JP2023167883A - Failure prediction system, failure prediction device, learning device, failure prediction method, and program - Google Patents

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裕介 国分
Yusuke Kokubu
裕也 林
Yuya Hayashi
爽 梅
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Abstract

【課題】工場の機器の故障を精度良く予測する。【解決手段】学習用情報取得部340は、センサ100が機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、機器を用いる作業者の携帯端末200が生成した機器の状態について作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得し、学習済モデル生成部350は、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって機器の状態と故障との関係性を示す学習済モデルを生成し、学習済モデル出力部370は、学習済モデルを出力する。学習済モデル取得部510は、学習済モデルを取得し、推論結果情報生成部560は、新たに取得したセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を学習済モデルに入力して機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成し、推論結果情報出力部570は、推論結果情報を出力する。【選択図】図2[Problem] Predict failures of factory equipment with high accuracy. [Solution] A learning information acquisition unit 340 receives sensor detection information that is information that a sensor 100 detects the state of the equipment, and a worker explains the state of the equipment generated by a mobile terminal 200 of the worker using the equipment. The learned model generation unit 350 acquires learning information based on the worker explanation information, and the learned model generation unit 350 generates a learned model that shows the relationship between the equipment status and failure by machine learning using the learning information acquired in advance. A model is generated, and the learned model output unit 370 outputs the learned model. The learned model acquisition unit 510 acquires the learned model, and the inference result information generation unit 560 inputs inference information based on the newly acquired sensor detection information and worker explanation information into the learned model, and The inference result information output unit 570 generates inference result information that is information indicating the result of inferring the failure of the inference result. [Selection diagram] Figure 2

Description

本開示は、故障予測システム、故障予測装置、学習装置、故障予測方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a failure prediction system, a failure prediction device, a learning device, a failure prediction method, and a program.

従来、生産工場においては、事故の発生を防止するため、工場内の機器、設備の不具合、故障を検知する装置、システムが用いられる。このような装置、システムは、機器、設備から得られた情報から正常な状態とのズレを検知することで故障を検知している。 BACKGROUND ART Conventionally, in production factories, devices and systems are used to detect malfunctions and breakdowns in equipment and equipment within the factory in order to prevent accidents from occurring. Such devices and systems detect failures by detecting deviations from normal conditions from information obtained from devices and equipment.

特許文献1には、産業機械又は周囲環境の状態を検出するセンサの出力データから得られる現在の状態変数の入力に応答して産業機械の故障の有無又は故障の度合いを表す故障情報を出力する故障予知装置が開示されている。特許文献1の故障予知装置は、センサの出力データから観測した状態変数と産業機械の故障の有無又は故障の度合いを表す判定データとの組合せに基づいて作成される訓練データセットに従って産業機械の故障に関連付けられる条件を予め学習している。 Patent Document 1 discloses that failure information indicating the presence or absence of a failure of an industrial machine or the degree of failure is output in response to input of a current state variable obtained from output data of a sensor that detects the state of the industrial machine or the surrounding environment. A failure prediction device is disclosed. The failure prediction device of Patent Document 1 detects failures of industrial machines according to a training data set created based on a combination of state variables observed from sensor output data and determination data representing the presence or absence of failures of industrial machines or the degree of failure. The conditions associated with are learned in advance.

特開2021-2398号公報JP 2021-2398 Publication

特許文献1に記載された装置は、センサの出力データから得られる状態変数に基づいて学習、推論する。しかしながら、産業機械は故障の頻度が低いため、当該産業機械について故障した状態を示す状態変数を不足なく用意することは困難である。このため、特許文献1に記載された装置は、予め十分な学習ができず、故障を検知する精度が低くなる虞がある。この結果、特許文献1に記載された装置は、例えば、現場で産業機械を取り扱う熟練の作業者よりも故障を予測する精度が低い虞がある。 The device described in Patent Document 1 learns and makes inferences based on state variables obtained from sensor output data. However, since industrial machines fail frequently, it is difficult to prepare a sufficient number of state variables that indicate the failure state of the industrial machine. For this reason, the device described in Patent Document 1 cannot perform sufficient learning in advance, and there is a possibility that the accuracy of detecting a failure may be reduced. As a result, the device described in Patent Document 1 may have lower accuracy in predicting failures than, for example, a skilled worker who handles industrial machinery on site.

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、工場の機器の故障を精度良く予測することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and aims to accurately predict failures of equipment in factories.

上記目的を達成するため、本開示に係る故障予測システムは、工場の機器の故障を予測する。本開示に係る故障予測システムは、機器の状態を検知するセンサと、機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末と、機器の状態と機器の故障との関係性を学習する学習装置と、機器の状態に基づいて機器の故障を推論する推論装置とを備える。学習装置は、センサが機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、携帯端末が生成した機器の状態について作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する学習用情報取得部と、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって機器の状態と機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と、学習済モデルを出力する学習済モデル出力部とを含む。推論装置は、学習済モデルを取得する学習済モデル取得部と、センサからセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部と、携帯端末から作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部と、学習済モデルに、新たに取得したセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部と、推論結果情報を出力する推論結果情報出力部とを含む。 In order to achieve the above object, a failure prediction system according to the present disclosure predicts failures of equipment in a factory. A failure prediction system according to the present disclosure includes a sensor that detects the state of equipment, a mobile terminal carried by a worker who works with the equipment, and a learning device that learns the relationship between the equipment state and equipment failure. and an inference device that infers a failure of the device based on the state of the device. The learning device acquires learning information based on sensor detection information, which is information that a sensor detects the state of the equipment, and worker explanation information, which is information generated by the mobile terminal and is information that the worker explains about the state of the equipment. A learning information acquisition unit, a trained model generation unit that generates a trained model that shows the relationship between equipment status and equipment failure through machine learning using previously acquired learning information, and outputs the trained model. and a trained model output unit. The inference device includes a learned model acquisition unit that acquires a trained model, a sensor detection information acquisition unit that acquires sensor detection information from a sensor, and a worker explanation information acquisition unit that acquires worker explanation information from a mobile terminal. Inference result information generation that inputs inference information based on newly acquired sensor detection information and worker explanation information into the trained model and generates inference result information that is information indicating the result of inferring equipment failure. and an inference result information output unit that outputs inference result information.

本開示によれば、学習装置は、センサ検知情報だけでなく作業者説明情報にも基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成する。すなわち、学習装置は、センサが検知した機器の状態だけでなく、機器を用いて作業を行う作業者が説明した機器の状態も考慮して機器の状態と機器の故障との関係性を学習する。この結果、本開示に係る故障予測システムは、学習装置がセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成しない故障予測システムよりも工場の機器の故障を精度良く予測できる。 According to the present disclosure, the learning device generates a learned model by machine learning using learning information based not only on sensor detection information but also on worker explanation information. In other words, the learning device learns the relationship between the equipment status and equipment failure by taking into account not only the equipment status detected by the sensor, but also the equipment status explained by the worker using the equipment. . As a result, the failure prediction system according to the present disclosure is more effective than a failure prediction system in which the learning device does not generate a learned model by machine learning using learning information based on sensor detection information and worker explanation information. Failures can be predicted with high accuracy.

実施の形態1に係る故障予測システムの全体説明図Overall explanatory diagram of the failure prediction system according to Embodiment 1 実施の形態1に係る故障予測システムの機能構成を示す図A diagram showing a functional configuration of a failure prediction system according to Embodiment 1 実施の形態1に係る各装置のハードウェア構成を示すブロック図Block diagram showing the hardware configuration of each device according to Embodiment 1 (A)実施の形態1に係る学習用情報の表示例、(B)実施の形態1に係る推論用情報の表示例、(C)実施の形態1に係る推論結果情報の表示例(A) Display example of learning information according to Embodiment 1, (B) Display example of inference information according to Embodiment 1, (C) Display example of inference result information according to Embodiment 1 実施の形態1に係る学習済モデル生成処理のフローチャートFlowchart of learned model generation processing according to Embodiment 1 実施の形態1に係る推論結果情報生成処理のフローチャートFlowchart of inference result information generation processing according to Embodiment 1 実施の形態2に係る故障予測システムの機能構成を示す図A diagram showing the functional configuration of a failure prediction system according to Embodiment 2 実施の形態2に係るニューラルネットワークの説明図Explanatory diagram of a neural network according to Embodiment 2 (A)実施の形態2に係る学習用情報の表示例、(B)実施の形態2に係る故障予測装置が出力する新たな学習用情報の表示例(A) Display example of learning information according to Embodiment 2, (B) Display example of new learning information output by the failure prediction device according to Embodiment 2

以下、本開示を実施するための形態に係る故障予測システム、故障予測装置、学習装置、故障予測方法及びプログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同じ符号を付す。 Hereinafter, a failure prediction system, a failure prediction device, a learning device, a failure prediction method, and a program according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in the figures.

[実施の形態1]
(実施の形態1に係る故障予測システム1について)
本開示の実施の形態1に係る故障予測システム1は、工場の機器の故障を予測するシステムである。図1に示すように、故障予測システム1は、機器の状態を検知するセンサ100、機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末200、機器の状態と機器の故障との関係性を学習する学習装置300、情報を記憶する記憶装置400を備える。また、故障予測システム1は、機器の状態に基づいて機器の故障を推論する推論装置の一例としての故障予測装置500を備える。センサ100、携帯端末200、学習装置300、記憶装置400及び故障予測装置500は、図示しない無線LAN(Local Area Network)を介して情報の送受信が可能となっている。
[Embodiment 1]
(About failure prediction system 1 according to Embodiment 1)
A failure prediction system 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure is a system that predicts failures of equipment in a factory. As shown in FIG. 1, the failure prediction system 1 includes a sensor 100 that detects the state of equipment, a mobile terminal 200 carried by a worker who performs work using the equipment, and a sensor 100 that detects the relationship between the equipment state and equipment failure. It includes a learning device 300 for learning and a storage device 400 for storing information. Furthermore, the failure prediction system 1 includes a failure prediction device 500 as an example of an inference device that infers a failure of a device based on the state of the device. The sensor 100, the mobile terminal 200, the learning device 300, the storage device 400, and the failure prediction device 500 are capable of transmitting and receiving information via a wireless LAN (Local Area Network), not shown.

故障予測システム1では、センサ100は、工場内の予め定められた位置に設けられて機器自体及び機器の周辺環境に関する情報を収集しており、これらの情報から機器の状態を検知した情報としてのセンサ検知情報を出力している。また、携帯端末200は、作業者が作業中において常に携帯しており、作業者の位置を示す情報である位置情報と、作業者が機器の状態について説明した情報である作業者説明情報とを収集、出力している。 In the failure prediction system 1, the sensor 100 is installed at a predetermined position in the factory and collects information about the device itself and the surrounding environment of the device, and from this information, the sensor 100 is used as information that detects the condition of the device. Outputting sensor detection information. Furthermore, the mobile terminal 200 is always carried by the worker while working, and stores location information that is information indicating the worker's location and worker explanation information that is information that the worker explains about the status of the equipment. Collected and output.

また、故障予測システム1では、学習装置300は、センサ100からこれまでに出力されたセンサ検知情報、携帯端末200からこれまでに出力された位置情報及び作業者説明情報を取得し、記憶装置400に蓄積させている。また、学習装置300は、予め蓄積しているこれらの情報に基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成し、生成した学習済モデルを記憶装置400に出力して記憶させている。 In the failure prediction system 1, the learning device 300 acquires the sensor detection information that has been output from the sensor 100, the position information and the worker explanation information that has been output from the mobile terminal 200, and stores it in the storage device 400. It is accumulated in Further, the learning device 300 generates a learned model by machine learning using learning information based on these pieces of information stored in advance, and outputs the generated learned model to the storage device 400 for storage. .

そして、故障予測システム1では、故障予測装置500は、記憶装置400から学習済モデルを取得し、センサ100及び携帯端末200から新たにセンサ検知情報、位置情報及び作業者説明情報を取得する。よって、故障予測装置500は、これらの情報に基づく推論用情報を学習済モデルに入力して機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成、出力することで機器の故障を予測することができる。 In the failure prediction system 1, the failure prediction device 500 acquires the learned model from the storage device 400, and newly acquires sensor detection information, position information, and worker explanation information from the sensor 100 and the mobile terminal 200. Therefore, the failure prediction device 500 inputs inference information based on this information into a learned model and generates and outputs inference result information, which is information indicating the result of inferring a device failure. Can be predicted.

