TW201941008A - 水處理設備的管理裝置 - Google Patents

Abstract

水處理設備的管理裝置包括：儲存部11，儲存包含表示可否借出水處理設備的狀態資訊的庫存資訊、及包含所述水處理設備的上次的借出地的水量·水質資訊的使用履歷資料；抽選部15，參照所述庫存資訊，抽選滿足所要求的水處理規格及規定的限定條件的水處理設備作為借出候補；相似度算出部16，針對所述借出候補，算出上次的借出地的水量·水質資訊與新的借出地的水量·水質資訊的相似度；借出設備決定部17，將經抽選的借出候補與所述相似度一同提示，並接受水處理設備的借出預約；以及庫存資訊更新部18，更新已被預約借出的水處理設備的狀態資訊。

Description

水處理設備的管理裝置

本發明是有關於一種水處理設備的管理裝置，詳細而言，本發明是有關於一種進行暫時借出的水處理設備的庫存管理或借出預約的管理裝置。

於半導體等的製造工廠中，當清洗製品時大量使用去除了鹽分等雜質的處理水（純水）。有時伴隨暫時的製品生產規模的擴大，而需要更大量的處理水。為了經濟地解決該課題，提出有如下的水處理設備提供系統：暫時借出水處理設備，且對構成水處理設備的多種單元的庫存進行管理，藉此同時向許多工廠高效地提供水處理設備與構成水處理設備的多種單元的更換品（例如參照專利文獻1）。

於專利文獻2中，提出有根據再利用分離膜（reuse separation membrane）的流量、差壓、或通量的運轉資料，對清洗或更換再利用分離膜的時期進行預測的方法。另外，已知有如下的管理裝置：將再利用分離膜的識別資訊與使用再利用分離膜的水的含有成分或清洗後的性能檢查資訊建立對應，對再利用分離膜有效率地進行庫存管理，並選定更換品（例如參照專利文獻3、專利文獻4）。

已借出的水處理設備於開始使用前，需要進行自動閥的開度變化率調整或警報設定點的調整等各種設定。庫存的水處理設備的控制的設定通常維持與上次的借出地一致的設定。先前，於借出水處理設備時，未考慮當前的控制的設定為怎樣的設定。因此，有時於借出地，控制的設定所需要的作業量變多，於可開始水處理之前花費時間。

[專利文獻1]日本專利第5035493號公報
[專利文獻2]日本專利第5499843號公報
[專利文獻3]日本專利第5499844號公報
[專利文獻4]日本專利第5565048號公報

本發明的課題在於提供一種可縮短已借出的水處理設備開始水處理之前所需要的時間的水處理設備的管理裝置。

本發明的水處理設備的管理裝置包括：儲存部，儲存包含表示可否借出水處理設備的狀態資訊的庫存資訊、及包含所述水處理設備的上次的借出地的水量·水質資訊的使用履歷資料；抽選部，參照所述庫存資訊，抽選滿足所要求的水處理規格及規定的限定條件的水處理設備作為借出候補；相似度算出部，針對所述借出候補，算出上次的借出地的水量·水質資訊與新的借出地的水量·水質資訊的相似度；借出設備決定部，將經抽選的借出候補與所述相似度一同提示，並接受水處理設備的借出預約；以及庫存資訊更新部，更新已被預約借出的水處理設備的狀態資訊。

於本發明的一形態中，以所述相似度由高至低的順序提示借出候補。

於本發明的一形態中，更包括預測部，所述預測部根據自借出中的水處理設備所通知的運轉狀況，預測該水處理設備中所使用的水處理單元的維護時期，並且判斷維護所需要的構件的庫存狀況。

於本發明的一形態中，所述狀態資訊包含可預約、已預約、修理中、及借出中，所述抽選部抽選狀態為可預約或已預約的水處理設備、狀態為修理中且於借出預定日之前完成修理的水處理設備、及狀態為借出中且於借出預定日之前歸還的水處理設備。
[發明的效果]

