JP6736733B1 - 設備異常処置タイミング決定システム、設備異常処置タイミング決定方法及びコンピュータ・プログラム - Google Patents

設備異常処置タイミング決定システム、設備異常処置タイミング決定方法及びコンピュータ・プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定する。【解決手段】設備異常処置タイミング決定システムは、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回るかどうかを判定する処置後対未処置時想定数量比較部と、作業者が処置を行うべきタイミングである処置タイミングを決定する処置タイミング決定部と、処置タイミングを処置内容とともに出力する出力部とを有する。処置タイミング決定部は、第１の処置後想定数量対計画比較部において処置後想定数量が計画数量を上回ると判定されたときに、処置後想定数量と計画数量との差から算出される余裕時間内に作業者が処置を開始すべきことを決定し、第１の処置後想定数量対計画比較部において処置後想定数量が計画数量を上回らないと判定されたときに、速やかに作業者が処置を開始すべきことを決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するための設備異常処置タイミング決定システムに関する。
特許文献１（特開２０１９−２１００８号公報）には、製造物を製造する製造設備の設備要素の保守の要否を判定して報知する設備要素保守分析システムが開示されている。この設備要素保守分析システムは、設備要素のエラー率を算出し、エラー率が所定値以上の設備要素を保守要と判定するものであるが、保守のタイミングまでも決定するものではない。
特許文献２（特開昭６３−８５８６２号公報）には、調整手段によって決定された係員作業の予定を表示する表示手段を有するスケジュール制御システムが開示されている。調整手段は、係員作業時間帯をずらすべく各装置の動作速度制御を行うものであるが、その際に製造物の計画数量と想定数量との関係に基づく余裕時間を考慮するものではない。
特許文献３（特開２０１１−３９７５１号公報）には、生産装置の稼動部品の消耗量を算出してメンテナンスの必要の有無とメンテナンスの所要時間とを決定する情報処理装置が開示されている。この情報処理装置は、第１メンテナンス処理中に第１メンテナンスの所要時間以下の所要時間の第２メンテナンス処理を実施するように生産装置を制御したり、ジョブの実行前に稼動部品のメンテナンス処理を実施することを決定したりするものであるが、その際に製造物の計画数量と想定数量との関係に基づく余裕時間を考慮するものではない。
特許文献４（特開２０１４−１６４３２２号公報）には、保守対象設備の部品の保守作業タイミングを判定し出力する保守作業タイミング判定装置が開示されている。この保守作業タイミング判定装置は、部品の累積運転時間と保守作業実施率との関係に基づいて保守作業タイミングを判定するものであるが、その際に製造物の計画数量と想定数量との関係に基づく余裕時間を考慮するものではない。
特許文献５（特開２０１８−３２２０６号公報）には、メンテナンスを行った場合のコストに基づいて、複数のタイミング条件候補からメンテナンスのタイミング条件を選択する保守支援装置が開示されている。コストとは、特許文献５の段落００２４に記載されているとおり、メンテナンスコストとトラブルコストとを合計したもののことである。この保守支援装置は、保守の対象を物を製造する設備に特定したものではなく、したがって、タイミング条件を選択する際に、物を製造する場合における製造物の計画数量と想定数量との関係に基づく余裕時間を考慮するものではない。
特許文献６（特開２０１８−１６９６８４号公報）には、建設機械に対するメンテナンス作業の発生日を予測すること及びメンテナンス作業一覧を出力すること含む、建設機械の営業支援装置が開示されている。この営業支援装置は、工事終了予定日など種々の情報に基づいてメンテナンス作業の発生日を算出するものであるが、工事終了予定日までの工事の進捗の余裕時間を考慮してメンテナンスをすべき日を決定するものではない。そもそも、この営業支援装置は、建設機械を保守の対象とするものであって、物を製造する設備を保守の対象とするものではない。
特許文献７（特開２０１４−２１６２７号公報）には、故障が発生するまでの第１の猶予期間、又は／及び故障が発生することなく予防保守を延期可能な第２の猶予期間を推定する猶予期間推定部を備えた、稼働機械の保守管理装置が開示されている。これら猶予期間は、要するに、過去の事例データに基づいて推定される故障が発生するまでの時間であって、物を製造する場合における製造物の計画数量と想定数量との関係に基づいて決定されるものではない。
特許文献８（特開２０１８−１３８４２号公報）には、メンテナンスが必要な車両の消耗劣化品について、メンテナンス時期を特定して余裕度を判定する余裕度判定部を備える、消耗劣化品管理装置が開示されている。特許文献８の段落００１９によれば、余裕度は、走行履歴データやメンテナンス実施履歴データなどに基づいて決定すれば良いものであって、物を製造する場合における製造物の計画数量と想定数量との関係に基づいて決定されるものではない。そもそも、この消耗劣化品管理装置は、車両を保守の対象とするものであって、物を製造する設備を保守の対象とするものではない。
特開２０１９−２１００８号公報 特開昭６３−８５８６２号公報 特開２０１１−３９７５１号公報 特開２０１４−１６４３２２号公報 特開２０１８−３２２０６号公報 特開２０１８−１６９６８４号公報 特開２０１４−２１６２７号公報 特開２０１８−１３８４２号公報
