JP2010055607A - プラント資産を監視するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】プラント資産を自動的に監視するための方法及びシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、プラント資産を自動的に監視するための方法及びシステムであって、監視するべきプラント資産合計を算出するステップと、算出した合計をデータベースに格納するステップと、バッドアクター合計を算出するステップと、算出した合計からバッドアクター率を計算するステップと、計算したバッドアクター率をデータベースに格納するステップと、所定間隔後に監視するべき現在のプラント資産合計を計算するステップと、格納したプラント資産合計を読出すステップと、現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定するステップとを具備してなる。格納した合計が現在の合計に一致する場合、プラント資産健全性リスクインデックス（「ＡＲＩ」）を判定するために、現在のバッドアクター合計を算出するとともに、算出した合計からバッドアクター率を計算する。
【選択図】図４

Description

本発明は、プラント資産の健全性を自動的に監視するための方法及びシステムに関する。

典型的なプラントには、有形資産及び無形資産の二通りの資産がある。有形資産は、熱交換器及びポンプのような現場装置である。無形資産の例は、処理ループ及びＰＩＤループである。様々な診断アルゴリズムが、異なる種類のプラントに関連した問題を識別するために開発されてきた。

プラントの操作必要性及び効率性の概要を得るために、様々な診断アルゴリズムの結果はプラント資産の健全性を算出するために手動で集計する。

従来技術においては、全診断データは診断層（Diagnostic layer）にリストする。プラント資産を監視しているユーザは、各資産がバッドアクター（Bad Actor）とみなし得るかどうかを識別するために、診断層内の全診断データを再調査しなければならない。バッドアクターとして識別した資産の数は、それからリストする。識別したバッドアクターは、プラントの操作必要性及び効率性の概要のために手動で集計する。ユーザは、どの保全活動が実行されるべきかと、どのように実行するかとを判断するために、すべてのリストを通過させなければならない。

特開２００４−０２１７１２号公報

従って、プラントの操作必要性及び効率性の概要を提供するための、より効果的な方法の必要性がある。

本発明の一構成によれば、プラント資産を自動的に監視するための方法を提供するものであって、監視するべきプラント資産合計を算出するステップと、算出合計をデータベースに格納するステップと、バッドアクター合計を算出するステップと、算出合計からバッドアクター率を計算するステップと、計算したバッドアクター率をデータベースに格納するステップと、所定間隔後に監視するべき現在のプラント資産合計を計算するステップと、格納したプラント資産合計を読出すステップと、現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定するステップとを具備してなる。格納した合計が現在の合計に一致する場合、前記方法は、現在のバッドアクター合計を算出するステップと、算出した合計からバッドアクター率を計算するステップと、プラント資産健全性リスクインデックスを判定するステップとをさらに具備する。

本発明の他の構成によれば、所定間隔後にプラント資産を自動的に監視する方法を提供するものであって、監視するべきプラント資産合計と、最後の監視間隔におけるバッドアクター合計とがデータベースに格納する。前記方法は、現在の所定間隔において監視するべき現在のプラント資産合計を算出するステップと、格納したプラント資産合計を読出すステップと、現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定するステップとを具備してなる。格納した合計が現在の合計に一致する場合、前記方法は、現在のバッドアクター合計を算出するステップと、算出した合計からバッドアクター率を計算するステップと、ＡＲＩを判定するステップとをさらに具備する。

前記方法の好ましい変形において、前記ＡＲＩを判定するステップにおいて、格納したバッドアクター率を読出すステップと、格納したバッドアクター率と現在のバッドアクター合計との間の差を計算するステップとをさらに具備する。

より好ましくは、前記方法は、ＡＲＩと、現在の算出した資産合計と、バッドアクター率とを格納するステップをさらに具備する。

好ましくは、前記方法は、プラント資産のＡＲＩを表示パネルに更新するステップをさらに具備する。

好ましくは、前記方法は、現在のバッドアクター合計が最大合計であるかどうかを判定するとともに、もしそれが最大合計である場合、最大値としてデータベースに更新するステップと、現在のバッドアクター合計が最小合計であるかどうかを判定するとともに、もしそれが最小合計値である場合、最小値としてデータベースに更新するステップと、最大値及び最小値を表示パネルに更新するステップとを具備してなる。

