(57)【要約】【課題】プラントの異常状態に応じて運転員に適切な情報を与えると共に、運転員の技術向上を支援する。【解決手段】プラント運転支援装置１は、プラントの異常現象の原因、異常現象、異常現象に対して施す回復操作、及び回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを、運転員の入力操作又はプラントの状態を検知する検知手段からの状態入力に応じて作成し、記憶装置３に記憶されたイベントツリーチャートの少なくとも一部を、運転員の入力操作又は検知手段からの状態入力に応じて取得する制御装置５と、イベントツリーチャートを表示する表示装置４とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの異常現象の原因、前記異常現象、この異常現象に対して施す回復操作、及び前記回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを、運転員の入力操作又はプラントの状態を検知する検知手段からの状態入力に応じて作成する作成手順と、
記憶装置に記憶された前記イベントツリーチャートの少なくとも一部を、運転員の入力操作又は前記検知手段からの状態入力に応じて取得する取得手順と、
前記取得したイベントツリーチャートを表示する表示手順とを、
プラント運転支援装置として動作するコンピュータが記憶装置に記憶されたプログラムに従って実行することを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項２】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記イベントツリーチャートは、複数の製造管理要素のうち少なくとも１つの要素の確保を目的とするフェーズ毎に記述され、各フェーズは、それぞれ対応する製造管理要素の優先順位に従って記述されることを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項３】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記イベントツリーチャートは、前記原因と異常現象と影響の各々の検出方法について、自動的に検出する方法と運転員が検出する方法とが別個に記述されることを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項４】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記イベントツリーチャートにおける回復操作の記述は、前記異常現象に応じて自動的に行われる回復操作と運転員が行う回復操作とが別個に記述されることを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項５】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記イベントツリーチャートは、前記異常現象が発生してから前記影響が現れるまでの許容時間の記述を含むことを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項６】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記イベントツリーチャートにおける影響の記述は、前記回復操作に失敗した場合のプラントの状態と、前記回復操作に失敗した場合の影響度の大きさの記述を含むことを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項７】
請求項１記載のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法において、
前記取得手順は、運転員が入力したキーワードに対して、このキーワードを含む前記イベントツリーチャートを前記記憶装置から取得することを特徴とするプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法。
【請求項８】
プラントの異常現象の原因、前記異常現象、この異常現象に対して施す回復操作、及び前記回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを、運転員の入力操作又はプラントの状態を検知する検知手段からの状態入力に応じて作成する作成手段と、
前記作成されたイベントツリーチャートを記憶する記憶装置と、
この記憶装置に記憶された前記イベントツリーチャートの少なくとも一部を、運転員の入力操作又は前記検知手段からの状態入力に応じて取得する取得手段と、
