專利名稱：能量監(jiān)視裝置及其控制方法、以及能量監(jiān)視程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量的能量監(jiān)視裝置及其控制方法、以及能量監(jiān)視程序。具體地說，本發(fā)明涉及用于計算在加工制造對象物并重復該加工的加工機的改善余地量的能量監(jiān)視裝置等。
背景技術：
近年來，在產業(yè)界，為了削減生產成本，要求削減在生產時使用的各種設備的能耗 (以下，簡稱為“節(jié)能”)。此外，作為地球變暖化對策，要求在國家層面的節(jié)能。因此，提出了實現(xiàn)節(jié)能的各種方法。例如，在專利文獻1中記載的管理裝置是用于容易且高精度地管理在工廠等中設置的多個生產設備的動作狀態(tài)的裝置。在上述文獻中，作為所述動作狀態(tài)，舉出了生產狀態(tài)、準備(待機)狀態(tài)以及停止狀態(tài)。通過按時序對生產設備的動作狀態(tài)進行分析和管理， 從而能夠研究各個生產設備是否消耗多余的電力。此外，在生產效率的提高、生產設備的更換等的研究中，也能夠使用生產設備的時序的動作狀態(tài)、生產設備的時序的耗電等信息。例如，在專利文獻2中記載的機械加工機電力監(jiān)視裝置根據(jù)由加工機的惡化/磨損引起的電力值上升來判斷更換時期。此外，專利文獻3中記載的工作機械的動作信息收集系統(tǒng)的特征在于，實時計測用于確定工作機械的動作狀態(tài)的動作信號，按機型預先將關于有關所述動作狀態(tài)的各個類型的所述動作信號的特性設定為判定基準，并根據(jù)該計測信號的特性，按與所述計測對象的工作機械的機型對應的動作狀態(tài)的每個類型，將每個類型的動作狀態(tài)與所述判定基準進行比較而判定所述動作信號，并將判定結果作為各個類型的動作信息而存儲(Stock)。由此，能夠對每個類型自動地把握動作狀態(tài)。在專利文獻3中，作為所述類型的例子，舉出了對于NC工作機械的供電、NC工作機械的運轉、加工狀態(tài)、工具交換操作以及主軸旋轉，這些類型通過各個傳感器而檢測出。專利文獻1 日本公開專利公報“特開2008-097128號(2008年4月M日公開)，，專利文獻2 日本公開專利公報“特開2006-011897號(2006年1月12日公開)，，專利文獻3 日本公開專利公報“特開2004-070424號(2004年3月4日公開)”

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題一般，在設備的動作中包含的空耗(Af)大致區(qū)分為停止型的空耗和動作型的空耗。作為停止型的空耗，舉出基于設備的故障、改變安排、刀具或夾具等的更換以及設備的上電(立6上(/ )和斷電(立6下(/ )的空耗等。另一方面，動作型的空耗在設備加工工件(制造對象物)的循環(huán)中，相當于沒有創(chuàng)造附加價值的無附加價值時間，一般來說，相當于工件的裝卸時間、工具的接近/脫離時間、空閑時間等。
這里，循環(huán)時間(cycle time)是在重復進行的工作、任務、作業(yè)等的處理中一次處理所需的時間，是指成為該處理的頻度或周期的單位的時間。圖10是表示加工機的耗電的時間變化的一例的曲線，且是表示上述循環(huán)時間的圖。例如，在工作機械的情況下，如圖 10(a)所示，從一個工件的加工開始起到結束為止的時間成為一個循環(huán)時間。此外，在壓力(press)機的情況下，一個工件的加工所消耗的加工時間非常短 (0.5ms等)。但是，如圖10(b)所示，在連續(xù)地進行對于規(guī)定數(shù)個產品的壓力動作，并在其之后進行等待規(guī)定時間的動作的情況下，能夠看作重復進行這一系列的處理。因此，能夠將從壓力動作的開始起到待機時間的結束為止的時間看作一個循環(huán)。上述專利文獻1 3僅僅評價了上述停止型的空耗的一部分，終究沒有評價所述動作型的空耗。為了評價所述動作型的空耗，考慮設置用于檢測有無創(chuàng)造所述附加價值的傳感器。但是，有無創(chuàng)造所述附加價值根據(jù)加工機的種類而不同，所以隨著在生產線上設置的加工機的種類增加，需要各種傳感器，成本增加，需要繁雜的處理。此外，也考慮從控制加工機的PLC (可編程邏輯控制器)中取得該加工機的動作狀態(tài)，從而取得有無創(chuàng)造所述附加價值。但是，此時，在沒有設置PLC時，需要購入新的PLC，且即使設置了 PLC也需要變更PLC的梯形程序。因此，成本增加，需要繁雜的處理。本發(fā)明是鑒于上述的問題點而完成的，其目的在于，提供一種能夠簡單地評價動作型的空耗的能量監(jiān)視裝置等。用于解決課題的手段本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置，用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量，其特征在于，包括取得部件，取得與所述能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)； 檢測部件，從該取得部件取得的時序數(shù)據(jù)中，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)；分割部件，分割該檢測部件檢測出的時序數(shù)據(jù)；以及計算部件，從由該分割部件分割的部分中，將沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值部分的能耗作為所述改善余地量來計算。此外，本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置的控制方法，是用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量的能量監(jiān)視裝置的控制方法，其特征在于，包括取得步驟，取得與所述能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)；檢測步驟，從在該取得步驟中取得的時序數(shù)據(jù)中，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)；分割步驟，分割在該檢測步驟中檢測出的時序數(shù)據(jù)；以及計算步驟，從通過該分割步驟分割的部分中，將沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值部分的能耗作為所述改善余地量來計算。這里，作為由所述檢測部件檢測的時序數(shù)據(jù)，舉出從所述設備開始所述處理起到結束為止的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)、包括多次該一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)、規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)寸。此外，作為與能耗有關的物理量，舉出在能耗為電力量的情況下的電力、電流等， 在能耗為燃氣、石油等的可燃性流體的熱量的情況下的該可燃性流體的流量等。此外，所述電力既可以對電力量進行時間微分而取得，也可以作為瞬時電力量而取得。通常，預先決定了與設備的處理有關的動作。因此，在所述規(guī)定時間中，預先決定了進行基于所述處理的附加價值的創(chuàng)造的部分和除此之外的部分。因此，根據(jù)上述結構和方法，通過從與能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)中檢測所述預先定義的時間的時序數(shù)據(jù)，從而能夠關于基于所述處理的附加價值的創(chuàng)造而分割所檢測出的時序數(shù)據(jù)，能夠從分割后的部分中，將無附加價值部分的能耗作為改善余地量來計算。 即，能夠作為所述改善余地量來評價動作型的空耗。此外，用于計算所述改善余地量的計測值僅僅是與能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)。因此，應在設備中設置的計測器也可以是一個。此外，在所述物理量的計測中，無需利用電力計、電流計、流量計等設備專用的計測器。由此，能夠簡單地計算所述改善余地量。另外，關于所述分割，既可以分割為是否創(chuàng)造所述附加價值的2個部分，例如也可以分割為確實創(chuàng)造、稍微創(chuàng)造、不清楚、基本沒有創(chuàng)造、完全沒有創(chuàng)造等3個以上的部分。此外，既可以根據(jù)期間分割，也可以根據(jù)所述物理量的閾值分割，也可以根據(jù)所述時序數(shù)據(jù)的頻率分割。此外，也可以根據(jù)所述物理量的比例分割，使得所述物理量的30 %是創(chuàng)造附加價值，剩余的70%是無附加價值。此外，該比例也可以隨著時間的經過而變化。此外，作為從所述時序數(shù)據(jù)中檢測一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的方法，可以利用頻率分析、模板匹配以及其他的公知方法。此外，也可以進一步計算所計算出的改善余地量的累計值。具體地說，優(yōu)選地，在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，還包括存儲部，預先存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模型的波形模型信息和作為用于所述分割部件分割的條件的分割條件，所述檢測部件檢測適合在所述存儲部中存儲的波形模型信息的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，所述分割部件基于在所述存儲部中存儲的分割條件進行分割。另外，在所述設備可執(zhí)行多種處理的情況下，所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形在大多數(shù)情況下根據(jù)所述制造對象物的種類而不同。若波形不同，則存在分割條件也不同的可能性。因此，優(yōu)選地，所述存儲部預先將多個波形模型信息和多個分割條件相對應地存儲，所述分割部件基于與所述檢測部件檢測出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)所適合的波形模型信息相對應的分割條件進行分割。此時，即使在所述設備可執(zhí)行多種處理時，也能夠應對。此外，也可以基于所述時序數(shù)據(jù)適合哪個波形模型信息來確定進行所述處理的物體的種類。優(yōu)選地，在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，還包括波形模型生成部件，使用所述取得部件取得的物理量的時序數(shù)據(jù)，生成所述波形模型信息。例如，在所述能量監(jiān)視裝置中，所述取得部件還取得來自用于檢測所述設備的一個循環(huán)的傳感器的檢測數(shù)據(jù)，且所述能量監(jiān)視裝置還包括輸入部，接受來自用戶的輸入； 提取部件，利用所述取得部件取得的檢測數(shù)據(jù)，從所述取得部件取得的時序數(shù)據(jù)中提取一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)；波形模型生成部件，基于該提取部件提取出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，生成所述波形模型信息；以及分割條件設定部件，基于從所述用戶經由所述輸入部輸入的指示，設定所述提取部件提取出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的所述分割條件。此時，自動地生成波形模型信息，用戶能夠參照基于生成的波形模型信息的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模型，決定分割條件。優(yōu)選地，在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，還包括存儲部，預先存儲作為從所述設備開始所述處理起到結束為止的期間的計劃值的循環(huán)時間設計值，所述檢測部件包括檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻的循環(huán)開始檢測部件。