(57)【要約】【課題】各生成物と当該生成物の生成履歴情報とを対応付け、各生成物の追跡調査を実現可能とすること。【解決手段】複数の連続した生成工程部を経て複数の生成物が離散的に生成され、生成物毎に容器４２内に充填されるようにしたプラント１内に設けられ、生成工程部毎に設けられた機器から生成物毎にセンサデータを検出するセンサ８１、８２、…、８Ｎと、容器４２に貼付された書き込み可能な記録媒体４１に情報を書き込む書込手段５１と、生成物毎に、各種センサにより検出されたセンサデータに基づいて、各生成工程部における生成物の生成履歴情報群を算出し、容器４２に充填されている生成物と生成履歴情報群を対応付けて記録媒体４１に書き込ませるよう書込手段５１を制御する制御手段２と、を備える生産システムＡ。【選択図】図１
2007193420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続した工程を経て複数の生成物が離散的に生成され、前記生成物毎に容器内に充填されるようにしたプラント内に設けられ、前記工程毎に設けられた機器から前記生成物毎にプロセス検出量を検出する検出手段と、
前記容器に貼付された書き込み可能な記録媒体に情報を書き込む書込手段と、
前記生成物毎に、前記検出手段により検出されたプロセス検出量に基づいて、各工程における前記生成物の生成履歴情報群を算出し、前記容器に充填されている前記生成物と前記生成履歴情報群を対応付けて前記記録媒体に書き込ませるよう前記書込手段を制御する制御手段と、
を備えること、
を特徴とする生産システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記生産物の生成開始時において、前記生成物を個別に識別するための識別情報を発番して前記生成物毎に対応付けて割り振り、前記各工程を通過するために要する時間に基づいて前記生成物と前記識別情報とを対応付けて前記生成物を個別的に管理する生成物管理手段と、
前記識別情報と前記生成履歴情報群とが対応付けて記憶する記憶手段と、
を有し、
前記記憶手段に記憶された前記識別情報及び前記生成履歴情報群を読み出して、前記容器に充填されている前記生成物と前記識別情報及び前記生成履歴情報群を対応付けて書き込ませるよう前記書込手段を制御すること、
を特徴とする請求項１記載の生産システム。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出されたプロセス検出量に基づいて前記プラントの運転状態を模擬し、前記生成物毎に対する前記プラントの各工程の運転状態を示す運転状態情報を算出するプラント模擬手段と、
前記プラント模擬手段により算出された前記運転状態情報に基づいて前記生成物毎に対する前記機器の操作量を算出する操作量算出手段と、を有し、
前記記憶手段に、前記生成物毎に前記検出手段により検出された前記プロセス検出量、前記プラント模擬手段により算出された前記運転状態情報、前記操作量算出手段により算出された前記操作量を生成履歴情報群として記憶させること、
を特徴とする請求項２記載の生産システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記プラント模擬手段により算出された運転状態情報に基づいて前記プラントの未来の運転状態を推定し、前記生成物毎に対する前記プラントの各工程の未来の運転状態を示す未来プロセス推定情報を算出する未来プラント推定手段を有し、
前記操作量算出手段は、
前記未来プラント推定手段により算出された前記未来プロセス推定情報に基づいて前記生成物毎に対する前記機器の操作量を算出し、
前記記憶手段に、前記未来プラント推定手段により算出された前記未来プロセス推定情報を前記生成履歴情報群として記憶させること、
を特徴とする請求項３記載の生産システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記プラント模擬手段により算出される前記運転状態情報に基づいて、前記プラント内における前記生成物毎の進行状態を示す画像を表示する表示手段を備えること、
を特徴とする請求項３又は４に記載の生産システム。
【請求項６】
前記表示手段は、
前記生成物毎の進行状態と共に前記生成物毎に対応する前記識別情報と生成履歴情報群とを表示すること、
を特徴とする請求項５記載の生産システム。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記複数の連続した工程全てを経て生成された生成物に対する前記記憶手段に記憶されている生成履歴情報群を読み出し、当該生成履歴情報群と前記生成物の品質を判定するための物理的又は化学的な試験を模擬する模擬試験式とに基づいて当該生成物の品質の良否を判定する仮想試験手段を有すること、
を特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続プロセスのプラントにおいて生成される各生成物の管理を行う生産システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の流体や粉体等の原料を投入し、投入された複数の原料からなる生成物が連続して進行しながら複数の生成工程を経て複数の最終生成物が離散的に生成される連続プロセスのプラントにおいて、各生成工程での生成情報（生成履歴情報）を生成物毎に対応させて管理することは、各生成工程に中間タンクを設けて生成物の性状を直接計測して分析しなければならず、設置スペースの増大や生産コストの増加を招く要因となっていた。
