JP2004152336A - 回転体記憶装置の寿命予測・管理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することが可能な回転体記憶装置の寿命予測・管理装置を提供する。
【解決手段】HDD装置107から発生する回転音を集音装置106で捉え、音声解析部105で解析する。解析の結果、HDD装置107の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命あり」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ない」、および「異常=寿命到達」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、CRTディスプレイなどの表示装置103−1に表示される。これにより、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】HDD装置107から発生する回転音を集音装置106で捉え、音声解析部105で解析する。解析の結果、HDD装置107の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命あり」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ない」、および「異常=寿命到達」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、CRTディスプレイなどの表示装置103−1に表示される。これにより、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部記憶装置として使用されるハードディスク装置などの余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハードディスク装置に代表される回転体記憶装置には寿命があり、それは稼働による劣化と、製造後の経過時間による劣化により定義されることはよく知られている。メーカ公表の寿命は、上記の両者の定義により表現されている。
【0003】
従来は、これら回転体記憶装置の寿命はメーカから提示された上記寿命を参考に、装置が寿命に至る前に、新品と交換して装置としての延命を図ってきた。プロセス産業などの装置産業分野で用いられる分散型制御システム(DCS/ Distributed Control System)では、数年に一回の定期点検時期に併せてこれらの有寿命装置を更新することにより、装置の長期安定稼働を図っている。
【0004】
しかしながら、プラントの現場に分散設置される装置の有寿命装置を、装置の寿命に併せて、定期点検で更新することは、これを管理する部門の大きな経済的負担であり、更新時期を次回の定期点検時期まで延期できるのであれば、それをしたいところである。
【0005】
ところで、従来、例えば、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の寿命を知るため、ハードディスク装置の稼動時間をカウントする累積タイマーを設け、累積タイマーでカウントした時間がディスクの平均寿命時間に到達した場合に寿命として報知するようにした寿命時期自己診断装置が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−156024号公報(第3頁、図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、外部記憶装置として使用されるハードディスク装置などの回転体記憶装置の寿命を的確に予測し、管理することが必要となっている。
【0008】
しかしながら、特許文献1のように、画一的に、ハードディスク装置の稼動時間が、ある一定の時間(平均寿命時間)に達したことをもって寿命と診断することは、使用条件などにより実際にはまだ寿命に達していないハードディスク装置を寿命と診断してしまうことがあるという問題点があった。
【0009】
そこで、本発明は従来のこのような点に鑑みて為されたもので、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することが可能な回転体記憶装置の寿命予測・管理装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音を捉える集音手段と、この集音手段からの電気信号を解析し、回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0011】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する音を解析して、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【0012】
また、本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する振動を捉える振動センシング手段と、この振動センシング手段からの電気信号を解析し、回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0013】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する振動を解析して、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【0014】
更に、本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音または振動を捉える集音または振動センシング手段と、回転体記憶装置の稼働後の経過時間を計数する計数手段と、この計数手段により計数された稼働後の経過時間を保持する保持手段と、集音または振動センシング手段からの電気信号を解析し、この解析結果と、保持手段に保持されている稼働後の経過時間とを用いて回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0015】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する音または振動を解析するとともに、回転体記憶装置の稼働後の経過時間を計数し、これら解析結果及び計数結果を用いることにより、回転体記憶装置の余寿命をより的確に予測し、管理することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の趣旨は、ハードディスク装置などの回転体記憶装置から発生する振動または音を計測し、その装置の実余寿命を予測することである。
【0017】
我々は、フィールドでのハードディスク装置の稼働状況をモニタすることにより、実際はメーカの言う稼働時間20,000時間および製造後5年の両寿命値を、難なくクリアし、大多数が長期間使用できていることを掴んでいる。しかしながら、ハードディスク装置が一旦故障に至れば、装置を停止して交換することになる。この実余寿命を知ることができれば、経済的な更新が可能になり、また寿命による稼働中のシステムの停止というリスクを未然に回避することができる。
【0018】
