特許 5953792 システム監視装置およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5953792

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】システム監視装置およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20160707BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20160707BHJP

   F24F 11/04 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   G05B23/02 301W

   G05B19/418 Z

   F24F11/04 G

【請求項の数】6

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2012-29327(P2012-29327)

(22)【出願日】2012年2月14日

(65)【公開番号】特開2013-167934(P2013-167934A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2014年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】八竹 英紀

(72)【発明者】

【氏名】服部 玲子

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５５８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−９９４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３８７１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ ２３／００ − ２３／０２

Ｆ２４Ｆ １１／００ − １１／０８

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２以上の工程のそれぞれに配置されたクリーンルーム内で製造される製品の製造品質に影響する状態を示すクリーン度に基づいて、各前記クリーンルームのクリーン度を調整するためにエネルギーを消費するフィルターファンの動作に利用するシステム監視装置であって、
前記２以上の工程のそれぞれのクリーンルームの前記クリーン度を連続的に取得するために、前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサと、
前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれにおいて取得された連続した前記クリーン度の移動平均値と、前記クリーン度に対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、前記移動平均値の前記基準値に対する余裕度を算出するための余裕度算出手段と、
前記余裕度から、前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれのエネルギー削減余地を抽出するためのエネルギー削減余地抽出手段と、
前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれのエネルギー削減余地を表示するための表示手段とを備え、
前記表示手段は、さらに、前記２以上の工程の配置を、当該２以上の工程に隣接する施設とともに表示する、システム監視装置。

【請求項2】

前記余裕度算出手段は、前記クリーン度の移動平均値および連続した前記クリーン度の移動偏差から算出される値と基準値との差を前記余裕度として抽出する請求項１に記載のシステム監視装置。

【請求項3】

前記エネルギー削減余地抽出手段は、一定時間ごとにエネルギー削減余地を抽出し、
前記表示手段は、当該エネルギー削減余地をグラフまたは表にして表示する、請求項１または請求項２に記載のシステム監視装置。

【請求項4】

前記エネルギー削減余地抽出手段は、前記クリーン度と前記基準値の差である余裕度を時間積算して、エネルギー削減余地を抽出する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシステム監視装置。

【請求項5】

前記フィルターファンの動作を、前記クリーン度が前記基準値の範囲に属するように制御するための制御手段をさらに備える、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のシステム監視装置。

【請求項6】

２以上の工程のそれぞれに配置されたクリーンルーム内で製造される製品の製造品質に影響する状態を示すクリーン度に基づいて、各前記クリーンルームのクリーン度を調整するためにエネルギーを消費するフィルターファンの動作に利用するシステム監視装置の動作を制御する方法であって、
前記システム監視装置が、
前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれから、前記２以上の工程のそれぞれのクリーンルームの前記クリーン度を連続的に受け付け、メモリーに記憶し、
前記メモリーに記憶された連続した前記クリーン度から移動平均値を算出し、
前記移動平均値と、前記クリーン度に対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、前記移動平均値の前記基準値に対する余裕度を算出し、
前記余裕度から、前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれのエネルギー削減余地を抽出し、
前記２以上の工程のそれぞれに配置されたパーティクルセンサのそれぞれのエネルギー削減余地を表示部に表示し、
前記２以上の工程の配置を、当該２以上の工程に隣接する施設とともに表示する、システム監視装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、システム監視装置およびその制御方法に関し、特に、製品の生産等のためのシステムにおいて消費エネルギーを削減するためのシステム監視装置およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、製品の生産等のためのシステムにおける消費エネルギーの削減に関し、種々検討がなされてきた。

【0003】

たとえば、現状でのエネルギーの消費量の提示がなされ、このように消費量が提示されることにより、その削減の意識の向上が図られていた。

【0004】

また、特許文献１（特開２００８−１０２７０８号公報）には、１ヶ月等の長期間についての省エネルギー目標値および過去のエネルギー実績値に基づいて、１日等の短周期ごとのエネルギー消費量についてのベースラインを設定し、当該ベースラインに基づいて各短周期についてのエネルギー削減の実績値を算出し、表示する技術が開示されている。

【0005】

また、特許文献２（特開２０１０−２５０３８１号公報）には、加工機が消費したエネルギー消費電力量のうち、改善余地量を算出するエネルギー監視装置が開示されている。当該エネルギー監視装置では、加工機が消費した消費電力量がリアルタイムで計測され、当該消費電力量が加工による付加価値創出部分と無付加価値部分とに分割され、無付加価値部分の電力積算値が改善余地量として算出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−１０２７０８号公報

【特許文献2】特開２０１０−２５０３８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

現状のエネルギー消費量のみに基づいてその消費量削減の施策が検討される場合、通常は、システムのうち消費量の総量が多い箇所から、削減が検討される。しかしながら、必ずしも、エネルギー消費量の多い箇所が削減すべき箇所であるとは限らない。

【0008】

また、特許文献１に記載された技術では、単に削減目標と実測値とを示すのみで、エネルギー削減にあたってその指針となる事項は示されていない。

【0009】

また、特許文献２に記載された技術においても、エネルギー削減において改善の余地がある量を評価の対象とすることはできるが、ここでも、エネルギー削減にあたってその指針となる事項は示されていない。

【0010】

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、システムにおけるエネルギー消費の削減に関する指針を与えることのできるシステム監視装置およびその制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の或る局面に従ったシステム監視装置は、製造システムで製造される製品の製造品質に影響する状態を示す状態データに基づいて、当該製造システムの状態を調整するためにエネルギーを消費する機器の動作に利用するシステム監視装置である。当該システム監視装置は、状態データを連続的に取得するための取得手段と、取得された連続した状態データの移動平均値と、状態データに対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、移動平均値の基準値に対する余裕度を算出するための余裕度算出手段と、余裕度から、機器のエネルギー削減余地を抽出するためのエネルギー削減余地抽出手段と、エネルギー削減余地を表示するための表示手段とを備える。

【0012】

好ましくは、余裕度算出手段は、移動平均および連続した状態データの移動偏差から算出される値と基準値との差を余裕度として抽出する。

【0013】

好ましくは、エネルギー削減余地抽出手段は、一定時間ごとにエネルギー削減余地を算出し、表示手段は、当該エネルギー削減余地をグラフまたは表にして表示する。

【0014】

好ましくは、取得手段は、領域ごと、または工程ごとに設置されており、それぞれの取得手段から領域ごと、または工程ごとの状態データを取得し、エネルギー削減余地抽出手段は、領域ごと、または工程ごとの当該状態データからエネルギー削減余地を抽出し、表示手段は、当該エネルギー削減余地を領域または工程の図とともに表示する。

