JP2012141980A - 生産プロセスにおける予測される障害を訂正するのに使用するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産プロセスにおける予測される障害を訂正するシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】予測される障害時刻に関連する、生産資産の予測される障害を記憶するように構成されたメモリデバイス１１０と、そのメモリデバイスと通信状態にあるように結合され、予測される障害時刻に先立つ訂正時刻にそれぞれが関連付けられた、予測される障害に関する複数の訂正シナリオを決定するようにプログラミングされ、さらにその複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を、その訂正シナリオに関連する生産資産を修理することの費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定するようにプログラミングされたプロセッサ１１５とを含む。
【選択図】図１

Description

本明細書における開示の分野は、一般に、生産プロセスに関し、より詳細には、生産資産の予測される障害を訂正するのに使用するためのシステムおよび方法に関する。

少なくとも一部の知られている生産システムは、１つまたは複数の入力（例えば、燃料）を１つまたは複数の出力（例えば、電力）に変換するのに、機械的構成要素などの生産資産に依拠する。そのような生産資産は、最終的に劣化し、または障害を生じ、そのため、生産システムのパフォーマンスを低減させ、さらに／または生産システムを完全に停止させる。

少なくとも一部の知られている生産システムは、生産資産に対して実行されるべきメンテナンス作業および／または修理作業のスケジューリングを円滑にする作業命令システムを含む。そのようなシステムは、一般に、システムに対する定常的もしくは定期的なメンテナンスをスケジュールし、さらに／または生産システムに障害が生じた後に修理処置をスケジュールするのに使用される。したがって、生産資産障害は、特にそのような障害に定常的なメンテナンスが入り混じる場合、過度のダウンタイムおよび費用を生じさせる可能性がある。

ＵＮＫＮＯＷＮ、「Ｓｙｓｔｅｍ １ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ Ｐｌａｔｆｏｒｍ」、２００５年５月、１２頁、ＧＥＡ−１３８９９（ＲＥＶ Ａ ０５／２００５）、ＧＥ Ｅｎｅｒｇｙ

この簡単な説明は、詳細な説明において後段でさらに説明される選定された概念を簡略化した形態で概説するように与えられる。この簡単な説明は、主張される主題の重要な特徴、または不可欠な特徴を決定することは意図しておらず、主張される主題の範囲を決定する助けとして使用されることも意図していない。

一態様において、生産プロセスを運用するのに使用するためのシステムが提供される。このシステムは、生産資産の予測される障害を記憶するように構成されたメモリデバイスを含む。予測される障害は、予測される障害時刻に関連する。また、このシステムは、そのメモリデバイスと通信状態にあるように結合され、予測される障害に関する複数の訂正シナリオを決定するようにプログラミングされたプロセッサも含む。各訂正シナリオは、予測される障害時刻に先立つ訂正時刻に関連付けられる。プロセッサは、その複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を、その訂正シナリオに関連する生産資産を修理することの費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定するようにもプログラミングされる。

別の態様において、生産プロセスを運用するのに使用するための方法が提供される。この方法は、コンピューティングデバイスによって、予測される障害時刻に関連する予測される生産資産障害に関する複数の訂正シナリオを決定することを含む。各訂正シナリオは、予測される障害時刻と等しい、または予測される障害時刻より前の訂正時刻に関連する。その複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用が、コンピューティングデバイスによって、その訂正シナリオに関連する修理の費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定される。その複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオが、第１の訂正シナリオの総費用に少なくとも部分的に基づいて選択され、メンテナンスタスクが、コンピューティングデバイスによって、第１の訂正シナリオに基づいてスケジュールされる。

さらに別の態様において、コンピュータ実行可能命令が実体化されている１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体が提供される。少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、それらのコンピュータ実行可能命令は、その少なくとも１つのプロセッサに、生産プロセスにおいて使用される生産資産の予測される障害に関する複数の訂正シナリオを決定させる。各訂正シナリオは、訂正時刻に関連する。それらのコンピュータ実行可能命令は、その少なくとも１つのプロセッサに、その複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を推定させ、さらにその複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールさせる。第１の訂正シナリオは、第１の訂正シナリオの総費用に少なくとも部分的に基づいて、その複数の訂正シナリオから選択される。

本明細書で説明される実施形態は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、よりよく理解され得る。

例示的なコンピューティングデバイスを示すブロック図である。 ネットワークを介して通信状態にあるように結合された生産監視デバイスと、生産管理デバイスと、企業リソース計画デバイスと、クライアントデバイスとを含む例示的な生産管理システムを示すブロック図である。 生産プロセスを運用するのに使用するための例示的な方法を示す流れ図である。 訂正シナリオを決定する際に図３に示される方法と一緒に使用することが可能である例示的な方法を示す流れ図である。 訂正シナリオを表示するため、および選択するための例示的なユーザインタフェースを示す図である。

