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生产管理装置、生产管理系统、生产管理装置的控制方法、控制程序及记录介质

摘要

根据本发明的生产管理装置(1),生产管理装置(1)监视生产装置(6,6a)的状态,生产装置(6,6a)通过消耗资源(电力等)在使生产环境中的物理量(温度等)改变的情况下生产产品,其中状态确定单元(30)被设置为获取通过消耗上述资源的上述生产装置(6,6a)改变的生产环境的物理量作为环境改变物理量(d2,d2a,d2b,d2c),且响应于所获取的环境改变物理量(d2,d2a,d2b,d2c)确定上述生产装置(6,6a)的状态。

著录项

  • 公开/公告号CN103221892A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-07-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 欧姆龙株式会社;

    申请/专利号CN201180055441.6

  • 发明设计人 斋藤宏;向川信一;

    申请日2011-03-23

  • 分类号G05B19/418(20060101);G06Q10/06(20120101);G06Q50/04(20120101);

  • 代理机构72003 隆天国际知识产权代理有限公司;

  • 代理人李玉锁;张浴月

  • 地址 日本京都府京都市

  • 入库时间 2024-02-19 20:03:36

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-10-21

    授权

    授权

  • 2013-08-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05B19/418 申请日:20110323

    实质审查的生效

  • 2013-07-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种监视生产装置以确定生产装置的状态的生产管理装置、 生产管理系统、生产管理装置的控制方法以及记录介质。

背景技术

通常,存在监视生产装置(设备)的运行状态以感测生产装置的异常或 提取生产装置或整个生产线的浪费的生产管理。

这种生产管理技术能够感测异常以防止事故发生,抑制次品的排出,或 排除浪费,从而提高生产效率。生产管理技术对于操作生产线的人来说是提 高安全性和生产率的重要因素,并且已制作了各种装置。

例如,专利文件1公开了一种机械工具的电力使用量的监视方法,以确 定该机械工具的运行状态(例如停止状态和运转状态)或感测该机械工具的 异常。

现今,从全球环境保护和经济效率的角度出发,要发现生产装置的消耗 资源(诸如电力等的能源)以提取资源消耗的浪费。

引文列表

专利文件

专利文件1:日本未审查专利第2002-304207号公报(2002年10月18 日公开)

发明内容

发明要解决的问题

上述常规技术具有基于电力使用量确定生产装置的运行状态或非运行 状态的配置。常规地,通过感测投入到生产装置的工件(工作对象)或从工 件的投入产生的工作来确定生产装置的生产状态或非生产状态。

然而,从提取浪费(waste)的角度来看,遗憾的是,即使使用状态确定 结果,也不能正确判定消耗资源的等级。

如这里所使用的,从提取浪费的角度来看的消耗资源的等级表示从资源 的“消耗”是否对产品的生产有贡献的角度来判定资源消耗。例如,在资源 的消耗对生产(生产产品所需的必然消耗)有贡献的情况下,资源消耗被确 定为没有被浪费,在资源的消耗不贡献于生产(对正常生产没有影响的不必 要消耗,但造成了损害)的情况下,资源消耗被确定为被浪费。

更具体地,即使在运行(生产)状态下,可以想像出的是工件实际上没 有被投入或者生产出了次品。在这种情况下,从提取浪费的角度来看,有必 要甚至为生产期间的消耗确定“资源消耗是被浪费的”。另一方面,即使在 非运行(非生产)状态下,有时也有必要消耗资源以保持生产装置能够正常 生产产品的状态。在这种情况下,从提取浪费的角度来看,有必要甚至为非 生产期间的消耗确定“资源消耗是必需的(没有被浪费)”。

鉴于前述,本发明的目的是构建一种生产管理装置、生产管理系统、生 产管理装置的控制方法、控制程序以及记录介质,该生产管理装置能够不论 生产装置的运行/非运行而通过适当确定生产装置的状态来正确判定消耗资 源的浪费。

解决问题的手段

根据本发明的一个方案,一种监视生产装置的状态的生产管理装置,该 生产装置通过消耗资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生产,该生 产管理装置包括:环境改变物理量获取装置,用于获取生产环境的物理量作 为环境改变物理量,生产环境的物理量由消耗资源的生产装置所改变;以及 状态确定装置,用于基于通过环境改变物理量获取装置获取的环境改变物理 量来确定生产装置的状态。

根据该配置,监视通过互换生产装置中的消耗资源获取的环境改变物理 量,且状态确定装置基于通过环境改变物理量获取装置获取的环境改变物理 量来确定生产装置的状态。

因此,并不是基于生产装置实际是否对工作对象进行生产动作,而是基 于与消耗资源互换的环境改变物理量来确定生产装置的状态。

在状态确定中,从提取消耗资源的浪费的角度来看,与基于生产装置的 运行/非运行的状态确定相比,能够适当地确定该生产装置的状态。

生产装置的状态的适当确定能够适当地判定生产装置所消耗的资源是 否被浪费。

如上所述,在本发明的生产管理装置中,不论生产装置运行/非运行,有 利的是,能够通过适当确定生产装置的状态而正确地判定消耗资源的浪费。

被配置为包括本发明的生产管理装置的以下生产管理系统也包含在本 发明的范围内。根据本发明的另一个方案,生产管理系统包括:生产装置, 通过消耗资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生产;生产管理装 置,监视生产装置的状态;以及环境改变物理量测量单元,测量由消耗资源 的生产装置所改变的物理量作为环境改变物理量,其中生产管理装置基于通 过环境改变物理量测量单元获取的环境改变物理量来确定生产装置的状态。

本发明的生产管理装置的控制方法监视生产装置的状态,该生产装置通 过消耗资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生产,该生产管理装置 的控制方法包括:环境改变物理量获取步骤,获取生产环境的物理量作为环 境改变物理量,生产环境的物理量由消耗资源的生产装置所改变;以及状态 确定步骤,基于在环境改变物理量获取步骤中获取的环境改变物理量来确定 生产装置的状态。

该生产管理装置可以通过计算机来构建。在这种情况下,使计算机充当 生产管理装置的每一个装置以构建生产管理装置的控制程序以及记录控制 程序的计算机可读记录介质也包含在本发明的范围内。

发明效果

为了解决上述问题,根据本发明的生产管理装置监视生产装置的状态, 该生产装置通过消耗资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生产,该 生产管理装置包括:环境改变物理量获取装置,用于获取生产环境的物理量 作为环境改变物理量,生产环境的物理量由消耗资源的生产装置所改变;以 及状态确定装置,用于基于通过环境改变物理量获取装置获取的环境改变物 理量来确定生产装置的状态。

为了解决上述问题,本发明的生产管理系统包括:生产装置,通过消耗 资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生产;生产管理装置,监视生 产装置的状态;以及环境改变物理量测量单元,测量由消耗资源的生产装置 所改变的物理量作为环境改变物理量,其中生产管理装置基于通过环境改变 物理量测量单元获取的环境改变物理量来确定生产装置的状态。

为了解决上述问题,本发明的生产管理装置的控制方法监视生产装置的 状态,该生产装置通过消耗资源在使生产环境的物理量改变的情况下进行生 产,该生产管理装置的控制方法包括:环境改变物理量获取步骤,获取生产 环境的物理量作为环境改变物理量,生产环境的物理量由消耗资源的生产装 置所改变;以及状态确定步骤,基于在环境改变物理量获取步骤中获取的环 境改变物理量来确定生产装置的状态。

因此,不论生产装置的运行/非运行,有利的是,能够通过适当确定生产 装置的状态来正确判定消耗资源的浪费。

附图说明

图1为示出根据本发明的实施例的生产管理装置的主要部分的配置的方 框图。

图2为示出本发明的一个实施例的生产管理系统的轮廓的视图。

图3为示出存储在生产管理装置的条件存储单元中的状态确定条件的实 例的视图。

图4为示出存储在生产管理装置的条件存储单元中的电力判定条件的实 例的视图。

图5为示出通过生产管理装置的状态确定单元进行的状态确定处理的流 程的流程图。

图6为示出通过生产管理装置的电力判定单元进行的电力判定处理的流 程的流程图。

图7为示出通过生产管理装置的电力判定单元进行的电力判定处理的另 一个实例的流程的流程图。

图8为示出通过生产管理装置的结果图生成单元产生的结果图的实例的 视图。

图9为示出根据本发明的另一个实施例的生产管理系统的轮廓的视图。

图10(a)和图10(b)为示出存储在另一个实施例的生产管理装置的 条件存储单元中的状态确定条件的实例的视图。

图11为示出存储在生产管理装置的条件存储单元中的电力判定条件的 实例的视图。

图12A为示出通过另一个实施例的生产管理装置的状态确定单元进行 的状态确定处理的流程的流程图。

图12B为示出通过另一个实施例的生产管理装置的状态确定单元进行 的状态确定处理的流程的流程图。

图12C为示出通过另一个实施例的生产管理装置的状态确定单元进行 的状态确定处理的流程的流程图。

图13为示出通过另一个实施例的生产管理装置的电力判定单元进行的 电力判定处理的流程的流程图。

图14为示出通过另一个实施例的生产管理装置的结果图生成单元生成 的结果图的实例的视图。

图15为示出监视的温度中的波动与指定温度适当范围的阈值(管理温 度)之间的关系的图形。

图16为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 状态确定条件的实例的视图。

图17为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 电力判定条件的实例的视图。

图18为示出通过本发明的变型的生产管理装置的状态确定单元进行的 状态确定处理以及通过电力判定单元进行的电力判定处理的流程的流程图。

图19为示出根据本发明的变型的生产管理系统的轮廓的视图。

图20为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 状态确定条件的实例的视图。

图21为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 电力判定条件的实例的视图。

图22为示出根据本发明的变型的生产管理系统的轮廓的视图。

图23为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 状态确定条件的实例的视图。

图24为示出存储在本发明的变型的生产管理装置的条件存储单元中的 电力判定条件的实例的视图。

图25为示出通过本发明的变型的生产管理装置的结果图生成单元生成 的结果图的实例的视图。

具体实施方式

<<第一实施例>>

下文将参考图1至图8描述本发明的第一实施例。

在以下实施例中,将通过实例来描述生产管理装置和包括该生产管理装 置的生产管理系统,该生产管理装置在干燥炉是消耗电力(资源和消耗的物 理量)以生产产品的生产装置时,正确判定消耗电力的浪费。

在以下附图中,相同的结构元件由相同的符号来指代。因此,在每一个 实施例中省略已描述的结构元件的重复说明。

[生产管理系统的轮廓]

图2为示出本发明的实施例的生产管理系统100的轮廓的视图。如图2 所示,生产管理系统100包括生产管理装置1、电力计2、生产控制装置3、 脉冲计数器4、电源5以及作为生产装置的干燥炉6。

干燥炉6是通过干燥待在炉中干燥的物质来生产产品的生产设备。

在本实施例的干燥炉6中,电加热器8设置在由耐热材料和隔热材料制 成的干燥层9中,该干燥层9被提升到高温以去除包含在待干燥的物质中的 水分。然而,干燥炉6是干燥炉6的配置的实例,但不限制本发明的生产装 置的配置。虽然未示出,但干燥层9包括进气口、排气口以及风扇,并能够 有效排出充满干燥层9的湿空气,而不降低炉温度(炉温度保持恒定)。代 替电加热器8,可以在干燥层9中设置供应热风或暖风的热风加热器。

干燥炉6连接至辊式输送机13,且作为待干燥的物质的工件14(14a至 14e)通过该滚动输送机13来输送。工件14经由投入口10被投入到干燥层 9,花费给定时间通过干燥层9,且在先进先出系统中依次从排出口11排出。

在图2的实例中,工件14花费给定时间从左侧输送到右侧,如双箭头 所示。工件14a表示投入前的工件,工件14b表示当前投入到干燥层9的工 件,工件14c和14d表示当前被干燥的(即,当前生产的)工件,以及工件 14e表示排出后的工件。因此,工件14花费给定时间通过保持在恒定温度的 干燥层9,这允许去除包含在工件14中的水分而不损坏工件14。排出后的 工件14e被输送到下一个生产过程或被包装为成品。

温度计7被设置在干燥层9中以能够监视炉温度(环境改变物理量)。 温度计7将表示所感测的层内温度信息的模拟信号或数字信号供应到控制干 燥炉6的生产控制装置3。生产控制装置3可以包括模拟输入装置。在层内 温度信息d2是模拟信号的情况下,模拟输入装置进行模拟信号的A/D转换, 且生产控制装置3可以将层内温度信息d2的数据供应到生产管理装置1。可 替代地,生产管理装置1可以包括模拟输入装置以直接从温度计7获取层内 温度信息d2。在从温度计7供应的层内温度信息d2是数字信号的情况下, 层内温度信息d2的数据被直接从温度计7供应到生产管理装置1,或者经由 生产控制装置3从温度计7供应到生产管理装置1。

电源5将所需电力供应到干燥炉6。在本实施例中,干燥炉6将电力转 换成热量以将干燥层9保持在高温。即,干燥炉6消耗作为“电力”的消耗 资源以改变生产环境或“温度”。生产环境的变化(在这种情况下,为温度 的变化)可以被表示为“环境改变物理量”。这就是说,干燥炉6是消耗消 耗资源、获取环境改变物理量以及进行生产的生产装置。

电力计2测量干燥炉6所消耗的电力量。例如,电力计2以预定的时间 间隔(1秒钟、10秒钟、1分钟......)测量干燥炉6的消耗电力。电力计2将 所获取的消耗电力的数据(消耗电力d1)供应到生产管理装置1。

生产控制装置3控制干燥炉6。例如,干燥炉6是数字控制机床(NC 机床)。生产控制装置3将表示目标温度的数值作为指令信号发送到干燥炉 6,使得干燥炉6能够进行控制以将干燥层9保持在目标温度。生产控制装 置3将从温度计7获取的层内温度信息d2供应到生产管理装置1。

脉冲计数器4与监视干燥炉6的运行的传感器12实施通信,获取从传 感器12输出的生产脉冲信号d3,并将生产脉冲信号d3供应到生产管理装置 1。

例如,传感器12是光电传感器,且以有线或无线方式经由输入端子连 接至脉冲计数器4。例如,传感器12设置在投入口10中。在辊式输送机13 上流动的工件14当前通过投入口10的情况下,传感器12感测工件14的通 过,并输出开(ON)信号。在这种情况下,从关(OFF)信号被切换成开信 号的时间点到开信号被切换成关信号的时间点的一个脉冲能够被确认为投 入一个工件。脉冲计数器4可以通过生产脉冲信号d3对表示工件14的通过 的脉冲进行计数,计算每单位时间投入工件的数量,并将投入工件的数量发 送到生产管理装置1。可替代地,脉冲计数器4可以被并入生产管理装置1 中,且生产管理装置1可以直接从传感器12获取生产脉冲信号d3。

电力计2和脉冲计数器4可以通过将电力计2和脉冲计数器4的功能结 合的一个装置来构建。

传感器12和脉冲计数器4的配置不限于上述配置。可以适当采用用于 监视干燥炉6的运行的任何已知技术。例如,IC标签被嵌入工件14,当工 件14通过投入口10时,被设置在投入口10中的标签阅读器可以读取工件 14。在这种情况下,当在标签阅读器读取IC标签的时间点能够被确认为脉 冲的生产脉冲信号d3从标签阅读器被供应到脉冲计数器4时,能够对通过 投入口10的工件14的数量进行计数。可替代地,即使在读取附加到工件14 的条形码的配置中,也能够对通过投入口10的工件14的数量进行计数。

生产管理装置1、电力计2、生产控制装置3以及脉冲计数器4经由有 线或无线通信装置彼此可通信地连接。

从提取消耗资源(电力)的浪费的角度来看,本发明的生产管理装置1 能够考虑到环境改变物理量(层内温度信息d2)确定干燥炉6的运行。在下 文中,通过生产管理装置1进行的处理(功能)称为状态确定处理(功能)。 而且,除层内温度信息d2之外,生产管理装置1还能够使用从脉冲计数器4 供应的生产脉冲信号d3更加正确地进行干燥炉6的状态确定处理。

此外,生产管理装置1能够根据状态确定处理的结果对从电力计2供应 的消耗物理量(消耗电力d1)进行分类。即,生产装置(干燥炉6)的消耗 电力(资源)能够从消耗电力是否是浪费的角度来进行分类。在下文中,通 过生产管理装置1进行的处理(功能)称为电力判定处理(功能)。

下文将详细描述包括状态确定功能和电力判定功能的生产管理装置1的 配置。

[生产管理装置的配置]

图1为示出本发明的实施例的生产管理装置1的主要部分的配置的方框 图。如图1所示,本实施例的生产管理装置1包括控制单元20、存储单元 21、通信单元22以及显示单元23。虽然未示出,生产管理装置1可以包括 供用户将指令信号输入到生产管理装置1的操作单元。该操作单元通过适当 的输入装置来构建,例如键盘、鼠标、按钮(十字键、决定键、字符输入键 等)、触摸式面板、触摸式传感器以及光笔(stylus)。

通信单元22与外部装置实施通信。例如,通信单元22经由LAN将数 据发送到本地生产管理系统100的装置(电力计2、生产控制装置3以及脉 冲计数器4)并从本地生产管理系统100的装置接收数据。可替代地,生产 管理装置1可以在一对一的基础上以有线或无线方式连接至电力计2、生产 控制装置3以及脉冲计数器4。在这种情况下,通信单元22被配置为能够识 别电力计2、生产控制装置3以及脉冲计数器4以了解当前哪一装置与其实 施通信。

显示单元23显示生产管理装置1通过分析外部获取数据获得的分析结 果。通过生产管理装置1进行的状态确定处理的结果以及通过生产管理装置 1进行的电力判定处理的结果能够被绘制以显示分析结果的实例。例如,显 示单元23通过适当的显示装置来构建,例如LCD(液晶显示器)。

(1)通过控制单元20执行的控制程序、(2)OS程序、(3)包含在 生产管理装置1中的被控制单元20用来执行各种功能的应用程序以及(4) 被读取来执行应用程序的各项数据被存储在存储单元21中。特别地,当生 产管理装置1进行状态确定功能和电力判定功能时被读取的各种程序和各项 数据存储在存储单元21中。具体地,存储单元21包括电能存储单元40、温 度信息存储单元41、生产脉冲存储单元42以及条件存储单元43。虽然未示 出,存储单元21可以包括结果存储单元,其中存储通过生产管理装置1获 得的结果图作为状态确定处理或电力判定处理的实行的结果。

生产管理装置1还包括临时存储单元(未示出)。临时存储单元是所谓 的工作存储器,例如RAM(随机存取存储器),其中在通过生产管理装置1 进行的各项处理的过程中,该临时存储单元临时存储计算使用的数据和计算 结果。

控制单元20整体地控制包含在生产管理装置1中的每一个单元,且控 制单元20包括至少状态确定单元30、电力判定单元31以及结果图生成单元 32,作为功能块。控制单元20还可以包括数据处理单元33。

实施控制单元20的每一个功能块使得CPU(中央处理单元)读取存储 在临时存储单元(未示出,RAM等)上通过ROM(只读存储器)、NVRAM (非易失随机存取存储器)等构建的存储装置(存储单元21)中的程序,并 执行该程序。

通过通信单元22从电力计2获取的消耗电力d1被存储在电能存储单元 40中。电力计2以预定的时间间隔测量干燥炉6的消耗电力量。对于干燥炉 6的消耗电力量,随时间推移每单位时间的消耗电力量与有关消耗电力时的 时钟时间的信息一起被存储在电能存储单元40中。

可以与电力计2不同的时间间隔存储消耗电力量。例如,以一分钟的间 隔累积以一秒钟的间隔通过电力计2测量的消耗电力,并且可以每分钟存储 消耗电力量。

通过通信单元22从温度计7(生产控制装置3)获取的层内温度信息d2 被存储在温度信息存储单元41中。所感测的温度可以与通过温度计7感测 的有关时钟时间的信息一起被实时累积在温度信息存储单元41中。可替代 地,实时累积的温度被分成固定的时间间隔,并且可以累积每一个区间(zone) 中计算出的温度的平均值。可替代地,可以累积以固定的时间间隔通过温度 计7感测的温度。

通过通信单元22从脉冲计数器4获取的生产脉冲信号d3被存储在生产 脉冲存储单元42中。从传感器12输出的感测信号与时间推移一起可以被直 接累积在生产脉冲存储单元42中。可替代地,脉冲计数器4分析生产脉冲 信号d3的结果(例如,每单位时间“投入工件的数量”)可以累积在生产 脉冲存储单元42中。从传感器12输出的生产脉冲信号d3被直接存储在生 产脉冲存储单元42中,并且脉冲可以在生产管理装置1中进行分析(计数)。

为了使生产管理装置1进行状态确定处理或电力判定处理,在条件存储 单元43中存储确定(判定)条件。生产管理装置1能够通过参考存储在条 件存储单元43中的条件来确定干燥炉6的状态或对电力进行分类。

状态确定单元30进行生产管理装置1的状态确定处理。在本实施例中, 具体地,基于存储在温度信息存储单元41中的层内温度信息d2,从提取电 力的浪费的角度来确定干燥炉6的运行状态。在本实施例中,除了层内温度 信息d2之外,状态确定单元30可以通过参考存储在生产脉冲存储单元42 中的生产脉冲信号d3来确定干燥炉6的状态。更具体地,根据存储在条件 存储单元43中的确定条件,状态确定单元30基于干燥炉6的层内的温度和 每单位时间投入工件的数量来确定干燥炉6的状态。

电力判定单元31进行生产管理装置1的电力判定处理。在本实施例中, 具体地,电力判定单元31判定干燥炉6的每单位时间所消耗的电力(其被 累积在电能存储单元40中)是否是被浪费的电力。电力判定单元31能够根 据通过状态确定单元30确定的干燥炉6的状态在不同的时间判定干燥炉6 所消耗的电力是否是浪费。如这里所使用的,没有被浪费的(必要的)消耗 电力表示当干燥炉6进行对工件14的生产活动有贡献的操作时由干燥炉6 消耗的电力。被浪费的消耗电力表示当干燥炉6不进行对生产活动有贡献的 操作时由干燥炉6消耗的电力。

从电力是否是浪费的角度来看,电力判定单元31根据存储在条件存储 单元43中的判定条件,基于通过状态确定单元30确定的干燥炉6的状态, 来判定干燥炉6的消耗电力。

结果图生成单元32生成表示通过状态确定单元30进行的状态确定处理 的结果、通过电力判定单元31进行的电力判定处理的结果或两者的结果图。 通过结果图生成单元32生成的结果图被输出到显示单元23。

通过检查显示在显示单元23上的状态确定处理的结果图,用户能够容 易地检查某一时间段中干燥炉6的状态如何。额外地,通过检查电力判定处 理的结果图,用户能够在检查某一时间段消耗了多少电力的同时容易地对消 耗电力是否是浪费进行分类。