物を製造するための設備においては、設備の稼働中に、作業者による処置を必要とする種々の異常が発生する場合がある。異常を解消するためには、その異常の発生箇所を探索し、原因を調査し、対処を行うといった処置をしなければならない。こうした処置をする際には、しばしば、処置をする間、設備の稼働を停止することが必要となり、稼働を続けた場合に比べて、想定数量（すなわち、推定される製造数量）が減少することとなる。一方、設備の異常によって製造能力（すなわち、時間当たりの製造数量）が低下している場合には、処置をすることによって製造能力の回復が見込まれ、想定数量の増加が期待できる場合がある。そこで、本願の発明者らは、設備の異常に対して処置を行うべきかどうかを決める際には、処置に要する時間の見積りや処置による製造能力の回復量の見込みなどの諸条件を考慮して、想定数量についてどちらの場合がより有利であるかを自動的に判断するためのシステムについて検討を重ねた。
また、物を製造する場合においては、依頼者との契約や自らの事業目標などに基づいて、期限及び計画数量が設定されることが一般的である。そこで、本願の発明者らは、設備の異常に対して処置を行うべきかどうかを自動的に決める際には、前述の諸条件に加えて、期限や計画数量についても考慮に入れたシステムとするのが好ましいとの考えに到った。そうすることで、例えば、設備の稼働をそのまま続けていれば期限までに計画数量を達成できたのに、判断を誤って、設備の稼働を停止して処置をしたために未達となることを防止できる。逆に、設備の異常を解消する処置をすれば製造能力が回復して計画数量を達成できたのに、判断を誤って、異常を放置して稼働を続けたために未達となることを防止できる。
さらには、本願の発明者らは、設備の異常に対する処置を行う場合において、期限までに計画数量を達成するためには処置をするまでに、どれだけの余裕時間があるのかを判断することも、時として重要であるとの考えに到った。そうすることで、例えば、一つの設備Ａの異常に対して処置をしている間に別の設備Ｂに対しても異常が発生し、同じ作業者が処置をする必要があるような場合に、設備Ａの処置をそのまま続けるべきか、それとも設備Ａの処置を一時中止して設備Ｂの処置を先に行うべきかは、それぞれの処置の余裕時間がわかれば的確に判断することができる。また、作業者が不在となる時間帯に設備に異常が起きたような場合に、緊急に作業者を呼び出す必要があるのかどうかを判断するような場合にも、余裕時間の情報が役に立つ。
本発明は、上記の課題に鑑み、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するシステム、方法、及びコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
本発明は、一態様において、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するための設備異常処置タイミング決定システムを提供する。設備異常処置タイミング決定システムは、設備に関する１つ以上の状態指標のそれぞれについて、当該状態指標が異常値を示す率である異常発生率が、当該状態指標に関連して定められた閾値を超えているか否かを判定する、異常発生率判定部を有する。設備異常処置タイミング決定システムは、さらに、異常発生率判定部において異常発生率が閾値を超えたと判定されたときに、作業者が行うべき処置の内容である処置内容を決定する、処置内容決定部を有する。設備異常処置タイミング決定システムは、さらに、作業者が処置内容に従って即時に処置を開始したと仮定した場合に所定の期限までに製造されると推定される物の数量である処置後想定数量が、処置をしない場合に期限までに製造されると推定される物の数量である未処置時想定数量を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定数量比較部を有する。設備異常処置タイミング決定システムは、さらに、処置後対未処置時想定数量比較部において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回ると判定されたときに、処置後想定数量が、期限までに製造する目標として設定された物の数量である計画数量を上回るかどうかを判定する、第１の処置後想定数量対計画比較部を有する。設備異常処置タイミング決定システムは、さらに、作業者が処置を開始すべきタイミングである処置タイミングを決定する、処置タイミング決定部を有する。設備異常処置タイミング決定システムは、さらに、処置タイミングを処置内容とともに出力する、出力部を有する。
処置タイミング決定部は、第１の処置後想定数量対計画比較部において処置後想定数量が計画数量を上回ると判定されたときに、処置後想定数量と計画数量との差から算出される余裕時間内に作業者が処置を開始すべきことを、処置タイミングとして決定する。処置タイミング決定部は、第１の処置後想定数量対計画比較部において処置後想定数量が計画数量を上回らないと判定されたときに、速やかに作業者が処置を開始すべきことを、処置タイミングとして決定する。
一実施形態において、設備異常処置タイミング決定システムは、処置後対未処置時想定数量比較部において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないと判定されたときに、処置後想定数量が計画数量を上回るかどうかを判定する、第２の処置後想定数量対計画比較部をさらに有する。一実施形態において、設備異常処置タイミング決定システムは、第２の処置後想定対計画比較部において処置後想定数量が計画数量を上回ると判定されたときに、作業者が処置内容に従って処置をした場合に想定される利益である処置後想定利益が、処置をしない場合に想定される利益である未処置時想定利益を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定利益比較部をさらに有する。一実施形態において、処置タイミング決定部は、さらに、処置後対未処置時想定利益比較部において処置後想定利益が未処置時想定利益を上回ると判定されたときに、速やかに作業者が処置を開始すべきことを、処置タイミングとして決定する。
