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次世代化学プラントの知的運転支援システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08305032
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化学工学一般
研究機関京都大学

研究代表者

橋本 伊織  京都大学, 工学研究科, 教授 (40026076)

研究分担者 大野 弘  神戸大学, 工学部, 助教授 (60031142)
小野木 克明  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80115542)
冨田 重幸  宮崎大学, 工学部, 教授 (10111668)
西谷 紘一  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (63555876)
松山 久義  九州大学, 工学研究科, 教授 (80011039)
西谷 紘一  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10029572)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
15,800千円 (直接経費: 15,800千円)
1998年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1997年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1996年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードプラントオペレーション / プラント監視 / 異常診断 / マンマシンシステム / ポリマー品質制御 / 分散型スケジューリングシステム / 近赤外分光分析 / 運転支援システム / プロセスシステム / プロセス設計 / プロセスオペレーション / 最適化 / 化学プラント / 故障診断 / ヒューマンインタフェース
研究概要

これからの化学プラントのあるべき姿について活発な議論が行われて、次のような特徴が明らかになりつつある。i)次世代の化学プラントが省エネルギー、省資源型のシステムの方向に進むとき、プラントそのものが高度にインテグレートされた複雑系になること、ii)生産される製品には、従来と比較にならない程の高機能性・高品質性が要求されるだけでなく、地球生態系への調和という観点から、従来とは異なった物理・化学的特性が要求され、その結果、ますますオンライン計測が容易でなくなる可能性が大きいこと、iii)グローバリゼーションの進歩とともに、社会・経済的環境の変化が頻繁に起こり、それに迅速かつ柔軟に、ムダのない形で対応できる化学プラントでなければならないこと、等が挙げられる。このような問題に適切に対応できる化学プラントの運転システムを確立するために、次のシステムを開発することを基盤研究Aの研究目的と設定した。
i)不確定生産環境下での自律分散型生産管理システム、ii)多機能性・高品質性を保証するための高度制御システム、iii)省プラント監視システム、異常診断システム、iv)オペレーション・システムにおけるマン・マシンシステム、v)オペレーション手法の設計とプラント設計の融合
上記5つのサブテーマの内のいくつかを、各年度ごとに重点的に研究するように努め、以下に示す具体的な成果を得ることができた。
1.連続式プラントの流量計のオンストリーム診断,2.CRTオペレーションにおけるヒューマンインタフェースの評価方法,3.C/Eネットに基づくバッチプロセス運転システムの設計,4.離散型生産プラントの汎用的総合支援システムの開発,5.ポリマー製造プロセスにおける高度品質制御

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (66件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (66件)

  • [文献書誌] 北島禎二: "並列装置を有する多工程プロセスの自律分散型スケジューリングシステム" 化学工学論文集. 22. 1031-1038 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Hasebe: "Autonomous Decentralized Scheduling System for Faster Generation of a Plausible Schedule" AIChE Annual Meeting. 1716. (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武田和宏: "装置の整備・補修が頻発する工場のための分散型スケジューリングアルゴリズム" 化学工学論文集. 24. 538-545 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加納学: "Partial Least Squares Regressionを用いた蒸留塔製品組成の推定制御" 化学工学論文集. 24. 425-430 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Kano: "Inferential Control System of Distillation Compositions Using Dynamic Partial Least Squares Regression" Proc.of 5^<th> IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS-5). 377-386 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加納学: "サーボ問題および漸近的外乱除去問題へのモデル予測制御の適用" 化学工学論文集. 23. 421-427 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ohshima: "Quality-Oriented Intelligent Control for Polymer Production Processes" Proc.of 5^<th> IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS-5). 195-204 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大嶋正裕: "ポリマーサイロでの最適ブレンド操作" 化学工学論文集. 23. 384-390 (1997)

