JP4394677B2 - たばこ製品製造システムの管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、たばこ製品製造システムの管理方法に関する。
たばこ製品製造システムは、一般には、共通の製造ラインに沿って連続した多数の機械群で構成されている。特に、このような機械群は、ライン上流にある紙巻たばこ製造機と、下流に向かって連続して配列された、フィルタチップ装着機、パック詰め機、セロファン包装機、カートン詰め機、最後に、複数のカートンを各種タイプの箱(配送準備のための)の中へ詰め込む機械を含む。大形の箱が使用される配送エリアに、パレット搬送機が配設されている。
システムは、フィルタチップ装着機と関連付けられたフィルタプラグ製造機と、システムの単一機械の間に配置された多数の列型貯蔵ユニットが備えられることも可能である。この列型貯蔵ユニットは、一つの機械と次の機械との間の稼働速度のいかなる相違も補償する役割を持つ。
本型式の製造システムにおいて、各機械は、消費材や包装材料を定期的に再供給される必要がある。この消費材や包装材料は、たばこフィルタ、フィルタプラグ、紙巻たばこ用ロール紙、金属箔、熱可塑性樹脂、パケット半加工品、クーポン、収入印紙、その他である。この目的のため、各機械は、機械の搬出ステージに設置され生産アイテム数を表示するカウンタ(計数器)はもちろん、関連材料の消費を監視する少なくとも一つのセンサ(検知器)を備える。
現時点の市場では、個別のブランド製品が短い稼働時間で製造されることを要求する傾向にある。これは、頻繁な切換え操作があることを意味する。これは、製造システムの長期の生産性に悪影響を与える。実際に、各切換えにおいて、機械群は稼働停止され、空にされなければならない。そして、様々な消費材が完全にまたは部分的に置き換えられる。
(先行技術文献)
本発明に先行する技術は、例えば特開2000−295984に開示されている。
慣習的に、各種機械への供給更新の作業は、おおまかな経験的アプローチに頼りながら、製造ラインのオペレータにより遂行される。計画的生産を確実にするように多大な安全上の余裕を見込むことにより、別なブランド製品への切換え準備において、目標が楽々と達成可能となる。結果的に、本来の目標と比較して一定の過剰生産となり、かつ/または、システムの生産ラインを占領している消費材の著しい量の浪費を引起こす。これらの消費材は、異なるブランドのたばこ製品を製造する次の稼働で使用することは不可能である。大量の材料を移動させ、この材料を次の使用可能性のために保管するために戻す作業は、終了するまでにかなり長い時間を要する。そして、すでに示したようなシステムの生産性への悪影響の外に、材料が搬送中に痛む危険性もまた存在する。
本発明の目的は、上述した欠点による影響の無い、特に消費材の浪費を最小にするのに有効な、消費材が痛むことを避け、予定目標に対する過剰生産を防止する、たばこ製品製造システムの管理方法を提供することである。
本発明のさらなる目的は、一定の数のセンサ操作と計算操作により、容易に装備可能で、監視し、加工処理し、システムを管理することにより自動運転可能な、たばこ製品製造システムの管理方法を提供することである。
前述した目的は、本発明に係る方法により実現される。その特徴は、添付された請求項1および他の請求項の内容から、直接か間接かを問わず容易に認識される。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、1は、2で表される生産ラインに沿って連続して連結された機械群を備えるたばこ製品の製造包装システムをそっくりそのまま表す。より詳細には、搬送路に沿ってライン2の上流から下流端へ進行しながら、システム1は、紙巻たばこの1本1本を生産する紙巻たばこ製造機3、フィルタ付き紙巻たばこ6を生産するフィルタチップ装着機5、紙巻たばこパケット9を生産する箱詰め機7、を合体させている。箱詰め機7は、一方において、フィルタ付き紙巻たばこ6のライン内の一時的貯蔵を可能にするバッファ8を経由してフィルタチップ装着機5に接続されており、他方において(セロファン)包装された箱11を生産するセロファン包装機10に接続されている。セロファン包装機10から現れる包装された箱11は、カートン詰め機12の中へ搬送され、カートン詰め機12によりカートン13内にパッケージされる。その後、カートンは、梱包機14内へ搬送され、各種寸法形状を持つ箱15内へ梱包される。そして、紙巻たばこパケット9はライン2の搬出ステーションへ搬送される。
