JP2017522670A - 技術的設備のメンテナンス期日を状態に基づいて算定する方法、装置およびコンピュータプログラム製品 - Google Patents

Abstract

技術的設備の状態監視のための方法、装置およびコンピュータプログラム製品。本発明の対象は、技術的設備（２）の自動的な状態監視をするための方法にあり、この本発明では、その設備（２）の少なくとも１つのセンサ装置（５〜８，３９）により、その設備（２）の少なくとも１つの構成要素（２１，２２，２３）の少なくとも１つの測定値が取得され、データ処理装置（９）において、現在の動作状態（２５）を決定するために、その都度その設備（２）に固有に少なくとも１つの測定値が使用される。本発明の特徴は、前記データ処理装置（９）によって、構成要素固有の経年劣化関数（１４〜１７）を取り入れて、現在の動作状態から未来の動作状態（２４）の時間的経過が決定され、その未来の動作状態の時間的経過に基づいて、その設備（２）の次のメンテナンス期日を設定するべくその設備（２）のためのメンテナンス間隔が調整されることにある。さらに、本発明の対象は、技術的設備の状態監視のための相応の装置およびコンピュータプログラム製品にある。【選択図】図１

Description

本発明は、技術的設備の状態監視をする方法に関する。

技術的設備の状態監視では、設備の状態について根拠のある決定をし、場合によっては必要なメンテナンス又は設備交換を実施するために、さまざまの情報源からのデータが頻繁に使用される。その際に使用されるデータは、しばしば、現在ではなくて以前に取得された静的な測定値である。

この場合に、技術的設備とは、例えば変圧器又はガス絶縁開閉装置のような電気的設備であると理解すべきである。しかし、技術的設備は、例えば機械的設備であってもよい。機械的設備の例は、例えばスライダ、ポンプ、流量計のような運転用機器が組み込まれたセメントミル、リフトブリッジ又はパイプラインシステムである。本発明の意味において監視をすることができる他の種類の設備は、例えば家屋又は競技場のような建造物である。

存在する機能障害を速やかに認識して適切な修復又はメンテナンスの指示を出すため、現在では、一般に技術的設備のオンラインでの状態監視が行われる。運転中の設備において何時メンテナンス又は交換が必要であるかは、技術者の経験と、設備の該当タイプの耐用年限に関する経験値と、コストへの配慮とに基づいて決定される。

請求項１の前文に記載された方法は、非特許文献１から公知である。

L.Cheim, P.Lorin, P.Khanna;"Dynamic Fleet Wide Condition Assessment Tool of Power Transformers"; "Trafotech 2014 - Session V: Towards Maintenance Free Transformers"

本発明は、技術的設備を格段に効率良く運転することができるこの種の方法を提供することにある。

本発明は、この課題を請求項１記載の方法によって解決する。

本発明によれば、動作状態とは、動作中の技術的設備の技術的状態を表していて種々の技術的設備を比較可能にする値であると理解すべきである。このような値の例が、いわゆる「状態監視（Condition Monitoring）」システムではしばしば発生する、例えば０から１０まで値を取り得る「健全性指標（health index）」であり、その値１０は、高い損耗度を有する古い設備を意味する。

本発明による方法の主要な利点は、少なくとも１つの測定値により決定された技術的設備の現在の動作状態によって、その設備での経年劣化現象を考慮して未来の動作状態の時間的経過が自動的に決定されることにある。この予想される時間的経過により、例えば、任意の遅れた時点で技術的設備のその際に与えられる動作状態を決定することができる。その後に、当該設備における動作状態とメンテナンス間隔との一般に既知の関係から、次のメンテナンス期日を設定することができる。

従って、技術的設備の一般にオンラインで取得される少なくとも１つの測定値に基づいて次のメンテナンス期日を設定することによって、メンテナンスを開始しなければならない前に、運転中の設備を最も有利に長く使用することができる。これによって、メンテナンス費用を節約することができる。本発明による方法の格別な利点は、オンラインの状態監視システムを、従来オフラインで行われていたメンテナンス管理と結合することができることにある。

未来の動作状態の時間的経過を決定するために構成要素固有の経年劣化関数を取り入れることは、未来の動作状態の劣化を予測することを有利に可能にする。というのは、経年劣化関数が、未来において予想される動作状態の時間的経過に影響を及ぼすからであり、あるいは未来の動作状態の時間的経過を決定する際に考慮されているからである。

