JP2004355065A

JP2004355065A - 工程表示方法及び工程表示装置

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Publication number: JP2004355065A
Application number: JP2003148504A
Authority: JP
Inventors: Yuji Matsui; 祐二松井; Tomofumi Shiraishi; 朋史白石; Katsuyuki Suzuki; 勝幸鈴木; Kazuhiro Inada; 和広稲田; Akihiro Kondo; 晃弘近藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】バッチ処理設備，連続処理設備，タンク類が混在するプラントを対象として、立案修正した工程の成立性を即座に判断する。また、工程実行中に想定外事象が発生した場合に、速やかな工程修正を支援する。
【解決手段】ガントチャートを用いた工程表示方法において、機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示する。工程管理を支援するための工程表示方法において、工程立案又は修正時に予測した機器毎の流体保有量グラフと、工程実行中に収集する実績信号及び実績値に基づいて算出した機器毎の流体保有量グラフを併表示する。
【効果】機器毎の保有量推移をグラフで確認でき、工程の成立性を即座に判断できる。工程修正要否の判断及び工程管理を支援できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工程表示方法及び工程表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガントチャートはＨｅｎｒｙＬ．Ｇａｎｔｔが考案した工程管理方法として知られ、横軸に日付等の時刻目盛をとり、機器等の生産設備の稼動計画を時間チャートで表示するものである。ガントチャートと同時に原料保有量等の資源推移を作成して同時に表示しているケースの例として、特開平４−９５１８２号公報（特許文献１，特許第２６６５３９０号公報）があげられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−９５１８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このケースの場合には、グラフ表示で推移を示す資源として、初期原料または最終製品生産量しか示されておらず、中間生成品の保有量の推移について考慮されておらず、工程の成立性及び工程修正について考慮されていない。
【０００５】
本発明の第一の目的は、バッチ処理設備，連続処理設備，タンク類が混在するプラントを対象として、立案又は修正した工程の成立性を即座に判断できる工程表示方法及び工程表示装置を提供することにある。或いは、本発明の第二の目的は、工程実行中に想定外事象が発生した場合に、速やかな工程修正を支援する工程表示方法及び工程表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示する。或いは、工程立案又は修正時に予測した機器毎の流体保有量グラフと、工程実行中に収集する実績信号及び実績値に基づいて算出した機器毎の流体保有量グラフを併表示する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の特徴とするところは、ガントチャートと各機器の流体保有量グラフを併表示し、機器間の流体の受払いや、機器毎の流体保有量の時間推移の把握を容易にすることにある。
【０００８】
本発明の実施の形態の特徴とするところは、表示画面上のガントチャート又は保有量グラフをマウス等で操作することで機器時間割付の修正を可能とし、ガントチャートを修正した場合には対応する保有量グラフを自動更新し、保有量グラフを変更した場合には対応するガントチャートを自動更新することで、工程修正作業を支援するとともに、修正工程の把握を容易にすることにある。
【０００９】
本発明の実施の形態の特徴とするところは、表示画面上の保有量グラフをマウス等で操作することで受払い量の修正を可能とし、受払い量を修正した場合には修正工程の下流側に位置する全ての機器の保有量グラフを自動更新することにより、工程修正作業を支援するとともに、修正工程の把握を容易にすることにある。
【００１０】
本発明の実施の形態の特徴とするところは、設備の構成機器を、バッチ処理設備，連続処理設備，タンク類、の３タイプに分類し、各機器タイプに応じた判定基準に則って機器毎に立案又は修正工程の成立性を自動判定するところにある。
【００１１】
本発明の実施の形態の特徴とするところは、工程実行中に保有量推移予測と実績値を比較して偏差が大きくなった場合には警報を発し、操作者の再計算指示に応じて確定した実績値を予測値に置き換えて指示時刻以降の予測工程を再計算・表示するところにある。
【００１２】
