JP2003084824A - 故障予測支援装置 - Google Patents
故障予測支援装置Info
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- JP2003084824A JP2003084824A JP2001271491A JP2001271491A JP2003084824A JP 2003084824 A JP2003084824 A JP 2003084824A JP 2001271491 A JP2001271491 A JP 2001271491A JP 2001271491 A JP2001271491 A JP 2001271491A JP 2003084824 A JP2003084824 A JP 2003084824A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高度な専門知識や経験を有さない者でも、正
確かつ短時間に故障を予測できるようにする。 【解決手段】 統計データに基づいて作成された調節弁
２の使用開始からの経過時間と故障率との関係を示す故
障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ０を記憶部３Ｂに格納し
ておく。定期的に、記憶部３Ｂからバスタブ曲線Ｓ０を
読み出し、このバスタブ曲線Ｓ０における偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点（Ｂ点）に対しての余寿命時
間を求め、上位の監視装置へ送り、そのモニタ画面上に
表示させる。なお、バスタブ曲線Ｓ０を表示し、このバ
スタブ曲線Ｓ０中に指標を示してＢ点に対しての余寿命
時間を表示するようにしてもよい。また、バスタブ曲線
Ｓ０は、使用開始時の使用環境に応じて修正してもよ
く、現在の使用状況をフィードバックしながら修正する
ようにしてもよい。
確かつ短時間に故障を予測できるようにする。 【解決手段】 統計データに基づいて作成された調節弁
２の使用開始からの経過時間と故障率との関係を示す故
障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ０を記憶部３Ｂに格納し
ておく。定期的に、記憶部３Ｂからバスタブ曲線Ｓ０を
読み出し、このバスタブ曲線Ｓ０における偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点（Ｂ点）に対しての余寿命時
間を求め、上位の監視装置へ送り、そのモニタ画面上に
表示させる。なお、バスタブ曲線Ｓ０を表示し、このバ
スタブ曲線Ｓ０中に指標を示してＢ点に対しての余寿命
時間を表示するようにしてもよい。また、バスタブ曲線
Ｓ０は、使用開始時の使用環境に応じて修正してもよ
く、現在の使用状況をフィードバックしながら修正する
ようにしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、流体の流量を調
節する調節弁などを故障予測対象とし、この故障予測対
象の故障予測を支援する故障予測支援装置に関するもの
である。
節する調節弁などを故障予測対象とし、この故障予測対
象の故障予測を支援する故障予測支援装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、化学プラントなどにおいて
は、調節弁に対してポジショナを設け、このポジショナ
によって調節弁の弁開度を調整し、調節弁を通過する流
体の流量を制御するようにしている。この場合、ポジシ
ョナは、上位装置からの設定開度と調節弁からの実開度
との偏差を求め、この偏差を零とするように駆動制御信
号を生成し、この駆動制御信号を空気圧信号に変換して
調節弁に与える。
は、調節弁に対してポジショナを設け、このポジショナ
によって調節弁の弁開度を調整し、調節弁を通過する流
体の流量を制御するようにしている。この場合、ポジシ
ョナは、上位装置からの設定開度と調節弁からの実開度
との偏差を求め、この偏差を零とするように駆動制御信
号を生成し、この駆動制御信号を空気圧信号に変換して
調節弁に与える。
【０００３】この種のプラントでは、調節弁の故障によ
るプラントの停止という最悪の事態を回避するために、
現場での調節弁の定期的なチェック、保全を行ってい
る。これにより、長期的な安定操業が可能とる。しか
し、この方法では、異常が生じていない調節弁に対して
も現場でのチェックを行うので、保全管理コストの増大
を招く。
るプラントの停止という最悪の事態を回避するために、
現場での調節弁の定期的なチェック、保全を行ってい
る。これにより、長期的な安定操業が可能とる。しか
し、この方法では、異常が生じていない調節弁に対して
も現場でのチェックを行うので、保全管理コストの増大
を招く。
【０００４】そこで、ポジショナを用いて調節弁の故障
診断を行い、その故障診断結果を上位装置に送るという
ことが行われている。すなわち、ポジショナに搭載され
たＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いて、調節弁の弁部
の総動作距離や作動スピードの変異といった各種の弁パ
ラメータを計測し、この計測データを上位装置へ送り、
上位装置のモニタ画面にグラフなどにして表示するよう
にしている。この故障診断機能により、モニタ画面上で
調節弁の故障予測を行うことができ、現場での調節弁の
定期的なチェックを不要として、保全管理コストを低減
することが可能となる。
診断を行い、その故障診断結果を上位装置に送るという
ことが行われている。すなわち、ポジショナに搭載され
たＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いて、調節弁の弁部
の総動作距離や作動スピードの変異といった各種の弁パ
ラメータを計測し、この計測データを上位装置へ送り、
上位装置のモニタ画面にグラフなどにして表示するよう
にしている。この故障診断機能により、モニタ画面上で
調節弁の故障予測を行うことができ、現場での調節弁の
定期的なチェックを不要として、保全管理コストを低減
することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た故障診断機能では、上位装置のモニタ画面に各種の弁
パラメータの計測データがグラフなどにして表示される
だけであり、これらの計測データを総合的に判断し、独
自の経験から調節弁の故障予測を行わなければならな
い。このため、高度な専門知識を有する経験の豊富な管
理技術者やメーカからの派遣技術者に解析を依頼しなけ
ればならず、また時間もかかり、一般のオペレータでは
調節弁の故障予測を行うことができなかった。
た故障診断機能では、上位装置のモニタ画面に各種の弁
パラメータの計測データがグラフなどにして表示される
だけであり、これらの計測データを総合的に判断し、独
自の経験から調節弁の故障予測を行わなければならな
い。このため、高度な専門知識を有する経験の豊富な管
理技術者やメーカからの派遣技術者に解析を依頼しなけ
