(57)【要約】【解決手段】  実瓶検査機４Ｆはラベラ３Ｅが貼付したラベル位置について検査を行い、当該ラベル位置は基準となるラベル位置に対する割合を示す測定値として、制御端末５Ｆによりデータ収集手段１１に収集される。  判定手段１２は収集した測定値をその程度に応じた検査レベルに区分し、この検査レベルが所定の発生回数だけデータ収集手段によって収集されると、モニタ１４及び上記制御端末５Ｆに警報を発生させる。【効果】  不良品の発生や生産設備の停止を未然に防止することができる。【選択図】  図１
2006120032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査設備が検査した物品についての測定値を収集するデータ収集手段を備えた生産設備管理システムにおいて、
上記測定値を、測定値の程度に応じた少なくとも３段階の検査レベルに区分するとともに、
各検査レベル毎にそれぞれ所定の発生回数を定め、所定の検査レベルに該当する測定値が当該検査レベルにおける所定の発生回数だけ上記データ収集手段に収集されたら、警報の出力を行う判定手段を備えることを特徴とする生産設備管理システム。
【請求項２】
上記検査設備が良品と判断する物品の測定値の範囲内で、当該測定値を複数の検査レベルに区分することを特徴とする請求項１に記載の生産設備管理システム。
【請求項３】
上記判定手段は、所定の検査レベルに該当する測定値が、所定期間の間に所定の発生回数だけ上記データ収集手段に収集されたら、警報の出力を行うことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の生産設備管理システム。
【請求項４】
上記判定手段は、所定の検査レベルに該当する測定値が、所定の発生回数連続して上記データ収集手段に収集されたら、警報の出力を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生産設備管理システム。
【請求項５】
上記判定手段は、所定の検査レベルに該当する測定値が、検査設備が検査した物品の数量に対して所定の発生回数だけ上記データ収集手段に収集されたら、警報の出力を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の生産設備管理システム。
【請求項６】
上記警報は、上記検査レベルに応じて複数の警報レベルに区分されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の生産設備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生産設備管理システムに関し、詳しくは検査設備が検査した物品についての測定値を収集するデータ収集手段を備えた生産設備管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料の充填ライン等の生産ラインには、空瓶の検査や、飲料の充填量や容器に貼付されたラベルの位置を検査するための検査設備が設けられており、この検査設備が検査した内容は生産ラインの管理を行う生産設備管理システムのデータ収集手段によって収集されるようになっている。
この生産設備管理システムとして、上記データ収集手段としてのコントローラを備えたものが知られており、上記コントローラは検査設備に設けられたカメラや各種センサからの検査データを収集して、検査した物品について計算等を行い、各検査データを欠点レベル値に変換して記憶するようになっている。（特許文献１）
そしてこの欠点レベル値が軽欠点レベル値や重欠点レベル値となったら、上記コントローラはその物品を不良品とみなして警報を発したり、生産ラインを強制的に停止させるなどの制御を行うようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２５４５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記欠点レベル値のように検査結果を測定値として処理する場合、上記軽欠点レベル値や重欠点レベル値に達しない、いわゆる「不良品に近い良品」というものも存在する。
