JP2002312430A - 操業分析装置 - Google Patents
操業分析装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操業結果としての処理量や品質が決まるプロ
セス全般において、操業因子の変動が操業結果に与える
影響の大きさを適切に評価できるようにする。 【解決手段】 操業因子及び操業因子と対応する操業結
果が入力された際に、波形構成成分の抽出を行なう波形
構成成分抽出手段と、波形構成成分抽出手段の波形構成
成分抽出結果に基づいて、入力されたデータの波形構成
成分に対応する強度を計算する波形構成成分強度計算手
段と、波形構成成分強度計算手段によって計算された強
度を用いて、操業結果との相関の大きさを評価する操業
因子変動評価手段とを備える操業分析装置を特徴とす
る。
セス全般において、操業因子の変動が操業結果に与える
影響の大きさを適切に評価できるようにする。 【解決手段】 操業因子及び操業因子と対応する操業結
果が入力された際に、波形構成成分の抽出を行なう波形
構成成分抽出手段と、波形構成成分抽出手段の波形構成
成分抽出結果に基づいて、入力されたデータの波形構成
成分に対応する強度を計算する波形構成成分強度計算手
段と、波形構成成分強度計算手段によって計算された強
度を用いて、操業結果との相関の大きさを評価する操業
因子変動評価手段とを備える操業分析装置を特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操業分析装置に関
し、特に、操業結果としての製品の生産量や品質が決ま
るプロセス全般において、操業因子の変動が操業結果に
与える影響の大きさを評価することによって、望ましい
操業を行なうために注目すべき操業因子の変動を見出す
ために用いて好適な技術に関する。
し、特に、操業結果としての製品の生産量や品質が決ま
るプロセス全般において、操業因子の変動が操業結果に
与える影響の大きさを評価することによって、望ましい
操業を行なうために注目すべき操業因子の変動を見出す
ために用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、操業結果としての処理量や品質が
決まるプロセスにおいて、操業因子の変動が操業結果に
与える影響の大きさを評価する操業分析手法としては、
例えば、操業因子と操業結果との相関を、相関係数を用
いて評価する方法や、操業因子と操業結果とを各々フー
リエ変換し、フーリエ変換後の周波数成分から幾つかの
周波数成分を選択して、その周波数成分の強度の相関係
数を求め、評価する方法（例えば特開平７−２８２０３
７号公報）が知られている。
決まるプロセスにおいて、操業因子の変動が操業結果に
与える影響の大きさを評価する操業分析手法としては、
例えば、操業因子と操業結果との相関を、相関係数を用
いて評価する方法や、操業因子と操業結果とを各々フー
リエ変換し、フーリエ変換後の周波数成分から幾つかの
周波数成分を選択して、その周波数成分の強度の相関係
数を求め、評価する方法（例えば特開平７−２８２０３
７号公報）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相関係
数を用いた分析方法では、操業因子や操業結果にノイズ
が多く含まれている場合や、操業因子と操業結果との関
係が線形ではない場合などに、相関が正しく評価できな
い問題点があった。また、上記フーリエ変換後の周波数
成分から幾つかの周波数成分を選択して、その周波数成
分の強度の相関係数を求め評価する方法では、どの周波
数成分に選択するかについて明確な方針が無いと言った
問題があった。
数を用いた分析方法では、操業因子や操業結果にノイズ
が多く含まれている場合や、操業因子と操業結果との関
係が線形ではない場合などに、相関が正しく評価できな
い問題点があった。また、上記フーリエ変換後の周波数
成分から幾つかの周波数成分を選択して、その周波数成
分の強度の相関係数を求め評価する方法では、どの周波
数成分に選択するかについて明確な方針が無いと言った
問題があった。
