JP3722790B2 - 機器の保守管理方法及び保守管理システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産用機器の保守管理方法及び保守管理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、技術の長足の進歩、メーカ間の開発競争の一段の激化などにより、メーカが生産する製品の種類は増加し、一方で、そのライフサイクルは短期化している。このような状況下では、メーカには、社会や顧客のニーズに即応して製品の生産が可能な、いわゆる多品種少量生産に対応可能な生産体制を確立することが求められる。
【0003】
上記のような生産体制を確立するには、機器が正常に稼働可能な状態に維持された、稼働可能時間を長くして生産性を高く維持することが有効である。例えば、急な生産要求を受けたときに、すぐに対応して生産できれば、機会損失を回避し、顧客満足度を向上させることができる。このような機器の生産性の指標として、可動率(Availavility)を用いることができる。
【0004】
可動率は、{(稼働可能時間)−(停止時間)}/(稼働可能時間)×100で表される。稼働可能時間は、例えば、機器が配置された工場の操業時間から生産停止期間を除いた時間と一致する。また、停止時間は、定期点検等のための予定停止時間と、突発的な障害等による非予定停止時間と、から構成される。式より、高い可動率を達成するには、停止時間を短縮することが有効である。
【0005】
機器の可動率を所定程度に維持するためには、保守管理が不可欠である。機器の保守管理は、機器を提供するベンダ、あるいは、ベンダより委託を受けた事業者(以下、事業者等)が、サービス業務として行う。このような場合、保守管理サービスは、機器が、メーカと事業者等との間で取り決めた可動率を満たすように行われる。従って、保守管理サービス期間中、機器は所定の可動率で稼働し、その生産性はほぼ一定であると言える。
【0006】
しかし、近年、保守管理により、生産性の向上が可能なシステムが開発されている。このようなシステムでは、メーカ(機器のユーザ)とベンダとが共同して保守管理を行う。具体的には、ベンダが通信網を介して機器の稼働情報を遠隔から取得し、メーカと同様にリアルタイムで機器の稼働状況を把握し、ユーザと協働して必要な保守管理作業を行う。ユーザとベンダとが機器情報を共有し、情報に基づいて協働して保守管理作業をすることにより、作業は効率化する。これにより、障害復旧の迅速化により機器の非予定停止時間を短縮できるなど、機器の可動率の向上が可能となる。
【0007】
また、上記システムでは、稼働情報とともに、ベンダは、部品の使用期間等の、機器の部品交換に関する情報を取得する。ベンダは、取得した情報に基づいて部品の最適な交換周期を算出し、算出した交換周期をユーザにフィードバックする。これにより、ユーザは効率よく部品交換を行うことができ、機器の予定停止時間を実質的に削減できるなど、可動率の向上が可能となる。
【0008】
このように、上記方法では、保守管理期間中における機器の可動率の向上、すなわち、生産性の向上が可能であり、ときには、保守契約等で予め設定した値よりも高い生産性(可動率)が実現され得る。このような場合、ベンダは、「保守」作業だけでなく、さらに、「改善」作業を行っていると言える。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、事業者等が行う保守管理サービスは、通常無償ではなく、ユーザ(メーカ)に対価を要求する。例えば、事業者等は、所定の作業に対して一定の額、または、保守作業に要した時間に比例した額をユーザに課金する。また、下記特許文献1には、ウェハ処理枚数等の、機器の実際の稼働量に対して課金する方法が開示されている。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−117336号公報
【0011】
しかし、これら従来の課金方法は、予め設定した可動率等を指標として、一定の生産性を実現するための保守管理サービスに適用されるものであり、上述した「改善」作業を、他の「保守」作業とを分けて課金できるものではない。このため、従来の課金方法を単純に適用して課金額を決定した場合には、以下のような理由から事業者等とユーザとの双方を満足させることができない。
【0012】
まず、サービスを提供する事業者等にとって、上記したユーザとの協働作業は、リアルタイムの待機態勢が要求され、費用負担が増大する。従って、ベンダ等が保守管理の対価を求める際に、従来の「保守」作業への対価以外に、「改善」作業への対価を求めるのは当然である。
【0013】
一方で、ユーザにとっても機器の生産性の向上により、製造コストの低減等の恩恵を受けられる。このため、事業者等の求めに応じて、「改善」作業への対価を支払うことには納得するであろう。しかし、ユーザにとって、自己の都合により稼働可能時間は生産時間と等しいものではなく、単純な課金額の増大は製造コストの増大をもたらすため受け入れがたい。
【0014】
このようなことから、保守管理作業のうち、生産性の向上に寄与した分(改善作業分)に対して定量的に課金でき、ユーザと保守管理事業者との双方を満足させ得る課金方法が求められていたが、このような課金方法は従来なかった。
【0015】
上記事情を鑑みて、本発明は、機器のユーザと保守管理事業者との双方を満足させ得る課金機能を有する保守管理方法および保守管理システムを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る機器の保守管理方法は、
機器の保守管理サービスの対価の額を決定するための課金方法であって、
保守管理サービスの対象となっている機器の稼働状況を示す物理量を示す稼働状況データをセンサにより取得する稼働状況データ取得工程と、
前記稼働状況データ取得工程で取得した稼働状況データが示す物理量と基準となる物理量とに基づいて、機器が正常か異常かを判別し、異常と判別した場合に出力手段により所定の警報を発する警報工程と、
所定のサービス期間において機器がオンとなっている時間を計測する計測手段により該機器の稼働時間を取得する稼働時間検出工程と、
前記稼働時間検出工程により検出された稼働時間と所定の稼働可能時間とに基づいて、所定のサービス期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値をコンピュータにより計算する定量化工程と、
前記定量化工程で定量化した前記機器の生産性を、予め定められた生産性基準と比較手段で比較して、その差をコンピュータにより算出する比較工程と、
