JP2019003440A

JP2019003440A - 保守管理システム、異常検知装置、及び保守計画作成装置

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Publication number: JP2019003440A
Application number: JP2017117928A
Authority: JP
Inventors: 民則冨田; Taminori Tomita; 藤城　孝宏; Takahiro Fujishiro; 孝宏藤城
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2019-01-10

Abstract

【課題】保守対象である機器、設備等の製品について検出された異常に基づいて、必要な保守作業を効率よく実施する。【解決手段】機器の保守計画を作成するための保守管理システムであって、機器に設けられたセンサによって検出される機器の稼働状態に関する情報及び機器識別情報を含むセンサ情報を受信し、当該センサ情報に基づいて機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び異常種別情報とを対応づけてなる異常情報を生成するように構成された分析処理部と、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報を、前記機器識別情報に基づいて取得して前記機器の前記所定期間における稼働計画を生成するように構成された稼働情報処理部と、稼働計画を受信して、当該稼働計画から得た当該機器が稼働していない期間に当該機器の保守実施を計画するように構成された保守計画作成部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、保守管理システム、異常検知装置、及び保守計画作成装置に関する。

ＩｏＴ（Internet of Things）の用語でも示されるように、生産現場、サービス提供現場などで稼働している、多数の機器、設備がインターネット等の通信ネットワークに接続され、それらの稼働状態を監視するセンサ等の監視デバイスから、大量のモニタデータを取得することができるようになってきている。製品としてそれらの機器、設備を納入した製造業者等は、その大量のモニタデータを分析することで機器、設備の保守を実施するようになってきている。現場の稼働率を向上させる観点からは、このような機器、設備が実際に故障する前に、種々の予兆を捉えて必要な保守作業を実施する、予防保全を実施することが求められ、またそれを実現する技術が提案されている。

例えば特許文献１には、遠隔保守ソフトウェア自動配布システムが提案されている。このシステムは、ローカル監視装置に対してセンター監視装置の制御に基づいて、遠隔保守ソフトウェアをインストール、実行する手段と、監視対象の機器で検知されたインシデント情報をセンター監視装置に送信する手段と、インシデント情報を分析し、他の配布対象の遠隔保守ソフトウェア及び、配布先のローカル監視装置を決定する手段を備える。

また特許文献２には、保守管理装置が提案されている。この保守管理装置は、プリンタにおける各処理の実施予定時間を示す処理予定情報を取得する予定取得手段と、前記プリンタの保守作業を必要とする事象の予兆が検知された場合に、その予兆が示す事象に対応する保守作業の実施予定時間を、前記処理予定情報に示されるいずれの処理の実施予定時間にも該当しない空き時間内に設定する保守予定設定手段とを備える。

特開２００９−１５７５９７号公報特開２０１５−２１５６９０号公報

特許文献１に記載された遠隔保守ソフトウェア自動配布システムは、遠隔保守ソフトウェアが検知したインシデント情報をセンターに送信し、適切な保守ソフトウェアの更新を行う。しかし、センターに提供されるのはインシデント情報のみで、保守対象の機器側の稼働予定は考慮されていないため、例えば保守ソフトウェアの更新が機器の稼働予定と干渉して機器の稼働率低下を招くおそれがあるという問題が考えられる。

また、特許文献２に記載された保守管理装置は、故障予兆に対する保守を、保守対象のプリンタのジョブがスケジュールされていない空き時間に保守作業を割り当てるが、その割り当てに際してプリンタのメンテナンスサービス提供者のスケジュールは考慮されていないため、タイムリーに保守を実施できないおそれがあるという問題があった。また、予兆検知システムで予兆検知後に、メンテナンス管理装置から、機器のスケジュールの問い合わせが行われるが、ジョブスケジュール管理とメンテナンスが異なるステークホルダによって実施される場合に、両者間の通信回数が増加し、またセキュリティ上のリスクが増加するおそれがあるという問題もあった。

本発明は、前記の及び他の課題を解決するためになされたもので、保守対象である機器、設備等の製品について検出された異常に基づいて、必要な保守作業を効率よく実施することができる保守管理システム、異常検知装置、及び保守計画作成装置を提供することを一の目的とする。

上記の及び他の目的を達成するための本発明の一態様は、機器の保守計画を作成するための保守管理システムであって、前記機器の将来の稼働予定に関する情報を格納している機器稼働計画記憶部と、前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報を受信し、当該センサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報を生成するように構成された分析処理部と、前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報を、前記機器識別情報に基づいて前記機器稼働計画記憶部から取得して前記機器の前記所定期間における稼働予定を示す稼働計画を生成し、前記機器識別情報及び前記異常種別とともに出力するように構成された稼働情報処理部と、前記機器の前記稼働計画を受信して、当該稼働計画から得た当該機器が稼働していない期間に当該機器の保守実施を計画するように構成された保守計画作成部とを備えている。

また本発明の他の態様は、機器の異常を検知するための異常検知装置であって、前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報を受信し、当該センサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報を生成するように構成された分析処理部と、前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報を、前記機器識別情報に基づいて前記機器稼働計画記憶部から取得して前記機器の前記所定期間における稼働予定を示す稼働計画を生成し、前記機器識別情報及び前記異常種別とともに出力するように構成された稼働情報処理部とを備えている。

また本発明のさらに他の態様は、機器の保守計画を作成するために、前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報と、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報から生成される当該所定期間における稼働計画を受信する保守計画作成装置であって、前記稼働計画から得た当該機器が稼働していない期間に当該機器の保守実施を計画するように構成されている。

