(57)【要約】【課題】工場等に設けられた複数の生産設備の稼動状態を容易且つ精度よく管理する。【解決手段】複数の生産設備の稼動状態を管理する管理装置であって、生産設備の消費電力を、生産設備毎に測定する消費電力測定部と、それぞれの生産設備の稼動状態を、消費電力測定部が測定した、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、状態判別部が判別した生産設備の稼動状態を、それぞれの生産設備毎に格納する状態格納部とを備える管理装置を提供する。【選択図】図１
2008097128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生産設備の稼動状態を管理する管理装置であって、
前記生産設備の消費電力を、前記生産設備毎に測定する消費電力測定部と、
それぞれの前記生産設備の稼動状態を、前記消費電力測定部が測定した、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、
前記状態判別部が判別した前記生産設備の稼動状態を、それぞれの前記生産設備毎に格納する状態格納部と
を備える管理装置。
【請求項２】
それぞれの前記生産設備について、連動する前記生産設備の対応関係を予め格納する対応格納部を更に備え、
前記状態判別部は、それぞれの前記生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に連動する他の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する
請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記状態判別部は、
前記生産設備の消費電力と、前記生産設備毎に予め定められた閾値とを、時系列に比較した比較結果を生成する比較部と、
稼動状態を判別すべき前記生産設備の消費電力が当該生産設備に対応する第１の前記閾値より小さい区間において、当該生産設備に連動する他の前記生産設備の消費電力が、当該連動する生産設備に対応する第２の前記閾値より大きい前記比較結果が存在する場合に、当該区間における当該生産設備の稼動状態を準備状態と判定し、当該区間において、当該生産設備に連動する他の前記生産設備の消費電力が前記第２の閾値以上である前記比較結果が存在しない場合に、当該区間における当該生産設備の稼動状態をチョコ停状態と判定する判定部と
を有する請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記判定部は、稼動状態を判別すべき前記生産設備の消費電力が前記第１の閾値より大きい区間を生産状態と判定する請求項３に記載の管理装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記準備状態、前記チョコ停状態、及び前記生産状態と判定したそれぞれの区間が、予め定められた時刻範囲に属するか否かに基づいて、それぞれの区間の稼動状態を更に詳細に判定し、
前記管理装置は、それぞれの前記生産設備毎に、前記判定部が稼動状態を判定した区間の時間長を、それぞれの稼動状態毎に累計する累計部を更に備える
請求項４に記載の管理装置。
【請求項６】
それぞれの前記生産設備について、同種の前記生産設備の対応関係を予め格納する対応格納部を更に備え、
前記状態判別部は、それぞれの前記生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備と同種の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する
請求項１に記載の管理装置。
【請求項７】
前記消費電力測定部は、前記生産設備の消費電力を時系列に測定し、
前記状態判別部は、稼動状態を判別すべき前記生産設備の消費電力の時間波形と、当該生産設備に対応する他の前記生産設備の消費電力の時間波形とを比較し、当該生産設備の稼動状態を判別する
請求項５に記載の管理装置。
【請求項８】
前記状態判別部が判別した、少なくとも一つの前記生産設備の時系列の稼動状態について、所定の時間毎の稼動状態の遷移を識別可能に表示する表示部を更に備える請求項３に記載の管理装置。
【請求項９】
生産設備の稼動状態を管理する管理装置であって、
前記生産設備の消費電力を測定する消費電力測定部と、
前記生産設備の稼動状態を、前記生産設備の消費電力に基づいて判別する状態判別部と、
予め定められた期間において、前記生産設備が予め定められた稼動状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備のオペレータのスキルを判定するスキル判定部と
を備える管理装置。
【請求項１０】
前記状態判別部は、前記生産設備がチョコ停状態となったか否かを判別し、
前記スキル判定部は、前記生産設備がチョコ停状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備のオペレータのスキルを判定する
請求項９に記載の管理装置。
【請求項１１】
前記管理装置は、複数の前記生産設備の稼動状態を管理し、
それぞれの前記生産設備について、同種の前記生産設備の対応関係を予め格納する対応格納部を更に備え、
前記消費電力測定部は、複数の前記生産設備の消費電力を、前記生産設備毎に測定し、
前記スキル判定部は、同種の前記生産設備について、前記期間においてチョコ停状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方の平均値を算出し、それぞれの前記生産設備がチョコ停状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方と、前記回数又は累積時間の少なくとも一方の平均値とを比較し、当該生産設備のオペレータのスキルを判定する
請求項１０に記載の管理装置。
【請求項１２】
