CN101681166B - 维护管理支援装置及其显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种维护管理支援装置及其显示方法。在工厂机器等的维护计划的制定中，为了掌握由计划的差异产生的影响与吻合设备使用者的要求，进行了很多工作。基于本发明的维护管理系统(10)具备：输入部(1)，其测量构成工厂机器的对象物状态量，接受信号；计算部(2)，其根据输入信号诊断老化状态，计算实施含有维护操作内容以及实施时期的多个对策方案时的生命周期成本、故障停止概率和表示性能的指标；和输出部(3)，其显示对多个对策方案的计算结果。输出部(3)利用图表显示各对策方案的生命周期成本、故障停止率和表示性能的指标，并且在对策方案中将最佳的一个对策方案作为推荐方案，对维护操作内容以及实施时期进行显示。

Description

维护管理支援装置及其显示方法

技术领域

本发明涉及构成工厂机器(plant)的机器的维护管理支援装置及其显示方法。 

背景技术

以往，构成工厂机器等的机器的维护是做定期进行部件交换或去污等操作的方法、或产生故障之后的修理/处理。在近年，从维护操作效率或机器效率的观点出发，以机器或者系统的运转成本或维护成本的所谓生命周期成本(LCC)的降低为目标的维护管理方法正成为主流，且提出有各种维护管理支援系统。 

在专利文献1所述的系统中，提出了以运转数据为基础而评价机器的异常、性能、老化，对于检查时期的延长，设计考虑了风险对成本的设备维护计划的系统。 

在专利文献2所述的系统中提出了以下系统，该系统对基于预测寿命用的输入数据的构成部件的剩余寿命进行预测，且通过在大规模维护操作时同时进行其它维护操作，从而缩短系统停止时间，制作使含有系统停止时间所用成本的生命周期成本最小化的维护计划。 

专利文献1：日本国特开2003-114294号公报 

专利文献2：日本国特开2002-297710号公报 

在实际维护管理中，应当根据停止故障可能性、系统能力等项目是否 为与成本相称的判断来决定。例如，在具有以空调设备为代表的换热器的系统中，因为经过长时间附着污物而降低换热性能、效率，所以一般都利用酸等药品来定期地进行去污。但是，进行过于去污也得不到去污费用之外的更多效果，如果不进行适当时期去污，则导致增加来自效率降低的运转成本。有时还存在根据温度、压力的上升使以保护机器为目的而设置的差错开关(trip switch)工作，从而导致系统停止等情况。另外，当只考虑运转成本、维护操作所需的成本时，由温度、负载等运转条件引起，很有可能导致系统能力不足，且不能冷却到所希望的温度等情况。 

在这些故障停止概率、性能、成本中重视哪个是对每个系统都不同。例如，在发电设备、无尘车间(clean room)那样温度管理重要的工厂里，以系统不进行故障停止为优先，而在楼房空调中存在重视维持室内温度与对其所需成本的平衡的趋势。 

因此，为简化维护计划的制定，存在所谓的需要明确应当评价的各指标与LCC之间关系的问题。 

对这种的问题，在上述的现有技术中，像发电工厂机器那样将重点放在预先防止故障停止，并且以制作使LCC最小化的维护管理计划为前提，它在明确显示成本、故障率、性能关系方面，还有所谓支援对应用户对所述项目的重要度的维护计划的制定方面不一定充分。 

发明内容

本发明鉴于这种情况而提出，其目的在于，提供一种清楚地显示维护计划对应的LCC、机器或系统的故障停止概率、机器或系统能力的关系，并且还显示相应用户对各项目的优先级的推荐方案的维护管理支援装置及其结果显示方法。而且，通过清楚地显示维护计划对应的LCC、机器或系统的故障停止概率、机器或系统能力的关系，从而提供简化维护计划制定的维护管理支援系统。 

为了达到上述目的，本发明为一种维护管理支援装置，检查构成工厂机器的机器老化状态，从而进行维护计划制定，其特征在于，具备：输入部，其接受含有对应多个评价项目的一致度的计算条件；信号输入部，其测量并输入所述工厂机器内的状态信号；计算部，其根据所述状态信号推定机器老化状态，并通过该老化状态和所述计算条件，对于含有维护操作的内容以及实施时期的对策方案进行对所述多个评价项目的评价，当该评价结果为所述一致度范围外时，修正并再计算所述对策方案；和输出部，其显示对所述对策方案的计算结果。在所述输出部中，对各个所述对策方案以及修正了的对策方案显示所述多个评价项目的评价结果。 

所述对策方案的特征在于，最初以假定了维护计划的对策方案来进行，当评价结果为所述一致度范围外时，含有被修正的多个对策方案。或者，所述对策方案的特征为，由预先设定的多个对策方案构成。 

所述多个评价项目为实施了所述对策方案时的生命周期成本(LCC)、故障停止概率和表示性能的指标，所述输出部以图表形式显示生命周期成本、故障停止概率和表示性能的指标，并且将所述多个对策方案中的一个作为推荐方案进行显示。 

基于本发明的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，接受含有与多个评价项目对应的一致度的计算条件，测量所述工厂机器内的状态信号，根据所述状态信号推定机器的老化状态，并通过该老化状态与所述计算条件，对含有维护操作的内容以及实施时期的对策方案进行对应多个评价项目的评价，当该评价结果为所述一致度范围外时，修正并再计算所述对策方案，对各个所述对策方案以及已修正的对策方案显示所述多个评价项目的评价结果。 

所述多个评价项目是实施了所述对策方案时的生命周期成本(LCC)、故障停止概率和表示构成所述工厂机器的机器性能的指标，以表示增加构 成所述工厂机器的机器运转时间以及输出的趋势的运转成本与增加维护操作的实施次数的维护成本之和，计算所述生命周期成本，所述故障停止概率计算减少所述维护成本的故障停止的可能性，表示所述机器性能的指标计算与增加所述维护成本的对象机器的能力相关的指标。 