さらに、これは、経年劣化関数によって、構成要素の経年劣化に関する経験値を自動的に算入できることから有利である。従って、障害又は機能停止の危険が迫る前において、接備のメンテナンスを常に可能な限り遅くすることができる。

その設備のためのメンテナンス間隔の調整は、例えば、製造者データで５年のメンテナンス間隔について、設備の動作状態が良くない場合には、この間隔を３年に短縮し、従って、より早いメンテナンス期日を設定することを可能にし、このことが費用を節減する。というのは、設備のメンテナンスを障害発生前に既に行うことができるからである。

本発明による方法の好ましい実施形態では、設備として変圧器、ガス絶縁開閉設備又は空気絶縁開閉設備が使用される。これは、次の理由から有利である。即ち、これらの種類の設備は経験による経年劣化プロセスの影響下にあって定期的にメンテナンスおよび／又は交換が必要であるという理由からである。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、次のメンテナンス期日の設定が少なくとも１つの取得された測定値に基づいて絶えず更新される。これは、次の理由から有利である。即ち、技術的設備のこのようなオンライン監視によって、常に、利用可能な全てのデータが実際に保持されて、メンテナンス期日の設定のために利用されるという理由からである。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、メンテナンス間隔の調整が、次によって行われ、即ち、現在の日付に対して規定の時間間隔を有する後続時点ごとに、未来の動作状態の時間的経過から既知である当該後続時点での動作状態を考慮して、予め決められたメンテナンス間隔を調整することによって行われ、前記後続時点で決定されたメンテナンス間隔は、そのメンテナンス間隔が１つの後続時点と時間的に一致するように短縮されているまでは、次の後続時点のための予め決められたメンテナンス間隔である。これは、次の理由から有利である。即ち、このような反復手法により格別に簡単に少ない計算費用でメンテナンス期日を決定することができるという理由からである。例えば、月ごとにその都度、現在のデータから、設備の経年劣化のため毎月毎月劣化するその際に予測される動作状態が決定されて、メンテナンス間隔の相応の短縮のために利用される。しかし、設備が僅かしか使い古されてなくて良好な動作状態にあるという理由で、メンテナンス間隔を製造者データよりも長くすることも可能である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、技術的設備の動作状態が複数の動作状態から決定され、個別の部分動作状態にそれぞれ設備の個別の構成要素が割り当てられており、個別の部分動作状態がそれぞれ重み付けされて使用される。これは、このようにして格別に正確に動作状態を決定することができることから有利である。特に、その重み付けは、例えば非常に故障しやすい構成要素に対して、厳重にメンテナンス期日が常に設備の機能停止前に発生するように考慮することを可能にする。

例えば、高電圧範囲におけるガス絶縁された開閉設備では、絶縁系、駆動機構、開離性能およびその他のファクタという部分動作状態が使用される。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、個別の部分動作状態の重み付けの決定が、設備の該当タイプにおける既知の全体の故障発生量に基づいて、割り当てられた構成要素ごとに当該構成要素が既知の全体の故障発生量に対して有する相対的割合を決定することによって行われる。これは、次の理由から有利である。即ち、このようにして、複数のセンサから設備に供給される種々の測定データを動作状態算定時に異なった重み付けで取り込むことができて、その都度において最も故障しやすい動作状態次元が最も強く全体の動作状態に取り込まれるという理由からである。

高電圧範囲では、１３２ｋＶの定格電圧を有するガス絶縁設備において、例えば、次の重み付けが行われる：絶縁系（ＩＳ）５０．７％、駆動機構（ＤＭ）２３．４％、開離性能（ＢＣ）１２．３％、その他のファクタ（ＯＦ）１３．６％。

他の例では、４００ｋＶの定格電圧を有するガス絶縁設備において、部分動作状態が異なる重み付けをされる：絶縁系５１．９％、駆動機構２１．１％、開離性能７．７、その他のファクタ１８．３％。

