JP2018092437A - Production facility abnormality diagnosis system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は生産設備異常診断システムに関する。 The present invention relates to a production facility abnormality diagnosis system.
特許文献1には、MT(マハラノビス・タグチ)法を用いてプラント状態を監視するプラント状態監視装置が開示されている。このプラント状態監視装置は、プラント状態を評価する時点から第一の期間過去に遡った時点から、同時点からさらに第二の期間過去に遡った時点までの期間におけるプラントの状態量に基づいて単位空間(基準空間)を作成する。そして、作成された単位空間と、プラント状態を評価する時に取得したプラントの状態量とに基づいてマハラノビス距離を算出し、このマハラノビス距離が閾値を超えた場合に、プラント状態が異常と判定する。このMT法では、プラントにおいて監視すべき状態量が多数ある場合にも、簡易にプラントの異常を診断することができる。
ところで、前記プラント状態監視装置は、単位空間の作成に用いられるプラントの状態量のデータに、異常時のデータが含まれると、マハラノビス距離は、異常時のデータを含むプラントの状態量に基づいて算出されることとなるため、プラント状態の異常の有無を正しく判定できない。 By the way, when the plant state monitoring data includes data at the time of abnormality in the plant state quantity data used for creating the unit space, the Mahalanobis distance is based on the state quantity of the plant including the data at the time of abnormality. Since it is calculated, it cannot be correctly determined whether there is an abnormality in the plant state.
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであって、生産設備の異常の有無を正確に判定できる生産設備異常診断システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the production facility abnormality diagnosis system which can determine correctly the presence or absence of abnormality of a production facility.
前記目的を達成するために本発明に係る一態様の生産設備異常診断システムは、MT法を用いて生産設備の異常を診断する生産設備異常診断システムであって、以下の特徴を有する。生産設備異常診断システムは、項目群取得手段、単位空間作成手段、マハラノビス距離算出手段及び判定手段を備える。前記項目群取得手段は、前記生産設備の状態を示す複数の項目からなる項目群を所定時間毎に取得する。前記単位空間作成手段は、前記項目群取得手段により取得した前記項目群に基づいて単位空間を作成する。前記マハラノビス距離算出手段は、前記項目群取得手段により取得した前記項目群と、前記単位空間作成手段によって作成した前記単位空間とに基づいてマハラノビス距離を算出する。前記判定手段は、前記マハラノビス距離算出手段で算出した前記マハラノビス距離が予め設定された閾値を超えた場合に前記生産設備の状態が異常であると判定する。前記単位空間作成手段は、前記項目群取得手段により取得した前記項目群のうち、前記判定手段によって異常と判定された前記項目群を除く前記項目群に基づいて、前記単位空間を作成する。 In order to achieve the above object, a production facility abnormality diagnosis system according to one aspect of the present invention is a production facility abnormality diagnosis system that diagnoses an abnormality in a production facility using the MT method, and has the following features. The production facility abnormality diagnosis system includes item group acquisition means, unit space creation means, Mahalanobis distance calculation means, and determination means. The item group acquisition unit acquires an item group including a plurality of items indicating the state of the production facility at predetermined time intervals. The unit space creating means creates a unit space based on the item group acquired by the item group acquiring means. The Mahalanobis distance calculating means calculates the Mahalanobis distance based on the item group acquired by the item group acquiring means and the unit space created by the unit space creating means. The determination means determines that the state of the production facility is abnormal when the Mahalanobis distance calculated by the Mahalanobis distance calculation means exceeds a preset threshold. The unit space creating unit creates the unit space based on the item group excluding the item group determined to be abnormal by the determining unit among the item group acquired by the item group acquiring unit.
本発明に係る一態様の生産設備異常診断システムは、生産設備の異常の有無を正確に判定できる。 The production facility abnormality diagnosis system according to one aspect of the present invention can accurately determine the presence or absence of abnormality in the production facility.
以下に示す実施形態は、生産設備異常診断システムに関し、詳しくは、MT法を用いて生産設備の異常の有無を診断する生産設備異常診断システムに関する。 The embodiment described below relates to a production facility abnormality diagnosis system, and more particularly to a production facility abnormality diagnosis system that diagnoses the presence or absence of abnormality in a production facility using the MT method.
