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JP2023176035A - Process model construction system and process model construction method - Google Patents

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JP2023176035A JP2023179955A JP2023179955A JP2023176035A JP 2023176035 A JP2023176035 A JP 2023176035A JP 2023179955 A JP2023179955 A JP 2023179955A JP 2023179955 A JP2023179955 A JP 2023179955A JP 2023176035 A JP2023176035 A JP 2023176035A
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Abstract

【課題】制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築する。【解決手段】コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムであって、制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データから特性を取得する第1の処理部と、過去操業実績データに含まれる特性についての制御対象のプロセスの実績値と、所定の理論式で構築されたプロセスモデルにより推定される制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件を満たすような、プロセスモデルを補正するための特性パラメータを、特性ごとに算出する第2の処理部と、を有する。【選択図】図1An object of the present invention is to construct a process model that requires less construction and operation load than conventional methods even when a controlled object has multiple characteristics. [Solution] A process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object, wherein the first system acquires characteristics from past operation performance data that indicates operational performance according to the characteristics of the controlled object. The processing unit, the actual value of the process to be controlled regarding the characteristics included in the past operation performance data, and the estimated value of the process to be controlled estimated by a process model constructed using a predetermined theoretical formula are set under predetermined conditions. and a second processing unit that calculates characteristic parameters for correcting the process model for each characteristic so as to satisfy the following. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、プロセスモデル構築システム、プロセスモデル構築方法に関する。 The present invention relates to a process model construction system and a process model construction method.

プロセス運転の現場においては、過去の運転実績などから最適な運転条件はわかっているものの、その運転条件を再現するための運転方法はわからないという場面がある。これは、例えば、バルブ等の制御機器をはじめとする制御対象内で発生する反応熱、劣化した制御機器の特性、入力として得られない外部環境状態などの様々な外乱が運転毎に異なることにより、同じ運転条件を達成するための運転方法が、毎回異なるためである。 In process operation sites, although the optimal operating conditions are known from past operating results, there are situations in which the operating method to reproduce those operating conditions is unknown. This is because various disturbances differ depending on the operation, such as reaction heat generated within the control target including control equipment such as valves, deteriorated characteristics of control equipment, and external environmental conditions that cannot be obtained as input. This is because the driving method to achieve the same driving conditions is different each time.

これに対する既存技術としてMPC(Model Predictive Control)がある。MPCは、制御対象の特性をモデル化することで、制御対象の操作量に対する制御量の予測を可能とし、これを以て所望の制御波形を満たす操作量を逆算可能とするものである。このような既存技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1では、バッチプロセスをシミュレートするために、第1原理モデルが用いられ、この第1原理モデルは、バッチプロセスを制御するために、多重入力/多重出力制御ルーチンを構成するのに用いられ得る。第1原理モデルは、実際のバッチプロセスの動作の間に測定することができず、または測定されないバッチ変数の推定値を発生することができる。このような変数の例としては、バッチプロセスの構成成分(例えば、生成速度、細胞成長速度等)の変化速度であってもよい。第1原理モデルおよびその構成された多重入力/多重出力制御ルーチンは、バッチプロセスの制御を容易にするために用いられ得る、と記載されている。 An existing technology for this purpose is MPC (Model Predictive Control). MPC makes it possible to predict the control amount with respect to the manipulated variable of the controlled object by modeling the characteristics of the controlled object, and thereby makes it possible to back-calculate the manipulated variable that satisfies a desired control waveform. As such existing technology, for example, there is Patent Document 1. In Patent Document 1, a first-principles model is used to simulate a batch process, and this first-principles model is used to configure a multiple-input/multiple-output control routine to control the batch process. It can be done. First principles models can generate estimates of batch variables that cannot or are not measured during actual batch process operation. An example of such a variable may be the rate of change of a component of a batch process (eg, production rate, cell growth rate, etc.). It is stated that the first principles model and its constructed multiple input/multiple output control routines can be used to facilitate control of batch processes.

特開2012-64245号公報JP2012-64245A

上記特許文献1では、バッチプロセス中に存在する測定困難な要素を第一原理モデルで推定する機構(ソフトセンサ)を追加することで、第一原理モデルの推定値に基づいた適切な運転方法の解明し、推定値を制御対象としてバッチサイクルの短縮や収率向上を行う運転を実現している。しかしながら、異なる特性の制御対象を制御するためには、異なる第一原理モデルを人手により構築する必要があるため、多品種生産の現場では現実的な適用は困難である。例えば、制御対象が製造する品種の特性、制御対象となる制御機器の特性の組み合わせが複数ある場合、そのそれぞれの組み合わせについてプロセスモデルを構築する必要がある。特に、バッチプロセスなどの多品種生産の現場においては、品種および機器等の組み合わせが多く、構築すべきプロセスモデルの数が膨大となる。膨大な数のプロセスモデルは構築自体が困難であり、また構築後の保守が煩雑になるなど、運用面での負荷が多くかかってしまう。このため、制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築する技術が求められている。 In Patent Document 1, by adding a mechanism (soft sensor) that estimates difficult-to-measure elements that exist during a batch process using a first-principles model, an appropriate operating method can be determined based on the estimated values of the first-principles model. By using the estimated values as control targets, we have realized operations that shorten batch cycles and improve yields. However, in order to control objects with different characteristics, it is necessary to manually construct different first-principles models, which makes practical application difficult in multi-product production sites. For example, if there are multiple combinations of the characteristics of the product manufactured by the controlled object and the characteristics of the control equipment to be controlled, it is necessary to construct a process model for each combination. Particularly, in a multi-product production site such as a batch process, there are many combinations of products, equipment, etc., and the number of process models to be constructed is enormous. It is difficult to construct a huge number of process models, and maintenance after construction becomes complicated, resulting in a large operational burden. Therefore, even when a controlled object has multiple characteristics, there is a need for a technique for constructing a process model that requires less construction and operational load than conventional methods.

本発明の一側面は、制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築する技術を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide a technique for constructing a process model that requires less construction and operation load than conventional methods even when a controlled object has multiple characteristics.

本発明にかかるプロセスモデル構築システムは、コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムであって、前記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データから前記特性を取得する第1の処理部と、前記過去操業実績データに含まれる前記特性についての前記制御対象のプロセスの実績値と、所定の理論式で構築された前記プロセスモデルにより推定される前記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件を満たすような、前記プロセスモデルを補正するための特性パラメータを、前記特性ごとに算出する第2の処理部と、を有することを特徴とするプロセスモデル構築システムとして構成される。 A process model construction system according to the present invention is a process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object, and includes past operation performance data that indicates operational performance according to the characteristics of the controlled object. a first processing unit that acquires the characteristics from the above, a performance value of the process to be controlled with respect to the characteristics included in the past operation performance data, and a process model constructed using a predetermined theoretical formula. A second processing unit that calculates characteristic parameters for correcting the process model such that the estimated value of the controlled process satisfies a predetermined condition for each of the characteristics. It is configured as a process model construction system.

本発明の一態様によれば、制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築することができる。 According to one aspect of the present invention, even when a controlled object has a plurality of characteristics, it is possible to construct a process model that requires less construction and operation load than conventional methods.

実施例1におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the configuration of a process model construction system in Example 1. FIG. コンピュータの概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a computer. 過去操業実績データの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of past operation performance data. プロセスモデルの一例およびプロセスモデルと特性との関係の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a process model and an example of the relationship between the process model and characteristics. 特性パラメータ群の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a characteristic parameter group. 特性情報の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of characteristic information. 実施例1においてモデル構築部が行うモデル構築処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。5 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating a procedure of model construction processing performed by a model construction unit in Example 1. FIG. 図7に示したS706で行われる特性パラメータ算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。8 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of characteristic parameter calculation processing performed in S706 illustrated in FIG. 7. FIG. 図7に示したS706で行われる特性パラメータ算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。8 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of characteristic parameter calculation processing performed in S706 illustrated in FIG. 7. FIG. 図8A、8Bに示した特性パラメータ算出処理においてモデル同定データ群に記録されたプロセスモデルのモデル同定処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。8A and 8B are diagrams illustrating an example of a flowchart illustrating a processing procedure of a model identification process for a process model recorded in a model identification data group in the characteristic parameter calculation process shown in FIGS. 8A and 8B. FIG. 図8A、8Bに示した特性パラメータ算出処理においてモデル同定データ群に記録されたプロセスモデルのモデル同定処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。8A and 8B are diagrams illustrating an example of a flowchart illustrating a processing procedure of a model identification process for a process model recorded in a model identification data group in the characteristic parameter calculation process shown in FIGS. 8A and 8B. FIG. 実施例1においてシミュレーション部が行うシミュレーション処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。5 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating a processing procedure of a simulation process performed by a simulation unit in Example 1. FIG. 実施例2におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 2. FIG. 実施例3におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 3. 特性追加情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of additional characteristic information. 実施例4におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 4. モデル同定情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of model identification information. 実施例5におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 5. 実施例5においてシミュレーション部が行うシミュレーション処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。12 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating a processing procedure of simulation processing performed by a simulation unit in Example 5. FIG. 実施例6におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 6. 実施例6においてモデル構築部が行うモデル構築処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating a procedure of model construction processing performed by a model construction unit in Example 6; 図17に示したS1706で行われる特性モデル算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。18 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of characteristic model calculation processing performed in S1706 illustrated in FIG. 17. FIG. 図17に示したS1706で行われる特性モデル算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。18 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of characteristic model calculation processing performed in S1706 illustrated in FIG. 17. FIG. モデル構築部がモデル構築処理の実行時に、プロセスモデル構築システムを構成するコンピュータのディスプレイに表示する画面(モデル構築画面)の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a screen (model construction screen) displayed on a display of a computer that constitutes a process model construction system when a model construction unit executes a model construction process. シミュレーション部がシミュレーション処理の実行時に、プロセスモデル構築システムを構成するコンピュータのディスプレイに表示する画面(シミュレーション実行画面)の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a screen (simulation execution screen) displayed on a display of a computer forming the process model construction system when the simulation unit executes simulation processing. 制御機器入力計算部が最適運転条件を満たす制御対象の操業方法を逆算する際に、プロセスモデル構築システムを構成するコンピュータのディスプレイに表示する画面(フィードバック実行画面)の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a screen (feedback execution screen) displayed on the display of a computer that constitutes the process model construction system when the control equipment input calculation unit back-calculates the operating method of the controlled object that satisfies the optimal operating conditions.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and are omitted and simplified as appropriate for clarity of explanation. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless specifically limited, each component may be singular or plural.

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc. disclosed in the drawings.

以下の説明では、「データベース」、「テーブル」、「リスト」等の表現にて各種情報を説明することがあるが、各種情報は、これら以外のデータ構造で表現されていてもよい。データ構造に依存しないことを示すために「XXテーブル」、「XXリスト」等を「XX情報」と呼ぶことがある。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ID」、「番号」等の表現を用いた場合、これらについてはお互いに置換が可能である。 In the following description, various information may be described using expressions such as "database," "table," and "list," but various information may be expressed using data structures other than these. "XX table", "XX list", etc. are sometimes referred to as "XX information" to indicate that they do not depend on the data structure. When describing identification information, when expressions such as "identification information", "identifier", "name", "ID", and "number" are used, these expressions can be replaced with each other.

同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。 When there are multiple components having the same or similar functions, the same reference numerals may be given different suffixes for explanation. However, if there is no need to distinguish between these multiple components, the subscripts may be omitted in the description.

また、以下の説明では、プログラムを実行して行う処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit))によって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶資源(例えばメモリ)および/またはインターフェースデバイス(例えば通信ポート)等を用いながら行うため、処理の主体がプロセッサとされてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路(例えばFPGA(Field-Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit))を含んでいてもよい。 In addition, in the following explanation, processing performed by executing a program may be explained, but the program is executed by a processor (for example, a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit)). The processor may be the main body of the processing in order to perform the processing using appropriate storage resources (for example, memory) and/or interface devices (for example, communication ports). Similarly, the subject of processing performed by executing a program may be a controller, device, system, computer, or node having a processor. The main body of the processing performed by executing the program may be an arithmetic unit, and may include a dedicated circuit (for example, FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit)) that performs specific processing. .

プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、以下の説明において、2以上のプログラムが1つのプログラムとして実現されてもよいし、1つのプログラムが2以上のプログラムとして実現されてもよい。 A program may be installed on a device, such as a computer, from a program source. The program source may be, for example, a program distribution server or a computer-readable storage medium. When the program source is a program distribution server, the program distribution server includes a processor and a storage resource for storing the program to be distributed, and the processor of the program distribution server may distribute the program to be distributed to other computers. Furthermore, in the following description, two or more programs may be realized as one program, or one program may be realized as two or more programs.

以下、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム、プロセスモデル構築方法の一実施例の構成について説明する。 The configuration of an embodiment of the process model construction system and process model construction method according to this embodiment will be described below.

図1は、実施例1におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム1000は、モデル構築部1001と、シミュレーション部1002と、特性パラメータ群1003と、プロセスモデル1004とを有する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the process model construction system 1000 according to this embodiment includes a model construction section 1001, a simulation section 1002, a characteristic parameter group 1003, and a process model 1004.

プロセスモデル構築システム1000は、理論式で構築したプロセスモデルのパラメータを、制御対象の過去操業実績データに基づいて、プロセスモデルの特性に応じて設定することで、特性の組み合わせが多い制御対象に適したプロセスモデルを構築するシステムである。これにより、特性の組み合わせのそれぞれについてプロセスモデルを作ることなく、少数のプロセスモデルを用いたプロセスシミュレーションが可能となる。制御対象とは、プロセス運転を行う制御機器など、本システムが制御する対象である。以下では、制御対象として、プラントで用いられるリアクタ等の機器を前提として説明するが、プロセス運転を行うプラント以外の様々な機器や装置に適用してよい。また、制御対象の特性として、機器の種類や、制御対象が製造する製造物の品種を前提に説明するが、制御対象の特性をあらわすこれら以外の情報を特性として定めてよい。 The process model construction system 1000 is suitable for control objects that have many combinations of characteristics by setting the parameters of a process model built using theoretical formulas according to the characteristics of the process model based on past operation performance data of the control object. This is a system for building process models. This enables process simulation using a small number of process models without creating a process model for each combination of characteristics. A controlled object is an object controlled by this system, such as a control device that performs process operation. Although the following explanation assumes that the control target is equipment such as a reactor used in a plant, the invention may be applied to various equipment and devices other than plants that perform process operations. Further, although the description assumes that the characteristics of the controlled object are the type of equipment and the type of product manufactured by the controlled object, other information representing the characteristics of the controlled object may be determined as the characteristic.

特性とは、制御対象がプロセス運転を行って製造する製造物の品種や、当該プロセス運転を行う機器など、プロセスモデルの挙動に影響を与える要素である。特性種類とは、例えば、ある種類の特性に含まれる要素の種類をあらわす。特性の組み合わせとは、例えば、複数種類の特性の組み合わせをあらわす。 Characteristics are elements that affect the behavior of a process model, such as the type of product manufactured by a controlled object performing process operation and the equipment that performs the process operation. The characteristic type represents, for example, the type of element included in a certain type of characteristic. The combination of characteristics refers to, for example, a combination of multiple types of characteristics.

モデル構築部1001は、過去操業実績データ101と準備済みのプロセスモデル1004とに基づいて、プロセス運転を行う制御対象を制御するためのプロセスモデルのパラメータを補正する特性パラメータ(後述)を計算し、計算した当該特性パラメータを、特性パラメータ群1003に格納する。 The model construction unit 1001 calculates characteristic parameters (described later) for correcting the parameters of the process model for controlling the controlled object that performs the process operation, based on the past operation performance data 101 and the prepared process model 1004, The calculated characteristic parameters are stored in the characteristic parameter group 1003.

シミュレーション部1002は、入力された特性情報102に基づいて、プロセスモデル1004のパラメータを特性パラメータ群1003に格納された補正パラメータで補正する。シミュレーション部1002は、シミュレーション入力情報103に基づいて、制御対象が行うプロセスの挙動をシミュレーションし、その結果をシミュレーション結果104に格納する。シミュレーション入力情報103は、シミュレーションを行う方法や条件(例えば、ユーザ所望の運転条件)などを定めた情報であり、例えば、制御対象に設定した時刻ごとの設定値をあらわす参照値がある。 The simulation unit 1002 corrects the parameters of the process model 1004 using the correction parameters stored in the characteristic parameter group 1003 based on the input characteristic information 102. The simulation unit 1002 simulates the behavior of the process performed by the controlled object based on the simulation input information 103 and stores the result in the simulation result 104. The simulation input information 103 is information that defines a simulation method and conditions (for example, user-desired operating conditions), and includes, for example, a reference value that represents a set value for each time set for a controlled object.

特性パラメータ群1003には、1または複数の特性パラメータが格納される。特性パラメータ群1003は、制御対象の特性を示すプロセスモデルを補正するための補正パラメータの集合を格納するテーブルである。ここでは、制御対象の特性として、制御対象が製造する製造物の品種を示す特性パラメータ、制御対象となる機器を示す特性パラメータ、の2つの特性パラメータが、特性パラメータ群1003に格納されている場合を例示する。上述の通り、特性パラメータの数や種類については、本システムが適用される環境に応じて適宜定めてよい。 The characteristic parameter group 1003 stores one or more characteristic parameters. The characteristic parameter group 1003 is a table that stores a set of correction parameters for correcting a process model indicating the characteristics of a controlled object. Here, as the characteristics of the controlled object, two characteristic parameters are stored in the characteristic parameter group 1003: a characteristic parameter indicating the type of product manufactured by the controlled object, and a characteristic parameter indicating the equipment to be controlled. exemplify. As mentioned above, the number and types of characteristic parameters may be determined as appropriate depending on the environment to which this system is applied.

プロセスモデル1004は、制御対象の特性をモデル化したものであり、所定の理論式で構築されたモデルである。プロセスモデル1004は、様々な数式により表現することができるが、以下では、一例として、y=ax+bx+cで表されるモデルを用いて説明する。この場合、a、b、cがモデルのパラメータであり、xがモデルの入力値、yがモデルの出力値となる。プロセスモデル構築システム1000の具体的な機能については、フローチャート等を用いて後述する。また、本例では、プロセスモデル1004が数理モデルに関する1つの論理式により表される場合を例示するが、複数の論理式から構成されていてもよく、さらには、これらの1または複数の論理式への入力や論理式からの出力が複数となってもよい。 The process model 1004 is a model of the characteristics of the controlled object, and is a model constructed using a predetermined theoretical formula. Although the process model 1004 can be expressed using various formulas, a model expressed by y=ax 2 +bx+c will be described below as an example. In this case, a, b, and c are the parameters of the model, x is the input value of the model, and y is the output value of the model. Specific functions of the process model construction system 1000 will be described later using flowcharts and the like. Further, in this example, a case is illustrated in which the process model 1004 is represented by one logical formula related to a mathematical model, but it may be composed of a plurality of logical formulas, and furthermore, one or more of these logical formulas There may be multiple inputs to the formula or multiple outputs from the logical formula.

図1に示したプロセスモデル構築システム1000は、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、CPU1601と、メモリ1602と、HDD(Hard Disk Drive)等の外部記憶装置1603と、CD(Compact Disk)やUSBメモリ等の可搬性を有する記憶媒体1608に対して情報を読み書きする読書装置1607と、スキャナ、キーボード、マウスといった入力装置1606と、ディスプレイ等の出力装置1605と、通信ネットワークに接続するためのNIC(Network Interface Card)等の通信装置1604と、これらを連結するシステムバス等の内部通信線(システムバスという)1609と、を備えた一般的なコンピュータ1600により実現できる。 The process model construction system 1000 shown in FIG. 1 includes, for example, a CPU 1601, a memory 1602, an external storage device 1603 such as an HDD (Hard Disk Drive), and a CD (Compact) as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram). A reading device 1607 that reads and writes information to and from a portable storage medium 1608 such as a disk or USB memory, an input device 1606 such as a scanner, keyboard, and mouse, and an output device 1605 such as a display are connected to a communication network. This can be realized by a general computer 1600 that includes a communication device 1604 such as a NIC (Network Interface Card) for the purpose of communication, and an internal communication line (referred to as a system bus) 1609 such as a system bus that connects these devices.

プロセスモデル構築システム1000に記憶され、あるいは処理に用いられる様々なデータ(例えば、特性パラメータ群1003、プロセスモデル1004)は、CPU1601がメモリ1602または外部記憶装置1603から読み出して利用することにより実現可能である。また、各システムや装置が有する各機能部(例えば、モデル構築部1001、シミュレーション部1020)は、CPU1601が外部記憶装置1603に記憶されている所定のプログラムをメモリ1602にロードして実行することにより実現可能である。 Various data (for example, characteristic parameter group 1003, process model 1004) stored in the process model construction system 1000 or used for processing can be realized by the CPU 1601 reading it from the memory 1602 or the external storage device 1603 and using it. be. In addition, each functional unit (for example, model construction unit 1001, simulation unit 1020) of each system or device is controlled by the CPU 1601 loading a predetermined program stored in the external storage device 1603 into the memory 1602 and executing it. It is possible.

上述した所定のプログラムは、読書装置1607を介して記憶媒体1608から、あるいは、通信装置1604を介してネットワークから、外部記憶装置1603に記憶(ダウンロード)され、それから、メモリ1602上にロードされて、CPU1601により実行されるようにしてもよい。また、読書装置1607を介して、記憶媒体1608から、あるいは通信装置1604を介してネットワークから、メモリ1602上に直接ロードされ、CPU1601により実行されるようにしてもよい。 The above-mentioned predetermined program is stored (downloaded) in the external storage device 1603 from the storage medium 1608 via the reading device 1607 or from the network via the communication device 1604, and then loaded onto the memory 1602. It may also be executed by the CPU 1601. Alternatively, the program may be directly loaded onto the memory 1602 from the storage medium 1608 via the reading device 1607 or from a network via the communication device 1604 and executed by the CPU 1601.

以下では、プロセスモデル構築システム1000が、ある1つのコンピュータにより構成される場合を例示するが、これらの機能の全部または一部が、クラウドのような1または複数のコンピュータに分散して設けられ、ネットワークを介して互いに通信することにより同様の機能を実現してもよい。プロセスモデル構築システム1000を構成する各部が行う具体的な処理については、フローチャートを用いて後述する。 In the following, a case will be exemplified in which the process model construction system 1000 is configured by one computer, but all or part of these functions are distributed and provided in one or more computers such as a cloud, Similar functions may be realized by communicating with each other via a network. The specific processing performed by each unit constituting the process model construction system 1000 will be described later using a flowchart.