(実施の形態1に係るセンサ100について)
センサ100は、例えば、無線LANを介してセンサ検知情報を送信可能なカメラ、温度計、湿度計、電流計、電圧計、速度センサ、加速度センサ、変位センサである。すなわち、センサ100は、工場の機器自体又は機器の周辺環境に関する情報として、例えば、機器の画像、機器内部の温度・電流・電圧・速度・加速度・変位、周辺環境の温度・湿度といった情報を検知して当該情報をセンサ検知情報として出力可能なセンサである。図2に示すように、センサ100は、センサ検知情報を生成するセンサ検知情報生成部110、センサ検知情報を出力するセンサ検知情報出力部120を含む。
(About sensor 100 according to Embodiment 1)
The sensor 100 is, for example, a camera, thermometer, hygrometer, ammeter, voltmeter, speed sensor, acceleration sensor, or displacement sensor that can transmit sensor detection information via wireless LAN. That is, the sensor 100 detects information regarding the equipment itself in the factory or the surrounding environment of the equipment, such as an image of the equipment, temperature, current, voltage, speed, acceleration, and displacement inside the equipment, and temperature and humidity of the surrounding environment. This sensor can output the information as sensor detection information. As shown in FIG. 2, the sensor 100 includes a sensor detection information generation section 110 that generates sensor detection information, and a sensor detection information output section 120 that outputs the sensor detection information.

(実施の形態1に係る携帯端末200について)
携帯端末200は、例えば、スマートウォッチ、スマートグラスといった作業者が身に着ける所謂ウェアラブル端末である。なお、携帯端末200は、作業者が携帯可能である限りにおいてウェアラブル端末に限定されず、例えば、スマートフォン、ノート型のパーソナルコンピュータといったコンピュータ装置であってもよい。携帯端末200は、作業者の位置情報を生成する位置情報生成部210、作業者説明情報を生成する作業者説明情報生成部220、位置情報を出力する位置情報出力部230、作業者説明情報を出力する作業者説明情報出力部240を含む。
(About mobile terminal 200 according to Embodiment 1)
The mobile terminal 200 is a so-called wearable terminal worn by a worker, such as a smart watch or smart glasses. Note that the mobile terminal 200 is not limited to a wearable terminal as long as it is portable by a worker, and may be a computer device such as a smartphone or a notebook personal computer. The mobile terminal 200 includes a position information generation unit 210 that generates worker position information, a worker explanation information generation unit 220 that generates worker explanation information, a position information output unit 230 that outputs position information, and a position information output unit 230 that outputs worker explanation information. It includes a worker explanation information output unit 240 to output.

(実施の形態1に係る学習装置300について)
学習装置300は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、スーパーコンピュータといったコンピュータ装置である。学習装置300は、センサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部310、位置情報を取得する位置情報取得部320、作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部330を含む。また、学習装置300は、作業者説明情報を判定する作業者説明情報判定部335、学習用情報を取得する学習用情報取得部340、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部350、学習用情報を出力する学習用情報出力部360、学習済モデルを出力する学習済モデル出力部370を含む。
(About learning device 300 according to Embodiment 1)
The learning device 300 is, for example, a computer device such as a personal computer, a server computer, or a supercomputer. The learning device 300 includes a sensor detection information acquisition section 310 that acquires sensor detection information, a position information acquisition section 320 that acquires position information, and a worker explanation information acquisition section 330 that acquires worker explanation information. The learning device 300 also includes a worker explanation information determination unit 335 that determines worker explanation information, a learning information acquisition unit 340 that acquires learning information, a learned model generation unit 350 that generates a learned model, and a learning model generation unit 350 that generates a learned model. It includes a learning information output section 360 that outputs information and a learned model output section 370 that outputs a learned model.

(実施の形態1に係る記憶装置400について)
記憶装置400は、例えば、無線LANで接続された通信ネットワーク上のHDD(Hard Disk Drive)、所謂NAS(Network Attached Storage)である。記憶装置400は、学習済モデルを記憶する学習済モデル記憶部410、学習用情報を記憶する学習用情報記憶部420を含む。
(About storage device 400 according to Embodiment 1)
The storage device 400 is, for example, a HDD (Hard Disk Drive) on a communication network connected via a wireless LAN, or a so-called NAS (Network Attached Storage). The storage device 400 includes a trained model storage unit 410 that stores trained models, and a learning information storage unit 420 that stores learning information.

(実施の形態1に係る故障予測装置500について)
故障予測装置500は、学習装置300と同様のコンピュータ装置である。故障予測装置500は、学習済モデルを取得する学習済モデル取得部510、センサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部520、位置情報を取得する位置情報取得部530、作業者説明情報を判定する作業者説明情報判定部535、作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部540を含む。また、故障予測装置500は、推論用情報を取得する推論用情報取得部550、推論結果情報を生成する推論結果情報生成部560、推論結果情報を出力する推論結果情報出力部570を含む。
(About failure prediction device 500 according to Embodiment 1)
Failure prediction device 500 is a computer device similar to learning device 300. The failure prediction device 500 includes a trained model acquisition unit 510 that acquires a trained model, a sensor detection information acquisition unit 520 that acquires sensor detection information, a position information acquisition unit 530 that acquires position information, and a determination of worker explanation information. It includes a worker explanation information determination section 535 and a worker explanation information acquisition section 540 that acquires worker explanation information. The failure prediction device 500 also includes an inference information acquisition unit 550 that acquires inference information, an inference result information generation unit 560 that generates inference result information, and an inference result information output unit 570 that outputs inference result information.

(実施の形態1に係る学習装置300のハードウェア構成について)
図3に示すように、学習装置300は、制御プログラム59に従って処理を実行する制御部51を備える。制御部51は、CPU(Central Processing Unit)を備える。制御部51は、制御プログラム59に従って、図2に示す、作業者説明情報判定部335、学習用情報取得部340、学習済モデル生成部350として機能する。
(About the hardware configuration of learning device 300 according to Embodiment 1)
As shown in FIG. 3, the learning device 300 includes a control unit 51 that executes processing according to a control program 59. The control unit 51 includes a CPU (Central Processing Unit). The control unit 51 functions as the worker explanation information determination unit 335, the learning information acquisition unit 340, and the learned model generation unit 350 shown in FIG. 2 according to the control program 59.

図3に戻り、学習装置300は、制御プログラム59をロードし、制御部51の作業領域として用いられる主記憶部52を備える。主記憶部52は、RAM(Random Access Memory)を備える。 Returning to FIG. 3, the learning device 300 includes a main storage section 52 that loads a control program 59 and is used as a work area for the control section 51. The main storage unit 52 includes a RAM (Random Access Memory).

また、学習装置300は、制御プログラム59を予め記憶する外部記憶部53を備える。外部記憶部53は、制御部51の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部51に供給し、制御部51から供給されたデータを記憶する。外部記憶部53は、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の不揮発性メモリを備える。 The learning device 300 also includes an external storage unit 53 that stores a control program 59 in advance. The external storage section 53 supplies the data stored by this program to the control section 51 according to instructions from the control section 51, and stores the data supplied from the control section 51. The external storage unit 53 includes nonvolatile memory such as a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), and an SSD (Solid State Drive).

また、学習装置300は、ユーザに操作される操作部54を備える。操作部54を介して、入力された情報が制御部51に供給される。操作部54は、キーボード、マウス、タッチパネル等の情報入力部品を備える。 The learning device 300 also includes an operation unit 54 operated by the user. The input information is supplied to the control section 51 via the operation section 54 . The operation unit 54 includes information input components such as a keyboard, a mouse, and a touch panel.

また、学習装置300は、操作部54を介して入力された情報及び制御部51が出力した情報を表示する表示部55を備える。表示部55は、LCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示装置を備える。 The learning device 300 also includes a display section 55 that displays information input via the operation section 54 and information output from the control section 51. The display unit 55 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro-Luminescence) display.

学習装置300は、情報を送受信する送受信部56を備える。送受信部56は、ネットワークに接続する通信網終端装置、無線通信装置等の情報通信部品を備える。送受信部56は、図2に示す、センサ検知情報取得部310、位置情報取得部320、作業者説明情報取得部330、学習用情報出力部360、学習済モデル出力部370として機能する。 The learning device 300 includes a transmitting/receiving section 56 that transmits and receives information. The transmitting/receiving unit 56 includes information communication components such as a communication network termination device and a wireless communication device connected to the network. The transmitting/receiving section 56 functions as a sensor detection information acquisition section 310, a position information acquisition section 320, a worker explanation information acquisition section 330, a learning information output section 360, and a learned model output section 370 shown in FIG.

図3に戻り、学習装置300では、主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55及び送受信部56はいずれも内部バス50を介して制御部51に接続されている。 Returning to FIG. 3, in the learning device 300, the main storage section 52, external storage section 53, operation section 54, display section 55, and transmission/reception section 56 are all connected to the control section 51 via the internal bus 50.

学習装置300は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55及び送受信部56を資源として用いることによって、図2に示す上記の各部310、320、330、335、340、350、360、370の機能を実現する。例えば、学習装置300は、センサ検知情報取得部310が行うセンサ検知情報取得ステップ、位置情報取得部320が行う位置情報取得ステップ、作業者説明情報取得部330が行う作業者説明情報取得ステップを実行する。また、例えば、学習装置300は、作業者説明情報判定部335が行う作業者説明情報判定ステップ、学習用情報取得部340が行う学習用情報取得ステップ、学習済モデル生成部350が行う学習済モデル生成ステップを実行する。また、例えば、学習装置300は、学習用情報出力部360が行う学習用情報出力ステップ、学習済モデル出力部370が行う学習済モデル出力ステップを実行する。 In the learning device 300, the control section 51 uses the main storage section 52, the external storage section 53, the operation section 54, the display section 55, and the transmission/reception section 56 as resources, so that the above-mentioned sections 310, 320, 330, shown in FIG. 335, 340, 350, 360, and 370 functions. For example, the learning device 300 executes a sensor detection information acquisition step performed by the sensor detection information acquisition unit 310, a position information acquisition step performed by the position information acquisition unit 320, and a worker explanation information acquisition step performed by the worker explanation information acquisition unit 330. do. Further, for example, the learning device 300 performs a worker explanation information determination step performed by the worker explanation information determination unit 335, a learning information acquisition step performed by the learning information acquisition unit 340, and a learned model performed by the learned model generation unit 350. Execute the generation step. Further, for example, the learning device 300 executes a learning information output step performed by the learning information output unit 360 and a learned model output step performed by the learned model output unit 370.

(実施の形態1に係る故障予測装置500のハードウェア構成について)
また、図3に示すように、故障予測装置500も学習装置300と同様に、内部バス50を介して接続された制御部51、主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55、送受信部56を備える。制御部51は、制御プログラム59に従って、図2に示す、作業者説明情報判定部535、推論用情報取得部550、推論結果情報生成部560として機能する。また、表示部55は、図2に示す推論結果情報出力部570として機能する。また、送受信部56は、図2に示す、学習済モデル取得部510、センサ検知情報取得部520、位置情報取得部530、作業者説明情報取得部540として機能する。
(About the hardware configuration of failure prediction device 500 according to Embodiment 1)
As shown in FIG. 3, like the learning device 300, the failure prediction device 500 also includes a control section 51, a main storage section 52, an external storage section 53, an operation section 54, and a display section connected via an internal bus 50. 55, a transmitting/receiving section 56. The control unit 51 functions as the worker explanation information determination unit 535, the inference information acquisition unit 550, and the inference result information generation unit 560 shown in FIG. 2 according to the control program 59. Furthermore, the display section 55 functions as the inference result information output section 570 shown in FIG. Further, the transmitting/receiving unit 56 functions as a trained model acquisition unit 510, a sensor detection information acquisition unit 520, a position information acquisition unit 530, and a worker explanation information acquisition unit 540 shown in FIG.

図3に戻り、故障予測装置500は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55及び送受信部56を資源として用いることによって、図2に示す上記の各部510、520、530、535、540、550、560、570の機能を実現する。例えば、故障予測装置500は、学習済モデル取得部510が行う学習済モデル取得ステップ、センサ検知情報取得部520が行うセンサ検知情報取得ステップを実行する。また、例えば、故障予測装置500は、位置情報取得部530が行う位置情報取得ステップ、作業者説明情報判定部535が行う作業者説明情報判定ステップ、作業者説明情報取得部540が行う作業者説明情報取得ステップを実行する。また、例えば、故障予測装置500は、推論用情報取得部550が行う推論用情報取得ステップ、推論結果情報生成部560が行う推論結果情報生成ステップ、推論結果情報出力部570が行う推論結果情報出力ステップを実行する。 Returning to FIG. 3, the failure prediction device 500 is configured such that the control section 51 uses the main storage section 52, external storage section 53, operation section 54, display section 55, and transmission/reception section 56 as resources. The functions of 510, 520, 530, 535, 540, 550, 560, and 570 are realized. For example, the failure prediction device 500 executes a learned model acquisition step performed by the learned model acquisition unit 510 and a sensor detection information acquisition step performed by the sensor detection information acquisition unit 520. For example, the failure prediction device 500 also includes a position information acquisition step performed by the position information acquisition unit 530, a worker explanation information determination step performed by the worker explanation information determination unit 535, and a worker explanation performed by the worker explanation information acquisition unit 540. Execute the information retrieval step. For example, the failure prediction device 500 includes an inference information acquisition step performed by the inference information acquisition unit 550, an inference result information generation step performed by the inference result information generation unit 560, and an inference result information output performed by the inference result information output unit 570. Execute the steps.

