CN114302994A - 作业机械管理系统以及作业机械管理装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种与以往相比能够以高精度预测作业机械的维护时期的作业机械管理系统。本公开的作业机械管理系统(100)具备输入输出装置(121)和处理装置(122)。输入输出装置(121)从作业机械(200)接收作业机械(200)的位置信息(PI)以及运转信息(OI)，并且基于位置信息(PI)从地理信息系统服务器(300)接收作业机械(200)进行作业的地域的地质信息(GI)。处理装置(122)基于运转信息(OI)以及地质信息(GI)预测作业机械(200)的维护时期。输入输出装置(121)根据来自外部的便携终端(130)的请求，将与基于由处理装置(122)预测出的作业机械(200)的维护时期的警告有关的数据输出至便携终端(130)。

Description

作业机械管理系统以及作业机械管理装置
技术领域
本公开涉及作业机械管理系统以及作业机械管理装置。
背景技术
以往已知有提供与对将多个挖掘机向作业现场的配置计划的方案来说有益的信息的挖掘机支援装置有关的发明(参照下述专利文献1)。专利文献1所述的挖掘机支援装置具备：显示图像的显示画面；具有通信功能的收发电路；以及基于从所述收发电路接收的信息而在所述显示画面显示图像的处理装置。在该挖掘机支援装置中，所述处理装置通过所述收发电路接收与地基的硬度有关的信息，基于所接收的信息求出地基的硬度信息，并将地基的硬度的分布显示于所述显示画面(参照同一文献的权利要求1以及第0008段等)。
在基于地基的硬度或每个作业内容的作业时间来决定维护时期的方法中，与仅基于运转时间的情况相比，能够决定更恰当的维护时期(参照同一文献的第0006段等)。根据上述现有的挖掘机支援装置，能够显示外部要因，还能够提供对向作业现场的配置计划的方案来说有益的信息(参照同一文献的第0010段等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2018-112065号公报
发明内容
在上述现有的挖掘机支援装置中,上述地基的硬度信息包括表示过去进行了作业的部位的地基的硬度的信息(参照专利文献1、权利要求2等)。然而，该现有的挖掘机支援装置在挖掘机在过去没有作业的地点进行作业的情况下，无法预测对挖掘机施加的负载。因此，该现有的挖掘机支援装置的课题在于基于对挖掘机施加的负载的维护时期的预测精度。
本公开提供一种与以往相比能够以高精度预测作业机械的维护时期的作业机械管理系统以及作业机械管理装置。
本公开的一个方面为作业机械管理系统，其特征在于，具备：输入输出装置，其从作业机械接收所述作业机械的位置信息以及运转信息，并且基于所述位置信息从地理信息系统服务器获取所述作业机械进行作业的地域的地质信息；以及处理装置，其基于所述运转信息以及所述地质信息预测所述作业机械的维护时期，所述输入输出装置根据来自外部的便携终端的请求，将与基于由所述处理装置预测出的所述作业机械的维护时期的警告有关的数据输出至所述便携终端。
发明效果
根据本公开，能够提供一种与以往相比能够以高精度预测作业机械的维护时期的作业机械管理系统以及作业机械管理装置。
附图说明
图1是示出本公开的作业机械管理系统的一实施方式的框图。
图2是示出图1的作业机械的一例的侧视图。
图3是基于图1的作业机械的运转信息与位置信息的表的一例。
图4是示出图1的作业机械管理系统的处理的流程的流程图。
图5是获取图4的地质信息的处理的说明图。
图6是示出算出图4的耐用期间的中央值的处理的详细的流程图。
图7是算出将图6的数据按种类分类的处理与中央值的处理的说明图。
图8是示出算出图4的损耗率的处理的详细的流程图。
图9是算出图8的寿命系数的处理的说明图。
图10是在算出图4的损耗率的处理之后的各处理的说明图。
图11是显示通知图4的警告的处理以及信息的处理的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本公开的作业机械管理系统以及作业机械管理装置的实施方式。
图1是示出本公开的作业机械管理系统的一实施方式的框图。在后面说明详细内容，但本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置主要的特征在于以下的构成。作业机械管理系统100具备输入输出装置121以及处理装置122。输入输出装置121从作业机械200接收作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并且基于位置信息PI从地理信息系统服务器300接收作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。处理装置122基于作业机械200的运转信息OI以及地质信息GI，预测作业机械200的维护时期。然后，输入输出装置121根据来自便携终端130的请求，将与基于由处理装置122预测出的作业机械200的维护时期的警告有关的数据输出至便携终端130。
首先，参照图2，说明本实施方式的作为作业机械管理系统100以及作业机械管理装置的管理对象的作业机械200的一例。图2是示出图1的作业机械200的一例的侧视图。作业机械200例如为液压挖掘机。此外，作为作业机械管理系统100以及作业机械管理装置的管理对象的作业机械200不限于液压挖掘机，例如也可以为轮式装载机、拆除/破碎机、金属回收机、林业机械、刚性自卸卡车、起重机以及地基用机械、以及双臂作业机等其他作业机械。
