JP5307799B2 - プラント環境における自動保守推定 - Google Patents

Description

本発明は一般にプロセスプラント内のプロセス制御システムに関し、より詳細には、プロセスプラントにおける資産の活用および最適化を促進するための協調型エキスパートシステムの利用に関する。

化学、石油などのプロセスにおいて使用されるようなプロセス制御システムは、通常、アナログバス、ディジタルバス、またはアナログ／ディジタルバスが組み合わされたものを介して、少なくとも１台のホストまたはオペレータワークステーションと、フィールド機器といった１台または複数のプロセス制御計測機器とに通信可能な状態で結合された、１台または複数の集中型または分散型のプロセス制御装置を含む。フィールド機器は、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、発信器、センサ（温度センサ、圧力センサ、流量センサなど）などとすることができ、プロセス内で、バルブの開閉やプロセスパラメータの測定といった機能を果たす。プロセス制御装置は、フィールド機器によって生成され、またはフィールド機器と関連付けられたプロセス測定もしくはプロセス変数および／またはフィールド機器に付随するその他の情報を指示する信号を受け取り、この情報を使用して制御ルーチンを実施し、次いで、プロセスの操作を制御するために１つまたは複数のバスを介してフィールド機器に送られる制御信号を生成する。フィールド機器および制御装置からの情報は、通常、オペレータが、プロセスの現在の状態を表示させる、プロセスの操作を変更するなどといった、プロセスに関して所望の機能を果たすことができるように、オペレータワークステーションによって実行される１つまたは複数のアプリケーションに提供され得る。

典型的なプロセス制御システムは、プロセスの操作時に各機器を制御するソフトウェアを実行する１台または複数のプロセス制御装置に接続された、バルブ、発信器、センサなどといった多くのプロセス制御機器および計測機器を有するが、他にも、やはりプロセス操作に必要であり、または関連する多くの支援用機器がある。これらの追加機器には、例えば、電源設備、発電配電設備、タービンなどの回転装置などが含まれ、これらは典型的なプラントでは多くの場所に位置する。この追加装置は必ずしもプロセス変数を作成または使用するとは限らず、多くの場合、プロセス操作に影響を及ぼすためにプロセス制御装置によって制御されず、プロセス制御装置に結合されない場合さえもあるが、やはり、この装置は適正なプロセスの操作のために重要であり、究極的には必要なものである。しかし以前は、プロセス制御装置は、必ずしもこれら他の機器を認識していたとは限らず、またはプロセス制御装置は、プロセス制御を行うときに、単にこれらの機器が適正に動作しているものと想定するだけにすぎなかった。

さらに、多くのプロセスプラントは、プロセスプラントと関連付けられた、業務機能または保守機能に関連するアプリケーションを実行する他のコンピュータを有する。例えば、プラントによっては、プラントのための原料、交換部品または機器を発注することと関連付けられたアプリケーション、売上高および必要生産量を予測することと関連するアプリケーションなどを実行するコンピュータを含む場合もある。同様に、多くのプロセスプラント、特にスマートフィールド機器を使用するプロセスプラントは、これらの機器がプロセス制御機器および計測機器であるかそれとも別種の機器であるかにかかわらず、プラント内の機器の監視および保守を支援するのに使用されるアプリケーションを含む。例えば、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．が販売するＡｓｓｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（ＡＭＳ（商標））Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ ＭａｎａｇｅｒやＡＭＳ（商標）アプリケーションスイートは、フィールド機器とやりとりし、フィールド機器に付随するデータを記憶して、フィールド機器の動作状態を確認し、追跡することを可能にする。以前のそのようなシステムの例が、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ａ Ｆｉｅｌｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許第５，９６０，２１４号明細書に開示されている。場合によっては、ＡＭＳ（商標）アプリケーションは、機器とやりとりして機器内のパラメータを変更したり、機器に機器自体で自己較正ルーチンや自己診断ルーチンといったアプリケーションを実行させたり、機器の状況または健全性に関する情報を取得したりするのにも使用され得る。この情報は記憶され、保守要員によってこれらの機器を監視し、保守するのに使用される。同様に、回転装置、発電および給電機器といった別種の機器を監視するのに使用される別種のアプリケーションもある。これらの別種のアプリケーションは、通常、保守要員に提供され、プロセスプラント内の機器を監視し、保守するのに使用される。

しかし、典型的なプラントまたはプロセスにおいては、プロセス制御活動、機器および装置の保守監視活動、ならびに業務活動と関連付けられる各機能は、これらの活動が行われる場所においても、通常これらの活動を行う要員においても分離されている。さらに、これらの異なる機能に関与する異なる人員は一般に、異なる機能を果たすために異なるコンピュータ上で実行される異なるアプリケーションといった、異なるツールを使用する。多くの場合、これらの異なるツールは、プロセス内の異なる機器と関連付けられ、または異なる機器から収集された異なる種類のデータを収集または使用し、異なる方法で必要とするデータを収集するように設定される。例えば、日常のプロセスの操作全般を監督し、主にプロセス操作の品質および連続性を保証することに責任を負うプロセス制御オペレータは、通常、プロセス内の設定値を設定、変更し、プロセスのループを調整し、バッチ操作などのプロセス操作をスケジュールすることなどによってプロセスに影響を及ぼす。これらのプロセス制御オペレータは、例えば、自動調整ツール、ループ解析ツール、ニューラル・ネットワーク・システムなどを含む、利用可能なツールを使用して、プロセス制御システム内のプロセス制御問題を診断し、修正することもできる。また、プロセス制御オペレータは、プロセスの操作に関する情報をオペレータに提供する１台または複数のプロセス制御装置によって、プロセス内で生成される警報を含むプロセスからのプロセス変数情報も受け取る。この情報は、標準ユーザインターフェースを介してプロセス制御オペレータに提供され得る。

さらに現在では、プロセス制御変数、および制御ルーチンまたはプロセス制御ルーチンと関連付けられた機能ブロックもしくはモジュールの動作条件に関する限られた情報を使用して、ループの動作不良を検出し、問題を修正するための処置方針の提言に関する情報をオペレータに提供するエキスパートエンジンを提供することが知られている。そのようなエキスパートエンジンは、どちらも参照により本明細書に明示的に組み込まれる、１９９９年２月２２日に出願された、「Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の特許文献１（米国特許出願第０９／２５６，５８５号明細書）と、２０００年２月７日に出願された、「Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ ｉｎ ａ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の特許文献２（米国特許出願第０９／４９９，４４５号明細書）に開示されている。同様に、プロセスプラントの制御活動を最適化するためにプラント内で、リアル・タイム・オプティマイザなどの制御オプティマイザを走らせることも知られている。そのようなオプティマイザは、通常、プラントの複雑なモデルを使用して、例えば利益などといった、ある所望の最適化変数に関してプラントの動作を最適化するために、どのように入力が変更され得るか予測する。

他方、主にプロセス内の実際の装置が効率よく動作していることを保証し、製造装置の修理および交換を行うことに責任を負う保守要員は、保守インターフェース、前述のＡＭＳ（商標）アプリケーションといったツール、ならびにプロセス内の機器の動作状態に関する情報を提供する他の多くの診断ツールを使用する。また保守要員は、プラントの一部の運転停止を必要とし得る保守活動のスケジューリングも行う。一般にスマートフィールド機器と呼ばれる多くの新しい種類のプロセス機器および装置では、機器自体が、機器の動作の問題を自動的に感知し、標準保守インターフェースを介してそれらの問題を保守要員に自動的に報告する検出診断ツールを含むことがある。例えば、ＡＭＳ（商標）ソフトウェアは、保守要員に機器の状況および診断情報を報告し、保守要員が機器において発生していることを判断し、機器が提供する機器情報にアクセスすることを可能にする通信およびその他のツールを提供する。必ずしもそうとは限らないが、通常、保守インターフェースおよび保守要員は、プロセス制御オペレータから離れて位置する。例えば、プロセスプラントによっては、プロセス制御オペレータが保守要員の職務を果たす場合もあり、その逆も同様であり、これらの機能に責任を負う別の人員が同じインターフェースを使用する場合もある。

さらに、部品、補給品、原料などを発注したり、どの製品を製造すべきか、プラント内でどんな変数を最適化すべきか選択するなどといった戦略的経営判断を行ったりといった業務分野に責任を負う人員およびそのために使用されるアプリケーションは、通常、プロセス制御インターフェースからも保守インターフェースからも遠く離れたプラントのオフィスに位置している。同様に、管理者またはその他の人員が、プラント操作を監督し、長期的戦略的決定を行う際に使用するために、遠隔地から、またはプロセスプラントと関連付けられた別のコンピュータシステムからプロセスプラント内の特定の情報にアクセスしようとすることもある。

大部分については、プラント内の異なる機能（別のプロセス制御、保守および経営の操作など）を果たすのに異なるアプリケーションが使用されるため、これらのアプリケーションは統合されておらず、データまたは情報を十分に共用しない。実際、多くのプラントは、これらの異なる種類のアプリケーションのうち、全部ではなく、一部だけしか含まない。さらに、全てのアプリケーションがプラント内に位置する場合でさえも、これらの異なるアプリケーションおよび解析ツールを異なる要員が使用し、これらのツールが一般に、プラント内の異なるハードウェア位置にあるため、プラントのある機能領域から別の機能領域への情報の流れは、この情報がプラント内の他の機能にとって有用たり得るときですら、たとえあってもごくわずかしか生じない。例えば、回転装置データ解析ツールといったツールは、保守要員によって、（非プロセス変数型のデータに基づいて）発電機や回転装置の動作不良を検出するのに使用され得る。このツールは、問題を検出し、保守要員に、機器を較正し、修理し、または交換する必要があることを知らせることができる。しかし、プロセス制御オペレータ（人的エキスパートまたはソフトウェアエキスパートのどちらか）は、たとえ機器の動作不良がプロセス制御操作によって監視されているループまたは他の何らかの構成要素に影響を及ぼす問題を引き起こしている可能性があったとしても、この情報の恩恵を受けることができない。同様に経営者も、たとえその機器の誤動作が、経営者の望むようなプラントの最適化にとって重大な問題であり、そのような最適化を妨げるおそれがあったとしても、この事実を認識することがない。プロセス制御エキスパートは究極的にはプロセス制御システム内のループまたはユニットの性能不良を引き起こし得る機器問題を認識せず、プロセス制御オペレータまたはエキスパートはこの装置が完璧に動作しているものと想定しているため、プロセス制御エキスパートは、プロセス制御ループ内で検出する問題を誤って診断したり、実際には全くその問題を修正することができないはずの、ループ調整ツールといったツールを適用しようと試みたりとする可能性がある。同様に経営者も、機器の誤動作のせいで、（利益の最適化といった）所望の事業成績を達成することにならないような方法でプラントを運営する経営判断を行う可能性がある。