【0015】

好ましくは、エネルギー削減余地抽出手段は、状態データと基準値の差である余裕度を時間積算して、エネルギー削減余地を抽出する。

【0016】

好ましくは、システム監視装置は、機器の動作を、状態データが基準値の範囲に属するように制御するための制御手段をさらに備える。

【0017】

本発明の他の局面に従ったシステム監視装置は、製造システムの製造品質に影響する状態を計測するセンサから出力される状態データに基づいて、当該製造システムの状態を調整するためにエネルギーを消費する機器の動作に利用するシステム監視装置である。当該システム監視装置は、状態データを連続的に受け付けるための受付手段と、受付手段により取得された連続した状態データの移動平均値と、状態データに対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、移動平均値の基準値に対する余裕度を算出するための余裕度算出手段と、余裕度から、機器のエネルギー削減余地を抽出するためのエネルギー削減余地抽出手段と、エネルギー削減余地を表示するための表示手段とを備える。

【0018】

本発明のさらに他の局面に従ったシステム監視装置の制御方法は、製造システムの製造品質に影響する状態を計測するセンサから出力される状態データに基づいて、当該製造システムの状態を調整するためにエネルギーを消費する機器の動作に利用するシステム監視装置の動作を制御する方法である。当該方法では、システム監視装置は、状態データを連続的に受け付け、メモリーに記憶し、メモリーに記憶された連続した状態データから移動平均値を算出し、移動平均値と、状態データに対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、移動平均値の基準値に対する余裕度を算出し、余裕度から、機器のエネルギー削減余地を抽出し、エネルギー削減余地を表示部に表示する。

【0019】

本発明の別の局面に従ったシステム監視装置は、クリーンルーム内で製造される製品の製造品質に影響する状態を示すクリーン度に基づいて、当該クリーンルームのクリーン度を調整するためにエネルギーを消費するフィルターファンの動作に利用するシステム監視装置である。当該システム監視装置は、クリーン度を連続的に取得するためのパーティクルセンサと、取得された連続したクリーン度の移動平均値と、クリーン度に対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、移動平均値の基準値に対する余裕度を算出するための余裕度算出手段と、余裕度から、フィルターファンのエネルギー削減余地を抽出するためのエネルギー削減余地抽出手段と、エネルギー削減余地を表示するための表示手段とを備える。

【0020】

本発明のさらに別の局面に従ったシステム監視装置は、炉内で製造される製品の製造品質に影響する状態を示す温度に基づいて、当該炉内の温度を調整するためにエネルギーを消費するヒータの動作に利用するシステム監視装置である。当該システム監視装置は、温度を連続的に取得するための温度センサと、取得された連続した温度の移動平均値と、温度に対し製造品質を担保する基準値とに基づいて、移動平均値の基準値に対する余裕度を算出するための余裕度算出手段と、余裕度から、ヒータのエネルギー削減余地を抽出するためのエネルギー削減余地抽出手段と、エネルギー削減余地を表示するための表示手段とを備える。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、製造システムで製造される製品の製造品質に影響する状態を示す状態データに基づいて、当該製造システムの状態を調整するためにエネルギーを消費する機器の動作に利用するシステム監視装置において、状態データが連続的に取得され、取得された連続的な状態データの移動平均値が算出される。そして、算出された移動平均値の、当該状態データに対し製造品質を担保する基準値に対する余裕度が算出される。そして、当該余裕度から、上記した機器のエネルギー削減余地が抽出され、表示される。

【0022】

これにより、製造システムの状態に基づいた、エネルギー消費の削減に関する指針が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】製造システムの構成の一例を概略的を示す図である。

【図2】図１の製造システムについて提示される情報の内容を説明するための図である。

【図3】図２の内容の変形例を示す図である。

【図4】製造システムの構成の他の例を概略的を示す図である。

【図5】図４の製造システムについて提示される情報の内容を説明するための図である。

【図6】コントローラのハードウェア構成を模式的に示す図である。

【図7】コントローラの機能構成を模式的に示す図である。

【図8】コントローラにおいて実行される処理のフローチャートである。

【図9】コントローラによる表示の一例を示す図である。

【図10】室内の装置のレイアウトとともに、当該室内の各装置についてのエネルギー削減の余地を表示する、表示の一例を示す図である。

【図11】パーティクルセンサの検出出力についての、異なる２以上の態様を含む表示の一例を示す図である。

【図12】パーティクルセンサの検出出力についての、複数日の検出結果の表示の一例を説明するための図である。

【図13】パーティクルセンサの検出出力についての、複数日の検出結果の表示の一例を説明するための図である。

【図14】パーティクルセンサの検出出力についての、複数日の検出結果の表示の一例を説明するための図である。

【図15】パーティクルセンサの検出出力についての、複数日の検出結果の表示の一例を説明するための図である。

【図16】コントローラの機能構成の他の例を模式的に示す図である。

【図17】製造システムにおける状態データと予測範囲の一例を模式的に示す図である。

【図18】図１７の時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれにおける、移動平均、上限予測値、および、下限予測値を模式的に示す図である。

【図19】図１７の予測範囲の変更を説明するための図である。

【図20】エネルギー削減余地等の算出結果の一例を示す図である。

【図21】エネルギー削減余地等の算出結果の他の例を示す図である。

【図22】複数のシステムについてのエネルギー削減余地の算出結果の表示例を示す図である。

【図23】改善後の各システムにおける情報の一例を示す図である。

【図24】改善後の各システムにおける情報の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の加熱炉の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、同一の構成要素には各図において同一の符号を付し、詳細な説明は繰返さない。

【0025】

［第１の実施の形態］
＜システムの構成（１）＞
図１は、本実施の形態の製造システムの構成の一例を概略的を示す図である。

【0026】

図１を参照して、製造システムは、リフロー炉７００を含み、そして、当該リフロー炉７００内の空気をヒータ７０２で加熱する。コントローラ１００は、リフロー炉７００内の温度を検出する温度センサ７０１の検出出力に基づいて、ヒータ７０２の制御内容を決定する。そして、コントローラ１００は、操作器７５０を介して、ヒータ７０２の出力を制御する。

【0027】

なお、本実施の形態では、コントローラ１００は、モニタ１１１に接続されており、温度センサ７０１から入力される検出温度等をモニタ１１１に表示させる。

【0028】

図２は、図１の製造システムについて提示される情報の内容を説明するための図である。

【0029】

本実施の形態のコントローラ１００は、製造システムにおけるエネルギー消費量における無駄の削減（以下、「省エネ」という）のための情報を提供する。

【0030】

図２には、画面８０１と画面８０２が示されている。
画面８０１には、省エネ対策前の製造システムにおけるエネルギー消費に関する情報が示されている。具体的には、画面８０１には、２つのグラフが示されている。上方のグラフは、ヒータ７０２による電力の使用量の時間変化が示されている。下方のグラフには、ヒータ７０２に関する状態データの時間変化が示されている。

【0031】

「状態データ」とは、製品の生産等のためのシステムにおいて、当該システムで製造される製品品質に影響する状態を示すデータとする。図１に示された製造システムでは、基板の製造の一工程であるリフロー工程に対する制御において、リフロー炉７００内の温度が、状態データの一例として採用されている。リフロー炉７００内の温度は、製品の一例たる基板におけるハンダ接合の品質に影響を与えるパラメータである。図１の製造システムでは、当該温度について上限値および下限値を定められ、当該温度がその範囲内に維持されるように、ヒータ７０２の動作が制御される。