例如，在所述能量監(jiān)視裝置中，還包括存儲部，預先存儲作為從所述設備開始所述處理起到結束為止的期間的計劃值的循環(huán)時間設計值，所述檢測部件包括頻率分析部件，對所述取得部件取得的時序數(shù)據(jù)進行頻率分析，從而將在所述循環(huán)時間設計值和其附近頻譜最強的頻率作為基本頻率來檢測；濾波器處理部件，對所述時序數(shù)據(jù)進行濾波器處理，使得將該頻率分析部件檢測出的基本頻率和其附近的頻率分量增強；以及循環(huán)開始檢測部件，基于該濾波器處理部件的濾波器處理之后的時序數(shù)據(jù)，檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻。此時，由于通過所述濾波器處理，等于或接近基本頻率的一個循環(huán)的頻率分量被增強，所以能夠容易檢測一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)。另外，所述循環(huán)開始檢測部件也可以使用所述濾波器處理之后的時序數(shù)據(jù)和其二階微分的數(shù)據(jù)，檢測所述濾波器處理之后的時序數(shù)據(jù)的上升的時刻，從而檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻。此外，也可以還包括存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模式的波形模式信息的存儲部，所述循環(huán)開始檢測部件通過檢測適合在所述存儲部中存儲的波形模式信息的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，從而檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻。在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，也可以還包括存儲部，存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模式的波形模式信息；以及波形模式生成部件，利用多個所述檢測部件檢測出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，生成所述波形模式并存儲在所述存儲部中。此時，無需在存儲部中預先存儲波形模式信息。在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，所述分割部件也可以包括特征值計算部件，基于所述檢測部件檢測出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，計算在某一時刻分割所述一個循環(huán)的期間的特征值；以及開始時刻確定部件，基于該特征值計算部件計算出的特征值，確定沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值期間的開始時刻。此時，無需在存儲部中預先存儲分割條件。另外，作為所述特征值的例子，舉出在統(tǒng)計學上對在某一時刻分割所述一個循環(huán)的期間的似然性賦予特征的值。優(yōu)選地，在本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置中，所述計算部件從由所述分割部件分割的部分中，還計算創(chuàng)造出基于所述處理的附加價值的附加價值創(chuàng)造部分的能耗。此時，由于能夠計算相對于一個循環(huán)的能耗的、附加價值創(chuàng)造部分的能耗的比例，所以能夠把握所述設備的能量效率。另外，也能夠通過能量監(jiān)視程序使計算機執(zhí)行所述能量監(jiān)視裝置中的各個步驟。 此外，也可以通過將所述能量監(jiān)視程序存儲在計算機可讀取的記錄介質中，從而在任意的計算機上執(zhí)行所述能量監(jiān)視程序。發(fā)明效果如上所述，由于本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置將與能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)作為計測數(shù)據(jù)來使用，并檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)，從而能夠關于基于所述處理的附加價值的創(chuàng)造而分割所檢測出的時序數(shù)據(jù)，并從分割的部分中，將無附加價值部分的能耗作為改善余地量來計算，所以起到能夠簡單地評價動作型的空耗的效果。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖2是表示某一壓力機的動作狀況的曲線。圖3是所述能量監(jiān)視系統(tǒng)的概要圖。圖4是表示某一裝配機(mounter)的動作狀況的曲線。圖5是表示所述能量監(jiān)視裝置的循環(huán)檢測部的概略結構的方框圖。圖6是表示所述能量監(jiān)視裝置的顯示部中的顯示例的曲線。圖7是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程圖。圖8是表示在本發(fā)明的其他實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖9是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程圖。圖10是表示加工機的耗電的時間變化的一例的流程圖。圖11是表示在本發(fā)明的再其他實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖12是用于說明檢測基本頻率的方法的頻譜的曲線。圖13是表示所述能量監(jiān)視裝置中的濾波器處理執(zhí)行部執(zhí)行濾波器處理的前后中的電力數(shù)據(jù)的一例的曲線。圖14是表示所述電力數(shù)據(jù)的頻譜的曲線。圖15是表示所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)和其二階微分的數(shù)據(jù)的曲線。圖16是表示所述能量監(jiān)視裝置中的閾值決定部決定電力閾值的方法的曲線。圖17是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程18是表示在本發(fā)明的再其他實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖19是表示所述能量監(jiān)視裝置中的模式比對部進行的模式比對的細節(jié)的曲線。圖20是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程圖。圖21是表示在本發(fā)明的再其他實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖22是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程圖。圖23是表示在本發(fā)明的其他實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)中的能量監(jiān)視裝置的概略結構的方框圖。圖M是表示所述能量監(jiān)視裝置中的偏離值校正部的校正的例子的曲線。圖25是表示已校正的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)和特征值的曲線。圖沈是表示所述能量監(jiān)視裝置的控制部中的處理動作的概要的流程圖。
具體實施例方式實施方式1參照圖1 圖7說明本發(fā)明的一實施方式。在說明本實施方式的內容之前，參照圖2說明設備的狀態(tài)和通過本實施方式計算出的能耗的改善余地量。圖2是表示某一壓力機的動作狀況的曲線，具體地說是表示在所述壓力機中消耗的瞬時電力(kW)的時間變化的曲線。在圖2的上段表示幾個小時的曲線，其中的某一 20秒的曲線放大而在下段示出。另外，在圖2中，作為設備的例子而舉了壓力機，但對于其他的設備也是相同的。在圖2的上段的曲線中，瞬時電力接近OkW的期間toff是所述壓力機的電源斷開的狀態(tài)的期間，該狀態(tài)被稱為電源斷開狀態(tài)。另一方面，電源斷開狀態(tài)的期間toff以外的期間ton是所述壓力機的電源接通的狀態(tài)的期間，該狀態(tài)被稱為負荷狀態(tài)。在負荷狀態(tài)的期間ton中瞬時電力低的期間ts是所述壓力機停止的狀態(tài)的期間， 該狀態(tài)被稱為停止狀態(tài)。所述壓力機在停止時也消耗待機電力。因此，期間ts中的耗電量相當于改善余地量。另外，作為發(fā)生所述停止狀態(tài)的要因，舉出設備的故障或沒有預期的異常、用于工序變更的安排(工件、夾具的更換等)、消耗部件(刀具等)的交換、設備的上電 (從接通電源之后的預熱運轉等)/斷電(切斷電源之前的準備等)。另一方面，在所述負荷狀態(tài)的期間ton中瞬時電力高的期間ta是所述壓力機動作的狀態(tài)的期間，該狀態(tài)被稱為動作狀態(tài)。在表示動作狀態(tài)的圖2的下段的曲線中，瞬時電力高的期間tav是所述壓力機對工件實際進行壓力加工的狀態(tài)的期間，被稱為附加價值創(chuàng)造期間。尤其在壓力機中，該狀態(tài)被稱為實質動作狀態(tài)。另一方面，瞬時電力低的期間tan例如是對所述壓力機安裝工件或從所述壓力機取出工件、在下游的加工機中處理滯留引起的發(fā)送停止等進行所述壓力加工以外的處理的狀態(tài)的期間，被稱為無附加價值期間。尤其在壓力機中，該狀態(tài)被稱為空轉狀態(tài)。S卩，實質動作狀態(tài)的期間tav是創(chuàng)造了基于壓力加工的附加價值的附加價值創(chuàng)造期間，而空轉狀態(tài)的期間tan是沒有創(chuàng)造所述附加價值的無附加價值期間。因此，在本實施方式中，無附加價值期間tan中的耗電量作為所述改善余地量來計算出。圖3表示本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)的概要。如圖所示，能量監(jiān)視系統(tǒng)5是包括配置在某一生產線上的多個加工機(設備)3、計測對多個加工機3的各自中提供的電力量的多個電力量計2、與多個電力量計2電連接的能量監(jiān)視裝置1的結構。若能夠預先把握加工的一個循環(huán)的動作，則加工機3例如可以利用壓力機、發(fā)射成形機、清洗機等的任意的加工機。若能夠測定瞬時電力等每個單位時間的電力量，則電力量計2可以利用累計電力量計、電力計等任意的計測器。能量監(jiān)視裝置1接收各個電力量計2測定的測定值，并基于接收到的測定值，計算與在各個加工機3中的動作型的空耗對應的改善余地量。能量監(jiān)視裝置1基于計算出的改善余地量，在顯示部13中顯示與改善余地量有關的信息。另外，以下為了簡化說明，針對在一臺加工機3中設置的一臺電力量計2進行說明，但是關于在其他的加工機3中設置的電力量計2，也能夠同樣地計算所述改善余地量。圖1表示能量監(jiān)視裝置1的概略結構。如圖1所示，能量監(jiān)視裝置1是包括控制部10、存儲部11、接收部12以及顯示部13的結構。控制部10統(tǒng)一控制能量監(jiān)視裝置1內的各種結構的動作，例如由包括CPU(中央處理單元)和存儲器的計算機構成。并且，各種結構的動作控制通過使計算機執(zhí)行控制程序而進行。該程序既可以是例如將在閃速存儲器等的可插拔介質中記錄的程序讀取而使用的方式，也可以是將在硬盤等中安裝的程序讀取而使用的方式。此外，也考慮下載所述程序而安裝到硬盤等中執(zhí)行的方式等。另外，關于控制部10的細節(jié)在后面敘述。存儲部11存儲信息，病情由閃速存儲器、R0M(只讀存儲器)等的非易失性的存儲裝置和由RAM(隨機存取存儲器)等的易失性的存儲裝置構成。另外，關于存儲部11的細節(jié)在后面敘述。接收部12從外部接收信號，并將接收到的信號發(fā)送到控制部10。具體地說，接收部12從電力量計2接收計測數(shù)據(jù)。另外，接收部12既可以通過有線接收信號，也可以通過無線接收信號。顯示部13將各種信息進行顯示輸出。顯示部13由IXD (液晶顯示元件)、CRT (陰極線管)、等離子顯示器等的顯示設備構成。接著，說明控制部10和存儲部11的細節(jié)。如圖1所示，控制部10是包括電力數(shù)據(jù)取得部(取得部件)20、空耗評價部21以及顯示控制部22的結構。此外，存儲部11是包括電力數(shù)據(jù)存儲部30、波形模型DB(數(shù)據(jù)庫)存儲部31以及評價結果存儲部32的結構。電力數(shù)據(jù)存儲部30存儲作為電力量計2計測的電力值的時序數(shù)據(jù)的電力數(shù)據(jù)。另外，在電力數(shù)據(jù)中，對每個電力值或者對每個規(guī)定期間，包括計測時刻。此外，評價結果存儲部32存儲空耗評價部21的評價結果。