(57)【要約】【課題】エネルギを消費して製造される流体を利用するシステムにおいて、システムごとの実情に沿って、エネルギの消費量を削減するための情報を提供する。【解決手段】流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する設備管理装置が提供される。設備管理装置は、供給ライン内の流体エネルギの流量を取得する取得手段と、所定の期間における時系列の複数の流量に基づいて、当該所定の期間を、設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成する情報生成手段と、非稼働状態の流量に関する情報を表示する表示手段とを備える。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する設備管理装置であって、
前記供給ライン内の流体の流量を取得する取得手段と、
所定の期間における時系列の複数の前記流量に基づいて、当該所定の期間を、前記設備の稼働状態または非稼働状態とに分けるための情報を生成する情報生成手段と、
前記非稼働状態の前記流量に関する情報を表示する表示手段とを備える、設備管理装置。
【請求項２】
前記情報生成手段は、
前記流量の安定性の指標を時系列の複数の前記流量に基づいて導出する指標導出手段と、
前記指標に基づいて、前記設備の稼働状態と非稼働状態とを分けるためのしきい値を生成するしきい値生成手段と、
前記しきい値に基づいて、前記所定の期間から前記非稼働状態を抽出する抽出手段とを含む、請求項１に記載の設備管理装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記設備に供給される電力量を取得し、
前記情報生成手段は、前記電力量に基づいて、前記稼働状態から前記設備についての待機状態を抽出する、請求項１または請求項２に記載の設備管理装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記所定の期間における前記非稼働状態の前記流量の総和に関する情報を表示する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の設備管理装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記所定の期間の、前記非稼働状態の前記流量の総和と、前記非稼働状態以外の期間の総和との割合に関する情報を表示する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の設備管理装置。
【請求項６】
前記取得手段は、２以上の前記供給ラインのそれぞれにおける流体の流量を取得し、
前記情報生成手段は、２以上の前記供給ラインのそれぞれから供給を受ける設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成し、
前記表示手段は、２以上の前記供給ラインのそれぞれについて、前記稼働状態または前記非稼働状態の少なくとも一方に関する情報を表示する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の設備管理装置。
【請求項７】
前記表示手段は、２以上の前記供給ラインのそれぞれについての前記稼働状態または前記非稼働状態の少なくとも一方に関する情報を、前記非稼働状態の前記流量に基づいた順位に従って表示する、請求項６に記載の設備管理装置。
【請求項８】
流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する装置のコンピュータによって実行される、設備管理方法であって、
前記供給ライン内の流体の流量を取得するステップと、
所定の期間における時系列の複数の前記流量に基づいて、当該所定の期間を、前記設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成するステップと、
前記非稼働状態の前記流量に関する情報を表示するステップとを含む、設備管理方法。
【請求項９】
流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する装置のコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記供給ライン内の流体の流量を取得するステップと、
所定の期間における時系列の複数の前記流量に基づいて、当該所定の期間を、前記設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成するステップと、
前記非稼働状態の前記流量に関する情報を表示するステップとを実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギを消費して製造される流体を供給される設備を管理するための情報の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場等のシステムにおける消費電力の低減に関し、種々の技術が開示されている。たとえば、特許文献１（特開２００１−０３４３２３号公報）には、自己の消費電力を測定して外部へ送信する工作機械が開示されている。特許文献２（特開２００７−１４８７２６号公報）には、工場において、工程ごとに、用力負荷の推移やエネルギ消費量の推移を含むエネルギ消費を分析する装置が開示されている。
【０００３】
