JP2015174256A - Fault prediction system, fault prediction device and program - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、障害予測システム、障害予測装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a failure prediction system, a failure prediction device, and a program.
紙などの記録材に画像を形成する機能を備えた画像形成装置として、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、これらの機能を併せもった複合機などが知られている。
このような画像形成装置では、その動作に支障をきたす障害(故障や不具合を含む)が発生すると、画像形成装置の利用者に不便を生じることになる。そこで、画像形成装置における障害の発生について予測を行い、障害の発生に先立って或いは障害が発生した後に速やかに部品交換や修理等の必要な処置を施せるようにすることで、画像形成装置の利用が制限された状態となる時間を低減することが望まれている。
As an image forming apparatus having a function of forming an image on a recording material such as paper, a copying machine, a printer apparatus, a facsimile apparatus, and a multifunction machine having these functions are known.
In such an image forming apparatus, when a failure (including failure or malfunction) that hinders its operation occurs, it causes inconvenience to the user of the image forming apparatus. Therefore, the occurrence of a failure in the image forming apparatus is predicted, and the use of the image forming apparatus can be performed immediately before the occurrence of the failure or after the failure has occurred so that necessary measures such as parts replacement and repair can be performed promptly. There is a desire to reduce the time during which is limited.
これまで、画像形成装置などの装置を対象とした障害予測に関し、種々の発明が提案されている。
例えば、特許文献1には、各障害前の期間ΔT1単位ずつ取得して作った障害前の期間のデータ分布と、障害が発生しない期間のデータ分布とに基づいて、障害の発生予測確率を算出する発明が開示されている。
例えば、特許文献2には、故障予兆期間と正常期間を目視推定し、学習データを作成し、ブースティング法による学習を行う発明が開示されている。
Up to now, various inventions have been proposed regarding failure prediction for an apparatus such as an image forming apparatus.
For example, in
For example,
本発明は、被監視装置における障害の発生を精度よく予測することが可能な予測モデルを生成する技術を提案することを目的とする。 An object of the present invention is to propose a technique for generating a prediction model capable of accurately predicting the occurrence of a failure in a monitored apparatus.
本発明(1)は、被監視装置が動作制御に用いる動作パラメータのデータ及びその収集時点を記憶する第1記憶手段と、被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶手段と、被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶手段と、前記第3記憶手段に記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶手段に記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類手段と、前記分類手段による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成手段と、を備えたことを特徴とする障害予測システムである。 The present invention (1) includes a first storage means for storing operation parameter data used for operation control by the monitored device and a collection time point thereof, a second storage means for storing a failure occurrence time in the monitored device, Third storage means for storing monitoring device usage status data and its collection time point, and usage status data stored in the third storage means and its collection time point, stored in the second storage means A failure sign period that is assumed to be a sign of a failure and that is traced back to the time of occurrence of the failure is set for each case of the failure, and the operation parameter data stored in the first storage means is collected. Based on the classification means for classifying according to whether the time point belongs to the failure sign period and the classification result of the operation parameter data by the classification means, the prediction model used for the failure prediction of the monitored device is generated And forming means, a fault prediction system, characterized by comprising a.
本発明(2)は、本発明(1)において、被監視装置の使用状況の傾向と障害兆候期間の長さとの対応関係を予め定めてあり、前記分類手段は、障害の発生時点における使用状況の傾向を前記対応関係に照らして障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整し、当該調整した障害兆候期間の長さを障害の各事例に適用して障害兆候期間の設定を行う、ことを特徴とする障害予測システムである。 According to the present invention (2), in the present invention (1), a correspondence relationship between the trend of the usage status of the monitored apparatus and the length of the failure sign period is predetermined, and the classification means uses the usage status at the time of occurrence of the failure. The length of the failure sign period is adjusted for each case of the failure in light of the correspondence relationship, and the failure sign period is set by applying the adjusted length of the failure sign period to each case of the failure. It is a failure prediction system characterized by this.
本発明(3)は、本発明(1)、(2)において、前記予測モデルは、被監視装置における障害の発生確率を算出するものであり、前記障害予測システムは、被監視装置における障害の発生時点以前の複数の時点について、前記予測モデルを用いて障害の発生確率を算出する予測手段を備え、前記分類手段は、前記予測手段により算出された障害の発生確率の時系列変化と障害の発生時点に対応する収集時点の使用状況のデータとの関係に基づいて、障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整して、障害兆候期間の設定及び動作パラメータのデータの分類をやり直し、前記生成手段は、前記分類手段による分類のやり直し後の動作パラメータのデータに基づいて、前記予測モデルを生成し直す、ことを特徴とする障害予測システムである。 According to the present invention (3), in the present invention (1) or (2), the prediction model calculates a failure occurrence probability in the monitored device, and the failure prediction system is configured to detect a failure in the monitored device. Predicting means for calculating a failure occurrence probability using the prediction model for a plurality of time points before the occurrence time point, and the classification means includes a time-series change of failure occurrence probability calculated by the prediction means and failure occurrence Based on the relationship with the usage data at the time of collection corresponding to the time of occurrence, the length of the failure symptom period is adjusted for each case of failure, and the setting of the failure symptom period and the classification of the operation parameter data are performed again. The generation unit is a failure prediction system, wherein the prediction model is generated again based on data of operation parameters after the classification is performed again by the classification unit.
本発明(4)は、本発明(1)〜(3)において、前記第3記憶手段は、被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を複数種の使用状況について記憶し、前記分類手段は、前記第3記憶手段に記憶された複数種の使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて障害の事例毎に障害兆候期間を設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する、ことを特徴とする障害予測システムである。 According to the present invention (4), in the present invention (1) to (3), the third storage means stores usage status data of the monitored device and its collection time point for a plurality of types of usage status, and the classification means Sets a failure symptom period for each case of failure based on the data of the plurality of types of usage status stored in the third storage means and the time of collection, and data of operation parameters stored in the first storage means Is classified according to whether or not the collection point belongs to a failure sign period.
本発明(5)は、被監視装置が動作制御に用いる動作パラメータのデータ及びその収集時点を記憶する第1記憶手段と、被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶手段と、被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶手段と、前記第3記憶手段に記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶手段に記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類手段と、前記分類手段による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成手段と、を備えたことを特徴とする障害予測装置である。 The present invention (5) includes a first storage means for storing operation parameter data used for operation control by the monitored device and a time point for collecting the data, a second storage means for storing a failure occurrence time in the monitored device, Third storage means for storing monitoring device usage status data and its collection time point, and usage status data stored in the third storage means and its collection time point, stored in the second storage means A failure sign period that is assumed to be a sign of a failure and that is traced back to the time of occurrence of the failure is set for each case of the failure, and the operation parameter data stored in the first storage means is collected. Based on the classification means for classifying according to whether the time point belongs to the failure sign period and the classification result of the operation parameter data by the classification means, the prediction model used for the failure prediction of the monitored device is generated And forming means, a predictive failure device characterized by comprising a.
本発明(6)は、コンピュータに、被監視装置が動作制御に用いる動作パラメータのデータ及びその収集時点を記憶する第1記憶機能と、被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶機能と、被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶機能と、前記第3記憶機能により記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶機能により記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶機能により記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類機能と、前記分類機能による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成機能と、を実現させるためのプログラムである。 According to the present invention (6), a first storage function for storing operation parameter data used by the monitored device for operation control and a collection time point in the computer, and a second storage function for storing a failure occurrence time in the monitored device. And a third storage function for storing the usage status data of the monitored device and the time of collection thereof, and the second storage function based on the usage status data stored by the third storage function and the time of collection thereof. Operation parameter data stored by the first storage function by setting a failure sign period for each failure case, which is a period that is traced back to the stored occurrence point of the failure and is assumed to have a failure sign. A function of classifying the data according to whether or not the collection point belongs to a failure indication period, and a failure prediction of a monitored device based on a result of classification of operation parameter data by the classification function Is a program for realizing a generation function of generating a prediction model used.
本発明(1)、(5)、(6)によれば、被監視装置における障害の発生を予測する予測モデルの生成において、本発明を適用しない場合に比べて精度よく予測を行うことが可能な予測モデルを生成することができる。 According to the present invention (1), (5), and (6), it is possible to perform prediction with higher accuracy in the generation of a prediction model for predicting the occurrence of a failure in a monitored device than when the present invention is not applied. A predictive model can be generated.
本発明(2)によれば、予測モデルの生成において障害の事例毎に障害兆候期間を設定する処理を、簡易に行うことができる。 According to the present invention (2), the process of setting the failure sign period for each failure case in the generation of the prediction model can be easily performed.
本発明(3)によれば、予測モデルの生成において障害の事例毎に設定する障害兆候期間を、より適正化させることができる。 According to the present invention (3), the failure sign period set for each failure case in generating the prediction model can be made more appropriate.
本発明(4)によれば、被監視装置における複数種の使用状況を考慮して、障害兆候期間を設定することができる。 According to the present invention (4), it is possible to set a failure symptom period in consideration of a plurality of types of usage conditions in the monitored apparatus.
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
以下の説明では、画像形成装置(被監視装置の一例)を障害予測の対象とする障害予測システムを例にして説明する。ここで、画像形成装置は、用紙等の記録材に画像を形成する画像形成処理を行う装置であり、プリンタ、コピー機、ファクシミリ装置などの装置の他、これらの装置の機能を複合的に備えた複合機も含まれる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, a failure prediction system in which an image forming apparatus (an example of a monitored device) is a target of failure prediction will be described as an example. Here, the image forming apparatus is an apparatus that performs an image forming process for forming an image on a recording material such as paper, and includes a combination of functions of these apparatuses in addition to apparatuses such as a printer, a copier, and a facsimile apparatus. Multi-function machines are also included.