本明細書で説明される実施形態は、予測される障害に対する様々な訂正に関する推定される総費用を計算することによって、生産プロセスの費用対効果の大きいメンテナンスを円滑にする。本明細書で使用される「生産プロセス」という用語は、１つまたは複数の出力をもたらす１つまたは複数の生産資産による１つまたは複数の入力の物理的操作を指す。生産資産は、入力を出力に変換するのに使用される任意の設備および／または資材を含むことが可能である。生産プロセスにかかわる生産資産は、ひとまとめにして生産システムと呼ぶことができる。生産プロセスは、発電、製造、リソース処理（例えば、水処理またはリサイクル）、および／または入力を出力に物理的に変換する他の任意のプロセスを含むことが可能であるが、以上を含むことだけに限定されない。

生産資産は、時とともに劣化して、最終的に障害を生じる可能性がある。生産資産は、生産資産が、設計されたとおりに機能しなくなった場合、または生産資産が、所定の仕様を外れた特性もしくは振舞いを見せる場合、障害を生じていると考えることができる。そのような障害は、本明細書でより詳細に説明するとおり、生じる前に予測され得る。予測される障害に応えて、１つまたは複数の訂正シナリオが決定されることが可能である。訂正シナリオは、生産資産を修理するように設計された１つまたは複数の操作を含むことが可能である。本明細書で使用される「修理」という用語は、生産資産を調整すること、較正すること、再調整すること、および／または取り替えることを含むが、以上を含むことに限定されない。生産資産の修理は、専門職免許、訓練レベル、および／または認可証などの人材要件にさらに関連することが可能である。各訂正シナリオに関する総費用は、前述した要因などの要因に基づいて推定されることが可能である。

本明細書で説明される方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）予測される障害時刻に関連する生産資産の障害を予測すること、（ｂ）予測される障害時刻と等しい、または予測される障害時刻より前の訂正時刻にそれぞれが関連する、予測される障害に関する複数の訂正シナリオを決定すること、（ｃ）その複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を、その訂正シナリオに関連する修理の費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定すること、（ｄ）その複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオを、第１の訂正シナリオの総費用に少なくとも部分的に基づいて選択すること、（ｅ）第１の訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールすること、および（ｆ）生産プロセスの運用レベルを調整することのうち少なくとも１つを含む。

図１は、例示的なコンピューティングデバイス１０５のブロック図である。この例示的な実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、メモリデバイス１１０と、命令を実行するためにメモリデバイス１１０に結合されたプロセッサ１１５とを含む。一部の実施形態において、実行可能命令がメモリデバイス１１０の中に記憶される。コンピューティングデバイス１０５は、プロセッサ１１５をプログラミングすることによって、本明細書で説明される１つまたは複数の動作を実行する。例えば、プロセッサ１１５が、或る動作を１つまたは複数の実行可能命令として符号化すること、およびそれらの実行可能命令をメモリデバイス１１０の中で提供することによって、プログラミングされることが可能である。プロセッサ１１５は、１つまたは複数の処理装置を（例えば、マルチコア構成において）含むことが可能である。

メモリデバイス１１０は、実行可能命令および／または他のデータなどの情報が記憶されること、および取り出されることを可能にする１つまたは複数のデバイスである。メモリデバイス１１０は、限定なしに、ＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）、ソリッドステートディスク、および／またはハードディスクなどの、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むことが可能である。メモリデバイス１１０は、限定なしに、コンピュータ実行可能命令、生産拠点データ、生産資産データ、生産資産の予測される障害、生産プロセスデータ（例えば、センサ読み取り値）、メンテナンススケジュール（例えば、スケジュールされたメンテナンスタスク）、修理データ（例えば、生産資産を修理するのに要求される資材および／または労働）、および／または他の任意のタイプのデータを記憶するように構成されることが可能である。一部の実施形態において、メモリデバイス１１０は、ブランド、タイプ、および／または運用仕様などの資産属性データを記憶する。予測される障害は、現在の「感知される」振舞いを、類似した資産からの履歴上の振舞いと比較することに基づいて計算される、または導き出されることが可能である。例えば、そのような障害は、少なくとも部分的に、過去の振舞いに対して障害モデルを曲線適合することによって予測されることが可能である。

一部の実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、プロセッサ１１５に結合された提示インタフェース１２０を含む。提示インタフェース１２０は、ユーザインタフェース、アプリケーションソースコード、入力イベント、および／または検証結果などの情報をユーザ１２５に提示する。例えば、提示インタフェース１２０は、ＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）ディスプレイ、および／または「電子インク」ディスプレイなどのディスプレイデバイスに結合され得るディスプレイアダプタ（図１に示さず）を含むことが可能である。一部の実施形態において、提示インタフェース１２０は、１つまたは複数のディスプレイデバイスを含む。さらに、または代替として、提示インタフェース１２０は、オーディオ出力デバイス（例えば、オーディオアダプタおよび／またはスピーカ）、および／またはプリンタを含むことが可能である。