【０００４】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、操業因子の変動と操業結果とが複雑な関係
であっても、操業因子の時系列的な変動が操業結果に与
える影響の大きさを適切に評価できるようにすることを
目的とする。
ものであり、操業因子の変動と操業結果とが複雑な関係
であっても、操業因子の時系列的な変動が操業結果に与
える影響の大きさを適切に評価できるようにすることを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の操業分析装置
は、操業プロセスにおける操業因子の様々な波形構成成
分が操業結果に与える影響を、それぞれの波形構成成分
毎に評価するための操業分析装置であって、上記操業因
子及び該操業因子と対応する操業結果が入力された際
に、波形構成成分の抽出を行なう波形構成成分抽出手段
と、上記波形構成成分抽出手段の波形構成成分抽出結果
に基づいて、上記入力されたデータの波形構成成分に対
応する強度を計算する波形構成成分強度計算手段と、上
記波形構成成分強度計算手段によって計算された強度を
用いて、上記操業結果との相関の大きさを評価する操業
因子変動評価手段とを備えたことを特徴とする。
は、操業プロセスにおける操業因子の様々な波形構成成
分が操業結果に与える影響を、それぞれの波形構成成分
毎に評価するための操業分析装置であって、上記操業因
子及び該操業因子と対応する操業結果が入力された際
に、波形構成成分の抽出を行なう波形構成成分抽出手段
と、上記波形構成成分抽出手段の波形構成成分抽出結果
に基づいて、上記入力されたデータの波形構成成分に対
応する強度を計算する波形構成成分強度計算手段と、上
記波形構成成分強度計算手段によって計算された強度を
用いて、上記操業結果との相関の大きさを評価する操業
因子変動評価手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係わる別の操業分析装置
は、波形構成成分抽出手段に、独立成分分析法を用いる
ことを特徴とする操業分析装置である。また、本発明に
係わる別の操業分析装置は、波形構成成分抽出手段にお
いて、波形構成成分の抽出に必要なデータとして、操業
結果が異なる複数の操業状態に対応する操業因子から、
同一長のデータを選択して用いることを特徴とする操業
分析装置である。また、本発明に係わる別の操業分析装
置は、操業因子変動評価手段において、波形構成成分強
度の包絡線と操業結果との相関係数の絶対値を評価指標
として用いることを特徴とする操業分析装置である。
は、波形構成成分抽出手段に、独立成分分析法を用いる
ことを特徴とする操業分析装置である。また、本発明に
係わる別の操業分析装置は、波形構成成分抽出手段にお
いて、波形構成成分の抽出に必要なデータとして、操業
結果が異なる複数の操業状態に対応する操業因子から、
同一長のデータを選択して用いることを特徴とする操業
分析装置である。また、本発明に係わる別の操業分析装
置は、操業因子変動評価手段において、波形構成成分強
度の包絡線と操業結果との相関係数の絶対値を評価指標
として用いることを特徴とする操業分析装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
操業分析装置の実施の形態について説明する。図１に
は、本実施の形態の操業分析装置の構成を示す。操業分
析装置には、プロセスにおける操業因子と当該操業因子
に対応した操業結果が入力データとして入力する。上記
操業因子は、例えば、流量、温度、圧力等の連続値とし
て与えられる。上記操業結果は、例えば、製品の生産量
や品質等の連続値として与えられる。
操業分析装置の実施の形態について説明する。図１に
は、本実施の形態の操業分析装置の構成を示す。操業分
析装置には、プロセスにおける操業因子と当該操業因子
に対応した操業結果が入力データとして入力する。上記
操業因子は、例えば、流量、温度、圧力等の連続値とし
て与えられる。上記操業結果は、例えば、製品の生産量
や品質等の連続値として与えられる。
【０００８】図１の１０１は波形構成成分抽出部であ
