(57)【要約】【課題】解析作業の負担を軽減できるとともに、解析の成果を有効に利用できるプロセス解析システムを提供する。【解決手段】表示手段により表示された受付画面に対する操作に応じて、以下の一連の処理が実行される。（１）プロセスデータの取得、（２）解析ロジックの入力の受け付け、（３）入力された解析ロジックを用いた、プロセスデータに対する解析、（４）解析ロジックの保存。【選択図】図１
2011175437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントのプロセスデータを所定の解析ロジックを用いて解析することによりプロセスを解析するプロセス解析システムにおいて、
前記プロセスデータを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記プロセスデータに対する解析を行うための解析ロジックの入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段を介して入力された解析ロジックを用いて、前記取得手段により取得された前記プロセスデータに対する解析を行う解析手段と、
前記受付手段を介して入力された解析ロジックを前記解析手段で再使用可能な状態で保存する保存手段と、
前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理を指示する操作を受け付けるための受付画面を表示する表示手段と、
前記表示手段により表示された前記受付画面に対する前記操作に応じて、前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理を指示する制御手段と、
を備え、
前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理は、前記表示手段により互いに展開表示される一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されることを特徴とするプロセス解析システム。
【請求項２】
前記一連の処理は、同一のプロセスデータまたは同一のプロセスデータ群に対する前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段の処理であることを特徴とする請求項１に記載のプロセス解析システム。
【請求項３】
取得手段により取得された前記プロセスデータに対する加工を施す加工手段を備え、
前記解析手段は前記加工手段により加工が施された前記プロセスデータに対する解析を行い、
前記加工手段による処理は、前記表示手段により互いに展開表示される前記一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセス解析システム。
【請求項４】
取得手段により取得された前記プロセスデータに対しクレンジングを行うクレンジング手段を備え、
前記解析手段は前記クレンジング手段によるクレンジングを経た前記プロセスデータに対する解析を行い、
前記クレンジング手段による処理は、前記表示手段により互いに展開表示される前記一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス解析システム。
【請求項５】
前記取得手段により取得された前記プロセスデータのデータ形式を統一するデータ形式統一手段を備え、
前記解析手段は、前記データ形式統一手段によりデータ形式が統一された後の前記プロセスデータに対し解析を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス解析システム。
【請求項６】
前記プラントに対する操作・監視のための操作監視装置は、前記保存手段により保存された前記解析ロジックを取り込み、取り込まれた前記解析ロジックを用いて行った解析の解析結果を操作監視画面上に表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス解析システム。
【請求項７】
前記解析ロジックは、マハラノビダス・タグチ法によるパターン認識処理を含んで構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロセス解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントのプロセスデータを所定の解析ロジックを用いて解析することによりプロセスを解析するプロセス解析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントにおける製造プロセスを、プロセスデータを介して解析する場合には、プロセスデータの取得、解析ロジックの定義、定義された解析ロジックによる解析の実行など、複数の解析プロセスを経て、解析結果を得ることができる。