JP2016081275A - 優先度算出装置及び優先度算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】要素指標間で生じた不整合を調整し、調整後の要素指標に基づいて保全作業の優先度を算出する優先度算出装置及び優先度算出方法を提供する。
【解決手段】保全作業の要素指標と、保全関連性情報とを記憶する記憶装置１４１と、要素指標及び保全関連性情報に基づいて、保全作業の優先度を算出する処理部１４２とを備える。処理部１４２は、保全関連性情報に基づいて、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度を算出し、要素指標の評点に基づいて、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関を算出し、期待関連度と、データ相関とに基づいて、要素指標の整合異常を判定する。判定した結果、整合異常の要素指標については属性又は要素指標自体を調整し、調整後の要素指標に基づいて、保全作業の優先度を算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、優先度算出装置及び優先度算出方法に関し、特に発電プラントの保全作業について優先的に実施すべき度合いを算出する優先度算出装置及び優先度算出方法に適用して好適なものである。

発電プラント内の保全作業の現場では、保全作業に関して何らかの意思決定を行う必要がある。例えば定期検査を実施する場合、定期検査項目に含まれる複数の保全作業のなかから優先的に実施すべき保全作業と、先延ばしにしてもリスクが小さい保全作業とを選別して決定する意思決定が必要になる。

非特許文献１には、発電プラント内の保全作業について優先順位を算出する技術が開示されており、具体的には保全作業の進捗状況等を示す動的な情報及び保全作業の対象機器の特性等を示す静的な情報を抽出し、抽出した動的な情報及び静的な情報に基づいて、優先順位を算出する技術が開示されている。

また特許文献１には、複数の指標を管理して評点を与える技術が開示されており、具体的には事務処理において品質を悪化させる要素を示す指標に関して情報処理した結果を表示させる情報処理装置が開示されている。また個々の指標を第１のレベルと第２のレベルとに分類し、個々の指標に対応する個々の実データを同一尺度に基づく評点に変換する評点化を行う技術が開示されている。

特許第５０１７４３４号公報

Maloney,S.M.,Morgan,T.A.,Engle,A.M,"Asset Ranking Manager: Ranking Index of Components,"ICONE12-49473,12th International Conference on Nuclear Engineering, vol.2, pp.157-166.

しかし非特許文献１に記載の技術では、優先順位を算出するための動的な情報及び静的な情報をどのように選択し、選択した情報に対してどのような評点を与えるかについては専門的な知見が必要になる。また特許文献１に記載の技術においても同様に、指標の選択及び評点の設定は専門的な知見が必要になる。

すなわち指標の選択及び評点の設定に際しては、発電プラント内の設備系統、機器種、作業種及び部署等の保全関連項目との関連性を考慮して選択及び設定する必要があり、高度な専門的知見が必要になるところ、従来は個々の専門家の知見に委ねられている。

不適切な指標の選択又は評点の設定が行われると、指標間で不整合が生じる原因となる。この結果、保全計画の策定において間違った意思決定が行われるため問題となる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、指標間で生じた不整合を調整し、調整後の指標に基づいて保全作業の優先度を算出し得る優先度算出装置及び優先度算出方法を提案する。

かかる課題を解決するために、本発明においては、保全対象設備の保全作業について優先度を算出する優先度算出装置において、保全作業の要素指標と、保全関連項目と要素指標との関連性を示す保全関連性情報とを記憶する記憶装置と、要素指標及び保全関連性情報に基づいて、保全作業の優先度を算出する処理部とを備え、処理部は、保全関連性情報に基づいて、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度を要素指標間ごとに算出し、要素指標の評点に基づいて、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関を要素指標間ごとに算出し、期待関連度と、データ相関とに基づいて、要素指標の整合異常を判定し、判定した結果、整合異常の要素指標については属性又は要素指標自体を調整し、調整後の要素指標に基づいて、保全作業の優先度を算出することを特徴とする。

またかかる課題を解決するために、本発明においては、保全対象設備の保全作業について優先度を算出する優先度算出方法において、記憶装置が、保全作業の要素指標と、保全関連項目と要素指標との関連性を示す保全関連性情報とを記憶する第１のステップと、処理部が、要素指標及び保全関連性情報に基づいて、保全作業の優先度を算出する第２のステップとを備え、前記第２のステップにおいて、処理部が、保全関連性情報に基づいて、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度を要素指標間ごとに算出し、要素指標の評点に基づいて、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関を要素指標間ごとに算出し、期待関連度と、データ相関とに基づいて、要素指標の整合異常を判定し、判定した結果、整合異常の要素指標については属性又は要素指標自体を調整し、調整後の要素指標に基づいて、保全作業の優先度を算出することを特徴とする。