作业机械200例如具备控制器210、显示装置220、通信装置230、位置信息获取装置240、运转信息获取装置250、行驶装置260、旋转体270、以及前部作业机280。
控制器210例如由输入输出装置211、CPU等的处理装置212、ROM、RAM以及硬盘等的存储装置213、以及具备在存储装置213内存储的程序的微控制器来构成。控制器210经由输入输出装置211向作业机械200的各装置输出控制信号来控制各装置。另外，经由输入输出装置211将从各装置输出的各种信息输入至控制器210。
显示装置220例如配置在旋转体270的驾驶舱271内，显示基于从控制器210输出的控制信号的图像或文字等的信息。通信装置230收容在旋转体270内，与外部进行通信。更具体来说，通信装置230例如利用无线通信连接于互联网线路400，与作业机械管理系统100进行通信。
位置信息获取装置240例如搭载于旋转体270，获取作业机械200的位置信息PI。位置信息获取装置240例如由GPS或GNSS等的卫星定位系统构成。运转信息获取装置250例如由微控制器、以及省略图示的各种传感器来构成，获取作业机械200的运转信息OI。此外，运转信息获取装置250例如还能够利用控制器210和省略图示的各种传感器来代用。
运转信息获取装置250例如包括对作业机械200的行驶速度进行计测的速度传感器、对前部作业机280的关节的角度进行计测的角度传感器、对旋转体270相对于行驶装置260的旋转角度进行计测的旋转角度传感器。另外，运转信息获取装置250例如包括作业机械200的运转时间、作业机械200进行了特定的动作的实际工作时间、测定旋转体270的旋转时间等的定时器。而且，运转信息获取装置250例如包括对作业机械200的燃料的剩余量进行测定的燃油表。
另外，运转信息获取装置250例如可以包括用于输入作业机械200的部件的更换历史记录或顾客信息的键盘或触摸面板等的输入装置。另外，运转信息获取装置250例如可以从构成作业机械管理系统100的管理服务器110、用户服务器120、或便携终端130经由输入输出装置211或通信装置230来获取作业机械200的部件的更换历史记录或顾客信息。
行驶装置260例如为具备链轮261、惰轮262、连杆组件263、上部辊264、下部辊265、底板266的履带式的行驶装置。链轮261例如经由动力传递机构而连接于利用液压装置驱动的液压马达。连杆组件263桥接于链轮261、惰轮262、上部辊264以及下部辊265。
多个底板266安装于环状的连杆组件263的外侧，位于下方侧的多个底板266接地。根据这种构成，当从控制器210输出控制信号供液压装置使液压马达旋转时，链轮261旋转。由此，在外侧安装有多个底板266的环状的连杆组件263在惰轮262、上部辊264以及下部辊265的周围旋转使作业机械200行驶。
旋转体270例如经由具备液压马达或电动马达的旋转机构而可旋转地设在行驶装置260之上。旋转体270在前部的一侧具备供操作员搭乘的驾驶舱271，前部作业机280可在上下方向上转动地安装于前部的中央，在后部设有配重272。例如基于来自控制器210的控制信号来驱动旋转机构，由此，旋转体270以沿着与作业机械200的前后方向以及左右方向垂直的上下方向的旋转轴为中心在行驶装置260之上旋转。
前部作业机280例如具有将动臂281、斗杆282和铲斗283分别经由关节而连结在一起的连杆机构。在铲斗283的前端安装有斗齿283T。另外，前部作业机280具备利用从收容在旋转体270内的液压装置供给的工作液压油的液压而伸缩的作为液压缸的动臂液压缸281S、斗杆液压缸282S、以及铲斗液压缸283S。
前部作业机280例如基于从控制器210输出的控制信号，从液压装置向动臂液压缸281S、斗杆液压缸282S、铲斗液压缸283S供给工作液压油。由此，动臂液压缸281S、斗杆液压缸282S以及铲斗液压缸283S伸缩，分别使动臂281、斗杆282、铲斗283驱动，由此，能够进行挖掘作业或平整作业等期望的作业。
作业机械200的特定的部件例如因作业机械200进行作业的地域的地质的影响，导致作业机械200的实际工作时间增加并且促使损耗发展。在此，作为因地质的影响引起的损耗，例如能够例示伴随与地表的沙土或岩石接触的撞击或摩擦引起的损耗、或者因进入部件间的沙土与部件之间的摩擦引起的损耗等。
另外，作为因伴随与地表的沙土或岩石接触的撞击或摩擦而导致损耗发展的作业机械200的部件，例如能够例示前部作业机280的铲斗283的前端的斗齿283T或行驶装置260的底板266。另外，作为因进入部件间的沙土与部件之间的摩擦而导致损耗发展的作业机械200的部件，例如能够例示行驶装置260的链轮261、惰轮262、连杆组件263、上部辊264、下部辊265等。
另外，作业机械200的实际工作时间为作业机械200进行了特定的动作的时间的总和，即，作业机械200进行了特定的动作的累积时间。作为作业机械200的特定的动作，即，因地质的影响引起的使部件的损耗发展的作业机械200的动作，例如能够例示基于前部作业机280的挖掘作业或平整作业、基于行驶装置260的行驶动作、或者基于旋转机构的旋转体270的旋转动作等。
以下，详细说明本实施方式的作业机械管理系统100的构成的一例。本实施方式的作业机械管理系统100例如为管理多个作业机械200的信息，预测各作业机械200的维护时期并将预测到的维护时期通知给用户的系统。
在图1示出的例子中，作业机械管理系统100例如具备管理服务器110、用户服务器120、便携终端130。此外，作业机械管理系统100例如还能够利用管理服务器110、用户服务器120、便携终端130中的某一个以上来构成。即，管理服务器110、用户服务器120、以及便携终端130还能够分别单体地作为作业机械管理装置起作用。