米国特許出願第０９／２５６，５８５号 米国特許出願第０９／４９９，４４５号

プロセス制御環境においては、きわめて多くのデータ解析およびその他の検出および診断のツールが提供されているため、保守要員は機器の健全性および性能に関する多くの情報を利用することができ、それらの情報は、プロセスオペレータおよび経営者にとっても役立つ可能性がある。同様に、プロセスオペレータも、プロセス制御ループおよびその他のルーチンの現在の動作状況に関する多数の情報を利用することができ、それらの情報は保守要員または経営者にとっても役立つ可能性がある。同様に、業務機能を果たす過程においても、保守要員またはプロセス制御オペレータがプロセスの操作を最適化する際に役立ち得る情報がる生成され、または使用される。しかし以前は、これらの機能が分離されていたため、ある機能領域で生成され、または収集された情報は他の機能領域では全く、またはあまり適切には使用されず、そのためプロセスプラント内の資産利用は全体として準最適に留まっていた。これらの機能（保守、プロセス、および経営）が別々に処理されるということは、煩雑な労力を費やさない限り、これらの機能の１つで働く要員は他の機能領域からの、タスク遂行の際に役立つはずの情報を十分に知らされない可能性があることを意味する。これは、特に加工プラントにおける資産の保守のスケジューリングに関して、資産利用が準最適に留まる結果をもたらし得る。保守指図を追跡し、スケジュールすることが、プロセスプラント性能に関する共用データが限られているせいで特に困難になる可能性がある。さらに、保守の必要指示から対応する保守指図の開始までのリードタイムが長いことが、保守チームが指図をスケジュールしようとするのをさらに一層複雑にする場合も多い。例えばプラント保守チームは、ループの健全性に基づいて、プロセスの運転停止、設備更新、および再構成を計画する。しかし、いつ保守が必要とされるか、およびそれらの保守指図をその他の保守要求の間のどこでスケジュールすべきかを効率よく推定するためのシステムが存在していない。

プロセス制御システムが、プロセスプラント内の様々な機器からのプロセスプラントの資産に付随するデータまたは情報を使用する。機器には、バルブ、ポジショナ、スイッチ、マルチプレクサ、発信器、センサ、制御システム、送受信機、変速駆動装置、アクチュエータ、入出力システム、二線式、三線式、または四線式機器などといったフィールド機器、ならびに、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）、Ｄｅｖｉｃｅ−Ｎｅｔ（登録商標）、ＡＳ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＣＡＮといった特定のプロトコルに従う機器を含む様々なスマート機器が含まれ得る。また機器には、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル機器、イーサネット（登録商標）機器、インターネット機器といったネットワーク通信機器も含まれ得る。エンティティにはさらに、発電設備、配電設備、変圧器、タンク、回転装置、測定装置、ポンプなどといったフィールド装置も含まれ得る。制御データ、プロセスデータ、保守データといったプロセスプラントのデータおよび情報は、機器に関する状況情報を作成するなどのために各ツールによって協調して操作される。状況情報は、機器の問題に付随する是正措置といった、より良い、またはより最適な保守活動を行うのに利用され得る。例えば、情報またはデータが機器の状況に関連する保守機能によって収集され得る。次いでこの情報を使用して機器の状況が判定される。状況情報は、診断情報、保守要求、現在または将来の問題の通知などの形のものとすることができる。状況情報が機器の問題を指示する場合、問題を解決することに関連する保守指図および／または部品指図が自動的に生成される。次いで、指図を履行するためにその指図が伝達される。部品指図の場合、そのやりとりは、修理に使用すべき部品の供給業者とのものとし得る。指図が保守指図である場合には、適切な保守要員に知らされ得る。その他の場合、例えば予測される将来の問題が関与する場合などには、指図は、予測される機器不良が発生する前に指図が履行されるようにスケジュールされ得る。加えて指図の状況も、指図に関する定期的報告に基づいて追跡され得る。

プロセス制御システムは、保守指図を識別し、スケジュールするために、プラント資産からの状況情報を、定期的に、連続的に、または別の方法で収集し得る。システムは、必要とされる推定費用、推定時間および推定資材に関連する推定保守情報を含む様々な要因に基づいて、保守指図をスケジュールし得る。本出願では、保守指図の優先順位付けおよびスケジューリングを改善するために多種多様な情報を推定することのできる制御システムを説明する。場合によってはこの制御システムは、ある資産要求データを企業資産管理（ＥＡＭ）システムに自動的に送って、その資産要求データと関連付けられる様々な保守項目に関する現在のデータおよび／または履歴データを求めてシステムに問い合わせする資産管理システムである。そのようなデータは、資産要求データのための保守タスク、労働力、および資材情報を含み得る。例えば、資産管理システムは、警報条件発生時にＥＡＭに対して問題のある資産を識別することができ、次いでＥＡＭは資産管理システムに、保守タスク、資材、および労働力に関連する保守関連情報を提供する。資産管理システムはこのデータを解析し、警報条件に対処する保守指図を完了するための推定保守情報を作成する。資産管理システムは、保守指図と関連付けられる費用、保守指図を開始する平均開始時刻、保守指図の予定完了時刻、必要とされる資材、労働力およびタスクを推定し得る。一例において資産管理システムは、推定保守情報に基づいて保守指図を作成し、保守指図を適切にスケジュールするために、その保守指図を資産管理システム内、ＥＡＭ、またはどこか別の場所にある保守指図スケジューラに伝達する。場合によっては、保守指図がＥＡＭ自体の内部で作成されることもある。

システムが推定保守情報を用いて保守指図を作成した後で、スケジューラは、少なくとも一部は、資産管理システムによって作成された推定保守情報に基づいて、保守スケジュールを自動的に生成し得る。場合によっては、スケジューラは、資産管理システムからの推定保守情報を考慮するだけでなく、健全性指標、変動性指標、利用率指標、および性能指標の状況情報といった現在の資産データも考慮し得る。この情報は、プロセス特有のもの、機器特有のもの、ユニット特有のもの、ループ特有のもの、またはこれらの組み合わされたものとすることができる。

いずれにしても、スケジューラは、現在の状況情報、保守項目（利用可能な資材のリストなど）に基づく実際のデータ、および以前の完了された保守項目（以前の保守タスクが類似の保守指図を完了することを必要とするなど）に基づいて、保守指図をスケジュールすることができる。保守スケジュールは、必要に応じて、保守システム、プロセス制御システム、および業務アプリケーションを用いて、スケジューリング、部品発注、要員割当て、およびその他の保守項目の完了に影響を及ぼすように調整され得る。

またシステムは、例えば、利用可能な資材または労働力に変更が生じたときに行われ得るように、特定の保守指図の推定保守情報に変更が生じたときなどに、イベントが変化するのに従って保守スケジュールを決定し直すこともできる。これに対応して資産管理システムは、推定であってもそうでなくても、変更された保守情報を、必要に応じて保守スケジュールを改訂するために保守スケジューラに伝達することができる。

プラントの多くの機能領域間でのデータ転送を受け取り、調整するように構成された資産管理システムを有するプロセスプラントを示すブロック図である。 図１のプラント内の資産管理システムに関するデータおよび情報の流れ図である。 グラフィカル・ユーザ・インターフェースによって表示され得るプロセス制御システム内のユニットを表す表示例の図である。 ユーザがプラント内の情報を迅速に調査することを可能にするためにグラフィカル・ユーザ・インターフェースによって提供され得る別の表示例を示す図である。 ユーザがデータを自動的に取り込む保守指図を表示させることを可能にするためにグラフィカル・ユーザ・インターフェースによって提供され得る表示パネルの例を示す図である。 ユーザがデータを自動的に取り込む保守指図を表示させることを可能にするためにグラフィカル・ユーザ・インターフェースによって提供され得る表示パネルの例を示す図である。 回転式機器内の要素の振動のスペクトルプロットの表示を示す図である。 回転式機器内の要素の振動のスペクトルプロットの表示を示す図である。 回転式機器内の要素の振動のスペクトルプロットの表示を示す図である。 回転式機器内の要素の振動のスペクトルプロットの表示を示す図である。 図１のプラント内の自動保守推定システムに関するデータおよび情報の流れ図である。 図１０の別の例のデータおよび情報の流れ図である。 図１０の別の例のデータおよび情報の流れ図である。 図１０の保守推定システムによって決定される様々なデータを示す、保守指図のデータ情報要素の例を示す図である。 表形式で記憶された、複数の保守指図を示す保守指図スケジュールを示す図である。 進行中の保守指図の状況の変化、警報、またはその他のイベントに応答して保守スケジュールを再編成するプロセスの例を示す流れ図である。 通信ネットワークを介して複数のプロセスプラントに接続された遠隔監視施設を示すブロック図である。

次に図１を参照すると、プロセスプラント１０は、１つまたは複数の通信ネットワークによっていくつかの制御システムおよび保守システムと相互接続された、いくつかの業務用その他のコンピュータシステムを含む。プロセスプラント１０は、１つまたは複数のプロセス制御システム１２および１４を含む。プロセス制御システム１２は、制御装置１２Ｂと、アナログフィールド機器やＨＡＲＴ（Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）フィールド機器１５といった様々なフィールド機器にさらに結合されている入力／出力（入出力）カード１２Ｃとに結合されたオペレータインターフェース１２Ａを含む、ＰＲＯＶＯＸやＲＳ３システムといった従来のプロセス制御システムまたは他の任意のＤＣＳとすることができる。プロセス制御システム１４は、分散プロセス制御システムとすることができ、イーサネット（登録商標）バスなどのバスを介して１台または複数の分散制御装置１４Ｂに結合された１つまたは複数のオペレータインターフェース１４Ａを含む。制御装置１４Ｂは、例えば、米国テキサス州オースチン所在のＦｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．が販売するＤｅｌｔａＶ（商標）制御装置や、他の任意の所望の種類の制御装置とすることができる。制御装置１４Ｂは、入出力機器を介して、例えば、ＨＡＲＴまたはＦｉｅｌｄｂｕｓフィールド機器や、例えば、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）、Ｄｅｖｉｃｅ−Ｎｅｔ（登録商標）、ＡＳ−ＩｎｔｅｒｆａｃｅおよびＣＡＮの各プロトコルのいずれかを使用するものなどを含む、他の任意のスマートまたは非スマートフィールド機器といった、１台または複数のフィールド機器１６に接続されている。知られているように、各フィールド機器１６は制御装置１４Ｂに、プロセス変数およびその他の機器情報に関連するアナログまたはディジタル情報を提供し得る。オペレータインターフェース１４Ａは、例えば、制御オプティマイザ、診断エキスパート、ニューラルネットワーク、調整ツールなどを含めて、プロセス制御オペレータがプロセスの操作を制御するのに利用できるツールを記憶し、実行することができる。

さらに、プロセス制御システム１２および１４、またはシステム内の個々の機器には、保守および監視活動を行うためにＡＭＳ（商標）アプリケーションまたは他の任意の機器監視通信アプリケーションを実行するコンピュータなどの保守システムが接続されてもよい。例えば、制御装置１２Ｂおよび／または各機器１５には、各機器１５とやりとりし、場合によっては、機器１５上の他の保守活動を再構成し、または実行するために、（無線またはハンドヘルド機器ネットワークを含む）任意の所望の通信回線またはネットワークを介して接続保守コンピュータ１８が接続されてもよい。同様に、分散プロセス制御システム１４と関連付けられたユーザインターフェース１４Ａの１つまたは複数には、各機器１６の動作状況に関連するデータ収集を含む保守監視機能を行うために、ＡＭＳ（商標）アプリケーションなどの保守アプリケーションがインストールされ、そのユーザインターフェース１４Ａによって実行されてもよい。