本発明によれば、指標間で生じた不整合を調整し、調整後の指標に基づいて保全作業の優先度を算出することができる。

本実施の形態における保全システムの全体構成図である。 分析サーバの内部構成図である。 要素指標候補テーブルの論理構成図である。 保全関連性情報テーブルの論理構成図である。 期待関連度テーブルの論理構成図である。 保全作業情報テーブルの論理構成図である。 データ相関テーブルの論理構成図である。 乖離度テーブルの論理構成図である。 優先順位表示画面の画面構成図である。 優先度算出処理を示すフローチャートである。 期待関連度算出処理を示すフローチャートである。 整合異常判定処理を示すフローチャートである。 要素指標及び評点ルールの調整処理を示すフローチャートである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）保全システムの概要
図１は、本実施の形態における保全システム１の全体構成を示す。保全システム１は、保全対象設備１１を保全するためのシステムである。保全対象設備１１は、例えば火力発電所の発電プラントであり、複数の設備系統から構成され、発電のための複数の機器を備える。保全作業者１２は、これら発電プラント内の複数の機器について、保全のための作業（保全作業）を実施する。

保全作業としては、例えばポンプにひび割れがあるか否かを確認する定期検査又はひび割れがあった場合には新品のポンプに交換する修理等が含まれる。保全作業者１２は、保全作業を実施した後、検査記録又は保全実施報告等の作業結果１３を端末Ａに入力し、作業結果１３をネットワークＮ１を介して分析サーバ１４に送信する。

一方センサ１５は、保全対象設備１１が備える複数の機器のうちの重要機器に対して予め設置されており、重要機器からのデータをセンサデータ１６として適宜取得する。そしてセンサ１５は、取得したセンサデータ１６をネットワークＮ１を介して分析サーバ１４に送信する。

分析サーバ１４は、本実施の形態における優先度算出装置として機能し、記憶装置１４１を備える。記憶装置１４１は、ネットワークＮ１を介して分析サーバ１４が受信した作業結果１３及びセンサデータ１６を分析サーバ１４又は外部から参照可能に格納する。

なお分析サーバ１４と記憶装置１４１とは別々の装置であってもよい。分析サーバ１４は、記憶装置１４１に格納されている各種データ（作業結果１３及びセンサデータ１６等）に基づいて、優先的に実施すべき保全作業の度合い（優先度）を算出する。分析サーバ１４が保全作業の優先度を算出する構成の詳細については後述する（図２〜図１３）。

分析者１７は、ネットワークＮ１を介して、端末Ｂから分析サーバ１４にアクセスする。そして分析者１７は、分析サーバ１４が算出した保全作業の優先度を参照して、保全作業の優先順位１８を決定し、決定した優先順位１８を端末Ｂから分析サーバ１４に送信して記憶装置１４１に格納する。なお優先順位１８は、分析サーバ１４が優先度に基づいて自動的に決定するとしてもよい。

計画立案者１９は、ネットワークＮ１を介して、端末Ｃから分析サーバ１４にアクセスし、記憶装置１４１に格納されている優先順位１８を参照して、新たな保全計画２０を作成する。計画立案者１９は、作成した新たな保全計画２０を分析サーバ１４に送信して記憶装置１４１に格納する。

保全作業者１２は、次の保全作業時に分析サーバ１４にアクセスして新たな保全計画２０を参照し、この新たな保全計画２０に基づいて保全作業を実施することになる。保全システム１においては上記説明してきたプロセスが循環的に繰り返される。

（２）分析サーバの構成
図２は、分析サーバ１４の内部構成を示す。分析サーバ１４は、上記説明した記憶装置１４１を備える他、処理部１４２、データ収集部１４３及び入出力表示部１４４を備えて構成される。記憶装置１４１は、要素指標候補テーブル１４１１、保全関連性情報テーブル１４１２、期待関連度テーブル１４１３、保全作業情報テーブル１４１４、データ相関テーブル１４１５及び乖離度テーブル１４１６が格納される。これらの各種テーブルの詳細については後述する（図３〜図８）。

処理部１４２は、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、複数のプログラムを備えて構成される。複数のプログラムとしては、指標属性管理部１４２１、期待関連度算出部１４２２、整合異常算出部１４２３、要素指標調整部１４２４及び優先度算出部１４２５が含まれる。これら各種プログラムにより実行される処理の詳細については後述する（図１０〜図１３）。

データ収集部１４３は、保全対象設備１１に設置されている複数のセンサからセンサデータ１６を収集して処理部１４２に出力するインタフェースである。なおここではセンサ１５からのセンサデータ１６をデータ収集部１４３が直接受信するように図示されているが、図１のようにネットワークＮ１を介して受信するとしてもよい。

入出力表示部１４４は、端末Ａからの作業結果１３を受信して記憶装置１４１に格納するインタフェースであり、また端末Ｂに各種データを出力するためのインタフェースである。また入出力表示部１４４は、処理部１４２により保全作業の優先度が算出された場合、算出された優先度を表示画面に表示するディスプレイも備える。

