JP2013008234A - Data comparison device, data comparison method, control program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生産機器の物理量の時系列データを比較するデータ比較装置、データ比較方法、制御プログラムおよび記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a data comparison device, a data comparison method, a control program, and a recording medium that compare time-series data of physical quantities of production equipment.
従来、生産機器の物理量の時系列データ(例えば、消費電力の時系列データ等)を取得し、この時系列データの分析に基づいて、生産性の向上や消費電力の削減等の省エネルギー化などを図ることが行われている。 Conventionally, time series data of physical quantities of production equipment (for example, time series data of power consumption) is acquired, and energy saving such as improvement of productivity and reduction of power consumption is performed based on the analysis of this time series data. Things are going on.
例えば、特許文献1〜4には、電力量の時系列データに対して、サイクルタイム(稼動単位、原単位等)ごとのパターン波形と比較して、パターン波形との差異を検出し、検出結果に基づいて生産性の低下や消費電力の無駄を特定することが記載されている。
For example, in
しかしながら、上述のような従来技術は、時系列データからサイクルタイムを自動的に精度良く抽出することが困難であるという問題がある。 However, the prior art as described above has a problem that it is difficult to automatically and accurately extract the cycle time from the time series data.
具体的には、生産機器の物理量の時系列データは、同一の機器で同一の製造物を生産する場合であっても、設置されている環境(温度、湿度等)や時期等により変動するため、サイクルタイムを抽出するためにパラメータ(パターン波形、間隔等)を適切に設定することが困難である。そのため、サイクルタイムを正しく抽出できない場合がある。 Specifically, time-series data of physical quantities of production equipment varies depending on the installed environment (temperature, humidity, etc.) and time even when producing the same product with the same equipment. It is difficult to appropriately set parameters (pattern waveform, interval, etc.) in order to extract the cycle time. Therefore, the cycle time may not be extracted correctly.
また、サイクルタイムを抽出できたとしても、サイクルタイムに周期性が保たれていない場合、見た目で比較のための基準点が判断できる場合であっても、自動的に基準点を特定することができない場合がある。それゆえ、抽出した複数のサイクルタイムを基準点で合わせることができず、比較できない場合がある。よって、パターン波形との差異点等の改善点の抽出ができない場合がある。 Even if the cycle time can be extracted, if the periodicity is not maintained in the cycle time, the reference point can be automatically specified even if the reference point for comparison can be judged visually. There are cases where it is not possible. Therefore, the extracted plurality of cycle times cannot be matched at the reference point and may not be compared. Therefore, there are cases where it is impossible to extract improvement points such as differences from the pattern waveform.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、グラフ上において、任意の基準点で複数の時系列データを容易に合わせることが可能なデータ比較装置、データ比較方法、制御プログラムおよび記録媒体を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a data comparison device and a data comparison method capable of easily combining a plurality of time-series data at arbitrary reference points on a graph. It is to realize a control program and a recording medium.
本発明に係るデータ比較装置は、上記課題を解決するために、機器の物理量と、当該物理量を計測した計測時刻とが対応付けられている時系列データを1または複数取得するデータ取得手段と、上記データ取得手段が取得した1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出手段と、上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出手段が算出した経過時間に基づいて、上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成手段と、ユーザからの操作指示を受け付ける入力手段と、上記入力手段に入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフト手段とを備え、上記グラフ作成手段は、上記時間シフト手段がシフトした経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the data comparison device according to the present invention acquires one or a plurality of time-series data in which a physical quantity of a device is associated with a measurement time at which the physical quantity is measured, Data extracting means for extracting a plurality of partial time series data that is data of a predetermined period included in the time series data from one or a plurality of time series data acquired by the data acquisition means, and a plurality of data extracted by the data extraction means For each partial time series data, an elapsed time calculation means for calculating an elapsed time from a predetermined reference time for each measurement time included in the partial time series data, and a single graph with the elapsed time as an axis In addition, based on the elapsed time calculated by the elapsed time calculation means, the physical quantities included in the plurality of partial time series data extracted by the data extraction means are respectively set. A graph creation means for creating a comparison graph in which a plurality of series is drawn, an input means for receiving an operation instruction from a user, and a predetermined series on the comparison graph input to the input means as an elapsed time axis A time shift unit that shifts the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on an operation instruction to move in the direction, and the graph creation unit includes a process in which the time shift unit has shifted. Based on time, the physical quantity contained in the partial time series data indicating the series is plotted, the series is drawn, and the comparison graph is updated.
また、本発明に係るデータ比較方法は、上記課題を解決するために、機器の物理量と、当該物理量を計測した計測時刻とが対応付けられている時系列データを1または複数取得するデータ取得ステップと、上記データ取得ステップにおいて取得された1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出ステップと、上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出ステップと、上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出ステップにおいて算出された経過時間に基づいて、上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成ステップと、ユーザからの操作指示を受け付ける入力ステップと、上記入力ステップにおいて入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフトステップと、上記時間シフトステップにおいてシフトされた経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新するグラフ更新ステップとを含むことを特徴としている。 Further, in order to solve the above-described problem, the data comparison method according to the present invention acquires one or a plurality of time-series data in which a physical quantity of a device is associated with a measurement time when the physical quantity is measured. A data extraction step for extracting a plurality of partial time-series data that are data of a predetermined period included in the time-series data from one or a plurality of time-series data acquired in the data acquisition step, and an extraction in the data extraction step For each of the plurality of partial time-series data, an elapsed time calculation step for calculating an elapsed time from a predetermined reference time for each measurement time included in the partial time-series data, and a single unit with the elapsed time as an axis. On one graph, based on the elapsed time calculated in the elapsed time calculating step, the data extracting step A graph creation step for creating a comparison graph in which physical quantities contained in a plurality of partial time-series data extracted in this way are respectively plotted to draw a plurality of series, an input step for receiving an operation instruction from a user, and the input step Based on the input operation instruction to move the predetermined series on the comparison graph in the elapsed time axis direction, a time shift step for shifting the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph; A graph updating step of plotting physical quantities included in the partial time series data indicating the series based on the elapsed time shifted in the time shift step, drawing the series, and updating a comparison graph. .
上記の構成によれば、上記グラフ作成手段は、1または複数の時系列データから抽出した複数の部分時系列データを、部分時系列データに含まれる各計測時刻にそれぞれ対応する経過時間に基づいて、部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして比較グラフを作成する。また、上記時間シフト手段は、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる、ユーザからの操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトし、上記グラフ作成手段は、上記時間シフト手段がシフトした経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新する。 According to said structure, the said graph preparation means is based on the elapsed time respectively corresponding to each measurement time contained in the partial time series data by extracting a plurality of partial time series data extracted from one or a plurality of time series data. A comparative graph is created by plotting the physical quantities contained in the partial time series data. Further, the time shift means is configured to calculate an elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on an operation instruction from a user that moves a predetermined series on the comparison graph in the elapsed time axis direction. Based on the elapsed time shifted by the time shift means, the graph creating means plots the physical quantity included in the partial time series data indicating the series, draws the series, and updates the comparison graph.