一部の実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、ユーザ入力インタフェース１３５または通信インタフェース１４０などの入力インタフェース１３０を含む。入力インタフェース１３０は、本明細書で説明される方法とともに使用するのに適した任意の情報を受け取るように構成され得る。

例示的な実施形態において、ユーザ入力インタフェース１３５は、プロセッサ１１５に結合され、さらにユーザ１２５から入力を受け取る。ユーザ入力インタフェース１３５には、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、タッチセンシティブパネル（例えば、タッチパッドまたはタッチスクリーン）、ジャイロスコープ、加速度計、位置検出器、および／またはオーディオ入力インタフェース（例えば、マイクロフォンを含む）が含まれることが可能である。タッチスクリーンなどの単一の構成要素が、提示インタフェース１２０のディスプレイデバイスとユーザ入力インタフェース１３５の両方として機能することが可能である。

通信インタフェース１４０が、プロセッサ１１５に結合され、さらに別のコンピューティングデバイス１０５および／または１つまたは複数のセンサ１４５などの、１つまたは複数の遠隔デバイスと通信状態にあるように結合されるように構成される。例えば、通信インタフェース１４０は、限定なしに、シリアル通信アダプタ、有線ネットワークアダプタ、ワイヤレスネットワークアダプタ、および／またはモバイル遠隔通信アダプタを含むことが可能である。また、通信インタフェース１４０は、１つまたは複数の遠隔デバイスにデータを送信することも可能である。例えば、１つのコンピューティングデバイス１０５の通信インタフェース１４０が、別のコンピューティングデバイス１０５の通信インタフェース１４０に、予測される生産資産障害、訂正シナリオ、費用情報、および／またはメンテナンスタスクを送信することが可能である。

一部の実施形態において、コンピュータデバイス１０５は、運用条件の指示をもたらすように構成された１つまたは複数のセンサ１４５を含む。例えば、センサ１４５には、限定なしに、加速度計、振動センサ、位置センサ、速度センサ、ギア比センサ、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、出力センサ、電圧センサ、電流センサ、および／または本明細書で説明される方法と一緒に使用するのに適した任意のセンサが含まれることが可能である。

図２は、ネットワーク２２５を介して通信状態にあるように結合された生産監視デバイス２０５と、生産管理デバイス２１０と、企業リソース計画デバイス２１５と、クライアントデバイス２２０とを含む例示的なシステム２００のブロック図である。ネットワーク２２５には、限定なしに、インターネット、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、ＷＬＡＮ（ワイヤレスＬＡＮ）、メッシュネットワーク、および／またはＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）が含まれることが可能である。決定のコンピューティングデバイス１０５に関連していくつかの動作が後段で説明されるが、任意のコンピューティングデバイス１０５が、説明される動作の１つまたは複数を実行することが可能であるものと企図される。例えば、生産管理デバイス２１０が、後述の動作のすべてを実行することが可能である。

生産監視デバイス２０５、生産管理デバイス２１０、企業リソース計画デバイス２１５、およびクライアントデバイス２２０は、コンピューティングデバイス１０５（図１に示される）である。例示的な実施形態において、各コンピューティングデバイス１０５は、通信インタフェース１４０（図１に示される）を介してネットワーク２２５に結合される。代替の実施形態において、生産管理デバイス２１０は、クライアントデバイス２２０および／または企業リソース計画デバイス２１５と一体化される。

生産監視デバイス２０５は、生産プロセスを監視するように構成される。例えば、生産監視デバイス２０５は、１つまたは複数のセンサ１４５と通信状態にあるように結合されることが可能である。例示的な実施形態において、センサ１４５は、生産プロセスにおける１つまたは複数の生産資産の運用条件を示す信号を生産監視デバイス２０５に供給する。

クライアントデバイス２２０は、ユーザ２３０と対話する（例えば、図１に示されるユーザ入力インタフェース１３５および／または提示インタフェース１２０を介して）。例えば、クライアントデバイス２２０は、後段でより詳細に説明されるとおり、ユーザ２３０に複数の訂正シナリオを提示し、さらにユーザ２３０から訂正シナリオの選択を受け取るように構成されることが可能である。

図３は、生産プロセスを運用するのに使用するための例示的な方法３００の流れ図である。図２および図３を参照すると、例示的な実施形態において、生産管理デバイス２１０が、１つまたは複数の生産プロセスに関連するプロセスデータを獲得する（３０５）。例えば、プロセスデータは、１つまたは複数の生産監視デバイス２０５からのセンサ読み取り値を含むことが可能である。さらに、または代替として、プロセスデータは、生産資産の年数などの生産資産データを含むことも可能である。例示的な実施形態において、生産管理デバイス２１０は、複数のロケーションにおける生産監視デバイス２０５からプロセスデータを獲得する（３０５）。例えば、複数の生産プロセスの各生産プロセスが、拠点に関連することが可能であり、さらに各拠点が、複数のロケーションを含むことが可能である。

