特開 2023-141260 プロセスデータをグループ化する装置、方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141260

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】プロセスデータをグループ化する装置、方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047482

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片山 裕矢

【テーマコード（参考）】

3C223

【Ｆターム（参考）】

3C223AA02

3C223AA03

3C223AA04

3C223AA05

3C223BA03

3C223CC02

3C223DD03

3C223EB01

3C223FF03

3C223FF04

3C223FF24

3C223GG01

3C223HH04

3C223HH08

3C223HH29

(57)【要約】      （修正有）

【課題】使用形態、使用設備、または業種等が類似し、異常が発生する原因も類似するような複数の設備をまとめて分析し、異常の原因の特定または制御の改善等の処理を行う。
【解決手段】複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信するプロセスデータ受信部と、複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較するデータ比較部と、データ比較部による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する相関度算出部と、各プロセスデータ同士の相関度を用いて、複数のプロセスデータをグループ分けするグループ化部と、複数のプロセスデータのグループ分けに応じた複数の設備のグループの少なくとも１つを出力する出力部とを備える装置を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信するプロセスデータ受信部と、
前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較するデータ比較部と、
前記データ比較部による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する相関度算出部と、
各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けするグループ化部と、
前記複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する出力部と
を備える装置。

【請求項2】

前記グループ化部は、グループ内の各プロセスデータ同士の相関度のうち最小の相関度が２以上の範囲のいずれに含まれるかに応じてグループのレベルを決定する請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのうち他のいずれのプロセスデータに対する相関度が予め定められた下限値未満であるプロセスデータを、いずれのグループにも含めない請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記出力部は、前記複数の設備のうち、対応する前記プロセスデータがいずれのグループにも含まれないプロセスデータを示す情報を出力する請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記プロセスデータ受信部は、前記複数の設備のそれぞれについて、各設備が正常である場合のプロセスデータである正常プロセスデータ、または各設備が異常である場合のプロセスデータである異常プロセスデータのうちの少なくとも１つを受信する請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのうち、少なくとも１つの正常プロセスデータおよび少なくとも１つの異常プロセスデータを別々にグループ分けする請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記出力部は、各設備の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値以上である設備のグループを出力する請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記出力部は、各設備の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値未満である設備のグループを出力する請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのそれぞれに対応付けられたメタデータを更に用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けする請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信し、
前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較し、
前記比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出し、
各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けし、
前記複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する
方法。

【請求項11】

コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信するプロセスデータ受信部と、
前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較するデータ比較部と、
前記データ比較部による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する相関度算出部と、
各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けするグループ化部と、
前記複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する出力部と
して機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロセスデータをグループ化する装置、方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば工業プラントには、製品の生産工程を担当する各種の設備機器が設けられる。近年、プラント内の各設備機器の状態を監視するため等の目的で、クラウドコンピューティングシステムによるクラウドサービスが提供されている。このようなクラウドサービスは、１または複数のプラントの各種の設備機器に関するプロセスデータを収集する。

【発明の概要】

【0003】

本発明の第１の態様においては、装置を提供する。装置は、複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信するプロセスデータ受信部を備えてよい。装置は、前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較するデータ比較部を備えてよい。装置は、前記データ比較部による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する相関度算出部を備えてよい。装置は、各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けするグループ化部を備えてよい。装置は、前記複数のプロセスデータのグループ分けに応じた前記複数の設備のグループの少なくとも１つを出力する出力部を備えてよい。

【0004】

前記グループ化部は、グループ内の各プロセスデータ同士の相関度のうち最小の相関度が２以上の範囲のいずれに含まれるかに応じてグループのレベルを決定してよい。

【0005】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのうち他のいずれのプロセスデータに対する相関度が予め定められた下限値未満であるプロセスデータを、いずれのグループにも含めなくてよい。

【0006】

前記出力部は、前記複数の設備のうち、対応する前記プロセスデータがいずれのグループにも含まれない設備を示す情報を出力してよい。

【0007】

前記プロセスデータ受信部は、前記複数の設備のそれぞれについて、各設備が正常である場合のプロセスデータである正常プロセスデータ、または各設備が異常である場合のプロセスデータである異常プロセスデータのうちの少なくとも１つを受信してよい。

【0008】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのうち、少なくとも１つの正常プロセスデータおよび少なくとも１つの異常プロセスデータを別々にグループ分けしてよい。

【0009】

前記出力部は、各設備の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値以上である設備のグループを出力してよい。

【0010】

前記出力部は、各設備の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値未満である設備のグループを出力してよい。

【0011】

前記グループ化部は、前記複数のプロセスデータのそれぞれに対応付けられたメタデータを更に用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けしてよい。

【0012】

本発明の第２の態様においては、方法を提供する。方法は、複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信することを含んでよい。方法は、前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較することを含んでよい。方法は、前記比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出することを含んでよい。方法は、各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けすることを含んでよい。方法は、前記複数のプロセスデータのグループ分けに応じた前記複数の設備のグループの少なくとも１つを出力することを含んでよい。

【0013】

本発明の第３の態様においては、コンピュータにより実行されるプログラムを提供する。プログラムは、前記コンピュータを、複数の設備のそれぞれの状態を示す１または複数のパラメータの値の時系列データを含む複数のプロセスデータのそれぞれを受信するプロセスデータ受信部として機能させてよい。プログラムは、前記コンピュータを、前記複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較するデータ比較部として機能させてよい。プログラムは、前記コンピュータを、前記データ比較部による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する相関度算出部として機能させてよい。プログラムは、前記コンピュータを、各プロセスデータ同士の相関度を用いて、前記複数のプロセスデータをグループ分けするグループ化部として機能させてよい。プログラムは、前記コンピュータを、前記複数のプロセスデータのグループ分けに応じた前記複数の設備のグループの少なくとも１つを出力する出力部として機能させてよい。

【0014】

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係るコンピューティングシステム１０を示す。

【図2】本実施形態に係るグループ化装置１５０を示す。

【図3】本実施形態に係るグループ記憶部２６０に格納されるプロセスデータのグループの一例を示す。

【図4】本実施形態に係るプロセスデータ間の相関度算出フローを示す。

【図5】本実施形態に係るプロセスデータ間のグループ化フローを示す。

【図6】新たなプロセスデータと、既存の各グループに含まれる各プロセスデータとの相関度の一例を示す。

【図7】図６に示した相関度を用いて、既存のプロセスデータに新たなプロセスデータを加えてグループ化を更新した結果の一例を示す。

【図8】本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第１例を示す。

【図9】本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第２例を示す。

【図10】本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第３例を示す。

【図11】他の実施形態に係るコンピューティングシステム１１００を示す。

【図12】本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0017】

図１は、本実施形態に係るコンピューティングシステム１０を設備１００－１～Ｎと共に示す。本実施形態に係るコンピューティングシステム１０は、それぞれが１または２以上の設備１００を制御する１または複数の制御装置１３０に接続されたグループ化装置１５０を用いて、各制御装置１３０から受信するプロセスデータを相関度に応じてグループ化する。これにより、グループ化装置１５０は、同一または異なる制御装置１３０によって制御され、場合によっては事業者さえも異なりうる複数の設備１００のそれぞれからのプロセスデータをグループに分類することができる。また、グループ化装置１５０は、プロセスデータのグループ分けに基づいて、類似する動作特性を有する設備１００のグループに分類してもよい。この結果、例えばグループ化装置１５０に接続されたグループ処理装置１６０は、類似する動作特性を有するプロセスデータのグループまたは設備１００のグループ毎に、制御の最適化等を行なうことができる。