管理服务器110例如为作业机械200的制造商所有的信息处理装置，具备输入输出装置111、CPU等的处理装置112、RAM、ROM、以及硬盘等的存储装置113、以及显示装置114。输入输出装置111例如连接于互联网线路400。存储装置113例如记录有作业机械200的各种数据或由处理装置112执行的各种程序。
处理装置112例如执行存储在存储装置113内的各种程序。由此，处理装置112例如从多个作业机械200的每一个经由互联网线路400以及输入输出装置111一并获取识别信息以及发送来的位置信息PI以及运转信息OI。而且，处理装置112基于获取到的各作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI来创建表，并存储在存储装置113内。
图3是基于作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI的、运转日报表TBL1、部件更换历史记录表TBL2、以及顾客信息表TBL3的各表的一例。这些表如上所述，例如利用作业机械管理系统100的处理装置112来创建，并存储在存储装置113内。在这些表中，识别信息为用于识别各个作业机械200的信息。
运转日报表TBL1例如针对作业机械200的各识别信息，作为运转信息OI而包括运转日、运转时间、挖掘时间、旋转时间以及耗油量，作为位置信息PI而包括纬度以及经度。部件更换历史记录表TBL2例如针对作业机械200的各识别信息，作为作业机械200的运转信息OI而包括部件的更换日、部件编号、以及部件的更换个数。顾客信息表TBL3例如针对作业机械200的各识别信息而包括用户的行业以及用户名，即包括顾客名。
图1示出的用户服务器120例如为使用从制造商购入的作业机械200的用户所有的信息处理装置，作为作业机械管理装置起作用。用户服务器120与管理服务器110同样地，具备输入输出装置121、处理装置122、存储装置123以及显示装置124。在本实施方式的作业机械管理系统100中，用户服务器120具有预测作业机械200的部件的维护时期的功能。该维护时期的预测功能不限于用户服务器120，也可以由管理服务器110或便携终端130具备。针对该预测维护时期的功能，此后参照图4进行详细说明。
便携终端130例如为作业机械200的制造商的维护担当者、或作业机械200的用户的操作员所持有的智能手机、平板型PC、笔记本型PC等的携带式的信息处理装置。便携终端130与管理服务器110以及用户服务器120同样地，具备输入输出装置131、处理装置132、存储装置133以及显示装置134。另外，便携终端130例如具备能够通过无线通信而连接于互联网线路400的通信装置135。便携终端130例如经由输入输出装置131相对于用户服务器120请求与基于作业机械200的维护时期的警告有关的数据。
地理信息系统服务器300例如为公共机构所有的服务器，具备输入输出装置301、CPU等的处理装置302、以及硬盘等的存储装置303。地理信息系统服务器300经由输入输出装置301而连接于互联网线路400。处理装置302基于经由输入输出装置301而输入的信息，经由输入输出装置301以及互联网线路400发送存储在存储装置303内的信息。
在地理信息系统服务器300的存储装置303存储有地理信息。地理信息例如为包括全国各地或世界各地的地质信息GI在内的地质信息数据库。地质信息GI例如包括各地点的第四纪地层的地质名称。地质名称例如大体分为土质和岩盘。土质例如包括碎石、砾石、砂子、淤泥、粘土等的地质名称。
岩盘例如分类为松散沉积物、沉积岩、火成岩、熔岩以及火山碎屑岩、变质岩、矿脉等。松散沉积物例如包括阶地沉积物等的地质名称。沉积岩例如包括砾岩、砂岩、淤泥岩等的地质名称。岩盘的其他分类也同样地包括多个地质名称，但在此省略例示。另外，地质信息GI也可以包括作为示出硬度的指标而使用的弹性波速度。
接下来，参照图4说明本实施方式的作业机械管理系统100的动作。图4是示出本实施方式的作业机械管理系统100的处理的流程的流程图。作业机械管理系统100例如利用作为作业机械管理装置的用户服务器120执行获取多个作业机械200的位置信息PI和运转信息OI的处理P1。更具体来说，用户服务器120例如以下述方式进行动作。
在处理P1中，用户服务器120的处理装置122经由输入输出装置121以及互联网线路400接收在管理服务器110的存储装置113内存储的作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并存储在存储装置123内。在此，作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI例如作为图3示出的运转日报表TBL1、部件更换历史记录表TBL2、以及顾客信息表TBL3而存储在用户服务器120的存储装置123内。
接下来，作业机械管理系统100例如通过用户服务器120，执行从地理信息系统服务器300获取地质信息GI的处理P2。更具体来说，在该处理P2中，用户服务器120例如以下述方式进行动作。处理装置122例如基于在之前的处理P1中获取的位置信息PI，经由输入输出装置121从地理信息系统服务器300获取将多个作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。
图5是获取图4的地质信息GI的处理P2的说明图。处理装置122例如基于包含于作业机械200的位置信息PI的纬度以及经度，从地理信息系统服务器300经由输入输出装置121获取多个作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。更具体来说，处理装置122例如针对各作业机械200的识别信息与纬度以及经度的每个组合，获取弹性波速度和地质名称来作为地质信息GI。此外，弹性波速度例如为与地质名称对应的弹性波速度平均值。
