DE112019006255T5

DE112019006255T5 - Anomalieursache-schätzeinrichtung, anomalieursache- schätzverfahren und programm

Info

Publication number: DE112019006255T5
Application number: DE112019006255.7T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Toyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2021-09-09
Also published as: JP7012888B2; US20210310679A1; WO2020152741A1; CN113330379A; JPWO2020152741A1; TW202028901A

Abstract

Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung (1) umfasst eine Sensordatenbeschaffungseinheit (6) zum Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor, eine Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit (8) zum Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der von der Sensordatenbeschaffungseinheit (6) beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt, und eine Anomalieursache-Schätzeinheit (9) zum Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit (8) erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursachemodell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anomalieursache-Schätzeinrichtung, die eine Anomalieursache einer Einrichtung schätzt.
HINTERGRUND ZUM STAND DER TECHNIK
Um die Wartungsarbeiten einer Zieleinrichtung, wie z. B. einer Werksanlage, einer Fertigungsanlage, eines Aufzugs, einer Klimaanlage usw., bei Auftreten einer Anomalie in der Zieleinrichtung, wie z. B. einem Ausfall oder einer Fehlfunktion, zu optimieren, ist es nützlich, eine Anomalieursache der Zieleinrichtung zu identifizieren und das Auftreten von Anomalien der Zieleinrichtung vorherzusagen und zu verhindern. Dokumente, die sich auf eine solche Technik beziehen, umfassen z. B. Patentliteratur 1.
Patentliteratur 1 beschreibt eine Prozessüberwachungs- und Diagnoseeinrichtung, die darauf abzielt, einer Werksleitung oder einer Bedienungsperson in einem Werk eine Richtlinie zu geben, welche Art von Maßnahmen zu ergreifen sind, wenn in einer Zieleinrichtung eine Anomalie auftritt.
Die Prozessüberwachungs- und Diagnoseeinrichtung beschafft Prozessdaten, die von einem im Zielprozess installierten Sensor gemessen werden, und bestimmt ein Anomalieniveau durch Bestimmen, ob die auf der Grundlage der Prozessdaten berechneten Anomalieerfassungsdaten einen auf der Grundlage eines Abweichungsgrads der Prozessdaten berechneten Schwellenwert überschreiten oder nicht. Außerdem berechnet die Prozessüberwachungs- und Diagnoseeinrichtung für jede Prozessvariable eine Beitragsmenge in Bezug auf die Anomalieerfassungsdaten. Die Prozessvariable stellt einen Betriebsgrößensensor und einen Prozesssensor dar, und die Beitragsmenge gibt an, wie viel die Prozessvariable zu einer auftretenden Anomalie beiträgt. Die Prozessüberwachungs- und Diagnoseeinrichtung bestimmt, wie viele Prozessvariablen, deren Beitragsmenge den Schwellenwert überschreitet, extrahiert werden, und identifiziert dadurch, ob die Art der Anomalie auf eine Anomalie im Betriebsgrößensensor und dem Prozesssensor oder auf eine Anomalie im Prozess zurückzuführen ist.
REFERENZLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2014-96050 A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wie in der Erfindung, die in der vorstehend beschriebenen Patentliteratur 1 beschrieben ist, wird bei dem herkömmlichen Verfahren, wenn eine Anomalieursache für eine Zieleinrichtung, wie z. B. Werksanlage, Fertigungsanlage, Aufzug, Klimaanlage usw., identifiziert wird, eine Anomalieursache der Zieleinrichtung auf der Grundlage eines Signals, das von den normalen Daten um einen bestimmten Betrag oder mehr abweicht, geschätzt. In diesem Verfahren ist die Bestimmung, ob das Signal von den normalen Daten abweicht oder nicht, einfach die Schwellenwertbestimmung, ob das Signal den Schwellenwert überschreitet oder nicht, und wenn eine Vielzahl von Signalen den Schwellenwert überschreitet, werden eine Kombination von Signalen, die den Schwellenwert überschreiten, und die Anomalieursachen der Zieleinrichtung auf einer Eins-zu-Eins-Basis miteinander verknüpft.
Da es bei dem vorstehenden Verfahren jedoch nur zwei Fälle gibt, nämlich einen, wenn das Signal den Schwellenwert überschreitet, und einen, wenn das Signal den Schwellenwert nicht überschreitet, kann eine Vielzahl von Kandidaten für Anomalieursachen geschätzt werden. In diesem Fall werden nur eine Vielzahl von Kandidaten für Anomalieursachen gezeigt und die Anomalieursachen können nicht identifiziert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen und strebt die Bereitstellung einer Technik an, die in der Lage ist, eine Anomalieursache zu identifizieren, statt eine Anomalieursache durch Schwellenwertbestimmung in einer Technik zum Schätzen einer Anomalieursache einer Zieleinrichtung zu schätzen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Sensordatenbeschaffungseinheit zum Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor; eine Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit zum Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der von der Sensordatenbeschaffungseinheit beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt; und eine Anomalieursache-Schätzeinheit zum Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursache-Modell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Bei der Technik des Schätzens einer Anomalieursache einer Zieleinrichtung ist es möglich, eine Anomalieursache zu identifizieren, statt eine Anomalieursache durch Schwellenwertbestimmung zu schätzen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Anomalieursache-Schätzverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Tabelle zum Erklären von Sensordaten, die von der Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet werden.
4 ist ein Graph zum Erklären eines Beispiels eines Prozesses, in dem die Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform Sensordaten für jede Phase teilt.
5A und 5B sind jeweils ein Graph zum Erklären eines Beispiels eines normalen Modells, das durch die Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt und verwendet wird.
6 ist ein Graph zum Erklären eines Beispiels eines Anomalieursachemodells, das durch die Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt und verwendet wird.
7 ist ein Diagramm zum Erklären eines Beispiels eines Prozesses, in dem die Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform eine Anomalieursache der Zieleinrichtung schätzt.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Anomalieursache-Schätzeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Anomalieursache-Schätzverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
10A ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Implementieren von Funktionen einer Klimaanlagensteuerungseinrichtung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen zeigt.
10B ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Ausführen von Software, die Funktionen der Klimaanlagensteuerungseinrichtung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen implementiert, zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um diese Erfindung näher zu erläutern, wird im Folgenden ein Modus der Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 eine Kommunikationseinheit 2, eine Verarbeitungseinheit 3, eine Speichereinheit 4 und Ausgabeeinheit 5. Die Verarbeitungseinheit 3 umfasst eine Sensordatenbeschaffungseinheit 6, eine Phasenteilungseinheit 7, eine Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, eine Anomalieursache-Schätzeinheit 9, eine Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und eine Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11. Die Speichereinheit 4 umfasst eine Sensordatenspeichereinheit 12, eine Normales-Modell-Speichereinheit 13 und eine Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14.
Die Kommunikationseinheit 2 empfängt Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor (nicht dargestellt). Die Kommunikationseinheit 2 kann außerdem Sollwerte, die sich auf den Betrieb der Zieleinrichtung beziehen, OK/NG-Bestimmungsinformationen, die angeben, ob die Zieleinrichtung korrekt gearbeitet hat oder nicht, und Ähnliches von der Zieleinrichtung empfangen. Die Kommunikationseinheit 2 gibt die empfangenen Sensordaten an die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 aus. Zu beachten ist, dass die Einrichtung, für die die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 die Anomalieursache schätzt, in der vorliegenden Anmeldung als „Zieleinrichtung“ bezeichnet wird. Beispiele der Zieleinrichtung umfassen Werksanlagen, Fertigungsanlagen, Aufzüge, Klimaanlagen und dergleichen.
Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafft Sensordaten von der Kommunikationseinheit 2. Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 gibt die beschafften Sensordaten an die Phasenteilungseinheit 7 aus oder speichert die beschafften Sensordaten in der Sensordatenspeichereinheit 12. Beispiele für Sensordatenelemente umfassen Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibration, Drehzahl, Strom, Spannung und dergleichen. Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 kann Sensordaten sammeln und die gesammelten Sensordaten für jedes dieser Elemente klassifizieren.
Die Phasenteilungseinheit 7 beschafft die Sensordaten von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 oder liest die Sensordaten aus der Sensordatenspeichereinheit 12 aus und erzeugt geteilte Sensordaten durch Teilen der beschafften oder ausgelesenen Daten für jede Phase. Die Phasenteilungseinheit 7 gibt die erzeugten geteilten Sensordaten an die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 oder die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 aus. Die Phasenteilungseinheit 7 kann die erzeugten geteilten Sensordaten in der Speichereinheit 4 speichern. Beispiele der Phase umfassen eine Phase, in der der Wert der Sensordaten sich durch die Bedieneinstellung der Zieleinrichtung auszeichnet, eine Phase, in der sich der Wert der Sensordaten durch die Eigenschaften der Wellenform der Sensordaten auszeichnet, und dergleichen. Genauer gesagt, umfassen Beispiele der Phase eine Phase einer Teileaufnahme durch einen Roboter, eine Phase des Einbaus von Teilen durch den Roboter, eine Phase eines Betriebs einer Armausstreckung, eine Phase eines Betriebs einer Armkontraktion, eine Phase eines Betriebs einer Armdrehung und eine Phase einer aufsteigenden Wellenform, eine Phase einer absteigenden Wellenform und dergleichen. Wenn also die Sensordaten für jede Phase geteilt werden, kann die Phasenteilungseinheit 7 auf den Sollwert Bezug nehmen, der sich auf den Betrieb der Zieleinrichtung, die Eigenschaften des Betriebs der Zieleinrichtung und Ähnliches bezieht.
Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 liest ein normales Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten angibt, aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 aus und erfasst eine anormale Tendenz der Sensordaten durch Vergleich der von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten mit dem normalen Modell. Genauer gesagt, erfasst die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der geteilten Sensordaten, die durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilt werden, mit dem normalen Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht. Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 kann die geteilten Sensordaten, die zum Vergleich verwendet werden, aus der Speichereinheit 4 auslesen, wenn die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten erfasst wird. Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erzeugt einen Datensatz, in dem die erfasste anormale Tendenz mit der Phase der geteilten Sensordaten, die zur Erfassung verwendet werden, verknüpft ist, und gibt den Datensatz an die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 oder die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 aus. Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 kann den Datensatz in der Speichereinheit 4 speichern. In der vorliegenden Anmeldung bedeutet die anormale Tendenz der Sensordaten, wie der Wert der Sensordaten vom normalen Wertebereich der Sensordaten abweicht. Somit kann die anormale Tendenz der Sensordaten nicht nur den Index des Hoch- oder Niedrigseins in Bezug auf den normalen Wertebereich angeben, sondern auch den Grad der Differenz zwischen dem Wert der Sensordaten und dem Wert im normalen Wertebereich . Zusätzlich kann die anormale Tendenz der Sensordaten die Differenz zwischen der Wellenform der Sensordaten und der Wellenform im normalen Wertebereich in einem vorbestimmten Zeitraum angeben. Beispiele der anormalen Tendenz der Sensordaten umfassen genauer gesagt: der Wert ist hoch in Bezug auf den normalen Wertebereich, der Wert ist viel höher in Bezug auf den normalen Wertebereich, der Wert ist niedrig in Bezug auf den normalen Wertebereich, der Wert ist viel niedriger in Bezug auf den normalen Wertebereich, Vibrationserhöhungen mit Werten, die größer sind als die Durchschnittswerte des oberen Grenzwerts und des unteren Grenzwerts im normalen Wertebereich, und Impulsform mit Werten, die größer sind als die Durchschnittswerte des oberen Grenzwerts und des unteren Grenzwerts im normalen Wertebereich. Zum Beispiel können die anormale Tendenz der Sensordaten numerische Werte dieser anormalen Tendenzen sein. Einzelheiten des normalen Modells werden später beschrieben.
Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 liest das Anomalieursachemodell, in dem die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind, aus der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 aus und schätzt die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell. Genauer gesagt, schätzt die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen eines Datensatzes, in dem eine Phase der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet werden, und die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz miteinander verknüpft sind, mit dem Anomalieursachemodell, in dem die gleiche Phase wie die Phase, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind. Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 kann die anormale Tendenz, die zum Vergleich verwendet wird, aus der Speichereinheit 4 auslesen, wenn die Anomalieursache der Zieleinrichtung geschätzt wird. Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 gibt die geschätzte Anomalieursache an die Ausgabeeinheit 5 aus. Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 kann die geschätzte Anomalieursache in der Speichereinheit 4 speichern. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Anmeldung die Anomalieursache der Zieleinrichtung eine Ursache bedeutet, die die Grundlage für das Auftreten einer Anomalie, wie z. B. eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion, in der Zieleinrichtung ist. Genauer gesagt, umfassen Beispiele einer Anomalieursache der Zieleinrichtung einen Defekt eines bestimmten Sollwerts, der sich auf einen bestimmten Betrieb der Zieleinrichtung bezieht, einen Ausfall einer bestimmten Ausstattung in der Zieleinrichtung und Ähnliches. Die Anomalieursache der Zieleinrichtung kann ein Code sein, der solche Informationen angibt. In diesem Fall kann die Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 eine Tabelle speichern, in der der Code und die Informationen über die durch den Code angegebene Anomalieursache miteinander verknüpft sind. Einzelheiten des Anomalieursachemodells werden später beschrieben.
Die Ausgabeeinheit 5 gibt die durch die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 geschätzte Anomalieursache aus. Die Ausgabeeinheit 5 kann ferner die durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz ausgeben. Ein Beispiel der Ausgabeeinheit 5 ist eine Anzeige, die eine Anomalieursache der Zieleinrichtung anzeigt.
Die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 erzeugt ein normales Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten auf Grundlage der von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten erzeugt. Genauer gesagt, erzeugt die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 ein normales Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, auf der Grundlage der durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilten Sensordaten. Die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 speichert das erzeugte normale Modell in der Normales-Modell-Speichereinheit 13. Einzelheiten des normalen Modells werden später beschrieben.
Die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 erzeugt das Anomalieursachemodell, in dem die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind, durch Verknüpfen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit der Anomalieursache der Zieleinrichtung. Genauer gesagt, erzeugt die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 ein Anomalieursachemodell durch Verknüpfen der Phase der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet wird, der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz und der Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander. Die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 speichert das erzeugte Anomalieursachemodell in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14. Die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 kann, wenn das Anomalieursachemodell auf diese Weise erzeugt wird, die Anomalieursache der Zieleinrichtung aus der Phase der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet wird, und der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz schätzen. Alternativ kann eine Person, die die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 nutzt, vorab die Anomalieursache, die der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet wird, und die durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz in die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 eingeben, so dass die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 das Anomalieursachemodell erzeugen kann. Einzelheiten des Anomalieursachemodells werden später beschrieben.
Als nächstes wird der Betrieb einer Kollisionsvermeidungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Anomalieursache-Schätzverfahren durch die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wie in 2 gezeigt, beschafft die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 Sensordaten von der Kommunikationseinheit 2 (Schritt ST1). Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 gibt die beschafften Sensordaten an die Phasenteilungseinheit 7 oder die Speichereinheit 4 aus.
