(57)【要約】【課題】従来技術に比較して高い予測精度でエネルギー需要量を予測する。【解決手段】設備を用いた所定の製品の生産計画に基づいてエネルギー需要量を予測する演算予測手段を備えるエネルギー需要予測装置であって、演算予測手段は、上記生産計画の生産イベント情報に基づいて、生産準備段階と生産保守段階の少なくとも一方を含む生産段階における設備の複数の稼働状態を決定して、上記各稼働状態毎の時間に対するエネルギー消費量を示すエネルギー消費パターンに基づいて、上記設備毎の各稼働状態のエネルギー消費量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備を用いた所定の製品の生産計画に基づいてエネルギー需要量を予測する演算予測手段を備えるエネルギー需要予測装置であって、
上記演算予測手段は、上記生産計画の生産イベント情報に基づいて、生産準備段階と生産保守段階の少なくとも一方を含む生産段階における設備の複数の稼働状態を決定して、上記各稼働状態毎の時間に対するエネルギー消費量を示すエネルギー消費パターンに基づいて、上記設備毎の各稼働状態のエネルギー消費量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とするエネルギー需要予測装置。
【請求項２】
上記演算予測手段は、一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない設備による製品の生産において、生産数量起因又は時間起因の繰り返し性が現れる単位ごとに分割し、複数のエネルギー消費パターンを作成し、当該作成した複数のエネルギー消費パターンを用いて、各繰り返し性に応じてエネルギー需要量を予測し、上記予測されたエネルギー需要量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とする請求項１記載のエネルギー需要予測装置。
【請求項３】
上記演算予測手段は、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産開始を起点とした最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの頻出パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする請求項２記載のエネルギー需要予測装置。
【請求項４】
上記演算予測手段は、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産の待機状態における最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの最小値パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする請求項２記載のエネルギー需要予測装置。
【請求項５】
設備を用いた所定の製品の生産計画に基づいてエネルギー需要量を予測する演算予測手段を備えるエネルギー需要予測装置のためのエネルギー需要予測方法であって、
上記演算予測手段が、上記生産計画の生産イベント情報に基づいて、生産準備段階と生産保守段階の少なくとも一方を含む生産段階における設備の複数の稼働状態を決定して、上記各稼働状態毎の時間に対するエネルギー消費量を示すエネルギー消費パターンに基づいて、上記設備毎の各稼働状態のエネルギー消費量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測するステップを含むことを特徴とするエネルギー需要予測方法。
【請求項６】
上記演算予測手段が、一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない設備による製品の生産において、生産数量起因又は時間起因の繰り返し性が現れる単位ごとに分割し、複数のエネルギー消費パターンを作成し、当該作成した複数のエネルギー消費パターンを用いて、各繰り返し性に応じてエネルギー需要量を予測し、上記予測されたエネルギー需要量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とする請求項５記載のエネルギー需要予測方法。
【請求項７】
上記演算予測手段が、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産開始を起点とした最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの頻出パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする請求項６記載のエネルギー需要予測方法。
【請求項８】