前記取得したイベントツリーチャートを表示する表示手段とを有することを特徴とするプラント運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学プラント等の運転を支援する技術に係り、特にプラントの異常時の運転を支援すると共に、運転員の技術向上を支援するイベントツリーチャートの表示方法およびプラント運転支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラント運転は、従来、安全が重視され、プロセスの安全性確保に力が注がれてきた。例えば化学企業では、ＨＡＺＯＰ（Hazard and Operability Study）の考え方を基にして、プラントの安全性評価や運転員の教育が行われている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３参照）。しかし、今日の国際的な競争においては、安全のみならず品質、納期、さらには環境への影響も配慮した高度なプラント運転が求められている。そのためには日々の業務（特に設備故障などのトラブル）を分析評価し、改善を行うことが重要である。また、高度なプラント運転のためには、経験の振り返りによる運転員の技術向上も重要である。
【０００３】
従来、プラント運転の基本操作を規定するものとしては、標準作業手順書（Standard Operational Procedure、以下ＳＯＰとする）がある。また、紙に印字したＳＯＰの代わりとして、図１０に示す画面２００のように運転手順やプラントの運転状態を表示するプラント運転支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
前述のとおり、近年はプラント運転が高度化してきており、プラントの異常時の判断や対応が極めて難しくなってきている。それにもかかわらず、異常時の作業についてＳＯＰが用意されている企業は極めて少ないという問題がある。また、特許文献１に開示されたプラント運転支援装置も、定常時のプラント運転を対象にしたものであって、プラントの異常時に役立つものではなかった。
【０００４】
これに対して、プラントの異常状態の発生に際し、運転員に適切な情報を与えることができるプラント運転支援装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されたプラント運転支援装置は、ＨＡＺＯＰと同様にプラントの安全性を考慮して、プラントの異常時の処置策を危険性シナリオとして図１１の記憶装置３００に記憶させておき、判定部３０１でプラントが正常か異常かを判断し、プラントの異常時には運転支援部３０２がプラントを正常状態に戻すために必要な処置策を記憶装置３００から取り出して、警報出力部３０３に表示させるようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４０７４１号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０１２１号公報
【非特許文献１】厚生労働省安全課，「化学プラントのセーフティ・アセスメント（指針と解説）」，中央労働災害防止協会，２００１年
【非特許文献２】松岡俊介，「ＨＡＺＯＰＳによるプラントの設計安全評価」，石油学会，１９９０年，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．６，ｐ．４５６−４６２
【非特許文献３】高木伸夫，「化学プラントの安全性評価」，化学工学，１９９２年，Ｖｏｌ．５６，Ｎｏ．１０，ｐ．７３５−７４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来のＳＯＰや特許文献１に開示されたプラント運転支援装置では、プラントの異常状態に対応できないという問題点があった。
また、特許文献２に開示されたプラント運転支援装置では、プラントの異常状態に応じてその原因と処置策を運転員に与えることができるが、熟練者と未熟練者で作業の質に差が出易いという問題点があった。
【０００７】
従来、異常時対応を支えてきたのは、いろいろな問題を経験してきた熟練運転員である。異常時の対応は、経験を通して蓄積されたノウハウが重要な役割を果たす場面である。プラント運転で重要な知識のほとんどは非定常操作の代表的作業である異常時対応を通して得られる。プラントの異常には設備故障、人の誤操作によるものなどがあるが、化学プラントの故障の場合、設備から直接に故障信号が発信されるケースは限られており、大半はその影響がプロセス状態に現れ、流量、液面、圧力などの計測信号の異常警報で何らかの異常が発生したことが分かる。運転員はいろいろな手段で原因を探り、その処置をすることになる。
【０００８】
しかし、異常現象から直ちに真の原因が分ることは稀で、ほとんどの場合、過去の類似現象の思い起こしや直近の保守などの非定常作業の有無の確認など、何らかの通常とは異なる条件を探すことになる。また、プロセスの現状把握から予測される事態進展のリスク判断に基づいた取るべき処置の決定は、経験豊富な他の運転員の協力・指示のもとで行っていることが多い。
従来のＳＯＰでは、プラントの異常現象の原因と処置策が点で繋がっており、異常現象の原因、異常現象、処置策、影響の連続性が瞬時に分る表示方法はなされておらず、運転員に局所的な情報しか与えることができない。したがって、運転員はその点と点の間を暗黙知（経験、原理原則）で補い作業を行うことになり、熟練者と未熟練者で作業の質に差が出易い。
【０００９】
また、特許文献２に開示されたプラント運転支援装置やその基となったＨＡＺＯＰの手法では、プラントの安全性を重視しており、生産性や品質、コスト、納期、環境といった他の観点を考慮しておらず、これらの安全、生産性、品質、コスト、納期、環境に対する作業の優先度や重要度を明示していない。したがって、運転員は、何が最優先事項であるかをその場の状況に応じて判断しながら作業を行う必要があり、判断の遅れや誤りに繋がる可能性があった。