この寿命とは、スピンドルモータのベアリング部のグリスの経年劣化が原因である。グリスが経年劣化することによりモータの回転性能が劣化し寿命に至る。ベアリング部のグリスが劣化することにより、振動が激しくなり、それは音となって周囲から認識できるようになる。
【0019】
従って、この振動ないしは音を計測し、ディスクの実余寿命を予測することができる。
【0020】
このような見識に基づき為された本発明の実施形態について、以下に説明する。
【0021】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図1に示す。
【0022】
この実施形態は、音によるHDD装置(ハードディスク装置)の実余寿命予測・管理装置の構成例である。
【0023】
この基本的構成は、パソコンや制御システムのHMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)を想定して書かれているが、これは代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0024】
図1に示すように、この装置は、内部バス100を中心に、中央処理装置(CPU)101、主記憶装置102、表示制御・入力制御部103、通信制御部104、および外部記憶装置としてのHDD装置(ハードディスク装置)107が配置され、それぞれ、内部バス100を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0025】
表示制御・入力制御部103には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置103−1が接続される。通信制御部104には、LANなどの通信路104−1が接続される。
【0026】
音声解析部105も他のモジュールと同様に内部バス100に接続され、中央処理装置101などのモジュールと相互に情報の交換を行う。音声解析部105には、音を集める集音装置(マイクロフォン)106が接続され、これにより音を電気信号に変換し、音声解析部105に送る。
【0027】
集音装置106は、HDD装置107から発生する音を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置107から発生する音を捉え、音声解析部105に送る。
【0028】
音声解析部105では、集音装置106で捉えたHDD装置107からの音、即ちHDD装置107から発生する回転音を解析する。
【0029】
集音装置106で捉えられたHDD装置107から発生する回転音の解析の結果、そのHDD装置107の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。従って、オペレータは、CRTディスプレイなどの表示装置103−1に表示される稼働状態表示画面にて簡単にHDD装置107の実余寿命状態を知ることができる。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0030】
以上説明したように、この実施形態によれば、オペレータにHDD装置107の寿命到達あるいは寿命の予兆が発見されたことを通知することができる。
【0031】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図2に示す。
【0032】
この実施形態は、振動によるHDD装置の実余寿命予測・管理装置の構成例である。
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0033】
図2に示すように、この装置は、内部バス200を中心に、中央処理装置(CPU)201、主記憶装置202、表示制御・入力制御部203、通信制御部204、および外部記憶装置としてのHDD装置207が配置され、それぞれ、内部バス200を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0034】
表示制御・入力制御部203には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置203−1が接続される。 通信制御部204には、LANなどの通信路204−1が接続される。
【0035】
振動解析部205も他のモジュールと同様に内部バス200に接続され、中央処理装置201などのモジュールと相互に情報の交換を行う。振動解析部205には、振動を捉える振動センサ(ピックアップ)206が接続され、これによりHDD装置207の振動を電気信号に変換し、振動解析部205に送る。
【0036】
振動センサ206は、HDD装置207から発生する振動を効果的に捉えられる場所、例えばHDD装置207のエンクロジャー(ケース)等に配置され、HDD装置207から発生する振動を捉え、振動解析部205に送る。
【0037】
振動解析部205では、振動センサ206で捉えたHDD装置207からの振動、即ちHDD装置207から発生する回転振動を解析する。
【0038】
振動センサ206で捉えられたHDD装置207から発生する回転振動の解析の結果、そのHDD装置207の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置203−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。従って、オペレータは、CRTディスプレイなどの表示装置203−1に表示される稼働状態表示画面にて簡単にHDD装置207の実余寿命状態を知ることができる。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0039】
以上説明したように、この実施形態によれば、オペレータにHDD装置207の寿命到達あるいは寿命の予兆が発見されたことを通知することができる。
【0040】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図3に示す。
【0041】
この実施形態は、音声または振動と、総稼働時間の両者からHDD装置の実余寿命の予測・管理を行う予測・管理装置の構成例である。
【0042】
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0043】
図3に示すように、この装置は、内部バス300を中心に、中央処理装置(CPU)301、主記憶装置302、表示制御・入力制御部303、通信制御部304、および外部記憶装置としてのHDD装置307が配置され、それぞれ、内部バス300を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0044】
表示制御・入力制御部303には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置303−1が接続される。通信制御部304には、LANなどの通信路304−1が接続される。
【0045】
音声または振動解析部305も他のモジュールと同様に内部バス300に接続され、中央処理装置301などのモジュールと相互に情報の交換を行う。音声または振動解析部305には、音を集める集音装置(マイクロフォン)または振動センサ(ピックアップ)306が接続され、これにより音または振動を電気信号に変換し、音声または振動解析部305に送る。