特に、本発明の実施の形態では、バッチ式反応器類，連続処理装置類，タンク類、等の機器が混在する設備を備えるプラントにおいて、有効である。
【００１３】
コンピュータでガントチャートを編集することにより工程（製品の生産計画及び設備資源の稼動計画）を立案，修正する方法につき説明する。ガントチャートと同時に原料保有量等の資源推移を作成して同時に表示しているケースがある。このケースの場合には、グラフ表示で推移を示す資源として、初期原料または最終製品生産量しか示されておらず、中間生成品の保有量の推移について示されているものではない。
【００１４】
このような方法で、図９に示すような設備資源を用いた生産工程を立案する場合について考えてみる。最初に、図９の設備について説明する。原料タンクＡ４０で貯蔵している原料Ｏと原料タンクＢ４１で貯蔵している原料Ｐから、バッチ反応器Ｃ４２又はバッチ反応器Ｄ４３を用いて中間製品Ｑを生産する。反応させた中間製品Ｑを、中間タンクＥ４４及び中間タンクＦ４５に貯留してから間欠のないように連続処理装置Ｇ４６に供給し、製品Ｒを生産して製品タンクＨで保管する。バッチ反応器から発生する廃液Ｓ、及び、連続処理装置Ｇ４６から発生する廃液Ｔは、一旦廃液タンクＩに貯留してから廃水処理設備Ｊに移送する。という構成になっている。このような設備を用いて反応器４バッチ分の製品を製造する工程を、従来方式のガントチャートで立案すると、例えば図２３に示すようなスケジュールを立案・表示できる。矩形３０３はバッチ反応器Ｃ４２を使用して時刻ｔ２から反応を開始し、時刻ｔ５から中間製品Ｑを払出すことを示している。矢印３１７は、払出し先が中間タンクＥ４４であることを示している。矩形３０５は時刻ｔ６から中間製品Ｑの受入れを開始しｔ７からｔ１１まで連続的に払出し行うこと、矢印３１９は払出し先が連続処理装置Ｇ４６であることを示している。矩形３０３〜３１４および矢印３１７〜３２４全体では、バッチ反応器Ｃ４２と中間タンクＥ４４の組合せとバッチ反応器Ｄ４３と中間タンクＦ４５の組合せを２回ずつ（合計４回）使って中間製品Ｑを生産し、間欠なく連続処理装置Ｇ４６に移送して製品Ｒを生産することを示している。また、原料タンクＡ４０内の原料Ｏの保有量、原料タンクＢ４１内の原料Ｐの保有量、製品タンクＨ４７内の製品Ｒの保有量、廃液タンクＩ内の廃液保有量の時間推移は、それぞれグラフ３０１，３０２，３１５，３１６に示している。なお、グラフ中の上側の点線３２５は上限（タンクの最大容量）、下側の点線３２６は下限（保有量０）を示している。
【００１５】
このような方法で工程を立案・表示することにより、各機器の使用開始時間，生産品の払出し先が把握できるので、立案者の工程作成作業を支援できるとともに、作業員はこのガントチャートにしたがって生産工程を遂行することができる。また、原料保有量の推移グラフは資材調達計画，製品保有量の推移グラフは製品搬送計画の立案を支援できる。
【００１６】
しかしながら、このような工程表示方法では表現しきれない事例もある。流体の受払いがバッチ処理である場合には、前後の矩形（例えば、矩形３０３と矩形３０５）の重複の有無で立案工程の時間的成立性を判断できるが、連続処理の受払い（例えば、矩形３０５と矩形３１１）では逆に矩形の重複部分がないと工程が成立しない。また、矩形と矢印だけでは中間タンク等の保有量まで表現できないので、立案工程の一部にタンク保有量０未満やタンク容量オーバーなどが発生していないかを評価することは難しい。このように、従来の工程表示方法では立案工程の成立性を即座に判断できない。さらに、機器の稼動開始時間と払出し先しか把握できないので、工程実行中に想定外ロスや遅延などが発生した場合に、速やかに工程を修正することは困難である。
【００１７】
本発明の実施の形態では、バッチ処理設備，連続処理設備，タンク類が混在するプラントを対象として、立案又は修正した工程の成立性を即座に判断できるように構成している。また、工程実行中に想定外事象が発生した場合に、速やかな工程修正を支援するよう構成している。
【００１８】
次に、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例に係る工程表示装置の全体構成を示す図である。
【００１９】
工程立案・修正支援機能を利用する場合には一点鎖線で囲った工程立案・修正支援部分１３を使用し、工程管理支援機能を利用する場合には二点鎖線で囲った工程管理支援部分１４を使用する。
【００２０】
（第１の実施例）
図１の工程表示装置を用いて、図９に示す設備資源を用いた生産の工程立案・修正を行った実施例について説明する。工程立案・修正作業は、例えば図２に示す全体フローにしたがって実行される。
【００２１】
図１の装置には、種々の処理手段として、入力・編集手段１，ガントチャート立案修正部３，保有量推移自動算出部６，成立性自動判断部９，表示部１０，実績データ収集・変換部１１，予測値実績値比較部１２が設けられている。種々の記憶手段として、機器・受払い品の仕様記録部２，ガントチャート記憶部４，保有量初期値記録部５，保有量推移予測記録部７，保有量グラフ作成記録部８が設けられている。これらの手順，機能は、プログラムとして記憶媒体に格納され、コンピュータ等により実行される。