接下来，作业机械管理系统100例如通过用户服务器120，如图4所示执行算出各作业机械200的部件的耐用期间的中央值的处理P3。在此，作为算出耐用期间的中央值的作业机械200的部件，举例说明安装于前部作业机280的铲斗283的前端的斗齿283T，但针对行驶装置260的部件也同样能够算出耐用期间的中央值。以下，参照图6以及图7，更详细说明处理P3。
图6是示出算出作业机械200的部件的耐用期间的中央值的处理P3的详细的流程图。作业机械管理系统100当开始算出作业机械200的部件的耐用期间的中央值的处理P3时，首先执行获取数据的处理P31。在该处理P31中，例如用户服务器120的处理装置122基于在图4示出的处理P1中获取的图3示出的这种运转信息OI，提取作为进行了特定的动作的累积时间的实际工作时间相对于运转时间为规定的比例以上的作业机械200的数据。
更具体来说，在算出耐用期间的中央值的作业机械200的部件为铲斗283的斗齿283T的情况下，处理装置122将特定的动作设定为挖掘作业。而且，处理装置122提取挖掘作业的实际工作时间，即，提取挖掘时间相对于运转时间在规定的比例以上的作业机械200的数据。在此，处理装置122例如提取相对于运转时间的挖掘时间的比例在80[％]以上的作业机械200的数据。此外，作为相对于作业机械200的运转时间的实际工作时间的规定的比例，例如能够根据状况而适当设定50[％]、60[％]、70[％]、80[％]、90[％]等。
在该提取数据的处理P31中，处理装置122例如也可以提取相对于一个地质名称的实际工作时间占实际工作时间的总和(即，总实际工作时间)在规定的比例以上的作业机械200的数据。更具体来说，处理装置122例如也可以提取在砾石等一个特定的地质名称中进行了挖掘时间的80[％]以上的作业机械200的数据。此外，作为相对于一个地质名称的实际工作时间占总实际工作时间的规定的比例，例如能够根据状况而适当设定50[％]、60[％]、70[％]、80[％]、90[％]等。
接下来，作业机械管理系统100执行将所提取的数据按种类进行分类的处理P32。具体来说，例如，用户服务器120的处理装置122如图3的运转日报表TBL1所示，基于包含在作业机械200的运转信息OI内的耗油量算出作业机械200的负载。处理装置122例如基于包含在运转信息OI内的耗油量、以及存储在存储装置123内的程序以及阈值等的数据，算出作业机械200的负载，来作为高负载、标准、低负载这种负载等级。作为一例，处理装置122针对负载等级，在耗油量为24[l/h]以上的情况下算出为“高负载”，在少于24[l/h]且在21[l/h]以上的情况下算出为“标准”，在少于21[l/h]的情况下算出为“低负载”。
而且，在该处理P32中，处理装置122基于包含在地质信息GI内的弹性波速度，算出作业机械200进行作业的地点的表层地基的硬度。处理装置122例如基于包含在运转信息OI内的耗油量、以及在存储装置123内存储的程序以及阈值等的数据，将表层地基的硬度算出为硬、中、软这种硬度等级。作为一例，处理装置122针对硬度等级，在弹性波速度平均为4.0[km/s]以上的情况下算出为“硬”，在少于4.0[km/s]且在2.0[km/s]以上的情况下算出为“中”，在少于2.0[km/s]的情况下算出为“软”。
图7是说明将图6示出的数据按种类进行分类的处理P32、以及算出部件的耐用期间的中央值的处理P33的图表。在处理P32中，处理装置122设定与弹性波速度以及负载的大小对应的多个种类。具体来说，处理装置122例如设定与算出的作业机械200的负载等级和表层地基的硬度等级对应的多个种类。在图7示出的例子中，处理装置122设定了与作业机械200的负载等级和表层地基的硬度等级对应的四个种类。
更具体来说，第1的种类CA1是表层地基的硬度为“硬”且作业机械200的负载为“高负载”的种类。第2的种类CA2是表层地基的硬度为“硬”且作业机械200的负载为“标准”或“低负载”的种类。第3的种类CA3是表层地基的硬度为“中”或“软”且作业机械200的负载为“高负载”的种类。第4的种类CA4是表层地基的硬度为“中”或“软”且作业机械200的负载为“标准”或“低负载”的种类。在处理P32中，处理装置122针对设定的种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类，总结多个作业机械200的数据。
接下来，作业机械管理系统100针对种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类，执行算出多个作业机械200的部件的耐用期间的中央值的处理P33。更具体来说，在该处理P33中，用户服务器120的处理装置122基于包含在运转信息OI内的部件的更换历史记录，算出例如从斗齿283T等部件的使用开始到更换为止的实际工作时间来作为耐用期间。在此、实际工作时间如上述那样为作业机械200进行了特定的作业的累积时间，在斗齿283T的情况下为挖掘时间。而且，在该处理P33中，处理装置122如图7所示，针对种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类算出多个作业机械200的部件的耐用期间的中央值T1、T2、T3、T4。接下来，在处理P34中，处理装置122将算出的部件的耐用期间的中央值T1、T2、T3、T4存储于存储装置123，并结束图6示出的处理P3。