まず、本例の障害予測システムによる障害予測の基本動作について、図1を参照して説明しておく。
本例の障害予測システムは、図1に示すように、障害予測に用いる判別器13を生成する学習段階と、生成した判別器13を使って障害予測を行うテスト段階を有する。
判別器13は、障害予測の対象となる画像形成装置が、正常状態か、障害の前の段階(障害の兆候が現れる段階)にある障害兆候状態(障害が発生した状態を含む)かを判別するものである。ここでは、画像形成装置に障害が発生する確率(以下、障害発生確率)Pを算出し、これを閾値と比較するなどして、画像形成装置が正常状態か障害兆候状態かの判別を行うものとする。
First, the basic operation of failure prediction by the failure prediction system of this example will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the failure prediction system of the present example includes a learning stage for generating a
The
学習段階では、学習データ11が学習器12に入力され、学習器12が学習データ11に基づいて判別器13を生成する。学習データ11は、判別器13の生成に使用するデータであり、主に、画像形成装置から過去の時点で収集したデータが用いられる。
テスト段階では、テストデータ14が判別器13に入力され、判別器13がテストデータ14に基づいて障害予測を行う。テストデータ14は、画像形成装置の障害発生確率Pを算出したり、その精度を計算したりするのに使用するデータであり、主に、画像形成装置から現在の時点で収集したデータが用いられる。
In the learning stage, the
In the test stage,
学習段階における判別器の生成について、図2を参照して説明する。
なお、説明の簡略のため、障害予測に係る判別器ではなく、2種類の似た花をロジスティク回帰モデルで判別する判別器を例に説明する。
図2の例では、条件データである花の長さ及び幅と、回答データである花の種類とを対応付けた複数の学習データに基づいて、以下の数式により花の種類がBである確率Pを算出する判別器が生成されている。
P=1/{1+exp(363−132*長さ+110*幅)}
この判別器に、花の長さ=5.5、幅=3.7からなる条件データをテストデータとして入力すると、花の種類がBである確率は2*10-20となり、花の種類がBでないと判別される。また、花の長さ=5.1、幅=2.4からなる条件データをテストデータとして入力すると、花の種類がBである確率は1となり、花の種類がBであると判別される。
そして、この条件データ(テストデータ)に対する回答データがあれば、判別結果を回答データに照らして答え合わせすることで、判別器の精度(確率の算出精度)を計算することができる。
The generation of the discriminator in the learning stage will be described with reference to FIG.
For simplicity of explanation, a discriminator that discriminates two types of similar flowers using a logistic regression model will be described instead of a discriminator related to failure prediction.
In the example of FIG. 2, based on a plurality of learning data that associates the length and width of the flower that is the condition data with the type of the flower that is the response data, the probability that the flower type is B according to the following formula: A discriminator for calculating P is generated.
P = 1 / {1 + exp (363-132 * length + 110 * width)}
If condition data consisting of flower length = 5.5 and width = 3.7 is input to this discriminator as test data, the probability that the flower type is B is 2 * 10 −20 , and the flower type is It is determined that it is not B. Further, when condition data having a flower length = 5.1 and a width = 2.4 is input as test data, the probability that the flower type is B is 1, and it is determined that the flower type is B. .
If there is answer data for the condition data (test data), the accuracy of the discriminator (probability calculation accuracy) can be calculated by matching the discrimination results against the answer data.
ここで、本例の障害予測システムでは、図3に示すように、画像形成装置から過去の時点で収集した各種の動作パラメータのデータを条件データとし、その時点における障害の兆候の有無(正常状態か障害兆候状態かの別)を回答データとして対応付けた学習データを用いて、画像形成装置の障害予測を行う判別器を生成する。
図3の例における学習データは、日付、画像形成装置が画像形成処理の動作制御に用いる動作パラメータX,Y,Zの各値、障害の兆候の有無を含んでいる。同図の例では、8/20〜23は障害の兆候が現れているか否かが不明確であり、8/24に障害の兆候が現れており、8/25に実際に障害が発生している。
Here, in the failure prediction system of this example, as shown in FIG. 3, the data of various operation parameters collected from the image forming apparatus at the past time is used as the condition data, and the presence / absence of a failure sign at that time (normal state) A discriminator for predicting a failure of the image forming apparatus is generated using the learning data in which the response data is associated with each other.
The learning data in the example of FIG. 3 includes the date, values of the operation parameters X, Y, and Z used by the image forming apparatus for operation control of the image forming process, and the presence / absence of a sign of failure. In the example shown in the figure, it is unclear whether or not a sign of failure appears in 8/20 to 23, a sign of failure appears in 8/24, and a trouble actually occurs in 8/25. Yes.
なお、8/20〜23は障害の兆候が現れているか否かが不明確であるとしたのは、画像形成装置の使用状況に応じて、画像形成装置の動作パラメータに障害の兆候(異常性)が現れる期間(障害兆候期間)の長さが異なるためである。
図4には、或る画像形成装置における動作パラメータの時系列変化を表すグラフ(a)と、これとは使用状況が異なる他の画像形成装置における動作パラメータの時系列変化を表すグラフ(b)を示してある。グラフ(a)は、動作パラメータに障害の兆候が現れる期間が比較的長いのに対し、グラフ(b)は、動作パラメータに障害の兆候が現れる期間が比較的短い。
このように、装置の使用状況の違いにより、動作パラメータに障害の兆候が現れる期間(障害兆候期間)の長さが異なるため、障害の兆候の有無を間違えて学習を行うと、精度の低い判別器が生成されてしまう。
Note that it is unclear whether or not a sign of failure appears in 8/20 to 23, depending on the use condition of the image forming apparatus, and the sign of failure (abnormality) in the operation parameters of the image forming apparatus. This is because the length of the period in which () appears (failure sign period) is different.
FIG. 4 shows a graph (a) representing a time-series change in operation parameters in an image forming apparatus, and a graph (b) representing a time-series change in operation parameters in another image forming apparatus having a different usage status. Is shown. The graph (a) has a relatively long period in which a sign of failure appears in the operating parameter, whereas the graph (b) has a relatively short period in which the sign of failure appears in the operating parameter.
In this way, the length of the period (failure sign period) in which a sign of failure appears in the operating parameter varies depending on the usage status of the device. Will be created.
従来の学習方法では、図5に示すように、画像形成装置から過去の複数の時点で収集した動作パラメータのデータを学習データ11として受け付けると、学習データ11を固定の障害兆候期間を用いて非障害兆候期間データ11aと障害兆候期間データ11bに分類し、学習器12へ入力して判別器13の生成を行う。
この固定の障害兆候期間を用いる構成では、装置の使用状況の違いにより障害兆候期間の長さが異なることは考慮されないため、画像形成装置が正常な状態の動作パラメータのデータ(非障害兆候期間データ11aに分類されるべきデータ)が障害兆候期間データ11bに分類されたり、画像形成装置が異常な状態の動作パラメータのデータ(障害兆候期間データ11bに分類されるべきデータ)が非障害兆候期間データ11aに分類される場合があり、その結果、判別器13の精度が低くなってしまう懸念がある。
そこで、本発明では、障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整し、非障害兆候期間データ11aと障害兆候期間データ11bを適切に切り分けて判別器13の生成に用いることで、判別器13の精度の向上を図るようにした。
In the conventional learning method, as shown in FIG. 5, when operation parameter data collected at a plurality of past points in time is received as learning
In the configuration using the fixed failure sign period, it is not considered that the length of the trouble sign period varies depending on the usage status of the apparatus. Therefore, the operation parameter data of the image forming apparatus in a normal state (non-failure sign period data) 11a) is classified as failure
Therefore, in the present invention, the length of the failure sign period is adjusted for each failure case, and the non-failure
なお、後述する第1構成例では、図6に示すように、学習器12の前段に学習データ調整手段21を設けることとした。学習データ調整手段21は、障害の事例毎に、画像形成装置の使用状況に基づいて障害兆候期間の長さを調整するものであり、その調整結果に応じて学習データ11を非障害兆候期間データ11aと障害兆候期間データ11bに分類し、学習器12へ入力する。これにより、学習器12では、適切に分類されたデータを用いて学習を行うことができ、精度のよい判別器13を生成することが可能となる。
In the first configuration example to be described later, as shown in FIG. 6, the learning data adjusting means 21 is provided in the previous stage of the
また、後述する第2構成例,第3構成例では、図7に示すように、障害兆候期間の長さ推定器生成手段22および障害兆候期間の長さ推定器23を更に設けることとした。そして、第1構成例と同様にして生成された判別器13に学習データ11を適用して、画像形成装置の障害発生確率Pを算出し、当該算出した障害発生確率Pに基づいて、障害兆候期間の長さ推定器生成手段22により障害兆候期間の長さ推定器23を生成する。その後、障害兆候期間の長さ推定器23により推定された障害兆候期間の長さを学習データ調整手段21に与えることで、学習データ11をより適正化された障害兆候期間の長さに基づいて非障害兆候期間データ11a’と障害兆候期間データ11b’に分類し直して、学習器12へ入力する。これにより、学習器12では、より適切に分類されたデータを用いて学習を行うことができ、精度のよい判別器13を生成することが可能となる。
Further, in the second configuration example and the third configuration example, which will be described later, as shown in FIG. 7, a failure symptom period length estimator generating means 22 and a failure symptom
次に、判別器13に用いる予測モデルについて、Naive−Bayesモデルを例にして説明する。
Naive−Bayesモデルでは、複数の特徴量(X1,X2,・・・,Xn)のデータの組Data=dが得られた場合に障害が発生する条件付き確率P(T=yes|Data=d)が、下記(式1)で与えられる。
Next, the prediction model used for the
In the Naive-Bayes model, a conditional probability P (T = yes | Data = d) that a failure occurs when a data set Data = d of a plurality of feature quantities (X1, X2,..., Xn) is obtained. ) Is given by (Equation 1) below.
