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JP6875179B2 - System analyzer and system analysis method - Google Patents

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JP6875179B2
JP6875179B2 JP2017076602A JP2017076602A JP6875179B2 JP 6875179 B2 JP6875179 B2 JP 6875179B2 JP 2017076602 A JP2017076602 A JP 2017076602A JP 2017076602 A JP2017076602 A JP 2017076602A JP 6875179 B2 JP6875179 B2 JP 6875179B2
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賢知 受田
康之 玉井
康之 玉井
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純司 野口
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Description

本発明は、システム分析装置、及びシステム分析方法に関する。 The present invention relates to a system analyzer and a system analysis method.

従来、種々の機器、工場、発電所、プラント等を構成要素として含む所定のシステム(以下、システム等という)に設けられている様々な装置の故障の検知は、熟練者による目視や装置からの出力ノイズなどにより行っていたが、近年のセンシング技術の導入により、機器等における故障をデータとして捉え、これらの故障を自動的に発見することが可能となってきた。また、さらに近年では、機械学習とよばれる分析技術の導入により、システム等が正常に稼動していた期間において各種センサから出力されていたデータのパターンを登録しておき、これに基づきシステム等の異常、又はその予兆を迅速に把握できるようになりつつある。 Conventionally, failure detection of various devices provided in a predetermined system (hereinafter referred to as a system, etc.) including various devices, factories, power plants, plants, etc. as components is visually detected by a skilled person or from the devices. This was done by output noise, etc., but with the recent introduction of sensing technology, it has become possible to capture failures in equipment and the like as data and automatically detect these failures. Further, in recent years, with the introduction of analysis technology called machine learning, patterns of data output from various sensors during the period when the system etc. were operating normally are registered, and based on this, the system etc. It is becoming possible to quickly grasp the abnormality or its sign.

ただこの場合、分析技術を用いた機器等の故障や予兆の発見には、高度な専門知識(例えば、機器による分析の知識や、その分析の結果を機器等に当てはめて読み解く(解析する)ための知識)が必要となる。しかし、そのような知識を有する技術者は稀少であるため、個々の知識を持つ技術者が意見交換をしつつ手作業でこのような故障や予兆の発見を行う必要があり、場合によっては相当の長期間を要し、多大なコストが発生することもあった。 However, in this case, in order to detect failures and signs of equipment using analysis technology, it is necessary to apply advanced expertise (for example, knowledge of analysis by equipment and the result of the analysis to the equipment, etc.) and interpret (analyze) it. Knowledge) is required. However, since engineers with such knowledge are rare, it is necessary for engineers with individual knowledge to manually discover such failures and signs while exchanging opinions, and in some cases it is considerable. It took a long time, and a great deal of cost was sometimes incurred.

この点、特許文献1には、機器やプラントの余寿命診断を行う場合において、対象の機器やプラント毎の人の判断をルール化し、これを外部からシステムに与えることで自動的に分析を行うシステムが開示されている。 In this regard, Patent Document 1 defines a rule for the judgment of a person for each target device or plant when diagnosing the remaining life of the device or plant, and automatically analyzes the device by giving it to the system from the outside. The system is disclosed.

特開2006−302293号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-302293

特許文献1によれば、診断を行うためのアプリケーションを開発する工数を減らすことは可能であるが、上記ルールを構築するには、システムに関する専門知識(例えば、技術者等の機器の分析の知識や当該分野の技術に関する知識)が必要である。特許文献1の技術には、これらのルールの導出を行う仕組みは存在しないため、システムを的確に分析できるという保証はない。 According to Patent Document 1, it is possible to reduce the man-hours for developing an application for performing diagnosis, but in order to construct the above rule, expertise in the system (for example, knowledge of analysis of equipment such as an engineer) And knowledge of technology in the field) is required. Since the technique of Patent Document 1 does not have a mechanism for deriving these rules, there is no guarantee that the system can be analyzed accurately.

本発明はこのような背景に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、システムの状態を的確に分析することを可能とするシステム分析装置、及びシステム分析方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a background, and one object of the present invention is to provide a system analyzer and a system analysis method capable of accurately analyzing the state of a system.

前記の課題を解決するための本発明の一つは、プロセッサ及びメモリを備えるシステム分析装置であって、複数の装置を含んで構成される所定のシステムにおいて、前記装置の状態を時系列的に示すデータである状態データを前記複数の装置のそれぞれについて取得し、取得した前記状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記装置の状態の変化の特徴に応じて少なくとも1つ以上のグループに分類する装置分類部と、前記取得した状態データに基づき、前記グループにおける各前記装置が行う処理の時間的先後関係を推定する先後関係推定部と、前記分類したグループ、及び前記推定した時間的先後関係に基づき、前記グループにおける各装置の状態の時間的変化を予測するモデルである分析モデルを生成する分析モデル生成部と、前記生成した分析モデルの内容を示す情報を出力する分析モデル出力部と、を備える。 One of the present inventions for solving the above-mentioned problems is a system analyzer including a processor and a memory, and in a predetermined system including a plurality of devices, the state of the devices is time-series. State data, which is the data to be shown, is acquired for each of the plurality of devices, and based on the acquired state data, each of the plurality of devices is divided into at least one or more groups according to the characteristics of the state change of the devices. Based on the acquired state data, the device classification unit that classifies into the above, the predecessor relationship estimation unit that estimates the temporal predecessor relationship of the processing performed by each device in the group, the classified group, and the estimated temporal relationship. An analysis model generation unit that generates an analysis model that predicts temporal changes in the state of each device in the group based on the relationship between the future and the future, and an analysis model output unit that outputs information indicating the contents of the generated analysis model. And.

本発明によれば、システムの状態を的確に分析することができる。 According to the present invention, the state of the system can be accurately analyzed.

図1は、本実施形態に係る分析システム1の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the analysis system 1 according to the present embodiment. 図2は、システム分析装置120が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration included in the system analyzer 120. 図3は、履歴データ150の構成の一例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the history data 150. 図4は、分析システム1が行う処理の概要を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of processing performed by the analysis system 1. 図5は、分析処理の一例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of analysis processing. 図6は、分析処理の一例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of analysis processing. 図7は、分析処理の一例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of analysis processing. 図8は、時間軸方向クレンジングの処理の一例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process of cleansing in the time axis direction. 図9は、不要センサ除外及びセンサ選択に係る処理の一例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of processing related to exclusion of unnecessary sensors and sensor selection. 図10は、時刻オフセットの処理の内容の一例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the contents of the time offset processing. 図11は、最適化処理の内容の一例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the content of the optimization process. 図12は、分析システム1の他の構成の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of another configuration of the analysis system 1.

<システム構成>
図1は、本実施形態に係る分析システム1の構成の一例を示す図である。分析システム1は、例えば、工場、発電所、油田等の資源の採掘場、又は公共インフラシステム(インフラ=インフラストラクチャー(infrastructure)。例えば、水道の配管、ガスの配管、道路、自動車、鉄道、航空機。)等の、複数の装置5が設けられている所定のシステム(以下、分析対象システム10という)を管理する事業体に導入される情報システムである。
<System configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the analysis system 1 according to the present embodiment. The analysis system 1 is, for example, a mining place for resources such as a factory, a power plant, an oil field, or a public infrastructure system (infrastructure. For example, water pipe, gas pipe, road, automobile, railroad, aircraft. This is an information system introduced into an entity that manages a predetermined system (hereinafter referred to as an analysis target system 10) provided with a plurality of devices 5 such as.).

分析システム1は、分析対象システム10に関する分野の専門知識(例えば、分析の専門知識)を持たない利用者110であっても、分析対象システム10の分析を可能とするシステムである。例えば、分析システム1は、その利用又は経年劣化により装置5が破損又は故障する可能性を分析することができる。 The analysis system 1 is a system that enables analysis of the analysis target system 10 even by a user 110 who does not have expertise in the field related to the analysis target system 10 (for example, analysis expertise). For example, the analysis system 1 can analyze the possibility that the device 5 is damaged or fails due to its use or deterioration over time.

すなわち、利用者110は、分析システム1に設けられた情報処理装置(コンピュータ)であるシステム分析装置120に対して、後述する稼動データ及び状態データを含む処理データ102と、利用者110が要求する分析に関連する情報である分析対象データ104とを含む分析要求100を入力する。すると、システム分析装置120は、分析モデル108と、分析モデル108の妥当性を示すデータ(例えば、システム特性を示す情報、分析モデル108の生成に利用したアルゴリズムやそのアルゴリズムに適用されたパラメータ、適用されたアルゴリズムの順番と組合せ等)である根拠データ105とを含むデータである分析結果106を出力し、利用者110に提示する。 That is, the user 110 requests the system analysis device 120, which is an information processing device (computer) provided in the analysis system 1, with the processing data 102 including the operation data and the state data described later, and the user 110. The analysis request 100 including the analysis target data 104, which is information related to the analysis, is input. Then, the system analyzer 120 applies the analysis model 108 and data indicating the validity of the analysis model 108 (for example, information indicating system characteristics, an algorithm used for generating the analysis model 108, parameters applied to the algorithm, and application). The analysis result 106, which is the data including the basis data 105, which is the order and combination of the performed algorithms, is output and presented to the user 110.

なお、分析対象データ104には、例えば、各装置5の過去の故障日時又は故障箇所、利用者110が分析の対象とする装置5(以下、分析対象装置という。)等が含まれる。 The analysis target data 104 includes, for example, the past failure date and time or failure location of each device 5, the device 5 to be analyzed by the user 110 (hereinafter, referred to as the analysis target device), and the like.

また、装置5は、例えば、工場や発電所で利用される装置、油田その他の資源の採掘現場で利用される機器、配管、道路、自動車、鉄道、航空機等であり、複数の装置5のそれぞれが単独で、又は連携して対応する処理又は動作を行っている。 Further, the device 5 is, for example, a device used in a factory or a power plant, a device used in an oil field or other resource mining site, a pipe, a road, an automobile, a railroad, an aircraft, etc., and each of the plurality of devices 5 Is performing the corresponding processing or operation independently or in cooperation with each other.

また、装置5のそれぞれには、それぞれの装置5の状態又は動作を随時(例えば、所定の時間間隔又は所定のタイミングで)監視している所定のセンサ6(例えば、監視カメラ、温度計、電圧計、電流計、振動計、速度計等)が設けられている。 Further, each of the devices 5 has a predetermined sensor 6 (for example, a surveillance camera, a thermometer, a voltage) that monitors the state or operation of each device 5 at any time (for example, at a predetermined time interval or a predetermined timing). Meters, ammeters, vibrometers, speedometers, etc.) are provided.

<システム分析装置120の構成>
次に、システム分析装置120の構成について説明する。
図1に示すように、システム分析装置120は、分析対象システム10における各装置5について、その装置5が稼働中か否かを示すデータ(以下、稼動データという。)、及び、各センサ6が装置5から取得した、当該装置5の状態を示すデータ(状態データ。以下、センシングデータともいう。)を用いることで、分析対象システム10の特性(以下、システム特性という。例えば、分析対象システム10の規模、各装置5の配置、装置5が行う処理の順序などの特徴。)を推定し、推定したシステム特性を用いることで、分析対象システム10における装置5の状態を予測、分析するためのモデルである分析モデル108を作成する。
<Configuration of system analyzer 120>
Next, the configuration of the system analyzer 120 will be described.
As shown in FIG. 1, in the system analysis device 120, for each device 5 in the analysis target system 10, data indicating whether or not the device 5 is in operation (hereinafter referred to as operation data) and each sensor 6 are used. By using the data (state data; hereinafter, also referred to as sensing data) indicating the state of the device 5 acquired from the device 5, the characteristics of the analysis target system 10 (hereinafter, referred to as system characteristics, for example, the analysis target system 10). (Characteristics such as scale, arrangement of each device 5, order of processing performed by device 5), and using the estimated system characteristics to predict and analyze the state of device 5 in the system to be analyzed 10. An analysis model 108, which is a model, is created.

稼動データは、各装置5について、その装置5が稼動中又は停止中であった期間を示すデータである。本実施形態では、稼動データは時系列のデータであり、装置5が停止中であった期間の稼動データには0が設定され、装置5が稼動中であった期間の稼動データには0以外の値が設定されるものとする。稼動データは、例えば、装置5が記憶している、電源投入又は電源切断の履歴のデータである。 The operation data is data indicating the period during which the device 5 was in operation or stopped for each device 5. In the present embodiment, the operation data is time-series data, 0 is set for the operation data during the period when the device 5 is stopped, and 0 is set for the operation data during the period when the device 5 is in operation. The value of is set. The operation data is, for example, the data of the history of power-on or power-off stored in the device 5.

センシングデータは、センサ6が取得する時系列のデータであり、例えば、装置5の電源の状態、生産量、装置の状態、温度、電圧等の時間変化を示す時系列データ、又は、速度、材料の投入量の時間変化を示す時系列データである。 The sensing data is time-series data acquired by the sensor 6, and is, for example, time-series data showing time changes such as the power supply state, production amount, device state, temperature, and voltage of the device 5, or speed, material. It is time series data which shows the time change of the input amount of.

分析モデル108は、機械学習によって生成される数値モデルであり、例えば、各装置5とその故障時期との関係を表す数式等を記憶している。これにより、利用者110は、分析要求100をシステム分析装置120に入力することで、自身の専門性の如何によらず、各装置5の現在の状態が故障にどれだけ近いかを知ることができる。このような分析モデル108を利用するプロセスは、機械学習の分野では診断と呼ばれる。 The analysis model 108 is a numerical model generated by machine learning, and stores, for example, a mathematical formula representing the relationship between each device 5 and its failure time. As a result, the user 110 can input the analysis request 100 to the system analyzer 120 to know how close the current state of each device 5 is to the failure regardless of his / her specialty. it can. The process of utilizing such an analytical model 108 is called diagnosis in the field of machine learning.