また、上記のようなシステムには、圧縮空気送出用コンプレッサから、配管を介して、各装置に圧縮空気を供給するシステムなど、エネルギを消費して製造される流体を利用するものがある。このようなシステムについて、コンプレッサの駆動によるエネルギ消費を抑えるための種々の技術が開示されている。たとえば、特許文献３（特開２００４−１７６６８３号公報）、特許文献４（特開２００７−２９１８７０号公報）、特許文献５（特開２０１１−２２６５８６号公報）、および、特許文献６（特開２０１２−０３１７８９号公報）には、コンプレッサの電力消費を抑えるための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０３４３２３号公報
【特許文献２】特開２００７−１４８７２６号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６６８３号公報
【特許文献４】特開２００７−２９１８７０号公報
【特許文献５】特開２０１１−２２６５８６号公報
【特許文献６】特開２０１２−０３１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のシステムでは、工作機械やコンプレッサ等、装置自体の消費電力の削減については検討されている。しかしながら、各検討は、一般的な消費電力の削減にとどまっているように考えられ、さらなる消費エネルギの削減を進める場合、システムごとの個別具体的なアプローチが必要であると考えられる。
【０００６】
一般的に、圧縮空気等の流体の消費量を削減することにより、システムにおける消費エネルギの削減を図ろうとする場合、煩雑な解析が必要とされる。より具体的には、上記消費エネルギの削減のためには、上記流体を利用する設備（製造装置等）を制御する装置から、当該設備の動作シーケンスの信号を取り出し、取り出された信号を、上記流体の圧力や流量の情報とともに解析することを必要とされる。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、エネルギを消費して製造される流体を利用するシステムにおいて、システムごとの実情に沿って、エネルギの消費量を削減するための情報を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある局面に従うと、流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する設備管理装置が提供される。設備管理装置は、供給ライン内の流体の流量を取得する取得手段と、所定の期間における時系列の複数の流量に基づいて、当該所定の期間を、設備の稼働状態または非稼働状態とに分けるための情報を生成する情報生成手段と、非稼働状態の流量に関する情報を表示する表示手段とを備える。
【０００９】
好ましくは、情報生成手段は、流量の安定性の指標を時系列の複数の流量に基づいて導出する指標導出手段と、指標に基づいて、設備の稼働状態と非稼働状態とを分けるためのしきい値を生成するしきい値生成手段と、しきい値に基づいて、所定の期間から非稼働状態を抽出する抽出手段とを含む。
【００１０】
好ましくは、取得手段は、設備に供給される電力量を取得し、情報生成手段は、電力量に基づいて、稼働状態から設備についての待機状態を抽出する。
【００１１】
好ましくは、表示手段は、所定の期間における非稼働状態の流量の総和に関する情報を表示する。
【００１２】
好ましくは、表示手段は、所定の期間の、非稼働状態の流量の総和と、非稼働状態以外の期間の総和との割合に関する情報を表示する。
【００１３】
好ましくは、取得手段は、２以上の供給ラインのそれぞれにおける流体の流量を取得し、情報生成手段は、２以上の供給ラインのそれぞれから供給を受ける設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成し、表示手段は、２以上の供給ラインのそれぞれについて、稼働状態または非稼働状態の少なくとも一方に関する情報を表示する。
【００１４】
好ましくは、表示手段は、２以上の供給ラインのそれぞれについての稼働状態または非稼働状態の少なくとも一方に関する情報を、非稼働状態の流量に基づいた順位に従って表示する。
【００１５】
他の局面に従うと、流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する装置のコンピュータによって実行される、設備管理方法が提供される。当該設備管理方法は、供給ライン内の流体の流量を取得するステップと、所定の期間における時系列の複数の流量に基づいて、当該所定の期間を、設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成するステップと、非稼働状態の流量に関する情報を表示するステップとを含む。
【００１６】
さらに他の局面に従うと、流体の供給源から、供給ラインを介して流体の供給を受ける設備に関する情報を生成する装置のコンピュータが実行可能なプログラムが提供される。プログラムは、コンピュータに、供給ライン内の流体の流量を取得するステップと、所定の期間における時系列の複数の流量に基づいて、当該所定の期間を、設備の稼働状態と非稼働状態とに分けるための情報を生成するステップと、非稼働状態の流量に関する情報を表示するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
ある局面によれば、供給ライン内の流体の流量が取得され、所定の期間における時系列の複数の当該流量に基づいて、当該所定の期間が、上記供給ラインを介して流体の供給を受ける設備の稼働状態と非稼働状態とに分けられる。そして、上記設備の非稼働状態についての、上記流量に関する情報が表示される。
【００１８】