【0046】
集音装置または振動センサ306は、HDD装置307から発生する音または振動を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置から発生する音または振動を捉え、音声または振動解析部305に送る。
【0047】
音声または振動解析部305では、集音装置または振動センサ306で捉えたHDD装置307からの音または振動、即ちHDD装置307から発生する回転音または回転振動を解析する。
【0048】
集音装置または振動センサ306で捉えられたHDD装置307から発生する回転音または回転振動の解析の結果、そのHDD装置307の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS―A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。これらの状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0049】
また、主記憶装置302には、寿命情報管理テーブル302−10が形成されている。
【0050】
この寿命情報管理テーブル302−10には、HDD装置307の総稼働時間302−11、HDD装置307の設置(稼働開始)時期情報302−12、HDD装置の形式302−13、HDD装置のメーカ名302−14などが記録されている。総稼働時間302−11は、設置時期情報302−12を起点に、電源が投入されている期間に経過時間が計数・加算される仕組みになっている。この計数・加算の手段は、所定の精度を維持できるのであれば、ハードウェア回路にて実施しても構わないし、ソフトウェアによって実施しても構わない。計数・加算の結果は、主記憶装置302内部の総稼働時間302−11に記憶される。主記憶装置302の情報は装置の電源が切断されるときは、切断前に自動的にHDD装置307に退避される。
【0051】
上記計数・加算結果により、総稼働時間が次第に増加するが、その値により、「正常=十分な余寿命ありCS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないCS−B」、および「異常=寿命到達CS−C」の識別を行う。
【0052】
そして、音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cと、総稼働時間により推定した余寿命ランクCS−A、CS−B、CS−Cの両方の値により、余寿命状態を総合的に診断し、予測する。
【0053】
総合的に診断し、予測する方法としては、例えば、音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Aの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−A、またはCS−Bの場合は、「正常=十分な余寿命ありA」と診断し、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−Cの場合は、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないB」と診断する。音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Bの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−A、またはCS−Bの場合は、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないB」と診断し、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−Cの場合は「異常=寿命到達C」と診断する。音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Cの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクの値の如何に拘わらず「異常=寿命到達C」と診断する。
【0054】
そして、このようにして音または振動の解析の結果と総稼働時間の両方の値から総合的に診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置303―1にハードウェアの稼働状態の総合的診断結果を示す診断画面として表示する他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0055】
以上説明したように、この実施形態によれば、音または振動の結果により推定した余寿命ランクと総稼働時間により推定した余寿命ランクの値によりHDD装置307の余寿命を総合的に判断することができ、総合的に診断され予測された余寿命状態をオペレータに通知することができる。
【0056】
また、HDD装置の形式、メーカ、稼働時間とともにこれらの寿命情報を管理することにより、HDD装置の余寿命傾向の貴重な情報として、データを蓄積することができる。
【0057】
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
【0058】
ハードディスク装置は余寿命が残り少なくなると、スピンドルモータ軸受け部のグリスの劣化およびベアリングの磨耗により、回転音が大きくなる。また、この回転音のもとはベアリング部の振動であるから、その振動も大きくなる。
【0059】
そこで、この実施形態においては、使用開始後の稼働時間の異なるハードディスク装置のサンプルを集め、その動作時に発生する音圧レベルまたは振動の振幅を調査し、データを収集する。これにより、上述の各実施形態で述べた余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cの境界の音圧レベル、または振動の振幅レベルを決定し、判定基準として用いる。
【0060】
そして、集音装置または振動センサ106、206、または306から電気信号として入力されたアナログ信号の振幅を上記判定基準で3段階に分類し、RS−BおよびRS−Cのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、または総稼働時間との総合評価でBまたはCのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1、203−1、または303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示し、また画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。さらに、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることも可能である。
【0061】
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
【0062】