なお、図2は、システム分析装置120が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。同図に示すように、システム分析装置120は、CPU(Central Processing Unit)等からなるプロセッサ11と、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、又はNVRAM(Non-Volatile RAM)等の主記憶装置12と、ハードディスク(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置13と、タッチパネルや操作ボタン等の入力装置14と、液晶ディスプレイ、プリンタ等の出力装置15と、他の情報処理装置と通信するための通信装置16とを備える。 Note that FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration included in the system analyzer 120. As shown in the figure, the system analyzer 120 includes a processor 11 including a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an NVRAM (Non-Volatile RAM), or the like. Main storage device 12, auxiliary storage device 13 such as hard disk drive and SSD (Solid State Drive), input device 14 such as touch panel and operation buttons, output device 15 such as liquid crystal display and printer, and others. A communication device 16 for communicating with the information processing device of the above is provided.

次に、図1に示すように、システム分析装置120は、稼動装置抽出部125、装置分類部130(故障関与センサ出力部)、先後関係推定部135(時刻相関抽出部)、分析モデル生成部142、情報入力部143、分析モデル出力部145、状態予測出力部147の各機能を備える。 Next, as shown in FIG. 1, the system analyzer 120 includes an operating device extraction unit 125, a device classification unit 130 (fault involvement sensor output unit), a pre-post relationship estimation unit 135 (time correlation extraction unit), and an analysis model generation unit. It has 142 functions, an information input unit 143, an analysis model output unit 145, and a state prediction output unit 147.

まず、装置分類部130は、複数の装置を含んで構成される所定のシステム(分析対象システム10)において、前記装置の状態を時系列的に示すデータである状態データを前記複数の装置のそれぞれについて取得し、取得した前記状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記装置の状態の変化の特徴に応じて少なくとも1つ以上のグループに分類する。 First, in a predetermined system (analysis target system 10) configured to include a plurality of devices, the device classification unit 130 provides state data, which is data indicating the state of the devices in time series, to each of the plurality of devices. Based on the acquired state data, each of the plurality of devices is classified into at least one or more groups according to the characteristics of the state change of the devices.

ここで、稼動装置抽出部125は、前記装置が稼動中又は停止中であることを示すデータである稼動データを取得し、取得した前記稼動データと前記取得した状態データとに基づき、分析対象の前記状態データを取得する。そして前記装置分類部130は、前記取得した分析対象の状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記少なくとも1つ以上のグループ(以下、センサグループという。)に分類する。 Here, the operating device extraction unit 125 acquires operation data, which is data indicating that the device is operating or stopped, and is an analysis target based on the acquired operation data and the acquired state data. The state data is acquired. Then, the device classification unit 130 classifies each of the plurality of devices into at least one or more groups (hereinafter, referred to as a sensor group) based on the acquired state data of the analysis target.

先後関係推定部135は、前記取得した状態データに基づき、前記グループにおける各前記装置が行う処理の時間的先後関係を推定する。 The pre-post relationship estimation unit 135 estimates the temporal pre-post relationship of the processing performed by each of the devices in the group based on the acquired state data.

分析モデル生成部142は、前記分類したグループ、及び前記推定した時間的先後関係に基づき、前記グループにおける各装置の状態の時間的変化を予測するモデルである分析モデル(分析モデル108)を生成する。 The analysis model generation unit 142 generates an analysis model (analysis model 108) which is a model for predicting the temporal change of the state of each device in the group based on the classified group and the estimated temporal predecessor relationship. ..

前記分析モデル生成部142は、先後関係推定部135が前記推定した時間的先後関係に基づき、前記所定のシステムを特徴付けるパラメータである特性値を算出するパラメータ最適化部140を備える。前記分析モデル生成部142は、前記算出した特性値に基づき、修正した前記分析モデルを生成する。 The analysis model generation unit 142 includes a parameter optimization unit 140 that calculates a characteristic value, which is a parameter that characterizes the predetermined system, based on the time-pre-post relationship estimated by the pre-post relationship estimation unit 135. The analysis model generation unit 142 generates the modified analysis model based on the calculated characteristic value.

例えば、前記パラメータ最適化部140は、前記特性値として、前記装置間の処理の時間的先後関係を示すパラメータを算出し、算出した前記パラメータに基づき、前記先後関係を満たす、前記修正した分析モデルを生成する。 For example, the parameter optimization unit 140 calculates a parameter indicating the temporal pre-post relationship of the processing between the devices as the characteristic value, and based on the calculated parameter, satisfies the pre-post relationship, the modified analysis model. To generate.

また、例えば、前記パラメータ最適化部140は、前記特性値として、前記所定のシステムにおける全ての前記処理が終了するまでに要する時間を示すパラメータを算出し、算出した前記パラメータが所定の閾値を超える場合に、前記時間のうち一部の期間における前記状態データを特定し、特定した前記状態データに基づき、前記修正した分析モデルを算出する。 Further, for example, the parameter optimization unit 140 calculates, as the characteristic value, a parameter indicating the time required to complete all the processes in the predetermined system, and the calculated parameter exceeds a predetermined threshold value. In the case, the state data in a part of the time is specified, and the modified analysis model is calculated based on the specified state data.

また、例えば、前記パラメータ最適化部140は、前記特性値として、前記装置が所定の状態に達していた頻度を示すパラメータを算出し、算出したパラメータに基づき前記分析モデルの分析期間を特定し、特定した分析期間における前記分析モデルを前記修正した分析モデルとして生成する。 Further, for example, the parameter optimization unit 140 calculates a parameter indicating the frequency with which the apparatus has reached a predetermined state as the characteristic value, and specifies the analysis period of the analysis model based on the calculated parameter. The analysis model in the specified analysis period is generated as the modified analysis model.

また、例えば、前記パラメータ最適化部140は、前記特性値として、所定のイベントの前後の所定期間における前記状態データの特徴の違いを示すパラメータを算出し、算出した前記パラメータが所定の条件を満たす場合に、前記所定のイベントの前後の時期における前記分析モデルを、前記修正した分析モデルとしてそれぞれ算出する。 Further, for example, the parameter optimization unit 140 calculates, as the characteristic value, a parameter indicating a difference in the characteristics of the state data in a predetermined period before and after a predetermined event, and the calculated parameter satisfies a predetermined condition. In this case, the analysis model before and after the predetermined event is calculated as the modified analysis model, respectively.

情報入力部143は、前記装置の過去の所定の状態を示す情報の入力を受け付ける。 The information input unit 143 receives input of information indicating a predetermined state in the past of the device.

分析モデル出力部145は、分析モデル生成部142が前記生成した分析モデルの内容を示す情報を出力する。 The analysis model output unit 145 outputs information indicating the contents of the analysis model generated by the analysis model generation unit 142.

状態予測出力部147は、前記入力された装置の状態の情報、及び前記生成した分析モデルに基づき、前記装置が前記所定の状態に達する時間を推定し、推定した前記時間に関する情報を出力する。 The state prediction output unit 147 estimates the time when the device reaches the predetermined state based on the input state information of the device and the generated analysis model, and outputs the information regarding the estimated time.

また、システム分析装置120は、履歴データ150を記憶している。
<履歴データ>
図3は、履歴データ150の構成の一例を説明する図である。履歴データ150は、履歴データ管理テーブル510、特性種別管理テーブル520、データ管理テーブル530、特性値管理テーブル540、及び作業管理テーブル550の各データベースを含んで構成されているリレーショナルデータベースである。
Further, the system analyzer 120 stores the history data 150.
<History data>
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the history data 150. The history data 150 is a relational database including each database of the history data management table 510, the characteristic type management table 520, the data management table 530, the characteristic value management table 540, and the work management table 550.

このうち履歴データ管理テーブル510は、分析要求100及び分析結果106の内容を記憶しているテーブルであり、入力されてきた分析要求100ごと(分析処理ごと)に割り当てられた識別子(以下、履歴IDという。)が格納される履歴ID511、他のテーブルとの対応付けのための情報(以下、参照IDという。)が格納される参照ID512、履歴ID511の分析要求100の直前に入力されてきた分析要求100の履歴IDが格納される前回分析ID513(なお、初回の分析の場合は「0」が設定される。)、履歴ID511の分析要求100に対応して算出された故障相関度(分析結果106の品質を表す値。詳細は後述する。)が格納される故障相関度514、及び、故障相関度514が示す故障相関度に対する利用者110の評価が格納される採用フラグ515(例えば、利用者110が当該分析結果106に満足した場合には利用者110等によって「1」が格納され、満足しない場合には「0」が格納される。)の各項目を有する。
Of these, the history data management table 510 is a table that stores the contents of the analysis request 100 and the analysis result 106, and is an identifier assigned to each input analysis request 100 (for each analysis process) (hereinafter, history ID). The analysis input immediately before the analysis request 100 of the history ID 511 that stores the history ID 511, the reference ID 512 that stores the information for associating with other tables (hereinafter referred to as the reference ID), and the history ID 511. The failure correlation degree (analysis result) calculated in response to the previous analysis ID 513 (“0” is set in the case of the first analysis) in which the history ID of the request 100 is stored and the analysis request 100 of the history ID 511. A value representing the quality of 106. Details will be described later. The failure correlation degree 514 and the adoption flag 515 (for example, use) in which the evaluation of the user 110 with respect to the failure correlation degree indicated by the failure correlation degree 514 is stored are stored. If the person 110 is satisfied with the analysis result 106, the user 110 or the like stores "1", and if the person 110 is not satisfied, "0" is stored. ).

特性種別管理テーブル520は、分析モデル108を生成する際に用いられる、システム特性を判定するための式(以下、特性判定式という。)を格納するためのテーブルである。特性種別管理テーブル520は、各特性判定式に割り当てられた識別子(以下、特性判定式IDという。)が格納される特性判定式ID521、特性判定式ID521の特性判定式の内容(例えば、計算式、プログラム、又はプログラムを呼び出すためのAPI(Application Programming Interface))が格納される特性判定式522、特性判定式522に格納される特性判定式の処理方法に関する情報が格納される特性区分523、及び、特性判定式522に格納される特性判定式を用いて行う処理を特定する情報が格納される判定後処理524(例えば、計算式、プログラム、又はプラグラムを呼び出すためのAPIの情報が格納される。具体的には、例えば、稼動装置抽出部125、装置分類部130、又は先後関係推定部135を特定する情報が格納される。)の各項目を有する。 The characteristic type management table 520 is a table for storing an expression for determining system characteristics (hereinafter, referred to as a characteristic determination expression) used when generating the analysis model 108. The characteristic type management table 520 contains the contents of the characteristic determination formulas (for example, calculation formulas) of the characteristic judgment formula ID 521 and the characteristic judgment formula ID 521 in which the identifiers assigned to each characteristic judgment formula (hereinafter referred to as the characteristic judgment formula ID) are stored. , A program, or a characteristic determination formula 522 in which an API (Application Programming Interface) for calling a program is stored, a characteristic division 523 in which information on a processing method of the characteristic determination expression stored in the characteristic determination expression 522 is stored, and , Information for specifying the process to be performed using the characteristic determination formula 522 stored in the characteristic determination formula 522 is stored. Post-judgment processing 524 (for example, API information for calling a calculation formula, a program, or a program is stored. Specifically, for example, information for identifying the operating device extraction unit 125, the device classification unit 130, or the predecessor-posterior relationship estimation unit 135 is stored).

なお、特性判定式522には、後述する、装置間順序特性値を算出する特性判定式、装置間距離特性値を算出する特性判定式、システム規模特性値を算出する特性判定式、故障頻度特性値を算出する特性判定式、及び、特性変化特性値を算出する特性判定式等が格納される。 The characteristic judgment formula 522 includes a characteristic judgment formula for calculating the inter-device order characteristic value, a characteristic judgment formula for calculating the inter-device distance characteristic value, a characteristic judgment formula for calculating the system scale characteristic value, and a failure frequency characteristic, which will be described later. A characteristic judgment formula for calculating a value, a characteristic judgment formula for calculating a characteristic change characteristic value, and the like are stored.

また、特性区分523には、例えば、パラメータ最適化部140が繰り返して行う所定の処理に使用されるパラメータが格納される。例えば、特性判定式により算出された値が前回算出された値と異なった場合に、その両者の値が同一の値とみなしてよい場合を特定するための情報が格納される。例えば、特性区分523に所定の値が格納されている場合には、前記の両者の値が一致しているものとみなされる。 Further, in the characteristic category 523, for example, parameters used for a predetermined process repeatedly performed by the parameter optimization unit 140 are stored. For example, when the value calculated by the characteristic determination formula is different from the value calculated last time, information for specifying a case where both values can be regarded as the same value is stored. For example, when a predetermined value is stored in the characteristic category 523, it is considered that both of the above values match.

データ管理テーブル530は、システム分析装置120が処理するデータ(例えば、各計算処理で用いられるデータ、装置5に関する設定値、システム分析装置120から出力されるデータ等)を管理するテーブルである。データ管理テーブル530は、データごとに割り当てられた識別子(以下、データIDという)が格納されるデータID531、参照IDが格納される参照ID532、データID531のデータを処理する装置を特定する情報が格納される装置種別533、データID531のデータを処理する機能部(具体的には、例えば、稼動装置抽出部125、装置分類部130、先後関係推定部135、分析モデル生成部142、パラメータ最適化部140)を特定する情報が格納される機能種別534、データID531のデータの種別を特定する情報が格納されるデータ種別535、データID531のデータの内容、格納場所、又は取得先(例えばAPI)を特定する情報が格納されるデータ536の各項目を有する。 The data management table 530 is a table that manages data processed by the system analysis device 120 (for example, data used in each calculation process, set values related to the device 5, data output from the system analysis device 120, and the like). The data management table 530 stores data ID 531 in which an identifier assigned to each data (hereinafter referred to as a data ID) is stored, reference ID 532 in which the reference ID is stored, and information specifying a device for processing the data of the data ID 531. A functional unit that processes data of device type 533 and data ID 531 (specifically, for example, an operating device extraction unit 125, a device classification unit 130, a predecessor relationship estimation unit 135, an analysis model generation unit 142, and a parameter optimization unit). Function type 534 in which information for specifying 140) is stored, data type 535 in which information for specifying the data type of data ID 531 is stored, data content, storage location, or acquisition destination (for example, API) of data ID 531. It has each item of data 536 in which the information to be specified is stored.