Als nächstes beschafft die Phasenteilungseinheit 7 die Sensordaten von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 oder liest die Sensordaten aus der Speichereinheit 4 aus und erzeugt geteilte Sensordaten durch Teilen der beschafften oder ausgelesenen Daten für jede Phase (Schritt ST2). Die Phasenteilungseinheit 7 gibt die erzeugten geteilten Sensordaten an die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 aus. Zu beachten ist, dass die Konfiguration, in der die Phasenteilungseinheit 7 Schritt ST2 ausführt, in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird. Es kann jedoch sein, dass die Phasenteilungseinheit 7 Schritt ST2 nicht ausführt und die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 kann weitergehen zu Schritt ST3.
Als nächstes bestimmt die Phasenteilungseinheit 7, ob der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 ein Anomalieursache-Schätzmodus zum Schätzen der Anomalieursache der Zieleinrichtung ist oder nicht (Schritt ST3). Wenn die Phasenteilungseinheit 7 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursache-Schätzmodus ist (JA in Schritt ST3), geht die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 weiter zu Schritt ST4. Wenn die Phasenteilungseinheit 7 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus nicht der Anomalieursache-Schätzmodus ist (NEIN in Schritt ST3), nimmt die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 an, dass der aktuelle Betriebsmodus das normale-Modell- und der Anomalieursachemodell-Erzeugungsmodus ist und geht weiter zu Schritt ST6. Der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 in Schritt ST3 kann im Voraus automatisch von der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 eingestellt werden oder kann von der benutzenden Person im Voraus eingestellt werden, wenn es notwendig ist, die Anomalieursache zu schätzen, oder wenn es notwendig ist, das normale Modell und das Anomalieursachemodell zu erzeugen oder zu aktualisieren.
In Schritt ST4 liest die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 das normale Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, die durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilt werden, aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 aus und erfasst die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der geteilten Sensordaten mit dem normalen Modell. Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erzeugt einen Datensatz, in dem die Phase der geteilten Sensordaten, die zur Erfassung der anormalen Tendenz verwendet werden, und die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten miteinander verknüpft sind, und gibt den Datensatz an die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 aus. Es ist zu beachten, dass, wenn die Phasenteilungseinheit 7 den vorstehend erwähnten Schritt ST2 nicht ausführt, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 das normale Modell aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 in Schritt ST4 ausliest und eine anormale Tendenz der Sensordaten erfasst, indem sie die von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten mit dem normalen Modell vergleicht.
Als nächstes liest die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 das Anomalieursachemodell, in dem die Phase der früheren Sensordaten, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind, aus der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 aus und schätzt die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen des Datensatzes der Phase der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet werden, und der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell (Schritt ST5). Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 gibt die geschätzte Anomalieursache an die Ausgabeeinheit 5 aus und die Ausgabeeinheit 5 gibt die Anomalieursache aus. In Schritt ST5 kann die Anomalieursache-Schätzeinheit 9, auch wenn es nur einen Satz eines Datensatzes der Phase der eingegebenen geteilten Sensordaten und die anormale Tendenz gibt, die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen des Datensatzes mit dem Anomalieursachemodell schätzen. Zu beachten ist, dass die Phasenteilungseinheit 7 nicht den vorstehend erwähnten Schritt ST2 ausführt, die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 in Schritt ST5 das Anomalieursachemodell, in dem die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind, aus der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 ausliest und die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell schätzt.
Zu beachten ist, dass durch die Durchführung der vorstehenden Prozesse von Schritt ST1 bis Schritt ST5 die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 die Anomalieursacheschätzung auf der Grundlage der vom Sensor gemessenen Daten sequentiuell in Echtzeit ausführen kann, während die Zieleinrichtung in Betrieb ist.
Andererseits erzeugt die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 in Schritt ST6 ein normales Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, auf der Grundlage der durch die Phasenteilungseinheit 7 erzeugten Sensordaten. In Schritt ST6 kann die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 die im Vorhinein durch die Phasenteilungseinheit 7 erzeugten und in der Speichereinheit 4 gespeicherten Sensordaten aus der Speichereinheit 4 auslesen und ein normales Modell auf der Grundlage der geteilten Sensordaten erzeugen.
Als nächstes speichert die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 das erzeugte normale Modell in der Normales-Modell-Speichereinheit 13 (Schritt ST7). Zum Beispiel löscht die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 beim Speichern des erzeugten normalen Modells in der Normales-Modell-Speichereinheit 13 das frühere normale Modell, falls das zuletzt erzeugte frühere normale Modell in der Normales-Modell-Speichereinheit 13 gespeichert ist. Alternativ muss die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 das frühere normale Modell nicht löschen, damit es wiederhergestellt werden kann, falls das normale Modell durch die irrtümliche Verwendung der ungültigen geteilten Sensordaten erzeugt wird. Das von der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 in der Normales-Modell-Speichereinheit 13 gespeicherte normale Modell wird von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 im nächsten Schritt ST8 verwendet, und später, wenn das Anomalieursache-Schätzverfahren ab dem vorstehend erwähnten Schritt ST1 erneut ausgeführt wird, wird es von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 im vorstehend beschriebenen Schritt ST4 verwendet.
Als nächstes liest die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 das normale Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, die durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilt werden, aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 aus und erfasst die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilten Sensordaten mit dem normalen Modell (Schritt ST8). Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erzeugt einen Datensatz, in dem die Phase der geteilten Sensordaten und die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten miteinander verknüpft sind, und gibt den Datensatz an die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 aus. In Schritt ST8 kann die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 einen Datensatz erzeugen, in dem die Phase der geteilten Sensordaten und die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten miteinander verknüpft sind, und den Datensatz in der Speichereinheit 4 speichern.
Als nächstes erzeugt die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 das Anomalieursachemodell durch Verknüpfen der Phase der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung der anormalen Tendenz in Schritt ST8 verwendeten geteilten Sensordaten, der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz und der Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander (Schritt ST9). Die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 kann die in der Speichereinheit 4 gespeicherte Phase der geteilten Sensordaten im Vorhinein durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 und die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten aus der Speichereinheit 4 auslesen und ein Anomalieursachemodell durch Verknüpfen der Phase, der anormalen Tendenz und der Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander erzeugen.
Als nächstes speichert die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 das erzeugte Anomalieursachemodell in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 (Schritt ST10). Zum Beispiel löscht die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 beim Speichern des erzeugten Anomalieursachemodells in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 das frühere Anomalieursachemodell, falls das zuletzt erzeugte frühere Anomalieursachemodell in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 gespeichert ist. Alternativ muss die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 das frühere Anomalieursachemodell nicht löschen, damit es wiederhergestellt werden kann, falls das Anomalieursachemodell durch die Verwendung der anormalen Tendenz auf Grundlage der ungültigen geteilten Sensordaten erzeugt wird. Das von der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 gespeicherte Anomalieursachemodell wird später von der Anomalieursache-Schätzeinheit 9 im vorstehend erwähnten Schritt ST5 verwendet, wenn das Anomalieursache-Schätzverfahren ab dem vorstehend erwähnten Schritt ST1 erneut ausgeführt wird.
Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform in den vorstehend beschriebenen Schritten ST6 bis ST10 die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 ein normales Modell und ein Anomalieursachemodell erzeugt und sie in der Speichereinheit 4 speichert, aber die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 entweder ein normales Modell oder ein Anomalieursachemodell erzeugen und das erzeugte Modell in der Speichereinheit 4 speichern. In diesem Fall, wenn die Phasenteilungseinheit 7 im vorstehend beschriebenen Schritt ST3 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus nicht der Anomalieursache-Schätzmodus ist, kann die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 bestimmen, dass der aktuelle Betriebsmodus der Normales-Modell-Erzeugungsmodus ist und den vorstehend erwähnten Schritt ST6 und Schritt ST7 ausführen und muss nicht Schritt ST8 bis Schritt ST10 ausführen. Alternativ, wenn die Phasenteilungseinheit 7 im vorstehend beschriebenen Schritt ST3 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus nicht der Anomalieursache-Schätzmodus ist, kann die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 bestimmen, dass der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursachemodell-Erzeugungsmodus ist und den vorstehend erwähnten Schritt ST8 bis Schritt ST10 ausführen und muss nicht Schritt ST6 und Schritt ST7 ausführen.