(式1)において、T=yesは、障害が起きることを意味し、T=noは、障害が起きないことを意味する。
また、P(T=yes)は、障害が発生する確率(事前確率)であり、P(T=no)は、障害が発生しない確率(事前確率)であり、P(T=yes)+P(T=no)=1という関係を有する。
また、P(Data=d|(T=yes))は、障害が発生した場合にData=dであった確率であり、P(Data=d|(T=no))は、障害が発生しなかった場合にData=dであった確率である。
ここで、(式1)の分子のP(T=yes)・P(Data=d|T=yes)で分母と分子を割ると、(式1)は下記(式2)に変形できる。
In (Formula 1), T = yes means that a failure occurs, and T = no means that no failure occurs.
P (T = yes) is a probability (prior probability) that a failure will occur, P (T = no) is a probability (prior probability) that a failure will not occur, and P (T = yes) + P ( T = no) = 1.
P (Data = d | (T = yes)) is a probability that Data = d when a failure occurs, and P (Data = d | (T = no)) is a failure. If not, the probability is Data = d.
Here, when the denominator and the numerator are divided by P (T = yes) · P (Data = d | T = yes) of the numerator of (Expression 1), (Expression 1) can be transformed into the following (Expression 2).
Naive−Bayesモデルでは、各特徴量が独立と仮定するため、(式2)の分母におけるP(Data=d|T=no)/P(Data=d|T=yes)は、更に複数の特徴量毎の分布比の積として表せるので、(式2)は下記(式3)に変形できる。 In the Naive-Bayes model, since each feature amount is assumed to be independent, P (Data = d | T = no) / P (Data = d | T = yes) in the denominator of (Equation 2) further includes a plurality of features. Since it can be expressed as the product of the distribution ratio for each quantity, (Equation 2) can be transformed into (Equation 3) below.
そこで、判別器13では、画像形成装置から収集した各動作パラメータの値(例えば、図3におけるパラメータX,Y,Zの各値)を(式3)に当てはめて演算することで、Data=dが得られた画像形成装置についての障害発生確率P(T=yes|Data=d)を算出する。
なお、上記の説明ではNaive−Bayesモデルを用いたが、他の予測モデルを用いる構成としてもよい。
Therefore, the
In the above description, the Naive-Bayes model is used. However, another prediction model may be used.
<第1構成例>
図8には、第1構成例に係る障害予測システムの機能ブロックの例を示してある。
第1構成例に係る障害予測システムは、障害予測の対象となる1以上の画像形成装置と通信可能に接続された障害予測サーバに、装置動作状況記憶手段31、学習データ調整手段32、障害予測器学習手段33を設けたシステム構成となっている。
第1構成例では、学習データ調整手段32が、図6の学習データ調整手段21に対応し、障害予測器学習手段33が、図6の学習器12に対応し、障害予測器学習手段33により学習される障害予測器が、図6の判別器13に対応する。
以下では、学習段階の説明に留め、テスト段階の説明は省略する。
<First configuration example>
FIG. 8 shows an example of functional blocks of the failure prediction system according to the first configuration example.
The failure prediction system according to the first configuration example includes a device operation
In the first configuration example, the learning
In the following, only the description of the learning stage will be given, and the description of the test stage will be omitted.
装置動作状況記憶手段31は、図9に示すように、動作データ記憶手段41、障害発生情報記憶手段42、装置使用状況記憶手段43を有しており、他の機能部が必要に応じてアクセスしてデータの書き込みや読み出しを行うことが可能である。
なお、以下では明記しないが、これらの記憶手段41〜43は、各データを画像形成装置の識別情報と対応付けて記憶しており、各データがどの画像形成装置についてのものかを判別できるようにしてある。
As shown in FIG. 9, the apparatus operation status storage means 31 includes an operation data storage means 41, a failure occurrence information storage means 42, and an apparatus usage status storage means 43, and other function units can access them as necessary. Thus, data can be written or read.
Although not specified below, these
動作データ記憶手段41は、画像形成装置(被監視装置の一例)から、画像形成処理の動作制御に用いる動作パラメータ(いわゆる、画像形成パラメータ)のデータを収集し、その収集日時と対応付けて動作データとして記憶する。
本例では、画像形成装置の動作パラメータのデータとして、例えば、帯電電位、現像バイアス、露光電力、トナー濃度といった各種の画像形成パラメータの測定値や目標値を収集する。また、これらの複数点の値に基づいて算出される標準偏差や相関係数などの統計値を動作パラメータのデータとして収集してもよく、要は、画像形成装置の障害予測に寄与し得る種々のデータを収集できればよい。
これらの動作パラメータのデータの収集は画像形成装置を稼働させている状態で毎日行うことが好適であり、1日に複数回の収集を行ってもよい。
The operation
In this example, as the operation parameter data of the image forming apparatus, measured values and target values of various image forming parameters such as charging potential, developing bias, exposure power, and toner density are collected. In addition, statistical values such as standard deviations and correlation coefficients calculated based on the values at the plurality of points may be collected as operation parameter data. In short, there are various types that can contribute to failure prediction of the image forming apparatus. It is only necessary to collect data.
The collection of data of these operation parameters is preferably performed every day while the image forming apparatus is operating, and may be collected a plurality of times a day.
障害発生情報記憶手段42は、障害が発生した画像形成装置から、その障害のデータ(障害の種類を示す情報など)を収集し、障害の発生日時と対応付けて障害発生データとして記憶する。
障害のデータを収集するトリガーとしては、例えば、画像形成装置の動作異常を知らせるフォルトコードの発生や、画像形成装置の利用者からの要請によるサービス員の訪問保守の実施情報の入力などが挙げられる。
The failure occurrence information storage means 42 collects failure data (information indicating the type of failure) from the image forming apparatus in which the failure has occurred, and stores it as failure occurrence data in association with the failure occurrence date and time.
Examples of the trigger for collecting failure data include the generation of a fault code notifying an abnormal operation of the image forming apparatus or the input of service visit maintenance information requested by a user of the image forming apparatus. .
装置使用状況記憶手段43は、障害が発生した画像形成装置から、その障害が発生した際の画像形成装置の使用状況のデータを収集し、その収集日時と対応付けて装置使用状況データとして記憶する。
画像形成装置の使用状況としては、画像形成装置の稼働率を示す指標値(例えば、印刷枚数)、画像形成装置の使用経過時間、画像形成装置のメンテナンス状況、温度や湿度といった環境情報など、画像形成装置をどのように使用している状況かを示す種々の情報を用いることができる。これらの使用状況は、画像形成装置に障害の兆候が現れてから実際に障害が発生するまでの障害兆候期間の長さに影響を及ぼす。
装置使用状況データの収集は、動作データの収集と同様なタイミングで行われる。
The apparatus usage
The usage status of the image forming apparatus includes an index value (for example, the number of printed sheets) indicating the operation rate of the image forming apparatus, an elapsed usage time of the image forming apparatus, a maintenance status of the image forming apparatus, and environmental information such as temperature and humidity. Various information can be used to indicate how the forming apparatus is being used. These usage conditions affect the length of the failure sign period from when a failure sign appears in the image forming apparatus until the actual failure occurs.
The device usage status data is collected at the same timing as the operation data collection.
学習データ調整手段32は、装置動作状況記憶手段31に記憶された障害発生データと装置使用状況データに基づいて、障害の事例毎に障害兆候期間を設定し、装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データを障害兆候期間データと非障害兆候期間データに分類する。
すなわち、画像形成装置の使用状況の違いが障害兆候期間の長さに影響を及ぼすことを考慮して、障害の発生日時の時点における装置使用状況データの傾向に基づいて障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整し、障害の各事例について障害の発生日時を起点に前記調整した長さ分を遡った期間を特定して、当該特定した期間を障害兆候期間として設定する。そして、障害の事例毎に設定した障害兆候期間内に収集された動作データを障害兆候期間データに分類し、その他の期間に収集された動作データを非障害兆候期間データに分類する。
本例では、個々の動作データに障害兆候期間データと非障害兆候期間データを区別するラベルを付与することで、動作データがどちらに分類されたかを把握できるようにしてある。
なお、装置の使用頻度が極端に低い画像形成装置などのように、装置の使用状況が特殊な状態の画像形成装置から収集された動作データについては、障害兆候期間データにも非障害兆候期間データにも分類しないようにしてもよい。
The learning
That is, considering the fact that the difference in the usage status of the image forming apparatus affects the length of the fault indication period, the length of the fault indication period is determined based on the tendency of the apparatus usage status data at the time of occurrence of the fault. Adjustment is made for each failure case, and a period that goes back the adjusted length from the occurrence date of the failure is specified for each failure case, and the specified period is set as a failure sign period. Then, the operation data collected during the failure sign period set for each failure case is classified as failure sign period data, and the operation data collected during other periods is classified as non-failure sign period data.
In this example, a label for distinguishing between the failure sign period data and the non-failure sign period data is assigned to each action data, so that it is possible to grasp which action data is classified.
For operation data collected from an image forming apparatus that is in a special state of use of the apparatus, such as an image forming apparatus with extremely low use frequency of the apparatus, the failure sign period data and the non-failure sign period data are also included. You may make it not classify.
障害予測器学習手段33は、学習データ調整手段32によって障害兆候期間データまたは非障害兆候期間データに分類(本例ではラベル付け)された動作データを使って学習し、障害予測器(障害の予測モデル)の生成を行う。
学習手法としては、判別分析、サポートベクターマシン、ベイジアンネットワークなどの方法があるが、これらに限定されるものではない。
なお、学習データ調整手段32や障害予測器学習手段33の処理は、障害の種類毎に行われる。
The failure
Learning methods include methods such as discriminant analysis, support vector machines, and Bayesian networks, but are not limited thereto.
