CN106020137A - 业务辅助装置及业务辅助方法 - Google Patents
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Abstract
一种业务辅助装置,其具有:数据管理部,其对从车间取得的数据进行管理;模型管理部,其对表示所述车间的正常状态的正常模型以及表示所述车间的异常状态的异常模型进行管理;异常判定部,其使用由所述数据管理部管理的数据、和由所述模型管理部管理的所述正常模型及所述异常模型,判定所述车间的异常的可能性;以及异常通知部,其将所述异常判定部的判定结果向外部通知。
Description
技术领域
本发明涉及业务辅助装置及业务辅助方法。
本申请针对2015年3月31日申请的日本特许申请第2015-70500号要求优先权,并在这里引用其内容。
背景技术
在车间或工厂等(下面,在将它们统称的情况下,简称为“车间”)中,构建有分散控制系统(DCS:Distributed Control System),实现了高级的自动化作业。在分散控制系统中,将被称为现场仪器的现场设备(测定器、操作器、显示器、报警器、其他仪器)与执行它们的控制的控制装置经由通信单元相连接。
近年来,为了将车间的效果提高至最高限度,经常与上述的分散控制系统一起,还构建车间资产管理(PAM:Plant AssetManagement)系统。车间资产管理系统执行构成车间的仪器、装置等设备的设备维护、预知维护,以适当的状态长期地维持管理设备。
在构建了通过分散控制系统及车间资产管理系统执行车间的管理控制的车间控制系统的车间的现场,作业员(工程师)执行现场仪器等设备的保养及检查的业务。在设置于车间的一角的控制室,运转员(操作员)执行车间的运作状况的监视及运转的业务。在车间中确定有作为最终责任者的管理者(车间管理员)。根据需要,作业员及运转员接收管理者的指示、或者得到批准而执行业务。例如,在车间发生了异常的情况下,作业员制作用于解除异常的作业流程书,并在得到管理者的批准之后按照作业流程书执行作业。
在日本特开2012-248157号公报及日本特开2010-176331号公报中,公开了一种现有的业务辅助系统的一个例子。例如,在日本特开2012-248157号公报中公开了一种设备检查业务辅助系统,该系统能够对发生故障的可能性高的设备重点地执行检查。另外,在日本特开2010-176331号公报中公开了一种保养业务辅助系统,该系统能够实现食品制造车间的可靠性提高和保养检查成本的减少。
在车间发生了异常的情况下,构建了车间控制系统的车间将表示该状况的警报信息从现场仪器发送至车间资产管理系统及分散控制系统。警报信息是在异常发生之后发送的信息。因此,在发送了警报信息的时刻,为了执行解除异常的对策,有时需要将包含车间控制系统在内的车间停止。如果车间停止,则机械损耗增大。由此,需要极力避免车间停止。
车间控制系统基本上被设计为继续正常状态的运转,并未考虑发生频率少的异常而进行设计。因此,车间控制系统未被设计为能够迅速且安全地执行仅在发生了异常状态下执行的作业(非常规作业)。因此,如果发生车间的异常,则用于解除该异常的非常规作业会需要长时间。作为其结果,存在机械损耗增大的可能性。
如上所述,作业员在车间进行作业的情况下,作业员不能独断地执行作业,而需要得到管理者的批准。因此,为了执行非常规作业,作业员需要制作作业流程书并得到管理者的批准。然而,在作业员与管理者未能顺利地进行意思沟通的情况下,作业流程书的制作需要较多的时间,或者为了得到管理者的批准需要较多的时间。作为其结果,存在机械损耗增大的可能性。
发明内容
一种业务辅助装置,其具有:数据管理部,其对从车间取得的数据进行管理;模型管理部,其对表示所述车间的正常状态的正常模型以及表示所述车间的异常状态的异常模型进行管理;异常判定部,其使用由所述数据管理部管理的数据、和由所述模型管理部管理的所述正常模型及所述异常模型,判定所述车间的异常的可能性;以及异常通知部,其将所述异常判定部的判定结果向外部通知。
参照附图,根据以下所述的实施方式的详细的说明,本发明的进一步的特征以及方式会得以明确。
附图说明
图1是示意地表示具有本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的业务辅助系统的整体结构的图。
图2是表示本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的要部结构的框图。
图3是表示设置于本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的CG信息处理部的内部结构的框图。
图4A及图4B是用于说明在本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置中使用的模型信息的图。
图5是表示在本发明的一个实施方式中显示于终端装置的作业画面的一个例子的图。
图6A及图6B是表示在本发明的一个实施方式中显示于终端装置的对应图的一个例子的图。
图7是表示在本发明的一个实施方式中设置于作业画面的通信可视化区域及时间线显示区域的具体的显示例的图。
图8A至图8C是用于说明本发明的一个实施方式中的作业流程书的制作方法的图。
图9是表示由本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置执行的异常判定动作的流程图。
图10是用于说明本发明的一个实施方式涉及的业务辅助系统的整体的动作的图。
具体实施方式
参照优选的实施方式,对本发明的实施方式进行说明。本领域技术人员能够利用本发明的例示而实现本实施方式的众多的替代手段,本发明不限定于此处所要说明的优选的本实施方式。
本发明的一个方式提供一种能够极力避免车间的停止、即使在使车间停止的情况下也能够极力缩短停止时间的业务辅助装置及业务辅助方法。
下面,参照附图对本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置及业务辅助方法详细地进行说明。
[业务辅助系统]