在同一图表上显示所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标的评价结果。 

预先接受与所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标对应的评价结果的优先级以及/或者加权，根据所述优先级以及/或者加权，对所述对策方案进行对所述多个评价项目的评价，将一致度最高的对策方案作为推荐方案进行显示。 

对再计算了的所述对策方案，接受与所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标对应的评价结果的优先级以及/或者加权的修正方案，根据该修正方案，对再计算了的结果进行显示。 

接受含有在所述对策方案中的维护内容以及/或者实施时期的修正方案，根据该修正方案，对所述多个评价项目进行再评价，从而再显示评价结果。 

跟据本发明，可以寻求LCC、机器的故障停止的概率与机器能力，且能够清楚地显示其关系，因此具有用户能够容易进行维护计划的制定的显著效果。 

附图说明

图1是基于本发明实施例1的维护管理支援系统的概略结构图。 

图2是将维护管理支援系统适用了空调系统时的概略结构图。 

图3是表示空调系统操作的说明图。 

图4是表示污物附着与热源机器效率关系的说明图。 

图5是表示污物附着与热源机器操作状态的说明图。 

图6是表示泵的运转时间与故障率关系的说明图。 

图7是表示维护管理支援系统的处理步骤概略的流程图。 

图8是表示维护管理支援系统的输入画面的一个例子的说明图。 

图9是表示基于本发明实施例1的维护管理支援系统的计算步骤的流程图。 

图10是表示污物附着量诊断结果的说明图。 

图11是表示热源机器效率以及能力诊断结果的说明图。 

图12是未关闭LCC评价方法的说明图。 

图13是表示基于实施例1的维护管理支援系统的其它计算步骤的流程图。 

图14是表示对应多个维护计划的成本评价结果的说明图。 

图15是表示对应多个维护计划的故障概率评价方法的说明图。 

图16是表示对应多个维护计划的温度维持概率评价方法的说明图。 

图17是表示维护管理支援系统的结果的显示方法的一个例子的说明图。 

图18是表示与结果显示方法相关的其它例子的说明图。 

图19是表示与结果显示方法相关的另外其它例子的说明图。 

图20是表示结果显示项目的变更处理的流程图。 

图21是表示用于显示项目变更的输入画面的一个例子的说明图。 

图22是表示已变更显示项目时的结果的显示画面的说明图。 

图23是表示与维护计划的修正处理相关的一个子例的流程图。 

图24是表示维护计划修正用的选择画面的一个例子的说明图。 

图25是表示维护计划修正用的输入画面的一个例子的说明图。 

图26是基于本发明实施例2的维护管理支援系统的概略结构图。 

图27是表示维护计划发送处理步骤的流程图。 

图28是在维护计划发送处理中显示的确认画面的说明图。 

图29是在维护计划发送处理中显示的发送结束画面的说明图。 

图30是在维护计划发送处理中显示的再发送确认画面的说明图。 

图31是在维护计划发送处理后发送未结束时显示的维护计划结果画 面的说明图。 

图中：1-信号输入部，2-计算部，3-输出部，4-输入部，5-维护操作数据库，6-故障统计数据库，7-存储单元，10-维护管理支援系统，11-操作成本数据，12-操作效果数据，13-故障率数据，15-测量单元，20-终端，50-空调系统，51-维修服务公司，52-信息通讯网络。 

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。 

实施例1 

本发明的实施例1，利用图1至图25对将维护管理支援系统适用于空调系统的例子进行说明。 

图1是基于本发明的维护管理支援系统的结构概略图。本系统，如图1中所示，由信号输入部1、计算部2、输出部3、输入部4、操作成本11、含有操作效果12的维护操作数据库5、含有故障率数据13的故障统计数据库6、存储单元7构成。 

在信号输入部1中输入显示构成工厂机器的机器工作状态量的信号、表示驱动器(actuator)工作的信号。在计算部2中，根据由信号输入部1输入的信号而对机器的老化状态进行诊断，参照维护操作数据库5、故障统计数据库6，并且对含有维护内容与时期的对策方案进行计算，之后评价利用系统运转所需要的成本与操作成本之和来可以求出的LCC、故障停止概率、系统能力。而且，通过输入部4，根据由用户输入的对象期间、成本、故障停止概率、系统能力等各评价项目的优先级、允许值等计算条件，从评价结果中求出推荐对策方案。然后，输出与各对策方案的成本、故障停止概率、系统能力相关的评价结果与推荐对策方案，在输出部3中可视显示与成本、故障停止概率、系统能力相关的评价结果，并且还显示推荐对策方案。用户能够进行与通过输入单元4所显示的对策方案相关 的修正或者与决定相关的输入，且所决定的对策方案被存储于存储单元7。 

图2是将本系统适用于在楼房空调中利用的中央处理方式的空调系统时的概略结构图。空调系统具备作为热源机器的吸收式低温水机31、空调机32、冷却塔33、冷水泵34、冷却水泵35、冷水用三通阀36、冷却水用三通阀37、室内38以及连接各元件的冷水配管39、冷却水配管40以及管道41。而且，由测量维护管理支援系统10与系统各部的状态量的测量单元15构成。 

对冷气设备时的空调系统的工作进行简单的说明。在吸收式低温水机31中，利用来自煤气、重油或者蒸汽等的热量输入，从冷水吸热而冷却冷水，使来自热源以及冷水的热量输入向冷却水放热。被冷却的冷水通过冷水泵34输送到空调机32，经由低温水机31的放热而加热的冷却水通过冷却水泵35输送到冷却塔33。输送到空调机32的冷水利用于来自室内38的返回空气与为了换气而导入的外部空气的混合空气的冷却，通过冷却空气而被加热的冷水返回到吸收式低温水机31。在空调机32中被冷却的空气供给到室内38，通过室内38的热负载，例如：来自人体的发热、来自照明等机器的发热、经过墙壁、窗户由室外传入的热量而变暖和，之后一部分返回到空调机32，另一部分被排出室外。由吸收式低温水机31输送到冷却塔33的冷却水在冷却塔33中与外部空气直接进行热交换而被冷却，之后返回到吸收式低温水机31。另外，为了使室内温度保持一定值，冷水用三通阀36利用于输送给空调机32的冷水流量调整。另外，为了保持返回吸收式低温水机的冷却水温度，冷却水三通阀37利用于输送给冷却塔33的冷却水流量调整。 