課金基準値記憶手段から前記機器の生産性と生産性基準の差を課金額に変換するための課金用情報を読み出し、該課金用情報と前記比較手段が前記比較工程で算出した差に基づいて、前記サービス期間内の前記保守管理サービスに対する課金額をコンピュータにより決定する課金額決定工程と、
を備える、ことを特徴とする。
【0017】
所定の予備期間に機器がオンとなっている時間を計測手段により計測することにより、予備期間における該機器の稼働時間を検出する予備期間稼働時間検出工程と、
前記稼働時間検出工程により検出された予備期間内の稼働時間と予備期間内の稼働可能時間とに基づいて、所定の予備期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値をコンピュータにより計算することにより、前記生産性基準を決定する生産性基準決定工程と、を配置してもよい。
【0020】
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る機器の保守管理システムは、
機器の保守管理サービスの対価の額を決定するための課金システムであって、
保守管理サービスの対象となっている機器の稼働状況を示す物理量を示す稼働状況データを取得する稼働状況データ取得手段と、
前記稼働状況データ取得手段が取得した稼働状況データが示す物理量と基準となる物理量とに基づいて、機器が正常か異常かを判別し、異常と判別した場合に所定の警報を出力手段から発する警報手段と、
所定のサービス期間における機器がオンとなっている時間を計測することにより、該機器の稼働時間を検出する稼働時間検出手段と、
前記稼働時間検出手段により検出された稼働時間と所定の稼働可能時間とに基づいて、所定のサービス期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値を計算する定量化手段と、
前記定量化手段が定量化した前記機器の生産性を、予め定められた生産性基準と比較して、その差を算出する比較手段と、
前記比較手段により算出された生産性の差を課金額に変換するための課金用情報を記憶する課金基準値記憶手段と、
前記課金基準値記憶手段に記憶されている課金用情報と前記比較手段が算出した差とに基づいて、前記サービス期間内の前記保守管理サービスに対する課金額を決定する課金額決定手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【0021】
所定の予備期間に機器がオンとなっている時間を計測することにより、予備期間における該機器の稼働時間を検出する予備期間稼働時間検出手段と、前記稼働時間検出手段により検出された予備期間内の稼働時間と予備期間内の稼働可能時間とに基づいて、所定の予備期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値を計算することにより、前記生産性基準を決定する生産性基準決定手段を、配置してもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
本実施の形態にかかる生産用機器の保守管理方法及び保守管理システムについて、以下、図面を参照して説明する。
【0025】
本実施の形態において、生産用機器は半導体製造装置であり、ユーザである半導体デバイスメーカが工場において使用している。機器の保守管理サービスは、機器を提供したベンダあるいはベンダから委託を受けた事業者(以下、事業者)が行い、事業者は提供したサービスに対してユーザに課金する。
【0026】
図1に、本実施の形態にかかる課金システム11の構成を示す。
図1に示すように、本実施の形態の課金システム11は、1または複数のユーザの1または複数の工場12と、サービス事業者の事業所13と、が通信回線14で接続されて構成される。
【0027】
通信回線14は、例えば、インターネットから構成される。また、通信回線14は、例えば、専用線、公衆回線網、ISDN網、有線放送網、無線通信網、衛星通信網などのいずれか、あるいはこれらの組み合わせから構成されてもよい。
【0028】
工場12には、1または複数の機器15と、工場側コンピュータ16と、が配備されている。機器15と、工場側コンピュータ16と、は、LAN(Local Area Network)等の工場内配線網17によって接続されている。工場側コンピュータ16は、工場12で使用されている機器15を集中管理する。
【0029】
機器15は、半導体装置、液晶表示装置等の電子デバイスの製造に用いる装置であり、例えば、前工程用機器15(成膜装置、熱処理装置等)や後工程用機器15(実装装置、試験装置等)である。1つの工場12内には、1または複数種の機器15が配備されている。
【0030】
図2に、機器15の構成を示す。図2では、機器15として、枚様式のプラズマCVD装置を用いる場合を例として説明する。
図2に示すように、機器15は、円筒形状に成形されたチャンバ110を備える。
【0031】
チャンバ110の側壁には排気口111が形成されている。排気口111にはAPC(自動圧力調節装置)112を介して真空ポンプ113が接続されている。真空ポンプ113はターボ分子ポンプ等から構成され、チャンバ110内を所定の減圧雰囲気まで真空引きする。また、チャンバ110の側壁にはゲートバルブ114が設けられており、ゲートバルブ114を開放した状態で、チャンバ110と外部との間でウェハWが搬送される。
【0032】
チャンバ110の略中央にはサセプタ115が設けられている。サセプタ115は、アルミニウム等の導体から構成され、平行平板電極の下部電極を構成する。サセプタ115の上面には、ウェハWが載置される。
【0033】
サセプタ115は、シャフト116に支持されたステージ117上に設けられている。シャフト116はチャンバ110の底面に開設された開口を貫通して配置されている。シャフト116は図示しない昇降機構に接続され、ステージ117とともにサセプタ115を昇降させる。シャフト116の内部は中空に構成され、内部には配線等が挿通される。
【0034】
ステージ117の下部は、ステンレス鋼等からなるベローズ118で覆われている。ベローズ118は、その上端と下端とがそれぞれステージ117の下部およびチャンバ110の底面にねじ止めされている。ベローズ118は、ステージ117の昇降とともに伸縮し、チャンバ110内の気密状態を保持する。
【0035】
サセプタ115には、第1の高周波電源119が接続されている。第1の高周波電源119は0.1〜13MHzの範囲の周波数を有している。
【0036】
サセプタ115の上方には、シャワーヘッド120が設けられている。シャワーヘッド120は、サセプタ115を平行に対向するように設けられ、そのサセプタ115との対向面に電極板121を有する。
【0037】