生産管理デバイス２１０が、オプションとして、１つまたは複数の生産資産の選択を受け取る（３１０）。例示的な実施形態において、ユーザ２３０が、或る拠点、または或る拠点内の或るロケーションなどの１つまたは複数のロケーションを選択し、さらに生産管理デバイス２１０が、その選択されたロケーションに関連する生産資産を識別する。例えば、拠点が、複数の発電機を含むことが可能であり、各発電機が、或るロケーションに関連することが可能である。

生産管理デバイス２１０が、１つまたは複数の生産資産の障害を予測する（３１５）。生産資産の選択が受け取られた（３１０）場合、生産管理デバイス２１０は、選択された生産資産内だけで障害を予測する（３１５）ことが可能である。受け取られなかった場合、生産管理デバイス２１０は、生産管理デバイス２１０が認識している任意の生産資産内の障害を予測する（３１５）ことが可能である。例示的な実施形態において、生産資産障害は、生産資産の動作不良、または所定のしきい値を超える、または下回る点までの生産資産の特性（例えば、厚さ）もしくはパフォーマンス（例えば、振動）の劣化を表す。

予測される障害は、生産資産が障害を生じると予測される（３１５）予測される障害時刻に関連する。例示的な実施形態において、生産資産障害は、生産予知診断システムを使用して予測される（３１５）。例えば、生産資産の障害は、例えば、生産資産の年数、生産資産の運用継続期間（例えば、運用の時間）、生産資産のデューティサイクル、および／または生産資産に関連する１つまたは複数の運用条件に基づいて予測される（３１５）ことが可能である。運用条件は、センサ読み取り値に少なくとも部分的に基づいて決定されることが可能であり、さらに温度、圧力、湿度、向き、電圧、流量、速度、トルク、および振動を含むことが可能であるが、以上を含むことだけに限定されない。例えば、回転するアセンブリにおける増加する振動の傾向は、ベアリングの障害が差し迫っていることを示す可能性がある。

障害は、現在の日付から３０日間、９０日間、または１８０日間の現在の日付からの継続期間などの、所定の時間範囲内に予測される（３１５）ことが可能である。複数の生産資産障害が所定の時間範囲内に予測される（３１５）場合、方法３００は、最早期のそのような生産資産障害、または各生産資産障害に対して進められることが可能である。

一部の実施形態において、生産管理デバイス２１０は、複数の予測される障害時刻をもたらすように複数の予測アルゴリズムを実行することによって、生産資産の障害を予測する（３１５）。これらの予測される障害時刻が組み合わされて、統計分布にされることが可能であり、さらに単一の予測される障害時刻が、この統計分布に基づいて決定される。例えば、予測される障害時刻は、この統計分布の平均値または中央値と等しいことが可能である。

生産管理デバイス２１０が、生産資産障害に関する複数の潜在的な訂正シナリオを決定する（３２０）。各訂正シナリオは、予測される生産資産障害に対処するための１つまたは複数の操作を含む。これらの操作には、例えば、生産プロセスを終了させること、１つまたは複数の生産資産を取り替えること、および／または修理すること、１つまたは複数の生産資産を試験すること、検査すること、および／または認定すること、生産プロセスの運用のレベル（例えば、出力またはライン速度）を調整すること、および生産プロセスを再スタートすることが含まれることが可能である。

各訂正シナリオは、その訂正シナリオが実行されるべき訂正時刻に関連する。例えば、この訂正時刻は、その予測される障害時刻と等しい、またはその予測される障害時刻より前であることが可能である。代替として、この訂正時刻は、その予測される障害時刻の後であることが可能であり、さらにその訂正シナリオは、生産資産にかかるストレスを減らすこと、および／または生産資産の予測される障害を遅らせることを可能にするように運用レベルを低減することを含むことが可能である。一部の実施形態において、しきい値（例えば、１００％）が、超えると生産資産障害が加速する運用レベルを定義する。生産プロセスの運用レベルは、このしきい値より高いように調整されて、出力を増加するとともに、予測される生産資産障害を、生産資産が、大きな追加の費用なしに修理され得る時点（例えば、既存のメンテナンスタスクと同時の）に移すことも可能である。

生産管理デバイス２１０が、各訂正シナリオに関する総費用を、その訂正シナリオに関連する修理費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定する（３２５）。一部の実施形態において、訂正シナリオに含まれる各操作は、労働の量、および／または１つまたは複数の資材の量に関連し、さらに生産管理デバイス２１０は、それらの操作に関連する労働および／または資材に基づいて、ＥＲＰ（企業リソース計画）デバイス２１５から費用情報を獲得する。例えば、ＥＲＰデバイス２１５は、労働の費用、資材（例えば、部品、設備、および／または消費材料）の費用、および／または１つまたは複数の生産資産を試験すること、検査すること、および／または認定することの費用を供給することが可能である。訂正シナリオに関連する操作に対応する費用は、修理の推定される費用を計算するように加算されることが可能である。

