JP2019537123A - 駆動部の精密予知保全方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、駆動部の精密予知保全方法に関し、駆動部の正常な駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）と、前記駆動部の故障が発生する前に前記駆動部の駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第２ベース情報収集段階（Ｓ２０）と、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて、ピーク区間の危険値（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ）を設定する設定段階（Ｓ３０）と、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集し、その収集されたピーク区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定されたピーク区間の危険値を超えれば、前記駆動部を異常状態として検出する検出段階（Ｓ４０）とからなり、正常な状態の駆動部の駆動情報と故障が発生する前に表われた駆動部の駆動情報を収集し、その収集された情報に基づいてピーク区間と定速区間との危険値及び警報値を設定した後、駆動部の駆動を通じてリアルタイムで収集される駆動情報を設定されたピーク区間と定速区間との危険値及び警報値と対比して、駆動部の異常兆候が疑われる条件が満たされれば、警報して適切な時期に駆動部の整備及び交替が行われるように誘導し、駆動部の故障による莫大な損失を未然に予防することができる効果がある。また、駆動部で発生し得る様々な異常兆候を検出するために様々な検出条件を提示し、その検出条件を満たす場合にユーザに警報することで、駆動部で発生する様々な異常兆候を容易に検出することができるだけでなく、検出結果に対する優れた信頼性を確保することができる効果がある。

Description

本発明は、駆動部の精密予知保全方法に関し、さらに詳しくは、正常な状態の駆動部の駆動情報と故障が発生する前に表われた駆動部の駆動情報とを収集し、その収集された情報に基づいてピーク区間と定速区間との危険値及び警報値を設定した後、駆動部の駆動を通じてリアルタイムで収集される駆動情報を設定されたピーク区間と定速区間との危険値及び警報値と対比して、駆動部の異常兆候が疑われる条件が満たされれば、警報して適切な時期に駆動部の整備及び交替が行われるように誘導し、駆動部の故障による莫大な損失を未然に予防することができる駆動部の精密予知保全方法に関する。
一般に、設備の自動化工程のために使用される駆動部（モーター、ポンプ、コンベア、コンプレッサーなど）は、安定的な駆動が非常に重要である。
一例として、大規模の移送工場の設備には、数百個の駆動部が設置されて互いに連動して動作しながら、移送したい資材を連続移送するが、もし多数の駆動部の中でいずれか１つの駆動部に故障が発生すれば、設備の動作が全体的に中断されるという膨大な状況が発生し得る。
その時は、駆動部の故障によるダウンタイムの発生により、駆動部の修理費用だけでなく、設備が中断される間の無駄な運用コストとビジネス効果により多大な損失が発生するしかない。
最近、雇用労働部と産業安全管理公団の資料によると、年間産業安全事故による死傷者は総１０万人程度と集計されており、これを費用に換算すると、年間１８兆ウォンの損失が発生すると集計されている。
このような予期せぬダウンタイムコストを避けるための方法として、事前予知保全システムの導入が重要な実情である。既に予知保全という名目で問題点を改善しようと努力しているが、より効率的な予知保全のために、さらに高次元の予知保全方法の開発が必要な実情である。
本発明は、上記のような諸問題を解決するために提案されたもので、その目的は、正常な状態の駆動部の駆動情報と故障が発生する前に表われた駆動部の駆動情報とを収集し、その収集された情報に基づいてピーク区間と定速区間との危険値及び警報値を設定した後、駆動部の駆動を通じてリアルタイムで収集される駆動情報を設定されたピーク区間と定速区間との危険値及び警報値と対比して、駆動部の異常兆候が疑われる条件が満たされれば、警報して適切な時期に駆動部の整備及び交替が行われるように誘導し、駆動部の故障による莫大な損失を未然に予防することができる駆動部の精密予知保全方法を提供することにある。
また、駆動部で発生し得る様々な異常兆候を検索するために様々な検出条件を提示し、その検出条件を満たす場合にユーザに警報することで、駆動部で発生する様々な異常兆候を容易に検出することができるだけでなく、検出結果に対する優れた信頼度が確保可能な駆動部の精密予知保全方法を提供することにある。
上記のような目的を達成するための本発明による駆動部の精密予知保全方法は、駆動部の正常な駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）と、前記駆動部の故障が発生する前に前記駆動部の駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第２ベース情報収集段階（Ｓ２０）と、前記ベース情報収集段階で収集された情報に基づいて、ピーク区間の危険値（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ）を設定する設定段階（Ｓ３０）と、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集し、その収集されたピーク区間のエネルギー値が前記設定段階で設定されたピーク区間の危険値を超えれば、前記駆動部を異常状態として検出する検出段階（Ｓ４０）とからなり、前記駆動部を通じて測定されるエネルギーは、前記駆動部の駆動に使われる電流、前記駆動部を駆動する時に発生する振動、前記駆動部を駆動する時に発生する騒音、前記駆動部の供給電源の周波数のうちいずれか一つを選択して使用され、前記設定段階（Ｓ３０）では、前記駆動部の駆動開始時に高いエネルギーの大きさの変化が発生する特性上、前記駆動部の駆動が開始する区間を例外（ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ）区間と設定し、前記検出段階（Ｓ４０）では、例外区間で前記駆動部のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えても前記駆動部を正常状態として認知し、前記駆動部のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えて一定持続時間（Ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部の異常状態として認知し、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されることを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、一定時間の危険警報区間（ｐｅａｋ ａｌａｒｍ ｐｅｒｉｏｄ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、設定された危険警報区間で前記駆動部のエネルギー値が前記危険値を超える回数をカウンターして前記設定段階（Ｓ３０）で設定された回数を超えて感知されれば、前記駆動部の異常状態として認知することを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記ベース情報収集手順で収集された情報に基づいて、ピーク区間の警報値（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定して、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記警報値を超えれば、前記駆動部を警報状態として検出し、前記例外区間で前記駆動部のエネルギー値が前記警報値を超えれば、前記駆動部を正常状態として検出し、前記例外区間で前記駆動部のエネルギー値が前記警報値を超えて一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部を警報状態として認知し、前記ピーク区間の警報値は、前記危険値より少ない値で設定され、前記持続時間は、前記設定段階で設定されることを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の危険値（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の危険値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持できなければ、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を異常常態として検出し、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されることを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の警報値（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の警報値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持すれば、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を警報状態として検出し、前記定速区間の警報値は、前記危険値より少ない値で設定され、前記持続時間は、前記設定段階で設定されることを特徴とする。
さらに、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の警報値を一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えると同時に、定速区間のエネルギー値が定速区間の警報値を一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えれば、前記駆動部を異常状態として認知することを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、オフセット（ｏｆｆ ｓｅｔ）値を設定し、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値が前記オフセット値を超える点を開始点とし、前記オフセット値未満に下がる点を終点として、前記開始点から終点までの区間を前記駆動部の駆動区間で強制区画して駆動と休止が繰り返しながら作動する前記駆動部で繰り返す駆動区間をそれぞれ抽出収集し、その収集された駆動区間の情報に基づいて定常状態で前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化値の平均値を抽出し、その抽出された前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化平均値を基準として警報上限値（Ａｌａｒｍ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）と警報下限値（Ａｌａｒｍ ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）とを設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化値が前記警報上限値を超えるか前記警報下限値未満で形成されれば、前記駆動部を異常状態として検出することを特徴とする。
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、リセットタイム（ｒｅｓｅｔ ｔｉｍｅ）を設定し、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値を設定された前記リセットタイムの時間ごとに切って多数の検索区間に区画形成することを特徴とする。
以上のように、本発明による駆動部の精密予知保全方法によると、正常な状態の駆動部の駆動情報と故障が発生する前に表われた駆動部の駆動情報を収集し、その収集された情報に基づいてピーク区間と定速区間との危険値及び警報値を設定した後、駆動部の駆動を通じてリアルタイムで収集される駆動情報を設定されたピーク区間と定速区間との危険値及び警報値と対比して、駆動部の異常兆候が疑われる条件が満たされれば、警報して適切な時期に駆動部の整備及び交替が行われるように誘導し、駆動部の故障による莫大な損失を未然に予防することができる効果がある。
