[發明專利]工藝的異常狀態診斷裝置和異常狀態診斷方法

有效

• 申請號: 201880040316.X
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN110785717B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 平田丈英
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G06Q10/00;B21B38/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王瑋;蘇琳琳

異常狀態診斷裝置(1A)將正常時的工藝的狀態作為基準，根據將從基準偏離的大小指標化的多個偏離指標，診斷上述工藝的異常狀態，異常狀態診斷裝置(1A)具備：顏色映射部(64)，其將第一軸設為包括時間在內的經時要素的軸，將第二軸設為上述偏離指標的項目的軸，構成二維的矩陣，針對矩陣的各單元，將偏離指標的每個項目和每個經時要素的數據建立對應，針對矩陣的各單元分配與偏離指標的大小相應的顏色；和色圖顯示部(65)，其顯示由顏色映射部制作的色圖。

技術領域

本發明涉及制造工藝等工藝的異常狀態診斷裝置和異常狀態診斷方法。

背景技術

作為診斷制造工藝、發電工藝、輸送工藝等工藝的異常狀態的方法，存在基于模型的設計方法和基于數據的設計方法。基于模型的設計方法是構建用數學式表現工藝中的物理或化學現象的模型，使用構建的模型診斷工藝的異常狀態的方法。另一方面，基于數據的設計方法是根據在工藝中獲得的操作數據構建統計分析的模型，使用構建的模型診斷工藝的異常狀態的方法。

在鋼鐵工藝那樣的制造工藝中，用一個制造線制造多品種、多尺寸的產品，因此操作模式存在無數。另外，在高爐那樣的制造工藝中，將鐵礦石、焦炭等那樣的自然物質用作原材料，因此制造工藝的偏差較大。因此，在診斷鋼鐵工藝那樣的制造工藝的異常狀態的情況下，在僅利用基于模型的設計方法的方法中存在一定限制。

作為基于數據的設計方法，存在將過去的異常產生時的操作數據數據庫化來判定與當前的操作數據的類似性的診斷方法、或者相反地將正常時的操作數據數據庫化來判定與當前的操作數據的差異的診斷方法。然而，在鋼鐵工藝那樣的制造工藝中，用于制造的設備件數較多，而且特別是在如日本那樣老化設備較多的情況下，發生過去沒有先例的故障的情況不少。因此，以過去的故障事例為基礎的前者那樣的診斷方法，對于異常狀態的預知存在一定限制。

另一方面，作為后者的診斷方法，存在專利文獻1、2所記載的方法。具體而言，在專利文獻1、2中，記載有根據基于使用正常時的操作數據而制作的模型的預測，預知或檢測制造工藝的異常狀態的方法。

專利文獻1：國際公開第2013/011745號

專利文獻2：日本專利第4922265號公報

然而，在使用專利文獻1、2中記載的那樣的統計模型的情況下，對于現象復雜的制造工藝，需要用多個統計模型綜合地進行判定，但是在統計模型之間存在預測精度的偏差，因此存在噪聲較多，難以根據預測結果掌握真正異常的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種在根據基于模型的預測診斷制造工藝等工藝的異常狀態時，能夠容易地掌握是否是真正的異常的工藝的異常狀態診斷裝置和異常狀態診斷方法。

為了解決上述課題并實現目的，本發明的工藝的異常狀態診斷裝置將正常時的工藝的狀態作為基準，根據將從上述基準偏離的大小指標化的多個偏離指標，診斷上述工藝的異常狀態，該工藝的異常狀態診斷裝置的特征在于，具備：顏色映射部，其將第一軸設為包括時間在內的經時要素的軸，將第二軸設為上述偏離指標的項目的軸，構成二維的矩陣，針對上述矩陣的各單元，將上述偏離指標的每個項目和每個上述經時要素的數據建立對應，針對上述矩陣的各單元分配與上述偏離指標的大小相應的顏色；和色圖顯示部，其顯示由上述顏色映射部制作的色圖。

另外，在上述發明的基礎上，本發明的工藝的異常狀態診斷裝置的特征在于，還具備偏離指標計算部，其選擇表示上述工藝的狀態的多個變量，根據基于預測所選擇的上述變量的實績值的預測模型的預測值與實績值的差計算上述偏離指標。

另外，在上述發明的基礎上，本發明的工藝的異常狀態診斷裝置的特征在于，上述偏離指標是包括構成上述工藝的設備的振動值或溫度值的、表示上述設備的健全性的物理量。