Note that the processing of the learning
画像形成装置の使用状況に応じた障害兆候期間の長さの調整について、図10〜図12を参照して説明する。
画像形成装置は、或る標準的な使用状況を想定した設計仕様で開発されており、この設計仕様(標準的な使用状況)と障害の発生時における実際の使用状況とを比較して、障害兆候期間の長さを調整する。
The adjustment of the length of the failure sign period according to the usage status of the image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
The image forming apparatus has been developed with a design specification that assumes a certain standard usage situation. The design specification (standard usage situation) is compared with the actual usage situation at the time of occurrence of the fault, and the fault is determined. Adjust the length of the sign period.
図10には、設計仕様を基準として、各種の使用状況について、障害の発生時における実際の使用状況の傾向を表す数値データを“1”〜“5”の5段階の水準値に区分する表の例を示してある。(a)は、直近10日間の合計PV(印刷枚数)を水準値に区分する表の例であり、(b)は、直近100日間のメンテナンス回数(例えば、色調整キャリブレーションの回数)を水準値に区分する表の例であり、(c)は、装置の使用経過年数を水準値に区分する表の例であり、(d)は、直近10日間の平均環境温度を水準値に区分する表の例であり、(e)は、直近10日間の平均環境湿度を水準値に区分する表の例である。
また、図11には、図10の表における設計仕様を具体的数値に置き換えた例を示してある。
FIG. 10 is a table that divides numerical data representing a tendency of an actual usage situation at the time of failure occurrence into five levels of levels “1” to “5” with respect to various usage situations based on the design specifications. An example is shown. (A) is an example of a table that divides the total PV (number of printed sheets) for the most recent 10 days into level values, and (b) is the level of the number of maintenance (for example, the number of color adjustment calibrations) for the last 100 days. (C) is an example of a table that divides the number of years of use of the device into standard values, and (d) is a table that classifies the average environmental temperature over the last 10 days into standard values. It is an example of a table | surface, (e) is an example of the table | surface which classifies the average environmental humidity for the last 10 days into a level value.
FIG. 11 shows an example in which the design specifications in the table of FIG. 10 are replaced with specific numerical values.
図12には、図10や図11の表に画像形成装置の使用状況を照らして得られる各水準値の組み合わせと障害兆候期間の長さとの対応関係を定めた表の例を示してある。
学習データ調整手段32は、障害の事例毎に、障害の発生時点の装置使用状況データやそれ以前の複数の時点の装置使用状況データに基づいて、各種の使用状況についてその傾向を表す数値データ(直近10日間の合計PVなど)を算出し、当該算出した数値データを図10や図11の表に照らして使用状況の種類毎の水準値を取得し、当該取得した水準値の組み合わせを図12の表に照らして障害兆候期間の長さを決定する。
FIG. 12 shows an example of a table in which the correspondence relationship between the combination of each level value obtained in light of the usage status of the image forming apparatus and the length of the failure symptom period is shown in the tables of FIGS.
The learning data adjusting means 32 is numerical data (for each case of failure) that represents the tendency of various usage statuses based on the device usage status data at the time of occurrence of the failure or the device usage status data at a plurality of time points before that. The total PV for the most recent 10 days) is calculated, the calculated numerical data is compared with the tables of FIG. 10 and FIG. 11 to obtain the level value for each type of usage status, and the combinations of the acquired level values are shown in FIG. Determine the length of the symptom period in light of the table.
以上のように、第1構成例に係る障害予測システムでは、障害の発生時における実際の使用状況に基づいて障害兆候期間の長さを調整することができるので、障害の事例毎に適切な障害兆候期間を設定して動作データの分類を行い、その結果に基づく学習を行うことで、障害予測を精度よく行うことが可能な障害予測器を生成することができる。 As described above, in the failure prediction system according to the first configuration example, the length of the failure sign period can be adjusted based on the actual usage situation at the time of failure occurrence. By classifying operation data by setting a sign period and performing learning based on the result, a failure predictor capable of accurately performing failure prediction can be generated.
<第2構成例>
図13には、第2構成例に係る障害予測システムの機能ブロックの例を示してある。
第2構成例に係る障害予測システムは、障害予測の対象となる1以上の画像形成装置と通信可能に接続された障害予測サーバに、装置動作状況記憶手段31、学習データ調整手段32、障害予測器学習手段33、障害発生確率算出手段34、障害兆候期間長推定器生成手段35、障害兆候期間長推定器36を設けたシステム構成となっている。
第2構成例では、学習データ調整手段32が、図7の学習データ調整手段21に対応し、障害予測器学習手段33が、図7の学習器12に対応し、障害発生確率算出手段34が、図7の判別器13に対応し、障害兆候期間長推定器生成手段35が、図7の障害兆候期間の長さ推定器生成手段22に対応し、障害兆候期間長推定器36が、図7の障害兆候期間の長さ推定器23に対応する。
なお、以下では、第1構成例(図8参照)と同様な機能部についての説明は省略し、相違する部分についての説明に留める。
<Second configuration example>
FIG. 13 shows an example of functional blocks of the failure prediction system according to the second configuration example.
The failure prediction system according to the second configuration example includes a device operation
In the second configuration example, the learning
In the following, description of functional units similar to those in the first configuration example (see FIG. 8) is omitted, and only differences are described.
障害発生確率算出手段34は、障害予測器学習手段33により生成された障害予測器(障害の予測モデル)を用いて、画像形成装置の障害発生確率を算出する。すなわち、障害予測の対象となる画像形成装置について装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データを障害予測器に入力することで、当該画像形成装置の障害発生確率を算出する。
この障害発生確率算出手段34は、学習段階とテスト段階とで使用される。
学習段階では、過去に収集された動作データ(学習データ11としての動作データ)について、その収集時期を推移させながら演算を繰り返すことで、時間経過に伴う障害発生確率の推移(時系列変化)を捉えることが可能となる。学習段階で算出された障害発生確率は、障害兆候期間長推定器生成手段35に与えられる。
テスト段階では、現時点で収集された動作データ(テストデータ14としての動作データ)を障害予測器に入力することで、現時点における障害発生確率を算出することができる。テスト段階で算出された障害発生確率は、予め設定された通知先(例えば、画像形成装置の利用者や管理者、保守担当のサービス員など)に通知される。
The failure occurrence
The failure occurrence probability calculation means 34 is used in the learning stage and the test stage.
At the learning stage, the operation data collected in the past (operation data as learning data 11) is repeatedly calculated while changing the collection time, so that the transition of failure occurrence probability (time-series change) with time elapses. It becomes possible to capture. The failure occurrence probability calculated in the learning stage is given to the failure symptom period length estimator generation means 35.
In the test stage, the operation data collected at the present time (operation data as the test data 14) is input to the failure predictor, so that the failure occurrence probability at the present time can be calculated. The failure occurrence probability calculated in the test stage is notified to a preset notification destination (for example, a user or administrator of the image forming apparatus, a service person in charge of maintenance).
障害兆候期間長推定器生成手段35は、学習段階において、障害発生確率算出手段34により算出された障害発生確率と装置動作状況記憶手段31に記憶された装置使用状況データとに基づいて、或る1種(単一種)の使用状況の傾向から障害兆候期間の長さを推定する障害兆候期間長推定器36を生成する。
具体的には、図14に示すように、障害の各事例について、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから、超えた状態を維持したまま障害に至るまでの障害兆候期間の長さ(日数)をカウントする。そして、障害の各事例における単一種の使用状況の傾向と障害兆候期間の長さとの関係に基づいて、障害兆候期間長推定器36を生成する。
The failure symptom period length
Specifically, as shown in FIG. 14, for each case of failure, the length of the failure sign period from when the failure occurrence probability exceeds a certain threshold value V until reaching the failure while maintaining the exceeded state ( Count). Then, a failure sign
図15には、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから障害が発生するまでの日数と、障害発生の直近10日間の印刷枚数(PV)との関係の例を示してある。同図によれば、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから障害が発生するまでの日数は、直近10日間の印刷枚数が多いほど短くなっており、直近10日間の印刷枚数の違いに応じて変動していることが分かる。
そこで、本例の障害兆候期間長推定器生成手段35では、これら2つの変数の関係について回帰分析することで、障害発生確率が閾値Vを超えてから障害が発生するまでの期間を障害兆候期間として、直近10日間の印刷枚数から障害兆候期間の長さを推定する障害兆候期間長推定器36を生成する。
なお、障害兆候期間長推定器36の生成は、上記のような回帰分析に限るものではなく、他の方法により行ってもよい。
FIG. 15 shows an example of the relationship between the number of days until a failure occurs after the failure occurrence probability exceeds a certain threshold value V, and the number of printed sheets (PV) in the last 10 days of the failure occurrence. According to the figure, the number of days until the failure occurs after the failure occurrence probability exceeds a certain threshold V is shorter as the number of printed sheets in the last 10 days is larger. It can be seen that it fluctuates accordingly.
Therefore, the failure sign period length estimator generating means 35 of this example performs a regression analysis on the relationship between these two variables, thereby determining the period from the failure occurrence probability exceeding the threshold V to the occurrence of the failure as the failure sign period. As described above, the failure symptom
The generation of the failure symptom
障害兆候期間長推定器36は、学習段階において、障害の各事例について、障害が発生する直前の10日間の印刷枚数から障害兆候期間の長さを推定し、その結果を学習データ調整手段32に入力する。
The failure symptom
学習データ調整手段32は、学習段階において、学習データ調整手段32から障害兆候期間の長さの入力を受けると、この入力に従って障害兆候期間を再設定し、装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データの分類をやり直す。
また、障害予測器学習手段33は、学習段階において、学習データ調整手段32によって障害兆候期間データまたは非障害兆候期間データに再分類された動作データに基づいて、障害予測器(障害の予測モデル)を生成し直す。
ここで、第2構成例では、障害兆候期間の長さの調整を2回以上行うため、1回目の調整では、障害兆候期間の長さを各障害で一律にしても構わない。
When the learning
Further, the failure
Here, in the second configuration example, the length of the failure symptom period is adjusted twice or more. Therefore, in the first adjustment, the length of the failure symptom period may be uniform for each failure.