(実施の形態1に係るセンサ100のハードウェア構成について)
また、図示は省略するが、センサ100は、内部バス50を介して接続された制御部51、主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、送受信部56を備える。制御部51は、制御プログラム59に従って、図2に示すセンサ検知情報生成部110として機能する。また、送受信部56は、図2に示すセンサ検知情報出力部120として機能する。センサ100は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54及び送受信部56を資源として用いることによって、図2に示す上記の各部110、120の機能を実現する。例えば、センサ100は、センサ検知情報生成部110が行うセンサ検知情報生成ステップ、センサ検知情報出力部120が行うセンサ検知情報出力ステップを実行する。
(About the hardware configuration of sensor 100 according to Embodiment 1)
Although not shown, the sensor 100 includes a control section 51, a main storage section 52, an external storage section 53, an operation section 54, and a transmitting/receiving section 56, which are connected via an internal bus 50. The control unit 51 functions as the sensor detection information generation unit 110 shown in FIG. 2 according to the control program 59. Further, the transmitting/receiving section 56 functions as the sensor detection information output section 120 shown in FIG. 2. In the sensor 100, the control section 51 uses the main storage section 52, the external storage section 53, the operation section 54, and the transmission/reception section 56 as resources, thereby realizing the functions of the above-mentioned sections 110 and 120 shown in FIG. For example, the sensor 100 executes a sensor detection information generation step performed by the sensor detection information generation section 110 and a sensor detection information output step performed by the sensor detection information output section 120.

(実施の形態1に係る携帯端末200のハードウェア構成について)
また、図示は省略するが、携帯端末200は、内部バス50を介して接続された制御部51、主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、送受信部56を備える。制御部51は、制御プログラム59に従って、図2に示す、位置情報生成部210、作業者説明情報生成部220として機能する。また、送受信部56は、図2に示す、位置情報出力部230、作業者説明情報出力部240として機能する。携帯端末200は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54及び送受信部56を資源として用いることによって、図2に示す上記の各部210~240の機能を実現する。例えば、携帯端末200は、位置情報生成部210が行う位置情報生成ステップ、作業者説明情報生成部220が行う作業者説明情報生成ステップを実行する。また、例えば、携帯端末200は、位置情報出力部230が行う位置情報出力ステップ、作業者説明情報出力部240が行う作業者説明情報出力ステップを実行する。
(About the hardware configuration of mobile terminal 200 according to Embodiment 1)
Although not shown, the mobile terminal 200 includes a control section 51, a main storage section 52, an external storage section 53, an operation section 54, and a transmitting/receiving section 56, which are connected via an internal bus 50. The control unit 51 functions as the position information generation unit 210 and the worker explanation information generation unit 220 shown in FIG. 2 according to the control program 59. Further, the transmitting/receiving section 56 functions as a position information output section 230 and a worker explanation information output section 240 shown in FIG. In the mobile terminal 200, the control section 51 uses the main storage section 52, the external storage section 53, the operation section 54, and the transmitting/receiving section 56 as resources, thereby realizing the functions of the above-mentioned sections 210 to 240 shown in FIG. For example, the mobile terminal 200 executes a position information generation step performed by the position information generation unit 210 and a worker explanation information generation step performed by the worker explanation information generation unit 220. Further, for example, the mobile terminal 200 executes a position information output step performed by the position information output unit 230 and a worker explanation information output step performed by the worker explanation information output unit 240.

(実施の形態1に係る携帯端末200の機能構成の詳細について)
位置情報生成部210は、例えば、携帯端末200が備えるGPS(Global Positioning System)機能を用いて作業者の位置情報を生成する。なお、位置情報には、例えば、携帯端末200が検知した作業者の位置を示す情報と、携帯端末200が検知した日時を示す日時情報とが含まれる。
(Details of functional configuration of mobile terminal 200 according to Embodiment 1)
The position information generation unit 210 generates the position information of the worker using, for example, a GPS (Global Positioning System) function included in the mobile terminal 200. Note that the position information includes, for example, information indicating the position of the worker detected by the mobile terminal 200, and date and time information indicating the date and time of the detection by the mobile terminal 200.

作業者説明情報生成部220は、例えば、携帯端末200が備えるマイクロフォンを用いて作業者が発声した音声を集音、録音することで、音声情報としての作業者説明情報を生成する。なお、作業者説明情報には、例えば、「調子悪いな」、「また止まった」、「そろそろ寿命かな」といった機器の故障に関する言葉が含まれる音声情報と、音声情報を録音した日時を示す日時情報とが含まれる。 The worker explanation information generation unit 220 generates worker explanation information as audio information, for example, by collecting and recording the voice uttered by the worker using a microphone included in the mobile terminal 200. The worker explanation information includes, for example, audio information that includes words related to equipment failure, such as "It's not working well," "It's stopped again," and "I think it's nearing the end of its lifespan," as well as a date and time indicating the date and time when the audio information was recorded. Contains information.

(実施の形態1に係る学習装置300の機能構成の詳細について)
センサ検知情報取得部310は、センサ100から出力されたセンサ検知情報を取得する。なお、センサ検知情報には、センサ100が検知した機器の状態を示す数値を示す数値情報と、センサ100が検知した日時を示す日時情報とが含まれる。また、位置情報取得部320は、携帯端末200から出力された作業者の位置情報を取得し、作業者説明情報取得部330は、携帯端末200から出力された作業者説明情報を取得する。
(Details of functional configuration of learning device 300 according to Embodiment 1)
The sensor detection information acquisition unit 310 acquires sensor detection information output from the sensor 100. Note that the sensor detection information includes numerical information indicating a numerical value indicating the state of the device detected by the sensor 100, and date and time information indicating the date and time of detection by the sensor 100. Further, the position information acquisition unit 320 acquires the position information of the worker output from the mobile terminal 200, and the worker explanation information acquisition unit 330 acquires the worker explanation information output from the mobile terminal 200.

作業者説明情報判定部335は、位置情報に基づいて、携帯端末200から取得した作業者説明情報が実際に機器の状態を作業者が説明した情報であるか否かを判定する。作業者説明情報判定部335は、位置情報から特定した日時において作業者の位置から機器が設けられた位置までの距離が予め定めた閾値よりも小さい場合、作業者が機器を用いて作業している可能性が高いため、当該日時において携帯端末200から取得した作業者説明情報が実際に機器の状態を作業者が説明した情報であると判定する。 The worker explanation information determination unit 335 determines whether the worker explanation information acquired from the mobile terminal 200 is information in which the worker actually explained the state of the equipment, based on the position information. The worker explanation information determination unit 335 determines whether the worker is working with the equipment if the distance from the worker's location to the location where the equipment is installed is smaller than a predetermined threshold at the date and time specified from the location information. Therefore, it is determined that the operator explanation information acquired from the mobile terminal 200 at the relevant date and time is the information in which the operator actually explained the state of the equipment.

なお、作業者説明情報判定部335によって作業者説明情報が実際に機器の状態を作業者が説明した情報であると判定された日時から予め定めた時間が経過していない場合、作業者は、機器から離れた後も当該機器について発言している可能性が高い。このため、作業者説明情報判定部335は、上述した時間が経過するまでに携帯端末200から取得した作業者説明情報が実際に機器の状態を作業者が説明した情報であると判定してもよい。また、工場の機器として第1機器と第1機器とは異なる第2機器とが設けられている場合、作業者説明情報判定部335は、作業者と各機器との距離に基づいて、作業者説明情報が第1機器の状態を説明した第1作業者説明情報であるか第2機器の状態を説明した第2作業者説明情報であるかを判定する。 Note that if a predetermined time has not elapsed since the date and time when the worker explanation information determination unit 335 determines that the worker explanation information is information in which the worker actually explained the state of the equipment, the worker There is a high possibility that the user continues to make comments about the device even after leaving the device. Therefore, even if the worker explanation information determination unit 335 determines that the worker explanation information acquired from the mobile terminal 200 before the above-mentioned time has elapsed is information in which the worker actually explained the state of the equipment, good. Further, when a first device and a second device different from the first device are provided as equipment in the factory, the worker explanation information determination unit 335 determines whether the worker It is determined whether the explanation information is first worker explanation information explaining the state of the first device or second worker explanation information explaining the state of the second device.

学習用情報取得部340は、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する。学習用情報取得部340は、例えば、日時情報が同一のセンサ検知情報及び作業者説明情報について、センサ検知情報に含まれる数値情報を解析した数値解析情報と、作業者説明情報に含まれる音声情報を解析した音声解析情報とを含む学習用情報を取得する。なお、学習用情報は、図4(A)に示すテーブルの形式で表示可能な情報である。学習用情報は、例えば、日時情報が同一の数値解析情報LND1と音声解析情報LMD1とを含む情報である。なお、音声情報の解析は、例えば、形態素解析、構文解析といった所謂自然言語処理(Natural Language Processing)の公知の解析エンジン、解析アルゴリズムを用いて行われる。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、学習用情報取得部340は、第1機器の学習用情報である第1学習用情報と第2機器の学習用情報である第2学習用情報とを取得する。 The learning information acquisition unit 340 acquires learning information based on sensor detection information and worker explanation information. For example, regarding sensor detection information and worker explanation information with the same date and time information, the learning information acquisition unit 340 acquires numerical analysis information obtained by analyzing numerical information included in the sensor detection information and audio information included in the worker explanation information. Obtain learning information including audio analysis information that was analyzed. Note that the learning information is information that can be displayed in the form of a table shown in FIG. 4(A). The learning information is, for example, information including numerical analysis information LND1 and audio analysis information LMD1 having the same date and time information. Note that the audio information is analyzed using, for example, a known analysis engine and analysis algorithm of so-called natural language processing, such as morphological analysis and syntactic analysis. Further, when a first device and a second device are provided as devices in a factory, the learning information acquisition unit 340 collects the first learning information that is the learning information of the first device and the learning information of the second device. The second learning information is acquired.

学習済モデル生成部350は、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって機器の状態と機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する。学習済モデル生成部350は、学習用情報記憶部420が記憶している予め取得した複数種類の学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成する。ここで、学習済モデル生成部350が行う機械学習の手法は、教師なし学習の一例としてのK平均法である。なお、教師なし学習とは、結果、所謂ラベルを含まない学習用情報を用いることでデータが有する特徴を学習する手法である。また、K平均法とは、非階層型クラスタリングのアルゴリズムであり、データ、すなわち学習用情報をk個の塊であるクラスタに分類し、各クラスタの平均を用いる手法である。 The learned model generation unit 350 generates a learned model that indicates the relationship between the state of the device and the failure of the device by machine learning using learning information acquired in advance. The learned model generation unit 350 generates a learned model by machine learning using a plurality of types of learning information acquired in advance and stored in the learning information storage unit 420. Here, the machine learning method performed by the trained model generation unit 350 is the K-means method as an example of unsupervised learning. Note that unsupervised learning is a method of learning characteristics of data by using learning information that does not include so-called labels. Further, the K-means method is a non-hierarchical clustering algorithm, and is a method of classifying data, that is, learning information, into k clusters, and using the average of each cluster.

具体的には、K平均法では、先ず、n個のデータxi(i=1,2,…,n)に対してランダムにクラスタを割り振る。次に、割り振ったデータを基に各クラスタの中心Vj(j=1,2,…,k)を算出する。次に、各データxiと各クラスタの中心Vjとの距離を算出し、各データxiを最も近い中心Vjのクラスタに割り当て直す処理を繰り返す。そして、全てのデータxiのクラスタの割り当てが変化しなくなった場合、又は、変化量が予め定めた閾値を超えない場合、割り当てが収束したと判断して処理を終了する。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、学習済モデル生成部350は、第1機器の学習済モデルである第1学習済モデルと第2機器の学習済モデルである第2学習済モデルとを生成する。 Specifically, in the K-means method, clusters are first randomly assigned to n pieces of data xi (i=1, 2, . . . , n). Next, the center Vj (j=1, 2, . . . , k) of each cluster is calculated based on the allocated data. Next, the distance between each data xi and the center Vj of each cluster is calculated, and the process of reassigning each data xi to the cluster with the nearest center Vj is repeated. Then, if the cluster allocation of all data xi does not change, or if the amount of change does not exceed a predetermined threshold, it is determined that the allocation has converged, and the process ends. Further, when a first device and a second device are provided as devices in a factory, the learned model generation unit 350 generates a first learned model that is a learned model of the first device and a learned model of the second device. A second learned model, which is a model, is generated.

学習用情報出力部360は、学習用情報を記憶装置400に出力して学習用情報記憶部420に記憶させる。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、学習用情報出力部360は、第1学習用情報と第2学習用情報とを記憶装置400に出力して学習用情報記憶部420に記憶させる。なお、学習済モデル生成部350は、学習済モデルを生成するときに学習用情報取得部340に学習用情報記憶部420が記憶している学習用情報を読み出させる。 The learning information output unit 360 outputs the learning information to the storage device 400 and stores it in the learning information storage unit 420. Further, when a first device and a second device are provided as equipment in the factory, the learning information output unit 360 outputs the first learning information and the second learning information to the storage device 400 for learning. information storage unit 420. Note that the trained model generation unit 350 causes the learning information acquisition unit 340 to read the learning information stored in the learning information storage unit 420 when generating the trained model.

