特表 2024-506190 産業プラントにおける標準作業手順を実行するための実行プロトコルの生成

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-09

(54)【発明の名称】産業プラントにおける標準作業手順を実行するための実行プロトコルの生成

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20240202BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 X

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023548681

(86)(22)【出願日】2022-01-11

(85)【翻訳文提出日】2023-10-02

(86)【国際出願番号】 EP2022050400

(87)【国際公開番号】W WO2022171371

(87)【国際公開日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】21156885.2

(32)【優先日】2021-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】505056845

【氏名又は名称】アーベーベー・シュバイツ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６６， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】シュミット、ベネディクト

(72)【発明者】

【氏名】ドッペルハマー、イェンス

(72)【発明者】

【氏名】ロドリゲス、パブロ

(72)【発明者】

【氏名】クレッパー、ベンヤミン

(72)【発明者】

【氏名】ボリソン、ロイベン

(72)【発明者】

【氏名】ディックス、マルセル

(72)【発明者】

【氏名】アブクワイク、ハディル

(72)【発明者】

【氏名】コトリワラ、アルザム・ムザッファー

(72)【発明者】

【氏名】マックジー、シルビア

(72)【発明者】

【氏名】ジオブロ、ダビド

(72)【発明者】

【氏名】ハルスタディウス・リンゲ、サイモン

(72)【発明者】

【氏名】ゲルトラー、マルコ

(72)【発明者】

【氏名】シャルマ、ディブヤシール

(72)【発明者】

【氏名】ケー・アール、チャンドリカ

(72)【発明者】

【氏名】ゴパラクリシュナン、ガヤトリ

(72)【発明者】

【氏名】ベルニンク、マティアス

【テーマコード（参考）】

3C223

【Ｆターム（参考）】

3C223AA05

3C223EB01

3C223FF02

3C223FF35

(57)【要約】

産業プラント（１）における少なくとも１つの標準作業手順（ＳＯＰ）（２）のための実行プロトコル（４）を生成および／または拡張するためのコンピュータ実装方法（１００）であって、・ プラント（１）の少なくとも１つのＳＯＰ（２）を提供する工程（１１０）と、前記ＳＯＰ（２）は、複数のステップ（２ａ～２ｇ）を備える、・ 少なくとも１つのＳＯＰ（２）の複数の実行中に獲得され、ＳＯＰ（２）を実行するためにプラント（１）またはその任意の一部の状態および／または挙動を修正するプラント（１）内で実行されたアクションを示す測定データ（３）を提供する工程（１２０）と、・ ＳＯＰ（２）の各ステップ（２ａ～２ｇ）について、測定データ（３）から、ＳＯＰのこの特定のステップ（２ａ～２ｇ）を実行するために実行されるアクションを示す測定データ（３）のサブセット（３ａ～３ｇ）を決定する工程（１３０）と、・ ＳＯＰ（２）の各ステップ（２ａ～２ｇ）について決定された測定データ（３）のサブセット（３ａ～３ｇ）を、ＳＯＰのこの特定のステップ（２ａ～２ｇ）を実行するための少なくとも１つの作業指示（４ａ～４ｇ）に集約する工程（１４０）と、ここにおいて、この作業指示（４ａ～４ｇ）は、求められているプロトコル（４）の一部である、を備える方法。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業プラント（１）における少なくとも１つの標準作業手順（ＳＯＰ）（２）のための実行プロトコル（４）を生成および／または拡張するためのコンピュータ実装方法（１００）であって、
前記プラント（１）の少なくとも１つのＳＯＰ（２）を提供する工程（１１０）と、前記ＳＯＰ（２）は、複数のステップ（２ａ～２ｇ）を備える、
前記少なくとも１つのＳＯＰ（２）の複数の実行中に獲得され、前記ＳＯＰ（２）を実行するために前記プラント（１）またはその任意の一部の状態および／または挙動を修正する前記プラント（１）内で実行されたアクションを示す測定データ（３）を提供する工程（１２０）と、
前記ＳＯＰ（２）の各ステップ（２ａ～２ｇ）について、前記測定データ（３）から、前記ＳＯＰのこの特定のステップ（２ａ～２ｇ）を実行するために実行されるアクションを示す前記測定データ（３）のサブセット（３ａ～３ｇ）を決定する工程（１３０）と、
前記ＳＯＰ（２）の各ステップ（２ａ～２ｇ）について決定された前記測定データ（３）の前記サブセット（３ａ～３ｇ）を、前記ＳＯＰのこの特定のステップ（２ａ～２ｇ）を実行するための少なくとも１つの作業指示（４ａ～４ｇ）に集約する工程（１４０）と、ここにおいて、この作業指示（４ａ～４ｇ）は、求められているプロトコル（４）の一部である、
を備える方法。

【請求項2】

前記測定データ（３）は、
前記プラントの分散制御システムへの前記プラント（１）またはその任意の一部の挙動を修正するための前記少なくとも１つの作業指示の入力を示すログデータ、
前記プラント（１）によって実行される産業プロセスと直接的な関係にある少なくとも１つのフィールドデバイスによって送達された測定データ（３）、および
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加する少なくとも１人の作業者（５）の場所および／または挙動を示す監視データ
のうちの１つまたは複数を備える、請求項１に記載の方法（１００）。