第2構成例に係る障害予測システムの処理の流れについて、図16、図17を参照して説明する。図16には、第2構成例に係る障害予測システムによる学習段階の処理フローの例を示してある。 A processing flow of the failure prediction system according to the second configuration example will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 shows an example of the processing flow in the learning stage by the failure prediction system according to the second configuration example.
第2構成例に係る障害予測システムでは、まず、画像形成装置の使用状況に基づいて障害兆候期間長推定器36の生成を繰り返す回数Nの入力を受け付ける(ステップS11)。
また、初期学習(1回目の学習)において障害兆候期間を一律にするか否かの入力を受け付け、その入力値を判定する(ステップS12)。
これらの入力は、処理を開始する際にユーザが適宜入力してもよく、以前の処理で使用したものを記憶しておき、入力するようにしてもよい。
In the failure prediction system according to the second configuration example, first, an input of the number N of repetitions of generation of the failure symptom
Further, an input as to whether or not the failure symptom period is made uniform in initial learning (first learning) is accepted, and the input value is determined (step S12).
These inputs may be appropriately input by the user when starting the process, or those used in the previous process may be stored and input.
ステップS12において、初期学習において障害兆候期間を一律にする旨の入力がなされた場合(Yes)には、学習データ調整手段32が、全ての障害の事例に対して一律の障害兆候期間の長さを適用して障害兆候期間を設定し、当該設定に従って装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データの分類を行い、その後、障害予測器学習手段33が、分類された動作データに基づく学習を行って、障害発生確率算出手段34で使用する障害予測器を生成する(ステップS13)。
In step S12, when the input indicating that the failure sign period is made uniform in the initial learning is made (Yes), the learning
一方、ステップS12において、初期学習において障害兆候期間を一律にしない旨の入力がなされた場合(No)には、学習データ調整手段32が、第1構成例の方法で障害の事例毎に障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、当該設定に従って装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データの分類を行い、その後、障害予測器学習手段33が、分類された動作データに基づく学習を行って、障害発生確率算出手段34で使用する障害予測器を生成する(ステップS14)。
On the other hand, when an input indicating that the failure sign period is not made uniform in the initial learning is made in step S12 (No), the learning
次に、障害発生確率算出手段34が、ステップS13またはS14の学習によって生成された障害予測器を用いて、障害の各事例について障害発生確率を算出する(ステップS15)。
次に、障害兆候期間長推定器生成手段35が、障害発生確率算出手段34により算出された障害発生確率と装置動作状況記憶手段31に記憶された装置使用状況データとに基づいて、画像形成装置の使用状況の傾向に対する障害兆候期間の長さを推定する障害兆候期間長推定器36を生成する(ステップS16)。
次に、学習データ調整手段32が、障害兆候期間長推定器36により推定された障害兆候期間の長さに従って障害兆候期間を再設定し、装置動作状況記憶手段31に記憶された動作データの分類をやり直し、障害予測器学習手段33が、学習データ調整手段32による再分類後の動作データに基づいて、障害予測器を生成し直す(ステップS17)。
Next, the failure occurrence probability calculation means 34 calculates a failure occurrence probability for each case of failure using the failure predictor generated by learning in step S13 or S14 (step S15).
Next, based on the failure occurrence probability calculated by the failure occurrence
Next, the learning
図17には、障害兆候期間長推定器36の生成(ステップS16)に係る詳細な処理フローの例を示してある。
まず、現在の繰り返し回数を表す変数iを1に初期化する(ステップS21)。
次に、障害発生時点以前において障害発生確率が閾値を超えた障害兆候期間の長さ(日数)を算出する(ステップS22)。
次に、画像形成装置の使用状況の傾向と障害兆候期間の長さとの関係を学習して、障害兆候期間長推定器36を生成する(ステップS23)。
FIG. 17 shows an example of a detailed processing flow related to generation of the failure symptom period length estimator 36 (step S16).
First, a variable i representing the current number of repetitions is initialized to 1 (step S21).
Next, the length (number of days) of the failure sign period in which the failure occurrence probability exceeds the threshold before the failure occurrence time is calculated (step S22).
Next, the relationship between the tendency of the usage status of the image forming apparatus and the length of the failure sign period is learned, and the trouble sign
次に、i≦N−1の条件を満たすか否かを判定する(ステップS24)。
ステップS24において、i≦N−1の条件を満たすと判定された場合(Yes)には、生成した障害兆候期間長推定器36を用いて障害兆候期間の長さを推定し、その結果に基づいて、障害兆候期間の設定、動作データの分類、障害予測器の生成をやり直す(ステップS25)。そして、生成した障害予測器を用いて、障害の各事例について障害発生確率を算出し(ステップS26)、ステップS22の処理に戻る。
一方、i≦N−1の条件を満たさないと判定された場合(No)には、ステップS16の処理を終える。
Next, it is determined whether or not the condition of i ≦ N−1 is satisfied (step S24).
If it is determined in step S24 that the condition of i ≦ N−1 is satisfied (Yes), the length of the fault sign period is estimated using the generated fault sign
On the other hand, when it is determined that the condition of i ≦ N−1 is not satisfied (No), the process of step S16 is finished.
以上のように、第2構成例に係る障害予測システムでは、障害兆候期間の長さの調整、動作データの分類、障害予測器の生成といった一連の処理を複数回繰り返すことで、障害兆候期間の長さの調整や動作データの分類をより適切なものとすることができ、その結果、より精度を高めた障害予測器を生成することが可能となる。 As described above, in the failure prediction system according to the second configuration example, by repeating a series of processes such as adjustment of the length of the failure symptom period, classification of operation data, and generation of a failure predictor, the failure symptom period Adjustment of length and classification of operation data can be made more appropriate, and as a result, a failure predictor with higher accuracy can be generated.
<第3構成例>
図18には、第3構成例に係る障害予測システムの機能ブロックの例を示してある。
第3構成例に係る障害予測システムは、障害予測の対象となる1以上の画像形成装置と通信可能に接続された障害予測サーバに、装置動作状況記憶手段31、学習データ調整手段32、障害予測器学習手段33、障害発生確率算出手段34、障害兆候期間長推定器生成手段35、障害兆候期間長推定器36、予測結果通知手段37を設けたシステム構成となっている。
第3構成例では、第2構成例と同様に、学習データ調整手段32が、図7の学習データ調整手段21に対応し、障害予測器学習手段33が、図7の学習器12に対応し、障害発生確率算出手段34が、図7の判別器13に対応し、障害兆候期間長推定器生成手段35が、図7の障害兆候期間の長さ推定器生成手段22に対応し、障害兆候期間長推定器36が、図7の障害兆候期間の長さ推定器23に対応する。
なお、以下では、第1構成例(図8参照)や第2構成例(図13参照)と同様な機能部についての説明は省略し、相違する部分についての説明に留める。
<Third configuration example>
FIG. 18 illustrates an example of functional blocks of the failure prediction system according to the third configuration example.
The failure prediction system according to the third configuration example includes a device operation
In the third configuration example, similarly to the second configuration example, the learning
In the following, description of functional units similar to those in the first configuration example (see FIG. 8) and the second configuration example (see FIG. 13) will be omitted, and only differences will be described.
障害兆候期間長推定器生成手段35は、学習段階において、障害発生確率算出手段34により算出された障害発生確率と装置動作状況記憶手段31に記憶された装置使用状況データとに基づいて、複数種の使用状況の傾向から障害兆候期間の長さを推定する障害兆候期間長推定器36を生成する。すなわち、第2構成例では、単一種の使用状況の傾向から障害兆候期間の長さを推定していたのに対し、第3構成例では、複数種の使用状況の傾向から障害兆候期間の長さを推定する。
具体的には、図14に示すように、障害の各事例について、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから、超えた状態を維持したまま障害に至るまでの障害兆候期間の長さ(日数)をカウントする。そして、障害の各事例における複数種の使用状況の傾向と障害兆候期間の長さとの関係に基づいて、障害兆候期間長推定器36を生成する。
The failure symptom period length
Specifically, as shown in FIG. 14, for each case of failure, the length of the failure sign period from when the failure occurrence probability exceeds a certain threshold value V until reaching the failure while maintaining the exceeded state ( Count). Then, the failure sign
図19には、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから障害が発生するまでの日数と、障害発生の直近10日間の印刷枚数(PV)、障害発生以前の直近100日間のメンテナンス回数(例えば、色調整キャリブレーションの回数)、障害発生以前の直近10日間の平均環境温度、障害発生以前の直近10日間の平均環境湿度との関係の例を示してある。同図によれば、障害発生確率が或る閾値Vを超えてから障害が発生するまでの日数は、直近10日間の印刷枚数だけでなく、直近100日間のメンテナンス回数や直近10日間の平均環境温度、湿度にも影響を受けて変動していることが分かる。
そこで、本例の障害兆候期間長推定器生成手段35では、これら多数の変数の関係について重回帰分析することで、障害発生確率が閾値Vを超えてから障害が発生するまでの期間を障害兆候期間として、障害発生以前の直近10日間の印刷枚数、直近100日間のメンテナンス回数、直近10日間の平均環境温度および平均環境湿度から障害兆候期間の長さを推定する障害兆候期間長推定器36を生成する。
なお、障害兆候期間長推定器36の生成は、上記のような重回帰分析に限るものではなく、他の方法により行ってもよい。
FIG. 19 shows the number of days until the failure occurs after the failure occurrence probability exceeds a certain threshold value V, the number of printed sheets (PV) for the most recent 10 days of the failure occurrence, and the number of maintenance operations for the most recent 100 days before the failure occurrence ( For example, an example of the relationship between the number of color adjustment calibrations), the average environmental temperature for the last 10 days before the occurrence of the failure, and the average environmental humidity for the last 10 days before the occurrence of the failure is shown. According to the figure, the number of days until the failure occurs after the failure occurrence probability exceeds a certain threshold V is not limited to the number of printed sheets in the most recent 10 days, but also the number of maintenance operations in the most recent 100 days and the average environment over the most recent 10 days. It can be seen that it fluctuates under the influence of temperature and humidity.