これにより、設備に供給される流体の量に基づいて、当該設備の非稼働状態が決定される。そして、当該非稼働状態に設備に供給された流体の量に関する情報が提供される。さらに、流体に対応する電力等のエネルギ量が表示される。また、このような方法によれば、流体を利用する設備を制御する装置から、当該設備の動作シーケンスの信号を取り出さなくとも、当該流体の流量に基づいた信号を解析することにより、上記設備の稼働／非稼働を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】システム制御装置の制御対象となるシステムの構成の概要を示す図である。
【図２】コントローラによる処理の概要を説明するための図である。
【図３】コントローラのハードウェア構成を模式的に示す図である。
【図４】コントローラの機能構成を模式的に示す図である。
【図５】しきい値ＴＨを算出するための処理の一例のフローチャートである。
【図６】集合Ｘｉを説明するための図である。
【図７】流量の計測結果の特定の時間期間の一例を示す図である。
【図８】図５の処理により設定されるしきい値ＴＨの特性を説明するための図である。
【図９】対象期間の三種類の状態への分類の一例を説明するための図である。
【図１０】状態の分類に基づく情報を表示する画面の一例を示す図である。
【図１１】状態の分類に基づく情報を表示する画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、流体の一例として圧縮空気が供給されるシステムを制御するための装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、同一の構成要素には各図において同一の符号を付し、詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
本明細書では、システムに供給される流体の一例として、圧縮空気が採用される。システムに供給され得る流体の他の例としては、冷却水等の液体や蒸気が挙げられる。
【００２２】
［システムの概要］
図１は、システム制御装置の制御対象となるシステムの構成の概要を示す図である。図１を参照して、当該システムの構成の概要を説明する。
【００２３】
図１のシステムは、供給設備１０００と、消費設備２０００とを含む。供給設備１０００は、消費設備２０００へ、流体の一例である圧縮空気を供給する。消費設備２０００は、圧縮空気の供給を受けて、製品の製造や研磨等の処理を行う設備８０１〜８０３を含む。供給設備１０００は、設備８０１〜８０３に圧縮空気を生成するコンプレッサ６０１〜６０４を含む。
【００２４】
供給設備１０００は、コンプレッサ６０１〜６０４において生成された圧縮空気は、配管９００を介して、タンク５００で貯蔵される。タンク５００に貯蔵された圧縮空気は、幹線９１０（供給ライン）を介して、消費設備２０００へと送られる。幹線９１０には、当該幹線９１０内の圧力を計測するための圧力センサ７０１が設けられている。供給設備１０００において、制御盤４００は、圧力センサ７０１の計測結果に基づいて、幹線９１０内の圧力を当該幹線９１０の制御目標で維持するために、コンプレッサ６０１〜６０４を駆動する。制御盤４００は、たとえば、圧力センサ７０１の計測結果を利用し、ＰＩＤ（Proportinal  Integral  Differential）制御により、コンプレッサ６０１〜６０４を駆動する。
【００２５】
制御盤４００は、圧力センサ７０１の計測結果に基づいて、コンプレッサ６０１〜６０４の中のコンプレッサの駆動台数を決定する場合もある。より具体的には、制御盤４００は、幹線９１０内の圧力が低くなると、コンプレッサ６０１〜６０４のうち駆動させるコンプレッサの台数を増加させ、幹線９１０内の圧力が高くなると、駆動させるコンプレッサの台数を低減させる。
【００２６】
消費設備２０００には、幹線９１０から各設備８０１〜８０３へと圧縮空気を送るための枝管９１１〜９１３が設けられている。幹線９１０は、たとえば施設のダクト内に設けられている。枝管９１１〜９１３は、当該ダクトから施設内の設備へと引き出された配管として構成される。一般的に、枝管９１１〜９１３の径（１０ｍｍ程度）は、幹線９１０の径（５０ｍｍ程度）よりも小さく構成される。
【００２７】
幹線９１０には、さらに、当該幹線９１０内の圧縮空気の流量（瞬時流量）を計測する流量センサ７２２と、タンク５００から幹線９１０への圧縮空気の流量を調整するためのバルブ７２１とが設けられている。
【００２８】
消費設備２０００には、ネットワークコントローラ２００と、コントローラ１００とが設けられている。ネットワークコントローラ２００は、流量センサ７２２からその計測結果を受信し、設備８０１〜８０３のそれぞれに供給される電力量の計測結果を受信し、そして、コントローラ１００にこれらの計測結果を送信する。コントローラ１００は、ネットワークコントローラ２００から受信した計測結果に基づいて、消費設備２０００について指定された対象期間における消費設備２０００の稼働状況の分類（稼働状態／非稼働状態）を行なう。また、コントローラ１００は、当該分類の結果に基づいて、種々の表示を行なう。
【００２９】
コントローラ１００は、情報の表示を、当該コントローラ１００に備えられた表示装置で行ってもよいし、他の機器において行ってもよい。コントローラ１００は、たとえば、パーソナルコンピュータや、タブレット端末、スマートフォン（高機能携帯電話機）等の種々の情報処理装置によって実現され得る。
【００３０】
図１では、タンク５００から圧縮空気を供給されるラインは、幹線９１０の一つのみが示されている。一方、供給設備１０００は、複数の消費設備２０００に対して圧縮空気を供給することも可能である。この場合、消費設備ごとに、幹線が設けられ、各幹線における圧縮空気の流量の計測結果がコントローラ１００に送信される。また、消費設備ごとに、当該消費設備に含まれる設備への電力の供給量の計測結果が、コントローラ１００に送信される。コントローラ１００は、各消費設備の流量の計測結果に基づいて、各消費設備について、対象期間における非稼働状態を特定する。この場合、コントローラ１００は、消費設備ごとの非稼働状態の挙動を比較し、当該比較の結果を表示することができる。
