよいし、印刷後でもよいし、印刷中でもよい。
また、プリンタ工程読取り手段2bが読み取る個々の缶体の個体識別コードDと、その缶体に印刷を施すプリンタ版Bの番号とを対応付ける方法は特に限定されない。
例えば、ブランケットホイール131の各プリンタ版B又はその近傍にプリンタ版Bの番号を印字しておき、プリンタ工程読取り手段2bが、ブランケットホイール131上のプリンタ版Bの番号を個体識別コードDと同時に撮像することによって、個々の缶体の個体識別コードDと、その缶体に印刷を施すプリンタ版Bの番号とを対応付けてもよい。また、例えば、プリンタ版Bの番号をブランケットホイール131の回転角度と対応付けておき、個体識別コードDを読み取るタイミングに応じて、ブランケットホイール131の回転角度をエンコーダのような回転角度検出手段で検出することによって、個体識別コードDとプリンタ版Bの番号とを対応付けてもよい。これにより、個体識別コードDの示す個体識別子IDとプリンタ版の番号とが簡単に対応付けされる。
そして、プリンタ工程13に関する情報としてプリンタ版Bの番号の情報が、個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報と共に演算手段4に送られる。
また、プリンタ工程13において、ブランケットホイール131と、マンドレルホイール132と、搬送ホイール133とは、互いに連繋して回転しているため、個体識別コードDの示す個体識別子IDに対して、プリンタ版Bの番号とともに、個々の缶体を搬送する搬送ホイール133の各搬送ポケットの番号も簡単に対応付けられる。
そして、プリンタ工程13に関する情報として、搬送ホイール133の搬送ポケットの番号の情報も、個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報と共に演算手段4に送られる。
(検査工程読取り手段)
検査工程読取り手段3は、検査工程14において検査対象の缶体C3の各々に付されている個体識別コードDの示す個体識別子IDを読み取る。個体識別コードDが光学的に読み取り可能なものである場合には、検査のために缶体C3を撮像する撮像装置が検査工程読取り手段3を兼ねてもよい。
そして、個々の缶体C3の個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報が、個々の缶体C3の検査結果の情報と共に演算手段4に送られる。
なお、検査工程14を経て出荷させる缶体C3は、通常、パレットに積載される。パレット積載時に、各缶体C3の個体識別コードDを読み取ることが好ましい。これにより、データベース5において個体識別コードDの示す個体識別子IDに紐付けられた製品情報に基づいて、パレットに積載される全ての缶体C3が所定の製品であることを保証することができる。
(演算手段)
演算手段4は、個体識別コードDの示す個体識別子IDをキーとして、カッピングプレス工程11における打抜手段番号と、ボディメーカ工程12におけるレーン番号と、プリンタ工程13におけるプリンタ版番号と、検査工程14における検査の結果とを紐付けた(対応付けた)データベース5を生成する。
なお、演算手段4は、コンピュータで構成してもよいし、インターネットを介して、クラウド・コンピューティングシステム上に設けてもよい。また、データベース5も、記憶装置内のデータとして構築してもよいし、インターネットを介して、クラウド・コンピューティングシステム上に設けてもよい。
表1に、データベース5の内容の一例を示す。表1では、さらに、個体識別コードDを印字した印字日時と、缶体の完成日時を、個体識別子IDと紐付けている。
Figure 2023138949000002
このように、実施形態によれば、個々の材料部材に分離される前の素材の板金Sのうち材料部材C1となる予定部分S1の各々に、材料部材C1から容器C3に至る個体を識別するための個体識別コードDを付すことにより、表1に示すように、缶体成形前のカッピングプレス工程11の段階から、検査工程14の完成品に至る生産工程において、個体識別子IDをキーとして個々の個体を管理することができる。これにより、缶体完成前であっても、容器ごとの材料部材C1を個別に識別して生産管理を行うことができる。
次に、かかるデータベース5を利用した缶体の不良発生要因の分析例を説明する。
ここでは、缶体の傷付き不良が多発した完成日時を区切って、処理工程ごとに不良のヒストグラムを作成する。
