JP2023108670A - Device and method for predicting reliability and maintenance cost of apparatus - Google Patents

Device and method for predicting reliability and maintenance cost of apparatus Download PDF

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幸治 日隈
Koji Hikuma
武宏 峯村
Takehiro Minemura
健太郎 藤原
Kentaro Fujiwara
優弥 西
Yuya Nishi
正典 猪野
Masanori Ino
良三 佐藤
Ryozo Sato
達仁 西村
Tatsuhito Nishimura
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Abstract

To provide a device and method for predicting reliability and maintenance costs of an apparatus, which can improve reliability of a facility and reduce maintenance costs.SOLUTION: A device 10 for predicting reliability and maintenance costs of an apparatus includes evaluation object setting means 11, failure rate input means 12, maintenance characteristic input means 13, cost input means 14, a basic condition generation unit 15, operation and maintenance record input means 16, operation and maintenance schedule input means 17, plotting means 18, evaluation condition input means 19, and simulation means 20. The simulation means 20 calculates a time function of a failure rate of the apparatus based on records and schedules of operation and maintenance, a time function of maintenance costs, and a time function of an expected value of failure recovery costs and locates them with respect to time. The evaluation condition input means 19 designates an evaluation period and changes the schedule of maintenance or operation located with respect to time by the plotting means 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、機器の信頼性及び保守費用を予測する機器の信頼性及び保守費用予測装置、並びに機器の信頼性及び保守費用予測方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to equipment reliability and maintenance cost prediction apparatuses and equipment reliability and maintenance cost prediction methods for predicting equipment reliability and maintenance costs.

発電所等のプラントや輸送機械等の大規模なシステムにおいて、システムの信頼性を維持するためには、その構成要素であるサブシステムや設備、機器等(以下、代表して「機器」と称する)を適切に整備しなければならない。機器の整備には、JIS等で規定されているように、定期的に分解点検等を行う時間計画保全(TBM)と、機器の劣化や故障に関連したパラメータを観測し、その状態に応じて分解点検等を行う状態監視保全(CBM)と、機器に故障が発見された場合や機能喪失があった場合に修理を行う事後保全(BDM)との3種の保全方式がある。これらの保全方式を、機器の重要度や特性に応じて適切に組み合わせることにより、システムの信頼性を保持すると共に、補修費用や生産損失を抑制することが可能になる。 In large-scale systems such as plants such as power plants and transportation machinery, in order to maintain the reliability of the system, subsystems, facilities, equipment, etc. ) must be properly maintained. For maintenance of equipment, as stipulated in JIS, etc., time-planned maintenance (TBM), in which periodic overhauls are performed, and parameters related to deterioration and failure of equipment are observed, and depending on the condition, There are three types of maintenance methods: condition-based maintenance (CBM), in which overhauls are performed, etc., and breakdown maintenance (BDM), in which repairs are performed when a failure is found in equipment or when there is a loss of function. By appropriately combining these maintenance methods according to the degree of importance and characteristics of the equipment, it is possible to maintain the reliability of the system and reduce repair costs and production losses.

従来から、保全方式の最適な決定方法として様々な試みがなされている。例えば、米国の航空業界や軍部等において、莫大な数の機械部品を対象にした故障や劣化の調査から、故障率の時間変化カーブを求め、これに応じて上述のどの保全方式が適切かの検討がなされている。この結果、TBMは、大部分の機械設備に対して所謂いじり壊しを誘発し、保守費用や損失費用の増大を招くのに対し、CBMは、信頼性確保と保全費用抑制を両立する最適な保全方式であることが明らかにされており、わが国でも鉄鋼業界や化学業界を中心に30~40年前に導入されている。 Conventionally, various attempts have been made to determine the optimum maintenance method. For example, in the U.S. aviation industry, military, etc., investigations of failures and deterioration of a huge number of mechanical parts were conducted to obtain a time-varying curve of failure rates. Consideration is being made. As a result, TBM induces so-called tampering with most machinery and equipment, leading to increased maintenance and loss costs. It has been clarified that it is a method, and it has been introduced in Japan, mainly in the steel and chemical industries, 30 to 40 years ago.

しかしながら、現在の国内原子力発電所の保全では、大部分の機器に対して予防保全として、決められた周期で機器の分解点検を行うTBMが実施されており、この分解点検のほとんどがプラントの定期検査中に実施されている。TBMでは、分解点検の周期を本来の機器寿命に対して非常に短く設定せざるをえないので所謂オーバーメンテナンスとなり保守費用が大きくなるという問題点と、機器の劣化状態にかかわらず分解点検が行われるため、劣化が生じていない機器に対して分解・組立のプロセスで故障を発生させる所謂いじり壊しを発生させ易いという問題点がある。また、多くの作業が数ヶ月の定期検査中に集中して実施されるため、工程が錯綜してトラブルが発生しやすく、また、定期点検工程を短縮することができないため、プラント稼動率の改善が難しいという問題点もある。 However, in the current maintenance of nuclear power plants in Japan, TBM is carried out as preventive maintenance for most of the equipment. carried out during inspection. In TBM, the cycle of disassembly inspection must be set very short compared to the original equipment life. Therefore, there is a problem that so-called tampering and destruction, which causes failures during the process of disassembling and assembling devices that are not deteriorated, is likely to occur. In addition, most of the work is carried out intensively during regular inspections that last for several months, so the process is complicated and troubles are likely to occur. There is also the problem that it is difficult to

このような問題が認識されているため、石油化学等の他産業や米国の原子力発電所で実績のある信頼性重視保全(RCM)と、状態監視保全(CBM)やオーバーメンテナンスとならないTBM周期延長とを含む保全方式の最適化が試みられている。また、原子力発電所における検査制度では、TBMの周期や方法、CBMの適用性等について、実データをもとに評価と見直しを行う「保全有効性評価」(JEAC4209、JEAG4210)が求められている。 Since such problems are recognized, reliability-oriented maintenance (RCM), which has a proven track record in other industries such as petrochemicals and nuclear power plants in the United States, condition-based maintenance (CBM), and TBM cycle extension that does not lead to overmaintenance Attempts have been made to optimize conservation schemes, including In addition, in the inspection system at nuclear power plants, "maintenance effectiveness evaluation" (JEAC4209, JEAG4210) is required to evaluate and review the cycle and method of TBM, applicability of CBM, etc. based on actual data. .

この保全有効性評価は、プラントや機器の保守実績や故障実績等から、プラントや機器の機能を維持する保全が適切に行われているか、保全の方法や周期に不備がないか等を評価するものである。この保全有効性評価では、保全が有効に行われていることの確認が求められるが、保全の実績が良好と認められ、且つ分解点検等のTBM周期が機器の劣化速度に対して余裕があると認められるときには、その周期を延長することが可能である。例えば、ある機器の分解点検ごとに得られた部品の摩耗量の変化の時間傾向を評価し、その摩耗量が故障基準に到達するまでに現状の分解点検の周期が十分に短いこと、長期間にわたり種々の故障が発生していないこと等を判断し、分解点検の周期を延長することが行われている。 This maintenance effectiveness evaluation evaluates whether the maintenance to maintain the functions of the plant and equipment is being performed appropriately, and whether there are any deficiencies in the maintenance method and cycle based on the maintenance results and failure records of the plant and equipment. It is. In this maintenance effectiveness evaluation, it is required to confirm that the maintenance is being carried out effectively, but the maintenance results are recognized as good, and the TBM cycle of disassembly inspections, etc. has a margin for the deterioration rate of the equipment. It is possible to extend the period when it is recognized that For example, by evaluating the time trend of changes in the amount of wear of a part obtained for each overhaul of a certain piece of equipment, it is possible to determine whether the current overhaul cycle is sufficiently short before the amount of wear reaches the failure criteria, and for a long period of time. It is determined that various failures have not occurred over the years, and the overhaul cycle is extended.

特許6733004号公報Japanese Patent No. 6733004 国際公開第2008/155982号WO2008/155982

一方、機器に発生した故障の頻度を評価することにより、機器の最適な保全周期を設定して故障率を低下させる試みもなされている。前述の設備機器の保全有効性評価では、当該機器の保全の実績データを用いて保全状況の良否を判断する。ところが、保全有効性評価において故障率を用いれば、同一機種の機器の運転実績をもとに統計的な観点で、プラント全体や複数の機器にまたがる保全状況の良否を判断することができる。これは、例えば、ある条件で運転され保守される機器について、その条件と故障率とを比較することで、故障率を低下させるように条件を改善できるからである。この評価を精度よく実施する方法として、特許文献1において故障原因を経年劣化(摩耗故障)と人為ミス等に分けて分析する方法が提案されている。 On the other hand, attempts have also been made to reduce the failure rate by setting the optimum maintenance cycle for the equipment by evaluating the frequency of failures occurring in the equipment. In the maintenance effectiveness evaluation of the facility equipment described above, the quality of the maintenance status is determined using the performance data of the maintenance of the equipment. However, if the failure rate is used in the maintenance effectiveness evaluation, it is possible to judge the quality of the maintenance status across the entire plant and multiple pieces of equipment from a statistical viewpoint based on the operating results of the same model of equipment. This is because, for example, by comparing failure rates with equipment that is operated and maintained under certain conditions, the conditions can be improved so as to reduce the failure rates. As a method for performing this evaluation with high accuracy, Patent Document 1 proposes a method of analyzing the cause of failure by classifying it into aged deterioration (wear failure) and human error.

また、機器ごとの信号監視の結果による性能や劣化状態の推定結果に基づき、その後のメンテナンスによる性能や劣化状態の回復をもとにした、信頼性と費用の予測のシミュレーションを行うことによる最適な保守管理の検討方法も特許文献2に提案されている。この方法によると、メンテナンスの頻度を増やすことによる費用の増加と信頼性の増加の最適点を探索することで、最適な保守方法を予測することが可能になる。 In addition, based on the performance and deterioration state estimation results obtained from the results of signal monitoring for each device, the optimum reliability and cost prediction simulations are performed based on the restoration of performance and deterioration state due to subsequent maintenance. A method for examining maintenance management is also proposed in Patent Document 2. According to this method, it is possible to predict the optimum maintenance method by searching for the optimum point of increase in cost and reliability by increasing the frequency of maintenance.

前述の保全有効性評価では、一般的に数年~十数年にわたる複数回の分解点検等のデータの推移を評価し、その劣化速度に対して現行のTBM周期が十分に余裕あることを評価して周期の延長やCBMへの移行を決定している。しかしながら、この判断を明確にするための変更後の機器の信頼性の評価、予想される保守費用、予想される故障復旧費用等の定量的な評価基準がなく、このため、周期の延長やCBMへの移行は行われていない。特に、変更後の周期をどの程度にすればよいかの判断が難しい。 In the above-mentioned maintenance effectiveness evaluation, the transition of data such as overhaul inspections performed multiple times over several years to over ten years is generally evaluated, and it is evaluated that the current TBM cycle has sufficient margin for the deterioration speed. It determines the lengthening of the cycle and the transition to CBM. However, there are no quantitative evaluation criteria such as the evaluation of the reliability of the equipment after the change, the expected maintenance cost, the expected failure recovery cost, etc. to clarify this judgment. has not been migrated to In particular, it is difficult to determine how long the cycle should be after the change.

また、故障率の評価を精度よく行うことは、人為ミスの発生頻度を低下させるための判断に寄与できる。しかしながら、故障率を時間関数で評価しないと、変更後の機器の信頼性の評価、予想される保守費用、予想される故障復旧費用等の定量的な評価基準がなく、このため、周期の延長やCBMへの移行は行われていない。特に、人為ミスによる故障リスクへの対処や変更後の保守の周期をどの程度にすればよいかの判断が難しいのは同様である。更に、保守における人為ミスのリスク増加や、全体の故障率予測に基づく故障復旧費用の増加リスクも評価に含入しないと、最適な保守方法と頻度の選定の指針とはならない。 Accurate evaluation of the failure rate can also contribute to decisions for reducing the frequency of human error. However, unless the failure rate is evaluated as a function of time, there are no quantitative evaluation criteria for evaluating the reliability of the equipment after the change, the expected maintenance costs, and the expected failure recovery costs. and no transition to CBM. In particular, it is also difficult to determine how to deal with the risk of failure due to human error and what the maintenance cycle after the change should be. Furthermore, unless the increased risk of human error in maintenance and the increased risk of failure recovery costs based on the prediction of the overall failure rate are included in the evaluation, it will not serve as a guideline for selecting the optimal maintenance method and frequency.

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、設備の信頼性を向上させ且つ保守費用を低減できる保守方法を選定することができる機器の信頼性及び保守費用予測装置、並びに機器の信頼性及び保守費用予測方法を提供することを目的とする。 The embodiments of the present invention have been made in consideration of the above circumstances, and are a reliability and maintenance cost prediction apparatus for equipment that can select a maintenance method that can improve the reliability of equipment and reduce maintenance costs. , and equipment reliability and maintenance cost prediction methods.