(生産設備)
本実施形態の生産設備異常診断システムは、図1に示す生産設備2の異常の有無を診断する。生産設備2は、多数の外装材を連続的に生産する。生産設備2によって生産される外装材は、平板スレート瓦と称される平板状の屋根材であり、セメントを主成分とする水硬性材料の硬化物である。
(Production equipment)
The production facility abnormality diagnosis system of the present embodiment diagnoses whether there is an abnormality in the production facility 2 shown in FIG. The production facility 2 continuously produces a large number of exterior materials. The exterior material produced by the production facility 2 is a flat roof material called flat slate tile, and is a cured product of a hydraulic material mainly composed of cement.
図1に示すように、生産設備2は、コンベア20、給水機21、水硬性材料供給機22、散水機23、切断機24、セメント材料散布機25、彩石散布機26及びプレス機27を備えている。
As shown in FIG. 1, the production facility 2 includes a
本実施形態のコンベア20はベルトコンベアである。給水機21、水硬性材料供給機22、散水機23、切断機24、セメント材料散布機25及び彩石散布機26は、コンベア20の搬送方向の上流側からこの順序で並んでいる。
The
プレス機27は、コンベア20の上方に設けられた材料散布厚み調整ロール270、複数の加圧ロール271〜274を備えている。具体的に本実施形態のプレス機27は、コンベア20の搬送方向において、水硬性材料供給機22と散水機23との間、散水機23と切断機24との間、セメント材料散布機25と彩石散布機26との間及び彩石散布機26よりも下流側の各々に設けられた加圧ロール271〜274を有している。
The
給水機21は、コンベア20上に給水する。
The
水硬性材料供給機22は、給水機21によって水が供給されたコンベア20上に水硬性材料30を供給する。これにより、コンベア20上の水は、水硬性材料30に下側から含浸する。
The
水が含浸した水硬性材料30は、コンベア20の進行により材料散布厚み調整ロール270を通過し、加圧ロール271によって上側から加圧され、所定の厚みを有する板状に成形される。
The
水硬性材料供給機22によってコンベア20上に供給される水硬性材料30は、セメントを主成分とし、骨材、補強材、又はリサイクル材、あるいはこれらの組み合わせ等を含有して調製した材料である。
The
前記セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、あるいは高炉セメントが用いられる。また、前記骨材としては、例えば、御影石や蛇紋石などの砕石、珪石粉、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライト、砂、あるいはビーズが用いられる。前記補強材としては、例えば、セルロース系のパルプ繊維、鉱物性繊維、ポリプロピレン、ビニロン等の有機質の樹脂系繊維、硝子繊維、炭素繊維が用いられる。 As the cement, for example, Portland cement, fly ash cement, or blast furnace cement is used. As the aggregate, for example, crushed stones such as granite and serpentine, quartzite powder, shirasu balloon, glass balloon, perlite, sand, or beads are used. Examples of the reinforcing material include cellulose-based pulp fibers, mineral fibers, organic resin fibers such as polypropylene and vinylon, glass fibers, and carbon fibers.
また、水硬性材料30には必要に応じて混和材が配合される。この混和材としては、例えばシリカフューム、あるいは、粉末シリカ、フライアッシュ等のシリカ質原料が用いられる。
The
本実施形態の水硬性材料供給機22は、水硬性材料30の各原料を混合・混錬する複数の混合機220〜222を備えており、これら複数の混合機220〜222によって得られた均質な水硬性材料30をコンベア20上に供給する。
The hydraulic
散水機23は、コンベア20の上方に設けられ、コンベア20上の水硬性材料30に上側から水を散布する。これにより材料散布厚み調整ロール270及び加圧ロール271を通過した水硬性材料30には、さらに水が加えられる。散水機23によって水が加えられた水硬性材料30は、コンベア20の進行により加圧ロール272の下方を通過することで、加圧ロール272によって上側から加圧され、所定の厚みを有する板状に成形される。
The
切断機24は、コンベア20の上方に配置されたカッターロールで構成されている。切断機24は、加圧ロール272を通過したコンベア20上の水硬性材料30を切断して、複数の外装材基板31とする。
The
セメント材料散布機25は、コンベア20の上方に配置され、コンベア20上の外装材基板31の上面にセメント材料32を散布する。セメント材料32が散布された外装材基板31は、加圧ロール273の下方を通過することで、加圧ロール273によって上側から加圧され、所定の厚みを有する板状に成形される。
The
彩石散布機26は、コンベア20の上方に配置され、加圧ロール273を通過した外装材基板31上のセメント材料32の上に彩石33を散布する。彩石散布機26によって彩石33が散布された外装材基板31は、加圧ロール274の下方を通過することで、加圧ロール274によって上側から加圧され、所定の厚みを有する板状に成形される。このようにして外装材基板31、セメント材料32及び彩石33を有する積層体34が得られる。
The
積層体34は、作業者によって検査された後、養生される。そして、塗装、加熱及び乾燥がなされた後、外装材として出荷される。
The laminated
(生産設備異常診断システム)
生産設備異常診断システムは、生産設備2の状態を監視し、MT法を用いて生産設備2の状態が異常であるか否かを診断する。
(Production equipment abnormality diagnosis system)
The production facility abnormality diagnosis system monitors the state of the production facility 2 and diagnoses whether or not the state of the production facility 2 is abnormal by using the MT method.
