JP3671021B2

JP3671021B2 - ごみ処理プラント用機器診断システム及びごみ処理プラント管理方法

Info

Publication number: JP3671021B2
Application number: JP2002107353A
Authority: JP
Inventors: 郁夫山本; 宏西村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: JP2003302021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ処理プラント用機器診断システムに関する。本発明は、特に、ごみ処理プラントに含まれる機器の部品の管理及びメンテナンスを最適化するためのごみ処理プラント用機器診断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみを焼却して処理するごみ処理プラントに含まれる機器は、適切に管理され、適切な時期に適切なメンテナンスがなされる必要がある。機器のメンテナンスは、ごみ処理プラントのごみ処理能力を維持するためのみならず、ごみ処理プラントの周囲の環境を保護するためにも重要である。
【０００３】
ごみ処理プラントのユーザ、例えば、自治体は、ごみ処理プラントのメンテナンスを行うメンテナンス事業者に対して、機器のメンテナンス計画の作成を求めることがある。作成されたメンテナンス計画に沿って、ごみ処理プラントに含まれる機器のメンテナンスが行われる。
【０００４】
このようなメンテナンス計画は、本来、経済性を考慮して作成されなくてはならない。しかし、ごみ処理プラントのユーザが、トラブルを回避する傾向が強い場合には、メンテナンス事業者は、予備保全的に過剰なメンテナンス内容を有するメンテナンス計画を作成する傾向がある。過剰なメンテナンス内容を有するメンテナンス計画の作成は、メンテナンス費用を増大させ、ごみ処理プラントのユーザの財政を圧迫する。
【０００５】
ごみ処理プラントの機能維持と、ごみ処理プラントの運用の経済性とが両立されたメンテナンス計画の作成を可能にする技術の提供が望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ごみ処理プラントの機能維持と、ごみ処理プラントの運用の経済性とが両立されたメンテナンス計画の作成を可能にする技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ごみ処理プラントに含まれる機器、及び／又は、ごみ処理プラントで働く人員の管理を容易化する技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下に、[発明の実施の形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されている。但し、付加された番号・符号は、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
本発明によるごみ処理プラント用機器診断システムは、
（ａ）ごみ処理プラント（１）に含まれる機器を構成する部品ｉが時刻ｔにおいて損傷している確率を示す損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品が損傷したときに発生する損害額であるリスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）と、前記リスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））との積をリスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ））として算出するステップ
とを実行する計算機（１）を含む。
【００１０】
前記（ａ）ステップは、
（ｄ）前記部品について、未定の係数を含む劣化関数式（ｇ_ｉ，ｊ（ｔ））を提供するステップと、
（ｅ）前記部品の点検によって得られた前記部品の損傷量から前記係数を決定して、将来における前記部品の予測損傷量を予測する劣化関数（ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ））を決定するステップと、
（ｆ）前記劣化関数（ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ））に基づいて、前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１１】
前記（ａ）ステップは、
（ｇ）前記部品ｉの損傷モードｊのそれぞれについて、未定の係数を含む劣化関数式（ｇ_ｉ，ｊ（ｔ））を提供するステップと、
（ｈ）前記劣化関数式（ｇ_ｉ，ｊ（ｔ））のそれぞれについて、前記部品の点検によって得られた前記部品の損傷量から前記係数を決定し、前記損傷モードのそれぞれについて、前記部品の予測損傷量を予測する劣化関数（ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ））を決定するステップと、
