DE112012001901T5

DE112012001901T5 - Arbeitsmaschine und Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012001901T5
Application number: DE112012001901.6T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Suzuki; Hiroki Uchiyama; Kesaaki Minemura; Jyunsuke Fujiwara; Kozo Nakamura; Shinya Yuda; Takashi Saeki
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2014-01-23
Also published as: AU2012248414B2; US9292011B2; US20140052299A1; CN103502539A; JP5663393B2; AU2012248414A1; CN103502539B; JP2012233336A; WO2012147751A1

Abstract

Hydraulischer Schaufelbagger (1), aufgebaut aus einer Mehrzahl von Bauteilen und umfassend: eine Speichereinheit (20), welche eine Benutzungsgeschichte eines in der Mehrzahl von Bauteilen enthaltenen Ziel-Bauteils, für welches die Lebensdauer abgeschätzt werden soll, einen Klassifikations-Schwellenwert zum Klassifizieren der Benutzung des Ziel-Bauteils in eine Mehrzahl von Benutzungsarten aufgrund der Benutzungsgeschichte und eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer speichert, welche eine abgeschätzte Lebensdauer des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten angibt; und eine Rechen- und Steuereinheit (10), welche einen Prozess der Berechnung einer Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten abhängig von der Benutzungsgeschichte des Ziel-Bauteils und von dem Klassifikations-Schwellenwert sowie einen Prozess der Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der Betriebszeit des Ziel-Bauteils, die für jede der Benutzungsarten in den vorgenannten Prozess berechnet wurde, und der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer, durchführt. Dadurch wird eine Verbesserung der Genauigkeit bei der Abschätzung der Lebensdauern der die Arbeitsmaschine bildenden Bauteile ermöglicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine und eine Wartungs- und Inspektions-Erzeugungsvorrichtung, die auf der Grundlage ihrer Betriebsbedingungen Informationen über die Wartung der Arbeitsmaschine anbietet.
Stand der Technik
Arbeitsmaschinen für die industrielle Verwendung, wie beispielsweise Baumaschinen, haben einen starken Einfluss, wenn sie durch Defekte oder aus anderen Gründen gestoppt werden. Diese Maschinen werden daher häufig präventiv gewartet, so dass die Maschinen in einem optimalen Zustand gehalten werden. Üblicherweise wird eine periodische Wartung hauptsächlich Bezug nehmend auf die Betriebsdauer durchgeführt. Die Bauteile der Maschinen werden untersucht, überholt und gemäß der Betriebsdauer der Maschinen nach den Auslegungskriterien ersetzt.
Solange die präventive Wartung durchgeführt wird, sollten die Maschinen nicht ausfallen, da ihr guter Zustand aufrechterhalten wird. In der Praxis kommt es jedoch unvermeidlich trotzdem zu Ausfällen und zu Stopps. Beispielsweise können dann, wenn eine Maschine unter einer Last verwendet wird, die größer als die gemäß der Auslegungskriterien erwartete Last ist, die Bauteile schneller als erwartet verschleißen und zu einem Ausfall und Stopp der Maschine führen. Der Grund für das Versagen der Bauteile liegt daher in einer Abweichung zwischen den vorausgesetzten Auslegungskriterien und den Betriebsbedingungen in der tatsächlichen Arbeitsumgebung.
Im Hinblick auf das oben Gesagte wurde eine Erfindung offenbart, nach welcher die Zeiträume für die Wartung und jedes der Bauteile der Maschine aufsummiert und statistisch verarbeitet werden, um die tatsächliche Lebensdauer der Bauteile in der praktischen Verwendung zu ermitteln (PCT Patentveröffentlichung Nr. WO 01/073215 ), sowie eine Erfindung, nach welcher die Lebensdauern der Bauteile abhängig von der Betriebszeit und dem Ort abgeschätzt werden ( JP-2005-173979-A ). Ferner wurde eine Erfindung offenbart, in welcher eine Nutzbarkeitsgrenze einer Maschine auf der Grundlage von Sensorreferenzwerten und den Änderungsraten von Sensorwerten im Vergleich zu dem Modell der Maschine und bezogen auf die Art des Ausfalls ihrer Bauteile abgeschätzt wird ( JP-2002-352024-A ).
Literatur zum Stand der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: PCT Patent Veröffentlichungspamphlet Nr. WO 01/073215
Patentliteratur 2: JP-2005-173979-A
Patentliteratur 3: JP-2002-352024-A

Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösendes Problem
Die oben zitierten Erfindungen erfordern die Ausführung eines statistischen Prozesses, bei dem die Population durch Arbeitsmaschinen gebildet wird, die unterschiedlichen Bedingungen unterliegen, also Objekten mit unterschiedlichen Ausfallwahrscheinlichkeiten. Dies hat zu der Möglichkeit geführt, dass die Genauigkeit bei der Abschätzung von Lebensdauern der Bauteile einer Arbeitsmaschine sich abhängig von der Verwendungsart der zur Rede stehenden Maschine verändert, so dass bei der tatsächlichen Implementierung der Erfindungen Probleme entstehen, da die Kriterien für die Abschätzung der Lebensdauer schwierig festzulegen sind.
Die vorliegende Erfindung wurde ausgehend von den vorgenannten und anderen Problemen gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitsmaschine und eine Wartungs- und Inspektions-Erzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Genauigkeit bei der Abschätzung der Lebensdauern von Bauteilen der Arbeitsmaschine bieten.
Lösung der Probleme
Zum Lösen der vorgenannten Probleme stellt die Erfindung eine Arbeitsmaschine bereit, die aus einer Mehrzahl von Bauteilen gebildet ist. Die Arbeitsmaschine umfasst: eine Speichereinheit, welche eine Betriebsgeschichte eines in der Mehrzahl von Bauteilen enthaltenen Ziel-Bauteils speichert, für welches die Lebensdauer abgeschätzt werden soll, einen Unterscheidungsschwellenwert zum Klassifizieren der Verwendung des Ziel-Bauteils in einer Vielzahl von Verwendungsarten auf der Grundlage der Benutzungsgeschichte, und eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer als Hinweis für eine abgeschätzte Lebensdauer des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten; und eine Rechen- und Steuereinheit, welche einen Prozess zur Berechnung einer Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten abhängig von der Benutzungsgeschichte, und von einem Unterscheidungs-Schwellenwert des Ziel-Bauteils ausführt, sowie einen Prozess zur Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der Betriebszeit des für jede der in dem vorgenannten Prozess berechneten Benutzungsarten und von der der Betriebsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Lebensdauern der jeweiligen Arbeitsmaschine entsprechend der Betriebsart der zur Rede stehenden Arbeitsmaschine abgeschätzt. Dadurch wird es möglich, die Genauigkeit in der Abschätzung der Lebensdauern der Bauteile, welche die Arbeitsmaschine bilden, zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Arbeitsmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist ein schematisches Diagramm, welches die Hardware-Konfiguration einer Steuervorrichtung und ihrer Peripheriegeräte nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein detaillierter Plan der in 2 dargestellten Hardware-Konfigurationen.
4 ist ein Diagramm, welches typische, in einer Speichereinheit nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gespeicherte Datenelemente zeigt.
5 ist ein Diagramm, welches grafisch eine aus der Motorumdrehungszahl und dem Pumpendruck (Lieferdruck einer Hydraulikpumpe) eines hydraulischen Schaufelbaggers 1 gebildete Benutzungsgeschichte zeigt.
6 ist eine Klassifikationstabelle, in welcher die Benutzungsgeschichten eines Motors und der Hydraulikpumpe abhängig von Klassifizierungs-Schwellenwerten R1, R2 und P1 in eine Mehrzahl von Benutzungsarten klassifiziert werden.
7 ist eine Tabelle, welche mittels einer Klassennummer Benutzungsart-spezifische, abgeschätzte Lebensdauern des Motors und der Hydraulikpumpe angibt.
8 ist eine Tabelle, welche typische Benutzungsgeschichten des Motors und der Hydraulikpumpe auf dem hydraulischen Schaufelbagger 1 zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, welches einen typischen, von der Steuervorrichtung 2 nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess zeigt.
10 ist eine typische Darstellung der Lebensdauer eines Ziel-Bauteils auf einer Display-Vorrichtung 3.
11 ist eine andere typische Darstellung der Lebensdauer eines Ziel-Bauteils auf einer Display-Vorrichtung 3.
12 ist eine weitere typische Darstellung Lebensdauer von Ziel-Bauteilen auf einer Display-Vorrichtung 3.
13 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Wartungs- und Inspektionssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
14 ist ein detaillierter Plan, welcher die Hardware-Konfiguration einer Wartungs- und Inspektionsinformationserzeugungsvorrichtung 100 und ihrer Peripheriegeräte zeigt.