接下来，作业机械管理系统100执行算出图4示出的损耗率的处理P4。以下，参照图8以及图9说明算出损耗率的处理P4的详细内容。图8是示出算出损耗率的处理P4的详细的流程图。图9是示出寿命系数的一例的图表。作业机械管理系统100当开始进行算出损耗率的处理P4时，首先执行算出每个种类CA1、CA2、CA3、CA4的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4的处理P41。
在该处理P41中，作业机械管理系统100例如利用用户服务器120的处理装置122算出将弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的耐用期间的中央值T1除以各种类的耐用期间的中央值T1、T2、T3、T4而得到的值，来作为各种类的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4。换言之，处理装置122算出基于弹性波速度的硬度等级为最大的“硬”且负载等级为最大的“高负载”的种类CA1的耐用期间的中央值T1与各种类的耐用期间的中央值T1、T2、T3、T4之比，来作为各种类的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4。
接下来，作业机械管理系统100执行算出各作业机械200的部件的累积损伤时间的处理P42。在该处理P42中，作业机械管理系统100例如利用用户服务器120的处理装置122算出各作业机械200的每个种类CA1、CA2、CA3、CA4的实际工作时间和寿命系数的积的总和，来作为部件的累积损伤时间。具体来说，处理装置122例如针对各作业机械200的种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类，算出挖掘时间与寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4之积，并计算算出的值的总和来作为斗齿283T的累积损伤时间。
接下来，作业机械管理系统100执行设定作业机械200的各部件的使用限度时间的处理P43。在该处理P43中，作业机械管理系统100例如利用用户服务器120的处理装置122，将弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的部件的耐用期间的中央值T1设定为使用限度时间。具体来说，处理装置122例如将硬度等级以及负载等级为最大的种类CA1的多个作业机械200的斗齿283T的耐用期间的中央值T1设定为斗齿283T的使用限度时间。
接下来，作业机械管理系统100执行算出各作业机械200的部件的损耗率的处理P44。在该处理P44中，作业机械管理系统10例如利用用户服务器120的处理装置122算出各部件的相对于使用限度时间的累积损伤时间的百分率，来作为部件的损耗率。
图10是示出算出各作业机械200的部件的损耗率的处理P44的结果的一例的图表。在将弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的部件的耐用期间的中央值T1设定为使用限度时间的情况下，在实际工作时间达到耐用期间的中央值T1时的损耗率为100[％]。在图10示出的例子中，在实际工作时间从0到Ta为止的期间内，利用寿命系数为T1/T2的种类CA2进行了作业机械200的特定的作业，在实际工作时间为从Ta到T1为止的期间内，利用寿命系数为T1/T3的种类CA3进行了作业机械200的特定的作业。
在该情况下，实际工作时间Ta与寿命系数T1/T2之积、和实际工作时间(T1-Ta)与寿命系数T1/T3之积的和成为累积损伤时间。而且，部件的相对于作为使用限度时间的耐用期间的中央值T1的累积损伤时间的百分率AR[％]为实际工作时间T1的部件的损耗率。由此，在处理P44中，处理装置122算出作业机械200的各部件、例如，斗齿283T以及行驶装置260的各部件等的损耗率，结束图8示出的处理P4。
接下来，作业机械管理系统100如图4所示执行判断在处理P4中算出的各作业机械200的各部件的损耗率是否在阈值以上的处理P5。在该处理P5中，用户服务器120的处理装置122例如如图10所示，判断算出的损耗率AR是否在阈值SAR以上。该作业机械200的各部件的损耗率的阈值例如存储在用户服务器120的存储装置123内。
在处理P5中，当利用处理装置122判断出损耗率AR少于阈值SAR(NO：否)时，作业机械管理系统100反复执行图4示出的处理P1～处理P5。另一方面，在处理P5中，当利用处理装置122判断出损耗率AR为阈值SAR以上(YES：是)时，作业机械管理系统100执行通知图4示出的警告的处理P6。在该处理P6中，用户服务器120的处理装置122例如经由输入输出装置121以及互联网线路400向管理服务器110、作业机械200以及便携终端130发送警告信息。即，用户服务器120的输入输出装置121根据来自外部的便携终端130的请求，将与基于在处理装置122中预测出的作业机械200的维护时期的警告有关的数据输出至便携终端130。
管理服务器110例如经由输入输出装置111接收警告信息，通过处理装置112向显示装置114显示警告。作业机械200例如经由通信装置230以及输入输出装置211接收警告信息，利用处理装置212使显示装置220显示警告。便携终端130例如经由通信装置135以及输入输出装置131接收警告信息，利用处理装置132使显示装置134显示警告。
图11是示出在便携终端130的显示装置134显示的警告的一例的图像图。在图11示出的例子中，显示装置134在前部附件的铲斗/连杆的损耗的项目显示表示损耗率为90％以上的警告。此外，便携终端130也可以在显示装置134显示警告的同时，从扬声器发出警告音。