一実施形態において、処置内容決定部は、状態指標ごとに定められた、判断根拠を要素とする判断根拠リスト及び判断根拠に対応付けられた作業内容を要素とする作業内容リストを格納する、リスト記憶部と、判断根拠リスト内の判断根拠から、現状に合致するものを抽出する、判断根拠照合部と、を有する。一実施形態において、処置内容決定部は、判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在するときには、抽出された判断根拠のそれぞれについて優先度を決定し、少なくとも優先度に基づいて抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された判断根拠に対応する作業内容を処置内容として決定する。一実施形態において、処置内容決定部は、判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在しないときには、作業内容リスト内の全ての作業内容を処置内容として決定する。
一実施形態において、処置内容決定部は、判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在するときには、抽出された判断根拠のそれぞれについて、当該判断根拠の原因を解消した場合の効果を推定し、少なくとも優先度及び推定された効果に基づいて抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された判断根拠に対応する作業内容を処置内容として決定する。
本発明は、一態様において、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するための設備異常処置タイミング決定方法を提供する。また、本発明は、一態様において、設備異常処置タイミング決定方法のステップをコンピュータに実行させるための命令を含む、コンピュータ・システム上で実行可能なコンピュータ・プログラムを提供する。
本発明の一態様による設備異常処置タイミング決定システムを使用することにより、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置の要否、内容、及びタイミングが自動的に決定される。その際、設備の状態から決定される処置内容に応じて、処置を行うことによって期限までの製造数量の改善が見込まれるかどうか、また、処置を行った場合に期限までに計画数量を達成することが可能かどうか、といった判断がなされ、その判断の結果に基づいて、処置を行うべきかどうか、何をすべきか、期限までに計画数量を達成するためには処置を開始するまでにどれだけの余裕時間があるのか、或いは速やかに処置を開始する必要があるのか、といった決定がなされる。一実施形態においては、さらに、処置を行った場合に利益の改善が見込まれるかどうかについても判断がなされて、処置の要否の決定に反映される。
一実施形態においては、異常の原因を解消する優先度及び異常の原因を解消した場合に推定される効果に基づいて、適切な処置内容が決定される。
本発明の一実施形態による設備異常処置タイミング決定システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による設備異常処置タイミング決定システムの概略的なハードウェア構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態による設備異常処置タイミング決定処理のフローを示す図である。 本発明の第１の実施形態における、異常照合処理のフローを示す図である。 未処置時想定数量と処置後想定数量と計画数量との関係に関する４つのパターンをそれぞれ表すグラフである。（１）は、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らずかつ計画数量を達成しない場合を示す。（２）は、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないが計画数量を達成する場合を示す。（３）は、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回るが計画数量を達成しない場合を示す。（４）は、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回りかつ計画数量を達成する場合を示す。 本発明の第１の実施形態における、状態指標ごとに定められる例示的な判断根拠リスト及び作業内容リストを示す図である。 本発明の第２の実施形態による設備異常処置タイミング決定処理のフローを示す図である。
以下に、本発明に係る設備異常処置タイミング決定システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態による設備異常処置タイミング決定システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。設備異常処置タイミング決定システム１００は、設備Ｐに関する状態指標の情報１５１に基づいて、異常への処置が必要と判断したときに、処置を開始すべきタイミング及び処置内容の情報１５２を出力部１３０から出力することができるものである。
