JP2011060088A - 保守計画作成装置および保守計画作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】将来に亘る部品又は機器の信頼度を計算し、適切な保守計画を作成可能な装置を提供する。
【解決手段】保守計画作成装置１０Ａは、作成対象のプラントシステム毎に特定の機能を達成のために必要な部品のリスト、当該システムを構成する部品の信頼度及び当該部品の保守履歴を含む信頼度データを記録する記録手段１１，１２と、部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムが当該機能を達成するための信頼度を計算する信頼度計算手段１３と、与えられた部品のリスト及び予め記録される部品毎の保守コストの情報に基づいて保守コストを計算する保守コスト評価手段１４と、予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、当該システムが当該機能を達成する信頼度を所定値以上に保つ保守ケースを保守コストとともに提示する保守計画立案手段１５を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラントの保全に係り、特に、プラントの将来にわたる部品又は機器の信頼度を計算し、適切な保守計画を作成可能な保守計画作成装置および保守計画作成方法に関する。

プラントの保全方式として、予め定めた時間計画に従って点検保守、補修などを行う時間計画保全、機器の状態を監視し、その状態に応じて分解点検、補修などを行う状態監視保全がある。例えば、原子力発電プラントでは、従来は保守的な時間計画保全が行われてきており、最近は、合理的な状態監視保全の導入が検討されている。これらの保全方式は、プラントを構成するシステムの信頼性に基づいて補修する部品を決めるものではない。

プラント、あるいはプラントを構成するシステムの信頼性は、構成部品の信頼性、あるいは故障率から計算できる。一般に故障率は経験的に図１４に示されるバスタブ曲線に従うとされている。バスタブ曲線では、故障率は初期故障期（第Ｉ期）、偶発故障期（第ＩＩ期）、および磨耗故障期（第ＩＩＩ期）に分けて説明される。

バスタブ曲線の中央部の偶発故障期間においては、単位時間当たりの故障率λは一定と考えられる。これから、部品の信頼度Ｒ（ｔ）は、次の式で与えられる。
［数１］
Ｒ（ｔ）＝ｅｘｐ（−λｔ） ……（１）
ここで、ｔは時刻である。式（１）は、部品の信頼度Ｒ（ｔ）が、時間の経過と共に低下することを意味する。したがって、通常作動しない待機系については、点検保守後の時間の経過と共に、そのシステムの信頼度が低下することになる。Ｒ（ｔ）は、ポンプ、電動機などの回転機器、計測機器に対しても想定することが可能である。プラントの安全な運転と利用率の向上の観点から、保守を効果的に行うことが重要である。

そこで、従来は、以下の特許文献１〜６に記載される装置等が実現されている。具体的に説明すれば、特許文献１に記載される装置等は、イベントツリーやフォールトツリー（非特許文献１，２）を構成して、プラントの計画外停止リスクを評価し、これに基づいてプラントを保有する電力会社はプラントの保全を実施するために構成した装置等である。

特許文献２および３に記載される装置等は、保守の優先度を決めるために、部品が破損する事に伴って発生する被害コストを現在価値に置き換えて評価するものである。例えば、原子力発電プラントの様にその事故が及ぼす社会的影響が大きいプラントでは、部品の破損確率とそれに伴って生じると予想される被害は、規制要求、地元の要請、社会的合意等による停止期間等、予測の難しい要素を考慮する必要がある。むしろ、この種のプラントの運転では、事故あるいはプラント運転に影響を与える可能性のある事象の発生確率自体を許容されるレベルまで低くする観点が好ましいといえる。

特許文献４に記載される装置等は、フィールドデータ（現場のデータ）、設計情報、各種解析手法を組合せ、機器、システム、プラントの階層構造で保全情報を統合することにより、プラントのライフサイクルに亘る保全活動を可能にするものである。フィールドデータの監視によりあるパラメータが通常レベルを逸脱したことを検知すると、予め用意されているＦＭＥＡに基づいて可能性のある故障モードを検索し、変化が認められたパラメータの時間変化を外挿してアラートレベルに到達するまでの時間余裕を求め、その間に関連パラメータの変化を十分に詳しく観測できるデータ評価頻度を求めて監視計画を立案する。尚、特許文献４に記載される装置等では、フィールドデータの監視に基づいてパラメータを評価する必要があるが、これは、熱交換器の様な特定の機器を想定し、腐食、減肉等の劣化現象の進展を評価するためである。

特許文献５に記載される装置等については、プラント機器材料の経年劣化に対して材料劣化・腐食傾向等を高度技術で解析し、定量的に評価を行うとともに、機能故障モード影響解析による動機器の故障に対する定量的評価を行う手段、前記定量的評価に基づいて保全個所を定量的に特定する手段、影響度評価手法を用いて故障の発生頻度とその故障発生による影響度を設定し、（頻度＊影響度）をリスクとして評価する手段を備える。

特許文献６に記載される装置等については、特定の修繕項目について、該当する故障モード進展レベルを特定し、該当する故障モード進展レベルの次の故障モード進展レベルにおける故障頻度についてのデータを特定し、故障モード進展レベルに対応して影響度データを保持する影響度データベースから次の故障モード進展レベルにおける故障の影響度を取得し、故障頻度についてのデータおよび故障の影響度に基づきリスク値を算出するものである。より簡潔にはマルコフモデルを用いたシミュレーションにより、最小コストとなる巡視頻度または点検頻度を特定するものである。

特開２００４−２２０３９１号公報 特開２００５−１８２４６５号公報 特許第３６１６０７１号公報 特開２００４−１７０２２５号公報 特開２００２−１２３３１４号公報 特開２００５−１１３２７号公報

Vesely, W.E., F. F. Goldberg, N. H. Roberts, and D. F. Haasl, 1981, Fault Tree Handbook, NUREG-0492, U.S. Nuclear Regulatory Commission, January 1981. Stamatelatos, M, W.E. Vesely, et. al. Fault Tree Handbook with Aerospace Applications, NASA 2002.

しかしながら、特許文献１に記載される装置等は、プロセスデータ、運転履歴データ、プラントのシステム構成データ、および機器評価結果を入手し、プラントのシステム構成データに基づいてイベントツリーやフォールトツリーを構成して、プラントの計画外停止リスクを評価し、これに基づいてプラントを保有する電力会社はプラントの保全を実施するものであるため、リスク評価会社が電力会社、プラントメーカ、および機器メーカからプロセスデータ、運転履歴データ、プラントのシステム構成データ、および機器評価結果を入手し、リスク評価を行い、電力会社に提供する枠組みを提供するに過ぎず、保守計画の具体的な計画方法に適用できるものではなかった。

なお、フォールトツリーを使用した評価は、プラントあるいはシステムを失敗の観点で評価するものあり、安全あるいは安全解析には適しているが、正常な運転の観点には必ずしも適していない。安全ではあるが、正常に運転できない状態が漏れてしまう可能性があるためである。

特許文献２および３に記載される装置等については、保守計画の立案を支援するものであるが、立案に有用な情報を提供するものであり、具体的にどの機器を何時保守すべきかといったレベルまで計画を具体化する機能はなく、保守計画の具体的な計画方法に適用できるものではなかった。

特許文献４に記載される装置等については、センサや、電子機器に対しては腐食、減肉に相当する劣化現象に関するフィールドデータの監視を行うことは現実的ではない。また、熱交換器の様な機器の場合でも、フィールドデータの監視が特定の時間間隔を置いて行われる場合、監視が行われない間の信頼性を評価するわけではない。さらに、特許文献４に記載される装置等は、保守計画の立案を支援するものであるが、立案に有用な情報を提供するものであり、具体的にどの機器を何時保守すべきかといったレベルまで計画を具体化する機能はない。

