JP2010237774A - 消費エネルギー改善支援システム、消費エネルギー改善支援方法、消費エネルギー改善支援装置、消費エネルギー改善支援プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援システムを提供する。
【解決手段】データ入力装置から計画目標値の構造データ算出のための計画定数を入力する（Ｓ１１）。データ入力装置から生産計画データを入力する（Ｓ１２）。入力された生産計画データは、計画変数算出（Ｓ１４）により、計画目標値の構造データの算出のための計画変数に変換され、入力される（Ｓ１６）。データ入力装置から、生産実績データを入力する（Ｓ１３）。入力された生産実績データは、計画変数算出（Ｓ１５）により、実績値の構造データ算出のための計画変数に変換され、入力される（Ｓ１７）。計画変数は、計画目標値算出用構造データ記憶装置に記憶される（Ｓ１８）。計画変数は、実績値算出用構造データ記憶装置に記憶される（Ｓ１９）。計画目標値を算出し（Ｓ２０）、実績値を算出する（Ｓ２１）。
【選択図】図３

Description

この発明は、消費エネルギー改善支援システム、消費エネルギー改善支援方法、消費エネルギー改善支援装置、消費エネルギー改善支援プログラム、および記録媒体に関するものであり、特に、工場や設備で消費されるエネルギーの改善を支援する際に用いられる消費エネルギー改善支援システム、消費エネルギー改善支援方法、消費エネルギー改善支援装置、消費エネルギー改善支援プログラム、および記録媒体に関するものである。

昨今、企業活動や日常生活においては、ＣＯ_２排出量を削減することが求められている。特に、企業活動におけるＣＯ_２排出の問題は、ＣＳＲ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｓｏｃｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ）等を通して事業戦略においても大きなウェイトを持つようになっている。ＣＯ_２排出量削減の活動は、企業活動では省エネルギーや省資源の活動に代表されることもあるため、エネルギー消費、資源消費の観点における見える化、すなわち、顕在化と、これに伴う改善サイクルの実施が進められている。

このような消費エネルギーの改善の支援に関する技術が、特開２００４−２８０１７２号公報（特許文献１）、特開２００５−９２８２７号公報（特許文献２）、特開２００６−２４４３７４号公報（特許文献３）、および特開２００５−１５８０２０号公報（特許文献４）に開示されている。

特開２００４−２８０１７２号公報 特開２００５−９２８２７号公報 特開２００６−２４４３７４号公報 特開２００５−１５８０２０号公報

上記した特許文献１〜特許文献４に示す技術については、以下のような問題がある。すなわち、特許文献１によると、ユーザからの工場の設計要求に応じて、生産装置データベースおよび用力供給装置データベースに基づき、処理部により演算されたエネルギー消費量を所定の形式でユーザに提示することはできる。しかし、このようにして演算されたエネルギー消費量に基づいては、きめ細やかな消費エネルギーの改善を行うことができない。また、特許文献２では、省エネの観点で最適なスケジュールを作成するシステムであるため、エネルギー消費の目標値に基づく改善サイクルを支援するものではない。また、特許文献３によると、蓄積された環境負荷情報を参照しながら総環境負荷を算出するものであり、実績に基づいたものではない。また、特許文献４は、実績ベースでの環境変数と消費量の関連付けを行なうものであり、時間やカウンター等を変数として、エネルギー消費量を計算することができない。

また、上記した特許文献１〜特許文献４に示す従来の改善サイクルは、時系列で並べられた実績の比較によるもの、あるいは将来傾向との比較によるものであり、活動量に対する目標値とその実績を比較するものではない。昨今においては、あるべき改善サイクルとして活動量に対して設定された目標値、すなわち、計画とその実績を比較し、分析と改善行動へつなげることが求められている。