本発明の実施形態における機器の信頼性及び保守費用予測装置は、設備における信頼性、保守費用及び故障復旧費用の評価の対象となる機器を指定して設定する評価対象設定手段と、前記機器の故障形態ごとに故障の発生確率及び故障率の基準値を入力する故障率入力手段と、前記機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと前記故障率との関係を入力する保守特性入力手段と、前記機器の予防保全に関する保守標準費用と前記機器に故障が発生したときの復旧に要する故障復旧標準費用を入力する費用入力手段と、前記各入力手段から入力される各入力値を組み合わせて、前記機器の評価の基本条件を作成する基本条件作成部と、前記機器の運転及び保守の実績を入力する運転保守実績入力手段と、前記機器の運転及び保守の予定を入力する運転保守予定入力手段と、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定を時間的に配置するプロット手段と、前記基本条件内の各値と、前記運転保守実績入力手段と前記運転保守予定入力手段にて入力された運転及び保守の前記実績と前記予定とを入力し、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定に基づく前記機器の故障率の時間関数と、保守費用の時間関数を算出すると共に、故障復旧費用の期待値を時間関数として算出して時間的に配置するシミュレーション手段と、前記機器の信頼性、保守費用及び故障復旧費用を評価する期間を指定すると共に、前記プロット手段にて時間的に配置された保守または運転の前記予定を変更し、更に、前記シミュレーション手段にて前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数が算出される際の前記基本条件を変更する評価条件入力手段と、前記プロット手段で時間的に配置された保守及び運転の前記実績と前記予定、前記シミュレーション手段にて算出されて配置された前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数における少なくとも1つを時間的に表示する表示部と、を有して構成されたことを特徴とするものである。 An equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to an embodiment of the present invention includes evaluation target setting means for designating and setting equipment to be evaluated for equipment reliability, maintenance cost, and failure recovery cost; Failure rate input means for inputting failure occurrence probability and failure rate reference values for each failure mode, and maintenance characteristics input means for inputting the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment and the failure rate. , a cost input means for inputting a maintenance standard cost for preventive maintenance of said equipment and a failure recovery standard cost required for recovery when a failure occurs in said equipment, and combining each input value input from each input means, a basic condition creation unit for creating basic conditions for evaluation of the equipment; operation and maintenance record input means for inputting operation and maintenance results for the equipment; and operation and maintenance schedule input means for inputting operation and maintenance schedules for the equipment. , plotting means for temporally arranging the results and schedules of the operation and maintenance of the equipment, each value in the basic conditions, the operation/maintenance result input means, and the operation/maintenance schedule input means. inputting the results and the schedule of operation and maintenance of the equipment, calculating a time function of the failure rate of the equipment and a time function of the maintenance cost based on the results and the schedule of operation and maintenance of the equipment; A simulation means for calculating the expected value of the restoration cost as a function of time and arranging it temporally, specifying a period for evaluating the reliability of the equipment, the maintenance cost and the failure recovery cost, and temporally by the plotting means When the arranged maintenance or operation schedule is changed, and the time function of the failure rate, the time function of the maintenance cost, and the time function of the expected value of the failure recovery cost are calculated by the simulation means evaluation condition input means for changing the basic conditions; the results and schedules of maintenance and operation temporally arranged by the plotting means; the time function of the failure rate calculated and arranged by the simulation means; and a display section for temporally displaying at least one of the time function of the maintenance cost and the time function of the expected value of the failure recovery cost.

本発明の実施形態における機器の信頼性及び保守費用予測方法は、設備における信頼性、保守費用及び故障復旧費用の評価の対象となる機器を指定して設定する評価対象設定ステップと、前記機器の故障形態ごとに故障の発生確率及び故障率の基準値を入力する故障率入力ステップと、前記機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと前記故障率との関係を入力する保守特性入力ステップと、前記機器の予防保全に関する保守標準費用と前記機器に故障が発生したときの復旧に要する故障復旧標準費用を入力する費用入力ステップと、前記各入力ステップから入力される各入力値を組み合わせて、前記機器の評価の基本条件を作成する基本条件作成ステップと、前記機器の運転及び保守の実績を入力する運転保守実績入力ステップと、前記機器の運転及び保守の予定を入力する運転保守予定入力ステップと、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定を時間的に配置するプロットステップと、前記基本条件内の各値と、前記運転保守実績入力ステップと前記運転保守予定入力ステップにて入力された運転及び保守の前記実績と前記予定とを入力し、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定に基づく前記機器の故障率の時間関数と、保守費用の時間関数を算出すると共に、故障復旧費用の期待値を時間関数として算出して時間的に配置するシミュレーションステップと、前記機器の信頼性、保守費用及び故障復旧費用を評価する期間を指定すると共に、前記プロットステップにて時間的に配置された保守または運転の前記予定を変更し、更に、前記シミュレーションステップにて前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数が算出される際の前記基本条件を変更する評価条件入力ステップと、前記プロットステップで時間的に配置された保守及び運転の前記実績と前記予定、前記シミュレーション手段にて算出されて配置された前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数における少なくとも1つを時間的に表示する表示ステップと、を有して構成されたことを特徴とするものである。 A device reliability and maintenance cost prediction method according to an embodiment of the present invention includes an evaluation target setting step of designating and setting a device to be evaluated for reliability, maintenance cost, and failure recovery cost in a facility; a failure rate input step of inputting failure occurrence probability and failure rate reference values for each failure type; and a maintenance characteristic input step of inputting the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment and the failure rate. , a cost input step of inputting a maintenance standard cost for preventive maintenance of said equipment and a failure recovery standard cost required for recovery when a failure occurs in said equipment, and combining each input value input from each input step, a basic condition creation step of creating basic conditions for evaluation of the equipment; an operation and maintenance record input step of inputting operation and maintenance results of the equipment; and an operation and maintenance schedule input step of inputting operation and maintenance schedules of the equipment. , a plotting step of temporally arranging the results and the schedule of the operation and maintenance of the equipment, each value in the basic conditions, the operation and maintenance result input step, and the operation and maintenance schedule input step. inputting the results and the schedule of operation and maintenance of the equipment, calculating a time function of the failure rate of the equipment and a time function of the maintenance cost based on the results and the schedule of operation and maintenance of the equipment; A simulation step of calculating the expected value of the restoration cost as a function of time and arranging it temporally, specifying a period for evaluating the reliability of the equipment, the maintenance cost and the failure recovery cost, and temporally in the plotting step When the scheduled maintenance or operation is changed, and the simulation step calculates the time function of the failure rate, the time function of the maintenance cost, and the time function of the expected value of the failure restoration cost. an evaluation condition input step for changing the basic conditions; the results and schedules of maintenance and operation temporally arranged in the plotting step; the time function of the failure rate calculated and arranged by the simulation means; and a display step of temporally displaying at least one of the time function of the maintenance cost and the time function of the expected value of the failure recovery cost.

本発明の実施形態によれば、設備の信頼性を向上させ且つ保守費用を低減できる保守方法を選定することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to select a maintenance method that can improve the reliability of equipment and reduce maintenance costs.

第1実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to the first embodiment; 図1の評価対象設定手段で評価対象として設定される評価対象機器の一例を示す図表。2 is a chart showing an example of an evaluation target device set as an evaluation target by an evaluation target setting means in FIG. 1; 図1の故障率入力手段にて入力される評価対象機器の初期故障、偶発故障、摩耗故障の各故障率の一例を示す図表。2 is a chart showing an example of failure rates of initial failures, random failures, and wear-out failures of the equipment to be evaluated, which are input by the failure rate input means of FIG. 1; 図1の故障率入力手段にて入力される評価対象機器の故障モード(故障形態)ごとの故障率の一例を示す図表。FIG. 2 is a chart showing an example of a failure rate for each failure mode (failure mode) of the equipment to be evaluated, which is input by the failure rate input means of FIG. 1; 図1の故障率入力手段にて入力される評価対象機器の故障率を構成部品ごとに設定する場合の一例を示す図表。2 is a chart showing an example of setting the failure rate of the device to be evaluated, which is input by the failure rate input means of FIG. 1, for each component; 図1の故障率入力手段にて入力される評価対象機器の故障モードごとの故障率と初期故障、偶発故障、摩耗故障の各故障率との関係の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the failure rate for each failure mode of the equipment to be evaluated and the failure rates of initial failure, random failure, and wear-out failure, which are input by the failure rate input means of FIG. 1 ; 図1の保守特性入力手段にて入力される評価対象機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと故障率との関係の一例を示す図表。4 is a chart showing an example of the relationship between the maintenance method, the maintenance method, and the operation of the equipment to be evaluated, which are input by the maintenance characteristics input means in FIG. 1, and the failure rate; 図1の故障率入力手段にて入力される故障率の基準値の一例を示すグラフ。2 is a graph showing an example of a failure rate reference value input by the failure rate input means of FIG. 1; 図8の初期故障の故障率と保守方法との関係を示すグラフ。9 is a graph showing the relationship between the initial failure rate and maintenance method in FIG. 8 ; 図8の摩耗故障の故障率と保守方法との関係を示すグラフ。9 is a graph showing the relationship between the wear-out failure rate and maintenance method in FIG. 8 ; 図8の初期故障の故障率が保守方法により低下することを示すグラフ。The graph which shows that the failure rate of the initial failure of FIG. 8 falls by a maintenance method. 図1の基本条件作成部にて作成される評価対象機器、その故障率の基準値(基準故障率)、保守方法、保守方法の故障率への影響、保守の標準費用等の一例を示す図表。A diagram showing an example of the equipment to be evaluated, the reference value of its failure rate (reference failure rate), the maintenance method, the influence of the maintenance method on the failure rate, the standard cost of maintenance, etc. created by the basic condition creation part in FIG. . 図1のプロット手段にて生成される運用及び保守(内容、日付)の実績と予定とが、時間軸を基準にプロットされた一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of plotting results and schedules of operation and maintenance (contents, dates) generated by the plotting means of FIG. 1 on the basis of a time axis; 図1のシミュレーション手段が時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて算出した故障率の時間関数の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the time function of the failure rate calculated by the simulation means of FIG. 1 according to the results and schedules of maintenance and operation plotted on the basis of the time axis; 図1のシミュレーション手段が時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて算出した保守費用の時間関数の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a time function of maintenance costs calculated by the simulation means in FIG. 図1のシミュレーション手段が時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて故障率をもとに算出した故障復旧費用の期待値の時間関数の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the time function of the expected value of the failure recovery cost calculated by the simulation means of FIG. 第2実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a device reliability and maintenance cost prediction device according to the second embodiment; 図17の評価条件入力手段が保守(分解点検)の予定周期を変化させ、それをプロット手段がプロットした一例を示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example in which the evaluation condition input means of FIG. 17 changes the scheduled period of maintenance (overhaul) and plotted by the plotting means; 図17のシミュレーション手段が保守(分解点検)の予定周期の変化に応じて故障率の予測の時間関数を算出した一例を示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example in which the simulation means of FIG. 17 has calculated a time function for predicting a failure rate according to changes in scheduled maintenance (overhaul) cycles. 図17のシミュレーション手段が保守(分解点検)の予定周期の変化に応じて保守費用の予測の時間関数と故障復旧費用の期待値の時間関数とを算出した一例を示す説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of calculation of a time function of prediction of maintenance cost and a time function of expected value of failure recovery cost in accordance with a change in the scheduled period of maintenance (overhaul) by the simulation means of FIG. 17 ; 図17の累積評価手段が算出した故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値の一例を、保守(分解点検)の予定周期を横軸として表したグラフ。18 is a graph showing an example of the failure rate cumulative value, the maintenance cost cumulative value, and the failure recovery cost cumulative expected value calculated by the cumulative evaluation means of FIG. 図17のシミュレーション手段が、効果が異なる保守(状態監視)の手法に応じて算出した故障率の予測の時間関数の一例を比較して示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a comparison of an example of a failure rate prediction time function calculated by the simulation means of FIG. 17 according to maintenance (condition monitoring) methods having different effects; 図17のシミュレーション手段が、効果と費用が異なる保守(状態監視)の手法に応じて算出した保守費用の予測の時間関数と故障復旧費用の期待値の時間関数との一例を比較して示す説明図。An explanation showing an example of a comparison between the time function of prediction of maintenance cost and the time function of expected value of failure recovery cost calculated according to maintenance (condition monitoring) methods with different effects and costs by the simulation means of FIG. figure. 図17のシミュレーション手段が、2つの状態監視手法の効果と費用の違いに基づき、状態監視の周期を横軸として、その周期に応じて算出した故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値の一例を比較して示すグラフ。The simulation means in FIG. 17 calculates the cumulative failure rate, cumulative maintenance cost, and failure recovery cost according to the cycle of the state monitoring on the horizontal axis, based on the difference in the effect and cost of the two state monitoring methods. 6 is a graph showing a comparison of examples of cumulative expected values; 第3実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a device reliability and maintenance cost prediction device according to a third embodiment; 第4実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a device reliability and maintenance cost prediction device according to a fourth embodiment; 図26の評価対象設定手段にて設定された複数の機器が直列接続された場合を示すブロック図。FIG. 27 is a block diagram showing a case where a plurality of devices set by the evaluation target setting means of FIG. 26 are connected in series; 図26の評価対象設定手段にて設定された複数の機器が並列接続された場合を示すブロック図。FIG. 27 is a block diagram showing a case where a plurality of devices set by the evaluation target setting means of FIG. 26 are connected in parallel; 図26の累積評価手段が、複数の機器の故障率からシステムの信頼性の指標となる稼働率の時間関数を算出して予測し、それによる保守の改善を説明するための説明図。FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining improvement in maintenance by calculating and predicting a time function of an operation rate, which is an index of system reliability, by the cumulative evaluation means of FIG. 26 from failure rates of a plurality of devices;

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
[A]第1実施形態(図1~図16)
図1は、第1実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図である。この図1に示す機器の信頼性及び保守費用予測装置10は、プラントや大規模輸送システムなどの設備における機器の保守方法や保全方式を適切に決定するものであり、評価対象設定手段11、故障率入力手段12、保守特性入力手段13、費用入力手段14、基本条件作成部15、運転保守実績入力手段16、運転保守予定入力手段17、プロット手段18、評価条件入力手段19、シミュレーション手段20及び表示部21を有して構成される。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
[A] First embodiment (Figs. 1 to 16)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to the first embodiment. The equipment reliability and maintenance cost prediction device 10 shown in FIG. rate input means 12, maintenance characteristic input means 13, cost input means 14, basic condition creation unit 15, operation and maintenance record input means 16, operation and maintenance schedule input means 17, plot means 18, evaluation condition input means 19, simulation means 20 and It is configured to have a display unit 21 .