このため、通常、解析作業は多変量解析ツール、基本統計ツール、ビジュアル化ツール等の複数のソフトウェアを用いて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来行っている解析作業では、複数のツールを組み合わせる必要があるが、各ツールにおける処理の連携がないため、解析には手間と時間がかかる。また、複数のツールを使用するために解析プロセスを一連の手順としてシステムに保存することができず、解析プロセスが解析者の記憶上でしか残らない。このため、解析プロセスを再利用し、あるいは承継することができない。また、プラントの運転には多数の役割ないし部門のスタッフが関わっているが、解析の成果を複数の役割や部門の中で共有する仕組みがないという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、解析作業の負担を軽減できるとともに、解析の成果を有効に利用できるプロセス解析システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロセス解析システムは、プラントのプロセスデータを所定の解析ロジックを用いて解析することによりプロセスを解析するプロセス解析システムにおいて、前記プロセスデータを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記プロセスデータに対する解析を行うための解析ロジックの入力を受け付ける受付手段と、前記受付手段を介して入力された解析ロジックを用いて、前記取得手段により取得された前記プロセスデータに対する解析を行う解析手段と、前記受付手段を介して入力された解析ロジックを前記解析手段で再使用可能な状態で保存する保存手段と、前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理を指示する操作を受け付けるための受付画面を表示する表示手段と、前記表示手段により表示された前記受付画面に対する前記操作に応じて、前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理を指示する制御手段と、を備え、前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段による一連の処理は、前記表示手段により互いに展開表示される一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されることを特徴とする。
このプロセス解析システムによれば、一連の処理が、表示手段により互いに展開表示される一群の受付画面のいずれかに対する操作に応じて指示されるので、解析作業の負担を軽減できる。また、解析ロジックを解析手段で再使用可能な状態で保存するので、解析の成果を有効に利用できる。
【０００７】
前記一連の処理は、同一のプロセスデータまたは同一のプロセスデータ群に対する前記取得手段、前記受付手段、前記解析手段および前記保存手段の処理であってもよい。
【０００８】
取得手段により取得された前記プロセスデータに対する加工を施す加工手段を備え、前記解析手段は前記加工手段により加工が施された前記プロセスデータに対する解析を行い、前記加工手段による処理は、前記表示手段により互いに展開表示される前記一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されてもよい。
【０００９】
取得手段により取得された前記プロセスデータに対しクレンジングを行うクレンジング手段を備え、前記解析手段は前記クレンジング手段によるクレンジングを経た前記プロセスデータに対する解析を行い、前記クレンジング手段による処理は、前記表示手段により互いに展開表示される前記一群の前記受付画面のいずれかに対する前記操作に応じて指示されてもよい。
【００１０】
前記取得手段により取得された前記プロセスデータのデータ形式を統一するデータ形式統一手段を備え、前記解析手段は、前記データ形式統一手段によりデータ形式が統一された後の前記プロセスデータに対し解析を行ってもよい。
【００１１】
前記プラントに対する操作・監視のための操作監視装置は、前記保存手段により保存された前記解析ロジックを取り込み、取り込まれた前記解析ロジックを用いて行った解析の解析結果を操作監視画面上に表示してもよい。
【００１２】
前記解析ロジックは、マハラノビダス・タグチ法によるパターン認識処理を含んで構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロセス解析システムによれば、一連の処理が、表示手段により互いに展開表示される一群の受付画面のいずれかに対する操作に応じて指示されるので、解析作業の負担を軽減できる。また、解析ロジックを解析手段で再使用可能な状態で保存するので、解析の成果を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のプロセス解析システムの構成を示すブロック図。
【図２】プロセス解析時における作業の流れを示すフローチャート。
