JP2010287227A - プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する例示的な方法および装置を提供する。
【解決手段】開示される例示的な方法は、第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信すること、プロセスに関連する受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定すること、変動が閾値を越える場合、変動に対する第１の測定変数の寄与に基づいて第１の寄与値、および変動に対する第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算すること、第１の寄与値、第２の寄与値、第１の値、または第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定すること、および、第１の時間後のある時間に少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算することを含む。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、プロセスコントロールシステムに関し、より詳細には、プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する方法および装置に関する。

化学、石油、または他のプロセスで使用されるシステムのようなプロセスコントロールシステムは、通常、アナログバス、デジタルバス、またはアナログ／デジタルを組み合わせたバスを介して、少なくとも１つのホストまたはオペレータワークステーションおよび１つまたは複数のフィールドデバイスに通信可能に結合される１つまたは複数のプロセスコントローラおよび入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを含む。たとえば、弁、弁ポジショナ、スイッチ、および送信機（たとえば、温度、圧力、および流量センサ）であってよいフィールドデバイスは、弁の開放または閉鎖およびプロセスコントロールパラメータの測定などのプロセス内でのコントロール機能を実施する。プロセスコントローラは、フィールドデバイスによって行われるプロセス測定を示す信号を受信し、コントロールルーチンを実施するためにこの情報を処理し、バスまたは他の通信ラインを通じてフィールドデバイスに送出されるコントロール信号を生成して、プロセスの運転を制御する。こうして、プロセスコントローラは、バスおよび／または他の通信リンクを介してフィールドデバイスを使用してコントロール戦略を実行し協調させてもよい。

フィールドデバイスおよびコントローラからのプロセス情報は、オペレータワークステーション（たとえば、プロセッサベースシステム）によって実行される１つまたは複数のアプリケーション（すなわち、ソフトウェアルーチン、プログラムなど）に利用可能にされて、オペレータが、プロセスの目下の様態を閲覧すること（グラフィカルユーザインタフェースによって）、プロセスを評価すること、プロセスの運転を修正すること（たとえば、視覚オブジェクトダイアグラムによって）などのような、プロセスに関する所望の機能を実施することが可能になってもよい。多くのプロセスコントロールシステムはまた、１つまたは複数のアプリケーションステーション（たとえば、ワークステーション）を含む。通常、これらのアプリケーションステーションは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してプロセスコントロールシステム内のコントローラ、オペレータワークステーション、および他のシステムに通信可能に結合されるパーソナルコンピュータ、ラップトップ、または同様なものを使用して実施される。各アプリケーションステーションは、プロセス変数の値、プロセスに関連する品質パラメータの値、プロセスフォールト検出情報および／またはプロセス状態情報を含むプロセスコントロール情報を表示するグラフィカルユーザインタフェースを含んでもよい。

通常、グラフィカルユーザインタフェースにプロセス情報を表示することは、プロセスに関連する各プロセス変数の値の表示に限定される。さらに、一部のプロセスコントロールシステムは、一部のプロセス変数間の関係を特徴付けて、プロセスに関連する品質メトリクスを確定してもよい。しかし、プロセスについての得られる製品が、予め規定された品質コントロールメトリクスに適合しない場合、プロセスおよび／またはプロセス変数は、得られる製品のバッチ、プロセス、および／または組立の終了後に解析されるだけである可能性がある。プロセスおよび／またはバッチの終了に際してプロセスおよび／または品質変数を閲覧することの結果として、後続の製品の製造および／または処理を改善するための改善が実施されてもよい。しかし、これらの改善は、仕様に合わない目下の完成製品を修正しない可能性がある。

プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する例示的な方法および装置が記載される。

１つの例では、方法は、第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信することを含む。例示的な方法は、さらに、プロセスに関連する受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定すること、および、変動が閾値を越える場合、変動に対する第１の測定変数の寄与に基づいて第１の寄与値、および変動に対する第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算することを含む。例示的な方法はまた、第１の寄与値、第２の寄与値、第１の値、または第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定すること、および、第１の時間後のある時間に少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算することを含む。

例示的な装置は、第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信するバッチデータ受信機を含む。例示的な装置は、さらに、プロセッサであって、プロセスに関連する受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定し、変動が閾値を越える場合、変動に対する第１の測定変数の寄与に基づいて第１の寄与値、および変動に対する第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算し、第１の寄与値、第２の寄与値、第１の値、または第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、第１の時間後のある時間に少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算するための、プロセッサを含む。

例示的な運転管理システムを含む例示的なプロセスコントロールシステムを示すブロック図である。 プロセス変数および品質変数を含む例示的なバッチ用のデータ構造を示す図である。 プロセス変数およびそれぞれの品質変数を含む例示的なバッチ用のデータ構造を示す図である。 図１の例示的な運転管理システムの機能図である。 プロセスコントロールシステム内のフォールトを確定するために表示されてもよい図１の運転管理システムによって生成されるチャートおよび／またはグラフを示す図である。 図１の例示的なプロセスコントロールシステムの例示的なプロセス概要チャートを表示するユーザインタフェースを示す図である。 図６の例示的なバッチプロセスについての、非説明変動グラフおよび説明変動グラフを含む例示的なプロセス変動グラフを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 要約寄与フェースプレートを含む例示的なプロセス変動グラフを表示する図７のユーザインタフェースを示す図である。 図１のプロセスコントロールシステムに関連する変数についての、非説明プロセス変動および説明プロセス変動を含む例示的な寄与グラフを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図８および９のＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数についての、変数傾向グラフを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図６の例示的なバッチについての、品質予測グラフを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図９の変数の一部についての、スパークラインおよびバーチャートを含む例示的なマイクロチャートを第１の時間に表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 選択された第２の時間に、図１２の例示的なマイクロチャートを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図１２および１３のＭｉｘｅｒ Ｔｅｍｐプロセス変数についての、例示的なスパークラインを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図１２および１３のＭｉｘｅｒ Ｔｅｍｐプロセス変数についての、例示的なスパークラインを表示する図６のユーザインタフェースを示す図である。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 図１および／または４の例示的な運転管理システム、例示的なユーザインタフェース、例示的な解析プロセッサ、プロセスモデル生成器、および／またはディスプレイマネジャを実施するのに使用されてもよい例示的な方法のフローチャートである。 本明細書で述べる例示的な方法および装置を実施するのに使用されてもよい例示的なプロセッサシステムのブロック図である。

以下は、他のコンポーネントの中でもとりわけ、ハードウェア上で実行されるソフウェアおよび／またはファームウェアを含む例示的な方法および装置を述べるが、これらの例は、例示に過ぎず、制限するものとして考えられるべきでないことが留意されるべきである。たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアコンポーネントの任意のものまたは全てが、排他的にハードウェアで、排他的にソフトウェアで、または、ハードウェアとソフトウェアの任意の組合せで具現化されうることが予想される。したがって、以下は例示的な方法および装置について述べるが、提供される例はこうした方法および装置を実施するための唯一の方法ではないことを当業者は容易に理解するであろう。

現在では、プロセスコントロールシステムは、プロセスコントロール情報の解析および／または統計解析を提供する。しかし、これらのシステムは、得られる製品の品質に影響を及ぼす可能性があるプロセスコントロールフォールトの原因および考えられる補正アクションを確定するためにオフラインツールを実施する。これらのオフラインツールは、プロセス調査、実験室調査、ビジネス調査、トラブルシューティング、プロセス改善解析、および／またはシックスシグマ解析を含んでもよい。これらのツールは、後続の製品についてプロセスを補正する可能性があるが、フォールトが起こったときに、プロセス品質を修正する、かつ／または、補正することができない。そのため、これらのオフラインツールは、プロセスコントロール条件に反応し、プロセスが補正されうるまで、品質問題を有する製品の生産を行う可能性がある。

本明細書で述べる例示的な方法および装置は、プロセスコントロールシステム内で使用されて、インプロセスのフォールト検出、解析および／または補正情報を提供し、プロセスが起こっているまたは継続している間に、オペレータがプロセスフォールトを補正することを可能にする。換言すれば、プロセス補正は、フォールトが起こったときに、または、実質的にフォールトが起こった直後に、予測フォールトに応答して実施されうる。本明細書で述べる例示的な方法および装置が使用されて、プロセスフォールトを予測し、かつ／または、補正し、それにより、バッチおよび／または連続プロセスのプロセス品質が改善される可能性がある。付加的に、または、別法として、例示的な方法および装置が使用されて、製品品質を予測し、対応するプロセスフォールトを補正することによって、かつ／または、検出されたプロセスフォールトを補正することによって製品品質が補正される可能性がある。

本明細書で述べる例示的な運転管理システム(operations management system)（ＯＭＳ）は、プロセスコントロールシステムによって生成されるプロセスコントロール情報の解析、整理、および表示を管理する。例示的なＯＭＳは、情報にアクセスする権限を有するワークステーションにプロセスコントロール情報を提供する。プロセスコントロールシステムは、任意のタイプのバッチ処理システム、連続処理システム、自動化システム、および／または製造システムを含んでもよい。

プロセスコントロール情報は、プロセスコントロールシステム内のフィールドデバイスによって生成され、たとえば、プロセス環境測定（たとえば、温度、濃度、または圧力検知）、フィールドデバイス測定（たとえば、ポンプ速度、弁位置、またはライン速度）、プロセス状態測定、および／またはプロセススループット測定のために構成されてもよい。プロセスコントロール情報は、コントローラによって出力変数データ（たとえば、フィールドデバイスから生じる変数に関連する値）として受信されてもよい。コントローラは、その後、プロセスモデルに基づく解析的および統計的処理のために、こうした変数データをＯＭＳに転送してもよい。

本明細書で述べる例示的なＯＭＳは、記述モデル化、予測モデル化、および／または最適化を利用して、プロセスコントロールシステムの状態および／または品質に関するフィードバックを生成する。さらに、ＯＭＳは、プロセス運転フォールトを、予測し、検出し、識別し、かつ／または診断し、得られる製品の品質に関連する品質変数に対する任意のフォールトの影響を予測する。フォールトは、閾値を越える、１つまたは複数のフィールドデバイスからの出力の多変量的なかつ／または統計的な組合せであるプロセス品質フォールトを含む可能性がある。さらに、フォールトは、それぞれの閾値を越える１つまたは複数のフィールドデバイスからの出力を含む可能性がある。さらに、例示的なＯＭＳは、グラフィカルユーザインタフェースを介して、プロセスコントロールデータに対するアクセスおよびコントロールを管理する。このユーザインタフェースが使用されて、任意のプロセスコントロールフォールトの発生がプロセスコントロールオペレータに報知されてもよい。さらに、ユーザインタフェースは、プロセスフォールトの発生源を確定し、プロセスフォールトに対する補正アクションの、得られる製品（複数可）の品質に対する影響を予測するように、解析プロセスを通してオペレータを誘導してもよい。ユーザインタフェースは、インターネットを介してリモートロケーションからユーザインタフェースにアクセスする可能性があるプロセスオペレータを含む、情報に対するアクセスを有する任意のプロセスコントロールオペレータによってアクセスされてもよい。ＯＭＳは、プロセスが起こっているときに、プロセスコントロールオペレータにプロセス情報を提供してもよく、それにより、オペレータが、任意のフォールトを補正するためにプロセスに対して調整を行うことが可能になる。プロセス中にフォールトを補正することによって、オペレータは、得られる製品および後続の製品の品質を維持する可能性がある。

例示的なＯＭＳは、グラフィカルユーザインタフェース内の１つまたは複数のチャートおよび／またはグラフ（たとえば、グラフィック）内に、検出、解析、補正アクション、および品質予測情報を表示してもよい。たとえば、プロセス概要チャートは、監視される１つまたは複数のプロセスの状態を表示してもよい。この概要チャートから、オペレータは、プロセス内の任意の説明（たとえば、モデル化された）変動および／または非説明（たとえば、モデル化されていない）変動を示すプロセス変動グラフを選択してもよい。オペレータは、全体のプロセス変動に関連するそれぞれのプロセス変数および／または品質変数について非説明変動および説明変動の寄与を示す点を、プロセス変動グラフの中で選択してもよい。例示的なＯＭＳは、プロセスコントロールシステムをモデル化することおよび／または解析することに基づいてプロセス変数および／または品質変数間の寄与関係を確定してもよい。

寄与チャート内で、オペレータは、プロセスフォールトに寄与する１つまたは複数の変数を識別してもよい。さらに、オペレータは、以前のプロセス中の変数の過去の平均および／または標準偏差に関して、プロセス中の各変数に関連する値を示す変数傾向グラフを表示するための１つまたは複数の変数を選択してもよい。オペレータは、その後、プロセス品質予測グラフにアクセスして、フォールトが、プロセスからもたらされる製品の得られる品質に著しく影響を及ぼすことになるかどうかを判定してもよい。品質が著しく影響を受けなかった場合、オペレータは、変数傾向情報を使用して、任意のフォールトを補正するためにプロセスに対して適切な調整を行ってもよい。

代替の実施態様では、オペレータは、プロセス変数および／または品質変数のそれぞれに関連するフォールトのタイプを示すマイクロチャートを表示してもよい。さらに、このマイクロチャートは、プロセス中の各プロセス変数および／または品質変数の過去の値の要約情報を表示するスパークラインを含んでもよい。さらに、マイクロチャートは、以前のおよび／または目下の、フォールトおよび／または偏差を表示するタイムラインを含んでもよい。オペレータは、タイムライン上のある時間までスクロールして、変数寄与、その選択された時間におけるプロセス変数および／または品質変数の値を表示してもよい。さらに、マイクロチャートは、選択された時間について、予測される計算変数および／または総合品質変数を示してもよい。オペレータは、変数のうちの任意の１つの変数を選択して、その変数についての変数傾向グラフを閲覧してもよく、または別法として、プロセス品質予測グラフにアクセスしてもよい。こうして、容易に読取り可能でかつリンクしたチャートおよび／またはグラフ（たとえば、グラフィック）内に多変量解析データおよび／または予測データを設けることによって、本明細書で述べる例示的な方法および装置は、得られる製品の品質にフォールトが影響を及ぼす前に、プロセスコントロールオペレータが、プロセスコントロールフォールトに比較的迅速に対処することを可能にする。

本明細書で述べる例示的な方法および装置は、例示的なマイクロチャート、スパークライン、組合せグラフ、概要チャート、プロセス変動グラフ、プロセス品質予測グラフ、および／または変数傾向グラフに言及するが、マイクロチャート、スパークライン、組合せグラフ、概要チャート、プロセス変動グラフ、プロセス品質予測グラフ、および／または変数傾向グラフは、同じタイプのプロセスコントロール情報および／またはプロセスコントロール情報間の関係を実質的に示す任意の様態で、グラフィカルに実施されてもよい。さらに、例示的なＯＭＳは、例示的なマイクロチャート、スパークライン、組合せグラフ、概要チャート、プロセス変動グラフ、プロセス品質予測グラフ、および／または変数傾向グラフを生成するが、任意の他のプロセスコントロールコントローラ、サーバ、ワークステーション、および／またはコンポーネントは、マイクロチャート、スパークライン、組合せグラフ、概要チャート、プロセス変動グラフ、プロセス品質予測グラフ、および／または変数傾向グラフを生成してもよい。

図１は、例示的な運転管理システム（ＯＭＳ）１０２を含む例示的なプロセスコントロール環境１００を図示するブロック図である。他の例では、ＯＭＳ１０２は、プロセス監視および品質予測システム(Process Monitoring and Quality Prediction System)（ＰＭＳ）として知られている場合がある。例示的なＯＭＳ１０２は、プロセスコントロールシステム１０６を含むプラント１０４内に配置される。例示的なプラント１０４は、任意のタイプの製造施設、プロセス施設、自動化施設、および／または任意の他のタイプのプロセスコントロール構造またはシステムを含んでもよい。一部の例では、プラント１０４は、異なるロケーションに配置された複数の施設を含んでもよい。さらに、例示的なプラント１０４はプロセスコントロールシステム１０６を示すが、プラント１０４はさらなるプロセスコントロールシステムを含んでもよい。

例示的なプロセスコントロールシステム１０６は、データバス１１０を介してコントローラ１０８に通信可能に結合される。プロセスコントロールシステム１０６は、任意の数のフィールドデバイス（たとえば、入力デバイスおよび／または出力デバイス）を含んでもよい。フィールドデバイスは、入力を受信し、出力を生成し、かつ／またはプロセスを制御することが可能な任意のタイプのプロセスコントロールコンポーネントを含んでもよい。たとえば、フィールドデバイスは、プロセスを制御するために、たとえば、弁、ポンプ、ファン、加熱器、冷却器、および／または混合器などの入力デバイスを含んでもよい。さらに、フィールドデバイスは、プロセスの部分を測定するために、たとえば、温度計、圧力ゲージ、濃度ゲージ、流体レベル計、流量計、および／または蒸気センサなどの出力デバイスを含んでもよい。入力デバイスは、コントローラ１０８からの命令を受信して、指定されたコマンドを実行し、プロセスに対する変化をもたらしてもよい。さらに、出力デバイスは、プロセスデータ、環境データ、および／または入力デバイスデータを測定し、測定データをプロセスコントロール情報としてコントローラ１０８に送信する。このプロセスコントロール情報は、各フィールドデバイスからの測定出力に対応する変数（たとえば、測定プロセス変数および／または測定品質変数）の値を含んでもよい。

図１の図示された例では、例示的なコントローラ１０８は、データバス１１０を介してプロセスコントロールシステム１０６内のフィールドデバイスと通信してもよい。このデータバス１１０は、プロセスコントロールシステム１０６内の中間通信コンポーネントに結合されてもよい。これらの通信コンポーネントは、コマンド領域内のフィールドデバイスをデータバス１１０に通信可能に結合するフィールドジャンクションボックスを含んでもよい。さらに、通信コンポーネントは、フィールドデバイスおよび／またはフィールドジャンクションボックスへの通信経路を整理するマーシャリングキャビネットを含んでもよい。さらに、通信コンポーネントは、フィールドデバイスからデータを受信し、データを、例示的なコントローラ１０８によって受信されることが可能な通信素材に変換するＩ／Ｏカードを含んでもよい。さらに、これらのＩ／Ｏカードは、コントローラ１０８からのデータを、対応するフィールドデバイスによって処理されることが可能なデータフォーマットに変換してもよい。一例では、データバス１１０は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓバスプロトコルあるいは他のタイプの有線および／または無線通信プロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコルなど）を使用して実施されてもよい。

図１の例示的なコントローラ１０８は、プロセスコントロールシステム１０６内のフィールドデバイスを管理する１つまたは複数のコントロールルーチンを管理する。コントロールルーチンは、プロセス監視アプリケーション、アラーム管理アプリケーション、プロセストレンディングおよび／または履歴アプリケーション、バッチ処理および／またはキャンペーン管理アプリケーション、統計アプリケーション、ストリーミングビデオアプリケーション、高度コントロールアプリケーションなどを含んでもよい。さらに、コントローラ１０８は、プロセスコントロール情報を例示的なＯＭＳ１０２に転送する。コントロールルーチンは、プロセスコントロールシステム１０６が、ある品質閾値内で指定された量の所望の製品を生産することを保証する場合がある。たとえば、プロセスコントロールシステム１０６は、あるバッチの終了時にある製品を生産するバッチシステムとして構成されてもよい。他の例では、プロセスコントロールシステム１０６は、製品を絶えず生産する連続プロセス製造システムを含んでもよい。