電極板121は、導体から構成された円板状部材から構成され、その面全体に多数のガス穴121aを有する。電極板121には、第2の高周波電源122が接続されている。第2の高周波電源122は、13〜150MHzの範囲の周波数を有している。電極板121は、サセプタ115とともに、平行平板電極の一対の対向電極を構成する。
【0038】
シャワーヘッド120は、電極板121のガス穴121aと導通する中空部120aを備える。また、シャワーヘッド120は、ガス供給管123に接続されている。ガス供給管123は、マスフローコントローラ(MFC)124を介してガス源125に接続されている。ガス源125から供給されるガスは、MFC124によって所定の流量に制御されてシャワーヘッド120の中空部120aに供給され、ガス孔121aからチャンバ110内部に噴出される。
【0039】
ガス源125からは、プラズマCVD処理に必要なプロセスガスおよびキャリアガスが供給される。成膜動作時、サセプタ115および電極板121には、所定の高周波電圧が印加され、これらの2つの間の空間には、ガスのプラズマが生成する。プラズマ中の活性種により、ウェハWの表面には所定のCVD膜が形成される。
【0040】
また、機器15は、タイムカウンタ126を備える。タイムカウンタ126は、機器15がオンとなっている時間をカウントする。カウントされた時間は、後述するように稼働時間として機器状況DBに蓄積される。
【0041】
機器15は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成される中央処理部127を備える。中央処理部127は、機器15の全体の動作を制御する信号を送出する。
【0042】
上記機器15の動作において、中央処理部127は、APC112に接続されてチャンバ110の内部圧力を検知するとともに、圧力を所定範囲内に維持する。また、中央処理部127は、MFC124に接続されて、チャンバ110に供給されるガスの流量を所定量に調節する。このように、中央処理部127は、APC112、MFC124等を介して、反応を制御するとともに、チャンバ110内部の情報を取得する。
【0043】
なお、機器15は、さらに、ウェハWの温度を検知するための温度センサ、ウェハWの処理枚数をカウントするウェハカウンタ、チャンバ110内のパーティクル量をカウントするパーティクルカウンタ等を備え、中央処理部127は、他のデータを取得するようにしてもよい。
【0044】
中央処理部127は、これらの機器15の稼働状況に関する稼働状況データを記憶部128に格納するとともに、通信部129を介して工場側コンピュータ16に送出する。なお、図では記憶部128が機器15に設置されているが、記憶部128を機器15から離して、例えば、図1のコンピュータ16内に設けてもよい。
【0045】
また、機器15は、中央処理部127に接続された入出力制御部130を備える。入出力制御部130は、表示画面、キーボード等を備えた入出力装置131に接続されている。入出力装置131はヒューマンインタフェースとして機能する。工場12内の作業員は、入出力装置131から設定条件等の所定の制御情報を入力し、そして、機器15の状態を示す情報を出力として読みとる。
【0046】
また、作業員は、入出力装置から機器15について行ったメンテナンス作業に関するデータを入力する。例えば、作業員は、部品を故障によりまたは定期的に交換した時には、その日時、部品の種類、使用時間等の機器15のメンテナンスに関する情報を入力する。入力された情報は、記憶部128にメンテナンスデータとして記憶される。
【0047】
メンテナンスデータには、メンテナンスに関係しない他のログデータも含まれる。ログデータは、タイムスタンプとともに、その機器15のあらゆる動作の履歴をデータ化したものであり、工場12の作業者が機器15にどんなオペレーションをしたか、機器15のあるセンサがいつどのように動作したか、機器15のソフトがいつどのようなルーチンに入ったか、記憶部128にいつどんなデータが入ったか、などを示す。
【0048】
中央処理部127は、入出力装置131から入力された上記メンテナンスデータについても、記憶部128に格納するとともに、工場側コンピュータ16に送出する。
【0049】
図3に、工場側コンピュータ16の構成を示す。図3に示すように、工場側コンピュータ16は、中央処理部18と、通信部19と、記憶部20と、入出力制御部21と、を備える。
【0050】
中央処理部18は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成され、工場側コンピュータ16の動作を制御する。
【0051】
通信部19は、工場内配線網17及び通信回線14の工場側コンピュータ16のインタフェースとして機能する。中央処理部18は、通信部19を介して、工場12内の機器15等との間で情報の送受信を行う。
【0052】
中央処理部18は、機器15から受け取った稼働状況データおよびメンテナンスデータを、通信部19を介して後述する事業者側コンピュータに送出する。稼働状況データは事業者側コンピュータにほぼリアルタイムで送られ、メンテナンスデータは発生とともにあるいは所定間隔毎に送られる。
【0053】
記憶部20は、稼働状況データおよびメンテナンスデータを記憶する。中央処理部18は、機器15から工場内配線網17を介して受信した上記データを記憶部20に格納する。
【0054】
なお、記憶部20は、機器15の記憶部128と同一の内容の上記データを格納してもよく、または、機器15の記憶部128よりも長い期間のデータを蓄積するようにしてもよい。また、機器15の記憶部128および工場側コンピュータ16の記憶部20のいずれか一方に、上記データを格納するようにしてもよい。
【0055】
入出力制御部21は、表示画面、キーボード等を備えた入出力装置22に接続されている。入出力装置22はヒューマンインタフェースとして機能する。工場12内の作業員は、入出力装置22から、工場側コンピュータ16および機器15の制御を行い、また、機器15等に関する情報を取得する。
【0056】
障害発生時には、例えば、ユーザ側作業員は、工場側コンピュータ16の入出力装置22を介して、事業者から障害対応に関する情報を受け取り、必要な処置を行う。
【0057】
ここで、工場側コンピュータ16は、障害の発生時等の非予定停止時間、および、定期点検時等の予定停止時間以外は、機器15を常にオンとし、いつでも生産可能な状態であるようにしている。
【0058】
工場側コンピュータ16は、機器15が、生産動作を行わない、待機状態にあるとき、機器15に所定時間毎にテスト動作を行わせる。このとき、機器15は、所定のテストプログラムに従って、ダミーウェハに対して通常の成膜動作を行う。工場側コンピュータ16は、テスト動作において異常が検出されると、必要に応じて機器15をオフとし、復旧処理を行う。なお、テスト動作の際も、後述する事業者側コンピュータは機器15の稼働状況を監視し、異常を検出すればその旨をユーザ側に通知する。