２つの異なる種類のガス絶縁開閉設備に関する上記％値は、このような開閉設備の長年の運転から生じる経験値からもたらされる。例えば、絶縁系の構成要素は１３２ｋＶ設備の全体故障の５０．７％と関係していることが明らかになった。この理由でこれらの構成要素の相応の重み付けは健全性指標のために行われる。これらの経験値およびその他の経験値は、例えば２０００年発行のCIGRE TB 150, Issue 1, Page 17に掲載された Cheungら共著の研究論文「“Report on the second international survey on high voltage gas insulated substations (GIS)”（高電圧ガス絶縁変電所（ＧＩＳ）に関する第２回国際調査レポート）」から引用することができる。しかし、もしかすると前記の両例とは異なる重み付けが得られるかもしれない他の経験値情報源を使用することも可能である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、１つの構成要素の取得された各測定値が１つの個別の部分動作状態に割り当てられ、割り当てられた構成要素ごとに、その個別の部分動作状態の全ての構成要素の故障発生量に対してこれらの構成要素が有する相対的割合を決定することによって、その割り当てられた個別の部分動作状態の決定時に、その割り当てられた個別の部分動作状態に、各測定値が該当する相対的割合で含まれている。これは、このようにして、非常に故障しやすい構成要素を動作状態の決定時に格別に強く考慮することができるという理由から有利である。

それぞれ１３２ｋＶおよび４００ｋＶの定格電圧を有するガス絶縁開閉設備について、既知の故障頻度に基づく構成要素の重み付けの一例が次の表に示されている。

その他のファクタには、例えば構成要素の経年劣化、メンテナンスコンプライアンス、外観検査コンプライアンス、外観検査結果およびメンテナンス結果が含まれる。さらに、前もって述べたように、動作状態に入った始まりのためにまだ明確な付属関係を持つに至っていない設備部分は、その他のファクタに含められている。

他の例によれば、１１ｋＶ又は３３ｋＶの定格電圧を有する中間電圧の空気絶縁開閉設備に関して、既知の故障頻度に基づいて、構成要素および部分動作状態の次なる重み付けがもたらされる。

この例における空気絶縁開閉設備について、ガス絶縁開閉設備におけると同様のその他のファクタを考慮することができる。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、どの部分動作状態が相関するかが確定され、それぞれ２つの相関する動作状態ごとに商が形成され、その商が下方の閾値を下回った際に、又は上方の閾値を上回った際に、メンテナンス期日を予定よりも早めることができるように警報メッセージが供給される。

これは、次の理由から有利である。即ち、一般に１つの設備の複数の構成要素が同程度の速さで経年劣化することを前提とし、１つの個別の動作状態次元の動作状態が他の１つの動作状態次元に比べて非常に強く劣化するならば、このことは、その設備の１つの構成要素において起こるかもしれない障害への注意の喚起であるという理由から有利である。この場合に、設備の機能停止を防止するべくメンテナンス期日を予定より早めなければならない。

次表は、ガス絶縁開閉設備について、４つの個別の部分動作状態がどのように強く影響を受けるかを例示している。この表において、レベルは影響の強さを表し、Ｒは、例えば前述の研究から得ることができる経験データに基づく影響パラメータを表す。従って、例えば駆動機構と開離性能との間の高い影響が、即ち駆動装置における障害が、設備の開閉性能における障害をもたらす。

相互の影響が影響パラメータＲによって表されており、Ｒ＜０．１５は僅かな依存性とみなされ、０．１５と０．３５との間のＲは中くらいの影響とみなされ、０．３５と０．５との間のＲは大きな影響とみなされる。

