JP2000035818A - 設備劣化診断装置および設備劣化診断方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の劣化を予知し、効率的なメンテナンス
を可能とする。 【解決手段】 外部入力インターフェイス部１に入力さ
れた信号は、Ａ／Ｄ変換部１１によりデジタルのデータ
に変換され、データ処理装置２に供給される。データ処
理装置２は、このデータに対して統計的な処理を施し、
収集した時間とともに収集データ記憶装置３２に記憶さ
せる。また、統計処理されたデータに対して傾向管理処
理が施されたものと、パラメータデータ記憶装置３１に
記憶されている管理規格データとから管理限界値が算出
され、統計処理されたデータと管理限界値とから部品の
劣化の前兆が判定される。また、最新の入力データと予
め設定されている判定値とから、部品の故障判定が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設備劣化診断装置
および設備劣化診断方法、並びに記録媒体に関し、特
に、所定の設備の構成部品の出力データを統計的に処理
することにより、部品の劣化の予知および劣化の検出が
可能な設備劣化診断装置および設備劣化診断方法、並び
に記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、設備の部品をメンテナンスす
る方法としては、故障したら対応する方法（事後保全）
と、部品の寿命をある程度予測してメンテナンスする方
法（時間基準保全）が主流である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の場合、メンテナ
ンスに要する時間が長く、設備の停止時間が長くなる課
題があった。また、後者の場合、常に交換部品を在庫と
して用意しておかなければならず、在庫コストの上昇に
つながる課題があった。

【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、交換部品の故障時期を予測することによ
り、それに合わせて交換部品を購入することができるよ
うにし、メンテナンスに要するコストを削減することが
できるようにするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の設備劣
化診断装置は、所定の設備を構成する部品の動作状態を
監視し、部品の劣化の予知、及び劣化の検出を行う設備
劣化診断装置であって、部品の出力信号を入力する入力
手段と、入力手段によって入力された信号を所定の時間
間隔でサンプリングするサンプリング手段と、サンプリ
ング手段によってサンプリングされた信号に対応するデ
ータを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたデー
タに対して統計処理を施す統計処理手段と、統計処理手
段によって統計処理されたデータの変化の傾向に基づい
て、所定の限界値を演算する演算手段と、記憶手段に記
憶されたデータと所定の故障判定値に基づいて、部品の
故障を判定する第1の判定手段と、統計処理手段によっ
て統計処理されたデータと限界値に基づいて、部品の劣
化の前兆を判定する第2の判定手段とを備えることを特
徴とする。また、第1の判定手段は、記憶手段に記憶さ
れたデータが故障判定値を越えたとき、部品が故障した
と判定するようにすることができる。また、第2の判定
手段は、統計処理手段によって統計処理されたデータ
が、限界値を越えたとき、部品の劣化の前兆であると判
定するようにすることができる。 また、第1の判定手
段による判定結果および第2の判定手段による判定結果
を出力する出力手段をさらに設けるようにすることがで
きる。請求項５に記載の設備劣化診断方法は、所定の設
備を構成する部品の動作状態を監視し、部品の劣化の予
知、及び劣化の検出を行う設備劣化診断方法であって、
部品の出力信号を入力する入力ステップと、入力ステッ
プにおいて入力された信号を所定の時間間隔でサンプリ
ングするサンプリングステップと、サンプリングステッ
プにおいてサンプリングされた信号に対応するデータを
記憶する記憶ステップと、記憶ステップにおいて記憶さ
れたデータに対して統計処理を施す統計処理ステップ
と、統計処理ステップにおいて統計処理されたデータの
変化の傾向に基づいて、所定の限界値を演算する演算ス
テップと、記憶ステップにおいて記憶されたデータと所
定の故障判定値に基づいて、部品の故障を判定する第1
の判定ステップと、統計処理ステップにおいて統計処理
されたデータと限界値に基づいて、部品の劣化の前兆を
判定する第2の判定ステップとを備えることを特徴とす
る。請求項６に記載の記録媒体は、請求項５に記載の設
備劣化診断方法を実行可能なプログラムを記録したこと
を特徴とする。本発明に係る設備劣化診断装置および設
備劣化診断方法、並びに記録媒体においては、部品の出
力信号を入力し、入力された信号を所定の時間間隔でサ
ンプリングし、サンプリングされた信号に対応するデー
タを記憶し、記憶されたデータに対して統計処理を施
し、統計処理されたデータの変化の傾向に基づいて、所
定の限界値を演算し、記憶されたデータと所定の故障判
定値に基づいて、部品の故障を判定し、統計処理された
データと限界値に基づいて、部品の劣化の前兆を判定す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の設備劣化診断装
置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。設
備劣化診断装置は、所定の設備の構成部品の動作状態を
常時監視し、そのデータを統計的に処理管理することに
より、構成部品の劣化（故障）を予知し、劣化の検出を
行うものである。

