JP2008065824A - 保守計画システム、保守計画方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置201の使用実績情報と、消耗品の使用実績情報とを取得する使用実績取得部207と、消耗品の使用実績情報の履歴に基づいて当該消耗品の故障確率分布を推定する故障確率分布推定部204と、画像形成装置の使用実績情報の履歴に基づいて一日当りのカウンタ値であるカウンタ進度を取得するカウンタ進度取得部207と、消耗品毎の故障確率分布とカウンタ進度とに基づいて次回交換時期と交換する消耗品を提示する保守計画部206とを備え、画像形成装置の使用実績情報は、画像形成回数に対応したカウンタ値及び該カウンタ値の取得日付を含み、消耗品の使用実績情報は、該消耗品の交換時におけるカウンタ値及び該消耗品の交換理由がライフ到達によるか否かを示すライフ情報を含む保守計画システムである。
【選択図】図2
Description
従って、画像形成装置についての保守計画の作成においては、サービスマンによるこのような保守作業の形態を組み込まなければならず、また対象とする画像形成装置についての保守実績をリアルタイムで取り込み反映しなければならない。
を特徴とする保守計画方法である。
MFP201は、指定された解像度・用紙サイズで画像をスキャンして読み取りコピーするだけでなく、FAXによる画像受信機能、Eメールによる画像受信機能、ネットワークによる印刷画像受信機能など、様々なオフィス機器の機能を総合的に活用するためのデジタル複合機のことである。
MFP201は、制御部101、感光体ドラム102、帯電器103、走査露光部104、現像器105、転写チャージャ106、剥離チャージャ107、クリーナ108、給紙部109、用紙搬送部110、定着器111、排紙部112及び排紙トレイ114を備えている。
また、用紙130へトナー像の転写が終了した後、感光体ドラム102上の残留トナーはクリーナ108によって取り除かれる。感光体ドラム102は、初期状態に復帰し、次の画像形成の待機状態となる。
以上のプロセス動作を繰り返すことにより、画像形成動作が連続して行われる。
即ち、サービスマン202は、設定されたPMサイクルを基本とするものの、経験に基づいて個別に各消耗品の交換時期の調整を行い、ロスを減らそうとする。しかし、むやみに交換時期を遅らせて消耗品の使用時間を延ばすことによるコスト削減を計ると、逆に消耗品の故障リスクが高くなり、MFPが使用できないことによるユーザの損害が生じてしまう。また、消耗品個々に交換時期を変えてしまうと訪問回数が増加して反対にメンテナンスコストがかかってしまうことも考えられる。
保守計画システム1では、故障履歴解析手段204が、過去の保守履歴データをもとに各消耗品毎に故障率分布を算出し、その故障率分布に基づいて故障予測を行う。保守計画手段206が、通信手段207を介して収集したMFP201の使用状況に関するデータから次回の訪問時期及びその時に交換する消耗品のリストを算出する。
サービスセンタ203には、ルータ11、ファイアウォール12が設けられて、保全計画システムに対する不正なアクセスを排除している。ファイアウォール12の後の非武装地帯には保守計画システム1が接続されている。
CPU20は、保守計画システム1の動作を統括して制御する。プログラムメモリ21には、保守計画システム1で動作するプログラムが格納されている。例えば、故障履歴解析手段204、保守計画手段206などが格納されている。通信手段22は、インターネット10を介してMFP201との間で情報を授受するためのインターフェースである。記憶装置23には、保守履歴に関するデータ、使用状況に関するデータを格納した記憶手段205が設けられている。入力装置24は、保守計画システム1に指示またはデータを入力するためのキーボード、マウスなどの入力手段である。出力装置25は、情報を提示するための表示装置である。
本システムで使用するデータテーブルには、「ユーザ」テーブル301、「サポートセンタ」テーブル302、「機種」テーブル303、「機体」テーブル304、「消耗品」テーブル305、「ユーザ/機体対応」テーブル306、「保守履歴」テーブル307、「消耗品状態」テーブル308及び「カウンタ履歴」テーブル309が備えられている。
