(57)【要約】【課題】設備の停止要因別に停止状態の継続時間を計測でき、かつ、低コストで導入可能な設備運転状態計測装置を実現する。【解決手段】設備運転状態計測装置１は、設備１０ａの運転状態に応じて変化する設備１０ａの消費電力を取得する電力データ取得部１２と、消費電力に基づき設備１０ａの運転状態を少なくとも、稼働状態または停止状態であると判定する運転状態判定部７と、運転状態判定部７によって判定された停止状態について、作業者からの設備１０ａの停止要因の入力を受け付け、該入力に基づいて当該停止状態について停止要因を設定する要因入力部９と、停止要因毎に、対応する該停止状態が継続した期間と該停止状態が継続した期間における消費電力を積算した消費電力量とを求める積算部６とを備えるので、設備１０ａの停止要因別に停止状態の継続時間と消費電力量とを計測できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備の運転状態に応じて変化する物理量を取得する物理量取得手段と、
上記物理量に基づき該設備の運転状態を判定する運転状態判定手段と、
上記運転状態判定手段によって判定された運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定する情報入力手段とを備えることを特徴とする設備運転状態計測装置。
【請求項２】
上記運転状態判定手段は、上記物理量に基づき該設備の運転状態が稼働状態であるかまたは停止状態であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項３】
上記物理量は、電力または電流であることを特徴とする請求項１または２に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項４】
該設備の運転状態に応じて変化する状態情報を取得する状態情報取得手段と、
上記状態情報と上記運転状態判定手段によって判定された運転状態とに基づき、当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態判定手段とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項５】
上記詳細運転状態毎に、対応する運転状態が継続した期間を求め、該運転状態が継続した期間における上記物理量の代表値を求める計算手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項６】
詳細運転状態が設定されていない運転状態がある場合、上記情報入力手段は、該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を促す警告を通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項７】
上記運転状態判定手段は、上記物理量に基づき該設備の運転状態が稼働状態であるか、停止状態であるか、または電源オフ状態であるかを判定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項８】
上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された停止状態について、当該停止状態の詳細運転状態の情報として停止要因の入力を受け付け、該入力に基づいて当該停止状態の停止要因を設定することを特徴とする請求項２または７に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項９】
上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された稼働状態について、当該稼働状態の詳細運転状態の情報として加工対象物の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該稼働状態の加工対象物の情報を設定することを特徴とする請求項２または７に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１０】
上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された電源オフ状態について、当該電源オフ状態の詳細運転状態の情報として電源オフ要因の入力を受け付け、該入力に基づいて当該電源オフ状態の電源オフ要因を設定することを特徴とする請求項７に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１１】
上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の温度情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１２】
上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の振動情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１３】
上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の加工対象物の画像情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１４】
上記物理量取得手段が取得した上記物理量を解析して、上記物理量の特徴量を算出する特徴量算出手段と、
運転状態の詳細運転状態と、当該運転状態になる前の所定期間に上記物理量取得手段が取得した上記物理量の特徴量とが対応付けて格納されている第１の記憶部を参照して、上記運転状態判定手段が判定した運転状態になる前の所定期間に上記物理量取得手段が取得した上記物理量の特徴量と最も類似している、上記第１の記憶部に格納されている上記特徴量に対応付けられている詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態推定手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１５】
運転状態の詳細運転状態と、当該運転状態を含む複数の運転状態の状態遷移順序とが対応付けて格納されている第２の記憶部を参照して、上記運転状態判定手段が判定した運転状態を含む複数の運転状態の状態遷移順序と一致する運転状態の状態遷移順序を上記第２の記憶部から抽出し、抽出した運転状態の状態遷移順序に対応付けられている詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態推定手段を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の設備運転状態計測装置。
【請求項１６】
設備の運転状態に応じて変化する物理量を取得する物理量取得ステップと、
上記物理量に基づき該設備の運転状態を判定する運転状態判定ステップと、
上記運転状態判定ステップによって判定された運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定する情報入力ステップとを含むことを特徴とする設備運転状態計測方法。
【請求項１７】
設備の運転状態に応じて変化する物理量を取得する物理量取得ステップと、
上記物理量に基づき該設備の運転状態を判定する運転状態判定ステップと、
上記運転状態判定ステップによって判定された運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定する情報入力ステップとをコンピュータに実行させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインにおいて各種工程を実行する設備の停止要因別に、該設備の停止時間を計測する設備運転状態計測装置、および設備運転状態計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等の生産ラインにおいては、生産性を向上させるために、各種工程を実行する設備の稼働・停止状況を把握することが重要である。そのため、生産ラインにおいては一般に、各設備の運転状態を計測する設備運転状態計測装置が用いられている。これにより得た各設備の運転状態の記録から、各設備の停止要因を突き止め、設備の稼働率および生産性を向上させることができる。
【０００３】
このような設備運転状態計測装置として、例えば、特許文献１に記載の設備運転状態計測装置が知られている。これによると、設備に設けられた電力計の計測結果から、該設備の運転状態（稼働状態／停止状態）を判定し、稼働状態／停止状態の積算時間および積算電力量を計測することができる。
【０００４】
特許文献２および特許文献３には、各設備に備えられたＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）から各設備の運転状態の情報を受信し、停止要因別に、停止状態の積算時間を計測する設備運転状態計測装置が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、各設備に備えられたＰＬＣから各設備の運転状態の情報を受信し、停止・復帰時刻とその停止要因とを記録する設備運転状態計測装置が開示されている。この設備運転状態計測装置は、ＰＬＣによって自動的に判定できない停止要因について、作業者が停止要因を入力できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５２２２１号公報（２００１年２月２３日公開）
【特許文献２】特開平５−２００６５７号公報（１９９３年８月１０日公開）
【特許文献３】特開平６−２８２７１８号公報（１９９４年１０月７日公開）
【特許文献４】特開平７−３２３５２３号公報（１９９５年１２月１２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、以下の問題を生じる。
【０００８】
特許文献１に記載の設備運転状態計測装置では、設備の消費電力を監視して、該設備の運転状態を判定しているため、停止状態について、その停止要因を特定することが困難である。そのため、設備が停止している要因が、設備の故障によるものなのか、工程の変更による段取り（加工対象物または治具の切り替え等）によるものなのか、あるいは消耗部品（刃具等）の交換によるものなのかを特定することができない。それゆえ、設備の稼働率および生産性を向上させるために、設備の主たる停止要因を把握することができないため、無駄と考えられる停止状態を低減する対策を追求することができない。
【０００９】