Therefore, the failure symptom period length estimator generating means 35 of this example performs a multiple regression analysis on the relationship between these many variables, thereby determining the period from the failure occurrence probability exceeding the threshold V to the occurrence of the failure. As a period, a failure sign
The generation of the failure symptom
障害兆候期間長推定器36は、学習段階において、障害の各事例について、障害発生以前の直近10日間の印刷枚数、直近100日間のメンテナンス回数、直近10日間の平均環境温度および平均環境湿度から障害兆候期間の長さを推定し、その結果を学習データ調整手段32に入力する。
In the learning stage, the failure symptom
予測結果通知手段37は、テスト段階において、障害発生確率算出手段34により算出された障害発生確率を、予め設定された通知先(例えば、画像形成装置の利用者や管理者、保守担当のサービス員など)に通知する。
本例では、障害発生確率が予め定めた通知閾値を超えた場合に通知を行うが、システムの運用形態等の種々の要件に応じて通知を行う条件を任意に定めることができる。すなわち、例えば、通知閾値を超えた状態が一定の期間継続した場合に通知を行ってもよく、無条件に通知を行ってもよく、画像形成装置毎に通知を行う条件を変えても構わない。
The prediction
In this example, notification is performed when the failure occurrence probability exceeds a predetermined notification threshold, but conditions for notification can be arbitrarily determined according to various requirements such as the system operation mode. That is, for example, notification may be performed when a state exceeding the notification threshold continues for a certain period, notification may be performed unconditionally, or conditions for performing notification may be changed for each image forming apparatus. .
以上のように、第3構成例に係る障害予測システムでは、各種の使用状況の組み合わせを考慮して、障害兆候期間の長さの調整や動作データの分類をより適切なものとすることができ、その結果、より精度を高めた障害予測器を生成することが可能となる。 As described above, in the failure prediction system according to the third configuration example, the adjustment of the length of the failure symptom period and the classification of operation data can be made more appropriate in consideration of combinations of various usage situations. As a result, it is possible to generate a failure predictor with higher accuracy.
実施例1では、第1構成例に示したようなシステム構成の障害予測システムにより、画像形成装置における搬送ベルトの障害を予測する障害予測器(障害の予測モデル)の学習を以下の通り行った。
すなわち、画像形成装置から、搬送ベルトの動作状態を反映する駆動エラー率を取得し、駆動エラー率の増減の傾向を算出した。更に、画像形成装置の使用状況として、当該画像形成装置による印刷枚数を取得した。これらの情報は、画像形成装置が動作している間に2時間おきに取得した。また、搬送ベルトの動作異常を知らせるフォルトコードが発生した時点を障害発生点とした。ここで、搬送ベルトは、印刷枚数が多いほど、障害の兆候が現れてから障害に至るまでの期間が短いため、印刷枚数の違いで障害兆候期間の長さを変更することとした。
In the first embodiment, the failure prediction system (failure prediction model) for predicting the failure of the conveyance belt in the image forming apparatus is learned as follows by the failure prediction system having the system configuration shown in the first configuration example. .
That is, a drive error rate reflecting the operation state of the conveyor belt is acquired from the image forming apparatus, and a tendency of increase / decrease in the drive error rate is calculated. Further, the number of printed sheets by the image forming apparatus was acquired as the usage status of the image forming apparatus. These pieces of information were acquired every 2 hours while the image forming apparatus was operating. Also, the point of failure is defined as the point at which a fault code that indicates abnormal operation of the conveyor belt is generated. Here, the longer the number of printed sheets of the conveyor belt, the shorter the period from when the failure sign appears until the failure occurs, so the length of the failure sign period is changed depending on the number of printed sheets.
図20には、直近10日間の印刷枚数から障害兆候期間の長さを推定するのに使用する表の例を示してある。実施例1では、同図のような表を使用して、障害の事例毎に障害兆候期間の長さを推定して障害兆候期間を設定し、動作データに障害兆候期間データと非障害兆候期間データを区別するラベルを付与し、ラベル付与後の動作データ(動作データの分類結果)を用いてベイジアンネットワークにより障害予測器の学習を行った。
このように、本実施例では、搬送ベルトの障害の事例毎に、印刷枚数に応じて障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、その結果に基づいて分類や学習を行うことで、搬送ベルトの障害についての予測を精度よく行うことが可能な障害予測器を生成することができた。
FIG. 20 shows an example of a table used to estimate the length of the failure symptom period from the number of printed sheets for the last 10 days. In the first embodiment, by using a table as shown in the figure, the length of the failure sign period is estimated for each failure case to set the failure sign period, and the failure sign period data and the non-failure sign period are set in the operation data. The label which distinguishes data was given, and the failure predictor was learned by the Bayesian network using the action data (the classification result of action data) after the label was given.
As described above, in this embodiment, for each failure example of the conveyance belt, the failure sign period is set by adjusting the length of the failure sign period according to the number of printed sheets, and classification and learning are performed based on the result. As a result, a failure predictor capable of accurately predicting the failure of the conveyor belt can be generated.
実施例2では、第2構成例に示したようなシステム構成の障害予測システムにより、画像形成装置における搬送ベルトの障害を予測する障害予測器(障害の予測モデル)の学習を以下の通り行った。
すなわち、実施例1と同様に、駆動エラー率の取得やその増減の傾向の算出、画像形成装置の使用状況としての印刷枚数の取得を行った。また、搬送ベルトの動作異常を知らせるフォルトコードが発生した時点を障害発生点とし、印刷枚数の違いで障害兆候期間の長さを変更することとした。
In the second embodiment, the failure prediction system (failure prediction model) for predicting the failure of the conveyance belt in the image forming apparatus is learned as follows using the failure prediction system having the system configuration as shown in the second configuration example. .
That is, as in the first embodiment, the drive error rate is acquired, the tendency of the increase / decrease is calculated, and the number of printed sheets as the usage status of the image forming apparatus is acquired. In addition, the time when a fault code for notifying the operation abnormality of the conveyor belt is set as the failure point, and the length of the failure sign period is changed depending on the number of printed sheets.
そして、障害の事例毎に、実施例1と同様の方法で障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、その結果に基づいて分類された動作データを用いてベイジアンネットワークにより障害予測器の学習を行った。次に、学習された障害予測器で、障害の各事例について障害発生前の障害発生確率を算出し、障害発生確率が閾値を超えてから障害が発生するまでの日数を計数し、その結果を、図21に例示するように、直近10日間の印刷枚数を横軸とし、障害発生確率が閾値を超えてから障害が発生するまでの日数を縦軸としたグラフにプロットした。次に、直近10日間の印刷枚数と障害発生確率が閾値を超えてから障害が発生するまでの日数とについて回帰分析を行い、印刷枚数から搬送ベルトの障害兆候期間の長さを算出する計算式を求めた。
その後、上記で求めた計算式を用いて、障害の事例毎に障害兆候期間の長さを推定して障害兆候期間を設定し、動作データに障害兆候期間データと非障害兆候期間データを区別するラベルを付与し、ラベル付与後の動作データ(動作データの分類結果)を用いてベイジアンネットワークにより障害予測器の学習を行った。
Then, for each failure case, the failure sign period is adjusted by adjusting the length of the failure sign period in the same manner as in the first embodiment, and the failure is detected by the Bayesian network using the operation data classified based on the result. The predictor was learned. Next, with the learned failure predictor, the failure occurrence probability before the failure occurrence is calculated for each failure case, the number of days from when the failure occurrence probability exceeds the threshold until the failure occurs is counted, and the result is As illustrated in FIG. 21, the number of printed sheets for the last 10 days is plotted on a horizontal axis, and the number of days from when the failure occurrence probability exceeds a threshold to when a failure occurs is plotted on a graph. Next, a regression analysis is performed on the number of printed sheets for the last 10 days and the number of days until the failure occurs after the failure occurrence probability exceeds the threshold, and the calculation formula for calculating the length of the failure indication period of the conveyor belt from the number of printed sheets Asked.
Then, using the calculation formula obtained above, estimate the length of the failure sign period for each failure case and set the failure sign period, and distinguish the failure sign period data from the non-failure sign period data in the operation data A label was assigned, and the failure predictor was learned by the Bayesian network using the action data after the label was attached (the action data classification result).
図22には、作成した障害予測器を用いて日毎に算出した障害発生確率を、日付を横軸とし、障害発生確率を縦軸としたグラフにプロットした例を示してある。
同図の例では、障害前において障害発生確率が閾値を超えた期間は、7/30〜8/6までの8日となっている。ここで、障害発生確率を日xの関数としてP(x)で表すと、障害発生日aに対して、P(a+1−n)≧0.5、∀n=1,2,・・・bを満たす最大のbが、障害前において障害発生確率が閾値を超えた期間の日数となる。
そして、算出した日数(障害前において障害発生確率が閾値を超えた期間の日数)を印刷枚数により回帰分析して、障害兆候期間を算出する計算式を導出する。例として、障害兆候期間の長さYを印刷枚数Xで計算する式を求めると、Y=1.973×109×X-2.043となる。
FIG. 22 shows an example in which the failure occurrence probability calculated for each day using the created failure predictor is plotted on a graph with the date as the horizontal axis and the failure occurrence probability as the vertical axis.
In the example of the figure, the period when the failure occurrence probability exceeds the threshold before the failure is 8 days from 7/30 to 8/6. Here, when the failure occurrence probability is expressed as P (x) as a function of the day x, P (a + 1−n) ≧ 0.5, ∀n = 1, 2,... The maximum b that satisfies the condition is the number of days in the period when the failure occurrence probability exceeds the threshold before the failure.