一実施形態において、設備異常処置タイミング決定システム１００は、異常発生率判定部１１１と、処置内容決定部１１２と、処置後対未処置時想定数量比較部１１３と、第１の処置後想定数量対計画比較部１１４と、処置タイミング決定部１１５とを含む。一実施形態において、処置内容決定部１１２は、判断根拠リスト１２２及び作業内容リスト１２３を格納するリスト記憶部１２１と判断根拠照合部１１８とを含む。一実施形態において、設備異常処置タイミング決定システム１００は、第２の処置後想定数量対計画比較部１１６と処置後対未処置時想定利益比較部１１７とをさらに含む。
図２は、本発明の一実施形態による設備異常処置タイミング決定システム１００の例示的なコンピュータ・ハードウェアの構成を示す。設備異常処置タイミング決定システム１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、中央処理装置が実行する各種のプログラムやデータなどを格納するＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの記憶装置と、これらの装置を互いに接続するバスとを有する汎用コンピュータを用いて実現することができる。さらに、設備異常処置タイミング決定システム１００には、必要に応じて、ＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭなどの外部記憶媒体との間でデータの入出力を行うドライブ装置と、キーボード又はマウスなどの入力装置と、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ又はプリンタなどの出力装置と、他のコンピュータ又はネットワークと通信するための通信インターフェースとを接続するようにしてもよい。
図３は、本発明の第１の実施形態による設備異常処置タイミング決定システム１００において、異常を処置すべきタイミングを決定するために実行される処理フロー３００を示す。
処理フロー３００は、ステップ３０１において開始する。設備異常処置タイミング決定システム１００は、設備Ｐから状態指標の情報１５１を受け取るたびにフロー３００を開始するように構成してもよい。或いは、設備異常処置タイミング決定システム１００は、フロー３００を、定期的に又は継続的に実行されるように繰り返し開始するようにし、その都度、設備Ｐから状態指標の情報１５１を取得するように構成してもよい。
状態指標は、設備Ｐの状態を表す指標であり、設備Ｐの種類に応じて適宜決めることができるものである。例えば、設備ＰがＲＴＰ装置である場合においては、図６の一番左の列に例示されるように、「貼付精度」「異物の付着」「気泡の発生」「欠け・割れの発生」をそれぞれ状態指標とすることができる。ＲＴＰ方式は、液晶表示装置などの製造工程において、帯状の離型フィルム上に粘着剤層を介して複数のシート状光学フィルムが支持された帯状光学フィルム積層体から、欠点の存在しない正常なシート状光学フィルムのみを粘着剤層と共に離型フィルムから順次剥離し、粘着剤層を介して矩形パネルと貼り合わせることによって、液晶表示装置を連続的に製造する方式である。こうした方式を実現する液晶表示装置の連続製造システムは、予め切り出された光学フィルムのシートを矩形パネルに貼り合わせる従来の個別貼り方式を実現する装置と区別して、「連続貼り」又は「ＲＴＰ（ロールツーパネル）」装置といわれる。「ＲＴＰ」及び「ロールツーパネル」は日東電工株式会社の登録商標である。この場合において、「貼付精度」とは、パネルに光学フィルムを貼り合わせたときのパネル上の目標位置に対する光学フィルムの実際の位置の誤差を示す状態指標であり、「異物の付着」とは、光学フィルムを貼り合わせたパネルに検出され得る異物の付着に関する状態指標であり、「気泡の発生」とは、パネルに貼り合わせた光学フィルムに検出され得る気泡に関する状態指標であり、「欠け・割れ」とは、パネルに検出され得る欠けや割れに関する状態指標であるものとすることができる。
ステップ３０２において、状態指標のそれぞれについて、当該状態指標が異常値を示す率である異常発生率が、当該状態指標に関連して定められた閾値を超えているか否かが判定される。ここで、異常値とは、状態指標によって表される設備Ｐの状態が、製造能力（すなわち、単位時間当たりの製造数量）を低下させる要因となっていることを表す値と定めることができる。例えば、ＲＴＰ装置の場合において、「貼付精度」が異常値であるとは、位置の誤差が所定の許容誤差の範囲を超えた値であることと定めることができる。この場合、許容誤差の範囲を超えた位置に光学フィルムが貼り合わせられたパネルは不合格品となり、歩留まりが低下するため、製造能力を低下させる要因となっている。また、「異物の付着」が異常値であるとは、異物の付着が検出されたことと定めることができる。異常発生率は、設備Ｐが製造している物や、状態指標の性質に基づいて、当該状態指標が異常値を示す回数の割合とすることや、単位時間当たりの異常値の発生回数などとすることができる。異常発生率が当該状態指標に関連して定められた閾値（例えば、直近１００回のうち異常値が５回）を超えている場合には、ステップ３０３に進む。一方、異常発生率が閾値を超えていない場合には、現時点では処置が不要であると判断して、処置タイミング及び処置内容の情報１５２を出力することなく、ステップ３１１に進む。
