控制辅助装置、控制辅助方法、计算机可读介质及控制系统与流程

1.本发明涉及控制辅助(支援)装置、控制辅助方法、记录有控制辅助程序的计算机可读介质及控制系统。


背景技术：

2.以往，已知有使用预测模型来推测工厂等设施的状态，并在推测为异常的情况下通知作业人员的系统。在使用这种系统的情况下，作业人员需要有效利用经验和直觉来调整设施的控制参数，以避免设施成为异常状态。另外，在专利文献1中，记载为“模拟器40包括：对在工厂3中执行的过程(process)12进行模拟的过程模拟器42；以及对分别控制多个控制对象装置10的控制装置20分别进行模拟的控制装置模拟器43。过程模拟器42包括对构成过程12的多个控制对象装置10分别进行模拟的控制对象装置模拟器41。学习装置2一边按照时间序列反复多次进行如下步骤，即，决定各个控制装置模拟器43为了决定控制操作量而使用的pid参数并将该pid参数输入到模拟器40，取得表示使用所输入的pid参数进行控制所得的结果的多个测量值的步骤，一边学习工厂3的举动，获得用于统一决定能够使多个控制装置20协同动作而稳定地使工厂3运转的pid参数的对策”(参见段落0046)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2019－197315号公报


技术实现要素：

6.在本发明的第一方式中，提供一种控制辅助装置。控制辅助装置可以具备设施异常性推测部，该设施异常性推测部基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。控制辅助装置可以具备模拟部，该模拟部根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。控制辅助装置可以具备模拟异常性推测部，该模拟异常性推测部针对多个控制方法候补中的每一个，基于将来的设施的状态来推测将来的设施的异常性。
7.控制辅助装置可以具备控制指示部，该控制指示部指示设施的控制装置通过基于模拟的结果从多个控制方法候补之中选择出的控制方法来控制设施。
8.控制指示部可以向控制装置指示通过基于与多个控制方法候补分别相应的将来的设施的异常性选择出的控制方法来控制设施。
9.设施异常性推测部和模拟异常性推测部可以使用相同的推测模型来推测设施的异常性。
10.控制辅助装置可以具备主要原因检测部，该主要原因检测部检测成为设施的异常的主要原因的主要原因参数。控制辅助装置可以生成使主要原因参数正常化的控制方法作为多个控制方法候补中的至少一个。
11.控制辅助装置可以具备目标取得部，该目标取得部取得设施的操作目标。控制辅
助装置可以具备候补选择部，该候补选择部选择多个控制方法候补中的满足操作目标的控制方法候补。
12.控制辅助装置可以还具备提示部，该提示部提示由模拟异常性推测部针对多个控制方法候补中的至少一个控制方法候补而推测出的异常性。
13.模拟部可以进行针对第一多个控制方法候补和第二多个控制方法候补的模拟。控制指示部可以向控制装置指示通过根据针对第一多个控制方法候补的模拟结束的情况，在针对第二多个控制方法候补的模拟结束之前，从第一多个控制方法候补之中选择出的控制方法，来控制设施。控制指示部可以向控制装置指示通过根据针对第二多个控制方法候补的模拟结束的情况，从包含第二多个控制方法候补的控制方法候补之中选择出的控制方法，来控制设施。
14.控制辅助装置可以具备候补生成部，该候补生成部生成包含第一控制方法候补的第一多个控制方法候补、和包含对通过第一控制方法候补而变更的控制参数在更小的范围内进行调整的第二控制方法候补的第二多个控制方法候补。
15.候补生成部可以根据第一控制方法候补被选择的情况，生成包含第二控制方法候补的第二多个控制方法候补。
16.控制辅助装置可以具备候补生成部，该候补生成部生成包含第一控制方法候补的第一多个控制方法候补、和包含将通过第一控制方法候补而变更的控制参数变更为相互不同的大小的两个以上的第二控制方法候补的第二多个控制方法候补。
17.候补生成部可以根据第一控制方法候补被选择的情况，生成包含两个以上的第二控制方法候补的第二多个控制方法候补。
18.根据本发明的第二方式，提供一种控制辅助装置。控制辅助装置可以具备设施异常性推测部，该设施异常性推测部基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。控制辅助装置可以具备模拟部，该模拟部根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。控制辅助装置可以具备控制指示部，该控制指示部指示设施的控制装置通过基于模拟的结果从多个控制方法候补之中选择出的控制方法来控制设施。
19.根据本发明的第三方式，提供一种控制系统。控制系统可以具备对设施进行控制的控制装置。控制系统可以具备控制辅助装置。
20.根据本发明的第四方式，提供一种控制辅助方法。在控制辅助方法中，辅助设施的控制的控制辅助装置可以基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。在控制辅助方法中，控制辅助装置可以根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。在控制辅助方法中，控制辅助装置可以针对多个控制方法候补中的每一个，基于将来的设施的状态来推测将来的设施的异常性。