コントローラ１０８からのプロセスコントロール情報は、プロセスコントロールシステム１０６内のフィールドデバイスで生じる測定プロセス変数および／または測定品質変数に対応する値を含んでもよい。他の例では、ＯＭＳ１０２は、プロセスコントロール情報内の値を対応する変数に分解してもよい。測定プロセス変数は、プロセスの部分を測定するフィールドデバイスから生じるプロセスコントロール情報および／またはフィールドデバイスの特性に関連してもよい。測定品質変数は、完成した製品の少なくとも一部分に関連するプロセスの特性を測定することに関するプロセスコントロール情報に関連してもよい。

たとえば、プロセスコントロールシステム１０６は、流体内で化学物質の濃度を生じる、タンク内の化学反応を含んでもよい。この例では、流体内の化学物質の濃度は、品質変数であってよい。流体の温度およびタンク内への流体流量は、プロセス変数であってよい。例示的なＯＭＳ１０２は、プロセスコントロールモデル化および／または監視によって、タンク内の流体の濃度が、タンク内の流体の温度およびンク内への流体流量に基づくことを判定してもよい。そのため、濃度が品質変数であるだけでなく、流体流量および流体温度もまた、濃度の品質に寄与するかまたは影響を及ぼす。換言すれば、測定プロセス変数は、測定品質変数に寄与するかまたは影響を及ぼす。ＯＭＳ１０２は、統計処理を使用して、各プロセス変数が品質変数に及ぼす影響および／または寄与の量を確定してもよい。

さらに、例示的なＯＭＳ１０２は、プロセスコントロールシステム１０６に関連する、測定プロセス変数および／または測定品質変数間の関係をモデル化し、かつ／または、確定してもよい。測定プロセス変数および／または測定品質変数間のこれらの関係は、１つまたは複数の計算品質変数を生成してもよい。計算品質変数は、１つまたは複数の測定プロセス変数、測定品質変数、および／または他の計算品質変数の多変量的かつ／または線形代数的な組合せであってよい。さらに、ＯＭＳ１０２は、測定プロセス変数、測定品質変数、および／または計算品質変数の組合せから総合品質変数を確定してもよい。総合品質変数は、プロセス全体の品質確定に対応してもよく、かつ／または、プロセスの得られる製品の予測品質に対応してもよい。

図１の例示的なＯＭＳ１０２は、解析プロセッサ１１４を含む。例示的な解析プロセッサ１１４は、記述モデル化、予測モデル化、および／または最適化を利用して、プロセスコントロールシステム１０６の状態および／または品質に関するフィードバックを生成する。解析プロセッサ１１４は、プロセス運転フォールトを、検出し、識別し、かつ／または診断し、プロセスコントロールシステム１０６の得られる製品の品質に関連する品質変数および／または総合品質変数に対する任意のフォールトの影響を予測してもよい。さらに、解析プロセッサ１１４は、品質変数および／またはプロセス変数を統計的にかつ／または論理的に組合せて、プロセスの総合品質に関連する総合品質変数にすることによってプロセスの品質を監視してもよい。解析プロセッサ１１４は、その後、総合品質変数について計算される値および／または他の品質変数に関連する値をそれぞれの閾値と比較してもよい。これらの閾値は、プロセス内の異なる時間における総合品質変数の所定の品質限界に基づいてもよい。たとえば、プロセスに関連する総合品質変数が、ある長さの時間の間、閾値を越える場合、得られる製品の予測最終品質は、完成製品に関連する品質メトリクスを満たさない可能性がある。

総合品質変数および／または任意の他の品質変数が、それぞれの閾値から偏倚する場合、解析プロセッサ１１４はフォールト指示を、総合品質変数に関連する説明変動および／または非説明変動（または分散）を示すプロセス概要チャートおよび／またはプロセス変動グラフ内に生成してもよく、または、プロセスフォールトを生成した変数を示してもよい。例示的な解析プロセッサ１１４は、測定プロセス変数、測定品質変数、および／または計算品質変数の目下の値および／または過去の値を表示してもよいプロセス品質グラフ（たとえば、組合せグラフ、マイクロチャート、プロセス変動グラフ、変数傾向グラフ、グラフィックなど）を、オペレータが生成することを可能にする機能を提供することによって、１つまたは複数のプロセスフォールトの原因を確定する解析を管理する。さらに、解析プロセッサ１１４は、これらのグラフを生成し、一方、プロセスは、さらなるプロセスコントロール情報がＯＭＳ１０２によって受信されるにつれて、グラフのそれぞれに関連する多変量統計量を演算し、連続して更新し、かつ／または再計算する。

解析プロセッサ１１４は、フォールトを誘発する総合品質変数または品質変数に対するプロセス変数および／または品質変数の寄与を計算することによって寄与グラフを生成してもよい。プロセス変数および／または品質変数の寄与は、総合品質および／またはフォールトに関連する品質変数に関連する変動に対する寄与として、各変数の説明変動および／または非説明変動として表示されてもよい。

さらに、例示的な解析プロセッサ１１４は、規定された閾値より大きい変動を有する可能性がある選択されたプロセス変数および／または品質変数の任意の変数について変数傾向グラフを生成してもよい。変数傾向グラフは、以前のプロセスにおける同じ時間中の変数の値に関して、プロセスのある時間にわたる変数に関連する値を表示してもよい。寄与グラフおよび／または変数傾向グラフを生成することによって、解析プロセッサ１１４はまた、検出されたフォールトを修正するための、プロセスに対する考えられる補正を識別してもよい。変数傾向グラフは、目下の値に関連する変動（たとえば、標準偏差）を有する履歴プロットのオーバレイを提供することによって、オペレータがプロセスフォールトの原因を確定するのを補助する可能性がある。

解析プロセッサ１１４は、実施される場合、プロセスの総合品質に対する補正（複数可）の効果を確定する品質予測グラフを生成してもよい。補正（複数可）が、総合品質を指定された閾値以内に維持するかまたは改善する場合、解析プロセッサ１１４は、補正（複数可）を実施するようにＯＭＳ１０２に指示してもよい。あるいは、解析プロセッサ１１４は、プロセス補正（複数可）を実施する命令をコントローラ１０８に送出してもよい。

さらに、例示的な解析プロセッサ１１４は、総合品質変数および／または任意の他の品質変数に関連するフォールトを確定することによって、マイクロチャートを生成してもよい。マイクロチャートは、変数のそれぞれについての平均値および／または標準偏差に関して、指定された時間（たとえば、プロセスフォールトに関連する時間）におけるプロセス変数および／または品質変数の値を含んでもよい。さらに、マイクロチャートは、プロセス変数および／または品質変数のそれぞれに関連する以前の値を示すスパークラインを含んでもよい。マイクロチャートから、例示的な解析プロセッサ１１４は、オペレータが、プロセスに対する１つまたは複数の補正アクションを確定する、かつ／または、選択する、ならびに／または、総合品質変数が、指定された限界内にあることが予想されるように、補正のうちの任意の補正がプロセスを改善するかどうかを判定することを可能にしてもよい。

例示的なＯＭＳ１０２は、オンラインデータプロセッサ１１６を介して、プロセス変動グラフ、寄与グラフ、変数傾向グラフ、品質予測グラフ、および／またはマイクロチャートを含むプロセスコントロールデータに対するアクセスおよびコントロールを管理する。さらに、オンラインデータプロセッサ１１６は、プロセスコントロールデータを閲覧し、プロセスコントロールデータを変更、および／もしくは修正し、かつ／または、プロセスコントロールシステム１０６内でフィールドデバイス用の命令を生成するために、プロセスコントロールオペレータに対するアクセスを可能にする。

図１の例示的なプラント１０４は、ローカルエリアネットワーク１２４（ＬＡＮ）を介してオンラインデータプロセッサ１１６に通信可能に結合するルータ１２０およびローカルワークステーション１２２を含む。さらに、例示的なルータ１２０は、プラント１０４内の任意の他のワークステーション（図示せず）を、ＬＡＮ１２４および／またはオンラインデータプロセッサ１１６に通信可能に結合してもよい。ルータ１２０は、他のワークステーションに無線でかつ／または有線接続を介して通信可能に結合してもよい。ルータ１２０は、ＬＡＮ１２４および／またはオンラインデータプロセッサ１１６に対するアクセスハブとして任意のタイプの無線ルータおよび／または有線ルータを含んでもよい。

ＬＡＮ１２４は、任意所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実施されてもよい。たとえば、ＬＡＮ１２４は、配線接続された、または無線イーサネット（登録商標）通信方式に基づいてもよい。しかし、任意の他の適した通信媒体およびプロトコルが使用されうる。さらに、単一のＬＡＮが示されるが、２つ以上のＬＡＮおよびワークステーション１２２内の適切な通信ハードウェアが使用されて、ワークステーション１２２とそれぞれの同様なワークステーション（図示せず）との間に冗長通信経路を提供してもよい。

ＬＡＮ１２４はまた、ファイアウォール１２８に通信可能に結合される。ファイアウォール１２８は、１つまたは複数の規則に基づいて、リモートワークステーション１３０および／または１３２からの通信がプラント１０４内で許容されるかどうかを判定する。例示的なリモートワークステーション１３０および１３２は、プラント１０４内にいないオペレータに、プラント内の資源に対するアクセスを提供してもよい。リモートワークステーション１３０および１３２は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）１３４を介してファイアウォール１２８に通信可能に結合される。

例示的なワークステーション１２２、１３０、および／または１３２は、プロセスコントロールシステム１０６内の１つまたは複数のプロセスを閲覧し、修正し、かつ／または補正するよう構成されてもよい。たとえば、ワークステーション１２２、１３０、および／または１３２は、ＯＭＳ１０２によって生成されるプロセスコントロール情報をフォーマットし、かつ／または、表示するユーザインタフェース１３６を含んでもよい。たとえば、ユーザインタフェース１３６は、生成されるグラフおよび／またはチャート、あるいは別法として、ＯＭＳ１０２からプロセスコントロールグラフおよび／またはチャートを生成するためのデータを受信してもよい。それぞれのワークステーション１２２、１３０、および／または１３２でグラフおよび／またはチャートデータを受信すると、ユーザインタフェース１３６は、オペレータが理解することが比較的容易なグラフおよび／またはチャート１３８の表示を生成してもよい。図１の例は、ユーザインタフェース１３６を有するワークステーション１３２を示す。しかし、ワークステーション１２２および／または１３０はユーザインタフェース１３６を含んでもよい。

例示的なユーザインタフェース１３６は、プラント１０４内のプロセスコントロールシステム１０６および／または任意の他のプロセスコントロールシステム内の任意のプロセスコントロールフォールトの発生をプロセスコントロールオペレータに報知してもよい。さらに、ユーザインタフェース１３６は、プロセスフォールトの発生源を確定し、得られる製品の品質に対するプロセスフォールトの影響を予測するように、解析プロセスを通してプロセスコントロールオペレータを誘導してもよい。ユーザインタフェースは、プロセスが起こるにつれて、オペレータにプロセスコントロール統計情報を提供してもよく、それにより、オペレータが、任意のフォールトを補正するためにプロセスに対して調整を行うことが可能になる。プロセス中にフォールトを補正することによって、オペレータは、得られる製品の品質を維持する可能性がある。

例示的なユーザインタフェース１３６は、例示的なＯＭＳ１０２を介して、検出、解析、補正アクション、および品質予測情報を表示してもよい。たとえば、ユーザインタフェース１３６は、プロセス概要チャート、プロセス変動グラフ、マイクロチャート、寄与グラフ、変数傾向グラフ、および／または品質予測グラフ（たとえば、グラフ１３８）を表示してもよい。これらのグラフ１３８を閲覧すると、オペレータは、プロセスフォールトの原因を確定するために、多変量的かつ／または統計的プロセス情報を閲覧するためのさらなるグラフ１３８を選択してもよい。さらに、ユーザインタフェース１３６は、プロセスフォールトに対して考えられる補正アクションを表示してもよい。ユーザインタフェース１３６は、その後、オペレータが、１つまたは複数の補正アクションを選択することを可能にすることができる。補正の選択によって、ユーザインタフェース１３６は、補正をＯＭＳ１０２に送信してもよく、ＯＭＳ１０２は、その後、プロセスコントロールシステム１０６内で適切な補正を行う命令をコントローラ１０８に送出する。

図１の例示的なワークステーション１２２、１３０、および／または１３２は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバ、コントローラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、マイクロコンピュータなどを含む任意のコンピューティングデバイスを含んでもよい。ワークステーション１２２、１３０、および／または１３２は、任意の適したコンピュータシステムまたは処理システム（たとえば、図１８のプロセッサシステムＰ１０）を使用して実施されてもよい。たとえば、ワークステーション１２２、１３０、および／または１３２は、単一プロセッサパーソナルコンピュータ、単一または複数のプロセッサワークステーションなどを使用して実施されうる。

例示的なプロセスコントロール環境１００は、以下でより詳細に述べる例示的な方法および装置が、有利にはその中で使用されてもよい１つのタイプのシステムを示すために設けられる。しかし、本明細書で述べる例示的な方法および装置は、所望される場合有利には、図１に示す例示的なプロセスコントロール環境１００および／もしくはプロセスコントロールシステム１０６、ならびに／または、プロセスコントロール活動、エンタープライズ管理活動、通信活動などに関連して使用されるシステムに比べて、より複雑かまたはより複雑でない他のシステムで使用されてもよい。

図２は、測定変数２０２および計算品質変数２０４を含む例示的なバッチ（たとえば、Ｂａｔｃｈ＃１）についてのデータ構造２００を示す。例示的なデータ構造２００はまた、総合品質変数（図示せず）を含んでもよい。バッチ処理は、比較的多数の製品および／または製品の部分が、ルーチンによって制御された１つまたは複数のロケーションで平行して生成されるタイプの製品製造である。ルーチンは、１つまたは複数のプロセスステージを含んでもよく、各ステージは１つまたは複数の運転を含み、各運転は１つまたは複数の位相を含む。他の例では、プロセスコントロールシステムは、製品を生成するために連続処理を利用してもよい。連続処理は、プロセスおよび／または運転がそれぞれ、１度に１つの（または少数の）製品に対して１つの機能を直列に実施するアセンブリライン製造と同様である。本明細書で述べる例示的な方法および装置はバッチプロセスに言及するが、任意のタイプのプロセスが実施されてもよい。

例示的な測定変数２０２は、測定プロセス変数および／または測定品質変数を含む。たとえば、変数Ｐ１は流体流量（たとえば、プロセス変数）に対応してもよく、変数Ｐ２は流体の濃度（たとえば、品質変数）に対応してもよい。測定変数２０２は、バッチプロセスＢＡＴＣＨ＃１に関連して示される。バッチプロセスは、ｚ軸（たとえば、ＴＩＭＥ）に沿って示す時間期間中に起こる。さらに、図２のバッチプロセスは、８つの測定変数を含む。しかし、他の例では、バッチプロセスは、それより少ないかまたは多い測定変数を含んでもよい。

図２は、測定変数２０２がそれぞれが、バッチプロセス中のある時間だけに関連することを示す。たとえば、変数Ｐ１は、バッチの開始からバッチ全体を通した中間点までに関連する。そのため、変数Ｐ１が流体流量に関連する場合、流体は、バッチプロセス中にバッチの始まりからバッチの中間点まで流れるだけであってよい。この地点後、バッチは、流体の流れを利用しない可能性があり、そのため、変数Ｐ１は、この地点を過ぎたバッチプロセスに関連しない。対照的に、変数Ｐ４は、バッチプロセス全体に関連する。

例示的な計算品質変数２０４は、バッチプロセス全体に関連する。計算品質変数２０４は、測定変数２０２および／または他の測定品質変数２０４間の多変量的、統計的、かつ／または代数的関係の結果である可能性がある。たとえば、品質変数Ｑ１ ２０４は、バッチプロセスからの得られる製品の成分品質に対応してもよい。成分品質Ｑ１は、プロセスコントロールシステム１０６内で直接測定可能でない可能性があるため、品質変数であってよい。代わりに、成分品質Ｑ１は、測定変数２０２ Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、およびＰ７の多変量的組合せからモデル化されてもよく、かつ／または、確定されてもよい。そのため、成分品質Ｑ１が、規定された閾値を越える場合、測定変数Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、および／またはＰ７の任意の１つおよび／または組合せが、偏倚に対する寄与因子である可能性がある。

図３は、プロセス変数３０２およびそれぞれの品質変数３０４を含む例示的なバッチについてのデータ構造３００を示す。バッチ（たとえば、Ｂａｔｃｈ１〜７）は、バッチプロセスが、番号順に実行されるステージ（たとえば、ＳＴＡＧＥ１〜４）を含むことを示す。たとえば、ＳＴＡＧＥ１は、バッチにおける化学物質の組合せおよび混合に対応してもよく、一方、ＳＴＡＧＥ２は、バッチにおけるこれらの混合した化学物質のベーキングに対応する。これらのステージは、さらに、運転、フェーズ、および／またはレベルに細分されてもよい。さらに、計算品質変数３０６は、各バッチにおける測定変数３０２に相当する。

図３の例は、各バッチが、継続時間が異なる可能性があり、各ステージの開始および終了が、バッチごとに異なることを示す。たとえば、ＢＡＴＣＨ２は、ＢＡＴＣＨ１より短い時間で終了するが、ＢＡＴＣＨ３および４は、ＢＡＴＣＨ１より長い時間で終了する。さらに、ＢＡＴＣＨ１は、ＳＴＡＧＥ１を終了させるのに、ＢＡＴＣＨ２より長い時間を必要とする。しかし、各変数の関連する継続時間（図示せず）は、対応するステージ（複数可）に対して時間の長さに比例してもよい。そのため、バッチおよび／またはステージを終了するための変動する時間は、各バッチ内の測定変数３０２によって解決されてもよい。測定変数の比例する長さの時間の結果として、バッチ間の測定変数値間で比較が行われてもよい。たとえば、ＢＡＴＣＨ１のＳＴＡＧＥ１全体の５０％における測定変数Ｐ１の値は、ＢＡＴＣＨ２〜７のＳＴＡＧＥ１全体の５０％における変数Ｐ１の値と実質的に同じ値を有するべきである。

図４は、図１の例示的な運転管理システム（ＯＭＳ）１０２の機能図である。例示的なＯＭＳ１０２は、図１のコントローラ１０８からのプロセスコントロール情報を処理し、プロセスコントロールシステム１０６に関連する変数に関連するモデルを確定し、プロセスコントロール情報から品質変数を計算し、任意の変数がそれぞれの閾値を越えるかどうかを判定し、ユーザインタフェース用の表示情報を生成し、かつ／または、プロセスコントロール情報に対するアクセスを管理する。さらに、図４の例示的なＯＭＳ１０２は、プロセスを実行するよう構成される機能ブロックを含むが、ＯＭＳ１０２は、機能ブロックを組合せてもよく、または、さらなる機能ブロックを含んでもよい。一部の例では、ＯＭＳ１０２は、単一のプロセスコントロールシステム（たとえば、プロセスコントロールシステム１０６）に関連してもよく、一方、他の例では、ＯＭＳ１０２は、複数のプロセスコントロールシステムからのデータを処理してもよい。さらに、ＯＭＳ１０２は、処理用および管理用バッチデータとして述べられるが、ＯＭＳ１０２は、連続的、自動化、および／または製造タイププロセスに関連するデータを処理する、かつ／または、管理することが可能であってよい。