前記状態判別部は、それぞれの前記生産設備がチョコ停状態であるか否かを、前記消費電力測定部が測定した、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備と連動する他の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する
請求項１１に記載の管理装置。
【請求項１３】
前記状態判別部は、
前記生産設備の消費電力と、前記生産設備毎に予め定められた閾値とを、時系列に比較した比較結果を生成する比較部と、
稼動状態を判別すべき前記生産設備の消費電力が当該生産設備に対応する第１の前記閾値より小さい区間において、当該生産設備に連動する前記生産設備の消費電力が、当該連動する生産設備に対応する第２の前記閾値より大きい前記比較結果が存在する場合に、当該区間における当該生産設備の稼動状態を準備状態と判定し、当該区間において、当該生産設備に連動する他の前記生産設備の消費電力が前記第２の閾値以上である前記比較結果が存在しない場合に、当該区間における当該生産設備の稼動状態をチョコ停状態と判定する判定部と
を更に有する請求項１１に記載の管理装置。
【請求項１４】
複数の生産設備の稼動状態を、それぞれの前記生産設備の消費電力に基づいて解析する解析装置であって、
それぞれの前記生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、
前記状態判別部が判別した前記生産設備の稼動状態を、それぞれの前記生産設備毎に格納する状態格納部と
を備える解析装置。
【請求項１５】
コンピュータを、複数の生産設備の稼動状態を管理する管理装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
それぞれの前記生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の前記生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、
前記状態判別部が判別した前記生産設備の稼動状態を、それぞれの前記生産設備毎に格納する状態格納部と
して機能させるプログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、生産設備の稼動状態を管理する管理装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記生産設備の稼動状態を、前記生産設備の消費電力に基づいて判別する状態判別部と、
予め定められた期間において、前記生産設備が予め定められた稼動状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備のオペレータのスキルを判定するスキル判定部と
して機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理装置、解析装置、及びプログラムに関する。特に本発明は、工場等に設置される生産設備の稼動状態を管理又は解析する管理装置又は管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の生産設備が設置された工場等において、生産設備の稼動状態を時系列に解析及び管理した情報を、工場等の生産管理等に用いることができる。例えば、生産設備の稼動状態を時系列に解析及び管理することにより、それぞれの生産設備が余剰な電力を消費していないかを検討することができる。また、生産効率の向上、生産設備の入れ換え等の検討にも、生産設備の時系列の稼動状態、生産設備の時系列の消費電力等の情報を用いることができる。
【０００３】
一般に、工場等における生産設備の稼動状態は、各生産設備のオペレータの手作業により管理される。例えば、オペレータは、所定の時刻における生産設備の稼動状態を記録する。尚、生産設備の情報を計測する手段、又は生産設備の稼動情報を管理する手段に関する先行技術文献として、以下の特許文献が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３００６１号公報
【特許文献２】特開２００４−７０４２４号公報
【特許文献３】特開２００５−６９７６６号公報
【特許文献４】特開２００５−１１４４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、オペレータの手作業による稼動状態の管理では、稼動状態を正確に管理することが困難である。また、稼動状態に関する情報を解析する場合に、オペレータが記録した管理状態を解析装置に入力する必要がある。
【０００６】
これに対し、生産設備の消費電力等を検出することにより、生産設備の稼動状態を自動的に管理することも考えられる。しかし、このような管理では、生産設備が動作して一定以上の電力を消費している状態、又は生産設備が停止又は待機して電力をほとんど消費していない状態が管理できるにとどまる。
【０００７】
例えば、製造工場における生産設備の稼動状態には、通常の生産状態、生産の準備状態、停止状態等が考えられる。生産状態では、生産設備が動作しているため消費電力は高くなり、準備状態及び停止状態では、生産設備の消費電力は低くなる。このため、当該生産設備の消費電力だけでは、当該生産設備が準備状態であるのか停止状態であるのかを判別することが困難である。
【０００８】
このように、生産設備の多様な稼動状態を正確に管理することは困難である。このため、工場の消費電力の低減方法、生産設備の入れ換え時期等のような項目について正確に判断できるような、稼動状態の情報を提供することが困難であった。
【０００９】
