CN102369489A

CN102369489A - 消耗率计算装置、消耗率计算装置的控制方法以及控制程序

Info

Publication number: CN102369489A
Application number: CN2010800155695A
Authority: CN
Inventors: 斋藤宏; 立石泰辅
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-03-07
Also published as: JP2010250383A; WO2010116600A1; US20120078404A1

Abstract

由于本发明的动作信息输出装置(1)包括以下部件，所以能够实现容易计算能量消耗率的消耗率计算装置等：电力数据取得部(11)，取得在生产设备(3)执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；一个循环检测部(21)，从电力数据取得部(11)取得的时序数据中检测规定时间的时序数据；生产数目计算部(24)，使用一个循环检测部(21)检测出的时序数据，计算在特定期间中生产设备(3)的生产对象物的生产数目；以及电力消耗率计算部(27)，使用特定的期间中的物理量的时序数据和生产数目计算部(24)计算出的生产数目，计算物理量的消耗率。

Description

消耗率计算装置、消耗率计算装置的控制方法以及控制程序

技术领域

本发明涉及输出在生产线上的生产设备的物理量的消耗率的消耗率(consumption rate)计算装置、消耗率计算装置的控制方法以及控制程序。

背景技术

以往，在机械加工的工厂中，在线上配置用于执行生产制造物所需的多个工序的各种生产设备，从而设置通过流水作业来进行生产的生产线。并且，在管理生产线的生产管理的现场，始终要求实现生产线中的生产率的提高以及耗电的削减等的节能化。

并且，为了生产线中的生产率的提高和节能化，需要把握该生产线的状况。因此，例如在专利文献1中，公开了如下技术：在机械停止时取得停止信号，并基于该停止信号，将停止理由自动地分配给规定的项目。

此外，为了生产线中的生产率的提高和节能化，重点在于把握每一个产品消耗了多少能量。因此，例如在专利文献2中，公开了如下技术：在生产多个不同产品的生产设备中，根据在单位时间消耗的能量和每个产品的生产量，计算在生产设备中生产的每个产品的能量消耗率。

此外，在专利文献3中，公开了在按产品的每个工序管理环境负荷并评价在产品的产品寿命(life cycle)中的环境负荷的装置中，基于在工序的动作时发生的环境负荷、在工序的准备时发生的环境负荷、有关产品的产品信息、以及有关设备的动作信息，计算与对应于任意期间的产品数量相当的总环境负荷的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开平7-323523号公报(1995年12月12日公开)”

专利文献2：日本公开专利公报“特开2005-56262号公报(2005年3月3日公开)”

专利文献3：日本公开专利公报“特开2006-244374号公报(2006年9月14日公开)”

发明内容

发明要解决的课题

并且，为了通过以往的结构来计算能量消耗率，如图24(a)所示，需要根据从进行所述生产设备的控制的PLC(可编程逻辑控制器)输出的信息来计算生产数目，使用从电力量计输出的电力量来计算能量消耗率。或者，如图24(b)所示，需要根据连接到生产设备的某些传感器的输出来计算生产数目，根据计算出的生产数目和从电力量计输出的电力量来计算能量消耗率。

因此，为了原样使用以往的结构来计算能量消耗率，需要将PLC的梯形程序生成/变更为能够计算生产数目。或者，需要用于计算生产数目的传感器以及计数器。

此外，在专利文献2中记载的结构中，为了计算能量消耗率，需要通过某种方法来取得每个产品的生产量。因此，需要用于取得生产量的某种装置。

另外，在专利文献1、3中，没有记载关于能量消耗率等的物理量消耗率。

本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，实现容易计算物理量的消耗率(原単位)的消耗率计算装置等。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的消耗率计算装置的特征在于，包括：物理量取得部件，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；数据检测部件，从所述物理量取得部件取得的物理量的时序数据中检测规定时间的时序数据；生产数目计算部件，使用所述数据检测部件检测出的时序数据，计算在特定期间中所述生产设备的生产对象物的生产数目；以及消耗率计算部件，使用在所述特定期间中的物理量的时序数据和所述生产数目计算部件计算出的生产数目，计算所述物理量的消耗率。

此外，本发明的消耗率计算装置的控制方法的特征在于，包括：物理量取得步骤，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；数据检测步骤，从在所述物理量取得步骤中取得的物理量的时序数据中检测规定时间的时序数据；生产数目计算步骤，使用在所述数据检测步骤中检测出的时序数据，计算在特定期间中所述生产设备的生产对象物的生产数目；以及消耗率计算步骤，使用在所述特定期间中的物理量的时序数据和在所述生产数目计算步骤中计算出的生产数目，计算所述物理量的消耗率。

这里，作为规定时间，例如能够举出该生产设备中的循环时间的设计值。

根据上述结构或方法，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据。并且，检测出该物理量的时序数据的规定时间的时序数据，使用检测出的时序数据，计算在特定期间中生产设备的生产数目。并且，根据取得的物理量时序数据和生产数目，计算物理量的消耗率。

由此，能够仅根据取得的物理量的时序数据来计算该物理量的消耗率。因此，无需为了计算物理量的消耗率而附加其他装置或者变更PLC的梯形程序，能够容易计算物理量的消耗率。

另外，所述消耗率计算装置也能够通过计算机来实现，此时，通过使计算机作为所述各个步骤动作，从而使计算机实现所述消耗率计算装置的控制方法的消耗率计算装置的控制程序，以及记录了该控制程序的计算机可读取的记录介质也属于本发明的范围。

发明效果

如上所述，本发明的消耗率计算装置能够仅根据取得的物理量的时序数据来计算该物理量的消耗率。因此，无需为了计算物理量的消耗率而附加其他装置或者变更PLC的梯形程序，能够容易计算物理量的消耗率。

通过以下所示的记载，应该充分明白本发明的其他目的、特征以及优点。此外，通过参照附图的以下的说明，应该会明白本发明的长处。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的图，且是表示动作信息输出装置的主要部分结构的方框图。

图2是表示所述实施方式中的、动作信息输出装置和电力量计以及生产设备的关系的说明图。

图3是表示生产设备的耗电的时间变化的一例的曲线。

图4是表示某一压力(press)机的动作状况的曲线。

图5是表示在所述实施方式中，一个循环检测部使用模式识别，从耗电的波形中检测一个循环部分的方法的说明图。

图6是表示在所述实施方式中，因生产对象物而一个循环的时间不同的情况下的耗电的波形的图。

图7是表示在所述实施方式中，动作信息输出装置计算电力消耗率的处理的流程的流程图。

图8是表示在所述实施方式中，动作信息输出装置计算每个品种的电力消耗率的处理的流程的流程图。

图9是表示在所述实施方式中，电力消耗率的显示例的图。

图10是表示本发明的其他实施方式的图，且是表示动作信息输出装置的主要部分结构的方框图。

图11是表示本发明的再其他实施方式的图，且是表示动作信息输出装置的主要部分结构的方框图。

图12是表示在本发明的再其他实施方式中，一个循环检测部和存储其中使用的数据的存储部的概略结构的方框图。

图13是表示在所述其他实施方式中，用于说明检测基本频率的方法的、循环时间设计值的倒数Dct^-1附近的频谱的例子的曲线。

图14是表示在所述其他实施方式中，滤波器处理执行部执行滤波器处理的前后的电力数据的一例的曲线。

图15是分别表示在所述其他实施方式中，图14所示的电力数据的频谱的曲线。

图16是表示在所述其他实施方式中，滤波器处理之后的电力数据和其二阶微分的数据的曲线。

图17是在所述其他实施方式中，用于决定电力阈值的曲线。

图18是表示在所述其他实施方式中，一个循环检测部的处理动作的概要的流程图。

图19是表示在本发明的再其他实施方式中，一个循环检测部和存储其中使用的数据的存储部的概略结构的方框图。

图20是表示在所述其他实施方式中，模式比对的细节的曲线。

图21是表示在所述其他实施方式中，一个循环检测部的处理动作的概要的流程图。

图22是表示在所述其他实施方式中，一个循环检测部和模式波形生成部以及存储其中使用的数据的存储部的概略结构的方框图。

图23是表示在所述其他实施方式中，模式波形生成部的处理动作的概要的流程图。

图24是表示在以往技术中，计算能量消耗率的方法的说明图。

具体实施方式

【实施方式1】

基于图1至图9说明本发明的一实施方式，则如下。首先，参照图2说明本实施方式中的整体结构。图2是表示本实施方式中的动作信息输出装置(消耗率计算装置)1和电力量计2以及生产设备3的关系的说明图。如图2所示，在本实施方式中，在生产线5上配置了多个生产设备3。并且，对多个生产设备3分别供电的电力量进行计测的电力量计2和动作信息输出装置1连接。另外，作为生产设备3的例子，可举出压力机、发射成形机、清洗机等的任意的加工机。