ればならず、また時間もかかり、一般のオペレータでは
調節弁の故障予測を行うことができなかった。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、高度な専門
知識や豊富な経験を有さない者でも、正確かつ短時間に
故障予測を行うことが可能な故障予測支援装置を提供す
ることにある。
なされたもので、その目的とするところは、高度な専門
知識や豊富な経験を有さない者でも、正確かつ短時間に
故障予測を行うことが可能な故障予測支援装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、統計デ
ータに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と故
障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶する
故障予測曲線記憶手段と、前記故障予測曲線における故
障予測対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを
設けたものである。この発明によれば、例えば故障予測
対象を調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基
づいて予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、
信頼性工学でいう「バスタブ曲線」：初期故障期間、偶
発故障期間、摩耗故障期間に分けられるバスタブ形状に
似た曲線）における調節弁の現在位置が、例えば偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間
として通知される。
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、統計デ
ータに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と故
障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶する
故障予測曲線記憶手段と、前記故障予測曲線における故
障予測対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを
設けたものである。この発明によれば、例えば故障予測
対象を調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基
づいて予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、
信頼性工学でいう「バスタブ曲線」：初期故障期間、偶
発故障期間、摩耗故障期間に分けられるバスタブ形状に
似た曲線）における調節弁の現在位置が、例えば偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間
として通知される。
【０００８】第２発明（請求項２に係る発明）は、統計
データに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と
故障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶す
る故障予測曲線記憶手段と、故障予測対象の使用開始時
の使用環境に応じて前記故障予測曲線を修正する故障予
想曲線修正手段と、修正された故障予測曲線における故
障予測対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを
設けたものである。この発明によれば、例えば故障予測
対象を調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基
づいて予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、
バスタブ曲線）が調節弁の使用開始時の使用環境（例え
ば、流体圧力＆差圧，流体温度＆周囲温度，圧力変動な
どの使用開始時の運転条件、調節弁の弁部の総動作距離
や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線の各期
間における計測データの使用開始時の送信周期、使用開
始時の保全計画など）に応じて修正され、修正された故
障予測曲線における調節弁の現在位置が、例えば偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間
として通知される。
データに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と
故障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶す
る故障予測曲線記憶手段と、故障予測対象の使用開始時
の使用環境に応じて前記故障予測曲線を修正する故障予
想曲線修正手段と、修正された故障予測曲線における故
障予測対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを
設けたものである。この発明によれば、例えば故障予測
対象を調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基
づいて予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、
バスタブ曲線）が調節弁の使用開始時の使用環境（例え
ば、流体圧力＆差圧，流体温度＆周囲温度，圧力変動な
どの使用開始時の運転条件、調節弁の弁部の総動作距離
や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線の各期
間における計測データの使用開始時の送信周期、使用開
始時の保全計画など）に応じて修正され、修正された故
障予測曲線における調節弁の現在位置が、例えば偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間
として通知される。
【０００９】第３発明（請求項３に係る発明）は、統計
データに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と
故障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶す
る故障予測曲線記憶手段と、故障予測対象の現在の使用
状況に応じて前記故障予測曲線を修正する故障予測曲線
修正手段と、修正された故障予測曲線における故障予測
対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを設けた
ものである。この発明によれば、例えば故障予測対象を
調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基づいて
予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、バスタ