上記警報の発生や生産ラインの停止の前には、その前兆としてこのような「不良品に近い良品」が頻繁に発生している場合があり、上記特許文献１ではこのような物品も良品として判断していたため、上記警報の前兆を知ることはできず、不良品の発生や生産設備の停止を未然に防止することができなかった。
このような問題に鑑み、本発明は検査した物品の検査結果についての測定値から、不良品の発生や生産設備の停止を未然に防止することの可能な生産設備管理システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明における生産設備管理システムは、検査設備が検査した物品についての測定値を収集するデータ収集手段を備えた生産設備管理システムにおいて、
上記測定値を、測定値の程度に応じた少なくとも３段階の検査レベルに区分するとともに、各検査レベル毎にそれぞれ所定の発生回数を定め、所定の検査レベルに該当する測定値が当該検査レベルにおける所定の発生回数だけ上記データ収集手段に収集されたら、警報の出力を行う判定手段を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、測定値が「不良品に近い良品」に該当する物品であっても、「不良品に近い良品」について上記検査レベルを設定すれば、当該検査レベルが所定の発生回数だけ収集された時点で警報が出力されるので、不良品の発生や生産設備の停止を予測でき、不良品の発生や生産設備の異常を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について説明すると、図１は物品としての容器に飲料の充填を行うボトリングライン１と、このボトリングライン１を管理する生産設備管理システム２とを示している。
最初に、ボトリングライン１は空の容器を洗浄する洗瓶機３Ａ、飲料を充填するフィラ３Ｃ、キャッピングを行うキャッパ３Ｄ、容器にラベルを貼付するラベラ３Ｅの各生産設備３を備えている。
また、このボトリングライン１には、上記洗瓶機３Ａとフィラ３Ｃとの間に、空の容器の検査を行う空瓶検査機４Ｂと、ラベラ３Ｅの下流に、ラベリングの終了した飲料製品の検査を行う実瓶検査機４Ｆといった、検査設備４を備えている。
また、上記生産設備３及び検査設備４にはそれぞれプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）などの制御端末５Ａ〜５Ｆが備えられていて、生産設備３及び検査設備４の制御を行うと共に、各生産設備３の状態や検査設備４による検査結果は、これら制御端末５Ａ〜５Ｆを介して上記生産設備管理システム２に収集されるようになっている。
【０００７】
上記洗瓶機３Ａ、フィラ３Ｃ、キャッパ３Ｄ、ラベラ３Ｅの各生産設備３は、それぞれ従来公知なのでその詳細な説明を省略するが、生産設備３の状態に変化が生じると、その度にその状態変化に関する生産関連データが各生産設備３の制御端末５を介して上記生産設備管理システム２に収集されるようになっている。
この生産関連データとして、例えば生産設備３に発生した異常を示す「アラームデータ」や、フィラ３Ｃで充填される飲料の「調製ロット番号」「原材料投入量」、当該飲料の「供給開始日時」「供給終了日時」や、キャッパ３Ｄやラベラ３Ｅで使用されるキャップやラベルなどの資材に関する「資材ロット番号」「使用開始日時」「使用終了日時」「資材メーカ名」「納入された日時」等が収集される。
また、各生産設備３では処理する容器について良否判定を行っており、不良品と判断された容器はその生産設備３においてリジェクトされ、各制御端末５は、所定時間毎に良品として判断した容器の良品数と、不良品として判断した容器の排斥数とをそれぞれ計数しており、各生産設備３における累積良品数及び累積排出数が制御端末５から生産設備管理システム２に収集される。
そして、リジェクトされた容器に関しては、その排斥理由についての排斥理由データが上記生産設備管理システム２によって収集され保存される。
【０００８】
次に、上記検査設備４について説明すると、上記空瓶検査機４Ｂは、洗瓶機３Ａによって洗浄された空の容器をカメラで撮影し、制御端末５Ｂは撮影された画像から容器の表面のキズや欠けなどを検出し、当該容器についての良否判定を行う。
良品であると判断された容器は下流側に位置するフィラ３Ｃに供給され、不良品であると判断された容器は空瓶検査機４Ｂによりリジェクトされるようになっている。
