JP2019148998A - 工場評価装置、工場評価方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、エネルギー効率の評価を行うために、エネルギー原単位などのエネルギー消費量と生産量との関係を表示する技術が開示されている。
本発明の目的は、生産効率とエネルギー効率とに鑑みた工場の評価を容易にすることができる工場評価装置、工場評価方法、およびプログラムを提供することにある。
《工場評価システム》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図1は、第1の実施形態に係る工場評価システムの構成を示す概略図である。
工場評価システム1は、複数の生産設備10、計測システム20、および工場評価装置30を備える。
図2は、第1の実施形態に係る工場評価装置の構成を示す概略ブロック図である。
工場評価装置30は、取得部31、基礎データ算出部32、指標値特定部33、指標値出力部34を備える。
基礎データ算出部32は、例えば、計算対象となる時間帯のうち各生産設備10の電流値から、各生産設備10の消費電力量を算出する。基礎データ算出部32は、例えば、計算対象となる時間帯のうち非生産設備11の電流値から、各非生産設備11の消費電力量を算出する。
生産設備10の効率は、正味稼働時間を稼働時間で除算して得られる値であるため、生産設備10の正味稼働時間は、生産設備10の効率に係る量の一例である。
なお、指標値特定部33は、工場F全体の稼働率と効率と品質とを乗算することで、工場F全体の総合設備効率を算出し、工場F全体のエネルギー原単位で除算することで、工場全体の総合評価値を算出しても良い。
図3は、第1の実施形態に係る工場評価装置の動作を示すフローチャートである。
利用者が工場評価装置30に総合評価値の出力指示を入力すると、取得部31は、計測システム20から生産設備10に係る情報、非生産設備11の電流値、良品数および不良品数の時系列を取得する(ステップS1)。
つまり、指標値特定部33は、一の時間帯について取得した生産設備10に係る情報、非生産設備11の電流値、良品数および不良品数に基づいて、総合評価値を特定する。実際には、一の製品の加工に要する時間帯と、当該製品の良否が検出される時間帯とは異なる可能性がある。他方、第1の実施形態に係る指標値特定部33は、同一の時間帯における生産設備10に係る情報、非生産設備11の電流値、良品数および不良品数に基づいて、その時間帯についての総合評価値を特定することで、少ない計算量で高速に総合評価値を特定することができる。
利用者が工場評価装置30に工場F全体の総合評価値の表示画面の生成指示を入力すると、指標値出力部34は、図5に示す工場F全体の総合評価値の表示画面を生成する。工場F全体の総合評価値の表示画面には、工場F全体の総合評価値の時系列を表すグラフと、工場F全体のエネルギー原単位の時系列を表すグラフと、工場F全体の総合設備効率の時系列を表すグラフと、が含まれる。総合評価値の時系列を表すグラフは、縦軸に総合評価値をとり、横軸に時刻をとるグラフである。エネルギー原単位の時系列を表すグラフは、縦軸にエネルギー原単位をとり、横軸に時刻をとるグラフである。総合設備効率の時系列を表すグラフは、縦軸に総合設備効率をとり、横軸に時刻をとるグラフである。
これにより、利用者は、総合評価値の推移を視認して生産効率とエネルギー効率とに鑑みた工場の評価を行うことができる。また利用者は、エネルギー原単位の時系列を表すグラフおよび総合設備効率の時系列を表すグラフを視認することで、総合評価値が高い時や低い時に、その原因が生産効率にあるのか、エネルギー効率にあるのかを容易に認識することができる。
なお、利用者は、総合評価値の表示画面の上部のタブを選択することで、工場F全体の総合評価値の表示画面と生産設備10別の総合評価値の表示画面とを切り替えることができる。
利用者が工場評価装置30に生産設備10別の総合評価値の表示画面の生成指示を入力すると、指標値出力部34は、図5に示す生産設備10別の総合評価値の表示画面を生成する。生産設備10別の総合評価値の表示画面には、生産設備10の総合評価値の時系列を表すグラフと、生産設備10の生産数、消費電力量、稼働率、性能、および品質の時系列を表すグラフと、が含まれる。
これにより、利用者は、総合評価値の推移を視認して生産効率とエネルギー効率とに鑑みた生産設備10の評価を行うことができる。また利用者は、生産数、消費電力量、稼働率、性能、および品質の時系列を表すグラフを視認することで、総合評価値が高い時や低い時の詳細な原因を容易に認識することができる。
このように、第1の実施形態によれば、工場評価装置30は、総合設備効率にエネルギー原単位の逆数を乗算することで、総合評価値を特定し、これを出力する。これにより、利用者は、容易に生産効率とエネルギー効率とに鑑みた工場の評価をすることができる。
具体的には、総合設備効率は高いほど工場の評価が高いことを表し、エネルギー原単位は低いほど工場の評価が高いことを表す。したがって、総合設備効率にエネルギー原単位の逆数を乗算した総合評価値は、高いほど工場の評価が高いことを表す指標値であり、利用者はこの値を認識することによって生産効率とエネルギー効率とに鑑みた工場の評価をすることができる。
第1の実施形態に係る工場評価装置30は、計測システム20が計測した量に基づいて工場Fの過去の総合評価値の時系列を出力する。これに対し、第2の実施形態に係る工場評価装置30は、生産計画に基づいて工場Fの未来の総合評価値の予測値を出力する。
第2の実施形態に係る工場評価装置30は、第1の実施形態の構成に加え、計画入力部35および予測部36をさらに備える。
これにより、指標値特定部33は、過去および未来の総合評価値を特定することができる。
