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公開番号2025021822
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023125806
出願日2023-08-01
発明の名称消費電力算出システム及び消費電力算出方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250206BHJP(計算;計数)
要約【課題】設備稼働状態と消費電力との対応づけが困難な設備であっても、稼働状態単位で消費電力を算出できるようにする。
【解決手段】本発明の一態様の消費電力算出システム100は、対象設備の構成設備の消費電力情報から構成設備の電力消費状態を分析し、工程ごとの対象設備の稼働時間情報と、構成設備の消費電力情報とに基づいて、構成設備の電力消費状態1～3に対応する対象設備の稼働状態を推定し、対象設備の複数の稼働状態を組み合わせて、各電力消費状態1～3に対応する対象設備の稼働状態を特定することで、消費電力モデル1100を作成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象設備の工程ごとの稼働時間情報を格納した稼働時間記憶部と、
前記対象設備を構成する構成設備ごとの消費電力情報を格納した消費電力情報記憶部と、
前記消費電力情報から前記構成設備の電力消費状態を分析する電力消費状態分析部と、
前記工程ごとの前記対象設備の前記稼働時間情報と、前記構成設備の前記消費電力情報とに基づいて、前記構成設備の前記電力消費状態に対応する前記対象設備の稼働状態を推定する稼働状態推定部と、
各々の前記構成設備の前記電力消費状態ごとに前記対象設備の前記稼働状態を対応づけることで、前記構成設備の消費電力モデルを作成する消費電力モデル作成部と、
前記消費電力モデルに基づいて、前記構成設備の前記電力消費状態ごとの消費電力を算出する消費電力算出部と、
前記構成設備の前記電力消費状態ごとの前記消費電力の算出結果を出力する情報提供部と、を備える
消費電力算出システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電力消費状態分析部は、前記消費電力情報として前記構成設備の時系列の消費電力の大きさに関する情報に基づいて、前記構成設備の前記電力消費状態を区別する
請求項１に記載の消費電力算出システム。
【請求項３】
前記稼働状態推定部は、前記対象設備の２以上の異なる工程の前記稼働時間情報を用いて、前記構成設備の前記電力消費状態に前記対象設備の前記稼働状態を対応づける
請求項２に記載の消費電力算出システム。
【請求項４】
前記稼働状態推定部は、前記対象設備の前記工程ごとの前記稼働時間情報と、前記構成設備の前記消費電力情報とに基づいて、前記構成設備の前記電力消費状態の消費電力の変化の要因となる前記対象設備の稼働状態を推定する
請求項３に記載の消費電力算出システム。
【請求項５】
前記消費電力モデル作成部は、前記構成設備の前記電力消費状態に、当該電力消費状態の要因となる前記対象設備の前記稼働状態を対応づけることで、前記消費電力モデルを作成する
請求項４に記載の消費電力算出システム。
【請求項６】
前記稼働時間記憶部は、前記対象設備が実行する生産計画又は前記対象設備の稼働実績の少なくともいずれか１つに基づいて、前記対象設備の前記稼働時間情報を格納する
請求項１に記載の消費電力算出システム。
【請求項７】
前記構成設備ごとに、単位時間当たりの前記消費電力情報を電力原単位情報として格納する電力原単位記憶部、を備え、
前記消費電力算出部は、前記電力原単位情報と前記消費電力モデルとに基づいて、前記電力消費状態ごとに前記構成設備の消費電力を算出する
請求項１に記載の消費電力算出システム。
【請求項８】
単位時間当たりの消費電力に対するＣＯ
２
排出量と、前記消費電力算出部において算出された前記消費電力とに基づいて、前記構成設備のＣＯ
２
排出量を算出するＣＯ
２
排出量算出部、を備える
請求項１に記載の消費電力算出システム。
【請求項９】
前記情報提供部は、前記構成設備の前記消費電力情報と、前記構成設備の前記消費電力モデルの情報と、前記構成設備の前記電力消費状態ごとの前記消費電力の算出結果と、を含む出力情報を出力する
請求項１に記載の消費電力算出システム。
【請求項１０】
対象設備を構成する構成設備の消費電力を算出する消費電力算出システムによる消費電力算出方法であって、
前記構成設備ごとの消費電力情報から前記構成設備の電力消費状態を分析する処理と、
前記対象設備の工程ごとの稼働時間情報と、前記構成設備の前記消費電力情報とに基づいて、前記構成設備の前記電力消費状態に対応する前記対象設備の稼働状態を推定する処理と、
各々の前記構成設備の前記電力消費状態ごとに前記対象設備の前記稼働状態を対応づけることで、前記構成設備の消費電力モデルを作成する処理と、
前記消費電力モデルに基づいて、前記電力消費状態ごとに前記構成設備の消費電力を算出する処理と、
前記構成設備の前記電力消費状態ごとの前記消費電力の算出結果を出力する処理と、を含む
消費電力算出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象設備の消費電力を算出する消費電力算出システム及び消費電力算出方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境への意識の高まりから、消費電力や二酸化炭素（ＣＯ
２
）排出量の削減といった環境負荷を考慮した生産管理が重要となっている。
【０００３】
生産設備の消費電力を削減する方法（対策案）を立案する場合、対策すべき設備稼働状態を判断するために、どの稼働状態（段取り、パンチ加工、レーザ加工など）の影響が大きいかを特定する必要がある。
【０００４】
しかし、生産設備の定格電力に設備稼働時間をかけて消費電力を算出する従来手法では、各稼働状態に対する消費電力がわからないため、対策案の検討が困難となる。そのため、生産設備の消費電力が増大する要因を特定して適切な対策を講じるためには、設備稼働状態で消費電力を分析することが求められる。
【０００５】
設備稼働状態ごとの消費電力を把握する場合、例えば、（１）段取り作業中（設備準備）などのわかりやすい設備稼働状態と、（２）複数の設備動作（例：材料搬入、加工など）が混ざった設備稼働状態がある。
【０００６】
例えば、上記（２）の設備稼働状態の場合には、複数の設備が同時に動いているため、設備動作を分類できず、消費電力との対応づけが困難となる。また、消費電力データは、ノイズや瞬間的にパワーを出した場合に、消費電力値のばらつきが大きくなる。そのため、大きなノイズや一過性の大きな消費電力値が含まれた消費電力データでは、設備稼働状態と消費電力を紐付けるときに誤判定をする可能性がある。
【０００７】
このように、設備の稼働状態単位での消費電力算出には、設備稼働状態と消費電力情報の正確な対応づけが必要であるが、１台の設備で複数の稼働状態が出力され、各稼働状態のプロファイルと消費電力のプロファイルは一致しないことが多い。このため、設備稼働状態と消費電力の対応を表すモデルを構築する手法の確立が課題である。
【０００８】
例えば、特許文献１には、「消費電力推定装置は、ローテーション制御の対象となる空調機の組を特定する空調構成情報及びローテーション制御の設定内容を含む制御設定情報を参照して、制御計画決定部が決定した各空調機に対して実際に省エネ運転制御を施す開始時刻及び時間長と、消費電力モデル生成部が生成した、稼働実績から得られる各空調機の消費電力の時系列変化を表す消費電力モデルを参照して、省エネ運転制御の実施期間において削減可能な消費電力を設備毎に推定する削減電力推定部と、を有する」ことが記載されている。これにより、特許文献１に記載の消費電力推定装置は、ローテーション制御が行われたときの消費電力の削減効果を高精度に推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
国際公開第２０２２／１５３５３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、消費電力モデルの定義に必要な電力消費状態が算出（区別）できず、消費電力に対応する設備稼働状態を推定できない。
（【００１１】以降は省略されています）

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