JP6538748B2

JP6538748B2 - 乾燥海苔製造支援システム

Info

Publication number: JP6538748B2
Application number: JP2017091595A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎大坪; 洋記藤原; 恵典徳永
Original assignee: 株式会社大坪鉄工; 株式会社西日本エネルギー管理総合研究所
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2037-05-02
Also published as: JP2018190158A

Description

本発明は、乾燥海苔製造支援システムに関する。

従来、海苔製造装置は、海苔製造のための伝統的建築物において、成型した海苔を、静止し、脱水し乾燥する工程を機械化することで大量に製造することができている。この種の海苔製造装置としては、海苔簀を搬送装置で搬送する搬送経路上に、抄製装置、脱水装置、乾燥装置を順に設けた海苔製造機が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−２０９８５１号公報

最初に、乾燥品質の課題として、第一に、装置の稼働状態による品質の影響がある。海苔製造装置の各工程は、基本的に連続操業となるため、機械的な不調が乾燥製品の品質に影響を与える。このため、保守メンテナンスは、厳寒期の深夜メンテナンス等、保守作業コストが増加する。また、海苔製造事業者は、生産停止や品質不良、劣化により、多大の損失が発生する。

第二に、加熱空気の温湿度の変化による品質の課題がある。乾燥に使用する加熱空気は、建築物構造、製造設備、作業者、作業内容によって発生した冷温熱によって、温湿度が複雑に変化する空気である。例えば、屋外から取り入れる加熱用の空気は、天候や時刻によって、温湿度が変化する。乾燥に使用した加熱空気は、温度が低下した多湿空気となって、建物内に滞留し、乾燥室周辺（熱源室、抄き・脱水室、関連工程室）、検査、出庫作業室及び他の機械室等へ移動しながら温湿度が変化し、屋外へ排出される。このように複雑に温湿度が変化した排出空気の一部は、乾燥室に流れ込み、海苔の乾燥の影響を与え、海苔品質が不安定となる。海苔品質の低下が発生した場合、海苔製造コストが上昇する。

第三に、作業者の海苔乾燥装置の運転制御調整による品質の課題がある。海苔の乾燥状況は、乾燥室に設置された乾燥室内の空気温度、相対湿度の各センサ、乾燥製品の水分センサ、表面の視認データ、表面の画像データ等を作業者に提供する。作業者は、提供されたデータと過去の経験を参考にして、乾燥状況の良否を推定し、加熱空気の温度変更をバーナー等の熱源機の運転調整を実施して乾燥を仕上げる。このため、自動制御装置は、作業者が制御装置に加える経験則によるバイアスを検知して乾燥運転をするため、最適な運転状態を維持することは困難である。

次に、省エネルギーの課題がある。第一に、装置の稼働状態による省エネルギーの課題として、上述のように装置の稼働状態の不具合により、品質低下や保守メンテナンスのために海苔製造装置の一部または全部が停止すると、機器が冷却され起動エネルギーが過剰に必要となり、エネルギー消費原単位が上昇し、操業コストが大きくなる。

第二に、加熱空気の温湿度の変化による省エネルギーの課題がある。上述のように加熱空気の温湿度は常に変化するため、これを調整するため、頻繁に装置の自動制御の運転状況が変化し、エネルギーの供給と余剰エネルギーの外部放出が実施されるので、エネルギー消費原単位が上昇し、操業コストが大きくなる。

第三に、作業者の海苔乾燥装置の運転制御調整による省エネルギーの課題がある。上述のように、作業者が過去の経験によって自動制御装置の運用方法を変更するため、自動制御の運転状況が変化し、エネルギーの供給と余剰エネルギーの外部放出が実施されるので、エネルギー消費原単位が上昇し、操業コストが大きくなる。

最後に、保守管理における課題がある。すなわち、海苔製造設備は、海苔が摘採される時期の運転となり、冬季に行われ、且つ連続生産となる。このため、設備の不具合が発生した場合、復旧作業は深夜作業が強いられ、且つ設備が停止することで生産量が減少し、品質が悪化する。このため、販売量が減少または販売金額が減少することで海苔製造者及び海苔製造保守担当に多大の損失と苦痛を与える。