また、駆動部で発生し得る様々な異常兆候を検出するために様々な検出条件を提示し、その検出条件を満たす場合にユーザに警報することで、駆動部で発生する様々な異常兆候を容易に検出することができるだけでなく、検出結果に対する優れた信頼性を確保することができる効果がある。
本発明の実施例による駆動部の精密予知保全方法のブロック図である。
本発明の好ましい実施例による駆動部の精密予知保全方法を添付の図面に基づいて詳しく説明する。本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される公知機能及び構成に対する詳しい記述は省略する。
図１は、本発明の実施例による駆動部の精密予知保全方法のブロック図を示す。
＜実施例＞
図１に示すように、本発明の実施例による駆動部の精密予知保全方法１００は、第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）と、第２ベース情報収集段階（Ｓ２０）と、設定段階（Ｓ３０）と、検出段階（Ｓ４０）とを含んでいる。
前記第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）は、駆動部の正常な駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する段階である。
上記のように収集される情報は、後述する前記設定段階（Ｓ３０）及び検出段階（Ｓ４０）において、駆動部の異常兆候を検出するために設定される様々な基準値の基盤となる。
ここで、前記駆動部の駆動で時間によるエネルギーの大きさの変化情報において、ピーク区間は、エネルギーの大きさが最大値（ｐｅａｋ）で形成された区間を意味し、定速区間は、前記駆動部が安定して一定の範囲のエネルギー値が連続的に維持される区間を意味する。
一方、前記駆動部を通じて測定されるエネルギーは、前記駆動部の駆動に使われる電流、前記駆動部を駆動する時に発生する振動、前記駆動部を駆動する時に発生する騒音、前記駆動部の供給電源の周波数のうちいずれか１つが選択されて使用されるが、勿論このような種類に限定して使用するものではない。
前記第２ベース情報収集段階（Ｓ２０）は、前記駆動部の故障が発生する前に前記駆動部の駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する段階である。
このように収集される情報も、前記第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）で収集される情報のように、前記設定段階（Ｓ３０）及び検出段階（Ｓ４０）で駆動部の異常兆候を検出するために設定される様々な基準値の基盤となる。
前記設定段階（Ｓ３０）は、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて、ピーク区間の危険値（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ）を設定する段階である。
つまり、前記ピーク区間の危険値は、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で長期間収集された情報に基づいて、前記駆動部の故障が発生する前にピーク区間で前記駆動部のエネルギー値が異常に変化する値に基づいて設定される。
前記検出段階（Ｓ４０）は、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集し、その収集されたピーク区間のエネルギー値が前記設定段階で設定されたピーク区間の危険値を超えれば、前記駆動部を異常状態として検出する段階である。
つまり、下記の図表１のように前記駆動部を駆動する過程で変化するピーク区間のエネルギー値が設定されたピーク区間の危険値を超える場合は、前記駆動部を異常状態として検出して、前記駆動部の故障が発生する前に予め交替や修理などの管理を行い、前記駆動部の故障により設備の稼動が中断されて発生する経済的損失を未然に防止可能とする。
＜図表１＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）では、前記駆動部が駆動を開始する時に高いエネルギーの大きさの変化が発生する特性上、前記駆動部の駆動が開始する区間を例外（ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ）区間として設定し、前記検出段階（Ｓ４０）では、例外区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えても、前記駆動部を正常状態として認知し、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えて一定持続時間（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部の異常状態として認知し、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されるようにする。
通常、駆動部の駆動が開始する時点では、前記駆動部のエネルギーの大きさが高く形成されるが、一例として、下記の図表２のように、前記駆動部のエネルギーを前記駆動部の作動に使われる電流と仮定してみると、前記駆動部が駆動を開始する時に高い電流の使用が要求され、前記駆動部が正常駆動されて定速区間に到達すれば、少量の電流が一定に維持されながら使われる。このようなエネルギーの変化は、電類だけでなく、振動、騒音、供給電源の周波数の全てにあたることは言うまでもない。
従って、前記駆動部の駆動が開始される時点で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が危険値を超えることが頻繁に発生するため、前記例外区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が危険値を超える場合は、前記駆動部を正常状態として認知する。
但し、前記例外区間でも前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が危険値を超えて一定持続時間維持される場合は、前記駆動部を異常状態として検出（認知）することはもちろんであり、このような持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて設定される。