上記態様に係る本発明によれば、保守対象である機器、設備等の製品について検出された異常に基づいて、必要な保守作業を効率よく実施することができる保守管理システム、異常検知装置、及び保守計画作成装置が提供される。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の一実施形態による保守管理システム１の構成例を示す図である。図２は、コンピュータ１０の構成例を示す図である。図３は、保守契約管理ＤＢ１００１の構成例を示す図である。図４は、保守計画管理ＤＢ１００２の構成例を示す図である。図５は、故障管理ＤＢ１００３の構成例を示す図である。図６は、機器稼働実績管理ＤＢ１７０１の構成例を示す図である。図７は、機器稼働計画管理ＤＢ１７０２の構成例を示す図である。図８は、ユーザサイト２で異常発生の予兆が検知された場合に実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。図９は、稼働情報処理部１１０４における予兆通知用データ作成処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。図１０は、保守管理装置１０００の保守関連情報配信処理部が実行する保守関連情報のデータ作成処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。図１１は、保守管理装置１０００の保守計画作成処理部が実行する保守計画作成処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。図１２は、ユーザサイト２で故障検知された場合に実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。図１３は、本発明の他の実施形態による保守管理システム１の構成例を示す図である。図１４は、保守関連情報管理ＤＢ１１０５の構成例を示す図である。図１５は、第２の実施形態においてユーザサイト２で異常発生の予兆が検知された場合に実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
［実施形態１］

まず第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る保守管理システム１の構成例を示す図である。保守管理システム１は、工場、プラント等の生産現場、種々のサービス提供現場などのユーザサイト２に納入され稼働している各種の機器、設備についての保守を適切に実施するために構築されたシステムである。図１に例示する保守管理システム１は、保守管理装置１０００、機器分析管理装置１１００（異常検知装置）、機器稼働管理装置１７００、及び機器１４００、１５００、１６００を含む。機器１４００、１５００、１６００と機器分析管理装置１１００と機器稼働管理装置１７００とは、ユーザサイト２内に設置されているローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信ネットワーク１３００によって相互に通信可能に接続されている。機器分析管理装置１１００と保守管理装置１０００とは、インターネット、専用線等の通信ネットワーク１２００によって相互に通信可能に接続されている。

機器１４００、１５００、１６００は、ユーザサイト２で使用される設備や機器であり、ユーザサイト２が生産現場であれば各種の工作機械、搬送機器等を含み、サービス提供現場であれば各種の携帯端末等を含む。これらは機器１４００、１５００、１６００の一例を示すものであり、特にこれらに制約されるものではない。

機器１４００、１５００、１６００は、その内部の状態、稼働状況等を検知するための各種のセンサ部１４０１を有する。センサ部１４０１には、機器１４００、１５００、１６００の振動状態を検知するための振動センサ、回転部の回転数を検知するための回転センサ、温度センサ、音響センサなど、様々なものが想定される。これらのセンサ部１４０１が取得した情報としてのセンサ情報は、機器１４００、１５００、１６００における異常の発生の検知、及び異常発生の予兆の検知のための基礎データとして用いられる。なお、本明細書では、機器１４００、１５００、１６００になんらかの異常が生じる事態を、簡単のため「故障」と総称する。また特に必要がなければ、機器１４００、１５００、１
６００等のユーザサイト２に設けられている機器を、機器１４００で代表させるものとする。

機器１４００にはまた、機器通信処理部１４０２、機器ＩＤ管理部１４０３が設けられている。機器通信処理部１４０２は、機器１４００と通信ネットワーク１３００との間での通信を可能とする、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）等の通信インタフェース部である。機器ＩＤ管理部１４０３は、対応する機器１４００にあらかじめ割り当てられている識別符号である機器ＩＤ（機器識別情報）を記憶している、適宜のメモリデバイスで構成された記憶部である。前記のセンサ情報は、機器ＩＤ管理部１４０３によって管理される当該機器の機器ＩＤとともに、機器通信処理部１４０２によって後述する機器分析管理装置１１００に送信される。

次に、ユーザサイト２に設置されている機器稼働管理装置１７００、機器分析管理装置１１００について説明する。機器稼働管理装置１７００、機器分析管理装置１１００は、通信機能を備えた一般的なコンピュータであり、そのハードウェア構成例を図２に示している。図２に示すコンピュータ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロ
セッサ１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶デバイスで構成される主記憶装置１２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置１３と、キーボード、マウス、タッチパネルなどからなる入力装置１４と、モニタ（ディスプレイ）、プリンタなどからなる出力装置１５と、通信ネットワーク１２００、１３００等を介して他のコンピュータと通信を行うための通信装置１６とを備える。

図１に戻って、まず機器稼働管理装置１７００の構成例について説明する。機器稼動管理装置１７００は、ユーザサイト２に設置されている機器１４００の稼働状況を管理する機能を有し、機器稼動実績管理データベース１７０１と、機器稼動計画管理データベース１７０２（機器稼働計画記憶部）とを有する。以下、「データベース」をＤＢと略称する。また機器稼働管理装置１７００には、前記の機器稼動実績管理ＤＢ１７０１、機器稼動計画管理ＤＢ１７０２を管理するための、適宜の仕様のデータベースマネジメントシステム（ＤＢＭＳ）１７０３が設けられる。ＤＢＭＳ１７０３は、図示を省略する通信処理部を通じて機器分析管理装置１１００等から受信するコマンド、クエリーに基づいて、各ＤＢ１７０１、１７０２へのデータ入出力を管理する。機器稼働管理装置１７００の具体例としては、工場等に設置される製造実行システム（Manufacturing Execution System, MES）、鉄道の運行管理システム等があるが、これらに限定されるものではない。

機器稼動実績管理ＤＢ１７０１は、機器１４００の稼動実績を記録するためのＤＢであり、機器１４００の稼動開始時期、総稼働時間、最終保守実施時期、最終保守実施後稼働時間などの情報を管理する。機器稼動計画管理ＤＢ１７０２は、機器１４００の稼動計画を管理するためのＤＢであり、所定期間における機器１４００の稼働予定情報を記憶しており機器１４００の稼動計画を管理する。機器稼動実績管理ＤＢ１７０１、機器稼動計画管理ＤＢ１７０２の具体的な構成例については後述する。