図2に示すように、生産設備異常診断システムは、項目群取得手段10と、診断部11とを備えている。項目群取得手段10は、生産設備2の状態を示す複数の項目からなる項目群を所定の時間間隔毎に取得する。診断部11は、項目群取得手段10で取得した項目群に基づき、MT法を用いて生産設備2が異常であるか否かを診断する。
As shown in FIG. 2, the production facility abnormality diagnosis system includes an item
項目群取得手段10は、生産設備2に設けられた複数の計測装置100で構成されている。計測装置100は、例えば、コンベア20、給水機21、水硬性材料供給機22、切断機24、セメント材料散布機25、彩石散布機26及びプレス機27の各々に設けられ、各装置の状態を示す指標となる項目を計測する。
The item
計測装置100によって計測する項目としては、例えば、ベルトコンベア20の速度、給水機21による給水量、水硬性材料供給機22による原料の粉砕時間や粉砕量、プレス機27のプレス圧力などが挙げられる。項目群取得手段10で取得した項目群のデータは、随時、診断部11で記憶される。
Items measured by the measuring
診断部11は、例えばCPU及び記憶装置を備えたコンピューターで構成される。診断部11は、単位空間作成手段110、マハラノビス距離算出手段111及び判定手段112を備えている。
The
単位空間作成手段110は、項目群取得手段10により取得した項目群に基づいて単位空間(基準空間)を作成する。単位空間とは、生産設備2の状態が異常であるか否かを判定する際の基準となるデータの集合体である。
The unit
マハラノビス距離算出手段111は、項目群取得手段10により取得した項目群と、単位空間作成手段110によって作成した単位空間とに基づいてマハラノビス距離MDを算出する。
The Mahalanobis
判定手段112は、マハラノビス距離算出手段111で算出したマハラノビス距離MDが、予め設定された閾値MDaを超えた場合に生産設備2の状態が異常であると判定し、閾値MDaを超えなかった場合に生産設備2の状態が正常であると判定する。ここで、閾値MDaは、例えば実際に生産設備2によって生産された外装材の形状や寸法等に異常が生じるときの値よりも小さい値に設定される。
The
(診断方法)
生産設備異常診断システムは、生産設備2が稼働している状態において、図3に示すように生産設備2の異常の有無を診断する。
(Diagnosis method)
The production facility abnormality diagnosis system diagnoses whether there is an abnormality in the production facility 2 as shown in FIG. 3 while the production facility 2 is operating.
まず、項目群取得手段10により単位空間作成用データを取得する(ステップS1)。この単位空間作成用データは、複数群の項目群で構成されたデータであり、項目群取得手段10により生産設備2の状態を示す複数の項目からなる項目群を所定時間毎に取得することで得られる。本実施形態では1分毎に項目群を取得し、連続した60分間分の項目群のデータを、単位空間作成用データとして記憶する。 First, unit space creation data is acquired by the item group acquisition means 10 (step S1). This unit space creation data is data composed of a plurality of items, and the item group acquisition means 10 acquires an item group consisting of a plurality of items indicating the state of the production facility 2 at predetermined time intervals. can get. In this embodiment, the item group is acquired every minute, and the data of the item group for 60 consecutive minutes is stored as unit space creation data.