次表では、ガス絶縁開閉設備についての影響パラメータＲがそれぞれ示されている。

例えば、下方の閾値が０．８、上方の閾値が１．２５であるとよい。というのは、これらの両値は実証されているからである。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、構成要素に固有の経年劣化関数が時間的に一定の経年劣化関数を含む。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、構成要素に固有の経年劣化関数が時間的に直線的に増大する経年劣化関数を含む。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、構成要素に固有の経年劣化関数が時間的に指数関数的に増大する経年劣化関数を含む。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、構成要素に固有の経年劣化関数が時間的に指数関数的に低下する経年劣化関数を含む。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、動作状態の時間的経過に基づいて設備の機能停止確率の時間的経過が決定され、その際に設備の当該タイプの機能停止確率の既知の時間的経過が考慮される。これは、技術的設備の機能停止確率が次のメンテナンス期日又は場合によっては設備の必要な交換に関する判定のための有益な情報を提供するという理由から有利である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、設備の機能停止確率の時間的経過から、設備の機能停止の結果を考慮して機能停止リスクの時間的経過が決定される。これは、このようにして、例えば系統安定化のために又は病院等の重要なインフラの供給のために格別に重要な設備を、機能停止という極めて重大な結果ゆえに、機能停止リスクの算定時に格別に考慮することができるという理由から有利である。病院が存在する系統区間に給電する変圧器は、そのほかが同じ条件の場合、特別に重要でない変圧器よりも高い機能停止リスクを割り当てられる。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、機能停止リスクが次のリスクのうちの少なくとも１つを含む。機能停止の予想経費、投資支出、運転経費、安全性リスク、ネットワーク性能リスク。

これは、次の理由から有利である。即ち、さまざまの種類のリスクに機能停止リスクを分類する作表が、その機能停止リスクの格別に正確な評価を可能にするという理由からである。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、設備の機能停止の結果が設備のタイプおよび設備の所在地に依存した機能停止コストを含む。これは、次の理由から有利である。即ち、メンテナンスのためのコストを考慮することによって、重要な経済的なファクタが算入できるという理由からである。従って、例えば、特別に費用のかかるメンテナンスを危険準備金が十分なとき先送りするか、又は出張費を節約するべく同一地域における別設備の少し遅いメンテナンス期日と統合することができる。

通常、本発明による方法では、１日又は１つの出張で複数の技術的設備のメンテナンスを実施することができるように、上述のようにしてメンテナンス期日を統合することができる。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、機能停止リスクの算定時に付加的に設備性能および／又は交換部品の可用性が考慮される。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、設備の時価評価額（abgezinzten Neupreises）の時間的経過を決定し、機能停止リスクと時価評価額とからなる和の時間的経過の最小値を決定することによって、交換又は修理のための時点が決定される。これは、それによって常に、被監視設備によって表される資産価格の概略を使用者に提供し得ることから有利である。

技術的設備が規定された時点で交換される場合に、発生するコストは経済的な視点から資本支出（“Capital expenditure”，ＣＡＰＥＸ）の範囲内で考察される。これと対照的に、１つの設備のメンテナンス又は修理は経常支出（“Operating expenditure”ＯＰＥＸ）の範囲内で考察される。

従って、本発明による方法は、技術的設備管理のための行動提案をもたらし、これらの行動提案は、測定に基づいて有利に、格段に正確なコスト計画を可能にする。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、動作状態を決定する際に、少なくとも１つの測定値に加えて、設備の構成要素に対する静的な値および／又は規則的に手動で取得した値が考慮される。これは、使用者の経験知識も含ませることができるという理由で有利である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、少なくとも１つの測定値が次の複数の測定値のうち少なくとも１つを含む。温度、圧力、電圧、電流強度、絶縁ガスの圧力、与えられた時間間隔内での障害通報回数、与えられた時間間隔内でのアラーム回数、開閉電力（I２ｔでの）、ＳＦ６ガス湿度、ＳＦ６純度、開閉器の開極時間、開閉器の閉極時間、開閉コイル電流、油冷変圧器における油中ガス割合、油冷変圧器におけるトップオイル（“Top-Oil”）温度。

監視される電気設備（例えば、１つの開閉設備又は１つの変圧器）のタイプに依存して、なおも多数の他の測定値を有利に監視および評価することができる。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、次のメンテナンス期日を設定する際にデータメモリから少なくとも１つの測定値の履歴データが考慮される。これは、これによって次のメンテナンス期日を決定する際にデータベースが増大されており、従って精度が高められるという理由から有利である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、少なくとも１つの取得された測定値が絶えずデータメモリ内に履歴データに付け加えられる。これは、そのようにして本発明による方法の運用時にデータベースが絶えず拡張されるという理由から有利である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、複数の設備が監視され、それらの複数の設備の動作状態および／又は機能停止確率および／又は機能停止リスク、ならびにそれぞれの時間的経過の、平均値および／又はヒストグラムが決定される。これは、それにより、監視される設備が複数の場合に、技術的設備群全体に関するメッセージを可能にするべく使用者のための概要が作成されるという理由から有効である。