一つ目に、設備の日常保守の課題として、日常保守は、海苔製造事業者が実施することが基本となっている。しかし、海苔製造事業者は、海苔品質の良好な状態の維持が最大の問題であり、海苔製造設備の制御は、現場の作業者の経験と勘によって、機器の制御装置のバイアス調整が行われている。このため、製造装置の日常保守に必要な時間は限られており、緻密に実施されないため機器不調や故障停止となる。

二つ目に、設備の定期的保守の課題として、定期的保守は、海苔生産が終了する時期に行われる。その基準は設計データに基づいて部品交換や点検が実施されている。また、海苔製造者の機器運転方法、地域の天候等の自然要因で交換すべき部品や点検の内容を変える必要がある。しかし、海苔製造保守担当は、海苔製造者の運転状況を判断する情報は運転時間や生産量程度の情報であり十分ではない。したがって、保守点検を必要とすべき内容が設計基準による保守点検内容と乖離が発生し、重大な機器不調やトラブルの要因となる。

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、海苔の品質を保持し、消費エネルギー量を削減し、保守点検を容易にする乾燥海苔製造支援システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る海苔製造装置の構成は、
（１）管理対象機器の製造品質の維持又は品質低下原因の遡及を支援する乾燥海苔製造支援システム、において、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る品質低下と、前記品質低下の発生要因となる物理現象と、前記品質低下の発生を防止するために前記構成要素に持たすべき制御性と、前記品質低下が発生した時の品質解析手法及び前記品質解析の結果による制御量変更支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、前記構成要素の内、前記品質低下の発生に因果関係があるものを関連付ける品質低下情報を記憶する品質低下情報記憶手段と、前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記品質低下情報に基づいて構成要素の不具合が発生したと判断した場合、前記品質低下情報及び前記要素情報に基づいて、前記構成要素の品質低下発生に因果関係があると関連付けた乾燥海苔の水分量、重量、形状異変、濡れ、くもり、割れ、欠け等の不具合の種類と、前記品質解析手法で行った前記品質解析の結果による制御量変更支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。

上記システムは、例えば、生産場所に設置された海苔製造設備の運転監視盤と本社に設置された中央監視装置とがインターフェースによって接続され、海苔製造装置の運転監視盤から伝送されるリアルタイムデータ及び中央監視装置が記憶しているデータを組み合わせ、多変量解析の論理式モデル及び経験則解析モデル（AI演算またはファジイ演算）で海苔の乾燥品質による保守計画策定及び運転状況を分析し、保守担当部門及び海苔生産者に通報し、警報を伝送する。また、中央監視装置は、分析結果、管理対象の海苔製造設備の設計データ、保守メンテナンスデータ、クレームデータ、管理対象機器の過去の運転データを記憶し、保存している。

したがって、管理対象の海苔製造設備は、リアルタイムで運転状況データを中央監視装置に伝送し、中央監視装置が分析したデータを受信し、運転監視盤に表示して作業者に認識させ、海苔品質の向上対策と省エネルギーに関する運転操作を可能とし、経験と勘による運転操作から解放され、製造業務の安全、安心に関する業務に専念でき、エネルギーコストは削減可能となる。

（２）管理対象機器のメンテナンス作業を支援する乾燥海苔製造支援システムにおいて、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る、機械的、熱的、電気的、化学的不具合と、前記不具合の発生要因となる物理現象と、前記不具合の発生を防止するために前記構成要素に持たすべき寿命と、前記不具合が発生した時の分析手法及び前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、前記構成要素の内、前記不具合の発生に因果関係があるもの及び前記不具合原因を関連付ける不具合情報を記憶する不具合情報記憶手段と、前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記不具合情報に基づいて構成要素の不具合が発生したと判断した場合、前記不具合情報及び前記要素情報に基づいて、前記構成要素の不具合発生に因果関係があると関連付けた機械的、熱的、電気的、化学的等の不具合の種類と、前記分析手法で行った前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。

