JP2009199596A - 保守計画システム、保守計画方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置について精度の高い保守を実行することのできる保守計画技術を提供する。
【解決手段】消耗品の使用実績情報から故障確率分布を推定し、消耗品のコスト関連定数を取得し、消耗品の訪問間隔値を複数の値に設定し、消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、コスト関連定数に基づいて、画像形成装置に関して発生する最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求め、消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出し、複数の交換間隔値毎に算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求め、最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画方法である。
【選択図】図２９

Description

本発明は、複数の部品からなる製品の故障時期、各部品の劣化度を推定し、保守計画に反映する技術に関する。

従来の保守計画は、サービスマン個人の経験と勘に基づいて作成されていた。このため、製品が利用できなくなることにより生じるユ一ザの損害のリスクと、保守に要するコストのバランスを取ることができなかった。

すなわち、故障の可能性が高くなった部品を寿命到達前に交換して、製品故障のリスクを少なくしようとすると、必要以上に交換作業が発生し、保守のコストが増加する。逆に、部品を寿命に到達するまで使い切ることで保守コストを下げようとすると、故障してから部品を交換するため、ダウンタイムが長くなり、製品が使用できないことにより生じるユーザの損害が大きくなるというトレードオフの関係にある。

そこで、合理的な保守計画を立案するため、コストとリスクを元に保守計画を立案する技術が開示されている（特許文献１）。

特開２００４−１５２０１７号公報

特許文献１に記載された技術では、現状の保全方式及び他の保全方式について、現実的にリスク及びコストを算出することが可能となる。そして、この技術によって例えば、各設備について保全方式毎のトータルコストを算出することができ、どの保全方式を採用するべきかを判断することができるとされている。

ところで、保守対象である画像形成装置は、日本国内に広く設置されているため、地域毎に専門のサービスマンが保全を担当している。そして、サービスマンは定期的に顧客を訪問して部品の点検・交換などの保守作業を実行している。交換される部品は必ずしも故障したものではなく、次回の訪問日までに寿命がくると想定されたものも含まれる。また、訪問日までに故障が発生して交換された部品については、次回の訪問日では交換の必要がない。
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ない。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、製品全体としての故障確率に基づいて保守計画を作成が、部品レベルで交換すべきか否かの判断をしていない。また、作成される保守計画には、どのように部品を組み合わせて交換するかが提示されていない。従って、サービスマンが効率的にメンテナンスを行うための保守計画レベルの向上が求められている。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであって、画像形成装置について精度の高い保守を実行することのできる保守計画システム、保守計画方法を提供すること、あるいは精度の高い保守を実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、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、消耗品の使用実績情報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、前記消耗品のコスト関連定数を取得するコスト関連定数取得部と、消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出する第１のコスト算出部と、第１のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求める訪問間隔算出部と、消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出する第２のコスト算出部と、第２のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求める交換間隔算出部と、前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画提示部とを備えた保守計画システムである。

また本発明は、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、消耗品の使用実績情報を取得し、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し、前記消耗品のコスト関連定数を取得し、消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出し、複数の訪問間隔値毎に算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求め、消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出し、複数の交換間隔値毎に算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求め、前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画方法である。

また本発明は、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、前記消耗品の使用実績情報を記憶する記憶部と、前記消耗品の前記使用実績情報を、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、前記保守計画システムは、消耗品の使用実績情報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、前記消耗品のコスト関連定数を取得するコスト関連定数取得部と、消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出する第１のコスト算出部と、第１のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求める訪問間隔算出部と、消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出する第２のコスト算出部と、第２のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求める交換間隔算出部と、前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画提示部とを備えた画像形成装置である。

本発明の保守計画システム、保守計画方法及び画像形成装置によれば、画像形成装置について精度の高い保守を実現することができる。

ＭＦＰのコピー機能の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る保守計画システムの概要を示すシステム構成図である。 保守計画システムを含むシステム構成を示す図である。 保守計画システムにて利用されるデータのフォーマットと、各データテーブルの関係を示す図である。 保守計画システムにて利用されるデータのフォーマットと、各データテーブルの関係を示す図である。 ＭＦＰのメモリに保持する情報を示す図である。 「保守履歴」テーブルの一例を示す図である。 「消耗品」テーブルの一例を示す図である。 「ライフカウンタ履歴」テーブルの一例を示す図である。 「機体」テーブルの一例を示す図である。 「消耗品状態」テーブルのデータの一例を示す図である。 「訪問間隔」の算出方法を示す図である。 「交換間隔」の算出方法を示す図である。 「訪問間隔」「交換間隔」算出の概略の手続きを示すフローチャートである。 ＭＦＰのメモリに保持する情報の一例を示す図である。 「訪問日提示モード」の概略の処理手順を示すフローチャートである。 「訪問日提示モード」での出力結果を示す図である。 「訪問日提示モード」の概略の処理手順を示すフローチャートである。 「訪問計画」テーブルの一例を示す図である。 「訪問日提示モード」での出力結果を示す図である。 「訪問日提示モード」での出力結果を示す図である。 「ユーザ／機体対応」テーブルの一例を示す図である。 「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」の算出の概略を示すフローチャートである。 「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」の算出方法を示す図である。 ＭＦＰのメモリに保持する情報の一例を示す図である。 「訪問日提示モード」の概略の処理手順を示すフローチャートである。 「訪問日」入力画面を示す図である。 「訪問日提示モード」での出力結果を示す図である。 「訪問間隔／下限／上限」「交換間隔」算出の概略の手続きを示すフローチャートである。 「訪問日提示モード」の概略の処理手順を示すフローチャートである。 「訪問計画」テーブルの一例を示す図である。 「訪問日提示モード」での出力結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について画像処理装置（MFP: Multi Function Periphera1）２０１を例として説明する。
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。

図１は、ＭＦＰ２０１のコピー機能の構成を示すブロック図である。
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。

感光体ドラム１０２は、副走査方向（感光体ドラム１０２の周方向）に回転する。感光体ドラム１０２の周辺近傍には、帯電器１０３が配置される。帯電器１０３は、感光体ドラム１０２の表面を均一に帯電する。走査露光部１０４は、走査露光部１０４内の半導体レーザを走査しながら画像信号に応じて発光／消灯する。この半導体レーザから出射されるレーザ光は、ポリゴンミラーなどの偏向器によって主走査方向（感光体ドラム１０２の回転軸方向）に走査する光となる。そしてレンズ等の光学系によって、レーザ光は感光体ドラム１０２上に照射される。帯電した感光体ドラム１０２にレーザ光が照射されると、照射された部位の電位が低下し、静電潜像が形成される。

