JP2020184307A - 部品の予測整備 - Google Patents

部品の予測整備 Download PDF

Info

Publication number
JP2020184307A
JP2020184307A JP2020010770A JP2020010770A JP2020184307A JP 2020184307 A JP2020184307 A JP 2020184307A JP 2020010770 A JP2020010770 A JP 2020010770A JP 2020010770 A JP2020010770 A JP 2020010770A JP 2020184307 A JP2020184307 A JP 2020184307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
component
threshold
aircraft
given
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020010770A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェンノン・ワン
Zhennong Wang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of JP2020184307A publication Critical patent/JP2020184307A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/008—Reliability or availability analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/006—Indicating maintenance
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808—Diagnosing performance data
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • G07C5/085—Registering performance data using electronic data carriers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0245—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a qualitative model, e.g. rule based; if-then decisions
    • G05B23/0251—Abstraction hierarchy, e.g. "complex systems", i.e. system is divided in subsystems, subsystems are monitored and results are combined to decide on status of whole system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]

Abstract

【課題】航空機などのビークルの様々な部品の信頼性を判定するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】本開示は、取外履歴に基づいて航空機部品の信頼性曲線を生成すること、信頼性曲線上に取外閾値を設定すること、所与の航空機への所与の実例にかかる航空機部品の取り付けを追跡すること、所与の実例にかかる航空機部品が取り付けられている所与の航空機の動作に基づいて、所与の実例にかかる航空機部品のサイクル数を追跡すること、および所与の実例にかかる航空機部品のサイクル数が取外閾値を満たしたことに応じて、保守点検警告を所与の航空機のオペレータに送信することによって部品の予測整備を提供する。【選択図】図６