根據本發明，可縮短已借出的水處理設備開始水處理之前所需要的時間。

以下，參照圖式對實施方式進行說明。

本發明的實施方式的管理系統是進行對顧客借出的水處理設備的管理者。如圖1所示，將用於構築水處理設備的水處理單元保管於多個庫存據點S中，對應於顧客的要求而朝工廠F等中配送，從而構築·設置水處理設備。管理中心內的管理裝置1對庫存據點S中所保管的水處理設備（水處理單元）的庫存、或正向顧客借出的水處理設備進行管理。

管理裝置1若接受水處理設備的借出要求，則判定是否有滿足所要求的規格的水處理設備的庫存，並提示判定結果。管理裝置1算出有庫存的水處理設備的上次的借出地的水量·水質資訊與自新的（本次的）借出地所要求的水量·水質資訊的相似度，並進行提示。

相似度高的水處理設備的各種控制項目的當前的設定值與新的借出地的設定值相同（近似）者多。因此，於將相似度高的水處理設備搬入新的借出地後，控制項目的設定所需要的作業量變少，可使用水處理設備提前開始水處理。

另外，管理裝置1針對構築借出的水處理設備的多個水處理單元的各個，預測下次維護的時期，並與更換品等的庫存狀況一同進行提示。藉此，可事先準備於借出後變得需要的更換品等，而順利地進行維護。

水處理設備例如可大致分為用水處理設備、排水處理設備（包含水回收）、水處理設備周邊設備等類別。

作為用水處理設備，例如可列舉：超純水製造設備、醫療用純水製造設備等純水製造設備，精製水製造設備、飲用水製造設備、軟水製造設備等高度用水處理設備，海水淡化設備、功能水製造設備等特殊用水處理設備等。

作為排水處理設備，例如可列舉：鉻排水處理設備、氰處理設備、氟處理設備、硒處理設備、重金屬處理設備等無機排水處理設備，好氧性生物處理設備、厭氧性生物處理設備、凝集分離設備等有機排水處理設備，冷卻劑排水處理設備、鍍覆排水處理設備、雨水處理設備、場地排水處理設備等特定排水處理設備等。

作為水處理設備周邊設備，例如可列舉：鍋爐設備、冷卻設備、加藥設備、脫水處理設備等附帶設備，油回收設備、磷回收設備、氟回收設備等有價物回收設備等。

圖2是管理系統的方塊圖。設置於顧客的工廠F等中的水處理設備2具有控制部20、監視部21、通訊部22、及多個水處理單元23。水處理單元23是用於水處理設備中的裝置、機器。純水製造設備例如為活性碳過濾器、逆滲透膜模組、電去離子裝置、非再生型離子交換器、膜式過濾器、脫氣膜、水槽、泵、閥等。排水處理設備例如為散氣裝置、鼓風機、溶氧濃度（DO）計或pH計等計量儀器、浸漬膜、洗滌器、脫水機、擴散裝置、水槽、泵、閥等。對各水處理單元23分配了特有的識別符（Identifier，ID）（識別資訊）。

監視部21使用設置於水處理設備2中的各種感測器（省略圖示），檢測處理水量或處理水的水質、電流、電壓、振動、溫度、壓力等，並監視各水處理單元23的運轉狀況。控制部20將各水處理單元23的運轉狀況與其識別資訊建立對應，藉由通訊部22，經由網際網路等網路而定期地對管理裝置1進行通知。

管理裝置1具有作為總括地控制管理裝置1的動作的控制部的中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）10。CPU 10將操作系統（Operating System，OS）程式作為基礎，於此基礎上執行中間軟體（middleware）或應用程式等。儲存部11、通訊部12、顯示部13、輸入部14等經由匯流排而與CPU 10連接。

儲存部11包含唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、硬碟裝置等。於ROM中儲存有各種程式，CPU 10按照該些程式執行各種處理，藉此實現管理裝置1的各功能。RAM作為於CPU 10根據程式執行處理時暫時地儲存資料的工作記憶體來使用。

硬碟裝置儲存保有的水處理設備（水處理單元）的庫存資訊、或表示水處理設備的運轉狀況的運轉狀況資料、表示水處理設備的使用履歷、維護履歷的使用履歷資料等。於水處理設備的使用履歷中包含表示處理水的類別、水量、水質，原水的類別等的水量·水質資訊。