特性値管理テーブル540は、特定判定式により算出される、システム特性を示すパラメータ(以下、特性値という。)を格納するためのテーブルである。特性値管理テーブル540は、特性値ごとに割り当てられた識別子(以下、特性値IDという。)が格納される特性値ID541、参照IDが格納される参照ID542、特性判定式IDが格納される特性判定式ID543、及び、特性判定式ID543で特定される特性判定式における特性値が格納される特性値544の各項目を有する。 The characteristic value management table 540 is a table for storing parameters (hereinafter, referred to as characteristic values) indicating system characteristics calculated by a specific determination formula. The characteristic value management table 540 contains a characteristic value ID 541 that stores an identifier assigned to each characteristic value (hereinafter referred to as a characteristic value ID), a reference ID 542 that stores a reference ID, and a characteristic that stores a characteristic determination expression ID. It has each item of the determination formula ID 543 and the characteristic value 544 in which the characteristic value in the characteristic judgment formula specified by the characteristic judgment formula ID 543 is stored.

<特性値について>
ここで、特性値の具体例を説明する。特性値は、特性判定式等に基づき算出されるパラメータであり、特性値には、例えば、装置間順序特性値、装置間距離特性値、システム規模特性値、故障頻度特性値、及び特性変化特性値がある。
<Characteristic value>
Here, a specific example of the characteristic value will be described. The characteristic value is a parameter calculated based on a characteristic judgment formula or the like, and the characteristic value includes, for example, an inter-device order characteristic value, an inter-device distance characteristic value, a system scale characteristic value, a failure frequency characteristic value, and a characteristic change characteristic. There is a value.

まず、装置間順序特性値は、センサ6間の状態データの時間変化に時間差がある場合、又はセンサグループ間の状態データの時間変化に時間的な先後関係がある場合に、これらの時間的な先後関係(即ち装置5間の順序)を表す特性値である。 First, the order characteristic value between devices is temporally different when there is a time difference in the time change of the state data between the sensors 6 or when there is a time-preceding relationship in the time change of the state data between the sensor groups. It is a characteristic value representing the pre-post relationship (that is, the order between the devices 5).

装置間距離特性値は、前記の先後関係が存在する場合において、センサ6間、又はセンサグループ間の状態データの時間変化の時間差から算出される、装置5間の距離を表す特性値である。この特性値により、センサ6(装置5)が複数のブロックに分類されると共に、分析対象システム10が複数の装置5から構成されていることが推測される。 The inter-device distance characteristic value is a characteristic value representing the distance between the devices 5 calculated from the time difference of the time change of the state data between the sensors 6 or between the sensor groups when the above-mentioned pre-existing relationship exists. Based on this characteristic value, it is presumed that the sensor 6 (device 5) is classified into a plurality of blocks and the analysis target system 10 is composed of the plurality of devices 5.

システム規模特性値は、分析対象システム10や装置5の規模(例えば、空間的広さ)を示す特性値であり、例えば、分析対象システム10の装置5への材料やエネルギーの入力時から、分析対象システム10から製品やエネルギーが出力されるまでの時間である。なお、システム規模特性値は、例えば、装置5間の距離を用いて算出される。 The system scale characteristic value is a characteristic value indicating the scale (for example, spatial size) of the analysis target system 10 or the device 5, and is analyzed from the time of inputting the material or energy into the device 5 of the analysis target system 10, for example. It is the time until the product or energy is output from the target system 10. The system scale characteristic value is calculated using, for example, the distance between the devices 5.

故障頻度特性値は、装置5の故障頻度を示す特性値であり、所定の日時以前に1件以上の故障が発生していた頻度又は回数を示す値である。故障頻度特性値の算出方法の詳細は後述する。 The failure frequency characteristic value is a characteristic value indicating the failure frequency of the device 5, and is a value indicating the frequency or the number of times that one or more failures have occurred before a predetermined date and time. Details of the method for calculating the failure frequency characteristic value will be described later.

特性変化特性値は、所定のイベント(例えば、装置5の停止期間や所定の時期、季節等)の前後の期間での分析対象システム10の挙動の違いを示す特性値である。特性変化特性値は、例えば、前記所定のイベントの前の所定の期間における、センサ6又はセンサグループの状態データ(以下、停止前データという。)と、前記所定のイベントの後の所定の期間における、センサ6又はセンサグループの状態データ(以下、停止後データという。)との相関関係を示す値である。特性変化特性値は、停止前データと停止後データの間の相関係数が所定の閾値以上であった場合(例えば、停止前に0.5以下であったものが停止後に0.8以上に増加したり、停止前に0.8以上であったものが停止後に0.5以下になった場合等)に、所定の値が設定される。 The characteristic change characteristic value is a characteristic value indicating a difference in the behavior of the analysis target system 10 in a period before and after a predetermined event (for example, a stop period of the device 5, a predetermined time, a season, etc.). The characteristic change characteristic value is, for example, the state data of the sensor 6 or the sensor group (hereinafter referred to as pre-stop data) in the predetermined period before the predetermined event and the predetermined period after the predetermined event. , The value indicating the correlation with the state data of the sensor 6 or the sensor group (hereinafter, referred to as the data after stopping). Characteristic change The characteristic value is when the correlation coefficient between the pre-stop data and the post-stop data is greater than or equal to a predetermined threshold (for example, what was 0.5 or less before the stop is 0.8 or more after the stop). A predetermined value is set when the value is increased or when the value is 0.8 or more before the stop and becomes 0.5 or less after the stop.

次に、作業管理テーブル550は、システム分析装置120で繰り返し行われる最適化処理に係るパラメータを格納するためのテーブルである。作業管理テーブル550は、各最適化処理ごとに割り当てられた識別子(以下、サブ履歴IDという。)が格納されるサブ履歴ID551、履歴IDが格納される履歴ID552、参照IDが格納される参照ID553、前回行われた最適化処理のサブ履歴IDが格納される前回分析ID554、サブ履歴ID551の最適化処理によって算出された故障相関度が格納される故障相関度555、及び、各回の最適化処理のうちサブ履歴ID551の最適化処理の結果が最も適切であると判断された場合に所定の値が格納される採用フラグ556(なお、採用フラグ556には、最適化処理の結果の適切さの順位が格納されてもよい。)の各項目を有する。 Next, the work management table 550 is a table for storing parameters related to the optimization process repeatedly performed by the system analyzer 120. The work management table 550 includes a sub-history ID 551 in which an identifier (hereinafter referred to as a sub-history ID) assigned for each optimization process is stored, a history ID 552 in which the history ID is stored, and a reference ID 553 in which the reference ID is stored. , The previous analysis ID 554 in which the sub-history ID of the optimization process performed last time is stored, the failure correlation degree 555 in which the failure correlation degree calculated by the optimization process of the sub-history ID 551 is stored, and the optimization process of each time. Of these, the adoption flag 556 in which a predetermined value is stored when the result of the optimization processing of the sub-history ID 551 is determined to be the most appropriate (Note that the adoption flag 556 indicates the appropriateness of the result of the optimization processing. It has each item of (the order may be stored).

なお、以上の履歴データ150は、稼動装置抽出部125、装置分類部130(故障関与センサ出力部)、先後関係推定部135(時刻相関抽出部)、及び分析モデル生成部142が行った処理やその処理に使用されたデータをさらに記憶してもよい。 The above history data 150 includes processing performed by the operating device extraction unit 125, the device classification unit 130 (failure involvement sensor output unit), the pre-post relationship estimation unit 135 (time correlation extraction unit), and the analysis model generation unit 142. The data used for the processing may be further stored.

以上のシステム分析装置120の機能は、システム分析装置120のハードウエアによって、もしくは、システム分析装置120のプロセッサ11が、主記憶装置12又は補助記憶装置13に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。 The above-mentioned functions of the system analyzer 120 are executed by the hardware of the system analyzer 120 or by the processor 11 of the system analyzer 120 by reading and executing the program stored in the main storage device 12 or the auxiliary storage device 13. It is realized by.

<処理>
次に、システム分析装置120が行う処理について説明する。まず、分析システム1の処理の概要について説明する。
<Processing>
Next, the processing performed by the system analyzer 120 will be described. First, the outline of the processing of the analysis system 1 will be described.

<処理の概要>
図4は、分析システム1が行う処理の概要を説明する図である。まず、システム分析装置120は、分析要求100の入力を受け付け、入力を受け付けた分析要求100の内容を解析する(s10)。そして、システム分析装置120は、解析した内容に基づき、分析要求100のデータの品質を高めるための処理(以下、データクレンジングという。)を行う(s20)。
<Outline of processing>
FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of processing performed by the analysis system 1. First, the system analyzer 120 receives the input of the analysis request 100 and analyzes the content of the analysis request 100 that has received the input (s10). Then, the system analyzer 120 performs a process (hereinafter, referred to as data cleansing) for improving the quality of the data of the analysis request 100 based on the analyzed contents (s20).

具体的には、システム分析装置120はまず、状態データ等に基づき、装置5が稼動していた期間を特定し、その期間における装置5の状態データを抽出する処理(以下、時間軸方向クレンジングという。)を行う(s21)。なお、この処理は、主に稼動装置抽出部125によって行われる。 Specifically, the system analyzer 120 first identifies a period during which the device 5 has been operating based on the state data and the like, and extracts the state data of the device 5 during that period (hereinafter referred to as time axis direction cleansing). ) Is performed (s21). This process is mainly performed by the operating device extraction unit 125.

次に、システム分析装置120は、時間軸方向クレンジングを行った装置5のうち、故障した装置5又は故障に関連していた装置5を特定する処理(以下、不要センサ除外という。)を行う(s22)。なお、この処理は、主に装置分類部130によって行われる。 Next, the system analyzer 120 performs a process of identifying the failed device 5 or the device 5 related to the failure (hereinafter, referred to as unnecessary sensor exclusion) among the devices 5 that have been cleansed in the time axis direction (hereinafter, referred to as unnecessary sensor exclusion). s22). This process is mainly performed by the device classification unit 130.

また、システム分析装置120は、不要センサ除外を行った装置5(装置5に対応するセンサ6)を、少なくとも1つ以上のグループ(センサグループ)に分類する処理(以下、センサ選択という。)を行う(s23)。なお、この処理は、主に装置分類部130によって行われる。 Further, the system analyzer 120 performs a process (hereinafter, referred to as sensor selection) of classifying the device 5 (sensor 6 corresponding to the device 5) from which unnecessary sensors have been excluded into at least one or more groups (sensor groups). Do (s23). This process is mainly performed by the device classification unit 130.

システム分析装置120は、センサ選択により分類したセンサグループについて、各センサグループによって行われる処理相互の時間的な先後関係を特定する処理(以下、時刻オフセットという。)を行う(s24)。なお、この処理は、主に先後関係推定部135によって行われる。 The system analyzer 120 performs a process (hereinafter, referred to as a time offset) for specifying the temporal relationship between the processes performed by each sensor group for the sensor groups classified by sensor selection (s24). It should be noted that this processing is mainly performed by the predecessor-posterior relationship estimation unit 135.

以上のようにしてデータクレンジングが終了すると、システム分析装置120は、データクレンジングがなされた各グループの状態データの分析を行って分析モデル108を生成し、その分析モデル108を最適化する処理(以下、最適化処理という。)を行う(s30)。なお、システム分析装置120は、最適化処理の結果に基づき、繰り返しデータクレンジングを行う場合がある。なお、この最適化処理は、主に分析モデル生成部142(パラメータ最適化部140)によって行われる。 When the data cleansing is completed as described above, the system analyzer 120 analyzes the state data of each group for which the data cleansing has been performed, generates an analysis model 108, and optimizes the analysis model 108 (hereinafter,). , It is called optimization processing) (s30). The system analyzer 120 may repeatedly perform data cleansing based on the result of the optimization process. This optimization process is mainly performed by the analysis model generation unit 142 (parameter optimization unit 140).

システム分析装置120は、最適化処理が終了すると、根拠データ105及び分析モデル108を含む分析結果106を出力して利用者110に提示する(s40)。 When the optimization process is completed, the system analyzer 120 outputs the analysis result 106 including the basis data 105 and the analysis model 108 and presents it to the user 110 (s40).

次に、システム分析装置120が行う処理を説明する。
<分析処理>
Next, the processing performed by the system analyzer 120 will be described.
<Analysis processing>

図5、図6、図7は、システム分析装置120が分析要求100に基づき分析モデル108を生成すると共に、分析結果106を出力する処理(以下、分析処理という。)の一例を説明する図である。この処理は、例えば、システム分析装置120に対して、利用者110により所定の入力が行われたことを契機に開始される。 5, FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams illustrating an example of a process (hereinafter referred to as an analysis process) in which the system analyzer 120 generates an analysis model 108 based on the analysis request 100 and outputs the analysis result 106. is there. This process is started, for example, when a predetermined input is made to the system analyzer 120 by the user 110.

まず、システム分析装置120の情報入力部143は、利用者110から分析要求100の入力を受け付ける(s210)。 First, the information input unit 143 of the system analyzer 120 receives the input of the analysis request 100 from the user 110 (s210).

(時間軸方向クレンジング)
次に、システム分析装置120の稼動装置抽出部125は、分析要求100における稼動データを参照することにより、装置5が稼動又は停止していた期間を全て特定する(s215)。具体的には、例えば、稼動装置抽出部125は、その値が0、又は0から所定値以上離れた値を稼動データとして有する期間を特定する。
(Cleansing in the time axis direction)
Next, the operating device extraction unit 125 of the system analysis device 120 identifies all the periods during which the device 5 was operating or stopped by referring to the operating data in the analysis request 100 (s215). Specifically, for example, the operating device extraction unit 125 specifies a period in which the value is 0 or has a value separated from 0 by a predetermined value or more as operating data.