図3は、過去操業実績データ101の一例を示す図である。過去操業実績データ101は、プロセス運転を行う制御対象から得られた過去の稼動実績を示すデータであり、モデル構築部1001に入力される。図3に示すように、過去操業実績データ101は、データを識別するためのデータIDと、特性を示す品種および機器と、操業実績データとが対応付けて記憶されている。操業実績データは、例えば、プラントを構成する制御対象の操業および計測情報であり、例えば、参照値、操作量、制御量を含む時系列データなどが格納されている。参照値は、制御対象(例えば、リアクタ)に設定した時刻ごとの設定値(この例では、温度の設定値)を示す情報である。操作量は、制御量による制御を実現するための、参照値に基づいて制御対象となる機器が計算した制御対象の運転方法を示す情報である。この例では、制御対象であるリアクタの壁面に温水が流れていると仮定し、温水を流すバルブの開閉度を変えることで温度を変化させている場合を想定して説明している。制御量は、制御対象が実際に行う制御の運転条件であり、例えば、制御対象であるリアクタ内の実際の温度を示す情報である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of past operation performance data 101. Past operation performance data 101 is data indicating past operation performance obtained from a controlled object that performs process operation, and is input to the model construction unit 1001. As shown in FIG. 3, past operation performance data 101 stores a data ID for identifying data, a product type and equipment indicating characteristics, and operation performance data in association with each other. The operation performance data is, for example, operation and measurement information of the controlled objects constituting the plant, and stores, for example, time series data including reference values, manipulated variables, and controlled variables. The reference value is information indicating a set value (in this example, a temperature set value) at each time set for a controlled object (for example, a reactor). The manipulated variable is information indicating the operating method of the controlled object calculated by the device to be controlled based on the reference value in order to realize control using the controlled variable. In this example, it is assumed that hot water is flowing on the wall of the reactor that is being controlled, and the temperature is changed by changing the opening/closing degree of the valve that allows the hot water to flow. The control amount is an operating condition of control actually performed by the controlled object, and is, for example, information indicating the actual temperature inside the reactor that is the controlled object.

図3では、例えば、データID「0」で識別される過去操業実績データは、品種「イ」、機器「A」であらわされる特性の制御対象についての操業実績データ301を含んでいる。参照値、操作量、制御量は、それぞれ、参照値α0[℃]:[20,20,50,50,…,20]、操作量β0[%]:[15,18,80,70,…,0]、制御量γ0[℃]:[15,18,37,40,…,30]として、所定の間隔ごと(例えば、1分ごと)の値が時系列に記憶されている。例えば、品種「イ」の製造物を製造する機器「A」の参照値α0には、1分ごとに、20℃,20℃,50℃,50℃,…,20℃といった、温度の値が記憶されている。 In FIG. 3, for example, past operation performance data identified by data ID "0" includes operation performance data 301 for a controlled object with characteristics represented by product type "A" and equipment "A." The reference value, the manipulated variable, and the controlled variable are the reference value α0 [°C]: [20, 20, 50, 50,..., 20], and the manipulated variable β0 [%]: [15, 18, 80, 70,... , 0] and control amount γ0 [° C.]: [15, 18, 37, 40,..., 30], values at predetermined intervals (for example, every minute) are stored in chronological order. For example, the reference value α0 of equipment "A" that manufactures product type "A" has temperature values such as 20℃, 20℃, 50℃, 50℃, ..., 20℃ every minute. remembered.

図4は、プロセスモデル1004の一例およびプロセスモデルと特性との関係の一例を示す図である。プロセスモデルは、上述のとおり所定の理論式で構築したモデルであらわされる。図4では、y=ax+bx+cにより表されるモデルをプロセスモデルとして例示している。この例では、プロセスモデルのパラメータa、b、cの初期値が、それぞれ、2、1、0として与えられている。また、後述する処理により、プロセスモデルのパラメータの補正量が、品種については、それぞれ、+0.2、+0、+0として算出され、機器については、それぞれ、+0、-0.1、+0として算出されたことを示している。その結果、補正後のプロセスモデルのパラメータa、b、cが、それぞれ、1.2、-0.1、0として算出されたことを示している。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the process model 1004 and an example of the relationship between the process model and characteristics. The process model is expressed by a model constructed using a predetermined theoretical formula as described above. In FIG. 4, a model represented by y=ax 2 +bx+c is illustrated as a process model. In this example, the initial values of parameters a, b, and c of the process model are given as 2, 1, and 0, respectively. In addition, through the processing described later, the correction amounts of process model parameters are calculated as +0.2, +0, and +0 for the product type, and as +0, -0.1, and +0 for the equipment, respectively. It shows that The results show that the parameters a, b, and c of the corrected process model were calculated as 1.2, −0.1, and 0, respectively.

図5は、特性パラメータ群1003の一例を示す図である。特性パラメータ群1003には、特性に応じた特性パラメータが格納されている。この例では、特性ごと、特性種類ごとに特性パラメータが格納されている。図5に示すように、特性パラメータ群1003には、制御対象の特性の種類(この例では品種)と、当該特性を示すプロセスモデルのパラメータに対する補正パラメータである特性パラメータとが対応付けて記憶されている。図5では、例えば、品種「イ」で示されるプロセスモデルのパラメータを補正するための特性パラメータが、それぞれ、a:1.2,b:-0.1,c:0として記憶されていることがわかる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the characteristic parameter group 1003. The characteristic parameter group 1003 stores characteristic parameters according to characteristics. In this example, characteristic parameters are stored for each characteristic and for each characteristic type. As shown in FIG. 5, the characteristic parameter group 1003 stores the type of characteristic of the controlled object (product type in this example) and characteristic parameters that are correction parameters for the parameters of the process model that indicate the characteristic. ing. In FIG. 5, for example, the characteristic parameters for correcting the parameters of the process model indicated by the product type "A" are stored as a: 1.2, b: -0.1, and c: 0, respectively. I understand.

図5では、品種について特性パラメータが記憶されたテーブルを例示したが、当該テーブルは、特性の数だけ特性パラメータ群1003に格納されている。また、図5では、プロセスモデルがy=ax+bx+cで表されるモデルである前提のため、パラメータが、a、b、cの3つにより構成される前提で説明した。しかし、上述の通り、プロセスモデルが他の表現で表される場合には、当該表現の形式に応じた数の特性パラメータが記憶される。 Although FIG. 5 shows an example of a table in which characteristic parameters are stored for each product type, as many tables as there are characteristics are stored in the characteristic parameter group 1003. Furthermore, in FIG. 5, since the process model is a model expressed by y=ax 2 +bx+c, the explanation has been made on the assumption that the parameters are composed of three, a, b, and c. However, as described above, when the process model is expressed in another expression, the number of characteristic parameters corresponding to the format of the expression is stored.

図6は、特性情報102の一例を示す図である。特性情報102は、制御対象の特性と、当該特性に含まれる特性種類を示す情報である。特性情報102は、シミュレーション部1020がシミュレーションを実行する際に入力される。図6に示すように、特性情報102は、特性(例えば、品種、機器など)と、各特性に含まれる特性種類(イ、ロ、A、Bなど)とが対応付けて記憶されている。図6では、例えば、品種についてはイ、ロなどが特性種類として定められていることを示している。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the characteristic information 102. The characteristic information 102 is information indicating the characteristics of the controlled object and the types of characteristics included in the characteristics. The characteristic information 102 is input when the simulation unit 1020 executes a simulation. As shown in FIG. 6, the characteristic information 102 stores characteristics (for example, product type, equipment, etc.) and characteristic types (A, B, A, B, etc.) included in each characteristic in association with each other. In FIG. 6, for example, it is shown that A, B, etc. are defined as characteristic types for varieties.

図7は、実施例1においてモデル構築部1001が行うモデル構築処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、ユーザからの処理開始の指示や操作があった場合に行われる。モデル構築処理は、過去操業実績データ101に基づいて特性パラメータを算出するための処理であり、主に、特性パラメータ算出の準備を行うための処理である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the procedure of model construction processing performed by the model construction unit 1001 in the first embodiment. This process is performed when there is an instruction or operation from the user to start the process. The model construction process is a process for calculating characteristic parameters based on past operation performance data 101, and is mainly a process for preparing for calculating characteristic parameters.

S701において、モデル構築部1001は、プロセスモデル1004と過去操業実績データ101とを取得する(S701)。 In S701, the model construction unit 1001 acquires the process model 1004 and past operation performance data 101 (S701).

S702において、モデル構築部1001は、任意に設定された、プロセスモデルの初期値を用いてプロセスモデルPを作成する(S702)。例えば、モデル構築部1001は、y=ax+bx+cで表されるプロセスモデルのパラメータに、初期値a=2、b=1、c=0を設定したプロセスモデルPを作成する。 In S702, the model construction unit 1001 creates a process model P using arbitrarily set initial values of the process model (S702). For example, the model construction unit 1001 creates a process model P in which initial values a=2, b=1, and c=0 are set for the parameters of the process model represented by y=ax 2 +bx+c.

S703において、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101から特性リストLを取得する(S703)。例えば、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101に定められた品種と機器とを対応付けたリスト[品種,機器]を、特性リストLとして取得する。 In S703, the model construction unit 1001 acquires the characteristic list L from the past operation performance data 101 (S703). For example, the model construction unit 1001 obtains, as the characteristic list L, a list [product type, equipment] that associates the product types and devices defined in the past operation performance data 101 with each other.

S704において、モデル構築部1001は、S703で取得した特性リストLから、特性lを非復元抽出し、特性lの特性種類リストKを取得する(S704)。例えば、モデル構築部1001は、上述した特性リストLから、l=品種を取得し、品種についての特性種類リストK=[イ,ロ]を取得する。 In S704, the model construction unit 1001 extracts the characteristic l without restoration from the characteristic list L acquired in S703, and acquires a characteristic type list K of the characteristic l (S704). For example, the model construction unit 1001 obtains l=product type from the above-described property list L, and obtains a property type list K=[a, b] for the product product.

S705において、モデル構築部1001は、S704で取得した特性種類リストKから、特性種類kを非復元抽出する(S705)。例えば、モデル構築部1001は、上述した特性種類リストK=[イ,ロ]から、特性種類k=イを取得する。 In S705, the model construction unit 1001 extracts the characteristic type k without restoration from the characteristic type list K acquired in S704 (S705). For example, the model construction unit 1001 obtains the characteristic type k=I from the characteristic type list K=[A, B] described above.

S706において、モデル構築部1001は、S705で取得した特性種類kの特性パラメータを算出し、特性パラメータ群1003に格納する(S706)。例えば、モデル構築部1001は、品種イについて、特性パラメータを算出する。具体的な特性パラメータの算出方法については、図8A、8Bを用いて後述する。 In S706, the model construction unit 1001 calculates the characteristic parameter of the characteristic type k acquired in S705, and stores it in the characteristic parameter group 1003 (S706). For example, the model construction unit 1001 calculates characteristic parameters for variety I. A specific method for calculating characteristic parameters will be described later using FIGS. 8A and 8B.

S707において、モデル構築部1001は、特性種類リストKが空集合であるか否かを判定する(S707)。例えば、モデル構築部1001が品種の特性種類イについて特性パラメータを算出している場合は、特性種類リストK=[ロ]が存在するため空集合でないと判定し(S707;No)、S705に戻る。そして、モデル構築部1001は、特性種類リストK=[ロ]について、S705、S706を実行する。このときは、特性種類リストK=[イ,ロ]のそれぞれについて処理が実行されている。したがって、モデル構築部1001は、特性種類リストKが空集合であると判定し(S707;Yes)、S708に進む。 In S707, the model construction unit 1001 determines whether the characteristic type list K is an empty set (S707). For example, when the model construction unit 1001 calculates the characteristic parameters for the characteristic type A of the variety, it is determined that the set is not an empty set because the characteristic type list K = [B] exists (S707; No), and the process returns to S705. . Then, the model construction unit 1001 executes S705 and S706 for the characteristic type list K=[b]. At this time, processing is being executed for each of the characteristic type list K=[A, B]. Therefore, the model construction unit 1001 determines that the characteristic type list K is an empty set (S707; Yes), and proceeds to S708.

S708において、モデル構築部1001は、特性リストLが空集合であるか否かを判定する(S708)。例えば、モデル構築部1001が特性リストL=[品種]を処理している場合は、特性リストL=[機器]が存在するため空集合でないと判定し(S708;No)、S704に戻る。そして、モデル構築部1001は、l=[機器]について、S704、S705、S706を実行する。このときは、特性リストL=[品種,機器]のそれぞれについて処理が実行されている。したがって、モデル構築部1001は、特性リストLが空集合であると判定し(S708;Yes)、処理を終了する。 In S708, the model construction unit 1001 determines whether the characteristic list L is an empty set (S708). For example, when the model construction unit 1001 is processing the characteristic list L=[product type], it is determined that the set is not an empty set because the characteristic list L=[device] exists (S708; No), and the process returns to S704. The model construction unit 1001 then executes S704, S705, and S706 for l=[device]. At this time, processing is being executed for each of the characteristic list L=[product type, device]. Therefore, the model construction unit 1001 determines that the characteristic list L is an empty set (S708; Yes), and ends the process.

図8A、8Bは、図7に示したS706で行われる特性パラメータ算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。特性パラメータ算出処理は、特性パラメータを算出するための処理である。以下、図3に示した過去操業実績データ101を用いて具体的に説明する。図8A、8Bを用いた説明では、上述した2種類の特性種類を含む2つの特性の制御対象を例に説明するため、ループ1~ループ4の順に具体的に説明する。 8A and 8B are diagrams illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of the characteristic parameter calculation process performed in S706 illustrated in FIG. 7. The characteristic parameter calculation process is a process for calculating characteristic parameters. Hereinafter, a specific explanation will be given using the past operation performance data 101 shown in FIG. 3. In the explanation using FIGS. 8A and 8B, Loop 1 to Loop 4 will be specifically explained in the order of loop 1 to loop 4 in order to explain an example of a controlled object having two characteristics including the above-mentioned two types of characteristics.

ループ1では、特性リストL=[機器]、特性種類リストK=[ロ]について未処理であり、特性l=品種、特性種類k=イが処理される場合について説明する。 In loop 1, a case will be described in which the characteristic list L=[equipment], the characteristic type list K=[b] are unprocessed, the characteristic l=product type, and the characteristic type k=a are processed.

S801において、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kの部分データDを抽出する(S801)。例えば、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、品種がイのデータを抽出し、データID(#)が0、1で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が、それぞれ0、1で識別されるレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」、「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」が、部分データDとして抽出される。 In S801, the model construction unit 1001 extracts partial data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S801). For example, the model construction unit 1001 extracts data of type A from the past operation performance data 101, and creates partial data D consisting of data IDs (#) of 0 and 1. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. 3, the records "0, I, A, [α0, β0, γ0...]" and " 1, A, B, [α1, β1, γ1...]” are extracted as partial data D.

S802において、モデル構築部1001は、ループ変数i=0を設定する(S802)。 In S802, the model construction unit 1001 sets a loop variable i=0 (S802).

S803において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群の空リストMを作成する(S803)。例えば、モデル構築部1001は、モデル同定データ群M=[]を作成する。モデル同定データ群は、特性や特性種類ごとの過去操業実績データ101に応じて補正されるプロセスモデルの特性パラメータを同定するためのデータの集合である。モデル同定データ群については、図9A、9Bを用いて後述する。 In S803, the model construction unit 1001 creates an empty list M of model identification data groups (S803). For example, the model construction unit 1001 creates a model identification data group M=[]. The model identification data group is a set of data for identifying characteristic parameters of a process model that are corrected according to past operation performance data 101 for each characteristic and characteristic type. The model identification data group will be described later using FIGS. 9A and 9B.

S804において、モデル構築部1001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」を選択する。 In S804, the model construction unit 1001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, i, A, [α0, β0, γ0...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S805において、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外の特性パラメータが算出済みであるか否かを判定する(S805)。現時点では、品種以外の特性、つまり特性が機器の特性パラメータは算出済みではない。したがって、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外の特性パラメータが算出済みでないと判定し(S805;No)、S809に進む。 In S805, the model construction unit 1001 determines whether characteristic parameters other than characteristic l of characteristic type k have been calculated for data D[i] (S805). At present, characteristics other than product type, that is, characteristic parameters of equipment, have not been calculated. Therefore, the model construction unit 1001 determines that the characteristic parameters other than the characteristic l of the characteristic type k have not been calculated for the data D[i] (S805; No), and proceeds to S809.

S806において、モデル構築部1001は、各算出済み特性パラメータを用いて、プロセスモデルPを補正したプロセスモデルmを作成する(S806)。ここでは、上述の通りS805の判定がNoであるため、モデル構築部1001は、当該処理をスキップする。 In S806, the model construction unit 1001 creates a process model m by correcting the process model P using each calculated characteristic parameter (S806). Here, since the determination in S805 is No as described above, the model construction unit 1001 skips this process.

S807において、[プロセスモデルm,データd[i]]を、モデル同定データ群Mに追加する(S807)。ここでは、上述の通りS805の判定がNoであるため、モデル構築部1001は、当該処理をスキップする。 In S807, [process model m, data d[i]] is added to the model identification data group M (S807). Here, since the determination in S805 is No as described above, the model construction unit 1001 skips this process.

S808において、モデル構築部1001は、i=i+1を実行する(S808)。 In S808, the model construction unit 1001 executes i=i+1 (S808).

S809において、モデル構築部1001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S809)。ここでは、i=1となり、データDの数は2であるため、モデル構築部1001は、i>=データの数でないと判定し(S809;No)、S804に戻る。以降、モデル構築部1001は、S807、S808の処理をスキップする。次のループでは、i=2,i>=2となるため、モデル構築部1001は、i>=データの数であると判定し(S809;Yes)、S810に進む。 In S809, the model construction unit 1001 determines whether i>=the number of data D (S809). Here, since i=1 and the number of data D is 2, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; No) and returns to S804. Thereafter, the model construction unit 1001 skips the processes of S807 and S808. In the next loop, since i=2 and i>=2, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; Yes) and proceeds to S810.

S810において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S810)。ここでは、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストがまだ空であると判定し(S810;Yes)、S811に進む。 In S810, the model construction unit 1001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S810). Here, the model construction unit 1001 determines that the list of model identification data group M is still empty (S810; Yes), and proceeds to S811.

S811において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mに、[プロセスモデルP,データD]を追加する(S811)。例えば、モデル構築部1001は、S702で作成した、初期値を用いたプロセスモデルPに、S804~S809までのループで選択した、レコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」および「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」のそれぞれを対応づけたモデル同定データ群M=[[プロセスモデルP,データD]]を作成する。 In S811, the model construction unit 1001 adds [process model P, data D] to the model identification data group M (S811). For example, the model construction unit 1001 adds the record "0, I, A, [α0, β0, γ0...]" selected in the loop from S804 to S809 to the process model P using the initial values created in S702. A model identification data group M=[[process model P, data D]] is created in which each of "1, A, B, [α1, β1, γ1, . . .]" is associated with each other.

S812において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mの各モデルとデータのペアに対し、目的関数を最小化する補正パラメータCを算出する(S812)。例えば、モデル構築部1001は、それぞれのデータDの実測制御量γ0、γ1とプロセスモデルPの推定制御量との差が最小となるようなプロセスモデルPの補正パラメータCを算出する。補正パラメータCは、例えば、C={a:+1,b=-1,c=+3}といったような、図4に示したプロセスモデル1004のパラメータa、b、cを補正するためのパラメータである。 In S812, the model construction unit 1001 calculates a correction parameter C that minimizes the objective function for each model and data pair in the model identification data group M (S812). For example, the model construction unit 1001 calculates the correction parameter C of the process model P such that the difference between the measured control amounts γ0 and γ1 of each data D and the estimated control amount of the process model P is minimized. The correction parameter C is a parameter for correcting the parameters a, b, and c of the process model 1004 shown in FIG. 4, for example, C={a:+1, b=-1, c=+3}. .

S813において、モデル構築部1001は、S812で算出した補正パラメータを、特性l,特性種類kの特性パラメータとして格納する(S813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「品種」の特性種類「イ」についての特性パラメータ={a:+1,b=-1,c=+3}を記録する。ここまでの処理が終了すると、S705に戻り、同じ特性「品種」について異なる特性種類「ロ」について、特性パラメータを算出し、特性パラメータ群1003に格納する処理を行う(S706、図8A,8B)。 In S813, the model construction unit 1001 stores the correction parameter calculated in S812 as a characteristic parameter of characteristic l and characteristic type k (S813). For example, the model construction unit 1001 records the characteristic parameters={a:+1, b=-1, c=+3} for the characteristic type "a" of the characteristic "variety". When the processing up to this point is completed, the process returns to S705, and processing is performed to calculate the characteristic parameters for the different characteristic type "B" for the same characteristic "Type" and store them in the characteristic parameter group 1003 (S706, FIGS. 8A and 8B). .

続くループ2では、特性リストL=[機器]、特性種類リストK=[]について未処理であり、特性l=品種、特性種類k=ロが処理される場合について説明する。 In the following loop 2, a case will be described in which the characteristic list L=[equipment], the characteristic type list K=[] are unprocessed, the characteristic l=product type, and the characteristic type k=b are processed.

S801において、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S801)。例えば、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、品種がロのデータを抽出し、データID(#)が2で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が2で識別されるレコード「2、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」が、部分データDとして抽出される。このとき、モデル構築部1001は、データID(#)については、部分データDのレコードを識別するため、IDを振りなおしてレコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」として部分データDを作成する。 In S801, the model construction unit 1001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S801). For example, the model construction unit 1001 extracts data of type RO from the past operation performance data 101, and creates partial data D having a data ID (#) of 2. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. Extracted. At this time, the model construction unit 1001 reassigns the data ID (#) to the record "0, B, B, [α2, β2, γ2...]" in order to identify the record of partial data D. Create partial data D.

S802、S803では、モデル構築部1001は、品種イの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S802 and S803, the model construction unit 1001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of type A.

S804では、モデル構築部1001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」を選択する。 In S804, the model construction unit 1001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, B, B, [α2, β2, γ2...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S805において、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性パラメータが算出済みであるか否かを判定する(S805)。ここでは、品種イの場合と同様、現時点で品種以外の特性、つまり特性が機器の特性パラメータは算出済みではないため、S809に進む。 In S805, the model construction unit 1001 determines whether characteristic parameters for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been calculated (S805). Here, as in the case of type A, the characteristics other than the type, that is, the characteristic parameters of the device have not been calculated at this point, so the process advances to S809.

S806、S807では、品種イの場合と同様、上述の通りS805の判定がNoであるため、モデル構築部1001は、当該処理をスキップする。 In S806 and S807, as in the case of type A, since the determination in S805 is No as described above, the model construction unit 1001 skips the process.

S808において、モデル構築部1001は、i=i+1を実行する(S808)。 In S808, the model construction unit 1001 executes i=i+1 (S808).

S809において、モデル構築部1001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S809)。ここでは、i=1となり、データDの数は1であるため、モデル構築部1001は、i>=データの数であると判定し(S809;Yes)、S810に進む。 In S809, the model construction unit 1001 determines whether i>=the number of data D (S809). Here, since i=1 and the number of data D is 1, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; Yes) and proceeds to S810.

S810において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S810)。ここでは、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストがまだ空であると判定し(S810;Yes)、S811に進む。 In S810, the model construction unit 1001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S810). Here, the model construction unit 1001 determines that the list of model identification data group M is still empty (S810; Yes), and proceeds to S811.

S811において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mに、[プロセスモデルP,データD]を追加する(S811)。例えば、モデル構築部1001は、S702で作成した、初期値を用いたプロセスモデルPに、S804~S809までのループで選択した、レコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」を対応づけたモデル同定データ群M=[[プロセスモデルP,データD]]を作成する。 In S811, the model construction unit 1001 adds [process model P, data D] to the model identification data group M (S811). For example, the model construction unit 1001 adds the record "0, B, B, [α2, β2, γ2...]" selected in the loop from S804 to S809 to the process model P using the initial values created in S702. Create a model identification data group M=[[process model P, data D]] in which the following are associated.

