(57)【要約】【課題】実験データと、運転データとを用いて、操業条件最適値の妥当性を判定することを目的とする。【解決手段】操業条件検索装置３から、製造プラント１１の条件設定に用いる操業条件最適値と、実験プラント９またはパイロットプラント１０で用いられた操業条件最適値での実験結果である実験成績評価値とを取得し、製造プラント１１から、製造プラント１１における操業条件と、操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得し、操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、運転成績評価値とを比較することによって、操業条件最適値の妥当性を判定することを特徴とする。【選択図】図１
2008191739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造プラントにおける操業条件最適値の妥当性を判定する製造プラント運転管理システムであって、
プラント実験で用いられた実験条件値と、この実験条件値において得られた前記プラント実験の結果である実験成績評価値とを取得し、取得した前記実験条件値と、前記実験成績評価値とを基に、操業条件最適値を算出する操業条件探索装置、
および、前記操業条件探索装置から、前記操業条件最適値と、前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値とを取得し、前記操業条件最適値を、操業条件として設定した、操業中の前記製造プラントから、製造プラントにおける操業条件と、前記操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得し、前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、前記運転成績評価値とを比較することによって、前記操業条件最適値の妥当性を判定する操業条件評価装置
を有してなることを特徴とする製造プラント運転管理システム。
【請求項２】
前記製造プラント運転管理システムは、
前記製造プラントから取得した前記操業条件または前記運転成績評価値を基に、新たな運転成績評価値を算出し、前記算出した新たな運転成績評価値を、前記操業条件評価装置へ送る運転データ評価装置を、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造プラント運転管理システム。
【請求項３】
前記プラント実験とは、実験プラントまたはパイロットプラントを用いた実験であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製造プラント運転管理システム。
【請求項４】
前記操業条件探索装置は、
実験計画法を用いて、前記操業条件最適値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製造プラント運転管理システム。
【請求項５】
前記製造プラントは、医薬製品、化学製品および食品のいずれかを生産することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製造プラント運転管理システム。
【請求項６】
製造プラントにおける操業条件最適値の妥当性を判定する操業条件評価装置であって、
操業条件探索装置から、前記製造プラントの操業条件の設定に用いる操業条件最適値と、前記操業条件最適値におけるプラント実験の結果である実験成績評価値とを取得する操業条件評価データ読込部、
前記操業条件最適値を、操業条件として設定した、操業中の前記製造プラントから、前記製造プラントにおける操業条件と、前記操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得する運転成績読込部、
および、前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、前記運転成績評価値とを比較することによって、前記操業条件最適値の妥当性を判定する妥当性判定部
を有してなることを特徴とする操業条件評価装置。
【請求項７】
製造プラントにおける操業条件最適値の妥当性を判定する製造プラント運転管理システムの製造プラント運転管理方法であって、
前記製造プラント運転管理システムは、
操業条件探索装置と、操業条件評価装置とを有してなり、
前記操業条件探索装置は、