学習済モデル出力部370は、学習済モデルを記憶装置400に出力して学習済モデル記憶部410に記憶させる。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、学習済モデル出力部370は、第1学習済モデルと第2学習済モデルとを記憶装置400に出力して学習済モデル記憶部410に記憶させる。 The trained model output unit 370 outputs the trained model to the storage device 400 and stores it in the trained model storage unit 410. Further, when a first device and a second device are provided as devices in the factory, the learned model output unit 370 outputs the first learned model and the second learned model to the storage device 400 for learning. The completed model is stored in the completed model storage unit 410.

(実施の形態1に係る故障予測装置500の機能構成の詳細について)
学習済モデル取得部510は、学習済モデル記憶部410が記憶している学習済モデルを読み出すことで学習済モデルを取得する。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、学習済モデル取得部510は、第1機器の学習済モデルである第1学習済モデルと第2機器の学習済モデルである第2学習済モデルとを取得する。
(Details of functional configuration of failure prediction device 500 according to Embodiment 1)
The trained model acquisition unit 510 acquires the trained model by reading out the trained model stored in the trained model storage unit 410. Further, when a first device and a second device are provided as devices in a factory, the learned model acquisition unit 510 acquires a first learned model, which is a learned model of the first device, and a learned model of the second device. A second learned model that is a model is obtained.

センサ検知情報取得部520は、センサ検知情報取得部310と同様に、センサ100から出力されたセンサ検知情報を取得する。また、位置情報取得部530は、位置情報取得部320と同様に、携帯端末200から出力された作業者の位置情報を取得する。 The sensor detection information acquisition section 520 acquires sensor detection information output from the sensor 100, similarly to the sensor detection information acquisition section 310. Further, the position information acquisition unit 530 acquires the position information of the worker output from the mobile terminal 200, similarly to the position information acquisition unit 320.

作業者説明情報判定部535は、作業者説明情報判定部335と同様に、位置情報に基づいて、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報が作業者説明情報であるか否かを判定する。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、作業者説明情報判定部535は、携帯端末200から取得した情報が第1機器の作業者説明情報である第1作業者説明情報であるか第2機器の作業者説明情報である第2作業者説明情報であるかを判定する。 Similarly to the worker explanation information determination section 335, the worker explanation information determination section 535 determines whether the information acquired together with the location information from the mobile terminal 200 is worker explanation information based on the location information. Further, when a first device and a second device are provided as devices in the factory, the worker explanation information determination unit 535 determines whether the information acquired from the mobile terminal 200 is the worker explanation information of the first device. It is determined whether the information is the worker explanation information or the second worker explanation information which is the worker explanation information of the second device.

作業者説明情報取得部540は、携帯端末200から出力された作業者説明情報を取得する。作業者説明情報取得部540は、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報が作業者説明情報であると判定された場合、当該情報を作業者説明情報として取得する。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、作業者説明情報取得部540は、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報が第1作業者説明情報であると判定された場合、当該情報を第1作業者説明情報として取得し、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報が第2作業者説明情報であると判定された場合、当該情報を第2作業者説明情報として取得する。 The worker explanation information acquisition unit 540 acquires the worker explanation information output from the mobile terminal 200. When it is determined that the information acquired together with the position information from the mobile terminal 200 is worker explanation information, the worker explanation information acquisition unit 540 acquires the information as worker explanation information. Further, when a first device and a second device are provided as equipment in the factory, the worker explanation information acquisition unit 540 determines that the information acquired from the mobile terminal 200 together with the position information is the first worker explanation information. If determined, the information is acquired as the first worker explanation information, and if it is determined that the information acquired together with the position information from the mobile terminal 200 is the second worker explanation information, the information is acquired as the second worker explanation information. Obtained as descriptive information.

推論用情報取得部550は、新たに情報を取得した日時のセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を取得する。推論用情報取得部550は、学習用情報取得部340と同様に、例えば、新たに情報を取得した日時のセンサ検知情報と作業者説明情報とから解析した数値解析情報と音声解析情報とを含む推論用情報を取得する。なお、推論用情報は、図4(B)に示すテーブルの形式で表示可能な情報である。推論用情報は、例えば、日時情報が新たに情報を取得した日時の数値解析情報IND1と音声解析情報IMD1とを含む情報である。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、推論用情報取得部550は、第1機器の推論用情報である第1推論用情報と第2機器の推論用情報である第2推論用情報とを取得する。 The inference information acquisition unit 550 acquires inference information based on the sensor detection information of the date and time when the new information was acquired and the worker explanation information. Similar to the learning information acquisition unit 340, the inference information acquisition unit 550 includes, for example, numerical analysis information and voice analysis information analyzed from the sensor detection information and worker explanation information on the date and time when the information was newly acquired. Obtain information for inference. Note that the inference information is information that can be displayed in the form of a table shown in FIG. 4(B). The inference information is, for example, information in which the date and time information includes numerical analysis information IND1 and audio analysis information IMD1 of the date and time when the information was newly acquired. Further, when a first device and a second device are provided as devices in a factory, the inference information acquisition unit 550 acquires first inference information, which is inference information of the first device, and inference information of the second device. The second inference information is obtained.

推論結果情報生成部560は、学習済モデルに推論用情報を入力して推論結果情報を生成する。具体的には、推論結果情報生成部560は、学習済モデルによって推論用情報が何れのクラスタに分類されるかを推論し、推論したクラスタに含まれる複数種類のデータに基づいて機器が故障しているか否かを示す推論結果情報を生成する。ここで、推論結果情報は、例えば、機器が故障している確率、機器が故障している場合における故障の種類、故障の程度といった情報のうちの何れかの情報を含む情報である。なお、推論結果情報は、図4(C)に示すテーブルの形式で表示可能な情報である。推論結果情報は、例えば、日時情報が新たに情報を取得した日時の故障の程度を示す故障程度情報RMD1を含む情報である。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、推論結果情報生成部560は、第1学習済モデルに第1推論用情報を入力して第1機器の推論結果情報である第1推論結果情報を生成する。また、この場合、推論結果情報生成部560は、第2学習済モデルに第2推論用情報を入力して第2機器の推論結果情報である第2推論結果情報を生成する。 The inference result information generation unit 560 inputs inference information to the learned model and generates inference result information. Specifically, the inference result information generation unit 560 infers which cluster the inference information is classified into using the trained model, and determines whether the equipment will malfunction based on multiple types of data included in the inferred clusters. Generates inference result information indicating whether or not the Here, the inference result information is information including, for example, any one of information such as the probability that the device is malfunctioning, the type of failure when the device is malfunctioning, and the degree of failure. Note that the inference result information is information that can be displayed in the form of a table shown in FIG. 4(C). The inference result information is, for example, information in which the date and time information includes failure degree information RMD1 indicating the degree of failure at the date and time when the information was newly acquired. Further, when a first device and a second device are provided as devices in the factory, the inference result information generation unit 560 inputs the first inference information to the first learned model and generates the inference result of the first device. First inference result information, which is information, is generated. Furthermore, in this case, the inference result information generation unit 560 inputs the second inference information to the second trained model and generates second inference result information that is the inference result information of the second device.

推論結果情報出力部570は、表示部55に推論結果情報を表示することで、推論結果情報を出力する。また、工場の機器として第1機器と第2機器とが設けられている場合、推論結果情報出力部570は、表示部55に第1推論結果情報及び第2推論結果情報を表示する。 The inference result information output unit 570 outputs inference result information by displaying the inference result information on the display unit 55. Furthermore, when a first device and a second device are provided as devices in the factory, the inference result information output unit 570 displays the first inference result information and the second inference result information on the display unit 55.

(実施の形態1に係る学習済モデル生成処理について)
次に、フローチャートを用いて学習装置300が学習済モデルを生成、出力する動作について説明する。学習装置300は、電源をオンにすると、図5に示す学習済モデル生成処理の実行を開始する。先ず、学習済モデル生成部350は、学習用情報取得部340に学習用情報記憶部420が記憶している学習用情報を読み出させることで学習用情報を取得させる(ステップS101)。ここで、学習用情報は、学習用情報取得部340が取得したセンサ検知情報を解析した数値解析情報と作業者説明情報を解析した音声解析情報とを含む情報であって、学習用情報出力部360が記憶装置400に出力して学習用情報記憶部420に記憶させた情報である。
(About trained model generation processing according to Embodiment 1)
Next, the operation of the learning device 300 to generate and output a trained model will be described using a flowchart. When the learning device 300 is powered on, it starts executing the learned model generation process shown in FIG. 5 . First, the trained model generation unit 350 causes the learning information acquisition unit 340 to read the learning information stored in the learning information storage unit 420 to acquire learning information (step S101). Here, the learning information is information including numerical analysis information obtained by analyzing the sensor detection information acquired by the learning information acquisition section 340 and audio analysis information obtained by analyzing the worker explanation information, and the learning information output section 360 is the information output to the storage device 400 and stored in the learning information storage section 420.

次に、学習済モデル生成部350は、取得した全ての学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成する(ステップS102)。具体的には、学習済モデル生成部350は、全ての学習情報(x(i=1,2,…,n))をk個のクラスタの何れかに分類する学習済モデルを生成する。そして、学習済モデル出力部370は、生成された学習済モデルを記憶装置400に出力し(ステップS103)、処理を終了する。なお、学習済モデル出力部370が出力した学習済モデルは、記憶装置400の学習済モデル記憶部410に記憶される。 Next, the learned model generation unit 350 generates a learned model by machine learning using all the acquired learning information (step S102). Specifically, the trained model generation unit 350 generates a trained model that classifies all the learning information (x i (i=1, 2, . . . , n)) into one of k clusters. The trained model output unit 370 then outputs the generated trained model to the storage device 400 (step S103), and ends the process. Note that the trained model output by the trained model output unit 370 is stored in the trained model storage unit 410 of the storage device 400.

(実施の形態1に係る推論結果情報生成処理について)
次に、フローチャートを用いて故障予測装置500が推論結果情報を生成、出力する動作について説明する。故障予測装置500は、電源をオンにすると、図6に示す推論結果情報生成処理の実行を開始する。先ず、学習済モデル取得部510は、学習済モデル記憶部410が記憶している学習済モデルを読み出すことで学習済モデルを取得する(ステップS201)。次に、センサ検知情報取得部520は、センサ100から出力されたセンサ検知情報を取得し(ステップS202)、位置情報取得部530は、携帯端末200から出力された作業者の位置情報を取得する(ステップS203)。
(Regarding inference result information generation processing according to Embodiment 1)
Next, the operation of the failure prediction device 500 to generate and output inference result information will be described using a flowchart. When the failure prediction device 500 is powered on, it starts executing the inference result information generation process shown in FIG. 6 . First, the trained model acquisition unit 510 acquires a trained model by reading out the trained model stored in the trained model storage unit 410 (step S201). Next, the sensor detection information acquisition unit 520 acquires the sensor detection information output from the sensor 100 (step S202), and the position information acquisition unit 530 acquires the worker's position information output from the mobile terminal 200. (Step S203).

次に、作業者説明情報判定部535は、位置情報に基づいて、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報が作業者説明情報であるか否かを判定する(ステップS204)。具体的には、作業者説明情報判定部535は、作業者から機器までの距離が閾値よりも小さいか否かを判定することによって携帯端末200から取得した情報が作業者説明情報であるか否かを判定する。作業者説明情報でないと判定された場合(ステップS204;N)、故障予測装置500は、ステップS202に戻り、作業者説明情報であると判定されるまでステップS202~S204の処理を繰り返す。 Next, the worker explanation information determination unit 535 determines whether the information acquired together with the location information from the mobile terminal 200 is worker explanation information based on the location information (step S204). Specifically, the worker explanation information determination unit 535 determines whether the information acquired from the mobile terminal 200 is worker explanation information by determining whether the distance from the worker to the device is smaller than a threshold value. Determine whether If it is determined that the information is not worker explanation information (step S204; N), the failure prediction device 500 returns to step S202 and repeats the processing of steps S202 to S204 until it is determined that it is worker explanation information.

一方、作業者説明情報であると判定された場合(ステップS204;Y)、作業者説明情報取得部540は、携帯端末200から位置情報とともに取得した情報を作業者説明情報として取得し(ステップS205)、推論用情報取得部550は、新たに取得したセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を取得する(ステップS206)。ここで、推論用情報は、センサ検知情報を解析した数値解析情報と作業者説明情報を解析した音声解析情報とを含む情報である。 On the other hand, if it is determined that the information is worker explanation information (step S204; Y), the worker explanation information acquisition unit 540 acquires the information acquired together with the position information from the mobile terminal 200 as worker explanation information (step S205). ), the inference information acquisition unit 550 acquires inference information based on the newly acquired sensor detection information and worker explanation information (step S206). Here, the inference information is information including numerical analysis information obtained by analyzing sensor detection information and audio analysis information obtained by analyzing worker explanation information.