次に単位空間作成手段110は、前述した単位空間作成用の項目群データに基づいて単位空間を作成する(ステップS2)。 Next, the unit space creating means 110 creates a unit space based on the item group data for creating the unit space described above (step S2).
この単位空間の作成は、以下に示す周知の方法により行われる。まず、単位空間作成用データを、m×nの行列Xで表す。ここで、mは項目群の数であり、nは一群の項目群の項目数である。 The unit space is created by a known method shown below. First, the unit space creation data is represented by an m × n matrix X. Here, m is the number of item groups, and n is the number of items in one group of item groups.
次に行列Xを以下に示す(式1)によって規準化し、行列X′を得る。
X′ij=(Xij−μj)/σj・・・(式1)
ここで、μjは項目毎のm個の平均値であり、σjは項目毎のm個の標準偏差である。次にX′ijから各項目間の相関行列Rを算出する。この相関行列Rは、n×nの正方行列である。そして、相関行列Rから、単位空間となる、相関行列Rの逆行列R−1を算出する。
Next, the matrix X is normalized by (Equation 1) shown below to obtain a matrix X ′.
X ′ ij = (X ij −μ j ) / σ j (Equation 1)
Here, μ j is m average values for each item, and σ j is m standard deviations for each item. Next, a correlation matrix R between items is calculated from X ′ ij . The correlation matrix R is an n × n square matrix. Then, an inverse matrix R −1 of the correlation matrix R, which is a unit space, is calculated from the correlation matrix R.
ステップS2で単位空間を作成した後、診断部11はカウントを開始し(ステップS3)、項目群取得手段10により項目群を取得してこれを記憶する(ステップS4)。
After creating the unit space in step S2, the
ステップS4の後、マハラノビス距離算出手段111は、ステップS2で作成した単位空間と、ステップS4で取得した項目群からなる判定用データとに基づいて、マハラノビス距離MDを算出する(ステップS5)。このマハラノビス距離MDの算出は、以下に示すように周知の方法により行われる。
After step S4, the Mahalanobis
まず、判定用データを以下の(式2)のベクトルyで表す。
y=[y1 y2 ・・・ yn]・・・(式2)
次にyを以下に示す(式3)によって規準化し、ベクトルYを得る。
First, the determination data is represented by a vector y in the following (Expression 2).
y = [y 1 y 2 ... y n ] (Expression 2)
Next, y is normalized by (Equation 3) shown below to obtain a vector Y.
Yj=(yj−μj)/σj・・・(式3)
ベクトルYは、以下の(式4)で表される。
Y j = (y j −μ j ) / σ j (Expression 3)
The vector Y is represented by the following (Formula 4).
Y=[Y1 Y2 ・・・ Yn]・・・(式4)
そして、マハラノビス距離MDは、以下の(式5)を用いて算出される。
Y = [Y 1 Y 2 ... Y n ] (Formula 4)
The Mahalanobis distance MD is calculated using the following (Formula 5).
MD=Y・R−1・YT/n・・・(式5)
ステップS5でマハラノビス距離MDを算出した後、判定手段112は、算出したマハラノビス距離MDと、予め設定された閾値MDaとを比較し、マハラノビス距離MDが閾値MDa以下であるか否かを判定する(ステップS6)。
MD = Y · R −1 · Y T / n (Formula 5)
After calculating the Mahalanobis distance MD in step S5, the
ステップS6において、マハラノビス距離MDが閾値MDa以下であれば、ステップS8に移行する。ステップS6において、マハラノビス距離MDが閾値MDaよりも大きければ、診断部11は生産設備2が異常であると判定して、生産設備2の異常を示す情報を報知し(ステップS7)、この後、ステップS8に移行する。なお、前記報知は、例えばディスプレイ装置による表示、又はスピーカー装置による発音などによって行われる。
If the Mahalanobis distance MD is equal to or smaller than the threshold value MDa in step S6, the process proceeds to step S8. In step S6, if the Mahalanobis distance MD is larger than the threshold value MDa, the
ステップS8において、診断部11は、ステップS3で開始したカウントに基づき、判定用データの取得の開始から所定時間t1が経過しているか否かを判定する。所定時間t1は、同じ単位空間を用いてマハラノビス距離MDの算出を行う時間であり、本実施形態の所定時間t1は30分である。
In step S8, the
ステップS8において所定時間t1が経過していなければ、ステップS4に戻り、再び項目群取得手段10により項目群(判定用データ)を取得する。これにより、ステップS4による項目群の取得は、所定時間t2毎に連続的に行われる。本実施形態の所定時間t2は、1分である。 If the predetermined time t1 has not elapsed in step S8, the process returns to step S4, and the item group (determination data) is acquired by the item group acquisition means 10 again. Thereby, acquisition of the item group by step S4 is performed continuously for every predetermined time t2. The predetermined time t2 of this embodiment is 1 minute.