また、特許文献２に開示されたプラント運転支援装置では、運転ノウハウを伝承する仕組みがなく、運転員の技術向上を支援するツールとして利用することが難しいという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プラントの異常状態に応じて運転員に適切な情報を与えることができるだけでなく、運転員の技術向上を支援するツールとしても利用することができるプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法およびプラント運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法は、プラントの異常現象の原因、前記異常現象、この異常現象に対して施す回復操作、及び前記回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを、運転員の入力操作又はプラントの状態を検知する検知手段からの状態入力に応じて作成する作成手順と、記憶装置に記憶された前記イベントツリーチャートの少なくとも一部を、運転員の入力操作又は前記検知手段からの状態入力に応じて取得する取得手順と、前記取得したイベントツリーチャートを表示する表示手順とを、プラント運転支援装置として動作するコンピュータが記憶装置に記憶されたプログラムに従って実行するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記イベントツリーチャートは、複数の製造管理要素のうち少なくとも１つの要素の確保を目的とするフェーズ毎に記述され、各フェーズは、それぞれ対応する製造管理要素の優先順位に従って記述されるものである。
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記イベントツリーチャートは、前記原因と異常現象と影響の各々の検出方法について、自動的に検出する方法と運転員が検出する方法とが別個に記述されるものである。
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記イベントツリーチャートにおける回復操作の記述は、前記異常現象に応じて自動的に行われる回復操作と運転員が行う回復操作とが別個に記述されるものである。
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記イベントツリーチャートは、前記異常現象が発生してから前記影響が現れるまでの許容時間の記述を含むものである。
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記イベントツリーチャートにおける影響の記述は、前記回復操作に失敗した場合のプラントの状態と、前記回復操作に失敗した場合の影響度の大きさの記述を含むものである。
また、本発明のプラント運転のイベントツリーチャートの表示方法の１構成例において、前記取得手順は、運転員が入力したキーワードに対して、このキーワードを含む前記イベントツリーチャートを前記記憶装置から取得するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のプラント運転支援装置は、プラントの異常現象の原因、前記異常現象、この異常現象に対して施す回復操作、及び前記回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを、運転員の入力操作又はプラントの状態を検知する検知手段からの状態入力に応じて作成する作成手段と、前記作成されたイベントツリーチャートを記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された前記イベントツリーチャートの少なくとも一部を、運転員の入力操作又は前記検知手段からの状態入力に応じて取得する取得手段と、前記取得したイベントツリーチャートを表示する表示手段とを有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プラントの異常現象の原因、異常現象、異常現象に対して施す回復操作、及び回復操作に失敗した場合の影響という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したイベントツリーチャートを作成し、表示することにより、プラントの異常状態に応じてその処置策を運転員に与えるプラント運転支援装置、すなわち異常時対応の電子化されたＳＯＰを実現することができる。また、本発明では、原因、現象、回復操作、及び影響という一連の過程に連続性を持たせて記述することにより、イベントツリーチャートを見れば、未熟練者であっても、熟練者との差が少ない質の高い作業を行うことができる。また、本発明では、他の運転員が作成したイベントツリーチャートを見ることにより、トラブル事例の因果関係を説明する原理原則を習得することができ、他人の経験を追体験して運転ノウハウを収得することができる。
【００１５】