上記経過時間は、所定の基準時刻から部分時系列データに含まれる各計測時刻までの差分時間である。そのため、上記グラフ作成手段は、この経過時間を軸として上記比較グラフを作成するため、部分時系列データ毎に、部分時系列データに含まれる各計測時刻の時間幅を維持したまま、計測時刻や計測間隔が異なる複数の部分時系列データを単一のグラフ上に描画することができる。つまり、各部分時系列データに対応する各系列の波形パターンを維持したまま単一のグラフ上に描画することができる。 The elapsed time is a difference time from a predetermined reference time to each measurement time included in the partial time series data. Therefore, since the graph creation means creates the comparison graph with the elapsed time as an axis, for each partial time series data, while maintaining the time width of each measurement time included in the partial time series data, A plurality of partial time series data having different measurement intervals can be drawn on a single graph. That is, it is possible to draw on a single graph while maintaining the waveform pattern of each series corresponding to each partial time series data.
上記時間シフト手段は、比較グラフ上の所定の系列を移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトするため、上記グラフ作成手段は、上記系列を示す部分時系列データの経過時間の時間幅を維持したまま、シフトされた経過時間に基づいて上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画することができる。つまり、上記グラフ作成手段は、ユーザが移動を指示した系列の波形パターンを維持したまま、当該系列を時間軸方向に移動させることができる。 The time shifting means shifts the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on an operation instruction to move a predetermined series on the comparison graph. While maintaining the time width of the elapsed time of the partial time series data indicating the series, the physical quantity included in the partial time series data indicating the series can be plotted based on the shifted elapsed time, and the series can be drawn. . That is, the graph creating means can move the series in the time axis direction while maintaining the waveform pattern of the series that the user has instructed to move.
よって、立ち上がり時刻やサイクルタイム等の基準点がずれている時系列データであっても、ユーザが比較グラフ上で経過時間軸方向に移動させることにより、任意の基準点で複数の時系列データを合わせることができる。従って、複数の時系列データを簡単に比較することができるという効果を奏する。 Therefore, even for time-series data where reference points such as rise time and cycle time are shifted, the user can move a plurality of time-series data at any reference point by moving in the elapsed time axis direction on the comparison graph. Can be matched. Therefore, there is an effect that a plurality of time series data can be easily compared.
また、本発明に係るデータ比較装置は、上記グラフ作成手段が作成したグラフを表示する表示制御手段をさらに備え、上記入力手段が比較グラフ上の所定の系列を選択する操作指示を受け付けると、上記表示制御手段は、上記操作指示に基づいて、上記比較グラフ上にプロットされている上記系列を示す部分時系列データの物理量に対応する計測時刻を表示することが好ましい。 The data comparison apparatus according to the present invention further includes a display control unit that displays the graph created by the graph creation unit, and when the input unit receives an operation instruction to select a predetermined series on the comparison graph, The display control means preferably displays the measurement time corresponding to the physical quantity of the partial time series data indicating the series plotted on the comparison graph based on the operation instruction.
上記の構成によれば、上記表示制御手段は、ユーザが上記比較グラフ上の所定の系列を選択すると、選択された系列を示す部分時系列データの物理量に対応する計測時刻を表示する。上記比較グラフは経過時間を軸として各系列が描画されているため、仮に、各系列が経過時間軸方向に移動したとしても、経過時間がシフトされるだけであり、各部分時系列データにおて、物理量と計測時刻との対応関係は維持されたままである。 According to said structure, the said display control means will display the measurement time corresponding to the physical quantity of the partial time series data which shows the selected series, if a user selects the predetermined series on the said comparison graph. In the comparison graph, each series is drawn with the elapsed time as an axis, so even if each series moves in the elapsed time axis direction, the elapsed time is only shifted, and each partial time series data is Thus, the correspondence between the physical quantity and the measurement time remains maintained.
そのため、例えば、各系列を移動させて所定の系列の波形パターンの異常を発見した場合であっても、上記所定の系列を選択することにより、波形パターンの異常個所の物理量が計測された時刻、つまり、異常が発生した時刻を正確に知ることができる。 Therefore, for example, even when a waveform pattern abnormality of a predetermined series is found by moving each series, by selecting the predetermined series, the time at which the physical quantity of the abnormal part of the waveform pattern is measured, That is, it is possible to accurately know the time when the abnormality occurred.
また、本発明に係るデータ比較装置は、上記データ取得手段が取得した1または複数の時系列データから、新たな時系列データを生成するデータ生成手段をさらに備え、上記データ抽出手段は、上記データ取得手段が取得した時系列データおよび/または上記データ生成手段が生成した時系列データから、部分時系列データを複数抽出することが好ましい。 The data comparison apparatus according to the present invention further includes data generation means for generating new time series data from one or a plurality of time series data acquired by the data acquisition means, wherein the data extraction means includes the data It is preferable to extract a plurality of partial time-series data from the time-series data acquired by the acquisition means and / or the time-series data generated by the data generation means.
上記の構成によれば、上記データ生成手段は、上記データ取得手段が取得した1または複数の時系列データから、新たな時系列データを生成し、上記データ抽出手段は、上記データ取得手段が取得した時系列データおよび/または上記データ生成手段が生成した時系列データから、部分時系列データを複数抽出する。そのため、上記データ取得手段が取得した時系列データだけではなく、取得した時系列データから生成した新たな時系列データも含めて比較することができる。 According to the above configuration, the data generation unit generates new time series data from one or a plurality of time series data acquired by the data acquisition unit, and the data extraction unit acquires the data extraction unit. A plurality of partial time series data is extracted from the time series data and / or the time series data generated by the data generation means. Therefore, not only the time series data acquired by the data acquisition means but also new time series data generated from the acquired time series data can be compared.
なお、上記データ比較装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記データ比較装置の各手段として動作させることにより、上記データ比較装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。 The data comparison device may be realized by a computer. In this case, a control program for causing the data comparison device to be realized by a computer by causing the computer to operate as each unit of the data comparison device, and A computer-readable recording medium on which it is recorded also falls within the scope of the present invention.
以上のように、本発明に係るデータ比較装置は、機器の物理量と、当該物理量を計測した計測時刻とが対応付けられている時系列データを1または複数取得するデータ取得手段と、上記データ取得手段が取得した1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出手段と、上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出手段が算出した経過時間に基づいて、上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成手段と、ユーザからの操作指示を受け付ける入力手段と、上記入力手段に入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフト手段とを備え、上記グラフ作成手段は、上記時間シフト手段がシフトした経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新する。 As described above, the data comparison apparatus according to the present invention includes a data acquisition unit that acquires one or a plurality of time-series data in which a physical quantity of a device is associated with a measurement time when the physical quantity is measured, and the data acquisition Data extracting means for extracting a plurality of partial time series data that is data of a predetermined period included in the time series data from one or a plurality of time series data acquired by the means, and a plurality of partial time series extracted by the data extracting means For each data, for each measurement time included in the partial time series data, elapsed time calculating means for calculating the elapsed time from a predetermined reference time, and a single graph with the elapsed time as an axis, the above Based on the elapsed time calculated by the elapsed time calculation means, the physical quantities contained in the plurality of partial time series data extracted by the data extraction means are plotted and duplicated. A graph creation means for creating a comparison graph in which a series of images is drawn, an input means for receiving an operation instruction from a user, and an operation for moving a predetermined series on the comparison graph in the elapsed time axis direction input to the input means. A time shift means for shifting the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on the instruction, the graph creating means is based on the elapsed time shifted by the time shift means, The physical quantity contained in the partial time series data indicating the series is plotted, the series is drawn, and the comparison graph is updated.