S812において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mの各モデルとデータのペアに対し、目的関数を最小化する補正パラメータCを算出する(S812)。例えば、モデル構築部1001は、データDの実測制御量γ2とプロセスモデルPの推定制御量との差が最小となるようなプロセスモデルPの補正パラメータCを算出する。補正パラメータCは、例えば、C={a:+2,b=+1,c=+10}といったような、図4に示したプロセスモデル1004のパラメータa、b、cを補正するためのパラメータである。 In S812, the model construction unit 1001 calculates a correction parameter C that minimizes the objective function for each model and data pair in the model identification data group M (S812). For example, the model construction unit 1001 calculates the correction parameter C of the process model P such that the difference between the measured control amount γ2 of the data D and the estimated control amount of the process model P is minimized. The correction parameter C is a parameter for correcting the parameters a, b, and c of the process model 1004 shown in FIG. 4, such as C={a:+2, b=+1, c=+10}, for example.

S813において、モデル構築部1001は、S812で算出した補正パラメータを、特性l,特性種類kの特性パラメータとして格納する。(S813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「品種」の特性種類「ロ」についての特性パラメータ={a:+2,b=+1,c=+10}を記録する。ここまでの処理が終了すると、S704に戻り、異なる特性「機器」の特性種類「A」について、特性パラメータを算出し、特性パラメータ群1003に格納する処理を行う(S706、図8A,8B)。 In S813, the model construction unit 1001 stores the correction parameter calculated in S812 as a characteristic parameter of characteristic l and characteristic type k. (S813). For example, the model construction unit 1001 records the characteristic parameters={a:+2, b=+1, c=+10} for the characteristic type “b” of the characteristic “variety”. When the processing up to this point is completed, the process returns to S704, and processing is performed to calculate the characteristic parameters for the characteristic type "A" of the different characteristic "device" and store them in the characteristic parameter group 1003 (S706, FIGS. 8A and 8B).

続くループ3では、特性リストL=[]、特性種類リストK=[B]について未処理であり、特性l=機器、特性種類k=Aが処理される場合について説明する。 In the following loop 3, a case will be described in which the characteristic list L=[], the characteristic type list K=[B] are unprocessed, the characteristic l=equipment, and the characteristic type k=A are processed.

S801において、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S801)。例えば、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、機器がAのデータを抽出し、データID(#)が0で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が0で識別されるレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」が、部分データDとして抽出される。 In S801, the model construction unit 1001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S801). For example, the model construction unit 1001 extracts data in which the device is A from the past operation performance data 101, and creates partial data D having a data ID (#) of 0. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. Extracted.

S802、S803では、モデル構築部1001は、品種イ、ロの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S802 and S803, the model construction unit 1001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of types A and B.

S804では、モデル構築部1001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」を選択する。 In S804, the model construction unit 1001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, i, A, [α0, β0, γ0...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S805において、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性パラメータが算出済みであるか否かを判定する(S805)。ここでは、機器以外の特性、つまり特性が品種の特性パラメータが算出済みであるため、S806に進む。 In S805, the model construction unit 1001 determines whether characteristic parameters for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been calculated (S805). Here, since the characteristics other than the device, that is, the characteristic parameters of the product type have been calculated, the process advances to S806.

S806において、モデル構築部1001は、各算出済み特性パラメータを用いて、プロセスモデルPを補正したプロセスモデルmを作成する(S806)。例えば、モデル構築部1001は、ループ1のS813で格納した、特性が品種、特性種類がイの特性パラメータを用いてプロセスモデルPを補正し、プロセスモデルmを作成する。 In S806, the model construction unit 1001 creates a process model m by correcting the process model P using each calculated characteristic parameter (S806). For example, the model construction unit 1001 corrects the process model P using the characteristic parameters stored in S813 of loop 1, where the characteristic is the product type and the characteristic type is A, to create the process model m.

S807において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mに、[プロセスモデルm,データd[i]]を追加する(S807)。例えば、モデル構築部1001は、S806で作成したプロセスモデルmに、S804で選択した、レコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」を対応付けたモデル同定データ群M=[[プロセスモデルm,データd[0](#0)]]を作成する。当該S807の処理により、算出済みの特性パラメータで補正したプロセスモデルmが、今回処理しているデータD[i](レコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」)に対応付けて、モデル同定データ群Mのリストに追加される。 In S807, the model construction unit 1001 adds [process model m, data d[i]] to the model identification data group M (S807). For example, the model construction unit 1001 associates the process model m created in S806 with the records "0, I, A, [α0, β0, γ0...]" selected in S804, and the model identification data group M=[ Create [process model m, data d[0] (#0)]]. Through the processing in S807, the process model m corrected with the calculated characteristic parameters corresponds to the data D[i] (record "0, i, A, [α0, β0, γ0...]") currently being processed. and added to the list of model identification data group M.

S808において、モデル構築部1001は、i=i+1を実行する(S808)。 In S808, the model construction unit 1001 executes i=i+1 (S808).

S809において、モデル構築部1001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S809)。ここでは、i=1となり、データDの数は1であるため、モデル構築部1001は、i>=データの数であると判定し(S809;Yes)、S810に進む。 In S809, the model construction unit 1001 determines whether i>=the number of data D (S809). Here, since i=1 and the number of data D is 1, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; Yes) and proceeds to S810.

S810において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S810)。ここでは、モデル構築部1001は、S807においてプロセスモデルmについてのモデル同定データを作成し、当該モデル同定データがモデル同定データ群Mのリストに追加している。したがって、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストは空ではないと判定し(S810;No)、S812に進む。 In S810, the model construction unit 1001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S810). Here, the model construction unit 1001 creates model identification data for the process model m in S807, and adds the model identification data to the list of the model identification data group M. Therefore, the model construction unit 1001 determines that the list of model identification data group M is not empty (S810; No), and proceeds to S812.

S811では、モデル構築部1001は、上述の通りS810の判定がNoであるため、モデル構築部1001は、当該処理をスキップする。 In S811, the model construction unit 1001 skips the process because the determination in S810 is No as described above.

S812において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mの各モデルとデータのペアに対し、目的関数を最小化する補正パラメータCを算出する(S812)。例えば、モデル構築部1001は、データd[0]の実測制御量γ0とプロセスモデルmの推定制御量の差が最小となるようなプロセスモデルmの補正パラメータCを算出する。補正パラメータCは、例えば、C={a:-1,b=+1,c=+1}といったような、図4に示したプロセスモデル1004のパラメータa、b、cを補正するためのパラメータである。 In S812, the model construction unit 1001 calculates a correction parameter C that minimizes the objective function for each model and data pair in the model identification data group M (S812). For example, the model construction unit 1001 calculates the correction parameter C of the process model m such that the difference between the measured control amount γ0 of the data d[0] and the estimated control amount of the process model m is minimized. The correction parameter C is a parameter for correcting the parameters a, b, and c of the process model 1004 shown in FIG. 4, such as C={a:-1, b=+1, c=+1}, for example. .

S813において、モデル構築部1001は、S812で算出した補正パラメータを、特性l,特性種類kの特性パラメータとして格納する(S813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「機器」の特性種類「A」についての特性パラメータ={a:-1,b=+1,c=+1}を記録する。ここまでの処理が終了すると、S704に戻り、同じ特性「機器」について異なる特性種類「B」について、特性パラメータを算出し、特性パラメータ群1003に格納する処理を行う(S706、図8A,8B)。 In S813, the model construction unit 1001 stores the correction parameter calculated in S812 as a characteristic parameter of characteristic l and characteristic type k (S813). For example, the model construction unit 1001 records the characteristic parameters={a:-1, b=+1, c=+1} for the characteristic type "A" of the characteristic "equipment". When the processing up to this point is completed, the process returns to S704, and processing is performed to calculate characteristic parameters for a different characteristic type "B" for the same characteristic "equipment" and store them in the characteristic parameter group 1003 (S706, FIGS. 8A and 8B). .

続くループ4では、特性リストL=[]、特性種類リストK=[]について未処理であり、特性l=機器、特性種類k=Bが処理される場合について説明する。 In the following loop 4, a case will be described in which the characteristic list L=[], the characteristic type list K=[] are unprocessed, the characteristic l=equipment, and the characteristic type k=B are processed.

S801において、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S801)。例えば、モデル構築部1001は、過去操業実績データ101の中から、機器がBのデータを抽出し、データID(#)が1、2で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が1、2で識別されるレコード「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」、「2、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」が、部分データDとして抽出される。このとき、モデル構築部1001は、データID(#)については、部分データDのレコードを識別するため、IDを振りなおしてレコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」、「1、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」として部分データDを作成する。 In S801, the model construction unit 1001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S801). For example, the model construction unit 1001 extracts data for device B from the past operation performance data 101, and creates partial data D consisting of data IDs (#) of 1 and 2. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. B, B, [α2, β2, γ2...]” is extracted as partial data D. At this time, the model construction unit 1001 reassigns the ID to the record "0, I, B, [α1, β1, γ1...]" for the data ID (#) in order to identify the record of the partial data D. Partial data D is created as "1, B, B, [α2, β2, γ2...]".

S802、S803では、モデル構築部1001は、品種イ、ロ、機器Aの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S802 and S803, the model construction unit 1001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of types A, B, and device A.

S804では、モデル構築部1001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」を選択する。 In S804, the model construction unit 1001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, i, B, [α1, β1, γ1...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S805において、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性パラメータが算出済みであるか否かを判定する(S805)。ここでは、機器以外の特性、つまり特性が品種の特性パラメータが算出済みであるため、S806に進む。 In S805, the model construction unit 1001 determines whether characteristic parameters for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been calculated (S805). Here, since the characteristics other than the device, that is, the characteristic parameters of the product type have been calculated, the process advances to S806.

S806において、モデル構築部1001は、各算出済み特性パラメータを用いて、プロセスモデルPを補正したプロセスモデルmを作成する(S806)。例えば、モデル構築部1001は、ループ1のS813で格納した、特性が品種、特性種類がイの特性パラメータを用いてプロセスモデルPを補正し、プロセスモデルmを作成する。 In S806, the model construction unit 1001 creates a process model m by correcting the process model P using each calculated characteristic parameter (S806). For example, the model construction unit 1001 corrects the process model P using the characteristic parameters stored in S813 of loop 1, where the characteristic is the product type and the characteristic type is A, to create the process model m.

S807において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mに、[プロセスモデルm,データd[i]]を追加する(S807)。例えば、モデル構築部1001は、S806で作成したプロセスモデルmに、S804で選択した、レコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」を対応付けたモデル同定データ群M=[[プロセスモデルm,データd[0](#0)]]を作成する。当該S807の処理により、算出済みの特性パラメータで補正したプロセスモデルmが、今回処理しているデータD[i](レコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」)に対応付けてモデル同定データ群Mのリストに追加される。 In S807, the model construction unit 1001 adds [process model m, data d[i]] to the model identification data group M (S807). For example, the model construction unit 1001 associates the process model m created in S806 with the records "0, I, B, [α1, β1, γ1...]" selected in S804, and the model identification data group M=[ Create [process model m, data d[0] (#0)]]. Through the processing in S807, the process model m corrected using the calculated characteristic parameters corresponds to the data D[i] (record "0, i, B, [α1, β1, γ1...]") currently being processed. and added to the list of model identification data group M.

S808において、モデル構築部1001は、i=i+1を実行する(S808)。 In S808, the model construction unit 1001 executes i=i+1 (S808).

S809において、モデル構築部1001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S809)。ここでは、i=1となり、データDの数は2であるため、モデル構築部1001は、i>=データの数でないと判定し(S809;No)、S804に戻る。以降、モデル構築部1001は、S806、S807の処理をスキップする。次のループでは、i=2、i>=2となるため、モデル構築部1001は、i>=データの数であると判定し(S809;Yes)、S810に進む。上記次のループを終了すると、モデル構築部1001は、S806で作成したプロセスモデルmに、上記次のループのS804で選択した、レコード「2、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」を対応付けたモデル同定データ群M=[[プロセスモデルm,データd[1](#1)]]を作成する。最終的に、モデル同定データ群M[[プロセスモデルm(イ),データd[0](#0)]]、[[プロセスモデルm(ロ),データd[1](#1)]]が作成される。 In S809, the model construction unit 1001 determines whether i>=the number of data D (S809). Here, since i=1 and the number of data D is 2, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; No) and returns to S804. Thereafter, the model construction unit 1001 skips the processes of S806 and S807. In the next loop, i=2 and i>=2, so the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S809; Yes) and proceeds to S810. After completing the next loop, the model construction unit 1001 adds the record "2, B, B, [α2, β2, γ2...]" selected in S804 of the next loop to the process model m created in S806. A model identification data group M=[[process model m, data d[1] (#1)]] is created in which the data are associated with each other. Finally, model identification data group M [[process model m (a), data d [0] (#0)]], [[process model m (b), data d [1] (#1)]] is created.

S810において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S810)。ここでは、モデル構築部1001は、S807においてプロセスモデルmについてのモデル同定データを作成し、当該モデル同定データがモデル同定データ群Mのリストに追加している。したがって、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストは空ではないと判定し(S810;No)、S812に進む。 In S810, the model construction unit 1001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S810). Here, the model construction unit 1001 creates model identification data for the process model m in S807, and adds the model identification data to the list of the model identification data group M. Therefore, the model construction unit 1001 determines that the list of model identification data group M is not empty (S810; No), and proceeds to S812.

S811では、モデル構築部1001は、上述の通りS810の判定がNoであるため、モデル構築部1001は、当該処理をスキップする。 In S811, the model construction unit 1001 skips the process because the determination in S810 is No as described above.

S812において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mの各モデルとデータのペアに対し、目的関数を最小化する補正パラメータCを算出する(S812)。例えば、モデル構築部1001は、データd[0]の実測制御量γ1とプロセスモデルm(イ)の推定制御量の差と、同じくデータd[1]の実測制御量γ2とプロセスモデルm(ロ)の推定制御量の差が最小となるようなプロセスモデルmの補正パラメータCを算出する。補正パラメータCは、例えば、C={a:+0,b=+0,c=+1}といったような、図4に示したプロセスモデル1004のパラメータa、b、cを補正するためのパラメータである。 In S812, the model construction unit 1001 calculates a correction parameter C that minimizes the objective function for each model and data pair in the model identification data group M (S812). For example, the model construction unit 1001 calculates the difference between the measured control amount γ1 of data d[0] and the estimated control amount of process model m(a), and the difference between the measured control amount γ2 of data d[1] and the process model m(ro). ) is calculated for the correction parameter C of the process model m that minimizes the difference in the estimated control amount. The correction parameter C is a parameter for correcting the parameters a, b, and c of the process model 1004 shown in FIG. 4, such as C={a:+0, b=+0, c=+1}, for example.

S813において、モデル構築部1001は、S812で算出した補正パラメータを、特性l,特性種類kの特性パラメータとして格納する。(S813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「機器」の特性種類「B」についての特性パラメータ={a:+0,b=+0,c=+1}を記録する。ここまでの処理が終了すると、すべての特性およびすべての特性種類について、図8A、8Bに示した特性パラメータ算出処理が行われたこととなる。したがって、図7に示したモデル構築処理のS707に進む。 In S813, the model construction unit 1001 stores the correction parameter calculated in S812 as a characteristic parameter of characteristic l and characteristic type k. (S813). For example, the model construction unit 1001 records the characteristic parameters={a:+0, b=+0, c=+1} for the characteristic type “B” of the characteristic “equipment”. When the processing up to this point is completed, the characteristic parameter calculation processing shown in FIGS. 8A and 8B has been performed for all characteristics and all types of characteristics. Therefore, the process advances to S707 of the model construction process shown in FIG.

S707では、すでに特性種類リストK=[イ,ロ]のそれぞれについて処理が実行されているため、モデル構築部1001は、特性種類リストKが空集合であると判定し(S707;Yes)、S708に進む。 In S707, since the process has already been executed for each of the characteristic type list K=[A, B], the model construction unit 1001 determines that the characteristic type list K is an empty set (S707; Yes), and in S708 Proceed to.

S708では、すでに特性リストL=[品種,機器]のそれぞれについて処理が実行されているため、モデル構築部1001は、特性リストLが空集合であると判定し(S708;Yes)、処理を終了する。 In S708, since the process has already been executed for each of the characteristic list L = [product type, device], the model construction unit 1001 determines that the characteristic list L is an empty set (S708; Yes), and ends the process. do.

図9A、9Bは、図8A、8Bに示した特性パラメータ算出処理においてモデル同定データ群に記録されたプロセスモデルのモデル同定処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、特性パラメータ算出処理から呼び出された場合に行われる。例えば、特性パラメータ算出処理のS812の処理内で呼び出される。モデル同定処理は、特性パラメータ算出処理においてモデル同定データ群に記録されたプロセスモデルとデータのペアに対して同定を実行するための処理である。 9A and 9B are diagrams illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of the model identification process of the process model recorded in the model identification data group in the characteristic parameter calculation process shown in FIGS. 8A and 8B. This process is performed when called from the characteristic parameter calculation process. For example, it is called during the process of S812 of the characteristic parameter calculation process. The model identification process is a process for performing identification on the process model and data pair recorded in the model identification data group in the characteristic parameter calculation process.

図8A、8Bにおいて説明したように、モデル同定データ群Mには、プロセスモデルとデータとが対応付けられたペアのデータ(例えば、[プロセスモデルP,データD]、[プロセスモデルm,データd[i]])が複数格納されている。この例では、モデル同定データ群Mには、[[プロセスモデルm(イ),データd[0](#0)]]、[[プロセスモデルm(ロ),データd[1](#1)]]が格納されている。モデル同定データ群Mは、算出済みの各特性についての特性パラメータで補正したプロセスモデルと、補正前のプロセスモデルを構築したときに用いた過去操業実績データ101に含まれる制御対象の特性についての実績値とを対応付けたデータである。データD、データd[i]は、過去操業実績データ101の部分データであり、これまで説明したように、参照値α、操作量β、制御量γの各実績値が記録されている。 As explained in FIGS. 8A and 8B, the model identification data group M includes paired data in which process models and data are associated (for example, [process model P, data D], [process model m, data d]). [i]]) are stored. In this example, the model identification data group M includes [[process model m(a), data d[0](#0)]], [[process model m(b), data d[1](#1 )]] is stored. The model identification data group M includes a process model corrected with the characteristic parameters for each characteristic that has already been calculated, and the actual performance of the characteristics of the controlled object included in the past operation performance data 101 used when constructing the process model before correction. This is data associated with values. Data D and data d[i] are partial data of past operation performance data 101, and as explained above, performance values of reference value α, manipulated variable β, and controlled variable γ are recorded.

以下に示す処理では、各データのペアについて、モデル構築部1001は、まず、プロセスモデルを特性パラメータで補正する。次に、モデル構築部1001は、当該補正を行ったプロセスモデルに対応するデータ(例えば、制御量)と、当該プロセスモデルの出力推定値(例えば、参照値/操作量を入力して得られた制御量の推定値)との差分を、任意の目的関数を用いて算出する。任意の目的関数としては、例えば、RMSE(Root Mean Squared Error)を用いることができる。 In the process described below, for each pair of data, the model construction unit 1001 first corrects the process model using characteristic parameters. Next, the model construction unit 1001 inputs the data corresponding to the corrected process model (e.g., controlled variable) and the estimated output value of the process model (e.g., the reference value/operated amount obtained by inputting the (estimated value of the control amount) is calculated using an arbitrary objective function. As an arbitrary objective function, for example, RMSE (Root Mean Squared Error) can be used.

そして、モデル構築部1001は、最終的に、各データのペアごとに、プロセスモデルと各実績値との差分を算出し、各データのペアごとに算出した当該差分の平均値を算出する。モデル構築部1001は、算出した平均値が十分に小さいなど、所定の基準を満たす場合には当該処理を終了し、最終的な特性パラメータとして返却する。一方、上記任意の基準を満たさない場合には、特性パラメータの決定からやり直す。以下、フローチャートに沿って具体的に説明する。 Then, the model construction unit 1001 finally calculates the difference between the process model and each actual value for each pair of data, and calculates the average value of the differences calculated for each pair of data. If the calculated average value satisfies a predetermined criterion, such as being sufficiently small, the model construction unit 1001 ends the process and returns it as a final characteristic parameter. On the other hand, if the above-mentioned arbitrary criteria are not satisfied, the determination of the characteristic parameters is started again. Hereinafter, a detailed explanation will be given along the flowchart.

S901において、モデル構築部1001は、S812において算出された特性パラメータの候補および特性パラメータを任意の最適化アルゴリズムに基づいて選択する(S901)。 In S901, the model construction unit 1001 selects the characteristic parameter candidates and characteristic parameters calculated in S812 based on an arbitrary optimization algorithm (S901).

S902において、モデル構築部1001は、ループ変数j=0を設定する(S902)。 In S902, the model construction unit 1001 sets a loop variable j=0 (S902).

S903において、モデル構築部1001は、目的関数の結果を格納する空リストVを作成する(S903)。例えば、モデル構築部1001は、目的関数結果リストV=[]を作成する。 In S903, the model construction unit 1001 creates an empty list V that stores the results of the objective function (S903). For example, the model construction unit 1001 creates an objective function result list V=[].

S904において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mに記録されたj番目のリストM[j]より、プロセスモデルm,データdを取得する(S904)。 In S904, the model construction unit 1001 acquires the process model m and data d from the j-th list M[j] recorded in the model identification data group M (S904).

S905において、モデル構築部1001は、S904で取得したプロセスモデルmを、S901で選択した特性パラメータで補正し、プロセスモデルm’を取得する(S905)。 In S905, the model construction unit 1001 corrects the process model m obtained in S904 with the characteristic parameter selected in S901, and obtains a process model m' (S905).

S906において、モデル構築部1001は、S905で補正したプロセスモデルm’と、S904で取得したプロセスモデルmに対応するデータdを用いて、任意の目的関数の値vを算出し、当該値vを目的関数結果リストVに追加する(S906)。 In S906, the model construction unit 1001 calculates the value v of an arbitrary objective function using the process model m' corrected in S905 and the data d corresponding to the process model m acquired in S904, and converts the value v into It is added to the objective function result list V (S906).

S907において、モデル構築部1001は、j=j+1を実行する(S907)。 In S907, the model construction unit 1001 executes j=j+1 (S907).

S908において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mの長さ>=jであるか否かを判定する(S908)。すなわち、モデル構築部1001は、jがモデル同定データ群Mとして格納されているレコードの数に達したか否かを判定する。 In S908, the model construction unit 1001 determines whether the length of the model identification data group M>=j (S908). That is, the model construction unit 1001 determines whether j has reached the number of records stored as the model identification data group M.

モデル構築部1001は、jがモデル同定データ群Mとして格納されているレコードの数に達していないと判定した場合(S908;No)、S904に戻り、以降の処理を繰り返す。一方、モデル構築部1001は、jがモデル同定データ群Mとして格納されているレコードの数に達したと判定した場合(S908;Yes)、S909に進む。 If the model construction unit 1001 determines that j has not reached the number of records stored as the model identification data group M (S908; No), the process returns to S904 and the subsequent processes are repeated. On the other hand, if the model construction unit 1001 determines that j has reached the number of records stored as the model identification data group M (S908; Yes), the process proceeds to S909.