如以上所述，空调系统通过空调机32、冷水、吸收式低温水机31、冷却水、冷却塔33使室内38的热负载与导入外部空气的热负载向外部空气放热。因此，对应外部空气温度系统的冷却能力产生变化。 

图3是概念性表示空调系统工作点的图。系统工作点是指空调系统的能力与室内热负载平衡的点。在外部空气温度上升时，由于在冷却塔33中向空气放热的冷却水温度上升而变成不易放热，因此冷却能力下降。另外，在室内温度、湿度等条件为一定时，室内热负载表示随着外部空气温度的上升而负载上升的趋势。此外，若室内温度上升，则热负载变小。 

因此，在将室内保持相同温度条件的情况下若外部空气温度自a向b上升，则热负载从点A点向B增加，热源机器的输入量由80％向100％增加。但是，热源机器的性能降低到在不能处于80％输入时的能力以上时，成为工作于点C，从而导致室内温度上升。 

接着，利用图4至图6对空调系统的老化与维护进行说明。图4是表示吸收式低温水机的污物附着量与效率或者最大能力关系的说明图。 

为了放热，在吸收式低温水机中流通与外部空气直接进行热交换的冷却水，由于来自外部异物的混入、冷却水中杂物的浓缩而在冷却水配管中产生污物附着，且附着量经过长时间而增加。 

图5是表示吸收式低温水机的污物附着量与机器内压力或者温度关系的说明图。在冷却水配管中附着污物的情况下，产生效率、能力的下降和机器内温度、压力的上升，在附着量多的情况下，使机器的保护电路工作而进行停止。在冷却配水管中附着的污物通过利用刷子、酸系药品的去污操作而被排除。 

此外，还存在由异物混入于冷却塔33的喷嘴引起的堵塞、风扇与驱动风扇的电动机之间动力传达用的风扇皮带(fan belt)的破裂、松弛、泵滑块部的磨损等经时性老化，对应这些老化进行去污、分解检查、交换等处理措施。 

图6是表示泵的运转时间与故障率关系的说明图。像滑块部的磨损那 种的老化，经过一定程度的运转时间之后表示故障率急剧增加的趋势。 

图7是表示本系统计算部的计算步骤概略的流程图。 

当系统启动(S101)时，显示计算条件输入画面(S102)，相应计算开始的输入(S103)而读入所输入的计算条件(S104)，执行后面所述的计算步骤(S105)而显示结果(S106)。当存在关于所显示的计划方案决定的输入时，存储计划方案的内容(S107)。 

图8是在处理步骤S102中显示的条件输入画面的例。用户所输入的内容为对应各平价项目的优先级与期间。重要度(加权)的输入成为移动条形(bar)显示内的滑块或输入数值的形式。另外，在评价期间中作为工作年数、或者从现在开始的年数而输入。 

图9是表示基于计算部2的一实施例的计算执行步骤详细情况的流程图。首先，输入计算开始(S201)，则读入显示输入于信号输入部1的机器运转状态的状态量、驱动器的信号(S202)。接着根据输入信号而诊断机器的老化状态(S203)。 

诊断老化状态之后，假定由维护操作内容与实施时期构成的维护计划(S204)。维护计划的假定方法具有多个，这里假定后面所述的A方案。读入操作内容数据库5、故障统计数据库6(S205)，参照在S203中所诊断的老化状态与维护操作数据库5而推定老化状态(S206)。然后，根据所推定的老化状态而进行LCC评价(S207)、故障概率评价(208)、性能评价(S209)。在后面讲述详细计算方法。 

进行各项目的评价之后，为了进行修正、显示维护计划，保存评价结果(S210)，对与用户所输入的输入之间的一致度进行评价(S211)，判断一致度是否是处于允许范围(S212)。当一致度不处于允许范围时修正维护计划(S213)，当判断为一致度处于允许范围内时结束计算(S214)。 

以下，对计算步骤的各种诊断方法、计算方法进行详细说明。作为老化状态的诊断方法，例如具有利用在日本专利文献特开2007-17032号公报中公开的对象机器的物理模型，根据显示机器工作状态的温度、压力的测定结果而同定显示老化的参数的方法。 

在诊断吸收式低温水机31的老化状态时，优选利用显示冷水出入口温度、冷却水出入口温度、高温再生器的温度和压力、煤气消费量等运转状态的状态量。在图2中所示的空调系统的诊断中，只要除了所述项目之外还附加室内温度与湿度、共给空气的温度与湿度、外部空气的温度与湿度即可。这些测定项目，可以根据所用的物理模型来决定，但是，不要求一定是所述项目。 

另外，作为诊断方法还具有具备测定变位、声音或振动的单元，将该测量值作为输入信号，并且根据与预先制作的老化曲线之间的比较而进行评价的方法。其只要是能够定量地评价对象机器老化状态的手法即可，但是，并不局限于上述的手法。另外，测定单元11只要能够测定对定量地评价对象物老化所需的对象物状态量或者驱动器等的工作即可，且只要与对象物性质、老化状态相对应的诊断手法而进行决定即可。 

(表1) 

表1 

表1是表示维护操作数据库的一个例子。如表1中所示，数据库是操 作成本、操作效果等来自操作的对故障的影响按照每个操作内容进行数据库化的结果。另外，数据库的形式，只要是在诊断系统中容易利用的形式即可。 