一方、特許文献２〜４に記載の設備運転状態計測装置では、ＰＬＣから設備の停止要因を含んだ運転状態の情報を得るため、停止要因別に設備の停止時間の情報を得ることができる。しかしながら、設備が停止状態にある場合でも、全く電力を消費していないわけではなく、停止状態に応じて待機電力等の電力を消費している。ＰＬＣからは設備の消費電力の情報を得ることはできないため、特許文献２〜４に記載の設備運転状態計測装置は、停止要因別の設備の消費電力量の情報を得ることができない。そのため、これらの設備運転状態計測装置から得られる情報を元に、例えば工場の消費電力量を低減するために、設備の無駄な消費電力を追求することは困難である。
【００１０】
また、ＰＬＣから設備の停止要因を含んだ運転状態の情報を得るためには、既存のＰＬＣのラダープログラムを変更する必要がある、または、新規にＰＬＣを導入する必要がある。ＰＬＣのラダープログラムは、ＰＬＣが備えられた設備を制御するものなので、既存のＰＬＣを利用する場合には、ＰＬＣ毎にラダープログラムの変更とテストとが必要になる。すなわち、各設備について個別にラダープログラムの変更とテストとが必要になるため、設備運転状態計測装置を含むシステムの導入コストが高いものになるという問題がある。これは複数の設備に対して設備運転状態計測装置を導入する場合に、より大きな問題になる。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備の経過した各運転状態について、その詳細運転状態（加工対象物情報、停止要因等）を設定する、低コストで導入可能な設備運転状態計測装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る設備運転状態計測装置は、上記の課題を解決するために、設備の運転状態に応じて変化する物理量を取得する物理量取得手段と、上記物理量に基づき該設備の運転状態を判定する運転状態判定手段と、上記運転状態判定手段によって判定された運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定する情報入力手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る設備運転状態計測方法は、上記の課題を解決するために、設備の運転状態に応じて変化する物理量を取得する物理量取得ステップと、上記物理量に基づき該設備の運転状態を判定する運転状態判定ステップと、上記運転状態判定ステップによって判定された運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定する情報入力ステップとを含むことを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、物理量に基づき、該設備の運転状態を判定し、判定された各運転状態について、当該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該運転状態の詳細運転状態を設定することができる。ここで、運転状態としては、例えば稼動状態、停止状態、または電源オフ状態等が考えられる。また、詳細運転状態とは、対応する運転状態の特徴を示す詳細な状態であり、例えば停止状態に対しては停止要因等が該当し、稼働状態に対しては扱っている加工対象物等の情報が該当する。
【００１５】
これにより、設備の各運転状態についてその詳細な運転状態の情報を設定することができる。これに基づき利用者は、例えば無駄を発生させている加工対象物または停止要因等の分析を行うことができ、設備の生産性を向上させるための対策を講じることが可能になる。
【００１６】
本発明の適用において、設備の制御を行うＰＬＣのラダープログラムを変更する必要がない。そのため、ＰＬＣを利用して設備の運転状態を計測する装置に比べて、本発明の設備運転状態計測装置は安全に低コストで導入することが可能である。
【００１７】
また、上記運転状態判定手段は、上記物理量に基づき該設備の運転状態が稼働状態であるか、または停止状態であるかを判定する構成であってもよい。また、上記運転状態判定手段は、運転状態が電源オフ状態であるかを判定する構成であってもよい。
【００１８】
また、上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された停止状態について、当該停止状態の詳細運転状態の情報として停止要因の入力を受け付け、該入力に基づいて当該停止状態の停止要因を設定してもよい。
【００１９】
また、上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された稼働状態について、当該稼働状態の詳細運転状態の情報として加工対象物の情報の入力を受け付け、該入力に基づいて当該稼働状態の加工対象物の情報を設定してもよい。
【００２０】
また、上記情報入力手段は、上記運転状態判定手段によって判定された電源オフ状態について、当該電源オフ状態の詳細運転状態の情報として電源オフ要因の入力を受け付け、該入力に基づいて当該電源オフ状態の電源オフ要因を設定してもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、電源オフ状態についても詳細運転状態を設定することができる。そのため、例えば電源オフ状態が発生した要因等を詳細運転状態として設定することができ、これに基づき利用者は、電源オフ状態における待機電力または時間の無駄を低減するために電源オフ状態が発生した要因等を分析することができる。
【００２２】
また、上記設備運転状態計測装置は、該設備の運転状態に応じて変化する状態情報を取得する状態情報取得手段と、上記状態情報と上記運転状態判定手段によって判定された運転状態とに基づき、当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態判定手段とをさらに備えてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、状態情報取得手段によって設備の状態情報を取得し、詳細運転状態判定手段は状態情報と運転状態とに基づき、当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する。
【００２４】
よって、上記設備運転状態計測装置が自動で詳細運転状態を設定できるため、例えば作業者が詳細運転状態の情報を入力する作業を省略することができる。
【００２５】
また、上記設備運転状態計測装置は、上記詳細運転状態毎に、対応する運転状態が継続した期間を求め、該運転状態が継続した期間における上記物理量の代表値を求める計算手段とを備えてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、詳細運転状態毎に、対応する運転状態が継続した期間と該運転状態が継続した期間における上記物理量の代表値とを求めることができる。
【００２７】
これにより、設備の詳細運転状態別に対応する運転状態の継続時間を計測できる。そのため、これに基づき利用者は、例えば時間の無駄を発生させている停止要因の分析を行うことができ、設備の生産性を向上させるための対策を講じることが可能になる。また、これに基づき利用者は、例えば設備がいずれの加工対象物を加工している場合に、いずれの停止要因による停止状態が多く生じているか等の情報を得ることができる。したがって、利用者は、稼働状態において故障等の停止状態が発生しやすい加工対象物等の分析を行うことができ、生産性を向上させるための対策を講じることが可能になる。
【００２８】
ここで、上記物理量とは電力または電流等であってもよい。この場合、上記物理量の代表値は、上記期間における電力量、平均電力、平均電流、または電流積算値等である。例えば、設備の消費電力を計測する場合、設備運転状態計測装置は停止要因毎に、停止状態の消費電力量を求めることができる。これにより、停止状態における電力または電流の使用量を求めることができ、利用者は電力または電流の使用量の無駄を把握し、電力または電流の使用量の無駄を低減するための対策を講じることが可能になる。
【００２９】
また、上記情報入力手段は、詳細運転状態が設定されていない運転状態がある場合、上記情報入力手段は、該運転状態の詳細運転状態の情報の入力を促す警告を通知する構成であってもよい。
【００３０】
警告は、表示によって行ってもよく、音によって行ってもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、作業者は該運転状態の詳細運転状態を忘れないうちに、その詳細運転状態の情報を設備運転状態計測装置に入力することができ、設備の運転状態を正確に記録することができる。
【００３２】
また、上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の温度情報を取得してもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、上記温度情報に基づき、詳細運転状態判定手段は当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力することができる。
【００３４】
また、上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の振動情報を取得してもよい。
【００３５】
上記の構成によれば、上記振動情報に基づき、詳細運転状態判定手段は当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力することができる。
【００３６】
また、上記状態情報取得手段は、上記状態情報として上記設備の加工対象物の画像情報を取得してもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、上記加工対象物の画像情報に基づき、詳細運転状態判定手段は当該運転状態の詳細運転状態を判定し、当該運転状態の詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力することができる。
【００３８】
また、上記物理量取得手段が取得した上記物理量を解析して、上記物理量の特徴量を算出する特徴量算出手段と、運転状態の詳細運転状態と、当該運転状態になる前の所定期間に上記物理量取得手段が取得した上記物理量の特徴量とが対応付けて格納されている第１の記憶部を参照して、上記運転状態判定手段が判定した運転状態になる前の所定期間に上記物理量取得手段が取得した上記物理量の特徴量と最も類似している、上記第１の記憶部に格納されている上記特徴量に対応付けられている詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態推定手段と、を備えていてもよい。