（ｉ）前記劣化関数（ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ））に基づいて、時刻ｔにおいて前記部品ｉが前記損傷モードｊで損傷している確率を示す損傷モード損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）を算出するステップと、
前記損傷モード損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）から前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１２】
前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）は、下記式：
【数２】

によって定められることが好ましい。
【００１３】
前記（ｃ）ステップは、
（ｊ）前記リスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ））に基づいて、前記部品ｉのメンテナンスの時期（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）を定めるステップ
を含むことが好ましい。
【００１４】
前記時期は、下記式：
Ｐ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）・Ｒ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）≧Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ
ｔ^ｉ _ＭＮＴ：前記時期
Ｒ_ｉ（ｔ）：時刻ｔにおける前記リスク金額
Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ：前記メンテナンスの費用
を満足するように定められることが好ましい。
【００１５】
前記計算機（１）は、更に、
（ｋ）前記部品のメンテナンスにかかるコスト（Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ）と、前記リスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ））とを視覚的に出力するステップ
を実行することが好ましい。
【００１６】
前記計算機（１）は、更に、
（ｌ）前記部品に対して行われるメンテナンスの作業内容と前記メンテナンスのコストを示す保全アクション情報を外部から受け取るステップと、
（ｍ）前記作業内容が行われた場合に、前記部品が損傷する確率を示すメンテナンス後損傷確率関数（Ｐ_ｉ’（ｔ））を算出するステップと、
（ｎ）前記メンテナンス後損傷確率関数（Ｐ_ｉ’（ｔ））と、前記リスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））との積をメンテナンス後リスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ’（ｔ））として算出するステップと、
（ｏ）前記コストと前記メンテナンス後リスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ’（ｔ））の和を総合コストとして視覚的に出力するステップ
を実行することが好ましい。
【００１７】
前記部品は、前記ごみ処理プラント（１）に含まれる焼却炉（１３）の内壁の耐火物、前記ごみ処理プラント（１）に含まれるストーカ（２２）を構成する部品、前記ごみ処理プラント（１）に含まれる蒸気タービン（２０）を構成する部品、前記耐火物に埋め込まれたボイラー（２３）、前記ごみ処理プラント（１）に含まれる節炭器（１６）を構成する部品、前記ごみ処理プラント（１）に含まれるバグフィルター（１７）を構成する部品、前記ごみ処理プラント（１）に含まれる脱硝反応塔（１８）を構成する部品、及び前記ごみ処理プラント（１）に含まれる煙突（１９）を構成する部品からなる群から選ばれていることが好ましい。
【００１８】
本発明によるごみ処理プラント管理方法は、
（ａ）ごみ処理プラント（１）に含まれる機器を構成する部品ｉが時刻ｔにおいて損傷している確率を示す損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品が損傷したときに発生する損害額であるリスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）と、前記リスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））との積をリスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ））として算出するステップ
とを含む。
【００１９】
本発明によるごみ処理プラント管理用プログラムは、
