(57)【要約】【課題】本発明の目的は、圧延設備に対して既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常に対して迅速に対応することができる圧延設備の診断支援方法および診断支援システムを提供することにある。【解決手段】異常現象の診断を行う設備診断用計算機２と圧延設備１を製作したメーカを含む複数の関連部署に診断支援用計算機４〜６を配置する。診断支援用計算機４〜６は、設備診断用計算機２に設定されている診断ルールで診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を設備診断用計算機２と他の診断支援用計算機に提示する。提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を設備診断用計算機２に診断ルールとして設定する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールを有し、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機と、前記圧延設備を製作したメーカを含む複数の関連部署に配置され、前記設備診断用計算機にネットワークを介して接続されている複数台の診断支援用計算機とを具備し、
前記診断支援用計算機は、前記設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を前記設備診断用計算機と他の前記診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を前記設備診断用計算機に診断ルールとして設定するようにしたことを特徴とする圧延設備の診断支援方法。
【請求項２】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールを有し、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機と、前記圧延設備を操業する操業部門、前記圧延設備を保守する設備部門および前記圧延設備を製作したメーカを少なくとも含む複数の関連部署に配置され、前記設備診断用計算機にネットワークを介して接続されている複数台の診断支援用計算機とを具備し、
前記診断支援用計算機は、前記設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない前記設備診断用計算機から送信される異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を検討し、解決策検討に必要とする補足実績データを前記設備診断用計算機に要求して解決策を検討し前記設備診断用計算機と他の前記診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を前記設備診断用計算機に診断ルールとして設定するようにしたことを特徴とする圧延設備の診断支援方法。
【請求項３】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールを有し、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機と、前記圧延設備を製作したメーカを含む複数の関連部署に配置され、前記設備診断用計算機にネットワークを介して接続されている複数台の診断支援用計算機とを具備し、
前記診断支援用計算機は、前記設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない異常現象に関する実績データを取込んで表示するデータ表示手段と、技術者が原因解明を行い解決策を前記設備診断用計算機と他の前記診断支援用計算機に提示する対策指示手段と、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を前記設備診断用計算機に診断ルールとして設定する診断ルール設定手段を備えることを特徴とする圧延設備の診断支援システム。
【請求項４】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールを有し、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機と、前記圧延設備を操業する操業部門、前記圧延設備を保守する設備部門および前記圧延設備を製作したメーカを少なくとも含む複数の関連部署に配置され、前記設備診断用計算機にネットワークを介して接続されている複数台の診断支援用計算機とを具備し、
前記診断支援用計算機は、前記設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない前記設備診断用計算機から送信される異常現象に関する実績データを取込んでデータ表示手段と、技術者が原因解明を行い解決策を検討し、解決策検討に必要とする補足実績データを前記設備診断用計算機に要求して解決策を検討し前記設備診断用計算機と他の前記診断支援用計算機に提示する対策指示手段と、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を前記設備診断用計算機に診断ルールとして設定する診断ルール設定手段を備えることを特徴とする圧延設備の診断支援システム。