【請求項3】

前記ログデータは、特に、
前記プラント（１）内の低レベルコントローラのための新しい設定ポイントの設定、
前記プラント（１）内の少なくとも１つの弁の開または閉、
前記プラント（１）内の少なくとも１つの機器の始動または停止、および
前記プラント（１）またはその任意の一部の状態または挙動を修正する任意の他のアクチュエータの指令
のうちの１つまたは複数を示す、請求項２に記載の方法（１００）。

【請求項4】

前記監視データは、
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加する少なくとも１人の作業者（５）を示す、および／またはこの作業者（５）によって着用されたカメラで取り込まれる少なくとも１つのビデオストリーム、
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加する少なくとも１人の作業者（５）の視線方向を示すデータ、
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加する少なくとも１人の作業者（５）の声の無線またはオーディオ記録、ならびに
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加する少なくとも１人の作業者（５）と前記プラント（１）の前記分散制御システムのヒューマンマシンインターフェースとの間の、カーソル移動およびメニュー選択などインタラクション
のうちの１つまたは複数を備える、請求項２～３のいずれか１項に記載の方法（１００）。

【請求項5】

前記ＳＯＰ（２）のステップ（２ａ～２ｇ）に関する前記測定データ（３）のサブセット（３ａ～３ｇ）を決定する前記工程（１３０）は、特に、前記測定データ（３）から、
前記ＳＯＰ（２）の前記ステップ（２ａ～２ｇ）が実施されたタイムスロット、
前記ＳＯＰ（２）の前記ステップ（２ａ～２ｇ）を実行するための関係がある機器、
前記ＳＯＰ（２）の前記ステップ（２ａ～２ｇ）を実行するための関係がある前記プラント（１）内の場所、
前記ＳＯＰ（２）の前記ステップ（２ａ～２ｇ）を実行することに参加する役割を割り当てられている作業者（５）、および
前記実行に高い関連性を有するグラフィカルユーザインターフェースの構成要素
のうちの１つまたは複数に関する一部分をフィルタリングすること（１３１）を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法（１００）。

【請求項6】

複数の基準に従って前記測定データ（３）をフィルタリングすること（１３１ａ）と、
測定データ（３）の各レコードに関連性スコアを割り当てること（１３１ｂ）と、ここにおいて、この関連性スコアは、測定データ（３）のこの特定のレコードが満たす基準の数と共に増大する、
前記関連性スコアが所定の閾値を越えたことに応答して前記サブセット（３ａ～３ｇ）内に測定データ（３）のレコードを含めること（１３１ｃ）と
をさらに備える、請求項５に記載の方法（１００）。

【請求項7】

前記測定データ（３）から、前記サブセット（３ａ～３ｇ）から、および／または前記作業指示（４ａ～４ｇ）から、求められているプロトコル（４）として完全なＳＯＰ（２）の実行をもたらすアクションの少なくとも１つの有向シーケンスを決定すること（１５０）をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法（１００）。

【請求項8】

完全なＳＯＰ（２）の実行をもたらすアクションの複数のシーケンスを、これらのアクションの有向グラフに組み合わせること（１５１）をさらに備える、請求項７に記載の方法（１００）。

【請求項9】

第１のアクションと第２のアクションとを接続する各エッジに、前記提供された測定データ（３）に基づいて、前記第１のアクションを所与として前記第２のアクションが実行されることになる確率を割り当てること（１５１ａ）をさらに備える、請求項８に記載の方法（１００）。

【請求項10】

前記ＳＯＰ（２）のための実行プロトコル（４）として、２つ以上の可能な次のアクションに接続される各アクションにおいて、より高い確率を有する次のアクションを選択する前記グラフを通る経路を決定すること（１５１ｂ）をさらに備える、請求項９に記載の方法（１００）。

【請求項11】

産業プラント（１）における少なくとも１つの標準作業手順（ＳＯＰ）（２）の実行を編成するためのコンピュータ実装方法（２００）であって、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法（１００）によって生成および／または拡張された前記ＳＯＰ（２）のための少なくとも１つの実行プロトコル（４）を提供する工程（２１０）と、
前記ＳＯＰ（２）を実行することに参加することになる少なくとも１人の作業者（５）が実行している少なくとも１つの活動を示す測定データ（３）を得る工程（２２０）と、
この測定データ（３）に少なくとも一部基づいて、この作業者（５）が行うことになる少なくとも１つの作業指示（４ａ～４ｇ）を前記実行プロトコル（４）から選択する工程（２３０）と、
前記作業指示（４ａ～４ｇ）を前記作業者（５）に連絡する工程（２４０）と
を備える方法。