図4(A)は、カッピングプレス工程11における打抜手段ごとの不良発生数のヒストグラムを示す。本実施形態では、ボディメーカ工程12の前段階のカッピングプレス工程11において個体識別コードDを付しているので、検査工程14において不良と判定された個々の缶体C3と、その缶体C3を打ち抜いたカッピングプレス工程11の打抜手段の番号とが、個体識別コードDの示す個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品は、カッピングプレス工程11の打抜手段によらず発生していることがわかる。
なお、図4(A)に示したヒストグラムにおいて、カッピングプレス工程11の特定の打抜手段によって打ち抜かれた材料部材C1から生産された缶体の不良品が、他の打抜手段によるものよりも顕著に多い場合には、その特定の打抜手段に、缶体の傷付き不良の発生原因がある可能性が高いことが分析される。
図4(B)は、ボディメーカ工程12におけるレーンごとの不良発生数のヒストグラムを示す。検査工程14において不良と判定された個々の缶体C3と、その缶体C3を成形したボディメーカ工程12のレーン番号とが、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品はボディメーカ工程12のレーン番号によらず発生していることが分かる。
図5(A)は、プリンタ工程13におけるプリンタ版Bごとの不良発生数のヒストグラムを示す。検査工程14において不良と判定された個々の缶体C3と、その缶体C3に印刷を施したプリンタ工程13におけるプリンタ版番号とが、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品はプリンタ工程13のプリンタ版番号によらず発生していることが分かる。
図5(B)は、プリンタ工程13におけるポケット番号ごとの不良発生数のヒストグラムを示す。検査工程14において不良と判定された個々の缶体C3と、その缶体C3を搬送したプリンタ工程13の搬送ポケット番号とが、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、プリンタ工程13の番号「7」のポケットを通過した不良品が、他のポケットを通過した不良品よりも顕著に多いことが分かる。このことから、番号「7」のポケットに、缶体の傷付き不良の発生原因がある可能性が高いことが分析される。
このように、本実施形態では、カッピングプレス工程11において、材料部材C1の各々に、又は、個々の材料部材C1に分離される前の素材である板金Sのうち材料部材C1となる予定部分S1の各々に、材料部材C1から容器C3に至る個体を識別するための個体識別コードDを付す。缶体C2を成形する前段階のカッピングプレス工程11で個体識別コードDを付したことにより、容器完成前であっても、缶体ごとの材料部材を個別に識別して生産管理を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、材料部材C1から缶体C3に至る各個体を、個体の搬送順序に関係なく、個別に管理することができる。
なお、本実施形態では、缶底部と缶胴部とが一体成形された2ピース缶用の缶体の生産管理システムを説明したが、本発明は、3ピース缶及びボトル缶の生産管理に適用することもできる。また、缶体は、スチールの板金を素材としたスチール缶でもよいし、アルミニウム又はアルミニウム合金の板金を素材としたアルミ缶でもよい。また、缶体は、ドーム状に凹んだ缶底部を有するものであってもよいし、平坦な缶底部を有するものであってもよい。
[第2実施形態]
以下、図6~図10を参照して本発明の第2実施形態に係る容器生産管理システム及び方法を説明する。本実施形態では、材料部材としてのプリフォームからペットボトル(PET bottle)を生産する樹脂製容器の生産工程を管理する容器生産管理システム及び方法を説明する。
(樹脂製容器生産工程)
図6を参照して、本実施形態における管理対象である樹脂製容器生産工程200を説明する。樹脂製容器生産工程200は、プリフォーム成形工程21、プリフォーム集積工程22、延伸ブロー工程23、ラベル工程24、及び検査工程25を含む。
まず、プリフォーム成形工程21では、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate,PET)樹脂から、材料部材としての試験管状のプリフォームを成形する。本実施形態では、加熱・溶融した樹脂を、金型内に高温・高圧で射出・充填し、その後、冷却・固化させてプリフォームを射出成形する。なお、プリフォーム成形方法は射出成形法に限定されず、例えば、プリフォームをPCM(Preform Compression Molding)成形法で形成してもよい。