特許文献５に記載される装置等については、腐食データをもとに余寿命を評価するもので、特許文献４の発明同様フィールドデータに依存するものである。また、この発明は保守計画の立案を支援するものであるが、立案に有用な情報を提供するものであり、具体的にどの機器を何時保守すべきかといったレベルまで計画を具体化する機能はない。

特許文献６に記載される装置等については、マルコフモデルを使用するため、劣化レベルを巡視によって識別可能な離散的な状態として設定する必要があり、信頼度のような連続的数値を用いてプラントシステム機能を評価できない。

本発明は、上述した課題を考慮してなされたものであって、将来に亘る部品又は機器の信頼度を計算し、適切な保守計画を作成する可能な保守計画作成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る保守計画作成装置は、上述した課題を解決するため、プラントを構成するシステムの保守計画の立案に関して、システム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリストを記録する構成記録手段と、前記システムを構成する部品の信頼度および当該部品の保守履歴を記録する信頼度データ記録手段と、構成記録手段に記録された部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムがその機能を達成するための信頼度を計算する信頼度計算手段と、部品の保守コストを記録する部品保守コスト記録部および与えられた部品のリストを前記部品保守コスト記録部から検索し保守コストを計算する保守コスト計算部を備える保守コスト評価手段と、予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、当該システムがその機能を達成する信頼度を予め与えられた値以上に保つことを条件とした場合に当該条件を満たす保守ケースを選択し、選択された保守ケースをコストとともに提示する保守計画立案手段と、を具備することを特徴とする。

本発明に係る保守計画作成方法は、上述した課題を解決するため、コンピュータにプラントを構成する系統の保守計画を立案させる方法であって、プラントを構成するシステムの保守計画の立案に関して、前記コンピュータが、記録手段に予め格納されるシステム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムがその機能を達成するための信頼度を予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケース毎に計算する信頼度計算ステップと、この信頼度計算ステップで計算された信頼度のうち、予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、想定した保守ケースでの信頼度を所定値以上に保つことを条件とし、当該条件を満たす保守ケースを選択する保守ケース選択ステップと、保守ケース選択ステップで選択された保守ケースで必要となる部品のリストに基づいて部品の保守コストデータを検索して保守コストを計算し、前記保守ケース選択ステップで選択された保守ケースを算出されたコストとともに提示する保守コスト評価ステップと、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、将来に亘る部品又は機器の信頼度を計算し、適切な保守計画を作成可能な保守計画作成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る保守計画作成装置の構成を示す概略図。 本発明に係る保守計画作成装置が保守計画を立案する対象となるシステム構成例を示した概略図。 故障率一定とした場合における時期と部品の信頼度との関係を示した説明図。 本発明の第１の実施形態に係る保守計画作成装置が保守計画を立案する対象となるシステム構成例における保守選択の可能性を示した樹形図。 本発明に係る保守計画作成装置が参照する部品の信頼度データの構成例を示した説明図。 本発明に係る保守計画作成装置が参照する部品の保守コストデータの構成例を示した説明図。 本発明に係る保守計画作成装置が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブルの一例を示す説明図。 本発明に係る保守計画作成装置によって実行される保守計画立案処理手順の処理ステップを示す説明図。 本発明に係る保守計画作成装置によって実行される保守計画立案処理手順の処理ステップのうち、保守コストを算出する処理ステップについてより詳細な内容を示した説明図。 本発明に係る保守計画作成装置が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブルの一例であり、共有部品を含む複数のシステムがある場合に対応したテーブルの一例を示す説明図。 本発明に係る保守計画作成装置が参照する部品の保守コストデータの構成例であり、保守条件によって保守コストが異なる場合に対応したテーブルの一例を示す説明図。 本発明の第２の実施形態に係る保守計画作成装置の構成を示す概略図。 本発明の第２の実施形態に係る保守計画作成装置が参照する部品の保守コストデータの構成例であり、保守ケースを選択する際に設定された保守条件を考慮し得るテーブルの一例を示す説明図。 本発明に係る保守計画作成装置が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブルの一例であり、時期ｔ_１における保守ケースとしてタイマーリレーの保守が予定されている場合を示す説明図。 時間と故障率との関係を表す相関図であり、いわゆるバスタブ曲線を示した説明図。

本発明に係る保守計画作成装置および保守計画作成方法について添付の図面を参照して説明する。

保守計画作成装置は、例えば、ハードウェアであるコンピュータ（図を省略）とソフトウェアである保守計画作成処理プログラム（図を省略）とが協働することによって実現される。以下の各実施形態の説明では、保守計画作成処理プログラムを読み出して実行したコンピュータによって保守計画作成装置を構成した場合を例に説明する。

ここで、保守計画作成処理プログラムとは、当該プログラムを実行したコンピュータを保守計画作成装置として機能させるプログラムであり、また、後述する保守計画作成処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムである。保守計画作成処理プログラムは、コンピュータが実行要求を受け付けた際にはいつでも保守計画作成処理プログラムを実行することができる読み出し可能な領域に格納されている。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る保守計画作成装置の一実施例である第１の保守計画作成装置１０Ａの構成を示す概略図である。

第１の保守計画作成装置１０Ａは、将来に亘る部品又は機器の信頼度を計算し、適切な保守計画を作成するための装置であり、構成記録手段１１と、信頼度データ記録手段１２と、信頼度計算手段１３と、保守計画立案手段１４と、保守コスト評価手段１５とを具備する。

構成記録手段１１は、保守の対象とするシステムの構成を記録する機能を有し、保守の対象とするシステム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリストを記録し保存する。構成記録手段１１が記録する部品リストは、システムを構成する部品を単に羅列したものではなく、各システム別に、目的とする機能を達成するために所定の役割を果たすことが必要となる部品のリストを記録する。構成記録手段１１は、信頼度計算手段１３および保守計画立案手段１４から問い合わせがあると、当該問い合せのあった部品のリストを送る。

信頼度データ記録手段１２は、保守の対象とするシステムを構成する部品の信頼度および当該部品の保守履歴を含む情報を信頼度データとして記録し保存する。信頼度データ記録手段１２に記録される信頼度データには、部品のリストが含まれ、この部品リストには単位時間当りの部品の故障率λ、および当該部品が最後に点検保守された時期が記録される。部品信頼度データ記録手段１２は、信頼度計算手段１３からの問い合わせがあると、問い合わせのあった部品についての単位時間当りの故障率λおよび最後に保守された時期の情報を信頼度計算手段１３へ送る。

また、信頼度データ記録手段１２は、部品に対して期間と信頼度のテーブルを記録することもできる。期間と信頼度のテーブルを記録している場合には、信頼度計算手段１３から問い合わせに対し、与えられた期間に対応する信頼度をテーブルから検索して、検索結果を信頼度計算手段１３へ送る。

ここでは、構成記録手段１１および信頼度データ記録手段１２が、それぞれ別々の記録手段として構成されている例を説明したが、説明した構成例に限らず単一の記録手段として構成されていても構わない。