15 ist eine Tabelle, welche typische, im Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gespeicherte Daten zeigt.
16 ist eine Tabelle, welche typische Betriebszeiten zu Ziel-Ersatzbauteilen zeigt, die für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten durch einen Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 13 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berechnet wurden.
17 ist ein Flussdiagramm, welches einen typischen Berechnungsprozess für eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer zeigt, der von der Wartungs- und Inspektions-Informationserzeugungsvorrichtung 100 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
18 ist ein Flussdiagramm eines typischen Prozesses zur Berechnung der mittleren Betriebszeit für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten, wobei der Prozess durch einen Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte-Lebensdauer nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Ausführungsform der Erfindung
Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Verwendung der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Arbeitsmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 2 ist ein schematisches Diagramm, welches den Hardware-Aufbau einer Steuervorrichtung und ihrer Peripheriegeräte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist ein detaillierter Plan der in 2 dargestellten Hardwarekonfiguration. Wie in 1 dargestellt, verwendet dasjenige, was hier als Ausführungsbeispiel erläutert wird, einen hydraulischen Schaufelbagger als Arbeitsmaschine, die als Baumaschine dient.
Ein hydraulischer Schaufelbagger (Arbeitsmaschine) 1 wie in 1 dargestellt besteht aus einer Mehrzahl von Bauteilen, umfassend eine untere Fahrstruktur 7, eine obere Schwenkstruktur 5, die drehbar auf der Oberseite der unteren Fahrstruktur 7 montiert ist, einen mehrfach gelenkigen Arbeitsfortsatz, der schwenkbar auf der oberen Schwenkstruktur 5 befestigt ist, eine Sensorgruppe 4 aus einer Mehrzahl von Sensoren, welche die Benutzungsgeschichte jedes der den hydraulischen Schaufelbagger 1 bildenden Bauteile detektiert, eine Steuervorrichtung 2, welche die Wartung- und Inspektionsinformation über jedes der Bauteile des hydraulischen Schaufelbaggers 1 (beispielsweise die Lebensdauer jedes Bauteils) auf der Grundlage der von jedem der Sensoren der Sensorgruppe 4 ausgegebenen Benutzungsgeschichten erzeugt und ein Displayvorrichtung, welche die von der Steuervorrichtung 2 erzeugte Wartungs- und Inspektions-Information darstellt.
Die Sensoren der Sensorgruppe 4 umfassen beispielsweise einen Motorumdrehungszahl-Sensor 41 (siehe 2), welcher die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors (nicht dargestellt) des hydraulischen Schaufelbaggers 1 detektiert und einen Drucksensor 42 (siehe 2), welcher dem Lieferdruck einer von dem Motor angetriebenen Hydraulikpumpe, also eines Geräts (nicht dargestellt), welches für einen hydraulischen Aktuator (beispielsweise eines Hydraulikzylinders zum Antreiben des Arbeitsfortsatzes 6) des hydraulischen Schaufelbaggers 1 eine Betriebsflüssigkeit bereitstellt, detektiert.
Wie in 2 dargestellt umfasst die Steuervorrichtung 2 eine Speichereinheit 20, gebildet aus einer Festplatte, einem RAM, einem ROM etc. und eine Rechen- und Steuereinheit (beispielsweise CPU) 10, welche unterschiedliche Prozesse zum Erzeugen der Wartungs- und Inspektionsinformation über die Arbeitsmaschine gemäß den in der Speichereinheit 20 gespeicherten Programmen ausführt. Die Benutzungsgeschichte jedes Bauteils, die von den jeweiligen die Sensorgruppe 4 bildenden Sensoren kommt, wird an die Steuervorrichtung 2 ausgegeben und in der Speichereinheit 20 gespeichert.
Wie in 3 dargestellt umfasst die Speichereinheit einen Konfigurations-Informationsspeicherabschnitt 21, einen Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt, einen Speicherabschnitt 23 für Sensor-bezogene Informationen, einen Teile-Ersatzgeschichte-Speicherabschnitt 24 und einen Speicherabschnitt 25 für eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer.
4 ist ein Diagramm, welches typische, in der Speichereinheit gespeicherte Datenelemente zeigt.
Der Konfigurations-Informations-Speicherabschnitt speichert in 4 dargestellte Konfigurations-Information 210. Die Konfigurations-Information gibt Identifikationsinformation für den jeweiligen hydraulischen Schaufelbagger 1 (Arbeitsmaschine) und die Bauteile, aus welchen der jeweilige hydraulische Schaufelbagger 1 aufgebaut ist. Die Konfigurations-Information 210 als solche umfasst eine Identifikationsnummer (Maschinennummer) jedes hydraulischen Schaufelbaggers 1, Identifikationsnummern der in dem entsprechenden hydraulischen Schaufelbagger 1 enthaltenen Bauteile (Bauteilnummer) und die Arten der in jedem hydraulischen Schaufelbagger 1 enthaltenen Bauteile (Bauteiltypen). Beispielsweise ist der hydraulische Schaufelbagger 1 aufgebaut aus: Strukturen, wie einem Arm, einem Ausleger, einem Drehrad, Gleisketten und Wärmetauschern; Schlüsselbauteilen wie beispielsweise einem Motor, einer Hydraulikpumpe, einer Baggerschaufel und hydraulischen Zylindern; sowie Verschleißbauteilen wie Öl und Filter. Jedes Bauteil ist zu Verwaltungszwecken mit einer Identifikationsnummer (Bauteilnummer) ausgestattet. Um die Leistungsfähigkeit jeder Arbeitsmaschine aufrecht zu erhalten, müssen Wartungsarbeiten ausgeführt werden, welche den Ersatz von verschlissenen oder defekten Bauteilen durch neue Bauteile beinhalten.
Der Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 speichert Benutzungsgeschichten-Informationen 220 über jedes der den entsprechenden hydraulischen Schaufelbagger 1 bildenden Bauteile. Die Benutzungsgeschichten-Information 220 umfasst, wie in 4 dargestellt, die Maschinennummer, Sensorelemente, Sensordaten (sensordetektierte Werte) und Sensordaten-Aufzeichnungsdatum und -zeiten. In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Sensorelemente des hydraulischen Schaufelbaggers 1 eine Außenluft-Temperatur, einen Außendruck, die Motorumdrehungszahl, eine Arbeitsfluid-Temperatur, eine Kühlwassertemperatur, einen Pumpendruck und einen Arbeitsdruck. Die Sensordaten bezeichnen gemessene Daten für das jeweilige Bauteil, die von dem jeweiligen der die Sensorgruppe 4 bildenden Sensoren detektiert wurden. Die Sensordaten können für eine Einheit-Messzeit ermittelt werden. Wenn verschiedene Sensordaten für die jeweiligen Sensorelemente in chronologischer Reihenfolge aufgezeichnet werden, bilden sie Benutzungsgeschichten.
5 ist ein Diagramm, welches grafisch eine aus der Motorumdrehungszahl und einem Pumpendruck (Lieferdruck der Hydraulikpumpe) des hydraulischen Schaufelbaggers 1 gebildete Benutzungsgeschichte zeigt. Die in dieser Figur gezeigte Benutzungsgeschichte wird aufgrund der von dem Motorumdrehungszahl-Sensor 41 und dem Drucksensor 42 detektierten Sensordaten gespeichert. In 5 gibt eine Motorumdrehungszahl-Geschichte 401 diejenigen Änderungen in der Motorumdrehungszahl an, die von dem Motorumdrehungszahl-Sensor 41 detektiert wurden. Im Beispiel aus 5 ändert sich der Wert in den Zeitpunkten T1 und T2. Eine Pumpendruck-Geschichte 402 gibt diejenigen Änderungen im Pumpendruck an, die von dem Drucksensor 42 detektiert wurden. In dem Beispiel aus 5 ändert sich der Wert ebenfalls in Zeitpunkten T1 und T2, wie auch die Motorumdrehungszahl.
Der Speicherabschnitt 23 für Sensor-bezogene Informationen speichert die in 4 angegebenen sensorbezogenen Bauteilinformationen 230. Die sensorbezogenen Bauteilinformationen 230 sind Informationen über die Sensorelemente bezogen auf den Verschleiß und das Versagen von Bauteilen und umfassen Bauteiltypen, Sensorelemente und Klassifizierungs-Schwellenwerte. Die Klassifizierungs-Schwellenwerte sind Sensordaten-Grenzwerte, die zum Klassifizieren der Benutzung des jeweiligen Bauteils in einer Mehrzahl von Benutzungsarten aufgrund seiner Benutzungsgeschichte verwendet werden. Die Klassifizierungs-Schwellenwerte als solche sind für jeden Bauteiltyp und jedes Sensorelement vorgegeben. Die Klassifizierungs-Schwellenwerte geben also Sensordaten-Grenzwerte an, um zu unterscheiden, wie das jeweilige Bauteil belastet wird (also den Verschleißgrad). In diesem Ausführungsbeispiel wird die Benutzung des jeweiligen Bauteils in eine Mehrzahl von Benutzungsarten klassifiziert, wobei die Klassifizierungs-Schwellenwerte verwendet werden, und zwar abhängig von der Größe der Sensordaten. Der Verschleißgrad oder die Schwächung des jeweiligen Bauteils wird abhängig von der Zeitdauer gemessen, innerhalb welcher das Bauteil in der jeweiligen Benutzungsart verwendet wurde.