波形模型DB存儲部31預先存儲包括波形模型信息和與該波形模型對應的分割條件的波形模型DB。所述波形模型信息是表示一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的波形模型的信息，所述分割條件是用于分割為附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分的條件。在本實施方式中， 作為所述分割條件，附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan包含在所述波形模型DB中。例如，能夠如下規(guī)定從一個循環(huán)的最初至5秒為止為無附加價值期間tan，從5 秒至12秒為止為附加價值創(chuàng)造期間tav，12秒之后為無附加價值期間tan。也能夠如下規(guī)定從一個循環(huán)的最初至一個循環(huán)的期間T的為止為無附加價值期間tan，從之后至所述期間T的為止為附加價值創(chuàng)造期間tav，剩余為無附加價值期間tan。另外，在加工不同種類的工件的情況下，一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的波形不同的可能性較高。圖4表示作為在印制電路板上安裝電子部件的加工機3的裝配機的電力數(shù)據(jù)(負荷狀態(tài))。在圖示的例子中，重復對于某一種類的電路板A的電子部件的安裝，接著在改變了安排之后，重復對于其他種類的電路板B的電子部件的安裝。此外，在圖4中，用虛線包圍的部分為一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。參照圖4，可以理解一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的波形根據(jù)電路板的種類而不同的情況。因此，在加工機3能夠加工多種工件的情況下，優(yōu)選對每個該種類，存儲波形模型信息和與該波形模型對應的附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan。相反地，在加工機3只能加工一種工件的情況下，也可以固定波形模型信息和附加價值創(chuàng)造期間tav以及無附加價值期間tan。另外，所述波形模型信息既可以是一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)其本身，也可以是表示該電力數(shù)據(jù)的波形的特征部分的波形特征數(shù)據(jù)。此外，所述波形模型信息既可以如后述的實施方式那樣自動決定，也可以由熟練者參照一個循環(huán)的實際的電力數(shù)據(jù)而決定。附加價值創(chuàng)造期間tav以及無附加價值期間tan是由熟練者參照加工機3中的一個循環(huán)的具體動作而決定。另外，若存儲附加價值創(chuàng)造期間tav以及無附加價值期間tan 中的任一個，則由于另一個期間為一個期間的剩余期間，所以能夠容易從一個期間計算出。電力數(shù)據(jù)取得部20經由接收部12取得來自電力量計2的電力數(shù)據(jù)。電力數(shù)據(jù)取得部20將取得的電力數(shù)據(jù)存儲在電力數(shù)據(jù)存儲部30中。在本實施方式中，來自電力量計 2的電力數(shù)據(jù)是瞬時電力的時序數(shù)據(jù)，但也可以是采樣期間的平均電力的時序數(shù)據(jù)?？蘸脑u價部21評價所述動作型的空耗?？蘸脑u價部21是包括循環(huán)檢測部(檢測部件)25、分割部(分割部件)26以及累計部(計算部件)27的結構。循環(huán)檢測部25在從電力數(shù)據(jù)存儲部30讀出的電力數(shù)據(jù)中檢測一個循環(huán)部分。循環(huán)檢測部25將檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到分割部26。通常，一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)具有各種特征。因此，通過檢測該特征，能夠檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。例如，在一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)在頻率上具有特征的情況下，能夠通過頻率分析來檢測，在波形上具有特征的情況下，能夠通過模板匹配等的模式匹配來檢測，在一個循環(huán)的耗電量上具有特征的情況下，能夠通過累計電力量達到規(guī)定值來檢測。此外，由于一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)具有重復產生的特征，所以能夠通過統(tǒng)計學習方法來檢測。在一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的檢測中，既可以利用這些任一種方法，也可以組合幾種方法。圖5表示利用所述模式匹配而檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的情況下的循環(huán)檢測部 25的概略結構。在利用模式匹配的情況下，也能夠識別在時間軸方向上延伸的波形。如圖所示，循環(huán)檢測部25是包括波形取得部41、預處理部42、特征提取部43、識別部44以及結果輸出部45的結構。波形取得部41取得在電力數(shù)據(jù)存儲部30中存儲的電力數(shù)據(jù)中、規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)。波形取得部41將取得的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到預處理部42。預處理部42對來自波形取得部41的電力數(shù)據(jù)進行噪聲除去處理、歸一化處理等的預處理。預處理部42將預處理之后的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到特征提取部43。特征提取部43對來自預處理部42的電力數(shù)據(jù)提取規(guī)定的波形特征數(shù)據(jù)。作為所述規(guī)定的波形特征數(shù)據(jù)的例子，舉出頻率、急劇的上升等。特征量提取部43將提取出的波形特征數(shù)據(jù)發(fā)送到識別部44。識別部44通過進行來自特征提取部43的波形特征數(shù)據(jù)和存儲在波形模型DB存儲部31中的波形模型信息之間的模式匹配，從而識別在波形取得部41取得的電力數(shù)據(jù)中是否存在與一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)對應的部分。識別部44將識別結果發(fā)送到結果輸出部45。 另外，在存在多種波形模型的情況下，識別部44識別波形取得部41取得的電力數(shù)據(jù)對應于哪種波形模型。結果輸出部45基于來自識別部44的識別結果，進行輸出。具體地說，結果輸出部 45在波形取得部41取得的電力數(shù)據(jù)中存在與一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)對應的部分的情況下， 將對應部分的電力數(shù)據(jù)輸出到分割部26。再次參照圖1，分割部沈將循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為創(chuàng)造出附加價值的附加價值創(chuàng)造部分和沒有創(chuàng)造附加價值的無附加價值部分。具體地說， 循環(huán)檢測部25從波形模型DB存儲部31中讀出附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間 tan，并將所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)。分割部沈將分割后的多個電力數(shù)據(jù)發(fā)送到累計部27。累計部27求出分割部沈分割的電力數(shù)據(jù)的電力累計值(耗電量)。具體地說，累計部27分別求出來自分割部沈的附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)的電力累計值以及來自分割部沈的無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)的電力累計值。由于無附加價值期間tan對應于動作型的空耗，所以能夠根據(jù)累計部27計算出的無附加價值期間tan的電力累計值 (耗電量)來評價動作型的空耗。因此，無附加價值期間tan的電力累計值成為作為可改善量的改善余地量。累計部27將附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和其電力累計值以及無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)和其電力累計值存儲在評價結果存儲部32中。由此，例如能夠求出加工機3動作了一個小時的情況下的改善余地量的累計值、在加工機3加工了一批工件的情況下的改善余地量的累計值等。顯示控制部22控制顯示部13，使得利用在評價結果存儲部32中存儲的各種信息， 顯示與改善余地有關的各種信息。圖6表示在顯示部13中顯示的曲線的一例。在圖示的右側，用折線曲線表示循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，在圖示的左側，用棒曲線表示所述電力累計值。 在圖6中，右下部的施加了陰影的區(qū)域是附加價值創(chuàng)造期間tav中的電力數(shù)據(jù)和電力累計值，右上部的施加了陰影的區(qū)域是無附加價值期間tan中的電力數(shù)據(jù)和電力累計值。通過圖6所示的圖像，能夠把握動作型的空耗，能夠把握改善余地量。接著，參照圖7說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖7 表示控制部10中的空耗評價部21和顯示控制部22的處理動作的概要。如圖7所示，首先，在循環(huán)檢測部25中，波形取得部41從電力數(shù)據(jù)存儲部30取得規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)(步驟Si。以下，簡單記載為“Si”。對于其他步驟也是相同的。)。預處理部42進行噪聲除去等的預處理(S》。接著，特征提取部43對進行了上述預處理的電力數(shù)據(jù)進行FFT (快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform)) (S3)，提取周期波形的基本頻率(S4)。接著，識別部44計算電力數(shù)據(jù)的時間微分，根據(jù)計算出的微分值的大小(上升的銳度)來確定電力數(shù)據(jù)中的一個循環(huán)的開始時刻。另外，在不能確定的情況下(S5中“否”)， 設為不能確定一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，返回到Sl而重復所述動作。另一方面，在能夠確定的情況下(S5中“是”)，設為能夠檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，分割部沈進行所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)和在波形模型DB存儲部31中存儲的波形模型信息之間的模式匹配(S6)。接著，分割部沈從波形模型DB存儲部31中讀出與所述波形模型信息對應的附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan，并將循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)(S7)。接著，累計部27分別求出附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)的電力累計值和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)的電力累計值(S8)。然后，顯示控制部22控制顯示部13，使得顯示附加價值創(chuàng)造期間tav的所述電力數(shù)據(jù)和電力累計值以及無附加價值期間tan的所述電力數(shù)據(jù)和電力累計值的曲線(S9)。之后，結束處理動作。因此，本實施方式的能量監(jiān)視裝置1通過檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，能夠將檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分，并能夠將無附加價值部分的電力累計值(耗電量)作為改善余地量來計算。即，能夠將動作型的空耗作為所述改善余地量來評價。此外，為了計算所述改善余地量，僅將通用的電力量計2作為計測器來使用即可，所以能夠簡便地計算所述改善余地量。