評価対象設定手段11は、設備における信頼性、保守費用及び故障復旧費用の評価の対象となる機器である評価対象機器を指定して設定する(評価対象設定ステップ)。この際、当該機器の機種を含めた分類情報も必要に応じて入力する。これらの機器及び機種は、プラント等においては、基本的に設備台帳や設備管理システム等で管理されている情報である。この例を図2に示す。 The evaluation target setting means 11 designates and sets evaluation target equipment, which is equipment to be evaluated for reliability, maintenance cost, and failure recovery cost (evaluation target setting step). At this time, classification information including the model of the device is also entered as necessary. These devices and models are basically information managed by a facility ledger, a facility management system, or the like in a plant or the like. An example of this is shown in FIG.

故障率入力手段12は、評価対象機器の故障形態(故障モード)に応じて、故障の発生確率及び故障率の基準値を時間関数で入力する(故障率入力ステップ)。この故障率入力手段12で入力される故障率の基準値は、オペレータにより電子的な手段で入力されるか、または予め機種ごとに設定された故障形態ごとの故障率の時間関数が格納されたデータベースから入力される。 The failure rate input means 12 inputs the probability of failure occurrence and the reference value of the failure rate as a function of time according to the failure type (failure mode) of the equipment to be evaluated (failure rate input step). The reference value of the failure rate input by the failure rate input means 12 is either input by an operator by electronic means, or a time function of the failure rate for each failure type preset for each model is stored. Input from database.

ここでは、故障形態を初期故障と偶発故障と摩耗故障の3分類とし、それぞれの故障率が入力される。この例を図3に示す。また、故障率を時間関数で定義するパラメータは、例えばワイブル分布で故障率を与える場合には、形状パラメータと尺度パラメータである。また、3分類としなくても、図4に示すように、評価対象機器の機能喪失に至る故障モードを特定可能な範囲で細分して入力してもよい。更に、例えば評価対象機器に発生する故障を、構成部品レベルと事象に展開して入力してもよく、この例を図5に示す。故障率の基準値は、本実施形態とは別の何らかの手段で算出され推定され仮定等されたものであり、例えば評価対象機器の存在する発電所や工場等において、同一機種の故障、運転、保守の実績から統計的に算出されたものである。 Here, failure modes are classified into three categories of initial failure, accidental failure, and wear-out failure, and failure rates for each are input. An example of this is shown in FIG. Also, the parameters that define the failure rate as a function of time are the shape parameter and the scale parameter when the failure rate is given by the Weibull distribution, for example. Further, instead of using three classifications, as shown in FIG. 4, the failure mode leading to the loss of function of the equipment to be evaluated may be subdivided and input within a identifiable range. Further, for example, failures that occur in the equipment to be evaluated may be developed into component levels and events and input. An example of this is shown in FIG. The reference value of the failure rate is calculated, estimated, assumed, or the like by some means other than the present embodiment. It is calculated statistically from the actual results of maintenance.

図6の例は、図4に示した評価対象機器の機能喪失に至る故障モードを特定可能な範囲で細分した例である。この図6に示す通り、評価対象機器においてある部品を取り換えた場合の不良発生率や、その工事における人為ミスによる故障の発生などは初期故障であり、また、評価対象機器の通常の運転における他の機器の影響による故障や運転員のミスによる故障などが偶発故障であり、更に、通常の使用における劣化等が摩耗故障である。 The example of FIG. 6 is an example in which the failure mode leading to the loss of function of the equipment to be evaluated shown in FIG. 4 is subdivided within a identifiable range. As shown in FIG. 6, initial failures include the failure rate when a part is replaced in the equipment to be evaluated, and the occurrence of failures due to human error in the construction work. Accidental failures are failures caused by the influence of other equipment and failures due to operator error, and wear-out failures are deterioration due to normal use.

保守特性入力手段13は、評価対象機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと故障形態の故障率との関係を入力する(保守特性入力ステップ)。この保守特性入力手段13で入力される評価対象機器の保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障形態の故障率との関係は、保守方法、保全方式、運用のそれぞれが評価対象機器の故障率に与える影響によって、故障率の基準値がどのように変化するかをオペレータが電子的な手段で入力するか、または予め機種ごとにその関係が設定されたデータベースから入力される。 The maintenance characteristic input means 13 inputs the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment to be evaluated and the failure rate of the failure mode (maintenance characteristic input step). The relationship between the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment to be evaluated input by the maintenance characteristics input means 13 and the failure rate of the failure mode is that the maintenance method, maintenance method, and operation each affect the failure rate of the equipment to be evaluated. The operator electronically inputs how the reference value of the failure rate changes depending on the influence on the equipment, or the data is input from a database in which the relationships are set in advance for each model.

ここで、保守方法、保全方式、運転のそれぞれと故障形態の故障率との関係とは、評価対象機器に対する種々の保守方法、保全方式、運転が故障の発生に対して与える影響、すなわち寿命の延伸または短縮、故障の防止あるいは誘発のことであり、例えば、以下の(イ)~(ヘ)のようなものである。(イ)定期的で適切な劣化部品の取替による復帰(摩耗故障の故障率初期化)、(ロ)状態監視による偶発故障の故障率低下、(ハ)部品の取替に伴う組立ミスによる初期故障の発生、(ニ)部品の取替に伴う工場での製造ミスによる初期故障の発生、(ホ)給油等の日常的な保守による偶発故障の故障率の低下、(ヘ)運転停止による摩耗進行の停止等である。本実施形態では、故障率入力手段12で入力された故障率の基準値を用いて、保守や保全、運転によって故障率がどうなるかを予測することで表現する。これを以下に説明する。 Here, the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation and the failure rate of the failure type refers to the influence of various maintenance methods, maintenance methods, and operation on the occurrence of failures on the equipment to be evaluated, that is, the life span. This refers to elongation or shortening, prevention or induction of failure, such as the following (a) to (f). (a) Restoration by regular and appropriate replacement of deteriorated parts (initialization of wear-out failure rate), (b) Decrease in accidental failure rate due to condition monitoring, (c) Assembly error due to replacement of parts Occurrence of initial failures, (d) Occurrence of initial failures due to factory manufacturing errors associated with replacement of parts, (e) Decrease in the failure rate of accidental failures due to routine maintenance such as refueling, and (f) Operation stoppages For example, the progress of wear is stopped. In this embodiment, using the reference value of the failure rate input by the failure rate input means 12, it is expressed by predicting how the failure rate will change due to maintenance, maintenance, and operation. This is explained below.

まず、保守方法、保全法式、運転のそれぞれと故障率の変化との関係を機種ごとに作成しておく、この例を図7に示す。このように保守方法、保全方式、運転のそれぞれにより初期故障、偶発故障、摩耗故障(経年劣化)の故障率がどのような影響を受けるかについて、機種とその機種に発生する故障の特徴とを考慮したテーブルを作成する。図7の意味は以下のとおりである。 First, FIG. 7 shows an example in which the relationship between the maintenance method, maintenance method, operation, and change in failure rate is created for each model. In this way, the effects of maintenance methods, maintenance methods, and operation on the failure rates of initial failures, random failures, and wear-out failures (deterioration over time) are discussed in terms of models and the characteristics of failures that occur in those models. Create a table of considerations. The meaning of FIG. 7 is as follows.

故障率入力手段12にて入力される初期故障、偶発故障、摩耗故障の故障率の基準値は一般的には図8のようになる。この図8に示すように、故障率はその原因の分析等により、初期故障(初期故障の故障率B)と偶発故障(偶発故障の故障率C)と摩耗故障(摩耗故障の故障率D)のそれぞれで別個に算出可能であり、これらの合計が機器の故障率Aとなる。なお、機種ごとに故障率の時間変化は大きく異なることが知られている。 The reference values of the initial failure, random failure, and wear-out failure, which are input by the failure rate input means 12, are generally as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the failure rate is determined by analyzing the causes of initial failures (initial failure failure rate B), random failures (accidental failure failure rate C), and wear-out failures (wear-out failure rate D). can be calculated separately, and the sum of these is the failure rate A of the equipment. In addition, it is known that the time change of the failure rate differs greatly for each model.

ここで、図7に例示した保守方法1(分解点検)による初期故障の誘発の概念的な説明が図9である。これに示す通り、保守方法1の実施により、初期故障の故障率Bが初期値(故障率の基準値であるt=0の値)に戻ることになる。また、図7に例示した保守方法1による摩耗故障の復帰の概念的な説明が図10であり、保守方法1の実施により摩耗故障の故障率Dが初期値(故障率の基準値であるt=0の値)に戻ることになる。また、図7に示す保守方法2(機器の運転状態の監視)による初期故障の故障率Bの低下の概念的な説明が図11であり、初期故障の故障率Bの基準値に対して時間tの全体にわたり故障率が低下する(図11の符号F)。なお、この故障率の低下に関しては偶発故障、摩耗故障も同様であり、故障率の増加に関しては、当然この逆の変化となる。 FIG. 9 is a conceptual explanation of induction of initial failure by maintenance method 1 (overhaul) illustrated in FIG. As shown in this figure, by performing maintenance method 1, the failure rate B of the initial failure returns to the initial value (the value of t=0, which is the reference value of the failure rate). FIG. 10 is a conceptual explanation of restoration of wear-out failures by maintenance method 1 illustrated in FIG. = value of 0). FIG. 11 is a conceptual explanation of the decrease in the failure rate B of the initial failure by the maintenance method 2 (monitoring of the operating state of the equipment) shown in FIG. The failure rate decreases over t (labeled F in FIG. 11). The decrease in the failure rate is the same for accidental failures and wear-out failures, and the increase in the failure rate is, of course, the opposite.

費用入力手段14は、評価対象機器の保守または修理等に関する標準費用を入力する(費用入力ステップ)。例えば、機器に故障が発生した場合の復旧(修理)に要する故障復旧標準費用、機器の監視や定期的な分解点検等の予防保全に必要な保守標準費用、機器の故障がプラント全体の生産阻害に至る場合やその他官庁説明、マスコミ対応が必要な場合の予想費用も入力する。これらの標準費用は、それぞれ1回の保守もしくは監視または年間の費用といった単価で入力される。 The cost input means 14 inputs a standard cost for maintenance or repair of the equipment to be evaluated (cost input step). For example, failure recovery standard costs required for restoration (repair) in the event of equipment failure, maintenance standard costs required for preventive maintenance such as equipment monitoring and periodic overhaul, and equipment failure hindering production of the entire plant. Enter the estimated costs for the cases where explanations by the government offices and correspondence to the mass media are necessary. These standard costs are entered in unit prices, such as one-time maintenance or monitoring or annual costs, respectively.

この費用入力手段14で入力される評価対象機器の予防保全に関する保守標準費用と評価対象機器に故障が発生したときの故障復旧標準費用等は、評価対象機器ごとにオペレータにより電子的な手段で入力されるか、またはデータベースから入力される。 The standard maintenance cost related to preventive maintenance of the equipment to be evaluated and the standard cost to recover from the failure of the equipment to be evaluated, which are input by the cost input means 14, are input by the operator by electronic means for each equipment to be evaluated. or populated from a database.

