TW202036449A - 支援裝置、顯示裝置、支援方法及支援程式 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為以簡單之構成輕易地掌握廠房的運作狀況。支援裝置(10)係用以掌握廠房的運作狀況者，其具備：資料獲取部(21)，獲取廠房的製程資料；概括部(23)，概括由資料獲取部(21)獲取之製程資料的維度；及顯示部(26)，顯示由概括部(23)概括之概括資料。

Description

支援裝置、顯示裝置、支援方法及支援程式

本申請主張基於2019年3月19日申請之日本專利申請第2019-051260號的優先權。該日本申請的全部內容藉由參閱援用於本說明書中。 本發明係有關一種用以掌握廠房的運作狀況之支援裝置、顯示裝置、支援方法及支援程式。

通常要求廠房的作業人員多方面地掌握配置於物理圖譜上之複數個指示器或複數個感測器的時序資料的趨勢變化及感測器之間的聯動性等各種參數。又，一直以來，作為用以支援掌握廠房的運作狀況之裝置，例如已知如專利文獻1及2之裝置。專利文獻1中記載了如下內容：以共通的尺度分別對不同類別之複數個設備計算表示維護的優先級之指標值。又，專利文獻2中揭示了如下內容：藉由依據廠房的製程資料計算估計值或預測值而支援廠房的運行。 (先前技術文獻) (專利文獻) 專利文獻1：日本特開2015-87867號公報 專利文獻2：日本特開2018-112903號公報

(本發明所欲解決之課題) 然而，一直以來，只有多方面地理解配置於物理圖譜上之各種參數才能夠掌握廠房的運作狀況，因此不僅對作業人員產生過度之負擔，有時還會使非專業人員難以適當地掌握廠房的運作狀況。 在這點上，專利文獻1的裝置僅為計算維護的優先級者，難言能夠充分應對掌握廠房的運作狀況。又，專利文獻2的裝置中包括估計值或預測值的計算，因此要求以更簡單之構造掌握廠房的運作狀況。 本發明的一樣態的示例性目的之一為，提供一種能夠以簡單之構造輕易地掌握廠房的運作狀況之支援裝置、顯示裝置、支援方法及支援程式。 (用以解決課題之手段) 為了解決上述課題，本發明的一樣態的支援裝置用以掌握廠房的運作狀況，其具備：資料獲取部，獲取廠房的製程資料；概括部，概括由資料獲取部獲取之製程資料的維度；及顯示部，顯示由概括部概括之概括資料。 依上述樣態，藉由概括部概括製程資料的維度，在顯示部中顯示藉由概括部概括之概括資料。依此，由於顯示概括製程資料的維度之概括資料，因此與顯示多維的製程資料之情況相比，例如不會對作業人員強加過度之負擔，能夠輕易地掌握廠房的運作狀況。又，由於為基於概括資料之顯示，因此例如即使為非專業人員亦能夠掌握廠房的運作狀況。此外，由於對概括製程資料的維度之概括資料進行處理，因此能夠以簡單之構造支援掌握廠房的運作狀況。 本發明的另一樣態為顯示裝置。該裝置為用以掌握廠房的運作狀況之顯示裝置，其以能夠進行對比之方式顯示概括廠房的製程資料的維度之概括資料和與有關廠房之已註冊事件結合之過去的概括資料。 本發明的又一樣態為支援方法。該方法為用以掌握廠房的運作狀況之支援方法，其包括如下步驟：藉由資料獲取部獲取廠房的製程資料；藉由概括部概括由資料獲取部獲取之製程資料的維度；及藉由顯示部顯示由概括部概括之概括資料。 本發明的又一樣態為支援程式。該程式為為了掌握廠房的運作狀況而由電腦執行之支援程式，其使電腦執行如下步驟：獲取廠房的製程資料；概括獲取之製程資料的維度；及顯示已概括之概括資料。 本發明的又一樣態為廠房。該廠房具備：資料獲取部，從設置於該廠房之感測器及控制該廠房之控制裝置獲取製程資料；概括部，概括由資料獲取部獲取之製程資料的維度；及顯示部，顯示由概括部概括之概括資料。 再者，在方法、裝置、系統、電腦程式、資料構造、記錄媒體等之間彼此替換以上的構成要素的任意的組合或本發明的構成要素和表述者作為本發明的樣態亦有效。 (發明之效果) 依本發明，能夠以簡單之構造輕易地掌握廠房的運作狀況。