并且，动作信息输出装置1对从电力量计2取得的生产设备3的耗电的波形进行分析，计算或判别该生产设备3中的动作状态时间、停止状态时间、负荷状态时间、品种、生产数目、循环时间等的动作信息，并根据计算出的生产数目和累计电力量来计算电力消耗率(物理量消耗率)。并且，将计算或判别出的所述各种信息输出。由此，动作信息输出装置1能够仅根据从电力量计2取得的生产设备3的耗电来计算电力消耗率，不需要变更以往的PLC的梯形程序或者导入新的PLC。因此，能够容易计算所述电力消耗率。

这里，循环时间是在重复进行的工作、任务、作业等的处理中其一次处理所需的时间，是指成为该处理的频度或周期的单位的时间。图3是表示生产设备的耗电的时间变化的一例的曲线，且是表示上述循环时间的图。例如，在工作机械的情况下，如图3(a)所示，从一个工件(生产对象物)的加工开始起到结束为止的时间成为一个循环时间。

此外，在压力机的情况下，一个工件的加工所消耗的加工时间非常短(0.5ms等)。但是，如图3(b)所示，在连续地进行对于规定数个产品的压力动作，并在其之后进行等待规定时间的动作的情况下，能够看作重复进行这一系列的处理。因此，能够将从压力动作的开始起到待机时间的结束为止的时间看作一个循环。

此外，消耗率是指生产产品的一定量所需的各种生产元素(原料/动力/劳动力等)的量，电力消耗率是生产元素为耗电的情况下的量。

此外，为了实现生产线5整体的生产率的提高和能耗的减轻，能够利用所述动作信息。此外，通过利用电力消耗率，能够把握生产线5的生产率。

接着，参照图1，说明动作信息输出装置1的主要部分结构。图1是表示本实施方式的动作信息输出装置1的主要部分结构的方框图。如图1所示，动作信息输出装置1是包括电力数据取得部(物理量取得部件)11、显示部12、电力波形分析部13、动作信息管理部(显示控制部件)14、输出部15、存储部16以及电力消耗率计算部27的结构。并且，存储部16包括识别信息存储部31、判别信息存储部32、计算信息存储部33、动作信息数据存储部34以及电力数据存储部35。

识别信息存储部31存储后述的一个循环检测部21用于检测一个循环的识别信息。识别信息是，例如生产设备3开始了对于生产对象物的处理起到结束为止(一个循环)的、每个生产对象物的、生产设备3消耗的电力的波形或生产设备3消耗的一个循环的电力的频率特性。

判别信息存储部32存储后述的品种判别部22用于判别在生产设备3中生产的品种的判别信息。判别信息是表示循环时间(生产设备3开始了对于生产对象物的处理起到结束为止的时间)和品种的关系的表。

计算信息存储部33存储后述的动作状态时间计算部25、负荷状态时间计算部26以及停止状态时间计算部51分别用于计算动作状态时间、负荷状态时间以及停止状态时间的计算信息。具体地说，存储生产设备3的耗电和生产设备3的动作状态、负荷状态以及停止状态的关系。

这里，使用图4说明动作状态、负荷状态以及停止状态。图4是表示某一压力机的动作状况的曲线，具体是表示在所述压力机中消耗的耗电(kW)的时间变化的曲线。在图4中表示数小时的曲线。另外，在图4中，作为生产设备的例子而举出压力机，但对于其他的生产设备也是相同的。

在图4的曲线中，耗电接近0kW的期间toff是所述压力机的电源断开的状态的期间，该状态被称为电源断开状态。另一方面，电源断开状态的期间toff以外的期间ton是所述压力机的电源接通的状态的期间，该状态被称为负荷状态。此外，将压力机处于负荷状态的时间称为负荷状态时间。

在负荷状态的期间ton中耗电低的期间ts是所述压力机停止的状态的期间，该状态被称为停止状态。此外，将压力机处于停止状态的时间称为停止状态时间。另外，作为发生停止状态的要因，例举因设备的故障或没有预期的异常引起、因用于工序变更的安排(工件或夹具的更换等)引起、因消耗部件(刀具等)的交换引起、因设备的上电(从接通电源之后的预热运转等)/断电(切断电源之前的准备等)引起等。

另一方面，在所述负荷状态的期间ton中耗电高的期间ta是所述压力机动作的状态的期间，该状态被称为动作状态。此外，将压力机处于动作状态的时间称为动作状态时间。

动作信息数据存储部34存储在动作信息输出装置1中计算或判别的动作信息。

电力数据存储部35将电力量计2计测的生产设备3消耗的电力量(累计电力)和消耗的电力(耗电)与其时刻一同存储。

电力数据取得部11取得在电力数据存储部35中存储的、电力量计2计测的生产设备3的耗电。具体地说，取得生产设备3消耗的电力量(累计电力)和消耗的电力(耗电)在规定的期间中的时序数据。并且，将表示取得的耗电和累计电力的数据发送到电力波形分析部13。另外，也可以取得在生产设备3执行处理时使用的电流值。

电力波形分析部13对从电力数据取得部11取得的耗电的时序数据(波形)进行分析，计算或判别动作信息。更详细地说，电力波形分析部13是包括一个循环检测部(数据检测部件)21、品种判别部(品种判别部件)22、循环时间计算部23、生产数目计算部(生产数目计算部件)24、动作状态时间计算部25、负荷状态时间计算部26、停止状态时间计算部51以及动作信息取得部20的结构。另外，也可以使用电流值的时序数据来进行分析，而不是电力量。

一个循环检测部21在从电力数据取得部11取得的耗电的时序数据(波形)中检测一个循环部分。更详细地说，一个循环检测部21是包括波形取得部41、预处理部42、特征提取部43、识别部44以及结果输出部45的结构。

波形取得部41在从电力数据取得部11取得的耗电的时序数据(波形)中取得规定的时间幅度的数据。

预处理部42从波形取得部41取得的规定的时间幅度的耗电的波形中除去噪声等。

特征提取部43从预处理部42除去了噪声等的耗电的波形中提取预先设定的特征。

识别部44根据特征提取部43提取的特征和存储在识别信息存储部31中的识别信息，判断规定的时间幅度的耗电的波形是否对应于一个循环。

结果输出部45输出识别部44判断的结果。

参照图5说明一个循环检测部21使用模式识别，在从电力数据取得部11取得的耗电的时序数据(波形)中检测一个循环部分的方法。图5是表示一个循环检测部21使用模式识别，从耗电的波形中检测一个循环部分的方法的说明图。如图5所示，在使用模式识别来检测一个循环部分的情况下，首先，波形取得部41从电力数据取得部11取得的耗电的时序数据(波形)中取得规定的时间幅度的波形(电力模式40)。然后，预处理部41对电力模式40除去噪声等，特征提取部43提取已除去了噪声等的电力模式40的特征。然后，识别部44通过对提取的特征和存储在识别信息存储部31中的一个循环的特征进行比较，从而判断是否对应于一个循环。然后，结果输出部45输出结果。