接下来，作业机械管理系统100如图4所示，执行预测各作业机械200的各部件的维护时期的处理P7。作业机械管理系统100例如利用用户服务器120的处理装置122，基于图10示出的损耗率AR预测维护时期。具体来说，在图10示出的例子中，处理装置122基于当前的部件的损耗率AR、以及当前的作业机械200的寿命系数T1/T3，算出损耗率到达100[％]的实际工作时间Tx，基于到当前为止的实际工作时间T1、以及算出的实际工作时间Tx，来预测部件的维护时期。
接下来，作业机械管理系统100如图4所示执行显示信息的处理P8。在该处理P8中，作业机械管理系统100例如利用用户服务器120的处理装置122，经由输入输出装置121以及互联网线路400向管理服务器110、作业机械200以及便携终端130发送预测出的维护时期的信息。
管理服务器110例如经由显示装置114接收维护时期的信息，利用处理装置112显示于显示装置114。作业机械200例如经由通信装置230以及输入输出装置211接收维护时期的信息，利用处理装置212使显示装置220显示。便携终端130例如经由通信装置135以及输入输出装置131接收维护时期的信息，并利用处理装置132而显示于显示装置134。
图11示出在便携终端130的显示装置134显示的维护信息的一例。在图11示出的例子中，显示装置134在前部附件的铲斗/连杆的损耗的项目，针对维护时期显示了作为实际工作时间而剩余20个小时、作为人运转日数而剩余20天。据此，作业机械管理系统100结束图4示出的处理。
以下，说明本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置的作用。
如上所述，本实施方式的作业机械管理系统100具有输入输出装置121、以及处理装置122。输入输出装置121从作业机械200接收作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并且基于位置信息PI从地理信息系统服务器300接收作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。处理装置122基于运转信息OI以及地质信息GI，预测作业机械200的维护时期。
此外，在本实施方式中，用户服务器120单体也作为作业机械管理装置发挥作用。作为作业机械管理装置的用户服务器120具备输入输出装置121、以及处理装置122。输入输出装置121从作业机械200接收作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并且基于位置信息PI从地理信息系统服务器300接收作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。另外，处理装置122基于运转信息OI以及地质信息GI预测作业机械200的维护时期。
根据这种构成，本实施方式的作业机械管理系统100、以及作为作业机械管理装置的用户服务器120与以往相比能够以高精度预测作业机械200的维护时期。例如，在前述的专利文献1中记载的现有的挖掘机支援装置在挖掘机在过去没有进行过作业的地点进行作业的情况下，无法预测对挖掘机施加的负载。与之相对地，本实施方式的作业机械管理系统100、以及作为作业机械管理装置的用户服务器120能够基于作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI、和从地理信息系统服务器300获取的地质信息GI预测作业机械200的维护时期。
因此，本实施方式的作业机械管理系统100、以及作为作业机械管理装置的用户服务器120即使在作业机械200在过去没有进行过作业的地点进行作业的情况下，也能够预测作用于作业机械200的部件的负载，与以往相比能够以高精度预测作业机械200的维护时期。另外，本实施方式的作业机械管理系统100、以及作为作业机械管理装置的用户服务器120基于作业机械200的位置信息PI从地理信息系统服务器300获取地质信息GI，因此，有不需要对包括作业机械200作业的地点的表层地基的硬度在内的地质信息GI进行测定的优点。
此外，如上所述，管理服务器110单体也能够构成作业机械管理装置。在该情况下，作为作业机械管理装置的管理服务器110具有输入输出装置111、以及处理装置112。输入输出装置111从作业机械200接收作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并且基于位置信息PI从地理信息系统服务器300接收作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。处理装置112基于运转信息OI以及地质信息GI预测作业机械200的维护时期。在该情况下，也能发挥与前述的作业机械管理系统100同样的效果。