プリフォーム集積工程22では、成形したプリフォームP1を、次の延伸ブロー工程23へ搬送するため、コンテナにバラ詰めで集積する。なお、生産ラインが、プリフォーム成形工程21と延伸ブロー工程23とを直結させるオンライン構成である場合には、プリフォーム集積工程22を省略することができる。
延伸ブロー工程23では、加熱したプリフォームP1を金型に挿入後、延伸ロッドで垂直方向に引き伸ばしながら、プリフォームP1に加圧空気を吹き込んで円周方向に膨らませる。
ラベル工程24では、成形したペットボトルP2にラベルを被せ、加熱によりラベルを収縮させる。
そして、検査工程25では、ラベル工程24を経たペットボトルP3の外観検査を行う。検査の結果、不良と判定されたペットボトルP3は生産ラインから排除され、良品と判定されたペットボトルP3のみが出荷される。
なお、樹脂製容器生産工程200は、上記の処理工程21~24を全て含むものに限定されない。また、樹脂製容器生産工程200は、上記の処理工程21~24以外に種々の工程を更に含むものであってもよい。また、検査工程25は、複数の工程で実施されてもよい。
(管理システムの全体構成)
次に、樹脂製容器生産工程200を管理する容器生産管理システムを説明する。
本実施形態では、材料部材から容器であるペットボトルに至る個体の各々を、各個体を識別する情報である個体識別子を用いて識別することにより管理する。
図6に示すように、本実施形態の容器生産管理システムは、個々のプリフォームP1に個体識別子IDを示す個体識別コードDをプリフォーム成形工程21において付す個体識別コード付与手段1aと、プリフォーム集積工程22においてプリフォームP1の各々に付されている個体識別コードDの示す個体識別子IDを読み取るプリフォーム集積工程読取り手段2cと、延伸ブロー工程23において処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードDの示す個体識別子IDを読み取る延伸ブロー工程読取り手段2dと、ラベル工程24において処理対象のペットボトルP2の各々に付されている個体識別コードDの示す個体識別子IDを読み取るラベル工程読み取り手段2eと、検査工程25において検査対象の個体の各々に付されている個体識別コードDの示す個体識別子IDを読み取る検査工程読取り手段3aと、演算手段4aとから構成されている。演算手段4aは、個体識別コードDの示す個体識別子IDと、プリフォーム成形工程21、プリフォーム集積工程22、延伸ブロー工程23及びラベル工程24に関する情報と、検査工程25における検査の結果とを紐付けたデータベース5aを生成する。
(個体識別コード付与手段)
個体識別コード付与手段1aは、上述した第1実施形態における個体識別コード付与手段1と同様のものとすることができる。また、個体識別コードDも第1実施形態における個体識別コードDと同様のものとすることができる。
ここで、図7に、材料部材としてのプリフォームP1を示す。図7(a)は、プリフォームP1の側面図であり、図7(b)は、プリフォームP1の上面図である。図7(b)に示すように、個体識別コードDは、プリフォームP1のネックリングNの平面箇所に付されている。
なお、個体識別コードDの付与位置は、ネックリングNの平面箇所に限定されず、個体識別コードDは、プリフォームP1の開口部からネックリングN直下の後工程で変形されないプリフォーム形状残存部分Pnまでの領域の一部分に付されることが好ましい。
このように、開口部からネックリングNまでの領域は、延伸ブロー工程22における成形加工による変形が少ないため、かかる部分に印字された個体識別コードDも変形が少ない。このため、成形加工後も、個体識別子を示す個体識別コードDの機能が維持される。
ところで、プリフォーム成形工程21において、プリフォームP1の各々は、複数のプリフォーム金型のいずれかで成形される。
ここで、図8に、プリフォーム成形工程21におけるプリフォーム射出成形用のプリフォーム金型の配列を模式的に示す。同図は、8行8列に配列された64個のプリフォーム金型を示す。複数のプリフォーム金型の各々には、行番号と列番号との組み合わせで表された金型識別子(金型座標)が割り当てられている。例えば、同図では、4行7列(4×7)のプリフォーム金型にハッチングを付して示している。
そして、プリフォーム金型が引き抜かれたプリフォームP1は、プリフォーム金型の配列を反映して配列されている。このため、プリフォーム金型を引き抜いた直後に、プリフォームP1の配列が維持された状態で、プリフォームP1に個体識別コードDを付することにより、個体識別コードDと、その個体識別コードDが付されたプリフォームP1を成形したプリフォーム金型の金型識別子とを容易に対応付けることができる。そして、後述するように、データベース5において、個体識別コードDの示す個体識別子IDと、各々の材料部材としてのプリフォームP1を成形したプリフォーム金型の金型識別子とが紐付けられる。