このため、本発明の一つの側面では、上記の課題を解決する管理装置、解析装置、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、複数の生産設備の稼動状態を管理する管理装置であって、生産設備の消費電力を、生産設備毎に測定する消費電力測定部と、それぞれの生産設備の稼動状態を、消費電力測定部が測定した、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、状態判別部が判別した生産設備の稼動状態を、それぞれの生産設備毎に格納する状態格納部とを備える管理装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２の形態においては、生産設備の稼動状態を管理する管理装置であって、生産設備の消費電力を測定する消費電力測定部と、生産設備の稼動状態を、生産設備の消費電力に基づいて判別する状態判別部と、予め定められた期間において、生産設備が予め定められた稼動状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備のオペレータのスキルを判定するスキル判定部とを備える管理装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３の形態においては、複数の生産設備の稼動状態を、それぞれの生産設備の消費電力に基づいて解析する解析装置であって、それぞれの生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、状態判別部が判別した生産設備の稼動状態を、それぞれの生産設備毎に格納する状態格納部とを備える解析装置を提供する。
【００１３】
コンピュータを、複数の生産設備の稼動状態を管理する管理装置として機能させるプログラムであって、コンピュータを、それぞれの生産設備の稼動状態を、当該生産設備の消費電力と、当該生産設備に対応する他の生産設備の消費電力とに基づいて判別する状態判別部と、状態判別部が判別した生産設備の稼動状態を、それぞれの生産設備毎に格納する状態格納部として機能させるプログラムを提供する。
【００１４】
コンピュータを、生産設備の稼動状態を管理する管理装置として機能させるプログラムであって、コンピュータを、生産設備の稼動状態を、生産設備の消費電力に基づいて判別する状態判別部と、予め定められた期間において、生産設備が予め定められた稼動状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備のオペレータのスキルを判定するスキル判定部として機能させるプログラムを提供する。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の一つの実施形態に係る管理装置１００の構成の一例を示す図である。管理装置１００は、工場等に設置される複数の生産設備（２００−１、２００−２、・・・、２００−ｎ、以下２００と総称する）の稼動状態を管理する装置であって、消費電力測定部１０、及び解析装置７０を備える。管理装置１００は、例えば工場毎に設けられ、ネットワーク２１０を介して本社サーバ２２０と接続されてよい。本社サーバ２２０は、工場毎に設けられたそれぞれの管理装置１００から、各工場の生産設備２００の稼動状態に関する情報を受け取ってよい。
【００１８】
尚、生産設備２００は、例えばプレス、穿孔、切削、研磨等の工程をそれぞれ行う工作機械であってよい。また、生産設備２００は、コンプレッサー等の設備であってもよい。また、生産設備２００は、設備の一部を指してもよい。また、生産設備２００は、工程の一部を行う機械であってよい。この場合、生産設備２００は、当該工程の残部を行う他の生産設備２００と連動する。連動するとは、例えば所定の生産設備２００の状態が所定の条件を満たした場合に、他の生産設備２００が動作することを指してよい。
【００１９】
例えば、第１の生産設備２００−１が、工作物を載置するステージを駆動することにより工作物の位置を制御し、第２の生産設備２００−２が当該工作物を加工する処理を行う場合、第２の生産設備２００−２は、第１の生産設備２００−１のステージが所定の位置となったことを条件として加工処理を開始する。この場合、第１の生産設備２００−１及び第２の生産設備２００−２は連動する。また、管理装置１００は、複数の動力部を備える設備において、それぞれの動力部を生産設備２００として管理してよい。例えば主動力部と、主動力部に従属して動作する従属動力部とを備える設備において、主動力部及び従属動力部とを、連動する生産設備２００として管理してよい。
【００２０】
また、生産設備２００は、複数の稼動状態を有する。例えば生産設備２００は、当該工程を処理するために動作して動作電力を消費する「生産状態」、当該工程を処理するための準備等を行うために待機電力を消費する「待機状態」、工程処理又は準備を行わず電力消費が少ない「停止状態」等の稼動状態を有する。管理装置１００は、生産設備の消費電力を時系列に測定し、各生産設備２００がいずれの稼動状態であるかを時系列に検出する。
【００２１】
消費電力測定部１０は、生産設備２００の消費電力を、生産設備２００毎に測定する。本例における消費電力測定部１０は、生産設備２００毎に設けられたセンサ１２を有する。それぞれのセンサ１２は、例えばそれぞれの生産設備２００に電源電力を供給する分電盤に設けられ、生産設備２００に供給される電力を時系列に測定してよい。例えばセンサ１２は、測定した消費電力をデジタルデータに変換し、それぞれのデジタルデータにタイムスタンプを付して出力してよい。
【００２２】
解析装置７０は、消費電力測定部１０が測定した生産設備２００の消費電力に基づいて、それぞれの生産設備２００の稼動状態を解析する。解析装置７０は、消費電力測定部１０の測定結果を、工場内において受け取ってよく、またネットワークを介して受け取ってもよい。つまり、解析装置７０は、工場内に設けられてよく、また工場外に設けられてもよい。
【００２３】
また、解析装置７０は、それぞれの生産設備２００の１分毎の消費電力に基づいて、１分毎の稼動状態を解析してよい。この場合、生産設備２００の１分毎の消費電力として、それぞれの１分間における消費電力の平均値を用いてよい。本例における解析装置７０は、データサーバ２０、状態判別部３０、状態格納部４０、累計部５０、表示部６０、対応格納部９０、及びスキル判定部８０を有する。
【００２４】
データサーバ２０は、消費電力測定部１０の各センサ１２が測定した時系列の消費電力を格納する。データサーバ２０は、各センサ１２から受け取った消費電力のデジタルデータ及びタイムスタンプを、生産設備２００毎に格納してよい。
