異常検知とは？英語はAnomaly Detection、しくみとSPC・予知保全との違い

三言語の表記
日本語	異常検知
English	Anomaly Detection
中文	异常检测

異常検知とは

異常検知は、設備や工程のデータから、通常と異なる挙動を見つけ出す手法や機能です。しきい値による単純な監視から、統計や機械学習で正常状態を学習して外れを検出する方法まであります。正常範囲の定義が難しく、誤警報が多いと現場で使われなくなるため、通知後の対応手順まで含めた設計が必要です。

検知のしくみは「正常」をどう決めるかで変わる

最も単純な異常検知はしきい値監視で、モータ電流が定格の120%を超えたら警報、タンク温度が設定値から±5℃外れたら警報、という具合に上限と下限を人が決めます。次が統計的な方法で、過去の正常データから平均と標準偏差を求め、±3σを外れた値や連続して片側に寄る傾向を検知します。SPC（統計的工程管理）の管理図はこの代表例です。機械学習を使う方法では、振動・温度・電流など複数のセンサ値を同時に見て正常時のデータの「かたまり」を学習し、そこから離れた点を異常とみなします。

異常検知の処理の流れ。判定方式が違っても、前処理と通知後の対応が結果を左右する。

予知保全・SPC・アラーム管理との違い

用語	問いの立て方	対象	出力
異常検知	いま通常と違うことが起きているか	設備・工程・品質データ全般	異常の有無と度合い
予兆検知・予知保全	近い将来に故障しそうか	主に設備	故障までの余裕や推奨時期
SPC	工程が管理状態にあるか	品質特性値	管理図上の外れ・傾向
アラーム管理	発生した警報をどう扱うか	制御系の警報全体	優先度づけ・抑制・履歴

異常検知は「いま」の逸脱を見つける技術で、予知保全はその先の故障時期を推定する応用です。SPCは異常検知の一種ですが、品質特性に特化し、手法が整っています。

英語と中国語での言い方

英語では anomaly detection が最も一般的で、統計の文脈では outlier detection（外れ値検出）、設備監視の文脈では fault detection（故障検出）とも言います。「異常を検知した」は "An anomaly was detected on line 3."、誤警報は false alarm または false positive、見逃しは false negative です。しきい値は threshold、警報は alert または alarm です。

中国語では异常检测で、外れ値検出は异常值检测または离群点检测、故障検出は故障检测、誤警報は误报、見逃しは漏报、予知保全は预测性维护と言います。

MESで異常検知を扱うときの確認点

停止中や段取り中のデータを除く。止まっているときの値を正常データに混ぜると、正常範囲が広がりすぎて何も検知できなくなります
通知先と対応手順を決める。誰に、どの手段で知らせ、何分以内に何を確認するかを決めないと、警報は読まれなくなります
誤報と真の異常を記録する。警報ごとに判定を残し、しきい値やモデルの見直しに使います
品目や条件ごとに正常範囲を分ける。段取り替えで条件が変わる設備では、切り替え直後に誤報が集中します

よくある質問

異常検知は英語で何と言いますか？

anomaly detection です。外れ値の検出を強調するときは outlier detection、設備の故障検出では fault detection も使われます。誤警報は false alarm または false positive と言います。

機械学習を使わないと異常検知はできませんか？

できます。しきい値監視や管理図で十分な設備は多く、まずそこから始めるのが一般的です。機械学習が向いているのは、複数のセンサ値の組み合わせで初めて異常が分かる場合や、品目ごとに正常範囲が変わって人がしきい値を保てない場合です。

深く知る

Definition (English)

A technique or function that finds behavior differing from normal in equipment or process data, from simple threshold monitoring to statistical or machine-learning models of normal. Too many false alarms get ignored, so response procedures must be designed too.

释义（中文）

从设备或工艺数据中发现与正常状态不同表现的方法或功能，从简单阈值监控到用统计或机器学习学习正常状态并检出偏离。误报过多会令现场弃用，因此需把报警后的处置流程一并设计。

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出典表記の例

株式会社サオス MES-DX「MES用語集：異常検知」https://mes-dx.com/terms/anomaly-detection（CC BY 4.0）

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<blockquote cite="https://mes-dx.com/terms/anomaly-detection">
  <p>異常検知は、設備や工程のデータから、通常と異なる挙動を見つけ出す手法や機能です。</p>
  <footer>出典：<a href="https://mes-dx.com/terms/anomaly-detection">株式会社サオス MES-DX「MES用語集：異常検知」</a>（<a href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ja">CC BY 4.0</a>）</footer>
</blockquote>

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この記事を書いた人

株式会社サオス MESソリューション部

DELMIA Apriso を中核とした MES / 製造DX の導入・運用・人材育成を手がけるITコンサルティング企業。ISO 9001:2015 / ISO 27001:2022 認証取得。日本・中国・米国で製造業のMES導入を手がけた実務者が、欧米・中国の一次情報にあたって書いています。

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