現像器１０５は、現像剤を感光体ドラム１０２に塗布することで、感光体ドラム１０２上にトナー像を形成する。一方、画像形成装置１００の底部には用紙トレイ１１３が設けられている。給紙ローラ１１５は、用紙トレイ１１３内の用紙１３０を1枚ずつ分離して、給紙部１０９に送り出す。給紙部１０９は、感光体ドラム１０２の転写位置まで用紙１３０を供給する。転写チャージャ１０６は、供給される用紙１３０にトナー像を転写する。剥離チャージャ１０７は、感光体ドラム１０２から用紙１３０を剥離する。

トナー像が転写された用紙１３０は、用紙搬送部１１０によって搬送される。定着器１１１は、トナー像を用紙１３０に定着させる。排紙部１１２は、排紙トレイ１１４に画像が印刷された用紙１３０を排出する。
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。

図２は、本発明の実施の形態に係る保守計画システムの概要を示すシステム構成図である。図２では、本実施の形態による保守計画システムによりユーザのもとに設置されているＭＦＰ２０１の保守計画を作成し、サービスマン２０２が当該保守計画に従って保守業務を行なう例を示している。

従来の保守方法には、定期保守（PM: Preventive Maintenance）と突発的な保守（EM: Emergency Maintenance）がある。ＰＭでは、ＭＦＰ毎に設定された定期的なタイミングでサービスマン２０２が保守対象であるＭＦＰ２０１を訪れて当該ＭＦＰ２０１の消耗品交換や清掃、動作確認をしていた。また、ＥＭでは、偶発的に故障が発生した場合に、ユーザからのサービスコールを受けてＭＦＰ２０１の修理に出かけていた。

ＰＭ作業に関しては、１台のＭＦＰ２０１に対して複数の消耗品が存在するため、ＰＭ時に全ての消耗品が劣化している訳ではない。まだ寿命に達していない消耗品を交換してしまうとロスが生じる。また、偶発的に故障が発生した場合に故障した一部の消耗品のみをその時に交換してしまうと、交換した消耗品についてはＰＭのサイクルから交換時期のずれが生じてしまう。

このような状況で、ＰＭやＥＭで客先を訪れた場合に、どの部品を交換し、どの部品を使い続けるかを判断することは困難である。
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。

そこで、本実施の形態による保守計画システム１は、消耗品に対しては、ＰＭサイクルのみで交換するのではなく、よりキメ細かい保全計画を作成する。即ち、「いつ客先を訪問するか」を示す「訪問間隔」と、客先訪問時に「どの部品を交換するべきか」を示す「交換間隔」の２つの指標を設定する。そして、「訪問間隔」に従ってＰＭで客先を訪問するとともに、ＰＭやＥＭで客先を訪れた場合に、ＰＭやＥＭの対象となった部品以外の部品に対して、「交換間隔」に従って交換の有無を決定する。これによって、保守のコストと故障のリスクを最適化する。

図２に示す保守方法を詳細に説明する。１つのサービスセンタ２０３を拠点に、複数のサービスマン２０２が複数のユーザのもとに設置されている複数のＭＦＰ２０１の保守を行う。

サービスマン２０２は作業終了時に、ＭＦＰ２０１の通信手段２０７を介して保守計画システム１に保守履歴データを送信する。従来の通信機能を有しないＭＦＰ２０１に対しては、サービスマン２０２はサービスセンタ２０３に戻ってから、保守業務の報告としてまとめられた作業記録から、保守計画システム１に保守履歴データを入力する。これらの保守履歴データは記憶手段２０５に記憶される。

また、ＭＦＰ２０１は、設定されている定期通信時刻(例えば、毎日１０時)になると、使用状況に関するデータを保守計画システム１に通信する。これら使用状況に関するデータは記憶手段２０５に記憶される。
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。

図３は、保守計画システム１を含むシステム構成を示す図である。
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、外部からの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が接続されており、特定のアクセスのみ許可されている。

保守計画システム１には、ＣＰＵ２０、メモリ２１、通信手段２２、記憶装置２３、入力装置２４及び出力装置２５が設けられている。
ＣＰＵ２０は、保守計画システム１の動作を統括して制御する。記憶装置２３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。

続いて、図２を参照しつつ、保守計画システム１を構成する各手段の機能について説明する。なお、保守計画手段２０６には、更に訪問間隔算出手段、交換間隔算出手段、組合せ算出手段、間隔情報取得手段、保守計画算出手段などの機能が設けられている。

故障履歴解析手段２０４は、ＭＦＰ２０１に対して行った保守作業に関する履歴情報としての保守履歴データに基づいて各消耗品についての故障率分布を算出する。上述のように、ＭＦＰ２０１に対して行った保守作業に関する履歴情報は、ＭＦＰ２０１からの通信により、あるいは保守作業を行なったサービスマン２０２によって入力されることにより、記憶手段２０５に記憶されている。

保守計画手段（訪問間隔算出手段）２０６は、各消耗品の故障率分布と所定のコストとリスクに基づいて、保守作業のために訪問するべき時間間隔を規定する「訪問間隔」を各消耗品について算出する。また、保守計画手段（交換間隔算出手段）２０６は、各消耗品の故障率分布と所定のコストとリスクに基づいて、交換するべき時間間隔を規定する「交換間隔」を各消耗品について算出する。

なお、ここでの「消耗品」としては、例えば感光体ドラム１０２、帯電チャージャワイヤ、定着ローラおよび転写ベルト等が挙げられるが、本実施の形態では「消耗品」として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も含むものとする。

また、ここでの「所定のコストとリスク」とは、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保守対象である機器を使用できないことにより生じる損失額の合計である。

一方、ＭＦＰ２０１の通信手段２０７は、各消耗品の現在のライフカウンタ値などを取得して保守計画システム１に送信する。ここでのライフカウンタ値とは、感光体ドラム１０２であれば、例えば累積の回転数、帯電器１０３であれば、例えば累積の駆動時間のように、ＭＦＰ２０１に装着される各消耗品の劣化度を把握するのに有効である物理量に対応したカウンタ値を意味している。従来、全ての部品に対してＭＦＰ２０１のシート処理枚数（例えば原稿をスキャンした枚数や、印刷した枚数など）をトータルカウンタ値として利用してきた。ＭＦＰの機能が複雑になるにつれ、例えばカラー機において、モノクロ印刷時にはカラー用の感光体ドラム１０２は稼働せず、また、用紙トレイ１１３が用紙サイズに応じて多段化し、用紙トレイによって使用頻度が大きく異なるなど部品毎に劣化の進行の乖離が大きくなっている。従って、各消耗品に対してそれぞれに対応するライフカウンタによる管理の必要性が高まってきている。