【００３９】
上記の構成によれば、詳細運転状態推定手段は、第１の記憶部に格納されている運転状態の詳細運転状態の中から、上記運転状態判定手段が判定した運転状態になる前の所定期間に上記物理量取得手段が取得した上記物理量の特徴量と最も類似している、上記第１の記憶部に格納されている上記特徴量に対応付けられている詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する。
【００４０】
よって、上記設備運転状態計測装置が自動で詳細運転状態を設定できるため、例えば作業者が詳細運転状態の情報を入力する作業を省略することができる。
【００４１】
また、運転状態の詳細運転状態と、当該運転状態を含む複数の運転状態の状態遷移順序とが対応付けて格納されている第２の記憶部を参照して、上記運転状態判定手段が判定した運転状態を含む複数の運転状態の状態遷移順序と一致する運転状態の状態遷移順序を上記第２の記憶部から抽出し、抽出した運転状態の状態遷移順序に対応付けられている詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力する詳細運転状態推定手段を備えていてもよい。
【００４２】
上記の構成によれば、詳細運転状態推定手段は、第２の記憶部に格納されている運転状態の詳細運転状態の中から運転状態の状態遷移順序が一致する運転状態の詳細運転状態を、上記運転状態判定手段が判定した運転状態の詳細運転状態として推定し、推定した詳細運転状態の情報を情報入力手段に入力することができる。
【００４３】
よって、上記設備運転状態計測装置が自動で詳細運転状態を設定できるため、例えば作業者が詳細運転状態の情報を入力する作業を省略することができる。
【００４４】
なお、上記設備運転状態計測装置は、一部をコンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記設備運転状態計測装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、および上記制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００４５】
以上のように、本発明によれば、設備の各運転状態についてその詳細な運転状態の情報を設定することができる。これに基づき利用者は、例えば無駄を発生させている加工対象物または停止要因等の分析を行うことができ、設備の生産性を向上させるための対策を講じることが可能になる。また、詳細運転状態が設定されていない運転状態がある場合、詳細運転状態の情報の入力を促す警告を通知することにより、作業者は該運転状態の詳細運転状態を忘れないうちに、その詳細運転状態の情報を設備運転状態計測装置に入力することができ、設備の運転状態を正確に記録することができる。
【００４６】
また、本発明の適用において、設備の制御を行うＰＬＣのラダープログラムを変更する必要がない。そのため、ＰＬＣを利用して設備の運転状態を計測する装置に比べて、本発明の設備運転状態計測装置は低コストで導入することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】或るプレス機の稼働状況を示すグラフである。
【図３】電力計が計測した設備の消費電力を時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図４】ディスプレイに表示された作業者への警告表示の一例を示す図である。
【図５】作業者が停止状態の各項目への入力を行うための入力画面の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る設備運転状態計測装置における、設備の運転状態を記録する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図８】電力計が計測した設備の消費電力と、温度センサが測定した設備の温度とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図９】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】電力計が計測した設備の消費電力と、振動センサが測定した設備の振動から求めた振動エネルギーとを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図１１】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】電力計が計測した設備の消費電力を時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図１３】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】異常停止する直前の所定の期間における消費電力のデータ、および、正常に稼動している状態における消費電力のデータに対して周波数解析を行った結果の周波数分布を示すグラフである。
【図１５】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る設備運転状態計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】電力計が計測した設備の消費電力と、重量センサが測定した設備のライン上を流れる製品の重量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図１８】電力計が計測した設備の消費電力と、材料投入量センサが測定した設備に投入する材料投入量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図１９】電力計が計測した設備の消費電力と、画像センサが撮像したパトライトの色とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図２０】電力計が計測した設備の消費電力と、モータ回転数センサが測定したモータの回転数とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図２１】電力計が計測した設備の消費電力と、周波数センサが測定したインバータの周波数とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図２２】電力計が計測した設備の消費電力と、圧縮エアー流量センサが測定した圧縮エアーの流量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図２３】電力計が計測した設備の消費電力と、冷却水流量センサが測定した冷却水の流量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態の内容について説明する前に、対象設備の状態について、図２を参照して説明する。
【００４９】
図２は、或るプレス機の稼働状況を示すグラフであり、具体的には、上記プレス機にて消費される電力（ｋＷ）の時間変化を示すグラフである。図２には、数時間のグラフが示されている。なお、図２では、対象設備の例としてプレス機を挙げているが、その他の対象設備でも同様である。
【００５０】
図２のグラフにおいて、電力が０ｋＷに近い期間ｔoffは、上記プレス機の電源がオフである状態の期間であり、この状態は電源オフ状態と呼ばれている。一方、電源オフ状態の期間ｔoff以外の期間ｔonは、上記プレス機の電源がオンである状態の期間であり、この状態は負荷状態と呼ばれている。
【００５１】
負荷状態の期間ｔonのうち、電力の低い期間ｔsは、上記プレス機が停止している状態の期間であり、この状態は停止状態と呼ばれている。上記プレス機は、停止中も待機電力を消費している。したがって、期間ｔsにおける消費電力量は、低減する余地がある。なお、停止状態の期間ｔsは、例えば消費電力に対する閾値を利用するなどにより、従来技術で特定可能であるので、期間ｔsの消費電力量は、従来技術により算出可能である。
【００５２】
一方、上記負荷状態の期間ｔonのうち、電力の高い期間ｔaは、上記プレス機が稼働している状態の期間であり、この状態は稼働状態と呼ばれている。稼働状態においても、上記プレス機が実際にプレス加工をしている期間と、例えば加工対象物の搬入・搬出のために待機している期間とがあり、上記プレス機の消費電力もそれに応じて変動する。
【００５３】
図１は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置１の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置１は、計算機２、ディスプレイ（表示部）４、および入力装置５を備える。計算機２は、積算部（計算手段）６、運転状態判定部（運転状態判定手段）７、記憶部８、要因入力部（情報入力手段）９、および電力データ取得部（物理量取得手段）１２を備える。入力装置５は、キーボード、マウス、またはタッチパネル等から構成される。
【００５４】
設備運転状態計測装置１は、生産ラインに配置され各種工程を実行する設備１０ａ・１０ｂの運転状態を計測する。設備運転状態計測装置１が運転状態を計測する設備の数は２つに限らず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。電力計（設備計測部）３ａは、設備１０ａと電源との間に設置され、設備１０ａの消費電力を計測する。同様に電力計３ｂは設備１０ｂの消費電力を計測する。
【００５５】
ここで、運転状態には大別して、加工対象物を加工する等の工程を正常に実行している稼働状態、工程が停止または工程が正常に実行されていない停止状態、および、設備の電源がオフである電源オフ状態がある。停止状態が発生する停止要因としては、設備１０ａ・１０ｂの故障または予期せぬ異常によるもの、工程変更のための段取り（加工対象物または治具の切り替え等）によるもの、消耗部品（刃具等）の交換によるもの、設備１０ａ・１０ｂの立ち上げ（電源を投入してからのウォーミングアップ等）・立ち下げ（電源を切る前の準備等）によるもの、および設備１０ａ・１０ｂの計画的停止（生産調整、休暇、定時的な休憩時間等）によるもの等がある。例えば、設備１０ａ・１０ｂの故障または予期せぬ異常による工程の停止は、時間の損失であり、生産性の向上のために発生を低減するべき停止要因と考えられる。また、計画的停止による停止要因を除くその他の停止要因についても、生産性の向上のために発生時間を低減するべき停止要因と考えられる。また、停止状態において消費する電力も損失と考えられる。また、計画的停止ではない電源オフ要因（例えば故障等）により発生する電源オフ状態の時間および待機電力も損失と考えられる。
