KR20040081349A - 에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가지원 방법 - Google Patents

에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가지원 방법 Download PDF

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KR20040081349A
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Abstract

생산 공정 등의 소정의 처리 단위마다의 전력 소비량을, 보다 효율적이고 또한 보다 정확히 산출할 수 있는 에너지 평가 지원 시스템 등을 제공하기 위해서, 사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 공장의 설계 요구를 입력하는 입력부(20)와, 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스(41)와, 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스(42)를 기억하는 기억부(40)와, 사용자로부터의 공장의 설계 요구에 따라서, 생산 장치 데이터베이스(41)와, 용력 공급 장치 데이터베이스(42)에 근거하여, 장치마다 및 용력 종별마다 에너지 소비량을 연산하는 처리부(10)와, 처리부(10)에 의해서 연산된 에너지 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력부(30)를 포함하여 에너지 평가 지원 시스템(1)을 구성한다.

Description

에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가 지원 방법{ENERGY EVALUATION SUPPORT SYSTEM, INFORMATION STORAGE MEDIUM, AND ENERGY EVALUATION SUPPORT METHOD}
본 발명은 복수의 장치를 이용하는 공장에서의 에너지 소비량을 평가하기 위한 에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가 지원 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 예컨대, 전력계나 수도 계량기 등에 의해서 건물 전체에서의 에너지 소비를 파악하는 것은 가능하다.
그러나, 예컨대, 새롭게 공장을 설계하는 경우, 공장에 의해서 사용하는 생산 장치나, 당해 생산 장치를 가동하기 위한 용력을 공급하는 용력 공급 장치는 상이하다. 이 때문에, 종래는 과거의 전력 소비량 등의 측정값에 근거하여 에너지 소비를 개산(槪算)으로 예측하는 방법이 이용되고 있었는데, 공장을 설계하기 위해서 에너지 소비량을 시뮬레이션 연산하고자 하면 막대한 시간이 필요하게 되어 있었다.
예컨대, 일본 특허 공개 제 2002-145421 호 공보에서는, 서플라이 체인 시뮬레이션 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 당해 공보에 기재되어 있는 일반적인 시뮬레이션을 생산 장치의 시뮬레이션에 적용하는 것은 곤란하다.
왜냐하면, 생산 장치는, 전력뿐만 아니라, 순수(純水), 배기라고 한 복수종의 용력에 의해서 가동하기 때문이다. 즉, 일반적인 가전 제품이면 전력만으로 가동하기 때문에, 전력 소비량을 계산하여 시뮬레이션하는 것은 비교적 용이하지만, 생산 장치의 경우는 복수종의 용력을 시뮬레이션해야 하여, 보다 복잡한 처리가 필요하게 된다.
본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 생산 공정 등의 소정의 집계 단위마다의 에너지 소비량을 보다 효율적이고 또한 보다 정확히 산출할 수 있는 에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가 지원 방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 실시예의 일례에 따른 에너지 평가 지원 시스템의 기능 블럭도,
도 2는 본 실시예의 일례에 따른 전력 소비량의 시뮬레이션의 흐름을 나타내는 흐름도,
도 3은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도,
도 4는 본 실시예의 일례에 따른 생산 처리에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도,
도 5는 본 실시예의 일례에 따른 생산 공정에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도,
도 6은 본 실시예의 일례에 따른 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 7은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 8은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 9는 본 실시예의 일례에 따른 용력 공급 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 10은 본 실시예의 일례에 따른 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 총 전력 소비량 순으로 나열한 상태의 화상의 모식도,
도 11은 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 용력 공급 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 12는 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 13은 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 생산 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도,
도 14는 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 생산 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 에너지 평가 지원 시스템
10 : 처리부
20 : 입력부
30 : 출력부
40 : 기억부
41 : 생산 장치 데이터베이스
42 : 용력 공급 장치 데이터베이스
50 : 정보 기억 매체
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 에너지 평가 지원 시스템은, 생산 장치와, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 시스템으로서, 사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 공장의 설계 요구를 입력하는 입력 수단과, 상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하는 기억 수단과, 상기 설계 요구에 따라서, 상기 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치 데이터베이스에 근거하여, 장치마다 및 용력 종별마다 에너지 소비량을 연산하는 처리 수단과, 당해 처리 수단에 의해서 연산된 에너지 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력 수단을 포함하되, 상기 처리 수단은, 상기 생산 조건 지정에 따라 사용하는 상기 생산 장치를 선택하고, 당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하고, 