上記演算予測手段が、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産の待機状態における最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの最小値パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする請求項６記載のエネルギー需要予測方法。
【請求項９】
請求項５〜８のうちのいずれか１つに記載のエネルギー需要予測方法の各ステップを含むことを特徴とする、コンピュータにより実行可能なプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムを格納することを特徴とする、コンピュータにより読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー需要予測装置及び方法、プログラム並びに記録媒体に関し、特に、コンピュータを利用して生産計画及びエネルギー消費パターンに基づいてエネルギー需要量を予測するエネルギー需要予測装置及び方法、コンピュータにより実行可能なプログラム並びにそのプログラムを記録したコンピュータにより読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー需要予測において、生産計画を用いた需要予測方法やエネルギー消費パターン作成方法などの提案がされている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
例えば特許文献１においては、効率よく運用することができるコージェネレーションの制御システム、制御方法及び制御プログラムを提供するために、コージェネレーション制御システムは予測部と決定部とを備える。予測部は、工場における生産計画と電気エネルギー原単位及び熱エネルギー原単位とに基づいて、コージェネレーションシステムにおける電気エネルギー及び熱エネルギーの負荷需要量を予測する。電気エネルギー原単位は、工場において生産される製品の単位量当たりの生産に直接的に必要な消費電気エネルギー量である。熱エネルギー原単位は、工場において生産される製品の単位量当たりの生産に直接的に必要な消費熱エネルギー量である。決定部は、負荷需要量に基づいて、コージェネレーションシステムの運転方式と電気エネルギー及び熱エネルギーの供給量とを決定する。
【０００４】
また、例えば特許文献２において、エネルギー計測データから無駄を定量的に算出して顕在化するようにしたエネルギー監視システムを提供するために、対象設備の消費エネルギーを計測し、エネルギー計測データとして格納する手段と、前記対象設備の稼働状態ごとに予め記録または入力した理想的なエネルギー消費パターンを、前記対象設備の稼働状態に当てはめることによりエネルギーの最低使用量を求める手段と、前記エネルギー計測データと前記最低使用量との差分を定量的に算出する算出手段と、前記算出手段により算出した差分をエネルギーの無駄として出力する出力手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６３７０４号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２７５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エネルギー消費量がほぼ同程度でありながらも設備の稼働状態が異なる場合や、設備が一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない場合において、それらのエネルギーの変動に基づいたエネルギー消費パターンを考慮できていない。そのため、上記のエネルギー消費パターンを用いてエネルギー需要予測を行うと、予測精度が悪化する可能性があった。
【０００７】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して高い予測精度でエネルギー需要量を予測することができるエネルギー需要予測装置及び方法、プログラム並びに記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るエネルギー需要予測装置は、
設備を用いた所定の製品の生産計画に基づいてエネルギー需要量を予測する演算予測手段を備えるエネルギー需要予測装置であって、
上記演算予測手段は、上記生産計画の生産イベント情報に基づいて、生産準備段階と生産保守段階の少なくとも一方を含む生産段階における設備の複数の稼働状態を決定して、上記各稼働状態毎の時間に対するエネルギー消費量を示すエネルギー消費パターンに基づいて、上記設備毎の各稼働状態のエネルギー消費量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とする。
【０００９】
