JP6787090B2 - 保全管理装置、保全管理方法、保全管理プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、保全管理装置、保全管理方法、保全管理プログラム及び記録媒体に関する。

従来から、化学等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等のプラントや工場等（以下、これらを総称する場合には「プラント」という）においては、フィールド機器と呼ばれる測定器又は操作器等の現場機器と、これらを制御する制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）が構築されており、高度な自動操業が実現されている。

上記のような高度な自動操業を実現するために構築されるプラントのシステム等においては、安定したプラントの操業のためにフィールド機器の保全（メンテナンス）が重要となる。フィールド機器を保全する保全作業者は、例えばハンドヘルドターミナルを用いて、フィールド機器の定期点検、フィールド機器に設定されている設定情報の変更、ゼロ点調整、ループテスト等の保全項目を実施する。また、保全作業者は、フィールド機器の新設、故障したフィールド機器の交換オフライン修理等、保全装置を用いない保全項目を実施する。保全作業者は、実施した保全作業を報告書等に記載し、保全作業者を管理する保全管理者に報告する。

また、保全作業者は、ゼロ点調整やループテストの実施をサポートして保全報告書を自動作成する保全装置を利用することにより、保全作業を効率化することができる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−２１１３０８号公報

しかし、保全報告書を自動作成する保全装置を利用する場合であっても、作成された保全報告書が記録されたファイルの管理が煩雑になったり、ファイルの内容のＰＣ等により確認するための手間がかかってしまったりする場合があった。また、保全装置では実施できない保全作業を実施したときには、別途保全報告書を手動で作成する必要があった。

また、保全報告書を手動で作成する場合、大規模なプラントにおいては、多数のフィールド機器が設定されるため、保全作業の増大に伴い、保全報告書作成のためのコストが増大してしまう場合があった。

また、保全報告書を手動で作成する場合、保全報告書の記載ミス、記載方法のばらつき、保全報告書の作成忘れ等の発生によって、保全報告書の質が低下してしまう場合があった。また、保全報告書の質の低下により、保全管理者は実施された保全作業を把握できない場合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、保全作業に伴う報告書作成コストの低減と報告書の質向上を図り、実施された保全作業を推定して保全作業を把握することができる、保全管理装置、保全管理方法、保全管理プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。

（１）上記の課題を解決するため、本発明の保全管理装置は、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得部と、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定部とを備える。

（２）また、本発明の保全管理装置において、予め設定された前記推定ルールを記憶する推定ルール記憶部をさらに備え、前記保全作業推定部は、記憶された前記推定ルールを参照する。

（３）また、本発明の保全管理装置において、前記推定ルールは、前記フィールド機器の通信状態の変化又はパラメータの変化の少なくともいずれか一つと前記保全作業とを対応付ける。

（４）また、本発明の保全管理装置において、推定した保全作業を記憶する保全作業記憶部と、記憶した保全作業に基づき保全レポートを作成する保全レポート作成部とをさらに備える。

（５）また、本発明の保全管理装置において、前記フィールド機器の識別情報と前記フィールド機器のパラメータの指定とを対応付けて記憶するパラメータ指定記憶部をさらに備え、前記機器情報取得部は、記憶された前記パラメータの指定に基づき前記パラメータの変化を取得する。

（６）また、本発明の保全管理装置において、前記フィールド機器の識別情報と、前記フィールド機器の現在の通信状態又は前記フィールド機器の過去の通信状態とを対応付けた機器リストを記憶する機器リスト記憶部をさらに備え、前記保全作業推定部は、前記現在の通信状態又は前記過去の通信状態に基づき前記変化を参照する。

（７）上記の課題を解決するため、本発明の保全管理方法は、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得ステップと、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定ステップとを含む。

（８）上記の課題を解決するため、本発明の保全管理プログラムは、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得処理と、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定処理とをコンピュータに実行させる。

（９）上記の課題を解決するため、本発明の記録媒体は、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得処理と、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定処理とをコンピュータに実行させる保全管理プログラムを記録している。

本発明によれば、保全作業に伴う報告書作成コストの低減と報告書の質向上を図り、実施された保全作業を推定して保全作業を把握することができる、保全管理装置、保全管理方法、保全管理プログラム及び記録媒体を提供することができる。

実施形態の保全管理装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 実施形態の保全管理装置における機器リストの一例を示す図である。 実施形態の保全管理装置におけるパラメータ指定リストの一例を示す図である。 実施形態の保全管理装置における推定ルールの一例を示す図である。 実施形態の保全管理装置における設定履歴の一例を示す図である。 実施形態の保全管理装置における作業履歴の一例を示す図である。 実施形態の保全管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 実施形態の保全管理装置を含む保全管理システムの第１の例を示すブロック図である。 実施形態の保全管理装置を含む保全管理システムの第２の例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態における保全管理装置、保全管理方法、保全管理プログラム及び記録媒体について詳細に説明する。

先ず、図１を用いて、保全管理装置１のソフトウェア構成を説明する。図１は、実施形態の保全管理装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。

図１において、保全管理装置１は、機器情報取得部１１、保全作業推定部１２、機器リスト記憶部１３、パラメータ指定記憶部１４、推定ルール記憶部１５、設定履歴記憶部１６、作業履歴記憶部１７、保全レポート作成部１８の各機能を有する。保全管理装置１の上記各機能は、保全管理装置１を制御する保全管理プログラムによって実現される機能モジュールである。保全管理プログラムは、プログラムを提供するサーバから提供され、又は記録媒体から提供されてもよい。