21.根据本发明的第五方式，提供一种控制辅助方法。在控制辅助方法中，辅助设施的控制的控制辅助装置可以基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。在控制辅助方法中，控制辅助装置可以根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。在控制辅助方法中，控制辅助装置可以指示设施的控制装置通过基于模拟的结果从多个控制方法候补之中选择
出的控制方法来控制设施。
22.根据本发明的第六方式，提供一种记录有由计算机执行的控制辅助程序的计算机可读介质。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：针对多个控制方法候补中的每一个，基于将来的设施的状态来推测将来的设施的异常性。
23.根据本发明的第七方式，提供一种记录有由计算机执行的控制辅助程序的计算机可读介质。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：基于对设施进行测量所得的测量数据，来推测设施的异常性。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：根据设施的异常性的推测结果，对由多个控制方法候补分别对设施进行了控制的情况下的将来的设施的状态进行模拟。控制辅助程序可以使计算机执行如下处理：指示设施的控制装置通过基于模拟的结果从多个控制方法候补之中选择出的控制方法来控制设施。
24.另外，上述发明内容并未列举出本发明的全部必要特征。另外，这些特征组的子组合也可以成为发明。
附图说明
25.图1将本发明的实施方式所涉及的控制系统100的结构与设施10一起表示。
26.图2表示本发明的实施方式所涉及的控制系统100的学习流程。
27.图3表示本发明的实施方式所涉及的健全性指标的图表的一例。
28.图4表示本发明的实施方式所涉及的控制系统100的控制辅助流程。
29.图5表示本发明的实施方式所涉及的控制系统100输出的显示画面500的一例。
30.图6表示变形例所涉及的控制方法候补的选择的一例。
31.图7表示其他变形例所涉及的控制方法候补的选择的一例。
32.图8表示可以全部或部分地实现本发明的多个方式的计算机2200的示例。
33.标号说明
34.10设施、100控制系统、110控制装置、120控制辅助装置、125数据取得部、130学习处理部、135推测模型db、140设施异常性推测部、145主要原因检测部、150候补生成部、155候补db、160模拟部、165模拟异常性推测部、168提示部、170目标取得部、175候补选择部、180控制指示部、500显示画面、2200计算机、2201dvd
‑
rom、2210主机控制器、2212cpu、2214ram、2216图形控制器、2218显示设备、2220输入/输出控制器、2222通信接口、2224硬盘驱动器、2226dvd
‑
rom驱动器、2230rom、2240输入/输出芯片、2242键盘。
具体实施方式
35.以下，通过发明的实施方式说明本发明，但以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。另外，在实施方式中说明的特征的组合并非全部是发明的解决手段所必须的。
36.图1将本实施方式所涉及的控制系统100的结构与设施10一起表示。本实施方式所涉及的控制系统100根据推测出设施10的异常的情况，对通过多个控制方法的候补分别对
也可以是如在推测为正常的情况下表示正常的值(例如“0”)、在推测为异常的情况下表示异常的值(例如“1”)那样的标志值。另外，设施10的健全性低、即成为异常的可能性高并不一定表示设施10当前是异常的，也可以表示虽然设施10当前为正常，但检测到将来会成为异常的预兆。换言之，使用设施10的“异常性”所掌握的设施10的“异常”并不表示设施10当前发生故障等本身，可以也包括如设施10趋向将来会发生故障等的方向的状态那样的、不适合设施10的运转的状态。
44.推测模型db135与学习处理部130连接，保存由学习处理部130学习所得的推测模型。设施异常性推测部140与数据取得部125和推测模型db135连接。设施异常性推测部140使用保存在推测模型db135中的推测模型，基于数据取得部125所取得的测量数据，来推测最近的设施10的异常性。设施异常性推测部140将推测出的异常性输出到作业人员等或外部的设备等(图中的“异常性输出”)。
45.主要原因检测部145与数据取得部125和设施异常性推测部140连接，检测成为设施10的异常的主要原因的至少一个主要原因参数。例如，主要原因检测部145在设施异常性推测部140推测出设施10的异常的情况下，例如在根据过程装置a的压力超过了学习到的正常范围的情况而推测出设施10的异常的情况下，对过程装置a的压力参数(主要原因参数)的异常进行检测。另外，主要原因检测部145例如在根据配管b的温度超过了学习到的正常范围的情况而推测出设施10的异常的情况下，对配管b的温度参数(主要原因参数)的异常进行检测。
46.候补生成部150与数据取得部125和主要原因检测部145连接，生成多个对设施10进行控制的控制方法的候补(控制方法候补)并保存于候补db155。在此，候补生成部150可以生成包含应对设施10的至少一个控制参数设定的设定值的控制方法候补，并保存于候补db155。而且，候补生成部150也可以将现状下的设施10的各控制参数的设定值及设施10的测量数据保存于候补db155以用于模拟。