以下，參閱圖式並藉由發明的實施形態對本發明進行說明，但以下實施形態並不限定申請專利範圍之發明，又，在實施形態中說明之所有特徵的組合並非為發明的解決方案中必不可少的。對各圖式所示之相同或等同的構成要素、構件、處理標註相同符號，並適當省略重複之說明。 圖1～圖6係用以說明本發明的實施形態之支援裝置及支援方法之圖。具體而言，圖1係表示本發明的一實施形態之支援裝置10的構造之圖，圖2係表示支援裝置10的硬體構造的一例之圖。又，圖3及圖4係表示基於支援裝置10之支援方法的一例之流程圖，圖5及圖6係用以說明支援方法的一例之圖。 支援裝置10為用以掌握廠房的運作狀況者。作為廠房的一例，可舉出發電廠房、焚化廠房或化學廠房等。廠房具備進行預定的處理(例如發電處理、焚化處理、化學處理等)之處理裝置(未圖示)。廠房中可使用任意的製程資料。製程資料例如為溫度、壓力、空氣量、濃度或成分等製程值的資料。具體而言，製程資料的製程值能夠包括由設置於廠房之感測器檢測之測定值和基於針對該感測器檢測之位置之設定值與測定值的差量之操作量。從廠房獲得之製程資料為存在數百種以上之多維資料。 支援裝置10具備維度概括機構20和儲存部30。維度概括機構20與設置於廠房之複數個感測器(未圖示)及控制廠房之控制裝置(未圖示)連接，獲取從感測器及控制裝置獲取之製程資料，概括已獲取之製程資料並顯示該概括資料。儲存部30儲存與廠房相關之各種資料，並且儲存由維度概括機構20計算或獲取之各種資料。 支援裝置10預先安裝有執行本實施形態之支援方法所需之預定的程式，圖2中示出了其硬體構造的一例。具體而言，支援裝置10能夠運用具備CPU101、ROM102、RAM103、外部儲存裝置104、使用者介面105、顯示器106、列印機107及通訊介面108之通用或專用的電腦。CPU101依據藉由使用者介面105由作業人員輸入之資訊而進行演算，並且將其演算結果輸出至顯示器106或列印機107，作業人員能夠在識別該輸出之同時藉由使用者介面105對支援裝置10輸入所需之資訊。 支援裝置10可以為由單個電腦構成者，亦可以為由分散在網路上之複數個電腦構成者。關於支援裝置10，例如藉由CPU執行儲存於上述之ROM、RAM、外部儲存裝置等中或經由通訊網路下載之預定的程式(規定本實施形態之支援方法之程式)，能夠使支援裝置10發揮後述各種功能方塊或各種步驟之功能。 以下，對支援裝置10中的維度概括機構20及儲存部30的各種功能方塊進行說明。 維度概括機構20具備資料獲取部21、規則產生部22、概括部23、事件註冊部24、資料結合部25及顯示部26。又，儲存部30具備製程資料儲存部31、維度概括規則儲存部32及概括資料儲存部33。 資料獲取部21獲取廠房的製程資料。製程資料例如為表示製程值的隨時間變化之資料。此時，製程資料可以為預定時間間隔的連續之製程值的變化。製程資料為多維資料。由資料獲取部21獲取之製程資料與廠房的時間資訊一併儲存於製程資料儲存部31中。 規則產生部22針對儲存於製程資料儲存部31中之製程資料產生將該製程資料的維度概括成少的維數之維度概括規則。由規則產生部22產生之維度概括規則與廠房的時間資訊一併儲存於維度概括規則儲存部32中。 維度概括演算法並無特別限定，例如能夠運用主成分分析。此時，維度概括規則中，對儲存於製程資料儲存部31中之製程資料確定第1～第n(n為2以上的整數)主成分。基於規則產生部22之維度概括規則的產生可以定期進行，或者可以在維度概括機構20為了掌握廠房的運作狀況而概括製程資料的維度之時間點，每次都對目前為止儲存於製程資料儲存部31中之製程資料產生(或更新)維度概括規則。