【００５６】
設備１０ａ・１０ｂは、その運転状態によって消費電力が異なる。一般に、停止状態よりも稼働状態の方が消費電力が高い。ただし、停止状態であっても設備１０ａ・１０ｂの機能が完全に停止しているわけではなく、例えば冷却用のファンが動作していたり、電気駆動の扉等を作業者の指示によって開閉させたり、作業者に情報を示す表示パネルが動作していたりする。また、設備１０ａ・１０ｂは、電源オフ状態でも待機電力によってわずかに電力を消費している。
【００５７】
図３は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力を時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの縦軸は消費電力を表し、横軸は時間（時刻）を表す。なお、図３の例では、時刻ｔ１＝１４：００、時刻ｔ２＝１４：２０、時刻ｔ３＝１４：５０、時刻ｔ４＝１５：４０、時刻ｔ５＝１６：００である。
【００５８】
例えば消費電力の大きい時刻ｔ１以前の期間において、設備１０ａは稼働状態にある。ただし、稼働状態においても消費電力は一定ではなく、設備１０ａの動作に応じて消費電力は略ＡからＢの間で急激に変化する。例えば、設備がプレス機である場合、消費電力が大きいＢの値に達する時は、加工対象物をプレスしている時に対応し、消費電力が小さいＡ付近である時は、加工対象物を搬出・搬入している時に対応する。すなわち、ｔ１以前の期間は、消費電力の値がＡであっても、設備１０ａは正常に稼働している稼働状態である。
【００５９】
一方、ｔ２〜ｔ３の期間は、消費電力の値がＣで一定であり、Ａより低く０に近い。このｔ２〜ｔ３の期間は、設備１０ａの電源をオフにした状態であり電源オフ状態である。また、その待機電力の値がＣである。
【００６０】
また、ｔ１〜ｔ２の期間は、消費電力はＡで略一定である。このｔ１〜ｔ２の期間は、設備１０ａの電源はオンの状態であるが、加工対象物を加工する等の通常の工程を実行していない状態である。例えば、設備に何らかの異常が発生する等して工程が停止している状態である。この場合でも、上述したように、例えば冷却用のファンが動作していたり、作業者に情報を示す表示パネルが動作していたりするため、ｔ２〜ｔ３の期間より消費電力は大きい。つまり、ｔ１〜ｔ２の期間は、正常に工程を実行していない停止状態である。そのため、このｔ１〜ｔ２の期間の時間と消費電力は低減すべき無駄なものである。
【００６１】
また、ｔ３〜ｔ５の期間においては、消費電力の値は略Ａであるが、時々大きく電力を消費している。時刻ｔ３において設備１０ａの電源がオンにされ、その後、時刻ｔ５までの期間は、例えば設備１０ａの試験運転または段取り等を行っている状態である。そのため、設備１０ａの電源をオンにした時刻ｔ３の直後に、設備１０ａの起動のために消費電力が大きくなっている。また、時刻ｔ５までに、試験運転等により、時々消費電力の値がＢ付近に達している。つまり、ｔ３〜ｔ５の期間も、正常に工程を実行していない停止状態である。そのため、このｔ３〜ｔ５の期間の時間と消費電力は低減すべき無駄なものである。
【００６２】
時刻ｔ５以降の期間は、時刻ｔ１以前と同様に、設備１０ａが正常に所定の工程を実行している稼働状態である。
【００６３】
このような設備１０ａ・１０ｂの稼働状態／停止状態の判別は、電力計３ａ・３ｂが計測した設備１０ａ・１０ｂの消費電力のデータを分析することで行うことができる。
【００６４】
設備運転状態計測装置１の電力データ取得部１２は、設備１０ａ・１０ｂの消費電力を示すデータを電力計３ａ・３ｂから取得し、記憶部８にデータを保存する。運転状態判定部７は、所定の時間毎に記憶部８から消費電力のデータを取得し、該データの分析を行う。また、運転状態判定部７は計算機２の内部クロック（時間計測部）から時刻の情報を取得し、消費電力と時刻を対応させて記憶部８に保存する。
【００６５】
運転状態判定部７は、例えば１分毎に記憶部８から設備１０ａの消費電力のデータを取得し、その１分間の平均消費電力を求める。平均消費電力を求める期間は、稼働状態において設備１０ａの消費電力が上下するサイクルに対し、十分大きく設定する。ここでは設備１０ａの工程の１サイクルは約２０秒である。設備１０ａが正常に工程を実行している稼働状態においても、設備１０ａのその時々の動作によって消費電力は大きく変動するため、短時間（例えば１秒間）の平均消費電力は、稼働状態において大きく変動する。そのため、設備１０ａの消費電力が上下するサイクルに対し、十分大きい期間において平均消費電力を求めることで、その平均消費電力から設備１０ａの運転状態を判定することができる。設備１０ａが稼働状態である時刻ｔ１以前の期間において、１分間の平均消費電力はＡとＢとの間の値になる。例えば第１閾値Ｖ１をＡとＢとの間のある値に設定し、この１分間の平均消費電力（または１分間の消費電力量）を第１閾値Ｖ１と比較することにより、この１分間の平均消費電力が第１閾値Ｖ１より大きければ、運転状態判定部７は設備１０ａが稼働状態であると判定することができる。
【００６６】
また、第２閾値Ｖ２をＡとＣとの間のある値に設定したとする。ｔ１〜ｔ２の期間は、１分間の平均消費電力が、第１閾値Ｖ１以下でありかつ第２閾値Ｖ２より大きいので、設備１０ａが正常に工程を実行していない停止状態であると判定することができる。第２閾値Ｖ２はＡとＣとの間の値であるので、このｔ１〜ｔ２の期間では、設備１０ａは停止状態ではあるが、電源はオンの状態だと判定できる。
【００６７】
また、ｔ２〜ｔ３の期間は、１分間の平均消費電力が、第２閾値Ｖ２より低く、０より大きい。この場合、設備１０ａは電源がオフの電源オフ状態だと判定できる。
【００６８】
ｔ３〜ｔ５の期間は、１分間の平均消費電力が第１閾値Ｖ１以下であり、かつ第２閾値Ｖ２より大きいので停止状態であるが、その時々により１分間の平均消費電力は大きく変化する。時刻ｔ４付近では、例えば試験運転等を行っており、１分間という短い期間の平均消費電力は稼働状態の場合と大差なくなり、稼働状態と時刻ｔ４付近の停止状態とを区別できなくなる場合がある。
【００６９】
そこで、運転状態判定部７は、例えば１分毎に記憶部８から過去の所定の期間（例えば過去１０分間）の設備１０ａの消費電力のデータを取得する。また、第３閾値Ｖ３をＡとＢとの間のある値に設定する。そして、直近の１分間の平均消費電力が第１閾値より大きいが、過去１０分間の平均消費電力が第３閾値以下である場合、正常に工程を実行していない停止状態であると判定してもよい。図３に示す例では、第３閾値Ｖ３は第１閾値Ｖ１より小さい値としているが、第１閾値Ｖ１より大きくてもよく、第１閾値Ｖ１と同じでもよい。
【００７０】
または、運転状態判定部７は、例えば１分毎に記憶部８から過去の所定の期間（例えば過去１１分間：時刻ｔａ〜時刻（ｔａ＋１１分）の間）の設備１０ａの消費電力のデータを取得し、時刻（ｔａ＋５分）から時刻（ｔａ＋６分）の間の平均消費電力を求める。時刻（ｔａ＋５分）から時刻（ｔａ＋６分）の間の平均消費電力が第２閾値Ｖ２以下であれば、運転状態判定部７は、時刻（ｔａ＋５分）から時刻（ｔａ＋６分）において設備１０ａは停止状態であると判定する。時刻（ｔａ＋５分）から時刻（ｔａ＋６分）の間の平均消費電力が第２閾値Ｖ２より大きい場合、時刻（ｔａ）から時刻（ｔａ＋５分）の５分間の平均消費電力または時刻（ｔａ＋６分）から時刻（ｔａ＋１１分）の５分間の平均消費電力がＡとＣとの間のある値に設定された第４閾値Ｖ４（例えば第２閾値Ｖ２と同値）より大きければ、運転状態判定部７は、時刻（ｔａ＋５分）から時刻（ｔａ＋６分）において設備１０ａは稼働状態であると判定してもよい。
【００７１】
すなわち、運転状態判定部７は、運転状態の判定の対象である期間の平均消費電力と、その前後の期間における平均消費電力とに基づき、対象期間の運転状態を判定してもよい。こうすることで、運転状態判定部７は、ｔ３〜ｔ５の期間を設備１０ａが所定の工程を実行していない停止状態であると判定することができる。
【００７２】
上記の判定法を用いて、運転状態判定部７は、時刻ｔ１以前の期間および時刻ｔ５以降の期間が設備１０ａの稼働状態であり、ｔ１〜ｔ２の期間、およびｔ３〜ｔ５の期間が設備１０ａの停止状態であり、ｔ２〜ｔ３の期間が設備１０ａの電源オフ状態であると判定したとする。運転状態判定部７は、運転状態を判定した結果をその時刻（期間）と対応させて記憶部８に保存する。停止状態の継続時間および消費電力は低減すべき無駄なものであるが、その対策を講じるためには各停止時間の発生した要因をより詳細に知る、または記録する必要がある。運転状態判定部７は、設備１０ａ・１０ｂの消費電力から設備１０ａ・１０ｂが稼働状態、停止状態、電源オフ状態のいずれであるかを判定するが、その詳細な内容、すなわち停止要因等については消費電力からだけでは判定できない。
【００７３】
ある期間について停止状態と判定された場合、要因入力部９は、停止状態の発生時刻と停止状態の判定結果とをディスプレイ４に表示し、作業者が入力装置５を介して該停止状態の発生要因（停止要因）を計算機２に入力できるようにする。また、停止要因が入力されていない停止状態がある場合、要因入力部９は、該停止状態について作業者に停止要因の入力を促すために、ディスプレイ４に警告を表示する。この警告は作業者が停止要因を入力するまで表示され続ける。
【００７４】
図４は、ディスプレイ４の表示の一例を示す図である。設備運転状態計測装置１が監視する設備１０ａ・１０ｂにおいて、過去に発生した停止状態の情報が、ディスプレイ４に表示される。図４に示す表示において、「番号」の項目は発生した停止状態につけられた連番（最近のものが番号１）を示し、「設備」の項目は停止状態になった設備を示し、「時刻」の項目は停止状態が発生した時刻（および当該停止状態が終了していれば、終了した時刻）を示し、「継続時間」の項目は停止状態が継続した時間を示し、「部位」の項目は設備の停止状態の原因となった部位を示し、「停止理由」の項目は停止状態が発生した停止要因を示し、「処置」の項目は停止状態の解消のために行った処置を示し、「停止区分」の項目は停止状態の停止理由の分類を示す。
【００７５】