プラント実験で用いられた実験条件値と、この実験条件値において得られた前記プラント実験の結果である実験成績評価値とを取得し、
取得した前記実験条件値と、前記実験成績評価値とを基に、操業条件最適値を算出し、
前記操業条件評価装置は、
前記操業条件探索装置から、前記操業条件最適値と、前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値とを取得し、
前記操業条件最適値を、操業条件として設定した、操業中の前記製造プラントから、製造プラントにおける操業条件と、前記操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得し、
前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、前記運転成績評価値とを比較することによって、前記操業条件最適値の妥当性を判定する
ことを特徴とする製造プラント運転管理方法。
【請求項８】
製造プラントにおける操業条件最適値の妥当性を判定する操業条件評価装置の操業条件評価方法であって、
操業条件探索装置から、前記製造プラントの操業条件の設定に用いる操業条件最適値と、前記操業条件最適値におけるプラント実験の結果である実験成績評価値とを取得し、
前記操業条件最適値を、操業条件として設定した、操業中の前記製造プラントから、前記製造プラントにおける操業条件と、前記操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得し、
前記操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、前記運転成績評価値とを比較することによって、前記操業条件最適値の妥当性を判定する
ことを特徴とする操業条件評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造プラント運転管理システム、操業条件評価装置、製造プラント運転管理方法および操業条件評価方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造プラントの現場では、生産能力向上や、安定操業の実現のため、プラントから得られた様々なデータの監視とそれらを用いた改善が行われている。
近年、操業している製造プラントから得られる大量の運転データを用いて、品質推定やプロセス管理を行おうとする研究事例が開示されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
また、ガスタービンにおいて、ガスタービンのモデル定数情報を同定し、このモデル定数を性能仕様情報として、ガスタービンの健全性を診断するガスタービン診断方法およびガスタービン診断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、プラント制御に係る制御パラメータの設定値の設定経緯情報に基づいて、この設定値の信頼度を計算するプラント運転支援方法、プラント運転支援装置およびプラント運転支援システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【非特許文献１】加納、藤原、長谷部、大野著、「運転データに基づく品質改善のための定性的品質情報の定量化」、計測自動制御学会論文集、２００６年、ｖｏｌ．４２−８、ｐ．９０２〜ｐ．９０８
【非特許文献２】藤原、加納、長谷部、大野著、「運転データに基づく階層型品質改善システムの開発」、計測自動制御学会論文集、２００６年、ｖｏｌ．４２−８、ｐ．９０９〜ｐ．９１５
【特許文献１】特開２００５−２４８８４８号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００６−２０２２２６号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
製造プラントにおける各部の設定値（操業条件）は、操業条件最適値の値で設定される。
この操業条件最適値は、プラント設計者の経験、計算機シミュレーションを用いて決定されたり、製造プラント建設の前段階における実験プラントや、パイロットプラントなどから得られる実験データなどを基に、実験計画法などを適用することによって最適化を図った結果を用いて決定されたりする場合が多い。このような方法により、決定した操業条件最適値は、標準運転手順書に記載される。プラント管理者は、この標準運転手順書に従って、製造プラントの各部における操業条件を設定する。