【0018】

１または複数の設備１００－１～Ｎ（「設備１００」とも示す。）のそれぞれは、プラント等に設けられる。このようなプラントは、例えば、化学または金属等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等であってよい。また、設備１００は、ビル、様々な工場または交通機関等に設けられてもよい。このような設備１００は、１または複数のプロセス装置、１または複数の発電装置、およびその他の１または複数の装置を有してよい。複数の設備１００は、同一のプラント等に設置されてよく、事業者が異なりうる複数のプラント等に設置された設備の集合体であってもよい。なお、設備１００は、プラント全体に設けた装置の集合体であってもよい。

【0019】

１または複数の設備１００のそれぞれは、設備１００の状態を計測するための１または複数のセンサ１１０（センサ１１０－１、センサ１１０－Ｋ等）と、設備１００による制御の対象となる１または複数の機器１２０（機器１２０－１、機器１２０－Ｌ等）とを備える。各センサ１１０は、設備１００内の各箇所に設けられ、その箇所における設備１００の状態を計測する。各センサ１１０は、機器１２０に付加されたものであってよく、機器１２０に内蔵されたものであってもよい。また、各センサ１１０は、状態を計測する機能を有するフィールド機器であってもよい。このようなフィールド機器は、例えば圧力計、流量計、温度センサ等のセンサ機器、プラント等の状況や対象物を撮影するカメラ若しくはビデオ等の撮像機器、プラント等の異音等を収集し、または警報音等を発するマイク若しくはスピーカ等の音響機器、設備１００が有する装置の位置情報を出力する位置検出機器、またはその他の機器であってよい。

【0020】

各機器１２０は、設備１００内の各箇所に設けられ、制御装置１３０による制御を受ける。各機器１２０は、プロセス装置、発電装置、またはその他の任意の装置であってよく、そのような装置の一部であってもよい。また、各機器１２０は、外部からの制御を受けて作動するフィールド機器であってもよい。このようなフィールド機器は、例えば流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、またはその他の機器であってよい。

【0021】

１または複数の制御装置１３０のそれぞれは、制御対象の１または２以上の設備１００が設置されたサイトに設置されてよい。制御装置１３０は、プロセス制御用のコンピュータであってよく、プロセス制御用の分散処理システムである分散制御システム（ＤＣＳ）であってもよい。各制御装置１３０は、制御対象の設備１００が有する１または複数のセンサ１１０に接続され、各センサ１１０から計測データを受信する。各制御装置１３０は、予め定められた制御プログラム、制御アルゴリズム、または機械学習を用いた制御モデル等を用いて、計測データに応じて、制御対象の設備１００が有する各機器１２０を制御するための制御データを生成する。そして、各制御装置１３０は、制御データを各機器１２０に送信して所望の動作を行なわせる。

【0022】

各制御装置１３０は、このようなプロセス制御の状態を示すプロセスデータを、ネットワーク１４０を介してグループ化装置１５０へと送信する。プロセスデータは、制御装置１３０が少なくとも１つのセンサ１１０から受信する計測データを含んでよく、少なくとも１つのセンサ１１０から受信する計測データの目標値を含んでもよく、制御装置１３０が生成した制御データの少なくとも一部を含んでもよい。このようなプロセスデータは、設備１００の状態を示す１または複数のパラメータの値（あるセンサ１１０が計測する温度、ある機器１２０に供給する制御値等）の時系列データを含む。制御装置１３０は、常時プロセスデータをグループ化装置１５０へと送信してよい。これに代えて、制御装置１３０は、制御装置１３０の管理者の指示に応じて、指定された期間のプロセスデータをグループ化装置１５０へと送信してもよい。

【0023】

ここで、サイトによっては、制御装置１３０以外の監視装置等がプロセスデータを収集することがある。この場合、制御装置１３０に代えて、プロセスデータを収集する装置が、プロセスデータをグループ化装置１５０へと送信してもよい。

【0024】

ネットワーク１４０は、１または複数の制御装置１３０、グループ化装置１５０、およびグループ処理装置１６０の間を接続する。ネットワーク１４０は、インターネットまたはＷＡＮ等の広域ネットワークであってよい。ネットワーク１４０は、例えば４Ｇ（第４世代）または５Ｇ（第５世代）のような携帯通信ネットワーク等を含む無線通信ネットワークであってよく、これに代えて、ネットワーク１４０は、有線のインターネット等を含む有線通信ネットワークであってもよい。

【0025】

グループ化装置１５０は、ネットワーク１４０に接続される。グループ化装置１５０は、サーバコンピュータ、汎用コンピュータ、ワークステーション、またはＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。このようなコンピュータシステムもまた広義のコンピュータである。また、グループ化装置１５０は、コンピュータ内で１または複数実行可能な仮想コンピュータ環境によって実装されてもよい。これに代えて、グループ化装置１５０は、プロセスデータのグループ化処理用に設計された専用コンピュータであってもよく、専用回路によって実現された専用ハードウェアであってもよい。グループ化装置１５０は、互いに異なる複数の事業者に対してクラウドコンピューティングサービスまたはクラウドストレージサービス等のクラウドサービスを提供するクラウドサーバであってよく、クラウドサービスを提供するサーバ群に含まれる１つのサーバコンピュータであってもよい。

【0026】

グループ化装置１５０は、複数の設備１００－１～Ｎのそれぞれの時系列の状態を示す複数のプロセスデータのそれぞれをネットワーク１４０を介して受信する。グループ化装置１５０は、複数のプロセスデータをプロセスデータ間の相関度を用いてグループ化する。そして、グループ化装置１５０は、複数のプロセスデータをグループ分けした１または複数のグループを出力する。グループ化装置１５０は、複数のプロセスデータのグループ分けに応じた複数の設備１００のグループに関するグループ情報を出力してもよい。

【0027】

グループ処理装置１６０は、グループ化装置１５０に接続される。グループ処理装置１６０は、グループ化装置１５０に関して例示したようなコンピュータまたはコンピュータシステムであってよい。グループ処理装置１６０は、類似する動作特性を有する設備１００のグループ毎に、設備１００の動作を分析し、制御を最適化することができる制御パラメータの値を制御装置１３０または制御装置１３０のユーザに提示する等により、設備１００の制御を最適化する。グループ処理装置１６０は、グループ処理装置１６０のユーザに対して、グループ毎の設備１００の動作を分析するための分析ツールを提供してもよい。

