JP2011170724A - 故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】類似性の高い保守事例情報が十分に存在しない場合においても、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を有効に活用した故障診断システムを提供する。
【解決手段】故障診断システムにおいて、過去に蓄積された保守事例情報を活用して、装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部３１と、不具合発生時において、故障診断ルールを参照し、不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を保守作業支援端末に出力する故障診断実行部３２と、故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部３３とを備え、故障診断ルール生成部３１は、過去に蓄積されたそれぞれの保守事例情報における、不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、製造装置や検査装置の保守作業を支援するための故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラムに関するものである。

製造装置や検査装置を長期間にわたって品質維持していくためには、定期的あるいは故障発生時に部品交換などの保守作業を適切に行う必要がある。

また、一定以上の稼動率や品質を保守契約において保証するサービス形態に対しては、不具合が発生した際の故障診断をいかに精度良く、効率良く行い、必要な部品交換等の保守作業を行うことによるダウンタイムを低減することによるサービスレベルの向上が受注競争力の向上に繋がり、それと同時に保守部品コストや作業コストの低減といった収益性の向上に直結する。

従来の故障診断システムにおいては、ＦＭＥＡ（Ｆａｉｌｕｒｅ Ｍｏｄｅ ａｎｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などの設計知識情報を活用して故障診断ルール生成する方法や保守事例情報を活用して故障診断ルール生成する方法が提案されている。

特に、保守事例情報を活用する方法においては、故障診断ルール生成に必要な現象、部位、処置といった要素情報が相互の関連性が明確に読み取れる状態で揃っていることを前提条件としているものが大半であるが、その前提条件を満たす形で保守事例情報の蓄積がなされているケースは稀である。

そこで、蓄積された保守事例情報を活用するために必要な要素情報の欠落を補う方法として、例えば、特開２００５−１２２７０７号公報（特許文献１）、特開２００６−３５０９２３号公報（特許文献２）に記載の技術が知られている。

特許文献１には、装置に設置されたセンサから取得されるセンサデータ等を利用して、装置に係る稼動状況情報や利用環境情報といった条件情報を収集し、収集された条件情報に基づいて、装置の保守内容を決定し、保守作業担当者に提供するシステムが記載されている。このシステムでは、センサデータを活用することで、装置の各部位の稼動状況を把握し、それに応じた保守内容を提示することができる。

特許文献２には、部品交換を含む過去の保守事例情報の集合を保守作業の類似性により分類し、故障診断ルールを抽出するシステムが記載されている。このシステムでは、保守事例情報の曖昧性や必要な要素の一部の欠如部分に対して、類似性の高い保守作業を含む別製品の保守事例情報を同一製品の保守事例情報として活用することにより、事例件数を増加させて故障診断ルールを生成することができる。

特開２００５−１２２７０７号公報 特開２００６−３５０９２３号公報

従来技術において、次のような問題が残る。特許文献１の技術は、定期点検において実施される限られた点検項目に対する判定に活用されることが想定されており、曖昧性を含んでいたり必要な要素情報が欠如していたりする保守事例情報の活用は想定されていない。また、特許文献２の技術は、類似性の高い保守作業を含む別製品が十分に存在しない場合の故障診断ルール生成には不向きである。

そこで、本発明の目的は、類似性の高い保守作業を含む別製品が十分に存在しない場合においても、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を有効に活用した故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラムを提供することである。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、代表的なものの概要は、過去に蓄積された保守事例情報を活用して、製造装置または検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部と、不具合発生時において、故障診断ルールを参照し、不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を、保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行部と、保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された保守事例情報を反映して故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部とを備え、故障診断ルール生成部は、過去に蓄積された、それぞれの保守事例情報における、不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、代表的なものによって得られる効果は、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を部品出庫情報や装置に設置されたセンサ情報を活用することで体系的に蓄積し、詳細で高精度な診断ルールを作成することができる。このことにより、保守作業員が的確な処理を行う確率が向上し、作業迅速化によるサービスレベル向上および作業コスト、在庫コストを低減する効果がある。