本発明による方法の他の好ましい実施形態では、平均値および／又はヒストグラムが、次のように、即ち、技術的設備の異なるタイプが異なる強さで平均値および／又はヒストグラムに影響するように、重みづけられて算定される。これは、複数の技術的設備の全体の考察のために異なる種類の設備が異なる大きさの重要性を有することができるという理由から有利である。その重み付けは、例えば、１つの技術的設備の機能停止によって恐らく供給されないであろうエネルギの予測値に基づいて行われるとよい。エネルギ喪失が厳しく顕著であるほど、設備はこのモデルに従ってますます高く重み付けられる。

本発明は、さらに電気的設備の自動的な状態監視をする装置に関し、その課題は、技術的設備を格別に効率よく動作させることを可能にする装置を提供することにある。

この課題の解決手段は、請求項１４に記載されている。初めに本発明による方法において述べたと同様の利点が類似的にもたらされる。

さらに、本発明の対象は、データ処理装置で実行するためのデータ処理プログラムにあり、そのデータ処理プログラムは、該プログラムがデータ処理装置上で動作するときに本発明による方法を実施するためのソースコード部分を含む。

さらに、本発明は、コンピュータプログラム製品に関し、その課題は、技術的設備を格別に効率的に動作させるための方法をコンピュータ装置上で実施することを可能にするコンピュータプログラム製品を提供することにある。

この課題の解決手段は請求項１５に記載されている。初めに本発明による方法において述べたのと同様の利点が類似的にもたらされる。

以下において本発明のより詳しい説明のために図を参照する。

図１は本発明による装置の実施例を概略図で示す。

本発明による装置１は、自動的に状態を監視される技術的設備２を有する。その設備２は、４００ｋＶの定格電圧を有するガス絶縁開閉設備である。

設備２は、複数の構成要素２１，２２，２３を有する。

構成要素２１は絶縁系であり、２つのセンサ装置３，４により監視され、センサ装置３は保護ガスの気密性を監視し、センサ装置４はガス湿度を監視する。

構成要素２２は駆動機構であり、２つのセンサ装置５，６により監視され、センサ装置５は、開閉設備の接触子の開極時間を監視し、センサ装置６は開閉設備の接触子の閉極時間を監視する。

構成要素２３は開閉設備の開離性能に対して責任を負っている構成部分である。２つのセンサ装置７，８が使用され、センサ装置７は定格電流を監視し、センサ装置８は開閉容量（ｉ２＊ｔ）を監視する。

通信接続４１により、センサ装置３〜８によって取得された測定値がデータ処理装置９に伝送される。その通信接続４１は、無線通信接続、従来のケーブル接続、インターネットを介する接続、又は電力線を介してデータ伝送をする接続であってよい。

別の実施形態では、取得された測定値を先ず、挿入接続した評価装置に収集することができる（図示していない）。

データ処理装置９は、その設備の動作状態を決定するために、その都度その設備に固有に前記測定値を使用する。

このために、センサ装置５〜８によって取得される測定値は、該測定値が監視する構成要素に割り当てられている。他方で、設備のそれらの構成要素は、４つの部分動作状態１０〜１３に割り当てられている。

構成要素２３は、絶縁システム（ＩＳ）の構成要素を含んだ部分動作状態１０に割り当てられ、その部分動作状態１０は、５０．７％が動作状態の決定に取り込まれる。

構成要素２２は、駆動機構（ＤＭ）の構成要素を含む部分動作状態１１に割り当てられ、その部分動作状態１１は、２３．４％が動作状態の決定に取り込まれる。

構成要素２１は、開離性能（ＢＣ）の構成要素を含む部分動作状態１２に割り当てられており、その部分動作状態１０は、１２．３％が動作状態の決定に取り込まれる。

部分動作状態１３は、その他のファクタ（ＯＦ）を含み、１３，６％が動作状態の決定に取り込まれる。センサ装置３９は、設備の主要構成要素２１，２２，２３にまだ割り当てられていない測定値を測定する。さらに、構成要素の年数、メンテナンスコンプライアンス、検査コンプライアンス、検査結果およびメンテナンス結果のようなその他のファクタも部分動作状態１３に含められ、これらは、データメモリ４３からデータ伝送接続４１により伝送される。データメモリ４３は、使用者によって手動でデータ入力される。代案として、データメモリ４１は、設備のメンテナンス、修理および交換の計画および実施をするためのシステムからのデータ伝送によって、データ入力されてもよい。

