DE102022205285A1

DE102022205285A1 - Informationsverarbeitungsvorrichtung, Vorhersageverfahren und Vorhersageprogramm

Info

Publication number: DE102022205285A1
Application number: DE102022205285.4A
Authority: DE
Inventors: Ryosuke KASHIWA; Toshiaki OMATA; Nobuaki Ema; Yoshitaka Yoshida
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2022-12-01
Also published as: US20220382233A1; CN115407728A; JP2022182620A

Abstract

Im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell im Hinblick auf den Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter im Hinblick auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, verwendet eine Informationsverarbeitungsvorrichtung Anlagedaten in Bezug auf den Betrieb der tatsächlichen Anlage und verwendet eine virtuelle Anlage, die der tatsächlichen Anlage folgt, und sagt den Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes Betriebsmusters voraus. Dann gibt die Informationsverarbeitungsvorrichtung jedes Betriebsmuster in einer entsprechenden Weise zu dem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage aus, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Vorhersageverfahren und ein Vorhersageprogramm.
Bei verschiedenen Typen von Anlagen, bei denen Erdöl, petrochemische Produkte, chemische Produkte oder Gase verwendet werden, wird der sichere Betrieb der Anlagen durch die Arbeiter (oder Bediener) ausgeführt. Beispielsweise findet ein Arbeiter basierend auf den tatsächlichen Messwerten, wie zum Beispiel der Temperatur und dem Druck in einer Anlage, die von verschiedenen Typen von Sensoren erhalten werden, wie zum Beispiel Thermometern und Flussmessern, die in der Anlage eingebaut sind, den Trend der Arbeitsweise der Anlage heraus und bedient die Steuervorrichtungen, wie zum Beispiel Ventile und Heizelemente, die in der Anlage eingebaut sind, entsprechend. Unterdessen beinhalten bei der betreffenden Anwendung die Betriebsvorgänge auch manuelle Betriebsvorgänge, die vor Ort durchgeführt werden.
In den letzten Jahren werden von einer realen Anlage (im Folgenden manchmal auch als tatsächliche Anlage bezeichnet) die Anlagedaten, wie zum Beispiel Sensorwerte, tatsächliche Messwerte und Steuerwerte, in Echtzeit erhalten und wird eine simulierte Anlage oder eine virtuelle Anlage betrieben, so dass unter Verwendung der virtuellen Anlage (im Folgenden manchmal auch als Spiegelanlage bezeichnet), die der Betriebsbedingung der tatsächlichen Anlage folgt, die Betriebsunterstützung oder -ausbildung der Arbeiter (oder der Bediener) ausgeführt wird.
Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2009-9301
Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2011-8756
Bei einer Spiegelanlage wird der Betriebszustand der tatsächlichen Anlage vorhergesagt durch Durchführen einer Simulation unter Verwendung der Anlagedaten der tatsächlichen Anlage, die auch die manuellen Betriebsvorgänge (oder Bedienungen) beinhalten, die vor Ort an der Anlage durchgeführt werden. Auf der Basis des Vorhersageergebnisses gibt es jedoch Gelegenheiten, zu denen ein Arbeiter entsprechend der Erfahrung oder der subjektiven Ansicht über die Betriebsdetails entscheidet. So besteht die Möglichkeit, dass es dem Arbeiter nicht gelingt, einen effizienteren Betrieb oder sichereren Betrieb auszuwählen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen sicheren und effizienten Betrieb einer Anlage sicherzustellen und so eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, ein Vorhersageverfahren und ein Vorhersageprogramm mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Vorhersageverfahren gemäß Anspruch 13 oder ein Vorhersageprogramm gemäß Anspruch 14.
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele umfasst eine Informationsverarbeitungsvorrichtung eine Vorhersageeinheit, die im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell im Hinblick auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter in Bezug auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage verwendet und eine virtuelle Anlage verwendet, die der tatsächlichen Anlage folgt, und einen Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern vorhersagt, und eine Anzeigesteuereinheit, die jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage ausgibt, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele umfasst ein Vorhersageverfahren, das durch einen Computer implementiert wird, ein Vorhersagen, im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell in Bezug auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter in Bezug auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, das ein Verwenden von Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage und ein Verwenden einer virtuellen Anlage, die der tatsächlichen Anlage folgt, und ein Vorhersagen eines Zustandsübergangs der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern aufweist, und ein Ausgeben jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele wird bei einem Vorhersageprogramm bewirkt, dass ein Computer ein Verfahren ausführt, das Folgendes aufweist: ein Vorhersagen, im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell in Bezug auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter in Bezug auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, das ein Verwenden von Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage und ein Verwenden einer virtuellen Anlage, die der tatsächlichen Anlage folgt, und ein Vorhersagen eines Zustandsübergangs der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern aufweist, und ein Ausgeben jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Diagramm, das eine exemplarische Gesamtausbildung eines Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ein Funktionsblockdiagramm, das eine Funktionsausbildung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
3 ein Diagramm, das ein Beispiel der Informationen darstellt, die in einer System-DB gespeichert sind;
4 ein Diagramm, das ein Beispiel der Informationen darstellt, die in einer Relevanz-DB gespeichert sind;
5 ein Diagramm, das einen Trendgraphen des Zustands einer tatsächlichen Anlage darstellt, der über Simulation erhalten wird;
6 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Erzeugung einer Mehrzahl von Betriebsmustern;
7 ein Diagramm zum Erläutern eines Anzeigebeispiels, bei dem Betriebsvorgänge einer Mehrzahl von Betriebsmustern angezeigt und vorhergesagte Alarme angezeigt werden;
8 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Trendanzeigebetriebs;
9 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Betriebsmusteranzeigebetriebs;
10 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Anzeige der Betriebsmuster gemäß einem zweiten Ausführungseispiel;
11 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Hervorhebungsbeispiels zum Hervorheben von Alarmen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
12 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Hervorhebungsbeispiels zum Hervorheben von Alarmen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
13 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels einer Anzeigeunterdrückung von Alarmen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
14 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Koordination mit der Trendanzeige gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
15 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Unterdrückung vorhergesagter Alarme als Ergebnis einer sich wiederholenden Simulation;
16 ein Diagramm, das ein Beispiel der Unterdrückung zugeordneter Alarme als Ergebnis einer sich wiederholenden Simulation darstellt;
17 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Alarmunterdrückungsbetriebs basierend auf einer erneuten Simulation;
18 ein Diagramm zum Erläutern des Grads an Zuverlässigkeit der Simulation;
19 ein Diagramm zum Erläutern der Anzeigeunterdrückung von Alarmen basierend auf dem Grad an Zuverlässigkeit;
20 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Alarmanzeigesteuerbetriebs basierend auf den Graden an Zuverlässigkeit; und
21 ein Diagramm zum Erläutern einer exemplarischen Hardware-Ausbildung.

Exemplarische Ausführungsbeispiele einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, eines Vorhersageverfahrens und eines Vorhersageprogramms, die in dieser Anmeldung offenbart sind, sind im Folgenden Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Außerdem werden identische Bestandteilselemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und wird die entsprechende Erläuterung nicht nochmals angegeben. Ferner können die Ausführungsbeispiele geeignet kombiniert werden, ohne Widersprüche zu verursachen.
Erstes Ausführungsbeispiel
Gesamtausbildung
1 ist ein Diagramm, das eine exemplarische Gesamtausbildung eines Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das System eine tatsächliche Anlage 1 und eine Spiegelanlage 100. Bei dem System ist eine virtuelle Anlage gebildet durch Folgen des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 in Echtzeit und wird entsprechend der sichere Betrieb der tatsächlichen Anlage 1 ausgeführt. Die tatsächliche Anlage 1 ist in der echten Welt unter Verwendung tatsächlicher Vorrichtungen aufgebaut. Die Spiegelanlage 100 ist eine virtuelle Anlage, die im virtuellen Raum (Cyber-Raum) unter Verwendung von Software aufgebaut ist und die der tatsächlichen Anlage 1 folgt. Die tatsächliche Anlage 1 und die Spiegelanlage 100 sind über ein Netzwerk unter Verwendung einer verdrahteten Verbindung oder einer Drahtlosverbindung miteinander verbunden.
Die tatsächliche Anlage 1 stellt ein Beispiel verschiedener Typen von Anlagen dar, bei denen Erdöl, petrochemische Stoffe, chemische Stoffe und Gase verwendet werden. Die tatsächliche Anlage 1 kann eine Fabrik mit verschiedenen Einrichtungen zum Erhalten eines Produktmaterials sein. Beispiele des Produktmaterials umfassen Flüssigerdgas (LNG), Harz (Kunststoff oder Nylon) und ein chemisches Produkt. Beispiele der Einrichtung umfassen eine Fabrikeinrichtung, eine Maschineneinrichtung, eine Produktionseinrichtung, eine Leistungserzeugungseinrichtung, eine Lagereinrichtung und eine Einrichtung an dem Quellenort zum Extrahieren von Rohöl oder Erdgas.
Das Innere der tatsächlichen Anlage 1 ist unter Verwendung eines verteilten Steuersystems (DCS; DCS = distributed control system) aufgebaut. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, nutzt ein Steuersystem in der tatsächlichen Anlage 1 beispielsweise die Prozessdaten, die in der tatsächlichen Anlage 1 verwendet werden, und führt eine Vielzahl an Steuerungen im Hinblick auf die Steuervorrichtungen durch, wie zum Beispiel die Einsatzortsteuerungen, die an den Zieleinrichtungen zur Steuerung eingebaut sind, und die Betriebsvorrichtungen, die den Zieleinrichtungen zur Steuerung entsprechen.
Eine Einsatzortvorrichtung ist eine Vorrichtung vor Ort, die mit der Messfunktion zum Messen des Betriebszustands der entsprechenden Einrichtung (beispielsweise Messen des Drucks, der Temperatur und des Flussvolumens) ausgerüstet ist und die mit einer Steuerfunktion (beispielsweise einem Betätigungselement) zum Steuern des Betriebs der entsprechenden Einrichtung gemäß den Eingabesteuersignalen ausgerüstet ist. Eine Einsatzortvorrichtung, wie zum Beispiel ein Sensor, behandelt den Betriebszustand der entsprechenden Einrichtung als Prozessdaten und gibt in der Folge die Prozessdaten an eine Steuerung in dem Steuersystem aus. Dann steuert eine Einsatzortvorrichtung, wie zum Beispiel ein Betätigungselement, den Betrieb/die Funktionen der Prozesse gemäß den Steuersignalen, die in der Steuerung berechnet werden.
Die Prozessdaten beinhalten gemessene Werte (Prozessvariablen (PVs)), Einstellwerte (Einstellvariablen (SVs)) und manipulierte Variablen (MVs). Außerdem beinhalten die Prozessdaten Informationen über die Typen der gemessenen Werte, die ausgegeben werden sollen (beispielsweise den Druck, die Temperatur und das Flussvolumen). Ferner sind die Prozessdaten mit Informationen, wie zum Beispiel einem Etikett- bzw. Tag-Namen, verknüpft, der zum Ermöglichen einer Identifizierung der entsprechenden Einsatzortvorrichtung angebracht ist. Die gemessenen Werte, die als die Prozessdaten ausgegeben werden, müssen nicht nur die gemessenen Werte beinhalten, die durch die Sensoren gemessen werden, die Einsatzortvorrichtungen darstellen, sondern können auch die berechneten Werte beinhalten, die aus den gemessenen Werten berechnet werden, und können auch manipulierte variable Werte im Hinblick auf Betätigungselemente beinhalten, die Einsatzortvorrichtungen darstellen. Die Berechnung der berechneten Werte aus den gemessenen Werten kann entweder durch eine Einsatzortvorrichtung durchgeführt werden oder durch eine externe Vorrichtung (nicht dargestellt), die mit einer Einsatzortvorrichtung verbunden ist.