【図３】問題点抽出時の画面表示を示す図であり、（ａ）はロット間の比較のためのテーブルを表示した例を、（ｂ）は特定のロットについての情報を表示した例を、それぞれ示す図。
【図４】「ヒストリカルビュー」のタブシートの画面表示を示す図。
【図５】「データ抽出」のタブシートの画面表示を示す図。
【図６】「データクレンジング」のタブシートの画面表示を示す図。
【図７】「データプロファイリング」のタブシートの画面表示を示す図。
【図８】「問題発見」のタブシートの画面表示を示す図。
【図９】「原因解析」のタブシートの画面表示を示す図。
【図１０】操作監視装置に解析機能を設けた例を示すブロック図。
【図１１】表示画面例を示す図であり、（ａ）は解析結果表示画面を、（ｂ）はＫＰＩ演算定義画面を、（ｃ）はＭＴ解析定義画面を、（ｄ）はステータス変換定義画面を、それぞれ示す図。
【図１２】ＭＴ法の利点を示す図であり、（ａ）はマハラノビス距離によりステータスを判定する例を示す図、（ｂ）は各タグの生データを表示する例を示す図。
【図１３】ソフトセンサのデータ構成と解析ロジックとの対応関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるプロセス解析システムをプラントの制御システムに適用した実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のプロセス解析システムの構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示す制御システム３は、プラントに分散配置された複数のフィールドコントローラ（不図示）を介してプラントを制御する分散型制御システムであり、制御システム３に接続された操作監視装置２を介してプラントに対する操作・監視が行われる。生産維持業務の担当者（オペレータ）は操作監視装置２の操作監視画面２１を介して、プラントに対する操作・監視を行うことができる。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のプロセス解析システムは、製造プロセスデータに基づく解析を実行する解析装置１を備える。生産改善業務の担当者は、解析装置１を用いてプロセスの解析を行う。
【００１９】
解析装置１は、製造プロセスデータ格納部４１、品質管理データ格納部４２および生産管理データ格納部４３から履歴データ、その他のプラントの情報を収集する情報収集部１と、情報収集部１により収集された各データのデータフォーマット、データ型およびデータステータスを解析装置１が定めるデータフォーマット、データ型およびデータステータスへマッピングするマッピング部１２と、マッピング部１２を経由したデータに基づいてプロセス解析を実行する解析部１３と、解析部１３における解析で用いられた解析ロジックおよび解析部１３における解析の解析結果を格納する解析ノウハウ格納部１４と、解析部１３における解析に際して解析画面５を表示する画面表示部１５と、を備える。
【００２０】
なお、解析装置１を解析サーバと解析クライアントに分離して構成してもよい。この場合、例えば、情報収集部１１、マッピング部１２および解析ノウハウ格納部１４を解析サーバにより構成し、解析部１３および画面表示部１５を解析クライアントにより構成することができる。
【００２１】
次に、本実施形態のプロセス解析システムの動作について説明する。
【００２２】
製造プロセスデータ格納部４１には、制御システム３を介して履歴データが蓄積される。履歴データには、プラントから得られるプロセスデータ、プロセスアラームデータ、および操作監視装置２による運転の内容を示す運転操作情報等が含まれる。
【００２３】
品質管理データ格納部４２には、プラントで生産される製品についての品質管理のための情報が、生産管理データ格納部４３にはプラントでの生産についての生産管理のための情報が、それぞれ格納される。
【００２４】
解析装置１の情報収集部１１、マッピング部１２および解析部１３は、画面表示部１５と協働しつつ生産改善業務の担当者の指示を受け付け、プラントの解析に必要な一連の処理を実行する。
【００２５】
解析装置１の情報収集部１１は、製造プロセスデータ格納部４１、品質管理データ格納部４２および生産管理データ格納部４３から、それぞれ履歴データ、品質管理のための情報および生産管理のための情報を収集する。情報収集部１１は、製造プロセスデータ格納部４１、品質管理データ格納部４２および生産管理データ格納部４３への接続を可能とするためのインタフェース機能を有する。
【００２６】
解析装置１のマッピング部１２は、情報収集部１１により収集された各データのデータフォーマット、データ型およびデータステータスを解析装置１が定めるデータフォーマット、データ型およびデータステータスへマッピングする。これにより、製造プロセスデータ格納部４１、品質管理データ格納部４２および生産管理データ格納部４３のデータフォーマット等が異なっていても、取得されたデータのデータフォーマット等を解析装置１が定めるものに変換することができるため、元のデータフォーマット等にかかわりなく、取得されたすべてのデータをプロセス解析に利用可能となる。ユーザはデータの収集元を考慮する必要なく、解析を行うことができる。