機器情報取得部１１は、フィールド機器２の機器情報を取得する。本実施形態におけるフィールド機器２は、プラントに設置されて、有線又は無線のネットワークを介して通信する通信機能を有するセンサやアクチュエータである。センサは、例えば、プラントのプロセスにおける圧力、温度、ｐＨ、生成物の流量等の物理量のデータを測定する。また、アクチュエータは、バルブやポンプ等である。

フィールド機器２は、有線又は無線によって後述する運転制御装置と通信をする。フィールド機器２は、例えば、ＩＳＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ：国際計測制御学会）の無線通信規格であるＩＳＡ１００、ＨＡＲＴ（Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）（登録商標）、ＢＲＡＩＮ（登録商標）、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等の工業計器専用の通信（「フィールド通信」という場合がある。）規格に対応した通信機能を有している。図１においてフィールド機器２は、これらの通信規格で通信する１又は複数のフィールド機器を省略して表している。したがって、フィールド機器２と言った場合、１台のフィールド機器を表す場合、又は複数台のフィールド機器を表す場合のいずれも含むものとする。

保全機器３は、フィールド機器２の保全作業を実施する機器である。保全機器３は、例えば、フィールド機器２の定期点検、フィールド機器に設定されている設定情報（パラメータ）の変更、ゼロ点調整、ループテスト等の保全項目を実施するハンドヘルドターミナルである。保全機器３は、保全結果を自動的に記録する機器であってもよい。保全作業者が保全機器３を使用してフィールド機器２の保全作業を行うことにより、フィールド機器のパラメータが変更される場合がある。例えば、ゼロ点調整においては、フィールド機器のゼロ点が変更される場合がある。また、プロセスの運転状態を変更するためにフィールド機器２のパラメータを変更する場合がある。保全作業者は、実施した保全作業を報告書等に記載し、保全作業者を管理する保全管理者に報告する。

機器情報取得部１１が取得する、フィールド機器２の機器情報は、フィールド機器２の状態の変化を含む。フィールド機器２の状態とは、例えば、フィールド機器２がネットワークに接続されているか否かの状態（ネットワーク接続状態）である。また、フィールド機器２の状態とは、フィールドに設定されているパラメータの状態（パラメータ設定状態）である。

＜ネットワーク接続状態の変化＞
ネットワーク接続状態の変化は、フィールド機器２の通信状態の変化である。フィールド機器２がネットワークに接続されている状態とは、フィールド機器２がネットワークを介して通信可能な状態である。また、フィールド機器２がネットワークに接続されていない状態とは、フィールド機器２がネットワークを介して通信不可能な状態である。したがって、ネットワーク接続状態の変化は、フィールド機器２が通信可能状態と通信不可能状態とを変化することである。例えば、フィールド機器２が有線ネットワークに物理的に配線されている場合であっても電源トラブル等によって通信できないときには、フィールド機器２はネットワークに接続されていない状態であるとする。なお、ネットワーク接続状態の変化は、機器リスト記憶部１３を参照することによって取得することができる。

＜パラメータ設定状態の変化＞
パラメータ設定状態の変化とは、例えば、フィールド機器に設定されているパラメータが更新されたり、新たに設定されたりすることである。保全管理装置１は、機器情報取得部１１を介してフィールド機器２の状態の変化を取得する。なお、機器情報取得部１１は、上述したフィールド通信を介してフィールド機器２から直接、フィールド機器２の状態の変化を取得するものであっても、他の装置を介してフィールド機器２の状態の変化を取得するものであってもよい。

保全作業推定部１２は、フィールド機器２の状態の変化に基づき、推定ルールを参照して、フィールド機器２に対して実施された保全作業を推定する。推定ルールとは、フィールド機器２の状態の変化と、フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた情報である。なお、対応付けられた状態の変化と保全作業とは、互いに関連性を有する。設定ルールは予め設定しておくことができ、また更新できるようにしてもよい。保全作業推定部１２は、機器情報取得部１１において取得されたフィールド機器２の状態の変化の情報に基づき、推定ルールを参照して、その状態の変化が設定されているか否かを判断し、設定されている場合は、その状態の変化に対応付けられた保全作業の情報を推定ルールから取得する。保全作業推定部１２がフィールド機器２の状態の変化に基づきフィールド機器に対して実施される保全作業を推定することにより、保全作業者がフィールド機器に対して実施した保全作業の情報を自動的に収集することが可能となる。

機器リスト記憶部１３は、フィールド機器２の識別情報とフィールド機器２の通信状態とを対応付けて記憶する。保全作業推定部１２は、機器リスト記憶部１３に記憶された機器リストに基づいて取得されたフィールド機器の通信状態の変化から保全作業を推定することができる。ここで、図２を用いて、機器リストを説明する。図２は、実施形態の保全管理装置１における機器リストの一例を示す図である。

図２において、機器リストは、「ＮＯ．」、「ネットワークアドレス」、「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」、「タグ名」、「モデル」、「接続状況」、「接続開始日時」及び「接続終了日時」のデータ項目を有する。機器リストのこれらのデータ項目は、フィールド機器２が接続されたネットワークにおいて自動的に収集され、又は入力される。