【0032】

そして、図２の画面８０１に示された例では、その上段に示されるようにヒータ７０２に適宜電力が供給されることにより、その下段に示されるように、リフロー炉７００内の温度がその上限値と下限値の間の範囲（基準範囲）内で変化する。

【0033】

なお、画面８０１の下段では、実測値と下限値の差の積分値（領域）が、余分エネルギーとして、ハッチングを付されて示されている。以下、余分エネルギーについて、説明する。

【0034】

図１のシステムにおいて、基準範囲は、常温よりかなり高い温度範囲である。したがって、図１のシステムでは、状態データを基準範囲内で維持するためには、ヒータ７０２によってリフロー炉７００内の温度を上昇させる必要がある。

【0035】

ここで、ヒータ７０２に供給する電力量を最低限に抑えて状態データを基準範囲内に位置させるには、状態データが下限値に一致した状態で維持されるように、ヒータ７０２に電力が供給されれば良い。つまり、状態データが下限値より高い値を取った場合、状態データと下限値との差は、ヒータ７０２に余分に電力が供給されたことによる温度上昇であるということができる。このような観点の下、画面８０１の下段において、状態データと下限値との差の積分値が、余分エネルギーによる温度上昇として示されている。このような余分エネルギーによる温度上昇分は、本明細書では「余裕度」と呼ばれる場合もある。

【0036】

本実施の形態のシステム監視装置は、画面８０１として示されるように、状態データ（リフロー炉７００の温度）を、当該状態データの値を調整するために用いられる機器（ヒータ７０２）の消費エネルギーとともに表示し、さらに、状態データにおいて基準範囲に対する余裕度が示される。これにより、システムの管理者は、当該システムの現状の制御態様において、状態データを最低限基準範囲内に維持できる状態からどの程度余裕があるのかを、視認することができる。これにより、システムの管理者は、状態データを基準範囲内に維持させたまま、上記機器に供給するエネルギーを削減するように、機器の制御態様を変更することができる。

【0037】

図２の画面８０２には、機器の制御態様を変更した場合の、図１のシステムに関する情報が示されている。画面８０２では、その上段には、電力の消費量の時間変化が、その下段には、状態データの時間変化が示されている。なお、画面８０２の上段では、画面８０１で示されていた消費電力量の変化が破線で示されている。

【0038】

画面８０２の画面は、特に、画面８０１において特に電力の消費量が多かった時刻Ｔ１までの電力の消費量を抑えるように、機器の制御態様が変更されたことによる結果を示す。画面８０２の下段においても、画面８０１の下段において付されたのと同様の方法で、余分エネルギーに対応する部分がハッチングを付されて示されている。上記したような消費電力の削減によって、画面８０２の下段では、時刻Ｔ２までの温度が画面８０１の下段の対応する時間帯の結果と比較して低下している。このことは、時刻Ｔ２までの余分エネルギーとしてハッチングを付された部分の面積が減少していることによっても視認できる。ただし、画面８０２における時刻Ｔ２までの温度変化も、基準範囲内に位置している。

【0039】

したがって、画面８０２に示された情報によれば、時刻Ｔ１までの電力の消費量を抑えることにより、リフロー炉７００内の温度を基準範囲内で維持しながら、省エネに成功したことを意味している。

【0040】

なお、画面８０２の上段では、時刻Ｔ１以降においても、画面８０１の上段での消費電力と比較して消費電力量が低下しているのに対し、画面８０２の下段に示されたリフロー炉７００内の温度は、画面８０１の下段に示された対応する時間体の温度よりも上昇している。これは、リフロー炉７００内に投入される基板の数の減少や、排熱ダクトのダンパーを閉じることや、排熱のためのファンの制御等、システムに対する外乱等の影響によるものと考えられる。

【0041】

換言すれば、製造システムにおいて、状態データに影響を与える可能性の或る事項が発生するタイミングをコントローラ１００に登録しておき、当該事項を、画面８０１において電力消費量および／または状態データと合わせて表示することにより、システムの管理者は、提示された情報に基づき、より的確に、システムにおけるエネルギー消費量の低減のための施策を検討することができる。

【0042】

なお、画面８０１や画面８０２の下段では、状態データと下限値の差の積分値が、余分エネルギーとして示された。対象としたシステムでは、リフロー炉７００内の温度を上昇させる方向に変化させるために機器（ヒータ７０２）にエネルギーが供給されるからである。

【0043】

一方、たとえば、システム内の空間を冷却して当該空間の温度を低下させるために機器（たとえば、冷却ファン）にエネルギーが供給される場合には、余分エネルギーは図３の画面８０３のように示される。図３の画面８０３の上段と下段には、図２の画面８０１と同様に、機器のエネルギー消費量と状態データの時間変化が示されている。なお、画面８０３の下段では、上限値と状態データの差の積分値が、余分エネルギーとして示されている。図３の例では、機器の電力消費を最低限に抑えつつ状態データを最低限基準範囲内に位置させるためには、状態データは、上限値に維持されれば良い。したがって、それよりも状態データの値を下げるために機器に与えられたエネルギーは、状態データを最低限基準範囲内に位置させるという観点からすると余剰であったと言える。これにより、図３の例では、上限値と状態データの差の積分値が、余分エネルギーとして示されている。

【0044】

図３の画面８０３に基づいて、システム管理者は、どの期間、どの程度、機器に供給する電力量を低減させるかを認識できる。これにより、当該管理者は、余剰なエネルギー消費を低減させつつ、状態データが基準範囲内に位置するように、機器の制御態様を決定できる。

【0045】

＜システムの構成（２）＞
図４は、本実施の形態の製造システムの構成の他の例を概略的を示す図である。

【0046】

図４を参照して、製造システムは、製品の製造をするための空間であるクリーンブース５００を含む。クリーンブース５００には、当該クリーンブース５００内の清浄度を検出するためのパーティクルセンサ２００が設置されている。図４では図示が省略されているが、クリーンブース５００には、製品を製造するためのラインが設置され、当該ラインの管理等をする作業員が配置されている。

【0047】

クリーンブース５００の天井部分には枠５０１が形成され、枠５０１のそれぞれには、クリーンブース５００内の塵を当該クリーンブース５００外に排出するためのファンを含むＦＦＵ（フィルタファンユニット）３００が設置されている。

【0048】

図４において、破線の矢印は、空気の流れを示している。クリーンブース５００では、ＦＦＵ３００のファン（以下、「ＦＦＵ３００」と記述することにより、ＦＦＵ３００に含まれる「ファン」を意味する場合もある）が運転することによって、クリーンブース５００内に空気が導入され、これにより、クリーンブース５００内の空気が、クリーンブース５００の底面に設けられた通気孔を介してクリーンブース５００外へ排出される。

【0049】

図４の製造システムは、パーティクルセンサ２００の検出出力に基づいてＦＦＵ３００の動作を制御するためのコントローラ１００を含む。コントローラ１００には、モニタ１１１が接続されている。モニタ１１１は、液晶表示装置等の汎用の表示装置によって実現される。