なお、個体識別コードDをプリフォームP1に付するタイミングは、プリフォームP1がプリフォーム金型から外された直後に限定されず、各プリフォームP1の個体識別コードDと、各プリフォームP1を成形した金型の金型識別子とが対応付けられればよい。例えば、プリフォームP1の配列に応じた順序で搬送された状態で、各プリフォームP1に付されてもよい。
(読取り手段)
プリフォーム集積工程読取り手段2a、延伸ブロー工程読取り手段2b、ラベル工程読取り手段2c、及び検査工程読取り手段3aは、第1実施形態と同様のものとすることができる。
(プリフォーム集積工程読取り手段)
プリフォーム集積工程読取り手段2cは、プリフォーム集積工程22において、プリフォームP1を集積して搬送するコンテナごとに、各プリフォームP1の個体識別コードDを読み取る。これにより、コンテナを識別するコンテナ番号と、そのコンテナで搬送される各プリフォームP1の個体識別コードDとが容易に対応付けられる。
なお、各プリフォームP1の個体識別コードDの読取りは、各プリフォームP1がコンテナに集積される前に行うことが好ましい。また、個体識別コードDがRFIDの場合には、集積後に個体識別コードDの読取りを行ってもよい。
そして、プリフォーム集積工程22におけるプリフォームを運搬するコンテナ番号の情報が、個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報と共に演算手段4aに送られる。
(延伸ブロー工程読取り手段)
図9に、延伸ブロー工程23の模式図を示す。同図に示すように、処理対象の個体の各々は、プリフォーム搬送ホイール231、ブローホイール232、及びボトル搬送ホイール233に順次に受け渡される。そして、プリフォームP1は、ブローホイール232において、ペットボトルP2に成形される。
延伸ブロー工程読取り手段2dは、延伸ブロー工程23において、処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードDを読み取る。好ましくは、延伸ブロー工程読取り手段2bは、プリフォームP1又はペットボトルP2がブローホイール232のポケットに保持されているときに、個体識別コードDを読み取るとよい。延伸ブロー工程読取り手段2dが個体識別コードDを読み取るタイミングは、延伸ブロー前でもよいし、延伸ブロー後でもよいし、延伸ブロー中でもよい。
また、延伸ブロー工程読取り手段2dが読み取る各個体の個体識別コードDと、その個体に延伸ブロー処理を施すブローホイール232のポケット番号とを対応付ける方法は特に限定されない。
例えば、ブローホイール232のポケット又はその近傍にポケット番号を印字しておき、延伸ブロー工程読取り手段2dが、ブローホイール232上のポケット番号を個体識別コードDと同時に撮像することによって、各個体の個体識別コードDと、その個体に延伸ブロー処理を施すときのポケット番号とを対応付けてもよい。また、例えば、各ポケット番号をブローホイール232の回転角度と対応付けておき、個体識別コードDを読み取るタイミングに応じて、ブローホイール232の回転角度をエンコーダのような回転角度検出手段で検出することによって、個体識別コードDとポケット番号とを対応付けてもよい。これにより、個体識別コードDの示す個体識別子IDとポケット番号とが簡単に対応付けされる。
そして、延伸ブロー工程23に関する情報として、ブローホイール232のポケット番号の情報が、個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報と共に演算手段4に送られる。
(ラベル工程読取り手段)
ラベル工程読取り手段2eは、ラベル工程24において、処理対象のペットボトルP2又はP3の各々に付されている個体識別コードDを読み取る。好ましくは、ラベル工程読取り手段2eも、ペットボトルP2又はP3が、ラベル工程24のホイール(図示せず)のポケットに保持されているときに、個体識別コードDを読み取るとよい。ラベル工程読取り手段2eが個体識別コードDを読み取るタイミングは、例えばシュリンクラベルの場合、シュリンクラベルを被せる前でもよいし、加熱によるシュリンク後でもよいし、両者の間でもよい。