图1是示意地表示具有本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的业务辅助系统的整体结构的图。如图1所示,业务辅助系统SY1具有:传感器群SG、车间控制系统SY2、操作监视板PN、终端装置T1~T4、照相机CM、以及业务辅助装置1。业务辅助系统SY1是对为了车间的运作所需的业务进行辅助的系统。
在图1中,作为参与车间的运作所需的业务的人员,示出了作业员(工程师)W1、运转员(操作员)W2、以及管理者(车间管理员)W3。作业员W1执行在车间的现场FD设置的各种仪器、设备的保养以及检查的业务。运转员W2在设置于车间的一角的控制室CR,使用操作监视板PN执行车间的运作状况的监视及运转的业务。管理者W3在办公室(管理中心)OF待命,根据需要执行向作业员W1或者运转员W2给予指示、批准的业务。
作为上述的车间,除了化学等工业车间之外,还能够例举:对气田或油田等油气井、其周边进行管理控制的车间;对水力、火力、核能等发电进行管理控制的车间;对太阳光、风力等环境发电进行管理控制的车间;以及对给排水或水坝等进行管理控制的车间等。
传感器群SG表示出在车间的现场FD所设置的多个传感器(例如,现场仪器)。车间控制系统SY2具有分散控制系统(DCS)以及车间资产管理系统(PAM)。车间控制系统SY2执行车间的自动化作业,并执行车间的维持管理。操作监视板PN被设置于控制室CR,显示从车间控制系统SY2得到的监视信息,并且将来自运转员W2的指示发送至车间控制系统SY2。这些传感器群SG、车间控制系统SY2、以及操作监视板PN经由网络N1与业务辅助装置1连接。网络N1是铺设在车间的有线网络。
终端装置T1~T3是例如平板型的终端装置,终端装置T4是例如笔记本型或者台式型的终端装置。如图1所示,终端装置T1由作业员W1操作,终端装置T2由运转员W2操作,终端装置T3及T4由管理者W3操作。照相机CM是在车间的现场FD所设置的监视用的照相机。终端装置T4经由有线网络N2与业务辅助装置1连接。终端装置T1~T3以及照相机CM经由设置在车间的无线网络N3与业务辅助装置1连接。
业务辅助装置1使用经由网络N1、N2、N3得到的数据,对为了车间的运作所需的业务进行辅助。例如,业务辅助装置1对车间的异常的可能性进行判定,并将该判定结果发送至终端装置T1~T4。由此,业务辅助装置1将车间的异常的征兆通知作业员W1、运转员W2以及管理者W3。基于该通知,作业员W1、运转员W2以及管理者W3执行用于避免车间的停止而继续车间的运作的业务。即,作业员W1、运转员W2以及管理者W3的业务由业务辅助装置1进行辅助。业务辅助装置1通过提供作业员W1、运转员W2以及管理者W3能够顺利地执行意思沟通的环境,从而进行辅助使得能够正确且迅速地执行各种业务。
[业务辅助装置]
图2是表示本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的要部结构的框图。在图2中,对与图1所示的结构相当的结构标注有相同的标号。如图2所示,本实施方式的业务辅助装置1具有:通信部11、车间网络通信部12、数据管理部13、模型管理部14、异常判定部15、异常通知部16、以及任务编组管理部17。
通信部11在设置于车间的照相机CM以及终端装置T1~T4(由作业员W1、运转员W2以及管理者W3操作的终端装置)之间执行通信。通信部11具有例如无线访问点的功能。因此,通信部11能够经由图1所示的无线网络N3与终端装置T1~T3以及照相机CM执行通信。车间网络通信部12与图1所示的网络N1连接,经由网络N1与车间控制系统SY2以及操作监视板PN等进行通信。
数据管理部13具有:CG信息处理部21、设备源信息管理部22、作业信息管理部23、用户信息管理部24、以及警报信息管理部25。数据管理部13对在业务辅助装置1使用的各种数据(信息)进行管理。CG信息处理部21按照从终端装置T1~T4发送来的信息,制作应该显示在终端装置T1~T4的CG(计算机图形)图像。例如,CG信息处理部21制作3维的CG图像。CG信息处理部21也可以制作2维的CG图像,也可以制作在一部分或整体插入了照片、视频的图像。详情后述,CG信息处理部21与任务编组管理部17协同动作,制作作业画面(虚拟空间),并将制作出的作业画面显示在终端装置T1~T4。作业员W1、运转员W2以及管理者W3参照作业画面一边实现意思沟通一边执行作业。
图3是表示设置于本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置的CG信息处理部的内部结构的框图。如图3所示,CG信息处理部21具有:CG实时操作处理部41、CG空间信息处理部42、以及日志管理部43。CG实时操作处理部41具有:主服务器41a、游戏服务器41b、以及辅助器41c。与网络游戏相同地,CG实时操作处理部41实时地制作应该在终端装置T1~T4进行显示的CG图像。具体地说,CG实时操作处理部41对从终端装置T1~T4发送来的操作信息进行处理,并接收从CG空间信息处理部42输出的CG对应图信息,显示在操作空间。在由作业员W1、运转员W2或管理者W3的操作而更新了空间信息的情况下,CG实时操作处理部41将该内容输出至CG空间信息处理部42。
CG空间信息处理部42具有位置信息识别部42a、图像加工部42b以及CG对应图信息处理部42c,并构建空间信息。具体地说,CG空间信息处理部42接收来自设置于数据管理部13的其他信息管理部(设备源信息管理部22~警报信息管理部25)的信息,并确认该信息是否已与位置信息相关联。CG空间信息处理部42在接收的信息是用于制作对应图的图像的情况下,将图像进行组合并CG对象化,输出至CG对应图信息处理部42c。CG空间信息处理部42在附带有异常等信息时,将用于显示的信息与位置信息一起输出至CG实时操作处理部41,更新实时地变动的CG空间。日志管理部43记录并管理由CG实时操作处理部41处理的时间序列信息、以及由CG空间信息处理部42处理的时间序列信息。