数据处理单元33处理从生产管理装置1的外部获取的各项数据(例如 消耗电力d1、层内温度信息d2以及生产脉冲信号d3)或者存储在存储单元 21的存储单元中的各项数据。

如上所述,数据处理单元33可以与电力计2不同的时间间隔累积并存 储消耗电力量。通过温度计7所感测的温度信息,数据处理单元33可以固 定的时间间隔计算温度平均值,并以固定的时间间隔提取温度信息。基于通 过脉冲计数器4计数的脉冲数量,数据处理单元33可以计算每单位时间投 入工件的数量。可替代地,数据处理单元33可以分析生产脉冲信号d3以计 数脉冲的数量。

根据从操作单元(未示出)输入的用户指令或预先存储的应用程序,可 以进行这些多项数据处理。

[状态确定条件]

图3为示出存储在条件存储单元43中的状态确定条件的实例的视图。

如图3所示,在本实施例中,状态确定条件具有以下数据结构。干燥炉 6的想定状态(conceivable state)与预定时间段的干燥炉6的干燥层9中的 温度的条件和同一时间段的投入工件的数量的条件的组合的每一个相关联 地存储。图3通过实例示出状态确定条件的数据结构,但是本发明不限于图 3中的状态确定条件的数据结构。

在图3的实例中,干燥层9中的适合温度被预先设定为180°C至200°C 的范围,以在生产管理系统100中生产工件。

因此,根据图3中的状态确定条件,状态确定单元30能够基于干燥炉6 的层内的温度和每单位时间投入的工件数量,来确定干燥炉6的状态。

更具体地,状态确定单元30从温度信息存储单元41获取预定时间段(例 如,9:00至9:10)测量的层内温度信息d2。状态确定单元30从生产脉冲存 储单元42获取同一时间段的投入工件的数量。

此时,例如,在投入工件的数量是零(件/分钟)而所获取的温度信息是 170°C(小于180°C)的情况下,根据图3中的状态确定条件,状态确定单元 30确定9:00至9:10时间段中的干燥炉6处于“0:启动”状态。

“0:启动”状态表示从干燥炉6(的电加热器8)运行到干燥层9中的 温度从室温达到生产适合温度(180°C)的状态。虽然干燥炉6在“0:启动” 状态下运行,然而干燥炉6没有达到生产适合温度。因此,不能投入工件。 然而,“0:启动”状态是干燥炉6达到生产适合温度(180°C)所必需的。

另一方面,在投入工件的数量是零(件/分钟)而所获取的温度信息是生 产适合温度(180°C至200°C)的情况下,状态确定单元30确定该时间段中 的干燥炉6为“1:正常待机”状态。因为干燥层9达到生产适合温度,处 于“1:正常待机”状态的干燥炉6是处于虽然能够进行生产活动然而未投 入(未生产)工件的状态。从生产效率和电力浪费的观点来看,优选缩短虽 然干燥炉6能够生产工件然而却未生产工件的状态。

在投入工件的数量大于零而所获取的温度信息是生产适合温度的情况 下,状态确定单元30确定该时间段中的干燥炉6是“4:正常生产”状态。 在“4:正常生产”状态下,干燥炉6在干燥层9保持处于生产适合温度的 同时正常生产工件14。

另一方面,在小于干燥层9的180°C的下限的温度或大于200°C的上限 的温度下生产工件14的情况下,状态确定单元30确定干燥炉6处于“3: 异常生产”或“5:异常生产”状态。当状态确定单元30确定干燥炉6处于 “异常生产”状态下时,干燥炉6所生产的工件14被当作次品而丢弃。因 此,从生产效率和电力(以及其它资源)浪费的角度来看,优选使“异常生 产”状态尽可能接近零。

在投入工件的数量是零而干燥层9的温度大于200°C的上限的情况下, 状态确定单元30确定干燥炉6处于“2:异常待机”状态。在“2:异常待 机”状态下,因为工件14没有被投入到干燥炉6,所以没有产生次品,但是 干燥层9中的温度大于或等于生产适合温度。因此,认为“2:异常待机” 状态是资源(电力)消耗超出必需的状态。

因此,状态确定单元30以固定的时间间隔获取温度信息和投入工件的 数量,以进行干燥炉6的状态确定处理。状态确定单元30将基于温度信息 和投入工件的数量确定的状态确定处理结果(状态“0”至“5”之一)输出 到电力判定单元31。

[电力判定条件]

图4为示出存储在条件存储单元43中的电力判定条件的实例的视图。

如图4所示,在本实施例中,电力判定条件具有以下数据结构。表示干 燥炉6的想定状态(通过状态确定单元30确定)的每一个中消耗的电力是 否是浪费的标志与每一个状态相关联地存储。表示该状态下消耗的电力的等 级的标签与每一个状态相关联地存储。表示浪费了多少的指标(浪费程度) 与被归类为非必要消耗的项目(在图4的实例中,状态“1”、“2”、“3” 以及“5”)相关联地存储。图4通过实例示出电力判定条件的数据结构, 但是本发明不限于图4中的电力判定条件的数据结构。

因此,根据图4中的电力判定条件,电力判定单元31能够基于通过状 态确定单元30确定的干燥炉6的状态,来判定干燥炉6中的消耗电力的浪 费。

更具体地,在必要消耗的标志中,“○”表示必要电力(没有被浪费), 因此空格表示被浪费的电力。电力判定单元31判定当干燥炉6处于“0:启 动”状态时消耗的电力没有被浪费。

如上所述,干燥炉6的“0:启动”状态是干燥炉6达到生产适合温度 (180°C)所需的状态(过程)。根据电力判定条件,电力判定单元31能够 判定即使干燥炉6处于非生产状态,处于启动状态的电力也没有被浪费。

因为干燥炉6的“4:正常生产”状态直接贡献于生产,所以电力判定 单元31能够判定处于“4:正常生产”状态的消耗电力没有被浪费。

电力判定单元31能够判定除了“4:正常生产”状态之外的状态下消耗 的电力均被浪费。

从提取浪费的角度来看,添加电力判定标签,以进一步将干燥炉6所消 耗的电力进行细化和分类。

如上所述,虽然“0:启动”状态不直接贡献于生产,然而“0:启动” 状态是生产所必需的过程。“0:启动”状态下消耗的电力被判定为“间接 生产电力”,该“间接生产电力”具有电力间接贡献于生产的等级。

“4:正常生产”状态是在生产适合温度(180°C至200°C)下进行生产 以正常排出工件14的状态。“4:正常生产”状态下消耗的电力被判定为“直 接生产电力”,该“直接生产电力”具有电力直接贡献于生产的等级。

“1:正常待机”和“2:异常待机”状态是虽然干燥炉6达到大于或等 于生产适合温度(180°C)的温度然而不进行生产的状态。“1:正常待机” 和“2:异常待机”状态下消耗的电力被判定为“非生产电力”,该“非生 产电力”具有电力不直接或间接贡献于生产而是被无益地消耗的等级。

“3:异常生产”和“5:异常生产”状态是因为在除生产适合温度(180°C 至200°C)之外的温度下进行生产而排出次品的状态。“3:异常生产”和“5: 异常生产”状态下消耗的电力被判定为“异常消耗电力”,该“异常消耗电 力”具有电力不仅不贡献于生产而且因次品排出造成部分损失的等级。

认为,与状态“1”和“3”相比,在状态“2”和“5”中,干燥层9中的温 度超过200°C,从而消耗了过量的电力。还认为,排出次品的状态“3”和“5” 中的损失大于状态“1”和“2”中的损失。

因此,“1:正常待机”状态下消耗电力的浪费程度可以被设定为“Lv1”, 且“2:异常待机”状态下的浪费程度可以被设定为高于“1:正常待机”状 态的“Lv2”。“3:异常生产”状态下的浪费程度可以被设定为高于“1: 正常待机”和“2:异常待机”状态的“Lv3”,且“5:异常生产”状态下 的浪费程度可以被设定为最高“Lv4”。

因此,电力判定单元31基于干燥炉6的确定状态,以固定的时间间隔 判定消耗电力的等级。电力判定单元31将电力判定处理结果(例如表示电 力是否是浪费的标志、标签以及浪费程度)输出到结果图生成单元32。

[状态确定处理流程]

图5为示出通过状态确定单元30进行的状态确定处理的流程的流程图。

状态确定单元30从生产脉冲存储单元42获取生产脉冲信号d3(或工件 投入的数量),且从温度信息存储单元41获取层内温度信息d2(以下称为 温度信息)(S101和S102)。此时,假设所获取的投入工件的数量和温度 信息的各项数据是表示在某一天9:00至15:00时间段期间投入工件的数量和 温度信息的转变(transition)的各项数据。

在本实施例中,状态确定单元30将9:00至15:00的时间段划分成固定 的时间间隔(例如,每10分钟),且在每一个划分的时间间隔期间进行干 燥炉6的状态确定。根据图3中的状态确定条件,状态确定单元30进行如 下确定。

状态确定单元30确定所获取的时间间隔(例如,9:00至9:10)期间的 温度信息是否小于适合下限(例如,180°C)(S103)。

当干燥层9中的温度小于适合下限时(S103中为是),状态确定单元 30确定同一时间间隔(时间段)期间投入工件的数量是否大于零(S104)。 当投入工件的数量大于零时,即当在该时间段投入工件时(S104中为是), 状态确定单元30确定在该时间段(9:00至9:10)中干燥炉6处于“3:异常 生产”状态(S105)。另一方面,当投入工件的数量是零时,即当在该时间 段未投入工件时(S104中为否),状态确定单元30确定在该时间段中干燥 炉6处于“0:启动”状态(S106)。

另一方面,当干燥层9中的温度大于或等于适合下限时(S103中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间的温度信息是否落入生产适当范围 (180°C至200°C)内(S107)。

当干燥层9中的温度落入适当范围内时(S107中为是),状态确定单元 30确定在该时间间隔期间投入工件的数量是零还是大于零(S108)。当投入 工件时(S108中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔(9:00至9:10) 期间干燥炉6处于“4:正常生产”状态(S109)。另一方面,当在该时间 段未投入工件时(S108中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间 干燥炉6处于“1:正常待机”状态(S110)。

另一方面,当干燥层9中的温度在适当范围之外时,即当炉温度大于适 合上限(200°C)时(S107中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期 间投入工件的数量是零还是大于零(S111)。当投入工件时(S111中为是), 状态确定单元30确定在该时间间隔(9:00至9:10)期间干燥炉6处于“5: 异常生产”状态(S112)。另一方面,当在该时间段未投入工件时(S111 中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“2:异常 待机”状态(S113)。

当在相对于时间间隔确定状态“0”至“5”之一之后仍剩有尚未进行状 态确定的时间间隔时(S114中为否),获取有关下一个时间间隔(例如,9:10 至9:20)的温度信息和投入工件的数量,以重复S103至S113中的各项处理。

当对所有的时间间隔(9:00至15:00)进行状态确定时(S114中为是), 状态确定单元30将所有的时间间隔的状态确定处理结果输出到电力判定单 元31,以结束状态确定处理。

[电力判定处理流程]

图6为示出通过电力判定单元31进行的电力判定处理的流程的流程图。

电力判定单元31在每一个时间间隔获取从状态确定单元30输出的所有 的时间间隔的状态确定处理结果(S201)。电力判定单元31从电能存储单 元40获取消耗电力d1(S202)。此时,在状态确定单元30以10分钟的时 间间隔进行状态确定的情况下,优选获取每10分钟累积的消耗电力量。