Die Spiegelanlage 100 umfasst ein Spiegelmodell 200, ein Identifizierungsmodell 300 und ein Analysemodell 400, und stellt eine virtuelle Anlage dar, die dem Zustand der tatsächlichen Anlage 1 in Echtzeit folgt. Bei der Spiegelanlage 100 ist es zusätzlich zu einem Einbauen der verschiedenen Vorrichtungen, die auch in der tatsächlichen Anlage 1 eingebaut sind, möglich, in virtueller Weise (unter Verwendung von Software) Vorrichtungen an Orten einzubauen, wie zum Beispiel Orten mit hoher Temperatur oder Orten mit großer Höhe, an denen die Vorrichtungen in der tatsächlichen Anlage 1 nicht eingebaut werden können, oder ist es möglich, in virtueller Weise Vorrichtungen einzubauen, die aus Kostengründen nicht eingebaut wurden. So wird die Spiegelanlage 100 in die Lage versetzt, effektive Dienste zum Betreiben der tatsächlichen Anlage 1 in genauerer und stabilerer Weise bereitzustellen. Unterdessen erfolgt die folgende Erläuterung im Hinblick auf den Fall, bei dem verschiedene Modelle in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 implementiert sind. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall und jedes Modell kann in einer unterschiedlichen Vorrichtung implementiert sein.
Das Spiegelmodell 200 führt Betriebsvorgänge in Synchronisation mit und parallel zu der tatsächlichen Anlage 1 durch und führt eine Simulation durch, während Daten von der tatsächlichen Anlage 1 erhalten werden, um so das Verhalten der tatsächlichen Anlage 1 zu simulieren. Gleichzeitig schätzt das Spiegelmodell 200 die Zustandsmenge, die bei der tatsächlichen Anlage 1 nicht gemessen wird, und erzeugt eine Visualisierung des Inneren der tatsächlichen Anlage 1. Als Beispiel ist das Spiegelmodell 200 ein physisches Modell, das die Prozessdaten der tatsächlichen Anlage 1 erhält, und führt eine Echtzeitsimulation durch. Dies bedeutet, dass das Spiegelmodell 200 eine Visualisierung des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 erzeugt. Beispielsweise schließt das Spiegelmodell 200 die Prozessdaten ein, die von der tatsächlichen Anlage 1 erhalten werden, folgt dem Verhalten der tatsächlichen Anlage 1 und gibt das Ergebnis an ein Überwachungsendgerät 500 aus. So kann das Spiegelmodell 200 auch die Vorrichtungen berücksichtigen, die in der tatsächlichen Anlage 1 nicht eingebaut sind, das Verhalten der tatsächlichen Anlage 1 vorhersagen, nachdem ein Arbeiter einen bestimmten Betrieb durchgeführt hat, und das Vorhersageergebnis an die Aufsicht liefern.
Das Identifizierungsmodell 300 schätzt periodisch die Verhaltensparameter der Vorrichtungen basierend auf den Daten, die von der tatsächlichen Anlage 1 erhalten werden, um das Spiegelmodell 200 und die tatsächlichen Messdaten der tatsächlichen Anlage 1 in Übereinstimmung zu bringen. Beispielsweise ist das Identifizierungsmodell 300 ein physisches Modell zum Anpassen des Fehlers zwischen dem Spiegelmodell 200 und der tatsächlichen Anlage 1. Dies bedeutet, dass das Identifizierungsmodell 300 die Parameter des Spiegelmodells 200 entweder auf periodischer Basis anpasst oder wie dies nötig ist, wenn ein Anstieg des Fehlers zwischen dem Spiegelmodell 200 und der tatsächlichen Anlage 1 vorliegt. Das Identifizierungsmodell 300 erhält beispielsweise von dem Spiegelmodell 200 die Werte verschiedener Parameter und Variablen, die das Verhalten anzeigen, aktualisiert diese Werte und gibt die aktualisierten Werte an das Spiegelmodell 200 aus. Folglich werden wie Werte der Parameter und die Variablen des Spiegelmodells 200 aktualisiert. Die Werte der Parameter und die Variablen umfassen Entwurfsdaten und Betriebsdaten.
Das Analysemodell 400 sagt den zukünftigen Betriebszustand der tatsächlichen Anlage 1 basierend auf dem Verhalten der tatsächlichen Anlage 1, wie dieses durch das Spiegelmodell 200 simuliert wird, vorher. Beispielsweise führt das Analysemodell 400 eine Stabilzustandsvorhersage, eine Übergangszustandsvorhersage und eine Präventivdiagnose (Fehlfunktionsdiagnose) durch. Beispielsweise ist das Analysemodell 400 ein physisches Modell, das eine Simulation zum Analysieren des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 durchführt. Dies bedeutet, dass das Analysemodell 400 eine zukünftige Vorhersage über die tatsächliche Anlage 1 durchführt. Beispielsweise kann das Analysemodell 400 eine Hochgeschwindigkeitsberechnung unter Verwendung der Parameter und der Variablen, die von dem Spiegelmodell 200 erhalten werden, als Anfangswerte durchführen, das Verhalten der tatsächlichen Anlage 1 über einen Zeitraum vorhersagen, der einige Minuten bis einige Stunden ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt überspannt, und die Vorhersage in der Form eines Trendgraphen anzeigen.
Bei einem derartigen System führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, die virtuell in Bezug auf die Betriebsvorgänge erzeugt werden, die durch einen Arbeiter in der tatsächlichen Anlage 1 durchgeführt werden, eine Simulation unter Verwendung der Anlagedaten durch und sagt den Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage 1 ansprechend auf die Implementierung des betreffenden Betriebsmusters vorher. Dann gibt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Betriebsmuster in entsprechender Weise zu den Zustandsübergängen der tatsächlichen Anlage 1 aus, die über Simulation erhalten werden. Folglich wird die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 in die Lage versetzt, dem Arbeiter die Auswahl eines effizienteren Betriebs oder eines sichereren Betriebs vorzulegen. Dies ermöglicht einen sicheren und effizienten Betrieb der Anlage.
Außerdem führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Simulation unter Verwendung der Anlagedaten in Bezug auf den Betrieb der tatsächlichen Anlage 1 durch und erhält die Informationen in Bezug auf verschiedene Alarme (Vorhersagealarme), die anzeigen, dass der vorhergesagte Zustand der tatsächlichen Anlage 1 außerhalb des Bereichs des vordefinierten Zustands liegt. Dann führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 basierend auf der Beziehung der Alarme auf der Basis der Informationen darüber eine Anzeigesteuerung zum Anzeigen der Alarme in dem Überwachungsendgerät 500 durch, das zum Überwachen der Spiegelanlage 100 verwendet wird. So wird die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 durch Vorhersagen des Auftretens eines Alarms in der Spiegelanlage 100, die der tatsächlichen Anlage 1 folgt, in die Lage versetzt, die Zeit zu reduzieren, die zum Erfassen der Fehlfunktion in der tatsächlichen Anlage 1 oder zum Identifizieren der Ursache der Fehlfunktion in der tatsächlichen Anlage 1 erforderlich ist.
Funktionelle Ausbildung
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Funktionsausbildung der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Kommunikationseinheit 11, eine Speichereinheit 12 und eine Verarbeitungseinheit 20.
Die Kommunikationseinheit 11 ist eine Verarbeitungseinheit, die die Kommunikation mit anderen Vorrichtungen steuert, und ist unter Verwendung von beispielsweise einer Kommunikationsschnittstelle implementiert. Die Kommunikationseinheit 11 steuert beispielsweise die Kommunikation unter tatsächlichen Anlagen und erhält Anlagedaten in Echtzeit. Außerdem sendet die Kommunikationseinheit 11 eine Vielzahl an Informationen zu Anzeigezwecken an das Überwachungsendgerät 500.
Die Speichereinheit 12 ist eine Verarbeitungseinheit, die verwendet wird, um eine Vielzahl an Daten zu speichern und Computerprogramme zu speichern, die durch die Verarbeitungseinheit 20 ausgeführt werden sollen. Die Speichereinheit 12 ist unter Verwendung von beispielsweise einem Speicher oder einer Festplatte implementiert. Die Speichereinheit 12 wird verwendet, um eine System-DB 13 und eine Relevanz-DB 14 zu speichern.
Die System-DB 13 ist eine Datenbank zum Speichern der Systemstruktur der Vorrichtungen und der Einrichtungen, die in der tatsächlichen Anlage 1 eingebaut sind. Beispielsweise wird die System-DB 13 verwendet, um eine Liste von Vorrichtungen in der in Verarbeitungsrichtung-Vorgelagert-Nachgelagert-Beziehung basierend auf den Einbaupositionen der Vorrichtungen, dem Weg des Produktmaterials und dem Weg der Anlagedaten zu speichern. Hierin sind die Vorrichtungen nicht auf die Vorrichtungen eingeschränkt, die in der tatsächlichen Anlage 1 eingebaut sind, und können auch die Vorrichtungen beinhalten, die virtuell in der Spiegelanlage 100 eingebaut sind.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Informationen darstellt, die in der System-DB 13 gespeichert sind. Wie in 3 dargestellt ist, wird die System-DB 13 verwendet, um ein System 1, ein System 2, ein System 3, ... und ein System N zu speichern. Im Hinblick auf jedes System gilt, je größer das Bezugszeichen ist, desto weiter in Verarbeitungsrichtung nachgelagert die Position dieses Systems. So ist bei dem in 3 dargestellten Beispiel dargestellt, dass eine Einrichtung A am weitesten in Verarbeitungsrichtung vorgelagert positioniert ist, eine Einrichtung B ist in Verarbeitungsrichtung nach der Einrichtung A positioniert, und eine Einrichtung C ist in Verarbeitungsrichtung nach der Einrichtung B positioniert. Außerdem ist bei dem in 3 dargestellten Beispiel angezeigt, dass eine Vorrichtung X am weitesten in Verarbeitungsrichtung vorgelagert positioniert ist, Vorrichtungen Y und Q in Verarbeitungsrichtung nach der Vorrichtung X positioniert sind, und eine Vorrichtung Z in Verarbeitungsrichtung nach der Vorrichtung Y positioniert ist.
Unterdessen können die Informationen, die in der System-DB 13 gespeichert sind, zuvor durch den Verwalter erzeugt werden oder können automatisch erzeugt werden durch Analysieren der Entwurfsspezifikationen der tatsächlichen Anlage 1 oder der Spiegelanlage 100.
Die Relevanz-DB 14 ist eine Datenbank zum Speichern der Relevanz der Prozessdaten (Tags bzw. Etiketten). 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Informationen darstellt, die in der Relevanz-DB 14 gespeichert sind. Wie in 4 dargestellt ist, wird die Relevanz-DB 14 verwendet, um ein Objekt „Betriebsziel“ in entsprechender Weise zu einem Objekt „zugeordnetes Etikett“ zu speichern. Das Objekt „Betriebsziel“ stellt die Vorrichtung dar, die durch den Arbeiter betrieben wird. Die Temperatur einer Einrichtung, die Einstellungen eines Flussmessers, das Öffnen/Schließen eines Ventils beispielsweise entspricht dem Objekt „Betriebsziel“. Das Objekt „zugeordnetes Etikett“ stellt die Vorrichtungen dar, die durch das Betriebsziel beeinflusst werden. Als spezifisches Beispiel beinhaltet das Objekt „zugeordnetes Etikett“ identische Vorrichtungen zu den Betriebszielen und beinhaltet Softwaresensoren. Bei dem in 4 dargestellten Beispiel ist dargestellt, dass „zugeordnetes Etikett 1“, „zugeordnetes Etikett 2“ und „zugeordnetes Etikett 3“ aufgrund eines Betriebs beeinflusst werden, der im Hinblick auf das „Betriebsetikett“ durchgeführt wird.
Die Verarbeitungseinheit 20 ist eine Verarbeitungseinheit, die die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 insgesamt steuert, und ist beispielsweise unter Verwendung eines Prozessors implementiert. Die Verarbeitungseinheit 20 beinhaltet eine Spiegelverarbeitungseinheit 30, eine Identifikationsverarbeitungseinheit 40, eine Vorhersageverarbeitungseinheit 50 und eine Anzeigeverarbeitungseinheit 60. Die Spiegelverarbeitungseinheit 30, die Identifikationsverarbeitungseinheit 40, die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 und die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 sind unter Verwendung elektronischer Schaltungen implementiert, die in dem Prozessor beinhaltet sind, oder unter Verwendung von Prozessen, die durch den Prozessor ausgeführt werden.
Die Spiegelverarbeitungseinheit 30 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine Visualisierung des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 erzeugt. Insbesondere erhält die Spiegelverarbeitungseinheit 30 die Prozessdaten in Echtzeit von der tatsächlichen Anlage 1, führt eine Echtzeitsimulation unter Verwendung eines physischen Modells durch und folgt dem Zustand der tatsächlichen Anlage und erzeugt eine Visualisierung desselben. Dies bedeutet, dass die Spiegelverarbeitungseinheit 30 das Spiegelmodell 200 verwendet, das oben erläutert wurde.