り、独立成分分析を用いて、上記操業因子に内在する波
形構成成分を抽出する。独立成分分析法とは、時系列デ
ータを統計的に独立な成分に分解するための信号処理方
法であり、これにより求まる独立成分が波形構成成分に
相当する。図２に、波形構成成分抽出部の処理動作を示
す。独立成分分析法で用いる波形構成成分分析入力デー
タｘは、操業結果が異なるＭ組の操業状態に対応する操
業因子から、同一長さＮICのデータを選択して用いる
（Ｓ２０１）。このとき、波形構成成分分析入力データ
ｘは、Ｍ行ＮIC列の行列となる。
り、独立成分分析を用いて、上記操業因子に内在する波
形構成成分を抽出する。独立成分分析法とは、時系列デ
ータを統計的に独立な成分に分解するための信号処理方
法であり、これにより求まる独立成分が波形構成成分に
相当する。図２に、波形構成成分抽出部の処理動作を示
す。独立成分分析法で用いる波形構成成分分析入力デー
タｘは、操業結果が異なるＭ組の操業状態に対応する操
業因子から、同一長さＮICのデータを選択して用いる
（Ｓ２０１）。このとき、波形構成成分分析入力データ
ｘは、Ｍ行ＮIC列の行列となる。
【０００９】次に、波形構成成分の計算に必要な変換行
列ｗを求める。そのために、ランダムに設定されたＭ行
Ｍ列の行列を初期行列ｗo として与える（Ｓ２０２）。
次に、波形構成成分分析入力データｘを変換行列ｗによ
って変換し（式（１））、独立成分ｉｃを求める（Ｓ２
０３）。次に、独立成分ｉｃの統計的独立性指標（式
（２））が最大になるまで（Ｓ２０４）、変換行列ｗt
を式（３），（４）によって修正（Ｓ２０５）を繰返し
行なう。
列ｗを求める。そのために、ランダムに設定されたＭ行
Ｍ列の行列を初期行列ｗo として与える（Ｓ２０２）。
次に、波形構成成分分析入力データｘを変換行列ｗによ
って変換し（式（１））、独立成分ｉｃを求める（Ｓ２
０３）。次に、独立成分ｉｃの統計的独立性指標（式
（２））が最大になるまで（Ｓ２０４）、変換行列ｗt
を式（３），（４）によって修正（Ｓ２０５）を繰返し
行なう。
【数１】 ここで、φは統計的独立性指標関数、ｉｃは独立成分を
行要素に持つ行列、ｗは変換行列、ｘは波形構成成分分
析入力データ、Ｅ（ｘ）はｘの期待値、ｔは繰り返しの
回数をそれぞれ示す。以上によって変換行列ｗが求ま
る。同時に、この変換行列ｗを式（１）に代入し得られ
るの行要素である独立成分を、波形構成成分とする。
行要素に持つ行列、ｗは変換行列、ｘは波形構成成分分
析入力データ、Ｅ（ｘ）はｘの期待値、ｔは繰り返しの
回数をそれぞれ示す。以上によって変換行列ｗが求ま
る。同時に、この変換行列ｗを式（１）に代入し得られ
るの行要素である独立成分を、波形構成成分とする。
【００１０】図１の１０２は、波形構成成分強度計算部
であり、波形構成成分抽出部１０１によって求めた波形
構成成分に基づき、各々の波形構成成分に対する操業因
子の波形構成成分強度を計算する。波形構成成分強度計
算部１０２は、操業因子Ｘと波形構成成分ＩＣm （ｉｃ
の第ｍ行目要素）とのたたみ込みを行なう。以下に、計
算の詳細を示す。まず、ｉｃの第１行目要素すなわち波
形構成成分ＩＣ1 について、波形構成成分強度ＩＡ1 の
計算を行なう。操業因子Ｘの１つめから波形構成成分Ｉ
Ｃ1 と等しい長さ（ＮIC）のＳＩＧ1 を抜き出す（式
（６））。波形構成成分強度ＩＡ1 1 をＳＩＧ1 と波形
構成成分との内積（式（７））で計算する。ここで、ｉ
はベクトルのｉ番目の要素を示す添え字である。
であり、波形構成成分抽出部１０１によって求めた波形
構成成分に基づき、各々の波形構成成分に対する操業因
子の波形構成成分強度を計算する。波形構成成分強度計
算部１０２は、操業因子Ｘと波形構成成分ＩＣm （ｉｃ
の第ｍ行目要素）とのたたみ込みを行なう。以下に、計
算の詳細を示す。まず、ｉｃの第１行目要素すなわち波
形構成成分ＩＣ1 について、波形構成成分強度ＩＡ1 の
計算を行なう。操業因子Ｘの１つめから波形構成成分Ｉ
Ｃ1 と等しい長さ（ＮIC）のＳＩＧ1 を抜き出す（式
（６））。波形構成成分強度ＩＡ1 1 をＳＩＧ1 と波形
構成成分との内積（式（７））で計算する。ここで、ｉ