ステップS8において、所定時間t1が経過していれば、診断部11は、ステップS3で開始したカウントをリセットし(ステップS9)、この後、ステップS10に移行して、単位空間作成手段110により新たな単位空間の作成を開始する。
In step S8, if the predetermined time t1 has elapsed, the
図4は、本実施形態の生産設備診断システムの診断方法を示した説明図である。なお、図4において四角形で囲まれた期間は、各単位空間の作成に用いられる項目群の取得期間である。また、図4において、矢印で示した期間は、対応する単位空間に基づいて異常の診断を行う期間である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a diagnosis method of the production facility diagnosis system of the present embodiment. In FIG. 4, a period surrounded by a rectangle is an item group acquisition period used to create each unit space. In FIG. 4, a period indicated by an arrow is a period in which an abnormality is diagnosed based on the corresponding unit space.
ステップS8において、所定時間t1が経過していた場合の単位空間の作成は、図4に示すように、当該単位空間を作成する時点P(判定用データの取得の開始から所定時間t1が経過した時点)から、第1所定時間T1遡った第1基準時点P1と、第1基準時点P1から第2所定時間T2遡った第2基準時点P2との間の時間帯TZにおいて、項目群取得手段10によって取得した項目群を用いて行う。 In step S8, the unit space is created when the predetermined time t1 has elapsed, as shown in FIG. 4, at the point P when the unit space is created (the predetermined time t1 has elapsed since the start of the determination data acquisition). The item group acquisition means 10 in a time zone TZ between a first reference time point P1 that goes back from the first predetermined time T1 and a second reference time point P2 that goes back from the first reference time point P2 to the second predetermined time T2. This is done using the item group acquired by
ただし、時間帯TZにおいて、生産設備2の異常の判定がなされたことがある場合(すなわち、マハラノビス距離MDが閾値MDaを超えていたことがある場合)には、このときの項目群は単位空間を作成するためのデータとして用いず、生産設備2が正常であると判定されたときの項目群のデータのみを用いて単位空間を作成する。 However, when the abnormality of the production facility 2 has been determined in the time zone TZ (that is, when the Mahalanobis distance MD has exceeded the threshold value MDa), the item group at this time is the unit space. The unit space is created using only the data of the item group when it is determined that the production facility 2 is normal, without being used as data for creating the.
具体的に図3に示すステップS10では、時間帯TZにおいて、生産設備2が異常であると判定された場合があるか否かを判定する。本実施形態では第1基準時間T1及び第2基準時間T2を各々1時間に設定する。すなわち、単位空間を作成する時点Pより2時間前の時点から、単位空間を作成する時点Pより1時間前の時点までの1時間において、生産設備2が異常であると判定された場合があるか否かを判定する。なお、生産設備診断システムによる診断の初期には、時間帯TZにおいて、項目群が取得されない時間帯TZが存在する場合があるが、この場合、以後のマハラノビス距離MDの算出は、例えば最初の単位空間を用いて行う。
Specifically, in step S10 shown in FIG. 3, it is determined whether or not it may be determined that the production facility 2 is abnormal in the time zone TZ. In the present embodiment, the first reference time T1 and the second reference time T2 are each set to 1 hour. That is, the production facility 2 may be determined to be abnormal in one hour from the time point 2 hours before the time point P for creating the unit space to the
ステップS10において、時間帯TZで生産設備2が異常であると判定された場合がなければ、単位空間作成手段110は時間帯TZにおいて項目群取得手段10によって取得した全ての項目群を用いて単位空間を作成する(ステップ12)。 In step S10, if it is not determined that the production facility 2 is abnormal in the time zone TZ, the unit space creation means 110 uses all the item groups acquired by the item group acquisition means 10 in the time zone TZ. A space is created (step 12).
