JP2019159807A - 時系列データ分析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】容易に時系列データを比較可能な時系列データ分析装置を提供すること。【解決手段】工作機械100から出力される時系列データを分析する時系列データ分析装置1であって、工作機械100の動作条件と動作結果とを含む時系列データを複数取得する時系列データ取得部13と、複数の時系列データを動作条件ごとに分類する分類部14と、分類された動作条件ごとに複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う表示制御部17と、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データから選択された、複数の時系列データの動作結果の差分を計算する計算部15と、を備え、表示制御部17は、計算された差分を表示する制御を行う。【選択図】図2

Description

本発明は、時系列データ分析装置に関する。
従来より、工作機械の動作によって得られる時系列データを解析することが行われている。時系列データを解析することで、工作機械の動作状態を把握することができる。工作機械の動作状態を把握することで、故障発生の予測や故障原因の究明に役立てることができる。
このような、時系列データを解析する装置として、時系列データを他の時系列データと比較することで、工作機械の動作状態を把握する装置が提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
特開2003−75472号公報 特開2006−92241号公報 特開2009−104502号公報 特開2017−133879号公報
特許文献1〜4に記載された装置では、時系列データと他の時系列データとを比較することで、1つの工作機械と、他の工作機械との時系列データの相違を検出することができる。これにより、1つの工作機械の状況を判断することができる。
一方で、時系列データを比較するためには、比較する時系列データを特定する必要がある。時系列データの特定には、複数の時系列データから特定する時系列データを検索した上で、抽出する作業が必要であった。また、時系列データの間の差が大きくない場合には、相違を検出するのに多大な作業量が必要であった。
本発明は、容易に時系列データを比較可能な時系列データ分析装置を提供することを目的とする。
(1) 本発明は、工作機械(例えば、後述の「工作機械100」)から出力される時系列データを分析する時系列データ分析装置(例えば、後述の「時系列データ分析装置1」)であって、前記工作機械の動作条件と動作結果とを含む時系列データを複数取得する時系列データ取得部(例えば、後述の「時系列データ取得部13」)と、複数の時系列データを動作条件ごとに分類する分類部(例えば、後述の「分類部14」)と、分類された動作条件ごとに複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う表示制御部(例えば、後述の「表示制御部17」)と、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データから選択された、複数の時系列データの動作結果の差分を計算する計算部(例えば、後述の「計算部15」)と、を備え、前記表示制御部は、計算された差分を表示する制御を行う時系列データ分析装置に関する。
(2) (1)に記載された時系列データ分析装置において、前記表示制御部は、選択された複数の時系列データを重ねてグラフ表示する制御を行ってもよい。
(3) (1)又は(2)に記載された時系列データ分析装置において、前記時系列データ取得部は、動作条件として動作日時を含む時系列データを取得し、前記表示制御部は、複数の時系列データの動作日時をリスト化して表示する制御を行ってもよい。
(4) (1)〜(3)のいずれかに記載された時系列データ分析装置において、前記計算部は、選択された時系列データのうちの1つを基準データとして、分類された1つの動作条件における複数の時系列データとの差分を計算するとともに、差分に基づいて分類された1つの動作条件を含む複数の時系列データをソートし、前記表示制御部は、ソートされた複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行ってもよい。
(5) (4)に記載された時系列データ分析装置において、前記計算部は、基準データと他の時系列データの差分の絶対値の最大値又は差分の二乗平均値に基づいて、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートしてもよい。
本発明によれば、容易に時系列データを比較可能な時系列データ分析装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る時系列データ分析装置が接続される環境を示す概略図である。 一実施形態の時系列データ分析装置を示すブロック図である。 一実施形態の時系列データ分析装置によって表示されるリストに対して表示される時系列データを示す概略図である。 一実施形態の時系列データ分析装置によって表示される差分及び重ねられた時系列データを示すグラフである。 一実施形態の時系列データ分析装置によって表示される拡大された差分を示すグラフである。
以下、本発明の一実施形態に係る時系列データ分析装置1について、図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態に係る時系列データ分析装置1は、図1に示すように、複数の工作機械100に対して、データを送受信可能に接続される。時系列データ分析装置1は、複数の工作機械100から出力される時系列データを取得し、収集する。時系列データ分析装置1は、収拾した時系列データを他の時系列データと比較可能な状態で表示する。これにより、時系列データ分析装置1は、工作機械100の故障予測、故障原因究明、動作状態の適正化等に資する情報を表示できる。
時系列データとは、工作機械100の動作条件と動作結果とを含む情報である。工作機械100の動作条件とは、シーケンス番号、工具番号、プログラム番号、動作日時(時刻)等の工作機械100の動作環境を示す条件である。また、動作結果とは、工作機械100が動作条件に基づいて動作した結果として得られたモータの回転トルク、動作スピード、動作距離、動作電流値等を時間軸に対する動作量として示した情報である。なお、本実施形態において、動作条件は、例として、シーケンス番号及び動作時刻として説明される。