次のステップとして、本発明によれば、算定された測定データを構成要素に固有の経年劣化関数により経年劣化処理するために、センサ装置３〜８から伝送される測定データと、データメモリ４３から伝送される経験に基づいたデータとが使用される。このようにして現在の動作状態も未来の動作状態も決定することができる。経年劣化関数の適用例がステップ１４〜１７に示されている。

指数関数的に増大する経年劣化関数の算定は、例えば次に述べるようにセンサ装置６によって監視される測定値「閉極時間」に対して行われる。構成要素の耐用年限は製造者によれば５０年（パラメータＬ）であり、同様に製造者データによれば最小閉極時間は３４ｍｓ（ＯＴｔ）、最大（許容）閉極時間は３４ｍｓ（ＯＴｔ＋Ｌ）である。経年劣化プロセスのための環境条件ファクタは、空調管理された空間内の設備にとって無視できるとみなされる（パラメータＢ＝１）。空調管理されていない設備の場合、例えば上昇する空気の湿度又は温度によって強められる経年劣化を考慮するために、パラメータがＢ＞１に選ばれる。方程式
ＯＴｔ＋Ｌ＝ＯＴｔ＊（１＋Ｂ＊Ｃ）Ｔ
に従って、指数因子Ｃは、約０．００２の値である。上記方程式に応じて、閉極時間の未来の時間的経過が現在のデータから決定される。同様のやり方で、指数関数的に減少する経年劣化関数、直線的に増大する経年劣化関数および一定の経年劣化関数も、既知の製造者データに基づいて求められる。

例えば４００ｋＶのＧＩＳ開閉設備では、次の測定値が指数関数的に減少する経年劣化関数により経年劣化処理される。ガス純度、ガス露点。

例えば４００ｋＶのＧＩＳ開閉設備では、次の測定値が指数関数的に増大する経年劣化関数により経年劣化処理される。閉極時間、開極時間、開コイル電流、閉コイル電流、ばね用圧縮モータ電流、開閉電力。

例えば４００ｋＶのＧＩＳ開閉設備では、次の測定値が直線的に上昇する経年劣化関数により経年劣化処理される。開離障害回数、部分放電、ばね駆動用モータの作動時間、設備の操作回数、閉極時の障害回数、負荷電流、設備の経年劣化パラメータ。

例えば４００ｋＶのＧＩＳ開閉設備では、次の測定値が一定の経年劣化関数により経年劣化処理又は一定保持される。検査コンプライアンス、メンテナンスコンプライアンス、メンテナンス結果。

ステップ１４は、１つの構成要素のための測定値Ｐ１に対する指数関数的に減少する経年劣化関数の適用を示し、それゆえ現在の測定値１５は現在の時点ｔ１および測定値Ｐ２から指数関数的に低下する。例えば、ガス露点が指数関数的に低下する。

同じようにして、ステップ１５は、１つの測定値Ｐ３に対する直線的な経年劣化関数の影響を示し、これは測定点ｔ１，Ｐ４での現在の測定値１８から出発しており、ステップ１６は、１つの測定値Ｐ５に対する指数関数的に増大する経年劣化関数の影響を示し、これは測定点ｔ１，Ｐ６での現在の測定値１９から出発している。

ステップ１７は、１つの測定値Ｐ７に対する一定の経年劣化関数（動作状態が時間的に同じままである。）の影響を示し、これは測定点ｔ１，Ｐ８での現在の測定値２０から出発している。

同じようにして、取得された全ての測定値は、各動作状態１０〜１３ごとに１つの動作状態の時間的経過を決定するために、それらの取得データから経年劣化処理される。

それらの動作状態は、初めに述べた如く重み付けされて統合され、ステップ２４に示されているように設備２の全体の動作状態の時間的経過をもたらす。

その動作状態Ｈは、設備の動作開始時点ｔ０での値０から、設備の動作終了時点ｔＥでの値１０まで悪化する。現在の時点ｔ１で値４．５を有する動作状態Ｈ１がもたらされ、これは動作状態曲線上の点２５によって示されている。