信頼度計算手段１３は、構成記録手段１１からシステムの部品リストを、部品信頼度データ記録手段１２から信頼度データを受け取る。そして、構成記録手段１１に記録された部品のリスト、信頼度データ記録手段１２に記録される部品の信頼度データ、および予め格納される信頼度を算出するための数式情報（例えば、後述する数式（３））に基づき、各部品の信頼度および保守の対象とするシステムがそのシステムの機能を達成するための信頼度を計算する。尚、信頼度計算手段１３は、例えば、電子回路を適用することによっても実現できる。

保守計画立案手段１４は、所定期間内において、システムの信頼度を、定められた値以上に維持するための保守計画を立案する機能を有し、保守の対象とするシステムがそのシステムの機能を達成する信頼度を予め与えられた値以上に保つ条件を満たす保守ケースを選択し、選択された保守ケースをコストとともに提示することができる。

また、保守計画立案手段１４は、保守計画作成のため、保守ケース選択のためのテーブルを作成し一時的に記憶する領域を有しており、作成されたテーブルを参照して、例えば、ｔ_ａからｔ_ｂまで等の予め計画された時期に、保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定すること、および、当該保守ケースを選択した場合の保守コストを保守コスト評価手段１５から取得することができる。

保守コスト評価手段１５は、部品の保守コストを記録する部品保守コスト記録部１７および与えられた部品のリストを部品保守コスト記録部１７から検索し保守コストを計算する保守コスト計算部１８を備えて構成される。

部品保守コスト記録部１７は、部品の保守コストを記録する機能を有し、例えば、後述する図６、図１１および図１３等に示されるテーブル等の保守対象部品と保守コストとを関連付けた情報を有する。

保守コスト計算部１８は、選択された保守ケースで必要となる部品のリストを保守計画立案手段１４から取得し、取得した部品リストに基づいて部品保守コスト記録部１７に記録された部品の保守コストデータを検索し、保守コストを計算する。尚、保守コスト計算部１８は、部品保守コスト記録部１７に記録された部品の保守コストを単純に加算する演算のみならず、必要な情報を与えることによって各種の演算を行い得る。

例えば、保守コスト計算部１８に保守実施期間および金利の情報が与えられた場合、保守コスト計算部１８は、これらを加味した保守コストも算出することができる。また、上述した特許文献３等に記載されるＤＣＦ法によって保守コストを算出するようにすることもできる。

保守コスト評価手段１５は、保守計画立案手段１４から保守ケース（保守する対象部品）の情報（必要があれば保守時期や金利等の情報も）を受け取ると、当該保守ケースでの保守コストを評価する。

図１に示されるように構成される第１の保守計画作成装置１０Ａによれば、システム機能の信頼度を一定以上に保ち、コストを最適化したプラントシステムの保守計画を立案することができる。

次に、具体的なシステムの一例（例えば、非特許文献１，２に示されるシステム）を示して、システム機能の信頼度を一定以上に保ちつつコストを最適化した保守計画を立案する第１の保守計画作成装置１０Ａの作用を概説する。

図２は、プラントの一部を構成するシステム構成例を示した説明図である。以下、図２に示されるシステム２０を例に、当該システムに対して保守計画を立案するものとして説明する。

図２に示されるシステム２０の各構成は、符号２１が圧力タンク、符号２２がポンプ、符号２３が圧力スイッチ、符号２４，２５，２６が接点、符号２８，２９がリレー、符号３１がモーター、符号３２が押しボタン、符号３３がタイマーリレー、符号３４が出口弁である。

ポンプ２２は、図２には示されていない外部のタンクから流体を圧力タンク２１へ補給するポンプであり、圧力タンク２１を加圧するために要する時間は例えば６０秒とする。また、圧力スイッチ２３は、圧力タンク２１が空のときに第１の接点２４を閉じる。圧力タンク２１の圧力が上限値に達した時、第１の接点２４を開き、第２のリレー（図２に示されるリレーＫ２）２９を非励磁として第２の接点２５を開き、ポンプ２２を駆動するモーター３１を停止する。圧力タンク２１には、出口弁３４が設置されている。出口弁３４を開くことで、短時間で圧力タンク２１内の流体を排出できるが、出口弁３４は圧力逃し弁ではない。

押しボタン３２は、システムの運転を開始するためのスイッチであり、押しボタン３２が押されると、第１のリレー（図２に示されるリレーＫ１）２８が励磁され、第３の接点２６が閉じるので、第１のリレー２８は励磁され続ける。その結果、第２のリレー２９が励磁されモーター３１が作動する。

タイマーリレー３３は、第３の接点２６が閉じた瞬間にスタートし、６０秒後に回路を開く。したがって、圧力スイッチ２３が故障した場合でも、６０秒間で第２のリレー２９は非励磁となり、モーター３１は停止する。

図２に示されるシステム２０の達成すべき目標は、空の圧力タンク２１を加圧することである。そのためには、以下が（１）〜（７）を満たすことが必要となる。
（１）圧力タンク２１が健全であること
（２）ポンプ２２が健全であること
（３）圧力スイッチ２３が健全であること
（４）第１の接点２４が健全であること
（５）第２のリレー２９が健全であること
（６）モーター３１が健全であること
（７）安全を確保するための条件として、タイマーリレー３２が健全であること

ここで、部品、機器あるいはシステム機能Ｘに対して、その信頼度をＲ（Ｘ，ｔ）と記述する。システム機能「圧力タンク２１の加圧」の信頼度は、上記の部品の信頼度の積として以下の式（２）で表すことができる。
［数２］
Ｒ（圧力タンク２１の加圧，ｔ）
＝Ｒ（圧力タンク２１，ｔ）×Ｒ（ポンプ２２，ｔ）×Ｒ（圧力スイッチ２３，ｔ）×Ｒ（第１の接点２４，ｔ）×Ｒ（第２のリレー２９，ｔ）×Ｒ（モーター３１，ｔ）×Ｒ（タイマーリレー３２，ｔ） ……（２）
式（２）は、部品Ｘの信頼度Ｒ（Ｘ，ｔ）を時間の関数として与えれば、システム機能の信頼度が、時間の関数として求められることを示している。

図２に示されるシステム２０に対して、時期ｔ_ａからｔ_ｂの間でできるだけ低い保守コストで、システム機能の信頼度を０．９９以上に維持する保守計画の立案を目標とする。以下、特にｔ_ａ，ｔ_ｂについて言及してない箇所では、時期の一例として、ｔ_ａを現在、ｔ_ｂを５年後として説明する。また、特に時期ｔ_ａからｔ_ｂの間に予定されている定期点検の回数ｎ（ｎは自然数）および時期ｔ_ｎについて言及してない箇所では、ｎ＝２とし、定期点検の時期ｔ_１，ｔ_２は、ｔ_１がｔ_ａ（現在）から２年後、ｔ_２がｔ_ａ（現在）から４年後とする。

部品Ｘの信頼度Ｒ（Ｘ，ｔ）は、点検、試験、検査、診断、補修、あるいは部品の交換（以下、特に言及しない限りこれらを「保守」と称する。）によって向上する。例えば、信頼度の向上が予測できるケースとしては、リレー等、通常は待機状態にある部品の動作確認試験を行った場合がある。

待機状態にある部品の信頼度は、背景技術において提示した式（１）で与えられる。式（１）によれば、動作試験により動作が確認された時点において信頼度は１、その後は時間の経過と共に低下する。