また上記実瓶検査機４Ｆは、上記フィラ３Ｃ、キャッパ３Ｄ、ラベラ３Ｅによって、飲料の充填、キャッピング、ラベリングが終了した容器を、カメラで撮影するようになっている。
そして制御端末５Ｆでは、撮影された画像から飲料中の異物の検出や、撮影された画像と予め登録されている基準となる画像とを比較して、飲料の充填量やラベルの貼付位置について良否判定を行い、良品であると判断した容器を実瓶検査機４Ｆの下流側に位置する生産設備３に供給させ、不良品であると判断した容器をリジェクトさせるようになっている。
【０００９】
そして上記良否判定には、容器に発生している異常や、基準となる画像に対する誤差を数値化した、各種の測定値を用いている。
例えば実瓶検査機４Ｆの制御端末５Ｆでは、予め登録された基準となる画像に対する、飲料の液面の位置やラベル位置のずれを、上記測定値としており、例えば容器に貼付されたラベルの位置が、基準となる画像に対して２２％ずれていた場合、制御端末５Ｆはこのラベル位置に関する測定値を２２％とする。
さらに、制御端末５Ｆはこの測定値にしたがって良否判定を行い、本実施例では上記ラベル位置に関し、上記測定値が１５％を越えた場合には、その容器を不良品と判断し、特に測定値が２０％を越えた場合には、その容器を不良品と判断すると共に、実瓶検査機４Ｆを停止させるようになっている。
そして生産設備管理システム２は、上記測定値を容器ごとの検査結果データとして制御端末５から収集するようになっている。
なお、上記測定値として、基準となる画像に対する割合の他、容器表面のキズや飲料内の異物を数値化するなど、様々な数値を用いることが可能となっている。
【００１０】
次に、生産設備管理システム２は上記各制御端末５とＬＡＮなどの通信回線６を介して通信可能に接続されており、制御端末５から生産関連データや検査結果データを収集し、これらのデータをデータファイル１１ａに記録保存するデータ収集手段１１と、データファイル１１ａに記録保存された検査結果データの測定値を下記検査レベルに区分するとともに、検査レベルごとに発生回数をカウントし、上記検査レベルが所定の発生回数に到達したら警報を出力する判定手段１２と、上記データファイル１１ａからボトリングライン１の状態について各種検索を行う検索手段１３と、判定手段１２が発する下記警報や検索手段１３による検索結果を表示するモニタ１４とを備えている。
上記検査レベルとは、空瓶検査機４Ｂや実瓶検査機４Ｆによる検査の結果、その容器が良品であることも含めて、どのような状態にあるかを段階的に区分したものであり、上記検査設備４における検査項目ごとに測定値を、それぞれ所定の範囲ごとに複数段階に区分したものとなっている。
一例として、上記実瓶検査機４Ｆによるラベル位置についての検査レベルを示すと、ラベル位置に関する測定値は、それぞれ０〜５％、５〜１０％、１０〜１５％、１５〜２０％、２０％超の各範囲ごとに区分されている。
つまり、本実施例においては、上記実瓶検査機４Ｆが良品として判断する、ラベル位置に関する測定値が１５％以下の容器であっても、複数の検査レベルに区分されるようになっている。
なお、この検査レベルに設定されている測定値の範囲は自由に設定可能であることは言うまでもない。
【００１１】
そしてこれら検査項目ごとの検査レベルは、上記判定手段１２に接続された判定値設定手段１５に予め登録されており、判定手段１２は、データ収集手段１１が検査設備４の制御端末５から検査結果データを収集すると、この検査結果データに含まれる測定値が、判定値設定手段１５に設定されている何れの検査レベルに区分されているのかを判定する。
また、上記判定値設定手段１５には検査レベルごとに所定の発生回数が予め登録されており、判定手段１２は収集された検査結果データを監視し、検査レベルごとに該当する測定値の発生回数をカウントし、そのカウント値を記憶するようになっている。
そして所定の検査レベルに該当する測定値が所定の発生回数だけ収集されると、判定手段１２は上記モニタ１４及び、当該検査レベルの検出された検査設備４の制御端末５に対し、警報を発生させるようになっている。
例えば、上記実瓶検査機４Ｆによるラベル位置の検査に関し、判定手段１２は一日に発生する各検査レベルの発生回数をカウントし、５〜１０％の測定値は５０回／日、１０〜１５％の測定値は２０回／日、１５〜２０％の測定値は１０回／日、２０％超の測定値は発生する度に、それぞれ警報を発生させるようになっている。