ここで、番号１の停止状態は継続中の停止状態である。運転状態判定部７により、番号１の停止状態は時刻１２：００に発生したと判定されている。番号１の停止状態について、停止要因は未入力である。要因入力部９は、ディスプレイ４に番号１の行の背景を他の行の背景とは異なる模様または色で表示し警告することにより、作業者に停止状態が発生したことを知らせる。また、停止状態が発生したことを文字の表示または音によって警告してもよい。作業者は、ディスプレイ４に表示された番号１の停止状態について、「部位」、「停止理由」、「処置」、および「停止区分」の項目について、それらの内容を入力することが求められる。作業者は、停止状態の発生した設備（ここではプレス機Ｐ１）について、停止状態が発生した部位、その停止要因等を調査し、停止状態を解消するために設備に処置を施す。作業者は、設備が正常に稼働状態に復帰したことを確認すると、入力装置５を介して番号１の停止状態の「部位」、「停止理由」、「処置」、および「停止区分」の項目について、その内容を入力する。例えば、作業者が番号１の停止状態の「修正」ボタンを選択すると、ディスプレイ４に番号１の停止状態の各項目についての入力画面が表示される。
【００７６】
図５は、入力画面の一例を示す図である。作業者は「設備」、「時刻」、「部位」、「停止理由」、「処置」および「停止区分」の項目について内容をダイアログボックスから選択、またはキーボード等により手入力することができる。想定される停止理由などを予めダイアログボックスの選択候補に登録しておくことにより、作業者の入力の負担を軽減することができる。
【００７７】
要因入力部９は、停止状態のさらに詳細な運転状態を示す各項目に対しての作業者からの入力を受け付け、入力された内容（停止要因および処置等の内容）を、当該停止状態と対応させて（当該停止状態の各項目に設定し）記憶部８に保存する。
【００７８】
なお、作業者の入力により、１つの停止状態として検出された期間を分割し、例えば前の期間の停止状態を停止要因が「故障」である停止状態と設定し、後ろの期間の停止状態を停止要因が「部品交換」である停止状態と設定することもできる。
【００７９】
また、運転状態判定部７がある停止状態の終了を検出すると、積算部６は、当該停止状態の継続時間を計算し、当該停止状態の消費電力の代表値として、その間の消費電力を積算し当該停止状態における消費電力量を求める。積算部６は、当該停止状態の継続時間と消費電力量とを、当該停止状態と対応させて記憶部８に保存する。また、運転状態判定部７がある稼働状態の終了を検出すると、同様に積算部６は、当該稼働状態の継続時間を計算し、その間の消費電力を積算し当該稼働状態における消費電力量を求める。積算部６は、当該稼働状態の継続時間と消費電力量とを、当該稼働状態と対応させて記憶部８に保存する。
【００８０】
設備運転状態計測装置１の計算機２は、記憶部８に保存された設備１０ａ・１０ｂの運転状態のデータ（運転状態、消費電力量、停止要因および処置等の内容）を、所定のタイミングで外部のデータサーバ１１に出力する。データサーバ１１には、他の設備の運転状態を計測する他の設備運転状態計測装置からのデータも入力される。生産ラインの管理者または作業者等は、データサーバ１１に入力された各設備の運転状態のデータを参照することで、生産ラインの各設備について停止要因毎の継続時間および消費電力量の情報を下記の表１のような形で得ることができる。
【００８１】
【表１】
2010262627.tif 000003
【００８２】
表１は、ある期間におけるある設備の稼働状態および各停止状態の継続時間と消費電力量との例を示すものである。停止状態については、停止要因別に継続時間と消費電力量とが求められている。停止要因別に継続時間と消費電力量とを求める処理は、データサーバ１１に出力する前に設備運転状態計測装置１が行ってもよい。これにより、生産ラインの管理者または作業者等は、生産ラインのいずれの設備に時間および消費電力量の無駄が多く発生しているかを分析し、時間および消費電力の無駄の低減のための対策を講じることが可能になる。
【００８３】
また、設備運転状態計測装置１に、複数の設備の運転状態を計測させる場合、対象となる設備の数だけ電力計を設置すればよい。そのため、複数の設備の運転状態を計測する場合でも、低コストで設備運転状態計測装置１を導入することができる。
【００８４】
作業者は、一般に多くの設備を監視したり他の作業にも従事したりしているので、時間が経過すればそれだけ過去の停止状態についての記憶が曖昧になる。停止状態についてのこれらの項目は、運転状態判定部７が該停止状態が発生したと判定するとすぐに、作業者による内容の入力が可能になる。また。要因入力部９が作業者に警告をし即時入力を促すことにより、作業者は停止状態についての内容（停止要因および処置等の内容）を忘れないうちに、その内容を計算機２に入力することができる。そのため、設備運転状態計測装置１は、設備１０ａ・１０ｂの運転状態の正確な記録を作成することができる。
【００８５】
また、停止要因の「時刻」の項目についても、作業者は必要に応じて入力または修正することができる。例えば、運転状態判定部７が検出した停止状態の発生時刻が、作業者が知る実際の停止状態の開始時刻と異なっている場合、作業者は「時刻」の項目の内容について修正を加えることができる。停止状態が終了した時刻（すなわち設備が復旧した時刻）についても、同様に作業者が時刻を入力または修正することができる。
【００８６】
設備運転状態計測装置１は、設備の所定の期間の消費電力を解析し、停止状態の発生時刻および終了時刻を判定するので、終了時刻等の決定にはタイムラグが発生する。そのため、作業者が項目を入力している段階で、運転状態判定部７が停止状態の終了時刻を決定しているとは限らない。そのため、停止状態の終了時刻については、作業者の入力があればそれを優先し、作業者の入力がなければ運転状態判定部７による判定結果を優先するようにしてもよい。
【００８７】
また、設備の停止状態が発生した段階では作業者にもその停止要因が分からず、設備の停止状態を解消した後でないと、作業者が設備の停止要因等を入力できない場合も考えられる。そのため、作業者に停止要因の入力を促すための警告の表示は、運転状態判定部７が設備の停止状態の終了を検出した後に行ってもよい。こうすることにより、作業者による停止要因の入力忘れを防止することができる。なお、この場合でも、運転状態判定部７が設備の停止状態の発生を検出した時点で、要因入力部９は、作業者による停止要因等の入力を受け付ける構成とすることができる。
【００８８】
また、要因入力部９は、稼働状態についても、作業者から該稼働状態の加工対象物の情報（詳細運転状態の情報）の入力を受け付けてもよい。例えば、稼働状態については加工している対象物の種類を示す項目を設けておく。表１に示す例では、「要因」の項目に該稼働状態で加工した対象物の種類を示す「商品１」という情報が入力されている。
【００８９】
作業者は、当該稼働状態において加工している対象物の種類を入力装置５を介して設備運転状態計測装置１に入力する。これにより、生産ラインの管理者または作業者等の利用者が、データサーバ１１から表１に示すデータを得た場合、当該稼働状態においていずれの加工対象物を加工していたかを知ることができる。この情報は、いずれの加工対象物を加工している場合に、当該設備において故障または段取り替え等による時間および消費電力量の無駄が多く発生しているかを分析するために役立つ。
【００９０】
同様に、要因入力部９は、電源オフ状態についても、作業者からの該電源オフ状態の情報（電源オフ要因等）の入力を受け付けてもよい。例えば、電源オフ状態について設備の電源がオフになった要因の入力を受け付ける。電源がオフになる（作業者が電源をオフにする）要因としては、計画的停止、故障、部品交換、メンテナンスによるもの等が考えられる。これにより、表１に示すようなデータを得ることができ、電源オフ状態の時間および消費電力量の無駄の低減に役立てることができる。
【００９１】
本実施の形態では、設備計測部として電力計３ａ・３ｂを用い設備１０ａ・１０ｂの消費電力を計測し、これに基づき設備１０ａ・１０ｂの運転状態を判定したが、電流計を用いて設備の電流を計測することで同様に設備１０ａ・１０ｂの運転状態を判定することができる。
【００９２】
また、積算部６は、停止状態の消費電力の代表値として停止状態が継続した期間の平均消費電力を求め、記憶部８に保存する構成としてもよい。また、積算部６は、停止状態等の継続時間の代わりに、開始時刻および終了時刻を示すデータを記憶部８に保存してもよい。
【００９３】
次に、設備運転状態計測装置１において、設備の運転状態を記録する処理の流れについて図６を用いて説明する。図６は、設備運転状態計測装置１における、設備の運転状態を記録する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、電力データ取得部１２は、外部から設備の消費電力のデータを取得し、記憶部８に保存（記録）している。
【００９５】
運転状態判定部７は、所定の時間毎に前回消費電力のデータを取得したときから現時点までの時系列の消費電力のデータを、記憶部８から取得する（Ｓ１）。運転状態判定部７は、取得した消費電力のデータから設備の運転状態を判定し、運転状態に変化があったか（稼働状態から停止状態に変わった、停止状態から稼働状態に変わった、または、停止状態の停止要因が変わった等）を判定する（Ｓ２）。運転状態に変化がない場合（Ｓ２でＮｏ）、ステップＳ１に戻る。
【００９６】
運転状態に変化があった場合（Ｓ２でＹｅｓ）、積算部６は、最近終了した運転状態の継続時間と、該運転状態が継続した期間における消費電力を積算した消費電力量を求める（Ｓ３）。最近終了した運転状態が停止状態であり該停止状態に停止要因が設定されていない場合（Ｓ４でＮｏ）、または最近開始した運転状態が停止状態である場合（Ｓ４でＮｏ）、要因入力部９は、該停止状態の停止要因の入力を作業者に促す警告をディスプレイ４に表示する（Ｓ５）。入力装置５を介して作業者による該停止状態の停止要因の入力がなされると、要因入力部９は、入力に基づき該停止状態の停止要因を設定する（Ｓ６）。
【００９７】
最近終了した停止状態に停止要因が設定されており、最近開始した運転状態が停止状態ではない場合（Ｓ４でＹｅｓ）、および、作業者の入力によって停止状態の停止要因が設定された場合（Ｓ６）、過去の期間（例えば過去一ヶ月間）の停止状態のデータも加味し、停止要因別に停止状態の積算期間と停止状態であった期間の積算消費電力量とを求め（Ｓ７）、処理を終了する。
【００９８】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、要因入力部への停止要因等の入力を作業者が行い、各停止状態の停止要因等を決定する構成としたが、設備運転状態計測装置は外部のセンサから入力された情報を元に、停止要因等を判定してもよい。本実施の形態では、上記センサとして温度センサを用いて対象の設備の温度情報（状態情報）を取得し、停止要因を判定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【００９９】