Beispielsweise sind die in 5 gezeigten Klassifizierungs-Schwellenwerte für die Motorumdrehungszahl R1 und R2 (R1 > R2) und der Klassifizierungs-Schwellenwert für den Pumpendruck ist P1. Die Benutzung des Motors wird abhängig von der Benutzungsgeschichte der Motorumdrehungszahl und der Klassifizierungs-Schwellenwerte R1 und R2 in eine Mehrzahl von Benutzungsarten klassifiziert. Insbesondere kann die Benutzung des Motors in drei Segmente Sa, Sb und Sc klassifiziert werden, wobei deren Grenzen in den Zeitpunkten T1 und T2 liegen. Das Segment Sa zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 ist ein Segment, in welchem die Motorumdrehungszahl R1 oder mehr beträgt; das Segment Sb schließt an den Zeitpunkt T2 an und ist ein Segment, in welchem die Motorumdrehungszahl R2 oder mehr beträgt und weniger als R1; und das Segment Sc bis zum Zeitpunkt T1 ist ein Segment, in welchem die Motorumdrehungszahl unterhalb von R2 liegt. Genauso kann die Benutzung der Hydraulikpumpe in drei Segmente Sa, Sb und Sc klassifiziert werden, deren Grenzen im Zeitpunkt T1 und im Zeitpunkt T2 liegen, und zwar abhängig von der Benutzungsgeschichte des Pumpendrucks und des Klassifizierungs-Schwellenwerts P1. So ist das Segment Sa ein Segment, in welchem die Pumpenumdrehungszahl P1 oder mehr beträgt, und die Segmente Sb und Sc sind jeweils Segmente, in denen die Pumpenumdrehungszahl unterhalb von P1 liegt.
6 ist eine Klassifikationstabelle, in welcher die Benutzungsgeschichten des Motors und der Hydraulikpumpe gemäß den Klassifizierungs-Schwellenwerten R1, R2 und P1 in eine Mehrzahl von Benutzungsarten klassifiziert sind. Wie in 6 dargestellt, sind die Benutzung der Hydraulikpumpe auf dem hydraulischen Schaufelbagger nach diesem Ausführungsbeispiel und die Benutzung des Motors entsprechend der Benutzungsgeschichte aus 2 mithilfe der oben genannten Klassifizierungs-Schwellenwerte in drei Benutzungsarten klassifiziert. In diesem Fall werden Klassennummern verwendet, um die Benutzungsarten zu unterscheiden. Jede der klassifizierten Benutzungsarten ist mit einer Klassennummer als Information zum Identifizieren der Benutzungsart versehen. In dem Beispiel aus 1 werden die Klassennummern 1, 2 und 3 bereitgestellt. Je kleiner die einer Benutzungsart zugeordnete Klassennummer ist, umso höher ist die Belastung, die das Bauteil in der Benutzungsart erfährt (also ist die Belastung der Klassennummer 1 die höchste). In der Klassifikationstabelle 501 zeigt das Fehlen einer zugeordneten Klassennummer das Fehlen der entsprechenden Benutzungsdaten in diesem Zustand an. Ferner ist in dem Beispiel aus 6 die Klassifikation der Benutzungsarten derart, dass die Benutzungsgeschichten von zwei Bauteilen (Benutzungsgeschichten von Motorumdrehungszahl und Pumpendruck) miteinander verknüpft werden. Alternativ dazu kann die Klassifikation der Benutzungsarten auch auf der Grundlage der Benutzungsgeschichte eines Bauteils oder durch das Verknüpfen von Benutzungsgeschichten von drei oder mehr Bauteilen miteinander erreicht werden.
Der Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 speichert die Bauteilersatz-Geschichtsinformation 240, die aus Aufzeichnungen über die im jeweiligen hydraulischen Schaufelbagger 1 ersetzten Bauteile aus der Vergangenheit gebildet ist. Wie in 4 dargestellt, umfasst die Bauteilersatz-Geschichtsinformation 240 die Daten und Zeitpunkte, in welchen die zuvor benutzten Bauteile (ersetzten Bauteile) für den jeweiligen hydraulischen Schaufelbagger ersetzt wurden (Ersatzdaten und -zeitpunkte), die Maschinennummer derjenigen Maschine, in welcher die ersetzten Bauteile verwendet wurden, die Bauteilnummern der ersetzten Bauteile, die Bauteiltypen der ersetzten Bauteile und die Bauteilbetriebszeiten als Indikator für die Zeiträume, in welchen das jeweilige Bauteil gearbeitet hat. Die Bauteilbetriebszeit bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Zeit, in welcher ein vorgegebenes Bauteil gearbeitet hat, und zwar seit dem Beginn seiner Benutzung bis zu seinem Ersatz (also die Lebensdauer des betreffenden Bauteils).
Der Speicherabschnitt 25 für die Benutzungsart-spezifische, abgeschätzte Lebensdauer speichert geschätzte-Lebensdauer-Informationen 250, die zur Berechnung der abgeschätzten Lebensdauer jedes der in dem hydraulischen Schaufelbagger 1 verwendeten Bauteile genutzt wird. Wie in 4 gezeigt, umfasst die abgeschätzte-Lebensdauer-Information 250 Bauteiltypen, Klassennummern und Benutzungsart-spezifische abgeschätzte-Lebensdauern. Die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte-Lebensdauer bezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine geschätzte Zeitdauer (abgeschätzte Lebensdauer), innerhalb derer ein vorgegebenes Bauteil arbeiten könnte, wenn das Bauteil ausschließlich in der entsprechenden Benutzungsart verwendet würde. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern jeweils bezogen auf den Typ und die Benutzungsart (Klassennummer) des jeweiligen Bauteils bestimmt.
7 ist eine Tabelle, welche mithilfe der Klassennummer Benutzungsart-spezifische abgeschätzte-Lebensdauern für den Motor und die Hydraulikpumpe angibt. Wie in 7 dargestellt, wird dann, wenn der Motor ständig in dem der Klassennummer 1 zugeordneten Benutzungsmodus verwendet wird, die Lebensdauer des Motors auf LEa geschätzt.
Die Rechen- und Steuereinheit 10 wirkt, wie in 3 dargestellt, hauptsächlich als ein Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (Ziel-Bauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt) 11 für dasjenige Bauteil, dessen Lebensdauer abgeschätzt werden soll (Ziel-Bauteil), und als Lebensdauer-Abschätzungsabschnitt 12 für das Ziel-Bauteil (Ziel-Bauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt).
Der Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11 ist ein Abschnitt, welcher den Prozess der Berechnung der Betriebszeit eines vorgegebenen Ziel-Bauteils in jede seiner Benutzungsarten abhängig von der Benutzungsgeschichte des Ziel-Bauteils berechnet, die in den Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 gespeichert ist, sowie abhängig von den Klassifizierungs-Schwellenwerten für das Ziel-Bauteil, die in den Speicherabschnitt 23 für sensorbezogene Information gespeichert sind.
8 ist eine Tabelle, welche die typischen Benutzungsgeschichten des Motors und der Hydraulikpumpe auf den hydraulischen Schaufelbagger 1 zeigt. In dem Beispiel aus 8 werden zunächst Tag-für-Tag-Benutzungsgeschichten (pro Betriebstag) für jedes Ziel-Bauteil mittels der Klassifizierungs-Schwellenwerte klassifiziert, um so die Betriebszeit pro Tag für jede Benutzungsart (Klassennummer) zu berechnen. Am Ende werden die Betriebszeiten zueinander addiert, um die Betriebszeit des Ziel-Bauteils in der jeweiligen Benutzungsart zu berechnen. In 8 beginnt die Benutzung des Ziel-Bauteils am ersten Tag (d01), und die Betriebszeit beträgt Sa_d01 für die Klassennummer 1, Sb_d01 für die Klassennummer 2 und Sc_d01 für die Klassennummer 3. Die kumulative Betriebszeit für den ersten Tag (d01) bis zum heutigen Tag (N-ter Tag (dN)) beträgt für die der Klassennummer 1 entsprechende Benutzungsart 1 Ta, für die der Klassennummer 2 entsprechende Benutzungsart Tb, und für die der Klassennummer 3 entsprechende Benutzungsart Tc. Übrigens wurde in dem Beispiel aus 8 die Betriebszeit in vorgegebenen Intervallen berechnet (täglich), um so die Geschwindigkeit der Betriebszeitberechnung zu erhöhen, wobei die täglichen Betriebszeiten später zueinander addiert werden, um die Betriebszeiten für jede der tatsächlichen Benutzungsarten zu berechnen. Alternativ dazu könnten andere Berechnungsarten verwendet werden. Beispielsweise könnten die Benutzungsgeschichten vom 1. Tag bis zum N-ten Tag in einem Zug klassifiziert werden, um die Betriebszeiten für jede Benutzungsart zu berechnen.