【０００３】
ところで、近年、各生成工程に設けられたセンサ、バルブ、コントローラ等により構成される機械的な生成工程を、微小な流れの連続系として一連の物理現象に沿った化学反応として扱うことができるマイクロリアクタが開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
マイクロリアクタを採用したマイクロプラントは、物理現象に沿った化学反応が実現されることから、外乱の影響を受けにくく、各生成工程の条件を厳密に設定することができるため高品質の生成物を生成することができ、付加価値の高い医薬品等の多品種少量生産を行う化学産業（ファインケミカル）の分野において、注目されるプラントである。
【特許文献１】特開２００１−３４０７５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マイクロプラント等、高品質、かつ、生成物毎に予め設定された条件で生成される複数の生成物を生産する連続プロセスのプラントは、生成物毎に追跡調査ができるように生成物毎に生成履歴情報を得ることが要望されているが、流路中にセンサ等の計測器を直接設けて計測することは流速や反応速度に影響を与える怖れがあるため、困難である。
【０００６】
本発明の課題は、上記問題に鑑みて、各生成物と当該生成物の生成履歴情報とを対応付け、各生成物の追跡調査を実現可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数の連続した工程を経て複数の生成物が離散的に生成され、前記生成物毎に容器内に充填されるようにしたプラント内に設けられ、前記工程毎に設けられた機器から前記生成物毎にプロセス検出量を検出する検出手段と、前記容器に貼付された書き込み可能な記録媒体に情報を書き込む書込手段と、前記生成物毎に、前記検出手段により検出されたプロセス検出量に基づいて、各工程における前記生成物の生成履歴情報群を算出し、前記容器に充填されている前記生成物と前記生成履歴情報群を対応付けて前記記録媒体に書き込ませるよう前記書込手段を制御する制御手段と、を備える生産システムであること、を特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の生産システムにおいて、前記制御手段は、前記生産物の生成開始時において、前記生成物を個別に識別するための識別情報を発番して前記生成物毎に対応付けて割り振り、前記各工程を通過するために要する時間に基づいて前記生成物と前記識別情報とを対応付けて前記生成物を個別的に管理する生成物管理手段と、前記識別情報と前記生成履歴情報群とが対応付けて記憶する記憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶された前記識別情報及び前記生成履歴情報群を読み出して、前記容器に充填されている前記生成物と前記識別情報及び前記生成履歴情報群を対応付けて書き込ませるよう前記書込手段を制御すること、を特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の生産システムにおいて、前記制御手段は、前記検出手段により検出されたプロセス検出量に基づいて前記プラントの運転状態を模擬し、前記生成物毎に対する前記プラントの各工程の運転状態を示す運転状態情報を算出するプラント模擬手段と、前記プラント模擬手段により算出された前記運転状態情報に基づいて前記生成物毎に対する前記機器の操作量を算出する操作量算出手段と、を有し、前記記憶手段に、前記生成物毎に前記検出手段により検出された前記プロセス検出量、前記プラント模擬手段により算出された前記運転状態情報、前記操作量算出手段により算出された前記操作量を生成履歴情報群として記憶させること、を特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の生産システムにおいて、前記制御手段は、前記プラント模擬手段により算出された運転状態情報に基づいて前記プラントの未来の運転状態を推定し、前記生成物毎に対する前記プラントの各工程の未来の運転状態を示す未来プロセス推定情報を算出する未来プラント推定手段を有し、前記操作量算出手段は、前記未来プラント推定手段により算出された前記未来プロセス推定情報に基づいて前記生成物毎に対する前記機器の操作量を算出し、前記記憶手段に、前記未来プラント推定手段により算出された前記未来プロセス推定情報を前記生成履歴情報群として記憶させること、を特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の生産システムにおいて、前記制御手段は、前記プラント模擬手段により算出される前記運転状態情報に基づいて、前記プラント内における前記生成物毎の進行状態を示す画像を表示する表示手段を備えること、を特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の生産システムにおいて、前記表示手段は、前記生成物毎の進行状態と共に前記生成物毎に対応する前記識別情報と生成履歴情報群とを表示すること、を特