JP7371802B1 - Abnormality diagnosis system, abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis method, and program - Google Patents

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Abstract

【課題】異常診断モデルの管理コストを削減できる技術を提供する。【解決手段】異常診断システムは、複数の動作モードを持つ複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う。設備の過去の運転データを表す学習用データである第1のデータセットの第1の取得部と、第1のデータセットに含まれる学習用データを異常診断対象の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成する分類部と、第2のデータセットに基づいて各異常診断対象の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成する第1の作成部と、グループ毎に第2のデータセットのうちグループに分類された学習用データの一部の状態変数値を用いて、異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習する学習部と、学習設定情報と異常診断モデルとに基づいて動作モード毎の異常診断モデルを管理するモデル管理情報を作成する第2の作成部と、を有する。【選択図】図2The present invention provides a technology that can reduce the management cost of an abnormality diagnosis model. An abnormality diagnosis system performs abnormality diagnosis of equipment that includes a plurality of abnormality diagnosis targets having a plurality of operation modes. The first acquisition part of the first data set, which is learning data representing past operation data of the equipment, and the learning data included in the first data set are classified into groups according to the operation mode targeted for abnormality diagnosis. a classification unit that creates a second data set; a first creation unit that creates learning setting information for learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each abnormality diagnosis target based on the second data set; A learning unit that learns an abnormality diagnosis model for an abnormality diagnosis target and operation mode using state variable values of a part of learning data classified into groups in a second data set for each group; and a second creation unit that creates model management information for managing the abnormality diagnosis model for each operation mode based on the abnormality diagnosis model. [Selection diagram] Figure 2

Description

本開示は、異常診断システム、異常診断装置、異常診断方法、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to an abnormality diagnosis system, an abnormality diagnosis apparatus, an abnormality diagnosis method, and a program.

一般に、プラントには計測器が取り付けられており、これらの計測器で計測された値に基づいて制御装置によりプラントの制御が行われる。これらの計測器や制御装置から取得されるデータはプラントの運転状態を表しているため、運転データとも呼ばれる。 Generally, measuring instruments are attached to a plant, and the plant is controlled by a control device based on values measured by these measuring instruments. Since the data acquired from these measuring instruments and control devices represents the operating status of the plant, it is also called operating data.

プラントの運転データを用いて異常診断モデルを構築した上で、その異常診断モデルにより異常診断を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、プラントの動作モード毎に異常診断モデルを学習した上で、それらの異常診断モデルにより異常診断を行う技術が開示されている。 A known technique is to construct an abnormality diagnosis model using plant operation data and then perform abnormality diagnosis using the abnormality diagnosis model. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which abnormality diagnosis models are learned for each operating mode of a plant and then abnormality diagnosis is performed using these abnormality diagnosis models.

特許第7052914号公報Patent No. 7052914

しかしながら、従来では、複数の異常診断モデルが異常診断に用いられる場合(複数の異常診断モデルの中から選択された1つの異常診断モデルが異常診断に用いられる場合も含む。)、それぞれの異常診断モデルを個別に学習して個別に管理する必要があった。このため、異常診断モデルの数が多数になると、異常診断モデルの管理コストが増大する。 However, conventionally, when multiple abnormality diagnosis models are used for abnormality diagnosis (including the case where one abnormality diagnosis model selected from multiple abnormality diagnosis models is used for abnormality diagnosis), each abnormality diagnosis Models had to be trained and managed separately. Therefore, when the number of abnormality diagnosis models increases, the cost of managing the abnormality diagnosis models increases.

本開示は、上記の点に鑑みてなされたもので、異常診断モデルの管理コストを削減できる技術を提供する。 The present disclosure has been made in view of the above points, and provides a technique that can reduce the management cost of an abnormality diagnosis model.

本開示の一態様による異常診断システムは、1つ以上の動作モードが存在する複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う異常診断システムであって、前記設備の過去の運転データを表す学習用データで構成される第1のデータセットを取得するように構成されている第1の取得部と、前記第1のデータセットに含まれる学習用データを前記異常診断対象の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成するように構成されている分類部と、前記第2のデータセットに少なくとも基づいて、各異常診断対象の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成するように構成されている第1の作成部と、前記グループ毎に、前記第2のデータセットに含まれる学習用データのうち、前記グループに分類された学習用データの少なくとも一部の状態変数値を用いて、前記グループに対応する異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習するように構成されている学習部と、前記学習設定情報と、前記異常診断モデルとに基づいて、各異常診断対象の動作モード毎の異常診断モデルを管理するためのモデル管理情報を作成するように構成されている第2の作成部と、を有する。 An abnormality diagnosis system according to one aspect of the present disclosure is an abnormality diagnosis system that performs abnormality diagnosis of equipment that is configured of a plurality of abnormality diagnosis targets in which one or more operation modes exist, and that uses past operation data of the equipment. a first acquisition unit configured to acquire a first data set constituted by learning data representing the learning data; a classification unit configured to create a second data set classified into groups; and for learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each abnormality diagnosis target based at least on the second data set. a first creation unit configured to create learning setting information for each group; and a first creation unit configured to create learning setting information for each group, of learning data classified into the group from among the learning data included in the second data set. a learning unit configured to learn an abnormality diagnosis model for an abnormality diagnosis target and operation mode corresponding to the group using at least some of the state variable values, the learning setting information, and the abnormality diagnosis model; a second creation unit configured to create model management information for managing an abnormality diagnosis model for each operation mode of each abnormality diagnosis target based on the above.

異常診断モデルの管理コストを削減できる技術が提供される。 A technique is provided that can reduce the management cost of an abnormality diagnosis model.

動作モードの一例を示す図である。It is a figure showing an example of an operation mode. 本実施形態に係る異常診断システムの全体構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an abnormality diagnosis system according to the present embodiment. 本実施形態に係るモデル学習管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a model learning management device according to the present embodiment. 本実施形態に係る異常診断装置のハードウェア構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an abnormality diagnosis device according to an embodiment. 本実施形態に係るモデル学習管理処理部の機能構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the functional configuration of a model learning management processing unit according to the present embodiment. 本実施形態に係る異常診断処理部の機能構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional configuration of an abnormality diagnosis processing section according to the present embodiment. 本実施形態に係るモデル学習管理処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of model learning management processing according to the present embodiment. 学習用データセットの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a learning data set. サブ学習用データセットの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a sub-learning data set. 学習設定情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a learning setting information table. モデル数情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a model number information table. モデル詳細情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a model detailed information table. 本実施形態に係る異常診断処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of an abnormality diagnosis process according to the present embodiment.

以下、本発明の一実施形態について説明する。以下の実施形態では、複数の異常診断モデルが異常診断に用いられる場合(複数の異常診断モデルの中から選択された1つの異常診断モデルが異常診断に用いられる場合も含む。)を対象として、異常診断モデルの管理コストを削減できる異常診断システム1について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below. In the following embodiments, a case where a plurality of abnormality diagnosis models are used for abnormality diagnosis (including a case where one abnormality diagnosis model selected from a plurality of abnormality diagnosis models is used for abnormality diagnosis) is targeted. An abnormality diagnosis system 1 that can reduce the management cost of abnormality diagnosis models will be described.

ここで、一般に、プラント等の生産設備は複数の機器・装置・設備等(以下、機器・装置・設備等をまとめて単に「機器」と表す。)で構成されている。このため、プラント等の生産設備の異常診断が行われる場合、当該生産設備を構成する複数の機器のうち、異常診断の対象となる複数の機器の各々の異常診断を行うための複数の異常診断モデルが用いられることが一般的である。 Here, production facilities such as plants are generally composed of a plurality of devices, devices, facilities, etc. (hereinafter, devices, devices, facilities, etc. are collectively referred to simply as "equipment"). For this reason, when an abnormality diagnosis is performed on production equipment such as a plant, multiple abnormality diagnoses are performed to perform abnormality diagnosis on each of the multiple equipment that is the target of abnormality diagnosis among the multiple equipment that constitutes the production equipment. Models are commonly used.

また、プラント等の生産設備を構成する機器が複数の動作モード(又は、運転モードと呼ばれてもよい。)を持つこともある。このため、複数の動作モードを持つ機器に関しては、複数の動作モードの各々で異常診断を行うための複数の異常診断モデルが用いられることが一般的である。 Further, equipment constituting production equipment such as a plant may have a plurality of operation modes (or may be referred to as operation modes). For this reason, for devices having multiple operation modes, it is common to use multiple abnormality diagnosis models for diagnosing abnormalities in each of the multiple operation modes.

<動作モード>
動作モードとは、機器をどのように動作させるかを表す動作方法のことである。例えば、機器として蒸気ボイラーを想定した場合、動作モードとしては、蒸気ボイラー内の圧力が高いときの動作モードである「圧力高モード」や蒸気ボイラー内の圧力が低いときの動作モードである「圧力低モード」等が挙げられる。また、例えば、機器としてガス配管設備を想定した場合、動作モードとしては、配管内のガスの温度が高いときの動作モードである「ガス温度高モード」や配管内のガスの温度が低いときの動作モードである「ガス温度低モード」等が挙げられる。ただし、これらは一例であって、動作モードは、機器の種類や種別等に応じて様々なものが存在し得る。また、異常診断対象となる機器にどのような動作モードが存在するかは既知であるものとする。
<Operating mode>
An operating mode is an operating method that indicates how a device is operated. For example, assuming a steam boiler as the equipment, the operating modes include "high pressure mode," which is the operating mode when the pressure inside the steam boiler is high, and "pressure high mode," which is the operating mode when the pressure inside the steam boiler is low. "low mode" etc. For example, if we assume gas piping equipment as the equipment, the operating mode may be "gas temperature high mode", which is the operating mode when the gas temperature in the piping is high, or "gas temperature high mode", which is the operation mode when the gas temperature in the piping is low. Examples include "gas temperature low mode" which is an operation mode. However, these are just examples, and various operation modes may exist depending on the type and type of equipment. Further, it is assumed that it is known what kind of operation mode exists in the device that is the target of abnormality diagnosis.

一般に、プラント等の生産設備の運転データには計測器によって計測された温度や圧力、流量等といった様々な状態変数の値が含まれるが、動作モードの違いは、これらの状態変数のうちの或る特定の状態変数(以下、主たる変数ともいう。)とそれに関連する変数(以下、関連変数ともいう。)の値に特徴的に表れる。したがって、主たる変数と関連変数から動作モードを特定することができる。なお、1つの主たる変数に対して複数の関連変数が存在することもあり得る。 In general, operational data for production equipment such as plants includes the values of various state variables such as temperature, pressure, and flow rate measured by measuring instruments. It characteristically appears in the values of a specific state variable (hereinafter also referred to as the main variable) and variables related to it (hereinafter also referred to as the related variable). Therefore, the operation mode can be specified from the main variable and related variables. Note that there may be multiple related variables for one main variable.

例えば、主たる変数が「x」、関連変数が「x」である或る機器の正常運転時の動作モードを図1に示す。図1に示す例では、正常な運転状態においては、動作モード1では主たる変数xの値が或る所定の閾値未満でかつ主たる変数xと関連変数xに相関がなく、動作モード2では主たる変数xと関連変数xに正の相関があり、動作モード3では主たる変数xの値が或る所定の閾値以上でかつ主たる変数xと関連変数xに相関がない、という特徴が表れている。このような特徴を用いることで、運転データが与えられたときに、この運転データをいずれかの動作モードに分類することができる。なお、以下では、異常診断対象となる機器に複数の動作モードが存在しない場合には、その機器には1つの動作モードのみが存在するものとみなすことにする。 For example, FIG. 1 shows an operating mode during normal operation of a certain device in which the main variable is "x 1 " and the related variable is "x 2. " In the example shown in FIG. 1, under normal operating conditions, in operation mode 1, the value of main variable x 1 is less than a certain predetermined threshold, and there is no correlation between main variable x 1 and related variable x 2 , and in operation mode 2 In operation mode 3, there is a positive correlation between the main variable x 1 and the related variable x 2 , and in operation mode 3, the value of the main variable x 1 is above a certain predetermined threshold and there is no correlation between the main variable x 1 and the related variable x 2 . This characteristic is expressed. By using such characteristics, when operational data is given, it is possible to classify this operational data into one of the operating modes. Note that in the following, if a device to be subjected to abnormality diagnosis does not have a plurality of operation modes, it will be assumed that the device has only one operation mode.