図７は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置１６の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置１６の計算機２は、温度データ取得部（状態情報取得手段）１３、要因判定部（詳細運転状態判定手段）１４を備える。温度センサ１５は、設備１０ａの温度を測定する。
【０１００】
温度データ取得部１３は、温度センサ１５から設備１０ａの状態情報として設備１０ａの温度の情報を取得する。要因判定部１４は、取得した設備１０ａの温度の情報から、設備１０ａの停止要因を判定する。具体的な判定例を以下に説明する。
【０１０１】
図８は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、温度センサ１５が測定した設備１０ａの温度とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが温度を示す。グラフにおいて温度は太線で示す。
【０１０２】
設備１０ａは、稼働状態および停止状態では、ある程度の電力を消費しており、熱を発生している。そのため、稼働状態および停止状態では、温度センサ１５が測定した温度は略一定である。設備１０ａの電源がオフになると、設備１０ａの温度は下がり室温に近づいていく。ここで、温度閾値Ｖ５を室温より高く、稼働状態または停止状態で一定になる温度より低く設定する。ｔ８〜ｔ１０の期間は、実施の形態１で述べたように消費電力から停止状態であると判定される。要因判定部１４は、停止状態開始時の時刻ｔ８の設備１０ａの温度が温度閾値Ｖ５より低い場合、当該停止状態の停止要因を「立ち上がり（設備の起動）」と判定する。
【０１０３】
要因判定部１４は、当該停止状態の停止要因を要因入力部９に入力する。要因入力部９は、入力された停止要因を、当該停止状態の停止要因として設定し、当該停止状態と対応させて記憶部８に保存する。
【０１０４】
要因入力部９は、要因判定部１４からの入力とは別に、作業者からの入力を受け付けてもよい。すなわち、要因判定部１４によって判定された停止要因をディスプレイに表示し、作業者が適宜停止要因を修正できるようにしてもよい。
【０１０５】
〔実施の形態３〕
本実施の形態では、振動センサを用いて対象の設備の振動情報（状態情報）を取得し、停止要因を判定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【０１０６】
図９は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置１７の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置１７の計算機２は、振動データ取得部（状態情報取得手段）１８、要因判定部（詳細運転状態判定手段）１９を備える。振動センサ２０は、設備１０ａの振動を測定する。
【０１０７】
振動データ取得部１８は、振動センサ２０から設備１０ａの状態情報として設備１０ａの振動の情報を取得する。要因判定部１９は、取得した設備１０ａの振動の情報から、設備１０ａの停止要因を判定する。具体的な判定例を以下に説明する。
【０１０８】
図１０は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、振動センサ２０が測定した設備１０ａの振動から求めた振動エネルギーとを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが振動エネルギーを示す。グラフにおいて振動エネルギーは太線で示す。
【０１０９】
要因判定部１９は、取得した振動の情報から、振動エネルギーを求める。時刻ｔ１１以前の期間および時刻ｔ１５以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、激しく振動しており、検出される振動エネルギーが高い。また、例えばｔ１３〜ｔ１５の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、通常は待機振動があり、ある程度の振動エネルギーが検出される。しかしながら、設備１０ａが稼働状態のときに故障が発生し、設備１０ａの物理的な動作が完全に停止してしまった場合、図１０の時刻ｔ１１で見られるように、振動エネルギーは急激に０に近くなる。そして、ｔ１１〜ｔ１２の期間では設備の電源がオンである停止状態にも関わらず、検出される振動エネルギーは０に近くなる。ここで、振動エネルギー閾値Ｖ６を稼働状態の振動エネルギーより低い値に設定し、振動エネルギー閾値Ｖ７を０より高く、通常の停止状態の振動エネルギーの最低値より低く設定する。要因判定部１９は、停止状態開始時の時刻ｔ１１の前後に、振動エネルギーが振動エネルギー閾値Ｖ６より高い値から振動エネルギー閾値Ｖ７より低い値に急激に変化する点がある場合、当該停止状態の停止要因を「故障」と判定する。
【０１１０】
要因判定部１９は、当該停止状態の停止要因を要因入力部９に入力する。要因入力部９は、入力された停止要因を、当該停止状態と対応させて記憶部８に保存する。
【０１１１】
〔実施の形態４〕
本実施の形態では、画像センサを用いて対象の設備の加工対象物の画像情報（状態情報）を取得し、停止要因を判定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【０１１２】
図１１は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置２１の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置２１の計算機２は、画像データ取得部（状態情報取得手段）２２、要因判定部（詳細運転状態判定手段）２３を備える。画像センサ２４は、設備１０ａの加工対象物を撮像する。
【０１１３】
画像データ取得部２２は、画像センサ２４から設備１０ａの状態情報として設備１０ａに搬入される加工対象物の画像情報を取得する。要因判定部２３は、取得した加工対象物の画像情報から、設備１０ａの停止要因を判定する。具体的な判定例を以下に説明する。
【０１１４】
図１２は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力を時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。図１２に示す例では、時刻ｔ１６以前は稼働状態、ｔ１６〜ｔ１７の期間は停止状態、ｔ１７〜ｔ１８の期間は電源オフ状態、ｔ１８〜ｔ２０の期間は停止状態、時刻ｔ２０以降は稼働状態である。
【０１１５】
要因判定部２３は、取得した加工対象物の画像情報に基づき設備１０ａに搬入されている加工対象物の種類を判定する。ここで、時刻ｔ１６以前の稼働状態において設備１０ａに搬入されている加工対象物と、時刻ｔ２０以降の稼働状態において設備１０ａに搬入されている加工対象物が異なる種類の加工対象物である場合、ｔ１６〜ｔ２０の期間において、加工対象物の変更による段取り替えが行われていたと考えられる。要因判定部２３は、時刻ｔ２０になり、設備１０ａが稼働状態に復帰した後、前の稼働状態での加工対象物の種類と後の稼働状態での加工対象物の種類とを比較する。前の稼働状態での加工対象物の種類と後の稼働状態での加工対象物の種類とが異なる場合、その間にある停止状態の停止要因を「段取り」と判定する。また、その間にある電源オフ状態の電源オフ要因を「段取り」と判定してもよい。
【０１１６】
要因判定部２３は、停止状態の停止要因または電源オフ状態の電源オフ要因を要因入力部９に入力する。要因入力部９は、入力された停止要因を、当該運転状態と対応させて記憶部８に保存する。また、要因判定部２３は、加工対象物の種類から商品の種類を判定し、稼働状態の詳細運転状態の情報として商品種類の情報を要因入力部９に入力する。要因入力部９は、入力された商品種類の情報を、当該稼働状態と対応させて記憶部８に保存する。
【０１１７】
〔実施の形態５〕
本実施の形態では、記憶部８に格納されている、時刻と対応付けられている消費電力のデータと、データサーバ１１に格納されている、過去の運転状態のデータ（運転状態、消費電力量、停止要因および処置等の内容）とを使用して、停止状態の停止要因を推定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置３０の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置３０の計算機２は、要因推定部（詳細運転状態推定手段）２５と、特徴量算出部（特徴量算出手段）３３とを備える。
【０１１９】
特徴量算出部３３は、電力データ取得部１２が取得した消費電力のデータ、記憶部８に格納されている消費電力のデータ、または、データサーバ１１に格納されている消費電力のデータを解析して、消費電力のデータの特徴量を算出するものである。
【０１２０】
要因推定部２５は、要因が入力されていない（要因が判明していない）停止状態になる前の所定期間における消費電力のデータの特徴量と、記憶部８およびデータサーバ１１に格納されている、要因が既知の停止状態であって、当該停止状態になる前の所定期間における消費電力のデータの特徴量との類似度を算出して、最も類似度が高い（特徴量が類似している）特徴量である停止状態の要因を、要因が入力されていない（要因が判明していない）停止状態の要因として推定する。そして、要因推定部２５は、推定した要因を要因入力部９へ出力する。具体的な停止要因の推定例を以下に説明する。
【０１２１】
例えば、加熱筒に異物が混入すると、数日後に設備が異常停止する。このとき、異物が混入してから異常停止するまでの数日間は、設備が正常に稼動している状態と異なり、タクトタイムのばらつきや遅延などが発生する。
【０１２２】
そこで、異常停止した理由が加熱筒への異物の混入によるものであるかどうかを判別するために、異常停止する直前の所定の期間における消費電力のデータと、正常に稼動している状態における消費電力のデータとに対してフーリエ変換等で周波数解析を行う。周波数解析を行った結果を図１４に示す。図１４（ａ）は、異常停止する直前の所定の期間における消費電力のデータに対して周波数解析を行った結果を示すグラフである。また、図１４（ｂ）は、正常に稼動している状態における消費電力のデータに対して周波数解析を行った結果を示すグラフである。図１４（ａ）および（ｂ）ともに、横軸は周波数であり、縦軸は振幅である。
【０１２３】
図示のように、異常停止するまでの数日間では、タクトタイムのばらつきや遅延などが発生するため、異常停止の直前の解析結果は、正常稼動時とは異なり、周波数成分の分布が異なる。具体的には、異常停止の直前の解析結果では、正常稼動時よりピーク周波数の振幅が小さく、ピーク周波数の帯域幅が広くなっている。