另外，一个循环部分的检测并不限定于模式识别，也可以使用频率分析、模板匹配方法、统计学习方法、一定累计电力量计数等其他的公知方法。此外，也可以组合这些来使用。

频率分析是使用耗电的波形的频率的特征来检测一个循环部分的方法。模板匹配是，通过对预先存储的一个循环的波形的雏形(模板)和取得的波形进行比较而检测一个循环部分的方法。统计学习方法是，存储过去的一个循环部分的特征，并使用该特征，下一次判断是否对应于一个循环部分的方法。一定累计电力量计数是，若累计电力量达到一定值则判断为是一个循环的方法。

品种判别部22使用一个循环检测部21检测出的一个循环部分的特征和存储在判别信息存储部32中的判别信息，判别生产设备3的生产对象物为什么。例如，在根据生产对象物而一个循环的时间不同的情况下，能够根据一个循环的时间来判别生产对象物的品种(动作信息)。参照图6进行说明。图6是表示根据生产对象物而一个循环的时间不同的情况下的耗电的波形的图。在图6中，从时刻0至时刻t6，作为生产对象物而对产品A执行处理，从时刻t7以后，作为生产对象物而对产品B执行处理。并且，在执行对于产品A的处理时和执行对于产品B的处理时，一个循环所需的时间不同。因此，若预先将每个产品的一个循环所需的时间作为判别信息而存储，则能够根据存储的一个循环的时间来判别生产对象物的品种。

循环时间计算部23计算耗电的波形中的一个循环的时间(循环时间、动作信息)。根据耗电的波形中的、特征点或者特征部分重复的定时，计算该时间。

生产数目计算部24计算在规定的时间中，生产设备3处理的生产对象物的数目(生产数目、动作信息)。通过对规定的时间内的循环数目进行计数，从而计算该数目。另外，由于在一个循环中生产出的量根据每个生产设备3而定，所以也可以提供用于调整的系数。例如，在一个循环中生产12个产品的生产设备3的情况下，也可以乘以系数12，从而根据生产数目＝循环数×12来计算。

动作状态时间计算部25使用在计算信息存储部33中存储的计算信息，计算在规定时间中处于动作状态的时间(动作状态时间、动作信息)。另外，动作状态时间计算部25也可以不使用在计算信息存储部33存储的计算信息，而根据负荷状态时间计算部26和停止状态时间计算部51计算出的负荷状态时间和停止状态时间来计算动作状态时间。

负荷状态时间计算部26使用在计算信息存储部33中存储的计算信息，计算在规定时间中处于负荷状态的时间(负荷状态时间、动作信息)。另外，负荷状态时间计算部26也可以不使用在计算信息存储部33存储的计算信息，而根据动作状态时间计算部25和停止状态时间计算部51计算出的动作状态时间和停止状态时间来计算负荷状态时间。

停止状态时间计算部51使用在计算信息存储部33中存储的计算信息，计算在规定时间中处于停止状态的时间(停止状态时间、动作信息)。另外，停止状态时间计算部51也可以不使用在计算信息存储部33存储的计算信息，而根据动作状态时间计算部25和负荷状态时间计算部26计算出的动作状态时间和负荷状态时间来计算停止状态时间。

动作信息取得部20取得品种判别部22、循环时间计算部23、生产数目计算部24、动作状态时间计算部25、负荷状态时间计算部26以及停止状态时间计算部51分别计算和判别的动作信息，并发送到动作信息管理部14和电力消耗率计算部27。

电力消耗率计算部27计算电力数据取得部11取得的电力量的累计电力量，并根据计算出的累计电力量和从动作信息取得部20取得的、生产数目计算部24计算出的生产数目来计算电力消耗率。

根据(累计电力量)/(生产数目)来计算电力消耗率。更具体地说，根据电力消耗率＝(累计电力量)/(由电力波形分析部13计算出的生产数目)来计算。由此，能够计算在包括动作状态和停止状态的负荷状态中的、累计了电力量的期间中的电力消耗率，所以能够把握由于在待机等不生产的时间(例如，处于停止状态的时间)所消耗的电力的大小等引起的电力消耗率的恶化状况。另外，除此之外，也可以仅使用在累计电力量中实际用于处理的电力量来计算电力消耗率。由此，能够计算仅执行了处理时的电力消耗率。实际用于处理的电力量也可以使用动作状态时间的累计电力量，根据(一个循环的累计电力量)×(生产数目)来计算。

此外，也可以根据(理想的一个循环的累计电力量)×(生产数目)来计算理想的累计电力量。并且，通过使用这个来计算电力消耗率，能够计算理想的电力消耗率，并若以此为基准来计算实际的电力消耗率，则能够识别从理想的状态恶化了什么程度。

此外，也可以按时间或按日期来计算电力消耗率，对计算出的电力消耗率的方差、标准偏差、最大值、最小值等进行计算。通过计算方差或标准偏差，能够把握电力消耗率的分散情况。由此，能够把握电力消耗率极端地高的时间(日期)和低的时间(日期)，能够对生产率的提高产生贡献。此外，通过计算最大值和最小值，也能够起到同样的效果。

动作信息管理部14从动作信息取得部20取得在电力波形分析部13中计算、判别的动作信息，并存储在动作信息数据存储部34中，且在将该动作信息发送到外部的装置的情况下，对输出部15发送用于表示动作信息的数据。此外，动作信息管理部14在显示部12中显示动作信息。此外，与动作信息相同地，动作信息管理部14将从电力消耗率计算部27取得的电力消耗率的计算结果存储在动作信息数据存储部34中，并在显示部12中显示。此外，在对外部的装置发送电力消耗率的计算结果的情况下，对输出部15发送用于表示电力消耗率的计算结果的数据。

显示部12是显示从动作信息管理部14取得的动作信息等的信息的显示装置。

输出部15在将动作信息发送到外部的装置的情况下，将从动作信息管理部14取得的动作信息发送到外部的装置。

接着，使用图7说明在动作信息输出装置1中计算和判别动作信息的处理的流程。图7是表示在动作信息输出装置1中计算和判别动作信息的处理的流程的流程图。

如图7所示，首先，电力数据取得部11取得从前一次取得了电力数据时起到当前时刻为止的时序的电力数据(S1)。接着，一个循环检测部21在从电力数据取得部11取得的时序的电力数据中检测一个循环(S2)。然后，生产数目计算部24计算在电力数据取得部11取得的时序的电力数据所表示的期间，生产设备3执行了处理的生产对象物的数目(S3)。

接着，动作状态时间计算部25计算在电力数据取得部11取得的时序的电力数据所表示的期间，生产设备3处于动作状态的时间，负荷状态时间计算部26计算在同一期间中，生产设备3处于负荷状态的时间(S4)。然后，循环时间计算部23计算循环时间(S5)。

之后，电力消耗率计算部27计算电力数据取得部11取得的电力量的累计电力量(S6)。然后，电力消耗率计算部27根据计算出的累计电力值和生产数目计算部24计算出的生产数目来计算电力消耗率(S7)。以上，处理的流程结束。

另外，也可以对进行处理的生产对象物的每个品种计算累计电力量。使用图8说明此时的处理的流程。图8是表示对进行处理的生产对象物的每个品种计算累计电力量的情况下的处理的流程的流程图。