各種機械3、5、7、10、12、14は、ライン2に沿ってコンベア装置により相互接続されている。コンベア装置のコンベア16は、図1に特に示すように、フィルタチップ装着機5、箱詰め機7と接続しており、コンベア17は、箱詰め機7とセロファン包装機10に接続している。
ライン2は、各機械3、5、7、10、12、14の近傍地点において、ロール紙、金属箔、ポリプロピレン、ボール紙半加工品その他の全て18で表示される各包装材料が供給される。クーポンや収入印紙のような、図1で包括的に19で示される追加のかつ/または補助の材料がまた、ライン2へ供給される。
各カウンタは、各機械3、5、7、10、12、14から生産される製品の数の信号を発生するように、各機械3、5、7、10、12、14に関連付けられており、関連するブロックにより表示される。特に、20と21により表示される二つのカウンタはそれぞれ、紙巻たばこ4とフィルタ付き紙巻たばこ6を各生産する機械3と5に関連付けられている。二つのカウンタ22と23とはそれぞれ、箱詰め機7とセロファン包装機10に関連付けられて、組立てられたパケット9および包装されたパケット11の合計数を記録する。そしてカートン詰め機12と梱包機14に関連付けられた二つのさらなるカウンタ24と25とはそれぞれ、カートン13と荷造りされた箱15(前述した搬出ステーションにおける)の合計数を記録する。
システムの部分を形成する、関連ブロックで図示された部品センサもまた、対応する機械により稼働時に利用される包装材料18および追加のかつ/または補助の材料19の消費を表示する信号を発生させることができる。特に、紙巻たばこ製造機3とフィルタチップ装着機5に各関連付けられたセンサ26と27は、紙巻たばこ4およびフィルタ付き紙巻たばこ6の製造時に各使用される紙材料の複数のロール18の消費を監視する。同様に、箱詰め機7、セロファン包装機10、カートン詰め機12、梱包機14に関連付けられたセンサ28、29、30、31は、これらの機械により使用される材料18、典型的にはロール、半加工品その他の同様物の消費を監視する。さらに、箱詰め機7に関連付けられたカウンタ32は、同一機械7により使用される収入印紙またはクーポン19の数を示す信号を発生させる。
紙巻たばこバッファ8に関連付けられたセンサ8aは、バッファ内の紙巻たばこ6の数を示す信号を発生させる。
カウンタ20、21、22、23、24、25、32およびセンサ8a、26、27、28、29、30、31は、出力側が主制御装置33に接続されている。そして、主制御装置33は、従来方法によりシステム1を構成する単一機械の内部制御装置に接続されている(図示せず)。
単一のカウンタおよび複数のセンサと制御装置33との間の接続は、図1では示されていない。
主制御装置33は、カウンタおよびセンサから受け取るデータを貯蔵し処理することができる。
製品、例えば稼働時にシステム1から生産される箱15、の公称目標数Pnを予め設定するための端末装置34およびシステム1の最大出力容量(すなわちシステムの最大生産能力)を示すCmaxを、システムが供給可能な製品最大生産数の項目で予め設定するための端末装置35がまた、主制御装置33に接続されている。
係数Cmaxは、システムを構成する機械の型に依存する数である。そして、特に、完成品または処理途上の製品を貯蔵する容量システムに使用されるコンベアの長さと容量、バッファまたは他の設置された貯蔵設備の最大容量に依存する数である。Cmaxの値は、紙巻たばこ、すなわち基本的製品の数で表現され得るし、あるいは、パケット、カートン、梱包箱の数のような、定数であり、各ブランドに関して予め決定された各換算係数に基づく数で表現され得る。いかなるシステムに関しても、いかなるブランド製品に関しても、とにかく係数Cmaxは、定数のままである。