（３）管理対象機器の製造におけるエネルギー原価の低減を支援する乾燥海苔製造支援システムにおいて、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る、エネルギー消費量の増減と、海苔の生産量の増減となる物理現象と、前記エネルギー消費の増減によるエネルギー消費原単位の悪化を防止するために前記構成要素に持たすべきエネルギー消費原単位と、前記エネルギー消費原単位の増加または悪化が発生した時の分析手法及び前記分析の結果による前記構成要素の点検・修理・取り換え時期の確定支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、前記構成要素の内、前記エネルギー消費原単位の変動の発生に因果関係があるもの及び前記エネルギー消費原単位の悪化を関連付ける要素情報を記憶するエネルギー消費原単位情報記憶手段と、前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記要素情報に基づいてエネルギー消費原単位の増加または悪化発生に因果関係があると判断した場合、前記エネルギー消費原単位情報及び前記要素情報に基づいて、エネルギー消費原単位の増加または悪化発生に因果関係があると関連付けた構成要素と、前記分析手法で行った前記分析の結果による前記構成要素の点検・修理・取り換え時期の確定支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。

（４）前記不具合提示手段は、不具合が発生したかどうかの判断を人工知能によって行い、また、前記不具合提示手段による提示や前記製造者の判断に基づき、前記製造者が前記管理対象機器の制御量を変更した場合、前記変更のデータ及び品質データの集積を行い、前記人工知能の知能データとしてデータベース化することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の乾燥海苔製造支援システム。

本発明によれば、海苔の品質を保持し、消費エネルギー量を削減し、保守点検を容易にする乾燥海苔製造支援システムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態であるデータの収集と分析を説明する図である。図２は、本発明の一実施形態である運転のフローを示す図である。図３は、本発明の一実施形態である運転のフローを示す図である図４は、本発明の一実施形態であるデータ処理を示す図である。図５は、本発明の一実施形態である品質基準データベースの構造を示す図である。図６は、本発明の一実施形態である等級種別データベースの構造を示す図である。図７は、図６の続きで、本発明の一実施形態である等級種別データベースの構造を示す図である。図８は、本発明の一実施形態である漁連別格付けを示す図である。図９は、本発明の一実施形態である海苔の評価データベースを示す図である。図１０は、本発明の一実施形態である運転データベースを示す図である。図１１は、図１０の続きで、本発明の一実施形態である運転データベースを示す図である。図１２は、本発明の一実施形態である設計データベースの構造を示す図である。図１３は、本発明の一実施形態である評価フローを示すフローチャート図である。図１４は、本発明の一実施形態である保守計画策定フローを示すフローチャート図である。図１５は、本発明の一実施形態である省エネ評価フローを示すフローチャート図である。図１６は、本発明の一実施形態である基本運転の処理を示すフローチャート図である。図１７は、本発明の一実施形態である乾燥海苔製造装置と中央管理部が実行する処理を示すフローチャート図である。

以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

［乾燥海苔製造支援システムが取り扱うデータ］
図１とともに説明する。
（１）保守、品質管理のための採取データ
海苔の品質を維持することが保守を実施する目的である。したがって、保守に必要なデータは、「乾燥前作業データ」、「自然環境空気データ」、「空気加熱データ」、「乾燥室風速データ」、「搬送速度データ」、「乾燥仕上がりデータ」「設計データ」、「地域気象統計データ」の8種類に分類される。これらは、センサにより計測し、採取し、格納し、表示し、転送する機能を備える。また、海苔製造作業者の経験則による操作データは、手動によって採取したものを格納し、表示し、転送する機能を備える。手動によるインプット方法は、手動によらず音声認識装置等、今後の技術の変化により自動的に入力可能なものである。以下に採取データの詳細及び使用方法を示す。