この実施形態は、第4の実施形態と同様、使用開始後の稼働時間の異なるハードディスクのサンプルを集め、その動作時に発生する音圧レベルまたは振動をフーリエ解析し、そのスペクトルデータを収集する。これにより、上述の第1乃至第3の実施形態で述べた余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cの境界の音圧スペクトル、または振動スペクトルを決定し、判定基準として用いる。
【0063】
そして、集音装置または振動センサ106、206、または306から電気信号として入力されたアナログ信号を、解析部105、205、または305でフーリエ変換し、得られたデータを上記判定基準で3段階に分類し、RS−BおよびRS−Cのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、または総稼働時間との総合評価でBまたはCのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1、203−1、または303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示し、また画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。さらに、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることも可能である。
【0064】
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図4に示す。
【0065】
この実施形態は、インターネット、イントラネットなどの通信手段とHDD装置の実余寿命予測・管理装置とを組み合わせたシステムの構成例である。
【0066】
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0067】
図4に示すように、このHDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステムAは、内部バス400を中心に、中央処理装置(CPU)401、主記憶装置402、表示制御・入力制御部403、通信制御部404、およびHDD装置407が配置され、それぞれ、内部バス400を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0068】
表示制御・入力制御部403には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置403−1が接続される。通信制御部404には、通信路404−1を経由してモデム408などの装置が接続される。
【0069】
音声または振動解析部405も他のモジュールと同様に内部バス400に接続され、中央処理装置401などのモジュールと相互に情報の交換を行う。
【0070】
音声または振動解析部405には、音を集める集音装置(マイクロフォン)または振動センサ(ピックアップ)406が接続され、これにより音または振動を電気信号に変換し、音声または振動解析部405に送る。
【0071】
集音装置または振動センサ406は、HDD装置407から発生する音または振動を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置407から発生する音または振動を捉え、音声または振動解析部405に送る。
【0072】
音声または振動解析部405では、集音装置または振動センサ406で捉えたHDD装置407からの音または振動を解析する。
【0073】
集音装置または振動センサ406で捉えられたHDD装置407から発生する回転音または回転振動の解析の結果、そのHDD装置407の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。これらの状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置403−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音発生器、警告表示灯などにその警報状態を出力する。
【0074】
さらに、HDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステムAのモデム408を経由して外部の通信回線に出た寿命情報は、通信回線を経由して保守サービスセンタBの管理サーバ409に到達する。これらの寿命情報は、管理サーバ409の記憶装置に記録・管理される。保守サービスセンタBのオペレータは、通信回線を経由して、契約されている他の装置とも交信し、各装置から寿命情報を取得し、同様に記録・管理することができる。
【0075】
これにより、インターネット、イントラネットなどの通信手段を用いて、取得されたこれらの情報を保守サービスセンタBにて一括管理することができ、また、これらをエンドユーザへの設備更新計画の作成に役立てることができる。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図3】本発明の第3の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図4】本発明の第6の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【符号の説明】
100…内部バス
101…中央処理装置(CPU)
102…主記憶装置
103…表示制御・入力制御部
103−1…表示装置・入力装置
104…通信制御部
104−1…通信路
105…音声解析部
106…集音装置(マイクロフォン)
107…HDD装置
200…内部バス
201…中央処理装置(CPU)
202…主記憶装置
203…表示制御・入力制御部
203−1…表示装置・入力装置
204…通信制御部
204−1…通信路
205…振動解析部
206…振動センサ(ピックアップ)
207…HDD装置
300…内部バス
301…中央処理装置(CPU)
302…主記憶装置
302−10…寿命情報管理テーブル
302−11…総稼働時間情報
302−12…設置(稼動開始)時期情報
302−13…HDD装置の形式
302−14…HDD装置のメーカ名
303…表示制御・入力制御部
303−1…表示装置・入力装置
304…通信制御部
304−1…通信路
305…音声または振動解析部
306…集音装置または振動センサ
307…HDD装置
400…内部バス
401…中央処理装置(CPU)
402…主記憶装置
403…表示制御・入力制御部
403−1…表示装置・入力装置
404…通信制御部
404−1…通信路
405…音声または振動解析部
406…集音装置または振動センサ
407…HDD装置
408…モデム
409…管理サーバ
A…HDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステム
B…保守サービスセンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部記憶装置として使用されるハードディスク装置などの余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハードディスク装置に代表される回転体記憶装置には寿命があり、それは稼働による劣化と、製造後の経過時間による劣化により定義されることはよく知られている。メーカ公表の寿命は、上記の両者の定義により表現されている。
