JP2001357112A

JP2001357112A - 設備管理システム

Info

Publication number: JP2001357112A
Application number: JP2000180134A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sone; 健二曽根; Hiroshi Matsuo; 浩松尾; Yoshio Okano; 義雄岡野; Hiroto Tanaka; 博人田中; Hiroshi Tamai; 宏玉井; Keizo Okano; 圭三岡野; Seiiku Nishida; 正郁西田; Yoshimitsu Miura; 義光三浦; Hideo Nakazawa; 秀夫中澤; Hidemitsu Kawashima; 秀光河島
Original assignee: Kinden Corp
Current assignee: Kinden Corp
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】各ユーザの機械設備毎にライフサイクルコス
トを算出可能として適正なリース料金を提示可能とした
設備管理システムを提供する。【解決手段】機械設備に各種センサなどのデータ収集
装置と端末装置とを取付け、機械設備の運転状態を通信
ネットワークを通じて管理センタで監視しリモートメン
テナンスを行う。機械設備の状態や保全履歴に関連する
情報をデータベースに蓄積し、メンテナンス履歴から当
該機械設備の将来のライフサイクルコストを算定する。
算定には予測モデルを使用することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルや工場に設置
される受変電設備や発電設備等の静的あるいは動的な機
械設備（以下、「機械設備」という。）の管理システム
に関し、特に、機械設備の保守運用を通信回線を介して
管理センタで行うリモートメンテナンスに関する。ま
た、リモートメンテナンスによって収集したデータや保
守要員が入力したデータを活用して当該機械設備の将来
のライフサイクルコストを推定する設備管理システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビルや工場に設置される機械設備
等はユーザが自ら物件を選定し、該設備部分にリース
（賃貸）契約等を行って支払を行っている。リース会社
は専ら金融のみを行い、機械設備の運転や保守はビルや
工場主側の責任において行われる。従って、ビルや工場
主はメンテナンス業者等と定期の保守契約や不定期のス
ポット修理を依頼することにより、機械設備の保守を行
うのが通常である。この場合、リース料金は設備購入価
格をベースに決定されて、別途に、保守等の費用を支払
っている。ビルや工場の機械設備をユーザが自己の責任
において保守を行うことは一般に困難である。従って、
機械設備に加えてこの機械設備の保守責任（保守費用）
をも全て含んだリース契約が行われれば便利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械設
備には次のような特徴があり、将来の保守等に要する適
正な経費（設備維持費や設備運営費）の算出が困難であ
る。

【０００４】まず、設備機器の耐用年数や法定償却年数
が長い。使用期間が長いので途中で設備劣化に伴う事故
などのトラブルが発生することが頻繁に生じ得る。法定
点検等のメンテナンス行為なしには機能を維持できな
い。ユーザの使用状況によって設備の機能の劣化状況が
大きく異なる。個々のユーザの個別の設備毎に必要とな
るメンテナンス水準が異なる。

【０００５】このように、ユーザの個別的要素が設備機
器のライフサイクルコスト（初期投資費（イニシャルコ
スト）、設備運営費（ランニングコスト）、設備維持費
（メンテナンスコスト））に与える影響が大きいため、
ユーザの機械設備の保守情報を持たないリース会社はメ
ンテナンス等をも全て含んだリース契約の内容、例え
ば、適正なリース料金等を決めるのが容易でない。

【０００６】よって、本発明は、各ユーザの機械設備毎
にライフサイクルコストを算出可能として適正なリース
料金を提示可能とした設備管理システムを提供すること
を目的とする。