【００３１】
本明細書では、幹線９１０内の圧縮空気の流量が、単に「流量」と標記される場合もある。
【００３２】
［コントローラによる処理の概要］
図２は、コントローラ１００による処理の概要を説明するための図である。図２を参照して、幹線９１０内の圧縮空気の流量の変化の態様に基づいた、消費設備２０００の稼働状態の判定について説明する。
【００３３】
図２では、線Ｌ１によって、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの、幹線９１０内の圧縮空気の流量の計測結果が示されている。消費設備２０００の稼働状態とは、設備８０１〜８０３が、「稼働状態」にあるか、「非稼働状態」にあるかを意味する。稼働状態とは、設備８０１〜８０３の少なくとも一つが、稼働する期間をいう。稼働とは、設備８０１〜８０３のそれぞれが、電力の供給を受けて、製品の加工等の動作を実行することをいう。非稼働状態とは、設備８０１〜８０３のいずれもが稼働していない期間をいう。
【００３４】
コントローラ１００は、しきい値ＴＨに基づいて、時刻ｔ１から時刻ｔ４の期間を、消費設備２０００の稼働状態と非稼働状態に分類する。より具体的には、計測結果がしきい値ＴＨ以上の期間を稼働状態と特定し、計測結果がしきい値ＴＨ未満の期間を非稼働状態と特定する。
【００３５】
図２の例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、計測結果はしきい値未満である。これにより、コントローラ１００は、当該期間を消費設備２０００の非稼働状態と特定する。また、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、計測結果はしきい値以上である。これにより、コントローラ１００は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間を消費設備２０００の稼働状態と特定する。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間では、計測結果はしきい値未満である。これにより、コントローラ１００は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間を消費設備２０００の非稼働状態と特定する。
【００３６】
コントローラ１００は、上記のように、所定の期間内の幹線９１０における圧縮空気の流量の変化に基づいて、消費設備２０００の非稼働状態を特定する。そして、コントローラ１００は、当該非稼働状態について、種々の情報を表示する。表示される情報としては、たとえば、消費設備２０００の非稼働状態において当該消費設備２０００に供給される圧縮空気の量が挙げられる。また、他の例として、稼働状態と非稼働状態の供給量の和に対する、非稼働状態に供給される圧縮空気の量の割合が挙げられる。表示される内容の詳細は、後述する。
【００３７】
［コントローラ１００のハードウェア構成］
図３は、コントローラ１００のハードウェア構成を模式的に示す図である。図３を参照して、コントローラ１００のハードウェア構成を説明する。
【００３８】
コントローラ１００は、コントローラ１００全体を制御するための演算装置であるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０と、ＣＰＵ１０で実行されるプログラムなどを記憶するためのＲＯＭ（Read  Only  Memory）１１と、ＣＰＵ１０でプログラムを実行する際の作業領域として機能するためのＲＡＭ（Random  Access  Memory）１２と、外部の機器との通信を行なうモデム等により実現される通信装置１８と、液晶表示装置等の装置によって実現される表示装置１４と、コントローラ１００に対する操作入力を受付けるための操作部１５と、ＣＰＵ１０によって実行されるプログラム等を格納するための記録媒体１６と、コントローラ１００に対して着脱可能な記憶媒体Ｍにアクセスしてそこからファイルを読み出したり書き込んだりするためのメディアコントローラ１７とを含む。
【００３９】
操作部１５は、たとえばキーボードやマウスなどの入力装置によって実現される。表示装置１４と操作部１５とは、タッチパネルとして一体的に実現される場合がある。通信装置１８は、流量センサ７２２の計測結果や設備８０１〜８０３への電力の供給量をネットワークコントローラ２００から受信し、また、ネットワークを介して種々のアプリケーションプログラムをサーバ装置Ｓから受信する。また、通信装置１８は、コントローラ１００における演算結果を外部の機器へ送信する場合もある。
【００４０】
本実施の形態では、たとえば、ＣＰＵ１０が適切なプログラムを実行することにより、本明細書に記載されたコントローラ１００の機能の少なくとも一部が実現される。ＣＰＵ１０が実行するプログラムの少なくとも一部は、上記記憶媒体Ｍに記憶されていても良い。記憶媒体Ｍとしては、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc  -  Read  Only  Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital  Versatile  Disk  -  Read  Only  Memory）、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）メモリ、メモリカード、ＦＤ（Flexible  Disk）、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、ＭＯ（Magnetic  Optical  Disc）、ＭＤ（Mini  Disc）、ＩＣ（Integrated  Circuit）カード（メモリカードを除く）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。