此外，由于還計算附加價值創(chuàng)造部分的電力累計值，所以能夠把握相對于一個循環(huán)的耗電量的、附加價值創(chuàng)造部分的耗電量的比例，能夠把握加工機3的能量效率。另外，由于本實施方式以求出無附加價值期間tan的電力累計值為目的，所以可以省略有關附加價值創(chuàng)造期間tav的計算。此外，在本實施方式中，分割部沈將一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為2個部分，但例如也可以分割為附加價值創(chuàng)造部分、無附加價值部分以及不確定部分這樣的3個以上的部分。此外，在本實施方式中，分割部沈根據(jù)期間分割了一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中的附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分，但也可以通過其他方法來分割。例如，也可以將小于3kw 的電力數(shù)據(jù)分割為無附加價值部分，而將3kw以上的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造部分。 此外，也可以利用FFT，將頻率分量小于IOHz的電力數(shù)據(jù)分割為無附加價值部分，而將除此之外的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造部分。由此，也可以根據(jù)閾值來分割電力數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)頻率分量來分割電力數(shù)據(jù)。此外，分割部沈例如也可以根據(jù)電力值的比例來分割，使得電力值的30%分割為附加價值創(chuàng)造部分，而剩余的70%分割為無附加價值部分。此外，所述比例也可以隨著時間的經過而變化。此外，在本實施方式中，識別部44計算電力數(shù)據(jù)的時間微分，根據(jù)計算出的微分值的大小來確定電力數(shù)據(jù)中的一個循環(huán)的開始時刻，但也可以代替這個，在所述基本頻率的區(qū)域中，進行所述電力數(shù)據(jù)和在波形模型DB存儲部31中存儲的波形模型信息之間的模式匹配，從而檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。此時，即使與波形模型信息的波形相比，電力數(shù)據(jù)的波形在時間軸方向上延伸，也能夠作為一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)來檢測。實施方式2接著，參照圖8和圖9說明本發(fā)明的其他實施方式。本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5 與圖1 圖7所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，追加了生成在波形模型DB存儲部31中存儲的波形模型DB的結構。與圖1 圖7所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的不同點在于，新利用統(tǒng)一控制加工機3的動作的PLC4，在能量監(jiān)視裝置1中新設置輸入部14，在能量監(jiān)視裝置1的控制部10中新設置檢測數(shù)據(jù)取得部(取得部件)50和模型DB生成部 51。另外，對于與在所述實施方式中說明的結構具有相同功能的結構附加相同的標號，并省略其說明。在壓力機等的加工機3中，控制裝置將一個循環(huán)的動作開始信號和動作結束信號發(fā)送到加工機3，從而控制加工機3的動作。因此，收集裝置從所述控制裝置、加工機3或所述控制裝置和加工機3之間的通信電纜，收集這些信號。并且，該收集裝置將收集的信號發(fā)送到能量監(jiān)視裝置1。由此，能量監(jiān)視裝置1能夠將從所述收集裝置接收到的所述動作開始信號至所述動作結束信號為止的期間識別為一個循環(huán)。因此，在本實施方式中，具有所述控制裝置的功能和所述收集裝置的功能的兩種功能的PLC4將所述動作開始信號和所述動作結束信號發(fā)送到加工機3，且發(fā)送到能量監(jiān)視裝置1。另外，除了 PLC4之外，也可以利用設置在加工機3中具有一個循環(huán)的反復性的電動機系統(tǒng)、加熱器系統(tǒng)等的裝置部分，根據(jù)在該裝置部分中隨著時間變化的物理量而檢測加工機3的一個循環(huán)的傳感器?；蛘?，也有根據(jù)電力數(shù)據(jù)的波形的信息而檢測一個循環(huán)的方法。輸入部14接受來自用戶的指示輸入、信息輸入等，例如由鍵盤或按鈕等的鍵輸入設備和鼠標等的指示設備等構成。檢測數(shù)據(jù)取得部50經由接收部12取得來自PLC4的檢測數(shù)據(jù)。檢測數(shù)據(jù)取得部 50將取得的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到模型DB生成部51。模型DB生成部51利用來自電力數(shù)據(jù)取得部20的電力數(shù)據(jù)、來自檢測數(shù)據(jù)取得部 50的檢測數(shù)據(jù)以及從用戶經由輸入部14輸入的信息，生成所述波形模型信息和與該波形模型對應的附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan。模型DB生成部51是包括循環(huán)提取部(提取部件)55、波形模型生成部(波形模型生成部件)56以及分割條件設定部(分割條件設定部件)57的結構。循環(huán)提取部55接收檢測數(shù)據(jù)取得部50取得的檢測數(shù)據(jù)以及電力數(shù)據(jù)取得部20 取得的電力數(shù)據(jù)，并基于所述檢測數(shù)據(jù)，從所述電力數(shù)據(jù)中提取一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。循環(huán)提取部陽將提取出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到波形模型生成部56。波形模型生成部56利用來自循環(huán)提取部55的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，生成一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的波形模型信息。波形模型生成部56將生成的波形模型信息發(fā)送到分割條件設定部57。例如，舉出將最近的所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)取得多次，利用這些電力數(shù)據(jù)來計算平均的所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，并將其作為波形模型信息。此外，舉出將最近的所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)取得多次，分別對所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，執(zhí)行與特征提取部43相同的功能，提取所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的特征部分，將在多個所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)之間共同的特征部分作為波形模型信息。此外，也可以組合多個所述波形模型信息。分割條件設定部57設定用于將一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分的分割條件。分割條件設定部57將設定的分割條件與波形模型生成部56 生成的波形模型信息相關聯(lián)地存儲在波形模型DB存儲部31中。具體地說，分割條件設定部57基于來自波形模型生成部56的波形模型信息，生成一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的模型波形，并顯示在顯示部13中。接著，用戶參照在顯示部13中顯示的模型波形，并考慮加工機3的動作，決定一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中的附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分，決定所述分割條件。然后，分割條件設定部57經由輸入部14取得用戶決定的分割條件，從而設定所述分割條件。接著，參照圖9說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖9 表示控制部10中的模型DB生成部51的處理動作的概要。如圖9所示，首先，循環(huán)提取部55接收檢測數(shù)據(jù)取得部50取得的檢測數(shù)據(jù)和電力數(shù)據(jù)取得部20取得的電力數(shù)據(jù)，并基于所述檢測數(shù)據(jù)，從所述電力數(shù)據(jù)中提取一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)(SlO)。接著，波形模型生成部56對所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的最近幾次量進行平均，并將平均后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)作為波形模型信息(S15)。接著，分割條件設定部57基于波形模型生成部56生成的波形模型信息，生成一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的模型波形，顯示在顯示部13中，并設定經由輸入部14而從用戶取得的分割條件(S16)。然后，分割條件設定部57將設定的分割條件與波形模型生成部56生成的波形模型信息相對應地存儲在波形模型DB存儲部31中(S17)。之后，結束處理動作。因此，本實施方式的能量監(jiān)視裝置1自動生成波形模型信息，且用戶能夠參照基于生成的波形模型信息的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的波形模型來決定分割條件。另外，在本實施方式中，檢測數(shù)據(jù)取得部50和模型DB生成部51包含在能量監(jiān)視裝置1中，但也可以包含在能量監(jiān)視裝置1以外的裝置中。此時，從該裝置對能量監(jiān)視裝置 1發(fā)送波形模型信息和分割條件。此外，在本實施方式中，利用來自PLC4的檢測數(shù)據(jù)和來自電力量計2的電力數(shù)據(jù)來提取一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，但例如也可以如下所述那樣，僅利用來自電力量計2的電力數(shù)據(jù)來檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。此時，不需要設置PLC4和檢測數(shù)據(jù)取得部50。S卩，循環(huán)提取部55代替SlO而進行圖3所示的Sl S4。并且，波形模型生成部 56計算來自電力數(shù)據(jù)取得部20的電力數(shù)據(jù)的時間微分，并根據(jù)計算出的微分值的大小(上升的銳度)來確定電力數(shù)據(jù)中的一個循環(huán)的開始時刻。由此，能夠將從確定的一個循環(huán)的開始時刻至基本頻率的倒數(shù)的期間為止的電力數(shù)據(jù)，作為一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)來檢測。實施方式3接著，參照圖11 圖17說明本發(fā)明的再其他實施方式。本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5與圖1 圖7所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，循環(huán)檢測部25的動作不同。另外，對于與在所述實施方式中說明的結構具有相同功能的結構附加相同的標號，并省略其說明。