당해 용력 종별마다의 용력 사용량에 근거하여, 사용하는 상기 용력 공급 장치를 선택해서, 당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하며, 상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산해서, 당해 에너지 소비 계수에 근거하여 에너지 소비량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 정보 기억 매체는, 컴퓨터를, 생산 장치, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 시스템으로서 기능시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기억한 정보 기억 매체로서, 컴퓨터를, 사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 공장의 설계 요구를 입력하는 입력 수단과, 상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하는 기억 수단과, 상기 설계 요구에 따라서, 상기생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치 데이터베이스에 근거하여, 장치마다 및 용력 종별마다 에너지 소비량을 연산하는 처리 수단과, 당해 처리 수단에 의해서 연산된 에너지 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력 수단으로서 기능시키기 위한 프로그램을 기억하며, 상기 처리 수단은, 상기 생산 조건 지정에 따라 사용하는 상기 생산 장치를 선택하고, 당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하고, 당해 용력 종별마다의 용력 사용량에 근거하여, 사용할 상기 용력 공급 장치를 선택하고, 당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하며, 상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산해서, 당해 에너지 소비 계수에 근거하여 에너지 소비량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 에너지 평가 지원 방법은, 생산 장치, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 방법으로서, 상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하고, 사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 설계 요구를 입력하고, 상기 생산 장치 데이터베이스에 근거하여, 상기 생산 조건 지정에 따라 사용하는 상기 생산 장치를 선택하고, 당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하고, 상기 용력 공급 장치 데이터베이스와, 상기 용력 종별마다의 용력 사용량과 근거하여, 사용하는 상기 용력 공급 장치를 선택하며, 당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하고, 상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산하고, 당해 에너지 소비 계수에 근거하여, 에너지 소비량을 연산하고, 당해 에너지 소비량을 소정의 형식으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템 등은, 용력 공급 장치의 에너지 소비량을 에너지 소비 계수로 변환함으로써, 생산 장치의 증감에 따른 용력 공급량의 변화에 따라 에너지 소비량을 효율적이고 또한 정확히 산출할 수 있다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 시스템 및 상기 정보 기억 매체에 있어서, 상기 처리 수단은 선택한 복수의 생산 장치 및 복수의 용력 공급 장치 중 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는지 여부를 판정하고, 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는 경우, 당해 장치 대신에 다른 장치를 선택하더라도 된다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 방법에 있어서, 선택한 복수의 생산 장치 및 복수의 용력 공급 장치 중 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는지 여부를 판정하여, 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는 경우, 당해 장치 대신에 다른 장치를 선택하더라도 된다.
이에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템 등은 에너지 소비가 적은 장치로 구성된 공장 등을 사용자에게 제시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 설계 단계에서에너지 절약화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 시스템 및 상기 정보 기억 매체에 있어서, 상기 설계 요구는 공장의 가동 시기를 나타내는 가동 시기 지정을 포함하고, 상기 처리 수단은 당해 가동 시기 지정에 따라 에너지 소비량을 보정 연산하더라도 된다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 방법에 있어서, 상기 설계 요구는 공장의 가동 시기를 나타내는 가동 시기 지정을 포함하고, 당해 가동 시기 지정에 따라 에너지 소비량을 보정 연산하더라도 된다.
이에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템 등은 공장의 가동 시기에 따라 보정 연산을 행하는 것에 의해, 보다 정확한 에너지 소비량을 사용자에게 제시할 수 있다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 시스템 및 상기 정보 기억 매체에 있어서, 상기 설계 요구는, 생산 공정의 규모에 따른 집계 단위의 지정을 나타내는 집계 단위 지정과, 출력 형식을 나타내는 출력 형식 지정을 포함하고, 상기 처리 수단은 상기 집계 단위 지정에 따른 집계 단위로 에너지 소비량을 연산하며, 상기 출력 수단은 상기 출력 형식 지정에 따른 출력 형식으로 에너지 소비량을 출력하더라도 된다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 방법에 있어서, 상기 설계 요구는 생산 공정의 규모에 따른 집계 단위의 지정을 나타내는 집계 단위 지정과, 출력 형식을 나타내는 출력 형식 지정을 포함하고, 상기 집계 단위 지정에 따른 집계 단위로 에너지 소비량을 연산하며, 상기 출력 형식 지정에 따른 출력 형식으로 에너지 소비량을 출력하더라도 된다.
이것에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템 등은 사용자의 설계 요구에 따라 생산 공정 등의 소정의 집계 단위마다의 에너지 소비량을 사용자가 소망하는 출력 형식으로 사용자에게 제시할 수 있다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 시스템 및 상기 정보 기억 매체에 있어서, 상기 에너지 소비량은 전력 소비량으로서, 상기 처리 수단은 상기 생산 장치에 의한 전력 소비량과, 상기 용력 공급 장치에 의한 전력 소비량을 가산함으로써, 총 전력 소비량을 연산하더라도 된다.