はベクトルのｉ番目の要素を示す添え字である。
【数２】
【００１１】次に、時系列データＳＩＧ1 を１サンプリ
ングだけ時刻を遅らせた新たな時系列データＳＩＧ2 を
作成する（式（８））。そして、波形構成成分強度ＩＡ
1 2を、時系列データＳＩＧ2 と波形構成成分ＩＣ1 と
の内積（式（９））で計算する。
ングだけ時刻を遅らせた新たな時系列データＳＩＧ2 を
作成する（式（８））。そして、波形構成成分強度ＩＡ
1 2を、時系列データＳＩＧ2 と波形構成成分ＩＣ1 と
の内積（式（９））で計算する。
【数３】
【００１２】以降、時系列データＳＩＧn を時系列デー
タＳＩＧ2 と同様の方法で順次作成し（式（１０））、
波形構成成分強度ＩＡ1 n を波形構成成分ＩＣ1 との内
積（式（１１））で計算する。
タＳＩＧ2 と同様の方法で順次作成し（式（１０））、
波形構成成分強度ＩＡ1 n を波形構成成分ＩＣ1 との内
積（式（１１））で計算する。
【数４】
【００１３】以上によって、波形構成成分ＩＣ1 に対す
る波形構成成分強度ＩＡ1 を計算する。以下、全ての波
形構成成分ＩＣm （ｍ＝2,3,…，Ｍ）について波形構成
成分強度ＩＡm を計算する。
る波形構成成分強度ＩＡ1 を計算する。以下、全ての波
形構成成分ＩＣm （ｍ＝2,3,…，Ｍ）について波形構成
成分強度ＩＡm を計算する。
【００１４】図１の１０３は、操業因子変動評価部であ
り、波形構成成分強度計算部１０２による波形構成成分
強度ＩＡm と、操業結果の相関を計算し、操業因子の波
形構成成分が操業結果に与える影響の大きさを評価する
評価値Ｓm を計算する。ただし、評価値Ｓm は、波形構
成成分強度ＩＡm の包絡線ＩＡm ′をとり、その絶対値
の包絡線と操業結果との相関係数の絶対値をとることに
よって求める。なぜならば、操業因子の１つの波形構成
成分ＩＣm で計算された波形構成成分強度ＩＡm は、操
業因子に周期的成分がある場合に周期的な変動を含むた
めに、包絡線をとることで周期的変動を除いて正しく評
価できる様になるからである。評価値Ｓm は、０以上１
以下の値をとる。ここで、Ｓm が１に近いほど、その波
形構成成分ＩＣm は操業結果に与える影響が大きい成分
であり、Ｓm が０に近いほど、その波形構成成分ＩＣm
は操業結果に与える影響が小さい成分と評価することが
できる。評価値Ｓm の大きさが、各波形構成成分の寄与
度となる。また、評価値の最も大きい波形構成成分ＩＣ
m に対して、評価値Ｓm を求めた際のデータを用いて、
波形構成成分強度ＩＡm の絶対値の包絡線を入力とし、
操業結果を出力とした回帰式を作成する。さらに、最新
のＮIC個の操業因子に対し、波形構成成分ＩＣm の波形
構成成分強度ＩＡ1 を逐次計算し、該波形構成成分強度
ＩＡmを該回帰式に代入することで操業結果の予測を行
なうことができる。
り、波形構成成分強度計算部１０２による波形構成成分
強度ＩＡm と、操業結果の相関を計算し、操業因子の波
形構成成分が操業結果に与える影響の大きさを評価する
評価値Ｓm を計算する。ただし、評価値Ｓm は、波形構
成成分強度ＩＡm の包絡線ＩＡm ′をとり、その絶対値
の包絡線と操業結果との相関係数の絶対値をとることに
よって求める。なぜならば、操業因子の１つの波形構成
成分ＩＣm で計算された波形構成成分強度ＩＡm は、操
業因子に周期的成分がある場合に周期的な変動を含むた
めに、包絡線をとることで周期的変動を除いて正しく評
価できる様になるからである。評価値Ｓm は、０以上１
以下の値をとる。ここで、Ｓm が１に近いほど、その波
形構成成分ＩＣm は操業結果に与える影響が大きい成分
であり、Ｓm が０に近いほど、その波形構成成分ＩＣm
は操業結果に与える影響が小さい成分と評価することが
できる。評価値Ｓm の大きさが、各波形構成成分の寄与
度となる。また、評価値の最も大きい波形構成成分ＩＣ
m に対して、評価値Ｓm を求めた際のデータを用いて、
波形構成成分強度ＩＡm の絶対値の包絡線を入力とし、
操業結果を出力とした回帰式を作成する。さらに、最新
のＮIC個の操業因子に対し、波形構成成分ＩＣm の波形