Der Abschätzung-der-Lebensdauer-Abschnitt 12 ist ein Abschnitt, der den Vorgang der Abschätzung der Lebensdauer eines vorgegebenen Ziel-Bauteils auf der Grundlage der für die jeweilige Benutzungsart von dem Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11 und der in dem Speicherabschnitt 25 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer gespeicherten Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern durchführt. Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die verbrauchte Lebensdauer eines vorgegebenen Ziel-Bauteils zunächst berechnet und die Restlebensdauer des Ziel-Bauteils wird aus der verbrauchten Lebensdauer berechnet. Insbesondere werden die für jede der Benutzungsarten (Klassenzahlen) von dem Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11 berechneten Betriebszeiten (beispielsweise Ta Tb und Tc in 8) zunächst durch die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern (beispielsweise LEa, LEb und LEc in 7) dividiert, welche den Benutzungsarten entsprechen, um so das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer für jede Benutzungsart zu berechnen. Die Verhältnisse der verbrauchten Lebensdauern, die so berechnet wurden, werden zueinander addiert, um das verbrauchte-Lebensdauer-Verhältnis des Ziel-Bauteils (beispielsweise CE (wird später diskutiert)) zu berechnen. Das berechnete verbrauchte-Lebensdauer-Verhältnis wird von einer mittleren Lebensdauer des Ziel-Bauteils subtrahiert, um so die verbleibende Lebensdauer des Ziel-Bauteils zu berechnen. Die verbrauchte Lebensdauer und die verbleibende Lebensdauer, die so berechnet werden, werden an die Displayvorrichtung 3 ausgegeben.
Im Folgenden wird ein Wartungs- und Inspektionsinformations-Erzeugungsprozess erläutert, der für den hydraulischen Schaufelbagger 1, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, durchgeführt wird. Was hier erläutert wird, ist der Fall, in welchem der Motor und die Hydraulikpumpe Ziel-Bauteile für die Abschätzung der Lebensdauer sind.
9 ist ein Flussdiagramm, welches einen typischen Prozess zeigt, der von der Steuervorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Wie in 9 dargestellt, klassifiziert der Betriebszeit-Berechnungsabschnitt die Benutzung des Motors und die Benutzung der Hydraulikpumpe in drei Benutzungsarten, wie sie in der Klassifikationstabelle aus 6 dargestellt sind, wenn die Benutzungsgeschichten des Motors und der Hydraulikpumpe als Ziel-Bauteile über dem Motor-Umdrehungszahlsensor 41 und dem Drucksensor 42 ermittelt wurden, und zwar auf der Grundlage der Benutzungsgeschichten und gemäß der Klassifizierungs-Schwellenwerte R1, R2 und P3 (S601).
Anschließend berechnet der Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11 die Betriebszeit des Motors und die Betriebszeit der Hydraulikpumpe für jede der klassifizierten Benutzungsarten. Dabei wird die Betriebszeit für jedes Ziel-Bauteil für jede Benutzungsart von dem ersten Tag (d01), an welchem die mit der Benutzung der Ziel-Bauteile (Motor und Hydraulikpumpe) begonnen wurde bis heute (N-ter Tag (dN)) berechnet. In diesem Fall ist Ta, wie in 8 dargestellt, die Betriebszeit für die der Klassennummer 1 entsprechende Benutzungsart Ta, Tb diejenige für die der Klassennummer 2 entsprechende Benutzungsart und Tc diejenige für die der Klassennummer 3 entsprechende Benutzungsart. Der Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11 gibt die bezogen auf jede der Benutzungsarten berechneten Betriebszeiten Ta, Tb und Tc an den Abschnitt 12 zur Abschätzung der Lebensdauern aus.
Der Abschnitt 12 zur Abschätzung der Lebensdauern berechnet ein Verhältnis CE der verbrauten Lebensdauer des Motors und ein Verhältnis CP der verbrauchten Lebensdauer der Hydraulikpumpe, die in S602 für die jeweilige Benutzungsart berechneten Betriebszeiten (Ta, Tb, Tc) sowie die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern (LEa, LEb, LEc, LPa, LPb, LPc), die für jedes Bauteil und jede Verwendungsart (Klassennummer) wie in der Tabelle aus 7 dargestellt, vorgegeben sind, benutzt werden. In diesem Fall werden die Berechnungen mithilfe der unten angegebenen Ausdrücke (1) und (2) durchgeführt. Die Betriebszeiten Ta, Tb, Tc jedes Ziel-Bauteils werden zunächst durch die entsprechende Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer (LEa, LEb, LEc; oder LPa, LPb, LPc) dividiert, um das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer für jede Benutzungsart zu berechnen (S603). Die Verhältnisse der verbrauchten Lebensdauern, die so berechnet wurden, werden aufaddiert, um für jedes Ziel-Bauteil das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer zu berechnen. Dadurch wird es möglich, das Verhältnis CE für die verbrauchte Lebensdauer des Motors und das Verhältnis CP der verbrauchten Lebensdauer der Hydraulikpumpe zu berechnen (S604). CE = Ta/LEa + Tb/LEb + Tc/LEc (1) CP = Ta/LPa + Tb/LPb + Tc/LPc (2)
Der Abschnitt 12 zur Abschätzung der Lebensdauer berechnet das Verhältnis der verbleibenden Lebensdauer für jedes Ziel-Bauteil mittels der Verhältnisse CE und CP der verbrauchten Lebensdauer, die in Schritt S604 berechnet wurden. Eine Art der Berechnung der Verhältnisse der verbleibenden Lebensdauer besteht in der Subtraktion der Verhältnisse CE und CP der verbrauchten Lebensdauern 1. In diesem Fall berechnet der Abschnitt 12 zur Abschätzung der Lebensdauer die verbleibende Lebensdauer für jedes Ziel-Bauteil durch weiteres Multiplizieren des Verhältnisses der verbleibenden Lebensdauer mit der mittleren Lebensdauer des zur Rede stehenden Ziel-Bauteils (S605). Die mittlere Lebensdauer jedes Ziel-Bauteils kann beispielsweise durch Mittelung der Bauteil-Betriebszeiten für ersetzte Bauteile vom gleichen Bauteiltyp berechnet werden. Der Abschnitt 12 zur Abschätzung der Lebensdauer gibt dann die in Schritt S605 berechneten verbleibenden Lebensdauern an die Displayvorrichtung 3 aus, so dass die Restlebensdauern des Motors und der Hydraulikpumpe auf der Displayvorrichtung 3 dargestellt werden (S606).
Als nächstes werden Display-Beispiele für die Lebensdauern von Ziel-Bauteilen erläutert, wobei entsprechende Zeichnungen verwendet werden.
10 ist eine typische Darstellung der Lebensdauer eines Ziel-Bauteils auf der Displayvorrichtung 3. Ein Balkengraph 800, der in 10 gezeigt ist, wird aus einem Displayanteil 800a für die verbrauchte Lebensdauer, welche schraffiert ist und die verbrauchte Lebensdauer des Ziel-Bauteils anzeigt, und einem Displayanteil 800b für die verbleibende Lebensdauer, der nicht schraffiert ist und die verbleibende Lebensdauer des Ziel-Bauteils angibt, aufgebaut, wobei die Längen der Balkenteile die Lebensdauer des Ziel-Bauteils darstellen. Wenn sie auf diese Art visuell dargestellt wird, ist die Lebensdauer des Ziel-Bauteils für einen Benutzer und Verwalter der Arbeitsmaschine leicht zu verstehen. Übrigens könnte der Bildschirm der Displayvorrichtung 3 auch die Zeit bis zum Ersatz des Ziel-Bauteils darstellen, wobei der Ersatzzeitpunkt aus der Lebensdauer abgeschätzt werden könnte.