47.候补生成部150可以生成使由主要原因检测部145检测出的至少一个主要原因参数正常化的控制方法，作为多个控制方法候补中的至少一个。例如，候补生成部150在过程装置a的压力超过了学习到的正常范围的情况下，为了将向过程装置a供给气体或液体原料的配管的阀节流来减少原料的流入，生成包含该阀的控制参数的新的设定值的控制方法。另外，例如，候补生成部150在配管b的温度超过了学习到的正常范围的情况下，为了降低配管b的上游的加热装置的加热量，生成包含该加热装置的控制参数的新的设定值的控制方法。
48.候补db155与候补生成部150和模拟异常性推测部165连接。候补db155存储候补生成部150所生成的控制方法候补。另外，候补db155也可以存储现状下的设施10的各控制参数的设定值及设施10的测量数据。
49.模拟部160与候补db155连接。模拟部160根据设施10的异常性的推测结果，对通过保存在候补db155中的多个控制方法候补分别对设施10进行了控制的情况下的将来的设施10的状态进行模拟。本实施方式所涉及的模拟部160使用由候补生成部150基于主要原因参数所生成的多个控制方法候补中的每一个，来执行模拟，该主要原因参数是主要原因检测部145根据设施异常性推测部140推测出设施10的异常的情况而检测出的主要原因参数。模拟部160通过该模拟，计算出设想为将来从设施10测量的测量数据的至少一部分，作为将来
的设施10的状态。另外，模拟部160也可以计算设施10的生产量、不使设施10停止而能够维持生产等的期间(设施维持期间)、及其他的设施10的控制结果，作为将来的设施10的状态的至少一部分。模拟部160可以将针对各控制方法候补计算出的测量数据等将来的设施10的状态与该控制方法候补相对应地保存于候补db155。
50.模拟异常性推测部165与推测模型db135和模拟部160连接。模拟异常性推测部165针对保存在候补db155中的多个控制方法候补的每一个，基于模拟部160模拟出的将来的设施10的状态来推测将来的设施10的异常性。在本实施方式中，设施异常性推测部140和模拟异常性推测部165使用保存在推测模型db135中的相同的推测模型来推测设施10的异常性。在此，模拟异常性推测部165基于通过模拟而计算出的、将来设想的设施10的测量数据和设施10的控制结果，来推测将来的设施10的异常性。模拟异常性推测部165将针对多个控制方法候补中的每一个计算出的将来的设施10的异常性与各个控制方法候补相对应地，作为模拟的结果的至少一部分保存于候补db155。
51.提示部168与模拟异常性推测部165连接。提示部168将包含由模拟异常性推测部165针对多个控制方法候补中的至少一个控制方法候补推测出的异常性的模拟的结果提示给设施10的作业人员。这里，提示部168也可以将针对多个控制方法候补的每一个推测出的异常性与模拟部160计算出的测量数据等一起进行提示。
52.目标取得部170从设施10的作业人员等取得设施10的操作目标。候补选择部175与候补db155和目标取得部170连接。候补选择部175基于针对各控制方法候补的模拟结果，从保存在候补db155中的多个控制方法候补之中选择用于设施10的控制的控制方法。这里，候补选择部175基于作为模拟结果的至少一部分而得到的、与多个控制方法候补分别相应的将来的设施10的异常性，来选择用于设施10的控制的控制方法。另外，在指定了设施10的操作目标的情况下，候补选择部175选择多个控制方法候补中的进一步满足所指定的操作目标的控制方法。
53.候补选择部175可以自动地选择多个控制方法候补中的、模拟的结果为预测到设施10的异常的状态消除且在指定了操作目标的情况下能够实现操作目标的控制方法。另外，候补选择部175也可以向作业人员等显示多个控制方法候补各自的模拟结果(图中的“候补输出”)，通过作业人员等输入基于模拟的结果所选择的控制方法的指定(图中的“选择输入”)来选择控制方法。另外，候补选择部175也可以从多个控制方法候补中筛选能够改善预测到设施10的异常的状态且接近操作目标的达成的两个以上的控制方法候补，并向作业人员等进行显示，根据作业人员等的指定来选择一个控制方法。
54.控制指示部180与候补选择部175连接。控制指示部180指示设施10的控制装置110通过基于包含将来的设施10的异常性的推测结果的模拟的结果从多个控制方法候补之中选择出的控制方法来控制设施10。控制装置110通过由控制指示部180指定的控制方法来控制设施10。
55.根据以上所示的控制系统100，能够推测设施10的异常性，根据推测为发生异常的情况，生成设施10的多个控制方法候补，并对通过各控制方法候补对设施10进行了控制的情况下的将来的设施10的状态进行模拟。并且，控制系统100能够从多个控制方法候补之中选择模拟的结果良好的控制方法来控制设施10。这样，控制系统100能够使用模拟的结果来更可靠且高精度地控制设施10。
56.图2表示本实施方式所涉及的控制系统100的学习流程。在步骤200(s200)中，数据取得部125以例如几秒这样的预先设定的周期，从控制装置110取得由控制装置110收集到的设施10的测量数据。这里，数据取得部125可以以与控制装置110为了控制设施10而取得测量数据的情况相同的周期取得测量数据，也可以以设施10的监视为目的，以比控制装置110的取得周期大的周期取得测量数据。
57.在s210中，设施异常性推测部140基于数据取得部125所取得的测量数据，来推测设施10的异常性。在s220中推测为设施10异常的情况下，设施异常性推测部140在s230中，通过产生警报等向作业人员等通知设施10的异常性(图1中的“异常性输出”)。