【００４１】
また、ＣＰＵ１０が実行するプログラムは、ネットワークを介して、外部のサーバ装置Ｓからダウンロードされ、記録媒体１６にインストールされる場合も有り得る。
【００４２】
［コントローラ１００の機能構成］
図４は、コントローラ１００の機能構成を模式的に示す図である。図４を参照して、コントローラ１００の機能構成を説明する。
【００４３】
コントローラ１００は、データ蓄積部１０１と、指標導出部１０２と、しきい値生成部１０３と、非稼働状態抽出部１０４と、比較情報導出部１０５と、表示情報生成部１０６とを含む。データ蓄積部１０１は、たとえば、ＲＡＭ１２および／または記録媒体１６によって実現される。指標導出部１０２、しきい値生成部１０３、非稼働状態抽出部１０４、比較情報導出部１０５、および、表示情報生成部１０６は、たとえばＣＰＵ１０が適切なプログラムを実行することによって実現されるが、専用の回路等、ＣＰＵ１０に対して独立したハードウェア資源によって実現される場合もあり得る。
【００４４】
データ蓄積部１０１は、流量センサ７２２の計測結果および装置８０１〜８０３への供給電力量を、受信し、蓄積する。
【００４５】
指標導出部１０２は、時系列の複数の流量に基づいて、流量の安定性の指標を導出する。より具体的には、指標導出部１０２は、幹線９１０における圧縮空気の流量の一定期間ごとの検出出力に基づいて、上記一定期間よりも長い特定の期間（たとえば、特定の時間は、一定期間のｎ倍。ｎは、後述する集合Ｘｉにおいてサンプルデータが含まれる数。）における当該流量の標準偏差σを算出する。
【００４６】
しきい値生成部１０３は、指標導出部１０２が算出した指標に基づいて、幹線９１０における圧縮空気の流量に基づいて、対象期間を、消費設備２０００の稼働状態と非稼働状態とに分けるためのしきい値を生成（算出）する。しきい値の算出方法については、後述する。対象期間は、たとえば、「１日間」であり、操作部１５に入力される情報に基づいて特定されてもよいし、予めコントローラ１００において登録されていてもよい。
【００４７】
非稼働状態抽出部１０４は、上記しきい値生成部１０３が生成したしきい値と、上記対象期間における流量の計測結果とに基づいて、当該対象期間のうち非稼働状態を抽出する。
【００４８】
比較情報導出部１０５は、非稼働状態抽出部１０４が抽出した非稼働状態（に対応する期間）に基づいて、対象期間を稼働状態と非稼働状態とに分け、各期間の流量の計測結果を利用して、種々の情報を生成する。また、比較情報導出部１０５は、複数のラインについての非稼働状態の挙動を比較する情報を生成する。上記のように、供給設備１０００が、複数の消費設備に対して圧縮空気を供給する場合、非稼働状態抽出部１０４は、消費設備ごとに、対象期間から非稼働状態を抽出する。比較情報導出部１０５は、消費設備ごとに、非稼働状態に供給される圧縮空気の量の全体の供給量に対する割合等、非稼働状態の挙動を取得し、当該挙動を比較する情報を生成する。
【００４９】
表示情報生成部１０６は、データ蓄積部１０１に蓄積された計測結果や、比較情報導出部１０５が生成した情報を、表示装置１４で表示するための画面を生成し、表示装置１４へ送信する。
【００５０】
［制御フロー］
コントローラ１００は、上記したように、対象期間の供給ラインごとの流量と、しきい値とに基づいて、対象期間を、稼働状態と非稼働状態とに分類する。より具体的には、コントローラ１００は、消費設備２０００の管理情報の表示の指示を受けると、対象期間を特定する情報を取得し、当該消費設備２０００についてのしきい値ＴＨを算出する。そして、コントローラ１００は、図２を参照して説明したように、対象期間の計測結果と上記しきい値ＴＨとを利用して、対象期間を、稼働状態と非稼働状態とに分類する。
【００５１】
図５は、上記しきい値ＴＨを算出するための処理の一例のフローチャートである。図５を参照して、しきい値ＴＨの算出方法の一例を説明する。
【００５２】
ステップＳ１０で、コントローラ１００は、流量の計測結果の集合Ｘｉから標準偏差σｉを算出して、ステップＳ２０へ処理を進める。図５の処理において、ｉは変数である。図６は、集合Ｘｉを説明するための図である。図６を参照して、集合Ｘｉの構成を説明する。
【００５３】
図６では、流量の計測結果の一例が、線Ｌ３で示されている。線Ｌ３上には、個々の計測結果（サンプル点）が、点ｘ１，点ｘ２，…，点ｘｎ，点ｘｎ＋１として示されている。図１のシステムでは、コントローラ１００は、一定期間ごと（一定期間は、後述するＴｘであり、たとえば、「５０ｍ秒」である。）に、流量センサ７２２から、流量の計測結果を取得する。本明細書では、集合Ｘｉは、ｉ番目の、連続して取得されたｎ個の計測結果（図６中の計測結果ｘ１〜ｘｎ）の集合である。集合Ｘｉ＋１は、ｉ番目の、連続して取得されたｎ個の計測結果（図６中の計測結果ｘ１〜ｘｎ）の集合である。集合Ｘｉ＋１は、計測結果ｘｎの一定期間後の計測結果ｘｎ＋１を集合Ｘｉに加え、集合Ｘｉにおける最も古い計測結果ｘ１を削除することによって、得られる。コントローラ１００は、各集合Ｘｍについて、最大値Ｍａｘｍ、最小値Ｍｉｎｍ、平均値μｍ、標準偏差σｍ等の種々の指標を算出することができる。
【００５４】
図５に戻って、ステップＳ２０では、コントローラ１００は、ステップＳ１０で算出したＸｉの標準偏差σｉが予め定められた定数σ１の３倍の値よりも大きい（σｉ＞３σ１）か否かを判断する。そして、コントローラ１００は、「σｉ＞３σ１」が成立すると判断すると、ステップＳ３０へ処理を進め、そうではないと判断すると、ステップＳ４０へ処理を進める。