また、ラベル工程読取り手段2eが読み取る各ペットボトルの個体識別コードDと、その個体にラベル処理を施すホイールのポケット番号とを対応付ける方法も特に限定されず、延伸ブロー工程23と同様にして対応付けてもよい。
(検査工程読取り手段)
検査工程読取り手段3aは、第1実施形態における検査工程読取り手段3と同様のものとすることができる。
検査工程読取り手段3aは、検査工程25において検査対象のペットボトルP3の各々に付されている個体識別コードDを読み取る。個体識別コードDが光学的に読み取り可能なものである場合には、検査のためにペットボトルP3を撮像する撮像装置が検査工程読取り手段3aを兼ねてもよい。
そして、個々のペットボトルP3の個体識別コードDの示す個体識別子IDの情報が、個々のペットボトルP3の検査結果の情報と共に演算手段4aに送られる。
(演算手段)
演算手段4aは、第1実施形態における演算手段4と同様のものとすることができる。
演算手段4aは、個体識別コードDの示す個体識別子IDをキーとして、プリフォーム成形工程21のプリフォーム金型の金型識別子と、プリフォーム集積工程22におけるコンテナ番号と、延伸ブロー工程23におけるポケット番号と、ラベル工程24におけるポケット番号と、検査工程25における検査の結果とを紐付けた(対応付けた)データベース5aを生成する。
表2に、本実施形態のデータベース5aの内容の一例を示す。表2では、さらに、個体識別コードDを印字した印字日時と、ペットボトルの完成日時を、個体識別子IDと紐付けている。
Figure 2023138949000003
このように、実施形態によれば、材料部材であるプリフォームP1に、プリフォームP1からペットボトルP3に至る個体を識別するための個体識別コードDを付すことにより、表2に示すように、ペットボトル成形前のプリフォーム成形工程21の段階から、検査工程25の完成品に至る生産工程において、個体識別子IDをキーとして個々の個体を管理することができる。これにより、ペットボトル成形前であっても、材料部材としてのプリフォームP1を個別に識別して生産管理を行うことができる。
次に、かかるデータベース5aを利用したペットボトルの不良発生要因の分析例を説明する。
ここでは、ペットボトルの傷付き不良が多発した完成日時を区切って、処理工程ごとに不良のヒストグラムを作成する。
図10(A)は、プリフォーム成形工程21におけるプリフォーム金型の金型識別子ごとの不良発生数のヒストグラムを示す。本実施形態では、延伸ブロー工程22の前段階のプリフォーム成形工程21においてプリフォームP1に個体識別コードDを付しているので、検査工程25において不良と判定された個々のペットボトルP3と、そのペットボトルP3の材料部材としてのプリフォームP1を成形した金型の金型識別子とが、個体識別コードDの示す個体識別子IDをキーとして対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品は、金型識別子「17」(1×7)の金型によって成形されたプリフォームP1を材料部材とするペットボトルの不良品が、他の金型によるものよりも著しく多いことが分かる。この場合、金型識別子「17」の金型に、ペットボトルの傷付き不良の発生原因がある可能性が高いことが分析される。
図10(B)は、プリフォーム集積工程22におけるコンテナ後との不良発生数のヒストグラムを示す。検査工程25において不良と判定された個々のペットボトルP3と、そのペットボトルP3を搬送したコンテナ番号とが、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品はプリフォーム集積工程22のコンテナ番号によらず発生していることが分かる。
図10(C)は、延伸ブロー工程23におけるブローホイール232のポケットごとの不良発生数のヒストグラムを示す。検査工程25において不良と判定された個々のペットボトルP3と、そのペットボトルP3を搬送したポケット番号とが、データベース5aにより、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。
同図に示したヒストグラムから、不良品は延伸ブロー工程23のポケット番号によらず発生していることが分かる。
また、不良と判定されたペットボトルP3と、ラベル工程24におけるポケット番号も、データベース5により、個体識別子IDをキーとして容易に対応付けられる。そして、図示しないが、同様に、不良品はラベル工程24のポケット番号によらず発生していることが確認された。