図３は、故障率一定とした場合における時期と部品の信頼度との関係を示した説明図であり、横軸が動作確認を行った時からの経過時間（単位は日）、縦軸が動作確認を行った部品の信頼度を表したものである。すなわち、図３は、時期ｔ_ａで動作が確認された部品の信頼度が故障率一定としてｔ_ｂまでにどの様に変化するかを示した図である。尚、図３に示される例では、一日当たりの故障率を０．００１として計算している。

図３に示される例において、もし、途中で動作確認が行われなければ、信頼度は式（１）に従って実線Ｌ１に示されるように低下する。これに対し、３年後、すなわち１０９５日目に動作確認し、作動しない場合は部品を交換するものとすれば、その信頼度は、この時点で信頼度は１に回復するため、点線Ｌ２に示されるように変化する。尚、時期ｔ_０で動作が確認された部品の時期ｔ_０以後の信頼度の変化は、次式で与えられる。
［数３］
Ｒ（Ｘ，ｔ）＝ｅｘｐ｛−λ（ｔ−ｔ_０）｝ ……（３）

また、信頼度の向上が予測できる他のケースとしては、例えば、センサの校正を行った場合がある。センサは校正直後、ドリフトがなく精度が保障されるため、Ｒ（Ｘ，ｔ_０）＝１である。その後、時間の経過と共にドリフトにより精度が低下する可能性があるため、信頼度は低下する。Ｒ（Ｘ，ｔ）の変化はドリフトのメカニズムに依存する。

一方、検査等を行っても、信頼度の向上が期待できないケースもある。例えば、ポンプ、モーター等の回転機器は、振動を調べ、診断することで、将来的な信頼度の変化の予測精度が高まるが、通常は診断だけでは信頼度は向上せず、補修が必要である。なお、待機系のポンプ、モーターについては、動作が確認されたという意味において、信頼度がＲ（Ｘ，ｔ_０）＝１となると考えることもできる。ただし、この場合、保守計画の立案対象となるシステム２０においてはリレー等と同様に扱えるので、以下の説明では省略する。

また、圧力容器は、溶接部の傷を検査することで、傷の成長が把握され、将来的な信頼度の変化が補正されるが、定期的に検査されている部品については、検査だけでは信頼度の向上は期待できない。

上述した信頼度の向上が期待できる場合および期待できない場合を考慮しつつ、図２に示されるシステム２０について検討すると、信頼度の向上が期待できる部品の保守は、圧力スイッチ２３の動作確認、第１の接点２４の動作確認、第２のリレー２９の動作確認、および、タイマーリレー３２の動作確認である。

例えば、圧力スイッチ２３の信頼度は、式（３）から、次式（４）で与えられる。

［数４］
Ｒ（圧力スイッチ２３，ｔ）＝ｅｘｐ（−λ（ｔ−ｔ_ａ）） ……（４）
時期ｔ_１に予定されるプラント定期点検時に圧力スイッチ２３を点検し、動作しない場合は交換するものとすると、時期ｔ_１移行の圧力スイッチ２３の信頼度は、次式（５）で与えられる。
［数５］
Ｒ（圧力スイッチ２３，ｔ）＝ｅｘｐ（−λ（ｔ−ｔ_１）） ……（５）
時期ｔ_２で実施が予定されているプラント定期点検時についても時期ｔ_１の場合と同様である。

本発明は、機能の信頼度Ｒ（機能，ｔ）を与えられた条件以上に保ちつつ、コストを最小に抑えるために、時期ｔ_１およびｔ_２に予定されている定期点検時に上記の保守の中で、どれを実施すべきかを決定することが目的である。時期ｔ_１およびｔ_２に計画されている定期点検において、保守点検を行うべき機器の集合を想定し、この中から条件を満たすものを選択することで目的が達成される。

上記の事例において、対象部品は、圧力スイッチ２３、第１の接点２４、第２のリレー２９およびタイマーリレー３２の４個となるため、定期点検中に保守を行う方法は、２^４＝１６通りある。すなわち、圧力スイッチ２３、第１の接点２４、第２のリレー２９およびタイマーリレー３２の組合せからなる集合である｛｛何れも保守しない｝、｛圧力スイッチ２３を保守する｝、｛第１の接点２４を保守する｝、……・｛圧力スイッチ２３と第１の接点２４を保守する｝、……｛圧力スイッチ２３、第１の接点２４、第２のリレー２９、およびタイマーリレー３２を保守する｝｝によって網羅される。

尚、圧力スイッチ２３、第１の接点２４、第２のリレー２９およびタイマーリレー３２の等の単一部品に対して、複数の保守方法が存在する場合もある。その場合には、存在する保守方法の数に応じて、その組合せ数は増加する。

時期ｔ_１およびｔ_２における保守すべき部品を表す保守ケースは、これらの集合の要素に対応する。

図４は、第１の保守計画作成装置１０Ａが保守計画を立案する対象となるシステム２０の保守ケースの選択の可能性を示した樹形図である。

ここで、図４に示されるサークルは選択可能な保守ケースを表しており、上段（上から第一段目）のサークル４０はｔ_ａにおける状態、すなわち、初期状態を示す。また、中段（上から第二段目）に示されるサークル群（一部省略）は、図４の時期ｔ_１における選択可能な保守ケースを示す。さらに、下段（上から第三段目）に示されるサークル群（一部省略）は、時期ｔ_１で選択した保守ケースを含め、時期ｔ_２における選択可能な保守ケースを示す。

時期ｔ_１において選択可能な保守ケースとしては、例えば、サークル４１が示す部品の保守をしないケース、サークル４３が示す圧力スイッチ２３のみを保守するケース、サークル４７が示す圧力スイッチ２３と第１の接点２４の両方を保守するケース等がある。また、時期ｔ_２における選択可能な保守ケースは、それ以前の時期ｔ_１で選択した保守ケースを含めて考えれば、例えば、サークル５０が示す時期ｔ_１で部品の保守をしておらず時期ｔ_２においても保守していないケース、サークル５１が示す時期ｔ_１で部品の保守をしておらず時期ｔ_２において圧力スイッチ２３のみを保守するケース、サークル５３が示す時期ｔ_１で圧力スイッチ２３のみを保守をし、時期ｔ_２においては何れの部品も保守しないケース等がある。

このようにして、ツリーを形成していくと、最下段には、ｔ_ａからｔ_ｂまでの期間で選択可能な全ての保守ケースの組合せがサークル群で示される。この結果、図４に示される最下段の各サークルと、ｔ_ａからｔ_ｂまでの期間を通しての信頼度および保守コストとを対応させることができるので、所定の期間内に所定の信頼度を維持し得る保守ケースの選択肢と当該選択肢を選択した場合の保守コストとを比較した上で最適な保守ケースを抽出することができる。

次に、第１の保守計画作成装置１０Ａが実行する保守計画作成処理手順（以下、「第１の保守計画作成処理手順」と称する。）について説明する。

第１の保守計画作成装置１０Ａが実行する第１の保守計画作成処理手順は、大別すれば、信頼度計算ステップと、保守ケース選択ステップと、保守コスト評価ステップとを具備する処理ステップである。

各処理ステップをより詳細に説明すれば、信頼度計算ステップは、信頼度計算手段１３が構成記録手段１１および信頼度データ記録手段１２に予め格納されるシステム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムがその機能を達成するための信頼度を予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケース毎に計算する処理ステップである。信頼度計算ステップで計算された保守ケース毎の信頼度は保守ケース選択ステップで利用される。

保守ケース選択ステップは、保守計画立案手段１４が予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、信頼度計算ステップで計算された信頼度のうち、想定した保守ケースでの信頼度を所定値（ここでは０．９９以上）以上に保つことを条件とし、当該条件を満たす保守ケースを選択する処理ステップである。