在图6的实例中,电力判定单元31根据图4中的电力判定条件下必要 消耗的标志,判定消耗电力的浪费。

当在所获取的时间间隔期间干燥炉6处于“0:启动”或“4:正常生产” 状态时(S203中为是),电力判定单元31根据电力判定条件将在该时间间 隔期间的消耗电力判定为必要消耗电力(没有被浪费)(S204)。另一方面, 当在所获取的时间间隔期间干燥炉6处于状态“1”至“3”以及“5”之一 时(S203中为否),电力判定单元31将在该时间间隔期间的消耗电力判定 为被浪费的消耗电力(S205)。

当在对时间间隔进行电力判定之后仍剩有尚未进行电力判定的时间间 隔时(S206中为否),获取下一个时间间隔(例如,9:10至9:20)期间的状 态确定处理结果,以重复S203至S205中的各项处理。

当对所有的时间间隔(9:00至15:00)进行电力判定时(S206中为是), 电力判定单元31将所有的时间间隔的电力判定处理结果输出到结果图生成 单元32。基于从电力判定单元31输出的电力判定处理结果,结果图生成单 元32生成结果图,且在显示单元23上显示结果图(S207)。然后,电力判 定处理结束。

[电力判定处理流程]

图7为示出通过电力判定单元31进行的另一电力判定处理的流程的流 程图。

类似于图6,电力判定单元31在每一个时间间隔从状态确定单元30获 取所有的时间间隔的状态确定处理结果(S301),且电力判定单元31在每 一个时间间隔从电能存储单元40获取所有的时间间隔的消耗电力量(S302)。

在图7的实例中,根据图4中的电力判定条件下电力判定的标签,电力 判定单元31判定消耗电力的等级。

当在所获取的时间间隔期间干燥炉6处于“0:启动”状态时(S303中 为是),电力判定单元31根据电力判定条件将在该时间间隔期间的消耗电 力判定为“间接生产电力”(S304)。当干燥炉6处于“4:正常生产”状 态时(S303中为否以及S305中为是),电力判定单元31将在该时间间隔期 间的消耗电力判定为“直接生产电力”(S306)。当干燥炉6处于“1:正 常待机”或“2:异常待机”状态时(S303中为否,S305中为否,以及S307 中为是),电力判定单元31将在该时间间隔期间的消耗电力判定为“非生 产电力”(S308)。当干燥炉6处于“3:异常生产”或“5:异常生产”状 态时(S303中为否,S305中为否,以及S307中为否),电力判定单元31 将在该时间间隔期间的消耗电力判定为“异常消耗电力”(S309)。

当在对时间间隔进行电力判定之后仍剩有尚未进行电力判定的时间间 隔时(S310中为否),获取下一个时间间隔(例如,9:10至9:20)期间的状 态确定处理结果,以重复S303至S309中的各项处理。

当对所有的时间间隔(9:00至15:00)进行电力判定时(S310中为是), 电力判定单元31将所有的时间间隔的电力判定处理结果输出到结果图生成 单元32。基于从电力判定单元31输出的电力判定处理结果,结果图生成单 元32生成结果图,且在显示单元23上显示结果图(S311)。然后,电力判 定处理结束。

在电力判定处理中,从判定消耗电力的浪费的角度来看,能够根据干燥 炉6的状态正确地判定消耗电力,同时能够容易地将电力判定处理结果呈现 给用户。

[结果图]

图8为示出通过结果图生成单元32生成的结果图的实例的视图。结果 图从结果图生成单元32输出,并在显示单元23上显示。

在图8的实例中,但不限于此,竖向显示了两个二维图。属于参考信息 的上图是表示基于生产脉冲信号d3的输入工件的数量的转变的图形。下图 是表示干燥炉6的消耗电力量的转变和消耗电力的判定结果的图形(条形 图)。表示干燥层9中的温度的转变的图形(线图)可以被绘制在下图中。

在上图和下图中,横轴表示时钟时间。优选地,时钟时间的显示间隔是 所有图形所共用的。因此,能够一眼就检查到时钟时间的推移和随着推移所 有值的转变,从而提高用户的便利性。

在上图中,纵轴表示每一分钟投入工件的数量。在上图中,投入工件的 数量大于零的时间段(10:00至10:30、10:50至12:00、12:50至13:40以及 13:50至14:20)是干燥炉6进行生产活动的时间段。

在下图中,纵轴表示干燥层9中的温度(°C)和消耗电力量(kWh/分钟)。

在条形图中,一个条表示十分钟累积的消耗电力量。例如,与9:00至 9:10这一时间段对应的条被颜色编码(color-coded),这允许用户了解到在 该时间段消耗的大约1.8kWh/分钟的消耗电力被标记为“间接生产电力”。 可以绘制状态确定处理结果。因此,用户能够了解干燥炉6在9:00至9:10 这一时间段处于“0:启动”状态。

在另一个时间间隔(10:10至10:20),虽然投入了工件,然而干燥层9 中的温度没有达到适合温度。在该时间间隔(10:10至10:20)期间条形图被 颜色编码,以表示“异常消耗电力”。

因此,用户能够通过在显示单元23上显示结果图,一眼就检查到在所 有的时间间隔(9:00至15:00)期间干燥炉6的状态以及干燥炉6的消耗电 力判定结果。

<<第二实施例>>

下文将参考图9至图14描述本发明的另一个实施例。

在本实施例中,干燥炉6包括具有不同生产适合温度的多个干燥层9。 下文将描述与上述实施例对应的生产管理装置1的状态确定功能和电力判定 功能。

[生产管理系统的轮廓]

图9为示出本发明的实施例的生产管理系统200的轮廓的视图。本实施 例的生产管理系统200与第一实施例的生产管理系统100(图2)不同的是 干燥炉6包括具有彼此不同的生产适合温度的干燥层9a和干燥层9b。

因此,温度计被设置在每一个干燥层9中。温度计7a测量干燥层9a处 的温度,并将作为测量结果的数据的第一层内温度信息d2a输出到生产控制 装置3。温度计7b测量干燥层9b处的温度,并将第二层内温度信息d2b输 出到生产控制装置3。

在本实施例中,通过实例,假设干燥层9a的生产适合温度被预先设定 为180°C至200°C,并假设干燥层9b的适合生产温度被预先设定为120°C 至130°C。

[状态确定条件]

图10(a)和图10(b)为示出存储在本实施例的条件存储单元43中的 状态确定条件的实例的视图。

如图10(b)所示,在本实施例中,状态确定条件具有以下数据结构。 干燥炉6的想定状态与投入工件的数量的条件、干燥层9a的第一温度的条 件和干燥层9b的第二温度的条件的组合的每一个相关联地存储。图10通过 实例示出状态确定条件的数据结构,但是本发明不限于图10中的状态确定 条件的数据结构。

根据图10(b)中的状态确定条件,例如,在投入工件的数量在特定时 间间隔是零而干燥层9a和9b分别具有170°C和125°C的温度的情况下,干 燥层9b等待直到干燥层9a变为适合温度,使得状态确定单元30能够确定 干燥炉6处于“01:等待启动”的整个状态。

即,状态确定单元30被配置为当仅干燥层9中的一个没有达到适合温 度同时也未投入工件时确定干燥炉6处于“启动等待”状态,并以该方式设 定这些条件。状态确定单元30被配置为当干燥层9都大于或等于适合温度 时确定干燥炉6处于“工件等待”状态,并以该方式设定这些条件。

另一方面,状态确定单元30被配置为当在投入工件的同时干燥层9的 至少一个不处于适合温度时确定干燥炉6处于“异常生产”状态,并以该方 式设定这些条件。状态确定单元30被配置为仅当干燥层9都落入适合温度 内时确定干燥炉6处于“正常生产”状态,并以该方式设定这些条件。

本实施例的生产管理装置1的配置也表示如下。

即,状态确定单元30被配置为确定每一个单层的状态并通过单层的状 态的组合确定干燥炉6的整个状态。

类似于第一实施例,状态确定单元30参考图10(a)中的状态确定条件, 以进行每一个单层的状态确定。基于两个层的状态的组合,状态确定单元30 能够确定与该组合对应的干燥炉6的整个状态。

例如,在与第一实施例相同的进程中,假设状态确定单元30确定第一 干燥层9a处于“0:启动”状态并确定第二干燥层9b处于“1:正常待机” 状态。在这种情况下,通过“0”与“1”的组合来进行整个干燥炉6处于“01: 启动”状态的确定。

[电力判定条件]

图11为示出存储在本实施例的条件存储单元43中的电力判定条件的实 例的视图。

如图11所示,在本实施例中,电力判定条件具有以下数据结构。表示 在干燥炉6的想定状态(通过状态确定单元30确定的)的每一个中消耗的 电力是否是浪费的标志(必要消耗标志)与每一个状态相关联地存储。表示 在该状态下消耗的电力的等级的标签也与每一个状态相关联地存储。虽然未 示出,浪费程度可以与被归类为不必要消耗的项目(除了图11中的状态“00” 和“44”之外)相关联地存储。图11通过实例示出电力判定条件的数据结 构,但是本发明不限于图11中的电力判定条件的数据结构。

因此,根据图11中的电力判定条件,电力判定单元31能够基于通过状 态确定单元30确定的干燥炉6的状态,判定具有多个干燥层的干燥炉6中 的消耗电力的具体浪费。具体地,干燥炉6中的消耗电力的具体浪费被判定 如下。

在所有的干燥层9小于适合温度的情况下,干燥炉6处于“00:启动” 状态。这是所有的干燥层9达到适合温度所需的过程。因此,电力判定单元 31将在该状态下消耗的电力判定为“间接生产电力”。

在干燥层9之一达到适合温度而另一个干燥层9处于启动条件的情况 下,达到适合温度的干燥层9有必要等待直到处于启动条件下的干燥层9完 成准备。该状态被确定为“启动等待”(状态“01”、“02”、“10”以及 “20”)。在该时间消耗的部分电力是用于启动的“间接生产电力”,且部 分电力是待机状态下的“非生产电力”。因此,电力判定单元31将在该状 态下消耗的电力判定为“半非生产电力”。

在所有的干燥层9大于或等于适合温度的情况下,则认为完成了每一个 层的启动时段(start-up period)。当完成了启动时,有必要快速投入工件以 开始生产。此时,在未投入工件的情况下未进行生产活动的状态被确定为“工 件等待”。电力判定单元31将在该状态下消耗的电力判定为“非生产电力”。

当干燥层9的至少一个不处于适合温度范围时,不能正常进行生产,并 且存在排出次品的风险。此时,在投入工件的情况下,干燥炉6的状态被确 定为“异常生产”。因此,电力判定单元31将在该状态下消耗的电力判定 为“异常消耗电力”。

在所有的干燥层9均落入适合温度范围的情况下,投入工件以进行正常 生产。在这种情况下,干燥炉6的状态被确定为“正常生产”。因此,电力 判定单元31将在该状态下消耗的电力判定为“直接生产电力”。

[状态确定处理流程]

图12A至图12C为示出通过本实施例的状态确定单元30进行的状态确 定处理的流程的流程图。

如图12A所示,状态确定单元30从生产脉冲存储单元42获取生产脉冲 信号d3(或投入工件的数量)(S401)。状态确定单元30从温度信息存储 单元41获取有关干燥层9a的第一层内温度信息d2a(以下称为温度信息1) 和有关干燥层9b的第二层内温度信息d2b(以下称为温度信息2)。状态确 定单元30获取投入工件的数量的顺序和状态确定单元30获取温度信息的顺 序可以彼此替换。