やはり、訂正シナリオに関する推定される総費用に含められるのが、ダウンタイムの費用である。例示的な実施形態において、ダウンタイム継続期間は、訂正シナリオに含まれる操作に基づいて算出される。例えば、一連の操作（例えば、シャットダウン、修理、試験、および再スタート）における各操作に要求される時間が、ダウンタイム継続期間と呼ばれ得る、訂正シナリオに対応する期間を計算するように加算されることが可能である。このダウンタイム継続期間に、生産プロセスに関連するダウンタイムの単位費用（例えば、毎分のドル額）が掛けられて、ダウンタイムの費用が計算されることが可能である。ダウンタイムの単位費用は、生産プロセスを運用することからの利益（例えば、収益）の逸失（例えば、機会費用）、代用を獲得すること（例えば、別の施設からガス電気水道を購入すること）の費用、遊休している労働の費用、および／または規制上、もしくは契約上の罰（例えば、合意された運用レベルで運用できないことに対する）を含むことが可能であるが、以上を含むことだけに限定されない。さらに、ダウンタイムの単位費用は、時間帯、および／または生産プロセスの出力に関する予測される需要または販売価格に依存することが可能である。

訂正シナリオの１つは、第１の訂正シナリオの総費用に少なくとも部分的に基づいて、複数の訂正シナリオから選択される（３３０）。一部の実施形態において、それらの訂正シナリオは、クライアントデバイス２２０によってユーザ２３０に提示され、さらにクライアントデバイス２２０が、生産管理デバイス２１０に、ユーザ２３０による１つの訂正シナリオの選択を送信する。別の実施形態において、生産管理デバイス２１０は、その複数の訂正シナリオの中で総費用が最低である訂正シナリオを自動的に選択する（３３０）。さらに、または代替として、クライアントデバイス２２０は、自動的に選択された訂正シナリオを、推奨としてユーザ２３０に提示し、さらに生産管理デバイス２１０に、自動的に選択された訂正シナリオの確認、または異なる訂正シナリオの選択を送信することが可能である。

生産管理デバイス２１０は、第１の訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールする（３３５）。例えば、生産管理デバイス２１０は、作業命令をＥＲＰデバイス２１５にサブミットすることが可能である。メンテナンスタスクは、第１の訂正シナリオに関連する訂正時刻とほぼ等しい（例えば、そのような訂正時刻の２４時間以内の）時刻にスケジュールされる。複数の障害が予測される（３１５）場合、方法３００は、次の生産資産障害に関する訂正シナリオを決定すること（３２０）に進むことが可能である。

図４は、訂正シナリオを決定する（３２０）際に方法３００と一緒に使用されることが可能である例示的な方法４００の流れ図である。図２および図４を参照すると、この例示的な実施形態において、予測される障害時刻とほぼ等しい（例えば、そのような訂正時刻の２４時間以内の）訂正時刻を有する訂正シナリオが作成される（４０５）。

一部の実施形態は、生産プロセスに関連する既存のメンテナンスタスクに少なくとも部分的に基づいて、訂正時刻を決定することを円滑にする。例示的な実施形態において、現在の時刻から障害時刻までの間にスケジュールされたメンテナンスタスクが識別される（４１０）。例えば、生産管理デバイス２１０が、そのようなメンテナンスタスクに関してＥＲＰデバイス２１５に問い合わせることが可能である。識別された各メンテナンスタスク４１０に関して、そのメンテナンスタスクと同時の訂正シナリオが作成される（４１５）。例えば、そのメンテナンスタスクは、開始時刻にスケジュールされて、生産プロセスに関連するダウンタイムの予期される継続期間を有することが可能である。その予期されるダウンタイム内に訂正時刻を有する訂正シナリオが作成されることが可能である（４１５）。既存のメンテナンスタスクと同時となるように訂正シナリオをスケジュールすることは、タスクを集約すること、および全体的なダウンタイムを短縮することを容易にする。

生産プロセスは、一般に、第１の運用レベルで運用される。例えば、第１の運用レベルは、発電プロセスの通常の出力レベル、または製造プロセスの通常の生産レート（例えば、毎分の単位数）であることが可能である。代替として、第１の生産レベルは、１つまたは複数の生産資産の予測される障害に起因する生産の縮小されたレベルであってもよい。