製造プラントの操業条件を最適化する際に用いる実験データは、実験プラントや、パイロットプラントから得られる実験データであり、実験器具などをユーザが計測することによって得られるオフライン計測による実験データが多い。
ここで、オフライン計測とは、センサなどを用いない計測であり、目視、あるいは温度計などの実験計測器具を用いた計測である。
【０００４】
これに対し、運転データは、製造プラントの各部に設置されたセンサが計測した計測値が、回線などを介してコンピュータなどの計測装置に入力されるオンライン計測で取得されることが多い。
【０００５】
すなわち、製造プラントの操業前における実験プラントや、パイロットプラント（実験レベル）から得られる実験データは、これから建設する製造プラントの操業条件の最適値（操業条件最適値）を探索するために用いられる。
これに対し、製造プラントの操業後における運転データは、製造プラントにおける運転状態の管理を行うことを目的とする。
このように目的と計測手段が異なるため、製造プラントの操業前と後で計測した実験データおよび運転データの双方を比較する機会はない。
【０００６】
非特許文献１、非特許文献２および特許文献２に記載の技術においても、製造プラントの操業条件決定における実験データと、運転データとの間の連携活用については言及されていない。
さらに、特許文献２に記載の技術は、製造プラントの試運転から得られたデータを用いており、実験室レベルから得られたデータの活用については言及していない。
【０００７】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、実験データと、運転データとを用いて、操業条件最適値の妥当性を判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、操業条件検索装置から、製造プラントの条件設定に用いる操業条件最適値と、実験プラントまたはパイロットプラントにおける実験で用いられた操業条件最適値での実験結果である実験成績評価値とを取得し、製造プラントから、製造プラントにおける操業条件と、操業条件における運転成績である運転成績評価値とを取得し、操業条件最適値に対応する実験成績評価値と、運転成績評価値とを比較することによって、操業条件最適値の妥当性を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実験データと、運転データとを用いて、操業条件最適値の妥当性を判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態：システム構成）
図１は、第1実施形態における製造プラント運転管理システムの構成例を示す図である。
製造プラント運転管理システム１は、実験データ収集装置４、操業条件探索装置３、運転データ収集装置５、運転データデータベース（ＤＢ）６、および操業条件評価装置２を有してなる。なお、各装置２〜６は、オンライン接続をしている。
実験データ収集装置４は、実験プラント９や、パイロットプラント１０における実験の結果である実験データ７（７ａ，７ｂ）を取得する機能を有する。なお、実験データ７は、実験者などによって、図示しない入力装置を介して入力される。ここで、実験データ７には、実験回数と、それぞれの実験回数における反応温度、原料濃度、触媒添加量、圧力、原料流入速度などの実験条件値と、これらの実験条件値下で得られた実験結果である反応収率、不純物濃度、不純物残存量、副生成物濃度などの値を数値データとした実験成績評価値などが含まれる。
なお、実験プラント９とは、実験室に設置され、ビーカや、フラスコなどの実験器具を用いて、製造プラント１１における反応収率などを調べるための実験装置である。実験プラント９や、パイロットプラント１１などで行われる実験は、請求項のプラント実験に相当する。
操業条件探索装置３は、実験データ収集装置４から実験データ７を取得し、この実験データ７から性能曲線を算出し、操業条件最適値を探索する機能を有する。
【００１２】
運転データ収集装置５は、操業している製造プラント１１から運転データ８を取得し、取得した運転データ８を運転データＤＢ６に格納する機能を有する。