【0050】

図４の例では、パーティクルセンサ２００によって検出されるクリーンブース５００内の清浄度が、製造システムで製造される製品の製造品質に影響する状態を示す状態データの一例である。また、ＦＦＵ３００は、当該システムの状態を調整するために運転することによってエネルギを消費する機器の一例である。そして、コントローラ１００は、上記状態データに基づいて、上記機器の動作を制御するシステム監視装置の一例である。

【0051】

図５は、図４の製造システムについて提示される情報の内容を説明するための図である。

【0052】

図５には、画面８０４と画面８０５が示されている。
画面８０４には、省エネ対策前の製造システムにおけるエネルギー消費に関する情報が示されている。具体的には、画面８０４には、２つのグラフが示されている。上方のグラフは、ＦＦＵ３００による電力の使用量の時間変化が示されている。下方のグラフには、状態データの時間変化が示されている。

【0053】

図４のシステムにおいて、「状態データ」とは、パーティクルセンサ２００によって計測される、クリーンブース５００内の清浄度である。図４の製造システムでは、当該清浄度（単位体積あたりに含まれる粉塵の数）についての上限値が定められ、そして、当該清浄度が当該上限値以下に維持されるように、ＦＦＵ３００の動作が制御される。

【0054】

そして、図５の画面８０４に示された例では、その上段に示されるようにＦＦＵ３００に適宜電力が供給されることにより、その下段に示されるように、クリーンブース５００内の清浄度がその上限値以下で変化する。

【0055】

また、コントローラ１００には、製造システムにおいてクリーンブース５００の清浄度に影響を与える可能性の或るイベント（クリーンブース５００への製品搬入）のタイミングが登録されている。画面８０４の下段では、当該イベントが、そのタイミングを認識できる態様で、状態データとともに示されている。

【0056】

画面８０４の下段では、実測値と上限値の差の積分値（領域）が、余分エネルギーとして、ハッチングを付されて示されている。以下、ここでの余分エネルギーについて、説明する。

【0057】

図４のシステムにおいて、ＦＦＵ３００は、クリーンブース５００内の塵を当該クリーンブース５００外へ排出するために、電力を供給される。つまり、ＦＦＵ３００は、クリーンブース５００において清浄度として検出される値を下げるために、エネルギーを供給される。

【0058】

ＦＦＵ３００に供給する電力量を最低限に抑えて状態データを基準値以下に維持するには、状態データを上限値で維持するように、ＦＦＵ３００に電力が供給されれば良い。つまり、状態データが上限値より低い値を取った場合、上限値と状態データの差は、ＦＦＵ３００に余分に電力が供給されたことによる検出値の低下であるということができる。このような観点の下、画面８０４の下段において、上限値と状態データの差の積分値が、余分エネルギーによる検出値の低下として示されている。このような余分エネルギーによる検出値の低下は、本明細書では「余裕度」と呼ばれる場合もある。

【0059】

本実施の形態のシステム監視装置は、画面８０４として示されるように、状態データ（パーティクルセンサ２００が検出する値）を、当該状態データの値を調整するために用いられる機器（ＦＦＵ３００）の消費エネルギーとともに表示し、さらに、状態データにおいて基準範囲（図４のシステムでは上限値）に対する余裕度が示される。これにより、システムの管理者は、当該システムの現状の制御態様において、状態データを最低限基準範囲内に維持できる状態からどの程度余裕があるのかを、視認することができる。これにより、システムの管理者は、状態データを基準範囲内に維持させたまま、上記機器に供給するエネルギーを削減するように、機器の制御態様を変更することができる。

【0060】

図５の画面８０５には、機器の制御態様を変更した場合の、図４のシステムに関する情報が示し、その上段には、電力の消費量の時間変化が示され、その下段には、状態データの時間変化が示されている。

【0061】

画面８０５には、特に、クリーンブース５００への製品搬入までの電力の消費量を抑えるように、機器の制御態様が変更されたものである。

【0062】

画面８０５の上段では、画面８０４の上段と比較して、時刻Ｔ３までの消費電力が削減されている。このような消費電力の削減によって、画面８０５の下段に示されるように、時刻Ｔ４までのパーティクルセンサ２００の検出値が、画面８０４の下段の対応する時間帯の結果と比較して上昇している。しかしながら、画面８０５の下段における検出値は、時刻Ｔ４までの期間でも、基準範囲内（上限値以下）に位置している。

【0063】

したがって、画面８０５に示された情報によれば、時刻Ｔ３までの電力の消費量を抑えることにより、クリーンブース５００内の清浄度を基準範囲内で維持しながら、省エネに成功したことを意味している。

【0064】

＜ハードウェア構成＞
以下、「システムの構成（２）」として図４等を参照して説明された、クリーンブース５００内の塵の数を制御するシステムについて、説明を行なう。

【0065】

図６は、コントローラ１００のハードウェア構成を模式的に示す図である。
図６を参照して、コントローラ１００は、コントローラ１００全体を制御するための演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０で実行されるプログラムなどを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＣＰＵ１０でプログラムを実行する際の作業領域として機能するためのＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、パーティクルセンサ２００からの検出出力の受信やＦＦＵ３００に対する制御データの送信などの通信を行なうモデム等により実現される通信装置１８と、モニタ１１１に画像データが送信される際のインターフェースである表示用インターフェース１４と、コントローラ１００に対する操作入力を受付けるための操作部１５と、ＣＰＵ１０によって実行されるプログラム等を格納するための記憶装置１６と、コントローラ１００に対して着脱可能な記憶媒体９００にアクセスしてそこからファイルを読み出したり書き込んだりするためのメディアコントローラ１７とを含む。

【0066】

表示用インターフェース１４は、モニタ１１１のドライバ用の基板によってハードウェア的に実現されてもよいし、ドライバ用のソフトウェアによってソフトウェア的に実現されても良い。操作部１５は、たとえばキーボードやマウスなどの入力装置によって実現される。なお、本実施の形態では、操作部１５は、タッチセンサによって実現され、モニタ１１１と一体的に、タッチパネルとして実現される。

【0067】

本実施の形態では、たとえば、ＣＰＵ１０が適切なプログラムを実行することにより、本明細書に記載されたコントローラ１００の機能の少なくとも一部が実現される。

【0068】

ＣＰＵ１０が実行するプログラムの少なくとも一部は、上記記憶媒体９００に記憶されていても良い。記憶媒体９００としては、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk - Read Only Memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、ＭＯ（Magnetic Optical Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを除く）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。また、ＣＰＵ１０が実行されるプログラムは、ネットワークを介してダウンロードされ、記憶装置１６にインストールされる場合も有り得る。