【００２５】
状態判別部３０は、それぞれの生産設備２００の稼動状態を、消費電力測定部１０が測定した当該生産設備２００の消費電力と、当該生産設備２００に対応する生産設備２００の消費電力とに基づいて判別する。例えば、第１の生産設備２００−１と第２の生産設備２００−２とが連動する場合、状態判別部３０は、それぞれの時間帯における第１の生産設備２００−１の稼動状態を、第１の生産設備２００−１の消費電力及び第２の生産設備２００−２の当該時間帯における消費電力に基づいて判別してよい。同様に、第２の生産設備２００−２の稼動状態を、第１の生産設備２００−１の消費電力及び第２の生産設備２００−２の消費電力に基づいて判別してよい。状態判別部３０の構成例及び動作例は、図２から図５を用いて後述する。
【００２６】
対応格納部９０は、それぞれの生産設備２００の対応関係を予め格納する。本例において対応格納部９０は、上述した連動する生産設備２００の対応関係を予め格納する。例えば対応格納部９０は、それぞれの生産設備２００の識別情報に対して、当該生産設備２００に連動する生産設備２００の識別情報を対応付けて格納する。ここで、識別情報とは、それぞれの生産設備２００と他の生産設備２００とを区別可能に割り当てられる番号等であってよい。対応格納部９０は、一つの生産設備２００に対して連動する生産設備２００が複数存在する場合、当該一つの生産設備２００の識別情報に、当該複数の生産設備２００のそれぞれの識別情報を対応付けて格納してよい。状態判別部３０は、それぞれの生産設備２００の稼動状態を判別する場合に、当該生産設備２００に対応付けられた生産設備２００を、対応格納部９０を参照して検出する。
【００２７】
状態格納部４０は、状態判別部３０が判別した生産設備２００の稼動状態を、それぞれの生産設備２００毎に格納する。また、状態格納部４０は、それぞれの生産設備２００の稼動状態を、時系列に格納する。例えば状態格納部４０は、それぞれの生産設備２００の１分毎の稼動状態を格納してよい。
【００２８】
累計部５０は、それぞれの生産設備２００毎に、それぞれの稼動状態の累計時間を算出する。累計部５０は、例えば２４時間の間に、それぞれの稼動状態となった時間長の累計を、それぞれの生産設備２００毎に算出してよい。また累計部５０は、週単位、月単位で、それぞれの稼動状態となった時間長の累計を算出してもよい。累計部５０の累計例は図６を用いて後述する。
【００２９】
表示部６０は、状態格納部４０が格納した生産設備２００毎の稼動状態を表示する。例えば表示部６０は、それぞれの生産設備２００の１分毎の稼動状態を時系列に表示してよい。また表示部６０は、累計部５０が算出した累計時間を合わせて表示してもよい。表示部６０における表示例は図７を用いて後述する。
【００３０】
スキル判定部８０は、それぞれの生産設備２００を操作するオペレータのスキルを、当該生産設備２００の稼動状態に基づいて判定する。オペレータのスキルとは、例えば当該生産設備２００における生産効率等を示すものであってよく、例えば当該生産設備２００に無駄な動作をさせていないか、無駄な電力を消費させていないか等により判定することができる。スキル判定部８０の動作例は図１０を用いて後述する。
【００３１】
図２は、状態判別部３０の構成の一例を示す図である。状態判別部３０は、比較部３２、比較結果格納部３４、判定部３６、及び時刻範囲格納部３８を有する。比較部３２は、データサーバ２０が格納したそれぞれの生産設備２００の時系列の消費電力データと、所定の閾値とを時系列に比較した比較結果を生成する。例えば比較部３２は、消費電力データの値と、閾値とのいずれが大きいかを示す２値の比較結果を生成してよい。また、比較部３２は、複数の閾値と消費電力データ値とを比較し、多値の比較結果を生成してもよい。
【００３２】
また、比較部３２は、消費電力データ値が、閾値と等しい場合には、２値の比較結果のうち、予め任意に選択された一方の比較結果を出力する。つまり、比較部３２は、消費電力データ値が閾値より大きいか否かを示す２値の比較結果を生成してよく、消費電力データ値が閾値以上であるか否かを示す２値の比較結果を生成してもよい。また、比較部３２は、生産設備２００毎に異なる閾値を用いてよい。また、比較部３２は、同一又は同種の処理を行う複数の生産設備２００に対して同一の閾値を用いてよい。
【００３３】
それぞれのセンサ１２は、対応する生産設備２００の温度を測定する手段を有してよい。この場合、それぞれの生産設備２００の消費電力及び温度の時系列の測定結果が、データサーバ２０に格納される。
【００３４】
比較結果格納部３４は、比較部３２が生成した比較結果を、生産設備２００毎に時系列に格納する。例えば、比較結果格納部３４は、一分毎の比較結果を生産設備２００毎に格納してよい。
【００３５】
判定部３６は、稼動状態を判別すべき生産設備２００の消費電力に対して比較部３２が生成した比較結果と、当該生産設備２００の消費電力に対して比較部３２が生成した比較結果とに基づいて、当該生産設備２００の稼動状態を判定する。
【００３６】
図３は、比較部３２の動作の一例を説明する図である。図３（ａ）は、所定の期間における第１の生産設備２００−１の消費電力波形の一例を示し、図３（ｂ）は、当該期間における第２の生産設備２００−２の消費電力波形の一例を示す。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、比較部３２は、それぞれの生産設備２００の消費電力と所定の閾値とを比較した比較結果を出力する。このとき、比較部３２は、それぞれの生産設備２００において異なる第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂを用いてよい。
【００３７】