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項２から６のいずれか一項に記載の生産システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の連続した工程全てを経て生成された生成物に対する前記記憶手段に記憶されている生成履歴情報群を読み出し、当該生成履歴情報群と前記生成物の品質を判定するための物理的又は化学的な試験を模擬する模擬試験式とに基づいて当該生成物の品質の良否を判定する仮想試験手段を有すること、を特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、各生成物の生成履歴情報群を、生成物毎に充填された容器に貼付された書き込み可能な記録媒体に書き込むことができるため、各生成物の追跡調査を実現可能とすることができ、生成物単位毎に管理することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、各生成物は、識別情報により個別的に管理することができると共に、各識別情報を用いて各生成履歴情報群を管理することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２と同様の効果を得られるのは勿論のこと、プロセス検出量、運転状態情報、操作量を各生成物の生成履歴情報群として、生成物毎に充填された容器に貼付された書き込み可能な記録媒体に書き込むことができるため、各生成物の各生成工程における詳細な追跡調査を実現可能とすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３と同様の効果を得られるのは勿論のこと、未来プロセス推定情報に基づいて、各生成物に対するプラントの各生成工程の各種機器の操作量が変更されることとなるため、生成物毎に高精度な処理を実行させることができると共に、各生成物の品質を向上させることができ、各生成物を個別の条件で生成することができる。従って、ファインケミカルの分野においては、特に有効な効果を奏する。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４と同様の効果を得られるのは勿論のこと、プラント内における各生成物の進行状態を示す画像が表示されるため、ユーザはプラントの各生成物の進行状態を直接確認せずとも、認識することができ、作業性を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５と同様の効果を得られるのは勿論のこと、生成物毎の識別情報及び生成履歴情報をユーザが容易に確認することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項２から６のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、複数の連続した工程全てを経て生成された生成物の品質の試験を、実在する試験装置や試薬等を用いて実行しユーザが判定しなくとも、生成履歴情報群及び模擬試験式に基づいて判定することができるため、プラントの設置スペースの縮小化やコストを低減させることができると共に、ユーザの作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
【００２２】
本実施の形態では、本発明の生産システムのプラントとして、マイクロプラントを適用した場合について説明する。
【００２３】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における生産システムＡの構成を示す。
【００２４】
図１に示す生産システムＡは、複数の原料を投入し、投入された複数の原料からなる生成物相として形成された生成物が連続して進行しながら生成工程部群３０を経て複数の最終生成物が離散的に生成される連続プロセスのプラント１が制御手段２により運転管理されている。
【００２５】
プラント１は、複数の原料から複数の生成物を生成させる反応装置として、少量の原料で複数の反応を回分式に行うマイクロリアクタを用いたマイクロプラントであり、原料投入部１０、反応流路２０、反応流路２０上に設けられた生成工程部群３０（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）、充填工程部４０、書込工程部５０、廃棄工程部６０、原料投入確認手段７０などを備えて構成されている。
【００２６】
原料投入部１０は、第１原料投入部１１ａ、第２原料投入部１１ｂ、第１原料群１２ａ、第２原料群１２ｂ、第１溶媒１３ａ、第２溶媒１３ｂなどを備えて構成され、各部は制御手段２からの駆動指示信号に応じて駆動される。
【００２７】
例えば、原料投入部１０は、制御手段２からの駆動指示信号に応じて、１又は２以上の原料からなる第１原料群１２ａ中の任意の原料と１又は２以上の原料からなる第２原料群１２ｂ中の任意の原料とを反応流路２０に投入する動作と、第１溶媒１３ａと第２溶媒１３ｂとを反応流路２０に投入する動作とが交互に行われ、反応流路２０内に１又は２以上の原料からなる第１原料群１２ａ中の任意の原料及び１又は２以上の原料からなる第２原料群１２ｂ中の任意の原料からなる生成物相３と第１溶媒１３ａ及び第２溶媒１３ｂからなる溶媒相４とが交互に形成されるように第１原料投入部１１ａと第２原料投入部１１ｂとが駆動される。