本實施方式的循環(huán)檢測部25通過利用循環(huán)時間設計值Dct和頻率分析，從電力數(shù)據(jù)中檢測一個循環(huán)的開始時刻，從而檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。這里，循環(huán)時間設計值Dct 是制造現(xiàn)場的負責人等設定的循環(huán)時間的計劃值。圖11表示循環(huán)檢測部25和存儲在其中使用的數(shù)據(jù)的存儲部的概略結構。如圖所示，循環(huán)檢測部25是包括頻率分析部(頻率分析部件)110、濾波器處理部(濾波器處理部件)111以及循環(huán)開始檢測部(循環(huán)開始檢測部件)112的結構。此外，存儲部11是包括設計值存儲部100、參數(shù)存儲部101以及條件存儲部102的結構。設計值存儲部100存儲循環(huán)時間設計值Dct。此外，參數(shù)存儲部101存儲在濾波器處理部111中用于濾波器處理的各種參數(shù)的值。此外，條件存儲部102存儲用于檢測一個循環(huán)的開始時刻的各種條件。循環(huán)時間設計值Dct、所述各種參數(shù)以及所述各種條件經由輸入部14 (圖8)等，分別預先存儲在設計值存儲部100、參數(shù)存儲部101以及條件存儲部102中。頻率分析部110進行電力數(shù)據(jù)的頻率分析，利用循環(huán)時間設計值Dct而檢測周期波形的基本頻率fo。頻率分析部110是包括FFT部120和基本頻率檢測部121的結構。FFT部120對規(guī)定期間的電力數(shù)據(jù)進行FFT。FFT部120將進行了 FFT之后的頻譜的數(shù)據(jù)發(fā)送到基本頻率檢測部121。另外，所述規(guī)定期間是能夠從電力數(shù)據(jù)中取得后述的各種統(tǒng)計值的期間即可，例如舉出循環(huán)時間設計值Dct的數(shù)倍 動作狀態(tài)連續(xù)的期間ta?；绢l率檢測部121利用來自FFT部120的頻譜的數(shù)據(jù)而檢測周期波形的基本頻率f0?；绢l率檢測部121將檢測出的基本頻率f0發(fā)送到濾波器處理部111。在本實施方式中，將檢測所述基本頻率的頻率范圍限定于包括在設計值存儲部 100中存儲的循環(huán)時間設計值的倒數(shù)Dct—1的規(guī)定范圍。由此，能夠可靠地取得與循環(huán)時間對應的周期波形的基本頻率。
圖12是用于說明檢測所述基本頻率的方法的圖，且是用折線曲線來表示循環(huán)時間設計值的倒數(shù)Dct—1附近的所述頻譜的例子。在圖12中，由虛線夾持的范圍為所述規(guī)定范圍?；绢l率檢測部121將在由虛線夾持的部分中頻譜最強的頻率，作為基本頻率f0來檢測。另外，在本實施例中，所述規(guī)定范圍的頻率成為相對于循環(huán)時間設計值的倒數(shù)Dct—1 的1/2倍 2倍。濾波器處理部111對所述電力數(shù)據(jù)進行濾波器處理(濾波)，從而增強基本頻率 f0附近的頻率分量。濾波器處理部111是包括函數(shù)決定部122和濾波器處理執(zhí)行部123的結構。函數(shù)決定部122利用來自基本頻率檢測部121的基本頻率f0，決定作為在濾波器處理中使用的函數(shù)的濾波器用函數(shù)。函數(shù)決定部122將決定的濾波器用函數(shù)的信息發(fā)送到濾波器處理執(zhí)行部123。在本實施方式中，作為濾波器用函數(shù)而使用下式的邏輯斯蒂(logistic)函數(shù) f(x)。另外，也可以將其他函數(shù)用作濾波器用函數(shù)。f (X) = 1/(1+exp (s X (χ-fc)))這里，fc表示在f = 1/2時的χ的值，在本實施方式中對應于截止頻率。此外，在本實施方式中，設為截止頻率fc =基本頻率fOX參數(shù)Param。此外，s表示邏輯斯蒂函數(shù)的減少率，取0彡s彡1的范圍。濾波器處理執(zhí)行部123使用來自函數(shù)決定部122的濾波器用函數(shù)，對電力數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波器處理。濾波器處理執(zhí)行部123將濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到循環(huán)開始檢測部 112。圖13 (a)和(b)是分別表示濾波器處理執(zhí)行部123執(zhí)行所述濾波器處理的前后的電力數(shù)據(jù)的一例的曲線。此外，圖14(a)和(b)是分別表示圖13(a)和(b)所示的電力數(shù)據(jù)的頻譜的曲線。另夕卜，在圖14(a)和(b)中，表示了作為函數(shù)決定部122決定的濾波器用函數(shù)的邏輯斯蒂函數(shù)的頻率特性。在圖示的例子中，f0 —0.0573Hz、Param=3(因此，fc = 0. 1719Hz)、s = 0. 1。此外，圖13和圖14表示加工機3為射出成型機的情況下的例子。若比較圖14(a)和(b)，則能夠理解通過執(zhí)行所述濾波器處理，除去了比基本頻率 f0高且為0. 2Hz以上的頻率分量。此外，若比較圖13(a)和(b)，則能夠理解通過執(zhí)行所述濾波器處理，循環(huán)波形變得明確。循環(huán)開始檢測部112檢測一個循環(huán)的開始時刻。在加工機3開始對于工件的加工時，大多數(shù)情況下耗電急劇增加。實際上，若參照圖13(b)所示的所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)，則能夠理解電力值急劇增加的上升周期性地產生的情況。因此，能夠理解若能夠檢測所述濾波器處理之后的所述電力值的上升，則能夠檢測一個循環(huán)的開始時刻。在本實施方式中，將所述電力值的上升的時刻設為一個循環(huán)的開始時刻。作為所述電力值的上升的決定方法，已知各種方法，但參照圖15說明在本實施方式中使用的所述檢測方法。圖15是表示所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)和其二階微分的數(shù)據(jù)的曲線。圖中，虛線的曲線為所述電力數(shù)據(jù)，實線的曲線為所述二階微分的數(shù)據(jù)。如圖15所示，在所述濾波器處理之后的所述電力值的上升之前，所述濾波器處理之后的電力值小，且隨著時間的經過，所述電力值的傾斜從負急劇增加為正。因此，所述電力值的二階微分值增加。因此，能夠將滿足所述電力值低于某一閾值，且所述電力值的二階微分值高于其他閾值的條件的時刻，決定為所述電力值的上升時刻。例如，在圖15中，由于與曲線的種類相同的種類的用0印包圍的部位滿足所述條件，所以該部位的時刻被決定為所述電力值的上升時刻。以下，將有關所述電力值的所述閾值稱為“電力閾值”，將有關所述電力值的二階微分值的所述閾值稱為“二階微分閾值”，且將所述條件稱為“上升檢測條件”。另外，也可以作為所述上升檢測條件而追加其他條件。例如，即使如上所述那樣所述電力值的傾斜急劇增加，若在此之后減少，則也抑制所述電力值的增加，所以不稱為所述上升。因此，也可以將如下條件追加到所述上升檢測條件，即從滿足所述條件的時刻起經過規(guī)定時間之后(例如5秒之后)的所述電力值大于所述電力閾值的條件。此外，如圖15所示，所述上升檢測條件除了在某一時刻滿足之外，也有在包括該時刻的多個時刻滿足的可能性。因此，也可以將如下條件追加到所述上升檢測條件，即在循環(huán)時間設計值Dct和作為基本頻率f0的倒數(shù)的基本周期TO的任一個值的0. 5倍以內的期間存在滿足所述上升檢測條件的多個時刻的情況下，將所述電力值的二階微分值最大的時刻作為所述電力值的上升時刻的條件。接著，說明所述電力閾值和所述二階微分值的決定方法。參照圖15，則能夠理解低于所述電力閾值的電力值周期性地存在的需要。因此，作為所述電力閾值，決定為周期性地檢測出低于該值的電力值的值。圖16表示用于決定所述電力閾值的曲線。在圖16的上段記載的曲線表示電力數(shù)據(jù)的時間變化，圖中的虛線分別表示探索區(qū)間。在圖16的下段表示了在各個探索區(qū)間內的電力數(shù)據(jù)中、低位的規(guī)定數(shù)個電力值的中間值。另外，作為所述規(guī)定數(shù)，也可以設定實際的數(shù)目，也可以設定用于求出該規(guī)定數(shù)的算式。作為該算式的例子，舉出如下式。規(guī)定數(shù)=a/(f0*tsampling)(其中，小數(shù)點以下四舍五入)這里，tsampling表示數(shù)據(jù)計測的采樣周期。此外，(TOtsampling)-1表示基本周期T0(= 1/fO)的數(shù)據(jù)數(shù)，a表示其系數(shù)。在本實施例中，a = 0. 3。例如，在f0 = 0. 1719Hz、tsampling =0. 6秒的情況下，所述規(guī)定數(shù)=3，計算低位的3個電力值的中間值。如圖16所示，在本實施方式中，將規(guī)定的探索區(qū)間設定為上游側的某一時間，計算在設定的探索區(qū)間內的電力數(shù)據(jù)中、低位的規(guī)定數(shù)個電力值的中間值。另外，優(yōu)選所述探索區(qū)間是比基本周期TO寬的規(guī)定期間。接著，將所述探索區(qū)間向下游側偏移規(guī)定時間進行與上述相同的處理，并重復這個處理。然后，將計算出的中間值的集合的上側鄰接值決定為所述電力閾值。另外，優(yōu)選所述規(guī)定時間是比基本周期TO窄的時間，優(yōu)選是基本周期TO的一半左右。這里，上側鄰接值意味著比(上側鉸鏈U) +(—個鉸鏈分布度h) Xa在下側的數(shù)據(jù)的最大值。此外，一個鉸鏈分布度h意味著上側鉸鏈(upper hinge)U和下側鉸鏈(lower hinge)的間隔，上側鉸鏈意味著比中間值大的值的數(shù)據(jù)的中間值(75百分點值)，下側鉸鏈意味著比中間值小的值的數(shù)據(jù)的中間值05百分點值)。另外，參數(shù)a通常是1.5，但在本實施例中，考慮用于可靠地檢測上升的余裕而設為2。
另外，所述二階微分閾值可通過與所述電力閾值的決定方法相反的方法來決定。 具體地說，參照圖15，則能夠理解超過所述二階微分閾值的電力值周期性地存在的需要。因此，作為所述二階微分閾值，決定為周期性地檢測出超過該值的電力值的值。在本實施方式中，將規(guī)定的探索區(qū)間設定為上游側的某一時間，計算在設定的探索區(qū)間內的所述二階微分的數(shù)據(jù)中、高位的規(guī)定數(shù)個電力值的中間值。接著，將所述探索區(qū)間向下游側偏移規(guī)定時間進行與上述相同的處理，并重復這個處理。然后，將計算出的中間值的集合的下側鄰接值決定為所述二階微分閾值。這里，下側鄰接值意味著比(下側鉸鏈 L)-(一個鉸鏈分布度h) Xa在上側的數(shù)據(jù)的最小值。因此，循環(huán)開始檢測部112使用在濾波器處理執(zhí)行部123中執(zhí)行了濾波器處理后的電力數(shù)據(jù)和其二階微分的數(shù)據(jù)，將電力值的上升時刻作為一個循環(huán)的開始時刻來檢測出。循環(huán)開始檢測部112是包括二階微分運算部124、閾值決定部125以及開始時刻檢測部126的結構。此外，條件存儲部102存儲所述探索區(qū)間、所述規(guī)定數(shù)、所述規(guī)定時間以及