【0028】

図２は、本実施形態に係るグループ化装置１５０を示す。グループ化装置１５０は、プロセスデータ受信部２００と、プロセスデータ記憶部２１０と、データ比較部２２０と、相関度算出部２４０と、グループ化部２５０と、グループ記憶部２６０と、出力部２７０とを備える。

【0029】

プロセスデータ受信部２００は、１または複数の制御装置１３０から、１または複数の設備１００の状態を示す複数のプロセスデータを受信する。プロセスデータ受信部２００は、受信した各プロセスデータをプロセスデータ記憶部２１０へと格納する。

【0030】

プロセスデータ記憶部２１０は、プロセスデータ受信部２００に接続され、プロセスデータ受信部２００により受信された複数のプロセスデータを記憶する。プロセスデータ記憶部２１０は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）もしくはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の外部記憶装置、またはＤＲＡＭ等のメモリを用いて実現されてよい。これに代えて、プロセスデータ記憶部２１０は、グループ化装置１５０の外部に設けられてよく、クラウドストレージ等であってもよい。プロセスデータ記憶部２１０は、各プロセスデータを、一例としてデータファイルとして記憶してよい。

【0031】

データ比較部２２０は、プロセスデータ受信部２００およびプロセスデータ記憶部２１０に接続される。データ比較部２２０は、プロセスデータ受信部２００により受信された複数のプロセスデータの各プロセスデータ同士の間で各パラメータの値の時系列データを比較する。本実施形態において、データ比較部２２０は、新たに受信されてプロセスデータ記憶部２１０に格納される新たなプロセスデータを、既にプロセスデータ記憶部２１０に記憶されている各プロセスデータと比較することにより、複数のプロセスデータ間での比較結果を順次更新していく（オンライン更新処理）。これに代えて、データ比較部２２０は、ある時点までにプロセスデータ記憶部２１０に格納された全てプロセスデータの組合せについて、プロセスデータの比較をまとめて行なってもよい（バッチ処理）。

【0032】

相関度算出部２４０は、データ比較部２２０に接続される。相関度算出部２４０は、データ比較部２２０による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の相関度を算出する。ここで、プロセスデータは、複数のパラメータのそれぞれについてパラメータ値の時系列データを含むところ、互いに異なる２つの設備１００は、たとえ対応する、あるいは類似するパラメータがあったとしても、接続先の制御装置１３０の機種が異なる、制御装置１３０に対する接続先のポートが異なる、事業者または管理者が異なる等によりパラメータに割り当てた名称またはタグが異なる、等といった様々な事情により、その対応関係は不明である。そこで、相関度算出部２４０は、データ比較部２２０による比較の結果を用いて、プロセスデータ同士の間でパラメータ同士の時系列データがどの程度相関するかを総合して、プロセスデータ同士の相関度を算出する。相関度算出部２４０は、プロセスデータ記憶部２１０に記憶する複数のプロセスデータのうちの各プロセスデータのペアに対して、算出した相関度を関連付けてプロセスデータ記憶部２１０に格納してよい。本実施形態において、相関度算出部２４０は、新たなプロセスデータと、既にプロセスデータ記憶部２１０に記憶されている各プロセスデータとの間の相関度を算出して、プロセスデータ記憶部２１０に格納する。

【0033】

グループ化部２５０は、相関度算出部２４０およびプロセスデータ記憶部２１０に接続される。グループ化部２５０は、プロセスデータ記憶部２１０に記憶された各プロセスデータ同士の相関度を用いて、複数のプロセスデータをグループ分けする。例えば、グループ化部２５０は、グループ内の他の全てのプロセスデータとの間の相関度が基準以上（例えば０．８以上）である２以上のプロセスデータの組を、１つのグループとしてグループ分けしてよい。

【0034】

グループ記憶部２６０は、グループ化部２５０に接続される。グループ記憶部２６０は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）もしくはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の外部記憶装置、またはＤＲＡＭ等のメモリを用いて実現されてよい。これに代えて、グループ記憶部２６０は、グループ化装置１５０の外部に設けられてよく、クラウドストレージ等であってもよい。グループ記憶部２６０は、複数のプロセスデータのグループ分けを記憶する。グループ記憶部２６０は、グループ化部２５０によるグループ分けの途中における、暫定的なグループ分けを記憶する一時的な記憶領域として使用されてもよい。

【0035】

出力部２７０は、グループ化部２５０およびグループ記憶部２６０に接続される。出力部２７０は、複数のプロセスデータのグループ化が完了したことを示す通知をグループ化部２５０から受け取る。そして、出力部２７０は、複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する。出力部２７０は、複数のプロセスデータのグループ分けに応じた複数の設備１００－１～Ｎのグループの少なくとも１つを出力してもよい。出力部２７０は、生成された複数のグループのうち、予め定められた条件または使用者等により指定された条件を満たすプロセスデータまたは設備１００のグループに関するグループ情報を出力してよい。また、出力部２７０は、いずれのグループにも属しないプロセスデータ、またはこのようなプロセスデータに対応する設備１００についての情報を含むグループ情報を出力してもよい。

【0036】

出力部２７０は、グループ情報をグループ処理装置１６０へと送信することにより出力してよい。グループ処理装置１６０は、出力部２７０が出力するグループ情報を、グループに含まれるプロセスデータまたは設備１００を制御する制御装置１３０の制御パラメータを変更する等の技術的な目的に活用可能とすることができる。また、出力部２７０は、グループ情報を表示装置に表示することにより出力してもよい。出力部２７０は、グループ情報を表示することにより、グループ情報によって示されるグループに含まれるプロセスデータに対応する設備１００の動作を分析して設備１００の制御を最適化する作業等を促進するという技術的貢献をもたらすことができる。

【0037】

図３は、本実施形態に係るグループ記憶部２６０に格納されるプロセスデータのグループの一例を示す。グループ化部２５０は、他の全てのプロセスデータとの間の相関度が閾値以上のプロセスデータを他のプロセスデータと同じグループに含める。換言すると、グループ化部２５０は、同じグループ内の任意の２つのプロセスデータの相関度が閾値以上となるようにプロセスデータをグループ化する。

【0038】

本実施形態において、グループ化部２５０は、グループ内の各プロセスデータ同士の相関度が２以上の範囲のいずれに含まれるかに応じてグループのレベルを決定する。ここで、グループ内のプロセスデータ同士の相関度はプロセスデータのペア毎に異なることから、グループ化部２５０は、グループ内の各プロセスデータ同士の相関度のうち最小の相関度が２以上の範囲のいずれに含まれるかに応じてグループのレベルを決定する。例えば、プロセスデータＡ～Ｃを含むグループにおいて、プロセスデータＡおよびＢの相関度が０．８、プロセスデータＢおよびＣの相関度が０．７５、プロセスデータＡおよびＣの相関度が０．６である場合、このグループのレベルは最小の相関度０．６（すなわち最も類似性が低いプロセスデータＡおよびＣの相関度）がどの範囲に属するかによって決定される。