In einem anderen Beispiel kann die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 nach dem vorstehend beschriebenen Schritt ST4 durch Verknüpfen der Phase der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung der anormalen Tendenz in Schritt ST4 verwendeten geteilten Sensordaten, der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 in Schritt ST4 erfassten anormalen Tendenz und der Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander ein Anomalieursachemodell erzeugen. In diesem Fall, wenn die Phasenteilungseinheit 7 im vorstehend beschriebenen Schritt ST3 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus nicht der Anomalieursache-Schätzmodus ist, kann die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 bestimmen, dass der aktuelle Betriebsmodus der Normales-Modell-Erzeugungsmodus ist und den vorstehend erwähnten Schritt ST6 und Schritt ST7 ausführen und muss nicht Schritt ST8 bis Schritt ST10 ausführen.
Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel des Anomalieursache-Schätzverfahrens durch die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
3 ist eine Tabelle zum Erläutern der durch die in Schritt ST1 vorstehend beschriebenen Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten. Wie in 3 gezeigt, sind die Datenelemente der Sensordaten im Beispiel Lufttemperatur, Vibration, Drehzahl, Kontakt 1-Strom, Kontakt 1-Spannung, Kontakt 2-Strom und Kontakt 2-Spannung für jede gemessene Zeit. Zum Beispiel klassifiziert die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 die von der Kommunikationseinheit 2 beschafften Sensordaten für jede beschaffte Zeit in diese Datenelemente. Die Datenelemente der Sensordaten sind nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt und können andere Datenelemente als diese Datenelemente sein. In diesem Fall kann die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 Datenelemente, die von dem Typ des in der tatsächlichen Zieleinrichtung installierten Sensors abhängen, neu bereitstellen. Wenn die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 jede Anomalieursache einer Vielzahl von Zieleinrichtungen schätzt, kann die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 Sensordaten von der Vielzahl von Zieleinrichtungen erfassen und eine Tabelle von Sensordaten für jede Zieleinrichtung erzeugen. Außerdem kann es sein, dass die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 in diesem Fall die Daten der Datenelemente, die jeder Zieleinrichtung gemeinsam sind, wie z. B. Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, nicht in die Tabelle von Sensordaten für jede Zieleinrichtung aufnimmt, sondern in eine andere Tabelle, die den Zieleinrichtungen gemeinsam ist. Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 gibt die erzeugte Tabelle an die Phasenteilungseinheit 7 aus oder speichert sie in der Sensordatenspeichereinheit 12.
4 ist ein Graph zum Erklären eines Beispiels eines Prozesses, in dem die Phasenteilungseinheit 7 die Sensordaten im vorstehend genannten Schritt ST2 für jede Phase teilt. In 4 stellt die vertikale Achse den Sensorwert dar, der ein beliebiger Wert ist, der von den Sensordaten angezeigt wird, und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. Die Sensorwerte in dem in 4 dargestellten Graphen geben die Sensorwerte an, die von dem in der Zieleinrichtung installierten Sensor gemessen werden, wenn die Zieleinrichtung eine Sequenz ausführt. Die Sensorwerte sind je nach Form der Wellenform in sechs Phasen unterteilt. Zu beachten ist, dass angenommen wird, dass die Zieleinrichtung wiederholt eine solche Sequenz ausführt.
Zum Beispiel erzeugt die Phasenteilungseinheit 7 im vorstehend beschriebenen Schritt ST2 geteilte Sensordaten, indem sie die Sensorwerte, die sich mit einer Sequenz ändern, durch die Zieleinrichtung für jede Phase teilt, die durch die Eigenschaften der Wellenform der Sensorwerte unterschieden wird. Wenn der Arm des Roboters, an dem der Sensor installiert ist, beispielsweise zwei Betriebe zum Aufnehmen von Teilen und zum Einpassen von Teilen in einer Sequenz durchführt, kann die Phasenteilungseinheit 7 die Eigenschaften der Wellenform der Sensorwerte, die mit den zwei Betrieben verknüpft sind, erfassen und die Sensorwerte für jede Phase, die jedem der beiden Betriebe entspricht, teilen. Beispielsweise kann die Phasenteilungseinheit 7 die Sensorwerte für jede Phase, die jedem der Betriebe wie Expansion, Kontraktion und Rotation entspricht, gemäß den Bewegungseigenschaften des Arms des Roboters, an dem der Sensor installiert ist, teilen. Zum Beispiel kann die Phasenteilungseinheit 7 ein Signal eines Sollwertes beschaffen, der sich auf den Betrieb der Zieleinrichtung bezieht, und die Sollwerte für jede Phase auf Grundlage des Sollwertes teilen. Alternativ kann die Phasenteilungseinheit 7 zum Beispiel die Sollwerte für jede Phase auf Grundlage eines Maschinelles-Lernen-Verfahrens teilen, wie z. B. einem Verfahren zur Erfassung eines Änderungspunkts aus den Eigenschaften von Daten.
5A und 5B sind jeweils ein Graph zum Erläutern eines Beispiels eines normalen Modells, das durch die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 im vorstehend genannten Schritt ST6 erzeugt wird und durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 im vorstehend genannten Schritt ST4 und Schritt ST8 verwendet wird. In 5A und 5B stellt die vertikale Achse den Sensorwert dar und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. 5A ist ein Graph, der durch Darstellen, an denselben Koordinaten, von Liniendiagrammen der geteilten Sensordaten in einer Phase, die jedem Versuch der spezifischen Sequenz entsprechen, auf der Grundlage der Sensorwerte erhalten wird, die von dem in der Zieleinrichtung installierten Sensor gemessen werden, wenn die Zieleinrichtung die spezifische Sequenz wiederholt ausführt. Zum Beispiel beschafft die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 eine Vielzahl von Liniendiagrammen, die in 5A dargestellt sind, in dem vorstehend beschriebenen Schritt ST6, vergleicht die Vielzahl von Liniendiagrammen miteinander und berechnet die Variation der Sensorwerte für jede Zeit.
Als nächstes erzeugt die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 ein in 5B gezeigtes Bandmodell als ein normales Modell auf Grundlage der Variation. Genauer gesagt, berechnet die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 beispielsweise den Mittelwert und die Standardabweichung der Sensorwerte für jeden Zeitpunkt und berechnet den Normalwertbereich, wie durch den schattierten Bereich in 5B dargestellt, auf der Grundlage des Mittelwerts und der Standardabweichung. Genauer gesagt, ist der Normalwertbereich beispielsweise ein Normalwertbereich für jeden Zeitpunkt, zu dem ein Wert, der aus der Multiplikation der Standardabweichung für jeden Zeitpunkt mit einem vorbestimmten Vielfachen erhalten wird, zum Durchschnittswert für jeden Zeitpunkt als der obere Grenzwert und der vom Durchschnittswert subtrahierte Wert als unterer Grenzwert addiert wird. Zum Beispiel berechnet die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10, wie in 5B zum Zeitpunkt t₁ gezeigt, den Bereich, der gleich oder größer als M(t₁) - W(t₁) und gleich oder kleiner als M(t₁) + W(t₁) ist, als den Normalwertbereich des Zeitpunkts t₁ auf der Grundlage des Mittelwerts M(t₁) der Sensorwerte und der Standardabweichung W(t₁) der Sensorwerte.