送信された各ライフカウンタ値は、記憶手段２０５に格納される。

保守計画手段（保守計画算出手段）２０６は、保守計画手段（訪問間隔算出手段）２０６が算出した訪問時期に関する情報と保守計画手段（交換間隔算出手段）２０６が算出した交換時期に関する情報、および通信手段２０７を介して取得した各消耗品のライフカウンタ値に基づいて、次回訪問すべきタイミングと該タイミングにおいて交換すべき消耗品のリストを算出する。

図４は、本実施の形態による保守計画システム１にて利用されるデータのフォーマットと、各データテーブルの関係を示す図である。
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、「トータルカウンタ履歴」テーブル３０９、「サービスマン」テーブル３１０、「訪問計画」テーブル３１１及び「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２が備えられている。

「ユーザ」テーブル３０１には、各ユーザに対する定数が設定されている。「サポートセンタ」テーブル３０２には、サポートセンタ２０３に対する定数が設定されている。「機種」テーブル３０３には、機種に対する定数が設定されている。「機体」テーブル３０４には、各機体に対する定数や使用状況から算出される変数が設定される。「消耗品」テーブル３０５には、消耗品に対する定数や市場データから算出される故障率用変数が設定される。「ユーザ／機体対応」テーブル３０６には、ユーザが所有する機体とユーザとの対応が示される。「保守履歴」テーブル３０７には、サービスマンの保守作業履歴が記録される。「消耗品状態」テーブル３０８には、各消耗品の状態が設定される。「トータルカウンタ履歴」テーブル３０９には、各機体のトータルカウンタ履歴が記録される。「サービスマン」テーブル３１０には、サービスマンに対する定数が設定される。「訪問計画」テーブル３１１には、各機体の訪問予定日と交換消耗品リストが設定される。「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２には、各機体の消耗品毎のライフカウンタ履歴が記録される。

図中の矢印は、矢印の元の属性を矢印の先の属性に設定することを示す。矢印の先の属性の「．」の前は参照元のテーブル名、「．」の後は参照元の属性名を示す。例えば、「保守履歴」テーブル３０７の「機体．ＩＤ」は、「機体」テーブル３０４の「ＩＤ」を表す。

サービスマン２０２は保守業務を行った時に、ＭＦＰ２０１のメモリに設定されているデータを更新する。
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トータルカウンタ値を「前回交換トータルカウント」に、現在の使用ライフカウンタ値を「前回交換ライフカウンタ」にセットし、使用トータルカウンタ値と使用ライフカウンタ値を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。

ＭＦＰ２０１は、通信手段２０７を有し、インターネットや公衆電話回線を通して、保守計画システム１と接続されている。サービスマン２０２は作業終了時に、保守計画システム１へのデータ送信処理を実行する。データを受信したサービスセンタ側では、記憶手段２０５に記憶している「保守履歴」テーブル３０７を更新する。図６は、上述のようにして内容が更新された「保守履歴」テーブル３０７の一例を示す図である。

また、ＭＦＰ２０１は、定期通信時刻（例えば、毎日１０時）になると、保守計画システム１との通信を行う。ＭＦＰ２０１は、当該通信時に、ＭＦＰ２０１のＩＤ番号と、現在の日時、現在のトータルカウンタ値、各消耗品の現在のトータルカウンタ値、ライフカウンタ値等を保守計画システム１に対して送信する。保守計画システム１は、ＭＦＰ２０１から受信した情報を、記憶手段２０５に記憶されている「トータルカウンタ履歴」テーブル３０９、「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２に反映させる。その後、ＭＦＰ２０１は、通信のステータスや追加情報を確認して保守計画システム１との通信を終了する。

故障履歴解析手段２０４は、「保守履歴」テーブル３０７をもとに、各消耗品の故障率分布の推定を行う。故障分布解析では、式（１）に示すワイブル分布（ｍ：形状パラメータ、η：尺度パラメータ）へのフィッテイングを行う。
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、「前回交換ライフカウンタ」と「ライフ到達」を参照する。
なお、「保守履歴」テーブル３０７の右端「ライフ到達」が「×」の項目は、感光体ドラム１０２がＰＭ到達前に故障したときのデータであり、「○」の項目は、故障せずにＰＭに到達したために交換してしまったときのデータである。このように故障前に交換が行われたデータ（○の項目）を含むデータを「打ち切りデータ」と言う。「打ち切りデータ」を含むデータの解析手法として累積ハザード法が知られている。累積ハザード法を用いて、各タプルの故障間隔（前回交換ライフカウンタ）をもとにワイブル分布の形状パラメータｍと尺度パラメータηを推定する。そして、「消耗品」テーブル３０５の故障分布関連変数を更新する。図７は、「消耗品」テーブル３０５の一例を示す図である。
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。なお、図中、「故障分布パラメータ２」にある「Ｋ」の表記は、単位の「１０００」を表す。この故障率分布の推定は、一定量の保守履歴データが追加入力された場合や月に一度等の定期的なタイミングで実行される。

図８は、「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２の一例を示す図である。図９は、「機体」テーブル３０４の一例を示す図である。

故障履歴解析手段２０４は、「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２をもとに、消耗品毎に１日当たりのライフカウンタの進度分布を算出する。即ち、「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２から「機体．ＩＤ」、「消耗品．略称」が同じタプルを抽出する。そして、「ライフカウンタ取得日」の差（日数）と「ライフカウンタ」の変化量をもとに、一日あたりのカウンタ変化量（進度）の平均値と分散を算出する。そして、「消耗品状態」テーブル３０８の「ライフカウンタ進度平均」には算出したカウンタ進度の平均値を代入し、「ライフカウンタ進度分散」には算出したカウンタ進度の分散を代入する。

次に、故障履歴解析手段２０４は、「ライフカウンタ履歴」テーブル３１２から「機体．ＩＤ」「消耗品．略称」が同じタプルを抽出する。そして抽出された全タプルから最新の「ライフカウンタ取得日」を持つタプルを特定する。特定されたタプルの「ライフカウンタ取得日」を「消耗品状態」テーブル３０８の「ライフカウンタ取得日」に代入し、特定されたタプルの「ライフカウンタ」値を「消耗品状態」テーブル３０８の「ライフカウンタ」に代入する。図１０は、「消耗品状態」テーブル３０８のデータの一例を示す図である。これらの処理は毎日、実行される。
次に、保守計画手段２０６の動作について説明する。
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。

