JP7021888B2 - 生産管理システム及び生産管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、肉、魚、加工食品、医薬品等を生産する生産ラインでの生産状況などを管理する生産管理システムに関する。

例えば、肉、魚、加工食品、医薬品等を生産する生産ラインでは、製造ラインで製造された製品を検査ラインに送り、異物混入の検査や最終的な重量の検査等を行ない、これらの検査で良品と判定されたものを最終製品として出荷している。

特許文献１には、検査対象の物品の製造情報や各物品に付与された固有情報を予め記憶し、検査ラインの複数の検査装置の検査結果を含む情報を固有情報に関連付けて記憶するホストコンピュータにより検査情報を管理する管理システムが記載されている。

特許第４６５２５８３号公報

このような生産ラインを管理する生産管理システムにおいて、生産ラインが生産停止になった場合、計画された停止であるのか、トラブル等による停止であるのかを知ることは、生産が予定通り進んでいるかを判断するために必要である。

しかしながら、生産停止の原因を手動で入力させるようにした場合、入力忘れや入力誤りが発生するおそれがある。

そこで、本発明は、生産停止が発生した場合、生産停止の原因を自動的に判定することができる生産管理システムを提供することを目的としている。

本発明の生産管理システムは、食品または医薬品としての物品を検査する１つ以上の検査装置と、前記検査装置により不良と判定された物品を排除する選別機とがネットワークを介して通信可能とされてなる、前記検査装置及び前記選別機を含む検査ラインを管理する生産管理システムであって、前記選別機が停止したことを示す情報を前記選別機から受信し、該情報に基づく前記選別機の稼働状態と、前記検査ラインの停止時に実施される作業又は発生する事象に起因して発生する前記検査ラインの周囲における環境変化を検知するよう前記検査ラインの近傍に備えられたセンサによる前記環境変化の検知状況と、前記センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、前記作業又は前記事象と、前記検査ラインに前記物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された停止か計画外の停止かを判定するホストコンピュータを備えるものである。

この構成により、選別機の稼働状態と、検査ラインの近傍に備えられたセンサによる環境変化の検知状況と、センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、作業又は事象と、検査ラインに物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて検査ラインの停止の原因が判定される。このため、生産停止の原因を自動的に判定することができる。

また、本発明の生産管理システムにおいて、前記センサとして、前記検査ライン近傍の照度を検出する照明センサを備え、前記ホストコンピュータは、前記検査装置及び前記選別機が停止したことを示す情報により前記検査ラインが停止したと判定し、かつ前記生産計画が生産停止であり、さらに前記照明センサの検出する照度が予め設定された閾値未満のとき、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された休憩による停止と判定するものである。

この構成により、検査ラインが停止したと判定し、かつ生産計画が生産停止であり、さらに照明センサの検出する照度が予め設定された閾値未満のとき検査ラインの停止が作業又は事象に関し計画された休憩による停止と判定される。このため、生産停止の原因を自動的に判定することができる。

また、本発明の生産管理システムにおいて、前記センサとして、前記検査ライン近傍の湿度を検出する湿度センサを備え、前記ホストコンピュータは、前記検査装置及び前記選別機が停止したことを示す情報により前記検査ラインが停止したと判定し、かつ前記生産計画が生産停止であり、さらに前記湿度センサの検出する湿度が予め設定された閾値以上のとき、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し清掃のために計画された停止と判定するものである。

この構成により、検査ラインが停止したと判定し、かつ生産計画が生産停止であり、さらに湿度センサの検出する湿度が予め設定された閾値以上のとき検査ラインの停止が作業又は事象に関し清掃のために計画された停止と判定される。このため、生産停止の原因を自動的に判定することができる。

また、本発明の生産管理プログラムは、食品または医薬品としての物品を検査する１つ以上の検査装置と、前記検査装置により不良と判定された物品を排除する選別機とがネットワークを介して通信可能とされてなる、前記検査装置及び前記選別機を含む検査ラインを管理する生産管理プログラムであって、コンピュータに、前記選別機が停止したことを示す情報を前記選別機から受信し、該情報に基づく前記選別機の稼働状態と、前記検査ラインの停止時に実施される作業又は発生する事象に起因して発生する前記検査ラインの周囲における環境変化を検知するよう前記検査ラインの近傍に備えられたセンサによる前記環境変化の検知状況と、前記センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、前記作業又は前記事象と、前記検査ラインに前記物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された停止か計画外の停止かを判定する判定機能を実現させるものである。