58.在s240中，学习处理部130判断是否有来自作业人员等的与设施10的正常或异常相关的判断结果(图1中的“异常性判断”)的输入。另外，学习处理部130为了不对来自作业人员等的异常性判断的输入要求过度的实时性，可以提供作业人员等能够事后指定设施10为异常的期间等的用户界面。
59.在s240中有判断结果的输入的情况下，学习处理部130在s250中，将该判断结果的输入用作学习用输入，来进行推测模型的学习处理。在此，在学习处理需要时间的情况下，学习处理部130也可以在定期取得测量数据和推测异常性的循环之外，通过批处理等进行学习处理。
60.推测设施10的异常性的推测模型可以使用神经网络、辅助向量机(svm)或其他机器学习模型。例如，在使用神经网络的情况下，学习处理部130使用反向传播等方法来调整各神经元之间的权重和各神经元的偏置，以使在将从设施10所取得的测量数据输入到神经网络的输入层的情况下从输出层输出的异常性的推测结果与作为目标的异常性的判断结果之间的误差最小化。
61.另外，例如在使用svm的情况下，学习处理部130在将以从设施10所取得的测量数据中的一个或多个测量值的组为坐标的点映射到多维空间的情况下，对将设施10被标记为正常的点的集合与设施10被标记为异常的点的集合之间以最大的余量分离的超平面进行学习。该超平面由包含与各测量值对应的权重的组的权重向量表示。
62.另外，工厂等设施10在现实中成为异常的情况是非常少见的。因此，学习处理部130在设施10为异常的判断未被输入的情况下，可以视为设施10为正常而进行推测模型的学习处理。
63.代替以上方法，推测设施10的异常性的推测模型也可以使用统计方法。例如，学习处理部130将在各定时所取得的测量数据蓄积于推测模型db135。并且，推测模型db135可以根据取得了从蓄积在推测模型db135中的测量数据的分布偏离了阈值以上的测量数据的情况，估计为设施10异常。另外，推测模型也可以根据预先编程的条件(例如，配管b的温度为85度以上等)被满足的情况而推测为设施10异常。
64.图3示出本实施方式所涉及的表示设施10的异常性的健全性指标的图表的一例。本实施方式所涉及的健全性指标是在预先确定的数值范围内，取设施10成为异常的可能性越高则越小、设施10为正常的可能性越高则越大的值(例如
‑
1.0～ 1.0)。例如，在使用基于被教育为在正常的情况下从输出节点输出 1、在异常的情况下从输出节点输出
‑
1的神经网络的估计模型的情况下，设施异常性推测部140可以将该输出节点的输出值用作健全性指标。另外，例如，在使用采用了统计方法的推测模型的情况下，设施异常性推测部140可以将
表示所取得的测量数据与蓄积在推测模型db135中的测量数据的分布接近到何种程度的值(例如，表示从分布偏离何种程度的值的逆相关)用作健全性指标。
65.设施异常性推测部140在每次取得设施10的测量数据时，基于所取得的测量数据来计算这样的健全性指标，并使用如图3所例示的图表等向作业人员等进行显示。本实施方式所涉及的设施异常性推测部140在健全性指标的值大于表示正常与异常的边界的阈值的情况下，推测为设施10正常，在健全性指标的值为阈值以下的情况下，推测为设施10异常。这里，设施异常推测部140可以将为了判断生成多个控制方法候补来执行模拟的契机而使用的阈值、和通过警报等向作业者等警告设施10的异常时使用的阈值设为不同的值。例如，设施异常推测部140可以使为了判断执行模拟的契机而使用的阈值大于向作业者等进行警告时使用的阈值，由此在将来有可能发出警告的情况下先行开始模拟。
66.另外，设施异常性推测部140也可以使用健全性指标有减少倾向等其他条件，来估计设施10的异常。由此，设施异常推测部140能够在将来有可能发生异常的状况下预先执行模拟，切换设施10的控制方法。
67.图4表示本实施方式所涉及的控制系统100的控制辅助流程。在s400中，主要原因检测部145检测成为设施异常性推测部140推测出设施10的异常的主要原因的至少一个主要原因参数。在推测模型是使用神经网络的模型的情况下，设施异常性推测部140例如可以通过使表示正常的健全性指标的值(例如 1.0)与推测为异常时的健全性指标的值之间的误差从神经网络的输出层向输入层反向传播(backpropagation)，来计算输入到输入层的测量数据的各测量值的误差。设施异常性推测部140可以将与如此计算出的误差比较大的测量值对应的至少一个参数，作为成为异常主要原因的主要原因参数进行检测。
68.另外，例如在推测模型是使用统计方法的模型的情况下，设施异常性推测部140可以将与针对多个参数中的每一个的测量值当中的、成为从蓄积在推测模型db135中的测量数据的分布偏离的主要原因的测量值对应的至少一个参数，作为主要原因参数进行检测。另外，在推测模型是使用预先编程的条件来判断设施10的异常性的模型情况下，设施异常性推测部140可以将测量数据应满足的多个条件中的、在未满足的条件判断中参照的参数作为主要原因参数进行检测。
69.在s410中，候补生成部150生成使主要原因检测部145检测出的至少一个主要原因参数正常化的控制方法候补并保存于候补db155。例如，候补生成部150可以预先具有多个控制参数中的每一个与通过变更该控制参数而能够使测量值改变的至少一个参数之间的关系。候补生成部150使用该关系来确定至少一个控制参数，该至少一个控制参数能够用于调整由主要原因检测部145检测出的至少一个主要原因参数。然后，候补生成部150生成变更所确定的控制参数的一个或多个控制方法候补。