所謂處理水的類別，是指處理水的用途，可例示：食品·飲用、藥品製造、冷卻塔補給水、鍋爐補給水、雜用水（一般用水）、半導體製造等。
所謂原水的類別，於用水系統中，例如可例示自來水、井水、工業用水、海水、河川水等，於排水系統·排水回收系統中，可例示有機排水、無機排水、電子製程排水等。

通訊部12經由網際網路等而與水處理設備2的通訊部22進行通訊。

顯示部13例如為液晶顯示器，顯示各種畫面。輸入部14是自管理者接受各種操作的鍵盤或滑鼠等。

CPU 10執行儲存於儲存部11中的管理程式，藉此如圖3所示，實現借出候補抽選部15、相似度算出部16、借出設備決定部17、庫存資訊更新部18、及處置時期預測部19，可進行水處理設備的庫存管理、借出預約、維護預測等。

雖然未圖示，但亦可自設置於顧客工廠內或庫存據點等中的終端或移動終端等外部終端經由網際網路等而訪問管理裝置1，藉此進行各種操作。

繼而，使用圖4中所示的流程圖對水處理設備的預約方法進行說明。

首先，使用者使用輸入部14，輸入顧客所要求的水處理規格。例如，輸入處理水的類別、水量、水質，原水的類別等水量·水質資訊（步驟S1）。

使用者輸入借出水處理設備的預定日（步驟S2）。進而，使用者設定檢索水處理設備時的限定條件（步驟S3）。

使用圖5中所示的流程圖對限定條件的設定方法進行詳細說明。首先，使用者選擇作為抽選對象的水處理設備的狀態（步驟S31）。狀態包含「可借出」、「不可借出」，「可借出」被進一步分類成「可預約」、「已預約」，「不可借出」被分類成「修理中」、「借出中」。保有的所有水處理設備的當前的狀態被記錄於儲存部11內的庫存資訊中。

「可預約」意味著當前被保管於庫存據點S中，處於可立即借出的狀態。「已預約」意味著當前被保管於庫存據點S中，但已被預約。所述「已預約」因可與先預約的使用者進行交涉，而替換成其他水處理設備，故包含於「可借出」中。

「修理中」意味著當前正在修理構成水處理設備的水處理單元等而處於無法使用的狀態。「借出中」意味著當前已借出，不在庫存據點S中。

當將狀態變成「不可借出」的水處理設備作為抽選對象（步驟S32＿是（Yes）），進而將於步驟S2中所輸入的借出預定日之後為可借出的水處理設備作為抽選對象時（步驟S33＿是），輸入自借出預定日至變成可借出為止的期間（步驟S34）。

所謂於借出預定日之後變成可借出的水處理設備，例如是指於借出預定日之後歸還的水處理設備、或於借出預定日之後完成修理的水處理設備。當輸入「一個月」作為自借出預定日起的期間時，於自借出預定日起一個月以內歸還或完成修理的水處理設備包含於抽選對象中。

於如所述般設定了限定條件後，借出候補抽選部15抽選借出的水處理設備的候補（圖4，步驟S4）。借出候補抽選部15抽選滿足步驟S1中所輸入的規格、且滿足所設定的限定條件的水處理設備作為借出候補。

例如，借出候補抽選部15自被保管於庫存據點S中的水處理設備、及將於借出預定日之前歸還的當前為借出中的水處理設備中，抽選滿足步驟S1中所輸入的來自顧客的要求的水處理設備。

相似度算出部16針對已抽選的借出候補的各個，利用規定的計算式算出上次的借出地的水量·水質資訊（借出中的情況下為當前的借出地的水量·水質資訊）與步驟S1中所輸入的本次的（新的）借出地的水量·水質資訊的相似度（步驟S5）。

