CN110800180A - 进行电力需量控制的装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

在不使生产率降低的情况下进行电力需量控制。进行电力需量控制的装置包括处理器和存储介质，该存储介质包含指令，所述指令使处理器执行：求出多个制造装置的总耗电量；由制造装置各自的生产信息求出各自的生产能力；以及根据生产能力和总耗电量对制造系统进行电力控制。进行电力控制包括：当总耗电量达到规定的阈值时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去制造装置中生产能力最小的制造装置。

Description

进行电力需量控制的装置以及方法
技术领域
本公开涉及一种对制造系统进行电力需量控制的技术。
背景技术
一般而言，在制造现场，要求在不降低生产率的情况下适当地控制在生产中所使用的电力。需要较大电力的各种设施(例如使用高压电力的工厂)大多与电力供应商签订了支付根据针对该设施的最大允许功率而决定的基本费用的合同。一般将这样的合同称作需量合同，并将最大允许功率称作合同功率。只要设施的功耗未超过合同功率，就适用基于需量合同的电力基本费用。但是，即便功耗仅超过合同功率30分钟左右，下个月之后的基本费用也会大幅度增加。因此，为了将功耗控制为不会超过合同功率(称作电力需量控制)，迄今为止提出了很多监视功耗、抑制电力需量的各种技术。
例如，在专利文献1所公开的电力管理系统中，通过从多个制造装置中选择能够控制的装置，来减少使用电力。专利文献2中公开了以下技术：以在不会降低生产效率或者导致环境恶化的情况下进行电力需量控制为目的，着眼于工厂生产线的运转时间以及非运转时间，将非运转时间的比率较高的生产线作为低效率的生产线，将其设定为电力需量控制的对象。
专利文献1：日本公开专利公报特开2010-240915号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2015-171192号公报
发明内容
－发明所要解决的技术问题－
在所述现有技术下，根据运转时功率的大小来选择作为电力需量控制对象的设备。因此，就会将成为生产瓶颈的装置设定为电力需量控制的对象，其结果是，存在使整个制造系统的生产率降低的问题。
本公开的目的在于：在不使生产率降低的情况下进行电力需量控制。
－用以解决技术问题的技术方案－
本公开所涉及的进行电力需量控制的装置对包括串联起来的多个制造装置在内的制造系统进行电力需量控制，所述进行电力需量控制的装置包括一个以上的处理器和一个以上的非暂时性的计算机可读取的存储介质，所述存储介质包含指令，所述指令使一个以上的所述处理器执行：接收多个所述制造装置各自的功耗值；由所述功耗值求出多个所述制造装置的总耗电量；接收多个所述制造装置各自的生产信息；由所述生产信息求出多个所述制造装置各自的生产能力；根据多个所述制造装置各自的生产能力和多个所述制造装置的总耗电量对所述制造系统进行电力控制。对所述制造系统进行电力控制包括：当所述总耗电量达到规定的阈值时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去多个所述制造装置中所述生产能力最小的制造装置。
这样一来，由于从电力需量控制的对象中除去生产能力最小的制造装置，因而能够在不使制造系统的生产效率降低的情况下进行电力需量控制。
本公开所涉及的进行电力需量控制的方法对包括串联起来的多个制造装置在内的制造系统进行电力需量控制并能够由计算机实施，所述进行电力需量控制的方法包括：利用处理器接收多个所述制造装置各自的功耗值；利用所述处理器由所述功耗值求出多个所述制造装置的总耗电量；利用所述处理器接收多个所述制造装置各自的生产信息；利用所述处理器由所述生产信息求出多个所述制造装置各自的生产能力；以及利用所述处理器根据多个所述制造装置各自的生产能力和多个所述制造装置的总耗电量来对所述制造系统进行电力控制。对所述制造系统进行电力控制包括：当所述总耗电量达到规定的阈值时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去多个所述制造装置中所述生产能力最小的制造装置。
－发明的效果－