また、本発明に係るデータ比較方法は、機器の物理量と、当該物理量を計測した計測時刻とが対応付けられている時系列データを1または複数取得するデータ取得ステップと、上記データ取得ステップにおいて取得された1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出ステップと、上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出ステップと、上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出ステップにおいて算出された経過時間に基づいて、上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成ステップと、ユーザからの操作指示を受け付ける入力ステップと、上記入力ステップにおいて入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフトステップと、上記時間シフトステップにおいてシフトされた経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新するグラフ更新ステップとを含む。 The data comparison method according to the present invention includes a data acquisition step of acquiring one or a plurality of time series data in which a physical quantity of a device and a measurement time at which the physical quantity is measured are associated with each other, and acquisition in the data acquisition step. A data extraction step of extracting a plurality of partial time series data that is data of a predetermined period included in the time series data from the one or a plurality of time series data, and a plurality of partial time series data extracted in the data extraction step For each measurement time included in the partial time series data, an elapsed time calculating step for calculating an elapsed time from a predetermined reference time, and the elapsed time on a single graph with the elapsed time as an axis. A plurality of parts extracted in the data extraction step based on the elapsed time calculated in the time calculation step A graph creation step for creating a comparison graph in which a plurality of series are drawn by plotting the physical quantities included in the series data, an input step for receiving an operation instruction from the user, and an input on the comparison graph input in the input step Based on an operation instruction to move a predetermined sequence in the elapsed time axis direction, a time shift step for shifting the elapsed time of the partial time series data indicating the sequence on the comparison graph, and the progress shifted in the time shift step A graph updating step of plotting the physical quantity included in the partial time series data indicating the series based on the time, drawing the series, and updating the comparison graph.
よって、立ち上がり時刻やサイクルタイム等の基準点がずれている時系列データであっても、ユーザが比較グラフ上で経過時間軸方向に移動させることにより、任意の基準点で複数の時系列データを合わせることができる。従って、複数の時系列データを簡単に比較することができるという効果を奏する。 Therefore, even for time-series data where reference points such as rise time and cycle time are shifted, the user can move a plurality of time-series data at any reference point by moving in the elapsed time axis direction on the comparison graph. Can be matched. Therefore, there is an effect that a plurality of time series data can be easily compared.
本発明の一実施形態について図1から図17に基づいて説明すると以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
〔データ分析システムの構成〕
まず、本発明に係るデータ分析装置(データ比較装置)を含むデータ分析システムについて、図2に基づいて説明する。図2は、データ分析システム6の概要を示す図である。
[Data analysis system configuration]
First, a data analysis system including a data analysis apparatus (data comparison apparatus) according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the
図2に示すように、データ分析システム6は、データ分析装置1、データ収集装置2aおよび2b、センサ装置3a〜3e、並びに、プレス機4a、洗浄機4b、成型機4c、コンプレッサー4dおよびコンプレッサー4eを含むものである。
As shown in FIG. 2, the
センサ装置3a〜3eは、それぞれ、プレス機4a、洗浄機4b、成型機4c、コンプレッサー4d、コンプレッサー4eと接続されている。また、データ収集装置2aは、センサ装置3a、3bおよび3cと接続されており、データ収集装置2bは、センサ装置3dおよび3eと接続されている。また、データ分析装置1は、ネットワーク5を介してデータ収集装置2aおよび2bと接続されている。
The
プレス機4a、洗浄機4b、成型機4c、コンプレッサー4dおよびコンプレッサー4eは、工場等に設置されているものであって、所定の製造物を生産する機器、または、所定の製造物を生産するために使用する機器である。以下では、所定の製造物を生産する機器、または、所定の製造物を生産するために使用する機器を総称して生産機器と称する。また、プレス機4a、洗浄機4b、成型機4c、コンプレッサー4dおよびコンプレッサー4eを生産機器(機器)4として総称するものとする。
The
センサ装置3a〜3eは、生産機器4の消費電力量(電力量)等の所定の物理量の時間的変化を連続的に、または一定間隔をおいて不連続に計測するものである。以下では、センサ装置3a〜3eを区別しない場合、センサ装置3として総称する。センサ装置3が計測する物理量は、消費電力量に限らず、例えば、コンプレッサー4dおよび4eのエア流量、成型機4cに投入される材料投入量もしくは成型機から生成される生成物の生成量、または、生産機器4の温度、湿度、振動もしくは圧力等であってもよい。センサ装置3は、計測した所定の物理量の時系列データをデータ収集装置2aおよび2bに出力する。
The
センサ装置3は、例えば、図3に示すような時系列データを出力する。図3に示す例では、生産機器4の消費電力量と、消費電力量を計測した計測時刻とが対応付けられている。すなわち、時系列データは、生産機器4の物理量の時間的変化を示すデータである。図3に示す例では、センサ装置3は、1分毎に生産機器4の消費電力を計測しているが、これに限るものではない。例えば、センサ装置3の計測単位(計測間隔)は、10分でもよいし、秒単位でもよいし、時間単位でもよいし、日単位でもよい。
The
なお、図2に示す例では、1つのセンサ装置3が、1つの生産機器4の物理量を計測するようになっているが、これに限るものではない。1つのセンサ装置3が、複数の生産機器4の物理量を計測してもよい。さらに、センサ装置3は、1つの生産機器4から1種類の物理量(例えば、消費電力量のみ)を計測してもよいし、複数種類の物理量(例えば、消費電力量およびエア流量)を計測してもよい。
In the example shown in FIG. 2, one
データ収集装置2aおよび2bは、接続されているセンサ装置3から、センサ装置3が計測した時系列データを収集し、収集した時系列データをデータ分析装置1にネットワーク5を介して送信するものである。以下では、データ収集装置2aおよび2bを区別しない場合、データ収集装置2として総称する。データ収集装置2とセンサ装置3とは、有線通信手段または無線通信手段によって接続されていればよい。
The
データ収集装置2は、センサ装置3の計測毎に、または、所定時間毎に、センサ装置3から時系列データを収集してもよい。例えば、センサ装置3が1分毎に消費電力量を計測する場合、データ収集装置2は、1分毎にセンサ装置3から消費電力量を収集してもよい。また、データ収集装置2は、10分毎にセンサ装置3から消費電力量を収集してもよい。この場合、データ収集装置2は、10分毎に、センサ装置3がその10分間の間に計測した消費電力量の時系列データを収集する。なお、本実施形態では、データ収集装置2は、センサ装置3の計測時刻毎に、センサ装置3から時系列データを収集するものとする。
The
なお、図2に示す例では、データ収集装置2aが3つのセンサ装置3と接続され、データ収集装置2bが2つのセンサ装置3と接続されているが、これに限るものではない。データ収集装置2は、少なくとも1つのセンサ装置3と接続されていればよい。