Then, the calculated number of days (the number of days in which the failure occurrence probability exceeds the threshold before the failure) is regression-analyzed based on the number of printed sheets to derive a calculation formula for calculating the failure sign period. As an example, an equation for calculating the length Y of the failure sign period by the number of printed sheets X is Y = 1.973 × 10 9 × X− 2.043 .
図23には、従来例の方法で算出した障害発生確率と本実施例で算出した障害発生確率とを比較した例を示してある。
図23(a)の例によれば、従来例では、障害発生確率が閾値(本例では0.5)を超えた後、障害発生日前に障害発生確率が閾値以下に一旦下がっているが、本実施例では、その時点における障害発生確率の落ち込みが小さく、閾値以下になっていない。また、図23(b)の例によれば、従来例では、障害発生確率が閾値を一旦超えてから落ちるノイズが生じているが、本実施例では、その時点における障害発生確率の上昇が小さく、閾値を超えていない。
このように、図23の比較例によれば、従来例よりも障害発生確率の算出精度が向上しており、障害が発生することを精度よく予測できたことが分かる。
また、障害発生日以前に障害発生確率が0.8を超えた日数と、障害発生日前以外で障害発生確率が0.8日を超えた日数(誤検出の日数)とから誤検出率を算出したところ、従来例では誤検出率が30%であったのに対し、本実施例では誤検出率が7%となっており、従来例に比べて本実施例の方が誤検出率が低く、障害予測の精度が向上している。
FIG. 23 shows an example in which the failure occurrence probability calculated by the conventional method is compared with the failure occurrence probability calculated in the present embodiment.
According to the example of FIG. 23A, in the conventional example, after the failure occurrence probability exceeds the threshold value (0.5 in this example), the failure occurrence probability once falls below the threshold value before the failure occurrence date. In the present embodiment, the drop in the failure occurrence probability at that time is small and does not fall below the threshold value. Further, according to the example of FIG. 23B, noise occurs after the failure occurrence probability once exceeds the threshold value in the conventional example, but in this embodiment, the increase in failure occurrence probability at that time is small. The threshold is not exceeded.
Thus, according to the comparative example of FIG. 23, it can be seen that the calculation accuracy of the failure occurrence probability is improved as compared with the conventional example, and the occurrence of the failure can be accurately predicted.
In addition, the false detection rate is calculated from the number of days that the failure occurrence probability exceeded 0.8 before the failure occurrence date and the number of days that the failure occurrence probability exceeded 0.8 days other than the failure occurrence date (number of false detection days). As a result, the false detection rate was 30% in the conventional example, whereas the false detection rate was 7% in the present example. This example has a lower false detection rate than the conventional example. The accuracy of failure prediction has been improved.
以上のように、本実施例では、搬送ベルトの障害の事例毎に、印刷枚数に応じて障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、その結果に基づいて分類や学習を行うことで、搬送ベルトの障害についての予測を精度よく行うことが可能な障害予測器を生成することができた。 As described above, in this embodiment, for each failure example of the conveyor belt, the failure sign period is set by adjusting the length of the failure sign period according to the number of printed sheets, and classification and learning are performed based on the result. By doing so, it was possible to generate a failure predictor capable of accurately predicting the failure of the conveyor belt.
実施例3では、第3構成例に示したようなシステム構成の障害予測システムにより、画像形成装置による印刷画像について画質異常(本例では、画像粒状性異常)を予測する障害予測器(障害の予測モデル)の学習を以下の通り行った。
すなわち、画像形成装置から、トナー濃度、パッチ濃度、現像バイアス、帯電電位、転写電位、定着温度の各パラメータについて測定値及び目標値を取得し、パラメータ毎に測定値と目標値との差分を算出した。更に、画像形成装置の使用状況として、当該画像形成装置の設置環境の温度及び湿度、現像剤を交換してからの経過日数、印刷画像の画像密度、当該画像形成装置による印刷枚数を取得した。これらの情報は、画像形成装置が動作している間に2時間おきに取得した。また、画像形成装置による印刷画像に画質異常が生じ、画像形成装置の利用者がサービス員に訪問保守の要請をした時点を障害発生点とした。
In the third embodiment, a failure predictor (failure failure in this example) predicts an image quality abnormality (in this example, an image granularity abnormality) with respect to a print image by the image forming apparatus using the failure prediction system having the system configuration as shown in the third configuration example. The prediction model was learned as follows.
That is, the measured value and target value are acquired from the image forming apparatus for each parameter of toner density, patch density, developing bias, charging potential, transfer potential, and fixing temperature, and the difference between the measured value and the target value is calculated for each parameter. did. Further, as the usage status of the image forming apparatus, the temperature and humidity of the installation environment of the image forming apparatus, the number of days elapsed since the developer was replaced, the image density of the printed image, and the number of printed sheets by the image forming apparatus were acquired. These pieces of information were acquired every 2 hours while the image forming apparatus was operating. Further, a failure occurred when the image quality abnormality occurred in the printed image by the image forming apparatus and the user of the image forming apparatus requested the service staff to visit and maintain.
障害の各事例について、障害発生以前の直近10日間の印刷枚数を用いて、実施例1と同様の方法で障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、その結果に基づいて分類された動作データを用いてベイジアンネットワークにより障害予測器の学習を行った。次に、学習された障害予測器で、障害の各事例について障害発生前の障害発生確率を算出し、障害発生確率が閾値を超えてから障害が発生するまでの日数を計数し、その結果に基づいて、障害が発生するまでの日数と、各種の使用状況とを対応付けた表を作成し、重回帰分析を行って、各種の使用状況から障害兆候期間の長さを算出する計算式を求めた。
その後、上記で求めた計算式を用いて、障害の事例毎に障害兆候期間の長さを推定して障害兆候期間を設定し、動作データに障害兆候期間データと非障害兆候期間データを区別するラベルを付与し、ラベル付与後の動作データ(動作データの分類結果)を用いてベイジアンネットワークにより障害予測器の学習を行った。
そして、学習された障害予測器を用いて、障害予測の対象となる画像形成装置から新たに取得されたデータに基づいて画質異常の障害発生確率を算出し、画像形成装置の管理者等に通知するようにした。
For each case of failure, the length of the failure sign period is adjusted in the same manner as in Example 1 using the number of printed sheets for the last 10 days before the failure occurs, and the failure sign period is set based on the result. The failure predictor was trained by Bayesian network using the classified motion data. Next, with the learned failure predictor, the failure occurrence probability before the failure occurrence is calculated for each failure case, and the number of days until the failure occurs after the failure occurrence probability exceeds the threshold is counted. Based on this, a table is created that correlates the number of days until failure occurs with various usage conditions, and a multiple regression analysis is performed to calculate the length of the failure sign period from various usage conditions. Asked.
Then, using the calculation formula obtained above, estimate the length of the failure sign period for each failure case and set the failure sign period, and distinguish the failure sign period data from the non-failure sign period data in the operation data A label was assigned, and the failure predictor was learned by the Bayesian network using the action data after the label was attached (the action data classification result).
Then, using the learned failure predictor, the failure occurrence probability of image quality abnormality is calculated based on the data newly acquired from the image forming device that is the target of failure prediction, and is notified to the administrator of the image forming device I tried to do it.
以上のように、本実施例では、画質異常の障害の事例毎に、印刷枚数等の複数種の使用状況に応じて障害兆候期間の長さを調整して障害兆候期間を設定し、その結果に基づいて分類や学習を行うことで、画質異常の障害についての予測を精度よく行うことが可能な障害予測器を生成することができた。 As described above, in this embodiment, for each failure example of image quality abnormality, the failure sign period is set by adjusting the length of the failure sign period according to the use status of a plurality of types such as the number of printed sheets. By classifying and learning based on the above, it was possible to generate a failure predictor capable of accurately predicting failure of image quality abnormality.
ここで、上記の各構成例や実施例の障害予測システムにおける障害予測サーバは、各種演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)、CPUの作業領域となるRAM(Random Access Memory)や基本的な制御プログラムなどを記録したROM(Read Only Memory)等の主記憶装置、各種のプログラムやデータを記憶するHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置、各種の情報を表示出力するための表示装置及び操作者により入力操作に用いられる操作ボタンやタッチパネル等の入力機器とのインタフェースである入出力I/F、他の装置との間で有線又は無線により通信を行うインタフェースである通信I/F、といったハードウェア資源を備えたコンピュータにより実現されている。 Here, the failure prediction server in the failure prediction system of each of the above configuration examples and embodiments includes a CPU (Central Processing Unit) that performs various arithmetic processes, a RAM (Random Access Memory) that is a work area of the CPU, and basic control. A main storage device such as a ROM (Read Only Memory) that records programs, an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) that stores various programs and data, a display device and an operation for displaying and outputting various information Hardware such as an input / output I / F that is an interface with an input device such as an operation button or a touch panel used by a user, and a communication I / F that is an interface for performing wired or wireless communication with other devices Compile with hardware resources It is realized by the computer.
そして、本発明に係るプログラムを補助記憶装置等から読み出してRAMに展開し、これをCPUにより実行させることで、本発明に係る障害予測装置の各機能を障害予測サーバのコンピュータにより実現している。
なお、本例では、本発明に係る第1記憶手段を動作データ記憶手段41により実現し、本発明に係る第2記憶手段を障害発生情報記憶手段42により実現し、本発明に係る第3記憶手段を装置使用状況記憶手段43により実現し、本発明に係る分類手段を学習データ調整手段32(及び、障害兆候期間長推定器生成手段35、障害兆候期間長推定器36)により実現し、本発明に係る生成手段を障害予測器学習33により実現し、本発明に係る予測手段を障害発生確率算出手段34により実現している。
Then, the program according to the present invention is read from the auxiliary storage device or the like, expanded in the RAM, and executed by the CPU, so that each function of the failure prediction apparatus according to the present invention is realized by the computer of the failure prediction server. .