ステップ３０３において、作業者が行うべき処置の内容である処置内容が決定される。ここで、図４を参照して、処置内容決定の処理の一具体例を説明する。処置内容決定の処理のフロー４００は、ステップ４０１で開始する。ステップ４０２において、リスト記憶部１２１に格納された判断根拠リスト１２２内から、状態指標に対応し、かつ、現状に合致する判断根拠が抽出される。例えば、設備ＰがＲＴＰ装置であり、図６に例示された判断根拠リスト６２０を用いる場合には、異常発生率が閾値を超えている状態指標が「貼付精度」であれば、判断根拠リスト６２０内にある「直近にパラメータを変更している」「直近に原反を交換している」「フィードローラの交換時期が近いか又は過ぎている」「貼付ローラの交換時期が近いか又は過ぎている」の４つの判断根拠のうち、現状に合致するものが抽出される。現状は、例えば、作業者によって入力される処置及び処置以外の作業の情報１５３や、設備Ｐから取得できる情報１５４などに基づいて認識することができる。
次いで、ステップ４０３において、抽出された判断根拠が存在するかどうかが判断される。抽出された判断根拠が１つ以上存在する場合には、ステップ４０４に進む。ステップ４０４において、抽出された判断根拠のそれぞれについて、当該判断根拠の原因を解消した場合の効果が推定される。さらに、ステップ４０５において、抽出された判断根拠のそれぞれについて、優先度が決定される。その後、ステップ４０６において、優先度及び推定された効果に基づいて、抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠が選択され、それに対応する作業内容リスト内の作業内容が処置内容として決定する。例えば、図６に例示された判断根拠リスト６２０及び作業内容リスト６３０を用いる場合には、「貼付精度」の状態指標について選択された判断根拠が「フィードローラの交換時期が近いか又は過ぎている」であれば、それに対応する作業内容である「フィードローラ交換」が処置内容として決定する。
一方、ステップ４０３において、抽出された判断根拠が１つも存在しない場合には、ステップ４０９に進む。ステップ４０９において、判断根拠リスト１２２内から、状態指標に対応する全ての判断根拠が選択される。そして、判断根拠のそれぞれについての効果の推定及び優先度の決定は行われずに、判断根拠のそれぞれに対応する作業内容がすべて、処置内容として決定する。例えば、設備ＰがＲＴＰ装置であり、図６に例示された判断根拠リスト６２０及び作業内容リスト６３０を用いる場合には、「貼付精度」の状態指標について、「直近にパラメータを変更している」「直近に原反を交換している」「フィードローラの交換時期が近いか又は過ぎている」「貼付ローラの交換時期が近いか又は過ぎている」のいずれも現状に合致しなければ、これらのそれぞれに対応する「パラメータ修正」「パラメータ調整」「フィードローラ交換」「貼付ローラ交換」の全てが処置内容として決定する。
図３に戻って、ステップ３０４において、作業者がステップ３０３（即ち、処置内容決定の処理のフロー４００）において決定された処置内容に従って即時に処置を開始したと仮定した場合に所定の期限までに製造されると推定される物の数量である処置後想定数量と、処置をしない場合に期限までに製造されると推定される物の数量である未処置時想定数量とが比較される。処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないと判定された場合には、処置を行うべきではないと判断し、処置タイミング及び処置内容の情報１５２を出力することなく、ステップ３１１に進む。
一方、ステップ３０４において、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回ると判断された場合には、ステップ３０５に進む。ステップ３０５において、処置後想定数量と、期限までに製造する目標として設定された物の数量である計画数量とが比較される。処置後想定数量が計画数量を上回ると判断された場合、即ち、即時に処置を開始したと仮定すれば計画数量を達成できると見込まれる状況である場合には、ステップ３０６において、処置タイミングとして、処置後想定数量と計画数量との差から算出される余裕時間内に作業者が処置を開始すべきことが決定される。一方、処置後想定数量が計画数量を上回らないと判断された場合、即ち、即時に処置を開始したと仮定しても計画数量を達成できないと見込まれ、時間的余裕が全く無い状況である場合には、ステップ３０７において、処置タイミングとして、速やかに作業者が処置を開始すべきことが決定される。いずれの場合においても、ステップ３１０において、処置タイミング及び処置内容の情報１５２が出力され、作業者に通知される。処置タイミング及び処置内容の情報１５２が通知された作業者は、設備Ｐの異常に対する処置を行い、その処置及び処置以外の作業情報を記録する。
ステップ３１１において、処理フロー３００は終了する。
図５の（１）〜（４）のグラフは、未処置時想定数量と処置後想定数量と計画数量との関係に関する４つのパターンを示したものである。各グラフにおいて、横軸は時間を表し、ｔｃは現時点、ｔｅは期限を表す。縦軸は製造数量を表し、ｐは計画数量を表す。現時点ｔｃより左側の実線部Ａは現時点までの実際の製造数量の推移を表す。現時点ｔｃより右側の実線部Ｂは、処置をしない場合に推定される製造数量の推移を表す。期限ｔｅにおける実線部Ｂの高さが、未処置時想定数量を表す。破線部Ｃは、即時に処置を開始したと仮定した場合に推定される処置中の製造数量の推移を表す。処置中には設備Ｐの稼働は停止しているため、物の製造は行われず、従って破線部Ｃは水平な線となる。実線部Ｄは、即時に処置をしたと仮定した場合に推定される処置後の製造数量の推移を表す。期限ｔｅにおける実線部Ｄの高さが、処置後想定数量を表す。
（１）のパターンにおいては、処置後想定数量が、未処置時想定数量を上回らず、計画数量ｐにも達しない。この場合には、ステップ３０４において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないと判断されるため、処置タイミング及び処置内容の情報１５２は出力されないことになる。