＜図表２＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、一定時間の危険警報区間（ｐｅａｋ ａｌａｒｍ ｐｅｒｉｏｄ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）で設定された危険警報区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記ピーク区間の危険値を超える回数をカウンターして、前記設定段階で設定された回数を超えて感知されれば、前記駆動部の異常状態として認知する。
つまり、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の危険値を超える回数がカウンターされ、前記設定段階（Ｓ３０）で設定された前記危険警報区間の時間内に設定された回数を超えなければ、前記駆動部が正常状態として認知されるが、下記の図表３のように、前記危険警報区間の限られた時間内に設定された回数を超えて検出される場合は、前記駆動部を異常状態として認知して、前記駆動部の精密な予知保全を誘導する。
＜図表３＞
Figure 2019537123
さらに、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいてピーク区間の警報値（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定して、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記警報値を超えれば、前記駆動部を警報状態として検出し、前記例外区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記ピーク区間の警報値を超えれば、前記駆動部を正常状態として検出し、前記例外区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記ピーク区間の警報値を超えて一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部を警報状態として認知し、前記ピーク区間の警報値は、前記ピーク区間の危険値より少ない値で設定され、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定される。
つまり、上述したように、駆動が開始する時点では前記駆動部のエネルギーの大きさが高く形成される特性により、前記駆動部の駆動が開始する時点で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が警報値を超えることが頻繁に発生するため、前記例外区間で前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が警報値を超える場合は、前記駆動部を正常状態として認知する。
しかし、下記の図表４のように、前記例外区間でも前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記ピーク区間の警報値を超えて一定持続時間が維持されれば、前記駆動部を警報状態として検出することはもちろんであり、このような持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて設定される。
また、前記ピーク区間の警報値は、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で長期間収集された情報に基づいて、前記駆動部の故障が発生する前にピーク区間で前記駆動部のエネルギー値が異常に変化する値に基づいて設定されるが、この時、設定されるピーク区間の警報値は、前記危険値より少ない値で設定される。
従って、前記駆動部を駆動する過程で変化するピーク区間のエネルギー値が設定された警報値を超えれば、前記駆動部を警報状態として検出し、ピーク区間の危険値を超えた場合よりは低いレベルの危険状態として認知し、前記駆動部の格別な関心と注意が要求される程度の段階としてみればよい。
＜図表４＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の危険値（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の危険値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持できなければ、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を異常状態として検出し、前記持続時間は、前記設定段階で設定される。
ここで、前記駆動部の定速区間は、一定の範囲でエネルギー値が一定時間維持される区間を意味するが、この時、前記定速区間を定めるエネルギー値の範囲や維持時間は、前記第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）で収集される情報に基づいてユーザが適切に設定する。
また、前記定速区間の危険値は、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で長期間収集された情報に基づいて、前記駆動部の故障が発生する前に定速区間で前記駆動部のエネルギー値が異常に変化する値に基づいて設定される。
従って、図表５のように、前記駆動部を駆動する過程で変化する定速区間のエネルギー値が設定された定速区間の危険値を超えて一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を異常状態として検出し、前記駆動部の故障が発生する前に予め交替や修理などの管理が要求される段階として認知する。
もし、前記駆動部が定速区間でエネルギー値が前記定速区間の危険値を超えても一定持続時間が維持されない場合は、前記駆動部の一時的な負荷やピーク区間から定速区間に進入する過程で前記定速区間の危険値を通り過ぎる場合などの通常の事項として認知し、前記駆動部の正常状態として検出する。
ここで、前記駆動部の状態を認知するために設定される持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて設定されることはもちろんである。