第1の実施形態および第2の実施形態に係る工場評価装置30は、総合評価値を表示する表示画面を出力する。これに対し、第3の実施形態に係る工場評価装置30は、総合評価値が閾値を下回った場合にアラームを出力する。
第3の実施形態に係る工場評価装置30は、第1の実施形態の構成に加え、判定部37をさらに備える。
指標値出力部34は、指標値特定部33が特定した総合評価値が閾値未満である場合に、アラームを出力する。アラームは、例えば予め設定された利用者のメールアドレスにメールを送信することや、画面にメッセージを表示することによって出力される。
工場評価装置30は、単位負荷時間に係る時間帯ごとに、図8に示す処理を実行する。工場評価装置30の取得部31は、計測システム20から生産設備10に係る情報、非生産設備11の電流値、良品数および不良品数の時系列を取得する(ステップS101)。
なお、指標値特定部33は、工場F全体の稼働率と効率と品質とを乗算することで、工場F全体の総合設備効率を算出し、工場F全体のエネルギー原単位で除算することで、工場F全体の総合評価値を算出しても良い。
上述した実施形態に係る工場評価装置30は、総合設備効率とエネルギー原単位の逆数とを乗算することで総合評価値を算出するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る工場評価装置30は、生産設備10の稼働率とエネルギー原単位の逆数とを乗算することで総合評価値を算出してもよい。つまり、工場の性能および品質がほぼ一定である場合には、総合設備効率に代えて稼働率を用いて総合評価値を算出してもよい。また他の実施形態係る工場評価装置30は、生産設備10の稼働率と効率とエネルギー原単位の逆数とを乗算することで総合評価値を算出してもよい。つまり、品質がほぼ一定である場合には、総合設備効率に代えて稼働率と性能とを乗算した値を用いて総合評価値を算出してもよい。
また、他の実施形態においては、総合設備効率の逆数とエネルギー原単位とを乗算することで総合評価値を算出してもよい。つまり、他の実施形態に係る総合評価値は、消費エネルギーが低いほど低く、かつ稼働率が高いほど低い指標値であってもよい。
コンピュータ90は、プロセッサ91、メインメモリ92、ストレージ93、インタフェース94を備える。
上述の工場評価装置30は、コンピュータ90に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ93に記憶されている。プロセッサ91は、プログラムをストレージ93から読み出してメインメモリ92に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
10 生産設備
20 計測システム
30 工場評価装置
31 取得部
32 基礎データ算出部
33 指標値特定部
34 指標値出力部
35 計画入力部
36 予測部
37 判定部
Claims (9)
- 工場の設備の稼働率に係る量と、前記設備の消費エネルギーに係る量とを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記量に基づいて、前記消費エネルギーが低いほど高く、かつ前記稼働率が高いほど高い指標値、または、前記消費エネルギーが低いほど低く、かつ前記稼働率が高いほど低い指標値を特定する指標値特定部と、
前記指標値に係る情報を出力する指標値出力部と
を備える工場評価装置。 - 前記取得部は、前記設備の性能に係る量をさらに取得し、
前記指標値特定部は、前記性能に係る量に基づいて前記指標値を特定する
請求項1に記載の工場評価装置。 - 前記取得部は、前記設備の品質に係る量をさらに取得し、
前記指標値特定部は、前記品質に係る量に基づいて前記指標値を特定する
請求項1または請求項2に記載の工場評価装置。 - 前記指標値出力部は、前記指標値と所定の閾値との比較に基づいて、アラームを出力する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の工場評価装置。 - 前記工場の過去の量と前記取得部が取得した量とに基づいて、前記工場の未来の量を予測する予測部をさらに備え、
前記指標値特定部は、取得した前記量と、予測した前記未来の量とのそれぞれについて、前記指標値を特定する
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の工場評価装置。 - 前記取得部は、一のタイミングにおいて前記量を取得し、
前記指標値特定部は、前記取得部が前記タイミングにおいて取得した前記量に基づいて、前記指標値を特定する
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の工場評価装置。 - 前記指標値出力部は、前記指標値の時系列を出力する
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の工場評価装置。 - 工場の設備の稼働率に係る量と、前記設備の消費エネルギーに係る量とを取得するステップと、
取得した前記量に基づいて、前記消費エネルギーが低いほど高く、かつ前記稼働率が高いほど高い指標値、または、前記消費エネルギーが低いほど低く、かつ前記稼働率が高いほど低い指標値を特定するステップと、
前記指標値に係る情報を出力するステップと
を備える工場評価方法。 - コンピュータに、
工場の設備の稼働率に係る量と、前記設備の消費エネルギーに係る量とを取得するステップと、
取得した前記量に基づいて、前記消費エネルギーが低いほど高く、かつ前記稼働率が高いほど高い指標値、または、前記消費エネルギーが低いほど低く、かつ前記稼働率が高いほど低い指標値を特定するステップと、
前記指標値に係る情報を出力するステップと
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