このように、本実施形態では、ペットボトルP2の成形工程よりも前段階のプリフォーム成形工程21において、材料部材としてのプリフォームP1の各々に、プリフォームP1からペットボトルP3に至る個体を識別するための個体識別コードDを付す。これにより、ペットボトル成形前であっても、材料部材であるプリフォームP1を個別に識別して生産管理を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、材料部材としてのプリフォームP1からペットボトルP3に至る各個体を、個体の搬送順序に関係なく、個別に管理することができる。
なお、本実施形態では、ペットボトルを生産する樹脂製容器の生産管理システム及び方法を説明したが、本発明は、ポリエチレンテレフタレート以外の樹脂製容器の生産管理システム及び方法に適用することもできる。
[第3実施形態]
図11を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態では、パウチ容器を生産するパウチ生産工程を管理する容器生産管理システム及び方法を説明する。
(パウチ生産工程)
図11を参照して、本実施形態における管理対象であるパウチ生産工程300を説明する。パウチ生産工程300は、素材シートの基材に印刷を行って、印刷原反R1を生産する原反印刷工程31と、印刷原反R1にフィルムを貼り合わせてラミネート原反R2を生産する原反ラミネータ工程32と、ラミネート原反R2を所定幅にスリットしてスリット原反R3を生産する原反スリッタ工程33と、スリット原反R3からパウチ容器Uを製袋する製袋工程34と、製袋したパウチ容器Uを検査する検査工程35とを含む。
製袋工程34では、スリット原反R3から巻きだした素材シートを、裁断し、ボトムシール及びサイドシールを行って、必要に応じて、注口を取り付ける。
そして、検査工程35では、製袋工程34を経たパウチ容器Uの外面の不良を検査する。検査の結果、不良と判定されたパウチ容器Uは生産ラインから排除され、良品と判定されたパウチ容器Uのみが出荷される。
(管理システムの全体構成)
次に、パウチ生産工程300を管理する容器生産管理システムを説明する。
本実施形態では、個々の容器ごとの材料部材であるシート片からパウチに至る個体の各々を、各個体を識別する情報である個体識別子を用いて識別することにより管理する。
図11に示すように、本実施形態の容器生産管理システムは、個々の個体に個体識別子を示す個体識別コードを製袋工程34において付す個体識別コード付与手段1bと、製袋工程34において処理対象の個体の各々に付されている個体識別コードDを読み取る読取り手段2fと、検査工程35において検査対象の個体の各々に付されている個体識別コードDを読み取る検査工程読取り手段3bと、演算手段4bとから構成されている。演算手段4は、個体識別コードDの示す個体識別子IDと、製袋工程34に関する情報と、検査工程35における検査の結果とを紐付けたデータベース5bを生成する。
(個体識別コード付与手段)
個体識別コード付与手段1bは、上述した第1実施形態における個体識別コード付与手段1と同様のものとすることができる。また、個体識別コードDも第1実施形態における個体識別コードDと同様のものとすることができる。
製袋工程34では、素材シートの裁断に当たって、複数のカッター刃(図示せず)で、材料部材としてのパウチごとのシート片が切断又は打ち抜かれる。個体識別コードは、個々のシート片が切断等されて分離される前の素材シートの打ち抜き予定部分に、又は打ち抜かれた直後のシート片に、個体識別コードDが付される。
各カッター刃には、それぞれ識別子としての番号が割り当てられている。このため、打抜予定部分又は打ち抜かれたシート片に付された個体識別コードDとカッター刃の番号とは、容易に対応付けることが可能である。
なお、個体識別コードDは、間欠搬送される素材シートが停止しているタイミングで、印字されることが好ましい。また、個体識別コードDが、バーコードである場合には、素材シート又はシート片が停止している場合だけでなく、移動しているタイミングで付すこともできる。このため、間欠搬送される前の、上流段階で個体識別コードDを付することもできる。
また、例えば、注口付きフロスパウチの場合には、パウチを立体成形する際に個体識別コードをパウチに付してもよい。
(読取り手段)
工程読取り手段2fは、第1実施形態と同様のものとすることができる。
工程読取り手段2fは、例えば、材料部材としてのシート片が、複数のシール手段でヒートシールされる場合に、シール手段ごとに個体識別コードDを読み取ることが好ましい。これにより、シート片からパウチ容器Uに至る個体の各々と、その個体をヒートシールしたシール手段とを容易に対応付けることができる。
(検査工程読取り手段)