또한, 상기 에너지 평가 지원 방법에 있어서, 상기 에너지 소비량은 전력 소비량으로서, 상기 생산 장치에 의한 전력 소비량과, 상기 용력 공급 장치에 의한 전력 소비량을 가산함으로써, 총 전력 소비량을 연산하더라도 된다.
이것에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템 등은 에너지 소비 계수에 근거하여, 총 전력 소비량을 연산함으로써, 보다 정확히 총 전력 소비량을 사용자에게 제시할 수 있다.
이하, 본 발명을, 반도체의 제조 공장을 설계하기 위한 에너지 평가 지원 시스템에 적용한 경우를 예로 채용하고, 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이하에 나타내는 실시예는 특허청구범위에 기재된 발명의 내용을 조금도 한정할만한 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예에 나타내는 구성 모두가, 특허청구범위에 기재된 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 한정하지 않는다.
(실시예)
(시스템 전체의 설명)
본 실시예에서는 여러 용력을 1종류의 에너지량(본 실시예에서는 전력 소비량)으로 환산하는 환산 계수를 이용하여 공장의 설계 단계에서 에너지 소비량의 시뮬레이션이 가능한 에너지 평가 지원 시스템을 실현하고 있다.
이에 따라, 에너지 평가 지원 시스템은 사용자의 여러 요구에 따라 효율적이고 또한 정확히 에너지 소비량을 사용자에게 제시할 수 있다.
다음에, 이러한 기능을 실현하기 위한 에너지 평가 지원 시스템의 기능 블럭에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시예의 일례에 따른 에너지 평가 지원 시스템(1)의 기능 블럭도이다.
에너지 평가 지원 시스템(1)은 사용자로부터의 공장의 설계 요구 등의 입력 정보를 입력하는 입력부(20)와, 여러 데이터베이스를 기억하는 기억부(40)와, 데이터베이스에 근거하여, 입력부(20)에 의해서 입력된 설계 요구에 따른 총 전력 소비량을 연산하는 처리부(10)와, 처리부(10)에 의해서 연산된 총 전력 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력부(30)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 처리부(10)는, 출력부(30)에 출력시키기 위한 화상 정보 등을 생성하는 정보 생성부(11)와, 입력부(20)로부터의 입력 정보의 내용 등을 판정하는 판정부(12)와, 기억부(40)의 데이터를 갱신하는 갱신부(13)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 기억부(40)는 생산 장치에 관한 정보를 나타내는 생산 장치 데이터베이스(41)와, 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치에 관한 정보를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스(42) 등을 기억하고 있다.
또, 본 실시예에서는 에너지 평가 지원 시스템(1)을 반도체 제조 공장의 시뮬레이션에 적용하고 있다. 이 경우, 생산 장치로서는, 예컨대, 반도체의 제조에 직접 관계하는 제조 장치(보다 구체적으로는, 예컨대, 웨이퍼 세정 장치 등)가 해당한다. 또한, 이 경우, 용력 공급 장치로서는, 예컨대, 냉열원 기기(터보 냉동기 등), 온열원 기기(중유 사용 관류 보일러 등) 등이 해당한다.
또한, 생산 장치 데이터베이스(41)에는 생산 장치 식별 코드, 1분당 전력 소비량, 1분당 유지 보수 전력 소비량 등이 기억되어 있다. 또한, 용력 공급 장치 데이터베이스(42)에는 용력 공급 장치 식별 코드, 용력 공급 능력, 1분당 전력 소비량, 1분당 유지 보수 전력 소비량 등이 기억되어 있다.
또, 에너지 평가 지원 시스템(1)은, 예컨대, 1대의 PC(Personal Computer)에 실장하더라도 되고, 에너지 평가 지원 시스템(1)의 각부를 복수의 PC 등으로 분산하여 실장하더라도 된다. 예컨대, PC에 실장하는 경우, 처리부(10)는 CPU 등, 입력부(20)는 키보드, 바코드 판독기, 음성 입력 장치, 터치 패널 등, 출력부(30)는 비디오 카드, 액정 디스플레이, 프린터, 프로젝터 등, 기억부(40)는 RAM, HDD 등을 이용하여 실현할 수 있다.
또한, 처리부(10) 등으로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램을 기억한 정보 기억 매체(50)로부터 프로그램을 읽어내어 처리부(10) 등의 기능을 컴퓨터에 실장시키더라도 된다.