【請求項５】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールを有し、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機と、前記圧延設備を製作したメーカを含む複数の関連部署に配置され、前記設備診断用計算機にネットワークを介して接続されている複数台の診断支援用計算機とを具備するものであって、前記診断支援用計算機は、前記設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を前記設備診断用計算機と他の前記診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を前記設備診断用計算機に診断ルールとして設定する圧延設備の診断支援を行う診断支援用計算機のプログラム。
【請求項６】
圧延設備を診断する予め設定された複数の診断ルールから異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行うものであって、前記予め設定されている診断ルールで診断できない異常現象が発生すると当該異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を診断ルールとして追加設定するようにしたことを特徴とする圧延設備の診断支援方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧延設備における操業異常、設備異常を総合的に判断し、異常復旧を速やかに行うための圧延設備の診断支援方法および診断支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧延設備においては操業異常、設備異常についての設備診断が行われている。圧延設備における異常としては、圧延設備の機械、制御装置、検出器等の設備異常と、上工程での不良に起因する材料不良、製造仕様不良や制御装置の制御ゲインが不適切等の操業異常がある。
【０００３】
また、設備異常は、設備を管理するユーザ側に責任の有るユーティリティ（電力、水道、工業用空気、機械系統の油圧等）に関する異常、消耗品の消耗による異常、制御用計算機のソフト不良、機械設備不良等のメーカ側設計不良に起因する異常がある。
【０００４】
そのため、異常診断はどこに起因する異常なのかを特定するのは困難な場合が多い。そのような状況にあっても、代表的な発生頻度の高い異常については、診断ルールを用いたエキスパートシステムにより診断が行われている。例えば、特開平４−９２１４号公報に示すように、圧延設備の情報は検出器を通じて設備診断用計算機に入力され、簡易診断結果に基づく精密診断等の２段階診断を行って、操業に起因する異常か設備に起因する異常かの判断が行われ、オペレータに診断結果をガイダンスとして表示している。診断は予め設定された知識ベースに基づいて行われている。
【０００５】
圧延設備の設備診断は、設備を使用して製品を生産する操業部門、設備を維持、補修する設備部門、操業および設備部門から依頼されて設備を製作したメーカの３者の圧延設備に対する専門の知識を持った技術者が互いに知識を出し合って知識ベースを作成し、その知識ベースを用いて運用するのが普通である。
【０００６】
しかしながら、そのようにして作成した知識ベースも、発生する異常現象を完全に網羅することは不可能であり、操業状態や設備の経年変化等により知識ベースを修正する事も不可欠である。
【０００７】
圧延設備においては、製品を生産していることから、異常が発生した場合は迅速な対応が必要であるが、異常発生の頻度は低く、場合によっては２〜３ヶ月に１度という場合もある。そのため、現実的には操業部門、設備部門、メーカの専門の知識を持った技術者が集まって診断ルールを検討することは圧延設備が一旦稼動してしまった後では、技術者が別な仕事を担当している、別な地域で仕事している等の事情から困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
圧延設備における設備診断には、診断の基になる知識ベースを操業部門、設備部門、メーカそれぞれの専門の技術者による検討によって修正、追加等の保守していく必要がある。しかしながら、異常が発生する頻度が低くかつ異常が発生した場合には迅速な対応が必要とするのに、専門の技術者が集まって異常に対して検討を行い、迅速に対応するのが困難であるという問題点を有する。
【０００９】
本発明の目的は、圧延設備に対して既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常に対して迅速に対応することができる圧延設備の診断支援方法および診断支援システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、異常現象に対応する診断ルールを選択して診断を行う設備診断用計算機にネットワークを介して接続され、圧延設備を製作したメーカを含む複数の関連部署に診断支援用計算機を配置し、診断支援用計算機は、設備診断用計算機に設定されている診断ルールで診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を設備診断用計算機と他の診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を設備診断用計算機に診断ルールとして設定するようにしたことにある。