図5は、MFP201のメモリに保持する情報を示す図である。サービスマン202は、交換対象となった消耗品に対して、MFP201のメモリに設定されている現在の使用カウンタ値を「前回交換カウント」にセットし、使用カウンタ値を0にリセットする。交換の理由が、壊れて交換した場合は、MFP201のメモリに設定されている「ライフ到達」に「×」をセットし、壊れてはいないが設定ライフに到達したため交換した場合は、「ライフ到達」に「○」をセットする。
なお、「保守履歴」テーブル307の「カウンタ」とは、A4のコピー/プリントを1、A3のコピー/プリントを2として、A4サイズで何枚の出力が行われたかを示すカウンタ値である。「カウンタ履歴」テーブル309の「トータルカウンタ値」も同様な値である。
F(t)=1−e{−(t/η)^m} ・・・式(1)
以下、図6を参照しつつ機種Aの消耗品である感光体ドラム102の故障分布解析方法を説明する。
故障履歴解析手段204は、感光体ドラム102の故障率分布を求めるために、記憶手段205から読み込んだ「保守履歴」テーブル307から、「故障間隔」と「ライフ到達」を参照する。
ところで通信手段を有しない従来機の保守履歴に対しては、「故障間隔」は未設定である。このときは感光体ドラム102に関するデータを抽出し、故障間隔を算出する。即ち、「保守履歴」テーブル307の中から「機種.名称」が「機種A」であり、「消耗品.略称」が「感光体ドラム」の全タプルと、「機種.名称」が「機種A」であり、「消耗品・略称」が「PM全交換」の全タプルを抽出し、前回交換時のカウンタ値との差から故障間隔を算出する。
故障履歴解析手段204は、「消耗品」テーブル305の「機種.名称」と「略称」が、「機種A」と「感光体ドラム」に合致するタプルを抽出し、「故障分布パラメータ1」に形状パラメータmを「故障分布パラメータ2」に尺度パラメータηを代入する。「故障分布分類」には、ワイブル分布に相当する定数(=0)を設定する。消耗品毎にこの計算を行い、記憶手段205の「消耗品」テーブル305を更新する。
故障履歴解析手段204は、「保守履歴」テーブル307から「機体.ID」が同じタプルを抽出する。更に抽出されたタプルの内、「消耗品.略称」が該当消耗品であるタプル、あるいは、「PM全交換」または「セットアップ」と記載されているタプルを抽出する。そして、最新の「訪問日」をもつタプルを特定する。特定されたタプルの「訪問日」を「消耗品状態」テーブル308の「カウンタ取得日」に代入し、「カウンタ」には0を設定する。
保守計画手段206は、「戦略策定モード」と、「訪問日提示モード」とを備えている。「戦略策定モード」は、ある一定量の保守履歴データが記憶手段205に追加登録された場合や、月に一度等の定期的なタイミングで最適な保守計画の作成を実行するモードである。「訪問日提示モード」は、サービスマン202が作成された保守計画の内容を確認するモードである。サービスマン202は、ほぼ毎日このモードを使用する。
保守計画手段206は、各機体に対し、消耗品毎に「訪問間隔」と「交換間隔」を算出し設定する。サービスマン202はこの「訪問間隔」と「交換間隔」をもとに保守作業を行う。
即ち、サービスマン202は保守対象の機体であるMFP201に対して、一つでも消耗品が「訪問間隔」に達した場合に、当該機器の訪問を行なう。そして、サービスマン202は、この訪問時に「交換間隔」に達している全ての消耗品の交換を行なう。
但し、
人件費=(「ユーザ.移動時間」+Σ交換消耗品の「消耗品.交換時間」)×サービスマン単価
材料費=Σ交換消耗品の「消耗品.単価」
ダウンタイム損失=「ユーザ.移動時間」×「機体.ダウンタイム損失単価」
なお、「ユーザ.移動時間」はサポートセンタ203からユーザ所在地までの移動時間を示す。
但し、
人件費=(「ユーザ.移動時間」+Σ交換消耗品の「消耗品.交換時間」)×サービスマン単価
材料費=Σ交換消耗品の「消耗品.単価」
ダウンタイム損失=0
ここで、ダウンタイムは予期せぬ故障が発生した時からサービスマン202が駆けつけるまでの時間としている。サービスマン202が故障を復旧するための作業時間は上述のダウンタイムには含めていない。サービスマン202は、ユーザとの合意のもとにユーザが機体を未使用時に故障復旧作業を行っていると考えられるからである。
保守計画手段206は、「機体」テーブル304の「ID」と「消耗品状態」テーブル308の「機体.ID」を照合する。合致する「機体.ID」を持つ「消耗品状態」テーブル308を全て抽出し、「カウンタ取得日」、「カウンタ」、「訪問間隔」、「交換間隔」を参照する。また、「機体」テーブル304から「カウンタ進度平均」を参照する。