Die Identifikationsverarbeitungseinheit 40 ist eine Verarbeitungseinheit, die den Fehler, der zwischen der Simulation, die durch die Spiegelverarbeitungseinheit 30 durchgeführt wird, und der tatsächlichen Anlage 1 auftritt, anpasst. Insbesondere aktualisiert die Identifikationsverarbeitungseinheit 40 die Werte der verschiedenen Parameter und Variablen, die bei der Simulation verwendet werden, die durch die Spiegelverarbeitungseinheit 30 durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass die Identifikationsverarbeitungseinheit 40 das oben erläuterte Identifikationsmodell 300 erzeugt.
Die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine erste Vorhersageeinheit 51 und eine zweite Vorhersageeinheit 52 aufweist, und die eine Simulation zum Analysieren des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 durchführt, und sagt den zukünftigen Zustand der tatsächlichen Anlage 1 vorher. Die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 verwendet das oben erläuterte Analysemodell 400.
Die erste Vorhersageeinheit 51 ist eine Verarbeitungseinheit, die das Verhalten der tatsächlichen Anlage 1 über den Zeitraum vorhersagt, der einige Minuten bis einige Stunden ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt überspannt, und erzeugt einen Trendgraphen. Insbesondere führt die erste Vorhersageeinheit 51 eine Simulation einer Verhaltensvorhersage entweder auf einer periodischen Basis durch, oder ansprechend auf einen Befehl, der durch einen Arbeiter (oder einen Bediener) ausgegeben wird, oder mit einer willkürlichen Zeitgebung, wie zum Beispiel dann, wenn Betriebsvorgänge in der tatsächlichen Anlage 1 durchgeführt werden. Unterdessen wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Arbeiter (oder ein Bediener) einfach als „Arbeiter“ bezeichnet.
Beispielsweise führt, wenn ein Arbeiter einen Betriebs eines „Einstellens der Temperatur der Einrichtung A auf 50°“ in der tatsächlichen Anlage 1 mit einer Zeitgebung T durchführt, die erste Vorhersageeinheit 51 eine Simulation durch, bei der die Betriebsinformation, die „Temperatur der Einrichtung A=50°“ anzeigt, als Eingabe verwendet wird, und simuliert den Zustand der tatsächlichen Anlage 1 nach der Zeitgebung T. Hierin zeigt der simulierte Zustand der tatsächlichen Anlage 1 die Menge an Produktmaterial der tatsächlichen Anlage 1 an, und die Zustandsmenge der tatsächlichen Anlage 1, die den Druck und die Temperatur bestimmter Vorrichtungen beinhaltet, die durch die Einrichtung A beeinflusst werden.
5 ist ein Diagramm, das einen Trendgraphen des Zustands der tatsächlichen Anlage 1 darstellt, der über Simulation erhalten wird. Wie in 5 dargestellt ist, erzeugt die erste Vorhersageeinheit 51 einen Trendgraphen, bei dem die horizontale Achse die Zeit darstellt und die vertikale Achse den Zustand der tatsächlichen Anlage 1 darstellt. Bei dem in 5 dargestellten Trendgraphen stellt TR 110 den tatsächlichen Messwert der tatsächlichen Anlage 1 dar und stellt TR 112 die Vorhersagedaten nach der momentanen Zeitgebung dar.
Die zweite Vorhersageeinheit 52 ist eine Verarbeitungseinheit, die unter Verwendung der Anlagedaten eine Simulation in Bezug auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern durchführt, die virtuell in Bezug auf die Betriebsvorgänge erzeugt werden, die durch einen Arbeiter in Bezug auf die tatsächliche Anlage 1 durchgeführt werden, und sagt den Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage 1 ansprechend auf die Implementierung des betreffenden Betriebsmusters vorher.
Insbesondere führt, entweder wenn ein neuer Betrieb durchgeführt wird oder mit einer willkürlichen Zeitgebung, bei der die tatsächliche Anlage 1 nicht stabil ist oder ein instabiles Verhalten zeigt, die zweite Vorhersageeinheit 52 eine Simulation unter Verwendung eines physischen Modells durch, das zuvor erzeugt wurde, oder unter Verwendung eines Modells, das in der tatsächlichen Anlage 1 identifiziert ist, und sagt die Zustandsabweichung der tatsächlichen Anlage 1 vorher, die ansprechend auf die Implementierung einer Mehrzahl von Betriebsmustern von einem bestimmten Zeitpunkt an auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Vorhersageeinheit 52 auch in die Lage versetzt, die Alarme, die in jedem Betriebsmuster auftreten, vorherzusagen oder die Anzahl von Alarmen (Vorhersagealarme).
Die Betriebsvorgänge, die durch die zweite Vorhersageeinheit 52 durchgeführt werden, sind unten detaillierter erläutert. Erstens erzeugt die zweite Vorhersageeinheit 52 eine Mehrzahl virtueller Betriebsmuster. Insbesondere erzeugt die zweite Vorhersageeinheit 52 aus einem Betriebshandbuch oder aus einer vergangenen Betriebshistorie in Bezug auf ein bestimmtes Etikett (Betriebsetikett) basierend auf der Betriebsbedingung der tatsächlichen Anlage 1 zu der momentanen Zeitgebung virtuelle Betriebsmuster bis zu einer vorbestimmten willkürlichen Zeit in der Zukunft, die durch den Arbeiter implementiert werden kann. 6 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Erzeugung einer Mehrzahl von Betriebsmustern. Wie beispielsweise in 6 dargestellt ist, erzeugt die zweite Vorhersageeinheit 52 virtuelle Betriebsmuster von einem Muster 1 bis zu einem Muster 5.
Das Muster 1 zeigt ein Durchführen von nur „einem Betrieb A bei 12:00“ nach der momentanen Zeitgebung an. Das Muster 2 zeigt ein Durchführen von „einem Betrieb B bei 12:00“ und ein Durchführen von „dem Betrieb A bei 12:30“ nach der momentanen Zeitgebung an. Das Muster 3 zeigt ein Durchführen von nur „einem Betrieb C bei 12:00“ nach der momentanen Zeitgebung an. Das Muster 4 zeigt ein Durchführen von „dem Betrieb B bei 12:00“ und ein Durchführen von „dem Betrieb B bei 12:30“ nach der momentanen Zeitgebung an. Das Muster 5 zeigt ein Durchführen von „dem Betrieb B bei 12:00“ und ein Durchführen von „dem Betrieb C bei 12:30“ nach der momentanen Zeitgebung an.
Danach führt die zweite Vorhersageeinheit 52 eine Simulation unter Verwendung jedes der in 6 dargestellten Betriebsmuster durch und sagt die Zeitreihenabweichung vorher, die in dem Zustand der tatsächlichen Anlage 1 auftritt. Zu diesem Zeitpunkt sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 den Alarmereignis- bzw. Alarmauftreten-Zählwert und die Alarmereignis- bzw. Alarmauftreten-Zeitgebungen der Alarme vorher, die in jedem Betriebsmuster auftreten, und gibt die vorhergesagten Zustände der tatsächlichen Anlage 1 in einer entsprechenden Weise zu den Alarmen zu Anzeigezwecken an das Überwachungsendgerät 500 aus.
7 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anzeigebeispiels, bei dem die Betriebsvorgänge (Handlungen) einer Mehrzahl von Betriebsmustern angezeigt sind und die vorhergesagten Alarme (basierend auf dem Simulationsergebnis) angezeigt sind. In 7 ist ein exemplarischer Bildschirm dargestellt, bei dem im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern die Betriebsvorgänge im Hinblick auf ein willkürliches Betriebsetikett (zum Beispiel die Temperatur oder den Grad an Öffnen-Schließen eines Ventils) in chronologischer Reihenfolge angezeigt sind. In 7 stellt die horizontale Achse die Zeit dar. Die Dimensionalität ist jedoch nicht auf den zweidimensionalen Raum eingeschränkt und kann durch genauestes Klassifizieren des Zustands des Vorhersageziels erhöht werden.
Wie in 7 dargestellt ist, zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 „BL 111“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 1 vorhergesagt wird, zeigt „BL 112“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 2 vorhergesagt wird, zeigt „BL 113“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 3 vorhergesagt wird, zeigt „BL 114“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 4 vorhergesagt wird, und zeigt „BL 115“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 5 vorhergesagt wird.
Dann sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Muster 1 „BL 111“ die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb A bei „12:00“ durchgeführt ist, ein Alarm etwa bei „12:15“ auftritt, und zeigt auch die Tatsache an, dass der Alarmereigniszählwert gleich „1“ ist. Im Hinblick auf das Muster „BL 112“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 vorher, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ durchgeführt wurde, gefolgt durch den Betrieb A bei „12:30“, ein Alarm dreimal zwischen „12:30“ und „13:30“ auftritt, und zeigt die Alarmereigniszeitgebungen an und zeigt außerdem die Tatsache an, dass der Alarmereigniszählwert gleich „3“ ist.
Im Hinblick auf das Muster 3 „BL 113“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb C bei „12:00“ durchgeführt wird, ein Alarm etwa bei „13:00“ auftritt, und zeigt auch die Tatsache an, dass der Alarmereigniszählwert gleich „1“ ist. Im Hinblick auf das Muster 4 „BL 114“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 vorher, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ und bei „12:30“ durchgeführt wird, kein Auftreten eines Alarms vorliegt, und zeigt die Tatsache an, dass der Alarmereigniszählwert gleich „0“ ist. Im Hinblick auf das Muster 5 „BL 115“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ durchgeführt wird, gefolgt durch den Betrieb C bei „12:30“, ein Alarm etwa bei „12:45“ auftritt, und zeigt auch die Tatsache an, dass der Alarmereigniszählwert gleich „1“ ist.
Auf diese Weise kann im Hinblick auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern, die durch den Arbeiter implementiert werden können, die zweite Vorhersageeinheit 52 dem Arbeiter die Alarmereigniszeitgebungen und den Alarmereigniszählwert der Alarme vorlegen, die für ein Betriebsetikett auftreten, wie zum Beispiel die bei. Folglich wird der Arbeiter in die Lage versetzt, das beste Betriebsmuster mit dem kleinsten Alarmereigniszählwert auszuwählen, und kann dieses bei der Durchführung eines sicheren Betriebs der tatsächlichen Anlage 1 umsetzen.
Zurück zu der Erläuterung Bezug nehmend auf 2 ist die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 eine Verarbeitungseinheit, die eine Erhalteeinheit 61 und eine Überwachungssteuereinheit 62 aufweist, die eine Vielzahl an Steuerungen zu dem Zeitpunkt eines Anzeigens der Bildschirme durchführt, die durch die Spiegelverarbeitungseinheit 30 und die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 erzeugt werden.
Die Erhalteeinheit 61 ist eine Verarbeitungseinheit, die die Bildschirme erhält, die durch die Spiegelverarbeitungseinheit 30 und die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 erzeugt werden. Beispielsweise kann die Erhalteeinheit 61 ohne Einschränkungen für das Datenformat die Trendinformationen erhalten, die über Simulation durch die Spiegelverarbeitungseinheit 30 erzeugt werden. In identischer Weise kann die Erhalteeinheit 61 außerdem von der Vorhersageverarbeitungseinheit 50 die Alarmereigniszeitgebungen und den Alarmereigniszählwert der Alarme erhalten, die bei jedem Betriebsmuster auftreten, oder über Simulation. Dann gibt die Erhalteeinheit 61 die erhaltenen Informationen an die Überwachungssteuereinheit 62 aus.
Die Überwachungssteuereinheit 62 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine Vielzahl von Informationen, die durch die Erhalteeinheit 61 erhalten werden, umformt, und gibt diese zu Anzeigezwecken an das Überwachungsendgerät 50 aus. Die Überwachungssteuereinheit 62 hebt bestimmte Alarme hervor oder unterdrückt die Anzeige bestimmter Alarme oder schaltet die Anzeige um oder beendet die Anzeige der Alarme, mit denen sich bereits befasst wurde. Im Hinblick auf die Details erfolgt die Erläuterung bei folgenden Ausführungsbeispielen.