【0003】
従来は、これら回転体記憶装置の寿命はメーカから提示された上記寿命を参考に、装置が寿命に至る前に、新品と交換して装置としての延命を図ってきた。プロセス産業などの装置産業分野で用いられる分散型制御システム(DCS/ Distributed Control System)では、数年に一回の定期点検時期に併せてこれらの有寿命装置を更新することにより、装置の長期安定稼働を図っている。
【0004】
しかしながら、プラントの現場に分散設置される装置の有寿命装置を、装置の寿命に併せて、定期点検で更新することは、これを管理する部門の大きな経済的負担であり、更新時期を次回の定期点検時期まで延期できるのであれば、それをしたいところである。
【0005】
ところで、従来、例えば、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の寿命を知るため、ハードディスク装置の稼動時間をカウントする累積タイマーを設け、累積タイマーでカウントした時間がディスクの平均寿命時間に到達した場合に寿命として報知するようにした寿命時期自己診断装置が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−156024号公報(第3頁、図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、外部記憶装置として使用されるハードディスク装置などの回転体記憶装置の寿命を的確に予測し、管理することが必要となっている。
【0008】
しかしながら、特許文献1のように、画一的に、ハードディスク装置の稼動時間が、ある一定の時間(平均寿命時間)に達したことをもって寿命と診断することは、使用条件などにより実際にはまだ寿命に達していないハードディスク装置を寿命と診断してしまうことがあるという問題点があった。
【0009】
そこで、本発明は従来のこのような点に鑑みて為されたもので、ハードディスク装置などの回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することが可能な回転体記憶装置の寿命予測・管理装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音を捉える集音手段と、この集音手段からの電気信号を解析し、回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0011】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する音を解析して、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【0012】
また、本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する振動を捉える振動センシング手段と、この振動センシング手段からの電気信号を解析し、回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0013】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する振動を解析して、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【0014】
更に、本発明は、回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音または振動を捉える集音または振動センシング手段と、回転体記憶装置の稼働後の経過時間を計数する計数手段と、この計数手段により計数された稼働後の経過時間を保持する保持手段と、集音または振動センシング手段からの電気信号を解析し、この解析結果と、保持手段に保持されている稼働後の経過時間とを用いて回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする。
【0015】
このような構成の本発明によれば、回転体記憶装置から発生する音または振動を解析するとともに、回転体記憶装置の稼働後の経過時間を計数し、これら解析結果及び計数結果を用いることにより、回転体記憶装置の余寿命をより的確に予測し、管理することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の趣旨は、ハードディスク装置などの回転体記憶装置から発生する振動または音を計測し、その装置の実余寿命を予測することである。
【0017】
我々は、フィールドでのハードディスク装置の稼働状況をモニタすることにより、実際はメーカの言う稼働時間20,000時間および製造後5年の両寿命値を、難なくクリアし、大多数が長期間使用できていることを掴んでいる。しかしながら、ハードディスク装置が一旦故障に至れば、装置を停止して交換することになる。この実余寿命を知ることができれば、経済的な更新が可能になり、また寿命による稼働中のシステムの停止というリスクを未然に回避することができる。
【0018】
この寿命とは、スピンドルモータのベアリング部のグリスの経年劣化が原因である。グリスが経年劣化することによりモータの回転性能が劣化し寿命に至る。ベアリング部のグリスが劣化することにより、振動が激しくなり、それは音となって周囲から認識できるようになる。
【0019】
従って、この振動ないしは音を計測し、ディスクの実余寿命を予測することができる。
【0020】
このような見識に基づき為された本発明の実施形態について、以下に説明する。
【0021】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図1に示す。
【0022】
この実施形態は、音によるHDD装置(ハードディスク装置)の実余寿命予測・管理装置の構成例である。
【0023】
この基本的構成は、パソコンや制御システムのHMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)を想定して書かれているが、これは代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0024】
図1に示すように、この装置は、内部バス100を中心に、中央処理装置(CPU)101、主記憶装置102、表示制御・入力制御部103、通信制御部104、および外部記憶装置としてのHDD装置(ハードディスク装置)107が配置され、それぞれ、内部バス100を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0025】
表示制御・入力制御部103には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置103−1が接続される。通信制御部104には、LANなどの通信路104−1が接続される。
【0026】