訪問予定日=カウンタ取得日+(訪問間隔−カウンタ)/カウンタ進度平均
・・・式(4)
ステップS702において、各消耗品の訪問予定日のうち最短のものを、訪問日として確定する。ステップS703において、最短の訪問予定日を与える消耗品以外の消耗品に対して、交換予定日を算出する。交換予定日は、式(5)で表される。
交換予定日=カウンタ取得日+(交換間隔−カウンタ)/カウンタ進度平均
・・・式(5)
ステップS704において、訪問日よりも交換予定日が短い消耗品を交換消耗品として確定する。ステップS705において、訪問日とともに交換する消耗品を出力装置25にて提示する。図16に訪問時提示モードでの出力結果の例を示す。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
Claims (19)
- 画像を形成するとともに外部装置との間で情報を授受する画像形成装置の保守計画を作成する保守計画システムであって、
前記画像形成装置の使用実績情報と、消耗品の使用実績情報とを取得する使用実績取得部と、
前記消耗品の使用実績情報の履歴に基づいて当該消耗品の故障確率分布を推定する故障確率分布推定部と、
前記画像形成装置の使用実績情報の履歴に基づいて一日当りのカウンタ値であるカウンタ進度を取得するカウンタ進度取得部と、
前記消耗品毎の故障確率分布と前記カウンタ進度とに基づいて次回交換時期と交換する消耗品を提示する保守計画部とを備え、
前記画像形成装置の使用実績情報は、画像形成回数に対応したカウンタ値及び該カウンタ値の取得日付を含み、
前記消耗品の使用実績情報は、該消耗品の交換時における前記カウンタ値及び該消耗品の交換理由がライフ到達によるか否かを示すライフ情報を含むこと
を特徴とする保守計画システム。 - 各消耗品についての保守作業のために訪問するべき時間間隔を表す訪問間隔と各消耗品についての交換を行うべき時間間隔を表す交換間隔とを組み合わせた間隔情報を取得する間隔情報取得部と、
前記消耗品毎の故障確率分布と前記カウンタ進度とに基づいて各消耗品について次回故障発生時期を求める故障発生時期算出部と、
各消耗品についての前記次回故障発生時期と前記間隔情報とから前記画像形成装置に関して発生するコストを算出するコスト算出部と、
算出されたコストの内、最も小さいコストを与える前記訪問間隔と前記交換間隔との組み合わせを最適な間隔情報として選択する選択部と、
前記選択された間隔情報に基づいて、次回交換時期と交換する消耗品とを提示する提示部を備えたこと
を特徴とする請求項1に記載の保守計画システム。 - 前記故障発生時期算出部は、前記各消耗品の故障確率に基づいて各消耗品の次回故障時間を算出し、算出した次回故障時間の中で最も短い時間と前記カウンタ進度とから次回故障発生時期を求めることを特徴とする請求項2に記載の保守計画システム。
- 前記コストは、サービスマンによる保守作業にかかる人件費、消耗品の材料費およびユーザが前記画像形成装置を使用できないことにより生じる損失額の合計であることを特徴とする請求項2に記載の保守計画システム。
- 前記コスト算出部は、前記訪問間隔および前記交換間隔に基づいて、モンテカルロ法もしくは遺伝的アルゴリズムを用いた探索処理を行うことにより、前記コストが最小となる前記訪問間隔と前記交換間隔の組合せを求める請求項2に記載の保守計画システム。
- 各消耗品について前記訪問間隔は、前記交換間隔よりも長い間隔に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の保守計画システム。
- 前記訪問間隔及び前記交換間隔は、各消耗品の故障確率分布に基づいて、該故障確率が所定の確率以上であると予測される間隔の近傍の値であることを特徴とする請求項2に記載の保守計画システム。
- 前記消耗品は、それぞれが異なる機能を有する複数の消耗部品が一体的にユニット化されたカートリッジを含むことを特徴とする請求項1に記載の保守計画システム。
- 画像を形成するとともに外部装置との間で情報を授受する画像形成装置の保守計画を作成する保守計画方法であって、
前記画像形成装置の使用実績情報と、消耗品の使用実績情報とを取得する使用実績取得ステップと、
前記消耗品の使用実績情報の履歴に基づいて当該消耗品の故障確率分布を推定する故障確率分布推定ステップと、