【０１２４】
従って、特徴量算出部３３が、停止状態になる直前の所定期間における消費電力のデータを周波数解析して、ピーク周波数の振幅およびピーク周波数の帯域幅を算出し、要因推定部２５は、特徴量算出部３３が算出したピーク周波数の振幅および帯域幅と、異常停止直前および正常稼動時のピーク周波数の振幅および帯域幅とを比較することによって、当該停止状態の要因が加熱筒への異物の混入によるものであるかどうかを推定することができる。
【０１２５】
ここでは、停止状態の要因を１つだけ例示しているが、停止状態の要因が複数既知であり、それぞれの要因を特定する特徴量が当該要因に対応付けられて記憶部８またはデータサーバ１１に格納されている場合、要因推定部２５は、停止状態になる前の所定期間における消費電力のデータを解析した結果である特徴量と、記憶部８またはデータサーバ１１に格納されている特徴量との類似度を算出し、最も類似度が高い指標に対応付けられている要因を当該停止状態の要因として推定しても良い。
【０１２６】
なお、要因推定部２５が類似度を算出する方法としては、例えば、ＳＶＭ（Support Vector Machine）、ＮＮ（Nearest Neighbors）、クラスタリングなどのパターンマッチング等である。ただし、パターンマッチングに限るものではなく、類似度（近似度）を算出する方法であれば何でもよい。
【０１２７】
また、特徴量算出部３３が行う特徴量の算出方法は周波数解析に限るものではなく、運転状態の要因を特定する特徴量を算出する方法であれば何でもよい。また、特徴量は、ピーク周波数の振幅やピーク周波数の帯域幅に限るものではなく、運転状態の要因が判別できる指標であれば何でもよい。
【０１２８】
また、本実施の形態では、記憶部８およびデータサーバ１１のうち、少なくともどちらか１つを含む記憶部を第１の記憶部と称する。つまり、第１の記憶部に、運転状態の要因と、当該運転状態になる前の所定期間に電力データ取得部１２が取得した消費電力のデータの特徴量とが対応付けて格納されている。
【０１２９】
〔実施の形態６〕
本実施の形態では、運転状態判定部７が判定した運転状態のデータ、および、データサーバ１１に格納されている、過去の運転状態のデータを参照して、運転状態の順序関係から停止状態の要因を推定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【０１３０】
図１５は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置３１の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置３１の計算機２は、要因推定部（詳細運転状態推定手段）２６を備える。本実施形態では、記憶部８またはデータサーバ１１に、既知の停止状態の要因と、当該停止状態の要因に対応付けられている、当該停止状態を含む複数の運転状態の順序とが格納されている。
【０１３１】
要因推定部２６は、運転状態判定部７が判定した停止状態を含む複数の運転状態の順序（状態遷移順序）と一致する、記憶部８またはデータサーバ１１に格納されている運転状態の順序を特定し、運転状態判定部７が判定した停止状態の要因を、記憶部８またはデータサーバ１１に格納されている、特定した運転状態の順序に対応付けられている停止状態の要因と同じ要因であると推定する。なお、要因推定部２６は、運転状態判定部７が判定した停止状態の要因を推定するだけではなく、記憶部８またはデータサーバ１１に格納されている要因が判明していない停止状態の要因を上記と同様に推定してもよい。具体的な停止要因の推定例を以下に説明する。
【０１３２】
例えば、設備１０ａが成形機であって、成形機を立ち上げる場合、電源オフの状態から起動させると、まず加熱状態になり、そして停止状態を経て稼動状態となる。つまり、運転状態の順序としては、電源オフ状態→加熱状態→停止状態→稼動状態となる。ここで、加熱状態とは、例えば、ヒーターを動作させて装置を稼働できる温度に暖めている状態であり、この状態では、電力を稼動状態以上に消費している。運転状態判定部７は、ある一定以上の電力を消費しているため、加熱状態を稼動状態と判定する。このとき、実施の形態２に示すような温度センサ、温度データ取得部がある場合、成形機の温度を測定することによって、運転状態判定部７は、自身が判定した稼動状態が、実際に稼動状態であるか、加熱状態であるのかをさらに特定することができる。
【０１３３】
つまり、運転状態判定部７が判定（特定）した停止状態を含む複数の運転状態の順序が、電源オフ状態→加熱状態→停止状態→稼動状態である場合、要因推定部２６は、当該運転状態の順序と一致する運転状態の順序を記憶部８またはデータサーバ１１から抽出し、抽出した運転状態の順序に対応付けられている停止状態の要因である「立上げ」を、運転状態判定部７が判定した停止状態の要因として推定する。そして、要因推定部２６は、推定した停止状態の停止要因「立上げ」を要因入力部９へ出力する。
【０１３４】
なお、本実施の形態では、記憶部８およびデータサーバ１１のうち、少なくともどちらか１つを含む記憶部を第２の記憶部と称する。つまり、第２の記憶部に、運転状態の要因と、当該運転状態を含む複数の運転状態の状態遷移順序とが対応付けて格納されている。
【０１３５】
〔実施の形態７〕
本実施の形態では、各種センサを用いて対象の設備の状態情報を取得し、停止要因を判定する構成について説明する。尚、説明の便宜上、以下では、実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【０１３６】
図１６は、本実施の形態に係る設備運転状態計測装置３２の構成を示すブロック図である。設備運転状態計測装置３２の計算機２は、状態情報取得部（状態情報取得手段）２８、要因判定部（詳細運転状態判定手段）２７を備える。各種センサ２９は、設備１０ａの状態を測定または検知する。各種センサ２９の詳細は後述する。
【０１３７】
状態情報取得部２８は、各種センサ２９から設備１０ａの状態情報として、各種センサ２９が測定または検知した設備１０ａの状態の情報を取得する。要因判定部２７は、取得した設備１０ａの状態の情報から、設備１０ａの停止要因を判定する。具体的な判定例を以下に説明する。
【０１３８】
まず、各種センサ２９が設備１０ａのラインを流れている製品の重量を測定する重量センサである場合の判定例を図１７に基づいて説明する。図１７は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、重量センサが測定した設備１０ａのラインを流れている製品の重量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが製品の重量（単位はグラムである）を示す。グラフにおいて製品重量は太線で示す。
【０１３９】
図１７に示すように、時刻ｔ２１以前の期間および時刻ｔ２５以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的にライン上を流れているため、重量センサが測定した値は或る一定の重量の値となる。また、例えばｔ２３〜ｔ２５の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動の際にライン上を材料または製品が流れることがあるため、重量センサはある程度の重量を検出する。しかしながら、設備１０ａが稼働状態のときに故障が発生し、設備１０ａの物理的な動作が完全に停止してしまった場合、図１７の時刻ｔ２１で見られるように、重量センサの値は急激に０に近くなる。そして、ｔ２１〜ｔ２２の期間では設備の電源がオンである停止状態にも関わらず、検出される重量値は０に近くなる。運転状態判定部７が停止状態であると判定した前後の期間において、重量センサが測定している重量値が所定の期間、一定の値を示している状態から、重量値が急激に０に近くなった場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「故障」と判定する。
【０１４０】
次に、各種センサ２９が設備１０ａの成形機等に投入する材料の重量（体積）である材料投入量を測定する材料投入量センサである場合の判定例を図１８に基づいて説明する。図１８は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、材料投入量センサが測定した設備１０ａに投入する材料の重量（体積）とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが材料投入量を示す。グラフにおいて材料投入量は太線で示す。
【０１４１】
図１８に示すように、時刻ｔ２６以前の期間および時刻ｔ３０以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的に製造されており、製品の材料も一定量が継続して投入される。そのため、稼動状態では、材料投入量センサが測定する値は或る一定の重量の値となる。また、例えばｔ２８〜ｔ３０の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動状態では、材料が少しずつ投入される。そのため、運転状態判定部７が停止状態であると判定した期間（ｔ２８〜ｔ３０の期間）において、材料投入量センサが、稼動状態における材料投入量の値より小さいが、断続的に所定の値を測定し、時刻ｔ３０以降の期間において、稼動状態における材料投入量の値を測定した場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「段取り」と判定する。換言すると、要因判定部２７は、材料投入量センサの測定値を参照することによって、試し稼動状態が始まった状態から稼動状態に至るまでの停止状態における停止要因を「段取り」として判定することができる。
【０１４２】
次に、各種センサ２９が設備１０ａに備えられたパトライト（不図示）の画像を撮像する画像センサである場合の判定例を図１９に基づいて説明する。なお、上記パトライトは、青色、橙色、赤色等の光を照射し、設備の状態（稼動、交換、故障）を設備の管理者に知らせるものである。ここでは、パトライトの色が青色の場合、稼動中を示し、橙色の場合、交換中を示し、赤色の場合、故障中を示し、発光していない（無色の）場合、電源オフを示すものとする。図１９は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、画像センサが撮像したパトライトの色とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りがパトライトの色を示す。グラフにおいてパトライトの色は太線で示す。