Description

本開示は、概して、航空機などのビークルの様々な部品の信頼性を判定するためのシステムおよび方法に関する。
ビークルは、場所間で人を輸送するために使用される。例えば、民間航空機は、様々な場所間で乗客を輸送するために使用される。典型的な航空機は、数百万ではないにせよ数千の構成部品を含む。例えば、航空機のシステム、サブシステム、および構造それぞれなどは、数千の構成部品から形成される場合がある。
理解され得るように、航空機オペレータ(aircraft operator)および乗客は、時間通りのフライトを大事にしている。整備作業は、航空機の遅延の可能性をもたらす。例えば、フライト間に航空機の特定の部品を交換する必要があると判定されたら、整備員がその部品を交換する。しかしながら、このような整備手順により、古い部品を新しい部品に交換する間に、その後の出発時間が遅延し得る。
本開示は、一態様では、複数の実例にかかるビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、複数の実例にかかるビークル部品ののうち実例それぞれにかかるビークル部品に関して、実例それぞれの使用データが、実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、使用データが、関連するビークルからの取り外し時の、実例それぞれにかかるビークル部品によって累積されたサイクル数を示し、使用データが、関連するビークルからの取り外し時に実例それぞれにかかるビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、複数個のサイクル数で故障状態にある実例にかかるビークル部品の割合（パーセンテージ）を求めるステップ、および複数個のサイクル数のそれぞれで故障状態にある、実例にかかるビークル部品の割合に基づいて、信頼性曲線を決定する確率分布関数を使用データに適合させるステップによってビークル部品の信頼性曲線を生成するステップと、信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡するステップと、所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数を追跡するステップと、所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数が取外閾値を満たしたことに応じて、所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップとを含む方法を提供する。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップは、信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めるステップと、履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値をビークル部品の固定サイクル数として設定するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップは、信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定するステップであって、第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第１のサイクル数を示し、第２の点が、以前にビークル部品の取外閾値に設定された、ビークル部品の第２のサイクル数を示す、ステップと、第１の点および第２の点のうちの大きい方を取外閾値として設定するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、安全在庫レベル、取外閾値、ビークル部品のリードタイム、および所与のビークルの使用率に基づいて再注文閾値を設定するステップと、所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数が再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、交点におけるサイクル数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、交点とビークル部品の下方信頼性閾値とを比較するステップと、交点におけるサイクル数が、下方信頼性閾値よりも小さいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、ビークル部品の追加の取外サンプルの受信に応じて、取外閾値を信頼性曲線上の異なる値に再設定するステップをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、所与のビークルは、航空機である。
本開示は、一態様では、複数の実例にかかるビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、複数の実例にかかるビークル部品のうち実例それぞれにかかるビークル部品に関して、実例それぞれの使用データが、実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、使用データが、関連するビークルからの取り外し時の、実例それぞれにかかるビークル部品によって累積された飛行時間数を示し、使用データが、関連するビークルからの取り外し時に実例それぞれにかかるビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、複数個の飛行時間数で故障状態にある実例にかかるビークル部品の割合を求めるステップ、および複数個の飛行時間数のそれぞれで故障状態にある、実例にかかるビークル部品の割合に基づいて、信頼性曲線を決定する確率分布関数を使用データに適合させるステップによってビークル部品の信頼性曲線を生成するステップと、信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡するステップと、所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品の飛行時間数を追跡するステップと、所与の実例にかかるビークル部品の飛行時間数が取外閾値を満たしたことに応じて、所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップとを含む方法を提供する。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、取外閾値を設定するステップは、信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めるステップと、履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値をビークル部品の固定飛行時間値として設定するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、取外閾値を設定するステップは、信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定するステップであって、第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品によって累積された第１の飛行時間数を示し、第２の点が、以前にビークル部品の取外閾値として設定された、ビークル部品によって累積された第２の飛行時間数を示し、第１の点および第２の点のうちの大きい方が、取外閾値として設定される、ステップをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、安全在庫レベル、取外閾値、ビークル部品のリードタイム、および所与のビークルの使用率に基づいて在庫閾値を設定するステップと、所与の実例にかかるビークル部品によって累積された飛行時間数が在庫閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、交点における飛行時間数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、交点とビークル部品の下方信頼性閾値とを比較するステップと、交点における飛行時間数が、下方信頼性閾値よりも小さいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、本方法は、ビークル部品の追加の取外サンプルの受信に応じて、取外閾値を信頼性曲線上の異なる値に再設定するステップをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的な方法との組み合わせにおいて、所与のビークルは、航空機である。
本開示は、一態様では、プロセッサと、命令を含むメモリ記憶デバイスであって、命令が、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサが、ビークル部品の信頼性曲線を生成すること、信頼性曲線上に取外閾値を設定すること、所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡すること、所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品の動作を追跡すること、および所与の実例にかかるビークル部品の動作が取外閾値を満たしたことに応じて、保守点検警告を所与のビークルのオペレータに送信することを含む動作を実行することを可能にする、メモリ記憶デバイスとを備えるシステムを提供する。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、取外閾値を設定することは、信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めることと、履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値をビークルの固定動作値として設定することとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、取外閾値を設定することは、信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めることと、履歴取外数が所定の設定値を超えたことに応じて、信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定することとを含み、第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第１の動作数を示し、第２の点が、第１の割合よりも大きい少なくとも第２の割合のオペレータが履歴的にビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第２の動作数を示す。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、ビークル部品の信頼性曲線を生成することは、関連するビークルからの取り外し時にいくつかの実例にかかるビークル部品から、関連するビークルからの取り外し時の、特定の実例にかかるビークル部品によって累積されたサイクル数を示す使用データを収集し、特定の実例にかかるビークル部品が取り外し時に故障状態にあるかどうかを収集することと、サイクル数当たりの、故障状態にあるビークル部品の割合を求めることと、故障状態にあるビークル部品の割合に基づいて確率分布関数を使用データに適合させることとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、ビークル部品の信頼性曲線を生成することは、関連するビークルからの取り外し時にいくつかの実例にかかるビークル部品から、関連するビークルからの取り外し時の、特定の実例にかかるビークル部品によって累積された飛行時間数を示す使用データを収集し、特定の実例にかかるビークル部品が取り外し時に故障状態にあるかどうかを収集することと、飛行時間当たりの、故障状態にあるビークル部品の割合を求めることと、故障状態にあるビークル部品の割合に基づいて確率分布関数を使用データに適合させることとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、ビークル部品の動作が、ビークル部品が取り付けられている間のビークル部品のサイクル数に基づいて追跡され、取外閾値、ビークル部品のリードタイム、所与のビークルの使用率、およびビークル部品のフライト当たりサイクルの係数に基づいて在庫閾値を設定することと、所与の実例にかかるビークル部品の動作が在庫閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信することとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、ビークル部品の動作が、ビークル部品が取り付けられている間のビークルの飛行時間数に基づいて追跡され、
取外閾値、ビークル部品のリードタイム、および所与のビークルの使用率に基づいて在庫閾値を設定することと、所与の実例にかかるビークル部品の動作が在庫閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信することとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、動作は、信頼性曲線と取外閾値との交点を求めることと、交点と、ビークル部品の上方信頼性閾値および下方信頼性閾値とを比較することと、交点におけるビークル部品の動作数が、上方信頼性閾値より大きいか、または下方信頼性閾値より小さいかのいずれかであることに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信することとをさらに含む。
一態様では、上記または下記の任意の例示的なシステムとの組み合わせにおいて、所与のビークルは、航空機である。
上記した特徴が詳細に理解され得るように、例示的な態様を参照して、上記で簡単に要約された説明のより詳細な説明を得ることができ、例示的な態様の一部は添付の図面に示されている。
本開示の態様による、ビークルの概略正面斜視図である。 本開示の態様による、部品信頼性判定システムの概略図である。 本開示の態様による、部品の信頼性を判定する方法のフローチャートである。 本開示の態様による、様々な閾値が定義された信頼性曲線および累積分布関数曲線の概略グラフ図である。 本開示の態様による、在庫レベルの概略図である。 本開示の態様による、航空機の動作に基づいて航空機部品の保守点検および／または在庫警告を生成するための方法のフローチャートである。
航空機オペレータは、スケジュールされた間隔で定期的に整備を実行する。多くの場合、整備は、スケジュールされた整備作業間の時間をできるだけ長くしながらも、航空機が、スケジュールされたフライトの中断を最小限に抑える時間に、部品および技術者が利用可能である場所で就航から外されるようにスケジュールされる。航空機の一部の部品は、これらの部品の１つ以上の特性を常時または定期的に監視するセンサに関連付けられるが、他の部品（および監視される部品の一部の態様）は、航空機が地上にいるときに技術者によって監視される。検査または修理の所要時間を短縮し、飛行動作のための航空機の可用性を最大化するために、航空機の一部の部品は、部品に故障が発生する前に交換され得、一部の部品は、航空機から独立して部品を検査できるようにするために航空機から取り外され（別の部品と交換され）得る。検査のために取り外して交換した部品は、検査（または修理）が完了したら、別の航空機に取り付けられるか、または後で元の航空機に再び取り付けられ得る。したがって、航空機が使用され、整備が実行されると、その航空機の様々な部品の使用状況は変化する。
航空機の様々な部品は、動作時に消耗するように設計されており（例えば、着陸装置のタイヤ）、特定の間隔で交換され、本明細書では消耗部品と呼ばれる。一方、他の部品は、不適合が発生した場合に修理されるように設計されており（例えば、着陸装置のストラット）、本明細書では非消耗部品または耐久部品と呼ばれる。航空機の残りから独立して検査または修理のために取り外して別の部品と交換することができ、個々の航空機の動作とは無関係に再び使用される耐久部品は、本明細書では交替可能部品と呼ばれる。
本開示は、個々の構成要素がいつ有効寿命閾値に近づき、修理または交換され得るかに関して警告を生成するためのシステムおよび方法を提供する。このような警告は、空港、航空会社、製造業者、契約整備事業者、およびこれらの代理業者を含む多種多様な航空機オペレータによって使用され得る。本明細書で与えられる例は主に航空機を使用して提示されるが、本開示は、例えばトラック、車、バス、宇宙船、船舶、および列車などの他のタイプのビークルのオペレータにも等しく適用可能である。したがって、航空機への言及は、別のタイプのビークルにも適用されると理解され得、飛行時間、フライト、または航空機固有の部品（例えば、尾部）への言及は、移動時間、移動、または異なるタイプのビークルの部品（例えば、車掌車、船尾、リアバンパ）への言及として理解され得る。
概して、個々の部品の動作の時間、サイクル、または日数は、部品が取り付けられている航空機に関して追跡され得る。保守点検警告は、部品が有効寿命閾値に達することを予期して生成され得る。在庫警告は、予想使用率に基づいて保守点検警告と併せて生成され得、これにより、新しい部品が、部品が完全に消耗する前または部品が不適合を発生させる前に当該の部品を交換するために注文されて特定の場所に時間に配送され（また技術者およびフライトの計画がスケジュールされ）得る。
本開示の態様は、２つの段階で理解され得る。第１段階では、いくつかの航空機に取り付けられた様々な部品のデータを収集する。収集されたデータは、個々の部品が特定の航空機に取り付けられた時点、部品が航空機から取り外された時点（場合）、および取り外されたときに部品が故障状態と非故障状態のどちらにあったかを示す。これらのデータは、部品が取り付けられている航空機の動作データと併せて、全体として追跡される各タイプの部品の寿命信頼性曲線を決定するために使用される。第２段階では、警告閾値を作成するために寿命曲線を使用し、航空機の動作が個々の部品に影響を与える場合に警告を責任者に送信する。
本開示の様々な態様は、航空機などのビークルの様々な部品の寿命予想を決定するように構成されたシステムおよび方法を提供する。ビークル部品の寿命に関する知識には、ビークル設計を改善する能力、ビークル動作の効率的なサポート、構成要素の取外時間を予測する能力、手元にあるスペア部品の数を決定する能力、整備チェックのサポートを含む様々な利点がある。
本開示の特定の態様は、航空機などのビークルの構成要素の信頼性を判定するシステムおよび方法を提供する。本システムおよび本方法は、部品寿命分布を決定する。部品寿命分布が決定された後、本システムおよび本方法は、ビークルの様々な部品の信頼性および残存寿命を判定することができる。例えば、本システムおよび本方法は、部品が生き残る長さ、部品の平均寿命(average life)、部品が故障しやすくなり得る時点、ビークルに残っている既存の部品に関連するリスク、および航空機オペレータが所定の期間に必要とするスペア部品の数を求めることができる。
部品に関する信頼性は、部品が規定の期間にその部品の意図した機能を実行する確率に関連する。本明細書で説明されているシステムおよび方法の一部は、潜在的な故障の前に部品を交換すべき時点を予測するために、ビークルの１つ以上の部品の信頼性を評価する。
少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システムは、部品が使用されている間の飛行時間および飛行サイクルを収集して記憶する。飛行時間および飛行サイクルは、ビークル使用データベース内に使用データとして記憶される。部品信頼性判定システムは、各部品に関して、部品が取り付けられてからの時間(TSI:time since the part was installed)または部品が最後にオーバーホールされてからの時間(TSO:time since the part was last overhauled)または部品が最初に使用されてからの時間(TSN:time since the part was first time to use)、および部品が取り付けられてからのサイクル（サイクルは、ビークルの出発から到着までとして測定される）数(CSI:the number of cycles since the part was installed)または部品が最後にオーバーホールされてからのサイクル数(CSO:the number of cycles since the part was last overhauled)または部品が最初に使用されてからのサイクル数(CSN:the number of cycles since the part was first time to use)を記憶し得る。しかしながら、ＴＳＩ／ＣＳＩ、ＴＳＯ／ＣＳＯ、およびＴＳＮ／ＣＳＮは、部品取外データでは直接入手できない場合がある。例えば、オペレータは、航空機から部品が取り外されたときに、または時間の制約によりＴＳＩ／ＣＳＩを提供することを要求されない場合もあるし、またはオペレータがデータを収集する時間がない場合もある。したがって、本開示の様々な態様は、取り外される部品のＴＳＩ／ＣＳＩ、ＴＳＯ／ＣＳＯ、およびＴＳＮ／ＣＳＮを求めるように構成される部品信頼性判定システムを提供する。