検査工程読取り手段3bは、第1実施形態における検査工程読取り手段3と同様のものとすることができる。
検査工程読取り手段3bは、検査工程35において検査対象のパウチ容器Uの各々に付されている個体識別コードDを読み取る。個体識別コードDが光学的に読み取り可能なものである場合には、検査のためにパウチ容器Uを撮像する撮像装置が検査工程読取り手段3bを兼ねてもよい。
そして、個々のパウチ容器Uの個体識別コードDの示す個体識別子(パウチID)の情報が、個々のパウチ容器Uの検査結果の情報と共に演算手段4bに送られる。
(演算手段)
演算手段4bは、第1実施形態における演算手段4と同様のものとすることができる。
演算手段4bは、個体識別コードDの示す個体識別子(パウチID)をキーとして、パウチの製袋工程34におけるカッター刃の番号及びシール手段の番号と、検査工程35における検査の結果とを紐付けた(対応付けた)データベース5bを生成する。
また、原反印刷工程31、原反ラミネータ工程32及び原反スリッタ工程33の各加工工程において、素材シートは、加工後に巻き取られてロール状の原反にされる。各工程で生産された、印刷原反R1、ラミネート原反R2及びスリット原反R3には、演算手段4bによって、個々の原反を識別する原反識別子がそれぞれ設定される。
演算手段4bは、データベース5bにおいて、個々のパウチの個体識別子(パウチID)と、個々の個体を分離した素材シートを巻き出したスリット原反R3の原反識別子(スリット原反ID)とを更に紐付ける。
表3に、本実施形態のデータベース5bの内容の一例を示す。表2では、さらに、個体識別コードDを印字した印字日時と、パウチ容器の完成日時を、個体識別子(パウチID)と紐付けている。
Figure 2023138949000004
このように、実施形態によれば、材料部材であるシート片に、シート片からパウチ容器Uに至る個体を識別するための個体識別コードDを付すことにより、表3に示すように、パウチ容器U成形前のシート片の段階から、検査工程35の完成品に至る生産工程において、個体識別子IDをキーとして個々の個体を管理することができる。これにより、パウチ容器U成形前であっても、材料部材としてのシート片を個別に識別して生産管理を行うことができる。
たとえば、表3に示したデータベースから、不良の発生頻度が、識別番号「2」のカッター刃で裁断したパウチ容器Uで特に高い場合、識別番号「2」のカッター刃に不良品発生の原因がある可能性が高いことが分析される。
(原反との紐付け)
ところで、パウチ容器Uの生産においては、素材シートのフィード速度の変化や蛇行が、製袋したパウチ容器Uの寸法や貼り合わせ部寸法に影響し、不良品の発生原因となることがある。素材シートのフィード速度の変化や蛇行は、一つの原反からのフィードが終了前に次の原反に繋ぎ替えた場合に発生しやすいため、つなぎ替えの有無や時刻といった情報を原反識別子と紐付けてデータベースを作成することが好ましい。
そこで、本実施形態では、表3に示すように、シート片の原反であるスリット原反R3とも、個体識別子IDをキーとして紐付けすることができる。
なお、データベース5bでは、表3に示した項目の他、例えば、パウチ容器Uの縦寸法、横寸法、及びシート片どうしを貼り合わせたときのずれ寸法を、個体識別子IDをキーとして紐付けしてもよい。
さらに、本実施形態では、データベース5bにおいて、各加工工程の原反の原反識別子が互いに関連づけられている。このため、スリット原反R3からラミネート原反R2及び印刷原反R1を遡ってスリット原反識別子、ラミネート原反識別子及び印刷原反識別子と対応付けることができる。
表4に、スリット原反R3と、ラミネート原反R2との対応関係を示す。
なお、表4に示した項目以外に、スリット原反識別子IDをキーとして、各スリット原反の原反長の情報を紐付けてもよい。
Figure 2023138949000005
表4に示すように、スリット原反識別子IDは、各スリット原反R3にスリット加工される前のラミネート原反R2のラミネート原反識別子IDと紐付けられている。1つのスリット原反R3は、1つのラミネート原反R2から加工される場合と、2つのラミネート原反R2を繋ぎ替えて加工される場合とがある。
表4により、各スリット原反R3と、供給元のラミネート原反R2とを遡って紐付けることができる。例えば、スリット原反識別子ID「49A5B301」は、ラミネート原反識別子ID「48A5B301」と紐付けられている。
したがって、例えば、ラミネート原反識別子ID「48A5B301」及び「48A5B302」の2つのラミネート原反識別子R1の繋ぎ替えによるフィード速度の変化や蛇行により、不良品が発生した場合、不良品のパウチ容器Uの個体識別子IDから、データベース5bにおいて紐付けされた、スリット原反識別子ID、及びラミネート原反識別子IDを遡って、不良品の発生原因を分析することができる。