<異常診断システム1の全体構成例>
本実施形態に係る異常診断システム1の全体構成例を図2に示す。図2に示すように、本実施形態に係る異常診断システム1には、モデル学習管理装置10と、異常診断装置20と、生産設備30と、計測器40と、制御装置50とが含まれる。また、モデル学習管理装置10と異常診断装置20は通信ネットワークを介して通信可能に接続される。同様に、異常診断装置20と計測器40は通信ネットワークを介して通信可能に接続される。同様に、異常診断装置20と制御装置50は通信ネットワークを介して通信可能に接続される。
<Example of overall configuration of abnormality diagnosis system 1>
FIG. 2 shows an example of the overall configuration of the abnormality diagnosis system 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the abnormality diagnosis system 1 according to the present embodiment includes a model learning management device 10, an abnormality diagnosis device 20, a production facility 30, a measuring instrument 40, and a control device 50. Furthermore, the model learning management device 10 and the abnormality diagnosis device 20 are communicably connected via a communication network. Similarly, the abnormality diagnosis device 20 and the measuring instrument 40 are communicably connected via a communication network. Similarly, the abnormality diagnosis device 20 and the control device 50 are communicably connected via a communication network.

モデル学習管理装置10は、生産設備30を構成する各異常診断対象310の異常診断にそれぞれ用いられる異常診断モデルの作成と、それらの異常診断モデルを管理するための情報の作成とを行うことができるコンピュータ又はコンピュータシステムである。モデル学習管理装置10としては、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)や汎用サーバ等を用いることが可能である。 The model learning management device 10 is capable of creating abnormality diagnosis models used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310 constituting the production equipment 30 and creating information for managing these abnormality diagnosis models. A computer or computer system that can As the model learning management device 10, it is possible to use, for example, a PC (personal computer), a general-purpose server, or the like.

異常診断装置20は、生産設備30を構成する各異常診断対象310の異常診断を行うことができるコンピュータ又はコンピュータシステムである。異常診断装置20としては、例えば、PCや汎用サーバ等を用いることが可能である。 The abnormality diagnosis device 20 is a computer or computer system that can perform abnormality diagnosis on each abnormality diagnosis target 310 that constitutes the production equipment 30. As the abnormality diagnosis device 20, it is possible to use, for example, a PC, a general-purpose server, or the like.

生産設備30は、例えば、複数の機器で構成されるプラント等である。生産設備30には、異常診断の対象となる複数の機器である複数の異常診断対象310が含まれている。これら複数の異常診断対象310は、生産設備30を構成する複数の機器のうちの一部の機器である。また、生産設備30を構成する複数の機器の一部の機器には、当該生産設備30の状態変数の値を計測する1以上の計測器40が設置等されている。なお、生産設備30の具体例としては、例えば、エネルギープラント、石油化学製造プラント、食品や医薬品等の製造プラント等といったものが挙げられる。 The production facility 30 is, for example, a plant configured with a plurality of devices. The production facility 30 includes a plurality of abnormality diagnosis targets 310, which are a plurality of devices to be subjected to abnormality diagnosis. These plurality of abnormality diagnosis targets 310 are some of the plurality of devices constituting the production facility 30 . Furthermore, one or more measuring instruments 40 for measuring the values of state variables of the production equipment 30 are installed in some of the plurality of equipment that constitute the production equipment 30 . Note that specific examples of the production equipment 30 include, for example, energy plants, petrochemical manufacturing plants, food and pharmaceutical manufacturing plants, and the like.

以下、生産設備30の状態変数の数をnとして、n個の状態変数x,・・・,xの値で構成されるデータを運転データと呼び、x=(x,・・・,x)と表すことにする。運転データは、例えば、計測器40の計測周期毎に得られるため、運転データの時刻tを明示する場合、x(t)=(x(t),・・・,x(t))と表される。なお、時刻tは、運転データの取得時刻であってもよいし、運転データに含まれる状態変数値の計測時刻であってもよい。 Hereinafter, where the number of state variables of the production equipment 30 is n, data composed of the values of n state variables x 1 , . . . , x n will be referred to as operation data, and x = (x 1 , . . . , x n ). For example, since the driving data is obtained every measurement period of the measuring instrument 40, when specifying the time t of the driving data, x(t)=(x 1 (t),..., x n (t)) It is expressed as Note that the time t may be the acquisition time of the driving data or the measurement time of the state variable value included in the driving data.

制御装置50は、計測器40から取得した運転データxを用いて、生産設備30の運転を制御するコンピュータ又はコンピュータシステムである。制御装置50としては、例えば、PLC(Programmable Logic Controller)やDCS(Distributed Control System)等を用いることが可能である。 The control device 50 is a computer or computer system that controls the operation of the production equipment 30 using the operation data x acquired from the measuring instrument 40. As the control device 50, it is possible to use, for example, a PLC (Programmable Logic Controller), a DCS (Distributed Control System), or the like.

ここで、モデル学習管理装置10は、モデル学習管理処理部110を有する。モデル学習管理処理部110は、運転データベース220に格納されている過去の運転データを学習用データとして用いて、各異常診断対象310の異常診断を行うための異常診断モデルを学習する。また、モデル学習管理処理部110は、各異常診断モデルを管理するための情報(以下、モデル管理情報ともいう。)を作成する。 Here, the model learning management device 10 includes a model learning management processing section 110. The model learning management processing unit 110 uses past driving data stored in the driving database 220 as learning data to learn an abnormality diagnosis model for diagnosing each abnormality diagnosis target 310. Furthermore, the model learning management processing unit 110 creates information for managing each abnormality diagnosis model (hereinafter also referred to as model management information).

また、異常診断装置20は、異常診断処理部210と、運転データベース220とを有する。異常診断処理部210は、運転データベース220に格納された新たな運転データ(以下、診断用データともいう。)と、モデル管理情報と、異常診断モデルとを用いて、異常診断対象310の異常診断を行う。運転データベース220は、計測器40若しくは制御装置50又はその両方から取得した運転データを格納する。 Further, the abnormality diagnosis device 20 includes an abnormality diagnosis processing section 210 and an operation database 220. The abnormality diagnosis processing unit 210 performs abnormality diagnosis on the abnormality diagnosis target 310 using new operation data (hereinafter also referred to as diagnostic data) stored in the operation database 220, model management information, and an abnormality diagnosis model. I do. The operation database 220 stores operation data obtained from the measuring instrument 40, the control device 50, or both.

なお、図2に示す異常診断システム1の全体構成は一例であって、これに限られるものではない。例えば、モデル学習管理装置10と異常診断装置20とが一体で構成されていてもよい、また、例えば、運転データベース220を有する装置が、異常診断装置20とは別体で存在してもよい。また、例えば、生産設備30の運用オペレータや管理者等が利用する端末装置が異常診断システム1に含まれていてもよい。 Note that the overall configuration of the abnormality diagnosis system 1 shown in FIG. 2 is an example, and is not limited to this. For example, the model learning management device 10 and the abnormality diagnosis device 20 may be configured integrally, or, for example, a device having the operation database 220 may exist separately from the abnormality diagnosis device 20. Further, for example, the abnormality diagnosis system 1 may include a terminal device used by an operator, a manager, or the like of the production equipment 30.

<モデル学習管理装置10のハードウェア構成例>
本実施形態に係るモデル学習管理装置10のハードウェア構成例を図3に示す。図3に示すように、本実施形態に係るモデル学習管理装置10は、入力装置401と、表示装置402と、外部I/F403と、通信I/F404と、RAM(Random Access Memory)405と、ROM(Read Only Memory)406と、補助記憶装置407と、プロセッサ408とを有する。これらの各ハードウェアは、それぞれがバス409を介して通信可能に接続される。
<Example of hardware configuration of model learning management device 10>
FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the model learning management device 10 according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the model learning management device 10 according to the present embodiment includes an input device 401, a display device 402, an external I/F 403, a communication I/F 404, and a RAM (Random Access Memory) 405. It has a ROM (Read Only Memory) 406, an auxiliary storage device 407, and a processor 408. Each of these pieces of hardware is communicably connected via a bus 409.

入力装置401は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、物理ボタン等である。表示装置402は、例えば、ディスプレイ、表示パネル等である。なお、モデル学習管理装置10は、例えば、入力装置401及び表示装置402のうちの少なくとも一方を有していなくてもよい。 The input device 401 is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, a physical button, or the like. The display device 402 is, for example, a display, a display panel, or the like. Note that the model learning management device 10 may not include at least one of the input device 401 and the display device 402, for example.

外部I/F403は、記録媒体403a等の外部装置とのインタフェースである。記録媒体403aとしては、例えば、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)、SDメモリカード(Secure Digital memory card)、USB(Universal Serial Bus)メモリカード等が挙げられる。 The external I/F 403 is an interface with an external device such as a recording medium 403a. Examples of the recording medium 403a include a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disk), an SD memory card (Secure Digital memory card), and a USB (Universal Serial Bus) memory card.

通信I/F404は、モデル学習管理装置10を通信ネットワークに接続するためのインタフェースである。RAM405は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。ROM406は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。補助記憶装置407は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。プロセッサ408は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の各種演算装置である。ここで、モデル学習管理装置10が有するモデル学習管理処理部110は、例えば、モデル学習管理装置10にインストールされた1以上のプログラムがプロセッサ408等に実行させる処理により実現される。 Communication I/F 404 is an interface for connecting model learning management device 10 to a communication network. The RAM 405 is a volatile semiconductor memory (storage device) that temporarily holds programs and data. The ROM 406 is a nonvolatile semiconductor memory (storage device) that can retain programs and data even when the power is turned off. The auxiliary storage device 407 is, for example, a nonvolatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a flash memory. The processor 408 is, for example, various arithmetic devices such as a CPU (Central Processing Unit). Here, the model learning management processing unit 110 included in the model learning management device 10 is realized, for example, by a process that one or more programs installed in the model learning management device 10 causes the processor 408 or the like to execute.

なお、図3に示すモデル学習管理装置10のハードウェア構成は一例であって、これに限られるものではない。例えば、モデル学習管理装置10は、複数の補助記憶装置407や複数のプロセッサ408を有していてもよいし、図示したハードウェアの一部を有していなくてもよいし、図示したハードウェア以外の種々のハードウェアを有していてもよい。 Note that the hardware configuration of the model learning management device 10 shown in FIG. 3 is an example, and is not limited to this. For example, the model learning management device 10 may have a plurality of auxiliary storage devices 407 and a plurality of processors 408, may not have a part of the illustrated hardware, or may not have a part of the illustrated hardware. It may also include various hardware other than the above.

<異常診断装置20のハードウェア構成例>
本実施形態に係る異常診断装置20のハードウェア構成例を図4に示す。図4に示すように、本実施形態に係る異常診断装置20は、入力装置501と、表示装置502と、外部I/F503と、通信I/F504と、RAM505と、ROM506と、補助記憶装置507と、プロセッサ508とを有する。これらの各ハードウェアは、それぞれがバス509を介して通信可能に接続される。
<Example of hardware configuration of abnormality diagnosis device 20>
FIG. 4 shows an example of the hardware configuration of the abnormality diagnosis device 20 according to this embodiment. As shown in FIG. 4, the abnormality diagnosis device 20 according to the present embodiment includes an input device 501, a display device 502, an external I/F 503, a communication I/F 504, a RAM 505, a ROM 506, and an auxiliary storage device 507. and a processor 508. Each of these pieces of hardware is communicably connected via a bus 509.

入力装置501は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、物理ボタン等である。表示装置502は、例えば、ディスプレイ、表示パネル等である。なお、異常診断装置20は、入力装置501及び表示装置502のうちの少なくとも一方を有していなくてもよい。 The input device 501 is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, a physical button, or the like. The display device 502 is, for example, a display, a display panel, or the like. Note that the abnormality diagnosis device 20 does not need to have at least one of the input device 501 and the display device 502.

外部I/F503は、記録媒体503a等の外部装置とのインタフェースである。記録媒体503aとしては、例えば、CD、DVD、SDメモリカード、USBメモリカード等が挙げられる。 The external I/F 503 is an interface with an external device such as a recording medium 503a. Examples of the recording medium 503a include a CD, DVD, SD memory card, and USB memory card.

通信I/F504は、異常診断装置20を通信ネットワークに接続するためのインタフェースである。RAM505は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。ROM506は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。補助記憶装置507は、例えば、HDD、SSD、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。プロセッサ508は、例えば、CPU等の各種演算装置である。ここで、異常診断装置20が有する異常診断処理部210は、例えば、異常診断装置20にインストールされた1以上のプログラムがプロセッサ508等に実行させる処理により実現される。また、異常診断装置20が有する運転データベース220は、例えば、補助記憶装置507の記憶領域等により実現される。 Communication I/F 504 is an interface for connecting abnormality diagnosis device 20 to a communication network. The RAM 505 is a volatile semiconductor memory (storage device) that temporarily holds programs and data. The ROM 506 is a nonvolatile semiconductor memory (storage device) that can retain programs and data even when the power is turned off. The auxiliary storage device 507 is, for example, a nonvolatile storage device such as an HDD, SSD, or flash memory. The processor 508 is, for example, various arithmetic devices such as a CPU. Here, the abnormality diagnosis processing unit 210 included in the abnormality diagnosis apparatus 20 is realized by, for example, a process that one or more programs installed in the abnormality diagnosis apparatus 20 causes the processor 508 or the like to execute. Further, the operation database 220 included in the abnormality diagnosis device 20 is realized by, for example, a storage area of the auxiliary storage device 507.

