JP7192190B2 - 生産システム、生産方法、及び制御装置 - Google Patents
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Description
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。
「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。
C)に示されるように、検査室16内に溜まる原料に対して次に行う処理を担う機器が繋がる流出経路22が弁孔20と連通するように流路切替弁21の向きが切り替わる。また、例えば、検査室16内に溜まる原料の検査結果が不良の場合、検査室16内に溜まる原料を廃棄するための流出経路23が弁孔19と連通するように流路切替弁21の向きが切り替わる。流路切替弁21の切替動作が完了した後は、図3(D)に示されるように、出口側仕切弁18が開くと同時もしくは開いてから一定時間経過後にエアー吹込み経路13から検査室16内へのエアーブローが開始され、検査室16内にあった原料は検査室16内から速やかに排出される。原料の排出が完了した後は、エアー吹込み経路13から検査室16内へのエアーブローが停止されると同時に出口側仕切弁18が閉じ、レーザーセンサ24を使って残留原料の光学的な検査が行われ、洗浄効果が確認された後、入口側仕切弁12が再び開く。入口側仕切弁12が開くと、入口側仕切弁12が閉じている間に検査選別装置10の上流側の機器から送られて入口側仕切弁12の上側に溜まっていた原料が検査室16内に流入する。
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。
の平均値に基づいて行うのが好ましい。これにより、ルート内のロット群のプロダクトデータのばらつきが平準化され、ルート間のプロダクトデータの良否の傾向を大局的に把握することができる。
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。
途中に設けられた弁の切替処理を実行する。その際、制御装置8は、上記の準備段階で得られた基礎的な情報を基に、各機器の制御目標値の変更や経路の途中に設けられた弁の切替処理を実行する。
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。
トの生成過程を複数のルートに区分する処理が行われた後、ルート毎にプロダクトデータの優劣の判定が行われ、図15に示されるように、原料特性を起点とした幾つかのルートが抽出される。
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。
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 (6)
- 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、
前記工程を担う直列な複数の生産設備と、
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現在の製造条件の情報を取得すると、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を含む情報に基づいて優劣が判定された製造条件のルートであり、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条件のルートの優劣に応じて特定された、最終製品の品質が良好となるグループの組み合わせの情報を参照し、取得した前記現在の製造条件が、前記最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせのルートにおける製造条件から逸脱しているか否かを判定し、
前記製造条件の情報とは、前記複数の生産設備の稼働状態に関する情報であり、
前記複数のグループとは、前記複数の生産設備のそれぞれにおいて製造条件をグルーピングしたものであり、
前記ルートとは、前記各ロットが直列な前記複数の生産設備を順に辿る際に各生産設備で何れの製造条件のグループを採るかを示した情報であり、
前記ルートの優劣は、前記複数の工程を経て生産された最終製品の品質の検査結果に基づいて判定されたものであり、
前記最終製品の品質が良好となるグループの組み合わせのルートとは、前記検査結果で品質が良好と判定された製品が製造時に辿った各生産設備における製造条件のグループを示した情報である、
生産システム。 - 前記制御装置は、取得した前記現在の製造条件が、前記最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせのルートにおける製造条件から逸脱していると判定した場合、オペレータへの通知を行う、
請求項1に記載の生産システム。 - 前記制御装置は、前記最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせの情
報を参照し、前記製造条件の情報を基に選択したルートに沿った製造条件となるように、原料が連続して順に流れる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または2に記載の生産システム。 - 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過去に満たされた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から3の何れか一項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、
前記工程を担う直列な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、
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現在の製造条件の情報を取得すると、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を含む情報に基づいて優劣が判定された製造条件のルートであり、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条件のルートの優劣に応じて特定された、最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせの情報を参照し、取得した前記現在の製造条件が、前記最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせのルートにおける製造条件から逸脱しているか否かを判定する工程と、を有し、
前記製造条件の情報とは、前記複数の生産設備の稼働状態に関する情報であり、
前記複数のグループとは、前記複数の生産設備のそれぞれにおいて製造条件をグルーピングしたものであり、
前記ルートとは、前記各ロットが直列な前記複数の生産設備を順に辿る際に各生産設備で何れの製造条件のグループを採るかを示した情報であり、
前記ルートの優劣は、前記複数の工程を経て生産された最終製品の品質の検査結果に基づいて判定されたものであり、
前記最終製品の品質が良好となるグループの組み合わせのルートとは、前記検査結果で品質が良好と判定された製品が製造時に辿った各生産設備における製造条件のグループを示した情報である、
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、
前記工程を担う直列な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現在の製造条件の情報を取得すると、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を含む情報に基づいて優劣が判定された製造条件のルートであり、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条件のルートの優劣に応じて特定された、最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせの情報を参照し、取得した前記現在の製造条件が、前記最終製品の品質が過去に良好となったグループの組み合わせのルートにおける製造条件から逸脱しているか否かを判定し、
前記製造条件の情報とは、前記複数の生産設備の稼働状態に関する情報であり、
前記複数のグループとは、前記複数の生産設備のそれぞれにおいて製造条件をグルーピングしたものであり、
前記ルートとは、前記各ロットが直列な前記複数の生産設備を順に辿る際に各生産設備で何れの製造条件のグループを採るかを示した情報であり、
前記ルートの優劣は、前記複数の工程を経て生産された最終製品の品質の検査結果に基づいて判定されたものであり、
前記最終製品の品質が良好となるグループの組み合わせのルートとは、前記検査結果で品質が良好と判定された製品が製造時に辿った各生産設備における製造条件のグループを示した情報である、
制御装置。
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