次に、機器分析管理装置１１００の構成例について説明する。機器分析管理装置１１００は、機器１４００の稼働状況をセンサ情報に基づいて分析することにより、機器１４００での故障の発生、故障の予兆を検出する機能を有し、通信処理部１１０１、機器通信処理部１１０２、分析処理部１１０３、及び稼働情報処理部１１０４を有する。本実施形態では、通信処理部１１０１、機器通信処理部１１０２、分析処理部１１０３、及び稼働情報処理部１１０４は、それぞれの機能を実現するためのプログラムとして構成されており、例えば図２のコンピュータ１０において補助記憶装置１３に格納されており、プロセッサ１１が主記憶装置１２に読み出して実行する。なお、これらの機能部の一部、又は全部
をハードウェアで構成することができる。

機器１４００に設けられている機器通信処理部１４０２から送信された、機器ＩＤの付加されたセンサ情報は、機器通信処理部１１０２で受信されて分析処理部１１０３に転送される。分析処理部１１０３は、センサ情報を分析することにより、センサ情報の送信元である機器１４００について故障あるいは故障の予兆の有無を判定する。分析の結果故障あるいは故障予兆が検知されたと判定した場合、分析処理部１１０３は、前記検知された故障あるいは故障予兆の情報（異常情報）を、稼動情報処理部１１０４に送信する。稼動情報処理部１１０４は、当該故障あるいは故障予兆情報に関する保守関連情報を、製品保守管理装置１０００から取得し、機器稼動管理装置１７００の機器稼動計画管理ＤＢ１７０２から当該機器１４００の稼動計画を取得する。稼働情報処理部１１０４は、前記保守関連情報に基づいて、前記取得した稼動計画に所要の処理を施して、前記故障あるいは故障予兆情報に前記処理した稼動計画情報及び当該機器ＩＤを付加して保守管理装置１０００に送信する。機器稼働計画管理ＤＢ１７０２の構成例については後述する。

次に、保守管理装置１０００について説明する。保守管理装置１０００は、ユーザサイト２に設置されている機器１４００等の稼働状況に応じて保守計画を作成すると共に、保守サービスの実施状況を管理する機能を有し、例えば機器１４００等の供給元における保守部門、あるいは機器１４００等の保守を請け負う保守業者等が保有し運用する。本実施形態の保守管理装置１０００は、保守契約管理ＤＢ１００１、保守計画管理ＤＢ１００２、故障管理ＤＢ１００３、保守関連情報配信処理部１００４、保守計画作成処理部１００５（保守計画作成部）、及び通信処理部１００６を有する。

保守契約管理ＤＢ１００１は、ユーザサイト２に設置されている機器１４００、１５００、１６００等について設定されている保守契約に関する情報を管理するためのＤＢであり、契約ＩＤ、機器ＩＤ、保守契約開始期日、保守契約終了期日などの情報を格納する。

保守計画管理ＤＢ１００２は、機器１４００等について作成された保守実施計画に関する情報を管理するためのＤＢであり、保守計画ＩＤ、機器ＩＤ、故障ＩＤ（異常種別）、検知日時、保守計画、保守結果などの情報を格納する。

故障管理ＤＢ１００３は、機器１４００等に関する故障の情報を管理しており、本実施形態では、故障ＩＤ、故障発生までの予測稼動時間を示す故障発生稼働時間（異常発生稼働時間）、保守要請から保守実施までの準備時間を示す保守実施準備時間などの情報を格納する。

保守関連情報配信処理部１００４は、機器１４００等の保守に関する情報を要求に応じて配信する機能を有する。本実施形態の保守関連情報配信処理部１００４は、対象となる機器１４００の機器ＩＤと故障ＩＤとを含む情報である保守関連情報要求を受信後、保守契約管理ＤＢ１００１を参照して、前記機器ＩＤに対応して記録されている保守契約に関する情報を取得し、故障管理ＤＢ１００３を参照して、前記故障ＩＤに対応する故障発生稼働時間、保守実施準備時間を取得し、それらを統合して保守関連情報として送信する。

保守計画作成処理部１００５は、保守関連情報に基づいて、機器１４００等それぞれについての保守実施計画を作成する機能を有し、対象となる機器ＩＤと故障ＩＤと稼働スケジュール情報（稼働予定情報）とを含む故障あるいは故障予兆情報を受信後、保守計画管理ＤＢ１００２を参照して、機器１４００等の保守を実施するための計画を決定する。決定された保守実施計画は、前記保守計画管理ＤＢ１００２に記録され、また通信ネットワーク１２００を通じて機器分析管理装置１１００に送信される。

通信処理部１００６は、保守管理装置１０００と通信ネットワーク１２００との間での通信を制御する機能を有し、機器分析管理装置１１００から送信された、前記保守関連情報要求を受信し、保守関連情報配信処理部１００４に転送する。また、機器分析管理装置１１００から送信された、前記故障あるいは故障予兆情報を受信し、保守計画作成処理部１００５に転送する。また、通信処理部１００６は、保守関連情報配信処理部１００４で生成される前記保守関連情報、及び保守計画作成処理部１００５で生成される前記保守実施計画を機器分析管理装置１１００に送信する。

次に、本実施形態の保守管理システム１に設けられるデータベースの構成例について説明する。図３は保守契約管理ＤＢ１００１の構成例を示す図である。保守契約管理ＤＢ１００１は、保守対象の機器１４００を識別するための識別符号である機器ＩＤ３０１、当該機器１４００に関して設定されている保守契約の内容を示す項目である保守契約２０２、当該機器１４００に設定されている当該保守契約の開始日、及び終了日を示す情報である契約開始日２０３、契約終了日２０４を含む。保守契約管理ＤＢ１００１は、これらの項目を含むレコードを複数格納している。