コントローラ１０８からのデータを受信し処理するために、例示的なＯＭＳ１０２は、バッチデータ受信機４０２を含む。例示的なバッチデータ受信機４０２は、通信経路４０４を介してコントローラ１０８からプロセスコントロール情報を受信する。例示的な通信経路４０４は、任意のタイプの有線および／または無縁通信経路を含んでもよい。プロセスコントロール情報は、プロセスコントロールシステム１０６内のフィールドデバイスからの出力データを含んでもよい。この出力データは、フィールドデバイスから生じる測定プロセス変数および／または測定品質変数に対応する値として、バッチデータ受信機４０２によって受信されてもよい。他の例では、プロセスコントロールデータは、フィールドデバイスの出力に対応する値を含むデータファイルとして受信されてもよい。これらの例では、バッチデータ受信機４０２は、発生元のフィールドデバイスに注目することによって、その値に対応する、対応する測定変数を確定してもよい。さらに、バッチデータ受信機４０２は、コントローラ１０８がプロセスコントロール情報を受信するときに、かつ／または、コントローラ１０８からプロセスコントロール情報を要求することによって、コントローラ１０８から定期的にプロセスコントロール情報を受信してもよい。

プロセスコントロール情報を受信すると、図４の例示的なバッチデータ受信機４０２は、対応する変数によって、かつ／または、フィールドデバイスによってデータが生成された時間によって、フィールドデバイスからの値を整理する。バッチデータ受信機４０２はまた、プロセスコントロールシステム１０６内のステージ、運転、プロセス、バッチ番号、および／またはイベントによって値を整理してもよい。たとえば、バッチデータ受信機４０２は、バッチｉｄ（たとえばＢＡＴＣＨ＃７）、バッチステージ（たとえばＳＴＡＧＥ２）、ステージ内のバッチ運転（たとえば、熱）などによって値を整理してもよい。測定変数に対応する値を整理すると、バッチデータ受信機４０２は、整理された情報をバッチデータデータベース４０６に格納する。さらに、例示的なバッチデータ受信機４０２は、格納されたバッチデータにアクセスしてもよく、かつ／または、バッチデータを解析プロセッサ１１４に送信してもよい。バッチデータデータベース４０６は、電子的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および／または任意の他のタイプのメモリによって実施されてもよい。

例示的な解析プロセッサ１１４は、プロセスコントロールシステム１０６に関連する計算、モデル化、および／またはフォールト判定を管理する。解析プロセッサ１１４は、測定変数に関連する値から、計算変数に関連する値を計算する解析プロセスモデラ４０８を含む。解析プロセスモデラ４０８は、プロセスコントロールシステム１０６のモデルを利用して、測定プロセス変数および／または測定品質変数間の関係を確定する、かつ／または、測定変数および計算変数および／または総合変数間の関係を確定する。解析プロセスモデラ４０８は、測定変数に関連する値をプロセスモデルに含むこと、測定値によってモデルを処理すること、および／または、計算品質変数および／または総合品質変数に関連する値を、モデルの出力として受信することによって、計算品質変数および／または総合品質変数についての値を計算する。他の例では、測定データは、値を抽出するための測定値の多変量的、最適化、幾何学的、かつ／または代数的射影、および／または、計算品質変数および／または総合品質変数に関連する可能性がある一般化を利用するグラフィカル空間内で整理されてもよい。

変動を利用する例示的なグラフでは、例示的な解析プロセスモデラ４０８は、目下のバッチデータに関連する値（たとえば、測定変数、計算変数、および／または総合変数）を、以前のバッチに関連する値および／または目下のバッチデータについての指定された目標値と比較することによって、目下のバッチデータの変動を計算してもよい。変動計算は、Ｔ^２および／またはＱ統計的検定を測定変数および／または計算変数に関連する値に適用することを含んでもよい。たとえば、Ｔ^２統計が使用されて、プロセスコントロール変数の説明変動が確定されてもよく、一方、Ｑ統計が使用されて、非説明変動に相当する変数に関連する外れ値の受容が判定されてもよい。

さらに、例示的な解析プロセスモデラ４０８は、測定品質変数、計算品質変数、および／または総合品質変数に関連する変動によって、測定変数の寄与量を確定してもよい。解析プロセスモデラ４０８は、プロセスコントロールシステム１０６のプロセスモデルに基づいて、測定変数の寄与量を確定してもよい。これらのモデルに基づいて、解析プロセスモデラ４０８は、測定変数値をモデルに適用し、モデルを処理し、かつ／または、各変数の寄与因子を識別してもよい。

さらに、解析プロセスモデラ４０８は、測定変数、計算変数、および／または総合変数に関連する値を使用して、補正の実施後のプロセスの品質を予測してもよい。解析プロセスモデラ４０８は、目下のプロセス変数を調査し、同様のデータ特性を有する過去のバッチの補正および／または品質を反映する予測モデルを使用することによって品質を予測してもよい。さらに、解析プロセスモデラ４０８は、たとえば、９５％の信頼度で、得られる製品の品質がどのようなものである可能性があるかを示す、予測品質についての統計的信頼範囲を計算してもよい。

図４の例示的な解析プロセスモデラ４０８は、総合変数および／または計算変数を計算し、変数寄与量を確定し、プロセス品質を予測し、かつ／または、プロセスコントロール情報がコントローラ１０８から受信されると、変動統計量を計算してもよい。他の例では、解析プロセスモデラ４０８は、総合変数および／または計算変数を計算し、変数寄与量を確定し、プロセス品質を予測し、かつ／または、プロセスコントロールオペレータからの要求があると、所定の時間期間で変動統計量を計算してもよい。さらに、解析プロセスモデラ４０８は、総合変数および／または計算変数を計算し、変数寄与量を確定し、プロセス品質を予測し、かつ／または、ユーザインタフェースのプロセスコントロール情報を閲覧するプロセスコントロールオペレータによって、対応するグラフが利用、かつ／または、要求されると、変動統計量を計算してもよい。たとえば、解析プロセスモデラ４０８は、プロセスコントロールオペレータが、品質予測グラフを閲覧するように選択するときのみプロセス品質を予測してもよい。あるいは、解析プロセスモデラ４０８は、プロセスコントロールオペレータに対して表示するために、ＯＭＳ１０２内の他の機能ブロックに、総合変数および／または計算変数、変数寄与量、予測プロセス品質、ならびに／または、変動統計量を提供してもよい。さらに、解析プロセスモデラ４０８は、プロセスコントロール情報にアクセスするプロセスコントロールオペレータに関連するユーザインタフェース（たとえば、ユーザインタフェース１３６）に、総合品質変数および／または計算品質変数、変数寄与量、予測プロセス品質、ならびに／または、変動統計量を送信してもよい。

図４の例示的な解析プロセッサ１１４は、計算品質値、プロセス変動、変数寄与量、および／または、予測プロセス品質のうちのいずれかが、それぞれの予め規定された閾値を越えるかどうかを判定する評価プロセスモデラ４１０を含む。例示的な評価プロセスモデラ４１０は、プロセスコントロールシステム１０６に関連するモデルから閾値を受信してもよい。あるいは、評価プロセスモデラ４１０は、プロセスコントロールオペレータから閾値を受信してもよい。これらの閾値は、プロセスコントロールシステム１０６の製品が品質規格に適合することを保証する最大および／または最小のメトリクスおよび／または値に基づいてもよい。

例示的な評価プロセスモデラ４１０はまた、測定変数値、計算変数値、および／または総合変数値が閾値を越える場合に、フォールト指示を生成してもよい。さらに、評価プロセスモデラ４１０は、測定変数、計算変数、および／または総合変数に関連する変動が閾値を越える場合に、フォールト指示を生成してもよい。フォールト指示を生成すると、評価プロセスモデラ４１０は、ＯＭＳ１０２内の別の機能ブロックに、かつ／または、フォールトに関するプロセスコントロールデータにアクセスするワークステーション内のユーザインタフェースにフォールト指示を送信してもよい。さらに、評価プロセスモデラ４１０は、測定変数値および／または計算変数値ならびに／またはこれらの変数値に関連する変動の傾向に基づいてプロセスフォールトを予測してもよい。たとえば、評価プロセスモデラ４１０は、測定変数の値の長期にわたる増加に基づいて、プロセスフォールトが発生した可能性があると判定してもよい。評価プロセスモデラ４１０が、プロセスフォールトが発生した可能性があると判定する場合、評価プロセスモデラ４１０は、予測フォールト指示を生成してもよい。

さらに、評価プロセスモデラ４１０は、解析プロセスモデラ４０８からの品質予測計算が、品質限界を超えるか、品質限界の外側になるかを判定してもよい。さらに、評価プロセスモデラ４１０は、予測品質の信頼範囲のうちのいずれかが、対応する品質閾値を越えるか、またはそうでなければ、対応する品質閾値を満たすことができないかを判定してもよい。信頼範囲の一部が品質閾値を越える場合、評価プロセスモデラ４１０は、予測フォールト指示を送出してもよい。予測フォールト指示は、補正アクションが、プロセスを品質コントロール閾値または限界内にもたらさないことをプロセスコントロールオペレータに知らせてもよい。予測フォールト指示の結果として、プロセスコントロールオペレータは、得られる製品が品質基準、メトリクス、および／または閾値を満たさない場合があるため、プロセスを終了させ、かつ／または、プロセスを再始動させることによって時間を節約することを決定してもよい。

図４の例示的な評価プロセスモデラ４１０は、ＯＭＳ１０２がコントローラ１０８からプロセスコントロールデータを受信するたびに、任意の変数値、変動、および／または品質予測が、閾値を超えるか、閾値を満たすかまたは満足させることができないかを判定してもよい。あるいは、評価プロセスモデラ４１０は、所定の時間期間に、かつ／または、プロセスコントロールオペレータからの要求の際に、任意の変数値、変動、および／または品質予測が、閾値を超えるかどうかを判定してもよい。

プロセスコントロールシステム１０６のプロセスモデルを確定するために、図４の例示的なＯＭＳ１０２は、プロセスモデル生成器４１２を含む。例示的なプロセスモデル生成器４１２は、解析プロセスモデラ４０８、解析プロセッサ１１４、および／または評価プロセスモデラ４１０によって利用されるモデルを確定する。モデルは、測定変数、品質変数、および／または総合プロセス品質、測定変数、品質変数、および／または総合プロセス品質についての閾値、ならびに／または、測定変数、品質変数、および／または総合プロセス品質についてのグラフィカルディスプレイタイプ間の関係を規定してもよい。

例示的なプロセスモデル生成器４１２は、プロセスコントロールシステム１０６内のフィールドデバイス、各フィールドデバイスに関連する入力および／または出力、フィールドデバイスの配置、および／または、フィールドデバイス間の相互接続のリストを受信することによって、プロセスモデルを構築してもよい、かつ／または、確定してもよい。さらに、プロセスモデル生成器４１２は、一部のフィールドデバイス間の過去のプロセス関係を利用して、フィールドデバイス間の、および／またはフィールドデバイスの出力間の関係を予測してもよい。これらの関係はまた、フィールドデバイスからのデータを解析して、フィールドデバイス間の相互接続に基づいて関係および／または寄与を確定する多変量統計法を利用することによって確定されてもよい。多変量解析は、判別解析、主成分分析、潜在構造射影解析、および／または多変量プロセスコントロール解析を含んでもよい。多変量解析に加えて、プロセスモデル生成器４１２は、探索的データ解析、コントロールおよびケーパビリティ解析、回帰解析、相関解析、分散分析（たとえば、ＡＮＯＶＡ）、再現性解析、再現解析、および／または時系列解析を利用してもよい。

過去の関係、多変量解析、および／または統計解析が、プロセスモデル生成器４１２によって使用されて、測定変数、計算変数、予測品質値、変動などのそれぞれについての閾値が確定されてもよい。閾値はまた、実験、デザインプロトタイピング、故障影響解析に対する設計、生産前プロセスコントロールシステムプロトタイピング、プロセスコントロールオペレータ計算、および／または、プロセス品質を正確に予測し、かつ／または、計算する可能性がある任意の他の方法によって確定されてもよい。

さらに、プロセスモデル生成器４１２は、機能図、アルゴリズム、ルーチン、および／または、プロセスコントロールシステム１０６のコントロールおよび／または運転を規定する任意の他のタイプのコマンド構造を解析することによって変数間の関係を確定してもよい。同様に、プロセスコントロールオペレータは、経験および／またはプロセスモデル生成器４１２の外で実施される計算に基づいて変数間の関係を規定してもよい。さらに、プロセスモデル生成器４１２は、フォールトを有する以前のバッチデータおよび補正アクション（複数可）の効果を解析することによって、プロセスフォールトを補正するために補正アクションを適用する条件を確定してもよい。さらに、補正アクションは、フィールドデバイスへの入力を、フォールトの原因である可能性がある測定変数にリンクすることによって確定されてもよい。たとえば、流量が、フォールトの原因であると判定される場合、プロセスモデル生成器４１２は、弁および／またはポンプによって流量が調整される可能性があると判定してもよい。したがって、弁および／またはポンプへの入力を変更することが、偏倚する流量についての補正アクションであると判定されてもよい。あるいは、プロセスモデル生成器４１２は、プロセスコントロールオペレータから補正アクションを受信してもよい。

さらに、プロセスモデル生成器４１２は、任意の多変量的方法および／または統計的方法を使用して、測定変数および／または計算変数と総合プロセス品質との関係を確定してもよい。プロセスモデル生成器４１２はまた、任意の多変量的方法および／または統計的方法を使用して、プロセスコントロールシステム１０６に対する補正に基づいてプロセス品質を予測するモデルを確定してもよい。品質予測モデルは、同様のデータ特性を有する過去のバッチに基づく射影解析によって、過去のデータに補正アクションを適用することに基づいてもよい。同様に、プロセスモデル生成器４１２は、任意の多変量的方法および／または統計的方法を使用して、過去のバッチデータ傾向に基づいて、任意の変数が閾値を越えるかどうかを予測するモデルを確定してもよい。

さらに、プロセスモデル生成器４１２は、ＨｏｔｅｌｌｉｎｇのＴ^２統計量の適用によって定量化される、測定されるプロセス擾乱および／またはＱ統計量の適用による測定されない擾乱（たとえば、２乗予測誤差(Squared Prediction Error)（ＳＰＥ））を確定することによって、モデル化されたデータから、品質変数に対する測定変数の変動および／または寄与を確定してもよい。さらに、プロセスモデル生成器４１２によって確定されるモデルは、指定された値の範囲内で集積される可能性がある個々の通常適合バッチによって、かつ／または、集積範囲外にある可能性がある非適合バッチによって、測定変数に関連する値をグループ分けしてもよい。

測定変数および／または計算変数間の関係についてモデルを確定することに加えて、例示的なプロセスモデル生成器４１２は、モデル化された関係タイプに基づいてグラフタイプを確定する。グラフタイプは、一般に、各グラフについて、外観、データディスプレイ、データタイプ、および／またはインタフェースオプションを確定するプロセスコントロールオペレータによって構築されてもよい。例示的なプロセスモデル生成器４１２は、その後、各グラフタイプに、対応するデータタイプを投入してもよい。たとえば、プロセスモデル生成器４１２は、マイクロチャート内で表示される測定変数、プロセス変動グラフ内で表示されるプロセス変動データおよび／または対応する変数、ならびに、寄与グラフ内で表示される測定変数および／または計算変数および寄与関係を含んでもよい。

図４の例示的なプロセスモデル生成器４１２は、モデル、関係、および／または閾値を、プロセスモデルデータベース４１６に格納してもよい。プロセスモデルデータベース４１６は、情報を閲覧し、情報を修正し、かつ／または、モデル、関係、および／または閾値の任意のものに情報を付加するために、通信経路４１８を介してプロセスコントロールオペレータによってアクセスされてもよい。通信経路４１８は、任意のタイプの有線通信経路および／または無線通信経路であってよい。プロセスモデルデータベース４１６は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および／または任意の他のタイプのメモリによって実施されてもよい。

例示的なプロセスモデル生成器４１２は、オペレータから要求に応じて、解析プロセスモデラ４０８および／または評価プロセスモデラ４１０に、モデル、関係、および／または閾値を提供してもよい。あるいは、解析プロセスモデラ４０８および／または評価プロセスモデラ４１０は、プロセスモデル生成器４１２を介してプロセスモデルデータベース４１６内に格納されたモデル、関係、および／または閾値に必要に応じてアクセスしてもよい。さらに、プロセスモデル生成器４１２は、プロセスコントロール情報がＯＭＳ１０２によって受信されると、各モデル、関係、および／または閾値を更新してもよい。

ユーザインタフェース内で変数値の表示を管理するために、図４の例示的なＯＭＳ１０２は、ディスプレイマネジャ４２０を含む。例示的なディスプレイマネジャ４２０は、解析プロセッサ１１４から、測定変数値、計算された変数値、計算された変動、計算された寄与、閾値、グラフタイプ情報、および／またはフォールト指示を受信する。情報を受信すると、ディスプレイマネジャ４２０は、ユーザインタフェース内で表示するために、グラフタイプによって情報を整理する。たとえば、ワークステーション（たとえば、図１のワークステーション１３０）がウェブアプリケーションを使用してＯＭＳ１０２にアクセスする場合、例示的なディスプレイマネジャ４２０は、ユーザインタフェース内に１つまたは複数のグラフを表示する。

ディスプレイマネジャ４２０は、解析プロセスモデラ４０８および／または解析プロセッサ１１４からの生成されたグラフ情報をユーザインタフェースアプリケーションと組合せることによってグラフを表示してもよい。たとえば、ディスプレイマネジャ４２０は、生成されたグラフを、Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（商標）、Ａｄｏｂｅ Ｆｌａｓｈ（商標）、Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｍａｒｋ−Ｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＨＴＭＬ）５、または、任意の他の同様なプラグインベースのリッチインターネットアプリケーション技術を使用して構築されたリッチインターネットアプリケーション(Rich Internet Application)（ＲＩＡ）に挿入して、プロセスコントロールオペレータ、エンジニア、および／または管理者用のウェブサーバフレームワークを提供してもよい。ディスプレイマネジャ４２０は、Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔおよび／またはＦｌａｓｈプラグインを含む、任意のワークステーションを超える特別なプロセスコントロールソフトウェアの配備を必要としない対話的ブラウジングベースアプリケーションを可能にする。ディスプレイマネジャ４２０は、ワークステーションがＯＭＳ１０２に連続してアクセスする必要なしに、ワークステーションからのグラフ内のデータの直接操作を可能にする。グラフの直接操作は、曲線上での点の視覚フィードバック、グラフのパンおよび／またはズーム、ならびに／または関連するグラフの表示を含んでもよい。あるいは、グラフを閲覧するのに、特別なアプリケーションが必要とされる例では、ディスプレイマネジャ４２０は、そのアプリケーションに、生成されたグラフに関連するデータを提供してもよい。