図４は、状態判別部３０の動作の一例を示す図である。まず判定部３６は、比較部３２が出力する比較結果のうちの、第１の生産設備２００−１の消費電力と第１の閾値Ａとを比較した比較結果に基づいて、第１の生産設備２００−１が生産状態であるか否かを判定する。本例では、当該比較結果において論理値０（消費電力が第１の閾値Ａより小さい）を示す区間が所定値より長い場合に、当該区間における第１の生産設備２００−１の稼動状態が生産状態でない待機／停止状態と判定する。また、当該区間以外の区間における第１の生産設備２００−１の稼動状態を生産状態と判定する。本例では、区間１及び区間２における稼動状態を生産状態でない待機／停止状態と判定し、他の区間における稼動状態を生産状態と判定する。尚、図４においては停止状態が存在していない時間帯を一例として示す。
【００３８】
また、比較部３２は、他の閾値を用いて、待機状態と停止状態とを区別して判定してもよい。例えば比較部３２は、第１の閾値Ａより値の小さい第３の閾値Ｃと、第１の生産設備２００−１の消費電力とを比較し、第１の生産設備２００−１が待機状態であるか停止状態であるかを判定してよい。具体的には、第１の生産設備２００−１の消費電力が第３の閾値Ｃより大きく、且つ第１の閾値Ａより小さい場合に待機状態と判定し、当該消費電力が第３の閾値Ｃより小さい場合に停止状態と判定してよい。
【００３９】
次に、判定部３６は、第２の生産設備２００−２の消費電力と第２の閾値Ｂとを比較した比較結果に基づいて、区間１及び区間２における第１の生産設備２００−１の待機状態が、準備状態又はチョコ停状態のいずれであるかを判定する。準備状態とは、工程を処理するための準備を行う状態であり、「段取り状態」とも称される。また、チョコ停状態とは、例えば待機状態のうち準備状態でない状態である。例えば準備状態とは、生産設備２００の稼動スケジュールにおいて、工程を処理するための準備として予め計画された待機状態であり、チョコ停状態とは、当該稼動スケジュールにおいて、予め計画されていない待機状態である。
【００４０】
本例では、区間１及び区間２において、第２の生産設備２００−２の比較結果に論理値１が存在する場合に、当該区間における第１の生産設備２００−１の稼動状態を準備状態と判定し、当該区間の第２の生産設備２００−２の比較結果に論理値１が存在しない場合に、当該区間における第１の生産設備２００−１の稼動状態をチョコ停状態と判定する。本例では、区間１において、第２の生産設備２００−２の消費電力が第２の閾値Ｂより大きいとする比較結果（論理値１）が存在しないので、区間１における第１の生産設備２００−１の稼動状態をチョコ停状態と判定し、区間２において、第２の生産設備２００−２の消費電力が第２の閾値Ｂより大きいとする比較結果が存在するので、区間２における第１の生産設備２００−１の稼動状態を準備状態と判定する。
【００４１】
例えば、複数の生産設備２００が連動して工程を処理する場合、所定の生産設備２００が所定の動作を行うまで、他の生産設備２００は準備状態となる場合がある。このような場合、準備状態となった生産設備２００の消費電力は小さくなる。このため、当該生産設備２００の消費電力からは、当該生産設備２００が準備状態であるのか、チョコ停状態であるのかを区別することができない。これに対し、本例における判定部３６は、連動する他の生産設備２００の消費電力に更に基づいて、当該生産設備２００の稼動状態を判定するので、当該生産設備が準備状態であるか、チョコ停状態であるのかを精度よく判定することができる。このため、生産設備２００の稼動状態を精度よく管理することができる。
【００４２】
このように、生産設備２００の稼動状態を精度よく管理することにより、生産設備２００が効率よく稼動しているか、生産設備２００が無駄な電力を消費していないか等の解析に用いる情報を精度よく提供することができる。例えば、生産設備２００がチョコ停状態である場合に、当該生産設備２００が消費している待機電力等は、工場の生産に寄与していない電力であると解析することができる。これに対し、生産設備２００が生産状態、準備状態である場合に、当該生産設備２００が消費している電力は、工場の生産に寄与している電力であると解析することができる。このため、工場の消費電力をどの程度削減できるか等についての指標を提供することができる。
【００４３】
また、判定部３６は、図４に示したように、生産状態、待機状態（準備状態若しくはチョコ停状態）、又は停止状態と判定したそれぞれの区間が、予め定められた時刻範囲に属するか否かに基づいて、それぞれの区間の稼動状態を更に詳細に判定してよい。
【００４４】
図５は、生産設備２００の稼動状態を更に詳細に判定した例を示す。本例において判定部３６は、時刻範囲格納部３８が格納した時刻範囲に基づいて、生産設備２００の稼動状態を詳細に判定する。尚、本例における判定部３６は、２４時間の期間における生産設備２００の稼動状態を判定する。
【００４５】
まず判定部３６は、図４に関連して説明した方法で、各区間における生産設備２００の稼動状態が、生産状態、準備状態、チョコ停状態、又は停止状態のいずれであるかを判定する。当該判定結果の一例を、図５の中段に示す。
【００４６】
次に、判定部３６は、時刻範囲格納部３８が格納した時刻範囲に基づいて、各区間における稼動状態を２つに分類する。当該時刻範囲は、例えば工場の操業スケジュール、生産設備２００のオペレータの勤務シフト表等に基づいて予め定められてよい。本例において、時刻範囲格納部３８は、２１：００から５：３０までの時刻範囲、及び７：３０から１６：１５までの時刻範囲を時刻範囲Ａとして格納し、他の時刻範囲を時刻範囲Ｂとして格納する。例えば、２１：００から５：３０までの時刻範囲Ａは、夜間勤務のオペレータのシフトに対応し、７：３０から１９：２９までの時刻範囲Ａは、昼間勤務のオペレータのシフトに対応する。他の時刻範囲Ｂは、交代、引継ぎ等の時間に対応する。判定部３６は、各区間が、時刻範囲Ａ又は時刻範囲Ｂのいずれに属するかにより、それぞれの稼動状態を２つに分類する。
【００４７】