次に、稼動装置抽出部125は、分析要求100に含まれている装置5の故障日時の情報に基づき、その故障日時における各装置5の状態データを取得する(s220)。 Next, the operating device extraction unit 125 acquires the state data of each device 5 at the failure date and time based on the failure date and time information of the device 5 included in the analysis request 100 (s220).

なお、稼動装置抽出部125は、稼動データを取得するセンサ6を利用者110に選択させてもよい(s230)。また、稼動装置抽出部125は、取得する状態データを利用者110に選択させてもよい。 The operating device extraction unit 125 may allow the user 110 to select the sensor 6 for acquiring the operating data (s230). Further, the operating device extraction unit 125 may allow the user 110 to select the state data to be acquired.

次に、稼動装置抽出部125は、s215及びs220の処理の結果を履歴データ150に記憶する(s227)。具体的には、例えば、稼動装置抽出部125は、データ管理テーブル530に新たなレコードを生成し、生成したレコードに、各装置5の停止期間、稼動期間、及び故障日時を特定する情報(例えば、稼動期間又は停止期間の境界時刻と、故障日時との関係)を格納する。 Next, the operating device extraction unit 125 stores the processing results of s215 and s220 in the history data 150 (s227). Specifically, for example, the operating device extraction unit 125 generates a new record in the data management table 530, and in the generated record, information (for example,) that specifies the stop period, the operating period, and the failure date and time of each device 5. , Relationship between the boundary time of the operation period or the stop period and the failure date and time).

また、稼動装置抽出部125は、s215及びs220の処理で用いられた各種のデータやパラメータを履歴データ150に格納する(s227)。具体的には、例えば、稼動装置抽出部125は、データ管理テーブル530に新たなレコードを生成し、生成したレコードのデータ536に状態データを格納する。 Further, the operating device extraction unit 125 stores various data and parameters used in the processing of s215 and s220 in the history data 150 (s227). Specifically, for example, the operating device extraction unit 125 generates a new record in the data management table 530 and stores the state data in the data 536 of the generated record.

そして、稼動装置抽出部125は、s220で抽出した各センサ6(装置5)の状態データ(例えば、過去の停止期間以外の各センサ6(装置5)の状態データ)を、装置分類部130に送信する(s229)。 Then, the operating device extraction unit 125 transmits the state data of each sensor 6 (device 5) extracted in s220 (for example, the state data of each sensor 6 (device 5) other than the past stop period) to the device classification unit 130. Send (s229).

ここで、図8は、以上の時間軸方向クレンジングの処理の一例を説明する図である。例えば、稼動装置抽出部125は、稼動データに基づき特定される、装置5が正常に停止していた期間801を特定する。そして、稼動装置抽出部125は、その期間801以外の期間を、当該装置5が稼動していた期間(稼動期間)とみなす。稼動装置抽出部125は、その稼動期間における各装置5の状態データ802を全て抽出する。 Here, FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the above time axis direction cleansing process. For example, the operating device extraction unit 125 identifies the period 801 when the device 5 was normally stopped, which is specified based on the operating data. Then, the operating device extraction unit 125 considers a period other than the period 801 as a period during which the device 5 was operating (operating period). The operating device extraction unit 125 extracts all the state data 802 of each device 5 during the operating period.

このように、稼動装置抽出部125は、稼動中の装置5の状態データ(センシングデータ)を抽出する。センシングデータは通常、データ収集開始時刻から全期間にわたって収集されるが、分析対象システム10は、実際の運用において常に稼動しているとは限らない。例えば、装置5は、計画的な停止、故障による停止、又は省エネルギー実践のための停止等を受ける場合がある。このような場合、全期間のセンシングデータが後述する分析モデル108の生成に利用されると、装置5は正常に停止しているにもかかわらず故障により停止していると判定される等することにより、分析モデル108の精度が低下することがある。したがって、分析モデル108の精度を低下させるような、正常に停止している装置5のセンシングデータは事前に除外しておくことが望ましい。従来、このような除外処理は利用者110が専門知識を備えていることを前提に当該利用者110が手作業で行っていた。しかし、稼動装置抽出部125によれば、このような除外処理を、利用者110が専門知識を有しているか否かにかかわらず自動で行うことができる。 In this way, the operating device extraction unit 125 extracts the state data (sensing data) of the operating device 5. Sensing data is usually collected for the entire period from the data collection start time, but the analysis target system 10 is not always in operation in actual operation. For example, the device 5 may receive a planned stop, a stop due to a failure, a stop for energy saving practice, or the like. In such a case, when the sensing data for the entire period is used to generate the analysis model 108 described later, it is determined that the device 5 is stopped due to a failure even though it is normally stopped. This may reduce the accuracy of the analytical model 108. Therefore, it is desirable to exclude in advance the sensing data of the device 5 that is normally stopped, which reduces the accuracy of the analysis model 108. Conventionally, such exclusion processing has been performed manually by the user 110 on the premise that the user 110 has specialized knowledge. However, according to the operating device extraction unit 125, such exclusion processing can be automatically performed regardless of whether or not the user 110 has specialized knowledge.

(不要センサ除外及びセンタ選択)
次に、図5に示すように、装置分類部130は、稼動装置抽出部125から受信した各センサ6の状態データの時間的変化の特徴(パターン)を解析する(s235)。具体的には、例えば、装置分類部130は、回帰分析法や、主成分分析法などに基づき状態データの時間的変化の特徴の解析を行う。
(Exclusion of unnecessary sensors and center selection)
Next, as shown in FIG. 5, the device classification unit 130 analyzes the characteristic (pattern) of the temporal change of the state data of each sensor 6 received from the operating device extraction unit 125 (s235). Specifically, for example, the apparatus classification unit 130 analyzes the characteristics of the temporal change of the state data based on the regression analysis method, the principal component analysis method, and the like.

そして、装置分類部130は、s235で解析した各特徴の違いに基づき(例えば、状態データ間の類似度や相関係数に基づき)、各装置5を複数のグループ(センサグループ)に分類する(s240)。具体的には、例えば、装置分類部130は、回帰分析法により、互いに相関係数の高い(例えば相関係数が所定の閾値を超える)状態データの時間的変化を有する装置5のグループを同一のセンサグループに分類する。また、例えば、装置分類部130は、K-means法などに基づき、状態データの時間的変化の特徴が類似する装置5を同一のセンサグループに分類する。 Then, the device classification unit 130 classifies each device 5 into a plurality of groups (sensor groups) based on the difference in each feature analyzed in s235 (for example, based on the similarity between the state data and the correlation coefficient). s240). Specifically, for example, the device classification unit 130 uses a regression analysis method to identify a group of devices 5 having a temporal change in state data having a high correlation coefficient (for example, the correlation coefficient exceeds a predetermined threshold value). It is classified into the sensor group of. Further, for example, the device classification unit 130 classifies devices 5 having similar characteristics of temporal changes in state data into the same sensor group based on the K-means method or the like.

なお、装置分類部130は、その値が所定期間中0である状態データが存在する場合には、その状態データに対応するセンサ6を解析の対象(センサグループの対象)から除外する。 If there is state data whose value is 0 during a predetermined period, the device classification unit 130 excludes the sensor 6 corresponding to the state data from the analysis target (sensor group target).

装置分類部130は、各センサグループの装置5が正常に稼動していた過去の期間(以下、正常稼動期間という。)を設定する(s245)。具体的には、例えば、装置分類部130は、分析要求100に含まれている情報が示す故障発生日時の半年前から、その1年以上前の所定の日時までの期間を、正常稼動期間として設定する。 The device classification unit 130 sets a past period (hereinafter, referred to as a normal operation period) in which the device 5 of each sensor group has been operating normally (s245). Specifically, for example, the apparatus classification unit 130 sets a period from half a year before the failure occurrence date and time indicated by the information included in the analysis request 100 to a predetermined date and time one year or more before the failure occurrence date and time as a normal operation period. Set.

そして、装置分類部130は、s245で設定した正常稼動期間における各センサグループの状態データと、特性値管理テーブル540に記録されているシステム特性とに基づき、分析モデル108を生成する(s250)。 Then, the device classification unit 130 generates the analysis model 108 based on the state data of each sensor group in the normal operation period set in s245 and the system characteristics recorded in the characteristic value management table 540 (s250).

すなわち、装置分類部130は、分析対象システム10の特徴に応じた、各センサ6の状態データが示す装置5の状態と、装置5がその状態にある時期との関係について、正常稼動期間を学習期間とした機械学習を行い、これに基づく分析モデル108を生成する。 That is, the device classification unit 130 learns the normal operation period regarding the relationship between the state of the device 5 indicated by the state data of each sensor 6 and the time when the device 5 is in that state according to the characteristics of the system 10 to be analyzed. Machine learning is performed as a period, and an analysis model 108 based on this is generated.

なお、装置分類部130は、システム特性を、例えば、特性種別管理テーブル520又は特性値管理テーブル540から取得し、又は、後述する最適化処理により算出された特性値から取得する。また、装置分類部130は、例えば、回帰分析法、K-means法、又はK近傍法に基づき分析モデル108を生成してもよい。 The device classification unit 130 acquires the system characteristics from, for example, the characteristic type management table 520 or the characteristic value management table 540, or acquires the system characteristics from the characteristic values calculated by the optimization process described later. Further, the apparatus classification unit 130 may generate an analysis model 108 based on, for example, a regression analysis method, a K-means method, or a K-nearest neighbor method.

装置分類部130は、s250で生成した分析モデル108と、故障日時の情報等と各センサグループにおける状態データとに基づき、時間軸方向クレンジングで抽出した全期間を対象に、センサグループの異常度を算出する処理(以下、異常診断という。)を行う(s255)。なお、装置分類部130は、s250における分析モデル108の生成に採用したアルゴリズムと同様のアルゴリズムによって異常診断を行う。 The device classification unit 130 determines the degree of abnormality of the sensor group for the entire period extracted by time axis cleansing based on the analysis model 108 generated in s250, the failure date and time information, and the state data in each sensor group. Perform the calculation process (hereinafter referred to as abnormality diagnosis) (s255). The device classification unit 130 performs an abnormality diagnosis by an algorithm similar to the algorithm adopted for generating the analysis model 108 in the s250.

異常度とは、状態データ間の解離の程度を示す値である。例えば、ある時点における異常度は、対象とするセンサグループにおけるある時点での状態データの値と、全センサグループにおける正常稼動期間での状態データの値との間の差異として規定することができる。例えば、異常診断のアルゴリズムに回帰分析法を用いた場合、装置分類部130は、前記異常度を、回帰曲線からの距離として算出する。 The degree of anomaly is a value indicating the degree of dissociation between state data. For example, the degree of anomaly at a certain point in time can be defined as the difference between the value of the state data at a certain point in time in the target sensor group and the value of the state data in the normal operation period in all the sensor groups. For example, when the regression analysis method is used as the algorithm for diagnosing the abnormality, the device classification unit 130 calculates the degree of abnormality as a distance from the regression curve.

次に、図6のs320に示すように装置分類部130は、異常診断の結果に基づき、所定の日時の故障に対する各センサグループの関与の高さを示す指標(以下、故障相関度という。)を算出する。なお、ここで算出される故障相関度は、例えば、故障日時の異常度を、学習期間の異常度の平均値で除した値である。 Next, as shown in s320 of FIG. 6, the device classification unit 130 is an index (hereinafter, referred to as failure correlation degree) indicating the high degree of involvement of each sensor group in the failure at a predetermined date and time based on the result of the abnormality diagnosis. Is calculated. The failure correlation degree calculated here is, for example, a value obtained by dividing the abnormality degree of the failure date and time by the average value of the abnormality degree of the learning period.

そして装置分類部130は、この故障相関度が最も高い(例えば、故障相関度が所定の閾値を超える)センサグループを特定する。故障相関度の値が高いセンサグループは、分析対象装置の故障との関係が大きいと推定される。 Then, the device classification unit 130 identifies the sensor group having the highest failure correlation degree (for example, the failure correlation degree exceeds a predetermined threshold value). It is presumed that the sensor group with a high degree of failure correlation has a large relationship with the failure of the device to be analyzed.

なお、この処理で算出される故障相関度の値は、例えば、不要センサ除外及びセンサ選択において用いられるパラメータの内容によって異なる。例えば、前記の回帰分析法が用いられる場合、故障相関度は、s235のパターン解析の対象とした状態データの期間によって異なる。そこで、例えば、s320において高い値の故障相関度(例えば10以上の故障相関度)が得られなかった場合は、装置分類部130は、s235のパターン解析に用いた状態データの期間を変更して再度、同処理を繰り返してもよい。なお、このような解析処理の繰り返しに関しては、例えばシステム分析装置120等のリソースに余裕がある場合は、それぞれの解析処理が並列に実行されてもよい。また、装置分類部130は、解析処理に充分に時間をかけてもよい場合は、より高度な条件が満たされるまで(例えば、より高い値の故障相関度が得られるまで)、各解析処理を行ってもよい。さらに、装置分類部130は、複数回行った解析処理のうちもっとも高い故障相関度が得られた解析処理において分類されたセンサグループを、最終的なセンサグループとしてもよい。 The value of the failure correlation degree calculated by this process differs depending on, for example, the contents of the parameters used in the exclusion of unnecessary sensors and the selection of sensors. For example, when the above regression analysis method is used, the degree of failure correlation varies depending on the period of the state data targeted for the pattern analysis of s235. Therefore, for example, when a high failure correlation degree (for example, a failure correlation degree of 10 or more) is not obtained in s320, the device classification unit 130 changes the period of the state data used for the pattern analysis of s235. The same process may be repeated again. Regarding the repetition of such analysis processing, if resources such as the system analyzer 120 have a margin, each analysis processing may be executed in parallel. Further, when the analysis process may take a sufficient time, the device classification unit 130 performs each analysis process until a higher condition is satisfied (for example, until a higher value of failure correlation degree is obtained). You may go. Further, the device classification unit 130 may use the sensor group classified in the analysis process in which the highest degree of failure correlation is obtained among the analysis processes performed a plurality of times as the final sensor group.