図３に例示しているレコード３００１〜３００３によって各レコードの内容を説明する。レコード３００１は機器ＩＤ「ＡＡＡ」で特定される機器について、保守契約は、「２４時間対応保守」、契約開始日は「２０１６年３月２１日」、契約終了日は「２０１９年３月２０日」であることを示している。同様にレコード３００２は、機器ＩＤ「ＢＢＢ」で特定される機器について、保守契約は、「昼間対応保守」、契約開始日は「２０１４年４月１日」、契約終了日は「２０１７年３月３１日」であることを示している。またレコード３００３は、機器ＩＤ「ＣＣＣ」で特定される機器について、保守契約は、「稼働保証保守」、契約開始日は「２０１７年４月１日」、契約終了日は「２０１７年９月３０日」であることを示している。

保守契約３０２の内容は、例えば「２４時間対応保守」であれば、被契約者の要請に応じて昼夜間休日問わず保守を実施する契約であり、「昼間対応保守」であれば、平日の昼間、例えば午前９時〜午後４時の時間帯に保守を実施する契約であり、「稼働保証保守」であれば、契約で保証すべき稼働率を定め、実際の稼働率が契約の規定を下回った場合は被契約者に違約金を支払う契約である。保守契約３０２に記録される保守契約は、上記に限定されることはなく、実際の保守契約の内容に応じて設定することができる。

図４は保守計画管理ＤＢ１００２の構成例を示す図である。保守計画管理ＤＢ１００２は、機器１４００ごとの保守計画を識別するための識別符号である保守計画ＩＤ４０１、保守対象の機器１４００を識別するための識別符号である機器ＩＤ４０２、故障内容を識別するための識別符号である故障ＩＤ４０３、対応する機器１４００について予兆や故障が検知された日時を記録する検知日時４０４、保守を実施する計画を実施予定日時によって記録する保守計画４０５、及び保守を実施した結果を記録する保守結果４０６の各項目を含む。保守計画管理ＤＢ１００２は、これらの項目を含むレコードを複数格納している。

図４に例示しているレコード４００１〜４００３によって各レコードの内容を説明する。レコード４００１は、保守計画ＩＤ「ＡＡＡ１」で特定される保守計画が機器ＩＤ「ＡＡＡ」で特定される機器についての計画であることを示し、故障ＩＤ「００１０」、検知日時「２０１７年３月２１日１５時３０分」、保守計画「２０１７年３月２４日１８時」、保守結果は空欄で未実施であることを示している。本実施形態では故障ＩＤ４０３は００１０等のコードで示されているが、例えば機器１４００の特定部位の温度上昇、回転数異常というように具体的な故障の事象で識別できるように記録してもよい。

レコード４００２は、保守計画ＩＤ「ＢＢＢ１」で特定される保守計画が、機器ＩＤ「ＢＢＢ」で特定される機器についての計画であることを示し、故障ＩＤ「００１１」、検知日時「２０１６年１０月１０日１１時２４分」、保守計画「２０１６年１０月１６日１３時」が記録されている。また保守結果４０６には、保守計画４０５に記録されている実施予定日時より前である２０１６年１０月１４日１４時１５分に故障が発生したことを示している。レコード３００３は、保守計画ＩＤ「ＣＣＣ１」で特定される保守計画が、機器ＩＤ「ＣＣＣ」で特定される機器についての計画であることを示し、故障ＩＤ「００２０」、検知日時「２０１６年９月１６日９時５５分」、保守計画「２０１６年９月２３日１９時」が記録され、保守結果４０６には、２０１６年９月２３日１９時に、計画にしたがって保守を実施したことが示されている。

図５は故障管理ＤＢ１００３の構成例を示す図である。故障管理ＤＢ１００３は、保守計画管理ＤＢ１００２に対応する故障ＩＤ５０１、故障予兆検知から故障発生までの稼働時間の予測値である故障発生稼働時間５０２、及び当該故障の保守が実施可能となるまでの準備時間である保守実施準備時間５０３を含む。故障管理ＤＢ１００３は、これらの項目を含むレコードを複数格納している。

図５に例示しているレコード５００１〜５００３によって各レコードの内容を説明する。レコード５００１〜５００３は、故障ＩＤ「００１０」、「００１１」、「００２０」で特定される故障について、それぞれ、故障発生稼働時間が１２０時間、２４０時間、２４０時間、保守実施準備時間が４８時間、１６８時間、２４時間であることを示している。図５に示す故障発生稼働時間５０２は、機器１４００に発生した故障に関する実績によって随時更新することができる。保守実施準備時間５０３は、保守対応する要員スケジュール、保守に必要な交換部品の在庫有無等の状況を勘案して随時更新することができる。

図６は機器稼働実績管理ＤＢ１７０１の構成例を示す図である。本実施形態の機器稼働実績管理ＤＢ１７０１は、管理対象である機器の機器ＩＤ６０１、当該機器の稼働開始時期を示す稼働開始時期６０２、当該機器の稼働開始からの通算稼働時間を示す総稼働時間６０３、当該機器を最後に保守した時期を記録する最終保守実施時期６０４、及び当該機器を最後に保守してからの稼働時間を示す最終保守後稼働時間６０５を含む。機器稼働実績管理ＤＢ１７０１は、これらの項目を含むレコードを複数格納している。