「ＮＯ．」のデータ項目は、機器リストのレコード（行方向）の番号である。ＮＯ．は新たなフィールド機器２の情報が取得される度に付与される。

「ネットワークアドレス」のデータ項目は、フィールド機器２が接続されたネットワークにおけるアドレスである。ネットワークアドレスには、ネットワークの通信規格によって定められるアドレス形式が用いられる。ネットワークアドレスは、ネットワーク通信によってフィールド機器が取得することができる。

「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」のデータ項目は、フィールド機器を一意に識別するための識別情報（ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））である。デバイスＩＤは、プロトコル毎に定義されてフィールド機器の個体を識別する、例えば機器毎に付与されるシリアル番号である、したがって、交換前のフィールド機器と交換後のフィールド機器はデバイスＩＤが異なるものとなる。

「タグ名」のデータ項目は、フィールド機器の用途を識別するための識別情報（ＩＤ）である。タグ名は、それぞれのフィールド機器２に対して個別に設定することができる。したがって、交換前のフィールド機器と交換後のフィールド機器に対して同一のタグ名を設定してもよい。

「モデル」のデータ項目は、フィールド機器２のモデル名であり、それぞれの機器の型式に応じて付与されている。モデルの情報は、ネットワークを介してフィールド機器から取得することができる。

「接続状況」データ項目は、機器リストに含まれるフィールド機器２が、ネットワークに接続されているか否かを示す。接続状況は、ネットワークを介して現在接続されているフィールド機器のネットワークアドレス、デバイスＩＤ又はタグ名において検出することができる。機器リストは、図１の機器情報取得部１１がネットワークに接続されているフィールド機器から機器情報を取得することにより作成される。機器情報が取得されたフィールド機器の接続状況は「○」で示される。しかし、故障等によってネットワークとオフラインとなったフィールド機器２は、機器情報が取得されないため、接続状況が「−」に変更される。すなわち、図２に示す機器リストは、現在ネットワークに接続されているフィールド機器２のみならず、過去に接続されていたフィールド機器２をリスト化したものである。機器リストに記録されている過去に接続されていたフィールド機器であって、一度オフラインとなったフィールド機器２が再度オンラインとなった場合、機器リストに記録されているフィールド機器２のレコードの接続状態のデータ項目を「−」から「○」に変更する。一方、過去に接続された記録がなく、新たにネットワークに接続された（オンラインとなった）フィールド機器は、新たなフィールド機器２であると認識されて新たなレコードが追加される。

「接続開始日時」のデータ項目は、機器リストにフィールド機器のレコードが新たに追加された日時である。時間の情報の記載は図示省略している。なお、接続開始日時のデータ項目は、同じタグ名等においてフィールド機器２が交換された場合、交換日時が入力されてもよい。

「接続終了日時」のデータ項目は、フィールド機器２がオフラインになった日時であり、「接続状況」が「−」に変更された日時である。本実施形態において、保全作業推定部１２は、フィールド機器２の状態の変化として、機器の新たな追加のみならず、オンラインからオフラインへの変化に対しても保全作業の実施を推定するため、フィールド機器の状態がオフラインに変化したことを示す記録をいずれかの場所にしておく必要がある。「接続終了日時」に日時の情報が記録されているレコードのフィールド機器は過去にネットワークに接続された機器であり、接続状態がオンラインからオフラインに変化したことを保全作業推定部１２によって参照される。過去にネットワークに接続されていたオフラインのフィールド機器のレコードは、保全作業推定部１２によって一度保全作業の推定に使用された後は任意のタイミングで削除してもよい。

例えば、図２において、「ＮＯ．」のデータ項目が「２」と「３」のレコード（行）は、「ネットワークアドレス」と「タグ名」のデータ項目が、それぞれ同じ、「１−１−２」と「ＴＡＧ２」であるが、「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」のデータ項目が「０００２」と「０００３」で異なる。デバイスＩＤ「０００２」のフィールド機器は、「接続終了日時」のデータ項目が「２０１６／３／１５」であり、デバイスＩＤ「０００３」のフィールド機器は、「接続状況」のデータ項目が「○」であり、かつ「接続開始日時」のデータ項目が「２０１６／３／１５」である。これらのデータ項目の推移によるネットワーク接続状態の変化によって、２０１６年３月１５日に接続終了されたデバイスＩＤ「０００２」のフィールド機器がデバイスＩＤ「０００３」のフィールド機器にローテーション（交換）されたとして検出することができる。

以上で、図２を用いた機器リストの説明を終了し、再び図１の説明に戻る。

パラメータ指定記憶部１４は、フィールド機器２において設定される各種のパラメータの中で、パラメータの設定状態の変化として検出するパラメータを指定するパラメータ指定リストを記憶する。保全作業推定部１２は、パラメータ指定記憶部１４に記憶されたパラメータ指定リストに基づいて取得されたフィールド機器のパラメータの変化から保全作業を推定することができる。ここで、図３を用いて、パラメータ指定リストを説明する。図３は、実施形態の保全管理装置におけるパラメータ指定リストの一例を示す図である。