少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システムはまた、航空機などのビークル上に現在ある部品のＴＳＩおよびＣＳＩを求めるように構成される。ＴＳＩおよびＣＳＩデータを求めるために、部品信頼性判定システムは、ビークル使用データベースに記憶され得るビークル構成データおよびビークル準備ログデータを検索する。ビークル構成データおよびビークル準備ログデータならびに構成要素の取り外しを分析することによって、部品信頼性判定システムは、同じ部品番号を有する部品のいくつが取り外され、同じ部品番号を有する部品のいくつが依然としてビークル上にあるかを判定する。部品の取り外しを判定することによって、部品信頼性判定システムは、部品が取り付けられた時点および構成要素がビークル上にあった長さを判定する。
本開示の態様は、データソースを統合し、取り外された部品および依然として航空機上にある部品の両方からＴＳＩ／ＣＳＩを推定するシステムおよび方法を提供する。本システムおよび本方法は、航空機部品寿命分布に基づいて、ビークルの部品が故障しやすい時点を予測するように構成される。部品が故障しやすい時点を予測することによって、本システムおよび本方法は、このような予測された時間の前に部品を交換することを可能にする。
図１は、本開示の例示的な態様による、ビークル、この例では航空機１０の概略正面斜視図である。航空機１０は、例えば２つのターボファンエンジン１４を含み得る推進システム１２を含む。任意選択で、推進システム１２は、図示よりも多いエンジン１４を含み得る。エンジン１４は、航空機１０の翼１６によって保持される。他の態様では、エンジン１４は、胴体１８および／または尾部２０によって保持され得る。尾部２０は、水平安定板２２および垂直安定板２４も支持し得る。
航空機１０の胴体１８は、内部キャビンを画定し、内部キャビンは、コックピット、１つ以上の業務区画（例えば、調理室および乗員用の機内持ち込み手荷物エリアなど）、１つ以上の乗客区画（例えば、ファーストクラス、ビジネスクラス、およびエコノミー区画）、ならびに後部区画を含み得る。これらの区画のそれぞれは、１つ以上のクラス分割アセンブリを含み得るキャビン移行エリアによって区分され得る。頭上の荷物入アセンブリは、内部キャビン全体に配置され得る。
航空機１０は、多数の部品を含む多数のシステムおよびサブシステムを含む。例えば、推進システム１２は、数千の構成部品を含む。別の例として、航空機１０に搭載されている各トイレは、数千の構成部品を含む。航空機１０全体は、一緒に航空機１０を形成する数百万の独立した別個の部品を含む。部品信頼性判定システムは、各部品の寿命分布を決定し、航空機１０の部品の残存寿命（例えば、部品が故障しやすくなり得るまでの時間）を予測するために使用される。少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システムは、航空機１０の飛行時間および／または飛行サイクルとの関連で残存寿命を判定する。
代替的には、航空機の代わりに、本開示の態様は、自動車、バス、機関車および列車の車両、船舶、ならびに宇宙船などの様々な他のビークルで使用され得る。
図２は、本開示の例示的な態様による、部品信頼性判定システム１００の概略図である。部品信頼性判定システム１００は、１つ以上の有線または無線接続などを介して部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６と通信する部品データベース１０２を含む。部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６はまた、１つ以上の有線または無線接続などを介して互いに通信する。
部品信頼性判定システム１００は、航空機１０（図１に示されている）に搭載され得るし、または陸上監視ステーションなどに、航空機１０から遠隔に配置され得る。少なくとも１つの態様では、部品データベース１０２が陸上監視ステーションなどに、航空機１０から遠隔に配置される一方で、部品寿命分布制御ユニット１０４または部品寿命予測制御ユニット１０６の一方または両方は、航空機１０に搭載され得る。少なくとも１つの態様では、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、限定するものではないがインターネットなどの様々な通信ネットワークを介して部品データベース１０２と通信し得る。
図示のように、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、独立した別個の制御ユニットであり得る。任意選択で、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、単一の制御ユニットまたは処理システムの構成要素であってもよい。
少なくとも１つの態様では、部品データベース１０２は、部品履歴記憶ユニット１１０および現行部品記憶ユニット１１２を含む。部品履歴記憶ユニット１１０は、多数の航空機に関して経時的にまとめられた、航空機のすべてのタイプの部品に関するデータを記憶する。例えば、部品履歴記憶ユニット１１０は、現在航空機上にあるすべての部品の耐用寿命に関するデータであって、航空機および様々な他の航空機（例えば、他の同型の航空機）に対する過去の使用に関して集められたデータを記憶し得る。このデータは、各部品の現状データ（すなわち、実際の使用時間）を含み得る。少なくとも１つの態様では、部品履歴記憶ユニット１１０は、現在航空機上にある部品に関するすべての利用可能なデータであって、現在の航空機およびこのようなデータが利用可能である他のすべての航空機に対して使用されてきたデータを記憶する。
一例として、特定の航空機は、特定の部品を含む。部品履歴記憶ユニット１１０は、取り付けられている特定の部品と同じタイプの異なる部品の使用から収集された利用可能なデータを記憶する。これらのデータは、いくつかの航空機（場合によっては特定の航空機を含む）に対して以前に使用された、特定のタイプの部品の集計寿命および故障状況を含む。したがって、部品履歴記憶ユニット１１０は、数百、数千、またはそれ以上の航空機との関連で使用された特定のタイプの部品のデータを記憶し得る。
現行部品記憶ユニット１１２は、現在航空機上にあるすべての部品の現状データを記憶する。例えば、現行部品記憶ユニット１１２は、各部品が取り付けられてからの時間（ＴＳＩ）および各部品が取り付けられてからのサイクル（ＣＳＩ）などに関するデータを記憶する。このようにして、現行部品記憶ユニット１１２は、各部品の実際の使用（すなわち、現状）に関する現状データを記憶する。
少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システム１００は、部品を有するビークルの実際の使用を示すビークル使用データを記憶するビークル使用データベース１１４も含む。ビークル使用データベース１１４は、１つ以上の有線または無線接続などを介して部品寿命予測制御ユニット１０６と通信する。一例として、ビークル使用データベース１１４は、飛行時間（すなわち、飛行動作中の実際の時間）および飛行サイクル（すなわち、サイクルの総数（サイクルは、出発および関連する到着として定義される））などに関して、航空機のビークル使用データを記憶する。
部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定のタイプの部品の部品寿命分布に基づいてビークルの部品の残存寿命を判定するように構成される。したがって、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品に関する現状データ（現行部品記憶ユニット１１２に記憶されているものなど）と、部品寿命分布制御ユニット１０４によって決定される、部品に関連する部品寿命分布とに基づいて部品の残存寿命を判定するように構成される。少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定のタイプの部品の決定された部品寿命分布およびビークルの実際の使用の関数として部品の残存寿命を判定する。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、航空機の飛行時間および／または飛行サイクルの観点から航空機の現行部品の残存寿命を判定し得る。
動作中、部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶されている各部品の部品履歴データを分析する。部品寿命分布制御ユニット１０４は、言及したように一団の航空機のいくつかの航空機（１つの団体によって所有もしくは運用されている、またはいくつかの団体に分散した）に関連する使用に対してまとめられ得る部品履歴データに基づいて特定の部品の寿命分布を決定する。少なくとも１つの態様では、部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴データの分析に基づいて特定のタイプの部品の寿命分布を決定する。少なくとも１つの態様では、部品寿命分布制御ユニット１０４は、１つ以上の数学的モデルおよび数式に基づいて寿命分布を決定し得る。
一例としてだが、部品寿命分布制御ユニット１０４は、特定のタイプの部品の数百、数千、または数百万の実際の状態（すなわち、特定の部品の実際の使用時間）に関する履歴データに基づいて特定のタイプの部品の平均寿命を求め得る。例えば、部品寿命分布制御ユニット１０４は、以前の部品の数百の、数千の、または数百万もの実際の使用状態に基づき得る。したがって、部品寿命分布制御ユニット１０４は、特定のタイプの部品の部品寿命分布を決定する。少なくとも１つの態様では、部品寿命分布制御ユニット１０４は、航空機の部品の特定のタイプごとに部品寿命分布を決定する。少なくとも１つの他の態様では、部品寿命分布制御ユニット１０４は、航空機の部品の特定のタイプごとには部品寿命分布を決定しない。
航空機の特定のタイプの部品の部品寿命分布を決定した後、部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品記憶ユニット１１２に記憶されている、航空機の現行部品データを分析する。部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品データに記憶されている、航空機の様々な現行部品（すなわち、現在１つ以上の部分を形成している部品）を評価する。例えば、現行部品データは、現行部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩなどを記憶する。各部品のＴＳＩおよびＣＳＩは、現行部品記憶ユニット１１２で提供され、記憶され得る。少なくとも１つの他の態様では、ＴＳＩおよびＣＳＩは提供されない場合がある。代わりに、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以前の部品の取外日ならびに／または部品の取付日および取外日の統計分析などに基づいてＴＳＩおよびＣＳＩを求めてもよい。部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品の残存寿命を予測するために、航空機の各現行部品に関して部品の各タイプの部品寿命分布（部品寿命分布制御ユニット１０４によって決定される）を分析する。
少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ビークル使用データベース１１４に記憶されているビークル使用データに基づいて部品の現状を判定する。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩと、ビークル使用データベース１１４に記憶されているビークル使用データとを相互に関係づけ、このような現状データと、ビークル使用データベース１１４に記憶されているビークル使用データとを相互参照する。ＴＳＩおよび／またはＣＳＩならびに実際のビークル使用（時間および／またはサイクルに関する）に基づいて、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ビークル使用の時間および／またはサイクルの観点から部品の現状を判定する。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、残りの時間および／またはサイクルなどの観点から部品の残存寿命を予測するために、部品の現状と、当該の特定のタイプの部品の部品寿命分布とを比較し得る。
一例として、航空機に搭載されるトイレ用の真空発生器は、部品の一タイプである。部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶されている、真空発生器の履歴データを分析する。真空発生器の履歴データに基づいて、部品寿命分布制御ユニット１０４は、真空発生器の部品寿命分布を決定する。例えば、部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶されている、真空発生器の履歴データに基づいて真空発生器の平均耐用寿命(average useful life)を求め得る。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品記憶ユニット１１２を分析し、真空発生器が航空機に搭載されていることを確認する。現行部品記憶ユニット１１２は、真空発生器の現在のデータを記憶している。現在のデータは、例えば、航空機に搭載されている真空発生器のＴＳＩを含む。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、真空発生器の部品寿命分布（部品寿命分布制御ユニット１０４によって決定された）と、航空機に搭載されている真空発生器の現状データとを相互に関係づける。真空発生器の部品寿命分布と航空機に搭載されている実際の真空発生器の現在のデータとの相関に基づいて、部品寿命予測制御ユニット１０６は、実際の真空発生器の残存耐用寿命を予測する。一例として、部品寿命予測制御ユニット１０６は、真空発生器の部品寿命分布から実際の真空発生器の使用時間（例えば、ＴＳＩから現在の日付までに経過した飛行時間）を減算する。このようにして、部品寿命予測制御ユニット１０６は、実際の真空発生器が故障しやすくなり得る時点を予測する。様々な態様において、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ＴＳＩまたはＣＳＩが進行中の信頼性に関して所定の閾値を超えたとき、予測信号または警告を飛行オペレータ、整備員、または自動在庫／整備スケジューラなどに出力する。
別の例として、船に搭載されるビルジ用のポンプは、部品の一タイプである。部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶されている、ビルジポンプの履歴データを分析する。ビルジポンプの履歴データに基づいて、部品寿命分布制御ユニット１０４は、ビルジポンプの部品寿命分布を決定する。例えば、部品寿命分布制御ユニット１０４は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶されている、ビルジポンプの履歴データに基づいてビルジポンプの平均耐用寿命を求め得る。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品記憶ユニット１１２を分析し、ビルジポンプが船に搭載されていることを確認する。現行部品記憶ユニット１１２は、ビルジポンプの現在のデータを記憶している。現在のデータは、例えば、船に搭載されているビルジポンプのＴＳＩを含む。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ビルジポンプの部品寿命分布（部品寿命分布制御ユニット１０４によって決定された）と、船に搭載されているビルジポンプの現状データとを相互に関係づける。ビルジポンプの部品寿命分布と船に搭載されている実際のビルジポンプの現在のデータとの相関に基づいて、部品寿命予測制御ユニット１０６は、実際のビルジポンプの残存耐用寿命を予測する。一例として、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ビルジポンプの部品寿命分布から実際のビルジポンプの使用時間（例えば、ＴＳＩから現在の日付までに経過した時間）を減算する。このようにして、部品寿命予測制御ユニット１０６は、実際のビルジポンプが故障しやすくなり得る時点を予測する。様々な態様において、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ＴＳＩまたはＣＳＩが進行中の信頼性に関して所定の閾値を超えたとき、予測信号または警告を航海オペレータ、整備員、または自動在庫／整備スケジューラなどに出力する。
部品信頼性判定システム１００は、航空機の少なくとも１つの部品に対してこのような方法で動作する。少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システム１００は、航空機のすべての部品（またはその一部）のそれぞれに関して部品寿命分布を決定し、残存耐用寿命を予測する。
本明細書で使用されるとき、用語「制御ユニット」、「中央処理装置」、「ユニット」、「ＣＰＵ」、または「コンピュータ」などは、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書で説明されている機能を実行することができるハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせを含む任意の他の回路またはプロセッサを使用するシステムを含む任意のプロセッサベースまたはマイクロプロセッサベースのシステムを含み得る。これは、単なる例示であり、したがって、このような用語の定義および／または意味を何かしら限定することを意図していない。例えば、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、本明細書で説明されているように、部品信頼性判定システム１００の動作を制御するように構成された１つ以上のプロセッサであり得るし、またはこれを含み得る。部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、独立した別個の制御ユニットであり得るし、または同じ制御ユニットの一部であり得る。
部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、データを処理するために、１つ以上のデータ記憶ユニットまたは要素（１つ以上のメモリなど）に記憶されている命令セットを実行するように構成される。例えば、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、１つ以上のメモリを含み得るし、またはこれに結合され得る。データ記憶ユニットは、所望または必要に応じてデータまたは他の情報も記憶し得る。データ記憶ユニットは、処理機械内の情報ソースまたは物理メモリ要素の形態をとり得る。
命令セットは、処理機械として、本明細書で説明されている主題の様々な態様の方法およびプロセスなどの特定の動作を実行するように部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６に命令する様々なコマンドを含み得る。命令セットは、ソフトウェアプログラムの形態をとり得る。ソフトウェアは、システムソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアなどの様々な形態をとり得る。さらに、ソフトウェアは、別々のプログラムの集まり、より大きなプログラム内のプログラムサブセット、またはプログラムの一部の形態をとり得る。ソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミングの形態のモジュールプログラミングも含み得る。処理機械による入力データの処理は、ユーザコマンドへの応答、または以前の処理の結果への応答、または別の処理機械によってなされた要求への応答であり得る。