上記エネルギー需要予測装置において、上記演算予測手段は、一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない設備による製品の生産において、生産数量起因又は時間起因の繰り返し性が現れる単位ごとに分割し、複数のエネルギー消費パターンを作成し、当該作成した複数のエネルギー消費パターンを用いて、各繰り返し性に応じてエネルギー需要量を予測し、上記予測されたエネルギー需要量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とする。
【００１０】
また、上記エネルギー需要予測装置において、上記演算予測手段は、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産開始を起点とした最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの頻出パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする。
もしくは、上記エネルギー需要予測装置において、上記演算予測手段は、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産の待機状態における最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの最小値パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係るエネルギー需要予測方法は、設備を用いた所定の製品の生産計画に基づいてエネルギー需要量を予測する演算予測手段を備えるエネルギー需要予測装置のためのエネルギー需要予測方法であって、
上記演算予測手段が、上記生産計画の生産イベント情報に基づいて、生産準備段階と生産保守段階の少なくとも一方を含む生産段階における設備の複数の稼働状態を決定して、上記各稼働状態毎の時間に対するエネルギー消費量を示すエネルギー消費パターンに基づいて、上記設備毎の各稼働状態のエネルギー消費量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測するステップを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記エネルギー需要予測方法において、上記演算予測手段が、一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない設備による製品の生産において、生産数量起因又は時間起因の繰り返し性が現れる単位ごとに分割し、複数のエネルギー消費パターンを作成し、当該作成した複数のエネルギー消費パターンを用いて、各繰り返し性に応じてエネルギー需要量を予測し、上記予測されたエネルギー需要量の総和を、時系列で計算することによりエネルギー需要量を予測することを特徴とする。
【００１３】
また、上記エネルギー需要予測方法において、上記演算予測手段が、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産開始を起点とした最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの頻出パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする。
もしくは、上記エネルギー需要予測方法において、上記演算予測手段が、上記エネルギー消費パターンに基づいて、上記製品の生産の待機状態における最小値のエネルギー消費パターンを抽出し、上記元のエネルギー消費パターンから上記抽出されたエネルギー消費パターンを減算することによりエネルギー消費パターンの最小値パターンを抽出することにより、上記元のエネルギー消費パターンを分割することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明に係るコンピュータにより実行可能なプログラムは、上記エネルギー需要予測方法の各ステップを含むことを特徴とする。
【００１５】
第４の発明に係るコンピュータにより読取可能な記録媒体は、上記プログラムを格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
従って、本発明によれば、生産準備段階又は生産保守段階も含めた設備の稼働状態や、繰り返し性ごとのエネルギー消費パターンの分割により、実際のエネルギー消費量と比べて誤差が小さくなり、従来技術に比較して予測精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るエネルギー需要予測装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のハードディスクメモリ２３の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のエネルギー需要予測装置１０によって実行されるエネルギー需要予測処理を示すフローチャートである。