次に、推論結果情報生成部560は、学習済モデルに推論用情報を入力して推論結果情報を生成する(ステップS207)。具体的には、推論結果情報生成部560は、学習済モデルを用いて推論用情報がk個のクラスタのうちの何れのクラスタに属するかを推論し、属するクラスタに含まれる複数種類のデータに基づいて機器が故障しているか否かを示す推論結果情報を生成する。そして、推論結果情報出力部570は、生成された推論結果情報を表示部55に表示し(ステップS208)、処理を終了する。 Next, the inference result information generation unit 560 inputs inference information to the learned model and generates inference result information (step S207). Specifically, the inference result information generation unit 560 uses the trained model to infer to which cluster of k clusters the inference information belongs, and infers to which of the k clusters the inference information belongs, and infers the multiple types of data included in the cluster to which it belongs. Based on this, inference result information indicating whether or not the device is out of order is generated. Then, the inference result information output unit 570 displays the generated inference result information on the display unit 55 (step S208), and ends the process.

以上説明したように、本実施の形態に係る故障予測システム1によれば、学習装置300では、学習用情報取得部340は、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する。また、学習済モデル生成部350は、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成し、学習済モデル出力部370は、学習済モデルを出力する。また、故障予測装置500では、学習済モデル取得部510は、学習済モデルを取得し、センサ検知情報取得部520は、センサ100からセンサ検知情報を取得し、作業者説明情報取得部540は、携帯端末200から作業者説明情報を取得する。そして、推論結果情報生成部560は、新たに取得したセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を学習済モデルに入力して推論結果情報を生成し、推論結果情報出力部570は、推論結果情報を出力する。 As described above, according to the failure prediction system 1 according to the present embodiment, in the learning device 300, the learning information acquisition unit 340 acquires learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. . Further, the learned model generation section 350 generates a learned model by machine learning using learning information acquired in advance, and the learned model output section 370 outputs the learned model. Further, in the failure prediction device 500, the learned model acquisition unit 510 acquires the learned model, the sensor detection information acquisition unit 520 acquires sensor detection information from the sensor 100, and the worker explanation information acquisition unit 540, Obtain worker explanation information from the mobile terminal 200. Then, the inference result information generation unit 560 inputs inference information based on the newly acquired sensor detection information and worker explanation information into the trained model to generate inference result information, and the inference result information output unit 570 generates inference result information. , outputs inference result information.

このようにすることで、学習装置300は、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成できる。すなわち、学習装置300は、センサ100が検知した機器の状態だけでなく、機器を用いて作業を行う作業者が説明した機器の状態も考慮して機器の状態と機器の故障との関係性を学習できる。このため、故障予測装置500は、現場で実際に機器を取り扱う熟練の作業者の勘、知見といった新たな要素を取り込んだ学習済モデルを用いて機器の故障の予測をすることができる。この結果、本実施の形態に係る故障予測システム1は、学習装置がセンサ検知情報と作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成しない故障予測システムよりも工場の機器の故障を精度良く予測できる。 By doing so, the learning device 300 can generate a learned model by machine learning using learning information based on sensor detection information and worker explanation information. That is, the learning device 300 considers not only the state of the equipment detected by the sensor 100 but also the state of the equipment explained by the worker who uses the equipment to determine the relationship between the equipment state and equipment failure. You can learn. Therefore, the failure prediction device 500 can predict equipment failures using a trained model that incorporates new elements such as the intuition and knowledge of skilled workers who actually handle equipment at the site. As a result, the failure prediction system 1 according to the present embodiment is superior to a failure prediction system in which the learning device does not generate a learned model by machine learning using learning information based on sensor detection information and worker explanation information. equipment failures can be predicted with high accuracy.

また、本実施の形態に係る故障予測システム1によれば、作業者説明情報は、機器の状態について作業者が説明した音声情報を含む情報である。
このようにすることで、携帯端末200は、機器を用いて作業をしているときの作業者の発言を録音することで作業者説明情報を生成できる。この結果、本実施の形態に係る故障予測システム1では、作業者説明情報が音声情報を含まない故障予測システムよりも作業者説明情報を生成するための作業者の負担を低減できる。
Further, according to the failure prediction system 1 according to the present embodiment, the worker explanation information is information including audio information in which the worker explains the state of the equipment.
By doing so, the mobile terminal 200 can generate worker explanation information by recording the worker's utterances while working with the device. As a result, in the failure prediction system 1 according to the present embodiment, the burden on the worker for generating the worker explanation information can be reduced more than in a failure prediction system in which the worker explanation information does not include audio information.

また、本実施の形態に係る故障予測システム1によれば、故障予測装置500では、作業者説明情報判定部535は、位置情報に基づいて携帯端末200から取得した情報が作業者説明情報であるか否かを判定する。そして、作業者説明情報取得部540は、作業者説明情報であると判定された場合、携帯端末200から取得した情報を作業者説明情報として取得する。
このようにすることで、本実施の形態に係る故障予測システム1では、故障予測装置500が携帯端末200から取得した情報に基づいて推論用情報を生成、取得することが可能であるか否かを特定できる。
Further, according to the failure prediction system 1 according to the present embodiment, in the failure prediction device 500, the worker explanation information determination unit 535 determines that the information acquired from the mobile terminal 200 based on the position information is the worker explanation information. Determine whether or not. Then, when it is determined that the information is worker explanation information, worker explanation information acquisition section 540 acquires the information obtained from mobile terminal 200 as worker explanation information.
By doing so, in the failure prediction system 1 according to the present embodiment, it is possible to generate and acquire inference information based on the information acquired by the failure prediction device 500 from the mobile terminal 200. can be identified.

[実施の形態2]
実施の形態1では、学習装置300は、教師なし学習によって学習済モデルを生成したが、これに限定されない。実施の形態2に係る故障予測システム1では、学習装置300は、教師あり学習によって学習済モデルを生成する。以下、図3、図7、図8を参照して、実施の形態2に係る故障予測システム1について、詳細に説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明し、実施の形態1と同一の構成については冗長であるため説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the learning device 300 generates the learned model by unsupervised learning, but the present invention is not limited to this. In the failure prediction system 1 according to the second embodiment, the learning device 300 generates a learned model by supervised learning. Hereinafter, the failure prediction system 1 according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3, 7, and 8. Note that in the second embodiment, configurations that are different from those in the first embodiment will be described, and descriptions of the same configurations as in the first embodiment will be omitted because they are redundant.

(実施の形態2に係る学習装置300について)
図7に示すように、実施の形態2に係る学習装置300は、機器の故障の実績を示す情報である故障実績情報を取得する故障実績情報取得部380を更に含む。
(About the learning device 300 according to the second embodiment)
As shown in FIG. 7, the learning device 300 according to the second embodiment further includes a failure record information acquisition unit 380 that acquires failure record information that is information indicating the failure record of the device.

(実施の形態2に係る記憶装置400について)
実施の形態2に係る記憶装置400は、故障実績情報を記憶する故障実績情報記憶部430を更に含む。
(About storage device 400 according to Embodiment 2)
The storage device 400 according to the second embodiment further includes a failure history information storage unit 430 that stores failure history information.

(実施の形態2に係る故障予測装置500について)
実施の形態2に係る故障予測装置500は、学習用情報を出力する学習用情報出力部580を更に含む。
(About failure prediction device 500 according to Embodiment 2)
Failure prediction device 500 according to the second embodiment further includes a learning information output unit 580 that outputs learning information.

(実施の形態2に係る学習装置300のハードウェア構成について)
図3に示すように、実施の形態2に係る送受信部56は、図7に示す故障実績情報取得部380として機能する。学習装置300は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55及び送受信部56を資源として用いることによって、図7に示す故障実績情報取得部380の機能を実現する。例えば、学習装置300は、故障実績情報取得部380が行う故障実績情報取得ステップを実行する。
(About the hardware configuration of the learning device 300 according to the second embodiment)
As shown in FIG. 3, the transmitting/receiving section 56 according to the second embodiment functions as the failure record information acquisition section 380 shown in FIG. 7. In the learning device 300, the control section 51 uses the main storage section 52, the external storage section 53, the operation section 54, the display section 55, and the transmitting/receiving section 56 as resources, so that the function of the failure history information acquisition section 380 shown in FIG. Realize. For example, the learning device 300 executes a failure record information acquisition step performed by the failure record information acquisition unit 380.

(実施の形態2に係る故障予測装置500のハードウェア構成について)
実施の形態2に係る送受信部56は、図7に示す学習用情報出力部580として機能する。故障予測装置500は、制御部51が主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、表示部55及び送受信部56を資源として用いることによって、図7に示す学習用情報出力部580の機能を実現する。例えば、学習装置300は、学習用情報出力部580が行う学習用情報出力ステップを実行する。
(About the hardware configuration of failure prediction device 500 according to Embodiment 2)
The transmitting/receiving section 56 according to the second embodiment functions as the learning information output section 580 shown in FIG. 7. In the failure prediction device 500, the function of the learning information output unit 580 shown in FIG. Realize. For example, the learning device 300 executes a learning information output step performed by the learning information output unit 580.

(実施の形態2に係る学習装置300の機能構成の詳細について)
故障実績情報取得部380は、故障実績情報記憶部430が記憶している故障実績情報を読み出すことで故障実績情報を取得する。ここで、故障実績情報は、例えば、故障予測システム1の管理者、作業者、機器の管理者といった利用者が所有する端末において当該利用者の入力によって生成され、当該端末から出力された情報である。
(Details of functional configuration of learning device 300 according to Embodiment 2)
The failure record information acquisition unit 380 acquires failure record information by reading the failure record information stored in the failure record information storage unit 430. Here, the failure record information is, for example, information generated by input from a user such as an administrator, worker, or equipment manager of the failure prediction system 1 on a terminal owned by the user, and output from the terminal. be.

学習用情報取得部340は、センサ検知情報と作業者説明情報と故障実績情報とに基づく学習用情報を取得する。なお、学習用情報は、図9(A)に示すテーブルの形式で表示可能な情報である。学習用情報は、例えば、日時情報が同一の数値解析情報LND1と音声解析情報LMD1と故障実績情報に含まれる故障程度情報LMA1とを含む情報である。学習用情報取得部340は、例えば、上述した数値解析情報と音声解析情報と故障実績情報とを含む学習用情報を取得する。また、学習用情報取得部340は、故障予測装置500から出力された新たな学習用情報を取得する。 The learning information acquisition unit 340 acquires learning information based on sensor detection information, operator explanation information, and failure record information. Note that the learning information is information that can be displayed in the form of a table shown in FIG. 9(A). The learning information is, for example, information including numerical analysis information LND1, voice analysis information LMD1, and failure degree information LMA1 included in failure record information, which have the same date and time information. The learning information acquisition unit 340 acquires learning information including, for example, the above-mentioned numerical analysis information, audio analysis information, and failure record information. Further, the learning information acquisition unit 340 acquires new learning information output from the failure prediction device 500.

学習済モデル生成部350は、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって推論用情報から故障実績情報に基づく最適な推論結果情報を出力するための学習済モデルを生成する。学習済モデル生成部350は、学習用情報記憶部420が記憶している予め取得した複数種類の学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成する。ここで、学習済モデル生成部350が行う機械学習の手法は、教師あり学習の一例としてのニューラルネットワークである。 The learned model generation unit 350 generates a learned model for outputting optimal inference result information based on failure record information from the inference information by machine learning using learning information acquired in advance. The learned model generation unit 350 generates a learned model by machine learning using a plurality of types of learning information acquired in advance and stored in the learning information storage unit 420. Here, the machine learning method performed by the trained model generation unit 350 is a neural network as an example of supervised learning.

ここで、教師あり学習とは、入力と結果であるラベルとのデータの組を学習装置300に与えることで、それらの学習用情報にある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法をいう。また、ニューラルネットワークは、複数のニューロンを含む入力層、複数のニューロンを含む隠れ層とも呼ばれる中間層、及び複数のニューロンを含む出力層で構成される。なお、中間層は、1層としたが2層以上であってもよい。 Here, supervised learning refers to a method in which a data set of input and a label as a result is given to the learning device 300, and the characteristics in the learning information are learned, and the result is inferred from the input. . Further, a neural network is composed of an input layer including a plurality of neurons, an intermediate layer also called a hidden layer including a plurality of neurons, and an output layer including a plurality of neurons. In addition, although the intermediate layer is one layer, it may be two or more layers.