この構成により、選別機の稼働状態と、検査ラインの近傍に備えられたセンサによる環境変化の検知状況と、センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、作業又は事象と、検査ラインに物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて検査ラインの停止の原因が判定される。このため、生産停止の原因を自動的に判定することができる。

本発明は、生産停止が発生した場合、生産停止の原因を自動的に判定することができる生産管理システムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る生産管理システムの概略構成図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る生産管理システムの照明センサによる停止原因の判定例を示すタイムチャートである。 図３は、本発明の一実施形態に係る生産管理システムの湿度センサによる停止原因の判定例を示すタイムチャートである。 図４は、本発明の一実施形態に係る生産管理システムの生産計画による停止原因の判定例を示すタイムチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る生産管理システムについて詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施形態に係る生産管理システムは、製造ラインのコンベア１から搬出される飲食物等の物品Ｗに対する異物混入の検査および重量の検査を行い、良品と判定された物品Ｗを後続の出荷ラインのコンベア２へ搬出し、不良と判定された物品をライン上から排除する検査ラインの管理を行なう。

検査ラインは、Ｘ線検査装置３０と、金属検出装置４０と、重量検査装置５０と、選別機６０とを含んで構成される。なお、検査ラインは、Ｘ線検査装置３０と、金属検出装置４０と、重量検査装置５０と、選別機６０とのいずれか１つで構成してもよいし、いずれか２つ以上で構成してもよい。

Ｘ線検査装置３０は、コンベア３１と、物品センサ３２と、Ｘ線検出部３３と、判定部３４とを含んで構成される。

コンベア３１は、製造ラインのコンベア１から搬出された物品Ｗを一端側で受け入れて他端側に搬送する。

物品センサ３２は、Ｘ線検出部３３の直前に配置されており、物品ＷのＸ線検出部３３への進入を検知して、その検知信号を判定部３４に出力する。物品センサ３２は、例えば、コンベア３１を幅方向（図１の手前および奥方向）に跨ぐように対向して配置された図示しない一対の投光器および受光器からなる透過形光電センサで構成される。

Ｘ線検出部３３は、物品センサ３２によって検知された物品Ｗに対し、コンベア３１の搬送方向と直交する面に平行な幅広のＸ線を照射し、その物品Ｗを透過したＸ線をＸ線ラインセンサで検出してその位置毎の透過量を表す信号を判定部３４に出力するように構成されている。

判定部３４は、Ｘ線検出部３３の出力する信号に基づいて、コンベア３１による物品Ｗの移動にともなって物品Ｗの位置毎のＸ線透過量の違いを表すイメージデータを作成し、そのイメージデータに基づいてその物品Ｗに対し異物の混入や欠陥の有無を判定する。

判定部３４は、判定結果やＸ線検出部３３によって検出されたイメージデータ等を含む情報を検査情報として後段の金属検出装置４０に出力する。

金属検出装置４０は、Ｘ線検査装置３０から搬出される物品Ｗに対して金属の異物の混入の有無を検査するためのものであり、コンベア４１と、物品センサ４２と、磁気検出部４３と、判定部４４とを含んで構成される。

コンベア４１は、コンベア３１から搬出される物品を一端側で受けて他端側へ搬送する。なお、このコンベア４１は、Ｘ線検査装置３０のコンベア３１と共通化することができる。

物品センサ４２は、磁気検出部４３の直前に配置されており、磁気検出部４３に進入する物品Ｗをその直前で検知して、その検知信号を判定部４４に出力する。物品センサ４２は、例えば、コンベア４１を幅方向（図１の手前および奥方向）に跨ぐように対向して配置された図示しない一対の投光器および受光器からなる透過形光電センサで構成される。

磁気検出部４３は、コンベア４１上に磁界を発生し、この磁界中を通過する物品Ｗによる磁界の変化を検出する。なお、金属検出装置４０は、物品Ｗに含まれる金属を磁石等の磁化器で着磁し、磁化された金属の残留磁気を磁気センサで検出するような構成としてもよい。