在本实施例中,状态确定单元30将9:00至10:30这一时间段划分成5 分钟的固定时间间隔,且在每一个划分的时间间隔期间确定干燥炉6的状态。 根据图10(a)和图10(b)中的状态确定条件,状态确定单元30进行如下 确定。

状态确定单元30确定在所获取的时间间隔期间温度信息1是否小于适 合下限(例如,180°C)(S403)。

当有关干燥层9a的温度信息1小于适合下限时(S403中为是),状态 确定单元30确定在同一时间间隔期间温度信息2是否小于适合下限(例如, 120°C)(S404)。

当有关干燥层9b的温度信息2小于适合下限时(S404中为是),状态 确定单元30确定在同一时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零 (405)。当在该时间间隔(时间段)期间投入工件时(投入工件的数量>0) (S405中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“33: 异常生产”状态(S406)。另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(投 入工件的数量=0)(S405中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期 间干燥炉6处于“00:启动”状态(S407)。

另一方面,当干燥层9b的温度大于或等于适合下限时(S404中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间温度信息2是否落入生产适当范围 (120°C至130°C)(S408)。

当干燥层9b的温度落入适当范围时(S408中为是),状态确定单元30 确定在该时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S409)。当投入 工件时(S409中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6 处于“34:异常生产”状态(S410)。另一方面,当在该时间间隔期间未投 入工件时(S409中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉 6处于“01:启动等待”状态(S411)。

另一方面,当干燥层9b的温度不处于适当范围时,即当炉温度大于适 合上限(130°C)时(S408中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期 间投入工件的数量是否是零或大于零(S412)。当投入工件时(S412中为是), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“35:异常生产”状 态(S413)。另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(S412中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“02:启动等待”状 态(S414)。

S404至S414中的各项处理是当有关干燥层9a的温度信息1小于下限时 的流程。当温度信息1大于或等于适合下限时(S403中为否),状态确定单 元30确定温度信息1是否落入适当范围(180°C至200°C),如图12B所示 (S415)。

当温度信息1落入适当范围时(S415中为是),状态确定单元30确定 有关干燥层9b的温度信息2是否小于适合下限(120°C)(S416)。

当干燥层9b的温度小于适合下限时(S416中为是),状态确定单元30 确定在同一时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S417)。当在 该时间间隔期间投入工件时(投入工件的数量>0)(S417中为是),状态确 定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“43:异常生产”状态(S418)。 另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(投入工件的数量=0)(S417 中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“10:启 动等待”状态(S419)。

另一方面,当干燥层9b的温度大于或等于适合下限时(S416中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间温度信息2是否落入生产适当范围 (120°C至130°C)(S420)。

当干燥层9b的温度落入适当范围时(S420中为是),状态确定单元30 确定在该时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S421)。当投入 工件时(S421中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6 处于“44:正常生产”状态(S422)。另一方面,当在该时间间隔期间未投 入工件时(S421中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉 6处于“11:工件等待”状态(S423)。

另一方面,当干燥层9b的温度不处于适当范围时,即当炉温度大于适 合上限(130°C)时(S420中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期 间投入工件的数量是否是零或大于零(S424)。当投入工件时(S424中为是), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“45:异常生产”状 态(S425)。另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(S424中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“12:工件等待”状 态(S426)。

S416至S426中的各项处理是当有关干燥层9a的温度信息1落入适当范 围时的流程。当温度信息1在适当范围之外时,即当炉温度大于适合上限 (200°C)时(S415中为否),状态确定单元30确定有关干燥层9b的温度 信息2是否小于适合下限(120°C),如图12C所示(S427)。

当有关干燥层9b的温度信息2小于适合下限时(S427中为是),状态 确定单元30确定在同一时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零 (S428)。当在该时间间隔期间投入工件时(投入工件的数量>0)(S428 中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“53:异 常生产”状态(S429)。另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(投 入工件的数量=0)(S428中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期 间干燥炉6处于“20:启动等待”状态(S430)。

另一方面,当干燥层9b的温度大于或等于适合下限时(S427中为否), 状态确定单元30确定在该时间间隔期间温度信息2是否落入生产适当范围 (120°C至130°C)(S431)。

当有关干燥层9b的温度信息2落入适当范围时(S431中为是),状态 确定单元30确定在该时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零 (S432)。当投入工件时(S432中为是),状态确定单元30确定在该时间 间隔期间干燥炉6处于“54:异常生产”状态(S433)。另一方面,当在该 时间间隔期间未投入工件时(S432中为否),状态确定单元30确定在该时 间间隔期间干燥炉6处于“21:工件等待”状态(S434)。

另一方面,当有关干燥层9b的温度信息2在适当范围之外时,即当炉 温度大于适合上限(130°C)时(S431中为否),状态确定单元30确定在该 时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S435)。当投入工件时 (S435中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“55: 异常生产”状态(S436)。另一方面,当在该时间间隔期间未投入工件时(S435 中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6处于“22:工 件等待”状态(S437)。

S427至S437中的各项处理是当有关干燥层9a的温度信息1大于适合上 限时的流程。

当在干燥炉6的状态在一个时间间隔期间被确定为图10(b)中的18个 方式之一以后仍剩有尚未进行状态确定的时间间隔时(图12A的S438中为 否),状态确定单元30对下一个时间间隔重复S403至S437中的各项处理。

另一方面,当对所有的时间间隔完成状态确定时(S438中为是),状态 确定单元30将所有的时间间隔的状态确定结果输出到电力判定单元31,并 结束状态确定处理。

[电力判定处理流程]

图13为示出通过本实施例的电力判定单元31进行的电力判定处理的流 程的流程图。

类似于图7,电力判定单元31在每一个时间间隔从状态确定单元30获 取所有的时间间隔的状态确定处理结果(S501),且电力判定单元31在每 一个时间间隔从电能存储单元40获取所有的时间间隔的消耗电力量(S502)。

当在所获取的时间间隔(例如,9:00至9:05)期间干燥炉6处于“00: 启动”状态时(S503中为是),电力判定单元31根据图11中的电力判定条 件,将在该时间间隔期间的消耗电力判定为“间接生产电力”(S504)。当 干燥炉6处于“44:正常生产”状态时(S503中为否以及S505中为是), 电力判定单元31将在该时间间隔期间的消耗电力判定为“直接生产电力” (S506)。当在该时间间隔期间干燥炉6处于“启动等待”状态时(S503 中为否,S505中为否,以及S507中为是),电力判定单元31将在该时间间 隔期间的消耗电力判定为“半非生产电力”(S508)。当在该时间间隔期间 干燥炉6处于“工件等待”状态时(S503中为否,S505中为否,S507中为 否以及S509中为是),电力判定单元31将在该时间间隔期间的消耗电力判 定为“非生产电力”(S510)。当在该时间间隔期间干燥炉6处于“异常生 产”状态时(S503中为否,S505中为否,S507中为否以及S509中为否), 电力判定单元31将在该时间间隔期间的消耗电力判定为“异常消耗电力” (S511)。

当在对时间间隔进行电力判定之后仍剩有尚未进行电力判定的时间间 隔时(S512中为否),获取下一个时间间隔(例如,9:05至9:10)期间的状 态确定处理结果,以重复S503至S511中的各项处理。

当对所有的时间间隔(例如,9:00至10:30)进行电力判定时(S512中 为是),电力判定单元31将所有的时间间隔的电力判定处理结果输出到结 果图生成单元32。基于从电力判定单元31输出的电力判定处理结果,结果 图生成单元32生成结果图,且在显示单元23上显示结果图(S513)。然后, 电力判定处理结束。

在电力判定处理中,从判定消耗电力的浪费的角度来看,能够根据干燥 炉6的状态正确地判定消耗电力,同时能够容易地将电力判定处理结果呈现 给用户。额外地,在本实施例的电力判定处理中,在干燥炉6包括具有不同 适合温度的多个干燥层9的情况下,或者在属于监视目标的多个生产装置(例 如,干燥炉6)的情况下,能够判定消耗电力的浪费。

[结果图]

图14为示出通过本实施例的结果图生成单元32生成的结果图的实例的 视图。

类似于图8,上部二维图表示时钟时间和投入工件的数量的转变。下部 二维图(条形图)表示时钟时间和干燥炉6的消耗电力量的转变。条形图是 还表示消耗电力判定结果的图形(条形图)。表示干燥层9a和9b的温度的 转变的图形(线图)可以被绘制在下部二维图中。

图14中的结果图与图8中的结果图不同的是绘制表示具有不同适合温 度的干燥层9的每一个中的温度转变的线图。在下图中,细线表示干燥层9a 的温度,且粗线表示干燥层9b的温度。

在图14的结果图中,表示电力使用量的颜色编码条在每一个5分钟时 间间隔的统计堆栈(bin)中以及每一个电力判定标签中显示。因此,用户能 够通过从显示单元23检查结果图一眼就检查到消耗电力的浪费。

例如,在每一个干燥层9从电源打开到没有达到适合温度的时间间隔 (9:00至9:20的时间段)期间,发现干燥炉6处于“启动”状态,且发现这 时消耗的电力是“间接生产电力”。

从干燥层9b达到适合温度到干燥层9a达到适合温度的时间间隔(9:20 至9:35的时间段)是干燥层9b等待干燥层9a的启动的“启动等待”状态。 在“启动等待”状态下,干燥层9b消耗的电力变为浪费。因此,优选尽可 能得减小“半非生产电力”。即,优选尽可能得缩短9:20至9:35的时间段。 从图14中的结果图清晰的看出,通过提早15分钟启动干燥层9a,用户能够 即时判断缩短(或消除)了“启动等待”状态的时段。因此,通过结果图生 成单元32生成的结果图很大程度上有助于将问题点呈现给用户,并有助于 改善当前生产管理系统。

[变型]

图15为示出监视温度的波动与指定温度适当范围的阈值(管理温度) 之间的关系的图形。

例如,在实施例中在通过温度计7(温度计7a和7b)测量的温度在极 其短的时间间隔(例如,几秒钟或几十秒钟)变化很大的情况下,炉温度是 否大于阈值在短时段内变化很快。当在极其短的时间间隔进行状态确定处理 和电力判定处理时,遗憾的是,生产管理装置1的处理负荷增加,致使导出 结果的处理效率显著降低。当交错并挑选特定时间点以进行状态确定处理和 电力判定处理时,存在特定时间点的温度碰巧过于低于(高于)周围时间点 的可能性,且遗憾的是,不能导出正确结果。

例如,特别地,炉温度在阈值(管理温度)周围转变的时段(T1至T5) 是极其短的时段T1至T2、T2至T3、T3至T4以及T4至T5,且干燥炉6 的情况交替变化,这可能导致处理效率或处理正确性问题的发生。

由于这个原因,生产管理装置1的数据处理单元33可以相对较长的固 定时间间隔获得温度平均值,导出通过绘制的温度平均值的点的折线(或图 15中的近似曲线(灰色粗线)),并将该折线存储在温度信息存储单元41 中。

因此,简化了状态确定单元30的处理,并且状态确定单元30能够以低 负荷有效进行状态确定处理。

[变型2]

在实施例中,状态确定单元30被配置为在仅将层内温度看作从层内温 度信息d2(d2a和d2b)获得的信息的同时进行状态确定处理。然而,本发 明的状态确定单元30的配置不限于实施例的配置。