（データの詳細）
Ａ．乾燥前データ（Aグループ）
漁場番号（摘採箇所）、海苔品種、海苔摘採回数、干(かん)出(しゅつ)回数、塩分濃度、海苔ミンチ幅及び関連データ
Ｂ．自然環境空気データ（Bグループ）
屋外空気、建物内空気の乾球温度及び相対湿度及び関連データ
Ｃ．空気加熱データ（Cグループ）
熱源機出口の加熱空気、乾燥室内の各乾燥段の乾球温度、相対湿度及び関連データ
Ｄ．乾燥室風速データ（Dグループ）
熱源装置から乾燥室に送る加熱空気の温湿度、風量及び乾燥室内の乾燥段落別の加熱空気の温湿度、風量及及び関連データ
Ｅ．搬送速度データ（Eグループ）
搬送装置の速度設定をした搬送速度及び関連データ
Ｆ．乾燥仕上がりデータ（Fグループ）
乾燥海苔の水分量、重量、形状異変、濡れ、くもり、割れ、欠け等を視認した乾燥仕上がりデータ及び関連データ
Ｇ．設計・保守データ（Gグループ）
海苔製造装置形式、設置年月、装置、部品、部品メーカ、部品補償期間、取換年月、抄き、脱水、乾燥室等の形状、サイズ、搬送速度及び関連データ
Ｈ．地域気象統計データ（Hグループ）
海苔製造装置を設置している地域の公的、私的に測定された温度、相対湿度、雨量、風向風速、日射量、水温、比重、栄養塩濃度等の気象観測データ
Ｉ．評価データ（Jグループ）
海苔の種別、漁連別品質基準、作業者知見の品質をデータベースとして中央監視装置に記憶、格納したデータ
例えば、海苔重量、サイズの規格値（例えば、300ｇ/100枚、210ｍｍ×190mm）

［データの使用方法］
図２、図３を参照して説明する。
Ａ．「乾燥前データ」は、海苔製造装置の作業者が乾燥前に処理した海苔のデータを操作盤またはセンサによって海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、過去に集積された海況データ（栄養塩濃度、水温など）と共に、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量の推奨値を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｂ．「自然環境空気データ」は、温湿度センサで測定したデータをコントローラー又は操作盤に設置したCPUで絶対湿度及びエンタルピを演算し、加熱空気の温度及び流量の制御に用いる。その計算結果は、海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量を変更する必要性を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｃ．「空気加熱データ」は、温湿度センサで測定したデータをコントローラー又は操作盤に設置したCPUで絶対湿度及びエンタルピを演算し、加熱空気の量、温度、湿度制御を行う。また、側面ファンの運転数、運転場所及び乾燥室真空度の制御に用いる。この制御結果と「乾燥仕上がりデータ」を海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量の推奨値を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｄ．「乾燥風速データ」は、風量センサで測定したデータを「空気加熱データ」で加熱空気の乾燥室出入口、乾燥室内の加熱エネルギーの供給状況を演算し、加熱空気の温湿度、流量及び加熱エネルギー量の制御に用いる。その演算結果は、海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量の推奨値を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｅ．「搬送速度データ」は、設定した搬送痩躯度データを海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量及び搬送速度の設定変更の推奨値を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｆ．「乾燥仕上がりデータ」は、乾燥室から搬出された乾燥海苔の水分量、重量をセンサで計測したデータ、及び作業者の経験や知見により得られる形状及び異変データを海苔製造装置のコントローラーを介して中央監視盤に伝送され、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、加熱空気の温湿度、風量の制御量及び搬送速度の設定変更の必要性を作業者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。作業者は、制御量変更を熱源装置、ファン等の制御量バイアスを変更して製造装置の運転制御ができる。

Ｇ．「設計・保守データ」は、海苔製造設備設計データ及び管理機器の保守データ及び部品の設計寿命を中央監視装置に格納、記憶しており、前述した各種データの解析結果と設計データを比較評価し、経年劣化、故障発生の可能性を演算し、保守計画策定を行う。また、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、設計データの尤度を演算し、機器の改善データの必要性を設計者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。

Ｈ．「地域気象統計データ」は、中央監視盤に記憶している各地に設置された海苔製造設備の地域における公的、私的に測定された温度、相対湿度、雨量、風向風速、日射量等の気象観測データ、海況データを中央操作盤から定期的に取り込み、過去のデータと比較し、前述した各種データ及び解析結果を利用して、特殊な気象条件下における海苔の品質に与える影響を最小化する制御情報を、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、設計データの尤度を演算し、特殊気象条件下でのシミユレーション演算を行い、制御データの変更の必要性を保守管理者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。