S909において、モデル構築部1001は、S906において目的関数結果リストVに記録された、任意の目的関数の値vの平均値aを算出し、所定の基準と比較するなどして、算出した平均値aを評価する(S909)。 In S909, the model construction unit 1001 calculates the average value a of the values v of the arbitrary objective functions recorded in the objective function result list V in S906, and compares it with a predetermined standard. Evaluate a (S909).

S910において、モデル構築部1001は、算出した平均値aが所定の基準を満たすか否かを判定する(S910)。モデル構築部1001は、算出した平均値aが所定の基準を満たさないと判定した場合(S910;No)、S901に戻り、特性パラメータを選択し直す。 In S910, the model construction unit 1001 determines whether the calculated average value a satisfies a predetermined criterion (S910). If the model construction unit 1001 determines that the calculated average value a does not meet the predetermined criteria (S910; No), the process returns to S901 and the characteristic parameters are selected again.

S911において、モデル構築部1001は、算出した平均値aが所定の基準を満たすと判定した場合(S910;Yes)、S901で選択した特性パラメータを最終的な特性パラメータであると判断して出力する(S911)。 In S911, if the model construction unit 1001 determines that the calculated average value a satisfies the predetermined criteria (S910; Yes), the model construction unit 1001 determines that the characteristic parameter selected in S901 is the final characteristic parameter and outputs it. (S911).

以上説明したように、図7~9Bまでの処理が終了すると、理論式で構築したプロセスモデルのパラメータを、過去操業実績データに基づいて特性ごとに補正した新たなプロセスモデルを構築することができ、特性の組み合わせごとにプロセスモデルを作成することなく、制御対象の動特性を表現することができる。したがって、特性の組み合わせが膨大となるような制御対象に対しても、少数のプロセスモデルを用いて、プロセスシミュレーションを行うことができるようになる。 As explained above, when the processes in Figures 7 to 9B are completed, it is possible to construct a new process model in which the parameters of the process model constructed using the theoretical formula are corrected for each characteristic based on past operational performance data. , it is possible to express the dynamic characteristics of the controlled object without creating a process model for each combination of characteristics. Therefore, it becomes possible to perform process simulation using a small number of process models even for a controlled object that has a huge number of combinations of characteristics.

図10は、実施例1においてシミュレーション部1002が行うシミュレーション処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、ユーザからの処理開始の指示や操作があった場合に行われる。シミュレーション処理は、モデル構築部1001が行ったモデル構築処理において構築されたプロセスモデルを用いてプロセスシミュレーションを行う処理である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the procedure of simulation processing performed by the simulation unit 1002 in the first embodiment. This process is performed when there is an instruction or operation from the user to start the process. The simulation process is a process in which a process simulation is performed using the process model built in the model building process performed by the model building unit 1001.

S1001において、シミュレーション部1002は、図7~9Bで格納された特性パラメータ群1003から、入力された特性情報102に一致する特性パラメータを取得する(S1001)。 In S1001, the simulation unit 1002 acquires characteristic parameters that match the input characteristic information 102 from the characteristic parameter group 1003 stored in FIGS. 7 to 9B (S1001).

S1002において、シミュレーション部1002は、取得した特性パラメータを用いてプロセスモデルPを補正し、プロセスモデルP’を作成する(S1002)。 In S1002, the simulation unit 1002 corrects the process model P using the acquired characteristic parameters to create a process model P' (S1002).

S1003において、シミュレーション部1002は、S1002で作成したプロセスモデルP’にシミュレーション入力情報103を入力し、プロセスモデルP’による制御対象のプロセスシミュレーションを実行する(S1003)。 In S1003, the simulation unit 1002 inputs the simulation input information 103 to the process model P' created in S1002, and executes a process simulation of the controlled object using the process model P' (S1003).

S1004において、シミュレーション部1002は、上記プロセスシミュレーションを実行した結果を返却する(S1004)。 In S1004, the simulation unit 1002 returns the results of executing the process simulation (S1004).

このように、本実施例では、コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムにおいて、上記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データ(例えば、過去操業実績データ101)から上記特性(例えば、品種や機器など)を取得する第1の処理部(例えば、モデル構築部1001、図7)と、上記過去操業実績データに含まれる上記特性についての上記制御対象のプロセスの実績値(例えば、制御対象の制御量)と、所定の理論式(例えば、図4に示した理論式)で構築された上記プロセスモデルにより推定される上記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件(例えば、実測制御量とプロセスモデルの推定制御量との差が最小となるという条件)を満たすような、上記プロセスモデルを補正するための特性パラメータ(例えば、図5に示した特性パラメータ群1003に格納された特性パラメータ)を、上記特性ごとに算出する第2の処理部(例えば、モデル構築部1001、図8)と、を有する。これにより、制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築することができ、また、プロセスシミュレーションを行うために構築するプロセスモデルの数を抑えることができる。 As described above, in this embodiment, in a process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object, past operation performance data (for example, A first processing unit (e.g., model construction unit 1001, FIG. 7) that acquires the characteristics (e.g., product type, equipment, etc.) from the past operation performance data 101); The process to be controlled is estimated by the process model constructed from the actual value of the process to be controlled (for example, the controlled amount of the control target) and a predetermined theoretical formula (for example, the theoretical formula shown in FIG. 4). The characteristic parameters for correcting the process model (for example, the condition that the difference between the measured control amount and the estimated control amount of the process model is the minimum) The second processing unit (for example, model construction unit 1001, FIG. 8) calculates the characteristic parameters stored in the characteristic parameter group 1003 shown in FIG. 5 for each of the above characteristics. As a result, even when a controlled object has multiple characteristics, it is possible to construct a process model that requires less construction and operation load than conventional methods, and it also reduces the number of process models constructed to perform process simulation. be able to.

また、上記プロセスモデル構築システムに入力される、上記制御対象の特性と当該特性に含まれる特性種類とを示す特性情報(例えば、特性情報102)と同じ特性の上記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルを作成し、作成した当該プロセスモデルを用いて、上記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションする第3の処理部(例えば、シミュレーション部1002)を有する。これにより、特性や特性種類の組み合わせが膨大となるような制御対象に対しても、上記モデル構築部1001により構築された少数のプロセスモデルを用いて、プロセスシミュレーションを行うことができる。 Further, the process is corrected using the characteristic parameter having the same characteristic as characteristic information (for example, characteristic information 102) indicating the characteristic of the controlled object and the type of characteristic included in the characteristic, which is input into the process model construction system. It has a third processing unit (for example, simulation unit 1002) that creates a model and simulates the behavior of the process to be controlled using the created process model. As a result, process simulation can be performed using a small number of process models constructed by the model construction unit 1001, even for a controlled object that has a huge number of combinations of characteristics and types of characteristics.

以上、実施例1について具体的に説明したが、本システムが使用される環境に応じて、適宜以下のような変形も可能である。 Although the first embodiment has been specifically described above, the following modifications can be made as appropriate depending on the environment in which this system is used.

例えば、モデル構築部1001は、プロセスモデルのパラメータを様々な方法で補正してもよい。 For example, the model construction unit 1001 may correct the parameters of the process model using various methods.

上述した実施例では、モデル構築部1001は、理論式で構築したプロセスモデルのパラメータを補正するための特性パラメータを、過去操業実績データに基づいて、制御対象の特性ごとに算出した。しかし、モデル構築部1001が、算出した特性パラメータに基づく統計値を算出し、当該統計値に基づく統計特性パラメータを用いて、上記理論式で構築したプロセスモデルのパラメータを補正してもよい。上記統計値としては、例えば、モデル構築部1001が、特性パラメータ群1003に格納されている特性パラメータを重み付き線形和で補正する、特性パラメータを重み付き乗算で補正する、プロセスモデルの初期パラメータに対する補正倍率で補正する、などの処理により得られた統計値がある。上記重みづけや補正倍率については、あらかじめユーザが定めておけばよい。 In the embodiment described above, the model construction unit 1001 calculated characteristic parameters for correcting the parameters of the process model constructed using the theoretical formula for each characteristic of the controlled object based on past operation performance data. However, the model construction unit 1001 may calculate statistical values based on the calculated characteristic parameters, and use the statistical characteristic parameters based on the statistical values to correct the parameters of the process model constructed using the above theoretical formula. The above statistical values include, for example, when the model construction unit 1001 corrects the characteristic parameters stored in the characteristic parameter group 1003 by a weighted linear sum, corrects the characteristic parameters by weighted multiplication, or corrects the characteristic parameters for the initial parameters of the process model. There are statistical values obtained through processing such as correction using a correction magnification. The weighting and correction magnification described above may be determined in advance by the user.

このように、上記第2の処理部(例えば、モデル構築部1001、図8)は、上記特性ごとに算出した上記特性パラメータに基づく統計値を算出し、当該統計値に基づく統計特性パラメータを用いて、上記所定の理論式で構築された上記プロセスモデルを補正する。これにより、ユーザがあらかじめ指定した、上述した各方法で補正した特性パラメータを用いて、プロセスモデルのパラメータを補正することができる。 In this way, the second processing unit (for example, model construction unit 1001, FIG. 8) calculates a statistical value based on the characteristic parameter calculated for each characteristic, and uses the statistical characteristic parameter based on the statistical value. Then, the process model constructed using the predetermined theoretical formula is corrected. Thereby, the parameters of the process model can be corrected using the characteristic parameters specified in advance by the user and corrected by each of the above-mentioned methods.

また、プロセスモデルのパラメータの初期値を、過去操業実績データから同定して求めてもよい。 Further, the initial values of the parameters of the process model may be determined by identifying them from past operation performance data.

上述した実施例では、プロセスモデルのパラメータの初期値は、あらかじめ与えられるものとして説明した。しかし、例えば、モデル構築部1001が、過去操業実績データから同定された、図9A、9Bに示したモデル同定処理により得られた特性パラメータにより補正されたプロセスモデルのパラメータを、初期値として設定してもよい。 In the embodiments described above, the initial values of the parameters of the process model are given in advance. However, for example, the model construction unit 1001 may set, as initial values, the process model parameters corrected by the characteristic parameters identified from the past operation performance data and obtained by the model identification process shown in FIGS. 9A and 9B. You can.

このように、上記第2の処理部(例えば、モデル構築部1001、図8)は、上記特性パラメータで補正した上記プロセスモデルと、補正前のプロセスモデルを構築したときに用いた上記過去操業実績データに含まれる実績値とを対応付けたモデル同定データを作成し、作成した当該モデル同定データに含まれる上記特性パラメータで補正した上記プロセスモデルと上記実績値とのペアに対して同定を実行するモデル同定処理(例えば、図9A、9Bに示したモデル同定処理)を行い、上記第1の処理部は、上記プロセスモデルのパラメータの初期値として、上記モデル同定処理により得られた上記特性パラメータにより補正されたプロセスモデルのパラメータを設定する。これにより、あらかじめユーザが指定しなくても、過去操業実績データに基づいて、自動的にプロセスモデルのパラメータの初期値を設定することができる。 In this way, the second processing unit (for example, the model construction unit 1001 in FIG. 8) processes the process model corrected using the characteristic parameters and the past operating performance used when building the process model before correction. Create model identification data that associates the actual values included in the data, and perform identification on the pair of the process model and the actual value corrected with the characteristic parameters included in the created model identification data. A model identification process (for example, the model identification process shown in FIGS. 9A and 9B) is performed, and the first processing unit uses the characteristic parameters obtained by the model identification process as initial values of the parameters of the process model. Set the parameters of the corrected process model. Thereby, the initial values of the parameters of the process model can be automatically set based on past operation performance data without the user specifying them in advance.

また、特性パラメータをユーザが手動で指定してもよい。 Further, the characteristic parameters may be manually specified by the user.

上述した実施例では、モデル構築部1001は、理論式で構築したプロセスモデルのパラメータを補正するための特性パラメータを、過去操業実績データに基づいて、制御対象の特性ごとに算出した。しかし、モデル構築部1001が、ユーザから指定された特性パラメータを特性パラメータ群に保存してもよい。あるいは、モデル構築部1001は、算出した特性パラメータの一部(例えば、特性パラメータ={a:+0,b=+0,c=+1}のうちの{a:+0,b=+0})と、ユーザから指定された特性パラメータ(例えば、特性パラメータ={a:+0,b=+0,c=+1}のうちの{c=+1})とを、特性パラメータ群に保存してもよい。 In the embodiment described above, the model construction unit 1001 calculated characteristic parameters for correcting the parameters of the process model constructed using the theoretical formula for each characteristic of the controlled object based on past operation performance data. However, the model construction unit 1001 may store the characteristic parameters specified by the user in the characteristic parameter group. Alternatively, the model construction unit 1001 may use some of the calculated characteristic parameters (for example, {a:+0, b=+0} of characteristic parameters = {a:+0, b=+0, c=+1}) and the user A characteristic parameter (for example, {c=+1} of characteristic parameters={a:+0, b=+0, c=+1}) specified from the above may be saved in the characteristic parameter group.

このように、プロセスモデル構築システム1000が、上記特性パラメータの入力を受け付ける入力部(例えば、入力装置1606)を有し、上記第2の処理部(例えば、モデル構築部1001、図8)は、上記特性パラメータのうちの少なくとも一部のパラメータを、上記入力部から入力されたパラメータに設定し、設定した当該パラメータ以外のパラメータについて、上記算出を行う。これにより、ユーザの意図を反映した特性パラメータを直接的に格納することができる。 In this way, the process model construction system 1000 has an input section (for example, the input device 1606) that receives input of the characteristic parameters, and the second processing section (for example, the model construction section 1001, FIG. 8) At least some of the characteristic parameters are set as parameters input from the input section, and the calculation is performed for parameters other than the set parameters. This makes it possible to directly store characteristic parameters that reflect the user's intentions.

上述したように、本システムは、プロセス運転を行う様々なプラントに適用することができる。この場合、上記第1の処理部(例えば、モデル構築部1001、図7)において、上記過去操業実績データから、上記制御対象の特性(例えば、リアクタの特性)を示す、第1の機器および第1の品種を取得し、上記第2の処理部(例えば、モデル構築部1001、図8)は、上記第1の機器および上記第1の品種についての上記制御対象のプロセスの実績値(例えば、リアクタの制御量)と上記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件(例えば、リアクタについての実測制御量とプロセスモデルの推定制御量との差が最小となるという条件)を満たすような上記特性パラメータを、上記第一の機器および上記第一の品種ごとに算出し、少なくとも、算出した当該特性パラメータに基づいて、上記第1の機器にて上記第1の品種を生成する際の上記プロセスモデルを補正する。これにより、プロセス運転を行う様々なプラントにおいて、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築することができ、また、プロセスシミュレーションを行うために構築するプロセスモデルの数を抑えることができるようになる。 As mentioned above, the present system can be applied to various plants that perform process operations. In this case, the first processing unit (e.g., model construction unit 1001, FIG. 7) selects a first device and a The second processing unit (e.g., model construction unit 1001, FIG. 8) obtains the actual value of the process to be controlled for the first device and the first type (e.g., The control amount of the reactor) and the estimated value of the process to be controlled satisfy a predetermined condition (for example, the condition that the difference between the measured control amount of the reactor and the estimated control amount of the process model is minimum). The process of calculating characteristic parameters for each of the first device and the first product type, and generating the first product type in the first device based on at least the calculated characteristic parameters. Correct the model. As a result, it is possible to construct process models that require less construction and operation load than conventional methods in various plants that perform process operations, and it is also possible to reduce the number of process models constructed for process simulation. become able to.

実施例2では、シミュレーション部1002によるシミュレーションの結果を用いて、最適運転条件を満たす制御対象の操業方法を逆算し、その結果を制御対象にフィードバックする場合について説明する。 In the second embodiment, a case will be described in which a simulation result by the simulation unit 1002 is used to back-calculate the operating method of the controlled object that satisfies the optimum operating conditions, and the result is fed back to the controlled object.

図11は、実施例2におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図11に示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム2000は、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000の構成に加え、さらに、制御機器入力計算部2001を有している。また、プロセスモデル構築システム2000は、ユーザにより指定された、制御対象に対する所望の運転条件データ106の入力を受け付ける。図11に示したプロセスモデル構築システム2000は、実施例1の場合と同様、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、ハードウェアとしては一般的なコンピュータ1600により実現できる。以下では、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 2. As shown in FIG. 11, the process model construction system 2000 according to the present embodiment has a control equipment input calculation section 2001 in addition to the configuration of the process model construction system 1000 in the first embodiment. The process model construction system 2000 also receives input of desired operating condition data 106 for the controlled object specified by the user. As in the first embodiment, the process model construction system 2000 shown in FIG. 11 can be realized by, for example, a general computer 1600 as hardware as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram). Below, the same components as those of the process model construction system 1000 in Example 1 are given the same reference numerals, and their explanations are omitted.

制御機器入力計算部2001は、与えられた制御対象に対する所望の運転条件データ106を満たすための制御対象105への入力値を逆算して求める処理部である。制御機器入力計算部2001は、任意の最適化アルゴリズムを用いて、制御対象105への入力値を試行錯誤して計算し、上記所望の運転条件と一致する入力値を見出す最適化計算を行う。例えば、制御機器入力計算部2001は、制御対象105から得られる制御量のフィードバック結果を用いて、逐次、上記最適化計算を再実行し、制御対象105の稼働状況に合わせて最適な入力値を計算する。制御対象105への入力値としては、操作量、参照値、制御量の時系列データ(またはこれらの一部または全部を組み合わせたデータセット)が挙げられる。また、所望の運転条件データ106としては、例えば、図3に示した過去操業実績データ101の操業実績データ301のなかからユーザにより選択された、模範となる操業実績データが挙げられる。 The control equipment input calculation unit 2001 is a processing unit that calculates an input value to the controlled object 105 in order to satisfy the desired operating condition data 106 for a given controlled object by back calculation. The control equipment input calculation unit 2001 uses an arbitrary optimization algorithm to calculate input values to the controlled object 105 through trial and error, and performs optimization calculations to find input values that match the desired operating conditions. For example, the control equipment input calculation unit 2001 sequentially re-executes the above optimization calculation using the feedback results of the control amount obtained from the controlled object 105, and calculates the optimal input value according to the operating status of the controlled object 105. calculate. Input values to the controlled object 105 include time-series data of manipulated variables, reference values, and controlled variables (or a data set combining some or all of these). Further, as the desired operating condition data 106, for example, exemplary operation performance data selected by the user from among the operation performance data 301 of the past operation performance data 101 shown in FIG. 3 can be cited.

このように、本実施例では、所定のアルゴリズム(例えば、任意の最適化アルゴリズム)と、上記制御対象から得られる上記制御対象についての制御量のフィードバック結果とを用いて、上記制御対象への入力値(例えば、操作量、参照値、制御量の時系列データ(またはこれらの一部または全部を組み合わせたデータセット))を計算し、上記制御対象に対する所望の運転条件(例えば、運転条件データ106)と一致する入力値を見出す最適化計算を行う第4の処理部(例えば、制御機器入力計算部2001)を有する。すなわち、制御機器入力計算部2001が、所望の運転条件を満たす制御対象の入力値を、制御対象から得られるフィードバック結果に基づいて、都度、再計算するので、現時点での制御対象に最適な運転条件を満たす入力値を計算することができる。したがって、実施例1と同様に特性の種類や特性の組み合わせが多い場合でも、最適運転条件を満たす操作量を逆算することができる。 In this way, in this embodiment, input to the control object is performed using a predetermined algorithm (for example, an arbitrary optimization algorithm) and the feedback result of the control amount for the control object obtained from the control object. values (for example, time-series data of manipulated variables, reference values, and controlled variables (or a data set combining some or all of these)), and calculate desired operating conditions for the control object (for example, operating condition data 106). ) has a fourth processing unit (eg, control device input calculation unit 2001) that performs optimization calculation to find an input value that matches the input value. In other words, the control equipment input calculation unit 2001 recalculates the input value of the controlled object that satisfies the desired operating conditions each time based on the feedback results obtained from the controlled object, so that it can perform the optimum operation for the current controlled object. Input values that satisfy the conditions can be calculated. Therefore, as in the first embodiment, even if there are many types of characteristics or combinations of characteristics, it is possible to back-calculate the operation amount that satisfies the optimum operating conditions.

実施例3では、未知の特性(例えば、品種や機器)に対しても特性パラメータを推定し、プロセスシミュレーションを実施する場合について説明する。 In the third embodiment, a case will be described in which characteristic parameters are estimated even for unknown characteristics (for example, product type or equipment) and process simulation is performed.

図12Aは、実施例3におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図12Aに示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム3000は、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000の構成に加え、さらに、特性パラメータモデル構築部3001と、実施例1、実施例2とは異なるシミュレーション部3002と、特性パラメータモデル3003とを有している。また、プロセスモデル構築システム3000は、特性追加情報107の入力を受け付ける。図12Aに示したプロセスモデル構築システム3000は、実施例1、実施例2の場合と同様、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、ハードウェアとしては一般的なコンピュータ1600により実現できる。以下では、実施例1、実施例2におけるプロセスモデル構築システム1000、プロセスモデル構築システム2000と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。 FIG. 12A is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 3. As shown in FIG. 12A, in addition to the configuration of the process model construction system 1000 in Example 1, the process model construction system 3000 according to the present example further includes a characteristic parameter model construction section 3001, and Example 1 and Example 2. It has a simulation unit 3002 and a characteristic parameter model 3003, which are different from the . The process model construction system 3000 also accepts input of additional characteristic information 107. The process model construction system 3000 shown in FIG. 12A can be realized by a general computer 1600 as hardware, for example, as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram), as in the first and second embodiments. . In the following, the same components as those in the process model construction system 1000 and the process model construction system 2000 in Example 1 and Example 2 are given the same reference numerals, and their explanations are omitted.

特性パラメータモデル構築部3001は、特性パラメータ群1003と特性追加情報107とを用いて、特性追加情報107から特性パラメータを推定する機械学習モデルを構築する処理部である。例えば、特性パラメータモデル構築部3001は、ある特性(例えば、制御対象が製造する品種)について、当該特性に影響を与える要素(例えば、原材料の比率)がわかっている場合、その品種と原材料の比率とを特性追加情報107として取得する。特性パラメータモデル構築部3001は、取得した特性追加情報107を説明変数、特性パラメータを目的変数として、任意の機械学習等の手法を用いて、パラメータ推定器となる特性パラメータモデルを構築する。これにより、未知の特性種類に対しても特性パラメータを推定し、プロセスモデルの動特性を推定することができる。 The characteristic parameter model construction unit 3001 is a processing unit that uses the characteristic parameter group 1003 and the additional characteristic information 107 to construct a machine learning model that estimates characteristic parameters from the additional characteristic information 107. For example, if the characteristic parameter model construction unit 3001 knows the factors (for example, the ratio of raw materials) that affect a certain characteristic (for example, the product type manufactured by the controlled object), is acquired as additional characteristic information 107. The characteristic parameter model construction unit 3001 uses the acquired additional characteristic information 107 as an explanatory variable and the characteristic parameters as an objective variable, and uses any method such as machine learning to construct a characteristic parameter model that becomes a parameter estimator. Thereby, characteristic parameters can be estimated even for unknown characteristic types, and dynamic characteristics of the process model can be estimated.

特性追加情報107は、上述した特性パラメータモデルを構築したり、未知の特性の特性パラメータを推定する場合に参照するデータである。 The additional characteristic information 107 is data that is referred to when constructing the characteristic parameter model described above or estimating characteristic parameters of unknown characteristics.