例えば、図8に示すような3層のニューラルネットワークであれば、複数の入力が入力層(X1,X2,X3)に入力されると、その値に第1の重みW1(w11,w12,…,w16)を掛けて中間層(Y1,Y2)に入力され、その結果にさらに第2の重みW2(w21,w22,…,w26)を掛けて出力層(Z1,Z2,Z3)から出力される。よって、出力結果は、各重みW1、W2の値によって変化することになる。 For example, in a three-layer neural network as shown in FIG. 8, when multiple inputs are input to the input layer (X1, X2, X3), the first weight W1 (w11, w12,... , w16) and input to the intermediate layer (Y1, Y2), and the result is further multiplied by the second weight W2 (w21, w22, ..., w26) and output from the output layer (Z1, Z2, Z3). Ru. Therefore, the output result changes depending on the values of each weight W1 and W2.

本実施の形態では、ニューラルネットワークは、学習用情報取得部340によって取得される学習用情報に従って、所謂教師あり学習により、故障実績情報に基づく推論結果情報を学習する。すなわち、ニューラルネットワークは、各重みW1、W2を調整することで、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力層に入力して出力層から出力された結果を故障実績情報に近づける学習を行う。学習済モデル生成部350は、上記のような学習を実行することで学習済モデルを生成する。 In this embodiment, the neural network learns inference result information based on failure record information by so-called supervised learning according to the learning information acquired by the learning information acquisition unit 340. That is, by adjusting each weight W1 and W2, the neural network inputs inference information based on sensor detection information and worker explanation information into the input layer, and converts the results output from the output layer into failure record information. Learn to get closer. The learned model generation unit 350 generates a learned model by performing the above learning.

(実施の形態2に係る故障予測装置500の機能構成の詳細について)
推論結果情報生成部560は、学習済モデルに複数種類の推論用情報を入力して故障実績情報に基づく推論結果情報を生成する。具体的には、推論結果情報生成部560は、複数種類の推論用情報を示す入力値がニューラルネットワークの入力層(X1,X2,X3)、中間層(Y1,Y2)、出力層(Z1,Z2,Z3)を経て各重みW1、W2の値によって変化した出力値に基づいて推論結果情報を生成する。
(Details of functional configuration of failure prediction device 500 according to Embodiment 2)
The inference result information generation unit 560 inputs a plurality of types of inference information into the learned model and generates inference result information based on failure record information. Specifically, the inference result information generation unit 560 generates input values indicating multiple types of inference information in the input layer (X1, X2, X3), middle layer (Y1, Y2), output layer (Z1, Inference result information is generated based on the output values that have changed depending on the values of the weights W1 and W2 through the weights W1 and W2.

学習用情報出力部580は、推論用情報と推論結果情報とに基づく新たな学習用情報を学習装置300に出力する。なお、新たな学習用情報は、具体的には、推論用情報に含まれるセンサ検知情報及び作業者説明情報に基づく数値解析情報及び音声解析情報と、故障実績情報と同様の推論結果情報とを含む情報である。なお、新たな学習用情報は、図9(B)に示すテーブルの形式で表示可能な情報である。新たな学習用情報は、例えば、日時情報が新たに情報を取得した日時の数値解析情報IND1と音声解析情報IMD1と推論結果情報に含まれる故障程度情報RMD1とを含む情報である。 The learning information output unit 580 outputs new learning information based on the inference information and inference result information to the learning device 300. In addition, the new learning information specifically includes numerical analysis information and audio analysis information based on sensor detection information and worker explanation information included in the inference information, and inference result information similar to the failure record information. This is the information that it contains. Note that the new learning information is information that can be displayed in the form of a table shown in FIG. 9(B). The new learning information is, for example, information in which the date and time information includes numerical analysis information IND1, voice analysis information IMD1, and failure degree information RMD1 included in the inference result information.

以上説明したように、本実施の形態に係る故障予測システム1によれば、学習装置300では、学習用情報取得部340は、センサ検知情報と作業者説明情報と故障実績情報とに基づく学習用情報を取得する。そして、学習済モデル生成部350は、予め取得した学習用情報を用いた機械学習によって推論用情報から故障実績情報に基づく最適な推論結果情報を出力するための学習済モデルを生成する。 As explained above, according to the failure prediction system 1 according to the present embodiment, in the learning device 300, the learning information acquisition unit 340 acquires the learning information based on the sensor detection information, the worker explanation information, and the failure record information. Get information. Then, the learned model generation unit 350 generates a learned model for outputting optimal inference result information based on the failure record information from the inference information by machine learning using the learning information acquired in advance.

このようにすることで、故障予測装置500は、教師あり学習によって機器の故障の実績を学習した学習済モデルを用いて機器の故障の予測をすることができる。この結果、本実施の形態に係る故障予測システム1は、学習装置がセンサ検知情報と作業者説明情報と故障実績情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成しない故障予測システムよりも工場の機器の故障を精度良く予測できる。 By doing so, the failure prediction device 500 can predict equipment failures using a learned model that has learned the history of equipment failures through supervised learning. As a result, the failure prediction system 1 according to the present embodiment is capable of failure prediction in which the learning device does not generate a learned model by machine learning using learning information based on sensor detection information, worker explanation information, and failure record information. It can predict failures of factory equipment with better accuracy than the system.

また、本実施の形態に係る故障予測システム1によれば、故障予測装置500では、学習用情報出力部580は、推論用情報と推論結果情報とに基づく新たな学習用情報を学習装置300に出力する。そして、学習用情報取得部340は、学習装置300では、故障予測装置500から出力された新たな学習用情報を取得し、学習済モデル生成部350は、新たな学習用情報を含む複数種類の学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成する。 Further, according to the failure prediction system 1 according to the present embodiment, in the failure prediction device 500, the learning information output unit 580 outputs new learning information to the learning device 300 based on the inference information and the inference result information. Output. Then, the learning information acquisition unit 340 acquires new learning information output from the failure prediction device 500 in the learning device 300, and the learned model generation unit 350 generates multiple types of learning information including the new learning information. Generate a trained model by machine learning using learning information.

このようにすることで、学習装置300は、故障予測装置500が推論した結果をフィードバックして機械学習を行うことができる。この結果、本実施の形態に係る故障予測システム1は、新たな学習用情報を含む複数種類の学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成しない故障予測システムよりも工場の機器の故障を精度良く予測できる。 By doing so, the learning device 300 can perform machine learning by feeding back the results inferred by the failure prediction device 500. As a result, the failure prediction system 1 according to the present embodiment is more effective at preventing factory equipment failures than a failure prediction system that does not generate a trained model through machine learning using multiple types of learning information including new learning information. can be predicted with high accuracy.

[変更例]
なお、上記の実施の形態1、2では、各装置100、300~500を別体の装置としたが、一体の装置としてもよく、例えば、全ての装置100、300~500を一体の装置としてもよい。また、例えば、学習装置300と記憶装置400とを一体の装置とし、残りの装置100、500は別体の装置であってもよい。また、例えば、学習装置300と故障予測装置500とを一体の装置とし、残りの装置100、400は別体の装置であってもよい。
[Example of change]
In the first and second embodiments described above, the devices 100, 300 to 500 are separate devices, but they may be integrated. For example, all the devices 100, 300 to 500 may be integrated into one device. Good too. Furthermore, for example, the learning device 300 and the storage device 400 may be integrated, and the remaining devices 100 and 500 may be separate devices. Further, for example, the learning device 300 and the failure prediction device 500 may be integrated into one device, and the remaining devices 100 and 400 may be separate devices.

なお、上記の実施の形態1、2では、センサ100、携帯端末200、学習装置300、記憶装置400及び故障予測装置500は、無線LANを介してデータの送受信を可能としたが、データの送受信の構成についてはこれに限定されない。例えば、センサ100、学習装置300、記憶装置400及び故障予測装置500を互いに接続する通信ケーブルを介して情報の送受信を可能とする一方、携帯端末200と各装置100、300~500は、インターネットを介して情報の送受信を可能としてもよい。また、例えば、学習装置300、記憶装置400及び故障予測装置500についてはLANを介して情報の送受信を可能とする一方、センサ100又は携帯端末200と各装置300~500とについてはインターネットを介して情報の送受信を可能としてもよい。この場合、例えば、学習装置300、記憶装置400及び故障予測装置500は、所謂クラウドサーバとして機能してもよい。この場合、クラウドサーバは、センサ100及び携帯端末200から取得した情報に基づく学習用情報を用いた機械学習によって学習済モデルを生成、記憶してもよい。また、この場合、クラウドサーバは、センサ100及び携帯端末200から取得した情報に基づく推論用情報を学習済モデルに入力して推論結果情報を生成、出力してもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the sensor 100, the mobile terminal 200, the learning device 300, the storage device 400, and the failure prediction device 500 are capable of transmitting and receiving data via wireless LAN. The configuration is not limited to this. For example, while the sensor 100, the learning device 300, the storage device 400, and the failure prediction device 500 can transmit and receive information via a communication cable that connects them to each other, the mobile terminal 200 and each device 100, 300 to 500 can communicate with each other via the Internet. It may also be possible to send and receive information via the network. Further, for example, while the learning device 300, the storage device 400, and the failure prediction device 500 can transmit and receive information via a LAN, the sensor 100 or the mobile terminal 200 and each device 300 to 500 can communicate via the Internet. It may also be possible to send and receive information. In this case, for example, the learning device 300, the storage device 400, and the failure prediction device 500 may function as a so-called cloud server. In this case, the cloud server may generate and store the learned model by machine learning using learning information based on information acquired from the sensor 100 and the mobile terminal 200. Further, in this case, the cloud server may input inference information based on information acquired from the sensor 100 and the mobile terminal 200 into the learned model, and generate and output inference result information.

なお、上記の実施の形態1では、学習済モデル生成部350が行う機械学習の手法としてK平均法を採用したが、これに限定されず、K平均法とは異なる教師なし学習を採用してもよい。例えば、教師なし学習の公知のアルゴリズムである、階層型クラスタリングの一例としての最短距離法、密度準拠型クラスタリングの一例としてのDBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)、主成分分析、自己組織化写像等を採用してもよい。また、上記の実施の形態2では、学習済モデル生成部350が行う機械学習の手法としてニューラルネットワークを採用したが、これに限定されず、ニューラルネットワークとは異なる教師あり学習を採用してもよい。例えば、教師あり学習の公知のアルゴリズムである、深層学習(Deep Learning)を採用してもよい。なお、上述した教師なし学習、教師あり学習とは異なる手法を採用してもよく、例えば、半教師あり学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを採用してもよい。 Note that in the first embodiment described above, the K-means method is employed as the machine learning method performed by the trained model generation unit 350, but the method is not limited to this, and unsupervised learning different from the K-means method may be employed. Good too. For example, known algorithms for unsupervised learning include the shortest distance method as an example of hierarchical clustering, DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) as an example of density-based clustering, principal component analysis, and self-organization. It is also possible to employ a conversion mapping or the like. Further, in the second embodiment described above, a neural network is employed as a machine learning method performed by the trained model generation unit 350, but the method is not limited to this, and supervised learning different from a neural network may be employed. . For example, deep learning, which is a well-known algorithm for supervised learning, may be employed. Note that a method different from the above-described unsupervised learning and supervised learning may be employed, and for example, known algorithms such as semi-supervised learning and reinforcement learning may be employed.

なお、上記の実施の形態1、2では、日時情報が同一のセンサ検知情報及び作業者説明情報を用いて学習用情報を生成、取得したが、日時情報が近似するセンサ検知情報及び作業者説明情報を用いて学習用情報を生成、取得してもよい。例えば、日時情報から特定した日時のズレが予め定めた閾値よりも小さいセンサ検知情報及び作業者説明情報を用いて学習用情報を生成、取得してもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, learning information is generated and acquired using sensor detection information and worker explanation information with the same date and time information, but sensor detection information and worker explanation information with similar date and time information are used to generate and acquire learning information. Learning information may be generated and acquired using the information. For example, the learning information may be generated and acquired using sensor detection information and worker explanation information in which the date and time difference specified from the date and time information is smaller than a predetermined threshold.

なお、上記の実施の形態1、2では、学習用情報は、数値解析情報と音声解析情報とを含む情報であるが、学習用情報は、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づいて取得されている限りにおいてこれに限定されない。例えば、学習用情報は、センサ検知情報と作業者説明情報とに基づいて特定した機器の故障に関する情報であってもよい。また、例えば、学習用情報は、センサ検知情報と作業者説明情報とを含む情報であってもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the learning information is information that includes numerical analysis information and voice analysis information, but the learning information is acquired based on sensor detection information and worker explanation information. It is not limited to this as long as it is. For example, the learning information may be information regarding a failure of a device identified based on sensor detection information and worker explanation information. Further, for example, the learning information may be information including sensor detection information and worker explanation information.