さらに、イラスト４５で概略的に示されているように、予定されたメンテナンス間隔Ｍ（年数ａで定められる）の動作状態への依存性が存在する。設備の動作状態が悪化すればするほど、より短いメンテナンス間隔が設定される。図示の例では、動作状態値０を有する新品同様の設備が２年のメンテナンス間隔を有し、この２年のメンテナンス間隔は、４の動作状態のところから減少してゆき、７の動作状態のところで１年のメンテナンス間隔に達する。従って、ステップ２４からの４．５なる現在の動作状態では、Ｍｘ＝約１．８３年なる現在のメンテナンス間隔がもたらされる。

しかしながら、ここで単純に最後のメンテナンスから１．８３年を経た日をメンテナンス期日と確定し得ないことを考慮すべきである。というのは、今からメンテナンス期日までの時点でその設備の経年劣化に基づいて動作状態がさらに悪化し、従ってメンテナンス間隔が短縮されなければならないかもしれないことを考慮していないからである。それゆえ、もし補正計算をしなければ、メンテナンス期日が通常どおりにあまりにも遠い未来に設定されてしまい、設備の機能停止又は障害を招く危険を冒すことになるであろう。

この理由から、ステップ２６では、その都度における動作状態に適合させられて低下し続けるメンテナンス間隔２７の経過と、現在の日付からの経過月数を示している直線の時間線２８との間で比較が行われる。両曲線が交わる点によって次のメンテナンス期日ｔＭが確定され、これが点２９によって表されている。

その確定されたメンテナンス期日ｔＭと、現在の動作状態Ｈ１と、その未来の動作状態の時間的経過とが、他の通信接続４１により表示装置に伝送され、使用者による読み取りのために表示される。

さらに、そのシステムの発展形態では、その確定されたメンテナンス期日ｔＭを、メンテナンス作業を計画するためのシステムに伝送することができる。このシステムは、従業員作業計画と、ルートおよび設備所在地の地理学的な情報と、場合によっては気象予報とを考慮して、この設備と、時間的に接近して確定されたメンテナンス期日を有する他の設備とのメンテナンス、修復又は交換のために適切なツアーを計画して使用者のために提供することができる。

１ 本発明による装置
２ 技術的設備
３〜８ センサ装置
９ データ処理装置
１０〜１３ 部分動作状態
１４〜１７ ステップ
１８〜２０ 現在の測定値
２１〜２３ 構成要素
２４ ステップ
２５ 動作状態曲線上の点
２６ ステップ
２７ メンテナンス間隔
２８ 時間線
２９ ステップ
３９ センサ装置
４１ 通信接続／データ伝送接続
４３ データメモリ
４５ イラスト

Claims (15)