이러한 정보 기억 매체(50)로서는, 예컨대, CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, HDD 등을 적용할 수 있고, 그 프로그램의 판독 방식은 접촉 방식이더라도, 비접촉 방식이더라도 무방하다.
또한, 정보 기억 매체(50) 대신에, 상술한 각 기능을 컴퓨터에 실장하기 위한 프로그램 등을, 전송로를 거쳐서 호스트 장치 등으로부터 다운로드함으로써 상술한 처리부(10) 등의 기능을 컴퓨터에 실장하는 것도 가능하다.
(처리 흐름의 설명)
다음에, 처리부(10) 등을 이용한 처리 흐름에 대하여 설명한다.
도 2는 본 실시예의 일례에 따른 전력 소비량의 시뮬레이션의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 여기서는, 공장의 설계자가, 신규로 복수의 생산 장치와 복수의 용력 공급 장치를 이용하여 공장을 설계하는 경우의 전력 소비량의 시뮬레이션 처리의 흐름에 대하여 설명한다.
공장의 설계자는, 데이터베이스의 이용에 앞서 미리 생산 장치 데이터베이스(41) 및 용력 공급 장치 데이터베이스(42)를 구축해 놓는다. 구체적으로는, 공장의 설계자는 생산 장치나 용력 공급 장치의 설계값이나 실측값에 근거하여 에너지 평가 지원 시스템(1)에 데이터를 입력한다.
여기서, 출력부(30)가 표시하는 데이터 입력용 화상에 대하여 설명한다.
도 3은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도이다.
생산 장치에 관한 데이터 입력용 화상에는 여러 입력 항목이 마련되어 있다. 이 항목으로서는, 예컨대, 장치 분류, 생산 장치 식별 정보, 호기, 생산 장치의 버전, 장치 명칭, 장치 메이커, 가동률, 부대 장치 명칭, 부대 장치의 버전, 생산 장치 본체 가격[엔], 부속품 가격[엔], 1분당 사용 전력 소비량[kwh/분], 1분당 사용 냉각수량[l/분], 시간 지정 유지 보수 항목, 유지 보수 총작업 시간, 유지 보수 빈도, 유지 보수 금액, 시간 지정 품질 확인 레시피명, 품질 확인 매수[장], 품질 확인 시간[h], 품질 확인 금액[엔/회], 품질 확인 에너지[kwh/회], 시간 지정 품질 관리 항목, 품질 확인 빈도[회/일] 등이 해당한다.
또, 부대 장치란 생산 장치에 부속하는 장치인 것이다. 부대 장치로서는, 예컨대, 제해 장치 등이 해당한다.
갱신부(13)는 사용자에 의해서 생산 장치에 관한 데이터 입력용 화상으로 입력된 입력 정보에 근거하여 생산 장치 데이터베이스(41)를 갱신한다.
또, 용력 공급 장치에 대해서도, 마찬가지로, 갱신부(13)는 사용자에 의해서 용력 공급 장치에 관한 데이터 입력용 화상으로 입력된 입력 정보에 근거하여 용력 공급 장치 데이터베이스(42)를 갱신한다.
또한, 도 4는 본 실시예의 일례에 따른 생산 처리에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도이다.
생산 처리에 관한 항목으로서는, 예컨대, 동명, 장치 ID, 호기, 버전, 레시피명, RPT(Raw Process Time)[분], PIT(Part Interval Time)[분], 로트 사이즈[장/로트], 배치(batch) 사이즈[로트/배치], 생산 장치 사용 전력 소비량[kwh/분], 생산 장치 사용 냉각수량[l/분], 부대 장치 사용 전력 소비량[kwh/분], 부대 장치 사용 냉각수량[l/분], 재료명, 재료 사용량[cc/장], 매수 지정 유지 보수 항목, 총 유지 보수 작업 시간[h], 유지 보수 빈도[장마다], 유지 보수 금액[엔/회], 매수 지정 품질 확인 레시피명, 품질 확인 매수[장], 품질 확인 시간[h], 품질 확인 금액[엔/회], 품질 확인 사용 에너지[kwh/회], 매수 지정 품질 관리 항목, 품질 관리 빈도[장마다], 사용 레시피명, 사용 매수[장] 등이 해당한다.
또, RPT란, 웨이퍼 1장당 처리 개시로부터 처리 종료까지의 시간인 것이다. 또한, PIT란, 웨이퍼를 투입하고 나서 다음 웨이퍼를 투입할 때까지의 시간 간격인 것이다.