设备源信息管理部22对来自于设置在车间的设备等的信息(第1数据)进行管理。具体地说,设备源信息管理部22将与设置在车间的设备相关的信息即设备信息与位置信息一起管理。设备源信息管理部22将经由通信部11或者车间网络通信部12收集的工艺信息、声音信息以及图像信息等与位置信息一起管理。
设备源信息管理部22例如执行下面所示的处理。
·接收来自传感器群SG(参照图1)的信息,计算与稳定状态的差值
·为了差值计算而取得在日志管理部43储存的模型信息
·将传感信息输出至CG信息处理部21
·将时间序列信息输出至日志管理部43
作业信息管理部23对由在车间的现场FD进行作业的作业员W1输入的信息(第2数据)进行管理。具体地说,作业信息管理部23将由作业员W1输入至终端装置T1的可疑数据(表示作业员W1在作业中觉得可疑的事项的数据)与位置信息一起管理。作业信息管理部23将作业日志与位置信息一起管理,该作业日志表示在车间的现场FD由作业员W1执行的作业的内容。位置信息是表示作业员W1对终端装置T1输入了可疑数据以及作业日志的位置的信息。作业信息管理部23将上述的可疑数据列表化而输出至日志管理部43。
用户信息管理部24为了使用户(作业员W1、运转员W2以及管理者W3)适当地利用业务辅助装置1而管理与用户相关的各种信息即用户信息。具体地说,用户信息管理部24对利用权限信息以及每个用户的各种设定信息(例如,设定画面显示的设定信息)进行管理,该利用权限信息表示用户对业务辅助装置1的利用权限。警报信息管理部25对由业务辅助装置1生成的警报信息进行管理。具体地说,警报信息管理部25接收从异常通知部16等通知的警报信息,并将警报信息输出至CG信息处理部21等。
模型管理部14对表示车间的正常状态的正常模型M1以及表示车间的异常状态的异常模型M2的模型信息进行管理。模型信息是在异常判定部15对车间的异常的可能性进行判定时按照异常判定部15的要求所使用的信息。模型管理部14按照异常判定部15的判定结果而执行下述处理,即,重新构建正常模型M1或异常模型M2、或者更新已经构建的正常模型M1或异常模型M2。
异常判定部15的判定结果不限于明确地分为表示车间为正常的状况的结果和表示车间为异常的状况的结果。例如,异常判定部15的判定结果有时是表示不能判定车间为正常或异常的状况的结果。在异常判定部15的判定结果是这种结果的情况下,模型管理部14基于来自车间的运转员W2或管理者W3的指示,重新构建正常模型M1或异常模型M2,或者更新已经构建的正常模型M1或异常模型M2。
图4A及图4B是用于说明在本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置中使用的模型信息的图。图4A是用于说明模型的构建方法的一个例子的图。图4B是表示模型信息的内容的一个例子的图。模型管理部14使用从车间取得的多个种类的信息,构建每个工艺的模型。图4A图示了使用3种时间序列数据(压力数据、图像数据、声音数据)构建3个工艺(“工艺A”、“工艺B”、“工艺C”)的模型的例子。
例如,在构建“工艺A”的模型的情况下,模型管理部14首先收集与“工艺A”相关的压力数据、图像数据以及声音数据。然后,模型管理部14根据需要执行提取收集到的各数据的特征的处理,并执行压缩各数据的处理。然后,模型管理部14计算各数据的相关值(或者,被提取的各数据的特征的相关值),将计算出的相关值设为“工艺A”的模型。由此得到的“工艺A”的模型按照异常判定部15的判定结果(或者基于来自车间的运转员W2或管理者W3的指示)被区分为正常模型M1或者异常模型M2。“工艺B”、“工艺C”的模型也是经由同样的处理而获得的。
如图4B所示,由模型管理部14管理的模型信息具有:对模型附带的信息进行储存的区域F1、对模型进行储存的区域F2、以及对模型附加的信息进行储存的区域F3。在区域F1储存“整理编号”、“位置信息”、“时间信息”、以及“链接信息”等。在区域F2储存例如通过使用图4A进行了说明的方法由模型管理部14构建的模型(“工艺A”、“工艺B”、“工艺C”的模型)。在区域F3存储“用户信息”、“注释”、以及“评价信息”等。
“整理编号”是为了易于进行模型信息的管理、检索,而针对每个模型信息标注的唯一确定的编号。“位置信息”是表示储存于区域F2的模型是车间内的哪个场所的模型的信息。“时间信息”是表示储存于区域F2的模型进行了更新的时间(更新履历)的信息。“链接信息”是在由数据管理部13对在发生了车间的异常的情况下可能引起的状况(假想事件)进行管理的情况下,用于取得该假想事件的信息。
“用户信息”是对输入了“注释”的用户进行确定的信息。“用户信息”例如可以是用户的姓名,也可以是针对每个用户唯一分配的用户ID。“注释”由在车间的现场FD进行作业的作业员W1输入,是表示作业员W1在作业中所感触到的事情的信息(第2数据)。“评价信息”由参照了“注释”的内容的人输入,是用于对例如“注释”是否有用、或者是否正确等进行评价的信息。
异常判定部15使用由数据管理部13管理的数据和由模型管理部14管理的模型信息(正常模型M1以及异常模型M2),判定车间的异常的可能性。例如,异常判定部15从数据管理部13取得多种信息(例如,4A所示的压力数据、图像数据、声音数据)并计算相关值。异常判定部15通过将计算出的相关值与从模型管理部14取得的正常模型M1及异常模型M2进行比较,从而判定车间的异常的可能性。异常判定部15也能够基于从数据管理部13取得的数据的固定时间内的变化点的数量(或者偏差的大小)是否落在预先设定的容许值之内,判定车间的异常的可能性。
异常判定部15在判定了车间的异常的可能性的情况下,将判定所用的数据(从数据管理部13取得的数据)汇总而输出至模型管理部14,并将该判定结果输出至模型管理部14。异常判定部15在判定了车间的异常的可能性的情况下,将该判定结果输出至异常通知部16。
异常通知部16将从异常判定部15输出的判定结果向外部通知。具体地说,异常通知部16在从异常判定部15输出的判定结果表示为异常的情况下,将表示发生了异常的状况的警报与表示发生了异常的场所的位置信息一起发送至终端装置T1~T4。异常通知部16将发送至终端装置T1~T4的警报也输出至数据管理部13的警报信息管理部25。