根据本公开，能够在不使制造系统的生产效率降低的情况下进行电力需量控制。其结果是，能够防止电费增加。
附图说明
图1是示出作为控制对象的制造系统的结构例的方块图。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的控制装置的结构例的方块图。
图3是流程图，其示出图2的控制装置所进行的电力需量控制的处理流程的示例。
图4是坐标图，其示出图1的制造系统的累积生产数量、耗电量及各制造装置的运转状态随时间推移而发生变化的示例。
图5是示出图1的制造系统中的各制造装置的生产数量与耗电量之间的关系的示例的图。
图6是示出图1的制造系统中的各制造装置的生产能力和耗电量的示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中用相同符号表示的构成要素是同一构成要素或者类似的构成要素。
图1是示出作为控制对象的制造系统110的结构例的方块图。制造系统110包括制造装置112、114及116，这些制造装置串联起来。例如，制造装置112是加工机，制造装置114是冲压机，制造装置116是焊接机。制造装置112、114及116按照这一顺序进行处理，来作为整个制造系统110生产规定的产品。产品不限于完成品，还包括未完成的中间产品。制造装置112、114及116也可以是焊锡印刷机(Soldering Printing Machine)、安装机、切削机、成形机、检查机、清洗机或者加热炉等。制造装置112、114及116每单位时间的生产能力各不相同。也可以在制造装置112、114及116之间设有用于保管生产出的半成品的缓冲区。
控制装置130是对制造系统110进行电力需量控制的装置，其分别对制造装置112、114及116各自的工作情况进行控制。控制装置130可以经由通信网络与制造装置112、114及116连接，也可以不经由通信网络与制造装置112、114及116连接。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的控制装置130的结构例的方块图。具体而言，图2的控制装置130为计算机系统，其包括处理器132、输入设备134、输出设备136、网络接口138、存储器142、文件存储装置144以及总线146。
处理器132经由总线146与其它构成要素通信。网络接口138在与互联网等通信网络之间收发数据。网络接口138通过有线或者无线方式而与通信网络连接，并且经由通信网络与制造系统110连接。
存储器142和文件存储装置144是一个以上的易失性或者非易失性的非暂时性计算机可读存储介质。存储器142例如包括RAM(random access memory；随机存取存储器)和ROM(read only memory；只读存储器)，其存储数据和指令。文件存储装置144可以包括RAM、ROM、EEPROM(electrically erasable programmable read only memory；带电可擦可编程只读存储器)、以及闪存等半导体存储器、硬盘驱动器等磁记录介质、光记录介质、以及它们的组合等。在本发明的实施方式由软件实施的情况下，能够使用例如微码、汇编语言代码、或者更高等级的语言代码。存储器142或者文件存储装置144存储包括指令在内的程序，该指令用上述代码记载并实现本发明的实施方式的功能。处理器132通过按照这样的计算机程序工作来实现其功能。
输入设备134可以包括触摸屏、键盘、遥控器以及鼠标等。输出设备136可以包括液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器。
图3是示出图2的控制装置130所进行的电力需量控制的处理流程之一例的流程图。在控制装置130中预先设定有用于制造系统中的电力需量控制的目标耗电量、和用于判断是否需要进行需量控制的判断阈值。电量是电力的时间积分。
图4是坐标图，其示出图1的制造系统110的累积生产数量、耗电量及各制造装置的运转状态随时间推移而发生变化的示例。如图4所示，目标耗电量例如被设定为节能目标值，从而不需要改变合同功率。目标耗电量例如是将合同功率乘以规定期间DD的长度而得到的值。判断阈值是相对于目标耗电量乘以1以下的规定值(例如0.7)而得到的值。判断阈值是为了判断是否需要进行需量控制而设定的，以便使期间DD内的耗电量不会达到目标耗电量。该期间DD的长度例如是30分钟，该30分钟是用于审核需量合同中的合同功率的基准时间，但并不局限于此。期间DD在开始时刻tstart开始，在结束时刻tend结束。反复设定期间DD。