音声解析部105も他のモジュールと同様に内部バス100に接続され、中央処理装置101などのモジュールと相互に情報の交換を行う。音声解析部105には、音を集める集音装置(マイクロフォン)106が接続され、これにより音を電気信号に変換し、音声解析部105に送る。
【0027】
集音装置106は、HDD装置107から発生する音を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置107から発生する音を捉え、音声解析部105に送る。
【0028】
音声解析部105では、集音装置106で捉えたHDD装置107からの音、即ちHDD装置107から発生する回転音を解析する。
【0029】
集音装置106で捉えられたHDD装置107から発生する回転音の解析の結果、そのHDD装置107の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。従って、オペレータは、CRTディスプレイなどの表示装置103−1に表示される稼働状態表示画面にて簡単にHDD装置107の実余寿命状態を知ることができる。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0030】
以上説明したように、この実施形態によれば、オペレータにHDD装置107の寿命到達あるいは寿命の予兆が発見されたことを通知することができる。
【0031】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図2に示す。
【0032】
この実施形態は、振動によるHDD装置の実余寿命予測・管理装置の構成例である。
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0033】
図2に示すように、この装置は、内部バス200を中心に、中央処理装置(CPU)201、主記憶装置202、表示制御・入力制御部203、通信制御部204、および外部記憶装置としてのHDD装置207が配置され、それぞれ、内部バス200を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0034】
表示制御・入力制御部203には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置203−1が接続される。 通信制御部204には、LANなどの通信路204−1が接続される。
【0035】
振動解析部205も他のモジュールと同様に内部バス200に接続され、中央処理装置201などのモジュールと相互に情報の交換を行う。振動解析部205には、振動を捉える振動センサ(ピックアップ)206が接続され、これによりHDD装置207の振動を電気信号に変換し、振動解析部205に送る。
【0036】
振動センサ206は、HDD装置207から発生する振動を効果的に捉えられる場所、例えばHDD装置207のエンクロジャー(ケース)等に配置され、HDD装置207から発生する振動を捉え、振動解析部205に送る。
【0037】
振動解析部205では、振動センサ206で捉えたHDD装置207からの振動、即ちHDD装置207から発生する回転振動を解析する。
【0038】
振動センサ206で捉えられたHDD装置207から発生する回転振動の解析の結果、そのHDD装置207の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。このようにして診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置203−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。従って、オペレータは、CRTディスプレイなどの表示装置203−1に表示される稼働状態表示画面にて簡単にHDD装置207の実余寿命状態を知ることができる。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0039】
以上説明したように、この実施形態によれば、オペレータにHDD装置207の寿命到達あるいは寿命の予兆が発見されたことを通知することができる。
【0040】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図3に示す。
【0041】
この実施形態は、音声または振動と、総稼働時間の両者からHDD装置の実余寿命の予測・管理を行う予測・管理装置の構成例である。
【0042】
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0043】
図3に示すように、この装置は、内部バス300を中心に、中央処理装置(CPU)301、主記憶装置302、表示制御・入力制御部303、通信制御部304、および外部記憶装置としてのHDD装置307が配置され、それぞれ、内部バス300を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0044】
表示制御・入力制御部303には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置303−1が接続される。通信制御部304には、LANなどの通信路304−1が接続される。
【0045】
音声または振動解析部305も他のモジュールと同様に内部バス300に接続され、中央処理装置301などのモジュールと相互に情報の交換を行う。音声または振動解析部305には、音を集める集音装置(マイクロフォン)または振動センサ(ピックアップ)306が接続され、これにより音または振動を電気信号に変換し、音声または振動解析部305に送る。
【0046】
集音装置または振動センサ306は、HDD装置307から発生する音または振動を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置から発生する音または振動を捉え、音声または振動解析部305に送る。
【0047】
音声または振動解析部305では、集音装置または振動センサ306で捉えたHDD装置307からの音または振動、即ちHDD装置307から発生する回転音または回転振動を解析する。
【0048】
集音装置または振動センサ306で捉えられたHDD装置307から発生する回転音または回転振動の解析の結果、そのHDD装置307の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS―A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。これらの状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0049】
また、主記憶装置302には、寿命情報管理テーブル302−10が形成されている。
【0050】
この寿命情報管理テーブル302−10には、HDD装置307の総稼働時間302−11、HDD装置307の設置(稼働開始)時期情報302−12、HDD装置の形式302−13、HDD装置のメーカ名302−14などが記録されている。総稼働時間302−11は、設置時期情報302−12を起点に、電源が投入されている期間に経過時間が計数・加算される仕組みになっている。この計数・加算の手段は、所定の精度を維持できるのであれば、ハードウェア回路にて実施しても構わないし、ソフトウェアによって実施しても構わない。計数・加算の結果は、主記憶装置302内部の総稼働時間302−11に記憶される。主記憶装置302の情報は装置の電源が切断されるときは、切断前に自動的にHDD装置307に退避される。