本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する説明図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す構成図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールの情報端末の構成を示す構成図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの計情報記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの保守事例情報記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの故障診断ルール記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの現象分類条件記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの交換部品情報記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの保守作業記録情報記憶部が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムのセンサデータ記憶部４６が保持する保持データ構造を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの故障診断ルール生成処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの要素情報間リンク生成処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムのセンサデータ解析処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの優先交換部品設定処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの故障診断実行処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの故障診断ルール更新処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデル＞
図１により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する説明図である。

なお、本実施の形態の故障診断システムが対象とする製造装置には、発電設備、プラント、建設機械、航空機、自動車、昇降機等がある。また、検査装置には、医療機器、光学顕微鏡等がある。ただし、対象はこの例に限定される訳ではない。

図１において、サポートセンタεと、装置設置サイトβ１、β２、…、βｎ、サービス拠点α１、α２、…、αｎ、倉庫γ、および保守作業員５１との間で各種データの通信が行われている。

また、サポートセンタε、装置設置サイトβ１、β２、…、βｎ、サービス拠点α１、α２、…、αｎ、および倉庫γには、それぞれ、例えば、情報端末などから構成される故障診断ルール管理モジュール１１、センサデータ管理モジュール１５、保守作業記録情報管理モジュール１３、交換部品情報管理モジュール１２が設けられており、保守作業員５１は、例えば、情報端末などから構成される表示端末モジュール１４を携帯している。

故障診断ルール管理モジュール１１、交換部品情報管理モジュール１２、保守作業記録情報管理モジュール１３、表示端末モジュール１４、およびセンサデータ管理モジュール１５で故障診断システムを構成している。

また、故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルとしては、まず、サポートセンタεでは、定期的あるいは、装置設置サイトβ１、β２、…、βｎのユーザから通報される不具合連絡２７あるいは、センサやカメラなどの監視装置からのセンサデータ２８の値によって装置が異常状態と判定された場合に自動的に発報されるアラーム情報２６をトリガーとして保守作業の要否を判断する。

保守作業が必要である場合には、保守作業対象の装置設置サイトβ１、β２、…、βｎに対して倉庫γから保守部品５２の部品配送指示２２を行い、サービス拠点α１、α２、…、αｎから保守作業員５１の保守員出動指示２４を行う。ここで、サービス拠点α１、α２、…、αｎは各地域毎に配置されており、それぞれが複数の装置設置サイトβ１、β２、…、βｎの保守業務を担当している。

保守部品５２の入出庫実績２１や保守作業記録２３はそれぞれ倉庫γ、サービス拠点α１、α２、…、αｎにおいて、故障診断システムに登録され、それらの蓄積された保守事例情報を活用してサポートセンタεで故障診断ルールを生成する。

故障診断ルールに基づく故障診断結果２５は保守作業のサポートに役立てるため、サポートセンタεから保守作業員５１に対して連絡され、保守作業員５１はその故障診断結果２５を参考にしながら、交換すべき保守部品２２の選定を行う。

＜故障診断システムの構成＞
次に、図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成について説明する。図２は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す構成図であり、各モジュールの構成を示している。図３は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールの情報端末の構成を示す構成図である。

図２に示す故障診断システムは、一定期間において蓄積された保守事例情報をデータの曖昧性や一部の欠如部分を関連する補足情報を用いて補うことによって体系化して故障診断ルールを生成し、保守作業を実施する際において、故障診断ルールを用いて故障現象から交換すべき保守部品５２を選定するシステムである。

図２において、故障診断システムは、故障診断ルールを生成あるいは更新し、不具合発生時において故障診断を実行する故障診断ルール管理モジュール１１と、保守作業に使用される保守部品の入出庫や在庫状況を管理する交換部品情報管理モジュール１２と、過去に行われた保守作業の作業記録情報を管理する保守作業記録情報管理モジュール１３と、不具合発生時における故障診断の実行結果を各保守作業員の保守作業支援端末に出力する表示端末モジュール１４と、保守対象の装置に設置された各センサから取得されるデータを管理し、センサデータが異常値を示した際にサポートセンタに対してアラーム情報を送信するセンサデータ管理モジュール１５とから構成されている。

故障診断ルール管理モジュール１１、交換部品情報管理モジュール１２、保守作業記録情報管理モジュール１３、表示端末モジュール１４、およびセンサデータ管理モジュール１５の各モジュールはそれぞれネットワーク７１に接続されており、各モジュールは、相互にネットワーク７１を介して、各種データ等を送受信できる。各モジュールの詳細は後述する。