1. 技術的設備（２）の自動的な状態監視をする方法であって、
   前記設備（２）の少なくとも１つのセンサ装置（５〜８，３９）により、前記設備（２）の少なくとも１つの構成要素（２１，２２，２３）の少なくとも１つの測定値が取得され、
   前記少なくとも１つの測定値が、前記設備（２）の現在の動作状態（Ｈ１）を決定するために、その都度前記設備（２）に固有に、データ処理装置（９）において使用される、方法において、
   前記データ処理装置（９）によって、構成要素固有の経年劣化関数を考慮に入れて、現在の動作状態（Ｈ１）から未来の動作状態の時間的経過が決定され、
   前記未来の動作状態の時間的経過に基づいて、前記設備（２）の次のメンテナンス期日（ｔＭ）を設定するべく前記設備（２）のためのメンテナンス間隔（Ｍ）が調整されることを特徴とする方法。
2. 次のメンテナンス期日（ｔＭ）の設定が、取得された前記少なくとも１つの測定値に基づいて絶えず更新されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記メンテナンス間隔（Ｍ）の調整が、現在の日付に対して規定の時間間隔を有する後続時点ごとに、未来の動作状態の時間的経過から既知である前記後続時点での動作状態を考慮して、予め決められたメンテナンス間隔を調整することによって行われ、
   前記後続時点で決定されたメンテナンス間隔は、そのメンテナンス間隔が１つの後続時点と時間的に一致するか又はこの時点の前にあるように短縮されるまでは、その次の後続時点のための予め決められたメンテナンス間隔のままであることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記技術的設備（２）の動作状態（Ｈ１）が複数の部分動作状態（１０〜１３）から決定され、
   前記個別の部分動作状態（１０〜１３）にそれぞれ設備（２）の個別の構成要素（２１，２２，２３）が割り当てられており、
   前記個別の部分動作状態（１０〜１３）がそれぞれ重み付けされて使用されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
5. 個別の部分動作状態（１０〜１３）の重み付けの決定が、前記技術的設備（２）のタイプにおける既知の全体障害発生量に基づいて、割り当てられた構成要素（２１，２２，２３）ごとに当該構成要素（２１，２２，２３）が既知の全体障害発生量に対して有する相対的割合を決定することによって行われることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. １つの構成要素（２１，２２，２３）の取得された各測定値が１つの個別の部分動作状態（１０〜１３）に割り当てられ、割り当てられた構成要素（２１，２２，２３）ごとに、前記個別の部分動作状態（１０〜１３）の全ての構成要素（２１，２２，２３）の障害発生量に対して構成要素（２１，２２，２３）が有する相対的割合を決定することによって、前記割り当てられた個別の部分動作状態（１０〜１３）の決定時に、前記割り当てられた部分動作状態（１０〜１３）に、各測定値が該当する相対的割合で含まれていることを特徴とする請求項１乃至５記載の方法。
7. どの部分動作状態（１０〜１３）が相関するが確定され、それぞれ２つの相関する部分動作状態（１０〜１３）ごとに商が形成され、その商が下方の閾値を下回った際に、又は上方の閾値を上回った際に、メンテナンス期日（ｔＭ）を予定よりも早めることができるように警報メッセージが提供されることを特徴とする請求項４乃至６の１つに記載の方法。
8. 前記設備（２）の機能停止確率の時間的経過が、前記動作状態の時間的経過に基づいて決定され、
   前記設備（２）の該当タイプの機能停止確率の既知の時間的経過が考慮されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
9. 前記設備（２）の機能停止の結果を考慮して、前記設備（２）の機能停止確率の時間的経過から、機能停止リスクの時間的経過が決定されることを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 設備（２）の機能停止の結果が、設備（２）のタイプおよび設備（２）の所在地に依存した機能停止コストを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 機能停止リスクの算定時に付加的に設備性能および／又は交換部品の可用性が考慮されることを特徴とする請求項９又は１０記載の方法。
12. 前記設備（２）の減価償却後価格の時間的経過を決定し、機能停止リスクと減価償却後価格とからなる和の時間的経過の最小値を決定することによって、前記設備（２）の交換又は修理のための時点が決定されることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の方法。
13. 複数の設備（２）が監視され、
    前記複数の設備の動作状態および／又は機能停止確率および／又は機能停止リスク、ならびにそれぞれの時間的経過の、平均値および／又はヒストグラムが、その都度決定されることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の方法。
14. 電気的設備（２）の自動的な状態監視をする装置（１）であって、
    技術的設備（２）に配置されて、前記設備（２）の少なくとも１つの構成要素（２１，２２，２３）の少なくとも１つの測定値を取得するべく設計されている少なくとも１つのセンサ装置（３〜８，３）と、
    前記設備（２）の現在の動作状態（Ｈ１）を決定するために、その都度前記設備（２）に固有の少なくとも１つの測定値を使用するのに適したデータ処理装置（９）と、
    を有する装置（１）において、
    前記データ処理装置（９）が、構成要素固有の経年劣化関数を取り入れることによって現在の動作状態（Ｈ１）から未来の時間的経過を決定し、かつ前記設備の次のメンテナンス期日（ｔＭ）を設定するため、動作状態の未来の時間的経過に基づいて、前記設備のためのメンテナンス間隔（Ｍ）を調整することを特徴とする装置（１）。
15. コンピュータ読取可能な媒体に記憶されていてコンピュータ読取可能なプログラム手段を含むコンピュータプログラム製品であって、
    コンピュータおよび／又はクラウドベースのデータ処理装置上で作動するとき、データ処理装置としてのコンピュータおよび／又はクラウドベースのデータ処理装置に、請求項１乃至１３の１つに記載の方法を実施するよう指示するコンピュータプログラム製品。