保守コスト評価ステップは、保守コスト計算部１８が保守ケース選択ステップで選択された保守ケースで必要となる部品のリストに基づいて部品保守コスト記録部１７に記録された部品の保守コストデータを検索し、保守コストを計算する処理ステップ（保守コスト算出ステップ）と、保守ケース選択ステップで選択された保守ケースを保守コスト算出ステップで算出されたコストとともに提示する処理ステップとを有する処理ステップである。

まず、第１の保守計画作成装置１０Ａを適用して保守計画を立案させるためには、事前に必要なリストの作成や数式情報の記憶等の所定の準備が必要となる。具体的には、第１の保守計画作成装置１０Ａの構成記録手段１１に、保守計画の立案を行うシステム毎に当該システムが目的とする機能を達成するために所定の役割を果たすことが必要となる部品についてのリストを予め作成し記憶しておく必要がある。図２に示されるシステム２０の場合、上述した式（２）の左辺に示される機能「圧力タンク２１の加圧」の達成を考慮すれば、少なくとも、「圧力タンク２１の加圧」の信頼度の算出に必要となる信頼度に係る部品、すなわち、圧力スイッチ２３、第１の接点２４、第２のリレー２９およびタイマーリレー３２がリストとして記憶される必要がある。

また、部品信頼度データ記録手段１２に、保守計画の立案を行うシステムを構成する部品の信頼度および当該部品の保守履歴を含む情報を信頼度データとして予め作成し記憶しておく必要がある。

図５は、本発明に係る保守計画作成装置が参照する部品の信頼度データの構成例を示した説明図である。

図５に示されるように、部品信頼度データ記録手段１２に格納される信頼度データは、例えば、テーブル５６として作成され、部品の識別情報である部品名、当該部品の単位時間の一例である１年当りの故障率、および最後に保守された時期の情報を有する。尚、最後に保守された時期については、当該部品を保守した際に随時情報を更新する。また、図５に示される各部品はｔ_０において保守されており、その時点での信頼度は全て１である。

さらに、保守コスト評価手段１５の部品保守コスト記録部１７に保守計画の立案を行うシステムを構成する部品の保守コストを含む情報を保守コストデータとして予め作成し記憶しておく必要がある。

図６は、第１の保守計画作成装置１０Ａが参照する部品の保守コストデータの構成例を示した説明図である。

図６に示されるように、保守コスト評価手段１５に格納される保守コストデータは、例えば、テーブル５８として作成され、部品の識別情報である対象部品および当該部品の保守コストの情報を有する。これにより、保守の対象部品の情報が与えられれば、当該部品を保守するコストの情報を送ることができる。

一方、保守計画立案手段１４は、図４に示される保守ケース選択の可能性を判断するためのテーブルを作成する記憶領域を有しており、計画立案処理手順の実行の段階でテーブルを作成して要求を満たす保守を抽出する。従って、どの記憶領域にどんな情報を記憶するかについて事前に定義しておく必要がある。

図７は、保守計画立案手段１４が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブル６０の一例を示す説明図である。

図７に示されるテーブル６０において、列（テーブル６０における縦方向の並び）６１，６２は、それぞれ時期ｔ_１およびｔ_２における選択可能な保守ケースを記録する列であり、選択可能な保守ケースを網羅している。尚、テーブル６０の保守ケースを記録する列数は保守回数ｎに対応する。すなわち、図７に示されるテーブル６０では、ｔ_ａからｔ_ｂまでの期間で保守回数が２回であるため、保守ケースを記録する列数も２となっている。

また、列６３〜６７は、列６１，６２の保守ケースを選択した場合のシステム機能の信頼度計算結果を記録する列である。詳細には、列６３が時期ｔ_１における信頼度、列６４が時期ｔ_１において列６１に示される保守ケースの保守を実施した直後の信頼度、列６５が時期ｔ_２における信頼度、列６６が時期ｔ_２において列６２に示される保守ケースの保守を実施した直後の信頼度、列６７が時期ｔ_ｂにおける信頼度である。

システム機能の信頼度は、列６３，６５および６７において、予め定められた所定値以上の信頼度とならなければならない。上述した前提では、図２に示されるシステム２０に対して、時期ｔ_ａからｔ_ｂの間でシステム機能の信頼度を０．９９以上に維持する保守計画の立案を目標としているので、保守計画の立案の要求値である０．９９よりも大きくなければならない。

列６８は、列６１，６２に示される保守ケースを実施するために必要なコスト（保守コスト）を記録する列である。この列に記録されるコストが保守コストを評価する基準となる。尚、符号６９は行（テーブル６０における横方向の並び）である。

図８は、保守計画立案手段１４で実行される第１の保守計画作成処理手順の処理ステップを示す説明図（処理フロー図）である。尚、ｎは時期ｔ_ａからｔ_ｂまでの間に行う保守回数であり、１回目の保守時期をｔ_１、ｎ回目の保守時期をｔ_ｎとする。

保守計画立案手段１４は、図７に示されるテーブル６０を用いて、時期ｔ_ａからｔ_ｂまで、システム機能の信頼度を０．９９以上に維持するために、時期ｔ_１，ｔ_２，・・・，ｔ_ｎ−１，ｔ_ｎにおいて保守すべき機器を決定する。具体的には、ステップＳ１〜ステップＳ１１の処理ステップを実行する。

まず、ステップＳ１では、保守計画立案手段１４が変数ｍに１を格納する。ここで、変数ｍは一時的に利用可能な記憶領域内の所定の記憶領域ｍと対応しており、当該記憶領域ｍに格納される数値はｎ以下の自然数である。続くステップＳ２では、保守計画立案手段１４が信頼度計算手段１３から時期ｔ_ｍ（ここではｍ＝１につきｔ_１）における部品の信頼度の計算結果（図７に示される列６３に相当する数値）を受け取る。

ステップＳ２の実行に際し、保守計画立案手段１４は、信頼度計算手段１３に対して時期ｔ_ｍを与える。すると、信頼度計算手段１３は、構成記録手段１１に記録される部品リストを読み出し、部品信頼度データ記録手段１２に部品のリストの情報を与え、部品信頼度データ記録手段１２から当該部品についての単位時間当りの故障率λおよび最後に保守された時期の情報を受け取る。

信頼度計算手段１３は、信頼度の算出に必要な情報を得ると、例えば、上述した式（３）等の所定の信頼度を算出する数式を用いて、部品リストに記載される部品の時期ｔ_ｍ（ここではｍ＝１につきｔ_１）における信頼度を計算する。計算結果が得られると、信頼度計算手段１３は、得られた計算結果を保守計画立案手段１４へ返す。

続くステップＳ３では、保守計画立案手段１４がステップＳ２で得られた信頼度Ｒａと要求値として予め与えられた０．９９とを対比する。その結果、Ｒａが０．９９を超えている場合（ステップＳ３でｙｅｓの場合）、ステップＳ４に進み、テーブル６０に時期ｔ_ｍにおける保守ケース（図７に示される列６１，６２に相当）を展開する。