なお、図4に示す異常診断装置20のハードウェア構成は一例であって、これに限られるものではない。例えば、異常診断装置20は、複数の補助記憶装置507や複数のプロセッサ508を有していてもよいし、図示したハードウェアの一部を有していなくてもよいし、図示したハードウェア以外の種々のハードウェアを有していてもよい。 Note that the hardware configuration of the abnormality diagnosis device 20 shown in FIG. 4 is an example, and is not limited to this. For example, the abnormality diagnosis device 20 may include multiple auxiliary storage devices 507 and multiple processors 508, may not include some of the illustrated hardware, or may include hardware other than the illustrated hardware. may include various types of hardware.

<モデル学習管理処理部110の詳細な機能構成例>
本実施形態に係るモデル学習管理処理部110の詳細な機能構成例を図5に示す。図5に示すように、本実施形態に係るモデル学習管理処理部110には、学習用データ取得部111と、学習用データ分類部112と、入出力部113と、学習設定情報作成部114と、学習部115とが含まれる。
<Detailed functional configuration example of model learning management processing unit 110>
FIG. 5 shows a detailed functional configuration example of the model learning management processing unit 110 according to this embodiment. As shown in FIG. 5, the model learning management processing unit 110 according to the present embodiment includes a learning data acquisition unit 111, a learning data classification unit 112, an input/output unit 113, and a learning setting information creation unit 114. , and a learning section 115.

学習用データ取得部111は、運転データベース220に格納されている過去の複数の運転データの各々を学習用データとして取得する。以下では、学習用データ取得部111によって取得された複数の学習用データの集合を学習用データセットともいう。また、以下では、学習用データセットに含まれる各学習用データには、当該学習用データセット内で当該学習用データを識別する識別情報としてサンプル番号が付与されているものとする。 The learning data acquisition unit 111 acquires each of a plurality of past driving data stored in the driving database 220 as learning data. Hereinafter, a set of a plurality of learning data acquired by the learning data acquisition unit 111 will also be referred to as a learning data set. Further, in the following, it is assumed that each learning data included in the learning data set is given a sample number as identification information for identifying the learning data within the learning data set.

学習用データ分類部112は、学習用データセットに含まれる学習用データを異常診断対象310毎のグループに分類する。このとき、1つの学習用データが2以上のグループに分類されてもよい。 The learning data classification unit 112 classifies the learning data included in the learning data set into groups for each abnormality diagnosis target 310. At this time, one piece of learning data may be classified into two or more groups.

また、学習用データ分類部112は、グループ毎に、そのグループに属する学習用データのサンプル番号と、当該学習用データの状態変数値のうち、当該グループに対応する異常診断対象310の主たる変数及び関連変数の値とで構成されるデータ(以下、サブ学習用データともいう。)を作成し、それらのサブ学習用データを動作モード毎のグループに更に分類する。以下、これらのサブ学習用データの集合をサブ学習用データセットともいい、複数のグループのうちの1つのグループに分類されたサブ学習用データの集合をグループ単位サブ学習用データセットともいう。サブ学習用データセットは、各グループ単位サブ学習用データセットの和集合である。 In addition, for each group, the learning data classification unit 112 includes the sample number of the learning data belonging to the group, the main variable of the abnormality diagnosis target 310 corresponding to the group, and the state variable value of the learning data. Data (hereinafter also referred to as sub-learning data) consisting of values of related variables is created, and these sub-learning data are further classified into groups for each operation mode. Hereinafter, a set of these sub-learning data will also be referred to as a sub-learning data set, and a set of sub-learning data classified into one of the plurality of groups will also be referred to as a group-based sub-learning data set. The sub-learning data set is a union of sub-learning data sets for each group.

なお、サブ学習用データを動作モード毎のグループに更に分類する際には、学習用データ分類部112は、上記の特許文献1に記載されている手法と同様の手法により分類すればよい。 In addition, when further classifying the sub-learning data into groups for each operation mode, the learning data classification unit 112 may perform the classification using a method similar to the method described in Patent Document 1 mentioned above.

入出力部113は、入力装置401からのユーザ入力を受け付けたり、表示装置402に各種画面を表示させたりする。例えば、入出力部113は、学習用データセットとサブ学習用データセットとを可視化する画面をディスプレイ等の表示装置402上に表示させると共に、学習設定情報テーブルを作成するための操作(以下、学習設定情報テーブル作成操作ともいう。)を入力装置401から受け付ける。ここで、学習設定情報テーブルとは、異常診断対象310の異常診断に用いられる1以上の異常診断モデルをそれぞれ学習するための1以上のグループ単位サブ学習用データセットを示す情報(以下、グループ単位サブ学習用データセット番号ともいう。)等が含まれる学習設定情報が格納されたテーブル形式のデータのことである。なお、学習設定情報テーブルの具体例については後述する。 The input/output unit 113 accepts user input from the input device 401 and causes the display device 402 to display various screens. For example, the input/output unit 113 displays a screen that visualizes the learning data set and the sub-learning data set on the display device 402 such as a display, and also performs an operation for creating a learning setting information table (hereinafter referred to as learning data set). (also referred to as a setting information table creation operation) is received from the input device 401. Here, the learning setting information table is information indicating one or more group-based sub-learning data sets for learning one or more abnormality diagnosis models used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 (hereinafter referred to as group-based (Also referred to as a sub-learning data set number.) This is data in a table format in which learning setting information is stored. Note that a specific example of the learning setting information table will be described later.

学習設定情報作成部114は、学習設定情報テーブルを作成する。例えば、学習設定情報作成部114は、入出力部113によって受け付けられた学習設定情報テーブル作成操作に基づいて、学習設定情報テーブルを作成する。ただし、これに限られず、学習設定情報作成部114は、例えば、サブ学習用データセット又は学習用データセットとサブ学習用データセットの両方を用いて学習設定情報テーブルを作成してもよい。 The learning setting information creation unit 114 creates a learning setting information table. For example, the learning setting information creation unit 114 creates a learning setting information table based on the learning setting information table creation operation accepted by the input/output unit 113. However, the present invention is not limited to this, and the learning setting information creation unit 114 may create the learning setting information table using, for example, the sub-learning data set or both the learning data set and the sub-learning data set.

学習部115は、学習設定情報テーブルと、サブ学習用データセットとを用いて、異常診断モデルを作成する。例えば、学習部115は、学習設定情報テーブルに格納されている学習設定情報毎に、その学習設定情報に含まれるグループ単位サブ学習用データセット番号が示すグループ単位サブ学習用データセットを用いて、そのグループ単位サブ学習用データセット番号に対応する異常診断対象310の異常診断に用いられる異常診断モデルを学習する。 The learning unit 115 creates an abnormality diagnosis model using the learning setting information table and the sub-learning data set. For example, the learning unit 115 uses, for each piece of learning setting information stored in the learning setting information table, the group-based sub-learning data set indicated by the group-based sub-learning data set number included in the learning setting information. An abnormality diagnosis model used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 corresponding to the group-based sub-learning data set number is learned.

また、学習部115は、各異常診断モデルを管理するための情報であるモデル管理情報を作成する。ここで、モデル管理情報は、モデル数情報テーブルと、モデル詳細情報テーブルとで構成される。モデル数情報テーブルとは、異常診断対象310の異常診断モデル数を表すモデル数情報が格納されたテーブル形式のデータのことである。モデル詳細情報テーブルとは、異常診断モデルの詳細な情報(例えば、当該異常診断モデルを用いて異常診断が行われる異常診断対象310の名称、当該異常診断モデルが用いられるときの条件、当該異常診断モデルが入力として取る状態変数(これは説明変数とも呼ばれる。)等)を表すモデル詳細情報が格納されたテーブル形式のデータのことである。なお、モデル数情報テーブルとモデル詳細情報テーブルの具体例については後述する。 Furthermore, the learning unit 115 creates model management information that is information for managing each abnormality diagnosis model. Here, the model management information includes a model number information table and a model detailed information table. The model number information table is data in a table format in which model number information representing the number of abnormality diagnosis models of the abnormality diagnosis target 310 is stored. The model detailed information table is the detailed information of the abnormality diagnosis model (for example, the name of the abnormality diagnosis target 310 for which abnormality diagnosis is performed using the abnormality diagnosis model, the conditions under which the abnormality diagnosis model is used, the abnormality diagnosis This is data in a table format that stores detailed model information representing state variables (also called explanatory variables) that the model takes as input. Note that specific examples of the model number information table and model detailed information table will be described later.

更に、学習部115は、上記の各異常診断モデルとモデル管理情報を異常診断装置20の異常診断処理部210に送信する。ただし、これは一例であって、例えば、学習部115は、上記の各異常診断モデルとモデル管理情報を記録媒体403a等に書き込んでもよい。この場合、異常診断装置20の異常診断処理部210は、当該記録媒体403a等から各異常診断モデルとモデル管理情報を読み込めばよい。 Further, the learning unit 115 transmits each of the above-mentioned abnormality diagnosis models and model management information to the abnormality diagnosis processing unit 210 of the abnormality diagnosis device 20. However, this is just an example, and for example, the learning unit 115 may write each of the above abnormality diagnosis models and model management information to the recording medium 403a or the like. In this case, the abnormality diagnosis processing unit 210 of the abnormality diagnosis device 20 may read each abnormality diagnosis model and model management information from the recording medium 403a or the like.

<異常診断処理部210の詳細な機能構成例>
本実施形態に係る異常診断処理部210の詳細な機能構成例を図6に示す。図6に示すように、本実施形態に係る異常診断処理部210には、診断用データ取得部211と、異常診断部212と、入出力部213とが含まれる。
<Detailed functional configuration example of abnormality diagnosis processing unit 210>
FIG. 6 shows a detailed functional configuration example of the abnormality diagnosis processing section 210 according to this embodiment. As shown in FIG. 6, the abnormality diagnosis processing section 210 according to this embodiment includes a diagnostic data acquisition section 211, an abnormality diagnosis section 212, and an input/output section 213.

診断用データ取得部211は、運転データベース220に格納された新たな運転データを診断用データとして取得する。 The diagnostic data acquisition unit 211 acquires new driving data stored in the driving database 220 as diagnostic data.

異常診断部212は、モデル管理情報を参照して各異常診断対象310の異常診断に用いる異常診断モデルをそれぞれ特定した上で、特定した異常診断モデルを用いて各異常診断対象310の異常診断を行う。 The abnormality diagnosis unit 212 refers to the model management information to identify an abnormality diagnosis model to be used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310, and then performs abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310 using the specified abnormality diagnosis model. conduct.

入出力部213は、入力装置501からのユーザ入力を受け付けたり、表示装置502に各種画面を表示させたりする。例えば、入出力部213は、各異常診断対象310の異常診断結果を可視化する画面をディスプレイ等の表示装置502上に表示させる。 The input/output unit 213 accepts user input from the input device 501 and causes the display device 502 to display various screens. For example, the input/output unit 213 displays a screen that visualizes the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310 on the display device 502 such as a display.

<モデル学習管理処理>
以下、本実施形態に係るモデル学習管理処理について、図7を参照しながら説明する。なお、運転データベース220には、生産設備30の過去の運転データが格納されているものとする。
<Model learning management processing>
The model learning management process according to this embodiment will be described below with reference to FIG. 7. It is assumed that the operation database 220 stores past operation data of the production equipment 30.

まず、モデル学習管理処理部110の学習用データ取得部111は、運転データベース220に格納されている過去の複数の運転データの各々を学習用データとして取得する(ステップS101)。これにより、これらの学習用データで構成される学習用データセットが得られる。例えば、学習用データセットをD、サンプル番号をi、サンプル番号iが付与された学習用データをx(i)とすれば、学習用データセットは、D={(i,x(i))|i=1,・・・,m}と表される。ここで、mは学習用データセットDに含まれる学習用データ数であり、例えば、予め決められた1以上の整数である。学習用データセットの具体例を図8に示す。図8に示す学習用データセットには、以下の学習用データx(1),x(2),x(3),・・・,x(m)が含まれている。 First, the learning data acquisition unit 111 of the model learning management processing unit 110 acquires each of a plurality of past driving data stored in the driving database 220 as learning data (step S101). As a result, a learning data set composed of these learning data is obtained. For example, if the training data set is D, the sample number is i, and the training data with sample number i is x (i) , then the training data set is D = {(i, x (i) ) It is expressed as |i=1,...,m}. Here, m is the number of learning data included in the learning data set D, and is, for example, a predetermined integer of 1 or more. A specific example of the learning data set is shown in FIG. The learning data set shown in FIG. 8 includes the following learning data x (1) , x (2) , x (3) , ..., x (m) .