【００２８】
反応流路２０は、原料投入部１０から廃棄工程部６０に亘って形成されている。反応流路２０内の一部又は全部は、反応流路２０内の反応の様子が視覚による観察、ＣＣＤカメラ等による観察、光学的センサによる観察等の観察が行えるように透明部材で形成されることが好ましい。
【００２９】
生成工程部群３０は、反応流路２０内を進行する各生成物相の生成物に対して、加熱処理、ミキシング処理、冷却処理等の物理的な処理を施す複数の生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）を有し、この各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）は、物理現象に沿った化学反応を進行する各生成物相の生成物に起こさせる。
【００３０】
また、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）内には、それぞれ物理現象を起こさせるために用いられる各種機器の調整量や計測量等のプロセス検出量（以下、センサデータという。）を検出する検出手段としての各種センサ（８１、８２、…８Ｎ）が設けられている。各種センサ（８１、８２、…８Ｎ）から検出されたセンサデータは、制御手段２に出力される。
【００３１】
例えば、第１工程部３１は、ヒータによる加熱処理が実行され、ヒータの温度やヒータに供給されている電力量等を検出する各種センサからセンサデータが制御手段２に出力される。第２工程部３２は、超音波ミキサーによるミキシング処理が実行され、超音波ミキサーの出力値等を検出するセンサからセンサデータが制御手段２に出力される。第Ｎ工程部３Ｎは、冷却媒体による冷却処理が実行され、冷却媒体の流量、流速、温度等を検出するセンサからセンサデータが制御手段２に出力される。
【００３２】
なお、生成工程部群３０の各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）は、上記に挙げた処理に限らない。
【００３３】
充填工程部４０は、生成工程部群３０を経て生成された生成物相の生成物（最終生成物）を、最終生成物毎に書き込み可能な記録媒体４１が貼付された容器４２に充填する。
【００３４】
記録媒体４１としては、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを挙げることができる。ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ方式の読み書き可能な半導体記憶媒体である。つまり、ＲＦＩＤタグは、アンテナと、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、アンテナを介して後述するＲＦＩＤリーダ／ライタから受信した電波により起電力を発生する電源回路、アンテナを介してＲＦＩＤリーダ／ライタから受信した電波の信号を復調する通信回路、この通信回路で受信した信号を情報として半導体メモリに書き込むとともに半導体メモリに格納された情報を読み出す制御回路、を備えるＩＣチップが内蔵された非接触型ＩＣタグである。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、記録媒体４１として、読み書き可能であり、データ収容能力が高く、汚れに強いＲＦＩＤタグを挙げて説明するが、ＱＲ（Quick Response）コード等の二次元コードやバーコードであってもよい。
【００３６】
書込工程部５０は、最終生成物が充填された容器４２に対し、容器４２に貼付されている記録媒体４１に情報を書き込む書込手段５１を備えている。書込手段５１は、制御手段２から入力される後述する生成履歴情報群及びロット番号を記録媒体４１に書き込む。
【００３７】
書込手段５１としては、記録媒体４１がＲＦＩＤタグである場合には、ＲＦＩＤリーダ／ライタを挙げることができる。ＲＦＩＤリーダ／ライタは、アンテナと、制御手段２と後述するロット番号及び生成履歴情報群の入出力を行うインターフェースと、インターフェースを介して入力されたロット番号及び生成履歴情報群を電波の信号に変調してアンテナで電波の信号をＲＦＩＤタグに送信し、また、ＲＦＩＤタグから受信した電波の信号を復調してその復調した信号を情報としてインターフェースを介して制御手段２に出力するコントローラと、を備える。
なお、書込手段５１は、記録媒体４１に応じた装置を適宜備えるものである。
【００３８】
廃棄工程部６０は、充填工程部４０の下流に設けられており、容器４２に充填されなかった生成物相の生成物、不良と判別された生成物相の生成物及び溶媒相の溶媒を廃棄する。
【００３９】
原料投入確認手段７０は、反応流路２０内に原料が投入され生成物相が形成されたか否かを検出するための装置である。例えば、原料投入確認手段７０としては、ＣＣＤカメラにより取得される映像を解析することにより反応流路２０内に原料が投入され生成物相が形成されたか否かを判別したり、発光部と受光部とを備える光学的センサにより照射された光線の透過率や反射率等に応じて反応流路２０に原料が投入された生成物相が形成されたか否かを判別したりする装置を挙げることができる。
【００４０】