＜図表５＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の警報値（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の警報値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持できなければ、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を警報状態として検出し、前記定速区間の警報値は、前記定速区間の危険値より少ない値で設定され、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定される。
ここで、前記定速区間の警報値は、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で長期間収集された情報に基づいて、前記駆動部の故障が発生する前に定速区間で前記駆動部の定速区間のエネルギー値が異常に変化する値に基づいて設定されるが、この時設定される定速区間の警報値は、前記定速区間の危険値より少ない値で設定される。
つまり、下記の図表６のように、前記駆動部を駆動する過程で変化する定速区間のエネルギー値が設定された定速区間の警報値を超えて一定持続時間を維持する場合は、前記駆動部を警報状態として検出し、定速区間の危険値を超える場合よりは低いレベルの危険状態として認知し、前記駆動部の格別な関心と注意が要求される程度の段階である。
ここで、前記駆動部の状態を認知するために設定される持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて設定されることはもちろんである。
＜図表６＞
Figure 2019537123
また、前記検出段階（Ｓ４０）では、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の警報値を一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えると同時に、定速区間のエネルギー値が定速区間の警報値を一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えれば、前記駆動部を異常状態として認知する。
従って、下記の図表７のように、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のエネルギー値がピーク及び定速区間のいずれにも警報状態として検出されれば、前記駆動部が警報状態であっても設備の安全な作動のために精密な管理が要求されるため、このような場合は、前記駆動部を異常状態として認知し、前記駆動部の検査を通じた交替や修理などの管理を行い設備の安定した作動を誘導することが好ましい。
＜図表７＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、オフセット（ｏｆｆ ｓｅｔ）値を設定し、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値が前記オフセット値を超えることを開始点とし、前記オフセット値未満に下がる点を終点として、前記開始点から終点までの区間を前記駆動部の駆動区間で強制区画して駆動と休止が繰り返しながら作動する前記駆動部で繰り返す駆動区間をそれぞれ抽出収集し、その収集された駆動区間の情報に基づいて定常状態で前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化値の平均値を抽出し、その抽出された前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化平均値に基づいて警報上限値（Ａｌａｒｍ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）と警報下限値（Ａｌａｒｍ ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）とを設定し、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化値が前記警報上限値を超えるか前記警報下限値未満で形成されれば、前記駆動部を異常状態として検出する。
下記の図表８のように、ユーザは、前記オフセット値の設定を通じて繰り返した前記駆動部の駆動区間を容易に抽出獲得することができ、このような駆動区間の繰り返したエネルギー値のパターンを通じて、前記駆動部の状態（データ）をさらに体系的に収集、比較、管理することができ、このようなデータに基づいて前記駆動部の予知保全をさらに効果的に行うことができる。
＜図表８＞
Figure 2019537123
つまり、下記の図表９のように、前記設定段階（Ｓ３０）において、駆動区間で時間による繰り返したエネルギー値のデータに基づいて、前記警報上限値と警報下限値とを設定することで、前記駆動部がリアルタイムで駆動される過程でエネルギー変化値がピーク区間の危険値や警報値または定速区間の危険値や警報値を超えなくても、前記駆動部の時間によるエネルギー変化値が前記警報上限値を超えるか警報下限値未満で形成されれば、長期間使用による前記駆動部の劣化、老朽、異常負荷などを疑い、前記駆動部の細心の注意、管理を通じて設備の安定した稼動を誘導することができる。
ここで、前記警報上限値や警報下限値は、前記駆動部の劣化、老朽、異物の引っかかりによる負荷などの状況で、前記駆動部のエネルギー値が異常に変化する値に基づいて設定されることはもちろんである。
また、前記オフセット値の設定を通じて前記駆動部が休止した時に完全停止が行なわれない場合も、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値が前記オフセット値未満に落ちる点を終点として前記駆動部の駆動区間を強制抽出することができ、様々な駆動条件を有する駆動部の容易な予知保全が行なわれるように誘導することができる。
ここで、前記駆動部の休止時に完全停止が行なわれない場合に、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値が前記オフセット値未満に落ちた後、そのエネルギー値が一定持続時間（ｏｆｆ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、駆動区間の終点として認知できるように持続時間を設定して前記駆動区間を区画することができる。