【0069】

＜機能構成＞
図７は、コントローラ１００の機能構成を模式的に示す図である。

【0070】

図７を参照して、コントローラ１００は、データ蓄積部１０１と、品質余裕度算出部１０２と、エネルギー削減余地算出部１０３と、表示制御部１０４とを含む。データ蓄積部１０１は、たとえば、ＲＡＭ１２および／または記憶装置１６によって実現される。品質余裕度算出部１０２と、エネルギー削減余地算出部１０３と、表示制御部１０４は、たとえばＣＰＵ１０が適切なプログラムを実行することによって、実現される。

【0071】

データ蓄積部１０１は、パーティクルセンサ２００からの連続的な検出出力（状態データ）を、受信し、蓄積する。

【0072】

品質余裕度算出部１０２は、データ蓄積部１０１に蓄積された状態データと基準値（状態データについての上限値または下限値）に基づいて、上記した「余裕度」を算出する。

【0073】

エネルギー削減余地算出部１０３は、品質余裕度算出部１０２によって算出された余裕度の積算値を算出する。

【0074】

表示制御部１０４は、エネルギー削減余地算出部１０３が算出した余裕度の積算値を、図２の画面８０１や図５の画面８０４のように、モニタ１１１に表示する。

【0075】

なお、データ蓄積部１０１には、ＦＦＵ３００によって消費された電力量についても、導入される。表示制御部１０４は、上記した余裕度の積算値とともに、ＦＦＵ３００の消費電力量も合わせて、モニタ１１１に表示することができる。

【0076】

＜制御フロー＞
図８は、コントローラ１００において、図５の画面８０４に示されたような画面を表示するための処理のフローチャートである。この処理は、リアルタイムで得られるパーティクルセンサ２００の検出結果やＦＦＵ３００の消費電力量を用いて実行されても良いし、予め記憶装置１６に格納された検出結果や消費電力量を用いて実行されても良い。

【0077】

図８を参照して、ステップＳ１０では、ＣＰＵ１０は、状態データについての管理基準を設定して、ステップＳ２０へ処理を進める。管理基準とは、状態データに対する、上限値、下限値、基準範囲である。つまり、管理基準の設定とは、状態データを管理するための基準値の設定である。ＣＰＵ１０は、操作部１５に対する操作によって入力された情報や、予め記憶装置１６および／または記憶媒体９００に登録されていた情報などに基づいて、基準値を設定する。

【0078】

ステップＳ２０では、ＣＰＵ１０は、予め設定された時間間隔（サンプリング時間）毎に、状態データを取得し、そして、取得した状態データに基づいて上記した余裕度を算出して、ステップＳ３０へ処理を進める。

【0079】

ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２０で算出した余裕度が０を超えていたか否かを判断する。なお、余裕度は、状態データが基準範囲内であれば０を超えるが、状態データが基準範囲外であれば０を下回る。具体的には、たとえば、図４に示された製造システムにおいて、余裕度は、上限値から状態データを差し引いた値として算出される。パーティクルセンサ２００の検出値が上限値未満であれば、余裕度は正の値となる。一方、パーティクルセンサ２００の検出値が上限値を超えていれば、余裕度は負の値となる。後者の場合、余裕度が０を超えていないとして、ステップＳ４０へ処理を進める。

【0080】

ステップＳ４０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２０で算出された余裕度の値を「０」に補正して、ステップＳ５０へ処理を進める。

【0081】

ステップＳ５０では、ＣＰＵ１０は、エネルギー削減余地を算出する単位期間を設定して、ステップＳ６０へ処理を進める。ＣＰＵ１０は、たとえば操作部１５を介して入力された情報に基づいて、当該設定を行なう。

【0082】

ステップＳ６０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ５０で設定した単位期間ごとのエネルギー削減余地を算出して、ステップＳ７０へ処理を進める。なお、単位期間は、１時間、２時間、等のように、１日よりも短い期間であるとする。

【0083】

ステップＳ７０では、ＣＰＵ１０は、一日分のエネルギー削減余地を算出して、ステップＳ８０へ処理を進める。

【0084】

ステップＳ８０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ６０やステップＳ７０で算出したエネルギー削減余地を含むグラフや表の画像データを作成して、ステップＳ９０へ処理を進める。

【0085】

ステップＳ９０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ８０で生成した画像データを含む、図５の画面８０４のようなエネルギー削減余地を示す画面をモニタ１１１に表示させて、処理を終了させる。

【0086】

＜表示例（１）＞
図９は、或る一日のクリーンブース５００におけるパーティクルセンサ２００の検出出力の結果の表示の一例を示す図である。ＣＰＵ１０は、パーティクルセンサ２００から連続的な検出出力を受信し、予め設定された上限値を利用して、図９に示されたような画面をモニタ１１１等に表示する。

【0087】

図９には、グラフ８１１と表８１２が示されている。グラフ８１１では、横軸に時刻が示され、縦軸にパーティクルセンサ２００が検出したパーティクル数が示されている。

【0088】

図９に検出結果を示された製造システムでは、パーティクルセンサ２００の検出対象となるクリーンブース５００に対して、単位体積当たりのパーティクル数「１００００」（ｐ／ｃｆ）が管理基準（上限値）として設定されている。そして、グラフ８１１では、パーティクルセンサ２００の検出出力とパーティクル数「１００００」の地点との差の部分が、ハッチングを付され、「削減余地」として示されている。この部分が、図２の画面８０１等において「余分エネルギー」として示された部分に相当する。ＣＰＵ１０は、「１００００」以下の検出値と「１００００」との差を求めることによって、グラフ８１１を表示するためのデータを生成する。

【0089】

表８１２は、グラフ８１１の削減余地として示された領域の大きさを数値で示すために表示される。表８１２中のＤａｔａ１は、グラフ８１１において、パーティクル数「１００００」以下の部分全体に対するハッチングを付された部分の割合の百分率の値を示している。ＣＰＵ１０は、「１００００」以下の検出値と「１００００」との差を求め、これらの積算値を求めることによって、上記Ｄａｔａ１の値を算出する。

【0090】

なお、表８１２において、最大削減余地は、基準値であるパーティクル数「１００００」以下の部分全体に対する当該部分全体の割合（つまり、１００（％））を示し、また、最小削減余地は、表示対象となる期間においてパーティクルセンサ２００の検出値がパーティクル数「１００００」で保たれた場合の削減余地の割合（つまり、０（％））を示す。

【0091】

＜表示例（２）＞
図１０は、室内の装置のレイアウトとともに、当該室内の各装置についてのエネルギー削減の余地を表示する、表示の一例を示す図である。

【0092】

図１０には、表８２１と、装置レイアウト８２２が示されている。表８２１には、室内に配置される装置のうち、エネルギー削減余地を表示する工程のリストが示されている。

【0093】

装置レイアウト８２２は、２つの作業室のそれぞれを示す領域８２２０，８２２５、ならびに、これらの隣接する更衣室およびエアーシャワーの配置が示されている。領域８２２０は、ダイボンダを示すアイコン８２２１と、プラズマ洗浄機を示すアイコン８２２２と、ワイヤボンダを示すアイコン８２２３とを含む。領域８２２５は、２つの成形機のそれぞれを示すアイコン８２２６，８２２７を含む。