どのプロセスコントロールオペレータがどのプロセスコントロールデータにアクセスするかを管理するために、例示的なＯＭＳ１０２は、セッションコントローラ４２２を含む。一部の例では、セッションコントローラ４２２は、ウェブサーバとしてディスプレイマネジャ４２０と組合されてもよい。例示的なセッションコントローラ４２２は、解析プロセッサ１１４によって生成されるデータおよび／またはグラフにアクセスする、各プロセスコントロールオペレータ用の新しいセッションを始動させる。各オペレータ用の新しいセッションを生成することによって、セッションコントローラ４２２は、オペレータによってアクセスされるプロセスに関するプロセスコントロールデータだけがオペレータに送信されることを保証する。たとえば、４つの異なるオペレータは、４つの異なるプロセスに関連するデータを閲覧するために、ＯＭＳ１０２にアクセスしてもよい。さらに、セッションコントローラ４２２は、２人以上のオペレータが、同じプロセスに関連するプロセスデータおよび／またはグラフを閲覧するときにセッションを管理してもよい。

さらに、セッションコントローラ４２２は、ワークステーション上のユーザインタフェース内で表示されるデータを追跡してもよい。こうして、ワークステーションがＯＭＳ１０２との接続を失う場合、セッションコントローラ４２２は、ワークステーションが再接続することができるときに使用するためにワークステーションの最後のロケーションを格納する。さらに、セッションコントローラ４２２は、ユーザインタフェースへの情報の送信を管理してもよい。たとえば、オペレータがセッションをオープンすると、セッションコントローラ４２２は、概要チャートおよび／または任意のプロセス変動グラフをワークステーションに送信してもよい。その後、セッションコントローラ４２２は、任意の寄与グラフ、変数傾向グラフ、および／またはマイクロチャートを送信してもよい。

ワークステーションへのプロセスコントロール情報の通信を管理するために、図４の例示的なＯＭＳ１０２は、オンラインデータプロセッサ１１６を含む。例示的なオンラインデータプロセッサ１１６は、プラント内通信および／またはウェブベース通信を、セッションコントローラ４２２、ディスプレイマネジャ４２０、および／または解析プロセッサ１１４と通信するための単一プロトコルに分解してもよい。さらに、オンラインデータプロセッサ１１６は、登録されたワークステーションおよび／またはプロセスコントロールオペレータだけが、プロセスコントロールデータおよび関連するグラフにアクセスすることができることを保証するセキュリティおよび／またはユーザ認証機能を含んでもよい。

プラント１０４内のワークステーションと通信するために、例示的なＯＭＳ１０２は、プラント内アクセスサーバ４２４を含む。プラント内アクセスサーバ４２４は、図１のＬＡＮ１２４に結合するためのコンポーネントおよび／または接続性を含んでもよい。さらに、プラント内アクセスサーバ４２４は、送信データが未認証の個人によって閲覧されないことを保証するために暗号および／または任意の他のデータ伝送セキュリティを含んでもよい。プラント内アクセスサーバ４２４は、任意のワークステーション、ラップトップ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、および／またはプロセスコントロールデータおよび関連するグラフを表示することが可能な任意の他のデバイスによってアクセスされてもよい。

プラント１０４の外部のワークステーションと通信するために、例示的なＯＭＳ１０２は、ウェブアクセスサーバ４２８を含む。ウェブアクセスサーバ４２８は、図１のＷＡＮ１３４に結合するためのコンポーネントおよび／または接続性を含んでもよい。さらに、ウェブアクセスサーバ４２８は、送信データが未認証の個人によって閲覧されないことを保証するために暗号および／または任意の他のデータ伝送セキュリティを含んでもよい。

ＯＭＳ１０２を実施する例示的な方法が図４に示されるが、図４に示すインタフェース、データ構造、要素、プロセス、および／またはデバイスの１つまたは複数が、任意の他の方法で、組合され、分割され、再配置され、省略され、除かれ、かつ／または実施されてもよい。たとえば、図４に示す、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なプラント内アクセスサーバ４２４、および／または例示的なウェブアクセスサーバ４２８は、たとえば、１つまたは複数のコンピューティングデバイスおよび／またはコンピューティングプラットフォーム（たとえば、図１８の例示的な処理プラットフォームＰ１０）によって実行される機械アクセス可能なまたは機械読取り可能な命令を使用して、別々にかつ／または任意の組合せで実施されてもよい。

さらに、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なプラント内アクセスサーバ４２４、例示的なウェブアクセスサーバ４２８、および／または、より一般的にＯＭＳ１０２は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／または、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組合せによって実施されてもよい。したがって、たとえば、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なプラント内アクセスサーバ４２４、例示的なウェブアクセスサーバ４２８、および／または、より一般的にＯＭＳ１０２の任意のものは、１つまたは複数の回路（複数可）、プログラマブルプロセッサ（複数可）、特定用途向け集積回路（複数可）（ＡＳＩＣ（複数可））、プログラマブルロジックデバイス（複数可）（ＰＬＤ（複数可））、および／またはフィールドプログラマブルロジックデバイス（複数可）（ＦＰＬＤ（複数可））などによって実施されうる。

図５は、プロセスコントロールシステム１０６内のフォールトを判定するために表示されてもよい図１および／または図４のＯＭＳ１０２によって生成されるチャートおよび／またはグラフ５０２〜５１２を示す図５００である。図５００は、フォールトの原因を確定し、その後、フォールトについての補正アクションが総合プロセス品質を改善する可能性があるかどうかを判定するために、プロセスコントロールオペレータが、どれほど比較的容易にプロセスフォールトの初期検出から論理的にナビゲートするかを示す。図５００は、フォールトを確定するための、かつ／または、フォールトが補正された状態のプロセス品質を予測するための２つの考えられるフローを示す。しかし、他のチャート、グラフ、図、および／またはデータが表示されてもよい。チャートおよび／またはグラフ５０２〜５１２のそれぞれについての説明は、図６〜１４Ｂに関して提供される。

プロセス概要チャート５０２は、状態あるいは１つまたは複数のプロセスコントロールシステム（たとえば、プロセスコントロールシステム１０６）を示す。概要チャート５０２は、プロセスコントロールオペレータが、ワークステーション上のユーザインタフェースを最初にオープンし、プロセスコントロール環境および／またはプラントを選択するときに表示されてもよい。ＯＭＳ１０２は、フォールトおよび／またはプロセスフォールトの予測を検出する場合、概要チャート５０２内でフォールトを指示してもよい。

概要チャート５０２内でフォールトの指示を閲覧すると、プロセスコントロールオペレータは、プロセス変動グラフ５０４をオープンする指示を選択してもよい。あるいは、オペレータは、マイクロチャート５０８をオープンする指示を選択してもよい。プロセス変動グラフ５０４は、指示されるフォールトに関連する変動を示してもよい。たとえば、プロセスフォールトが、総合プロセス品質に関連する場合、プロセス変動グラフ５０４は、総合プロセス品質に関連する非説明変動および／または説明変動を表示してもよい。あるいは、フォールトが、測定変数および／または計算変数に関連する場合、プロセス変動グラフ５０４は、測定変数および／または計算変数に関連する説明変動および／または非説明変動を表示してもよい。さらに、プロセス変動グラフ５０４は、値の平均値、値の標準偏差、および／または値の閾値に関して、フォールトに関連する変数および／またはプロセス品質の目下の値および過去の値を表示してもよい。プロセス変動グラフ５０４はまた、変動に対する測定変数寄与および／または計算変数寄与を有するバーチャートを示してもよい。

プロセス変動グラフ５０４を閲覧すると、プロセスコントロールオペレータは、ある時間に対応するグラフ上の点を選択してもよい。ある点を選択すると、寄与グラフ５０６が表示されてもよい。寄与グラフ５０６は、プロセス変動および／または変数変動に寄与する変数を示す。オペレータは、寄与グラフ５０６を使用して、どの変数が識別されたフォールトに寄与するかを確定してもよい。こうして、寄与グラフ５０６は、検出されたフォールトについて考えられる原因を示す。さらに、プロセスコントロールオペレータは、プロセス内の時間を変更して、選択された時間における変数の値を閲覧しうる。さらに、寄与グラフ５０６は、フォールトについての忠告される補正アクションを表示してもよい。オペレータは、寄与グラフ５０６内の挙げられた変数のうちの任意の変数を選択して、変数傾向グラフ５１０内で目下のバッチプロセスについて変数の履歴を閲覧してもよい。

あるいは、オペレータがプロセス変動グラフ５０４上のある点を選択すると、マイクロチャート５０８が表示されてもよい。例示的なマイクロチャート５０８は、選択された時間に基づいて測定変数および／または計算変数に関連する値を示す。オペレータは、マイクロチャート５０８を使用して、バッチプロセスの履歴にわたって、測定変数および／または計算変数の値を調査し、それにより、１つまたは複数の変数が閾値および／または標準偏差を、超えたかどうか、いつ超えたか、および／または、どれだけ超えたかを判定してもよい。マイクロチャート５０８はまた、測定値および／または計算値の履歴を示すスパークラインを含んでもよい。オペレータは、スパークラインの任意のラインを選択して、選択されたスパークラインのより詳細な記述を閲覧してもよい。さらに、マイクロチャート５０８は、プロセスフォールトが起こった時間を示すタイムラインを含んでもよい。オペレータは、タイムライン内の矢印を選択し、タイムライン内の時間をスクロールし、かつ／または、選択して、その時間における対応する測定変数値および／または計算変数値を表示してもよい。オペレータは、表示される変数のうちの任意の１つの変数を選択して、変数傾向グラフ５１０をオープンしてもよい。別法として、または、付加的に、オペレータは、品質予測グラフ５１２をオープンして、１つまたは複数の補正アクションに実施に基づく予測プロセス品質を表示してもよい。

例示的な変数傾向グラフ５１０は、バッチプロセスの継続時間にわたって変数値を表示する。一部の例では、変数傾向グラフ５１０は、オペレータによって選択される分解能に応じて、バッチプロセスのステージおよび／または運転にわたって変数値を表示してもよい。例示的な変数傾向グラフ５１０は、以前のバッチプロセスの平均および／または標準偏差に関して、バッチプロセス中の選択された変数の履歴を示してもよい。変数傾向グラフ５１０はまた、選択された変数について、閾値および／または計算標準偏差を表示してもよい。オペレータは、変数傾向グラフ５１０を使用して、バッチプロセス中の変数の履歴を閲覧してもよい。変数傾向グラフ５１０を閲覧すると、オペレータは、品質予測グラフ５１２を選択してもよい。

例示的な品質予測グラフ５１２は、１つまたは複数の補正アクションに実施に基づくプロセスの予測品質を示す。オペレータは、品質予測グラフ５１２を使用して、補正アクションが、プロセスの実行を継続するのに十分にプロセス品質を改善することになるかどうかを判定してもよい。予測プロセス品質が改善されない場合、かつ／または、プロセス品質が既に許容可能限界からかなり偏倚してしまっている場合、オペレータは、プロセスを終了させることを決定してもよい。さらに、選択される補正アクションが、プロセスを改善すると予測されない場合、オペレータは、さらなる補正アクションを選択して、１つまたは複数の補正アクションがプロセスの品質を改善する可能性があるかどうかを判定してもよい。補正アクションが、プロセス品質を許容可能変動内に改善すると予測される場合、オペレータは、補正アクションをＯＭＳ１０２および／またはコントローラ１０８に送信するように品質予測グラフ５１２内で選択してもよい。

品質予測グラフ５１２はまた、フォールトに関連する、総合品質変数ならびに／または測定変数および／または計算変数の予測変動を示してもよい。さらに、品質予測グラフ５１２は、プロセスの予測品質ならびにプロセス品質の目下の変動および／または過去の変動を示してもよい。品質予測グラフ５１２を閲覧すると、オペレータは、概要チャート５０２に戻ってもよい。さらに、グラフ５０４〜５１０の任意のグラフを閲覧した後、オペレータは、概要チャート５０２に戻ってもよく、かつ／または、他のグラフ５０４〜５１２の任意のグラフをオープンしてもよい。さらに、グラフおよび／またはチャート５０２〜５１２は、ＯＭＳ１０２がプロセスコントロール情報を受信する、かつ／または、処理すると、目下の変数値および／または品質予測について更新されてもよい。

図６は、図１の例示的なプロセスコントロールシステム１０６に関連する図５の例示的なプロセス概要チャート５０２を表示するユーザインタフェース１３６を示す。概要チャート５０２が使用されて、２つ以上のバッチが、１度にアクティブであってよいプラント（たとえば、プラント１０４）内の複数のプロセス（たとえば、Ｐｒｏｃｅｓｓ）の概要を提供してもよい。概要チャート５０２は、プロセス領域によって整理され、第１プロセス領域（たとえば、Ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｒｅａ １）および第２プロセス領域（たとえば、Ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｒｅａ ２）の状態を含む。第１プロセス領域は、プロセスコントロールシステム１０６に対応してもよい。各プロセス領域は、フォールトが検出されるとき、および／または、バッチ品質予測変数の終わりが指定された閾値からはずれるときをプロセスコントロールオペレータに報知するのに使用されてもよい、目下のバッチおよび／または以前のバッチに関連する情報を含む。

例示的な概要チャート５０２は、バッチ１２３５９〜１２３６９用のバッチ情報を含む。しかし、バッチ１２３６９用のバッチ情報だけが示される。例示的な概要チャート５０２は、バッチ識別番号（たとえば、Ｂａｔｃｈ ＩＤ）用のフィールド、バッチのステージ（たとえば、Ｓｔａｇｅ）、ステージの状態（たとえば、Ｓｔａｔｅ）、予測品質値（たとえば、ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）、および／またはフォールト状態（たとえば、ｆａｕｌｔ）を含む。予測品質値は、得られる製品の品質に関連する総合品質変数の予測変動に対応してもよい。フォールトフィールドは、フォールトが検出されたかどうか、かつ／または、フォールトが予測されるかどうかを表示してもよい。フォールトフィールドはまた、フォールトが起こった時間および／またはフォールトに関する任意の他のプロセス情報（たとえば、フォールトの原因である計算変数および／または計算変数）を表示してもよい。さらに、フォールトフィールドは、オペレータにフォールトをグラフィカルに報知するアイコン６０４を含んでもよい。

オペレータは、アイコン６０４、フォールトフィールド内のテキスト（たとえば、Ｔｒｕｅ）、バッチ番号、および／またはバッチ１２３６９に関連するフィールド内の任意の他のテキストを選択することによって、フォールトに関するさらなる情報を閲覧してもよい。あるいは、オペレータは、概要チャート５０２内に配置されてもよい前方向矢印（図示せず）および／またはグラフタブ（図示せず）を選択することによって、フォールトに関連するさらなる情報を閲覧してもよい。さらに、オペレータは、フォールトに関連するテキストおよび／またはアイコン６０４を選択することによって、検出されるフォールトを他のプロセスコントロールオペレータおよび／またはマネジャに報知してもよい。

図７は、バッチプロセス１２３６９の総合品質についての説明変動グラフ７１０および非説明変動グラフ７２０を含む図５の例示的なプロセス変動グラフ５０４を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。プロセス変動グラフ５０４は、図６の概要チャート５０２内のバッチ１２３６９情報をクリックすることによって表示されてもよい。

例示的なプロセス変動グラフ５０４は、プロセス時間期間（たとえば、Ｔ１〜Ｔ４）に関連する時間の間の、バッチ１２３６９について計算統計量を示す。プロセスコントロールオペレータは、バッチ、ステージ、運転を含む時間期間および／または検出されたフォールトの周辺の時間期間を選択してもよい。図７の例は、プロセス品質変動を示す。しかし、他のプロセス変動グラフは、測定品質変動、計算品質変動、および／または総合品質変動に関連する変動を示してもよい。さらに、変数の変動を示す代わりに、プロセス変動グラフは、プロセス時間期間にわたる変数の値を示してもよい。

説明変動グラフ７１０は、プロセス時間期間にわたる説明変動値の変動曲線７１２を示す。同様に、非説明変動グラフ７２０は、プロセス時間期間にわたる非説明変動値の変動曲線７２２を示す。点の選択７１４および７２４は、オペレータによって選択されたそれぞれの変動グラフ７１０および７２０上の点を示す。たとえば、図７では、点の選択７２４は、オペレータが非説明変動の最高点を選択したことを示す。あるいは、概要チャート５０２内でフォールトを選択すると、プロセス変動グラフ５０４は、点の選択７１４および／または７２４が変動の最高点で表示された状態でオープンしてもよい。閾値ライン７２６は、１．０の限界を含む。フォールトは、非説明変動曲線７２２が閾値ラインを越える場合に示されてもよい。たとえば、概要チャート５０２内で示されるフォールトは、バッチの総合品質の非説明変動曲線７２２が、Ｔ３の直前の１２：３８：２６Ｐ．Ｍ．に１．０閾値を越えることに関連付けられてもよい。時間指示ライン７２８は、点選択７１４および／または７２４に対応する時間に関連する時間期間中の時間を基準にする。

さらに、プロセス変動グラフ５０４は、ナビゲーション矢印、点選択７１４および／または７２４の時間に対応する時間（たとえば、１２：３８：２６Ｐ．Ｍ．）、バッチ識別番号、バッチによって処理される材料、バッチによって目下使用中の機器、バッチのステージ、およびバッチの状態を含むプロセス情報フェースプレート７３０を含む。さらに、フェースプレート７３０は、それぞれの点の選択７１４および／または７２４における説明変動および非説明変動の数値を含む。オペレータは、それぞれの曲線７１２および７２２に沿って点選択７１４および／または７２４を移動させて、フェースプレート７３０内の対応する変動数値を調べてもよい。

オペレータは、矢印の１つまたは複数を選択して、図５のグラフおよび／またはチャート５０２〜５１２間をナビゲートしてもよい。たとえば、前方向矢印（たとえば、Ｐ．Ｍ．の上の矢印）をクリックすることによって、寄与グラフ５０６が表示されてもよく、上方向および／または反転矢印をクリックすることによって、概要チャート５０２が表示されてもよい。さらに、オペレータは、プロセス変動グラフ５０４の一番上に配置された対応するタブを選択することによって、グラフ５０４〜５１２間をナビゲートしてもよい。たとえば、オペレータは、マイクロチャートタブを選択することによってマイクロチャート（たとえば、マイクロチャート５０８）を閲覧してもよい。さらに、オペレータは、曲線７１２および／または７２２上の点を選択すること（たとえば、点選択７１４および／または７２４）によって、寄与グラフ５０６および／またはマイクロチャート５０８にナビゲートしてもよい。さらに、曲線７１２および／または７２２上で選択される点に関連する時間は、寄与グラフ５０６および／またはマイクロチャート５０８に転送されてもよい。

図８は、要約寄与フェースプレート８０２を含む例示的なプロセス変動グラフ５０４を表示する図７のユーザインタフェース１３６を示す。プロセス変動グラフ５０４は、図７と同様の、説明変動グラフ７１０、非説明変動グラフ７２０、変動曲線７１２および７２２、ならびにプロセス情報フェースプレート７３０を含む。要約寄与フェースプレート８０２は、説明変動および／または非説明変動に寄与する変数を有する寄与グラフを含む。寄与グラフバーチャートは、総合品質変動の説明部分および／または非説明部分に変数がどれだけ寄与するかに関する変数の値を示す。さらに、寄与グラフは、その変数の寄与量および／または変動量に関連する値を示す。