Ｉ．「評価データ」は、海苔の種別、品質を漁連別の基準、海苔清掃車の知見に分類し、データベース化し、海苔製造装置の設置場所の関連するデータである。これに前記の「乾燥仕上がりデータ」を評価データの一部とみなし、評価データの１個または複数を独立変数として選定し、乾燥前データ及び他のデータを従属変数として多変量統計モデル解析、及び経験則解析モデルによる品質へ与える影響を評価し、乾燥設備のシミユレーション演算を行い、制御データの変更の必要性を保守管理者及び海苔製造者へリアルタイムでモニター画面及び警報で告知する機能を備える。

（２）保守管理のデータ処理］（図４参照）
前記の各種データは、次のように記憶し、格納し、演算処理をして、熱源装置、加熱空気温度、加熱空気流量及び乾燥室ファン流量の制御の状態や、保守管理の必要性を評価し、保守管理の計画を作成し、表示し、伝送する。

（３）図５を参照して、データベース構造を説明する。データベース構造（漁連規格）評価データの「品種データベース」は、漁連別に次構造（図５）とする。また、「等級データベース」は、漁連別に次の構造（図６、図７）とする。

自動取得の可能なもの
以上の等級データベースの格付けは、漁連別に多種多様であるため、次のように（図８）、黒海苔で300分類、全品種で500分類としたデータベース構造とする。

（４）品質評価データベース（品質情報）
乾燥室出口の海苔の「品質評価データベース」は、次表（図９）の項目、評価基準及によって、海苔製造者が評価する。この場合、判定日時もデータ化する。

（５）運転データ（運転情報）及び設計ベース構造（設計情報）
「運転データベース」、「設計データベース」の構造は下表（図１０、図１１、図１２）に示している。設計データベースの内容は設計値とその条件となっている。運転データベースは、運転時のリアルタイムデータである。前記評価データと関連して分析に用いる。各データはセンサによって自動的に生成される。

［品質解析手法について］
評価の基本は、評価データベースを独立変数、運転データを説明変数として、多変量解析を行い、結果を記憶し、格納し、報告書を作成し、表示する。また、その結果から見出された変動データについて、相関関係を求め、制御可能なデータは制御系へ反映する制御データを提供する。制御不可能なデータについては、設計データと比較し、次期の製品開発、保守計画データとして記憶し、格納し、報告データを提供する。

（１）装置ごとの評価
海苔製造者が設置している乾燥海苔製造装置ごとに、その装置から得られるリアルタイムデータを基本として評価するものである。

（２）同装置の過去データによる評価
前記評価やデータを記憶し、格納した製造装置のデータと、評価するリアルタイムデータによって評価するものである。

（３）複数の同型装置のデータによる評価
異なる海苔製造事業者に設置した同型の製造装置の運転データ及び評価データと比較し、評価することで、該当のち製造事業者の運転方法の評価を行い、異なる点を見出して、報告するものである。

（４）他型装置との評価
異なる海苔製造事業者、異なる型式の海苔製造装置の評価及び運転データを比較し、評価することで、型式による運転性能評価を行い、設計の改善データを提供するものである。

（５）品質評価の手法
ａ．データ蓄積が無い場合の製造時データの評価
該当機器の生産期間（製造時）の蓄積データによって行う多変量解析の結果で抽出された各種の説明データと品質データによって、特性関数（高次関数）を生成したものを「評価特性関数」とする。この評価特性関数の極大、極小値及びその近傍のデータを変動要因の「評価要素データ」として特定する。
この「評価要素データ」及び「評価特性関数」を設計データ、と比較して、品質に影響を与えている部分及び機器の推定を行い製造者に告知する。

ｂ．蓄積データがある場合の製造時データの評価
前記で得られた「評価要素データ」及び「評価特性関数」を過去の蓄積データによって得られる評価特性関数及び評価要素データによって次のように評価する。
蓄積データによって、得られた評価特性関数は、評価すべき特性関数と同一期間のデータによって得られた特性関数の比較によって行う。ただし、同一期間とは、単年度での評価であるが、複数年度または全部の蓄積データと比較してもよい。
前記の比較対象とする特性評価関数は、現時点、評価する期間、製造直後のデータによって得られ、これらの関数の差を演算し、「評価変動関数」を得る。その「評価変動関数」によって、特定の「変動要素データ」を把握することができる。この「変動要素データ」及びその近傍のデータの変動を品質に影響を与えている部分及び機器の推定として製造者に「評価データ」として告知する。

