JP6064960B2 - エネルギー管理システム、表示制御装置、表示方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、エネルギー管理システム、表示制御装置、表示方法、およびプログラムに関する。

近年、限りある資源を有効利用することが強く求められており、省エネルギー化が積極的に進められている。省エネルギー化を進めるには、設備や施設におけるエネルギー消費量やエネルギー効率などのエネルギーパフォーマンスの可視化が大切である。例えば、エネルギー管理画面には、目標値からの逸脱の発見や省エネ対策の効果確認のため、設備や施設のエネルギー消費量やエネルギー効率の変化、省エネ対策の効果等が表示される。

例えば、エネルギー管理画面には、エネルギー効率の指標の一つであるエネルギー原単位（エネルギー消費量／生産量）とエネルギー消費量、生産量が時間軸上に同時に表示されるものがある。多くのエネルギー管理ソフトウェアは、これと同等の機能を持っており、エネルギー効率の時系列での変動を確認して目標管理することができるとともに、異常時にはその原因を調べるトリガとなる。また、エネルギー管理画面には、縦軸がエネルギー消費量、横軸が関係変数（生産量）で、１か月の集計値を点でプロットしたものがある。この管理画面は、エネルギー効率（エネルギー消費量と関係変数の関係）を視覚的に表すものとして広く利用されており、生産量がゼロのときにも消費される固定的なエネルギー（ベースロード）が表示されるものもある。また、エネルギー管理画面には、エネルギー消費量の予測値と実測値とが比較可能に表示されるものがある。例えば、予測値は参照期間のエネルギー効率の特性でモデル化した数式から計算される。この管理画面は、エネルギー効率の向上対策の効果を可視化する目的で広く用いられている。上述したエネルギー管理画面は、例えば、ＩＳＯ／ＤＩＳ５０００６に例が掲載されている。

また、エネルギー管理画面には、安全情報、収支情報、在庫情報などのマネジメント情報の一環として、省エネルギー管理の指標（エネルギー効率指標）が同時に表示されるものがある。他に、エネルギー管理画面には、エネルギー消費量のトレンドと設備の使用状況を同時が表示されるもの（例えば、非特許文献１）や、プラントの全体配置図に、エネルギー効率等の情報が同時に表示されるものもある。

「次世代分散型ＥＭＳ エネルギー管理システム ＩｎｆｏＥｎｅｒｇｙ（登録商標） 横河電機株式会社」、https://www.yokogawa.co.jp/pdf/provide/J/GW/Bulletin/0000024413/0/BU34P03A21-01.pdf、p.9、「マルチウィンドウで全体一望」

ところで、エネルギー消費量やエネルギー効率などのエネルギーパフォーマンスは、施設や設備において時系列で変わる稼働状態（設備の停止中、設備の立ち上げ中、製品Ａの製造中、製品Ｂの製造中、等）によって特性が大きく異なる。
しかしながら、従来のエネルギー管理画面では、稼働状態とエネルギーパフォーマンスの関係に着目し、かつ時系列で同等の稼働状態のエネルギーパフォーマンスを比較することが困難であった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、管理対象のエネルギーパフォーマンスを同等の稼働状態同士で容易に比較することができるエネルギー管理システム、表示制御装置、表示方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集する情報収集部と、前記情報収集部が収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位ごとに、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記情報収集部により収集された第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位と前記第２の単位とに対応づけて表示部に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とするエネルギー管理システムである。

また、本発明の一態様は、上記エネルギー管理システムにおいて、前記表示制御部が、前記第１の単位と前記第２の単位とを組み合わせた第３の単位を、前記第１の単位に対応する互いに直交するＸ軸及びＹ軸と、前記第２の単位に対応するＺ軸とにより構成される３次元空間により表される立体的な形状として表し、前記立体的な形状として表した前記第３の単位を２次元空間の表示情報に変換して前記表示部に表示させるとともに、前記第３の単位に対応する前記第２の情報を、前記第３の単位に対応付けて前記表示部に表示させる、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記エネルギー管理システムにおいて、前記表示制御部が、前記第３の単位に対応する前記第２の情報を、前記立体的な形状として表した前記第３の単位の表面に対応する部分に表示させる、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記エネルギー管理システムにおいて、前記表示制御部が、前記第３の単位を、前記第１の単位及び前記第２の単位の少なくとも一方の単位に対して階層化された階層的構造の単位として表す、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記エネルギー管理システムにおいて、前記表示制御部が、前記第３の単位から前記階層的構造の単位を引き出して前記表示部に表示させるとともに、前記階層的構造の単位に対応する前記第２の情報を、前記階層的構造の単位に対応付けて表示させる、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記エネルギー管理システムにおいて、前記表示制御部が、前記階層的構造の単位を、前記第３の単位と同様に前記立体的な形状として表し、前記階層的構造の単位の前記第２の情報を、前記立体的な形状として表した前記階層的構造の単位の表面に対応する部分に表示させる、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、時間の経過に応じて収集される、エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位ごとに、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位と前記第２の単位とに対応づけて表示部に表示させる表示制御部、を備えることを特徴とする表示制御装置である。

また、本発明の一態様は、エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集するエネルギー管理システムにおける表示方法であって、前記収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位ごとに、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記情収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位と前記第２の単位とに対応づけて表示部に表示させる、ことを特徴とする表示方法である。

また、本発明の一態様は、コンピュータに、エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集するステップと、前記収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位ごとに、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位と前記第２の単位とに対応づけて表示部に表示させるステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、管理対象のエネルギーパフォーマンスを同等の稼働状態同士で容易に比較することができる。

本実施形態によるエネルギー管理システムに関連する構成の一例を示す構成図である。 生産工場内の見取り図である。 本実施形態によるエネルギー管理システムの概略構成の一例を示す構成図である。 生産工場の設備の構成情報の一例を示す図である。 本実施形態による物理バウンダリ情報テーブルの一例を示す図である。 本実施形態による時間バウンダリ情報テーブルの一例を示す図である。 本実施形態による時空バウンダリ情報テーブルの一例を示す図である。 本実施形態によるエネルギーパフォーマンスに関する情報の表示例を示す図である。 本実施形態による階層化された時空バウンダリの表示例を示す図である。 時空バウンダリの側面に表示されている情報の拡大図である。 設備や機器の状態遷移図の第１の例を示す図である。 設備や機器の状態遷移図の第２の例を示す図である。 エネルギー消費量のトレンドや予測値などを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
[エネルギー管理システム１００に関連する全体構成]
図１は、本実施形態によるエネルギー管理システム１００に関連する構成の一例を示す構成図である。この図１は、生産工場１０における各種のシステムの構成と、これらのシステムから収集した情報やエネルギーパフォーマンスを表示するエネルギー管理システム１００との関係を示している。エネルギー管理システム１００は、例えば、エネルギーマネジメントソフトウエアシステム（ＦＥＭＳ）であり、詳しくは図３を参照して後述する。