また、実瓶検査機４Ｆによるラベル位置の検査に関し、判定手段１２は各検査レベルが連続して何度発生するかを収集して、５％以上の測定値は１０回連続、１０％以上の測定値は５回連続、１５％以上の測定値は３回連続、２０％超の測定値は発生する度に、それぞれ警報を発生させるようになっている。
さらに、実瓶検査機４Ｆによるラベル位置の検査に関し、判定手段１２は各検査レベルがどれだけの頻度で発生するかを収集して、５％以上の測定値は１００本中２５本の割合、１０％以上の測定値は１００本中１０本の割合、１５％以上の測定値は１００本中５本の割合、２０％超の測定値はその発生の度に、それぞれ警報を発生させるようになっている。
なお、上記検査レベルは上述した測定値の範囲に限定されるものではなく、また警報が発生されるまでの発生回数も上述した方法に限られない。
さらに、上述した警報を発生させる条件の全てを判定手段１２に登録する必要もなく、少なくともいずれかひとつの条件が登録されていればよい。
【００１２】
そして、判定手段１２が発生させる上記警報には、各検査レベルに対応してそれぞれ警報レベルが設定されており、例えば上記ラベル位置の測定値が５〜１０％及び１０〜１５％であった検査レベルについての警報は「軽度」、測定値が１５〜２０％および２０％超に該当する検査レベルについての警報は警報レベルが「重度」である旨を、上記モニタ１４等に表示させるようになっている。
なお、本実施例では上記警報レベルを「軽度」及び「重度」の２段階としているが、さらに細かく区分することも可能である。
【００１３】
そして上記データ収集手段１１は、上記生産設備３の制御端末５から上記生産関連データ、良品数、排斥数をそれぞれ収集すると共に、上記検査設備４の制御端末５から容器ごとの測定値を収集し、その測定値に基づいて上記判定手段１２が判定した検査レベルのデータを関連づけて、上記データファイル１１ａに蓄積保存するようになっている。
上記検索手段１３は、データ収集手段１１によって作成されたデータファイル１１ａから、上記検査レベルと、上記生産関連データとの関連性について検索を行い、図２や図３に示す検索結果を上記モニタ１４に表示するようになっている。
図２，図３の内容は後に詳述するが、図２はラベルのメーカごとの検査レベルについて集計した結果を示し、図３はラベルの資材ロットごとの検査レベルについて集計した結果を示している。
【００１４】
以下、上記ボトリングライン１及び上記生産設備管理システム２の動作について説明する。予め、生産する飲料製品に応じて、充填される飲料、ラベル、キャップなどの資材品が各生産設備３に供給され、合わせて製造ロット番号や調製ロット番号などのデータが各生産設備３の制御端末５に入力される。
この状態からボトリングライン１を作動させると、図示しないアンケーサによってケースの内部から空の容器が取り出され、この空の容器は上記洗瓶機３Ａへと供給される。
洗瓶機３Ａでは空瓶の洗浄が行われ、洗浄された容器は空瓶検査機４Ｂへと供給される。
空瓶検査機４Ｂは容器のキズや割れの検査を行い、制御端末５は容器のキズや割れの状態について測定値を求め、上記生産設備管理システム２は当該容器を検査した時刻と共に、検査結果データとして収集する。
ここで、検査した容器のキズや割れについての測定値が所定の値を超えていた場合、すなわち容器にキズや割れが発生していた場合には、当該容器は不良品と判断されて空瓶検査機４Ｂによってリジェクトされるようになっている。
【００１５】
さらに、空瓶検査機４Ｂからフィラ３Ｃへと供給された容器はフィラ３Ｃにおいて飲料の充填が行われ、このフィラ３Ｃで充填不良等の異常が発生すると、その容器は不良品としてリジェクトされる。
フィラ３Ｃによって飲料の充填された容器はキャッパ３Ｄによってキャッピングされ、このキャッパ３Ｄで巻締不良等の異常が発生するとその容器は不良品としてリジェクトされる。
キャッパ３Ｄによってキャッピングされた容器はラベラ３Ｅによってラベリングされ、このラベラ３Ｅでは貼付不良等の異常が発生するとその容器は不良品としてリジェクトされる。
【００１６】