【図４】図２のエネルギー消費パターンテーブル２３ｃを示す図である。
【図５】図２の生産シーケンステーブル２３ｄとそれに対応するエネルギー消費量を示すグラフである。
【図６】図１のエネルギー需要予測装置１０において生産開始起因と時間起因のエネルギーが発生する場合におけるエネルギー消費パターンの頻出パターンの作成方法を示す図である。
【図７】図１のエネルギー需要予測装置１０において生産終了起因のエネルギーが発生する場合におけるエネルギー消費パターンの頻出パターンの作成方法を示す図である。
【図８】図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー消費パターンの抽出方法を示すエネルギー消費量の一例を示すグラフである。
【図９】図１のエネルギー需要予測装置１０において設備の稼働状態の決定方法を示すテーブルである。
【図１０】図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー需要量の予測結果の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー需要予測処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るエネルギー需要予測装置１０の構成を示すブロック図である。図１のエネルギー需要予測装置１０は例えばディジタル計算機にてなり、図３のエネルギー需要予測処理の処理プログラムを実行することにより、図２の生産計画テーブル２３ｂの生産計画及びエネルギー消費パターンテーブル２３ｃのエネルギー消費パターンに基づいて設備の稼働状態を決定して図２の生産シーケンステーブル２３ｃを作成し、エネルギー需要量を予測することを特徴とする。
【００２０】
以下、本実施形態に係るエネルギー需要予測装置１０の構成及び処理について詳述する。
【００２１】
図１において、エネルギー需要予測装置１０のドライブ装置インターフェース３５ｂを介して、例えばハードディスクメモリであり生産計画テーブル及びエネルギー消費パターンテーブルの情報を予め格納して提供する外部記憶装置６０に接続され、エネルギー需要予測装置１０は、外部記憶装置６０にアクセスすることにより、当該情報を取得してハードディスクメモリ２３に格納してもよい。
【００２２】
図１において、エネルギー需要予測装置１０は、
（ａ）当該エネルギー需要予測装置１０の動作及び処理を演算及び制御するコンピュータのＣＰＵ（中央演算処理装置）２０と、
（ｂ）オペレーションプログラムなどの基本プログラム及びそれを実行するために必要なデータを格納するＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２１と、
（ｃ）ＣＰＵ２０のワーキングメモリとして動作し、当該エネルギー需要予測処理で必要なパラメータやデータを一時的に格納するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２２と、
（ｄ）当該エネルギー需要予測処理において用いる各種テーブルのデータ（図２参照。）を格納するためのハードディスクメモリ２３と、
（ｅ）例えばハードディスクメモリで構成され、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置４５を用いて読み込んだ、図３のエネルギー需要予測処理の処理プログラム（これらのプログラムはコンピュータにより実行可能なプログラムである。）を格納するプログラムメモリ２４と、
（ｆ）所定のデータや指示コマンドを入力するためのキーボード４１に接続され、キーボード４１から入力されたデータや指示コマンドを受信して所定の信号変換などのインターフェース処理を行ってＣＰＵ２０に伝送するキーボードインターフェース３１と、
（ｇ）ＣＲＴディスプレイ４３上で指示コマンドを入力するためのマウス４２に接続され、マウス４２から入力されたデータや指示コマンドを受信して所定の信号変換などのインターフェース処理を行ってＣＰＵ２０に伝送するマウスインターフェース３２と、
（ｈ）ＣＰＵ２０によって処理されたデータや設定指示画面、生成されたエネルギー需要量の予測結果データなどを表示するＣＲＴディスプレイ４３に接続され、表示すべき画像データをＣＲＴディスプレイ４３用の画像信号に変換してＣＲＴディスプレイ４３に出力して表示するディスプレイインターフェース３３と、
（ｉ）ＣＰＵ２０によって処理されたデータ及び所定の生成されたエネルギー需要量の予測結果データなどを印字するプリンタ４４に接続され、印字すべき印字データの所定の信号変換などを行ってプリンタ４４に出力して印字するプリンタインターフェース３４と、