ブ曲線）が調節弁の現在の使用状況（例えば、流体圧力
＆差圧，流体温度＆周囲温度，圧力変動などの現在の運
転条件、バルブ開度，入力信号，弁軸摺動距離，弁軸位
置分布などの現在の弁パラメータ、調節弁の弁部の総動
作距離や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線
の各期間における計測データの現在の送信周期、現在の
保全計画など）に応じて修正され、修正された故障予測
曲線における調節弁の現在位置が、例えば偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間として
通知される。
データに基づいて作成された故障予測対象の使用時間と
故障率との関係を示す曲線を故障予測曲線として記憶す
る故障予測曲線記憶手段と、故障予測対象の現在の使用
状況に応じて前記故障予測曲線を修正する故障予測曲線
修正手段と、修正された故障予測曲線における故障予測
対象の現在位置を通知する現在位置通知手段とを設けた
ものである。この発明によれば、例えば故障予測対象を
調節弁とした場合、この調節弁の統計データに基づいて
予め作成記憶されている故障予測曲線（例えば、バスタ
ブ曲線）が調節弁の現在の使用状況（例えば、流体圧力
＆差圧，流体温度＆周囲温度，圧力変動などの現在の運
転条件、バルブ開度，入力信号，弁軸摺動距離，弁軸位
置分布などの現在の弁パラメータ、調節弁の弁部の総動
作距離や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線
の各期間における計測データの現在の送信周期、現在の
保全計画など）に応じて修正され、修正された故障予測
曲線における調節弁の現在位置が、例えば偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点に対しての余寿命時間として
通知される。
【００１０】第４発明（請求項４に係る発明）は、第１
〜第３発明において、故障予測曲線としてバスタブ曲線
を表示し、このバスタブ曲線に対して故障予測対象の現
在位置を示す指標を表示するようにしたものである。こ
の発明によれば、故障予測曲線としてバスタブ曲線（初
期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間に分けられる
バスタブ形状に似た曲線）が表示され、このバスタブ曲
線に対して故障予測対象の現在位置を示す指標（例え
ば、△マーク）が表示される。この場合、その指標の位
置と偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点との時間差
により、偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点に対し
ての余寿命時間を知ることができる。
〜第３発明において、故障予測曲線としてバスタブ曲線
を表示し、このバスタブ曲線に対して故障予測対象の現
在位置を示す指標を表示するようにしたものである。こ
の発明によれば、故障予測曲線としてバスタブ曲線（初
期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間に分けられる
バスタブ形状に似た曲線）が表示され、このバスタブ曲
線に対して故障予測対象の現在位置を示す指標（例え
ば、△マーク）が表示される。この場合、その指標の位
置と偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点との時間差
により、偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点に対し
ての余寿命時間を知ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１はこの発明に係る故障予測支援装置
の一実施の形態を使用した流量制御システムのシステム
構成図である。
細に説明する。図１はこの発明に係る故障予測支援装置
の一実施の形態を使用した流量制御システムのシステム
構成図である。
【００１２】同図において、１は化学プラントなどにお
ける流体輸送管路、２は流体輸送管路１の途中に設けら
れた調節弁、３は調節弁２に付設されたポジショナ、４
は中央操作室に設けられた監視装置であり、ポジショナ
３および監視装置４はフィールドバス５を介して相互に
接続されている。
ける流体輸送管路、２は流体輸送管路１の途中に設けら
れた調節弁、３は調節弁２に付設されたポジショナ、４
は中央操作室に設けられた監視装置であり、ポジショナ
３および監視装置４はフィールドバス５を介して相互に
接続されている。
【００１３】このシステムには、流体輸送管路１におけ
る流体の圧力を計測する圧力計６−１，６−２、流体輸
送管路１における流体の温度を計測する温度計７−１，
７−２、流体輸送管路１における流体の流量を計測する
流量計８、流体輸送管路１の振動（配管振動）を計測す
る振動計９、調節弁２の周囲温度を計測する温度計１０
などの各種センサが設けられており、これらのセンサは
フィールドバス５を介して監視装置４およびポジショナ
３と相互に接続されている。なお、１１はオペレータが
携帯するハンドヘルドコンピュータであって、必要に応
じてフィールドバス５に接続して用いられる。
る流体の圧力を計測する圧力計６−１，６−２、流体輸
送管路１における流体の温度を計測する温度計７−１，
７−２、流体輸送管路１における流体の流量を計測する
流量計８、流体輸送管路１の振動（配管振動）を計測す
る振動計９、調節弁２の周囲温度を計測する温度計１０
などの各種センサが設けられており、これらのセンサは
フィールドバス５を介して監視装置４およびポジショナ
３と相互に接続されている。なお、１１はオペレータが
携帯するハンドヘルドコンピュータであって、必要に応
じてフィールドバス５に接続して用いられる。
【００１４】図２はポジショナ３のブロック図である。
ポジショナ３は、フィールドバスブロック３−１と、ア
イソレータ３−２と、コントロール部３−３と、電空変
換部３−４と、弁開度検出器３−５とを備えている。コ
ントロール部３−３は、ＣＰＵ３Ａと、記憶部３Ｂと、
診断モジュール３Ｄと、Ａ／Ｄ変換器３Ｅと、電源部３
Ｆと、通信インターフェイス３Ｇとを備えており、記憶
部３Ｂ，診断モジュール３Ｄ，Ａ／Ｄ変換器３Ｅはバス
３Ｃを介してＣＰＵ３Ａと接続されている。
ポジショナ３は、フィールドバスブロック３−１と、ア
イソレータ３−２と、コントロール部３−３と、電空変
換部３−４と、弁開度検出器３−５とを備えている。コ
ントロール部３−３は、ＣＰＵ３Ａと、記憶部３Ｂと、
診断モジュール３Ｄと、Ａ／Ｄ変換器３Ｅと、電源部３
Ｆと、通信インターフェイス３Ｇとを備えており、記憶
部３Ｂ，診断モジュール３Ｄ，Ａ／Ｄ変換器３Ｅはバス
３Ｃを介してＣＰＵ３Ａと接続されている。
【００１５】このポジショナ３において、フィールドバ
スブロック３−１はフィールドバス５を介して供与され
る電源および信号を分離し、電源をコントロール部３−
３へ与える一方、信号についてはアイソレータ３−２を