【0059】
上述したように、タイムカウンタ126は、機器15がオンとなっている時間をカウントする。すなわち、タイムカウンタ126は、機器15が実際に正常に稼働し、および、正常に稼働可能な状態にある時間をカウントする。本明細書では、機器15が実際に正常に稼働し、および、正常に稼働可能な状態にある時間を、「稼働時間」として表す。
【0060】
図1に戻り、サービス事業者の事業所13には事業者側コンピュータ23が配備されている。図4に、事業者側コンピュータ23の構成を示す。図4に示すように、事業者側コンピュータ23は、中央処理部24と、通信部25と、入出力制御部26と、記憶部27と、を備える。
【0061】
中央処理部24は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成され、事業者側コンピュータ23の動作を制御する。
【0062】
通信部25は、事業者側コンピュータ23側の外部インタフェースとして機能する。中央処理部24は、通信部25を介して、1または複数の工場側コンピュータ16との間で情報の送受信を行う。
【0063】
入出力制御部26は、画面、キーボード等を備えた入出力装置28に接続されている。入出力装置28はヒューマンインタフェースとして機能する。事業者側のオペレータは、入出力装置28から、所定の入力処理を行って事業者側コンピュータ23を制御する。また、事業者の作業員は、入出力装置28からユーザ側に電子メール等により対処情報を送信し、また、機器15の稼働状況を確認する。
【0064】
記憶部27は、各種データベース(DB)を含んで構成される。記憶部27は、機器情報DB29と、プロファイル情報DB30と、連絡先情報DB31と、部品情報DB32と、課金情報DB33と、を備える。
【0065】
機器情報DB29には、保守管理サービスの対象である機器15の、稼働状況データと、メンテナンスデータと、が、機器15毎に蓄積されている。機器情報DB29は、例えば、ユーザ、工場12毎に分類されている。
【0066】
図5に、機器情報DB29に格納された稼働状況データの一例を示す。図5に示す例では、機器情報DB29には、機器15の稼働状況データが、図5中の*1に示すような形で蓄積されている。
【0067】
また、稼働状況データには、機器15のタイムカウンタ126から取得した機器15の稼働時間が含まれている。上述したように、稼働時間は機器15がオンとなっている時間を示す。タイムカウンタ126は、例えば、後述する単位課金期間毎にリセットされ、タイムカウンタ126が示す値は単位課金期間内の稼働時間を示す。
【0068】
稼働時間は、機器15が実際に生産を行っている時間に限らず、生産はしていないが待機している時間も含む。工場12の操業時間中に、機器15は、常にオンとされており、生産を行っていない状態でも、顧客から急な受注に即応できるよう待機している。このように、稼働時間は、生産期間と待機期間とを含み、機器15がオンとされている時間から構成されている。
【0069】
図6に、機器情報DB29に格納されたメンテナンスデータの一例を示す。図6に示す例では、機器情報DB29には、部品交換に関するメンテナンスデータが種類毎に蓄積されている。メンテナンスデータは、部品毎の交換日(時)、通算使用時間等から構成されている。
【0070】
プロファイル情報DB30には、機器15の動作のレシピとなる、各工程時のパラメータ(温度、圧力等)の標準プロファイルが記憶されている。
【0071】
図7に、プロファイル情報DB30に格納された、工程A、B、…における各パラメータの標準プロファイルの一例を示す。図6に示す例では、工程Aにおける変化パラメータとして、圧力、ガス流量等が、*2および*3に示すような形で格納されている。
【0072】
また、プロファイル情報DB30には、図8に示すように、各機器15の所定の処理における工程表(レシピ)が格納されている。レシピは、予めユーザから事業者に通信回線14を通じて自動的に、あるいは、人手を介して通知されている。レシピは、例えば、*4に示すような形で格納されている。
【0073】
プロファイル情報DB30に格納されたレシピおよび基準プロファイルは、後述する工場側コンピュータ16による機器15の稼働状態の監視に用いられる。より詳細には、中央処理部24は、図8に示すレシピに従って、図7に示す標準プロファイルを各パラメータについて読み出す。事業者側コンピュータ23(中央処理部24)は、機器15から受信した実際の稼働状況データにおける各パラメータの変化プロファイルと、読み出した標準プロファイルとを比較して機器15の状態を判別する。
【0074】
事業者側コンピュータ23は、各パラメータの実際の変化プロファイルと標準プロファイルとが、例えば、誤差5%の範囲内に無い場合に、機器15が異常な状態にあると判断する。
【0075】
連絡先情報DB31には、ユーザ側作業員及び事業者側作業員の連絡先(メールアドレス等)が記憶されている。図9にその一例を示す。図9に示す連絡先情報DB31においては、機器15毎に、この機器15の保守管理作業を担当する者(ユーザ側および事業者側)のメールアドレスがリンクされている。
【0076】
部品情報DB32には、機器15を構成する各部品の最適交換周期が格納されている。図10に、部品情報DB32の一例を示す。図10に示すように、部品情報DB32には、機器15の種類毎に、構成する部品の最適交換周期が格納されている。
【0077】
最適交換周期は、事業者が推奨する、部品を安定に使用可能な期間である。最適交換周期は、実際の使用において発生する部品交換データに基づいて、最適化された値である。例えば、最適交換周期は、メンテナンスデータとして収集した、部品の使用期間の平均値あるいはこれに所定のマージンを加えた値である。なお、最適化方法はこれに限られない。
【0078】
最適化は、データ量が多いほど信頼性の高いデータが得られる。従って、1または複数のユーザからデータを収集し、これに基づいて算出された最適交換周期は、例えばユーザが単独で算出するものよりも信頼性の高いものとなる。
【0079】
課金情報DB33には、保守管理サービスに対する課金額決定処理に使用される各種データが記憶されている。図11に、課金情報DB33に記憶されたデータの例を示す。図11に示す例では、ユーザ毎に、使用する機器15の種類、シリアル番号、使用開始日、予備期間、単位課金期間、稼働可能時間、生産性基準値および課金レートに関するデータが格納されている。
【0080】
これらの情報は、ユーザと事業者との間の取り決めなどにより決定された既定値であり、事業者側コンピュータ23に課金額の決定前に入力される。