【００５５】
定数σ１は、消費設備の非稼働時の標準偏差に相当する。定数σ１は、操作部１５を介してユーザから入力される場合もあれば、消費設備が確実に非稼働状態にあるときの流量の計測結果に基づいて予め求められ記録媒体１６に格納されていてもよい。また、定数σ１は、図５に示された処理の開始時に、計測結果における最初の集合（集合Ｘ１）から求められた標準偏差σ１であってもよい。
【００５６】
ステップＳ３０では、コントローラ１００は、集合Ｘｉの最大値（Ｍａｘ（Ｘｉ））が、集合Ｘｉ＋１の最大値（Ｍａｘ（Ｘｉ＋１））と一致しているか否かを判断する。このときの判断は、２つの最大値の差異が特定の範囲内であれば一致であると判断されてもよい。そして、コントローラ１００は、２つの最大値が一致していると判断すると、ステップＳ５０へ処理を進め、一致していないと判断すると、ステップＳ４０へ処理を進める。
【００５７】
ステップＳ４０では、コントローラ１００は、変数ｉを１加算更新して、ステップＳ１０へ処理を戻す。
【００５８】
ステップＳ２０における判断は、流量の上昇の割合が、非稼働状態から稼働状態が切り替わったと判断される程度に十分大きくなったかどうかの判断に相当する。そして、流量の上昇の割合が当該程度に十分大きくなったと判断されると、ステップＳ３０へ処理が進められる。
【００５９】
ステップＳ３０における判断は、流量の上昇が頭打ちになったかどうかの判断に相当する。図７は、流量の計測結果の特定の時間期間の一例を示す図である。図７では、計測結果が、関数ｙで示されている。図７に示された範囲では、関数ｙの値は、ｘｊまで上昇を続け、当該ｘｉで頭打ちになり、ｘｉ＋１へと変化している。ステップＳ３０では、流量の変化における、集合Ｘｉの最大値が、図７のｘｉに示すような頭打ちの値を示しているか否かが判断される。そして、流量が頭打ちになったと判断されると、ステップＳ５０へ処理が進められる。
【００６０】
ステップＳ５０では、コントローラ１００は、稼働状態の開始時刻（稼働開始時刻）τを算出して、ステップＳ６０へ処理を進める。稼働開始時刻τは、次に式（１）に従って算出される。
【００６１】
τ＝Ｔｘ×ｉ  …（１）
式（１）において、Ｔｘは、計測結果が取得される周期、つまり、上記した「一定期間」である。変数ｉは、ステップＳ１０〜ステップＳ３０において処理対象となった集合Ｘｉが、対象期間の初めから何番目の集合にあたるかを特定する数である。つまり、τは、稼働状態の開始時刻を先頭とする集合Ｘｉの先頭の計測結果が、取得された時刻を特定する情報である。
【００６２】
ステップＳ６０では、コントローラ１００は、現在時刻ｔ（処理対象の時刻）が、τとτ＋Ｔの間に位置するか否かを判断する。Ｔとは、消費設備の稼働状態の時間の長さとして、予め設定され、記録媒体１６に登録されている値である。これにより、τからτ＋Ｔまでの期間は、消費設備の稼働状態に相当する。つまり、ステップＳ６０では、現在時刻ｔが稼働状態に対応するか否かが判断される。そして、コントローラ１００は、現在時刻ｔがτとτ＋Ｔの間にある（τ≦ｔ≦τ＋Ｔ）と判断すると、ステップＳ７０へ処理を進め、現在時刻ｔがτからτ＋Ｔまでの期間以外にある（つまり、現在時刻ｔがτ＋Ｔを超えている）と判断すると、ステップＳ９０へ処理を進める。
【００６３】
ステップＳ７０では、コントローラ１００は、集合Ｙｊに、稼働時のサンプルデータｘｊ（ｊ番目の流量の計測結果）を追加して、ステップＳ８０へ処理を進める。
【００６４】
ステップＳ８０では、コントローラ１００は、現在時刻ｔをＴｘだけ加算更新して、ステップＳ６０へ処理を戻す。
【００６５】
ステップＳ６０〜ステップＳ８０の処理により、消費設備の稼働状態における計測データが、集合Ｙｊとして、コントローラ１００の記録媒体１６に格納される。そして、ステップＳ６０において稼働状態が終了したと判断されると、ステップＳ９０へ処理が進められる。
【００６６】
ステップＳ９０では、コントローラ１００は、集合Ｙｊから、標準偏差σｊと平均値μｊとを算出して、ステップＳ１００へ処理を進める。標準偏差σｊは、集合Ｙｊに含まれる計測結果ｘｊの標準偏差である。平均値μｊは、集合Ｙｊに含まれる計測結果ｘｊの平均値である。
【００６７】
ステップＳ１００では、コントローラ１００は、次の式（２）に従って、しきい値ＴＨを算出し、処理を終了する。
【００６８】
しきい値ＴＨ＝μｊ−３σｊ  …（２）
以上、図５を参照して説明された処理により、流量の安定性の指標（σｊ）が、時系列の複数の流量に基づいて導出される。そして、しきい値ＴＨが、当該指標に基づいて算出される。
【００６９】
式（２）は、非稼働状態の流量と稼働状態の流量が、各々平均値と標準偏差（分布）の異なる正規分布に従うという仮定に基づいている。図８は、図５の処理により設定されるしきい値ＴＨの特性を説明するための図である。
【００７０】
図８では、流量の変化の一例が、線Ｌ２で示されている。なお、図８のグラフでは、横軸は、流量を表し、縦軸は、各流量の値が計測結果として得られた回数（度数）を表す。
【００７１】
図８の線Ｌ２は、流量が少ない側の鋭いピークＰ１と、流量が多い側の広いピークＰ２とを含む。そして、上記仮定に基づけば、ピークＰ１を含む正規分布が非稼働状態に対応し、ピークＰ２を含む正規分布が稼働状態に対応する。
【００７２】
流量が少ない側のピークが非稼働状態に対応するのは、以下の理由である。