そして、飲料の充填、キャッピング、ラベリングが終了した容器は実瓶検査機４Ｆに搬送され、実瓶検査機４Ｆでは飲料の液面の位置、飲料内の異物の有無やラベルの位置などの外観について良否判定が行われる。
例えば、ラベル位置についての測定値が１５％以下の場合、この容器は液面の高さ等に問題がなければ、良品として下流側に位置する生産設備３に搬送され、図示しないケーサやパレタイザによって梱包され、出荷される。
逆に上記測定値が１５％を越えていた場合、この容器はリジェクトされ、さらに測定値が２０％を越えていた場合、この容器はリジェクトされるとともに、実瓶検査機４Ｆは停止するようになっている。
これらと平行して、各生産設備３及び検査設備４の制御端末５は、各生産設備３及び検査設備４が容器を良品として処理するごとに良品数をカウントし、リジェクトするごとに排出数をカウントして、この良品数及び排出数をデータ収集手段１１が所定時間毎に収集するようになっている。
【００１７】
次に、上記生産設備管理システム２では、上記検査設備４に設けられた制御端末５から収集した検査結果データについて、以下の処理を行う。
最初に、上記実瓶検査機４Ｅでの検査結果データに含まれる、ラベル位置に関する測定値が８％の場合を例にあげて説明する。このとき実瓶検査機４Ｅではこの容器を良品と判断し、当該容器をリジェクトせずに下流側の生産設備３へと供給している。
上記検査結果データがデータ収集手段１１に収集されると、判定手段１２は収集されたデータをもとに判定値設定手段１５を検索して、ラベル位置に関する測定値が５〜１０％の検査レベルに該当することを認識し、データ収集手段１１は検査結果データにこの検査レベルのデータを付加してデータファイル１１ａに保存する。
一方、判定手段１２はデータ収集手段１１により収集される検査結果データの内容を監視しており、当該測定値５〜１０％の検査レベルが、１日に５０回収集されるなど、所定の発生回数収集されると、判定手段１２はモニタ１４及び制御端末５Ｆに対し、警報レベルが「軽度」の警報を表示させる。
【００１８】
このように、実瓶検査機４Ｆが不良品としてリジェクトしない容器であっても、その容器の測定値が所定の検査レベルに該当し、この検査レベルが所定の発生回数収集されたら、警報が発生するようになっている。
ここで発生される警報の警報レベルは「軽度」であるが、この「軽度」の警報レベルが発生するということは、「不良品に近い良品」が何度もラベラ３Ｅによって処理されていることを示している。
この「不良品に近い良品」の発生をこのまま放置すると、その後実瓶検査機４Ｆによってリジェクトされる容器が発生する可能性が高くなり、ひいては実瓶検査機４自体の停止につながる場合が生じてしまう。
そこで、「不良品に近い良品」が所定の発生回数発生した時点で警報を発生させることにより、予めラベラ３Ｅの調整を行うことができ、不良品の発生を防止し、さらには実瓶検査機４Ｆの停止を防止することが可能となる。
【００１９】
次に、検査結果データのラベル位置に関する測定値が１５％〜２０％の検査レベルに該当する場合について説明する。このとき実瓶検査機４Ｅではこの容器を不良品と判断し、当該容器をリジェクトするようになっている。
検査結果データがデータ収集手段１１に収集されると、判定手段１２は収集されたデータをもとに判定値設定手段１５を検索して、ラベル位置に関する測定値が１５％〜２０％の検査レベルに該当することを認識し、データ収集手段１１は検査結果データにこの検査レベルのデータを付加してデータファイル１１ａに保存する。
そして、当該検査レベルに該当する測定値が１日に１０回収集されるなど、所定の発生回数収集されると、判定手段１２はモニタ１４及び制御端末５Ｆに対し、警報レベルが「重度」の警報を表示させ、実瓶検査機４Ｆを強制的に停止させる。
このように、不良品が発生している場合においても、警報レベルが「重度」の警報を表示させるとともに、実瓶検査機４Ｆを強制的に停止させることで、それ以降「重度」の警報レベルにつながる容器が処理されなくなり、不良品の発生量を低減させることができる。
さらには、出荷時に行う出荷検査工程において、発生した警報の内容を確認しながら検査を行うことで、例えばラベルの位置について重点的な検査を行うことが可能となり、出荷後の不良品の発生を極力減らすことができる。
【００２０】
