CN104809651A - 能量效率评价辅助装置、存储介质及辅助方法 - Google Patents

能量效率评价辅助装置、存储介质及辅助方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一个方式的能量效率评价辅助装置具有：数据收集部，其对作为评价对象的能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集；以及评价用画面生成部，其用于生成能量效率评价用画面，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值，另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值计算出。

Description

能量效率评价辅助装置、存储介质及辅助方法
技术领域
本发明涉及一种用于进行能量效率的评价辅助的能量效率评价辅助装置、存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质以及能量效率评价辅助方法。
本申请基于在2014年1月27日向日本申请的特愿2014-012302主张优先权，并在此援引其内容。
背景技术
近年来，对工厂等的生产活动中的节能化的要求进一步提高。为了推进节能化，需要对能量效率进行评价，为了将能量效率可视化而易于进行评价，当前正在进行的做法是对能量消耗量和与生产活动相关的数据之间的关系进行显示。
作为与生产活动相关的数据，例如使用：生产量、生产物和原料的种类、各设备的运转状况、气温和天气等各种环境的项目，但特别地，能量消耗量和生产量之间的关系在能量效率的评价时得到广泛使用。其中，通过将能量消耗量除以生产量而得到的能量消耗率是表示能量效率的代表性的指标。
因此，当前，在对工厂等中的能量操作进行辅助的工具中，提供有对能量消耗量和生产量之间的关系进行显示的画面。例如，图8是将能量消耗量(Energy consumption)、生产量(Production quantity)、以及能量消耗率(Specific Energy Consumption)同时显示在时间轴上的画面例。通过如上所述的画面，能够对能量效率按照时间序列的变动进行确认，进行目标管理。此外，也能够在异常时有助于调查其原因。
图9是将能量消耗量(Energy consumption)取为纵轴，将生产量(Production)取为横轴，绘制出每个规定期间的合计值而得到的画面例。通过如上所述的画面，能够以视觉方式表示出能量效率，此外，能够将基本负载可视化，其中，基本负载是即使生产量为0仍需要被固定地消耗掉的能量。在图9的例子中，能量消耗量和生产量以百分比显示，但大多以实际数量表示。
图10是对调查期间(Reporting period)中的能量消耗量(Energyconsumption)的模型值(虚线)和实绩值(实线)进行比较的画面。能量消耗量的模型值在基准期间(Baseline period)，将关系变量(Relevant Variable)即生产量(production)：Q和能量消耗量：E之间的关系模型化为E＝f(Q)，并根据该模型和调查期间中的生产量的实绩值进行计算。通过如上所述的画面，能够将能量效率对策的效果可视化。
为了如上所述地进行能量效率的评价，提出有各种显示方法。例如，在日本特开2010－271825号公报中公开有下述能量管理系统，其对多个岗位的能量消耗数据进行收集，并显示每个岗位的能量消耗顺序。然而，在例如如粗钢和钢管、塑料粒料和涂料等，生产较多种类的产品的企业中，生产量和能量消耗量之间的关系复杂，难以用1个曲线图进行可视化。此外，为了进行多样化的能量效率的评价，有时不仅要考虑生产量，也想要考虑各种要因，或者有时希望直观地把握能量效率的提高、恶化，期望显示方法的进一步的多样化。
发明内容
本发明的一个方式提供一种能够对新的能量效率的评价用画面进行显示的能量效率评价辅助装置、存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质以及能量效率评价辅助方法。
本发明的第1方式的能量效率评价辅助装置可以具有：数据收集部，其对成为评价对象的能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集；以及评价用画面生成部，其生成能量效率评价用画面，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
在上述第1方式的能量效率评价辅助装置中，所述模型可以是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
在上述第1方式的能量效率评价辅助装置中，所述能量消耗量指标可以是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
在上述第1方式的能量效率评价辅助装置中，所述多个关系变量可以包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
在上述第1方式的能量效率评价辅助装置中，所述评价用画面生成部可以生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
在本发明的第2方式的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质中，计算机程序可以使计算机作为下述数据收集部和评价用画面生成部起作用，其中，该数据收集部对成为所述评价对象的能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集，该评价用画面生成部生成能量效率评价用画面，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
在上述第2方式的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质中，所述模型可以是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
在上述第2方式的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质中，所述能量消耗量指标可以是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
在上述第2方式的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质中，所述多个关系变量可以包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
在上述第2方式的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质中，所述评价用画面生成部可以生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
本发明的第3方式的使用计算机的能量效率评价辅助方法可以具有下述步骤：对成为评价对象的所述能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集的步骤；以及生成能量效率评价用画面的步骤，其中，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
在上述第3方式的使用计算机的能量效率评价辅助方法中，所述模型可以是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
在上述第3方式的使用计算机的能量效率评价辅助方法中，所述能量消耗量指标可以是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
在上述第3方式的使用计算机的能量效率评价辅助方法中，所述多个关系变量可以包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
在上述第3方式的使用计算机的能量效率评价辅助方法中，生成所述能量效率评价用画面，可以是生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
发明的效果