判定部４４は、物品センサ４２によって検知された物品Ｗに対して磁気検出部４３から出力される信号に基づいて、その物品Ｗに金属の異物が混入しているか否かを判定する。

判定部４４は、判定結果や磁気検出部４３から出力される信号から得られる判定対象値等をＸ線検査装置３０から受信した検査情報と組合せて、検査を受けた物品Ｗの新たな検査情報として、後段の重量検査装置５０に出力する。

重量検査装置５０は、金属検出装置４０から搬出される物品Ｗの重量の重量を検査するためのものであり、コンベア５１と、物品センサ５２と、計量部５３と、判定部５４とを含んで構成される。

コンベア５１は、計量部５３が荷重センサによって物品Ｗの荷重を計量する秤量台として機能するように配置され、前段のコンベア４１から搬出される物品Ｗを一端側で受けて他端側へ搬送する。

物品センサ５２は、コンベア５１に搬入される物品Ｗを検知し、その検知信号を判定部５４に出力する。物品センサ５２は、例えば、コンベア５１を幅方向（図１の手前および奥方向）に跨ぐように対向して配置された図示しない一対の投光器および受光器からなる透過形光電センサで構成される。

計量部５３は、物品センサ５２によって検知されコンベア５１に載った物品Ｗの荷重に対応した重量信号を判定部５４に出力する。

判定部５４は、物品センサ５２によって検知された物品Ｗがコンベア５１に完全に搬入された後に計量部５３から出力される重量信号に基づいて、その物品Ｗの重量を求め、求めた重量が許容範囲内にあるか否かを判定する。

判定部５４は、判定結果や求めた重量値等を金属検出装置４０から受信した検査情報と組合せて、検査を受けた物品Ｗの新たな検査情報を生成して、後段の選別機６０に出力するとともにコンピュータネットワーク７０を介してホストコンピュータ７１へ出力する。

選別機６０は、重量検査装置５０から搬出される物品Ｗのうち、前段の各検査装置で不良判定されたものをラインから排除するためのものであり、コンベア６１と、物品センサ６２と、排除装置６３と、判定部６４とを含んで構成される。

コンベア６１は、前段のコンベア５１から搬出される物品Ｗを一端側で受けて他端側へ搬送して出荷ラインのコンベア２へ搬出する。なお、このコンベア６１は出荷ラインのコンベア２と共用することもできる。

物品センサ６２は、排除装置６３の直前に配置されており、コンベア６１に搬入された物品Ｗを排除装置６３の直前で検知し、その検知信号を判定部６４に出力する。物品センサ６２は、例えば、コンベア６１を幅方向（図１の手前および奥方向）に跨ぐように対向して配置された図示しない一対の投光器および受光器からなる透過形光電センサで構成される。

排除装置６３は、判定部６４からの不良信号を受ける毎に、コンベア６１上の物品Ｗをラインから排除する。

この排除装置６３としては、コンベア６１の側方から物品Ｗにエアを吹き付けてコンベア６１上から排除するもの、レバーの回動やスライドによる物品Ｗをコンベア６１の側方へ案内して排除するもの等を使用することができる。

判定部６４は、重量検査装置５０から受信した検査情報の中から物品の良否の判定結果の情報を抽出し、そのいずれかに不良の判定結果が含まれているときに、排除装置６３に対して不良信号を出力して、物品センサ６２で検知された物品Ｗをコンベア６１上から排除させる。

このような構成の検査ラインの各装置は、コンピュータネットワーク７０を介してホストコンピュータ７１と通信可能になっていて、ホストコンピュータ７１が各装置の情報等を収集して管理している。

ホストコンピュータ７１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ハードディスク装置と、入出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

ホストコンピュータ７１には、コンピュータネットワーク７０を介して、照明センサ７２、湿度センサ７３等の各種センサ類が接続されている。

照明センサ７２は、検査ライン近傍の照度を検出して出力する。湿度センサ７３は、検査ライン近傍の湿度を検出して出力する。

ホストコンピュータ７１は、検査ラインの各装置の検査情報や動作来歴などをハードディスク装置に記憶して管理する。

ホストコンピュータ７１は、上位システムで作成された生産計画を参照可能になっている。生産計画には、検査ラインを含む生産ラインを停止させて保守作業などを行なう停止計画の情報などが含まれている。