省略与图7相同部分的说明。若在步骤S2中检测出一个循环，则品种判别部22判别生产设备3的对象生产物的品种(S3)。然后，若在步骤S6中计算循环时间，则电力消耗率计算部27根据电力数据取得部11取得的电力量和品种判别部22判别出的品种来计算每个品种的累计电力量(S9)。然后，电力消耗率计算部27根据计算出的每个品种的累计电力量和生产数目计算部24计算出的生产数目来计算电力消耗率(S10)。

接着，使用图9说明将计算出的电力消耗率显示在显示部12时的显示例。图9(a)和(b)分别是显示包括电力消耗率的信息时的显示例。图9(a)的上半部分是横轴为时间、纵轴为生产个数和电力消耗率，下半部分是横轴为时间、纵轴为耗电和累计电力。

在上半部分中，棒曲线表示生产个数，折线曲线表示电力消耗率。在上半部分所示的例子的情况下，可知电力消耗率在5点、11点、18点以及21点恶化。下半部分表示不同的两个线上的耗电和累计电力。

在图9(b)所示的例子中，横轴表示时刻、纵轴表示不同线，用数字来表示在不同的线上的各个时刻的电力消耗率。由此，用户能够容易把握电力消耗率的高低。另外，通过与数字一同用不同的颜色来表示(彩色图)高低，从而使用户能够更容易地识别电力消耗率的高低。

通过使用彩色图(color map)，用户能够俯瞰整个线上的消耗率的状况。因此，用户无需一个个确认各个线上的消耗率的状况，能够一览把握整体的状况，所以能够容易地把握哪个线上的消耗率恶化。

另外，在图9中，进行了线上的电力消耗率的显示，但也可以按每个生产设备3进行电力消耗率的显示。此外，能够将包含在线上的生产设备3的电力消耗率进行相加，从而计算该线上的电力消耗率。

【实施方式2】

若基于图10说明本发明的其他实施方式，则如下。另外，为了便于说明，对于与在所述实施方式1中示出的结构具有相同功能的结构附加相同的标号，并省略其说明。图10是表示本实施方式的动作信息输出装置1的主要部分结构的方框图。

在本实施方式中，与所述实施方式1的不同点在于，为了计算和判别动作信息而使用作为生产设备3的特定部位的位移量的时序的振动数据，而不是使用时序的电力数据，以及计算作为该振动的能量的消耗率的振动消耗率。因此，在本实施方式中，在生产设备3中包括振动传感器4，在存储部16中包括振动数据存储部36以及振动数据取得部(物理量取得部件)17。此外，代替电力波形分析部13而包括振动波形分析部18，以及包括振动消耗率计算部(消耗率计算部件)28。

振动数据存储部36存储从振动传感器4发送的振动数据。

振动传感器4是检测振动的传感器，检测生产设备3的振动并将表示检测出的振动的振动数据存储在振动数据存储部36。

振动数据取得部17取得在振动数据存储部36中存储的时序的振动数据，并发送到振动波形分析部18。

振动波形分析部18对从振动数据取得部17取得的时序的振动数据(波形)进行分析，计算和判别生产设备3的动作信息。省略说明在振动波形分析部18的具体结构中与电力波形分析部13相同的部分。振动波形分析部18中的时序的振动数据相当于电力波形分析部13中的时序的电力数据。

振动消耗率计算部28根据振动数据取得部17取得的振动数据和从动作信息取得部20取得的、生产数目计算部24计算出的生产数目，计算振动消耗率。具体地说，根据振动数据取得部17取得的振动数据来计算振动能量的累计量，根据振动消耗率＝(振动能量的累计量)/(由振动波形分析部18计算出的生产数目)来计算。

另外，在本实施方式中，使用振动传感器4而取得了时序的数据，但并不限定于此。也可以使用来自流量传感器、温度传感器、湿度传感器、声音传感器、图像传感器、非接触式传感器以及光电传感器等的时序数据，检测一个循环，计算和判别动作信息。

此外，生产数目计算部24根据在振动数据取得部17取得的振动数据中包含的循环数目来计算生产数目。

此外，也可以通过所述各个传感器和电力量计的组合来检测一个循环，计算和判别动作信息。

此外，本实施方式是计算电力消耗率和振动消耗率的结构，但若不需要计算电力消耗率，则不需要电力消耗率计算部27。

此外，也可以包括电力波形分析部13，电力消耗率计算部27使用由电力波形分析部13计算出的生产数目来计算电力消耗率。即，在包括电力波形分析部13和振动波形分析部18的情况下，电力消耗率计算部27既可以使用电力波形分析部13计算出的生产数目来计算电力消耗率，也可以使用振动波形分析部18计算出的生产数目来计算电力消耗率。具体地说，根据电力消耗率＝(累计电力量)/(由振动波形分析部18计算出的生产数目)来计算电力消耗率。

此外，振动消耗率计算部28也可以使用电力波形分析部13计算出的生产数目来计算振动消耗率。即，在包括电力波形分析部13和振动波形分析部18的情况下，振动消耗率计算部28既可以使用电力波形分析部13计算出的生产数目来计算振动消耗率，也可以使用振动波形分析部18计算出的生产数目来计算振动消耗率。具体地说，根据振动消耗率＝(振动能量的累计量)/(由电力波形分析部13计算出的生产数目)来计算振动消耗率。

【实施方式3】

若基于图11说明本发明的再其他实施方式，则如下。另外，为了便于说明，对于与在所述实施方式1中示出的结构具有相同功能的结构附加相同的标号，并省略其说明。图11是表示本实施方式的动作信息输出装置1的主要部分结构的方框图。

在本实施方式中，与所述实施方式1的不同点在于，在生产设备3中包括空气流量计6，取得空气流量数据，以及计算作为空气流量的消耗率的空气消耗率。因此，在本实施方式中，在生产设备3中包括空气流量计6，在存储部16中包括流量数据存储部37。此外，包括空气消耗率计算部29(消耗率计算部件)。

空气流量计6计测空气的流量，且计测生产设备3执行处理时利用的空气(压缩空气)的流量。

流量数据存储部37存储从空气流量计6发送的流量数据。

空气消耗率计算部29根据在流量数据存储部37中存储的空气流量和从动作信息取得部20取得的、生产数目计算部24计算出的生产数目，计算空气消耗率。具体地说，根据空气消耗率＝(空气累计量)/(由电力波形分析部13计算出的生产数目)来计算空气消耗率。另外，也可以还包括振动波形分析部18，使用由振动波形分析部18计算出的生产数目来计算空气消耗率。具体地说，也可以根据空气消耗率＝(空气累计量)/(由振动波形分析部18计算出的生产数目)来计算空气消耗率。

【实施方式4】

接着，参照图12～图18说明本发明的再其他实施方式。本实施方式的动作信息输出装置1与图1～图11所示的动作信息输出装置1相比，一个循环检测部21的动作不同。另外，对于与在所述实施方式中说明的结构具有相同功能的结构附加相同的标号，并省略其说明。

本实施方式的一个循环检测部21通过利用循环时间设计值Dct和频率分析，从电力数据检测一个循环的开始时刻，从而检测一个循环的电力数据。这里，循环时间设计值Dct是指制造现场的负责人等设定的循环时间的计划值。

图12表示一个循环检测部21和存储用于其中的数据的存储部16的概略结构。如图所示，一个循环检测部21是包括频率分析部110、滤波器处理部111以及循环开始检测部112的结构。此外，存储部16是包括设计值存储部100、参数存储部101以及条件存储部102的结构。

设计值存储部100存储循环时间设计值Dct。此外，参数存储部101存储在滤波器处理部111中用于滤波器处理的各种参数的值。此外，条件存储部102存储用于检测一个循环的开始时刻的各种条件。循环时间设计值Dct、所述各种参数以及所述各种条件经由输入部(未图示)等分别预先存储在设计值存储部100、参数存储部101以及条件存储部102。