なお、上記の実施の形態1、2では、学習装置300は、故障予測システム1に設けられたセンサ100及び携帯端末200から取得した情報に基づいて自ら学習用情報を生成、取得しているが、これに限定されない。例えば、学習用情報を用いた機械学習を行う他の故障予測システムの学習装置から学習用情報を取得してもよい。学習装置300は、例えば、同一のエリアで稼働している複数の故障予測システムから学習用情報を取得してもよく、異なるエリアで独立して稼働している故障予測システムから学習用情報を取得してもよい。この場合、学習装置300は、任意のタイミングで学習用情報を取得する他の故障予測システムを追加したり、除去したりしてもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the learning device 300 generates and acquires the learning information by itself based on the information acquired from the sensor 100 provided in the failure prediction system 1 and the mobile terminal 200. , but not limited to. For example, the learning information may be acquired from a learning device of another failure prediction system that performs machine learning using the learning information. For example, the learning device 300 may acquire learning information from multiple failure prediction systems operating in the same area, or acquire learning information from failure prediction systems operating independently in different areas. You may. In this case, the learning device 300 may add or remove another failure prediction system that acquires learning information at any timing.

なお、上記の実施の形態1、2では、故障予測システム1に予め設けられた学習装置300がセンサ100及び携帯端末200から取得した情報に基づく学習用情報のみを機械学習して学習済モデルを生成、出力したが、これに限定されない。例えば、他の故障予測システムに設けられセンサ及び携帯端末から取得した情報に基づいて生成された学習用情報を取得して機械学習を行った学習装置を故障予測システム1の学習装置300とし、センサ100及び携帯端末200から取得した情報に基づく学習用情報を生成、取得することで再学習を行って学習済モデルを更新、出力してもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the learning device 300 provided in advance in the failure prediction system 1 performs machine learning only on learning information based on information acquired from the sensor 100 and the mobile terminal 200 to generate a learned model. generated and outputted, but is not limited to this. For example, the learning device 300 of the failure prediction system 1 is a learning device that acquires learning information generated based on information acquired from sensors and mobile terminals provided in another failure prediction system and performs machine learning. The trained model may be updated and output by performing relearning by generating and acquiring learning information based on information acquired from the mobile terminal 100 and the mobile terminal 200.

なお、上記の実施の形態1、2では、学習装置300は、機器毎に異なる学習済モデルを複数種類生成し、故障予測装置500は、複数種類の学習済モデルを用いて各機器の故障を予測しているが、これに限定されない。例えば、学習装置300は、各機器の状態と各機器の故障との関係性を示す学習済モデルを1つ生成し、故障予測装置500は、1つの学習済モデルを用いて各機器の故障を予測してもよい。 In the first and second embodiments described above, the learning device 300 generates a plurality of different learned models for each device, and the failure prediction device 500 uses the plurality of learned models to predict the failure of each device. Forecasts include, but are not limited to: For example, the learning device 300 generates one learned model that indicates the relationship between the state of each device and the failure of each device, and the failure prediction device 500 uses one learned model to predict the failure of each device. You can predict it.

なお、上記の実施の形態1、2では、故障予測装置500は、故障予測システム1に設けられた学習装置300が生成、出力して記憶装置400に記憶されている学習済モデルを取得したが、これに限定されない。例えば、故障予測装置500は、他の学習装置、他の故障予測システムで生成、出力された学習済モデルを取得してもよい。具体的には、故障予測装置500は、同一のエリアで稼働している他の故障予測システムから学習済モデルを取得してもよく、異なるエリアで独立して稼働している他の故障予測システムから学習済モデルを取得してもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the failure prediction device 500 acquires the trained model generated and output by the learning device 300 provided in the failure prediction system 1 and stored in the storage device 400. , but not limited to. For example, the failure prediction device 500 may acquire a learned model generated and output by another learning device or another failure prediction system. Specifically, the failure prediction device 500 may acquire learned models from other failure prediction systems operating in the same area, or may acquire learned models from other failure prediction systems operating independently in different areas. You may also obtain a trained model from .

なお、上記の実施の形態1、2では、表示部55に推論結果情報を表示したが、推論結果情報の出力については、故障予測システム1の管理者、作業者が確認可能である限りにおいてこれに限定されない。例えば、推論結果情報に機器が故障している確率を示す情報が含まれている場合、当該確率が予め定めた閾値を超えていれば携帯端末200、管理者が所有する故障予測装置500とは異なる管理用端末に警告メールを送信したり、故障予測装置500と電気的に接続された工場内の警報を鳴らしたりしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the inference result information is displayed on the display unit 55, but the output of the inference result information may be changed as long as it can be confirmed by the administrator or operator of the failure prediction system 1. but not limited to. For example, when the inference result information includes information indicating the probability that the device is malfunctioning, if the probability exceeds a predetermined threshold, the mobile terminal 200 and the failure prediction device 500 owned by the administrator A warning email may be sent to a different management terminal, or an alarm may be sounded in a factory electrically connected to the failure prediction device 500.

なお、上記の実施の形態1、2では、作業者説明情報は、音声情報と日時情報とを含む情報であるが、これに限定されない。例えば、携帯端末200がスマートグラスであれば、作業者説明情報には、音声情報と日時情報とに加えて作業者の視線の先にあるものの画像情報が含まれていてもよい。この場合、学習装置300は、作業者説明情報に含まれる画像情報を解析した画像解析情報を含む学習用情報を取得して機械学習を行ってもよい。また、この場合、故障予測装置500は、作業者説明情報に含まれる画像情報を解析した画像解析情報を含む推論用情報を取得して推論を行ってもよい。 Note that in the first and second embodiments described above, the worker explanation information is information that includes audio information and date and time information, but is not limited to this. For example, if the mobile terminal 200 is smart glasses, the worker explanation information may include image information of what is in front of the worker's line of sight in addition to audio information and date and time information. In this case, the learning device 300 may perform machine learning by acquiring learning information including image analysis information obtained by analyzing image information included in the worker explanation information. Further, in this case, the failure prediction device 500 may perform inference by acquiring inference information including image analysis information obtained by analyzing image information included in the worker explanation information.

なお、上記の実施の形態1、2のように、作業者の負担を低減するために作業者説明情報が音声情報を含む情報であることが好ましいが、作業者説明情報の種類については機器の状態について作業者が説明した情報である限りにおいて音声情報を含む情報でなくてもよい。例えば、作業者説明情報は、作業者がキーボードを用いて入力した文字情報、タッチパネルを用いて描いた手書き文字の画像情報といった情報であってもよい。 Note that, as in Embodiments 1 and 2 above, it is preferable that the worker explanation information includes audio information in order to reduce the burden on the worker, but the type of worker explanation information depends on the equipment. The information does not need to include audio information as long as it is information that the worker has explained about the condition. For example, the worker explanation information may be information such as character information input by the worker using a keyboard or image information of handwritten characters drawn using a touch panel.

なお、上記の実施の形態2では、故障実績情報取得部380は、記憶装置400から故障実績情報を取得しているが、これに限定されず、例えば、上述した利用者が所有する端末から故障実績情報を直接取得してもよい。 Note that in the second embodiment described above, the failure record information acquisition unit 380 acquires failure record information from the storage device 400, but is not limited to this, and for example, failure record information is acquired from the terminal owned by the user described above. Performance information may be obtained directly.

なお、上記の実施の形態2では、故障予測装置500は、推論用情報に基づく数値解析情報及び音声解析情報と、故障実績情報に基づく推論結果情報とを含む情報を新たな学習用情報として学習装置300に出力したが、これに限定されない。例えば、故障予測装置500は、推論用情報に基づく数値解析情報及び音声解析情報と、推論用情報を取得した日時の故障実績情報とを含む情報を新たな学習用情報として学習装置300に出力してもよい。また、例えば、故障予測装置500は、推論用情報に基づく数値解析情報及び音声解析情報と、推論用情報を取得した日時の故障実績情報と、推論結果情報とを含む情報を新たな学習用情報として学習装置300に出力してもよい。 Note that in the second embodiment described above, the failure prediction device 500 learns information including numerical analysis information and audio analysis information based on inference information and inference result information based on failure record information as new learning information. Although the output is to the device 300, the present invention is not limited thereto. For example, the failure prediction device 500 outputs information including numerical analysis information and audio analysis information based on the inference information and failure record information on the date and time when the inference information was acquired to the learning device 300 as new learning information. It's okay. For example, the failure prediction device 500 may convert information including numerical analysis information and voice analysis information based on the inference information, failure record information on the date and time when the inference information was acquired, and inference result information into new learning information. It may also be output to the learning device 300 as a.

なお、制御部51、主記憶部52、外部記憶部53、操作部54、送受信部56、内部バス50等を備える学習装置300及び故障予測装置500の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、DVD-ROM(Read-Only Memory)等に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上記の処理を実行する学習装置300及び故障予測装置500を構成してもよい。また、通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードすることで学習装置300及び故障予測装置500を構成してもよい。 Note that the core part that performs processing of the learning device 300 and failure prediction device 500, which includes the control section 51, main storage section 52, external storage section 53, operation section 54, transmitting/receiving section 56, internal bus 50, etc., is a dedicated Regardless of the system, it can be realized using a normal computer system. For example, a computer program for executing the above operations is stored and distributed in a computer-readable recording medium, such as a flexible disk or a DVD-ROM (Read-Only Memory), and the computer program is loaded onto a computer. By installing it, the learning device 300 and failure prediction device 500 that execute the above processing may be configured. Further, the learning device 300 and the failure prediction device 500 may be configured by storing the computer program in a storage device included in a server device on a communication network and downloading it by a normal computer system.

また、学習装置300及び故障予測装置500の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションプログラムの分担により実現する場合、または、OSとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体、記憶装置に格納してもよい。 In addition, when the functions of the learning device 300 and the failure prediction device 500 are realized by sharing the functions between an OS (Operating System) and an application program, or when realized by cooperation between the OS and an application program, only the application program part may be stored in a recording medium or storage device.

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS:Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行してもよい。 It is also possible to superimpose a computer program on a carrier wave and provide it via a communication network. For example, the computer program may be posted on a bulletin board system (BBS) on a communication network, and the computer program may be provided via the network. Then, the above processing may be executed by starting this computer program and executing it under the control of the OS in the same way as other application programs.

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。 The present disclosure is capable of various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the present disclosure. Further, the embodiments described above are for explaining the present disclosure, and do not limit the scope of the present disclosure. In other words, the scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and the meaning of the disclosure equivalent thereto are considered to be within the scope of the present disclosure.

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present disclosure will be collectively described as supplementary notes.