【0039】

本図の例において、グループのレベルは、相関度レベル１から５の５段階に分類される。相関度レベル１は、他のいずれのプロセスデータとの間の相関度も０．２未満であるプロセスデータが属するレベルである。そのようなプロセスデータは、他のいずれのプロセスデータともグループ化されない。本図の例において、データファイル１－Ａ～Ｃとしてプロセスデータ記憶部２１０に記憶されたプロセスデータ１－Ａ～Ｃは、相関度レベル１に属する。

【0040】

相関度レベル２は、グループ内のプロセスデータ同士の最小の相関度（「相関係数」とも示す。）が０．２以上０．４未満のグループが属するレベルである。図中、データファイル２－Ａ群と示された２つのデータファイルを含むファイル群は、相関度が０．２以上０．４未満である２つのプロセスデータからなるグループである。同様に、データファイル２－Ｂ群と示された３つのデータファイルを含むファイル群は、プロセスデータ間の最小の相関度が０．２以上０．４未満である３つのプロセスデータからなるグループである。

【0041】

以下同様に、相関度レベル３はグループ内のプロセスデータ同士の最小の相関度が０．４以上０．６未満のグループが属するレベルであり、相関度レベル４はグループ内のプロセスデータ同士の最小の相関度が０．６以上０．８未満のグループが属するレベルであり、相関度レベル５はグループ内のプロセスデータ同士の最小の相関度が０．８以上のグループが属するレベルである。

【0042】

図４は、本実施形態に係るプロセスデータ間の相関度算出フローを示す。Ｓ４００において、プロセスデータ受信部２００は、いずれかの制御装置１３０から、制御装置１３０に接続されたいずれかの設備１００の状態を示す新たなプロセスデータを受信する。

【0043】

グループ化装置１５０は、新たなプロセスデータの受信前に既にプロセスデータ記憶部２１０に格納されていた既存のプロセスデータのそれぞれに対し、Ｓ４１０およびＳ４５０の間の繰り返し処理を行なう。本図においては説明の便宜上、既存のプロセスデータの１つずつに対してシーケンシャルにＳ４１０およびＳ４５０の間の処理を行なう例を示す。これに代えて、グループ化装置１５０は、任意の並列処理を行なってもよい。

【0044】

Ｓ４２０において、データ比較部２２０は、新たなプロセスデータの各パラメータの値の時系列データと、現イテレーションにおける処理対象となる既存のプロセスデータの各パラメータの値の時系列データとを比較する。ここで、異なる設備１００に関するプロセスデータ同士の間では、パラメータの数が異なりうる。そこで、データ比較部２２０は、新たなプロセスデータと既存のプロセスデータとの間で、総当たりでパラメータ同士の時系列データの比較を行なってよい。

【0045】

また、センサ１１０の計測データをサンプリングする周期および機器１２０の制御を行なう周期は制御装置１３０によって異なりうること、制御装置１３０が記録に残してグループ化装置１５０へと送信するプロセスデータの周期が異なりうること等により、プロセスデータ同士の間で、値を記録している時間間隔も異なりうる。そこで、データ比較部２２０は、パラメータ同士の時系列データの比較において、例えばＤＴＷ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｉｍｅ Ｗａｒｐｉｎｇ：動的時間伸縮法）等の、サンプル数またはサンプル周期が異なる時系列データ同士の比較が可能な手法を用いて比較を行なってもよい。データ比較部２２０は、新たなプロセスデータおよび既存のプロセスデータのパラメータの各ペアの時系列データを比較することにより、時系列データの相関係数等の、類似度または近似度を表す指標値を算出してよい。

【0046】

Ｓ４４０において、相関度算出部２４０は、データ比較部２２０による比較の結果を用いて、新たなプロセスデータと既存のプロセスデータとの間の相関度を算出する。一例として、相関度算出部２４０は、新たなプロセスデータおよび既存のプロセスデータの各時系列データ同士の類似度等の平均値、または平均値に依存する値を、これらのプロセスデータ間の相関度としてよい。また、相関度算出部２４０は、各時系列データ同士の類似度の最大値、最小値、もしくは中央値等、またはこれらに依存する値をプロセスデータ間の相関度としてよい。また、相関度算出部２４０は、時系列データ同士の類似度のうち、予め定められた閾値以下の類似度を除いた類似度の平均値、最小値、もしくは中央値等、またはこれらに依存する値をプロセスデータ間の相関度としてもよい。

【0047】

また、相関度算出部２４０は、データ比較部２２０による比較の結果を用いて、各プロセスデータ同士の間のパラメータの対応関係を推定し、推定した対応関係を用いて新たなプロセスデータと既存のプロセスデータとの間の相関度を算出してもよい。例えば、相関度算出部２４０は、既存のプロセスデータにおける各パラメータのうち、新たなプロセスデータにおけるあるパラメータＸの時系列データと最も類似する（すなわち類似度等が最も高い）時系列データに対応付けられたパラメータＹを、新たなプロセスデータのパラメータＸに対応する既存のプロセスデータのパラメータと決定する。そして、相関度算出部２４０は、対応するパラメータ同士の時系列データの相関（類似度等）を用いて、類似度の最大値、最小値、もしくは中央値等、またはこれらに依存する値をプロセスデータ間の相関度としてもよい。この場合において、相関度算出部２４０は、プロセスデータ間のパラメータの対応関係を１対１の関係に限定してもよく、１対多または多対１の関係を許容してもよい。

【0048】

相関度算出部２４０は、新たなプロセスデータおよび既存のプロセスデータの相関度をプロセスデータ記憶部２１０に格納する。グループ化装置１５０は、Ｓ４２０およびＳ４４０の処理を、既存のプロセスデータのそれぞれに対して実行することにより、新たなプロセスデータおよび既存のプロセスデータを含む複数のプロセスデータの任意のペア間の相関度を算出することができる。

【0049】

以上に示したグループ化装置１５０によれば、異なる設備１００についてのパラメータセットが異なりうるプロセスデータ同士を比較した結果から相関度という一元化した指標値を算出することができる。これにより、グループ化装置１５０は、パラメータセットが異なりうる複数組のプロセスデータのペアの間で、いずれのプロセスデータのペアがより類似するかを比較可能とすることができる。