(1)=(1013,0.54,815.0,・・・,78.2)
(2)=(1015,0.58,822.3,・・・,79.5)
(3)=(1012,0.68,798.6,・・・,102.3)
・・・
(m)=(1013,0.52,818.1,・・・,95.4)
ここで、例えば、多変量統計的プロセス管理(MSPC:Multivariate Statistical Process Control)の手法により異常診断モデルを学習する場合は、生産設備30の正常時における過去の運転データのみを学習用データとして取得する。なお、多変量統計的プロセス管理の詳細については、例えば、参考文献1等を参照されたい。
x (1) = (1013, 0.54, 815.0,..., 78.2)
x (2) = (1015, 0.58, 822.3,..., 79.5)
x (3) = (1012, 0.68, 798.6,..., 102.3)
...
x (m) = (1013, 0.52, 818.1,..., 95.4)
Here, for example, when learning an abnormality diagnosis model using a multivariate statistical process control (MSPC) method, only past operating data of the production equipment 30 during normal operation is acquired as learning data. . For details on multivariate statistical process management, please refer to Reference 1, for example.

一方で、例えば、機械学習の手法により異常診断モデルを学習する場合は、生産設備30の正常時における過去の運転データだけでなく、生産設備30の異常時における過去の運転データも学習用データとして取得してもよい。ただし、この場合、学習用データには、生産設備30の正常時又は異常時のいずれにおける運転データであるかを表すラベルyが付与されるものとする。すなわち、この場合、学習用データセットDは、D={(i,x(i),y(i))|i=1,・・・,m}と表される。y(i)は学習用データx(i)のラベルであり、例えば、異常時又は正常時のいずれであるかを表す2値を取る。 On the other hand, for example, when learning an abnormality diagnosis model using a machine learning method, not only past operation data of the production equipment 30 during normal times but also past operation data of the production equipment 30 during abnormal times is used as learning data. You may obtain it. However, in this case, the learning data is given a label y indicating whether the data is operating data when the production equipment 30 is in a normal state or in an abnormal state. That is, in this case, the learning data set D is expressed as D={(i, x (i) , y (i) ) | i=1, . . . , m}. y (i) is a label of the learning data x (i) , and takes, for example, a binary value indicating whether it is an abnormal time or a normal time.

次に、モデル学習管理処理部110の学習用データ分類部112は、学習用データセットDからサブ学習用データセットを作成する(ステップS102)。学習用データ分類部112は、例えば、以下の手順11~手順12により、サブ学習用データセットを作成すればよい。 Next, the learning data classification section 112 of the model learning management processing section 110 creates a sub-learning dataset from the learning dataset D (step S102). The learning data classification unit 112 may create a sub-learning data set by, for example, steps 11 and 12 below.

手順11:学習用データ分類部112は、生産設備30を構成する各異常診断対象310の運転開始時刻及び運転終了時刻等が含まれるスケジュール情報を用いて、異常診断対象310の運転中の学習用データをその異常診断対象310に対応するグループ(以下、第1のグループともいう。)に分類する。すなわち、例えば、或る異常診断対象310の運転開始時刻がt、運転終了時刻がtである場合、学習用データ分類部112は、運転開始時刻tから運転終了時刻tまでの間の学習用データを、その異常診断対象310に対応する第1のグループに分類する。これにより、学習用データセットDに含まれる学習用データが異常診断対象310毎の第1のグループに分類される。なお、複数の異常診断対象310が同時に運転している場合もあり得るため、1つの学習用データが複数の第1のグループに分類されることをもあり得ることに留意されたい。 Step 11: The learning data classification unit 112 uses schedule information including the operation start time and operation end time of each abnormality diagnosis target 310 constituting the production equipment 30 to classify the learning data while the abnormality diagnosis target 310 is in operation. The data is classified into a group (hereinafter also referred to as a first group) corresponding to the abnormality diagnosis target 310. That is, for example, when the operation start time of a certain abnormality diagnosis target 310 is t s and the operation end time is te , the learning data classification unit 112 classifies the operation start time t s and the operation end time te from the operation start time t s to the operation end time te . The learning data is classified into a first group corresponding to the abnormality diagnosis target 310. Thereby, the learning data included in the learning data set D is classified into the first group for each abnormality diagnosis target 310. It should be noted that since a plurality of abnormality diagnosis targets 310 may be operating at the same time, one learning data may be classified into a plurality of first groups.

手順12:学習用データ分類部112は、第1のグループ毎に、その第1のグループに分類された学習用データからそれぞれサブ学習用データを作成し、それらのサブ学習用データを、当該第1のグループに対応する異常診断対象310の動作モード毎のグループ(以下、第2のグループともいう。)に更に分類する。なお、異常診断対象310の動作モードが1つである場合もあり、この場合には、或る第1のグループに分類された学習用データからそれぞれ作成されたサブ学習用データは1つの第2のグループに分類されることになる。 Step 12: The learning data classification unit 112 creates sub-learning data for each first group from the learning data classified into the first group, and assigns these sub-learning data to the corresponding learning data. The abnormality diagnosis targets 310 corresponding to the first group are further classified into groups for each operation mode (hereinafter also referred to as a second group). Note that the abnormality diagnosis target 310 may have one operation mode, and in this case, the sub-learning data created from the learning data classified into a certain first group are divided into one second group. will be classified into the following groups.

ここで、学習用データ分類部112は、異常診断対象310の主たる変数と関連変数とを選択した上で、当該異常診断対象310に対応する第1のグループに属する学習用データのサンプル番号と、当該学習用データの主たる変数及び関連変数の値とで構成されるデータをサブ学習用データとして作成すればよい。このとき、学習用データ分類部112は、上記の特許文献1に記載されている手法と同様の手法により、主たる変数と関連変数とを選択すればよい。なお、上記の特許文献1には、主たる変数の選択方法として、ユーザにより選択された状態変数を主たる変数として選択する手法と、異常診断対象310に関する業務知識等に基づいて主たる変数を選択する手法とが開示されている。また、上記の特許文献1には、関連変数の選択方法として、ユーザにより選択された状態変数を関連変数として選択する手法と、異常診断対象310に関する業務知識等に基づいて選択変数を選択する手法と、主たる変数と主たる変数以外の状態変数との関連度(例えば、相関係数、MIC(Maximal Information Coefficient)、HSIC(Hilbert-Schmidt Independence Criteria)等)を算出し、関連度が高い順に所定の個数の状態変数を関連変数として選択する手法とが開示されている。 Here, the learning data classification unit 112 selects the main variable and related variables of the abnormality diagnosis target 310, and then selects the sample number of the learning data belonging to the first group corresponding to the abnormality diagnosis target 310, Data composed of the main variable and the values of related variables of the learning data may be created as sub-learning data. At this time, the learning data classification unit 112 may select the main variable and the related variables using a method similar to the method described in Patent Document 1 mentioned above. Note that the above-mentioned Patent Document 1 discloses, as methods for selecting the main variables, a method in which a state variable selected by the user is selected as the main variable, and a method in which the main variable is selected based on business knowledge regarding the abnormality diagnosis target 310, etc. is disclosed. Further, in the above-mentioned Patent Document 1, as related variable selection methods, a method of selecting a state variable selected by a user as a related variable, and a method of selecting a selected variable based on business knowledge regarding the abnormality diagnosis target 310, etc. Then, the degree of association between the main variable and state variables other than the main variable (for example, correlation coefficient, MIC (Maximal Information Coefficient), HSIC (Hilbert-Schmidt Independence Criteria), etc.) is calculated, and the predetermined A method for selecting a number of state variables as relevant variables is disclosed.

また、学習用データ分類部112は、上記の特許文献1に記載されている手法と同様の手法により、サブ学習用データを、当該第1のグループに対応する異常診断対象310の動作モード毎の第2のグループに更に分類すればよい。なお、上記の特許文献1には、サブ学習用データを動作モード毎の第2のグループに分類する手法として、サブ学習用データが表す点をプロットした散布図上におけるユーザの分類操作(例えば、点群の範囲指定操作や主たる変数及び関連変数が取り得る値の範囲指定操作等)により分類する手法と、各動作モードの開始時刻と終了時刻により分類する手法と、サブ学習用データ同士の類似度(例えば、コサイン類似度等)を算出し、類似度が所定の範囲内のサブ学習用データを同一グループとして分類する手法と、クラスタリングにより分類する手法とが開示されている。 Further, the learning data classification unit 112 classifies the sub-learning data for each operation mode of the abnormality diagnosis target 310 corresponding to the first group using a method similar to the method described in Patent Document 1 mentioned above. They may be further classified into the second group. In addition, in the above-mentioned Patent Document 1, as a method of classifying sub-learning data into a second group for each operation mode, a user's classification operation (for example, There are two methods: classification based on point cloud range specification operations, range specification operations for main variables and related variables, etc.), classification based on the start and end times of each operation mode, and similarity between sub-learning data. A method of calculating a degree of similarity (for example, cosine similarity, etc.) and classifying sub-learning data whose similarity is within a predetermined range as the same group, and a method of classifying by clustering are disclosed.

上記の手順11~手順12により、複数の第2のグループに分類されたサブ学習用データセットが得られる。以下、サブ学習用データセットをS、サブ学習用データセットSを構成するグループ単位サブ学習用データセットをS,・・・,Sとする。ここで、Kはサブ学習用データセットSを構成するグループ単位サブ学習用データセット数(つまり、第2のグループ数)である。サブ学習用データセットSの具体例を図9に示す。図9に示すサブ学習用データセットSは、グループ単位サブ学習用データセットS,・・・,Sで構成されている。また、グループ単位サブ学習用データセットSは、サンプル番号m~m+|S|-1がそれぞれ付与されたサブ学習用データ(x,x,x)で構成されている。同様に、グループ単位サブ学習用データセットSは、サンプル番号m~m+|S|-1がそれぞれ付与されたサブ学習用データ(x,x)で構成されている。その他のグループ単位サブ学習用データセットについても同様である。なお、|S|はグループ単位サブ学習用データセットSに含まれるサブ学習用データ数である。以下、一例として、K=5である場合について説明する。 Through steps 11 and 12 above, sub-learning data sets classified into a plurality of second groups are obtained. Hereinafter, the sub-learning dataset will be referred to as S, and the group-based sub-learning datasets forming the sub-learning dataset S will be referred to as S 1 , . . . , S K . Here, K is the number of sub-learning data sets in groups that constitute the sub-learning data set S (that is, the second number of groups). A specific example of the sub-learning data set S is shown in FIG. The sub-learning data set S shown in FIG. 9 is composed of group-based sub-learning data sets S 1 , . . . , SK . Furthermore, the group-based sub-learning data set S 1 is composed of sub-learning data (x 1 , x 2 , x 3 ) to which sample numbers m 1 to m 1 +|S 1 |-1 are respectively assigned. There is. Similarly, the group-based sub-learning data set S 2 is composed of sub-learning data (x 2 , x 3 ) to which sample numbers m 2 to m 2 +|S 2 |-1 are respectively assigned. The same applies to other group-based sub-learning data sets. Note that |S i | is the number of sub-learning data included in the group-based sub-learning data set S i . The case where K=5 will be described below as an example.

次に、モデル学習管理処理部110の学習設定情報作成部114は、学習設定情報テーブルを作成する(ステップS103)。学習設定情報作成部114は、例えば、学習用データセットDとサブ学習用データセットSとを可視化する画面を入出力部113によってディスプレイ等の表示装置402上に表示させると共に学習設定情報テーブル作成操作を入力装置401から受け付けて、この学習設定情報テーブル作成操作に基づいて、学習設定情報テーブルを作成する。ただし、これに限られず、学習設定情報作成部114は、例えば、サブ学習用データセットS又は学習用データセットDとサブ学習用データセットSの両方を用いて学習設定情報テーブルを作成してもよい。学習設定情報テーブルの具体例を図10に示す。図10に示す学習設定情報テーブルは学習設定情報で構成されており、各学習設定情報には、異常診断対象番号と、異常診断対象名と、モデル番号と、参照変数と、条件と、グループ単位サブ学習用データセット番号とが含まれている。 Next, the learning setting information creation unit 114 of the model learning management processing unit 110 creates a learning setting information table (step S103). For example, the learning setting information creation unit 114 causes the input/output unit 113 to display a screen that visualizes the learning data set D and the sub-learning data set S on a display device 402 such as a display, and also performs a learning setting information table creation operation. is received from the input device 401, and a learning setting information table is created based on this learning setting information table creation operation. However, the present invention is not limited to this, and the learning setting information creation unit 114 may, for example, create the learning setting information table using the sub-learning data set S or both the learning data set D and the sub-learning data set S. good. A specific example of the learning setting information table is shown in FIG. The learning setting information table shown in FIG. 10 is composed of learning setting information, and each learning setting information includes an abnormality diagnosis target number, an abnormality diagnosis target name, a model number, a reference variable, a condition, and a group unit. The sub-learning dataset number is included.