【００２２】
工程立案・修正作業Ｆ２は、入力・編集手段１を用いて、機器・受払い品の仕様記録部２に、機器・受払い品の仕様設定Ｆ３を行うことから始める。機器・受払い品の仕様設定Ｆ３内の詳細フローの例を図３に示す。機器名称の設定Ｆ２１に続いて、機器をバッチタイプ，連続処理タイプ，タンク類に類別する機器タイプの判定・設定Ｆ２２を行う。
【００２３】
バッチタイプの場合には、定格容量Ｆ２３，受入品（原料）の品数Ｆ２４，受入品名称・割合Ｆ２５，受入れ速度Ｆ２６，反応時間Ｆ２７，払出品（製品）の品数Ｆ２８，払出品名称・割合Ｆ２９，払出速度Ｆ３０、を設定する。なお、図３では順序が記載されているが、Ｆ２３〜Ｆ３０までの設定順序が変えても不都合は生じない。図７（１）に、表示部１０に表示されるバッチタイプ機器の仕様設定画面の例を示す。
【００２４】
連続処理タイプの場合には、定格処理速度Ｆ３１，内容積Ｆ３２，受入品の品数Ｆ３３，受入品名称・割合Ｆ３４，払出品の品数Ｆ３５，払出品名称・割合Ｆ３６、を設定する。バッチタイプと同様にＦ３１〜Ｆ３６の順序を変えても不都合は生じない。図７（２）に、連続処理タイプ機器の仕様設定画面の例を示す。連続処理タイプの場合、通常運転では受入速度及び払出速度は定格処理速度と等しくなるため、定格処理速度に数値を入力すると、同じ数値が受入速度及び払出速度に自動表示する。受入品数又は払出品数が複数の場合には、品名・割合Ｆ３４又はＦ３６で設定した割合に基づいて、合計速度を品名毎に配分し、自動表示する。なお、特別な運転をする場合には、操作者が受入速度及び払出速度を入力・編集手段１から変更することもできる。ただし、変更した値が定格処理速度の許容範囲を逸脱している場合には、警告（ワーニング）を表示し、操作者の注意を促す機能を備えている。
【００２５】
タンク類の場合には、最大容量であるＦ３７，受払い品の名称であるＦ３８，受入れ速度であるＦ３９，払出速度であるＦ４０、を設定する。バッチタイプと同様にＦ３７〜Ｆ４０の順序を変えても不都合は生じない。図７（３）に、タンク類機器の仕様設定画面の例を示す。タンク類で保有する流体は１種類なので、品数は最初から「１」を表示している。受入れ品種と払出し品種は同じなので、受入れ品名を入力すると、払出し品名に同じ名称が自動表示するようになっている。もし、タンクに複数の流体を受入れ、自然拡散で混合してから下流工程の機器に払出す場合には、タンク類ではなくバッチタイプの機器として仕様を設定する。このように、複数の使用方法が考えられる場合には、同じ機器に対してでも、複数の仕様を設定する場合がありうる。
【００２６】
設備資源の全ての使用予定機器及び予備器として使用する可能性のある機器の仕様を設定したら（Ｆ４１）、使用設定作業は終了（Ｆ４２）となる。
【００２７】
次に、入力・編集手段１からガントチャート立案・修正部３を操作して表示部１０の画面を見ながらガントチャートを立案・修正（Ｆ４）する作業について説明する。詳細フローの例を図４に示す。まず、前工程の払出し品種と後工程の受入れ品種が一致しているかを確認しながら（Ｆ５２）、機器を使用する順番を割付ける（Ｆ５１）。次に、バッチの定格容量等の値に基づいて繰り返し回数を適正化し（Ｆ５３）、必要に応じて個別の受入れ量を調整し（Ｆ５４）、生産する最終製品量が適正となるようにする（Ｆ５６）。さらに、作業の時間割付に大きな矛盾がないように（Ｆ５７）時間割付を適正化する。これらの作業は、従来からあるガントチャートを用いた工程立案作業と大きく変わるところはない。例えば、反応器４バッチ分の製品を生産する場合、図１１又は図１７の矩形１１０〜１２１及び矢印１２４〜１３１を作成・編集する作業となる。なお、後段で立案計画の成立性判断（Ｆ６）を行うので、この段階（Ｆ４）での確認作業（Ｆ５７等）は厳密に行う必要はない。工程の立案・修正が終了（Ｆ５８）したら、ガントチャート記録部４に工程の情報を記録する。
【００２８】
次に、入力・編集手段１から保有量初期値記録部に入力した保有量初期値データと、ガントチャート記録部４に記録した工程情報に基づいて、保有量推移自動算出部６が保有量推移（Ｆ５）を自動算出する処理について説明する。詳細フローの例を図５に示す。まず、ガントチャート記録部４に記録した工程情報から受払いイベントの開始時刻を抽出する（Ｆ６１）。例えば、図１０においてバッチ反応器Ｃ４２から中間タンクＥ４４に中間製品Ｑを移送するイベントを見つけ、移送開始時刻ｔ５を抽出する。次に、前側機器（バッチ反応器Ｃ４２）の設定仕様中の払出し速度と、後側機器（中間タンクＥ４４）の受入れ速度を比較し、遅いほう（律速側）をこのイベントの移送速度とする。移送液量（操作者が変更していなければ定格容量）と移送速度から移送終了時刻（受払い終了時刻）ｔ６を算出する（Ｆ６３）。このようにして、立案工程の全ての受払いイベントを見つけ、開始および終了時刻を抽出・算出する。