（ａ）ごみ処理プラント（１）に含まれる機器を構成する部品ｉが時刻ｔにおいて損傷している確率を示す損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品が損傷したときに発生する損害額であるリスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）と、前記リスク金額（Ｒ_ｉ（ｔ））との積をリスクコスト（Ｃ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ））として算出するステップ
とを計算機（２）に実行させる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明によるごみ処理プラント用機器診断システムの実施の一形態を説明する。
【００２１】
本発明によるごみ処理プラント用機器診断システムの実施の一形態では、図１に示されているように、ごみ処理プラント１がサーバ２とともに設けられている。ごみ処理プラント１は、搬入されたごみを焼却処理するとともに、ごみの焼却により発生した熱により蒸気タービンをまわして発電する。
【００２２】
図２は、典型的なごみ処理プラント１のブロック図である。ごみ処理プラント１は、ごみピット１１、シュート１２、焼却炉１３、ボイラー２３、煙道１５、節炭器１６、バグフィルター１７、脱硝反応塔１８、煙突１９、及び蒸気タービン２０を含む。ごみピット１１は、ごみを集積する。シュート１２は、ごみピット１１に集積されたごみを焼却炉１３に投入する。焼却炉１３の内壁は、耐火煉瓦や、耐火プラスチックのような耐火物で被覆され、焼却炉１３は、投入されたごみをその内部で焼却する。
【００２３】
焼却炉１３は、ごみ供給部１３ａ、主燃焼下部１３ｂ、主燃焼上部１３ｃ、後燃焼部１３ｄを含む。ごみ供給部１３ａは、シュート１２からごみを受け入れる。ごみ供給部１３ａには、ごみを主燃焼下部１３ｂに押し込むフィーダ２１が設けられている。主燃焼下部１３ｂでは、フィーダ２１により押し込まれたごみが燃焼する。ごみが燃焼して発生した高温の燃焼ガスは、主燃焼上部１３ｃに送られ、ごみが燃焼して発生する固形物は、ストーカ２２により後燃焼部１３ｄに送られる。後燃焼部１３ｄに送られた固形物は、完全に燃焼された後、灰として灰排出口１３ｅから排出される。
【００２４】
主燃焼上部１３ｃの内壁の耐火物には、ボイラー２３が埋め込まれている。ボイラー２３には節炭器１６を介して、給水供給系（図示されない）から給水２４が供給される。ボイラー２３を介して、主燃焼上部１３ｃの内壁の耐火物と給水２４との間で熱交換が行われる。この熱交換により耐火物が冷却されるとともに、給水２４が蒸気２５にされる。蒸気２５は、蒸気タービン２０に供給され、蒸気タービン２０は、蒸気２５から回転駆動力を取り出して、発電機（図示されない）を駆動する。
【００２５】
主燃焼上部１３ｃは、ボイラー２３に接続されている。ボイラー２３は、熱交換により主燃焼上部１３ｃから送られる高温の燃焼ガスを冷却し、煙道１５に送る。煙道１５には、節炭器１６が設けられる。節炭器１６は、煙道１５に送られた燃焼ガスを熱源として、既述の給水供給系（図示されない）から送られる給水２４を沸騰しない程度に加熱する。節炭器１６を通過した後、燃焼ガスは、バグフィルター１７によって粉塵が除去され、脱硝反応塔１８によって窒素酸化物が除去された後、煙突１９から排出される。
【００２６】
ごみ処理プラント１において、予備炉として、シュート１２、焼却炉１３、及びボイラー２３は、それぞれ複数設けられることがある。
【００２７】
図１を参照して、サーバ２は、上述の構成を有するごみ処理プラント１を運用するためのデータを管理する。ごみ処理プラント１の運用のために必要なデータは、サーバ２によって一元的に管理され、データの管理が容易化されている。
【００２８】
更に、サーバ２は、ごみ処理プラント１のメンテナンス計画を、ＲＢＭ（Risk-Based Maintenance）に従って作成する。ＲＢＭとは、プラントに含まれる機器のメンテナンス計画を最適化するための手法の一つである。ＲＢＭを行う場合、機器の損傷確率と、リスク金額とが算出される。リスク金額とは、機器の損傷によって発生する損害の額である。サーバ２は、損傷確率とリスク金額との積であるリスクコストがメンテナンスにかかるコストを上回る時期にメンテナンスが行われるように、メンテナンス計画を作成する。損傷確率は、時間の経過と共に増加するため、リスクコストも、時間の経過と共に増加する。
【００２９】
更にサーバ２は、ごみ処理プラント１の運転診断を行う。より詳細には、サーバ２は、将来におけるごみ処理プラント１のごみ焼却可能量及び稼動率の推移、及び、ごみ処理プラント１の余寿命を推定する。ごみ処理プラント１の余寿命の推定は、ごみ処理プラント１の経済性を考慮して行われる。推定されたごみ焼却可能量及び稼動率の推移は、上述のＲＢＭによるメンテナンス計画の作成にも使用される。
【００３０】
これらの機能を実行するために、サーバ２は、インターフェース３、キーボードやマウス等の入力装置４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）のような記憶装置５、演算装置６、及び、ＣＲＴ（Cathode Ray tube）やプリンタ等の出力装置７を含んで構成されている。インターフェース３は、ごみ処理プラント１に設けられた端末（図示されない）とサーバ２との間の通信機能を提供する。入力装置４は、ごみ処理プラント用機器診断システムのオペレータからの入力を受け取る。