維度概括規則中的主成分的個數並不受限定，例如可以為第1主成分及第2主成分這兩個主成分，或者可以為第1至第3主成分這三個主成分。藉由減少主成分的數量，能夠更簡單地顯示廠房的運作狀況。 概括部23概括由資料獲取部21獲取之製程資料的維度。例如，概括部23依據由規則產生部22產生之維度概括規則而概括製程資料的維度。如此，產生維數少於製程資料之概括資料。由概括部23概括之製程資料為欲掌握廠房的運作狀況之預定的期間的製程資料。例如，概括部23可以從當前的製程資料產生當前的概括資料。如此產生之概括資料儲存於概括資料儲存部33中。又，概括資料能夠顯示於以各主成分為座標軸之座標系中。例如，概括成由第1主成分及第2主成分構成之二維之概括資料能夠顯示於二維座標系中。 事件註冊部24註冊與廠房相關之事件。事件註冊部24例如藉由受理來自作業人員的經由使用者介面105之輸入而註冊事件。事件的內容隨著廠房的運作狀況而不同，通常能夠分為對廠房的運作良好的狀態或不良的狀態。作為事件的具體的內容，例如可以為廠房的試運行(良好狀態)、剛進行定期檢查之後的運行(良好狀態)、故障狀態(不良狀態)、廠房的實際運作脫離設定值之狀態(不良狀態)、廠房再運作時的運行(不良狀態)等。事件註冊部24例如可以將事件與廠房的運作狀況的良否資訊建立關聯而進行註冊。良否資訊並不限於表示良否之標誌等，只要為作業人員能夠藉由識別其內容而掌握對廠房的運作良好或不良之資訊即可。再者，由事件註冊部24註冊之事件亦可以與對廠房的運作屬於良否中的哪一狀態無關地屬於除此之外的不明狀態。 資料結合部25結合由事件註冊部24註冊之事件和由概括部23概括之概括資料。與事件結合之概括資料儲存於概括資料儲存部33中。又，並不限於由概括部23概括之所有概括資料與事件結合之樣態，例如亦可以僅結合預定的時間的概括資料和在該預定的時間發生之事件。 顯示部26(為顯示裝置的一例。)顯示由概括部23概括之概括資料。例如，只要為概括成由第1主成分及第2主成分構成之二維之概括資料，則能夠藉由顯示部26將概括資料顯示於二維座標系中。又，顯示部26能夠與欲掌握廠房的運作狀況之預定的時點的概括資料一併以能夠進行對比之方式顯示該時點之前的概括資料。此時，過去的概括資料可以和與之結合之事件的內容(及依據需要與良否資訊)一併進行顯示。又，亦可以藉由顯示部26來顯示對廠房執行動作時的概括資料的變化。該概括資料的變化例如藉由示出基於座標系中的概括資料的動作前後的座標之資訊而進行。 再者，關於上述之維度概括機構20及儲存部30的各種構造的具體動作，將在後述之支援方法中進一步詳細敘述。 以下，作為本發明的一實施形態之支援方法，參閱圖3～圖6對使用支援裝置10之動作的一例進行說明。圖3係本實施形態之整個支援方法的一例。圖4係示出結合事件和概括資料之方法的一例者。又，圖5及圖6係示出執行針對廠房之動作之前後的基於顯示部26之顯示樣態的一例者。 在以下方法中，對將當前的概括資料和過去的概括資料(試運行時的良好狀態)進行對比，以過去處於良好狀態之概括資料為目標，以接近該目標之方式運作廠房之方法的一例進行說明。再者，對將主成分分析用作維度概括演算法之例子進行說明。 在圖3中，首先，藉由資料獲取部21獲取廠房的當前的製程資料(S10)。由資料獲取部21獲取之當前的製程資料儲存於製程資料儲存部31中。除當前的製程資料以外，製程資料儲存部31中蓄積有預定的期間內的過去的製程資料。基於資料獲取部21之製程資料的獲取可以藉由受理來自作業人員的經由使用者介面105之輸入而進行。 接著，藉由概括部23概括當前的製程資料的維度(S11)。具體而言，概括部23依據由規則產生部22產生之維度概括規則概括從製程資料儲存部31讀取之當前的製程資料的維度，藉此產生當前的概括資料。