続いて、受払い以外のその他のイベントを見つけ、その時刻を算出する（Ｆ６４）。その他のイベントの例として、空の状態の連続処理装置であるＧ４７に中間製品Ｑを受入れる場合があげられる。受入れ開始時刻ｔ７の時点では保有量は０であるが、内容積分の中間製品Ｑを受入れた時刻ｔ７．５で内部が充填状態となり、それ以後は受入れと払出しが同量となるため保有量は一定となる。このような時刻ｔ７．５がその他のイベント時刻にあたる。続いて、イベント時刻を時系列順に並べ替え（Ｆ６５）、機器毎に各イベント時刻での保有量を算出し（Ｆ６６）、保有量の時間推移データを保有量推移予測記録部７に記録する。保有量グラフ作成記録部８で保有量グラフを作成し、表示部１０で表示する。なお、図５は保有量推移予測Ｆ５を自動算出・表示するフローの一例を示したものであり、このほかのフローでも時刻毎の保有量を算出できる方法であれば、保有量推移予測の方法として成立する。
【００２９】
立案工程のガントチャートと保有量グラフの併表示例を図１３〜図１７に示す。これらのグラフは、同じ工程を表示した例である。図１３は機器毎にガントチャートと保有量を併表示した画面例である。原料タンクＡ４０の保有量グラフ１０１は、時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４〜ｔ５，ｔ８〜ｔ９，ｔ１２〜ｔ１３の各時刻で払出しを行い、保有量が階段状に減っていく推移を表している。なお、グラフ中の上側の点線１２２は上限（機器の最大保有量）、下側の点線１２３は下限（保有量０）を示している。バッチ反応器Ｃ４２の保有量グラフ１０３は、ｔ２〜ｔ３で受入れ、ｔ３〜ｔ５で反応、ｔ５〜ｔ６で払出し、さらにｔ８〜ｔ１４で同様の処理をもう１サイクル繰り返す推移を表している。中間タンクＥ４４の保有量グラフ１０４は、ｔ５〜ｔ６で受入れを行った後ｔ７まで待ち状態となり、ｔ７〜ｔ１１で払出し、さらにｔ１３〜ｔ１８で同様の受払いをもう１サイクル繰り返す推移を表している。連続処理装置Ｇ４６の保有量グラフ１０７は、ｔ７から受入れを開始してｔ７．５で充填状態となりｔ１９まで充填状態で連続処理を続け、ｔ２０〜ｔ２１で残留流体を排出する推移を表している。製品タンクＨ４７の保有量グラフ１０８は、ｔ７．５〜ｔ１９連続的な受入れ状態を表している。廃液タンクＩ４８の保有量グラフ１０９は、ｔ５〜ｔ６，ｔ９〜ｔ１０，ｔ１３〜ｔ１４，ｔ１６〜ｔ１７，ｔ２０〜ｔ２１で間欠的な廃液を受入れると同時に、ｔ７．５〜ｔ１９で少量の廃液を連続的に受入れる推移を表している。
【００３０】
このように、機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示しているので、機器間の流体の受払いや、機器毎の流体保有量の時間推移の把握を容易にすることができる。機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示する機能を実行するプログラムを備えているので、機器間の流体の受払いや、機器毎の流体保有量の時間推移の把握を容易にすることが可能となる。
【００３１】
図１４は、受払いの前側機器と後側機器の関連付けを明瞭にするために、図１３にガントチャートを結ぶ矢印１２４〜１３１を追加表示した表示例である。図１５は、受払いの前側機器と後側機器の関連付けを明瞭にするために、図１３に保有量グラフを結ぶ矢印１３２〜１４９を追加表示した表示例である。なお、太矢印１３２〜１４４はプロセス流体（原料，中間製品，製品）の受払いを表示し、細矢印１４５〜１５０は廃液の受払いを表示している。図１６は設備全体のガントチャートと設備全体の保有量グラフを併表示した例である。図１７は、受払いの前側機器と後側機器の関連付けを明瞭にするために、図１６に矢印を追加表示した例である。
【００３２】
次に、成立性自動判断部９で行う工程の成立性判断Ｆ６処理について説明する。詳細フローの例を図６に示す。まず、設定仕様に基づいて機器タイプを類別する（Ｆ７１）。バッチタイプの機器の場合には、同一時間に多重使用する工程になっていないか？（Ｆ７２）、前後の工程と時間的な逆転が発生していないか？（Ｆ７３）、反応時間が確保できているか？（Ｆ７４）等の事項を確認し、工程の成立性を自動判断する。連続処理タイプの機器の場合には、同一時間に多重使用する工程になっていないか？（Ｆ７５）等を確認し、タンク類機器の場合には、保有量０未満が発生していないか？（Ｆ７６）、最大容量オーバーが発生していないか？（Ｆ７７）等を確認する。工程が成立しない場合には、警告（ワーニング）を表示する（Ｆ１１）。操作者がワーニング表示を見た場合には、ガントチャート立案・修正作業Ｆ４に立ち戻り，工程修正，保有量推移予測Ｆ５を経て、工程の成立性を再判断することになる。
【００３３】
