JP6481916B1 - 生産システム、生産方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、複数の工程を有する生産プロセスによって、原料から製品を生産する生産システムであって、工程を担う複数の生産設備と、複数の生産設備に各々設定される制御目標値を決定する制御装置と、を備え、制御装置は、生産プロセスに投入される原料の特性の情報を取得すると、一種以上の原料における複数項目の特性の組み合わせからなる原料特性毎に区分された複数のグループに各々設定されるルートであり、各工程において製造条件毎に区分された複数のグループの工程間における組み合わせ毎に区分された各ロットの品質項目に基づいて優劣が判定された、各ロットが生産プロセスを経る際に辿った製造条件のルートの優劣に応じて特定されたグループの組み合わせの情報を参照し、複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される制御目標値を決定する、生産システムである。
【選択図】図15
Description
数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される制御目標値を決定する、生産システムである。
プにも区分されない場合、検査選別装置に検査室内の粉体を第2処理装置へ排出させないものであってもよい。このような生産システムであれば、ルートから逸脱したロットが第2処理装置へ送られるのを防ぐことが可能となる。
図1は、実施形態に係る連続生産システム1を示した図である。本実施形態では、原料の粉体から製品を連続生産する場合を例に説明するが、例えば、各工程を担う装置間で原料が容器等により間欠的に移動されるバッチ式にも適用可能である。また、本実施形態では、医薬品を製造する場合を例に説明するが、例えば、食品やその他各種製品の製造にも適用可能である。また、本実施形態では、粉体から製品を連続生産する場合を例に説明するが、例えば、粉体以外の物質を含む原料、或いは、粉体以外の原料から製品を連続生産する場合にも適用可能である。
ているが、連続生産システム1はこのような形態に限定されるものではない。例えば、混合機2や造粒機3、乾燥機4が1乃至複数用意されており、複数種の原料が混合機5で混合されるようにしてもよい。
「処理部」の一例である)やメモリ、入出力インターフェース(本願でいう「出力部」の一例である)を有しており、連続生産システム1において実現される生産プロセスの各工程における製造条件の情報を基に、混合機2や造粒機3、乾燥機4、混合機5、打錠機6、コーティング機7の制御目標値を決定する。制御装置8が参照する計測値としては、例えば、混合機2に備わるスクリューフィーダーの回転速度や乾燥機4の温度といった混合機2からコーティング機7までの各機器から得られる値の他、各機器を繋ぐ経路の途中に設けられたセンサから得られる値が含まれる。各機器を繋ぐ経路の途中に設けられるセンサの位置としては、例えば、図1において符号A〜Eで示されるような位置が挙げられる。乾燥機4と混合機5とを繋ぐ経路の途中にある符号Cにセンサが設置されていれば、制御装置8は、例えば、乾燥機4を出た原料の性状に応じて造粒機3や混合機5の操作量を変更することができる。また、例えば、混合機2と造粒機3とを繋ぐ経路の途中にある符号Bにセンサが設置されていれば、制御装置8は、例えば、混合機2を出た原料の性状に応じて当該原料の行先を造粒機3以外へ変更することが可能となる。
以下、制御装置8によって実現される連続生産システム1の動作内容について説明する。以下の動作内容の説明は、主に、準備段階の内容と本稼働段階の内容とに大別される。準備段階では、連続生産システム1の各機器を動作させた際に観測された各工程の状態を
示す製造条件の情報を基に、制御装置8に各機器の制御目標値を決定させる際の基礎的な情報の用意が行われる。そして、本稼働段階では、準備段階で得られた基礎的な情報を基に、制御装置8が各機器の制御目標値の決定を行う。制御装置8によって決定された制御目標値は、制御装置8と各機器との間を繋ぐ制御用の通信経路を通じて自動的に各機器へ設定されてもよいし、或いは、オペレータにより各機器に手動で設定されてもよい。
図4は、本実施形態に係る生産プロセスの解析方法の手順を示すフローチャートである。
点及びグループ(クラスター)を示すグラフである。
ダクトデータの良否を確認しながら製造条件を微調整するのが好ましい。プロセスデータの平均値を初期値に設定することにより、過去の状態を逸脱することなく、すなわち製造設備等に過度な負荷をかけることなく、第1〜第6の工程のグループの好ましい組み合わせを再現することができる。
次に、上記の準備段階で得られた基礎的な情報を基にして行われる制御装置8の処理を説明する。
るか否かを判定する処理(S15)とを実行する。そして、制御装置8は、ステップS15で否定判定を行った場合、ステップS12で選択したルートを変更するか否かを判定する処理(S16)を実行する。
以下、上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、本稼働段階におけるルートの選択が、第1の工程を担う混合機2から取得された製造条件の情報を用いて行われていたが、連続生産システム1は、例えば、原料の特性を基にしてルートの選択を行
うようにしてもよい。以下、本変形例の詳細について説明する。
以下、本変形例において制御装置8によって実現される連続生産システム1の動作内容について説明する。本変形例においても、上記実施形態と同様、制御装置8によって実現される連続生産システム1の動作内容の説明は、主に、準備段階の内容と本稼働段階の内容とに大別される。そこで、まず、準備段階の内容の説明を行った後、本稼働段階の内容の説明を行う。
本変形例における生産プロセスの解析方法の手順を、図4に示すフローチャートを用いて説明する。
。よって、過去の生産実績に基づく生産プロセスの解析を行うと、最終製品の品質が比較的良好となるルートが原料特性に応じて幾つか存在する場合が生じる。
次に、上記の準備段階で得られた基礎的な情報を基にして本変形例における制御装置8で行われる処理を説明する。なお、本変形例における制御装置8で行われる処理は、基本的には上記実施形態の場合と同様であるため、上記実施形態との相違点を中心に説明する。