介してコントロール部３−３へ送る。また、アイソレー
タ３−２を介するコントロール部３−３からの信号を、
フィールドバス５を介して監視装置４へ送る。
スブロック３−１はフィールドバス５を介して供与され
る電源および信号を分離し、電源をコントロール部３−
３へ与える一方、信号についてはアイソレータ３−２を
介してコントロール部３−３へ送る。また、アイソレー
タ３−２を介するコントロール部３−３からの信号を、
フィールドバス５を介して監視装置４へ送る。
【００１６】コントロール部３−３において、電源部３
Ｆはフィールドバスブロック３−１からの電源を所定の
電圧値とし、コントロール部３−３内の各部に供給す
る。通信インターフェイス３Ｇは、アイソレータ３−２
とＣＰＵ３Ａ，記憶部３Ｂおよび診断モジュール３Ｄと
の間に設けられ、コントロール部３−３への信号の入力
およびコントロール部３−３からの信号の出力を仲介す
る。
Ｆはフィールドバスブロック３−１からの電源を所定の
電圧値とし、コントロール部３−３内の各部に供給す
る。通信インターフェイス３Ｇは、アイソレータ３−２
とＣＰＵ３Ａ，記憶部３Ｂおよび診断モジュール３Ｄと
の間に設けられ、コントロール部３−３への信号の入力
およびコントロール部３−３からの信号の出力を仲介す
る。
【００１７】Ａ／Ｄ変換器３Ｅは、弁開度検出器３−５
が検出する調節弁２の弁開度（実開度：アナログ値）を
デジタル値に変換し、バス３Ｃを介してＣＰＵ３Ａへ送
る。診断モジュール３Ｄは、調節弁２の弁部の総動作距
離や作動スピードの変異といった各種の弁パラメータを
計測し、その計測データを診断結果として定期的に通信
インターフェイス３Ｇを介して監視装置４へ送る。
が検出する調節弁２の弁開度（実開度：アナログ値）を
デジタル値に変換し、バス３Ｃを介してＣＰＵ３Ａへ送
る。診断モジュール３Ｄは、調節弁２の弁部の総動作距
離や作動スピードの変異といった各種の弁パラメータを
計測し、その計測データを診断結果として定期的に通信
インターフェイス３Ｇを介して監視装置４へ送る。
【００１８】コントロール部３−３において、記憶部３
Ｂには、ＣＰＵ３Ａが実行するプログラムの他、統計デ
ータに基づいて作成された調節弁２の使用時間と故障率
との関係を示す曲線が故障予測曲線Ｓ０として格納され
ている。図３にこの故障予測曲線Ｓ０の一例を示す。こ
の故障予測曲線Ｓ０は、初期故障期間Ｔ１、偶発故障期
間Ｔ２、摩耗故障期間Ｔ３に分けられるバスタブ形状に
似た曲線（信頼性工学でいう「バスタブ曲線」）であ
り、横軸を時間ｔ、縦軸を故障率ｐとして表されてい
る。なお、この故障予測曲線Ｓ０において、初期故障期
間Ｔ１と偶発故障期間Ｔ２との境界点をＡ点、偶発故障
期間Ｔ２と摩耗故障期間Ｔ３との境界点をＢ点、初期故
障期間Ｔ１のスタート点をＣ点、摩耗故障期間Ｔ３の終
了点をＤ点とする。
Ｂには、ＣＰＵ３Ａが実行するプログラムの他、統計デ
ータに基づいて作成された調節弁２の使用時間と故障率
との関係を示す曲線が故障予測曲線Ｓ０として格納され
ている。図３にこの故障予測曲線Ｓ０の一例を示す。こ
の故障予測曲線Ｓ０は、初期故障期間Ｔ１、偶発故障期
間Ｔ２、摩耗故障期間Ｔ３に分けられるバスタブ形状に
似た曲線（信頼性工学でいう「バスタブ曲線」）であ
り、横軸を時間ｔ、縦軸を故障率ｐとして表されてい
る。なお、この故障予測曲線Ｓ０において、初期故障期
間Ｔ１と偶発故障期間Ｔ２との境界点をＡ点、偶発故障
期間Ｔ２と摩耗故障期間Ｔ３との境界点をＢ点、初期故
障期間Ｔ１のスタート点をＣ点、摩耗故障期間Ｔ３の終
了点をＤ点とする。
【００１９】信頼性工学において、故障の発生率は、初
期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間に大きく分け
られ、初期故障期間では故障率が徐々に低下し、偶発故
障期間では故障率が安定し、摩耗故障期間では故障率が
徐々に上昇し、バスタブ形状に似た形状となる（文献
１：「信頼性工学のはなし」、大村平著、（株）日科技
連出版社、１９９５年３月１５日第４刷発行、２３頁〜
３７頁）。そして、それぞれの期間において、設計、製
作、施工、運転、環境などの因子が原因となって故障が
引き起こされる。なお、故障率ｐは、ｐ＝（その時点で
故障した個数）／（残っている個数）として表される。
期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間に大きく分け
られ、初期故障期間では故障率が徐々に低下し、偶発故
障期間では故障率が安定し、摩耗故障期間では故障率が
徐々に上昇し、バスタブ形状に似た形状となる（文献
１：「信頼性工学のはなし」、大村平著、（株）日科技
連出版社、１９９５年３月１５日第４刷発行、２３頁〜
３７頁）。そして、それぞれの期間において、設計、製
作、施工、運転、環境などの因子が原因となって故障が
引き起こされる。なお、故障率ｐは、ｐ＝（その時点で
故障した個数）／（残っている個数）として表される。
【００２０】本出願人は、現場での蓄積されたデータを
分析し、調節弁２に起こる様々な状態に対し、どの因子
のどような内容が相関するのかを調べ、統計データに基
づいて調節弁２の使用時間と故障率との関係を示すバス
タブ曲線を作成した。このバスタブ曲線には、単なる測
定データだけでは知ることのできない現場での経験も暗
黙知から形式知へ昇華され、反映されている。本実施の
形態では、このようにして調節弁２に対して作成したバ
スタブ曲線を故障予測曲線Ｓ０としてポジショナ３の記
憶部３Ｂ内に格納し、後述する故障予測支援プログラム
の実行に際して使用するようにしている。また、この故
障予測支援プログラムを実行することにより、ポジショ
ナ３は故障予測支援装置として機能する。
分析し、調節弁２に起こる様々な状態に対し、どの因子
のどような内容が相関するのかを調べ、統計データに基
づいて調節弁２の使用時間と故障率との関係を示すバス
タブ曲線を作成した。このバスタブ曲線には、単なる測
定データだけでは知ることのできない現場での経験も暗
黙知から形式知へ昇華され、反映されている。本実施の
形態では、このようにして調節弁２に対して作成したバ
スタブ曲線を故障予測曲線Ｓ０としてポジショナ３の記
憶部３Ｂ内に格納し、後述する故障予測支援プログラム
の実行に際して使用するようにしている。また、この故
障予測支援プログラムを実行することにより、ポジショ
ナ３は故障予測支援装置として機能する。
【００２１】〔ポジショナ３の基本動作：弁開度の調
整〕ＣＰＵ３Ａは、フィールドバス５を介する監視装置
４からの調節弁２に対する設定開度と弁開度検出器３−
５からのＡ／Ｄ変換器３Ｅを介する調節弁２の実開度と
の偏差を求め、この偏差を零とするように駆動制御信号
を生成し、電空変換部３−４へ送る。電空変換部３−４
は、ＣＰＵ３Ａからの駆動制御信号を空気圧信号に変換
し、この空気圧信号を調節弁２に与える。これにより、
調節弁２の実開度が設定開度となるように調整され、調
節弁２を流れる流体の流量が所望の流量値に制御され
る。
整〕ＣＰＵ３Ａは、フィールドバス５を介する監視装置