Ablauf des Trendanzeigebetriebs
8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Trendanzeigebetriebs. Wie in 8 dargestellt ist, schätzt das Identifikationsmodell 300, wenn die erste Vorhersageeinheit 51 die neuesten Anlagedaten erhält (Ja bei S101), die Verhaltensparameter der Vorrichtungen und führt eine Identifikation im Hinblick auf das Spiegelmodell 200 durch (S102), und führt die erste Vorhersageeinheit 51 eine Simulation durch, um den Zustand der tatsächlichen Anlage 1 nach der momentanen Zeitgebung vorherzusagen (S103).
Dann erzeugt die erste Vorhersageeinheit 51 einen Trendgraphen, der zur Anzeige des Vorhersageergebnisses gedacht ist, und gibt den Trendgraphen zu Anzeigezwecken in dem in 5 dargestellten Format an das Überwachungsendgerät 500 aus (S104). Unterdessen kann das Ziel zur Anzeige in beliebiger Weise eingestellt werden, wie zum Beispiel das Überwachungsendgerät der tatsächlichen Anlage 1 oder das Smartphone oder das mobile Endgerät des Arbeiters.
Ablauf des Betriebsmusteranzeigebetriebs
9 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Betriebsmusteranzeigebetriebs. Wie in 9 dargestellt ist, entscheidet die zweite Vorhersageeinheit 52, wenn der Start der Verarbeitung angewiesen wird (Ja bei S201), über das Zielbetriebsetikett zur Simulation durch Bezugnahme auf den Befehl von dem Arbeiter oder auf das Betriebshandbuch (S202) und erhält eine Mehrzahl von Betriebsmustern für das entschiedene Betriebsetikett (S203).
Beispielsweise kann die zweite Vorhersageeinheit 52 basierend auf einer Betriebssequenz als das Betriebsetikett über die Vorrichtung entscheiden, die als das nächste Ziel behandelt werden soll. Unterdessen kann eine Mehrzahl von Betriebsmustern virtuell erzeugt werden oder durch den Arbeiter eingegeben werden.
Dann wählt die zweite Vorhersageeinheit 52 eine der Betriebsmuster aus (S204) und führt eine Simulation unter Verwendung des ausgewählten Betriebsmusters durch (S205).
Nachfolgend führt die zweite Vorhersageeinheit 52 eine Simulation durch und sagt den Zustand der tatsächlichen Anlage 1 von der momentanen Zeitgebung bis zu einer vorbestimmten Zeit vorher (d. h. sagt die Zeitreihenabweichung vorher, die in dem Zielbetriebsetikett auftritt) und sagt die ausgegebenen Alarme vorher (S206). Ferner zählt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Anzahl ausgegebener Alarme (S207).
Die zweite Vorhersageeinheit 52 bestimmt, ob die Vorhersage für alle Betriebsmuster abgeschlossen ist oder nicht (S208). Wenn ein weiteres Betriebsmuster vorliegt, für das die Vorhersage nicht abgeschlossen ist (Nein bei S208), führt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Betriebsvorgänge von S204 beginnend im Hinblick auf das Betriebsmuster durch.
Wenn die Vorhersage für alle Betriebsmuster abgeschlossen ist (Ja bei S208), ordnet die zweite Vorhersageeinheit 52 die Betriebsmuster, die Zustände der tatsächlichen Anlage 1 und die Alarme zu (S209) und gibt die Relevanzen in dem in 7 dargestellten Format aus und zeigt diese an (S210).
Auswirkungen
Wie oben erläutert wurde, kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Zustand der tatsächlichen Anlage 1 im Hinblick auf jedes Betriebsmuster vorhersagen und ausgeben, wodurch es dem Arbeiter ermöglicht wird, das Betriebsmuster mit dem kleinsten Alarmereigniszählwert auszuwählen. Folglich wird die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 in die Lage versetzt, die Möglichkeit dessen zu reduzieren, dass der Arbeiter nicht den effizienteren Betrieb oder sichereren Betrieb auswählt, wodurch ein sicherer und effizienter Betrieb der Anlage ermöglicht wird. Im Gegensatz zu einem einfachen Simulator jedoch führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 außerdem die Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das in der tatsächlichen Anlage 1 identifiziert wird, und wird in die Lage versetzt, ein genaueres Ergebnis zu erhalten.
Außerdem kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Alarmereigniszeitgebungen und den Alarmereigniszählwert der Alarme ausgeben, die bei jedem Betriebsmuster auftreten, wodurch ein sichererer Betrieb der Anlage ermöglicht wird. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Zustandsübergang, der in der tatsächlichen Anlage 1 ansprechend auf die Implementierung jedes Betriebsmusters auftritt, in der Form eines Graphen ausgeben, zusammen mit den Alarmereigniszeitgebungen und dem Alarmereigniszählwert der Alarme. So kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 Informationen vorlegen, die es dem Arbeiter ermöglichen, objektive Entscheidungen zu treffen, und kann so die Möglichkeit dessen reduzieren, dass der Arbeiter eine unpassende Auswahl trifft.
Zweites Ausführungsbeispiel
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Erläuterung des Falls, bei dem die Vorhersage im Hinblick auf eines der Betriebsetiketten durchgeführt wird. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 kann beispielsweise eine Vorhersage im Hinblick auf die zugeordneten Etiketten gleichzeitig durchführen, die dem Betriebsetikett zugeordnet sind.
Insbesondere führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, wenn jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern implementiert wird, eine Simulation durch und sagt das Auftreten von Alarmen in Bezug auf ein Ziel eines ersten Typs (ein Betriebsetikett) unter einer Mehrzahl von Zielen für den Arbeiter in der tatsächlichen Anlage 1 vorher, zusammen mit einem gleichzeitigen Vorhersagen des Auftretens von Alarmen im Hinblick auf zumindest ein einzelnes Ziel eines zweiten Typs (ein zugeordnetes Etikett), das durch den Betrieb des Ziels des ersten Typs beeinflusst wird.
Bezug nehmend auf das oben erläuterte Beispiel bezieht sich die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, wenn ein Betriebsetikett bei S203 ausgewählt wird, auf die Relevanz-DB 14, die in 4 dargestellt ist, und identifiziert ein „zugeordnetes Etikett 1“, „zugeordnetes Etikett 2“ und „zugeordnetes Etikett 3“ als die zugeordneten Etiketten, die dem Betriebsetikett zugeordnet sind. Dann führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Simulation jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern im Hinblick auf das Betriebsetikett durch und führt außerdem eine Simulation jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern im Hinblick auf jedes zugeordnete Etikett durch.
Auf diese Weise sagt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Abweichung vorher, die in dem Betriebsetikett auftritt, und sagt das Auftreten von Alarmen ansprechend auf die Implementierung jedes Betriebsmusters vorher und sagt außerdem die Abweichung vorher, die in jedem zugeordneten Etikett auftritt, und sagt das Auftreten von Alarmen ansprechend auf die Implementierung jedes Betriebsmusters vorher. Dann kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Vorhersageergebnisse zu Anzeigezwecken an das Überwachungsendgerät 500 ausgeben.
10 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Anzeige der Betriebsmuster gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Wie in 10 dargestellt ist, zeigt im Hinblick auf das Betriebsetikett und jedes zugeordnete Etikett die zweite Vorhersageeinheit 52 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 „BL 111“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 1 vorhergesagt wird, zeigt „BL 112“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 2 vorhergesagt wird, zeigt „BL 113“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 3 vorhergesagt wird, zeigt „BL 114“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 4 vorhergesagt wird und zeigt „BL 115“ als die Zeitreihenabweichung an, die im Hinblick auf das Muster 5 vorhergesagt wird. Bei den zugeordneten Etiketten 1 bis 3, die in 10 dargestellt sind, sind Kreise und Vierecke (die Betriebe A bis C) Symbole, die die Betriebsvorgänge anzeigen, die im Hinblick auf das Betriebsetikett durchgeführt werden, und zeigen keine Betriebsvorgänge an, die im Hinblick auf die zugeordneten Etiketten 1 bis 3 durchgeführt werden. Ferner zeigen bei den zugeordneten Etiketten 1 bis 3 Rautensymbole (Alarme) die Alarme an, die in den zugeordneten Etiketten auftreten.
Im Hinblick auf das Muster 1 „BL 111“ beispielsweise sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb A bei „12:00“ durchgeführt wird, ein Alarm bei etwa „12:15“ in dem Betriebsetikett auftritt, ein Alarm bei etwa „12:35“ in dem zugeordneten Etikett 1 auftritt, ein Alarm bei etwa „13:00“ in dem zugeordneten Etikett 2 auftritt und ein Alarm bei etwa „13:20“ in dem zugeordneten Etikett 3 auftritt. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Betriebsetikett den Alarmereigniszählwert „1“ und den Gesamtalarmereigniszählwert „(4)“ an. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf jedes der zugeordneten Etiketten 1 bis 3 den Alarmereigniszählwert „1“ an.
In identischer Weise sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Muster „BL 112“ die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ durchgeführt wird, gefolgt durch den Betrieb A bei „12:30“, Alarme bei etwa „12:45“, „13:00“ und „13:20“ in dem Betriebsetikett auftreten, Alarme bei etwa „13:00“ und „13:20“ in dem zugeordneten Etikett 1 auftreten, Alarme bei etwa „13:10“ und „13:25“ in dem zugeordneten Etikett 2 auftreten, und ein Alarm bei etwa „13:25“ in dem zugeordneten Etikett 3 auftritt. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Betriebsetikett den Alarmereigniszählwert „3“ und den Gesamtalarmereigniszählwert „(8)“ an. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf die zugeordneten Etiketten 1 bis 3 den Alarmereigniszählwert „2“, „2“ bzw. „1“ an.
Im Hinblick auf das Muster 3 „BL 113“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb C bei „12:00“ durchgeführt wird, ein Alarm bei etwa „13:15“ in dem Betriebsetikett auftritt, ein Alarm bei etwa „13:15“ in dem zugeordneten Etikett 1 auftritt, ein Alarm bei etwa „13:20“ in dem zugeordneten Etikett 2 auftritt, und kein Alarm in dem zugeordneten Etikett 3 auftritt. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Betriebsetikett den Alarmereigniszählwert „1“ und den Gesamtalarmereigniszählwert „(3)“ an. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf die zugeordneten Etiketten 1 bis 3 den Alarmereigniszählwert „1“, „1“ bzw. „0“ an.
Im Hinblick auf das Muster 4 „BL 114“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 vorher, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ und bei „12:30“ durchgeführt wird, kein Alarm in dem Betriebsetikett und dem zugeordneten Etikett 1 auftritt. Ferner sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass ein Alarm bei etwa „13:10“ in dem zugeordneten Etikett 2 auftritt und ein Alarm bei etwa „13:20“ in dem zugeordneten Etikett 3 auftritt. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Betriebsetikett den Alarmereigniszählwert „0“ und den Gesamtalarmereigniszählwert „(2)“ an. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf die zugeordneten Etiketten 1 bis 3 den Alarmereigniszählwert „0“, „1“ bzw. „1“ an.
Im Hinblick auf das Muster 5 „BL 115“ sagt die zweite Vorhersageeinheit 52 die Tatsache vorher und zeigt die Tatsache an, dass, nachdem der Betrieb B bei „12:00“ durchgeführt wird, gefolgt durch den Betrieb C bei „12:30“, ein Alarm bei etwa „12:50“ in dem Betriebsetikett auftritt, und sagt vorher, dass kein Alarm in einem zugeordneten Etikett auftritt. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf das Betriebsetikett den Alarmereigniszählwert „1“ und den Gesamtalarmereigniszählwert „(1)“ an. Ferner zeigt die zweite Vorhersageeinheit 52 im Hinblick auf jedes der zugeordneten Etiketten 1 bis 3 den Alarmereigniszählwert „0“ an.
Unterdessen kann die zweite Vorhersageeinheit 52 die Vorhersagebildschirme in einer einzelnen Anzeige anzeigen, oder kann die Vorhersagebildschirme in einer umschaltbaren Weise unter Verwendung des Tabs eines Web-Bildschirms oder eines zweckgebundenen Bildschirms anzeigen, oder kann die Vorhersagebildschirme in einer umschaltbaren Weise unter Verwendung eines bekannten Umschaltvorgangs, wie zum Beispiel Wischens, anzeigen. Natürlich ist die zweite Vorhersageeinheit 52 nicht auf manuelles Anzeigeumschalten eingeschränkt und kann auch ein Umschalten in der Form einer Diashow automatisch durchführen.