Das Verfahren, in dem die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 ein normales Modell im vorstehend beschriebenen Schritt ST6 erzeugt, ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Ein weiteres Beispiel für ein solches Verfahren ist ein Maschinelles-Lernen-Verfahren wie One Class SVM, Hauptkomponentenanalyse und neuronales Netzwerk.
Weiterhin erfasst die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 eine anormale Tendenz geteilter Sensordaten, indem sie die geteilten Sensordaten, die von der Phasenteilungseinheit 7 geteilt werden, mit dem normalen Modell vergleicht, das zuvor von der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 erzeugt wird, wie im vorstehend erwähnten Schritt ST4 und Schritt ST8 beschrieben. Zum Beispiel erfasst die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 im vorstehend erwähnten Schritt ST4 und Schritt ST8 die anormale Tendenz, wenn die Sensorwerte der geteilten Sensordaten von dem normalen Wertebereich, der wie vorstehend beschrieben berechnet wird, abweichen.
6 ist eine Tabelle zum Erläutern eines Beispiels des Anomalieursachemodells, das durch die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 im vorstehend genannten Schritt ST9 erzeugt wird und durch die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 im vorstehend genannten Schritt ST5 verwendet wird. Wie in 6 gezeigt, erzeugt die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in dem vorstehend erwähnten Schritt ST9 eine Tabelle des Anomalieursachemodells durch Verknüpfen einer „Phase“ der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zum Erfassen der anormalen Tendenz im vorstehend beschriebenen Schritt ST8 verwendet wird, von einem „Erfassungssignal“, das einen Identifikationsnamen der geteilten Sensordaten angibt, in denen die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 die anormale Tendenz in dem vorstehend beschriebenen Schritt ST8 erfasst hat, einer „anormalen Tendenz“, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 in dem vorstehend beschriebenen Schritt ST8 erfasst wird, und einer „Anomalienursache“ der Zieleinrichtung miteinander. Genauer gesagt, verknüpft die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, wie in 6 gezeigt, im vorstehend erwähnten Schritt ST9 einen „Start“ als die Phase, ein „Signal 1“ als erfasstes Signal, „übermäßig“ als die anormale Tendenz und einen „Einstellungsfehler“ als die Anomalieursache miteinander. Weiterhin verknüpft die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 im vorstehend erwähnten Schritt ST9 ferner „stetig“ als die Phase, ein „Signal 2“ als das erfasste Signal, eine „Vibration“ als die anormale Tendenz und einen „Anlagenfehler“ als die Anomalieursache miteinander. Die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 kann Informationen, die sich von den Daten, die sich auf die Anomalie der Zieleinrichtung beziehen, unterscheiden, wie z. B. die oben genannten Elemente verknüpfen. Zum Beispiel kann die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, separat eine FTA (Fault Tree Analysis - Fehlerbaumanalyse) für die Kombination der anormalen Tendenz und der Anomalieursache durchführen und das Ergebnis der FTA (Fehlerbaumanalyse) mit der anormalen Tendenz und der Anomalieursache verknüpfen.
7 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels eines Prozesses, in dem die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 die Anomalieursache der Zieleinrichtung im vorstehend beschriebenen Schritt ST5 schätzt. Wie in 7 gezeigt, schätzt die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 in dem vorstehend erwähnten Schritt ST5 die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen einer Tabelle des aktuellen Datensatzes, in dem die „Phase“ der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zum Erfassen der anormalen Tendenz im vorstehend beschriebenen Schritt ST4 verwendet wird, das „Erfassungssignal“, das den Identifikationsnamen der geteilten Sensordaten angibt, in denen die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 die anormale Tendenz in dem vorstehend beschriebenen Schritt ST4 erfasst hat und die „anormale Tendenz“, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 in dem vorstehend beschriebenen Schritt ST4 erfasst wird, miteinander verknüpft werden, mit einer Tabelle des Anomalieursachemodells, in der die Phase der früheren geteilten Sensordaten, das erfasste Signal, die anormale Tendenz und die Anomalienursache miteinander verknüpft sind.
Genauer gibt, wie in 7 gezeigt, das Element der Phase der geteilten Sensordaten in der Tabelle des aktuellen Datensatzes, die von der Anomalieursache-Schätzeinheit 9 zum Schätzen der Anomalieursache der Zieleinrichtung im oben beschriebenen Schritt ST5 verwendet wird, „stetig“ an, gibt das Element des erfassten Signals das „Signal 2“ an, und gibt das Element der anormalen Tendenz „Vibration“ an. Ferner umfasst die Tabelle des Anomalieursachemodells, die von der Anomalieursache-Schätzeinheit 9 zum Schätzen der Anomalieursache der Zieleinrichtung im vorstehend beschriebenen Schritt ST5 verwendet wird, eine erste Zeile, in der das Element der Phase „Start“ angibt, das Element des erfassten Signals das „Signal 1“ angibt, das Element der anormalen Tendenz „übermäßig“ angibt, und das Element der Anomalieursache den „Einstellungsfehler“ angibt, und eine zweite Reihe, in der das Element der Phase „stetig“ angibt, das Element des erfassten Signals das „Signal 2“ angibt, das Element der anormalen Tendenz die „Vibration“ angibt und das Element der Anomalieursache den „Anlagenfehler“ angibt. Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 vergleicht den aktuellen Datensatz mit dem Anomalieursachemodell und bestimmt, dass der aktuelle Datensatz und die zweite Zeile der Tabelle des Anomalieursachenmodells in dem Element der Phase, dem Element des erfassten Signals und dem Element der anormalen Tendenz übereinstimmen. Auf der Grundlage der Bestimmung schätzt die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 den „Anlagenfehler“, der durch das Element der Anomalieursache, die in der zweiten Zeile der Tabelle des Anomalieursachemodells enthalten ist, angegeben wird, die Anomalieursache der Zieleinrichtung zu sein.
Wie im vorstehenden Beispiel schätzt die Anomalieursache-Schätzeinheit 9, wenn bestimmt wird, dass die Tabelle des aktuellen Datensatzes und eine spezifische Zeile in der Tabelle des Anomalieursachemodells in allen im aktuellen Datensatz enthaltenen Elementen übereinstimmen, die Anomalieursache, die in der spezifischen Zeile in der Tabelle des Anomalieursachemodells enthalten ist, als die Anomalieursache der Zieleinrichtung. Alternativ kann die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 beim Vergleichen der Tabelle des aktuellen Datensatzes mit allen Zeilen, die in der Tabelle des Anomalieursachemodells enthalten sind, um zu bestimmen, dass der aktuelle Datensatz und eine Vielzahl von Zeilen, die in der Tabelle des Anomalieursachemodells enthalten sind, in einigen Elementen des aktuellen Datensatzes übereinstimmen, die Vielzahl von Zeilen als Zeilenkandidaten in der Tabelle des Anomalieursachemodells, das die Anomalieursache der Zieleinrichtung angibt, extrahieren. In diesem Fall kann die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 die Ähnlichkeit mit dem aktuellen Datensatz berechnen, indem sie eine allgemeine Textanalyse oder ähnliches für die extrahierten Kandidaten durchführt, und die Anomalieursache, die durch den Kandidaten mit der höchsten Ähnlichkeit angegeben wird, als Anomalieursache der Zieleinrichtung einschätzen.