频率分析部110进行电力数据的频率分析，利用循环时间设计值Dct而检测周期波形的基本频率f0。频率分析部110是包括FFT部120和基本频率检测部121的结构。

FFT部120对规定期间的电力数据进行FFT。FFT部120将FFT之后的频谱的数据发送到基本频率检测部121。另外，所述规定期间是能够从电力数据中取得后述的各种统计值的期间即可，例如举出循环时间设计值Dct的数倍～动作状态连续的期间ta。

基本频率检测部121利用来自FFT部120的频谱的数据而检测周期波形的基本频率f0。基本频率检测部121将检测出的基本频率f0发送到滤波器处理部111。

在本实施方式中，将检测所述基本频率的频率范围限定于包括在设计值存储部100中存储的循环时间设计值的倒数Dct^-1的规定范围。由此，能够可靠地取得与循环时间对应的周期波形的基本频率。

图13是用于说明检测所述基本频率的方法的图，且是用折线曲线来表示循环时间设计值的倒数Dct^-1附近的所述频谱的例子。在图13中，由虚线夹持的范围为所述规定范围。基本频率检测部121将在由虚线夹持的范围中频谱最强的频率，作为基本频率f0来检测。另外，在本实施例中，所述规定范围的频率成为相对于循环时间设计值的倒数Dct^-1的1/2倍～2倍。

滤波器处理部111对所述电力数据进行滤波器处理(滤波)，从而增强基本频率f0附近的频率分量。滤波器处理部111是包括函数决定部122和滤波器处理执行部123的结构。

函数决定部122利用来自基本频率检测部121的基本频率f0，决定作为在滤波器处理中使用的函数的滤波器用函数。函数决定部122将决定的滤波器用函数的信息发送到滤波器处理执行部123。

在本实施方式中，作为滤波器用函数而使用下式的逻辑斯蒂(logistic)函数f(x)。另外，也可以将其他函数用作滤波器用函数。

f(x)＝1/(1+exp(s×(x-fc)))

这里，fc表示在f＝1/2时的x的值，在本实施方式中对应于截止频率。此外，在本实施方式中，设为截止频率fc＝基本频率f0×参数Param。此外，s表示逻辑斯蒂函数的减少率，取0≤s≤1的范围。

滤波器处理执行部123使用来自函数决定部122的滤波器用函数，对电力数据执行滤波器处理。滤波器处理执行部123将滤波器处理之后的电力数据发送到循环开始检测部112。

图14(a)和(b)是分别表示滤波器处理执行部123执行所述滤波器处理的前后的电力数据的一例的曲线。此外，图15(a)和(b)是分别表示图14(a)和(b)所示的电力数据的频谱的曲线。

另外，在图15(a)和(b)中，表示了作为函数决定部122决定的滤波器用函数的逻辑斯蒂函数的频率特性。在图示的例子中，

Param＝3(因此，fc＝0.1719Hz)、s＝0.1。此外，图14和图15表示生产设备3为注塑成型机的情况下的例子。

若比较图15(a)和(b)，则能够理解通过执行所述滤波器处理，除去了比基本频率f0高且为0.2Hz以上的频率分量。此外，若比较图14(a)和(b)，则能够理解通过执行所述滤波器处理，循环波形变得明确。

循环开始检测部112检测一个循环的开始时刻。在生产设备3开始对于工件的加工时，大多数情况下耗电急剧增加。实际上，若参照图14(b)所示的所述滤波器处理之后的电力数据，则能够理解电力值急剧增加的上升周期性地产生的情况。

因此，能够理解若能够检测所述滤波器处理之后的所述电力值的上升，则能够检测一个循环的开始时刻。在本实施方式中，将所述电力值的上升的时刻设为一个循环的开始时刻。

作为所述电力值的上升的决定方法，已知各种方法，但参照图16说明在本实施方式中使用的所述检测方法。图16是表示所述滤波器处理之后的电力数据和其二阶微分的数据的曲线。图中，实线的曲线为所述电力数据，虚线的曲线为所述二阶微分的数据。

如图16所示，在所述滤波器处理之后的所述电力值的上升之前，所述滤波器处理之后的电力值小，且随着时间的经过，所述电力值的倾斜从负急剧增加为正。因此，所述电力值的二阶微分值增加。因此，能够将满足所述电力值低于某一阈值，且所述电力值的二阶微分值高于其他阈值的条件的时刻，决定为所述电力值的上升时刻。例如，在图16中，由于与曲线的种类相同的种类的用O印包围的部位满足所述条件，所以该部位的时刻决定为所述电力值的上升时刻。以下，将有关所述电力值的所述阈值称为“电力阈值”，将有关所述电力值的二阶微分值的所述阈值称为“二阶微分阈值”，且将所述条件称为“上升检测条件”。

另外，也可以作为所述上升检测条件而追加其他条件。例如，即使如上所述那样所述电力值的倾斜急剧增加，若在此之后减少，则也抑制所述电力值的增加，所以不称为所述上升。因此，也可以将如下条件追加到所述上升检测条件，即从满足所述条件的时刻起经过规定时间之后(例如5秒之后)的所述电力值大于所述电力阈值的条件。

此外，如图16所示，所述上升检测条件除了在某一时刻满足之外，也有在包括该时刻的多个时刻满足的可能性。因此，也可以将如下条件追加到所述上升检测条件，即在循环时间设计值Dct和作为基本频率f0的倒数的基本周期T0的任一个值的0.5倍以内的期间存在满足所述上升检测条件的多个时刻的情况下，将所述电力值的二阶微分值最大的时刻作为所述电力值的上升时刻的条件。

接着，说明所述电力阈值和所述二阶微分值的决定方法。参照图16，则能够理解低于所述电力阈值的电力值周期性地存在的必要。因此，作为所述电力阈值，决定为周期性地检测出低于该值的电力值的值。

图17表示用于决定所述电力阈值的曲线。在图17的上段记载的曲线表示电力数据的时间变化，图中的虚线分别表示探索区间。在图17的下段表示了在各个探索区间内的电力数据中、低位的规定数个电力值的中间值。

另外，作为所述规定数，也可以设定实际的数目，也可以设定用于求出该规定数的算式。作为该算式的例子，举出如下式。

规定数＝a/(f0*t_sampling)(其中，小数点以下四舍五入)

这里，t_sampling表示数据计测的采样周期。此外，(f0*t_sampling)^-1表示基本周期T0(＝1/f0)的数据数，a表示其系数。在本实施例中，a＝0.3。例如，在f0＝0.1719Hz、t_sampling＝0.6秒的情况下，所述规定数＝3，计算低位的3个电力值的中间值。

如图17所示，在本实施方式中，将规定的探索区间设定为上游侧的某一时间，计算在设定的探索区间内的电力数据中、低位的规定数个电力值的中间值。另外，优选所述探索区间是比基本周期T0宽的规定期间。

接着，将所述探索区间向下游侧偏移规定时间进行与上述相同的处理，并重复这个处理。然后，将计算出的中间值的集合的上侧邻接值决定为所述电力阈值。另外，优选所述规定时间是比基本周期T0窄的时间，优选是基本周期T0的一半左右。

这里，上侧邻接值意味着比上侧铰链U+一个铰链分布度h×a在下侧的数据的最大值。此外，一个铰链分布度h意味着上侧铰链(upper hinge)U和下侧铰链(lower hinge)的间隔，上侧铰链意味着比中间值大的值的数据的中间值(75百分点值)，下侧铰链意味着比中间值小的值的数据的中间值(25百分点值)。另外，参数a通常是1.5，但在本实施例中，考虑用于可靠地检测上升的余裕而设为2。

另外，所述二阶微分阈值可通过与所述电力阈值的决定方法相反的方法来决定。具体地说，参照图16，则能够理解超过所述二阶微分阈值的电力值周期性地存在的必要。因此，作为所述二阶微分阈值，决定为周期性地检测出超过该值的电力值的值。