また、s245〜s320における処理(以下、本段落では本処理という。)においては、センサグループの識別子、学習期間、センサグループの分類におけるクラスタ数、又は機械学習で採用したアルゴリズムなどの各パラメータが用いられる。これらのパラメータは、本処理において互いに依存しない関係にあるため、装置分類部130は、システム分析装置120等のリソースに余裕がある場合、これらのパラメータの値を変えた様々な組み合わせによる本処理を並列的に実行して分析モデル108を生成し、生成したこれらの分析モデル108のうち最も故障相関度が高かったパラメータの組み合わせに基づく分析モデル108を最終的に選択してもよい。また、装置分類部130は、上記組み合わせに基づき算出された故障相関度のランキングを作成して利用者110に提示し、利用者110に上記組み合わせを選択させることで、最終的な分析モデル108を特定してもよい。 Further, in the processing in s245 to s320 (hereinafter referred to as this processing in this paragraph), each parameter such as the identifier of the sensor group, the learning period, the number of clusters in the classification of the sensor group, or the algorithm adopted in machine learning is used. Be done. Since these parameters do not depend on each other in this process, the apparatus classification unit 130 performs the present process by various combinations in which the values of these parameters are changed when resources such as the system analyzer 120 are available. The analysis model 108 may be generated by executing in parallel, and the analysis model 108 based on the combination of the parameters having the highest degree of failure correlation among the generated analysis models 108 may be finally selected. Further, the device classification unit 130 creates a ranking of the failure correlation degree calculated based on the above combination and presents it to the user 110, and causes the user 110 to select the above combination to obtain the final analysis model 108. It may be specified.

装置分類部130は、s235〜s320で使用したデータ、パラメータ、及び分析モデル108の内容等を、履歴データ150に格納する(s322)。例えば、装置分類部130は、履歴データ管理テーブル510に新たな履歴IDのレコードを生成し、生成したレコードの故障相関度514に、s320で算出した故障相関度を格納する。また、装置分類部130は、履歴データ管理テーブル510に新たなデータIDのレコードを生成し、生成したレコードのデータ536に、s235〜s320で使用したデータを格納する。 The device classification unit 130 stores the data, parameters, contents of the analysis model 108, etc. used in s235 to s320 in the history data 150 (s322). For example, the device classification unit 130 generates a record of a new history ID in the history data management table 510, and stores the failure correlation degree calculated in s320 in the failure correlation degree 514 of the generated record. Further, the device classification unit 130 generates a record of a new data ID in the history data management table 510, and stores the data used in s235 to s320 in the data 536 of the generated record.

装置分類部130は、s240でグループ化したセンサ6(装置5)の情報及び状態データを先後関係推定部135に送信する(s323)。 The device classification unit 130 transmits the information and state data of the sensor 6 (device 5) grouped by s240 to the pre-post relationship estimation unit 135 (s323).

なお、図9は、不要センサ除外及びセンサ選択に係る処理の一例を説明する図である。同図に示すように、センサ選択により、その時間的変化の特徴が類似する状態データ901及び状態データ903が「グループ1」のセンサグループに分類され(状態データ901及び状態データ903の相関度が高い)、状態データ902及び状態データ904が「グループ2」のセンサグループに分類される(状態データ902及び状態データ904の相関度が高い)。また、不要センサ除外により、その値が0である状態データ905はセンサグループから除外される(いずれの状態データとの相関度も低い)。 Note that FIG. 9 is a diagram illustrating an example of processing related to exclusion of unnecessary sensors and sensor selection. As shown in the figure, the state data 901 and the state data 903 having similar characteristics of the temporal change are classified into the sensor group of "group 1" by the sensor selection (the degree of correlation between the state data 901 and the state data 903 is high). (High), the state data 902 and the state data 904 are classified into the "group 2" sensor group (the degree of correlation between the state data 902 and the state data 904 is high). Further, by excluding unnecessary sensors, the state data 905 whose value is 0 is excluded from the sensor group (the degree of correlation with any state data is low).

このように、装置分類部130は、状態データの時間的変化の特徴に応じてセンサ6(装置5)をグループ化する。センサ6は、故障の要因を特定するために様々な位置の装置5に設けられるので、分析対象システム10が小規模である場合にはセンサ6同士が同様のデータ傾向を示す可能性が高いが、装置5が大規模な工場に設けられている場合等は、センサ6が同種のセンサであっても、その状態データの変化は、センサ6が設けられる箇所によって異なる傾向を示す可能性がある。したがって、装置5の状態を正しく把握するためには、センサ6の位置ではなくセンサ6の状態データの傾向に基づきセンサ6をグループ化することで、センサ6が取り付けられている装置5の空間的な特徴や機能的な特徴を把握することができ、装置5の故障の予兆を効果的に発見することができる。従来、このような装置5(センサ6)のグループ化は、当該分野の専門知識を有する者が手作業で行っていた。しかし、装置分類部130は、そのような者に依存することなく、装置5(センサ6)のグループ化を自動的に適切に行うことができる。 In this way, the device classification unit 130 groups the sensors 6 (device 5) according to the characteristics of the temporal change of the state data. Since the sensors 6 are provided in the devices 5 at various positions in order to identify the cause of the failure, it is highly possible that the sensors 6 show the same data tendency when the analysis target system 10 is small. , When the device 5 is installed in a large-scale factory, even if the sensor 6 is the same type of sensor, the change in the state data may tend to differ depending on the location where the sensor 6 is installed. .. Therefore, in order to correctly grasp the state of the device 5, the sensors 6 are grouped based on the tendency of the state data of the sensor 6 instead of the position of the sensor 6, so that the device 5 to which the sensor 6 is attached is spatially. It is possible to grasp various features and functional features, and to effectively find a sign of failure of the device 5. Conventionally, such grouping of devices 5 (sensors 6) has been performed manually by a person having specialized knowledge in the field. However, the device classification unit 130 can automatically and appropriately group the devices 5 (sensors 6) without depending on such a person.

(時刻オフセット)
次に、図6のs325に示すように、先後関係推定部135は、s323により受信した状態データ及び各センサグループの情報に基づき、各センサグループについて、最も故障に対する寄与が高いセンサ6(分析要求100で特定される故障日時における故障に対する寄与が高いセンサ6)を特定する。なお、あるセンサ6の寄与度は、例えば、そのセンサ6が属するセンサグループの状態データの平均値の時間変化に対する、そのセンサ6の状態データの時間変化の類似度に基づき算出される。
(Time offset)
Next, as shown in s325 of FIG. 6, the predecessor-posterior relationship estimation unit 135 has the sensor 6 (analysis request) having the highest contribution to failure for each sensor group based on the state data received by s323 and the information of each sensor group. A sensor 6) that has a high contribution to failure at the failure date and time specified by 100 is specified. The contribution of a certain sensor 6 is calculated based on, for example, the degree of similarity of the time change of the state data of the sensor 6 with respect to the time change of the average value of the state data of the sensor group to which the sensor 6 belongs.

そして、先後関係推定部135は、前記で特定した各センサ6のそれぞれの状態データについて、それぞれの状態データを正又は負の時間軸方向に所定時間シフトさせた状態データ(以下、シフト後状態データという。)をそれぞれ生成し、これらのシフト後状態データの間の相関度(例えば、相関係数等)を算出する。 Then, the pre-post relationship estimation unit 135 shifts each state data of each state data of each sensor 6 specified above by a predetermined time in the positive or negative time axis direction (hereinafter, post-shift state data). ) Is generated, and the degree of correlation (for example, correlation coefficient) between these post-shift state data is calculated.

先後関係推定部135は、このように、正又は負の時間軸方向に様々な時間分シフトさせた計算を複数回行い、このうちで相関係数が最も高かった計算(例えば、0.8以上の相関係数が得られた場合の計算)におけるシフトにより生成された各状態データ(すなわち、時刻オフセットを行った状態データ。なお、シフトの対象とならなかった他の状態データも同様にシフトを行ってもよい。)、及びその他s325の処理で使用したデータやパラメータを履歴データ150に格納する(s327)。また、先後関係推定部135は、s325で生成した状態データ(時間をシフトさせた状態データ)をパラメータ最適化部140に送信する(s328)。 The pro-posterior relationship estimation unit 135 performs calculations that are shifted by various times in the positive or negative time axis direction a plurality of times in this way, and among them, the calculation with the highest correlation coefficient (for example, 0.8 or more). Each state data generated by the shift in (calculation when the correlation coefficient of) is obtained (that is, the state data with time offset. Other state data that are not the target of the shift are also shifted. You may do this), and other data and parameters used in the processing of s325 are stored in the history data 150 (s327). Further, the pre-post relationship estimation unit 135 transmits the state data (time-shifted state data) generated in s325 to the parameter optimization unit 140 (s328).

以上のような時刻オフセットを行う意義は次の通りである。すなわち、分析対象システム10の規模等によっては、ある装置5で発生した障害の影響が別の装置5で発現するまでに一定の時間を要する場合がある。この場合、ある時間における装置5間の状態データの相関はそれほど高くない場合でも、この発現にかかるまでの時間を考慮することで当該相関が高くなる場合がある。時刻オフセットは、このような場合に対応する処理である。 The significance of performing the above time offset is as follows. That is, depending on the scale of the system 10 to be analyzed and the like, it may take a certain amount of time for the influence of the failure generated in one device 5 to appear in another device 5. In this case, even if the correlation of the state data between the devices 5 at a certain time is not so high, the correlation may be high by considering the time required for this expression. The time offset is a process corresponding to such a case.

なお、前記の相関関係の算出はそれぞれ独立して行うことができるため、システム分析装置120等のリソースに余裕がある場合、先後関係推定部135は、これらの算出を並列的に実行してもよい。また、先後関係推定部135は、これらの計算結果を出力して利用者110に提示してもよい。 Since the above-mentioned correlation calculations can be performed independently, if resources such as the system analyzer 120 have a margin, the pre-post relationship estimation unit 135 may execute these calculations in parallel. Good. Further, the pre-post relationship estimation unit 135 may output these calculation results and present them to the user 110.

ここで、図10は、時刻オフセットの処理の内容の一例を説明する図である。同図に示すように、センサグループ1001(グループ1)及びセンサグループ1002(グループ2)が、時刻xに処理を行う装置である装置aに取り付けられたセンサ6に関連するセンサグループであり、センサグループ1003(グループ3)及びセンサグループ1004(グループ4)が、時刻x+tに処理を行う装置である装置nに取り付けられたセンサ6に関連するグループであるとする。この場合、センサグループ1001及びセンサグループ1002の状態データの時間変化を時刻tずらすと、それぞれセンサグループ1003及びセンサグループ1004の状態データの時間変化に類似する。したがって、先後関係推定部135は、グループ1及びグループ3は同一のセンサグループであり、グループ2及びグループ4は同一のセンサグループであると設定することができる。 Here, FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the content of the time offset processing. As shown in the figure, the sensor group 1001 (group 1) and the sensor group 1002 (group 2) are sensor groups related to the sensor 6 attached to the device a, which is a device that performs processing at time x, and are sensors. It is assumed that the group 1003 (group 3) and the sensor group 1004 (group 4) are groups related to the sensor 6 attached to the device n, which is a device that performs processing at time x + t. In this case, if the time change of the state data of the sensor group 1001 and the sensor group 1002 is shifted by time t, it resembles the time change of the state data of the sensor group 1003 and the sensor group 1004, respectively. Therefore, the pre-post relationship estimation unit 135 can set that group 1 and group 3 are the same sensor group, and group 2 and group 4 are the same sensor group.

このように、先後関係推定部135は、各センサグループ(センサ6)の状態データを時間軸方向にシフトする。すなわち、分析対象システム10が小規模でありセンサ6間の距離が近い場合等は、実際に発生した各装置5の故障発生時期は各センサ6で観測される状態データの変動時期と同時、又は同一のサンプリング区間内であるが、分析対象システム10が大規模である場合(例えば工場等に分散配置された装置の場合)は、ある装置5で起きた故障と、別の装置5で観測した故障とは、それぞれのセンサ6において同時に又は同一のサンプリング区間内で観測されず、その結果、装置5の故障の時期を正しく特定できない可能性がある。そこで、装置5が故障か否かを判断する場合においては、この故障の伝搬にかかる時間の考慮(時間差の考慮)が必要になる場合がある。先後関係推定部135は、このような時間差を状態データをシフトさせることで自動的に考慮し、調整することができる。 In this way, the pre-post relationship estimation unit 135 shifts the state data of each sensor group (sensor 6) in the time axis direction. That is, when the system 10 to be analyzed is small and the distance between the sensors 6 is short, the time when the failure of each device 5 actually occurs is the same as the time when the state data observed by each sensor 6 fluctuates, or In the same sampling section, but when the system 10 to be analyzed is large-scale (for example, in the case of devices distributed in a factory or the like), a failure that occurred in one device 5 and an observation in another device 5 were observed. Failures are not observed by each sensor 6 at the same time or within the same sampling interval, and as a result, there is a possibility that the time of failure of the device 5 cannot be correctly specified. Therefore, when determining whether or not the device 5 has a failure, it may be necessary to consider the time required for propagation of the failure (considering the time difference). The pre-post relationship estimation unit 135 can automatically consider and adjust such a time difference by shifting the state data.

(最適化処理)
次に、図6のs330に示すように、パラメータ最適化部140は、履歴データ管理テーブル510を参照することにより、今回算出した故障相関度と、前回までの処理で算出した故障相関度(履歴データ管理テーブル510から取得される故障相関度)とを比較する。そしてパラメータ最適化部140は、今回算出した故障相関度の方が前回までの処理で算出した故障相関度より低い場合に、以下の最適化処理を行う。
(Optimization process)
Next, as shown in s330 of FIG. 6, the parameter optimization unit 140 refers to the history data management table 510 to calculate the failure correlation degree this time and the failure correlation degree (history) calculated in the previous processing. The failure correlation degree obtained from the data management table 510) is compared. Then, when the failure correlation degree calculated this time is lower than the failure correlation degree calculated in the previous processing, the parameter optimization unit 140 performs the following optimization processing.