ここで、ＣＯ_２排出量の削減改善においても、ＰＤＣＡ（Ｐｌａｎ Ｄｏ Ｃｈｅｃｋ Ａｃｔｉｏｎ）あるいはＣＡＰＤによる管理サイクルを基本に取り組む必要がある。そして、ＣＯ_２排出量、または代替数値を軸にしたＰＤＣＡあるいはＣＡＰＤを実施するためには、ＣＯ_２排出量または代替数値のＰ（Ｐｌａｎ：計画）やＤ（Ｄｏ：実績）が必要になる。そこで、活動現場におけるＣＯ_２排出量または代替数値のＤ（実績）をチェック、評価するためのＰ（計画）を作成し、ＰＤＣＡあるいはＣＡＰＤの管理サイクルの実行を支援する方法を提供する。

すなわち、この発明の目的は、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援システムを提供することである。

この発明の他の目的は、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援方法を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援装置を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援プログラムを提供することである。

この発明のさらに他の目的は、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる消費エネルギー改善支援プログラム記録媒体を提供することである。

この発明に係る消費エネルギー改善支援システムは、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援システムであって、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段と、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段とを備える。

このような構成の消費エネルギー改善支援システムによると、総活動エネルギーのうち、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、取得した実績値を分割された要素に対応するエネルギーとして算出しているため、要素ごとに実績値と目標値とを比較等することが容易になる。したがって、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる。

好ましくは、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの目標値を取得する目標値データ取得手段と、目標値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの目標値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する目標値算出手段とを備える。

さらに好ましくは、実績値算出手段および目標値算出手段により算出した要素に対応するエネルギーを分析し、分析結果を出力する出力手段を備える。

ここで、出力手段は、分析結果を、改善方法の優先付け、改善行動の方向付け、および消費活動の制限のうちの少なくともいずれか一つの形態で出力することが好ましい。

さらに好ましくは、要素は、時間に関する要素を含む。

また、エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、要素は、製品の生産数量に関する要素を含む。

さらに好ましくは、実績値算出手段は、エネルギーを消費する活動を、正味活動、正味活動毎の段取り活動、および正味活動外に分解する。

さらに好ましくは、エネルギーのデータを、ＣＯ_２排出量に変換する変換手段を含む。

さらに好ましくは、エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、製品を生産する活動で消費される単位時間当たりのエネルギーをａ、製品の製造単位ごとの段取りに消費されるエネルギーをｂ、製品を生産する活動外で消費される単位時間当たりのエネルギーをｃ、製品の製造単位の生産時間をｔ、総活動エネルギーｙとすると、ｙ＝（ａ＋ｃ）ｔ＋ｂである。

また、エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、製品を生産する活動で消費される単位時間当たりのエネルギーをａ、製品の製造単位ごとの段取りに消費されるエネルギーをｂ、製品を生産する活動外で消費される単位時間当たりのエネルギーをｃ、製品の製造単位の生産時間をｔ、総稼働時間をＴ、生産される製造単位数をＸ、総活動エネルギーをｙとすると、ｙ＝ａｘ＋ｂＸ＋ｃＴである。

この発明の他の局面において、消費エネルギー改善支援方法は、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援方法であって、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得ステップと、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得ステップにより取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出ステップとを備える。

この発明のさらに他の局面において、消費エネルギー改善支援装置は、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援装置であって、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段と、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段とを備える。

この発明のさらに他の局面において、消費エネルギー改善支援プログラムは、コンピュータを、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段、およびエネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段として機能させるための消費エネルギー改善支援プログラムである。

この発明のさらに他の局面において、記録媒体は、上記した消費エネルギー改善支援プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

このような構成の消費エネルギー改善支援システムによると、総活動エネルギーのうち、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、取得した実績値を分割された要素に対応するエネルギーとして算出しているため、要素ごとに実績値と目標値とを比較等することが容易になる。したがって、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる。

また、このような構成の消費エネルギー改善支援方法、消費エネルギー改善支援装置、消費エネルギー改善支援プログラム、および消費エネルギー改善支援プログラム記録媒体についても、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる。