(付記1)
工場の機器の故障を予測する故障予測システムであって、
前記機器の状態を検知するセンサと、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末と、
前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を学習する学習装置と、
前記機器の状態に基づいて前記機器の故障を推論する推論装置と、
を備え、
前記学習装置は、
前記センサが前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、前記携帯端末が生成した前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する学習用情報取得部と、
予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と、
前記学習済モデルを出力する学習済モデル出力部と、
を含み、
前記推論装置は、
前記学習済モデルを取得する学習済モデル取得部と、
前記センサから前記センサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部と、
前記携帯端末から前記作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部と、
前記学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部と、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部と、
を含む、
故障予測システム。
(付記2)
前記作業者説明情報は、前記機器の状態について前記作業者が音声で説明した音声情報を含む、
付記1に記載の故障予測システム。
(付記3)
前記推論装置は、
前記携帯端末が生成した前記作業者の位置情報に基づいて、前記携帯端末から取得した情報が前記作業者説明情報であるか否かを判定する作業者説明情報判定部、
を更に含み、
前記作業者説明情報取得部は、前記携帯端末から取得した情報が前記作業者説明情報であると判定された場合、前記携帯端末から取得した前記情報を前記作業者説明情報として取得する、
付記1又は2に記載の故障予測システム。
(付記4)
前記学習用情報取得部は、前記センサ検知情報と、前記作業者説明情報と、前記機器の故障の実績を示す情報である故障実績情報とに基づく前記学習用情報を取得し、
前記学習済モデル生成部は、予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記推論用情報から前記故障実績情報に基づく前記推論結果情報を出力するための前記学習済モデルを生成する、
付記1から3の何れか1つに記載の故障予測システム。
(付記5)
工場の機器の故障を予測する故障予測装置であって、
前記機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部と、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部と、
前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部と、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部と、
を含む、
故障予測装置。
(付記6)
工場の機器の状態と前記機器の故障との関係性を学習する学習装置であって、
前記機器の状態を検知するセンサが前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末が生成した前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する学習用情報取得部と、
予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と、
前記学習済モデルを出力する学習済モデル出力部と、
を備える学習装置。
(付記7)
工場の機器の故障を予測する故障予測方法であって、
コンピュータが、前記機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得ステップと、
前記コンピュータが、前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得ステップと、
前記コンピュータが、前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成ステップと、
前記コンピュータが、前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力ステップと、
を含む故障予測方法。
(付記8)
コンピュータを、
工場の機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部、
前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部、
として機能させるプログラム。
(Additional note 1)
A failure prediction system that predicts failures of factory equipment,
a sensor that detects the state of the device;
a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
a learning device that learns the relationship between the state of the device and a failure of the device;
an inference device that infers a failure of the device based on a state of the device;
Equipped with
The learning device includes:
Obtaining learning information based on sensor detection information that is information that the sensor has detected the state of the equipment, and worker explanation information that is information that the worker has explained about the state of the equipment that has been generated by the mobile terminal. a learning information acquisition unit,
a learned model generation unit that generates a learned model indicating a relationship between the state of the device and a failure of the device by machine learning using the learning information acquired in advance;
a trained model output unit that outputs the trained model;
including;
The inference device includes:
a trained model acquisition unit that acquires the trained model;
a sensor detection information acquisition unit that acquires the sensor detection information from the sensor;
a worker explanation information acquisition unit that acquires the worker explanation information from the mobile terminal;
Inputting inference information based on the newly acquired sensor detection information and the worker explanation information into the trained model to generate inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment. An inference result information generation unit;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
including,
Failure prediction system.
(Additional note 2)
The worker explanation information includes audio information in which the worker explains the state of the equipment by voice.
The failure prediction system described in Appendix 1.
(Additional note 3)
The inference device includes:
a worker explanation information determination unit that determines whether information acquired from the mobile terminal is the worker explanation information based on position information of the worker generated by the mobile terminal;
further including;
The worker explanation information acquisition unit acquires the information obtained from the mobile terminal as the worker explanation information when it is determined that the information acquired from the mobile terminal is the worker explanation information.
The failure prediction system according to appendix 1 or 2.
(Additional note 4)
The learning information acquisition unit acquires the learning information based on the sensor detection information, the worker explanation information, and failure record information that is information indicating a failure record of the equipment,
The learned model generation unit generates the learned model for outputting the inference result information based on the failure record information from the inference information by machine learning using the learning information acquired in advance.
The failure prediction system according to any one of Supplementary Notes 1 to 3.
(Appendix 5)
A failure prediction device that predicts failures of equipment in a factory,
a sensor detection information acquisition unit that acquires sensor detection information that is information on detecting the state of the device from a sensor that detects the state of the device;
a worker explanation information acquisition unit that acquires worker explanation information that is information about the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The newly acquired model is added to a trained model showing the relationship between the state of the device and a failure of the device, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation unit that inputs inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information and generates inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
including,
Failure prediction device.
(Appendix 6)
A learning device for learning the relationship between the state of equipment in a factory and a failure of the equipment, the learning device comprising:
Sensor detection information, which is information obtained by a sensor that detects the state of the equipment, and sensor detection information, which is information about the state of the equipment detected by a sensor that detects the state of the equipment, and sensor detection information, which is information about the state of the equipment, which is generated by a mobile terminal carried by a worker who performs work using the equipment. a learning information acquisition unit that acquires learning information based on worker explanation information that is information explained by the operator;
a learned model generation unit that generates a learned model indicating a relationship between the state of the device and a failure of the device by machine learning using the learning information acquired in advance;
a trained model output unit that outputs the trained model;
A learning device equipped with.
(Appendix 7)
A failure prediction method for predicting failure of equipment in a factory,
a sensor detection information acquisition step in which the computer acquires sensor detection information that is information on detecting the state of the device from a sensor that detects the state of the device;
a worker explanation information acquisition step in which the computer acquires worker explanation information that is information on the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The computer adds a new model to a trained model indicating the relationship between the state of the equipment and a failure of the equipment, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation step of inputting inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information acquired in the above, and generating inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output step in which the computer outputs the inference result information;
failure prediction methods including
(Appendix 8)
computer,
a sensor detection information acquisition unit that acquires sensor detection information that is information about the state of the equipment from a sensor that detects the state of the equipment in the factory;
a worker explanation information acquisition unit that acquires worker explanation information that is information about the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The newly acquired model is added to a trained model showing the relationship between the state of the device and a failure of the device, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation unit that inputs inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information and generates inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
A program that functions as

1…故障予測システム、50…内部バス、51…制御部、52…主記憶部、53…外部記憶部、54…操作部、55…表示部、56…送受信部、59…制御プログラム、100…センサ、110…センサ検知情報生成部、120…センサ検知情報出力部、200…携帯端末、210…位置情報生成部、220…作業者説明情報生成部、230…位置情報出力部、240…作業者説明情報出力部、300…学習装置、310…センサ検知情報取得部、320…位置情報取得部、330…作業者説明情報取得部、335…作業者説明情報判定部、340…学習用情報取得部、350…学習済モデル生成部、360…学習用情報出力部、370…学習済モデル出力部、380…故障実績情報取得部、400…記憶装置、410…学習済モデル記憶部、420…学習用情報記憶部、430…故障実績情報記憶部、500…故障予測装置、510…学習済モデル取得部、520…センサ検知情報取得部、530…位置情報取得部、535…作業者説明情報判定部、540…作業者説明情報取得部、550…推論用情報取得部、560…推論結果情報生成部、570…推論結果情報出力部、580…学習用情報出力部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Failure prediction system, 50...Internal bus, 51...Control unit, 52...Main storage unit, 53...External storage unit, 54...Operation unit, 55...Display unit, 56...Transmission/reception unit, 59...Control program, 100... Sensor, 110...Sensor detection information generation section, 120...Sensor detection information output section, 200...Mobile terminal, 210...Position information generation section, 220...Worker explanation information generation section, 230...Position information output section, 240...Worker Explanation information output section, 300...Learning device, 310...Sensor detection information acquisition section, 320...Position information acquisition section, 330...Worker explanation information acquisition section, 335...Worker explanation information determination section, 340...Learning information acquisition section , 350... Learned model generation section, 360... Learning information output section, 370... Learned model output section, 380... Failure record information acquisition section, 400... Storage device, 410... Learned model storage section, 420... For learning Information storage unit, 430...Failure record information storage unit, 500...Failure prediction device, 510...Learned model acquisition unit, 520...Sensor detection information acquisition unit, 530...Position information acquisition unit, 535...Worker explanation information determination unit, 540... Worker explanation information acquisition section, 550... Inference information acquisition section, 560... Inference result information generation section, 570... Inference result information output section, 580... Learning information output section.

Claims (8)

工場の機器の故障を予測する故障予測システムであって、
前記機器の状態を検知するセンサと、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末と、
前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を学習する学習装置と、
前記機器の状態に基づいて前記機器の故障を推論する推論装置と、
を備え、
前記学習装置は、
前記センサが前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、前記携帯端末が生成した前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する学習用情報取得部と、
予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と、
前記学習済モデルを出力する学習済モデル出力部と、
を含み、
前記推論装置は、
前記学習済モデルを取得する学習済モデル取得部と、
前記センサから前記センサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部と、
前記携帯端末から前記作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部と、
前記学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部と、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部と、
を含む、
故障予測システム。
A failure prediction system that predicts failures of factory equipment,
a sensor that detects the state of the device;
a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
a learning device that learns the relationship between the state of the device and a failure of the device;
an inference device that infers a failure of the device based on a state of the device;
Equipped with
The learning device includes:
Obtaining learning information based on sensor detection information that is information that the sensor has detected the state of the equipment, and worker explanation information that is information that the worker has explained about the state of the equipment that has been generated by the mobile terminal. a learning information acquisition unit,
a learned model generation unit that generates a learned model indicating a relationship between the state of the device and a failure of the device by machine learning using the learning information acquired in advance;
a trained model output unit that outputs the trained model;
including;
The inference device includes:
a trained model acquisition unit that acquires the trained model;
a sensor detection information acquisition unit that acquires the sensor detection information from the sensor;
a worker explanation information acquisition unit that acquires the worker explanation information from the mobile terminal;
Inputting inference information based on the newly acquired sensor detection information and the worker explanation information into the trained model to generate inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment. An inference result information generation unit;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
including,
Failure prediction system.
前記作業者説明情報は、前記機器の状態について前記作業者が音声で説明した音声情報を含む、
請求項1に記載の故障予測システム。
The worker explanation information includes audio information in which the worker explains the state of the equipment by voice.
The failure prediction system according to claim 1.
前記推論装置は、
前記携帯端末が生成した前記作業者の位置情報に基づいて、前記携帯端末から取得した情報が前記作業者説明情報であるか否かを判定する作業者説明情報判定部、
を更に含み、
前記作業者説明情報取得部は、前記携帯端末から取得した情報が前記作業者説明情報であると判定された場合、前記携帯端末から取得した前記情報を前記作業者説明情報として取得する、
請求項1に記載の故障予測システム。
The inference device includes:
a worker explanation information determination unit that determines whether information acquired from the mobile terminal is the worker explanation information based on position information of the worker generated by the mobile terminal;
further including;
The worker explanation information acquisition unit acquires the information obtained from the mobile terminal as the worker explanation information when it is determined that the information acquired from the mobile terminal is the worker explanation information.
The failure prediction system according to claim 1.
前記学習用情報取得部は、前記センサ検知情報と、前記作業者説明情報と、前記機器の故障の実績を示す情報である故障実績情報とに基づく前記学習用情報を取得し、
前記学習済モデル生成部は、予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記推論用情報から前記故障実績情報に基づく前記推論結果情報を出力するための前記学習済モデルを生成する、
請求項1に記載の故障予測システム。
The learning information acquisition unit acquires the learning information based on the sensor detection information, the worker explanation information, and failure record information that is information indicating a failure record of the equipment,
The learned model generation unit generates the learned model for outputting the inference result information based on the failure record information from the inference information by machine learning using the learning information acquired in advance.
The failure prediction system according to claim 1.
工場の機器の故障を予測する故障予測装置であって、
前記機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部と、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部と、
前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部と、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部と、
を含む、
故障予測装置。
A failure prediction device that predicts failures of equipment in a factory,
a sensor detection information acquisition unit that acquires sensor detection information that is information on detecting the state of the device from a sensor that detects the state of the device;
a worker explanation information acquisition unit that acquires worker explanation information that is information about the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The newly acquired model is added to a trained model showing the relationship between the state of the device and a failure of the device, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation unit that inputs inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information and generates inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
including,
Failure prediction device.
工場の機器の状態と前記機器の故障との関係性を学習する学習装置であって、
前記機器の状態を検知するセンサが前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報と、前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末が生成した前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報とに基づく学習用情報を取得する学習用情報取得部と、
予め取得した前記学習用情報を用いた機械学習によって前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と、
前記学習済モデルを出力する学習済モデル出力部と、
を備える学習装置。
A learning device for learning the relationship between the state of equipment in a factory and a failure of the equipment, the learning device comprising:
Sensor detection information, which is information obtained by a sensor that detects the state of the equipment, and sensor detection information, which is information about the state of the equipment detected by a sensor that detects the state of the equipment, and sensor detection information, which is information about the state of the equipment, which is generated by a mobile terminal carried by a worker who performs work using the equipment. a learning information acquisition unit that acquires learning information based on worker explanation information that is information explained by the operator;
a learned model generation unit that generates a learned model indicating a relationship between the state of the device and a failure of the device by machine learning using the learning information acquired in advance;
a trained model output unit that outputs the trained model;
A learning device equipped with.
工場の機器の故障を予測する故障予測方法であって、
コンピュータが、前記機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得ステップと、
前記コンピュータが、前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得ステップと、
前記コンピュータが、前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成ステップと、
前記コンピュータが、前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力ステップと、
を含む故障予測方法。
A failure prediction method for predicting failure of equipment in a factory,
a sensor detection information acquisition step in which the computer acquires sensor detection information that is information on detecting the state of the device from a sensor that detects the state of the device;
a worker explanation information acquisition step in which the computer acquires worker explanation information that is information on the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The computer adds a new model to a trained model indicating the relationship between the state of the equipment and a failure of the equipment, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation step of inputting inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information acquired in the above, and generating inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output step in which the computer outputs the inference result information;
failure prediction methods including
コンピュータを、
工場の機器の状態を検知するセンサから前記機器の状態を検知した情報であるセンサ検知情報を取得するセンサ検知情報取得部、
前記機器を用いた作業を行う作業者が携帯する携帯端末から前記機器の状態について前記作業者が説明した情報である作業者説明情報を取得する作業者説明情報取得部、
前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく学習用情報を用いた機械学習によって生成された前記機器の状態と前記機器の故障との関係性を示す学習済モデルに、新たに取得した前記センサ検知情報と前記作業者説明情報とに基づく推論用情報を入力して、前記機器の故障を推論した結果を示す情報である推論結果情報を生成する推論結果情報生成部、
前記推論結果情報を出力する推論結果情報出力部、
として機能させるプログラム。
computer,
a sensor detection information acquisition unit that acquires sensor detection information that is information about the state of the equipment from a sensor that detects the state of the equipment in the factory;
a worker explanation information acquisition unit that acquires worker explanation information that is information about the worker's explanation about the state of the device from a mobile terminal carried by a worker who performs work using the device;
The newly acquired model is added to a trained model showing the relationship between the state of the device and a failure of the device, which is generated by machine learning using learning information based on the sensor detection information and the worker explanation information. an inference result information generation unit that inputs inference information based on the sensor detection information and the worker explanation information and generates inference result information that is information indicating a result of inferring a failure of the equipment;
an inference result information output unit that outputs the inference result information;
A program that functions as
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