ここで、「エネルギーパフォーマンス」とは、ＩＳＯ５０００１の定義と同様に、エネルギー消費量やエネルギー効率などのことをいう。また、「エネルギー」とは、ＩＳＯ５０００１の定義と同様に、電気、燃料、蒸気、熱、圧縮空気、及びその他類似の媒体をいう。

生産工場１０は、複数または単一の銘柄の製品を製造する施設（または施設群）であり、複数の製造プロセス１１、設備１５、機器１６、などと、電気エネルギーを機械エネルギーに変換して供給する電動機１７（モータ）などを備えている。例えば、生産工場１０は、半導体工場や石油化学工場等である。

「施設」とは、生産工場１０における工場棟（建物）や設備であり、例えば、工場内でエネルギーを供給するエネルギー供給施設、製品を製造する製造プロセス１１、設備１５、機器１６、などが備えられた製造施設などである。「設備」は、「施設」と等しい概念、または「施設」の中に備えられる「施設」よりも小さい概念としてとらえることができる。「機器」とは、器具、器械、機構の総称であり、モータやポンプ等を例とする。また、ある一定の機能をもった機器のひとまとまりを「装置」ということもある。

ＥＲＰ(Ｅｎｔｅｒｐｒｉｚｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｌａｎｎｎｉｎｇ)システム３００は、生産工場１０で生産を行うために必要な、受注、購買、会計、出荷、等の各種機能が統合されたシステムである。ＥＲＰシステム３００に入力された受注情報は、生産管理システム４００（ＭＥＳ）に受け渡され生産計画にまとめられる。生産管理システム４００は、ＥＲＰシステム３００から入力された受注情報に基づいてまとめた生産計画に従って、生産制御システム５００及び設備制御システム６００を介して、生産工場１０を制御する。生産制御システム５００は、例えば、分散型制御システム（ＤＣＳ）である。また、設備制御システム６００は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）システムである。これにより、ＥＲＰシステム３００に入力された受注情報に基づいて、生産工場１０で製品の製造が行われる。

生産制御システム５００は、生産工場１０の製造プロセスに配置されたフィールド機器１２を用いて製造プロセスを制御する。フィールド機器１２としては、例えば、流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、工場内の状況や対象物を撮影するカメラやビデオ等の撮像機器、工場内の異音等を収集したり警報音等を発したりするマイクやスピーカ等の音響機器、各機器の位置情報を出力する位置検出機器、その他の機器を適用できる。

設備制御システム６００は、生産工場１０の設備１５、及び電動機１７などの各種の機器１６の制御を行う。ユーティリティ制御システム７００（ＵＣＳ）は、エネルギー変換設備２１及びエネルギー受配送設備２２などのユーティリティ設備２０を制御し、電気、燃料、蒸気、熱、圧縮空気などのエネルギーを生産工場１０に供給する。なお、生産制御システム５００と設備制御システム６００とは兼用される場合もある。

なお、上述した各システムはネットワークで接続される。生産の指示は、生産管理システム４００から生産全体の実行指揮を担当する生産制御システム５００へ伝えられ、この生産制御システム５００から設備制御システム６００及びユーティリティ制御システム７００などに伝えられる。生産制御システム５００及び設備制御システム６００は、複数の製品の生産計画に従って、生産に関連する製造プロセス及び設備１５や機器１６を動作させて製品を製造する。例えば、反応装置は、所定の材料を所定の時間及び温度で混合し、精密な温度制御で反応させ、反応終了後に搬出する。なお、各種の設備１５や機器１６を動作させる制御パターンは、製造する製品ごとに異なるため、この制御パターンは、生産制御システム５００及び設備制御システム６００に記憶されており、生産管理システム４００からの指示により所定の時刻や条件で起動される。

エネルギー管理システム１００は、生産管理システム４００、生産制御システム５００、及び設備制御システム６００をはじめとする各種の制御システム、又はフィールド機器１２から、エネルギーパフォーマンスに関する情報を収集する。エネルギーパフォーマンスに関する情報には、例えば、エネルギー消費量の情報や、エネルギー消費に密接に関連する関連変数と呼ばれる情報がある。

例えば、製造プロセス１１のエネルギー消費量は、燃料や蒸気などの流量を測定する流量計（フィールド機器１２の一例）で計測されて、エネルギー管理システム１００に収集される。また、電動機１７の電気エネルギーは、例えば、電力モニタ１８で計測されて、エネルギー管理システム１００に収集される。

また、エネルギー消費に密接に関連する関連変数とは、エネルギー消費量の変化に関与する因子の情報である。関連変数のうち、生産工場１０で生産される生産物（例えば、製品）の品種情報や数量情報は、生産管理システム４００や生産制御システム５００から、エネルギー管理システム１００に収集される。また、関連変数のうち、温度、圧力、流量などの生産条件は生産制御システム５００または設備制御システム６００などの制御システムから、エネルギー管理システム１００に収集される。また、ユーティリティ設備２０から生産工場１０に供給するエネルギーの供給量は、ユーティリティ制御システム７００から、エネルギー管理システム１００に収集される。

エネルギー管理システム１００は、エネルギーパフォーマンスに関する情報（例えば、エネルギー消費量やエネルギー消費量に関連する温度や圧力、生産量などの情報）を収集し、エネルギー管理対象である生産工場１０の全体あるいは一部のエネルギーパフォーマンスを算定し、収集した情報と共に、情報端末２００の表示部２１０に表示させる。具体的には、エネルギー管理システム１００は、生産工場１０の物理的又は論理的な境界により区分される単位ごとに、生産工場１０の時間の推移に応じた稼働状態の境界により区分される単位ごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集した情報を情報端末２００の表示部２１０に表示させる。なお、以下の説明では、エネルギー管理システム１００が生産工場１０の各システムから収集した情報のことを「収集情報」ともいう。

ここで、エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される単位を「物理バウンダリ」と呼ぶ。例えば、物理バウンダリは、生産工場１０の全体、又は、生産工場１０の設備や機器などの物理的な境界により区分される範囲であって、エネルギー管理の目的に応じて設定されたエネルギー管理の対象範囲として設定される。例えば、物理バウンダリは、生産工場１０内の工場棟（施設）や、ある製品を製造するための製造プロセス１１、設備１５、機器１６などを含む範囲として設定されたり、さらに、その製品を製造する工程の一部分の製造プロセス１１、設備１５、機器１６などを含む範囲として設定されたりする。