In the example shown in FIG. 2, the
データ分析装置1は、生産機器4の各種時系列データを比較するために、データ収集装置2から1または複数の時系列データを取得し、取得した1または複数の時系列データから抽出した複数のデータを単一のグラフ上にプロットして比較グラフを作成するものである。また、データ分析装置1は、作成した比較グラフ上の所定の系列を時間軸方向に移動させて、比較グラフ上の各系列を任意の基準点で一致させることができるものである。
In order to compare various time series data of the
ここで、データ分析装置1が取得した1または複数の時系列データから抽出したデータを部分時系列データと称する。すなわち、部分時系列データは、取得した時系列データの一部または全部である。
Here, data extracted from one or a plurality of time series data acquired by the
比較グラフは、例えば、各部分時系列データ(各系列)を折れ線グラフ、積み上げグラフ、棒グラフ等で描画したものである。データ分析装置1は、時間をX軸とし、Y軸を物理量として比較グラフを作成する。Y軸の物理量は複数種類あってもよい。すなわち、物理量が異なる時系列データ(部分時系列データ)を単一のグラフ上にプロットすることができる。
For example, the comparison graph is obtained by drawing each partial time series data (each series) as a line graph, a stacked graph, a bar graph, or the like. The
データ分析装置1は、例えば、PC等で実現されるものである。データ分析装置1の構成および機能について、詳細は後述する。
The
なお、図2に示す例では、データ分析装置1が2つのデータ収集装置2と接続されているが、これに限るものではない。データ分析装置1は、少なくとも1つのデータ収集装置2と接続されていればよい。
In the example illustrated in FIG. 2, the
また、図2に示す例では、データ分析システム6は、1つのデータ分析装置1、2つのデータ収集装置2、5つのセンサ装置3および5つの生産機器4を含んでいるがこれに限るものではない。データ分析システム6は、データ分析装置1、データ収集装置2、センサ装置3および生産機器4をそれぞれ少なくとも1つ含んでいればよい。
In the example shown in FIG. 2, the
〔データ分析装置の構成〕
図1は、データ分析装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、データ分析装置1は、制御部11、記憶部12、通信部13、表示部14および操作部(入力手段)15を備えている。なお、データ分析装置1は、音声入力部、音声出力部等の部材を備えていてもよいが、発明の特徴点とは関係がないため当該部材を図示していない。
[Configuration of data analyzer]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a main configuration of the
通信部13は、無線通信手段または有線通信手段によって、データ収集装置2等の他の装置と通信を行い、制御部11の指示に従って、データのやりとりを行うものである。例えば、通信部13は、制御部11の指示に従って、データ収集装置2から時系列データを取得する。
The
なお、SDカードやUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記憶装置を用いて、データ分析装置1とデータ収集装置2との間のデータのやり取りを行う場合、通信部13は、USBポート等の入出力インターフェースとして機能するものとする。
When data is exchanged between the
表示部14は、制御部11の指示に従って画像を表示するものである。表示部14は、制御部11の指示に従って画像を表示するものであればよく、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイなどを適用することが可能である。
The
操作部15は、ユーザがデータ分析装置1に指示信号を入力し、データ分析装置1を操作するためのものである。操作部15は、キーボード、マウス、キーパッド、操作ボタンなどの入力機器等で構成されているものであってもよい。また、操作部15と表示部14とが一体となっているタッチパネルであってもよい。また、操作部15は、データ分析装置1と別体のリモートコントローラ等の遠隔制御装置であってもよい。
The
制御部11は、記憶部12から一時記憶部(不図示)に読み出されたプログラムを実行することにより、各種の演算を行うと共に、画像処理装置1が備える各部を統括的に制御するものである。
The
本実施形態では、制御部11は、機能ブロックとして、データ取得部(データ取得手段)21、データ生成部(データ生成手段)22、データ選択部23、データ抽出部(データ抽出手段)24、経過時間付与部(経過時間算出手段)25、グラフ作成部(グラフ作成手段)26、表示制御部(表示制御手段)27および時間シフト部(時間シフト手段)28を備える構成である。これらの制御部11の各機能ブロック(21〜27)は、CPU(central processing unit)が、ROM(read only memory)等で実現された記憶装置に記憶されているプログラムをRAM(random access memory)等で実現された一時記憶部に読み出して実行することで実現できる。
In this embodiment, the
データ取得部21は、通信部13を介して、データ収集装置2から時系列データを取得するものである。データ取得部21は、取得した時系列データをデータ選択部23および表示制御部27に出力する。また、データ取得部21は、取得した時系列データをデータ生成部22に出力してもよい。
The
データ取得部21は、時系列データの種別毎に、時系列データを取得する。例えば、データ収集装置2aがプレス機4aの消費電力量の時系列データ(電力時系列データA)、洗浄機4bの消費電力量の時系列データ(電力時系列データB)および成型機4cの消費電力量の時系列データ(電力時系列データC)を保持している場合、データ取得部21は、データ収集装置2aから電力時系列データA、電力時系列データBおよび電力時系列データCをそれぞれ取得する。
The
また、データ取得部21は、センサ装置3の計測毎に、または、所定時間毎に、時系列データを取得する。このとき、データ取得部21は、時系列データの種別毎に、取得間隔を変更してもよい。また、データ取得部21は、ユーザの指示、つまり、操作部15からの指示信号に基づいて、所定の時系列データをデータ収集装置2から取得してもよい。なお、本実施形態では、データ取得部21は、センサ装置3の計測時刻毎に、データ収集装置2から時系列データを取得するものとする。
The
データ生成部22は、データ取得部21が取得した複数種類の時系列データから、新たに時系列データを生成するものである。例えば、データ取得部21がコンプレッサー4dの消費電力量の時系列データと、エア流量の時系列データとを取得した場合、データ生成部22は、エア流量の時系列データを消費電力量の時系列データで除算して、コンプレッサー4dの出力効率の時系列データを生成してもよい。また、データ取得部21がプレス機4aの消費電力量の時系列データ(電力時系列データA)、洗浄機4bの消費電力量の時系列データ(電力時系列データB)および成型機4cの消費電力量の時系列データ(電力時系列データC)を取得した場合、データ生成部22は、電力時系列データA、電力時系列データBおよび電力時系列データCを合計した合計消費電力の時系列データを生成してもよい。
The
データ生成部22は、予め定められたルールに基づいて、自動的に新たな時系列データを生成してもよいし、ユーザの指示に基づいて新たな時系列データを生成してもよい。データ生成部22は、生成した新たな時系列データをデータ選択部23および表示制御部27に出力する。
The
データ選択部23は、データ取得部21が取得した時系列データおよび/またはデータ生成部22が生成した時系列データの中から、比較グラフに追加する時系列データを、ユーザの指示に基づいて選択するものである。また、データ選択部23は、データ取得部21が取得した時系列データおよび/またはデータ生成部22が生成した時系列データの中から、比較グラフに追加する時系列データを、予め定められたルールに従って選択してもよい。データ選択部23は、選択した時系列データをデータ抽出部24および表示制御部27に通知する。
The
データ抽出部24は、ユーザの指示に基づいて、データ選択部23が選択した時系列データのうちの所定の期間を特定し、特定した時系列データの所定の期間である部分時系列データを抽出するものである。また、データ抽出部24は、予め定められたルールに従って、データ選択部23が選択した時系列データのうちの所定の期間を特定し、部分時系列データを抽出してもよい。
The
例えば、データ選択部23が選択した時系列データが図3に示す時系列データであって、ユーザが「2011年1月1日1時00分から2時59分まで」の期間を指定した場合、データ抽出部24は、図3に示す時系列データから図4に示す部分時系列データを抽出する。データ抽出部24は、抽出した部分時系列データを経過時間付与部25に出力する。
For example, when the time-series data selected by the
経過時間付与部25は、データ抽出部24が抽出した部分時系列データ毎に、部分時系列データに経過時間を付与して経過時間データを生成するものである。具体的には、経過時間付与部25は、部分時系列データの先頭の時刻(先頭時刻)を基準時刻とし、当該部分時系列データに含まれる計測時刻に対して、基準時刻から経過した時間(経過時間)を算出し、部分時系列データの各計測時刻に対応する経過時間をそれぞれ付与して、部分時系列データから経過時間データを生成する。例えば、経過時間付与部25は、図4に示す部分時系列データに経過時間を付与して、図5に示す経過時間データを生成する。経過時間付与部25は、生成した経過時間データをグラフ作成部26に出力する。
The elapsed
なお、基準時刻は部分時系列データの先頭時刻に限らず、任意の時刻であってよい。すなわち、経過時間は、部分時系列データに含まれる計測時刻と基準時刻との差分として算出してもよい(経過時間=計測時刻−基準時刻)。 The reference time is not limited to the start time of the partial time series data, and may be an arbitrary time. That is, the elapsed time may be calculated as a difference between the measurement time included in the partial time series data and the reference time (elapsed time = measurement time−reference time).