工程を修正する場合に、ガントチャート記録部４に記録した情報を書き換える方法だけでなく、表示部１０に表示したガントチャートと保有量グラフの併表示画面から工程を修正することも可能である。図８（１）に示すようにバッチＸの時間割付を表す直線矩形２１ａをマウス等で点線矩形２１ｂに移動することにより工程を修正できる。このマウスによる修正操作でガントチャート記録部４に記録した内部情報も連動修正されるようになっており、バッチＸの保有量グラフも直線２２ａから点線２２ｂに自動更新する。また、保有量グラフ２２ａをマウスで操作することも可能であり、この場合には矩形２１ａが２１ｂの時間割付へ自動更新される。ただし、このときに後工程のバッチＹの時間割付（矩形２３及びグラフ２４）と時間重複が発生すると、修正工程が成立しないと自動判断され、ワーニング２５に示すような警告が表示される。逆に、バッチＸの時間割付が２１ｂ・２２ｂの時間割付であってワーニング２５が表示されていた場合に、時間割付を２１ａ・２２ａの位置に修正すると、ワーニング２５の表示が消滅し、修正工程が成立することを、操作者が確認できる。
【００３４】
作業時間を拡大する場合には、図８（２）に示すように矩形２６ａの右端をマウス等で操作して２６ｂのようにすることで修正できる。移動の場合と同様に、保有量グラフも２７ａから２７ｂに自動更新される。保有量グラフ２７ａをマウスで操作して２７ｂに修正できること、この場合には矩形２６ａが２６ｂに自動更新されることも、移動の場合と同じである。さらに、図８（３）に示すように、表示画面上のマウス操作で作業時間を縮小する修正も可能である。ただし、バッチタイプ機器の作業時間を反応時間未満に修正しようとすると、工程が成立しなくなり、ワーニング３０に示すような警告が表示される。
【００３５】
流体の受払い量を変更する場合には、図８（４）に示すように、原料タンクの保有量グラフ３１ａをマウスで操作し３１ｂのように修正することができる。この払出し量の修正により、後側工程のバッチＸの受入れ量を自動更新するだけでなく、下流側に位置する全ての機器の保有量グラフを自動更新することになる。図８（４）の例では、バッチＸの保有量グラフ３３ａが３３ｂに、中間タンクの保有量３５ａが３５ｂに自動更新する。もし、この修正により中間タンクの保有量が上限３７を超えた場合にはワーニング３８に示すような警告が表示される。逆に、中間タンクの保有量グラフが３６ｂでワーニング３８が表示されていた場合に（原料タンクは３１ｂ、バッチＸは３３ｂ）、原料タンクの払出量を３１ａに修正すると、中間タンクの保有量が３５ａに自動更新されるので、ワーニング３８の表示が消滅し、修正工程が成立することを、操作者が確認できる。
【００３６】
全ての機器について工程の成立性を自動判断し、ワーニングが表示されない場合には、立案・修正工程が成立すると確認できるので、立案工程を確定し、（Ｆ８）工程立案・修正作業が完了することになる。
【００３７】
（第２の実施例）
図１の工程表示装置を用いて図１０に示すような設備資源を対象として工程を立案・修正した実施例について説明する。図１０は設備資源のうち工程上重要な機器だけを抜き出して記載したものである。バッチ反応器Ｋ５１で中間製品を生産して中間タンクＬ５２で一旦貯留し、バッチ反応器Ｍ５３及びバッチ反応器Ｎ５４に中間製品を移送して製品を生産する設備構成となっている。また、バッチ反応器のバックアップとして、バッチ反応器（予備ａ）５０を備えている。
【００３８】
バッチ反応器Ｋ５１で１．５バッチ分の中間製品を生産し、それぞれ半分程度の量をバッチ反応器Ｍ５３及びバッチ反応器Ｎ５４に移送して製品を生産する工程を立案修正したケースの工程表示を図１８に示す。最初に立案した工程の一部を矩形１６０ａ〜１６６ａと保有量グラフ１６８ａ〜１７１ａに示す。この工程では、中間タンクＬ５２からバッチ反応器Ｎ５４への中間製品移送中にタンクの保有量１６９ａが一時的に０未満になってしまう時間帯がある。保有量１６９ａが０未満になっている部分（図１８では点線で表示）が赤線で表示されるとともに、ワーニング１７２が画面に表示されるので、操作者は立案した工程が成立しないことを即座に判断できる。
【００３９】
第１の修正案として、中間タンクＬ５２からバッチ反応器Ｎ５４への移送開始時刻を変更する場合について説明する。ガントチャート記録部４に記録されている工程のデータを修正し、ガントチャートと保有量グラフを再表示させた。中間タンクＬ５２及びバッチ反応器Ｎ５４の保有量グラフは破線１６９ｂ，１７１ｂのように表示され、表示範囲内では保有量は上限値と下限値から逸脱していないことを確認できる。ワーニング１７２の表示が解消し、修正工程が成立することを、操作者が確認できた。
【００４０】
第２の修正案として、中間タンクＬ５２への中間製品受入れ時刻を早めるため、２回目の中間製品生産をバッチ反応器Ｋ５１からバッチ反応器（予備ａ）５０に変更する場合について説明する。最初の立案工程と第２の修正工程を図１９に示す。バッチ反応器Ｋ５１での２回目の生産を示す矩形１６１ａをバッチ反応器（予備ａ）５０に割付し直し、受入れ払出の時間も早くする。中間タンクＬ５２の保有量グラフは破線１６９ｃのように表示され、表示範囲内では保有量は上限値と下限値から逸脱していないことを確認できる。ワーニング１７２の表示も解消し、修正工程が成立することを、操作者が確認できた。