Für die Arbeitsmaschine nach diesem Ausführungsbeispiel wird, wie oben erläutert, die Betriebszeit für ein vorgegebenes Ziel-Bauteil in jeder Benutzungsart auf der Grundlage der Benutzungsgeschichte und der Klassifizierungs-Schwellenwerte des zur Rede stehenden Ziel-Bauteils berechnet. Die verbleibende Lebensdauer des Ziel-Bauteils wird unter Verwendung der Betriebszeit in der jeweiligen Benutzungsart und der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern berechnet. Durch die Berechnung der Restlebensdauer auf diese Art können vergangene Aufzeichnungen über die Benutzungsarten des Ziel-Bauteils verwendet werden, um die Restlebensdauer zu berechnen. Selbst dann, wenn das Ziel-Bauteil in jeder unterschiedlichen Arbeitsmaschine in einer anderen Benutzungsart verwendet wurde, kann die Lebensdauer für die verschiedenen Benutzungsarten vorhergesagt werden. Die Verbesserung der Abschätzungsgenauigkeit bei der Vorhersage der Lebensdauer des Ziel-Bauteils wie oben beschrieben, trägt zur effizienten Wartung der Arbeitsmaschine bei. Beispielsweise kann der Benutzer der Arbeitsmaschine die Kosten in Zusammenhang mit dem Bauteilersatz verringern, während der Hersteller der Arbeitsmaschine eine vereinfachte Inventarkontrolle seiner Bauteile durchführen kann.
Übrigens kann durch die Darstellung sowohl der verbrauchten Lebensdauer als auch der Restlebensdauer, wie in 1 dargestellt, erreicht werden, dass es für den Benutzer, Verwalter etc. einfacher wird, das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer und das Verhältnis der Restlebensdauer bezogen auf die Gesamtlebensdauer zu erfassen. Wenn es gewünscht wird, die verbrauchte Lebensdauer wie in 10 neben der Restlebensdauer darzustellen, muss der Prozess zur Berechnung der verbrauchten Lebensdauer nur durch Multiplikation der verbrauchten Lebensdauer, die gemäß Schritt S604 berechnet wurde, mit der mittleren Lebensdauer wie sie in S605 verwendet wird, gefolgt durch den Prozess der Darstellung der berechneten verbrauchten Lebensdauer gemeinsam mit der Restlebensdauer erfolgen.
11 ist eine weitere typische Darstellung der Lebensdauer eines Ziel-Bauteils auf der Displayvorrichtung 3. Eine Mehrzahl von Balkengraphen 801, 802 und 803 in 11 bezeichnen die verbrauchten Lebensdauern und verbleibenden Lebensdauern in den Zeitpunkten t5, t6 und t7, falls die Lebensdauern des gleichen Bauteils in vorgegebenen Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5, t6 und t7 nach dem Beginn des Betriebs des hydraulischen Schaufelbaggers 1 vorhergesagt werden sollen. Insbesondere zeigt der Balkengraph 801 im oberen Teil von 1 die Lebensdauer im Zeitpunkt t5; der Balkengraph 802 in der Mitte von 11 zeigt die Lebensdauer im Zeitpunkt t6; und der Balkengraph 806 im unteren Teil der 11 zeigt die Lebensdauer im Zeitpunkt t7. Die Legenden der Balkenteile stellen die Zeitdauern dar. Wie in 10 sind jeweils die schraffierten Teile die Anteile der verbrauchten Lebensdauer zur Darstellung der verbrauchten Lebensdauer und die nicht schraffierten Teile sind die Anteile der verbleibenden Lebensdauer zur Darstellung der verbleibenden Lebensdauer.
In dem Displaybeispiel aus 11 werden die Lebensdauern der Ziel-Bauteile durch die Darstellung der Betriebszeiten der Ziel-Bauteile ergänzt, die für unterschiedliche Benutzungsarten von der Rechen- und Steuereinheit 10 berechnet werden (beispielsweise Betriebsdauern Ta, Tb und Tc, die zuvor in S602 berechnet wurden) (Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 11). insbesondere wird die Betriebszeit des Ziel-Bauteils in unterschiedlichen Benutzungsarten in Bezug auf die verbrauchten Lebensdauern dargestellt. Die Dichte der Schraffur in einem gegebenen Anteil der verbrauchten Lebensdauer zeigt die Klasse der Benutzungsart entsprechend der zur Rede stehenden Betriebszeit an, und die Balkenlänge jedes schraffierten Bereichs in dem zur verbrauchten Lebensdauer gehörenden Teil bezeichnet die Länge der zur Rede stehenden Betriebszeit. Ferner ist die Belastung des Bauteils in der Benutzungsart umso höher, je dichter die Schraffur dargestellt ist. In dem Beispiel aus 11 gibt es drei unterschiedliche Benutzungsarten mit unterschiedlichen Belastungen. Die Benutzungsart, die einem verbrauchten Lebensdaueranteil U3 entspricht, übt also die größte Last auf das Bauteil aus; die einem Anteil U1 der verbrauchten Lebensdauer entsprechende Benutzungsart übt die niedrigste Last aus; und die einem Anteil U2 der verbrauchten Lebensdauer entsprechende Benutzungsart übt eine mittlere Belastung zwischen der höchsten und niedrigsten Belastung aus. Übrigens wird zum Zweck der Vereinfachung der Darstellung hier angeommen, dass die Benutzungsart des Ziel-Bauteils vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t7, in denen die Lebensdauer-Vorhersage ausgeführt wird, unverändert bleibt.
Legt man das Augenmerk hier auf den Anteil U6 der verbrauchten Lebensdauer im Balkengraph 802 im Zeitpunkt t6, zeigt sich, dass die Benutzungsart mit der höchsten Belastung zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 eine Wirkung hat. Als Ergebnis einer Neuberechnung ist der Balkengraph 802 kürzer dargestellt als der Balkengraph 801. Die Bauteil-Lebensdauer wurde also durch die in dem Zeitpunkt t5 und im Zeitpunkt t6 verwendete Benutzungsart verkürzt. Wenn ferner das Augenmerk auf den Anteil U7 der verbrauchten Lebensdauer in Balkengraph 802 im Zeitpunkt t7 gelegt wird, zeigt sich die Wirkung der Benutzungsart mit der geringsten Belastung zwischen dem Zeitpunkt t6 und dem Zeitpunkt t7. Der Balkengraph 803 ist länger dargestellt als die Balkengraphen 801 und 802. Durch die Verwendung dieser Benutzungsart zwischen dem Zeitpunkt t6 und dem Zeitpunkt t7 wurde also die Bauteil-Lebensdauer verlängert.
In dem Display-Beispiel aus 11 ist der die Bauteillebensdauer anzeigende Balkenteil also mit einer abhängig von der Belastung des Bauteils (also der Verschleißintensität des Bauteils) variablen Länge dargestellt. Ferner wird die Betriebszeit des Ziel-Bauteils in der jeweiligen Benutzungsart in Zusammenhang mit der verbrauchten Lebensdauer dargestellt. Durch die Darstellung der Bauteillebensdauer auf diese Weise wird das Verständnis der Korrelation zwischen der Benutzungsart und der Lebensdauer unterstützt. Der Benutzer kann so angeregt werden, die Arbeitsmaschine in einer Weise zu benutzen, die Bauteilbelastungen reduziert.
Während in dem Beispiel aus 11 die für unterschiedliche Zeitpunkte abgeschätzten Lebensdauern gleichzeitig dargestellt werden, können diese Lebensdauern auch einzeln dargestellt werden. Zudem kann, wenn Lebensdauern einer Mehrzahl von Bauteilen auf der Displayvorrichtung 3 dargestellt werden sollen, dasjenige Bauteil mit der kürzesten Restlebensdauer zur Darstellung seiner Lebensdauern ausgewählt werden.
In dem vorgenannten Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Benutzungsart des Ziel-Bauteils zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t7, in denen jeweils Lebensdauer-Vorhersagen getroffen wurden, unverändert bleibt. Wenn jedoch unterschiedliche Benutzungsarten des Ziel-Bauteils zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t7 auftreten, könnte nur diejenige Benutzungsart dargestellt werden, die im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t7 am stärksten zum Verbrauch von Lebensdauer beigetragen hat. Um die Benutzungsart zu identifizieren, die am stärksten zum Verbrauch von Lebensdauer beigetragen hat, muss lediglich ein Prozess durchgeführt werden, in dem die Betriebszeiten in unterschiedlichen Benutzungsarten jeweils durch die entsprechende Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer dividiert werden, bevor sie im Hinblick auf einen Größenunterschied zwischen ihnen verglichen werden. (Es muss also nur ein Prozess ausgeführt werden, in dem die Elemente auf der rechten Seite der Ausdrücke (1) oder (2) oben miteinander im Hinblick auf einen Unterschied zwischen ihnen verglichen werden und die dem größten Element entsprechende Benutzungsart wird gemeinsam mit der verbrauchten Lebensdauer dargestellt).