図12Bは、特性追加情報107の一例を示す図である。図12Bに示すように、特性追加情報107は、未知の特性(例えば、制御対象が製造する未知の品種)と、当該特性に対応する特徴情報(例えば、制御対象が製造する品種の原材料)とが対応付けて記憶されている。図12Bでは、例えば、制御対象が製造する品種イの原材料の内訳となる比率は、原材料1が30%、…原材料kが20%であることを示している。ここでは、品種の原材料について例示したが、機材の設定値など、特性の特徴をあらわす様々な情報を特性追加情報として定めてよい。 FIG. 12B is a diagram illustrating an example of additional characteristic information 107. As shown in FIG. 12B, the additional characteristic information 107 includes unknown characteristics (for example, an unknown product type manufactured by the controlled object) and characteristic information corresponding to the characteristic (for example, raw materials for the type manufactured by the controlled object). are stored in association with each other. In FIG. 12B, for example, the ratio of the raw materials of type A manufactured by the controlled object is 30% for raw material 1, 20% for raw material k. Although the raw materials of the product types are exemplified here, various information representing characteristics of characteristics, such as setting values of equipment, may be defined as additional characteristic information.

シミュレーション部3002は、特性情報102の特性に一致する特性パラメータでプロセスモデルを補正する際、未知の特性の種類(過去操業実績のない品種など)に対して、特性追加情報107と上述した特性パラメータモデルとを用いて特性パラメータを推定する。例えば、シミュレーション部3002は、図10に示したS1001において、特性追加情報107を用いて構築された上記特性パラメータモデルに、入力された特性情報102を入力し、当該特性情報102に一致する特性パラメータの推定値を取得する。さらに、S1002において、シミュレーション部3002は、取得した特性パラメータの推定値を用いて、プロセスモデルを補正し、以降、S1003、S1004と同様にシミュレーションを行う。 When correcting the process model with characteristic parameters that match the characteristics of the characteristic information 102, the simulation unit 3002 uses the additional characteristic information 107 and the characteristic parameters described above for types of unknown characteristics (such as varieties with no past operation results). The characteristic parameters are estimated using the model. For example, in S1001 shown in FIG. 10, the simulation unit 3002 inputs the input characteristic information 102 into the characteristic parameter model constructed using the additional characteristic information 107, and inputs the characteristic parameter model that matches the characteristic information 102. Get an estimate of . Furthermore, in S1002, the simulation unit 3002 corrects the process model using the obtained estimated value of the characteristic parameter, and thereafter performs simulation in the same manner as in S1003 and S1004.

このように、本実施例では、上記制御対象の特性(例えば、制御対象が製造する未知の品種)と当該特性に影響を与える要素(例えば、制御対象が製造する品種の原材料などの特徴情報)とを対応付けた特性情報(例えば、特性追加情報107)を説明変数、上記特性の制御対象のプロセスモデルを補正する上記特性パラメータを目的変数とした機械学習により、上記特性についての上記特性パラメータを推定する特性パラメータモデルを構築する第5の処理部(例えば、特性パラメータモデル構築部3001)を有し、上記第3の処理部(例えば、シミュレーション部3002)は、上記特性パラメータモデルに上記特性情報を入力して得られた上記特性パラメータの推定値を用いて補正した上記プロセスモデルを用いて、上記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションする。すなわち、特性パラメータモデル構築部3001が、特性追加情報107(例えば、特性が品種である場合、その品種の原材料比率など)と特性パラメータ群1003を用いて特性パラメータモデルを構築し、シミュレーション部3002が、構築された特性パラメータモデルに特性情報102を入力して得た特性パラメータの推定値を用いて、プロセスモデルを補正し、シミュレーション部3002が補正されたプロセスモデルを用いてシミュレーションを行う。したがって、未知の品種や機器に対しても特性パラメータを推定し、プロセスシミュレーションを実施することができる。すなわち、未知の特性の種類、または特性の組み合わせに対しても動特性を推定し、プロセスシミュレーションを行うことができるようになる。 In this way, in this embodiment, the characteristics of the control target (for example, an unknown variety manufactured by the control target) and the factors that influence the characteristics (for example, characteristic information such as raw materials of the variety manufactured by the control target) By machine learning, the characteristic information (for example, additional characteristic information 107) associated with the characteristic information (for example, additional characteristic information 107) is used as an explanatory variable, and the characteristic parameter that corrects the process model of the controlled object of the characteristic is used as the objective variable. It has a fifth processing unit (for example, a characteristic parameter model construction unit 3001) that constructs a characteristic parameter model to be estimated, and the third processing unit (for example, a simulation unit 3002) adds the characteristic information to the characteristic parameter model. The behavior of the process to be controlled is simulated using the process model corrected using the estimated value of the characteristic parameter obtained by inputting. That is, the characteristic parameter model construction unit 3001 constructs a characteristic parameter model using the additional characteristic information 107 (for example, when the characteristic is a product type, the raw material ratio of the product type, etc.) and the characteristic parameter group 1003, and the simulation unit 3002 constructs a characteristic parameter model using the characteristic parameter group 1003. The process model is corrected using estimated values of the characteristic parameters obtained by inputting the characteristic information 102 into the constructed characteristic parameter model, and the simulation unit 3002 performs a simulation using the corrected process model. Therefore, it is possible to estimate characteristic parameters and perform process simulation even for unknown types and equipment. In other words, dynamic characteristics can be estimated and process simulations can be performed even for unknown types of characteristics or combinations of characteristics.

実施例4では、過去操業実績データの数が少ない制御対象においては、特性や特性種類の組み合わせが少なくなり、特定の組み合わせでは特性パラメータに矛盾が生じる場合がある。以下では、特性パラメータに矛盾が発生した場合、その矛盾を解消する方法について説明する。 In the fourth embodiment, in a controlled object for which there is a small amount of past operation performance data, there are fewer combinations of characteristics and types of characteristics, and certain combinations may cause inconsistencies in the characteristic parameters. In the following, when a contradiction occurs in the characteristic parameters, a method for resolving the contradiction will be explained.

図13Aは、実施例4におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図13Aに示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム4000は、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000の構成に加え、さらに、モデル同定情報4001を有し、実施例1~3とは異なるモデル構築部4002を有している。図13Aに示したプロセスモデル構築システム4000は、実施例1~3の場合と同様、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、ハードウェアとしては一般的なコンピュータ1600により実現できる。以下では、実施例1~3におけるプロセスモデル構築システム1000、プロセスモデル構築システム2000、プロセスモデル構築システム3000と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。 FIG. 13A is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 4. As shown in FIG. 13A, in addition to the configuration of the process model construction system 1000 in Example 1, the process model construction system 4000 according to the present example further includes model identification information 4001, and is different from Examples 1 to 3. It has a different model construction unit 4002. The process model construction system 4000 shown in FIG. 13A can be realized by, for example, a general computer 1600 as hardware as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram), as in the first to third embodiments. In the following, the same components as those in the process model construction system 1000, process model construction system 2000, and process model construction system 3000 in Examples 1 to 3 are given the same reference numerals, and their explanations are omitted.

モデル同定情報4001は、モデル構築部4002が、図9A、9Bに示したようなモデル同定を行う際に参照する情報であり、特性や特性種類ごとの過去操業実績データ101に応じて補正されるプロセスモデルの特性モデルを同定するためのデータの集合である。実施例1では、図5に示した特性パラメータ群1003として、プロセスモデルの全パラメータを対象に特性パラメータを算出したが、本実施例では、特性あるいは特性種類に対応したプロセスモデルのパラメータのみを、当該特性あるいは当該特性種類の対象となる特性パラメータとして格納しておく。 Model identification information 4001 is information that the model construction unit 4002 refers to when performing model identification as shown in FIGS. 9A and 9B, and is corrected according to past operation performance data 101 for each characteristic and characteristic type. This is a collection of data for identifying a characteristic model of a process model. In Example 1, characteristic parameters were calculated for all parameters of the process model as the characteristic parameter group 1003 shown in FIG. It is stored as a characteristic parameter that is the target of the characteristic or characteristic type.

図13Bは、モデル同定情報4001の一例を示す図である。図13Bに示すように、モデル同定情報4001には、1または複数の、特性あるいは特性種類に応じたプロセスモデルの特性パラメータが格納されている。図13Bでは、図13Bでは、例えば、品種イについての特性パラメータである補正パラメータ{a:+1.2,b=-0.1}と、品種ロについての特性パラメータである補正パラメータ{c=0}とが、各特性種類の種類に対応付けて記憶されている。ここでは、特性パラメータを構成するパラメータa、b、cのうち、品種イについての特性パラメータがa、bに対応付けられ、品種ロについての特性パラメータがcに対応付けられて記憶されている。 FIG. 13B is a diagram showing an example of model identification information 4001. As shown in FIG. 13B, model identification information 4001 stores one or more characteristic parameters of a process model according to a characteristic or a type of characteristic. In FIG. 13B, for example, a correction parameter {a:+1.2, b=-0.1} which is a characteristic parameter for variety A, and a correction parameter {c=0 which is a characteristic parameter for variety B } are stored in association with each characteristic type. Here, among the parameters a, b, and c forming the characteristic parameters, the characteristic parameters for type A are associated with a and b, and the characteristic parameters for type R are stored in correspondence with c.

続いて、本実施例におけるモデル同定処理について説明するが、実施例4では、S901に対応するステップのみ実施例1で示したモデル同定処理(図9A、9B)と異なるため、フローチャートについては省略し、S901と異なる部分について説明する。 Next, the model identification process in this embodiment will be described. In the fourth embodiment, only the step corresponding to S901 differs from the model identification process shown in the first embodiment (FIGS. 9A and 9B), so the flowchart will be omitted. , S901 will be explained.

モデル構築部4002は、図9A、9Bに示したモデル同定処理のS901において、S813において格納された特性パラメータのうち、モデル同定情報4001で定められた特性や特性種類に応じた特性パラメータを、任意の最適化アルゴリズムに基づいて選択する。上記特性や特性種類に応じた特性パラメータは、モデル同定情報4001を参照して選択することができる。モデル同定情報4001は、S813において格納された特性パラメータを参照してユーザがあらかじめ設定してよい。 In S901 of the model identification process shown in FIGS. 9A and 9B, the model construction unit 4002 arbitrarily selects a characteristic parameter corresponding to the characteristic or characteristic type determined by the model identification information 4001 from among the characteristic parameters stored in S813. Select based on optimization algorithm. The characteristic parameters according to the above characteristics and characteristic types can be selected with reference to the model identification information 4001. The model identification information 4001 may be set in advance by the user with reference to the characteristic parameters stored in S813.

モデル構築部4002は、上述のように特性や特性種類に応じて定められた特性パラメータを選択すると、S902以降の処理を実行する。このとき、モデル構築部4002は、S905において、S904で取得したプロセスモデルmに、上述した実施例4におけるS901に対応するステップで選択した特性や特性種類に応じた特性パラメータで補正したプロセスモデルm’を取得する。 When the model construction unit 4002 selects the characteristic parameters determined according to the characteristics and the type of characteristics as described above, the model construction unit 4002 executes the processing from S902 onwards. At this time, in S905, the model construction unit 4002 corrects the process model m obtained in S904 with the characteristic parameter corresponding to the characteristic or characteristic type selected in the step corresponding to S901 in the fourth embodiment described above. Get '.

このように、本実施例では、プロセスモデル構築システム4000が、1または複数の特性に応じた上記プロセスモデルの上記特性パラメータが格納されたモデル同定情報(例えば、モデル同定情報4001)を有し、上記第2の処理部(例えば、モデル構築部4002)は、上記特性ごとに算出した上記特性パラメータで補正した上記プロセスモデルと、補正前のプロセスモデルを構築したときに用いた過去操業実績データ101に含まれる実績値とを対応付けたモデル同定データを作成し、作成した当該モデル同定データに含まれる上記特性パラメータで補正した上記プロセスモデルと上記実績値とのペアに対して同定を実行するモデル同定処理(例えば、図9A、Bに示したモデル同定処理)を実行し、当該モデル同定処理において、上記モデル同定情報に定められた上記特性パラメータを、所定のアルゴリズム(例えば、任意の最適化アルゴリズム)に基づいて選択し、選択した上記特性パラメータで上記プロセスモデルを補正する。 As described above, in this embodiment, the process model construction system 4000 has model identification information (for example, model identification information 4001) in which the characteristic parameters of the process model according to one or more characteristics are stored, The second processing unit (for example, model construction unit 4002) generates the process model corrected using the characteristic parameters calculated for each characteristic, and past operation performance data 101 used when building the process model before correction. A model that creates model identification data that associates the actual values included in the model identification data, and performs identification on the pair of the process model and the actual value corrected with the characteristic parameters included in the created model identification data. An identification process (for example, the model identification process shown in FIGS. 9A and 9B) is executed, and in the model identification process, the characteristic parameters defined in the model identification information are applied to a predetermined algorithm (for example, an arbitrary optimization algorithm). ), and the process model is corrected using the selected characteristic parameters.

すなわち、本実施例では、実施例1の構成に加え、モデル同定情報4001に定められた特性や特性種類に応じた特性パラメータを用いて、当該特性パラメータに対応するプロセスモデルのパラメータのみを補正する。これにより、特性や特性種類の組み合わせデータが少なく、特定の組み合わせでは特性パラメータに矛盾が生じる場合でも、高い精度でプロセスモデルの出力値を得ることができ、プロセスモデルの予測誤差増加を抑制することができる。 That is, in this embodiment, in addition to the configuration of Embodiment 1, only the parameters of the process model corresponding to the characteristic parameters are corrected using characteristic parameters according to the characteristics and characteristic types defined in the model identification information 4001. . This makes it possible to obtain process model output values with high accuracy even when there is little data on characteristics or combinations of characteristic types and certain combinations result in inconsistencies in characteristic parameters, thereby suppressing increases in process model prediction errors. I can do it.

上述した例では、特性や特性種類に応じた特性パラメータをモデル同定情報4001として定めることとした。しかし、モデル構築部4002が、S906においてモデル同定時に算出する目的関数の値vの目標値を設定しておき、例えば、上記目的関数にパーセント誤差を採用し、品種特性のモデル同定時にはパーセント誤差N%まで同定し、機器特性モデル同定時にはパーセント誤差0%を目標に同定する設定を行ってもよい。これにより、モデル同定情報4001を定めることなく、上記同様、高い精度でプロセスモデルの出力値を得ることができる。 In the above-described example, characteristic parameters corresponding to characteristics and characteristic types are determined as model identification information 4001. However, the model construction unit 4002 sets a target value for the value v of the objective function calculated at the time of model identification in S906, and, for example, adopts a percentage error for the objective function, and when identifying the model for variety characteristics, the percentage error N %, and when identifying a device characteristic model, settings may be made to identify with a percentage error of 0% as a target. As a result, the output value of the process model can be obtained with high accuracy, as described above, without determining the model identification information 4001.

実施例5では、シミュレーションを実行し、実際のプロセスの挙動とプロセスモデルの挙動とのずれが生じた場合に、プロセスモデルを補正する方法について説明する。 In Example 5, a method for correcting a process model when a simulation is performed and a deviation occurs between the behavior of the actual process and the behavior of the process model will be described.

図14は、実施例5におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図14に示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム5000は、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000の構成に対して、実施例1~4とは異なるシミュレーション部5001を有している。また、プロセスモデル構築システム5000は、制御対象1401から得られる制御量のフィードバック結果が入力される。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 5. As shown in FIG. 14, the process model construction system 5000 according to the present embodiment has a simulation unit 5001 that is different from the configuration of the process model construction system 1000 in the first embodiment than in the first to fourth embodiments. . Further, the process model construction system 5000 receives input of the feedback result of the control amount obtained from the controlled object 1401.

図14に示したプロセスモデル構築システム5000は、実施例1~4の場合と同様、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、ハードウェアとしては一般的なコンピュータ1600により実現できる。以下では、実施例1~4におけるプロセスモデル構築システム1000、プロセスモデル構築システム2000、プロセスモデル構築システム3000、プロセスモデル構築システム4000と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。 The process model construction system 5000 shown in FIG. 14 can be realized by a general computer 1600 as hardware, for example, as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram), as in the first to fourth embodiments. In the following, the same components as in the process model construction system 1000, process model construction system 2000, process model construction system 3000, and process model construction system 4000 in Examples 1 to 4 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be given. It is omitted.

シミュレーション部5001は、シミュレーションの結果と制御対象1401の制御結果(例えば、制御対象1401から得られる制御量)とを比較し、その差分が一時的(例えば、10秒間)または累積(例えば、1か月)で一定値以上となったか否かを判定する。シミュレーション部5001は、上記差分が一時的または累積で一定値以上となったと判定した場合、シミュレーションの結果を補正して再計算し、その結果をシミュレーション結果104に保存する。シミュレーションの結果を補正する方法としては、例えば、シミュレーション部5001が、制御対象1401の制御結果とシミュレーションの結果との差分が最小になるプロセスモデルのパラメータを同定する、またはそのような条件を満たす特性パラメータを特性パラメータ群から再選択する方法がある。 The simulation unit 5001 compares the simulation result and the control result of the controlled object 1401 (for example, the control amount obtained from the controlled object 1401), and determines whether the difference is temporary (for example, 10 seconds) or cumulative (for example, 1. month) to determine whether the value exceeds a certain value. When the simulation unit 5001 determines that the difference is temporarily or cumulatively greater than a certain value, the simulation unit 5001 corrects and recalculates the simulation result, and stores the result in the simulation result 104. As a method for correcting the simulation results, for example, the simulation unit 5001 identifies parameters of a process model that minimizes the difference between the control result of the controlled object 1401 and the simulation result, or a characteristic that satisfies such conditions. There is a method of reselecting parameters from a group of characteristic parameters.

図15は、実施例5においてシミュレーション部5001が行うシミュレーション処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、ユーザからの処理開始の指示や操作があった場合に行われる。シミュレーション処理は、実施例1の場合と同様、モデル構築部1001が行ったモデル構築処理において構築されたプロセスモデルを用いてプロセスシミュレーションを行う処理である。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of simulation processing performed by the simulation unit 5001 in the fifth embodiment. This process is performed when there is an instruction or operation from the user to start the process. Similar to the first embodiment, the simulation process is a process in which a process simulation is performed using the process model constructed in the model construction process performed by the model construction unit 1001.

S1501、S1502の各処理は、図10に示したS1001、S1002と同様であるため、S1503以降について説明する。 Each process of S1501 and S1502 is the same as S1001 and S1002 shown in FIG. 10, so the steps from S1503 onward will be described.

S1503において、シミュレーション部5001は、S1502で作成したプロセスモデルP’にシミュレーション入力情報103を入力し、プロセスモデルP’による制御対象のシミュレーションを実行し、実行したシミュレーションの結果Sを取得する(S1503)。 In S1503, the simulation unit 5001 inputs the simulation input information 103 to the process model P' created in S1502, executes a simulation of the controlled object by the process model P', and obtains the result S of the executed simulation (S1503). .

S1504において、シミュレーション部5001は、制御対象1401から実測値列Tを取得する(S1504)。実測値列Tは、例えば、実測制御量γ0、γ1、γ2などのような、操業実績データに含まれる時系列のデータである。 In S1504, the simulation unit 5001 acquires the actual measurement value sequence T from the controlled object 1401 (S1504). The actual measurement value sequence T is time-series data included in the operation performance data, such as the actual measurement control variables γ0, γ1, γ2, etc., for example.

S1505において、シミュレーション部5001は、シミュレーションの結果Sと実測値列Tとの差が所定の閾値となる任意の基準以上であるか否かを判定する(S1505)。S1505において、シミュレーション部5001は、シミュレーションの結果Sと実測値列Tとの差が所定の閾値となる任意の基準以上でないと判定した場合(S1505;No)、S1507に進む。一方、S1505において、シミュレーション部5001は、シミュレーションの結果Sと実測値列Tとの差が所定の閾値となる任意の基準以上であると判定した場合(S1505;Yes)、S1506に進む。 In S1505, the simulation unit 5001 determines whether the difference between the simulation result S and the actual measurement value sequence T is greater than or equal to an arbitrary standard that is a predetermined threshold (S1505). In S1505, if the simulation unit 5001 determines that the difference between the simulation result S and the actual measurement value sequence T is not greater than or equal to an arbitrary reference that is a predetermined threshold (S1505; No), the process proceeds to S1507. On the other hand, in S1505, if the simulation unit 5001 determines that the difference between the simulation result S and the actual measurement value sequence T is greater than or equal to an arbitrary reference that is a predetermined threshold (S1505; Yes), the process proceeds to S1506.

S1506において、シミュレーション部5001は、プロセスモデルによる制御対象1401のシミュレーションの結果と、制御対象1401の実測値列Tとの差が最小となるように、S1502で用いたプロセスモデルの特性パラメータを補正し、再度シミュレーションを実行する(S1506)。 In S1506, the simulation unit 5001 corrects the characteristic parameters of the process model used in S1502 so that the difference between the simulation result of the controlled object 1401 using the process model and the actual measurement value sequence T of the controlled object 1401 is minimized. , execute the simulation again (S1506).

S1507において、シミュレーション部5001は、シミュレーションの結果、あるいは再度実行したシミュレーションの結果を返却する(S1507)。 In S1507, the simulation unit 5001 returns the simulation results or the results of the re-executed simulation (S1507).

このように、本実施例では、上記第3の処理部(例えば、シミュレーション部5001)は、上記シミュレーションの結果と、上記制御対象の制御結果との差分が所定の閾値を超えた場合、上記差分が小さくなるように上記プロセスモデルの上記特性パラメータを補正し、上記シミュレーションを再実行する。 As described above, in this embodiment, when the difference between the simulation result and the control result of the controlled object exceeds a predetermined threshold, the third processing unit (for example, the simulation unit 5001) The characteristic parameters of the process model are corrected so that the values are reduced, and the simulation is re-executed.

すなわち、シミュレーション部5001が、プロセスシミュレーションの結果と、制御対象が出力する実制御量との差分を確認し、当該差分が一定量を超えた場合に、それまでのシミュレーションの結果と実制御量との波形が近くなるように、プロセスモデルの特性パラメータを補正する。これにより、特性や特性種類の組み合わせが膨大となるような制御対象に対しても、少数のプロセスモデルを用いて、プロセスシミュレーションを行うことができるとともに、ある一定期間のシミュレーション実行後、制御対象の実測値とずれが生じた場合、制御対象から取得した実測値に基づいて、プロセスモデルの特性パラメータを再同定することができる。 That is, the simulation unit 5001 checks the difference between the process simulation result and the actual control amount output by the controlled object, and if the difference exceeds a certain amount, the simulation unit 5001 compares the previous simulation result and the actual control amount. Correct the characteristic parameters of the process model so that the waveforms of This makes it possible to perform process simulations using a small number of process models even for controlled objects that have a huge number of combinations of characteristics and types of characteristics. If a deviation from the actual measured value occurs, the characteristic parameter of the process model can be re-identified based on the actual measured value obtained from the controlled object.

上述した例では、シミュレーション部5001が、プロセスモデルによる制御対象1401のシミュレーションの結果と、制御対象1401の実測値列Tとの差が最小となるように特性パラメータを補正して最適化したが、ユーザが特性パラメータ群から選択した任意の特性パラメータを補正することで、再度シミュレーションを実行してもよい。 In the above example, the simulation unit 5001 corrected and optimized the characteristic parameters so that the difference between the simulation result of the controlled object 1401 using the process model and the actual measurement value sequence T of the controlled object 1401 was minimized. The simulation may be executed again by correcting any characteristic parameter selected by the user from the characteristic parameter group.