状态确定单元30可以被配置为在考虑通过层内温度信息d2的统计处理 获得的另一条信息的同时进行状态确定处理。

例如,在生产管理系统100(200)中,当干燥炉6的干燥层9处于启动 状态时,层内温度倾向于在短时段急剧上升。当考虑到这种倾向而固定状态 确定条件时,状态确定单元30能够根据温度上升率判断干燥炉6是否处于 启动状态。

(状态确定条件)

图16为示出存储在本变型中的生产管理装置1的条件存储单元43中的 状态确定条件的实例的视图。在图16的实例中,假设干燥炉6包括一个层。 然而,本变型可以被应用于干燥炉6包括多个层的情况。

如图16所示,状态确定条件可以具有以下数据结构。干燥炉6的想定 状态与(1)预定时间段中干燥层9的温度条件、(2)投入工件的数量的条 件以及(3)与紧接时间段之前的温度相比的预定时间段中的温度上升幅度 的条件的组合的每一个相关联地存储。

在温度上升大于或等于2.0°C的条件下,状态确定单元30可以被配置为 不是通过参考(1)温度的条件,而只是通过(2)投入工件的数量的条件的 组合来确定干燥炉6的状态。因此,在图16的实例中,状态确定条件具有 (2)投入工件的数量的条件和(3)温度上升的条件的组合与“状态”关联 的结构。

具体地,在温度上升大于或等于2.0°C的条件下,“a:启动”状态与未 投入工件的条件相关联地存储。另一方面,在生产期间急剧温度上升的产生 被确定为异常,并且“b:异常生产”状态与投入工件的条件相关联地存储。

如图16所示,在因为温度上升小于2.0°C所以层内温度稳定的条件下, “c:正常待机”、“d:异常待机”、“e:正常生产”以及“f:异常生产” 状态与是否投入工件以及层内温度是否落入适当范围相关联地存储。

根据状态确定条件,状态确定单元30能够不仅基于生产脉冲而且基于 温度上升和温度来正确地确定干燥炉6的状态。

(电力判定条件)

图17为示出存储在本变型中的生产管理装置1的条件存储单元43中的 电力判定条件的实例的视图。

如图17所示,电力判定条件具有这样的数据结构:其中必要消耗标志 和电力判定标签与根据图17中的状态确定条件通过状态确定单元30确定的 “状态”相关联地存储。

虽然未示出,类似于图4中的实例,浪费程度可以与被归类为不必要消 耗的项目相关联地存储。

因此,根据图17中的电力判定条件,电力判定单元31能够基于通过状 态确定单元30确定的干燥炉6的状态,判定干燥炉6中的消耗电力的浪费。

(状态确定和电力判定处理流程)

图18为示出通过状态确定单元30进行的状态确定处理和通过电力判定 单元31进行的电力判定处理的流程的流程图。

状态确定单元30从生产脉冲存储单元42获取生产脉冲信号d3(或工件 投入的数量),且从温度信息存储单元41获取层内温度信息d2(以下称为 温度信息)(S601和S602)。

状态确定单元30和电力判定单元31将所获取的信息的整个时间段划分 成固定的时间间隔(例如,5分钟和10分钟),且在每一个划分的时间间隔 期间进行干燥炉6的状态确定和电力判定。根据图16中的状态确定条件和 图17中的电力判定条件,状态确定单元30和电力判定单元31进行如下确 定和判定。

状态确定单元30将在紧接所获取的时间间隔之前的时间间隔期间的温 度信息(第一次,例如,0°C或设备的室温)与在所获取的时间间隔期间的 温度信息进行比较(S603)。

状态确定单元30确定温度上升幅度ΔT是否大于或等于2.0°C(S604)。

当干燥层9中的温度上升大于或等于2.0°C时(S604中为是),状态确 定单元30确定在所获取的时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零 (S605)。当在该时间间隔期间投入工件的数量大于零时(投入工件的数量 >0)(S605中为是),状态确定单元30确定该时间间隔期间的干燥炉6为 “b:异常生产”状态(S606)。基于在S606中进行的状态确定的结果,电 力判定单元31将该时间间隔期间干燥炉6的消耗电力判定为“异常消耗电 力”(S607)。另一方面,当未投入工件时(投入工件的数量=0)(S605 中为否),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6为“a:启动” 状态(S608)。基于在S608中进行的状态确定的结果,电力判定单元31将 该时间间隔期间干燥炉6的消耗电力判定为“间接生产电力”(S609)。

另一方面,当干燥层9中的温度上升幅度ΔT小于2.0°C时(S604中为 否),状态确定单元30确定该时间间隔期间的温度信息是否落入生产适当 范围(180°C至200°C)(S610)。

当干燥层9中的温度落入适当范围时(S610中为是),状态确定单元 30确定在该时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S611)。当投 入工件时(S611中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉 6为“e:正常生产”状态(S612)。基于在S612中进行的状态确定的结果, 电力判定单元31将该时间间隔期间干燥炉6的消耗电力判定为“直接生产 电力”(S613)。另一方面,当未投入工件时(S611中为否),状态确定单 元30确定在该时间间隔期间干燥炉6为“c:正常待机”状态(S614)。基 于在S614中进行的状态确定的结果,电力判定单元31将该时间间隔期间干 燥炉6的消耗电力判定为“非生产电力”(S615)。

当干燥层9中的温度在适当范围之外时,即当炉温度小于适合下限 (180°C)或大于适合上限(200°C)时(S610中为否),状态确定单元30 确定在该时间间隔期间投入工件的数量是否是零或大于零(S616)。当投入 工件时(S616中为是),状态确定单元30确定在该时间间隔期间干燥炉6 为“f:异常生产”状态(S617)。基于在S617中进行的状态确定的结果, 电力判定单元31将该时间间隔期间干燥炉6的消耗电力判定为“异常消耗 电力”(S618)。当未投入工件时(S616中为否),状态确定单元30确定 在该时间间隔期间干燥炉6为“d:异常待机”状态(S619)。基于在S619 中进行的状态确定的结果,电力判定单元31将该时间间隔期间干燥炉6的 消耗电力判定为“非生产电力”(S620)。

当在对时间间隔确定状态“a”至“f”之一或者进行电力判定以后仍剩 有尚未进行状态确定和电力判定的时间间隔时(S621中为否),获取下一个 时间间隔期间的温度信息和投入工件的数量,以重复S603至S620中的各项 处理。

当对所有的时间间隔进行状态确定时(S621中为是),状态确定单元 30将所有的时间间隔的状态确定处理结果输出到结果图生成单元32,且电 力判定单元31将所有的时间间隔的电力判定处理结果输出到结果图生成单 元32。基于状态确定处理结果和电力判定处理结果,结果图生成单元32产 生结果图,且在显示单元23上显示结果图(S622)。因此,状态确定处理 和电力判定处理结束。

在第二变型的方法中,生产管理装置1能够提取两个参数,即通过有关 来自层内温度信息d2的“温度”的信息的统计处理获得的“温度”和“温 度上升幅度”,且进行干燥炉6的状态确定。

[第三变型]

在实施例的配置中,状态确定单元30基于生产脉冲确定干燥炉6的生 产/非生产,且通过参考有关生产/非生产的信息进行状态确定处理,其中该 生产脉冲被获得以使传感器12监视投入到干燥炉6的工件的数量。然而, 本发明不限于状态确定单元30的上述配置。

传感器12可以监视除投入工件的数量之外的另一个动作,以通过另一 种方法确定生产/非生产。

(生产管理系统的轮廓)

图19为示出根据本发明的第三实施例的生产管理系统300的轮廓的视 图。

如图19所示,干燥炉6包括投入口10,该投入口10通过通常被用作投 入口和排出口的门来构建。在生产管理系统300中,工件14通过投入口10 投入和取出(例如,投入前工件14a和排出后工件14e)。工件14可以使用 机器自动投入和取出,或者手动投入和取出。

干燥炉6被配置为使得仅当干燥炉6运行以生产工件14时关闭门(投 入口10)。即,完成工件14的排出和投入以将生产目标的工件14b至14d 放置在干燥层9中,关闭投入口10,并运行电加热器8。当完成干燥以取出 工件14时,电加热器8不运行,而是打开投入口10。即,当投入口10关闭 时干燥炉6当前进行生产,且当投入口10打开时干燥炉6当前不进行生产。

因此,例如,在第三变型中,传感器12被配置为感测供工件14投入和 取出的门(投入口10)的打开和关闭。

传感器12感测门关闭或打开的状态,且传感器12将生产脉冲信号d3 输出到脉冲计数器4。在生产脉冲信号d3中,门关闭的状态由关闭信号(例 如,开信号)来表示,且门打开的状态由关信号来表示。

脉冲计数器4将从传感器12获取的开/关信号(生产脉冲信号d3)供应 到生产管理装置1,同时将开/关信号与时钟时间信息相关联。在生产管理装 置1包括脉冲计数器4的功能的情况下,生产管理装置1可以直接从传感器 12获取生产脉冲信号d3。

(状态确定条件)

图20为示出存储在第三变型中的生产管理装置1的条件存储单元43中 的状态确定条件的实例的视图。

如图20所示,在状态确定条件下,干燥炉6的想定状态与(1)预定时 间段内干燥炉6的门的打开和关闭的条件和(2)预定时间段内干燥层9中 的温度的条件的组合的每一个相关联地存储。

如上所述,在门打开的条件下,固定等待工件投入和取出的状态(非生 产)。因此,在门打开的条件下,在不参考温度条件的情况下,干燥炉6的 状态可以被唯一确定为“待机”。因此,在图20的状态确定条件的实例中, 门打开的条件与“g:待机”状态有关。

在门关闭的条件下固定在电加热器8运行的同时工件14被投入到干燥 炉6的干燥层9的状态。因此,在状态确定条件下,门关闭的条件与“温度 信息小于适合下限”的条件的组合与“h:启动”状态有关。门关闭的条件 与“温度信息落入适当范围”的条件的组合与“i:正常生产”状态有关。门 关闭的条件与“温度信息大于适合上限”的条件的组合与“j:异常生产”状 态有关。

(电力判定条件)

图21为示出存储在第三变型的生产管理装置1的条件存储单元43中的 电力判定条件的实例的视图。

如图21所示,电力判定条件具有这样的数据结构:其中必要消耗标志 和电力判定标签与根据图20中的状态确定条件通过状态确定单元30确定的 “状态”相关联地存储。

虽然未示出,类似于图4中的实例,浪费程度可以与被归类为不必要消 耗的项目相关联地存储。

因此,根据图21中的电力判定条件,电力判定单元31能够基于通过状 态确定单元30确定的干燥炉6的状态,判定干燥炉6中的消耗电力的浪费。

具体地,电力判定单元31将“g:待机”状态下干燥炉6所消耗的电力 判定为“非生产电力”,将“h:启动”状态下干燥炉6所消耗的电力判定 为“间接生产电力”,将“i:正常生产”状态下干燥炉6所消耗的电力判定 为“直接生产电力”,以及将“j:异常生产”状态下干燥炉6所消耗的电力 判定为“异常消耗电力”。

[第四变型]

在实施例中,温度计7被设置在干燥炉6的干燥层9中,且状态确定单 元30基于有关干燥层9的温度信息确定干燥炉6的状态。然而,本发明不 限于状态确定单元30的上述配置。