たとえば、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数は、非説明変動に最も多く寄与する、測定プロセス変数であってよい。非説明寄与量は、黒塗りのバー部分で示され、説明寄与量は、斜線入りのバー部分で示されてもよい。さらに、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数の値は、媒体の流れが、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ閾値より２．３３ガロン（ｇａｌ）／秒（ｓｅｃ）低いことを示してもよい。あるいは、２．３３は、総合プロセス品質変動に対するＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数の統計的信頼値および／または統計的寄与値を示してもよい。各変数の寄与は、図１および／または図４のＯＭＳ１０２によってモデル化されてもよく、かつ／または、計算されてもよい。

オペレータは、曲線７１２および／または７２２の点を選択してもよい。オペレータが曲線の点を選択すると、要約寄与フェースプレート８０２内の寄与情報は、選択された時間における各変数の変動に対する寄与を反映するように変化してもよい。たとえば、点が、時間Ｔ２で選択される場合、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗは、時間Ｔ２における総合プロセス品質の変動がより低いため、より低い説明寄与値および／または非説明寄与値を示す場合がある。さらに、図７と同様に、オペレータは、プロセス情報フェースプレート７３０内の前方向矢印、タブ、および／または、要約寄与フェースプレート８０２を選択して、寄与グラフ５０６および／またはマイクロチャート５０８をオープンしてもよい。

図９は、図１のプロセスコントロールシステム１０６に関連する変数についての非説明プロセス変動および説明プロセス変動を含む、図５の例示的な寄与グラフ５０６を表示する、図６のユーザインタフェース１３６を示す。例示的な寄与グラフ５０６は、総合プロセス品質変動に寄与する各変数についての、説明変動（たとえば、黒塗りのバーまたはバー部分）および非説明変動（たとえば、斜線付きバーまたはバー部分）を表示するバーチャート９１０を含む。他の例では、バーチャートは、異なる色および／または形状として示されてもよい。さらに、変数（たとえば、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ、Ｍｉｘｅｒ Ｔｅｍｐ、Ｗａｔｅｒ Ｔｅｍｐなど）は、一番上に表示される総合プロセス変動に対して最大寄与を有する変数によって整理される。別の例では、変数は、プロセスコントロールオペレータの選好によって整理されてもよい。

バーチャート９１０内の変数は、変数の変動に関連する数値を含む。たとえば、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数に関連する−２．３３の値は、流体が、平均値または閾値より２．３３ｇａｌ／ｓｅｃ低速で流れることを示してもよい。あるいは、−２．３３の値は、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数が、図７および図８の総合プロセス品質変動の変動に寄与する統計的寄与量を示してもよい。バーチャート９１０内の変数の寄与量は、図１のＯＭＳ１０２によって確定されてもよい。

各変数についての説明変動および非説明変動は、プロセスコントロールオペレータのための容易なグラフィカル表示を提供するために、重ね合わされるか、または、一緒に示される。各変数の説明変動は、モデル変動Ｔ^２統計量を利用することによって、ＯＭＳ１０２によって計算されてもよい。各変数の非説明変動は、Ｑ統計検定を利用することによって、ＯＭＳ１０２によって計算されてもよい。他の例では、バーチャート９１０は、選択された時間における変数の値、変数の平均値、および／または変数のそれぞれについての標準偏差を表示してもよい。

例示的な寄与グラフ５０６は、プロセス情報、各変数についての表示される変動のプロセス時間、ならびに、選択された変数についての説明変動および非説明変動の数値を表示するプロセス情報フェースプレート９２０を含む。たとえば、図９では、プロセス情報フェースプレート９２０は、１２：３８：２６に、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数が、図７および図８に表示される総合プロセス変動に対して０．２６の説明寄与および２．８９の非説明寄与を有することを示す。あるいは、オペレータは、矢印のいずれか１つを選択して、時間を前にまたは後に進めることによって、プロセス時間を変更してもよい。時間を変更することによって、バーチャート９１０は、選択された時間に対応する変数変動値を表示してもよい。

さらに、寄与グラフ５０６は、忠告されるアクションフェースプレート９３０を含む。忠告されるアクションフェースプレート９３０は、検出されたプロセスフォールト（たとえば、図６の検出されたフォールト）を修正するためのプロセス補正推奨を表示してもよい。たとえば、忠告されるアクションフェースプレート９３０は、フィールドデバイスＦＩＤ３内の媒体の流れを１．８５ｇａｌ／ｓだけ増加させることによってフォールトを補正することを推奨する。ＦＩＣ３は、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗ ｒａｔｅを修正することが可能なプロセスコントロールシステム１０６内の弁またはポンプに対応してもよい。さらに、忠告されるアクションフェースプレート９３０は、Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒ ＦＩＴ３を検査するという推奨を含む。Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒ ＦＩＴ３を検査することによって、オペレータは、Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒが正確なＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ値を出力しているかどうかを判定してもよい。フェースプレート９３０内に表示される忠告されるアクションは、同様なフォールトを有する同様なプロセスコントロールシステムの事前の解析によって確定されてもよい。さらに、忠告されるアクションは、プロセスコントロールシステム１０６のモデル化に基づいてＯＭＳ１０２によって確定されてもよい。

オペレータは、バーチャート９１０内の所望の変数を選択することによって、変数のそれぞれについて値の履歴を閲覧してもよい。変数を選択すると、選択された変数の履歴を示す変数傾向グラフ５１０が示される。あるいは、オペレータは、変数を選択してもよく、その後、Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒｅｎｄタブを選択してもよく、かつ／または、プロセス情報フェースプレート９２０内の前方向矢印を選択してもよい。さらに、オペレータは、忠告されるアクションフェースプレート９３０内の忠告されるアクションの１つまたは複数を選択することによって品質予測グラフ５１２を表示して、１つまたは複数の補正アクションが実施される場合の予測品質を閲覧してもよい。

図１０は、図８および図９のＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数について図５の変数傾向グラフ５１０を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。変数傾向グラフ５１０は、プロセスコントロールオペレータによって使用されて、目下のバッチプロセス中のプロセス変数傾向を、製品が品質閾値内になった様態で終了した以前のバッチプロセス中の変数の傾向と比較してもよい。過去のバッチからの、変数の異常な偏倚は、総合品質変数および／または総合プロセス品質変動における検出されるフォールトおよび／または偏倚の発生源である可能性がある。変数傾向グラフ５１０は、ある変数についての目下のバッチに関連する値が、以前のバッチからどれだけ偏倚したかを示す。複数の変数傾向グラフ５１０が、オペレータによってオープンされて、複数の変数の履歴傾向を表示してもよい。例示的な変数傾向グラフ５１０は、任意の測定変数、計算変数、および／または、総合プロセス品質変数について値の履歴を表示してもよい。

例示的な変数傾向グラフ５１０は、選択点１００４を有する目下の変数曲線１００２を含む。目下の変数曲線１００２は、プロセスの時間期間（たとえば、Ｔ１〜Ｔ４）にわたる変数の値を示す。時間期間は、オペレータによって、フォールトが検出される周辺のステージ、運転、および／または時間のみを含むように調整されてもよい。目下の変数曲線１００２は、媒体の流れが、バッチプロセスにおいて時間Ｔ２前に始まり、時間Ｔ３を通るほぼ中間点までに、１．７ｇａｌ／ｓｅｃと２．４ｇａｌ／ｓｅｃとの間の流量を示したことを示す。時間Ｔ４までに、バッチプロセス１２３６９内の媒体の流れは停止した。

変数傾向グラフ５１０は、過去のプロセスについてのＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ値に対応する変数平均１００６、上方標準偏差１００８、および下方標準偏差１０１０を含む。さらに、変数傾向グラフ５１０は、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗについて、計算平均、計算標準偏差、および／または閾値を含んでもよい。変数平均１００６ならびに標準偏差１００８および１０１０を表示することによって、例示的な変数傾向グラフ５１０は、オペレータが、変数の傾向を、許容可能な製品をもたらした異なるバッチ中の同じ変数の以前の傾向と比較することを可能にする。変数平均１００６ならびに／または標準偏差１００８および１０１０は、図１のＯＭＳ１０２によって確定されてもよい。

変数平均１００６は、過去のバッチについてのＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数の確定された平均値であってよく、標準偏差１００８および１０１０は、過去のバッチについてのＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数の標準偏差から確定されてもよい。図１０の変数傾向グラフ５１０は、目下の変数曲線１００２が、変数平均１００６よりほぼ２．０ｇａｌ／ｓｅｃ低く、また、下標準偏差より１．６ｇａｌ／ｓｅｃ低いことを示す。

さらに、変数傾向グラフ５１０は、プロセス情報フェースプレートおよび／または忠告されるアクションフェースプレートを含んでもよい。オペレータは、変数曲線１００２上の点（たとえば、選択点１００４）を選択することによって、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎタブを選択することによって、かつ／または、忠告されるアクションフェースプレート内の補正アクションを選択することによって品質予測グラフ５１２にアクセスしてもよい。あるいは、オペレータは、Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎタブを選択することによって、および／または、変数傾向グラフ５１０をクローズすることによって寄与グラフ５０６に戻るようにナビゲートしてもよい。

図１１は、例示的なバッチ１２３６９についての図５の品質予測グラフ５１２を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。例示的な品質予測グラフ５１２は、プロセス変動（たとえば、図７のプロセス変動グラフ５０４に示すプロセス変動）に対する、フォールトに対する考えられる補正の影響を示す。品質予測グラフ５１２は、プロセスからもたらされる製品の予測品質および／またはバッチプロセス１２３６９の終わりに関連する予測品質を示してもよい。さらに、品質予測グラフ５１２は、検出されたフォールトを修正するための補正アクションの実施後のバッチプロセスの予測品質を示してもよい。オペレータは、品質予測グラフ５１２を使用して、補正アクションが、プロセス品質を規定された閾値内にもたらすのに十分であるかどうかを判定してもよい。品質製品を生産するのに補正アクションが十分でないことを、品質予測グラフ５１２が示す場合、オペレータは、他の補正アクションを選択してもよく、かつ／または、プロセスを終了させることを決定してもよい。

さらに、品質予測グラフ５１２は、総合品質変数に対応してもよい。他の例では、品質予測グラフ５１２は、補正アクションの実施後の、測定変数および／または計算変数についての予測値を示してもよい。図１１の例示的な品質予測グラフ５１２は、バッチプロセス１２３６９についての完全な時間期間（たとえば、Ｔ１〜Ｔ７）にわたる品質予測曲線１１０２を含む。品質予測曲線１１０２は、正規化されてもよい統計的プロセス品質計算として示されてもよい。統計的プロセス品質計算および／または統計的プロセス品質計算のモデルは、図１の例示的なＯＭＳ１０２によって生成されてもよい。

例示的な品質予測グラフ５１２はまた、バッチプロセス全体を通した目下の時間および／または進行を示す時間マーカライン１１０４を含む。さらに、時間マーカライン１１０４は、品質予測グラフ５１２が、バッチプロセスに対する補正アクションを適用する効果を計算する時間を示してもよい。さらに、品質予測グラフ５１２は、予測品質についての計算信頼範囲を示す信頼限界１１０８を含む。たとえば、信頼限界１１０８は、９５％の信頼度で、バッチプロセスの実際の品質が信頼限界１１０８内に含まれることになることを示してもよい。換言すれば、バッチプロセスの品質が、信頼限界１１０８間のある点に載ることになるであろう９５％の可能性が存在する。例示的な信頼限界１１０８は、バッチプロセス１２３６９の開始時には広い。その理由は、プロセスの品質が、プロセスの開始時に、より不確かである可能性があるからである。その後、バッチプロセスが進行し、プロセスの品質が確かなものになり、それは、時間Ｔ７において狭い信頼限界１１０８によって示される。

さらに、図１１の品質予測グラフ５１２は、閾（たとえば、仕様）限界１１１０および目標限界１１１１を含む。閾限界１１１０は、バッチプロセスが許容可能品質であると考えられるために、品質予測曲線１１０２が達する可能性がある最大値を示してもよい。目標限界１１１１は、許容可能品質製品をもたらすための、品質予測曲線１１０２についての理想値を示してもよい。

例示的な品質予測グラフ５１２はまた、ナビゲーション矢印、バッチプロセス情報、バッチプロセス品質の曲線１１０２上の選択された点の予測数値、および、曲線１１０２上の選択された点に関連する信頼限界１１０８の数値を含むプロセス情報フェースプレート１１１２を含む。予測品質曲線１１０２上の選択された点は、時間Ｔ７において黒円で示されてもよい。さらに、品質予測グラフ５１２は、選択可能な補正アクションを含む忠告されるアクションフェースプレート１１１４を含む。図１１の例では、ＦＩＣ３の流量を１．８５ｇａｌ／ｓｅｃだけ増加させる補正アクションが選択され、品質予測グラフ５１２が、その補正アクションをバッチプロセス品質の予測に適用したことを示す。他の例では、忠告されるアクションフェースプレート１１１４は、さらなる補正アクションを含んでもよく、かつ／または、オペレータが補正アクションを入力することを可能にする機能を含んでもよい。

適用される補正アクションが検出されたフォールトを修正するとプロセスコントロールオペレータが判定する場合、プロセスコントロールオペレータは、忠告されるアクションフェースプレート１１１４内のアクションを選択することによって、図１のプロセスコントロールシステム１０６に補正アクションを適用してもよい。あるいは、オペレータは、ユーザインタフェース１３６および／または品質予測グラフ５１２内に含まれる他の機能を通して適用する補正アクションを選択してもよい。

図１２は、第１の時間に図５の例示的なマイクロチャート５０８を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。例示的なマイクロチャートは、バッチプロセス時間１２０４およびバッチプロセス時間１２０４全体を通した目下の進行１２０６を示すタイムライン１２０２を含む。さらに、タイムライン１２０２は、検出されたフォールト１２０８〜１２１４およびプロット時間位置矢印１２１６を含む。プロセス時間１２０４は、バッチプロセス（たとえば、バッチプロセス１２３６９）を終了させる時間に対応する。目下の進行１２０６は、プロセス時間１２０４を基準にしたバッチプロセスの状態を示す。たとえば、図１２では、目下の進行は、プロセス時間１２０４全体を通したほぼ２／３である。他の例では、プロセス時間１２０４は、ステージ時間、運転時間、および／またはオペレータによって指定された時間に対応してもよい。

検出されたフォールト１２０８〜１２１４は、図１のプロセスコントロールシステム１０６内で検出されたフォールトに対応する。検出されたフォールト１２０８〜１２１４の継続時間は、検出されたフォールト１２０８〜１２１４バーの幅で示されてもよい。さらに、検出されたフォールト１２０８〜１２１４のシェーディングは、フォールトのタイプに相当してもよい。たとえば、フォールト１２０８および１２１０は、閾値を越えるバッチプロセスの運転状況（たとえば、品質変数）に対応してもよい。フォールト１２１２は、測定、コントロールループ運転、および／またはフィールドデバイス（たとえば、測定変数）に関連するフォールトに対応してもよい。フォールト１２１４は、運転状況に対応するフォールトと、測定、コントロールループ運転、および／またはフィールドデバイスに対応するフォールトとの組合せに対応してもよい。他の例では、検出されたフォールト１２０８〜１２１４は、色付きバー、形状、および／またはアイコンによって示されてもよい。

タイムライン１２０２は、オペレータが、変数値情報を閲覧するために、バッチプロセス中のある時間を選択することを可能にするプロット時間位置矢印１２１６を含む。変数値情報は、バーチャート１２１８内に、かつ／または、スパークライン１２２０〜１２２６内に表示されてもよい。図１２のマイクロチャート５０８は、第１の時間に位置決めされたプロット時間位置矢印１２１６を示し、バーチャート１２１８内に示す変数値は、第１の時間期間に対応する。さらに、スパークライン１２２０〜１２２６の進行は、第１の時間期間全体を通して示される。さらに、変数は、第１の時間における変数の名前および変数の数値を含む。たとえば、第１の変数である、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗは、バッチプロセス中のＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数についての値の履歴を示すスパークライン１２２０、第１の時間の値である２．８ｇａｌ／ｓ、および、２．８ｇａｌ／ｓがＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ変数の平均値に対してどのように関連するかを示す、正規化されたバーチャート１２１８を含む。

例示的なマイクロチャート５０８はプロセスコントロールオペレータに、バッチプロセスの変動に寄与する可能性がある変数のそれぞれについて、目下の変数値（たとえば、バーチャート１２１８による）および変数値の履歴（たとえば、スパークライン１２２０〜１２２６による）を提供する。したがって、例示的なマイクロチャート５０８は、寄与グラフ５０６と変数傾向グラフ５１０の機能を組合せる。

例示的なマイクロチャート５０８は、バーチャート１２１８の共通平均および／または共通標準偏差内に変数が表示されるように、変数のそれぞれの平均および／または標準偏差を正規化する、かつ／または、再スケーリングしてもよい。バーチャート１２１８内のバーは、１つまたは複数の変数が標準偏差を超えるが、プロセスフォールトを生じない場合を示すために、色を変更してもよい。さらに、バーチャート１２１８内のバーは、１つまたは複数の変数が標準偏差を超え、かつ、プロセスフォールトを生じる場合を示すために、色を変更してもよい。さらに、バーチャート１２１８内のバーは、変数のそれぞれの統計的履歴を示すためにシェーディングされてもよい。たとえば、図１０の変数傾向チャート５１０内の以前のバッチの平均および標準偏差と同様に、バーチャート１２１８内のバーは、各変数についての以前のバッチの平均および／または標準偏差を示すためにシェーディングされてもよい。さらに、オペレータは、バーチャート１２１８内の変数のうちの任意の変数を選択して、変数傾向グラフ５１０内で、選択された変数を閲覧してもよい。

例示的なスパークライン１２２０〜１２２６は、変数のそれぞれについて目下のバッチについての以前の値の履歴を示す。スパークライン１２２０〜１２２６は、各変数について平均値に沿ってプロットされてもよく、かつ／または、変数の絶対値として示されてもよい。さらに、スパークラインは、プロセス中に、変数の値が閾値を越える場所を示す指示を含んでもよい。プロセスコントロールオペレータは、所望のスパークライン１２２０〜１２２６を選択することによって、スパークライン１２２０〜１２２６の詳細な情報を閲覧してもよい。