また、本発明では、イベントツリーチャートを、複数の製造管理要素のうち少なくとも１つの要素の確保を目的とするフェーズ毎に記述し、各フェーズを、それぞれ対応する製造管理要素の優先順位に従って記述することにより、運転員は製造管理要素（安全、生産性、品質、コスト、納期、環境）の優先度を明確に把握した上で作業を行うことができ、優先事項を判断しながら作業を行うことによる判断の遅れや誤りを回避することができる。また、本発明では、製造管理要素の優先度を運転員に意識させて、それぞれの要素への影響度について考えさせる思考訓練を行うことができる。
【００１６】
また、本発明では、イベントツリーチャートに原因と異常現象と影響の各々の検出方法について、自動的に検出する方法と運転員が検出する方法とを別個に記述することにより、運転員の負担を定量化することができる。この記述を見たプラントの設計者は、原因と現象と影響の検出における人とシステムの役割分担を再設計することができる。
【００１７】
また、本発明では、イベントツリーチャートに異常現象に応じて自動的に行われる回復操作と運転員が行う回復操作とを別個に記述することにより、運転員の負担を定量化することができる。この記述を見たプラントの設計者は、回復操作における人とシステムの役割分担を再設計することができる。
【００１８】
また、本発明では、イベントツリーチャートに異常現象が発生してから影響が現れるまでの許容時間を記述することにより、この記述を見たプラントの設計者は、回復操作の実行可能性をチェックすることができ、回復操作を自動化すべきか否かを判断することができる。
【００１９】
また、本発明では、イベントツリーチャートに回復操作に失敗した場合の影響度の大きさを記述することにより、この記述を見た運転員やプラントの設計者は、回復操作の重要度を判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプラント運転支援装置の構成を示すブロック図である。
図１のプラント運転支援装置１は、キーボード等の入力装置２と、記憶装置３と、ＣＲＴや液晶ディスプレイパネル等の表示装置４と、プラント運転支援装置全体を制御する制御装置５と、センサ等からの入力を通じてプラント（不図示）の状態を入力する状態入力装置６とから構成される。センサ等と状態入力装置６は、プラントの状態を検知する検知手段を構成している。
【００２１】
図２は制御装置５の構成例を示すブロック図である。制御装置５は、後述するイベントツリーチャートを運転員の入力操作又は検知手段からの状態入力に応じて作成する作成手段５０と、記憶装置３に記憶されたイベントツリーチャートの少なくとも一部を運転員の入力操作又は検知手段からの状態入力に応じて取得する取得手段５１と、取得手段５１が取得したイベントツリーチャートを表示装置４に表示させる出力手段５２とを有する。
【００２２】
図３は図１のプラント運転支援装置１で表示するイベントツリーチャートの構造を示す図である。図３において、１１は異常現象、１２は異常現象を自動的に検出する方法、１３は１２の異常現象の検出に要する時間、１４は運転員が異常現象を検出する方法、１５は１４の異常現象の検出に要する時間、１６はプラントの異常現象に対して自動的に施された回復操作、１７は運転員が手動で施した回復操作、１８は１６又は１７の回復操作に要する時間、１９は回復操作の根拠、２０は報連相（報告、連絡、相談）の相手の氏名、２１は回復操作が成功した場合のプラントの状態、２２は回復操作の成功を確認する方法、２４は回復操作が失敗した場合のプラントの状態、２６は１１のプラント状態を原因とする異常現象が発生してから次のステージ（回復操作が失敗した場合のプラント状態）までの許容時間、２７は回復操作が失敗した場合の影響度、２８は２４のプラント状態を原因とする異常現象が発生してから次のステージまでの許容時間である。
【００２３】
プラントの状態は時間の経過に伴って連続的に変化するが、運転員の操作は必要な場面で離散的に現われる。そこで、発明者は、プラント運転を表現する図３のようなイベントツリーチャートを考案した。イベントツリーチャートは、プラントの異常現象、異常現象の検出方法、異常現象に対して施す回復操作、及び回復操作に失敗した場合の状態／成功した場合の状態という一連の過程をプラントの状態遷移に伴って繰り返し連続的に記述したものである。イベントツリーチャートでは、プロセスの状態遷移に応じた一塊の操作をステージという概念で記述している。図３の例では、１１の原因から２４のプラント状態までが１つのステージである。１１，１２，１４，１６，１７，２１，２４の各々をブロックと呼ぶ。
【００２４】
図３のようなイベントツリーチャートを使えば、並行して進行する複数のプロセスの動作、プロセス同士の関係も記述することができ、回復操作の失敗も含めてシステムの動作を解析することができる。
【００２５】
なお、図３の例では、１つのステージについてのみ記載しているが、実際のイベントツリーチャートでは、複数のステージが連続して記述される。この場合、あるステージにおいて回復操作に失敗した場合のプラント状態（影響）は、次のステージでは異常現象の原因になり得るし、また異常現象そのものにもなり得る。したがって、複数のステージを連続して記述する場合には、図４に示すようにステージ同士の間ではブロック１１を省略し、ブロック２４をステージ間の区切りとする。この場合、ブロック２４の記述は、異常現象の原因を示すものであり、また異常現象を示すものであり、さらに回復操作に失敗した場合の影響を示すものでもある。