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  • [文献書誌] Takefumi Nagata: "In-line Sensing of Polyethylene Density Using Near Infrared (NIR) Spectroscopy" (submitted to PPS-15). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柘植義文: "管理幅を基にした流量計の故障診断法" 日本設備管理学会誌. 10. 78-85 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川端康史: "測定器の故障診断システムの最適設計" 化学工学論文集. 22. 1084-1092 (1996)

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  • [文献書誌] 池田大助: "都市ゴミ焼却炉の時系列データをもとにしたCO濃度の解析" 環境衛生工学研究. 12. 135-140 (1998)

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  • [文献書誌] Hirokazu Nishitani: "Experimental Method for Usability Test of Industrial Plant Operation System" Proc.of 7^<th> Int'l Conf.on Human-Computer Interaction (HCI International '97). 625-628 (1997)

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  • [文献書誌] Teiji Kitajima: "Plant Operator Model for Human Interface Evaluation" IFAC-MMS. 527-532 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taketoshi Kurooka: "Application of Mind State Estimation to Plant Operators" IFAC-MMS. 539-544 (1998)

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  • [文献書誌] 西谷紘一: "プロトコル分析を用いたCRTオペレーションにおけるヒューマンインタフェースの評価方法" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 2. 16-25 (1997)

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  • [文献書誌] 北島禎二: "プラント運転を行うオペレータモデルの開発" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 2. 106-115 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒岡武俊: "脳波を用いたプラントオペレータの思考状態推定" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 3. 100-109 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 濱口孝司: "CE行列を用いた制御系設計と異常時の対策立案" 化学工学論文集. 25. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Hamaguchi: "A Method to Analyze Operator activity" IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes. 1281-1286 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村義行: "半言語とそれの離散事象システム論への応用" 電気学会論文誌D. 118-D. 158-163 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松谷豊: "仕様に階層表現を用いた条件/事象ネットの構成" 計測自動制御学会論文集. 34. 836-843 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋爪進: "半言語の階層記述とそれの条件/事象ネット構成問題への応用" 計測自動制御学会論文集. 34. 1922-1929 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 冨田重幸: "機能モデルに基づく化学プラントの機能設計コンパイラ" 化学工学論文集. 22. 1018-1030 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teiji Kitajima: "Autonomous Decentralized Scheduling System for Multi-stage Parallel-Unit Production Processes" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 22,5. 1031-1038 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Hasebe: "Autonomous Decentralized Scheduling System for Faster Generation of a Plausible Schedule" AIChE Annual Meeting. 171b. 10-15 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiro Takeda: "Decentralized Scheduling Algorithm for Manufacturing Plants Reguiring Frequent Repairs" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 24,4. 538-545 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Kano: "Inferential Control of Distillation Composition Using Partial Least Squares Regression" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 24,3. 425-430 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Kano: "Inferential Control System of Distillation Compositions Using Dynamic Partial Least Squares Regression" Proc.of 5th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS-5). 377-386 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Kano: "Extension of Model Predictive Control for Solving Servo and Regulator Problems" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 23,3. 421-427 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ohshima: "Quality-Oriented Intelligent Control for Polymer Production Processes" Proc.of 5th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS-5). 195-204 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ohshima: "Optimal Blending Operation at Polymer Silos" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 23,3. 384-390 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takefumi Nagata: "In-line Sensing of Polyethylene Density Using Near Infrared (NIR) Spectroscopy" PPS-15 Submitted. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshifumi Tsuge: "Failure Diagnosis of Flowmeters Based on Control Limits" J.SOPE Japan. 10,2. 78-85 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohshi Kawabata: "Optimal Design of a Diagnosis System for Faulty Sensors" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 22,5. 1084-1092 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daisuke Ikeda: "Analysis of CO Concentration Based on Time Series Process Data of Municipal Refuse Incinerator" Environ.Sanit.Eng.Res.12,3. 