またプロセスプラント１０は、（バス、無線通信システム、あるいは読取値を取り込むために装置２０に接続され、次いで取り外されるハンドヘルド機器といった）何らかの永続的または一時的通信リンクを介して保守コンピュータ２２に接続されている、タービン、モータなどといった様々な回転装置２０も含む。保守コンピュータ２２は、例えば、ＣＳｉ Ｓｙｓｔｅｍｓ社などが提供する監視診断アプリケーション２３や、回転装置２０の動作状態を診断、監視、最適化するのに使用される他の任意の既知のアプリケーションを記憶し、実行し得る。保守要員は普通、アプリケーション２３を使用してプラント１０内の回転装置２０の性能を保守、監督し、回転装置２０の問題を突き止め、回転装置２０をいつ修理し、または交換しなければならないかを判定する。

同様に、プラント１０と関連付けられた発電配電設備２５を有する発電配電システム２４も、バスなどを介して、プラント１０内の発電配電設備２５を運用し、その動作を監督する別のコンピュータ２６に接続されている。コンピュータ２６は、発電配電設備２５を制御し、保守するために、例えばＬｉｅｂｅｒｔ ａｎｄ ＡＳＣＯ社や、その他の企業によって提供されるような周知の電力制御診断アプリケーション２７を実行し得る。

以前は、様々なプロセス制御システム１２、１４、ならびに発電システムおよび保守システム２６、２２は、それぞれ、各システムが、これらのシステムそれぞれにおいて生成され、または収集されるデータを有益な方法で共用し得るように相互接続されていなかった。その結果、プロセス制御機能、発電機能、回転装置機能といった異なる機能はそれぞれ、その個々の機能の影響を受け、またはその個々の機能に影響を及ぼす可能性のあるプラント内の他の装置が、当然ながらほとんどあり得ないことであるが、完璧に動作しているものと仮定して動作していることになる。しかし、各機能は非常に異なり、これらの機能を監督するのに使用される装置および要員も異なるため、プラント１０内の異なる機能システム間では有意義なデータ共用がほとんど、または全く行われていなかった。

この問題を克服するために、プロセス制御機能１２および１４、コンピュータ１８、１４Ａ、２２および２６で実施されるような保守機能、ならびに業務機能を含む、プラント１０内の様々な機能システムと関連付けられた、コンピュータまたはインターフェースに通信可能な状態で接続されているコンピュータシステム３０が提供される。詳細にはコンピュータシステム３０は、従来のプロセス制御システム１２と、その制御システムと関連付けられた保守インターフェース１８とに通信可能な状態で接続され、分散プロセス制御システム１４のプロセス制御および／または保守インターフェース１４Ａに接続され、回転装置保守コンピュータ２２と発電配電コンピュータ２６とに接続され、接続は全てバス３２を介して行われる。バス３２は任意の所望の、または適切なローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）プロトコルを使用して通信を実現し得る。

図１に示すように、コンピュータ３０はまた、同じ、または異なるネットワークバス３２を介して、業務システムコンピュータおよび保守計画コンピュータ３５、３６にも接続されており、これらのコンピュータは、例えば、企業資源計画（ＥＲＰ）、資材所要量計画（ＭＲＰ）、会計、生産および顧客発注の各システム、保守計画システムまたは、部品、備品および原料発注アプリケーション、生産スケジューリングアプリケーションなどといった他の任意の所望の業務アプリケーションを実行し得る。またコンピュータ３０は、例えばバス３２などを介して、プラント規模のＬＡＮ３７、企業ＷＡＮ３８、ならびに、遠隔地からのプラント１０の遠隔監視またはプラント１０との通信を可能にするコンピュータシステム４０にも接続され得る。

一実施形態では、バス３２を介した通信がＸＭＬプロトコルを使用して行われる。この場合、各コンピュータ１２Ａ、１８、１４Ａ、２２、２６、３５、３６などからのデータはＸＭＬラッパでラップされ、例えばコンピュータ３０などに位置し得るＸＭＬデータサーバに送られる。ＸＭＬは記述言語であるため、サーバはどんな種類のデータでも処理することができる。サーバでは、必要ならば、データは新しいＸＭＬラッパでカプセル化される、すなわちこのデータは、あるＸＭＬスキーマから、受信側アプリケーションのそれぞれについて作成される１つまたは複数の別のＸＭＬスキーマにマップされる。したがって、データ発信側はそれぞれ、その機器またはアプリケーションに理解でき、または都合のよいスキーマを使用してそのデータをラップすることができ、受信側アプリケーションはそれぞれ、その受信側アプリケーションに使用され、またはその理解される別のスキーマでデータを受け取ることができる。サーバは、データの発信元と（１つまたは複数の）宛先に応じてあるスキーマを別のスキーマにマップするように構成されている。また、必要に応じてサーバは、データを受け取ったことに基づいてある一定のデータ処理機能またはその他の機能を果たすこともできる。マッピングおよび処理機能の規則は、本明細書で説明するシステムの動作に先立ち、サーバにおいてセットアップされ、記憶される。このように、データは任意の１つのアプリケーションから１つまたは複数の別のアプリケーションに送られ得る。

概して、コンピュータ３０は、プロセス制御システム１２および１４、保守システム１８、２２および２６、業務システム３５および３６によって生成されるデータおよびその他の情報、ならびにこれらのシステムのそれぞれにおいて実行されるデータ解析ツールによって生成される情報を収集する資産管理システム５０を記憶し、実行する。資産管理システム５０は、例えば、現在ＮＥＸＵＳが提供しているＯＺエキスパートシステムなどに基づくものとすることができる。しかし、資産管理システム５０は、例えば任意の種類のデータ・マイニング・システムを含む他の所望の種類のエキスパートシステムであってもよい。重要なことには、資産管理システム５０はプロセスプラント１０においてデータおよび情報のクリアリングハウスとして働き、保守領域といったある機能領域から、プロセス制御や業務機能領域といった別の機能領域へのデータまたは情報の配信を調整することができる。また資産管理システム５０は、収集されたデータを使用して、プラント１０内の異なる機能と関連付けられたコンピュータシステムの１つまたは複数に配信され得る新しい情報またはデータを生成することもできる。さらに資産管理システム５０は、収集されたデータを使用して、プロセスプラント１０内で使用すべき新しい種類のデータを生成する他のアプリケーションを実行し、またはその実行を監督することもできる。

詳細には、資産管理システム５０は、プロセス制御機器および計測機器、発電機器、回転装置、ユニット、領域などのような機器と関連付けられた指標を作成し、またはプラント１０内のループなどのようなプロセス制御エンティティと関連付けられている指標生成ソフトウェア５１を含み、または実行し得る。その場合これらの指標は、プロセス制御の最適化を支援するためにプロセス制御アプリケーションに提供することもでき、経営者にプラント１０の運営と関連付けられるより完全な、または理解しやすい情報を提供するために、業務ソフトウェアや業務アプリケーションに提供することもできる。また資産管理システム５０は、オペレータが制御を最適化するといった制御活動を行うのを支援するために、保守データ（機器状況情報など）および業務データ（スケジュールされた指図、時間枠などと関連付けられたデータなど）を、例えばプロセス制御システム１４などと関連付けられた制御エキスパート５２に提供することもできる。制御エキスパート５２は、例えば、ユーザインターフェース１４Ａや、制御システム１４と関連付けられた他の任意のコンピュータなどに位置してもよく、必要に応じてコンピュータ３０内に位置してもよい。

一実施形態では、制御エキスパート５２は例えば、前述の米国特許出願第０９／２５６，５８５号明細書および米国特許出願第０９／４９９，４４５号明細書に記載されている制御エキスパートなどとすることもできる。しかし、これらの制御エキスパートはさらに、これらの制御エキスパートによって行われる意思決定の際に、プロセスプラント１０内の機器、またはその他のハードウェアの状況に関連するデータを組み込み、使用してもよい。詳細には、以前は、ソフトウェア制御エキスパートは一般に、意思決定またはプロセスオペレータへの勧告を行うのに、プロセス変数データと若干の限られた機器状況データだけを使用した。資産管理システム５０の提供する通信、特に、コンピュータシステム１８、１４Ａ、２２および２６ならびにこれらのコンピュータ上で実施されるデータ解析ツールが提供するような機器状況情報に関連する通信が備わっていれば、制御エキスパート５２は、健全性、性能、利用率、変動性情報といった機器状況情報を受け取り、それをプロセス変数情報と共にその意思決定に組み込むことができる。

加えて資産管理システム５０は、プラント１０内の機器の状態および制御活動の実施に付随する情報を業務システム３５および３６に提供することもでき、その場合、例えば保守指図生成アプリケーションまたはプログラム５４は、プラント１０内で検出された問題に基づいて自動的に保守指図を生成し、部品を発注することができ、あるいは実行されている作業に基づいて備品を発注することができる。同様に、資産管理システム５０によって検出された制御システムの変更により、業務システム３５または３６に、プログラム５４などを使用してスケジューリングおよび備品発注を行うアプリケーションを実行させることもできる。同様に、顧客注文などにおける変更を業務システム３５または３６に入力することもでき、このデータを資産管理システム５０と、制御ルーチンまたは制御エキスパート５２とに送って、例えば、新規に発注された製品の製造を開始し、または業務システム３５および３６において行われた変更を実施するなどのために、制御を変更させることもできる。当然ながら、必要に応じて、バス３２に接続された各コンピュータシステムには、コンピュータ内のその他のアプリケーションから適切なデータを取得し、このデータを、例えば資産管理システム５０などに送るように機能するアプリケーションが備わってもよい。

加えて、資産管理システム５０は、プラント１０内の１つまたは複数のオプティマイザ５５に情報を送ることもできる。例えば、コンピュータ１４Ａには制御オプティマイザ５５が位置し、１つまたは複数の最適化ルーチン５５Ａ、５５Ｂなどを実行することができる。加えて、または代替として、オプティマイザルーチン５５は、コンピュータ３０または他の任意のコンピュータによって記憶され、実行されてもよく、したがって、必要なデータが資産管理システム５０によって送られてもよい。必要に応じてプラント１０は、プラント１０の特定の側面をモデル化するモデル５６を含んでもよく、これらのモデル５６は、資産管理システム５０、制御、または制御エキスパート５２といったその他のエキスパートによって、モデル化機能を果たすようために実行され得、モデル化機能の目的については以下でより詳細に説明する。しかし概して、モデル５６は、機器、領域、ユニット、ループなどのパラメータを決定し、オプティマイザルーチン５５の一部として不良センサまたはその他の不良装置を検出し、プラント１０で使用するための性能指標や利用率指標といった指標を生成し、性能または条件監視を行うのに使用することができ、他の多くの用途にも使用される。モデル５６は、英国ティーズサイド所在のＭＤＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社によって作成、販売されているものといったモデルとすることもでき、他の任意の所望の種類のモデルとすることもできる。当然ながら、プラント１０内で提供することができ、資産管理システム５０からのデータを使用することのできるアプリケーションには他にも多くのものがあり、本明細書で説明するシステムは本明細書で具体的に言及するアプリケーションだけに限定されるものではない。しかしながら全体として資産管理システム５０は、プラント１０の全ての機能領域間でのデータ共用および資産調整を可能にすることによって、プラント１０内の全ての資産の利用を最適化するのに役立つ。