本发明的生产管理装置1能够通过不仅监视干燥炉6而且还有任何生产 装置的资源的消耗来提取浪费。即,只要生产装置能在通过消耗消耗资源(例 如电力、天然气、水以及汽油)使环境改变物理量(诸如温度、大气压、蒸 汽压、压力、湿度、氧饱和度以及特定物质的密度等生产环境)改变的情况 下生产产品,本发明的生产管理装置1就能够监视生产装置的环境改变物理 量,以判定资源消耗的浪费。

在第四变型中,下文将监视杀菌装置的生产管理装置1的实例作为本发 明的另一个实例来描述,其中该杀菌装置使用给定蒸汽压(和高温)对工件 (例如食物和医疗工具)进行杀菌。

(生产管理系统的轮廓)

图22为示出本发明的第四实施例的生产管理系统400的轮廓的视图。

如图22所示,代替干燥炉6,生产管理系统400包括作为生产装置的杀 菌装置6a。

杀菌装置6a是对附着到工件的细菌进行杀菌的生产装置。杀菌装置6a 包括压力计7c、电加热器8c、杀菌槽9c以及操作按钮单元16。

杀菌槽9c提供充满高温水蒸汽的空间,并由耐热和隔热材料制成。杀 菌槽9c包括渗入水蒸汽的耐热隔离物(partition)15,且隔离物15的下部空 间充满水,使得高温水蒸汽被传送到隔离物15的上部空间。工件14被放置 在隔离物15的上部空间中,并且使用充满上部空间的高温水蒸汽对工件14 进行杀菌工作。虽然未示出,可以在杀菌槽9c中设置喷洒器(sprinkler), 以用药剂喷射上部空间。

电加热器8c通过将水加热到高温使充满杀菌槽9c的下部空间的水蒸发。

压力计7c测量杀菌槽9c中的压力(蒸汽压)。通过压力计7c测量的蒸 汽压信息d2c被输出到生产控制装置3,且从生产控制装置3供应到生产管 理装置1。在第四变型中,假设在杀菌工作期间杀菌槽9c中的适当蒸汽压范 围处于XI至Xu(kPa)范围。蒸汽压信息d2c可以直接从压力计7c供应到 生产管理装置1。

操作按钮单元16通过各种按钮来构建,以运行杀菌装置6a。操作按钮 单元16包括发出指令以开始杀菌工作的至少一开始按钮16a。

生产流程如下。在工件14被放置在杀菌槽9c中之前,运行杀菌装置6a 的电加热器8c以使杀菌槽9c达到预定蒸汽压(和温度)。当杀菌槽9c达到 适当蒸汽压时,工件14从待机位置自动放置到杀菌槽9c中。直到这里的状 态能够被定义为“启动”。

然后,工人检查能够进行杀菌工作的条件,并按压开始按钮16a。因此, 开始“生产”。即,当按压开始按钮16a时,生产控制装置3开始时间测量, 监视压力计7c,并控制电加热器8c以将杀菌槽9c保持处于预定蒸汽压预定 时间。该状态能够被定义为杀菌装置6a中的杀菌工作状态,即“生产”。

当预定时间逝去时,生产控制装置3控制杀菌装置6a以将电加热器8c 置于非运行状态,排出完成生产的工件14(工件14c至工件14d),并将待 机工件14b放置在杀菌槽9c中。在该时段中,工人可以将投入前工件14a 投入到杀菌装置6a中的待机位置。

通过人力或机器投入或排出工件14的状态能够被定义为杀菌准备状态, 即“非生产”。

操作按钮单元16还可以包括紧急停止按钮16b,使得即使在杀菌工作中 也能够进行杀菌装置6a的紧急停止。

操作按钮单元16连接至脉冲计数器4,并将通过工人操作的每一个按钮 的按压情况作为生产脉冲信号d3输出到脉冲计数器4。在第四变型中,操作 按钮单元16将生产脉冲信号d3输出到脉冲计数器4。在生产脉冲信号d3中, 按压开始按钮16a以将杀菌工作持续预定时间的状态由开信号来表示,且预 定时间逝去以投入或排出工件14的状态或者进行杀菌装置6a的紧急停止的 状态由关信号来表示。

(状态确定条件)

图23为示出存储在第四变型的生产管理装置1的条件存储单元43中的 状态确定条件的实例的视图。

如图23所示,在状态确定条件下,杀菌装置6a的想定状态与(1)在 预定时间段杀菌装置6a当前是否进行杀菌工作的条件和(2)在预定时间段 杀菌槽9c中的蒸汽压的条件的组合的每一个相关联地存储。

在杀菌装置6a当前进行杀菌工作的条件下,在杀菌槽9c中,不变的是 蒸汽压落入适当范围。开始按钮16a被配置为除非杀菌槽9c落入适当范围内 否则其不被按压,且杀菌工作是相对较短的时段。因此,一旦蒸汽压稳定在 适当范围内,则蒸汽压在短期内波动不会很大。由于这个原因,在杀菌装置 6a当前进行杀菌工作的条件下(开信号),在不参考压力信息的条件的情况 下,杀菌装置6a的状态可以被唯一地确定为正常生产。因此,在图23中的 状态确定条件的实例中,“开信号(杀菌工作状态)”的条件与“n:正常 生产”的状态有关。

在杀菌准备状态的条件下(关信号)进行工件14的启动和投入。因此, 在状态确定条件下,“关信号(杀菌准备状态)”的条件和“压力信息小于 适合下限”的条件的组合与“k:启动”状态相关。“关信号(杀菌准备状 态)”的条件和“压力信息落入适当范围”的条件的组合与“I:正常待机” 状态相关。“关信号(杀菌准备状态)”的条件和“压力信息大于适合上限” 的条件的组合与“m:异常待机”状态相关。

(电力判定条件)

图24为示出存储在第四变型的生产管理装置1的条件存储单元43中的 电力判定条件的实例的视图。

如图24所示,电力判定条件具有这样的数据结构:其中必要消耗标志 和电力判定标签与根据图23中的状态确定条件通过状态确定单元30确定的 “状态”相关联地存储。

虽然未示出,类似于图4中的实例,浪费程度可以与被分类为不必要消 耗的物品相关联地存储。

因此,根据图23中的电力判定条件,电力判定单元31能够基于通过状 态确定单元30确定的杀菌装置6a的状态,判定杀菌装置6a中的消耗电力的 浪费。

具体地,电力判定单元31将“k:启动”状态下杀菌装置6a所消耗的 电力判定为“间接生产电力”,将“I:正常待机”状态下杀菌装置6a所消 耗的电力判定为“非生产电力”,将“m:异常待机”状态下杀菌装置6a所 消耗的电力判定为“非生产电力”,以及将“n:正常生产”状态下由杀菌 装置6a所消耗的电力判定为“直接生产电力”。

(结果图)

图25为示出通过结果图生成单元32生成的结果图的实例的视图。

如图25所示,结果图生成单元32能够将两个二维图输出到显示单元23。 在上图和下图中,横轴表示时钟时间的推移,且时钟时间和比例对上图和下 图是共用的。

上部二维图表示杀菌工作的产生和产生的时间段。生产脉冲是开信号的 时间段表示杀菌工作状态,且生产脉冲是关信号的时间段表示杀菌准备状态 (非生产)。

下部二维图(条形图)表示时钟时间和杀菌装置6a的消耗电力量的转 变。条形图还表示消耗电力的判定结果。表示杀菌槽9c中的蒸汽压的转变 的图形(线图或近似曲线图)可以被绘制在下部二维图中。

在生产管理系统400中,在进行杀菌工作之前启动杀菌槽9c(使蒸汽压 达到适当范围)。在蒸汽压小于适合下限XI而生产脉冲是关信号的时间间 隔期间观察到“启动”状态。“间接生产电力”的标签(被加了颜色)被添 加到在该时间间隔期间消耗的电力的条形图。然后,有必要进行这种杀菌准 备使得在杀菌装置6a中待机的工件14被放置在杀菌槽9c的适当位置。在蒸 汽压大于或等于适合下限XI而生产脉冲是关信号的时间间隔期间观察到“待 机”状态。“非生产电力”的标签(被加了颜色)被添加到在该时间间隔期 间消耗的电力的条形图。当工人在完成工件14的放置的同时按压开始按钮 16a时,杀菌装置6a开始杀菌工作。“直接生产电力”的标签(被加了颜色) 被添加到在该时间间隔期间消耗的电力的条形图。当预定时间逝去时,杀菌 工作结束,以从杀菌槽9c取出工件14。在该实施例中,蒸汽压在打开杀菌 槽9c以取出工件的时间段被暂时降低到下限以下。因此,当完成工件的取 出时,为了在投入下一个工件之前进行杀菌工作的目的,再次开始杀菌装置 6a的启动。重复上述生产循环。

在图25的结果图中,显示表示电力使用量的条形图,同时对条形图进 行与电力判定标签对应的颜色编码。因此,用户能够通过从显示单元23检 查结果图一眼就检查到消耗电力的浪费。

当使用结果图时,能够通过以下分析减少浪费。例如,消耗电力总是保 持恒定,而在“启动”和“正常生产”时间段无变化。因此,任何人都能够 大致了解“启动”和“正常生产”时间段所需的时间。另一方面,“待机(杀 菌准备状态)”的时段改变。发现电力的浪费随待机时间(具体地,从取出 前一工件到准备下一工件的杀菌工作的时间)的增加而产生。

因此,在生产管理系统400中,为了最有效地减少电力的浪费,容易理 解的是,通过关注“待机(杀菌准备状态)”的时段,回顾工作内容以进行 提高。

因此,通过结果图生成单元32生成的结果图很大程度上有助于将问题 点呈现给用户,并有助于改善当前生产管理系统。

本发明不限于这些实施例,在不脱离本发明的范围的情况下,能够进行 各种改变。通过适当结合在不同实施例中公开的技术装置获得的实施例也包 含在本发明的技术范围内。

可通过硬件逻辑或使用CPU(中央处理单元)的软件来构建生产管理装 置1的每一个块,特别是状态确定单元30、电力判定单元31、结果图生成 单元32以及数据处理单元33。

也就是说,生产管理装置1包括执行实施各功能的控制程序命令的CPU、 其中存储控制程序的ROM(只读存储器)、其中扩展控制程序的RAM(随 机存取存储器)以及其中存储控制程序和各项数据的诸如存储器的存储装置 (记录介质)。还可以实现本发明的目的,使得向生产管理装置1提供记录 介质,该记录介质中存储有属于实施上述功能的软件的、用于生产管理装置 1的控制程序的程序代码(可执行格式程序、中间代码程序、源程序),同 时该程序代码可由计算机读取,并且使得计算机(或CPU或MPU)读取并 执行记录在记录介质中的程序代码。

记录介质的实例包括:带系统,例如磁带和卡带;盘系统,包括磁盘, 例如软盘(注册商标)和硬盘,并包括光盘,例如CD-ROM、MO、MD、 DVD以及CD-R;卡系统,例如IC卡(包括存储卡)和光学卡;以及半导 体存储系统,例如掩模型ROM、EPROM、EEPROM和闪速ROM。

生产管理装置1可被配置为能够连接到通信网络,且程序代码可以经由 通信网络来提供。对于通信网络没有特别的限制。通信网络的实例包括互联 网、内联网、外联网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网络、虚拟私有网 络、电话线网络、移动通信网络以及卫星通信网络。对于构成通信网络的传 输介质没有特别的限制。传输介质的实例包括有线线路和无线线路,有线线 路例如为IEEE1394、USB、电力线载体、线缆TV线路、电话线以及ADSL 线,无线线路例如是诸如IrDA和远程控制器之类的红外线、蓝牙(注册商 标)、802.11无线、HDR、移动电话网络、卫星线路以及陆地数字网络。本 发明可以计算机数据信号的形式来实施,该计算机数据信号通过程序代码的 电子传输来具体实施,并被嵌入载波中。