（３）各種テーブルの構成
図３は、要素指標候補テーブル１４１１の論理構成を示す。要素指標候補テーブル１４１１は、複数の要素指標を管理するためのテーブルであり、要素指標候補欄１４１１１、名称欄１４１１２、定義欄１４１１３、算出方法欄１４１１４、評点ルール欄１４１１５及び採用状態欄１４１１６から構成される。

要素指標候補欄１４１１１には、要素指標を一意に識別する識別情報が格納される。名称欄１４１１２には、要素指標の名称が格納される。定義欄１４１１３には、要素指標の内容を示す情報（定義）が格納される。

算出方法欄１４１１４には、要素指標の値を算出する方法又は要素指標の種別を分類する方法が格納される。評点ルール欄１４１１５には、要素指標の値又は種別に対応する評点を決定するためのルールが格納される。なお後述の処理によりこの評点ルールは変更される場合がある。採用状態欄１４１１６には、要素指標を優先度の算出に用いるか否かを示す情報が格納される。

従って図３の場合、例えば「要素指標１」は、名称が「作業遅延」であり、定義が「作業の進捗状況」であることから、保全作業の遅延状態を示す要素指標であることが示されている。またこの「要素指標１」は、「逸脱期間÷予定期間」を計算することにより要素指標の値を算出することが示されている。

そしてこの「要素指標１」の値が「１２０％」よりも大きい場合（すなわち保全作業が大きく遅延している場合）、対象の保全作業は優先的に実施されるべきであるため評点が「１０」に決定されることが示されている。またこの「要素指標１」は、優先度の算出に用いることを示す「採用」が格納されていることが示されている。

なお名称欄１４１１２〜採用状態欄１４１１６に格納される各種情報は、要素指標の「属性」である。またこの要素指標候補テーブル１４１１には、要素指標の全ての候補が格納される。よって「要素指標２」のように属性が「不採用」の要素指標も格納される。属性が「採用」の候補群を要素指標セットと呼ぶ。

またここでは、「作業遅延」を示す指標（要素指標１）、「保全タイプ」を示す指標（要素指標２）及び「作業総人員」を示す指標（要素指標３）が格納されている場合について図示しているが、これに限られない。

例えば予防保全の結果を示す指標、点検前機器の状況を示す指標、繰り返し保全作業を起こしているか否かを示す指標、機器の重要度を示す指標等のように保全に関して多角的でなるべく多くの指標を格納しておくことが望ましい。

図４は、保全関連性情報テーブル１４１２の論理構成を示す。保全関連性情報テーブル１４１２は、保全に関する項目（設備保全関連項目）と要素指標との関連性を管理するためのテーブルであり、また期待関連度（図５）を算出するために用いられるテーブルである。保全関連性情報テーブル１４１２は、設備保全関連項目欄１４１２１及び保全関連性情報欄１４１２２から構成される。

設備保全関連項目欄１４１２１には、保全対象設備１１内の設備系統、保全対象設備１１内に設置されている機器種、保全作業の作業種及び保全作業にかかわる部署等の保全に関する項目（設備保全関連項目）を一意に識別する識別情報が格納される。また保全関連性情報欄１４１２２には、設備保全関連項目に対して要素指標が関連するか否かの情報（保全関連性情報）が格納される。

従って図４の場合、例えば設備保全関連項目が「設備系統１」については、「要素指標１」及び「要素指標２」が関連しており（「○」）、「要素指標Ｎ」は関連していない（「×」）ことが示されている。

なお保全対象設備１１が火力発電所の発電プラントである場合、設備系統としては「蒸気系統」や「燃料系統」等がある。また機器種としては「タービン」、「モータ」、「弁」及び「発電機」等がある。また「作業種」としては「巡視」、「定期検査」及び「修理」等があり、「部署」としては「保全部」、「安全部」及び「運転部」等がある。これら設備保全関連項目を詳細に設定するほど、保全関連性情報のバリエーションが多様に設定されることになる。

各保全関連性情報が各要素指標に関連するか否かの設定に際しては、例えば「燃料系統」は火災のリスクがあるため、防火体制や人身安全等に関する「要素指標」と、「燃料系統」との組み合わせの欄には「○」を設定する。

また「回転機器」は振動を計測することで予知保全を実施しているため、予知保全や運転中試験等に関する「要素指標」と、「回転機器」との組み合わせの欄に「○」を設定する。また「総務部」は人身安全や運転員の作業時間等を管理しているため、人身安全や作業時間等に関する「要素指標」と、「総務部」との組み合わせの欄に「○」を設定する。

ここで事前に設定される保全関連性情報（○又は×）は、一般的な知見に基づいて設定される情報でありプラント固有の情報ではない。よって保全対象設備１１の種別ごとに１度だけ行えばよく、プラントごとに個別に設定する必要はない。