図３において、パラメータ指定リストは、「ＮＯ．」、「モデル」及び「指定パラメータ」のデータ項目を有する。パラメータ指定リストのこれらのデータ項目は、後述する推定ルールを用いた保全作業の推定に用いるパラメータを指定するものである。パラメータ指定リストは、推定ルールを作成する際に合せて作成される。

「ＮＯ．」のデータ項目は、パラメータ指定リストのレコードの番号である。

「モデル」のデータ項目は、フィールド機器２のモデル名であり、それぞれの機器の型式に応じて付与されている。図３においては、フィールド機器のモデルに対して指定パラメータを指定するものとする。但し、指定パラメータは、例えばそれぞれのフィールド機器に対して個別に設定するようにしてもよい。

「指定パラメータ」のデータ項目は、「モデル」のデータ項目で指定されたフィールド機器において、設定の変化を検出するパラメータを指定する。例えば、「モデル」が「Ｔｙｐｅ００１」のフィールド機器２に対しては、「指定パラメータ」として「ＰａｒａＡ」が指定されている。また、「モデル」が「Ｔｙｐｅ００２」のフィールド機器２に対しては、「指定パラメータ」として「ＰａｒａＢ、ＰａｒａＣ」の２つのパラメータが指定されている。指定するパラメータの種類や数は、フィールド機器２に合せて任意に設定することができる。パラメータ指定リストによって、パラメータを指定することにより、フィールド機器からの不必要な情報の取得を低減することが可能となる。

なお、パラメータ指定リストにおいて、例えば、パラメータの取得頻度や外れ値の除外方法（例えば、プラント始業時のパラメータの変化を無視する）等を設定するようにしてもよい。

以上で、図３を用いたパラメータ指定リストの説明を終了し、再び図１の説明に戻る。

推定ルール記憶部１５は、フィールド機器の状態の変化と、フィールド機器に対して実施される保全作業との対応付けた推定ルールを記憶する。保全作業推定部１２は、推定ルールを参照（検索）することにより、フィールド機器の状態の変化からフィールド機器に対して実施された保全作業を推定することができる。ここで、図４を用いて、推定ルールを説明する。図４は、実施形態の保全管理装置１における推定ルールの一例を示す図である。

図４において、推定ルールは、「ＤｅｔｅｃｔｅｄＣｈａｎｇｅ」及び「Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｃｔｉｏｎ、Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｓｓｅｔ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」のデータ項目を有する。推定ルールのこれらのデータ項目は、例えば、過去の保全記録とその時のフィールド機器の状態の変化を対比して解析することにより作成することができる。

「ＤｅｔｅｃｔｅｄＣｈａｎｇｅ」のデータ項目は、フィールド機器２の状態の変化を示している。「ＤｅｔｅｃｔｅｄＣｈａｎｇｅ」のデータ項目は、理解容易のため、日本語で記述されているが、保全作業推定部１２において参照する推定ルールにおいては、日本語の記述に対応した算定式が記述されている。例えば、「新規デバイスＩＤの出現」とは、図２で説明した機器リストにおいて、新たなタグ名のフィールド機器が追加された（新たなフィールド機器が通信可能になった）ことによって検出される。「ＤｅｔｅｃｔｅｄＣｈａｎｇｅ」のデータ項目には、フィールド機器の状態の変化の内容や変化の日時等、保全作業で発生し得る事象を定義することができる。

「Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｃｔｉｏｎ、Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｓｓｅｔ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」のデータ項目は、「ＤｅｔｅｃｔｅｄＣｈａｎｇｅ」のデータ項目から推定される保全作業が対応付けられている。例えば、「新規デバイスＩＤの出現」に対しては、「倉庫からチェックアウトした資産のＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ完了」の保全作業が対応付けられている。すなわち、「Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｃｔｉｏｎ、Ａｓｓｕｍｅｄ Ａｓｓｅｔ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」のデータ項目は、実施された保全項目「Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ完了」と資産（フィールド機器２）の移動の情報を含んでいる。例えば、保全作業者は、プラントに新たなフィールド機器２を取付ける場合、実際の取付け作業に加えて、フィールド機器の出庫作業や在庫リストの管理等の付随的な作業をする場合があるので、図４に示す推定ルールを参照することにより、フィールド機器２を取付けの保全作業を推定するのみならず、その保全作業に付随した作業を推定することが可能となる。

なお、フィールド機器のパラメータ設定の推定ルールに基づく推定結果は図５を用いて、保全作業の推定ルールに基づく推定結果は図６を用いて説明する。

以上で、図４を用いたパラメータ指定リストの説明を終了し、再び図１の説明に戻る。

設定履歴記憶部１６は、保全作業推定部１２において推定したパラメータ設定の保全作業の履歴である設定履歴を記憶する。ここで、図５を用いて、設定履歴を説明する。図５は、実施形態の保全管理装置１における設定履歴の一例を示す図である。

図５において、設定履歴は、「ＮＯ．」、「日時」、「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」、「タグ名」、「モデル」、「設定パラメータ」及び「設定値」のデータ項目を有する。設定履歴のこれらのデータ項目は、保全作業推定部１２の推定結果に基づき入力される。

「ＮＯ．」のデータ項目は、設定履歴のレコードの番号である。ＮＯ．は、保全作業推定部１２が保全作業の推定処理を実行する度に追加される。

「日時」のデータ項目は、保全作業推定部１２が推定した保全作業が実施された日時である。

「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」のデータ項目は、フィールド機器を一意に識別するための識別情報（ＩＤ）である。デバイスＩＤは、プロトコル毎に定義されてフィールド機器の個体を識別する、例えば機器毎に付与されるシリアル番号である。