Ein Beispiel für die Verwendung der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Verwendung des Schätzens der Anomalieursache der Fertigungsanlage. Auch wenn Produkte unter Verwendung derselben Anlagen mit denselben Sollwerten hergestellt werden, kann es aufgrund von Änderungen der äußeren Umgebung wie Lufttemperatur oder Luftfeuchtigkeit oder aufgrund von Veränderungen im Laufe der Zeit durch Abnutzung der Fertigungsanlage zu einer Anomalie wie einem Ausfall oder einer Fehlfunktion kommen. In einem solchen Fall kann die Anomalieursache nicht allein aus dem Sollwert identifiziert werden. Somit ist es unter Verwendung der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 möglich, die Anomalieursache zu schätzen, indem die Sensordaten für jede Phase geteilt werden, die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten nach der Teilung erfasst wird, die anormale Tendenz und die Phase mit der anormalen Tendenz und der Phase verglichen werden, die durch das Anomalieursachemodell angezeigt werden, und eine ähnliche anormale Tendenz und Phase extrahiert werden.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 zum Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zum Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt, und die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 zum Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursachemodell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Erfassen der anormalen Tendenz der Sensordaten und Vergleichen der anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell geschätzt. Da die Anomalieursache in Abhängigkeit von der anormalen Tendenz der Sensordaten mit höherer Genauigkeit geschätzt werden kann als bei der Schwellenwertbestimmung, bei der nur das Bestimmungsergebnis, ob die Sensordaten den Schwellenwert überschreiten oder nicht, erhalten werden kann, ist es möglich, die Anomalieursache zu identifizieren, anstatt die Anomalieursache durch die Schwellenwertbestimmung zu schätzen.
Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ferner die Phasenteilungseinheit 7 zum Erzeugen geteilter Sensordaten durch Teilen der durch die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten für jede Phase, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasst die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der durch die Phasenteilungseinheit 7 erzeugten geteilten Sensordaten mit dem normalen Modell, das der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, und die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 schätzt die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen einer Phase der geteilten Sensordaten und der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell, in dem die gleiche Phase wie die Phase, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration werden die Phase der geteilten Sensordaten und die durch das Anomalieursachemodell angegebene Phase weiter verglichen. Dadurch kann die Anomalieursache mit höherer Genauigkeit geschätzt werden, als wenn die Phase der geteilten Sensordaten nicht verwendet wird.
Die Anomalieursache-Schätzeinheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ferner die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 zum Erzeugen eines Anomalieursachemodells durch Verknüpfen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit der Anomalieursache der Zieleinrichtung.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen des erzeugten Anomalieursachemodells mit der erfassten anormalen Tendenz geschätzt werden. Dadurch ist es möglich, die Anomalieursache zu identifizieren, anstatt die Anomalieursache durch die Schwellwertbestimmung zu schätzen.
Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ferner die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 zum Erzeugen eines normalen Modells, auf Grundlage der von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die anormale Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen des erzeugten normalen Modells mit den beschafften Sensordaten erfasst werden und die Anomalieursache der Zieleinrichtung kann durch Vergleichen der anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell geschätzt werden. Dadurch ist es möglich, die Anomalieursache zu identifizieren, anstatt die Anomalieursache durch die Schwellwertbestimmung zu schätzen.
Zweite Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 die Anomalieursache der Zieleinrichtung nicht nur durch Vergleichen der anormalen Tendenz der geteilten Sensordaten mit der durch das Anomalieursachemodell angegebenen anormalen Tendenz schätzt, sondern auch ferner durch Vergleichen der Phase der geteilten Sensordaten mit der durch das Anomalieursachemodell angegebenen Phase. In einer zweiten Ausführungsform wird eine Konfiguration beschrieben, in der eine Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 eine Anomalieursache der Zieleinrichtung schätzt, indem sie weiterhin eine Gruppe der geteilten Sensordaten mit einer Gruppe vergleicht, die durch das Anomalieursachemodell angegeben wird.
Die zweite Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zu beachten ist, dass dieselben Bezugszeichen den Konfigurationen zugeordnet sind, die dieselben Funktionen wie die in der ersten Ausführungsform beschriebenen aufweisen und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 8 gezeigt, umfasst eine Verarbeitungseinheit 21 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 zusätzlich zu der Konfiguration der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ferner eine Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 und eine Gruppenklassifizierungseinheit 23.
Die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 beschafft Zusatzdaten, die sich auf die Zieleinrichtung beziehen, über die Kommunikationseinheit 2 von der Zieleinrichtung. Die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 gibt die beschafften Zusatzdaten an die Gruppenklassifizierungseinheit 23 aus. Die Zusatzdaten können zum Beispiel mindestens einen oder mehrere Daten eines Sollwerts, der sich auf den Betrieb der Zieleinrichtung bezieht, einen Umgebungswert in der Umgebung der Zieleinrichtung und Informationen über ein von der Zieleinrichtung hergestelltes Produkt umfassen. Beispiele für Umgebungswerte in der Umgebung der Zieleinrichtung umfassen Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Die Gruppenklassifizierungseinheit 23 beschafft Sensordaten von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 oder liest Sensordaten aus der Speichereinheit 4 aus und klassifiziert die beschafften oder ausgelesenen Sensordaten für jede Gruppe gemäß den von der Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 beschafften Zusatzdaten. Die Gruppenklassifizierungseinheit 23 gibt die klassifizierten Sensordaten an die Phasenteilungseinheit 7 aus. Beispiele für die Gruppe umfassen eine Gruppe, in der der auf den Betrieb der Zieleinrichtung bezogene Sollwert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine Gruppe, in der der Umgebungswert in der Umgebung der Zieleinrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine Gruppe, in der das von der Zieleinrichtung hergestellte Produkt ein spezifisches Produkt ist, und dergleichen.
Als nächstes wird der Betrieb der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung des Klimaanlagensteuerungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform wird die detaillierte Beschreibung desselben Prozesses wie der Prozess des in der ersten Ausführungsform beschriebenen Anomalieursache-Schätzverfahrens gegebenenfalls weggelassen.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Anomalieursache-Schätzverfahren durch die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 9 gezeigt, beschafft die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 Sensordaten von der Kommunikationseinheit 2 (Schritt ST20). Die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 gibt die beschafften Sensordaten an die Gruppenklassifizierungseinheit 23 oder die Speichereinheit 4 aus.
Als nächstes beschafft die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 Zusatzdaten, die sich auf die Zieleinrichtung beziehen, über die Kommunikationseinheit 2 von der Zieleinrichtung (Schritt ST21).
Als nächstes beschafft die Gruppenklassifizierungseinheit 23 die Sensordaten von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 oder liest die Sensordaten aus der Speichereinheit 4 aus und klassifiziert die beschafften oder ausgelesenen Sensordaten für jede Gruppe gemäß den von der Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 beschafften Zusatzdaten (Schritt ST22). Die Gruppenklassifizierungseinheit 23 gibt die klassifizierten Sensordaten an die Phasenteilungseinheit 7 aus.
Als nächstes erzeugt die Phasenteilungseinheit 7 geteilte Sensordaten, indem sie die Sensorwerte teilt, die durch die Gruppenklassifizierungseinheit 23 für jede Phase klassifiziert werden (Schritt ST23). Die Phasenteilungseinheit 7 gibt die erzeugten geteilten Sensordaten an die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 aus.
Als nächstes bestimmt die Phasenteilungseinheit 7, ob der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 der Anomalieursache-Schätzmodus zum Schätzen der Anomalieursache der Zieleinrichtung ist oder nicht (Schritt ST24). Wenn die Phasenteilungseinheit 7 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus der Anomalieursache-Schätzmodus ist (JA in Schritt ST24), geht die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 weiter zu Schritt ST25. Wenn die Phasenteilungseinheit 7 bestimmt, dass der aktuelle Betriebsmodus nicht der Anomalieursache-Schätzmodus ist (NEIN in Schritt ST24), geht die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 weiter zu Schritt ST27.