갱신부(13)는 RPT, PIT, 1로트당 웨이퍼 매수를 나타내는 로트 사이즈, 1 처리당 로트수를 나타내는 배치 사이즈를 생산 장치 데이터베이스(41)에 기억해 두는 것에 의해, 복수의 처리를 직선적으로 실행하는 경우뿐만 아니라, 복수의 처리를 병렬하여 실행하는 경우에도 전력 소비량을 정확히 연산할 수 있는데, RPT 등의 생산 조건이 변경된 경우이더라도, 용이하게 재연산을 행할 수 있다.
또한, 도 5는 본 실시예의 일례에 따른 생산 공정에 관한 데이터 입력용 화상의 모식도이다.
생산 공정에 관한 항목으로서는, 예컨대, 제품 타입, 제품 타입의 버전, 공정 순서, 공정명, 사용 장치 ID, 사용 레시피명(사용 생산 조건명), 사용 레시피 버전 등이 해당한다.
갱신부(13)는 이들 생산 공정에 관한 정보도 생산 장치 데이터베이스(41)에기억해 둔다.
이상의 순서에 의해, 갱신부(13)는 생산 장치 데이터베이스(41)에, 생산 장치에 관한 여러 정보(생산 장치의 필요한 용력 종별, 필요 용력량, 생산 능력, 생산 공정, 생산 공정 순서 등)를 기억하고, 용력 공급 장치 데이터베이스(42)에, 용력 공급 장치에 관한 여러 정보(용력 공급 장치의 필요한 용력 종별, 필요 용력량, 용력 공급 능력 등)를 기억한다.
이와 같이, 생산 장치 데이터베이스(41), 용력 공급 장치 데이터베이스(42)를 구축해 두는 것에 의해, 정보 생성부(11)는 생산 장치, 생산 공정 등의 여러 집계 단위로 집계할 수 있어, 생산 공정 순서가 교체하거나, 생산 장치나 용력 공급 장치를 교체한 경우이더라도, 효율적으로 에너지 소비량을 재연산하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이, 입력부(20)는 사용자에 의한 입력 정보를 입력하고, 갱신부(13)는 당해 입력 정보에 근거하여 생산 장치 데이터베이스(41) 및 용력 공급 장치 데이터베이스(42)를 갱신한다(단계 S1).
그리고, 데이터베이스의 구축 후, 설계자는 설계 요구를 행하고, 입력부(20)는 설계 요구 정보를 입력한다(단계 S2). 또, 설계 요구에는, 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정 외에, 공장의 가동 시기를 나타내는 가동 시기 지정, 생산 공정의 규모에 따른 집계 단위의 지정을 나타내는 집계 단위 지정, 출력 형식을 나타내는 출력 형식 지정 중 적어도 하나의 지정이 포함된다.
또한, 여기서, 생산 조건으로서는, 예컨대, 생산 대상, 생산량 등이 해당한다. 또한, 집계 단위로서는, 예컨대, 장치 단위, 장치종 단위, 공정 단위, 용력 단위, 공장 단위 등이 해당한다. 또한, 출력 형식으로서는, 예컨대, 그래프 형식, 표 형식, 화상 출력 형식, 음성 출력 형식, 인쇄 형식 등이 해당한다.
판정부(12)는 설계 요구의 내용을 판정하고, 생산 장치 데이터베이스(41)에 근거하여, 적용할 복수의 생산 장치를 선택한다(단계 S3).
그리고, 정보 생성부(11)는 판정부(12)에 의해서 선택된 생산 장치의 용력을 용력 종별마다 집계한다(단계 S4).
그리고, 판정부(12)는 용력 공급 장치 데이터베이스(42)에 근거하여, 당해 집계값에 따라 용력의 요구를 만족하는 용력 공급 장치를 선택한다(단계 S5).
그리고, 정보 생성부(11)는 판정부(12)에 의해서 선택된 용력 공급 장치의 전력 소비량을 연산한다(단계 S6).
이 결과, 정보 생성부(11)는, 예컨대, 도 9에 나타내는 바와 같이, 용력 종별마다의 전력 소비량을 구할 수 있다. 또한, 정보 생성부(11)는 이들 전력 소비량을 연결함으로써, 도 6에 나타내는 총 전력 소비량을 구할 수 있다.
그리고, 정보 생성부(11)는 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 1단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수의 1종인 전력 소비 계수를 연산한다(단계 S7).