制御手段２は、生成物毎に生成工程部群３０内に設けられた各種センサにより検出されたセンサデータに基づいて、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）における各生成物の生成履歴情報群を算出し、容器４２に充填されている生成物と、生成履歴情報群及びロット番号と対応付けて記録媒体４１に書き込ませるよう書込手段５１を制御する。
【００４１】
図２に、制御手段２の制御ブロック図を示す。
図２に示すように、制御手段２は、主制御手段１００、生成物管理手段１１０、プラント模擬手段１２０、未来プラント推定手段１３０、操作量算出手段１４０、記憶手段１５０、表示手段１６０、仮想試験手段１７０、通信手段１８０、入力手段１９０を備え、各部は電気的に接続されて構成されている。
【００４２】
なお、本実施の形態における主制御手段１００、生成物管理手段１１０、プラント模擬手段１２０、未来プラント推定手段１３０、操作量算出手段１４０、仮想試験手段１７０、は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、ＲＯＭに記憶された各種データやシステムプログラム等をＲＡＭ内に展開し、これらのプログラム及びデータとの協働により実行されるソフトウェアとして実現される例を説明するが、ハードウェアとして実現されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアとの組合せにより実現されてもよい。
【００４３】
主制御手段１００は、制御手段２全体を統括的に制御し、プラント１により生成される生成物を個別的に管理する。
【００４４】
生成物管理手段１１０は、プラント模擬手段１２０との協働により、生成物の生成開始時、即ち、第１原料投入部１１ａ及び第２原料投入部１１ｂが駆動され原料を反応流路２０に投入した動作信号が通信手段１８０を介して受信されたとき、反応流路２０内に１又は２以上の原料からなる第１原料群１２ａ中の任意の原料及び１又は２以上の原料からなる第２原料群１２ｂ中の任意の原料からなる生成物相の生成物を個別に識別するための識別情報（以下、ロット番号という。）を発番し、ロット番号をこの生成物相の生成物に対応付けて割り振り、各工程部を進行するために要する時間に基づいて生成物とロット番号とを対応付けて各生成物を個別に管理する。
【００４５】
プラント模擬手段１２０は、物理法則又は化学法則の各種諸量に基づいた数式を用いて作成されたプラント制御モデルを用いて、プラント１内の各工程部を模擬した装置であり、生成工程部群３０内の各種センサから検出されたセンサデータをプラント制御モデルに代入し、各生成物に対するプラント１の運転状態を模擬し、各生成物に対するプラント１の生成工程部群３０の運転状態を示す運転状態情報を算出するトラッキングシミュレータである。
【００４６】
プラント模擬手段１２０により算出される各生成物に対するプラント１の運転状態情報としては、生成物毎に、生成工程部群３０内の各種センサから検出されて収集されたセンサデータや、実際には測定不能であるがプラント制御モデルを用いて算出可能な各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…第Ｎ工程部３Ｎ）における生成物の性質や状態、物理的特性値などの各種シミュレーション値を含むプロセスデータ（Process Value；以下、ＰＶ値という。）である。
【００４７】
未来プラント推定手段１３０は、物理法則又は化学法則の各種諸量に基づいた数式を用いて作成されたプラント制御モデルを用いて、プラント１内の各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）を模擬した装置であり、プラント模擬手段１２０により算出されたＰＶ値をプラント制御モデルに代入して変数を逐次変化させ、実時間よりも高速にプラント制御モデルを動作させることにより、各生成物に対するプラント１の未来の運転状態を推定し、各生成物に対するプラント１の生成工程部群３０の未来の運転状態情報を示す未来プロセス推定情報を算出する加速シミュレータである。
【００４８】
未来プラント推定手段１３０により算出されるプラント１の未来プロセス推定情報としては、生成物毎に、実際には測定不能であるがプラント制御モデルを用いて算出可能な各工程部における生成物の未来の性質や状態、物理的特性値などの各種未来のシミュレーション値を含むプロセスデータ（Process Value；以下、未来ＰＶ値という。）である。
【００４９】
操作量算出手段１４０は、プラント模擬手段１２０、未来プラント推定手段１３０により算出されたＰＶ値及び未来ＰＶ値の少なくとも一方に基づいて、生成工程部群３０内に設けられた各種機器の操作量（以下、ＳＶ値）を算出する。
【００５０】
例えば、操作量算出手段１４０は、ＰＶ値及び未来ＰＶ値の少なくとも一方を参照して、プラント１の各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）の定常運転状態、運転立ち上げ状態、運転切替状態等の運転状態を判定し、判定された運転状態に応じて、各運転状態に対応する時系列の過去のセンサデータや操作量、及びこれらセンサデータや操作量に基づいて加工された各運転状態の操業情報や生成情報を参照し、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）の各種機器に対する具体的な操作量（Set point Value；以下、ＳＶ値という。）を算出する。