エネルギーを消費する活動において推定される消費エネルギーの構造を示す概略図である。 この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援システムの構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援方法における代表的な工程を示すフローチャートである。 エネルギー消費量がｙ＝（ａ＋ｃ）ｔ＋ｂで表される場合の消費積算電力と生産数との関係を示すグラフである。 エネルギー消費量がｙ＝ａｔ＋ｂＸ＋ｃＴで表される場合の消費積算電力と生産正味時間との関係を示すグラフである。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援システムにおいて改善支援される消費エネルギーの構造について説明する。図１は、エネルギーを消費する活動において推定される消費エネルギーの構造を示す概略図である。図１において、横軸は時間を示し、縦軸はエネルギー量を示す。

図１を参照して、エネルギーを消費する活動は、複数の要素に分割される。ここでは、複数の要素として、正味活動と、正味活動毎の段取りに要する段取り活動と、正味活動外とに分解される。例えば、工場の製造設備では、正味活動とは実際に製品等を製造する活動、段取り活動とは製造の準備や段取り換えをする活動、正味活動外とは製造装置のアイドリング、および照明や空調などを含む工場の待機電力に相当するものである。

ここで、総活動エネルギーから、それぞれの要素に対応するエネルギーが算出される。なお、分割された要素に対応するように算出されたエネルギーデータを構造データといい、要素ごとにエネルギーを分解することを、構造データ化するという。

図１中のａ_１は、正味活動時の単位時間当たりの消費エネルギー、ｂ_１は、正味活動毎の段取り消費エネルギー、ｃは、正味活動外の単位時間当たりの消費エネルギー、ｔ_１は、正味活動時の消費時間、Ｔは総活動時間を示す。ここで、正味活動のために消費されたエネルギー消費をｙ_１とすると、ｙ_１は、次式で表される。

ｙ_１＝（ａ_１＋ｃ）×ｔ_１＋ｂ_１
また、総活動のために消費されたエネルギー消費をｙとすると、ｙは、次式で表される。

ｙ＝（ａ_１＋ｃ）×ｔ_１＋ｂ_１＋ｃ×（Ｔ−ｔ_１）
次に、この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援システムの構成について説明する。図２は、この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援システムの構成を示す図である。

図２を参照して、この発明に係る消費エネルギー改善支援システム１１は、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう。消費エネルギー改善支援システム１１は、種々のデータを入力させるデータ入力装置１２と、計画目標値算出用の構造データを記憶する計画目標値算出用構造データ記憶装置１７と、実績値算出用の構造データを記憶する実績値算出用構造データ記憶装置１８と、計画目標値算出用構造データ記憶装置１７により記憶されたデータから計画目標値を算出する計画目標値演算処理装置１３と、実績値算出用構造データ記憶装置１８に記憶されたデータから実績値を算出する実績値演算処理装置１４と、計画目標値演算処理装置１３および実績値演算処理装置１４により算出されたデータに基づき、目標計画値対実績値を比較分析する計画目標値対実績値比較分析処理装置１５と、各装置での記憶内容や処理結果等を出力するデータ出力装置２０とを備える。

また、消費エネルギー改善支援システム１１は、算出されたエネルギー消費削減のデータをＣＯ_２排出量に変換するためのデータを記憶するエネルギー対ＣＯ_２排出量変換用データ記憶装置１９と、エネルギー対ＣＯ_２排出量変換用データ記憶装置１９に記憶されたエネルギー対ＣＯ_２排出量変換用データおよびエネルギー消費削減のデータから、エネルギー消費削減のデータをＣＯ_２排出量に変換する変換手段としてのＣＯ_２排出量変換処理装置１６とを備える。

この消費エネルギー改善支援システム１１として、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを使用することができる。この場合、各装置の機能は、コンピュータ上のソフトウェアにて実現される。

次に、上記した消費エネルギー改善支援システム１１を用いて、この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援方法について説明する。図３は、この発明の一実施形態に係る消費エネルギー改善支援方法における代表的な工程を示すフローチャートである。