【００１１】
本発明は、複数の部署に配設された複数台の診断支援用計算機が設備診断用計算機で診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を設備診断用計算機と他の診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を設備診断用計算機に診断ルールとして設定している。したがって、ユーザの操業部門と設備部門およびメーカなどの複数の部署の専門技術者が異常現象に関する同じ実績データを見て異なった観点から分析できるので、既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常に対して迅速に対応することができる。また、既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常現象に対する知識ベースを構築することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す。
図１において、ユーザの設備診断用計算機２は圧延設備１の異常を診断する。設備診断用計算機２にはネットワーク３を通じて操業部門用の診断支援用計算機４、設備部門用の診断支援用計算機５およびメーカ用の診断支援用計算機６が接続されている。
【００１３】
ネットワーク３はユーザの社内ネットワークや、メーカとの間ではインターネットを利用する。また、同じ社内であっても、圧延設備１の設置場所と操業部門、設備部門の場所がそれぞれ遠隔にあるいる場合は操業部門、設備部門についてもインターネットで接続されることもある。
【００１４】
図２に詳細構成図を示す。なお、図２は診断支援用計算機４、５、６を１台の診断支援用計算機７として代表して示している。
【００１５】
圧延設備１には状態を検出する検出器１１が設けられ、検出器１１にて検出した検出結果に基づき圧延設備１を制御する制御用計算機１２が設置されている。設備診断用計算機２は検出器１１と制御用計算機１２と接続され、圧延設備１の状況を検出器１１における検出結果および制御用計算機１２の内部情報を用いて設備診断部（診断プログラム）２１が診断ルール部２２に設定されている診断ルールを選択して異常診断を実行する。検出器１１における検出結果および制御用計算機１２の内部情報は異常現象の実績データとなる。
【００１６】
設備診断用計算機２が行う異常診断は、上述した特開平４−９２１４号公報に記載されているように診断ルールを用いて行われる。診断ルール部２２に設定されている診断ルールは、予め診断ルールとして設備診断用計算機２に設定されている。
【００１７】
診断支援用計算機７は、設備診断用計算機２よりネットワーク３を介して送信されて異常現象に関する異常データを表示するデータ表示部７１を有している。データ表示部７１は、例えば、検出器１１の検出結果と制御用計算機１２の内部情報を時系列的にグラフ化して表示する。専門の技術者は、データ表示部７１に表示されている異常データを見て異常の原因を推定する。
【００１８】
専門技術者は異常の原因が判明した場合に対策（解決策）を対策指示部７２から設備診断用計算機２と他の診断支援用計算機７（４、５、６）に送信する。また、専門技術者は現状の異常データでは原因が判明せず、さらに調査して補足実績データが必要な場合には設備診断用計算機２に対して対策指示７２から指示する。
【００１９】
これは、例えば、予め採取可能な異常データを対策指示部２に表示しておきその中から選択したり、圧延設備１に対する設定値を修正できるような一覧表を表示してその中から選択する等して実行する。対策指示部７２から設備診断用計算機２に送信する調査要求や補足実績データも他の診断支援用計算機７（４、５、６）に送信される。
【００２０】
診断支援用計算機７は、上述したように設置される部門により操業部門用計算機４、設備部門用計算機５、メーカ用計算機６で、いずれも同じ機能を持ち、設備診断用計算機２と各診断支援用計算機４、５、６との間で情報を共有する。
【００２１】
次に、圧延設備の１つである冷間タンデム圧延機の設備診断を行う動作を説明する。一例として、圧延機で生産する製品につき最も重要な板厚精度について説明する。
【００２２】
図３に「板厚が悪い」という異常に対する診断のフローを示す。
【００２３】
板厚が悪い原因は多くあるが、ここでは機械的な問題として「ロール偏心」、操業的な問題として「制御ゲイン」については、診断ルール部２２に「診断ルールＡ」および「診断ルールＢ」として設定されており、設備診断用計算機２にて診断可能なものとする。
【００２４】
設備診断用計算機２はステップＳ１で「板厚が悪い」という異常現象を入力すると、設備診断部２１がステップＳ２において診断ルール部２２の診断ルールに従って推論を行い異常原因の推定および対策を実施する。
【００２５】
ステップＳ３では診断ルールＡによって診断し、その結果ステップＳ４において「ロール偏心」が原因とされた場合にはステップＳ５で「ロールを交換する」と診断する。また、ステップＳ６で診断ルールＢによって診断し、その結果ステップＳ７において「制御ゲイン」が原因とされた場合にはステップＳ８で「制御ゲインを調整する」と診断する。