【００４１】
生産に使用する機器の数を増やしたくないという観点を優先すれば第１の修正案を採用し、バッチ反応器Ｍ５３及びＮ５４の中間製品受入れ時刻を遅らせたくないという観点を優先すれば第２の修正案を採用することになる。
【００４２】
（第３の実施例）
図１の工程表示装置を用いて図１１に示すような設備資源を対象として工程を立案・修正した実施例について説明する。図１１は設備資源のうち廃液に関連する機器だけを抜き出して記載したものである。バッチ反応器Ｕ５５，バッチ反応器Ｖ５６，連続処理装置Ｗ５７から発生する廃液は、一旦廃液タンクＸ５８で貯留し、廃液処理設備であるＹ５９に移送する設備構成となっている。最初に立案した工程の一部を、図２０の矩形１７５ａ〜１７９ａと保有量グラフ１８０ａ〜１８４ａに示す。この工程では、廃液タンクＸ５８の保有量１８３ａが最大容量を超えてしまいオーバーフローが発生してしまう。保有量１８３ａが上限を超えている部分（図２０では点線で表示）が赤線で表示されるとともに、ワーニング１８５が画面に表示されるので、操作者は立案した工程が成立しないことを即座に判断できる。
【００４３】
修正案として、廃液処理設備であるＹ５９の稼動予定を変更し、廃液タンク
Ｘ５８の廃液の一部を早めに移送する場合について説明する。廃液処理設備であるＹ５９内の廃液全量を一度に排出する予定から半量排出に変更し、そのかわり排出時期を早め、矩形１７９ｂ及び１７９ｂ′、保有量グラフ１８４ｂのように修正する。廃液タンクＸ５８の廃液の一部を、保有量グラフ１８３ｂのように早めに移送できるのでオーバーフローを回避することができる。この修正により、ワーニング１７２の表示が解消し、修正工程が成立することを操作者が確認できた。
【００４４】
（第４の実施例）
図１の工程表示装置を用いて、図１２に示す設備資源を用いた生産の工程管理支援を行った実施例について説明する。図１２は設備資源のうち工程上重要な機器だけを抜き出して記載したものである。バッチ反応器Ｃ６０又はバッチ反応器Ｄ６１で中間製品を生産して中間タンクＥ６３又は中間タンクＦ６４で一旦貯留し、連続処理装置Ｇ６５で処理を行う設備構成となっている。また、バッチ反応器のバックアップとして、バッチ反応器（予備ｂ）６２を備えている。
【００４５】
工程管理支援は、例えば図２に示す全体フローにしたがって実行される。このうち一点鎖線で囲んだ工程立案・修正作業については第１〜第３の実施例で説明しており、本実施例でもほぼ同じ手順で立案工程を確定させた。確定工程を図２１の矩形２０１ａ〜２１２ａ及び保有量グラフ２１３ａ〜２１７ａ（実践）に示す。
【００４６】
工程が確定したら、プラント１５を稼動させて作業を開始する（Ｆ９）。プラントの計装信号や入力・編集手段１から入力した作業実績（実績信号）を、実績データ収集・変換部１１で機器毎の保有量実績推移に変換する。表示部１０で予測推移と実績推移の両方を表示するとともに、予測値実績値比較部１２で両者を比較する（Ｆ１０）。図２１に、予測値の実線２１３ａ〜２１７ａと実績値の点線２１３ｂ〜２１７ｂを重ねて表示した例を示す。予測値と実績値の偏差が予め設定しておいた閾値より小さい場合には、立案工程の作業を継続する（Ｆ１３）。中間タンクＦ６４の予測値２１６ａと実績値２１６ｂのように、予測値と実績値の偏差が予め設定しておいた閾値より大きい場合には、ワーニング２１９が自動表示され、操作者の注意が喚起される（Ｆ１２）。操作者が現場運転員に中間タンクＦ６４及び前工程機器であるバッチ反応器Ｄ６１の状態確認を依頼したところ、バッチ反応器Ｄ６１の移送配管にリークが発生しており、生産した中間製品の約半量しか中間タンクＦ６４に移送できなかったことがわかった。そこで、操作者は入力・設定手段１を用いてバッチ反応器Ｄ６１の仕様を使用不能に設定し、工程の再計算指示を入力した。保有量初期値記録部５のデータを、実績データ収集・変換部１１から送信される実績データに自動更新してから、工程が再計算され、修正工程の矩形２０６ｃ〜２１２ｃ（破線）及び保有量グラフ２１３ｃ〜２１７ｃ（一点鎖線）が自動表示される（Ｆ１２）。このままの状態で運転を続けると、中間タンクＦ６４の保有量が小さいので、連続処理装置Ｇ６５への中間製品の移送が早く終了してしまい（矩形２１０ｃの時間割付が縮小されている）、連続処理装置Ｇ６５の状態が充填から空に変化する時期が過渡的に生じるので製品の品質保証に問題が発生する可能性があること、矩形２０６ａ，２０８ａ，２１２ａで示されていた１バッチ分の生産ができなくなるため、製品生産量が不足することがわかる。
【００４７】