【００３１】
記憶装置５は、ごみ処理プラント１を管理するためのデータが蓄積された共有データベース５ａを記憶する。ごみ処理プラント１を管理するためのデータの入力は、インターフェース３及び入力装置４を介して行われる。記憶装置５は、更に、演算装置６によって実行されるプログラムを記憶する。
【００３２】
演算装置６は、共有データベース５ａを使用して、ごみ処理プラント１を管理するためのデータの処理を行う。このデータの処理は、記憶装置５に記憶されたプログラムに従って行われる。出力装置７は、演算装置６による制御の下、ごみ処理プラント１に関する情報を出力する。
【００３３】
図３は、記憶装置５に記憶されている共有データベース５ａの内容を示す。共有データベース５ａには、（ａ）運転情報、（ｂ）ごみ収集記録及び灰搬出記録、（ｃ）資源使用量情報、（ｄ）ごみカロリー情報及び環境計測情報、（ｅ）日常点検記録、（ｆ）定期点検記録、（ｇ）勤怠記録、及び人事計画情報、（ｈ）施設情報、（ｉ）機器情報、及び劣化関数式情報、（ｊ）トラブル事例情報、及び整備サイクル情報、並びに（ｋ）現地状況情報が記録されている。
【００３４】
（ａ）の運転情報は、ごみ処理プラント１の運転状態を示す。運転情報は、ごみ処理プラント１の中央制御室（図示されない）から、サーバ２に送信される。
【００３５】
（ｂ）のごみ収集記録は、ごみ処理プラント１に搬入されるごみの搬入量を示し、灰搬出記録は、ごみの焼却により発生した灰がごみ処理プラント１から搬出された搬出量を示す。
【００３６】
（ｃ）の資源使用量情報は、薬品、水、電力のような資源の使用量を示す。
【００３７】
（ｄ）のごみカロリー情報は、ごみ処理プラント１に搬入されるごみの単位重量あたりのカロリーを示す。環境計測情報は、ごみ処理プラント１の周辺における化学物質濃度のような、ごみ処理プラント１の周辺の環境の状況を示す。
【００３８】
（ｅ）の日常点検記録は、毎日行われる日常点検の記録であり、日常点検において撮影された画像を含むことがある。
【００３９】
（ｆ）の定期点検記録は、定期的に所定の日時に行われる定期点検の記録である。
【００４０】
（ｇ）の勤怠記録は、ごみ処理プラント１で働く労働者の勤怠に関する記録であり、人事計画情報とは、ごみ処理プラント１で働く労働者の人事計画を示す情報である。
【００４１】
（ｈ）の施設情報は、ごみ処理プラント１の仕様を示す。施設情報は、典型的には、ごみ処理プラント１のごみ焼却量、焼却するごみの質、公害防止規定に例示される遵守すべき運転条件、並びに、施設を構成する機器の種類及び数を、その内容とする。
【００４２】
（ｉ）の機器情報は、ごみ処理プラント１に含まれる機器の仕様を示す。また、
劣化関数式は、機器に含まれる部品の損傷の進行度合いを示す。劣化関数式は、後述のように機器に含まれる部品の損傷確率の算出に使用される。
【００４３】
（ｊ）のトラブル事例情報は、ごみ処理プラント１で起こったトラブルの事例を示す。整備サイクル情報は、ごみ処理プラント１に含まれる機器のメンテナンスの周期を示す。
【００４４】
（ｋ）の現地状況情報は、ごみ処理プラント１に含まれる機器の損傷状態の撮影写真、ごみ処理プラント１の運用に必要な資材の在庫状況等、ごみ処理プラント１の現地の状況を示す。
【００４５】
これらのデータから、演算装置６は、下記の文書及び情報：
（１）運転日報、運転月報、日常点検報告書、定期点検報告書、環境計測記録、勤怠等のような、ごみ処理プラント１の運転に必要な各種の帳票；
（２）将来のごみ搬入量、及びごみカロリーの予測値；
（３）ごみ処理プラント１に対してなされるべき運用の内容を示す運転診断データ；
（４）将来におけるごみ処理プラント１のごみ焼却可能量と、ごみ処理プラント１の稼動率との予測値、及び、ごみ処理プラント１の経済性を考慮して定められたごみ処理プラント１の余寿命；
（５）ごみ処理プラント１の運用コスト；
（６）ごみ処理プラント１の運転を支援するためにごみ処理プラント１に提供される現地支援情報；
（７）ごみ処理プラント１に含まれる機器の損傷確率関数、及びその機器が損傷したときのリスク金額；及び
（８）ごみ処理プラント１に含まれる機器のメンテナンス計画
を生成し、これらを共有データベース５ａに保存するとともに出力装置７から出力する。
【００４６】
（２）のごみ搬入量、及びごみカロリーの予測値、（３）の運転診断データ、（４）のごみ焼却可能量と稼動率との予測値、及び余寿命、並びに現地支援情報は、オペレータにより適宜修正されて共有データベース５ａにフィードバックされる。
【００４７】
（７）の損傷確率関数とリスク金額とは、（８）のメンテナンス計画を、ＲＢＭに基づいて作成するために使用される。
【００４８】
図４は、ＲＢＭに基づいた、ごみ焼却プラント１の管理方法を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ０１：