グラフ作成部26は、経過時間付与部25が生成した経過時間データに基づいて、X軸を経過時間、Y軸を物理量とする比較グラフを作成するものである。ここで、経過時間データが複数ある場合、グラフ作成部26は、1つの比較グラフ上に複数の経過時間データをプロットする。
The graph creation unit 26 creates a comparison graph with the X axis as the elapsed time and the Y axis as a physical quantity based on the elapsed time data generated by the elapsed
表示制御部27は、データ取得部21および/またはデータ生成部22から時系列データを受信し、受信した時系列データの種別の一覧を表示部14に表示させる。この状態において、ユーザは、操作部15を操作して、所定の時系列データを選択する。
The
表示制御部27は、データ選択部23から選択した時系列データを示す通知を受信すると、データ選択部23が選択した時系列データを表示する。具体的には、例えば、表示制御部27は、データ選択部23が選択した時系列データを、X軸を計測時刻、Y軸を物理量としてグラフにして表示する。または、表示制御部27は、データ選択部23が選択した時系列データを、計測時刻(時刻)と物理量(数値)との対応関係を表にして表示する。データ選択部23が選択した時系列データが表示されている状態において、ユーザは、操作部15を操作して、表示されている時系列データから所定の期間を指定する。
When the
表示制御部27は、グラフ作成部26が作成した比較グラフを表示部14に表示させる。
The
時間シフト部28は、ユーザの指示に基づいて、グラフ作成部26が保持する経過時間データの経過時間をシフトさせて、経過時間データを更新するものである。時間シフト部28は、経過時間をシフトさせた、シフト後の経過時間データをグラフ作成部26に出力する。例えば、時間シフト部28は、図5に示す経過時間データの経過時間を「+10分」シフトさせて、図6に示す経過時間データに更新する。
The
グラフ作成部26は、時間シフト部28から更新した経過時間データを取得すると、その更新された経過時間データに基づいて、比較グラフを更新する。そして、表示制御部27は、グラフ作成部26が更新した比較グラフを表示部14に表示させる。
When the graph creation unit 26 acquires the updated elapsed time data from the
記憶部12は、制御部11が参照するプログラムやデータ等を格納するものである。例えば、データ取得部21が取得した時系列データ、データ生成部22が生成した時系列データ、データ抽出部24が抽出した部分時系列データ、経過時間付与部25が生成した経過時間データ、グラフ作成部26が作成した比較グラフ、および、時間シフト部28が経過時間をシフトした経過時間データ等を格納してもよい。
The
〔比較グラフ作成処理〕
次に、データ分析装置1が実行する比較グラフ作成処理について図7に基づいて説明する。図7は、データ分析装置1が実行する比較グラフ作成処理の一例を示す図である。ここでは、図8に示すように、或る時系列データDから3つの部分時系列データDa0,Db0,Dc0を抽出し、比較グラフを作成するものとする。図8は、表示部14に表示される画面を用いて、比較グラフ作成処理を模式的に示す図である。
[Comparison graph creation process]
Next, comparison graph creation processing executed by the
図7に示すように、まず、データ取得部21が、通信部13を介して、データ収集装置2から時系列データを取得する(S1)。そして、表示制御部27は、データ取得部21が取得した時系列データの種別の一覧を表示部14に表示させる。
As shown in FIG. 7, first, the
表示部14に時系列データの種別の一覧が表示されている状態において、ユーザが操作部15を操作して、所定の時系列データDを選択すると、データ選択部23は、ユーザが選択した時系列データDを比較グラフに追加する時系列データとして特定する(S2)。そして、表示制御部27は、データ選択部23が特定した時系列データD(つまり、ユーザが選択した時系列データD)が比較グラフに追加する時系列データとして選択されている状態であることを表示部14に表示する。ここでは、比較グラフに追加する時系列データが選択されると、図8に示すように、表示制御部27は、データ選択部23が選択した時系列データDを、X軸を計測時刻、Y軸を物理量としてグラフにして表示するものとする。
When the user operates the
選択した時系列データDがグラフとして表示されている状態において、ここでは、まず、ユーザが時系列データDから「7月22日06:40〜10:50」の期間を指定したものとする。このとき、データ抽出部24は、データ選択部23が選択した時系列データDから、「7月22日06:40〜10:50」の期間の部分時系列データDa0を抽出する(S3)。
In the state where the selected time series data D is displayed as a graph, it is assumed here that the user has designated a period of “July 22 06:40 to 10:50” from the time series data D. At this time, the
次に、経過時間付与部25は、データ抽出部24が抽出した部分時系列データDa0に経過時間を付与して経過時間データDa1を生成する(S4)。そして、グラフ作成部26は、X軸を経過時間、Y軸を物理量とするグラフに、経過時間付与部25が生成した経過時間データDa1をプロットして、比較グラフを作成する(S5)。表示制御部27は、グラフ作成部26が作成した比較グラフを表示部14に表示させる(S6)。
Next, the elapsed
比較グラフを表示部14に表示した状態で、ユーザは、同じ時系列データDの別の期間の部分時系列データを比較グラフに追加する指示を入力する(S7でNO)。この入力指示に基づいて、データ選択部23は、時系列データDを比較グラフに追加する時系列データとして特定する(S2)。そして、表示制御部27は、時系列データDをグラフにして表示する。
With the comparison graph displayed on the
時系列データDがグラフとして表示されている状態において、次に、ユーザが時系列データDから「7月18日06:30〜10:45」の期間を指定したものとする。このとき、データ抽出部24は、時系列データDから、「7月18日06:30〜10:45」の期間の部分時系列データDb0を抽出する(S3)。
In a state where the time series data D is displayed as a graph, it is assumed that the user next designates a period of “July 18 06:30 to 10:45” from the time series data D. At this time, the
次に、経過時間付与部25は、データ抽出部24が抽出した部分時系列データDb0に経過時間を付与して経過時間データDb1を生成する(S4)。そして、グラフ作成部26は、経過時間データDa1がプロットされている比較グラフに、さらに、経過時間データDb1をプロットして比較グラフを作成する(S5)。表示制御部27は、グラフ作成部26が作成した経過時間データDa1およびDb1がプロットされている比較グラフを表示部14に表示させる(S6)。
Next, the elapsed
経過時間データDa1およびDb1がプロットされている比較グラフを表示部14に表示した状態で、ユーザは、同じ時系列データDの別の期間の部分時系列データを比較グラフに追加する指示を入力する(S7でNO)。この入力指示に基づいて、データ選択部23は、時系列データDを比較グラフに追加する時系列データとして特定する(S2)。そして、表示制御部27は、時系列データDをグラフにして表示する。
In a state where the comparison graph in which the elapsed time data Da1 and Db1 are plotted is displayed on the
時系列データDがグラフとして表示されている状態において、次に、ユーザが時系列データDから「7月15日06:45〜10:50」の期間を指定したものとする。このとき、データ抽出部24は、時系列データDから、「7月15日06:45〜10:50」の期間の部分時系列データDc0を抽出する(S3)。
In a state where the time series data D is displayed as a graph, it is assumed that the user next designates a period of “July 15 06:45 to 10:50” from the time series data D. At this time, the
次に、経過時間付与部25は、データ抽出部24が抽出した部分時系列データDc0に経過時間を付与して経過時間データDc1を生成する(S4)。そして、グラフ作成部26は、経過時間データDa1およびDb1がプロットされている比較グラフに、さらに、経過時間データDc1をプロットして比較グラフを作成する(S5)。表示制御部27は、グラフ作成部26が作成した経過時間データDa1、Db1およびDc1がプロットされている比較グラフを表示部14に表示させる(S6)。
Next, the elapsed