図６に例示しているレコード６００１〜６００３によって各レコードの内容を説明する。レコード６００１は、機器ＩＤ「ＡＡＡ」で特定される機器の稼働実績を示し、当該機器が２０１６年３月２１日に稼働開始して現在までの通算稼働時間が１５５６時間、最後に保守を実施したのが２０１７年３月２１日であり、その後現在まで２５５時間稼働していることを示している。レコード６００２、６００３についても同様の記録が格納されている。稼働開始時期６０２は、各機器の稼働開始の日時をあらかじめ設定しておく。最終保守実施時期６０４は、保守を実施するごとに、例えば保守実施者が保守管理装置１０００から通信ネットワーク１２００を通じて入力するなどの方法で更新することができる。総稼働時間６０３、最終保守後稼働時間６０５は、機器１４００の適宜の機能部において総稼働時間、保守後の稼働時間を記録させておき、例えばＤＢＭＳ１７０３が機器１４００からそれぞれのデータを取得することにより随時更新することができる。

図７は機器稼働計画管理ＤＢ１７０２の構成例を示す図である。機器稼働計画管理ＤＢ１７０２は、管理対象の機器の機器ＩＤ７０１、稼働計画の内容を示す計画内容７０２、当該計画の開始時期７０３、及び当該計画の終了時期７０４を含む。機器稼働計画管理ＤＢ１７０２は、これらの項目を含むレコードを複数格納している。

図７に例示しているレコード７００１〜７００４によって各レコードの内容を説明する
。レコード７００１〜レコード７００４は、機器ＩＤ「ＡＡＡ」で特定される機器の稼働計画を示す。レコード７００１は、２０１７年３月１０日８時から２０１７年３月１０日１７時まで稼働する計画を示し、レコード７００２は、２０１７年３月１１日８時から２０１７年３月１１日１７時まで稼働する計画を示している。レコード７００３は、２０１７年３月１２日８時から２０１７年３月１２日９時５９分まで保守を実施する計画を示し、レコード７００４は、２０１７年３月１２日１０時から２０１７年３月１２日１７時まで稼働する計画を示す。図７には、機器ＩＤ「ＡＡＡ」で特定される機器の計画のみが記録されているが、ユーザサイト２に存在する他の管理対象の機器についても同様に計画が管理されている。機器稼働計画管理ＤＢ１７０２の内容は各機器について設定される稼働計画にしたがって機器の管理者などによりあらかじめ記録され、また稼働計画が変更、追加されるごとに機器分析管理装置１１００の稼働情報処理部１１０４から随時更新される。

次に、以上説明した構成を有する本実施形態の保守管理システム１によって、機器１４００について故障予兆が検知された場合に実行されるデータ処理について説明する。図８は、ユーザサイト２で故障の予兆が検知された場合に、本実施形態の保守管理システム１によって実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。ユーザサイト２において機器１４００、機器稼働管理装置１７００、及び機器分析管理装置１１００が動作しており、機器１４００を管理する保守サービス管理装置１０００が動作している状態で、各機器１４００に設置されたセンサ部１４０１で取得されたセンサデータは、機器通信処理部１４０２により機器分析管理装置１１００に送信される（Ｓ８００１）。このセンサデータの送信は、あらかじめ設定した時間間隔で、あるいは所定の時機において実行させることができる。

機器分析管理装置１１００では、機器通信処理部１１０２で受信したセンサデータを分析処理部１１０３で分析する（Ｓ８００２）。故障予兆の検出は、センサデータに含まれる特徴量を経時的に比較する等の既知の手法により実現することができる。

分析の結果、故障予兆が検知された場合、稼働情報処理部１１０４では、保守管理装置１０００から保守関連情報を取得し（Ｓ８００３）、機器稼働管理装置１７００から当該機器の稼働情報を取得し（Ｓ８００４）、次いで予兆通知用データを作成して保守管理装置１０００に送信する（Ｓ８００５）。

保守管理装置１０００では、機器分析管理装置１１００から受信した予兆通知用データに基づいて保守計画を作成する（Ｓ８００６）。作成した保守計画は、保守管理装置１０００から機器分析管理装置１１００に送信される（Ｓ８００６）。

機器分析管理装置１１００では、保守計画を受信し（Ｓ８００７）、当該保守計画に基づいて機器稼働管理装置１７００の機器稼働計画管理ＤＢ１７０２を更新する（Ｓ８００８）。以上の保守サービス管理システム１におけるデータ処理により、機器１４００ごとに最新の情報を反映した保守計画が作成されて機器稼働計画管理ＤＢ１７０２に格納される。

次に、図８のシーケンス図における機器分析管理装置１１００、保守管理装置１０００において実行されるデータ処理について説明する。図９は、機器分析管理装置１７００において実行される予兆通知用データ作成処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。この処理フロー例は、図８のＳ８００５での処理に対応する。

図８のＳ８００２において分析処理部１１０３が実行するセンサデータ分析処理Ｓ８００２の結果、故障予兆が検知された場合、分析処理部１１０３は、センサデータに含まれ
る機器ＩＤ、及び検知された故障予兆に対応して特定される故障ＩＤを含む故障予兆検知結果を、稼働情報処理部１１０４に送信する。

稼働情報処理部１１０４は、前記故障予兆検知結果を受信後本処理を開始し、前記機器ＩＤと前記故障ＩＤを含む保守関連情報要求を保守サービス管理装置１０００の保守関連情報配信処理部１００４に送信し、保守関連情報を受信する。次いで稼働情報処理部１１０４は、保守関連情報に含まれる当該故障ＩＤ（図５の符号５０１）に対応づけられている故障発生稼働時間５０２と、保守実施準備時間５０３とを取得する（Ｓ９００１）。

次に、稼働情報処理部１１０４は、機器稼働管理装置１７００の機器稼働計画管理ＤＢ１７０２から、当該機器ＩＤによって特定される稼働計画を取得する。稼働情報処理部１１０４は、取得した稼働計画を参照し、総稼働時間が前記故障発生稼働時間５０２に達する時期を計算し、計算結果を予測故障時期とする（Ｓ９００２）。次いで稼働情報処理部１１０４は、現在時刻に前記保守実施準備時間５０３を加算し、最短保守実施可能時期を算出する（Ｓ９００３）。