任务编组管理部17与CG信息处理部21协同动作,制作作业画面(虚拟空间),并将制作出的作业画面显示在终端装置T1~T4。用户参照作业画面一边实现意思沟通一边执行作业。任务编组管理部17具有时间线处理部31、流程书制作部32、以及日志保管部33,使用由数据管理部13管理的数据制作作业画面。在图2所示的例子中,CG信息处理部21与任务编组管理部17分开设置,但任务编组管理部17也可以内包于CG信息处理部21。
时间线处理部31将由用户进行的会话显示在作业画面。具体地说,时间线处理部31将从终端装置T1~T4发送来的消息(作业员W1、运转员W2以及管理者W3操作终端装置T1~T4而输入的消息)依照发送的顺序显示在作业画面。这时,时间线处理部31取得由数据管理部13的用户信息管理部24管理的用户信息,对输入了消息的用户进行确定。
流程书制作部32一边使作业流程书显示在作业画面,一边制作作业流程书,该作业流程书表示基于来自用户的指示在车间执行的作业的流程。具体地说,流程书制作部32执行下述处理而制作作业流程书,即:将来自CG信息处理部21等的数据变换为能够在作业流程书显示的形式、将从终端装置T1~T4发送来的消息输入至作业流程书、以及其他处理。
日志保管部33保管在作业画面显示出的会话(消息)的内容以及作业流程书。在前次执行的作业与本次执行的作业是相同场所的作业的情况下,日志保管部33提供使得用户能够迅速而简单地选择作业内容的列表。从日志保管部33提供的列表由流程书制作部32进行显示。通过用户的操作所选择的作业内容被从日志保管部33读出。
图5是表示在本发明的一个实施方式中显示于终端装置的作业画面的一个例子的图。如图5所示,在作业画面WG设置有:对应图显示区域R1、各种信息显示区域R2、通信可视化区域R3、时间线显示区域R4、信息输入区域R5、设备状况显示区域R6、以及作业流程书区域R7。以下,为了易于理解,例举说明由在车间的现场FD进行作业的作业员W1操作的终端装置T1显示的作业画面WG。
在对应图显示区域R1显示对应图(例如,2维的对应图),该对应图叠加了表示终端装置T1(作业员W1)的位置的信息和表示其周围的状况的信息。在对应图显示区域R1显示的对应图由业务辅助装置1的任务编组管理部17制作。制作每个终端装置T1~T4互异的对应图。在对应图显示区域R1显示的对应图也可以是3维的对应图。
图6A及图6B是表示在本发明的一个实施方式中显示于终端装置的对应图的一个例子的图。如图6所示,在终端装置T1显示的对应图将表示终端装置T1(作业员W1)的位置的信息以箭头形状的图标IC1表示。设置在终端装置T1(作业员W1)的周围的设备以单纯的图形(例如,矩形形状的图形)表示。
在对应图显示区域R1显示的对应图能够按照作业员W1的操作而放大以及缩小。例如,如果作业员W1选择图6A所示的对应图内的区域X而执行进行放大的操作(例如,指尖分离操作),如图6B所示,区域X被放大显示在对应图显示区域R1。在图6B中显示有在气球框之中标注了感叹号“!”的图标IC2。图标IC2表示设备的详细信息(例如,表示设备的部件的信息)是能够确认的部分。如果作业员W1执行对图标IC2的任意个进行选择的操作(例如,点击操作),则与所选择的图标IC2相对应的详细信息被显示在各种信息显示区域R2或者设备状况显示区域R6。
在各种信息显示区域R2显示在使用作业画面WG执行作业时有用的各种信息。例如,在选择了如图6B所示的图标IC2的情况下,由数值或者文本显示与所选择的图标IC2相对应的详细信息。在各种信息显示区域R2显示的信息可以是任意信息,其显示形式也可以任意。
在通信可视化区域R3显示对用户的外观进行表示的图像或者虚拟形象。通信可视化区域R3是为了易于消息的发送对象的确定、和消息的发送者及发送对象的掌握而设置的。在图5所示的例子中,显示有4个用户(用户A~用户D)的虚拟形象。如果作业员W1执行从通信可视化区域R3显示的用户之中至少选择1个进行发送消息的用户的操作,则消息的发送对象被确定。通信可视化区域R3的显示内容由业务辅助装置1的任务编组管理部17制作,基本上针对终端装置T1~T4制作相同的显示内容。
在时间线显示区域R4显示由用户进行的会话(用户间收发的消息)的时间序列。在时间线显示区域R4中,以行为单位依次显示消息,该消息关联有表示消息的发送者及发送对象的信息。关于在时间线显示区域R4显示的消息,例如显示在时间线显示区域R4的越下面的行是越新的消息。
图7是表示在本发明的一个实施方式中设置于作业画面的通信可视化区域及时间线显示区域的具体的显示例的图。在图7所示的例子中,在通信可视化区域R3显示的4个用户(用户A~D)的虚拟形象之中,假设用户D的虚拟形象为表示作业员W1的外观的虚拟形象。
例如,作业员W1从在通信可视化区域R3显示的用户D向用户A滑过画面,并且从用户D向用户C滑过画面。这种情况下,在通信可视化区域R3会显示从用户D的虚拟形象延伸至用户A的虚拟形象的箭头A1和从用户D的虚拟形象延伸至用户C的虚拟形象的箭头A2。通过这些箭头A1、A2,作业员W1能够容易地掌握消息的发送者以及发送对象。
在执行了上述的操作之后,如果作业员W1将消息输入至图5所示的信息输入区域R5,则在时间线显示区域R4会显示如图7所示的消息MS。在消息MS的冒号符号“:”的左侧处的成为“D→A、C”的显示,表示消息的发送者为用户D,消息的发送对象为用户A、C。在消息MS的冒号符号“:”的右侧显示消息。因此,作业员W1如果参照时间线显示区域R4的显示内容,则能够容易地掌握消息的发送者及发送对象和消息的内容。
如图7所示,时间线显示区域R4能够通过作业员W1的操作而分割为多个时间线显示区域R41、R42。因此,例如在由多个用户进行的会话在中途被分成了多个话题的情况下,也能够使时间线显示区域R4分割为时间线显示区域R41、R42。由此,也能够将消息以话题为单位地进行区分。
信息输入区域R5是作业员W1操作终端装置T1输入消息的区域。在信息输入区域R5设置有定型文选择选项卡TB,能够容易地执行定型文的输入。如果终端装置T1具有能够输入声音的输入辅助功能,则作业员W1能够通过声音将消息输入至信息输入区域R5,而不用操作终端装置T1。