４からの調節弁２に対する設定開度と弁開度検出器３−
５からのＡ／Ｄ変換器３Ｅを介する調節弁２の実開度と
の偏差を求め、この偏差を零とするように駆動制御信号
を生成し、電空変換部３−４へ送る。電空変換部３−４
は、ＣＰＵ３Ａからの駆動制御信号を空気圧信号に変換
し、この空気圧信号を調節弁２に与える。これにより、
調節弁２の実開度が設定開度となるように調整され、調
節弁２を流れる流体の流量が所望の流量値に制御され
る。
【００２２】なお、この基本動作中、診断モジュール３
Ｄは、調節弁２の弁部の総動作距離や作動スピードの変
異というような計測データを定期的に通信インターフェ
イス他３Ｇを介して監視装置４へ送信する。この診断モ
ジュール３Ｄからの計測データの送信周期は、初期故障
期間Ｔ１においては短く、偶発故障期間Ｔ２においては
長く、摩耗故障期間Ｔ３においては短くされる。また、
偶発故障期間Ｔ２において、異常が生じたような場合、
それまで長くされていた送信周期が短くされる。
Ｄは、調節弁２の弁部の総動作距離や作動スピードの変
異というような計測データを定期的に通信インターフェ
イス他３Ｇを介して監視装置４へ送信する。この診断モ
ジュール３Ｄからの計測データの送信周期は、初期故障
期間Ｔ１においては短く、偶発故障期間Ｔ２においては
長く、摩耗故障期間Ｔ３においては短くされる。また、
偶発故障期間Ｔ２において、異常が生じたような場合、
それまで長くされていた送信周期が短くされる。
【００２３】〔ポジショナ３の故障予測支援動作：故障
予測結果の通知〕 〔例１：第１発明〕図４に故障予測支援プログラムに従
うＣＰＵ３Ａの処理動作の一例（例１）を示す。ＣＰＵ
３Ａは、調節弁２が配置された流量制御システムの試運
転の開始と同時に、すなわち調節弁２の使用開始と同時
に、ソフトタイマをスタートし、調節弁２の使用時間ｔ
T の計時を開始する（ステップ４０１）。
予測結果の通知〕 〔例１：第１発明〕図４に故障予測支援プログラムに従
うＣＰＵ３Ａの処理動作の一例（例１）を示す。ＣＰＵ
３Ａは、調節弁２が配置された流量制御システムの試運
転の開始と同時に、すなわち調節弁２の使用開始と同時
に、ソフトタイマをスタートし、調節弁２の使用時間ｔ
T の計時を開始する（ステップ４０１）。
【００２４】そして、ＣＰＵ３Ａは、記憶部３Ｂに格納
されている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ
０を読み出し（ステップ４０２）、このバスタブ曲線Ｓ
０における偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点（図
３に示すＢ点）に達するまでの時間ｔｂと調節弁２の現
在の使用時間ｔT との差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点
に対しての余寿命時間とする（ステップ４０３）。
されている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ
０を読み出し（ステップ４０２）、このバスタブ曲線Ｓ
０における偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点（図
３に示すＢ点）に達するまでの時間ｔｂと調節弁２の現
在の使用時間ｔT との差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点
に対しての余寿命時間とする（ステップ４０３）。
【００２５】そして、この求めたＢ点に対しての余寿命
時間ｔｘを故障予測結果とし、通信インターフェイス３
Ｇを介して監視装置４へ送る（ステップ４０４）。監視
装置４は、ポジショナ３からのＢ点に対しての余寿命時
間ｔｘ受信し、モニタ画面４−１上に表示する。ＣＰＵ
３Ａはこのステップ４０２〜４０４の処理動作を定期的
に繰り返す。
時間ｔｘを故障予測結果とし、通信インターフェイス３
Ｇを介して監視装置４へ送る（ステップ４０４）。監視
装置４は、ポジショナ３からのＢ点に対しての余寿命時
間ｔｘ受信し、モニタ画面４−１上に表示する。ＣＰＵ
３Ａはこのステップ４０２〜４０４の処理動作を定期的
に繰り返す。
【００２６】〔例２：第２発明〕図５に故障予測支援プ
ログラムに従うＣＰＵ３Ａの処理動作の他の例（例２）
を示す。ＣＰＵ３Ａは、調節弁２の使用開始と同時に、
ソフトタイマをスタートし、調節弁２の使用時間ｔT の
計時を開始するとともに（ステップ５０１）、記憶部３
Ｂに格納されている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ
曲線）Ｓ０を読み出す（５０２）。
ログラムに従うＣＰＵ３Ａの処理動作の他の例（例２）
を示す。ＣＰＵ３Ａは、調節弁２の使用開始と同時に、
ソフトタイマをスタートし、調節弁２の使用時間ｔT の
計時を開始するとともに（ステップ５０１）、記憶部３
Ｂに格納されている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ
曲線）Ｓ０を読み出す（５０２）。
【００２７】そして、この読み出したバスタブ曲線Ｓ０
をその時の調節弁２の使用環境、すなわち圧力計６−
１，６−２、温度計７−１，７−２、流量計８、振動計
９、温度計１０などの各種センサを介して取り込まれる
使用時の運転条件〔例えば、流体圧力＆差圧，流体温度
＆周囲温度，圧力変動，流体状況（ボイド率、スラリ濃
度など），配管振動，その他〕、調節弁２の弁部の総動
作距離や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線
の各期間における計測データの使用開始時の送信周期、
使用開始時の保全計画などを考慮してバスタブ曲線Ｓ０
を修正し、バスタブ曲線Ｓ１とする（ステップ５０
３）。そして、この修正したバスタブ曲線Ｓ１を記憶部
３Ｂに格納する（ステップ５０４）。
をその時の調節弁２の使用環境、すなわち圧力計６−
１，６−２、温度計７−１，７−２、流量計８、振動計
９、温度計１０などの各種センサを介して取り込まれる
使用時の運転条件〔例えば、流体圧力＆差圧，流体温度
＆周囲温度，圧力変動，流体状況（ボイド率、スラリ濃
度など），配管振動，その他〕、調節弁２の弁部の総動
作距離や作動スピードの変異というようなバスタブ曲線
の各期間における計測データの使用開始時の送信周期、
使用開始時の保全計画などを考慮してバスタブ曲線Ｓ０
を修正し、バスタブ曲線Ｓ１とする（ステップ５０
３）。そして、この修正したバスタブ曲線Ｓ１を記憶部
３Ｂに格納する（ステップ５０４）。
【００２８】なお、ほとんどの場合、記憶部３Ｂに格納
されるバスタブ曲線Ｓ１は、故障率が低下しかつＢ点が
先に延びた曲線（図６参照）となる。すなわち、診断モ
ジュール３Ｄからの計測データは、監視装置４のモニタ
画面４−１上にグラフなどにして表示される。このモニ
タ画面４−１に表示される計測データでは、前述したよ
うに調節弁２の故障予測を簡単に行うことはできない
が、異常状態は即座に知ることが可能である。したがっ
て、この異常状態に対して適切な対応を施すことによ