【００２６】
イベントツリーチャートでは、状態と状態の間にあらかじめ設定した回復操作がその条件と共に付け加えられる。このとき、回復操作がどの製造管理要素に関わるかの理解はその影響度も含めて極めて重要である。特に、プラントが正常状態から外れたとき、プラントの状態をどのような検知手段でどのように捉えて、どのように回復操作するかは、プラント運転の基本と考えられる。また、プラントが最初の状態から次の状態に遷移するまでの時間を運転員は感覚的に捉えており、この時間を許容時間としてイベントツリーチャートに記述することは意味がある。つまり、許容時間は、異常の検知手段の選択基準になり、回復操作を自動で行うべきか手動で行うべきかの判断基準にもなる。
【００２７】
プラントの運転グループ（職長と担当運転員）は、プラントのトラブル発生後に、プラント運転支援装置１の入力装置２を操作して、あるべきプラント運転を表現すべくイベントツリーチャートの各項目を入力する。制御装置５の作成手段５０は、運転員の入力操作（又は検知手段からの状態入力）に応じてイベントツリーチャートを作成し、作成したイベントツリーチャートを記憶装置３に記憶させる。また、プラントの設計段階で、考えられるすべての異常を列挙して、これらの異常に対してイベントツリーチャートを記述することも可能である。
【００２８】
作成されたイベントツリーチャートは、記憶装置３に記憶されているので、トラブルの発生時にはトラブルに該当するイベントツリーチャートを検索して、表示装置４に表示させることができる。検索の方法としては、運転員が入力装置２を操作して所望のキーワードを入力し、制御装置５の取得手段５１が入力されたキーワードを含むイベントツリーチャートを記憶装置３から取得して、表示装置４に表示させてもよいし、検知手段によって自動的に検出されたプラントの異常現象に対応するイベントツリーチャートを取得手段５１が自動的に検索して、表示装置４に表示させるようにしてもよい。
【００２９】
次に、本実施の形態のイベントツリーチャートの特徴について説明する。イベントツリーチャートの第１の特徴は、プラント状態の遷移を軸に、運転員の操作を記述する仕組みになっていて、異常時対応のＳＯＰと見なすことができ、また図４に示すように原因−現象−操作−影響（操作が失敗した場合のプラント状態）の繋がりを視覚的に理解できることである。前述のとおり、従来のＳＯＰやプラント運転支援装置では、運転員に局所的な情報しか与えることができず、熟練者と未熟練者で作業の質に差が出易かった。
【００３０】
これに対して、本実施の形態のイベントツリーチャートによれば、運転員は原因−現象−操作−影響の繋がりの理解を深めることができ、運転員の思考と知識のレベル向上を期待することができる。また、イベントツリーチャートの表記方法によれば、プラント状態の移り変わりと共に、なすべき操作が次々と変わることが直感的に分かるようになっている。また、イベントツリーチャートは、現在直面している現象がどのような原因によるものだったのか、今後どのような影響が予想されるのかを俯瞰できる仕組みを提供する。
【００３１】
イベントツリーチャートの第２の特徴は、ステージ毎に製造管理要素（安全、生産性、品質、コスト、納期、環境）の優先度を明確に表記することができ、運転員は優先度を明確に把握した上で作業を行なえることである。イベントツリーチャートは、プラントの状態把握から製造管理要素の優先度を運転員に意識させ、それぞれの要素への影響度について考える癖をつけさせる思考訓練の意味合いを持った仕組みでもある。
【００３２】
図５に示すように、イベントツリーチャートは、安全、生産性、品質、コスト、納期、環境の各製造管理要素のうち少なくとも１つの要素の確保を目的とするフェーズＰＨ１，ＰＨ２毎に記述されている。各フェーズ間には、予め優先順位が定められており、あるフェーズの製造管理要素の異常回避に成功すると、次の順位のフェーズに移ることができるようになっている。図５の例では、フェーズＰＨ１は安全（Ｓ）に対応し、フェーズＰＨ２は品質（Ｑ）に対応しており、プラントの異常時の処置では、先ず安全を優先して対応し、安全面での異常回避の確認ができた場合（回復操作が成功した場合）に、右側に記述された、品質確保のためのフェーズＰＨ２に移るべきことを示している。
【００３３】
イベントツリーチャートの第３の特徴は、図３に示したように、ステージ毎にプラントの異常現象とその検出方法を表記し、異常現象に対応する回復操作を記述する仕組みとなっていることである。プラントの状態検出は、運転員と検知手段が分担する。化学プラントの場合、プラントの状態を直接計測することは非常に困難であり、流量、温度、圧力などの計測によって得られた信号からプラントの状態を推定することになる。この推定が運転員の役割であれば、その推定方法が図３の１４に記述される。一方、検知手段による検出方法は図３の１２に記述される。
【００３４】
また、異常現象が発生してから回復操作が可能な時間（次のステージまでの時間）に制限がある場合、許容時間が図３の２６，２８に記述される。フェーズ毎の記述によりプラントの状態を製造管理要素毎に評価することができ、その危険性の程度と許容時間から回復操作を自動化すべきか否かを判断することができる。また、回復操作をしなかった場合あるいは回復操作が失敗した場合に予想されるプラント状態の危険性の程度が図３の２７に記述される。この危険性の程度で回復操作の重要度が決まる。