また、ステップS10において、時間帯TZで生産設備2が異常であると判定された場合があれば、単位空間作成手段110は、時間帯TZにおいて項目群取得手段10により取得した複数の項目群から生産設備2が異常と判定された時における全ての項目群を削除し(ステップS11)、この後、単位空間を作成する(ステップS12)。すなわち、この場合、時間帯TZにおいて取得した項目群のうち生産設備2が異常と判定された項目群を除く全ての項目群に基づいて単位空間を作成する。
Further, if it is determined in step S10 that the production facility 2 is abnormal in the time zone TZ, the unit
ステップS12の後、ステップS3に戻る。以後、診断部11は、上記と同様に、直近のステップS12で求めた単位空間に基づくマハラノビス距離MDの算出、生産設備2の異常の有無の判定及び単位空間の作成の制御を繰り返し行う。
After step S12, the process returns to step S3. Thereafter, in the same manner as described above, the
このように本実施形態の生産設備異常診断システムは、生産設備2の状態を示す複数の項目からなる項目群に基づいてマハラノビス距離MDを算出し、このマハラノビス距離MDと閾値MDaとを比較して生産設備2の異常の有無を判定するので、生産設備2の状態を示す項目が多数ある場合にも、生産設備2の診断を容易に行うことができる。 As described above, the production facility abnormality diagnosis system according to the present embodiment calculates the Mahalanobis distance MD based on an item group including a plurality of items indicating the state of the production facility 2, and compares the Mahalanobis distance MD with the threshold value MDa. Since the presence or absence of abnormality of the production facility 2 is determined, the diagnosis of the production facility 2 can be easily performed even when there are many items indicating the state of the production facility 2.
また、本実施形態では、マハラノビス距離MDの算出に用いられる単位空間を、所定時間t1毎に更新しながら生産設備2の異常の有無を診断するので、季節や温度の違い等により生産設備2の状態が変動する場合にも、生産設備2の異常の有無の判定を正確に行うことができる。 Moreover, in this embodiment, since the unit space used for calculation of the Mahalanobis distance MD is updated every predetermined time t1, the presence or absence of abnormality in the production facility 2 is diagnosed. Even when the state fluctuates, it is possible to accurately determine whether the production facility 2 is abnormal.
また、本実施形態における単位空間の作成は、当該単位空間を作成する時点Pから、第1所定時間T1遡った第1基準時点P1と、第1基準時点P1から第2所定時間T2遡った第2基準時点P2との間の時間帯TZにおいて、項目群取得手段10によって取得した項目群を用いて行われ、当該単位空間を作成する時点Pから第1基準時点P1までの時間帯において取得した項目群は、単位空間作成用のデータとして用いられない。このため、生産設備2の状態が徐々に異常状態に移行するような場合にも、生産設備2の異常の有無の判定を正確に行うことができる。 In addition, the unit space in the present embodiment is created by the first reference time point P1 going back from the time point P for creating the unit space for the first predetermined time T1 and the second reference time point T2 going back from the first reference time point P1. In the time zone TZ between two reference time points P2, it is performed using the item group acquired by the item group acquisition means 10, and acquired in the time zone from the time point P for creating the unit space to the first reference time point P1. The item group is not used as data for creating a unit space. For this reason, even when the state of the production facility 2 gradually shifts to an abnormal state, it is possible to accurately determine whether the production facility 2 is abnormal.
また、本実施形態では、生産設備2が異常であると判定されたときに取得した項目群は、単位空間を作成するためのデータとして用いられない。このため、生産設備2が正常であるときの項目群のデータだけを用いて単位空間を作成でき、これにより生産設備2の異常の有無を正確に判定できる。 In this embodiment, the item group acquired when it is determined that the production facility 2 is abnormal is not used as data for creating a unit space. For this reason, the unit space can be created using only the data of the item group when the production facility 2 is normal, and thereby the presence or absence of abnormality of the production facility 2 can be accurately determined.