（ｊ）図３のエネルギー需要予測処理の処理プログラムが記憶されたＣＤ−ＲＯＭ４５ａから当該プログラムのプログラムデータを読み出すＣＤ−ＲＯＭドライブ装置４５に接続され、読み出された画像処理プログラムのプログラムデータを所定の信号変換などを行ってプログラムメモリ２４に転送するドライブ装置インターフェース３５ａと、
（ｋ）例えば生産計画テーブル及びエネルギー消費パターンテーブルの情報データを記憶する、例えばハードディスクメモリなどの外部記憶装置６０に接続され、読み出されたデータを所定の信号変換などを行ってＣＰＵ２０又はハードディスクメモリ２３に転送するドライブ装置インターフェース３５ｂとを備える。
これらの回路２０〜２４、３１〜３４、３５ａ及び３５ｂはバス３０を介して接続される。
【００２３】
図２は図１のハードディスクメモリ２３の構成を示すブロック図である。図２において、ハードディスクメモリ２３は以下のデータファイルを格納するデータメモリ２３ａを含む。
（ａ）生産計画テーブル２３ｂ：図１０の生産計画テーブルのデータを格納するテーブルである。図１０の生産計画テーブルでは、各設備毎に各製品ａ〜ｆについての生産個数が記述されている。
（ｂ）エネルギー消費パターンテーブル２３ｃ：図４のエネルギー消費パターンテーブルを格納するテーブルである。図４のテーブル２３ｃでは、各設備毎に、その設備の稼働状態、各稼働状態に対して用いるワークの種類、各ワークでのエネルギー消費パターンが記述されている。ここで、エネルギー消費パターンは、時間に対するエネルギー消費量を示すデータＡ１〜Ｂ２である。
（ｃ）生産シーケンステーブル２３ｄ：図５の生産シーケンステーブル２３ｃを格納するテーブルである。図５のテーブル２３ｃでは、生産イベント情報から各設備の稼働状態（生産準備及び保守段階）及び稼働状態（生産段階）が記述されている。
（ｄ）エネルギー需要量の予測結果テーブル２３ｅ：エネルギー需要予測装置１０により予測されたエネルギー需要量の予測結果を格納するテーブルである。図１０では、時間に対するエネルギー消費量の総和を時系列で計算してその予測結果として表している。
【００２４】
図３は図１のエネルギー需要予測装置１０によって実行されるエネルギー需要予測処理を示すフローチャートである。
【００２５】
本実施形態では、図３のステップＳ１では、予め決められた生産計画（設備稼働計画でもよい）を含む生産計画テーブル２３ｂを取得する。次いで、ステップＳ２では、生産に必要となる設備のエネルギー消費量をパターン化したエネルギー消費パターンテーブル２３ｄを作成して取得する。当該テーブル２３ｄは予め決められたものであってもよいし、詳細後述するように作成されたものであってもよい。さらに、ステップＳ３では、設備の角得状態を決定して生産シーケンステーブル２３ｃを作成して取得する。そして、テーブル２３ｃ，２３ｄに基づいて、対象とする施設（工場、プラントなど）のエネルギー需要予測を行ってエネルギー需要量の予測結果（予測対象期間中の時間に対するエネルギー消費量の総和）を計算してそのテーブル２３ｅを作成して格納する。
【００２６】
なお、従来例などにおいて、設備の稼働状態は、生産段階に基づいて稼働、待機、停止、休止の大きく４つに分けられている。
（１）稼動：生産を行っている状態。
（２）待機：生産を行っていないが、生産に関係する機能の一部が動いている状態。
（３）停止：生産を行っておらず、生産に関係する機能が動いていない状態（一部の制御部のみ動作）。
（４）休止：生産を行っておらず、全ての機能が動いていない状態。
【００２７】
しかし、エネルギー消費量をパターン化するには、上記の設備の稼働状態だけでは不十分であり、本実施形態では、それ以外に、生産準備及び保守段階における設備の稼働状態も考慮する。
（５）設備立ち上げ：設備の立ち上げ作業を行っている状態。
（６）設備立ち下げ：設備の立ち下げ作業を行っている状態。
（７）前段取り：生産の直前に、段取り作業を行っている状態。
（８）後段取り：生産の直後に、段取り作業を行っている状態。
（９）段取り替え：ワークの変更に伴う段取り替え作業を行っている状態。
（１０）メンテナンス：設備のメンテナンス作業を行っている状態。
【００２８】
図４は図２のエネルギー消費パターンテーブル２３ｃを示す図である。図４から明らかなように、エネルギー消費パターンテーブル２３ｃは、各設備毎に、その設備の稼働状態、各稼働状態に対して用いるワークの種類、各ワークでのエネルギー消費パターンを含む。ここで、エネルギー消費パターンは、時間に対するエネルギー消費量を示すデータＡ１〜Ｂ２である。
【００２９】
次いで、本実施形態に係るエネルギー消費パターンの作成方法について以下に説明する。図５は図２の生産シーケンステーブル２３ｄとそれに対応するエネルギー消費量を示すグラフである。図５から明らかなように、生産イベント情報に基づいて設備の稼働状態を決定することができる。図５の例では、各期間Ｔ１〜Ｔ８毎に設備の稼働状態を決定している。
【００３０】