135-140 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirokazu Nishitani: "Experimental Method for Usability Test of Industrial Plant Operation System" Proc.of 7th Int'l Conf.on Human-Computer Interaction (HCI International'97). Vol.2. 625-628 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teiji Kitajima: "Plant Operator Model for Human Interface Evaluation" IFAC-MMS. 527-532 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taketoshi Kurooka: "Application of Mind State Estimation to Plant Operators" IFAC-MMS. 539-544 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirokazu Nishitani: "Evaluation Method of Human Interface in CRT Operation Using Protocol Analysis" Plant Human Factors of Japan. 2,1. 16-25 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teiji Kitajima: "Development of An Operator Model for Plant Operation" J.of Society for Industrial Plant Human Factors of Japan. 2,2. 106-115 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taketoshi Kurooka: "Estimation of Plant Operator's Thinking State with Electroencephalograms" J.of Society for Industrial Plant Human Factors of Japan. 3,2. 100-109 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Hamaguchi: "CE Matrix Based Control System Design and Countermeasure Generation for Abnormal Situations" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 25,3 in press. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Hamaguchi: "A Method to Analyze Operator Activity" IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes (SAFEPROCESS'97). 1281-1286 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiyuki Nishimura: "Partial Languages and Their Application to Theory of Discrete Event System" T.IEE Japan. 118-D,2. 158-163 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Matsutani: "Construction of Condition/Event Nets from a Hierarchical Specification" T.SICE. 34,7. 836-843 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Hashizume: "A Hierarchical Description of Partial Languages and Its Application to Condition/Event Nets Construction Problem" T.SICE. 34,12. 1922-1929 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeyuki Tomita: "Design Support System of Chemical Plants Based on a Functional Model" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 22,5. 1018-1030 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内藤清嗣: "連続晶析プロセスにおける結晶粒径分布の安定化制御" 化学工学論文集. 24・2. 318-323 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 加納 学: "Partial Least Squares Regressionを用いた蒸留塔製品組成の推定制御" 化学工学論文集. 24・3. 425-430 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 村上佳広: "中間タンクや複雑な生産経路を有するプロセスの実行可能スケジュール生成法" 化学工学論文集. 24・4. 578-583 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松谷 豊: "仕様に階層表現を用いた条件/事象ネットの構成" 計測自動制御学会論文集. 34・7. 836-843 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 橋爪 進: "半言語の階層記述とそれの条件/事象ネット構成問題への応用" 計測自動制御学会論文集. 34・12. 1922-1929 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 黒岡 武俊: "脳波を用いたプラントオペレータの思考状態推定" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 3・2. 100-109 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 加納 学: "サーボ問題および漸近的外乱除去問題へのモデル予測制御の適用" 化学工学論文集. 23・3. 421-427 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Hasebe: "Optimal operation policy for multi-effect batch destillation system" Computers chem.Engng.21,Suppl.S1221-S1226 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 賢: "2成分分離バッチ蒸留塔の最適構造と最適操作" 化学工学論文集. 23・6. 934-941 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 村上佳広: "多重SA法を用いた化学プロセスのスケジューリング" システム制御情報学会論文集. 10・3. 144-151 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 西村義行: "半言語とそれの離散事象システム論への応用" 電気学会論文誌D. 118-D・2. 158-163 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 北島禎二: "プラント運転を行うオペレータモデルの開発" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 2・2. 106-115 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 松谷豊: "補助事象なし条件/事象ネット構成問題の解集合を求める一方法" 計測自動制御学会論文集. 32・10. 1454-1460 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 西谷紘一: "プラント運転制御システムに対するユーザビリティテストの試み" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 1・1. 26-35 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 川端康史: "測定器の故障診断システムの最適設計" 化学工学論文集. 22・5. 1084-1092 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 加納学: "物理モデルとPLSモデルを併用しナフサ分解炉スキン温度推定システムの開発" 化学工学論文集. 22・5. 1130-1137 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷部伸治: "CAを用いたスケジューリングにおける最適交叉法の自動選択" 化学工学論文集. 22・5. 1039-1045 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 冨田重幸: "機能モデルに基づく化学プラントの機能設計コンパイラ" 化学工学論文集. 22・5. 1018-1030 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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