図２は、生産工場１０内の見取り図の一例である。生産工場１０は、工場棟などの複数の施設ＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４を含んで構成されている。施設ＦＣ１には、複数の設備（設備ＥＱ１、設備ＥＱ２、設備ＥＱ３）が備えられている。また、設備ＥＱ１には、複数の機器（機器ＤＶ１１、機器ＤＶ１２、機器ＤＶ１３）が備えられている。また、設備ＥＱ２には、複数の機器（機器ＤＶ２１、機器ＤＶ２２、機器ＤＶ２３）が備えられている。このように構成された生産工場１０において、エネルギー管理の目的に応じて、エネルギー管理の対象範囲の単位として物理バウンダリが設定される。例えば、施設ＦＣ１が物理バウンダリとして設定されたり、施設ＦＣ１が備える設備の一つが物理バウンダリとして設定されたり、または複数の設備群が物理バウンダリとして設定されたりする。また、設備ＥＱ１が備える機器の一つが物理バウンダリとして設定されたり、複数の機器群が物理バウンダリとして設定されたりする。

なお、施設、設備、機器など複数種類の管理対象が含まれた物理バウンダリが設定されてもよい。また、物理バウンダリは、生産工場１０の組織図に基づく部署や班などにより区分される単位（論理的な境界により区分される単位）であってもよい。

また、エネルギー管理対象の時間の推移により区分される単位を「時間バウンダリ」と呼ぶ。時間バウンダリは、物理バウンダリそれぞれの時間の推移に応じた稼働状態の境界により区分される単位であって、例えば、「設備の停止中」、「設備の立ち上げ中」、「製品の製造中」、などにより区分される単位である。

また、物理バウンダリと時間バウンダリとが組み合わせられた物理的（または論理的）な空間と時間とのバウンダリを「時空バウンダリ」と呼ぶ。本実施形態によるエネルギー管理システム１００は、物理バウンダリごとに、時間バウンダリごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、時空バウンダリに対応付けて情報端末２００の表示部２１０に表示させるように制御する。

なお。これらのバウンダリの分割は、各バウンダリにおけるエネルギー管理の目的や精緻さにあわせて、任意の粒度で設定できる。さらに、これらのバウンダリは、概要から詳細まで階層的に構成できる。例えば、ある施設内の、ある生産設備ではエネルギー消費量が非常に大きいので、その構成要素である装置、さらにその構成要素の機器まで細かく物理バウンダリを分け階層化すると共に、時間バウンダリも細かく分け階層化するが、別の生産設備では、物理バウンダリをそれ以上分割せず、時間バウンダリも操業中と停止中の２種類しか分割しないという具合に、使い分けることができる。

[エネルギー管理システム１００の構成]
図３は、本実施形態によるエネルギー管理システム１００の概略構成の一例を示す構成図である。エネルギー管理システム１００は、物理バウンダリ情報記憶部１０１と、物理バウンダリ設定部１０２と、情報収集部１０３と、時間バウンダリ情報記憶部１０４と、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５と、エネルギーパフォーマンス指標計算部１０６と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）入出力部１０７と、を備えている。

物理バウンダリ情報記憶部１０１には、生産工場１０の配管図や構成図、写真、あるいは組織図などに基づく物理バウンダリ情報が、その物理バウンダリの階層的な親子関係の情報や、エネルギーデータや関連変数のデータの情報、即ち工業単位やレンジ、データアクセス方法や測定周期などの情報、さらにこの物理バウンダリのステータス遷移表と共に記録されている。これらの物理バウンダリ情報は、物理バウンダリ設定部１０２により設定され、物理バウンダリ情報記憶部１０１に記憶される。例えば、物理バウンダリ設定部１０２は、エネルギー管理システム１００の管理者の操作により入力された指示や情報に基づいて、物理バウンダリ情報を設定する。なお、物理バウンダリ設定部１０２は、生産管理システム４００または生産制御システム５００のエンジニアリング手段４０に格納されている、生産工場１０の設備の構成情報や、ステータス遷移表、各種の設定情報、例えばタグ情報、工業単位やレンジ、データアクセス方法などの情報を利用して物理バウンダリ情報を設定してもよい。

図４は、生産工場１０の設備の構成情報の一例を示す図である。この図は、生産工場１０の工場棟などの施設ＦＣ1に備えられている設備ＥＱ１〜３、及び各設備内に備えられている機器ＤＶ１１〜１３、及び機器ＤＶ２１〜２３などが、どのような親子関係で構成されているかが示された構成情報の一例を示している。この図に示す例では、施設ＦＣ1が最上位の親であり、施設ＦＣ1の下位（子）として設備ＥＱ１〜ＥＱ３が属している。また、設備ＥＱ１の下位として機器ＤＶ１１〜１３がそれぞれ属している。また、設備ＥＱ２の下位として機器ＤＶ２１〜２３がそれぞれ属している。なお、生産工場１０の設備の構成情報は、このような物理的な構成だけでなく、生産する製品の加工の流れを同時に示すことができる計装図などであってもよい。

図５は、物理バウンダリ情報記憶部１０１に記憶される物理バウンダリ内の構成要素を記述した物理バウンダリ情報テーブルＴ１の一例を示す図である。図示するように、物理バウンダリ情報テーブルＴ１は、「Ｎｏ．（番号）」と、「名称」と、「上位」と、「構成」と、「エネルギー情報」と、「関連変数１」と、「関連変数２」と、「ステータス情報」と、の各項目の列を有する行と列からなる２次元の表形式のデータである。つまり、この例では、物理バウンダリ情報には「Ｎｏ．（番号）」と、「名称」と、「上位」と、「構成」と、「エネルギー情報」と、「関連変数１」と、「関連変数２」と、「ステータス情報」と、が含まれている。

「Ｎｏ．（番号）」は、物理バウンダリを識別する番号である。「名称」は、物理バウンダリの名称であり、例えば、設備１５や機器１６等の名称である。「上位」は、その物理バウンダリの上位（親）を示す情報であり、例えば、上位となる物理バウンダリの「Ｎｏ．（番号）」が格納される。

「構成」には、物理バウンダリの構成を表す図面や写真がリンクされる。例えば、「構成」には、物理バウンダリの構成が記述されている計装図や物理バウンダリに含まれる設備１５や機器１６などの写真のリンク先を示すリンク情報が格納される。

「エネルギー情報」には、物理バウンダリにおけるエネルギー消費量に関する情報などのエネルギー情報がリンクされる。「関連変数１」及び「関連変数２」には、物理バウンダリにおけるエネルギー消費に密接に関連する関連変数がリンクされる。これらの「エネルギー情報」と、「関連変数１」及び「関連変数２」とのそれぞれには、エネルギー情報と関連変数とのそれぞれのタグナンバー（生産制御システム５００または設備制御システム６００が収集及び制御するフィールド機器１２、または設備１５や機器１６のステータス等の情報の論理的なアドレス）がリンクされている。