【0081】
使用開始日は、機器15の実際の運用を開始した日時、あるいは、保守管理サービスを開始した日時を示す。使用開始日に基づいて、後述する予備期間および単位課金期間の期日の到来が判別される。
【0082】
予備期間は、後述する生産性基準値を決定するための期間であり、保守管理サービスを開始する前の予備的期間である。予備期間は、例えば、機器15の使用開始日後、あるいは、本格的な保守管理サービスの開始前の所定期間、例えば、3ヶ月間である。
【0083】
予備期間において、機器15の保守管理は基本的にユーザ自身が行い、障害発生時にはユーザからの連絡に応じて、事業者は作業を行う。事業者は、通信回線14を介して機器15の稼働情報を取得し、各種データを蓄積しているが、あえてユーザからの通報があってから対処する。このように、予備期間の保守管理は、主としてユーザによって行われ、事業者の寄与は最小限となるように行われる。
【0084】
単位課金期間は、事業者が対価を要求する、すなわち、保守サービスに対する費用が発生する期間を示し、例えば、1年に設定されている。単位課金期間は、予備期間の終了後、あるいは、直前の単位課金期間の終了後に開始され、その終了の後に課金が発生する。
【0085】
稼働可能時間は、ユーザの工場12において、現在の単位課金期間内において機器15が稼働可能であるべき時間である。稼働可能時間は、例えば、機器15が配置されたユーザの工場12の操業予定より予め決定された値であり、図に示す例では、8,400時間(350日)とされている。
【0086】
課金額は、単位課金期間における生産性を定量化した可動率を用いて決定される。可動率は、単位課金期間における、稼働時間の稼働可能時間に対する割合であり、(稼働時間)/(稼働可能時間)×100(%)として算出される。稼働時間は、機器情報DB29に記憶されたものである。
【0087】
ここで、本明細書において、可動率とは、いわゆる稼働率(utilization)とは異なる。稼働率は、稼働可能時間における生産時間の割合を示す。一方、可動率の算出に用いられる上式中の稼働時間は、生産に寄与しない待機時間等を含むものである。従って、可動率とは、稼働可能時間中の、機器が「動き得る時間」の割合を示す。
【0088】
生産性基準値は、課金額の算出基準として用いられる。生産性基準値は、上述した予備期間における機器15の生産性を定量化することにより決定される。生産性基準値は、課金対象期間におけるのと同じ定量化手法を用いて決定され、可動率として決定される。可動率は、予備期間における稼働可能時間と、稼働時間と、から、上述した単位課金期間におけるのと同様の方法で算出される。
【0089】
課金額は、単位課金期間における定量化された生産性(可動率)と、生産性基準値と、を比較して決定される。上述したように、予備期間において、保守管理は、ユーザが主として行い、事業者の寄与は最低限となるように行われる。一方で、課金対象期間においては、ユーザと事業者とが協働して行われる。
【0090】
予備期間の生産性(基準値)と、課金対象期間の生産性(実測)と、を比較することにより、課金対象期間の保守管理における、事業者の寄与分に対応する生産性の変化を定量化することができる。本例において、事業者は生産性が向上した場合にのみ課金し、向上分に比例した額を課金する。
【0091】
課金レートは、課金対象期間の実測生産性と、生産性基準と、の差分(向上分)を、課金額に換算するためのレートである。例えば、課金対象期間における可動率が56%であり、基準値が51%の場合、定量化された生産性の向上分を示すその差分は、5%である。課金レートが、例えば、30,000円/%である場合、該当機器15に対する課金額はこれらを乗ずることにより、150、000円と決定される。
【0092】
課金レートは、事業者とユーザとの間で取り決められている。課金レートは、機種、使用年数、契約年数等により決定される。なお、図に示す例では、課金レートは機種毎に設定されている。
【0093】
以下、上記課金システム11の動作について図面を参照して説明する。図12〜図15に、事業者側コンピュータ23(特に中央処理部24)の動作のフローを示す。なお、図12〜図15に示すフローは一例であり、同様の効果を奏するものであれば、どのようなものも可能である。
【0094】
まず、ユーザの工場12に機器15が納入され、立上げ作業が行われる。機器15が所定の機能を示したところで、検収が行われる(ステップS11)。検収後、機器15の実際の運用が開始される。この日時が、使用開始日として課金情報DB33に記憶される。
【0095】
一方で、ユーザは、機器15の保守管理サービスを提供する事業者と契約し、機器15の運用開始とともに、保守管理サービスが開始される。このとき、ユーザと事業者との間で、課金額決定方法が取り決められる。すなわち、基準値の設定方法および設定用の予備期間、単位課金対象期間、課金レート等が決定される。これらの情報は、事業者側コンピュータ23に入力され、課金情報DB33に格納される。
【0096】
事業者は、機器15の運用開始から、所定期間、例えば、3ヶ月間を取り決めた予備期間として、保守管理作業を行う(ステップS12)。この予備期間の間、保守管理は基本的にユーザ自身が行い、障害発生時にはユーザからの連絡に応じて、事業者は作業を行う。事業者は、通信回線14を介して機器15の稼働情報を取得し、各種データを蓄積しているが、あえてユーザからの通報があってから対処する。このように、予備期間においては、機器15の生産性を所定程度に維持することを目標として保守管理が行われる。
【0097】
予備期間の終了後(ステップS13;Yes)、事業者はこの予備期間における可動率を算出する(ステップS14)。可動率は、上述したように、予備期間内における機器15の稼働時間を、稼働可能時間で除した割合(%)として求められる。算出した基準値は、生産性基準値として課金情報DB33に格納される。
【0098】
予備期間の終了後、事業者は、機器15のリアルタイムでの監視を開始するなど、以下のように、「本来の」保守管理作業を開始する(ステップS15)。図13に監視動作のフローの一例を示す。
【0099】
事業者側コンピュータ23は、機器15の稼働状況データをリアルタイムで受信している(ステップS21)。事業者側コンピュータ23は、受信した稼働状況データを機器情報DB29に格納する(ステップS22)。
【0100】
事業者側コンピュータ23は、機器情報DB29から受信した稼働状況データの中で、所定のパラメータ、例えば、温度に基づく稼働状況データ(変化プロファイル)を読み出す(ステップS23)。
【0101】