異常診断対象番号とは、異常診断対象310を識別する番号(識別情報)のことである。異常診断対象名とは、当該異常診断対象310の名称のことである。モデル番号とは、当該異常診断対象310の異常診断に用いられる異常診断モデルを識別する番号(識別情報)のことである。参照変数とは、条件に用いられる状態変数のことである。条件とは、当該異常診断モデルが用いられるときの条件のことである。グループ単位サブ学習用データセット番号とは、当該異常診断モデルの学習に用いられるグループ単位サブ学習用データセットの番号(識別情報)のことである。 The abnormality diagnosis target number is a number (identification information) that identifies the abnormality diagnosis target 310. The abnormality diagnosis target name is the name of the abnormality diagnosis target 310. The model number is a number (identification information) that identifies an abnormality diagnosis model used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310. A reference variable is a state variable used in a condition. The conditions refer to conditions under which the abnormality diagnosis model is used. The group-based sub-learning data set number is the number (identification information) of the group-based sub-learning data set used for learning the abnormality diagnosis model.

例えば、図10に示す学習設定情報テーブルの1行目の学習設定情報には、異常診断対象番号「1」と、異常診断対象名「機器A」と、モデル番号「1」と、グループ単位サブ学習用データセット番号「1」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「1」の異常診断対象310の名称は「機器A」であること、グループ単位サブ学習用データセット番号「1」のグループ単位サブ学習用データセットSを用いて当該異常診断対象310のモデル番号「1」の異常診断モデルを学習すること、当該異常診断対象310の異常診断ではモデル番号「1」の異常診断モデルが用いられることを表している。 For example, the learning setting information in the first row of the learning setting information table shown in FIG. 10 includes the abnormality diagnosis target number "1", the abnormality diagnosis target name "device A", the model number "1", The learning data set number "1" is included. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "1" is "Device A", and that the group unit sub-learning data set S1 with the group-based sub-learning data set number "1" is used. This indicates that the abnormality diagnosis model with the model number “1” of the abnormality diagnosis target 310 is learned, and that the abnormality diagnosis model with the model number “1” is used in the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310.

また、例えば、図10に示す学習設定情報テーブルの2行目の学習設定情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「1」と、参照変数「x,xr'」と、条件「R」と、グループ単位サブ学習用データセット番号「2」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310の名称は「機器B」であること、グループ単位サブ学習用データセット番号「2」のグループ単位サブ学習用データセットSを用いて当該異常診断対象310のモデル番号「1」の異常診断モデルを学習すること、参照変数(x,xr')が条件Rを満たしているときに当該異常診断対象310の異常診断ではモデル番号「1」の異常診断モデルが用いられることを表している。 For example, the learning setting information on the second line of the learning setting information table shown in FIG. 10 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", the model number "1", and It includes variables “x r , x r′ ”, condition “R 1 ”, and group unit sub-learning data set number “2”. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "2" is "Device B", and that the group unit sub-learning data set S2 with the group-based sub-learning data set number "2" is used. Learning the abnormality diagnosis model of the model number "1" of the abnormality diagnosis target 310, when the reference variables (x r , x r' ) satisfy the condition R 1 , the model This indicates that the abnormality diagnosis model numbered "1" is used.

同様に、例えば、図10に示す学習設定情報テーブルの3行目の学習設定情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「2」と、参照変数「x,xr'」と、条件「R」と、グループ単位サブ学習用データセット番号「3」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310の名称は「機器B」であること、グループ単位サブ学習用データセット番号「3」のグループ単位サブ学習用データセットSを用いて当該異常診断対象310のモデル番号「2」の異常診断モデルを学習すること、参照変数(x,xr')が条件Rを満たしているときに当該異常診断対象310の異常診断ではモデル番号「2」の異常診断モデルが用いられることを表している。 Similarly, for example, the learning setting information in the third row of the learning setting information table shown in FIG. 10 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", and the model number "2". It includes reference variables “x r , x r′ ”, condition “R 2 ”, and group unit sub-learning data set number “3”. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "2" is "Device B", and that the group unit sub-learning data set S3 with the group-based sub-learning data set number " 3 " is used. Learning an abnormality diagnosis model with model number "2" of the abnormality diagnosis target 310, when the reference variables (x r , x r' ) satisfy the condition R 2 , the model This indicates that the abnormality diagnosis model numbered "2" is used.

同様に、例えば、図10に示す学習設定情報テーブルの4行目の学習設定情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「3」と、参照変数「x,xr'」と、条件「RとRを満たさない」と、グループ単位サブ学習用データセット番号「4」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310の名称は「機器B」であること、グループ単位サブ学習用データセット番号「4」のグループ単位サブ学習用データセットSを用いて当該異常診断対象310のモデル番号「3」の異常診断モデルを学習すること、参照変数(x,xr')が条件Rと条件Rのいずれも満たしていないときに当該異常診断対象310の異常診断ではモデル番号「3」の異常診断モデルが用いられることを表している。 Similarly, for example, the learning setting information in the fourth line of the learning setting information table shown in FIG. 10 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", and the model number "3". The reference variables "x r , x r' ", the condition "R 1 and R 2 are not satisfied", and the group-based sub-learning data set number "4" are included. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "2" is "Device B", and that the group unit sub-learning data set S4 with the group-based sub-learning data set number " 4 " is used. To learn the abnormality diagnosis model of the model number "3" of the abnormality diagnosis target 310, and when the reference variables (x r , x r' ) do not satisfy either condition R 1 or condition R 2 , the abnormality diagnosis target 310 This indicates that the abnormality diagnosis model with model number "3" is used in the abnormality diagnosis of 310.

同様に、例えば、図10に示す学習設定情報テーブルの5行目の学習設定情報には、異常診断対象番号「3」と、異常診断対象名「機器C」と、モデル番号「1」と、グループ単位サブ学習用データセット番号「5」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「3」の異常診断対象310の名称は「機器C」であること、グループ単位サブ学習用データセット番号「5」のグループ単位サブ学習用データセットSを用いて当該異常診断対象310のモデル番号「1」の異常診断モデルを学習すること、当該異常診断対象310の異常診断ではモデル番号「1」の異常診断モデルが用いられることを表している。 Similarly, for example, the learning setting information on the fifth line of the learning setting information table shown in FIG. 10 includes the abnormality diagnosis target number "3", the abnormality diagnosis target name "device C", and the model number "1". The group unit sub-learning data set number "5" is included. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "3" is "Device C", and the group unit sub-learning data set S5 with the group-based sub-learning data set number " 5 " is used. This indicates that the abnormality diagnosis model with the model number “1” of the abnormality diagnosis target 310 is learned, and that the abnormality diagnosis model with the model number “1” is used in the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310.

なお、図10に示す学習設定情報テーブルは、異常診断対象310として「機器A」、「機器B」、「機器C」が存在し、機器Aと機器Cには1つの動作モードのみが、機器Bには3つの動作モードが存在する場合の例である。 In addition, in the learning setting information table shown in FIG. 10, "Device A", "Device B", and "Device C" exist as abnormality diagnosis targets 310, and only one operation mode exists for Device A and Device C. This is an example where B has three operation modes.

以上のように、学習設定情報テーブルは、異常診断対象310の異常診断に用いられる1以上の異常診断モデルの名称、その異常診断モデルの学習に用いられるグループ単位サブ学習用データセットを示す情報、及びその異常診断モデルで異常診断が行われるときの条件等が含まれる学習設定情報で構成されたデータである。なお、異常診断モデルで異常診断が行われるときの条件は特定の条件に限定されるものではなく、任意の式で表現される任意の条件を設定することが可能である。例えば、参照変数に関する上下限等といった条件でもよいし、参照変数を入力とする所定の関数に関する条件式等といった条件でもよいし、参照変数に関する論理式等といった条件でもよい。 As described above, the learning setting information table includes the names of one or more abnormality diagnosis models used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310, information indicating the group-based sub-learning dataset used for learning the abnormality diagnosis model, This data is composed of learning setting information that includes conditions for performing an abnormality diagnosis using the abnormality diagnosis model. Note that the conditions under which abnormality diagnosis is performed using the abnormality diagnosis model are not limited to specific conditions, and any conditions expressed by any formula can be set. For example, conditions such as upper and lower limits regarding the reference variable may be used, conditions such as a conditional expression regarding a predetermined function that inputs the reference variable, or conditions such as a logical expression regarding the reference variable may be used.

次に、モデル学習管理処理部110の学習部115は、学習設定情報テーブルに格納されている学習設定情報のうち、未だ取得していない学習設定情報を1件取得する(ステップS104)。 Next, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 acquires one piece of learning setting information that has not been acquired yet from among the learning setting information stored in the learning setting information table (step S104).

次に、モデル学習管理処理部110の学習部115は、上記のステップS104で取得した学習設定情報に含まれるグループ単位サブ学習用データセット番号が示すグループ単位サブ学習用データセットを用いて、当該学習設定情報に含まれる異常診断対象番号及びモデル番号に対応する異常診断モデルを学習する(ステップS105)。すなわち、学習部115は、当該グループ単位サブ学習用データセットを用いて、当該異常診断対象番号の異常診断対象310の異常診断に用いられる当該モデル番号の異常診断モデルを学習する。本ステップで学習された異常診断モデルは、例えば、補助記憶装置407等の記憶領域にファイルとして格納される。 Next, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 uses the group-based sub-learning data set indicated by the group-based sub-learning data set number included in the learning setting information acquired in step S104 above. An abnormality diagnosis model corresponding to the abnormality diagnosis target number and model number included in the learning setting information is learned (step S105). That is, the learning unit 115 uses the group-based sub-learning data set to learn the abnormality diagnosis model of the model number used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 of the abnormality diagnosis target number. The abnormality diagnosis model learned in this step is stored as a file in a storage area such as the auxiliary storage device 407, for example.

なお、学習部115は、予め決められた任意の手法により異常診断モデルを学習すればよい。例えば、学習部115は、上記の特許文献1と同様に、多変量統計的プロセス管理の手法により異常診断モデルを学習してもよいし、機械学習の手法により異常診断モデルを学習してもよい。 Note that the learning unit 115 may learn the abnormality diagnosis model using any predetermined method. For example, the learning unit 115 may learn the abnormality diagnosis model using a multivariate statistical process management method, or may learn the abnormality diagnosis model using a machine learning method, as in Patent Document 1 mentioned above. .

次に、モデル学習管理処理部110の学習部115は、すべての学習設定情報が学習設定情報テーブルから取得されたか否かを判定する(ステップS106)。すべての学習設定情報が学習設定情報テーブルから取得されたと判定されなかった場合、モデル学習管理処理部110の学習部115は、上記のステップS104に戻る。これにより、すべての学習設定情報が学習設定情報テーブルから取得されるまで、上記のステップS104~ステップS105が繰り返し実行される。 Next, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 determines whether all learning setting information has been acquired from the learning setting information table (step S106). If it is not determined that all the learning setting information has been acquired from the learning setting information table, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 returns to step S104 described above. As a result, steps S104 to S105 described above are repeatedly executed until all learning setting information is acquired from the learning setting information table.

一方で、すべての学習設定情報が学習設定情報テーブルから取得されたと判定された場合、モデル学習管理処理部110の学習部115は、上記のステップS103で作成された学習設定情報テーブルと上記のステップS105で学習された各異常診断モデルからモデル管理情報を作成する(ステップS107)。すなわち、学習部115は、異常診断対象310の異常診断モデル数を表すモデル数情報が格納されたモデル数情報テーブルと、異常診断モデルの詳細な情報を表すモデル詳細情報が格納されたモデル詳細情報テーブルとで構成されるモデル管理情報を作成する。 On the other hand, if it is determined that all learning setting information has been acquired from the learning setting information table, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 uses the learning setting information table created in step S103 above and the learning setting information table created in step S103 above. Model management information is created from each abnormality diagnosis model learned in S105 (step S107). That is, the learning unit 115 stores a model number information table storing model number information representing the number of abnormality diagnosis models of the abnormality diagnosis target 310, and model detailed information storing model detailed information representing detailed information of the abnormality diagnosis models. Create model management information consisting of tables.

モデル数情報テーブルの具体例を図11に示す。図11に示すモデル数情報テーブルは、図10に示す学習設定情報テーブルから作成されたモデル数情報テーブルである。図11に示すモデル数情報テーブルはモデル数情報で構成されており、各モデル数情報には、異常診断対象番号と、異常診断対象名と、モデル数とが含まれている。 A specific example of the model number information table is shown in FIG. The model number information table shown in FIG. 11 is a model number information table created from the learning setting information table shown in FIG. The model number information table shown in FIG. 11 is composed of model number information, and each model number information includes an abnormality diagnosis target number, an abnormality diagnosis target name, and the number of models.