在设备状况显示区域R6显示下述信息,即:设置在车间的设备的CG图像、设置在车间的设备的操作所需的信息、用户应该注意的信息、或者制作作业流程书时所需的信息等。在图5所示的例子中显示有配管的CG图像、和关于配管的弯曲部(由虚线包围的部分)的注意事项及事故例等。在设备状况显示区域R6显示的CG图像由CG信息处理部21(参照图2)制作。
作业流程书区域R7用于制作作业流程书,该作业流程书表示基于来自用户的指示在车间执行的作业的流程。在作业画面WG被显示在终端装置T1的时刻,在作业流程书区域R7显示空的作业流程书(完全没有储存作业流程的初始状态的作业流程书)。在图5所示的例子中,图示了在作业流程书区域R7显示有空的作业流程书的状态。
图8A至图8C是用于说明本发明的一个实施方式中的作业流程书的制作方法的图。作业流程书是通过用户执行将在作业画面WG显示的图像或图移动至作业流程书区域R7的操作(拖放操作)、或者用户反复执行将字符串输入至作业流程书区域R7的操作而制成的。作业流程书既可以是1个用户单独制作的,也可以是多个用户协同制作的。
在由多个用户制作作业流程书的情况下,上述的操作由参与作业流程书的制作的用户分别执行。例如,作业员W1将在终端装置T1的作业画面WG显示的图像或图移动至作业流程书区域R7,作业员W2将在终端装置T2的作业画面WG显示的图像或图移动至作业流程书区域R7。
如图8A所示,作为一个例子而考虑下述情况,即,在作业流程书区域R7显示有空的作业流程书,在设备状况显示区域R6显示有表示安装于配管的手动式的阀的CG图像V。假设如果用户触碰在设备状况显示区域R6显示的CG图像V,则会在设备状况显示区域R6显示出表示阀的旋转方向的箭头A11、A12。
如图8B所示,用户选择在设备状况显示区域R6显示的箭头A11,执行使已选择的箭头A11移动至在设备状况显示区域R6显示的作业流程书的拖放操作。在这种情况下,如图8C所示,将带有箭头A11的CG图像V与成为“将阀(MV01)绕逆时针…(Open)”的消息MS11作为作业流程书的第一栏的作业流程进行储存。消息MS11通过图2所示的任务编组管理部17的流程书制作部32的处理而自动地制成。
如图8C所示,如果用户输入字符串,则能够将例如“慢慢地转动”的消息MS12作为作业流程书的第一栏的注意事项进行储存。通过反复执行这样的作业,从而依次制作作业流程书。取得由数据管理部13的用户信息管理部24管理的用户信息。如果以执行了作业的用户为单位将作业流程书的各栏分颜色显示等,则能够容易地知道哪位用户执行了哪些作业。在作业流程书的制作结束之后,例如管理者W3操作终端装置T3执行作业流程书的批准。由此,作业流程书的制作完成。
在图5所示的作业画面WG所设的各区域(对应图显示区域R1~作业流程书区域R7)根据用户的操作而放大、缩小、或者切换叠加顺序。因此,例如,在用户按照已制成的作业流程书进行作业的情况下,用户也能够将显示作业流程书的作业流程书区域R7放大而显示在作业画面WG的最近端侧。
业务辅助装置1例如通过计算机、工作台而实现。以上说明的业务辅助装置1的功能(通信部11~任务编组管理部17)是通过由设置于计算机的CPU(中央处理装置)执行用于实现各个功能的程序而实现的。即,业务辅助装置的上述的功能通过软件和硬件资源协同动作而实现。
实现上述的功能的程序以记录在例如CD-ROM或者DVD(注册商标)-ROM等能够由计算机读取的记录介质中的状态进行发布,或者经由互联网等外部的网络进行发布。上述的功能通过读出在记录介质中所记录的程序并进行安装,或者通过安装经由外部网络所下载的程序,从而以软件方式实现。
[业务辅助系统的动作]
下面,对业务辅助系统SY1的动作进行说明。以下,首先说明由业务辅助装置1执行的对车间的异常的可能性进行判定的动作(异常判定动作),然后说明业务辅助系统SY1的整体的动作(整体动作)。
<异常判定动作>
图9是表示由本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置执行的异常判定动作的流程图。每当业务辅助装置1的异常判定部15从数据管理部13取得数据时(例如,以固定的时间间隔),执行图9所示的流程的处理。来自车间的数据例如以预先规定的周期或者不定期地由数据管理部13取得并进行管理。
如果处理开始,则首先异常判定部15使用从数据管理部13取得的数据,求出判定车间的异常的可能性所需的信息(步骤S11)。例如,在异常判定部15从数据管理部13取得了多种信息(例如,图4A所示的压力数据、图像数据、声音数据)的情况下,计算这些的相关值。
然后,异常判定部15将在步骤S11中求出的信息与从模型管理部14读出的异常模型M2相比较,判定车间是否为异常状态(步骤S12)。在判定车间为异常状态的情况下(步骤S12的判定结果为“异常”的情况下),异常判定部15将该判定结果输出至异常通知部16。异常通知部16将表示发生了异常的状况的警报发送至终端装置T1~T4,并且输出至数据管理部13的警报信息管理部25(步骤S13)。如果表示发生了异常的状况的警报的发送等完成,则图9所示的流程的一系列处理结束。
与此相对,在车间是否为异常状态被判定为不明的情况下(步骤S12的判定结果为“不明”的情况下),异常判定部15将从数据管理部13收集到的数据作为未知数据而保存至模型管理部14(步骤S14)。被保存在模型管理部14的数据在构建新的模型时使用。
然后,异常判定部15将在步骤S11中求出的信息与从模型管理部14读出的正常模型M1相比较,判定车间是否为正常状态(步骤S15)。在判定车间为正常状态的情况下(步骤S15的判定结果为“正常”的情况下),图9所示的流程的一系列处理结束,而不从异常通知部16向终端装置T1~T4以及数据管理部13的警报信息管理部25通知警报。
与此相对,在车间被判定为不能称为正常状态的情况下(步骤S15的判定结果为“不能称为正常”的情况下),异常判定部15将成为该判定的依据的信息(例如,统计数理解析结果)保存至模型管理部14(步骤S16)。异常判定部15将步骤S15的判定结果输出至异常通知部16。由此,向运转员W2或管理者W3通知表示车间不能称为正常状态的状况的信息(步骤S17)。