故障统计数据库，只要将如图6中所示的运转时间与故障率的关系等与故障率计算相关的数据以在系统中容易利用的形式来概括即可。 

图10是表示与吸收式低温水机的污物附着量变化相关的诊断结果与推定结果。图中的曲线图(plot)是对每一年的污物附着量相关的诊断结果，表示设置之后的3年间的诊断结果。图中的细线和虚线是根据3年间的诊断结果与维护计划而推定的将来的污物附着量。细线是未进行维护操作时的推定结果，是推定为将来进行与3年间的趋势相同附着的结果。虚线是在经过3年时间进行去污时的推定结果，是根据维护操作数据库5中包含的去污效果而评估污物附着的减少量，并且推定为实施操作后进行与过去3年间相同的附着的结果。 

接着，对与LCC、故障停止概率、性能相关的评价方法进行说明。LCC作为对于系统的负载、运转时间成比例地增加的电费、燃料费等运转成本的累积Cr和对维护所用的维护成本的累积Cm之和，且根据数学式1进行计算。 

(数学式1) 

LCC＝Cr+Cm 

运转成本的累积Cr，可以由诊断时刻之前的累积运转成本Cr’、被诊断的老化状态的系统效率η(0)和运转成本C(0)、以及根据n年后的推定老化状态而计算出的系统效率η(n)求得，并且利用数学式2表示。 

(数学式2) 

$\mathrm{Cr}={\mathrm{Cr}}^{\′}+\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left\{C\left(0\right)\frac{\mathrm{\η}\left(0\right)}{\mathrm{\η}\left(n\right)}\right\}$

老化状态中的效率的计算，只要根据显示冷水出入口温度、冷却水温度入口等低温水机负载、运转条件的状态量与推定老化状态，由物理模型进行计算即可。 

例如，也可以将采用1年间的冷水出入口温度、冷却水温度入口的测量值作为边界条件，在物理模型中给出表示污物附着量(或者污物系数)等老化的状态量推定结果，并计算在各条件下的效率之后将其平均值作为年间效率。或者，若利用在各边界条件下的燃料消费量本身，则得到加进效率变化量的结果。 

维护成本的累积Cm，根据包含于维护计划的实施内容与实施时期，通过参照维护操作数据库5而能够求出，并且基于在诊断时刻之前的累积维护成本Cm’和将来的维护成本Cm(n)，由数学式3可以求得。 

(数学式3) 

$\mathrm{Cm}=C^{\′}m+\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Cm}\left(n\right)$

图11是表示基于在图10中所示的老化推定结果而计算出的低温水机效率的说明图。图12是表示基于在图10中所示的老化推定结果而计算出的LCC图。在该例中，通过去污而改善效率，从而产生的运转成本的减少量超过对去污所用成本，因此被去污的一方作为LCC而变低。 

根据在n年后的机器i的故障停止概率Ri(n)，由数学式4求出n年后的故障停止概率Rs(n)，并且根据该Rs(n)，由数学式5可以求出故障停止概率Rs。 

(数学式4) 

Rs(n)＝1-{1-R₁(1)}×...×{1-R_i(1)} 

(数学式5) 

Rs＝1-{1-R_s(1)}×...×{1-Rs(n)} 

故障停止概率Ri(n)，如图6中所示的泵的故障率那样，具有利用与时间等故障率相关的参数而求出的值、由变位、应力与寿命的关系求出的值、由声音、振动能够判断的值。而且，具有为了保护机器使限位开关开始工作的故障那样，若不考虑运转状态就不能求出的值。 

前者是由显示工作状态的输入信号推定工作时间等，利用测定变位、声音或者振动的单元，且通过输入该测定值来求出。后者是与运转成本一样，通过利用物理模型推定工作状态而可以求出。 

例如，对与显示冷水出入口温度、冷却水出入口温度、外部空气温度等周期(cycle)的负载、运转条件的物理量相关的过去数据，根据表示老化的状态量，利用物理模型而进行计算，从而计算出各运转条件下的低温水机各部分状态量。关于外部空气温度，如果根据过去的运转数据制作与出现频率相关的数据库或者根据机器设置场所附近观测点的气象统计数据对出现频率进行数据库化，则可以将故障产生的运转条件的出现频率作为故障产生概率而求出。 

另外，如数学式6，故障停止概率Rs也可以作为各年度故障停止率的最大值。 

(数学式6) 

Rs＝Max<Ri(n)> 

接着，对表示系统或者机器能力的指标进行说明。在本实施例的空调设备的情况下，若考虑原来设备的作用，则使室内环境保持规定温度条件。 因此，作为显示能力的指标，将能够使室内温度维持规定温度的概率假设为温度维持概率Rc。 

在评价中，只要利用与LCC、故障停止概率的评价相同的物理模型即可。即，根据所推定的老化状态求出对应外部空气的系统能力，根据对应由过去运转实绩可以求得的外部空气温度的负载，能够求出作为系统工作点的室内温度。此时，与故障停止概率同样，如果求出外部空气温度的出现频率、负载条件的出现频率，则能够求出各年度温度维持率Rc(n)。 

温度维持率Rc，利用以上所求出的那中各年度温度维持率Rc(n)，可以由数学式7求得。 

(数学式7) 

Rc＝Rc(1)×...×Rc(n) 

数学式7是意味着在n年间的概率，如数学式8，也可以从各年度的概率中作为最小值。 

(数学式8) 

Rc＝Min<Rc(n)> 

以下，对推荐对策方案的选定方法进行说明。推荐对策方案，对与用户所设定的优先级之间的一致程度进行评价而决定。作为关于与优先级一致的评价方法，具有以下方法。 

首先，将对应最初假定的维护计划的LCC、故障停止概率、温度维持率作为初始值，且分别假设为LCC ini、Rs ini、Rc ini。并且，各项目的加权系数分别假设为A1、A2、A3，对于对策方案j的评价结果LCC(j)、Rs(j)、Rc(j)，根据数学式9计算一致度B。只要使该一致度B变成最小的对策方案作为推荐对策方案即可。另外，在利用该方法的情况 下，最初假定的维护计划，只要是各机器的制造厂推荐时期或用户根据经验而进行的输入即可。 