【０００７】また、本発明は、保守費用自体を低減して
ライフサイクルコストを抑制し得る設備管理システムを
提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は各機械設備と管理センタと
をオンラインで接続してユーザからの情報に随時対処可
能とした設備管理システムを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の設備管理システムは、機械設備に設けられて該
機械設備の運転状態を検出するセンサと、上記機械設備
の運転を設定するアクチュエータと、上記機械設備に設
けられて情報の入力及び情報の表示を行う入出力装置
と、上記センサ及び上記入出力装置の各出力を通信回線
に送出する通信装置と、上記通信回線を介して上記通信
装置からの出力データを受領する管理装置とを備え、上
記管理装置は、上記通信回線を介して上記センサの出力
データを監視すると共に上記通信装置からの出力データ
をデータベースに蓄積し、上記機械設備が所定の運転状
態となるように上記アクチュエータを制御する。

【００１０】好ましくは、上記管理装置は、更に、上記
センサの出力データが上記機械設備の異常状態を示すと
きに、保守要員派遣の指令を発生する。

【００１１】好ましくは、上記管理装置は、更に、上記
機械設備の入出力装置に上記保守要員を支援するための
保守マニュアル等のデータを送信する。

【００１２】好ましくは、上記データベースは、上記セ
ンサの出力データを蓄積する監視データベースを含む。

【００１３】好ましくは、上記データベースは、上記入
出力装置から入力された保守履歴データを蓄積する保守
履歴データベースを含む。

【００１４】好ましくは、上記管理装置は、少なくとも
上記センサの出力データを蓄積する監視データベース及
び上記入出力装置から入力された保守履歴データを蓄積
する保守履歴データベースのいずれかに基づいて上記機
械設備の設備運営費と設備維持費とを含むライフサイク
ルコストを算定する。

【００１５】好ましくは、上記管理装置は、将来のライ
フサイクルコストを予測する予測モデルを用いて上記ラ
イフサイクルコストを算定する。

【００１６】好ましくは、上記管理装置は、更に、所定
の入力条件を設定すると機械設備のリース料金を決定す
るリース料金決定モデルに上記ライフサイクルコストを
組入れてリース料金を決定しこれを提示する。

【００１７】かかる構成とすることによって、例えば、
受変電設備、発電機等の静的あるいは動的な複数の機械
設備を一カ所の管理装置で常時監視し、メンテナンス
（保守）をリモート処理（遠隔操作）によって行うこと
が可能となる。各機械設備からの運転状態やメンテナン
ス履歴がデータベースに蓄積され、個別の機械設備毎に
そのライフサイクルでのメンテナンスコストを把握可能
となる。また、将来のメンテナンス等に要するライフサ
イクルコストの予測を行い、保守・改善をリース契約に
よって行った場合のリース費用を算出可能とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、機械設備の管理シ
ステムの例を説明する図である。顧客ビル１１や顧客工
場１２にリースによって導入された機械設備１１０、１
２０がそれぞれ設置されている。機械設備１１０、１２
０は、例えば、受変電設備や自家発電機等の設備であ
り、耐用年数が長く、メンテナンスを必要とし、ユーザ
の使用状況によって機能劣化の程度が異なるという傾向
があるものである。これ等の機械設備と監視センタ３０
とが通信網２１や専用線２２を介して接続されている。
通信網には公衆通信回線やインターネットを含む。

【００１９】図２に示すように、顧客に設置された機械
設備１１０には、機械設備の運転状態を把握するための
各種のセンサ１１１及び機械設備の動作（運転）を調整
するためのアクチュエータ１１４が設けられている。セ
ンサ１１１は、例えば、振動、温度、圧力、出力等の運
転パラメータを常時あるいは定期的に抽出する。また、
アクチュエータ１１４はリモートコントロールによって
作動する。機械設備１１０には入出力装置１１２と通信
装置１１３からなる端末装置が接続される。入出力装置
１１２は、主として文字を入力するキーボード、画像表
示装置、音声の入力や音声の出力を行う音声入出力装
置、画像情報を取込むスキャナーなどを含んでいる。セ
ンサ１１１が出力する運転パラメータ及び入出力装置１
１２の出力は通信装置１１３によってデータ変換され、
通信回線２１を介して管理センタ３０に送信される。ま
た、管理センタ３０から送信される制御指令は通信装置
１１３によってアクチュエータ１１４に与えられ指令に
対応した運転調整が行われる。