여기서, 전력 소비 계수의 구체적인 계산 방법에 대해서 배기의 전력 소비 계수를 구하는 경우를 예로 채용하여 설명한다. 예컨대, 반도체 제조공장에서는, 생산 장치의 냉각, 청정실의 가압을 위한 외기 취입에 의한 냉각, 배기 배출분 공기의 보충을 위한 외기 취입에 의한 냉각, 순수(純水) 원수 냉각, 건물 열전도분의 냉각, 인체 발열분 냉각, 조명 발열분 냉각, 청정 환경 유지용 팬 필터 유닛 발열분 냉각 등이 필요하다. 이들의 냉각을 위한 냉각량의 집계값이 3000000kca1/h인 경우, 이 냉각량을 공급할 수 있는 터보 냉동기를 선택하여 터보 냉동기의 전력 소비량이 800kw로 되었다. 또한, 예컨대, 모든 생산 장치에서 필요로 되는 배기량 집계값으로부터 당해 배기량을 공급할 수 있는 시로코팬을 선택하여 시로코팬의 전력 소비량이 50kw로 되었다. 다른 용력에 대해서도 마찬가지로 전력 소비량을 구한다.
그리고, 용력 종별마다 부하 비율을 결정한다. 예컨대, 냉각에 대해서는, 냉각량의 집계값에 대해서, 배기 배출분 공기의 보충을 위한 외기 취입에 의한 냉각량이 차지하는 비율이 8%인 경우, 냉각에서의 배기용 전력 소비는 800kw*24 시간*365일*8%=560640kwh/년으로 된다. 또, 실제로는, 온도에 따라 냉각에 필요하게 되는 전력 소비량은 변동하지만, 설명을 간단히 하기 위해서 여기서는 고려하지 않는다.
이렇게 하여 배기에 대해서 모든 전력 소비량을 집계한다. 예컨대, 배기에 관한 전력 소비량=배기용 전력 소비량 438000kwh/년+냉각분 전력 소비량 560640kwh/년+온열원분 전력 소비량 54000kwh/년=1052640kwh/년으로 된 것으로 가정한다. 또한, 총배기량=50000㎥/시=438000000㎥/년인 것으로 가정한다.
이 경우, 전력 소비 계수=1052640/438000000=0.002kwh/㎥이다. 정보 생성부(11)는 이 전력 소비 계수에 필요한 배기량을 곱하는 것에 의해, 전력 소비량을 즉시 구할 수 있다.
그리고, 판정부(12)는 전력 소비량을 분석하여(단계 S8), 조정 대상의 전력 소비량이 소정의 기준(예컨대, 전력 소비량이 기준값 미만 등)을 만족하는지 여부를 판정한다(단계 S9).
도 6은 본 실시예의 일례에 따른 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 또한, 도 7은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 또한, 도 8은 본 실시예의 일례에 따른 생산 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 또한, 도 9는 본 실시예의 일례에 따른 용력 공급 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다.
예컨대, 생산 장치마다의 용력 종별(예컨대, 방열, 배기 등)마다의 전력 소비량은 도 8에 나타내는 바와 같이 되어 있고, 생산 장치 종별마다 집계하면 도 7에 나타내는 바와 같이 된다. 정보 생성부(11)는 이들 집계값을 용력 종별마다 집계함으로써, 어떤 용력이 어느 정도 필요한지 파악할 수 있다.
도 10은 본 실시예의 일례에 따른 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 총 전력 소비량 순서대로 나열한 상태의 화상의 모식도이다.
예컨대, 조정 대상이 냉열원 기기, 순수·배수 플랜트, 팬 설비로서, 용력 공급 장치의 연간 전력 소비량이 2000MWh 이상인 경우는 기준을 만족하지 않는다고 하는 설정인 경우, 도 9에 나타내는 예에서는, 냉열원 기기, 순수·배수 플랜트, 팬 설비가 이 기준을 만족하고 있지 않기 때문에, 판정부(12)는 냉열원 기기, 순수·배수 플랜트, 팬 설비를 다른 용력 공급 장치로 변경한다.
또한, 생산 장치에 대해서는, 총 전력 소비량의 상위 3종의 장치에 대하여 지배적으로 되어 있는 용력에 대하여 전력 소비량을 삭감하는 설정으로 되어 있는 경우, 판정부(12)는 C 장치종, D 장치종에 대하여 전력 소비량을 삭감하고, J 장치종에 대해서는 순수를 삭감하도록 장치를 선택한다.
이렇게 하여 판정부(12)는 적용할 장치를 변경한다. 또, 이러한 설정은, 갱신부(13)가 사용자에 의한 설정에 관한 입력 정보에 근거하여 기준 판정용 데이터로서 기억부(40)에 기억하고 있다. 판정부(12)는 당해 기준 판정용 데이터에 근거하여 기준을 만족하는지 여부를 판정한다.