(数学式9) 

$B=A1{\left[\frac{\mathrm{LCC}\left(j\right)-\mathrm{LCC}\_\mathrm{ini}}{\mathrm{LCC}\_\mathrm{ini}}\right]}^2+A2{\left[\frac{\mathrm{Rs}\left(j\right)-\mathrm{Rs}\_\mathrm{ini}}{\mathrm{Rs}\_\mathrm{ini}}\right]}^2+A3{\left[\frac{\mathrm{Rc}\left(j\right)-\mathrm{Rc}\_\mathrm{ini}}{\mathrm{Rc}\_\mathrm{ini}}\right]}^2$

此时的加权系数A1、A2、A3优选由用户作为数值而输入，但是，也可以只输入优先位次，并且对优先位次为1位、2位、3位的项目将加权系数分别为3、2、1的那样按优先位次高的顺序来假设大的值。另外，在上述方法中利用与LCC、故障停止概率、温度维持概率的最小值之间的偏差而进行评价，单是，也可以由用户输入各目标值，且作为与所输入的目标值之间的偏差。 

以上，对推荐对策方案的选定方法进行了说明，但是，即使是其它方法也，只要是以与用户的优先位次相衡的方式来选择对策方案的方法即可。 

接着，对维护计划的修正方法进行说明。在维护计划的修正方法中，只要将前面的一致度作为评价函数而适用最佳化手法即可。众所周知，作为最佳化手法具有利用传统算法的方法。 

在利用最佳化手法进行处理的情况下，如下进行维护计划的修正。首先，对于所假定的维护计划方案，即维护内容与实施时期(或者实施周期)进行LCC、故障率等的评价。下面，对于变更维护计划方案的一部分(例如实施时期)的修正维护计划进行与前面相同的LCC、故障率等的评价。如此改变与维护操作内容、实施时期或实施周期相关的组合，与此同时，根据前面的一致度评价而探索用户所希望的最佳维护计划。 

(表2) 

表2 

对最佳维护计划的探索过程进行说明。作为维护操作内容，在表2中记录有刷子去污、药品去污、冷水泵交换、冷却水泵交换。作为所假定的维护计划采用不进行15年间维护的A方案。由于仅在该A方案中所得的结果是否为最佳计划是不明确的，因此A方案的计算结束之后，作为修正方案制作进行刷子去污、泵交换的B方案。 

图17是本实施例的结果显示方法的一个例子。对图17在后面进行详细说明，如图中所示，在A方案和B方案中，B方案为与LCC、故障率、性能(温度维持率)的各评价项目一起改善，且在变更维护时期的情况下期待各评价项目的变化。而且，制作改变在C方案至E方案中所示的维护操作内容、实施时期的维护计划方案，计算各修正方案之后，在判断与用户所设定的优先级之间的一致为最小之前，制作改变维护内容、实施时期的修正维护计划。此时，与存储基于维护计划的变更而评价结果如何变化的评价结果进行比较，从而能够进行更有效的维护计划的修正。 

在以上所述的最佳化手法以外，还可以是预先给出表2中所示的维护计划方案A至E方案那样的不同维护计划方案，对所给出的所有维护计划方案进行各评价，其中将与用户所设定的优先级最一致的计划方案作为最佳维护计划方案的方法。 

图13是表示已给出预先进行评价的维护计划方案时的处理步骤。基本处理步骤是与修正图9中所示的维护计划方案的情况相同，因此仅对不 同点进行说明。 

取代在图9的流程图的假定维护计划的步骤(S204)，读入已给出的维护计划方案(S604)。然后，对所有已给出的维护计划方案依次进行与LCC、故障停止概率、性能相关的评价(S605～S609)，在进行存储评价结果(S610)之后进行一致度评价(S611)，且对一致度也进行存储(S612)。接着，与已经计算出的维护计划方案的最大一致度进行比较(S613)，当大于之前所计算出的一致度时，将所计算的维护计划方案作为最佳方案而进行存储(S614)。然后对所有的计划方案进行评价之后(S615)将所存储的最佳方案作为推荐方案而结束计算。 

当这样预先给出应当计算的维护计划方案时，将用户给出的极其局限的计划方案作为对象而进行计算，因此修正维护计划的同时与探索推荐维护计划方案的方法相比计算时间被缩短。但是，当预先给出的维护计划方案不适当时，存在不一定得到最佳维护计划方案的时候。 

因此，也可以是将预先预想的维护操作图案作为维护计划一览而进行制作，且对其所有的图样进行计算的方法。此时，作为一致度B的评价方法利用LCC、故障停概率、温度维持率的评价结果的最小值(LCC_min、Rs_min、Rc_min)，由数学式10可以求出一致度。 

(数学式10) 

$B=A1{\left[\frac{\mathrm{LCC}\left(j\right)-\mathrm{LCC}\_\min }{\mathrm{LCC}\_\min }\right]}^2+A2{\left[\frac{\mathrm{Rs}\left(j\right)-\mathrm{Rs}\_\min }{\mathrm{Rs}\_\min }\right]}^2+A3{\left[\frac{\mathrm{Rc}\left(j\right)-\mathrm{Rc}\_\mathrm{ini}}{\mathrm{Rc}\_\min }\right]}^2$