また概して、１つまたは複数のユーザ・インターフェース・ルーチン５８を、プラント１０内のコンピュータの１台または複数に記憶させ、そのコンピュータによって実行することもできる。例えば、コンピュータ３０、ユーザインターフェース１４Ａ、業務システムコンピュータ３５または他の任意のコンピュータがユーザ・インターフェース・ルーチン５８を実行してもよい。各ユーザ・インターフェース・ルーチン５８は、資産管理システム５０からの情報を受け取り、または予約配信を受けることができ、各ユーザ・インターフェース・ルーチン５８には、同じまたは異なるデータセットが送られ得る。ユーザ・インターフェース・ルーチン５８のいずれも、異なる画面を使用して異なるユーザに異なる種類の情報を提供することができる。例えば、ユーザ・インターフェース・ルーチン５８の１つは、制御オペレータまたは経営者に、その人物が制約条件を設定し、または標準制御ルーチンにおいて、もしくは制御オプティマイザルーチンにおいて使用するための最適化変数を選択することを可能にするための１つまたは複数の画面を提供し得る。ユーザ・インターフェース・ルーチン５８は、ユーザが何らかの調整された方法で指標生成ソフトウェア５１によって作成された指標を表示させることを可能にする制御誘導ツールを提供してもよい。またこのオペレータ誘導ツールは、オペレータまたは他の任意の人物が、機器、制御ループ、ユニットなどの状態に関する情報を取得し、これらのエンティティの問題に関連する情報がプロセスプラント１０内の他のソフトウェアによって検出されている際に、その情報を簡単に調べることも可能にし得る。また、ユーザ・インターフェース・ルーチン５８は、ツール２３および２７、ＡＭＳ（商標）アプリケーションや他の任意の保守プログラムといった保守プログラムによって提供され、もしくは生成される、または資産管理システム５０と連動するモデルによって生成される性能監視データを使用して、性能監視画面を提供することもできる。当然ながら、ユーザ・インターフェース・ルーチン５８は、任意のユーザに、プラント１０の任意の、または全ての機能領域において使用される設定またはその他の変数を利用させ、それらの変数を変更させることもできる。

プロセスプラント１０における資産データの収集および解析に関する考察を行うために図２を参照する。図２には、資産管理システム５０とプロセスプラント１０内の他のコンピュータツールまたはアプリケーションの間のデータフローの一部を説明するデータ流れ図が示されている。以下では、いくつかの機能と関連して利用システム５０を説明するが、資産管理システムの一例についてのさらに詳細な考察が、資産利用エキスパートに関連して、参照によりその全文が本明細書に明示的に組み込まれる、２００２年２月２８日に出願された、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗｏｒｋ ｏｒｄｅｒ／ｐａｒｔｓ ｏｒｄｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｃｋｉｎｇ」という名称の米国特許出願第１０／０８６，１５９号明細書で論じられている。

資産管理システム５０は、マルチプレクサ、発信器、センサ、ハンドヘルド機器、制御システム、無線周波数（ＲＦ）送受信機、オンライン制御システム、ウェブサーバ、履歴データ収集プログラム（ｈｉｓｔｏｒｉａｎ）、制御モジュールまたはプロセスプラント１０内のその他の制御アプリケーションといった多数のデータ収集機構またはデータ源、ユーザインターフェースや入出力インターフェースといったインターフェース、ならびにバス（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ、イーサネット（登録商標）バスなど）、バルブ、送受信機、センサ、サーバ、制御装置といったデータサーバ、およびプロセス計測、回転装置、電気設備、発電設備、変速駆動装置などといった他のプラント資産から情報を受け取ることができる。このデータは、データがどのようにして生成され、または他の機能システムによって使用されるかに基づいて任意の所望の形を取ることができる。さらに、このデータは、前述のＸＭＬプロトコルといった任意の所望の、または適切なデータ通信プロトコルおよび通信ハードウェアを使用して資産管理システム５０に送られ得る。しかし概して、プラント１０は、資産管理システム５０がデータ源の１つまたは複数から特定の種類のデータを自動的に受け取り、資産管理システム５０がそのデータに対して所定の措置を講じることができるように構成される。

また資産管理システム５０は、現在提供されている典型的な保守データ解析ツールといったデータ解析ツール、機器と関連付けられたツールなどの性能追跡ツール、ならびに前述の米国特許出願第０９／２５６５８５号明細書および米国特許出願第０９／４９９４４５号明細書に記載されているようなプロセス制御システムのための性能追跡ツールからも情報を受け取る（また、各ツールを実際に実行してもよい）。またデータ解析ツールには、例えば、ある種の問題の根本原因を検出する根本原因アプリケーション、米国特許第６，０１７，１４３号明細書に記載されているようなイベント検出、参照により本明細書に明示的に組み込まれる、（１９９９年５月３日に出願された）米国特許出願第０９／３０３，８６９号明細書に開示されているような調整ループ診断、参照により本明細書に明示的に組み込まれる、（１９９９年２月２５日に出願された）米国特許出願第０９／２５７，８９６号明細書に記載されているような導圧管詰まり（ｉｍｐｕｌｓｅ ｌｉｎｅｓ ｐｌｕｇｇｉｎｇ）検出アプリケーション、その他のライン詰まり検出アプリケーション、機器状況アプリケーション、機器構成アプリケーションおよび保守アプリケーション、ＡＭＳ（商標）やエクスプローラアプリケーションや監査証跡アプリケーションといった機器記憶、履歴および情報表示ツールなども含まれ得る。さらにシステム５０は、拡張型制御エキスパート５２といったプロセス制御データ解析ツール、参照により本明細書に明示的に組み込まれる、（２０００年６月１４日に出願された）米国特許出願第０９／５９３，３２７号明細書、および（１９９９年１０月４日に出願された）米国特許出願第０９／４１２，０７８号明細書に記載されているようなモデル予測制御プロセスルーチン、調整ルーチン、ファジィ論理制御ルーチンおよびニューラルネットワーク制御ルーチンからも、プロセス制御システム１０内に設けられ得る米国特許第５，６８０，４０９号明細書に記載されているような仮想センサからもデータおよび任意の情報を受け取ることができる。さらに資産管理システム５０は、オンライン振動、ＲＦ無線センサやハンドヘルド式データ収集ユニット、回転装置と関連付けられたオイル解析、サーモグラフィ、超音波システム、レーザ位置合わせ平衡システムといった回転装置に関連するデータ解析ツールから情報を受け取ることもでき、これらは全てプロセスプラント１０内の回転装置の問題または状況の検出に関連するものとすることができる。これらのツールは現在当分野において既知であり、よって本明細書ではこれ以上説明しない。さらに資産管理システム５０は、任意の所望の電力管理ツールおよび電力設備監視解析ツールを含み得る、図１のアプリケーション２３や２７といった、電力管理および電力設備および電源に関連するデータを受け取ることもできる。

一実施形態では、資産管理システム５０は、機器モデル、ループモデル、ユニットモデル、領域モデルなどといったプラント１０内の装置の一部または全部の数学的ソフトウェアモデル５６を実行し、または例えば、コンピュータ３０やプロセスプラント１０内の他の任意の所望のコンピュータによって実行されるこれらのモデル５６の実行を監督する。資産管理システム５０は、いくつかの理由でこれらのモデルによって作成され、またはこれらのモデルと関連付けられたデータを使用し得る。このデータの一部（またはモデル自体）を使用してプラント１０内の仮想センサが提供されてもよい。このデータの一部、またはモデル自体を使用してプラント１０内の予測制御またはリアルタイム最適制御が実施されてもよい。モデル５６によって生成されるデータの一部が、指標生成ルーチン５１によって、業務アプリケーションやプロセス制御アプリケーションといった他のアプリケーションにおいて使用される指標を生成するのに使用されてもよい。上記その他の目的でのモデル５６の使用について以下でより詳細に説明する。

資産管理システム５０は、例えば、バス３２やプロセスプラント１０内の他の任意の通信ネットワークを介して、データが生成されるときに、またはある一定の周期でデータを受け取る。その後、周期的に、または必要に応じて、資産管理システム５０は、そのデータを他のアプリケーションに再配信し、またはそのデータを使用して、プロセスプラント１０の制御または操作の異なる局面において役立つ他の情報を生成し、その情報をプラント１０内の他の機能システムに提供する。詳細には、資産管理システム５０は、指標生成ルーチン５１に、プロセスプラント１０内の機器、ユニット、ループ、領域、またはその他のエンティティの１つまたは複数と関連付けられる、性能指標、利用率指標、健全性指標、変動性指標といった一連の複合指標を作成させるためにデータを供給し得る。また本明細書では、これらの指標の生成および使用についても詳細に論じる。

資産管理システム５０は、データ解析ツール・モデル・システム５３から受け取られる情報からモデルを作成することができ、この情報は、資産管理システム５０においてモデルに組み立てることのできる以前に作成されたモデルまたはモデルセグメントを含み得る。場合によっては、ツール・モデル・システム５３は、システム５０が実際の性能モデルデータと比較して性能指標を決定する設計パラメータモデルを含む。

また資産管理システム５０は、プロセス制御装置内に位置し得る制御ルーチン６２、またはそれらの制御装置、オプティマイザ５５、業務アプリケーション６３、保守アプリケーション６６などと関連付けられたインターフェースとの間でもデータをやりとりし得る。

さらに制御エキスパート６５（予測プロセス制御装置を含んでもよい）は、以前は単に、それが制御している機器が適正に働いているか、それとも全く働いていないと想定するだけにすぎなかったが、前述の利用率指標、変動性指標、健全性指標、性能指標といった、制御エキスパート６５が制御している機器の状況もしくは健全性に関連する資産管理システム５０からの情報、またはプロセスを制御しようとするときに考慮に入れることのできる、機器、ループなどの動作状況に関連する他の情報を受け取ることができる。予測制御装置６５ならびにオプティマイザ５５は、ユーザ・インターフェース・ルーチン５８に追加の情報およびデータを提供し得る。予測制御装置６５またはオプティマイザ５５は、ネットワーク内の機器の実際の現在の状況に付随する状況情報を使用すると共に、制御システム内の予測に基づいて制御を最適化するために例えば業務アプリケーション６３などによって定義される、資産管理システム５０から提供される業務ソリューションソフトウェアによって識別されるような目標および将来のニーズを考慮に入れることもできる。

さらに資産管理システム５０は、業務ソリューションまたは業務コンピュータ３５および３６において通常使用されるような企業資源計画ツールとの間でデータのやりとりをすることもできる。これらのアプリケーションには、生産計画、資材所要量計画を制御する生産計画ツール、業務アプリケーションなどで使用するための部品指図、保守指図、または備品指図を自動的に生成する保守指図生成ツール５４が含まれ得る。当然ながら、部品指図、保守指図および備品指図の生成は、資産管理システム５０からの情報に基づいて自動的に完了させることができ、それによって、資産が修理を必要とすることを認識するのに必要とされる時間、ならびに保守案件に関して是正措置を施すのに必要な部品を受け取るのに要する時間が短縮される。

また資産管理システム５０は、保守システムアプリケーション６６に情報を提供することもでき、保守システムアプリケーション６６は、保守要員に直ちに問題を警告するだけでなく、問題を是正するのに必要とされる、部品の発注などといった是正措置も講じる。さらに、資産管理システム５０が利用することのできる、以前はどんな単一のシステムからも利用できなかった種類の情報を使用して、新しいモデル６８が生成され得る。当然ながら、図２から理解されるように、資産管理システム５０は、データモデルおよび解析ツールから情報またはデータを受け取るだけでなく、企業資源ツール、保守ツールおよびプロセス制御ツールからも情報を受け取る。