【００２６】
このように設備診断用計算機２は異常現象に対する診断ルールを診断ルール部２２に設定されている場合には診断ルールに従って診断を行い対策（解決策）を提示する。
【００２７】
一方、設備診断部２１は異常現象に合致する診断ルールがないと判断するとステップＳ９において診断支援用計算機７（４、５、６）に対して診断できなかったことを通知する。通知のために送信する異常データ（実績データ）は、図４のａに示す範囲のもので、「板厚が悪い」という異常が発生したことと、異常発生時の検出結果（板厚、荷重、張力の時系列データ）である。
【００２８】
診断支援用計算機４〜６のデータ表示部７１には、送信されてきた板厚、荷重、張力のデータが表示される。操業部門、設備部門、メーカの専門技術者はデータ表示部７１に表示されている実績データを見て異常要因を分析する。
【００２９】
例えば、設備部門の技術者が「板厚計がおかしい」のでは判断すると、設備診断用計算機２に対して診断支援用計算機５の対策指示部７２から「板厚計の自己診断」を実施するよう調査を依頼する。診断支援用計算機５の調査依頼データは診断支援用計算機４、６にも送信される。
【００３０】
設備診断用計算機２は板厚計の自己診断を実施し、板厚計から「板厚計の検出誤差大」という結果を受け取り、図４のｂに示す範囲の実績データを診断支援用計算機４〜６に送信する。設備部門の技術者は、調査結果を受取ると「板厚計の検出誤差大」に対する対策（解決策）として、「板厚計の交換」を設備診断用計算機２に対して指示する。
【００３１】
設備診断用計算機２は、「板厚計の交換」を制御用計算機１２へ指示またはオペレータに対してガイダンス表示して実施させる。「板厚計の交換」を実施した結果、「板厚が悪い」という異常現象が取除かれたという図４のｃに示す範囲の実績データを診断支援用計算機４〜６に通知する。
【００３２】
設備部門の技術者は「板厚が悪い」という異常現象に対して、「センサー不良」の診断ルールが必要ということが判明したので、図３のステップＳ１０において「センサー不良」に対する「センサー交換」の「診断ルールＣ」を作成する。設備部門の技術者はステップＳ１１で診断支援用計算機５の診断ルール設定部７３から「診断ルールＣ」を診断ルール部２２に追加設定する。
【００３３】
このように、「板厚が悪い」という異常現象に対する新たな要因「センサー不良」という診断ルールを設備診断用計算機２に追加設定することができ、次に同じ異常現象が発生した場合は、設備診断用計算機２において図５に示すようにステップＳ１５〜Ｓ１７の処理によって自動的に診断、対策が実施可能となる。
【００３４】
このようにして圧延設備の診断を行うのであるが、複数の部署に配設された複数台の診断支援用計算機が設備診断用計算機で診断できない異常現象に関する実績データを取込んで原因解明を行い解決策を設備診断用計算機と他の診断支援用計算機に提示し、提示した解決策に基づいて異常現象が取除かれると当該解決策を設備診断用計算機に診断ルールとして設定している。したがって、ユーザの操業部門と設備部門およびメーカなどの複数の部署の専門技術者が異常現象に関する同じ実績データを見て異なった観点から分析できるので、既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常に対して迅速に対応することができる。
【００３５】
また、既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常現象に対する知識ベースを構築することができる。
【００３６】
さらに、設備診断用計算機と診断支援用計算機はネットワークを介して結ばれ、かつ各部門間で情報の共有が行われるため専任の技術者を置くことなく、また、各部門内の専門の技術者の知識を利用することができるため、人材の効果的利用が実現できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明はユーザの操業部門と設備部門およびメーカなどの複数の部署の専門技術者が異常現象に関する同じ実績データを見て異なった観点から分析できるので、既存の診断ルールでは対応不能な新たな異常に対して迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に一実施例を示す詳細構成図である。
【図３】本発明の動作を説明するためのフロー図である。
【図４】本発明を説明するための異常実績データの一例図である。
【図５】本発明を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１…圧延設備、２…圧延設備診断用計算機、３…ネットワーク、４…操業部門の診断支援用計算機、５…設備部門の診断支援用計算機、６…メーカの診断支援用計算機、１１…検出器、１２…制御用計算機、２１…設備診断部、２２…設備診断部、７１…データ表示部、７１…対策指示部、７３…診断ルール設定部。
【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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