好ましくは、前記方法は、ＡＲＩの履歴傾向を生成するステップと、表示パネルに更新するステップとをさらに具備する。

好ましくは、前記方法は、生成した履歴傾向を表示パネル上に表示するステップをさらに具備する。

本発明の他の態様によれば、本発明はプラント資産を自動的に監視するシステムであって、監視するべきプラント資産合計を算出するとともに、バッドアクター合計を算出し、算出した合計からバッドアクター率を算出し、プラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを算出するための計算機と、算出したプラント資産合計を格納するとともに、計算したバッドアクター率を格納し、プラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを格納するためのデータベースと、算出したプラント資産合計を前記データベースに格納するとともに、格納したプラント資産合計を前記データベースから読出し、現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定し、計算したバッドアクター率を前記データベースに格納し、格納したバッドアクター率を前記データベースから読出し、現在のバッドアクター率が、格納した率に一致するかどうかを判定し、算出したプラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを格納し、格納したプラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを読出し、現在のプラント資産健全性リスクインデックスを、格納したプラント資産健全性リスクインデックスと比較する前記計算機及び前記データベースと通信するためのコンパレータとを具備してなる。

本発明の他の構成によれば、プラント資産を自動的に監視するシステムであって、監視するべきプラント資産合計を算出するとともに、バッドアクター合計を算出し、バッドアクター率を計算し、格納したバッドアクター率を読出し、格納したバッドアクター率と、現在のバッドアクター率との差を計算するための計算機と、前記計算機において計算したプラント資産合計を格納するとともに、前記計算機において計算したバッドアクター率を格納し、前記計算機において計算したバッドアクター率の差を格納するためのデータベースと、格納したプラント資産合計を前記データベースから読出し、現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定し、格納したバッドアクター率を読出し、格納したバッドアクター率と現在のバッドアクター率との差の計算値を格納し、格納した差を読出し、格納した差と現在の差を比較するためのコンパレータとを具備してなる。

本発明の一実施形態によるＡＲＩを導き出すため３つの主層を示す概略図である。 本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるシステムを示す概略図である。 表示パネルの一例を示す概略図である。 表示パネル上のＡＲＩ履歴傾向の一例を示すグラフである。

本発明をより十分に理解するために、単なる例示として添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を記載する。

本発明は、プラント資産健全性リスクインデックス（「ＡＲＩ」；Asset Health Risk Index）を用いることによって、プラント資産の健全性についての概要を提供するための方法及びシステムである。ＡＲＩは、所定時間間隔において、プラント内の有形資産及び無形資産両方について連続的に監視及び診断する自動化処理のアウトプットである。ＡＲＩの導出は、３つの主層―診断層と、バッドアクター抽出層と、ＡＲＩ層とを必要とする。これらの層は、図１に図示するとともに、以下に説明する。

「診断層」
前記診断層は、参照数字１００によって表す。この層は、予定した所定間隔において、個々のプラント資産である熱交換器１０４ａと、バルブ１０４ｂと、ポンプ１０４ｃとのために診断データを生成するように、熱交換器診断１０２ａと、バルブ診断１０２ｂと、ポンプ診断１０２ｃとのような様々な診断を実行する。各診断は異なる資産のために異なるアルゴリズムを有する。

「バッドアクター抽出層」
前記バッドアクター抽出層は、数字１１０によって表す。この層は、予定した所定間隔において、診断層内の診断データの加算を実行するともに、各資産がバッドアクター１１２ａか、バッドアクター１１２ｂか，又はバッドアクター１１２ｃであるかどうかを判定する。前記判定は、ユーザが設定した閾値に基づいてもよい。