図５は、期待関連度テーブル１４１３の論理構成を示す。期待関連度テーブル１４１３は、要素指標間で予想される連動性を期待関連度として管理するためのテーブルである。期待関連度は、保全関連性情報テーブル１４１２（図４）に格納されている保全関連性情報（○又は×）に基づいて算出される。期待関連度が大きいほど要素指標間の関連性が強いことが示されている。

従って図５の場合、例えば「要素指標１」と「要素指標２」との期待関連度は、「０．７５」であり、「要素指標１」と「要素指標３」との期待関連度は、「０．６６」であることから、「要素指標１」と「要素指標２」との関連性の方が強いことが示されている。これら期待関連度の算出方法については後述する。

図６は、保全作業情報テーブル１４１４の論理構成を示す。保全作業情報テーブル１４１４は、優先度の算出対象である保全作業を管理するためのテーブルであり、保全作業欄１４１４１、対象機器欄１４１４２、作業内容欄１４１４３、作業期間欄１４１４４及びコスト欄１４１４５から構成される。

保全作業欄１４１４１には、保全作業を一意に識別する識別情報が格納される。対象機器欄１４１４２には、保全作業の対象機器が格納される。作業内容欄１４１４３には、保全作業の内容が格納される。作業期間欄１４１４４には、保全作業にかかる期間が格納される。コスト欄１４１４５には、保全作業にかかるコストが格納される。

従って図６の場合、例えば「保全作業１」は、「機器Ａ」の「振動検査」を実施する保全作業であり、この保全作業を実施すると期間が「１日」かかり、コストが「￥＊＊」かかることが示されている。

なおここでは優先度の算出対象が保全作業である場合に保全作業ごとに対象機器、作業内容、作業期間及びコスト等の保全作業の属性が格納されるとしたが、優先度の算出対象が保全対象設備１１内に設置された機器である場合には別のテーブル（例えば機器情報テーブル）が用意される。この場合、機器情報テーブルには、対象機器ごとに保全作業、作業内容、作業期間及びコスト等の属性が格納される。

図７は、データ相関テーブル１４１５の論理構成を示す。データ相関テーブル１４１５は、期待関連度テーブル１４１３（図５）が要素指標間で予想される連動性を期待関連度として管理するテーブルであるのに対し、要素指標間で実際に得られた評点に基づいて算出される連動性をデータ相関として管理するテーブルである。データ相関が大きいほど要素指標間の関連性が強いことが示されている。

従って図７の場合、例えば「要素指標１」と「要素指標２」との間のデータ相関の値は、「０．６６」であり、「要素指標１」と「要素指標３」との間のデータ相関の値は、「０．０」であることから、「要素指標１」と「要素指標２」との関連性は強く、「要素指標１」と「要素指標３」との関連性はほとんどないことが示されている。これらデータ相関の算出方法については後述する。

図８は、乖離度テーブル１４１６の論理構成を示す。乖離度テーブル１４１６は、期待関連度テーブル１４１３（図５）に格納されている期待関連度の値と、データ相関テーブル１４１５（図７）に格納されているデータ相関の値との間の乖離度を要素指標ごとに管理するテーブルである。乖離度が大きいほど要素指標の属性（例えば評点ルール）又は要素指標自体を調整すべきであることが示されている。

図９は、優先順位表示画面Ｄ１の画面構成を示す。優先順位表示画面Ｄ１は、優先度算出処理（図１０）により算出された優先度に基づいて、優先的に実施すべき保全作業の順位（優先順位）が表示される画面であり、入出力表示部１４４により表示される。

優先順位表示画面Ｄ１には、保全作業ごとに各要素指標の評点が表示される。また各要素指標の評点の和が優先度として表示され、優先度の大きい順に番号が付与された優先順位が表示される。この優先順位表示画面Ｄ１を参照することにより、複数の保全作業のうち、何れの保全作業を優先的に実施すべきであるかを客観的に判断することができる。

なおこの優先順位表示画面Ｄ１においては、要素指標の時間的な変化は表示されていないが、要素指標の時間的な変化に伴い優先順位の変動状態が表示されるとしてもよい。例えば一の保全作業が指定された場合、指定された保全作業の時間的な優先順位の変動が別表又はグラフにより表示されるとしてもよい。

またこの優先順位表示画面Ｄ１においては、保全作業の優先順位が表示されているが、機器の優先順位が表示されるとしてもよい。また一の機器に関連する保全作業だけが表示され、関連する保全作業のみの優先順位が表示されるとしてもよい。

（４）フローチャート
（４−１）優先度算出処理
図１０は、優先度算出処理の処理手順を示す。この優先度算出処理は、分析サーバ１４が外部からの実行指示を受信したこと又は入出力表示部１４４からの実行指示を入力したことを契機として、処理部１４２が備える各部１４２１〜１４２５により実行される。以下処理主体を各部１４２１〜１４２５として説明する。