(補足)
本実施形態の生産設備異常診断システムは、適宜設計変更可能である。
(Supplement)
The production facility abnormality diagnosis system of the present embodiment can be appropriately changed in design.
例えば本実施形態では、最初の単位空間を、マハラノビス距離MDを算出する直前の時間帯TZにおいて項目群取得手段10により取得した項目群に基づいて作成したが、最初の単位空間は、実験や過去のデータに基づいて設定されてもよい。
For example, in this embodiment, the first unit space is created based on the item group acquired by the item
また、ステップS10〜S12において単位空間を作成するにあたって、時間帯TZにおいて生産設備2が異常であると判定された場合、当該時間帯TZよりも過去において生産設備2の異常の判定がなされなかった時間帯TZで取得した項目群に基づいて作成した単位空間を、以後のマハラノビス距離MDの算出に用いてもよい。この場合も、判定手段112によって異常と判定された項目群を除く項目群に基づいて、単位空間を作成することになる。
In addition, when creating the unit space in steps S10 to S12, if it is determined that the production facility 2 is abnormal in the time zone TZ, the abnormality of the production facility 2 has not been determined in the past than the time zone TZ. The unit space created based on the item group acquired in the time zone TZ may be used for the subsequent calculation of the Mahalanobis distance MD. Also in this case, the unit space is created based on the item group excluding the item group determined to be abnormal by the
また、ステップS10〜S12において単位空間を作成するにあたって、当該単位空間を作成する時点Pから所定時間遡った時点までの時間帯の全てにおいて取得した項目群を、単位空間作成用のデータとして用いるようにしてもよい。 Further, when creating the unit space in steps S10 to S12, the item group acquired in all the time zones from the time point P when the unit space is created to a time point that is a predetermined time later is used as the data for creating the unit space. It may be.
すなわち、単位空間を作成するための時間帯TZとして、単位空間を作成する時点Pと当該時点Pから所定時間遡った時点までの項目群に基づいて、単位空間を作成してもよい。つまり、本実施形態において、T1をゼロに設定してもよい。 That is, the unit space may be created as the time zone TZ for creating the unit space based on the time point P at which the unit space is created and the item group from the time point P to a time point that is a predetermined time backward. That is, in this embodiment, T1 may be set to zero.
また、生産設備2は外装材を生産する設備に限られず、生産設備異常診断システムは、生産設備2の状態を示す項目が複数ある生産設備2であれば、他の生産設備2にも適用可能である。 Further, the production facility 2 is not limited to a facility that produces exterior materials, and the production facility abnormality diagnosis system can be applied to other production facilities 2 as long as the production facility 2 has a plurality of items indicating the state of the production facility 2. It is.
(効果)
以上説明した実施形態の生産設備異常診断システムは、MT法を用いて生産設備2の異常を診断する生産設備異常診断システムであって、以下に示す特徴を有している。生産設備異常診断システムは、項目群取得手段10、単位空間作成手段110、マハラノビス距離算出手段111及び判定手段112を備える。項目群取得手段10は、生産設備2の状態を示す複数の項目からなる項目群を所定時間t2毎に取得する。単位空間作成手段110は、項目群取得手段10により取得した項目群に基づいて単位空間を作成する。マハラノビス距離算出手段111は、項目群取得手段10により取得した項目群と、単位空間作成手段110によって作成した単位空間とに基づいてマハラノビス距離MDを算出する。判定手段112は、マハラノビス距離算出手段111で算出したマハラノビス距離MDが予め設定された閾値MDaを超えた場合に生産設備2の状態が異常であると判定する。単位空間作成手段110は、項目群取得手段10により取得した項目群のうち、判定手段112によって異常と判定された項目群を除く項目群に基づいて、単位空間を作成する。以下、この特徴を有する生産設備異常診断システムを第1の態様の生産設備異常診断システムという。
(effect)
The production facility abnormality diagnosis system of the embodiment described above is a production facility abnormality diagnosis system that diagnoses an abnormality in the production facility 2 using the MT method, and has the following characteristics. The production facility abnormality diagnosis system includes an item
第1の態様の生産設備異常診断システムにあっては、項目群取得手段10により取得した項目群のうち、判定手段112によって異常と判定された項目群を除く項目群に基づいて、単位空間を作成する。このため、生産設備2が正常と判定されたときの項目群のデータだけを用いて単位空間を作成でき、これにより生産設備2の異常の有無を正確に判定できる。
In the production facility abnormality diagnosis system of the first aspect, the unit space is determined based on the item group excluding the item group determined to be abnormal by the
また、前記実施形態の生産設備異常診断システムは、第1の態様の生産設備異常診断システムの特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。単位空間作成手段110は、単位空間を作成する時点Pから第1所定時間T1遡った第1基準時点P1と、第1基準時点P1から第2所定時間T2遡った第2基準時点P2との間で項目群取得手段10によって取得した項目群のうち、判定手段112によって異常と判定した項目群を除く項目群に基づいて単位空間を作成する。以下、この特徴を有する生産設備異常診断システムを第2の態様の生産設備異常診断システムという。