まず、「戦略策定モード」について説明する。
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。

続いて、「訪問間隔」と「交換間隔」の算出方法について詳しく説明する。

保守計画手段２０６は、各消耗品の故障率分布と所定のコストとリスクに基づいて、保守作業のために訪問するべき時間間隔を規定する「訪問間隔」と、交換するべき時間間隔を規定する「交換間隔」を各消耗品について算出する。

ここで言う所定のコストとリスクとは、修理に要するサービスマンの人件費、交換した消耗品の材料費、予期せぬ機体故障によりユーザが機体を使えないことにより生じる損失、即ち、ダウンタイム損失で、それぞれ以下の式で算出される。

人件費＝（「ユーザ．移動時間」＋Σ交換消耗品の「消耗品．交換時間」）×「サポートセンタ．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。

図１１は、望ましい「訪問間隔」の算出方法を説明するための図である。図の横軸は「訪問間隔」を表し、縦軸はその「訪問間隔」を採用した場合に生じる単位時間当たりの損失（コスト、リスク）を表している。そして、図１１には、単位時間当たりのコスト、リスク及びコストとリスクの合計値の３つの曲線を示している。

図１１に示すように、「訪問間隔」を大きく設定すると、所定期間内の訪問回数が減るため、単位時間当たりのコスト（人件費と材料費）が小さくなる。従って、コストの曲線は、「訪問間隔」が大きくなるにつれて減少する特性を示している。しかし、「訪問間隔」を大きく設定すると、所定期間内における故障率が高くなるため、リスク（ダウンタイム損失）が大きくなる。従って、リスクの曲線は、「訪問間隔」が大きくなるにつれて増加し、「訪問間隔」がある値以上では、常に所定のダウンタイム損失が発生する特性を示している。従って、コストとリスクの合計である損失の曲線（コストリスト曲線）には、損失が最小となる「訪問間隔」が存在する。従って、コストの曲線とリスクの曲線を所定のデータに基づいて作成することで、この損失が最小となる望ましい「訪問間隔」を求めることができる。

この所定のデータとしては、消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴（消耗品の交換時における該消耗品の劣化度と関連する物理量のカウンタ値、該カウンタ値の取得日付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。）、コスト関連定数（該消耗品の単価、交換時間、サービスマンの単位時間あたりの作業費、移動時間、該画像形成装置が使えないことによる単位時間あたりのユーザの損失を含む。）などである。

「交換間隔」は、サービスマン２０２が、他の消耗品を交換するために（「訪問間隔」に従ったＰＭ、突発的な故障によるＥＭ）訪問した際に、対象とする消耗品を一緒に交換すべきかどうかを所定のコストとリスクに基づいて判定するための指標である。図１２は、「交換間隔」の算出方法を説明するための図である。図の横軸は「交換間隔」を表し、縦軸はその「交換間隔」を採用した場合に生じる単位時間当たりのコストを表している。そして、図１２には、単位時間当たりの再訪問コストとＰＭ発生コストの２つの曲線を示している。

再訪問コストとは、現時点で交換してしまった場合に、対象とする消耗品のＰＭ（訪問間隔）までに、再度、他の消耗品の都合による訪問が発生して生じる損出の期待値であり、現時点で交換しなければ、再訪問まで対象とする消耗品がまだ使えたのに交換してしまったことによる損出の期待値である。図１２に示すように、「交換間隔」が大きくなると、「訪問間隔」までに再度、他の消耗品の交換が発生する確率が下がる上に、前もって交換する期間も短くなるので単位時間当たりの再訪問コスト（材料費と材料費）は小さくなる。従って、再訪問コストの曲線は、「交換間隔」が大きくなるにつれて減少する特性を示している。

一方、ＰＭ発生コストとは、現時点で交換しなかった場合に、対象とする消耗品の「訪問間隔」までに、他の消耗品の都合による訪問が発生せずに、結局、ＰＭによる訪問が新たに発生して生じる損出の期待値であり、「交換間隔」が大きくなると、「訪問間隔」までに再度、他の消耗品の交換が発生する確率が下がるので単位時間当たりのＰＭ発生コスト（人件費と材料費）は大きくなる。従って、ＰＭ発生コストの曲線は、「交換間隔」が大きくなるにつれて増加する特性を示している。

従って、図１２に示すように、他の消耗品の都合による訪問時に対象とする消耗品を一緒に交換する場合の再訪問コストと、一緒に交換しなかった場合のＰＭ発生コストが反転する損益分岐点が望ましい「交換間隔」であり、サービスマンがユーザを訪問したときに望ましい「交換間隔」に到達している消耗品を交換した方が、所定のコストを低くすることができる。

なお、交換コストの曲線と訪問コストリスクの曲線は、「訪問間隔」の場合と同様に、消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴（消耗品の交換時における該消耗品の劣化度と関連する物理量のカウンタ値、該カウンタ値の取得日付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。）、コスト関連定数（該消耗品の単価、交換時間、サービスマンの単位時間あたりの作業費、移動時間）などを用いて求める。

図１３は、「訪問間隔」と「交換間隔」の算出の概略の手順を示すフローチャートである。

保守計画手段２０６は、対象機体のＩＤを「機体」テーブル３０４の「機体．ＩＤ」から検索して、その「機体」テーブル３０４の「機種．名称」を抽出する。そして、抽出した「機種．名称」を備える「消耗品」テーブル３０５を全て抽出する。同様に、「ユーザ／機体対応」テーブルから、「ユーザ．ＩＤ」を抽出する。

ステップＳ９０１において、保守計画手段２０６は、消耗品毎に「消耗品」テーブル３０５の「単価」「交換時間」「故障分布分類」、「故障分布パラメータ１」、「故障分布パラメータ２」で表される故障確率と「消耗品状態」テーブル３０４の「ライフカウンタ進度平均」「ライフカウンタ進度分散」を抽出する。また、「ユーザ」テーブル３０１から「移動時間」を、「サポートセンタ」テーブル３０２から「サービスマン単価」を抽出する。

ステップＳ９０２において、抽出させた各パラメータから、図１１に示すコストの曲線とリスクの曲線を求める。そして、この２つの曲線からコストとリスクを合計したコストリスト曲線を求め、損失が最小となる「訪問間隔」を求める。例えば、コストリスト曲線を表す離散値を用いてカーブフィッティング法を適用しても良く、離散値を用いて数値演算を行って求めても良い。