另外，如上所述，便携终端130单体也能够构成作业机械管理装置。在该情况下，作为作业机械管理装置的便携终端130具备输入输出装置131、处理装置132以及显示装置134。输入输出装置131从作业机械200接收作业机械200的位置信息PI以及运转信息OI，并且基于位置信息PI从地理信息系统服务器300接收作业机械200进行作业的地域的地质信息GI。处理装置132基于运转信息OI以及地质信息GI预测作业机械200的维护时期。显示装置134显示基于利用处理装置132预测出的作业机械200的维护时期的警告。在该情况下，也能够发挥与前述的作业机械管理系统100同样的效果。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，作业机械200的运转信息OI包括各作业机械200的耗油量的信息。另外，处理装置122基于各作业机械200的耗油量算出各作业机械200的负载，基于各作业机械200的负载以及地质信息GI预测各作业机械200的部件的维护时期。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置不需要为了预测各作业机械200的部件的维护时期而测定作用于各部件的力。因此，不需要在作业机械200设置特殊的传感器，能够简化作业机械管理系统100以及作业机械管理装置的构成，能够易于导入作业机械管理系统100以及作业机械管理装置。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，地质信息GI包括作业机械200进行作业的地域的弹性波速度的分布。而且，处理装置122基于各作业机械200的负载、以及与位置信息PI对应的弹性波速度，预测各作业机械200的部件的维护时期。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置能够基于各作业机械200的负载、以及各作业机械200进行作业的地点的表层地基的硬度的指标即弹性波速度，预测各作业机械200的部件的维护时期。由此，例如能够以更高精度预测根据铲斗283的斗齿283T等、作业机械200的负载与表层地基的硬度使损耗的发展速度发生变化的部件的维护时期。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，作业机械200的运转信息OI包括各作业机械200进行了特定的动作的累积时间即实际工作时间。而且，处理装置122设定与弹性波速度以及负载的大小对应的多个种类CA1、CA2、CA3、CA4，针对设定的每个种类算出作业机械200的部件的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4。而且，处理装置122算出作业机械200的种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类的实际工作时间和寿命系数的积的总和，来作为部件的累积损伤时间，基于该累积损伤时间预测维护时期。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置能够以更高精度预测根据作业机械200进行作业的地点的表层地基的弹性波速度以及作业机械200的负载的大小发生变化的作业机械200的部件的维护时期。另外，将多个作业机械200的数据按种类CA1、CA2、CA3、CA4分类，针对每个种类算出部件的累积损伤时间，由此，能够削减处理装置122的处理量，能够易于进行部件的维护时期的预测。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，作业机械200的运转信息OI包括各作业机械200的部件的更换历史记录。而且，处理装置122基于各作业机械200的部件的更换历史记录，算出从部件的使用开始到更换为止的实际工作时间来作为耐用期间，针对种类CA1、CA2、CA3、CA4的每个种类算出多个作业机械200的部件的耐用期间的中央值T1、T2、T3、T4。而且，处理装置122算出将弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的中央值T1除以各种类CA1、CA2、CA3、CA4的中央值T1、T2、T3、T4而得到的值，来作为各种类的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置将作业机械200的作业分类为几种种类CA1、CA2、CA3、CA4，能够基于各种类的寿命系数T1/T1、T1/T2、T1/T3、T1/T4预测部件的维护时期。由此，能够根据作业机械200的部件的损耗的发展速度不同的种类CA1、CA2、CA3、CA4，以高精度预测作业机械200的部件的维护时期。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，处理装置122提取相对于各作业机械200的运转时间的实际工作时间的比例在规定的比例以上的作业机械200的运转信息OI。而且，处理装置122基于包含在提取的运转信息OI内的多个作业机械200的部件的更换历史记录，来算出部件的耐用期间。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置能够将作业机械200进行对部件的损耗的影响很小的动作的时间排除在外，来算出部件的耐用期间。因此，根据本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置，能够以更高精度算出作业机械200的部件的耐用期间，能够以更高精度预测作业机械200的部件的维护时期。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，处理装置122将弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的部件的耐用期间的中央值T1设定为使用限度时间。而且，处理装置122算出相对于使用限度时间的累积损伤时间的百分率来作为各部件的损耗率AR，基于该损耗率AR预测各作业机械200的部件的维护时期。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置能够以作业机械200的部件的损耗最早发展的种类、即、弹性波速度以及负载为最大的种类CA1的部件的耐用期间的中央值T1为基准，算出作业机械200的部件的损耗率AR。因此，根据本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置，能够以高精度预测作业机械200的部件的维护时期。