在本实施方式中，将规定的探索区间设定为上游侧的某一时间，计算在设定的探索区间内的所述二阶微分的数据中、高位的规定数个电力值的中间值。接着，将所述探索区间向下游侧偏移规定时间进行与上述相同的处理，并重复这个处理。然后，将计算出的中间值的集合的下侧邻接值决定为所述二阶微分阈值。这里，下侧邻接值意味着比下侧铰链L-一个铰链分布度h×a在上侧的数据的最小值。

因此，循环开始检测部112使用在滤波器处理执行部123中执行了滤波器处理后的电力数据和其二阶微分的数据，将电力值的上升时刻作为一个循环的开始时刻来检测出。循环开始检测部112是包括二阶微分运算部124、阈值决定部125以及开始时刻检测部126的结构。此外，条件存储部102存储所述探索区间、所述规定数、所述规定时间以及参数a。

二阶微分运算部124对来自滤波器处理执行部123的滤波器处理之后的电力数据进行二阶微分的运算。二阶微分运算部124将运算出的二阶微分的数据与所述滤波器处理之后的电力数据一同发送到阈值决定部125和开始时刻检测部126。

阈值决定部125利用来自二阶微分运算部124的滤波器处理之后的电力数据和二阶微分的数据以及存储在条件存储部102中的所述探索区间、所述规定数、所述规定时间以及参数a，如上所述那样决定所述电力阈值和所述二阶微分阈值。阈值决定部125将决定的所述电力阈值和所述二阶微分阈值发送到开始时刻检测部126。

开始时刻检测部126利用来自二阶微分运算部124的滤波器处理之后的电力数据和二阶微分的数据以及来自阈值决定部125的所述电力阈值和所述二阶微分阈值，基于所述上升检测条件，检测一个循环的开始时刻。由此，一个循环检测部21能够检测一个循环部分的电力数据。

接着，参照图18说明上述结构的动作信息输出装置1的一个循环检测部21中的处理动作。图18表示一个循环检测部21的处理动作的概要。

如图18所示，首先，一个循环检测部21从电力数据存储部35取得规定的时间幅度的电力数据(S20)。接着，FFT部120对取得的电力数据进行FFT(S21)，利用通过该FFT而取得的频谱的数据和在设计值存储部100中存储的循环时间设计值Dct，基本频率检测部121检测周期波形的基本频率f0(S22)。

接着，函数决定部122利用检测出的基本频率f0和在参数存储部101中存储的各种参数，决定滤波器用函数(S23)，滤波器处理执行部123利用决定的滤波器用函数，对所述电力数据执行滤波器处理(S24)。

接着，二阶微分运算部124对上述滤波器处理之后的电力数据进行二阶微分的运算，阈值决定部125利用从该运算结果获得的二阶微分的数据、所述滤波器处理之后的电力数据以及在条件存储部102中存储的各种数据，决定所述电力阈值和所述二阶微分阈值(S25)。接着，开始时刻检测部126利用决定的电力阈值和二阶微分阈值、所述滤波器处理之后的电力数据以及所述二阶微分的数据，基于所述上升检测条件，检测一个循环的开始时刻(S26)。然后，一个循环检测部21利用检测出的一个循环的开始时刻，在从电力数据存储部30取得的规定的时间幅度的电力数据中检测出一个循环部分的电力数据，并将其输出(S27)，之后，结束处理动作。

因此，在本实施方式中，由于能够利用电力数据和各种设定值来检测一个循环的开始时刻，所以无需利用模式波形。

另外，在本实施方式中，将电力值的上升的时刻作为一个循环的开始时刻，但根据生产设备3，也存在进行了用于所述加工的准备之后开始所述加工的情况。此时，所述一个循环的开始时刻成为所述准备的开始时刻，从所述加工的开始时刻即所述电力值的上升时刻偏离。但是，根据生产设备3的动作而已知所述准备的期间，或者在该期间中的电力数据中存在特征的情况较多。因此，通过检测所述电力值的上升的时刻，能够容易地求出所述准备的开始时刻即所述一个循环的开始时刻。

此外，也可以与所述电力值的上升的检测同样地检测所述电力值的下降。此时，从所述电力值的上升的时刻起至所述电力值的下降的时刻为止的期间成为实质动作状态(参照图4)的期间tav，能够求出附加价值创造期间。

【实施方式5】

接着，参照图19～图21说明本发明的再其他实施方式。图19表示在本实施方式的动作信息输出装置1中，在电力波形分析部13中包含的一个循环检测部21和存储用于其中的数据的存储部16的概略结构。

与图12～图18所示的动作信息输出装置1相比，本实施方式的动作信息输出装置1的不同点在于，一个循环检测部21中的循环开始检测部112的动作，以及存储部16代替条件存储部102而包括模式波形存储部103。另外，对于与在所述实施方式中说明的结构具有相同功能的结构附加相同的标号，并省略其说明。

模式波形存储部103存储表示一个循环的电力数据的模式波形的模式波形信息。

本实施方式的一个循环检测部21通过利用循环时间设计值Dct和频率分析和模式比对，从电力数据中检测一个循环的开始时刻，从而检测一个循环的电力数据。如图19所示，一个循环检测部21中的循环开始检测部112是包括模式比对部130和开始时刻检测部131的结构。

模式比对部130对从电力数据存储部30经由滤波器处理执行部123而取得的滤波器处理之后的电力数据，利用从模式波形存储部103经由滤波器处理执行部123而取得的滤波器处理之后的所述模式波形的电力数据，进行模式比对(模板匹配)。

模式比对部130在所述模式比对的结果，确定最类似(适合)于所述滤波器处理之后的模式波形的电力数据的、所述滤波器处理之后的电力数据的部分，并将该部分中的开始时刻作为一个循环的基准开始时刻来检测出。模式比对部130将检测出的一个循环的基准开始时刻发送到开始时刻检测部131。另外，在本实施方式中，用相关函数来表示了比对的程度(评价基准)，但也可以用卷积积分值等公知的评价基准来表示。

图20是表示所述模式比对的细节的曲线。在图20的上段记载的曲线表示滤波器处理之后的电力数据的时间变化，图中的两点虚线分别表示比较区间。在图20的下段表示滤波器处理之后的模式波形的电力数据。另外，所述比较区间与所述滤波器处理之后的模式波形的电力数据的区间相同。

如图20所示，在本实施方式中，首先，将探索开始时刻设定为适当的时刻，并在探索开始时刻的下游侧设定比较区间。接着，计算设定的比较区间的所述电力数据和所述模式波形的电力数据的相关系数。

接着，将所述比较区间向下游侧偏移，进行与上述相同的处理，并将这个处理重复至比较区间的开始时刻达到探索结束时刻为止。然后，将相关系数最大的比较区间的开始时刻决定为一个循环的基准开始时刻，并将决定的一个循环的基准开始时刻发送到开始时刻检测部131。

另外，探索开始时刻既可以是滤波器处理之后的电力数据的开头，也可以是中间。此外，比较区间的移动方向既可以是上游侧，也可以是下游侧。此外，从探索开始时刻至探索结束时刻为止的期间既可以依赖于循环时间设计值Dct，使得成为循环时间设计值Dct的2倍，也可以为一定。此外，比较区间既可以按每个电力值进行偏移，也可以按多个电力值进行偏移。

开始时刻检测部131利用来自模式比对部130的一个循环的基准开始时刻，检测所述滤波器处理之后的电力数据中的另一个循环的开始时刻。一个循环检测部21能够利用模式比对部130检测出的一个循环的基准开始时刻和开始时刻检测部131检测出的一个循环的开始时刻，检测一个循环部分的电力数据。