Wie oben erläutert wurde, kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 nicht nur das Vorhersageergebnis für das Ziel des ersten Typs (ein Betriebsetikett) ausgeben, sondern kann gleichzeitig auch die Vorhersageergebnisse für die zugeordneten Etiketten vorhersagen und ausgeben. Folglich kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, während die Informationsüberbelastung in Bezug auf den Arbeiter gering gehalten wird, die nötigen Informationen einschränken und vorlegen, die zu der Durchführung eines sicheren Betriebs beitragen. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 Informationen ausgeben, die es dem Arbeiter ermöglichen, über das Betriebsmuster zu entscheiden, indem nur der Gesamtalarmzählwert betrachtet wird, der in Bezug auf das Betriebsetikett angezeigt wird (tatsächlich ohne sich die Anzeige der zugeordneten Etiketten anzusehen). Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 das Betriebsmuster mit dem kleinsten Gesamtalarmzählwert hervorheben.
Drittes Ausführungsbeispiel
Unterdessen führt, wenn die Vorhersagealarme häufig auftreten, dies zu einer Informationsüberbelastung und die Last einer visuellen Bestätigung für den Arbeiter steigt vermutlich an. Selbst in einem derartigen Fall kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Informationsüberbelastung in Bezug auf den Arbeiter gering halten, indem nur bestimmte Alarme hervorgehoben werden. Bei einem dritten Ausführungsbeispiel werden die Alarme, die für eines der Betriebsmuster auftreten, als Alarme des gleichen Typs behandelt.
Insbesondere führt in Bezug auf jeden Alarm, dessen Auftreten über Simulation vorhergesagt wird und der anzeigt, dass die tatsächliche Anlage 1 außerhalb des Bereichs des vordefinierten Zustands ist, die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Anzeigesteuerung zum Anzeigen der Alarme in dem Überwachungsendgerät 500, das die Spiegelanlage 100 überwacht, basierend auf der Beziehung unter den Alarmen durch. Beispielsweise zeigt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Alarme in chronologischer Reihenfolge gemäß der antizipierten Ausgabesequenz an und hebt in Bezug auf eine Mehrzahl zugeordneter Alarme des gleichen Typs unter den Alarmen den anfangs ausgegebenen Alarm des gleichen Typs hervor.
11 ist ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Hervorhebungsbeispiels zum Hervorheben von Alarmen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Das in 11 dargestellte Anzeigebeispiel ist das gleiche wie das in 7 dargestellte Anzeigebeispiel. So erfolgt keine erneute detaillierte Erläuterung. Wenn die zweite Vorhersageeinheit 52 den Bildschirm anzeigt, hebt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 nur den anfänglichen Alarm unter den Alarmen des gleichen Typs hervor. Bei dem in 11 dargestellten Beispiel sind in Bezug auf das Muster 2 (BL 112) drei Alarme des gleichen Typs (R1, R2, R3) zwischen „12:30“ und „13:30“ angezeigt und hebt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 den anfänglichen Alarm R1 unter diesen Alarmen hervor.
Ein derartiges Hervorheben kann auch für die zugeordneten Etiketten implementiert werden. 12 ist ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Hervorhebungsbeispiels zum Hervorheben von Alarmen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Das in 12 dargestellte Anzeigebeispiel ist das gleiche wie das in 10 dargestellte Anzeigebeispiel. So erfolgt keine erneute Erläuterung. Wenn die zweite Vorhersageeinheit 52 den Bildschirm anzeigt, hebt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 nur den anfänglichen Alarm unter den Alarmen des gleichen Typs in jedem Etikett hervor. Bei dem in 12 dargestellten Beispiel hebt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 den anfänglichen Alarm, der in jedem Betriebsmuster für das Betriebsetikett auftritt, hervor, hebt jedoch weder die anderen Alarme hervor, die in diesem Betriebsetikett auftreten, noch hebt sie die Alarme hervor, die in den zugeordneten Etiketten auftreten.
Auf diese Weise kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 durch Steuern des Hervorhebens die Informationsüberbelastung reduzieren, wodurch das Erzielen einer Verbesserung in der Sichtbarkeit für den Arbeiter ermöglicht wird.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist, obwohl die Erläuterung des Falls erfolgt, bei dem, wenn die Vorhersagealarme häufig auftreten, der anfängliche Alarm hervorgehoben wird, dies nicht der einzig mögliche Fall.
Alternativ unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 beispielsweise unter einer Mehrzahl von Alarmen des gleichen Typs im Hinblick auf die anderen Alarme des gleichen Typs als den anfänglich ausgegebenen Alarm des gleichen Typs oder im Hinblick auf die Alarme des gleichen Typs, die nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit dem anfänglich ausgegebenen Alarm des gleichen Typs auftreten, die Anzeige dieser Alarme.
Bei dem in 11 dargestellten Beispiel unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 unter den Alarmen R1, R2 und R3 die Anzeige der Alarme R2 und R3. Bei dem in 12 dargestellten Beispiel zeigt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 für jedes Etikett den anfänglich ausgegebenen Alarm an, der in jedem Betriebsmuster auftritt, und unterdrückt die Anzeige der anderen Alarme.
Unterdessen kann die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 entweder die Anzeige der Alarme unterdrücken, die innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums (beispielsweise 20 Minuten) seit dem anfänglichen Alarm auftreten, oder kann alle Alarme einmal anzeigen und nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums die Anzeige der anderen Alarme als des anfänglichen Alarms unterdrücken. Ferner kann die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 die Alarme anzeigen, die die in Verarbeitungsrichtung vorgelagerten Vorrichtungen betreffen (beispielsweise die Betriebsetiketten), und kann die Alarme unterdrücken, die die in Verarbeitungsrichtung nachgelagerten Vorrichtungen betreffen (beispielsweise die zugeordneten Etiketten). Hierin ist ein Unterdrücken der Anzeige von Alarmen nicht darauf eingeschränkt, dass die Alarme überhaupt nicht angezeigt werden, sondern umfasst auch ein Verändern der Farben der Alarme oder ein Anzeigen der Alarme in durchscheinenden Farben.
Viertes Ausführungsbeispiel
Soweit ein vorhergesagter Alarm betroffen ist, ist es, wenn die entsprechende Zeitgebung erreicht ist, gängige Praxis, dass der Arbeiter eine gewisse Maßnahme in der tatsächlichen Anlage 1 oder der Spiegelanlage 100 zum Vermeiden des Alarms unternimmt. In diesem Fall bleibt, obwohl dies nur eine Vorhersage ist, die Tatsache, dass eine kontinuierliche Anzeige der Alarme eine große visuelle Last für den Arbeiter verursacht. Diesbezüglich erfolgt bei einem vierten Ausführungsbeispiel die Erläuterung für einen Fall, bei dem im Hinblick auf die Alarme, die nach dem vorhergesagten Alarm auftreten, gegen die eine Vermeidungsmaßnahme unternommen wurde, die Anzeige dieser Alarme unterdrückt und die visuelle Last für den Arbeiter reduziert wird.
Insbesondere verbirgt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100, nachdem eine Mehrzahl von Alarmen des gleichen Typs angezeigt wurde, Alarme des gleichen Typs, die nach der Zeitgebung aufgetreten sind, bei der Maßnahmen durch den Arbeiter ergriffen wurden.
13 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels einer Anzeigeunterdrückung von Alarmen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Hierin wird angenommen, dass der Bezug nehmend auf 7 erläuterte Bildschirm in 13 angezeigt ist. In diesem Zustand verbirgt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 nach Erfassen der Tatsache, dass die Zeitgebung „12:35“ erreicht hat und dass ein Vermeidungsbetrieb, der dem Alarm R1 in dem Muster 2 „BL 112“ entspricht, in der tatsächlichen Anlage 1 durchgeführt wurde, die nachfolgenden Alarme R2 und R3. Unterdessen wiederholt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, wenn ein nicht geplanter Betrieb in dem BL 112 durchgeführt oder hinzugefügt wird, eine Simulation zu diesem Zeitpunkt und führt eine Anzeige durch.
Folglich können in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Betriebsvorgänge, die in Bezug auf die tatsächliche Anlage 1 durchgeführt werden, mit der Anzeige von Alarmen verknüpft werden und können die Alarme, die noch nicht gehandhabt wurden, in einer unterscheidenden Art und Weise von den bereits gehandhabten Alarmen angezeigt werden. Dies ermöglicht das Erzielen einer Verbesserung in der Sichtbarkeit für den Arbeiter. Beispielsweise kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, wenn Maßnahmen für einen Alarm getroffen werden, der einem nicht geplanten Betrieb in Bezug auf ein Verfahren zugewiesen ist, eine Simulation wiederholen. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 zu dem Zeitpunkt eines einfachen Verbergens der Alarme mit geringer Wichtigkeit auch die zugeordneten Alarme verbergen. Dies ist außerdem nützlich für ein Einstellen der Zeitgebung der nächsten Vorhersage. Beispielsweise kann die nächste Vorhersage durchgeführt werden, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Alarmen verschwindet. Hierin ist ein Verbergen nicht auf ein Verändern des Anzeigeformats der angezeigten Alarme eingeschränkt, sondern kann auch ein Beenden der Anzeige der Alarme beinhalten.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 kann auch die Trendanzeige in einer vergleichbaren Weise mit der Vorhersageanzeige der Betriebsmuster anzeigen. Unterdessen können, obwohl die folgende Erläuterung über ein Betriebsetikett erfolgt, die identischen Betriebsvorgänge auch für die zugeordneten Etiketten durchgeführt werden.
14 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Koordination mit der Trendanzeige gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Wie in 14 dargestellt ist, führt die zweite Vorhersageeinheit 52 in Bezug auf ein Betriebsetikett eine Simulation unter Verwendung einer Mehrzahl virtueller Betriebsmuster (BL 111 bis BL 115) durch, sagt den Übergang des Betriebsetiketts vorher und sagt das Auftreten von Alarmen vorher und zeigt in dem Überwachungsendgerät 500 einen Bildschirm an, der die Vorhersageergebnisse beinhaltet. Dann gibt die zweite Vorhersageeinheit 52 als die Informationen in Bezug auf die Betriebsmuster die Betriebsdetails in jedem Betriebsmuster und die Ereigniszeitgebungen der Alarme an die erste Vorhersageeinheit 51 aus.
Im Hinblick auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern (BL 111 bis BL 115) verwendet die erste Vorhersageeinheit 51 die Betriebsdetails in jedem Betriebsmuster, führt eine Simulation der Betriebsbedingung der gesamten tatsächlichen Anlage 1 durch und erzeugt einen antizipierten Trend. Dann zeigt die erste Vorhersageeinheit 51, wie auf der rechten Seite in 14 dargestellt ist, nach dem bereits vorhergesagten „12:00“ antizipierte Daten jedes Betriebsmusters in einem Trendgraphen an.
Folglich wird die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 in die Lage versetzt, dem Arbeiter die Auswirkung jedes Betriebsmusters auf die gesamte tatsächliche Anlage 1 vorzulegen. Hiermit wird der Arbeiter in die Lage versetzt, das Betriebsmuster auszuwählen, das einen Betrieb der tatsächlichen Anlage 1 in einer sichereren Weise ermöglicht. So wird es möglich, einen sicheren Betrieb der tatsächlichen Anlage 1 durchzuführen.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Unterdessen ist das Anzeigesteuerverfahren für die Alarme nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Dies bedeutet, dass die Anzeigeunterdrückung gemäß verschiedenen Kriterien durchgeführt werden kann. Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel erfolgt die Erläuterung über ein unterschiedliches Verfahren im Hinblick auf die Anzeigeunterdrückung von Alarmen.
Im Hinblick auf die Alarme beispielsweise, deren Auftreten als ein Ergebnis der Simulation vorhergesagt wird, die in Bezug auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern durchgeführt wird (d. h. in Bezug auf die vorhergesagten Alarme), werden die Parameter des Etiketts, bei dem die Alarme auftreten würden, absichtlich variiert, so dass das Etikett (die vorhergesagten Alarme), die beeinflusst werden, gefunden werden können und die Anzeige dieser Alarme unterdrückt werden kann.