【００２７】
図２は、プロセス解析時における作業の流れを示すフローチャート、図４〜図９は解析画面５を示す図である。以下、プロセス解析時における作業について説明する。
【００２８】
プロセス解析時には、画面表示部１５によって、作業の対象となる解析画面５としての「アナライザクライアント画面」が表示される。後述するように、本実施形態のプロセス解析システムでは、プロセス解析に個々の解析プロセスが１つのタブシートごとに集約されており、画面上のタブを操作することで、各解析プロセスに必要な機能がそれぞれ集約された画面モードを選択することができる。また、タブシートは解析の手順に即して順番に並んでいる。これらの画面モードを順次選択することにより、プロセス解析に必要なすべての作業を行うことができる。
【００２９】
まず、生産改善業務の担当者は、情報収集部１１により、製造プロセスデータ格納部４１、品質管理データ格納部４２および生産管理データ格納部４３から必要なデータを収集し、問題点の抽出を行う（図２のステップＳ０）。問題点の抽出に際しては、例えば、収集されたデータを、例えばロットごとに比較するためのアナライザクライアント画面が用いられる。
【００３０】
図３（ａ）は、アナライザクライアント画面として、同一製品についての品質特性、製造時間、原価等をロットごとに比較したテーブルを表示する例が示されている。この例では、「Ｌｏｔ３」として表示されるロットの原価が他のロットよりも高く、このロットには問題点が含まれることが示唆されている。図３（ｂ）は、アナライザクライアント画面として当該ロット（「Ｌｏｔ３」）についての製品の品質特性、製造時間、原価等を表示する例を示している。生産改善業務の担当者は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すようなアナライザクライアント画面を用いることで問題点を抽出することができる。
【００３１】
次に、生産改善業務の担当者は、抽出された問題点を解析するために必要なデータを情報収集部１１により収集する（図２のステップＳ１）。図４は、収集されたデータの一覧表示画面を示している。
【００３２】
図４に示すように、解析画面５の「ヒストリカルビュー」のタブ５Ａを操作すると、当該タブシートが展開する。このタブシートに対する操作により、解析のために取得すべき情報を指示することができる。この指示に従って情報収集部１１が情報を収集し、マッピング部１２によるデータ形式の統一が行われる。解析画面５の領域５１には、収集されたデータ群の中から表示対象として指定されたデータ群（図４の例ではプロセスデータ群）のトレンドがグラフィック表示される。
【００３３】
この画面モードで解析の対象として選択、収集されたプロセスデータは、後述する一連の作業における対象として引き継がれる。したがって、解析プロセスごとに、新たにデータを収集する必要はない。
【００３４】
このように、図４に示す画面モードでは、製造プロセスデータ格納部４１から取得される履歴データを任意に選択し、そのトレンドを画面表示させることができる。例えば、図４において、領域５１には個々のプロセスデータのトレンドグラフ５１ａ，５１ｂ，・・・等が並んで表示される。各トレンドグラフは横軸に時刻が、縦軸にプロセス値が取られ、横軸は同一時刻に揃えられる。このような履歴データのトレンドグラフを見ることで、生産改善業務の担当者は問題の抽出を行うことができる（図２のステップＳ２）。
【００３５】
問題がありそうな箇所を見つけた場合、生産改善業務の担当者は原因解析の作業（図２のステップＳ３）に移行する。
【００３６】
原因解析の作業では、最初に解析の対象となるプロセスデータの抽出（図２のステップＳ３１）を行う。
【００３７】
問題がありそうな箇所（時間帯）を見つけた場合、図４に示す画面の「データ抽出」のタブ５Ｂを操作すると、図５に示すように当該タブシートが展開し、領域５３に、図４における領域５１の表示が引き継がれる。
【００３８】
この画面モードでは、図５に示すように、画面上の領域５３において時間帯５３ａを指定することができ、時間帯５３ａの指定により対応するプロセスデータが抽出される。抽出されたプロセスデータのトレンドグラフ、すなわち指定された時間帯５３ａに対応するトレンドグラフは領域５４に表示される。図５の例では、領域５３に表示される時間帯のうちの一部の時間帯を指定しているため、領域５４には、時間帯５３ａのトレンドグラフが横軸（時間軸）方向に拡大された形状のグラフが表示されている。
【００３９】
次に、このような画面操作によりプロセスデータが抽出された状態で、図５に示す画面の「データクレンジング」のタブ５Ｃを操作すると、図６に示すように当該タブシートが展開し、領域５５に、図５における領域５４の表示が引き継がれる。