さらに、１つまたは複数の協調型ユーザ・インターフェース・ルーチン５８が、資産管理システム５０ならびにプラント１０内の他の任意のアプリケーションとやりとりして、オペレータ、保守要員、経営者などにヘルプおよび視覚化を提供することもできる。オペレータその他のユーザは、協調型ユーザ・インターフェース・ルーチン５８を使用して、予測制御を実行または実施し、プラント１０の設定を変更し、プラント１０内でヘルプを表示させ、または資産管理システム５０によって提供される情報に関連する他の任意の活動を行うこともできる。

資産管理システム５０は、個々のプラント、または機器、ユニット、ループ、領域などといったプラント内のエンティティの動作をモデル化する１つまたは複数の数学的モデルまたはソフトウェアモデル５６を実行し、またはその実行を監督することができる。またこれらのモデルによって資産管理システム５０は、前述のようにモデルによって決定されたパラメータの１つまたは複数を、モデル化されているエンティティの設計パラメータに従って実行されたモデルによって決定された同じパラメータと比較することにより、性能指標またはプロットを定義することもできる。別のモデルを使用して、特定の機器またはその他のエンティティの健全性を示すことも、これらのエンティティを指示する健全性指標を提供してもよい。例えば、ある一定のモデルについて使用される回帰分析によって決定されるある一定の入力および出力センサの誤差測定を、それらの機器の健全性の指標として使用し、または健全性の指標に変換することもできる。

性能指標および健全性指標に加えて、資産管理システム５０は、利用率指標や変動性指標といった別種の指標を作成する際にも、指標生成ルーチン５１を支援することができる。変動性指標は、機器、ループ、ユニットなどとの間でやりとりされる何らかの信号、またはそれらと関連付けられる他の何らかのパラメータが、この信号またはパラメータの予期される変動量と比べてどれ程変動するかを指示する。利用率指標は、どのような形にせよ、個々の機器、ユニット、ループ、または他のエンティティの利用率を追跡または反映し、以前に決定されたベンチマークまたは運用目標に基づいて、これらのエンティティが過度に利用されているか、それとも十分に利用されていないかに関する何らかの指標を提供し得る。

図１のシステムの１つの重要な側面が、本明細書で説明する資産管理システム５０によって提供される様々な資産活用機能とユーザとの対話を円滑化するための、資産管理システム５０と統合されたグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を提供するユーザ・インターフェース・ルーチン５８である。しかし、ＧＵＩを詳細に論じる前に、ＧＵＩは任意の適切なプログラミング言語および技法を使用して実施される１つまたは複数のソフトウェアルーチンを含み得ることを理解する必要がある。さらに、ＧＵＩを構成するソフトウェアルーチンは、プラント１０内の、例えばワークステーション、制御装置などといった単一の処理装置またはユニット内で記憶され、処理されてもよく、あるいは、ＧＵＩのソフトウェアルーチンは、資産活用システム内で相互に通信可能な状態で結合されている複数の処理ユニットを使用した分散方式で記憶され、実行されてもよい。

必須ではないが、好ましくは、ＧＵＩは、よく知られているグラフィカル・ウィンドウズ（登録商標）（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標））・ベースの構造および外観を使用して実施され、その場合には、複数の相互リンクされたグラフィカルビューまたはページが、ユーザが各ページを望み通りにナビゲートして特定の種類の情報を表示させ、かつ／または取り出すことを可能にする１つまたは複数のプルダウンメニューを含む。前述の資産管理システム５０の特徴および／または機能は、ＧＵＩの１つまたは複数の対応するページ、ビューまたは表示を介して表現されたり、アクセスされたり、呼び出されたりする。さらに、ＧＵＩを構成する様々な表示は、特定の種類の情報を取り出し、または資産管理システム５０の特定の機能にアクセスし、かつ／または特定の機能を呼び出すための、ユーザによる迅速で、直観的なナビゲーションを円滑化するように、論理的に相互リンクされ得る。

一般的に、本明細書で説明するＧＵＩは、プロセス制御領域、ユニット、ループ、機器などの直観的なグラフィック描写または表示を提供する。これらのグラフィック表示はそれぞれ、ＧＵＩによって表示されている特定のビューと関連付けられる（その一部または全部は前述の指標生成ルーチン５１によって生成され得る）数値的な状況および性能の指標を含んでもよい。例えば、プロセス制御領域を示す表示は、その領域の状況および性能（すなわち、装置階層の特定のレベルにおけるプロセス制御システムの特定の部分）を反映する１組の指標を提供し得る。他方、ループを示す表示は、その特定のループと関連付けられる１組の状況および性能の指標を提供し得る。いずれにしても、ユーザは、任意のビュー、ページまたは表示内に示される指標を使用して、その表示内に示される機器、ループ、などのいずれかに問題が存在するかどうか迅速に評価することができる。

加えて本明細書で説明するＧＵＩは、自動的に、またはユーザの要求に応答して、ユーザに保守情報を提供することもできる。資産管理システム５０のどの部分が保守情報を提供してもよい。同様にＧＵＩは、やはり資産管理システム５０によって提供され得る警報情報、プロセス制御情報などを表示することもできる。さらにＧＵＩは、プラント１０内で発生している、または発生しようとしている問題と関連するメッセージをユーザに提供することもできる。これらのメッセージは、問題を記述し、現在の問題を軽減するために実施され得る、または潜在的問題を回避するために実施され得るシステムへの可能な変更を示唆し、問題を修正し、または回避するために推進され得る処置方針を記述するなどのグラフィック情報および／またはテキスト情報を含み得る。

図３は、ＧＵＩによって表示され得るプロセス制御システム内のユニット２００を表す表示の一例である。図３に示すように、ユニット２００は、例えば、バルブ、ポンプ、温度発信器などといった複数の機器を含み、それら全てが図示のようにグラフィックで示され得る。加えてこの表示は、矢印線や、様々な機器の間の論理的、物理的相互接続を表す他の任意の印を含んでもよい。当然ながら、そのようなプロセス制御システム（またはプロセス制御システムの部分）のグラフィック表現は、当分野では周知であり、したがって、これらのグラフィック表現または表示を実施する方法について、本明細書ではこれ以上説明しない。

重要なことには、図３に示すＧＵＩ表示は複数の指標名および値２５０も含む。詳細には、指標名および値２５０には、すでに資産管理システム５０および指標生成ルーチン５１と関連して簡単に論じた、性能指標、健全性指標、変動性指標および利用率指標が含まれる。指標名および値２５０は、図示のように表形式で表示されても、他の任意の所望の形式で表示されてもよい。指標名および値２５０は、ユニット２００全体の性能および状況を表し、したがって、図示の指標値は、必須ではないが好ましくは、ユニット２００を構成する各サブユニットおよび／または各機器と関連付けられた指標値で構成されている。

図４は、ユーザがプラント１０内の警報情報、条件などを迅速に調査することができるようにＧＵＩによって提供され得る表示の別の例である。プラント１０のハイ・レベル・グラフィック・ビュー３００は、１つまたは複数の保留中の警報を有する警報バナー３２０を含む。警報バナー内の各警報は、その警報またはイベントを生成した機器と一意に関連付けられる英数字標識を使用して表され得る。加えて、バナー３２０内の各警報は、その特定の警報に関連するより詳細な情報を含むポップアップウィンドウ３５０を生成するためにユーザによって選択され得る情報ボタン３４０も含み得る。さらにユーザは、個々の警報の可能な理由を調査するために、その警報を発生させた機器の英数字指示子を選択することもできる。英数字指示子が選択されると、ＧＵＩはポップアップウィンドウ３６０を提供し得る。ポップアップウィンドウ３６０は、ユーザが、個々の警報にどのように対処すべきか、およびどんな時間枠内にその警報に対処すべきかについて理解を容易にする、１つまたは複数の応答カテゴリ３８０を提供し得る。例えば、ポップアップウィンドウ３６０は、特定の機器がもはや通信を行っていないこと、その機器が故障していること、その機器を直ちに保守する必要があること、またはその機器が近いうちに保守もしくは他の何らかの対処を必要とすることを指示し得る。当然ながら、代わりにより多数、より少数の、かつ／または異なる応答カテゴリが使用されてもよい。この時点においてＧＵＩによって生成される警報表示は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる、（２０００年１１月７日に出願された）米国特許出願第０９／７０７，５８０号明細書に開示されている統合された表示とすることができる。一般に、この警報表示は、プロセス警報および警告、ならびに保守警報および警告のような別種の警報を示し得る。さらに、警報と共に、警報バナーのフィールド３５０に示される具体的情報のような警報に関する情報が、ＧＵＩまたは資産管理システム５０に送られてもよい。

図５Ａおよび図５Ｂは、ＧＵＩによって提供され得る、ユーザが、保守指図生成ルーチン５４によって自動的に生成されている可能性のある保守指図を追跡することを可能にする表示の例である。資産管理システム５０は保守指図生成ルーチン５４に、資産管理システム５０および／またはＧＵＩを介して資産管理システム５０を操作するユーザによって発見され、または認識された問題または潜在的問題に応答して保守指図生成ルーチン５４に保守指図を自動的に生成させるデータを提供し得る。例えば、資産管理システム５０は、診断情報、保守要求などを受け取り、これに応答して保守システムに、診断情報と関連する１つまたは複数の問題に対処するよう保守要員に要求する保守指図を生成させる。当然ながら、生成される保守指図の詳細は、検出される問題の種類または状況、ならびに、部品、備品などを発注するなどといった、問題を修正するのに使用される標準形式によって異なる。

図５Ａには、ダイアログボックス３７２でユーザに提示され得る、保守指図、図示の例では指図「１１９４」に関する様々な情報を示す表示パネル３７０が示されている。図示の表示パネル３７０は、場所、装置の種類、報告発信元（「Ｍａｘｉｍｏ」）といった様々な情報を提示する。この情報は例えば、ユーザにプラント資産および保守指図に関する任意の情報を提供するなどのためのものである。さらにこの一般情報は、以前に記憶されたデータから自動的に取り込まれてもよい。この一般情報に加えて、表示パネル３７０には、自動的に生成された推定時間データがユーザに表示されるスケジューリング情報セクション３７４も示されている。その推定時間データは、本明細書で説明するような技法に従って、利用可能な労働力、資材および平均時間または保守データの実績時間に基づいて資産管理システム５０によって作成される、推定開始時刻（リードタイム）３７６と推定完了時刻３７８の両方を含む。また表示パネル３７０は、実際の開始時刻と完了時刻とをそれぞれ入力するためのダイアログボックス３８０および３８２も有し、これらの時刻は、後でこの種の保守指図に関する実績時間情報データとして使用することができる。

図５Ａには推定時間計算を示す一般的な保守指図表示が示されているが、図５Ｂには、（作業指図「１００３」と表示された）保守指図のための推定タスク３８６と、それらのタスクを完了するための、本明細書で説明する技法に従って資産管理システム５０によって自動的に生成される推定費用データ３８８とを示す表示パネル３８４が示されている。図示の例では、推定費用データ３８８は、保守指図を完了するのに必要とされる労働力のための、自動的に求められた費用データを示す。タブ３９０およびタブ３９２を選択することにより、ユーザは、それぞれ、資材とツールとの推定費用情報を表示させることができる。