消費設備の非稼働状態では、消費設備における圧縮空気の消費は、主に、当該消費設備における圧縮空気の漏れに起因するものと考えられる。一方、消費設備の稼働状態では、消費設備における圧縮空気の消費は、当該漏れと設備の稼働とに起因するものと考えられる。このため、幹線９１０において一定の圧力を維持しながら消費設備に圧縮空気が供給された場合、非稼働状態における流量の計測結果の平均値は、図８に示されるように、稼働状態における流量の計測結果の平均値よりも低くなることが予測される。
【００７３】
鋭い方のピークが非稼働状態に対応するのは、以下の理由である。
消費設備における圧縮空気の消費の原因は、非稼働状態では「漏れ」に限定されるのに比べて、稼働状態では、当該「漏れ」に加えて、消費設備に含まれる各設備での種々の状態（多段階の強度でのエアの出力、等）を含むことが予想される。このことから、非稼働状態における流量の計測結果の分布は、図８に示されるように、稼働状態における流量の分布よりも狭くなることが予測される。
【００７４】
本実施の形態では、しきい値ＴＨを図８に示されるように非稼働状態の計測結果の分布と稼働状態の計測結果の分布の間に位置するように設定するために、式（２）に従って、しきい値ＴＨが算出される。つまり、消費設備の稼働状態と想定される期間についての、計測結果の平均値（μｊ）と、標準偏差（σｊ）とに基づいて、しきい値ＴＨが算出される。
【００７５】
［稼働状態と非稼働状態への分類］
コントローラ１００は、図２を参照して説明したように、対象期間を、消費設備についての当該対象期間の流量の計測結果に基づいて、稼働状態と非稼働状態とに分ける。より具体的には、コントローラ１００は、たとえば図５を参照して説明したようにしきい値ＴＨを求め、当該しきい値ＴＨを利用し、対象期間のうち、流量の計測結果がしきい値ＴＨを下回る期間を非稼働状態として特定する。また、コントローラ１００は、対象期間のうち非稼働状態以外の期間を、稼働状態として特定する。
【００７６】
なお、コントローラ１００は、対象期間のうち、流量の計測結果がしきい値ＴＨ以上の期間を稼働状態として特定し、それ以外の期間を非稼働状態として特定してもよい。もしくは、コントローラ１００は、対象期間のうち、流量の計測結果がしきい値ＴＨ以上の期間を稼働状態として特定し、流量の計測結果がしきい値ＴＨ未満の期間を非稼働状態として特定してもよい。
【００７７】
より具体的には、コントローラ１００は、流量の計測結果を継続的に蓄積する。そして、コントローラ１００は、たとえば、操作部１５を介して（または、他の装置から）、対象期間についての分類の指示を入力されると、当該対象期間についてのしきい値ＴＨの算出および状態の分類を行なう。
【００７８】
コントローラ１００は、複数の消費設備のそれぞれについて、状態の分類を行なうこともできる。この場合、コントローラ１００は、消費設備ごとに流量の計測結果を蓄積し、そして、消費設備ごとにしきい値ＴＨおよび当該しきい値ＴＨを利用した分類を行なう。
【００７９】
［分類の変形例］
以上説明した実施の形態では、対象期間が、消費設備の稼働状態と非稼働状態の二種類に分類された。コントローラ１００は、対象期間を、消費設備の待機状態を加えた三種類に分類することもできる。図９は、対象期間の三種類の分類の一例を説明するための図である。図９を参照して、三種類の分類について、説明する。
【００８０】
図９では、線Ｌ４は、消費設備の流量の計測結果を示す。線Ｌ５は、当該消費設備に含まれる設備への電力の供給量（消費電力量）を示す。
【００８１】
コントローラ１００は、図２を主に参照して説明されたように、流量の計測結果としきい値ＴＨとに基づいて、対象期間を稼働状態と非稼働状態とに分ける。そして、コントローラ１００は、さらに、設備の消費電力量に基づいて、稼働状態から待機状態を抽出することができる。変形例として、コントローラ１００には、消費電力量についてのしきい値Ｅ１が格納されている。しきい値Ｅ１は、消費設備に含まれる設備のうち少なくとも１つの設備が稼働しているときの消費電力量である。そして、コントローラ１００は、稼働状態のうち、設備の消費電力量がしきい値Ｅ１未満の期間を、消費設備の待機状態として特定する。
【００８２】
本変形例では、コントローラ１００は、対象期間を、稼働状態（しきい値ＴＨにより稼働状態として特定された期間のうち待機状態に該当しない期間）と、待機状態と、非稼働状態の、三種類の状態のそれぞれに対応する期間に分けることができる。
【００８３】
［情報の提示］
コントローラ１００は、対象期間を、稼働状態と非稼働状態の二種類、または、稼働状態と待機状態と非稼働状態の三種類の状態のそれぞれに対応する期間に分けることができる。そして、コントローラ１００は、分類の結果に基づいて、種々の情報を表示する。図１０および図１１は、コントローラ１００が、分類に基づく情報を表示する画面の一例を示す図である。図１０および図１１を参照して、対象期間が三種類の状態のそれぞれに対応する期間に分けられた場合の、当該分類に基づいて表示される情報の一例を説明する。
【００８４】
コントローラ１００は、圧縮空気の供給を受ける複数の消費設備のそれぞれについて、対象期間を、稼働状態と非稼働状態を含む２以上の状態のそれぞれに対応する期間に分けることができる。コントローラ１００は、このような分類に関する情報として、各消費設備についての、非稼働状態に供給された圧縮空気の量の、対象期間に供給された総量に対する割合等の各種の情報を表示する。
【００８５】
図１０には、２以上の供給ライン（消費設備）についての情報が表示されている。図１０の画面１４０には、表示欄１４１〜１４６は、それぞれの消費設備の情報を表示する。表示欄１４１〜１４５は、「削減余地」「金額」および「占有率」についての数値を含む。
【００８６】
「削減余地」は、非稼働状態として特定された期間の流量の積分値、つまり、非稼働状態において各消費設備において消費された圧縮空気の量に相当する。
【００８７】