生産準備及び段階は、設備の特性や作業内容により、あるときは稼働状態や待機状態とエネルギー消費量がほぼ同程度となることがある。そのため、エネルギー消費量に対するしきい値のみを用いて設備の稼働状態を決定すると、例えば、設備立ち上げは待機状態／段取り替えは稼働状態のように、異なる設備の稼働状態が決定されてしまう問題がある。そのため、生産実績などによる生産イベント情報を用いて生産準備段階を決定し、その後、エネルギー消費量に対するしきい値等により設備の稼働状態を決定することで、生産準備段階も含めた設備の稼働状態ごとのエネルギー消費パターンを作成する。
【００３１】
次いで、本実施形態に係るエネルギー消費パターンの分割作成方法について以下に説明する。
【００３２】
複数の主要機器から構成される設備において、特にヒーターやクーラント装置など温度起因で動作する機器や、不要オイルや切粉の除去など環境起因で動作する機器を含む設備は、それらが生産と直接関係がないタイミングで動作するため、エネルギー消費パターンが一定とならない。特に温度起因の設備は消費するエネルギー消費量も大きく、そのエネルギー消費量とエネルギー消費タイミングのズレが無視できない。
【００３３】
上記のような一定のエネルギー消費パターンを繰り返さない設備において、生産数量起因や時間起因など繰り返し性が現れる単位ごとに、生産開始などの生産イベント情報を起点としたエネルギー消費量の最小値に基づいた抽出や、パターンマッチングにより頻出パターンを抽出することで、エネルギー消費パターンを分割して作成する。以下に具体例を示す。
【００３４】
図６は図１のエネルギー需要予測装置１０において生産開始起因と時間起因のエネルギーが発生する場合におけるエネルギー消費パターンの頻出パターンの作成方法を示す図である。図６（ａ）では、時間に対するエネルギー消費量のグラフを示す。ここで、１つの製品を複数個生産する場合において各製品を生産する生産開始を起点として合わせてエネルギー消費量の最小量を抽出する。そのグラフを図６（ｂ）に示す。そして、図６（ｂ）のエネルギー消費量を、図６（ａ）の元のエネルギー消費量から減算することで、図６（ｃ）のグラフを得て、当該図６（ｃ）における頻出パターン（図６（ｄ））を抽出して得る。
【００３５】
図７は図１のエネルギー需要予測装置１０において生産終了起因のエネルギーが発生する場合におけるエネルギー消費パターンの頻出パターンの作成方法を示す図である。図７（ａ）では、時間に対するエネルギー消費量のグラフを示す。図７（ａ）のグラフにおいて待機状態における最小値を抽出し、そして、図７（ｂ）のエネルギー消費量を、図７（ａ）の元のエネルギー消費量から減算することで、図７（ｃ）のグラフを得て、生産終了を起点とした最小値パターン（図７（ｄ））を抽出して得る。
【００３６】
本実施形態において、エネルギー消費パターンは、設備の稼働状態ごとに１つ以上のエネルギー消費パターンを持つ。このとき、ワークの種類によってエネルギー消費量が変わる場合は、図４に示すように、ワークの種類ごとのエネルギー消費パターンを用いる。
【００３７】
また、上述のエネルギー消費パターンの分割は、以下のエネルギー消費パターンの順次抽出方法により作成を行っている。
（ＳＳ１）過去のエネルギー消費量に対して、生産開始などの生産イベント情報を起点とした最小値に基づいて、繰り返し性が現れる単位ごとにエネルギー消費パターンを抽出する。
（ＳＳ２）抽出が済んだエネルギー消費パターンに相当するエネルギー消費量を、過去のエネルギー消費量から減算する。
（ＳＳ３）エネルギー消費量の残分がなくなるまで、上記ステップＳＳ１，ＳＳ２の処理を繰り返す。
【００３８】
ここで、一般的に、生産に伴うエネルギー消費量が大きな生産数量起因のエネルギー消費パターンから抽出する。この生産数量起因のエネルギー消費パターンは、生産開始を起点とした複数回の生産サイクルタイム内のエネルギー消費量を重ね合わせ、各経過時刻における最小値により抽出が可能である（図８参照）。
【００３９】
図８は図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー消費パターンの抽出方法を示すエネルギー消費量の一例を示すグラフである。図８から明らかなように、３回の製品の生産に関するエネルギー消費量はほとんど同じであるが、１０１〜１０３に示すように異なる部分については最小値を抽出することができる。
【００４０】
また、上記の抽出方法は生産終了起因のエネルギー消費パターンなどの抽出についても、同様である。時間起因で繰り返すエネルギー消費パターンは生産イベント情報と直接関係しないが、一般的なパターンマッチング方法などにより抽出が可能である。
【００４１】