【請求項12】

少なくとも１つの作業指示を選択する前記工程は、
前記前記作業者（５）が作業指示（４ａ～４ｇ）をすでに行ったか、および／または作業指示（４ａ～４ｇ）が行われることになる場所にすでにいるかどうか決定すること（２３１）と、
そうである場合、この作業指示（４ａ～４ｇ）、および／またはこの作業指示（４ａ～４ｇ）が行われることになる前記場所に誘導するための指示を抑制すること（２３２）と
を備える、請求項１１に記載の方法（２００）。

【請求項13】

前記作業指示（４ａ～４ｇ）を連絡する前記工程（２４０）は、
現在および／または過去の測定データ（３）に基づいて、前記作業者（５）の技能レベルを決定すること（２４１）と、
この技能レベルに基づいて前記作業指示（４ａ～４ｇ）の詳細度を調整すること（２４２）と
を備える、請求項１１または１２に記載の方法（２００）。

【請求項14】

機械可読命令を備えるコンピュータプログラムであって、前記機械可読命令は、１つまたは複数のコンピュータによって実行されたとき、前記１つまたは複数のコンピュータに請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法（１００、２００）を実施させる、コンピュータプログラム。

【請求項15】

請求項１４に記載のコンピュータプログラムを有する非一時的な機械可読記憶媒体および／またはダウンロード製品。

【請求項16】

請求項１４に記載のコンピュータプログラム、ならびに／または請求項１５に記載の非一時的な記憶媒体および／もしくはダウンロード製品を有する１つまたは複数のコンピュータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業プラントにおける完全自動化可能でない標準作業手順（ＳＯＰ）の実行を容易にすることに関する。

【背景技術】

【0002】

多数のセーフティクリティカルな産業プラント、特に化学プラントの場合、いくつかのタスクが標準作業手順（ＳＯＰ）に従って実施されることになる。これらのＳＯＰは、プラントの安全で確実な運転を確保するために工夫されている。たとえば、ＳＯＰは、プラントを始動する、プラントをシャットダウンする、またはプラントもしくはその任意の一部に対して保守作業を実施するために何をすべきかを指定し得る。ＳＯＰが義務付けられているこれらの、および他のタスクは、しばしば完全自動化可能でなく、むしろ、ＳＯＰを実行しなければならない１人または複数の作業者の協力を求めることを必要とする。ＳＯＰは、しばしばプラント運転の認可または他のライセンシングの一部であり、そのためＳＯＰの遵守は重大である。

【0003】

ＥＰ１４１３９３７Ａ１は、有限状態機械に基づいて装置および／またはプロセスを制御するための制御システムを開示している。オペレータにとって使用可能なものとされる情報は、ディスプレイ上の有限状態機械のグラフィカル表現によって向上される。グラフィカル表現は、少なくとも２つの状態、およびこれらの２つの状態間の少なくとも１つの許容遷移を備える。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、コンピュータによって、産業プラントにおけるＳＯＰの実行を、この実行それ自体は完全自動化可能でないにもかかわらず支援することである。

【0005】

この目的は、第１の独立請求項による、少なくとも１つのＳＯＰのための実行プロトコルを生成するための第１のコンピュータ実装方法によって、また、そのように生成された実行プロトコルを利用するＳＯＰの実行を編成するための第２のコンピュータ実装方法によって達成される。さらなる有利な実施形態がそれぞれの従属請求項に詳述されている。

【0006】

本発明は、産業プラントにおける少なくとも１つの標準作業手順（ＳＯＰ）のための実行プロトコルを生成および／または拡張するためのコンピュータ実装方法を提供する。

【0007】

本明細書では、「プロトコル」という用語は、これがＳＯＰを実行するための唯一の手法であり、あらゆることがこのプロトコルに従って正確に行われなければならないという意味で限定するものと解釈されるべきでない。そうではなく、プロトコル内の作業指示は、どの順番で弁が閉じられるべきか指定することなく「特定の容器に通じるすべての弁を閉じる」など、いくらかの自由度を可能にし得る。また、ＳＯＰを実行するために複数の異なる手法があり得る。これは、信頼性の観点からも望ましいものであり得る。唯一の手法が、ある機器の稼働率を先を見越して仮定し、この機器が故障した場合には、これは単一障害点であり、ＳＯＰの実行を継続することができない。しかし、他の機器を使用して同じ結果を達成する代替の手法がある場合、単一障害点はもはや存在しない。

【0008】

すなわち、「プロトコル」という用語は、「通信プロトコル」のように限定するものと解釈されるべきでない。そうではなく、本発明の文脈における「プロトコル」という用語の意味は、「レシピ」という用語の意味、すなわち、特定の目標を達成することを可能にする作業指示のシーケンスに非常に似ている。偶然ではなく、「ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（アメリカ死刑執行マニュアル）」という用語は、罪人にいかに死刑を科すか詳細に説明するための英語で周知の用語である。

【0009】

この方法は、提供されているプラントの少なくとも１つのＳＯＰから開始する。ＳＯＰは、複数のステップを備える。本明細書では、「ステップ」という用語は、ＳＯＰの開始から終わりまで導くステップのシーケンスが１つしかないという意味で限定するものと解釈されるべきでない。そうではなく、ＳＯＰにおける１つまたは複数のステップは、任意選択であり得、ＳＯＰの実行中の任意の時点で２つ以上の代替のステップ間で選択肢があり得る。