次に、稼働情報処理部１１０４は、前記予測故障時期と、最短保守実施可能時期とを比較し（Ｓ９００４）、最短保守実施可能時期の方が早く到来すると判定した場合（Ｓ９００４，Ｙｅｓ）、稼働スケジュール提供期間を、最短保守実施可能時期から予測故障時期までの範囲とする（Ｓ９００５）。

最短保守実施可能時期よりも予測故障時期の方が早く到来すると判定した場合（Ｓ９００４，Ｎｏ）、稼働情報処理部１１０４は、稼働スケジュール提供期間を予測故障期間から事前に定められた所定期間までの範囲とする（Ｓ９００６）。前記所定期間は、例えば保守契約で定められている保証稼働率を勘案して決定するなど、あらかじめ適宜設定しておくことができる。

次に、稼働情報処理部１１０４は、機器稼働計画管理ＤＢ１７０２を参照して、前記稼働スケジュール提供期間における該当機器１４００の稼働スケジュールデータ（稼働計画）を作成する（Ｓ９００７）。稼働スケジュールデータとは、前記稼働スケジュール提供期間における稼働スケジュールを、機器稼働計画管理ＤＢ１７０２から抽出して得られるデータである。

次に、稼働情報処理部１１０４は、作成した前記稼働スケジュールデータを、前記機器ＩＤ、及び前記故障ＩＤとともに、保守管理装置１０００に送信して処理を終了する（Ｓ９００８）。

以上の処理により、機器分析管理装置１１００にて故障予兆が検知された場合に、当該機器１４００に関する必要最小限の稼働スケジュールを保守管理装置１０００に送信することができる。これにより、ユーザサイト２における各機器１４００の稼働状態といった機微な情報が過度に外部に提供されることが防止される。

次に、保守管理装置１０００にある保守関連情報配信処理部１００４によって実行される保守関連情報配信処理について説明する。図１０は、本実施形態の保守管理装置１０００にある保守関連情報配信処理部１００４において実行される保守関連情報のデータ作成処理及び配信処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。

保守関連情報配信処理部１００４は、機器分析管理装置１１００から保守関連情報要求を受信し、当該保守関連情報に含まれる機器ＩＤ及び故障ＩＤを取得する（Ｓ１０００１）。保守関連情報配信処理部１００４は、前記機器ＩＤによって特定される機器１４００
に対応して記録されている保守契約を確認するため、保守契約管理ＤＢ１００１にアクセスし、前記機器ＩＤに対応する保守契約を参照する。保守関連情報配信処理部１００４は、当該機器１４００について設定されている保守契約内容を取得し、現在日時が、契約開始日から契約終了日までの範囲内、すなわち保守契約の有効期間内にあるかどうかを確認する。現在日時が保守契約の有効期間内にないと判定した場合、保守関連情報配信処理部１００４は、保守関連情報を配信せずに処理を終了する（Ｓ１０００２）。

現在時刻において対応する保守契約が有効であると判定した場合、保守関連情報配信処理部１００４は、故障管理ＤＢ１００３にアクセスし、前記故障ＩＤに対応する故障発生稼働時間、及び保守実施準備時間を取得する（Ｓ１０００３，Ｓ１０００４）。

次いで、保守関連情報配信処理部１００４は、前記故障発生稼働時間と、前記保守実施準備時間とを含む保守関連情報を作成し、機器分析管理装置１１００に送信して処理を終了する（Ｓ１０００５）。
以上の処理により、機器分析管理装置１１００において検知された故障予兆に対する保守関連情報を生成し、保守計画作成に利用することが可能となる。

次に、保守管理装置１０００において実行される保守計画作成処理について説明する。図１１は、保守管理装置１０００にある保守計画作成処理部１００５によって実行される保守計画作成処理の処理フロー例を説明するフローチャートである。

保守計画作成処理部１００５は、機器分析管理装置１１００から図９のＳ９００８で機器分析管理装置１１００の稼働情報処理部１１０４から送信された故障予兆検知時の稼働スケジュールデータを受信し、当該データに含まれている機器ＩＤ、故障ＩＤ、及び機器稼働スケジュールを取得する（Ｓ１１００１）。

保守計画作成処理部１００５は、当該機器１４００についての保守契約を確認するため、保守契約管理ＤＢ１００１にアクセスし、前記取得した機器ＩＤに対応する保守契約を参照して当該機器１４００に関する保守契約の内容を取得し、現在日時が契約開始日から契約終了日までの範囲内、すなわち保守契約の有効期間内にあるかどうかを確認する。現在日時が有効期間内でないと判定した場合、保守計画作成処理部１００５は、保守計画作成を中止して処理を終了する（Ｓ１１００２）

次に、保守計画作成処理部１００５は、前記稼働スケジュールを参照し、当該機器１４００が稼働していない時間であって、前記保守契約の条件に合う時間帯、例えば図３の保守契約管理ＤＢ１００１における保守契約３０２を探索し、適合する時間帯を保守実施可能時間帯として取得する（Ｓ１１００３）。

次に、保守計画作成処理部１００５は、保守計画管理ＤＢ１００２の保守計画４０５を参照して、保守実施可能な時間帯のうち最も時期の早い時間帯を取得し、保守計画として新規レコードを保守計画管理ＤＢ１００２に登録する（Ｓ１１００４）。なお、保守実施可能な時間帯のうち最も時期の早い時間帯を取得する際の保守実施可否の判断は、当該保守に必要な保守担当作業員の人数、作業員の所要移動時間、保守作業に要する時間等の条件を考慮して行うことができる。保守のスケジューリング手法については、利用可能な任意の方式を利用して行うことができる。
次に、保守計画作成処理部１００５は、登録した保守計画情報を、機器分析管理装置１１００に送信して処理を終了する（Ｓ１１００５）。