「ステータス情報」には、物理バウンダリの状態遷移図のなかの現在の状態（ステータス）を示す情報が格納される。なお、「ステータス情報」には、現在の状態（ステータス）を示す情報が含まれる状態遷移図（例えば、後述する図１１、図１２参照）がリンクされてもよい。

例えば、物理バウンダリ情報テーブルＴ１の１行目の「Ｎｏ．１」の物理バウンダリの構成要素は、「名称」が「反応設備Ａ」であり、「上位」が「なし」であり（即ち、最上位の物理バウンダリである）、「構成」が「図面１」であり、「エネルギー情報」が「Ｅ００１００」であり、「関連変数１」が「Ｐ００１００」であり、「関連変数２」が「ＴＩＣ０００９」であり、「ステータス情報」が「ＳＴ００１００」である。例えば、「関連変数２」の「ＴＩＣ０００９」の情報は、温度の情報である。

また、物理バウンダリ情報テーブルＴ１の２行目の「Ｎｏ．１−１」の物理バウンダリの構成要素は、「名称」が「反応釜Ａ１」であり、「上位」が「１」であり、「構成」が「図面１−１」であり、「エネルギー情報」が「Ｅ００１１０」であり、「関連変数１」が「Ｐ００１１０」であり、「ステータス情報」が「ＳＴ００１１０」である。

また、物理バウンダリ情報テーブルＴ１の３行目の「Ｎｏ．１−１−１」の物理バウンダリの構成要素は、「名称」が「撹拌装置」であり、「上位」が「１−１」であり、「構成」が「図面１−１−１」であり、「エネルギー情報」が「Ｅ００１１１」であり、「関連変数１」が「ＴＴ０００１」であり、「ステータス情報」が「ＳＴ００１１１」である。

また、物理バウンダリ情報テーブルＴ１の４行目の「Ｎｏ．１−１−２」の物理バウンダリの構成要素は、「名称」が「加熱装置」であり、「上位」が「１−１」であり、「構成」が「図面１−１−２」であり、「エネルギー情報」が「Ｅ００１１２」であり、「関連変数１」が「ＴＩＣ０００１」であり、「関連変数２」が「ＦＩＣ０００２」であり、「ステータス情報」が「ＳＴ００１１２」である。

この図５に示す物理バウンダリの親子関係は、構成要素「Ｎｏ．」と「上位」とによると、反応設備Ａ（上位：なし）が最上位であり、反応設備Ａ（Ｎｏ．１）の下位として反応釜Ａ１（上位：１）が属し、反応釜Ａ１（Ｎｏ．１−１）の下位として撹拌装置（上位：１−１）と加熱装置（上位：１−１）とが属している関係である。例えば、図４に示す親子関係にあてはめると、反応設備Ａが施設ＦＣ１に相当し、反応釜Ａ１が設備ＥＱ１に相当し、撹拌装置と加熱装置とが機器ＤＶ１１と機器ＤＶ１２とに相当する。

図３に戻り、情報収集部１０３は、物理バウンダリ情報記憶部１０１に記憶されている物理バウンダリ情報を参照して、物理バウンダリのエネルギーパフォーマンスに関する情報を、生産管理システム４００、生産制御システム５００、及び設備制御システム６００から収集する。例えば、情報収集部１０３は、物理バウンダリのエネルギーパフォーマンスに関する情報を、上記各システムから定期的あるいは状態変化のタイミングで取得する。なお、情報収集部１０３は、生産管理システム４００、生産制御システム５００、及び設備制御システム６００から以外から、その他の情報（例えば、生産工場１０の電力モニタ１８からの情報）を収集する。

時間バウンダリ情報記憶部１０４には、物理バウンダリそれぞれの持つエネルギーパフォーマンスに関する情報の時間的な推移を示す時間バウンダリ情報が記憶される。例えば、時間バウンダリ情報記憶部１０４には、物理バウンダリそれぞれの時間の推移に応じた稼働状態、即ち「設備の停止中」、「設備の立ち上げ中」、「製品の製造中」、などにより区分された各期間内のエネルギー消費量や関連変数の平均値や最大値などの代表値や、トレンド情報として例えば１秒単位で取得されたデータ群が、時間バウンダリ情報として記憶される。これらの時間バウンダリ情報は、情報収集部１０３により生産管理システム４００、生産制御システム５００、及び設備制御システム６００などから物理バウンダリ情報に従って収集された情報や、エネルギーパフォーマンス指標に基づいて計算された情報である。

例えば、ある設備１５の稼働状態（ステータス）は、生産管理システム４００の実績情報や生産制御システム５００より得られる。また、温度などの関連変数やエネルギー消費量は生産制御システム５００や設備制御システム６００などから得られる。

図６は、時間バウンダリ情報記憶部１０４に記憶される時間バウンダリ情報テーブルＴ２の一例を示す図である。時間バウンダリ情報テーブルＴ２には、情報収集部１０３により収集された物理バウンダリごとの情報が記憶される。この図６に示す時間バウンダリ情報テーブルＴ２では、図５に示す「Ｎｏ．１」の「反応設備Ａ」の情報を一例として示している。時間バウンダリ情報テーブルＴ２の１行目は２０１４年２月８日の１時５８分３５秒における情報であり、設備の稼働状態（ステータス情報（ＳＴ００１００））が製品ＸＹＺの製造中の第２フェーズ（ＰＲＤ ＸＹＺ ＰＨ２）であり、このときのエネルギー消費量（ＥＣ００１００）が「１０４０」であり、関連変数２（ＴＩＣ０００９）が「７６．０」である。なお、この第２フェーズは加温中であり、２行目の同１時５８分４０秒における情報では、関連変数２（ＴＩＣ０００９）が「７９．５」に上昇している。関連変数２は、例えば温度に関する情報である。

また、時間バウンダリ情報テーブルＴ２の４行目は同２時４０分２０秒の情報であり、設備の稼働状態（ステータス情報（ＳＴ００１００））が製品ＸＹＺの製造中の第７フェーズの撹拌中（ＰＲＤ ＸＹＺ ＰＨ７）の情報である。６行目は同４時２１分１５秒の情報であり、製品の製造が完了し、稼働状態（ステータス情報（ＳＴ００１００））が搬出中（ＥＸＰＯＲＴ）であることを示している。なお、この図に示す時間バウンダリ情報テーブルＴ２における空白の行は、情報の記載を省略している。

なお、図６に示す時間バウンダリ情報テーブルＴ２は、ある物理バウンダリにおいて収集した情報を、時系列に記録するものであるが、特定の稼働状態のみに着目したい場合など、テーブルを検索する必要があり表示パフォーマンスの確保が難しい場合もある。このため、表示パフォーマンスを考慮して、物理バウンダリと時間バウンダリとを組み合わせた時空バウンダリごとにまとめて記録したり、あらかじめ平均値や最大値などの統計処理を行ってデータ量を削減してから記録してもよい。