より安定化させることができる。
2・・混合機
3・・造粒機
4・・乾燥機
5・・混合機
6・・打錠機
7・・コーティング機
8・・制御装置
10・・検査選別装置
11・・流入経路
12・・入口側仕切弁
13・・エアー吹込み経路
14・・サイトグラス
15,24・・レーザーセンサ
16・・検査室
17・・分光分析計
18・・出口側仕切弁
19,20・・弁孔
21・・流路切替弁
22,23・・流出経路
Claims (9)
- 複数の工程を有する生産プロセスによって、原料から製品を連続生産する生産システムであって、
粉体の原料が連続して順に流れる前記工程を担う複数の生産設備と、
前記複数の生産設備に各々設定される制御目標値を決定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記生産プロセスに投入された原料の特性の情報を取得すると、一種以上の原料における複数項目の特性の組み合わせからなる原料特性毎に区分された複数のグループに各々設定されるルートであり、各工程において製造条件毎に区分された複数のグループの工程間における組み合わせ毎に区分された各ロットの品質項目に基づいて優劣が判定された、前記各ロットが前記生産プロセスを経る際に辿った製造状態のルートの優劣に応じて特定された前記グループの組み合わせの情報を参照し、原料が連続して順に流れている最中の前記複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される変更用の制御目標値を出力する、
生産システム。 - 前記制御装置は、前記グループの組み合わせのうち少なくとも製品の品質の条件が満たされる何れかの組み合わせの情報を参照し、前記複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される制御目標値を決定する、
請求項1に記載の生産システム。 - 前記制御装置は、決定した制御目標値を前記複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定する、
請求項1または2に記載の生産システム。 - 前記制御装置は、前記生産プロセスで前記製品が生産されている状態において、前記複数の工程のうち少なくとも何れかの工程の状態を示す製造条件の情報を取得すると、取得した情報を基に、前記製品のロットが前記ルートの製造条件に沿っているか否かの判定を行う、
請求項1から3の何れか一項に記載の生産システム。 - 前記組み合わせの情報は、前記工程毎の状態を示す製造条件及び前記製品の品質を示す
品質項目を含むデータを前記生産プロセスのロット毎に収集し、前記工程の製造条件に応じて各工程を複数のグループに区分し、前記グループの組み合わせ毎に前記ロットを複数のルートに区分し、前記ルートの品質項目に応じて前記ルートの優劣を判定し、前記ルートの優劣に応じて特定された前記グループの好適な組み合わせの情報である、
請求項1から4の何れか一項に記載の生産システム。 - 前記生産プロセスは、原料の粉体から製品を連続生産する連続生産プロセスであり、
前記複数の生産設備は、原料の粉体に第1の処理を行う第1処理装置と、前記第1処理装置が前記第1の処理を行った粉体へ第2の処理を行う第2処理装置と、前記第1処理装置から送られた粉体が流入する検査室を有する検査選別装置と、を有し、
前記検査選別装置は、前記検査室に所定量の粉体が溜まると、前記第1処理装置から前記検査室へ繋がる経路を閉鎖した後に前記検査室内の粉体の検査を実行し、前記検査を終えると、前記検査室内から粉体を排出した後に前記閉鎖を解除する装置であり、
前記制御装置は、前記検査選別装置で前記検査室内の粉体の特性の情報を取得すると、前記組み合わせの情報を参照し、前記第2処理装置に設定される制御目標値を決定する、
請求項1から5の何れか一項に記載の生産システム。 - 前記制御装置は、前記組み合わせの情報を参照した結果、前記検査室内の粉体が前記何れのグループにも区分されない場合、前記検査選別装置に前記検査室内の粉体を前記第2処理装置へ排出させない、
請求項6に記載の生産システム。 - 複数の工程を有する生産プロセスによって、原料から製品を連続生産する生産方法であって、
粉体の原料が連続して順に流れる前記工程を担う複数の生産設備を作動させる工程と、
前記複数の生産設備に各々設定される制御目標値を制御装置に決定させる工程と、を有し、
前記制御装置に決定させる工程では、前記生産プロセスに投入された原料の特性の情報を取得すると、一種以上の原料における複数項目の特性の組み合わせからなる原料特性毎に区分された複数のグループに各々設定されるルートであり、各工程において製造条件毎に区分された複数のグループの工程間における組み合わせ毎に区分された各ロットの品質項目に基づいて優劣が判定された、前記各ロットが前記生産プロセスを経る際に辿った製造状態のルートの優劣に応じて特定された前記グループの組み合わせの情報を参照し、原料が連続して順に流れている最中の前記複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される変更用の制御目標値を出力する、
生産方法。 - 複数の工程を有する生産プロセスによって、原料から製品を連続生産する生産システムの制御装置であって、
粉体の原料が連続して順に流れる前記工程を担う複数の生産設備に各々設定される制御目標値を決定する処理を実行する処理部と、
前記処理部が決定した制御目標値を出力する出力部と、を備え、
前記処理部は、前記生産プロセスに投入された原料の特性の情報を取得すると、一種以上の原料における複数項目の特性の組み合わせからなる原料特性毎に区分された複数のグループに各々設定されるルートであり、各工程において製造条件毎に区分された複数のグループの工程間における組み合わせ毎に区分された各ロットの品質項目に基づいて優劣が判定された、前記各ロットが前記生産プロセスを経る際に辿った製造状態のルートの優劣に応じて特定された前記グループの組み合わせの情報を参照し、原料が連続して順に流れている最中の前記複数の生産設備のうち少なくとも何れかに設定される変更用の制御目標値を出力する、
制御装置。
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