以上の処理により、機器分析管理装置１１００において検知された故障予兆に対する保守計画が作成され、機器分析管理装置１１００に送られる。なお、機器分析管理装置１１
００に送られた保守計画情報は、稼働情報処理部１１０４によって、機器稼働管理装置１７００の機器稼働計画管理ＤＢ１７０２に記録される。

以上の処理は、機器分析管理装置１１００において機器１４００の故障の予兆が検知された場合の処理について説明したが、次に、機器１４００の故障予兆がなく、直接機器１４００の故障が検知された場合における保守サービス管理システム１のデータ処理を説明する。図１２は、機器１４００の故障検知時に、本実施形態の保守管理システム１によって実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。図１２のシーケンス図は基本的に図８に例示したシーケンス図と同様であるため、ここでは図８に対して異なる点のみを説明する。

図１２の例では、機器分析管理装置１１００においてセンサデータを分析した結果、対象である機器１４００の故障が検知された場合、稼働情報処理部１１０４では、故障通知用のデータを作成し、保守管理装置１０００に送信する（Ｓ８００５Ａ）。
保守管理装置１０００では、受信した故障通知に基づいて保守計画を作成する。この後の処理は図８におけるＳ８００７以降に対応する。

図１２の例では、機器分析管理装置１１００において、予兆通知用データではなく故障通知用データが作成される。故障通知用データは、対応する機器１４００についての機器ＩＤ、故障ＩＤ、及び当該機器１４００が故障検知時点から稼働していない旨を示す稼働スケジュールデータである。機器１４００の故障が検知された場合には、予測故障時期という概念を使用しないため、図９に例示する予兆通知用データ作成処理におけるＳ９００４の判定処理が不要となり、最短保守実施可能時期から所定期間についての稼働スケジュールデータが取得されることになる。その後に保守契約内容を勘案した保守計画が作成される処理フローは、図１１に例示した保守計画作成処理と同様に実行される。

以上の処理により、機器１４００の故障が検知された場合にも、保守契約内容、機器１４００の稼働スケジュールを考慮して適切な保守計画を作成することができる。
［実施形態２］
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１３は、他の実施形態による保守管理システム１のシステム構成例を示す図である。

本実施形態の保守管理システム１は、第１の実施形態に対して、ユーザサイト２にある機器分析管理装置１１００に保守関連情報管理ＤＢ１１０５が追加された点が異なる。またこの構成上の差異に基づいて、保守管理装置１０００の保守関連情報配信処理部１００４における処理が変更されている。

まず保守関連情報管理ＤＢ１１０５について説明する。保守関連情報管理ＤＢ１１０５は、故障予兆に関する情報を機器分析管理装置１１００内で管理するためのデータベースであり、対象の機器１４００に関する機器ＩＤ、故障ＩＤ、故障予兆検知から故障発生までの時間である予測故障発生時間、及び保守実施準備時間を管理する。

図１４は保守関連情報管理ＤＢ１１０５の構成例を示す図である。保守関連情報管理ＤＢ１１０５は、管理対象の機器１４００に関する機器ＩＤ１４０１、故障内容を識別するための識別符号である故障ＩＤ１４０２、故障予兆検知から故障発生までの稼働時間の予測値である故障発生稼働時間１４０３、及び当該故障の保守を実施するまでに必要な準備時間である保守実施準備時間１４０４の各項目を格納している。保守関連情報管理ＤＢ１１０５は、保守管理装置１０００にある保守関連情報配信処理部１００４にて、故障管理ＤＢ１００３の情報が更新される度に、連動して更新される。

次に、本実施形態における故障予兆検知時のデータ処理フロー例について説明する。図１５は、ユーザサイト２で故障の予兆が検知された場合に、本実施形態の保守管理システム１によって実行されるデータ処理の処理フロー例を示すシーケンス図である。第１の実施形態との相違点は、予兆通知用データ作成処理Ｓ８００５に関する処理である。本実施形態では、保守関連情報を機器分析管理装置１１００の保守関連情報管理ＤＢ１１０５から取得可能であるため、機器分析管理装置１１００は保守関連情報を保守管理装置１０００から取得する必要がない。このため、本実施形態では、予兆検知時における機器分析管理装置１１００と保守管理装置１０００との間での通信量を低減することができる効果がある。このことは、多数の機器１４００が存在するユーザサイト２においては特に顕著な効果を発揮する。

なお、以上説明した実施形態では、機器１４００とは別体として機器分析管理装置１１００を設けているが、機器分析管理装置１１００の構成を機器１４００に組み込んで一体としてもよい。また、機器分析管理装置１１００と機器稼働管理装置１７００についても一体に構成することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る保守管理システム１によれば、保守対象である機器、設備等の製品について検出された異常に基づいて、必要な保守作業を効率よく実施することができる。

なお、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されることはなく、他の変形例、応用例等も、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内に含まれるものである。

１保守管理システム
２ユーザサイト
１０００保守管理装置
１００１保守契約管理ＤＢ
１００２保守計画管理ＤＢ
１００３故障管理ＤＢ
１００４保守関連情報配信処理部
１００５保守計画作成処理部
１００６通信処理部
１１００機器分析管理装置
１１０１通信処理部
１１０２機器通信処理部
１１０３分析処理部
１１０４稼働情報処理部
１１０５保守関連情報管理ＤＢ
１２００，１３００通信ネットワーク
１４００，１５００，１６００機器
１７００機器稼働管理装置
１７０１機器稼動実績管理ＤＢ
１７０２機器稼動計画管理ＤＢ
１７０３データベースマネジメントシステム