続くステップＳ５では、保守計画立案手段１４が時期ｔ_ｍ〜ｔ_ｎにおける信頼度（図７に示される列６３〜６６に相当）を得る。そして、続くステップＳ６において、ｍ＝ｎが確認された場合（ステップＳ６でｙｅｓの場合）、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、保守計画立案手段１４が時期ｔ_ｎにおいて選択した保守を実施した後の部品の信頼度（図７に示される列６６に相当）に基づき、時期ｔ_ｂにおけるシステム機能の信頼度の計算結果（図７に示される列６７に相当）を信頼度計算手段１３から得る。そして、時期ｔ_ｂにおけるシステム機能の信頼度が所定値（ここでは０．９９）に達していない行（図７に示される行６９に相当）をテーブル６０から削除する。

続くステップＳ８では、保守計画立案手段１４が保守コスト評価手段１５からテーブル６０の各行について保守コストを計算した結果を受け取り、受け取ったコスト（図７に示される列６８に相当）を記録する。ステップＳ８の実行に際し、保守計画立案手段１４は、保守コスト評価手段１５に対して保守ケース（保守する対象部品）の情報を与える。

保守コスト評価手段１５は、保守計画立案手段１４から保守の対象部品の情報を受け取ると、部品保守コスト記録部１７に格納されるテーブル５８を参照し、コストを算出するために必要な処理を含めて保守コスト計算部１８が保守コストを算出することによって、当該保守ケースでの保守コストを評価する。保守コスト評価手段１５は、評価結果である保守コストを算出すると、算出結果を保守計画立案手段１４へ送る。

続くステップＳ９では、保守計画立案手段１４が作成したテーブル６０の行をコストの低い順に並び替えて出力する。ステップＳ９の処理ステップが完了すると、第１の保守計画作成処理手順は終了する（ｅｎｄ）。また、ステップＳ３において、ステップＳ２で得られた信頼度Ｒａが０．９９を超えていない場合（ステップＳ３でｎｏの場合）には、当初から信頼度の目標値を満たせないため、失敗と判定し、第１の保守計画作成処理手順は終了する（ｅｎｄ：失敗）。この場合は、時期ｔ_１の見直しが必要となる。

一方、ステップＳ６においてｍ＝ｎとならない場合、すなわち、ｍ＜ｎとなる場合（ステップＳ６でｎｏの場合）には、ステップＳ１０で、保守計画立案手段１４が時期ｔ_ｍ＋１におけるシステム機能の信頼度が所定値（ここでは０．９９）に達していない行（図７に示される行６９に相当）をテーブル６０から削除し、続くステップＳ１１で保守計画立案手段１４がｍにｍ＋１を格納してステップＳ４に進む。そして、ステップＳ４以降の処理ステップを続行する。

図９は、保守コスト評価手段１５が算出する保守コストを算出するステップ（図８に示されるステップＳ８に相当する処理ステップ）のより詳細な内容を示した説明図（処理フロー図）である。

まず、ステップＳ２１で、保守コスト評価手段１５が保守計画立案手段１４から保守の対象部品の情報を受け取り、この部品のリストを変数Ｘとし、コストを変数Ｃとし、コストＣの初期値を０とする。ここで、変数Ｘ，Ｃは一時的に利用可能な記憶領域内の所定の記憶領域Ｘ，Ｃと対応する。また、Ｘは後述するステップＳ２２〜ステップＳ２５を繰り返すことによって段階的に減っていき、最終的には空になる。

続く、ステップＳ２２では、保守コスト評価手段１５が記憶領域Ｘが空であるか否かを確認する。記憶領域Ｘが空でない場合（ステップＳ２２でｎｏの場合）、部品保守コスト記録部１７に格納されるテーブル５８を参照し、テーブル５８に記載される対象部品が全て記憶領域Ｘに記憶された部品リストに含まれており、かつ、部品数が最も多い行Ｒを選択する。

続く、ステップＳ２３では、保守コスト評価手段１５がステップＳ２２での条件に合致するＲを選択できたか否かを確認し、行Ｒが選択できた場合（ステップＳ２３でｎｏの場合）、続くステップＳ２４で保守コスト評価手段１５が記憶領域Ｘに記憶された部品リストから行Ｒに含まれる全部品を削除して、行Ｒについての保守コストをＣに加算する。

ステップＳ２４の処理ステップが完了すると、ステップＳ２２に戻り、保守コスト評価手段１５は、ステップＳ２２以降の処理ステップを繰り返し実行する。そして、ステップＳ２２で記憶領域Ｘが空の場合（ステップＳ２２でｙｅｓの場合）、保守コストを算出する全処理ステップを完了する（ｅｎｄ）。保守コストを算出する全処理ステップが完了した時点における変数Ｃに格納された値が算出されたコストとなる。

一方、ステップＳ２４において、テーブル５８に記載される対象部品が全て記憶領域Ｘに記憶された部品リストに含まれており、かつ、部品数が最も多い行Ｒが存在しない場合（ステップＳ２４でｙｅｓの場合）、コストは計算できないことになるため、処理を終了する（ｅｎｄ：失敗）。

上述したように、第１の保守計画作成装置１０Ａおよび第１の保守計画作成装置１０Ａを用いた保守計画作成方法によれば、システム機能の信頼度を一定以上に保ち、コストを最適化したプラントシステムの保守計画の立案が可能となる。

尚、上述した例では、保守実施時において部品が適切に動作することを前提として計算した保守コストを保守コスト評価手段１５がそのまま使用して保守コストの評価をしているが、保守実施時において部品が適切に動作する確率を考慮した値、すなわち、保守コストの期待値を算出し、算出された期待値の大小によって保守コストを評価するように保守コスト評価手段１５（保守コスト計算部１８）を構成しても良い。

例えば、時期ｔ_１における保守作業として圧力スイッチ２３の動作確認を行うものとし、動作しない圧力スイッチ２３が発見された場合には、動作しない圧力スイッチ２３を交換するといった事例では、当該事例における保守コストの期待値は以下の式（６）を用いて計算することができる。
［数６］
保守コスト期待値＝動作確認コスト＋
交換コスト×（１−Ｒ（圧力スイッチ，ｔ_１）） ……（６）

また、システムが複数の異なる機能を持つ場合や共有部品を含む複数の異なるシステムに関する場合には、それぞれの機能又はそれぞれのシステムに関して共有部品が含まれる。共有部品の保守は、複数の機能又は複数のシステムの信頼度に影響する。このようなシステムが複数の機能を持つ場合や共有部品を含む複数のシステムに関する場合には、それぞれの機能又はそれぞれのシステムに関して個別の信頼度を計算して評価する必要が生じるが、この場合であっても、図７に示されるテーブル６０の一部を変更することで対応できる。

図１０は、保守計画立案手段１４が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブルの一例（図７に相当するテーブル）であり、共有部品を含む複数のシステムがある場合に対応したテーブルの一例であるテーブル７１を示す説明図である。

例えば、共有部品を含む複数の異なるシステムの一例としてシステムＡとシステムＢがある場合、システムＡ，Ｂを同時に扱うため、図１０に示されるテーブル７１では、図７に示されるテーブル６０に対して、各保守ケース（図７に示される行６９に相当）についてシステムＡの信頼度を記録する領域に加えてシステムＢの信頼度を記録する領域として行６９Ａ，６９Ｂが存在する。尚、符号７２はテーブル７１においてシステムの種類を記録した列である。

共有部品を含む複数の異なるシステムＡ，Ｂに関する場合、図８に示される第１の保守計画立案処理手順の処理ステップでは、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７において、システムＡ，Ｂのそれぞれの信頼度を得て処理を実行する。特に、ステップＳ３，Ｓ７においては、システムＡ，Ｂに対する信頼度を個別に評価し、少なくとも一方が要求された値に達していない場合、ステップＳ３ではｎｏと判断し、ステップＳ７では当該保守ケース（図７に示される行６９に相当）を削除する。