事業者側コンピュータ23は、プロファイル情報DB30に記憶された温度に関する標準プロファイルを参照し、稼働状況データのプロファイルと比較する(ステップS24)。事業者側コンピュータ23は、実測されたプロファイルと標準プロファイルとの差が所定の誤差範囲内(例えば、5%)にあるか否かを判別する(ステップS25)。
【0102】
上記処理は、温度パラメータに限らず、機器15から取得される圧力等の他のパラメータについても同時に行われている。
【0103】
実測されたプロファイルと標準プロファイルとの差が所定の誤差範囲内にあると判別した場合(ステップS25;Yes)、事業者側コンピュータ23は、稼働状況データを受信して機器15の監視を続ける。
【0104】
一方、両者の差が上記範囲内にないと判別した場合(ステップS25;No)、事業者側コンピュータ23は機器15に障害が発生したと判別する。このとき、事業者側コンピュータ23は、ユーザ側に工場側コンピュータ16の入出力装置を介して障害発生及びその状況を通知する(ステップS26)。同時に、事業者側コンピュータ23は、連絡先情報DB31からメーカ側(ユーザ)の保守担当者のメールアドレス等の連絡先情報を読み込み、連絡先に障害発生を報知するメール等を送信する。
【0105】
事業者側コンピュータ23は、稼働状況に異常を検出した場合、連絡先情報DB31を参照して、ユーザ(工場12)側及び事業者側に障害発生とその内容を報知する。ユーザ側の作業員は、報知に基づいて、機器15の状況を確認し、必要な処置を行う。また、事業者側の担当作業員は、報知に基づいて、必要ならば交換部品を携えて障害の発生した機器15が使用されている工場12へ向かい、復旧作業を行う。
【0106】
また、事業者側コンピュータ23は、事業者のオペレータ等に対しても事業者側コンピュータ23の入出力装置を介して障害発生及びその状況を通知する。同時に、事業者側コンピュータ23は、連絡先情報DB31から事業者側の保守担当者のメールアドレス等の連絡先情報を読み込み、連絡先に障害発生を報知するメール等を送信する。
【0107】
ユーザ側及び事業者側の作業員は、事業者側コンピュータ23からの通知をもとに、対処処理を行う。なお、ユーザ側及び事業者側保守担当者への通知手段は、メールに限らず、携帯電話、ポケットベル、ハンドヘルドコンピュータ等であってもよい。
【0108】
事業者側コンピュータ23は、障害発生を通知するとともに、対処に必要な情報を関係者に送る(ステップS27)。ユーザ側および事業者側の作業員は、受け取った対処情報に基づいて復旧処理を行う。
このとき、タイムカウンタ126は、機器15が復旧処理のためにオフ状態となった時点でカウントを停止する。
【0109】
事業者側コンピュータ23は、チャンバ110内の圧力に関するデータのプロファイルが異常であると判別した場合、ユーザ側作業員等にその旨を通知し、温度の修正を行うよう指示する。
【0110】
作業員の作業にも関わらず、異常が改善されない場合、事業者側コンピュータ23は、作業員の報告等に基づいて原因を特定し、作業員に通知する。例えば、圧力がどうしても所定値に達しない場合には、APC112および真空ポンプ113の点検、交換を指示する。
【0111】
また、障害がソフトウェアの問題である場合には、事業者側コンピュータ23は、例えば、所定のソフトウェアを工場側コンピュータ16に送出し、工場側コンピュータ16が自動的に復旧処理を行う。
【0112】
復旧処理の終了後、機器15がオンとされると、タイムカウンタ126はカウントを開始する。このようにして、タイムカウンタ126は、機器15の突発的(非予定)停止時間が除かれた稼働時間をカウントする。
【0113】
上記のように、ユーザと事業者とが協働して保守管理を行うことにより、作業の重複の排除、ユーザ側作業員の待ち時間の短縮などにより、障害発生時の機器15の(非予定)停止時間を実質的に短縮できる。従って、機器15の可動率(生産性)の向上が可能となる。
【0114】
上述したように稼働状況データを受信して機器15の監視を行う一方で、事業者側コンピュータ23はメンテナンスデータを受信して、以下に示すように部品の最適交換周期を算出し、部品情報DB32に格納する。
【0115】
以下、事業者側コンピュータ23がメンテナンスデータを処理する動作について、図14に示すフローを参照して説明する。
【0116】
メンテナンスデータに含まれる、機器15の部品交換に関するデータは、機器15の定期点検時に交換し、あるいは、部品を原因とする障害が発生し、修理交換したときに発生する。すなわち、部品交換を行った作業員が、機器15の入出力装置から、交換した部品の種類、日時、使用期間等のメンテナンスデータを入力することによりデータが発生する。発生したデータは、工場側コンピュータ16によって、即時にあるいは定期的に送出され、事業者側コンピュータ23がこれを受信する(ステップS31)。
【0117】
ここで、突発的な故障による部品交換および定期交換のために機器15が停止したとき、タイムカウンタ126はカウントを停止する。従って、タイムカウンタ126は予定停止時間および非予定停止時間を除いた、機器15の稼働時間をカウントする。
【0118】
事業者側コンピュータ23の中央処理部127は、受信したメンテナンスデータを機器情報DB29に格納する(ステップS32)。次いで、事業者側コンピュータ23は、機器情報DB29のメンテナンスデータから交換した部品の種類を参照し、該当する部品の最適交換周期を算出する(ステップS33)。
【0119】
最適交換周期は、例えば、収集した部品の使用期間の平均値あるいはこれに所定のマージンや重みを加えた値である。すなわち、交換された部品について平均使用時間を算出し、所定のマージンを付加して、最適交換周期を導出する。この処理は、新たなメンテナンスデータ(部品交換データ)が発生するごとに行われ、導出された最適交換周期は、部品情報DB32に更新記憶される。
【0120】
このように、多数の機器15に関して部品交換が行われ、新たなメンテナンスデータが取得される毎に、部品情報DB32に記憶されている部品の交換周期は最適化される。
【0121】
事業者側コンピュータ23は、1または複数のユーザの保有する機器15からメンテナンスデータを収集している。従って、部品の交換周期は、豊富なデータに基づいた、信頼性の高いものである。
【0122】
上記のようにして得られた各種部品の最適交換周期は、定期的に、例えば、1〜2週間おきに、全てのユーザに送られる(ステップS35)。ユーザは、受け取った交換周期情報を参照して、より効率的な機器15及び工場12等の稼働を可能とする新たな計画を策定することができる。この結果、定期点検周期の最適化が図れ、機器15の稼働可能時間の増大(予定停止時間の減少)が図れるなど、機器15の生産性の向上が図れる。
【0123】