【００４０】
図６に示す画面モードでは、解析に用いるプロセスデータデータのクレンジング（図２のステップＳ３２）を行うことができる。ここでは、例えば、取得されたデータの品質コードがプラント情報管理システムあるいはファイル上、「不良」であっても、これを解析上では「Available」に変更することで、解析の対象として取り扱うことができる。また、データの品質コードが「良好」であっても、これを「Not Available」に変更することで、解析対象から除外することができる。図６の例では、時間帯５５ａを無効な期間として指定することで、当該時間帯のデータを解析対象から除外している。
【００４１】
このように本実施形態のプロセス解析システムでは、プロセスデータの品質コードや無効期間を解析に際して修正することを可能とすることで、解析に使用するプロセスデータの信頼性を向上させることができる。
【００４２】
データのクレンジング終了後、図６に示す画面の「データプロファイリング」のタブ５Ｄを操作すると、図７に示すように当該タブシートが展開し、領域５６Ａに、図６における領域５５の表示が引き継がれる。ただし、図７では、説明の便宜のため、クレンジング終了後のデータとは別のデータを加工する例を示している。
【００４３】
この画面モードでは、解析の対象となるデータに対しプロファイリング（図２のステップＳ３３）を行うことができる。
【００４４】
図７は、領域５６Ａにトレンドグラフが描画されたプロセスデータに対し、「データの移動平均」を用いた周波数分離処理を行った例を示しており、領域５６Ｂに周波数分離処理により得られたデータの移動平均（低周波領域）がトレンドグラフとして描画されている。領域５６Ａおよび領域５６Ｂのトレンドグラフは横軸（時間軸）が互いに揃えられている。このような周波数分離処理により、プロセスデータのトレンドに含まれる高周波ノイズを除去できる。
【００４５】
次に、問題発見の作業（図２のステップＳ３４）を行う。図７の画面において「問題発見」のタブ５Ｅを操作すると、図８に示すように当該タブシートが展開し、領域５６Ａおよび領域５６Ｂの表示が引き継がれる。また、解析ロジックを設定するための解析ロジック設定画面５７が新たに展開表示される。
【００４６】
この画面モードでは、プロセスデータのトレンドグラフを参照しつつ、解析ロジック設定画面５７により解析ロジックを設定する。解析ロジックを設定後、画面上の「原因解析」のタブ５Ｆを操作すると、図９に示すように当該タブシートが展開し、解析ロジック設定画面５７（図８）において設定した解析ロジックに従った解析の解析結果が表示される。例えば図９の領域５８には、解析結果の代表値が、領域５９には解析結果の詳細データが、それぞれ表示される。この場合、解析ロジックが適切なものであれば、品質のばらつきや製造コスト上での問題が発生している時間帯などを特定することができる。
【００４７】
生産改善業務の担当者は、解析ロジックの設定と、解析結果の参照とを繰り返すことで、問題の発見や原因の特定に有効な解析ロジックを探し出すことができる（図２のステップＳ３５）。また、このような解析結果の表示画面は表示データとして保存され、これを呼び出すことでいつでも解析結果の表示画面を復元することができる。
【００４８】
有効な解析ロジックが確立された場合、本実施形態のプロセス解析システムでは、当該解析ロジックを「ソフトセンサ」として登録し、解析ノウハウ格納部１４に格納することができる。図９に示す画面上の「センサ作成」のタブ５Ｇを操作すると、当該解析ロジックを「ソフトセンサ」として作成、登録するための画面モードとなり、当該解析ロジックがソフトセンサとして解析ノウハウ格納部１４に格納される。解析ノウハウ格納部１４に格納されたソフトセンサは、いつでも取り込んで解析部１３での解析に再使用できる。
【００４９】
また、図１０に示すように、プラントに対する操作・監視を行うための操作監視装置２に、解析部１３と同様の機能を有する解析部２３と、画面表示部１５と同様の機能を有する画面表示部２５とを設けることにより、解析ノウハウ格納部１４に格納されたソフトセンサを取り込み、操作監視装置２においてプロセス解析を実行することができる。また、その解析ロジックを用いてオンライン解析を行うこともできる。例えば、その解析ロジックを用いて、プラントのプロセスデータをリアルタイムに監視し、異常の発生等を予知することも可能となる。
【００５０】
次に、解析結果の表示例について説明する。図９に示す画面モードでは、解析結果や元のプロセスデータ、あるいはプロセスデータを加工して得たキー情報（ＫＰＩ）等のデータを、それぞれトレンドグラフ等のグラフィカルな形態で並べて表示することもできる。図１１（ａ）は解析結果を上記の形態で表示した解析結果表示画面を例示したものである。
【００５１】