図３を参照して、まず、データ入力装置１２から計画目標値の構造データ算出のための計画定数を入力する（図３において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。この入力は、利用者がキーボード等を使用して入力してもよいし、予め記憶されていたデータファイルから読み込んでもよいし、他の装置から通信回線等を介して受信してもよい。以下、他のデータ入力についても同様である。

同様に、データ入力装置１２から生産計画データを入力する（Ｓ１２）。入力された生産計画データは、計画変数算出（Ｓ１４）により、計画目標値の構造データの算出のための計画変数に変換され、入力される（Ｓ１６）。なお、生産計画データが既に計画変数の形で入力された場合、Ｓ１４は省略できる。

同様に、データ入力装置１２から、生産実績データを入力する（Ｓ１３）。入力された生産実績データは、計画変数算出（Ｓ１５）により、実績値の構造データ算出のための計画変数に変換され、入力される（Ｓ１７）。なお、生産実績データが既に計画変数の形で入力された場合、Ｓ１５は省略できる。

Ｓ１１で入力された計画定数とＳ１６で入力された計画変数は、計画目標値算出用構造データ記憶装置１７に記憶される（Ｓ１８）。Ｓ１１で入力された計画定数とＳ１７で入力された計画変数は、実績値算出用構造データ記憶装置１８に記憶される（Ｓ１９）。

前者の記憶データより計画目標値演算処理を通して計画目標値を算出し（Ｓ２０）、また後者の記憶データより実績値演算処理を通して実績値を算出する（Ｓ２１）。具体的には、分割された正味活動等の要素に対応するようにエネルギーデータを算出する。ここで、実績値演算処理装置等は、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段、およびエネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段として作動する。また、計画目標値演算処理装置等は、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの目標値を取得する目標値データ取得手段、および目標値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの目標値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する計画目標値算出手段として作動する。

計画目標値に基づき、改善方法の優先付けを出力する（Ｓ２３）。また、実績値に基づき、消費活動の制限を出力する（Ｓ２５）。また、計画目標値と実績値に基づいて、計画対実績比較分析を実施し（Ｓ２２）、改善行動の方向付けを出力する（Ｓ２４）。

これらを出力する出力形態としては、ディスプレイ等を使用して表示してもよいし、データファイルに書込んでもよいし、他の装置へ通信回線等を介して送信してもよい。また、これらの出力形態の複数を組み合わせて出力してもよい。また、改善方法の優先付け、消費活動の制限、改善行動の方向付けの全てを出力せず、このうちの１つまたは２つだけを出力してもよい。この場合、Ｓ１１からＳ２５のステップは、必要なステップだけを実行すればよい。ここで、計画目標値対実績値比較分析処理装置、データ出力装置等は、実績値算出手段および目標値算出手段により算出した要素に対応するエネルギーを分析し、分析結果を出力する出力手段として作動する。

また、図３には図示しないが、エネルギー消費削減のデータを、ＣＯ_２排出量変換処理を通してＣＯ_２排出量へ変換し、ＣＯ_２排出量削減の改善として出力してもよい。エネルギー消費量または削減量からＣＯ_２排出量への変換は、例えば、各電力会社から公表されている変換式や変換係数等を使用すればよい。

計画定数の定義としては、例えば、ａ＝製品と装置によって与えられる定数、ｂ＝段取り時間と段取り手段によって与えられる定数、ｃ＝生産工場の待機電力によって与えられる定数が挙げられる。また、計画変数の定義としては、ｔ＝生産数量（製造単位数）に比例する正味生産時間、Ｘ＝生産数量に比例する製造単位数（ロット数）、Ｔ＝生産工程に与えられる稼働時間が挙げられる。なお、Ｔは、通常、定数である。

また、例えば、計画目標値算出において、ｙ＝ａｔ＋ｂＸ＋ｃＴにより、計画目標値を算出する。実績値算出処理としては、正味生産活動中の消費エネルギー量はａｔとなり、生産活動単位ごとに消費するエネルギー量として、ｂＸとなり、正味生産活動外の消費エネルギー量としては、ｃＴとなる。