本発明に係るシステム1の管理方法は、一つの機械により生産される前述の製品群の中の少なくとも一つの製品の数をカウントするステップを含む。特に、梱包機14により生産された箱15の数Pは、関連するカウンタ25により監視される。カウンタ25は、主制御装置33へこれに相当する信号を中継する。
製品Pの数が、以下のような基準値Prと等しくなる時刻t1において、主制御装置33は、システム1により生産される製品15の現在の量C1に関して第1の瞬間チェックをする。すなわち、以下のような基準値Prとは、主制御装置33が、前述した箱15の目標数Pnが、すでに梱包された箱15の合計数に値Cmax(システム1の箱15の最大数を表示する)をプラスしたものと一致したと認識する値である。言い換えると、Pn=Pr+Cmaxとなる時である。
主制御装置33により実行される瞬間チェックは、時刻t1の登録値C1と前述の定数 max とを比較するステップから成る。そして、比較に基づきシステム1にいかなる操作が必要かを確定することができる。本発明に係るプロセスを図2を参照しながら記述する。
図2のブロック線図に示すように、主制御装置33は、以下の連続ステップを実行する。その第1ステップ(スタート)は、36で表示されるブロックにより示される。
スタートブロック36の次には、ブロック37が続き、ブロック37は、図1の34で表示される装置により箱15の目標数を予め設定するステップと、システムが生産可能な箱15の最大生産能力の代表値Cmaxを、図1の35で表示される装置により予め設定するステップと、の両方を示す。
予め設定ブロック37の次には、ブロック38が続き、ブロック38は、単一機械3、5、7、10、12、14から生産される製品の数Pをカウントするステップを示す。繰り返すが、特に、ライン2の最終機械である梱包機14により生産される箱15の数をカウントする。
カウントブロック38の次には、比較ブロック39が続き、数値Pと、数値Pn=Pr+Cmaxとの等価状態を確かめるステップを示す。PnやCmaxと同様に、Prもまた予め決定された定数であることが観察できよう。
PがPrに一致して条件Pn=Pr+Cmaxが満足される時t1において、制御信号が比較ブロック39から次の監視ブロック40へイエス経路を経由して中継される。監視ブロック40は、カウンタ20、21、22、23、24、25、32およびセンサ8a、26、27、28、29、30、31からの入力信号を受け取る。監視ブロック40の出力信号は、主制御装置33へ接続され、入力データに基づき第1瞬間チェックを実行することができる。予め決定された時刻t1におけるシステム1により生産される箱15の現在の数量C1を確かめるためである。
比較ブロック39からノー経路を経由して戻った信号は、PがPrより小さい間は瞬間チェックは延期され、いかなる制御応答もなされないことを示していることが観察されよう。
比較ブロック39からの制御信号を受け取り、監視ブロック40は、製品の現在の数量C1を示す信号を第2比較ブロック41へ中継する。第2比較ブロック41は、該数量C1と予め決定された数量Cmaxとを比較する。そして、比較に基づきシステム1にいかなる操作が必要かを確定することができる。
時刻t1に示された数値C1が、実質上数値Cmaxと同じである場合には、信号は、別なブランドのたばこ製品へ切換えるため、プロセスの準備と初期化を指令する42で表示されるブロックへ、イエス経路を経由して中継される。本プロセスは、単一機械、例えば紙巻たばこ機械3に制限されても良いし、特に同じ機械を空にする操作に関係しても良い。または、本プロセスは、システム1の他の機械をカバーしても良い。