基本条件作成部15は、図12に示すように、評価対象機器に対して、機器を特定する機器名や機器番号その他の機器の情報と、機器が属する機種の情報と、故障率入力手段12から入力された故障率の基準値と、保守特性入力手段13から入力された保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率との関係と、費用入力手段14から入力された予防保全に関する保守標準費用、故障発生時の故障復旧標準費用及び生産阻害や官庁説明等に必要な予想費用とを組み合わせ、それらの対応関係を、評価対象機器の評価の基本条件として定義する(基本条件作成ステップ)。この基本条件は、技術的な保守と故障との関係、保守と故障と費用との関係の基礎を定義するものであり、評価対象機器で行なわれる保守とその目的と副作用と費用とを結び付けるものになる。 As shown in FIG. 12, the basic condition creation unit 15, for the equipment to be evaluated, specifies the equipment name, the equipment number, and other information about the equipment, information about the model to which the equipment belongs, and the failure rate input means 12. The reference value of the failure rate input from , the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation input from the maintenance characteristic input means 13 and the failure rate, and the maintenance standard for preventive maintenance input from the cost input means 14 Combining the cost, standard failure recovery cost in the event of a failure, and estimated cost required for production inhibition and government office explanation, etc., and defining the corresponding relationship as the basic condition for evaluation of the equipment to be evaluated (basic condition creation step). This basic condition defines the basis for the relationship between technical maintenance and failures, maintenance, failures and costs, and links the maintenance performed on the equipment under evaluation with its purpose, side effects and costs. become.

なお、本実施形態における基準故障率(故障率の基準値)は、機種ごとに統計的な手段を用いて算出されたものを用いる。また、ある保守方法に対してその保守方法を実施することによる故障率への影響も機種ごとの知見として与えられるものである。従って、これら(基準故障率、故障率への影響)は機種に関連する情報である。これに対して、評価対象機器が故障したときの影響は、当該機器のプラントにおける重要性によって決まるため、生産阻害の被害額、官庁対応費用等は機器固有のものである。また、評価対象機器の保守費用や修理費用も、当該機器に特有の部品単価、作業工数に関連した情報(例えば、機種が同じポンプでも大型と小型とメーカとで異なる)であるため、機器の特定により決まる機器に特有の情報である。 Note that the reference failure rate (reference value of failure rate) in the present embodiment is calculated using statistical means for each model. In addition, the effect on the failure rate of implementing a certain maintenance method is given as knowledge for each model. Therefore, these (reference failure rate, impact on failure rate) are information related to the model. On the other hand, since the impact of failure of the equipment to be evaluated is determined by the importance of the equipment in the plant, the amount of damage caused by production disruption, the cost of dealing with government agencies, etc. are specific to the equipment. In addition, the maintenance and repair costs of the equipment to be evaluated are also information related to the unit price of parts and work man-hours specific to the equipment (for example, even if the pump is the same model, it differs depending on the manufacturer, whether it is large or small). It is the information specific to the device determined by the specification.

更に、保守または運用と故障率と保守費用との関係は、次の通りである。例えば、評価対象機器の運転状態の監視により、異常を早期発見することで故障率を低下させることができる一方で、監視のための費用が発生する。一方、分解点検では、交換される部品は新品に戻るため経年劣化を初期値に引き戻すことができるが、分解と組立における作業エラーによる初期故障が誘発される。また、分解点検では、分解点検の費用が発生すると共に、初期故障に対する対応費用の発生リスクが生じ、更に、従来行っていた機器の運転状態の監視を止めることで、異常の早期発見ができなくなり故障率が増加することがある。 Furthermore, the relationship between maintenance or operation, failure rate and maintenance cost is as follows. For example, by monitoring the operating state of the equipment to be evaluated, the failure rate can be reduced by early detection of abnormalities, but monitoring costs are incurred. On the other hand, in the overhaul inspection, since the replaced parts are returned to new ones, aging deterioration can be returned to the initial value, but early failures are induced due to work errors in disassembly and assembly. In addition, disassembly inspections incur costs, and there is a risk of incurring expenses for dealing with initial failures. Furthermore, by stopping the conventional monitoring of the operating status of equipment, it becomes impossible to detect abnormalities at an early stage. Failure rate may increase.

運転保守実績入力手段16は、評価対象機器の運転と保守に関する実績を入力する(運転保守実績入力ステップ)。この運転保守実績入力手段16において入力される評価対象機器の運転実績及び保守実績は、その内容と実施した日時や期間であり、オペレータにより電子的な手段で入力されるか、またはデータベースから入力される。これらの運転実績及び保守実績は、基本的に、プラント等において保守台帳や保守管理システム等で管理されている情報である。 The operation/maintenance record input means 16 inputs the results regarding the operation and maintenance of the equipment to be evaluated (operation/maintenance record input step). The operation record and maintenance record of the equipment to be evaluated, which are input by the operation and maintenance record input means 16, are the contents and the date and time of implementation, and are input by the operator by electronic means or input from a database. be. These operation results and maintenance results are basically information managed by a maintenance ledger, a maintenance management system, or the like in a plant or the like.

運転保守予定入力手段17は、評価対象機器の運転と保守に関する予定を入力する(運転保守予定入力ステップ)。この運転保守予定入力手段17で入力される評価対象機器の運転予定及び保守予定は、その内容と実施する予定の日時や期間であり、オペレータにより電子的な手段で入力されるか、またはデータベースから入力される。これらの運転予定及び保守予定は、基本的に、プラント等においては保守台帳や保守管理システム等で予定として管理されている情報である。 The operation/maintenance schedule input unit 17 inputs a schedule regarding the operation and maintenance of the equipment to be evaluated (operation/maintenance schedule input step). The operation schedule and maintenance schedule for the equipment to be evaluated, which are input by the operation and maintenance schedule input means 17, are the contents and the date and time of the scheduled implementation, and are input by the operator by electronic means or from a database. is entered. These operation schedules and maintenance schedules are basically information managed as schedules in a plant or the like using a maintenance ledger, a maintenance management system, or the like.

プロット手段18は、運転保守実績入力手段16から入力された評価対象機器の運転及び保守の実績と、運転保守予定入力手段17から入力された評価対象機器の運転及び保守の予定と、評価条件入力手段19から入力された条件(後述)とに基づき、評価対象機器の運用及び保守(内容、日付)の実績(履歴)と予定を、工程状に時間軸を基準にプロットする(プロットステップ)。この例を図13に示す。 The plotting means 18 inputs the operation and maintenance results of the equipment to be evaluated input from the operation and maintenance record input means 16, the operation and maintenance schedule of the equipment to be evaluated input from the operation and maintenance schedule input means 17, and the evaluation conditions input. Based on the conditions (described later) input from the means 19, the results (history) and schedule of the operation and maintenance (contents, dates) of the equipment to be evaluated are plotted in a process form with reference to the time axis (plot step). An example of this is shown in FIG.

評価条件入力手段19は、評価対象機器の信頼性や保守費用を評価するための評価期間を入力し、更に、運転保守予定入力手段17から入力された運転及び保守の内容と実施時期の予定を変更する(評価条件入力ステップ)。即ち、評価条件入力手段19は、評価対象機器の信頼性、保守費用及び故障復旧費用を評価する期間を指定すると共に、プロット手段18にて時間的に配置された保守または運転の予定を変更し、更に、シミュレーション手段20にて故障率の時間関数、保守費用の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数が算出される際の基本条件を変更する。 The evaluation condition input means 19 inputs an evaluation period for evaluating the reliability and maintenance costs of the equipment to be evaluated, and furthermore, inputs the contents of operation and maintenance input from the operation/maintenance schedule input means 17 and schedules for implementation timing. Change (Evaluation condition input step). That is, the evaluation condition input means 19 designates the period for evaluating the reliability, maintenance cost, and failure recovery cost of the equipment to be evaluated, and changes the maintenance or operation schedule temporally arranged by the plotting means 18. Further, the basic conditions for calculating the failure rate time function, the maintenance cost time function, and the failure recovery cost expected value time function by the simulation means 20 are changed.

更に、評価条件入力手段19では、プロット手段18にて配置された評価対象機器の運転及び保守の少なくとも一方の予定をオペレータが変更可能である。また、評価条件入力手段19では、シミュレーション手段20に基本条件作成部15から入力される基本条件における評価対象機器の故障率の基準値と、保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率との関係と、評価対象機器の予防保全に関する保守標準費用と、評価対象機器に故障が発生したときの故障復旧標準費用とをオペレータが変更可能である。 Furthermore, the evaluation condition input means 19 allows the operator to change at least one of the operation and maintenance schedules of the equipment to be evaluated arranged by the plotting means 18 . In the evaluation condition input means 19, the reference value of the failure rate of the equipment to be evaluated under the basic condition input from the basic condition creation unit 15 to the simulation means 20, the maintenance method, the maintenance method, the operation, and the failure rate. The operator can change the relationship, the maintenance standard cost for preventive maintenance of the evaluation target equipment, and the failure recovery standard cost when a failure occurs in the evaluation target equipment.

シミュレーション手段20は、基本条件作成部15にて作成された基本条件の各値と、運転保守実績入力手段16と運転保守予定入力手段17から入力された運転及び保守の実績と予定とを入力し、評価対象機器の運転及び保守の実績と予定に基づく評価対象機器の故障率の時間関数と、保守費用の時間関数を算出すると共に、故障復旧費用の期待値を時間関数として算出して時間的に配置する(シミュレーションステップ)。 The simulation means 20 inputs the values of the basic conditions created by the basic condition creation unit 15, and the operation and maintenance results and schedules input from the operation/maintenance result input means 16 and the operation/maintenance schedule input means 17. , Calculate the time function of the failure rate of the equipment to be evaluated and the time function of the maintenance cost based on the operation and maintenance results and schedule of the equipment to be evaluated, and calculate the expected value of the failure recovery cost as a function of time. (simulation step).

つまり、このシミュレーション手段20では、まず、基本条件作成部15にて作成された保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率と費用との対応関係を参照すると共に、プロット手段18にて時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて、故障率の基準値をもとに算出された評価対象機器の故障率の時間関数(故障率の予測の時間関数を含む)を算出して配置していく。以下に例を示す。 In other words, the simulation means 20 first refers to the corresponding relationship between the maintenance method, the maintenance method, and the operation created by the basic condition creation unit 15, the failure rate, and the cost. The failure rate time function (including the failure rate prediction time function) of the equipment to be evaluated, which is calculated based on the failure rate reference value, in accordance with the maintenance and operation results and schedules plotted based on Calculate and place. An example is shown below.

例えば、分解点検が行われて主要部品の新品交換が行われると、図9及び図10に示すように、分解点検の実施時期において摩耗故障の故障率Dが原点に復帰すると共に、初期故障(初期故障の故障率B)のリスクが誘発される。また、評価対象機器の運転中に状態を監視することで、図11に示す用に初期故障の故障率Bを低下させる(図11の符号F)ことが可能となる。この低下幅は、監視の頻度や故障の発見効果により上下する。この上下幅は、統計的な評価や技術者の判断により設定可能である。この効果は初期故障、偶発故障、摩耗故障の全てに対して発生する。 For example, when an overhaul is carried out and major parts are replaced with new ones, as shown in FIGS. A risk of early failure failure rate B) is induced. In addition, by monitoring the state of the equipment to be evaluated while it is in operation, it is possible to reduce the failure rate B of the initial failure as shown in FIG. 11 (symbol F in FIG. 11). The extent of this decrease fluctuates depending on the frequency of monitoring and the failure finding effect. This vertical width can be set by statistical evaluation or judgment by an engineer. This effect occurs for all initial failures, random failures, and wear-out failures.

このように、プロット手段18にてプロットされた保守及び運転の実績と予定に対して、故障率の時間関数を算出して配置した例を図14に示す。この図14では、評価の実施時点を境に、運転及び保守に関し過去の実績(履歴)と予定に対する故障率の時間関数が算出されて配置されている。符号Bが初期故障の故障率、符号Cが偶発故障の故障率、符号Dが摩耗故障の故障率、符号Aがそれらの合計(評価対象機器の故障率)である。当然、評価時点より右側が予測値である。本実施形態での評価の対象として過去の故障率の推定も算出しているのは、過去に行われた運転及び保守の影響が残るためである。例えば、最後に本体取換が行われた2019/1/10において、故障率B、C、Dが初期値に戻り、評価時点ではその影響が残っている。この評価時点において運転状態の監視頻度を1回/月から2回/月に変更したことで、評価時点を境界として全ての故障率が低下するともに、分解点検の頻度を下げたことで初期故障Bの発生機会が減少することを予想できる。
FIG. 14 shows an example of calculating and arranging the time function of the failure rate with respect to the results and schedules of maintenance and operation plotted by the plotting means 18 in this way. In FIG. 14, past results (history) regarding operation and maintenance and time functions of failure rates with respect to schedules are calculated and arranged with the evaluation implementation point as a boundary. Symbol B is the failure rate of initial failures, symbol C is the failure rate of random failures, symbol D is the failure rate of wear-out failures, and symbol A is the sum of these (failure rate of the equipment to be evaluated). Naturally, the right side of the evaluation point is the predicted value. The reason why the estimation of the past failure rate is also calculated as an object of evaluation in this embodiment is that the influence of operation and maintenance performed in the past remains. For example, on January 10, 2019, when the main body was last replaced, the failure rates B, C, and D returned to their initial values, and the effects remain at the time of evaluation. By changing the frequency of monitoring the operating state from once a month to twice a month at the time of this evaluation, the failure rate for all failures decreased from the time of the evaluation, and the frequency of overhauls was reduced, leading to early failures. It can be expected that the chance of occurrence of B will decrease.