すなわち、パラメータ最適化部140は、特性種別管理テーブル520を参照することにより、特性判定式における特性値を算出し、算出した特性値に基づき最適化処理を行う。 That is, the parameter optimization unit 140 calculates the characteristic value in the characteristic determination formula by referring to the characteristic type management table 520, and performs the optimization process based on the calculated characteristic value.

例えば、装置間順序特性値の場合、パラメータ最適化部140は、各センサグループ(又はセンサ6)の状態データの時間変化の特徴を解析し、解析した時間変化の特徴が現れる順に各センサグループ(又はセンサ6)を整列することにより装置間順序特性値を算出する。そしてパラメータ最適化部140は、この特性値に基づき、再度データクレンジング(具体的には、例えば、装置分類部130以降の処理)を実行させる。 For example, in the case of the inter-device order characteristic value, the parameter optimization unit 140 analyzes the time-varying characteristics of the state data of each sensor group (or sensor 6), and each sensor group (or the sensor 6) in the order in which the analyzed time-changing characteristics appear. Alternatively, the inter-device order characteristic value is calculated by arranging the sensors 6). Then, the parameter optimization unit 140 causes the data cleansing (specifically, for example, the processing after the device classification unit 130) to be executed again based on this characteristic value.

また、装置間距離特性値の場合、パラメータ最適化部140は、算出した装置間順序特性値に基づき、センサ6間、又はセンサグループ間の状態データの時間変化の時間差を、装置間距離特性値として算出する。そしてパラメータ最適化部140は、この特性値に基づき、再度データクレンジング(具体的には、例えば、装置分類部130以降の処理)を実行させる。 Further, in the case of the inter-device distance characteristic value, the parameter optimization unit 140 sets the time difference of the time change of the state data between the sensors 6 or between the sensor groups based on the calculated inter-device order characteristic value. Calculate as. Then, the parameter optimization unit 140 causes the data cleansing (specifically, for example, the processing after the device classification unit 130) to be executed again based on this characteristic value.

また、故障頻度特性値の場合、パラメータ最適化部140は、装置分類部130が算出したセンサグループのうち、分析要求100が示す故障日時以前に、所定の閾値以上の故障相関度を有するセンサグループがあった時期(時間帯)を全て特定し、特定した時期(時間帯)の数を故障頻度特性値として算出する。そしてパラメータ最適化部140は、この故障頻度特性値が1以上であった場合に、特定した各時期(時間帯)の前後の所定期間を、分析モデル108の生成の対象とする期間(学習期間)から除外することを前提とするデータクレンジング(具体的には、例えば、稼動装置抽出部125以降の処理)を再度実行させる。 Further, in the case of the failure frequency characteristic value, the parameter optimization unit 140 is a sensor group having a failure correlation degree equal to or higher than a predetermined threshold value before the failure date and time indicated by the analysis request 100 among the sensor groups calculated by the device classification unit 130. All the times (time zones) that existed are specified, and the number of specified times (time zones) is calculated as the failure frequency characteristic value. Then, when the failure frequency characteristic value is 1 or more, the parameter optimization unit 140 sets a predetermined period before and after each specified time period (time zone) as a target period (learning period) for generating the analysis model 108. ), The data cleansing (specifically, for example, the processing after the operating device extraction unit 125) is executed again.

また、特性変化特性値の場合、例えば、パラメータ最適化部140は、装置5について発生した停止期間のそれぞれについて特性変化特性値を算出し、算出した特性変化特性値に基づき、その特定変化特性値に係る装置5の停止期間の前後で、異なる分析モデル108を生成することを前提とするデータクレンジング(具体的には、例えば、稼動装置抽出部125以降の処理)を再度実行させる。これにより、例えば、装置5の停止前後や季節変動により装置5の動作の傾向が変わった場合であっても、システム分析装置120は適切な分析モデル108を生成することができる。 Further, in the case of the characteristic change characteristic value, for example, the parameter optimization unit 140 calculates the characteristic change characteristic value for each of the stop periods generated for the device 5, and based on the calculated characteristic change characteristic value, the specific change characteristic value. Before and after the stop period of the apparatus 5 according to the above, data cleansing (specifically, for example, processing after the operating apparatus extraction unit 125) on the premise that different analysis models 108 are generated is executed again. Thereby, for example, the system analysis device 120 can generate an appropriate analysis model 108 even when the tendency of the operation of the device 5 changes before and after the device 5 is stopped or due to seasonal fluctuations.

また、システム規模特性値の場合、例えば、パラメータ最適化部140は、算出したシステム規模特性値が所定の閾値を超える場合には、学習期間のうち、状態データの変動が少ない又は無い期間(例えば、状態データの変動幅が所定値未満の期間)を特定し、特定した期間の前の所定期間におけるセンサ6の状態データに基づき分析モデル108を生成することを前提とするデータクレンジングを再度実行させる。すなわち、分析対象システム10の規模が大きい場合、処理の前段にある装置5の障害が解決すれば後段の処理を行う装置5の障害に影響しなくなる可能性が高いため、前段の処理を行う装置5に関してのみ機械学習を行って分析モデル108を生成するデータクレンジング(具体的には、例えば、装置分類部130以降の処理)を再度実行させる。 Further, in the case of the system scale characteristic value, for example, when the calculated system scale characteristic value exceeds a predetermined threshold value, the parameter optimization unit 140 has a learning period in which the fluctuation of the state data is small or absent (for example,). , The period in which the fluctuation range of the state data is less than the predetermined value) is specified, and the data cleansing on the premise that the analysis model 108 is generated based on the state data of the sensor 6 in the predetermined period before the specified period is executed again. .. That is, when the scale of the analysis target system 10 is large, if the failure of the device 5 in the front stage of the process is resolved, there is a high possibility that the failure of the device 5 that performs the process in the latter stage will not be affected. Data cleansing (specifically, for example, processing after the device classification unit 130) that generates the analysis model 108 by performing machine learning only for 5 is executed again.

なお、図11は、最適化処理の内容の一例を説明する図である。同図に示すように、最適化処理は、前記に説明した装置間順序特性値、装置間距離特性値、システム規模特性値、故障頻度特性値、又は特性変化特性値により特定されるシステム特性に基づき、データクレンジング及び分析モデル108の生成を行う。 Note that FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the content of the optimization process. As shown in the figure, the optimization process is performed on the system characteristics specified by the inter-device sequence characteristic value, the inter-device distance characteristic value, the system scale characteristic value, the failure frequency characteristic value, or the characteristic change characteristic value described above. Based on this, data cleansing and generation of analytical model 108 are performed.

パラメータ最適化部140は、以上のような最適化処理を、前記で説明したように、故障相関度の向上が見込めなくなるまで繰り返す(s410)。 The parameter optimization unit 140 repeats the above optimization process until the failure correlation degree cannot be expected to improve (s410), as described above.

このように、パラメータ最適化部140は、稼動装置抽出部125、装置分類部130、及び先後関係推定部135の各機能部の処理結果に基づきシステム特性を推定し、この各機能部の少なくともいずれかにパラメータ上の制約を与えることで、分析モデル108を最適化する。このような処理の繰り返し(最適化処理)は、従来、システム分析の技術者が、専門技術者と議論しながら行ってきたため、負荷の高い作業であったが、パラメータ最適化部140は、このような最適化処理を自動的にかつ的確に行うことができる。 In this way, the parameter optimization unit 140 estimates the system characteristics based on the processing results of the functional units of the operating device extraction unit 125, the device classification unit 130, and the predecessor-posterior relationship estimation unit 135, and at least one of the functional units. The analytical model 108 is optimized by giving constraints on the parameters of the crab. Since the repetition of such processing (optimization processing) has been performed by a system analysis engineer while discussing with a specialized engineer, it has been a heavy work, but the parameter optimization unit 140 has this. Such optimization processing can be performed automatically and accurately.

すなわち、システム分析装置120は、従来は専門分野の技術者等が知識や経験に基づき与えていた機器やシステムの特性を自動的に発見し、さらにその結果に基づき最適化処理を行うことで、分析システムにおける装置5の状態やシステム特性を的確に把握することができる。また、この最適化処理において算出された特性値は、履歴テーブル140により、履歴IDや分析結果と対応づけて管理されるため、システム分析装置120は、過去の分析結果と現在の分析結果との比較を行うことで、さらなる最適化を行い各パラメータを調整することができる。これにより、分析モデル108の最適化にかかる時間を減じることができる。 That is, the system analyzer 120 automatically discovers the characteristics of the equipment or system that have been conventionally given by engineers in specialized fields based on their knowledge and experience, and further performs optimization processing based on the results. It is possible to accurately grasp the state and system characteristics of the device 5 in the analysis system. Further, since the characteristic value calculated in this optimization process is managed in association with the history ID and the analysis result by the history table 140, the system analyzer 120 combines the past analysis result with the current analysis result. By making a comparison, further optimization can be performed and each parameter can be adjusted. As a result, the time required for optimizing the analysis model 108 can be reduced.

次に、パラメータ最適化部140は、作業管理テーブル550に登録されている各種のデータやパラメータのうち、分析結果106(根拠データ105及び分析モデル108)を構成するデータ及びパラメータを、履歴データ管理テーブル510に登録する(s415)。 Next, the parameter optimization unit 140 manages historical data of various data and parameters registered in the work management table 550, which constitute the analysis result 106 (foundation data 105 and analysis model 108). Register in table 510 (s415).

具体的には、例えば、パラメータ最適化部140は、ある参照IDの値が参照ID553に格納されている作業管理テーブル550のレコードの各項目を、履歴データ管理テーブル510の新たなレコードの各項目に格納し、また、履歴データ管理テーブル510のレコードの参照ID512に前記の参照IDの値を格納する。 Specifically, for example, the parameter optimization unit 140 sets each item of the record of the work management table 550 in which the value of a certain reference ID is stored in the reference ID 553, and each item of the new record of the history data management table 510. The value of the reference ID is stored in the reference ID 512 of the record of the history data management table 510.

そして、パラメータ最適化部140は、分析結果106を出力し、利用者110に提示するよう、分析モデル出力部145及び状態予測出力部147に指示する(s420)。具体的には、例えば、パラメータ最適化部140は、生成した分析モデル108の内容を出力するよう分析モデル出力部145に指示し、分析モデル出力部145はその内容を出力する。例えば、分析モデル出力部145は、分析モデル108により推定される、分析対象装置が故障する時期を示す情報を出力する。 Then, the parameter optimization unit 140 instructs the analysis model output unit 145 and the state prediction output unit 147 to output the analysis result 106 and present it to the user 110 (s420). Specifically, for example, the parameter optimization unit 140 instructs the analysis model output unit 145 to output the contents of the generated analysis model 108, and the analysis model output unit 145 outputs the contents. For example, the analysis model output unit 145 outputs information indicating the time when the analysis target device fails, which is estimated by the analysis model 108.

また、パラメータ最適化部140は、s415で履歴データ150に保管した内容を根拠データ105として出力するよう状態予測出力部147に指示し、状態予測出力部147はその内容を出力する。 Further, the parameter optimization unit 140 instructs the state prediction output unit 147 to output the contents stored in the history data 150 in s415 as the basis data 105, and the state prediction output unit 147 outputs the contents.

利用者110は、出力された分析結果106を確認し、適切な分析モデル108が作成されていることを確認する(s425)。 The user 110 confirms the output analysis result 106 and confirms that an appropriate analysis model 108 has been created (s425).

パラメータ最適化部140は、適切な分析モデル108が作成されているか否かの入力を利用者110から受け付ける。適切な分析モデル108が作成された旨の入力がなされた場合(「OK」)、パラメータ最適化部140は、履歴データ管理テーブル510の採用フラグ515に所定の値を格納する。 The parameter optimization unit 140 receives an input from the user 110 as to whether or not an appropriate analysis model 108 has been created. When an input indicating that an appropriate analysis model 108 has been created is made (“OK”), the parameter optimization unit 140 stores a predetermined value in the adoption flag 515 of the history data management table 510.

一方、適切な分析モデル108が作成されていない旨の入力がなされた場合(「Retry」)、パラメータ最適化部140は、履歴データ管理テーブル510に新たなレコードを生成し、生成したレコードの各項目に、参照ID内の情報作業管理テーブル550にコピーした後に、s330からの処理を再度実行する(s430)。 On the other hand, when it is input that the appropriate analysis model 108 has not been created (“Retry”), the parameter optimization unit 140 generates a new record in the history data management table 510, and each of the generated records After copying the item to the information work management table 550 in the reference ID, the process from s330 is executed again (s430).

以上に説明したように、本実施形態のシステム分析装置120によれば、状態データを複数の装置5について取得し、複数の装置5のそれぞれを、装置5の状態の変化の特徴に応じてグループ(センサグループ)に分類し、各グループにおける各装置5が行う処理の時間的先後関係を推定し、グループにおける各装置5の状態の時間的変化を予測する分析モデル108を生成し、その内容を示す情報を出力するので、利用者110等は、この分析モデル108に基づき、状態変化のパターンが類似する装置5のグループごとに、装置5の状態の時間的変化を推定することができる。このように、本実施形態のシステム分析装置120によれば、作業者等は、システム(分析対象システム10)について専門的な知識を有していなくても、システムの状態を的確に分析することが可能となる。例えば、従来、機器やシステムの故障箇所や故障の予兆を発見する場合は、機器やシステムの特性を熟知した技術者と、分析技術に熟知した技術者が不可欠であり、この専門領域の異なる両者が密に連携し、試行錯誤を経て分析モデルを作成する必要があった。そのため、その分析モデルの作成は当該分野の技術者の知識や経験に依存し、かつ開発に長い期間が必要だったが、本実施形態のシステム分析装置120によれば、そのような負担を軽減することができる。そして、このように、機器やプラントの故障やその予兆を迅速に把握することで、これらの運用者は、人員や交換部品に関わるコストの低減を行い、故障に伴うシステムへの影響やエンドユーザからの賠償といったリスクを低減させることが可能となる。 As described above, according to the system analyzer 120 of the present embodiment, state data is acquired for a plurality of devices 5, and each of the plurality of devices 5 is grouped according to the characteristics of changes in the state of the devices 5. Classify into (sensor group), estimate the temporal predecessor relationship of the processing performed by each device 5 in each group, generate an analysis model 108 that predicts the temporal change of the state of each device 5 in the group, and generate the content thereof. Since the indicated information is output, the user 110 and the like can estimate the temporal change of the state of the device 5 for each group of the devices 5 having a similar pattern of the state change based on this analysis model 108. As described above, according to the system analyzer 120 of the present embodiment, the worker or the like can accurately analyze the state of the system even if he / she does not have specialized knowledge about the system (system to be analyzed 10). Is possible. For example, in the past, when discovering a failure location or a sign of failure of a device or system, an engineer who is familiar with the characteristics of the device or system and an engineer who is familiar with analysis technology are indispensable. Needed to work closely together and create an analytical model through trial and error. Therefore, the creation of the analysis model depends on the knowledge and experience of the engineers in the field, and a long period of time is required for development. However, according to the system analyzer 120 of the present embodiment, such a burden is reduced. can do. In this way, by quickly grasping the failure of equipment and plants and their signs, these operators can reduce the cost related to personnel and replacement parts, and the impact on the system due to the failure and the end user. It is possible to reduce the risk of compensation from.

