JP5867041B2 - Failure prediction system, failure prediction device, and program - Google Patents
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Description
本発明は、障害予測システム、障害予測装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a failure prediction system, a failure prediction device, and a program.
例えば、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成装置において、その動作に支障をきたす障害(異常、故障及び不具合を含む)が発生すると、画像形成装置の利用者に不便を生じることになる。そこで、このような障害の発生について予測を行い、障害の発生に先立って或いは障害が発生した後に速やかに部品交換や修理等の必要な処置を施せるようにすることで、画像形成装置の利用が制限された状態となる時間を低減することが望まれている。 For example, in an image forming apparatus that forms and outputs an image on a recording material such as paper, if a failure (including an abnormality, a failure, and a failure) that hinders the operation occurs, inconvenience is caused to the user of the image forming apparatus. It will be. Therefore, the occurrence of such a failure is predicted, and by making it possible to perform necessary measures such as parts replacement and repair immediately before the occurrence of the failure or after the failure has occurred, the use of the image forming apparatus can be improved. It would be desirable to reduce the time for a limited state.
ここで、画像形成装置などの装置を対象とした障害予測に関して種々の発明が提案されている。
例えば、搬送機構の劣化を判断可能な画像形成装置であって、用紙を検知するタイミングセンサと、用紙を搬送するために要した搬送時間の情報を取得するタイミングセンサ制御部と、搬送された用紙の厚さの情報を取得するメディアセンサ制御部と、温度、湿度の情報を取得する環境センサ制御部と、取得された搬送時間の情報に基づいて搬送機構の劣化を判断する経時劣化判断部とを含み、経時劣化判断部は、取得された厚さの情報及び温度、湿度の情報に基づいて経時劣化の判断結果を変える発明が提案されている(特許文献1参照)。
Here, various inventions have been proposed for failure prediction targeting an apparatus such as an image forming apparatus.
For example, an image forming apparatus capable of determining deterioration of a conveyance mechanism, a timing sensor that detects a sheet, a timing sensor control unit that acquires information on a conveyance time required to convey the sheet, and a conveyed sheet A media sensor control unit that acquires thickness information, an environmental sensor control unit that acquires temperature and humidity information, and a temporal deterioration determination unit that determines deterioration of the transport mechanism based on the acquired transport time information An invention has been proposed in which the aging deterioration determination unit changes the determination result of aging deterioration based on the acquired thickness information and temperature and humidity information (see Patent Document 1).
本発明は、画像形成装置などの装置を対象とした障害予測に関し、障害の予測精度を高めることが可能な技術を提案することを目的とする。 The present invention relates to failure prediction for an apparatus such as an image forming apparatus, and an object thereof is to propose a technique capable of improving the failure prediction accuracy.
請求項1に係る本発明は、対象の装置の内部状態を示すパラメータを取得する取得手段と、前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素について計時を行う計時手段と、前記取得手段により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測手段と、前記計時手段により計時された複数種の時間要素と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする障害予測システムである。
The present invention according to
請求項2に係る本発明は、請求項1に係る本発明において、前記複数種の時間要素として、装置の稼働時間、消耗品の交換からの経過時間、部品の交換からの経過時間の1以上を用い、これらの時間が短いほど前記対象の装置の動作の不安定性が高いと推定する、ことを特徴とする障害予測システムである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, as the plurality of types of time elements, at least one of an operation time of the apparatus, an elapsed time from replacement of consumables, and an elapsed time from replacement of parts The failure prediction system is characterized in that the shorter the time, the higher the instability of the operation of the target device.
請求項3に係る本発明は、請求項1又は請求項2に係る本発明において、前記予測手段は、前記取得手段により取得されたパラメータの特徴を表す指標値を算出し、当該算出した指標値の異常性の程度に基づいて前記対象の装置における障害の発生を予測し、前記補正手段は、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間の前記指標値を、当該期間の不安定性の程度に応じた補正係数を用いて異常性を抑える方向に補正する、ことを特徴とする障害予測システムである。 According to a third aspect of the present invention, in the present invention according to the first or second aspect , the predicting unit calculates an index value representing a characteristic of the parameter acquired by the acquiring unit, and the calculated index value The occurrence of a failure in the target device is predicted based on the degree of abnormality of the target, and the correction means uses the index value of the period during which the operation of the target device is estimated to be unstable as the instability of the period. The failure prediction system is characterized in that correction is performed in a direction to suppress anomalies using a correction coefficient corresponding to the degree of.
請求項4に係る本発明は、対象の装置の内部状態を示すパラメータを取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測手段と、前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素の計時結果と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする障害予測装置である。
The present invention according to
請求項5に係る本発明は、コンピュータに、対象の装置の内部状態を示すパラメータを取得する取得機能と、前記取得機能により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測機能と、前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素の計時結果と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正機能と、を実現させるためのプログラムである。
The present invention according to
請求項1,4,5に係る本発明によれば、画像形成装置などの装置を対象とした障害予測を、本発明を適用しない場合に比べて精度良く行うことができる。
According to the present invention according to
また、請求項1,4,5に係る本発明によれば、種々の時間要素が各パラメータに及ぼす影響を考慮して、障害予測に用いるパラメータについての補正を行うことができる。
According to the present invention according to
請求項2に係る本発明によれば、動作の不安定性の程度を効果的に推定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the degree of operational instability can be estimated effectively.
請求項3に係る本発明によれば、障害予測に用いるパラメータについての補正を、動作の不安定性の程度に応じて行うことができ、障害予測の精度を高めることができる。 According to the third aspect of the present invention, correction of parameters used for failure prediction can be performed according to the degree of instability of operation, and the accuracy of failure prediction can be improved.