まず指標属性管理部１４２１は、保全作業情報テーブル１４１４（図６）を参照して、優先度の算出対象である全ての保全作業情報を入力する（ＳＰ１）。次いで指標属性管理部１４２１は、要素指標候補テーブル１４１１（図３）を参照して、事前に登録されている全ての要素指標の候補群を入力する（ＳＰ２）。

次いで期待関連度算出部１４２２は、ステップＳＰ２で入力した要素指標の候補群について、保全関連性情報テーブル１４１２（図４）を参照して、要素指標間の期待関連度を算出する（ＳＰ３）。そして期待関連度算出部１４２２は、算出した期待関連度を期待関連度テーブル１４１３（図５）に格納する。期待関連度の算出方法については後述する（図１１）。

次いで指標属性管理部１４２１は、ステップＳＰ２で入力した要素指標の候補群のうち、属性が「採用」である要素指標群を初期の要素指標セットとして選定する（ＳＰ４）。なお選定方法は、例えば以前に他の保全対象設備１１に対して適用した過去の要素指標セットをそのまま採用する方法や以下に述べる調整方法を長期稼働させる時間的余裕を有するならばランダムに選出する方法がある。

次いで指標属性管理部１４２１は、ステップＳＰ１で入力した各保全作業について、ステップＳＰ４で選定した要素指標セットに含まれる各要素指標の評点の現在値を算出する（ＳＰ５）。なお指標属性管理部１４２１は、要素指標候補テーブル１４１１の「算出方法」及び「評点ルール」に基づいて、要素指標の評点を算出する。

次いで整合異常算出部１４２３は、ステップＳＰ３で算出した期待関連度と、ステップＳＰ５で算出した評点とに基づいて、要素指標間の整合異常を判定する（ＳＰ６）。そして整合異常算出部１４２３は、要素指標間に整合異常があるか否かを判断する（ＳＰ７）。なお整合異常の算出方法については後述する。

ステップＳＰ７の判断で肯定結果を得た場合、要素指標調整部１４２４は、要素指標及び評点ルールを調整する（ＳＰ８）。なお調整方法については後述する。

ステップＳＰ７の判断で否定結果を得た場合又はステップＳＰ８で要素指標及び評点ルールを調整し終えた場合、優先度算出部１４２５は、整合異常のない要素指標セット又は調整済みの要素指標セットに基づいて、ステップＳＰ１で入力した保全作業の優先度を算出する（ＳＰ９）。

優先度の算出方法としては、例えば優先度の算出対象の各保全作業に対して、現在選定されている要素指標セットの評点を用いる方法がある。最も簡単な算出方法を挙げると、要素指標セットの各評点の和を優先度として算出する方法がある。要素指標セットとしてＳ個の要素指標が選定されている場合、保全作業ｉの優先度は、下記式（１）により算出される。

全ての保全作業について上記式（１）により優先度を算出し、算出した優先度の大きい順に保全作業を並べることで、保全作業の優先順位を決定することができる。

また他の優先度の算出方法としては、要素指標の性質によって要素指標セットを分ける算出方法がある。具体的には設備等を示す情報であって時間変動しない静的な要素指標と、保全作業の実施状況に応じて時間変動する動的な要素指標とに要素指標セットを分けて、両者の積を優先度として算出する方法があり、下記式（２）により算出される。

なおここでは保全作業の優先度を算出する方法について説明しているが、保全作業は機器ごとに割り当てられるので、機器の優先度を算出するとしてもよい。機器の優先度は、上記式（１）又は（２）により保全作業の優先度を算出した後、機器Ａ、Ｂ、Ｃ等の各機器に関連する保全作業の優先度の和をそれぞれ算出し、算出した値を機器の優先度とすればよい。

全ての機器について優先度を算出し、算出した優先度の順に機器を並べることで、機器の優先順位を決定することができる。

次いで優先度算出部１４２５は、入出力表示部１４４からの終了指示を入力したか否かを判断する（ＳＰ１０）。ステップＳＰ１０の判断で否定結果を得ると、処理部１４２は一定期間を待った後（ＳＰ１１）、ステップＳＰ５に移行して、指標属性管理部１４２１により要素指標の評点の現在値を算出する処理を繰り返す。

なお一定期間とは、新たな作業結果１３又はセンサデータ１６が入力されて要素指標の現在値が更新される期間であり、例えば１日又は１週間程度が想定される。これに対し、ステップＳＰ１０の判断で肯定結果を得ると、処理部１４２はこの優先度算出処理を終了する。

（４−２）期待関連度算出処理
図１１は、期待関連度算出処理の処理手順を示す。この期待関連度算出処理は、優先度算出処理（図１０）がステップＳＰ３に移行したことを契機として、処理部１４２の期待関連度算出部１４２２により実行される。