図７は、時空バウンダリごとにまとめて記憶される時空バウンダリ情報テーブルＴ３の一例を示す図である。この図に示す例は、ある時空バウンダリ（物理バウンダリが「Ｎｏ．１ 反応設備Ａ」で、時間バウンダリが「ＰＲＤ ＸＹＡ（製品ＸＹＺの製造中）」）における関連変数（Ｅ１００１００）などの平均値や最小値などを、「製品ＸＹＺの製造中」のサブステータスである「ＰＨ１、ＰＨ２」ごとに記録する形式である。ここで、「ＰＨ１、ＰＨ２」は、それぞれが時空バウンダリであり、その詳細情報として、例えば関連変数（Ｅ１００１００）であれば、「ＰＨ１」の１秒周期で取得したトレンド情報がファイル名「２２４ＸＰＱ」として記録されていることが示されている。なお、この図に示す時空バウンダリ情報テーブルＴ３における空白のセルは、情報の記載を省略している。

また、この図７に示す例では、「製造中」の情報の例を示しているが、これに限らず、「設備の停止中」、「設備の立ち上げ中」、などにおける情報も時空バウンダリごとの情報として記憶されてもよい。

なお、図６、７に示す例では、情報収集部１０３により収集された情報が記憶される例を示したが、収集された情報に対して情報処理（例えば、エネルギーパフォーマンス指標の計算処理）が行われた情報を加えて記憶されるようにしてもよい。また、情報収集部１０３により収集された情報が記憶されていて、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５が表示の制御を行う際に、その記憶されている情報に対して情報処理が行われるようにしてもよい。

エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、物理バウンダリ情報及びそれに紐づいた時間バウンダリ情報を、物理バウンダリ情報記憶部１０１及び時間バウンダリ情報記憶部１０４から読み出し、エネルギーパフォーマンス指標計算部１０６により計算されたエネルギーパフォーマンス指標などを付け加え、時空バウンダリを用いたエネルギーパフォーマンスまたは収集情報の表示情報を生成する。そして、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、生成した表示情報を、ＨＭＩ入出力部１０７を介して情報端末２００へ出力し、情報端末２００の表示部２１０に表示させる。

例えば、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、エネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、情報端末２００の表示部２１０に３Ｄ表示させる。ここでの「３Ｄ表示」とは、３次元空間により表される立体的なものを、任意の視点から平面に投影した２次元空間の表示情報として表示することをいう。つまり、「３Ｄ表示」とは、立体的なものを２次元の平面の表示部２１０に表示することをいう。なお、左右の眼に別々の画像を見せることで立体感を与えるように表示する表示方式としてもよい。

具体的には、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、物理バウンダリと時間バウンダリとを組み合わせた時空バウンダリを、３次元空間に立体的な形状として表す。そして、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、立体的な形状として表した時空バウンダリを、２次元表示の表示部２１０に表示させるために２次元空間の表示情報に変換する。

また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、物理バウンダリにおける時間バウンダリのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、その物理バウンダリとその時間バウンダリとを組み合わせた時空バウンダリに対応するエネルギーパフォーマンスまたは収集情報として、時空バウンダリの表示情報に対応付ける。このようにして、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリを用いたエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を情報端末２００の表示部２１０に表示させるための表示情報を生成する。

また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、情報端末２００が受け付けた操作情報により、３Ｄ表示した時空バウンダリによるエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、回転して表示させてもよいし、時空バウンダリを階層的に掘り下げて詳細情報を表示（ドリルダウン）させてもよい。なお、この３Ｄ表示は、エネルギー管理システム１００（ＦＥＭＳ）の画面として表示されてもよいし、ネットワークを介して他のシステム、例えば生産管理システム４００または生産制御システム５００の管理画面と統合して表示されてもよい。

エネルギーパフォーマンス指標計算部１０６は、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５を介して取得する物理バウンダリ情報及び時間バウンダリ情報に基づいて、エネルギーパフォーマンスとして、エネルギーパフォーマンス指標を計算する。エネルギーパフォーマンス指標は、エネルギーパフォーマンスの定量的な値又は尺度であって、例えば、「年間エネルギー消費量」、「生産量あたりのエネルギー消費量」などがあり、ＩＳＯ５０００６に示されている。このエネルギーパフォーマンス指標は、エネルギー管理対象の目的に応じて設定され可視化される。例えば、エネルギーパフォーマンス指標計算部１０６は、エネルギーパフォーマンス指標に基づいて、情報収集部１０３が収集した情報に基づいて、ある物理バウンダリのエネルギー原単位をエネルギーパフォーマンス指標としてを計算する。

ＨＭＩ入出力部１０７は、情報端末２００と情報を授受するためのインターフェースである。例えば、ＨＭＩ入出力部１０７は、情報端末２００が受け付けた操作情報を受け取ったり、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５が生成した表示情報を情報端末２００に出力したりする。

[時空バウンダリの３Ｄ表示例]
次に、エネルギー管理システム１００が情報端末２００の表示部２１０に表示させる、時空バウンダリを用いたエネルギーパフォーマンスまたは収集情報の表示例を説明する。

図８は、エネルギーパフォーマンスまたは収集情報の表示例を示す図である。この図では、エネルギー管理対象（例えば、生産工場１０）の時空バウンダリＢ１０が３Ｄ表示されている。ここで、互いに直交するＸ軸とＹ軸とが時空バウンダリＢ１０の上面に対して平行に定められ、この上面に対して直交する方向にＺ軸が定められているとする。また、Ｚ軸は時間軸である。つまり、Ｘ軸及びＹ軸が物理バウンダリに対応し、Ｚ軸が時間バウンダリに対応する。時空バウンダリは、このＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸により構成される３次元空間に立体的な立方体として表され、２次元空間の表示情報に変換されて表示される。

時空バウンダリＢ１０は、エネルギー管理対象の全体を示している。時空バウンダリＢ１０の上面は、生産工場１０内の施設、設備、装置、機器などの物理的な配置が示される。ここには、生産工場１０（例えば、プラント）の配管図や構成図、写真、あるいは組織図などが表示され、物理的または論理的な境界により複数の物理バウンダリ（例えば、物理バウンダリＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４）に区分される。例えば、図２に示す施設ＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４が、物理バウンダリＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４に対応する。

また、Ｚ軸方向には、各物理バウンダリの稼働状態の境界により複数の時間バウンダリに区分される。例えば、物理バウンダリＦ１１は、時間バウンダリＴ１１、Ｔ２１、・・・、に区分される。物理バウンダリＦ１２は、時間バウンダリＴ１２、Ｔ２２、・・・、に区分される。物理バウンダリＦ１３は、時間バウンダリＴ１３、Ｔ２３、・・・、に区分される。