【０００７】図１に示すように、設備劣化診断装置は、
外部から電圧信号を入力する外部入力インターフェイス
部１と、プログラム制御により動作するデータ処理装置
２と、情報を記憶する記憶装置３と、ディスプレイ装置
４２、印刷装置４３等からなる出力装置４などから構成
されている。また、出力装置４は、出力インターフェイ
ス４１を有しており、劣化判定結果を出力するようにな
されている。

【０００８】外部入力インターフェイス部１は、Ａ／Ｄ
変換部１１を有している。記憶装置３は、パラメータデ
ータ記憶装置３１と、収集データ記憶装置３２とを有し
ている。Ａ／Ｄ変換部１１は、構成部品の動作により発
生する圧力量又は変位量を電圧として入力し、その電圧
に応じて増減するデジタルデータをデータ処理装置２に
転送するようになされている。また、予め、パラメータ
データ記憶装置３１に任意に設定された入力信号条件に
より、入力信号の選択を行う機能も有している。

【０００９】データ処理装置２は、Ａ／Ｄ変換装置１１
より供給されたデジタルデータを、収集時間データとと
もに収集データ記憶装置３２に記憶させるようになされ
ている。また、パラメータデータ記憶装置３１に任意に
設定されたパラメータデータのスパンで、収集データ記
憶装置３２のデータを統計処理し、かつ、この統計デー
タによりデータの傾向管理を行い、劣化の判定値（管理
限界値）を自動算出し、収集データ記憶装置３２に記憶
させるようになされている。

【００１０】さらに、データ処理装置２は、パラメータ
データ記憶装置３１に任意に設定された故障判定データ
により、最新の入力データの故障判定を行うようにもな
されている。また、収集データ記憶装置３２に記憶され
ている劣化の判定値（管理限界値）により、最新の統計
データについて劣化の前兆を判定するようになされてい
る。

【００１１】故障および劣化の前兆の判定の結果は、出
力インターフェイス部４１を通じて外部に出力されるよ
うになされている。また、パラメータデータ、収集デー
タ、統計データ、傾向管理データ等は、データ処理装置
２において表、グラフ等に変換され、出力装置４を構成
するディスプレイ表示装置４２により表示され、また、
印刷装置４３により印刷されるようになされている。

【００１２】次に、図１に示した実施の形態の動作につ
いて詳細に説明する。まず最初に、設備を構成する部品
の動作を、圧力量及び変位量で検出する。例えば、金型
プレスのプレス荷重をロードセルにて検出する。また、
プレス下死点付近の絶対移動量を変位センサ等で検出す
る。そして、検出した変位量を電圧の変化として、Ａ／
Ｄ変換部１１に入力する。

【００１３】Ａ／Ｄ変換部１１は、パラメータデータ記
憶装置３１に記憶されている入力信号条件によって選択
された信号のみを、データ処理装置２に転送する。

【００１４】データ処理装置２は、Ａ／Ｄ変換部１１に
入力された電圧の変化量を、パラメータデータ記憶装置
３１に記録されている取り込みデータの周期毎にデジタ
ルデータに変換し、随時、収集データ記憶装置３２に記
憶させる。

【００１５】さらに、パラメータデータ記憶装置３１に
記憶されている統計処理間隔パラメータ、及び統計処理
数パラメータにより、Ａ／Ｄ変換部１１より供給された
データに対して統計処理を施す。例えば、入力データの
最大値、最小値、平均値、標準偏差値を算出する。この
ように、統計処理が施された統計データは、それを収集
データ記憶装置に記憶させる時間（記録時間）ととも
に、収集データ記憶装置３２に記憶される。