Claims

機器の保守計画を作成するための保守管理システムであって、
前記機器の将来の稼働予定に関する情報を格納している機器稼働計画記憶部と、
前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報を受信し、当該センサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報を生成するように構成された分析処理部と、
前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報を、前記機器識別情報に基づいて前記機器稼働計画記憶部から取得して前記機器の前記所定期間における稼働予定を示す稼働計画を生成し、前記機器識別情報及び前記異常種別とともに出力するように構成された稼働情報処理部と、
前記機器の前記稼働計画を受信して、当該稼働計画から得た当該機器が稼働していない期間に当該機器の保守実施を計画するように構成された保守計画作成部と、
を備えている保守管理システム。
請求項１に記載の保守管理システムであって、
前記異常の種別が前記機器に異常が発生する予兆である予兆種別であり、各予兆種別に対応して、当該予兆種別によって特定される予兆が検知された場合に実際に当該機器に異常が発生するまでの当該機器の予測稼働時間である異常発生稼働時間を記憶しており、
前記稼働情報処理部は、前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別としての前記予兆種別に対応する前記異常発生稼働時間を取得し、前記機器識別情報に基づいて前記機器稼働計画記憶部から当該機器についての稼働予定情報を取得し、前記異常発生稼働時間と前記稼働予定情報とに基づいて前記機器についての予測異常発生時期を算出して、当該予測異常発生時期までの期間における前記稼働計画を生成する、
保守管理システム。
請求項１又は２に記載の保守管理システムであって、
前記異常種別に対応して、当該異常種別によって特定される異常が発生した場合に、保守を実施可能となるまでの準備時間である保守実施準備時間が記憶されており、
前記稼働情報処理部は、前記保守実施準備時間経過後から開始する前記所定期間における前記稼働計画を生成する、
保守管理システム。
請求項３に記載の保守管理システムであって、
前記稼働情報処理部は、前記予測異常発生時期と前記保守実施準備時間経過時点とを比較して、前記保守実施準備時間経過時点以後に前記予測異常発生時期が到来すると判定した場合、前記保守実施準備時間経過時点から前記予測異常発生時期までの期間における前記稼働計画を生成し、前記保守実施準備時間経過時点より前に前記予測異常発生時期が到来すると判定した場合、前記保守実施準備時間経過時点から当該稼働情報処理部によって設定された設定時間における前記稼働計画を生成する、
保守管理システム。
請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の保守管理システムであって、
前記機器ごとに設定されている保守契約に規定されている保守対応条件を記憶しており、
前記保守計画作成部は、前記機器識別情報によって特定される前記機器についての保守対応条件を取得し、前記稼働計画の開始時期を前記保守対応条件にしたがって変更する、保守管理システム。
機器の異常を検知するための異常検知装置であって、
前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報を受信し、当該センサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報を生成するように構成された分析処理部と、
前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報を、前記機器識別情報に基づいて前記機器稼働計画記憶部から取得して前記機器の前記所定期間における稼働予定を示す稼働計画を生成し、前記機器識別情報及び前記異常種別とともに出力するように構成された稼働情報処理部と、
を備えている異常検知装置。
請求項６に記載の異常検知装置であって、
前記異常の種別が前記機器に異常が発生する予兆である予兆種別であり、
を記憶しており、
前記稼働情報処理部は、前記異常情報を取得して、当該異常情報に含まれる異常種別としての前記予兆種別に対応して、当該予兆種別によって特定される予兆が検知された場合に実際に当該機器に異常が発生するまでの当該機器の予測稼働時間である異常発生稼働時間を取得し、前記機器識別情報に基づいて当該機器についての稼働予定情報を取得し、前記異常発生稼働時間と前記稼働予定情報とに基づいて前記機器についての予測異常発生時期を算出して、当該予測異常発生時期までの期間における前記稼働計画を生成する、
異常検知装置。
請求項６又は７に記載の異常検知装置であって、
前記稼働情報処理部は、前記異常種別に対応して、当該異常種別によって特定される異常が発生した場合に、保守を実施可能となるまでの準備時間である保守実施準備時間に基づいて、前記保守実施準備時間経過後から開始する前記所定期間における前記稼働計画を生成する、
異常検知装置。
請求項８に記載の異常検知装置であって、
前記稼働情報処理部は、前記予測異常発生時期と前記保守実施準備時間経過時点とを比較して、前記保守実施準備時間経過時点以後に前記予測異常発生時期が到来すると判定した場合、前記保守実施準備時間経過時点から前記予測異常発生時期までの期間における前記稼働計画を生成し、前記保守実施準備時間経過時点より前に前記予測異常発生時期が到来すると判定した場合、前記保守実施準備時間経過時点から当該稼働情報処理部によって設定された設定時間における前記稼働計画を生成する、
異常検知装置。
請求項７又は８に記載の異常検知装置であって、
前記異常発生稼働時間及び前記保守実施準備時間を記憶している、
異常検知装置。
機器の保守計画を作成するために、前記機器に設けられたセンサによって検出される前記機器の稼働状態に関する情報及び前記機器を特定するための識別情報である機器識別情報とを含むセンサ情報に基づいて前記機器について異常発生を検知した場合、当該機器識別情報及び発生した前記異常の種別を示す情報である異常種別情報とを対応づけてなる情報である異常情報と、当該異常情報に含まれる異常種別に対応して設定される所定期間における稼働予定情報から生成される当該所定期間における稼働計画を受信する保守計画作
成装置であって、
前記稼働計画から得た当該機器が稼働していない期間に当該機器の保守実施を計画するように構成されている、
保守計画作成装置。
請求項１１に記載の保守計画作成装置であって、
前記機器ごとに設定されている保守契約に規定されている保守対応条件を記憶しており、
前記稼働情報処理部は、前記機器識別情報によって特定される前記機器についての保守対応条件を取得し、前記稼働計画の開始時期を前記保守対応条件にしたがって変更する、保守計画作成装置。