また、Ｚ軸の上方向が時間の進む方向である。つまり、一番上の時間バウンダリ（例えば、時間バウンダリＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３）が直近（例えば、現在）の稼働状態を示している。例えば、物理バウンダリＦ１１は、現在（時間バウンダリＴ１１）の稼働状態が製品ＸＹＺの製造中（ＰＲＤ ＸＹＺ）であって、その前（時間バウンダリＴ２１）の稼働状態は製品ＡＢＣ（ＰＲＤ ＡＢＣ）の製造中であったことがわかる。また、この図に示す例では、物理バウンダリごとに稼働状態が独立に変化している。なお、一番上の時間バウンダリは任意の時刻でもよく、例えば、最上部の時空バウンダリは生産計画に基づく将来の姿でもよい。

このように、エネルギー管理対象が、物理バウンダリと時間バウンダリとの組み合わせで表される時空バウンダリで表示される。一つの物理バウンダリと一つの時間バウンダリとの組合せで立体的に表される一つの立方体が一つの時空バウンダリに相当する。

例えば、物理バウンダリＦ１１と時間バウンダリＴ１１との組合せが時空バウンダリＢ１１となり、物理バウンダリＦ１１と時間バウンダリＴ２１との組合せが時空バウンダリＢ２１となる。また、物理バウンダリＦ１２と時間バウンダリＴ１２との組合せが時空バウンダリＢ１２となり、物理バウンダリＦ１２と時間バウンダリＴ２２との組合せが時空バウンダリＢ２２となる。また、物理バウンダリＦ１３と時間バウンダリＴ１３との組合せが時空バウンダリＢ１３となり、物理バウンダリＦ１３と時間バウンダリＴ２３との組合せが時空バウンダリＢ２３となる。

つまり、時空バウンダリＢ１０は、複数の時空バウンダリ（例えば、時空バウンダリＢ１１、Ｂ１２、・・・）により３次元空間に立体的に構成されている。このように構成された時空バウンダリＢ１０の３Ｄ表示は、任意に回転して表示することが可能であり、裏側など一方の視点からでは見えない時空バウンダリであっても、回転して表示することにより見えるように表示することができる。

時空バウンダリのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報は、その稼働状態（ステータス）とともに、この３Ｄ表示される時空バウンダリの各々の表面に相当する位置に表示される。例えば、時空バウンダリＢ１１の側面ＳＤ１には、稼働状態が製品ＸＹＺの製造中であることを示す表示情報「ＰＲＤ ＸＹＺ」とともに、エネルギー消費量「４００ＧＪ」、目標比率「６０％」、エネルギー削減量「２８５ＧＪ」が表示されている。

このように、エネルギー管理システム１００は、物理バウンダリごとに、時間バウンダリ―ごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を表示させるため、施設や設備のエネルギーパフォーマンスを同等の稼働状態同士で容易に比較することができる。

表示されるエネルギーパフォーマンスまたは収集情報は、情報収集部１０３により収集されて記憶された時間バウンダリ情報と、エネルギーパフォーマンス指標計算部１０６がエネルギーパフォーマンス指標に基づいて時間バウンダリ情報から計算した情報とに基づいて、表示される。エネルギーパフォーマンス指標に管理上の上下限値が設けられている場合、その上下限値を閾値として設定し、この範囲内か否かに基づいて、エネルギーパフォーマンスの正常（ＯＫ）または異常（ＮＧ）が表示される。

例えば、エネルギーパフォーマンスが正常（ＯＫ）であることを示す情報、または異常（ＮＧ）であることを示す情報が表示される。また、エネルギーパフォーマンスが正常（ＯＫ）である場合と異常（ＮＧ）である場合とで時空バウンダリの表面の背景色が異なるようにすることで、エネルギーパフォーマンスが正常（ＯＫ）であることの通知、または異常（ＮＧ）であることの警告をすることもできる。なお、エネルギーパフォーマンスが異常（ＮＧ）である場合には、表示する情報を点滅表示等で強調して表示されるようにしてもよい。

これにより、監視者は、異常状態の箇所を的確にみつけることができ、適切な指示ができるようになる。

なお、表示されるエネルギーパフォーマンスまたは収集情報は、平均値や最大値などの代表値であってもよいし、管理値や標準値との差分や差分の比率などであってもよい。また、時間バウンダリ内のエネルギーパフォーマンス指標のトレンド情報やエネルギー消費量と関連変数の散布図が表示されてもよい。また、表示されるエネルギーパフォーマンスまたは収集情報は、数字による表示だけでなくグラフや表による表示であってもよい。

また、３Ｄ表示される時空バウンダリの立方体の４つの側面に、エネルギーパフォーマンスまたは収集情報が任意に表示されるようにしてもよい。例えば、図８に示す時空バウンダリＢ１２では、４つの側面のうちの視認可能な２つの側面のうち、一方の側面ＳＤ２には稼働状態（ステータス）と主要なエネルギーパフォーマンス指標が表示され、他方の側面ＳＤ３にはエネルギー消費量と関連変数の散布図が表示されている。

[階層化された時空バウンダリの３Ｄ表示例]
また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリを、物理バウンダリ及び時間バウンダリに対して階層化された階層的構造のバウンダリとして表してもよい。例えば、時空バウンダリは、複数の下位の階層的構造の時空バウンダリを含んで階層的に構成されてもよい。ある特定の時空バウンダリの下位の階層には、その時空バウンダリにおける物理バウンダリのなかの、より詳細な設備や機器の境界により細かく区分される下位の物理バウンダリ群と、その設備や機器のより詳細な稼働状態の境界により細かく区分される下位の時間バウンダリ群と、から構成される下位の時空バウンダリ群が含まれている。この特定の時空バウンダリは、監視者の指示により引っ張りだして表示させることができる。

図９は、階層化された時空バウンダリの表示例を示す図である。この図において、符号（ａ）が示す時空バウンダリＢ１０は、図８に示す時空バウンダリＢ１０に対応する。ここでは、時空バウンダリＢ２２が階層的に構成されている。この時空バウンダリＢ２２が、監視者の指示により引っ張りだされて表示されたものを符号（ｂ）に示す。符号（ｂ）に示すように、時空バウンダリＢ２２は、複数の下位の時空バウンダリ（時空バウンダリＢ２２−１、Ｂ２２−２、Ｂ２２−３、Ｂ２２−４、Ｂ２２−５、Ｂ２２−６、Ｂ２２−７、・・・）を含んで構成されている。この複数の下位の時空バウンダリのうち、時空バウンダリＢ２２−７は、さらに、階層的に構成されている。