異常診断対象番号とは、異常診断対象310を識別する番号(識別情報)のことである。異常診断対象名とは、当該異常診断対象310の名称のことである。モデル数とは、当該異常診断対象310の異常診断に用いることが可能な異常診断モデルの数である。 The abnormality diagnosis target number is a number (identification information) that identifies the abnormality diagnosis target 310. The abnormality diagnosis target name is the name of the abnormality diagnosis target 310. The number of models is the number of abnormality diagnosis models that can be used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310.

例えば、図11に示すモデル数情報テーブルの1行目のモデル数情報には、異常診断対象番号「1」と、異常診断対象名「機器A」と、モデル数「1」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「1」の異常診断対象310の名称は「機器A」であること、当該異常診断対象310の異常診断に用いることが可能な異常診断モデルの数は「1」であることを表している。 For example, the model number information in the first line of the model number information table shown in FIG. 11 includes the abnormality diagnosis target number "1", the abnormality diagnosis target name "equipment A", and the number of models "1". There is. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "1" is "Device A", and the number of abnormality diagnosis models that can be used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 is "1". represents something.

また、例えば、図11に示すモデル数情報テーブルの2行目のモデル数情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル数「3」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310の名称は「機器B」であること、当該異常診断対象310の異常診断に用いることが可能な異常診断モデルの数は「3」であることを表している。 For example, the model number information in the second line of the model number information table shown in FIG. 11 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "equipment B", and the number of models "3". It is. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "2" is "Device B", and the number of abnormality diagnosis models that can be used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 is "3". represents something.

同様に、例えば、図11に示すモデル数情報テーブルの3行目のモデル数情報には、異常診断対象番号「3」と、異常診断対象名「機器C」と、モデル数「1」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「3」の異常診断対象310の名称は「機器C」であること、当該異常診断対象310の異常診断に用いることが可能な異常診断モデルの数は「1」であることを表している。 Similarly, for example, the model number information in the third row of the model number information table shown in FIG. 11 includes the abnormality diagnosis target number "3", the abnormality diagnosis target name "device C", and the number of models "1". include. This means that the name of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "3" is "Device C", and the number of abnormality diagnosis models that can be used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310 is "1". represents something.

また、モデル詳細情報テーブルの具体例を図12に示す。図12に示すモデル詳細情報テーブルは、図10に示す学習設定情報テーブルと上記のステップS105で学習された各異常診断モデルから作成されたモデル詳細情報テーブルである。図12に示すモデル詳細情報テーブルはモデル詳細情報で構成されており、各モデル詳細情報には、異常診断対象番号と、異常診断名と、モデル番号と、モデルファイル名と、参照変数と、条件と、説明変数とが含まれている。 Further, a specific example of the model detailed information table is shown in FIG. The model detailed information table shown in FIG. 12 is a model detailed information table created from the learning setting information table shown in FIG. 10 and each abnormality diagnosis model learned in step S105 above. The model detailed information table shown in FIG. 12 is composed of model detailed information, and each model detailed information includes an abnormality diagnosis target number, an abnormality diagnosis name, a model number, a model file name, a reference variable, and a condition. and explanatory variables.

異常診断対象番号とは、異常診断対象310を識別する番号(識別情報)のことである。異常診断名とは、当該異常診断対象310の名称のことである。モデル番号とは、当該異常診断対象310の異常診断に用いられる異常診断モデルを識別する番号(識別情報)のことである。モデルファイル名とは、当該異常診断モデルが格納されたファイルの名称である。参照変数とは、条件に用いられる状態変数のことである。条件とは、当該異常診断モデルが用いられるときの条件のことである。説明変数とは、当該異常診断モデルが入力として取る状態変数のことである。 The abnormality diagnosis target number is a number (identification information) that identifies the abnormality diagnosis target 310. The abnormality diagnosis name is the name of the abnormality diagnosis target 310. The model number is a number (identification information) that identifies an abnormality diagnosis model used for abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310. The model file name is the name of the file in which the abnormality diagnosis model is stored. A reference variable is a state variable used in a condition. The conditions refer to conditions under which the abnormality diagnosis model is used. An explanatory variable is a state variable that the abnormality diagnosis model takes as an input.

例えば、図12に示すモデル詳細情報テーブルの1行目のモデル詳細情報には、異常診断対象番号「1」と、異常診断対象名「機器A」と、モデル番号「1」と、モデルファイル名「001_01_20220901」と、説明変数「x,x,x」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「1」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器A」)のモデル番号「1」の異常診断モデルはファイル名「001_01_20220901」のファイルに格納されており、異常診断の際には診断用データの状態変数(x,x,x)の値を入力として異常診断結果を出力することを表している。 For example, the model detailed information in the first line of the model detailed information table shown in FIG. 12 includes the abnormality diagnosis target number "1", the abnormality diagnosis target name "device A", the model number "1", and the model file name. “001_01_20220901” and explanatory variables “x 1 , x 2 , x 3 ” are included. This means that the abnormality diagnosis model with the model number “1” of the abnormality diagnosis target 310 (abnormality diagnosis target name “Device A”) with the abnormality diagnosis target number “1” is stored in the file with the file name “001_01_20220901”, and the abnormality This indicates that during diagnosis, the values of state variables (x 1 , x 2 , x 3 ) of diagnostic data are input and an abnormality diagnosis result is output.

また、例えば、図12に示すモデル詳細情報テーブルの2行目のモデル詳細情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「1」と、モデルファイル名「002_01_20220901」と、参照変数「x,xr'」と、条件「R」と、説明変数「x,x」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器B」)のモデル番号「1」の異常診断モデルはファイル名「002_01_20220901」のファイルに格納されており、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rを満たしているときに当該異常診断モデルが用いられ、異常診断の際には当該診断用データの状態変数(x,x)の値を入力として異常診断結果を出力することを表している。 For example, the model detailed information on the second line of the model detailed information table shown in FIG. 12 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", the model number "1", The file name "002_01_20220901", reference variables "x r , x r' ", condition "R 1 ", and explanatory variables "x 2 , x 3 " are included. This means that the abnormality diagnosis model with the model number “1” of the abnormality diagnosis target 310 (abnormality diagnosis target name “Device B”) with the abnormality diagnosis target number “2” is stored in the file with the file name “002_01_20220901”, and the The abnormality diagnosis model is used when the value of the state variable (x r , This indicates that the value of x 3 ) is input and the abnormality diagnosis result is output.

同様に、例えば、図12に示すモデル詳細情報テーブルの3行目のモデル詳細情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「2」と、モデルファイル名「002_02_20220901」と、参照変数「x,xr'」と、条件「R」と、説明変数「x,x」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器B」)のモデル番号「2」の異常診断モデルはファイル名「002_02_20220901」のファイルに格納されており、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rを満たしているときに当該異常診断モデルが用いられ、異常診断の際には当該診断用データの状態変数(x,x)の値を入力として異常診断結果を出力することを表している。 Similarly, for example, the model detailed information in the third row of the model detailed information table shown in FIG. 12 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", and the model number "2". The model file name "002_02_20220901", reference variables "x r , x r' ", condition "R 2 ", and explanatory variables "x 2 , x 3 " are included. This means that the abnormality diagnosis model with the model number “2” of the abnormality diagnosis target 310 (abnormality diagnosis target name “Device B”) with the abnormality diagnosis target number “2” is stored in the file with the file name “002_02_20220901”, and the The abnormality diagnosis model is used when the value of the state variable (x r , This indicates that the value of x 3 ) is input and the abnormality diagnosis result is output.

同様に、例えば、図12に示すモデル詳細情報テーブルの4行目のモデル詳細情報には、異常診断対象番号「2」と、異常診断対象名「機器B」と、モデル番号「3」と、モデルファイル名「002_03_20220901」と、参照変数「x,xr'」と、条件「RとRを満たさない」と、説明変数「x,x」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器B」)のモデル番号「3」の異常診断モデルはファイル名「002_03_20220901」のファイルに格納されており、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rと条件Rのいずれも満たしていないときに当該異常診断モデルが用いられ、異常診断の際には当該診断用データの状態変数(x,x)の値を入力として異常診断結果を出力することを表している。 Similarly, for example, the model detailed information on the fourth line of the model detailed information table shown in FIG. 12 includes the abnormality diagnosis target number "2", the abnormality diagnosis target name "device B", and the model number "3". The model file name "002_03_20220901", reference variables "x r , x r' ", conditions "R 1 and R 2 are not satisfied", and explanatory variables "x 2 , x 3 " are included. This means that the abnormality diagnosis model with the model number "3" of the abnormality diagnosis target 310 (abnormality diagnosis target name "Device B") with the abnormality diagnosis target number "2" is stored in the file with the file name "002_03_20220901", and the The abnormality diagnosis model is used when the value of the state variable (x r , x r' ) of the diagnostic data does not satisfy either condition R 1 or condition R 2 . This indicates that the values of the state variables (x 2 , x 3 ) are input and an abnormality diagnosis result is output.

同様に、例えば、図12に示すモデル詳細情報テーブルの5行目のモデル詳細情報には、異常診断対象番号「3」と、異常診断対象名「機器C」と、モデル番号「1」と、モデルファイル名「003_01_20220901」と、説明変数「x,x,x」とが含まれている。これは、異常診断対象番号「3」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器C」)のモデル番号「1」の異常診断モデルはファイル名「003_01_20220901」のファイルに格納されており、異常診断の際には診断用データの状態変数(x,x,x)の値を入力として異常診断結果を出力することを表している。 Similarly, for example, the model detailed information on the fifth line of the model detailed information table shown in FIG. 12 includes the abnormality diagnosis target number "3", the abnormality diagnosis target name "device C", and the model number "1". The model file name “003_01_20220901” and explanatory variables “x 2 , x 3 , x 4 ” are included. This means that the abnormality diagnosis model with the model number "1" of the abnormality diagnosis target 310 (abnormality diagnosis target name "Device C") with the abnormality diagnosis target number "3" is stored in the file with the file name "003_01_20220901", and the abnormality This indicates that during diagnosis, the values of state variables (x 2 , x 3 , x 4 ) of diagnostic data are input and an abnormality diagnosis result is output.

以上のように、モデル管理情報は、異常診断対象310の異常診断モデル数を表すモデル数情報が格納されたモデル数情報テーブルと、異常診断モデルの詳細な情報を表すモデル詳細情報が格納されたモデル詳細情報テーブルとで構成される。これにより、各異常診断対象310の異常診断に用いられる異常診断モデルの数、その異常診断モデルが用いられるときの条件等といった種々の情報を管理することが可能となる。 As described above, the model management information includes a model number information table storing model number information representing the number of abnormality diagnosis models of the abnormality diagnosis target 310, and model detailed information representing detailed information of the abnormality diagnosis models. It consists of a model detailed information table. This makes it possible to manage various information such as the number of abnormality diagnosis models used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310, conditions under which the abnormality diagnosis models are used, and the like.

そして、モデル学習管理処理部110の学習部115は、上記のステップS107で作成されたモデル管理情報と、上記のステップS105で学習された各異常診断モデル(より正確には、各異常診断モデルがそれぞれ格納されたファイル)とを異常診断装置20の異常診断処理部210に送信する(ステップS108)。これにより、モデル管理情報と各異常診断モデルとが、異常診断処理部210によって異常診断装置20の補助記憶装置507の記憶領域等に格納される。 Then, the learning unit 115 of the model learning management processing unit 110 uses the model management information created in step S107 above and each abnormality diagnosis model (more precisely, each abnormality diagnosis model learned in step S105 above). and the stored files) to the abnormality diagnosis processing unit 210 of the abnormality diagnosis device 20 (step S108). Thereby, the model management information and each abnormality diagnosis model are stored in the storage area of the auxiliary storage device 507 of the abnormality diagnosis apparatus 20 by the abnormality diagnosis processing unit 210.

<異常診断処理>
以下、本実施形態に係る異常診断処理について、図13を参照しながら説明する。この異常診断処理は、例えば、新たな運転データが運転データベース220に格納される毎に繰り返し実行される。
<Abnormality diagnosis processing>
The abnormality diagnosis process according to this embodiment will be described below with reference to FIG. 13. This abnormality diagnosis process is repeatedly executed, for example, every time new driving data is stored in the driving database 220.

まず、異常診断処理部210の診断用データ取得部211は、運転データベース220に格納された新たな運転データを診断用データとして取得する(ステップS201)。 First, the diagnostic data acquisition unit 211 of the abnormality diagnosis processing unit 210 acquires new driving data stored in the driving database 220 as diagnostic data (step S201).