改善方法の優先付けとしては、生産性の改善を省エネ活動の成果に換算するシミュレーションとしても有効となる。また、改善行動の方向付けとしては、エネルギー消費の構造データの理想と現実の差分を可視化し、改善策の方向付けを行なう。すなわち、ＰＤＣＡの実行と検証を行なう。また、消費活動の制限としては、実績の比較により消費活動を制限するトリガーを有効にする。

このように、上記した消費エネルギー改善支援システムによると、総活動エネルギーのうち、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、取得した実績値を分割された要素に対応するエネルギーとして算出しているため、要素ごとに実績値と目標値とを比較等することが容易になる。したがって、活動量に対する目標値とその実績に基づいて、適切に改善支援することができる。また、この場合、ＣＯ_２排出量削減の改善として示すこともできる。

なお、このような構成は、エネルギー消費を構造データで表現できる全ての企業活動へ適用できるものである。

また、この発明に係る消費エネルギー改善支援方法は、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援方法であって、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得ステップと、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得ステップにより取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出ステップとを備える。

また、この発明に係る消費エネルギー改善支援装置は、エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援装置であって、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段と、エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段とを備える。

また、この発明に係る消費エネルギー改善支援プログラムは、コンピュータを、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段、およびエネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、実績値データ取得手段により取得した総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段として機能させるための消費エネルギー改善支援プログラムである。

また、この発明に係る記録媒体は、上記した消費エネルギー改善支援プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

次に、この発明における実施例について、詳細に説明する。

生産工程では、製造単位で生産が行なわれる。１個流しの場合は１個製品が製造単位であり、ロット流しの場合はロットが製造単位となる。エネルギー消費も製造単位をベースに考えると、以下の式で与えられる。

ｙ’＝ａ’ｘ’＋ｂ’
なお、ｙ’＝製造単位のエネルギー消費量、ａ’＝製品１個を製造するのに必要な正味のエネルギー消費量、ｘ’＝製造個数（＝製造単位に含まれる製品個数）、ｂ’＝生産中に正味生産外に消費されたエネルギー消費量とする。この場合、エネルギー消費量（ｙ’）に対して、右辺は、ａ’ｘ’＝変動消費量＝正味消費エネルギー原単位、ｂ’＝固定消費量となる。

ここで、上記した式を時間変数として変換した場合は、以下の式となる。

ｙ’＝（ａ＋ｃ）ｔ_１＋ｂ
なお、ａ＝正味活動に消費される単位時間当たりのエネルギー量、ｃ＝正味活動外に消費される単位時間当たりのエネルギー量、ｔ_１＝製造単位の生産時間、ｂ＝製造単位ごとの段取りに消費されるエネルギー量とする。

ここで、次式（数１）に示すように、製造単位ごとに消費されたエネルギー量の総和が正味生産に消費されるエネルギー量となる。

ただし、１日の稼動時間（Ｔ）には生産されていない時間（ｔ’）が存在するので、現実には、以下の式となる。

ｙ＝（ａ＋ｃ）ｔ＋ｂＸ＋ｃｔ’
ここで、１日の総稼働時間をＴ（＝ｔ＋ｔ’）とすると、エネルギー消費量式は、以下のようになる。

ｙ＝ａｔ＋ｂＸ＋ｃＴ
そして、式中の各パラメータについて、エネルギー消費量式から導かれる改善の方向性としては、以下の通りとなる。すなわち、ａ：省エネ製造装置および方法、ｂ：段取り時間改善および待機ロス改善、ｃ：省エネ設備（ファシリティ）、ｔ：生産性向上（タクトタイム（工程作業時間）短縮、ＬＴ短縮）、Ｘ：製造単位ディスパッチ運用改善、となる。

次に、エネルギー消費量式がｙ＝ａｘ＋ｂである場合について説明する。図４は、この場合における消費積算電力と生産数との関係を示すグラフである。図４中、縦軸は、消費積算電力量を示し、横軸は生産数を示す。それぞれ上方向、右方向に向かって、その数値が大きくなる。