情報端末の各モジュールは、図３に示すように、いずれもコンピュータで、キーボードやマウス等の入力装置６１と、ディスプレイ等の出力装置６２と、補助記憶装置６３と、故障診断プログラムなどの各種プログラムを実行する演算装置６０とを有する。演算装置６０は中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ）６４と、主記憶装置６５と、インターフェース６６とを備えている。この演算装置６０は、入力装置６１、出力装置６２および補助記憶装置６３とインターフェース６６を介して接続されている。

本実施の形態では、情報端末上で実行されている故障診断プログラムなどの各種プログラムの実行結果は、主記憶装置６５に確保された記憶領域に記憶される。各種プログラムは、補助記憶装置６３に予め記憶され、その後、主記憶装置６５に読み込まれ、ＣＰＵ４４により実行される。このＣＰＵ６４による各種プログラムの実行により、各モジュールにおける各種機能を実現している。

なお、本実施の形態では、故障診断システムを構成する各情報端末が汎用情報処理装置とソフトウェアで実現される場合を例にとって説明するが、例えば、ハードワイヤードロジックを含むハードウェアや、このようなハードウェアと、予めプログラムされた汎用情報処理装置により実現してもよい。

また、本実施の形態では、故障診断システムを統合処理するシステムとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は他の情報処理システムに組み込まれてそれらの一部として機能するように構成することも考えられる。また、それぞれの情報端末機能の一部を組み換えたり、小分けにしたり、まとめたりして実現してもよい。

＜各モジュールの機能構成、および保持データ構造＞
次に、図２、図４〜図１０により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムを構成する各モジュールの機能構成、および各モジュールが保持する保持データ構造について説明する。図４〜図１０は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールが保持する保持データ構造を示す図であり、図４は設計情報記憶部４３が保持する保持データ構造、図５は保守事例情報記憶部４４が保持する保持データ構造、図６は故障診断ルール記憶部４５が保持する保持データ構造、図７は現象分類条件記憶部４７が保持する保持データ構造、図８は交換部品情報記憶部４２が保持する保持データ構造、図９は保守作業記録情報記憶部４１が保持する保持データ構造、図１０はセンサデータ記憶部４６が保持する保持データ構造を示している。

図２において、故障診断ルール管理モジュール１１は、過去の保守事例情報を活用して故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部３１と、保守作業時において、不具合現象に対して処理に使用されるべき保守部品を算定する故障診断実行部３２と、新たに追加された保守事例情報を反映して、故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部３３と、装置の部品構成が記憶される設計情報記憶部４３と、現象、部位、処置といった要素情報の関係性が整理された保守事例情報が記憶される保守事例情報記憶部４４と、不具合現象に対する処理に使用されるべき保守部品が記憶される故障診断ルール記憶部４５と、不具合現象を分類するセンサデータの挙動の条件が記憶される現象分類条件記憶部４７とから構成されている。

設計情報記憶部４３は、図４（ａ）に示すように、製品番号フィールド４３ａと、モジュール番号フィールド４３ｂと、交換部品番号フィールド４３ｃと、原単位フィールド４３ｄとを有する。

この設計情報記憶部４３の内容は、例えば、図４（ｂ）に示すＢＯＭ（Ｂｉｌｌｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）に基づいて作成されている。図６（ｂ）に示す例には、モジュール（Ａ０１、Ａ０２、…）に対するセンサ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、…）の情報も記載されている。

保守事例情報記憶部４４は、図５に示すように、保守ＩＤフィールド４４ａと、サイト番号フィールド４４ｂと、作業日フィールド４４ｃと、製品番号フィールド４４ｄと、現象コードフィールド４４ｅと、モジュール番号フィールド４４ｆと、交換部品番号フィールド４４ｇとを有する。

故障診断ルール記憶部４５は、図６に示すように、製品番号フィールド４５ａと、現象コードフィールド４５ｂと、現象内容フィールド４５ｃと、モジュール番号フィールド４５ｄと、交換部品番号フィールド４５ｅと、優先交換部品番号フィールド４５ｆとを有する。