作为开始时刻检测部131检测所述另一个循环的开始时刻的方法，考虑如下的两种方法。第一种方法，利用作为基本频率检测部121检测出的基本频率f0的倒数的基本周期T0。在这个方法中，以所述一个循环的基准开始时刻为起点，每隔基本周期T0的时刻作为所述另一个循环的开始时刻而检测出。另外，也可以代替基本周期T0，利用循环时间设计值Dct等对应于循环时间的任意的期间。

此外，第二种方法，在通过第一种方法检测出的一个循环的开始时刻的前后分别设定所述探索开始时刻和所述探索结束时刻，并发送到模式比对部130，从而从模式比对部130接收所述探索开始时刻～所述探索结束时刻的期间中的所述一个循环的基准开始时刻。在第二种方法的情况下，与第一种方法的情况相比，处理增加但能够提高一个循环的开始时刻的精度。

另外，优选所述探索开始时刻是比所述一个循环的开始时刻稍微提前(例如，基本周期T0的0.1倍等)的时刻。此外，优选所述探索结束时刻是从所述探索开始时刻经过了规定期间(例如，基本周期T0、循环时间设计值Dct等)的时刻。

接着，参照图21说明上述结构的动作信息输出装置1的一个循环检测部21中的处理动作。图21表示一个循环检测部21的处理动作的概要。另外，从电力数据存储部30取得规定的时间幅度的电力数据之后(S20)，函数决定部122决定滤波器用函数为止(S23)的处理与图18相同，所以省略其说明。

在S23之后，滤波器处理执行部123利用决定的滤波器用函数，对所述电力数据和从模式波形存储部103取得的模式波形的电力数据执行滤波器处理(S30)。接着，模式比对部130利用所述滤波器处理之后的模式波形的电力数据，对所述滤波器处理之后的电力数据进行模式比对(S31)。然后，模式比对部130将所述模式比对的结果，最类似于所述滤波器处理之后的模式波形的电力数据的、所述滤波器处理之后的电力数据的部分中的开始时刻，作为一个循环的基准开始时刻来检测(S32)。

接着，开始时刻检测部131利用检测出的一个循环的基准开始时刻，检测所述滤波器处理之后的电力数据中的另一个循环的开始时刻(S33)。然后，一个循环检测部21利用检测出的另一个循环的开始时刻和所述一个循环的基准开始时刻，在从电力数据存储部30取得的规定的时间幅度的电力数据中检测一个循环部分的电力数据，并将其输出(S34)，之后，结束处理动作。

另外，模式波形存储部103还可以存储滤波器处理之后的所述模式波形信息。此时，模式比对部130能够从模式波形存储部103中直接取得所述滤波器处理之后的模式波形信息。另外，优选对所述模式波形信息施加的滤波器处理与滤波器处理执行部123执行的滤波器处理相同。

【实施方式6】

接着，参照图22和图23说明本发明的再其他实施方式。与图19～图21所示的动作信息输出装置1相比，本实施方式的动作信息输出装置1的不同点在于，在电力波形分析部13中追加了模式波形生成部113。另外，对于与在所述实施方式中说明的结构具有相同功能的结构附加相同的标号，并省略其说明。

图22表示在本实施方式的动作信息输出装置1中，在电力波形分析部13中包含的一个循环检测部21和模式波形生成部113以及存储用于其中的数据的存储部16的概略结构。另外，由于一个循环检测部21与图19所示的一个循环检测部21相同，所以省略其说明。

模式波形生成部113利用一个循环检测部21检测出的一个循环的电力数据，生成一个循环的电力数据的模式波形。如图22所示，模式波形生成部113是包括正常波形提取部132和模式生成部133的结构。

正常波形提取部132从一个循环检测部21接收一个循环的电力数据，并从接收到的一个循环的电力数据中提取波形正常的波形数据。以下，将波形正常的一个循环的电力数据称为正常波形数据。正常波形提取部132将提取出的正常波形数据发送到模式生成部133。

说明在正常波形提取部132中判断所述波形为正常的方法。首先，预先选择对一个循环的波形赋予特征的一个或多个特征量Fi。作为该特征量Fi，在实施例中利用循环时间F1和一个循环的电力和F2。作为特征量Fi的其他例子，考虑使用基本统计量，具体地说，举出平均、方差、标准偏差、平方平均平方根、最大值、最小值、峰度(尖度)、偏度(歪度)等。另外，峰度表示一个循环中的电力的分布相对正态分布尖锐到什么程度。此外，偏度表示一个循环中的电力的分布相对正态分布偏到什么程度。

接着，关于接收到的一个循环的电力数据，分别计算特征量Fi，并根据计算出的特征量Fi的集合，计算中间值mdi和标准偏差sdi。并且，对每个特征量Fi重复这个处理。

然后，将全部特征量Fi满足特征量Fi与中间值mdi之差的绝对值abs(Fi-mdi)小于标准偏差sdi的条件的一个循环的电力数据提取为正常波形数据，并发送到模式生成部133。在实施例的情况下，提取满足abs(F1-md1)＜sd1且abs(F2-md2)＜sd2的一个循环的电力数据。

模式生成部133利用来自正常波形提取部132的多个正常波形数据，生成模式波形。具体地说，模式生成部133从所述多个正常波形数据中提取从开始时刻起经过了相同时间的电力值，计算提取出的多个电力值的中间值，将计算出的中间值作为该经过时间的模式波形的电力值，并将对全部经过时间重复该处理而生成模式波形。模式生成部133将生成的模式波形的数据存储在模式波形存储部103中。

接着，参照图23说明上述结构的动作信息输出装置1的模式波形生成部113中的处理动作。图23表示模式波形生成部113的处理动作的概要。

如图23所示，首先，若接收到一个循环检测部21从规定的时间幅度的电力数据中检测出的一个循环的电力数据(S40)，则正常波形提取部132作为正常波形数据而提取波形正常的数据(S41)。接着，模式生成部133利用提取出的多个正常波形数据，生成模式波形(S42)，并将生成的模式波形的数据存储在模式波形存储部103中(S43)。之后，结束处理动作。

因此，在本实施方式中，即使没有事先判明模式波形的情况下，也能够自动地取得适当的模式波形。

另外，模式波形生成部113接收的一个循环的电力数据既可以是滤波器处理部111进行了滤波器处理的数据，也可以是没有进行滤波器处理的数据。此外，模式波形生成部113也可以利用通过其他的检测方法检测出的一个循环的电力数据。

如上所述，本发明的消耗率计算装置的特征在于，包括：物理量取得部件，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；数据检测部件，从所述物理量取得部件取得的物理量的时序数据中检测规定时间的时序数据；生产数目计算部件，使用所述数据检测部件检测出的时序数据，计算在特定期间中所述生产设备的生产对象物的生产数目；以及消耗率计算部件，使用在所述特定期间中的物理量的时序数据和所述生产数目计算部件计算出的生产数目，计算所述物理量的消耗率。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，所述物理量为电力量或电流值。

可通过预先设置的电力量计来测定生产设备消耗的电力量或电流值的情况较多。或者，所述电力量计可容易地设定在所述生产设备中的情况较多。因此，若所述物理量为电力量或电流值，则能够通过简单的结构取得所述物理量。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，所述消耗率计算部件计算作为所述生产设备的耗电量的消耗率的电力消耗率。

根据所述结构，由于能够计算电力消耗率，所以用户能够容易识别电力的效率。

优选在本发明的消耗率计算装置中，在将所述生产设备对生产对象物的一个开始了处理起到结束时为止作为一个循环的情况下，所述数据检测部件检测所述物理量取得部件取得的物理量的时序数据的该一个循环部分。