ここで、運転データ８には、運転データ収集装置５が製造プラント１１から運転データ８を取得した日時と、それぞれの実験回数における反応温度、原料濃度、触媒添加量、圧力、原料流入速度などの操業条件と、これらの操業条件で得られた運転成績である反応収率、不純物濃度、不純物残存量、副生成物濃度などの値を数値データとした運転成績評価値などが含まれる。操業条件の値は、予め操業条件最適値の値に設定されている。運転データにおける計測対象の選択は、標準運転手順書を基に製造プラントの管理者によって選択される。
運転データ８は、例えば、製造プラント１１の各部に設置してある図示しないセンサなどから取得され、オンラインで運転データ収集装置５に入力される。
操業条件評価装置２は、操業条件探索装置３から性能曲線に関するデータや、操業条件最適値に関するデータなどを含む操業条件評価データを取得し、さらに運転データＤＢ６から運転データ８を取得する。そして、取得した性能曲線に関するデータや、操業条件に関するデータや、運転データ８を基に、操業条件最適値の妥当性を判定する機能を有する。
【００１３】
標準運転手順書１２は、実験データ７ｂ、操業条件探索装置３によって探索された操業条件最適値、または操業条件評価装置２から出力される妥当性の有無に関する情報などが記載されている。標準運転手順書１２は、実験データ７ｂや、操業条件探索装置３から出力されるデータや、操業条件評価装置２から出力される妥当性の有無のデータなどを基に、例えば、図示しない標準運転手順書発行装置によって作成される。製造プラント１１のプラント管理者は、この標準運転手順書１２を参考として、製造プラント１１の設定を行う。
【００１４】
本実施形態では、操業条件探索装置３、操業条件評価装置２、運転データ収集装置５および運伝データＤＢ６を、それぞれ異なる装置としたが、これに限らず、これらの装置のうち、少なくとも２つを一体の装置としてもよい。
【００１５】
（操業条件探索装置の処理）
図２は、本実施形態に係る操業条件探索装置における処理の流れを示すフローチャートである。
図２の処理は、パイロットプラント１０が稼動し、パイロットプラント１０からの実験データ７が得られる状態になった後に行われる処理である。
まず、処理に先がけて実験プラント９や、パイロットプラント１０を用いた実験により得られた実験データ７が、実験データ収集装置４に入力される。実験データ７の入力は、実験プラント９や、パイロットプラント１０の実験者が図示しない入力部を介することによって行われる。
そして、操業条件探索装置３は、実験データ７を、実験データ収集装置４から読み込む（Ｓ１０１）。なお、実験データ７は、実験データ収集装置４に入力された後、実験データ収集装置４内に備えられる実験データＤＢ（図示せず）に格納され、操業条件探索装置３が、実験データＤＢから実験データ７を取得してもよい。
【００１６】
次に、操業条件探索装置３は、実験データ７に含まれる実験条件値と実験成績評価値との関係を示した性能曲線を、応答曲面法や、品質光学の動的機能窓法などの統計的手法を使用して算出する（Ｓ１０２）。性能曲線の算出方法は、図３を参照して後記する。
さらに、操業条件探索装置３は、算出した性能曲線から、最も高い実験成績評価値に対応する実験条件値を操業条件最適値として算出する（Ｓ１０３）。操業条件最適値の算出方法は、図３を参照して後記する。
そして、操業条件探索装置３は、実験データ７（実験条件値および実験成績評価値）を、操業条件評価装置２へ出力する（Ｓ１０４）。さらに、操業条件探索装置３は、ステップＳ１０２で算出した性能曲線のデータ、およびステップＳ１０３で算出した操業条件最適値も操業条件評価装置２へ出力する（Ｓ１０５）。
【００１７】
（操業条件最適値の算出）
図３は、本実施形態における操業条件最適値の算出方法を示す図であり、（ａ）は、実験条件値−実験成績評価値対応テーブルの例を示し、（ｂ）は、操業条件最適値の算出を示す図である。
なお、本実施形態では、実験条件値を２種類（Ｘ，Ｙと記載）用い、および実験成績評価値を１種類（Ｚと記載）用いて、操業条件最適値を算出する例を示すが、これに限らず、実験条件値および実験成績評価値のそれぞれが１種類以上であればよい。
まず、操業条件探索装置３が、実験データ７中の実験条件値Ｘ，Ｙおよび実験成績評価値Ｚを取得し、取得した実験条件値および実験成績評価値と、実験回数とを対応させて図３（ａ）に示すような、実験条件値−実験成績評価値対応テーブルを生成する。
次に、図３（ｂ）に示すように、操業条件探索装置３は、取得した実験条件値をＸ軸およびＹ軸とし、実験成績評価値をＺ軸として、対応する座標に点４０１をプロットする。