In Schritt ST25 liest die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 das normale Modell, das der durch die Gruppenklassifizierungseinheit 23 klassifizierten Gruppe entspricht, und die durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilte Phase der geteilten Sensordaten aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 aus und erfasst die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der geteilten Sensordaten mit dem normalen Modell. Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erzeugt einen Datensatz, in dem die Phase der geteilten Sensordaten, die zur Erfassung der anormalen Tendenz verwendet werden, und die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten miteinander verknüpft sind, und gibt den Datensatz an die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 aus.
Als nächstes liest die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 das Anomalieursache-Modell, in dem die Gruppe früherer Sensordaten, die Phase der früheren Sensordaten, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind, aus der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 aus und schätzt die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen des Datensatzes, in dem die Gruppe und Phase der geteilten Sensordaten, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung verwendet werden, mit der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz verknüpft sind, mit dem Anomalieursachemodell (Schritt ST26). Die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 gibt die geschätzte Anomalieursache an die Ausgabeeinheit 5 aus und die Ausgabeeinheit 5 gibt die Anomalieursache aus.
Andererseits, erzeugt die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 in Schritt ST27 ein normales Modell, das der Gruppe und Phase der geteilten Sensordaten entspricht, auf der Grundlage der durch die Phasenteilungseinheit 7 erzeugten Sensordaten.
Als nächstes speichert die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 das erzeugte normale Modell in der Normales-Modell-Speichereinheit 13 (Schritt ST28).
Als nächstes liest die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 das normale Modell, das der Gruppe und der Phase der geteilten Sensordaten entspricht, die durch die Phasenteilungseinheit 7 geteilt werden, aus der Normales-Modell-Speichereinheit 13 aus und erfasst die anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der geteilten Sensordaten mit dem normalen Modell (Schritt ST29). Die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 gibt die erfasste anormale Tendenz an die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 aus.
Als nächstes erzeugt die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 ein Anomalieursachemodell durch Verknüpfen der Gruppe und Phase der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 zur Erfassung der anormalen Tendenz in Schritt ST8 verwendeten geteilten Sensordaten, der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz und der Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander (Schritt ST30).
Als nächstes speichert die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 das erzeugte Anomalieursachemodell in der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 (Schritt ST31).
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform ferner die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 zum Beschaffen von Zusatzdaten, die sich auf die Zieleinrichtung beziehen, und die Gruppenklassifizierungseinheit 23 zum Klassifizieren von durch die Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten für jede Gruppe gemäß den durch die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 beschafften Zusatzdaten, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasst die anormale Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der durch die Gruppenklassifizierungseinheit 23 klassifizierten Sensordaten mit einem normalen Modell, das der Gruppe der Sensordaten entspricht, und die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 schätzt die Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen einer Gruppe der Sensordaten und der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell, in dem die gleiche Gruppe wie die Gruppe, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration werden die Sensordaten, die auf der Grundlage der zusätzlichen, auf die Zieleinrichtung bezogenen Daten klassifiziert werden, mit einem normalen Modell verglichen, das der Gruppe der Sensordaten entspricht. Da die Sensordaten mit dem normalen Modell gemäß der Situation der Zieleinrichtung verglichen werden können, ist es folglich möglich, die anormale Tendenz der Sensordaten mit höherer Genauigkeit zu erfassen, als wenn die Sensordaten nicht mit Hilfe der Zusatzdaten klassifiziert werden. Durch den weiteren Vergleich der Sensordatengruppe mit der Gruppe, die durch das Anomalieursachemodell angegeben wird, kann die Anomalieursache mit höherer Genauigkeit geschätzt werden, als wenn die Sensordatengruppe nicht verwendet wird.
In der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform umfassen die Zusatzdaten mindestens einen Datensatz oder mehrere Daten des Sollwerts der Zieleinrichtung, den Umgebungswert in der Umgebung der Zieleinrichtung und die Informationen über das von der Zieleinrichtung hergestellte Produkt.
Da gemäß der vorstehenden Konfiguration die Sensordaten mit dem normalen Modell gemäß der Situation der Zieleinrichtung auf Grundlage von mindestens einem oder mehreren Daten des Sollwerts der Zieleinrichtung, des Umgebungswerts in der Umgebung der Zieleinrichtung und der Informationen über das von der Zieleinrichtung hergestellte Produkt verglichen werden können, ist es möglich, eine anormale Tendenz der Sensordaten mit höherer Genauigkeit zu erfassen, als wenn die Sensordaten nicht unter Verwendung von Zusatzdaten klassifiziert werden.
Die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 wird durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert. Das heißt, die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 umfasst eine Verarbeitungsschaltung zum Ausführen der Verarbeitung von Schritt ST1 bis Schritt ST10, wie in 2 gezeigt. Ähnlich wird die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10, der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, der Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 und der Gruppenklassifizierungseinheit 23 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert. Das heißt, die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 umfasst eine Verarbeitungsschaltung zum Ausführen der Verarbeitung von Schritt ST20 bis Schritt ST31, wie in 9 gezeigt. Die Verarbeitungsschaltung kann zweckbestimmte Hardware oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) sein, die in einem Speicher gespeicherte Programme ausführt.
10A ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Implementieren der Funktionen der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 oder der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 zeigt. 10B ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Ausführen von Software, die die Funktionen der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 oder der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 implementiert, zeigt. Ein in 10A und 10B dargestellter Speicher 101 weist die Funktionen der Sensordaten-Speichereinheit 12, der Normales-Modell-Speichereinheit 13 und der Anomalieursachemodell-Speichereinheit 14 auf und speichert die Sensordaten, das normale Modell und das Anomalieursachemodell. Ferner speichert der Speicher 101 die durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz und die durch die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 geschätzte Anomalieursache. Eine Kommunikations-I/F-Einrichtung 102 weist die Funktion der Kommunikationseinheit 2 auf und empfängt Sensordaten, Zusatzdaten und dergleichen von der Zieleinrichtung. Wenn die Kommunikations-I/F-Einrichtung 102 mit einem Datenserver verbunden ist, können außerdem die von der Sensordatenbeschaffungseinheit 6 beschafften Sensordaten, das von der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 erzeugte normale Modell und das von der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 erzeugte Anomalieursachemodell, die von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz und die von der Anomalieursache-Schätzeinheit 9 geschätzte Anomalieursache an den Datenserver übertragen und dort gespeichert werden. Eine Ausgabeeinheit 103 gibt die durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 erfasste anormale Tendenz und die durch die Anomalieursache-Schätzeinheit 9 geschätzte Anomalieursache aus.
Wenn die Verarbeitungsschaltung eine Verarbeitungsschaltung 100 von zweckbestimmter Hardware ist, gezeigt in 10A, entspricht die Verarbeitungsschaltung 100 beispielsweise einer einzelnen Schaltung, einer zusammengesetzten Schaltung, einem programmierten Prozessor, einem parallel programmierten Prozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), einer im Feld programmierbaren Gatteranordnung (Field-Programmable Gate Array, FPGA) oder einer Kombination davon.
Die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 kann durch eine separate Verarbeitungsschaltung implementiert werden oder diese Funktionen können gesammelt durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert werden.
Die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10, der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, der Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 und der Gruppenklassifizierungseinheit 23 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 kann durch eine separate Verarbeitungsschaltung implementiert werden oder diese Funktionen können gesammelt durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert werden.
Wenn die Verarbeitungsschaltung ein in 10B gezeigter Prozessor 104 ist, wird die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert.
Ferner wird die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10, der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, der Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 und der Gruppenklassifizierungseinheit 23 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 auch durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert.
Zu beachten ist, dass Software oder Firmware als ein Programm beschrieben und in einem Arbeitsspeicher 105 gespeichert wird.