本明細書の態様の図は、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６などの１つ以上の制御ユニットまたは処理ユニットを示し得る。処理ユニットまたは制御ユニットは、本明細書で説明されている動作を実行する関連する命令（例えば、コンピュータハードドライブ、ＲＯＭ、またはＲＡＭなどの有形かつ非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されたソフトウェア）を伴うハードウェアとして実施され得る複数の回路、回路、またはこれらの一部を表し得ることを理解されたい。ハードウェアは、本明細書で説明されている機能を実行するように配線された状態機械回路を含み得る。任意選択で、ハードウェアは、マイクロプロセッサ、プロセッサ、またはコントローラなどの１つ以上の論理ベースのデバイスを含むおよび／またはこれに接続される電子回路を含み得る。任意選択で、部品寿命分布制御ユニット１０４および部品寿命予測制御ユニット１０６は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／またはマイクロプロセッサなどの１つ以上などの処理回路を表し得る。様々な態様における回路は、本明細書で説明されている機能を実行するために１つ以上のアルゴリズムを実行するように構成され得る。１つ以上のアルゴリズムは、フローチャートまたは方法で明示的に確認されるかどうかにかかわらず、本明細書に開示されている態様を含み得る。
本明細書で使用されるとき、用語「ソフトウェア」および「ファームウェア」は、交換可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含むデータ記憶ユニット（例えば、１つ以上のメモリ）に、コンピュータによって実行するために記憶されたコンピュータプログラムを含む。上記のデータ記憶ユニットのタイプは、単なる例示であり、したがって、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプに関して限定するものではない。
図３は、本開示の例示的な態様による、部品の信頼性を判定する方法のフローチャートである。図２および図３を参照すると、ステップ２００では、１つ以上のビークルで使用される特定のタイプの部品の履歴データが、部品データベース１０２の部品履歴記憶ユニット１１０などに記憶される。ステップ２０２では、ビークルの現行部品（すなわち、現在ビークルの一部を形成している部品）の現行部品データが、部品データベース１０２の現行部品記憶ユニット１１２などに記憶される。
ステップ２０４では、部品寿命分布制御ユニット１０４などによって、特定のタイプの部品の部品寿命分布が決定される。ステップ２０６では、部品寿命予測制御ユニット１０６などによって、ビークルの現行部品データが分析される。ステップ２０８では、ビークルが特定のタイプの部品を含むかどうかが判定される。ビークルが特定のタイプの部品を含まない場合、本方法はステップ２０６に戻る（あるいは代替的には、本方法は終了する）。一方、ステップ２０８でビークルが特定のタイプの部品を含む場合、本方法はステップ２１０に進み、そこでは、部品寿命予測制御ユニット１０６によって現行部品の残存耐用寿命が判定される。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品の残存耐用寿命を予測するために、特定のタイプの部品の部品寿命分布データとの関連で現行部品データ（現行部品の現在の寿命を示す）を分析する。
ステップ２１２では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、残存耐用寿命信号として現行部品の残存耐用寿命を出力する。残存耐用寿命信号は、現行部品の残存耐用寿命を人に伝達するグラフィック信号、映像信号、テキスト信号、および／または音声信号の１つ以上を含み得る。
少なくとも１つの態様では、残存耐用寿命信号は、所定の閾値に基づいて伝達され得る。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品の残存耐用寿命が、故障しやすくなるまでの所定の時間量以内および／または所定のサイクル数（その割合など）以内にあるときにのみ残存耐用寿命信号を出力し得る。このようにして、部品寿命予測制御ユニット１０６は、必要な交換について人（航空機オペレータおよび整備員など）に能動的に警告することができる。図３に示されている方法は、ビークルのすべての部品（またはその一部）のそれぞれに対して実行され得る。図４に関してより詳細に述べられるように、所定の閾値は、信頼性曲線３００（またはＣＤＦ曲線３０２）上で選択される。
再び図２を参照すると、部品の現在の寿命を判定するために、部品寿命予測制御ユニット１０６は、最初に部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩを求め得る。特定の部品の取付日およびこの特定の部品と交換された直前の部品の取外日が、現行部品記憶ユニット１１２に記憶される。しかしながら、特定の取り付けまたは取り外しに関する日付はすぐに入手できない場合がある。以下で説明されるように、部品信頼性判定システム１００は、そのような情報が航空機オペレータまたは製造業者などによって最初に報告あるいは提供されていない場合でも、取付日および取外日を求めるように構成され得る。ＴＳＩデータおよびＣＳＩデータが求められた後、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品の残存寿命を予測するために１つ以上の数学的モデル（例えば、ワイブルモデル、指数モデル、ガンマモデル、または対数正規モデル）を使用し得る。
部品寿命予測制御ユニット１０６は、メモリおよび／または中央監視ステーションに記憶され得る、部品の既知の取り外し（部品履歴記憶ユニット１１０に報告および記憶されるものなど）、航空機構成データ（航空機の様々な部品を示すものなど）、部品交換可能性データ、ならびに航空機使用データ（例えば、飛行時間および／または飛行サイクル）を統合する。
少なくとも１つの態様では、残存部品寿命を判定するために、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品追跡が最初に行われた時点に関するデータを検索する。このようなデータは、部品履歴記憶ユニット１１０および／または現行部品記憶ユニット１１２に記憶され得る。
少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定のタイプの部品の取り付けおよび取り外しを結び付けるチェーンを構築する。そうすることで、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品の全体的な使用を判定する。例えば、特定のタイプの部品が特定の期間に５回取り外されて取り付けられた場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定の期間を故障時の取り外しの回数で割ることによって部品の平均耐用寿命を求めることができる。
状況によっては、部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り外しおよび取り付けの報告日にアクセスできない場合がある。したがって、部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り付けおよび取り外しを結び付けるチェーンを構築することができない場合がある。
少なくとも１つの態様では、航空機当たりの部品の数量(QPA:the quantity of the part per aircraft)が１に等しい（すなわち、航空機における当該の部品が１つのみである）場合、部品使用は、最後の取外日から求められ得る。例えば、特定の部品が最後に取り外された日付に基づいて、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以前の取外日と、部品寿命分布制御ユニット１０４によって決定された、部品の部品寿命分布とに基づいて現行部品（取り外された部品と交換された）の残存耐用寿命を求め得る。
特定のタイプの部品に関する航空機当たりの部品の数量（ＱＰＡ）が１より大きく（すなわち、航空機における当該の部品が１つより多く）、取り外しが観察されていない（例えば、部品データベース１０２に、記憶された取外日が存在しない）場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ＱＰＡ＞１である部品番号の、それぞれの最後の取り外しを判定し得、同じ部品番号を有する部品ごとに最後の取り外しから調査の終わりまでの使用を求め得る。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定のタイプの部品の最後の３回の既知の取り外しを判定し得る。部品寿命予測制御ユニット１０６はまた、直近の取り外しの時間またはサイクルから関連する調査期間の終わりまでの部品の使用を求め得る。
少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品番号の取外数（ｎ）およびＱＰＡ（ｍ＞１）を求める。このようなｍ＞ｎの場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ｍ−ｎ個の部品に関して部品の使用を求める。少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、どの部品が飛行時間に関連し、どの部品が飛行サイクルに関連するかを判定し、飛行時間が関連する場合は、部品寿命を推定するために飛行時間を使用し、飛行サイクルが関連する場合は、部品寿命を推定するために飛行サイクルを使用する。
現行部品記憶ユニット１１２に記憶される現行部品データは、例えば製造業者または航空機オペレータによって報告される、現行部品のＴＳＩおよびＣＳＩの一方または両方を含み得る。すなわち、部品の使用に関する既知の第１の日付および／または既知の第１のサイクルは、現行部品記憶ユニット１１２に入力され得る。
部品寿命分布制御ユニット１０４および／または部品寿命予測制御ユニット１０６は、現行部品記憶ユニット１１２および／またはビークル使用データベース１１４に記憶され得るビークル工学構成データ、航空機準備ログデータ、および／またはＩＰＣ（illustrated part catalog（図解部品カタログ））などからビークル構成および部品の数量（例えば、ＱＰＡ）を検出する。
ＱＰＡ＝１であるような、１つのタイプの特定の部品のみが航空機に搭載されている状況（単一の真空発生器を含む航空機など）では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品が取り外された時点を判定することができる。少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、航空機上の同じ部品番号を有する部品の一連の取り外しを検出する。
部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品の部品番号またはシリアル番号に少なくとも部分的に基づいて部品のＴＳＩまたはＣＳＩを求め得る。少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品番号が追跡され始めた時点を検出するように構成される。例えば、部品の最初の追跡の日付は、現行部品記憶ユニット１１２に記憶される現行部品データの一部であり得る。さらに、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ビークル使用データベース１１４に記憶されるものなど、航空機の飛行時間／サイクルを分析する。したがって、次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品が航空機から取り外された時点の飛行時間／サイクルを検出し得る。次に、部品寿命予測制御ユニットは、取り外された部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩを計算する。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り外された部品と交換された部品（すなわち、交換部品）が航空機に取り付けられた時点を確認する。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、交換部品の飛行時間およびサイクルを監視する。
少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り外されたときに報告されていないが、異なる航空機から同じ部品番号の取り外しが報告されている、ＱＰＡ＝１である航空機の他のすべての部品を検出する。次に、部品寿命分布制御ユニット１０４および／または部品寿命予測制御ユニット１０６は、同じ部品番号を有する他の航空機がいくつあるかを検出し得る。
少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システム１００（部品寿命分布制御ユニット１０４および／または部品寿命予測制御ユニット１０６の一方または両方によるものなど）は、部品番号の取り外しが最初に報告され始めた時点を検出する。次に、各航空機の飛行時間／サイクルが、部品の取り外しが最初に報告され始めた時点に関して求められる。
航空機に搭載されている部品のＱＰＡが１を超える場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り外された部品および取り付けられた部品のチェーンを、それらのシリアル番号などと併せて構築する。部品寿命予測制御ユニット１０６は、チェーン内の部品を確認し得る。次に、部品が航空機に取り付けられた時点および部品が航空機から取り外された時点が求められる。このような情報は、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶され得る。次に、部品が取り付けられた時点の飛行時間／サイクルおよび部品が取り外された時点の飛行時間／サイクルが、部品履歴記憶ユニット１１０に記憶される。次に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩの一方または両方を計算する。部品寿命予測制御ユニット１０６は、取り外される部品の取付日および取外日を確認し、これらの両方が、部品履歴記憶ユニット１１０および／または現行部品記憶ユニット１１２に記憶され得る。同様に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、次に、部品が取り付けられた時点の航空機の飛行時間および／またはサイクルならびに部品が取り外された時点の航空機の飛行時間および／またはサイクルを確認し得る。
少なくとも１つの態様では、部品信頼性判定システム１００は、シリアル番号がブランクである取り外された部品および／または取り付けられた部品の情報がない取り外された部品を確認するように構成される。部品寿命分布制御ユニット１０４および／または部品寿命予測制御ユニット１０６は、最初に、同じ部品番号を有するすべての取り外された部品を確認する。次に、同じ部品番号を有する部品の最初の取り外しが確認される。次に、部品番号に関して取り外しが最初に報告された日付が確認される。次に、航空機の引渡日（すなわち、最初に航空機オペレータに引き渡された日）および／または取り外しが最初に報告された日の遅い方が確認される。次に、遅い方の日付の航空機の飛行時間／サイクルが確認される。例えば、航空機は日付１に引き渡され、一方、特定の部品の取り外しは日付１より後の日付２に報告され得る。したがって、取り外しが最初に報告された日付（すなわち、日付２）は、航空機が引き渡された日付（すなわち、日付１）よりも後である。次に、航空機の飛行時間／サイクルが、日付２から確認される。遅い方の日付の航空機の飛行時間／サイクルが確認された後、部品取外データが確認される。
部品信頼性判定システム１００はまた、同じ部品番号に関して最後の取り外しを確認し得る。取外日は、航空機の飛行時間および／またはサイクルと相互に関係づけられる。次に、依然として航空機上にある部品のＴＳＩおよび／またはＣＳＩが計算される。
システム１００はまた、同じ部品番号に関してすべての取り外しを確認し、部品の取外数（ｍ）をカウントし得る。システム１００は、部品のＱＰＡ（ｎ）を確認する。次に、システム１００は、ｍ＞ｎである部品を検出する。次に、システム１００は、航空機の引渡日および取り外しが報告され始めた日の遅い方を判定する。次に、システム１００は、部品（ｍ＞ｎである）のＴＳＩおよび／またはＣＳＩを計算する。
少なくとも１つの態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、各部品番号に関してＴＳＩの平均および標準偏差(mean and standard deviation)ならびにＣＳＩの平均および標準偏差を計算する。部品寿命予測制御ユニット１０６は、ＴＳＩおよびＣＳＩの正規化された標準偏差を別々に比較し、部品が飛行時間または飛行サイクルに関連するかどうかを判定する。
示されているように、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品の残存寿命を判定するために１つ以上の数学的モデルを使用し得る。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以下に示されているように、ワイブルモデルを使用して部品の残存寿命を判定し得る。
Figure 2020184307
 ただし、ｐｄｆは、確率分布関数であり、αは、部品のＴＳＩまたはＣＳＩの一方または両方によって定義され得るスケールパラメータであり、βは、部品のＴＳＩまたはＣＳＩの一方または両方によって定義され得る形状パラメータである。β＝１の場合、ワイブルモデルは、指数モデルになる。本明細書で提示されているモデルおよび式は、ＴＳＩの例について時間ｔに関して与えられているが、時間ｔをサイクルｃに置き換えれば、ＣＳＩの例が、同じ式を使用し得ることが理解されよう。
時間依存故障率ｈは、以下によって与えられる。
Figure 2020184307
累積分布関数(CDF:cumulative distribution function)Ｆ（ｔ）は、以下によって与えられる。
Figure 2020184307
信頼性関数Ｒ（ｔ）は、以下によって与えられる。
Figure 2020184307
αは、スケールパラメータである。βは、形状パラメータである。β＝１の場合、ワイブルモデルは、指数モデルである。
図４は、本開示の例示的な態様による、信頼性曲線３００およびＣＤＦ曲線３０２の概略グラフ図である。部品寿命予測制御ユニット１０６は、ワイブルモデルなどの数学的モデルを用いて曲線３００および３０２を求める。図示のように、曲線は、飛行時間３０４および信頼性確率３０６に関してプロットされているが、他の態様では、曲線は、サイクルおよび信頼性確率３０６に関してプロットされ得る。図４に示されているように、部品寿命予測制御ユニット１０６は、ＣＤＦ曲線３０２に基づいて、特定の部品が点Ａの６１５０飛行時間で寿命の９０％を全うしたと判定する。同様に、部品寿命予測制御ユニット１０６は、特定の部品が点Ｂで１０％の信頼性確率を有すると判定する。曲線３００および３０２の一方または両方に基づいて、オペレータは、部品が信頼性を維持し続ける所定の確率に応じて、特定の時点で部品を交換することを決定し得る。
別の例として、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以下に示されているように、指数モデルを使用して部品の残存寿命を判定し得る。
Figure 2020184307
 ただし、故障率ｈ＝λは、一定の故障率である。
Figure 2020184307
さらに、生存関数／信頼性関数Ｒ（ｔ）は、Ｒ（ｔ）＝ｅ−λｔとして与えられる。
別の例として、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以下に示されているように、ガンマモデルを使用して部品の残存寿命を判定し得る。
Figure 2020184307
Figure 2020184307
Figure 2020184307
 信頼性Ｒ（ｔ）は、Ｒ（ｔ）＝１−Ｆ（ｔ）として与えられる。
別の例として、部品寿命予測制御ユニット１０６は、以下に示されているように、対数正規モデルを使用して部品の残存寿命を判定し得る。
Figure 2020184307
 、ただし、Ｔ５０＝ｅμ
Figure 2020184307
Figure 2020184307
 信頼性：Ｒ（ｔ）＝１−Ｆ（ｔ）
部品寿命予測制御ユニット１０６は、上に示されている数学的モデルの１つ以上を用いて部品の残存寿命を判定し得る。任意選択で、部品寿命予測制御ユニット１０６は、故障状態の部品の割合に基づいて確率分布関数を使用データに適合させる様々な他の数学的モデルおよび数式などを用いて部品の残存寿命を判定し得る。例えば、部品寿命予測制御ユニット１０６は、数百万ではないにせよ数千の同じ部品に関してまとめられたデータを用いて求められる、特定のタイプの部品の代表値(average)、平均値(mean)、または統計パラメータなどを用いて残存寿命を判定し得る。