12 ist eine weitere typische Darstellung der Lebensdauern von Ziel-Bauteilen auf der Displayvorrichtung 3. Eine Mehrzahl von Balkengraphen 804 und 805, die in 12 dargestellt sind, stellen die verbrauchten Lebensdauern und die verbleibenden Lebensdauern im Zeitpunkt t5 dar, falls nach dem Start der Benutzung des hydraulischen Schaufelbaggers 1 die Lebensdauern von unterschiedlichen Bauteilen in vorgegebenen Zeitpunkten t1 bis t5 vorhergesagt werden sollen. In 12 zeigt der obere Balkengraph 804 die Lebensdauer eines Bauteils A und der untere Balkengraph 805 zeigt die Lebensdauer eines Bauteils B an.
Die verbrauchten Lebensdauern und die verbleibenden Lebensdauern der Bauteile A und B, die durch die Balkengraphen 804 und 805 angezeigt werden, werden jeweils als Verhältnis bezogen auf die Gesamtlebensdauer (Summe der verbrauchten Lebensdauer und der Rest-Lebensdauer) von 1 dargestellt, was sich von den beiden vorhergehenden Beispielen unterscheidet. Die Längen der Balkenteile U1 bis U5 bezeichnen also jeweils das Verhältnis der Betriebszeit in der jeweiligen unterschiedlichen Benutzungsart bezogen auf die verbrauchte Lebensdauer. Ferner zeigen die Balkengraphen 804 und 805 die Lebensdauern der unterschiedlichen Bauteile A und B an. Selbst wenn die Betriebszeit für die Bauteile A und B die gleiche ist, sind die Belastungen der Bauteile A und B unterschiedlich. Das bedeutet, dass das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer für die jeweiligen Bauteile nicht das gleiche ist. Beispielsweise wird gezeigt, dass das durch den Balkengraphen 805 dargestellte Bauteil B seine Lebensdauer in der gleichen Benutzungsart über U1 und U2 verbraucht, während das Bauteil A, welches durch den Balkengraphen 804 dargestellt ist, erkennbar seine Lebensdauer in anderen Benutzungsarten über U1 und U2 verbraucht. Ferner ist die Stärke der Belastung für jedes Bauteil in dem Display-Beispiel aus 12 in einer Balkenlänge des Anteils der verbrauchten Lebensdauer übertragen. Je höher die Belastung des Bauteils, desto größer wird der Anteil der verbrauchten Lebensdauer dargestellt, und je geringer die Belastung, desto kürzer wird der Anteil der verbrauchten Lebensdauer dargestellt.
Wenn die Lebensdauern einer Mehrzahl von Bauteilen gleichzeitig wie oben beschrieben auf dem gleichen Bildschirm dargestellt werden, ist es einfach, die Lebensdauern der unterschiedlichen Bauteile zu vergleichen. Daher ist es dann, wenn mehrere Bauteile existieren, deren Lebensdauern zu Ende gehen (Zeit für einen Ersatz), beispielsweise einfach, das Vorhandensein dieser Bauteile zu erkennen und die mehreren Bauteile gleichzeitig zu ersetzen, wodurch die Effizienz der Wartung verbessert werden kann. Übrigens ist es, obwohl die Lebensdauern von zwei Bauteilen im Beispiel aus 12 dargestellt werden, offensichtlich, dass auch die Lebensdauern von drei oder mehr Bauteilen gleichzeitig dargestellt werden können.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet dadurch, dass die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern, die in dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Benutzungsart-spezifische abgeschätzte-Lebensdauer-Speicherabschnitt 25 gespeichert sind, aus Aufzeichnungen über Teile-Ersatz in der Vergangenheit für die Bauteile in einer Mehrzahl von hydraulischen Schaufelbaggern berechnet werden, und dass die Lebensdauern der Ziel-Bauteile so abgeschätzt werden, dass die derart berechneten, Benutzungsart-spezifischen, abgeschätzten Lebensdauern verwendet werden.
13 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Wartungs- und Inspektionssystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Wartungs- und Inspektionssystem in 13 umfasst eine Mehrzahl hydraulischer Schaufelbagger (Arbeitsmaschinen) 1A, 1B, eine Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 und eine Displayvorrichtung 3. Es sei bemerkt, dass die gleichen Bauteile wie diejenigen in den vorhergehenden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und dass gegebenenfalls ihre Beschreibungen entfallen.
Die mehreren, in 13 dargestellten hydraulischen Schaufelbagger sind jeweils mit einer Kommunikationsvorrichtung 8 zusätzlich zu dem gleichen Aufbau (der Steuervorrichtung 2, Sensorgruppe 4, Displayvorrichtung 3 etc.) wie demjenigen des in 1 gezeigten hydraulischen Schaufelbaggers 1 ausgestattet. Während die einzelnen hydraulischen Schaufelbagger nicht voneinander unterscheidbar sind, haben ihre Referenznummern jeweils einen angehängten alphabetischen Buchstaben (A, B, etc.). An Stellen, wo kein Bedarf für die Unterscheidung dieser hydraulischen Schaufelbagger besteht, sind ihre Bezugsziffern nicht mit einem angehängten alphabetischen Buchstaben versehen. Die Steuervorrichtung 2 auf dem jeweiligen hydraulischen Schaufelbagger 1 gibt die von der Sensorgruppe 4 eingespeisten Benutzungsgeschichten über die Kommunikationsvorrichtung 8 an die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 aus.
Die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 erzeugt Wartungs- und Inspektions-Informationen über jedes Bauteil (beispielsweise die Lebensdauer jedes Bauteils) auf der Grundlage der von der Mehrzahl von hydraulischen Schaufelbaggern 1 empfangenen Benutzungsgeschichten. Die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 als solche umfasst eine Rechen- und Steuereinheit 10, eine Speichereinheit 20 und eine Kommunikationseinheit 30. Die von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 erzeugte Wartungs- und Inspektions-Information wird an die Displayvorrichtung 3 ausgegeben und dargestellt.
14 ist ein detaillierter Plan, welcher die Hardware-Konfiguration der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 und ihrer Peripheriegeräte zeigt. Wie auch ihr in 3 dargestelltes Gegenstück umfasst die Speichereinheit 20 der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 einen Konfigurations-Informations-Speicherabschnitt 21, einen Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22, einen Speicherabschnitt 23 für sensorbezogene Information, einen Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 und einen Speicherabschnitt 25 für eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer, wie dies in 14 dargestellt ist. Der Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 speichert Benutzungsgeschichten der Bauteile (derzeit arbeitende und früher gearbeitet habende Bauteile) einer Mehrzahl von hydraulischen Schaufelbaggern 1A, 1B, etc. Die von der Sensorgruppe 4 auf jedem hydraulischen Schaufelbagger einzeln detektierten Benutzungsgeschichten werden jeweils über die Kommunikationseinheit 30 an die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 eingegeben, bevor sie in dem Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 gespeichert werden.
15 ist eine Tabelle, welche typischerweise in dem Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gespeicherte Daten zeigt. Wie in 15 dargestellt, speichert der Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 die Daten und Zeitpunkte des Ersatzes der ersetzten, zuvor benutzten Bauteile jedes hydraulischen Schaufelbaggers, die Maschinennummer der Maschine, auf welcher die ersetzten Bauteile gearbeitet haben, die Bauteilnummern der ersetzten Bauteile, die Bauteiltypen der ersetzten Bauteile und die Bauteilbetriebszeiten der ersetzten Bauteile.
Zurückkehrend zu 14 wirkt die Rechen- und Steuereinheit 10 der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 als ein Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (zweiter Betriebszeit-Berechnungsabschnitt) 13 und als ein Berechnungsabschnitt 14 für eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer zusätzlich zu ihrer Wirkung als Ziel-Bauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (erster Betriebszeit-Berechnungsabschnitt) 11 und Ziel-Bauteil-Lebensdauer-Berechnungsabschnitt 12, wie dies oben erläutert ist.
Der Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (zweiter Betriebszeit-Berechnungsabschnitt) 13 ist ein Abschnitt, der den Prozess der Berechnung der Betriebszeit eines vorgegebenen Ziel-Ersatzbauteils in jeder von unterschiedlichen Benutzungsarten auf der Grundlage der Benutzungsgeschichten der ersetzten Bauteile vom gleichen Typ (im Folgenden gegebenenfalls auch als „Ziel-Ersatzbauteil” bezeichnet) wie demjenigen des Ziel-Bauteils (Bauteil, das Gegenstand der Abschätzung der Lebensdauer ist), ausführt, und zwar aus in dem Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 gespeicherten Benutzungsgeschichten und auf der Grundlage der gleichen Klassifizierungs-Schwellenwerte wie diejenigen des Ziel-Bauteils aus den in dem Speicherabschnitt 23 für sensorbezogene Information gespeicherten Klassifizierungs-Schwellenwerten. Die Betriebszeit des Ziel-Ersatzbauteils, die hier für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten berechnet wird, wird an den Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer ausgegeben. Übrigens kann, wenn das Ersatzbauteil als vom gleichen Typ wie das Ziel-Bauteil identifiziert wird, der Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 12 bei Bedarf die in dem Konfigurations-Informations-Speicherabschnitt 21 gespeicherte Information nutzen und beim Erkennen der Benutzungsgeschichte des Ziel-Ersatzbauteils kann der Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 12 bei Bedarf die in dem Teile-Ersatzgeschichte-Speicherungsabschnitt 24 gespeicherte Information verwenden.