【0051】
上記計数・加算結果により、総稼働時間が次第に増加するが、その値により、「正常=十分な余寿命ありCS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないCS−B」、および「異常=寿命到達CS−C」の識別を行う。
【0052】
そして、音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cと、総稼働時間により推定した余寿命ランクCS−A、CS−B、CS−Cの両方の値により、余寿命状態を総合的に診断し、予測する。
【0053】
総合的に診断し、予測する方法としては、例えば、音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Aの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−A、またはCS−Bの場合は、「正常=十分な余寿命ありA」と診断し、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−Cの場合は、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないB」と診断する。音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Bの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−A、またはCS−Bの場合は、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないB」と診断し、総稼働時間により推定した余寿命ランクがCS−Cの場合は「異常=寿命到達C」と診断する。音または振動の解析の結果により推定した余寿命ランクがRS−Cの場合は、総稼働時間により推定した余寿命ランクの値の如何に拘わらず「異常=寿命到達C」と診断する。
【0054】
そして、このようにして音または振動の解析の結果と総稼働時間の両方の値から総合的に診断され予測された余寿命状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置303―1にハードウェアの稼働状態の総合的診断結果を示す診断画面として表示する他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることもできる。
【0055】
以上説明したように、この実施形態によれば、音または振動の結果により推定した余寿命ランクと総稼働時間により推定した余寿命ランクの値によりHDD装置307の余寿命を総合的に判断することができ、総合的に診断され予測された余寿命状態をオペレータに通知することができる。
【0056】
また、HDD装置の形式、メーカ、稼働時間とともにこれらの寿命情報を管理することにより、HDD装置の余寿命傾向の貴重な情報として、データを蓄積することができる。
【0057】
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
【0058】
ハードディスク装置は余寿命が残り少なくなると、スピンドルモータ軸受け部のグリスの劣化およびベアリングの磨耗により、回転音が大きくなる。また、この回転音のもとはベアリング部の振動であるから、その振動も大きくなる。
【0059】
そこで、この実施形態においては、使用開始後の稼働時間の異なるハードディスク装置のサンプルを集め、その動作時に発生する音圧レベルまたは振動の振幅を調査し、データを収集する。これにより、上述の各実施形態で述べた余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cの境界の音圧レベル、または振動の振幅レベルを決定し、判定基準として用いる。
【0060】
そして、集音装置または振動センサ106、206、または306から電気信号として入力されたアナログ信号の振幅を上記判定基準で3段階に分類し、RS−BおよびRS−Cのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、または総稼働時間との総合評価でBまたはCのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1、203−1、または303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示し、また画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。さらに、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることも可能である。
【0061】
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
【0062】
この実施形態は、第4の実施形態と同様、使用開始後の稼働時間の異なるハードディスクのサンプルを集め、その動作時に発生する音圧レベルまたは振動をフーリエ解析し、そのスペクトルデータを収集する。これにより、上述の第1乃至第3の実施形態で述べた余寿命ランクRS−A、RS−B、RS−Cの境界の音圧スペクトル、または振動スペクトルを決定し、判定基準として用いる。
【0063】
そして、集音装置または振動センサ106、206、または306から電気信号として入力されたアナログ信号を、解析部105、205、または305でフーリエ変換し、得られたデータを上記判定基準で3段階に分類し、RS−BおよびRS−Cのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、または総稼働時間との総合評価でBまたはCのレベルに診断された場合に対応する警報レベルで、装置のCRTディスプレイなどの表示装置103−1、203−1、または303−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示し、また画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。さらに、警報音を発したり、警告表示灯などに表示したりすることも可能である。
【0064】
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成を図4に示す。
【0065】
この実施形態は、インターネット、イントラネットなどの通信手段とHDD装置の実余寿命予測・管理装置とを組み合わせたシステムの構成例である。
【0066】
この構成は代表例であり、本発明はこの構成に限定するものではない。
【0067】
図4に示すように、このHDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステムAは、内部バス400を中心に、中央処理装置(CPU)401、主記憶装置402、表示制御・入力制御部403、通信制御部404、およびHDD装置407が配置され、それぞれ、内部バス400を経由して情報の交換を行うような形になっている。