【０１４３】
図１９に示すように、時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間では、パトライトの色は、赤色であり、時刻ｔ３２〜ｔ３３の期間では、パトライトの色は、無色であり、時刻ｔ３３〜ｔ３５の期間では、パトライトの色は、橙色である。そのため、要因判定部２７は、時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間における停止状態の停止要因を「故障」と判定し、時刻ｔ３２〜ｔ３３の期間における電源オフ状態の要因を「電源ＯＦＦ」と判定し、時刻ｔ３３〜ｔ３５の期間における停止状態の停止要因を「交換」と判定する。
【０１４４】
次に、各種センサ２９が設備１０ａ（プレス機等）に備えられたモータの回転数を測定するモータ回転数センサである場合の判定例を図２０に基づいて説明する。図２０は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、モータ回転数センサが測定したモータの回転数とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りがモータ回転数を示す。グラフにおいてモータ回転数は太線で示す。
【０１４５】
図２０に示すように、時刻ｔ３６以前の期間および時刻ｔ４０以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的に製造されており、設備１０ａのモータは一定の回転数である。そのため、稼動状態では、モータ回転数センサが測定する値は或る一定の回転数の値となる。また、例えばｔ３８〜ｔ４０の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動状態では、モータの回転数が断続的に上がる期間がある。そのため、運転状態判定部７が停止状態であると判定した期間（ｔ３８〜ｔ４０の期間）において、モータ回転数センサが、稼動状態におけるモータの回転数より小さいが、断続的に所定の値を測定し、時刻ｔ４０以降の期間において、稼動状態におけるモータの回転数を測定した場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「段取り」と判定する。換言すると、要因判定部２７は、モータ回転数センサの測定値を参照することによって、試し稼動状態が始まった状態から稼動状態に至るまでの停止状態における停止要因を「段取り」として判定することができる。
【０１４６】
次に、設備１０ａがインバータを内蔵しており、各種センサ２９が当該インバータの周波数を測定する周波数センサである場合の判定例を図２１に基づいて説明する。図２１は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、周波数センサが測定したインバータの周波数とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが周波数を示す。グラフにおいて周波数は太線で示す。
【０１４７】
図２１に示すように、時刻ｔ４１以前の期間および時刻ｔ４５以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的に製造されており、インバータの周波数は略一定の周波数となる。そのため、稼動状態では、周波数センサが測定する値は略一定の周波数の値となる。また、例えばｔ４３〜ｔ４５の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動状態では、インバータの周波数は、稼動状態における周波数の値まで徐々に増加する。そのため、運転状態判定部７が停止状態であると判定した期間（ｔ４３〜ｔ４５の期間）において、周波数センサが測定する周波数が、稼動状態におけるインバータの周波数にまで（周波数が略一定の値になるまで）、徐々に増加している場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「立上げ」と判定する。
【０１４８】
次に、設備１０ａが製品の製造時に、圧縮エアーを使用する場合、各種センサ２９が当該圧縮エアーの流量を測定する圧縮エアー流量センサである場合の判定例を図２２に基づいて説明する。図２２は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、圧縮エアー流量センサが測定した圧縮エアーの流量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが圧縮エアー流量を示す。グラフにおいて圧縮エアー流量は太線で示す。
【０１４９】
図２２に示すように、時刻ｔ４６以前の期間および時刻ｔ５０以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的に製造されており、設備１０ａにおいて使用される圧縮エアーの流量は、一定の値である。そのため、稼動状態では、圧縮エアー流量センサが測定する値は或る一定の値となる。また、例えばｔ４８〜ｔ５０の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動状態では、稼動状態における流量値より小さいが、断続的に流量値が上がる期間がある。そのため、運転状態判定部７が、電源オフ状態であると判定した後に、停止状態であると判定した期間（ｔ４８〜ｔ５０の期間）において、圧縮エアー流量センサが、稼動状態における圧縮エアーの流量より小さいが、断続的に所定の値を測定し、時刻ｔ５０以降の期間において、稼動状態における圧縮エアーの流量（一定の流量）を測定した場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「立上げ」と判定する。
【０１５０】
次に、各種センサ２９が設備１０ａで使用される冷却水の流量を測定する冷却水流量センサである場合の判定例を図２３に基づいて説明する。図２３は、電力計３ａが計測した設備１０ａの消費電力と、冷却水流量センサが測定した冷却水の流量とを時間軸にプロットしたグラフの一例を示す図である。グラフの左の目盛りが消費電力を示し、右の目盛りが冷却水流量を示す。グラフにおいて冷却水流量は太線で示す。
【０１５１】
図２３に示すように、時刻ｔ５１以前の期間および時刻ｔ５５以降の期間では、設備１０ａは稼働状態であり、製品が安定的に製造されており、冷却水の流量は略一定の値となる。そのため、稼動状態では、冷却水流量センサが測定する値は略一定の値となる。また、例えばｔ５３〜ｔ５５の期間では、設備１０ａは停止状態であるが、電源オフ状態から稼動状態に移行するまでの試し稼動状態であり、試し稼動状態では、冷却水の流量は、稼動状態における冷却水流量の値まで徐々に増加する。そのため、運転状態判定部７が停止状態であると判定した期間（ｔ５３〜ｔ５５の期間）において、冷却水流量センサが測定する流量が、稼動状態における冷却水の流量にまで（流量が略一定の値になるまで）、徐々に増加している場合、要因判定部２７は、当該停止状態の停止要因を「立上げ」と判定する。
【０１５２】
なお、本実施形態では、各種センサ２９が重量センサ、材料投入量センサ、画像センサ、モータ回転数センサ、周波数センサ、圧縮エアー流量センサ、冷却水流量センサである例を示したが、これに限るものではない。各種センサ２９は、設備１０ａの運転状態に応じて変化する状態情報を取得するものであればよい。また、各種センサ２９が複数の状態情報を取得するものであってもよい。
【０１５３】
最後に、設備運転状態計測装置１の計算機２の各ブロック、特に積算部６、運転状態判定部７、要因入力部９、および物理量取得手段１２は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵ（central processing unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１５４】
すなわち、設備運転状態計測装置１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである設備運転状態計測装置１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記設備運転状態計測装置１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（microprocessor unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１５５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１５６】
また、設備運転状態計測装置１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１５７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、生産ラインにおいて各種工程を実行する設備の運転状態毎の時間または物理量を計測する設備運転状態計測装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１５９】
１、１６、１７、２１、３０、３１、３２    設備運転状態計測装置
２    計算機
３ａ、３ｂ    電力計（設備計測部）
４    ディスプレイ（表示部）
５    入力装置
６    積算部（計算手段）
７    運転状態判定部（運転状態判定手段）
８    記憶部（第１の記憶部、第２の記憶部）
９    要因入力部（情報入力手段）
１０ａ、１０ｂ    設備
１１    データサーバ（第１の記憶部、第２の記憶部）
１２    電力データ取得部（物理量取得手段）
１３    温度データ取得部（状態情報取得手段）
１４、１９、２３、２７    要因判定部（詳細運転状態判定手段）
１５    温度センサ
１８    振動データ取得部（状態情報取得手段）
２０    振動センサ
２２    画像データ取得部（状態情報取得手段）
２４    画像センサ
２５、２６    要因推定部（詳細運転状態推定手段）
２８    状態情報取得部（状態情報取得手段）
２９    各種センサ
３３    特徴量算出部（特徴量算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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