り、故障率を下げたり、機能限界に到達してしまう時期
をできるだけ先に延ばすことができる。また、調節弁２
の故障率は、流体圧力や流体温度などの運転条件に大き
く左右される。運転条件が厳しければ故障率は上がる
し、運転条件が緩やかであれば故障率は下がる。また、
寿命も長くなったり、短くなったりする。また、本願特
有の故障予測支援機能によって表示される余寿命時間に
基づいて保全計画をたてれば、故障率は下がり、寿命も
延びる。この結果、ほとんどの場合、記憶部３Ｂに格納
されるバスタブ曲線Ｓ１は、故障率が低下しかつＢ点が
先に延びた曲線となる。
されるバスタブ曲線Ｓ１は、故障率が低下しかつＢ点が
先に延びた曲線（図６参照）となる。すなわち、診断モ
ジュール３Ｄからの計測データは、監視装置４のモニタ
画面４−１上にグラフなどにして表示される。このモニ
タ画面４−１に表示される計測データでは、前述したよ
うに調節弁２の故障予測を簡単に行うことはできない
が、異常状態は即座に知ることが可能である。したがっ
て、この異常状態に対して適切な対応を施すことによ
り、故障率を下げたり、機能限界に到達してしまう時期
をできるだけ先に延ばすことができる。また、調節弁２
の故障率は、流体圧力や流体温度などの運転条件に大き
く左右される。運転条件が厳しければ故障率は上がる
し、運転条件が緩やかであれば故障率は下がる。また、
寿命も長くなったり、短くなったりする。また、本願特
有の故障予測支援機能によって表示される余寿命時間に
基づいて保全計画をたてれば、故障率は下がり、寿命も
延びる。この結果、ほとんどの場合、記憶部３Ｂに格納
されるバスタブ曲線Ｓ１は、故障率が低下しかつＢ点が
先に延びた曲線となる。
【００２９】次に、ＣＰＵ３Ａは、記憶部３Ｂに格納さ
れている修正されたバスタブ曲線Ｓ１を読み出し（ステ
ップ５０５）、このバスタブ曲線Ｓ１における偶発故障
期間と摩耗故障期間との境界点（図６に示すＢ点）に達
するまでの時間ｔｂと調節弁２の現在の使用時間ｔT と
の差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点に対しての余寿命時
間とする（ステップ５０６）。そして、この求めたＢ点
に対しての余寿命時間ｔｘを故障予測結果とし、通信イ
ンターフェイス３Ｇを介して監視装置４へ送る（ステッ
プ５０６）。監視装置４は、ポジショナ３からのＢ点に
対しての余寿命時間ｔｘを受信し、モニタ画面４−１上
に表示する。ＣＰＵ３Ａはこのステップ５０５〜５０７
の処理動作を定期的に繰り返す。
れている修正されたバスタブ曲線Ｓ１を読み出し（ステ
ップ５０５）、このバスタブ曲線Ｓ１における偶発故障
期間と摩耗故障期間との境界点（図６に示すＢ点）に達
するまでの時間ｔｂと調節弁２の現在の使用時間ｔT と
の差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点に対しての余寿命時
間とする（ステップ５０６）。そして、この求めたＢ点
に対しての余寿命時間ｔｘを故障予測結果とし、通信イ
ンターフェイス３Ｇを介して監視装置４へ送る（ステッ
プ５０６）。監視装置４は、ポジショナ３からのＢ点に
対しての余寿命時間ｔｘを受信し、モニタ画面４−１上
に表示する。ＣＰＵ３Ａはこのステップ５０５〜５０７
の処理動作を定期的に繰り返す。
【００３０】〔例３：第３発明〕図７に故障予測支援プ
ログラムに従う処理動作の別の例（例３）を示す。ＣＰ
Ｕ３Ａは、調節弁２の使用開始と同時に、ソフトタイマ
をスタートし、調節弁２の使用時間ｔT の計時を開始す
るとともに（ステップ７０１）、記憶部３Ｂに格納され
ている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ０を
読み出す（７０２）。
ログラムに従う処理動作の別の例（例３）を示す。ＣＰ
Ｕ３Ａは、調節弁２の使用開始と同時に、ソフトタイマ
をスタートし、調節弁２の使用時間ｔT の計時を開始す
るとともに（ステップ７０１）、記憶部３Ｂに格納され
ている調節弁２の故障予測曲線（バスタブ曲線）Ｓ０を
読み出す（７０２）。
【００３１】そして、この読み出したバスタブ曲線Ｓ０
を調節弁２の現在の使用状況、すなわち圧力計６−１，
６−２、温度計７−１，７−２、流量計８、振動計９、
温度計１０などの各種センサを介して取り込まれる現在
の運転条件〔例えば、流体圧力＆差圧，流体温度＆周囲
温度，圧力変動、流体状況（ボイド率、スラリ濃度な
ど），配管振動，その他〕、バルブ開度，入力信号，弁
軸摺動距離，弁軸位置分布などの現在の弁パラメータ、
調節弁２の弁部の総動作距離や作動スピードの変異とい
うようなバスタブ曲線の各期間における計測データの現
在の送信周期、現在の保全計画などを考慮してバスタブ
曲線Ｓ０を修正し、バスタブ曲線Ｓ２とする（ステップ
７０３）。
を調節弁２の現在の使用状況、すなわち圧力計６−１，
６−２、温度計７−１，７−２、流量計８、振動計９、
温度計１０などの各種センサを介して取り込まれる現在
の運転条件〔例えば、流体圧力＆差圧，流体温度＆周囲
温度，圧力変動、流体状況（ボイド率、スラリ濃度な
ど），配管振動，その他〕、バルブ開度，入力信号，弁
軸摺動距離，弁軸位置分布などの現在の弁パラメータ、
調節弁２の弁部の総動作距離や作動スピードの変異とい
うようなバスタブ曲線の各期間における計測データの現
在の送信周期、現在の保全計画などを考慮してバスタブ
曲線Ｓ０を修正し、バスタブ曲線Ｓ２とする（ステップ
７０３）。
【００３２】次に、ＣＰＵ３Ａは、このバスタブ曲線Ｓ
２における偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点（図
６に示すＢ点）に達するまでの時間ｔｂと調節弁２の現
在の使用時間ｔT との差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点
に対しての余寿命時間とする（ステップ７０４）。そし
て、この求めたＢ点に対しての余寿命時間ｔｘを故障予
測結果とし、通信インターフェイス３Ｇを介して監視装
置４へ送る（ステップ７０５）。監視装置４は、ポジシ
ョナ３からのＢ点に対しての余寿命時間ｔｘ受信し、モ
ニタ画面４−１上に表示する。ＣＰＵ３Ａはこのステッ
プ７０２〜７０５の処理動作を定期的に繰り返す。
２における偶発故障期間と摩耗故障期間との境界点（図
６に示すＢ点）に達するまでの時間ｔｂと調節弁２の現
在の使用時間ｔT との差ｔｘを求め、この差ｔｘをＢ点
に対しての余寿命時間とする（ステップ７０４）。そし
て、この求めたＢ点に対しての余寿命時間ｔｘを故障予
測結果とし、通信インターフェイス３Ｇを介して監視装
置４へ送る（ステップ７０５）。監視装置４は、ポジシ
ョナ３からのＢ点に対しての余寿命時間ｔｘ受信し、モ
ニタ画面４−１上に表示する。ＣＰＵ３Ａはこのステッ
プ７０２〜７０５の処理動作を定期的に繰り返す。
【００３３】上述した例１〜例３の処理動作からも分か
るように、本実施の形態では、バスタブ曲線Ｓ０（例
１）やＳ１（例２），Ｓ２（例３）におけるＢ点に対し
ての余寿命時間ｔｘが故障予測結果として監視装置４に