「タグ名」のデータ項目は、フィールド機器の用途を識別するための識別情報である。「モデル」のデータ項目は、フィールド機器２のモデル名である。「タグ名」及び「モデル」は、図２で説明した機器リストから取得することができる。

「設定パラメータ」のデータ項目は、フィールド機器２において保全作業が実施された設定パラメータである。保全作業において複数の設定パラメータが変更されたときには設定パラメータのデータ項目に複数の設定パラメータが入力される。「設定値」のデータ項目は、設定パラメータに対する設定値である。なお、「設定パラメータ」のデータ項目は、図３で説明した指定パラメータに対応している。

以上で、図５を用いた設定履歴の説明を終了し、再び図１の説明に戻る。

作業履歴記憶部１７は、保全作業推定部１２においてパラメータ設定以外の保全作業の履歴である作業履歴を記憶する。ここで、図６を用いて、作業履歴を説明する。図６は、実施形態の保全管理装置１における作業履歴の一例を示す図である。

図６において、作業履歴は、「ＮＯ．」、「日時」、「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」、「タグ名」、「モデル」及び「作業内容」のデータ項目を有する。作業履歴のこれらのデータ項目は、保全作業推定部１２の推定結果に基づき入力される。なお、「ＮＯ．」、「日時」、「Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ」、「タグ名」及び「モデル」のデータ項目は、図５と同様であるため説明を省略する。

「作業内容」のデータ項目は、保全作業推定部１２が推定したパラメータ設定以外の保全作業の内容である。図５及び図６においては、パラメータ設定とそれ以外の保全作業を異なるテーブルに記憶する場合を示したが、これらの推定結果は同じテーブルに記憶するようにしてもよい。以上で、図６を用いた作業履歴の説明を終了し、再び図１の説明に戻る。

保全レポート作成部１８は、設定履歴記憶部１６に記録された設定履歴又は作業履歴記憶部１７に記憶された作業履歴に基づいて、保全作業の履歴を記録するためのレポートを作成する。保全レポート作成部１８において作成される保全レポートは、設定履歴又は作業履歴に記録されている項目のいずれか１以上の項目を任意に選択して作成される。レポートの記載形式（フォーマット）は任意に設定できるものとする。保全レポート作成部１８は、ディスプレイ等に表示する表示フォーマットと、プリンタ等から印字出力する印字フォーマットをそれぞれ別個に設定できるようにしてもよい。

なお、図１における保全管理装置１の、機器情報取得部１１、保全作業推定部１２、機器リスト記憶部１３、パラメータ指定記憶部１４、推定ルール記憶部１５、設定履歴記憶部１６、作業履歴記憶部１７、保全レポート作成部１８の各機能は、ソフトウェアによって実現される場合を説明した。しかし、上記各機能の中の１つ以上の機能は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。また、上記各機能は、１つの機能を複数の機能に分割して実施してもよい。また、上記各機能は、２つ以上の機能を１つの機能に集約して実施してもよい。

次に、図７を用いて、保全管理装置１のハードウェア構成を説明する。図７は、実施形態における保全管理装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図７において、保全管理装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０４、表示装置１０５、入力装置１０６、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０７、通信Ｉ／Ｆ１０８及びこれらを接続するバス１０９を有する。

保全管理装置１は、例えば、サーバ装置、デスクトップ型ＰＣ等の汎用コンピュータ、ＦＡコンピュータ、ＰＬＣ等の装置、ノート型又はタブレット型のコンピュータ、ＰＤＡ、又はスマートフォン等である。保全管理装置１のハードウェアは、単体装置として構成されてもよく、また、複数の装置の組合せで構成されるシステムであってもよい。また、保全管理装置１は、他の装置とハードウェアを共用するものであってもよい。

ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４に記憶されたプログラムを実行することにより、保全管理装置１の制御を行なう。ＣＰＵ１０１は、保全管理装置１の動作を実現するための保全管理プログラムを実行する。保全管理プログラムは、例えば、保全管理プログラムを記録した記録媒体、又はネットワークを介した保全管理プログラムを提供するサーバ等から取得されて、ＨＤＤ１０４にインストールされ、ＣＰＵ１０１から読出し可能にＲＡＭ１０２に記憶される。

表示装置１０５は、表示機能を有する例えば液晶ディスプレイである。表示装置１０５は、ヘッドマウント型ディスプレイ、メガネ型ディスプレイ、腕時計型ディスプレイ等の種々の形態によって実現されてもよい。入力装置１０６は、入力機能を有する例えばキーボード又はマウスである。入力装置１０６は、音声情報を入力するマイク、画像情報を入力するカメラ又はスキャナ等であってもよい。なお、表示装置１０５と入力装置１０６は、タッチパネル等、表示機能と入力機能を有する装置によって実現されてもよい。

通信Ｉ／Ｆ１０７は、有線通信又は無線通信を介して、後述する製造実行システム５、運転制御装置４、保全機器３等の他の装置との通信を制御する。通信Ｉ／Ｆ１０７は、接続された他の装置と、データ送受信、音声通話又はメール送受信等の通信制御を行なう。通信Ｉ／Ｆ１０７は、例えば、無線ＬＡＮ通信、有線ＬＡＮ通信、赤外線通信、近距離無線通信等の汎用通信規格に対応した通信制御を行なう。