ここで、故障率の基準値と運転及び保守との関係についての算出例を以下に示す。故障率の時間関数の基準値をλ(t)とする。前述のワイブル分布では、初期故障の故障率はλ(0)が最大で、時間tの経過に伴い単調減少し、偶発故障の故障率は時間tに拘らず一定値であり、摩耗故障の故障率はλ(0)が最小で、その後時間tの経過に伴い単調増加する。 Here, a calculation example of the relationship between the reference value of the failure rate and operation and maintenance will be shown below. Let λ(t) be the reference value of the failure rate time function. In the above-mentioned Weibull distribution, the failure rate of initial failure is maximum at λ(0) and monotonously decreases with the passage of time t, the failure rate of random failure is a constant value regardless of time t, and the failure rate of wear-out failure The rate is minimal at λ(0) and then increases monotonically with time t.

例えば、評価対象機器の運転状態を監視すると、故障を徴候段階で発見できる可能性が高くなるため故障率が低下する。これについては、運転状態監視後の故障率を「λ後」とすると、λ後(t)=係数×λ(t)となり、運転状態監視の故障率に対する有効性や頻度によって係数を増減させることで、運転状態監視の効果を表現することが可能となる。また、図14に示す「本体取換」のような保守を行うと、初期故障と摩耗故障の各故障率B、Dがt=0に戻り、分解点検を行うと初期故障の故障率Bがt=0の値に戻るという形で、故障率の基準値を、上述の保守時点を起点として配置して表現することが可能になる。 For example, if the operating state of the equipment to be evaluated is monitored, the possibility of discovering failures at the symptom stage increases, thereby reducing the failure rate. Regarding this, if the failure rate after the operating state monitoring is "after λ", then after λ(t) = coefficient × λ(t), the coefficient can be increased or decreased depending on the effectiveness and frequency of the failure rate of the operating state monitoring. , it is possible to express the effect of operating state monitoring. Further, when maintenance such as "main unit replacement" shown in FIG. In the form of returning to the value of t=0, it becomes possible to arrange and express the reference value of the failure rate with the above-described maintenance point as a starting point.

また、シミュレーション手段20では、基本条件作成部15にて作成された保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率と費用との対応関係を参照すると共に、プロット手段18にて時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定とにあわせて、評価対象機器の保守費用の時間関数(保守費用の予測の時間関数を含む)を算出して配置していく。その例を図15に示す。この図15に示すように、保守費用をその実施日時にあわせて時間軸上に算出していく。これにより、予防保全の費用が予測可能となる。これは単純に予防保全の実施に合わせて、例えば分解点検であればその単価を、運転状態監視や日常点検であればその実施期間当りの単価をそれぞれ配置することで可能になる。当然、評価対象機器の運転状態の監視頻度を増加した場合にはその分の価格を、単価をもとに計算することが可能である。 Further, the simulation means 20 refers to the corresponding relationship between the maintenance method, the maintenance method, and the operation created by the basic condition creation unit 15, the failure rate, and the cost, and the plotting means 18 makes reference to the time axis. In accordance with the plotted maintenance and operation records and schedules, the maintenance cost time function (including the maintenance cost prediction time function) of the equipment to be evaluated is calculated and arranged. An example is shown in FIG. As shown in FIG. 15, the maintenance cost is calculated on the time axis according to the implementation date. This makes the cost of preventive maintenance predictable. This can be achieved simply by assigning the unit price for overhaul inspections, and the unit price for each implementation period for operation status monitoring and daily inspections, according to the implementation of preventive maintenance. Naturally, when the frequency of monitoring the operating state of the equipment to be evaluated is increased, it is possible to calculate the corresponding price based on the unit price.

更に、シミュレーション手段20では、前述のとおり算出された故障率と、基本条件作成部15にて作成された保守方法、保全方式、運転(運用)のそれぞれと費用との対応関係を参照することで、評価対象機器の故障復旧費用の期待値の時間関数を算出(予測)することが可能となる。ここで、評価対象機器の故障復旧費用の期待値の算出に使われるのは、基本条件作成部15にて作成された基本条件に内包される評価対象機器の故障発生時の修理費用、官庁報告等の対応費用、生産阻害による損失などである。これらは費用入力手段14において1回の故障当りの費用として入力されているので、故障復旧費用の期待値の時間関数は、シミュレーション手段20にて算出された故障率の予測の時間関数によって重みを付けることで算出される。例えば、故障復旧費用の期待値の時間関数は、評価対象機器の故障率の予測の時間関数をμ(t)としたとき、μ(t)×(修理費用、官庁報告等の対応費用、生産阻害による損失の合計)となる。この故障復旧費用の期待値の時間関数の一例を、図16に故障復旧費用の期待値Gとして示す。 Furthermore, the simulation means 20 refers to the correspondence relationship between the failure rate calculated as described above, the maintenance method, the maintenance method, and the operation (operation) created by the basic condition creation unit 15, and the cost. , it becomes possible to calculate (predict) the time function of the expected value of the failure recovery cost of the equipment to be evaluated. Here, what is used to calculate the expected value of the failure recovery cost of the equipment to be evaluated is the repair cost in the event of a failure of the equipment to be evaluated included in the basic conditions created by the basic condition creation unit 15, the government report etc., and losses due to production inhibition. Since these are input as the cost per failure in the cost input means 14, the time function of the expected value of the failure recovery cost is weighted by the time function of the predicted failure rate calculated by the simulation means 20. It is calculated by adding For example, the time function of the expected value of the failure recovery cost is μ(t) × (repair cost, cost of responding to government reports, etc., production sum of losses due to inhibition). An example of the time function of the expected value of the failure recovery cost is shown as the expected value G of the failure recovery cost in FIG.

表示部21は、プロット手段18にて時間的に配置された保守及び運転の実績と予定、シミュレーション手段20にて算出されて配置された故障率の時間関数(故障率の予測の時間関数を含む)、保守費用の時間関数(保守費用の予測の時間関数を含む)、故障復旧費用の期待値の時間関数における少なくとも1つを時間的に表示する(表示ステップ)。 The display unit 21 displays the results and schedules of maintenance and operation temporally arranged by the plotting means 18, and the time function of the failure rate calculated and arranged by the simulation means 20 (including the predicted time function of the failure rate). ), the time function of the maintenance cost (including the time function of the maintenance cost prediction), and the time function of the expected value of the failure recovery cost are temporally displayed (display step).

以上のように構成されたことから、本第1実施形態によれば、次の効果(1)を奏する。
(1)シミュレーション手段20が、設備における評価対象機器の故障率の時間関数、保守費用の時間関数、及び故障復旧費用の期待値の時間関数を算出することで、評価対象機器の保守方法、保全方式、及びそれらの頻度の選択により評価対象機器の故障率と保守費用と故障復旧費用の期待値とを算出(予測)することが可能になる。これにより、設備の信頼性を向上させ且つ保守費用を低減できる最適な保守方法を選定することができる。
With the configuration as described above, according to the first embodiment, the following effect (1) can be obtained.
(1) The simulation means 20 calculates the time function of the failure rate of the equipment to be evaluated in the facility, the time function of the maintenance cost, and the time function of the expected value of the failure recovery cost, thereby It is possible to calculate (predict) the expected value of the failure rate, maintenance cost, and failure recovery cost of the equipment to be evaluated by selecting the methods and their frequencies. As a result, it is possible to select the optimum maintenance method that can improve the reliability of the facility and reduce the maintenance cost.

[B]第2実施形態(図17~図24)
図17は、第2実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図である。この第2実施形態において第1実施形態と同様な部分については、第1実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
[B] Second embodiment (Figs. 17 to 24)
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the device reliability and maintenance cost prediction device according to the second embodiment. In the second embodiment, parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment to simplify or omit the description.

この図17に示す機器の信頼性及び保守費用予測装置25は、プラントや大規模輸送システムなどの設備における機器の保守方法や保全方式を適切に決定する際に、異なる保守方法、保全方式、及びその周期による違いを定量的に評価するものであり、主に評価条件入力手段26、シミュレーション手段27及び累積評価手段28の構成が第1実施形態と異なる。 The equipment reliability and maintenance cost prediction device 25 shown in FIG. The difference due to the period is quantitatively evaluated, and mainly the configurations of the evaluation condition input means 26, the simulation means 27 and the cumulative evaluation means 28 are different from those of the first embodiment.

評価条件入力手段26は、基本条件作成部15にて作成されてシミュレーション手段27に入力される基本条件の値を、指定される条件に基づいて変化させる。この指定される条件とは、どの値を変化させるパラメータとするか、及びその変化の範囲である。この指定される条件は、基本条件作成部15にて作成された基準故障率(故障率の基準値)、保守方法の故障率への影響、及び保守標準費用が不確定な要素を含むため、これらを含めた予測条件を与えることを目的とするものである。 The evaluation condition input unit 26 changes the value of the basic condition created by the basic condition creating unit 15 and input to the simulation unit 27 based on the specified condition. The designated condition is which value is to be changed as a parameter and the range of change. Since the specified conditions include elements in which the standard failure rate (standard value of the failure rate) created by the basic condition creation unit 15, the influence of the maintenance method on the failure rate, and the standard maintenance cost are uncertain, The purpose is to provide prediction conditions including these.

例えば、図12に示す基本条件作成部15にて入力されたパラメータについて以下の例が考えられる。つまり、(イ)基準故障率について統計的な不確かさを勘案して、ワイブル分布の2つのパラメータを、変化させるパラメータとして指定して具体的にその上限と下限と刻み幅を与える。(ロ)保守方法(運転状態の監視)に対してその効果の不確定さを勘案するため、図12に示す「基準故障率×α」のαを、変化させるパラメータと指定して具体的にその上限と下限と刻み幅を与える。(ハ)将来的な人件費や修理部材購入費の変化を勘案するため、保守標準費用のうち該当の値を、変化させるパラメータとして指定して具体的にその上限と下限と刻み幅を与える。 For example, the following examples are conceivable for the parameters input by the basic condition creating unit 15 shown in FIG. That is, (a) considering the statistical uncertainty of the standard failure rate, two parameters of the Weibull distribution are specified as parameters to be varied, and the upper and lower limits and the step size are specifically given. (b) In order to take into consideration the uncertainty of the effect of the maintenance method (monitoring of the operating state), α of the "standard failure rate x α" shown in Fig. 12 is specified as a parameter to be changed and specifically Give its upper and lower bounds and step size. (c) In order to take into account future changes in labor costs and repair parts purchase costs, the relevant values in the standard maintenance costs are specified as parameters to be changed, and upper and lower limits and increments are specifically given.

以上はあくまで例であるが、変化させるパラメータの上限と下限ではなく、変化させるパラメータの中心値を与えてもよい。また、変化させるパラメータが複数あるときには、指定される条件はその組み合わせの方法である。この組み合わせの方法とは、複数のそれぞれのパラメータに対する変化の範囲について総当りとするか、それらの一部を行うかということである。 Although the above is only an example, the center value of the parameter to be changed may be given instead of the upper and lower limits of the parameter to be changed. Also, when there are multiple parameters to be changed, the designated condition is the method of combination. The method of this combination is to round-robin the range of variation for each of the plurality of parameters, or to perform some of them.

評価条件入力手段26は、変化させる条件が保守や保全の予定に関するものの場合、指定された保守や保全に対してその予定に関する情報(周期、予定期日)を変化させ、プロット手段18は、この保守や保全の予定に関する情報に応じてプロットを変化させていく。例えば、評価対象機器の分解点検、日常点検、運転状態の監視、油脂補給の周期を変化させる場合には、これらの周期の変化範囲で上限と下限と刻み幅を与え、図13の「予定」部分のこれらのプロットを変化させていく。例えば、分解点検の期日を与える場合には、その期日に応じて図13の「予定」部分のプロットを変化させていく。 When the condition to be changed is related to maintenance or maintenance schedule, the evaluation condition input means 26 changes the information (period, scheduled date) related to the schedule for the designated maintenance or maintenance, and the plotting means 18 changes the maintenance schedule. The plot changes according to the information about the maintenance schedule and the maintenance schedule. For example, when changing the cycles of overhaul inspection, daily inspection, monitoring of operating conditions, and oil replenishment of the equipment to be evaluated, an upper limit, a lower limit, and a step size are given in the range of change of these cycles, and the "scheduled" in FIG. Varying these plots of parts. For example, when giving the due date of the overhaul, the plot of the "scheduled" part in FIG. 13 is changed according to the due date.