次に、抽出させた各パラメータから、図１２に示す再訪問コストの曲線とＰＭ発生コストの曲線を求め、この２つの曲線の交点を計算して「交換間隔」を求める。例えば、再訪問コストの曲線とＰＭ発生コストの曲線を表す離散値を用いてカーブフィッティング法を適用しても良く、離散値を用いて補間演算を行って求めても良い。

なお、「交換間隔」は、また交換コストと訪問コストリスクの和の最小点としても求められるため、「訪問間隔」を求めた手順と同様に交換コストと訪問コストリスクの和を表す離散値を用いてカーブフィッティング法を適用しても良く、離散値を用いて数値演算を行って求めても良い。

算出された「訪問間隔」と「交換間隔」を、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」と「交換間隔」に設定する。

また、ＭＦＰ２０１は定期通信時に追加情報として「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」と「交換間隔」をダウンロードし、自らのメモリに設定する。従って、ＭＦＰ２０１は、適宜自らの表示パネルに最適戦略である「訪問間隔」、「交換間隔」をユーザに提示することができる。図１４は、ＭＦＰ２０１のメモリに保持する情報の一例を示す図である。

続いて、「訪問日提示モード」について説明する。「訪問日提示モード」では、サービスマン２０２が、日常的に次回の訪問日、即ち、機器の訪問タイミングを確認する場合を想定している。

上述した「戦略策定モード」により、予め望ましい「訪問間隔」と「交換間隔」が設定されている。サービスマン２０２は、担当の機体の「機体．ＩＤ」をサービスセンタ２０３に備えられた入力装置２４、または、ＬＡＮ内の端末２６から入力することにより次回の訪問日を確認する。

図１５は、訪問日提示モードの概略の処理手順を示すフローチャートである。
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、「ライフカウンタ取得日」、「ライフカウンタ」、「ライフカウンタ進度平均」、「訪問間隔」、「交換間隔」を参照する。

ステップＳ７０１において、保守計画手段２０６は、各消耗品について、次回の訪問予定日を算出する。次回の訪問予定日は、式（２）で表される。
訪問予定日＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（２）
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（３）で表される。
交換予定日＝ライフカウンタ取得日＋（交換間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（３）
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。そして、これらの算出結果を、「訪問計画」テーブルに保存する。即ち、入力された「機体．ＩＤ」を「訪問計画」テーブルの「機体．ＩＤ」に、算出された訪問予定日を「最適訪問日」に、交換消耗品を「交換消耗品リスト」に保存する。図１８は更新後の「訪問計画」テーブルの一例を示す図である。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、または、ＬＡＮ内の端末２６にて提示する。図１６に訪問日提示モードでの出力結果の例を示す。

なお、上述のような処理の他、「消耗品状態」テーブル３０８の「ライフカウンタ進度分散」を利用して、式（２）、式（３）の「ライフカウンタ進度平均」を区間で表現し、訪問日を期間で推定することも可能であり、算出された期間の下限と上限をそれぞれ、「訪問計画」テーブルの「訪問日下限」「訪問日上限」に設定する。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例であり、その基本的なシステム構成は同じである。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同一の部分には同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態では、保守対象である機器としてのＭＦＰ２０１は、感光体ドラム１０２、帯電器１０３、クリーナ１０８および現像器１０５等が一体的にユニット化されたカートリッジを備えており、当該カードリッジは本体から着脱可能となっている。

このような各種部品を一体化したカートリッジでは、当該カートリッジを構成するどれか１つの部品が壊れると交換の必要が発生する。

そこで「戦略策定モード」では、「消耗品状態」テーブル３０８に設定されている「訪問間隔」及び「交換間隔」は、カートリッジを構成する部品に対して全て同じ値を設定した上で、算出されるコストができる限り小さくなるように設定される。

カートリッジは、着脱が容易なため、ユーザでも交換が可能であり、このような交換が容易な消耗品の交換は、保守業務のコストや効率化の観点から、できるかぎりユーザ側で行なわれることが好ましい。

図１７は、本実施の形態における「訪問日提示モード」の概略の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図に示すフローチャートにおけるステップＳ６０１〜Ｓ６０４の処理は、第１の実施の形態にて図１５で示したステップＳ７０１〜Ｓ７０４の処理と同様であるため、ステップＳ６０５以降の処理について説明する。

ステップＳ６０４において、保守計画手段２０６により保守対象である機器の訪問日に交換すべき消耗品が確定されると、ステップＳ６０５において、交換すべき消耗品のリストの中にカートリッジの構成部品が含まれているか否かを判定する。

ステップＳ６０５でＮｏの場合、即ち、当該訪問日に交換すべき消耗品のリストにカートリッジの構成部品が含まれていない場合、ステップＳ６０８において、確定された訪問日と当該訪問日に交換すべき消耗品のリストを出力装置２５、または、ＬＡＮ内の端末２６に出力する。

ステップＳ６０５でＹｅｓの場合、即ち、訪問日に交換すべき消耗品のリストにカートリッジの構成部品が含まれている場合、ステップＳ６０６において、確定された訪問日が予め設定されている日数よりも前であるかどうかを調べる。

ステップＳ６０６でＹｅｓの場合、即ち、確定された訪問日が予め設定されている日数よりも前である場合、ステップＳ６０７において、その訪問日を「カートリッジ交換日」として、「カートリッジ交換日」を記憶手段２０５に登録する。

ＭＦＰ２０１は定期通信時に追加情報として記憶手段２０５に格納されている「カートリッジ交換日」の情報をダウンロードし、カートリッジ交換のメッセージをＭＦＰ２０１に備えられている不図示のコントロールパネル上に表示する。

これにより、ユーザ側で交換可能な消耗品についてはサービスマン２０２が訪問することなく、ユーザ側で交換作業を行い、ユーザ側での交換が困難な消耗品についてはサービスマン２０２が訪問するようにすることができ、保守作業の作業効率の向上を図ることができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例であり、その基本的なシステム構成は同じである。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同一の部分には同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態では、「訪問日提示モード」において、予め登録されている機体全てに対して、定期的に計算を実行する。

保守計画手段２０６は、定期的に(例えば、毎日6時)実行されるスケジュール機能を有し、「機体」テーブル３０４に登録されている全ての機体に対して「訪問日提示モード」を実行し、「訪問計画」テーブル３１１を更新する。