ｃ．人工知能による分析用データの集積と評価
前記で作業者が告知された評価データ及び作業者自身の判断による製造設備の制御機器の制御バイアスを変更したデータ及び品質データの集積を行い、これを「知能データ」としてデータベース化する。

このデータベースは、人口知能ソフト、ファジイソフトの「知能データ」として、現に得られた「評価変動関数」、「変動要素データ」の変動要因を「知能データ」に紐つけて、品質に影響を与えている部分及び機器の「紐つけ推定」を行い製造者に事前告知することができる。

前記「紐つけ推定」は、「知能データ」から得られるデータの変動傾向が品質や機器に与える内容を把握し、現状の製造状況から得られるデータと比較し、得られる品質の想定、機器の運転状況を推定し、「要素データ」及び「変動要素データ」と紐つけて製造機器の運転支援をするものである。
これによって、作業者が知識を持っていない場合や短時間で制御バイアスを変更する必要がある場合に、品質低下防止や機器の保全に寄与することができる（評価フロー図図１３参照）。

［保守管理における解決方法］（図１４参照）
前記に示した「運転データベース」、海苔の評価データベース、品質基準データベース、等級種別データベースを用いて品質解析によって得られた評価及び解析データを設計時に定めた機器保守基準を格納した設計データベース、と比較し、許容範囲から外れたもの、外れる恐れがある場合は、緊急度別の保守計画策定を行う。

（１）年度保守計画；定期的な保守計画
設計データベースによって決定されている保守事項の実施計画を策定する。例えば、保守日時、必要な保守時間、利用交通経路、交通費、取換部品リスト、保守費用の見積もり、過去のクレームリスト、前回保守の内容、前回保守担当者、次回の補修内容等を作成する。

（２）臨時保守計画；設計許容範囲から逸脱可能性の高い保守計画
運転データベース、海苔の評価データベース、品質基準データベース、等級種別データベースを用いて、解析した評価データの中の特異なデータが特定され、それが設計許容範囲を超える可能性が高い場合の周辺部品の点検計画及び関係部品取換の補修内容案を作成する。この結果を保守担当者に告知する。

（３）緊急保守計画；設計許容範囲を逸脱している保守計画
前記（２）の解析結果が設計許容範囲を逸脱している場合の緊急メンテナンス策定をし、保守担当者に告知する。

［省エネ評価］（図１５参照）
評価は、エネルギー消費量と生産量の関係を装置全体、抄き部、脱水部、乾燥室、その他部室の該当機器の生産期間（製造時）の蓄積データによって行う多変量解析の結果で抽出された各種の説明データと品質データによって、生産量とエネルギー量の特性方程式（高次関数参考：特許文献第5283143号）を生成したものを原単位評価特性関数とする。この方程式の極大、極小値及びその近傍のデータを変動要因の要素データとして特定する。

この要素を設計データ、及び過去の製造データと比較して、エネルギー消費に影響を与えている部分及び機器の推定を行い製造者に告知する。

エネルギー消費原単位は、リアルタイム、指定時間（例えば、１分、３０分、６０分の平均値）で演算し、時間軸評価、同一運転データ群で比較することで評価する。具体的には、独立変数をエネルギー消費原単位またはエネルギー消費量または生産量とし、運転データを説明変数として、多変量解析を行い、影響の大きい要素を抜き出して、各要素に応じた特性関数を算出して、問題点または改善点を見出す。これらの結果は、記憶し、格納し、報告書を作成し、表示する。また、その結果から見出された変動データについて、相関関係を求め、制御可能なデータは制御系へ反映する制御データを提供する。制御不可能なデータについては、設計データと比較し、次期の製品開発、保守計画データとして記憶し、格納し、報告データを提供する。

（１）装置別評価
海苔製造者が設置している乾燥海苔製造装置ごとに、その装置から得られるリアルタイムデータによって演算し、特性方程式の変動する要因となるデータを見出すものである。