そして、操業条件探索装置３は、同一の実験成績評価値Ｚを有する点を補間によってつなぐことにより、性能曲線４０２を算出する。すなわち、性能曲線４０２は、等しい実験成績評価値Ｚを結んだ等高線のような曲線となる。なお、性能曲線４０２を算出する際、等しい実験成績評価値Ｚを示す点４０１を結ぶ以外に、一定の誤差範囲にある実験成績評価値Ｚの点４０１を結んで性能曲線を算出してもよい。
この性能曲線４０２の導出には、実験計画法などが用いられる（例えば、「−最新―医薬品製造プロセスにおけるスケールアップ事例集」第３章、技術情報協会、２００４年、ｐ１４７〜ｐ１７５参照）。なお、性能曲線を算出する際の統計手法として「品質工学の動的機能窓法」を用いる場合は、「Ｓ／Ｎ（Signal/Noise）比」と「感度」という実験成績評価値が、さらに加わることとなる。
【００１８】
さらに、操業条件探索装置３は、図３（ｂ）において最も高い位置の性能曲線４０３（すなわち、最も高い実験成績評価値Ｚを有する性能曲線４０２）に対応する実験条件値Ｘ，Ｙを操業条件最適値に対応する点４０４として選択する。すなわち、図３（ｂ）において、操業条件最適値は、性能曲線４０３に囲まれた範囲（図３（ｂ）のハッチング部分）に存在する点４０４が示すＸ値およびＹ値となる。
【００１９】
（操業条件評価装置）
図４は、本実施形態に係る操業条件評価装置の構成例を示す機能ブロック図である。
操業条件評価装置２は、操業条件評価データ読込部２０１、運転データ読込部２０２（運転成績読込部）、妥当性判定部２０３および出力部２０４を有してなる。
操業条件評価データ読込部２０１は、操業条件探索装置３から、性能曲線に関するデータや、操業条件最適値に関するデータなどを含む操業条件評価データを取得する機能を有する。
運転データ読込部２０２は、運転データＤＢ６から運転データ８を取得する機能を有する。
妥当性判定部２０３は、取得した操業条件評価データと、運転データ８とを基に、操業条件最適値の妥当性を判定する機能を有する。
出力部２０４は、妥当性判定部２０３による判定の結果を、図示しない表示部または図示しない外部装置へ出力する機能を有する。
【００２０】
（操業条件評価装置の処理）
次に、図１および図４を参照しつつ、図５から図７に沿って、操業条件最適値の妥当性の判定処理を説明する。
図５は、本実施形態に係る操業条件評価装置における処理の流れを示すフローチャートである。
操業条件評価装置２の操業条件評価データ読込部２０１は、操業条件探索装置３から操業条件評価データを読み込む（Ｓ２０１）。
そして、運転データ読込部２０２が、運転データＤＢ６から運転データ８を読み込み（Ｓ２０２）、妥当性判定部２０３が、操業条件最適値の妥当性を判定する（Ｓ２０３）。ステップＳ２０３の処理は、図６および図７を参照して後記する。
次に、出力部２０４は、ステップＳ２０３の判定結果を、図示しない表示部、または図示しない標準運転手順書発行装置などへ出力する（Ｓ２０４）。
【００２１】
（妥当性判定の処理）
次に、図６および図７を参照して、操業条件評価装置２における処理の詳細を説明する。
図６は、ステップＳ２０３の操業条件最適値の妥当性の判定に使用する運転データテーブルの例である。
図６において、Ｘ，Ｙは、操業時における製造プラント１１の操業条件の値、すなわち操業条件最適値を示し、Ｚは、運転データ８に含まれる運転成績評価値を示す。運転成績評価値は、運転データ８に含まれる値であり、実験成績評価値と同じ種類の評価値でなければならない。
なお、本実施形態では、操業条件探索装置３が、操業条件最適値としてｘ１およびｙ１を選択した例について説明する。
図６の操業期間とは、製造プラント１１（図１参照）が操業している時間である。例えば、「操業期間１」は、任意の日において製造プラント１１が操業している期間であり（Ｔ１０〜Ｔ１ｎ）、「操業期間２」は、「操業期間１」の次の日において製造プラント１１が操業している期間である（Ｔ２０〜Ｔ２ｍ）。
各操業期間における操業条件Ｘ，Ｙは、操業条件探索装置２により選択された操業条件最適値の値であるｘ１、ｙ１である。
【００２２】
図７は、図５のステップＳ２０３における処理の内容を示す図であり、（ａ）は、運転成績評価値を追加する前の操業条件−評価値対応グラフを示し、（ｂ）は、運転成績評価値を追加した後の操業条件−評価値対応グラフを示す。
図７において、図３（ｂ）と同様の要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図７（ａ）に示すグラフは、図３（ｂ）における操業条件−評価値対応グラフと同様のグラフである。すなわち、実験条件Ｘ，Ｙおよび実験成績評価値Ｚを座標軸としたグラフである。