時刻t1に示された数値C1が、数値Cmaxよりも小さい場合には、切換えブロック42へは、いかなる信号も中継されない。一方、信号は、時刻t 1 における数値C max と数値C 1 との差を示しながら、ノー経路を経由して、主制御装置33の外部へ配置され43で表示されるイベント発生ブロックへ戻される。
この差がカートン15の所定の数(Xと言う)に対応するとみなして、梱包機14による搬出と関連付けられたカウンタ25がPr+Xに対応する箱15のカウントをする時2において、イベント発生ブロック43は、第2時刻t2におけるシステム1により生産され箱15の現在の数量C2の第2瞬間チェックを指令しながらさらなる監視ブロック44へ制御信号を中継する。イベント発生ブロック43からの信号を受け取り、監視ブロック44は、製品の現在の数量C2を示す信号をさらなる比較ブロック45へ中継する。さらなる比較ブロック45は、この数値C2と前の数値C1とを比較する。
2がC1に等しいことがこの比較から判明した場合、信号は、比較ブロック45により、イエス経路を経由して、別なブランドのたばこ製品へ切換えるため、プロセスの準備と初期化を指令しながら、切換えブロック42へ中継される。逆に、C2がC1より小さい場合、信号は、比較ブロック45によりイベント発生ブロック43へ、ノー経路を経由して、C1とC2との差X’を示しながら戻される。
梱包機14による搬出と関連付けられたカウンタ25がPr+X+X’に対応する箱15のカウントをする時刻t3に、イベント発生ブロック43は、制御信号を、第3時刻t3におけるシステム1により生産される箱15の現在の数量C3の第3瞬間チェックを指令する監視ブロック44へ中継する。
この方法のステップは繰り返され、瞬間チェックは、比較によりCi=Ci-1(i=2,3…)となる一致が生じるまで続行する。これは目標数Pnが到達したことを意味する。
過剰生産を避けるために、CiはCi-1よりも大きくなってはいけないことが認識される。これは、第1瞬間チェックの効果をともなって、少なくとも部分的にバッファ8を空にするように、より一般的には時刻tiとti-1との間で各種機械の全ての貯蔵材料を消費するように、単にシステム1を導くことにより確実となる。
同様に、上記の管理方法は、プログラム化されていない、イベント管理のループを使用していることに留意すべきである。イベント管理のループにおいて、単一のイベント群はそれぞれ、第1イベントからスタートして、Pr、Pr+X、Pr+X+X’に等しい出力値Pを計測した結果である。
プロセスは、例えば2つか3つの最小の数の瞬間チェックで終わる。
初めに述べた目的は、上記方法により実現される。その方法において、消費材が、浪費を最小にして損傷を避けるように、編成されることが可能である。そして、装備が単純で、監視ステップ、処理ステップ、制限された数の検知および演算操作を使用した制御システムにより自動的に稼働する論理体系により、過剰生産が最低水準まで低減される。
上記方法の変形例、特に、図3のブロック線図により図示された方法において、単一のイベント群が出力値Pにより規定される。出力値Pは、第1イベントから始まり、Pr、Pr+1、Pr+2、...と各々が表されるしきい値と比較される。言い換えれば、第1イベントを決定する生産しきい値は、Pr=Pn−Cmaxに相当し、続くイベントを決定する各しきい値は、前のしきい値単位増加量を加えることにより得られる。
すでに述べた原理に従って、瞬間チェックは、時刻t1、t2、t3…に実行される。この時刻は、プログラム化はされておらず、むしろ、システム1を構成する機械3、5、7、10、12、14の一つにより生産される一つの製品群の生産しきい値に依存している。例えば、紙巻たばこ製造機3を監視し、1個の箱の内容物と同等の紙巻たばこ群としての、その機械からの製品出力における単位増加量を考慮することが、好都合である。
この目的のため、紙巻たばこ製造機3からの製品出力における単位増加量は、生産ブランド特有の定数となる。
同様に、本例において、プロセスが、例えば2つか3つの最少数の瞬間チェックで終わることができることが、実験により判明した。