本明細書で説明されているように、本開示の態様は、データソースを統合し、取り外された部品および依然として航空機上にある部品の両方からＴＳＩおよび／またはＣＳＩ、ＴＳＯおよび／またはＣＳＯ、ＴＳＮおよび／またはＣＳＮを推定し得る部品信頼性判定システムおよび方法を提供する。航空機の特定の部品は、飛行時間または飛行サイクルの一方のみに関連付けられ得る。例えば、着陸装置の部品は典型的には、時間の代わりにサイクルに関連付けられる。したがって、サイクルに関連付けられた部品の部品寿命分布および予測は、飛行時間ではなくサイクルとの関連で決定される。逆に、飛行時間に関連付けられた部品の部品寿命分布および予測は、飛行サイクルではなく時間との関連で決定される。一部の部品は、飛行時間および飛行サイクルの両方に関連付けられ得、２つの部品寿命分布、すなわち、飛行時間に基づくものおよび飛行サイクルに基づくものに関連付けられる。２つの寿命分布曲線を使用する部品の警告は、各曲線、２つの曲線上のより前の点、２つの曲線上のより後の点、または２つの曲線による平均点(average point)に対して生成される。例えば、ホース構成要素の有効寿命は、「２０，０００飛行時間または５，０００サイクルのいずれか早い方」であり得る。
航空機の様々な部品の信頼性曲線３００およびＣＤＦ曲線３０２を求めるために使用されるデータは、いくつかの航空機にわたって収集される。例えば、所与のタイプの部品を含むすべての航空機は、曲線を生成するモデルを作成するために集められた当該の部品の使用データ（例えば、飛行時間、フライト数）および故障／交換データを提供し得る。より多くのデータが収集されるほど、モデルおよび結果として得られる曲線は、所与の部品の予想寿命を判定するときにより正確になり得る。
しかしながら、一部の部品では、他の部品よりも利用可能なデータが少ない場合がある。例えば、新しく設計された部品（例えば、既存の部品の更新またはアップグレード）には、最初の取り外しが行われるまでの数か月または数年間にわたって、取り外しまたは故障に関して利用可能なデータがない場合がある。取り外し（例えば、予防整備または故障への対応による）が行われるほど、当該の部品の実際の故障率に関してより多くのデータが集められ、当該の部品に関するモデルは、取り外しおよび故障状態を確率分布関数に適合させるときにより正確になる。しかしながら、一部の態様では、オペレータは、履歴データがまだ利用可能でない部品の取り外しをスケジュールするために警告を要求し得る。他の態様では、オペレータは、故障が発生するまで所与の実例にかかる部品を取り付けたままにする（これにより、故障状態が発生した時点を示す、部品の故障状況データを生成する）ために、予想される未知の寿命曲線（または部品のライフサイクルにおいて早すぎると考えられる取外設定値）を用いて部品の寿命試験を行うことを要求し得る。
取外目標閾値３１０、取外有効閾値、および予測交換閾値３３０が、ＣＤＦ曲線３０２および信頼性曲線３００上に示されている。
取外閾値は、履歴的に所与のパーセントのあるタイプの部品が一団の航空機から取り外された、取り付け以後の飛行時間数またはサイクル数を示し、ルックアップ関数Ｌ（ｘ）を用いて決定され得、ただし、ｘは、割合であり、Ｌ（ｘ）は、計画的なまたは計画外の整備イベントのいずれかにより履歴的にｘ％の部品が航空機から取り外された時間数またはサイクル数を返す。
取外目標閾値３１０は、計画的なまたは計画外の整備イベントのいずれかにより履歴的にＧ％のあるタイプの部品が航空機から取り外された、あるタイプの航空機部品の動作中の点（例えば、サイクル数または累積飛行時間数）を決定する。取外目標閾値３１０を決定するために使用される値Ｇは、定数（例えば、９５％、８０％）であるが、結果的な取外目標閾値３１０は、部品の取り外しに基づいて追加データが収集されるため、取り付け以後の飛行時間数（ＴＳＩ）または取り付け以後のサイクル数（ＣＳＩ）の点で変化し得る。例えば、１年目には、９５％の所与のタイプの部品は、２，０００時間の使用後に航空機から取り外され得るが、３年目には、オペレータが部品の耐久性により精通するため、９５％の同じ部品は、３，０００時間の使用後に航空機から取り外され得る。個々のオペレータは、個々の部品に対して、Ｇに使用する異なる値を選択し得る。例えば、第１のオペレータは、真空発生器にはＧ＝９５を選択し、照明器具にはＧ＝９０を選択し得、一方、第２のオペレータは、真空発生器および照明器具にＧ＝８５を選択し得る。
生存閾値３２０は、履歴的にＪ％の所与のタイプの部品が過去に生き残った、部品の動作中の点を決定する。部品は、試運転中の問題、不適切な取り付け、整備員からの過剰な注意、整備員の訓練不足などにより、寿命の早い時期に取り外される場合がある。例えば、１年目には、２０％の所与のタイプの部品は、２００時間以上の使用後に航空機から取り外され得るが、３年目には、オペレータが部品の耐久性により精通するため、９５％の同じ部品は、３００時間の使用後に航空機から取り外され得る。個々のオペレータは、個々の部品に対して、Ｊに使用する異なる値を選択し得る。例えば、第１のオペレータは、真空発生器にはＪ＝２０を選択し、照明器具にはＪ＝１０を選択し得、一方、第２のオペレータは、真空発生器および照明器具にＪ＝２５を選択し得る。
オペレータは、Ｇ％またはＪ％による飛行時間数またはサイクル数の関連する値の使用を、どちらの値がより大きな時間数またはサイクル数に対応するかに基づいて選択する。例えば、ルックアップ関数Ｌ（Ｇ）およびＬ（Ｊ）の結果を比較して、オペレータは大きい値を選択する。データが経時的に収集されるため、ルックアップ関数は異なる値を返し、これに応じて、保守点検警告を生成する時点を決定するための有効閾値としてＬ（Ｇ）またはＬ（Ｊ）のどちらが使用されるかが変化し得る。
一部の態様では、ルックアップ関数Ｌ（ｘ）が実行されるデータセットのサイズが、既定のサンプル数より少ない場合、Ｌ（ｘ）の値は、所定のサンプル数が収集されるまで、時間またはサイクルのプリセット値で置き換えられ得、より多くのサンプルが収集されると、ルックアップ関数Ｌ（Ｇ｜｜Ｊ）に移行する。一例では、五十（５０）回の取り外しが観察されるまで、取外有効閾値は、（例えば、製造業者の保証、以前のバージョンの部品の閾値、試験体制などに基づいて）２０，０００サイクルに設定され得、五十回の取り外しが観察された後、取外有効閾値は、取外目標閾値３１０または生存閾値３２０に従って示される時間数／サイクル数を使用し得る。
Figure 2020184307
一部の態様では、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品に関して、生存閾値３２０と信頼性曲線３００との交点３４０と、上方信頼性閾値３５０および下方信頼性閾値３６０とを比較し、交点３４０における時間数またはサイクル数が信頼性閾値の外にあるとき品質警告を生成する。品質警告は、部品を再設計する、または部品が取り外されるときの手順を再設定するために航空機オペレータ、整備員、エンジニアリングチーム、または供給業者などに送信され得る。例えば、交点３４０が、信頼性曲線３００の一部と相互に関係づけられ、そこで、部品の信頼性確率が上方信頼性閾値３５０を上回ること（例えば、５０％の上方信頼性閾値３５０に対して８０％の信頼性）が示される場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、整備員があまりにも頻繁にまたはあまりに早期に部品を取り外していることを示すために不足使用警告を生成し得る。別の例では、交点３４０が、信頼性曲線３００の一部と相互に関係づけられ、そこで、部品の信頼性確率が下方信頼性閾値３６０を下回ること（例えば、３０％の下方信頼性閾値３６０に対して２０％の信頼性）が示される場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、整備員が計画外の整備を回避するのに十分に早期にまたは十分に頻繁に部品を取り外していないことを示すために過剰使用警告を生成し得る。
部品寿命予測制御ユニット１０６は、取外有効閾値（すなわち、選択された取外目標閾値３１０または生存閾値３２０）を超える飛行サイクル数または飛行時間数（例えば、ＣＳＩ／ＴＳＩ）に応じて保守点検警告を生成する。しかしながら、航空機から取り外された部品を交換するには、交換部品が必要である。したがって、部品寿命予測制御ユニット１０６は、予測交換閾値３３０（オペレータが（例えば、保守点検警告に応じて）所与の部品を取り外すときに取り付けできる状態にしておくために部品の注文を出す時点を決定するために、図５との関連で述べられる再注文閾値４３０と相互に関係づけられる）を決定する。部品を製造する供給業者、既存の部品を新しい場所に配送する倉庫などに在庫注文が出され得る。予測交換閾値３３０は、取り外される部品が在庫に保管されていない場合にオペレータが追加部品の注文を出す必要がある、取外閾値より前の予想サイクル量または予想飛行時間量を表す。
予測交換閾値３３０を決定するために、部品寿命予測制御ユニット１０６は、部品データベース１０２から部品のリードタイムＴＬｅａｄ（すなわち、部品の注文を出してから指定の宛先で部品を受け取るまでの予想時間）を調べ、部品が取り付けられる航空機のビークル使用データベース１１４からのデータに基づいてリードタイムを動作時間に変換する。例えば、ビークル使用データベース１１４は、期間当たりのｚＴＳＩ飛行時間（例えば、一日／一週／一月など当たりのｚ飛行時間）、または部品のフライト当たりの履歴サイクルの係数ｑ（例えば、フライト当たりの当該の部品のｑ回のサイクル（１回のフライトが１サイクルに対応する場合はｑ＝１である））に基づいてサイクル数に変換される、期間当たりのｚＣＳＩ回のフライト（例えば、一日／一週／一月など当たりのｚ回のフライト）の、所与の航空機の予想使用率を含み得る。
部品寿命予測制御ユニット１０６は、取外有効閾値によって指定される時間／サイクルを確認し、以下に示されているように、予想使用率およびリードタイムに基づいて予測交換閾値３３０を配置する位置を計算する。
Figure 2020184307
 ＩＬｌｅａｄ＜＝安全在庫ならば、再注文閾値＝現在の在庫レベル
そうでなければ、再注文警告なし
ただし、ＮおよびＭは、飛行時間または飛行サイクルのいずれかに関連付けられた、オペレータにとって利用可能な部品の数である。
Figure 2020184307
 または
Figure 2020184307
例えば、２０，０００飛行時間に対応する取外閾値、９０日のリードタイムＴＬｅａｄ、および一週当たり１００時間の予想使用率ｚＴＳＩを有する、ＴＳＩに基づいて交換される部品の場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、予測交換閾値３３０を１９，８２５飛行時間（２５時間の最も近い倍数に切り捨てられる場合）に設定する。別の例では、２，０００サイクルに対応する取外閾値、１００日のリードタイムＴＬｅａｄ、および一週当たり２０回のフライトの予想使用率ｚＣＳＩ、およびフライト当たり２回のサイクルを有する、ＣＳＩに基づいて交換される、上記の例と同じ航空機上の別の部品の場合、部品寿命予測制御ユニット１０６は、予測交換閾値３３０を１，４２０サイクル（１０サイクルの最も近い倍数に切り捨てられる場合）に設定する。
図５は、個々の部品の数（オペレータによって保管される、またはオペレータによって特定の場所で保管される）を経時的に追跡した在庫曲線４００を示す。一部の態様では、在庫レベル４１０は、部品が在庫から取り出されて航空機または他のアセンブリに配置されるにつれて経時的に減少し、在庫が配送または再び棚に戻された（例えば、さらなる使用のために取り除かれた交替可能部品の場合）ときに増加し得る（例えば、再注文数量４４０だけ）。本明細書で説明されているようにリードタイムＴＬｅａｄを決定することによって、オペレータは、安全在庫レベル４２０に達するまでの予想時間量に供給または上流保管施設に注文を出し得る。ＴＬｅａｄに関して複数の値が存在する場合、例えば、部品の異なる使用ケースに関していくつかの曲線が作成される場合、オペレータは、ＴＬｅａｄの代表値(average value)またはＴＬｅａｄの最小値を使用し得る。様々な態様において、安全在庫レベル４２０は、ゼロまたはゼロより大きい任意の数量であり得る。
在庫レベル４１０には、ユーザ（例えば、航空機の）から受信される動作データに基づいて安全在庫レベル４２０に達すると予想される時間より前の時間ＴＬｅａｄに再注文閾値４３０が定義される。例えば、消費率が、一日当たり１つの部品である場合、安全在庫レベル４２０は、５０個の部品であり、ＴＬｅａｄは、５日であり、再注文閾値４３０は、５５個の部品である。在庫レベル４１０が、再注文閾値４３０に達すると、部品寿命予測制御ユニット１０６は、在庫警告を生成して部品データベース１０２に送信する。次に、部品データベース１０２は、現在在庫に保管されている部品（または同等の代用部品）の数、部品の最小注文量、当該の部品の最小および最大在庫保持レベルに基づいて当該の部品の注文を供給業者に出すかどうか、当該の部品の代替バージョンが利用可能かどうか（例えば、部品Ａのバージョン１．０または部品Ａのバージョン２．０を交換可能に使用する指示）、代用部品が利用可能かどうかなどを判定する。
図６は、航空機の動作に基づいて航空機部品の保守点検警告および在庫警告を生成するための方法６００のフローチャートである。
方法６００はブロック６１０から開始され、そこでは、部品信頼性判定システム１００は、航空機部品の信頼性曲線３００を生成する（例えば、図３との関連で述べた方法２００に従って）。信頼性曲線３００を生成するとき、部品信頼性判定システムは、関連する航空機の一部または全部の実例にかかる航空機部品から使用データを収集する。部品信頼性判定システムはまた、いくつかの実例にかかる航空機部品から使用データを収集するが、これらの実例にかかる航空機部品は、依然として航空機に取り付けられているものである。使用データは、所与の実例にかかる部品が取り外し時に故障状態にあったかどうかを示し、関連する航空機１０からの取り外し時の、所与の実例にかかる航空機部品によって累積されたサイクル数または所与の実例にかかる航空機部品によって累積された飛行時間数の１つ以上を示す。取り外された部品の使用データに基づいて、部品信頼性判定システム１００は、信頼性曲線３００のいくつかの点（例えば、所与のサイクル数または所与の飛行時間数）で航空機部品の何割合が故障状態にあるかを判定し、航空機部品の寿命における複数個のサイクル数または飛行時間数で何割合の航空機部品が故障状態にあるかを示す使用データに確率分布関数を適合させる。様々な態様において、故障していない状態で取り外された航空機部品は、さらなるサイクルおよび／または飛行時間を累積させるために元の航空機または別の航空機に再び取り付けられ得る。
ブロック６２０では、部品信頼性判定システム１００は、信頼性曲線３００上に航空機部品の取外有効閾値を設定する。一例では、部品信頼性判定システム１００は、ブロック６１０のたびに信頼性曲線３００を生成するために使用される、部品の履歴取外数に基づいて、取外有効閾値を設定する。履歴取外数が所定の量を下回っている場合、部品信頼性判定システム１００は、サイクル数または飛行時間数のプリセット値に基づいて（例えば、製造業者の推奨に基づいて）取外有効閾値を設定する。履歴の取り外しの飛行時間数またはサイクル数が所定の量を超えている場合、部品信頼性判定システム１００は、取外有効閾値を、取外目標閾値３１０または生存閾値３２０のいずれか（より多くの飛行時間数またはサイクル数に関連する方）に設定する。様々な態様において、航空機部品の取り外しのより多くのサンプルがオペレータから受け取られるにつれて、信頼性曲線３００上の、航空機部品の取外有効閾値の値は、新しいおよび／または拡張された取外データに基づいて再設定され得る。
ブロック６３０では、（任意選択で）部品信頼性判定システム１００は、取外閾値に基づいて航空機部品の再注文閾値４３０を設定する。再注文閾値４３０は、リードタイム（例えば、ＴＬｅａｄ）ならびに航空機および航空機の部品の予想使用率を考慮して航空機部品のライフサイクルのより早い時点になるように決定される。部品タイプがＣＳＩに基づいて追跡される態様では、部品信頼性判定システム１００は、取外閾値、航空機部品のリードタイム、航空機１０の使用率、および航空機部品のフライト当たりサイクルの係数に基づいて再注文閾値４３０を設定する。部品タイプがＴＳＩに基づいて追跡される態様では、部品信頼性判定システム１００は、取外閾値、航空機部品のリードタイム、および航空機の使用率に基づいて再注文閾値４３０を設定する。様々な態様において、再注文閾値４３０は、注文された航空機部品が到着したときに在庫レベル４１０が安全在庫レベル４２０に等しくなるように、ジャストインタイム(JIT:Just In Time)注文レベルに基づいて設定される。
ブロック６４０では、部品信頼性判定システム１００は、航空機への航空機部品の取り付けが行われた時点に関して取付データを追跡する。様々な態様において、所与の航空機への所与の部品の取り付けは、所与の航空機に関連する個々の部品のシリアル番号または他の識別子に従って追跡され、これにより、ブロック６５０では、部品信頼性判定システム１００は、航空機部品が取り付けられている航空機の動作に基づいて航空機部品の動作を追跡し得る。例えば、所与の部品の取り付け時から２，０００時間飛行しているものとして航空機が追跡された場合、部品信頼性判定システム１００は、累積２，０００飛行時間を有するものとして取り付けられている部品を関連付ける。交替可能部品（すなわち、同じまたは異なる航空機に取り付けられ、取り外され、次に再び取り付けられ得る部品）を使用する態様では、部品信頼性判定システムは、現在の取り付けで部品によって累積された時間またはサイクルを以前の取り付けで累積された時間またはサイクルに追加し得る。
ブロック６６０では、部品信頼性判定システム１００は、取付データおよび航空機の動作が、そこに取り付けられている部品がブロック６２０で設定された取外閾値を満たしているかどうかを判定する。航空機部品の動作が取外閾値を満たしているとの判定に応じて、方法６００はブロック６７０に進む。そうでない場合、方法６００はブロック６８０に進む。
ブロック６７０では、部品信頼性判定システム１００は、保守点検警告を生成する。部品信頼性判定システム１００は、航空機の整備をスケジュールするために保守点検警告を航空機オペレータおよび整備員などに送信し得る。保守点検警告は、テキスト、部品識別子、航空機識別子、保守点検警告が生成された日付、および保守点検警告が生成された航空機部品を交換するための航空機の点検に関連する他の情報を含む電子メッセージとして有線または無線の手段によって送信され得る。様々な態様において、保守点検警告は、航空機の飛行動作に応じて、航空機部品が現在取り付けられているその航空機によって生成される（例えば、着陸時に、取外閾値が満たされた場合に保守点検警告が生成される）。他の態様では、オペレータシステム（例えば、フライトスケジューリングシステム）が、所与の航空機が取外閾値を満たすようにスケジュールされているか、または取外閾値を満たす動作を報告したときに保守点検警告を生成する。
ブロック６８０では、部品信頼性判定システム１００は、取付データおよび航空機の動作が、そこに取り付けられている部品が再注文閾値４３０を満たしているかどうかを判定する。航空機部品の動作が再注文閾値４３０を満たしているとの判定に応じて、方法６００はブロック６９０に進む。そうでない場合、方法６００は、部品の取り付けならびに航空機の動作およびそこに取り付けられた部品の動作の追跡を継続するためにブロック６４０に戻る。
ブロック６９０では、部品信頼性判定システム１００は、在庫警告を生成する。部品信頼性判定システム１００は、部品データベース１０２、供給業者注文システム、または整備チームなどに在庫警告を送信し得る。在庫警告は、テキスト、部品識別子、航空機識別子、在庫警告が生成された日付、（現在予定されている航空機使用率に基づいて）関連する保守点検警告が生成されると予想された日付、および在庫警告が生成された航空機部品を交換するための航空機の点検のための部品の注文に関連する他の情報を含む電子メッセージとして有線または無線の手段によって送信され得る。様々な態様において、在庫警告は、航空機の飛行動作に応じて、航空機部品が現在取り付けられているその航空機によって生成される（例えば、着陸時に、在庫閾値が満たされた場合に在庫警告が生成される）。他の態様では、オペレータシステム（例えば、フライトスケジューリングシステム）が、所与の航空機が在庫閾値を満たすようにスケジュールされているか、または在庫閾値を満たす動作を報告したときに在庫警告を生成する。次に、方法６００は、部品の取り付けならびに航空機の動作およびそこに取り付けられた部品の動作の追跡を継続するためにブロック６４０に戻る。