不良アクションを決定する例を、以下に説明する。資産が有する問題を診断が識別する回数は、資産が所定の日において警告（ＡＬＡＲＭ）状態にある時間率に換算する。例えば、１時間間隔で実行する診断は、１日に２４回実行する。もし問題が１日に１２回検出される場合、資産は全体時間の５０％が警告状態にある。

前記各診断は、診断状況を判定するために１又は２以上の閾値パラメータを有する。値が所定の閾値を超えるとき、診断はその資産を問題のある資産と報告する。上記の例において、もし警告状態に対する所定の閾値が４５％である場合、その資産はバッドアクターとして判定する。

前記診断によって生成した資産のパラメータはいずれも、資産の性能測定に使用してもよい。各資産の性能は、いずれのパラメータを単独又はその他のパラメータと組合せて取出すことによって、かつ、それぞれの所定の閾値に対して比較することによって測定される。

前記バッドアクター抽出層は、どの資産がバッドアクターであるかを判定した後、プラント内のバッドアクター率を計算する。バッドアクター率は、以下の式を用いて計算する。

バッドアクター率＝（バッドアクター合計）／（プラント資産合計）×１００

様々な時間間隔でのバッドアクター率が、参照のためにデータベース内に格納される。

「ＡＲＩ層」
前記ＡＲＩ層１２０は、バッドアクター率における変化を示す。現在のバッドアクター率を計算するとき、ＡＲＩは以下の式を用いて計算する。

ＡＲＩ＝（現在のバッドアクター率）−（最後に格納したバッドアクター率）

様々な時間間隔でのＡＲＩが、参照のためにデータベース内に格納される。

前記プラント資産合計が、有形資産又は無形資産の追加又は除去のために変化する場合、ＡＲＩは初期化する。

好ましくは、この層は日毎にＡＲＩ傾向を提供する。前記傾向は、正のＡＲＩのための上向き矢印１２４又は負のＡＲＩのための下向き矢印１２６を単に用いて表示してもよい。傾向を素早く概観するために、矢印はそれぞれ緑と赤にしてもよい。もしＡＲＩが０である場合、表示はダッシュ１２８であってもよい。

図２は、本発明の一実施形態、すなわち所定の時間間隔においてプラント資産を自動的に監視するための方法を図示する。監視するべきプラント資産の合計と、前回の監視間隔におけるバッドアクター率とを格納する。もし監視が最初に行なわれる場合、合計及び率は初期化する。ステップ２０１は、現在の監視するべきプラント資産合計を計算する。前回格納した合計はステップ２０２において読出する。もしプラント資産が最初に監視されている場合、格納した合計は０である。ステップ２０３は、現在のプラント資産合計が、格納した合計と整合するかどうかを判定する。

もし現在の合計と、格納した合計とが整合しない場合、ステップ２０４はプラント資産健全性リスクインデックス（「ＡＲＩ」）を０に設定する。ＡＲＩは、各資産の健全性の定期的な査定を通じて、良い状態か又は悪い状態かに評価する資産率である。ステップ２０５は、バッドアクター数を算出する。プラント資産のバッドアクター率は、ステップ２０６によって計算される。

もし現在の合計と、格納した合計とが整合する場合、バッドアクター数を算出するステップ２０５が実行し、続いてバッドアクター率を計算するステップ２０６が実行する。ステップ２０７は、格納したバッドアクターを検出する。もしプラント資産が最初に監視されている場合、格納した率は０である。ステップ２０８は、ＡＲＩを判定する。ＡＲＩは、格納したバッドアクター率と現在のバッドアクター率との間の差を計算することによって判定される。

ステップ２０９は、現時点で算出されたＡＲＩと、バッドアクター率と、プラント資産合計とを有するデータベースを更新する。

ステップ２１０は、プラント資産のＡＲＩを表示パネルに更新する。

好ましい実施形態において、追加したステップ２１１はＡＲＩの履歴傾向を生成するとともに、生成した履歴傾向を表示パネル上に表示する。

図３は、本発明の他の態様を図示する。プラント資産を監視するためのシステム３００は、計算機３０１と、データベース３０２と、コンパレータ３０３と、表示パネル３０４を具備している。