【0050】

なお、プロセスデータは、取得期間が長くデータ点が多いほど他のプロセスデータとの相関度が低下することがある。そこで、グループ化装置１５０は、予め定められた期間（例えば１時間、１日、または１週間）毎のプロセスデータを各制御装置１３０から受け取って、この期間におけるプロセスデータ間の相関度を算出してよい。また、データ比較部２２０は、一方のプロセスデータに含まれる時系列データを予め定められた期間毎に分割して、他方のプロセスデータに含まれる時系列データのうち、分割した時系列データと最も類似する期間におけるデータ間の類似度を時系列データ間の比較結果としてもよい。

【0051】

図５は、本実施形態に係るプロセスデータ間のグループ化フローを示す。グループ化部２５０は、新たなプロセスデータについてのグループ化の開始前に既にグループ記憶部２６０に格納されていた既存のグループのそれぞれに対し、Ｓ５００およびＳ５４０の間の繰り返し処理を行なう。ここで、グループ化部２５０は、いずれのグループにも属していないプロセスデータについては、単一プロセスデータのグループとみなして本図の処理を行なう。なお、本図においては説明の便宜上、既存のグループの１つずつに対してシーケンシャルにＳ５００およびＳ５４０の間の処理を行なう例を示す。これに代えて、グループ化部２５０は、任意の並列処理を行なってもよい。

【0052】

Ｓ５１０において、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータと処理対象となる既存のグループ内の各プロセスデータとの相関度を用いて、新たなプロセスデータと既存のグループ内の少なくとも一部のプロセスデータとを含む新たなグループが生成可能か否かを判定する。グループ化部２５０は、新たなグループが生成可能であれば、新たなプロセスデータと既存のグループ内の少なくとも一部のプロセスデータとを含む新たなグループを生成し、新たなグループのグループ情報をグループ記憶部２６０に格納する。

【0053】

グループ化部２５０は、複数のプロセスデータのうち他のいずれのプロセスデータに対する相関度が予め定められた下限値（図３の例において相関度０．２）未満であるプロセスデータを、２以上のプロセスデータを有するいずれのグループにも含めないようにする。そこで、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータがいずれのプロセスデータとの間でも相関度が下限値未満の場合、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータがグループに属しない（あるいはプロセスデータ１つのみのグループに属する）ものとして新たなプロセスデータのグループ情報をグループ記憶部２６０に格納する。

【0054】

Ｓ５２０において、グループ化部２５０は、Ｓ５１０で生成した新たなグループのレベルを決定する。グループ化部２５０は、新たなグループに含まれるプロセスデータ同士の相関度の最小値がレベル毎の複数の範囲のいずれに含まれるかに応じて、新たなグループのレベルを決定する。

【0055】

Ｓ５３０において、グループ化部２５０は、新たなグループの追加によりグループ記憶部２６０内に重複するグループが存在することとなった場合には、重複するグループをグループ記憶部２６０から削除する。グループ化部２５０は、既存の各グループに対してＳ５００からＳ５４０の間の処理を行なうことにより、新たなプロセスデータを含む複数のプロセスデータをグループ分けした１または複数のグループをグループ記憶部２６０に格納することができる。

【0056】

Ｓ５５０において、出力部２７０は、複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する。出力部２７０は、複数のプロセスデータのグループ分けに応じた複数の設備１００のグループのうちの、少なくとも１つのグループについてのグループ情報を出力してもよい。

【0057】

なお、各制御装置１３０は、同一の設備１００について、予め定められた期間毎にプロセスデータのファイル等をグループ化装置１５０へと送信してもよい。これに伴い、グループ化装置１５０は、同一の設備１００について期間が異なる２以上のプロセスデータのセットを受信することになる。この場合、グループ化装置１５０は、各設備１００について２以上のプロセスデータのセットを含む複数のプロセスデータをグループ分けしてもよい。

【0058】

また、各プロセスデータに対してメタデータが対応付けられてもよい。このようなメタデータは、例えば、各パラメータに割り当てられた名称またはタグ等のテキスト、設備１００の操作履歴、設備１００に発生したアラーム、設備１００の説明、設備１００を含むプラントの業種の説明等が挙げられる。この場合、グループ化部２５０は、複数のプロセスデータのそれぞれに対応付けられたメタデータを更に用いて、複数のプロセスデータをグループ分けしてもよい。

【0059】

例えば、相関度算出部２４０は、メタデータ同士の類似度と時系列データ同士の類似度との両方に基づいて、プロセスデータ間の相関度を算出してよい。一例として相関度算出部２４０は、メタデータ同士の類似度と時系列データ同士の類似度の重み付け和等をプロセスデータ間の相関度として算出してもよい。これにより、グループ化部２５０は、複数のプロセスデータのそれぞれに対応付けられたメタデータを更に加味して複数のプロセスデータをグループ分けすることができる。

【0060】

これに代えて、相関度算出部２４０は、メタデータ間の類似度が予め定められた閾値を超えることを条件としてプロセスデータ間の相関度を算出し、メタデータ間の類似度が閾値未満の場合にはプロセスデータ同士が非類似と決定してもよい。この場合、グループ化部２５０は、複数のプロセスデータのうち相関度が算出されたペアのみを用いて複数のプロセスデータをグループ分けすることができ、グループ化の計算処理量を低減することができる。

【0061】

ここで、相関度算出部２４０は、メタデータ同士の類似度を、テキスト比較の技術を使用して算出してよい。これに代えて、相関度算出部２４０は、メタデータ中の対応する項目同士を抽出して比較してもよい。

【0062】

図６は、新たなプロセスデータと、既存の各グループに含まれる各プロセスデータとの相関度の一例を示す。本図の例において、プロセスデータ記憶部２１０は、既存のプロセスデータ３－１～３－９をデータファイル３－１～３－９の形式で格納している。グループ記憶部２６０は、プロセスデータ３－１～３－３を含むグループ３－Ａ（データファイル群３－Ａ）、プロセスデータ３－４～３－６を含むグループ３－Ｂ（データファイル群３－Ｂ）、およびプロセスデータ３－７～３－９を含むグループ３－Ｃ（データファイル群３－Ｃ）を格納している。グループ３－Ａ～３－Ｃは、いずれも相関度レベル３（相関係数０．４以上０．６未満）のグループである。

【0063】

グループ化装置１５０は、この状態で新たなプロセスデータ３－１０（データファイル３－１０）を受信すると（図４のＳ４００）、図４のＳ４１０からＳ４５０に示したように、新たなプロセスデータ３－１０と既存のプロセスデータ３－１～３－９のそれぞれとの間の相関度を算出し、算出した相関度がいずれのレベルの範囲内かを特定する。本図の例において、プロセスデータ３－１０は、プロセスデータ３－１～２および３－４に対する相関度が０．２以上０．４未満、プロセスデータ３－５に対する相関度が０．４以上０．６未満、プロセスデータ３－３および３－６～９に対する相関度が０．６以上０．８未満である。

【0064】

図７は、図６に示した相関度を用いて、既存のプロセスデータ３－１～９に新たなプロセスデータ３－１０を加えてグループ分けを更新した結果の一例を示す。グループ化装置１５０内のグループ化部２５０は、図５に示したように、既存のグループ３－Ａ～３－ＣのそれぞれについてＳ５００からＳ５４０の処理を行なう。