次に、異常診断処理部210の異常診断部212は、モデル管理情報を参照して、各異常診断対象310の異常診断に用いる異常診断モデルを特定する(ステップS202)。異常診断部212は、例えば、以下の手順21~手順22により、各異常診断対象310の異常診断に用いる異常診断モデルを特定すればよい。 Next, the abnormality diagnosis unit 212 of the abnormality diagnosis processing unit 210 refers to the model management information and identifies an abnormality diagnosis model to be used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310 (step S202). The abnormality diagnosis unit 212 may specify an abnormality diagnosis model to be used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310, for example, according to steps 21 and 22 below.

手順21:異常診断部212は、モデル数情報テーブルを参照して、各異常診断対象310のモデル数を特定する。 Step 21: The abnormality diagnosis unit 212 refers to the model number information table and identifies the number of models for each abnormality diagnosis target 310.

例えば、異常診断部212は、図11に示すモデル数情報テーブルを参照して、異常診断対象番号「1」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器A」)のモデル数「1」と、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器B」)のモデル数「3」と、異常診断対象番号「3」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器C」)のモデル数「1」とを特定する。 For example, the abnormality diagnosis unit 212 refers to the model number information table shown in FIG. , the model number of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "2" (abnormality diagnosis target name "Device B") is "3", and the number of models of the abnormality diagnosis target 310 with the abnormality diagnosis target number "3" (the abnormality diagnosis target name "Device B") is The number of models of "C") is specified as "1".

手順22:異常診断部212は、モデル詳細情報テーブルを参照して、異常診断対象310毎にその異常診断対象310の異常診断に用いる1つの異常診断モデル(又は、その異常診断対象310のモデル数以下の1つ以上の異常診断モデルでもよい。)を特定する。 Step 22: The abnormality diagnosis unit 212 refers to the model detailed information table and determines, for each abnormality diagnosis target 310, one abnormality diagnosis model (or the number of models of the abnormality diagnosis target 310) used for the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310. It may be one or more of the following abnormality diagnosis models.

例えば、異常診断部212は、図12に示すモデル詳細情報テーブルを参照して、異常診断対象番号「1」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器A」)の異常診断に用いる異常診断モデルとしてモデル番号「1」の異常診断モデル(モデルファイル名「001_01_20220901」)を特定する。 For example, the abnormality diagnosis unit 212 refers to the model detailed information table shown in FIG. The abnormality diagnosis model with model number "1" (model file name "001_01_20220901") is specified as the model.

また、例えば、異常診断部212は、図12に示すモデル詳細情報テーブルを参照して、異常診断対象番号「2」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器B」)の異常診断に用いる異常診断モデルとして、いずれの条件を満たすかに応じてモデル番号「1」~モデル番号「3」の異常診断モデルのいずれかを特定する。すなわち、例えば、異常診断部212は、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rを満たしているときはモデル番号「1」の異常診断モデル(モデルファイル名「002_01_20220901」)を特定し、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rを満たしているときはモデル番号「2」の異常診断モデル(モデルファイル名「002_02_20220901」)を特定し、診断用データの状態変数(x,xr')の値が条件Rと条件Rをいずれも満たしていないときはモデル番号「3」の異常診断モデル(モデルファイル名「002_03_20220901」)を特定する。 Further, for example, the abnormality diagnosis unit 212 refers to the model detailed information table shown in FIG. As the abnormality diagnosis model, one of the abnormality diagnosis models with model numbers "1" to "3" is specified depending on which condition is satisfied. That is, for example , when the values of the state variables (x r , 002_01_20220901"), and when the value of the state variable (x r , x r' ) of the diagnostic data satisfies condition R 2 , the abnormality diagnosis model with model number "2" (model file name "002_02_20220901") is specified. is specified , and if the values of the state variables (x r , 002_03_20220901").

更に、例えば、異常診断部212は、図12に示すモデル詳細情報テーブルを参照して、異常診断対象番号「3」の異常診断対象310(異常診断対象名「機器C」)の異常診断に用いる異常診断モデルとしてモデル番号「1」の異常診断モデル(モデルファイル名「003_01_20220901」)を特定する。 Furthermore, for example, the abnormality diagnosis unit 212 refers to the model detailed information table shown in FIG. The abnormality diagnosis model with model number "1" (model file name "003_01_20220901") is specified as the abnormality diagnosis model.

なお、或る異常診断対象310が複数の異常診断モデルを用いることが可能であり、かつ、それら複数の異常診断モデルのうちの少なくとも一部の異常診断モデルが用いられるときの条件が互いに排他的でない場合、その異常診断対象310のモデル数以下の1つ以上の異常診断モデルが特定されてもよい。 Note that it is possible for a certain abnormality diagnosis target 310 to use a plurality of abnormality diagnosis models, and the conditions under which at least some of the plurality of abnormality diagnosis models are used are mutually exclusive. If not, one or more abnormality diagnosis models less than or equal to the number of models of the abnormality diagnosis target 310 may be specified.

次に、異常診断処理部210の異常診断部212は、モデル管理情報を参照して、異常診断対象310毎に、その異常診断対象310の異常診断に用いると特定された異常診断モデルと、診断用データとを用いて、異常診断を行う(ステップS203)。すなわち、異常診断部212は、異常診断対象310毎に、その異常診断対象310の異常診断に用いると特定された異常診断モデルに対して、診断用データの状態変数の値のうち当該異常診断モデルが入力として取る説明変数の値を入力する。これにより、異常診断対象310毎に、その異常診断対象310の異常診断に用いられた異常診断モデルから異常診断結果が出力される。 Next, the abnormality diagnosis unit 212 of the abnormality diagnosis processing unit 210 refers to the model management information, and for each abnormality diagnosis target 310, the abnormality diagnosis model specified to be used for the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310, and the An abnormality diagnosis is performed using the data for the processing (step S203). That is, for each abnormality diagnosis target 310, the abnormality diagnosis unit 212 selects the abnormality diagnosis model from among the values of the state variables of the diagnostic data for the abnormality diagnosis model specified to be used for the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310. Enter the values of the explanatory variables that will be taken as input. As a result, for each abnormality diagnosis target 310, an abnormality diagnosis result is output from the abnormality diagnosis model used for the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis target 310.

そして、入出力部213は、上記のステップS203で各異常診断モデルからそれぞれ出力された異常診断結果(つまり、各異常診断対象310の異常診断結果)を所定の出力先に出力する(ステップS204)。例えば、入出力部213は、各異常診断対象310の異常診断結果を可視化する画面をディスプレイ等の表示装置502上に表示させる。ただし、これは一例であって、入出力部213は、例えば、各異常診断対象310の異常診断結果を補助記憶装置507等の記憶領域に出力して保存してもよいし、生産設備30の運用オペレータや管理者等が利用する端末装置に出力してもよい。また、入出力部213は、各異常診断対象310の異常診断結果を制御装置50に出力してもよい。各異常診断対象310の異常診断結果が制御装置50に出力されることで、例えば、或る異常診断対象310で異常が発生した場合等に、生産設備30又はそれを構成する異常診断対象310の停止や縮退運転等といった制御を実現することができる。 Then, the input/output unit 213 outputs the abnormality diagnosis results output from each abnormality diagnosis model in step S203 above (that is, the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310) to a predetermined output destination (step S204). . For example, the input/output unit 213 displays a screen that visualizes the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310 on the display device 502 such as a display. However, this is just an example, and the input/output unit 213 may output and save the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310 to a storage area such as the auxiliary storage device 507, or It may also be output to a terminal device used by an operation operator, administrator, or the like. Further, the input/output unit 213 may output the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310 to the control device 50. By outputting the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis target 310 to the control device 50, for example, when an abnormality occurs in a certain abnormality diagnosis target 310, the production equipment 30 or the abnormality diagnosis target 310 constituting it can be Controls such as stop and degenerate operation can be realized.

<まとめ>
以上のように、本実施形態に係る異常診断システム1は、生産設備30を構成する異常診断対象310の異常診断モデルを学習する際に、各異常診断モデルの管理情報であるモデル管理情報を作成する。このため、本実施形態に係る異常診断システム1によれば、各異常診断モデルを個別に管理する必要がなく、モデル管理情報により管理することが可能となるため、管理コストを低減させることが可能となる。なお、例えば、新たな異常診断モデルが追加されたり、既存の異常診断モデルが削除や更新されたりした場合等にはモデル管理情報を更新すればよいため、異常診断モデルの追加・削除・更新に伴うコストも低減させることができる。
<Summary>
As described above, the abnormality diagnosis system 1 according to the present embodiment creates model management information that is management information of each abnormality diagnosis model when learning the abnormality diagnosis model of the abnormality diagnosis target 310 that constitutes the production equipment 30. do. Therefore, according to the abnormality diagnosis system 1 according to the present embodiment, it is not necessary to manage each abnormality diagnosis model individually, and it is possible to manage it using model management information, so that management costs can be reduced. becomes. Note that, for example, when a new anomaly diagnosis model is added or an existing anomaly diagnosis model is deleted or updated, the model management information only needs to be updated. The associated costs can also be reduced.

また、本実施形態に係る異常診断システム1は、各異常診断対象310の異常診断の際に、モデル管理情報を利用して各異常診断対象310の異常診断に用いる異常診断モデルを特定することが可能となる。このため、本実施形態に係る異常診断システム1によれば、複数の異常診断モデルを利用可能な異常診断対象310に関して、それら複数の異常診断モデルが用いられるときの条件等を個別に設定する必要がなくなり、その設定コストを低減させることが可能となる。 Further, the abnormality diagnosis system 1 according to the present embodiment can identify an abnormality diagnosis model to be used for abnormality diagnosis of each abnormality diagnosis target 310 by using model management information when diagnosing each abnormality diagnosis target 310. It becomes possible. Therefore, according to the abnormality diagnosis system 1 according to the present embodiment, it is necessary to individually set the conditions etc. when the plurality of abnormality diagnosis models are used for the abnormality diagnosis target 310 for which a plurality of abnormality diagnosis models can be used. This eliminates this problem, making it possible to reduce the setup cost.

<変形例>
なお、上記の実施形態では、各異常診断モデルの異常診断結果を所定の出力先に出力したが、例えば、上記の特許文献1と同様に、各異常診断モデルの異常診断結果のうちの少なくとも一部の異常診断結果(特に、同一の異常診断対象310の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の異常診断モデルの異常診断結果)を総合した異常診断結果を出力してもよい。なお、異常診断結果を総合するための手法としては、上記の特許文献1に記載されている手法と同様の手法を用いればよい。
<Modified example>
In the above embodiment, the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis model are output to a predetermined output destination, but for example, as in Patent Document 1 mentioned above, at least one of the abnormality diagnosis results of each abnormality diagnosis model is The abnormality diagnosis result may be output by integrating the abnormality diagnosis results of the parts (in particular, the abnormality diagnosis results of the plurality of abnormality diagnosis models respectively corresponding to the plurality of operation modes of the same abnormality diagnosis target 310). Note that as a method for integrating the abnormality diagnosis results, a method similar to the method described in Patent Document 1 mentioned above may be used.

本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から逸脱することなく、種々の変形や変更、既知の技術との組み合わせ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described specifically disclosed embodiments, and various modifications and changes, combinations with known techniques, etc. can be made without departing from the scope of the claims. be.

[参考文献]
参考文献1:プロセスケモメトリクスによる統計的プロセス管理,システム/制御/情報,Vol.48,No.5,pp.165-170,2004.
[References]
Reference 1: Statistical process management using process chemometrics, System/Control/Information, Vol.48, No.5, pp.165-170, 2004.