利用表2以及图14～图19，对以上说明的方法进行详细说明。表2是对进行评价的维护计划方案整理各方案的操作内容与实施时期的表。 

图14是对应在表2中所示的各维护计划方案的LCC评价结果。从表2可知，与A方案相比在其它方案中维护操作数为增加。但是，由于在A 方案中不能进行维护操作，因此导致效率的下降，运转成本增加。在E方案中，通过维护操作可以减少运转成，但是，维护成本增加为运转成本减少量以上。在该结果中，D方案成为好的维护成本与运转成本减少量平衡结果。 

图15是表示对应表2中所示的维护计划方案而评价来自保护电路工作的故障概率的方法的概略图。图中的实线表示对于实施各方案的情况，对应外部空气温度的最大负载时的机器内温度/压力的计算结果。图中的点划线是表示保护电路的工作条件，虚线是表示外部空气温度的出现频率。 

图中的机器内温度/压力与保护电路工作条件的交点是表示保护电路进行工作的外部空气温度条件，当外部空气温度变成该温度以上时，机器就停止。在A方案的情况下，故障停止概率可以由图中区域与表示外部空气温度出现频率的虚线区域面积比求出。另一方面，增加维护操作，在污物附着量少的状态下运转的A方案以外的情况下，由于温度、压力降低，因此当使保护电路工作时所推定的外部空气温度向高温侧移动，从而故障停止概率变低。 

由通过以上那样操作所求出的来自保护电路工作的概率和对于泵的运转时间的由图6中所示的运转时间与故障率关系所求出的故障停止概率，若利用数学式4与数学式5、或者数学式6，则能够评价故障停止概率。 

图16是说明对应表2中所示的各维护计划方案的系统性能评价方法的概略图。图中实线是表示对应实施各方案时的外部空气温度的系统最大冷却能力、点划线是表示对应外部空气温度的不同室内温度的热负载、虚线是表示外部空气温度的出现频率。 

在图16中最大能力与热负载的交点成为能够维持目标室温的最大外 部空气温度条件，当变成该温度以上时室温上升。在A方案的情况下，在图中所示的区域室温不能保持26℃。另外，通过维护操作在污物附着量少的状态下运转的A方案以外的情况下，因为效率被改善，所以最大能力增加，最大能力与在26℃室温下的热负载之间的平衡点向外部空气温度的高温侧移动，不能维持目标温度的概率降低。通过以上能够评价显示空调系统性能的指标即温度维持率。 

图17是表示关于输出部的计算结果显示方法的说明图。在最上部显示有在计算开始前输入的各项目的重要度、所假定的期间。左上的图表是表示与每个维护计划方案的LCC、故障停止概率、系统性能的温度维持率相关的评价结果，用灰色显示的曲线图(E方案)是推荐计划方案。右上的图表是表示实施推荐方案时的工作年数与LCC以及各年的运转成本与维护成本内容的图表。在下部显示操作内容与实施时期，在计算结束时显示推荐计划方案，三角点是表示各操作内容的实施时期。 

当对推荐计划方案以外的操作内容、时期等进行确认时，选择不同计划显示的图表中的曲线图、或在变化显示或者计划内容显示栏中的下拉菜单(pull down menu)中选择计划方案，则显示于转变显示以及计划内容显示栏。 

另外，当按下画面右下的“计划采用”按钮时计划内容被存储于存储单元7，当按下“结果检索”按钮时能够确认存储于存储单元7的内容。 

在举例表示的诊断结果中，温度维持率以从A方案到E方案的次序来增加，故障停止率减少。另外，LCC对于D方案最小。在A方案中几乎不进行维护操作，因此效率降低而不能发挥性能，且处于温度、压力增加趋势的状态，从而容易导致故障停止。而且，虽然维护成本小，但是由于效率下降而运转成本增加。另一面，在D方案中成本变成最小。此外，由于维护成本在运转成本的减少量以上，因此E方案的成本不是最小。另外，温度维持率的E方案最好，通过维护而能够在污物少的状态下运 转，因此作为系统性能能够进行在高性能状态下的运转。 

本结果的推荐方案是E方案，这被认为因为故障停止率的加权高于在上部显示的输入条件，假如在提高成本的重要度时推定为变成成本最小的D方案。 

实施作为推荐方案的E方案时的成本转变，能够在右上的图表中确认，且对预算进行研究时成为参考。而且，还表示有操作的详细计划，当与用户根据经验而进行研究的内容有差异时进行在后面所述的维护计划的修正输入，所以也容易进行再计算比较。 

另外，用户能够视认在推荐对策方案中的LCC与显示故障停止概率、系统性能的室温维持概率的关系，所以容易进行与其它对策方案之间的比较。另外，想要进一步降低故障停止概率、或者优先性能时能够视认与成本之间的关系，所以对其它对策方案也容易进行比较/研究。 

如此，若能够视认与LCC、故障停止概率、系统性能相关的指标关系，则也可以用其他形式来显示，例如三维图表形式，另外，还可以用户看结果之后对显示方法进行切换。 

图18是与LCC、故障停止概率、温度维持率的显示方法相关的其它例。在本例中，在纵坐标轴上取成本、在纵坐标轴左侧的横坐标轴上取表示性能的温度维持率、在纵坐标周右侧的横坐标轴上取故障停止概率。在各坐标轴箭头方向上取大的值，例如比较A方案与B方案时，A方案的LCC、故障概率大，温度维持率小。采用这种的显示方法时，与图17的显示方法相比，具有所谓能够掌握以LCC为基准故障概率、温度维持率关系的优点，但是，还具有与每个计划方案之间难进行比较的缺点。 

图19是与LCC、故障停止概率、温度维持率的显示方法相关的其它例。本例是将LCC、温度维持率、故障停止概率分别配置在Z轴、Y轴、 X轴的三维分布图。这种显示方法的优点是，当对策方案的数少时能够更直观地掌握成本、故障概率、性能的关系。但是，还具有当对策方案的数多时返回复杂而变成难以掌握的缺点。 