Insbesondere führt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Simulation unter Verwendung des Spiegelmodells 200 durch, identifiziert die Alarme, deren Auftreten vorhergesagt wird, wenn der Wert des Vorhersageprozesses (im Folgenden einfach als Vorhersagprozesswert bezeichnet) einen Schwellenwert überschreitet, und zeigt einen Simulationsergebnisbildschirm an, der diese Alarme beinhaltet. Dann wiederholt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Simulation durch erzwungenes Einstellen des Vorhersageprozesswerts, der den Alarmen entspricht, auf einen kleineren Wert als den Schwellenwert, identifiziert die Alarme, die als Ergebnis eines Wiederholens der Simulation nicht mehr auftreten, und unterdrückt die Anzeige derartiger Alarme in dem Simulationsergebnisbildschirm. Unterdessen werden bei dem sechsten Ausführungsbeispiel die Alarme des Betriebsetiketts als Beispiel von Alarmen des ersten Typs behandelt, und werden die Alarme eines zugeordneten Etiketts als Beispiel von Alarmen des zweiten Typs behandelt. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ können die Alarme des ersten Typs sowie die Alarme des zweiten Typs auf das Betriebsetikett bezogen sein oder können die Alarme des ersten Typs wie auch die Alarme des zweiten Typs auf ein zugeordnetes Etikett bezogen sein oder können die Alarme des ersten Typs auf ein zugeordnetes Etikett bezogen sein und können die Alarme des zweiten Typs auf das Betriebsetikett bezogen sein.
15 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels der Unterdrückung vorhergesagter Alarme als ein Ergebnis einer sich wiederholenden Simulation. Hierin wird die Vorhersage eines Alarmauftretens im Hinblick auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern in Bezug auf das Betriebsetikett durchgeführt, das Bezug nehmend auf 10 erläutert wurde. Wie in 15 dargestellt ist, wird als ein Ergebnis einer Durchführung der Simulation unter Verwendung des Spiegelmodells 200 bei dem Betriebsmuster BL 112 das Auftreten von Alarmen P, Q und R vorhergesagt.
In einem derartigen Zustand wählt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Alarm P, der einen bestimmten Alarm des ersten Typs darstellt, willkürlich aus und erhält den Vorhersageprozess, der dem Alarm P entspricht, aus dem Simulationsergebnis. Der Vorhersageprozess ist beispielsweise gleichwertig zu den Prozesswerten oder den Sensorwerten der tatsächlichen Anlage 1, wie zum Beispiel der Temperatur, der Feuchtigkeit und dem Rohrflussvolumen.
Nachfolgend stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Vorhersageverarbeitungswert, der dem Alarm P entspricht, auf einen kleineren Wert als den Schwellenwert ein, wiederholt eine Simulation unter Verwendung des Spiegelmodells 200 und gibt das Simulationsergebnis aus. Beispielsweise stellt, wenn der Alarm P ausgegeben wird aufgrund der Vorhersage, dass die Temperatur von 50° größer oder gleich dem Schwellenwert (beispielsweise 40°) ist, die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 die Temperatur auf 30° ein und wiederholt die Simulation.
Die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 identifiziert, dass, als Ergebnis der sich wiederholenden Simulation, der Alarm R nicht mehr angezeigt wird. Dies bedeutet, dass die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 bestimmt, dass der Alarm R von dem Alarm P abhängig ist und dass ein Handhaben des Alarms P zu einem Handhaben des Alarms R führt.
So unterdrückt bei dem Bildschirm, bei dem die Alarme P, Q und R angezeigt werden, im Hinblick auf das Betriebsmuster BL 112 die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 die Anzeige des Alarms R. Unterdessen kann die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 entweder die Einstellungen des Vorhersageprozesses wiederherstellen und dann eine Simulation wiederholen und eine Anzeigeunterdrückung durchführen, oder kann Änderungen an der Anzeige des Anzeigeergebnisses der anfänglichen Simulation durchführen.
Bezug nehmend auf 15 können, obwohl die Erläuterung über ein Betriebsetikett erfolgt, identische Betriebsvorgänge im Hinblick auf die Alarme eines zugeordneten Etiketts durchgeführt werden. 16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Unterdrückung zugeordneter Alarme als Ergebnis einer sich wiederholenden Simulation darstellt. In 16 ist die Vorhersage eines Alarmauftretens für das Betriebsetikett und die Vorhersage eines Alarmauftretens für die zugeordneten Etiketten im Hinblick auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern dargestellt, die auf das Betriebsetikett bezogen sind, das Bezug nehmend auf 10 erläutert wurde. Hierin ist, obwohl unterschiedliche Bezugszeichen verwendet werden, das Auftreten der Alarme identisch zu 10.
In diesem Zustand wird angenommen, dass die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 eine Simulation wiederholt, wie Bezug nehmend auf 15 erläutert wurde. Zu diesem Zeitpunkt erfasst die Anzeigeverarbeitungseinheit 60, dass ein Alarm T, der in dem zugeordneten Etikett 1 auftritt, und ein Alarm V, der in dem zugeordneten Etikett 2 auftritt, nicht mehr angezeigt werden. Dies bedeutet, dass die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 bestimmt, dass die Alarme T und V von dem Alarm P abhängig sind und dass ein Handhaben des Alarms P zu einem Handhaben der Alarme T und V führt.
Dies bedeutet, dass die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 bestimmt, dass die Alarme T und V zugeordnete Alarme des Alarms P sind. Folglich unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60, wie in 16 dargestellt ist, die Anzeige der Alarme T und V in dem Anzeigebildschirm der anfänglich simulierten Alarme.
Unterdessen können bei der erneuten Simulation, die durchgeführt wird, nachdem erzwungene Änderungen im Hinblick auf den Alarm P durchgeführt wurden, falls keiner der Alarme, die in dem Betriebsetikett und den zugeordneten Etiketten auftreten, gelöscht wird, die gleichen Betriebsvorgänge durchgeführt werden durch Auswählen eines anderen Alarms. Da das Ziel für eine erneute Simulation in willkürlicher Weise ausgewählt werden kann, können, selbst wenn die zugeordneten Alarme als Ergebnis einer sich wiederholenden Simulation in Bezug auf einen bestimmten Alarm gelöscht werden, die Bezug nehmend auf 15 oder 16 erläuterten Betriebsvorgänge in Bezug auf einen anderen Alarm durchgeführt werden.
Unterdessen ist, obwohl die Erläuterung über ein erzwungenes Verändern des Vorhersageprozessorwerts erfolgt, dies nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ können die Parameter des physischen Modells oder die Formel, die beim Berechnen des Vorhersageprozesswerts verwendet wird, auf eine derartige Weise verändert werden, dass der Vorhersageprozesswert kleiner oder gleich dem Schwellenwert wird. Ferner ist das Ziel für erzwungene Änderungen an den Einstellungen nicht auf den Vorhersageprozesswert eingeschränkt. Alternativ kann der Sensorwert der Software, die in dem Spiegelmodell 200 verwendet wird, als das Ziel für erzwungene Veränderungen an den Einstellungen behandelt werden.
17 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Alarmunterdrückungsbetriebs basierend auf einer erneuten Simulation. Wie in 17 dargestellt ist, wählt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 einen Alarm aus, dessen zugeordnete Alarme untersucht werden sollen (S001), passt den Vorhersageprozesswert des ausgewählten Alarms erzwungenermaßen auf einen Wert innerhalb des Schwellenwertbereichs ein (S002) und führt eine Simulation in dem neu angepassten Zustand durch (S003).
Dann bestimmt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60, dass die anderen Alarme als der ausgewählte Alarm, die verschwunden sind, die zugeordneten Alarme sind (S004). Nachfolgend speichert die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Vorhersageprozesswert des ausgewählten Alarms erneut und führt eine Simulation durch (S005), und unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 bei der Simulationsergebnisanzeige die Anzeige der Alarme, die als die zugeordneten Alarme bestimmt wurden (S006).
Wie oben erläutert wurde, kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Simulation in Bezug auf eine Mehrzahl von Betriebsmustern durchführen, die Alarme anzeigen, deren Auftreten vorhergesagt wird, und die Alarme mit einem hohen Grad an Relevanz identifizieren. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 dem Arbeiter Informationen darüber vorlegen, welche Alarme gelöscht werden, indem mit welchen Alarmen gehandelt wird. So wird die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 in die Lage versetzt, Informationen bereitzustellen, die nützlich beim Ermöglichen dessen sind, dass der Arbeiter das geeignetste Betriebsmuster auswählen kann.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Bei dem Spiegelmodell 200 wird die Simulation unter Verwendung eines Modells gemäß der Lastbedingung der tatsächlichen Anlage 1 durchgeführt (beispielsweise unter Verwendung einer Annäherungsformel). Es ist jedoch nicht praktisch, ein Modell zu erzeugen, das alle Typen möglicher Lasten handhabt. So ist es möglich, über ein Verfahren nachzudenken, bei dem einige Modelle zuvor erstellt werden, und eine Simulation wird durchgeführt, während die Modelle gemäß der Last auf dem Vorhersageziel interpoliert werden. Dies bedeutet, dass es möglich ist, darüber nachzudenken, dass der Grad an Zuverlässigkeit des Simulationsergebnisses gemäß den Interpolationsbedingungen variiert.
Ferner gibt es abhängig von den Eigenschaften der Zielelemente zum Modellieren Elemente, die strikt mathematisch verarbeitet werden können, und gibt es Elemente, die unter Verwendung einer Annäherungsformel gehandhabt werden, die mit den tatsächlichen Betriebsvorgängen zusammenpasst. Dies bedeutet, dass sich die Genauigkeit eines Modells gemäß den Elementen unterscheidet. So ändert sich der Grad an Zuverlässigkeit der Simulation gemäß der Simulationsbedingung und der Modellgenauigkeit.
Diesbezüglich legt zu dem Zeitpunkt einer Durchführung der Simulation in Bezug auf die Betriebsmuster und ein darauffolgendes Anzeigen von Alarmen die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Grad an Zuverlässigkeit des Vorhersageergebnisses dem Arbeiter vor und filtert die Alarme, die angezeigt werden sollen, um so die Informationsüberbelastung in Bezug auf den Arbeiter niedrig zu halten. Unterdessen wird bei einem siebten Ausführungsbeispiel die Beziehung zwischen den Interpolationsbedingungen (dem Interpolationsverhältnis und der Last) und dem Grad an Zuverlässigkeit zuvor in einer Tabelle definiert.
Die folgende Erläuterung über den Grad an Zuverlässigkeit erfolgt Bezug nehmend auf jedes Betriebsmuster, das in 10 dargestellt ist. 18 ist ein Diagramm zum Erläutern des Grads an Zuverlässigkeit der Simulation. Wie in 18 dargestellt ist, erzeugt und speichert die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 zuvor ein Modell, das durch Annahme der Last von 50% auf die tatsächliche Anlage 1 angepasst ist, sowie ein Modell, das durch Annahme der Last von 80% auf die tatsächliche Anlage 1 angepasst ist. Hier impliziert die Last beispielsweise die Last auf die Prozesse, die in der tatsächlichen Anlage 1 ausgeführt werden, oder das Volumen und die Qualität des Produktmaterials, oder das Rohrflussvolumen.
In einem derartigen Zustand erhält die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 in identischer Weise zu 10 die Betriebsmuster BL 111, BL 112, BL 113, BL 114 und BL 115. Das Betriebsmuster BL 111 zeigt die Betriebsdetails unter Annahme einer Last von 50% an, das Betriebsmuster BL 112 zeigt die Betriebsdetails unter Annahme der Last von 60% an, das Betriebsmuster BL 113 zeigt die Betriebsdetails unter Annahme der Last von 20% an, das Betriebsmuster BL 114 zeigt die Betriebsdetails unter Annahme der Last von 75% an, und das Betriebsmuster BL 115 zeigt die Betriebsdetails unter Annahme der Last von 90% an.
Im Hinblick auf das Betriebsmuster BL 111 führt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50, da die Betriebsdetails der Last von 50% entsprechen, eine Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das der Last von 50% entspricht, und sagt das Auftreten von Alarmen vorher. So stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Grad an Zuverlässigkeit des Betriebsmusters BL 111 auf „100“ ein.