現象分類条件記憶部４７は、図７（ａ）に示すように、製品番号フィールド４７ａと、現象コードフィールド４７ｂと、現象内容フィールド４７ｃと、モジュール番号フィールド４７ｄと、センサ番号フィールド４７ｅと、必要データ期間フィールド４７ｆと、現象キーワードフィールド４７ｇとを有する。

現象分類条件記憶部４７には、予め故障に関する情報が現象コードと共にされて格納されており、現象分類条件記憶部４７のセンサ番号フィールド４７ｅには、例えば、図７（ｂ）に示すような判定により、各センサにより異常が判定される場合に異常の情報が格納され、現象キーワードフィールド４７ｇには、現象内容フィールド４７ｃの現象内容に関連するキーワードが格納されている。

また、交換部品情報管理モジュール１２は、保守作業に使用される保守部品の入出庫実績や在庫状況を管理する交換部品情報管理部３４と、過去の保守作業において使用された保守部品の出庫情報が記憶される交換部品情報記憶部４２とから構成されている。

交換部品情報記憶部４２は、図８に示すように、保守ＩＤフィールド４２ａと、サイト番号フィールド４２ｂと、出庫日フィールド４２ｃと、製品番号フィールド４２ｄと、モジュール番号フィールド４２ｅと、交換した部品の部品番号フィールド４２ｆと、出庫数量フィールド４２ｇとを有する。

また、保守作業記録情報管理モジュール１３は、過去に行われた保守作業の作業記録情報を管理する保守作業記録情報管理部３５と、過去に実施された保守作業内容情報が記憶される保守作業記録情報記憶部４１とから構成されている。

保守作業記録情報記憶部４１は、図９に示すように、保守ＩＤフィールド４１ａと、サイト番号フィールド４１ｂと、作業日フィールド４１ｃと、製品番号フィールド４１ｄと、保守作業内容フィールド４１ｅとを有する。

また、表示端末モジュール１４は、故障診断の実行結果を各保守作業員に提示するための保守作業支援端末に出力する故障診断結果出力部３６から構成されている。

また、センサデータ管理モジュール１５は、保守対象の装置に設置された各センサから取得されるデータを管理し、センサデータが異常値を示した際にサポートセンタに対してアラーム情報を送信するセンサデータ管理部３７と、装置の稼動状況を監視するために設置されたセンサのデータが記憶されるセンサデータ記憶部４６とから構成されている。

センサデータ記憶部４６は、図１０に示すように、製品番号フィールド４６ａと、サイト番号フィールド４６ｂと、日時フィールド４６ｃと、センサ番号フィールド４６ｄとを有する。

各演算部は、いずれも前述したように、図３に示すＣＰＵ６４が各種プログラムを実行することで機能する。これらの各演算部の動作の詳細については、後述するフローチャートの説明の中で順を追って説明する。

＜故障診断システムの全体処理の流れ＞
次に、図１１〜図１６により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れについて説明する。図１１〜図１６は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れを示すフローチャートであり、図１１は故障診断ルール生成処理を示すフローチャート、図１２は要素情報間リンク生成処理を示すフローチャート、図１３はセンサデータ解析処理を示すフローチャート、図１４は優先交換部品設定処理を示すフローチャート、図１５は故障診断実行処理を示すフローチャート、図１６は故障診断ルール更新処理を示すフローチャートである。

まず、故障診断システムで行われる処理は、サポートセンタεにおいて、故障診断ルール生成部３１で処理される過去に蓄積された保守事例情報を体系化し、故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成処理Ｓ１、故障診断実行部３２で処理される保守作業時において故障診断を実行する故障診断実行処理Ｓ２、故障診断ルール更新部３３で処理される最新の保守事例情報を反映して故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新処理Ｓ３である。

また、故障診断の実行結果は、各保守作業員５１の情報端末（保守作業支援端末）に出力される。

『故障診断ルール生成処理Ｓ１』
故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成処理Ｓ１は、図１１に示すように、３つのサブ処理で構成されている。

これらは、要素情報間リンク生成処理Ｓ１１、センサデータ解析処理Ｓ１２、優先交換部品設定処理Ｓ１３であり、それぞれ、故障診断ルール生成部３１の内部での処理部である要素情報間リンク生成処理部、センサデータ解析処理部、優先交換部品設定処理部での処理である。