まず期待関連度算出部１４２２は、保全関連性情報テーブル１４１２を参照して、設備保全関連項目（設備系統、機器種、作業種、部署等）ごとの保全関連性情報（○又は×）を入力する（ＳＰ２１）。次いで期待関連度算出部１４２２は、入力した保全関連性情報を数値化する（ＳＰ２２）。

数値化の方法としては、例えば関連あり（○）を「１」に変換し、関連なし（×）を「０」に変換する方法がある。この場合、図４の「要素指標１」は、「１、１、０、１、０、１、０、１」のように数値化される。

次いで期待関連度算出部１４２２は、数値化した要素指標ごとの数字列を数ベクトルとみなして、要素指標間の相関係数を算出する。そして期待関連度算出部１４２２は、算出した相関係数を期待関連度として期待関連度テーブル１４１３に格納し（ＳＰ２３）、この期待関連度算出処理を終了する。

なお具体的には、図４の「要素指標１」と「要素指標２」とを数値化すると、「要素指標１」については「１、１、０、１」となり、「要素指標２」については「１、０、０、０」となる（簡単のため次元数を４次元に減らして記載している）。

この場合、「要素指標１」と「要素指標２」との間の期待関連度は、「１、１、０、１」と「１、０、０、０」との間の相関係数を算出して、「０．５８」と算出される（途中式省略）。この期待関連度は、要素指標間において関連する設備保全関連項目が共通するほど大きな値となる。

なお他の期待関連度の算出方法としては、数値化の際に単に関連あり（○）を「１」に変換し、関連なし（×）を「０」に変換するのではなく、特定の設備保全関連項目について関連がある場合には「２」や「１／２」のように重み付けする方法がある。

具体的に「要素指標１」及び「要素指標２」の数値化について、図４の「設備系統１」について関連がある場合には「２」に変換し、「機器種Ｌ」について関連がある場合には「１／２」に変換するとした場合、「要素指標１」は「１×２、１、０、１×１／２」となり、「要素指標２」は「１×２、１、０、０×１／２」となる（簡単のため次元数を４次元に減らして記載している）。

そしてこれら「要素指標１」と「要素指標２」との間の期待関連度は、「２、１、０、１／２」と「２、１、０、０」との間の相関係数を算出して、「０．９７」と算出される（途中式省略）。この場合、重要な設備保全関連項目を重視した関連性を算出することができる。

（４−３）整合異常判定処理
図１２は、整合異常判定処理の処理手順を示す。この整合異常判定処理は、優先度算出処理（図１０）がステップＳＰ６に移行したことを契機として、処理部１４２の整合異常算出部１４２３により実行される。

まず整合異常算出部１４２３は、期待関連度テーブル１４１３を参照して、要素指標間の期待関連度を入力する（ＳＰ３１）。次いで整合異常算出部１４２３は、ステップＳＰ５（図１０）で算出した各要素指標の現在の評点に基づいて、要素指標間のデータ相関を算出する（ＳＰ３２）。

具体的に整合異常算出部１４２３は、過去の評点を参照可能な場合には現在の評点から一定期間（例えば１年分）遡った過去の評点までを時系列に並べて、期待関連度（図５）を算出した手法と同様に、要素指標間の相関係数を算出する。そして整合異常算出部１４２３は、算出した相関係数をデータ相関テーブル１４１５に格納する。

データ相関テーブル１４１５に格納される相関係数（データ相関）は、実測値に基づく要素指標間の関連性を示すものであり、一方期待関連度テーブル１４１３に格納される相関係数（期待関連度）は、理論値に基づく要素指標間の関連性を示すものであるといえる。従って両者間の差が大きい場合には、要素指標の属性（具体的には評点ルール）を変更する必要がある。

次いで整合異常算出部１４２３は、ステップＳＰ３２で算出したデータ相関の値と、ステップＳＰ３で算出した期待関連度の値とを比較して、各要素指標の乖離度を算出する（ＳＰ３３）。要素指標ｉの乖離度は、下記式（３）により算出される。

次いで整合異常算出部１４２３は、ステップＳＰ３３で算出した各要素指標の乖離度が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判断し、乖離度が閾値よりも大きい要素指標を整合異常と判定して（ＳＰ３４）、この整合異常判定処理を終了する。

なお期待関連度を整合異常の判定に用いる理由は、期待関連度の高い要素指標間は定義上又は経験則上、連動することが多いからである。仮に実測値であるデータ相関に想定されたほどの連動性がない場合、乖離度が大きくなる。乖離度が大きい要素指標については、その属性（評点ルール）又は要素指標自体が不適切であるため調整する必要がある。

（４−４）調整処理
図１３は、要素指標及び評点ルールの調整処理の処理手順を示す。この調整処理は、優先度算出処理（図１０）がステップＳＰ８に移行したことを契機として、処理部１４２の要素指標調整部１４２４により実行される。