一部の実施形態において、訂正シナリオが作成され（４１５）、さらに予測される障害時刻より早い訂正時刻に関連付けられると、生産管理デバイス２１０が、現在の時刻から訂正時刻までの間、生産プロセスが安全に運用され得る第２の運用レベルを決定する（４２０）。例えば、或る決定の生産資産が、障害を生じると予測されている（図３に示される）場合、第２の運用レベルが、第１の運用レベルより高い一連の運用レベルにある生産資産の障害をやはり予測すること（３１５）によって、決定されることが可能である。同様に、そのような予測能力は、障害の日付が訂正時刻とほぼ等しく設定された運用レベルに関して解決するのに使用されることも可能である。

そのような実施形態において、生産資産は、最初の障害の日付より前に修理される、または取り替えられるため、第２の運用レベルは、第１の運用レベルより高いことが可能である。そうである場合、生産管理デバイス２１０は、第２の運用レベルで生産プロセスを運用することに関連する利益にさらに基づいて、訂正シナリオの総費用を推定する（３２５）（図３に示される）ことが可能である。この利益は、第１の運用レベルと第２の運用レベルの差に基づいて算出されることが可能である。例えば、現在の時刻から、訂正シナリオに関連する訂正時刻までの間、第２の運用レベルで生産プロセスを運用することが、さらなる収益をもたらすことが可能であり、さらにこのさらなる収益が、訂正シナリオの総費用を少なくとも部分的に埋め合わせることが可能である。

一部の実施形態は、訂正シナリオを、予測される障害より後にスケジュールされた既存のメンテナンスタスクと集約することを円滑にする。そのような実施形態において、生産管理デバイス２１０は、生産プロセスに関連する（例えば、生産プロセスのダウンタイムをもたらす）とともに、予測される障害時刻の後の時刻にスケジュールされた１つまたは複数の既存のメンテナンスタスクを識別する（４２５）。一実施形態において、生産管理デバイス２１０は、予測される障害時刻から所定の日数（Ｎ）を超えない時刻にスケジュールされたメンテナンスタスクを識別する（４２５）。Ｎは、メンテナンスタスク予想に適切な任意の日数であることが可能である。例えば、Ｎは、７日、１５日、３０日、または６０日であることが可能である。

識別された各メンテナンスタスクに関して、生産管理デバイス２１０は、その識別されたメンテナンスタスクと組み合わされるとともに、予測される障害時刻とほぼ等しい（例えば、予測される障害時刻の２４時間以内の）訂正時刻に関連付けられた訂正シナリオを作成する（４３０）。したがって、障害前の日付のメンテナンスタスクと同時であるように作成される（４１５）訂正シナリオと同様に、既存の、障害後の日付のメンテナンスタスクと組み合わされて作成される（４３０）訂正シナリオも、既存のメンテナンスタスクの、訂正シナリオとの集約または組合せをもたらす。

既存のメンテナンスタスクと組み合わされた訂正シナリオに関する総費用を推定する（３２５）ことは、既存のメンテナンスタスクを訂正シナリオと組み合わせることからもたらされると予測される費用低減を算出することを含むことが可能である。一実施形態において、生産管理デバイス２１０は、第２のメンテナンスタスクと同時の訂正シナリオを実行することからもたらされると予測される増分ダウンタイムに基づいて、ダウンタイムの費用を計算することが可能である。例えば、既存のメンテナンスタスクが３時間のダウンタイムを要求し、さらに訂正シナリオが、４時間のダウンタイムを要求する操作を含む場合、訂正シナリオを既存のメンテナンスタスクを組み合わせることは、１時間（４時間−３時間）だけの増分ダウンタイムしか増やさないことが可能である。増分ベースで計算され得る他の費用は、労働の費用、設備配送の費用、および／または１つまたは複数の生産資産を試験すること、検査すること、および／または認定することの費用を含むことが可能であるが、以上を含むことだけに限定されない。

既存のメンテナンスタスク、および訂正シナリオが、同一の生産資産、または密接に関係する生産資産を含む場合などの一部の事例において、増分費用は、０であり得る。例えば、既存のメンテナンスタスクが、回転する構成要素を試験することを要求する場合、その回転する構成要素のベアリングを取り替えるための操作、およびその回転する構成要素を試験するための操作は、増分試験費用を全く増やさないことが可能である。

図３および図４を参照すると、一実施形態において、訂正シナリオが、既存の、障害後の日付のメンテナンスタスクと組み合わされて作成され（４３０）、さらにその訂正シナリオが、選択される（３３０）。そのような実施形態において、この選択された訂正シナリオのためにメンテナンスタスクをスケジュールする（３３５）ことは、その新たなメンテナンスタスクと同時になるように既存のメンテナンスタスクを再スケジュールすることを含むことが可能である。

図５は、訂正シナリオを表示するため、および選択するための例示的なユーザインタフェース５００である。ユーザインタフェース５００は、生産資産の予測される障害についての情報を表示し、さらにクライアントデバイス２２０および／または生産管理デバイス２１０（図２に示される）によって提示されることが可能である。