図４を参照して、ａｘを点線２１で示し、ｂを点線２２で示す。ここで、グラフの傾きを示すａｘのパラメータにおいて、実線２３に近づけるようにエネルギーを削減するためには、タクトタイムの短縮として、メンテナンスや作業時間のオーバーラップがある。また、１タクト負荷低減として、インバータ化、金型軽量化、省エネ設備導入や回生エネルギー活用等がある。一方、グラフの切片を示すｂのパラメータにおいて、実線２４に近づけるようにエネルギーを削減するためには、運用改善として、段取り替え・停止・待機のロスの削減や、立上り・立下り運用ルール設定等が挙げられる。

次に、エネルギー消費量式がｙ＝ａｔ＋ｂＸ＋ｃＴである場合について説明する。図５は、この場合における消費積算電力と生産正味時間との関係を示すグラフである。図５中、縦軸は、消費積算電力量を示し、横軸は生産正味時間を示す。それぞれ上方向、右方向に向かって、その数値が大きくなる。

図５を参照して、ｙ＝ｙ_１＋ｙ_２＋ｙ_３とし、ｙ_１＝ａｔ、ｙ_２＝ｂＸ、ｙ_３＝ｃＴとすると、ａの改善としては、インバータ化、軽量化、および省エネ装置導入がある。また、ｔの改善としては、タクトタイムの短縮、生産性向上等がある。ｂＸの削減としては、運用改善や段取り改善等がある。また、ｃＴの削減としては、省エネ設備導入や回生エネルギー活用等がある。なお、図５中において、ｙを実線２６、ｙ_１を実線２７、ｙ_２を実線２８、ｙ_３を実線２９で示している。

ここで、表１を参照して、改善方法の優先付けについて、生産性の改善を省エネ活動の成果に換算するシミュレーションとしても有効となる方法の算出について説明する。

まず、エネルギー消費量式：ｙ＝ａｔ＋ｂＸ＋ｃＴに基づいて、以下の状態を想定する。現想定値としては、Ｔ＝８時間（実稼働時間）、Ｘ＝１００ロット（製造単位数）、ａ＝１ｋＷ（正味生産時の秒当たりの消費電力）、ｂ＝５ｋＷｓ（ロット変え毎に消費される段取り消費電力）、ｃ＝０．５ｋＷ（秒当たり待機電力）、ｔ＝１００×２４０ｓとする。ここで、ｓは、秒を意味する。なお、表１中において、装置改造にてｔ値を３０％削減した場合について、短縮された時間が待機時間となる場合は、３６００ｋＷｓ（最小）、時短とされた場合は７２００ｋＷｓ（最大）となる。

なお、改善方法（案）と投資額は、利用者が入力してもよいし、既に他の装置で実行された改善方法がある場合等のように予め決まっている場合には、それを使用してもよい。

この場合、優先順については、等価値の大きいもの、および投資額の少ないものの２項目について判断すると、表１中の右欄通りになる。すなわち、改善方法の優先付けとしては、優先順が表１の通りとなる。ここでは、番号の小さいものほど優先順が高い。

この結果を出力する際には、例えば、ディスプレイに表示する場合には、表１をそのまま表示してもよいし、優先順によって並べ替えて表示してもよいし、この表から必要な項目のみを選択して表示してもよい。

このように、改善方法の優先付けを出力することで、今後の改善活動を実施する際の指針にすることができ、また、節電効果等の改善効果を予め予想することができる。

次に、表２を参照して、改善行動の方向付けについて考える。

エネルギー消費の構造データの理想と現実の差分を可視化し、改善策の方向付けを行なう。すなわち、ＰＤＣＡの実行と検証を行なう。エネルギー消費量式、および基準値（想定値）は、上記した表の場合と同様である。なお、表中の「２／１０」、「２／１１」、および「２／１２」は、それぞれ日付、すなわち、２月１０日、２月１１日、および２月１２日を示しており、右端において平均を示している。