演算装置６は、ごみ焼却プラント１に含まれる機器を構成する部品について、損傷確率関数を算出する。部品ｉの損傷確率関数は、以後、Ｐ_ｉ（ｔ）と記載される。損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）は、時刻ｔにおいて、部品ｉが損傷によって交換又は補修すべき状態になっている確率を示す関数であり、時刻ｔの増大とともに単調に増大する。ｔ＝∞では、Ｐ_ｉ（ｔ）＝１である。
【００５０】
ある部品ｉの損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）の算出は、下記の過程により行われる。まず、演算装置６は、部品の損傷モード毎に、損傷確率関数を決定する。部品は、様々な損傷モードで損傷する。例えば、焼却炉の内壁を構成する耐火物は、その一部が欠けて落ちる脱落、炉内側に湾曲して膨らむ膨出、割れ、欠け等、様々な損傷モードで損傷する。このような損傷モードのそれぞれについて、損傷確率関数が決定される。部品ｉに関する損傷モードＭ_ｊの損傷確率関数は、損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）と記述される。
【００５１】
図５は、損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）の決定方法を示している。図５では、部品の損傷モードの一例として、炉内側に湾曲して膨らむ膨出が取り上げられている。図５の膨出量とは、焼却炉の内壁を構成する耐火物の膨出の量をいう。
【００５２】
損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）の決定のために、部品の損傷モード毎に劣化関数式が予め定められ、共通データベース５ａに保存されている。劣化関数式とは、時刻ｔにおける部品の損傷量の予測値を計算するための関数の式であり、部品ｉの損傷モードＭ_ｉ，ｊの劣化関数式は、以下、ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）と記載される。この劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）は、未定の係数を含む。即ち、共通データベース５ａに保存されている劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）は汎関数であり、劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）のみでは、部品の損傷量は算出できない。
【００５３】
演算装置６は、点検において測定された部品の損傷量から、劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）の係数を最小２乗法のような最尤法によって決定する。係数が定められた劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）は、時刻ｔにおける部品の損傷量を示す。係数が定められた劣化関数式ｇ_ｉ，ｊ（ｔ）は、以後、劣化関数ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ）と記載される。
【００５４】
更に演算装置６は、係数が決定された劣化関数ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ）を用いて、損傷モードＭ_ｊの損傷量が、補修基準値ｘ_ＲＰに到達する予想時刻ｔ_ＲＰと、損傷モードＭ_ｊの損傷量が、部品ｉが破壊すると予測される崩壊予測値ｘ_ＢＤに到達する予想時刻ｔ_ＢＤとを算出する。即ち、演算装置６は、下記式：
ｘ_ＲＰ＝ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ_ＲＰ），
ｘ_ＢＤ＝ｇ_ｉ，ｊ’（ｔ_ＢＤ）， …式（１）
を用いて時刻ｔ_ＲＰと時刻ｔ_ＢＤとを算出する。
【００５５】
演算装置６は、損傷モードＭ_ｊの損傷により部品ｉが交換又は補修すべき状態になっている補修必要時刻Ｔ_ｉ，ｊが正規分布に従うとして、補修必要時刻Ｔの確率密度関数ｆ（Ｔ_ｉ，ｊ）を算出する。このとき、正規分布の平均値μは、ｔ_ＲＰ、標準偏差σは、（ｔ_ＢＤ−ｔ_ＲＰ）／３とされる。即ち、確率密度関数ｆ（Ｔ_ｉ，ｊ）は、下記式：
【数３】

により決定される。
【００５６】
演算装置６は、部品ｉの損傷モードＭ_ｊの損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）を
【数４】

により算出する。
【００５７】
更に、演算装置６は、部品ｉの損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を、損傷モードＭ_ｊの損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）のうちの最大値であるとして算出する。即ち、部品ｉの損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）は、
【数５】

【００５８】
ステップＳ０２：