例えば、１９：３０から２１：００における生産状態は時刻範囲Ｂに属するので、オーバータイムの生産状態（ＯＴ）として判定され、他の生産状態は時刻範囲Ａに属するので通常の生産状態として判定される。また、２１：００から５：３０のほぼ中間に位置する準備状態は、時刻範囲Ａに属するので通常の準備状態として判定され、例えば１６：１５から１９：２９における準備状態は時刻範囲Ｂに属するので、オーバータイムの準備状態（ＯＴ）として判定される。また、時刻範囲Ｂに属する停止状態は、予定されていた停止状態と考えられるので、計画停止状態として判定される。また、時刻範囲Ａに属する停止状態がある場合、当該停止状態は、非計画停止状態（又はチョコ停状態）として判定されてよい。また、チョコ停状態も、時刻範囲Ａ、Ｂのいずれに属するかによって、２つの状態に更に判別されてよい。
【００４８】
このように、予め定められた時刻範囲に基づいて、各区間における生産設備２００の稼動状態をより詳細に判定することにより、生産設備２００のより詳細な管理情報を提供することができる。
【００４９】
図６は、累計部５０の動作例を説明する図である。累計部５０は、生産設備２００毎に、判定部３６が稼動状態を判定した区間の時間長を、それぞれの稼動状態毎に累計する。累計部５０は、夜間、昼間、日次、週次、月次の単位で、時間長を累計してよい。また、累計部５０は、累計した時間長に基づいて、図６に示すように平均負荷時間、実働率、一回当たりの段取り時間、稼働率、停止率、ＯＴ時間集計値を算出してよい。
【００５０】
例えば平均負荷時間は、所定の期間において、生産設備２００が計画停止の稼動状態でない総時間を、当該期間の長さで除算することにより求められる。また、実働率は、生産設備２００が生産状態（通常及びＯＴ）又は準備状態（通常及びＯＴ）である総時間を、当該期間の長さで除算することにより求められる。また、１回当たりの段取り時間は、生産設備２００が準備状態（通常及びＯＴ）である総時間を、当該期間において準備状態（通常及びＯＴ）となった回数で除算することにより求められる。
【００５１】
また、稼働率は、生産設備２００が生産状態(通常及びＯＴ）である総時間を、当該期間の長さで除算することにより求められる。また、停止率は、生産設備２００が停止状態又はチョコ停状態である総時間を、当該期間の長さで除算することにより求められる。また、ＯＴ時間集計は、生産設備２００が、当該期間において生産状態（ＯＴ）又は準備状態（ＯＴ）である総時間から求められる。
【００５２】
図７は、表示部６０の表示例を示す図である。表示部６０は、時系列チャート６２、累積時間グラフ６４、累積時間６６、及び電力波形６８を表示する。表示部６０は、使用者により選択された生産設備２００の値を表示してよく、また複数の生産設備２００の平均値を表示しても良い。
【００５３】
表示部６０は、時系列チャート６２として、状態判別部４０が判別した、少なくとも一つの生産設備２００の時系列の稼動状態について、所定の時間毎の稼動状態の遷移を識別可能に表示する。例えば生産設備２００の一分毎の消費電力を、縦軸を時、横軸を分として表示してよい。また、時系列チャート６２の縦軸及び横軸は、秒、分、時、日、週、月、年等の所定の基準単位を組み合わせて表示してよい。例えば時系列チャート６２の縦軸／横軸の基準単位の組み合わせとして、時／分、週／日、月／日、年／月、年／日、分／秒等を用いて表示してよい。また、上記の例の縦軸と横軸とを入れ換えて表示してもよい。
【００５４】
また表示部６０は、それぞれの時分における生産設備２００の稼動状態により、それぞれの基準単位時間における消費電力の表示状態を変化させてよい。例えば、各稼動状態により異なる色で消費電力を表示してよく、それぞれの基準単位時間の枠内を異なる色で着色して表示してもよい。このような表示により、生産設備２００の稼動状態の遷移を視覚的に認識させることができる。
【００５５】
また表示部６０は、連動する２つの生産設備２００の時系列チャート６２を並列に表示してよい。また表示部６０は、時系列チャート６２の各基準単位時間において、連動する２つの生産設備２００の稼動状態を並列に表示してもよい。例えば、時系列チャート６２の各基準単位時間の枠を上下に２分割し、分割したそれぞれの欄に、当該基準単位時間におけるそれぞれの生産設備２００の稼動状態を表示してよい。
【００５６】
また、表示部６０は、累積時間グラフ６４として、累計部５０が算出した平均負荷時間、実働率等を円グラフで表示する。また表示部６０は、累積時間グラフ６４として、生産設備２００の生産状態、準備状態等の各状態の累計時間を表示してもよい。また、表示部６０は、累積時間６６として、累積時間グラフ６４に示した各項目の値を表示してよい。また、表示部６０は、電力波形６８として、横軸を時間とし、縦軸を消費電力とした波形を表示する。また、本例における表示部６０は、一日単位での情報を表示したが、週単位、月単位での情報を表示してもよい。
【００５７】
図８は、判定部３６の動作の他の例を示す図である。本例における判定部３６は、それぞれの生産設備２００の稼動状態を、生産設備２００の消費電力と、当該生産設備２００と同種の生産設備２００の消費電力とに基づいて判別する。同種の生産設備２００とは、同種の工程を処理する生産設備２００である。例えば、複数の製造ラインが設けられている場合において、それぞれのラインにおいて同一の処理を行う生産設備２００を、同種の生産設備２００と規定する。より具体的には、それぞれのラインにおいて、例えばプレス処理を行うそれぞれの生産設備２００を、同種の生産設備２００と規定する。本例における対応格納部９０は、同種の生産設備２００の対応関係を予め格納する。
【００５８】
図８（ａ）は、同種の生産設備２００の消費電力の時間波形の一例を示す。判定部３６は、同種の生産設備２００の消費電力の時間波形を比較し、生産設備２００の稼動状態が異常な状態であるか否かを判別してよい。例えば判定部３６は、同種の生産設備２００が同種の処理を行っている場合の消費電力の時間波形を比較してよい。このとき、判定部３６は、消費電力の時間波形の特徴量を比較してよい。例えば、時間波形における消費電力の平均値、消費電力の標準偏差、消費電力の最大値、消費電力の最小値、消費電力の分散、消費電力のピークの尖度、消費電力波形の周期、消費電力の波形歪度等を比較してよい。
【００５９】