以下配置也包含在本发明中。

从生产装置开始资源消耗到通过生产装置改变的环境改变物理量达到 生产适当范围的时段中,状态确定装置可以将生产装置的状态确定为表示正 常生产动作所需的状态的启动状态。

根据该配置,使环境改变物理量在生产装置实际开始生产动作之前的阶 段(即,没有生产产品的非生产状态)达到生产适当范围的过程被定位为正 常生产所需的准备阶段,且该准备阶段能够与仅产生浪费的非生产状态相区 别,且被定位为所需的“启动”状态。

因此,从运行/非运行或生产/非生产的角度来看,可能被确定为被浪费 的消耗资源能够被正确地判定为消耗资源。

优选该生产管理装置还包括:消耗物理量获取装置,用于获取生产装置 所消耗的资源的物理量作为消耗物理量;以及资源判定装置,用于根据通过 状态确定装置确定的状态判定在生产装置处于该状态的时段中消耗的资源 的消耗物理量是否被无益地消耗。

根据该配置,从提取浪费的角度来看,基于通过状态确定装置确定的生 产装置的状态,资源判定装置判定该状态下消耗的资源的浪费。

具体地,当生产装置进行对生产有贡献的活动时消耗的资源被判定为必 要消耗,且当生产装置不贡献于生产时消耗的资源被判定为被浪费的消耗。 额外地,消耗物理量获取装置获取消耗资源的消耗物理量,使得本发明的生 产管理装置能够展示特定状态下生产装置无益(或有效)地消耗了多少资源。

当生产管理装置的状态确定装置将生产装置的状态确定为从生产装置 开始资源消耗到通过生产装置改变的环境改变物理量达到生产适当范围的 时段中正常生产动作所需的启动状态时,生产管理装置的资源判定装置可以 判定在生产装置处于启动状态的时段中消耗的资源的消耗物理量不是被无 益地浪费。

因此,从运行/非运行或生产/非生产的角度来看,可能被确定为被浪费 的消耗资源能够被正确地判定为消耗资源。

本发明的生产管理装置还可以包括感测单元,该感测单元感测生产装置 是否改变生产环境的物理量,以对工作对象进行生产动作,其中,在从通过 生产装置改变的环境改变物理量达到生产适当范围到感测单元感测生产动 作的实施的时段中,状态确定装置将生产装置的状态确定为表示虽然能够进 行生产动作然而未进行生产的不必要状态的待机状态。

根据该配置,除了环境改变物理量之外,还能够考虑通过感测单元感测 的有关生产/非生产的信息来识别“虽然能够进行正常生产动作然而未进行生 产”的待机状态。

能够通过判定待机状态来判定在该时间消耗的资源的浪费。

本发明的生产管理装置还可以包括:消耗物理量获取装置,用于获取通 过生产装置消耗的资源的物理量作为消耗物理量;以及资源判定装置,用于 根据通过状态确定装置确定的状态判定在生产装置处于该状态的时段中消 耗的资源的消耗物理量是否被无益地消耗,其中,当状态确定装置将生产装 置的状态确定为待机状态时,资源判定装置判定在生产装置处于待机状态的 时段中消耗的资源的消耗物理量被无益地消耗。

根据该配置,除了环境改变物理量之外,还能够考虑通过感测单元感测 的有关生产/非生产的信息来识别“虽然能够进行正常生产动作然而未进行生 产”的待机状态。

能够通过待机状态的识别将在该时间消耗的资源判定为被浪费的消耗, 且能够展示被无益消耗的物理量。

在感测单元感测生产动作的实施同时通过生产装置改变的环境改变物 理量达到生产适当范围的时段中,生产管理装置的状态确定装置可以将生产 装置的状态确定为表示进行生产的所需状态的生产状态。

根据该配置,正常进行生产活动(即直接贡献于生产)的生产装置的状 态能够被识别为“生产状态”。能够基于该生产状态正确地判定消耗资源的 浪费。

该生产管理装置还可以包括资源判定装置,用于根据通过状态确定装置 确定的状态判定在生产装置处于该状态的时段中消耗的资源的消耗物理量 是否被无益地消耗,其中,在从生产装置开始资源消耗到通过生产装置改变 的环境改变物理量达到生产适当范围的时段中,状态确定装置将生产装置的 状态确定为表示正常生产动作所需的状态的启动状态,以及资源判定装置将 在生产装置处于启动状态的时段中消耗的资源的消耗物理量判定为表示资 源的消耗物理量间接贡献于生产的间接生产消耗量,将在生产装置处于待机 状态的时段中消耗的资源的消耗物理量判定为表示资源的消耗物理量不贡 献于生产的非生产消耗量,以及将在生产装置处于生产状态的时段中消耗的 资源的消耗物理量判定为表示资源的消耗物理量直接贡献于生产的直接生 产消耗量。

根据该配置,考虑到环境改变物理量,首先,在从生产装置开始资源的 消耗到通过生产装置改变的环境改变物理量达到生产适当范围的时段中,状 态确定装置能够将生产装置的状态判定为表示正常生产动作所需的准备阶 段的“启动状态”。第二,除了环境改变物理量之外,考虑到通过感测单元 感测的有关生产/非生产的信息,状态确定装置能够识别表示虽然能够进行正 常生产动作然而未进行生产的“待机状态”。第三,因为在感测单元感测生 产动作的实施同时通过生产装置获取的环境改变物理量达到生产适当范围 的时段中资源直接贡献于生产,所以状态确定装置能够将生产装置的状态判 定为“生产状态”。

然后,根据通过状态确定装置确定的状态,资源判定装置判定在生产装 置处于该状态的时段中消耗的资源的消耗物理量是否被无益地消耗。

具体地,资源判定装置能够将在生产装置处于“启动状态”的时段中消 耗的资源的消耗物理量判定为表示资源间接贡献于生产的“间接生产消耗 量”,将在生产装置处于“待机状态”的时段中消耗的资源的消耗物理量判 定为表示资源不贡献于生产的“非生产消耗量”,以及将在生产装置处于“生 产状态”的时段中消耗的资源的消耗物理量判定为表示资源直接贡献于生产 的“直接生产消耗量”。

因此,能够展示以什么方式消耗了多少资源。具体地,展示资源如何被 消耗表示判定资源的消耗是否被浪费。可替代地,可以判定资源的消耗是否 直接贡献于生产(必要消耗),资源的消耗是否间接贡献于生产(必要消耗), 或者资源的消耗是否不贡献于生产(被浪费的消耗)。

生产装置可以包括具有不同的环境改变物理量的适当范围的多个机构, 环境改变物理量获取装置从该多个机构的每一个获取环境改变物理量,且状 态确定装置根据通过环境改变物理量获取装置从机构获取的多个环境改变 物理量的组合来确定生产装置的状态。

在生产装置包括多个机构的情况下,状态取决于每一个机构。具体地, 虽然直到所有的机构达到生产适当范围才建立正常生产,但所有的机构不一 定都同一时间达到生产适当范围。即,在机构之一中环境改变物理量可能达 到生产适当范围,而在另一机构中环境改变物理量达到生产合理范围。

根据该配置,状态确定装置从每一个机构获取环境改变物理量,组合多 个机构的环境改变物理量,并全面确定生产装置的状态。

因此,即使生产装置包括多个机构,不论生产装置运行/非运行,也能够 通过适当确定生产装置的状态来正确判定消耗资源的浪费。

在环境改变物理量的变化率在预定时段中大于预定阈值时的这一时段 中,状态确定装置可以将生产装置的状态确定为表示正常生产动作所需的状 态的启动状态,环境改变物理量的变化率基于环境改变物理量获取装置所获 取的环境改变物理量来获得。

在启动期间,生产装置的环境改变物理量在相对较短时段中发生了极大 的改变,直到物理量从运行前物理量达到生产适当范围。当达到生产适当范 围时,环境改变物理量在很长的时间内稳定,以保持生产适当范围。

因此,通过该配置获知相对较短时段中的物理量的大改变,并且该时段 能够被确定为启动状态。

环境改变物理量获取装置可以获取温度信息作为通过生产装置改变的 环境改变物理量。

根据该配置,在生产装置获取高于或低于室温的温度环境以通过消耗资 源来生产产品的情况下,能够通过适当确定生产装置的状态来正确地判定消 耗资源的浪费。

更具体地,例如,在生产装置是获取高温或低温环境以通过消耗电力来 生产产品的装置的情况下,能够基于有关当前在生产装置中运行的机构的温 度信息来确定生产装置的状态。能够基于所确定的状态来判定生产装置所消 耗的被浪费的电力。

生产管理系统还可以包括消耗物理量测量单元,其测量生产装置所消耗 的资源的物理量作为消耗物理量,其中生产管理装置根据生产装置的确定状 态判定在生产装置处于该状态的时段中消耗的资源的消耗物理量是否被无 益地消耗。生产管理系统还可以包括感测单元,其感测生产装置是否改变生 产环境的物理量以对工作对象进行生产动作,其中生产管理装置基于环境改 变物理量测量单元所获取的环境改变物理量以及感测单元所感测的生产装 置的生产动作的存在或不存在,来确定生产装置的状态。

工业实用性

本发明用来测量通过运行消耗资源以进行生产的生产装置而改变的环 境改变物理量,并用来判定通过生产装置消耗的消耗物理量的浪费。具体地, 例如,在属于生产装置的干燥炉、杀菌装置、洗衣机、压缩机、冷却装置以 及NC机床(数字控制机床)运行以改变物理量(例如,属于环境改变物理 量的温度、大气压、蒸汽压、压力、湿度、氧饱和度以及特定物质的密度) 的情况下,本发明的生产管理装置能够测量物理量(改变量)以判定消耗物 理量(诸如电力、水、天然气以及汽油等物理量)的消耗的浪费。

符号说明

1 生产管理装置

2 电力计(消耗物理量获取装置/消耗物理量测量单元)

3 生产控制装置(环境改变物理量获取装置)

4 脉冲计数器

5 电源

6 干燥炉(生产装置)

6a 杀菌装置(生产装置)

7 温度计(环境改变物理量获取装置/环境改变物理量测量单元)

7a 温度计(环境改变物理量获取装置/环境改变物理量测量单元)

7b 温度计(环境改变物理量获取装置/环境改变物理量测量单元)

7c 压力计(环境改变物理量获取装置/环境改变物理量测量单元)

8 电加热器

8c 电加热器

9 干燥层

9a 干燥层

9b 干燥层

9c 杀菌槽

10 投入口

11 排出口

12 传感器(感测单元)

13 辊式输送机

14a至14e 工件(工作对象)

15 隔离物

16 操作按钮单元

16a 开始按钮

16b 紧急停止按钮

20 控制单元

21 存储单元

22 通信单元

23 显示单元

30 状态确定单元(环境改变物理量获取装置/消耗物理量获取装置/状态 确定装置)

31 电力判定单元(资源判定装置)

32 结果图生成单元

33 数据处理单元

40 电能存储单元

41 温度信息存储单元

42 生产脉冲存储单元

43 条件存储单元

100 生产管理系统

200 生产管理系统

300 生产管理系统

400 生产管理系统

d1 消耗电力

d2 层内温度信息

d2a 第一层内温度信息

d2b 第二层内温度信息

d2c 蒸汽压信息

d3 生产脉冲信号

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