演算装置６は、部品ｉのそれぞれについて、時刻ｔにおけるリスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）を算出する。リスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）は、
【００５９】
簡便に部品ｉのリスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）を算出するためには、リスク金額Ｒ_ｉは、下記式：
Ｒ_ｉ（ｔ）＝｛Ｔ^ｉ _ＳＴＯＰ−Ｔ_ＰＩＴ（ｔ）｝・｛Ｓ_ＩＮ（ｔ）−Ｂ_ＰＲＥ｝・Ｕ，…式（５）
により算出されることが好ましい。ここで、Ｔ^ｉ _ＳＴＯＰは、部品ｉにトラブルが生じて焼却炉１３の運転が停止されたときに、部品ｉを補修して焼却炉１３の運転を再開するまでに要する時間（日）、Ｔ_ＰＩＴ（ｔ）は、時刻ｔにおいて、ごみピット１１が、ごみで一杯になるまでの猶予日数（日）、Ｓ_ＩＮ（ｔ）は、時刻ｔにおいて、１日あたり、ごみ処理プラント１に搬入されるごみの量（ｔ／日）、Ｂ_ＰＲＥは、ごみ処理プラント１の焼却可能な残りの炉のごみの焼却量（ｔ／日）、Ｕは、ごみの単位量あたりの処理費用（円／ｔ）である。Ｂ_ＰＲＥは、ごみ処理プラント１に、シュート１２、焼却炉１３、及びボイラー２３がそれぞれ一つずつしか設けられていていない場合、又は、それらが使用不能である場合には、０である。Ｔ_ＰＩＴ（ｔ）及びＳ_ＩＮ（ｔ）は、共有データベース５ａに記憶されているデータに基づいて予測された、将来におけるごみ処理プラント１のごみ焼却可能量、ごみ処理プラント１の稼動率と、ごみ搬入量、及びごみカロリーの予測値に基づいて算出される。
【００６０】
ステップＳ０３：
演算装置６は、損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）、及びリスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）に基づいて、部品ｉのメンテナンス計画を作成する。より詳細には、演算装置６は、部品ｉのメンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴをメンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴは、
Ｐ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）・Ｒ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）≧Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ…式（６）
となるように定める。ここで、Ｃ_ｉ ^ＭＮＴは、部品ｉのメンテナンスに必要な費用である。
【００６１】
式（６）は、損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）とリスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）との積で定義されるリスクコストＣ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ）がＣ_ｉ ^ＭＮＴ以上になったときに部品ｉのメンテナンスを行うことを意味している。このようにしてメンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴを決定することにより、より経済的にメンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴを決定することができる。
【００６２】
より経済的なメンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴの決定のためには、メンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴは、リスクコストＣ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ）が時刻ｔの経過とともに増加して、Ｃ_ｉ ^ＭＮＴに等しくなるように時刻になるように選ばれることが好ましい。
【００６３】
このとき、メンテナンス時期ｔ^ｉ _ＭＮＴの決定は、オペレータの意思に委ねられることも可能である。この場合、演算装置６は、オペレータの意思決定を助けるために、メンテナンス費用Ｃ_ｉ ^ＭＮＴが重ねて描かれたリスクコストＣ_ｉ ^ＲＩＳＫ（ｔ）のグラフを出力装置７によって視覚的に出力する。
【００６４】
ステップＳ０４：
オペレータにより、ごみ処理プラント１に含まれる機器を構成する部品に対して行われるメンテナンスの内容を示す保全アクション情報が入力される。サーバ２は、入力装置４によって保全アクション情報を受け取り、受け取った保全アクション情報を共有データベース５ａに保存する。保全アクション情報の内容は、メンテナンスにかかる費用と、メンテナンスの作業内容とを含む。
【００６５】