時系列データ分析装置1は、例えば、パソコン等の情報処理装置である。時系列データ分析装置1は、図2に示すように、送受信部11と、時系列データ格納部12と、時系列データ取得部13と、分類部14と、計算部15と、入力部16と、表示制御部17と、表示部18と、を備える。
送受信部11は、入出力インタフェースである。送受信部11は、複数の工作機械100に接続される。具体的には、送受信部11は、複数の工作機械100から時系列データを受信可能に構成される。
時系列データ格納部12は、例えば、ハードディスク、メモリ等の二次記憶媒体である。時系列データ格納部12は、複数の時系列データを格納する。具体的には、時系列データ格納部12は、送受信部11によって受信された複数の時系列データを格納する。
時系列データ取得部13は、時系列データを複数取得する。具体的には、時系列データ取得部13は、工作機械100の動作条件と動作結果とを含む時系列データを複数取得する。時系列データ取得部13は、時系列データ格納部12に格納されている時系列データを読み出すことで、複数の時系列データを取得する。また、時系列データ取得部13は、動作条件として動作日時を含む時系列データを取得する。
分類部14は、複数の時系列データを動作条件ごとに分類する。分類部14は、例えば、同じシーケンス番号で示される動作条件を含む時系列データについて、1つの動作条件に含まれる時系列データとして分類する。分類部14は、読み出された複数の時系列データについて動作条件ごとに分類する。
計算部15は、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データから選択された、複数の時系列データの動作結果の差分D(図4参照)を計算する。計算部15は、例えば、分類された1つの動作条件に含まれ、選択された複数の時系列データのうち、1つの時系列データを基準データとする。計算部15は、分類された1つの動作条件における複数の時系列データに対して、基準データとの差分Dを計算する。計算部15は、差分Dに基づいて、複数の時系列データをソートする。計算部15は、例えば、基準データと他の時系列データの差分Dの絶対値の最大値又は差分Dの二乗平均値に基づいて、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートする。また、計算部15は、例えば、差分Dの大きい順に、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートする。
入力部16は、例えば、マウス、キーボード等の入力インタフェースである。入力部16は、時系列データの選択、動作条件の選択等の入力を受け付ける。また、入力部16は、差分Dの表示、時系列データのグラフ表示等の入力を受け付ける。
表示制御部17は、分類された動作条件ごとに複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う。表示制御部17は、例えば、計算部15によってソートされた時系列データをリスト化して表示する制御を行う。また、表示制御部17は、選択された複数の時系列データを重ねてグラフ表示する制御を行う。表示制御部17は、計算された差分Dを表示する制御を行う。
表示部18は、例えば、ディスプレイ等の表示装置である。表示部18は、表示制御部17によって制御された情報を表示可能に構成される。
次に、時系列データ分析装置1の動作について説明する。
まず、送受信部11は、複数の工作機械100から時系列情報を収集する。送受信部11は、収拾した時系列情報を時系列データ格納部12に格納する。
時系列データ取得部13は、時系列データ格納部12に格納された複数の時系列データを取得する。時系列データ取得部13は、取得した複数の時系列データを分類部14に送る。
分類部14は、複数の時系列データについて、動作条件ごとに分類する。分類部14は、例えば、入力部16に入力された動作条件を取得して、取得した動作条件ごとに複数の時系列データを分類する。本実施形態において、分類部14は、動作条件として、シーケンス番号ごとに複数の時系列データを分類する。表示制御部17は、例えば、図3に示すように、シーケンス番号を「Profile1」、「Profile2」、「Profile3」として表示部18に表示するように制御する。
次いで、計算部15は、入力部16に入力された動作条件を取得する。計算部15は、例えば、マウスのクリックにより選択されたシーケンス番号を取得する。計算部15は、取得したシーケンス番号に含まれる複数の時系列データのリストを作成する。計算部15は、作成したリストを表示制御部17に送る。
表示制御部17は、作成されたリストを表示部18に表示する制御を行う。表示制御部17は、例えば、図3に示すように、リストに含まれる複数の時系列データの動作日時(測定時間)をリストとして表示する。
次いで、計算部15は、差分Dを計算する複数の時系列データを取得する。具体的には、計算部15は、入力部16に入力された複数の時系列データを取得する。計算部15は、例えば、図3に示すリスト内からの複数の時系列データの選択入力を取得する。計算部15は、取得した複数の時系列データについて、動作結果の差分Dを計算する。具体的には、計算部15は、選択された時系列データのうちの1つを基準データとして、分類された1つの動作条件における複数の時系列データとの差分Dを計算する。また、計算部15は、差分Dに基づいて分類された1つの動作条件を含む複数の時系列データをソートする。計算部15は、例えば、基準データと他の時系列データの差分Dの絶対値の最大値又は差分Dの二乗平均値に基づいて、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートする。計算部15は、選択された複数の時系列データ、差分D、及びソートされた時系列データを表示制御部17に送る。
表示制御部17は、図3に示すように、表示部18に、計算部15から取得した複数の時系列データを重ねてグラフ表示するように制御を行う。本実施形態では、表示制御部17は、2つの時系列データのそれぞれに含まれる2つの動作結果を重ねて表示する。また、表示制御部17は、ソートされた複数の時系列データをリスト化して、表示部18に表示する制御を行う。