70.例如，候补生成部150在过程装置a的压力作为主要原因参数被检测出的情况下，确定给过程装置a的压力带来影响的、过程装置a的上游的配管的阀开度设定和过程装置a的反应速度设定等控制参数。然后，候补生成部150生成进一步打开该阀的控制方法候补、进一步关闭该阀的控制方法候补、使过程装置a的反应速度更小的控制方法候补、使过程装置a的反应速度更大的控制方法候补等。这里，候补生成部150也可以预先具有控制参数的增减与主要原因参数的增减之间的关系，在这种情况下，可以生成使控制参数向使主要原因参数正常化的方向变化的控制方法候补。
71.另外，候补生成部150也可以生成针对相同的控制参数使变化量不同的多个控制方法候补。例如，候补生成部150可以生成如使某个控制参数变化 1、 5、 10、 20等那样的多个控制方法候补。
72.另外，候补生成部150也可以生成维持当前运用中的控制方法的控制方法候补。通过还一并执行对包含当前运用中的控制方法的控制方法候补的模拟，候补选择部175能够以通过相同模拟得到的结果为基准来选择与当前运用中的控制方法相应的控制方法候补和其他控制方法候补。
73.在s420中，模拟部160对通过保存在候补db155中的多个控制方法候补分别进行了控制的情况下的将来的设施10的状态进行模拟。作为一例，模拟部160可以通过静态模拟来计算设施10的稳定状态。在静态模拟中，设施10内的各装置由在数学上模拟该装置的动作的模拟模型表示。例如，设施10内的过程装置可以由如下的模拟模型表示，该模拟模型根据控制参数设定反应速度等，输出使用诸如原料的输入速度等该过程装置的外部环境、及该过程装置的内部的状态等计算出的量的中间产物。
74.另外，模拟部160也可以通过动态模拟来计算设施10的状态变化。例如，模拟部160可以通过使用有限元法等的流体模拟或热力学模拟等来解析设施10的状态的经时变化。
75.另外，模拟部160也可以进行包含模拟控制装置110的动作的模拟模型的模拟。例如，在控制装置110进行pid控制等的情况下，模拟部160可以对在控制辅助装置120对控制装置110设定控制参数之后，控制装置110通过pid控制等使设施10的控制参数的设定值经时地变化的过程进行模拟。
76.在s430中，模拟异常性推测部165针对多个控制方法候补中的每一个，基于模拟部160的模拟结果、即通过模拟计算出的将来设想的设施10的测量数据，来推测将来的设施10的异常性。模拟异常性推测部165可以使用与设施异常性推测部140相同的方法来推测将来的设施10的异常性。本实施方式所涉及的模拟异常性推测部165使用保存在推测模型db135中的推测模型来推测将来的设施10的异常性。在此，在模拟部160执行动态模拟的情况下，模拟异常性推测部165可以推测将来的各时间点的设施10的异常性的指标值。
77.在s440中，候补选择部175基于模拟部160的模拟结果及模拟异常性推测部165对将来的异常性的判断结果，选择保存在候补db155中的多个控制方法候补中的用于设施10的控制的控制方法。在此，候补选择部175选择多个控制方法候补中的、将来的健全性指标的值比如图3所示的表示正常与异常的边界的阈值大的控制方法候补。候补选择部175可以在多个控制方法候补中，健全性指标的值越大，以越高的优先级进行选择。另外，在模拟部160进行了动态模拟的情况下，候补选择部175可以以更高的优先级选择多个控制方法候补中的健全性指标的值更快地变得比阈值大的控制方法候补。
78.另外，目标取得部170也可以接受设施10的作业人员等的请求，来取得设施10的操作目标。在取得了操作目标的情况下，候补选择部175选择多个控制方法候补中的满足所指定的操作目标的控制方法。操作目标可以包括设施10整体或至少一个装置的产量、运转率、负荷或设施维持时间等至少一个目标值。候补选择部175也可以在多个控制方法候补中，操作目标的达成率越高，以越高的优先级进行选择。另外，候补选择部175也可以针对各控制方法候补，对健全性指标的值、操作目标的达成率及其他选择指标进行加权并计分，选择成为最高分的控制方法。
79.另外，候补选择部175也可以向作业人员等显示多个控制方法候补或其一部分，并由作业人员等决定一个控制方法。在该情况下，候补选择部175可以向作业人员等显示被推测为健全性指标的值正常且满足所指定的操作目标的两个以上的控制方法候补。
80.在s450中，控制指示部180向控制装置110指示通过在s440中所选择的控制方法来控制设施10。例如，控制指示部180向控制装置110指示实际变更在所选择的控制方法中预定变更的控制参数的值。在s460中，控制装置110接受来自控制指示部180的指示，根据所选择的控制方法来控制设施10。
81.根据以上所示的控制系统100，能够在推测为发生设施10的异常的情况下生成设施10的多个控制方法候补并分别进行模拟，选择模拟结果良好的控制方法来控制设施10。由此，控制系统100能够更可靠地使设施10从有可能趋向异常的状态恢复，进而能够选择能够满足设施10的操作目标的控制方法而使设施10运转。
82.另外，控制辅助装置120不需要具备上述全部的功能及结构，即使在不具有一部分功能或结构的情况下也能够适当地控制设施10。例如，候补生成部150可以与是否推测出设施10的异常无关地，始终或以预先设定的周期等生成至少一个控制方法候补，并通过模拟部160进行模拟。在该情况下，即使在未推测到设施10的异常的情况下，控制辅助装置120也能够选择更好的控制方法候补。