【0068】
表示制御・入力制御部403には、CRTディスプレイなどの表示装置およびキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置403−1が接続される。通信制御部404には、通信路404−1を経由してモデム408などの装置が接続される。
【0069】
音声または振動解析部405も他のモジュールと同様に内部バス400に接続され、中央処理装置401などのモジュールと相互に情報の交換を行う。
【0070】
音声または振動解析部405には、音を集める集音装置(マイクロフォン)または振動センサ(ピックアップ)406が接続され、これにより音または振動を電気信号に変換し、音声または振動解析部405に送る。
【0071】
集音装置または振動センサ406は、HDD装置407から発生する音または振動を効果的に捉えられる場所に配置され、HDD装置407から発生する音または振動を捉え、音声または振動解析部405に送る。
【0072】
音声または振動解析部405では、集音装置または振動センサ406で捉えたHDD装置407からの音または振動を解析する。
【0073】
集音装置または振動センサ406で捉えられたHDD装置407から発生する回転音または回転振動の解析の結果、そのHDD装置407の余寿命状態は、「正常=十分な余寿命ありRS−A」、「何らかの寿命の予兆のある状態=余寿命が残り少ないRS−B」、および「異常=寿命到達RS−C」の3段階に診断される。これらの状態は、装置のCRTディスプレイなどの表示装置403−1にハードウェアの稼働状態を示す診断画面として表示される他、画面上部のアラーム表示部にその状態を表示する。また、警報音発生器、警告表示灯などにその警報状態を出力する。
【0074】
さらに、HDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステムAのモデム408を経由して外部の通信回線に出た寿命情報は、通信回線を経由して保守サービスセンタBの管理サーバ409に到達する。これらの寿命情報は、管理サーバ409の記憶装置に記録・管理される。保守サービスセンタBのオペレータは、通信回線を経由して、契約されている他の装置とも交信し、各装置から寿命情報を取得し、同様に記録・管理することができる。
【0075】
これにより、インターネット、イントラネットなどの通信手段を用いて、取得されたこれらの情報を保守サービスセンタBにて一括管理することができ、また、これらをエンドユーザへの設備更新計画の作成に役立てることができる。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、回転体記憶装置の余寿命を的確に予測し、管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図3】本発明の第3の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【図4】本発明の第6の実施形態に係る回転体記憶装置の寿命予測・管理装置の構成図。
【符号の説明】
100…内部バス
101…中央処理装置(CPU)
102…主記憶装置
103…表示制御・入力制御部
103−1…表示装置・入力装置
104…通信制御部
104−1…通信路
105…音声解析部
106…集音装置(マイクロフォン)
107…HDD装置
200…内部バス
201…中央処理装置(CPU)
202…主記憶装置
203…表示制御・入力制御部
203−1…表示装置・入力装置
204…通信制御部
204−1…通信路
205…振動解析部
206…振動センサ(ピックアップ)
207…HDD装置
300…内部バス
301…中央処理装置(CPU)
302…主記憶装置
302−10…寿命情報管理テーブル
302−11…総稼働時間情報
302−12…設置(稼動開始)時期情報
302−13…HDD装置の形式
302−14…HDD装置のメーカ名
303…表示制御・入力制御部
303−1…表示装置・入力装置
304…通信制御部
304−1…通信路
305…音声または振動解析部
306…集音装置または振動センサ
307…HDD装置
400…内部バス
401…中央処理装置(CPU)
402…主記憶装置
403…表示制御・入力制御部
403−1…表示装置・入力装置
404…通信制御部
404−1…通信路
405…音声または振動解析部
406…集音装置または振動センサ
407…HDD装置
408…モデム
409…管理サーバ
A…HDD装置の実余寿命予測・管理装置を組み込んだシステム
B…保守サービスセンタ
Claims (6)
- 回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音を捉える集音手段と、この集音手段からの電気信号を解析し、前記回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
- 回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する振動を捉える振動センシング手段と、この振動センシング手段からの電気信号を解析し、前記回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
- 回転体記憶装置の余寿命状態を予測し管理する回転体記憶装置の寿命予測・管理装置において、回転体記憶装置から発生する音または振動を捉える集音または振動センシング手段と、前記回転体記憶装置の稼働後の経過時間を計数する計数手段と、この計数手段により計数された稼働後の経過時間を保持する保持手段と、前記集音または振動センシング手段からの電気信号を解析し、この解析結果と、前記保持手段に保持されている稼働後の経過時間とを用いて前記回転体記憶装置の余寿命状態を診断して予測する解析・診断手段とを具備したことを特徴とする回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
- 前記解析・診断手段は、前記電気信号の解析において、音圧または振動の振幅により余寿命をランク分類することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
- 前記解析・診断手段は、前記電気信号の解析において、音圧または振動のフーリエ解析を行い、そのスペクトル成分を解析することにより余寿命をランク分類することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
- 前記解析・診断手段により診断されて予測された前記余寿命状態、及び前記計数手段により計数された前記稼働後の経過時間のうちの少なくとも前記余寿命状態の情報を保守サービスセンタに送出するための通信手段を具備したことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の回転体記憶装置の寿命予測・管理装置。
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