【００５１】
従って、未来ＰＶ値に基づいて各生成物に対するプラントの生成工程部群３０内の各種機器のＳＶ値が変更されることとなるため、生成物毎に高精度な処理を実行させることができると共に、各生成物の品質を向上させることができ、各生成物を個別の条件で生成することができる。従って、ファインケミカルの分野においては、特に有効な効果を奏する。
【００５２】
なお、生成工程部群３０の各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）の運転状態の判定は、予め設定されたか各種運転状態を判別するための閾値とＰＶ値とを比較して判別する方法や性状推定モデルを用いて判定する方法により判定することができる。
【００５３】
記憶手段１５０は、磁気的、光学的記憶媒体若しくは半導体メモリで構成される電気的に消去及び書き換え可能な不揮発性の記憶媒体で構成されている。記憶手段１５０としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）やフラッシュメモリなどが挙げられる。なお、記憶手段１５０は、着脱自在に装着可能な構成としてもよい。
【００５４】
更に、記憶手段１５０は、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）の各種センサにより検出されたセンサデータ、プラント模擬手段１２０により算出されたＰＶ値、未来プラント推定手段１３０により算出された未来ＰＶ値、操作量算出手段１４０により算出されたＳＶ値を生成履歴情報群として生成物毎に割り振られたロット番号に対応させて記憶している。
【００５５】
表示手段１６０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、主制御手段１００から入力される表示指示に従って各種情報やプラント１内における反応流路２０中の各生成物の進行状態を模擬した画像としてのシミュレーション画面を表示画面上に表示させると共に、シミュレーション画面に表示された各生成物に対応するロット番号及び生成履歴情報群を表示させる。なお、表示手段１６０は、入力手段１９０と一体的にタッチパネルを構成することとしてもよい。
【００５６】
図３に、表示手段１６０の表示画面上に表示されるシミュレーション画面Ｇ１の一例を示す。図３に示すシミュレーション画面Ｇ１は、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）のある時刻におけるプラント１の状態を模擬した画像である。
【００５７】
シミュレーション画面Ｇ１は、反応流路２０を模擬した模擬反応流路２０ａ、各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）を模擬した各模擬生成工程部（模擬第１工程部３１ａ、模擬第２工程部３２ａ、…、模擬第Ｎ工程部３Ｎａ）が画像として表示されると共に、時間経過と共に反応流路２０内を進行する各生成物相を模擬した模擬生成物相３ａ及び溶媒相４を模擬した模擬溶媒相４ａが、各模擬生成工程部（模擬第１工程部３１ａ、模擬第２工程部３２ａ、…、模擬第Ｎ工程部３Ｎａ）を順次、進行していく様子が画像として表示される。
【００５８】
表示画面上に表示されている各模擬生成物相３ａの下部には、当該模擬生成物相３ａの生成物に対応するロット番号５及び生成履歴情報群６が表示され、当該ロット番号５及び生成履歴情報群６は、対応する模擬生成物相３ａの進行に伴いシミュレーション画面Ｇ１上を移動しながら表示される。
【００５９】
このように、プラント内における各生成物の進行状態を示す画像が表示されるため、ユーザはプラントの各生成物の進行状態を直接確認せずとも、認識することができ、作業性を向上させることができる。更に、生成物毎の識別情報（ロット番号）及び生成履歴情報をユーザが容易に確認することができる。
【００６０】
仮想試験手段１７０は、生成工程部群３０を経て生成された各生成物相の生成物（最終生成物）に対する生成履歴情報群を記憶手段１５０から読み出し、読み出された生成履歴情報群と、最終生成物の組成や混入率の分布等を算出して最終生成物の品質を判定するための物理的又は化学的な試験（例えば、加熱試験や他試薬との混合試験等）を模擬する模擬試験式と、に基づいて当該最終生成物の品質の良否を判定する。
【００６１】
従って、最終生成物の品質の試験を、実在する試験装置や試薬等を用いて実行しユーザが判定しなくとも、生成履歴情報群及び模擬試験式に基づいて判定することができるため、プラントの設置スペースの縮小化やコストを低減させることができると共に、ユーザの作業性を向上させることができる。
【００６２】
通信手段１８０は、モデム、ターミナルアダプタ、ＬＡＮアダプタ等により構成され、主制御手段１００の制御の下、プラント１内の原料投入部１０の動作を示す動作信号、生成工程部群３０内の各種センサから出力されるセンサデータなどを受信すると共に、主制御手段１００から指示される駆動指示信号を原料投入部１０に送信したり、ＳＶ値をプラント１内の各工程部の機器に送信したり、各生成物に対応するロット番号及び生成履歴情報群を書込手段５１に送信する。
【００６３】