まず要素指標調整部１４２４は、整合異常と判定した要素指標の評点ルールを変更する（ＳＰ４１）。評点ルールの変更方法としては、例えば変更前の評点を非線形変換する方法がある。具体的には変更前の評点をＸ、変更後の評点をＹとした場合、Ｙ＝ＡＸ^２＋ＢＸ＋Ｃ等の２次式によりＸをＹに変換する。

この変換の下で乖離度を減少させるためには、最急降下法を用いればよい。最急降下法とは、パラメータＡ、Ｂ、Ｃの関数として乖離度を式で書き出し、次にこの式を用いて、これらのパラメータＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ微小変化させた場合の乖離度の変化式を書き出し、変化式を用いて逐次極小化を行う方法である。

なおここでは非線形変換及び最急降下法を用いて乖離度を減少させるとしたが、必ずしもこれに限らず、例えば整合異常と判定した要素指標をユーザに提示して、ユーザからの調整値を受け付けるようにしてもよい。この場合、特に乖離度が大きい要素指標以外の他の要素指標について提示することが有用である。

すなわち上記式（３）により算出される要素指標ｉの乖離度が大きい場合、要素指標ｊを提示することが有用である。例えば「保全タイプ」を示す「要素指標２」の乖離度が大きく、整合異常であると判定され、特に期待関連度との乖離が大きい他の要素指標が「作業遅延」を示す「要素指標１」や「作業総人員」を示す「要素指標Ｎ」であった場合、「要素指標１」及び「要素指標Ｎ」の情報を提示することで、ユーザが乖離している原因を検討しやすくなる。

次いで要素指標調整部１４２４は、整合異常の要素指標の評点ルールを変更した場合、乖離度を再度算出して、乖離度が予め定められた閾値以下になって整合性が回復したか否かを判断する（ＳＰ４２）。ステップＳＰ４２の判断で肯定結果を得ると、要素指標調整部１４２４はこの調整処理を終了する。

これに対し、ステップＳＰ４２の判断で否定結果を得ると、要素指標調整部１４２４は調整対象の要素指標を不採用とする（ＳＰ４３）。そして要素指標調整部１４２４は、要素指標候補テーブル１４１１を参照して、属性が現在「不採用」になっている要素指標のなかから新規採用候補の要素指標を探索する（ＳＰ４４）。

探索方法としては、ステップＳＰ４３で不採用とした要素指標の期待関連度と類似度が最も大きい期待関連度の要素指標を新規採用候補の要素指標として探索する方法がある。具体的にはステップＳＰ４３で不採用とした要素指標の期待関連度Ｅと、探索対象の要素指標の期待関連度Ｃとの間の乖離度を下記式（４）により算出する。

上記式（４）により算出された乖離度が小さいほど類似度が大きいことになる。よって上記式（４）により類似度が最も大きい要素指標を探索して、新規採用候補の要素指標を決定することができる。

次いで要素指標調整部１４２４は、決定した要素指標について乖離度を上記式（３）により算出して、整合性があるか否かを判断する（ＳＰ４５）。要素指標調整部１４２４は、ステップＳＰ４５の判断で肯定結果を得ると、新規要素指標を採用して（ＳＰ４６）、この調整処理を終了する。

これに対し、要素指標調整部１４２４はステップＳＰ４５の判断で否定結果を得ると、新規要素指標を不採用として（ＳＰ４７）、この調整処理を終了する。なおここでは一の新規要素指標を採用又は不採用とすることにしたが、これに限らず、例えばステップＳＰ４４で複数の新規採用候補の要素指標を探索し、ステップＳＰ４５で類似度の大きい順に整合性を判断し、初めて整合性が得られた要素指標を採用するようにしてもよい。

（５）本実施の形態による効果
以上のように本実施の形態による分析サーバ１４（優先度算出装置）によれば、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度と、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関との間の乖離度が予め定められた閾値よりも大きい場合、整合異常であると判定し、整合異常と判定した要素指標の属性又は要素指標自体を調整し、調整後の要素指標に基づいて保全作業の優先度を算出するようにしたので、客観性のある適切な要素指標により保全作業の優先度を算出することができる。また優先度の精度を向上させることができる。

（６）他の実施の形態
上記説明してきた本実施の形態においては、保全作業の優先度を算出する場合、保全作業ごとに独立して算出するとしたが（上記式１参照）、必ずしもこれに限らず、保全作業間の関連性を考慮して優先度を算出するようにしてもよい。特定の設備系統の保全作業はまとめて行う方が効率的な場合があるためである。例えば運転を停止したときに実施可能な保全作業はまとめて実施する方が効率的である。

そこで他の実施の形態においては、保全作業ｉの優先度の算出方法として、要素指標に加えて他の保全作業との相互作用を加味した評価関数により算出する方法を採用する。保全作業ｉと保全作業ｊの関連度をＷ｛ｉｊ｝とし、相互作用をどの程度重視するかを示す係数をｒとすると、保全作業ｉの優先度は、下記式（５）により算出される。