維度概括規則為針對儲存於製程資料儲存部31中之當前及過去的製程資料產生者，例如包括決定各主成分的內容。然後，概括部23計算由規則產生部22決定之各主成分的主成分得分，並產生該主成分得分作為概括資料。如此產生之概括資料儲存於概括資料儲存部33中。 接著，藉由顯示部26以能夠進行對比之方式顯示當前的概括資料和與事件結合之過去的概括資料(S12)。基於顯示部26之顯示可以以經由使用者介面105之輸入為契機而進行。 在此，參閱圖4對結合事件和概括資料之方法的一例進行說明。首先，藉由事件註冊部24註冊事件(S20)。事件的註冊係藉由作業人員經由使用者介面105輸入其內容而註冊事件。基於事件註冊部24之事件的註冊可以預先註冊可想到之各種事件，亦可以依據廠房的運作狀況在事件發生之時間進行註冊。又，亦可以將事件與廠房的運作狀況的良否資訊建立關聯進行註冊。已註冊事件的資料儲存於儲存部30中。 接著，藉由資料結合部25結合已註冊事件和概括資料(S21)。步驟S21可以以基於作業人員之經由使用者介面105之輸入為契機而進行。例如，在概括資料為在廠房的試運行時產生者之情況下，該概括資料與“試運行”這一事件建立對應關係而儲存於概括資料儲存部33中(S22)。 能夠藉由顯示部26將儲存於概括資料儲存部33中之過去的概括資料和與之結合之事件一併進行顯示(S23)，並與當前的概括資料一併進行顯示(圖3的S12)。 在此，圖5係表示步驟S12中的顯示部26的顯示樣態的一例之圖。圖5的顯示區域40為以由概括部23概括之當前的概括資料(在圖5中當前的日期為2018年12月3日。)為對象資料而顯示其與該日期以前的2018年1月1日至2018年12月2日為止的期間的概括資料之間的對比者。顯示區域40包括顯示與由概括部23概括之概括資料的維度對應之座標系之顯示區域50和顯示與概括資料相關之資訊之顯示區域70、80、90。 顯示區域50中示出了以第1主成分52及第2主成分54為二維座標軸之座標系。顯示區域50的座標系中依據各主成分的主成分得分描繪了複數個概括資料60。複數個概括資料60包括當前的概括資料62a和目標概括資料64(在圖5中用點示出了除概括資料62a、64以外的其他過去的概括資料。)。又，該等複數個概括資料60中的任一個與預定的事件56及事件58a、58b、58c建立有對應關係。在本例中，包括目標概括資料64之事件56為“試運行”這一事件，事件58a、58b、58c為故障的原因彼此不同之“故障狀態”這一事件。又，事件56為廠房被識別為良好狀態之事件，事件58a、58b、58c為廠房被識別為惡化狀態之事件。 顯示區域70中顯示了當前的概括資料62a和目標概括資料64的各資訊。顯示區域80中顯示了類似於當前的概括資料62a之至少1個過去的概括資料的資訊。顯示區域90中顯示了不類似於當前的概括資料62a之至少1個過去的概括資料的資訊。 顯示區域70中示出了當前的概括資料62a與目標概括資料64之類似度(在圖5的例子中為“70%”)。又，各顯示區域80、90中以排名形式分別顯示了與當前的概括資料62a類似或不類似的過去的概括資料。又，該等顯示區域70～90中共通地顯示了概括資料的廠房運作的時間及用以掌握廠房的運作狀況之支援資訊。支援資訊例如包括與概括資料建立對應關係之事件、當時的廠房的運作狀況、當時執行之動作的內容或執行動作之後的結果、或與概括資料的原始資料亦即各種製程資料等相關之資訊。該等支援資訊可以用以支援決定對廠房執行之動作。 作業人員藉由視覺辨認如圖5所示之顯示區域40而判斷當前的概括資料62a是否類似於作為目標之過去的概括資料64(S13)。