サービスマンは出社時にサービスセンタ内の端末２６から、または、社外からモバイル端末２７を利用して、保守計画システム１にアクセスして、自分のＩＤを入力し、保守の予定を問い合わせる。保守計画手段２０６は、入力されたＩＤを「機体」テーブル３０４の「サービスマン．ＩＤ」と照らし合わせ、合致する「機体」テーブル３０４の全タプルを抽出し、更に抽出された全タプルの「ＩＤ」を「訪問計画」テーブル３１１の「機体．ＩＤ」と照らし合わせ、合致する「訪問計画」テーブル３１１の全タプルを抽出する。抽出された全タプルの中から、「最適訪問日」が最も近いものを検索し、「機体．ＩＤ」「最適訪問日」「交換消耗品リスト」を端末２６、またはモバイル端末２７に図１６に例示する画面を表示する。最も近い最適訪問日の機体が複数存在した場合は、その内の１つを表示する。

サービスマンから端末２６、またはモバイル端末２７を通して、今後の保守対象機体の一覧要求が入力された場合には、保守計画手段２０６は、同様にサービスマンのＩＤから「機体」テーブル３０４を介して「訪問計画」テーブル３１１内の関連づけられる全タプルを抽出し、図１９に示すように「最適訪問日」の順に保守対象である「機体．ＩＤ」の一覧を端末に表示する。サービスマンから端末２６、またはモバイル端末２７を通して、今後の訪問予定日の一覧要求が入力された場合には、保守計画手段２０６は、同様にサービスマンのＩＤから「機体」テーブル３０４を介して「訪問計画」テーブル３１１内の関連づけられる全タプルを抽出し、図２０に示すようにカレンダー上に「最適訪問日」を図示し、最も近くに予定されている「最適訪問日」の「機体．ＩＤ」一覧と、そのうちの１台の詳細情報(「機体．ＩＤ」から関連づけられる「ユーザ．名称」「機種．名称」「機体．名称」など)を端末に表示する。端末のユーザインタフェースを介して入力される「最適訪問日」や「機体．ＩＤ」情報(例えば画面上のクリック)に応じて、保守計画手段２０６は「機体．ＩＤ」一覧や詳細情報の表示内容を変える。また、保守対象機体の一覧(図１９)や、訪問予定日の一覧(図２０)の表示中において、端末のユーザインタフェースを介して入力される「機体．ＩＤ」選択(例えば画面上のダブルクリック)の情報に応じて、図１６に示す交換部品リストを表示する。

小さなサービスセンタなどでは、サービスマン単位ではなく、サービスセンタ単位で、図１６、図１９、図２０に示す表示を行っても良い。この場合、サービスセンタのＩＤを入力することで、「サービスマン」テーブル３１０から「サービスマン．ＩＤ」リストを抽出し、「機体」テーブル３０４、「訪問計画」テーブル３１１の順に該当する情報を引き出す。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例であり、その基本的なシステム構成は同じである。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同一の部分には同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態では、「戦略策定モード」において、更に「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」を算出する。本実施例における「戦略策定モード」「訪問日提示モード」について説明する。

保守計画手段２０６は、各機体に対し、消耗品毎に「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」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」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」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、各消耗品の「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」から算出される訪問日の範囲を確認し、その範囲内で「訪問間隔」から算出される最適訪問日に最も近い都合の良い日を訪問日として設定する。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。

続いて、「訪問間隔下限」と「訪問間隔上限」の算出方法について、図２２のフローチャートを用いて、説明する。「訪問間隔」と「交換間隔」の算出方法は、第１の実施例と同じであり、ステップＳ８０１、ステップＳ８０２は割愛する。

ステップＳ８０３において、「訪問間隔下限」と「訪問間隔上限」を算出する。図２３は、「訪問間隔下限」と「訪問間隔上限」を算出する方法を説明する図である。図２３に示すように、コストとリスクを合計したコストリスト曲線の最小値から許容値とを求める。許容値は、最小値に予め設定された比率（例えば、１．０５倍）を掛けた値とする。この許容値を通り横軸に平行な直線とコストリスト曲線との交点を求め、この交点を「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」とする。従って、「訪問間隔下限」と「訪問間隔上限」の範囲で訪問した場合は損失を許容値以下とすることができる。

算出された「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」を、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」に設定する。

また、ＭＦＰ２０１は定期通信時に追加情報として「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」をダウンロードし、自らのメモリに設定する。従って、ＭＦＰ２０１は、適宜自らの表示パネルに最適戦略である「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」、「交換間隔」をユーザに提示することができる。図２４は、ＭＦＰ２０１のメモリに保持する情報の一例を示す図である。

続いて、「訪問日提示モード」について説明する。「訪問日提示モード」では、サービスマン２０２が、日常的に次回の訪問日、即ち、機器の訪問タイミングを確認する場合を想定している。

上述した「戦略策定モード」により、予め望ましい「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」が設定されている。サービスマン２０２は、担当の機体の「機体．ＩＤ」をサービスセンタ２０３に備えられた入力装置２４、または、ＬＡＮ内の端末２６から入力することにより次回の訪問日を確認する。

図２５は、訪問日提示モードの概略の処理手順を示すフローチャートである。
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、「ライフカウンタ取得日」、「ライフカウンタ」、「ライフカウンタ進度平均」、「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」、「交換間隔」を参照する。

ステップＳ５０１において、保守計画手段２０６は、各消耗品について、次回の訪問予定日を算出する。次回の訪問予定日は、第１の実施例に示した式（２）と同じである。

訪問予定日＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（２）
ステップＳ５０２において、各消耗品の訪問予定日のうち最短のものを、最適訪問日として確定し、更に該当する消耗品から訪問日下限と訪問日上限を算出する。訪問日下限と訪問日上限は式（４）、式（５）で表される。

訪問日下限＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔下限−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（４）
訪問日上限＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔上限−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（５）
算出された最適訪問日、訪問日下限、訪問日上限をサービスマン２０２に提示する、図２６は表示画面の例である。

ステップＳ５０３において、サービスマン２０２からの訪問日の入力を待つ（ステップＳ５０３でＮｏ）。サービスマン２０２は、提示された範囲内で最適訪問日に最も近い都合の良い日を訪問日として入力する。サービスマン２０２からの訪問日入力が行われると（ステップＳ５０３でＹｅｓ）、ステップＳ５０４において、全ての消耗品に対して、交換予定日を算出する。交換予定日は、式（３）で表される。
交換予定日＝ライフカウンタ取得日＋（交換間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（３）
ステップＳ５０５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。そして、これらの算出結果を、「訪問計画」テーブル３１１に保存する。図３０は更新後の「訪問計画」テーブル３１１の一例を示す図である。即ち、入力された「機体．ＩＤ」を「訪問計画」テーブル３１１の「機体．ＩＤ」に、入力された訪問日を「訪問予定日」に、算出された最適訪問日、訪問日下限、訪問日上限を「最適訪問日」「訪問日下限」「訪問日上限」に、算出された交換消耗品を「交換消耗品リスト」に保存する。