図１３は、選択された第２の時間において図１２の例示的なマイクロチャート５０８を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。図１３の例では、プロット時間位置矢印１２１６は、バッチプロセス時間１２０４の目下の進行１２０６上の第２の時間に移動する。プロット時間位置矢印１２１６は、フォールト１２１４の発生に位置付けられる。したがって、バーチャート１２１８は、第２の時間に関連する変数値を示し、変数は、第２の時間に関連する数値（たとえば、３．３ｇａｌ／ｓのＭｅｄｉａ Ｆｌｏｗ）を示す。さらに、スパークライン１２２０〜１２２６は、第２の時間までの各変数の以前の値を示す。他の例では、スパークライン１２２０〜１２２６は、バッチプロセスの目下の時間を通した各変数の以前の値を含んでもよいが、第２の時間の指示を示してもよい。図１３の例は、フォールト１２１４が、バーチャート１２１８に示す標準偏差を超える媒体の流れに起因する可能性があることを示す。さらに、Ｍｅｄｉａ Ｆｌｏｗに関連するバーチャート１２１８内のバーは、変数がフォールト１２１４に対する寄与因子であることを示すために、色および／またはシェーディングを変更してもよい。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、図１２および図１３のＭｉｘｅｒ Ｔｅｍｐプロセス変数についての例示的なスパークライン１２２０を表示する図６のユーザインタフェース１３６を示す。スパークライングラフ１４００および／または１４２０は、図１２および／または図１３においてスパークライン１２２０を選択することによってユーザインタフェース１３６内に生成されてもよい、かつ／または、表示されてもよい。図１４Ａおよび図１４Ｂの例示的なスパークライングラフ１４００および１４２０は、バッチプロセス内の以前の変数値を表示するための２つの異なる構成を示す。しかし、他のスパークライングラフは、バッチプロセス内の以前の変数値を表示するよう異なって構成されてもよい。

図１４Ａの例示的なスパークライングラフ１４００は、バッチプロセス時間Ｔ１〜Ｔ４の間のＭｉｘｅｒ Ｔｅｍｐのスパークラインであるスパークライン１２２０を含む。スパークライン１２２０は、温度の絶対スケールに沿って示される。たとえば、Ｔ１において、Ｍｉｘｅｒ Ｔｅｍｐは４０℃であり、Ｔ４において、Ｍｉｘｅｒ Ｔｅｍｐは１８０℃である。したがって、図示するように、スパークライン１２２０は、温度に関して増加する。

さらに、スパークライングラフ１４００は、偏倚指示子１４０４および１４０６を含む。偏倚指示子１４０４および１４０６の長さは、変数値が閾値を越える時間に相当する。偏倚指示子１４０４および１４０６のスパークラインからの高さは、変数値が閾値をどれだけ越えるかを示してもよい。スパークライン１２２０の上に位置する偏倚指示子１４０４は、変数値が上標準偏差限界を超えることを示してもよく、一方、スパークライン１２２０の下に位置する偏倚指示子１４０６は、変数値が下標準偏差限界を超えることを示してもよい。さらに、偏倚指示子１４０４および１４０６は、偏倚の深刻さ、偏倚の量、および／または偏倚のタイプを示すために、色付けされてもよい。

図１４Ｂの例示的なスパークライングラフ１４２０は、バッチプロセス時間Ｔ１〜Ｔ４の間のＭｉｘｅｒ Ｔｅｍｐのスパークラインであるスパークライン１２２０を含む。スパークライン１２２０は、平均および標準偏差スケールに沿って示される。たとえば、スパークライングラフ１４２０は、時間Ｔ１〜Ｔ４によるバッチプロセス中において、Ｍｉｘｅｒ Ｔｅｍｐについての計算平均値に関して、スパークライン１２２０の変数値を示す。さらに、スパークライングラフ１４２０は、偏倚指示１４２４を含む。偏倚指示１４２４は、図１４Ａのスパークライングラフ１４００に示す偏倚指示子１４０４および１４０６に対応しない。例示的な偏倚指示１４２４は、スパークライン１２２０の一部分が標準偏差（たとえば、閾値）を超えるという視覚指示をオペレータに提供する。偏倚指示１４２４は、破線、太線、ラインの色、形状、および／またはアイコンによって視覚的に示されてもよい。

図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および図１７Ａ〜図１７Ｂは、図１および／または図４の、例示的なＯＭＳ１０２、例示的なコントローラ１０８、例示的なユーザインタフェース１３６、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なウェブアクセスサーバ４２８、および／または例示的なプラント内アクセスサーバ４２４を実施するために実行されてもよい例示的な方法のフローチャートである。図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法は、プロセッサ、コントローラ、および／または任意の他の適した処理デバイスによって実行されてもよい。たとえば、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および／または図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法は、フラッシュメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、フロッピディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラマブルＲＯＭ、（ＰＲＯＭ）、電子的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光記憶ディスク、光記憶デバイス、磁気記憶ディスク、磁気記憶デバイス、および／または、方法またはデータ構造の形態でプログラムコードおよび／または命令を搬送するかまたは格納するのに使用されことができ、また、プロセッサ、汎用または専用コンピュータ、あるいはプロセッサを有する他の機械（たとえば、図１８に関連して以下で説明される例示的なプロセッサプラットフォームＰ１０）によってアクセスされることができる任意の他の媒体などの、任意の触知可能なコンピュータ読取り可能媒体上に格納されるコード化された命令で具現化されてもよい。上記の組合せもまた、コンピュータ読取り可能媒体の範囲内に含まれる。

方法は、たとえば、プロセッサ、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理機械が、１つまたは複数の特定の方法を実施するようにさせる、命令および／またはデータを含む。あるいは、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および／または図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法の一部または全ては、ＡＳＩＣ（複数可）、ＰＬＤ（複数可）、ＦＰＬＤ（複数可）、ディスクリートロジック、ハードウェア、ファームウェアなどの任意の組合せ（複数可）を使用して実施されてもよい。

同様に、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および／または図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法の一部または全ては、代わりに、手作業の操作を使用して、または、先の技法の任意の技法の任意の組合せ、たとえば、ファームウェア、ソフトウェア、ディスクリートロジック、および／またはハードウェアの任意の組合せとして実施されてもよい。さらに、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および／または図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な操作を実施する多くの他の方法が使用されてもよい。たとえば、ブロックの実行の順序は変更されてもよい、かつ／または、述べるブロックの１つまたは複数は変更される、削除される、細分される、または組合されてもよい。さらに、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｆ、および／または図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法の任意のものまたは全ては、たとえば、別個の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、ディスクリートロジック、回路などによって、順次に実行されてもよく、かつ／または、並列に実行されてもよい。

図１５の例示的な方法１５００は、プロセスコントロールシステムの特性に基づいて、測定品質変数、計算品質変数、および／または総合品質変数間の関係をモデル化する。複数の例示的な方法１５００は、並列にまたは直列に実行されて、プロセスコントロールシステムの部分をモデル化してもよく、かつ／または、他のプロセスコントロールシステムをモデル化してもよい。

図１５の例示的な方法１５００は、プロセスコントロールシステム内のフィールドデバイスを識別することによって始まる（ブロック１５０２）。例示的な方法１５００は、識別シリアル番号、プロセスコントロール識別番号によって、かつ／または、任意の他の識別方法によってフィールドデバイスを識別してもよい。例示的な方法１５００は、その後、フィールドデバイスへの入力を識別してもよい（ブロック１５０４）。次に、例示的な方法１５００は、フィールドデバイスからの出力を識別し、各出力に関連する測定プロセス変数および／または測定品質変数を識別する（ブロック１５０６）。

例示的な方法１５００は、測定プロセス変数および／または測定品質変数から、計算品質変数を確定することによって継続する（ブロック１５０８）。例示的な方法１５００は、その後、測定変数および／または計算変数に基づいてプロセスについての総合品質変数を確定する（ブロック１５１０）。次に、例示的な方法１５００は、測定品質変数、計算品質変数、および／または総合品質変数間の関係（たとえば、寄与関係）を計算する（ブロック１５１２）。関係は、任意の多変量解析、統計解析、代数解析、プロセスコントロール履歴解析、および／または最適化方法を使用して図４のプロセスモデル生成器４１２によって確定されてもよい、かつ／または、モデル化されてもよい。

図１５の例示的な方法１５００は、その後、変数のそれぞれについて閾値を確定する（ブロック１５１４）。例示的な方法１５００は、図４のプロセスモデル生成器４１２に関連して説明される、任意の、多変量解析、統計解析、代数解析、過去プロセス解析、ならびに／または最適化方法および／または計算を使用して、測定変数から、計算品質変数および／または総合品質変数を確定してもよい。さらに、例示的な方法１５００は、図４のプロセスモデル生成器４１２に関連して説明される、任意の、多変量解析、統計解析、代数解析、過去プロセス解析、ならびに／または最適化方法および／または計算を使用して、変数と、変数のそれぞれについての閾値との間の関係を確定してもよい。閾値を確定すると、例示的な方法１５００は、変数、変数のそれぞれについての値の発生元（たとえば、フィールドデバイス）、変数および／または変数のそれぞれについての閾値間の関係を、図４のプロセスモデルデータベースに格納する（ブロック１５１６）。さらに、例示的な方法１５００は、プロセスコントロールシステムから予測モデルを確定し、予測モデルをデータベース４１４に格納してもよい。プロセスコントロール変数、閾値、および／または関係を格納すると、例示的な方法１５００は終了する。

図１６Ａ〜図１６Ｆの例示的な方法１６００は、プロセスコントロールグラフおよび／またはチャート（たとえば、図５〜図１４Ｂのグラフおよび／またはチャート５０２〜５１２）間でのナビゲーションを生成する、かつ／または、管理する。複数の例示的な方法１６００は、並列にまたは直列に実行されて、グラフおよび／またはチャートから生成する、かつ／またはナビゲートしてもよい。さらに、複数の例示的な方法１６００は、プロセスコントロールオペレータによって始動される各セッションについて実施されてもよい。例示的な方法１６００は、プロセスコントロールオペレータが、セッションをオープンし、プロセスコントロール環境、プラント、および／またはプロセスコントロールシステムを選択すると開始する。さらに、例示的な方法１６００は、概要チャート（たとえば、図６の概要チャート５０２）を表示することによって開始してもよい。

図１６Ａの例示的な方法１６００は、コントローラ（たとえば、図１のコントローラ１０８）からプロセスコントロール情報を受信することによって開始する（ブロック１６０２）。さらに、例示的な方法１６００は、同じバッチおよび／またはプロセスに関連する、以前に受信したプロセスコントロール情報から、受信されるプロセスコントロール情報をコンパイルしてもよい。次に、例示的な方法１６００は、受信されるプロセスコントロール情報から、測定変数に関連する値を確定する（ブロック１６０４）。例示的な方法１６００は、その後、測定変数に関連する値から、計算品質変数および／または総合品質変数に関連する値を計算する（ブロック１６０６）。例示的な方法１６００は、変数に関連する値をバッチデータデータベース４１６に格納する（ブロック１６０８）。値は、フィールドデバイスによって値が生成される時間に基づいて（たとえば、タイムスタンプを使用して）、バッチ番号によって、かつ／またはバッチ内のステージによって格納されてもよい。

例示的な方法１６００は、変数に関連する値のうちの任意の値が、それぞれの閾値を越えるかどうかを判定することによって継続する（ブロック１６１０）。１つまたは複数の値がそれぞれの閾値を越える場合、例示的な方法１６００は、１つまたは複数の値がそれぞれの閾値を越えることに対応するプロセスコントロールフォールトを示す（ブロック１６１２）。例示的な方法１６００は、その後、グラフの選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６１４）。グラフの選択は、プロセスコントロールオペレータによって行われてもよい。さらに、１つまたは複数の値がそれぞれの閾値を越えない場合（ブロック１６１０）、例示的な方法１６００は、グラフの選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６１４）。

グラフの選択が受信されなかった場合、例示的な方法１６００は、継続して、プロセスコントロール情報を受信する（ブロック１６０２）。しかし、グラフの選択が受信された場合、例示的な方法１６００は、選択されるグラフのタイプ（たとえば、マイクロチャート、スパークライン、寄与グラフ、変数傾向グラフ、プロセス変動グラフ、および／または品質予測グラフ）を確定する（ブロック１６１４）。さらに、例示的な方法１６００は、継続して、プロセスコントロール情報を受信してもよい、かつ／または、オペレータがグラフを選択し閲覧するときに、バッチデータ内に受信される変数値を含んでもよい。

プロセス変動グラフの選択が受信された場合、例示的な方法１６００は図１６Ｂに続く。例示的な方法１６００は、選択された変数に関連する非説明変動および／または説明変動を含むプロセス変動グラフの表示を生成する（ブロック１６１６）。選択された変数は、総合品質変数、測定された変数、および／または計算変数を含む、例示的な方法１６００によって検出されたフォールトに対応してもよい。あるいは、プロセス変動グラフは、選択された変数に関連する値の履歴および対応する閾値を含んでもよい。例示的な方法１６００は、その後、選択された時間について非説明変動および／または説明変動の値ならびに／または最も最近受信されたプロセスコントロール情報を表示する（ブロック１６１８）。たとえば、オペレータが概要チャートからフォールトを選択する場合、例示的な方法１６００は、フォールトが検出された時間に関連する非説明変動および／または説明変動を表示してもよい。

例示的な方法１６００は、その後、プロセス変動グラフ上での時間の選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６２０）。時間の選択は、プロセス時間に対応する変動プロット上の点をオペレータが選択することに対応してもよい。例示的な方法１６００は、時間の選択を受信した場合、選択された時間に関連する非説明変動値および／または説明変動値を表示する（ブロック１６２２）。その後、例示的な方法１６００は、変動に対する変数の寄与を閲覧する選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６２４）。同様に、プロセス変動グラフ上での時間の選択が受信されなかった場合（ブロック１６２０）、例示的な方法１６００は、変動に対する変数の寄与を閲覧する選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６２４）。

変動に対する変数の寄与を閲覧する選択が受信されなかった場合、例示的な方法１６００は、オペレータが、バッチデータの解析を継続することを意図するかどうかを判定してもよい（ブロック１６２６）。たとえば、オペレータは、プロセス変動グラフを閲覧した後、プロセスが許容可能であると判定してもよく、また、概要チャートの表示に戻ることを所望してもよい。オペレータがバッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、プロセスコントロール情報の受信に継続してもよい（ブロック１６０２）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６２６）、オペレータは、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。

しかし、変動に対する変数の寄与を閲覧する選択が受信された場合（ブロック１６２４）、および、寄与が、マイクロチャートで閲覧されることが選択された場合、プロセス変数および／または測定品質変数を含むマイクロチャートの表示を生成する（ブロック１６２８）ことによって、例示的な方法１６００は図１６Ｃに進む。マイクロチャートはまた、計算品質変数を表示してもよい。さらに、マイクロチャートは、マイクロチャートの選択を受信すると（ブロック１６１４）、例示的な方法１６００によって表示されてもよい。例示的な方法１６００は、オペレータによる時間の選択に基づいて、マイクロチャート内に変数の値を表示する（ブロック１６３０）。たとえば、時間選択は、オペレータが概要チャート内でプロセスフォールトを選択するときのプロセスフォールトに関連する時間であってもよく、かつ／または、プロセス変動グラフ内で非説明変動および／または説明変動を閲覧するために選択された時間であってもよい。マイクロチャートを表示すると、例示的な方法１６００は、時間の別の選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６３２）。時間の選択は、タイムラインに沿ってプロセス内の所望の時間に矢印を摺動させることによって、マイクロチャート内で行われてもよい。あるいは、時間の選択は、マイクロチャート内の変数に関連するスパークライン上の点を選択することによって行われてもよい。

例示的な方法が時間の選択を受信する場合、例示的な方法１６００は、マイクロチャート内に表示される変数のそれぞれについて、選択された時間に対応する、バッチデータデータベース４１６からの値にアクセスする（ブロック１６３４）。あるいは、値は、生成されるマイクロチャート内に既に含まれていてもよい。値がマイクロチャート内に既に含まれている場合（たとえば、フラッシュプラグインアプリケーションにおいて）、例示的な方法１６００は、マイクロチャートの表示を更新して、選択された時間に関連する値を示す。

例示的な方法１６００は、その後、表示された変数のそれぞれに関連するバーチャートおよび／またはスパークライン内に値を表示する（ブロック１６３６）。次に、例示的な方法１６００は、選択が、変数のうちの少なくとも１つの変数のスパークラインに関連して受信されたかどうかを判定する（ブロック１６３８）。さらに、例示的な方法１６００が時間の選択を受信しない場合（ブロック１６３２）、例示的な方法１６００は、選択が、変数のうちの少なくとも１つの変数のスパークラインに関連して受信されたかどうかを判定する（ブロック１６３８）。

例示的な方法１６００がスパークライン内の変数の選択を受信する場合、図１６Ｄの例示的な方法１６００は、選択された変数について、選択されたスパークラインの詳細表示を生成する（ブロック１６４６）。例示的な方法１６００はまた、オペレータからグラフの選択を受信することによってスパークラインを生成してもよい（ブロック１６１４）。スパークラインは、バッチの開始からの時間で始まり、最新のバッチデータに関連する時間で終了してもよい。あるいは、スパークラインは、オペレータによって指定される時間期間（たとえば、ステージ、運転、フォールトの発生の周辺の指定された時間）を示してもよい。例示的な方法１６００は、その後、関連する閾値を越える可能性がある、スパークライン内の任意の値の任意の偏倚および／またフォールトを示してもよい（ブロック１６４８）。

次に、例示的な方法１６００は、表示されたスパークライン上の点の選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６５０）。点が選択されていない場合、例示的な方法１６００は、オペレータが、バッチデータの解析を継続することを意図するかどうかを判定してもよい（ブロック１６５２）。オペレータが、バッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、継続してプロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１６０２）。オペレータは、バッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６５２）、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。しかし、図１６Ｄの例示的な方法１６００が、スパークライン上の点の選択を受信する場合（ブロック１６５０）、例示的な方法１６００は、オペレータによって選択されたスパークライン上の時間に関連する変数値を有するマイクロチャートを表示することに戻ってもよい（ブロック１６５４、１６２８、および１６３０）。

図１６Ｃの例示的な方法１６００が、スパークラインの選択を受信しない場合（ブロック１６３８）、例示的な方法１６００は、マイクロチャートのバーチャート内で表示される変数の選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６４０）。図１６Ｄの例示的な方法１６００は、バーチャート内で表示される変数の選択が受信された場合、選択された変数に関連する以前のバッチデータから平均および／または標準偏差を確定することによって継続する（ブロック１６５６）。例示的な方法１６００は、その後、以前のバッチデータからの確定された平均および／または標準偏差を含む選択された変数についての変数傾向グラフの表示を生成する（ブロック１６５８）。例示的な方法１６００はまた、オペレータから変数傾向グラフの選択を受信することによって、変数傾向グラフを生成してもよい（ブロック１６１４）。次に、例示的な方法１６００は、品質予測グラフを閲覧する選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６６０）。

品質予測グラフが選択されていない場合、例示的な方法１６００は、オペレータが、バッチデータの解析を継続することを意図するかどうかを判定してもよい（ブロック１６５２）。オペレータが、バッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、継続してプロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１６０２）。オペレータは、バッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６５２）、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。

しかし、品質予測グラフが選択された場合（ブロック１６６０）、例示的な方法１６００は図１６Ｆに継続する。品質予測グラフはまた、図１６Ａにおいてオペレータによって選択されてもよい（ブロック１６１４）。さらに、例示的な方法１６００が、図１６Ｃにおいて、バーチャート内の変数の選択を受信しない（ブロック１６４０）が、品質予測グラフを閲覧する選択を受信する（ブロック１６４２）場合、例示的な方法１６００は図１６Ｆに継続する。