構成成分強度ＩＡ1 を逐次計算し、該波形構成成分強度
ＩＡmを該回帰式に代入することで操業結果の予測を行
なうことができる。
【００１５】以上述べた本実施の形態による操業分析装
置によれば、波形構成成分分析を行い、波形構成成分強
度を計算して定量化するので、操業因子と操業結果との
関係が線形でなく複雑な関係を持っている場合でも、複
数の操業因子が操業結果に与える影響の大きさを適切に
評価することができる。また、ノイズが含まれている場
合でも、相関係数を用いた評価に比べて、波形構成成分
を使用する事で、ノイズ成分を分離することができるた
めにノイズの影響を受けずに関係を適切に評価すること
が可能となる。さらに、波形構成成分を使用する事で、
周波数成分の選択を意識することもなしに解析する事が
できる。
置によれば、波形構成成分分析を行い、波形構成成分強
度を計算して定量化するので、操業因子と操業結果との
関係が線形でなく複雑な関係を持っている場合でも、複
数の操業因子が操業結果に与える影響の大きさを適切に
評価することができる。また、ノイズが含まれている場
合でも、相関係数を用いた評価に比べて、波形構成成分
を使用する事で、ノイズ成分を分離することができるた
めにノイズの影響を受けずに関係を適切に評価すること
が可能となる。さらに、波形構成成分を使用する事で、
周波数成分の選択を意識することもなしに解析する事が
できる。
【００１６】
【実施例】以下では、製銑プロセスにおける高炉を例に
した実施例について説明する。高炉では、炉の上部から
原料となる鉄鉱石やコークスなどを投入し、また、炉の
下部から温度制御された高温の気体を送風して、炉内の
反応を制御し、溶銑を作り出す。一般に、炉を適切に制
御して、最終的な出銑量（炉から生産される溶銑の量）
が多くなるように操業する事が望ましい。
した実施例について説明する。高炉では、炉の上部から
原料となる鉄鉱石やコークスなどを投入し、また、炉の
下部から温度制御された高温の気体を送風して、炉内の
反応を制御し、溶銑を作り出す。一般に、炉を適切に制
御して、最終的な出銑量（炉から生産される溶銑の量）
が多くなるように操業する事が望ましい。
【００１７】高炉では、一般に、送風量が多いほど出銑
量が多くなることが知られている。しかしながら、送風
量やその他の操業因子を、操業結果に大きな影響を与え
ない、一定の範囲に保った場合でも、出銑量が大きく変
化する場合がある。ここでは、代表的な操業条件を送風
量とし、送風量の設定値を一定に保った状態で、その他
の操業条件の設定値が変化していない操業を解析の対象
とした。なお、送風量の実績は、設定値からある範囲を
動き、それは、送風実績値として測定可能である。プロ
セス状態を示す因子として上記送風量の実績値を考え
る。すなわち、送風量設定値を一定にした状態で、送風
量実績を操業因子として考えた。また、操業結果とし
て、１時間当たりの出銑量を考える。
量が多くなることが知られている。しかしながら、送風
量やその他の操業因子を、操業結果に大きな影響を与え
ない、一定の範囲に保った場合でも、出銑量が大きく変
化する場合がある。ここでは、代表的な操業条件を送風
量とし、送風量の設定値を一定に保った状態で、その他
の操業条件の設定値が変化していない操業を解析の対象
とした。なお、送風量の実績は、設定値からある範囲を
動き、それは、送風実績値として測定可能である。プロ
セス状態を示す因子として上記送風量の実績値を考え
る。すなわち、送風量設定値を一定にした状態で、送風
量実績を操業因子として考えた。また、操業結果とし
て、１時間当たりの出銑量を考える。
【００１８】上述した波形構成成分分析、波形構成成分
強度計算に基づいて、操業因子である送風量実績の変動
が、操業結果である出銑量に与える影響の大きさを評価
した。分析に用いたデータは、プロセスコンピュータに
より収集された１時間に１点の６８００点であり、送風
量は、ある一定の目標値を与えて操業した時の実績デー
タを用いた。各点とも送風量実績値と、その操業に対応
づけられた出銑量を含んでいる。操業因子の時系列デー
タを図３に示す。横軸には、時間を取り、操業因子の縦