この時空バウンダリＢ２２−７が、監視者の指示により引っ張りだされて表示されたものを符号（ｃ）に示す。符号（ｃ）に示すように、時空バウンダリＢ２２−７は、３つの下位の時空バウンダリ（時空バウンダリＢ２２−７−１、Ｂ２２−７−２、Ｂ２２−７−３）を含んで構成されている。例えば、時空バウンダリＢ２２−７−２を指定することで、時空バウンダリＢ２２−７−２が引っ張りだされて表示される（符号（ｄ））。そして、時空バウンダリＢ２２−７−２の側面ＳＤ４には、エネルギーパフォーマンスの詳細な情報や稼働状態が表示される。これにより、監視者は、時空バウンダリＢ２２−７−２のエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を確認することができる。このように、本実施形態によるエネルギー管理システム１００によれば、監視者は、時空バウンダリＢ１０の下位の階層のエネルギーパフォーマンスまたは収集情報や稼働状態を、ドリルダウンして表示させて確認することができる。

すなわち、図９の（ｂ）の上面に図示された設備や機器で構成される物理バウンダリＦ１２のうちの時間バウンダリＴ２２とを組合せた時空バウンダリＢ２２、すなわち「ＰＲＤ ＬＭＮ」（製品ＬＭＮ製造中、図８参照）という時空バウンダリＢ２２のなかの、三角形で示された機器（例えば、ポンプ）の時空バウンダリＢ２２−７が図９の（ｃ）に示されている。さらに、この時空バウンダリＢ２２−７の詳細の時空バウンダリＢ２２−７−２のエネルギーパフォーマンスまたは収集情報が図９（ｄ）に示されている。

なお、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリを、物理バウンダリ及び時間バウンダリの少なくとも一方のバウンダリに対して階層化された階層的構造のバウンダリとして表してもよい。

図１０は、図９の時空バウンダリＢ２２−７−２の側面ＳＤ４に表示されている情報の拡大図である。この図に示す例では、時空バウンダリＢ２２−７−２の設備や機器の名称（Ｕｎｉｔ：ＡＫ）、その稼働状態（Ｓｔａｔｕｓ：Ｅ３）、アウトプットとエネルギー消費量の相関図、エネルギー消費量（Ｅ＝２３．５ＧＪ）、エネルギー効率（ＥＥ＝４６ＧＪ／ｔ）が表示されている。なお、時空バウンダリＢ２２−７−２の設備や機器の状態遷移図のなかの現在の稼働状態を示す図（図１１及び図１２参照）、またはエネルギー消費量のトレンドや予測値などを示す図（図１３参照）などがさらに表示されてもよい。

エネルギーパフォーマンスは、同等の条件で比較する必要がある。本実施形態によるエネルギー管理システム１００は、ある設備が、ある特定の製品を製造する際のある特定の稼働状態にある場合の時空バウンダリと、同等の条件の時空バウンダリとを表示させて比較することができる。例えば、エネルギー管理システム１００では、監視者が、３Ｄ表示された時空バウンダリから、ある時空バウンダリと、その時空バウンダリと同等条件の時空バウンダリとを検索して引っ張り出し、これらを並べて表示させることで、直感的に両者のエネルギーパフォーマンスを比較することができる。例えば、図９を参照して説明したように、時空バウンダリＢ２２の「ＰＲＤ ＬＭＮ」のみのエネルギーパフォーマンスを取り出し比較することができる。また、エネルギー管理システム１００は、さらに、これらを同一のエネルギーパフォーマンスのグラフ上で比較する機能を備えてもよい。例えば、横軸を時間とし、縦軸にエネルギー原単位などのエネルギーパフォーマンスを表示することで、プロセスや設備の異常などを発見できる。

[まとめ]
以上、説明したように、本実施形態によるエネルギー管理システム１００は、情報収集部１０３と、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５（表示制御部の一例）と、を備えている。情報収集部１０３は、生産工場１０（エネルギー管理対象の一例）のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれるエネルギーパフォーマンスに関する情報（第１の情報の一例）を時間の経過に応じて収集する。エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、情報収集部１０３が収集するエネルギーパフォーマンスに関する情報に基づいて、生産工場１０の物理的又は論理的な境界により区分される物理バウンダリ（第１の単位の一例）ごとに、生産工場１０の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される時間バウンダリ（第２の単位の一例）ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは収集情報（情報収集部１０３により収集された第１の情報、エネルギーパフォーマンスに関する情報）が含まれる情報（第２の情報の一例）を、物理バウンダリと時間バウンダリとに対応づけて表示部２１０に表示させる。

このように、エネルギー管理システム１００は、物理バウンダリごとに、時間バウンダリ―ごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を表示させるため、施設や設備のエネルギーパフォーマンスを同等の稼働状態同士で容易に比較することができる。従って、監視者は、例えば、異常状態の箇所を的確にみつけることができ、適切な指示ができるようになる。

例えば、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、物理バウンダリと時間バウンダリとを組み合わせた第３の単位（第３の単位の一例）を、物理バウンダリに対応する互いに直交するＸ軸及びＹ軸と、時間バウンダリに対応するＺ軸とにより構成される３次元空間により表される立体的な形状として表し、前記立体的な形状として表した時空バウンダリを２次元空間の表示情報に変換して表示部２１０に表示させる。また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリに対応するエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、時空バウンダリに対応付けて表示部２１０に表示させる。

このように、エネルギー管理システム１００は、物理バウンダリと時間バウンダリとを立体的にモデル化した時空バウンダリに、エネルギーパフォーマンスまたは収集情報を対応付けて表示させるため、施設や設備の稼働状態ごとのエネルギーパフォーマンスを、監視者が直感的に把握できるようにすることができる。

具体的には、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリに対応するエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、前記立体的な形状として表した時空バウンダリの表面（例えば、側面）に対応する部分に表示させる。

このように、エネルギー管理システム１００は、時空バウンダリの表面にエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を表示させるため、施設や設備の稼働状態ごとのエネルギーパフォーマンスを、監視者が直感的に把握できるようにすることができる。

なお、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリに対応するエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、時空バウンダリの内部に対応する部分に表示させてもよい。この場合、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリの側面の部分を透過または半透過にすることで、側面に表示させた場合と同様に、施設や設備の稼働状態ごとのエネルギーパフォーマンスを、監視者が直感的に把握することができる。

また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリを、物理バウンダリ及び時間バウンダリの少なくとも一方のバウンダリに対して階層化された階層的構造のバウンダリ（階層的構造の単位の一例）として表す。

これにより、エネルギー管理システム１００は、注目する時空バウンダリの詳細をドリルダウンして表示させることができる。

また、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時空バウンダリから下位の時空バウンダリ（階層的構造の単位の一例）を引き出して表示部２１０に表示させるとともに、下位の時空バウンダリに対応するエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、下位の時空バウンダリに対応付けて表示させる。

これにより、エネルギー管理システム１００は、注目する時空バウンダリの詳細をドリルダウンして表示させることにより、施設や設備の稼働状態ごとの詳細なエネルギーパフォーマンスを、監視者が直感的に把握できるようにすることができる。従って、監視者は、異常状態の原因をより詳細に確認し適切な指示ができるようになる。