關於相似度的算出，可使用作為對兩個集合的要素相似至何種程度（一致度）進行了量化的相似性的指標的算出方法而廣為人知的方法，例如可使用餘弦相似度（cosine similarity）、傑卡德係數（jaccard's coefficient）、戴斯係數（dice's coefficient）、辛浦森係數（simpson's coefficient）等。此處，列舉使用加權特性向量的餘弦相似度為例進行說明。

首先，自水處理設備的管理項目（電流、電壓、振動、溫度、壓力等）或水的管理項目（水量、水溫、物質濃度、氧化還原電位（Oxidation Reduction Potential，ORP）、pH等）中，選定用於算出相似度的n個項目。

輸入之前的借出地b的各項目x_b1 ～項目x_bn 、下次的借出地a的各項目x_a1 ～項目x_an 的數值，並如以下般算出各自的特徵向量x_b 、特徵向量x_a 。輸入的數值可為本身的數值（原始資料），亦可為自該數值減去基準值所得的值。

[數學式1]

針對已選定的各項目，輸入對應的權重k₁ ～權重k_n 的數值，算出如下的權重向量k。

[數學式2]

如以下般，針對水處理設備整體的觀點算出相似度。

[數學式3]

繼而，對於各管理項目算出相似度。

水處理設備的借出候補的清單與已算出的相似度被一同顯示於顯示部13中。於清單中，亦能夠以水處理設備整體的觀點的相似度由高至低（綜合的相似性由高至低）的順序顯示候補。另外，亦可一併記載各設定項目的相似度，並直接使用設定項目的數值、或作為進行變更時的基準。若使用者自清單中選擇候補，則於顯示部13中顯示表示經選擇的水處理設備的詳細資訊的畫面。

如圖6所示，於詳細資訊畫面中顯示狀態、所在地、使用期間、構成水處理設備的水處理單元的資訊等。所在地是表示該水處理設備當前位於何處者，顯示庫存據點S或借出地的位置。若按下履歷按鈕61，則顯示過去的使用履歷。

對於各構成單元，顯示使用期間、最終維護日、下次維護預定月等。

若決定借出的水處理設備並按下預約按鈕60（步驟S6），則借出設備決定部17接受預約，切換成該水處理設備的借出地、借出期間的輸入畫面。使用者使用輸入部14，輸入借出地或借出期間（顧客的使用期間）（步驟S7）。

庫存資訊更新部18針對已被預約的水處理設備，將狀態設為「已預約」，並更新庫存資訊（步驟S8）。如此，進行水處理設備的預約。另外，將步驟S1中所輸入的水量·水質資訊與該水處理設備建立對應來登記於使用履歷資料中。

每當自庫存據點S發送水處理設備、或自借出地歸還水處理設備、或修理完成而導致狀況變化時，庫存資訊更新部18更新庫存資訊的狀態。

處置時期預測部19根據儲存部11內的運轉狀況資料及使用履歷資料，對於構成借出中的水處理設備2的各水處理單元，預測進行維護或零件更換的時期。處置時期預測部19參照庫存資訊，檢測維護所需要的水處理單元或零件·構件的庫存狀況，並將庫存狀況與維護預測時期顯示於顯示部13中。使用者可查看所顯示的庫存狀況，進行維護的準備。

如此，根據本實施方式，可將借出候補的水處理設備、及上次的借出地的水量·水質資訊與本次的借出地的水量·水質資訊的相似度一同提示。於庫存的水處理設備的控制項目的設定維持上次的借出地的設定，且相似度高的情況下，無需改變設定的控制項目、或只需略微變更即可的控制項目多。

例如，於抽選了作為水處理設備整體的相似度高者的狀態下，確認各管理項目的相似度，若相似度為規定值以上，則判定為「相似」。例如，提高水量、水溫、Ca、Mg、二氧化矽、鋁、鐵、甲基橙鹼度（M鹼度）或CO₃ 濃度的權重來確認各管理項目的相似度，於相似度為規定值以上情況下，將朝逆滲透（Reverse Osmosis，RO）裝置中送水的加壓泵的反相器設定（頻率或比例-積分-微分（Proportional-Integral-Differential，PID）設定值）維持原樣。