在块22中，处理器132从构成制造系统110的各制造装置112、114及116或者安装于所述制造装置中的测量仪等接收各自的功耗值，并将所述功耗值写入存储器142。
在块24中，处理器132根据所接收到的功耗值来求出制造装置112、114及116的总功耗值。处理器132还通过例如对该总功耗值进行积分或者累积，来求出期间DD的开始时刻tstart之后的制造装置112、114及116的总耗电量、即开始时刻tstart之后的整个制造系统110的耗电量，并写入存储器142。
在块26中，处理器132从构成制造系统110的各制造装置112、114及116或者安装于所述制造装置中的测量仪等接收各自的生产信息，并写入存储器142。生产信息是生产数量、合格品数量、不合格品数量、生产节拍时间等。
在块28中，处理器132根据所接收到的生产信息来求出生产能力，并写入存储器142。生产能力例如是每单位时间的生产数量(生产处理能力)或者生产节拍时间(制造装置从开始一个循环的处理至该处理结束为止的时间)。并且，生产能力也可以是生产节拍时间除以合格率所获得的实际生产节拍时间、每单位时间的生产数量乘以合格率而获得的每单位时间的实际生产数量等。
在块30中，处理器132判断是否需要进行电力需量控制。当由块24求出的整个制造系统110的耗电量、即制造装置112、114及116的总耗电量达到了判断阈值的情况下，处理器132就判断为需要电力需量控制。例如，在图4的示例中，在时刻tC时，整个制造系统110的耗电量达到了判断阈值。在该情况下，处理器132判断为需要电力需量控制。
并且，处理器132也可以根据已经求出的耗电量并通过线性外推来预测在期间DD内所消耗的整个制造系统110的耗电量，当预测到的耗电量超过目标耗电量的情况下，就判断为需要电力需量控制。例如，在图4的示例中，由于在结束时刻tend所预测到的耗电量超过目标耗电量，所以处理器132也可以判断为需要电力需量控制。这样一来，能够更可靠地避免在期间DD的结束时刻tend的耗电量超过目标耗电量。
当判断为需要电力需量控制的情况下进入块32，并在其它情况下返回至块22。
在块32中，处理器132决定不作为电力需量控制对象的制造装置。图5是示出图1的制造系统110中的各制造装置的生产数量与耗电量之间的关系的示例图。在此，生产数量是各制造装置在规定时间内(例如1个小时)实际上生产出的产品的数量。如图5所示，可知制造装置116的生产数量较少。图6是示出图1的制造系统110中的各制造装置的生产能力和耗电量的示例的图。图6中的生产能力和耗电量是在规定时间内(例如1个小时)的实际生产数量和实际耗电量的最新值。
如图6所示，在制造装置112、114及116中，制造装置116的耗电量最大。不过，由于在所述制造装置中制造装置116的生产能力最小，因而制造装置116成为瓶颈。因此，在块32中，处理器132从电力需量控制的控制对象中除去构成制造系统110的制造装置112、114及116中的制造装置116，并将剩余的制造装置112及114作为电力需量控制的控制对象。
在块34中，处理器132向并未从电力需量控制的控制对象中除去的制造装置112及114发送指示移向非运转状态的信号。即，在图4的时刻tC，实施需量控制。之后返回至块22。
其结果是，如图4所示，受到指示的制造装置112及114移至非运转状态。因为所述耗电量在时刻tC之后没有增加，所以制造系统110中的耗电量减少。制造装置116保持运转状态不变，继续进行生产。这样一来，由于从电力需量控制的对象中除去生产能力最小的制造装置116，因而制造装置116的累积生产数量继续增加，从而能够在不使制造系统110的生产效率降低的情况下进行电力需量控制。
构成控制装置130的构成要素的一部分或者全部也可以由一个系统LSI(largescale integration；大规模集成电路)构成。系统LSI是将多个结构部集成在一个芯片上而制成的超多功能LSI，具体而言，其是包括微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。在所述RAM中存储有计算机程序。所述微处理器根据所述计算机程序进行工作，而使得系统LSI实现其功能。