參數(shù)a。二階微分運算部IM對來自濾波器處理執(zhí)行部123的濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)進行二階微分的運算。二階微分運算部1 將運算出的二階微分的數(shù)據(jù)與所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)一同發(fā)送到閾值決定部125和開始時刻檢測部126。閾值決定部125利用來自二階微分運算部IM的濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)和二階微分的數(shù)據(jù)以及存儲在條件存儲部102中的所述探索區(qū)間、所述規(guī)定數(shù)、所述規(guī)定時間以及參數(shù)a，如上所述那樣決定所述電力閾值和所述二階微分閾值。閾值決定部125將決定的所述電力閾值和所述二階微分閾值發(fā)送到開始時刻檢測部126。開始時刻檢測部1 利用來自二階微分運算部1 的濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)和二階微分的數(shù)據(jù)以及來自閾值決定部125的所述電力閾值和所述二階微分閾值，基于所述上升檢測條件，檢測一個循環(huán)的開始時刻。由此，循環(huán)檢測部25能夠檢測一個循環(huán)部分的電力數(shù)據(jù)。接著，參照圖17說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖 17表示控制部10中的循環(huán)檢測部25的處理動作的概要。如圖17所示，首先，循環(huán)檢測部25從電力數(shù)據(jù)存儲部30取得規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)(S20)。接著，F(xiàn)FT120對取得的電力數(shù)據(jù)進行FFT(S21)，利用通過該FFT而取得的頻譜的數(shù)據(jù)和在設計值存儲部100中存儲的循環(huán)時間設計值Dct，基本頻率檢測部121檢測周期波形的基本頻率f0 (S22)。接著，函數(shù)決定部122利用檢測出的基本頻率f0和在參數(shù)存儲部101中存儲的各種參數(shù)，決定濾波器用函數(shù)(S23)，濾波器處理執(zhí)行部123利用決定的濾波器用函數(shù)，對所述電力數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波器處理(SM)。接著，二階微分運算部1 對上述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)進行二階微分的運算，閾值決定部125利用從該運算結果獲得的二階微分的數(shù)據(jù)、所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)以及在條件存儲部102中存儲的各種數(shù)據(jù)，決定所述電力閾值和所述二階微分閾值 (S25)。接著，開始時刻檢測部1 利用決定的電力閾值和二階微分閾值、所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)以及所述二階微分的數(shù)據(jù)，基于所述上升檢測條件，決定一個循環(huán)的開始時刻(S^)。然后，循環(huán)檢測部25利用檢測出的一個循環(huán)的開始時刻，在從電力數(shù)據(jù)存儲部30取得的規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)中檢測出一個循環(huán)部分的電力數(shù)據(jù)，并將其輸出 (S27)，之后，結束處理動作。因此，在本實施方式中，由于能夠利用電力數(shù)據(jù)和各種設定值來檢測一個循環(huán)的開始時刻，所以無需利用模式波形。另外，在本實施方式中，將電力值的上升的時刻作為一個循環(huán)的開始時刻，但根據(jù)加工機3，也存在進行了用于所述加工的準備之后開始所述加工的情況(參照圖6)。此時， 所述一個循環(huán)的開始時刻成為所述準備的開始時刻，從所述加工的開始時刻即所述電力值的上升時刻偏離。但是，根據(jù)加工機3的動作而已知所述準備的期間，或者在該期間中的電力數(shù)據(jù)中存在特征的情況較多。因此，通過檢測所述電力值的上升的時刻，能夠容易地求出所述準備的開始時刻即所述一個循環(huán)的開始時刻。此外，也可以與所述電力值的上升的檢測同樣地檢測所述電力值的下降。此時， 從所述電力值的上升的時刻起至所述電力值的下降的時刻為止的期間成為實質動作狀態(tài) (參照圖2)的期間tav，能夠求出附加價值創(chuàng)造期間。實施方式4接著，參照圖18 圖20說明本發(fā)明的再其他實施方式。圖18表示在本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的能量監(jiān)視裝置1中，在控制部10中包含的循環(huán)檢測部25和存儲用于其中的數(shù)據(jù)的存儲部的概略結構。與圖11 圖17所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的不同點在于，循環(huán)檢測部25中的循環(huán)開始檢測部112的動作和存儲部11代替條件存儲部102 而包括模式波形存儲部103。另外，對于與在所述實施方式中說明的結構具有相同功能的結構附加相同的標號，并省略其說明。模式波形存儲部103存儲表示一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的模式波形的模式波形信息。 另外，也可以代替模式波形存儲部103而使用波形模型DB存儲部31。此時，波形模型DB存儲部31中的波形模型信息成為所述模式波形信息。本實施方式的循環(huán)檢測部25通過利用循環(huán)時間設計值Dct和頻率分析和模式比對，從電力數(shù)據(jù)中檢測一個循環(huán)的開始時刻，從而檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。如圖18所示， 循環(huán)檢測部25中的循環(huán)開始檢測部112是包括模式比對部130和開始時刻檢測部131的結構。模式比對部130對從電力數(shù)據(jù)存儲部30經由濾波器處理執(zhí)行部123而取得的濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)，利用從模式波形存儲部103經由濾波器處理執(zhí)行部123而取得的濾波器處理之后的所述模式波形的電力數(shù)據(jù)，進行模式比對(模板匹配)。模式比對部130在所述模式比對的結果，確定最類似(適合)于所述濾波器處理之后的模式波形的電力數(shù)據(jù)的、所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)的部分，并將該部分中的開始時刻作為一個循環(huán)的基準開始時刻來檢測出。模式比對部130將檢測出的一個循環(huán)的基準開始時刻發(fā)送到開始時刻檢測部131。另外，在本實施方式中，用相關函數(shù)來表示了比對的程度(評價基準)，但也可以用卷積積分值等公知的評價基準來表示。圖19是表示所述模式比對的細節(jié)的曲線。在圖19的上段記載的曲線表示濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)的時間變化，圖中的兩點虛線分別表示比較區(qū)間。在圖19的下段表示濾波器處理之后的模式波形的電力數(shù)據(jù)。另外，所述比較區(qū)間與所述濾波器處理之后的模式波形的電力數(shù)據(jù)的區(qū)間相同。如圖19所示，在本實施方式中，首先，將探索開始時刻設定為適當?shù)臅r刻，并在探索開始時刻的下游側設定比較區(qū)間。接著，計算設定的比較區(qū)間的所述電力數(shù)據(jù)和所述模式波形的電力數(shù)據(jù)的相關系數(shù)。接著，將所述比較區(qū)間向下游側偏移，進行與上述相同的處理，并將這個處理重復至比較區(qū)間的開始時刻達到探索結束時刻為止。然后，將相關系數(shù)成為最大的比較區(qū)間的開始時刻決定為一個循環(huán)的基準開始時刻，并將決定的一個循環(huán)的基準開始時刻發(fā)送到開始時刻檢測部131。另外，探索開始時刻既可以是濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)的開頭，也可以是中間。 此外，比較區(qū)間的移動方向既可以是上游側，也可以是下游側。此外，從探索開始時刻至探索結束時刻為止的期間既也可以依賴于循環(huán)時間設計值Dct，使得成為循環(huán)時間設計值 Dct的2倍，也可以為一定。此外，比較區(qū)間既可以按每個電力值進行偏移，也可以按多個電力值進行偏移。開始時刻檢測部131利用來自模式比對部130的一個循環(huán)的基準開始時刻，檢測所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)中的另一個循環(huán)的開始時刻。循環(huán)檢測部25能夠利用模式比對部130檢測出的一個循環(huán)的基準開始時刻和開始時刻檢測部131檢測出的一個循環(huán)的開始時刻，檢測一個循環(huán)部分的電力數(shù)據(jù)。作為開始時刻檢測部131檢測所述另一個循環(huán)的開始時刻的方法，考慮如下的兩種方法。第一種方法，利用作為基本頻率檢測部121檢測出的基本頻率fO的倒數(shù)的基本周期TO。在這個方法中，以所述一個循環(huán)的基準開始時刻為起點，每隔基本周期TO的時刻作為所述另一個循環(huán)的開始時刻而檢測出。另外，也可以代替基本周期T0，利用循環(huán)時間設計值Dct等對應于循環(huán)時間的任意的期間。此外，第二種方法，在通過第一種方法檢測出的一個循環(huán)的開始時刻的前后分別設定所述探索開始時刻和所述探索結束時刻，并發(fā)送到模式比對部130，從而從模式比對部 130接收所述探索開始時刻 所述探索結束時刻的期間中的所述一個循環(huán)的基準開始時刻。在第二種方法的情況下，與第一種方法的情況相比，處理增加但能夠提高一個循環(huán)的開始時刻的精度。另外，優(yōu)選所述探索開始時刻是比所述一個循環(huán)的開始時刻稍微提前(例如，基本周期TO的0.1倍等)的時刻。此外，優(yōu)選所述探索結束時刻是從所述探索開始時刻經過了規(guī)定期間(例如，基本周期το、循環(huán)時間設計值Dct等)的時刻。接著，參照圖20說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖 20表示控制部10中的循環(huán)檢測部25的處理動作的概要。另外，從電力數(shù)據(jù)存儲部30中取得規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)之后(S20)，函數(shù)決定部122決定濾波器用函數(shù)為止(S23) 的處理與圖17相同，所以省略其說明。在S23之后，濾波器處理執(zhí)行部123利用決定的濾波器用函數(shù)，對所述電力數(shù)據(jù)和從模式波形存儲部103中取得的模式波形的電力數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波器處理(S30)。接著，模式比對部130利用所述濾波器處理之后的模式波形的電力數(shù)據(jù)，對所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)進行模式比對(S31)。然后，模式比對部130將所述模式比對的結果，最類似于所述濾波器處理之后的模式波形的電力數(shù)據(jù)的、所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)的部分中的開始時刻，作為一個循環(huán)的基準開始時刻來檢測(S32)。接著，開始時刻檢測部131利用檢測出的一個循環(huán)的基準開始時刻，檢測所述濾波器處理之后的電力數(shù)據(jù)中的另一個循環(huán)的開始時刻(S3!3)。循環(huán)檢測部25利用檢測出的另一個循環(huán)的開始時刻和所述一個循環(huán)的基準開始時刻，在從電力數(shù)據(jù)存儲部30取得的規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)中檢測一個循環(huán)部分的電力數(shù)據(jù)，并將其輸出(S34)，之后，結束處理動作。另外，模式波形存儲部103既可以存儲濾波器處理之后的所述模式波形信息。此時，模式比對部130能夠從模式波形存儲部103中直接取得所述濾波器處理之后的模式波形信息。另外，優(yōu)選對所述模式波形信息施加的濾波器處理與濾波器處理執(zhí)行部123執(zhí)行的濾波器處理相同。實施方式5接著，參照圖21和圖22說明本發(fā)明的再其他實施方式。與圖18 圖20所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的不同點在于，在控制部10中追加了模式波形生成部(波形模式生成部件)113。另外，對于與在所述實施方式中說明的結構具有相同功能的結構附加相同的標號，并省略其說明。圖21表示在本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的能量監(jiān)視裝置1中，在控制部10中包含的循環(huán)檢測部25和模式波形生成部113以及存儲用于其中的數(shù)據(jù)的存儲部的概略結構。另外，由于循環(huán)檢測部25與圖18所示的循環(huán)檢測部25相同，所以省略其說明。