図3のブロック線図は、図2のブロック線図とは、43で表示されるイベント発生器が46で表示される別のイベント発生器(同じく主制御装置33とは分離されている)に置換されていることにおいて、本質的に異なる。
図3に示すように、そして図2を参照して前述したように、PがPrに等しくなるや否や、監視ブロック40は、第1比較ブロック39から制御信号を受け取り、第2比較ブロック41へ製品の現在の数量C1を示す信号を送る。第2比較ブロック41は、次にこの値C1を、システムの最大容量を示す現在の値Cmaxと比べ、この比較に基づいていかなるアクションをとる必要があるかを確定する。
時刻t1に登録される値C1が、本質的に値Cmaxと同じであるというイベントにおいて、信号がイエス経路を経由して、別ブランドのたばこ製品へ切換えるため、プロセスの準備と初期化を指令する切換えブロック42へ中継される。
時刻t1に登録される値C1が、値Cmaxより小さいというイベントにおいては、信号は、切換えブロック42へ中継されない。一方、信号は、第1に続くイベントの発生を可能にするイベント発生ブロック46へ、ノー経路を経由して、戻る。
紙巻たばこ製造機3と関連付けられたカウンタ20が、箱15の内容物と同等の紙巻たばこ4の増加している数、すなわちP=Pr+1、を登録する時刻t2において、イベント発生ブロック46は、制御信号を、第2時刻t2におけるシステム1により生産され箱の現在の数量C2の第2瞬間チェックを指令する監視ブロック44へ中継する。
値C2に対応する信号は、比較ブロック47へ送信され、比較ブロック47は、この同じ値C2と、Pnと時刻t2までに生産された箱の数P=Pr+1との間の差を示す値と、を比べる。
値が一致した場合、信号は、比較ブロック47により、別ブランドのたばこ製品へ切換えるため、プロセスの準備と初期化を指令する切換えブロック42へ、イエス経路を経由して中継される。値が一致しない場合、信号は、比較ブロック47により、第2に続くイベントの発生を可能にするイベント発生ブロック46へ、ノー経路を経由して戻される。
本方法のステップは、比較により、Pn−P=Ci(i=2、3…)で表現される一致が生じるまで繰り返される。
瞬間チェックが実行される時刻t1、t2、t3は、包装材料18のいずれかまたは追加かつ/または補助の材料19のいずれか、例えば収入印紙、に関する消費しきい値に依存しても良いことが分かる。
さらに、例示により説明された全ケースにおいて、開示された方法は、統計学的かつ/または実験的イベントにより決定された修正係数に基づいて、システムで作動される機械3、5、7、10、12、14の一つにより生産される少なくとも一つの製品群に関する生産しきい値を確定するさらなるステップを含むことも可能である。修正係数に基づいて生産しきい値を確定するステップが、システム1により生産される製品の現在の数量を登録するための多数の連続した瞬間チェックの最後に続いて実行される。
本発明に係る方法を具備したたばこ製造システムの概観図を示す。 図1のシステムを管理する第1実施形態を示すブロック線図である。 図1のシステムを管理する第2実施形態を示すブロック線図である。

Claims (5)

  1. 紙巻たばこ、パケット、カートン、包装されたパケットまたはカートン、パックまたは箱でそれぞれ構成された製品群を生産する多数の機械群、典型的には紙巻たばこ製造機、紙巻たばこパック詰め機、カートン詰め機、セロファン包装機、梱包機その他の機械、で構成されているたばこ製品製造システムの管理方法であって、
    前記システムの機械群は、典型的には紙、金属箔、ポリプロピレンその他の包装材料を、また典型的には収入印紙、クーポンから構成された追加のかつ/または補助の材料を、それぞれ供給されることが可能であり、少なくとも以下のステップを含むことを特徴とする、たばこ製品製造システムの管理方法。
    ・前記システムの前記機械群により生産される前記製品群の少なくとも一つの特定製品に関する公称生産目標を表す数(Pn )を主制御装置内にプログラミングするステップ。