従って、本発明による駆動部の精密予知保全方法１００は、駆動部の故障前に発生し得る異常兆候と駆動部が劣化や老朽などによって発生し得る異常兆候を全て検出可能であるので、前記駆動部の故障により設備の稼動が中断されて発生し得る問題点をさらに効果的に防止することができる。
＜図表９＞
Figure 2019537123
また、前記設定段階（Ｓ３０）において、リセット（ｒｅｓｅｔ ｔｉｍｅ）を設定し、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値を設定された前記リセットタイムの時間ごとに切って多数の検索区間に区画形成する。
つまり、下記の図表１０のように、前記設定段階（Ｓ３０）において、設定されたリセットタイムの時間で前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値を連続区画して多数の検索区間を抽出獲得することができるので、その検索区間の繰り返したエネルギー値のパターンを通じて前記駆動部の状態（データ）をさらに体系的に収集、比較、管理することができ、このようなデータに基づいて前記駆動部の予知保全をさらに効果的に行うことができる。
従って、前記オフセットを通じて繰り返し抽出される駆動区間のピーク区間と定速区間とのエネルギー値の変化情報と前記リセットタイムを通じて繰り返して抽出される検索区間のエネルギー値の変化情報に基づいて、さらに効果的に前記駆動部の予知保全を行うことができる。
＜図表１０＞
Figure 2019537123
一方、下記の図表１１のように、前記駆動部が一度駆動されれば休止なく連続的に駆動する場合、前記リセットタイムを通じて連続的な定速区間を多数の検索区間に分けて抽出獲得することができるので、多数の前記検索区間を通じて収集される情報（データ）を収集して相互に比較し、連続した定速区間を有する前記駆動部の状態を多数の検索区間の対比を通じて効果的に予知することができる。
もちろん、駆動と休止が繰り返される前記駆動部の場合も、前記リセットタイムを適用して多数の検索区間の情報を対比して、前記駆動部の状態を効果的に予知可能なことは言うまでもない。
＜図表１１＞
Figure 2019537123
上記のような過程で、駆動部の異常兆候を検出する本発明の実施例による駆動部の精密予知保全方法１００は、正常な状態の駆動部の駆動情報と、故障が発生する前に表われた駆動部の駆動情報とを収集し、その収集された情報に基づいてピーク区間と定速区間との危険値及び警報値を設定した後、駆動部の駆動を通じてリアルタイムで収集される駆動情報を設定されたピーク区間と定速区間との危険値及び警報値と対比して、駆動部の異常兆候が疑われる条件が満たされれば警報して、適切な時期に駆動部の整備及び交替が行われるように誘導し、駆動部の故障による莫大な損失を未然に予防することができる効果がある。
また、駆動部で発生し得る様々な異常兆候を検索するために、様々な検出条件を提示し、その検出条件を満たす場合にユーザに警報することで、駆動部で発生する様々な異常兆候を容易に検出できるだけでなく、検出結果に対する優れた信頼度が確保可能な効果がある。
一方、本発明の実施例による駆動部の精密予知保全方法１００は、駆動部のエネルギー値を収集、検出、対比、警報することができる様々な電子機器とプログラムなどの組み合わせを通じて具現可能なことはもちろんである。
本発明は、添付の図面に図示された実施例を参考として説明されたが、これは、例示的なもので上述した実施例に限定されず、当該分野で通常の知識を持った者であれば、これから様々な変形及び均等な実施例が可能なことが理解できるであろう。また、本発明の思想を損なわない範囲内で当業者による変形が可能なことはもちろんである。従って、本発明で権利を請求する範囲は、詳細な説明の範囲内に定められるものではなく、後述する請求の範囲とその技術的思想によって限定される。
Ｓ１０：第１ベース情報収集段階
Ｓ２０：第２ベース情報収集段階
Ｓ３０：設定段階
Ｓ４０：検出段階
１００：駆動部の精密予知保全方法

Claims (8)

  1. 各種の設備に使用される駆動部の精密予知保全方法において、
    前記駆動部の正常な駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第１ベース情報収集段階（Ｓ１０）と、
    前記駆動部の故障が発生する前に前記駆動部の駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集する第２ベース情報収集段階（Ｓ２０）と、
    前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて、ピーク区間の危険値（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ）を設定する設定段階（Ｓ３０）と、
    前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化情報をピーク区間と定速区間とに区分して収集し、その収集されたピーク区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定されたピーク区間の危険値を超えれば、前記駆動部を異常状態として検出する検出段階（Ｓ４０）とからなり、
    前記駆動部を通じて測定されるエネルギーは、前記駆動部の駆動に使われる電流、前記駆動部を駆動する時に発生する振動、前記駆動部を駆動する時に発生する騒音、前記駆動部の供給電源の周波数のうちいずれか一つを選択して使用され、
    前記設定段階（Ｓ３０）では、前記駆動部の駆動開始時に高いエネルギーの大きさの変化が発生する特性上、前記駆動部の駆動が開始する区間を例外（ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ）区間と設定し、前記検出段階（Ｓ４０）では、例外区間で前記駆動部のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えても前記駆動部を正常状態として認知し、前記駆動部のエネルギー値がピーク区間の危険値を超えて一定持続時間（ｐｅａｋ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部の異常状態として認知し、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されることを特徴とする駆動部の精密予知保全方法。
  2. 前記設定段階（Ｓ３０）において、一定時間の危険警報区間（ｐｅａｋ ａｌａｒｍ ｐｅｒｉｏｄ）を設定し、