図５Ａおよび図５Ｂには、保守指図に関する様々な情報が、様々なパネルに示されているが、これらは例として示すものにすぎないことが理解される。ユーザ・インターフェース・ルーチン５８は、自動的に生成される推定データを含む保守指図情報を、単一表示上のものや複数の表示パネルにまたがるものを含めて、様々な方法でユーザに提示し得る。加えて、図５Ａおよび図５Ｂの各例に示すものより多くの、異なった、またはより少ない情報がユーザに提供されてもよい。

本明細書で使用する場合、「保守指図」という用語は、前述の米国特許出願第１０／０８６，１５９号明細書の例と同様の、「作業指図」とも呼ばれるものを含むものである。さらに「保守指図」という用語は、本明細書で使用する場合、保守要求および作業要求も含み得る。例えば、システムによっては、システムは「作業要求」を出すだけにすぎず、それに続いて、その要求の「承認／割り当て」を行うための措置が講じられなければならず、それによって要求が作業指図となる。いずれにしても、「保守指図」という用語は、本明細書で使用する場合、そのような任意の指図または要求を含み得る。

さらに、保守指図生成ルーチン５４は、プラント１０内の検出された実際の問題または予測される問題に基づき、オペレータまたは保守要員の介入ありまたはなしで、供給業者またはその他の企業と自動的にやりとりして、部品、備品などを発注する企業間通信機能を含むこともできる。より詳細には、ルーチン５４は、資産管理システム５０、または回転装置解析ツールといったデータ解析ツールのいずれかによって提供されたデータ、または行われた予測に基づき、機器またはその他の資産の現在の問題または予測される将来の問題の通知を受け取ることができる。次いでルーチン５４は、例えば、インターネット、電話、無線その他の通信接続などを介して供給業者に自動的にコンタクトし、機器の交換が必要になる前に、プラント１０に部品、装置または備品が届けられるように指図する。このように、保守指図生成ルーチン５４は、ダウン時間を抑え、または問題が実際に発生したときに問題を修復するための部品、装置または備品を待つ必要によって、ダウン時間がほとんどまたは全く生じないようにするのに役立つ。これによりプラント１０の能率が改善される。

次に図６〜図９を参照すると、ＧＵＩはユーザに、資産管理システム５０またはプラント１０内のデータ解析ツールのいずれかによって検出され得る、現在の問題または予測される問題などの将来の問題を指示する他の画面を提供することができる。詳細には、図６〜図９には、図１の振動解析プログラム２３によって行われる回転式機器内の、シャフトなどの要素の振動のスペクトルプロット、およびこれらのプロットに基づいて解析ツールによって検出される条件または問題を提示する表示が示されている。例えば、図６には検出された不均衡条件が示されており、図７には検出された位置合わせ不良条件が示されており、図８には検出されたゆるみ条件が示されており、図９には検出された摩耗軸受条件が示されている。当然ながら、データ解析ツールの結果に基づく回転式機器またはその他の機器の他の条件を表示させることもできる。さらに、これらのツールの結果を使用して、保守指図生成ルーチン５４に、交換部品を自動的に発注させることもできる。

様々な資産データをグラフィック表示する以上に、制御システムは、収集され、または導出された状況情報を使用して、プラント資産を監視し、保守を必要とする警報条件を識別し、そのような保守を行うための時間および費用を見積もり、そのような推定値に基づいて保守指図に優先順位を付け、スケジュールすることもできる。

図１０に、本実施形態による、ある判定された推定保守情報に基づいて保守指図を識別し、スケジュールする際に使用され得る保守スケジューラシステムの例４００を示す。図示の例では、システム４００は、スマートフィールド機器などの資産とやりとりして、資産のいずれかにおいて警報条件が発生しているかどうかを判定する、前述の制御システム１２や１４といった制御システム４１０を含む。制御システム４１０は、それに加えて、または独立に、資産管理システムとやりとりして、資産活用エキスパートによって作成される性能指標、健全性指標、利用率指標、変動性指標といったモデルパラメータに基づいて警報条件を判定することもできる。これらの指標は、各指標が資産の性能が所望のレベルを下回っていることを指示するときに、対応するユニット、機器、フィールド装置、ループなどの保守指図（図５Ａおよび図５Ｂなどを参照）を自動的に作成するのに使用され得る。通常、制御システム４１０は、前述のように、制御装置を介して複数の資産に接続される。

制御システム４１０は、連続して資産を監視する場合もあるが、周期的に、スケジュールされた時刻に、またはプロセスシステムや業務システムからの命令に応答して資産を監視する場合もある。伝達される警報条件は、当然ながら、単一の指標またはイベントに基づくものでもよく、場合によっては、複数の指標またはイベントに基づくものでもよく、単一の資産に基づくものでも、複数の資産に基づくものでもよい。さらに制御システム４１０は、資産活用エキスパートによってモデル化され、作成された様々な指標の組み合わせを表す複合指標に基づいて警報条件を作成してもよい。例えば制御システム４１０は、ある資産の性能指標と健全性指標を組み合わせて、警報条件を作成するのに使用される複合指標にするように指示され得る。そうではあるが、警報は他の任意の既知のメトリックに基づくものとすることもできる。

警報条件が識別されると、制御システム４１０は、資産の識別情報および警報情報条件を、前述の保守システムといった保守システム４２０に伝達する。制御システム４１０は、場合によっては、保守システム４２０が、実際の警告が発せられる前に保守指図を予測することのできる予測保守アプリケーションを提供する場合に求められ得るように、たとえ警報条件が生じないときでさえも、資産に関する状況情報を伝達し得る。保守システム４２０は、制御システム４１０からの警報条件、またはシステム４２０で作成された予測警報通知を、ユーザ・インターフェース・ルーチンによって表示するためにユーザに送ることができる。さらに、保守システム４２０は、例えば、速やかな保守対応を必要とする緊急イベントの警報条件の場合などには、警報条件を保守要員に通知することもできる。その目的ために、保守システム４２０は、ＡＭＳ（商標）アプリケーションまたは他の任意の機器監視通信アプリケーションを実行するコンピュータとし得る。保守システム４２０は、場合によっては、システムに接続された資産に関する他の保守活動を再構成し、または実行してもよい。保守システム４２９は、保守要員に問題を直ちに知らせるだけでなく、問題を修正するのに必要となる、部品などの発注といった是正措置も講じることもできる。しかし図示の例では、保守システム４２０は、警報に応答して直ちに保守指図を作成させ、スケジュールさせようとするのではなく、保守スケジューリングおよび保守指図生成を円滑化する資産管理システム４３０に保守警告を伝達する。

保守警告を受け取ると、資産管理システム４３０は、その保守警告と関連付けられるアサートを識別するデータを検索し、その資産を、保守指図に関する履歴データ、具体的には、様々な保守指図と関連付けられる労働力、資材およびタスクのような保守項目を収集し、記憶する企業資産管理システム４４０に伝達する。企業資産管理システム４４０は、米国ニューヨーク州アーモンク所在のＩＢＭ社のＭＡＸＩＭＯ（登録商標）や、米国ジョージア州アルファレッタ所在のｌｎｆｏｒ Ｇｌｏｂａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社のＤａｔａｓｔｒｅａｍや、独国ヴァルドルフ所在のＳＡＰＡＧ社のプラント保守システムといったシステムとすることができる。企業資産管理システム４４０は、これらの例だけに限定されず、他のシステムによって実施されてもよい。

各資産ごとに、企業資産管理システム４４０は、その資産および保守警告と関連付けられる保守項目を識別する。具体的には、システム４４０は、記憶された保守タスク、資材、および労働力の情報を、対応するシステム４５０、４６０、および４７０から検索することができ、これらのシステムはいずれも、別々に図示されているが、単一システムの一部とすることもできる。システム４５０は、例えば、保守システム４２０、または別の保守システムから収集されたデータ、および識別された資産と関連付けられた保守指図を完了するのに必要なタスクのリストを含み得る。システム４６０は保守タスクを完了するのに必要な資材のリストを含み、システム４７０は識別された保守タスクを実行するのに必要な労働力のリストを含む。

システム４５０〜４７０は、保守項目に関する実際のデータを、同じ資産機器または類似の資産機器に対して行われた過去の完了された保守指図から集められた履歴データとして記憶し得る。このデータは、実際の保守指図から集められているため、推定データまたは予定データとの比較で、実際のデータとみなすことができる。システム４５０〜４７０は、過去の経験から集められたものではない、少なくとも、プロセスにおける資産の個々の利用からのものではないデフォルトデータを記憶してもよい。そのようなデフォルトデータは、各資産ごとに作成され、インストール時にそれぞれのシステムに記憶されてもよい。システム４５０〜４７０に記憶されたデータは、プラントまたはプロセスレベルで作成されてもよく、例えば機器初期設定時などに、スマート機器からこれらのシステムにプッシュされてもよい。このデータは、その資産または類似の資産に対して行われた以前の保守作業から収集された履歴データを含み得る。この履歴データは、ユニットごと、領域ごと、プロセッサごと、ループごと、または他の基準で記録された過去の保守作業を反映するデータを含み得る。履歴データは、過去の保守指図に関連する、資産管理システム４３０に情報を提供し得る任意のデータを含み得る。

いずれにしても企業資産管理システム４４０は、システム４５０〜４７０から、それぞれ、警報条件と関連付けられる保守指図を完了するための費用および時間を推定し、保守指図要求を作成するためのタスク、資材、および労働力のデータ（すなわち、保守項目）を資産管理システム４３０に伝達する。資産管理システム４３０は、企業資産管理システム４４０から受け取ったデータに基づき、必要な推定費用、推定時間、および推定資材として推定保守情報を自動的に決定し得る。

図示の例では、資産管理システム４３０は、保守システム４２０や制御システム４１０や業務システムといった他のシステムともインターフェースすることのできるプラントインターフェース４７５を介して企業資産管理システム４４０に接続されている。インターフェース４７５は、外部バスに結合された有線ネットワークインターフェースとすることもできる。インターフェース４７５は、インターネットインターフェース、電話リンク、無線通信リンク、またはシステムがデータを送受信するための他のネットワークインターフェースとし得ることが理解される。さらに図示の例では、資産管理システム４３０は企業資産管理システム４４０と別個のものであるが、場合によっては、両システムが、図１のコンピュータシステム３０といった単一のコンピュータシステムによって実現されてもよい。

資産管理システム４３０は、推定保守情報を識別し、（図５Ａおよび図５Ｂのような）推定保守情報を含む保守指図要求を生成し、次いでその保守指図要求が、保守指図をスケジュールするために企業資産管理システム４４０に戻される。場合によっては、資産管理システム４３０は単に、（企業資産管理システムを含む）別のシステムに推定保守情報、資産データ、および保守警告を提供するだけであり、次いでその別のシステムが保守指図を自動的に生成してもよいことが理解される。

図１１および図１２にさらに、それぞれ資産管理システム４３０によって行われるはずの時間および費用推定値生成を表す流れ図を示す。図１１には、図示の例では資産管理システム４３０とは別個に示されているが、資産管理システム４３０の一部とすることのできる時間推定値生成器５００が示されている。時間推定値生成器５００は、システム４７０から取得される労働力情報の利用可能性を判定することのできる労働力システム５０２とやりとりする。時間推定値生成器５００は、システム４６０から識別される資材の利用可能性を判定することのできる資材システム５０４とやりとりする。時間推定値生成器５００はさらに、保守指図の保守項目を完了するための平均時間、および保守指図全般と関連付けられる平均時間値を決定することのできる時間平均システム５０６ともやりとりする。