また、本実施形態のシステム分析装置120は、装置5の過去の所定の状態を示す情報の入力を受け付け、生成した分析モデル108に基づき、装置5が所定の状態に達する時間を推定し、推定した時間に関する情報を出力するので、利用者110等は、例えば装置5の過去の故障日時の情報を入力すれば、その装置5が将来故障する時期を予測することができる。これにより、利用者110等は、システム(分析対象システム10)について専門的な知識を有していなくても、システムの状態を的確に予測することが可能となる。 Further, the system analyzer 120 of the present embodiment receives input of information indicating a predetermined state in the past of the device 5, estimates and estimates the time for the device 5 to reach the predetermined state based on the generated analysis model 108. Since the information regarding the time is output, the user 110 or the like can predict the time when the device 5 will fail in the future by inputting the information of the past failure date and time of the device 5, for example. As a result, the user 110 and the like can accurately predict the state of the system even if they do not have specialized knowledge about the system (analysis target system 10).

また、本実施形態のシステム分析装置120は、稼動データを取得し、取得した稼動データと状態データとに基づき分析対象の状態データを取得し、取得した状態データに基づき、複数の装置5のそれぞれをグループに分類するので、稼働中の又は適切に停止している装置5のみに基づく分析モデル108を生成することができる。これにより、例えば、装置5に関して適切な分析を行った分析モデル108を生成することができる。 Further, the system analysis device 120 of the present embodiment acquires operation data, acquires state data to be analyzed based on the acquired operation data and state data, and based on the acquired state data, each of the plurality of devices 5 Is grouped so that an analytical model 108 based only on the device 5 in operation or properly stopped can be generated. Thereby, for example, it is possible to generate an analysis model 108 in which an appropriate analysis is performed on the device 5.

また、本実施形態のシステム分析装置120は、状態データに基づき、所定のシステム(分析対象システム10)を特徴付けるパラメータである特性値を算出し、算出した特性値に基づき、修正した分析モデル108を生成するので、分析対象システム10の特徴に応じた最適な分析モデル108を生成することができる。これにより、利用者110等は、システムについて専門的な知識を有していなくても、システムの状態を的確に分析することが可能となる。 Further, the system analysis device 120 of the present embodiment calculates a characteristic value which is a parameter that characterizes a predetermined system (analysis target system 10) based on the state data, and based on the calculated characteristic value, corrects the analysis model 108. Since it is generated, the optimum analysis model 108 can be generated according to the characteristics of the analysis target system 10. As a result, the user 110 and the like can accurately analyze the state of the system even if they do not have specialized knowledge about the system.

例えば、本実施形態のシステム分析装置120は、特性値として、装置5間の処理の時間的先後関係を示すパラメータ(装置間順序特性値)を算出し、算出したパラメータに基づき、前記先後関係を満たす、修正した分析モデル108を生成するので、分析対象システム10における装置5の処理順序を正しく反映した分析モデル108を生成することができる。 For example, the system analyzer 120 of the present embodiment calculates a parameter (order characteristic value between devices) indicating a temporal predecessor / posterior relationship between the devices 5 as a characteristic value, and based on the calculated parameter, the predecessor / posterior relationship is established. Since the satisfied and modified analysis model 108 is generated, it is possible to generate the analysis model 108 that correctly reflects the processing order of the apparatus 5 in the analysis target system 10.

また、例えば、本実施形態のシステム分析装置120は、特性値として、所定のシステム(分析対象システム10)における全ての処理が終了するまでに要する時間を示すパラメータ(システム規模特性値)を算出し、算出したパラメータが所定の閾値を超える場合に、前記時間のうち一部の期間における状態データに基づき修正した分析モデル108を算出するので、分析対象システム10の規模が大きい場合であっても必要な期間の状態データのみに基づき迅速に分析モデル108を生成することができる。 Further, for example, the system analyzer 120 of the present embodiment calculates, as a characteristic value, a parameter (system scale characteristic value) indicating the time required to complete all the processes in the predetermined system (analysis target system 10). , When the calculated parameter exceeds a predetermined threshold, the analysis model 108 corrected based on the state data in a part of the time period is calculated, so that it is necessary even when the scale of the analysis target system 10 is large. The analytical model 108 can be quickly generated based only on the state data of a certain period.

また、例えば、本実施形態のシステム分析装置120は、特性値として、装置5が所定の状態に達していた頻度を示すパラメータ(故障頻度特性値)を算出し、算出したパラメータに基づき分析モデル108の分析期間を特定し、特定した分析期間における分析モデル108を修正した分析モデル108として生成するので、分析モデル108を機械学習させる場合に適切な期間(例えば装置5が故障していた期間を除外した区間)のみに基づき分析モデル108を生成することで、より適切な分析モデル108を生成することができる。 Further, for example, the system analysis device 120 of the present embodiment calculates a parameter (failure frequency characteristic value) indicating the frequency with which the device 5 has reached a predetermined state as a characteristic value, and the analysis model 108 is based on the calculated parameter. Since the analysis period of the analysis model 108 is specified and the analysis model 108 in the specified analysis period is generated as a modified analysis model 108, an appropriate period (for example, a period in which the device 5 has failed) when the analysis model 108 is machine-learned is excluded. By generating the analysis model 108 based only on the section), a more appropriate analysis model 108 can be generated.

また、例えば、本実施形態のシステム分析装置120は、特性値として、所定のイベントの前後の所定期間における状態データの特徴の違いを示すパラメータ(特性変化特性値)を算出し、算出したパラメータが所定の条件を満たす場合に、所定のイベントの前後の時期における分析モデル108を、修正した分析モデル108としてそれぞれ算出するので、例えば、所定のイベントとして装置5の停止期間や所定の季節等の期間を指定することで、その期間の特徴の違いに応じた適切な種類の分析モデル108を生成することができる。 Further, for example, the system analyzer 120 of the present embodiment calculates a parameter (characteristic change characteristic value) indicating a difference in the characteristics of the state data in a predetermined period before and after a predetermined event as a characteristic value, and the calculated parameter is When the predetermined condition is satisfied, the analysis model 108 at the time before and after the predetermined event is calculated as the modified analysis model 108, respectively. Therefore, for example, the stop period of the device 5 or the period such as the predetermined season as the predetermined event. By specifying, it is possible to generate an appropriate type of analytical model 108 according to the difference in the characteristics of the period.

なお、特性値は、各専門分野の技術者の知見を一般化した情報である。従来の分析方法では、専門技術者の知見を一般化又はルール化するには、当該分野ごとの専門技術者が、専門的な用語や定義をそのつど解釈してこれらを数式その他プログラムで処理可能な形式に変換する必要があったが、このような抽象化や抽出の作業は非常に困難であった。しかし、本実施形態のシステム分析装置120は、このような抽象化や抽出の工程を加味した汎用性の高い特性値を利用しているため、様々な専門分野においてこれらを適用することができる。 The characteristic value is information that generalizes the knowledge of engineers in each specialized field. In the conventional analysis method, in order to generalize or rule the knowledge of a specialist engineer, the specialist engineer in each field can interpret the technical terms and definitions each time and process them with mathematical formulas or other programs. It was necessary to convert it into a simple format, but such abstraction and extraction work was very difficult. However, since the system analyzer 120 of the present embodiment utilizes highly versatile characteristic values in consideration of such abstraction and extraction steps, these can be applied in various specialized fields.

<分析システム1の他のシステム構成>
ところで、以上に説明した分析システム1では、利用者110が、センサ6に関する情報を含む分析要求100をシステム分析装置120に入力することを前提としていたが、システム分析装置120は、分析要求100を、分析対象システム10から自動的に取得するようにしてもよい。
<Other system configurations of analysis system 1>
By the way, in the analysis system 1 described above, it is assumed that the user 110 inputs the analysis request 100 including the information about the sensor 6 to the system analysis device 120, but the system analysis device 120 receives the analysis request 100. , It may be automatically acquired from the analysis target system 10.

図12は、分析システム1の他の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この分析システム1は、センサ6が所定のタイミング又は所定の時間間隔等で装置5の状態データを稼動データと共に取得し、取得したこれらのデータを処理データ102としてシステム分析装置120に送信する。また、システム分析装置120と異なる情報処理装置8が、所定のタイミング又は所定の時間間隔等で分析対象データ104をシステム分析装置120に送信する。このような分析システム1の構成によれば、利用者110等は、システムの状態を迅速かつ的確に分析することが可能となる。 FIG. 12 is a diagram showing an example of another configuration of the analysis system 1. As shown in the figure, in this analysis system 1, the sensor 6 acquires the state data of the device 5 together with the operation data at a predetermined timing or a predetermined time interval, and these acquired data are used as processing data 102 for system analysis. It is transmitted to the device 120. Further, the information processing device 8 different from the system analysis device 120 transmits the analysis target data 104 to the system analysis device 120 at a predetermined timing, a predetermined time interval, or the like. According to such a configuration of the analysis system 1, the user 110 and the like can quickly and accurately analyze the state of the system.

以上、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

例えば、本実施形態では、分散履歴データ150の実装の例として、ソフトウェア的に実現されるリレーショナルデータベース(DB)を挙げたが、リレーショナルDBは、データ間の関係を記述するために用い、実際のデータはファイルサーバやキーバリューストア、又は時系列データベース等に格納し又は管理するようにしてもよい。 For example, in the present embodiment, a relational database (DB) realized by software is given as an example of implementation of the distributed history data 150, but the relational database is used to describe the relationship between the data and is actually used. The data may be stored or managed in a file server, a key-value store, a time-series database, or the like.

また、本実施形態で説明した特性値は、本実施形態で説明した内容に限らず、状態データから計算式やプログラムに基づき算出される特性値であれば、どのような特性値でもよい。 Further, the characteristic value described in the present embodiment is not limited to the content described in the present embodiment, and any characteristic value may be used as long as it is a characteristic value calculated from the state data based on a calculation formula or a program.

また、本実施形態の分析システム1は、各専門分野の技術者が従来行ってきたパラメータの調整作業を機械化し、様々なパラメータの設定パターンを並列実行して分析モデル108を生成することが好ましいので、複数の物理サーバや仮想サーバから構成される分散実行環境を備えていることが望ましい。例えば、本実施形態で説明したシステム分析装置120の各機能は、物理サーバ、仮想サーバ、又はコンテナを利用した一台または複数台の情報処理装置により実現されてもよい。ここで物理サーバは、CPU、メモリ、バス、記憶装置、OS(Operating System)、ネットワークインタフェース等から構成される計算機システムであり、仮想サーバは上記のCPU、メモリ、バス、記憶装置、OS、ネットワークインタフェース等を、ソフトウェアによる論理的分割や、ハードウェアを用いた回路的分割を行うことで、一台のサーバを複数台のサーバに見せかけて動作させるものである。コンテナはOS上のプロセス空間を分離し、OS上のアプリケーションが個別のOS上で動作しているように見せかけて動作させる技術である。 Further, it is preferable that the analysis system 1 of the present embodiment mechanizes the parameter adjustment work conventionally performed by engineers in each specialized field and executes various parameter setting patterns in parallel to generate the analysis model 108. Therefore, it is desirable to have a distributed execution environment consisting of multiple physical servers and virtual servers. For example, each function of the system analyzer 120 described in the present embodiment may be realized by one or a plurality of information processing devices using a physical server, a virtual server, or a container. Here, the physical server is a computer system composed of a CPU, a memory, a bus, a storage device, an OS (Operating System), a network interface, and the like, and the virtual server is the above CPU, a memory, a bus, a storage device, an OS, and a network. By logically dividing the interface or the like by software or circuit-dividing using hardware, one server is operated by pretending to be a plurality of servers. A container is a technology that separates the process space on an OS and makes the applications on the OS appear to be running on individual OSs.