さらに、表5に、ラミネート原反R2と印刷原反R1との対応関係を示す。
Figure 2023138949000006
表5に示すように、ラミネート原反識別子IDは、各ラミネート原反R2にラミネート加工される前の印刷原反R1の印刷原反識別子IDと紐付けられている。1つのラミネート原反R2は、1つの印刷原反R1から加工される場合と、2つの印刷原反R1を繋ぎ替えて加工される場合とがある。
表5により、各ラミネート原反R2と、供給元の印刷原反R1とを遡って紐付けることができる。例えば、ラミネート原反識別子ID「48A5B301」は、印刷原反識別子ID「47A5B301」及び「47A5B302」と紐付けられている。
さらに、表6に、印刷原反R1の情報を示す。
Figure 2023138949000007
表5においてラミネート原反識別子ID「48A5B301」と紐付けられた印刷原反識別子ID「47A5B301」は、表6に示すように、識別番号「1」の印刷機で印刷されたことが分かる。
したがって、例えば、特定の印刷機に不良品の発生原因がある場合、パウチの個体識別子IDから、データベースにおいて紐付けされた、スリット原反識別子ID、ラミネート原反識別子ID、及び印刷原反識別子IDを遡って、不良品の発生原因の分析をすることができる。
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。
1,1a,1b 個体識別コード付与手段
2a~2f 読取り手段
3,3a、3b 検査工程読取り手段
4,4a,4b 演算手段
5,5a,5b データベース
100 2ピース缶生産工程
11 カッピングプレス工程
12 ボディメーカ工程
13 プリンタ工程
14 検査工程
21 プリフォーム成形工程
22 プリフォーム集積工程
23 延伸ブロー工程
24 ラベル工程
25 検査工程
131 ブランケットホイール
132 マンドレルホイール
133 搬送ホイール
231 プリフォーム搬送ホイール
232 ブローホイール
233 ペットボトル搬送ホイール
C1 材料部材
C2、C3 缶体
P1 プリフォーム
P2、P3 ペットボトル
H 打抜き穴
S 板金
S1 打抜き予定部分

Claims (1)

  1. ドーム状又は平坦状の缶底部を有し、カッピングプレス工程、缶識別情報付し工程、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程を経て製造される缶の缶管理システムであって、
    前記缶識別情報付し工程は、前記カッピングプレス工程よりも後であって、前記ボディメーカ工程、前記プリンタ工程、前記搬送工程よりも前の工程に配置されており、
    缶の識別情報である缶識別情報と、各製造工程内の複数の製造手段の識別情報である工程識別情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
    缶の製造履歴を前記記憶手段に記憶する処理を実行する演算手段と、
    前記缶識別情報付し工程を実行し、前記カッピングプレス工程によって成形された缶底部に対して、缶識別情報を付す缶識別情報付し手段と、
    前記ボディメーカ工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれにレーン番号が割り当てられた複数のボディメーカと、
    前記プリンタ工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれに版番号が割り当てられた複数のプリンタ版と、
    前記搬送工程を実行し、工程識別情報としてそれぞれにポケット番号が割り当てられた複数の搬送ポケットとを備え、
    前記演算手段は、ボディメーカ工程、プリンタ工程、搬送工程の各工程内において、
    缶識別情報を付された缶の缶識別情報を取得する缶識別情報取得工程と、
    缶識別情報を付された缶を加工した製造設備の工程識別情報を取得する工程識別情報取得工程と、
    前記缶識別情報取得工程で取得した缶識別情報に対応した缶識別情報と、前記工程識別情報取得工程で取得した工程識別情報とを対応付けて前記記憶手段に記憶する缶識別情報-工程識別情報対応付け工程とを実行する
    ことを特徴とする缶管理システム。
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