另外，在本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置中，地质信息GI包括作业机械200进行作业的地域的地域中的地质名称的分布。处理装置122基于作业机械200的负载以及地质名称来预测各作业机械200的部件的维护时期。
根据该构成，本实施方式的作业机械管理系统100以及作业机械管理装置能够以更高精度预测例如因作业机械200进行作业的地点的土质或岩性引起的部件的损耗的维护时期。具体来说，例如，基于进入在特定的地质名称的地点进行作业的作业机械200的行驶装置260的部件之间的粒子对损耗的影响等，能够以高精度预测链轮261、惰轮262、连杆组件263、上部辊264、下部辊265、底板266等的维护时期。
以上，使用附图详细说明了本公开的作业机械管理系统以及作业机械管理装置的实施方式，但具体的构成不限于该实施方式，即使存在不脱离本公开的主旨的范围内的设计变更，仍包含在本公开内。
附图标记说明
100作业机械管理系统、110管理服务器(作业机械管理装置)、111输入输出装置、112处理装置、120用户服务器(作业机械管理装置)、121输入输出装置、122处理装置、130便携终端(作业机械管理装置)、131输入输出装置、132处理装置、134显示装置、200作业机械、300地理信息系统服务器、CA1种类、CA2种类、CA3种类、CA4种类、GI地质信息、OI运转信息、PI位置信息、AR损耗率、T1中央值、T2中央值、T3中央值、T4中央值、T1/T1寿命系数、T1/T2寿命系数、T1/T3寿命系数、T1/T4寿命系数。

Claims (9)

1.一种作业机械管理系统，其特征在于，其具备：
输入输出装置，其从作业机械接收所述作业机械的位置信息以及运转信息，并且基于所述位置信息从地理信息系统服务器接收所述作业机械进行作业的地域的地质信息；以及
处理装置，其基于所述运转信息以及所述地质信息预测所述作业机械的维护时期，
所述输入输出装置根据来自外部的便携终端的请求，将与基于由所述处理装置预测出的所述作业机械的维护时期的警告有关的数据输出至所述便携终端。
2.根据权利要求1所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述运转信息包括所述作业机械的耗油量，
所述处理装置基于所述耗油量算出所述作业机械的负载，基于所述负载以及所述地质信息预测所述维护时期。
3.根据权利要求2所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述地质信息包括所述作业机械进行作业的所述地域的弹性波速度的分布，
所述处理装置基于所述负载以及与所述位置信息对应的所述弹性波速度，预测所述维护时期。
4.根据权利要求3所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述运转信息包括实际工作时间，所述实际工作时间为所述作业机械进行了特定的动作的累积时间，
所述处理装置设定与所述弹性波速度以及所述负载的大小对应的多个种类，针对每个所述种类算出所述作业机械的部件的寿命系数，算出所述作业机械的每个所述种类的所述实际工作时间与所述寿命系数的积的总和来作为所述部件的累积损伤时间，基于所述累积损伤时间预测所述维护时期。
5.根据权利要求4所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述运转信息包括所述部件的更换历史记录，
所述处理装置基于所述更换历史记录算出从开始使用所述部件到更换所述部件为止的所述实际工作时间来作为耐用期间，针对每个所述种类算出多个所述作业机械的所述耐用期间的中央值，算出将所述弹性波速度以及所述负载为最大的所述种类的所述中央值除以各个所述种类的所述中央值而得到的值，来作为各个所述种类的所述寿命系数。
6.根据权利要求5所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述处理装置提取各所述作业机械的所述实际工作时间相对于运转时间的比例为规定的比例以上的所述作业机械的所述运转信息，基于提取的所述运转信息的所述更换历史记录，算出所述耐用期间。
7.根据权利要求5或者6所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述处理装置将所述弹性波速度以及所述负载为最大的所述种类的所述中央值设定为使用限度时间，算出所述累积损伤时间相对于所述使用限度时间的百分率来作为所述部件的损耗率，基于所述损耗率预测所述维护时期。
8.根据权利要求2所述的作业机械管理系统，其特征在于，
所述地质信息包括所述地域的地质名称的分布，
所述处理装置基于所述负载以及所述地质名称预测所述维护时期。
9.一种作业机械管理装置，其特征在于，具备：
输入输出装置，其从作业机械接收所述作业机械的位置信息以及运转信息，并且基于所述位置信息从地理信息系统服务器接收所述作业机械进行作业的地域的地质信息；
处理装置，其基于所述运转信息以及所述地质信息预测所述作业机械的维护时期；以及
显示装置，其显示基于由所述处理装置预测出的所述作业机械的维护时期的警告。
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