図７（ｂ）では、図７（ａ）のグラフに対し、図６に記載されている運転成績評価値Ｚを示す点７０１が追加される。追加される運転成績評価値ＺのＸ座標、Ｙ座標は、すべてｘ１，ｙ１であるので（図６より）、追加プロットされる点７０１は、垂直方向に並ぶこととなる。
そして、操業条件評価装置２の妥当性判定部２０３は、図７（ｂ）に追加プロットされた点７０１と、操業条件探索装置３によって選択された操業条件最適値を示す点４０４とを比較することによって、操業条件最適値が、妥当な値であるか否かを判定する。
【００２３】
操業条件最適値が、妥当な値を示しているか否かは、例えば以下のような処理によって判定される。すなわち、妥当性判定部２０３は、運転成績評価値Ｚ（図６のｚ１０〜ｚ１ｎ，ｚ２０〜ｚ２ｍを平均し、平均運転成績評価値を求める。そして、妥当性判定部２０３は、平均運転成績評価値と、点４０４における実験成績評価値との差の絶対値を算出する。さらに、妥当性判定部２０３は、算出した絶対値が、予め定めておいた閾値以下の値か否かを判定する。算出した絶対値が、予め定めておいた閾値以下の値であった場合、妥当性判定部２０３は、操業条件最適値が妥当な値であると判定する。算出した絶対値が、予め定めておいた閾値より大きい場合、妥当性判定部２０３は、操業条件最適値が妥当な値ではないと判定する。
【００２４】
ここでは、平均運転成績評価値と、点４０４における実験成績評価値との差の絶対値を用いたが、これに限らず、以下のような方法でもよい。
例えば、妥当性判定部２０３が、運転成績評価値の標準偏差を算出し、算出した標準偏差の値が、予め設定しておいた閾値以下であれば、操業条件最適値が妥当な値であると判定し、閾値より大きければ、操業条件最適値が妥当な値ではないと判定してもよい。
また、運転成績評価値の平均値である平均運転成績評価値が、予め設定しておいた閾値以上であれば、操業条件最適値が妥当な値であると判定し、閾値より小さければ、操業条件最適値が妥当な値ではないと判定してもよい。
【００２５】
本実施形態によれば、実験プラント９や、パイロットプラント１０から得られた実験データ７と、操業中の運転データ８の双方を用いて、前記製造プラント１１の操業条件の最適性の妥当性を評価することができる。
そして、このように妥当性を評価することで、適切な操業条件最適値を求めることが可能となる。
【００２６】
（第２実施形態：システム構成）
図８は、第２実施形態に係る製造プラント運転管理システムの構成例を示すブロック図である。
製造プラント運転管理システム１ａが、図１に示す製造プラント運転管理システム１と異なる点は、運転データ評価装置１３を有する点である。
運転データ評価装置１３は、運転データＤＢ６に格納されている運転データ８を取得し、取得した運転データ８を基に、運転成績評価値を算出し、算出した運転成績評価値などを操業条件評価装置２へ出力する機能を有する。
また、操業条件評価装置２は、運転データ読込部２０２（図２参照）が、運転評価データ読込部に置き換わった構造となっている（図示せず）。
【００２７】
（運転データ評価装置の処理）
次に、図８を参照しつつ、図９および図１０に沿って運転データ評価装置１３における処理の流れを説明する。
図９は、第２実施形態に係る運転データ評価装置における処理の流れを示すフローチャートである。
まず、処理に先立って、第1実施形態と同様の方法によって、製造プラント１１から運転データ８が運転データＤＢ６に格納される。
次に、運転データ評価装置１３は、運転データＤＢ６から運転データ８を読み込む（Ｓ３０１）。
そして、運転データ評価装置１３は、目標値偏差評価値およびばらつき評価値を算出する（Ｓ３０２，Ｓ３０３）。目標値偏差評価値およびばらつき評価値に関しては、後記して説明する。
続いて、運転データ評価装置１３は、目標値偏差評価値およびばらつき評価値を基に運転成績評価値を算出する（Ｓ３０４）。運転成績評価値の算出方法に関しては、後記して説明する。
そして、運転データ評価装置１３は、算出した運転成績評価値、目標値偏差評価値およびばらつき評価値を運転評価データとして、操業条件評価装置２へ出力する（Ｓ３０５）。
【００２８】
ここで、目標値偏差評価値とは、運転データ８と該当する目標値との差であり、製造プラント１１において、操業状態が、望ましい状態を保っているか否かを評価する基準となる値である。例えば、運転データ８に記述されている温度と、温度の目標値との差を目標値偏差評価値とする。