「金額」は、「削減余地」として示された量が対応する金額である。コントローラ１００には、単位体積当たりの圧縮空気についてのコストが予め登録されている。コントローラ１００は、各消費設備について、「削減余地」で示される体積と単位体積当たりの圧縮空気のコストとの積を、「金額」として表示する。
【００８８】
「占有率」は、非稼働状態として特定された期間の流量の積分値の、対象期間の全流量の積分値に対する割合である。
【００８９】
たとえば、表示欄１４１には、「実装Ｃライン」という名称で特定される供給ラインに関する情報が表示される。表示欄１４１において、「削減余地」は、（１日あたり）２１５ｍ３である。つまり、対象期間を１日とした場合の「削減余地」が２１５ｍ３であることを示す。「金額」は、１，０７５円である。この金額は、「削減余地」の２１５ｍ３と単位体積当たりのコスト（円／ｍ３）との積を算出することによって、得られる。「占有率」は、６０％である。この表示は、対象期間中、圧縮空気の全流量の積分値に対して、非稼働状態の流量の積分値が、６０％であることを意味する。
【００９０】
表示欄１４１〜１４６の右端の数字は、コントローラ１００が情報を表示する２以上の供給ラインの間で付されたランクである。コントローラ１００は、２以上の供給ラインについて、たとえば、上記「占有率」が高い順にランクを付することができる。そして、コントローラ１００は、画面１４０において、当該ランクに従った順序で、各供給ラインについての情報を表示する。
【００９１】
コントローラ１００は、各供給ラインに関するより詳細な情報を表示することもできる。たとえば、画面１４０のうち、表示欄１４１に対する操作がなされると、表示装置１４における表示内容を、当該表示欄１４１が対応する供給ラインについての詳細な情報を表示する画面へと切り替える。図１１は、当該表示欄１４１が対応する供給ラインについての詳細な情報の表示画面の一例を示す図である。
【００９２】
図１１の画面１５０は、流量の時間変化を示すグラフ１５１と、対象期間における稼働状況の割合を示すグラフ１５２と、稼働状態についての情報を表示する欄１５３と、待機状態についての情報を表示する欄１５４と、非稼働状態についての情報を表示する欄１５５とを含む。グラフ１５１には、流量の時間変化に加えて、稼働状態／待機状態／非稼働状態の分類の結果も示されている。
【００９３】
欄１５３〜１５５には、稼働状態／待機状態／非稼働状態のそれぞれについて、流量の積分値と、当該積分値に対応するコスト（金額）と、全体の流量の積分値に対する各積分値の割合（占有率）とが表示されている。各期間のコストは、たとえば、各期間の流量の積分値と単位体積当たりのコストとの積が算出されることによって、取得される。
【００９４】
グラフ１５１は、稼働状態／待機状態／非稼働状態のそれぞれ期間における流量の積分値の割合を示す。
【００９５】
コントローラ１００は、２以上の供給ラインのそれぞれについて、各供給ラインに適したしきい値ＴＨを算出し、当該しきい値ＴＨを用いて対象期間を二種類または三種類に分類する。そして、コントローラ１００は、当該分類の結果に基づいて、各供給ラインについて、どの時間帯が非稼働状態または稼働状態（もしくは、非稼働状態または稼働状態または待機状態）として特定されたかを表示する。また、コントローラ１００は、非稼働状態または稼働状態（または待機状態）に消費された圧縮空気の量を表示する。さらに、コントローラ１００は、非稼働状態や待機状態に消費された圧縮空気の量に対応するコストを表示する。
【００９６】
また、コントローラ１００は、各供給ラインについて、上記量やコストを比較した情報を表示する。これにより、従来まで見られなかった、各供給ラインの非稼働状態における流体の消費量に関する情報だけでなく、各消費量に関する情報が供給ラインごとに比較された結果の情報が、提供される。
【００９７】
なお、図１１では、対象期間が三種類の期間（状態）に分けられた場合の表示画面が示されたが、コントローラ１００は、対象期間を二種類の期間（状態）に分けた場合についても、同様に、各期間として特定された時間帯や、各期間で消費された圧縮空気の量や、各期間の量に対応するコストを表示することができる。
【００９８】
今回開示された各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態およびその変形例は、単独でも、また必要に応じて適宜組み合わされて、実施されることが意図される。
【００９９】
本実施の形態において説明されたシステム制御装置は、圧縮空気の流量等の制御の他に、他の流体（たとえば、窒素ガス、冷却水、熱水など）の制御にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０  ＣＰＵ、１４  表示装置、１００  コントローラ、１０１  データ蓄積部、１０２  指標導出部、１０３  しきい値生成部、１０４  非稼働状態抽出部、１０５  比較情報導出部、１０６  表示制御部、２００  ネットワークコントローラ、７０１  圧力センサ、７２２  流量センサ、８０１〜８０３  設備、９１０  幹線。
【図１】
2014096049.tif 000003
【図２】
2014096049.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014096049.tif 000007
【図６】
2014096049.tif 000008
【図７】
2014096049.tif 000009
【図８】
2014096049.tif 000010
【図９】
2014096049.tif 000011
【図１０】
2014096049.tif 000012
【図１１】
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