JPH0612544A - 運転工程予測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガントチャート，手作業工程の発生予測図を
表示し得る装置を提供する。 【構成】 過去の運転実績を管理する運転実績データベ
ース4aの内容と逐次入力される工程運転情報と、生産予
定ファイル4dの内容とに基づいて未来の工程の開始、終
了の時刻を予測し、これをCRT ８に表示させる。手作業
に関しての予測値はそれだけを手作業予測ファイル4bに
格納し、またCRT ８に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工場におけるプラントの
運転工程を予測、表示する装置に関し、特にバッチプラ
ントに適用して有用な運転工程予測装置を提案するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】化学工場等におけるプラントの運転状態
の監視，制御を効率的に行わせる予測制御装置が特開昭
58-213302 号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これはプロセス変数の
実績値, 予測結果, 関連データ及びプラントの運転デー
タを一体表示するものであるが、これでは製造工程全体
の工程の推移に関する予測情報を得られず、また人員賦
課計画の立案、各工程に対する準備等に有益な情報は得
られない。

【０００４】本発明はこのような情報の要求に応えるた
めになされたものであり、製造工程の全体の工程の推移
を未来情報も含めて表示できるようにして一目瞭然に把
握でき、また人員賦課計画、各工程の準備にも有用な情
報を提供できる運転工程予測装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る運転工程
予測装置は、プラントの運転工程を予測する装置におい
て、プラントの運転実績を保持する運転実績データベー
スと、該運転実績データベースの保持データ及び現在の
プラントの運転情報を用いてプラントの未来の運転状態
を予測する予測手段と、各プラントの過去，現在及び未
来の運転状態を図式表示する手段とを具備することを特
徴とする。

【０００６】第２発明に係る運転工程予測装置は、プラ
ントの運転工程を予測する装置において、プラントの運
転実績を保持する運転実績データベースと、該運転実績
データベースの保持データ及び現在のプラントの運転情
報を用いてプラントの未来の運転状態を予測し、予測結
果中に手作業による工程がある場合に、手作業の内容、
発生時刻に係る情報、発生プラント及びその設置場所の
１又は複数を予測する手段と、この予測結果を図式表示
する手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】

【作用】第１発明による場合は例えばガントチャートの
如き表示が得られ製造工程全体の推移を一目瞭然に把握
することができる。第２発明では工程推移の変動の可能
性が高い人員手作業についての情報を得ることができる
ので、これについての人員賦課、準備等の手配を事前に
行う上で有益である。

【０００８】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は本発明の運転工程予測装置（破線で
囲んで示す）のブロック図であり、複数のプラント（設
備）夫々の運転を管理しているプロセスコンピュータ20
a,20b,…20n とその入出力部２が接続されており、各プ
ラントの運転情報が逐次本発明装置へ入力されて来て、
入出力部２，CPU ５を介してRAM ４の運転実績データベ
ース4aへ格納される。キーボード１は各種の指令，デー
タを入力するためのものであり、入出力部２を介しこれ
らをCPU ５へ入力する。タイマー６は実時刻を計時し、
これをCPU ５へ与える。CRT ８は後述する態様の工程
表、手作業チャートを表示するためのものであり、入出
力部７はCPU ５とCRT ８とのインターフェイスである。

【０００９】本発明装置は各種制御プログラムを格納し
てあるROM ３を備えており、前記RAM ４は前記運転実績
データベース4aの外に、複数のデータファイルを構築し
てある。以下これらデータファイルにつき説明する。運
転実績データベースは運転実績に関する種々のデータを
蓄積するものであり、図２に示すように設備を特定する
情報（名称及び／又はコード）、製品コード、化学製品
用プラントの場合に前記設備の一部に設けられている槽
（ベッセル）の名称、工程を特定する番号、当該工程の
所要時間の平均値、最大値及び最小値、並びにこれらの
時間データを求めるのに用いたバッチ数を有している。

【００１０】手作業予測ファイル4bは後述するようにし
て実行される手作業予測演算の結果及びこれに対する実
績を蓄積するものであり、図３に示すように手作業に係
る設備についての運転情報と、手作業の各工程を特定す
る情報からなる。運転情報は設備のコード、名称、槽区
分（反応槽、計量槽等の種類）、槽の名称、生産開始予
定時刻、実際の生産開始時刻、生産終了予測時刻、進捗
時間（工程開始予定時刻と工程開始時刻との差）、槽運
転終了予測時刻、予測に用いたバッチ数、製品コード、
名称及びロット番号である。