In Bezug auf das Betriebsmuster BL 112 führt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50, da die Betriebsdetails der Last von 60% entsprechen, eine Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das als Ergebnis einer Interpolation eines Modells erhalten wird, das der Last von 50% entspricht, sowie eines Modells, das der Last von 80% entspricht, und sagt das Auftreten von Alarmen vorher. So stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Grad an Zuverlässigkeit des Betriebsmusters BL 112 auf „90“ ein.
Im Hinblick auf das Betriebsmuster BL 113 führt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50, da die Betriebsdetails der Last von 20% entsprechen, eine Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das als ein Ergebnis einer Extrapolation eines Modells erhalten wird, das der Last von 50% entspricht, und eines Modells, das der Last von 80% entspricht, und sagt das Auftreten von Alarmen vorher. So stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Grad an Zuverlässigkeit des Betriebsmusters BL 113 auf „80“ ein.
Im Hinblick auf das Betriebsmuster BL 114 führt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50, da die Betriebsdetails der Last von 75% entsprechen, eine Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das als ein Ergebnis einer Interpolation eines Modells erhalten wird, das der Last von 50% entspricht, sowie eines Modells, das der Last von 80% entspricht, und sagt das Auftreten von Alarmen vorher. So stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Grad an Zuverlässigkeit des Betriebsmusters BL 114 auf „95“ ein.
Im Hinblick auf das Betriebsmuster BL 115 führt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50, da die Betriebsdetails der Last von 90% entsprechen, eine Simulation unter Verwendung eines Modells durch, das als ein Ergebnis einer Extrapolation eines Modells erhalten wird, das der Last von 50% entspricht, sowie eines Modells, das der Last von 80% entspricht, und sagt das Auftreten von Alarmen vorher. So stellt die Vorhersageverarbeitungseinheit 50 den Grad an Zuverlässigkeit des Betriebsmusters BL 115 auf „85“ ein.
Dann unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 unter den Alarmen, die durch Durchführung einer Simulation unter Verwendung jedes Modells vorhergesagt werden, die Anzeige der Alarme, deren Grad an Zuverlässigkeit kleiner ist als der Schwellenwert (beispielsweise 90). 19 ist ein Diagramm zum Erläutern der Anzeigeunterdrückung von Alarmen basierend auf dem Grad an Zuverlässigkeit. Wie in 19 dargestellt ist, unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 unter den Alarmen, die dem Betriebsetikett, dem zugeordneten Etikett 1, dem zugeordneten Etikett 2 und dem zugeordneten Etikett 3 entsprechen, die Anzeige der Alarme, die den Betriebsmustern BL 113 und BL 115 entsprechen, deren Grad an Zuverlässigkeit kleiner ist als der Schwellenwert.
Unterdessen kann die Anzeigeunterdrückung von Alarmen auch dadurch durchgeführt werden, dass der Grad an Bedeutung der Alarme basierend auf einer Risikoanalyse berücksichtigt wird. Beispielsweise zeigt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 im Hinblick auf die Alarme, die mit wesentlichen Ereignissen verknüpft sind, die mit geringer Wahrscheinlichkeit auftreten, diese Alarme selbst dann an, wenn der Grad an Zuverlässigkeit niedrig ist.
Als weiteres Beispiel entscheidet die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 darüber, ob ein Alarm angezeigt werden soll oder nicht, indem die Abweichung zwischen dem Zielprozesswert (oder dem Alarmschwellenwert) und dem Vorhersageergebnis berücksichtigt wird. Beispielsweise unterdrückt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60, wenn der Grad an Zuverlässigkeit der Simulation hoch ist, die Anzeige von Alarmen in der Umgebung des Schwellenwerts. Wenn jedoch der Grad an Zuverlässigkeit der Simulation niedrig ist, zeigt die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 die Alarme in der Umgebung des Schwellenwerts an.
20 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Alarmanzeigesteuerbetriebs basierend auf dem Grad an Zuverlässigkeit. Wie in 20 dargestellt ist, stellt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 einen Erfassungsschwellenwert für Alarme ansprechend auf einen Befehl ein, der durch den Arbeiter erteilt wird (S1).
Dann sagt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 das Auftreten von Alarmen vorher und berechnet den Grad an Zuverlässigkeit der Vorhersage in der Spiegelanlage 100 (S2). Danach berechnet die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Grad-an-Bedeutung-Einstellungen basierend auf einem Risikomanagement oder berechnet die Abweichung zwischen dem Zielwert und dem vorhergesagten Wert an den Alarmereignispunkten (S3).
Dann berechnet die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 einen Alarmanzeigeschwellenwert aus dem Grad an Zuverlässigkeit (und dem Grad an Bedeutung oder der Abweichung zwischen dem Zielwert und dem vorhergesagten Wert) (S4). Beispielsweise kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Alarmanzeigeschwellenwert auch berechnen durch Multiplizieren entweder eines Grads an Zuverlässigkeit α oder des Grads, der die oben erwähnte Abweichung anzeigt, mit der Rate eines Rückgangs in Bezug auf den Grad an Zuverlässigkeit von 100. Alternativ kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Alarmanzeigeschwellenwert in willkürlicher Art und Weise einstellen.
Dann zeigt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 unter den Alarmen, deren Auftreten vorhergesagt wird, nur diejenigen Alarme an, die größer oder gleich dem Alarmanzeigeschwellenwert sind (S5), und empfiehlt ein Betriebsmuster gemäß dem Gesamtzählwert der angezeigten Alarme (S6). Beispielsweise empfiehlt die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 das Betriebsmuster mit der geringsten Anzahl an Betriebsvorgängen.
Unterdessen kann die Anzeigeunterdrückung der vorhergesagten Alarme unter Verwendung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Ereignissen (Alarmen) bestimmt werden, anstatt den Grad an Zuverlässigkeit der Simulation zu verwenden. Wenn beispielsweise der Prozess durch das Wetter beeinflusst wird, berechnet die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Alarmen, indem die Niederschlagswahrscheinlichkeit nach einer Stunde berücksichtigt wird.
Insbesondere kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 im Hinblick auf die Alarme in Bezug auf einen Prozess, der durch Wetterbedingungen beeinflusst wird, wie zum Beispiel Staub, wenn nach einer Stunde, die die Zielperiode zur Vorhersage darstellt, eine Niederschlagswahrscheinlichkeit von 50% oder mehr vorliegt, die Alarme unabhängig von dem Grad an Zuverlässigkeit des Modells anzeigen. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 einen vorbestimmten Wert (zum Beispiel 10) zu dem Grad an Zuverlässigkeit des Modells addieren. Im Gegensatz dazu kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 in dem Fall eines Prozesses in Bezug auf die Temperatur, die aufgrund von Regen zurückgeht, einen vorbestimmten Wert (zum Beispiel 10) von dem Grad an Zuverlässigkeit des Modells subtrahieren.
Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 in dem Fall eines Anpassens eines Maschinenlernmodells die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens der Alarme erhalten. So kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 abhängig von dem Grad an Zuverlässigkeit oder der Wahrscheinlichkeit eines Auftretens die Farben oder die Schattierung der Alarme verändern.
Achtes Ausführungsbeispiel
Bis jetzt erfolgte die Erläuterung über die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Anders als bei den hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen jedoch kann die vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Formen implementiert sein.
Zahlenwerte
Die Bildschirmanzeigebeispiele, die Zeitgebungen, die Etikett- bzw. Tag-Beispiele, der Systemzählwert, der zugeordnete Etikettzählwert und der Alarmzählwert, die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden, sind lediglich exemplarisch und können in willkürlicher Weise verändert werden. Außerdem kann bei jedem Typ von Simulation ein zuvor erzeugtes physisches Modell angenommen werden. Ferner kann bei jedem Typ von Simulation ein Maschinenlernmodell angenommen werden, das unter Verwendung von Übungsdaten erzeugt wird, bei denen die Eingabe (erläuternde Variablen) der Betriebsdetails, wie zum Beispiel die Temperatur, der Ausgabe (objektive Variablen) von beispielsweise den Werten der Etiketten zugeordnet ist.
Unterdessen werden die Betriebsvorgänge, die bei dem sechsten und siebten Ausführungsbeispiel erläutert wurden, im Hinblick auf das Betriebsetikett und die zugeordneten Etiketten durchgeführt. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ können die Betriebsvorgänge in Bezug auf verschiedene Zielbetriebsvorgänge und verschiedene Einstellobjekte in der Anlage durchgeführt werden. Ferner müssen bei den Betriebsvorgängen, die bei dem sechsten und siebten Ausführungsbeispiel erläutert wurden, die Zielalarme zur Vorhersage nicht immer auf das Betriebsetikett und die zugeordneten Etiketten mit bekannter Beziehung eingeschränkt sein. Dies bedeutet, dass es möglich ist, Betriebsetiketten mit unbekannter Beziehung zu betrachten, oder zugeordnete Etiketten mit unbekannter Beziehung, oder Betriebsetiketten und zugeordnete Etiketten mit unbekannter Beziehung.
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel erfolgt die Erläuterung über ein Verändern des Werts des Vorhersageprozesswerts und dann ein Wiederholen der Simulation. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ kann beispielsweise eine erneute Simulation durchgeführt werden durch Ändern der Parameter von beispielsweise einem Simulationsmodell oder einem Maschinenlernmodell, das bei der Vorhersage verwendet wird. Unterdessen muss die Anzahl vorhergesagter Alarme nicht größer als eins sein und es kann einen vorhergesagten Alarm oder null vorhergesagte Alarme geben.
Bei dem siebten Ausführungsbeispiel ist, obwohl die Erläuterung über eine Verwendung von Modellen mit unterschiedlichen Lasten erfolgt, dies nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ ist es möglich, Modelle zu verwenden, die unter anderen Bedingungen als den Vorhersagebedingungen erzeugt werden. Beispielsweise ist es anstelle eines Einschränkens der Modellerzeugung basierend auf der Last auf der Anlage möglich, verschiedene Modelle zu verwenden, die gemäß unterschiedlichen Betriebsbedingungen erzeugt werden, wie zum Beispiel Umgebungsbedingungen, einschließlich Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit und Wetter, sowie Ausbildungsniveau des Arbeiters. Auch in diesem Fall entscheidet in identischer Weise zu dem siebten Ausführungsbeispiel abhängig von dem Unterschied zwischen den Erzeugungsbedingungen jedes Modells und den Bedingungen zu dem Zeitpunkt einer Alarmvorhersage die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, dass der Grad an Zuverlässigkeit des Vorhersageergebnisses umgekehrt proportional zu der Differenz niedriger ist. Anstelle eines Verwendens der Interpolation oder der Extrapolation beispielsweise kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 den Grad an Abweichung verwenden. Beispielsweise kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 unter der Vorhersagebedingung, die die Umgebungstemperatur von 30° anzeigt, wenn ein Modell, das unter der Bedingung erzeugt wird, die die Umgebungstemperatur von 40° anzeigt, zur Vorhersage verwendet wird, den Grad an Zuverlässigkeit des Vorhersageergebnisses als gleich „100×30/40=75“ berechnen.
Betriebsmuster
Beispielsweise können die Betriebsmuster, die virtuell durch die zweite Vorhersageeinheit 52 erzeugt werden, die Betriebsmuster in Bezug auf ein bestimmtes Betriebsetikett sein oder können die Betriebsmuster in Bezug auf die gesamte tatsächliche Anlage 1 oder die gesamte Spiegelanlage 100 sein, bei der eine Mehrzahl von Betriebsetiketten beinhaltet ist.
Alarm des gleichen Typs
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Erläuterung für den Fall, bei dem die Alarme, die für eines der Betriebsmuster auftreten, als Alarme des gleichen Typs behandelt werden. Dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Fall. Alternativ können, wenn beispielsweise das physische Modell derart ist, dass die Simulation, die durch die zweite Vorhersageeinheit 52 durchgeführt wird, eine Vorhersage oder Identifizierung der Ursache des Auftretens der Alarme ermöglicht, diese gemäß der Ursache des Auftretens in Alarme des gleichen Typs gruppiert werden.