例示的な実施形態において、ユーザインタフェース５００は、障害が生じると予測される（３１５）（図３に示される）生産資産に関する生産資産名５０５、および予測される障害時刻５１０を含む。また、ユーザインタフェースは、予測される障害に対処するように決定されている複数の訂正シナリオも表示する。例示的な実施形態において、第１の訂正シナリオ５１５、第２の訂正シナリオ５２０、および第３の訂正シナリオ５２５が表示される。注釈５４５が、生産管理デバイス２１０によって自動的に追加されることが可能である。

各訂正シナリオ５１５、５２０、５２５に関して、ユーザインタフェース５００は、訂正時刻５３０と、ダウンタイム５３５と、総費用５４０と、注釈５４５とを表示する。ダウンタイム５３５は、訂正シナリオが、既存のメンテナンスタスクと組み合わされた場合の増分ダウンタイムとして表現されることが可能である。注釈５４５は、例えば、訂正シナリオに関連する運用レベル調整についての情報、訂正シナリオと組み合わされた任意の既存のメンテナンスタスクについての情報、および／または訂正シナリオの選択に関係がある他の任意の情報を含む。

例示的な実施形態において、ユーザインタフェース５００は、第３の訂正シナリオ５２５が、生産管理デバイス２１０によって選択されている（３３０）（図３に示される）ことを示す、推奨される訂正シナリオインジケータ５５０を表示する。例えば、第３の訂正シナリオ５２５は、第３の訂正シナリオが、表示された訂正シナリオの中で最低の総費用５４０に関連していることに基づいて、選択される（３３０）ことが可能である。継続ボタン５５５が選択されると、生産管理デバイス２１０が、ユーザインタフェース５００において選択された訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールする（３３５）（図３に示される）。

本明細書で提供される実施形態は、生産資産の予測される障害に対処すべき訂正シナリオを自動的に決定することを可能にする。さらに、各訂正シナリオに関する総費用が推定されて、運用者またはコンピュータシステムが、費用対効果が最も大きいオプションを容易に選択することを許すことが可能である。そのようなオプションは、運用レベルが、ダウンタイム費用を埋め合わせるように一時的に増加される訂正シナリオ、または合計ダウンタイムを短縮するように既存のタスクと組み合わされる訂正シナリオを含むことが可能である。したがって、生産資産障害の総費用が低減されることが可能である。

本明細書で説明される方法およびシステムは、本明細書で説明される決定の実施形態に限定されない。例えば、各システムの構成要素、および／または各方法のステップが、本明細書で説明される他の構成要素および／または他のステップとは無関係に、別々に使用される、さらに／または実施されることも可能である。さらに、各構成要素および／または各ステップが、他の装置および方法で使用される、さらに／または実施されることも可能である。

一部の実施形態は、１つまたは複数の電子デバイスもしくはコンピューティングデバイスの使用を含む。そのようなデバイスは、通常、汎用ＣＰＵ（中央処理装置）、ＧＰＵ（グラフィックス処理装置）、マイクロコントローラ、ＲＩＳＣ（縮小命令セットコンピュータ）プロセッサ、ＡＳＩＣ（決定用途向け集積回路）、ＰＬＣ（プログラマブル論理回路）、および／または本明細書で説明される機能を実行することができる他の回路もしくはプロセッサなどの、プロセッサまたはコントローラを含む。本明細書で説明される方法は、ストレージデバイスおよび／またはメモリデバイスを限定なしに含むコンピュータ可読媒体として実現された実行可能命令として符号化されることが可能である。そのような命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書で説明される方法の少なくとも一部分を実行させる。前述の例は、単に例示的であるに過ぎず、このため、プロセッサという用語の定義および／または意味を限定することは全く意図していない。