本開示では、様々な態様が参照されている。しかしながら、本開示が特定の説明された態様に限定されないことを理解されたい。代わりに、本明細書で提供される教示を実施および実践するために、異なる態様に関連するかどうかに関係なく、以下の特徴および要素の組み合わせが考えられる。加えて、態様の要素が「ＡおよびＢの少なくとも一方」の形で記載されている場合、要素Ａのみを含む態様、要素Ｂのみを含む態様、ならびに要素ＡおよびＢを含む態様がそれぞれ考えられることが理解されよう。さらに、一部の態様は、他の可能な解決策および／または先行技術に勝る利点を達成し得るが、特定の利点が所与の態様によって達成されているかどうかは、本開示を限定するものではない。したがって、本明細書に開示されている態様、特徴、態様、および利点は、単なる例示であり、請求項に明示的に記載されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または制限とは見なされない。同様に、「本発明」への言及は、本明細書に開示されている発明の主題の一般化として解釈されるべきではなく、請求項に明示的に記載されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または制限と見なされるべきではない。
当業者によって理解されるように、本明細書で説明されている態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、態様は、完全にハードウェアの態様、完全にソフトウェアの態様（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた態様の形態をとり得、これらはすべて、本明細書では概して「回路」、「モジュール」、または「システム」と呼ばれ得る。さらに、本明細書で説明されている態様は、１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、その上に具現化されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有する１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体で具現化されたコンピュータプログラム製品の形態をとり得る。
コンピュータ読み取り可能な媒体上に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなどを含むが、これらに限定されない任意の適切な媒体またはこれらの任意の適切な組み合わせを使用して送信され得る。
本開示の態様の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、またはＣ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれ得る。プログラムコードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で部分的にリモートコンピュータ上で、または完全にリモートコンピュータもしくはサーバ上で実行され得る。後半のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るし、または、この接続は、外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）行われ得る。
本開示の態様は、本明細書では、本開示の態様による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して説明されている。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロックならびにフローチャート図および／またはブロック図のブロックの組み合わせが、コンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を生成するために汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供され得、これにより、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令は、フローチャート図および／またはブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を形成する。
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他のデバイスを特定の方法で機能させ得るコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶され得、これにより、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶された命令は、フローチャート図および／またはブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を形成する。
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ実施プロセスを生成する目的で一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で実行するためにコンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他のデバイスにロードされ得、これにより、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他のデバイス上で実行される命令は、フローチャート図および／またはブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供する。
図中のフローチャート図およびブロック図は、本開示の様々な態様によるシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能な実施態様のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、フローチャート図またはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つ以上の実行可能な命令を含む、コードのモジュール、セグメント、または部分を表し得る。一部の代替実施態様では、ブロックに記載されている機能は、図に記載されている順序から外れて実行され得ることにも留意されたい。例えば、関連する機能によっては、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行され得るし、または、これらのブロックは、場合により逆の順序でまたは順序から外れて実行され得る。ブロック図および／またはフローチャート図の各ブロックならびにブロック図および／またはフローチャート図のブロックの組み合わせは、指定された機能もしくは動作を実行する専用ハードウェアベースシステム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実施され得ることにも留意されたい。
条項１．複数の実例にかかるビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、複数の実例にかかるビークル部品のうち実例それぞれにかかるビークル部品に関して、
実例それぞれの使用データが、実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、
使用データが、関連するビークルからの取り外し時の、実例それぞれにかかるビークル部品によって累積されたサイクル数を示し、
使用データが、関連するビークルからの取り外し時に実例それぞれにかかるビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、
複数個のサイクル数で故障状態にある実例にかかるビークル部品の割合を求めるステップ、および
複数個のサイクル数のそれぞれで故障状態にある、実例にかかるビークル部品の割合に基づいて、信頼性曲線を決定する確率分布関数を使用データに適合させるステップ
によってビークル部品の信頼性曲線を生成するステップと、
信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、
所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数を追跡するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数が取外閾値を満たしたことに応じて、所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップと
を含む方法。
条項２．信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップが、
信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めるステップと、
履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値をビークル部品の固定サイクル数として設定するステップと
をさらに含む、条項１に記載の方法。
条項３．信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップが、
信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定するステップであって、
第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第１のサイクル数を示し、
第２の点が、以前にビークル部品の取外閾値に設定された、ビークル部品の第２のサイクル数を示す、ステップと、
第１の点および第２の点のうちの大きい方を取外閾値として設定するステップと
をさらに含む、条項１または２に記載の方法。
条項４．安全在庫レベル、
取外閾値、
ビークル部品のリードタイム、および
所与のビークルの使用率
に基づいて再注文閾値を設定するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品のサイクル数が再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項１から３のいずれか一項に記載の方法。
条項５．信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、
交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、
交点におけるサイクル数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項１から４のいずれか一項に記載の方法。
条項６．信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、
交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、
交点におけるサイクル数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項１から５のいずれか一項に記載の方法。
条項７．ビークル部品の追加の取外サンプルの受信に応じて、取外閾値を信頼性曲線上の異なる値に再設定するステップをさらに含む、条項１から６のいずれか一項に記載の方法。
条項８．所与のビークルが、航空機である、条項１から７のいずれか一項に記載の方法。
条項９．複数の実例にかかるビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、複数の実例にかかるビークル部品のうち実例それぞれにかかるビークル部品に関して、
実例それぞれの使用データが、実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、
使用データが、関連するビークルからの取り外し時の、実例それぞれにかかるビークル部品によって累積された移動時間数を示し、
使用データが、関連するビークルからの取り外し時に実例それぞれにかかるビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、
複数個の移動時間数で故障状態にある実例にかかるビークル部品の割合を求めるステップ、および
複数個の移動時間数のそれぞれで故障状態にある、実例にかかるビークル部品の割合に基づいて、信頼性曲線を決定する確率分布関数を使用データに適合させるステップ
によってビークル部品の信頼性曲線を生成するステップと、
信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、
所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品の移動時間数を追跡するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品の移動時間数が取外閾値を満たしたことに応じて、所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップと
を含む方法。
条項１０．取外閾値を設定するステップが、
信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めるステップと、
履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値をビークル部品の固定移動時間値として設定するステップと
をさらに含む、条項９に記載の方法。
条項１１．取外閾値を設定するステップが、
信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定するステップであって、
第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品によって累積された第１の移動時間数を示し、
第２の点が、以前にビークル部品の取外閾値として設定された、ビークル部品によって累積された第２の移動時間数を示し、
第１の点および第２の点のうちの大きい方が、取外閾値として設定される、ステップ
をさらに含む、条項９また１０に記載の方法。
条項１２．安全在庫レベル、
取外閾値、
ビークル部品のリードタイム、および
所与のビークルの使用率
に基づいて再注文閾値を設定するステップと、
所与の実例にかかるビークル部品によって累積された移動時間数が再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
条項１３．信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、
交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、
交点におけるサイクル数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
条項１４．信頼性曲線と取外閾値との交点を求めるステップと、
交点とビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、
交点におけるサイクル数が、上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信するステップと
をさらに含む、条項９から１３のいずれか一項に記載の方法。
条項１５．ビークル部品の追加の取外サンプルの受信に応じて、取外閾値を信頼性曲線上の異なる値に再設定するステップ
をさらに含む、条項９から１４のいずれか一項に記載の方法。
条項１６．所与のビークルが、航空機である、条項９から１５のいずれか一項に記載の方法。
条項１７．プロセッサと、
命令を含むメモリ記憶デバイスであって、命令が、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサが、
ビークル部品の信頼性曲線を生成すること、
信頼性曲線上に取外閾値を設定すること、
所与のビークルへの所与の実例にかかるビークル部品の取り付けを追跡すること、
所与の実例にかかるビークル部品が取り付けられている所与のビークルの動作に基づいて、所与の実例にかかるビークル部品の動作を追跡すること、および
所与の実例にかかるビークル部品の動作が取外閾値を満たしたことに応じて、保守点検警告を所与のビークルのオペレータに送信すること
を含む動作を実行することを可能にする、メモリ記憶デバイスと
を備えるシステム。
条項１８．取外閾値を設定することが、
信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めることと、
履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、取外閾値を所与のビークルの固定動作値として設定することと
をさらに含む、条項１７に記載のシステム。
条項１９．取外閾値を設定することが、
信頼性曲線を生成するために使用されたビークル部品の履歴取外数を求めることと、
履歴取外数が所定の設定値を超えたことに応じて、
信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに取外閾値を設定することと
を含み、第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第１の動作数を示し、
第２の点が、第１の割合よりも大きい少なくとも第２の割合のオペレータが履歴的にビークルからビークル部品を取り外したときの、ビークル部品の第２の動作数を示す、条項１７または１８に記載のシステム。
条項２０．ビークル部品の信頼性曲線を生成することが、
関連するビークルからの取り外し時にいくつかの実例にかかるビークル部品から、関連するビークルからの取り外し時の、特定の実例にかかるビークル部品によって累積されたサイクル数を示す使用データを収集し、特定の実例にかかるビークル部品が取り外し時に故障状態にあるかどうかを収集することと、
サイクル数当たりの、故障状態にあるビークル部品の割合を求めることと、
故障状態にあるビークル部品の割合に基づいて確率分布関数を使用データに適合させることと
をさらに含む、条項１７から１９のいずれか一項に記載のシステム。
条項２１．ビークル部品の信頼性曲線を生成することが、
関連するビークルからの取り外し時にいくつかの実例にかかるビークル部品から、関連するビークルからの取り外し時の、特定の実例にかかるビークル部品によって累積された移動時間数を示す使用データを収集し、特定の実例にかかるビークル部品が取り外し時に故障状態にあるかどうかを収集することと、
移動時間当たりの、故障状態にあるビークル部品の割合を求めることと、
故障状態にあるビークル部品の割合に基づいて確率分布関数を使用データに適合させることと
をさらに含む、条項１７から２０のいずれか一項に記載のシステム。
条項２２．ビークル部品の動作が、ビークル部品が取り付けられている間のビークル部品のサイクル数に基づいて追跡され、
取外閾値、
ビークル部品のリードタイム、
所与のビークルの使用率、および
ビークル部品のフライト当たりサイクルの係数
に基づいて再注文閾値を設定することと、
所与の実例にかかるビークル部品の動作が再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信することと
をさらに含む、条項１７から２１のいずれか一項に記載のシステム。
条項２３．ビークル部品の動作が、ビークル部品が取り付けられている間の所与のビークルの移動時間数に基づいて追跡され、
取外閾値、
ビークル部品のリードタイム、および
所与のビークルの使用率
に基づいて再注文閾値を設定することと、
所与の実例にかかるビークル部品の動作が再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を所与のビークルのオペレータに送信することと
をさらに含む、条項１７から２２のいずれか一項に記載のシステム。
条項２４．動作が、
信頼性曲線と取外閾値との交点を求めることと、
交点と、ビークル部品の上方信頼性閾値および下方信頼性閾値とを比較することと、
交点におけるビークル部品の動作数が、上方信頼性閾値より大きいか、または下方信頼性閾値より小さいかのいずれかであることに応じて、品質警告を所与のビークルのオペレータに送信することと
をさらに含む、条項１７から２３のいずれか一項に記載のシステム。
条項２５．所与のビークルが、航空機である、条項１７から２４のいずれか一項に記載のシステム。
前述の内容は、本開示の態様に向けられているが、本開示の他のおよびさらなる態様は、その基本的な範囲から逸脱することなく考案され得、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
１０ 航空機、１２ 推進システム、１４ ターボファンエンジン、１６ 翼、１８ 胴体、２０ 尾部、２２ 水平安定板、２４ 垂直安定板、１００ 部品信頼性判定システム、１０２ 部品データベース、１０４ 部品寿命分布制御ユニット、１０６ 部品寿命予測制御ユニット、１１０ 部品履歴記憶ユニット、１１２ 現行部品記憶ユニット、１１４ ビークル使用データベース、３００ 信頼性曲線、３０２ ＣＤＦ曲線、３０４ 飛行時間、３０６ 信頼性確率、３１０ 取外目標閾値、３２０ 生存閾値、３３０ 予測交換閾値、３４０ 交点、３５０ 上方信頼性閾値、３６０ 下方信頼性閾値、４００ 在庫曲線、４１０ 在庫レベル、４２０ 安全在庫レベル、４３０ 再注文閾値、４４０ 再注文数量