このように、システムが複数の異なる機能を持つ場合や共有部品を含む複数の異なるシステムに関する場合であっても、図１０に示されるテーブル７１を用いて、図８に示される第１の保守計画立案処理手順のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７において、複数のシステムに対して各システムの信頼度を得て処理を実行することによって、システムが複数の機能を持つ場合又は共有部品を含む複数のシステムが存在する場合にも保守計画を最適化できる。

さらに、幾つかの部品をまとめて保守する場合と、これらの部品を単独で保守する場合等の保守条件が異なることによってコストも異なる場合がある。例えば、同種のスイッチをまとめて取り替えることで調達コストを削減できる可能性がある。また、複数の圧力計を一時期にまとめて校正することで校正用機器のレンタル費用を低くできる可能性がある。一方、これらとは逆に、一時期に保守を集中させることが必要な保守員の確保を難しくし、コストを押し上げる可能性もある。このような場合であっても、図６に示されるテーブル５８の一部を変更することで対応できる。

図１１は、第１の保守計画作成装置１０Ａが参照する部品の保守コストデータの一例であって、保守条件によって保守コストが異なる場合に対応したテーブルの一例であるテーブル７３を示した説明図である。

図１１に示されるテーブル７３は、図６に示されるテーブル５８の一部を変更したテーブルであって、テーブル５８に対して保守条件の情報が付加されており、具体的な保守条件として保守時期が通常の場合（ｔ_２以降ではない場合）とｔ_２以降の場合との二つの場合が設定されている。保守コスト評価手段１５が保守コストを算出する際に保守計画立案手段１４から保守条件についても受け取るようにすれば、テーブル７３に記録される保守条件によって保守コストが異なる場合についても保守計画を最適化できる。

［第２の実施形態］
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る保守計画作成装置の一実施例である第２の保守計画作成装置１０Ｂの構成を示す概略図である。

第２の保守計画作成装置１０Ｂは、仮説として保守ケースを展開し、各保守ケース対して信頼度とコストを計算する順序とは逆に、一部の部品に対して、例えば規定により定期的な保守が義務付けられている等の理由により、保守計画の一部が予め定められている場合に対応した装置である。

図１２に示されるように、第２の保守計画作成装置１０Ｂは、図１に示される第１の保守計画作成装置１０Ａに対して、保守条件設定手段７５をさらに備える点で相違するが、その他の点では実質的な相違は無い。そこで、本実施形態では、第１の保守計画作成装置１０Ａが具備していない保守条件設定手段７５を中心に説明し、第１の保守計画作成装置１０Ａの構成要素と実質的に相違しない構成要素については同じ符号を付して説明を省略する。

第２の保守計画作成装置１０Ｂは、第１の保守計画作成装置１０Ａに具備される構成記録手段１１、信頼度データ記録手段１２、信頼度計算手段１３、保守計画立案手段１４および保守コスト評価手段１５に加え、予め部分的な保守計画が決定している場合、当該部分的な保守計画を予め保守ケースの選択条件として設定する保守条件設定手段７５をさらに具備する。

保守条件設定手段７５は、例えば、ある時期ｔ_ｚ（任意）において保守対象となるプラントの構成部品のうち任意の部品を保守することが決定している場合、この部品を時期ｔ_ｚにおいて保守することを保守ケースの選択条件として設定する。保守条件設定手段７５は、設定された保守ケースの選択条件がある場合、当該条件を保守計画立案手段１４および保守コスト評価手段１５に送る。

第２の保守計画作成装置１０Ｂの保守計画立案手段１４は、保守条件設定手段７５で設定された「時期ｔ_ｚにおいて保守が決定しているプラント構成部品を保守する」という保守ケースの選択条件の情報を保守条件設定手段７５から受け取ると、当該保守ケースの選択条件に合致しない保守ケースを選択し得る保守ケースから除外して保守計画の立案をする。

一方、保守コスト評価手段１５は、保守条件設定手段７５で設定された「時期ｔ_ｚにおいて保守が決定しているプラント構成部品を保守する」という保守ケースの選択条件の情報を保守条件設定手段７５から受け取ると、当該保守ケースの選択条件を加味した上で、保守コストの評価を行う。

次に、第２の保守計画作成装置１０Ｂが実行する保守計画作成処理手順（以下、「第２の保守計画作成処理手順」と称する。）について説明する。

第２の保守計画作成処理手順は、第１の保守計画作成処理手順に対し、保守条件設定手段７５が保守ケースの選択条件を設定する保守ケース選択条件設定ステップをさらに具備する点と、保守ケース選択ステップにおいて、保守ケース選択条件設定ステップで設定された保守ケースの選択条件を考慮して保守ケースが選択される点において相違するが、その他の点については実質的に第１の保守計画作成処理手順と同様である。

保守ケース選択条件設定ステップでは、保守条件設定手段７５が設定された保守ケースの選択条件がある場合、当該条件を保守計画立案手段１４および保守コスト評価手段１５へ送る。すなわち、保守ケース選択条件設定ステップは、保守ケースの選択条件を保守計画立案手段１４へ送る処理ステップと保守コスト評価手段１５へ送る処理ステップとの二つの処理ステップを有する。

尚、保守ケース選択条件設定ステップにおいて、保守条件設定手段７５が当該条件を保守計画立案手段１４へ送るタイミングは、保守計画立案手段１４が保守ケースの選択条件を考慮した保守ケースの選択（展開）を可能とするため、図８に示される処理フロー図において、少なくともステップＳ３の処理ステップ以前の任意のタイミングである。一方、保守コスト評価手段１５へ送るタイミングは、保守コスト評価手段１５が保守ケースの選択条件を考慮した保守コスト評価を可能とするため、図８に示される処理フロー図において、少なくともステップＳ８の処理ステップ以前の任意のタイミングである。

図１３は、第２の保守計画作成装置１０Ｂの保守コスト評価手段１５が参照する部品の保守コストデータの構成例であり、保守ケースを選択する際に設定された保守条件を考慮し得るテーブル７７の一例を示す説明図である。

図１３に示されるテーブル７７は、保守コスト評価手段１５が用いるテーブルであって、図１１に示されるテーブル７３に対して、保守ケースの実施について設定されている条件の情報（図１３に示される特別条件の列）を追加したテーブルである。このテーブル７７は、図６に示されるテーブル５８や図１１に示されるテーブル７３と同様に予め作成され、部品保守コスト記録部１７に格納される。保守コスト評価手段１５は図１３に示されるテーブル７７を参照することで、保守ケースの選択条件を考慮した保守コスト評価をすることができる。

図１４は、保守計画立案手段１４が作成するシステム機能の信頼度および保守コスト算出用のテーブルの一例であり、時期ｔ_１における保守ケースとしてタイマーリレーの保守が予定されている場合を示す説明図である。

保守計画立案手段１４は、ステップＳ４（図８）において保守ケースを展開するが、この時、保守条件設定手段７５から保守ケースの実施について設定されている条件の情報（図１３に示される特別条件の列）を得ているので、当該条件を考慮して保守ケースを展開する。この場合において、例えば、時期ｔ_ｚが時期ｔ_１の場合、保守計画立案手段１４が展開する保守ケースは、時期ｔ_１においてタイマーリレー３２の保守をするケースを含むものに限定される。尚、図１４に示される「未定」と記載されている列は、保守計画立案手段１４の処理の進捗に沿って埋められることを意味する。