入力手段１９０は、制御手段２内の各種動作を操作指示するためのカーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード、マウスやタブレット等のポインティングデバイス等や、表示手段１６０の表示画面を覆うように設けられたタッチパネル等を備え、キーボードやタッチパネルで押下された押下信号を主制御手段１００に出力するとともに、ポインティングデバイスによる操作信号を主制御手段１００に出力する。
【００６４】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図４に、本実施の形態におけるフローチャートを示す。
図４に示すフローチャートは、反応流路２０を進行する生成物相３の生成物に対して個別的に実行されるものであり、説明を簡略化するために、プラント１において、反応流路２０を進行するある生成物相の生成物に着目し、この生成物に対する一連の動作を説明するものである。
【００６５】
制御手段２は、主制御手段１００により、通信手段１８０を介して原料投入部１０の第１原料投入部１１ａ及び第２原料投入部１１ｂに対して駆動指示信号を送信させ、第１原料投入部１１ａ及び第２原料投入部１１ｂから動作信号が受信されると（ステップＳ１）、生成物管理手段１１０によりロット番号が発番される（ステップＳ２）。
【００６６】
制御手段２は、反応流路２０内に原料が投入され生成物相が形成されたか否かの判別結果を示す信号が原料投入確認手段７０から通信手段１８０を介して受信されると、生成物管理手段１１０により、原料が確実に反応流路２０に投入されたかが判別される（ステップＳ３）。
【００６７】
生成物管理手段１１０により、原料が確実に反応流路２０に投入されていないと判別された場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、発番されたロット番号は欠番として設定され（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
生成物管理手段１１０により、原料が確実に反応流路２０に投入されたと判別された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、原料が投入され形成された生成物相の生成物に対してロット番号が対応付けられて割り振られ、プラント１内を進行するために要する時間に基づいて、ロット番号を用いて生成物相の生成物が管理され始める。
【００６９】
また、原料が確実に反応流路２０に投入されたと判別された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、プラント模擬手段１２０に原料が投入された旨の信号が入力され、表示手段１６０の表示画面上に表示されるシミュレータ画面Ｇ１の模擬反応流路２０ａ内に、原料が投入され形成された生成物相を表す模擬生成相３ａ及び当該模擬生成物相３ａに対応付けられたロット番号５及び生成履歴情報群６が表示される（ステップＳ５）。
【００７０】
制御手段２は、ロット番号が割り振られた生成物相の生成物が進行する生成工程部群３０に設けられた各種センサから通信手段１８０を介して定期的にセンサデータを取得する（ステップＳ６）。そして、プラント模擬手段１２０により、取得されたセンサデータに基づいて、プラント１の運転状態が模擬され、この生成物相の生成物に対するＰＶ値が算出される（ステップＳ７）。
【００７１】
プラント模擬手段１２０により算出された生成物相の生成物に対するＰＶ値は、未来プラント推定手段１３０に入力される。そして、未来プラント推定手段１３０により、入力されたＰＶ値に基づいて、プラント１の未来の運転動作が推定され、生成物相の生成物に対する未来ＰＶ値が算出される（ステップＳ８）。
【００７２】
ＰＶ値及び未来ＰＶ値の少なくとも一方が算出されると、操作量算出手段１４０により、生成物相の生成物に対するＰＶ値又は未来ＰＶ値に基づいて、生成物の現在の性状に応じた生成工程部群３０の各種機器に対するＳＶ値が算出される（ステップＳ９）。算出されたＳＶ値は、通信手段１８０を介して各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）の各種機器に送信される。
【００７３】
そしてプラント模擬手段１２０、未来プラント推定手段１３０、操作量算出手段１４０から、それぞれ生成物相の生成物に対するＰＶ値、未来ＰＶ値、ＳＶ値が算出されると、主制御手段１００により、生成物相の生成物に対応するＰＶ値、未来ＰＶ値、ＳＶ値が生成履歴情報群として、生成物相の生成物に割り振られたロット番号と対応付けられて記憶手段１５０に記憶される。
【００７４】
制御手段２は、主制御手段１００により、生成物相の生成物が最終の生成工程部（例えば、第Ｎ工程部３Ｎ）を経たか否かが判別され（ステップＳ１１）、最終の生成工程部を経ていないと判別された場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ６に戻る。
【００７５】
制御手段２は、主制御手段１００により、生成物相の生成物が最終の生成工程部を経た、即ち生成工程部群３０における処理が完了したと判別された場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、仮想試験手段１７０により、この生成物相の生成物に対応する生成履歴情報群が記憶手段１５０から読み出され、読み出された生成履歴情報群及び模擬試験式に基づいて生成物の品質の良否が判定される仮想試験処理が実行される（ステップＳ１２）。