16 ist eine Tabelle, welche typische Betriebszeitdaten über Ziel-Ersatzbauteile enthält, die gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten von dem Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 13 berechnet wurden. In dem in 16 dargestellten Beispiel sind die Ziel-Bauteile wie im ersten Beispiel der Motor und die Hydraulikpumpe. Die Benutzungsgeschichten des ersetzten Motors und der Hydraulikpumpe werden mittels der gleichen Klassifizierungs-Schwellenwerte R1, R2 und P1 wie im ersten Ausführungsbeispiel klassifiziert, um die Betriebszeiten der Ziel-Ersatzbauteile in den drei Benutzungsarten (mit Klassennummern 1, 2 und 3) zu berechnen. Die Summe der Betriebszeiten jedes Ziel-Ersatzbauteils in den jeweiligen Benutzungsarten ist gleich der Bauteil-Betriebszeit des zur Rede stehenden Bauteils. Die Betriebszeiten des Motors mit der Bauteilnummer e1 in den jeweiligen Benutzungsarten in 16 sind also Tae1, Tbe2 und Tce1, um ein Beispiel zu nennen. Die Summe dieser Betriebszeiten ist gleich der Bauteil-Betriebszeit LE1 (siehe 15) des zur Rede stehenden Motors. Ferner sind, wie in 16 gezeigt, insgesamt „n” Bauteile unter dem Bauteiltyp „Motor” gespeichert und insgesamt „m” sind unter dem Bauteiltyp „Pumpe” gespeichert.
Der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer ist ein Abschnitt, der den Vorgang der Berechnung der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer für ein gegebenes Ziel-Ersatzbauteil durch Mittelung der für das betreffende Bauteil für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten von dem Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 13 berechneten für die jeweilige unterschiedliche Benutzungsart durchführt. Die so berechneten Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern werden in den Speicherabschnitt 25 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer gespeichert. Übrigens kann beim Berechnen der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer bei Bedarf Informationen verwenden, die in dem Teile-Ersatzgeschichte-Speicherabschnitt 24 oder ähnlichem gespeichert sind (beispielsweise Bauteilbetriebszeiten von Ziel-Ersatzbauteilen).
Als nächstes wird mithilfe der Zeichnung ein typischer Berechnungsprozess für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer erläutert, der von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Wie im ersten Ausführungsbeispiel wird hier der Fall erläutert, in welchem der Motor und die Hydraulikpumpe als die Ziel-Bauteile ausgewählt sind, für welche die Lebensdauer abgeschätzt wird.
17 ist ein Flussdiagramm eines typischen Berechnungsvorgangs für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer, der von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Wie in 17 dargestellt, liest der Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 13 zunächst eine Mehrzahl von Benutzungsgeschichten der ersetzten Bauteile vom gleichen Typ wie demjenigen des Ziel-Bauteils (Motor und Hydraulikpumpe) aus dem Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt 22 aus und klassifiziert mithilfe der Klassifizierungs-Schwellenwerte R1, R2 und P1 die jeweiligen Benutzungsgeschichten in drei Benutzungsarten (S710). Anschließend summiert der Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt 13 auf der Grundlage der in S710 klassifizierten Benutzungsgeschichten die Betriebszeiten jedes Ziel-Ersatzbauteils in den jeweiligen Benutzungsarten auf, um für jedes Ziel-Ersatzbauteil in der jeweiligen Benutzungsart die Betriebszeit zu berechnen (S720). 16 listet die typischen so berechneten Betriebszeiten auf.
Als nächstes berechnet der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer die mittlere Betriebszeit für jedes Ziel-Ersatzbauteil in jeder der Benutzungsarten abhängig von der in S720 berechneten Betriebszeit des jeweiligen Ziel-Ersatzbauteils in der jeweiligen Benutzungsart und der Bauteil-Betriebszeit für jedes Ziel-Ersatzbauteil, die in dem Teile-Ersatzgeschichte-Speicherabschnitt 24 gespeichert ist, aus (S730). In diesem Ausführungsbeispiel enthält S730 insbesondere die Ausführung eines im Folgenden beschriebenen Prozesses, welcher von S731 bis S734 reicht.
18 ist ein Flussdiagramm, welches einen typischen Prozess zur Berechnung der mittleren Betriebszeit für jede der unterschiedlichen Benutzungsarten zeigt, wobei der Prozess von dem Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Wie in 18 dargestellt, berechnet der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer zunächst das Verhältnis der Betriebszeit jedes Ziel-Ersatzbauteils in jeder Benutzungsart zu der entsprechenden Bauteil-Betriebszeit (dieses Verhältnis kann bei Bedarf auch „Benutzungsart-spezifisches Betriebszeit-Verhältnis” benannt werden). Insbesondere berechnet der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer mithilfe der unten genannten Ausdrücke 3 und 4 und auf der Grundlage der Bauteil-Betriebszeit (LEi) und der Betriebszeiten in den jeweiligen Benutzungsarten Taei, Tbei, Tcei, Tapj, Tbpj, Tcpj) die Benutzungsart-spezifischen Betriebszeitverhältnisse (Raei, Rbei, Rcei, Rapj, Rbpj, Rcpj) S731). Die Benutzungsart-spezifischen Betriebszeitverhältnisse werden also jeweils durch Division der Betriebszeit in der jeweiligen Benutzungsart durch die Bauteil-Betriebszeit gewonnen. Es sei bemerkt, dass die Betriebszeiten in den jeweiligen Benutzungsarten in S720 berechnete Werte sind, und dass die Bauteil-Betriebszeit ein von dem Teile-Ersatzgeschichte-Speicherabschnitt 24 bezogener Wert ist. Ferner stellen die Ausdrücke (3) und (4) jeweils die Benutzungsart-spezifischen Betriebszeitverhältnisse für die Bauteiltypen „Motor” und „Pumpe” bereit. Raei = Taei/LEi (i = 1, ..., n) Rbei = Tbei/LEi Rcei = Tcei/LEi (3) Rapj = Tapj/LPj (j = 1, ..., m) Rbpj = Tbpj/LPj Rcpj = Tcpj/LPj (4)
Als nächstes bildet der Berechnungsabschnitt 14 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer für jede Benutzungsart Probenmengen, die jeweils die Bauteil-Betriebszeit mit den jeweiligen in S731 berechneten Benutzungsart-spezifischen Betriebszeitverhältnissen kombinieren, und ermittelt für jede Benutzungsart einen polynomialen Näherungsausdruck vom zweiten Grad auf der Grundlage der so gebildeten Benutzungsart-spezifischen Probenmengen (S732).
Der in S732 gewonnene Näherungsausdruck ist ein Ausdruck, der die Beziehung zwischen dem Benutzungsart-spezifischen Betriebszeit-Verhältnis und der Bauteil-Betriebszeit angibt. Als nächstes wird die effektive Bauteil-Betriebszeit berechnet, wenn in der oben genannten Näherung das Benutzungsart-spezifische Betriebszeitverhältnis 1 wird, um so die Bauteil-Betriebszeit als Schätzwert für die Bauteil-Betriebszeit für die jeweilige Benutzungsart zu erhalten (S733). Die für jede Benutzungsart in S733 berechnete geschätzte Bauteil-Betriebszeit wird für die jeweilige Benutzungsart als mittlere Betriebszeit ausgegeben (S743).
Nachdem in S730 für jede Benutzungsart die mittlere Betriebszeit (Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Bauteil-Betriebszeit) berechnet wurde, werden die Ergebnisse als die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern der Ziel-Bauteile an den Speicherabschnitt 25 für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer zum Speichern ausgegeben (S740). Auf diese Weise erhält man die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern der Ziel-Bauteile (Motor und Hydraulikpumpe). Wenn also der Ziel-Bauteil-Betriebszeit-Berechnungsbeschnitt 11 und der Abschnitt 12 zur Abschätzung der Ziel-Bauteil-Lebensdauer die gleichen Vorgänge ausführen wie die im ersten Ausführungsbeispiel erläuterten, können dadurch die Lebensdauern der Ziel-Bauteile berechnet werden. Ferner können die gleichen Wirkungen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erreicht werden, wenn die Lebensdauern der Ziel-Bauteile auf der Grundlage der von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 berechneten Ziel-Bauteil-Lebensdauern auf der Displayvorrichtung 3 dargestellt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das wie oben aufgebaut ist, ist es daher möglich, die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern für die jeweiligen Bauteile durch die Verwendung von Aufzeichnungen aus der Vergangenheit für die Lebensdauern der tatsächlich verwendeten Bauteile aus einer Mehrzahl von Arbeitsmaschinen zu korrigieren. Dadurch wird es möglich, die Genauigkeit bei der Abschätzung der Lebensdauer des jeweiligen Bauteils zu verbessern.