ホストコンピュータ７１は、検査ラインの各装置の稼動状態を監視し、検査ラインが停止した場合には、停止原因を自動的に判定してハードディスク装置に記憶して管理する。

判定部３４，判定部４４、判定部５４、判定部６４は、自装置が停止したことを検出すると、コンピュータネットワーク７０を介してホストコンピュータ７１へ自装置が停止したことを送信する。このとき、判定部３４，判定部４４、判定部５４、判定部６４は、それぞれの装置の物品センサ３２、物品センサ４２、物品センサ５２、物品センサ６２の停止直前の物品Ｗの検出頻度も同時に送信する。判定部３４，判定部４４、判定部５４、判定部６４は、例えば、所定時間内の物品Ｗの検出数を検出頻度として算出しており、自装置の停止時に最新の検出頻度をホストコンピュータ７１へ送信する。

ホストコンピュータ７１は、判定部３４，判定部４４、判定部５４、判定部６４から自装置が停止した情報を受信すると、検査ラインが停止したと判定する。

ホストコンピュータ７１は、検査ラインが停止したと判定した場合、停止直前の物品Ｗの検出頻度や、照明センサ７２の検出結果、湿度センサ７３の検出結果、生産計画などの検査ラインの停止に影響を受ける稼働環境に関する情報である外部情報に基づいて停止原因を判定する。

ホストコンピュータ７１は、検査ラインが停止した直前の物品Ｗの検出頻度が予め設定された閾値以下の場合、検査ラインの停止を計画された停止であると判定し、検査ラインが停止した直前の物品Ｗの検出頻度が予め設定された閾値より大きい場合、検査ラインの停止を計画外の停止であると判定する。

生産の最後は、充填機の原料が少なくなり、単位時間あたりの生産量が少なくなるため被検査物である物品Ｗの搬送頻度が下がる。また、生産の最後は、検査ラインの後工程を含めて全ての物品Ｗの通過を確認してから検査ラインを停止するため、停止の直前は一定時間物品Ｗが流れなくなる。

このため、上述のような計画された停止を計画された停止と判定できる閾値を予め設定し、検査ラインが停止した直前の物品Ｗの検出頻度により計画された停止と計画外の停止を判定することができる。

ホストコンピュータ７１は、照明センサ７２の検出する照度が予め設定された閾値より低い場合、検査ラインの停止を計画された停止であると判定し、照明センサ７２の検出する照度が予め設定された閾値以上の場合、検査ラインの停止を計画外の停止であると判定する。

図２に示すように、検査ラインが停止した期間Ａと期間Ｂにおいて、ホストコンピュータ７１は、照明センサ７２の検出する照度が予め設定された閾値より低い期間Ａを計画された停止であると判定し、照明センサ７２の検出する照度が予め設定された閾値以上の期間Ｂを計画外の停止であると判定する。

休憩などの計画された停止では、照明が消され検査ライン近傍の照度が低下する。計画外の停止では、照明が消されないため検査ライン近傍の照度は低下しない。

このため、上述のような計画された停止を計画された停止と判定できる閾値を予め設定し、検査ラインが停止したときの照度により計画された停止と計画外の停止を判定することができる。

ホストコンピュータ７１は、湿度センサ７３の検出する湿度が予め設定された閾値より高い場合、検査ラインの停止を計画された停止であると判定し、湿度センサ７３の検出する湿度が予め設定された閾値以下の場合、検査ラインの停止を計画外の停止であると判定する。

図３に示すように、検査ラインが停止した期間Ｃと期間Ｄにおいて、ホストコンピュータ７１は、湿度センサ７３の検出する湿度が予め設定された閾値より高い期間Ｃを計画された停止であると判定し、湿度センサ７３の検出する湿度が予め設定された閾値以下の期間Ｄを計画外の停止であると判定する。

清掃などの計画された停止では、水洗浄などにより検査ライン近傍の湿度が上昇する。計画外の停止では、水が使用されないため検査ライン近傍の湿度は上昇しない。

このため、上述のような計画された停止を計画された停止と判定できる閾値を予め設定し、検査ラインが停止したときの湿度により計画された停止と計画外の停止を判定することができる。

要するに、生産ラインの停止時に実施される作業もしくは発生する事象に起因して、その生産ラインの周囲における環境変化がある場合に、検知可能な環境状態とライン停止後に実施された作業や発生した事象とが関連付けられていて、生産ラインの停止が計画的であるか否かを判定することができる。