【0010】

この方法の過程で、少なくとも１つのＳＯＰの複数の実行中に獲得された測定データが提供される。この測定データは、ＳＯＰを実行するためのプラントまたはその任意の一部の状態および／または挙動を修正するプラント内で実行されたアクションを示す。

【0011】

そのような測定データの例は、
・ プラントの分散制御システムへのプラントまたはその任意の一部の挙動を修正するための少なくとも１つの作業指示の入力を示すログデータ
・ プラントによって実行される産業プロセスと直接的な関係にある少なくとも１つのフィールドデバイスによって送達された測定データ
・ ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者の場所および／または挙動を示す監視データを含む。

【0012】

ＳＯＰの各ステップについて、この測定データから、ＳＯＰのこの特定のステップを実行するために実行されるアクションを示す測定データのサブセットが決定される。すなわち、測定データは、それらが関係があるＳＯＰのステップに従って分割され得、ＳＯＰの実行に全く関係がない測定データは、無視され得る。

【0013】

ＳＯＰの各ステップについて決定された測定データのサブセットは、ＳＯＰのこの特定のステップを実行するための少なくとも１つの作業指示に集約される。作業指示は、ＳＯＰを全体として実行するための求められているプロトコルの一部である。具体的には、測定データは、それらが表すアクションを介して集約され得、このアクションは、測定データを１つまたは複数の作業指示にリンクさせ得る。たとえば、作業指示は、１つまたは複数のアクションを実施することに関し得る。反対に、１つまたは複数のアクションを考えると、作業指示は、たとえば、１つまたは複数のアクションを実施するために１つまたは複数の作業指示が行われることを必要とする所定の対応関係の中で検索され得る。

【0014】

本発明者らは、ＳＯＰはプラント運転に非常に関係があるが、それらは、しばしば、プラントの早期段階に非常に抽象的なレベルで指定されることを見出した。したがって、それらは、後の調整、またはこの特定のプラントで多くの経験を有する人の知識を必ずしも含むとは限らない。この知識の多くは、文書化することが困難である。したがって、それは、しばしば、ＳＯＰを実行する作業者の脳内に存在するだけである。また、ＳＯＰの抽象的な指定は、ある程度、解釈の影響を受けやすいものとなり得る。

【0015】

たとえば、ＳＯＰが弁を「ゆっくり」開くことを指定する場合、これは、開弁が一定の低速で実施されることになるのか、それとも開弁が非常にゆっくり開始し、すぐに速くなるのかを明瞭に指定しない。また、作業者は皆、「ゆっくり」が指す具体的な速度について異なる認識を有することがある。

【0016】

また、ＳＯＰを実行するための新しい、または修正されたプロトコルは、そのプラントでの経験がほとんどない初心者を支援するために特に有用である、より豊富な詳細を含む。たとえば、ＳＯＰの特定のステップを実行する作業者がいつもプラント内のある場所に歩いてゆくことがログ記録されている場合には、ある機器について以前には名前で、または「最も左のポンプ」のような相対的な用語で述べられていただけの可能性があるＳＯＰを実行するためのプロトコルは、今や、他に間違えようのないプラントフロア上の具体的な場所を含むことになる。対照的に、「最も左のポンプ」という相対的な用語は、正面ドアからではなく裏のドアから建物に入る初心者を誤った場所に導く可能性がある。

【0017】

本発明は、ＳＯＰそれ自体の改善を希求しない。ＳＯＰは、所与のものとして取り上げられる。方法の過程で、所与のＳＯＰの実行を容易にするようにオペレータアクションからレシピが抽出される。すなわち、オペレータの脳内に存在するだけであり得るＳＯＰを実施するための知識は、今や、他のだれもが使用できるように文書化され得る。

【0018】

ＳＯＰは、見つけることが困難となり得る技術的な場所、たとえば特定の位置を示すタグをも参照し得る。たとえば、タグ上で示される位置は、配管計装図により、少なくとも初心者の作業者によってプラント内の物理的な場所に解釈されることを必要とし得る。しかし、何度もそこへ行った後には、経験ある作業者は、再度図面にあたる必要なく、その物理的な場所を思い出すことになる。

【0019】

ログデータは、たとえば、プラント運転およびセンサ値の追跡記録を保存するプラント履歴記録者から得られ得る。たとえば、ログデータは、特に、
・ プラント内の低レベルコントローラのための新しい設定ポイントの設定、
・ プラント内の少なくとも１つの弁の開または閉、
・ プラント内の少なくとも１つの機器の始動または停止、および
・ プラントまたはその任意の一部の状態または挙動を修正する任意の他のアクチュエータの指令
のうちの１つまたは複数を示し得る。