【００１１】工程を特定する情報はその番号、名称、生
産計画全体から決定される工程開始予定時刻、工程開始
予測時刻、実際の開始時刻、当該工程が手作業に係るも
のであることを示すフラグ、並びに手作業を行う場所を
示すコードである。手作業場所ファイル4cは手作業をす
る場所夫々についての情報を蓄積するものである。

【００１２】図４は化学工場における原料仕込みを手作
業で行う場合についての例を示しており、手作業の場所
を表すコード、手作業に関連する設備のコード、槽の区
分、手作業の工程を特定する番号、工程開始予測時刻、
作業状況区分（“０”：未開始、“１”：終了、
“２”：作業中) 、手作業に関連する原料の情報、その
コード、各原料の仕込み量、仕込み順を内容としてい
る。

【００１３】生産予定ファイル4dは各時間毎の生産予定
を蓄積するものであり、その内容は図５に示すように設
備を特定する情報、生産開始日時、製品コード、ロット
番号及び生産量である。

【００１４】上述のデータファイルを作成する上で必要
なマスタデータを管理するファイルとして手作業工程マ
スタ4e及び工程名称マスタ4fがある。図６に示す手作業
工程マスタ4eは手作業を要する工程の番号を蓄積したも
のである。また図７に示す工程名称マスタ4fは工程番号
と対応する工程との名称とを蓄積したものである。これ
らのマスタファイル4e,4f はキーボード１からの入力に
よってその内容を変更できるようにしてある。

【００１５】生産予定ファイル4dは図示しないホストコ
ンピュータ等が有している工場全体の生産計画データを
受け取って更新される。運転実績データベース4aはROM
３に格納されている運転実績データベース更新プログラ
ム3aによって更新される。このプログラムの手順を図８
に従って説明する。

【００１６】まずプロセスコンピュータ20a,20b …20n
にアクセスして運転実績情報、即ち設備、槽及び製品を
各特定する情報、実行された工程並びに工程の実行所要
時間等を収集する(S1)。CPU ５はこれらのデータから所
要のデータを抽出し(S2)、そのうち生産を終了したもの
についてのみ（S3) 、運転実績データベース4aへ与えて
これを更新する(S4)。これを全設備について行う(S5)。
更新項目は工程所要時間に関するものであり、新たに取
り込んだ実績に応じて、必要な場合は最大又は最小を更
新し、また平均値を算出しなおしてこれを更新する。ま
たバッチ数については１インクリメントする。

【００１７】次に手作業予測ファイル4b及び手作業場所
ファイル4cの作成, 更新について説明する。このための
プログラム3bはROM ３に格納されており、その手順を図
９に基づいて説明する。

【００１８】まずプロセスコンピュータ20a,20b …20n
にアクセスして運転実績情報を収集する(S11) 。収集情
報は対象プロセスの使用設備、槽、及び対象の製品を各
特定する情報及びロット番号、その製品が経る工程につ
いての情報、実行中の工程並びに前記槽に仕込む( 手作
業で行われる) 原料の情報である。CPU ５はこれらを基
に手作業予測ファイル4bを運転中の設備、槽ごとに作成
する（S12)。次いでステップS11 で収集した情報と、生
産予定ファイル4d、運転実績データベース4aから読出し
た生産予定、工程所要時間の実績、バッチ数とで設備別
に運転情報を作成し、また工程別の運転情報を作成する
(S13) 。更に運転実績データベース4a内の工程所要時間
情報を基に各工程の開始予定時刻、開始予測時刻、槽運
転終了予測時刻を算出する(S14) 。

【００１９】次に工程番号を手作業工程マスタ4eに照ら
して手作業であるか否かを調べ(S15) 、手作業である場
合は工程別運転情報中の手作業フラグをセットする(S1
6) 。手作業であるか否かの判定(S15) は、判定対象工
程が仕込み工程であり、ステップS11 で得た情報により
手作業投入がある場合にも、手作業とする。またこのス
テップS16 では設備、槽、工程番号を基に手作業場所フ
ァイル4cから場所コードを求めこの場所コードをファイ
ル4bにセットする(S16) 。