また、ばらつき評価値は、運転データ８におけるデータの値（例えば、温度）が一定状態か、もしくは振動的な振る舞いをしているかを評価する値であり、例えば標準偏差を用いる。ここで、「振動的な振る舞いをする」とは、製造プラント１１の運転データ８にばらつきがある状態である。
ばらつき評価値は、所定時間ごとに求める。例えば、ある時系列で運転データ８が得られているとすると、運転データ評価装置１３は、まず、時刻ｔ０〜ｔｎのデータを用いて、時刻ｔ０におけるばらつき評価値を求める。次に、運転データ評価装置１３は、時刻ｔ１〜ｔｎ＋１のデータを用いて、時刻ｔ１におけるばらつき評価値を求める。
【００２９】
これらの目標値偏差評価値およびばらつき評価値は、両方、またはどちらか一方が、運転データ評価装置１３によって出力されればよく、運転データ８の特性評価を定量化できればよい。本実施形態では、運転データ評価装置１３は、目標値偏差評価値およびばらつき評価値の両方を出力するものとする。
【００３０】
次に、図１０を参照して目標値偏差評価値およびばらつき評価値について説明する。
図１０は、目標値偏差評価値およびばらつき評価値を説明するための図であり、（ａ）は、目標値偏差評価値と、時刻との関係を示し、（ｂ）は、ばらつき評価値と、時刻（ｔ）との関係を示す図であり、（ｃ）は、算出された目標値偏差評価値と、ばらつき評価値と、時刻（ｔ）との対応を示す図である。
図１０（ａ）において、横軸は、時刻（ｔ）を表し、縦軸は、目標値偏差評価値を表す。図１０（ａ）に示すように、目標値偏差評価値は、時刻（ｔ）ごとに振動した形を示すのが一般的である。この振動が大きいと、製造プラント１１から得られる運転データ８は、不安定な値を示し、振動が小さいと、製造プラント１１から得られる運転データ８は、安定的な値を示していることとなる。
【００３１】
図１０（ｂ）において、横軸は、時刻（ｔ）を表し、縦軸は、ばらつき評価値を表す。一般に、ばらつき評価値が小さいと、運転データ８における値のばらつきが小さいことを示し、ばらつき評価値が大きいと、運転データ８における値のばらつきが大きいことを示す。図１０（ｂ）の例では、運転開始時には、運転データ８の値におけるばらつきが小さいが、時刻（ｔ）が経過するにつれて、運転データ８の値におけるばらつきが大きくなっていることを示す。
【００３２】
そして、運転データ評価装置１３は、図１０（ｃ）に示すように、時刻（ｔ０，ｔ１，・・・Ｔｓ，・・・）ごとに算出された目標値偏差評価値（ａ０，ａ１，・・・，ａｓ，・・・）と、同じく時刻ごとに算出されたばらつき評価値（ｂ０，ｂ１，・・・，ｂｓ，・・・）とを操業条件探索装置３へ出力する。
【００３３】
本実施形態では、運転データ評価装置１３が、算出した目標値偏差評価値と、ばらつき評価値とを基に、運転成績評価値Ｚを算出する。具体的には、運転データ評価装置１３が、目標値偏差評価値と、ばらつき評価値とを時刻ごとに加算したり（Ｚ’（ｓ）＝ａｓ＋ｂｓ）、所定の定数から目標値偏差評価値と、ばらつき評価値とを時刻ごとに減算したり（Ｚ’（ｓ）＝定数―ａｓ−ｂｓ）したりした値を運転成績評価値としてもよい。
なお、本実施形態では、目標値偏差評価値と、ばらつき評価値と、運転成績評価値とを運転評価データとして、運転データ評価装置１３が、操業条件評価装置２へ出力するが、これに限らず、算出した運転成績評価値のみを操業条件評価装置２へ出力してもよい。
【００３４】
ここで、第２実施形態における操業条件評価装置２の処理について説明する。
なお、操業条件評価装置２の処理は、図５で説明した処理において、ステップＳ２０２の処理が、「運転評価データの読み込み」に置き換わっただけであるので、説明を省略する。
図１１は、本実施形態に係る運転データテーブルの例である。
図６で説明した運転データテーブルと異なる点は、運転データ評価装置１３から出力された目標値偏差評価値と、ばらつき評価値とが加わっている点である。
他は、図６と同様であるので、説明を省略する。また、この運転データテーブルを用いた操業条件最適値の妥当性の判定も図７を参照して説明した手順と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
本実施形態では、目標値偏差評価値と、ばらつき評価値とを基に、新たな運転成績評価値を算出したが、これに限らず、例えば操業条件である反応温度と、原料濃度とを加算などして、新たな運転成績評価値を求めてもよいし、運転成績評価値である反応収率と、不純物濃度とを加算などして、新たな運転成績評価値を求めてもよい。