経過時間データDa1、Db1およびDc1がプロットされている比較グラフを表示部14に表示した状態で、ユーザは、比較グラフの作成完了指示を入力し(S7でYES)、データ分析装置1は、比較グラフ作成処理を終了する。
With the comparison graph in which the elapsed time data Da1, Db1, and Dc1 are plotted displayed on the
なお、図7に示す処理例では、データ選択部23は、データ取得部21が取得した時系列データから所定の時系列データを選択しているが、これに限るものではない。例えば、データ選択部23は、データ生成部22が生成した時系列データから所定の時系列データを選択してもよい。
In the processing example illustrated in FIG. 7, the
また、図7に示す処理例では、S1の後、表示制御部27が時系列データの種別の一覧を表示させているがこれに限るものではない。例えば、表示制御部27は、データ取得部21が取得した時系列データを1または複数のグラフにして表示部14に表示させてもよい。この場合、ユーザは表示されているグラフ上の系列の中から1つ選択し、データ選択部23は、ユーザが選択した系列に対応する時系列データを比較グラフに追加する時系列データとして特定する。
In the processing example shown in FIG. 7, the
また、図7に示す処理例では、ユーザが部分時系列データを指定する毎に、比較グラフを作成して表示しているがこれに限るものではない。例えば、ユーザが一度に複数の部分時系列データを指定し、指定した複数の部分時系列データに基づく複数の経過時間データをプロットした比較グラフを作成して表示してもよい。 In the processing example shown in FIG. 7, each time the user designates partial time-series data, a comparison graph is created and displayed. However, the present invention is not limited to this. For example, the user may specify a plurality of partial time series data at a time, and create and display a comparison graph in which a plurality of elapsed time data based on the specified plurality of partial time series data is plotted.
また、上述の処理例では、同じ時系列データDからユーザが任意の期間を指定(すなわち、不規則に期間を指定)しているが、これに限るものではなく、時系列データから規則的に複数の部分時系列データを抽出してもよい。例えば、図9に示すように、ユーザが時系列データDの起点と周期とを指定し、指定した起点および周期に基づいて、時系列データDから複数の部分時系列データを抽出してもよい。図9に示す例では、ユーザが起点を「7月17日00:00」とし、周期を「1日(00:00〜23:59)」として指定し、データ抽出部24が、時系列データDから「7月16日00:00〜23:59」の期間の部分時系列データDd0、「7月15日00:00〜23:59」の期間の部分時系列データDe0、および、「7月14日00:00〜23:59」の期間の部分時系列データDf0を抽出する。
In the above processing example, the user designates an arbitrary period from the same time series data D (that is, irregularly designates a period), but the present invention is not limited to this. A plurality of partial time series data may be extracted. For example, as shown in FIG. 9, the user may specify the starting point and period of the time series data D, and may extract a plurality of partial time series data from the time series data D based on the specified starting point and period. . In the example shown in FIG. 9, the user designates the starting point as “July 17th 00:00:00” and the cycle as “1 day (00: 0 to 23:59)”, and the
また、上述の処理例では、同じ時系列データDから部分時系列データを抽出しているが、これに限るものではなく、複数の時系列データからそれぞれ部分時系列データを抽出してもよい。 In the above processing example, partial time-series data is extracted from the same time-series data D. However, the present invention is not limited to this, and partial time-series data may be extracted from a plurality of time-series data.
〔系列移動処理〕
次に、データ分析装置1が実行する系列移動処理について図10に基づいて説明する。図10は、データ分析装置1が実行する系列移動処理の一例を示す図である。ここでは、図11に示すように、5つの経過時間データE1,F1,G1,H1,I1がプロットされており、5つの経過時間データE1,F1,G1,H1,I1に対応する5つの系列E2,F2,G2,H2,I2が比較グラフ上に描画されているものとする。図11は、系列移動処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。
[Series move processing]
Next, the sequence movement process executed by the
図11(a)に示すように比較グラフが表示されている状態において、時間シフト部28は、ユーザが比較グラフ上の何れかの系列を選択するのを待つ。すなわち、時間シフト部28は、操作部15から所定の系列を選択する指示信号が送信されるのを待つ(S11)。
In the state where the comparison graph is displayed as shown in FIG. 11A, the
ここで、図11(b)に示すように、ユーザが系列E2を選択したとする。このとき、時間シフト部28は、操作部15から系列E2を選択する指示信号を受信し(S11でYES)、系列E2に対応する経過時間データE1が選択されたことを表示制御部27に通知する。表示制御部27は、経過時間データE1が選択されたことを示す通知を受信すると、例えば、経過時間データE1の折れ線グラフを太線に変更する等をすることにより、経過時間データE1が現在選択中であることをユーザに通知する。
Here, as shown in FIG. 11B, it is assumed that the user has selected the sequence E2. At this time, the
経過時間データE1が選択中の状態において、時間シフト部28は、選択中の系列E2を経過時間軸方向に移動する操作をユーザが入力するのを待つ。すなわち、時間シフト部28は、操作部15から選択中の系列E2を経過時間軸方向に移動させる指示信号が送信されるのを待つ(S12)。
In a state where the elapsed time data E1 is being selected, the
ここで、図11(b)に示すように、ユーザが系列E2を経過時間軸方向にシフトする操作を行ったものとする。このとき、時間シフト部28は、操作部15から系列E2を経過時間軸方向に移動させる指示信号を受信し(S12でYES)、系列E2に対応する、グラフ作成部26が保持する経過時間データE1の経過時間をシフトさせて、経過時間データE1’を作成する(S13)。
Here, as shown in FIG. 11B, it is assumed that the user has performed an operation of shifting the sequence E2 in the elapsed time axis direction. At this time, the
時間シフト部28は、作成したシフト後の経過時間データE1’をグラフ作成部26に出力する。そして、グラフ作成部26は、時間シフト部28が作成した経過時間データE1’と自身が保持する経過時間データF1、G1、H1、I1とに基づいて、比較グラフを作成する。表示制御部27は、グラフ作成部26が作成した比較グラフを表示部14に表示させる(S14)。
The
なお、S12において、ユーザが系列E2を経過時間軸方向にシフトする操作とは、例えば、系列E2をクリックして経過時間軸方向にドラッグすることである。 In S12, the operation of the user shifting the sequence E2 in the elapsed time axis direction is, for example, clicking the sequence E2 and dragging in the elapsed time axis direction.