（２）同型装置の過去データによる評価
前記評価やデータを記憶し、格納した製造装置のデータと、評価するリアルタイムデータを演算し、特性方程式の変動する要因となるデータを見出すものである。
（３）複数の同型装置のデータによる評価
異なる海苔製造事業者に設置した同型の製造装置の運転データ及び評価データで演算した特性方程式の変動する要因となるデータを見出すものである。
（４）他型装置と評価
異なる海苔製造事業者、異なる型式の海苔製造装置の評価及び運転データで演算した特性方程式の変動する要因となるデータを見出すものである。このデータを比較し、評価することで、型式による運転性能評価を行い、設計の改善データを提供するものである。

（１）エネルギー消費原単位の算出
エネルギー消費原単位＝エネルギー消費量÷生産量
（２）同上変動要因の自動的データベース化
エネルギー消費原単位の演算した結果を最新データの演算結果と比較し、変化原因を把握するために自動的にデータベースを作成し、データを比較評価することで、型式によるエネルギー消費原単位に関する運転性能評価を行い、設計の改善データを提供するものである。

なお、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

Claims

管理対象機器の製造品質の維持又は品質低下原因の遡及を支援する乾燥海苔製造支援システム、において、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る品質低下と、前記品質低下の発生要因となる物理現象と、前記品質低下の発生を防止するために前記構成要素に持たすべき制御性と、前記品質低下が発生した時の品質解析手法及び前記品質解析の結果による制御量変更支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、
前記構成要素の内、前記品質低下の発生に因果関係があるものを関連付ける品質低下情報を記憶する品質低下情報記憶手段と、
前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、
製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記品質低下情報に基づいて構成要素の不具合が発生したと判断した場合、前記品質低下情報及び前記要素情報に基づいて、前記構成要素の品質低下発生に因果関係があると関連付けた乾燥海苔の水分量、重量、形状異変、濡れ、くもり、割れ、欠け等の不具合の種類と、前記品質解析手法で行った前記品質解析の結果による制御量変更支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。
管理対象機器のメンテナンス作業を支援する乾燥海苔製造支援システムにおいて、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る、機械的、熱的、電気的、化学的不具合と、前記不具合の発生要因となる物理現象と、前記不具合の発生を防止するために前記構成要素に持たすべき寿命と、前記不具合が発生した時の分析手法及び前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、
前記構成要素の内、前記不具合の発生に因果関係があるもの及び前記不具合原因を関連付ける不具合情報を記憶する不具合情報記憶手段と、
前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、
製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記不具合情報に基づいて構成要素の不具合が発生したと判断した場合、前記不具合情報及び前記要素情報に基づいて、前記構成要素の不具合発生に因果関係があると関連付けた機械的、熱的、電気的、化学的等の不具合の種類と、前記分析手法で行った前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。
管理対象機器のメンテナンス作業を支援する乾燥海苔製造支援システムにおいて、
乾燥海苔製造機器を構成する構成要素と、構成要素で起こり得る、機械的、熱的、電気的、化学的不具合と、前記不具合の発生要因となる物理現象と、前記不具合の発生を防止するために前記構成要素に持たすべき寿命と、前記不具合が発生した時の分析手法及び前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法とを纏めた要素情報を記憶する要素情報記憶手段と、
前記構成要素の内、前記不具合の発生に因果関係があるもの及び前記不具合原因を関連付ける不具合情報を記憶する不具合情報記憶手段と、
前記管理対象機器に設けられたセンサと、そのセンサが測定する物理現象とを対応付けるセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、
製造者の知見によって得られる評価情報と、各センサから得られた前記物理現象の測定値及び前記不具合情報に基づいて構成要素の不具合が発生したと判断した場合、前記不具合情報及び前記要素情報に基づいて、前記構成要素の不具合発生に因果関係があると関連付けた機械的、熱的、電気的、化学的等の不具合の種類と、前記分析手法で行った前記分析の結果による前記構成要素の取り換え時期の確定支援法と、を提示する不具合提示手段と、を具備することを特徴とする乾燥海苔製造支援システム。
前記不具合提示手段は、不具合が発生したかどうかの判断を人工知能によって行い、また、前記不具合提示手段による提示や前記製造者の判断に基づき、前記製造者が前記管理対象機器の制御量を変更した場合、前記変更のデータ及び品質データの集積を行い、前記人工知能の知能データとしてデータベース化することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乾燥海苔製造支援システム。