Bei dem in 11 dargestellten Beispiel unterdrückt beispielsweise die Anzeigeverarbeitungseinheit 60, wenn die Ursache des Auftretens der Alarme R1 und R3 der gleiche ist und die Ursache eines Auftretens des Alarms R2 unterschiedlich ist, die Anzeige des Alarms R3, unterdrückt jedoch nicht die Anzeige des Alarms R2. Die Bestimmung gemäß der Ursache des Auftretens kann in dem Fall implementiert sein, bei dem beispielsweise die Alarme R1 und R3 erzeugt werden, wenn die Temperatur größer oder gleich 70° wird, und der Alarm R2 wird erzeugt, wenn das Flussvolumen kleiner oder gleich 10 L/min wird. Ein derartiger Betrieb kann bei jedem Ausführungsbeispiel implementiert sein. Selbst unter dem Betriebsetikett und den zugeordneten Etiketten beispielsweise kann die Anzeigeverarbeitungseinheit 60 eine Anzeigesteuerung basierend auf den Alarmen mit der gleichen Ursache eines Auftretens durchführen.
System
Die Verarbeitungsprozeduren, die Steuerprozeduren, spezifische Namen, verschiedenen Daten und Informationen, die Parameter beinhalten, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben oder in den Zeichnungen dargestellt sind, können wie erforderlich verändert werden, es sei denn, dies ist anders angegeben.
Die Bestandteilselemente der Vorrichtung, die in den Zeichnungen dargestellt ist, sind lediglich begrifflich und müssen nicht physisch ausgebildet sein, wie dies dargestellt ist. Die Bestandteilselemente als Ganze oder teilweise können entweder funktionell oder physisch basierend auf verschiedenen Typen von Last- oder Nutzungsbedingungen getrennt oder integriert sein.
Die Prozessfunktionen, die in der Vorrichtung implementiert sind, sind vollständig oder teilweise durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) implementiert, oder durch Computerprogramme, die durch eine CPU analysiert und ausgeführt werden, oder als Hardware durch verdrahtete Logik implementiert.
Hardware
Es folgt die Erläuterung einer exemplarischen Hardwareausbildung der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10. 21 ist ein Diagramm zum Erläutern einer exemplarischen Hardwareausbildung. Wie in 21 dargestellt ist, umfasst die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 eine Kommunikationsvorrichtung 10a, eine Festplatte (HDD) 10b, einen Speicher 10c und einen Prozessor 10d. Die in 21 dargestellten Bestandteilselemente sind durch einen Bus miteinander verbunden.
Die Kommunikationsvorrichtung 10a ist eine Netzschnittstellenkarte und führt Kommunikationen mit anderen Servern durch. Die HDD 10b wird verwendet, um die Computerprogramme und Datenbanken zu speichern, die zum Implementieren der in 2 dargestellten Funktionen gedacht sind.
Der Prozessor 10d liest ein Computerprogramm, das zum Ausführen der Betriebsvorgänge gedacht ist, die identisch zu den Verarbeitungseinheiten sind, die in 2 dargestellt sind, von der HDD 10b, lädt dasselbe in den Speicher 10c und lässt Prozesse zum Implementieren der Funktionen laufen, die Bezug nehmend auf 2 erläutert sind. Beispielsweise implementieren die Prozesse die Funktionen, die identisch zu den Verarbeitungseinheiten der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 sind. Insbesondere liest der Prozessor 10d von der HDD 10b ein Computerprogramm mit den Funktionen, die identisch zu der Spiegelverarbeitungseinheit 10, der Identifikationsverarbeitungseinheit 40, der Vorhersageverarbeitungseinheit 50 und der Anzeigeverarbeitungseinheit 60 sind. Dann lässt der Prozessor 10d Prozesse zum Implementieren der Operationen laufen, die identisch zu der Spiegelverarbeitungseinheit 30, der Identifikationsverarbeitungseinheit 40, der Vorhersageverarbeitungseinheit 50 und der Anzeigeverarbeitungseinheit 60 sind.
Auf diese Weise liest die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 ein Computerprogramm und führt dieses aus und arbeitet als eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die zum Implementieren verschiedener Verarbeitungsverfahren gedacht ist. Ferner kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 das oben erwähnte Computerprogramm unter Verwendung einer Medienlesevorrichtung von einem Aufzeichnungsmedium lesen und das Computerprogramm ausführen, um die Funktionen zu implementieren, die identisch zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind. Unterdessen ist das hierin erläuterte Computerprogramm nicht darauf eingeschränkt, durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 ausgeführt zu werden. Alternativ kann zum Beispiel auch dann, wenn das Computerprogramm durch einen anderen Computer oder durch einen Server oder durch derartige andere Computer und Server in Kooperation ausgeführt wird, die vorliegende Erfindung in identischer Weise implementiert sein.
Das Computerprogramm kann über ein Netz, wie zum Beispiel das Internet, verteilt werden. Alternativ kann das Computerprogramm in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sein, wie zum Beispiel einer flexiblen Platte (FD; FD = flexible disk), einem Compactdisc-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), einer magneto-optischen Platte (MO) oder einer DVD. Dann kann ein Computer das Computerprogramm von dem Aufzeichnungsmedium lesen und ausführen.
Gemäß einem Aspekt können die Betriebsvorgänge einer Anlage in sicherer und effizienter Weise ausgeführt werden.

Claims

Informationsverarbeitungsvorrichtung (10), die folgende Merkmale aufweist: eine Vorhersageeinheit (50), die: im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell im Hinblick auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter in Bezug auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage verwendet und eine virtuelle Anlage verwendet, die der tatsächlichen Anlage folgt, und einen Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern vorhersagt; und eine Anzeigesteuereinheit (60), die jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage ausgibt, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, bei der: unter Verwendung der virtuellen Anlage die Vorhersageeinheit (50) das Auftreten eines Alarms vorhersagt, der einen Zustand anzeigt, der nach einer ersten Zeitgebung während eines Betriebs der tatsächlichen Anlage, wenn jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern implementiert wird, außerhalb eines Bereichs eines definierten Zustands der tatsächlichen Anlage liegt und die Anzeigesteuereinheit (60) jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang und den Alarm in Entsprechung zu dem betreffenden Betriebsmuster ausgibt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, bei der die Anzeigesteuereinheit (60) in einer entsprechenden Weise zu jedem der Mehrzahl von Betriebsmustern einen Zählwert des Alarms anzeigt, dessen Ausgabe nach der ersten Zeitgebung vorhergesagt wird.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der wenn jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern implementiert wird, die Vorhersageeinheit (50) unter Verwendung der virtuellen Anlage Folgendes vorhersagt: ein Auftreten eines Alarms in Bezug auf ein Ziel eines ersten Typs unter einer Mehrzahl von Zielen in der tatsächlichen Anlage und ein Auftreten eines Alarms in Bezug auf zumindest ein einzelnes Ziel eines zweiten Typs, das durch einen Betrieb des Ziels des ersten Chips beeinflusst wird, und die Anzeigesteuereinheit (60): in einer entsprechenden Weise zu dem Ziel des ersten Typs jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern und den Alarm ausgibt, der aufgrund jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern auftritt, und in einer entsprechenden Weise zu dem Ziel des zweiten Typs jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern und den Alarm ausgibt, der aufgrund jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern auftritt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Anzeigesteuereinheit (60) Folgendes anzeigt: in einer entsprechenden Weise zu jedem der Mehrzahl von Betriebsmustern und auf einer identischen Zeitachse, eine Implementierungszeit verschiedener Betriebsvorgänge im Hinblick auf ein Betriebsetikett, das in jedem Betriebsmuster beinhaltet ist, und eine Auftrittszeit verschiedener Alarme, die unter Verwendung der virtuellen Anlage vorhergesagt werden.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der zu einer zweiten Zeitgebung, die während eines Betriebs der tatsächlichen Anlage auftritt, die Vorhersageeinheit (50), die Anlagedaten, die in Echtzeit von der tatsächlichen Anlage erhalten werden, verwendet und ferner in chronologischer Reihenfolge einen Zustand der tatsächlichen Anlage nach der zweiten Zeitgebung vorhersagt und die Anzeigesteuereinheit (60) Zeitreihendaten anzeigt, die in entsprechender Weise Folgendes beinhalten: einen Zustand der tatsächlichen Anlage, die Mehrzahl von Betriebsmustern und den Alarm, der unter Verwendung der virtuellen Anlage vorhergesagt wird und dessen Ausgabe nach der zweiten Zeitgebung vorhergesagt wird.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine Erhalteeinheit (61) aufweist, die Informationen in Bezug auf eine Ausgabe verschiedener Alarme erhält, die unter Verwendung der virtuellen Anlage vorhergesagt werden und die anzeigen, dass die tatsächliche Anlage außerhalb eines Bereichs eines definierten Zustands liegt, wobei in Bezug auf ein Überwachungsendgerät, das die virtuelle Anlage überwacht, die Anzeigesteuereinheit (60) eine Anzeigesteuerung der verschiedenen Alarme basierend auf einer Beziehung der verschiedenen Alarme auf der Basis von Informationen in Bezug auf eine Ausgabe der verschiedenen Alarme durchführt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 7, bei der die Anzeigesteuereinheit (60) in chronologischer Reihenfolge die verschiedenen Alarme gemäß einer Ausgabesequenz anzeigt und im Hinblick auf eine Mehrzahl von Alarmen des gleichen Typs in Bezug aufeinander unter den verschiedenen Alarmen einen anfänglich ausgegebenen Alarm des gleichen Typs hervorhebt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 8, bei der die Anzeigesteuereinheit (60) eine Anzeige von anderen Alarmen des gleichen Typs als dem anfänglich ausgegebenen Alarm des gleichen Typs unter der Mehrzahl von Alarmen des gleichen Typs unterdrückt oder eine Anzeige von Alarmen des gleichen Typs unterdrückt, die nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums seit dem anfänglich ausgegebenen Alarms des gleichen Typs ausgegeben werden.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der, nachdem die Mehrzahl von Alarmen des gleichen Typs angezeigt wird, die Anzeigesteuereinheit (60) Alarme des gleichen Typs verbirgt, die nach einer Zeitgebung auftreten, zu der ein Arbeiter eine Maßnahme in der tatsächlichen Anlage oder der virtuellen Anlage unternimmt.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Anzeigesteuereinheit (60) als die Alarme des gleichen Typs unter den verschiedenen Alarmen Alarme mit einer gleichen Ursache eines Auftretens oder Alarme mit einer Positionsbeziehung auf einer in Verarbeitungsrichtung vorgelagerten oder nachgelagerten Seite mit einer Vorrichtung, die sich in der tatsächlichen Anlage befindet und die das Auftreten von Alarmen bewirkt hat, extrahiert.
Informationsverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der die Erhalteeinheit (61) ferner von der virtuellen Anlage ein Betriebsmuster erhält, das durch die virtuelle Anlage vorhergesagt wird und das auf einen Betrieb bezogen ist, der durch einen Arbeiter im Hinblick auf die tatsächliche Anlage durchgeführt werden soll, und die Anzeigesteuereinheit (60) Folgendes anzeigt: auf einer identischen Zeitachse, in chronologischer Reihenfolge und in einem unterschiedlichen Format für jeden der Alarme des gleichen Typs, verschiedene Betriebsvorgänge, die in dem Betriebsmuster beinhaltet sind, und die verschiedenen Alarme.
Vorhersageverfahren, das durch einen Computer (10) durchgeführt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Vorhersagen, im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell im Hinblick auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter im Hinblick auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, das Folgendes aufweist: Verwenden von Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage und Verwenden einer virtuellen Anlage, die der tatsächlichen Anlage folgt, und Vorhersagen eines Zustandsübergangs der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern; und Ausgeben jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.
Vorhersageprogramm, das bewirkt, dass ein Computer (10) ein Verfahren ausführt, das Folgendes aufweist: Vorhersagen, im Hinblick auf jedes einer Mehrzahl von Betriebsmustern, das virtuell im Hinblick auf einen Betrieb erzeugt wird, der durch einen Arbeiter im Hinblick auf eine tatsächliche Anlage durchgeführt wird, das Folgendes aufweist: Verwenden von Anlagedaten in Bezug auf einen Betrieb der tatsächlichen Anlage und Verwenden einer virtuellen Anlage, die der tatsächlichen Anlage folgt, und Vorhersagen eines Zustandsübergangs der tatsächlichen Anlage in dem Fall eines Implementierens jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern; und Ausgeben jedes der Mehrzahl von Betriebsmustern in einer entsprechenden Weise zu einem Zustandsübergang der tatsächlichen Anlage, wie dieser durch die virtuelle Anlage erhalten wird.