図１１（ａ）の例では、解析結果表示画面６１に領域６１ａ〜６１ｅが設けられている。領域６１ａには所定のプロセスデータ（ＴＡＧ１）の値の履歴が、領域６１ｂには所定のプロセスアラームの発生履歴が、領域６１ｃにはプロセスデータを用いた演算式により定義されたキー情報（ＫＰＩ）の履歴が、領域６１ｄには所定の定義に従ったＭＴ法による解析結果が、領域６１ｅには所定の定義に従うステータスの履歴が、それぞれ表示される。領域６１ａ〜６１ｅの表示は、横軸を共通の時刻とするグラフィック表示により、それぞれの履歴や解析結果等を示している。
【００５２】
図１１（ｂ）は、領域６１ｃに表示されるキー情報（ＫＰＩ）の演算式を定義するためのＫＰＩ演算定義画面６２ｃを示している。ユーザは解析装置１または操作監視装置２を介してＫＰＩ演算定義画面６２ｃによりキー情報（ＫＰＩ）の演算式を定義することができる。また、この定義内容はソフトセンサの情報の一部、すなわち解析ロジックの一部を構成し、解析ノウハウ格納部１４に格納される。
【００５３】
図１１（ｃ）は、領域６１ｄに表示されるＭＴ法による解析方法を定義するためのＭＴ解析定義画面６２ｄを示している。ユーザは解析装置１または操作監視装置２を介してＭＴ解析定義画面６２ｄによりＭＴ法による解析方法を定義することができる。また、この定義内容はソフトセンサの情報の一部を構成し、解析ノウハウ格納部１４に格納される。
【００５４】
図１１（ｄ）は、領域６１ｅに表示されるステータスの内容を定義するためのステータス変換定義画面６２ｅを示している。ユーザは解析装置１または操作監視装置２を介してステータス変換定義画面６２ｅによりステータスの内容を定義することができる。図１１（ｄ）の例では、ＭＴ解析定義画面６２ｄ（図１１（ｃ））による定義に従って解析されたＭＴ法による解析結果を、ステータス（正常／異常）に反映するように定義している。この定義内容はソフトセンサの情報の一部を構成し、解析ノウハウ格納部１４に格納される。
【００５５】
以上の定義画面６２ｃ〜６２ｅは、図８に示す解析ロジック設定時の画面モードにおいて表示させることができるとともに、その定義画面に対する操作により定義内容を入力することができる。また、解析結果表示画面６１への操作によって領域６１ａ〜６１ｅのいずれかを指定し、指定された領域に対応する定義画面６２ｃ〜６２ｅを表示させるとともに、その定義画面に対する操作により定義内容を編集することができる。例えば、領域６１ｃを選択したうえで、画面上の「編集ボタン」（不図示）を操作すると、領域６１ｃに表示されるキー情報（ＫＰＩ）の演算式を定義するためのＫＰＩ演算定義画面６２ｃが表示され、定義内容の編集が可能となる。その編集により変更された定義内容は、解析部１３における解析内容および画面表示部１５における表示制御に反映されるため、解析結果表示画面６１に即時に反映される。したがって、解析結果表示画面６１による解析を行う際に、解析結果表示画面６１を確認しながら定義内容を編集することにより、より適切な解析手法ないし解析条件を探し出すことができる。
【００５６】
図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）に示す定義画面を用いて定義された定義内容はソフトセンサとして登録（解析ノウハウ格納部１４に保存）される。また登録されたソフトセンサを取り込むことにより、解析装置１または操作監視装置２において、それらの定義内容を使用した図１１（ａ）に相当する形態の画面を表示させ、プラント解析に使用することができる。また、登録されたソフトセンサを取り込むことにより、解析装置１または操作監視装置２の画面上にその定義内容自体を示す画面、すなわち、図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）に示す定義画面、あるいは定義画面と同等の内容を表示する画面を表示させることもできる。これにより、ソフトセンサとして登録された、解析のためのロジック等を自由に参照することが可能となる。
【００５７】
図１１（ａ）の例では、ステータス（正常／異常）の判定にＭＴ法による解析結果を用いている。このような解析ロジックないし処理方法が有効であることが認められた時点で、解析装置１または操作監視装置２を介し、この解析ロジック等をソフトセンサとして登録することができる。
【００５８】
ところで、上記の解析ロジックは、例えば、以下の処理や解析方法を用いて定義することができる。
（１）「データの移動平均」や「生データと移動平均の差分」を利用した周波数分離処理
（２）四則演算や論理演算を利用した変換処理
（３）平均、最大値、最小値などの統計処理を使用した変換処理
（４）重回帰分析などの多変数解析
（５）マハラノビダス・タグチ法（ＭＴ法）などのパターン認識処理
（６）上記（１）〜（５）により得られた演算結果に基づいて、診断を行う処理；例えば、演算値が５０以上の場合は正常（品質が合格）、５０未満の場合には異常（品質が不合格）など。
【００５９】