シミュレーション手段27は、上述の上限と下限と刻み幅、及び予定期日に応じてプロットされた「予定」のひとつひとつに対して、第1実施形態と同様にして故障率の予測の時間関数を算出し、保守費用の予測の時間関数を算出し、故障復旧費用の期待値の時間関数を算出(予測)する。評価条件入力手段26が図13における分解点検の周期を1~20年で変化させ、その変化をプロット手段18がプロットした例を図18に示す。これに応じて、シミュレーション手段27が故障率の予測の時間関数を算出した例を図19に、保守費用の予測の時間関数及び故障復旧費用の期待値の時間関数を算出した例を図20にそれぞれ示す。 The simulation means 27 calculates a failure rate prediction time function in the same manner as in the first embodiment for each of the "plans" plotted according to the upper and lower limits, the step size, and the scheduled date. , the time function of the maintenance cost prediction is calculated, and the time function of the expected value of the failure recovery cost is calculated (predicted). FIG. 18 shows an example in which the evaluation condition input means 26 changes the overhaul inspection cycle in FIG. 13 from 1 to 20 years and the plotting means 18 plots the changes. FIG. 19 shows an example in which the simulation means 27 calculates the failure rate prediction time function, and FIG. 20 shows an example in which the maintenance cost prediction time function and the expected failure recovery cost time function are calculated. each shown.

シミュレーション手段27は累積評価手段28を備える。この累積評価手段28は、評価対象機器の分解点検、日常点検、運転状態の監視、油脂補給の周期を変化させる場合には、これらの周期の変化範囲の上限と下限と刻み幅に応じて、プロットされた「予定」のひとつひとつに対して、シミュレーション手段27から出力された故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数を、評価期間においてそれぞれ積分して故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値とし、これらの各累積値とそのときの基本条件の値とをセットとする。これにより、評価対象機器の分解点検、日常点検、運転状態の監視、油脂補給の周期を変化させる場合の周期の変化範囲の上限と下限と刻み幅に応じて、基本条件対故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値を求めることが可能となる。これを表示部21が表示することで、図21に示すように故障率累積値L、保守費用累積値M、故障復旧費用累積期待値Nを評価し、これらの各累積値L、M、Nを最適とする基本条件を捜すことが可能となる。 The simulation means 27 comprise cumulative evaluation means 28 . When the cycles of overhaul inspection, daily inspection, monitoring of operating conditions, and oil replenishment of the equipment to be evaluated are to be changed, the cumulative evaluation means 28 is configured to: For each of the plotted "plans", the failure rate prediction time function, the maintenance cost prediction time function, and the failure recovery cost expected value time function output from the simulation means 27 are obtained during the evaluation period. The cumulative failure rate, the cumulative maintenance cost, and the expected cumulative failure recovery cost are obtained by integration, and these cumulative values and the values of the basic conditions at that time are set. As a result, basic conditions vs. cumulative failure rate, It becomes possible to obtain the accumulated maintenance cost and the expected accumulated failure recovery cost. By displaying this on the display unit 21, a failure rate cumulative value L, a maintenance cost cumulative value M, and a failure recovery cost cumulative expected value N are evaluated as shown in FIG. It becomes possible to search for a basic condition that optimizes .

この図21では、分解点検周期を上限から下限である刻み幅で変化させた1点ごとに上述のプロセスで3つの累積値(故障率累積値L、保守費用累積値M、故障復旧費用累積期待値N)を求めたものが縦軸になっている。なお、分解点検周期の変化範囲は、上述のように上限と下限と刻み幅により連続的に変化させることができるものに限らず、飛び飛びの値や項目であることもある。 In FIG. 21, three cumulative values (failure rate cumulative value L, maintenance cost cumulative value M, failure recovery cost cumulative expected value The value N) is obtained on the vertical axis. Note that the change range of the overhaul inspection period is not limited to the one that can be changed continuously by the upper limit, the lower limit, and the step size as described above, and may be discontinuous values or items.

また、評価条件入力手段26で変化させる基本条件が故障率、保守費用の単価等に影響を与えるものの場合、シミュレーション手段27における故障率の予測と保守費用の予測と故障復旧費用の期待値の各時間関数の算出方法が調整される。累積評価手段28は、これらの各時間関数をもとに前述と同様にして故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値を算出し、変化させた基本条件と各累積値とをセットにして、表示部21に表示させることで、各累積値を評価し、これらを最適とする条件を捜すことが可能になる。 If the basic conditions to be changed by the evaluation condition input means 26 affect the failure rate, the maintenance cost unit price, etc., the simulation means 27 predicts the failure rate, the maintenance cost, and the expected value of the failure recovery cost. The calculation method of the time function is adjusted. Based on these time functions, the cumulative evaluation means 28 calculates the failure rate cumulative value, the maintenance cost cumulative value, and the failure recovery cost cumulative expected value in the same manner as described above, and compares the changed basic conditions and each cumulative value with are set and displayed on the display unit 21, it becomes possible to evaluate each cumulative value and search for conditions that optimize them.

例えば、運転状態の監視方法を変更した場合、第1実施形態で記載したように、監視後の故障率を「λ後」とすると、λ後(t)=係数×λ(t)となり、この係数を監視方法(その方法の異常発見に対する有効性)により増減させることが可能である。また、保守費用についても、第1実施形態で記載したように、監視方法ごとの単価と故障率とによって算出することが可能である。 For example, when the operating state monitoring method is changed, as described in the first embodiment, if the failure rate after monitoring is "after λ", then after λ (t) = coefficient × λ (t). The factor can be increased or decreased depending on the monitoring method (the effectiveness of the method for anomaly detection). Also, the maintenance cost can be calculated from the unit price and the failure rate for each monitoring method, as described in the first embodiment.

図22及び図23は、シミュレーション手段27が、効果と費用の異なる2つの状態監視の手法を用いて、故障率の時間関数と保守費用の時間関数を予測した例である。図22に示すように、シミュレーション手段27は、前述の方法により2つの状態監視手法の効果を、係数を変化させることで表して故障率の予測の時間関数を算出し、状態監視手法2よりも状態監視手法1のほうが、故障率が低いことを表現している。一方、図23に示すように、シミュレーション手段27は、図22の故障率の予測結果と状態監視手法1と状態監視手法2の単価の違いにより、保守費用の予測の時間関数を算出している。 22 and 23 are examples in which the simulation means 27 predicts the time function of the failure rate and the time function of the maintenance cost using two condition monitoring methods with different effects and costs. As shown in FIG. 22, the simulation means 27 expresses the effects of the two condition monitoring methods by changing the coefficients by the above-described method, calculates the time function of the failure rate prediction, and calculates the time function of the failure rate prediction. It expresses that the condition monitoring method 1 has a lower failure rate. On the other hand, as shown in FIG. 23, the simulation means 27 calculates a time function for predicting maintenance costs based on the prediction result of the failure rate in FIG. .

累積評価手段28は、状態監視手法1と状態監視手法2とで監視の頻度を変化させたときについて、それぞれ上述の係数を変化させ(監視頻度を増やしたほうが故障の初期段階での発見の可能性が高くなり、故障率が低下するので係数を小さくする)、また、それによる保守費用の増加(当然、単価の倍数となる)を、それぞれ上述の方法で積分することで、保守費用の累積値の算出が可能となる。この例を図24に示す。この図24は、状態監視手法1と2で監視周期のみを変化させ、他の条件は全て同じとした場合について、監視周期に対する故障率累積値L、保守費用累積値M、故障復旧費用累積期待値Nを比較したものである。 The cumulative evaluation means 28 changes the above-mentioned coefficients when the frequency of monitoring is changed between the state monitoring method 1 and the state monitoring method 2 (increasing the monitoring frequency makes it possible to detect failures at an early stage). (because the failure rate decreases, the coefficient is decreased), and the resulting increase in maintenance cost (which is, of course, a multiple of the unit price) is integrated by the above method, respectively, to obtain the cumulative maintenance cost. value can be calculated. An example of this is shown in FIG. This FIG. 24 shows the failure rate cumulative value L, the maintenance cost cumulative value M, and the failure recovery cost cumulative expected value for the monitoring cycle when only the monitoring cycle is changed in the state monitoring methods 1 and 2, and all other conditions are the same. It compares the value N.

以上のように構成されたことから、本第2実施形態によれば、次の効果(2)を奏する。
(2)保守方法または保全方式を変化させたときに、シミュレーション手段27が故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数、及び故障復旧費用の期待値の時間関数を算出し、累積評価手段28が故障率累積値、保守費用累積値及び故障復旧費用累積期待値を算出する。従って、保守方法または保全方式の変化による上記各時間関数の比較と、上記各累積値の比較を行うことで、最適な保守方法及び保全方式を選定することができる。
With the configuration as described above, the second embodiment has the following effect (2).
(2) When the maintenance method or maintenance method is changed, the simulation means 27 calculates a failure rate prediction time function, a maintenance cost prediction time function, and an expected failure recovery cost time function, and accumulates them. The evaluation means 28 calculates a failure rate cumulative value, a maintenance cost cumulative value, and a failure recovery cost cumulative expected value. Therefore, the optimum maintenance method and maintenance method can be selected by comparing each of the above time functions according to changes in the maintenance method or maintenance method and by comparing each of the above cumulative values.

[C]第3実施形態(図25)
図25は、第3実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図である。この第3実施形態において第1実施形態と同様な部分については、第1実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
[C] Third embodiment (Fig. 25)
FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is simplified or omitted.

この図25に示す機器の信頼性及び保守費用予測装置30は、プラントや大規模輸送システムなどの設備における機器の保守方法や保全方式を適切に決定する際に、異なる保守方法、保全方式、及びその周期による違いを定量的に評価し、または複数の評価対象機器の故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数を比較し、または評価対象機器が属する系統もしくはシステムの信頼性と、評価対象機器が属する機種単位や担当区分における信頼性と、保守費用及び故障復旧費用とを予測するものであり、主に評価対象設定手段31及び累積評価手段32の構成が第1実施形態と異なる。 The equipment reliability and maintenance cost prediction device 30 shown in FIG. Quantitatively evaluate the difference due to the cycle, or compare the failure rate prediction time function, maintenance cost prediction time function, failure recovery cost expected value time function, or evaluation target It predicts the reliability of the system or system to which the equipment belongs, the reliability of each model to which the equipment to be evaluated belongs and the division in charge, and maintenance costs and failure recovery costs. The configuration of means 32 is different from that of the first embodiment.

評価対象設定手段31は、評価対象の複数の機器を指定して設定する。この際、当該機器の機種を含めた分類情報も必要に応じて入力する。ここで、指定した複数の評価対象機器のそれぞれに対して、シミュレーション手段20が、第1実施形態と同様の方法で故障率の予測の時間関数、及び保守費用の予測の時間関数を算出し、故障復旧費用の期待値の時間関数を算出(予測)する。 The evaluation target setting means 31 designates and sets a plurality of devices to be evaluated. At this time, classification information including the model of the device is also entered as necessary. Here, the simulation means 20 calculates a failure rate prediction time function and a maintenance cost prediction time function for each of the plurality of designated devices to be evaluated in the same manner as in the first embodiment, Calculate (predict) the time function of the expected value of the failure recovery cost.

シミュレーション手段20は累積評価手段32を備える。この累積評価手段32は、複数の各評価対象機器における故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に重ね合わせて表示部21に表示させる。これにより、複数の評価対象機器の故障率や保守費用等の比較が可能になり、複数の評価対象機器に対して保守実施の優先順位の比較等が可能になる。 The simulation means 20 comprise cumulative evaluation means 32 . The cumulative evaluation means 32 superimposes the failure rate prediction time function, the maintenance cost prediction time function, and the failure recovery cost expected value time function for each of the plurality of devices to be evaluated on the basis of the time axis. to display on the display unit 21. As a result, it becomes possible to compare failure rates, maintenance costs, etc. of a plurality of devices to be evaluated, and to compare the priority of maintenance implementation for a plurality of devices to be evaluated.

また、累積評価手段32は、評価対象設定手段31にて設定された複数の各評価対象機器における保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に合計を取ってもよい。これにより、プラント全体のカテゴリーや、あるセクションが担当する機器の全体といったカテゴリーで、保守費用及び故障復旧費用の期待値の予測が可能となる。 In addition, the cumulative evaluation means 32 calculates the time function of the prediction of the maintenance cost and the time function of the expected value of the failure recovery cost for each of the plurality of evaluation target equipment set by the evaluation target setting means 31, with respect to the time axis. may be summed up in This makes it possible to predict the expected values of maintenance costs and failure recovery costs in the category of the entire plant and the category of the entire equipment that a certain section is in charge of.

以上のように構成されたことから、本第3実施形態によれば、次の効果(3)を奏する。
(3)累積評価手段32は、評価対象設定手段31にて設定される複数の各評価対象機器において算出された故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に重ね合わせて表示させ、また、複数の各評価対象機器における保守費用の予測の時間関数、故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に合計して表示させる。これにより、複数の評価対象機器に対して保守実施の優先順位を比較して設定することができると共に、複数の評価対象機器が含まれるプラント全体や複数の評価対象機器の全体についての保守費用を予測することができる。
With the configuration as described above, the third embodiment has the following effect (3).
(3) The cumulative evaluation means 32 calculates the failure rate prediction time function, the maintenance cost prediction time function, and the failure recovery cost expectation calculated for each of the plurality of evaluation target devices set by the evaluation target setting means 31. Each of the time functions of the value is superimposed on the time axis and displayed. Display the sum based on the axis. As a result, it is possible to compare and set the priority of maintenance implementation for multiple devices to be evaluated, and to reduce the maintenance cost for the entire plant including multiple devices to be evaluated and for the entirety of multiple devices to be evaluated. can be predicted.