また、S11において、所定の系列が選択された場合、表示制御部27は、経過時間データに基づいて、選択された系列に対応する経過時間データに含まれる物理量の計測時刻を表示してもよい。図11(b)に示す例では、比較グラフの上部に系列E2の物理量に対応する計測時刻が表示されている。また、この場合、ユーザは、計測時刻の軸をクリックして、計測時刻を軸方向に移動させることによって、系列を移動させてもよい。
In S11, when the predetermined series is selected, the
このように、系列E2〜I2を移動させる指示に基づいて、経過時間データE1〜I1の各データの時間をそれぞれシフトさせることにより、図11(c)に示すように、各経過時間データを任意の基準点で揃えられることができる。よって、各経過時間データに含まれる物理量を容易に比較することができる。 In this way, by shifting the time of each data of the elapsed time data E1 to I1 based on the instruction to move the series E2 to I2, as shown in FIG. Can be aligned at the reference point. Therefore, the physical quantities included in each elapsed time data can be easily compared.
具体的には、図12に示すように、各系列を所定の基準点で合わせることにより、或る系列に関して、それ以外の他の系列と波形パターンが異なる点を容易に、精度良く判別することができる。例えば、図12に示す例では、立ち上がりの時間や昼休みの時間、終了時等で各系列間で波形パターンに差異が見られる。この差異に基づいて、所定の系列、つまり、所定の生産機器4の物理量の異常等を発見することができる。
Specifically, as shown in FIG. 12, by matching each series with a predetermined reference point, it is possible to easily and accurately discriminate the point that a waveform pattern differs from other series with respect to a certain series. Can do. For example, in the example shown in FIG. 12, there is a difference in the waveform pattern between the series at the rise time, lunch break time, end time, and the like. Based on this difference, a predetermined series, that is, an abnormality in the physical quantity of the
〔グラフ表示例〕
次に、データ分析装置1が実行する比較グラフの表示加工処理について図13〜図17に基づいて説明する。図13は、比較グラフの拡大縮小処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。図14は、比較グラフの系列選択処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。図15は、比較グラフの系列入替処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。図16は、比較グラフのグラフ種別切替処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。図17は、比較グラフの周期変更処理時に表示部14に表示される画面例を示す図である。
[Graph display example]
Next, comparison graph display processing performed by the
まず、図13に基づいて比較グラフの拡大縮小処理の一例を説明する。図13(a)に示す比較グラフが表示されている状態において、ユーザが所定の範囲を選択して、その範囲を拡大する操作を行うと、表示制御部27は、図13(b)に示すように、ユーザが指定した範囲の時間軸を拡大して表示する。この操作により、ユーザは、各系列の詳細な物理量の変化を判別することができる。
First, an example of the enlargement / reduction process of the comparison graph will be described with reference to FIG. When the comparison graph shown in FIG. 13A is displayed, when the user selects a predetermined range and performs an operation of expanding the range, the
次に、図14に基づいて比較グラフの系列選択処理の一例を説明する。図14(a)に示すように、比較グラフ上に4つの系列L2、M2、N2、O2が表示されているものとする。この状態において、ユーザが系列N2およびO2のチェックボックスをクリックし、チェックを外したとする。このとき、図14(b)に示すように、表示制御部27は、系列L2およびM2だけを比較グラフ上にプロットし、系列N2およびO2を非表示とする。このように、一度比較グラフ上に追加した系列を、系列単位で表示/非表示を切り替えることができる。
Next, an example of a comparison graph series selection process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14A, it is assumed that four series L2, M2, N2, and O2 are displayed on the comparison graph. In this state, it is assumed that the user clicks the check boxes of the series N2 and O2 to remove the check. At this time, as shown in FIG. 14B, the
次に、図15に基づいて比較グラフの系列入替処理の一例を説明する。図15(a)に示すように、上から系列P2、Q2の順で積み上げグラフとして、比較グラフ上に2つの系列P2およびQ2が表示されているものとする。この状態において、ユーザが系列P2とQ2の順番を入れ替える操作を行ったとする。このとき、図15(b)に示すように、表示制御部27は、上から系列Q2、P2の順で積み上げグラフを描画して比較グラフを表示する。このように、積み上げグラフで各系列が比較グラフ上に描画されている場合、系列の順序を入れ替えることができる。
Next, an example of the series replacement process of the comparison graph will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 15A, it is assumed that two series P2 and Q2 are displayed on the comparison graph as a stacked graph in the order of series P2 and Q2 from the top. In this state, it is assumed that the user performs an operation of switching the order of the series P2 and Q2. At this time, as shown in FIG. 15B, the
次に、図16に基づいて比較グラフのグラフ種別切替処理の一例を説明する。図16(a)に示すように、積み上げグラフで比較グラフ上に4つの系列R2、S2、T2およびU2が表示されているものとする。この状態において、ユーザがグラフの種別を切り替える操作を行ったとする。例えば、グラフの種別を折れ線グラフに切り替えた場合、図15(b)に示すように、表示制御部27は、各系列R2、S2、T2およびU2を、それぞれ折れ線グラフで比較グラフ上に描画する。また、グラフの種別を円グラフに切り替えた場合、図15(c)に示すように、表示制御部27は、各系列R2、S2、T2およびU2を、それぞれ円グラフで比較グラフ上に描画する。
Next, an example of the graph type switching process of the comparison graph will be described based on FIG. As shown in FIG. 16A, it is assumed that four series R2, S2, T2, and U2 are displayed on the comparison graph in the stacked graph. In this state, it is assumed that the user performs an operation of switching the graph type. For example, when the graph type is switched to a line graph, as shown in FIG. 15B, the
なお、円グラフに切り替える場合、所定の期間内の全経過時間データの物理量の合計値を母数とする、各経過時間データの所定期間内の物理量の合計値の割合をそれぞれ算出する。 When switching to a pie chart, the ratio of the total value of physical quantities within a predetermined period of each elapsed time data is calculated using the total value of physical quantities of all elapsed time data within a predetermined period as a parameter.
最後に、図17に基づいて比較グラフの周期変更処理の一例を説明する。図17(a)に示すように、積み上げグラフで比較グラフ上に4つの系列V2、W2、X2およびY2が表示されているものとする。また、4つの系列V2、W2、X2およびY2に対応する経過時間データV1、W1、X1およびY1は、10分毎の物理量の変化を示すデータであるとする。つまり、経過時間データV1、W1、X1およびY1の元データである部分時系列データV0、W0、X0およびY0は、10分毎に計測された物理量の変化を示すデータであるとする。 Finally, an example of the period change process of the comparison graph will be described based on FIG. As shown in FIG. 17A, it is assumed that four series V2, W2, X2, and Y2 are displayed on the comparison graph in the stacked graph. Further, it is assumed that the elapsed time data V1, W1, X1, and Y1 corresponding to the four series V2, W2, X2, and Y2 are data indicating changes in physical quantity every 10 minutes. That is, the partial time-series data V0, W0, X0, and Y0 that are the original data of the elapsed time data V1, W1, X1, and Y1 are data indicating changes in physical quantities measured every 10 minutes.