一般に、時間推定値生成器５００は、保守指図を完了するための開始から終了までの総時間量を反映する推定時間データを決定し得る。この総所要時間推定値は、例えば、保守警告の開始から保守指図の予定開始時刻まで測定される推定リードタイムと、推定完了時刻の組み合わされたものとすることができる。システム５０２、５０４、および５０６は、それぞれ、解析されている個々の情報のための推定時間を生成し得る。次いで、時間推定システム５００は、収集されたデータの中から最長の時間を推定時間として選択し得る。

例えばシステム５０２は、労働力が利用できるか否か、または、作業を承認し、割り当てるのに必要とされるリードタイム、すなわち、推定データに組み込まれることになるリードタイムが生じるかどうかを判定する。そのような情報は、資産管理システム４３０を業務システムおよび保守システムとインターフェースすることによって判定され得る。

またシステム５０２は、労働力の利用可能性を推定する際に考慮されなければならない、将来の労働力の競合可能性があるかどうかを判定するために、企業資産管理システム４４０によってスケジュールされた他の保守指図からも労働力情報を収集し得る。例えば、企業資産管理システム４４０に対して識別されたある資産について、システム４７０は、保守班に特定の要員を含める必要があることを指示し得る。それらの要員がある期間にわたってプラント内の他の作業にスケジュールされている場合、システム５０２はその期間を識別して、しかるべく労働力利用可能性を調整するはずであり、推定器５００は時間推定値をしかるべく調整するはずである。いずれにしても、その場合には、あらゆる労働力情報について最長のリードタイムが推定生成器５００に戻され得る。

システム５０２は、予定完了時刻を決定するのに類似の機能を果たすはずである。

システム５０４は、業務システムの一部とすることのできるシステム４６０から識別された資材のいずれかを取得するのにリードタイムが必要とされるかどうかを判定し得る。例えばシステム５０４は、企業資産管理システム４４０から受け取られた情報を評価し、プラント貯蔵量および／または供給業者の利用可能性を判定し得る。場合によっては、システム５０４は、企業資産管理システム４４０とやりとりして、すでに保守スケジュールに組み込まれた他の保守指図が、現在解析されている保守指図を完了するのに必要とされる資材を使い果たす可能性があるかどうかを判定する。システム５０４は、資材のための最長のリードタイムを推定器５００に伝達するはずである。

システム５０６は、システム４５０によって識別された各保守タスクを完了するのに関連付けられる平均時間を決定し得る。この情報は、完了された保守指図から実際の開始時刻および完了時刻を収集する企業資産管理システム４４０から作成された、完全に履歴に基づくものとすることができる。この履歴データは、同じ保守項目で構成された保守指図に基づくものとすることもでき、異なりはするが、比較を妥当とするのに十分な類似性を有する保守項目を有する保守指図からのものとすることもできる。

システム５０６は、識別された各保守タスクを完了するための平均時間を決定する際にこの履歴データを考慮に入れてもよい。またシステム５０６は、保守項目のためのデフォルトの開始時刻および完了時刻といった非履歴データも使用し得る。履歴と非履歴両方の時間データが存在する場合、システム５０６は、推定値を過去履歴の実際値と比較することによって平均完了時刻および平均開始時刻を決定し得る。

推定器５００によって保守指図のために推定される個々のリードタイムおよび完了時刻は、それぞれ、システム５０２、５０４、または５０６から取得される最長のリードタイムおよび完了時刻とすることができる。

図１２には、保守指図のための費用推定値を決定し得る推定器６００が示されており、その費用推定値は、特定のユニットに対する保守を行うための部品および労働力の費用を含む財務費用とすることができる。場合によってはこの費用は、資産に対する保守を行うことに関連付けられるダウン時間に起因する費用を含む業務処理的な費用を含み得る。この種の推定値は、ある保守指図の完了における遅延が、他の保守指図の実行時に生じる遅延と比べて、より高い費用（逸失販売の増大）をもたらし得る場合に有益となり得る。システム６０２は賃金費用を決定し、システム６０４は資材費用を決定し、システム６０４は各保守タスクと関連付けられる平均費用を決定する。これらのシステム６０２〜６０６はそれぞれ、全部または一部は、労働力、資材またはタスクのそれぞれについて設定された事前設定の費用情報に基づいて費用を決定し得る。しかしこれに加えて、これらのシステムからの推定費用情報は、履歴データとして記憶された、以前の保守指図の実際の費用を表す実際のデータとすることもできる。

例として挙げるにすぎないが、推定器５００および６００によって評価される資材、労働力、およびタスクの各データは、部品リスト、必要な保守設備、保護用具などの要員専用の品目、取扱説明書、適合性許認可、安全計画詳細を含み得る。

推定器５００および推定器６００は、それぞれ、各保守指図ごとの時間と費用の推定データを生成し、その情報を推定保守情報として資産管理システム４３０に提供し、次いで資産管理システム４３０はその情報を、図５Ａおよび図５Ｂの保守指図といった保守指図に取り込む。資産管理システム４３０は、推定保守情報を含む保守指図を企業資産管理システム４４０に伝達し、企業資産管理システム４４０は、前述のように、図示の例において保守スケジューラとして働く。

企業資産管理システム４４０は、いくつもの方法で、受け取られた保守指図と関連付けられる推定または非推定データのいずれかに基づいて保守指図をスケジュールし得る。場合によっては、システム４４０は、（２次、３次、４次といったより高次の差分モデルを含む）多変数モデルを適用して、保守スケジュールを作成するために、推定データ、ならびに健全性指標、性能指標、変動性指標、および有用性指標といった他の状況情報を解析し得る。状況データは、ネットワークインターフェース４７５に接続された（システム５０のような）資産管理システム４３０から伝達され得る。

スケジューラとしてＥＡＭ４４０は、記憶媒体にデータベースとして記憶するために、全ての保留中の保守指図および新しく推定された保守指図に優先順位付けし得る。したがってＥＡＭ４４０は、新しい各推定保守指図を受け取ると、記憶された保守スケジュールを更新し、新しい保守指図の推定データに基づき、必要に応じて保守スケジュールに優先順位を付け直すことができる。

スケジュールが作成され、または更新される際に、ＥＡＭ４４０は、作成および更新時にスケジュールによって識別される時刻に実行するためように保守指図を待ち行列に入れる。各保守指図の実行予定時刻になると、または有利には、各保守指図の開始時刻前に、配信と受取りのために十分な時間的余裕をもって、ＥＡＭ４４０は、既知の技法によって、自動部品発注のために仕入先コンピュータシステムに、必要とされる部品リスト、指図および他の任意の関連情報を伝達し得る。場合によっては、ＥＡＭ４４０は、保守指図の開始時刻に近づく際に、業務システムコンピュータに部品発注を完了するよう指示することもできる。

図１３に、ＥＡＭ４４０がスケジューリングで使用するための保守指図データとして資産管理システム４３０によって記憶され得る、保守指図７００のためのデータ要素の例を示す。図示の例では、保守指図データ７００は、システムによって提供される異なるデータ要素ごとに１つずつのフィールドに分離されている。記憶領域７０２には、前述のような、資産管理システム４３０において識別される各指標が記憶される。資産管理システム４３０は、例えば、システム４６０から識別される保守項目など、保守指図を形成する保守項目を、記憶領域７０４に記憶し得る。資産管理システム４３０は、推定リードタイムデータを記憶領域７０６に、推定完了時刻データを記憶領域７０８に、推定費用データを記憶領域７１０に記憶し得る。推定時間値はそれぞれ、記憶された保守項目のそれぞれに、例えば、関係形式、表などとしてリンクされてもよい。資産管理システム４３０は、おそらく、システム４７０とシステム４５０とからそれぞれ受け取られる、要保守チームサイズといった要員データを、記憶領域７１２に記憶する。保守指図を実行するための具体的指示といった、保守指図に関する一般情報は、記憶領域７１４に記憶される。図１３には、個々の保守指図のために記憶され得るデータの一例が示されているが、指図の実行およびスケジューリングの必要に応じて、より多い、より少ない、または異なるデータが記憶されてもよい。

以下でさらに詳細に説明するように、ある保守指図への変更は、他のスケジュールされた保守指図と関連付けられた推定時間および費用も変更する可能性があるため、データ情報要素７００の一区画が、それぞれ、領域７１６に記憶された決まった保守指図識別子名によって識別され得る他の保守指図の相互参照のために予約される。領域７１８の相互参照データは、以前に資産管理システム４３０または企業資産管理システム４４０によって、保守指図７００の関連項目に依存する項目を有すると識別されている他の保守指図を記載する。例えば、領域７０４に記憶される項目には、後続の保守指図において使用すべき項目が、それらの項目が稼働状態にある限りにおいて含まれ得る。場合によっては、保守警告に対応する資産の初期の資産管理システム４３０による識別に応答して、相互参照データがその他の非推定保守情報のいずれかと共に、ＥＡＭ４４０によって記憶され得る。場合によっては、情報要素７００は、保守指図が資産管理システム４３０によって生成された後で作成され得る。

相互参照は自動的に行われ得る。また相互参照は、プロセス、業務、または保守要員によって手作業で識別されている保守指図項目も含み得る。例えばプロセス要員は、必ずしも同じ装置または要員に依存するものとは限らないが、特定のユニットに関する複数の保守指図がそのユニットのダウン時間を最小限に抑えるように一緒に実行されるべきであることを認める場合がある。そのような状況では、スケジューラとして働くＥＡＭ４４０は、同じユニットのための保守指図を即座に順次実行するようスケジュールするようにプログラムすることもできるが、相互参照領域７１８は、ただある保守指図の実行時に状況の変更が生じるというだけの理由で、ＥＡＭ４４０が保守指図を理想的でない方法で順序付けするのを防ぐ別の層として働くはずである。例えば、保守スケジュールの最適な実行は、ダウン時間を完全に回避するために保守指図をスケジュール変更するのではなく、特定の保守イベントの実行における遅延に応答してスケジュール全体を遅延させることも含み得ると判断され得る。相互参照情報を記憶することによって、異なる保守指図が連続して実行するように相互リンクされ得る。

いずれにしても、保守指図のスケジュールを作成した後で、ＥＡＭ４４０は指図識別子を優先順位データ領域７２０に入れる。

図１４に、保守スケジュールデータ表７５０の例を示す。このデータ表には、便宜上ＭＯ１、ＭＯ２、ＭＯ３とラベル付けされ、スケジュールされた実行順に記憶された複数の保守指図が示されている。各指図が実行される際に、データフィールドは、図示の例では、左にシフトされ、その場合エントリＭＯ２の各フィールドは、保守指図完了時にエントリＭＯ１に移動され、以下同様である。各保守指図は、図１３に関連して論じたものと関連付けられるデータフィールドを含み、したがって、類似の符号が使用されている。データ表７５０は、７２０に記憶された、各保守指図が実行されるべき順序を指示する優先順位データの識別行を含む。