Claims (10)

  1. −ビークル部品の信頼性曲線を生成するステップであって、
    ・複数の実例にかかる前記ビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、複数の前記実例にかかる前記ビークル部品のうち前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品に関して、
    ＊前記実例それぞれの前記使用データが、前記実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、
    ＊前記使用データが、前記関連するビークルからの取り外し時の、前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品によって累積されたサイクル数を示し、
    ＊前記使用データが、前記関連するビークルからの取り外し時に前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、
    ・複数個のサイクル数で前記故障状態にある実例にかかる前記ビークル部品の割合を求めるステップ、および
    ・複数個の前記サイクル数のそれぞれで前記故障状態にある、前記実例にかかる前記ビークル部品の前記割合に基づいて、前記信頼性曲線を決定する確率分布関数を前記使用データに適合させるステップ
    によって前記信頼性曲線を生成するステップと、
    −前記信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、
    −所与のビークルへの所与の実例にかかる前記ビークル部品の取り付けを追跡するステップと、
    −前記所与の実例にかかる前記ビークル部品が取り付けられている前記所与のビークルの動作に基づいて、前記所与の実例にかかる前記ビークル部品のサイクル数を追跡するステップと、
    −前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の前記サイクル数が前記取外閾値を満たしたことに応じて、前記所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップと
    を含む方法。
  2. 前記信頼性曲線上に前記取外閾値を設定する前記ステップが、
    前記信頼性曲線を生成するために使用された前記ビークル部品の履歴取外数を求めるステップと、
    前記履歴取外数が所定の設定値を下回ったことに応じて、前記取外閾値を前記ビークル部品の固定サイクル数として設定するステップと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記信頼性曲線上に前記取外閾値を設定する前記ステップが、
    ・前記信頼性曲線上の第１の点と第２の点のどちらかに前記取外閾値を設定するステップであって、
    ＊前記第１の点が、履歴的に少なくとも第１の割合のオペレータがビークルから前記ビークル部品を取り外したときの、前記ビークル部品の第１のサイクル数を示し、
    ＊前記第２の点が、以前に前記ビークル部品の前記取外閾値に設定された、前記ビークル部品の第２のサイクル数を示す、ステップと、
    ・前記第１の点および前記第２の点のうちの大きい方を前記取外閾値として設定するステップと
    をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. −安全在庫レベル、
    前記取外閾値、
    前記ビークル部品のリードタイム、および
    前記所与のビークルの使用率
    に基づいて再注文閾値を設定するステップと、
    −前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の前記サイクル数が前記再注文閾値を満たしたことに応じて、在庫警告を前記所与のビークルの前記オペレータに送信するステップと
    をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. −前記信頼性曲線と前記取外閾値との交点を求めるステップと、
    −前記交点と前記ビークル部品の上方信頼性閾値とを比較するステップと、
    −前記交点における前記サイクル数が、前記上方信頼性閾値よりも大きいことに応じて、品質警告を前記所与のビークルの前記オペレータに送信するステップと
    をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. −前記信頼性曲線と前記取外閾値との交点を求めるステップと、
    −前記交点と前記ビークル部品の下方信頼性閾値とを比較するステップと、
    −前記交点における前記サイクル数が、前記下方信頼性閾値よりも小さいことに応じて、品質警告を前記所与のビークルの前記オペレータに送信するステップと
    をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. −前記ビークル部品の追加の取外サンプルの受信に応じて、前記取外閾値を前記信頼性曲線上の異なる値に再設定するステップをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記所与のビークルが、航空機である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. −ビークル部品の信頼性曲線を生成するステップであって、
    ・複数の実例にかかる前記ビークル部品に関する使用データを収集するステップであって、前記複数の実例にかかる前記ビークル部品のうち前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品に関して、
    ＊前記実例それぞれの前記使用データが、前記実例それぞれに関連するビークルからの取り外し時に収集され、
    ＊前記使用データが、前記関連するビークルからの前記取り外し時の、前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品によって累積された移動時間数を示し、
    ＊前記使用データが、前記関連するビークルからの前記取り外し時に前記実例それぞれにかかる前記ビークル部品が故障状態にあるかどうかを示す、ステップ、
    ・複数個の移動時間数で前記故障状態にある実例にかかる前記ビークル部品の割合を求めるステップ、および
    ・前記複数個の移動時間数のそれぞれで前記故障状態にある、前記実例にかかる前記ビークル部品の前記割合に基づいて、前記信頼性曲線を決定する確率分布関数を前記使用データに適合させるステップ
    によって前記ビークル部品の前記信頼性曲線を生成するステップと、
    −前記信頼性曲線上に取外閾値を設定するステップと、
    −所与のビークルへの所与の実例にかかる前記ビークル部品の取り付けを追跡するステップと、
    −前記所与の実例にかかる前記ビークル部品が取り付けられている前記所与のビークルの動作に基づいて、前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の移動時間数を追跡するステップと、
    −前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の前記移動時間数が前記取外閾値を満たしたことに応じて、前記所与のビークルのオペレータに保守点検警告を送信するステップと
    を含む方法。
  10. プロセッサと、
    命令を含むメモリ記憶デバイスであって、前記命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサが、
    ビークル部品の信頼性曲線を生成すること、
    前記信頼性曲線上に取外閾値を設定すること、
    所与のビークルへの所与の実例にかかる前記ビークル部品の取り付けを追跡すること、
    前記所与の実例にかかる前記ビークル部品が取り付けられている前記所与のビークルの動作に基づいて、前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の動作を追跡すること、および
    前記所与の実例にかかる前記ビークル部品の前記動作が前記取外閾値を満たしたことに応じて、保守点検警告を前記所与のビークルのオペレータに送信すること
    を含む動作を実行することを可能にする、メモリ記憶デバイスと
    を備えるシステム。
JP2020010770A 2019-05-08 2020-01-27 部品の予測整備 Pending JP2020184307A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/406,827 US11338940B2 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Predictive part maintenance
US16/406,827 2019-05-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020184307A true JP2020184307A (ja) 2020-11-12