[D]第4実施形態(図26~図29)
図26は、第4実施形態に係る機器の信頼性及び保守費用予測装置における構成を示すブロック図である。この第4実施形態において第1実施形態と同様な部分については、第1実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
[D] Fourth embodiment (Figs. 26 to 29)
FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of the device reliability and maintenance cost prediction device according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, thereby simplifying or omitting the description.

この図26に示す機器の信頼性及び保守費用予測装置40は、プラントや大規模輸送システムなどの設備における機器の保守方法や保全方式を適切に決定する際に、評価対象機器が属する上位概念であるシステム、系統、設備、プラントまたは大規模輸送システム全体(以下、これらをシステムと称する)の信頼性を評価するものであり、主に評価対象設定手段41、評価条件入力手段42及び累積評価手段43の構成が第1実施形態と異なる。 The equipment reliability and maintenance cost prediction device 40 shown in FIG. 26 is a high-level concept to which the equipment to be evaluated belongs when appropriately determining equipment maintenance methods and maintenance methods in facilities such as plants and large-scale transportation systems. It evaluates the reliability of a certain system, system, equipment, plant, or the entire large-scale transportation system (hereinafter referred to as the system), and mainly includes evaluation object setting means 41, evaluation condition input means 42, and cumulative evaluation means. 43 differs from the first embodiment.

評価対象設定手段41は、信頼性を評価したい上位概念のシステムのいずれかについて、それに属する複数の評価対象機器を指定して設定する。この際、当該機器の機種を含めた分類情報も必要に応じて入力する。また、プラント等においては、例えば設備台帳やEAMシステム等をもとに抜けのないように複数の機器を指定する。ここで指定した複数の評価対象機器に対して、シミュレーション手段20が、第1実施形態と同様の方法で、故障率の予測の時間関数を算出する。 The evaluation target setting means 41 designates and sets a plurality of evaluation target devices belonging to any of the higher concept systems whose reliability is to be evaluated. At this time, classification information including the model of the device is also entered as necessary. Also, in a plant or the like, a plurality of devices are specified without omission based on, for example, an equipment ledger, an EAM system, or the like. The simulation means 20 calculates a time function for failure rate prediction for a plurality of evaluation target devices specified here by the same method as in the first embodiment.

評価条件入力手段42は、システムの信頼性の指標となる稼働率を計算するための計算式(システム信頼性評価式)を、シミュレーション手段20が備えた累積評価手段43に記憶させて設定する。この計算式は、複数の評価対象機器における故障率の予測の時間関数を入力としており、累積評価手段43は、上記計算式に従って、それぞれの時刻について稼働率の時間関数を計算する。複数の各評価対象機器における故障率の予測の時間関数をλ1(t)、λ2(t)、λ3(t)、λ4(t)・・・λn(t)としたとき、上記計算式は、これらのλ1(t)、λ2(t)、λ3(t)、λ4(t)・・・λn(t)を入力として、それらの加減乗除、係数倍、その他の関数を組み合わせたものである。例えば、信頼性工学の知識を用いることで、複数の各評価対象機器における故障率の予測の時間関数を組み合わせた計算式として、システム全体の信頼性(稼働率)を予測することが可能になる。 The evaluation condition input unit 42 stores and sets a calculation formula (system reliability evaluation formula) for calculating an operating rate, which is an index of system reliability, in the cumulative evaluation unit 43 provided in the simulation unit 20 . This calculation formula is input with time functions of failure rate predictions for a plurality of devices to be evaluated, and the cumulative evaluation means 43 calculates the time functions of operating rates for each time according to the above calculation formula. When the time function of failure rate prediction for each of the multiple devices to be evaluated is λ1(t), λ2(t), λ3(t), λ4(t), . . . λn(t), the above formula is These λ1(t), λ2(t), λ3(t), λ4(t) . For example, by using reliability engineering knowledge, it becomes possible to predict the reliability (availability) of the entire system as a formula that combines time functions for predicting the failure rate of multiple devices to be evaluated. .

図27のように機器1、機器2、機器3が直列に接続され、それぞれが正常のときにシステムとして正常なシステムである場合には、ある時間tにおけるシステム全体の稼働率をR(t)とすると、R(t)=(1-λ1(t))(1-λ2(t))(1-λ3(t))となる。また、図28のように、機器1、機器2、機器3が並列に接続され、それぞれのいずれかひとつが正常なときにシステムとして正常なシステムである場合には、ある時間tにおけるシステム全体の稼働率をR1(t)とすると、R1(t)=1-λ1(t)λ2(t)λ3(t)となる。 As shown in FIG. 27, equipment 1, equipment 2, and equipment 3 are connected in series, and when each of them is normal, the system is normal as a system. Then, R(t)=(1-λ1(t))(1-λ2(t))(1-λ3(t)). Also, as shown in FIG. 28, if the device 1, the device 2, and the device 3 are connected in parallel and the system is normal when any one of them is normal, the overall system at a certain time t is If the operating rate is R1(t), then R1(t)=1−λ1(t)λ2(t)λ3(t).

このように第4実施形態では、信頼性工学の知識を実機に容易に取り込み、システムの信頼性(稼働率)を時間関数として評価することで、最適な保守をその実施時期も含めて検討することが可能になる。この概念を図29に示す。複数の各評価対象機器における故障率の予測の時間関数を入力として、システム全体の信頼性の指標である稼働率を出力とし、この稼働率の変化により保守リソース投入のタイミングを評価可能である。 In this way, in the fourth embodiment, the knowledge of reliability engineering is easily incorporated into the actual equipment, and the reliability (operating rate) of the system is evaluated as a function of time. becomes possible. This concept is illustrated in FIG. Input is the time function of failure rate prediction for each of the devices to be evaluated, and output is the operating rate, which is an indicator of the reliability of the entire system. Changes in this operating rate can be used to evaluate the timing of inputting maintenance resources.

以上のように構成されたことから、本第4実施形態によれば、次の効果(4)を奏する。
(4)評価条件入力手段42が、システムの信頼性の指標である稼働率を計算する計算式(システム信頼性評価式)を累積評価手段43に設定する。この累積評価手段43は、システム信頼性評価式に基づき、評価対象設定手段41により設定された複数の各評価対象機器における故障率の予測の時間関数を入力として、上記複数の評価対象機器により構成されるシステムの信頼性(稼働率)を時間関数として予測して評価している。このため、上記システムにおいて最適な保守をその実施時期も含めて検討することができる。
With the configuration as described above, the fourth embodiment has the following effect (4).
(4) The evaluation condition input unit 42 sets the calculation formula (system reliability evaluation formula) for calculating the operating rate, which is an index of system reliability, in the cumulative evaluation unit 43 . Based on the system reliability evaluation formula, the cumulative evaluation means 43 receives as input the failure rate prediction time function for each of the plurality of evaluation target equipment set by the evaluation target setting means 41, and is composed of the plurality of evaluation target equipment. The system reliability (availability) is predicted and evaluated as a function of time. For this reason, it is possible to consider the optimum maintenance, including the implementation timing, in the above system.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができ、また、それらの置き換えや変更、組み合わせは、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, changes, combinations can be made without departing from the spirit of the invention. Modifications and combinations are included in the scope and gist of the invention, as well as the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof.

10…機器の信頼性及び保守費用予測装置、11…評価対象設定手段、12…故障率入力手段、13…保守特性入力手段、14…費用入力手段、15…基本条件作成部、16…運転保守実績入力手段、17…運転保守予定入力手段、18…プロット手段、19…評価条件入力手段、20…シミュレーション手段、21…表示部、25…機器の信頼性及び保守費用予測装置、26…評価条件入力手段、27…シミュレーション手段、28…累積評価手段、30…機器の信頼性及び保守費用予測装置、31…評価対象設定手段、32…累積評価手段、40…機器の信頼性及び保守費用予測装置、41…評価対象設定手段、42…評価条件入力手段、43…累積評価手段 10 Equipment reliability and maintenance cost prediction device 11 Evaluation target setting means 12 Failure rate input means 13 Maintenance characteristic input means 14 Cost input means 15 Basic condition creation unit 16 Operation and maintenance Result input means 17 Operation/maintenance schedule input means 18 Plot means 19 Evaluation condition input means 20 Simulation means 21 Display unit 25 Equipment reliability and maintenance cost prediction device 26 Evaluation conditions Input means 27 Simulation means 28 Cumulative evaluation means 30 Equipment reliability and maintenance cost prediction device 31 Evaluation object setting means 32 Cumulative evaluation means 40 Equipment reliability and maintenance cost prediction device , 41... Evaluation object setting means, 42... Evaluation condition input means, 43... Cumulative evaluation means

Claims (16)