1 異常診断システム
10 モデル学習管理装置
20 異常診断装置
30 生産設備
40 計測器
50 制御装置
110 モデル学習管理処理部
111 学習用データ取得部
112 学習用データ分類部
113 入出力部
114 学習設定情報作成部
115 学習部
210 異常診断処理部
211 診断用データ取得部
212 異常診断部
213 入出力部
220 運転データベース
310 異常診断対象
401 入力装置
402 表示装置
403 外部I/F
403a 記録媒体
404 通信I/F
405 RAM
406 ROM
407 補助記憶装置
408 プロセッサ
409 バス
501 入力装置
502 表示装置
503 外部I/F
503a 記録媒体
504 通信I/F
505 RAM
506 ROM
507 補助記憶装置
508 プロセッサ
509 バス
1 Abnormality Diagnosis System 10 Model Learning Management Device 20 Abnormality Diagnosis Device 30 Production Equipment 40 Measuring Instrument 50 Control Device 110 Model Learning Management Processing Unit 111 Learning Data Acquisition Unit 112 Learning Data Classification Unit 113 Input/Output Unit 114 Learning Setting Information Creation Unit 115 Learning section 210 Abnormality diagnosis processing section 211 Diagnostic data acquisition section 212 Abnormality diagnosis section 213 Input/output section 220 Operation database 310 Abnormality diagnosis target 401 Input device 402 Display device 403 External I/F
403a Recording medium 404 Communication I/F
405 RAM
406 ROM
407 Auxiliary storage device 408 Processor 409 Bus 501 Input device 502 Display device 503 External I/F
503a Recording medium 504 Communication I/F
505 RAM
506 ROM
507 Auxiliary storage device 508 Processor 509 Bus

Claims (7)

1つ以上の動作モードが存在する複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う異常診断システムであって、
前記設備の過去の運転データを表す学習用データで構成される第1のデータセットを取得するように構成されている第1の取得部と、
前記第1のデータセットに含まれる学習用データを前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成するように構成されている分類部と、
前記第2のデータセット、又は、前記第1のデータセットと前記第2のデータセットの両方、のいずれかに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成するように構成されている第1の作成部と、
前記グループ毎に、前記第2のデータセットに含まれる学習用データのうち、前記グループに分類された学習用データの少なくとも一部の状態変数値を用いて、前記グループに対応する異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習するように構成されている学習部と、
前記学習設定情報と、前記異常診断モデルとに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを管理するためのモデル管理情報を作成するように構成されている第2の作成部と、
を有し、
前記学習設定情報には、前記複数の異常診断対象の各々を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される異常診断対象の動作モード毎に前記動作モードにおける異常診断モデルの学習に用いられる学習用データが含まれるグループを表す情報と、前記異常診断モデルが用いられるときの条件とが少なくとも含まれる、異常診断システム。
An abnormality diagnosis system that performs abnormality diagnosis of equipment composed of multiple abnormality diagnosis targets in which one or more operation modes exist,
a first acquisition unit configured to acquire a first data set composed of learning data representing past operation data of the equipment;
a classification unit configured to create a second data set in which the learning data included in the first data set is classified into groups for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets;
Learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on either the second data set or both the first data set and the second data set. a first creation unit configured to create learning setting information for
For each group, among the learning data included in the second data set, state variable values of at least some of the learning data classified into the group are used to determine the abnormality diagnosis target and the data corresponding to the group. a learning unit configured to learn an abnormality diagnosis model of the operating mode;
A second device configured to create model management information for managing an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on the learning setting information and the abnormality diagnosis model. The creation department of
has
The learning setting information includes identification information for identifying each of the plurality of abnormality diagnosis targets, and learning used for learning an abnormality diagnosis model in the operation mode for each operation mode of the abnormality diagnosis target identified by the identification information. An abnormality diagnosis system that includes at least information representing a group in which the data for use is included, and conditions under which the abnormality diagnosis model is used.
記第2の作成部は、
前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎に、前記動作モードの異常診断モデルが用いられるときの条件が少なくとも含まれるモデル管理情報を作成するように構成されている、請求項1に記載の異常診断システム。
The second creation unit is
2. The computer according to claim 1, wherein model management information is created for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets, the model management information including at least a condition when the abnormality diagnosis model of the operation mode is used. Abnormality diagnosis system.
前記第2の作成部は、
前記複数の異常診断対象の各々が用いることが可能な異常診断モデルの数と、前記異常診断モデルが用いられるときの条件と、前記条件に判定するための状態変数と、前記異常診断モデルが入力として取る状態変数とが含まれるモデル管理情報を作成するように構成されている、請求項2に記載の異常診断システム。
The second creation unit is
The number of abnormality diagnosis models that can be used by each of the plurality of abnormality diagnosis targets, the conditions under which the abnormality diagnosis model is used, the state variables for determining the conditions, and the input of the abnormality diagnosis model. The abnormality diagnosis system according to claim 2, wherein the abnormality diagnosis system is configured to create model management information that includes state variables taken as .
前記設備の最新の運転データを表す診断用データを取得するように構成されている第2の取得部と、
前記診断用データと、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルとを用いて、前記複数の異常診断対象の各々に異常が発生したか否かを診断するように構成されている異常診断部と、を有し、
前記異常診断部は、
前記複数の異常診断対象の各々に関して、当該異常診断対象の動作モード毎の異常診断モデルのうち、前記条件を満たす異常診断モデルを用いて、当該異常診断対象に前記異常が発生したか否かを診断するように構成されている、請求項2又は3に記載の異常診断システム。
a second acquisition unit configured to acquire diagnostic data representing the latest operational data of the equipment;
It is configured to diagnose whether or not an abnormality has occurred in each of the plurality of abnormality diagnosis targets using the diagnostic data and an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets. It has an abnormality diagnosis department,
The abnormality diagnosis section includes:
For each of the plurality of abnormality diagnosis targets, use an abnormality diagnosis model that satisfies the conditions among the abnormality diagnosis models for each operation mode of the abnormality diagnosis target to determine whether or not the abnormality has occurred in the abnormality diagnosis target. The abnormality diagnosis system according to claim 2 or 3, configured to perform diagnosis.
1つ以上の動作モードが存在する複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う異常診断装置であって、
前記設備の過去の運転データを表す学習用データで構成される第1のデータセットを取得するように構成されている第1の取得部と、
前記第1のデータセットに含まれる学習用データを前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成するように構成されている分類部と、
前記第2のデータセット、又は、前記第1のデータセットと前記第2のデータセットの両方、のいずれかに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成するように構成されている第1の作成部と、
前記グループ毎に、前記第2のデータセットに含まれる学習用データのうち、前記グループに分類された学習用データの少なくとも一部の状態変数値を用いて、前記グループに対応する異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習するように構成されている学習部と、
前記学習設定情報と、前記異常診断モデルとに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを管理するためのモデル管理情報を作成するように構成されている第2の作成部と、
を有し、
前記学習設定情報には、前記複数の異常診断対象の各々を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される異常診断対象の動作モード毎に前記動作モードにおける異常診断モデルの学習に用いられる学習用データが含まれるグループを表す情報と、前記異常診断モデルが用いられるときの条件とが少なくとも含まれる、異常診断装置。
An abnormality diagnosis device that performs abnormality diagnosis of equipment composed of multiple abnormality diagnosis targets in which one or more operation modes exist,
a first acquisition unit configured to acquire a first data set composed of learning data representing past operation data of the equipment;
a classification unit configured to create a second data set in which the learning data included in the first data set is classified into groups for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets;
Learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on either the second data set or both the first data set and the second data set. a first creation unit configured to create learning setting information for
For each group, among the learning data included in the second data set, state variable values of at least some of the learning data classified into the group are used to determine the abnormality diagnosis target and the data corresponding to the group. a learning unit configured to learn an abnormality diagnosis model of the operating mode;
A second device configured to create model management information for managing an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on the learning setting information and the abnormality diagnosis model. The creation department of
has
The learning setting information includes identification information for identifying each of the plurality of abnormality diagnosis targets, and learning used for learning an abnormality diagnosis model in the operation mode for each operation mode of the abnormality diagnosis target identified by the identification information. An abnormality diagnosing device that includes at least information representing a group in which the data for the abnormality diagnosis is included, and conditions under which the abnormality diagnosis model is used.
1つ以上の動作モードが存在する複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う異常診断システムが実行する異常診断方法であって、
前記設備の過去の運転データを表す学習用データで構成される第1のデータセットを取得する第1の取得手順と、
前記第1のデータセットに含まれる学習用データを前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成する分類手順と、
前記第2のデータセット、又は、前記第1のデータセットと前記第2のデータセットの両方、のいずれかに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成する第1の作成手順と、
前記グループ毎に、前記第2のデータセットに含まれる学習用データのうち、前記グループに分類された学習用データの少なくとも一部の状態変数値を用いて、前記グループに対応する異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習する学習手順と、
前記学習設定情報と、前記異常診断モデルとに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを管理するためのモデル管理情報を作成する第2の作成手順と、
が含まれ
前記学習設定情報には、前記複数の異常診断対象の各々を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される異常診断対象の動作モード毎に前記動作モードにおける異常診断モデルの学習に用いられる学習用データが含まれるグループを表す情報と、前記異常診断モデルが用いられるときの条件とが少なくとも含まれる、異常診断方法。
An abnormality diagnosis method executed by an abnormality diagnosis system for diagnosing an abnormality of equipment configured with a plurality of abnormality diagnosis targets in which one or more operation modes exist, the method comprising:
a first acquisition procedure of acquiring a first data set composed of learning data representing past operation data of the equipment;
a classification procedure for creating a second data set in which learning data included in the first data set is classified into groups for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets;
Learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on either the second data set or both the first data set and the second data set. a first creation step of creating learning setting information for
For each group, among the learning data included in the second data set, state variable values of at least some of the learning data classified into the group are used to determine the abnormality diagnosis target and the data corresponding to the group. A learning procedure for learning an abnormality diagnosis model of an operation mode;
a second creation step of creating model management information for managing an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on the learning setting information and the abnormality diagnosis model;
contains ,
The learning setting information includes identification information for identifying each of the plurality of abnormality diagnosis targets, and learning used for learning an abnormality diagnosis model in the operation mode for each operation mode of the abnormality diagnosis target identified by the identification information. An abnormality diagnosis method , the method comprising at least information representing a group in which data for the abnormality diagnosis is included, and conditions under which the abnormality diagnosis model is used.
1つ以上の動作モードが存在する複数の異常診断対象で構成される設備の異常診断を行う異常診断システムに、
前記設備の過去の運転データを表す学習用データで構成される第1のデータセットを取得する第1の取得手順と、
前記第1のデータセットに含まれる学習用データを前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎のグループに分類した第2のデータセットを作成する分類手順と、
前記第2のデータセット、又は、前記第1のデータセットと前記第2のデータセットの両方、のいずれかに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを学習するための学習設定情報を作成する第1の作成手順と、
前記グループ毎に、前記第2のデータセットに含まれる学習用データのうち、前記グループに分類された学習用データの少なくとも一部の状態変数値を用いて、前記グループに対応する異常診断対象及び動作モードの異常診断モデルを学習する学習手順と、
前記学習設定情報と、前記異常診断モデルとに基づいて、前記複数の異常診断対象の各々の動作モード毎の異常診断モデルを管理するためのモデル管理情報を作成する第2の作成手順と、
を実行させ
前記学習設定情報には、前記複数の異常診断対象の各々を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される異常診断対象の動作モード毎に前記動作モードにおける異常診断モデルの学習に用いられる学習用データが含まれるグループを表す情報と、前記異常診断モデルが用いられるときの条件とが少なくとも含まれる、プログラム。
An abnormality diagnosis system that diagnoses abnormalities in equipment that is composed of multiple abnormality diagnosis targets that have one or more operation modes,
a first acquisition procedure of acquiring a first data set composed of learning data representing past operation data of the equipment;
a classification procedure for creating a second data set in which learning data included in the first data set is classified into groups for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets;
Learning an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on either the second data set or both the first data set and the second data set. a first creation step of creating learning setting information for
For each group, among the learning data included in the second data set, state variable values of at least some of the learning data classified into the group are used to determine the abnormality diagnosis target and the data corresponding to the group. A learning procedure for learning an abnormality diagnosis model of an operation mode;
a second creation step of creating model management information for managing an abnormality diagnosis model for each operation mode of each of the plurality of abnormality diagnosis targets based on the learning setting information and the abnormality diagnosis model;
run the
The learning setting information includes identification information for identifying each of the plurality of abnormality diagnosis targets, and learning used for learning an abnormality diagnosis model in the operation mode for each operation mode of the abnormality diagnosis target identified by the identification information. A program that includes at least information representing a group in which data for use is included, and conditions under which the abnormality diagnosis model is used.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092406A (en) * 2016-12-05 2018-06-14 株式会社日立製作所 Equipment diagnosis apparatus, equipment diagnosis system, and equipment diagnosis method
JP2018160078A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method
JP2019079356A (en) * 2017-10-26 2019-05-23 株式会社日立産機システム Abnormality detection system and abnormality detection method
WO2019163084A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 株式会社日立製作所 State monitoring system
JP2020166421A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立造船株式会社 Information processing device, information processing method, information processing program, and waste incineration plant
JP2021051698A (en) * 2019-09-26 2021-04-01 キヤノン株式会社 Control method, control device, mechanical facility, control program, and recording medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092406A (en) * 2016-12-05 2018-06-14 株式会社日立製作所 Equipment diagnosis apparatus, equipment diagnosis system, and equipment diagnosis method
JP2018160078A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method
JP2019079356A (en) * 2017-10-26 2019-05-23 株式会社日立産機システム Abnormality detection system and abnormality detection method
WO2019163084A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 株式会社日立製作所 State monitoring system
JP2020166421A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立造船株式会社 Information processing device, information processing method, information processing program, and waste incineration plant
JP2021051698A (en) * 2019-09-26 2021-04-01 キヤノン株式会社 Control method, control device, mechanical facility, control program, and recording medium

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