【００１６】データ処理装置２は、これらの統計データ
を基に、入力電圧の傾向管理処理を行い、これらの統計
データとパラメータデータ記憶装置３１に記憶されてい
る管理規格データとから管理限界値を計算し、傾向管理
データとともに、収集データ記憶装置３２に記憶させ
る。

【００１７】次に、データ処理装置２は、上記管理限界
値と最新の傾向管理データとを、パラメータデータ記憶
装置３１に記憶されている所定の間隔で比較、監視す
る。そして、傾向管理データが管理限界値を越えた時点
で、設備構成部品の劣化の前兆であると判定し、判定結
果を表わす信号を出力インターフェイス部４１から出力
する。

【００１８】また、データ処理装置２は、パラメータデ
ータ記憶装置３１に予め記憶されている判定値、即ち、
突発的異常に対する監視データ（突発的異常パラメー
タ）と、取り込みデータを随時比較し、データが異常で
あると判定された場合、劣化（故障）が検出されたもの
とみなし、判定結果を表わす信号を出力インターフェイ
ス４１から出力する。

【００１９】収集データ記憶装置３２のデータは、デー
タ処理装置２により所定のグラフ、表等に変換され、デ
ィスプレイ表示装置４２、印刷装置４３に出力される。

【００２０】以上のように、上記実施の形態において
は、次のような効果を得ることができる。即ち、設備構
成部品の劣化予知（状態基準保全）が可能となる。その
結果、設備構成部品の故障時期をほぼ正確に予測するこ
とができるようになるため、部品の交換時期に合わせて
部品を購入することができるとともに、計画的に装置を
停止させることができる。このため、コストミニマムな
保全が可能になる。その理由は、設備構成部品の状態を
データベース化し、上述した統計処理、及び傾向管理に
よって設備構成部品の状態の変化を捕らえ易くしている
ためである。

【００２１】次に、本発明の他の実施の形態について、
図２を参照して詳細に説明する。図２に示したように、
本実施の形態は、設備構成部品の劣化予知を行うプログ
ラムを記録した記録媒体６を有している。この記録媒体
６は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半
導体メモリ、或いはその他の記録媒体であってよい。

【００２２】記録媒体６に記録されている劣化予知プロ
グラムは、データ処理装置２によって読み込まれ、デー
タ処理装置２の動作を制御するようになされている。デ
ータ処理装置２は、劣化予知プログラムの制御により以
下の処理、即ち、図１に示した実施の形態のデータ処理
装置２による処理と基本的に同一の処理を実行するよう
になされている。

【００２３】入力インターフェイス部１２は、設備構成
部品の動作により、一定の間隔で電圧レベルが変化する
電圧信号に対応するデジタル信号を入力し、パラメータ
データ記憶装置３１に記憶されている信号選択条件に基
づいて選択したデジタル信号だけを、データ処理装置２
に転送するようになされている。

【００２４】データ処理装置２は、入力インターフェイ
ス部１２より転送されてきた信号について、信号レベル
の変化から変化までの時間を計測し、計測した時間デー
タを収集時間データとともに収集データ記憶装置３２に
供給し、記憶させる。

【００２５】また、データ処理装置２は、パラメータデ
ータ記憶装置３１に記憶されているパラメータデータに
従って、所定のスパンで収集データ記憶装置３２に記憶
されているデータを読み出し、統計的処理を行い、その
結果得られた統計データを、収集データ記憶装置３２に
記憶させる。また、この統計データを収集データ記憶装
置３２から読み出し、傾向管理データに変換し、収集デ
ータ記憶装置３２に記憶させる。データ処理装置２は、
この傾向管理データから管理限界値を自動算出し、傾向
管理データの監視を行う。

【００２６】データ処理装置２は、この管理限界値と統
計データを比較し、統計データが管理限界値を越えた時
点で、設備構成部品の劣化の前兆であると判定し、判定
結果を出力インターフェイス部４１から外部に出力する
とともに、ディスプレイ装置４２に表示させる。

【００２７】収集データ記憶装置３２に記憶されている
データは、データ処理装置２により、必要に応じて、所
定のグラフ、表等に変換され、ディスプレイ表示装置４
２、及び印刷装置４３に出力される。また、記憶媒体６
に複写し、取り出すこともできる。