通信Ｉ／Ｆ１０８は、有線通信又は無線通信を介して、運転制御装置４、保全機器３、図示しないフィールド機器等の他の装置との通信を制御する。通信Ｉ／Ｆ１０８は、例えば、ＩＳＡ１００、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＢＲＡＩＮ（登録商標）、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等のフィールド通信規格に対応した通信制御を行なう。

次に、図８を用いて、保全管理装置１を含む保全管理システムを説明する。図８は、実施形態の保全管理装置１を含む保全管理システム１００の第１の例を示すブロック図である。

図１において説明した保全管理装置１の機器情報取得部１１、保全作業推定部１２、機器リスト記憶部１３、パラメータ指定記憶部１４、推定ルール記憶部１５、設定履歴記憶部１６、作業履歴記憶部１７、保全レポート作成部１８の各機能の構成は、各機能の内容を説明するものであり、各機能が実行されるハードウェアとして装置を限定するものではない。例えば、保全管理装置１は、一の装置で実行されても複数の装置を含むシステムで実行されてもよい。また、保全管理装置１の各機能は複数の装置において機能を分散させて実行されてもよい。複数の装置の一部は、例えばクラウドコンピューティングで実現されるクラウドサービスで実行されてもよい。図８及び図９で説明する保全管理装置１を含む保全管理システム１００は、図１で説明した保全管理装置１の機能をプラントシステムにおいて分散させて配置した場合の実施形態である。すなわち、保全管理システム１００は、保全管理装置１の一実施形態である。

図８において、保全管理システム１００は、保全管理装置１ａ、保全管理装置１ｂ、フィールド機器２、保全機器３、運転制御装置４、製造実行システム５、基幹業務システム６を有する。

保全管理装置１ａは、機器情報取得部１ａ１、機器情報提供部１ａ２、機器リスト記憶部１ａ３、パラメータ指定記憶部１ａ４、保全レポート作成部１ａ５の各機能を有する。保全管理装置１ｂは、機器情報取得部１ｂ１、保全作業推定部１ｂ２、推定ルール記憶部１ｂ３、設定履歴記憶部１ｂ４、作業履歴記憶部１ｂ５の各機能を有する。運転制御装置４は、機器通信部４１、機器状態検出部４２、機器情報アクセス部４３の各機能を有する。

運転制御装置４は、フィールド機器２から取得したプロセスデータに基づき、図示しないポンプ、バルブ、ヒータ等を制御して、プラントにおけるプロセスを制御する。運転制御装置４は、例えば、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の制御装置である。

機器通信部４１は、フィールド通信規格に対応したネットワーク通信においてフィールド機器２との通信を制御して、フィールド機器２とデータの送受信を行なう。機器状態検出部４２は、ネットワークに接続されたフィールド機器２を検出する。また、機器情報アクセス部４３は、フィールド機器２に設定されたパラメータにアクセスし、設定パラメータの参照、設定等を行なう。機器通信部４１はフィールド機器２と常時接続される。これにより、機器状態検出部４２は、ネットワークに対するフィールド機器２の接続や切り離しをリアルタイムの検出することが可能となる。また、機器情報アクセス部４３は、フィールド機器２の設定パラメータの変更をリアルタイムで検出することが可能となる。

運転制御装置４は、ネットワークに対するフィールド機器２の接続状態やフィールド機器２の設定パラメータの変更等のフィールド機器２から取得した情報を製造実行システム５に対して提供する。

製造実行システム５は、例えば、基幹業務システム６と運転制御装置４との間に位置するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）であり、運転制御装置４が取得したフィールド機器の情報を監視し又は管理する。製造実行システム５は、例えば、サーバ装置、デスクトップ型ＰＣ等の汎用コンピュータである。製造実行システムには、ＰＩＭＳ（Ｐｌａｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：プラント情報管理システム）５１、又はＣＭＭＳ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓｅｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：プラント保全管理システム）５２等の機能を有していてもよい。

製造実行システム５は、運転制御装置４から取得した、フィールド通信のネットワークに対するフィールド機器２の接続状態やフィールド機器２の設定パラメータの変更を保全管理装置１ａに対して提供する。

製造実行システム５にけるＰＩＭＳ５１は、プラントの状態情報を収集して記録するプラント情報管理システムとして機能する。図８においてＰＩＭＳ５１は、運転制御装置４を介して（又は運転制御装置４を介さず直接に）、フィールド機器２の情報を収集して記録する。ＰＩＭＳ５１は、フィールド機器２の情報を時系列で収集してヒストリーデータ（履歴データ、ヒストリアン）として記録する。ヒストリーデータには、フィールド機器２の情報とその情報が測定された日時を含む。ＰＩＭＳ５１は保全管理装置１ａに対して、ヒストリーデータを提供するとともに、現在の（最新の）情報を提供する。例えば、ＰＩＭＳ５１は、フィールド機器２の情報を取得したときに、取得した情報を保全管理装置１ａに提供するとともに、ヒストリーデータとして記録する。ＰＩＭＳ５１は記録したヒストリーデータを、例えば定期的に又は保全管理装置１ａからの取得要求に応じて保全管理装置１ａに提供する。ヒストリーデータは、例えば１時間、１日、１週間等、所定の期間記録された複数の測定データの履歴である。