【0065】

グループ化部２５０は、以下に示す方法により、新たなプロセスデータを含む新たなグループを生成し、新たなグループのレベルを決定する（Ｓ５１０およびＳ５２０）。具体的には、グループ化部２５０は、グループを追加可能な各レベル（本実施形態においてはレベル２～５）について、新たなプロセスデータと、既存のグループ内の少なくとも一部のプロセスデータとを含むグループを生成可能か否かを判断する。

【0066】

本実施形態においては、グループ化部２５０は、以下のいずれかのケースにおいて、対象のレベルにグループを追加可能と判断する。ここでグループ化部２５０は、同じプロセスデータを２以上のグループのそれぞれに含めてもよい。
（ケース１）新たなプロセスデータと、既存のグループ内のある２以上のプロセスデータのそれぞれとの間の相関度が対象レベルの範囲の下限値以上であり、かつ既存のグループの相関度が対象レベルの範囲の下限値以上であること。この場合、新たなプロセスデータおよびこの２以上のプロセスデータを含むグループを対象レベルに追加可能である。なお、グループ化部２５０は、既存のグループ内からこの条件を満たす最大数のプロセスデータを抽出する。グループ化部２５０は、同じプロセスデータの組を含むグループがより上位のレベル（相関度が高いレベル）に追加可能な場合には、このグループを対象のレベルには追加しない。

【0067】

（ケース２）新たなプロセスデータと、既存のグループ内のある１つのプロセスデータとの間の相関度が対象レベルの範囲の下限値以上であり、かつ既存のグループの相関度が対象レベルの範囲の下限値未満であること。この場合、新たなプロセスデータおよびこの１つのプロセスデータを含むグループを対象レベルに追加可能である。ただし、既存のグループ内に新たなプロセスデータとの間の相関度が対象レベルの範囲の下限値以上であるプロセスデータが２以上あった場合であっても、これらの２以上のプロセスデータの間の相関度は下限値未満である可能性があることから、これらの２以上のプロセスデータと新たなプロセスデータとを含むグループを対象レベルに追加することはできない。なお、グループ化部２５０は、対象のレベルおよびより上位のレベルにおいて、これらのプロセスデータを含む他のグループが追加可能な場合には、このグループを対象のレベルに追加しない。

【0068】

本図の例において、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータ３－１０と既存のグループ３－Ａ内の各プロセスデータ３－１～３との間の相関関係に応じて、グループ２－Ａおよびグループ４－Ａを生成する。新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ａ内の３つのプロセスデータ３－１～３のそれぞれとの間の相関度が０．２以上であり、かつ既存のグループ３－Ａの相関度も０．２以上である。したがって、グループ化部２５０はケース１を適用し、プロセスデータ３－１～３および３－１０を含むグループ２－Ａを相関度レベル２（相関度０．２以上０．４未満）に追加する。なお、新たなプロセスデータ３－１０は、プロセスデータ３－１～２のみでなくプロセスデータ３－３との間でも相関度が０．２以上であるから、プロセスデータ３－１～２および３－１０のみを含む相関度レベル２のグループは生成しない。

【0069】

また、新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ａ内のプロセスデータ３－３との間で相関度が０．６以上である。したがって、グループ化部２５０はケース２を適用し、プロセスデータ３－３および３－１０を含むグループ４－Ａを相関度レベル４（相関度０．６以上０．８未満）に追加する。

【0070】

また、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータ３－１０と既存のグループ３－Ｂ内の各プロセスデータ３－４～６との間の相関関係に応じて、グループ２－Ｂ、３－Ｄ、および４－Ｂを生成する。新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ｂ内の３つのプロセスデータ３－４～６のそれぞれとの間の相関度が０．２以上であり、かつ既存のグループ３－Ｂの相関度も０．２以上である。したがって、グループ化部２５０はケース１を適用し、プロセスデータ３－４～６および３－１０を含むグループ２－Ｂを相関度レベル２（相関度０．２以上０．４未満）に追加する。

【0071】

また、新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ｂ内の２つのプロセスデータ３－５～６のそれぞれとの間の相関度が０．４以上であり、かつ既存のグループ３－Ｂの相関度も０．４以上である。したがって、グループ化部２５０はケース１を適用し、プロセスデータ３－５～６および３－１０を含むグループ３－Ｄを相関度レベル３（相関度０．４以上０．６未満）に追加する。

【0072】

また、新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ｂ内のプロセスデータ３－６との間で相関度が０．６以上である。したがって、グループ化部２５０はケース２を適用し、プロセスデータ３－６および３－１０を含むグループ４－Ｂを相関度レベル４（相関度０．６以上０．８未満）に追加する。

【0073】

また、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータ３－１０と既存のグループ３－Ｃ内の各プロセスデータ３－７～９との間の相関関係に応じて、グループ３－Ｅおよびグループ４－Ｃ～４Ｅを生成する。新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ｃ内の３つのプロセスデータ３－７～９のそれぞれとの間の相関度が０．４以上であり、かつ既存のグループ３－Ｃの相関度も０．４以上である。したがって、グループ化部２５０はケース１を適用し、プロセスデータ３－７～９および３－１０を含むグループ３－Ｅを相関度レベル３（相関度０．４以上０．６未満）に追加する。

【0074】

また、新たなプロセスデータ３－１０は、既存のグループ３－Ｃ内のプロセスデータ３－７～９との間で相関度が０．６以上であるが、グループ３－Ｃの相関度は０．６未満である。したがって、グループ化部２５０はケース２を適用し、プロセスデータ３－７および３－１０を含むグループ４－Ｃ、プロセスデータ３－８および３－１０を含むグループ４－Ｄ、ならびにプロセスデータ３－９および３－１０を含むグループ４－Ｅを相関度レベル４（相関度０．６以上０．８未満）に追加する。

【0075】

グループ化部２５０は、図５のＳ５３０において、重複するグループを削除する。グループ化部２５０は、あるグループについて、そのグループの全てのプロセスデータを含む、そのグループと同じレベルまたはより上位のレベルのグループが存在する場合に、そのグループを削除する。グループ化部２５０は、相関度レベルが２以上の少なくとも１つのグループに含まれるプロセスデータを相関度レベル１から削除する。新たなプロセスデータが、相関度レベルが２以上のいずれのグループにも含まれない場合、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータを相関度レベル１に追加する。