Durch Lesen und Ausführen der in dem Arbeitsspeicher 105 gespeicherten Programme implementiert der Prozessor 104 die Funktion jeder, der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1. Das heißt, die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 umfasst den Arbeitsspeicher 105 zum Speichern von Programmen, in denen die Verarbeitung ab Schritt ST1 bis Schritt ST10, die in 2 dargestellt ist, als ein Ergebnis ausgeführt wird, wenn sie von dem Prozessor 104 ausgeführt werden.
Diese Programme veranlassen einen Computer, Abläufe oder Verfahren der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 1 auszuführen. Der Arbeitsspeicher 105 kann ein computerlesbares Speichermedium sein, das Programme speichert, die einen Computer veranlassen, als die Sensordatenbeschaffungseinheit 6, die Phasenteilungseinheit 7, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, die Anomalieursache-Schätzeinheit 9, die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 zu arbeiten. Dies trifft auch auf die Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 zu.
Beispiele für den Arbeitsspeicher 105 entsprechen einem nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher, wie etwa einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Flash-Speicher, einem löschbaren programmierbaren Speicher mit wahlfreiem Zugriff (EPROM) oder einem elektrischen EPROM (EEPROM), einer Magnetscheibe, einer Diskette, einer optischen Scheibe, einer Compact Disk, einer Minidisk und einer DVD.
Einige der Funktionen der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, der Anomalieursache-Schätzeinheit 9, der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 können durch zweckbestimmte Hardware implementiert werden und einige von ihnen können durch Software oder Firmware implementiert werden.
Beispielsweise werden die Funktionen der Sensordatenbeschaffungseinheit 6, der Phasenteilungseinheit 7, der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8 und der Anomalieursache-Schätzeinheit 9 durch eine Verarbeitungsschaltung als zweckbestimmte Hardware implementiert. Die Funktionen der Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10 und der Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11 können von dem Prozessor 104 implementiert werden, der die im Arbeitsspeicher 105 gespeicherten Programme liest und ausführt.
Dasselbe trifft auf die Sensordatenbeschaffungseinheit 6, die Phasenteilungseinheit 7, die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit 8, die Anomalieursache-Schätzeinheit 9, die Normales-Modell-Erzeugungseinheit 10, die Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit 11, die Zusatzdatenbeschaffungseinheit 22 und die Gruppenklassifizierungseinheit 23 in der Anomalieursache-Schätzeinrichtung 20 zu.
Somit kann die Verarbeitungsschaltung jede der vorstehenden Funktionen durch Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination davon implementieren.
Es ist zu beachten, dass die Erfindung der vorliegenden Anmeldung die Ausführungsformen frei kombinieren, ein beliebiges Bestandteilelement jeder Ausführungsform modifizieren oder ein beliebiges Bestandteilelement in jeder Ausführungsform im Rahmen der Erfindung weglassen kann.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Da die Anomalieursache-Schätzeinrichtung in der Technik zum Schätzen der Anomalieursache der Zieleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Anomalieursache identifizieren kann, anstatt die Anomalieursache durch die Schwellenwertbestimmung zu schätzen, kann sie auf eine Anomalieursache-Schätzeinrichtung angewendet werden, die die Anomalieursache der Einrichtung schätzt.
Bezugszeichenliste

1:: Anomalieursache-Schätzeinrichtung,
2:: Kommunikationseinheit,
3:: Verarbeitungseinheit,
4:: Speichereinheit,
5:: Ausgabeeinheit,
6:: Sensordaten-beschaffungseinheit,
7:: Phasenteilungseinheit,
8:: Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit,
9:: Anomalieursache-Schätzeinheit,
10:: Normales-Modell-Erzeugungseinheit,
11:: Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit,
12:: Sensordatenbeschaffungseinheit,
13: 14:: Normales-Modell-Speichereinheit, Anomalieursachemodell-Speichereinheit,
20:: Anomalieursache-Schätzeinrichtung,
21:: Verarbeitungseinheit,
22:: Zusatzdatenbeschaffungseinheit,
23:: Gruppenklassifizierungseinheit,
100:: Verarbeitungsschaltung,
101:: Speicher,
102:: Kommunikations-I/F-Einrichtung,
103:: Ausgabeeinrichtung,
104:: Prozessor,
105:: Arbeitsspeicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014096050 A [0005]

Claims

Anomalieursache-Schätzeinrichtung, umfassend: eine Sensordatenbeschaffungseinheit zum Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor; eine Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit zum Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der von der Sensordatenbeschaffungseinheit beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt; und eine Anomalieursache-Schätzeinheit zum Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursachemodell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Anomalieursache-Schätzeinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Phasenteilungseinheit zum Erzeugen geteilter Sensordaten durch Teilen der Sensordaten, die durch die Sensordatenbeschaffungseinheit für jede Phase beschafft werden, wobei die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit eine anormale Tendenz der geteilten Sensordaten durch Vergleichen der geteilten Sensordaten, die durch die Phasenteilungseinheit erzeugt werden, mit einem normalen Modell, das einer Phase der geteilten Sensordaten entspricht, erfasst, und die Anomalieursache-Schätzeinheit die Anomalieursache der Zieleinrichtung schätzt durch Vergleichen der Phase der geteilten Sensordaten und der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell, in dem eine Phase, die identisch ist mit der Phase der geteilten Sensordaten, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Anomalieursachemodell-Erzeugungseinheit zum Erzeugen des Anomalieursachemodells durch Verknüpfen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit der Anomalieursache der Zieleinrichtung.
Die Anomalieursache-Schätzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend, eine Normales-Modell-Erzeugungseinheit zum Erzeugen des normalen Modells auf Grundlage der von der Sensordatenbeschaffungseinheit beschafften Sensordaten.
Anomalieursache-Schätzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Zusatzdatenbeschaffungseinheit zum Beschaffen von Zusatzdaten, die sich auf die Zieleinrichtung beziehen; und eine Gruppenklassifizierungseinheit zum Klassifizieren der durch die Sensordatenbeschaffungseinheit beschafften Sensordaten für jede Gruppe gemäß den von der Zusatzdatenbeschaffungseinheit beschafften Zusatzdaten, wobei die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit die anormale Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der Sensordaten, die durch die Gruppenklassifizierungseinheit klassifiziert werden, mit dem normalen Modell, das einer Gruppe der Sensordaten entspricht, erfasst, und die Anomalieursache-Schätzeinheit die Anomalieursache der Zieleinrichtung schätzt durch Vergleichen einer Gruppe der Sensordaten und der von der Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit dem Anomalieursachemodell, in dem eine Gruppe, die mit der Gruppe der Sensordaten identisch ist, die anormale Tendenz der früheren Sensordaten und die Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Anomalieursache-Schätzeinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Zusatzdaten mindestens ein Datensatz oder mehrere Daten eines Sollwerts, der sich auf einen Betrieb der Zieleinrichtung bezieht, einen Umgebungswert in der Umgebung der Zieleinrichtung und Informationen über ein von der Zieleinrichtung hergestelltes Produkt umfassen.
Anomalieursache-Schätzverfahren, umfassend: Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor; Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt; und Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursachemodell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.
Programm, das einen Computer veranlasst, zu arbeiten als: eine Sensordatenbeschaffungseinheit zum Beschaffen von Sensordaten von einem in einer Zieleinrichtung installierten Sensor; eine Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit zum Erfassen einer anormalen Tendenz der Sensordaten durch Vergleichen der von der Sensordatenbeschaffungseinheit beschafften Sensordaten mit einem normalen Modell, das einen normalen Wertebereich der Sensordaten zeigt; und eine Anomalieursache-Schätzeinheit zum Schätzen einer Anomalieursache der Zieleinrichtung durch Vergleichen der durch die Anormale-Tendenz-Erfassungseinheit erfassten anormalen Tendenz mit einem Anomalieursachemodell, in dem eine anormale Tendenz früherer Sensordaten und eine Anomalieursache der Zieleinrichtung miteinander verknüpft sind.