（２）のパターンにおいては、処置後想定数量が、未処置時想定数量を上回らないが、計画数量ｐには達する。この場合にも、（１）のパターンと同様に、ステップ３０４において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないと判断されるため、処置タイミング及び処置内容の情報１５２は出力されないことになる。なお、（１）のパターンと（２）のパターンとは、後述する本発明の第２の実施形態においては区別され得る。
（３）のパターンにおいては、処置後想定数量が、未処置時想定数量を上回るが、計画数量ｐには達しない。この場合には、ステップ３０４において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回ると判断され、ステップ３０５において処置後想定数量が計画数量を上回らないと判断されるため、ステップ３０７において、処置タイミングとして、速やかに作業者が処置を開始すべきことが決定されることになる。
（４）のパターンにおいては、処置後想定数量が、未処置時想定数量を上回り、かつ、計画数量ｐに達する。この場合には、ステップ３０４において処置後想定数量が未処置時想定数量を上回ると判断され、ステップ３０５において処置後想定数量が計画数量を上回ると判断されるため、ステップ３０６において、処置タイミングとして、処置後想定数量と計画数量との差から算出される余裕時間内に作業者が処置を開始するべきことが決定される。
（４）のパターンにおいて、一例として、余裕時間を次のように算出することができる。実線部Ｂの傾き（すなわち、処置をしない場合に推定される製造能力（すなわち、単位時間当たりの製造数量））及び実線部Ｄの傾き（すなわち、処置をした場合に推定される処置後の製造能力）はそれぞれ一定であると仮定し、実線部Ｂの傾きをｂ、実線部Ｄの傾きをｄとする。具体的には、ｂは、既に異常が生じていると考えられる過去直近の一時点から現在までの製造能力とすることができ、ｄは、異常が生じる前の、例えば製造開始後間もなくの製造が安定していた時期の製造能力とすることができる。一般に、処置は製造能力を回復するために行うことができ、従ってｄ＞ｂである。また、処置後想定数量と計画数量ｐとの差をεとする。このとき、余裕時間は、ε／（ｄ−ｂ）と算出することができる。この余裕時間の終了時に処置を開始したと仮定した場合、期限ｔｅでの想定される製造数量は、計画数量ｐに一致することが計算上確かめられる。
図７は、本発明の第２の実施形態による設備異常処置タイミング決定システム１００において、異常を処置すべきタイミングを決定するために実行される処理フロー７００を示す。処理フロー７００の各ステップは、ステップ７０８及びステップ７０９を除いては、既に説明した第１の実施形態に係る処理フロー３００の各ステップと同様である。そこで、以下では、第２の実施形態について、第１の実施形態と異なる部分を説明する。
ステップ７０４において、処置後想定数量が未処置時想定数量を上回らないと判断された場合（例えば、図５の（１）及び（２）の場合）には、ステップ７０８において、処置後想定数量と計画数量とが比較される。処置後想定数量が計画数量を上回らないと判定された場合（例えば、図５の（１）の場合）には、処置を行うべきではないと判断し、処置タイミング及び処置内容の情報１５２を出力することなく、ステップ７１１に進む。一方、処置後想定数量が計画数量を上回ると判定された場合（例えば、図５の（２）の場合）には、ステップ７０９において、作業者が処置内容に従って処置をした場合に想定される利益である処置後想定利益と、処置をしない場合に想定される利益である未処置時想定利益とが比較される。ここで、利益とは、例えば、計画数量を期限より早期に達成することによる利益、或いは、期限においてより多くの物を製造することによる利益や、部品の交換によって生ずる部品の調達コストに係る負の利益など、想定可能な正負の利益を、例えば金額又は点数に換算して、合計したものとすることができる。処置後想定利益が未処置時想定利益を上回らないと判定された場合には、処置を行うべきではないと判断し、処置タイミング及び処置内容の情報１５２を出力することなく、ステップ７１１に進む。一方、処置後想定利益が未処置時想定利益を上回ると判定された場合には、ステップ７０７に進み、そこでステップ３０７と同様に、処置タイミングとして、速やかに作業者が処置を行うべきことが決定され、その後、ステップ７１０において、処置タイミング及び処置内容の情報１５２が出力され、作業者に通知される。処置タイミング及び処置内容の情報１５２が通知された作業者は、設備Ｐの異常に対する処置を行い、その処置及び処置以外の作業情報を記録する。
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であることが、当業者であれば容易に理解できるはずである。
設備Ｐの作業者は、本発明の実施形態による設備異常処置タイミング決定システム１００が出力する処置タイミング及び処置内容の情報１５２に基づいて、設備Ｐの異常に対して処置を行うことができる。処置タイミングとして余裕時間が指定されている場合には、作業者は、計画数量を達成するために、その余裕時間内に処置を開始すればよいことがわかるため、例えば、別の作業を優先させるなどの判断をすることができる。一方、処置タイミングとして速やかに処置を開始すべきことが指定されている場合には、作業者は、計画数量を達成するための時間的余裕はなく、可能であれば直ちに処置を開始すべきことがわかる。なお、作業者が、処置の準備をしたり現場に移動したりするために処置の開始までに時間を要し、余裕時間内に又は直ちに処置を開始することができないような状況も想定し得る。そのような状況において、作業者は、例えば、準備や移動を急いだり、監督者に状況を報告して指示を仰いだりするなどの、適切な行動をとるための判断にも、処置タイミング及び処置内容の情報１５２を役立てることができる。