この状態において、ユーザが計測周期を「10分単位」から「1時間単位」に変更する操作を行ったとする。このとき、グラフ作成部26は、経過時間データV1、W1、X1およびY1を1時間毎に物理量を合計して、1時間毎の合計物理量を示す経過時間データをそれぞれ生成する。例えば、経過時間0分〜50分までの6つの物理量の値を合計して経過時間0時間の物理量とし、経過時間60分〜110分までの6つの物理量の値を合計して経過時間1時間の物理量とする。表示制御部27は、グラフ作成部26が新たに生成した1時間毎の合計物理量を示す経過時間データに基づいて、図17(b)に示すように、4つの系列V2、W2、X2およびY2を比較グラフ上に描画する。
In this state, it is assumed that the user performs an operation of changing the measurement cycle from “10 minute unit” to “1 hour unit”. At this time, the graph creation unit 26 sums the physical quantities of the elapsed time data V1, W1, X1, and Y1 every hour to generate elapsed time data indicating the total physical quantity for each hour. For example, the values of six physical quantities from elapsed
〔補足〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Supplement]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
最後に、データ分析装置1の各ブロック、特に制御部11は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Finally, each block of the
すなわち、データ分析装置1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるデータ分析装置1の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、データ分析装置1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、データ分析装置1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the
本発明は、生産機器の物理量を解析・分析する装置に利用することができる。 The present invention can be used for an apparatus that analyzes and analyzes physical quantities of production equipment.
1 データ分析装置(データ比較装置)
2 データ収集装置
3 センサ装置
4 生産機器(機器)
6 データ分析システム
11 制御部
12 記憶部
14 表示部
15 操作部(入力手段)
21 データ取得部(データ取得手段)
22 データ生成部(データ生成手段)
23 データ選択部
24 データ抽出部(データ抽出手段)
25 経過時間付与部(経過時間算出手段)
26 グラフ作成部(グラフ作成手段)
27 表示制御部(表示制御手段)
28 時間シフト部(時間シフト手段)
1 Data analysis device (data comparison device)
2
6
21 Data acquisition unit (data acquisition means)
22 Data generator (data generator)
23
25 elapsed time giving unit (elapsed time calculation means)
26 Graph creation section (graph creation means)
27 Display control unit (display control means)
28 Time shift part (time shift means)
Claims (6)
上記データ取得手段が取得した1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出手段と、
上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出手段と、
上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出手段が算出した経過時間に基づいて、上記データ抽出手段が抽出した複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成手段と、
ユーザからの操作指示を受け付ける入力手段と、
上記入力手段に入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフト手段とを備え、
上記グラフ作成手段は、上記時間シフト手段がシフトした経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新することを特徴とするデータ比較装置。 Data acquisition means for acquiring one or a plurality of time-series data in which the physical quantity of the device and the measurement time at which the physical quantity is measured are associated;
Data extraction means for extracting a plurality of partial time-series data that is data of a predetermined period included in the time-series data from one or more time-series data acquired by the data acquisition means;
For each of a plurality of partial time series data extracted by the data extraction means, an elapsed time calculation means for calculating an elapsed time from a predetermined reference time for each measurement time included in the partial time series data;
Based on the elapsed time calculated by the elapsed time calculating means on the single graph with the elapsed time as an axis, the physical quantities contained in the plurality of partial time series data extracted by the data extracting means are plotted respectively. A graph creation means for creating a comparative graph in which a plurality of series are drawn;
An input means for receiving an operation instruction from the user;
A time shift that shifts the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on the operation instruction that is input to the input means and moves the predetermined series on the comparison graph in the elapsed time axis direction Means and
The graph creating means plots the physical quantity included in the partial time series data indicating the series based on the elapsed time shifted by the time shifting means, draws the series, and updates the comparison graph. Data comparison device.
上記入力手段が比較グラフ上の所定の系列を選択する操作指示を受け付けると、上記表示制御手段は、上記操作指示に基づいて、上記比較グラフ上にプロットされている上記系列を示す部分時系列データの物理量に対応する計測時刻を表示することを特徴とする請求項1に記載のデータ比較装置。 A display control means for displaying the graph created by the graph creation means;
When the input means receives an operation instruction for selecting a predetermined series on the comparison graph, the display control means, based on the operation instruction, displays partial time series data indicating the series plotted on the comparison graph. The data comparison apparatus according to claim 1, wherein a measurement time corresponding to the physical quantity is displayed.
上記データ抽出手段は、上記データ取得手段が取得した時系列データおよび/または上記データ生成手段が生成した時系列データから、部分時系列データを複数抽出することを特徴とする請求項1または2に記載のデータ比較装置。 Data generation means for generating new time-series data from one or more time-series data acquired by the data acquisition means;
The said data extraction means extracts several partial time series data from the time series data which the said data acquisition means acquired, and / or the time series data which the said data generation means produced | generated, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The data comparison device described.
上記データ取得ステップにおいて取得された1または複数の時系列データから、時系列データに含まれる所定期間のデータである部分時系列データを複数抽出するデータ抽出ステップと、
上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データ毎に、当該部分時系列データに含まれる各計測時刻に対する、所定の基準時刻からの経過時間をそれぞれ算出する経過時間算出ステップと、
上記経過時間を軸とする単一のグラフ上に、上記経過時間算出ステップにおいて算出された経過時間に基づいて、上記データ抽出ステップにおいて抽出された複数の部分時系列データに含まれる物理量をそれぞれプロットして複数の系列を描画した比較グラフを作成するグラフ作成ステップと、
ユーザからの操作指示を受け付ける入力ステップと、
上記入力ステップにおいて入力された、比較グラフ上の所定の系列を経過時間軸方向に移動させる操作指示に基づいて、上記比較グラフ上の上記系列を示す部分時系列データの経過時間をシフトする時間シフトステップと、
上記時間シフトステップにおいてシフトされた経過時間に基づいて、上記系列を示す部分時系列データに含まれる物理量をプロットして上記系列を描画し比較グラフを更新するグラフ更新ステップとを含むことを特徴とするデータ比較方法。 A data acquisition step of acquiring one or a plurality of time-series data in which the physical quantity of the device is associated with the measurement time when the physical quantity is measured;
A data extraction step of extracting a plurality of partial time-series data that is data of a predetermined period included in the time-series data from one or a plurality of time-series data acquired in the data acquisition step;
For each of the plurality of partial time series data extracted in the data extraction step, an elapsed time calculation step for calculating an elapsed time from a predetermined reference time for each measurement time included in the partial time series data;
On the single graph with the elapsed time as an axis, the physical quantities contained in the plurality of partial time series data extracted in the data extraction step are plotted based on the elapsed time calculated in the elapsed time calculation step, respectively. A graph creation step for creating a comparative graph in which a plurality of series are drawn,
An input step for receiving an operation instruction from the user;
A time shift that shifts the elapsed time of the partial time series data indicating the series on the comparison graph based on the operation instruction that is input in the input step and moves the predetermined series on the comparison graph in the elapsed time axis direction Steps,
A graph updating step of plotting physical quantities included in the partial time series data indicating the series based on the elapsed time shifted in the time shifting step, drawing the series, and updating a comparison graph. Data comparison method.
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