    ・前記特定製品の数量として前記システムが収容可能な仕掛品の最大数量を表す値(Cmax)を前記主制御装置内にプログラミングするステップ。
    ・前記システム機械から出て来た前記特定製品の数(P)をカウントし、対応するデータを前記主制御装置へ中継するステップ。
    ・前記特定製品の前記公称生産目標数(Pn)と、生産製品数の合計値(Pr)プラス前記システムが収容可能な仕掛品の最大数量を表す値(Cmax)と、が一致する結果(Pn=Pr+Cmax)となるような、出て来た製品の数(P)が値(Pr )に等しい時刻(t1 )において、前記システムにおいて仕掛中の前記特定製品の現在の数量(C1)に関して第1計算を実行するステップであって、
    前記現在仕掛数量(C1)が、前記システム内の仕掛品の有効な数量を表し、前記現在仕掛数量(C1)を示す数が、前記機械群の各々により生産された製品の数量をカウントすることにより得られるステップ。
    ・以下の比較に基づいて別なブランドのたばこ製品へ切換えるためのプロセスを準備し初期化することを指令するか否かを確定するために、第1計算時に得られる前記現在仕掛数量値(C1)と、前記システムが収容可能な仕掛品の最大数量を表す値(Cmax)と、を比較するステップ。
    ・第1計算時に得られる前記現在の仕掛数量値(C 1 )と、前記システムが収容可能な仕掛品の最大数量を表す値(C max )と、が等しい場合に、別なブランドのたばこ製品へ切換えるためのプロセスを準備し初期化するステップ。
  2. 前記システム内で仕掛中の前記特定製品の現在の数量(C2 に関する第計算を実行するステップであって、
    前記現在の仕掛数量(C )が、前記システム内の仕掛品の有効な数量を表し、前記現在の仕掛数量(C )を示す数が、前記機械群の各々により生産された製品の数量をカウントすることにより得られるステップ、をさらに備え
    前記第1計算の時刻において得られた製品の仕掛数量(C1)が、前記システムが収容可能な仕掛品の最大数量を表す値(Cmax)より少ない場合に第1計算の後に第2計算が実行されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 出て来た製品の数(P)が、前記特定製品に関する公称生産目標を表す数(P n )と、前記第1計算の時刻(t 1 )に得られた仕掛数量(C 1 )と、の差分(P n −C 1 )に等しい時刻(t2)において、
    前記特定製品の現在仕掛数量(C2)に関する前記第2計算が、実行されることを特徴とする、請求項に記載の方法。
  4. 前記特定製品の現在の仕掛数量(C 2 )に関する前記第2計算に続く、前記特定製品の現在仕掛数量(C3、C4…)に関する多数の計算を実行するステップをさらに備え、
    前記第2計算の後の計算は、次回の計算を実行する時刻が、出て来た製品の数(P)が、前記特定製品に関する公称生産目標を表す数(P n )と、直近の前回の時刻に得られた仕掛数量(C i-1 )と、の差分(P n −C i-1 )に等しい時刻(t2)となるように、次回の計算を実行する時刻を決定することを特徴とする、請求項に記載の方法。
  5. 別なブランドのたばこ製品へ切り換えるためのプロセスは、
    第1計算の時刻において測定された仕掛数量(C 1 )に続く現在の仕掛数量(C 2 ,...C i ,... )の多数の連続計算を実行するステップの後、
    前記機械群により生産される前記製品群の内少なくとも一つの特定製品に関する前記生産目標値(Pn )から、前記システムの対応する前記機械により生産され少なくとも一つの製品数(P)をマイナスしたものと、対応する前記計算の実行時刻において測定された仕掛数量値(C i )との一致(Pn−P=Ci )があった時、
    初期化されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
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