それらは順に処理され、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報や、その他の関連情報に含まれる故障診断ルール生成に必要な現象、部位、処置といった要素情報間のリンクを生成し、保守事例を体系化することで故障診断ルールを生成する。なお、以上の各処理の内容は、後述するフローチャートを用いて詳細に説明する。

「要素情報間リンク生成処理Ｓ１１」
要素情報間リンク生成処理Ｓ１１は、保守作業記録などの保守事例情報から、現象、部位、処置といった要素情報を抽出し、それらの関連付けを行ったうえで保守事例情報記憶部４４へ登録する処理である。

処理の流れは、図１２に示すように、まず、保守作業記録情報記憶部４１から、保守ＩＤを取得し（Ｓ１１０１）、交換部品情報記憶部４２から、保守ＩＤに紐付く交換部品番号を取得し、保守事例情報記憶部４４へ登録する（Ｓ１１０２）。

続いて、設計情報記憶部４３を参照し、交換部品番号が属するモジュール番号を取得し、保守事例情報記憶部４４へ登録する（Ｓ１１０３）。

次に、保守作業情報記録部４１の保守ＩＤに紐付く保守作業内容から、現象分類条件記憶部４７にあるような、例えば「温度センサ」、「異音」等の現象に関するキーワードを検索し（Ｓ１１０４）、保守作業情報記録部４１に現象に関するキーワードが含まれているか否かを判定する（Ｓ１１０５）。

Ｓ１１０５で記載内容が含まれている場合には、保守作業情報記録部４１に記載されている現象に関する記載内容を抽出し、現象内容を保守事例情報記憶部４４へ登録し（Ｓ１１０６）、現象分類条件記憶部４７を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部４４へ登録する（Ｓ１１１０）。

Ｓ１１０５で記載内容が含まれていない場合には、ＦＭＥＡなどの設計知識情報や保守事例情報を活用して生成された既存の故障診断ルールが格納されている故障診断ルール記憶部４５を参照し、モジュール番号に影響を与える現象の候補をリストアップする（Ｓ１１０７）。

その後、リストアップされた現象の候補数が２つ以上であるかを判定し（Ｓ１１０８）、Ｓ１１０８でリストアップされた現象の候補数が２つ以上である場合には、センサデータ解析処理Ｓ１２を実行し、現象の候補の絞り込みを行い（Ｓ１１０９）、現象分類条件記憶部４７を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部４４へ登録する（Ｓ１１１０）。

Ｓ１１０８でリストアップされた現象の候補数が１つである場合には、現象分類条件記憶部４７を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部４４へ登録する（Ｓ１１１０）。

「センサデータ解析処理Ｓ１２」
センサデータ解析処理Ｓ１２は、要素情報間リンク生成処理Ｓ１１においてリストアップされた２つ以上の現象の候補を、センサデータを活用することで絞り込む処理である。各センサでは、製造装置や検査装置の稼動状況について、温度や圧力などの物理量を計測している。

処理の流れは、図１３に示すように、まず、現象分類条件記憶部４７を参照し、リストアップされた現象の候補に関連するセンサ番号を取得し（Ｓ１２０１）、リストアップされた現象の候補を絞り込むために必要なセンサデータの期間である必要データ期間を取得する（Ｓ１２０２）。

続いて、センサデータ記憶部４６からリストアップされた現象の候補に関連するセンサ番号の必要データ期間分のデータを取得する（Ｓ１２０３）。

全ての現象候補についてのセンサデータを取得したか否かを判定し（Ｓ１２０４）、Ｓ１２０４でリストアップされた全ての現象の候補についてのセンサデータを取得するまで、Ｓ１２０２からＳ１２０３の処理を繰り返し行う。

次に、取得したセンサデータについて、１つのセンサデータの値が基準範囲と比較されることによって一意に現象を分類する方法や、あるいは複数のセンサデータの偏差条件等によって現象を分類する方法によってデータ解析を行い、現象候補の絞り込みを行う（Ｓ１２０５）。

「優先交換部品設定処理Ｓ１３」
優先交換部品設定処理Ｓ１３は、保守事例情報記憶部４４に蓄積された保守事例情報を活用して、故障診断ルールにおいて算出される優先交換部品番号を設定する処理である。