【0076】

本図の例において、新たに生成されたグループ３－Ｅは、既存のグループ３－Ｃの全てのプロセス３－７～９を含み、かつグループ３－Ｃと同じレベルである。したがって、グループ化部２５０は、グループ３－Ｃを削除する。また、仮にプロセスデータ３－７～８を含むグループ４－Ｘが相関度レベル４に既に存在していたとすると、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータ３－１０とグループ４－Ｘの各プロセスデータ３－７～８のそれぞれとの間の相関度が０．６以上であることから、ケース１を適用して、プロセスデータ３－７～８および３－１０を含む新たなグループ４－Ｙを相関度レベル４に追加する。この場合、新たなグループ４－Ｙは、グループ４－Ｃおよび４－Ｄの全てのプロセスデータを含み、かつグループ４－Ｃおよび４－Ｄと同じレベルとなる。したがって、グループ化部２５０は、グループ４－Ｃおよび４－Ｄを削除する。

【0077】

以上に示したように、グループ化部２５０は、新たなプロセスデータが受信される度に、グループ記憶部２６０に格納されたグループ分けを更新することができる。これに代えて、グループ化部２５０は、ある時点までにプロセスデータ記憶部２１０に格納された全てのプロセスデータに対して、一括してグループ分けを行なってもよい。

【0078】

グループ化部２５０は、以上に示した処理によって、受信した複数のプロセスデータをグループ化して、図３に例示したような複数のグループを生成することができる。

【0079】

図８は、本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第１例を示す。出力部２７０は、図５のＳ５５０において、複数のプロセスデータをグループ分けした少なくとも１つのグループを出力する。出力部２７０は、複数のプロセスデータのグループ分けに応じた複数の設備１００のグループの少なくとも１つに関するグループ情報を出力してもよい。ここで出力部２７０は、予め定められた条件または使用者等により指定された条件を満たすプロセスデータまたは設備１００のグループに関するグループ情報を出力してよい。

【0080】

本図の例においては、出力部２７０は、互いに異なる予め定められた数以上の設備１００についてのプロセスデータを含む、プロセスデータ同士の相関度が予め定められた閾値以上であるプロセスデータのグループをグループ記憶部２６０から検索する。そして、出力部２７０は、検索したプロセスデータのグループに関するグループ情報を出力する。出力部２７０は、検索したプロセスデータのグループに含まれる各プロセスデータに対応する設備１００をグループの要素として含む設備のグループに関するグループ情報を出力してもよい。ここで、プロセスデータのグループ自体が各プロセスデータに対応する設備１００の情報を含む場合には、出力部２７０は、検索したプロセスデータのグループに関するグループ情報を設備のグループ情報として出力してもよい。

【0081】

本図の例において、出力部２７０は、５つ以上の設備１００についてのプロセスデータを含む、プロセスデータ同士の相関度が０．８以上であるプロセスデータのグループを検索し、検索したプロセスデータのグループを出力するように設定されている。ここで、本図のグループＧ５－Ａは、５つの設備１００（設備１００－１、３、６、１０、および１３）についてのプロセスデータ５－１、３、６、１０、および１３を含み、プロセスデータ同士の相関度が０．８以上である。したがって、出力部２７０は、グループＧ５－Ａを検索し、グループＧ５－Ａを出力する。出力部２７０は、グループＧ５－Ａの各プロセスデータに対応する設備１００－１、３、６、１０、および１３を要素として含む設備のグループを出力してもよい。

【0082】

グループ化装置１５０は、このようなプロセスデータの相関度が高い一定数以上のプロセスデータまたは設備１００のグループを出力することにより、ふるまいが類似する一定数以上の設備１００をまとめて分析し、制御の最適化等の処理を行えるようにすることができる。

【0083】

また、本図の例においては、出力部２７０は、複数の設備１００のうち、対応するプロセスデータがいずれのプロセスデータのグループにも含まれないプロセスデータまたは設備１００を示す情報を出力する。プロセスデータ５－２および５－１１は、相関度レベル１でありいずれのプロセスデータのグループ（２以上のプロセスデータを含むグループ）にも含まれない。したがって、出力部２７０は、プロセスデータ５－２および５－１１をいずれのグループにも含まれないプロセスデータを示すグループ情報として出力する。出力部２７０は、プロセスデータ５－２および５－１１のそれぞれに対応する設備１００－２および設備１００－１１を、いずれのグループにも含まれない設備１００を示すグループ情報として出力してもよい。なお、出力部２７０は、ある設備１００のプロセスデータが予め定められた期間（例えば１年等の長期）にわたって他のいずれの設備１００のプロセスデータともグループ化できなかったことを更に条件として、このようなプロセスデータまたはこのようなプロセスデータに対応する設備１００を示すグループ情報を出力してもよい。

【0084】

このような他のいずれの設備１００ともプロセスデータが類似しない設備１００は、従来の使用例がない新たな設備であったり、新たな業種での設備の使用であったり等、特異な例である可能性が高い。グループ化装置１５０は、このような設備１００またはこのような設備１００に関するプロセスデータの情報を出力することにより、従来にない設備１００の動作を分析し、制御方法を確立する処理を行えるようにすることができる。

【0085】

また、本図の例においては、出力部２７０は、プロセスデータの相関度レベルが予め定められた閾値以下（相関度レベル５の下限値以下）である相関度レベル２～４のグループまたはこのようなグループに対応する設備１００のグループに関する情報は出力しない．この場合、グループ化部２５０は、相関度レベル２～４のグループは生成しなくてもよい。

【0086】

図９は、本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第２例を示す。グループ化装置１５０のプロセスデータ受信部２００は、複数の設備１００のそれぞれについて、各設備１００が正常（ＯＫ）である場合のプロセスデータである正常プロセスデータ、または各設備１００が異常（ＮＧ）である場合のプロセスデータである異常プロセスデータのうちの少なくとも１つを受信してもよい。ここで、制御装置１３０は、設備１００の運転状態に基づいて、各プロセスデータに自動的に正常または異常のラベルを付してよい。これに代えて、設備１００の管理者または監視員等が、各プロセスデータに正常または異常のラベルを付してもよい。

【0087】

この場合、グループ化部２５０は、複数のプロセスデータのうち、少なくとも１つの正常プロセスデータおよび少なくとも１つの異常プロセスデータを別々にグループ分けしてよい。例えばグループ化部２５０は、図３に例示したようなプロセスデータのグループ化を、正常プロセスデータおよび異常プロセスデータのそれぞれに対して別々に行なう。

【0088】

出力部２７０は、各設備１００の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備１００の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値以上である設備のグループを出力してよい。本図の例においては、出力部２７０は、各設備１００の正常プロセスデータ同士の相関度が０．８以上（相関度レベル５以上）かつ異常プロセスデータ同士の相関度が０．８以上（相関度レベル５以上）となる設備のグループを出力する。出力部２７０は、相関度が０．８以上の正常プロセスデータのグループＧ５－Ｂ（プロセスデータ５－１ＯＫ、５－３ＯＫ、５－６ＯＫ、５－１０ＯＫ、および５－１３ＯＫを含むグループ）と、相関度が０．８以上の異常プロセスデータのグループＧ５－Ｃ（プロセスデータ５－１ＮＧ、５－３ＮＧ、５－６ＮＧ、５－１１ＮＧ、および５－１３ＮＧを含むグループ）とのいずれのグループのプロセスデータにも対応する設備１００－１、設備１００－３、設備１００－６、および設備１００－１３のグループを生成して出力する。出力部２７０は、このような設備１００のグループが予め定められた数以上の設備を含むことを更に条件として、設備１００のグループを出力してもよい。