本発明は、様々な決定の実施形態に関連して説明されてきたが、本発明は、特許請求の範囲の趣旨および範囲内で変形して実施されてもよいことが当業者には認識されよう。

１０５ コンピューティングデバイス
１１０ メモリデバイス
１１５ プロセッサ
１２０ 提示インタフェース
１２５ ユーザ
１３０ 入力インタフェース
１３５ ユーザ入力インタフェース
１４０ 通信インタフェース
１４５ センサ
２００ 例示的なシステム
２０５ 生産監視デバイス
２１０ 生産管理デバイス
２１５ 企業リソース計画デバイス
２２０ クライアントデバイス
２２５ ネットワーク
２３０ ユーザ
３００ 方法
３０５ プロセスデータを獲得する
３１０ 生産資産の選択を受け取る
３１５ 生産資産の障害を予測する
３２０ 訂正シナリオを決定する
３２５ 訂正シナリオの総費用を推定する
３３０ 訂正シナリオを選択する
３３５ メンテナンスタスクをスケジュールする
４００ 方法
４０５ 障害時刻に関する訂正シナリオを作成する
４１０ 障害時刻より前にスケジュールされたメンテナンスタスクを識別する
４１５ メンテナンスタスクと同時の訂正シナリオを作成する
４２０ 安全な運用レベルを決定する
４２５ 障害時刻からＮ日以内にスケジュールされたメンテナンスタスクを識別する
４３０ 障害時刻に関して既存のメンテナンスタスクと組み合わされた訂正シナリオを作成する
５００ ユーザインタフェース
５０５ 生産資産名
５１０ 予測される障害時刻
５１５ 第１の訂正シナリオ
５２０ 第２の訂正シナリオ
５２５ 第３の訂正シナリオ
５３０ 訂正時刻
５３５ ダウンタイム
５４０ 最低の総費用
５４５ 注釈
５５０ 訂正シナリオインジケータ
５５５ 継続ボタン

Claims (10)

1. 生産プロセスを運用するのに使用するためのシステムであって、
   予測される障害時刻に関連する、生産資産の予測される障害を記憶するように構成されたメモリデバイス（１１０）と、
   前記メモリデバイスと通信状態にあるように結合され、
   前記予測される障害時刻に先立つ訂正時刻にそれぞれが関連付けられた、前記予測される障害に関する複数の訂正シナリオを決定するようにプログラミングされ、さらに
   前記複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を、前記訂正シナリオに関連する前記生産資産を修理することの費用、およびダウンタイムの費用に少なくとも部分的に基づいて推定するようにプログラミングされたプロセッサ（１１５）とを備えるシステム。
2. 前記プロセッサ（１１５）は、前記複数の訂正シナリオの各シナリオに関する前記生産資産を修理することの前記費用を、労働の費用、および資材の費用に少なくとも部分的に基づいて計算するようにさらにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
3. 前記プロセッサ（１１５）は、各訂正シナリオに関する総費用を、前記生産資産を試験することの費用、前記生産資産を検査することの費用、および前記生産資産を認定することの費用の少なくともいずれかにさらに基づいて推定するようにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
4. 前記生産プロセスは、第１の運用レベルで運用され、さらに前記プロセッサ（１１５）は、現在の時刻から、前記複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオに関連する前記訂正時刻までの間、前記生産プロセスが安全に運用され得る第２の運用レベルを決定し、さらに
   前記第１の訂正シナリオに関する総費用を、前記第１の運用レベルと前記第２の運用レベルの差にさらに基づいて推定するようにさらにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
5. 前記プロセッサ（１１５）は、前記生産プロセスに関連する既存のメンテナンスタスクに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオに関連する訂正時刻を決定するようにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
6. 前記プロセッサ（１１５）と通信状態にあるように結合され、訂正シナリオの選択を受け取るように構成された入力インタフェース（１３０）をさらに備えるシステムであって、
   前記プロセッサは、前記選択された訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールするようにさらにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
7. コンピュータ実行可能命令が実体化されている１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体であって、
   少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令は、前記少なくとも１つのプロセッサに、
   生産プロセスにおいて使用される生産資産の予測される障害に関して、訂正時刻にそれぞれが関連する複数の訂正シナリオを決定させ、
   前記複数の訂正シナリオの各訂正シナリオに関する総費用を推定させ、さらに
   前記複数の訂正シナリオの第１の訂正シナリオに基づいて、メンテナンスタスクをスケジュールさせ、前記第１の訂正シナリオは、前記第１の訂正シナリオの総費用に少なくとも部分的に基づいて、前記複数の訂正シナリオから選択されるコンピュータ可読記憶媒体。
8. 少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令は、前記少なくとも１つのプロセッサに、各訂正シナリオに関する総費用を、前記生産資産を修理することの費用、前記生産プロセスのダウンタイムの費用、前記生産資産を試験することの費用、前記生産資産を検査することの費用、および前記生産資産を認定することの費用の少なくともいずれかに基づいて、推定させる請求項７記載の１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体。
9. 少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令は、前記少なくとも１つのプロセッサに、少なくとも部分的に
   前記生産プロセスに関連する既存のメンテナンスタスクを識別するステップ、および
   前記既存のメンテナンスタスクと同時である少なくとも１つの訂正シナリオを決定するステップによって、複数の訂正シナリオを決定させる請求項７記載の１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体。
10. 前記生産プロセスは、第１の運用レベルで運用され、さらに少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令は、前記少なくとも１つのプロセッサに、
    前記第１の訂正シナリオに関連する前記訂正時刻の後の時刻にスケジュールされる、前記生産プロセスのダウンタイムをもたらす第２のメンテナンスタスクをさらに識別させ、さらに
    前記第１の訂正シナリオに関連する前記訂正時刻に前記第２のメンテナンスタスクを実行することからもたらされると予測される費用低減をさらに算出させる請求項７記載の１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体。

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