通知され、監視装置４のモニタ画面４−１上に表示され
るので、高度な専門知識や豊富な経験を有さない者で
も、この表示される余寿命時間ｔｘから正確かつ短時間
に調節弁２の故障予測を行うことができるようになる。
これにより、高度な専門知識を有する経験の豊富な管理
技術者やメーカからの派遣技術者に解析を依頼しなくて
もよくなり、一般のオペレータでも的確な保守計画を策
定することが可能となる。
るように、本実施の形態では、バスタブ曲線Ｓ０（例
１）やＳ１（例２），Ｓ２（例３）におけるＢ点に対し
ての余寿命時間ｔｘが故障予測結果として監視装置４に
通知され、監視装置４のモニタ画面４−１上に表示され
るので、高度な専門知識や豊富な経験を有さない者で
も、この表示される余寿命時間ｔｘから正確かつ短時間
に調節弁２の故障予測を行うことができるようになる。
これにより、高度な専門知識を有する経験の豊富な管理
技術者やメーカからの派遣技術者に解析を依頼しなくて
もよくなり、一般のオペレータでも的確な保守計画を策
定することが可能となる。
【００３４】なお、上述した例１（例２，例３）では、
ポジショナ３から監視装置４に対してＢ点に対しての余
寿命時間ｔｘしか送らなかったが、余寿命時間ｔｘと合
わせてバスタブ曲線Ｓ０（Ｓ１，Ｓ２）を送るように
し、バスタブ曲線Ｓ０（Ｓ１，Ｓ２）を表示するように
してもよい。図８にこの場合の表示例を示す。この例で
は、△マークＰ１を指標として、バスタブ曲線Ｓ０（Ｓ
１，Ｓ２）における調節弁２の現在位置を表示するよう
にしている。この場合、指標Ｐ１の位置と偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点Ｂとの時間差により、偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点Ｂに対しての余寿命時
間を知ることができる。
ポジショナ３から監視装置４に対してＢ点に対しての余
寿命時間ｔｘしか送らなかったが、余寿命時間ｔｘと合
わせてバスタブ曲線Ｓ０（Ｓ１，Ｓ２）を送るように
し、バスタブ曲線Ｓ０（Ｓ１，Ｓ２）を表示するように
してもよい。図８にこの場合の表示例を示す。この例で
は、△マークＰ１を指標として、バスタブ曲線Ｓ０（Ｓ
１，Ｓ２）における調節弁２の現在位置を表示するよう
にしている。この場合、指標Ｐ１の位置と偶発故障期間
と摩耗故障期間との境界点Ｂとの時間差により、偶発故
障期間と摩耗故障期間との境界点Ｂに対しての余寿命時
間を知ることができる。
【００３５】また、上述した例２では、バスタブ曲線Ｓ
０を調節弁２の使用開始時の使用環境により修正するこ
とによってバスタブ曲線Ｓ１を得るようにしたが、調節
弁２の使用開始時の使用環境は既知である場合が多く、
このような場合には、修正したバスタブ曲線Ｓ１をＳ０
の代わりに工場出荷段階で記憶部３Ｂに格納しておき、
この記憶部３Ｂに格納したバスタブ曲線Ｓ１を使用して
例１の処理動作を行わせるようにしてもよい。
０を調節弁２の使用開始時の使用環境により修正するこ
とによってバスタブ曲線Ｓ１を得るようにしたが、調節
弁２の使用開始時の使用環境は既知である場合が多く、
このような場合には、修正したバスタブ曲線Ｓ１をＳ０
の代わりに工場出荷段階で記憶部３Ｂに格納しておき、
この記憶部３Ｂに格納したバスタブ曲線Ｓ１を使用して
例１の処理動作を行わせるようにしてもよい。
【００３６】また、上述した実施の形態では、ポジショ
ナ３から監視装置４へ故障予測結果を送るようにした
が、監視装置４側でポジショナ３側で行ったと同様の故
障予測処理動作を行わせるようにしてもよく、監視装置
４側とポジショナ３側とで分散して行わせるようにして
もよい。この場合、監視装置４とポジショナ３とを合わ
せて、本発明の故障予測支援装置が構成される。
ナ３から監視装置４へ故障予測結果を送るようにした
が、監視装置４側でポジショナ３側で行ったと同様の故
障予測処理動作を行わせるようにしてもよく、監視装置
４側とポジショナ３側とで分散して行わせるようにして
もよい。この場合、監視装置４とポジショナ３とを合わ
せて、本発明の故障予測支援装置が構成される。
【００３７】また、上述した実施の形態では、故障予測
対象を調節弁としたが、故障予測対象は調節弁に限られ
るものではない。例えば、調節弁を含む流量制御システ
ム全体としてもよく、この流量制御システムを含むプラ
ント全体としてもよい。また、空調設備や熱源設備など
の設備、これらの設備を含むビル、各種の部品など、故
障予測対象としては多種多様のものが考えられる。
対象を調節弁としたが、故障予測対象は調節弁に限られ
るものではない。例えば、調節弁を含む流量制御システ
ム全体としてもよく、この流量制御システムを含むプラ
ント全体としてもよい。また、空調設備や熱源設備など
の設備、これらの設備を含むビル、各種の部品など、故
障予測対象としては多種多様のものが考えられる。
【００３８】また、上述した実施の形態では、故障予測
曲線をバスタブ曲線としたが、故障予測曲線はバスタブ
曲線に限られるものでもない。例えば、図３におけるＣ
点からＡ点までのラインを省略した曲線などとしても
い。また、上述した実施の形態では、Ｂ点に対しての余
寿命時間を表示させるようにしたが、Ｂ点に対しての余
寿命時間が所定時間を超えた場合にブザーを鳴動させる
ようにしてもよい。また、Ｂ点に対しての余寿命時間が
マイナスとなった場合、すなわち使用時間ｔT がｔｂを
超えた場合、ブザーを鳴動させ、摩耗故障期間に入った
ことを知らせるようにしてもよい。
曲線をバスタブ曲線としたが、故障予測曲線はバスタブ
曲線に限られるものでもない。例えば、図３におけるＣ
点からＡ点までのラインを省略した曲線などとしても
い。また、上述した実施の形態では、Ｂ点に対しての余
寿命時間を表示させるようにしたが、Ｂ点に対しての余
寿命時間が所定時間を超えた場合にブザーを鳴動させる
ようにしてもよい。また、Ｂ点に対しての余寿命時間が
マイナスとなった場合、すなわち使用時間ｔT がｔｂを
超えた場合、ブザーを鳴動させ、摩耗故障期間に入った
ことを知らせるようにしてもよい。
【００３９】また、上述した実施の形態では、ポジショ
ナ３と監視装置４との間の通信プロトコルをフィールド
バス方式としているが、ハート（ＨＡＲＴ）やロン（Ｌ
ＯＮ）などの通信プロトコルとしてもよく、他にも種々
の通信プロトコルを利用することができる。また、Ｂ点
に対する余寿命時間などを監視装置４のモニタ画面４−
１に表示するようにしたが、ハンドヘルドコンピュータ
１１のディスプレイ上に表示させるようにしてもよい。
また、ポジショナ３に表示器を設け、この表示器のディ
スプレイ上に表示させるようにしてもよい。
ナ３と監視装置４との間の通信プロトコルをフィールド
バス方式としているが、ハート（ＨＡＲＴ）やロン（Ｌ
ＯＮ）などの通信プロトコルとしてもよく、他にも種々
の通信プロトコルを利用することができる。また、Ｂ点
に対する余寿命時間などを監視装置４のモニタ画面４−
１に表示するようにしたが、ハンドヘルドコンピュータ
１１のディスプレイ上に表示させるようにしてもよい。