Übrigens können, obwohl für das obige zweite Ausführungsbeispiel die Lebensdauern der Ziel-Bauteile über die Displayvorrichtung 3 dargestellt werden, die mit der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 verbunden sind, die von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 berechneten Lebensdauern alternativ so ausgelegt sein, dass sie an andere Displayvorrichtungen (beispielsweise eine in dem hydraulischen Schaufelbagger 1 montierte Displayvorrichtung) über geeignete Kommunikationsmittel wie beispielsweise Drahtlos-Kommunikationsmittel übertragen werden können, so dass die Lebensdauern der betreffenden Ziel-Bauteile auf der anderen Displayvorrichtung dargestellt werden können.
Ferner kann, obwohl das zweite Ausführungsbeispiel derart ist, dass die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 eine Reihe von Prozessen bis zur Berechnung der Lebensdauern der Ziel-Bauteile ausführt, die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 alternativ so ausgelegt sein, dass nur die mittleren Betriebszeiten jeder Benutzungsart (also die Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern) berechnet werden. Die so berechneten Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern können über Kommunikationsmittel wie beispielsweise Drahtlos-Kommunikationsmittel an den hydraulischen Schaufelbagger (Arbeitsmaschine) übertragen werden, so dass die darauffolgenden Prozesse bis zur Berechnung der Lebensdauer in dem betreffenden hydraulischen Schaufelbagger 1 durchgeführt werden können. In diesem Fall werden die von der Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung 100 übertragenen Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern in einem Speicherabschnitt 25 für Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauern des Schaufelbaggers 1 gespeichert, wie dies oben in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, so dass der betreffende hydraulische Schaufelbagger 1 die Lebensdauern der Ziel-Bauteile auf der Grundlage der betreffenden Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauern berechnen kann. Während die oben erläuterten Ausführungsbeispiele so dargestellt sind, dass ein hydraulischer Schaufelbagger als typische Arbeitsmaschine verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung vielfältig auch auf andere Arbeitsmaschinen angewandt werden, die aus diversen Bauteilen gebildet sind.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulischer Schaufelbagger
2: Steuervorrichtung
3: Displayvorrichtung
4: Sensorgruppe
8: Kommunikationsvorrichtung
10: Rechen- und Steuereinheit
11: Ziel-Bauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (erster Betriebszeit-Berechnungsabschnitt)
12: Abschnitt zur Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils
13: Ersatzbauteil-Betriebszeit-Berechnungsabschnitt (zweiter Betriebszeit-Berechnungsabschnitt)
14: Berechnungsabschnitt für die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer
20: Speichereinheit
21: Konfigurations-Informations-Speicherabschnitt
22: Benutzungsgeschichten-Speicherabschnitt
23: Speicherabschnitt für sensorbezogene Informationen
24: Teile-Ersatzgeschichte-Speicherabschnitt
25: Speicherabschnitt für Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer
30: Kommunikationseinheit
41: Motorumdrehungszahl-Sensor
42: Drucksensor
100: Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung

Claims

Arbeitsmaschine gebildet aus einer Mehrzahl von Bauteilen, wobei die Arbeitsmaschine umfasst: eine Speichereinheit, welche eine Benutzungsgeschichte eines in der Mehrzahl von Bauteilen enthaltenen Ziel-Bauteils speichert, für welches die Lebensdauer abgeschätzt werden soll, eine Klassifikations-Schwellenwert, der zur Klassifikation der Benutzung des Ziel-Bauteils in einer Mehrzahl von Benutzungsarten aufgrund der Benutzungsgeschichte verwendet wird, und eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer, welche eine abgeschätzte Lebensdauer in der jeweiligen Benutzungsart angibt; und eine Rechen- und Steuereinheit, welche einen Prozess zur Berechnung einer Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten durch Klassifizierung der Benutzungsgeschichte des Ziel-Bauteils abhängig von dem Klassifikations-Schwellenwert und einem Prozess der Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der für jede der Benutzungsarten in dem vorgenannten Prozess berechneten Betriebszeit des Ziel-Bauteils und abhängig von der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer ausführt.
Arbeitsmaschine aus einer Mehrzahl von Bauteilen, wobei die Arbeitsmaschine umfasst: Detektionsmittel, welche eine Benutzungsgeschichte eines Ziel-Bauteils aus der Mehrzahl von Bauteilen detektieren, welches der Gegenstand der Abschätzung der Lebensdauer sein soll; eine Speichereinheit, welche einen Klassifikations-Schwellenwert speichert, der zum Klassifizieren der Benutzung des Ziel-Bauteils in eine Mehrzahl von Benutzungsarten aufgrund der Größe der von dem Detektionsmittel detektierten Werte und eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer speichert, welche die Lebensdauer des Ziel-Bauteils angibt, die für die jeweilige Benutzungsart abgeschätzt wurde; und eine Rechen- und Steuereinheit, welche einen Prozess der Berechnung einer Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten durch Klassifikation der detektierten Werte von dem Detektionsmittel gemäß dem Klassifikations-Schwellenwert und einen Prozess der Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der Betriebszeit des Ziel-Bauteils, die für jede der Benutzungsarten in dem vorgenannten Prozess berechnet wurde, sowie abhängig von der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer durchführt.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer auf der Grundlage der Betriebszeiten einer Mehrzahl von ersetzten Bauteilen vom gleichen Typ wie dem Typ des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten berechnet wird.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rechen- und Steuereinheit beim Durchführen des Prozesses zur Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils die Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von dem Verhältnis der Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten zu der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer abschätzt.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend Displaymittel, welche die von der Rechen- und Steuereinheit abgeschätzte Lebensdauer des Ziel-Bauteils darstellen.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, wobei das Displaymittel die für jede der Benutzungsarten von der Rechen- und Steuereinheit berechnete Betriebszeit des Ziel-Bauteils gemeinsam mit der Lebensdauer des Ziel-Bauteils darstellt.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Rechen- und Steuereinheit als Prozess zur Abschätzung der Lebensdauer einen Prozess zur Berechnung einer verbrauchten Lebensdauer und einer verbleibenden Lebensdauer des Ziel-Bauteils durchführt, und das Displaymittel die verbrauchte Lebensdauer und die verbleibende Lebensdauer, die von der Rechen- und Steuereinheit berechnet wurde, darstellt.
Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung zur Verwendung mit einer Arbeitsmaschine, die aus einer Mehrzahl von Bauteilen gebildet ist, wobei die Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung umfasst: eine Speichereinheit, welche eine Benutzungsgeschichte eines in der Mehrzahl von Bauteilen enthaltenen Ziel-Bauteils speichert, welches der Gegenstand der Abschätzung der Lebensdauer sein soll, einen Klassifikations-Schwellenwert, der zur Klassifikation der Benutzung des Ziel-Bauteils in einer Mehrzahl von Benutzungsarten aufgrund der Benutzungsgeschichte verwendet wird, und eine Benutzungsart-spezifische abgeschätzte Lebensdauer, die für jede der Benutzungsarten eine abgeschätzte Lebensdauer des Ziel-Bauteils angibt; und eine Rechen- und Steuereinheit, welche einen Prozess der Berechnung einer Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten durch Klassifizieren der Benutzungsgeschichte des Ziel-Bauteils gemäß dem Klassifikations-Schwellwert sowie einen Prozess zur Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der Betriebszeit des Ziel-Bauteils, die für jede der Benutzungsarten in dem vorgenannten Prozess berechnet wurde, und abhängig von der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer durchführt.
Wartungs- und Inspektions-Informations-Erzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Speichereinheit Benutzungsgeschichten einer Mehrzahl von ersetzten Bauteilen vom gleichen Typ wie dem Typ des Ziel-Bauteils speichert und die Rechen- und Steuereinheit einen Prozess zur Berechnung der Benutzungsart-spezifischen Lebensdauer, welche die abgeschätzte Lebensdauer des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten angibt, durch das Klassifizieren der Benutzungsgeschichten des Ersatzbauteils gemäß dem Klassifikations-Schwellenwert, sowie einen Prozess der Abschätzung der Lebensdauer des Ziel-Bauteils abhängig von der Benutzungsart-spezifischen abgeschätzten Lebensdauer, die in dem vorgenannten Prozess berechnet wurde, und abhängig von der Betriebszeit des Ziel-Bauteils in jeder der Benutzungsarten durchführt.