    前記検出段階（Ｓ４０）において、設定された危険警報区間で前記駆動部のエネルギー値が前記危険値を超える回数をカウンターして前記設定段階（Ｓ３０）で設定された回数を超えて感知されれば、前記駆動部の異常状態として認知することを特徴とする請求項１に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  3. 前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて、ピーク区間の警報値（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定して、前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値が前記警報値を超えれば、前記駆動部を警報状態として検出し、
    前記例外区間で前記駆動部のエネルギー値が前記警報値を超えれば、前記駆動部を正常状態として検出し、
    前記例外区間で前記駆動部のエネルギー値が前記警報値を超えて一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が維持されれば、前記例外区間でも前記駆動部を警報状態として認知し、
    前記ピーク区間の警報値は、前記危険値より少ない値で設定され、
    前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されることを特徴とする請求項１に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  4. 前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の危険値（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ）を設定し、
    前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の危険値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｆａｕｌｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持できなければ、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を異常状態として検出し、
    前記持続時間は、前記設定段階で設定されることを特徴とする請求項１または３に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  5. 前記設定段階（Ｓ３０）において、前記第１及び第２ベース情報収集段階（Ｓ１０、Ｓ２０）で収集された情報に基づいて定速区間の警報値（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ）を設定し、
    前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部の定速区間のエネルギー値が前記設定段階（Ｓ３０）で設定された定速区間の警報値を超え、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を維持すれば、前記駆動部を正常状態として検出し、超えた前記駆動部の定速区間のエネルギー値が一定持続時間を維持すれば、前記駆動部を警報状態として検出し、
    前記定速区間の警報値は、前記定速区間の危険値より少ない値で設定され、前記持続時間は、前記設定段階（Ｓ３０）で設定されることを特徴とする請求項４に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  6. 前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のピーク区間のエネルギー値がピーク区間の警報値を一定持続時間（ｐｅａｋ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えると同時に、定速区間のエネルギー値が定速区間の警報値を一定持続時間（ｍｅａｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）超えれば、前記駆動部を異常状態として認知することを特徴とする請求項５に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  7. 前記設定段階（Ｓ３０）において、オフセット（ｏｆｆ ｓｅｔ）値を設定し、
    前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値が前記オフセット値を超える点を開始点とし、前記オフセット値未満に下がる点を終点として、前記開始点から終点までの区間を前記駆動部の駆動区間で強制区画して駆動と休止が繰り返しながら作動する前記駆動部で繰り返す駆動区間をそれぞれ抽出収集し、その収集された駆動区間の情報に基づいて定常状態で前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化値の平均値を抽出し、その抽出された前記駆動部の駆動区間の測定時間によるエネルギーの大きさの変化平均値を基準として警報上限値（Ａｌａｒｍ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）と警報下限値（Ａｌａｒｍ ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）とを設定し、
    前記検出段階（Ｓ４０）において、前記駆動部のリアルタイム駆動状態で測定した時間によるエネルギーの大きさの変化値が前記警報上限値を超えるか前記警報下限値未満で形成されれば、前記駆動部を異常状態として検出することを特徴とする請求項５に記載の駆動部の精密予知保全方法。
  8. 前記設定段階（Ｓ３０）において、リセットタイム（ｒｅｓｅｔ ｔｉｍｅ）を設定し、前記駆動部のピーク区間と定速区間とのエネルギー値を設定された前記リセットタイムの時間ごとに切って多数の検索区間に区画形成することを特徴とする請求項７に記載の駆動部の精密予知保全方法。
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