【００３５】
イベントツリーチャートの第４の特徴は、人とシステムの役割分担を明示できることである。図３に示したように、イベントツリーチャートの検出方法の記述部分では、自動的に行われる検出の方法が１２の箇所に記述され、運転員が行う検出の方法が１４の箇所に記述されるようになっており、また回復操作の記述部分では、自動的に行われる回復操作が１６の箇所に記述され、運転員が行う回復操作が１７の箇所に記述されるようになっている。
【００３６】
１２，１６の箇所が空欄で１４，１７の箇所に記述があることは、全てを運転員に依存していることを示している。したがって、運転員が現象の検出や回復操作をしなければならない個所を数えることで運転員の負担を定量化することができ、問題個所が分かれば、人とシステムの役割を再設計することができる。
【００３７】
イベントツリーチャートの第５の特徴は、プラント運転の改善効果の定量化が可能になることである。図６（Ａ）に示したイベントツリーチャートでは、１２，１６の箇所が空欄になっており、異常現象の検出や回復操作を運転員に依存していることが分かる。このため、運転員による異常現象の検出と回復操作が間に合えば、危険回避が可能であるが、運転員の削減等の理由により回復操作が遅れた場合には、最下段のプラント状態まで移行してしまう可能性がある。
【００３８】
これに対して、異常現象を自動的に検出する検知手段を設置すると共に、許容時間に余裕のない箇所については回復操作を自動的に行う仕組みを設けると、イベントツリーチャートは例えば図６（Ｂ）のようになる。図６（Ｂ）の例では、図６（Ａ）で空欄であった１２，１６の箇所に記述が加わり、一方１４，１７の箇所が空欄となり、運転員に依存するブロック（検出又は操作）の数が４から０に減ったことが分かる。このような運転員の定量的な負荷評価にプロセス遷移状態の危険性評価を加味することで、改善効果の定量化が可能となる。従来の改善活動は生産性指標の改善が主目的であり、人的要因の改善については余り議論されることはなかった。プラント運転の設計に人的要因の視点が入ることで、少なくとも心理的な負担の軽減、ひいては安心感のあるプラント運転の実現に近づけることができる。
【００３９】
イベントツリーチャートの第６の特徴は、熟練運転員の異常時の経験を記述できることである。未熟練者にとって熟練運転員に教えて欲しいのは異常時の経験である。大きな事故では原因究明のため詳細な分析を行うが、ほとんどの事例が該当する一定規模以下の損失の場合、その経緯を振り返ることはない。そのため、貴重な異常体験が暗黙知にすらならない状況にある。そこで、熟練運転員が経験を振り返って、イベントツリーチャートにより、あるべき異常対応の仕方を整理することにより、異常時の経験を記録することができる。イベントツリーチャートは、未熟練者のみならず熟練運転員にとっても有用なツールになる。
【００４０】
次に、イベントツリーチャートの具体例について説明する。図７、図８はイベントツリーチャートの１例を示す図、図９は図７、図８のイベントツリーチャートに対応するプラントの要部構成を示すブロック図である。図９において、ＰＯＬは重合槽、ＳＴ１，ＳＴ２はストレーナ、ＤＲＹは乾燥機、ＳＨＩはシフター、Ｐ１，Ｐ２はそれぞれストレーナＳＴ１，ＳＴ２の出口の圧力計、Ｆ１は乾燥機ＤＲＹへの原料の供給流量を測定する流量計、Ｔｉｎは乾燥機ＤＲＹの入口の温度計、Ｔｏｕｔは乾燥機ＤＲＹの出口の温度計、Ｐ３はシフターＳＨＩの出口の圧力計である。
【００４１】
図９に示すプラントは、乾燥工程の部分のみを示している。この乾燥工程は、重合槽ＰＯＬで化合物を生成し、生成した原料をストレーナＳＴ１，ＳＴ２のいずれか一方で濾した後に乾燥機ＤＲＹで乾燥させ、乾燥させた原料をシフターＳＨＩでふるいにかけるという工程である。
【００４２】
このような乾燥工程において、ある日の４時２６分に以下のようなトラブルが発生した。まず、重合槽ＰＯＬによる反応工程の停止後（４時２６分）、追出しタンクフィードに切替え直後から、流量計Ｆ１において流量変動が大きくなった。そのため、ストレーナＳＴ１からストレーナＳＴ２に切替えたが、１０分以内でストレーナＳＴ２が詰り、温度計Ｔｏｕｔにおいて乾燥機出口の温度が上昇した。次に、ストレーナＳＴ１を掃除中に流量計Ｆ１の流量が０になったので、乾燥機出口温度の上昇を防止するために、温度計Ｔｉｎにおける乾燥機入口温度を手動操作（ＭＡＮ）でＴ１℃からＴ２℃に下げた。手動操作だったため、乾燥機入口温度が結果的にＴ３℃まで低下した（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３）。そのため、シフターＳＨＩの金網目詰りでシフターオーバーが発生した。
【００４３】
図７、図８に示したイベントツリーチャートは、以上のようなトラブルを基に作成されたものである。図７は品質（Ｑ）の確保を目的とするフェーズＰＨ１を示し、図８は品質の確保に成功した場合に移る次の順位として定められた、生産性（Ｐ）とコスト（Ｃ）と納期（Ｄ）の確保を目的とするフェーズＰＨ２を示している。図８のＩは図７のＩと繋がり、また図８のＩＩは図７のＩＩと繋がっている。
【００４４】