83.另外，控制辅助装置120也可以采用不具有模拟异常性推测部165的结构。在该情况下，控制辅助装置120虽然不基于模拟结果来推测将来的异常性，但能够向能够根据模拟结果判断异常性的熟练作业人员等提供多个控制方法候补的选项。
84.另外，控制辅助装置120也可以采用不具有目标取得部170的结构。在该情况下，控制辅助装置120可以基于将来的异常性的推测结果来选择控制方法，也可以从推测为将来成为正常的两个以上的控制方法候补之中，决定以作业人员等的基准所选择的控制方法。
85.另外，控制辅助装置120也可以采用不具有目标取得部170、候补选择部175及控制指示部180的结构。在该情况下，控制辅助装置120生成多个控制方法候补并分别进行模拟，推测将来的异常性并提示给作业人员等。在该情况下，作业人员等能够基于多个控制方法候补中的、确认所提示的模拟结果而选择的控制方法，手动地对设施10或控制装置110设定控制参数。
86.图5表示本实施方式所涉及的控制系统100输出的显示画面500的一例。在本图的例子中，候补生成部150在图4的s410中生成情形1～3的控制方法候补。情形1是使控制参数x增加20，使控制参数y增加5，并使控制参数z减少5的情形。在情形1中，不变更其他控制参数。情形2是同样地使控制参数x增加20，使控制参数y减少5，并使控制参数z减少10的情形。情形3同样地使控制参数x增加10，使控制参数y减少5，并使控制参数z减少20。
87.模拟部160在图4的s420中对情形1～3执行模拟。在本图的例子中，作为将来的设施10的状态，模拟部160通过模拟计算出：设施10的生产量在情形1的情况下为每天200、在情形2的情况下为每天50、在情形3的情况下为每天100，设施10的设施维持期间在情形1的情况下为4天、在情形2的情况下为40天、在情形3的情况下为15天。
88.模拟异常性推测部165在图4的s430中，基于针对情形1～3各自的模拟结果，来推测将来的设施10的健全性指标的值。在本图的例子中，在情形2中健全性指标恢复到正常，但在情形1和3中健全性指标在图示的期间内没有恢复到正常。
89.候补选择部175在图4的s440中，向作业人员等显示情形1～3的模拟结果。然后，候补选择部175基于与情形1～3分别相应的将来的设施10的健全性指标，选择健全性指标恢复到正常的情形2的控制方法。在本图的例子中，候补选择部175可以自动地选择情形1～3中的被推测为健全性指标恢复到正常的情形2的控制方法。取而代之，候补选择部175也可以从情形1～3之中选择由作业人员等指示的控制方法。
90.根据选择部175的选择，控制指示部180向控制装置110指示使控制参数x增加20、使控制参数y减少5、使控制参数z减少10，控制装置110根据该指示来控制设施10。
91.在本图的例子中，在情形1～3的任一情形中健全性指标均恢复到正常的情况下，候补选择部175可以基于操作目标选择任一控制方法。例如，在操作目标为生产量的最大化或使生产量为每天150以上等的情况下，候补选择部175选择满足该操作目标的情形1。另外，在操作目标是设施维持期间的最大化或使设施维持期间为30天以上等的情况下，候补选择部175选择满足该操作目标的情形2。另外，在操作目标是使生产量为每天80天以上、且使设施维持期间为10天以上等的情况下，候补选择部175选择满足该操作目标的情形3。
92.这样，控制系统100能够基于多个控制方法候补各自的模拟结果，选择适当的控制方法来控制设施10。
93.图6表示本实施方式的变形例所涉及的控制方法候补的选择的一例。在本变形例中，候补生成部150将多个控制方法候补的组生成多个，模拟部160依次进行针对分别属于多个组的多个控制方法候补的模拟。在本图的例子中，候补生成部150根据推测到设施10的异常的情况，生成包含情形1～3的第一多个控制方法候补、包含情形1
‑
1～1
‑
3的第二多个控制方法候补、及包含情形1
‑3‑
1～1
‑3‑
3的第三多个控制方法候补。模拟部160先开始执行针对第一多个控制方法候补的模拟，接着开始执行针对第二多个控制方法候补的模拟，再接下来开始执行针对第三多个控制方法候补的模拟。
94.候补选择部175可以根据针对第一多个控制方法候补的模拟结束的情况，在针对第二多个控制方法候补及其以后的多个控制方法候补的模拟结束之前，从第一多个控制方法候补之中选择控制方法。控制指示部180向控制装置110指示通过所选择的控制方法来控制设施10。之后，候补选择部175可以根据针对第二多个控制方法候补的模拟结束的情况，从包含第二多个控制方法候补的控制方法候补之中选择控制方法，控制指示部180可以向控制装置110指示通过所选择的控制方法来控制设施10。在此，候补选择部175可以仅从新结束了模拟的第二多个控制方法候补之中选择控制方法，也可以从已经结束了模拟的第一多个控制方法候补及新结束了模拟的第二多个控制方法候补的组合中选择控制方法。
95.由此，控制系统100能够执行大量的控制方法候补的模拟，并根据某一程度的数量的控制方法候补的模拟结束的情况，从其中暂时选择控制方法来进行设施10的控制。控制系统100能够根据剩余的控制方法候补的模拟的至少一部分进一步结束的情况，从结束了模拟的控制方法候补之中进一步选择控制方法，来更新设施10的控制。这样，控制系统100能够在完成所有模拟之前改进设施10的控制方法。
96.而且，在本图的例子中，候补生成部150生成包含作为第一控制方法候补的一例的情形1的第一多个控制方法候补即情形1～3、和对通过情形1的控制方法候补而变更的控制参数x在更小的范围内进行调整的第二多个控制方法候补即情形1