図８（ｂ）は、同種の生産設備２００の消費電力から求めた同種の生産設備２００の稼動状態の遷移例を示す図である。判定部３６は、同種の生産設備２００の稼動状態の遷移を比較し、生産設備２００の稼動状態が異常な状態であるか否かを判別してよい。例えば判定部３６は、同種の生産設備２００が同種の処理を行っている場合の稼動状態の遷移を比較してよい。このとき、判定部３６は、第１の稼動状態から第２の稼動状態に遷移する周期を比較してよい。
【００６０】
例えば、所定の処理を行っている期間において、生産設備２００が準備状態となる周期（Ｔ１、Ｔ２）を比較してよい。判定部３６は、当該周期が同種の生産設備２００の周期より、所定値以上短い場合、生産設備２００が異常な状態であると判定してよい。また、判定部３６は、連続して同一の稼動状態となっている期間が所定期間より長い場合に、当該生産設備２００が異常な状態であると判定してもよい。当該所定期間は、稼動状態毎に異なる値を用いてよい。また当該所定期間は、生産設備２００毎に異なる値を用いてよい。
【００６１】
また、判定部３６は、連動する生産設備２００が、連続して準備状態となっている期間が所定期間より長い場合に、対応する生産設備２００が異常な状態であると判定してもよい。当該所定期間は、生産設備毎に異なる値を用いてよい。
【００６２】
このような処理により、生産設備２００が異常な状態であるかについての情報を提供することができる。尚、図８において説明した処理は、図１から図５に関連して説明した稼動状態の判別処理と合わせて行ってよい。
【００６３】
図９は、スキル判定部８０の動作例を示す図である。スキル判定部８０は、予め定められた期間において、生産設備２００が予め定められた稼動状態となった回数又は累積時間の少なくとも一方に基づいて、当該生産設備２００のオペレータのスキルを判定する。オペレータのスキルとは、例えば生産設備２００を効率よく稼動させているか等のスキルである。本例においてスキル判定部８０は、所定の期間において生産設備２００がチョコ停状態となった回数又は累積時間に基づいて、オペレータのスキルを判定する。また、スキル判定部８０は、スキル判定の基準として、チョコ停状態に代えて停止状態を用いてよく、他の状態を用いてもよい。また、スキル判定部８０は、スキル判定の基準として、複数の状態を用いてもよい。例えばスキル判定部８０は、チョコ停状態となった回数又は累積時間に代えて、停止状態及びチョコ停状態となった回数又は累積時間を用いてもよい。  
【００６４】
図９（ａ）は、例えば１９：３０から７：２９までの間に、第１の生産設備２００−１が、チョコ停状態となった回数を、各チョコ停状態における停止時間毎に示した例である。図９（ｂ）は、例えば７：３０から１９：２９までの間に、第１の生産設備２００−１が、チョコ停状態となった回数を、各チョコ停状態における停止時間毎に示した例である。ここで、１９：３０から７：２９までの間に第１の生産設備２００−１が処理する工程と、７：３０から１９：２９までの間に第１の生産設備２００−１が処理する工程とは同様とする。また、１９：３０から７：２９までの間における第１の生産設備２００−１のオペレータと、７：３０から１９：２９までの間における第１の生産設備２００−１のオペレータとは異なるとする。
【００６５】
スキル判定部８０は、所定の期間において、生産設備２００がチョコ停状態となった回数がより少ないオペレータのスキルを、相対的により高く評価してよい。また、スキル判定部８０は、所定の期間において、生産設備２００がチョコ停状態となった総時間がより短いオペレータのスキルを、相対的により高く評価してよい。図９の例においては、図９（ａ）に対応するオペレータのスキルをより高く評価してよい。また、スキル判定部８０は、所定の期間において、生産設備２００がチョコ停状態から復旧するまでの平均時間に基づいて、オペレータのスキルを評価してもよい。このとき、生産設備２００がチョコ停状態から復旧するまでの時間として、チョコ停状態の持続時間を用いてよい。また、スキル判定部８０は、上述したそれぞれの基準を組み合わせて、オペレータのスキルを判定してもよい。
【００６６】
また、計画停止状態は、オペレータの操作と関連無く、予定された停止状態なので、スキル判定部８０は、生産設備２００の停止状態のうちの計画停止状態を除外して、オペレータのスキルを判定してよい。この場合、スキル判定部８０は、図５に関連して説明した計画停止状態の判別方法に加え、持続時間が所定の時間以上である停止状態を、計画停止状態として判別してよい。例えば、持続時間が１０分以上である停止状態を、計画停止状態として判別してよい。
【００６７】
また、スキル判定部８０は、同種の生産設備２００について、同一の期間においてチョコ停状態となった回数及び累積時間の平均値を求めてよい。そして、スキル判定部８０は、それぞれの生産設備２００について求めた当該回数及び累積時間の少なくとも一方と、チョコ停状態となった回数の平均値及び累積時間の平均値の少なくとも一方とを比較することにより、それぞれの生産設備２００のオペレータのスキルを評価してもよい。また、スキル判定部８０は、同一の生産設備２００について、それぞれの期間毎にチョコ停状態となった回数及び累積時間の平均値を求めてもよい。例えば、夜間における回数及び累積時間と、昼間における回数及び累積時間との平均値を求めてもよい。
【００６８】
このような処理により、オペレータのスキルを客観的に評価することができる。また、本例における管理装置１００は、チョコ停状態と準備状態とを精度よく分別することができるので、オペレータのスキルを精度よく評価することができる。
【００６９】
図１０は、生産設備２００における消費電力の経時変化の一例を示す図である。状態判別部３０は、データサーバ２０が格納したそれぞれの生産設備２００の消費電力を、所定の期間毎に積分し、積分値の変化に基づいて消費電力の変化を算出してよい。例えば状態判別部３０は、１日当たりの消費電力を、それぞれの生産設備２００毎に算出してよい。また、状態判別部３０は、生産設備２００が所定の稼動状態となった場合の消費電力の変化を算出してもよい。例えば状態判別部３０は、生産設備２００が生産状態となった場合の消費電力の変化を算出してよい。このような処理により、それぞれの生産設備２００の劣化を解析することができる。また、状態判別部３０は、消費電力の経時変化の微分値に基づいて、それぞれの生産設備２００の劣化速度を求めてもよい。また、それぞれの生産設備２００の劣化速度が、所定の値以上である生産設備２００を抽出してもよい。状態判別部３０は、それぞれ生産設備２００の劣化速度に基づいて、生産設備２００が異常な運転をされているか否かを判定してよい。