あるいは、例示的な方法１６００が、図１６Ｃにおいて、品質予測グラフを閲覧する選択を受信しない場合（ブロック１６４２）、例示的な方法１６００は、オペレータが、バッチデータの解析を継続することを意図するかどうかを判定してもよい（ブロック１６４４）。オペレータが、バッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、継続してプロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１６０２）。オペレータは、バッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６４４）、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。

しかし、変動に対する変数寄与を閲覧する選択が受信された場合で、かつ、寄与が寄与グラフにおいて閲覧されることを選択された場合（ブロック１６２４）、例示的な方法１６００は、選択された時間期間にわたってフォールトに関連する変数の非説明変動および／または説明変動を計算する（ブロック１６６２）ことによって図１６Ｅに継続する。説明変動は、Ｔ^２統計量を使用して計算されてもよく、非説明変動は、Ｑ統計量を使用して計算されてもよい。選択される時間期間は、オペレータによって選択されるプロセス変動グラフおよび／または概要チャート上の時間に対応してもよい。例示的な方法１６００は、その後、関連する変数のそれぞれについての説明変動および／または非説明変動の寄与を含む寄与グラフの表示を生成する（ブロック１６６４）。あるいは、寄与グラフは、プロセスフォールトに寄与する変数に関連する値、値のそれぞれについての平均値、および／または値のそれぞれについての標準偏差を表示してもよい。

例示的な方法１６００は、忠告されるアクションメッセージを確定し表示する（ブロック１６６６）ことによって継続する。忠告されるアクションは、検出されたフォールトを補正するために、プロセスコントロールシステムに適用されてもよい補正を含んでもよい。例示的な方法１６００は、その後、時間の選択が寄与チャート内で受信されたかどうかを判定する。時間の選択は、目下のプロセス中の時間に対応する。時間の選択が受信されると、非説明変動および／または説明変動が、新しく選択された時間期間にわたってフォールトに関連する変数について計算される（ブロック１６６２）。例示的な方法１６００は、時間の選択を受信しない場合、寄与グラフ内の変数の選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６７０）。変数の選択が受信された場合、例示的な方法は、選択された変数について変数傾向グラフを生成する（図１６Ｄのブロック１６５６および１６５８）。

しかし、変数の選択が受信されなかった場合（ブロック１６７０）、例示的な方法１６００は、品質予測グラフを閲覧する選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１６７２）。品質予測グラフを閲覧する選択が受信された場合、例示的な方法は、図１６Ｆにおいて品質予測グラフを生成する。品質予測グラフが選択されなかった場合、例示的な方法１６００は、オペレータが、バッチデータの解析を継続することを意図するかどうかを判定してもよい（ブロック１６７４）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、継続して、プロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１６０２）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６７４）、オペレータは、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。

例示的な方法１６００が品質予測グラフを受信する場合（ブロック１６１４、１６４２、１６６０、１６７２）、例示的な方法１６００は、プロセスフォールトに対する補正の選択を受信する（ブロック１６７６）ことによって図１６Ｆに継続する。プロセスコントロールオペレータは、考えられる補正のリストから補正を選択することによって、または、例示的な方法１６００に補正を入力することによって、プロセスフォールトに対する補正を選択してもよい。あるいは、例示的な方法１６００は、図１および図４の例示的なＯＭＳ１０２によって生成される補正モデルからプロセスフォールトに対する補正を確定してもよい。

例示的な方法１６００は、選択された補正がプロセスに適用された状態でのプロセス品質を予測する（ブロック１６７８）ことによって継続する。例示的な方法１６００は、多変量解析、統計解析、代数解析、プロセスコントロール履歴データ解析、および／または最適化方法のいずれかを使用して図４のプロセスモデル生成器４１２によって確定される任意のモデルおよび／または関係を使用してプロセス品質を予測してもよい。予測プロセス品質は、総合品質変数、計算品質変数、および／または測定変数に対応してもよい。さらに、例示的な方法１６００は、例示的なＯＭＳ１０２によって生成される予測プロセスモデルに基づいてプロセス品質を予測してもよい。次に、例示的な方法１６００は、予測品質について信頼限界（たとえば、範囲）を計算する（ブロック１６８０）。例示的な方法１６００は、その後、予測されたプロセス品質および対応する信頼限界を有する品質予測グラフを表示する（ブロック１６８２）。

例示的な方法１６００は、その後、補正が、対応するプロセスコントロールシステム内で実施されるかどうかを判定する（ブロック１６８４）。補正が実施される場合、例示的な方法１６００は、補正を、ＯＭＳ１０２および／またはコントローラ１０８を介してプロセスに送信する（ブロック１６８６）。補正を送信することによって、プロセスコントロールシステムは、補正に関連するフィールドデバイスの運転特性を変更するための、補正に関連する命令を受信してもよい。例示的な方法１６００は、その後、バッチ解析が継続するかどうかを判定する（ブロック１６８８）。さらに、補正が実施されない場合（ブロック１６８４）、例示的な方法１６００は、バッチ解析が継続するかどうかを判定する（ブロック１６８８）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１６００は、プロセス概要チャートを表示し、継続して、プロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１６０２）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１６８８）、オペレータは、プロセスを終了させてもよく、例示的な方法１６００は終了する。

図１７Ａ〜図１７Ｂの例示的な方法１７００は、検出されたプロセスフォールトに対する補正アクションを確定する。例示的な方法１７００は、図５の例示的な図５００を実施するために使用されてもよい。複数の例示的な方法１７００は、並列にまたは直列に実行されて、共通プロセスからの複数のプロセスフォールトを補正してもよい。さらに、複数の例示的な方法１７００は、異なるプロセスによって検出されるフォールトについて実施されてもよい。例示的な方法１７００は、ユーザインタフェース（たとえば、図１のユーザインタフェース１３６）を表示する能力を含むワークステーションにプロセスコントロールオペレータがログインするときに始まる。

図１７Ａの例示的な方法１７００は、プロセスコントロールオペレータによるセッションの始動を受信することによって始まる（ブロック１７０２）。例示的な方法１７００は、その後、ユーザインタフェースを表示し、プロンプトを表示して、プロセス環境を選択するようオペレータに指示する（ブロック１７０４）。例示的な方法１７００は、オペレータからプロセス環境の選択を受信する（ブロック１７０６）。あるいは、オペレータは、プラント、プロセスコントロールシステム、および／または複数のプロセスコントロールシステムを選択してもよい。次に、例示的な方法１７００は、選択されたプロセス環境に関連する概要チャートを生成する、かつ／または、表示する（ブロック１７０８）。例示的な方法１７００は、その後、選択されたプロセスコントロールシステム、環境、および／またはプラントから測定変数値を受信し処理する（ブロック１７１０）。

例示的な方法１７００は、プロセスフォールトの検出が存在するかどうかを判定する（ブロック１７１２）ことによって継続する。プロセスフォールトは、変数が閾値を越えること、変数の予測が閾値を越えること、および／またはプロセスの品質が閾値を越えることの結果であってよい。フォールトが検出されなかったと、例示的な方法１７００が判定する場合、例示的な方法は、継続して、プロセスコントロールシステムから測定変数値を受信する（ブロック１７１０）。しかし、例示的な方法１７００がプロセスフォールトを検出する場合、例示的な方法１７００は、概要チャート内でフォールトの検出を示す（ブロック１７１４）。さらに、例示的な方法１７００は、フォールトの原因を確定するために変数値を解析するため、継続して、変数値を受信し、かつ／または、処理してもよい。

次に、例示的な方法１７００は、概要チャート上でのフォールトの選択を受信する（ブロック１７１６）。例示的な方法１７００は、その後、検出されたフォールトに関連するプロセス変動グラフを生成する、かつ／または、表示する（ブロック１７１８）。プロセス変動グラフ上の情報をオペレータが検討することを可能にすると、例示的な方法１７００は、プロセス変動グラフ上の時間の選択を受信し得る（ブロック１７２０）。時間の選択は、検出されたフォールトの間に変動が閾値を越えるプロセス変動グラフ上の点に対応してもよい。時間の選択を受信すると、例示的な方法１７００は、オペレータが、マイクロチャートおよび／または寄与グラフにおいて変動に対する寄与変数を閲覧することを選択するかどうかを判定する（ブロック１７２２）。

オペレータがマイクロチャートを選択する場合、例示的な方法１７００は、プロセス変動グラフ内で、選択された変動に関連する変数を含むマイクロチャートを生成し表示する（ブロック１７２４）。変数に関連する値は、マイクロチャート内のバーチャートおよび／またはスパークライン内にあってもよい。マイクロチャートを閲覧している間に、オペレータは、選択されたスパークラインの詳細図を閲覧してもよく、かつ／または、表示される変数値に相当するプロセス内の時間を変更してもよい。

しかし、オペレータが寄与グラフを選択する場合、例示的な方法１７００は、プロセス変動グラフ内で、選択された変動に関連する変数を含む寄与グラフを生成し表示する（ブロック１７２６）。オペレータは、プロセス解析セクション内の前方向矢印を選択することによってグラフを選択してもよく、かつ／または、ユーザインタフェース内の対応するグラフに対してタブを選択してもよい。

オペレータが、マイクロチャートおよび／または寄与グラフ内の変数値を閲覧することを可能にすると、例示的な方法１７００は、マイクロチャートおよび／または寄与グラフ内の１つまたは複数の変数をオペレータが選択したかどうかを判定する（ブロック１７２８）。少なくとも１つの変数の選択が受信された場合、例示的な方法１７００は、選択された各変数について、変数傾向グラフを生成する、かつ／または、表示する（ブロック１７３０）。例示的な方法１７００は、その後、品質予測グラフの選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１７３２）。さらに、オペレータが、マイクロチャートおよび／または寄与グラフ内の変数値を選択しなかった場合、例示的な方法１７００は、品質予測グラフの選択が受信されたかどうかを判定する（ブロック１７３２）。オペレータは、ユーザインタフェース内の対応するタブを選択することによって、かつ／または、変数傾向グラフを通して品質予測グラフを選択することによって、品質予測グラフを閲覧することを選択してもよい。

例示的な方法１７００が、品質予測グラフの選択を受信しない場合、概要チャートに戻り、継続して、測定変数値を受信してもよい、かつ／または、処理してもよい（ブロック１７１０）。しかし、例示的な方法１７００が、品質予測グラフの選択を受信した場合（ブロック１７３２）、例示的な方法は、品質予測グラフを生成する、かつ／または、表示する（ブロック１７３４）。品質予測グラフを表示すると、例示的な方法１７００は、補正が実施されたかどうかを判定する（ブロック１７３６）。補正が実施される場合、例示的な方法１７００は、補正を、ＯＭＳ１０２および／またはコントローラ１０８を介してプロセスに送信する（ブロック１７３８）。補正を送信することによって、プロセスコントロールシステムは、補正に関連するフィールドデバイスの運転特性を変更するための、補正に関連する命令を受信してもよい。例示的な方法１７００は、その後、バッチ解析が継続するかどうかを判定する（ブロック１７４０）。さらに、補正が実施されない場合（ブロック１７３６）、例示的な方法１７００は、バッチ解析が継続するかどうかを判定する（ブロック１６４０）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図する場合、例示的な方法１７００は、プロセス概要チャートを表示し、継続して、プロセスコントロール情報を受信してもよい（ブロック１７１０）。オペレータがバッチ解析を継続することを意図しない場合（ブロック１７４０）、オペレータは、プロセスを終了させ（ブロック１７４２）、例示的な方法１７００は終了する。

図１８は、本明細書で述べる例示的な方法および装置を実施するのに使用されてもよい例示的なプロセッサシステムＰ１０のブロック図である。たとえば、例示的なプロセッサシステムＰ１０と同様のまたは同一のプロセッサシステムが使用されて、図１および／または図４の、例示的なＯＭＳ１０２、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なプラント内アクセスサーバ４２４、および／または例示的なウェブアクセスサーバ４２８が実施されてもよい。例示的なプロセッサシステムＰ１０は、複数の周辺機器、インタフェース、チップ、メモリなどを含むものとして以下で述べられるが、これらの要素の１つまたは複数は、例示的なＯＭＳ１０２、例示的なバッチデータ受信機４０２、例示的な解析プロセッサ１１４、例示的な解析プロセスモデラ４０８、例示的な評価プロセスモデラ４１０、例示的なプロセスモデル生成器４１２、例示的なディスプレイマネジャ４２０、例示的なセッションコントローラ４２２、例示的なオンラインデータプロセッサ１１６、例示的なプラント内アクセスサーバ４２４、および／または例示的なウェブアクセスサーバ４２８の１つまたは複数を実施するのに使用される他の例示的なプロセッサシステムから省略されてもよい。

図１８に示すように、プロセッサシステムＰ１０は、相互接続バスＰ１４に結合されるプロセッサＰ１２を含む。プロセッサＰ１２は、レジスタセットまたはレジスタ空間Ｐ１６を含み、レジスタセットまたはレジスタ空間Ｐ１６は、完全にオンチップであるものとして図１８で示されるが、あるいは、完全にまたは部分的にオフチップで配置され、専用電気接続を介して、または、相互接続バスＰ１４を介してプロセッサＰ１２に直接結合されうる。プロセッサＰ１２は、任意の適したプロセッサ、処理ユニット、またはマイクロプロセッサであってよい。図１８には示されないが、システムＰ１０は、マルチプロセッサシステムであってよく、したがって、プロセッサＰ１２と同様または同一であり、かつ、相互接続バスＰ１４に通信可能に結合される１つまたは複数のさらなるプロセッサを含んでもよい。

図１８のプロセッサＰ１２は、メモリコントローラＰ２０および周辺入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラＰ２２を含むチップセットＰ１８に結合される。よく知られているように、チップセットは、通常、Ｉ／Ｏおよびメモリ管理機能、ならびに、チップセットＰ１８に結合される１つまたは複数のプロセッサによってアクセス可能かまたは使用される複数の汎用および／または専用レジスタ、タイマなどを提供する。メモリコントローラＰ２０は、プロセッサＰ１２（または、複数のプロセッサが存在する場合、複数のプロセッサ）が、システムメモリＰ２４および大容量記憶メモリＰ２５にアクセスすることを可能にする機能を実施する。

システムメモリＰ２４は、たとえば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などのような、任意の所望のタイプの揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリを含んでもよい。大容量記憶メモリＰ２５は、任意の所望のタイプの大容量記憶デバイスを含んでもよい。たとえば、例示的なプロセッサシステムＰ１０が、ＯＭＳ１０２（図２）を実施するのに使用される場合、大容量記憶メモリＰ２５は、ハードディスクドライブ、光ドライブ、テープ記憶デバイスなどを含んでもよい。あるいは、例示的なプロセッサシステムＰ１０が、プロセスモデルデータベース４１６および／またはバッチデータデータベース４０６を実施するのに使用される場合、大容量記憶メモリＰ２５は、固体メモリ（たとえば、フラッシュメモリ、ＲＡＭメモリなど）、磁気メモリ（たとえば、ハードドライブ）、または、プロセスモデルデータベース４１６および／またはバッチデータデータベース４０６の大容量記憶に適する任意の他のメモリを含んでもよい。

周辺Ｉ／ＯコントローラＰ２２は、プロセッサＰ１２が、周辺Ｉ／ＯバスＰ３２を介して、周辺入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスＰ２６およびＰ２８ならびにネットワークインタフェースＰ３０と通信することを可能にする機能を実施する。Ｉ／ＯデバイスＰ２６およびＰ２８は、たとえば、キーボード、ディスプレイ（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイなど）、ナビゲーションデバイス（たとえば、マウス、トラックボール、容量性タッチパッド、ジョイスティックなど）などのような、任意の所望のタイプのＩ／Ｏデバイスであってよい。ネットワークインタフェースＰ３０は、たとえば、プロセッサシステムＰ１０が別のプロセッサシステムと通信することを可能にする、イーサネット（登録商標）デバイス、非同期転送モード（ＡＴＭ）デバイス、８０２．１１デバイス、ＤＳＬモデム、ケーブルモデム、セルラモデムなどであってよい。

メモリコントローラＰ２０およびＩ／ＯコントローラＰ２２は、チップセットＰ１８内の別個の機能ブロックとして図１８で示されるが、これらのブロックによって実施される機能は、単一の半導体回路内に集積化されてもよく、または、２つ以上の別個の集積回路を使用して実施されてもよい。

上述した例示的な方法および／または装置の少なくとも一部は、コンピュータプロセッサ上で実行される１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはファームウェアプログラムによって実施される。しかし、特定用途向け集積回路、プログラマブルロジックアレイ、および他のハードウェアデバイスを含むがこれに限定されない専用ハードウェア実施態様は、本明細書で述べる例示的な方法および／または装置の一部または全てを、全てまた部分的に実施するために、同様に構築されうる。さらに、分散処理またはコンポーネント／オブジェクト分散処理、並列処理、または仮想機械処理を含むがこれに限定されない、代替のソフトウェア実施態様は、本明細書で述べる例示的な方法および／またはシステム実施するために同様に構築されうる。

本明細書で述べる例示的なソフトウェアおよび／またはファームウェア実施態様は、磁気媒体（たとえば、磁気ディスクまたはテープ）、光磁気媒体または光ディスクなどの光媒体、あるいは、１つまたは複数の読取り専用（不揮発性）メモリ、ランダムアクセスメモリ、または他の再書込み可能（揮発性）メモリを収容するメモリカードまたは他のパッケージなどの固体媒体などの、触知可能記憶媒体上に格納されることも留意されるべきである。したがって、本明細書で述べる例示的なソフトウェアおよび／またはファームウェアは、上述した媒体または後継の記憶媒体などの触知可能記憶媒体上に格納されうる。上記仕様が、特定の規格およびプロトコルを参照して例示的なコンポーネントおよび機能を述べる限りにおいて、本特許の範囲はこうした規格およびプロトコルに限定されないことが理解される。たとえば、インターネットおよび他のパケット交換ネットワーク伝送についての規格（たとえば、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）／インターネットプロトコル（ＩＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）／ＩＰ、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ））はそれぞれ、目下の技術水準の例を示す。こうした規格は、同じ全般的な機能を有するより高速なまたはより効率的な等価物によって定期的に置換えられる。したがって、同じ機能を有する置換規格およびプロトコルは、本特許によって予想され、添付特許請求項の範囲内に含まれることを意図される等価物である。

さらに、本特許はハードウェア上で実行されるソフトウェアまたはファームウェアを含む例示的な方法および装置を開示するが、こうしたシステムは例示に過ぎず、制限的であると考えられるべきでないことが留意されるべきである。たとえば、これらのハードウェアおよびソフトウェアの任意のものまたは全ては、排他的にハードウェアで、排他的にソフトウェアで、排他的にファームウェアで、または、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアの何らかの組合せで具現化されうることが予想される。したがって、上記仕様は、例示的な方法、システム、および機械アクセス可能媒体を述べたが、これらの例は、こうしたシステム、方法、および機械アクセス可能媒体を実施するための唯一の方法ではない。したがって、特定の例示的な方法、システム、および機械アクセス可能媒体が本明細書で述べられるが、本特許の包含範囲は、それに限定されない。逆に、本特許は、文言でまたは均等論の下で、添付特許請求項の範囲内に十分に入る全ての方法、システム、および機械アクセス可能媒体を包含する。

Claims (47)

1. プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する方法であって、
   第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信し、
   前記プロセスに関連する前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定し、
   前記変動が前記閾値を越える場合、前記変動に対する前記第１の変数の寄与に基づいて第１の寄与値、および前記変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算し、
   前記第１の寄与値、前記第２の寄与値、前記第１の値、または前記第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、
   前記第１の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算する、
   ことを含む方法。
2. ユーザインタフェースを介して第１グラフィックにおいて前記変動をグラフィカルに表示し、
   前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分から選択可能な第２グラフィックにおいて前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示し、
   前記ユーザインタフェースを介して前記少なくとも１つの補正アクションを表示し、
   前記ユーザインタフェースを介して、前記第２グラフィックの一部分から選択可能な第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する、
   ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記第１グラフィック内で前記変動を説明変動および非説明変動としてグラフィカルに表示し、
   前記第１グラフィック内で前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示する、
   ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の値または前記第２の値の少なくとも一方に基づいて、前記予測プロセス品質または前記変動の少なくとも一方を予測し、
   前記予測プロセス品質または前記変動の前記少なくとも一方が第２閾値を越える場合、予測フォールトを示し、
   前記第２グラフィック内で前記予測フォールトを表示し、かつ前記第３グラフィック内で前記少なくとも１つの補正アクションを表示する、
   ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
5. 前記第１の寄与値に関連する第１の非説明変動および第１の説明変動を計算し、
   前記第２の寄与値に関連する第２の非説明変動および第２の説明変動を計算し、
   前記第１の説明変動の上に前記第１の非説明変動を重ね合せること、または、前記第１の非説明変動を前記第１の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記第２グラフィック内でバーチャートで前記第１の非説明変動および前記第１の説明変動の表示することを行い、
   前記第２の説明変動の上に前記第２の非説明変動を重ね合せるここと、または、前記第２の非説明変動を前記第２の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記バーチャートで前記第２の非説明変動および前記第２の説明変動を表示することを行う、
   ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
6. 前記第２グラフィックの一部分から前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の選択を受信し、
   前記選択された測定変数に関連する値および対応する過去の値を、前記ユーザインタフェースを介して第４グラフィックにおいて前記プロセスのある時間期間にわたってグラフィカルに表示し、
   前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の平均を表示し、
   前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の標準偏差を表示する、
   ことをさらに含む請求項５に記載の方法。
7. 前記予測プロセス品質の信頼範囲または前記予測プロセス品質の閾値の少なくとも一方に関して前記予測プロセス品質を表示し、
   前記プロセスのある時間期間にわたって前記予測プロセス品質を表示し、
   前記プロセスに前記少なくとも１つの補正アクションを適用する、
   ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
8. 前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方に基づく計算品質変数に関連する第３の値を計算し、
   前記変動に対する前記計算品質変数の寄与に基づいて第３の寄与値を計算し、
   前記第３の寄与値基づいて前記少なくとも１つの補正アクションを確定する、
   ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
9. 前記第１の値が第１閾値を越えるかどうかを判定し、
   前記第２の値が第２閾値を越えるかどうかを判定し、
   前記第３の値が第３閾値を越えるかどうかを判定し、
   前記第１の値、前記第２の値、または前記第３の値の少なくとも１つが、前記それぞれの前記閾値を越える場合、プロセスフォールト、前記第１の測定変数の偏倚、前記第２の測定変数の偏倚、前記品質変数の偏倚、プロセス偏倚、前記フォールトの継続時間、前記プロセスフォールトの原因、または前記プロセスの前記変動の少なくとも１つを、前記ユーザインタフェースを介してチャートで示し、
   前記チャートの一部分の選択を受信すると、前記第１グラフィックを表示する、
   ことをさらに含む請求項８に記載の方法。
10. 前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分、前記第２グラフィックの一部分、または前記チャートの一部分の少なくとも１つから選択可能な第４グラフィックにおいて、前記第１の値および前記第２の値を表示し、
    前記第４グラフィック内で、前記プロセスの時間期間に対応するタイムライン、平均および標準偏差に関して正規化された前記第１の値および前記第２の値を示すバーチャート、または前記第１の変数および前記第２の変数についての過去のプロセス値を示す前記第１の変数および前記第２の変数に対応するスパークラインの少なくとも１つを表示する、
    ことをさらに含む請求項９に記載の方法。
11. 前記タイムラインは、前記プロセスの変動に関連するフォールトの指示、前記プロセスの前記時間期間に関する前記プロセスの目下の進行、選択可能な矢印であって、前記バーチャートで表示される値のうちの少なくとも１つの値を、前記タイムライン上の前記矢印の時間位置に対応する値に変更する、選択可能な矢印、または、前記タイムライン上の前記矢印の時間位置に対応する前記スパークラインの進行の少なくとも１つを含む請求項１０に記載の方法。
12. 前記スパークラインは、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の前記少なくとも一方に関連する過去の値が第２閾値を越える場合、偏倚の指示を含む請求項１０に記載の方法。
13. 前記第１の測定変数に関連する第３の値および前記第２の測定変数に関連する第４の値を含む前記プロセスに関するプロセスコントロール情報を第２の時間に受信し、
    前記第２の時間における前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく前記プロセスに関連する第２の変動が前記閾値を越えるかどうかを判定し、かつ前記第１グラフィックにおいて前記第２の変動をグラフィカルに表示し、
    前記第２の変動が前記閾値を越える場合、前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第１の測定変数の寄与に基づいて第３の寄与値を、および前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第４の寄与値を計算し、
    前記第１グラフィックの一部分から選択可能な前記第２グラフィックにおいて前記第３の寄与値および前記第４の寄与値をグラフィカルに表示し、
    前記第３の寄与値または前記第４の寄与値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、前記少なくとも１つの補正アクションを前記第２グラフィックにおいて表示し、
    前記第２の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて前記予測プロセス品質を計算し、かつ前記第２グラフィックの一部分から選択可能な前記第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する、
    ことをさらに含む請求項２に記載の方法。
14. 前記第１の測定変数および前記第２の測定変数は、測定プロセス変数または測定品質変数の少なくとも一方を含む請求項１に記載の方法。
15. 前記変動は、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づく請求項１に記載の方法。
16. 前記第１の寄与値および前記第２の寄与値を計算することは、多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて前記第１および第２の寄与値と前記変動との関係を確定することを含む請求項１に記載の方法。
17. 前記予測プロセス品質を計算することは、
    多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて、前記予測プロセス品質に関連する総合品質変数と、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方との関係を確定し、
    前記少なくとも１つの補正アクションを前記関係に適用し、
    前記関係から前記予測プロセス品質を計算する、
    ことを含む請求項１に記載の方法。
18. プロセスコントロールシステムのプロセス品質を予測する装置であって、
    第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信するバッチデータ受信機と、
    プロセッサであって、
    前記プロセスに関連する前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記変動が前記閾値を越える場合、前記変動に対する前記第１の変数の寄与に基づいて第１の寄与値、および前記変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算し、
    前記第１の寄与値、前記第２の寄与値、前記第１の値、または前記第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、
    前記第１の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算する、プロセッサと、
    を備える装置。
19. ユーザインタフェースを介して第１グラフィックにおいて前記変動をグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分から選択可能な第２グラフィックにおいて前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して前記少なくとも１つの補正アクションをグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第２グラフィックの一部分から選択可能な第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示するディスプレイマネジャをさらに備える請求項１８に記載の装置。
20. 前記ディスプレイマネジャは、
    前記第１グラフィック内で前記変動を説明変動および非説明変動としてグラフィカルに表示し、
    前記第１グラフィック内で前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示する請求項１９に記載の装置。
21. 前記プロセッサは、
    前記第１の寄与値に関連する第１の非説明変動および第１の説明変動を計算し、
    前記第２の寄与値に関連する第２の非説明変動および第２の説明変動を計算する請求項１９に記載の装置。
22. 前記ディスプレイマネジャは、
    前記第１の説明変動の上に前記第１の非説明変動を重ね合せること、または、前記第１の非説明変動を前記第１の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記第２グラフィック内でバーチャートで前記第１の非説明変動および前記第１の説明変動を表示することを行い、かつ
    前記第２の説明変動の上に前記第２の非説明変動を重ね合せること、または、前記第２の非説明変動を前記第２の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記バーチャートで前記第２の非説明変動および前記第２の説明変動を表示することを行う請求項２１に記載の装置。
23. 前記ディスプレイマネジャは、
    前記第２グラフィックの一部分から前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の選択を受信し、
    前記選択された測定変数に関連する前記値および対応する過去の値を、前記ユーザインタフェースを介して第４グラフィックにおいて前記プロセスのある時間期間にわたってグラフィカルに表示し、
    前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の平均を表示し、
    前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の標準偏差を表示する請求項２１に記載の装置。
24. 前記ディスプレイマネジャは、
    前記予測プロセス品質の信頼範囲または前記予測プロセス品質の閾値の少なくとも一方に関して前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示し、かつ
    前記プロセスのある時間期間にわたって前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する請求項１９に記載の装置。
25. 前記プロセッサは、
    前記プロセスに前記少なくとも１つの補正アクションを適用する請求項１９に記載の装置。
26. 前記プロセッサは、
    前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方に基づく計算品質変数に関連する第３の値を計算し、
    前記変動に対する前記計算品質変数の寄与に基づいて第３の寄与値を計算し、
    前記第３の寄与値に基づいて前記少なくとも１つの補正アクションを確定し、かつ
    前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて前記予測プロセス品質を計算する請求項１９に記載の装置。
27. 前記プロセッサは、
    前記第１の値が第１閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第２の値が第２閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第３の値が第３閾値を越えるかどうかを判定し、かつ
    前記第１の値、前記第２の値、または前記第３の値の少なくとも１つが、前記それぞれの前記閾値を越える場合、プロセスフォールト、前記第１の測定変数の偏倚、前記第２の測定変数の偏倚、前記品質変数の偏倚、プロセス偏倚、前記フォールトの継続時間、前記プロセスフォールトの原因、または前記プロセスの前記変動の少なくとも１つを、前記ユーザインタフェースを介してチャートで示す請求項２６に記載の装置。
28. 前記ディスプレイマネジャは、
    前記チャートの一部分の選択を受信する際に、前記第１グラフィックを表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分、前記第２グラフィックの一部分、または前記チャートの一部分の少なくとも１つから選択可能な第４グラフィックにおいて、前記第１の値および前記第２の値を表示し、かつ
    前記第４グラフィック内で、前記プロセスの時間期間に対応するタイムライン、平均および標準偏差に関して正規化された前記第１の値および前記第２の値を示すバーチャート、または前記第１の変数および前記第２の変数についての過去のプロセス値を示す前記第１の変数および前記第２の変数に対応するスパークラインの少なくとも１つを表示する請求項２７に記載の装置。
29. 前記バッチデータ受信機は、前記第１の測定変数に関連する第３の値および前記第２の測定変数に関連する第４の値を含む前記プロセスに関するプロセスコントロール情報を第２の時間に受信し、
    前記プロセッサは、
    前記第２の時間における前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく前記プロセスに関連する第２の変動が前記閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第２の変動が前記閾値を越える場合、前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第１の測定変数の寄与に基づいて第３の寄与値、および前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第４の寄与値を計算し、
    前記第３の寄与値または前記第４の寄与値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、かつ
    前記第２の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションを適用することによって、前記予測プロセス品質を計算し、
    前記ディスプレイマネジャは、
    前記ユーザインタフェースを介して第１グラフィックにおいて前記第２の変動をグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分から選択可能な前記第２グラフィックにおいて前記第３の寄与値および前記第４の寄与値をグラフィカルに表示し、
    前記第２グラフィックにおいて前記少なくとも１つの補正アクションをグラフィカルに表示し、かつ
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第２グラフィックの一部分から選択可能な前記第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する請求項１９に記載の装置。
30. 前記プロセッサは、
    多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて、前記予測プロセス品質に関連する総合品質変数と、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方との関係を確定し、
    前記少なくとも１つの補正アクションを前記関係に適用することによって、前記予測プロセス品質を計算する請求項１８に記載の装置。
31. 前記プロセッサは、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の、多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて前記変動を確定する請求項１８に記載の装置。
32. 多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて前記第１および第２の寄与値と前記変動との関係を確定するプロセスモデル生成器をさらに備える請求項１８に記載の装置。
33. 前記プロセッサは、前記確定された関係に基づいて前記第１の寄与値および前記第２の寄与値を計算する請求項３２に記載の装置。
34. 機械アクセス可能媒体であって、機械アクセス可能媒体上に格納される命令を有し、前記命令は、実行されると、機械に、
    第１の測定変数に関連する第１の値および第２の測定変数に関連する第２の値を含むプロセスに関するプロセスコントロール情報を第１の時間に受信し、
    前記プロセスに関連する前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく変動が閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記変動が前記閾値を越える場合、前記変動に対する前記第１の測定変数の寄与に基づいて第１の寄与値を計算し、かつ、前記変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第２の寄与値を計算し、
    前記第１の寄与値、前記第２の寄与値、前記第１の値、または前記第２の値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、
    前記第１の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて予測プロセス品質を計算する、
    ことをさせる機械アクセス可能媒体。
35. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    ユーザインタフェースを介して第１グラフィックにおいて前記変動をグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分から選択可能な第２グラフィックにおいて前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して前記少なくとも１つの補正アクションを表示し、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第２グラフィックの一部分から選択可能な第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する、
    ことをさせる請求項３４に記載の機械アクセス可能媒体。
36. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１グラフィック内で前記変動を説明変動および非説明変動としてグラフィカルに表示し、
    前記第１グラフィック内で前記第１の寄与値および前記第２の寄与値をグラフィカルに表示する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
37. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１の値または前記第２の値の少なくとも一方に基づいて、前記予測プロセス品質または前記変動の少なくとも一方を予測し、
    前記予測プロセス品質または前記変動の前記少なくとも一方が第２閾値を越える場合、予測フォールトを示し、
    前記第２グラフィック内で前記予測フォールトを表示し、前記第３グラフィック内で前記少なくとも１つの補正アクションを表示する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
38. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１の寄与値に関連する第１の非説明変動および第１の説明変動を計算し、
    前記第２の寄与値に関連する第２の非説明変動および第２の説明変動を計算し、
    前記第１の説明変動の上に前記第１の非説明変動を重ね合せること、または、前記第１の非説明変動を前記第１の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記第２グラフィック内でバーチャートで前記第１の非説明変動および前記第１の説明変動を表示することを行い、
    前記第２の説明変動の上に前記第２の非説明変動を重ね合せること、または、前記第２の非説明変動を前記第２の説明変動と一緒に示すことの少なくとも一方によって前記バーチャートで前記第２の非説明変動および前記第２の説明変動を表示する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
39. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第２グラフィックの一部分から前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の選択を受信し、
    前記選択された測定変数に関連する値および対応する過去の値を、前記ユーザインタフェースを介して第４グラフィックにおいて前記プロセスのある時間期間にわたってグラフィカルに表示し、
    前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の平均を表示し、
    前記プロセスの前記時間期間にわたって前記第４グラフィックにおいて前記選択された測定変数に関連する過去の値の標準偏差を表示する、
    ことをさせる請求項３８に記載の機械アクセス可能媒体。
40. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記予測プロセス品質の信頼範囲または前記予測プロセス品質の閾値の少なくとも一方に関して前記予測プロセス品質を表示し、
    前記プロセスのある時間期間にわたって前記予測プロセス品質を表示し、
    前記プロセスに前記少なくとも１つの補正アクションを適用する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
41. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方に基づく計算品質変数に関連する第３の値を計算し、
    前記変動に対する前記計算品質変数の寄与に基づいて第３の寄与値を計算し、
    前記第３の寄与値に基づいて前記少なくとも１つの補正アクションを確定する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
42. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１の値が第１閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第２の値が第２閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第３の値が第３閾値を越えるかどうかを判定し、
    前記第１の値、前記第２の値、または前記第３の値の少なくとも１つが、前記それぞれの前記閾値を越える場合、プロセスフォールト、前記第１の測定変数の偏倚、前記第２の測定変数の偏倚、前記品質変数の偏倚、プロセス偏倚、前記フォールトの継続時間、前記プロセスフォールトの原因、または前記プロセスの前記変動の少なくとも１つを、前記ユーザインタフェースを介してチャートで示し、
    前記チャートの一部分の選択を受信する際に、前記第１グラフィックを表示する、
    ことをさせる請求項４１に記載の機械アクセス可能媒体。
43. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記ユーザインタフェースを介して、前記第１グラフィックの一部分、前記第２グラフィックの一部分、または前記チャートの一部分の少なくとも１つから選択可能な第４グラフィックにおいて、前記第１の値および前記第２の値を表示し、
    前記第４グラフィック内で、前記プロセスの時間期間に対応するタイムライン、平均および標準偏差に関して正規化された前記第１の値および前記第２の値を示すバーチャート、または前記第１の変数および前記第２の変数についての過去のプロセス値を示す前記第１の変数および前記第２の変数に対応するスパークラインの少なくとも１つを表示する、
    ことをさせる請求項４２に記載の機械アクセス可能媒体。
44. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    前記第１の測定変数に関連する第３の値および前記第２の測定変数に関連する第４の値を含む前記プロセスに関するプロセスコントロール情報を第２の時間に受信し、
    前記第２の時間における前記受信されたプロセスコントロール情報に基づく前記プロセスに関連する第２の変動が前記閾値を越えるかどうかを判定し、前記第１グラフィックにおいて前記第２の変動をグラフィカルに表示し、
    前記第２の変動が前記閾値を越える場合、前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第１の測定変数の寄与に基づいて第３の寄与値、および前記第２の時間における前記第２の変動に対する前記第２の測定変数の寄与に基づいて第４の寄与値を計算し、
    前記第１グラフィックの一部分から選択可能な前記第２グラフィックにおいて前記第３の寄与値および前記第４の寄与値をグラフィカルに表示し、
    前記第３の寄与値または前記第４の寄与値に基づいて少なくとも１つの補正アクションを確定し、前記少なくとも１つの補正アクションを前記第２グラフィックにおいて表示し、
    前記第２の時間後のある時間に前記少なくとも１つの補正アクションに基づいて前記予測プロセス品質を計算し、前記第２グラフィックの一部分から選択可能な前記第３グラフィックにおいて前記予測プロセス品質をグラフィカルに表示する、
    ことをさせる請求項３５に記載の機械アクセス可能媒体。
45. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方の、多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて前記変動を確定する、
    ことをさせる請求項３４に記載の機械アクセス可能媒体。
46. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて前記第１および第２の寄与値と前記変動との関係を確定することによって、前記第１の寄与値および前記第２の寄与値を計算する、
    ことをさせる請求項３４に記載の機械アクセス可能媒体。
47. 前記機械アクセス可能命令は、実行されると、前記機械に、
    多変量解析、代数解析、最適化解析、過去バッチプロセス解析、統計解析、回帰解析、相関解析、再現性解析、再生解析、または時系列解析の少なくとも１つに基づいて、前記予測プロセス品質に関連する総合品質変数と、前記第１の測定変数または前記第２の測定変数の少なくとも一方との関係を確定し、
    前記少なくとも１つの補正アクションを前記関係に適用し、
    前記関係から前記予測プロセス品質を計算する、
    ことをさせる請求項３４に記載の機械アクセス可能媒体。

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