また、表示制御部17は、図4に示すように、表示部18に、重ねられた時系列データ及び差分Dの表示を行うように制御する。表示制御部17は、例えば、入力部16に入力された差分Dを表示する入力を取得することで、表示部18に、重ねられた時系列データ及び差分Dの表示を行うように制御する。
また、表示制御部17は、図5に示すように、表示部18に、差分Dの拡大表示を行うように制御する。表示制御部17は、例えば、入力部16によって指定された差分Dの位置を拡大表示するように表示部18を制御する。
以上説明した一実施形態の時系列データ分析装置1によれば、以下のような効果を奏する。
(1)実施形態の時系列データ分析装置1は、工作機械100から出力される時系列データを分析する時系列データ分析装置1であって、工作機械100の動作条件と動作結果とを含む時系列データを複数取得する時系列データ取得部13と、複数の時系列データを動作条件ごとに分類する分類部14と、分類された動作条件ごとに複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う表示制御部17と、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データから選択された、複数の時系列データの動作結果の差分Dを計算する計算部15と、を備え、表示制御部17は、計算された差分Dを表示する制御を行う。選択された複数の時系列データの差分Dを表示するので、複数の時系列データの差を容易に判断できる。これにより、時系列データの分析を容易にすることができる。
(2)表示制御部17は、選択された複数の時系列データを重ねてグラフ表示する制御を行う。これにより、複数の時系列データを比較することができ、時系列データの分析をより容易にすることができる。
(3)時系列データ取得部13は、動作条件として動作日時を含む時系列データを取得し、表示制御部17は、複数の時系列データの動作日時をリスト化して表示する制御を行う。これにより、時系列データが取得された動作日時を表示することができるので、経時的な分析を行うことができる。したがって、より詳細に時系列データを分析することができる。
(4)計算部15は、分類された1つの動作条件において基準となる時系列データを基準データとして、分類された1つの動作条件における複数の時系列データとの差分Dを計算するとともに、差分Dに基づいて複数の時系列データをソートし、表示制御部17は、ソートされた複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う。これにより、基準データに対する他の時系列データの差分Dの大きさに基づいて、時系列データのリストを表示することができる。したがって、基準データから大きく外れる時系列データをすぐに判断することができる。時系列データ検索する必要がないので、分析の効率化を図ることができる。
(5)計算部15は、基準データと他の時系列データの差分Dの絶対値の最大値又は差分Dの二乗平均値に基づいて、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートする。これにより、基準データに対してより相違の大きい時系列データをリスト表示することができる。したがって、より分析の効率化を図ることができる。
以上、本発明の時系列データ分析システムの好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、基準データは、選択される複数の時系列データのうちの1つとして説明されたが、これに制限されない。例えば、時系列データ分析装置1は、適正なモデルとなる時系列データを動作条件ごとに格納する基準データ格納部(図示せず)を備えてもよい。分類部14は、分類する動作条件に基づいて、基準データを取得するようにしてもよい。
また、上記実施形態において、時系列データ分析装置1は、複数の工作機械100に接続されるとしたが、これに制限されない。時系列データ分析装置1は、1つの工作機械100に接続され、複数の時系列データを取得して分析してもよい。
また、上記実施形態において、時系列データ取得部13は、時系列データ格納部12から複数の時系列データを取得するとしたが、これに制限されない。時系列データ取得部13は、例えば、複数の工作機械100からリアルタイムで時系列データを取得してもよい。
1 時系列データ分析装置
13 時系列データ取得部
14 分類部
15 計算部
17 表示制御部
100 工作機械

Claims (5)

  1. 工作機械から出力される時系列データを分析する時系列データ分析装置であって、
    前記工作機械の動作条件と動作結果とを含む時系列データを複数取得する時系列データ取得部と、
    複数の時系列データを動作条件ごとに分類する分類部と、
    分類された動作条件ごとに複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う表示制御部と、
    分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データから選択された、複数の時系列データの動作結果の差分を計算する計算部と、
    を備え、
    前記表示制御部は、計算された差分を表示する制御を行う時系列データ分析装置。
  2. 前記表示制御部は、選択された複数の時系列データを重ねてグラフ表示する制御を行う請求項1に記載の時系列データ分析装置。
  3. 前記時系列データ取得部は、動作条件として動作日時を含む時系列データを取得し、
    前記表示制御部は、複数の時系列データの動作日時をリスト化して表示する制御を行う請求項1又は2に記載の時系列データ分析装置。
  4. 前記計算部は、分類された1つの動作条件において基準となる時系列データを基準データとして、分類された1つの動作条件における複数の時系列データとの差分を計算するとともに、差分に基づいて複数の時系列データをソートし、
    前記表示制御部は、ソートされた複数の時系列データをリスト化して表示する制御を行う請求項1〜3のいずれかに記載の時系列データ分析装置。
  5. 前記計算部は、基準データと他の時系列データの差分の絶対値の最大値又は差分の二乗平均値に基づいて、分類された1つの動作条件に含まれる複数の時系列データをソートする請求項4に記載の時系列データ分析装置。
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