模式波形生成部113利用循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，生成一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的模式波形。如圖21所示，模式波形生成部113是包括正常波形提取部 132和模式生成部133的結構。正常波形提取部132從循環(huán)檢測部25接收一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，并從接收到的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中提取波形正常的波形數(shù)據(jù)。以下，將波形正常的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)稱為正常波形數(shù)據(jù)。正常波形提取部132將提取出的正常波形數(shù)據(jù)發(fā)送到模式生成部133。說明在正常波形提取部132中判斷所述波形為正常的方法。首先，預先選擇對一個循環(huán)的波形賦予特征的一個或多個特征量Fi。作為該特征量Fi，在實施例中利用循環(huán)時間Fl和一個循環(huán)的電力和F2。作為特征量Fi的其他例子，考慮使用基本統(tǒng)計量，具體地說，舉出平均、方差、標準偏差、平方平均平方根、最大值、最小值、峰度(尖度)、偏度(歪度)等。另外，峰度表示一個循環(huán)中的電力的分布相對正態(tài)分布尖銳到什么程度。此外，偏度表示一個循環(huán)中的電力的分布相對正態(tài)分布偏到什么程度。接著，關于接收到的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，分別計算特征量Fi，并根據(jù)計算出的特征量Fi的集合，計算中間值mdi和標準偏差sdi。并且，對每個特征量Fi重復這個處理。然后，將全部特征量Fi滿足特征量Fi與中間值mdi之差的絕對值abs (Fi_mdi) 小于標準偏差sdi的條件的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)提取為正常波形數(shù)據(jù)，并發(fā)送到模式生成部133。在實施例的情況下，提取滿足abs(Fl-mdl) < sdi且abs (F2_md2) < sd2的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。模式生成部133利用來自正常波形提取部132的多個正常波形數(shù)據(jù)，生成模式波形。具體地說，模式生成部133從所述多個正常波形數(shù)據(jù)中提取從開始時刻起經過了相同時間的電力值，計算提取出的多個電力值的中間值，將計算出的中間值作為該經過時間的模式波形的電力值，并將對全部經過時間重復該處理而生成模式波形。模式生成部133將生成的模式波形的數(shù)據(jù)存儲在模式波形存儲部103中。接著，參照圖22說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖 22表示控制部10中的模式波形生成部113的處理動作的概要。如圖22所示，首先，若接收到循環(huán)檢測部25從規(guī)定的時間幅度的電力數(shù)據(jù)中檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)(S40)，則正常波形提取部132作為正常波形數(shù)據(jù)而提取波形正常的數(shù)據(jù)(S41)。接著，模式生成部133利用提取出的多個正常波形數(shù)據(jù)，生成模式波形 (S42)，并將生成的模式波形數(shù)據(jù)存儲在模式波形存儲部103中(S4!3)。之后，結束處理動作。因此，在本實施方式中，即使沒有事先判明模式波形的情況下，也能夠自動地取得適當?shù)哪Ｊ讲ㄐ巍Ａ硗?，模式波形生成?13接收的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)既可以是濾波器處理部 111進行了濾波器處理的數(shù)據(jù)，也可以是沒有進行濾波器處理的數(shù)據(jù)。此外，模式波形生成部113也可以利用通過其他的檢測方法檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。實施方式6接著，參照圖23 圖沈說明本發(fā)明的再其他實施方式。與圖1 圖7所示的能量監(jiān)視系統(tǒng)5相比，本實施方式的能量監(jiān)視系統(tǒng)5的不同點在于，分割部沈的動作。另外，對于與在所述實施方式中說明的結構具有相同功能的結構附加相同的標號，并省略其說明。本實施方式的分割部沈利用統(tǒng)計處理，從循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中確定無附加價值期間tan的開始時刻。由此，由于能夠根據(jù)波形模型生成分割條件，所以不需要將分割條件預先存儲在波形模型DB存儲部31中。此外，由于能夠從一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中確定附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan，所以不需要利用波形模型DB存儲部31。接著，說明本實施方式的分割部沈的細節(jié)。在本實施方式中，關于一個循環(huán)，將電力值的上升時刻設為開始時刻，前期間為附加價值創(chuàng)造期間tav，后期間為無附加價值期間 tan ο一般，在附加價值創(chuàng)造期間tav中，由于加工機3進行加工，所以耗電值高。另一方面，在無附加價值期間tan中，由于加工機3不進行加工，所以耗電值低。因此，可以認為耗電值從高的狀態(tài)轉移到低的狀態(tài)的轉移時刻為無附加價值期間tan的開始時刻(附加價值創(chuàng)造期間tav的結束時刻)。為了確定所述轉移時刻，利用如下式的特征值f(t)。f(t) = |{(期間Ls的電力數(shù)據(jù)的平均值)-(期間Rs的電力數(shù)據(jù)的平均值)}2|/ K期間Ls的電力數(shù)據(jù)的方差值)+ (期間Rs的電力數(shù)據(jù)的方差值)}這里，期間Ls和期間Rs分別表示在一個循環(huán)的期間中、某一時刻t之前的期間和之后的期間。由于在時刻t為所述轉移時刻的情況下，期間Ls的電力數(shù)據(jù)的平均值變大、 期間Rs的電力數(shù)據(jù)的平均值變小、期間Ls和期間Rs的電力數(shù)據(jù)的方差值變小，所以特征值f(t)成為最大。換言之，在特征值f(t)成為最大的情況下，時刻t成為所述轉移時刻， 期間Ls成為附加價值創(chuàng)造期間tav，期間Rs成為無附加價值期間tan。因此，通過從一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中確定特征值f(t)成為最大的時刻t，從而能夠將所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)。圖23表示分割部沈的概略結構。如圖所示，分割部沈是包括偏離值校正部140、 特征值計算部(特征值計算部件)141以及轉移時刻決定部(開始時刻確定部件)142的結構。偏離值校正部140作為計算特征值f(t)的預處理，校正在來自循環(huán)檢測部25的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中存在的偏離值。偏離值校正部140將校正后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到特征值計算部141。參照圖M說明偏離值校正部140的校正的細節(jié)。圖M表示偏離值校正部140的校正的例子。同圖的(a)表示校正前的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，同圖的(b)表示校正后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)。如圖M所示，偏離值校正部140首先計算一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)的平均值，并進行將一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為平均值之上的數(shù)據(jù)upper和平均值之下的數(shù)據(jù)lower的臨時決定。接著，計算之上的數(shù)據(jù)upper的中間值m_u和之下的數(shù)據(jù)lower的中間值!11_1。另外，若代替中間值而使用平均值，則包括偏離值，所以不好。并且，在之上的數(shù)據(jù)upper中，將m_u+1 m_U_m_l |以上的數(shù)據(jù)看作偏離值，將該數(shù)據(jù)的電力值校正為m_u。特征值計算部141利用來自偏離值校正部140的校正之后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，對一個循環(huán)內的全部時刻t計算特征值f (t)。特征值計算部141將計算出的特征值 f(t)發(fā)送到轉移時刻決定部142。轉移時刻決定部142利用來自特征值計算部141的特征值f (t)，將特征值f (t)最大的時刻t決定為轉移時刻，并將該轉移時刻設為無附加價值期間tan的開始時刻(附加價值創(chuàng)造期間tav的結束時刻)。由此，分割部沈能夠將一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)。圖25是表示校正之后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)和特征值f(t)的曲線。圖中，粗線表示校正之后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，細線表示特征值f(t)。如圖所示，能夠理解為在特征值f (t)成為最大的時刻t，能夠分割為附加價值創(chuàng)造期間tav和無附加價值期間tan。接著，參照圖沈說明上述結構的能量監(jiān)視裝置1的控制部10中的處理動作。圖 26表示控制部10中的分割部沈的處理動作的概要。如圖沈所示，首先，若接收到循環(huán)檢測部25檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)(S50)， 則偏離值校正部140校正在所述一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)中存在的偏離值(S51)。接著，特征值計算部141利用校正之后的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，對一個循環(huán)內的全部時刻t計算特征值 f(t) (S52)，轉移時刻決定部142將計算出的特征值f(t)成為最大的時刻t決定為轉移時刻(S53)。然后，利用決定的轉移時刻，分割部沈將一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為附加價值創(chuàng)造期間tav的電力數(shù)據(jù)和無附加價值期間tan的電力數(shù)據(jù)并輸出(SM)，之后，結束處理動作。另外，在本實施方式中，僅確定特征值f (t)成為最大的最大時刻tl而將一個循環(huán)分割為兩個期間，但也可以確定第2大的第2時刻t2和第3大的第3時刻t3，滿足這些時刻tl t3互不相鄰的條件而分割為3個以上的期間。本發(fā)明并非限定于上述的各個實施方式，在權利要求所示的范圍內可進行各種變更，將在不同的實施方式中分別公開的技術手段進行適當?shù)慕M合而獲得的實施方式也包含在本發(fā)明的技術范圍中。例如，在所述實施方式中，作為能耗而利用耗電量，但也可以利用燃氣、石油等的可燃性流體燃燒時的熱量。此時，通過流量計來計測該可燃性流體的流量即可。此外，在所述實施方式中，將對工件進行加工的加工機3作為對象設備來監(jiān)視能耗量，但也能夠應用于例如監(jiān)視住宅內的電器產品和燃氣產品的能耗量的情況。這是因為在住宅內的電力數(shù)據(jù)等例如以一天、一年等的單位周期性地變動的情況較多。由此，本發(fā)明能夠將進行任意處理的任意設備作為對象設備。 此外，在所述實施方式中，檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)，但也可以檢測將一個循環(huán)包括多次的電力數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)制造對象物，也存在在電力數(shù)據(jù)中不出現(xiàn)特征性的波形的情況。