‑
1～1
‑
3。这里，候补生成部150可以根据从情形1～3之中选择了情形1的情况，生成对通过情形1的控制方法候补而
变更的控制参数x在比情形1小的范围内进行调整的情形1
‑
1～1
‑
3。这里，候补生成部150也可以不生成在比情形2～3小的范围内对通过情形1～3中的未被选择的情形2～3而变更的控制参数y～z进行调整的情形，而省略模拟。
97.候补生成部150可以根据从情形1
‑
1～1
‑
3之中选择了任一控制方法(图中的情形1
‑
3)的情况，生成对控制参数x在更小的范围内进行调整的第三多个控制方法候补即情形1
‑3‑
1～1
‑3‑
3。在此，当选择了情形1
‑3‑
1时，控制辅助装置120能够通过选择情形1而将控制参数x设为 20，接着通过选择情形1
‑
3而将控制参数x设为
‑
10(相对于推测到异常时， 10)，接着通过选择情形1
‑3‑
1而将控制参数x设为 5(相对于推测到异常时， 15)。另外，所谓在更小的范围内进行调整，意味着如“ 20”、
“‑
10”、“ 5”那样，减小对控制参数进行调整的大小(绝对值)来进行调整。
98.由此，控制辅助装置120能够在基于将来的设施10的异常性和操作目标从要调整的控制参数的组合不同的第一多个控制方法候补之中选择了控制方法之后，生成第二多个控制方法候补以对所选择的控制参数的组合所包含的各控制参数进行微调，并进一步进行模拟。通过反复进行以上动作，控制辅助装置120能够逐渐微调控制参数而使其接近适当的值。
99.图7表示本实施方式的其他变形例所涉及的控制方法候补的选择的一例。在本图的例子中，候补生成部150生成包含作为第一控制方法候补的一例的情形1的第一多个控制方法候补即情形1～3、和包含将通过情形1的控制方法候补而变更的控制参数变更为相互不同的大小的两个以上的作为第二控制方法候补的情形1
‑
1～1
‑
3的第二多个控制方法候补。这里，候补生成部150可以根据从情形1～3之中选择了情形1的情况，生成情形1
‑
1～1
‑
3。
100.作为一例，候补生成部150生成控制参数的组合相互不同、将作为变更对象的控制参数比较小地进行变更的情形1(控制参数x＝ 1)、情形2(控制参数y＝ 1)、情形3(控制参数z＝ 1)，并根据从其中选择了情形1的情况，生成包含将通过情形1而变更后的控制参数x更大地进行变更的控制方法候补的情形1
‑
1(参数x＝ 10)、情形1
‑
2(参数x＝ 20)、情形1
‑
3(参数x＝ 40)。之后，候补生成部150也可以与图6同样地，逐渐微调控制参数x而使其接近适当的值。
101.由此，控制辅助装置120能够在确定了为了改善设施10被预测为异常的状态而应该调整的控制参数的组合之后，不断调整该控制参数的组合。另外，候补生成部150也可以将使某个控制参数增加的控制方法候补和使某个控制参数减少的控制方法候补这两者包含于第一多个控制方法候补。由此，控制辅助装置120能够确定为了改善设施10被预测为异常的状态而应该调整的控制参数的组合、和应增加还是减少各控制参数。
102.可以参照流程图和框图对本发明的各种实施方式进行记载，其中，框可以表示(1)执行操作的过程的阶段，或(2)具有执行操作的作用的装置的部分。特定的阶段和部分可以通过专用电路、与保存在计算机可读介质上的计算机可读指令一起提供的可编程电路、和/或与保存在计算机可读介质上的计算机可读指令一起提供的处理器来实现。专用电路可以包括数字和/或模拟硬件电路，并且可以包括集成电路(ic)和/或分立电路。可编程电路可以包括可重构的硬件电路，其包含逻辑and、逻辑or、逻辑xor、逻辑nand、逻辑nor及其他逻辑操作、诸如触发器、寄存器、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)等存储器元
件等。
103.计算机可读介质可以包括能够保存由适当的设备执行的指令的任意的有形设备，其结果为，具有保存于其中的指令的计算机可读介质具备包含为了创建用于执行在流程图或框图中所指定的操作的单元而能够被执行的指令的产品。作为计算机可读介质的一例，可以包括电子存储介质、磁存储介质、光存储介质、电磁存储介质、半导体存储介质等。作为计算机可读介质的更具体的示例，可以包括软盘(注册商标)、磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、静态随机存取存储器(sram)、压缩盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能盘(dvd)、蓝光(注册商标)盘、记忆棒、集成电路卡等。
104.计算机可读指令可以包括汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设定数据、及以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码中的任一种，所述编程语言包括诸如smalltalk(注册商标)、java(注册商标)、c 等面向对象的编程语言、及诸如“c”编程语言或类似的编程语言的现有的面向过程的编程语言。
105.计算机可读指令可以经由本地或局域网(lan)、诸如因特网等广域网(wan)提供给通用计算机、专用计算机或其他计算机等的能够编程的数据处理装置的处理器或可编程电路，为了创建用于执行在流程图或框图中所指定的操作的单元，而执行计算机可读指令。作为处理器的示例，包括计算机处理器、处理单元、微处理器、数字信号处理器、控制器、微控制器等。