根据所述结构，通过检测一个循环部分，从而能够计算作为对生产线上的生产对象物的一个开始了处理工序起到结束为止的时间的循环时间。此外，能够根据循环时间来计算生产数目。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，还包括：品种判别部件，判别所述生产设备执行了处理的生产对象物的品种，所述消耗率计算部件使用所述品种判别部件判别出的结果，对每个品种计算所述物理量的消耗率。

根据所述结构，能够计算在生产设备中执行了处理的生产对象物的每个品种的物理量消耗率。由此，例如，能够使用户识别每个品种的物理量消耗率。因此，用户能够根据每个品种的物理量消耗率来把握每个品种的生产效率，能够对每个品种采取用于提高生产率的对策。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，所述物理量为在所述生产设备执行所述处理工序时产生的该生产设备中的振动能量，所述消耗率计算部件计算作为所述振动能量的消耗率的振动消耗率。

根据所述结构，能够计算作为在生产设备执行处理工序时产生的该生产设备的振动能量的消耗率的振动消耗率。由此，能够使用户识别因处理一定量的产品而产生的振动量。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，还包括：显示部；以及显示控制部件，在该显示部中显示所述消耗率计算部件计算出的消耗率的高低。

根据所述结构，能够在显示部中显示消耗率的高低。由此，用户能够容易地识别消耗率的高低。

也可以在本发明的消耗率计算装置中，还包括：显示部；以及显示控制部件，在该显示部中显示多个生产线上的消耗率。

根据所述结构，能够显示多个生产线上的消耗率。由此，用户能够容易地识别每个生产线的消耗率。

本发明并不限定于上述的各个实施方式，在权利要求所示的范围内可进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当地组合而得的实施方式也包含在本发明的技术范围中。

最后，动作信息输出装置1的各个模块，尤其是电力波形分析部13、动作信息管理部14、振动波形分析部18、电力消耗率计算部27、振动消耗率计算部28以及空气消耗率计算部29既可以由硬件逻辑构成，也可以如下那样使用CPU(中央处理单元)通过软件实现。

即，动作信息输出装置1包括：执行用于实现各种功能的控制程序的命令的CPU；存储上述程序的ROM(只读存储器)；展开上述程序的RAM(随机存取存储器)；以及存储上述程序及各种数据的存储器等的存储装置(存储介质)等。并且，通过将作为实现上述的功能的软件的动作信息输出装置1的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)以计算机可读取地记录的记录介质提供给所述动作信息输出装置1，其计算机(或者CPU或MPU)读出并执行在存储介质中记录的程序代码，也能够实现本发明的目的。

作为上述存储介质，例如可以是磁带、盒带等的带类；也可以是包括软盘(注册商标)/硬盘等磁盘以及CD-ROM(只读光盘存储器)/MO(磁光盘)/MD(小型磁盘)/DVD(数字视盘)/CD-R(可写光盘存储器)等光盘的盘类；也可以是IC卡(包括存储卡)/光卡等卡类；或是掩膜型ROM/EPROM(可擦除可编程只读存储器)/EEPROM(电可擦除和可编程只读存储器)/闪存ROM等半导体存储器类等。

另外，动作信息输出装置1也能够连接通信网络，经由通信网络而提供上述程序代码。作为该通信网络，没有特别限定，例如，可以利用因特网、内联网(intranet)、外联网(extranet)、LAN(局域网)、ISDN(综合业务数字网)、VAN(加值网络)、CATV(公用天线电视)通信网、虚拟专用网络(virtualprivate network)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。此外，作为构成通信网络的传输介质，没有特别限定，例如可使用IEEE(电气及电子工程师学会)1394、USB、电力线传输、电缆TV线路、电话线、ADSL(非对称数字用户线路)线路等的有线，也可以使用IrDA(红外数据组织)或遥控那样的红外线、Bluetooth(注册商标)、802.11无线、HDR(高数据率)、移动电话网、卫星线路、地面波数字网等的无线。另外，即使是通过电子传输而将上述程序代码具体化的、在载波中搭载的计算机数据信号的方式，也可以实现本发明。

在发明的详细的说明项中进行的具体的实施方式或实施例到底是为了明确本发明的技术内容，不能仅限定于这样的具体例而狭义地解释，在本发明的精神和权利要求书所示的范围内，可进行各种变更而实施。

产业上的利用可能性

由于能够根据在生产线上的生产设备中消耗或产生的物理量的时序数据来检测该生产设备的一个循环，所以在输出能够使用该一个循环来计算和判别的动作信息的设备中有用。

标号说明

1动作信息输出装置(消耗率计算装置)

2电力量计

3生产设备

5生产线

11电力数据取得部(物理量取得部件)

14动作信息管理部(显示控制部件)

17振动数据取得部(物理量取得部件)

20动作信息取得部

21一个循环检测部(数据检测部件)

22品种判别部(品种判别部件)

23循环时间计算部

24生产数目计算部(生产数目计算部件)

25动作状态时间计算部

26负荷状态时间计算部

27电力消耗率计算部(消耗率计算部件)

28振动消耗率计算部(消耗率计算部件)

29空气消耗率计算部(消耗率计算部件)

51停止状态时间计算部

Claims

1.一种消耗率计算装置，其特征在于，包括：

物理量取得部件，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；

数据检测部件，从所述物理量取得部件取得的物理量的时序数据中检测规定时间的时序数据；

生产数目计算部件，使用所述数据检测部件检测出的时序数据，计算在特定期间中所述生产设备的生产对象物的生产数目；以及

消耗率计算部件，使用在所述特定期间中的物理量的时序数据和所述生产数目计算部件计算出的生产数目，计算所述物理量的消耗率。

2.如权利要求1所述的消耗率计算装置，其特征在于，

所述物理量为电力量或电流值。

3.如权利要求1或2所述的消耗率计算装置，其特征在于，

所述消耗率计算部件计算作为所述生产设备的耗电量的消耗率的电力消耗率。

4.如权利要求1～3的任一项所述的消耗率计算装置，其特征在于，

在将所述生产设备对生产对象物的一个开始了处理起到结束时为止作为一个循环的情况下，所述数据检测部件检测所述物理量取得部件取得的物理量的时序数据的该一个循环部分。

5.如权利要求1～4的任一项所述的消耗率计算装置，其特征在于，还包括：

品种判别部件，判别所述生产设备执行了处理的生产对象物的品种，

所述消耗率计算部件使用所述品种判别部件判别出的结果，对每个品种计算所述物理量的消耗率。

6.如权利要求1、4、5的任一项所述的消耗率计算装置，其特征在于，

所述物理量为在所述生产设备执行所述处理时产生的该生产设备中的振动能量，

所述消耗率计算部件计算作为所述振动能量的消耗率的振动消耗率。

7.如权利要求1～6的任一项所述的消耗率计算装置，其特征在于，还包括：

显示部；以及

显示控制部件，在该显示部中显示所述消耗率计算部件计算出的消耗率的高低。

8.如权利要求1～6的任一项所述的消耗率计算装置，其特征在于，还包括：

显示部；以及

显示控制部件，在该显示部中显示多个生产线上的消耗率。

9.一种控制程序，用于使计算生产设备的物理量消耗率的消耗率计算装置动作，该控制程序使计算机执行如下步骤：

物理量取得步骤，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量；

数据检测步骤，从在所述物理量取得步骤中取得的物理量的时序数据中检测规定时间的时序数据；

生产数目计算步骤，使用在所述数据检测步骤中检测出的时序数据，计算在特定期间中所述生产设备的生产对象物的生产数目；以及

消耗率计算步骤，使用在所述特定期间中的物理量的时序数据和在所述生产数目计算步骤中计算出的生产数目，计算所述物理量的消耗率。

10.一种消耗率计算装置的控制方法，其特征在于，包括：

物理量取得步骤，取得在生产设备执行处理时消耗或产生的物理量的时序数据；