【００７６】
制御手段２は、主制御手段１００により、仮想試験手段１７０により実行された仮想試験処理の良否判定結果が良であるか否かが判別される（ステップＳ１３）。
【００７７】
仮想試験手段１７０により生成物相の生成物の品質の良否判定結果が、予め設定された品質を確保できず生成物の品質は不良であると判別された場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、主制御手段１００により、生成物は充填工程部４０において容器に充填されず、廃棄工程部６０に進行され破棄されるよう制御され（ステップＳ１４）、本処理が終了される。
【００７８】
仮想試験手段１７０により生成物相の生成物の品質の良否判定結果が、予め設定された品質を確保でき生成物の品質は良であると判別された場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、主制御手段１００により、良否判定がされた生成物相の生成物に対応するロット番号及び生成履歴情報群が記憶手段１５０から読み出され（ステップＳ１５）、通信手段１８０を介して書込手段５１に送信される。
【００７９】
書込手段５１は、制御手段２から受信したロット番号及び生成履歴情報をＲＦＩＤタグ４１に書き込む。書込手段５１によりロット番号及び生成履歴情報群がＲＦＩＤタグに書き込まれるタイミングは、生成物相が形成された時刻から、この生成物相の生成物が充填された容器が書込工程部５０に搬送され、ロット番号及び生成履歴情報群が容器に貼付された記録媒体に書き込まれる時刻まで、に要する時間に基づいて、制御手段２により制御される。このタイミングに応じて容器に充填された生成物と記録媒体に書き込まれるロット番号及び生成履歴情報が対応付けられ、書込処理が実行され（ステップＳ１６）、本処理は終了される。
【００８０】
なお、ステップＳ１５により実行される書込処理において、ステップＳ１２において判定された良否判定結果を示す情報をロット番号及び生成物情報群と共に書き込んでもよい。
【００８１】
本実施の形態においては、反応流路２０を進行する各生成物相の間に溶媒相が隣接する場合を例として挙げているが、溶媒相を生成物相のオフスペック品としてもよい。また、生成物相及び溶媒相は、液相又は気相のいずれでもよい。更に、表示手段１６０の表示画面上に表示されるシミュレータ画面の生成履歴情報群６の内容は、記憶手段１５０に記憶されている全ての生成履歴情報群の内容を表示させなくともよく、ユーザが必要とする内容のみを表示することとしてもよい。
【００８２】
以上のように、本実施の形態によれば、各生成物の性状を示す生成履歴情報群を、生成物毎に充填された容器４２に貼付された書き込み可能な記録媒体４１に書き込むことができるため、各生成物の追跡調査を実現可能とすることができ、生成物単位毎に管理することができる。
【００８３】
更に、センサデータ、ＰＶ値、未来ＰＶ値、ＳＶ値を各生成物の性状を示す生成履歴情報群として、生成物毎に充填された容器に貼付された記録媒体４１に書き込むことができるため、各生成物の各生成工程部（第１工程部３１、第２工程部３２、…、第Ｎ工程部３Ｎ）における詳細な追跡調査を実現可能とすることができる。また、各生成物は、ロット番号により個別的に管理することができると共に、各ロット番号を用いて各生成履歴情報群を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施の形態における生産システムＡの構成図である。
【図２】制御手段２の制御ブロック図である。
【図３】表示手段１６０の表示画面上に表示されるシミュレーション画面Ｇ１の一例である。
【図４】本実施の形態におけるフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１  プラント
２  制御手段
３  生成物相
３ａ  模擬生成物相
４  溶媒相
４ａ  模擬溶媒相
５  ロット番号
６  生成履歴情報群
１０  原料投入部
１１ａ  第１原料投入部
１１ｂ  第２原料投入部
１２ａ  第１原料群
１２ｂ  第２原料群
１３ａ  第１溶媒
１３ｂ  第２溶媒
２０  反応流路
２０ａ  模擬反応流路
３０  生成工程部群
３０ａ  模擬生成工程部群
３１、３２、…、３Ｎ  第１工程部、第２工程部、…、第Ｎ工程部
３１ａ、３２ａ、…、３Ｎａ  模擬第１工程部、模擬第２工程部、…、模擬第Ｎ工程部
４０  充填工程部
４１  記録媒体
４２  容器
５０  書込工程部
５１  書込手段
６０  廃棄工程部
７０  原料投入確認手段
８１、８２、…、８Ｎ  センサ
１００  主制御手段
１１０  生成物管理手段
１２０  プラント模擬手段
１３０  未来プラント推定手段
１４０  操作量算出手段
１５０  記憶手段
１６０  表示手段
１７０  仮想試験手段
１８０  通信手段
１９０  入力手段
Ａ  生産システム
Ｇ１  シミュレーション画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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