도 11은 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 용력 공급 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 도 12는 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 또한, 도 13은 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 생산 장치 종별마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다. 또한, 도 14는 본 실시예의 일례에 따른 장치 변경 후의 생산 장치마다의 총 전력 소비량을 나타내는 화상의 모식도이다.
도 9와 도 11, 도 6과 도 12, 도 7과 도 13, 도 8과 도 14를 각각 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 판정부(12)는 적용할 장치를 변경함으로써 총 전력 소비량 등을 삭감할 수 있다.
이렇게 하여 소정의 기준을 만족하지 않는 경우, 판정부(12) 등은 생산 장치의 선택(단계 S3)∼ 판정(단계 S9)까지의 처리를 반복하여 실행한다.
또한, 소정의 기준을 만족하도록 된 경우, 출력부(30)는 집계 단위 지정에 의한 생산 공정의 규모에 따른 집계 단위로, 출력 형식 지정에 따른 출력 형식으로 전력 소비량을 나타내는 화상을 표시한다(단계 S10).
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 용력 공급 장치의 에너지 소비량을 에너지 소비 계수로 변환함으로써, 생산 장치의 증감에 따른 용력 공급량의 변화에 따라 에너지 소비량을 효율적이고 또한 정확히 산출할 수 있다.
또한, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 선택한 복수의 생산 장치 및 복수의 용력 공급 장치 중 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는지 여부를 판정하여, 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는 경우, 당해 장치 대신에 다른 장치를 선택함으로써, 에너지 소비가 적은 장치로 구성된 공장 등을 사용자에게 제시할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 설계 단계에서 에너지 절약화를 도모할 수 있어, 설계 단계에서 공장 설계, 생산 라인 설계, 생산 처리 설계의 최적화를 단시간에 실행할 수 있다. 또한, 사용자가 생산 조건 등을 변경한 경우이더라도, 에너지 평가 지원 시스템(1)이 도 6 등의 분석 결과를 나타내는 화상을 단시간에 표시하는 것이 가능하기 때문에, 사용자는 공장 설계의 시뮬레이션을 단시간에 실행할 수 있다.
또한, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 집계 단위 지정에 따른 집계 단위로 에너지 소비량을 연산하여, 출력 형식 지정에 따른 출력 형식으로 에너지 소비량을 출력함으로써, 사용자의 설계 요구에 따라 생산 공정 등의 소정의 집계 단위마다의에너지 소비량을 사용자가 소망하는 출력 형식으로 사용자에게 제시할 수 있다.
(변형예)
이상, 본 발명을 적용한 바람직한 실시예에 대하여 설명하여 왔지만, 본 발명의 적용은 상술한 실시예에 한정되지 않는다.
예컨대, 상술한 실시예에서는, 설명의 간략화를 위해 계절 변동 등에 따른 온도 등의 변화는 고려하지 않지만, 정보 생성부(11)는 공장의 가동 시기를 나타내는 가동 시기 지정에 따라 에너지 소비량을 보정 연산하더라도 된다.
이것에 따르면, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 계절 변동을 고려한 전력 소비량 등을 정확히 연산할 수 있어, 보다 정확한 에너지 소비량을 사용자에게 제시할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 기준을 만족하고 있지 않은 경우, 판정부(12)가 자동적으로 장치를 선택했지만, 출력부(30)가 도 6∼도 14 등의 분석 결과를 나타내는 화상을 표시하여 사용자에게 장치를 선택시키더라도 된다.
또한, 에너지 평가 지원 시스템(1)은, 상술한 화상에 있어서, 여러 항목을 키로서 나열하거나, 데이터의 화일 입출력을 행하기도 하거나 해도 된다.
또한, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 생산 장치와 용력 공급 장치뿐만 아니라, 조명 설비 등의 부수적인 장치에서의 에너지 소비량도 고려하여 전체의 에너지 소비량을 연산하더라도 된다.