ステップＳ５０６において、訪問日とともに交換する消耗品を出力装置２５、または、ＬＡＮ内の端末２６にて提示する。図２７に訪問日提示モードでの出力結果の例を示す。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例であり、その基本的なシステム構成は同じである。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同一の部分には同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態では、「戦略策定モード」において、同一ユーザが複数のＭＦＰを利用しているなど、保守対象のＭＦＰ間の移動時間がほとんどかからない場合に実施され、複数のＭＦＰの保守計画を同時に最適化する。

本実施の形態における「戦略策定モード」について説明する。
保守計画手段２０６は、同一の場所に設置されている機体を抽出するために「ユーザ／機体対応」テーブル３０６を参照する。図２１に「ユーザ／機体対応」テーブル３０６の一例を示す。「ユーザ／機体対応」テーブルの「ユーザ．ＩＤ」で照合された全てのタプルを抽出し、「機体．ＩＤ」の一覧を得る。そして、各機体に対し、消耗品毎に「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」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」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」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は同一の場所に設置されている保守対象の各機体であるＭＦＰ２０１に対して、各消耗品の「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」から算出される訪問日の範囲を確認し、その範囲内で「訪問間隔」から算出される最適訪問日に最も近い都合の良い日を訪問日として設定する。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。

続いて、「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」の算出方法について、ユーザＩＤがＡ０００１２のユーザを例に、図２８のフローチャートを用いて、詳しく説明する。

保守計画手段２０６は、ステップＳ１００１において、図２１に示す「ユーザ／機体対応」テーブルから、「ユーザ．ＩＤ」が「Ａ０００１２」に対応する全タプルを抽出し、同一場所に設置しているＭＦＰ群である「機体．ＩＤ」が「１００２１３」「１００２１４」「１０１５０１」の３機体を抽出する。次に、保守計画手段２０６は、ステップＳ１００２において、「機体．ＩＤ」が「１００２１３」の機体の各消耗品について、故障率分布と所定のコストとリスクに基づいて、第１の実施例と同様にコストリスク曲線を計算して、コストとリスクの合計が最小となる「訪問間隔」を算出する。更に、第１の実施例と同様にコストリスク曲線の最小値に予め設定された比率（例えば、１．０５倍）を掛けた値を許容値として、コストリスク曲線との交点を求める。この交点を「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」として算出し、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」に設定する。同様に、「機体．ＩＤ」が「１００２１４」「１０１５０１」の２機体の各消耗品に対しても、「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」を算出し、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」に設定する。

ステップＳ１００３において、「機体．ＩＤ」が「１００２１３」の機体の各消耗品について、「機体．ＩＤ」が「１００２１３」の他の消耗品と「機体．ＩＤ」が「１００２１４」「１０１５０１」の全ての消耗品を対象として、再訪問コスト曲線と、ＰＭ発生コスト曲線を計算して、「交換間隔」を求める。求めた「交換間隔」を、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「交換間隔」に設定する。

同様に、「機体．ＩＤ」が「１００２１４」の機体の各消耗品について、「機体．ＩＤ」が「１００２１４」の他の消耗品と「機体．ＩＤ」が「１００２１３」「１０１５０１」の全ての消耗品を対象として、再訪問コスト曲線と、ＰＭ発生コスト曲線から「交換間隔」を求める。「機体．ＩＤ」が「１０１５０１」の機体の各消耗品について、「機体．ＩＤ」が「１０１５０１」の他の消耗品と「機体．ＩＤ」が「１００２１３」「１００２１４」の全ての消耗品を対象として、再訪問コスト曲線と、ＰＭ発生コスト曲線から「交換間隔」を求める。求めた「交換間隔」を、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「交換間隔」に設定する。

また、ＭＦＰ２０１は定期通信時に追加情報として「消耗品状態」テーブル３０８の「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」をダウンロードし、自らのメモリに設定する。従って、ＭＦＰ２０１は、適宜自らの表示パネルに最適戦略である「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」、「交換間隔」をユーザに提示することができる。図２４は、ＭＦＰ２０１のメモリに保持する情報の一例を示す図である。

続いて、「訪問日提示モード」について説明する。「訪問日提示モード」では、サービスマン２０２が、日常的に次回の訪問日、即ち、機器の訪問タイミングを確認する場合を想定している。

上述した「戦略策定モード」により、予め望ましい「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」と「交換間隔」が設定されている。サービスマン２０２は、担当のユーザの「ユーザ．ＩＤ」をサービスセンタ２０３に備えられた入力装置２４、または、ＬＡＮ内の端末２６から入力することにより次回の訪問日を確認する。

図２９は、訪問日提示モードの概略の処理手順を示すフローチャートである。

保守計画手段２０６は、ステップＳ１１０１において、サービスマンにより入力された「ユーザ．ＩＤ」と「ユーザ／機体対応」テーブル３０６の「ユーザ．ＩＤ」を照合し、合致する「ユーザ．ＩＤ」を持つ「ユーザ／機体対応」テーブル３０６を全て抽出し、「機体．ＩＤ」を得る。更に、ステップＳ１１０２において、抽出された全ての「機体．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、「ライフカウンタ取得日」、「ライフカウンタ」、「ライフカウンタ進度平均」、「訪問間隔」「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」、「交換間隔」を参照する。

ステップＳ１１０３において、保守計画手段２０６は、同一場所に設置されている保守対象の各機体の全ての消耗品について、次回の訪問予定日を算出する。次回の訪問予定日は、第１の実施例に示した式（２）と同じである。

訪問予定日＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（２）
ステップＳ１１０４において、各機体の全ての消耗品の訪問予定日のうち最短のものを、最適訪問日として確定し、更に該当する消耗品から訪問日下限と訪問日上限を算出する。訪問日下限と訪問日上限は式（４）、式（５）で表される。

訪問日下限＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔下限−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（４）
訪問日上限＝ライフカウンタ取得日＋（訪問間隔上限−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（５）
算出された最適訪問日、訪問日下限、訪問日上限をサービスマン２０２に提示する、図２６は表示画面の例である。