Further, the production facility abnormality diagnosis system of the above embodiment has the following additional features in addition to the features of the production facility abnormality diagnosis system of the first aspect. The unit space creating means 110 is between the first reference time P1 that goes back for the first predetermined time T1 from the time P when the unit space is created and the second reference time P2 that goes back for the second predetermined time T2 from the first reference time P1. The unit space is created based on the item group excluding the item group determined to be abnormal by the
第2の態様の生産設備異常診断システムにあっては、単位空間を作成する時点Pから第1基準時点P1までの時間帯において取得した項目群は、単位空間作成用のデータとして用いられない。このため、生産設備2の状態が徐々に異常状態に移行するような場合にも、生産設備2の異常の有無の判定を正確に行うことができる。 In the production facility abnormality diagnosis system of the second aspect, the item group acquired in the time zone from the time point P at which the unit space is created to the first reference time point P1 is not used as data for creating the unit space. For this reason, even when the state of the production facility 2 gradually shifts to an abnormal state, it is possible to accurately determine whether the production facility 2 is abnormal.
MD マハラノビス距離
MDa 閾値
P 単位空間を作成する時点
P1 第1基準点
P2 第2基準点
T1 第1所定時間
T2 第2所定時間
t2 所定時間
10 項目群取得手段
110 単位空間作成手段
111 マハラノビス距離算出手段
112 判定手段
2 生産設備
MD Mahalanobis distance MDa threshold P Time point when unit space is created P1 First reference point P2 Second reference point T1 First predetermined time T2 Second predetermined time t2 Predetermined
Claims (2)
前記生産設備の状態を示す複数の項目からなる項目群を所定時間毎に取得する項目群取得手段と、
前記項目群取得手段により取得した前記項目群に基づいて単位空間を作成する単位空間作成手段と、
前記項目群取得手段により取得した前記項目群と、前記単位空間作成手段によって作成した前記単位空間とに基づいてマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出手段と、
前記マハラノビス距離算出手段で算出した前記マハラノビス距離が予め設定された閾値を超えた場合に前記生産設備の状態が異常であると判定する判定手段とを備え、
前記単位空間作成手段は、前記項目群取得手段により取得した前記項目群のうち、前記判定手段によって異常と判定された前記項目群を除く前記項目群に基づいて、前記単位空間を作成することを特徴とする生産設備異常診断システム。 A production facility abnormality diagnosis system for diagnosing production facility abnormality using the MT method,
Item group acquisition means for acquiring an item group consisting of a plurality of items indicating the state of the production facility every predetermined time;
Unit space creating means for creating a unit space based on the item group acquired by the item group acquiring means;
Mahalanobis distance calculating means for calculating a Mahalanobis distance based on the item group acquired by the item group acquiring means and the unit space created by the unit space creating means;
Determining means for determining that the state of the production facility is abnormal when the Mahalanobis distance calculated by the Mahalanobis distance calculating means exceeds a preset threshold;
The unit space creating means creates the unit space based on the item group excluding the item group determined to be abnormal by the determining means among the item group acquired by the item group acquiring means. Characteristic production equipment abnormality diagnosis system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016236079A JP2018092437A (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Production facility abnormality diagnosis system |
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Cited By (1)
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CN113348420A (en) * | 2019-03-28 | 2021-09-03 | 三菱动力株式会社 | Plant monitoring device, plant monitoring method, and program |
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- 2016-12-05 JP JP2016236079A patent/JP2018092437A/en active Pending
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