【0020】

ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者の場所および／または挙動を示す監視データは、たとえば、
・ ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者を示す、および／またはこの作業者によって着用されたカメラで取り込まれる少なくとも１つのビデオストリーム、
・ ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者の視線方向を示すデータ、
・ ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者の声の無線またはオーディオ記録、ならびに
・ ＳＯＰを実行することに参加する少なくとも１人の作業者と、プラントの分散制御システムのヒューマンマシンインターフェースとの間の、カーソル移動およびメニュー選択などインタラクション
のうちの１つまたは複数を備え得る。

【0021】

たとえば、工場フロアは、作業者がプラント内でどこに向かっているか追跡するためにビデオサーベイランスによって監視され得る。作業者の場所もまた、作業者によって着用されたカメラで取り込まれるビデオストリームから得られ得る。後者、ならびに作業者の視線方向は、作業者が実際に何に注意を払っているか監視するためにも使用され得る。

【0022】

作業者の声の無線またはオーディオ記録は、この作業者とプラント内の他の作業者との間のどの連絡がＳＯＰのステップを実行するために必要であるかについての情報を生み出し得る。たとえば、ある機器の保守のためのＳＯＰがこの機器を主電源から切り離すこと、およびそれを再接続から守ることを義務付けている場合、これは、電力を切断させ、それぞれのスイッチをタグ付けおよびロックアウトさせるために、双方向無線によって中央制御室と連絡することを必要とし得る。

【0023】

作業者とヒューマンマシンインターフェースとの間のインタラクションは、このインターフェース内でどの情報を作業者が検索しているかについての情報を生み出し得る。たとえば、ＳＯＰは、ある容器が開けられる前、内部の温度および／または圧力を確認しなければならないことを指定し得る。ヒューマンマシンインターフェースとのインタラクションは、必要とされる情報が見出され得る場合、ＳＯＰにおける指定を情報で拡張し得る。

【0024】

「ＳＯＰの各特定のステップを実施するための」それぞれのアクションを決定することは、ＳＯＰの各ステップを所与として、どの手動アクションがこの特定のステップために実行されるかが決定されることを意味する。したがって、手動アクション、およびこれらの手動アクションを示す測定データは、所与のＳＯＰステップに従ってグループ化される。したがって、プロセスは、修正されても上書きされてもいない元のＳＯＰによって依然として統括される。

【0025】

特に有利な実施形態では、ＳＯＰのステップに関する測定データのサブセットを決定することは、測定データから、
・ ＳＯＰのステップが実施されたタイムスロット、
・ ＳＯＰのステップを実行するための関係がある機器、
・ ＳＯＰのステップを実行するための関係があるプラント内の場所、
・ ＳＯＰのステップを実行することに参加する役割を割り当てられている作業者、および
・ 実行に高い関連性を有するグラフィカルユーザインターフェースの構成要素
のうちの１つまたは複数に関する一部分をフィルタリングすることを備える。すなわち、特定のＳＯＰステップに関係がある測定データをクラスタ化し、その結果、ＳＯＰの実行に関係ないデータを省き、残りのデータをＳＯＰステップにマッピングするようにするために「ファジィアライメント」プロセスが実施され得る。

【0026】

ＳＯＰのステップを実行するための関係がある機器は、たとえば、適切なヒューリスティックスによってＳＯＰ記述から抽出され得る。同様に、ＳＯＰのステップを実行することに参加することを必要とする作業者の役割もまた、ＳＯＰ記述から抽出され得る。ＳＯＰのステップが実施されたタイムスロットは、ＳＯＰ記述との組合せで測定データそれ自体から抽出され得る。たとえば、ＳＯＰのいくつかのステップの完了は、弁が閉じたことの、または流れがゼロに降下したことのレコードなど測定データ内に何らかのシグネチャで現れ得る。

【0027】

測定データに適用される各単一のフィルタリング基準は、ＳＯＰの特定のステップについての測定データのレコードの関連性について、何らかの認識を与えるが明瞭な判断を与えない「弱学習器」であると考えられ得る。しかし、複数のそのような「弱学習器」の組合せは、測定データのあるレコードがＳＯＰの特定のステップを実行するために関係があるかどうかのはるかに正確な評価を提供し得る。したがって、特に有利な実施形態では、測定データは、複数の基準に従ってフィルタリングされる。関連性スコアが、測定データの各レコードに割り当てられる。この関連性スコアは、測定データのこの特定のレコードが満たす基準の数と共に増大する。次いで、測定データのレコードは、関連性スコアが所定の閾値を越えたことに応答して、ＳＯＰの特定のステップに関するサブセットに含められ得る。

【0028】

さらなる有利な実施形態では、方法は、測定データから、すでに決定されたサブセットから、および／またはすでに決定された作業指示から、求められているプロトコルとして完全なＳＯＰの実行をもたらすアクションの有向シーケンスの少なくとも１つを決定することをさらに備える。これは、方法がＳＯＰのための実行プロトコルをより多くの詳細で埋めることができるだけでなく、ＳＯＰを全体として検討するための１つまたは複数の手法を明らかにすることができることを意味する。ＳＯＰそれ自体は、いくつかのアクションが実施されることを必要とする順番について明らかでないことがある。具体的には、方法は、測定から導出されるアクションの単一のグラフをＳＯＰに結び付け得るが、このグラフを検討するための複数の手法があり得る。