ステップ１１０５において、サービスマン２０２からの訪問日の入力を待つ（ステップＳ１１０５でＮｏ）。サービスマン２０２は、提示された範囲内で最適訪問日に最も近い都合の良い日を訪問日として入力する。サービスマン２０２からの訪問日入力が行われると（ステップ１１０５でＹｅｓ）、ステップＳ１１０６において、同一場所に設置されている保守対象の各機体の全ての消耗品に対して、交換予定日を算出する。交換予定日は、式（３）で表される。

交換予定日＝ライフカウンタ取得日＋（交換間隔−ライフカウンタ）／ライフカウンタ進度平均 ・・・式（３）
ステップＳ１１０７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。そして、これらの算出結果を、「訪問計画」テーブル３１１に保存する。即ち、抽出された「機体．ＩＤ」を「訪問計画」テーブル３１１の「機体．ＩＤ」に、入力された訪問日を「訪問予定日」に、算出された最適訪問日、訪問日下限、訪問日上限を「最適訪問日」「訪問日下限」「訪問日上限」に、交換消耗品を「交換消耗品リスト」に保存する。図３０は更新後の「訪問計画」テーブル３１１の一例を示す図である。ステップＳ１１０８において、訪問日とともに交換する消耗品を出力装置２５、または、ＬＡＮ内の端末２６にて提示する。図３１に訪問日提示モードでの出力結果の例を示す。

また、本実施の形態では、同一ユーザが複数のＭＦＰを利用している場合で説明したが、これに限らず別のユーザ間でも移動時間がほとんどかからない場合や、反対に同一ユーザでも離れた場所で複数のＭＦＰを利用している場合も、同一の場所とまとめられるＭＦＰのグループ毎に「ユーザ」テーブル３０１にＩＤを用意して、グループ毎に算出しても良い。

上記の５つの本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のオペレーティング・システム（ＯＳ）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

以上、本実施の形態によれば、消耗品個々に、「訪問間隔」と「交換間隔」の２つの判断基準を設定することで、サービスマンが「いつ訪問すべきか」「どの消耗品を交換すべきか」を把握することができ、更に許容コストを考慮した「訪問間隔下限」「訪問間隔上限」を設定して期間で提示することで、サービスマンの訪問スケジュールをより柔軟に組むことが出来る。

また、「戦略策定モード」を用いて望ましい訪問間隔と交換間隔（戦略）を予め算出しておき、通常は、「訪問日提示モード」を用いて確定済みの戦略を元に次回の訪問日を算出するので、計算にかかるコストを低減させることができる。

また、保守対象である機器の使用状況を通信手段を用いてリアルタイムに収集することができるため、機器を訪問する日の予測の確度が大幅に向上する。また消耗品の交換がライフ到達によるものかどうかを記録できるため、故障確率分布を正確に推定することができる。

各消耗品の劣化度を把握するのに有効な物理量に対応したライフカウンタ値を利用するため、故障率分布を更に正確に推定することができる。

サービスマンに対しては、サービスマン/サービスセンタ毎に対象となる機体の訪問予定日順のリスト、カレンダー上のスケジュールを確認できるので、短期的な業務量の把握、スケジュールの調整を行うことが出来る。

ユーザ単位などの同一場所に設置されたＭＦＰに対しては、１台の状態だけでなく、他のＭＦＰの状態も加味して最適な保守計画がたてられる。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。以上に詳述したように本発明によれば、保守業務に関するコストを低減すると共に、製品のダウンタイムも低減することができる技術を提供することができる。

なお、上述の実施の形態で説明した各機能は、ハードウエアを用いて構成しても良く、また、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現しても良い。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明は、画像形成装置について精度の高い保守を実現することができる保守計画システム及び画像形成装置を製造する産業で利用することができる。

１…保守計画システム、１０…インターネット、２２…通信手段、２０１…ＭＦＰ、２０４…故障履歴解析手段、２０４…故障確率分布推定部、２０６…保守計画部、２０７…通信手段。

Claims (5)

1. 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、
   消耗品の使用実績情報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、
   前記消耗品のコスト関連定数を取得するコスト関連定数取得部と、
   消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出する第１のコスト算出部と、
   第１のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求める訪問間隔算出部と、
   消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出する第２のコスト算出部と、
   第２のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求める交換間隔算出部と、
   前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画提示部とを備えたこと
   を特徴とする保守計画システム。
2. 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該消耗品の劣化度と関連する物理量のカウンタ値、該カウンタ値の取得日付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請求項１に記載の保守計画システム。
3. 前記訪問間隔算出部は、
   前記最も小さいコストに基づいて、コストの許容値を算出する許容値算出部と、
   前記許容値に基づいて、訪問間隔の下限値と上限値とを求める上下限算出部とを更に備え、
   前記保守計画提示部は、
   前記最小コスト訪問間隔値、訪問間隔の下限値、訪問間隔の上限値に基づいて、次回訪問時期を推奨期間として提示する推奨期間提示部と、
   前記提示に対応して入力される希望訪問時期を獲得する希望訪問時期獲得部とを更に備え、
   前記保守計画提示部は、前記希望訪問時期と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示すること
   を特徴とする請求項１に記載の保守計画システム。
4. 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、
   消耗品の使用実績情報を取得し、
   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し、
   前記消耗品のコスト関連定数を取得し、
   消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出し、
   複数の訪問間隔値毎に算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求め、
   消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出し、
   複数の交換間隔値毎に算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求め、
   前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示すること
   を特徴とする保守計画方法。
5. 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、
   前記消耗品の使用実績情報を記憶する記憶部と、
   前記消耗品の前記使用実績情報を、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、
   前記保守計画システムは
   消耗品の使用実績情報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、
   前記消耗品のコスト関連定数を取得するコスト関連定数取得部と、
   消耗品の保守作業のために訪問する時間間隔を表す訪問間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の訪問間隔値毎に算出する第１のコスト算出部と、
   第１のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、最も小さいコストを与える前記訪問間隔値を最小コスト訪問間隔値として求める訪問間隔算出部と、
   消耗品を交換する時間間隔を表す交換間隔値を複数の値に設定し、前記消耗品の故障確率分布、使用実績情報の履歴、前記コスト関連定数に基づいて、前記画像形成装置に関して発生する単位時間あたりのコストをその複数の交換間隔値毎に算出する第２のコスト算出部と、
   第２のコスト算出部で算出されたコストに基づいて、算出交換間隔値を求める交換間隔算出部と、
   前記最小コスト訪問間隔値と算出交換間隔値とに基づいて、次回訪問時期とその際に交換する少なくとも一つの消耗品とを提示する保守計画提示部とを備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。

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