これらの処理や解析方法は適宜組み合わせることができ、例えば、周波数分離処理により得た低周波領域のデータに基づいてＭＴ法を適用し、マハラノビダス距離を算出するような手順を採用することもできる。さらに、算出されたマハラノビダス距離に基づいてステータス（異常／正常）を判定することもできる。
【００６０】
図１２（ａ）は各タグ（プロセスデータ）におけるマハラノビス距離によりステータスを判定する例を示している。このマハラノビス距離は、解析対象となるデータ群と、正常と判断される履歴データ群との間の距離を示すものであり、マハラノビス距離が大きいほど、正常時のパターンから各タグの状態が離れていることを示す。図１２（ａ）の例では、各タグ（図１２（ａ）におけるＴＡＧ  Ａ，Ｂ，Ｎ，・・・）のマハラノビス距離およびマハラノビス距離の総和（図１２（ａ）における「全タグ」）が定義され、これらのマハラノビス距離の総和に基づいてステータスが判断される。一方、図１２（ｂ）は図１２（ａ）と同一時刻帯における各タグの生データを表示する例を示している。
【００６１】
図１２（ａ）に示すように、プラントの状態が異常状態に近づくとマハラノビス距離が拡大するため、マハラノビス距離を監視することで、異常の発生を検知することができる。図１２（ａ）の例では、時刻ｔ２で異常が発生したものと判定できる。また、図１２（ａ）に示すように、時刻ｔ０において運転条件が切り替えられた場合、時刻ｔ０以降、定常状態が得られるまでの間、マハラノビス距離は全体として縮小している。しかし、時刻ｔ１においてマハラノビス距離が拡大傾向に転じているため、これを捉えて異常の前兆を認識することが可能となる。このため、ステータスが異常を示す時刻ｔ２よりも前に、異常の発生を予知することが可能となる。
【００６２】
これに対し、図１２（ｂ）に示すように、従来のシステムのように、各タグの生データのみを画面表示させても、オペレータが異常の前兆を捉えることは困難である。
【００６３】
このように、ＭＴ法を適用することにより、オペレータは異常発生を比較的早い段階から予知することが可能となり、異常の発生を回避するための迅速かつ的確な対処が可能となる。
【００６４】
図１３は、ソフトセンサのデータ構成と、解析ロジックとの対応関係を示す図である。
【００６５】
図１３に示すように、ソフトセンサは解析に使用されるデータ名の一覧と、上記解析ロジックと、解析に使用されるデータと定義ファイルのリンク情報であるセンサ管理情報とを含んで構成される。
【００６６】
このようなソフトセンサの内容（データ名の一覧および解析ロジック）を解析装置１または操作監視装置２の画面上に表示させることにより、解析ロジックを直接的に把握することも可能となる。したがって、解析ロジックをソフトセンサとして登録することにより、解析者以外の者でもそのソフトセンサにアクセスすることにより、どのような手法で解析が行われたのかを容易に理解することができる。すなわち、解析ノウハウを承継することが可能となる。
【００６７】
以上のように、本実施形態のプラント解析システムによれば、プロセス解析に必要なすべての機能を１つのツールに集約しており、しかも各解析プロセスを画面モードごとに順番に割り付けている。したがって、解析手順を明確に把握できるとともに、画面モードを順番に選択することで、プロセス解析に必要なすべての作業を行うことができる。また、画面モードを切り替えても、作業対象となるプロセスデータは維持されるため、良好な作業効率を得ることができる。したがって、解析にかかる作業負担や作業時間を大幅に縮小できる。
【００６８】
また、プラントの解析ロジックをソフトセンサとして登録できるので、解析手法を有効に再利用することができるとともに、解析ノウハウの共有化や解析ノウハウの承継が可能となる。
【００６９】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、プラントのプロセスデータを所定の解析ロジックを用いて解析することによりプロセスを解析するプロセス解析システムに対し、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１      解析装置（取得手段、受付手段、解析手段、保存手段、表示手段、制御手段、加工手段、クレンジング手段、データ形式統一手段）
２      操作監視装置
５      解析画面（受付画面）
１１    情報収集部（取得手段）
１２    マッピング部（データ形式統一手段）
１４    解析ノウハウ格納部（保存手段）
１５    画面表示部（表示手段）
【図１】
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【図２】
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【図１０】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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