【0029】

たとえば、ＳＯＰは、機械に電源投入することを要求するだけであり得、この機械は、別個の制御ユニットによって制御され得る。ここで、機械に電源投入するために２つの手法がある。すなわち、最初に制御ユニットに電源投入し、次いで機械に電源投入するか、または最初に機械に電源投入し、次いで制御ユニットに電源投入する。一見して、どちらの手法にも理由がある。最初に制御ユニットに電源投入することは、制御ユニットの制御下にない状態で機械が電力を有さないことを確実にする。最初に機械に電源投入することは、制御ユニットが始動中であるとき機械が「行方不明」であるために制御ユニットが混乱しないことを確実にする。測定データから、方法は、この特定のプラントの文脈においてこれらの２つの理由のどちらがより説得力があるものと思われるかを学習し得る。また、作業者に連絡される作業指示および／またはより詳細なサポートは、アクショングラフを異なるように検討する結果としてある程度動的なものとなり得る。たとえば、作業者が最初に機械に電源投入しようと制御ユニットに電源投入しようと、作業者は自分が最初に始動しようと選んだ機器を動作させるためにいつも動的なサポートを受け得る。

【0030】

どのようにＳＯＰを複数の異なる経路に対して実行することができるかについてより多くの例がある。複数のそのような経路があることは、安全上の理由で望ましいものでさえあり得る。たとえば、容器内部の圧力を解放することは、通常、自動制御弁によって実施される可能性があるが、この弁が固着した、または電源故障がある場合、手動操作弁を使用して圧力を解放することが必要になり得る。

【0031】

したがって、さらなる有利な実施形態では、完全なＳＯＰの実行をもたらすアクションの複数のシーケンスが、これらのアクションの有向グラフに組み合わされる。このようにして、方法は、ＳＯＰにおいて先に進むために、すべての使用可能な代替策を学習することができる。これは、ＳＯＰを確立するとき予見されなかった代替策を含む。たとえば、ある機器が故障した場合、プラント員は、他の機器を転用することによって失われた機能を置き換えるという創造的な手法を見つけることがある。

【0032】

たとえば、酸が中和される後続の容器が液漏れしているために大量の酸を反応容器から除去することが可能でない場合、酸をプラント内の他のところの別の容器に移送し、その結果、酸をそこで中和し、安全に放出することができるようにするために、反応容器の異なるポートが転用される可能性がある。

【0033】

好ましくは、この有向グラフでは、提供された測定データに基づいて、第１のアクションと後続の第２のアクションとを接続する各エッジに第１のアクションを所与として第２のアクションが実行されることになる確率が割り当てられる。これは、何がＳＯＰにおいて先に進むための好ましい手法であり、何が補助的な手法であるかを直ちに明らかにする。

【0034】

したがって、さらなる有利な実施形態では、２つ以上の可能な次のアクションに接続される各アクションにおいて、より高い確率を有する次のアクションを選択するグラフを通る経路がＳＯＰのための実行プロトコルとして決定される。このようにして、以前に異なる作業者によって、ＳＯＰのあるステップを実行するための異なる手法が使用されている場合、逸脱するための説得力がある理由（故障など）がない限り使用されるべきである１つの標準的な手法が作り出されてもよい。１つの標準的な手法を有することにより、エラーの可能性が低減されるので、ＳＯＰが正しく実施されることになる確率が増大する。たとえば、第１の作業者がＳＯＰを実施し、第２の作業者が特定のステップを異なるように実施していることをその１つの手法が注視している場合、第１の作業者は、自分が従っている経路の文脈においてこの挙動を、これが誤りであるにもかかわらず採用してもよい。すなわち、異なる作業者によって複数の異なる実行プロトコルが採用されることにより、ＳＯＰに違反する異なる実行プロトコルの混合が生じうる。

【0035】

本発明は、産業プラントにおける少なくとも１つの標準作業手順（ＳＯＰ）の実行を編成するためのコンピュータ実装方法をも提供する。

【0036】

この方法の過程で、前述の方法によって生成および／または拡張されたＳＯＰのための少なくとも１つの実行プロトコルが提供される。この生成および／または拡張することは、ＳＯＰの実行を編成している同じ企業体によって実施されたものでも、異なる企業体によって少なくとも一部実施されたものでもよい。たとえば、ＳＯＰが実施されることになるプラントを所有する会社は、サービスとして測定データからの実行プロトコルの生成を提供する別の会社の助けを求める可能性がある。

【0037】

ＳＯＰを実行することに参加することになる少なくとも１人の作業者が実施している少なくとも１つの活動を示す測定データが得られる。たとえば、この測定データは、作業者の場所もしくは視線方向、またはこの作業者が現在何を見ているかを示し得る。また、測定データは、たとえば、プラントまたはその任意の一部の状態に関し得る。たとえば、作業者が、開かれるまたは閉じられる予定の弁をすでに開いている、または閉じている場合、測定データはそのように示し得る。