此時，也能夠通過檢測規(guī)定時間的電力數(shù)據(jù)來計算加工機3的改善余地量。最后，能量監(jiān)視裝置1的各個模塊，尤其是電力數(shù)據(jù)取得部20、空耗評價部21、顯示控制部22、檢測數(shù)據(jù)取得部50以及模型DB生成部51既可以由硬件邏輯構成，也可以如下那樣使用CPU通過軟件實現(xiàn)。S卩，能量監(jiān)視裝置1包括執(zhí)行用于實現(xiàn)各種功能的控制程序的命令的CPU(中央處理單元)；存儲上述程序的ROM (只讀存儲器)；展開上述程序的RAM (隨機存取存儲器)； 以及存儲上述程序及各種數(shù)據(jù)的存儲器等的存儲裝置(存儲介質)等。并且，通過將作為實現(xiàn)上述的功能的軟件的能量監(jiān)視裝置1的控制程序的程序代碼(執(zhí)行形式程序、中間代碼程序、源程序)以計算機可讀取地記錄的記錄介質提供給能量監(jiān)視裝置1，其計算機(或者CPU或MPU)讀出并執(zhí)行在存儲介質中記錄的程序代碼，也能夠實現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為上述存儲介質，例如可以是磁帶、盒帶等的帶類；也可以是包括軟盤(注冊商標)/硬盤等磁盤以及⑶-R0M/M0/MD/DVD/⑶-R等光盤的盤類；也可以是IC卡(包括存儲卡)/光卡等卡類；或是掩膜型R0M/EPR0M/EEPR0M/閃存ROM等半導體存儲器類。另外，能量監(jiān)視裝置1也能夠連接通信網(wǎng)絡，經由通信網(wǎng)絡而提供上述程序代碼。作為該通信網(wǎng)絡，沒有特別限定，例如，可以利用因特網(wǎng)、內聯(lián)網(wǎng)(intranet)、外聯(lián)網(wǎng) (extranet)、LAN、I SDN、VAN、CATV 通信網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)絡(virtual private network)、電話線路網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等。此外，作為構成通信網(wǎng)絡的傳輸介質，沒有特別限定， 例如可使用IEEE1394、USB、電力線傳輸、電纜TV線路、電話線、ADSL線路等的有線，也可以使用IrDA或遙控那樣的紅外線、Bluetooth (注冊商標)、802. 11無線、HDR、移動電話網(wǎng)、衛(wèi)星線路、地面波數(shù)字網(wǎng)等的無線。另外，即使是通過電子傳輸而將上述程序代碼具體化的、 在載波中搭載的計算機數(shù)據(jù)信號的方式，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。產業(yè)上的利用可能性由于本發(fā)明的能量監(jiān)視裝置將與能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)作為計測數(shù)據(jù)來使用，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)，從而能夠關于基于所述處理的附加價值的創(chuàng)造而分割所檢測出的時序數(shù)據(jù)，并從分割的部分中，將無附加價值部分的能耗作為改善余地量來計算， 所以除了耗電量之外，還能夠應用于石油消耗量等的任意的能耗。標號說明1能量監(jiān)視裝置2電力量計
3加工機4PLC5能量監(jiān)視系統(tǒng)10控制部11存儲部12接收部13顯示部14輸入部20電力數(shù)據(jù)取得部(取得部件)21空耗評價部22顯示控制部25循環(huán)檢測部(檢測部件)26分割部(分割部件)27累計部(計算部件)30電力數(shù)據(jù)存儲部31波形模型DB存儲部32評價結果存儲部41波形取得部42預處理部43特征提取部44識別部45結果輸出部50檢測數(shù)據(jù)取得部(取得部件)51模型DB生成部55循環(huán)提取部(提取部件)56波形模型生成部(波形模型生成部件)57分割條件設定部(分割條件設定部件)100設計值存儲部101參數(shù)存儲部102條件存儲部103模式波形存儲部110頻率分析部(頻率分析部件)111濾波器處理部(濾波器處理部件)112循環(huán)開始檢測部(循環(huán)開始檢測部件)113模式波形生成部(波形模式生成部件)120FFT 部121基本頻率檢測部122函數(shù)決定部123濾波器處理執(zhí)行部
124 二階微分運算部125閾值決定部126開始時刻檢測部130模式比對部131開始時刻檢測部132正常波形提取部133模式生成部140偏離值校正部141特征值計算部(特征值計算部件)142轉移時刻決定部(開始時刻確定部件)tan無附加價值期間tav附加價值創(chuàng)造期間Dct循環(huán)時間設計值f(t)特征值
權利要求
1.一種能量監(jiān)視裝置，用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量，其特征在于，包括取得部件，取得與所述能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)； 檢測部件，從該取得部件取得的時序數(shù)據(jù)中，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)； 分割部件，分割該檢測部件檢測出的時序數(shù)據(jù)；以及計算部件，從由該分割部件分割的部分中，將沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值部分的能耗作為所述改善余地量來計算。
2.如權利要求1所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述檢測部件檢測的時序數(shù)據(jù)是從所述設備開始所述處理起到結束為止的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1或2所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于， 所述物理量為電力或者電流。
4.如權利要求2所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，還包括存儲部，預先存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模型的波形模型信息和作為用于所述分割部件分割的條件的分割條件，所述檢測部件檢測適合在所述存儲部中存儲的波形模型信息的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)， 所述分割部件基于在所述存儲部中存儲的分割條件進行分割。
5.如權利要求4所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，還包括波形模型生成部件，使用所述取得部件取得的物理量的時序數(shù)據(jù)，生成所述波形模型 fn息ο
6.如權利要求2、4以及5的任一項所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，還包括存儲部，預先存儲作為從所述設備開始所述處理起到結束為止的期間的計劃值的循環(huán)時間設計值，所述檢測部件包括循環(huán)開始檢測部件，該循環(huán)開始檢測部件基于所述循環(huán)時間設計值，檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻。
7.如權利要求6所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，還包括存儲部，存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模式的波形模式信息， 所述循環(huán)開始檢測部件通過檢測適合在所述存儲部中存儲的波形模式信息的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，從而檢測所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的開始時刻。
8.如權利要求2、4、5、6以及7中的任一項所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，還包括 存儲部，存儲表示所述一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)的波形模式的波形模式信息；以及波形模式生成部件，利用多個所述檢測部件檢測出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，生成所述波形模式并存儲在所述存儲部中。
9.如權利要求2、4、5、6、7以及8中的任一項所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述分割部件包括特征值計算部件，基于所述檢測部件檢測出的一個循環(huán)的時序數(shù)據(jù)，計算在某一時刻分割所述一個循環(huán)的期間的特征值；以及開始時刻確定部件，基于該特征值計算部件計算出的特征值，確定沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值期間的開始時刻。
10.如權利要求1至9的任一項所述的能量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述計算部件從由所述分割部件分割的部分中，還計算創(chuàng)造出基于所述處理的附加價值的附加價值創(chuàng)造部分的能耗。
11.一種能量監(jiān)視裝置的控制方法，是用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量的能量監(jiān)視裝置的控制方法，其特征在于，包括取得步驟，取得與所述能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)；檢測步驟，從在該取得步驟中取得的時序數(shù)據(jù)中，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)；分割步驟，分割在該檢測步驟中檢測出的時序數(shù)據(jù)；以及計算步驟，從通過該分割步驟分割的部分中，將沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值部分的能耗作為所述改善余地量來計算。
12.一種能量監(jiān)視程序，使用于計算在執(zhí)行處理的設備消耗的能耗中作為可改善量的改善余地量的能量監(jiān)視裝置動作，其特征在于，使計算機執(zhí)行如下步驟取得步驟，取得與所述能耗有關的物理量的時序數(shù)據(jù)；檢測步驟，從在該取得步驟中取得的時序數(shù)據(jù)中，檢測規(guī)定時間的時序數(shù)據(jù)；分割步驟，分割在該檢測步驟中檢測出的時序數(shù)據(jù)；以及計算步驟，從通過該分割步驟分割的部分中，將沒有創(chuàng)造基于所述處理的附加價值的無附加價值部分的能耗作為所述改善余地量來計算。
全文摘要
能量監(jiān)視裝置(1)是用于計算在加工工件并重復該加工的加工機所消耗的耗電量中作為可改善量的改善余地量的裝置。能量監(jiān)視裝置(1)包括電力數(shù)據(jù)取得部(20)，取得作為電力量計(2)計測的電力值的時序數(shù)據(jù)的電力數(shù)據(jù)；循環(huán)檢測部(25)，從電力數(shù)據(jù)取得部(20)取得的電力數(shù)據(jù)中，檢測一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)；分割部(26)，將循環(huán)檢測部(25)檢測出的一個循環(huán)的電力數(shù)據(jù)分割為基于加工的附加價值創(chuàng)造部分和無附加價值部分；以及累計部(27)，將由分割部(26)分割的無附加價值部分的電力累計值作為改善余地量來計算。
文檔編號G05B23/02GK102369493SQ20108001561
公開日2012年3月7日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權日2009年4月10日
發(fā)明者中島千智, 北川伸太郎, 山村賢治, 齋藤宏, 立石泰輔, 遠藤真希 申請人:歐姆龍株式會社