106.图8表示可以全部或部分地实现本发明的多个方式的计算机2200的示例。安装于计算机2200的程序能够使计算机2200作为与本发明的实施方式所涉及的装置相关联的操作或该装置的一个或多个部分发挥功能，或者能够使计算机2200执行该操作或该一个或多个部分，和/或能够使计算机200执行本发明的实施方式所涉及的过程或该过程的阶段。这种程序可由cpu2212执行，以使计算机2200执行与本说明书所记载的流程图及框图的框中的一些或全部相关联的特定操作。
107.基于本实施方式的计算机2200包括cpu2212、ram2214、图形控制器2216和显示设备2218，它们通过主机控制器2210相互连接。计算机2200还包括输入/输出单元，诸如通信接口2222、硬盘驱动器2224、dvd
‑
rom驱动器2226和ic卡驱动器，它们经由输入/输出控制器2220与主机控制器2210连接。计算机还包括传统的输入/输出单元，诸如rom2230和键盘2242，它们经由输入/输出芯片2240与输入/输出控制器2220连接。
108.cpu2212按照保存在rom2230和ram2214内的程序进行动作，由此控制各单元。图形控制器2216取得在ram2214内所提供的帧缓冲器等或图形控制器2216自身中由cpu2212生成的图像数据，并使图像数据显示在显示设备2218上。
109.通信接口2222经由网络与其他电子设备进行通信。硬盘驱动器2224保存由计算机2200内的cpu2212使用的程序和数据。dvd
‑
rom驱动器2226从dvd
‑
rom2201读取程序或数据，并经由ram2214向硬盘驱动器2224提供程序或数据。ic卡驱动器从ic卡读取程序和数据，和/或将程序和数据写入到ic卡。
110.rom2230在其中保存在激活时由计算机2200执行的引导程序等、和/或依赖于计算机2200的硬件的程序。输入/输出芯片2240还可以经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标
端口等将各种输入/输出单元连接到输入/输出控制器2220。
111.程序由诸如dvd
‑
rom2201或ic卡的计算机可读介质提供。程序被从计算机可读介质读取，安装于也是计算机可读介质的示例的硬盘驱动器2224、ram2214或rom2230，并由cpu2212执行。编写在这些程序中的信息处理被计算机2200读取，并提供程序与上述各种类型的硬件资源之间的协作。装置或方法可以通过按照计算机2200的使用实现信息的操作或处理来构成。
112.例如，在计算机2200与外部设备之间执行通信的情况下，cpu2212可以执行加载到ram2214中的通信程序，并基于编写在通信程序中的处理，对通信接口2222命令通信处理。通信接口2222在cpu2212的控制下，读取保存在诸如在ram2214、硬盘驱动器2224、dvd
‑
rom2201或ic卡的记录介质内所提供的发送缓冲处理区域中的发送数据，并将所读取的发送数据发送到网络，或者将从网络接收到的接收数据写入到在记录介质上所提供的接收缓冲处理区域等。
113.另外，cpu2212也可以将保存在诸如硬盘驱动器2224、dvd
‑
rom驱动器2226(dvd
‑
rom2201)、ic卡等外部记录介质中的文件或数据库的全部或必要的部分读取到ram2214，并对ram2214上的数据执行各种类型的处理。然后，cpu2212将经处理的数据回写到外部记录介质。
114.各种类型的信息，诸如各种类型的程序、数据、表和数据库可以保存于记录介质，并接受信息处理。cpu2212可以对从ram2214读取的数据执行各种类型的处理，并将结果回写到ram2214，所述处理包括在本公开的各处所记载的由程序的指令序列指定的各种类型的操作、信息处理、条件判断、条件分支、无条件分支、信息的检索/置换等。另外，cpu2212也可以检索记录介质内的文件、数据库等中的信息。例如，在具有分别与第二属性的属性值相关联的第一属性的属性值的多个条目保存在记录介质内的情况下，cpu2212可以从该多个条目中检索指定第一属性的属性值的、与条件一致的条目，并读取保存在该条目内的第二属性的属性值，由此取得与满足预先确定的条件的第一属性相关联的第二属性的属性值。
115.以上所说明的程序或软件模块可以保存在计算机2200上或计算机2200附近的计算机可读介质中。另外，在连接到专用通信网络或因特网的服务器系统内所提供的诸如硬盘或ram的记录介质也可用作计算机可读介质，由此经由网络向计算机2200提供程序。
116.以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。对于本领域技术人员显而易见的是，可以对上述实施方式加以各种变更或改良。根据权利要求书的记载可以明确，加以这样的变更或改良所得的方式也能够包含在本发明的技术范围内。
117.应当注意，对于在权利要求书、说明书和附图中示出的装置、系统、程序和方法中的动作、过程、步骤和阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示为“之前”、“先”等，并且只要不是将在前的处理的输出用于在后的处理，则能够以任意的顺序实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，即使为了方便而使用“首先”、“接着”等进行了说明，也并不意味着必须以该顺序实施。