前述のように、ＥＡＭ４４０は、保守指図の実行時に生じる変更に応答して、記憶された保守スケジュールをリアルタイムで更新し得る。例えば、保守要員が保守指図の実行時に、装置故障、新しく識別された保守指図のための警報要求、予期しない利用可能性の問題といった問題に遭遇する場合、ＥＡＭ４４０は、変更された状況に照らして待ち行列に入れられた保守指図をスケジュール変更するようにプログラムされ得る。図１５に、そのような状況に応答してＥＡＭ４４０によって実行され得るプロセスの例を示す。ブロック８０２で現在の保守スケジュールを受け取る。次いでブロック８０４で、任意の現在実行中の保守指図または実行を待つ待ち行列に入れられた保守指図のいずれかとすることのできる、進行中の保守指図を識別する。ブロック８０６で、例えばＧＵＩなどを介してユーザに保守状況情報を問い合わせ、それに応答して、進行中の保守指図がスケジュール通りであるか否かを判定する。ブロック８０６では、例えば、業務システムや保守システムなどに問い合わせし得る。

保守指図完了が推定時間のスケジュール通りである場合、ブロック８０８で、次の進行中の保守指図が存在するかどうかを判定し、そうである場合制御はブロック８０４に戻る。

指図がスケジュール通りでない場合、ブロック８１０で、その遅延がスケジュールに記憶された他の保守指図に影響を及ぼすかどうかを判定する。ブロック８１０では、例えば、新しい予定完了時刻を決定し、その完了時刻が他の保守指図、例えば、遅延した保守指図によって現在使用されているのと同じ保守要員または同じ保守設備を必要とする保守指図などの予定開始時刻と競合するかどうかを判定する。競合の可能性が存在する場合、保守スケジュールを変更するために制御がブロック８１２に渡される。ブロック８１２は、保守指図を自動的にスケジュール変更し、または要員が保守スケジュールを手作業で調整することができるように、要員に競合の可能性およびスケジュール変更の必要を示すＧＵＩ表示を提供するようにプログラムされ得る。ブロック８１２では、例えば、図２のユーザ・インターフェース・ルーチン５８によって要員に通知してもよい。そのような場合、ブロック８１２は、要員からの指示を待ってからブロック８０８に進んでもよい。場合によっては、ブロック８１２は、完全に企業資産管理システム内で実行され得る。場合によっては、ブロック８１２は、保守項目の推定保守情報を再推定するために、変更された状況に応答して、少なくとも一時的に、資産管理システムに制御を渡すことを含み得る。保守スケジュールをスケジュール変更した後、ブロック８０８で次の保守指図が存在しないと判定した場合、プロセスは終了する。

次に図１６を参照して、保守スケジューラ、保守項目推定器およびその他のデータ解析ツールへのアクセスをリモートで可能にする方法を説明する。図１６に示すように、１つまたは複数のプロセスプラント９００、９０１、９０２および９０３が独立に稼働している。プラント９００〜９０３はそれぞれ、保守指図、推定保守情報および実際の保守情報、ならびに保守スケジュールを含む、プラントに付随するデータを周期的に収集し、次いでそのデータをデータ処理施設または遠隔監視施設９１０に送る。この機能を果たすために、プラント９００〜９０３はそれぞれ、ユーザインターフェースまたはサーバ９００Ａ〜９０３Ａを有し、これらのサーバは、インターネットやワールド・ワイド・ウェブといった任意の所望の通信ネットワークを介して遠隔監視施設９１０に接続されている。

遠隔監視施設９１０は、プロセス９００〜９０３が遠隔監視施設９１０とやりとりするためのウェブサーバ９１２を含み得る。各プラントは、図１〜図１５を参照して前述したようにプロセスを実行し得る。システム４００のプロセスのようなプロセスでは、各プラントは、プラント内のシステムとやりとりし得るだけでなく、監視施設９１０を介して他のプラントからの保守指図情報も取得し得る。例えばプラント９０２は、遠隔監視施設９１０とやりとりすることによって、プラント９００、９０１、および９０３から保守項目に関する履歴データを取得し得る。これは、特定のプラントに、特定の保守指図について識別された保守項目の履歴データがない場合に特に有用である。通信を円滑化するために、遠隔監視施設９１０は、プラントデータを記憶する関連データベースを有する１つまたは複数のプロセッサ９１４も含み得る。プロセッサ９１４は、本明細書で説明したプロセス制御ツール、プロセス監視ツール、装置または機器監視ツール、指標生成ツール、保守指図生成ツール、業務またはその他のツールまたはアプリケーションといった、図１のコンピュータシステムのいずれかに含まれるアプリケーションまたはツールのいずれかなどを含む、データ監視ツールにアクセスし、これを実行し得る。一例では、米国特許出願第０９／２５６，５８５号明細書および米国特許出願第０９／４９９，４４５号明細書に記載されているプロセス監視ツールを使用してプロセスパラメータが監視され得る。

システム４００およびその他のプロセス要素は、好ましくはソフトウェアとして実施されるものとして説明されているが、これらの要素は、ハードウェア、ファームウェアなどとして実施されてもよく、プロセス制御システム１０と関連付けられた他の任意のプロセッサによって実施されてもよい。したがって、本明細書で説明した各要素は、標準の多目的ＣＰＵにおいて実施されてもよく、必要に応じて、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や他の配線機器といった、専用に設計されたハードウェアまたはファームウェア上で実施されてもよい。ソフトウェアとして実施されるとき、ソフトウェアルーチンは、磁気ディスク、レーザディスクその他の記憶媒体や、コンピュータまたはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭや、任意のデータベースなどといった任意のコンピュータ可読メモリに記憶され得る。同様に、このソフトウェアは、例えば、コンピュータ可読ディスクその他の可搬式コンピュータ記憶機構に搭載したものや、（そのようなソフトウェアを可搬式記憶媒体によって提供することと同じ、または互換性を有するとみなされる）電話回線、インターネット、無線通信などといった通信路を介したものなどを含む、任意の既知のまたは所望の配布方法によって、ユーザまたはプロセスプラントに配布され得る。また、システム４００は、おそらくは規則ベースのエキスパートであると説明されているが、別の既知のデータマイニング法を使用するものを含めて、別種のエキスパートエンジンを使用することもできる。

したがって、本発明は具体例を参照して説明されているが、これらの例は、本発明を限定すべきものではなく、例示のためのものにすぎず、開示の各実施形態には、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、変更、追加または削除が行われ得ることが、当業者には明らかである。

Claims (20)

1. 複数の資産を備えるプロセスプラント内で保守指図を自動的にスケジュールする方法であって、
   前記複数の資産の少なくとも１つのための保守警告に応答して保守指図を、保守計画コンピュータ内で生成すること、
   前記保守指図のための、前記保守指図と関連付けられる推定時間または推定費用を指示する推定保守情報を、前記保守計画コンピュータ内で生成し、前記推定時間又は前記推定費用は、異なる資産に対応する少なくとも１つの他の進行中の保守指図のための保守情報によって変化する、当該生成すること、および
   前記推定保守情報に基づき、前記保守指図を含む保守スケジュールがもたらされるように前記保守指図を、前記保守計画コンピュータ内でスケジュールし、前記保守指図は、１つ以上の他の保守指図の中でスケジュールされる当該スケジュールすること
   を含む、方法。
2. 前記保守指図のための前記推定時間として推定完了時刻を生成することをさらに含み、前記推定保守情報は前記推定完了時刻を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記保守指図のための前記推定時間として推定開始時刻を生成することをさらに含み、
   前記推定保守情報は前記推定開始時刻を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記保守指図のための、前記推定費用を生成することをさらに含み、前記推定保守情報は前記推定費用を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記推定保守情報に基づき、前記保守指図に、前記複数の他の保守指図の少なくとも１つよりも高い優先順位または低い優先順位が与えられる、請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
6. 現在の資産状況を表すデータに基づいて前記保守指図をスケジュールすることをさらに含む、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記現在の資産状況を表すデータが、前記資産の動作の指示と当該指示に基づいて動作した前記資産の結果との間の誤差である健全性指標、性能指標、または変動性指標を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記保守警告に対応する少なくとも１つの以前の保守指図の履歴データを収集すること、および
   前記履歴データに基づいて前記推定保守情報を決定すること
   をさらに含む、請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
9. 前記履歴データが、前記少なくとも１つの以前の保守指図のための保守作業情報、労働力情報、または資材情報を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記履歴データが、前記少なくとも１つの以前の保守指図のための平均完了時刻を含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記履歴データが、前記少なくとも１つの以前の保守指図のための平均費用を含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの以前の保守指図が、前記複数の資産の少なくとも他の１つのための前記保守警告に応答して行われたものである、請求項８に記載の方法。
13. 前記保守指図の完了後に、前記保守指図のための実際の保守作業、実際の労働力、および実際の資材情報で前記履歴データを変更することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
14. 前記推定保守情報の変更に応答して前記保守スケジュールを変更することをさらに含む、請求項１〜１３の何れか１項に記載の方法。
15. プロセスプラント内で保守指図を自動的にスケジュールする方法であって、
    前記プロセスプラント内の資産のための保守警告に応答して、保守指図を完了するための保守項目を含む前記保守指図を、保守計画コンピュータ内で生成すること、
    前記保守項目に関する実際のデータを、前記保守計画コンピュータ内で受け取ること、
    前記保守項目に関する推定保守情報を、前記保守計画コンピュータ内で受け取り、前記推定保守情報は、異なる資産に対応する少なくとも１つの他の進行中の保守指図からの保守情報によって変化する、当該受け取ること、
    前記実際のデータと前記推定保守情報とを、前記保守計画コンピュータ内で比較して、前記保守指図と関連付けられる推定時間または推定費用を指示する、前記保守指図のための推定保守情報を生成すること、
    前記保守指図を含む、前記推定保守情報に基づく保守スケジュールを、前記保守計画コンピュータ内で生成すること
    を含む、方法。
16. 前記推定保守情報に基づき、前記保守指図に、前記保守スケジューリングにおいてより高い優先順位が与えられる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記保守スケジュールを生成することが、前記資産の現在の状況情報に基づいて前記保守スケジュールを生成することをさらに含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 前記保守項目に関する前記実際のデータが、完了された保守指図の保守項目から収集された履歴データである、請求項１５〜１７の何れか１項に記載の方法。
19. 複数の機器を含むプロセス制御環境において保守指図を推定するために使用されるシステムであって、
    コンピュータ可読メモリと、
    前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記複数の機器の１つのための保守警告に応答して保守指図を生成するように適合された第１の命令セットと、
    前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記保守指図と関連付けられる推定時間または推定費用を指示する前記保守指図のための推定保守情報を生成するように適合され、前記推定保守情報は、異なる資産に対応する少なくとも１つの他の進行中の保守指図からの保守情報によって変化する、第２の命令セットと、
    前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記保守指図を保守スケジューラに伝達するように適合された第３の命令セットと、
    前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記推定保守情報に基づいて前記保守指図に優先順位付けする保守スケジュールを作成するように適合された第４の命令セットと
    を備える、システム。
20. 前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記複数の機器の状況を識別するデータを受け取るように適合された第５の命令セットと、
    前記コンピュータ可読メモリに記憶された、プロセッサ上で実行され、前記複数の機器の状況を識別する前記受取りデータに応答して前記保守警告を生成するように適合された第６の命令セットと
    をさらに備える、請求項１９に記載のシステム。

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