【００２０】管理センタ３０は、入力部・画面表示部な
どからなる入力装置３１、通信装置３２、印刷装置３
３、メインメモリ３４、ＣＰＵ３５、大容量記憶装置３
６等を含むワークステーション装置によって構成され
る。大容量記憶装置３６には、各種の処理プログラムや
データベースが形成されている。管理センタ３０は、各
機械設備のセンサが出力するデータを監視し、機械設備
毎のデータ診断システムによってデータ処理を行ってア
クチュエータ１１４の設定を決定し、これを端末装置に
指令して機械設備を適正な状態に維持し、リモートメン
テナンスを行う。

【００２１】図１に示すように、管理センタ３０の上記
データベースには、後述するデータ診断アラートシステ
ム、リスクマネジメントシステム、設備マネジメントシ
ステム、顧客マネジメントシステム、顧客別ライフサイ
クルコスト管理システム等が含まれる。また、顧客デー
タを収集した不具合・リスク履歴データベース、メンテ
ナンス計画に基づき必要な消耗品・部材（部品）を在庫
管理する消耗品・部材在庫管理データベースが含まれ
る。

【００２２】管理センタ３０は、各機械設備から送信さ
れるセンサ出力（運転パラメータ）をデータ診断アラー
トシステム（監視プログラム）によって監視する。この
システムには、運転パラメータの微分値、積分値、絶対
値などを解析する機能がある。管理センタ３０は、運転
パラメータが所定の範囲（例えば、通常運転範囲、運転
目標値、運転計画パターン、モデル予測制御による設定
値等）となるように、機械設備の運転を制御するアクチ
ュエータ１１４を制御する。管理センタ３０は、運転パ
ラメータが所定の範囲からずれたり、運転計画からのず
れがある（異常）と、アクチュエータ１１４を制御して
所定範囲となるように制御（リモートコントロール）を
行う。それによっても、運転パラメータが所定範囲に収
らない場合、あるいは運転パラメータが緊急対応やメン
テナンスの必要を示している場合には、当該機械設備の
入出力装置１１２に通信回線２１を介して警報（アラー
ト）を送る。また、通信回線２１を介して顧客近傍の地
区サービスセンタ４０に「顧客名」、「異常状態」、
「用意すべき保守部品」等を連絡をする。メンテナンス
要員は顧客ビル１１に出かけて機械設備１１０を保守修
理する。メンテナンス要員は、管理センタから入出力装
置に送られる、トラブルに対応した指示、トラブルシュ
ーティングマニュアル等を参照してメンテナンスを行
う。管理センタ３０の監視員はこの状態を入力画面表示
装置３１でモニタ可能であり、必要により、センタ員の
判断を入出力装置１１２に表示することが可能である。
メンテナンスが終了すると、メンテナンス要員は入出力
装置１１２のキーボードから保守修理の履歴を管理セン
タ３０に送信する。この履歴には、「不具合原因デー
タ」、「不具合解消に要したコストデータ」、「不具合
発生部位のデータ」、「交換部品」等が含まれる。管理
センタ３０は顧客のメンテナンス履歴データをリスクマ
ネジメントシステムによって不具合・リスク履歴データ
ベースに記憶する。また、交換部品等は消耗品・部材管
理データベースに記憶される。

【００２３】各機械設備の入出力装置１１２は、メンテ
ナンス要員によるデータ入力のみならず、顧客から管理
センタ３０への連絡や相談、消耗品の発注等に使用可能
であり、ワークステーションによる自動応答の他、随時
管理センタ３０のセンタ員が応対可能になされる。顧客
の要望は顧客マネジメントシステムによってデータベー
スに蓄積される。