例えば、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、下位の時空バウンダリを立体的な形状として表し、下位の時空バウンダリのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を、立体的に表したこの下位の時空バウンダリの表面に対応する部分に表示させる。

このように、エネルギー管理システム１００は、下位の時空バウンダリも同様に、下位の時空バウンダリの表面にエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を表示させるため、施設や設備の稼働状態ごとの詳細のエネルギーパフォーマンスを、監視者が直感的に把握できるようにすることができる。

また、本実施形態によるエネルギー管理システム１００は、少なくともエネルギーパフォーマンス表示制御部１０５（表示制御部の一例）を備えた表示制御装置を備えた構成としてもよい。表示制御装置のエネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、時間の経過に応じて収集される、生産工場１０（エネルギー管理対象の一例）のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれるエネルギーパフォーマンスに関する情報（第１の情報の一例）に基づいて、当該エネルギーパフォーマンスに関する情報を表示部２１０に表示させる。具体的には、エネルギーパフォーマンス表示制御部１０５は、生産工場１０の物理的又は論理的な境界により区分される物理バウンダリ（第１の単位の一例）ごとに、生産工場１０の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される時間バウンダリ（第２の単位の一例）ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは収集情報（情報収集部１０３により収集された情報）が含まれる情報（第２の情報の一例）を、物理バウンダリと時間バウンダリとに対応づけて表示部２１０に表示させる。

このように、エネルギー管理システム１００の表示制御装置は、物理バウンダリごとに、時間バウンダリ―ごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報を表示させるため、施設や設備のエネルギーパフォーマンスを同等の稼働状態同士で容易に比較することができる。従って、監視者は、例えば、異常状態の箇所を的確にみつけることができ、適切な指示ができるようになる。

なお、上記実施形態では、３Ｄ表示による直感的に把握できるようにしているが、時空バウンダリを簡便に識別することができれば２Ｄ表示（２次元表示）としてもよい。例えば、図８の時空バウンダリＢ１０の上面の物理バウンダリ（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４）の部分が２Ｄ表示で表示され、このうちの任意の物理バウンダリがクリック操作により指定されることにより、指定された物理バウンダリにおける時間バウンダリごとのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報が、各時間バウンダリに対応付けられて２Ｄ表示で表示されるようにしてもよい。また、図８の時空バウンダリＢ１０の上面の時空バウンダリ（Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４）の部分が２Ｄ表示で表示され、このうちの任意の時空バウンダリがクリック操作により指定されることにより、下位の時空バウンダリが子画面として表示され、同時にそれらの下位の時空バウンダリのエネルギーパフォーマンスまたは収集情報が、下位の時空バウンダリに対応付けられて２Ｄ表示で表示されるようにしてもよい。

なお、上述した実施形態におけるエネルギー管理システム１００が備える各部の一部または全部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、上述の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって上述の機能を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、エネルギー管理システム１００内蔵されたコンピュータシステムであってＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上述した実施形態におけるエネルギー管理システム１００の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。エネルギー管理システム１００の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述の実施形態において説明した各機能は、任意に組み合わせることができる。

１０ 生産工場、１１ 製造プロセス、１２ フィールド機器、１５ 設備、１６ 機器、１７ 電動機、１８ 電力モニタ、４０ エンジニアリング手段、１００ エネルギー管理システム、１０１ 物理バウンダリ情報記憶部、１０２ 物理バウンダリ設定部、１０３ 情報収集部、１０４ 時間バウンダリ情報記憶部、１０５ エネルギーパフォーマンス表示制御部、１０６ エネルギーパフォーマンス指標計算部、１０７ ＨＭＩ入出力部、２００ 情報端末、２１０ 表示部、３００ ＥＲＰシステム、４００ 生産管理システム、５００ 生産制御システム、６００ 設備制御システム、７００ ユーティリティ制御システム

Claims (9)

1. エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集する情報収集部と、
   前記情報収集部が収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位の各々における、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記情報収集部により収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位の各々に対応づけるとともに前記第２の単位ごとに対応づけて表示部に表示させる表示制御部と、
   を備えることを特徴とするエネルギー管理システム。
2. 前記表示制御部は、
   前記第１の単位と前記第２の単位とを組み合わせた第３の単位を、前記第１の単位に対応する互いに直交するＸ軸及びＹ軸と、前記第２の単位に対応するＺ軸とにより構成される３次元空間に立体的な形状として表し、前記立体的な形状として表した前記第３の単位を２次元空間の表示情報に変換して前記表示部に表示させるとともに、
   前記第３の単位に対応する前記第２の情報を、前記第３の単位に対応付けて前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理システム。
3. 前記表示制御部は、
   前記第３の単位に対応する前記第２の情報を、前記立体的な形状として表した前記第３の単位の表面に対応する部分に表示させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のエネルギー管理システム。
4. 前記表示制御部は、
   前記第３の単位を、前記第１の単位及び前記第２の単位の少なくとも一方の単位に対して階層化された階層的構造の単位として表す、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のエネルギー管理システム。
5. 前記表示制御部は、
   前記第３の単位から前記階層的構造の単位を引き出して前記表示部に表示させるとともに、前記階層的構造の単位に対応する前記第２の情報を、前記階層的構造の単位に対応付けて表示させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のエネルギー管理システム。
6. 前記表示制御部は、
   前記階層的構造の単位を、前記第３の単位と同様に前記立体的な形状として表し、
   前記階層的構造の単位の前記第２の情報を、前記立体的な形状として表した前記階層的構造の単位の表面に対応する部分に表示させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー管理システム。
7. 時間の経過に応じて収集される、エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位の各々における、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位の各々に対応づけるとともに前記第２の単位ごとに対応づけて表示部に表示させる表示制御部、
   を備えることを特徴とする表示制御装置。
8. エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集するエネルギー管理システムにおける表示方法であって、
   前記収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位の各々における、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位の各々に対応づけるとともに前記第２の単位ごとに対応づけて表示部に表示させる、
   ことを特徴とする表示方法。
9. コンピュータに、
   エネルギー管理対象のエネルギー消費量の情報またはエネルギー消費量の変化に関与する因子の情報が含まれる第１の情報を時間の経過に応じて収集するステップと、
   前記収集する前記第１の情報に基づいて、前記エネルギー管理対象の物理的又は論理的な境界により区分される第１の単位の各々における、前記エネルギー管理対象の時間の経過に応じて変化する稼働状態の境界により区分される第２の単位ごとの、特定されたエネルギーパフォーマンスまたは前記収集された前記第１の情報が含まれる第２の情報を、前記第１の単位の各々に対応づけるとともに前記第２の単位ごとに対応づけて表示部に表示させるステップと、
   を実行させるためのプログラム。

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