ホストコンピュータ７１は、上位システムで作成された生産計画で生産停止となっている期間に検査ラインが停止した場合、検査ラインの停止を計画された停止であると判定し、上位システムで作成された生産計画で生産となっている期間に検査ラインが停止した場合、検査ラインの停止を計画外の停止であると判定する。

図４に示すように、検査ラインが停止した期間Ｅと期間Ｆと期間Ｇにおいて、ホストコンピュータ７１は、上位システムで作成された生産計画で生産停止となっている期間Ｅと期間Ｆを計画された停止であると判定し、上位システムで作成された生産計画で生産となっている期間Ｇを計画外の停止であると判定する。

このように、上位システムで作成された生産計画を参照することで、計画された停止と計画外の停止を判定することができる。

なお、ホストコンピュータ７１は、上述の方法の少なくとも１つの方法で計画された停止と計画外の停止を判定すればよく、いくつかの方法を組合せて判定するようにしてもよい。

また、マイクにより生産の開始と終了時のチャイムなどの音を検知し、これに基づいて計画された停止と計画外の停止を判定してもよい。

また、カメラにより検査装置の近傍を撮像し、撮像した画像から検査装置の周りの人を検出し、検査装置の周りに人が集まっている場合は、検査装置のトラブルによる計画外の停止と判定するようにしてもよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

３０ Ｘ線検査装置
３２ 物品センサ
３４ 判定部
４０ 金属検出装置
４２ 物品センサ
４４ 判定部
５０ 重量検査装置
５２ 物品センサ
５４ 判定部
６０ 選別機
６２ 物品センサ
６４ 判定部
７１ ホストコンピュータ
７２ 照明センサ
７３ 湿度センサ

Claims (4)

1. 食品または医薬品としての物品（Ｗ）を検査する１つ以上の検査装置（３０、４０、５０）と、前記検査装置により不良と判定された物品を排除する選別機（６０）とがネットワークを介して通信可能とされてなる、前記検査装置及び前記選別機を含む検査ラインを管理する生産管理システムであって、
   前記選別機が停止したことを示す情報を前記選別機から受信し、該情報に基づく前記選別機の稼働状態と、前記検査ラインの停止時に実施される作業又は発生する事象に起因して発生する前記検査ラインの周囲における環境変化を検知するよう前記検査ラインの近傍に備えられたセンサによる前記環境変化の検知状況と、前記センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、前記作業又は前記事象と、前記検査ラインに前記物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された停止か計画外の停止かを判定するホストコンピュータ（７１）を備える生産管理システム。
2. 前記センサとして、前記検査ライン近傍の照度を検出する照明センサ（７２）を備え、
   前記ホストコンピュータは、前記検査装置及び前記選別機が停止したことを示す情報により前記検査ラインが停止したと判定し、かつ前記生産計画が生産停止であり、さらに前記照明センサの検出する照度が予め設定された閾値未満のとき、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された休憩による停止と判定する請求項１に記載の生産管理システム。
3. 前記センサとして、前記検査ライン近傍の湿度を検出する湿度センサ（７３）を備え、
   前記ホストコンピュータは、前記検査装置及び前記選別機が停止したことを示す情報により前記検査ラインが停止したと判定し、かつ前記生産計画が生産停止であり、さらに前記湿度センサの検出する湿度が予め設定された閾値以上のとき、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し清掃のために計画された停止と判定する請求項１に記載の生産管理システム。
4. 食品または医薬品としての物品（Ｗ）を検査する１つ以上の検査装置（３０、４０、５０）と、前記検査装置により不良と判定された物品を排除する選別機（６０）とがネットワークを介して通信可能とされてなる、前記検査装置及び前記選別機を含む検査ラインを管理する生産管理プログラムであって、
   コンピュータに、前記選別機が停止したことを示す情報を前記選別機から受信し、該情報に基づく前記選別機の稼働状態と、前記検査ラインの停止時に実施される作業又は発生する事象に起因して発生する前記検査ラインの周囲における環境変化を検知するよう前記検査ラインの近傍に備えられたセンサによる前記環境変化の検知状況と、前記センサにより検知可能な環境状態に関連付けられた、前記作業又は前記事象と、前記検査ラインに前記物品を搬出する製造ラインの生産計画とに基づいて、前記検査ラインの停止が前記作業又は前記事象に関し計画された停止か計画外の停止かを判定する判定機能を実現させるための生産管理プログラム。

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