【0038】

測定データに少なくとも一部基づいてこの作業者を行うことになる少なくとも１つの作業指示が、実行プロトコルから選択される。少なくとも１つのアクションを実施するための作業指示は、作業者に連絡される。この連絡は、任意の好適な形で実施されてよい。たとえば、この情報は、作業者が使用している拡張現実ディスプレイ上にオーバーレイされ得る。たとえば、作業者は、アクションが実施されることになる場所に案内され得る。次いで、作業者が取り扱うべきである機器が、この拡張現実ディスプレイ内で強調表示され得る。作業者が分散制御システムのヒューマンマシンインターフェースを介してプラントとインタラクションしているとき、
特に有利な実施形態では、作業指示を選択する過程で、作業者が作業指示をすでに行ったか、および／またはこの作業指示が行われることになる場所にすでにいるかどうかが決定される。そうである場合、作業指示、および／またはこの作業指示が行われることになる場所に誘導するための指示が抑制される。このようにして、作業者は、不必要な情報で過負荷を受けることがない。無視しても安全であるそのような不必要な情報は、作業者に他の、より安全に関係がある情報をも無視させる可能性がある。

【0039】

同様に、さらなる有利な実施形態では、作業者の技能レベルが現在および／または過去の測定データに基づいて決定される。作業指示の詳細度は、この技能レベルに基づく。たとえば、そのプラントにすでに習熟している作業者は、特定の名前または他のラベルを用いて機器に行くための作業指示を必要とするにすぎない可能性があり、一方、初心者の作業者は、その機器をどのように見つけるかステップごとの作業指示を必要とする可能性がある。たとえば、作業者が特定の機器に行くように指示されたときいつも正しい場所に行っている場合、作業指示の詳細度は、徐々に低下してもよい。

【0040】

上記の方法のコンピュータ実装は、方法がコンピュータプログラムで具現化され得ることを暗示している。したがって、本発明は、１つまたは複数のコンピュータによって実行されたとき１つまたは複数のコンピュータに上記の方法のうちの１つを実施させる機械可読命令を有するコンピュータプログラムをも提供する。本発明は、このコンピュータプログラムを有する非一時的な機械可読記憶媒体、および／またはダウンロード製品をも提供するダウンロード製品は、ダウンロードによって直ちに実現するためにオンラインショップにおいて販売され得る製品である。本発明は、このコンピュータプログラムを有する、および／またはこの非一時的な機械可読記憶媒体および／またはダウンロード製品を有する１つまたは複数のコンピュータをも提供する。

【0041】

以下では、本発明の範囲を限定することは意図することなく、本発明について図を使用して示す。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】ＳＯＰ２のための実行プロトコル４を生成および／または拡張するための方法１００の例示的な実施形態の図。

【図2】方法１００によって生成された例示的な実行プロトコル４の図。

【図3】ＳＯＰ２の実行を編成するための方法２００の例示的な実施形態の図。

【発明を実施するための形態】

【0043】

図１は、ＳＯＰ２のための実行プロトコル４を生成および／または拡張するための方法１００の実施形態概略フローチャートである。

【0044】

工程１１０では、複数のステップ２ａ～２ｇを備える少なくとも１つのＳＯＰ２が提供される。工程１２０では、測定データ３が提供される。この測定データ３は、少なくとも１つのＳＯＰ２の複数の実行中に獲得されたものである。これは、ＳＯＰ２を実行するためにプラント１またはその任意の一部の状態および／または挙動を修正する、プラント１内で実行されたアクションを示す。

【0045】

工程１３０では、ＳＯＰ２の各ステップ２ａ～２ｇについて、ＳＯＰのこの特定のステップ２ａ～２ｇを実行するために実行されるアクションを示す測定データ３のサブセット３ａ～３ｇが決定される。

【0046】

ブロック１３１によれば、この決定すること１３０は、そのそれぞれが「弱学習器」であり得る１つまたは複数の基準に従って測定データから「ファジィフィルタリングすること」を特に備え得る。具体的には、ブロック１３１ａによれば、測定データ３は、複数の基準に従ってフィルタリングされ得る。ブロック１３１ｂによれば、測定データ３の各レコードには、測定データ３のこの特定のレコードが満たす基準の数と共に増大する関連性スコアが割り当てられ得る。この関連性スコアが所定の閾値を越えたことに応答して、ブロック１３１ｃによれば、測定データ３のレコードがサブセット３ａ～３ｇに含められ得る。

【0047】

工程１４０では、ＳＯＰ２の各ステップ２ａ～２ｇについて決定された測定データ３のサブセット３ａ～３ｇは、ＳＯＰのこの特定のステップ２ａ～２ｇを実行するための少なくとも１つの作業指示４ａ～４ｇに集約される。この作業指示４ａ～４ｇは、求められているプロトコル４の一部である。

【0048】

工程１５０では、完全なＳＯＰ２の実行をもたらすアクションの有向シーケンスが、測定データ３から、サブセット３ａ～３ｇから、および／または作業指示４ａ～４ｇから、求められているプロトコル４として決定され得る。これらのアクションは、作業指示４ａ～５ｇに対応し得るが、作業指示４ａ～４ｇのうちの１つまたは複数は、より粒状のサブアクションにも分解され得る。