実施例6では、プロセスモデルや特性パラメータに機械学習モデルを用いる場合について説明する。 In Example 6, a case will be described in which a machine learning model is used for the process model and characteristic parameters.

図16は、実施例6におけるプロセスモデル構築システムの構成の一例を示す図である。図16に示すように、本実施例にかかるプロセスモデル構築システム6000は、実施例1におけるプロセスモデル構築システム1000の構成に対して、実施例1~5とは異なるモデル構築部6001およびシミュレーション部6002を有し、特性パラメータ群1003にかえて、特性モデル群6003を有している。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the configuration of a process model construction system in Example 6. As shown in FIG. 16, the process model construction system 6000 according to the present embodiment has a model construction section 6001 and a simulation section 6002 that are different from the configuration of the process model construction system 1000 in the first embodiment from those of the first to fifth embodiments. , and has a characteristic model group 6003 instead of the characteristic parameter group 1003.

図16に示したプロセスモデル構築システム6000は、実施例1~5の場合と同様、例えば、図2(コンピュータ概略図)に示すような、ハードウェアとしては一般的なコンピュータ1600により実現できる。以下では、実施例1~5におけるプロセスモデル構築システム1000、プロセスモデル構築システム2000、プロセスモデル構築システム3000、プロセスモデル構築システム4000、プロセスモデル構築システム5000と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。 The process model construction system 6000 shown in FIG. 16 can be realized by, for example, a general computer 1600 as hardware as shown in FIG. 2 (computer schematic diagram), as in the first to fifth embodiments. In the following, the same components as in the process model construction system 1000, process model construction system 2000, process model construction system 3000, process model construction system 4000, and process model construction system 5000 in Examples 1 to 5 are given the same reference numerals. Therefore, the explanation is omitted.

モデル構築部6001は、過去操業実績データ101に基づいて、プロセスモデル1004および特性モデル群6003を、機械学習を用いて構築する処理部である。 The model construction unit 6001 is a processing unit that constructs a process model 1004 and a characteristic model group 6003 based on past operation performance data 101 using machine learning.

シミュレーション部6002は、入力された特性情報102およびシミュレーション入力情報103に基づき、プロセスモデル1004および特性モデル群6003を呼び出し、シミュレーションを実行する処理部である。特性モデル群6003は、機械学習で構築したプロセスモデルと過去操業実績データとの差分に基づいて特性ごとに構築される特性モデルの集合である。 The simulation unit 6002 is a processing unit that calls the process model 1004 and the characteristic model group 6003 based on the input characteristic information 102 and simulation input information 103, and executes a simulation. The characteristic model group 6003 is a set of characteristic models constructed for each characteristic based on the difference between the process model constructed by machine learning and past operation performance data.

図17は、実施例6においてモデル構築部6001が行うモデル構築処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、ユーザからの処理開始の指示や操作があった場合に行われる。モデル構築処理は、過去操業実績データ101に基づいて特性モデルを算出するための処理であり、主に、特性モデル構築の準備を行うための処理である。以下では、プロセスモデルは過去操業実績データ101の平均値データであるとして説明する。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating the procedure of model construction processing performed by the model construction unit 6001 in the sixth embodiment. This process is performed when there is an instruction or operation from the user to start the process. The model construction process is a process for calculating a characteristic model based on the past operation performance data 101, and is mainly a process for preparing for building the characteristic model. In the following description, it is assumed that the process model is average value data of past operation performance data 101.

S1701において、モデル構築部6001は、プロセスモデル1004と過去操業実績データ101とを取得する(S1701)。 In S1701, the model construction unit 6001 acquires the process model 1004 and past operation performance data 101 (S1701).

S1702において、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の平均値からプロセスモデルPを構築する(S1702)。例えば、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101として蓄積されている操業実績データに含まれる時系列データである参照値、操作量、制御量の平均値を算出し、算出したこれらの平均値データをプロセスモデルPとして作成する。当該プロセスモデルPは、図18A、18Bを用いて後述する機械学習モデルを構築するための初期の機械学習モデルである。 In S1702, the model construction unit 6001 constructs a process model P from the average value of the past operation performance data 101 (S1702). For example, the model construction unit 6001 calculates the average values of reference values, manipulated variables, and controlled variables, which are time-series data included in the operation performance data accumulated as the past operation performance data 101, and calculates these average values. Create data as a process model P. The process model P is an initial machine learning model for constructing a machine learning model described later using FIGS. 18A and 18B.

S1703では、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、過去操業実績データ101から特性リストLを取得する。 In S1703, the model construction unit 6001 acquires the characteristic list L from the past operation performance data 101, as in the case of the first embodiment.

S1704では、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、S1703で取得した特性リストLから、特性lを非復元抽出し、特性lの特性種類リストKを取得する(S1703、S1704)。 In S1704, the model construction unit 6001 extracts the characteristic l without restoration from the characteristic list L acquired in S1703, and acquires a characteristic type list K of the characteristic l, as in the case of the first embodiment (S1703, S1704).

S1705では、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、S1704で取得した特性種類リストKから、特性種類kを非復元抽出する(S1705)。 In S1705, the model construction unit 6001 extracts the characteristic type k without restoration from the characteristic type list K acquired in S1704, as in the case of the first embodiment (S1705).

S1706において、モデル構築部6001は、S1705で取得した特性種類kの特性モデルを算出し、特性モデル群6003に格納する(S1706)。例えば、モデル構築部6001は、品種イについて、特性モデルを算出する。具体的な特性モデルの算出方法については、図18A、18Bを用いて後述する。 In S1706, the model construction unit 6001 calculates the characteristic model of characteristic type k acquired in S1705, and stores it in the characteristic model group 6003 (S1706). For example, the model construction unit 6001 calculates a characteristic model for variety I. A specific method for calculating the characteristic model will be described later using FIGS. 18A and 18B.

S1707において、モデル構築部6001は、特性種類リストKが空集合であるか否かを判定する(S1707)。例えば、モデル構築部6001が品種の特性種類イについて特性モデルを算出している場合は、特性種類リストK=[ロ]が存在するため空集合でないと判定し(S1707;No)、S1705に戻る。そして、モデル構築部6001は、特性種類リストK=[ロ]について、S1705、S1706を実行する。このときは、実施例1の場合と同様、特性種類リストK=[イ,ロ]のそれぞれについて処理が実行されている。したがって、モデル構築部6001は、特性種類リストKが空集合であると判定し(S1707;Yes)、S1708に進む。 In S1707, the model construction unit 6001 determines whether the characteristic type list K is an empty set (S1707). For example, when the model construction unit 6001 calculates the characteristic model for the characteristic type A of the variety, it is determined that the set is not an empty set because the characteristic type list K = [B] exists (S1707; No), and the process returns to S1705. . Then, the model construction unit 6001 executes S1705 and S1706 for the characteristic type list K=[b]. At this time, as in the case of the first embodiment, processing is executed for each of the characteristic type list K=[A, B]. Therefore, the model construction unit 6001 determines that the characteristic type list K is an empty set (S1707; Yes), and proceeds to S1708.

S1708において、モデル構築部6001は、特性リストLが空集合であるか否かを判定する(S1708)。例えば、モデル構築部6001が特性リストL=[品種]を処理している場合は、特性リストL=[機器]が存在するため空集合でないと判定し(S1708;No)、S1704に戻る。そして、モデル構築部6001は、l=[機器]について、S1704、S1705、S1706を実行する。このときは、実施例1の場合と同様、特性リストL=[品種,機器]のそれぞれについて処理が実行されている。したがって、モデル構築部6001は、特性リストLが空集合であると判定し(1S708;Yes)、処理を終了する。 In S1708, the model construction unit 6001 determines whether the characteristic list L is an empty set (S1708). For example, when the model construction unit 6001 is processing the characteristic list L=[product type], it is determined that the set is not an empty set because the characteristic list L=[device] exists (S1708; No), and the process returns to S1704. The model construction unit 6001 then executes S1704, S1705, and S1706 for l=[device]. At this time, as in the case of the first embodiment, processing is executed for each of the characteristic list L=[product type, device]. Therefore, the model construction unit 6001 determines that the characteristic list L is an empty set (1S708; Yes) and ends the process.

図18A、18Bは、図17に示したS1706で行われる特性モデル算出処理の処理手順を示すフローチャートの一例を示す図である。特性モデル算出処理は、特性モデルを構築するための処理である。 18A and 18B are diagrams illustrating an example of a flowchart illustrating the processing procedure of the characteristic model calculation process performed in S1706 illustrated in FIG. 17. The characteristic model calculation process is a process for constructing a characteristic model.

特性モデル算出処理では、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101から構築する特性モデルの特性と特性種類が一致するデータDを抽出する。以下説明するように、データD、データd[i]は、実施例1の場合と同様、過去操業実績データ101の部分データであり、これまで説明したように、参照値α、操作量β、制御量γの各実績値が記録されている。 In the characteristic model calculation process, the model construction unit 6001 extracts data D whose characteristic types match the characteristics of the characteristic model to be constructed from the past operation performance data 101. As explained below, the data D and the data d[i] are partial data of the past operation performance data 101, as in the case of the first embodiment, and as explained above, the reference value α, the manipulated variable β, Each actual value of the control amount γ is recorded.

モデル構築部6001は、他の特性の特性モデルを構築していなければ、データDとプロセスモデルPの出力推定値(例えば、参照値/操作量を入力して得られた制御量の推定値)との差分データを作成し、これを目的変数とする機械学習モデルを構築する。任意の目的関数としては、例えば、RMSEを用いることができる。過去操業実績データ101に含まれる操業実績データが制御量の時系列データであれば、プロセスモデルPは制御量の平均時系列データとなっている。モデル構築部6001は、データDの各制御量の時系列データと平均時系列データとの差分データdを作成し、当該データdの集合に対して時系列予測モデルを構築する。説明変数については、制御対象から実制御量を取得することとして、最初の窓枠分のデータを与えることとしてもよいし、データDを拡張し1窓枠分のダミーデータを挿入してもよい。または過去操業実績データ101に追加の情報を用意してもよい。 If the model construction unit 6001 has not constructed a characteristic model for other characteristics, the estimated output value of the data D and the process model P (for example, the estimated value of the controlled variable obtained by inputting the reference value/operated amount) Create differential data between the two and build a machine learning model using this as the objective variable. For example, RMSE can be used as an arbitrary objective function. If the operation performance data included in the past operation performance data 101 is time series data of controlled variables, the process model P is the average time series data of controlled variables. The model construction unit 6001 creates difference data d between time series data of each control amount of data D and average time series data, and constructs a time series prediction model for the set of data d. Regarding explanatory variables, data for the first window frame may be given to obtain the actual control amount from the controlled object, or data D may be extended and dummy data for one window frame may be inserted. . Alternatively, additional information may be prepared in the past operation performance data 101.

一方、モデル構築部6001は、他の特性モデルを構築済みであれば、各データDとプロセスモデルPとの差分を計算する際に、構築済みモデルの出力を減算し、当該データDを用いて特性モデルを構築し、構築した特性モデルを特性モデル群6003に格納する。 On the other hand, if the model construction unit 6001 has already constructed other characteristic models, when calculating the difference between each data D and the process model P, the model construction unit 6001 subtracts the output of the constructed model and uses the data D. A characteristic model is constructed, and the constructed characteristic model is stored in a characteristic model group 6003.

以下、図3に示した過去操業実績データ101を用いて具体的に説明する。図18A、18Bを用いた説明では、実施例1の場合と同様、2種類の特性種類を含む2つの特性の制御対象を例に説明するため、ループ1~ループ4の順に具体的に説明する。上述したように、プロセスモデルは、過去操業実績データ101すべてを用いて同定したモデル、または各時間における制御量の平均値で構築された制御量の平均値の時系列データである前提で説明する。 Hereinafter, a specific explanation will be given using the past operation performance data 101 shown in FIG. 3. In the explanation using FIGS. 18A and 18B, as in the case of Embodiment 1, in order to explain the control target of two characteristics including two types of characteristics as an example, loop 1 to loop 4 will be specifically explained in order. . As mentioned above, the process model will be explained on the premise that it is a model identified using all of the past operation performance data 101, or time series data of the average value of the controlled variable constructed from the average value of the controlled variable at each time. .

ループ1では、特性リストL=[機器]、特性種類リストK=[ロ]について未処理であり、特性l=品種、特性種類k=イが処理される場合について説明する。 In loop 1, a case will be described in which the characteristic list L=[equipment], the characteristic type list K=[b] are unprocessed, the characteristic l=product type, and the characteristic type k=a are processed.

S1801において、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kの部分データDを抽出する(S801)。例えば、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が、それぞれ0、1で識別されるレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」、「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」が、部分データDとして抽出される。 In S1801, the model construction unit 6001 extracts partial data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101, as in the case of Example 1 (S801). For example, among the past operation performance data 101 shown in FIG. , i, B, [α1, β1, γ1...]” are extracted as partial data D.

S1802、S1803では、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する(S1802、S1803)。モデル同定データ群については、図9A、9Bに示したモデル同定処理と同様の処理を行う。 In S1802 and S1803, the model construction unit 6001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of the first embodiment (S1802, S1803). Regarding the model identification data group, processing similar to the model identification processing shown in FIGS. 9A and 9B is performed.

S1804において、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S1804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」を選択する。 In S1804, the model construction unit 6001 selects the i-th data D[i] of the partial data D, as in the case of the first embodiment (S1804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, i, A, [α0, β0, γ0...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S1805において、モデル構築部6001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外の特性モデルが構築済みであるか否かを判定する(S1805)。現時点では、モデル構築部1001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外の特性モデルが構築済みでないと判定し(S1805;No)、S1809に進む。 In S1805, the model construction unit 6001 determines whether a characteristic model other than characteristic l of characteristic type k has been constructed for data D[i] (S1805). At this point, the model construction unit 1001 determines that no characteristic models other than characteristic l of characteristic type k have been constructed for data D[i] (S1805; No), and proceeds to S1809.

S1806において、モデル構築部6001は、プロセスモデルPの出力に各構築済み特性モデルの出力を加えた値とデータd[i]の差分データgを作成する(S1806)。ここでは、上述の通りS1805の判定がNoであるため、モデル構築部6001は、当該処理をスキップする。 In S1806, the model construction unit 6001 creates difference data g between the value obtained by adding the output of each constructed characteristic model to the output of the process model P and data d[i] (S1806). Here, since the determination in S1805 is No as described above, the model construction unit 6001 skips this process.

S1807において、モデル同定データ群に差分データgを追加する(S1807)。ここでは、上述の通りS805の判定がNoであるため、モデル構築部6001は、当該処理をスキップする。 In S1807, difference data g is added to the model identification data group (S1807). Here, since the determination in S805 is No as described above, the model construction unit 6001 skips this process.

S1808において、モデル構築部6001は、i=i+1を実行する(S1808)。 In S1808, the model construction unit 6001 executes i=i+1 (S1808).

S1809において、モデル構築部6001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S1809)。ここでは、i=1となり、データDの数は2であるため、モデル構築部6001は、i>=データの数でないと判定し(S1809;No)、S1804に戻る。以降、モデル構築部1001は、S807、S808の処理をスキップする。次のループでは、i=2,i>=2となるため、実施例1の場合と同様、モデル構築部6001は、i>=データの数であると判定し(S1809;Yes)、S1810に進む。 In S1809, the model construction unit 6001 determines whether i>=the number of data D (S1809). Here, since i=1 and the number of data D is 2, the model construction unit 6001 determines that i>=the number of data (S1809; No) and returns to S1804. Thereafter, the model construction unit 1001 skips the processes of S807 and S808. In the next loop, i=2 and i>=2, so as in the case of Example 1, the model construction unit 6001 determines that i>=the number of data (S1809; Yes), and proceeds to S1810. move on.

S1810において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S1810)。ここでは、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストがまだ空であると判定し(S1810;Yes)、S1811に進む。 In S1810, the model construction unit 6001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S1810). Here, the model construction unit 6001 determines that the list of model identification data group M is still empty (S1810; Yes), and proceeds to S1811.

S1811において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群MにプロセスモデルPの出力とデータDの制御量の差分データgを追加する(S1811)。例えば、モデル構築部6001は、S1702で作成した、初期値を用いたプロセスモデルPの出力値と、S1804~S1809までのループで選択した、レコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」および「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」のそれぞれとの差分であるモデル同定データ群M=[データg]を作成する。 In S1811, the model construction unit 6001 adds difference data g between the output of the process model P and the control amount of the data D to the model identification data group M (S1811). For example, the model construction unit 6001 uses the output value of the process model P using the initial value created in S1702 and the record "0, I, A, [α0, β0, γ0" selected in the loop from S1804 to S1809. ...]" and "1, A, B, [α1, β1, γ1...]", a model identification data group M=[data g] is created.

S1812において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群のデータ集合に対し、機械学習を用いて回帰モデルsを構築する(S1812)。例えば、モデル構築部6001は、データDの参照値/操作量を説明変数、データDの制御量を目的変数として回帰モデルsを構築する。 In S1812, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using machine learning for the data set of the model identification data group (S1812). For example, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using the reference value/operated amount of data D as an explanatory variable and the controlled amount of data D as an objective variable.

S1813において、モデル構築部6001は、S1812で算出した回帰モデルsを、特性l,特性種類kの特性モデルとして格納する(S1813)。例えば、モデル構築部6001は、特性「品種」の特性種類「イ」についての特性モデルを記録する。ここまでの処理が終了すると、S1705に戻り、同じ特性「品種」について異なる特性種類「ロ」について、特性モデルを構築し、特性モデル群6003に格納する処理を行う(S1706、図18A,18B)。 In S1813, the model construction unit 6001 stores the regression model s calculated in S1812 as a characteristic model with characteristic l and characteristic type k (S1813). For example, the model construction unit 6001 records a characteristic model for the characteristic type “i” of the characteristic “variety”. When the processing up to this point is completed, the process returns to S1705, and a process is performed to construct a characteristic model for a different characteristic type "B" for the same characteristic "variety" and store it in the characteristic model group 6003 (S1706, FIGS. 18A and 18B) .

続くループ2では、特性リストL=[機器]、特性種類リストK=[]について未処理であり、特性l=品種、特性種類k=ロが処理される場合について説明する。 In the following loop 2, a case will be described in which the characteristic list L=[equipment], the characteristic type list K=[] are unprocessed, the characteristic l=product type, and the characteristic type k=b are processed.

S1801において、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S1801)。例えば、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、品種がロのデータを抽出し、データID(#)が2で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が2で識別されるレコード「2、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」が、部分データDとして抽出される。このとき、モデル構築部1001は、実施例1の場合と同様、IDを振りなおしてレコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」として部分データDを作成する。 In S1801, the model construction unit 6001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S1801). For example, the model construction unit 6001 extracts data of type RO from the past operation performance data 101, and creates partial data D having a data ID (#) of 2. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. Extracted. At this time, as in the case of the first embodiment, the model construction unit 1001 reassigns the ID and creates partial data D as a record "0, B, B, [α2, β2, γ2...]".

S1802、S1803では、モデル構築部6001は、品種イの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S1802 and S1803, the model construction unit 6001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of type A.

S1804では、モデル構築部6001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S1804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」を選択する。 In S1804, the model construction unit 6001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S1804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, B, B, [α2, β2, γ2...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S1805において、モデル構築部6001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性モデルが構築済みであるか否かを判定する(S1805)。ここでは、品種イの場合と同様、現時点で品種以外の特性、つまり特性が機器の特性モデルが構築済みではないため、S1809に進む。 In S1805, the model construction unit 6001 determines whether characteristic models for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been constructed (S1805). Here, as in the case of type A, a characteristic model for characteristics other than the type, that is, the characteristics of the device, has not been constructed at this point, so the process advances to S1809.

S1806、S1807では、品種イの場合と同様、上述の通りS1805の判定がNoであるため、モデル構築部6001は、当該処理をスキップする。 In S1806 and S1807, as in the case of type A, since the determination in S1805 is No as described above, the model construction unit 6001 skips the processing.

S1808において、モデル構築部6001は、i=i+1を実行する(S1808)。 In S1808, the model construction unit 6001 executes i=i+1 (S1808).

S1809において、モデル構築部6001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S1809)。ここでは、i=1となり、データDの数は1であるため、モデル構築部6001は、i>=データの数であると判定し(S1809;Yes)、S1810に進む。 In S1809, the model construction unit 6001 determines whether i>=the number of data D (S1809). Here, since i=1 and the number of data D is 1, the model construction unit 6001 determines that i>=the number of data (S1809; Yes) and proceeds to S1810.

S1810において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S1810)。ここでは、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストがまだ空であると判定し(S1810;Yes)、S1811に進む。 In S1810, the model construction unit 1001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S1810). Here, the model construction unit 6001 determines that the list of model identification data group M is still empty (S1810; Yes), and proceeds to S1811.

S1811において、モデル構築部1001は、モデル同定データ群MにプロセスモデルPの出力値とデータDの制御量の差分データgを追加する(S1811)。例えば、モデル構築部6001は、S1702で作成した、初期値を用いたプロセスモデルPの出力値と、S1804~S1809までのループで選択した、レコード「0、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」のそれぞれとの差分であるモデル同定データ群M=[データg]を作成する。 In S1811, the model construction unit 1001 adds difference data g between the output value of the process model P and the control amount of the data D to the model identification data group M (S1811). For example, the model construction unit 6001 uses the output value of the process model P using the initial value created in S1702 and the record "0, B, B, [α2, β2, γ2" selected in the loop from S1804 to S1809. . . ]", a model identification data group M=[data g] is created.

S1812において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのデータ集合に対し機械学習を用いて回帰モデルsを構築する(S1812)。例えば、モデル構築部6001は、データDの参照値/操作量を説明変数、データDの制御量を目的変数として回帰モデルsを構築する。 In S1812, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using machine learning for the data set of the model identification data group M (S1812). For example, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using the reference value/operated amount of data D as an explanatory variable and the controlled amount of data D as an objective variable.

S1813において、モデル構築部6001は、S1812で算出した回帰モデルsを、特性l,特性種類kの特性モデルとして格納する(S1813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「品種」の特性種類「ロ」についての特性モデルを記録する。ここまでの処理が終了すると、S1704に戻り、異なる特性「機器」の特性種類「A」について、特性モデルを構築し、特性モデル群6003に格納する処理を行う(S1706、図18A,18B)。 In S1813, the model construction unit 6001 stores the regression model s calculated in S1812 as a characteristic model with characteristic l and characteristic type k (S1813). For example, the model construction unit 1001 records a characteristic model for the characteristic type “b” of the characteristic “variety”. When the processing up to this point is completed, the process returns to S1704, and a process is performed to construct a characteristic model for the characteristic type "A" of the different characteristic "device" and store it in the characteristic model group 6003 (S1706, FIGS. 18A and 18B).

続くループ3では、特性リストL=[]、特性種類リストK=[B]について未処理であり、特性l=機器、特性種類k=Aが処理される場合について説明する。 In the following loop 3, a case will be described in which the characteristic list L=[], the characteristic type list K=[B] are unprocessed, the characteristic l=equipment, and the characteristic type k=A are processed.