まず、図７の１１には、乾燥工程の異常現象の根本原因がストレーナの詰まりであることが記述されている。この結果として、乾燥機ＤＲＹへの原料の供給流量が低下することが２４ａに記述され、運転員がこの流量低下に気付いたことが１４ａに記述されている。運転員はストレーナＳＴ１の詰まりという原因に対して、ストレーナＳＴ１からストレーナＳＴ２に切り替える操作を行ったことが１７ａに記述されている。このストレーナの切り替えが成功すれば、図８のフェーズＰＨ２に移ることが２１ａに記述されている。
【００４５】
また、ストレーナの切り替えに失敗すると、乾燥機出口の温度が上昇することが図７の２４ｂに記述され、運転員がこの温度上昇に気付いたことが１４ｂに記述されている。運転員は乾燥機温度上昇という状態に対して乾燥工程を停止したことが１７ｂに記述されている。この停止に成功すれば、乾燥機温度の上昇が止まり、図８のフェーズＰＨ２に移ることが２１ｂに記述されている。そして、乾燥工程の停止に失敗すれば、製品の品質に異常を来すことが２４ｃに記述されている。
【００４６】
一方、図８のフェーズＰＨ２に移った場合、ストレーナを掃除することが１７ｄに記述され、掃除に失敗するとストレーナが詰まることが２４ｄに記述されている。
以上が、乾燥工程のトラブルに応じて作成されたイベントツリーチャートである。
【００４７】
こうして、イベントツリーチャートを作成することで自然に異常時対応のＳＯＰ化が可能になり、プラントの異常状態に応じてその処置策を運転員に与えるツールとして、プラント運転支援装置１を利用することができる。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、運転員の技術向上を支援するツールとして、プラント運転支援装置１を利用することができる。イベントツリーチャートによれば、運転員に対して、プラントが今どういう状態になっているのか、そもそもどのような問題が発生し、どのような過程を経て現在の状態になっているのか、回復操作を行わない場合にどのような状態となってしまうのかという問題の全体を俯瞰できる情報を与えることができる。したがって、イベントツリーチャートを用いたトラブル事例の分析は、未熟練者にとってトラブル事例の因果関係を説明する原理原則の習得に役立ち、運転員の技術向上に貢献する。
【００４９】
また、従来、安全意識涵養のために実施してきたプロセス危険予知（ＰＫＹ）活動で用いてきた手法を品質や生産性、コスト、納期、環境といった全ての製造管理要素に拡張したＰＫＹ活動を、イベントツリーチャートを使って実行することによって、プラント運転に係わるノウハウや技術を容易に表出し運転ノウハウの集大成を図ることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態におけるプラント運転支援装置１は、例えばＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータを動作させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、このプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、化学プラント等の運転及び運転員の技術向上を支援する技術に適用することができる。また、本発明は、オペレーションの設計に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係るプラント運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のプラント運転支援装置における制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のプラント運転支援装置で表示するイベントツリーチャートの構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるイベントツリーチャートの第１の特徴を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるイベントツリーチャートの第２の特徴を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるイベントツリーチャートの第５の特徴を説明するための図である。
【図７】イベントツリーチャートの１例を示す図である。
【図８】イベントツリーチャートの１例を示す図である。
【図９】図７、図８のイベントツリーチャートに対応するプラントの要部構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のプラント運転支援装置の進捗状況画面を示す図である。
【図１１】従来の他のプラント運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…プラント運転支援装置、２…入力装置、３…記憶装置、４…表示装置、５…制御装置、６…状態入力装置、５０…作成手段、５１…取得手段、５２…出力手段。
【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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