図12に戻り、事業者側コンピュータ23は、上記のようにして監視動作等を行っている。このような保守管理サービスへの対価として、事業者側コンピュータ23は、単位課金対象期間毎に、その期間内の生産性の向上に応じた課金額を決定し、ユーザに請求する。
【0124】
事業者側コンピュータ23は、課金情報DB33に記憶された機器15の使用開始日、単位課金期間および/または予備期間に基づいて、課金発生日が到来したかどうかを判別する(ステップS16)。課金発生日は、予備期間が3ヶ月で、単位課金期間が1年の場合、使用開始日から1年3ヶ月後となる。なお、予め、課金情報DB33に使用開始日に予備期間を加えた期日をサービス開始日として記憶させ、このサービス開始日から単位期間毎に課金発生を判別するようにしてもよい。
【0125】
なお、図12に示すフローでは、監視処理と課金額決定処理とは別々に行われるものとなっているが、監視処理と課金額決定処理とは実質的に並列に行われる。
【0126】
課金発生日が到来すると、事業者側コンピュータ23は、経過した直前の単位課金期間における課金額を決定する(ステップS17)。図15に、課金額の決定動作を示すフローの例を示す。
【0127】
まず、事業者側コンピュータ23は、機器情報DB29から、課金期間中の機器15の稼働時間を読み込み、一方で、プロファイル情報DB30から機器15の稼働可能時間を読み込む(ステップS41)。機器情報DB29の稼働時間と、プロファイル情報DB30の稼働可能時間は、課金額が決定された後、それぞれリセットされる。
【0128】
事業者側コンピュータ23は、読み出した稼働時間と稼働可能時間とに基づいて、可動率を算出する(ステップS42)。具体的には、事業者側コンピュータ23は、稼働時間を稼働可能時間で除す。得られた値に100を乗ずることにより、可動率(%)が導かれる。
【0129】
次いで、事業者側コンピュータ23は、課金情報DB33の生産性基準値(可動率)を参照し、算出した可動率と比較する(ステップS43)。すなわち、算出値と基準値との差分をとる。得られた差分が、課金対象期間における機器15の生産性向上分が定量化されたものであり、これに対して課金される。
【0130】
次に、事業者側コンピュータ23は、課金情報DB33の課金レートを参照し、定量化された生産性向上分に課金レートを乗じて換算する(ステップS44)。この結果、対象期間内の機器15の保守サービスに対する、生産性の向上に応じた課金額が決定される(ステップS45)。
なお、生産性に向上が見られない場合、課金は発生しない。すなわち、差分が負の値をとる場合には、例えば、課金は発生しない。
【0131】
事業者側コンピュータ23は、機器情報DB29の使用開始日に基づいて、使用開始から所定の課金対象期間が経過した機器15に関して、上記と同様の処理を行う。
【0132】
事業者側コンピュータ23は、上述のようにして得られた結果を請求額としてユーザに通知する(図12、ステップS18)。通知は、結果の発生毎に、あるいは、期末毎にユーザに通知される。通知方法は、メール、FAX等の手段で、例えば、図16に示すようなフォームでユーザに通知される。
【0133】
図に示すような請求書を受け取ったユーザは、保守管理サービスにより機器15の生産性が向上し、その向上分に対して課金されていることを明確に理解できる。生産性の向上に応じて課金が発生していることから、サービスへの対価の支払いによるコストのいたずらな増大は回避され、よって、ユーザは対価の請求に対して納得することができる。
【0134】
以上説明したように、本実施の形態では、保守管理サービスにより、機器15の生産性が向上した部分に対して選択的に課金する。また、課金額は、生産性の向上度に応じた額である。このように、一般的な、保守管理サービスに対するのとは別に、生産性の向上分に対して課金できることから、ユーザと事業者との双方にとって、満足度の高い課金方法である。
【0135】
すなわち、ユーザにとっては、生産性の向上分に応じて保守管理サービスへの対価を支払うのであり、従って、保守費用の増大による生産コストの上昇は抑えられる。
【0136】
事業者にとっても、上述したような質の高い保守管理サービスを行うための費用をユーザが納得できる形で、顧客満足度を下げることなく徴収することができる。
【0137】
本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記実施の形態の変形態様について、説明する。
【0138】
上記実施の形態では、課金情報DB33に格納される生産性基準値、単位課金期間、生産性基準値、課金レート等は一定であるとした。しかし、これらのデータは、勿論、ユーザと事業者との取り決め等に応じて随時変更可能である。例えば、機器15の使用年数が長大化するとともに、生産性基準値、課金レート等を逓減させるようにしてもよい。
【0139】
上記実施の形態では、生産性基準値は、予備期間を設けて、その間の生産性を定量化して決定するものとした。しかし、基準値の設定方法は、これに限られない。例えば、ユーザと事業者とが予めとり決めた値を用いてもよい。
【0140】
上記実施の形態では、生産性は、可動率に基づいて定量化するものとした。しかし、定量化手法は、可動率、稼働時間、単位期間当たりの処理量等あるいはこれらの組み合わせを用いることができる。
【0141】
上記実施の形態では、タイムカウンタ126は、機器15に設けられる構成とした。しかし、タイムカウンタ126は、工場側コンピュータ16に設けられ、あるいは、工場側コンピュータ16が内蔵するソフトウェアタイマから構成されていてもよい。
【0142】
上記実施の形態では、稼働時間として、機器15がオン状態にある時間をカウントするものとした。しかし、稼働時間の設定方法は、これに限られず、例えば、機器15が処理動作を実質的に終了した時間を除いてカウントするようにしてもよい。また、機器15のオン状態にある時間ではなく、オフ状態にある時間をカウントし、稼働可能時間から減じて稼働時間を算出するようにしてもよい。
【0143】
また、上記例では、生産稼働していない時間でも、機器15は常にオン状態にあり、所定時間毎にテスト動作を行うものとした。しかし、これに限らず、生産稼働していないときには基本的に機器15はオフとされ、所定時間毎にテスト動作のためにオンとされるようにしてもよい。この場合、タイムカウンタ126は、前の生産稼働時からオフ状態となっても引き続いてオン状態としてカウントし、例えば、テスト動作において異常が検出された時点でカウントを停止する。
【0144】
上記実施の形態では、部品交換に関するメンテナンスデータは、機器15に設けられた入出力装置から入力されるものとした。しかし、これに限らず、メンテナンスデータを工場側コンピュータ16から入力し、これを事業者側コンピュータ23に送信するようにしてもよい。また、機器15から送信される稼働状況データ及びメンテナンスデータは、工場内配線網17を介して事業者側コンピュータ23に送信されるが、機器15を直接にインターネット等の通信回線14に接続し、上記データを事業者側コンピュータ23に直接送信するようにしてもよい。