前記画像形成装置の使用実績情報の履歴に基づいて一日当りのカウンタ値であるカウンタ進度を取得するカウンタ進度取得ステップと、
前記消耗品毎の故障確率分布と前記カウンタ進度とに基づいて次回交換時期と交換する消耗品を提示する保守計画ステップとを備え、
前記画像形成装置の使用実績情報は、画像形成回数に対応したカウンタ値及び該カウンタ値の取得日付を含み、
前記消耗品の使用実績情報は、該消耗品の交換時における前記カウンタ値及び該消耗品の交換理由がライフ到達によるか否かを示すライフ情報を含むこと
を特徴とする保守計画方法。 - 各消耗品についての保守作業のために訪問するべき時間間隔を表す訪問間隔と各消耗品についての交換を行うべき時間間隔を表す交換間隔とを組み合わせた間隔情報を取得する間隔情報取得ステップと、
前記消耗品毎の故障確率分布と前記カウンタ進度とに基づいて各消耗品について次回故障発生時期を求める故障発生時期算出ステップと、
各消耗品についての前記次回故障発生時期と前記間隔情報とから前記画像形成装置に関して発生するコストを算出するコスト算出ステップと、
算出されたコストの内、最も小さいコストを与える前記訪問間隔と前記交換間隔との組み合わせを最適な間隔情報として選択する選択ステップと、
前記選択された間隔情報に基づいて、次回交換時期と交換する消耗品とを提示する提示ステップを備えこと
を特徴とする請求項9に記載の保守計画方法。 - 前記故障発生時期算出ステップは、前記各消耗品の故障確率に基づいて各消耗品の次回故障時間を算出し、算出した次回故障時間の中で最も短い時間と前記カウンタ進度とから次回故障発生時期を求めることを特徴とする請求項10に記載の保守計画方法。
- 前記コストは、サービスマンによる保守作業にかかる人件費、消耗品の材料費およびユーザが前記画像形成装置を使用できないことにより生じる損失額の合計であることを特徴とする請求項10に記載の保守計画方法。
- 前記コスト算出ステップは、前記訪問間隔および前記交換間隔に基づいて、モンテカルロ法もしくは遺伝的アルゴリズムを用いた探索処理を行うことにより、前記コストが最小となる前記訪問間隔と前記交換間隔の組合せを求めることを特徴とする請求項10に記載の保守計画方法。
- 各消耗品について前記訪問間隔は、前記交換間隔よりも長い間隔に設定されていることを特徴とする請求項10に記載の保守計画方法。
- 前記訪問間隔及び前記交換間隔は、各消耗品の故障確率分布に基づいて、該故障確率が所定の確率以上であると予測される間隔の近傍の値であることを特徴とする請求項10に記載の保守計画方法。
- 前記消耗品は、それぞれが異なる機能を有する複数の消耗部品が一体的にユニット化されたカートリッジを含むことを特徴とする請求項9に記載の保守計画方法。
- 画像を形成するとともに外部装置との間で情報を授受する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の使用実績情報と、消耗品の使用実績情報とを記憶する記憶部と、
前記画像形成装置の前記使用実績情報と前記消耗品の前記使用実績情報とを、前記画像形成装置の保守計画を作成する保守計画システムに送信する情報送信部とを備え、
前記画像形成装置の使用実績情報は、画像形成回数に対応したカウンタ値及び該カウンタ値の取得日付を含み、
前記消耗品の使用実績情報は、該消耗品の交換時における前記カウンタ値及び該消耗品の交換理由がライフ到達によるか否かを示すライフ情報を含むこと
を特徴とする画像形成装置。 - 各消耗品についての保守作業のために訪問するべき時間間隔を表す訪問間隔と各消耗品についての交換を行うべき時間間隔を表す交換間隔とを示す2つの指標を記憶する指標記憶部と、
前記保守計画システムから、前記訪問間隔と前記交換間隔とを示す2つの指標を受信する情報受信部とを更に有することを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。 - 前記消耗品は、それぞれが異なる機能を有する複数の消耗部品が一体的にユニット化されたカートリッジを含み、
前記情報受信部は、前記カートリッジの交換予定日に関する情報を前記保守計画システムから更に受信し、
前記受信した情報から前記カートリッジの交換予定日を提示する表示部を更に備えたことを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
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