【００２８】図２に示した実施の形態においても、図１
に示した実施の形態の場合と同様の効果を得ることがで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る設備劣化診断
装置および設備劣化診断方法、並びに記録媒体によれ
ば、部品の出力信号を入力し、入力された信号を所定の
時間間隔でサンプリングし、サンプリングされた信号に
対応するデータを記憶し、記憶されたデータに対して統
計処理を施し、統計処理されたデータの変化の傾向に基
づいて、所定の限界値を演算し、記憶されたデータと所
定の故障判定値に基づいて、部品の故障を判定し、統計
処理されたデータと限界値に基づいて、部品の劣化の前
兆を判定するようにしたので、部品の故障時期をほぼ正
確に知ることができ、故障時期に合わせて交換部品を購
入することが可能となり、メンテナンスのコストを削減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の設備劣化診断装置の一実施の形態の構
成例を示すブロック図である。

【図２】本発明の設備劣化診断装置の他の実施の形態の
構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 外部入力インターフェイス部 ２ データ処理装置 ３ 記憶装置 ４ 出力装置 ６ 記録媒体 １１ Ａ／Ｄ変換部 １２ 入力インターフェイス部 ３１ パラメータデータ記憶装置 ３２ 収集データ記憶装置 ４１ 出力インターフェイス部 ４２ ディスプレイ表示装置 ４３ 印刷装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月３０日（１９９９．８．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の設備劣
化診断装置は、所定の設備を構成する部品の動作状態を
監視し、部品の劣化の予知、及び劣化の検出を行う設備
劣化診断装置であって、部品の出力信号を入力する入力
手段と、入力手段によって入力された信号を所定の時間
間隔でサンプリングするサンプリング手段と、サンプリ
ング手段によってサンプリングされた信号に対応するデ
ータを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたデー
タに対して統計処理を施す統計処理手段と、統計処理手
段によって統計処理されたデータの変化の傾向に基づい
て、所定の限界値を演算する演算手段と、記憶手段に記
憶されたデータと所定の故障判定値に基づいて、部品の
故障を判定する第１の判定手段と、統計処理手段によっ
て統計処理されたデータと限界値に基づいて、部品の劣
化の前兆を判定する第２の判定手段とを備え、第１の判
定手段は、記憶手段に記憶されたデータが故障判定値を
越えたとき、部品が故障したと判定し、第２の判定手段
は、統計処理手段によって統計処理されたデータが、限
界値を越えたとき、部品の劣化の前兆であると判定し、
第１の判定手段による判定結果および第２の判定手段に
よる判定結果を出力する出力手段をさらに備え、入力手
段は、設備構成部品の動作により、一定の間隔で電圧レ
ベルが変化する電圧信号に対応するデジタル信号を入力
し、パラメータデータ記憶装置に記憶されている信号選
択条件に基づいて選択したデジタル信号だけを、データ
処理装置に転送し、データ処理装置は、入力インターフ
ェイス部より転送されてきた信号について、信号レベル
の変化から変化までの時間を計測し、計測した時間デー
タを収集時間データとともに収集データ記憶装置に供給
し、記憶させ、また、データ処理装置は、パラメータデ
ータ記憶装置に記憶されているパラメータデータに従っ
て、所定のスパンで収集データ記憶装置に記憶されてい
るデータを読み出し、統計的処理を行い、その結果得ら
れた統計データを、収集データ記憶装置に記憶させ、ま
た、この統計データを収集データ記憶装置から読み出
し、傾向管理データに変換し、収集データ記憶装置に記
憶させ、データ処理装置は、この傾向管理データから管
理限界値を自動算出し、傾向管理データの監視を行うこ
とを特徴とする。請求項２に記載の設備劣化診断方法
は、所定の設備を構成する部品の動作状態を監視し、部
品の劣化の予知、及び劣化の検出を行う設備劣化診断方
法であって、部品の出力信号を入力する入力ステップ
と、入力ステップにおいて入力された信号を所定の時間
間隔でサンプリングするサンプリングステップと、サン
プリングステップにおいてサンプリングされた信号に対
応するデータを記憶する記憶ステップと、記憶ステップ
において記憶されたデータに対して統計処理を施す統計
処理ステップと、統計処理ステップにおいて統計処理さ
れたデータの変化の傾向に基づいて、所定の限界値を演
算する演算ステップと、記憶ステップにおいて記憶され
たデータと所定の故障判定値に基づいて、部品の故障を
判定する第１の判定ステップと、統計処理ステップにお
いて統計処理されたデータと限界値に基づいて、部品の
劣化の前兆を判定する第２の判定ステップとを備えるこ