1 分析システム、5 装置、6 センサ、108 分析モデル、120 システム分析装置、130 装置分類部、135 先後関係推定部、142 分析モデル生成部、145 分析モデル出力部 1 analysis system, 5 devices, 6 sensors, 108 analysis model, 120 system analyzer, 130 device classification section, 135 forward-posterior relationship estimation section, 142 analysis model generation section, 145 analysis model output section

Claims (8)

プロセッサ及びメモリを備えるシステム分析装置であって、
複数の装置を含んで構成される所定のシステムにおいて、前記装置の状態を時系列的に示すデータである状態データを前記複数の装置のそれぞれについて取得し、取得した前記状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記装置の状態の変化の特徴に応じて少なくとも1つ以上のグループに分類する装置分類部と、
前記取得した状態データに基づき、前記グループにおける各前記装置が行う処理の時間的先後関係を推定する先後関係推定部と、
前記分類したグループ、及び前記推定した時間的先後関係に基づき、前記グループにおける各装置の状態の時間的変化を予測するモデルである分析モデルを生成する分析モデル生成部と、
前記生成した分析モデルの内容を示す情報を出力する分析モデル出力部とを備え
前記分析モデル生成部は、前記推定した時間的先後関係に基づき、前記所定のシステムにおける全ての前記処理が終了するまでに要する時間を示す特性値を算出し、算出した特性値が所定の閾値を超える場合に、前記分析モデルに係る期間のうち前記状態データの変動幅が所定値未満である期間の前の期間における各前記装置の状態データに基づく、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成するパラメータ最適化部を備える、
システム分析装置。
A system analyzer with a processor and memory
In a predetermined system including a plurality of devices, state data which is data indicating the state of the devices in time series is acquired for each of the plurality of devices, and based on the acquired state data, the plurality of devices are obtained. A device classification unit that classifies each of the devices according to the characteristics of changes in the state of the device into at least one group.
Based on the acquired state data, a predecessor relationship estimation unit that estimates the temporal predecessor relationship of the processing performed by each device in the group, and a predecessor relationship estimation unit.
An analysis model generation unit that generates an analysis model that is a model that predicts a temporal change in the state of each device in the group based on the classified group and the estimated time-preceding relationship.
It is provided with an analysis model output unit that outputs information indicating the contents of the generated analysis model .
The analysis model generation unit calculates a characteristic value indicating the time required to complete all the processes in the predetermined system based on the estimated time-preceding relationship, and the calculated characteristic value sets a predetermined threshold value. If it exceeds, the modified analytical model based on the state data of each device in the period before the period in which the fluctuation range of the state data is less than the predetermined value in the period related to the analysis model is added to the modified analysis model at a predetermined date and time. It is provided with a parameter optimization unit generated by specifying the characteristic value such that an index indicating the high degree of involvement of each group in the failure of the device is optimized.
System analyzer.
前記装置の過去の所定の状態を示す情報の入力を受け付ける情報入力部と、
前記入力された装置の状態の情報、及び前記生成した分析モデルに基づき、前記装置が前記所定の状態に達する時間を推定し、推定した前記時間に関する情報を出力する状態予測出力部と、
を備える、請求項1に記載のシステム分析装置。
An information input unit that accepts input of information indicating a predetermined state in the past of the device, and
A state prediction output unit that estimates the time it takes for the device to reach the predetermined state based on the input state information of the device and the generated analysis model, and outputs information about the estimated time.
The system analyzer according to claim 1.
前記装置が稼動中又は停止中であることを示すデータである稼動データを取得し、取得した前記稼動データと前記取得した状態データとに基づき、分析対象の前記状態データを取得する稼動装置取得部を備え、
前記装置分類部は、前記取得した分析対象の状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記少なくとも1つ以上のグループに分類する、請求項1に記載のシステム分析装置。
An operating device acquisition unit that acquires operation data, which is data indicating that the device is operating or stopped, and acquires the state data to be analyzed based on the acquired operation data and the acquired state data. With
The system analysis device according to claim 1, wherein the device classification unit classifies each of the plurality of devices into at least one or more groups based on the acquired state data of the analysis target.
前記分析モデル生成部は、前記推定した時間的先後関係に基づき、各前記グループにおける各前記装置の状態データの時間変化の特徴を解析し、解析した時間変化の特徴が現れる順に各前記グループを整列することにより算出される、前記装置間の処理の時間的先後関係を示す特性値に基づき、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成するパラメータ最適化部を備える、
請求項に記載のシステム分析装置。
The analysis model generation unit analyzes the time change characteristics of the state data of each device in each group based on the estimated time-preceding relationship, and arranges each group in the order in which the analyzed time change characteristics appear. Based on the characteristic value indicating the temporal predecessor relationship of the processing between the devices, the modified analysis model shows the high degree of involvement of each group in the failure of the device at a predetermined date and time. A parameter optimization unit generated by specifying the characteristic value such that the index is optimized is provided.
The system analyzer according to claim 1.
前記分析モデル生成部は、各前記グループのうち所定日時の前記装置の故障に対する相関度が所定の閾値以上のグループがあった時期の数を表す特性値が所定値以上であった場合に、前記分析モデルに係る期間のうち、各前記時期の前後の所定期間を除いた期間を対象として修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成するパラメータ最適化部を備える、
請求項に記載のシステム分析装置。
The analysis model generation unit said when the characteristic value representing the number of periods in which the degree of correlation with the failure of the device at a predetermined date and time was equal to or greater than a predetermined threshold value among the respective groups was equal to or greater than a predetermined value. An index showing the degree of involvement of each group in the failure of the device at a predetermined date and time by modifying the analysis model for a period excluding a predetermined period before and after each of the periods related to the analysis model. It is provided with a parameter optimization unit generated by specifying the characteristic value such that
The system analyzer according to claim 1.
前記分析モデル生成部は、各イベントの前後の所定期間における前記状態データの特徴の違いを示す特性値に基づき特定される前記各イベントの前後で異ならせた、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成するパラメータ最適化部を備える、
請求項に記載のシステム分析装置。
The analysis model generation unit determines the modified analysis model that is different before and after each event, which is specified based on the characteristic value indicating the difference in the characteristics of the state data in the predetermined period before and after each event. It is provided with a parameter optimization unit generated by specifying the characteristic value such that an index indicating the high degree of involvement of each group with respect to the failure of the device at the date and time is optimized.
The system analyzer according to claim 1.
前記装置の過去の所定の状態を示す情報の入力を受け付ける情報入力部と、
前記入力された装置の状態の情報、及び前記生成した分析モデルに基づき、前記装置が前記所定の状態に達する時間を推定し、推定した前記時間に関する情報を出力する状態予測出力部と、
前記装置が稼動中又は停止中であることを示すデータである稼動データを取得し、取得した前記稼動データと前記取得した状態データとに基づき、分析対象の前記状態データを取得する稼動装置取得部とをさらに備え、
前記装置分類部は、前記取得した分析対象の状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記少なくとも1つ以上のグループに分類し、
前記分析モデル生成部は、
前記推定した時間的先後関係に基づき、各前記グループにおける各前記装置の状態データの時間変化の特徴を解析し、解析した時間変化の特徴が現れる順に各前記グループを整列することにより算出される、前記装置間の処理の時間的先後関係を示す特性値に基づき、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成し、
各前記グループのうち所定日時の前記装置の故障に対する相関度が所定の閾値以上のグループがあった時期の数を表す特性値が所定値以上であった場合に、前記分析モデルに係る期間のうち、各前記時期の前後の所定期間を除いた期間を対象として修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成し、
各イベントの前後の所定期間における前記状態データの特徴の違いを示す特性値に基づき特定される前記各イベントの前後で異ならせた、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成する、
パラメータ最適化部を備える、
請求項1に記載のシステム分析装置。
An information input unit that accepts input of information indicating a predetermined state in the past of the device, and
A state prediction output unit that estimates the time it takes for the device to reach the predetermined state based on the input state information of the device and the generated analysis model, and outputs information about the estimated time.
An operating device acquisition unit that acquires operation data, which is data indicating that the device is operating or stopped, and acquires the state data to be analyzed based on the acquired operation data and the acquired state data. And with more
The device classification unit classifies each of the plurality of devices into at least one or more groups based on the acquired state data of the analysis target .
The analysis model generation unit
It is calculated by analyzing the time change characteristics of the state data of each device in each group based on the estimated time-preceding relationship, and arranging each group in the order in which the analyzed time change characteristics appear. Based on the characteristic value indicating the time-preceding relationship of the processing between the devices, the modified analysis model is optimized so that the index indicating the high degree of involvement of each group in the failure of the device at a predetermined date and time is optimized. Generated by specifying the above characteristic value
Of the period related to the analysis model, when the characteristic value representing the number of periods in which the correlation degree with respect to the failure of the device at the predetermined date and time was equal to or higher than the predetermined threshold value among the above groups was equal to or higher than the predetermined value. , The analysis model modified for the period excluding the predetermined period before and after each said period is optimized so that the index showing the high degree of involvement of each said group in the failure of the device at a predetermined date and time is optimized. Generated by specifying the characteristic value,
The modified analytical model, which is different before and after each event specified based on the characteristic value indicating the difference in the characteristics of the state data in the predetermined period before and after each event, is applied to the failure of the device at a predetermined date and time. It is generated by specifying the characteristic value such that the index indicating the high degree of involvement of each said group is optimized.
Equipped with a parameter optimization unit
The system analyzer according to claim 1.
システム分析方法であって、
プロセッサ及びメモリを備える情報処理装置が、
複数の装置を含んで構成される所定のシステムにおいて、前記装置の状態を時系列的に示すデータである状態データを前記複数の装置のそれぞれについて取得し、取得した前記状態データに基づき、前記複数の装置のそれぞれを、前記装置の状態の変化の特徴に応じて少なくとも1つ以上のグループに分類する装置分類処理と、
前記取得した状態データに基づき、前記グループにおける各前記装置が行う処理の時間的先後関係を推定する先後関係推定処理と、
前記分類したグループ、及び前記推定した時間的先後関係に基づき、前記グループにおける各装置の状態の時間的変化を予測するモデルである分析モデルを生成する分析モデル生成処理と、
前記生成した分析モデルの内容を示す情報を出力する分析モデル出力処理と、
を実行し、
前記分析モデル生成処理において、前記推定した時間的先後関係に基づき、前記所定のシステムにおける全ての前記処理が終了するまでに要する時間を示す特性値を算出し、算出した特性値が所定の閾値を超える場合に、前記分析モデルに係る期間のうち前記状態データの変動幅が所定値未満である期間の前の期間における各前記装置の状態データに基づく、修正した前記分析モデルを、所定の日時の前記装置の故障に対する各前記グループの関与の高さを示す指標が最適化されるような前記特性値を特定することで生成するパラメータ最適化処理を実行する、
システム分析方法。
It is a system analysis method
An information processing device equipped with a processor and memory
In a predetermined system including a plurality of devices, state data which is data indicating the state of the devices in time series is acquired for each of the plurality of devices, and based on the acquired state data, the plurality of devices are obtained. A device classification process for classifying each of the devices of the above into at least one or more groups according to the characteristics of the change in the state of the device.
Based on the acquired state data, the pre-post relationship estimation process for estimating the temporal pre-post relationship of the processing performed by each of the devices in the group, and the pre-post relationship estimation process.
An analytical model generation process that generates an analytical model that is a model that predicts a temporal change in the state of each device in the group based on the classified group and the estimated temporal predecessor relationship.
An analysis model output process that outputs information indicating the contents of the generated analysis model, and
The execution,
In the analysis model generation process, a characteristic value indicating the time required for all the processes in the predetermined system to be completed is calculated based on the estimated time-preceding relationship, and the calculated characteristic value sets a predetermined threshold value. If it exceeds, the modified analytical model based on the state data of each device in the period before the period in which the fluctuation range of the state data is less than the predetermined value in the period related to the analysis model is applied at a predetermined date and time. A parameter optimization process generated by specifying the characteristic value is executed so that an index indicating the high degree of involvement of each group in the failure of the device is optimized.
System analysis method.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6931615B2 (en) * 2018-01-04 2021-09-08 株式会社日立製作所 Sensor selection device and sensor selection method
CN109710601A (en) * 2018-12-25 2019-05-03 国电大渡河大岗山水电开发有限公司 A kind of intelligence hydroelectric power plant operation data cleaning method
JP7239354B2 (en) * 2019-03-12 2023-03-14 株式会社日立製作所 data classifier
JP7325219B2 (en) * 2019-05-22 2023-08-14 三菱電機株式会社 Plant monitoring diagnostic device and plant monitoring diagnostic method
JP7226226B2 (en) * 2019-09-26 2023-02-21 いすゞ自動車株式会社 MODEL CREATION DEVICE, DATA GENERATION DEVICE, MODEL CREATION METHOD AND DATA GENERATION METHOD
KR102092185B1 (en) * 2019-10-07 2020-05-26 팩트얼라이언스 주식회사 Platform for analyzing electric motor health and analysis method using the same
JP7413742B2 (en) * 2019-12-05 2024-01-16 オムロン株式会社 Prediction system, information processing device and information processing program
JP7244443B2 (en) * 2020-01-06 2023-03-22 株式会社東芝 Information processing device, information processing method, and computer program
US11982987B2 (en) 2020-01-31 2024-05-14 Keyence Corporation Programmable logic controller and analyzer
JP7558735B2 (en) * 2020-01-31 2024-10-01 株式会社キーエンス Programmable logic controller and analytical device
JP7482651B2 (en) * 2020-03-04 2024-05-14 キヤノン株式会社 Information processing device, monitoring method, program, and article manufacturing method
EP3882722A1 (en) 2020-03-19 2021-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Manufacturing or controlling a technical system using an optimized parameter set
JP7445533B2 (en) * 2020-06-15 2024-03-07 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 Abnormality detection equipment, programs and electrical equipment systems
JP7637837B2 (en) * 2020-06-22 2025-03-03 東芝デジタルソリューションズ株式会社 Work content analysis device, work content analysis method, program, and sensor
JP7512230B2 (en) * 2020-06-24 2024-07-08 株式会社東芝 Equipment failure prediction system, equipment failure prediction method, and equipment failure prediction program
WO2022102036A1 (en) * 2020-11-12 2022-05-19 三菱電機株式会社 Machining diagnosis device, learning device, inference device, machining diagnosis method and program
JP2022168520A (en) * 2021-04-26 2022-11-08 トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 Anomaly detection device, anomaly detection method, anomaly detection program, learning device, learning method and learning program
JP2023069397A (en) * 2021-11-05 2023-05-18 株式会社東芝 Facility inspection plan creation system and facility inspection plan creation method
CN114553667B (en) * 2022-01-19 2025-05-16 北京智芯微电子科技有限公司 Communication method and system based on classified time slices

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3125057B1 (en) * 2014-03-27 2019-07-03 Nec Corporation System-analyzing device, analysis-model generation method, system analysis method, and system-analyzing program

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