在圖5的例子中，作為目標之過去的概括資料64為與“試運行”這一廠房被識別為良好狀態之事件56建立有對應關係者，因此作業人員為了使當前的概括資料62a更接近於作為目標之過去的概括資料64而運行廠房。 在圖5所示之例子中，當前的概括資料62a與目標概括資料64的類似度顯示為“70%”。在已視覺辨認顯示部26的顯示區域40之作業人員判斷為當前的概括資料62a不能說類似於目標概括資料64之情況下(S13的否)，以經由使用者介面105之基於作業人員之輸入為契機，對廠房執行預定的動作(S14)。此時，例如考慮由顯示部26顯示之支援資訊等而對廠房執行預定的動作。具體而言，在作業人員對廠房執行預定的動作之情況下，能夠視覺辨認顯示部26中的顯示區域80而考慮與當前的概括資料62a具有高類似度之至少1個過去的概括資料的支援資訊(例如，與哪個事件建立有對應關係、執行之動作或其結果等)。 在執行動作之後，返回到步驟S12，再次藉由顯示部26以能夠進行對比之方式顯示當前的概括資料和與事件結合之過去的概括資料(S12)。 在此，圖6係表示在步驟S14中對廠房執行動作之後的顯示部26的顯示樣態的一例之圖。在圖6的顯示區域40中，由概括部23概括之當前的概括資料的日期為圖5的次日亦即2018年12月4日。又，在顯示區域50的座標系中，顯示了當前的概括資料62b在座標系中從前日的概括資料62a向哪個方向發生了變化，以能夠進行對比之方式顯示了當前的概括資料62b相對於作為目標之過去的概括資料64之位置関係如何發生了變化。基於步驟S14之動作執行的結果，當前的概括資料62b與作為目標之過去的概括資料的類似度顯示為“80%”。藉此，可知已接近作為目標之過去的概括資料，因此能夠識別在步驟S14中執行之動作的方向性係準確的。如此，反覆進行步驟S12～S14，直至判斷為類似於作為目標之過去的概括資料為止。 在判斷為類似於作為目標之過去的概括資料(良好狀態)之情況下(S13的是)，結束。 如上所述，本實施形態之支援裝置藉由概括部概括製程資料的維度，在顯示部中顯示由概括部概括之概括資料。依此，由於顯示概括製程資料的維度之概括資料，因此與顯示多維的製程資料之情況相比，例如不會對作業人員強加過度之負擔，能夠輕易地掌握廠房的運作狀況。又，由於為基於概括資料之顯示，因此例如即使為非專業人員亦能夠掌握廠房的運作狀況。此外，由於對概括製程資料的維度之概括資料進行處理，因此能夠以簡單之構造支援掌握廠房的運作狀況。 本發明並不限定於上述實施形態，能夠運用各種變形。在上述實施形態中，對產生概括成由第1主成分及第2主成分構成之二維之概括資料之例子進行了說明，但主成分的數量並不限於此，例如亦可以產生概括成由第1主成分、第2主成分及第3主成分構成之三維之概括資料。此時，圖5及圖6的顯示區域50中顯示三維座標系。再者，維度概括演算法並不限於主成分分析，亦可以使用其他統計學的方法。 又，支援裝置10的動作並不限於所有動作藉由電腦的演算處理自動化者，還包括至少一部分介入基於作業人員之手動作業者。又，在上述實施形態中基於顯示部之圖5及圖6的顯示樣態僅為一例，而並不限於此。 又，在上述實施形態中示出之支援裝置10可以為與廠房分開設置之裝置，或者可以為組裝於廠房本身之裝置。在組裝於廠房本身之裝置的情況下，廠房具備進行預定的處理之處理裝置和控制處理裝置之控制裝置，進一步具備在上述實施形態中示出之支援裝置10中的維度概括機構20及儲存部30的各種功能方塊的構造。 藉由上述發明的實施形態說明之實施樣態能夠依據用途適當組合或者加以變更或改良而使用，本發明並不限定於上述之實施形態的記載。從申請專利範圍的記載而言，這樣的組合或者加以變更或改良之形態亦可以包括在本發明的技術範圍內係顯而易見的。