製造実行システム５にけるＣＭＭＳ５２は、プラントの保全履歴を記録し、保全計画を管理するプラント保全管理システムとして機能する。ＣＭＭＳ５２は、例えば、保全機器３で実施されて記録されたフィールド機器に対する保全操作の操作履歴を、複数の保全機器３から取得して保全情報として記録する。また、ＣＭＭＳ５２は、保全作業者によって実施された保全作業を手動で入力可能として保全情報として記録してもよい。なお、ＣＭＭＳ５２は、保全機器３が保全管理装置１ａに対して提供する保全情報を保全管理装置１ａに対して提供してもよい。保全情報は、推定ルールを作成するときに保全作業の基本的なデータをして用いることができる。

基幹業務システム６は、例えば、会計処理、生産管理、販売管理等の経営資源を管理するためのプロセス製造業向けＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ：経営資源統合）システムである。基幹業務システム６は、プラントの運転状態の情報を経営資源の管理情報として利用してもよい。また、基幹業務システム６は、プラントの保全や修理の業務情報を管理する保全管理システム等を含んでいてもよい。基幹業務システム６は、例えば、サーバ装置、デスクトップ型ＰＣ等の汎用コンピュータである。

保全管理装置１ａ及び保全管理装置１ｂは、図１の保全管理装置１の機能の一部を実現する装置である。保全管理装置１ａは、例えばプラントと同じ建屋内、同じ工場内等、プラントサイトに設定される。一方、保全管理装置１ｂは、例えば、クラウドサービスによって提供される仮想コンピュータ装置によって実現される。

保全管理装置１ａにおいて、機器情報取得部１ａ１は、運転制御装置４又は製造実行システム５を介して、フィールド機器２の機器情報を取得する。機器リスト記憶部１ａ３、パラメータ指定記憶部１ａ４、保全レポート作成部１ａ５の各機能は、図１において説明した、機器リスト記憶部１３、パラメータ指定記憶部１４、保全レポート作成部１８と同様であるため、説明を省略する。保全管理装置１ａは、保全作業を推定するための機器情報を収集する機器情報収集機能を有する装置である。保全管理装置１ａにおいて機器情報を収集することにより、実行頻度の高い機器情報の収集処理を、保全作業を推定する保全管理装置１ｂから独立させることができ、保全管理装置１ｂの負荷を低減させることができる。機器情報提供部１ａ２は、機器情報取得部１ａ１において収集したフィールド機器２の機器情報を保全管理装置１ｂに対して提供する。

保全管理装置１ｂにおいて、機器情報取得部１ｂ１は、機器情報提供部１ａ２からフィールド機器２の機器情報を取得する。保全管理装置１ｂの保全作業推定部１ｂ２、推定ルール記憶部１ｂ３、設定履歴記憶部１ｂ４、作業履歴記憶部１ｂ５の各機能は、保全管理装置１の保全作業推定部１２、推定ルール記憶部１５、設定履歴記憶部１６、作業履歴記憶部１７の各機能と同様であるため、説明を省略する。

ところで、保全作業の推定処理内容や推定ルールの内容は、フィールド機器２の保全に関してノウハウ事項を含んでいる場合がある。保全管理装置１ｂの各機能はクラウドサービスで提供されるため、保全作業推定部１ｂ２における保全作業の推定処理内容や推定ルールはプラントサイトから独立して実行されることになる。これにより、保全作業の推定処理内容や推定ルールの内容、さらには推定結果に関するノウハウ事項を機密にした状態において、保全作業の推定処理のサービスを提供することが可能となる。

次に、図９を用いて、保全管理装置１を含む他の保全管理システムを説明する。図９は、実施形態の保全管理装置１を含む保全管理システム１００の第２の例を示すブロック図である。

図９に示す保全管理システム２００の保全管理装置１ｄは、図８で説明した保全管理システム１００の保全管理装置１ｂの保全作業推定部１ｂ２、推定ルール記憶部１ｂ３のみを実行する場合を説明している。すなわち、設定履歴記憶部１ｂ４及び作業履歴記憶部１ｂ５の機能は、保全管理装置１ｃが有している。これにより、保全作業の推定結果を保全管理装置１ｃが記憶することになり、例えば、保全レポート作成部１ｃ７において作成されるレポートに含まれる情報の自由度をより高めることが可能となる。なお、図９における他の機能については、図８と同様であるため説明を一部省略する。図９は、図１で説明した保全管理装置１の機能をプラントシステムにおいて分散させて配置した場合の他の実施形態である。すなわち、保全管理システム２００は、保全管理装置１の一実施形態である。

図９において、保全管理システム２００は、保全管理装置１ｃ、保全管理装置１ｄ、フィールド機器２、保全機器３、運転制御装置４、製造実行システム５、基幹業務システム６を有する。

保全管理装置１ｃは、機器情報取得部１ｃ１、機器情報提供部１ｃ２、機器リスト記憶部１ｃ３、パラメータ指定記憶部１ｃ４、設定履歴記憶部１ｃ５、作業履歴記憶部１ｃ６及び保全レポート作成部１ｃ７の各機能を有する。保全管理装置１ｄは、保全作業推定部１ｄ１、推定ルール記憶部１ｄ２の各機能を有する。運転制御装置４は、機器通信部４１、機器状態検出部４２、機器情報アクセス部４３の各機能を有する。