以下，根据希望显示内容变更的来自用户的输入，对显示结果的方法进行叙述。图20是表示根据来自用户的输入进行结果显示时的处理步骤流程图。 

首先，要求显示项目变更(S301)，则显示显示项目选择画面(S302)，接受输入(S303)，判断输入内容(S304)。当输入内容为“取消”时显示计算结果而结束处理(S306)。当输入内容为“执行”时读入选择的内容，判断选择内容(S307)。结果，当选择故障停止概率时读入故障停止概率的评价结果(S308)。在选择成本的时读入成本评价结果(S309)。在选择性能时读入性能评价结果(S310)，在最后显示结果(S311)。 

另外，对推荐计划方案以外的操作内容、时期等的确认也进行相同的处理步骤。对不同计划显示图表中的曲线图、或者在于转变显示或计划内容显示栏的下拉菜单中选择的计划方案，读入在计算过程中一次存储的内容而进行显示。 

图21是输入显示项目变更的画面。通过下拉而选择显示内容，当按下执行按钮时显示所选择项目的转变。当按下取消按钮时返回到计算结果显示画面。 

图22是从图17的显示中将与成本相关的显示切换为故障停止概率的图。如此，设定为能够选择性显示与成本、故障停止率、温度维持率相关的详细结果，从而用户能够确认所需要的信息。 

接着，根据用户的修正，对进行再计算的方法进行说明。图23是表示根据用户的修正而进行再计算时的处理步骤流程图。首先，输入修正要 求(S401)，则显示修正内容选择画面(S402)，接受输入(S403)，判断输入内容(S404)。当输入“取消”时显示计算结果而结束处理(S406)。当输入“执行”时读入与修正内容的选择相关的输入(S405)，判断是与优先级、计算期间相关的计算条件的变更还是维护计划的修正(S407)。 

当选择优先级、计算条件的变更时，显示条件输入画面(S414)，当输入计算开始时(S415)，读入输入的计算条件(S416)，在执行计算之后(S417)显示结果(S418)。 

当输入维护计划的修正时，显示修正画面(S408)，接受“执行”或者“取消”的要求(S409)，当是“执行”的输入时读入修正内容(S411)，根据输入内容执行计算(S412)，之后显示结果(S413)。 

图24是修正内容选择画面。通过检验(check)设置于项目左边的按钮而选择修正内容，从下拉菜单选择想要进一步修正的计划。 

图25是维护计划的修正画面。在画面上侧显示计算条件，在中部显示在图24的修正内容选择画面中选择的维护计划(修正前)内容，在下部能够输入修正内容。修正内容的输入栏，在左侧列举操作内容，配置有按每个操作内容表示实施时期的按钮。黑色按钮是表示操作的实施时期，白色按钮是表示无实施预定。另外，未显示按钮的实施时期栏意味着已经经过。 

在修正内容的输入具有两种方法。首先，当想要变更所选择的计划中包含的操作内容的实施时期时，通过选择表示实施时期的按钮来进行。另外，当具有想要附加的内容时，从处于操作内容栏下侧的下拉菜单中选择操作内容，通过选择所期待的实施时期的按钮，能够附加新规操作内容与实施时期。根据这样输入的修正内容进行再计算，通过显示结果能够获得与用户研究的维护计划对应的LCC、故障停止概率、温度维持率的信息。 

如以上的说明，根据本实施方式，用户能够可视性地确认设备所用的与LCC、故障停止概率、性能相关的温度维持率的评价结果，与此同时，能够确认与所设定的各评价项目的加权相对应的推荐计划方案。而且，用户根据计算结果能够修正维护计划而进行再计算，且能够帮助维护计划的制定。 

另外，在本实施方式中，将空调设备作为例进行了说明，但是，也可以以发电设备、产业用的机器冷却装置为对象。将它们作为对象时，对于能力的评价，也可以作为能否发挥所希望的机器能力的概率而进行显示，并且也可以作为能力的绝对值。 

例如，只要在发电机中设定为发电量、在冷却装置中设定为最大外部空气温度时的冷却能力即可，且只要设定为与作为对象的机器相对应的指标即可。 

(实施例2) 

利用图26至图31，对将本发明的维护管理支援系统适用于空调系统时的其它实施例进行说明。 

图26是表示维护管理支援系统的其它方式的概略结构图。在本实施方式中，在空调系统50内设置的维护管理支援系统10与委托维护操作的维修服务公司51内设置的终端20通过信息通讯网络52连接。 

在本实施方式中，利用维护管理支援系统10，用户进行与维护计划的决定相关输入时，显示决定内容而显示确认画面。当用户确认、认证内容时，所认证的维护计划的内容被发送到维修服务公司。而且，对用户侧显示将发送内容向维修服务公司发送完成的信息。 

图27是表示进行与维护计划决定相关输入时的维护计划发送处理步骤的流程图。图28是在维护计划发送处理中显示的确认画面。 

图29是在维护计划发送处理中显示的发送完成画面。图30是在维护计划发送处理中显示的再发送确认画面。图31是在维护计划发送处理后未完成发送时显示的维护计划结果画面。 

在图27的流程图中，用户将图17中所示的结果显示画面内容作为维护计划而决定采用时，按下计划采用按钮而进行决定计划的旨意输入(S501)。接受输入，显示在图28中所示的确认画面(S502)，用户确认内容并且无误时按下发送执行按钮而输入发送的执行，当想要进行修正时按下取消按钮而输入该旨意(S503)。 

当用户执行输入时内容确认画面被消除(S504)，判断输入内容(S505)，在“执行”的情况下，对维修服务公司开始进行内容发送(S506)，在“取消”的情况下，结束处理而返回到结果显示画面(S507)。 

开始进行发送之后，系统确认发送完成(S508)，在规定时间内完成向维修服务公司的发送时，将发送内容存储于存储单元7(D509)，显示图29中所示的发送完成画面(S510)而结束处理。 