另外，例如提高比電阻、二氧化矽濃度、水量、原水的導電率的權重來確認各管理項目的相似度，於相似度為規定值以上的情況下，將電容去離子化（Capacitive deionization，CDI）（去離子裝置）的電流值維持原樣。

藉由借出相似度高的水處理設備，可抑制於借出地設定控制項目所需要的作業量，而縮短開始水處理之前所需要的時間。

於所述實施方式中，管理裝置1亦可進行滿足步驟S1中所輸入的規格的水處理設備的設計。例如，管理裝置1參照按水處理的規格所構築的水處理設備的標準模型，決定為了滿足所輸入的規格而需要的水處理單元的類別或數量。借出候補抽選部15參照庫存資訊，將已決定的水處理單元的庫存狀況或可否借出顯示於顯示部13中。

作為本發明中的狀態資訊，至少可例示可預約、已預約、修理中及借出中，除此以外，視需要亦可追加例如輸出手續中、廢棄中、發送中、庫存確認中等項目。

本發明並不限定於所述實施方式本身，可於實施階段在不脫離其主旨的範圍內將構成要素變形並具體化。另外，可藉由所述實施方式中所揭示的多個構成要素的適宜的組合來形成各種發明。例如，亦可自實施方式中所示的所有構成要素中去除幾個構成要素。進而，亦可將涉及不同的實施方式的構成要素適宜組合。

使用特定的形態對本發明進行了詳細說明，但對於所屬技術領域中具有通常知識者而言明確的是，可不脫離本發明的意圖與範圍進行各種變更。
本申請案基於2018年3月12日所申請的日本專利申請2018-044342，並藉由引用來援引其全部內容。

1‧‧‧管理裝置

2‧‧‧水處理設備

10‧‧‧CPU

11‧‧‧儲存部

12‧‧‧通訊部

13‧‧‧顯示部

14‧‧‧輸入部

15‧‧‧借出候補抽選部

16‧‧‧相似度算出部

17‧‧‧借出設備決定部

18‧‧‧庫存資訊更新部

19‧‧‧處置時期預測部

20‧‧‧控制部

21‧‧‧監視部

22‧‧‧通訊部

23‧‧‧水處理單元

60‧‧‧預約按鈕

61‧‧‧履歷按鈕

F‧‧‧工廠

S‧‧‧庫存據點

S1～S8、S31～S34‧‧‧步驟

圖1是表示水處理設備的借出例的示意圖。

圖2是本發明的實施方式的管理系統的方塊圖。

圖3是藉由執行管理程式來實現的功能方塊圖。

圖4是說明水處理設備的借出預約方法的流程圖。

圖5是說明借出設備的候補限定條件的設定方法的流程圖。

圖6是表示提示借出設備的候補的詳細情況的畫面的例子的圖。

Claims (4)

1. 一種水處理設備的管理裝置，其包括： 儲存部，儲存包含表示可否借出水處理設備的狀態資訊的庫存資訊、及包含所述水處理設備的上次的借出地的水量·水質資訊的使用履歷資料； 抽選部，參照所述庫存資訊，抽選滿足所要求的水處理規格及規定的限定條件的水處理設備作為借出候補； 相似度算出部，針對所述借出候補，算出上次的借出地的水量·水質資訊與新的借出地的水量·水質資訊的相似度； 借出設備決定部，將經抽選的借出候補與所述相似度一同提示，並接受水處理設備的借出預約；以及 庫存資訊更新部，更新已被預約借出的水處理設備的狀態資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述的水處理設備的管理裝置，其中以所述相似度由高至低的順序提示借出候補。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的水處理設備的管理裝置，其更包括預測部，所述預測部根據自借出中的水處理設備所通知的運轉狀況，預測所述水處理設備中所使用的水處理單元的維護時期，並且判斷維護所需要的構件的庫存狀況。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的水處理設備的管理裝置，其中所述狀態資訊包含可預約、已預約、修理中、及借出中， 所述抽選部抽選狀態為可預約或已預約的水處理設備、狀態為修理中且於借出預定日之前完成修理的水處理設備、及狀態為借出中且於借出預定日之前歸還的水處理設備。