保全管理装置１ｃ及び保全管理装置１ｄは、図１の保全管理装置１の機能の一部を実現する装置である。保全管理装置１ｃは、例えばプラントと同じ建屋内、同じ工場内等、プラントサイトに設定される。一方、保全管理装置１ｄは、例えば、クラウドサービスによって提供される仮想コンピュータ装置によって実現される。

保全管理装置１ｄにおいて、保全作業推定部１ｄ１及び推定ルール記憶部１ｄ２の各機能は、保全管理装置１の、保全作業推定部１２及び推定ルール記憶部１５の各機能と同様であるため、説明を省略する。なお、保全管理装置１ｄにおいては、保全管理装置１ｂにおいて示した機器情報取得部１ｂ１の機能を有していない。これは、機器情報提供部１ｃ２からプッシュされる機器情報が保全作業推定部１ｄ１に提供される場合を示しているためである。

以上説明した様に、本実施形態の保全管理装置は、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得部と、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定部とを備えることにより、保全作業に伴う報告書作成コストの低減と報告書の質向上を図ることができる。

なお、上述した保全管理装置１は、上述した機能を有する装置であればよく、例えば、複数の装置の組合せで構成されてそれぞれの装置を通信可能に接続したシステムで実現されるものであってもよい。また、保全管理装置１は、図８で説明した、保全機器３、運転制御装置４、製造実行システム５等の機能の一部として実現されるものであってもよい。

また、本実施形態の保全管理方法は、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得ステップと、前記変化と前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定ステップとを含むことにより、保全作業に伴う報告書作成コストの低減と報告書の質向上を図ることができる。

なお、本実施形態の保全管理方法における各ステップの実行順序は上記ステップの記載順序に限定されるものではなく、任意の順序で実行されるものであってもよい。

また、本実施形態で説明した装置を構成する機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本実施形態の上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 保全管理装置
１１、１ａ１、１ｂ１、１ｃ１ 機器情報取得部
１ａ２、１ｃ２ 機器情報提供部
１２、１ｂ２、１ｄ１ 保全作業推定部
１３、１ａ３、１ｃ３ 機器リスト記憶部
１４、１ａ４、１ｃ４ パラメータ指定記憶部
１５、１ｂ３、１ｄ２ 推定ルール記憶部
１６、１ｂ４、１ｃ５ 設定履歴記憶部
１７、１ｂ５、１ｃ６ 作業履歴記憶部
１８、１ａ５、１ｃ７ 保全レポート作成部
２ フィールド機器
３ 保全機器
４ 運転制御装置
５ 製造実行システム
５１ ＰＩＭＳ
５２ ＣＭＭＳ
６ 基幹業務システム
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ 表示装置
１０６ 入力装置
１０７ 通信Ｉ／Ｆ
１０８ 通信Ｉ／Ｆ
１０９ バス

Claims (8)

1. フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得部と、
   前記フィールド機器の通信状態の変化又はパラメータの変化の少なくともいずれか一つと前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定部と
   を備える、保全管理装置。
2. 予め設定された前記推定ルールを記憶する推定ルール記憶部をさらに備え、
   前記保全作業推定部は、記憶された前記推定ルールを参照する、請求項１に記載の保全管理装置。
3. 推定した保全作業を記憶する保全作業記憶部と、
   記憶した保全作業に基づき保全レポートを作成する保全レポート作成部と
   をさらに備える、請求項１又は２に記載の保全管理装置。
4. 前記フィールド機器の識別情報と前記フィールド機器のパラメータの指定とを対応付けて記憶するパラメータ指定記憶部をさらに備え、
   前記機器情報取得部は、記憶された前記パラメータの指定に基づき前記パラメータの変化を取得する、請求項１から３のいずれか一項に記載の保全管理装置。
5. 前記フィールド機器の識別情報と、前記フィールド機器の現在の通信状態又は前記フィールド機器の過去の通信状態とを対応付けた機器リストを記憶する機器リスト記憶部をさらに備え、
   前記保全作業推定部は、前記現在の通信状態及び前記過去の通信状態に基づく前記変化から前記推定ルールを参照する、請求項１から４のいずれか一項に記載の保全管理装置。
6. 機器情報取得部が、フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得ステップと、
   保全作業推定部が、前記フィールド機器の通信状態の変化又はパラメータの変化の少なくともいずれか一つと前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定ステップと
   を含む、保全管理方法。
7. フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得処理と、
   前記フィールド機器の通信状態の変化又はパラメータの変化の少なくともいずれか一つと前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定処理と
   をコンピュータに実行させる、保全管理プログラム。
8. フィールド機器の状態の変化を含む機器情報を取得する機器情報取得処理と、
   前記フィールド機器の通信状態の変化又はパラメータの変化の少なくともいずれか一つと前記フィールド機器に対して実施される保全作業とを対応付けた推定ルールを参照して、取得した前記機器情報に基づき、実施された前記保全作業を推定する保全作業推定処理と
   をコンピュータに実行させる保全管理プログラムを記録した記録媒体。

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