図９は図１のエネルギー需要予測装置１０において設備の稼働状態の決定方法を示すテーブルである。本実施形態では、生産準備及び保守段階も含めた設備の稼働状態を決定することを特徴としている。ここで、生産準備段階及び生産保守段階は少なくとも一方でもよい。図９から明らかなように、設備の稼働状態は、生産計画と設備の運用ルール等（生産開始時刻のＸ分前など）に基づいて決定する。このとき、段取り替えやメンテナンスなど一部の生産準備段階については、運用ルール等よりも明確に時刻指定されている生産計画の生産イベント情報（段取り替え開始／終了時刻やメンテナンスの開始／終了時刻など）に基づいて決定する。これにより、生産準備段階も含めた設備の稼働状態を決定する。
【００４２】
次いで、繰り返し性を考慮したエネルギー需要予測について以下に説明する。
【００４３】
図１０は図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー需要量の予測結果の一例を示すタイミングチャートである。上述したように、生産計画とエネルギー消費パターン情報と設備の稼働状態を用いて、予測対象期間中の時間軸に対して、設備の稼働状態ごとにエネルギー消費パターンを当てはめ、エネルギー需要量の予測を行う。ここで生産計画繰り返し性が現れる単位ごとにエネルギー消費パターンを分割した場合は、その繰り返し性に合わせた方法でエネルギー需要量の予測をそれぞれ行い、予測結果をその総和とする。例えば、設備の稼働状態が異なっても、時間起因のエネルギー需要量はある時間間隔に基づいてエネルギーを消費するため、時間間隔も考慮した予測方法とする。
【００４４】
図１０の例から明らかなように、生産数量起因のエネルギー需要量の予測と、生産終了起因のエネルギー需要量の予測と、時間起因のエネルギー需要量の予測とが混在して、エネルギー需要量の総和を構成していることがわかる。
【００４５】
図１１は図１のエネルギー需要予測装置１０によるエネルギー需要予測処理を示す図である。図１１から明らかなように、エネルギー需要予測装置１０によれば、生産計画テーブル２３ｂ及びエネルギー消費パターンに基づいて、時間に対するエネルギー需要量を示す予測結果を得ることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、生産準備及び保守段階も含めた設備の稼働状態や、繰り返し性ごとのエネルギー消費パターンの分割により、これらのエネルギーの変動を考慮したエネルギー消費パターンを用いてエネルギー需要予測を行う。これにより、実際のエネルギー消費量と比べて誤差が小さくなり、予測精度が向上する。
【００４７】
以上の実施形態において、図３の処理プログラムが記憶されたコンピュータにより読取可能なＣＤ−ＲＯＭ４５ａを用いて実行してもよいし、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭなどのコンピュータにより読取可能な種々の記録媒体を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上詳述したように、本発明によれば、従来例に比較して、生産準備及び保守段階も含めた設備の稼働状態や、繰り返し性ごとのエネルギー消費パターンの分割により、これらのエネルギーの変動を考慮したエネルギー消費パターンを用いてエネルギー需要予測を行う。これにより、実際のエネルギー消費量と比べて誤差が小さくなり、予測精度が向上する。本発明は、電気、熱など種々のエネルギーの需要量の予測に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…エネルギー需要予測装置、
２０…ＣＰＵ、
２１…ＲＯＭ、
２２…ＲＡＭ、
２３…ハードディスクメモリ、
２３ａ…データメモリ、
２３ｂ…生産計画テーブル、
２３ｃ…エネルギー消費パターンテーブル、
２３ｄ…生産シーケンステーブル、
２３ｅ…エネルギー需要量の予測結果テーブル、
３０…バス、
３１…キーボードインターフェース、
３２…マウスインターフェース、
３３…ディスプレイインターフェース、
３４…プリンタインターフェース、
３５ａ，３５ｂ…ドライブ装置インターフェース、
４１…キーボード、
４２…マウス、
４３…ＣＲＴディスプレイ、
４４…プリンタ、
４５…ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、
４５ａ…ＣＤ−ＲＯＭ。
【図１】
2015125593.tif 000003
【図２】
2015125593.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015125593.tif 000006
【図５】
2015125593.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015125593.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015125593.tif 000012
【図１１】
2015125593.tif 000013