如果以上的通知完成,则运转员W2或管理者W3确认现场的状况。例如,运转员W2或管理者W3前往被判定为不能称为正常状态的场所直接确认,或者对从设置在车间的照相机CM得到的图像进行确认。通过执行该作业,从而运转员W2或者管理者W3判断车间为正常状态、或者判断车间为异常状态。
如果以上的作业结束,则模型管理部14基于来自运转员W2或者管理者W3的指示,重新构建正常模型M1或异常模型M2,或者更新已经构建的正常模型M1或异常模型M2(步骤S18)。例如,在从运转员W2或管理者W3发出了表示车间为异常状态的状况的指示的情况下,模型管理部14使用在步骤S14保存至模型管理部14的收集数据(作为未知数据而保存的数据)构建异常模型M2。另一方面,在从运转员W2或管理者W3发出了表示车间为正常状态的状况的指示的情况下,模型管理部14使用在步骤S14保存至模型管理部14的收集数据构建正常模型M1。如果构建正常模型M1或异常模型M2的处理完成,则图9所示的流程的一系列的处理结束。
以下,例举具体例对由业务辅助装置1执行的异常判定动作进行说明。在这里,对基于在罐内贮藏的液体的颜色而判定车间的异常的可能性的例子进行说明。假设在罐内贮藏的液体的颜色在正常状态下为红色,在异常状态下为绿色。假设模型管理部14对具有“液体的颜色是红色”这样的信息的正常模型M1、和具有“液体的颜色是绿色”这样的信息的异常模型M2进行管理。
首先,作为一个例子而考虑下述情况,即,表示在罐内贮藏的液体的颜色为绿色的状况的数据被异常判定部15收集到。在这种情况下,因为由模型管理部14管理的异常模型M2具有“液体的颜色是绿色”这样的信息,所以使用异常模型M2执行的判定处理(步骤S12)的判定结果成为“异常”。异常通知部16将表示发生了异常的状况的警报发送至终端装置T1~T4等(步骤S13)。这样,异常通知部16在能够明确地判定为异常的情况下,通知警报。
然后,作为一个例子而考虑下述情况,即,表示在罐内贮藏的液体的颜色为橙色的状况的数据被异常判定部15收集到。在这种情况下,使用异常模型M2执行的判定处理(步骤S12)的判定结果为“不明”。其原因在于,由模型管理部14管理的异常模型M2具有“液体的颜色是绿色”这样的信息,不能判定为异常。
另外,使用正常模型M1执行的判定处理(步骤S15)的判定结果成为“不能称为正常”。其原因在于,由模型管理部14管理的正常模型M1具有“液体的颜色是红色”这样的信息,不能判定为正常。异常通知部16将表示车间不能称为正常状态的状况的信息通知运转员W2或者管理者W3(步骤S17)。
基于以上的通知,运转员W2或管理者W3确认在罐内贮藏的液体的颜色,而判断车间为正常状态、或者判断车间为异常状态。在按照该判断,运转员W2或管理者W3执行了表示车间为异常状态的指示的情况下,例如,模型管理部14构建异常模型M2。另一方面,在运转员W2或管理者W3执行了表示车间为正常状态的指示的情况下,例如,模型管理部14构建正常模型M1(步骤S18)。这样,在不能判定为正常或者异常的情况下,向运转员W2或管理者W3通知表示无法判定的状况的信息,并基于运转员W2或管理者W3的指示,执行正常模型M1或异常模型M2的构建等。
<全体动作>
图10是用于说明本发明的一个实施方式涉及的业务辅助系统的整体的动作的图。在图10中,对与图1所示的结构(人员)相当的结构(人员)标注有相同的标号。在车间运作期间,业务辅助装置1例如以预先规定的周期或者不定期地收集并管理由设置在车间的现场FD的传感器群SG及照相机CM取得的数据(步骤S21)。业务辅助装置1也收集并管理在车间的现场进行作业的作业员W1操作终端装置T1而输入的数据(例如,可疑数据)(步骤S22)。如图2所示,这些数据在业务辅助装置1的作业信息管理部23以及用户信息管理部24中被与位置信息一起管理,用于异常判定部15的判定等。
作业员W1操作终端装置T1而输入的数据被发送至管理者W3操作的终端装置T3(步骤S23)。由此,管理者W3能够知道作业员W1发送的信息。管理者W3与作业员W1取得联系,并且与其他作业员W1(作业员W11、W12)取得联系,管理者W3操作终端装置T3在由业务辅助装置1提供的虚拟空间邀请作业员W1(步骤S24)。由此,在作业员W1操作的终端装置T1以及管理者W3操作的终端装置T3显示图5所示的作业画面WG。
作业员W1及管理者W3分别操作终端装置T1及终端装置T3,一边以使用图7说明的方法实现相互意思沟通,一边防止在车间有可能发生的异常,或者讨论为了解除在车间已发生的异常所需的作业。作业员W1及管理者W3分别操作终端装置T1及终端装置T3,一边以使用图7说明的方法实现相互意思沟通,一边以使用图8说明的方法制作作业流程书。如果作业流程书制成,则管理者W3操作终端装置T3执行制成的作业流程书的批准。由此,作业流程书的制作完成。
如果作业流程书的制作完成,则业务辅助装置1将制成的作业流程书发送至作业的相关人员(例如,图10中的作业员W1(W13))(步骤S25)。于是,作业员W13一边参照在终端装置T1显示的作业流程书,一边以作业流程书所规定的流程执行作业。如果作业完成,则由执行了作业的作业员W13操作终端装置T1,制作作业报告书。作业报告书从作业员W13操作的终端装置T1发送至管理者W3操作的终端装置T3(步骤S26)。
如果接收到作业报告书,则管理者W3根据作业报告书的内容确认了作业完成之后,操作终端装置T3执行最后批准。业务辅助装置1的数据管理部13(作业信息管理部23)管理由作业员W13执行的作业的作业记录。由此,执行防止在车间有可能发生的异常的作业、或者为了解除在车间发生了的异常所需的作业。
以下,例举具体例对业务辅助系统SY1的整体动作进行说明。以下,对完成配管清理的作业而使车间进行运作时的整体动作(第1整体动作)、以及在配管似乎破孔的状况下的整体动作(第2整体动作)进行说明。
《第1整体动作》