S1801において、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S1801)。例えば、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、機器がAのデータを抽出し、データID(#)が0で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が0で識別されるレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」が、部分データDとして抽出される。 In S1801, the model construction unit 6001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S1801). For example, the model construction unit 6001 extracts data of device A from the past operation performance data 101, and creates partial data D consisting of data ID (#) of 0. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. Extracted.

S1802、S1803では、モデル構築部6001は、品種イ、ロの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S1802 and S1803, the model construction unit 6001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of types A and B.

S1804では、モデル構築部6001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S1804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部6001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」を選択する。 In S1804, the model construction unit 6001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S1804). Here, since i=0, the model construction unit 6001 selects the record "0, i, A, [α0, β0, γ0...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S1805において、モデル構築部6001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性モデルが構築済みであるか否かを判定する(S1805)。ここでは、機器以外の特性、つまり特性が品種の特性モデルが構築済みであるため、S1806に進む。 In S1805, the model construction unit 6001 determines whether characteristic models for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been constructed (S1805). Here, since a characteristic model with characteristics other than the device, that is, the characteristic is the product type, has been constructed, the process advances to S1806.

S1806において、モデル構築部6001は、プロセスモデルPの出力に各構築済み特性モデルの出力を加えた値とデータd[i]の差分データgを作成する(S1806)。例えば、モデル構築部6001は、ループ1のS1813で格納した、特性が品種、特性種類がイの特性モデルの出力とプロセスモデルPの出力とを加えたものと、データd[i]の制御量との差分を新たな差分データgとして作成する。 In S1806, the model construction unit 6001 creates difference data g between the value obtained by adding the output of each constructed characteristic model to the output of the process model P and data d[i] (S1806). For example, the model construction unit 6001 adds the output of the characteristic model whose characteristic is product type and the characteristic type is A and the output of the process model P stored in S1813 of loop 1, and the control amount of data d[i]. The difference between the two is created as new difference data g.

S1807において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mに、上記差分データgを追加する(S1807)。例えば、モデル構築部6001は、モデル同定データ群M=[g]とする。当該S1807の処理により、構築済みの特性モデルとデータd[i]との差分である新たな差分データgが、今回処理しているデータD[i](レコード「0、イ、A、[α0,β0,γ0…]」)に対応付けてモデル同定データ群Mのリストに追加される。 In S1807, the model construction unit 6001 adds the difference data g to the model identification data group M (S1807). For example, the model construction unit 6001 sets the model identification data group M=[g]. Through the process of S1807, new difference data g, which is the difference between the constructed characteristic model and data d[i], is changed to the currently processed data D[i] (record "0, I, A, [α0 , β0, γ0...]") is added to the list of model identification data group M.

S1808において、モデル構築部6001は、i=i+1を実行する(S1808)。 In S1808, the model construction unit 6001 executes i=i+1 (S1808).

S1809において、モデル構築部6001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S1809)。ここでは、i=1となり、データDの数は1であるため、モデル構築部6001は、i>=データの数であると判定し(S1809;Yes)、S1810に進む。 In S1809, the model construction unit 6001 determines whether i>=the number of data D (S1809). Here, since i=1 and the number of data D is 1, the model construction unit 6001 determines that i>=the number of data (S1809; Yes) and proceeds to S1810.

S1810において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S1810)。ここでは、モデル構築部6001は、S1807において上記新たな差分データgをモデル同定データ群Mのリストに追加している。したがって、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストは空ではないと判定し(S1810;No)、S1812に進む。 In S1810, the model construction unit 6001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S1810). Here, the model construction unit 6001 adds the new difference data g to the list of the model identification data group M in S1807. Therefore, the model construction unit 6001 determines that the list of model identification data group M is not empty (S1810; No), and proceeds to S1812.

S1811では、上述の通りS1810の判定がNoであるため、モデル構築部6001は、当該処理をスキップする。 In S1811, since the determination in S1810 is No as described above, the model construction unit 6001 skips the process.

S1812において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群のデータ集合に対し、機械学習を用いて回帰モデルsを構築する(S1812)。例えば、モデル構築部6001は、上記新たな差分データgの参照値/操作量を説明変数、上記新たな差分データgの制御量を目的変数として回帰モデルsを構築する。 In S1812, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using machine learning for the data set of the model identification data group (S1812). For example, the model construction unit 6001 constructs a regression model s using the reference value/operation amount of the new difference data g as an explanatory variable and the control amount of the new difference data g as an objective variable.

S1813において、モデル構築部6001は、S1812で算出した回帰モデルsを、特性l,特性種類kの特性モデルとして格納する(S1813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「機器」の特性種類「A」についての特性モデルを記録する。ここまでの処理が終了すると、S1704に戻り、同じ特性「機器」について異なる特性種類「B」について、特性モデルを構築し、特性モデル群6003に格納する処理を行う(S1706、図18A,18B)。 In S1813, the model construction unit 6001 stores the regression model s calculated in S1812 as a characteristic model with characteristic l and characteristic type k (S1813). For example, the model construction unit 1001 records a characteristic model for characteristic type “A” of characteristic “equipment”. When the processing up to this point is completed, the process returns to S1704, and a process is performed to construct a characteristic model for a different characteristic type "B" for the same characteristic "equipment" and store it in the characteristic model group 6003 (S1706, FIGS. 18A and 18B) .

続くループ4では、特性リストL=[]、特性種類リストK=[]について未処理であり、特性l=機器、特性種類k=Bが処理される場合について説明する。 In the following loop 4, a case will be described in which the characteristic list L=[], the characteristic type list K=[] are unprocessed, the characteristic l=equipment, and the characteristic type k=B are processed.

S1801において、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、特性l=特性種類kのデータDを抽出する(S1801)。例えば、モデル構築部6001は、過去操業実績データ101の中から、機器がBのデータを抽出し、データID(#)が1、2で構成される部分データDを作成する。このとき、図3に示した過去操業実績データ101のうち、データID(#)が1、2で識別されるレコード「1、イ、B、[α1,β1,γ1…]」、「2、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」が、部分データDとして抽出される。このとき、モデル構築部6001は、実施例1の場合と同様、IDを振りなおしてレコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」、「1、ロ、B、[α2,β2,γ2…]」として部分データDを作成する。 In S1801, the model construction unit 6001 extracts data D of characteristic l=characteristic type k from the past operation performance data 101 (S1801). For example, the model construction unit 6001 extracts data for device B from the past operation performance data 101, and creates partial data D consisting of data IDs (#) of 1 and 2. At this time, among the past operation performance data 101 shown in FIG. B, B, [α2, β2, γ2...]” is extracted as partial data D. At this time, the model construction unit 6001 reassigns the IDs and records "0, I, B, [α1, β1, γ1...]", "1, B, B, [α2, Partial data D is created as "β2, γ2...]".

S1802、S1803では、モデル構築部6001は、品種イ、ロ、機器Aの場合と同様に、ループ変数i=0を設定し、モデル同定データ群の空リストMを作成する。 In S1802 and S1803, the model construction unit 6001 sets the loop variable i=0 and creates an empty list M of the model identification data group, as in the case of types A, B, and device A.

S1804では、モデル構築部6001は、部分データDのi番目のデータD[i]を選択する(S1804)。ここでは、i=0のため、モデル構築部1001は、部分データDから、データID(#)が0のレコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」を選択する。 In S1804, the model construction unit 6001 selects the i-th data D[i] of the partial data D (S1804). Here, since i=0, the model construction unit 1001 selects the record "0, i, B, [α1, β1, γ1...]" whose data ID (#) is 0 from the partial data D.

S1805において、モデル構築部6001は、データD[i]について特性種類kの特性l以外についての特性モデルが構築済みであるか否かを判定する(S1805)。ここでは、機器以外の特性、つまり特性が品種の特性モデルが構築済みであるため、S1806に進む。 In S1805, the model construction unit 6001 determines whether characteristic models for data D[i] other than characteristic l of characteristic type k have been constructed (S1805). Here, since a characteristic model with characteristics other than the device, that is, the characteristic is the product type, has been constructed, the process advances to S1806.

S1806において、モデル構築部6001は、プロセスモデルPの出力に各構築済み特性モデルの出力を加えた値とデータd[i]の差分データgを作成する(S1806)。例えば、モデル構築部6001は、ループ1のS1813で格納した、特性が品種、特性種類がイの特性モデルの出力とプロセスモデルPの出力とを加えたものと、データd[0]の制御量との差分を新たな差分データgとして作成する。 In S1806, the model construction unit 6001 creates difference data g between the value obtained by adding the output of each constructed characteristic model to the output of the process model P and data d[i] (S1806). For example, the model construction unit 6001 adds the output of the characteristic model whose characteristic is the product type and the characteristic type is A, stored in S1813 of loop 1, and the output of the process model P, and the control amount of data d[0]. The difference between the two is created as new difference data g.

S1807において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mに、データgを追加する(S1807)。例えば、モデル構築部6001は、モデル同定データ群M=[g(イ)]とする。当該S1807の処理により、構築済みの特性モデルとデータd[0]との差分である新たな差分データgが、今回処理しているデータD[0](レコード「0、イ、B、[α1,β1,γ1…]」)に対応付けてモデル同定データ群Mのリストに追加される。 In S1807, the model construction unit 6001 adds data g to the model identification data group M (S1807). For example, the model construction unit 6001 sets the model identification data group M=[g(a)]. Through the process of S1807, the new difference data g, which is the difference between the constructed characteristic model and the data d[0], is changed to the currently processed data D[0] (record "0, I, B, [α1 , β1, γ1...]") is added to the list of model identification data group M.

S1808において、モデル構築部6001は、i=i+1を実行する(S1808)。 In S1808, the model construction unit 6001 executes i=i+1 (S1808).

S1809において、モデル構築部6001は、i>=データDの数であるか否かを判定する(S1809)。ここでは、i=1となり、データDの数は2であるため、モデル構築部1001は、i>=データの数でないと判定し(S1809;No)、S1804に戻る。以降、モデル構築部6001は、S1807、S1808の処理をスキップする。次のループでは、i=2、i>=2となるため、モデル構築部6001は、i>=データの数であると判定し(S1809;Yes)、S1810に進む。上記次のループを終了すると、モデル構築部6001は、S1806で作成したプロセスモデルPの出力に品種ロの特性モデルの出力を加えたものと、データd[1]の制御量の差分をデータgとして作成する。最終的に、モデル同定データ群M=[g(イ),g(ロ)]が作成される。 In S1809, the model construction unit 6001 determines whether i>=the number of data D (S1809). Here, since i=1 and the number of data D is 2, the model construction unit 1001 determines that i>=the number of data (S1809; No) and returns to S1804. Thereafter, the model construction unit 6001 skips the processes of S1807 and S1808. In the next loop, i=2 and i>=2, so the model construction unit 6001 determines that i>=the number of data (S1809; Yes) and proceeds to S1810. When the next loop described above is completed, the model construction unit 6001 calculates the difference between the output of the process model P created in S1806, the output of the characteristic model of type R, and the control amount of data d[1] as data g. Create as. Finally, a model identification data group M=[g(a), g(b)] is created.

S1810において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストが空であるか否かを判定する(S1810)。ここでは、モデル構築部6001は、S1807において上記新たな差分データg(イ)をモデル同定データ群Mのリストに追加している。したがって、モデル構築部6001は、モデル同定データ群Mのリストは空ではないと判定し(S1810;No)、S1812に進む。 In S1810, the model construction unit 6001 determines whether the list of model identification data group M is empty (S1810). Here, the model construction unit 6001 adds the new difference data g(a) to the list of the model identification data group M in S1807. Therefore, the model construction unit 6001 determines that the list of model identification data group M is not empty (S1810; No), and proceeds to S1812.

S1811では、上述の通りS1810の判定がNoであるため、モデル構築部6001は、当該処理をスキップする。 In S1811, since the determination in S1810 is No as described above, the model construction unit 6001 skips the process.

S1812において、モデル構築部6001は、モデル同定データ群のデータ集合に対し機械学習を用いてモデルsを構築する(S1812)。例えば、モデル構築部6001は、上記新たな差分データg(イ)、g(ロ)の参照値/操作量を説明変数、上記新たな差分データg(イ)、g(ロ)の制御量を目的変数として回帰モデルsを構築する。 In S1812, the model construction unit 6001 constructs a model s using machine learning for the data set of the model identification data group (S1812). For example, the model construction unit 6001 uses the reference values/operated amounts of the new difference data g(a) and g(b) as explanatory variables, and the control amounts of the new difference data g(a) and g(b) as explanatory variables. A regression model s is constructed as the objective variable.

S1813において、モデル構築部6001は、S1812で算出した回帰モデルsを、特性l,特性種類kの特性モデルとして格納する(S1813)。例えば、モデル構築部1001は、特性「機器」の特性種類「B」についての特性モデルを記録する。ここまでの処理が終了すると、すべての特性およびすべての特性種類について、図18A、18Bに示した特性モデル構築処理が行われたこととなる。したがって、図17に示したモデル構築処理のS1707に進む。 In S1813, the model construction unit 6001 stores the regression model s calculated in S1812 as a characteristic model with characteristic l and characteristic type k (S1813). For example, the model construction unit 1001 records a characteristic model for characteristic type “B” of characteristic “equipment”. When the processing up to this point is completed, the characteristic model construction processing shown in FIGS. 18A and 18B has been performed for all characteristics and all types of characteristics. Therefore, the process advances to S1707 of the model construction process shown in FIG. 17.

S1707では、すでに特性種類リストK=[イ,ロ]のそれぞれについて処理が実行されているため、モデル構築部6001は、特性種類リストKが空集合であると判定し(S1707;Yes)、S1708に進む。 In S1707, since the process has already been executed for each of the characteristic type list K=[A, B], the model construction unit 6001 determines that the characteristic type list K is an empty set (S1707; Yes), and in S1708 Proceed to.

S1708では、すでに特性リストL=[品種,機器]のそれぞれについて処理が実行されているため、モデル構築部6001は、特性リストLが空集合であると判定し(S1708;Yes)、処理を終了する。 In S1708, since the process has already been executed for each of the characteristic list L = [product type, device], the model construction unit 6001 determines that the characteristic list L is an empty set (S1708; Yes), and ends the process. do.

以上説明したように、本実施例では、コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムにおいて、上記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データ(例えば、過去操業実績データ101)から上記特性(例えば、品種や機器など)を取得する第1の処理部(例えば、モデル構築部6001、図17)と、上記過去操業実績データに含まれる上記特性についての上記制御対象のプロセスの実績値(例えば、制御対象の制御量)と、所定の機械学習(例えば、線形回帰などの任意の機械学習)で構築された上記プロセスモデルにより推定される上記制御対象の推定値との差分に基づいて、上記プロセスモデルを補正した特性モデル(例えば、回帰モデルs)を、上記特性ごとに算出する第2の処理部(例えば、モデル構築部6001、図18)と、を有する。すなわち、機械学習で構築したプロセスモデルと、当該プロセスモデルと過去操業実績データとの差分に基づいて特性ごとの特性モデルを構築し、機械学習で構築したプロセスモデルの計算結果を、構築した特性モデルの計算結果で補正する。したがって、実施例1の場合と同様、制御対象が複数の特性を有する場合でも、従来に比べて構築負荷や運用負荷がかからないプロセスモデルを構築することができ、また、プロセスシミュレーションを行うために構築するプロセスモデルの数を抑えることができる。さらに、実施例1の場合と同様、特性や特性種類の組み合わせが膨大となるような制御対象に対しても、上記モデル構築部6001により構築された少数のプロセスモデルを用いて、プロセスシミュレーションを行うことができるようになる。 As explained above, in this embodiment, in a process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object, past operation performance data ( For example, a first processing unit (e.g., model construction unit 6001, FIG. 17) that acquires the characteristics (e.g., product type, equipment, etc.) from the past operation performance data 101) and the characteristics included in the past operation performance data The above control estimated by the actual value of the process to be controlled (e.g., the controlled amount of the control object) and the process model constructed by predetermined machine learning (for example, arbitrary machine learning such as linear regression) A second processing unit (for example, model construction unit 6001, FIG. 18) that calculates a characteristic model (for example, regression model s) obtained by correcting the process model for each of the above characteristics based on the difference from the target estimated value. and has. In other words, a process model built using machine learning, a characteristic model for each characteristic based on the difference between the process model and past operation performance data, and a characteristic model constructed using the calculation results of the process model built using machine learning. Correct using the calculation results. Therefore, as in the case of Example 1, even when the controlled object has multiple characteristics, it is possible to construct a process model that requires less construction and operation load than in the past. The number of process models to be created can be reduced. Furthermore, as in the case of the first embodiment, process simulation is performed using a small number of process models constructed by the model construction unit 6001, even for a controlled object with a huge number of combinations of characteristics and types of characteristics. You will be able to do this.

なお、本例では、プロセスモデル全体を機械学習モデルに置き換える場合について説明したが、プロセスモデルの一部数式を機械学習モデルに置き換える構成としてもよい。また、本例では、差分データについては、制御量を対象とした例を示したが、これに限らず、その他の計測値や、計測値から類推できる値を対象としてもよい。さらに、本例では、機器や品種モデルを構築する際の訓練データに差分データを用意する場合について説明したが、これにかえて、実施例4に示したような1または複数の、特性あるいは特性種類(例えば、機器や品種)ごとに適切な訓練データ(対応する計測値をユーザが指定したもの等)を用意してもよい。 In this example, a case has been described in which the entire process model is replaced with a machine learning model, but a configuration may also be adopted in which some formulas of the process model are replaced with the machine learning model. Further, in this example, an example in which the control amount is used as the target for the difference data is shown, but the target is not limited to this, and other measured values or values that can be inferred from the measured values may be used as the target. Furthermore, in this example, we have explained the case where difference data is prepared as training data when constructing a device or product model. Appropriate training data (corresponding measurement values specified by the user, etc.) may be prepared for each type (for example, equipment or type).

実施例7では、実施例1に示したモデル構築処理における入出力インタフェースについて説明する。すでに説明したように、モデル構築処理では、モデル構築部1001は、入力データとして、過去操業実績データ101を受け取り、プロセスモデル1004、プロセスモデル1004のパラメータの初期値を読み出す。そして、モデル構築部1001は、モデル構築処理において、各特性についての特性パラメータを出力する。 In a seventh embodiment, an input/output interface in the model building process shown in the first embodiment will be described. As already explained, in the model construction process, the model construction unit 1001 receives the past operation performance data 101 as input data, and reads out the process model 1004 and the initial values of the parameters of the process model 1004. Then, the model construction unit 1001 outputs characteristic parameters for each characteristic in the model construction process.

図19は、モデル構築部1001がモデル構築処理の実行時に、プロセスモデル構築システム1000を構成するコンピュータのディスプレイ(例えば、図2に示したコンピュータ1600の出力装置1605)に表示する画面(モデル構築画面)の一例を示す図である。 FIG. 19 shows a screen (model construction screen) that the model construction unit 1001 displays on the display of the computer that constitutes the process model construction system 1000 (for example, the output device 1605 of the computer 1600 shown in FIG. 2) when the model construction unit 1001 executes the model construction process. ) is a diagram showing an example.

図19に示すように、モデル構築部1001は、モデル構築処理への入力データである、入力される過去操業実績データ101と、プロセスモデル1004と、プロセスモデルのパラメータの初期値とを含むモデル構築画面W1901を表示する。ユーザは、当該モデル構築画面においてこれらの入力データを確認し、画面上の図示しない実行ボタンを押下するなどして、モデル構築処理の実行を指示する。 As shown in FIG. 19, the model construction unit 1001 constructs a model that includes input past operation performance data 101, which is input data to the model construction process, a process model 1004, and initial values of parameters of the process model. Screen W1901 is displayed. The user confirms these input data on the model construction screen and instructs execution of the model construction process by pressing an execution button (not shown) on the screen.

また、図19に示すように、モデル構築部1001は、モデル構築処理の出力データである、特性パラメータ群1003を含むモデル構築画面W1902を表示する。ユーザは、当該モデル構築画面において当該出力データを確認し、各特性や特性種類ごとの特性パラメータを確認する。 Further, as shown in FIG. 19, the model construction unit 1001 displays a model construction screen W1902 that includes a characteristic parameter group 1003, which is output data of the model construction process. The user checks the output data on the model construction screen and checks the characteristic parameters for each characteristic and characteristic type.

このように、本実施例では、制御対象の特性(例えば、品種や機器など)に応じた稼働実績を示す過去操業実績データ(例えば、過去操業実績データ101)と、当該過去操業実績データから取得される上記制御対象の特性をモデル化するためのプロセスセスモデル(例えば、図4に示した理論式であらわされるプロセスモデル)とを含む入力情報と、上記稼働実績と上記プロセスモデルにより推定される上記制御対象の推定値とが所定の条件(例えば、実測制御量とプロセスモデルの推定制御量との差が最小となるという条件)を満たすように、上記制御対象の特性ごとに算出された、上記プロセスモデルを補正するための特性パラメータ(例えば、図5に示した特性パラメータ群1003に格納された特性パラメータ)を含む出力情報とを、処理前後の状態としてコンピュータの画面に表示するモデル構築部(例えば、モデル構築部1001)を有する。すなわち、上記モデル構築部が、モデル構築処理を行う際に、上述したモデル構築画面を表示する。したがって、ユーザは、入力したプロセスモデルに対して、各特性や特性種類ごとに計算された特性パラメータの値を、一見して把握することができる。 In this way, in this embodiment, past operation performance data (for example, past operation performance data 101) indicating the operation performance according to the characteristics of the controlled object (for example, product type, equipment, etc.) and information obtained from the past operation performance data are provided. Input information including a process model (for example, a process model expressed by the theoretical formula shown in FIG. 4) for modeling the characteristics of the controlled object to be controlled, and the process estimated by the operation record and the process model. Calculated for each characteristic of the controlled object so that the estimated value of the controlled object satisfies a predetermined condition (for example, the condition that the difference between the measured controlled variable and the estimated controlled variable of the process model is minimum); A model construction unit that displays output information including characteristic parameters for correcting the process model (for example, characteristic parameters stored in the characteristic parameter group 1003 shown in FIG. 5) on a computer screen as states before and after processing. (for example, a model construction unit 1001). That is, the model construction section displays the model construction screen described above when performing model construction processing. Therefore, the user can grasp at a glance the value of the characteristic parameter calculated for each characteristic or characteristic type for the input process model.

なお、本実施例では、ユーザにより上記入力データを受け付ける場合、あるいは出力データをユーザに提示する際に、インタフェースとして画面を用いる場合を例示した。しかし、このような画面に限らず、入力装置1606としてマイクやスピーカのような音声入出力装置を有する場合には、当該装置を通じた音声により上記入力データを受け付けたり、あるいは上記出力データを提示する等、ユーザが認識可能な他の態様のインタフェースを用いてもよい。 In this embodiment, a case is illustrated in which a screen is used as an interface when the input data is received by the user or when output data is presented to the user. However, if the input device 1606 includes an audio input/output device such as a microphone or a speaker, the input data can be received by voice through the device, or the output data can be presented. Other types of interfaces that can be recognized by the user may also be used.