Family

ID=70057004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020010770A Pending JP2020184307A (ja) 2019-05-08 2020-01-27 部品の予測整備

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11338940B2 (ja)
EP (1) EP3736778A1 (ja)
JP (1) JP2020184307A (ja)
CN (1) CN111915027A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11780609B2 (en) * 2019-06-12 2023-10-10 Honeywell International Inc. Maintenance recommendations using lifecycle clustering
US20220306314A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-29 CAMP Systems International, Inc. Database query processing for hardware component identification using multi-ordered machine learning models
US20230036153A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Raytheon Technologies Corporation Usage based maintenance scheduling system
US20230297946A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Dell Products L.P. Automated risk management for aging items managed in an information processing system
US11959433B2 (en) * 2022-07-19 2024-04-16 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for determining exhibited useful life of sensors in monitored systems
CN117114352B (zh) * 2023-09-15 2024-04-09 北京阿帕科蓝科技有限公司 车辆维护方法、装置、计算机设备和存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210704A (en) 1990-10-02 1993-05-11 Technology International Incorporated System for prognosis and diagnostics of failure and wearout monitoring and for prediction of life expectancy of helicopter gearboxes and other rotating equipment
US6490543B1 (en) 1999-07-13 2002-12-03 Scientific Monitoring Inc Lifeometer for measuring and displaying life systems/parts
US20080172268A1 (en) * 2005-01-13 2008-07-17 Standard Aero (San Antonio), Inc. System and method of enhancing cost performance of mechanical systems including life-limited parts
US8401726B2 (en) 2006-07-20 2013-03-19 The Boeing Company Maintenance interval determination and optimization tool and method
US7860618B2 (en) 2006-12-21 2010-12-28 The Boeing Company System, method and program product for predicting fleet reliability and maintaining a fleet of vehicles
EP2862033B1 (en) 2012-06-19 2019-07-24 GKN Aerospace Sweden AB Method and system for determining life consumption of a mechanical part
US10723487B2 (en) 2013-08-15 2020-07-28 The Boeing Company Systems and methods for detecting aircraft maintenance events and maintenance intervals
US20170073936A1 (en) 2015-09-10 2017-03-16 Caterpillar Inc. System and method for determining a useful life of a consumable component
US11016479B2 (en) 2017-05-16 2021-05-25 Mitek Analytics Llc System and method for fleet reliabity monitoring
US10573099B2 (en) 2017-05-25 2020-02-25 The Boeing Company Vehicle part reliability determination system and method
US10796018B2 (en) * 2017-11-10 2020-10-06 General Electric Company Methods and apparatus to generate an optimized workscope

Also Published As

Publication number Publication date
CN111915027A (zh) 2020-11-10
US20220281618A1 (en) 2022-09-08
US11338940B2 (en) 2022-05-24
US20200354086A1 (en) 2020-11-12
EP3736778A1 (en) 2020-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020184307A (ja) 部品の予測整備
CN108960478B (zh) 交通工具零件可靠性确定系统和方法
US20220383673A1 (en) Predictive part maintenance
US8296252B2 (en) Process and apparatus for evaluating operational risks for aiding in vehicular maintenance decisions
EP2489014B1 (en) Platform health monitoring apparatus and method
US6751536B1 (en) Diagnostic system and method for enabling multistage decision optimization for aircraft preflight dispatch
US9811950B2 (en) Aircraft electric taxi system diagnostic and prognostic evaluation system and method
AU2019337807B2 (en) Aircraft engine maintenance system and method
CA2487704A1 (en) Method and system for health monitoring of aircraft landing gear
Deshpande et al. Efficient supply chain management at the US Coast Guard using part-age dependent supply replenishment policies
Hölzel et al. An aircraft lifecycle approach for the cost-benefit analysis of prognostics and condition-based maintenance based on discrete-event simulation
EP2597602A1 (en) Aircraft trending systems and methods
RU2670907C2 (ru) Система мониторинга работоспособности платформы
US10317870B1 (en) Manufacturing controller for aircraft
CA2587750C (en) Method and system for health monitoring of aircraft landing gear
Kählert Specification and evaluation of prediction concepts in aircraft maintenance
Vandawaker et al. Impact of prognostic uncertainty in system health monitoring
Arnaiz et al. New decision support system based on operational risk assessment to improve aircraft operability
CN113326950A (zh) 根据可观察到的状况调整个体平台的维护间隔
Thyagarajan et al. A decision support model for the composite repair process in a collaborative platform
US8583463B1 (en) Aircraft fuel conservation system
Line et al. Prognostics usefulness criteria
CN117196565A (zh) 基于行为建模的部件维修预测系统
Papachatzakis et al. Condition based operational risk assessment an innovative approach to improve fleet and aircraft operability: Maintenance planning
Vandawalker Integrated Systems Health Management as an Enabler for Condition Based Maintenance and Autonomic Logistics

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240229

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240415