假设在设备的定期性维护时,作业员W1执行了配管清理。具体地说,假设通过配管清理的设备顺序和与其相伴的流程化的人为作业,执行了配管清理。如果配管清理完成,则作业员W1执行作业完成后的试运转。
在正在执行该试运行的过程中,例如在作业员W1发现了发出与平时稍微不同的声音等异常的情况下,作业员W1操作终端装置T1,将该疑虑输入至终端装置T1。业务辅助装置1的作业信息管理部23将输入至终端装置T1的表示疑虑的数据与表示所输入的时间及位置的信息一起管理。例如,业务辅助装置1的设备源信息管理部22管理下述数据,即:由安装于配管的传感器检测出的表示配管的振动的时间序列数据、由照相机CM拍摄到的配管的图像数据。
如果异常判定部15取得由设备源信息管理部22及作业信息管理部23管理的数据,则异常判定部15基于从所取得的数据得到的信息与正常模型的背离、以及作业员的疑虑,判定为异常的嫌疑高。在这种情况下,异常判定部15将该判定结果输出至异常通知部16,异常通知部16向管理者W3的终端装置T3通知警报。
如果异常通知部16向终端装置T3通知警报,则管理者W3会联系在配管清理的现场的作业员W1、熟悉该设备的现场的作业员W1(例如,图10所示的作业员W13)、以及在控制室CR执行作业的运转员W2。由此,例如,作业员W1以及运转员W2能够在4人的终端装置T1~T3上对由控制室CR监视的配管的压力正在进行与平时稍微不同的举动进行确认。
可疑的部位的候补由作业员W13指出(或者,从异常通知部16进行通知),在终端装置T1~T3上列表化。然后,作业员W1一边通过终端装置T1~T3接受其他3人的建议,一边在现场进行确认。作业员W1依次进行异常部位的选择及确认,然后完成应对处理。例如,在作业员W1应对处理了凸缘部分的微小的松弛、异常举动复原了的情况下,应对处理完成。在异常举动复原了的情况下,作业员W1确定异常部位。
异常部位的位置信息以及暂时保存在业务辅助装置1的数据管理部13的信息,例如将作业完成的操作作为触发器而进行关联,成为数据集。模型管理部14使用数据集构建新的异常模型M2。模型管理部14对所构建的新的异常模型M2进行管理。今后,在发生了同样的现象(与平时稍微不同的声音、振动)下,异常判定部15利用重新构建的异常模型M2进行判定。
《第2整体动作》
假设在现场的作业员W1发现设置于配管的仪器的指示值显示有比平时稍低的值,另外也发现在其附近发出与平时不同的声音。在这种情况下,作业员W1操作终端装置T1,将该疑虑输入至终端装置T1。业务辅助装置1的作业信息管理部23将输入至终端装置T1的表示疑虑的数据与表示所输入的时间及位置的信息一起管理(图10中的步骤S22)。
业务辅助装置1将作业员W1操作终端装置T1而输入的数据发送至管理者W3操作的终端装置T3(图10中的步骤S23)。由此,管理者W3能够知道作业员W1发送的信息(表示为仪器的指示值与平时不同、发出异响的状况的信息)。管理者W3使用终端装置T3联系熟悉配管的异常的作业员W1(作业员W11、W12),管理者W3操作终端装置T3在由业务辅助装置3提供的虚拟空间邀请作业员W1(图10中的步骤S24)。由此,在作业员W11、W12操作的终端装置T1以及管理者W3操作的终端装置T3显示图5所示的作业画面WG。
在管理者W3以及作业员W11、W12交换了信息后,例如虽然在本次认为发生了问题的场所处没有表现出实际的问题,但假设发现了与在其他场所之前在其他配管破孔时的破孔前的样子类似的情况。由此,管理者W3决定在破孔之前执行配管的应对处理。
管理者W3操作终端装置T3,在由业务辅助装置1提供的虚拟空间邀请作业员W1(输入了疑虑的作业员)。作业员W1、W11、W12一边操作终端装置T1、T2实现意思沟通,一边作业员W1、W11、W12中的任意作业员利用表现出现场的情形的CG制作作业流程书。如果作业流程书制成,则管理者W3操作终端装置T3批准制成的作业流程书。由此,作业流程书的制作完成。
业务辅助装置1向周边设备的相关人员通知下述状况,即,执行按照制成的作业流程书的作业(非常规作业)。禁止入内区域、临时设定的活动线被反映于在各自所持的终端显示的对应图(图10的步骤S25)。作业员W13一边参照在终端装置T1显示的作业流程书,一边以作业流程书所规定的流程执行作业。如果作业完成,则执行了作业的作业员W13操作终端装置T1,制作作业报告书。由作业员W13操作的终端装置T1将作业报告书发送至由管理者W3操作的终端装置T3(图10的步骤S26)。
如果终端装置T3接收到作业报告书,则管理者W3在根据作业报告书的内容确认了作业完成之后,操作终端装置T3执行最后批准。业务辅助装置1的数据管理部13(作业信息管理部23)管理由作业员W13执行的作业的作业记录。
如上所述,在本实施方式中,使用由数据管理部13管理的数据、和由模型管理部14管理的正常模型M1及异常模型M2,异常判定部15对车间的异常的可能性进行判定,异常通知部16将异常判定部15的判定结果向外部通知。由此,由于能够知道车间的异常的征兆,因此如果作业者执行适当的处置,则能够避免车间的停止。
另外,在本实施方式中,任务编组管理部17使用由数据管理部13管理的数据制作作业画面WG,该作业画面WG是参与车间的运作所需的业务的人员(作业员W1、运转员W2以及管理者W3)实现意思沟通的虚拟空间。由这些人员操作的终端装置T1~T3显示作业画面WG。由此,参与车间的运作所需的业务的人员能够顺利地实现意思沟通。因此,例如即使在使车间停止的情况下,也能够极力缩短停止时间。
以上对本发明的一个实施方式涉及的业务辅助装置及业务辅助方法进行了说明,但本发明不限制于上述实施方式,在本发明的范围内能够自由地变更。例如,上述的业务辅助装置1能够被用于PA(工序自动化)领域、FA(工厂自动化)领域、以及BA(建筑自动化)领域中的任意领域。
例如,在PA领域中,除了石油及石化、化学车间以外,还能够将业务辅助装置1用于执行连续工序、批处理的制铁厂、食品工厂、半导体工厂等的管理以及异常检测。另外,在FA领域中,能够将业务辅助装置1用于机器人的活动状况的掌握(具体地说,利用了模型进行的机器人的管理以及异常检测,该模型利用了如庞大的ON/OFF控制的数据那样的电子数据与动作声音等虚拟数据的组合)