【００２０】次のステップS17 では手作業場所ファイル
4cを作成し、手作業工程の工程開始予測時刻を登録す
る。仕込み工程についてはステップS11 で得た情報から
原料名等の原料情報、原料コード、仕込み量、仕込み順
序を抽出してファイル4cに格納する。

【００２１】次に工程の移行があったかどうかを調べ(S
18) 、あった場合はまずその工程の開始時刻を登録し、
次いでこの時刻と予測時刻との差分を求め、それ以後の
工程開始予測時刻を演算してこれを更新し、更に槽運転
終了予測時刻を演算してこれを更新する(S19) 。このス
テップS19 で求めた差分を当該運転の進捗時間として手
作業予測ファイル4bに登録する(S20) 。

【００２２】手作業工程に対して手作業予測ファイル内
の場所コードを参照し、前記ステップS19 で更新した工
程開始予測時刻を手作業場所ファイル4cに書込む(S21)
。次いでステップS11 同様プラントの運転情報収集を
行い(S22) 、ステップS18 へ移る。またステップS18 で
工程の移行がなかった場合はステップS22 へ移り、新デ
ータを読込む。

【００２３】以上のようにして、作成，更新による運転
実績データベース4a、手作業予測ファイル4b、及び手作
業場所ファイル4cを用いて次のような図式表示がCRT ８
に行われる。図10は現在時刻（横軸目盛り０）を中心に
過去、及び未来の工程を設備毎槽別に示したガントチャ
ートである。横棒に併記されているのは製品名及びロッ
ト番号である。また横棒中の横縞部分に洗浄工程を示
し、縦横格子部分は工程中断、斜線部分は手作業を示
す。CRT ８には夫々異なるカラー表示が行われる。現在
時刻より左の部分（過去）は運転実績情報によって図式
化され、現在時刻より右の部分（未来) は手作業予測フ
ァイル及び運転実績データベース4aの内容とから図式化
される。また未だ開始していない生産については、生産
予定ファイル4d及び運転実績データベース4aとから図式
化される。

【００２４】図11はこの表示を行うための運転実績予測
表示プログラム3dの手順を示すフローチャートである。
ステップS11,S22 同様プラントの運転情報を収集し（S3
1)、これによって過去の分、つまり工程運転実績情報表
示を行う(S32) 。次いで手作業予測ファイル4bから各槽
毎の工程開始予測時刻を読出し、これによって工程運転
予測情報を表示する。更に現在時刻において運転が開始
されていないものについては生産予定ファイル4dにアク
セスしてこれを図式化して表示する(S34) 。

【００２５】図10に図示の例においてDI-800のロット番
号2202のものは、B1V-420 の槽で、洗浄まで含めると時
刻Ｔ₁ までかかることが予測されている。次の生産予定
であるEMULGEN312ロット番号2220のものは槽B1V-420 で
の生産工程の開始予測時刻Ｔ₂ ，終了予測時刻Ｔ₃ が予
測されている。製品名EMULGEN312ロット番号2220は現在
時刻では未だ工程開始されていない。従ってその表示は
生産予定ファイル4dの内容に依るがその開始予定時刻Ｔ
₂ がＴ₁ より前になると槽B1V-420 での２つの製品の工
程が重なることになる。画面ではこの重なりを特別なカ
ラーで表示し、工程進捗に異常を来すことを警告する。

【００２６】なお現在運転中の設備については製品名表
示部分にカーソルを一致させてマウスでクリックを行う
ことにより製造条件の詳細がウィンドウに表示される様
にしてある。また未開始のものについては同様の操作を
行うことで生産予定ファイル4dの内容がウィンドウに表
示されるようにしてある。更に過去の運転工程部分のク
リックによりその実績、つまり開始時刻、終了時刻、所
要時間がウィンドウ表示される様にしてある。更にシミ
ュレーション機能も有せしめてあり、未来の工程部分を
クリックし、この部分に対応する時間を入力することで
爾後の工程変化を表示させることを可能としている。