そして、上記データ収集手段１１は、検査設備４で検査した容器ごとの上記検査結果データや検査レベルのデータを上記データファイル１１ａに保存しており、上記検索手段１３はこのデータファイル１１ａを用いることで、上記図２や図３の表を作成するようになっている。
図２の表は、２００４年７月１日に実瓶検査機４Ｆがラベル位置に関して行った検査結果について、ラベルメーカ毎に、検査レベル毎の発生回数およびその発生率を示したものとなっている。
また図３の表は、２００４年７月１日に実瓶検査機４Ｆがラベル位置に関して行った検査結果について、ラベルメーカ「ＣＣＣ」における資材ロット毎に、検査レベル毎の発生回数およびその発生率を示したものとなっている。
【００２１】
以下、一例として、検索手段１３が上記図２におけるラベルメーカ別に、上記検査レベル毎の発生回数を集計する手順を説明する。
検索手段１３は最初に、データファイル１１ａを検索して、ラベルメーカ「ＡＡＡ」のラベルが容器に貼付されていた使用範囲を特定する。
本実施例の場合、ラベルメーカ「ＡＡＡ」のラベルは、ラベラ３Ｅが最初の容器から５０，０００本目の容器を処理するまでの期間使用されており、この期間に処理された容器の本数からラベラ３Ｅがリジェクトした容器の排斥数を差し引いた値を、実瓶検査機４Ｆにおけるラベルメーカ「ＡＡＡ」のラベルの使用範囲とする。
このようにして上記ラベルの使用範囲を特定したら、検索手段１３はこの使用範囲に処理された容器が、実瓶検査機４Ｆで検査された際の、当該容器に関する検査結果データと検査レベルのデータとを検索し、ラベル位置に関する検査レベルごとに、その発生回数を集計して、当該検査レベルごとの発生率を算出する。
そしてさらに検索手段１３は上記手順を「ＡＡＡ」以外のラベルメーカのラベルについても行うと共に、各ラベルメーカの検査レベルごとの発生回数を合計することで、図２の表が作成される。
また、図３の表についても、上述したのと同じような手順で作成することができるので、その作成手順についての詳細な説明は省略する。
【００２２】
このようにして作成された図２の表によれば、ラベルメーカ毎に検査レベルに応じた発生回数が集計されているので、例えばラベルメーカ「ＣＣＣ」のラベルが貼付された容器に、警報レベルが「重度」に該当する検査レベルの測定値が頻繁に発生していることがわかる。
このため、この表を見た作業者は、ラベラ３Ｅで使用されていたラベルに異常がなかったか、それともラベラ３Ｅに異常が生じていなかったかなどの検討をすることが可能となる。
また、出荷時に行う出荷検査工程においても、この表の内容を確認しながら検査を行うことで、例えばラベルの位置について重点的な検査を行うことが可能となり、出荷後の不良品の発生を極力減らすことが可能となる。
そして、図３の表では資材ロット毎に検査レベルに応じた発生回数が集計されているので、この表を用いることで、警報レベルが「重度」となるような検査レベルを多数発生させた資材ロットのラベルメーカに対して、対策を講じるよう求めることができる。
【００２３】
なお、上記実施例では、検査設備４が検査した容器の測定値を検査レベルに区分していたが、フィラ３Ｃやキャッパ３Ｄなどの生産設備３が充填量やキャッピングトルクを測定している場合には、これらの生産設備３も検査設備４として捉えることができるので、充填量やキャッピングトルクの測定値に応じた検査レベルを区分して、上記実施例の内容を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施例に係るボトリングラインと生産設備管理システムに関する配置図。
【図２】検索手段が作成する、ラベルのラベルメーカ毎に検査レベル毎の発生回数を集計した表。
【図３】検索手段が作成する、ラベルの資材ロット毎に検査レベル毎の発生回数を集計した表。
【符号の説明】
【００２５】
１  ボトリングライン        ２  生産設備管理システム
３  生産設備                ４  検査設備
５  制御端末                １１  データ収集手段
１２  判定手段              １３  検索手段
１５  判定値設定手段
【図１】
2006120032.tif 000003
【図２】
2006120032.tif 000004
【図３】
2006120032.tif 000005