【0094】

表８２１は、工程と品質管理値と削減余地を含む。工程は、装置レイアウト８２２内に含まれる工程のそれぞれを特定する。品質管理値は、各工程において設定されている、状態データについての基準値（上限値および／または下限値、等）である。削減余地は、各工程において、図９を参照して説明した例において「Ｄａｔａ１」として示されたような値であり、特定の期間全域において、最低限基準値を満たすように各工程の環境を維持する機器を制御した場合と比較して、より安全に環境を維持するために制御された量を表す値である。具体的には、当該と特定の期間における、基準範囲内に位置する検出値と基準値との差の積算値である。

【0095】

表８２１では、工程として、アイコン８２２１，８２２２，８２２３，８２２６，８２２７のそれぞれに対応する工程（順に、「ダイボンダ」「プラズマ洗浄」「ワイヤボンダ」「モールド１」「モールド２」）が示されている。また、表８２１では、各工程の品質管理値として、各工程におけるパーティクルセンサ２００の検出値（状態データ）についての基準値（順に、「１００００」「１００００」「１００００」「１０００００」「１０００００」）が示されている。そして、表８２１では、各工程についての、特定の期間（たとえば、１日）における削減余地の算出結果（順に、「９８．８（％）」「７４．２（％）」「９８．６（％）」「９９．４（％）」「９１．２（％）」）が示されている。

【0096】

装置レイアウト８２２を表示するための情報は、予めコントローラ１００に登録されている。そして、コントローラ１００の記憶装置１６には、装置レイアウト８２２内の少なくとも一つの工程と、当該工程の実行場所に配置されたパーティクルセンサ２００の検出出力とを関連付ける情報が登録されている。また、コントローラ１００の記憶装置１６には、装置レイアウト８２２内の少なくとも一つの工程についてのパーティクルセンサ２００の検出出力が蓄積されている。

【0097】

コントローラ１００では、操作部１５を介して（または、通信装置１８を介して他の装置から）作業室等を指定する情報が入力されると、ＣＰＵ１０は、指定された作業室に含まれる各工程のパーティクルセンサ２００の検出出力に基づいて削減余地を算出し、図１０に示されたような画面をモニタ１１１に表示する。

【0098】

＜表示例（３）＞
図１１は、パーティクルセンサ２００の検出出力についての、異なる２以上の態様を含む表示の一例を示す図である。

【0099】

図１１は、グラフ８３１と、グラフ８３２と、表８３３とを含む。グラフ８３１は、パーティクルセンサ２００の特定の期間における検出値の変化を示す。グラフ８３２は、グラフ８３１に示された検出結果と当該システムに対して設定された上限値とに基づいて算出された、一定時間ごと（たとえば、１時間ごと）の、削減余地の値が示されている。表８３３は、グラフ８３１における各時間帯の削減余地の値を示す。なお、表８３３中「０時」とあるのは、０時００分から０時５９分までの時間帯を示す。また、他の欄に記載された時間帯についても同様に、記載された時刻からその次に記載された時刻の直前の時刻までの時間帯を意味する。

【0100】

ＣＰＵ１０は、パーティクルセンサ２００から取得した或る工程についての検出値を用いて、基準値（上限値等）との差を算出し、それらの一定期間ごとの積算値を算出することによって、各時間帯の削減余地の値を得る。そして、ＣＰＵ１０は、各時間帯の削減余地の値を、グラフ８３２として表示し、また、表８３３として表示する。

【0101】

＜表示例（４）＞
図１２〜図１４は、複数日の検出結果の表示の一例を説明するための図である。

【0102】

まず、図１２には、或る日（１１月２０日）のパーティクルセンサ２００の検出値の時間変化が示されている。また、図１３には、他の日（１１月２７日）の検出値の時間変化が、また、図１４には、さらに他の日（１１月２８日）の検出値の時間変化が、それぞれ示されている。なお、各日の検出値には、当該システムに対して設定された基準値（各図中の「管理基準」。単位体積当たりのパーティクル数「１００００」（ｐ／ｃｆ））が、併せて示されている。

【0103】

図１５には、図１２〜図１４の各日の検出値から求められた、各日のエネルギー削減余地の値が、表形式で示されている。

【0104】

コントローラ１００では、複数の日のそれぞれについての検出結果を記憶装置１６に登録され、ＣＰＵ１０は、それらを図１２〜図１４に示すようにモニタ１１１等に表示し、また、各日のエネルギー削減余地を算出して図１５に示すようにモニタ１１１等に表示する。なお、図１２〜図１４のグラフと、図１５の表は、同時に表示されても良い。これにより、システムの管理者は、複数の日の結果を同時に視認でき、システムの制御内容を、総合的にまたは長期的に、検討することができる。

【0105】

［第２の実施の形態］
＜機能構成＞
図１６は、本発明のシステム監視装置の第２の実施の形態に係るコントローラ１００の機能構成を模式的に示す図である。なお、本実施の形態のコントローラ１００のハードウェア構成は、第１の実施の形態と同様とすることができるため、ここでは詳細な説明は繰り返さない。

【0106】

図１６を参照して、本実施の形態のコントローラ１００は、図７に示した第１の実施の形態のコントローラ１００に加えて、品質リスク算出部１０５を含む。品質リスク算出部１０５は、特定の期間の状態データに基づいて、当該特定の期間における状態データの予測値を算出する。

【0107】

＜予測値に基づいたエネルギー削減余地の算出＞
（予測値）
本実施の形態では、ＣＰＵ１０は、パーティクルセンサ２００の検出出力を連続的に取得し、そして、各時点について、予め定められた設定期間分の過去の状態データを利用して、清浄度が変化することが予測された範囲（予測範囲）を導出する。

【0108】

そして、本実施の形態では、ＣＰＵ１０は、予測範囲と基準値との関係に基づいて、エネルギー削減余地を算出する。これにより、システムの管理者は、より確実に状態データを基準範囲に属したものとしつつ、システムにおいて機器が消費するエネルギーの削減を図るための制御計画を立てることができる。

【0109】

図１７は、製造システムにおける状態データと予測範囲の一例を模式的に示す図である。

【0110】

図１７では、状態データの実測値（実測値ＲＶ）が実線で示され、予測範囲の上限値（上限予測値ＰＨ）と下限値（下限予測値ＰＬ）が破線で示され、また、予測範囲の平均値（平均値ＡＶ）が一点鎖線で示されている。

【0111】

各時点での予測範囲は、当該時点に対して設定期間における状態データの移動平均μと、当該設定期間における状態データの移動偏差σとを用いて、導出される。具体的には、予測範囲の上限値ＰＨと下限値ＰＬとは、次の式（１）および式（２）に従って、導出される。

【0112】

ＰＨ＝μ＋３σ …（１）
ＰＬ＝μ−３σ …（２）
（上限予測値および下限予測値の説明）
図１８は、図１７の時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれにおける、移動平均、上限予測値、および、下限予測値を模式的に示す図である。