表２において、Ａ：総時間消費電力（実績）は、それぞれの日付に実際に消費した全ての消費電力の合計値を示す。Ｂ：総生産ロット数（実績）は、それぞれの日付に実際に生産したロット数を示す。Ｃ：生産実績総時間消費基準：ｙは、エネルギー消費量式のｙを示す。Ａ−Ｃ：実績−基準差分は、実績値Ａと基準値Ｃの差分を示す。

Ｄ：正味生産時間消費電力（実績）は、それぞれの日付に実際に消費した正味生産時間の消費電力の合計値を示す。Ｅ：生産実績正味生産消費電力基準：ａｔは、エネルギー消費量のａｔを示す。Ｄ−Ｅ：実績−基準差分は、実績値Ｄと基準値Ｅの差分を示す。

Ｆ：正味生産時間（実績）は、それぞれの日付に実際にかかった正味生産時間を示す。Ｇ：生産実績正味生産時間基準：ｔは、エネルギー消費量式のｔを示す。Ｆ−Ｇ：実績−基準差分は、実績値Ｆと基準値Ｅの差分を示す。

表２を参照して、分析によると、Ｄ−Ｅの差分の値よりもＡ−Ｃの差分の値の方が大きくなっている。これは、正味生産時間消費電力（実績）は、基準値に近い値になっているが、総時間消費電力（実績）が基準値を大きく上回っている。すなわち、正味生産時間外の消費電力が基準値を大きく上回っていることを示している。したがって、この場合、改善行動の方向付けとしては、正味生産時間外の消費電力の改善を主体として検討すればよいことになる。

この結果を出力する際には、例えば、ディスプレイに表示する場合、表２をそのまま表示してもよいし、差分の大きい順等によって並び替えて表示してもよいし、この表から必要な項目のみを選択して表示してもよい。

このように、改善行動の方向付けを出力することで、今後の改善行動を実施する際の指針にすることができる。

次に、表３を参照して、消費活動の制限について考える。

実績の比較より消費活動を制限するトリガーを有効にする。すなわち、過去の活動実績より制限条件を設定し、実績が制限条件を越えたときに、制限トリガーを有効にする。

表３を参照して、上記の例のデータでは、日当たり消費電力の制限を１４２０ｋＷｈと設定し、当日の消費電力の累計が制限を越えた場合に、副次的な電力消費元（エアコン、照明等）の電源を自動的にＯＦＦ（オフ）にするような制御機能を有効にする。表３では、２月、３月、４月のＣ：日当たりの消費電力が制限値を越えているので、制御機能が動作することになる。５月は制限値を越えていないので、制御機能は動作しない。また、本例は、実績値の傾向分析による実施例であり、エネルギー消費量を示す式とは、直接の関係はないが、前述の改善支援フローチャートに従うシステムの出力の一例である。

この場合の出力は、制御機能の動作、すなわち、副次的な電力消費元の電源のオンオフである。なお、制御機能の動作に併せて、動作状態をディスプレイ等に表示したり、データファイルに記録したりしてもよい。また、副次的な電力消費元の中に、自動的に電源がオフになっては不都合が生じるような機器がある場合には、制御機能を動作させずに、電源をオフにするよう促すような表示をディスプレイに表示したり、音声出力したりしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、要素として、正味活動、段取り活動、および正味活動外に分解することとしたが、これに限らず、他の要素を考慮して分解することとしてもよい。すなわち、要素は、例えば、時間に関する要素を含んでいてもよいし、エネルギーを消費する活動が製品を生産する活動である場合には、製品の生産数量に関する要素を含んでいてもよい。

また、上記の実施の形態においては、エネルギーをＣＯ_２排出量に変換することとしたが、これに限らず、他のデータに変換することとしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係る消費エネルギー改善支援システム、消費エネルギー改善支援方法、消費エネルギー改善支援装置、消費エネルギー改善支援プログラム、および記録媒体は、実測値を基に適切な改善行動を促進する場合に、有効に利用される。