そこで、操作者は図２２の矩形２０４ｄ〜２１２ｄ，矩形２２０ｄ〜２２３ｄ，保有量グラフ２１３ｄ〜２１８ｄに示すように工程を修正した。矩形２０２ａ，２０４ａ，２１０ａで表したバッチを２０２ｄ，２０４ｄ，２１０ｄのように早めると同時に、バッチ反応器予備ｂ６２で生産を開始し、さらにリーク分を補充するために２２１ｄから始まる１バッチ分を、バッチ反応器Ｃ６０を使って生産するという工程となる。表示部１０にワーニングが表示されていないので、この修正工程が成立すると直ちに判断できたので、以後の生産は修正工程に従って進めた。これ以後は、予測値と実績値の偏差が予め定めておいた閾値より大きくなることはなく、立案・修正した工程の生産作業が完了した（Ｆ１４）。保有量グラフ２１４ｄの予測値が示したように、中間タンクＥ６３に余剰の中間製品が残留してしまったものの、連続処理装置Ｇ６５に間欠なく十分な量の中間製品を移送できる工程に速やかに修正でき、生産量，時刻ともに当初予定通りの生産ができた。
【００４８】
工程立案又は修正時に予測した機器毎の流体保有量グラフと、工程実行中に収集する実績信号及び実績値に基づいて算出した機器毎の流体保有量グラフを併表示するので、工程実行中に想定外事象が発生した場合に、速やかに工程修正を支援することができる。工程立案又は修正時に予測した機器毎の流体保有量グラフと、工程実行中に収集する実績信号及び実績値に基づいて算出した機器毎の流体保有量グラフを併表示する機能を実行するプログラムを備えているので、工程実行中に想定外事象が発生した場合に、速やかな工程修正を支援することが可能となる。
【００４９】
また、最終製品の生産量や品種の変更などの計画変更指示（Ｆ１５）が命じられた場合でも、類似の方法で工程修正及び修正工程の成立性判断を速やかに行うことができる。
【００５０】
以上のような本発明の実施の形態によれば、機器毎の保有量推移をグラフで確認できるので、バッチタイプ，連続処理タイプ，タンク類の混在するプラントを対象とした場合でも、ガントチャート表示だけでは判断しにくい立案・修正工程の成立性を即座に判断でき、工程立案・修正作業を支援できる。また、本発明の実施の形態によれば、立案工程を実行したときの機器毎の保有量推移予測値と実績値が比較しやすいので、工程と実績に偏差が発生したことを検知しやすく、また、現在の偏差が将来工程に及ぼす影響を評価できるので、工程修正要否の判断及び工程管理を支援できる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、機器毎の保有量推移をグラフで確認できるので、バッチタイプ，連続処理タイプ，タンク類の混在するプラントを対象とした場合でも、ガントチャート表示だけでは判断しにくい立案・修正工程の成立性を即座に判断でき、工程立案・修正作業を支援できる。或いは、本発明によれば、立案工程を実行したときの機器毎の保有量推移予測値と実績値が比較しやすいので、工程と実績に偏差が発生したことを検知しやすく、また、現在の偏差が将来工程に及ぼす影響を評価できるので、工程修正要否の判断及び工程管理を支援できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる工程表示方法及び表示装置の全体を示す図である。
【図２】本発明の一実施例における、全体フローチャートを示す。
【図３】本発明の一実施例における、機器・受払い品の仕様設定処理のフローチャートを示す。
【図４】本発明の一実施例における、ガントチャート立案・修正処理のフローチャートを示す。
【図５】本発明の一実施例における、保有量推移予測処理のフローチャートを示す。
【図６】本発明の一実施例における、立案計画の成立性判断処理のフローチャートを示す
【図７】本発明の一実施例における、化学機器仕様・受払い品種の設定画面例を示す。
【図８】本発明の一実施例における、立案工程の修正方法を示す。
【図９】本発明の第１の実施例における、設備資源の構成を示す。
【図１０】本発明の第２の実施例における、設備資源の構成を示す。
【図１１】本発明の第３の実施例における、設備資源の構成を示す。
【図１２】本発明の第４の実施例における、設備資源の構成を示す。
【図１３】本発明の一実施例における、工程の表示画面を示す。
【図１４】本発明の一実施例における、工程の表示画面を示す。
【図１５】本発明の一実施例における、工程の表示画面を示す。
【図１６】本発明の一実施例における、工程の表示画面を示す。
【図１７】本発明の一実施例における、工程の表示画面を示す。
【図１８】本発明の一実施例における、工程の立案・修正例を示す。
【図１９】本発明の一実施例における、工程の立案・修正例を示す。
【図２０】本発明の一実施例における、工程の立案・修正例を示す。
【図２１】本発明の一実施例における、工程管理支援の例を示す。
【図２２】本発明の一実施例における、工程管理支援の例を示す。