設備における信頼性、保守費用及び故障復旧費用の評価の対象となる機器を指定して設定する評価対象設定手段と、
前記機器の故障形態ごとに故障の発生確率及び故障率の基準値を入力する故障率入力手段と、
前記機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと前記故障率との関係を入力する保守特性入力手段と、
前記機器の予防保全に関する保守標準費用と前記機器に故障が発生したときの復旧に要する故障復旧標準費用を入力する費用入力手段と、
前記各入力手段から入力される各入力値を組み合わせて、前記機器の評価の基本条件を作成する基本条件作成部と、
前記機器の運転及び保守の実績を入力する運転保守実績入力手段と、
前記機器の運転及び保守の予定を入力する運転保守予定入力手段と、
前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定を時間的に配置するプロット手段と、
前記基本条件内の各値と、前記運転保守実績入力手段と前記運転保守予定入力手段にて入力された運転及び保守の前記実績と前記予定とを入力し、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定に基づく前記機器の故障率の時間関数と、保守費用の時間関数を算出すると共に、故障復旧費用の期待値を時間関数として算出して時間的に配置するシミュレーション手段と、
前記機器の信頼性、保守費用及び故障復旧費用を評価する期間を指定すると共に、前記プロット手段にて時間的に配置された保守または運転の前記予定を変更し、更に、前記シミュレーション手段にて前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数が算出される際の前記基本条件を変更する評価条件入力手段と、
前記プロット手段で時間的に配置された保守及び運転の前記実績と前記予定、前記シミュレーション手段にて算出されて配置された前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数における少なくとも1つを時間的に表示する表示部と、を有して構成されたことを特徴とする機器の信頼性及び保守費用予測装置。
an evaluation target setting means for designating and setting equipment to be evaluated for reliability, maintenance costs, and failure recovery costs in equipment;
failure rate input means for inputting a reference value of failure occurrence probability and failure rate for each failure mode of the equipment;
maintenance characteristic input means for inputting the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment and the failure rate;
cost input means for inputting a maintenance standard cost for preventive maintenance of said equipment and a failure recovery standard cost required for recovery when a failure occurs in said equipment;
a basic condition creation unit that creates a basic condition for evaluating the device by combining the input values input from the input means;
operation and maintenance record input means for inputting the record of operation and maintenance of the equipment;
operation and maintenance schedule input means for inputting operation and maintenance schedules for the equipment;
plotting means for temporally arranging the performance and the schedule of operation and maintenance of the equipment;
Each value in the basic condition, the operation and maintenance result input means, and the operation and maintenance result and the schedule input by the operation and maintenance schedule input means are input, and the operation and maintenance result of the equipment are input. and a simulation means for calculating the time function of the failure rate of the equipment based on the schedule and the time function of the maintenance cost, and calculating the expected value of the failure recovery cost as a time function and arranging it temporally;
Designate a period for evaluating the reliability, maintenance costs, and failure recovery costs of the equipment, change the schedule of maintenance or operation temporally arranged by the plotting means, and further use the simulation means to evaluation condition input means for changing the basic conditions for calculating the time function of the failure rate, the time function of the maintenance cost, and the time function of the expected value of the failure recovery cost;
The results and schedules of maintenance and operation temporally arranged by the plotting means, the time function of the failure rate calculated and arranged by the simulation means, the time function of the maintenance cost, and the failure recovery cost and a display for temporally displaying at least one of expected value time functions.
前記評価対象設定手段にて評価対象の機器が設定される際には、当該機器が属する機種が指定可能に構成されたことを特徴とする請求項1に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 2. The equipment reliability and maintenance cost prediction according to claim 1, wherein when the equipment to be evaluated is set by the evaluation object setting means, the model to which the equipment belongs can be specified. Device. 前記故障率入力手段にて入力される故障率の基準値は、オペレータにより電子的な手段で入力されるか、または予め機種ごとに設定された故障形態ごとの故障率の時間関数が格納されたデータベースから入力されるよう構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The reference value of the failure rate input by the failure rate input means is input by an operator by electronic means, or a time function of the failure rate for each failure type preset for each model is stored. 3. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to claim 1, wherein the input is from a database. 前記保守特性入力手段にて入力される機器の保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率との関係は、前記保守方法、前記保全方式、前記運用のそれぞれが前記機器の前記故障率に与える影響によって前記故障率の基準値がどのように変化するかをオペレータが電子的な手段で入力するか、または予め機種ごとにその関係が設定されたデータベースから入力されるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment input by the maintenance characteristic input means and the failure rate is determined by the maintenance method, the maintenance method, and the operation, which are given to the failure rate of the equipment. It is characterized in that the operator inputs how the reference value of the failure rate changes depending on the influence by electronic means or inputs from a database in which the relationship is set in advance for each model. 4. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記費用入力手段にて入力される機器の予防保全に関する保守標準費用と前記機器に故障が発生したときの故障復旧標準費用は、前記機器ごとにオペレータにより電子的な手段で入力されるか、またはデータベースから入力されるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The standard maintenance cost for preventive maintenance of the equipment and the standard cost for restoration from failure in the equipment to be input by the cost input means are input by the operator by electronic means for each equipment, or 5. A device reliability and maintenance cost prediction device according to any one of claims 1 to 4, wherein the input is from a database. 前記基本条件作成部にて作成される基本条件は、機器を特定する機器名や機器番号その他の機器の情報と、前記機器の属する機種の情報とを組み合わせると共に、前記機器に特有の情報と前記機器の属する機種に関連する情報とを組み合わせて基本条件として作成されるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The basic condition created by the basic condition creation unit combines information about the equipment, such as the equipment name and equipment number that identify the equipment, and information about the model to which the equipment belongs. 6. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is constructed so as to create a basic condition by combining information related to the model to which the equipment belongs. 前記運転保守実績入力手段に入力される機器の運転実績及び保守実績は、その内容と実施した日時や期間であり、また、前記運転保守予定入力手段にて入力される前記機器の運転予定及び保守予定は、その内容と実施する予定の日時や期間であり、これらの運転実績及び保守実績並びに運転予定及び保守予定は、オペレータにより電子的な手段で入力されるか、またはデータベースから入力されるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The operation record and maintenance record of the equipment input to the operation and maintenance record input means are the content and the date and time of implementation, and the operation schedule and maintenance record of the equipment input by the operation and maintenance schedule input means. The schedule is the content and the date and time of the schedule to be implemented, and these operation results, maintenance results, and operation schedule and maintenance schedule are input by the operator by electronic means, or are input from a database. 7. The device reliability and maintenance cost prediction device according to any one of claims 1 to 6, wherein: 前記プロット手段では、運転保守実績入力手段と運転保守予定入力手段にて入力された運転及び保守の実績と予定の内容、時間を、時間軸を基準としてプロットするよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The plotting means is characterized in that it plots the operation and maintenance results, schedule contents, and time inputted by the operation/maintenance result input means and the operation/maintenance schedule input means on the basis of the time axis. Equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to any one of claims 1 to 7. 前記シミュレーション手段は、プロット手段にて時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて、基本条件作成部にて作成された基本条件に基づき機器の故障率の時間関数を算出するよう構成されたことを特徴とする請求項8に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The simulation means calculates the time function of the failure rate of the equipment based on the basic conditions created by the basic condition creation unit in accordance with the results and schedules of maintenance and operation plotted on the basis of the time axis by the plotting means. 9. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to claim 8, wherein the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus is configured to: 前記シミュレーション手段は、プロット手段にて時間軸を基準にプロットされた保守及び運転の実績と予定にあわせて、基本条件作成部にて作成された基本条件に基づき保守費用の時間関数を算出し、算出した機器の故障率と前記基本条件に基づき故障復旧費用の期待値の時間関数を算出するよう構成されたことを特徴とする請求項9に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 The simulation means calculates a time function of maintenance costs based on the basic conditions created by the basic condition creation unit in accordance with the results and schedules of maintenance and operation plotted on the basis of the time axis by the plotting means, 10. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to claim 9, wherein the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus is configured to calculate a time function of an expected value of failure recovery cost based on the calculated equipment failure rate and the basic conditions. 前記評価条件入力手段では、プロット手段にて配置された機器の運転及び保守の少なくとも一方の予定をオペレータが変更可能であり、また、シミュレーション手段に基本条件作成部から入力される基本条件における前記機器の故障率の基準値と、保守方法、保全方式、運用のそれぞれと故障率との関係と、前記機器の予防保全に関する保守標準費用と、前記機器に故障が発生したときの故障復旧標準費用とをオペレータが変更可能に構成されたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。 In the evaluation condition input means, the operator can change at least one of the operation and maintenance schedules of the equipment arranged in the plotting means. The reference value of the failure rate of , the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation and the failure rate, the maintenance standard cost for preventive maintenance of the equipment, and the failure recovery standard cost when the equipment fails 11. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the operator can change the above. 前記シミュレーション手段は累積評価手段を備え、
評価条件入力手段が、指定される条件に基づいて基本条件作成部にて作成された基本条件の値を変化させ、その値のそれぞれについてプロット手段が時間軸上のプロットを行い、その結果に基づきシミュレーション手段が、機器の故障率の予測の時間関数と保守費用の予測の時間関数と故障復旧費用の期待値の時間関数を算出して、それらの各時間関数を前記累積評価手段に出力し、
前記累積評価手段は、前記故障率の予測の時間関数と前記保守費用の予測の時間関数と前記故障復旧費用の期待値の時間関数を評価期間において積分して故障率累積値、保守費用累積値、故障復旧費用累積期待値を求め、これらの累積値とそのときの前記基本条件の値をセットとし、変化させた前記基本条件の値を軸として前記故障率累積値、前記保守費用累積値、前記故障復旧費用累積期待値の少なくとも1つをグラフに配置して表示部に重ねて表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。
the simulation means comprises cumulative evaluation means;
The evaluation condition input means changes the value of the basic condition created by the basic condition creation unit based on the specified condition, the plotting means plots each of the values on the time axis, and based on the result the simulation means calculates a time function of equipment failure rate prediction, a maintenance cost prediction time function, and an expected failure recovery cost time function, and outputs each of these time functions to the cumulative evaluation means;
The cumulative evaluation means integrates the time function of the failure rate prediction, the time function of the maintenance cost prediction, and the time function of the expected value of the failure recovery cost in an evaluation period to obtain a cumulative failure rate and a cumulative maintenance cost. , the cumulative expected value of failure recovery cost is obtained, these cumulative values and the value of the basic condition at that time are set, and the value of the changed basic condition is used as an axis to calculate the cumulative failure rate value, the cumulative maintenance cost value, 12. The device reliability according to any one of claims 1 to 11, wherein at least one of the cumulative expected values of failure recovery costs is arranged in a graph and superimposed on a display unit. and maintenance cost predictor.
前記評価対象設定手段が複数の機器を設定し、これら複数の機器についてシミュレーション手段が、故障率の予測の時間関数、保守費用の予測の時間関数及び故障復旧費用の期待値の時間関数を算出し、
前記シミュレーション手段が備える累積評価手段は、複数の前記機器における前記故障率の予測の時間関数、前記保守費用の予測の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に重ね合わせて表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。
The evaluation target setting means sets a plurality of devices, and the simulation means calculates a failure rate prediction time function, a maintenance cost prediction time function, and a failure recovery cost expected value time function for the plurality of devices. ,
The cumulative evaluation means included in the simulation means sets the time axis for each of the failure rate prediction time function, the maintenance cost prediction time function, and the failure recovery cost expected value time function for the plurality of devices. 12. The equipment reliability and maintenance cost prediction device according to claim 1, wherein the equipment reliability and maintenance cost prediction device is configured to be superimposed on the reference and displayed on the display unit.
前記評価対象設定手段が複数の機器を設定し、これら複数の機器についてシミュレーション手段が、保守費用の予測の時間関数及び故障復旧費用の期待値の時間関数を算出し、
前記シミュレーション手段が備える累積評価手段は、複数の前記機器における前記保守費用の予測の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数のそれぞれについて、時間軸を基準に合計して表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。
The evaluation target setting means sets a plurality of devices, and the simulation means calculates a time function of prediction of maintenance cost and a time function of expected value of failure recovery cost for the plurality of devices,
The cumulative evaluation means included in the simulation means totals the time function of the prediction of the maintenance cost and the time function of the expected value of the failure recovery cost in the plurality of devices based on the time axis, and displays them on the display unit. 12. The equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the equipment reliability and maintenance cost prediction apparatus is configured to
前記評価対象設定手段が複数の機器を設定し、評価条件入力手段が複数の前記機器の故障率の予測の時間関数を入力とする計算式を、シミュレーション手段が備える累積評価手段に設定し、
前記累積評価手段は前記計算式に従って、前記機器の故障率の予測の時間関数を入力とした演算結果である稼働率の時間関数を算出し、この稼働率の時間関数を表示部に表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の機器の信頼性及び保守費用予測装置。
The evaluation target setting means sets a plurality of devices, and the evaluation condition input means sets a calculation formula, in which a time function for predicting failure rates of the plurality of devices is input, to the cumulative evaluation means provided in the simulation means,
According to the formula, the cumulative evaluation means calculates the time function of the operating rate, which is the result of calculation with the time function of predicting the failure rate of the equipment as input, and displays the time function of the operating rate on the display unit. 12. The equipment reliability and maintenance cost prediction device according to any one of claims 1 to 11, wherein the equipment reliability and maintenance cost prediction device is configured as follows.
設備における信頼性、保守費用及び故障復旧費用の評価の対象となる機器を指定して設定する評価対象設定ステップと、
前記機器の故障形態ごとに故障の発生確率及び故障率の基準値を入力する故障率入力ステップと、
前記機器の保守方法、保全方式、運転のそれぞれと前記故障率との関係を入力する保守特性入力ステップと、
前記機器の予防保全に関する保守標準費用と前記機器に故障が発生したときの復旧に要する故障復旧標準費用を入力する費用入力ステップと、
前記各入力ステップから入力される各入力値を組み合わせて、前記機器の評価の基本条件を作成する基本条件作成ステップと、
前記機器の運転及び保守の実績を入力する運転保守実績入力ステップと、
前記機器の運転及び保守の予定を入力する運転保守予定入力ステップと、
前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定を時間的に配置するプロットステップと、
前記基本条件内の各値と、前記運転保守実績入力ステップと前記運転保守予定入力ステップにて入力された運転及び保守の前記実績と前記予定とを入力し、前記機器の運転及び保守の前記実績と前記予定に基づく前記機器の故障率の時間関数と、保守費用の時間関数を算出すると共に、故障復旧費用の期待値を時間関数として算出して時間的に配置するシミュレーションステップと、
前記機器の信頼性、保守費用及び故障復旧費用を評価する期間を指定すると共に、前記プロットステップにて時間的に配置された保守または運転の前記予定を変更し、更に、前記シミュレーションステップにて前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数が算出される際の前記基本条件を変更する評価条件入力ステップと、
前記プロットステップで時間的に配置された保守及び運転の前記実績と前記予定、前記シミュレーション手段にて算出されて配置された前記故障率の時間関数、前記保守費用の時間関数、前記故障復旧費用の期待値の時間関数における少なくとも1つを時間的に表示する表示ステップと、を有して構成されたことを特徴とする機器の信頼性及び保守費用予測方法。
an evaluation target setting step of designating and setting equipment to be evaluated for reliability, maintenance costs, and failure recovery costs in equipment;
a failure rate input step of inputting a failure occurrence probability and a reference value of a failure rate for each failure mode of the equipment;
a maintenance characteristic input step of inputting the relationship between each of the maintenance method, maintenance method, and operation of the equipment and the failure rate;
a cost inputting step of inputting a maintenance standard cost for preventive maintenance of the device and a failure recovery standard cost required for recovery when a failure occurs in the device;
a basic condition creation step of creating a basic condition for evaluating the device by combining each input value input from each of the input steps;
an operation and maintenance record input step of inputting the record of operation and maintenance of the equipment;
an operation and maintenance schedule input step of inputting a schedule for operation and maintenance of the equipment;
a plotting step of temporally arranging the performance and schedule of operation and maintenance of the equipment;
inputting each value in the basic conditions, the actual results and schedule of operation and maintenance input in the operation and maintenance result input step and the operation and maintenance schedule input step, and the operation and maintenance result of the equipment; and a simulation step of calculating the time function of the failure rate of the equipment based on the schedule and the time function of the maintenance cost, and calculating the expected value of the failure recovery cost as a time function and arranging it temporally;
Designating a period for evaluating the reliability, maintenance costs, and failure recovery costs of the equipment, changing the schedule of maintenance or operation arranged in time in the plotting step, and further, in the simulation step, an evaluation condition input step of changing the basic conditions when the time function of the failure rate, the time function of the maintenance cost, and the time function of the expected value of the failure recovery cost are calculated;
The results and schedules of maintenance and operation temporally arranged in the plotting step, the time function of the failure rate calculated and arranged by the simulation means, the time function of the maintenance cost, and the failure recovery cost and a display step of temporally displaying at least one of the expected value time functions.
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