In this example, the first storage means according to the present invention is realized by the operation data storage means 41, the second storage means according to the present invention is realized by the failure occurrence information storage means 42, and the third storage according to the present invention is realized. The means is realized by the apparatus usage status storage means 43, and the classification means according to the present invention is realized by the learning data adjustment means 32 (and the fault symptom period length estimator generation means 35, the fault symptom period length estimator 36). The generation means according to the invention is realized by the failure predictor learning 33, and the prediction means according to the present invention is realized by the failure occurrence probability calculation means 34.
ここで、本発明に係るプログラムは、例えば、当該プログラムを記憶したCD−ROM等の外部記憶媒体から読み込む形式や、通信網等を介して受信する形式などにより、障害予測サーバのコンピュータに設定される。
なお、本例のようなソフトウェア構成により各機能部を実現する態様に限られず、各機能部を専用のハードウェアモジュールで実現するようにしてもよい。
Here, the program according to the present invention is set in the computer of the failure prediction server by, for example, a format read from an external storage medium such as a CD-ROM storing the program or a format received via a communication network. The
Note that the present invention is not limited to a mode in which each functional unit is realized by a software configuration as in this example, and each functional unit may be realized by a dedicated hardware module.
また、本例では、本発明に係る障害予測装置の各機能を1台の装置(障害予測サーバ)に設けた構成としてあるが、互いに通信可能に接続された複数台の装置に各機能を分散して設ける構成としてもよい。
また、本発明に係る障害予測装置により生成された障害予測器(障害の予測モデル)を各々の画像形成装置に配布し、各画像形成装置が自己診断(自装置について障害予測を実施)する構成としてもよい。
In this example, each function of the failure prediction device according to the present invention is provided in one device (failure prediction server), but each function is distributed to a plurality of devices connected to be communicable with each other. It is good also as a structure provided.
Also, a failure predictor (failure prediction model) generated by the failure prediction apparatus according to the present invention is distributed to each image forming apparatus, and each image forming apparatus performs self-diagnosis (performs failure prediction for its own apparatus). It is good.
また、これまでの説明では、画像形成装置を例にして、障害の各事例について障害兆候期間を調整した結果に基づいて障害予測器を生成する処理の説明を行ったが、使用状況の相違が障害兆候期間の長さに影響を及ぼす他の装置を被監視装置としてもよく、障害兆候期間の調整や障害予測器の生成などに必要なデータを各装置から収集することが可能な仕組みがあればよい。 Further, in the description so far, the processing for generating the failure predictor based on the result of adjusting the failure symptom period for each failure case has been described using the image forming apparatus as an example. Other devices that affect the length of the failure symptom period may be monitored devices, and there is a mechanism that can collect data necessary for adjusting the failure symptom period and generating a failure predictor from each device. That's fine.
本発明は、使用状況の相違が障害兆候期間の長さに影響を及ぼす装置を被監視装置として障害予測を行う種々のシステムや装置、これらのプログラム、方法等に利用することができる。 The present invention can be used in various systems and devices that perform failure prediction using a device whose difference in use status affects the length of a failure sign period as a monitored device, and programs and methods thereof.
11:学習データ、 12:学習器、 13:判別器、 14:テストデータ、
21:学習データ調整手段、 22:障害兆候期間の長さ推定器生成手段、 23:障害兆候期間の長さ推定器、
31:装置動作状況記憶手段、 32:学習データ調整手段、 33:障害予測器学習手段、 34:障害発生確率算出手段、 35:障害兆候期間長推定器生成手段、 36:障害兆候期間長推定器、 37:予測結果通知手段、
41:動作データ記憶手段、 42:障害発生情報記憶手段、 43:装置使用状況記憶手段
11: Learning data, 12: Learning device, 13: Discriminator, 14: Test data,
21: Learning data adjustment means, 22: Fault symptom period length estimator generation means, 23: Fault symptom period length estimator,
31: Device operation status storage means 32: Learning data adjustment means 33: Failure predictor learning means 34: Failure occurrence probability calculation means 35: Failure sign period length estimator generation means 36: Failure sign period length estimator 37: Prediction result notification means,
41: Operation data storage means, 42: Failure occurrence information storage means, 43: Device usage status storage means
Claims (6)
被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶手段と、
被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶手段と、
前記第3記憶手段に記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶手段に記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類手段と、
前記分類手段による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成手段と、
を備えたことを特徴とする障害予測システム。 First storage means for storing operation parameter data used for operation control by the monitored device and the time of collection thereof;
Second storage means for storing the time of occurrence of a failure in the monitored device;
Third storage means for storing usage status data of the monitored device and the time of collection thereof;
Based on the usage status data stored in the third storage means and the time of collection thereof, it is assumed that a failure sign appears in a period retroactive to the time of occurrence of the failure stored in the second storage means Classifying means for setting the failure sign period to be set for each case of failure, and classifying the operation parameter data stored in the first storage means according to whether or not the collection time point belongs to the failure sign period;
Generating means for generating a prediction model for use in predicting a failure of the monitored device, based on the classification result of the operation parameter data by the classification means;
A failure prediction system comprising:
前記分類手段は、障害の発生時点における使用状況の傾向を前記対応関係に照らして障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整し、当該調整した障害兆候期間の長さを障害の各事例に適用して障害兆候期間の設定を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の障害予測システム。 Correspondence between the trend of the usage status of monitored devices and the length of the failure sign period is predetermined,
The classification means adjusts the length of the failure sign period for each case of the failure in light of the correspondence relation at the time of occurrence of the failure, and sets the adjusted length of the failure sign period for each case of the failure. Set the failure symptom period by applying to
The failure prediction system according to claim 1.
前記障害予測システムは、被監視装置における障害の発生時点以前の複数の時点について、前記予測モデルを用いて障害の発生確率を算出する予測手段を備え、
前記分類手段は、前記予測手段により算出された障害の発生確率の時系列変化と障害の発生時点に対応する収集時点の使用状況のデータとの関係に基づいて、障害兆候期間の長さを障害の事例毎に調整して、障害兆候期間の設定及び動作パラメータのデータの分類をやり直し、
前記生成手段は、前記分類手段による分類のやり直し後の動作パラメータのデータに基づいて、前記予測モデルを生成し直す、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の障害予測システム。 The prediction model is for calculating the occurrence probability of a failure in the monitored device,
The failure prediction system includes a prediction unit that calculates a failure occurrence probability using the prediction model for a plurality of times before a failure occurrence time in the monitored device.
The classification means determines the length of the failure indication period based on the relationship between the time-series change in the failure occurrence probability calculated by the prediction means and the usage data at the collection time corresponding to the failure occurrence time. Adjusting for each case, re-set the failure sign period and classify the operating parameter data,
The generation unit regenerates the prediction model based on data of operation parameters after the classification is performed again by the classification unit.
The failure prediction system according to claim 1 or claim 2, characterized by that.
前記分類手段は、前記第3記憶手段に記憶された複数種の使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて障害の事例毎に障害兆候期間を設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の障害予測システム。 The third storage means stores the usage status data of the monitored device and its collection time point for a plurality of types of usage status,
The classifying unit sets a failure symptom period for each failure case based on the data of the plurality of types of use states stored in the third storage unit and the time of collection thereof, and the operation stored in the first storage unit Classify the parameter data according to whether the time of collection belongs to the failure indication period,
The failure prediction system according to any one of claims 1 to 3, wherein the failure prediction system is characterized in that:
被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶手段と、
被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶手段と、
前記第3記憶手段に記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶手段に記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶手段に記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類手段と、
前記分類手段による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成手段と、
を備えたことを特徴とする障害予測装置。 First storage means for storing operation parameter data used for operation control by the monitored device and the time of collection thereof;
Second storage means for storing the time of occurrence of a failure in the monitored device;
Third storage means for storing usage status data of the monitored device and the time of collection thereof;
Based on the usage status data stored in the third storage means and the time of collection thereof, it is assumed that a failure sign appears in a period retroactive to the time of occurrence of the failure stored in the second storage means Classifying means for setting the failure sign period to be set for each case of failure, and classifying the operation parameter data stored in the first storage means according to whether or not the collection time point belongs to the failure sign period;
Generating means for generating a prediction model for use in predicting a failure of the monitored device, based on the classification result of the operation parameter data by the classification means;
A failure prediction apparatus comprising:
被監視装置が動作制御に用いる動作パラメータのデータ及びその収集時点を記憶する第1記憶機能と、
被監視装置における障害の発生時点を記憶する第2記憶機能と、
被監視装置の使用状況のデータ及びその収集時点を記憶する第3記憶機能と、
前記第3記憶機能により記憶された使用状況のデータ及びその収集時点に基づいて、前記第2記憶機能により記憶された障害の発生時点を基準に遡った期間であって障害の兆候が現れると想定される障害兆候期間を障害の事例毎に設定し、前記第1記憶機能により記憶された動作パラメータのデータをその収集時点が障害兆候期間に属するか否かで分類する分類機能と、
前記分類機能による動作パラメータのデータの分類結果に基づいて、被監視装置の障害予測に用いる予測モデルを生成する生成機能と、
を実現させるためのプログラム。 On the computer,
A first storage function for storing data of operation parameters used for operation control by the monitored device and the time of collection thereof;
A second storage function for storing the time of occurrence of a failure in the monitored device;
A third storage function for storing usage status data of the monitored device and the time of collection thereof;
Based on the usage status data stored by the third storage function and the time of collection thereof, it is assumed that a failure sign appears in a period retroactive to the occurrence time of the failure stored by the second storage function. A failure indication period to be set for each failure case, and a classification function for classifying the operation parameter data stored by the first storage function according to whether or not the collection time point belongs to the failure indication period;
Based on the classification result of the operation parameter data by the classification function, a generation function for generating a prediction model used for failure prediction of the monitored device;
A program to realize
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