当未完成发送时，显示图30中所示的与再发送相关的确认画面(S511)，当用户做出进行再发送旨意输入时(S512)，再次返回到S506而执行发送。当无再发送旨意的输入时，将要发送的内容被存储(S513)，如图31中所示，将具有未发送内容的旨意输出到结果显示画面(S514)，消除与发送处理相关的画面而结束处理(S515)。 

在本实施方式中，用户与被用户委托维护操作的维修服务公司中能够共同所有操作计划的信息。除此之外，当信息发送时设置有进行发送内容的再确认过程，能够防止由操作失误产生的错误信息的发送。而且，由于事前通知有维护操作计划，因此能够有效地进行在维修服务公司中所需要器材的布置。因此，能够达到部件的库存管理、人员配置的适当化而能够 减少维修服务公司的成本。因此，具有用户能够更廉价接受与不根据本实施方式时相同内容的服务的优点。 

(产业上的利用可能性) 

在本发明中，将空调设备作为例子进行了说明，但是，也可以以发电设备或产业用的机器冷却装置为对象。当将这些作为对象时，对能力的评价，也可以作为能否发挥所希望的机器能力的概率而进行显示，也可以作为能力的绝对值。 

Claims (14)

1.一种维护管理支援装置，检查构成工厂机器的机器老化状态，从而进行维护计划的制定，其特征在于，

具备：输入部，其接受含有与多个评价项目对应的一致度的计算条件；

信号输入部，其测量并输入所述工厂机器内的状态信号；

计算部，其根据所述状态信号推定机器的老化状态，并通过该老化状态与所述计算条件，对含有维护操作的内容以及实施时期的对策方案进行对所述多个评价项目的评价，当评价结果为所述一致度的范围外时，修正并再计算所述对策方案，当评价结果为所述一致度的范围内时，结束计算；和

输出部，其显示对所述对策方案的计算结果，

在所述输出部中，对各个所述对策方案以及修正了的对策方案显示所述多个评价项目的评价结果。

2.根据权利要求1所述的维护管理支援装置，其特征在于，

所述对策方案最初以假定了维护计划的对策方案来进行，当评价结果为所述一致度的范围外时，含有被修正的多个对策方案。

3.根据权利要求1所述的维护管理支援装置，其特征在于，

所述对策方案由预先设定的多个对策方案构成。

4.根据权利要求1所述的维护管理支援装置，其特征在于，

所述多个评价项目是实施了所述对策方案时的生命周期成本(LCC)、故障停止概率和表示性能的指标，所述输出部以图表形式显示生命周期成本、故障停止概率和表示性能的指标，并且将所述多个对策方案中的一个作为推荐方案进行显示。

5.一种维护管理支援装置的显示方法，检查构成工厂机器的机器老化状态，从而进行维护计划的制定，其特征在于，

接受含有与多个评价项目对应的一致度的计算条件，

测量所述工厂机器内的状态信号，

根据所述状态信号推定机器的老化状态，并通过该老化状态与所述计算条件，对含有维护操作的内容以及实施时期的对策方案进行对应多个评价项目的评价，当评价结果为所述一致度的范围外时，修正并再计算所述对策方案，当评价结果为所述一致度的范围内时，结束计算，

对各个所述对策方案以及修正了的对策方案显示所述多个评价项目的评价结果。

6.根据权利要求5所述的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，

所述多个评价项目是实施了所述对策方案时的生命周期成本(LCC)、故障停止概率和表示构成所述工厂机器的机器性能的指标，

以表示增加构成所述工厂机器的机器运转时间以及输出的趋势的运转成本与增加维护操作的实施次数的维护成本之和，计算所述生命周期成本，

计算减少所述维护成本的故障停止的可能性，作为所述故障停止概率，

计算与增加所述维护成本的对象机器的能力相关的指标，作为表示所述机器性能的指标。

7.根据权利要求6所述的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，

在同一图表上显示所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标的评价结果。

8.根据权利要求6所述的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，

预先接受与所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标对应的评价结果的优先级以及/或者加权，根据所述优先级以及/或者加权，对所述对策方案进行对所述多个评价项目的评价，将一致度最高的对策方案作为推荐方案进行显示。

9.根据权利要求8所述的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，

对再计算了的所述对策方案，接受与所述生命周期成本、故障停止概率以及表示性能的指标对应的评价结果的优先级以及/或者加权的修正方案，根据该修正方案，对再计算了的结果进行显示。

10.根据权利要求6所述的维护管理支援装置的显示方法，其特征在于，

接受含有在所述对策方案中的维护内容以及/或者实施时期的修正方案，根据该修正方案，对所述多个评价项目进行再评价，从而再显示评价结果。

11.一种维护管理支援系统，利用网络连接设置在工厂机器侧的维护管理装置与设置在维护管理公司侧的终端装置，其特征在于，

所述维护管理装置中设置有权利要求1所述的维护管理支援装置，对含有维护操作的内容以及实施时期的对策方案进行对应多个评价项目的评价，当评价结果为一致度的范围外时，修正并再计算所述对策方案，当评价结果为一致度的范围内时，结束计算，对各个所述对策方案以及修正了的对策方案显示所述多个评价项目的评价结果，并且将最佳的一个对策方案作为推荐方案进行显示，

接受对应所述评价结果以及推荐方案的来自用户的认证之后，将所述推荐方案发送到所述终端装置。

12.一种空调系统的维护管理装置，检查构成空调系统的机器的老化状态，从而进行维护计划的制定，其特征在于，

适用了权利要求1所述的维护管理支援装置。

13.一种空调系统维护管理装置的显示方法，检查构成空调系统的机器的老化状态，从而进行维护计划的制定，其特征在于，

适用了权利要求5所述的维护管理支援装置的显示方法。

14.一种空调系统的维护管理支援系统，检查构成空调系统的机器的老化状态，从而进行维护计划的制定，其特征在于，

适用了权利要求11所述的维护管理支援系统。

Images