実施例8では、実施例1に示したシミュレーション処理における入出力インタフェースについて説明する。すでに説明したように、シミュレーション処理では、シミュレーション部1002は、入力データとして、特性情報102として品種や機器などの特性、これらに含まれる特性種類を受け取る。また、所望の運転条件であるシミュレーション入力情報103として、制御対象の操作量の時系列データを受け取る。そして、シミュレーション部1002は、例えば、シミュレーション処理において、シミュレーションの結果として、制御量の時系列データを出力する。 In the eighth embodiment, an input/output interface in the simulation process shown in the first embodiment will be described. As already explained, in the simulation process, the simulation unit 1002 receives, as input data, the characteristics of the product type, equipment, etc., and the types of characteristics included therein as the characteristic information 102. Further, time series data of the manipulated variable of the controlled object is received as simulation input information 103 which is the desired operating conditions. Then, the simulation unit 1002 outputs time-series data of the control amount as a result of the simulation, for example, in the simulation process.

図20は、シミュレーション部1002がシミュレーション処理の実行時に、プロセスモデル構築システム1000を構成するコンピュータのディスプレイ(例えば、図2に示したコンピュータ1600の出力装置1605)に表示する画面(シミュレーション実行画面)の一例を示す図である。 FIG. 20 shows a screen (simulation execution screen) that the simulation unit 1002 displays on the display of the computer that constitutes the process model construction system 1000 (for example, the output device 1605 of the computer 1600 shown in FIG. 2) when the simulation unit 1002 executes the simulation process. It is a figure showing an example.

図20に示すように、シミュレーション部1002は、シミュレーション処理への入力データであるシミュレーション入力情報103と、特性情報102とを含むシミュレーション実行画面W2001を表示する。ユーザは、当該シミュレーション実行画面においてこれらの入力データを確認し、画面上の図示しない実行ボタンを押下するなどして、シミュレーション処理の実行を指示する。 As shown in FIG. 20, the simulation unit 1002 displays a simulation execution screen W2001 that includes simulation input information 103, which is input data to simulation processing, and characteristic information 102. The user confirms these input data on the simulation execution screen and instructs execution of the simulation process by pressing an execution button (not shown) on the screen.

また、図20に示すように、シミュレーション部1002は、シミュレーション処理の出力データである、シミュレーションの結果を含むモデル構築画面W2002を表示する。ユーザは、当該シミュレーション実行画面において当該出力データを確認し、制御量の時系列の変化など、シミュレーションの結果を確認する。 Further, as shown in FIG. 20, the simulation unit 1002 displays a model construction screen W2002 that includes simulation results, which are output data of the simulation process. The user confirms the output data on the simulation execution screen and confirms the simulation results, such as time-series changes in the control amount.

このように、本実施例では、上記第3の処理部(例えば、シミュレーション部1002)が、上記特性情報(例えば、特性情報102)と、シミュレーションを行うための所望の運転条件を定めたシミュレーション入力情報(例えば、シミュレーション入力情報103)とを含む入力情報と、上記特性情報と同じ特性の上記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルを作成し、作成した当該プロセスモデルに上記シミュレーション入力情報を入力して上記シミュレーションの実行により得られた上記シミュレーションの結果(例えば、制御量の時系列データ)を含む出力情報と、を処理前後の状態として上記コンピュータの画面に表示する。すなわち、シミュレーション部1002が、シミュレーション処理を行う際に、上述したシミュレーション実行画面を表示する。したがって、ユーザは、入力した特性情報から得られる特性パラメータにより補正されたプロセスモデルを用いたシミュレーションの実行結果を、一見して把握することができる。本例では、制御対象の操作量の時系列データを与えることとしたが、参照値を与えてもよい。 As described above, in this embodiment, the third processing unit (for example, the simulation unit 1002) receives the simulation input that defines the characteristic information (for example, the characteristic information 102) and the desired operating conditions for performing the simulation. A corrected process model is created using input information including information (for example, simulation input information 103) and the characteristic parameters having the same characteristics as the characteristic information, and the simulation input information is input into the created process model. output information including the results of the simulation (for example, time-series data of controlled variables) obtained by executing the simulation are displayed on the screen of the computer as states before and after processing. That is, the simulation unit 1002 displays the above-mentioned simulation execution screen when performing simulation processing. Therefore, the user can grasp at a glance the results of simulation using the process model corrected by the characteristic parameters obtained from the input characteristic information. In this example, time-series data of the manipulated variable of the controlled object is provided, but a reference value may also be provided.

なお、本実施例では、ユーザにより上記入力データを受け付ける場合、あるいは出力データをユーザに提示する際に、インタフェースとして画面を用いる場合を例示した。しかし、実施利例7の場合と同様、ユーザが認識可能な他の態様のインタフェースを用いてもよい。 In this embodiment, a case is illustrated in which a screen is used as an interface when the input data is received by the user or when output data is presented to the user. However, as in the case of Embodiment 7, other types of interfaces that can be recognized by the user may be used.

実施例9では、実施例2に示した最適運転条件を満たす制御対象の操業方法(例えば、操作量)を逆算し、その結果を制御対象にフィードバックする場合における入出力インタフェースについて説明する。すでに説明したように、実施例2では、制御機器入力計算部2001は、入力データとして、制御対象に対する所望の運転条件データ106と、特性情報102として品種や機器などの制御対象の特性、これらに含まれる特性種類とを受け取る。制御機器入力計算部2001は、例えば、所望の運転条件データ106である最適運転条件とシミュレーション部1002が実行したシミュレーションの結果とが一致する入力(この例では操作量)を計算し、当該操作量の時系列データを制御対象の入力値として出力する。 In Example 9, an input/output interface will be described in the case where the operation method (eg, manipulated variable) of the controlled object that satisfies the optimal operating conditions shown in Example 2 is calculated backwards and the result is fed back to the controlled object. As already explained, in the second embodiment, the control equipment input calculation unit 2001 receives desired operating condition data 106 for the controlled object as input data, and characteristics of the controlled object such as product type and equipment as characteristic information 102. Receives the included property type. For example, the control equipment input calculation unit 2001 calculates the input (in this example, the manipulated variable) that matches the optimal operating condition, which is the desired operating condition data 106, and the result of the simulation executed by the simulation unit 1002, and calculates the input (in this example, the manipulated variable). Outputs the time series data as the input value of the control target.

図21は、制御機器入力計算部2001が最適運転条件を満たす制御対象の操業方法を逆算する際に、プロセスモデル構築システム1000を構成するコンピュータのディスプレイ(例えば、図2に示したコンピュータ1600の出力装置1605)に表示する画面(フィードバック実行画面)の一例を示す図である。 FIG. 21 shows the display of the computer configuring the process model construction system 1000 (for example, the output of the computer 1600 shown in FIG. 16 is a diagram showing an example of a screen (feedback execution screen) displayed on the device 1605). FIG.

図21に示すように、制御機器入力計算部2001は、上記フィードバックを行う場合の入力データである所望の運転条件データ106と、特性情報102とを含むフィードバック実行画面W2101を表示する。ユーザは、当該フィードバック実行画面においてこれらの入力データを確認し、画面上の図示しない実行ボタンを押下するなどして、最適運転条件を満たす制御対象の操業方法の逆算を指示する。 As shown in FIG. 21, the control device input calculation unit 2001 displays a feedback execution screen W2101 that includes desired operating condition data 106, which is input data when performing the above-mentioned feedback, and characteristic information 102. The user confirms these input data on the feedback execution screen and presses an execution button (not shown) on the screen to instruct backward calculation of the operating method of the controlled object that satisfies the optimum operating conditions.

また、図21に示すように、制御機器入力計算部2001は、上記逆算の出力データである、フィードバック結果を含むフィードバック実行画面W2102を表示する。ユーザは、当該フィードバック実行画面において当該出力データを確認し、操作量の時系列の変化など、フィードバック結果を確認する。 Further, as shown in FIG. 21, the control device input calculation unit 2001 displays a feedback execution screen W2102 that includes the feedback result, which is the output data of the above-mentioned back calculation. The user confirms the output data on the feedback execution screen and confirms the feedback results, such as time-series changes in the manipulated variable.

このように、本実施例では、上記第4の処理部(例えば、制御機器入力計算部2001)は、上記制御対象に対する所望の運転条件(例えば、運転条件データ106)と、上記制御対象の特性と当該特性に含まれる特性種類とを示す特性情報(例えば、特性情報102)とを含む入力情報と、上記特性情報と同じ特性の上記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルにより上記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションした結果とが一致する上記制御対象への入力値(例えば、操作量の時系列データ)を含む出力情報とを、処理前後の状態として上記コンピュータの画面に表示する。 As described above, in this embodiment, the fourth processing unit (for example, the control device input calculation unit 2001) calculates the desired operating conditions for the controlled object (for example, the operating condition data 106) and the characteristics of the controlled object. The process to be controlled is controlled by a process model corrected using input information including characteristic information (for example, characteristic information 102) indicating the characteristic type and the characteristic type included in the characteristic, and the characteristic parameter having the same characteristic as the characteristic information. Output information including input values to the controlled object (for example, time-series data of manipulated variables) that match the result of simulating the behavior of is displayed on the screen of the computer as the state before and after processing.

すなわち、制御機器入力計算部2001が、最適運転条件を満たす制御対象の操業方法を逆算し、その結果を制御対象にフィードバックする際に、上述したフィードバック実行画面を表示する。したがって、ユーザは、現時点での制御対象に最適な運転条件を満たす制御対象への入力値による制御のフィードバック結果を、一見して把握することができる。 That is, when the control equipment input calculation unit 2001 back-calculates the operating method of the controlled object that satisfies the optimal operating conditions and feeds back the result to the controlled object, the above-mentioned feedback execution screen is displayed. Therefore, the user can grasp at a glance the feedback result of the control based on the input value to the controlled object that satisfies the optimal operating conditions for the controlled object at the current time.

なお、本実施例では、ユーザにより上記入力データを受け付ける場合、あるいは出力データをユーザに提示する際に、インタフェースとして画面を用いる場合を例示した。しかし、実施利例7、実施例8の場合と同様、ユーザが認識可能な他の態様のインタフェースを用いてもよい。本例では操作量を逆算する場合について説明したが、参照値を逆算する場合についても同様に適用してよい。 In this embodiment, a case is illustrated in which a screen is used as an interface when the input data is received by the user or when output data is presented to the user. However, as in the seventh and eighth embodiments, other types of interfaces that can be recognized by the user may be used. In this example, a case has been described in which a manipulated variable is calculated backwards, but the present invention may be similarly applied to a case in which a reference value is calculated backwards.

本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化したり、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせて実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and in the implementation stage, the components may be modified and embodied without departing from the gist thereof, or multiple components disclosed in the above-described embodiments may be embodied. These can be implemented in appropriate combinations.

1000~6000 プロセスモデル構築システム
1001 モデル構築部
1002 シミュレーション部
1003 特性パラメータ群
1004 プロセスモデル
2001 制御機器入力計算部
3001 特性パラメータモデル構築部
3002 シミュレーション部
4001 モデル同定情報
4002 モデル構築部
6001 モデル構築部
6002 シミュレーション部
1000 to 6000 Process model construction system 1001 Model construction section 1002 Simulation section 1003 Characteristic parameter group 1004 Process model 2001 Control device input calculation section 3001 Characteristic parameter model construction section 3002 Simulation section 4001 Model identification information 4002 Model construction section 6001 Model construction section 6002 Simulation Department

Claims (15)

コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムであって、
前記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データから前記特性を取得する第1の処理部と、
前記過去操業実績データに含まれる前記特性についての前記制御対象のプロセスの実績値と、所定の理論式で構築された前記プロセスモデルにより推定される前記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件を満たすような、前記プロセスモデルを補正するための特性パラメータを、前記特性ごとに算出する第2の処理部と、
を有することを特徴とするプロセスモデル構築システム。
A process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object,
a first processing unit that acquires the characteristics from past operation performance data indicating an operation performance according to the characteristics of the controlled object;
The actual value of the process to be controlled with respect to the characteristic included in the past operation performance data and the estimated value of the process to be controlled estimated by the process model constructed using a predetermined theoretical formula meet a predetermined condition. a second processing unit that calculates, for each of the characteristics, characteristic parameters for correcting the process model such that the process model is satisfied;
A process model construction system comprising:
前記プロセスモデル構築システムに入力される、前記制御対象の特性と当該特性に含まれる特性種類とを示す特性情報と同じ特性の前記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルを作成し、作成した当該プロセスモデルを用いて、前記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションする第3の処理部、
を有することを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
A corrected process model is created using the characteristic parameters of the same characteristics as the characteristic information input to the process model construction system indicating the characteristics of the controlled object and the types of characteristics included in the characteristics, and the created process a third processing unit that uses a model to simulate the behavior of the controlled process;
The process model construction system according to claim 1, characterized in that it has:
所定のアルゴリズムと、前記制御対象から得られる前記制御対象についての制御量のフィードバック結果とを用いて、前記制御対象への入力値を計算し、前記制御対象に対する所望の運転条件と一致する入力値を見出す最適化計算を行う第4の処理部、
を有することを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
An input value to the controlled object is calculated using a predetermined algorithm and a feedback result of the control amount for the controlled object obtained from the controlled object, and an input value that matches a desired operating condition for the controlled object. a fourth processing unit that performs optimization calculation to find
The process model construction system according to claim 1, characterized in that it has:
前記制御対象の特性と当該特性に影響を与える要素とを対応付けた特性情報を説明変数、前記特性の制御対象のプロセスモデルを補正する前記特性パラメータを目的変数とした機械学習により、前記特性についての前記特性パラメータを推定する特性パラメータモデルを構築する第5の処理部を有し、
前記第3の処理部は、前記特性パラメータモデルに前記特性情報を入力して得られた前記特性パラメータの推定値を用いて補正した前記プロセスモデルを用いて、前記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションする、
ことを特徴とする請求項2に記載のプロセスモデル構築システム。
Machine learning is performed using characteristic information that associates the characteristics of the controlled object with elements that influence the characteristics as an explanatory variable, and the characteristic parameters that correct the process model of the controlled object for the characteristics as the objective variable. a fifth processing unit that constructs a characteristic parameter model for estimating the characteristic parameter of
The third processing unit simulates the behavior of the process to be controlled using the process model corrected using the estimated value of the characteristic parameter obtained by inputting the characteristic information into the characteristic parameter model. do,
3. The process model construction system according to claim 2.
前記プロセスモデル構築システムは、1または複数の特性に応じた前記プロセスモデルの前記特性パラメータが格納されたモデル同定情報を有し、
前記第2の処理部は、前記特性パラメータで補正した前記プロセスモデルと、補正前のプロセスモデルを構築したときに用いた前記過去操業実績データに含まれる実績値とを対応付けたモデル同定データを作成し、作成した当該モデル同定データに含まれる前記特性パラメータで補正した前記プロセスモデルと前記実績値とのペアに対して同定を実行するモデル同定処理を行い、
前記モデル同定処理において、前記モデル同定情報に定められた前記特性パラメータを、所定のアルゴリズムに基づいて選択し、選択した前記特性パラメータで前記プロセスモデルを補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
The process model construction system has model identification information in which the characteristic parameters of the process model according to one or more characteristics are stored,
The second processing unit generates model identification data that associates the process model corrected with the characteristic parameters with actual values included in the past operation performance data used when constructing the process model before correction. performing a model identification process of performing identification on a pair of the process model and the actual value that have been created and corrected with the characteristic parameters included in the created model identification data;
In the model identification process, the characteristic parameters defined in the model identification information are selected based on a predetermined algorithm, and the process model is corrected with the selected characteristic parameters.
The process model construction system according to claim 1, characterized in that:
前記第2の処理部は、前記特性ごとに算出した前記特性パラメータに基づく統計値を算出し、当該統計値に基づく統計特性パラメータを用いて、前記所定の理論式で構築された前記プロセスモデルを補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
The second processing unit calculates a statistical value based on the characteristic parameter calculated for each characteristic, and uses the statistical characteristic parameter based on the statistical value to calculate the process model constructed by the predetermined theoretical formula. to correct,
The process model construction system according to claim 1, characterized in that:
前記第2の処理部は、前記特性パラメータで補正した前記プロセスモデルと、補正前のプロセスモデルを構築したときに用いた前記過去操業実績データに含まれる実績値とを対応付けたモデル同定データを作成し、作成した当該モデル同定データに含まれる前記特性パラメータで補正した前記プロセスモデルと前記実績値とのペアに対して同定を実行するモデル同定処理を行い、
前記第1の処理部は、前記プロセスモデルのパラメータの初期値として、前記モデル同定処理により得られた前記特性パラメータにより補正されたプロセスモデルのパラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
The second processing unit generates model identification data that associates the process model corrected with the characteristic parameters with actual values included in the past operation performance data used when constructing the process model before correction. Performing model identification processing to perform identification on a pair of the process model and the actual value that have been created and corrected with the characteristic parameters included in the created model identification data,
The first processing unit sets, as initial values of the parameters of the process model, parameters of the process model corrected by the characteristic parameters obtained by the model identification process.
The process model construction system according to claim 1, characterized in that:
前記プロセスモデル構築システムは、前記特性パラメータの入力を受け付ける入力部を有し、
前記第2の処理部は、前記特性パラメータのうちの少なくとも一部のパラメータを、前記入力部から入力されたパラメータに設定し、設定した当該パラメータ以外のパラメータについて、前記算出を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
The process model construction system has an input unit that receives input of the characteristic parameter,
The second processing unit sets at least some of the characteristic parameters to the parameters input from the input unit, and performs the calculation for parameters other than the set parameters.
The process model construction system according to claim 1, characterized in that:
前記第3の処理部は、前記シミュレーションの結果と、前記制御対象の制御結果との差分が所定の閾値を超えた場合、前記差分が小さくなるように前記プロセスモデルの前記特性パラメータを補正し、前記シミュレーションを再実行する、
ことを特徴とする請求項2に記載のプロセスモデル構築システム。
When the difference between the simulation result and the control result of the controlled object exceeds a predetermined threshold, the third processing unit corrects the characteristic parameter of the process model so that the difference becomes smaller; re-running the simulation;
3. The process model construction system according to claim 2.
コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築システムであって、
前記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データから前記特性を取得する第1の処理部と、
前記過去操業実績データに含まれる前記特性についての前記制御対象のプロセスの実績値と、所定の機械学習で構築された前記プロセスモデルにより推定される前記制御対象の推定値との差分に基づいて、前記プロセスモデルを補正した特性モデルを、前記特性ごとに算出する第2の処理部と、
を有することを特徴とするプロセスモデル構築システム。
A process model construction system that uses a computer to construct a process model that models the characteristics of a controlled object,
a first processing unit that acquires the characteristics from past operation performance data indicating an operation performance according to the characteristics of the controlled object;
Based on the difference between the actual value of the process of the controlled object regarding the characteristic included in the past operation performance data and the estimated value of the controlled object estimated by the process model constructed by predetermined machine learning, a second processing unit that calculates a characteristic model obtained by correcting the process model for each of the characteristics;
A process model construction system comprising:
制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データと、当該過去操業実績データから取得される前記制御対象の特性をモデル化するためのプロセスモデルとを含む入力情報と、
前記稼働実績と前記プロセスモデルにより推定される前記制御対象の推定値とが所定の条件を満たすように、前記制御対象の特性ごとに算出された、前記プロセスモデルを補正するための特性パラメータを含む出力情報とを、処理前後の状態としてコンピュータの画面に表示する、
ことを特徴とするプロセスモデル構築システム。
Input information including past operation performance data indicating operation performance according to the characteristics of the controlled object, and a process model for modeling the characteristics of the controlled object obtained from the past operation performance data;
including a characteristic parameter for correcting the process model calculated for each characteristic of the controlled object so that the operation performance and the estimated value of the controlled object estimated by the process model satisfy a predetermined condition. displaying the output information on the computer screen as the pre- and post-processing states;
A process model construction system characterized by:
前記第3の処理部は、前記特性情報と、シミュレーションを行うための所望の運転条件を定めたシミュレーション入力情報とを含む入力情報と、前記特性情報と同じ特性の前記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルを作成し、作成した当該プロセスモデルに前記シミュレーション入力情報を入力して前記シミュレーションの実行により得られた前記シミュレーションの結果を含む出力情報とを、処理前後の状態として前記コンピュータの画面に表示する、
ことを特徴とする請求項2に記載のプロセスモデル構築システム。
The third processing unit performs correction using input information including the characteristic information and simulation input information defining desired operating conditions for performing the simulation, and the characteristic parameters having the same characteristics as the characteristic information. A process model is created, and output information including the simulation results obtained by inputting the simulation input information into the created process model and executing the simulation is displayed on the screen of the computer as a state before and after processing. do,
3. The process model construction system according to claim 2.
前記第4の処理部は、前記制御対象に対する所望の運転条件と、前記制御対象の特性と当該特性に含まれる特性種類とを示す特性情報とを含む入力情報と、前記特性情報と同じ特性の前記特性パラメータを用いて補正したプロセスモデルにより前記制御対象のプロセスの挙動をシミュレーションした結果とが一致する前記制御対象への入力値を含む出力情報とを、処理前後の状態として前記コンピュータの画面に表示する、
ことを特徴とする請求項3に記載のプロセスモデル構築システム。
The fourth processing unit receives input information including desired operating conditions for the controlled object, characteristic information indicating the characteristics of the controlled object and the types of characteristics included in the characteristic, and input information including desired operating conditions for the controlled object, and characteristic information indicating the characteristics of the controlled object and the types of characteristics included in the characteristic information. Output information including input values to the controlled object that match the results of simulating the behavior of the controlled object process using the process model corrected using the characteristic parameters is displayed on the screen of the computer as the pre- and post-processing states. indicate,
The process model construction system according to claim 3, characterized in that:
前記第1の処理部は、前記過去操業実績データから、前記制御対象の特性を示す、第1の機器および第1の品種を取得し、
前記第2の処理部は、前記第1の機器および前記第1の品種についての前記制御対象のプロセスの実績値と前記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件を満たすような前記特性パラメータを、前記第1の機器および前記第1の品種ごとに算出し、少なくとも、算出した当該特性パラメータに基づいて、前記第1の機器にて前記第1の品種を生成する際の前記プロセスモデルを補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロセスモデル構築システム。
The first processing unit acquires a first device and a first product type indicating characteristics of the controlled object from the past operation performance data,
The second processing unit determines the characteristic parameter such that the actual value of the process to be controlled and the estimated value of the process to be controlled for the first device and the first product type satisfy a predetermined condition. is calculated for each of the first equipment and the first product type, and at least the process model when the first product is generated by the first equipment is calculated based on the calculated characteristic parameters. to correct,
The process model construction system according to claim 1, characterized in that:
コンピュータにより、制御対象の特性をモデル化したプロセスモデルを構築するプロセスモデル構築方法であって、
前記制御対象の特性に応じた稼働実績を示す過去操業実績データから前記特性を取得し、
前記過去操業実績データに含まれる前記特性についての前記制御対象のプロセスの実績値と、所定の理論式で構築された前記プロセスモデルにより推定される前記制御対象のプロセスの推定値とが所定の条件を満たすような、前記プロセスモデルを補正するための特性パラメータを、前記特性ごとに算出する、
ことを特徴とするプロセスモデル構築方法。
A process model construction method for constructing a process model modeling the characteristics of a controlled object using a computer, the method comprising:
Obtaining the characteristics from past operation performance data indicating operation performance according to the characteristics of the controlled object,
The actual value of the process to be controlled with respect to the characteristic included in the past operation performance data and the estimated value of the process to be controlled estimated by the process model constructed using a predetermined theoretical formula meet a predetermined condition. calculating characteristic parameters for correcting the process model for each of the characteristics, such that the process model satisfies the
A process model construction method characterized by:
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