１００：設備異常処置タイミング決定システム
１１１：異常発生率判定部
１１２：処置内容決定部
１１３：処置後対未処置時想定数量比較部
１１４：第１の処置後想定数量対計画比較部
１１５：処置タイミング決定部
１１６：第２の処置後想定数量対計画比較部
１１７：処置後体未処置時想定利益比較部
１１８：判断根拠照合部
１２１：リスト記憶部
１２２：判断根拠リスト
１２３：作業内容リスト
１３０：出力部
１５１：状態指標の情報
１５２：処置タイミング及び処置内容の情報
１５３：作業者による処置及び作業の情報
１５４：設備Ｐから取得可能な情報

Claims (9)

  1. 物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するための設備異常処置タイミング決定システムであって、
    前記設備に関する１つ以上の状態指標のそれぞれについて、当該状態指標が異常値を示す率である異常発生率が、当該状態指標に関連して定められた閾値を超えているか否かを判定する、異常発生率判定部と、
    前記異常発生率判定部において前記異常発生率が前記閾値を超えたと判定されたときに、前記作業者が行うべき処置の内容である処置内容を決定する、処置内容決定部と、
    前記作業者が前記処置内容に従って即時に処置を開始したと仮定した場合に所定の期限までに製造されると推定される前記物の数量である処置後想定数量が、処置をしない場合に前記期限までに製造されると推定される前記物の数量である未処置時想定数量を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定数量比較部と、
    前記処置後対未処置時想定数量比較部において前記処置後想定数量が前記未処置時想定数量を上回ると判定されたときに、前記処置後想定数量が、前記期限までに製造する目標として設定された前記物の数量である計画数量を上回るかどうかを判定する、第１の処置後想定数量対計画比較部と、
    前記作業者が処置を開始すべきタイミングである処置タイミングを決定する、処置タイミング決定部と、
    前記処置タイミングを前記処置内容とともに出力する、出力部と、
    を有し、
    前記処置タイミング決定部は、
    前記第１の処置後想定数量対計画比較部において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回ると判定されたときに、前記処置後想定数量と前記計画数量との差から算出される余裕時間内に前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定し、
    前記第１の処置後想定数量対計画比較部において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回らないと判定されたときに、速やかに前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定する、
    設備異常処置タイミング決定システム。
  2. 前記処置後対未処置時想定数量比較部において前記処置後想定数量が前記未処置時想定数量を上回らないと判定されたときに、前記処置後想定数量が前記計画数量を上回るかどうかを判定する、第２の処置後想定数量対計画比較部と、
    前記第２の処置後想定対計画比較部において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回ると判定されたときに、前記作業者が前記処置内容に従って処置をした場合に想定される利益である処置後想定利益が、処置をしない場合に想定される利益である未処置時想定利益を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定利益比較部と、
    をさらに有し、
    前記処置タイミング決定部は、さらに、前記処置後対未処置時想定利益比較部において前記処置後想定利益が前記未処置時想定利益を上回ると判定されたときに、速やかに前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定する、
    請求項１に記載の設備異常処置タイミング決定システム。
  3. 前記処置内容決定部は、
    前記状態指標ごとに定められた、判断根拠を要素とする判断根拠リスト及び前記判断根拠に対応付けられた作業内容を要素とする作業内容リストを格納する、リスト記憶部と、
    前記判断根拠リスト内の前記判断根拠から、現状に合致するものを抽出する、判断根拠照合部と、
    を有し、
    前記判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在するときには、前記抽出された判断根拠のそれぞれについて優先度を決定し、少なくとも前記優先度に基づいて前記抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された前記判断根拠に対応する前記作業内容を前記処置内容として決定し、
    前記判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在しないときには、前記作業内容リスト内の全ての前記作業内容を前記処置内容として決定する、
    請求項１又は２に記載の設備異常処置タイミング決定システム。