根据本发明的一个方式，提供一种能够对新的能量效率的评价用画面进行显示的能量效率评价辅助装置、存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质以及能量效率评价辅助方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价辅助装置的结构的框图。
图2对本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价用画面进行说明的图。
图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价用画面中的、在能量效率提高、恶化的情况下的绘制例的图。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价用画面中的、在基准期间和评价期间能量效率不发生变化的情况下的绘制例的图。
图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价用画面中的、在与生产比例相对应的能量效率提高时的绘制例的图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价用画面中的、在减少了基本负载时的绘制例的图。
图7是对使用本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价辅助装置进行的能量效率评价作业的流程进行说明的流程图。
图8是将能量消耗量、生产量、以及能量消耗率同时显示在时间轴上的画面例。
图9是将能量消耗量取为纵轴，将生产量取为横轴，绘制出每个规定期间的合计值而得到的画面例。
图10是对调查期间中的能量消耗量的预测值和实绩值进行了比较的画面。
具体实施方式
参照附图说明本发明的一个实施方式。图1是表示本实施方式所涉及的能量效率评价辅助装置100的结构的框图。如图1所示，能量效率评价辅助装置100具有：模型存储部110、数据收集部120、以及评价用画面生成部130。
能量效率评价辅助装置100例如能够使用按照计算机程序进行动作的1台或多台计算机、以及外部存储装置、监视器、输入输出装置等外围装置而构成。计算机可以是通用的个人计算机，也可以是特定用于能量操作的辅助的计算机等。
模型存储部110对以数学方法表示出作业者所输入的能量消耗量指标与1或者多个关系变量之间的关系的模型进行存储。能量消耗量指标是将能量消耗量进行数值化而得到的值，例如，可以使用能量消耗量本身的值，也可以使用归一化后的值、将能量消耗量换算为其它量后的值。
关系变量例如能够采用与总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气等环境等的生产活动相关联的各种变量。在模型的制定时，能够利用使用了多变量解析进行的主成分分析、多元回归分析等而选定关系变量。
模型通常可以用E＝f(x1、x2、x3…xn)的形式表示。E表示能量消耗量指标，x1、x2、x3…xn表示关系变量。将取得在模型的制作中所使用的能量消耗量指标和关系变量的值的期间称为“基准期间”。
例如，在作为关系变量而采用生产量p的情况下，能够采用E＝a×p+b这样的特性的模型。a和b能够通过根据能量消耗量指标E和生产量p的实绩值进行回归分析而确定。在该情况下，b表示基本负载。
在作为关系变量而采用产品A的生产量pA和产品B的生产量pB的情况下，能够采用E＝c×pA+d×pB+e这样的特性的模型。当然，也可以采用更复杂的其它特性的模型。能够通过如上所述的模型化，例如在产品A和产品B的生产中所需要的能量出现较大差异的情况等中，进行考虑了生产量的平衡变动的能量效率的评价。
数据收集部120对能量消耗量指标以及在模型存储部110中存储的模型中所采用的关系变量的实绩值进行收集。实绩值能够设为例如按照小时、日、周、月、年等单位合计出的值。这些关系变量可以从工厂等的管理系统自动取得，也可以基于作业者的操作进行输入。
评价用画面生成部130根据数据收集部120所收集的能量消耗量指标和关系变量的实绩值、以及在模型存储部110中存储的模型，生成能量效率评价用画面200并输出。作为输出的方式，能够在显示装置中显示、印刷、作为电子数据进行记录、向其它装置传送等。
能量效率评价用画面200如图2所示，是将能量消耗量指标E的实绩值取为纵轴，将使用模型而根据关系变量的实绩值得到的能量消耗量指标E的模型计算值取为横轴，所绘制出的画面。将画面上的斜率45度的线称为基线。将取得利用模型计算能量消耗量指标E时所使用的实绩值的期间称为“评价期间”。
在能量效率评价用画面200中，如图3所示，如果绘制出的点与基线相比位于下侧，则表示与基准期间相比能量效率得到了提高。在该情况下，与基线的纵轴方向的距离表示能量节省的程度。在作为能量消耗量指标使用消耗能量值的情况下，与基线的纵轴方向的距离表示能够削减的能量值，在作为能量消耗量指标使用比率的情况下，表示能量削减率。
另一方面，如果绘制出的点与基线相比位于上侧，则表示与基准期间相比能量效率发生了恶化。在该情况下，与基线的纵轴方向的距离表示出能量增加的程度。
如上所述，通过本实施方式的能量效率评价用画面200，能够易于在视觉上把握能量削减的效果，在此基础上，也能易于在视觉上把握能量的削减量、削减率。因此，本实施方式的能量效率评价用画面200直观且易懂，能够对能量效率的多方面的评价起作用。
在基准期间和评价期间中能量效率不发生变化的情况下，如图4所示，绘制出的点位于基线上。也能够利用该性质而确认模型的正确性。如图5所示，在通过绘制而得到与基线相比斜率较小的线的情况下，表示与生产比例相对应的能量效率得到了提高。
如图6所示，在通过绘制而得到的线以与基线相同的斜率向下侧移动的情况下，表示基本负载被削减。能量效率评价用画面200也可以调换纵轴和横轴，或者以45度斜率显示以使得基线成为水平。此外，也可以将时间轴设为第3轴，显示出连续的变化。
图7是对使用本实施方式所涉及的能量效率评价辅助装置进行的能量效率评价作业的流程进行说明的流程图。
首先，进行表示能量消耗量指标的模型的选定(S101)。模型可以利用已有的模型、或者利用对已有的模型进行修正而得到的模型，也可以重新制作。
在重新制作模型的情况下，收集成为关系变量的候补的数据，并从收集到的数据提取作为关系变量而采用的数据，制作表示关系变量和能量消耗量指标之间的关系的模型、例如公式。在关系变量的候补的收集中，能够任意地对可认为对能量消耗量指标造成影响的数据、希望对影响进行考量的数据进行收集。当然也可以利用其它顺序制作模型。此外，也可以在能量效率评价辅助装置100中附加制作模型的功能。
将选定出的模型存储至能量效率评价辅助装置100的模型存储部110中(S102)。所存储的模型能够在任意的定时更新或修正。
数据收集部120对评价期间的能量消耗量指标和关系变量的实绩值进行收集(S103)。实绩值的收集可以实时处理，也可以批处理。
然后，使用关系变量的实绩值和模型，计算能量消耗量指标的模型计算值(S104)，生成将能量消耗量指标E的模型计算值作为横轴，将能量消耗量指标E的实绩值作为纵轴的能量效率评价用画面200，并输出(S105)。
在以上的能量效率评价辅助装置100中设置的模型存储部110可以具有例如易失性或非易失性的存储器。在以上的能量效率评价辅助装置100中设置的数据收集部120以及评价用画面生成部130，可以通过由在能量效率评价辅助装置100中所设置的未图示的MPU(Micro-Processing Unit：微处理器)执行用于实现各个功能的程序而实现。即，上述的数据收集部120以及评价用画面生成部130可以通过软件和硬件资源协同动作而实现。
实现上述功能的程序例如可以在记录至CD－ROM或DVD(注册商标)－ROM等非易失性的计算机可读取记录介质中的状态下发布，或者经由互联网等外部的网络发布。在能量效率评价辅助装置100中设置的上述的各种功能，可以通过读出在记录介质中所记录的程序并进行安装，或者对经由外部网络下载的程序进行安装而以软件方式实现。
以上，对本发明的一个实施方式所涉及的能量效率评价辅助装置、存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质以及能量效率评价辅助方法进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，能够在本发明的范围内自由变更。