【図２３】工程の表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…入力・編集手段、２…機器・受払い品の仕様記録部、３…ガントチャート立案修正部、５…保有量初期値記録部、６…保有量推移自動算出部、７…保有量推移予測記録部、８…保有量グラフ作成記録部、９…成立性自動判断部、１０…表示部、１１…実績データ収集・変換部、１２…予測値実績値比較部、１３…工程立案・修正支援部分、１４…工程管理支援部分、１５…プラント、２１，２３，２６，２８，３２，３４，１１０〜１２１，１６０〜１６６，１７５〜１７９，１８０〜１８４，２０１〜２１２，２２０〜２２３，３０３〜３１４…矩形、２２，２４，２７，２９，３１，３３，３５，１６８〜１７１，１７３，２１３〜２１８，３０１〜３０２，３１５〜３１６…グラフ、２５，３０，３６，１７２，１８５，２１９…ワーニング、４０…原料タンクＡ、４１…原料タンクＢ、４２，６０…バッチ反応器Ｃ、４３，６１…バッチ反応器Ｄ、４４，６３…中間タンクＥ、４５，６４…中間タンクＦ、４６，６５…連続処理装置Ｇ、４７…製品タンクＨ、４８…廃液タンクＩ、４９…廃水処理設備Ｊ、５０…バッチ反応器予備ａ、５１…バッチ反応器Ｋ、５２…中間タンクＬ、５３…バッチ反応器Ｍ、５４…バッチ反応器Ｎ、５５…バッチ反応器Ｕ、５６…バッチ反応器Ｖ、５７…連続処理装置Ｗ、５８…廃液タンクＸ、５９…廃水処理設備Ｙ、６２…バッチ反応器予備ｂ、１０１〜１０９…保有量グラフ、１２２，３２５…上限、１２３，３２６…下限、１２４〜１３１…矢印、１３２〜１４４…太矢印、１４５〜１５０…細矢印。

Claims

ガントチャートを用いた工程表示方法において、
機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示することを特徴とする工程表示方法。
請求項１に記載の工程表示方法において、
予め設定しておいた機器の仕様，保有量の初期値、及び、前記ガントチャートを用いて編集した機器の時間割付から、機器毎の流体保有量の時間推移の予測値を自動計算し、自動計算した保有量グラフを表示することを特徴とする工程表示方法。
請求項１又は請求項２に記載の工程表示方法において、
表示画面上の前記ガントチャート又は保有量グラフをマウス等で操作することで機器の時間割付の修正を可能とし、前記ガントチャートを修正した場合には対応する保有量グラフを自動更新し、前記保有量グラフを変更した場合には対応するガントチャートを自動更新すること、或いは、表示画面上の保有量グラフをマウス等で操作することで受払い量の修正を可能とし、前記受払い量を修正した場合には修正工程の下流側に位置する全ての機器の保有量グラフを自動更新することを特徴とする工程表示方法。
請求項２に記載の工程表示方法において、
対象設備の構成機器を、バッチ処理設備，連続処理設備，タンク類、の３タイプに分類し、各機器タイプに応じた判定基準に則って機器毎に立案又は修正工程の成立性を自動判定し、判定結果を表示することを特徴とする工程表示方法。
請求項４に記載の工程表示方法において、
立案又は修正工程が成立しないと自動判定した場合には、成立しないと判断した基準、及び、成立しない箇所を表示すること、或いは、タンク類の成立性判定基準のなかに、保有量が予め定めた下限値未満になっていないかの判断と、保有量が予め定めた上限値を超えていないかの判断の項目を含んでいることを特徴とする工程表示方法。
工程管理を支援するための工程表示方法において、
工程立案又は修正時に予測した機器毎の流体保有量グラフと、工程実行中に収集する実績信号及び実績値に基づいて算出した機器毎の流体保有量グラフを、併表示することを特徴とする工程表示方法。
請求項６に記載の工程表示方法において、
予測保有量と実績保有量を比較し、両者の偏差が予め定めておいた閾値より大きくなった場合には、警報を表示すること、或いは、予め設定しておいた機器の仕様，保有量の初期値、及び、機器の時間割付を実行中の実績値に基づく値に修正し、機器毎の流体保有量の時間推移の今後の予測値を自動計算し、自動計算した予測工程の保有量グラフと当初計画の保有量グラフを併表示することを特徴とする工程表示方法。
ガントチャートを用いた工程表示装置において、
機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示する表示部を備えたことを特徴とする工程表示装置。
請求項８に記載の工程表示装置において、
機器の仕様，保有量の初期値、及び、機器の時間割付を、入力編集する手段及び記録する部分、並びに、ガントチャートと保有量グラフを併表示する表示部、或いは、ガントチャートと保有量グラフを併表示する表示部、表示画面上のガントチャート又は保有量グラフを操作するためのマウス等の手段、及び、ガントチャート又は保有量グラフの更新したときに保有量グラフ又はガントチャートを自動更新する計算部を備えたことを特徴とする工程表示装置。
請求項８に記載の工程表示装置において、
機器タイプを設定するための設定画面、及び、工程成立性の判定結果、成立しない判断基準、成立しない箇所を示すガントチャート又は保有量グラフを表示する表示画面を備えたこと、或いは、工程実行中に実績信号を収集する手段又は実績値を入力する手段、実績信号又は実績値に基づいて実績保有量グラフを計算する手段、予測保有量グラフと実績保有量グラフと偏差大の警報と予測工程の保有量グラフを表示する表示画面、を備えたことを特徴とする工程表示装置。
ガントチャートを用いた工程表示を実行するためのプログラムであって、
機器の稼動時間割付を示すガントチャートと機器毎の流体保有量の時間推移を示すグラフを併表示する機能を実行するためのプログラム。