上記式（５）の第２項により、他の保全作業との相互作用が加味されている。上記式（５）は、複数の保全作業の優先度が互いに関連する連立方程式であるため、優先度を最終的に決定するためには全ての保全作業に関して成立する連立方程式の解を算出する必要がある。

上記式（５）は線形の連立方程式であるから、一般に一括計算が可能であるが、繰り返しの収束計算を用いて近似解を算出してもよい。繰り返しの収束計算による局所解算出では、線形の上記式（５）以外に非線形の関係式を設定しても適用可能である。

１４ 分析サーバ
１４１ 記憶装置
１４１１ 要素指標候補テーブル
１４１２ 保全関連性情報テーブル
１４１３ 期待関連度テーブル
１４１４ 保全作業情報テーブル
１４２ 処理部

Claims (12)

1. 保全対象設備の保全作業について優先度を算出する優先度算出装置において、
   前記保全作業の評価指標である要素指標と、前記保全対象設備の保全に関する項目である保全関連項目と前記要素指標との関連性を示す保全関連性情報とを記憶する記憶装置と、
   前記要素指標及び前記保全関連性情報に基づいて、前記保全作業の優先度を算出する処理部とを備え、
   前記処理部は、
   前記保全関連性情報に基づいて、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度を前記要素指標間ごとに算出し、
   前記要素指標の評点に基づいて、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関を前記要素指標間ごとに算出し、
   前記期待関連度と、前記データ相関とに基づいて、前記要素指標の整合異常を判定し、
   前記判定した結果、整合異常の要素指標については属性又は該要素指標自体を調整し、
   調整後の要素指標に基づいて、前記保全作業の優先度を算出する
   ことを特徴とする優先度算出装置。
2. 前記保全関連性情報は、
   前記保全対象設備の設備系統、前記保全対象設備に設置されている機器の種別、前記保全作業の作業種別及び前記保全作業にかかわる部署のうちの何れか又は全てと、前記要素指標との関連性を示す情報である
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出処理。
3. 前記処理部は、
   前記保全関連性情報に基づいて前記要素指標間の相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて前記期待関連度を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出処理。
4. 前記処理部は、
   前記要素指標の評点に基づいて前記要素指標間の相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて前記データ相関を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出処理。
5. 前記処理部は、
   前記期待関連度と、前記データ相関との間の乖離度を前記要素指標ごとに算出し、
   前記乖離度が予め定められた閾値よりも大きい要素指標を整合異常と判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出処理。
6. 前記処理部は、
   前記整合異常の要素指標については、評点ルールを変更して該要素指標の評点を調整し、または採用状態を不採用にして該要素指標を優先度の算出に用いないように要素指標自体を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出装置。
7. 前記処理部は、
   前記整合異常の要素指標については、評点ルールの変更要求をユーザに提示し、
   提示の際には該要素指標以外の他の整合異常の要素指標についても同時に提示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出装置。
8. 前記処理部は、
   前記整合異常の要素指標の採用状態を不採用にして該要素指標を優先度の算出に用いないように要素指標自体を調整した場合、新たな要素指標を優先度の算出に用いる要素指標として選定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出装置。
9. 前記処理部は、
   前記不採用にした要素指標の期待関連度と類似度が最も大きい期待関連度の要素指標を新たな要素指標として選定する
   ことを特徴とする請求項８に記載の優先度算出装置。
10. 前記処理部は、
    前記保全作業の優先度及び該優先度に基づいて算出した優先順位をユーザに提示する
    ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出装置。
11. 前記処理部は、
    前記要素指標及び前記保全関連性情報に基づいて、前記保全対象設備に設置されている機器の優先度を算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の優先度算出装置。
12. 保全対象設備の保全作業について優先度を算出する優先度算出方法において、
    記憶装置が、前記保全作業の評価指標である要素指標と、前記保全対象設備の保全に関する項目である保全関連項目と前記要素指標との関連性を示す保全関連性情報とを記憶する第１のステップと、
    処理部が、前記要素指標及び前記保全関連性情報に基づいて、前記保全作業の優先度を算出する第２のステップとを備え、
    前記第２のステップにおいて、前記処理部が、
    前記保全関連性情報に基づいて、理論値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示す期待関連度を前記要素指標間ごとに算出し、
    前記要素指標の評点に基づいて、実測値に基づく要素指標間の関連性の度合いを示すデータ相関を前記要素指標間ごとに算出し、
    前記期待関連度と、前記データ相関とに基づいて、前記要素指標の整合異常を判定し、
    前記判定した結果、整合異常の要素指標については属性又は該要素指標自体を調整し、
    調整後の要素指標に基づいて、前記保全作業の優先度を算出する
    ことを特徴とする優先度算出方法。