前記計算機３０１は、監視するべきプラント資産合計の算出と、バッドアクター合計の算出と、算出した合計からのバッドアクター率の計算と、ＡＲＩの計算とを実行する。

前記データベース３０２は、算出したプラント資産合計と、計算したバッドアクター率と、コンパレータ３０３から計算したプラント資産のＡＲＩとを格納するとともに、読出要求されたときに、格納したデータをコンパレータに提供する。

前記コンパレータ３０３は、算出したデータ及び計算したデータを、計算機から受信する。コンパレータ３０３はまた、現在のデータをデータベースに格納する機能と、格納したデータを、要求した計算のためにデータベースから計算機へ読出す機能とを実行する。好ましくは、計算機は、現在のバッドアクター率と、格納したバッドアクター率との差を計算する。前記差は、表示パネル３０４に更新される。

図４は、表示パネル４００の例を図示する。この例において、表示パネルは、ＡＲＩ表示器４０２を提供する。オプションとして、他に含まれ得る情報は、プラント資産の現在合計４０４のための値と、現在合計と格納した合計との間の差４０６と、前記差の率４０８と、最大値４１０と、最小値４１２とである。

より好ましくは、前記コンパレータはそれから、前回格納した差をデータベースから読出すとともに、現在の差と格納した差とを比較する。差の履歴傾向を生成するとともに、表示パネル３０４に更新する。図５は、履歴傾向５００の例である。前記傾向は、時間間隔の幅を超えたＡＲＩを示す。

本発明は、全診断の適用からの結果を集計するとともに、監視するべきプラントの健全性を単純に一つのスナップショット・ビュー（snapshot view）にすることを可能とする。このことは、リアクティブ保全（reactive maintenance）活動を判定する時間を短縮する。単純なビューは、プロアクティブ保全（proactive maintenance）方法の開発を容易にする。

プラント健全性の履歴傾向のビューを提供することによって、保全活動の効率を測定することが可能となる。表示はまた、プラント健全性の変動を監視するために直観力がある。

いくつかの好ましい実施形態についての前述の記載は、本発明の原理を包括的というよりはむしろ純粋に説明するように意図されたものであることと、変更及び変形は当業者に明らかであることと、本発明は以下の特許請求の範囲において効力が設定されるように表現された以外に限定されるように意図されたものではないこととが理解されるべきである。

１００・・・診断層
１０４ａ・・・熱交換器
１０４ｂ・・・バルブ
１０４ｃ・・・ポンプ
１１０・・・バッドアクター抽出層
１２０・・・ＡＲＩ層
３００・・・システム
３０１・・・計算機
３０２・・・データベース
３０３・・・コンパレータ
３０４，４００・・・表示パネル
４０２・・・ＡＲＩ表示器

Claims (10)