軸には、送風量実績を存在するデータ範囲で−１〜１の
値に正規化し示し、操業結果の縦軸には、出銑量を０〜
１の値に正規化して示した。
強度計算に基づいて、操業因子である送風量実績の変動
が、操業結果である出銑量に与える影響の大きさを評価
した。分析に用いたデータは、プロセスコンピュータに
より収集された１時間に１点の６８００点であり、送風
量は、ある一定の目標値を与えて操業した時の実績デー
タを用いた。各点とも送風量実績値と、その操業に対応
づけられた出銑量を含んでいる。操業因子の時系列デー
タを図３に示す。横軸には、時間を取り、操業因子の縦
軸には、送風量実績を存在するデータ範囲で−１〜１の
値に正規化し示し、操業結果の縦軸には、出銑量を０〜
１の値に正規化して示した。
【００１９】まず、操業因子の波形構成成分を独立成分
分析法によって抽出する。波形構成成分の抽出に必要な
時系列データは、操業因子から、出銑量が異なっている
３つの期間として１２００、３２００、５６００点目を
起点とした点数４００点の時系列データを３組使用し
た。次に、独立成分分析法を適用し３組の波形構成成分
を抽出した。その波形構成成分を、図４に示し、横軸に
時間を、縦軸に波形構成成分をとった。この時の変換行
列は、初期値としてランダムな値を設定し図２の計算フ
ローに従って修正を繰り返した。その結果得られた変換
行列を、式（１２）に示す。
分析法によって抽出する。波形構成成分の抽出に必要な
時系列データは、操業因子から、出銑量が異なっている
３つの期間として１２００、３２００、５６００点目を
起点とした点数４００点の時系列データを３組使用し
た。次に、独立成分分析法を適用し３組の波形構成成分
を抽出した。その波形構成成分を、図４に示し、横軸に
時間を、縦軸に波形構成成分をとった。この時の変換行
列は、初期値としてランダムな値を設定し図２の計算フ
ローに従って修正を繰り返した。その結果得られた変換
行列を、式（１２）に示す。
【数５】
【００２０】次に、上記操業因子の波形構成成分強度を
計算する。各々の波形構成成分強度を、波形構成成分と
同一長の操業因子と波形構成成分との内積を、窓４００
点、ピッチ１点で切出した操業因子全てについて順次計
算した。それぞれの波形構成成分に対する結果を、図５
に示す。
計算する。各々の波形構成成分強度を、波形構成成分と
同一長の操業因子と波形構成成分との内積を、窓４００
点、ピッチ１点で切出した操業因子全てについて順次計
算した。それぞれの波形構成成分に対する結果を、図５
に示す。
【００２１】次に、上記操業因子の変動が与える操業結
果への影響の大きさを、上記各々の波形構成成分強度
（ＩＡ1 〜ＩＡ3 ）の絶対値の包絡線と操業結果とを相
関係数S の絶対値で評価した。その結果、評価値の大き
さの順に並べるとＳ1 ＝０．９０、Ｓ3 ＝０．６２、Ｓ
2 ＝０．５３となった。すなわち、評価値Ｓ1 がＳ1 か
らＳ3 のなかで最大値となり、操業因子（送風量実績）
の波形構成成分ＩＣ1 が、操業結果である出銑量に与え
る影響が最も大きい波形構成成分であると評価すること
ができた。また、評価値の最も大きいＩＣ1 に対して、
評価値Ｓ1 を求めた際のデータを用いて、波形構成成分
強度ＩＡ1 の絶対値の包絡線を入力とし、操業結果を出
力とした回帰式を作成した。さらに、最新のＮIC個の操
業因子に対し、波形構成成分ＩＣ1 の波形構成成分強度
ＩＡ1 を逐次計算し、該波形構成成分強度ＩＡ1 を該回
帰式に代入することで操業結果の予測を行なうことがで
きた。
果への影響の大きさを、上記各々の波形構成成分強度
（ＩＡ1 〜ＩＡ3 ）の絶対値の包絡線と操業結果とを相
関係数S の絶対値で評価した。その結果、評価値の大き
さの順に並べるとＳ1 ＝０．９０、Ｓ3 ＝０．６２、Ｓ
2 ＝０．５３となった。すなわち、評価値Ｓ1 がＳ1 か
らＳ3 のなかで最大値となり、操業因子（送風量実績）
の波形構成成分ＩＣ1 が、操業結果である出銑量に与え
る影響が最も大きい波形構成成分であると評価すること
ができた。また、評価値の最も大きいＩＣ1 に対して、
評価値Ｓ1 を求めた際のデータを用いて、波形構成成分