処理の流れは、図１４に示すように、まず、保守事例情報記憶部４４から現象コードと交換部品番号を取得し（Ｓ１３０１）、その現象コードと交換部品番号の組合せが故障診断ルール記憶部４５に既に存在しているか否かを判定する（Ｓ１３０２）。

Ｓ１３０２で既に存在している場合には、故障診断ルール記憶部４５の現象コードと交換部品番号の組合せの事例件数を１件追加する（Ｓ１３０３）。

Ｓ１３０２で存在していない場合には、新規事例として、故障診断ルール記憶部４５に現象コードと交換部品番号の組合せを登録する（Ｓ１３０４）。

次に、保守事例情報記憶部４４から全ての事例情報を抽出したか否かを判定し（Ｓ１３０５）、Ｓ１３０５で保守事例情報記憶部４４から全ての事例情報を取得するまで、Ｓ１３０１からＳ１３０４の処理を繰り返し行う。

続いて、各現象コードについて事例件数の多い上位３つの交換部品番号を優先交換部品番号として、それぞれの件数を全事例数で割った値である事例確率と併せて故障診断ルール記憶部４５に登録する（Ｓ１３０６）。

次に、全ての現象コードについて故障診断ルール記憶部４５に優先交換部品番号を登録したか否かを判定し（Ｓ１３０７）、Ｓ１３０７で全ての現象コードについて故障診断ルール記憶部４５に優先交換部品番号を登録するまでＳ１３０６の処理を繰り返し行う。

『故障診断実行処理Ｓ２』
故障診断実行処理Ｓ２は、定期的あるいは装置に不具合が発生した際の保守作業時において、故障診断ルールに基づいて診断を行い、保守員に対して優先交換部品番号を提示する処理である。

処理の流れは、図１５に示すように、まず、アラーム発報情報あるいは顧客からの通報あるいは目視等により不具合が発生しているモジュールを特定する（Ｓ２０１）。

続いて、現象分類条件記憶部４７を参照し、特定されたモジュールに関連するセンサ番号の必要データ期間分のデータを取得する（Ｓ２０２）。

次に、抽出したセンサデータを現象分類条件記憶部４７のセンサパターンと照合し、適合する現象コードを取得し、故障現象を分類し（Ｓ２０３）、故障診断ルール記憶部４５を参照し、現象コードに対応する上位の交換部品の候補（例えば、３つの候補）を抽出し（Ｓ２０４）、優先度が上位の交換部品候補と事例確率を保守作業支援端末に出力する（Ｓ２０５）。

『故障診断ルール更新処理Ｓ３』
故障診断ルール更新処理Ｓ３は、保守作業記録情報記憶部４１に保守事例情報が追加されたタイミングあるいは、一定期間毎の更新タイミングおいて、追加された保守事例情報を反映して、故障診断ルールを更新する処理である。

処理の流れは、図１６に示すように、まず、更新タイミングにおいて、要素情報間リンク生成処理Ｓ１１の処理を行い、追加された保守事例情報を保守事例情報記憶部４４へ登録し（Ｓ３０１）、登録により追加された保守事例情報について、優先交換部品設定処理Ｓ１３の処理を行い、故障診断ルール記憶部４５を更新する（Ｓ３０２）。

以上のように、本実施の形態によれば、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を部品出庫情報や装置に設置されたセンサ情報や現象に関するキーワードを活用することで体系的に蓄積し、詳細で高精度な診断ルールを作成することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、本実施の形態では、サポートセンタε、装置設置サイトβ１、β２、…、βｎ、サービス拠点α１、α２、…、αｎ、倉庫γに、それぞれ、故障診断ルール管理モジュール１１、センサデータ管理モジュール１５、保守作業記録情報管理モジュール１３、交換部品情報管理モジュール１２を設置して、故障診断システムとしての処理を行っているが、各モジュールと、各モジュールで使用する各記憶部を１つの情報処理装置などからなる故障診断装置として構成して、サポートセンタεなどに設置し、ネットワーク７１を介して、各種情報を送受信することにより、故障診断の処理を行うようにしてもよい。