构成控制装置130的构成要素的一部分或者全部也可以由能够相对于各装置拆装的IC卡或者单体模块构成。所述IC卡或者所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。所述IC卡或者所述模块也可以包括上述超多功能LSI。微处理器根据计算机程序进行工作，而使得所述IC卡或者所述模块实现其功能。该IC卡或者该模块也可以具有防篡改性。
本发明可以是上述所示的方法。本发明还可以是由计算机实施上述方法的计算机程序，也可以是由所述计算机程序构成的数字信号。
并且，本发明也可以是记录介质，将所述计算机程序或者所述数字信号记录在计算机可读取的记录介质例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-raydisk；蓝光光盘)、半导体存储器等中。并且，本发明也可以是记录在上述记录介质中的所述数字信号。
并且，在本发明中，所述计算机程序或者所述数字信号也可以经由电通信线路、无线或有线通信线路、以互联网为代表的网络、数据广播等来传送。
根据所记载的说明内容可知本发明的多个特征和优点是显而易见的，因而所附权利要求书旨在覆盖本发明的所有上述特征和优点。进而，因为对于本领域技术人员而言，能够容易进行多种变更和改变，所以本发明不应局限于与图示并记载的内容完全相同的结构和动作。因此，所有适当的变更方案和等效方案均在本发明的范围内。
－产业实用性－
综上所述，本发明对进行电力需量控制的装置以及方法等有用。
－符号说明－
110 制造系统
112、114、116 制造装置
130 控制装置
132 处理器
142 存储器

Claims (4)

1.一种进行电力需量控制的装置，其对包括串联起来的多个制造装置在内的制造系统进行电力需量控制，所述进行电力需量控制的装置的特征在于：
所述进行电力需量控制的装置包括一个以上的处理器和一个以上的非暂时性的计算机可读取的存储介质，
所述存储介质包含指令，
所述指令使一个以上的所述处理器执行：
接收多个所述制造装置各自的功耗值；
由所述功耗值求出多个所述制造装置的总耗电量；
接收多个所述制造装置各自的生产信息；
由所述生产信息求出多个所述制造装置各自的生产能力；以及
根据多个所述制造装置各自的生产能力和多个所述制造装置的总耗电量对所述制造系统进行电力控制，
对所述制造系统进行电力控制包括：当所述总耗电量达到规定的阈值时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去多个所述制造装置中所述生产能力最小的制造装置。
2.根据权利要求1所述的进行电力需量控制的装置，其特征在于：
对所述制造系统进行电力控制包括：使多个所述制造装置中未被排除在电力需量控制的对象之外的制造装置移至非运转状态。
3.根据权利要求1所述的进行电力需量控制的装置，其特征在于：
对所述制造系统进行电力控制包括：预测在规定期间内所消耗的多个所述制造装置的总耗电量，当所预测到的耗电量超过目标耗电量时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去多个所述制造装置中所述生产能力最小的制造装置。
4.一种进行电力需量控制的方法，其对包括串联起来的多个制造装置在内的制造系统进行电力需量控制并能够由计算机实施，所述进行电力需量控制的方法的特征在于：
所述进行电力需量控制的方法包括：
利用处理器接收多个所述制造装置各自的功耗值；
利用所述处理器由所述功耗值求出多个所述制造装置的总耗电量；
利用所述处理器接收多个所述制造装置各自的生产信息；
利用所述处理器由所述生产信息求出多个所述制造装置各自的生产能力；以及
利用所述处理器根据多个所述制造装置各自的生产能力和多个所述制造装置的总耗电量来对所述制造系统进行电力控制，
对所述制造系统进行电力控制包括：当所述总耗电量达到规定的阈值时判断为需要电力需量控制；以及从电力需量控制的对象中除去多个所述制造装置中所述生产能力最小的制造装置。
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