Claims (15)

1.一种能量效率评价辅助装置，其具有：
数据收集部，其对成为评价对象的能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集；以及
评价用画面生成部，其生成能量效率评价用画面，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
2.根据权利要求1所述的能量效率评价辅助装置，其中，
所述模型是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
3.根据权利要求1或2所述的能量效率评价辅助装置，其中，
所述能量消耗量指标是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
4.根据权利要求2所述的能量效率评价辅助装置，其中，
所述多个关系变量包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
5.根据权利要求1、2、以及4中任一项所述的能量效率评价辅助装置，其中，
所述评价用画面生成部生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
6.一种存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质，该计算机程序使计算机作为下述数据收集部和评价用画面生成部起作用，其中，
该数据收集部对成为评价对象的能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集，
该评价用画面生成部生成能量效率评价用画面，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
7.根据权利要求6所述的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质，其中，
所述模型是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
8.根据权利要求6或7所述的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质，其中，
所述能量消耗量指标是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
9.根据权利要求7所述的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质，其中，
所述多个关系变量包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
10.根据权利要求6、7以及9中任一项所述的存储有计算机程序的非易失性的计算机可读取存储介质，其中，
所述评价用画面生成部生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
11.一种能量效率评价辅助方法，其使用计算机，具有下述步骤：
对成为评价对象的所述能量消耗量指标的实绩值、以及至少1个关系变量的实绩值进行收集的步骤；以及
生成能量效率评价用画面的步骤，其中，该能量效率评价用画面是一个轴取所述能量消耗量指标的实绩值、另一个轴取能量消耗量指标值模型计算值而绘制出的，该能量消耗量指标值模型计算值是使用表示出所述能量消耗量指标和所述至少1个关系变量之间的关系的模型，根据所述关系变量的实绩值而计算出的。
12.根据权利要求11所述的能量效率评价辅助方法，其中，
所述模型是以数学方法表示出所述能量消耗量指标和多个所述关系变量之间的关系的模型。
13.根据权利要求11或12所述的能量效率评价辅助方法，其中，
所述能量消耗量指标是能量消耗量的值、将能量消耗量归一化后的值、以及将能量消耗量变换为其它量后的值中的某一者。
14.根据权利要求12所述的能量效率评价辅助方法，其中，
所述多个关系变量包含总生产量、个别产品生产量、气温、以及天气中的某一者的关系变量。
15.根据权利要求11、12以及14中任一项所述的能量效率评价辅助方法，其中，
生成所述能量效率评价用画面，是生成在所述一个轴和所述另一个轴之间包含斜率为45度的基线的所述能量效率评价用画面。
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