【００７０】
図１１は、本発明の実施形態に係るプログラムに基づいて動作するコンピュータ１９００の構成の一例を示す図である。コンピュータ１９００は、与えられるプログラムに基づいて、図１から図１０に関連して説明した管理装置１００として機能してよく、また解析装置７０として機能してもよい。例えば、当該プログラムは、コンピュータ１９００を、図１に関連して説明したデータサーバ２０、状態判別部３０、状態格納部４０、累計部５０、表示部６０、対応格納部９０、及びスキル判定部８０として機能させてよい。
【００７１】
本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ＣＰＵ周辺部、入出力部、及びレガシー入出力部を備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有する。入出力部は、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェース２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有する。
【００７２】
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００７３】
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェース２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェース２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。
【００７４】
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及びコンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【００７５】
ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。
【００７６】
当該プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされる。当該プログラムは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、前述した管理装置１００又は解析装置７０として機能させる。
【００７７】
以上に示したプログラムは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤやＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
【００７８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上から明らかなように、生産設備の稼動状態を容易且つ精度よく管理することができる。また、当該稼動状態の管理情報に基づいて、オペレータのスキル等の様々な情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る管理装置１００の構成の一例を示す図である。
【図２】状態判別部３０の構成の一例を示す図である。
【図３】比較部３２の動作の一例を説明する図である。図３（ａ）は、所定の期間における第１の生産設備２００−１の消費電力波形の一例を示し、図３（ｂ）は、当該期間における第２の生産設備２００−２の消費電力波形の一例を示す。
【図４】状態判別部３０の動作の一例を示す図である。
【図５】生産設備２００の稼動状態を更に詳細に判定した例を示す。
【図６】累計部５０の動作例を説明する図である。
【図７】表示部６０の表示例を示す図である。
【図８】判定部３６の動作の他の例を示す図である。図８（ａ）は、同種の生産設備２００の消費電力の時間波形の一例を示し、図８（ｂ）は、同種の生産設備２００の消費電力から求めた同種の生産設備２００の稼動状態の遷移例を示す。
【図９】スキル判定部８０の動作例を示す図である。図９（ａ）は、例えば１９：３０から７：２９までの間に、第１の生産設備２００−１が、停止状態となった回数を、各停止状態における停止時間毎に示した例である。図９（ｂ）は、例えば７：３０から１９：２９までの間に、第１の生産設備２００−１が、停止状態となった回数を、各停止状態における停止時間毎に示した例である。
【図１０】生産設備２００における消費電力の経時変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るプログラムに基づいて動作するコンピュータ１９００の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０・・・消費電力測定部、１２・・・センサ、２０・・・データサーバ、３０・・・状態判別部、３２・・・比較部、３４・・・比較結果格納部、３６・・・判定部、３８・・・時刻範囲格納部、４０・・・状態格納部、５０・・・累計部、６０・・・表示部、６２・・・時系列チャート、６４・・・累積時間グラフ、６６・・・累積時間、６８・・・電力波形、７０・・・解析装置、８０・・・スキル判定部、１００・・・管理装置、２００・・・生産設備、２１０・・・ネットワーク、２２０・・・本社サーバ、１９００・・・コンピュータ
【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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