また、ポジショナ３に表示器を設け、この表示器のディ
スプレイ上に表示させるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、バスタブ曲線などの曲線を故障予測曲線
として使用し、この故障予測曲線における故障予測対象
の現在位置を通知するようにしたので、高度な専門知識
や経験を有さない者でも、正確にかつ短時間で故障予測
が可能となる。これにより、高度な専門知識を有する経
験の豊富な管理技術者やメーカからの派遣技術者に解析
を依頼しなくてもよくなり、一般のオペレータでも的確
な保守計画を策定することができるようになる。
発明によれば、バスタブ曲線などの曲線を故障予測曲線
として使用し、この故障予測曲線における故障予測対象
の現在位置を通知するようにしたので、高度な専門知識
や経験を有さない者でも、正確にかつ短時間で故障予測
が可能となる。これにより、高度な専門知識を有する経
験の豊富な管理技術者やメーカからの派遣技術者に解析
を依頼しなくてもよくなり、一般のオペレータでも的確
な保守計画を策定することができるようになる。
【図１】 本発明に係る故障予測支援装置の一実施の形
態を使用した流量制御システムのシステム構成図であ
る。
態を使用した流量制御システムのシステム構成図であ
る。
【図２】 この流量制御システムにおけるポジショナの
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 このポジショナの記憶部に格納される故障予
測曲線（バスタブ曲線Ｓ０）の一例を示す図である。
測曲線（バスタブ曲線Ｓ０）の一例を示す図である。
【図４】 故障予測支援プログラムに従う処理動作の一
例（例１）を示すフローチャートである。
例（例１）を示すフローチャートである。
【図５】 故障予測支援プログラムに従う処理動作の他
の例（例２）を示すフローチャートである。
の例（例２）を示すフローチャートである。
【図６】 図５に従う処理動作によって修正されたバス
タブ曲線Ｓ１を修正前のバスタブ曲線Ｓ０と対比して示
す図である。
タブ曲線Ｓ１を修正前のバスタブ曲線Ｓ０と対比して示
す図である。
【図７】 故障予測支援プログラムに従う処理動作の別
の例（例３）を示すフローチャートである。
の例（例３）を示すフローチャートである。
【図８】 バスタブ曲線およびこのバスタブ曲線におけ
る現在位置を示す指標の表示例を示す図である。
る現在位置を示す指標の表示例を示す図である。
１…流体輸送管路、２…調節弁、３…ポジショナ、３−
１…フィールドバスブロック、３−２…アイソレータ、
３−３…コントロール部、３−４…電空変換部、３−５
…弁開度検出器、３Ａ…ＣＰＵ、３Ｂ…記憶部、３Ｃ…
バス、３Ｄ…診断モジュール、３Ｅ…Ａ／Ｄ変換器、３
Ｆ…電源部、３Ｇ…通信インターフェイス、４…監視装
置、５…フィールドバス、Ｓ０…バスタブ曲線、Ｓ１，
Ｓ２…修正されたバスタブ曲線、Ｔ１…初期故障期間、
Ｔ２…偶発故障期間、Ｔ３…摩耗故障期間、Ｐ１…△マ
ーク（指標）、ｔｘ…Ｂ点に対する余寿命時間。
１…フィールドバスブロック、３−２…アイソレータ、
３−３…コントロール部、３−４…電空変換部、３−５
…弁開度検出器、３Ａ…ＣＰＵ、３Ｂ…記憶部、３Ｃ…
バス、３Ｄ…診断モジュール、３Ｅ…Ａ／Ｄ変換器、３
Ｆ…電源部、３Ｇ…通信インターフェイス、４…監視装
置、５…フィールドバス、Ｓ０…バスタブ曲線、Ｓ１，
Ｓ２…修正されたバスタブ曲線、Ｔ１…初期故障期間、
Ｔ２…偶発故障期間、Ｔ３…摩耗故障期間、Ｐ１…△マ
ーク（指標）、ｔｘ…Ｂ点に対する余寿命時間。
Claims (4)
- 【請求項１】 統計データに基づいて作成された故障予
測対象の使用時間と故障率との関係を示す曲線を故障予
測曲線として記憶する故障予測曲線記憶手段と、 前記故障予測曲線における前記故障予測対象の現在位置
を通知する現在位置通知手段とを備えたことを特徴とす
る故障予測支援装置。 - 【請求項２】 統計データに基づいて作成された故障予
測対象の使用時間と故障率との関係を示す曲線を故障予
測曲線として記憶する故障予測曲線記憶手段と、 前記故障予測対象の使用環境に応じて前記故障予測曲線
を修正する故障予想曲線修正手段と、 修正された前記故障予測曲線における前記故障予測対象
の現在位置を通知する現在位置通知手段とを備えたこと
を特徴とする故障予測支援装置。 - 【請求項３】 統計データに基づいて作成された故障予
測対象の使用時間と故障率との関係を示す曲線を故障予
測曲線として記憶する故障予測曲線記憶手段と、 前記故障予測対象の現在の使用状況に応じて前記故障予
測曲線を修正する故障予測曲線修正手段と、 修正された前記故障予測曲線における前記故障予測対象
の現在位置を通知する現在位置通知手段とを備えたこと
を特徴とする故障予測支援装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載された
故障予測支援装置において、 前記現在位置通知手段は、前記故障予測曲線としてバス
タブ曲線を表示し、このバスタブ曲線に対して前記故障
予測対象の現在位置を示す指標を表示することを特徴と
する故障予測支援装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271491A JP4021634B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 故障予測支援装置 |
| CN 02817311 CN1272681C (zh) | 2001-09-07 | 2002-09-09 | 故障预测支援装置 |
| PCT/JP2002/009153 WO2003023540A1 (fr) | 2001-09-07 | 2002-09-09 | Dispositif d'aide a la prediction de defaillance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271491A JP4021634B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 故障予測支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003084824A true JP2003084824A (ja) | 2003-03-19 |
| JP4021634B2 JP4021634B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=19096991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271491A Expired - Fee Related JP4021634B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 故障予測支援装置 |
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