또한, 상술한 실시예에서는, 에너지 평가 지원 시스템(1)은 에너지로서 전력소비량을 연산했지만, 예컨대, 화력량 등의 에너지, 전력 소비량을 환산한 비용 등을 연산하더라도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 생산 공정 등의 소정의 집계 단위마다의 에너지 소비량을 보다 효율적이고 또한 보다 정확히 산출할 수 있는 에너지 평가 지원 시스템, 정보 기억 매체 및 에너지 평가 지원 방법을 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 생산 장치와, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 시스템으로서,
    사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 공장의 설계 요구를 입력하는 입력 수단과,
    상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하는 기억 수단과,
    상기 설계 요구에 따라서, 상기 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치 데이터베이스에 근거하여, 장치마다 및 용력 종별마다 에너지 소비량을 연산하는 처리 수단과,
    당해 처리 수단에 의해서 연산된 에너지 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력 수단
    을 구비하되,
    상기 처리 수단은,
    상기 생산 조건 지정에 따라 사용할 상기 생산 장치를 선택하여, 당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하며,
    당해 용력 종별마다의 용력 사용량에 근거하여, 사용할 상기 용력 공급 장치를 선택해서, 당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하고,
    상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산해서, 당해 에너지 소비 계수에 근거하여 에너지 소비량을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 수단은, 선택한 복수의 생산 장치 및 복수의 용력 공급 장치 중 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는지 여부를 판정하여, 에너지 소비량이 소정의 기준값 이상의 장치가 있는 경우, 당해 장치 대신에 다른 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 설계 요구는 공장의 가동 시기를 나타내는 가동 시기 지정을 포함하고,
    상기 처리 수단은 당해 가동 시기 지정에 따라 에너지 소비량을 보정 연산하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 설계 요구는 생산 공정의 규모에 따른 집계 단위의 지정을 나타내는 집계 단위 지정과, 출력 형식을 나타내는 출력 형식 지정을 포함하고,
    상기 처리 수단은 상기 집계 단위 지정에 따른 집계 단위로 에너지 소비량을 연산하며,
    상기 출력 수단은 상기 출력 형식 지정에 따른 출력 형식으로 에너지 소비량을 출력하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 소비량은 전력 소비량이며,
    상기 처리 수단은 상기 생산 장치에 의한 전력 소비량과, 상기 용력 공급 장치에 의한 전력 소비량을 가산함으로써, 총 전력 소비량을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 시스템.
  6. 컴퓨터를, 생산 장치, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 시스템으로서 기능시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기억한 정보 기억 매체로서,
    컴퓨터를,
    사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 공장의 설계 요구를 입력하는 입력 수단과,
    상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하는 기억 수단과,
    상기 설계 요구에 따라서, 상기 생산 장치 데이터베이스와 상기 용력 공급 장치 데이터베이스에 근거하여, 장치마다 및 용력 종별마다 에너지 소비량을 연산하는 처리 수단과,
    당해 처리 수단에 의해서 연산된 에너지 소비량을 소정의 형식으로 사용자에게 제시하는 출력 수단으로서 기능시키기 위한 프로그램을 기억하며,
    상기 처리 수단은,
    상기 생산 조건 지정에 따라 사용할 상기 생산 장치를 선택하여, 당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하고,
    당해 용력 종별마다의 용력 사용량에 근거하여, 사용할 상기 용력 공급 장치를 선택해서, 당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하며,
    상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산해서, 당해 에너지 소비 계수에 근거하여 에너지 소비량을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 정보 기억 매체.
  7. 생산 장치, 당해 생산 장치에 용력을 공급하는 용력 공급 장치를 포함하는 복수의 장치를 사용하는 공장에서 소비되는 에너지를 사용자에게 제시하는 에너지 평가 지원 방법으로서,
    상기 생산 장치에 관한 데이터를 나타내는 생산 장치 데이터베이스와, 상기 용력 공급 장치에 관한 데이터를 나타내는 용력 공급 장치 데이터베이스를 기억하고,
    사용자로부터의 생산 조건의 지정을 나타내는 생산 조건 지정을 포함하는 설계 요구를 입력하고,
    상기 생산 장치 데이터베이스에 근거하여, 상기 생산 조건 지정에 따라 사용할 상기 생산 장치를 선택하고,
    당해 생산 장치가 필요로 하는 용력 사용량을 용력 종별마다 연산하고,
    상기 용력 공급 장치 데이터베이스와 상기 용력 종별마다의 용력 사용량에 근거하여, 사용할 상기 용력 공급 장치를 선택하고,
    당해 용력 공급 장치가 필요로 하는 에너지 소비량을 용력 종별마다 연산하며,
    상기 용력 공급 장치의 용력 종별마다의 에너지 소비량에 근거하여, 당해 용력 공급 장치의 용력 공급량의 소정 단위당 에너지 소비량을 나타내는 에너지 소비 계수를 연산하고,
    당해 에너지 소비 계수에 근거하여 에너지 소비량을 연산하며,
    당해 에너지 소비량을 소정의 형식으로 출력하는 것
    을 특징으로 하는 에너지 평가 지원 방법.
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