【００２４】図３は、管理センタ３０がリモートメンテ
ナンスを実行する際に参照するナレッジシステム（デー
タ処理）を説明している。ナレッジシステムは、リスク
マネジメントシステム、データ診断アラート発生システ
ム、顧客マネジメントシステム、設備マネジメントシス
テムを含んでいる。

【００２５】リスクマネジメントシステムは、設備遠隔
監視データ蓄積機能と保全履歴管理機能とを備えてい
る。設備遠隔監視データ蓄積機能は前述した各機械設備
のセンサ類から出力されたデータを蓄積する。保全履歴
管理機能は、メンテナンス要員が機械設備の端末装置か
ら入力した保全実施の履歴データを各機械設備毎に蓄積
管理する。これには、不具合原因データ、不具合解消コ
ストデータ、不具合発生部位データ等が含まれる。不具
合発生部位や不具合原因のデータはトラブルシューティ
ングマニュアルとして入出力端末１１２を操作するメン
テナンス要員に提供可能である。

【００２６】データ診断アラート発生システムは、デー
タ分析アラーム発生機能とアラート機能とを含む。デー
タ診断アラート発生システムは、設備遠隔監視データ蓄
積機能によって取込まれたサンプルデータの微分処理に
よってデータの変化が基準状態を超えるときにアラーム
を発生する微分アラーム機能、サンプルデータの積分処
理によって累積値が所定状態を超えるときにアラームを
発生する積分アラーム機能、サンプルデータの振動幅が
所定値を超えるとアラームを発生する絶対値アラーム機
能等を含む。アラート機能はトラブル発生時に顧客の入
出力端末１１２にアラートメッセージを送信する。異常
の状態や原因の報知する。対処方法の提示等を行う。

【００２７】顧客マネジメントシステムは顧客発注管理
機能及び顧客要望管理機能を含む。顧客発注管理機能
は、顧客から工事、メンテナンス、備品発注等があった
場合にデータを蓄積管理する。顧客要望管理機能は、顧
客から製品開発などのニーズ入力があった場合にデータ
を蓄積管理する。

【００２８】設備マネジメントシステムは、設備台帳管
理機能、部品台帳管理機能及び設備寿命管理機能を含
む。設備台帳管理機能は機械設備の仕様や運転期間、故
障回数等を表示装置３１の画面に表示する。部品台帳管
理機能は部品の仕様、在庫数、製造業者の管理を行う。
設備寿命管理機能は設備の原価償却期間、耐久年数、メ
ンテナンス時期等を管理し、読出しに応じて画面表示す
る。

【００２９】このようにして、各機械設備のメンテナン
スデータがデータベースに蓄積される。

【００３０】図４は、管理センタ３０の他の機能（ある
いは図示しないサブコンピュータシステムによって実行
される機能）である、機械設備のライフサイクルコスト
を管理するシステムを説明する図である。ライフサイク
ルコスト管理システムは、設備マネジメントシステム、
消耗品・部材管理データベース、不具合・リスク履歴デ
ータベース、顧客別ライフサイクルコスト管理システ
ム、リース料率算定システムを含む。

【００３１】設備マネジメントシステムは、前述したよ
うに、各機械設備のオンラインメンテナンス機能を活用
して複数顧客の機械設備を管理する。このシステムは、
仕様や運転期間、故障回数等を表示する設備台帳管理機
能、部品の使用、在庫数、製造業者等の管理を行う部品
台帳管理機能、設備の減価償却期間、耐久年数、メンテ
ナンス時期等を管理・表示する設備寿命管理機能等を含
む。

【００３２】消耗品・部材管理データベースは、保全計
画に基づき消耗品・部材の在庫を管理し、リース済資産
・部品の再活用計画作成のためにリース終了時期や保全
履歴等を管理する。このデータベースは、保全管理計画
に基づき必要な消耗品・部材在庫を管理する消耗品・部
材在庫管理機能、リース済の中古物件・部品を再利用す
るためのデータベースである中古物件・部品管理機能を
含む。