また、コストについては、確定している保守ケースの内容に基づいて計算される。すなわち、図１４に示される例では、図１３に示されるテーブル７７のコストの情報に基づいて、タイマーリレー３２のみの保守では５、圧力スイッチ２３とタイマーリレー３２の保守では圧力スイッチ２３の保守で要するコスト２とタイマーリレー３２の保守で要するコスト５とで７、第１の接点２４とタイマーリレー３２の保守では第１の接点２３の保守で要するコスト２とタイマーリレー３２の保守で要するコスト５とで７と計算される。

図７に示されるテーブル６０を、図１４に示されるテーブル６０のように、事前に予定されている保守ケースについて埋めた状態を初期状態（初期値）として、保守計画を立案する保守計画作成処理手順を開始するようにすれば、保守計画の一部が予め定められている場合においても保守計画を立案することができる。

上述したように、第２の保守計画作成装置１０Ｂおよび第２の保守計画作成装置１０Ｂを用いた保守計画作成方法によれば、保守計画が決定していないような保守計画の作成に全く制約の無い状態のみならず、保守計画の一部が予め定められているような保守計画の作成に制約がある状態においても、保守計画を立案することができる。

尚、本発明は上述した各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しても良い。例えば、本発明に係る保守計画作成装置の説明では、コンピュータと保守計画作成処理プログラムとが協働することによって各手段が具現化された保守計画作成装置の例を説明したが、必ずしも、全手段がコンピュータと保守計画作成処理プログラムとが協働することによって具現化されていなくても良い。

例えば、構成記録手段１１および部品信頼度データ記録手段１２は、永続的な記録装置内のファイルを管理する手段として実現できれば、どの様な構成を採っていても良く、構成記録手段１１および部品信頼度データ記録手段１２のデータ記憶領域は、コンピュータ内のハードディスクに限らず、コンピュータが読み取り可能なコンピュータ外部のデータ記憶が可能な装置又は磁気ディスク、光ディスクおよびフラッシュメモリーを含む各種記憶媒体に設けられていても良い。また、信頼度計算手段１３は、電子回路によって構成されても良い。

さらに、上述した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たり、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせたりすることによって、各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせた種々の発明を形成しても良い。

１０Ａ，１０Ｂ 保守計画作成装置
１１ 構成記録手段
１２ 部品信頼度データ記録手段
１３ 信頼度計算手段
１４ 保守計画立案手段
１５ 保守コスト評価手段
２０ システム
２１ 圧力タンク
２２ ポンプ
２３ 圧力スイッチ
２４ 第１の接点（圧力スイッチの接点）
２５ 第２の接点（第２のリレーの接点）
２６ 第３の接点（第１のリレーの接点）
２８ 第１のリレー
２９ 第２のリレー
３１ ポンプのモーター
３２ 押しボタンスイッチ
３３ タイマーリレー
３４ 出口弁
４０ 初期状態を示す円
４１ 時期ｔ_１で何も保守しない場合を示す円
４３ 時期ｔ_１で圧力スイッチを保守する場合を示す円
４４ 時期ｔ_１で第１の接点を保守する場合を示す円
４５ 時期ｔ_１で第２のリレーを保守する場合を示す円
４６ 時期ｔ_１でタイマーリレーを保守する場合を示す円
４７ 時期ｔ_１で圧力スイッチと第１の接点とを保守する場合を示す円
５０ 時期ｔ_１およびｔ_２で何も保守をしない場合を示す円
５１ 時期ｔ_１では何も保守をせず、ｔ_２で圧力スイッチを保守する場合を示す円
５３ 時期ｔ_１で圧力スイッチを保守し、ｔ_２では何も保守をしない場合を示す円
５６ 信頼度データとしてのテーブル
５８ 保守コストデータとしてのテーブル
６０ 信頼度および保守コスト算出用のテーブル
６１ 時期ｔ_１における選択可能な保守ケースを記録する列
６２ 時期ｔ_２における選択可能な保守ケースを記録する列
６３ 時期ｔ_１におけるシステム機能の計算結果を記録する列
６４ 時期ｔ_１において保守実施直後のシステム機能の計算結果を記録する列
６５ 時期ｔ_２におけるシステム機能の計算結果を記録する列
６６ 時期ｔ_２において保守実施直後のシステム機能の計算結果を記録する列
６７ 時期ｔ_ｂにおけるシステム機能の計算結果を記録する列
６８ 保守コストを記録する列
６９（６９Ａ，６９Ｂ） 行
７１ 信頼度および保守コスト算出用のテーブル
７２ システムの種類を記録した列
７３ 保守コストデータとしてのテーブル
７５ 保守条件設定手段
７７ 保守コストデータとしてのテーブル
Ｌ１ 保守しない場合の信頼度
Ｌ２ 保守した場合の信頼度

Claims (5)

1. プラントを構成するシステムの保守計画の立案に関して、
   システム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリスト、前記システムを構成する部品の信頼度および当該部品の保守履歴を記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録された部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムがその機能を達成するための信頼度を計算する信頼度計算手段と、
   部品の保守コストを記録する部品保守コスト記録部および与えられた部品のリストを前記部品保守コスト記録部から検索し保守コストを計算する保守コスト計算部を備える保守コスト評価手段と、
   予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、当該システムがその機能を達成する信頼度を予め与えられた値以上に保つことを条件とした場合に当該条件を満たす保守ケースを選択し、選択された保守ケースをコストとともに提示する保守計画立案手段と、を具備することを特徴とする保守計画作成装置。
2. 前記保守計画立案手段は、複数の目標を持つシステムに対して前記複数の目標の信頼度を個別に評価する機能および複数のシステムに対して前記複数のシステムの目標の信頼度を個別に評価する機能の少なくとも一方を有し、前記信頼度を、予め個別に与えられた値以上に保つ条件で選択するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の保守計画作成装置。
3. 前記保守コスト評価手段は、部品単体の保守コスト、複数の部品の保守コスト、および特定の条件に基づく部品の保守コストを記録する部品保守コスト記録部と、
   与えられた部品のリストおよび条件に対して、保守コストが低くなる様に部品保守コスト記録部を検索し、保守コストを計算する保守コスト計算部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の保守計画作成装置。
4. 前記保守ケースを選択する条件として、部分的に決定している保守計画を設定する保守条件設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の保守計画作成装置。
5. コンピュータにプラントを構成する系統の保守計画を立案させる方法であって、プラントを構成するシステムの保守計画の立案に関して、前記コンピュータが、
   記録手段に予め格納されるシステム毎に特定の機能を達成するために必要な部品のリストと当該部品の信頼度データに基づき、当該システムがその機能を達成するための信頼度を予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケース毎に計算する信頼度計算ステップと、
   この信頼度計算ステップで計算された信頼度のうち、予め計画された時期に保守すべき部品の集合に基づき保守ケースを想定し、想定した保守ケースでの信頼度を所定値以上に保つことを条件とし、当該条件を満たす保守ケースを選択する保守ケース選択ステップと、
   保守ケース選択ステップで選択された保守ケースで必要となる部品のリストに基づいて部品の保守コストデータを検索して保守コストを計算し、前記保守ケース選択ステップで選択された保守ケースを算出されたコストとともに提示する保守コスト評価ステップと、を具備することを特徴とする保守計画作成方法。

Images