【0049】

ブロック１５１によれば、完全なＳＯＰ２の実行をもたらすアクションの複数のシーケンスは、これらのアクションの有向グラフに組み合わされ得る。具体的には、ブロック１５１ａによれば、第１のアクションと後続の第２のアクションとを接続する各エッジに、第１のアクションを所与として第２のアクションが実行されることになる確率が割り当てられ得る。ブロック１５１ｂによれば、２つ以上の可能な次のアクションに接続される各アクションにおいて、より高い確率を有する次のアクションを選択するグラフを通る経路が、ＳＯＰ２のための実行プロトコル４として決定され得る。

【0050】

図２は、ＳＯＰ２のための実行プロトコル４の一例である。実行プロトコル４は、有向グラフの形態にあり、ＳＯＰ２のステップ２ａ～２ｇに対応する作業指示４ａ～４ｇを備える。第２のステップ４ｂの後、２つのオプションがある。第１のオプションは、作業指示４ｃを行うことである。第２のオプションは、作業指示４ｄと４ｅの組合せを行うことである。どちらのオプションも、プラント１を、次の作業指示４ｆが、次いで最後に作業指示４ｇが行われ得る状態にする同じ結果に到達する。

【0051】

たとえば、作業指示４ｃは、必要とされる結果を達成する簡単な手法に関し得、一方、作業指示４ｄと４ｅの組合せは、同じ結果を達成する間接的な手法に関し得る。したがって、図２に示されているように、測定データ３によれば、直接的な手法は、８０％の確率で従われ、一方、間接的な手法は、２０％の確率で従われる。間接的な手法は、たとえば、直接的な手法に必要な機器が使用可能でない場合、バックアップとして有用となり得る。

【0052】

図３は、少なくとも１つのＳＯＰ２の実行を編成するための方法２００の例示的な実施形態の概略フローチャートである。

【0053】

工程２１０では、上記の方法１００によって生成および／または拡張された作業指示４ａ～４ｇを有する少なくとも１つの実行プロトコル４が提供される。工程２２０では、測定データ３が得られる。測定データ３は、少なくとも１人の作業者５が実施している少なくとも１つの活動を示す。作業者５は、ＳＯＰ２を実行することに参加することになる。

【0054】

工程２３０では、測定データ３に少なくとも一部基づいて、作業者５が行うことになる少なくとも１つの作業指示４ａ～５ｇが、実行プロトコル４から選択される。本明細書では、ブロック２３１によれば、作業者５が作業指示４ａ～４ｇをすでに行ったか、および／またはこの作業指示４ａ～４ｇが行われることになる場所にすでにいるかどうかが決定され得る。そうである場合（真値１）、ブロック２３２によれば、作業指示４ａ～４ｇ、および／またはこの作業指示４ａ～４ｇが行われることになる場所に誘導するための指示が抑制され得る。

【0055】

工程２４０では、作業指示４ａ～４ｇが作業者５に連絡される。本明細書では、ブロック２４１によれば、作業者５の技能レベルが現在および／または過去の測定データ３に基づいて決定され得る。ブロック２４２によれば、作業指示の詳細度が技能レベルに基づいて調整され得る。

【符号の説明】

【0056】

１ 産業プラント
２ 標準作業手順（ＳＯＰ）
２ａ～２ｇ ＳＯＰ２のステップ
３ 測定データ
３ａ～３ｇ ステップ２ａ～２ｇに対応する測定データのサブセット
４ ＳＯＰ２のための実行プロトコル
４ａ～４ｇ 実行プロトコル４における作業指示
５ 作業者
１００ 実行プロトコル４を生成および／または拡張するための方法
１１０ ＳＯＰ２を提供する
１２０ 測定データ３を提供する
１３０ ステップ２ａ～２ｇについて測定データ３のサブセット３ａ～３ｇを決定する
１３１ 測定データ３のファジィフィルタリング
１３１ａ 複数の基準に従ってフィルタリングする
１３１ｂ 関連性を測定データ３に割り当てる
１３１ｃ 関連性に基づいて測定データ３を考える
１４０ サブセット３ａ～３ｇを作業指示４ａ～４ｇに集約する
１５０ アクションの有向シーケンスを決定する
１５１ アクションの有向グラフを作り出す
１５１ａ 確率をエッジに割り当てる
１５１ｂ 最大の確率を有する経路を決定する
２００ ＳＯＰ２の実行を編成するための方法
２１０ 実行プロトコル４を提供する
２２０ 測定データ３を得る
２３０ 作業指示４ａ～４ｇを選択する
２３１ 作業指示４ａ～４ｇが行われたか、場所に到着したかどうか決定する
２３２ 作業指示４ａ～４ｇを抑制する
２４０ 作業指示４ａ～４ｇを作業者５に連絡する
２４１ 作業者５の技能レベルを決定する
２４２ 技能レベルに基づいて詳細度を調整する

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】