強度ＩＡ1 の絶対値の包絡線を入力とし、操業結果を出
力とした回帰式を作成した。さらに、最新のＮIC個の操
業因子に対し、波形構成成分ＩＣ1 の波形構成成分強度
ＩＡ1 を逐次計算し、該波形構成成分強度ＩＡ1 を該回
帰式に代入することで操業結果の予測を行なうことがで
きた。
【００２２】なお本発明は、上述した製鉄プロセスにお
ける高炉操業分析以外にも、ごみ処理溶融炉など各種の
反応炉プロセスの操業分析に適用することができる。さ
らに、複数の操業因子によって生産量、処理量、材質、
品質等の操業結果が決まるプロセスの操業分析全般に適
用する事ができる。
ける高炉操業分析以外にも、ごみ処理溶融炉など各種の
反応炉プロセスの操業分析に適用することができる。さ
らに、複数の操業因子によって生産量、処理量、材質、
品質等の操業結果が決まるプロセスの操業分析全般に適
用する事ができる。
【００２３】（他の実施の形態）本発明の操業分析装置
は、複数機器から構成するものであっても、１つの機器
から構成するものであってもよい。
は、複数機器から構成するものであっても、１つの機器
から構成するものであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、波
形構成成分分析法を行ない、波形構成成分強度を計算し
て定量化するもので、操業因子と操業結果との関係が従
来の統計手法による場合に不明確であっても、操業因子
の変動が操業結果に与える影響を適切に評価することが
できる。
形構成成分分析法を行ない、波形構成成分強度を計算し
て定量化するもので、操業因子と操業結果との関係が従
来の統計手法による場合に不明確であっても、操業因子
の変動が操業結果に与える影響を適切に評価することが
できる。
【図１】本形態の操業分析装置の構成を示す図である。
【図２】波形構成成分抽出部の処理動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】入力データを示す図である。
【図４】波形構成成分を示す図である。
【図５】波形構成成分強度を示す図である。
１０１：波形構成成分抽出部 １０２：波形構成成分強度計算部 １０３：操業因子変動評価部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K012 BB00
Claims (4)
- 【請求項１】 操業因子の時系列的な様々な変動の中
で、いかなる変動が操業結果に有意に影響しているか
を、時系列的に変化する操業因子の波形構成成分を抽出
し、抽出した波形構成成分を用いて特徴量化を行ない評
価する操業分析装置において、操業プロセスにおける操
業因子の様々な波形構成成分が操業結果に与える影響
を、それぞれの波形構成成分毎に評価するための操業分
析装置であって、上記操業因子及び該操業因子と対応す
る操業結果が入力された際に、波形構成成分の抽出を行
なう波形構成成分抽出手段と、上記波形構成成分抽出手
段の波形構成成分抽出結果に基づいて、上記入力された
データの波形構成成分に対応する強度を計算する波形構
成成分強度計算手段と、上記波形構成成分強度計算手段
によって計算された強度を用いて、上記操業結果との相
関の大きさを評価する操業因子変動評価手段とを備えた
ことを特徴とする操業分析装置。 - 【請求項２】 波形構成成分抽出手段に、独立成分分析
法を用いることを特徴とする請求項１記載の操業分析装
置。 - 【請求項３】 波形構成成分抽出手段において、波形構
成成分の抽出に必要なデータとして、操業結果が異なる
複数の操業状態に対応する操業因子から、同一長のデー
タを選択して用いることを特徴とする請求項１記載の操
業分析装置。 - 【請求項４】 操業因子変動評価手段において、波形構
成成分強度の包絡線と操業結果との相関係数の絶対値を
評価指標として用いることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載の操業分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116946A JP2002312430A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 操業分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116946A JP2002312430A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 操業分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002312430A true JP2002312430A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18967595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116946A Withdrawn JP2002312430A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 操業分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002312430A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013114362A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 操業品質予測装置、操業品質予測方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| JP2013234228A (ja) * | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | コークス炉の補修時期判断方法およびコークス炉の炉壁検査方法 |
| CN103578037A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 中国海洋大学 | 一种评价烟叶原料质量的方法及系统 |
| WO2016103611A1 (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 日本電気株式会社 | 要因分析装置、要因分析方法、および、プログラムの記録媒体 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116946A patent/JP2002312430A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013114362A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 操業品質予測装置、操業品質予測方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| JP2013234228A (ja) * | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | コークス炉の補修時期判断方法およびコークス炉の炉壁検査方法 |
| CN103578037A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 中国海洋大学 | 一种评价烟叶原料质量的方法及系统 |
| WO2016103611A1 (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 日本電気株式会社 | 要因分析装置、要因分析方法、および、プログラムの記録媒体 |
| JPWO2016103611A1 (ja) * | 2014-12-22 | 2017-11-02 | 日本電気株式会社 | 要因分析装置、要因分析方法、および、プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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