更にサーバ２の演算装置６は、保全アクション情報に示された作業内容のメンテナンスが行われたときの部品の損傷確率関数を計算する。保全アクション情報に示された作業内容のメンテナンスが行われたときの部品ｉの損傷確率関数は、メンテナンス後損傷確率関数と呼ばれ、Ｐ_ｉ’（ｔ）と記載される。ステップＳ０１と同様に、メンテナンス後損傷確率関数Ｐ_ｉ’（ｔ）の計算には、共有データベース５ａに記憶されている劣化関数式が使用される。
【００６６】
ステップＳ０５：
演算装置６は、メンテナンス後損傷確率関数Ｐ_ｉ’（ｔ）とリスク金額Ｒ_ｉ（ｔ）との積であるメンテナンス後リスクコストＣ_ｉ ^ＲＩＳＫ’（ｔ）を算出する。更に演算装置６は、メンテナンス後リスクコストＣ_ｉ ^ＲＩＳＫ’（ｔ）と保全アクション情報に示されたメンテナンスにかかるコストとの和である総合コストを算出して、出力装置７によって視覚的に出力する。
【００６７】
図６は、出力装置７によって出力される総合コストのグラフの一例を示す。このように、総合コストが視覚的に出力されることにより、オペレータは、総コストを参照して、メンテナンスの内容を決定することができる。
【００６８】
ごみ処理プラント１に含まれる機器を構成する全ての部品について、上述されたＲＢＭによるメンテナンス計画の決定が行われることは理想であるが、それは演算装置６が取り扱うデータ量を過度に増大し、現実的でない。そこで、ごみ処理プラント１に含まれる機器を構成する部品のうち、トラブルが発生しやすく、且つ、そのトラブルによる影響が大きいものが、ＲＢＭの対象とされる。より効率的にメンテナンス計画を決定するためには、焼却炉１３の内壁の耐火物、ストーカ２２を構成する部品、蒸気タービン２０を構成する部品、ボイラー２３、節炭器１６を構成する部品、バグフィルター１７を構成する部品、脱硝反応塔１８を構成する部品、及び煙突１９を構成する部品からなる群から選ばれた選択部品について、ＲＢＭに基づくメンテナンス計画の決定を行うことが好ましい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明により、ごみ処理プラントの機能維持と、ごみ処理プラントの運用の経済性とが両立されたメンテナンス計画の作成を可能にする技術が提供される。
【００７０】
また、本発明により、ごみ処理プラントに含まれる機器、及び／又は、ごみ処理プラントで働く人員の管理を容易化する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるごみ焼却プラント用機器診断システムの実施の一形態を示す。
【図２】図２は、典型的なごみ焼却プラント１の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、共有データベース５ａを示す。
【図４】図４は、ＲＢＭに基づいた、ごみ焼却プラント１の管理方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）の決定方法を示す。
【図６】図６は、総合コストのグラフの一例を示す。
【符号の説明】
１：ごみ処理プラント
２：サーバ
３：インターフェース
４：入力装置
５：記憶装置
５ａ：共有データベース
６：演算装置
７：出力装置
１１：ごみピット
１２：シュート
１３：焼却炉
１５：煙道
１６：節炭器
１７：バグフィルター
１８：脱硝反応塔
１９：煙突
２０：蒸気タービン
２１：フィーダ
２２：ストーカ
２３：ボイラー
２４：給水
２５：蒸気

Claims

ごみ処理プラントに含まれる機器を構成する部品ｉについて、未定の係数を含む劣化関数式を記憶する記憶装置と、
演算装置
とを備え、
前記演算装置は、
（ａ）前記部品ｉが時刻ｔにおいて損傷している確率を示す損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品ｉが損傷したときに発生する損害額であるリスク金額を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）と、前記リスク金額との積をリスクコストとして算出するステップ
とを実行し、
前記（ａ）ステップでは、
（ｅ）前記部品ｉの点検によって得られた前記部品ｉの損傷量から前記係数を決定して、将来における前記部品ｉの予測損傷量を予測する劣化関数を決定するステップと、
（ｆ）前記劣化関数に基づいて、前記損傷確率関数Ｐ _ｉ（ｔ）を算出するステップ
とが行われる
ごみ処理プラント用機器診断システム。
ごみ処理プラントに含まれる機器を構成する部品ｉの損傷モードｊのそれぞれについて、未定の係数を含む劣化関数式を記憶する記憶装置と、
演算装置
とを備え、
前記演算装置は、
（ａ）前記部品ｉが時刻ｔにおいて損傷している確率を示す損傷確率関数Ｐ _ｉ（ｔ）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品ｉが損傷したときに発生する損害額であるリスク金額を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数Ｐ _ｉ（ｔ）と、前記リスク金額との積をリスクコストとして算出するステップ
とを実行し、
前記（ａ）ステップでは、
（ｈ）前記劣化関数式のそれぞれについて、前記部品ｉの点検によって得られた前記部品ｉの損傷量から前記係数を決定し、前記損傷モードのそれぞれについて、前記部品の予測損傷量を予測する劣化関数を決定するステップと、