1. プラント資産を自動的に監視するための方法であって、
   （ａ）監視するべきプラント資産合計を算出するステップと、
   （ｂ）算出合計をデータベースに格納するステップと、
   （ｃ）バッドアクター合計を算出するステップと、
   （ｄ）算出合計からバッドアクター率を計算するステップと、
   （ｅ）計算したバッドアクター率をデータベースに格納するステップと、
   （ｆ）所定間隔後に監視するべき現在のプラント資産合計を計算するステップと、
   （ｇ）格納したプラント資産合計を読出すステップと、
   （ｈ）現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定するステップと
   を具備してなり、格納した合計が現在の合計に一致する場合、
   （ｉ）現在のバッドアクター合計を算出するステップと、
   （ｊ）算出した合計からバッドアクター率を計算するステップと、
   （ｋ）プラント資産健全性リスクインデックスを判定するステップと
   をさらに具備することを特徴とする方法。
2. 所定間隔後にプラント資産を自動的に監視する方法であって、監視するべきプラント資産合計と、最後の監視間隔におけるバッドアクター合計とがデータベースに格納するとともに、
   （ａ）現在の所定間隔において監視するべき現在のプラント資産合計を算出するステップと、
   （ｂ）格納したプラント資産合計を読出すステップと、
   （ｃ）現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定するステップと
   を具備してなり、格納した合計が現在の合計に一致する場合、
   （ｄ）現在のバッドアクター合計を算出するステップと、
   （ｅ）算出した合計からバッドアクター率を計算するステップと、
   （ｆ）プラント資産健全性リスクインデックスを判定するステップと
   をさらに具備する方法。
3. 前記プラント資産健全性リスクインデックスを判定するステップにおいて、
   格納したバッドアクター率を読出すステップと、
   格納したバッドアクター率と現在のバッドアクター合計との間の差を計算するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. プラント資産健全性リスクインデックスと、現在の算出した資産合計と、バッドアクター率とを格納するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
5. プラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを表示パネルに更新するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 現在のバッドアクター合計が最大合計であるかどうかを判定するとともに、もしそれが最大合計である場合、最大値としてデータベースに更新するステップと、
   現在のバッドアクター合計が最小合計であるかどうかを判定するとともに、もしそれが最小合計値である場合、最小値としてデータベースに更新するステップと、
   最大値及び最小値を表示パネルに更新するステップと
   をさらに具備してなることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. プラント資産健全性リスクインデックスの履歴傾向を生成するステップと、
   表示パネルに更新するステップと
   をさらに具備することを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 生成した履歴傾向を表示パネル上に表示するステップをさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. プラント資産を自動的に監視するシステムであって、
   （ａ）ａ． 監視するべきプラント資産合計を算出し、
   ｂ． バッドアクター合計を算出し、
   ｃ． 算出した合計からバッドアクター率を算出し、
   ｄ． プラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを算出するための計算機と、
   （ｂ）ａ． 算出したプラント資産合計を格納し、
   ｂ． 計算したバッドアクター率を格納し、
   ｃ． プラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを格納するためのデータベースと、
   （ｃ）ａ． 算出したプラント資産合計を前記データベースに格納し、
   ｂ． 格納したプラント資産合計を前記データベースから読出し、
   ｃ． 現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定し、
   ｄ． 計算したバッドアクター率を前記データベースに格納し、
   ｅ． 格納したバッドアクター率を前記データベースから読出し、
   ｆ． 現在のバッドアクター率が、格納した率に一致するかどうかを判定し、
   ｇ． 算出したプラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを格納し、
   ｈ． 格納したプラント資産のプラント資産健全性リスクインデックスを読出し、
   ｉ． 現在のプラント資産健全性リスクインデックスを、格納したプラント資産健全性リスクインデックスと比較する前記計算機及び前記データベースと通信するためのコンパレータと
   を具備してなるシステム。
10. プラント資産を自動的に監視するシステムであって、
    （ａ）（ｉ） 監視するべきプラント資産合計を算出し、
    （ｉｉ） バッドアクター合計を算出し、
    （ｉｉｉ） バッドアクター率を計算し、
    （ｉｖ） 格納したバッドアクター率を読出し、
    （ｖ） 格納したバッドアクター率と、現在のバッドアクター率との差を計算するための計算機と、
    （ｂ）（ｉ） 前記計算機において計算したプラント資産合計を格納し、
    （ｉｉ） 前記計算機において計算したバッドアクター率を格納し、
    （ｉｉｉ） 前記計算機において計算したバッドアクター率の差を格納するためのデータベースと、
    （ｃ）（ｉ） 格納したプラント資産合計を前記データベースから読出し、
    （ｉｉ） 現在のプラント資産合計が、格納した合計に一致するかどうかを判定し、
    （ｉｉｉ） 格納したバッドアクター率を読出し、
    （ｉｖ） 格納したバッドアクター率と現在のバッドアクター率との差の計算値を格納し、
    （ｖ） 格納した差を読出し、
    （ｖｉ） 格納した差と現在の差を比較するためのコンパレータと
    を具備してなるシステム。

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