【0145】
上記実施の形態では、事業者側コンピュータ23は、収集したメンテナンスデータから部品の最適交換周期を導出してDB化し、ユーザ側に定期的に送信するものである。このDB化された部品の最適交換周期は、事業者側コンピュータ23及び工場側コンピュータ16に独自のブラウザを備えることにより、インターネット上で公開、検索可能な構成とすることもできる。
【0146】
また、上記例では、工場側コンピュータ16が種々のデータを事業者側コンピュータ23に送出するものとした。しかし、事業者側コンピュータ23から工場側コンピュータ16に接続して、稼働状況データやメンテナンスデータを入手してもよい。
【0147】
上記実施の形態では、ユーザは半導体装置メーカ等であり、ユーザが使用する機器15は半導体装置、液晶表示装置等の製造装置とした。しかし、これに限らず、本発明は、CCD、太陽電池等の他の電子デバイス、さらには、他の一般的な工業製品の製造機器に適用することも可能である。
【0148】
【発明の効果】
本発明によれば、機器の保守管理の課金について、ユーザとベンダ等との双方を満足させ得る方法およびシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる課金システムの構成を示す図である。
【図2】機器の構成例を示す図である。
【図3】工場側コンピュータの構成を示す図である。
【図4】事業者側コンピュータの構成を示す図である。
【図5】機器情報DBに格納された稼働状況データの一例を示す図である。
【図6】機器情報DBに格納されたメンテナンスデータの一例を示す図である。
【図7】プロファイル情報DBに格納されたデータの一例を示す図である。
【図8】プロファイル情報DBに格納されたデータの一例を示す図である。
【図9】連絡先情報DBに格納されたデータの一例を示す図である。
【図10】部品情報DBに格納されたデータの一例を示す図である。
【図11】課金情報DBに格納されたデータの一例を示す図である。
【図12】課金動作のフローの一例を示す図である。
【図13】保守・監視動作のフローの一例を示す図である。
【図14】交換周期算出動作のフローの一例を示す図である。
【図15】課金額決定動作のフローの一例を示す図である。
【図16】請求書の例を示す図である。
【符号の説明】
11 課金システム
12 工場
13 事業所
14 通信回線
15 機器
16 工場側コンピュータ
Claims (4)
- 機器の保守管理サービスの対価の額を決定する機能を備える機器の保守管理方法であって、
保守管理サービスの対象となっている機器の稼働状況を示す物理量を示す稼働状況データをセンサにより取得する稼働状況データ取得工程と、
前記稼働状況データ取得工程で取得した稼働状況データが示す物理量と基準となる物理量とに基づいて、機器が正常か異常かをコンピュータが判別し、異常と判別した場合に出力手段により所定の警報を発する警報工程と、
所定のサービス期間において機器がオンとなっている時間を計測する計測手段により該機器の稼働時間を取得する稼働時間検出工程と、
前記稼働時間検出工程により検出された稼働時間と所定の稼働可能時間とに基づいて、所定のサービス期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値をコンピュータにより計算する定量化工程と、
前記定量化工程で定量化した前記機器の生産性を、予め定められた生産性基準と比較手段で比較して、その差をコンピュータにより算出する比較工程と、
課金基準値記憶手段から前記機器の生産性と生産性基準の差を課金額に変換するための課金用情報を読み出し、該課金用情報と前記比較手段が前記比較工程で算出した差に基づいて、前記サービス期間内の前記保守管理サービスに対する課金額をコンピュータにより決定する課金額決定工程と、
を備える、ことを特徴とする機器の保守管理方法。 - 所定の予備期間に機器がオンとなっている時間を計測手段により計測することにより、予備期間における該機器の稼働時間を検出する予備期間稼働時間検出工程と、
前記稼働時間検出工程により検出された予備期間内の稼働時間と予備期間内の稼働可能時間とに基づいて、所定の予備期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値をコンピュータにより計算することにより、前記生産性基準を決定する生産性基準決定工程と、を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の保守管理方法。 - 機器の保守管理サービスの対価の額を決定する機能を備える機器の保守管理システムであって、
保守管理サービスの対象となっている機器の稼働状況を示す物理量を示す稼働状況データを取得する稼働状況データ取得手段と、
前記稼働状況データ取得手段が取得した稼働状況データが示す物理量と基準となる物理量とに基づいて、機器が正常か異常かを判別し、異常と判別した場合に所定の警報を出力手段から発する警報手段と、
所定のサービス期間における機器がオンとなっている時間を計測することにより、該機器の稼働時間を検出する稼働時間検出手段と、
前記稼働時間検出手段により検出された稼働時間と所定の稼働可能時間とに基づいて、所定のサービス期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値を計算する定量化手段と、
前記定量化手段が定量化した前記機器の生産性を、予め定められた生産性基準と比較して、その差を算出する比較手段と、
前記比較手段により算出された生産性の差を課金額に変換するための課金用情報を記憶する課金基準値記憶手段と、
前記課金基準値記憶手段に記憶されている課金用情報と前記比較手段が算出した差とに基づいて、前記サービス期間内の前記保守管理サービスに対する課金額を決定する課金額決定手段と、
を備える、ことを特徴とする機器の保守管理システム。 - 所定の予備期間に機器がオンとなっている時間を計測することにより、予備期間における該機器の稼働時間を検出する予備期間稼働時間検出手段と、
前記稼働時間検出手段により検出された予備期間内の稼働時間と予備期間内の稼働可能時間とに基づいて、所定の予備期間における前記機器の定量化した生産性を示す指標値を計算することにより、前記生産性基準を決定する生産性基準決定手段を備える、ことを特徴とする請求項3に記載の機器の保守管理システム。
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