10:支援裝置 20:維度概括機構 21:資料獲取部 22:規則產生部 23:概括部 24:事件註冊部 25:資料結合部 26:顯示部 30:儲存部 31:製程資料儲存部 32:維度概括規則儲存部 33:概括資料儲存部

[圖1] 係表示本發明的一實施形態之支援裝置10的構造之圖。 [圖2] 係表示支援裝置10的硬體構造的一例之圖。 [圖3] 係表示基於支援裝置10之支援方法的一例之流程圖。 [圖4] 係表示基於支援裝置10之支援方法的一例之流程圖。 [圖5] 係用以說明基於支援裝置10之支援方法之圖。 [圖6] 係用以說明基於支援裝置10之支援方法之圖。

10:支援裝置

20:維度概括機構

21:資料獲取部

22:規則產生部

23:概括部

24:事件註冊部

25:資料結合部

26:顯示部

30:儲存部

31:製程資料儲存部

32:維度概括規則儲存部

33:概括資料儲存部

Claims (12)

1. 一種支援裝置，其用以掌握廠房的運作狀況，具備： 資料獲取部，獲取廠房的製程資料； 概括部，概括由該資料獲取部獲取之該製程資料的維度；及 顯示部，顯示由該概括部概括之概括資料。
2. 如請求項1所述之支援裝置，其進一步具備： 規則產生部，產生將該製程資料的維度概括成少的維數之維度概括規則， 該概括部依據該維度概括規則而概括該製程資料的維度。
3. 如請求項1或2所述之支援裝置，其進一步具備： 事件註冊部，註冊與廠房相關之事件； 資料結合部，結合由該事件註冊部註冊之事件和由該概括部概括之概括資料；及 儲存部，儲存藉由該資料結合部與事件結合之概括資料， 該顯示部以能夠進行對比之方式顯示該概括資料和與該事件結合之過去的該概括資料。
4. 如請求項3所述之支援裝置，其中 該事件註冊部將該事件與廠房的運作狀況的良否資訊建立關連而進行註冊。
5. 如請求項1或2所述之支援裝置，其中 該顯示部還顯示對廠房執行動作時的該概括資料的變化。
6. 如請求項1或2所述之支援裝置，其中 該顯示部顯示與該概括資料的維度對應之座標系。
7. 如請求項1或2所述之支援裝置，其中 該製程資料為表示隨時間變化之資料。
8. 一種顯示裝置，其用以掌握廠房的運作狀況，以能夠進行對比之方式顯示： 概括資料，概括廠房的製程資料的維度；及 過去的該概括資料，與有關廠房之已註冊事件結合。
9. 一種支援方法，其用以掌握廠房的運作狀況，包括如下步驟： 藉由資料獲取部獲取廠房的製程資料； 藉由概括部概括由該資料獲取部獲取之該製程資料的維度；及 藉由顯示部顯示由該概括部概括之概括資料。
10. 如請求項9所述之支援方法，其進一步包括如下步驟： 以能夠進行對比之方式顯示該概括資料和與有關廠房之已註冊事件結合之過去的該概括資料；及 以能夠進行對比之方式顯示對廠房執行動作時的該概括資料的變化和該過去的該概括資料。
11. 一種支援程式，其為了掌握廠房的運作狀況而由電腦執行，該支援程式使該電腦執行如下步驟： 獲取廠房的製程資料； 概括該獲取之製程資料的維度；及 顯示該概括之概括資料。
12. 一種廠房，其具備： 資料獲取部，從設置於該廠房之感測器及控制該廠房之控制裝置獲取製程資料； 概括部，概括由該資料獲取部獲取之該製程資料的維度；及 顯示部，顯示由該概括部概括之概括資料。

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