【0089】

グループ化装置１５０は、正常プロセスデータおよび異常プロセスデータの両方の相関度が高い設備１００のグループを出力することにより、使用形態、使用設備、または業種等が類似し、異常が発生する原因も類似するような複数の設備１００をまとめて分析し、異常の原因の特定または制御装置１３０による制御の改善等の処理を行えるようにすることができる。

【0090】

図１０は、本実施形態に係るグループ化装置１５０によるグループ情報の出力の第３例を示す。出力部２７０は、各設備１００の正常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第１閾値以上であり、かつ各設備１００の異常プロセスデータ同士の相関度が予め定められた第２閾値未満である設備のグループを出力してもよい。本図の例においては、出力部２７０は、各設備１００の正常プロセスデータ同士の相関度が０．８以上（相関度レベル５以上）かつ異常プロセスデータ同士の相関度が０．８未満（相関度レベル５未満）となる設備のグループを出力する。出力部２７０は、相関度が０．８以上の正常プロセスデータのグループＧ５－Ｄ（プロセスデータ５－１ＯＫ、５－３ＯＫ、５－６ＯＫ、５－１０ＯＫ、および５－１３ＯＫを含むグループ）に正常プロセスデータが含まれるが、異常プロセスデータは他の設備の異常プロセスデータとの相関度が０．８未満である設備１００－１、設備１００－３、設備１００－６、および設備１００－１３のグループを生成して出力する。出力部２７０は、このような設備１００のグループが予め定められた数以上の設備１００を含むことを更に条件として、設備１００のグループを出力してもよい。

【0091】

このように正常プロセスデータ同士は相関度が高いが異常プロセスデータ同士は相関度が低い設備１００の間では、使用形態、使用設備、または業種等が類似するものの、異なる要因で異常が発生している可能性が高い。グループ化装置１５０は、このような設備１００のグループを出力することにより、使用形態、使用設備、または業種等が類似する複数の設備１００をまとめて分析し、様々な異常の原因を特定して各設備１００の制御の改善等をまとめて行えるようにすることができる。

【0092】

図１１は、他の実施形態に係るコンピューティングシステム１１００を設備１００－１～Ｎと共に示す。図１１における、図１と同じ符号を付した構成要素は図１の対応する構成要素と同様の機能および構成を有するから、相違点を除いて説明を省略する。本実施形態に係るコンピューティングシステム１１００は、それぞれが１または２以上の設備１００に接続された１または複数の収集装置１１３０に接続されたグループ化装置１５０を用いて、各収集装置１１３０から受信するプロセスデータを相関度に応じてグループ化する。

【0093】

本実施形態において、１または複数の設備１００のそれぞれは、本図において不図示の制御装置（例えば「制御装置１３０」）により制御されてよい。１または複数の収集装置１１３０－１～Ｍ（「収集装置１１３０」とも示す。）は、プロセスデータの収集対象の１または２以上の設備１００が設置されたサイトに設置されてよい。収集装置１１３０は、サーバコンピュータ、汎用コンピュータ、ワークステーション、またはＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。また、収集装置１１３０は、少なくとも１つのセンサ１１０と有線または無線通信を行なうハブ等の通信機器であってもよい。

【0094】

収集装置１１３０は、接続先の１または複数の設備１００からプロセスデータを収集する。本実施形態において、プロセスデータは、各設備１００の制御にも用いられるデータを含んでよく、各設備１００の制御には用いられない監視系／観測系のセンサ１１０により計測された計測データを含んでもよい。

【0095】

収集装置１１３０は、常時プロセスデータをグループ化装置１５０へと送信してよい。これに代えて、収集装置１１３０は、収集装置１１３０の管理者の指示に応じて、指定された期間のプロセスデータをグループ化装置１５０へと送信してもよい。なお、少なくとも１つのセンサ１１０は、収集装置１１３０を介さずに直接インターネットに接続可能なＩｏＴセンサであってもよい。このようなセンサ１１０は、収集装置１１３０を介さずに、プロセスデータを直接グループ化装置１５０へと送信してよい。

【0096】

ネットワーク１４０およびグループ化装置１５０は、図１のネットワーク１４０およびグループ化装置１５０と同様であってよい。表示装置１１６０は、グループ化装置１５０が出力する、プロセスデータのグループまたは設備１００のグループのグループに関する情報を表示する。

【0097】

以上に示したコンピューティングシステム１１００によれば、グループ化装置１５０は、複数の設備１００のそれぞれからのプロセスデータをグループに分類することができる。また、グループ化装置１５０は、複数の設備１００を、プロセスデータのグループ分けに基づいて、類似する動作特性を有する設備１００のグループに分類してもよい。グループ化装置１５０は、このようなグループに関する情報を出力することにより、複数の設備１００からの膨大なプロセスデータの中から共通性があるプロセスデータまたは設備１００のグループを把握可能とし、制御系の分析・変更、制御パラメータの分析・変更、新たな制御装置の導入等の改善を促すことを通じて複数の設備１００の制御方式の最適化を図ることができる。

【0098】

本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

【0099】

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

【0100】

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

【0101】

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のコンピュータ等のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

【0102】

図１２は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

【0103】

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インターフェイス２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

【0104】

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

【0105】

通信インターフェイス２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

【0106】

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

【0107】

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

【0108】

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

【0109】

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

【0110】

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

【0111】

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

【0112】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0113】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0114】

１０ コンピューティングシステム
１００－１～Ｎ 設備
１１０－１～Ｋ センサ
１２０－１～Ｌ 機器
１３０－１～Ｍ 制御装置
１４０ ネットワーク
１５０ グループ化装置
１６０ グループ処理装置
２００ プロセスデータ受信部
２１０ プロセスデータ記憶部
２２０ データ比較部
２４０ 相関度算出部
２５０ グループ化部
２６０ グループ記憶部
２７０ 出力部
１１００ コンピューティングシステム
１１３０－１～Ｍ 収集装置
１１６０ 表示装置
２２００ コンピュータ
２２０１ ＤＶＤ－ＲＯＭ
２２１０ ホストコントローラ
２２１２ ＣＰＵ
２２１４ ＲＡＭ
２２１６ グラフィックコントローラ
２２１８ ディスプレイデバイス
２２２０ 入／出力コントローラ
２２２２ 通信インターフェイス
２２２４ ハードディスクドライブ
２２２６ ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ
２２３０ ＲＯＭ
２２４０ 入／出力チップ
２２４２ キーボード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】