在BA领域中,能够将业务辅助装置1用于大楼等建筑物的管理以及异常检测。另外,不限于大楼,也能够将业务辅助装置1用于游乐园、游泳池、滑雪场、高尔夫球场这样的闲暇消遣设施、铁路、道路、电力等基础设施类、博物馆或书库等公共设施。
在本说明书中表示“前、后、上、下、右、左、垂直、水平、下、横、行以及列”等方向的词语,提及在本发明的装置中的这些方向。因此,在本发明的说明书中的这些词语在本发明的装置中应该会相对地进行解释。
“构成”这个词语为了执行本发明的功能而被构成、或者为了表示装置的结构、要素、部分而被使用。
并且,在权利要求书中,作为“方法加功能”而表达表现的词语,是指应该包含为了执行本发明所包含的功能而能够利用的、应该包含所有构造在内的词语。
“单元”这个词被用于表示结构要素、单元、硬件、或表示为了执行希望的功能而编程后的软件的一部分。硬件的典型例是设备、电路,但不限于此。
以上,对本发明的优选实施例进行了说明,但本发明不限定于这些实施例。在不脱离于本发明的宗旨的范围内,能够进行结构的添加、省略、置换、以及其他变更。本发明不被所述的说明所限定,只被添附的权利要求书所限定。
Claims (20)
1.一种业务辅助装置,其具有:
数据管理部,其对从车间取得的数据进行管理;
模型管理部,其对表示所述车间的正常状态的正常模型以及表示所述车间的异常状态的异常模型进行管理;
异常判定部,其使用由所述数据管理部管理的数据、和由所述模型管理部管理的所述正常模型及所述异常模型,判定所述车间的异常的可能性;以及
异常通知部,其将所述异常判定部的判定结果向外部通知。
2.根据权利要求1所述的业务辅助装置,其中,
所述模型管理部基于所述异常判定部的判定结果,重新构建所述正常模型或所述异常模型。
3.根据权利要求1所述的业务辅助装置,其中,
所述模型管理部基于所述异常判定部的判定结果,更新已经构建的所述正常模型或所述异常模型。
4.根据权利要求2所述的业务辅助装置,其中,
在所述异常判定部不能判定所述车间为正常或异常的情况下,所述模型管理部基于来自所述车间的运转员或管理者的指示,重新构建所述正常模型或所述异常模型。
5.根据权利要求3所述的业务辅助装置,其中,
在所述异常判定部不能判定所述车间为正常或异常的情况下,所述模型管理部基于来自所述车间的运转员或管理者的指示,更新已经构建的所述正常模型或所述异常模型。
6.根据权利要求1所述的业务辅助装置,其中,
能够从所述车间取得的数据包含:第1数据,其从设置于所述车间的仪器取得;以及第2数据,其从由在所述车间进行作业的作业员所操作的终端装置取得。
7.根据权利要求6所述的业务辅助装置,其中,
所述模型管理部对附加了所述第2数据的所述正常模型及所述异常模型的至少一者进行管理。
8.根据权利要求1所述的业务辅助装置,其中,
具有任务编组管理部,该任务编组管理部使用由所述数据管理部管理的数据,制作使参与所述车间的运作所需的业务的人员实现意思沟通的虚拟空间,并将所述虚拟空间显示在由所述人员操作的终端装置。
9.根据权利要求8所述的业务辅助装置,其中,
所述任务编组管理部具有:
时间线处理部,其将由所述人员进行的会话的内容显示在所述虚拟空间;
流程书制作部,其一边使流程书显示在所述虚拟空间,一边制作该流程书,该流程书表示基于来自所述人员的指示在所述车间执行的作业的流程;以及
日志保管部,其保管在所述虚拟空间显示出的所述会话的内容以及所述流程书。
10.根据权利要求8所述的业务辅助装置,其中,
所述任务编组管理部将表示所述人员的外观的图像或者虚拟形象显示在所述虚拟空间。
11.根据权利要求8所述的业务辅助装置,其中,
所述任务编组管理部将对应图显示在所述虚拟空间,该对应图叠加了表示所述人员的位置的信息和表示所述人员的周围的状况的信息。
12.一种业务辅助方法,其中,
数据管理部从车间取得数据并进行管理,
异常判定部使用由数据管理部管理的数据、和表示所述车间的正常状态的正常模型及表示所述车间的异常状态的异常模型,判定所述车间的异常的可能性,
异常通知部将所述异常判定部的判定结果向外部通知。
13.根据权利要求12所述的业务辅助方法,其中,
模型管理部基于所述异常判定部的判定结果,重新构建所述正常模型或所述异常模型。
14.根据权利要求12所述的业务辅助方法,其中,
模型管理部基于所述异常判定部的判定结果,更新已经构建的所述正常模型或所述异常模型。
15.根据权利要求13所述的业务辅助方法,其中,
在所述异常判定部不能判定所述车间为正常或异常的情况下,所述模型管理部基于来自所述车间的运转员或管理者的指示,重新构建所述正常模型或所述异常模型。
16.根据权利要求14所述的业务辅助方法,其中,
在所述异常判定部不能判定所述车间为正常或异常的情况下,所述模型管理部基于来自所述车间的运转员或管理者的指示,更新已经构建的所述正常模型或所述异常模型。
17.根据权利要求12所述的业务辅助方法,其中,
能够从所述车间取得的数据包含:第1数据,其从设置于所述车间的仪器取得;以及第2数据,其从由在所述车间进行作业的作业员所操作的终端装置取得。
18.根据权利要求17所述的业务辅助方法,其中,
所述模型管理部对附加了所述第2数据的所述正常模型及所述异常模型的至少一者进行管理。
19.根据权利要求12所述的业务辅助方法,其中,
任务编组管理部使用由所述数据管理部管理的数据,制作使参与所述车间的运作所需的业务的人员实现意思沟通的虚拟空间,
任务编组管理部将所述虚拟空间显示在由所述人员操作的终端装置。
20.根据权利要求19所述的业务辅助方法,其中,
时间线处理部将由所述人员进行的会话的内容显示在所述虚拟空间,
流程书制作部一边使流程书显示在所述虚拟空间,一边制作该流程书,该流程书表示基于来自所述人员的指示在所述车间执行的作业的流程,
日志保管部保管在所述虚拟空间显示出的所述会话的内容以及所述流程书。
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Application publication date: 20161012 |