（ｉ）前記劣化関数に基づいて、時刻ｔにおいて前記部品ｉが前記損傷モードｊで損傷している確率を示す損傷モード損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）を算出するステップと、
（ｊ）前記損傷モード損傷確率関数Ｐ_ｉ，ｊ（ｔ）から前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）を算出するステップ
とが行われる
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項２に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記損傷確率関数Ｐ_ｉ（ｔ）は、下記式：

によって定められる
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記（ｃ）ステップは、
（ｊ）前記リスクコストに基づいて、前記部品ｉのメンテナンスの時期を定めるステップ
を含む
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項４に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記時期は、下記式：
Ｐ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）・Ｒ_ｉ（ｔ^ｉ _ＭＮＴ）≧Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ
ｔ^ｉ _ＭＮＴ：前記時期
Ｒ_ｉ（ｔ）：時刻ｔにおける前記リスク金額
Ｃ_ｉ ^ＭＮＴ：前記メンテナンスの費用
を満足するように定められる
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記演算装置は、更に、
（ｋ）前記部品のメンテナンスにかかるコストと、前記リスクコストとを視覚的に出力するステップ
を実行する
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記演算装置は、更に、
（ｌ）前記部品に対して行われるメンテナンスの作業内容と前記メンテナンスのコストを示す保全アクション情報を外部から受け取るステップと、
（ｍ）前記作業内容が行われた場合に、前記部品が損傷する確率を示すメンテナンス後損傷確率関数を算出するステップと、
（ｎ）前記メンテナンス後損傷確率関数と、前記リスク金額との積をメンテナンス後リスクコストとして算出するステップと、
（ｏ）前記コストと前記メンテナンス後リスクコストの和を総合コストとして視覚的に出力するステップ
を実行する
ごみ処理プラント用機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載のごみ処理プラント用機器診断システムにおいて、
前記部品は、前記ごみ処理プラントに含まれる焼却炉の内壁の耐火物、前記ごみ処理プラントに含まれるストーカを構成する部品、前記ごみ処理プラントに含まれる蒸気タービンを構成する部品、前記耐火物に埋め込まれたボイラーチューブ、前記ごみ処理プラントに含まれる節炭器を構成する部品、前記ごみ処理プラントに含まれるバグフィルターを構成する部品、前記ごみ処理プラントに含まれる脱硝反応塔を構成する部品、及び前記ごみ処理プラントに含まれる煙突を構成する部品からなる群から選ばれた
ごみ処理プラント用機器診断システム。
（ａ）ごみ処理プラントに含まれる機器を構成する部品が損傷する確率を示す損傷確率関数を算出するステップと、
（ｂ）前記部品が損傷したときに発生する損害額であるリスク金額を算出するステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数と、前記リスク金額との積をリスクコストとして算出するステップ
とを含み、
前記（ａ）ステップは、
（ｄ）前記部品について、未定の係数を含む劣化関数式を提供するステップと、
（ｅ）前記部品の点検によって得られた前記部品の損傷量から前記係数を決定して、将来における前記部品の予測損傷量を予測する劣化関数を決定するステップと、
（ｆ）前記劣化関数に基づいて、前記損傷確率関数を算出するステップ
とを含む
ごみ処理プラント管理方法。
（ａ）ごみ処理プラントに含まれる機器を構成する部品が損傷する確率を示す損傷確率関数を算出するステップと、
（ｂ）前記部品が損傷したときに発生する損害額であるリスク金額を算出する
ステップと、
（ｃ）前記損傷確率関数と、前記リスク金額との積をリスクコストとして算出
するステップ
を計算機に実行させ、
前記（ａ）ステップは、
（ｄ）前記部品について、未定の係数を含む劣化関数式を提供するステップと、
（ｅ）前記部品の点検によって得られた前記部品の損傷量から前記係数を決定して、将来における前記部品の予測損傷量を予測する劣化関数を決定するステップと、
（ｆ）前記劣化関数に基づいて、前記損傷確率関数を算出するステップ
とを含む
ごみ処理プラント管理用プログラム。