１１ 消費エネルギー改善支援システム、１２ データ入力装置、１３ 計画目標値演算処理装置、１４ 実績値演算処理装置、１５ 計画目標値対実績値比較分析処理装置、１６ ＣＯ_２排出量変換処理装置、１７ 計画目標値算出用構造データ記憶装置、１８ 実績値算出用構造データ記憶装置、１９ エネルギー対ＣＯ_２排出量変換用データ記憶装置、２０ データ出力装置、２１，２２ 点線、２３，２４，２６，２７，２８，２９ 実線。

Claims (14)

1. エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援システムであって、
   前記エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段と、
   前記エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、前記実績値データ取得手段により取得した前記総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段とを備える、消費エネルギー改善支援システム。
2. 前記エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの目標値を取得する目標値データ取得手段と、
   前記目標値データ取得手段により取得した前記総活動エネルギーの目標値から、それぞれの前記要素に対応するエネルギーを算出する目標値算出手段とを備える、請求項１に記載の消費エネルギー改善支援システム。
3. 前記実績値算出手段および前記目標値算出手段により算出した前記要素に対応するエネルギーを分析し、分析結果を出力する出力手段を備える、請求項２に記載の消費エネルギー改善支援システム。
4. 前記出力手段は、前記分析結果を、改善方法の優先付け、改善行動の方向付け、および消費活動の制限のうちの少なくともいずれか一つの形態で出力する、請求項３に記載の消費エネルギー改善支援システム。
5. 前記要素は、時間に関する要素を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
6. 前記エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、
   前記要素は、前記製品の生産数量に関する要素を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
7. 前記実績値算出手段は、前記エネルギーを消費する活動を、正味活動、正味活動毎の段取り活動、および正味活動外に分解する、請求項１〜６のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
8. 前記エネルギーのデータを、ＣＯ_２排出量に変換する変換手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
9. 前記エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、
   前記製品を生産する活動で消費される単位時間当たりのエネルギーをａ、前記製品の製造単位ごとの段取りに消費されるエネルギーをｂ、前記製品を生産する活動外で消費される単位時間当たりのエネルギーをｃ、前記製品の製造単位の生産時間をｔ、総活動エネルギーをｙとすると、
   ｙ＝（ａ＋ｃ）ｔ＋ｂである、請求項１〜８のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
10. 前記エネルギーを消費する活動は、製品を生産する活動であって、
    前記製品を生産する活動で消費される単位時間当たりのエネルギーをａ、前記製品の製造単位ごとの段取りに消費されるエネルギーをｂ、前記製品を生産する活動外で消費される単位時間当たりのエネルギーをｃ、前記製品の製造単位の生産時間をｔ、総稼働時間をＴ、生産される製造単位数をＸ、総活動エネルギーをｙとすると、
    ｙ＝ａｘ＋ｂＸ＋ｃＴである、請求項１〜８のいずれかに記載の消費エネルギー改善支援システム。
11. エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援方法であって、
    前記エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得ステップと、
    前記エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、前記実績値データ取得ステップにより取得した前記総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出ステップとを備える、消費エネルギー改善支援方法。
12. エネルギーを消費する活動における消費エネルギーの改善支援を行なう消費エネルギー改善支援装置であって、
    前記エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段と、
    前記エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、前記実績値データ取得手段により取得した前記総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段とを備える、消費エネルギー改善支援装置。
13. コンピュータを、エネルギーを消費する活動における総活動エネルギーの実績値を取得する実績値データ取得手段、
    および前記エネルギーを消費する活動を複数の要素に分解し、前記実績値データ取得手段により取得した前記総活動エネルギーの実績値から、それぞれの要素に対応するエネルギーを算出する実績値算出手段として機能させるための消費エネルギー改善支援プログラム。
14. 請求項１３に記載の消費エネルギー改善支援プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な、記録媒体。

Images