【００３３】不具合・リスク履歴データベースは、遠隔
監視による異常データを自動的に蓄積し、また、保全履
歴や不具合発生頻度・対応実積についてマニュアルでデ
ータを蓄積していく。このデータベースは、異常データ
を蓄積する異常データ蓄積機能、個別の設備毎に保全実
施の履歴を管理する保全履歴管理機能、不具合発生頻度
データ、不具合解消コストデータ及び不具合発生部位デ
ータ等を管理する不具合履歴管理機能を含んでいる。

【００３４】顧客別ライフサイクルコスト管理システム
は、上述のデータを活用して顧客特性、設備特性に応じ
てライフサイクルコストを試算し、最適ソリューション
を提案するために所要のデータを収集する。

【００３５】リース料率算定システムは、顧客特性、利
用特性、ハードウェア特性に応じて顧客別に個別のリー
ス料金を算定する。すなわち、設備ライフサイクルコス
ト管理システムを活用して収集・蓄積した不具合・リス
ク監視実績に基づいて、個別の顧客、ハードウェア、利
用条件に対応して個別リース料率を設計するシステムで
ある。

【００３６】図５は、顧客の機械設備の特性の一例を示
しており、機械設備性能の予測モデルであるライフサイ
クル関数Ｍが示されている。ライフサイクル関数Ｍは２
つの評価関数ＪｕとＪｄの間に存在するようにコントロ
ールされる。評価関数Ｊｕは、例えば、顧客ニーズの高
い満足度（高付加価値の性能）に対応した関数曲線であ
り、評価関数Ｊｄは、例えば、安全性等の社会的ニーズ
（必要最低限の性能）に対応した関数曲線である。ライ
フサイクル関数Ｍは、運転時間の経過やその他の要素に
よって性能（あるいは信頼性）が低下する傾向にあり、
定期のメンテナンスやリニューアルによって性能が回復
し、あるいは向上する。過去に蓄積したメンテナンスデ
ータによってライフサイクルモデルの定期メンテナンス
の時期やリニューアルの時期を決め、データベースから
それらに必要な労賃や交換部品などを抽出して費用を算
定し、積算して所定年数におけるライフサイクルコスト
を算出する。

【００３７】図６は、リース料金（あるいはリース料
率）の設定例を説明する図である。リース料金は、例え
ば、ファイナンス費用部分、算出したメンテナンス費用
部分、保証費用部分、中古資産処分費用部分などによっ
て構成される。

【００３８】このようにして、各顧客毎に機械設備の将
来のメンテナンスに要する費用が計算され、リース費用
の提案が可能となる。

【００３９】以上述べたように、リース会社（あるいは
管理センタ）がユーザにリースした設備・機器にセンサ
等の入力装置を取付けて遠隔常時状態監視を行い、ユー
ザがそのデータをベースにして緊急対応を行うと共に適
切に管理を行い、状態監視データを状態監視データベー
スに収めて他のデータを組合わせた上で、一定のルール
に基づき設備・機器のライフサイクルコストを算定し、
このライフサイクルコストが新型リースの料金とサービ
ス内容を決定する基礎となる。

【００４０】リース会社がユーザにリースした設備・機
器にキーボード等の入力装置を取付け、ユーザが派遣し
た保全作業者が保全作業実施中にユーザのモニタリング
センターに保守履歴を送信してメンテナンス履歴データ
ベースに収めて、他のデータを組合わせた上で、一定の
ルールに基づき設備・機器のライフサイクルコストを算
定する。このライフサイクルコストが提案すべきリース
の料金とサービス内容を決定する基礎となる。