【0113】

図１８（Ａ）では、時刻Ｔ１について、当該時刻Ｔ１より前の設定期間分の実測値の状態データの分布が、実線で示されている。また、図１８（Ａ）では、移動平均がＡＶ１で示され、そして、当該ＡＶ１に３σ（σは、当該設定期間分の実測値から求められた移動偏差）を加えられた値が上限予測値ＰＨ１として、また、当該ＡＶ１に３σを差し引かれた値が下限予測値ＰＬ１として、それぞれ示されている。

【0114】

図１８（Ｂ）では、時刻Ｔ２についての、当該時刻Ｔ２より前の設定期間分の実測値の状態データの分布が実線で示されている。また、図１８（Ｂ）では、当該設定期間分の移動平均がＡＶ２で、さらに、ＡＶ２に３σが加えられた値が上限予測値ＰＨ２として、ＡＶ２に３σが差し引かれた値が下限予測値ＰＬ２として、それぞれ示されている。

【0115】

さらに、図１８（Ｃ）では、時刻Ｔ３についての、当該時刻Ｔ３より前の設定期間分の実測値の状態データの分布が実線で示されている。また、図１８（Ｃ）では、当該設定期間分の移動平均がＡＶ３で、さらに、ＡＶ３に３σが加えられた値が上限予測値ＰＨ３として、ＡＶ３に３σが差し引かれた値が下限予測値ＰＬ３として、それぞれ示されている。

【0116】

予測範囲は、時々刻々と導出される。つまり、時刻Ｔ１についての予測範囲は、当該時刻Ｔ１の直前の設定期間分の状態データに基づいて導出され、また、時刻Ｔ２，Ｔ３のそれぞれについての予測範囲は、当該時刻Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの直前の設定期間分の状態データに基づいて導出される。これにより、時々刻々と変化するクリーンブース５００の状況を、予測範囲に反映させることができる。

【0117】

（上限予測値および／または下限予測値の修正）
コントローラ１００は、状態データの実測値が予測範囲の上限値または下限値を超えた場合、当該上限値を上方にまたは当該下限値を下方に、修正する。図１９には、状態データの実測値が、「異常感知」と示された時点において、予測範囲の上限値を超えたところが示されている。そして、図１９では、これに応じて、これ以降の上限予測値が、上方に修正されている。修正前の上限予測値ＰＨが破線で、修正後の上限予測値ＰＨＸが点線で、それぞれ示されている。この場合の修正は、たとえば、各時刻に対する設定期間分の過去の実測値の状態データに基づいて、たとえば式（１）または式（２）に従って算出される上限値（または下限値）に、予め定められた値だけ加算（または減算）されることによって実現される。

【0118】

なお、このような予測範囲の上限値または下限値の修正は、たとえば、異常感知があってから予め定められた期間だけ行なわれる。

【0119】

（エネルギー削減余地の算出）
図２０は、本実施の形態のＣＰＵ１０がモニタ１１１等に表示する、エネルギー削減余地等の算出結果を示す図である。

【0120】

図２０には、グラフ８４１と表８４２が示されている。
グラフ８４１には、状態データ（パーティクルセンサ２００の検出値）が実線で示され、上記したように算出される予測値（上限予測値）が破線で示されている。なお、図２０の横軸は、時間の経過を示す。また、太線の破線で管理基準（状態データについての上限側の基準値）が示されている。

【0121】

本実施の形態では、予測値が基準値以下にある期間における、基準値と予測値の差を表す部分にハッチングが付され、この部分がエネルギー削減余地として示されている。本実施の形態では、予測値に基づいて、エネルギー削減余地が導出される。

【0122】

表８４２には、グラフ８４１に示されたた結果における品質リスクとエネルギー削減余地の値が示されている。エネルギー削減余地は、グラフ８４１においてハッチングを付された部分の、当該グラフ８４１の基準値（１００００ｐ／ｃｆ）以下の部分に対する割合である。

【0123】

品質リスクは、上記した予測値が、上記した基準値を超える度合いを表す値である。図２０に示された例では、上記の予測値が基準値を超えた部分のパーティクル数の積算値が示されている。ＣＰＵ１０は、上記のように予測値を算出し、そして、当該予測値が上記基準値を上回る部分についてのそれらの差の積算値を算出することにより、上記品質リスクを算出する。

【0124】

本実施の形態では、ＣＰＵ１０は、システムに対する外乱等の影響も含めた、時々刻々と変化するシステムの状況を加味して算出される予測値に基づき、システムの品質リスクが算出される。これにより、本実施の形態のシステム監視装置は、システムの状態データがその基準範囲を超えるリスクを数値化して提供することができる。

【0125】

なお、システム監視装置では、予測値として、状態データが到達する確率の異なる複数の予測値を算出しても良い。

【0126】

つまり、ＣＰＵ１０は、たとえば、上記した式（１）および式（２）に従って算出される予測値の他に、これらの予測値よりも状態データが到達する確率の低い予測値を算出する。具体的には、上記した式（１）および式（２）に従って算出される予測値を「上限予測値（１）」「下限予測値（１）」とした場合、ＣＰＵ１０は、さらに、「上限予測値（２）」「下限予測値（２）」，「上限予測値（３）」「下限予測値（３）」，「上限予測値（４）」「下限予測値（４）」を算出する。これらは、たとえば以下の式（３）〜式（８）に従って算出される。

【0127】

「上限予測値（２）」＝μ＋４σ …（３）
「下限予測値（２）」＝μ−４σ …（４）
「上限予測値（３）」＝μ＋５σ …（５）
「下限予測値（３）」＝μ−５σ …（６）
「上限予測値（４）」＝μ＋６σ …（７）
「下限予測値（４）」＝μ−６σ …（８）
なお、これらのうち、状態データが到達する確率は、高い方から「上限予測値（１）」「上限予測値（２）」「上限予測値（３）」「上限予測値（４）」となる。つまり、「上限予測値（１）」が最も到達確率が高く、「上限予測値（４）」が最も到達確率が低い。また、下限値についても、状態データが到達する確率は、高い方から「下限予測値（１）」「下限予測値（２）」「下限予測値（３）」「下限予測値（４）」となる。つまり、「下限予測値（１）」が最も到達確率が高く、「下限予測値（４）」が最も到達確率が低い。

【0128】

このように複数の到達確率の予測値が算出された場合の、エネルギー削減余地等の表示態様を図２１に示す。

【0129】

図２１には、グラフ８４３と表８４４が示されている。
グラフ８４３には、状態データの実測値が実線で示されている。また、状態データに基づいて算出された上限予測値（１）が破線で、上限予測値（２）が点線で、上限予測値（３）が一点鎖線で、そして、上限予測値（４）が二点鎖線で、それぞれ示されている。また、状態データに対する基準値（上限値）が太線の破線で示されている。

【0130】

表８４４には、グラフ８４３に示されたた結果における、上限予測値（１）〜上限予測値（４）のそれぞれについて算出された、品質リスクとエネルギー削減余地の値が示されている。エネルギー削減余地は、グラフ８４３において、各予測値が基準値以下にある期間における当該基準値と予測値の差を表す部分の、基準値以下の部分に対する割合である。品質リスクは、各予測値の、基準値を超える部分の積算値である。