  4. 前記処置内容決定部は、前記判断根拠照合部において抽出された判断根拠が存在するときには、前記抽出された判断根拠のそれぞれについて、当該判断根拠の原因を解消した場合の効果を推定し、少なくとも前記優先度及び推定された前記効果に基づいて前記抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された前記判断根拠に対応する前記作業内容を前記処置内容として決定する、
    請求項３に記載の設備異常処置タイミング決定システム。
  5. コンピュータ・システムによって実行される、物を製造するための設備の異常に対して作業者が行うべき処置のタイミングを自動的に決定するための設備異常処置タイミング決定方法であって、
    前記設備に関する１つ以上の状態指標のそれぞれについて、当該状態指標が異常値を示す率である異常発生率が、当該状態指標に関連して定められた閾値を超えているか否かを判定する、異常発生率判定工程と、
    前記異常発生率判定工程において前記異常発生率が前記閾値を超えたと判定されたときに、前記作業者が行うべき処置の内容である処置内容を決定する、処置内容決定工程と、
    前記作業者が前記処置内容に従って即時に処置を開始したと仮定した場合に所定の期限までに製造されると推定される前記物の数量である処置後想定数量が、処置をしない場合に前記期限までに製造されると推定される前記物の数量である未処置時想定数量を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定数量比較工程と、
    前記処置後対未処置時想定数量比較工程において前記処置後想定数量が前記未処置時想定数量を上回ると判定されたときに、前記処置後想定数量が、前記期限までに製造する目標として設定された前記物の数量である計画数量を上回るかどうかを判定する、第１の処置後想定数量対計画比較工程と、
    前記作業者が処置を開始すべきタイミングである処置タイミングを決定する、処置タイミング決定工程と、
    を含み、
    前記処置タイミング決定工程は、
    前記第１の処置後想定数量対計画比較工程において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回ると判定されたときに、前記処置後想定数量と前記計画数量との差から算出される余裕時間内に前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定することと、
    前記第１の処置後想定数量対計画比較工程において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回らないと判定されたときに、速やかに前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定することと、
    を含む、
    設備異常処置タイミング決定方法。
  6. 前記処置後対未処置時想定数量比較工程において前記処置後想定数量が前記未処置時想定数量を上回らないと判定されたときに、前記処置後想定数量が前記計画数量を上回るかどうかを判定する、第２の処置後想定数量対計画比較工程と、
    前記第２の処置後想定対計画比較工程において前記処置後想定数量が前記計画数量を上回ると判定されたときに、前記作業者が前記処置内容に従って処置をした場合に想定される利益である処置後想定利益が、処置をしない場合に想定される利益である未処置時想定利益を上回るかどうかを判定する、処置後対未処置時想定利益比較工程と、
    をさらに含み、
    前記処置タイミング決定工程は、さらに、前記処置後対未処置時想定利益比較工程において前記処置後想定利益が前記未処置時想定利益を上回ると判定されたときに、速やかに前記作業者が処置を開始すべきことを、前記処置タイミングとして決定することを含む、
    請求項５に記載の設備異常処置タイミング決定方法。
  7. 前記状態指標ごとに定められた、判断根拠を要素とする判断根拠リスト及び前記判断根拠に対応付けられた作業内容を要素とする作業内容リストとが予め準備されており、
    前記処置内容決定工程は、
    前記判断根拠リスト内の前記判断根拠から、現状に合致するものを抽出する、判断根拠照合工程と、
    前記判断根拠照合工程において抽出された判断根拠が存在するときには、前記抽出された判断根拠のそれぞれについて優先度を決定し、少なくとも前記優先度に基づいて前記抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された前記判断根拠に対応する前記作業内容を前記処置内容として決定する工程と、
    前記判断根拠照合工程において抽出された判断根拠が存在しないときには、前記作業内容リスト内の全ての前記作業内容を前記処置内容として決定する工程と、
    を含む、
    請求項５又は６に記載の設備異常処置タイミング決定方法。
  8. 前記処置内容決定工程は、前記判断根拠照合工程において抽出された判断根拠が存在するときには、前記抽出された判断根拠のそれぞれについて、当該判断根拠の原因を解消した場合の効果を推定し、少なくとも前記優先度及び前記効果に基づいて前記抽出された判断根拠の中から１つ以上の判断根拠を選択し、選択された前記判断根拠に対応する前記作業内容を前記処置内容として決定する工程を含む、
    請求項７に記載の設備異常処置タイミング決定方法。
  9. コンピュータ・システム上で実行可能なコンピュータ・プログラムであって、請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載の方法の工程を前記コンピュータ・システムに実行させるための命令を含む、コンピュータ・プログラム。
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