【００４１】なお、リース会社がユーザにリースした設
備・機器にキーボード等を取付けることによってユーザ
がリース会社のモニタリングセンターに、相談、苦情、
発注等の情報を伝え、モニタリングセンター側からユー
ザに回答することが可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、リモートメンテナンス
を行うことによってユーザの機械設備のライフサイクル
コスト低減が可能となる。また、リモートメンテナンス
による保守データや保守要員によって入力された保守デ
ータによって将来のメンテナンスコストを算出可能とす
るのでリース会社等がリース資産の保全についても責任
を持つ新しいリース形態の提案が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、設備管理システムの全体構成を説明す
る説明図である。

【図２】図は、ユーザに設置された機械設備と管理セン
タとを通信回線で繋ぎ、リモートメンテナンスを行う例
を示す説明図である。

【図３】リモートメンテナンスを運用するに際して使用
されるデータ処理システムとメンテナンスに関連する各
種データの蓄積を説明する説明図である。

【図４】データベースを参照してリース料金を算定する
処理を説明する説明図である。

【図５】図６は、機械設備のライフサイクルモデルを用
いて将来の設備の維持更新やメンテナンス費用を予測す
る例を説明する説明図である。

【図６】図５は、リース料金の内容の例を説明する説明
図である。

【符号の説明】

１１、１２顧客のビル、顧客工場１１０、１２０機械設備２１通信網２２専用線３０管理センタ４０サービスセンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡野義雄大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者田中博人大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者玉井宏大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者岡野圭三大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者西田正郁大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者三浦義光大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者中澤秀夫大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者河島秀光大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者新口裕則大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者田中幸雄大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者徳永晴美大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内 (72)発明者脇阪由憲大阪府大阪市北区本庄東２丁目３番41号株式会社きんでん内Ｆターム(参考） 5B049 CC00 CC45 DD00 EE56 EE59 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械設備に設けられて該機械設備の運転状
態を検出するセンサと、前記機械設備の運転を設定するアクチュエータと、前記機械設備に設けられて情報の入力及び情報の表示を
行う入出力装置と、前記センサ及び前記入出力装置の各出力を通信回線に送
出する通信装置と、前記通信回線を介して前記通信装置からの出力データを
受領する管理装置とを備え、前記管理装置は、前記通信回線を介して前記センサの出
力データを監視すると共に前記通信装置からの出力デー
タをデータベースに蓄積し、前記機械設備が所定の運転
状態となるように前記アクチュエータを制御する、設備
管理システム。
【請求項２】前記管理装置は、更に、前記センサの出力
データが前記機械設備の異常状態を示すときに、保守要
員派遣の指令を発生する請求項１記載の設備管理システ
ム。
【請求項３】前記管理装置は、更に、前記機械設備の入
出力装置に前記保守要員を支援するための保守マニュア
ル等のデータを送信する請求項２記載の設備管理システ
ム。
【請求項４】前記データベースは、前記センサの出力デ
ータを蓄積する監視データベースを含む、請求項１記載
の設備管理システム。
【請求項５】前記データベースは、前記入出力装置から
入力された保守履歴データを蓄積する保守履歴データベ
ースを含む、請求項１記載の設備管理システム。
【請求項６】前記管理装置は、前記センサの出力データ
を蓄積する監視データベース及び前記入出力装置から入
力された保守履歴データを蓄積する保守履歴データベー
スの少なくともいずれかに基づいて前記機械設備の設備
運営費と設備維持費とを含むライフサイクルコストを算
定する、請求項１記載の設備管理システム。
【請求項７】前記管理装置は、将来のライフサイクルコ
ストを予測する予測モデルを用いて前記ライフサイクル
コストを算定する、請求項６記載の設備管理システム。
【請求項８】前記管理装置は、更に、所定の入力条件を
設定すると機械設備のリース料金を決定するリース料金
決定モデルに前記ライフサイクルコストを組入れてリー
ス料金を決定しこれを提示する請求項７記載の設備管理
システム。
【請求項９】前記予測モデルは機械設備のライフサイク
ルモデルである、請求項７記載の設備管理システム。