【0131】

図２１に示されたような表示がなされることにより、システム管理者は、各予測値に対応した品質リスクを視認することができ、これにより、当該システムにおける機器の制御において、どの程度、状態データを基準値以下に維持するために余裕を持たせた制御が可能かを、的確に認識することができる。

【0132】

［第３の実施の形態］
以上説明した第１または第２の実施の形態において、ＣＰＵ１０は、特定の期間についてのエネルギー削減余地を算出してきた。エネルギー削減余地は、たとえば、特定の期間について、状態データが最低限基準範囲に位置した場合の検出値の積算値を算出し、このような検出値と実際に検出された状態データ（またはそれに対する予測値）の差の積算値を算出し、そして、前者の積算値に対する後者の積算値の割合として、導出される。

【0133】

つまり、各実施の形態では、各システムにおいて、エネルギー削減余地は、割合として算出された。

【0134】

本実施の形態において、ＣＰＵ１０は、複数のシステムのそれぞれについて、エネルギー削減余地を算出し、それらを表示する。

【0135】

図２２は、複数のシステムについてのエネルギー削減余地の算出結果の表示例を示す図である。

【0136】

図２２には、グラフ８５１〜８５６と表示８５７が示されている。
グラフ８５１，８５３，８５５は、それぞれ、異なるシステム（対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃ）における、システムの環境を維持するための機器（状態データの値を調整するために用いられる機器）の消費電力量の時間変化を示す。また、グラフ８５２，８５４，８５６は、それぞれ、上記の対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃにおける状態データと、当該状態データに対する管理基準（上限側および下限側の制限値）を示す。なお、グラフ８５２，８５４，８５６では、画面８０１（図２参照）や画面８０４（図５参照）等を参照して説明したような余分エネルギーが、ハッチングを付されて示されている。

【0137】

ＣＰＵ１０は、各システムにおける状態データおよび管理基準を取得し、これに基づいて、各システムにおけるエネルギー削減余地を算出する。この算出結果が、表８６０に示されている。

【0138】

表８６０では、対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃのそれぞれについてのエネルギー削減余地が、それぞれ「５０％」「３％」「７０％」として示されている。

【0139】

全システムについての管理者は、表８６０を参照することによって、各システムにおけるエネルギー削減余地を同時に視認できる。これにより、各システムにおけるエネルギー削減余地を比較できる。つまり、管理者は、複数のシステムのうち、エネルギー消費量が多いシステムよりも、エネルギー削減余地が高いシステムを、制御内容の改善の対象として選択することができる。

【0140】

図２３は、改善後の各システムにおける情報の一例を示す図である。グラフ８７１，８７３，８７５は、それぞれ、上記した対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃにおける機器の消費電力量の時間変化を示す。なお、グラフ８７５において破線で示されているのは、図２２のグラフ８５５において示された、改善前の機器の消費電力量である。

【0141】

また、グラフ８７２，８７４，８７６は、それぞれ、グラフ８７１，８７３，８７５に示されたように機器に電力が供給された場合の、上記の対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃにおける状態データと、当該状態データに対する管理基準（上限側および下限側の制限値）を示す。

【0142】

図２３には、図２２に示された例において最もエネルギー削減余地の値が高かった対象Ｃについてのみ、システムの改善が行なわれた場合の情報が示されている。具体的には、図２３のグラフ８７５に示されるように、グラフ８５５と比較して、機器に供給される電力量が低下している。これにより、図２３のグラフ８７６に示されるように、グラフ８５６と比較して、状態データは、基準値近傍に位置するまで変動している。ただし、状態データは、基準範囲内に収まっている。

【0143】

このように、本実施の形態によれば、システムの管理者は、複数のシステムのうち、エネルギー削減余地の高いシステムから、エネルギーの消費量の削減に取り組むことができ、これにより、効率良くエネルギー消費量の削減を実現できる。

【0144】

図２４は、改善後の各システムにおける情報の他の例を示す図である。グラフ８８１，８８３，８８５は、それぞれ、上記した対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃにおける機器の消費電力量の時間変化を示す。なお、グラフ８８１，８８５において破線で示されているのは、図２２のグラフ８５１，８５５において示された、改善前の機器の消費電力量である。

【0145】

また、グラフ８８２，８８４，８８６は、それぞれ、グラフ８８１，８８３，８８５に示されたように機器に電力が供給された場合の、上記の対象Ａ，対象Ｂ，対象Ｃにおける状態データと、当該状態データに対する管理基準（上限側および下限側の制限値）を示す。

【0146】

図２４には、図２２に示された例において最もエネルギー削減余地の値が高かった対象Ｃと、二番目にエネルギー削減余地の値が高かった対象Ｂについて、システムの改善が行なわれた場合の情報が示されている。

【0147】

図２４のグラフ８８１に示されるように、グラフ８５１と比較して、機器に供給される電力量が低下している。これにより、図２４のグラフ８８２に示されるように、グラフ８５２と比較して、状態データは、基準値近傍に位置するまで変動している。ただし、状態データは、基準範囲内に収まっている。

【0148】

今回開示された各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0149】

たとえば、余裕度を算出 するために、標準偏差を用いずに、状態データの度数分布から算出できる値や、平均値に係数を掛けた値など、統計手法を用いて導出できる値とすることができる。

【0150】

また、対象とするシステムは、製品の製造に関わるシステムであり、かつ、エネルギーを消費するシステムであり、そして、本実施の形態において説明された例の他に、窒素置換炉における状態データを酸素濃度とし、また、エネルギーを消費して製造された二次エネルギーとして定義できる窒素ガスを消費されるエネルギーとするようなシステムであってもよい。また、さらに他の例としては、エアアクチュエータや真空チャックのある製造装置における製造システムであって、状態データとして圧力が、製造に利用されるエネルギーとしてコンプレッサで製造される圧縮空気が採用されるシステムが挙げられる。さらに他の例としては、冷却水や熱水を必要とする製造装置を利用したシステムが挙げられる。このようなシステムの場合、状態データは温度であり、製造に利用されるエネルギーは冷却水や熱水を生成する装置において消費される熱エネルギーである。さらなる他の例としては、製造設備が設置された空調システムであって、状態データを温度とし、消費されるエネルギーを空調機の動力とするようなシステムが挙げられる。

【0151】

また、各実施の形態およびその変形例は、単独でも、また必要に応じて適宜組み合わされて、実施されることが意図される。

【符号の説明】

【0152】

１０ ＣＰＵ、１２ ＲＡＭ、１４ 表示用インターフェース、１５ 操作部、１６ 記憶装置、１７ メディアコントローラ、１８ 通信装置、１００ コントローラ、１０１ データ蓄積部、１０２ 品質余裕度算出部、１０３ エネルギー削減余地算出部、１０４ 表示制御部、１０５ 品質リスク算出部、１１１ モニタ、２００ パーティクルセンサ、５００ クリーンブース、９００ 記憶媒体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】