【００２７】図12は手作業の発生予測結果を図式化して
表した表示画面の例を示す。画面下側は工場内設備の配
置を模式的立面図で表したものであり、縦方向には階(F
L で表示) を示し、横方向には平面区画番号( 例えば支
柱で区切られる領域の番号) を表している。この枡目で
の位置が手作業発生位置を示し、発生時刻に関する情報
は枡目内の矩形パターンの色で示される。左上はこの色
と発生時刻との関係を注記しているが、これは表示しな
くてもよい。右上領域は手作業の内容を詳細に示してい
る。表示すべき手作業の指定は下側の矩形パターンにカ
ーソルを合わせてマウスをクリックすることで行えるよ
うにしてある。この領域の下側には５つのファンクショ
ンキーの機能を表示してあり、対応するファンクション
キーにカーソルを合わせてマウスをクリックすることに
より、表示作業の前作業、次作業等が表示されるように
なっている。また表示中の手作業に対応する矩形パター
ンがブリンクするようにしてある。

【００２８】図13は図12の表示を行わせるための手作業
予測情報表示プログラム3cの手順を表すフローチャート
である。まず手作業予測ファイル4bの手作業フラグを見
て手作業工程を抽出する(S41,S42) 、手作業フラグがセ
ットされている工程についてはその場所コード、工程開
始予測時刻を取込む(S43) 。タイマ６から読込んだ現在
時刻と工程開始時刻との差を求めこれに対応する色の矩
形パターンを場所コードに対応する画面上の枡目内に表
示する(S44) 。マウスによる手作業場所のクリックがあ
ると(S45) 、手作業場所ファイル4cにアクセスして該当
場所の内容を読出し、これを右上に表示する(S46) 。全
工程のチェック完了を待って終了する(S47) 。

【００２９】

【発明の効果】以上の如き第１発明による場合は図10に
示された如き態様で工程の運転状態を過去〜未来と表す
ことができるので、工程進捗状態を一目瞭然で把握する
ことができる。また第２発明による場合は、図12に示す
如き態様で手作業に係る工程の情報を表示できるので、
人員の賦課、仕込み原料の準備等を事前に確実に行え、
工程を円滑に進める上で有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置のブロック図である。

【図２】運転実績データベースの概念図である。

【図３】手作業予測ファイルの概念図である。

【図４】手作業場所ファイルの概念図である。

【図５】生産予定ファイルの概念図である。

【図６】手作業工程マスタの概念図である。

【図７】工程名称マスタの概念図である。

【図８】運転実績データベース更新プログラムのフロー
チャートである。

【図９】手作業予測ファイル作成・更新プログラムのフ
ローチャートである。

【図１０】ガントチャートの表示例を表す図である。

【図１１】運転工程予測表示プログラムのフローチャー
トである。

【図１２】手作業予測情報の表示例を表す図である。

【図１３】手作業予測情報の表示プログラムのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

4a 運転実績データベース 4b 手作業予測ファイル 4c 手作業場所ファイル 4d 生産予定ファイル 4e 手作業工程マスタ 4f 工程名称マスタ

フロントページの続き (72)発明者 島本 明典 和歌山県海南市野上中32 メゾンタカダＤ 号室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの運転工程を予測する装置にお
   いて、プラントの運転実績を保持する運転実績データベ
   ースと、該運転実績データベースの保持データ及び現在
   のプラントの運転情報を用いてプラントの未来の運転状
   態を予測する予測手段と、各プラントの過去，現在及び
   未来の運転状態を図式表示する手段とを具備することを
   特徴とする運転工程予測装置。
2. 【請求項２】 前記予測手段は、プラントで実行される
   工程を特定する情報、工程の内容、工程の開始時刻及び
   工程の所要時間の１又は複数を予測する請求項１記載の
   運転工程予測装置。
3. 【請求項３】 プラントの運転工程を予測する装置にお
   いて、プラントの運転実績を保持する運転実績データベ
   ースと、該運転実績データベースの保持データ及び現在
   のプラントの運転情報を用いてプラントの未来の運転状
   態を予測し、予測結果中に手作業による工程がある場合
   に、手作業の内容、発生時刻に係る情報、発生プラント
   及びその設置場所の１又は複数を予測する手段と、この
   予測結果を図式表示する手段とを具備することを特徴と
   する運転工程予測装置。