本発明は、製造装置や検査装置の保守作業を支援するための故障診断システムに関し、保守事例情報の曖昧性や必要な要素の一部の欠如部分がある場合の故障診断処理に広く適用可能である。

ε…サポートセンタ、β１、β２、…、βｎ…装置設置サイト、α１、α２、…、αｎ…サービス拠点、γ…倉庫、１１…故障診断ルール管理モジュール、１２…交換部品情報管理モジュール、１３…保守作業記録情報管理モジュール、１４…表示端末モジュール、１５…センサデータ管理モジュール、３１…故障診断ルール生成部、３２…故障診断実行部、３３…故障診断ルール更新部、３４…交換部品情報管理部、３５…保守作業記録情報管理部、３６…故障診断結果出力部、３７…センサデータ管理部、４１…保守作業記録情報記憶部、４１ａ…保守ＩＤフィールド、４１ｂ…サイト番号フィールド、４１ｃ…作業日フィールド、４１ｄ…製品番号フィールド、４１ｅ…保守作業内容フィールド、４２…交換部品情報記憶部、４２ａ…保守ＩＤフィールド、４２ｂ…サイト番号フィールド、４２ｃ…出庫日フィールド、４２ｄ…製品番号フィールド、４２ｅ…モジュール番号フィールド、４２ｆ…交換部品番号フィールド、４２ｇ…出庫数量フィールド、４３…設計情報記憶部、４３ａ…製品番号フィールド、４３ｂ…モジュール番号フィールド、４３ｃ…交換部品番号フィールド、４３ｄ…原単位フィールド、４４…保守事例情報記憶部、４４ａ…保守ＩＤフィールド、４４ｂ…サイト番号フィールド、４４ｃ…作業日フィールド、４４ｄ…製品番号フィールド、４４ｅ…現象コードフィールド、４４ｆ…モジュール番号フィールド、４４ｇ…交換部品番号フィールド、４５…故障診断ルール記憶部、４５ａ…製品番号フィールド、４５ｂ…現象コードフィールド、４５ｃ…現象内容フィールド、４５ｄ…モジュール番号フィールド、４５ｅ…交換部品番号フィールド、４５ｆ…優先交換部品番号フィールド、４６…センサデータ記憶部、４６ａ…製品番号フィールド、４６ｂ…サイト番号フィールド、４６ｃ…日時フィールド、４６ｄ…センサ番号フィールド、４７…現象分類条件記憶部、４７ａ…製品番号フィールド、４７ｂ…現象内容フィールド、４７ｃ…現象コードフィールド、４７ｄ…モジュール番号フィールド、４７ｅ…センサ番号フィールド、４７ｆ…必要データ期間フィールド、４７ｇ…現象キーワードフィールド、５１…保守作業員、５２…保守部品、６０…演算装置、６１…入力装置、６２…出力装置、６３…補助記憶装置、６４…ＣＰＵ、６５…主記憶装置、６６…インターフェース、７１…ネットワーク。

Claims (7)

1. 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断システムであって、
   過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部と、
   不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行部と、
   前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部とを備え、
   前記故障診断ルール生成部は、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有することを特徴とする故障診断システム。
2. 請求項１に記載の故障診断システムにおいて、
   前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うセンサデータ管理部を備え、
   前記故障診断ルール生成部は、前記データの挙動パターンの条件によって、不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むセンサデータ解析処理部を有することを特徴とする故障診断システム。
3. 請求項１に記載の故障診断システムにおいて、
   前記故障診断ルール生成部は、前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出する優先交換部品設定処理部を有することを特徴とする故障診断システム。
4. 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断装置であって、
   過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成手段と、
   不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行手段と、
   前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新手段と、
   前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うセンサデータ管理手段とを備え、
   前記故障診断ルール生成手段は、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理手段、前記センサデータ管理手段の前記データの挙動パターンの条件によって、前記不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むセンサデータ解析処理手段、および前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出する優先交換部品設定処理手段を有することを特徴とする故障診断装置。
5. 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断プログラムであって、
   過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成するステップと、
   不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力するステップと、
   前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新するステップと、
   前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。
6. 請求項５に記載の故障診断プログラムにおいて、
   前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うステップと、
   前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、前記データの挙動パターンの条件によって、不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。
7. 請求項５に記載の故障診断プログラムにおいて、
   前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。

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