とを特徴とする。請求項３に記載の記録媒体は、請求項
２に記載の設備劣化診断方法を実行可能なプログラムが
記録されていることを特徴とする。本発明に係る設備劣
化診断装置および設備劣化診断方法、並びに記録媒体に
おいては、部品の出力信号を入力し、入力された信号を
所定の時間間隔でサンプリングし、サンプリングされた
信号に対応するデータを記憶し、記憶されたデータに対
して統計処理を施し、統計処理されたデータの変化の傾
向に基づいて、所定の限界値を演算し、記憶されたデー
タと所定の故障判定値に基づいて、部品の故障を判定
し、統計処理されたデータと限界値に基づいて、部品の
劣化の前兆を判定する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る設備劣化診断装置および設
備劣化診断方法、並びに記録媒体によれば、部品の出力
信号を入力し、入力された信号を所定の時間間隔でサン
プリングし、サンプリングされた信号に対応するデータ
を記憶し、記憶されたデータに対して統計処理を施し、
統計処理されたデータの変化の傾向に基づいて、所定の
限界値を演算し、記憶されたデータと所定の故障判定値
に基づいて、部品の故障を判定し、統計処理されたデー
タと限界値に基づいて、部品の劣化の前兆を判定するよ
うにしたので、部品の故障時期をほぼ正確に知ることが
でき、故障時期に合わせて交換部品を購入することが可
能となり、メンテナンスのコストを削減することができ
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の設備を構成する部品の動作状態を
   監視し、前記部品の劣化の予知、及び劣化の検出を行う
   設備劣化診断装置であって、 前記部品の出力信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された前記信号を所定の時間
   間隔でサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリング手段によってサンプリングされた前記
   信号に対応するデータを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記データに対して統計処理
   を施す統計処理手段と、 前記統計処理手段によって統計処理された前記データの
   変化の傾向に基づいて、所定の限界値を演算する演算手
   段と、 前記記憶手段に記憶された前記データと所定の故障判定
   値に基づいて、前記部品の故障を判定する第1の判定手
   段と、 前記統計処理手段によって統計処理された前記データと
   前記限界値に基づいて、前記部品の劣化の前兆を判定す
   る第2の判定手段とを備えることを特徴とする設備劣化
   診断装置。
2. 【請求項２】 前記第1の判定手段は、前記記憶手段に
   記憶された前記データが前記故障判定値を越えたとき、
   前記部品が故障したと判定することを特徴とする請求項
   １に記載の設備劣化診断装置。
3. 【請求項３】 前記第2の判定手段は、前記統計処理手
   段によって統計処理された前記データが、前記限界値を
   越えたとき、前記部品の劣化の前兆であると判定するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の設備劣化診断装置。
4. 【請求項４】 第1の判定手段による判定結果および前
   記第2の判定手段による判定結果を出力する出力手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の設備劣
   化診断装置。
5. 【請求項５】 所定の設備を構成する部品の動作状態を
   監視し、前記部品の劣化の予知、及び劣化の検出を行う
   設備劣化診断方法であって、 前記部品の出力信号を入力する入力ステップと、 前記入力ステップにおいて入力された前記信号を所定の
   時間間隔でサンプリングするサンプリングステップと、 前記サンプリングステップにおいてサンプリングされた
   前記信号に対応するデータを記憶する記憶ステップと、 前記記憶ステップにおいて記憶された前記データに対し
   て統計処理を施す統計処理ステップと、 前記統計処理ステップにおいて統計処理された前記デー
   タの変化の傾向に基づいて、所定の限界値を演算する演
   算ステップと、 前記記憶ステップにおいて記憶された前記データと所定
   の故障判定値に基づいて、前記部品の故障を判定する第
   1の判定ステップと、 前記統計処理ステップにおいて統計処理された前記デー
   タと前記限界値に基づいて、前記部品の劣化の前兆を判
   定する第2の判定ステップとを備えることを特徴とする
   設備劣化診断方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の設備劣化診断方法を実
   行可能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒
   体。