【００３６】
（第２実施形態の効果）
第１実施形態では、運転データ８に含まれているデータに記述されている運転成績評価値しか利用できない。しかしながら、第２実施形態では、運転データ８に含まれているデータから新たな運転成績評価値を求めることができるため、より広範囲の操業条件最適値の妥当性を判定できる。
【００３７】
第１実施形態および第２実施形態における製造プラント運転管理システム１，１ａは、医薬製品、化学製品、食品などを製造する製造プラント１１に適用することができる。
【００３８】
図４に示す操業条件評価装置２の各部２０１〜２０４は、ＨＤ（Hard Disk）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、フラッシュメモリなどに格納されたプログラムが、ＲＡＭ（random Access Memory）に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が、当該プログラムを実行することによって具現化する。
また、図１および図８に示す操業条件探索装置３および運転データ評価装置１３は、ＨＤや、ＲＯＭや、フラッシュメモリなどに格納されたプログラムが、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵが、図２または図９に示す処理を実行することによって、具現化する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第1実施形態における製造プラント運転管理システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る操業条件探索装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における操業条件最適値の算出方法を示す図であり、（ａ）は、実験条件値−実験成績評価値対応テーブルの例を示し、（ｂ）は、操業条件最適値の算出を示す図である。
【図４】本実施形態に係る操業条件評価装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係る操業条件評価装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ２０３の操業条件最適値の妥当性の判定に使用する運転データテーブルの例である。
【図７】図５のステップＳ２０３における処理の内容を示す図であり、（ａ）は、運転成績評価値を追加する前の操業条件−評価値対応グラフを示し、（ｂ）は、運転成績評価値を追加した後の操業条件−評価値対応グラフを示す。
【図８】第２実施形態に係る製造プラント運転管理システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る運転データ評価装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】目標値偏差評価値およびばらつき評価値を説明するための図であり、（ａ）は、目標値偏差評価値と、時間との関係を示し、（ｂ）は、ばらつき評価値と、時間との関係を示す図であり、（ｃ）は、算出された目標値偏差評価値と、ばらつき評価値と、時間（ｔ）との対応を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る運転データテーブルの例である。
【符号の説明】
【００４０】
１，１ａ  製造プラント運転管理システム
２      操業条件評価装置
３      操業条件探索装置
４      実験データ収集装置
５      運転データ収集装置
６      運転データＤＢ
７，７ａ，７ｂ  実験データ
８      運転データ
９      実験プラント
１０    パイロットプラント
１１    製造プラント
１２    標準運転手順書
１３    運転データ評価装置
２０１  操業条件評価データ読込部
２０２  運転データ読込部
２０３  妥当性判定部
２０４  出力部
【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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