本発明の一実施形態に係る障害予測システムについて、図面を参照して説明する。
本例の障害予測システムでは、画像形成装置と有線又は無線により通信可能に接続されたサーバ装置(本発明に係る障害予測装置の一例)が、監視対象の画像形成装置から収集した情報に基づいて、当該画像形成装置における障害の発生を予測する。
A failure prediction system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the failure prediction system of this example, a server device (an example of a failure prediction device according to the present invention) connected to the image forming apparatus so as to be able to communicate with a wired or wireless communication is based on information collected from the image forming apparatus to be monitored. The occurrence of a failure in the image forming apparatus is predicted.
まず、監視対象となる画像形成装置について説明する。
画像形成装置は、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成機能を備えた装置である。画像形成装置としては、プリンタ(文書印刷装置)、コピー機(文書複写装置)、ファクシミリ装置(文書転送装置)などの装置が挙げられるほか、これらの装置の機能を複合的に備えた複合機も含まれる。
First, an image forming apparatus to be monitored will be described.
The image forming apparatus is an apparatus having an image forming function for forming and outputting an image on a recording material such as paper. Examples of the image forming apparatus include apparatuses such as a printer (document printing apparatus), a copier (document copying apparatus), a facsimile apparatus (document transfer apparatus), and a multi-function apparatus having a combination of functions of these apparatuses. included.
ここで、本例の画像形成装置は、その内部状態を示す動作パラメータの値を検出する機能を有している。この動作パラメータは、障害の予測に寄与し得るパラメータとして予め定められたものであり、例えば、トナー濃度、帯電電圧、露光電位、露光電力量、グリッド電位、マグロール電位といった画像形成処理の動作中に随時検出されるパラメータなどが挙げられる。動作パラメータの検出値としては、その動作パラメータに該当する部位で計測された計測値を用いてもよく、各部位を制御する目標に設定された目標値(設定値)を用いてもよく、計測値と目標値との差分などの他の種別の値を用いてもよい。 Here, the image forming apparatus of the present example has a function of detecting an operation parameter value indicating the internal state. This operation parameter is predetermined as a parameter that can contribute to the prediction of failure. For example, during the operation of image forming processing such as toner density, charging voltage, exposure potential, exposure power amount, grid potential, and magroll potential. Examples include parameters that are detected at any time. As the detected value of the motion parameter, a measurement value measured at a part corresponding to the motion parameter may be used, or a target value (set value) set as a target for controlling each part may be used. Other types of values such as the difference between the value and the target value may be used.
また、本例の画像形成装置は、その動作状況を示す時間要素について計時する機能を有している。この時間要素は、障害予測に際して動作パラメータの寄与度の調整に用いるパラメータとして予め設定されたものであり、例えば、画像形成装置の稼働時間(連続稼働時間や過去T時間以内の稼働時間)、消耗品(例えば、トナー)の交換からの経過時間、部品(例えば、感光体)の交換からの経過時間などの時間要素が挙げられる。 Further, the image forming apparatus of this example has a function of measuring time elements indicating the operation status. This time element is set in advance as a parameter used for adjusting the contribution of the operation parameter when predicting a failure. For example, the operation time of the image forming apparatus (continuous operation time or operation time within the past T time), consumption, and the like. Time elements such as an elapsed time from replacement of a product (for example, toner) and an elapsed time from replacement of a component (for example, a photoreceptor) can be mentioned.
本例の画像形成装置では、1ページ或いは複数ページに係る画像形成処理の実行を指示するジョブ命令を受け付けると、当該ジョブ命令に従って用紙に画像を形成して出力する毎(1ページ毎)に各々の動作パラメータの値を検出し、当該ジョブ命令に係る全ての画像形成処理の終了後に、各動作パラメータの検出値を格納した動作状態データをサーバ装置へ送信する。また、動作状態データの送信に併せて、各々の時間要素について計時した結果を格納した時間データをサーバ装置へ送信する。
なお、本例における動作状態データは、自装置を識別する装置ID、各動作パラメータの検出値及び検出日時などを格納した構造のデータとなっており、また、本例における時間データは、自装置を識別する装置ID、各時間要素の計測値などを格納した構造のデータとなっている。
In the image forming apparatus of this example, when a job command for instructing execution of image forming processing relating to one page or a plurality of pages is received, each time an image is formed and output on a sheet according to the job command (each page) Are detected, and after all the image forming processes related to the job command have been completed, the operation state data storing the detected values of the respective operation parameters is transmitted to the server apparatus. Further, in conjunction with the transmission of the operation state data, the time data storing the results measured for each time element is transmitted to the server device.
Note that the operation state data in this example is data having a structure storing a device ID for identifying the own device, detection values of each operation parameter, detection date and time, and the time data in this example is the own device. Data of a structure storing a device ID for identifying the measurement value, a measurement value of each time element, and the like.
ここで、上記のように、ジョブ命令に基づく画像形成処理の終了毎に動作状態データ及び時間データをサーバ装置へ送信する構成に代えて、これらのデータをメモリに一時的に蓄積しておき、予め定められた送信条件を満たしたことを契機に、蓄積しておいた未送信のデータを送信する構成を採用してもよい。具体的には、例えば、予め定められた時間の経過を送信条件とし、当該時間の経過毎(例えば1時間毎)にデータを送信してもよく、サーバ装置からの要求を送信条件とし、当該要求に応答してデータを送信してもよい。また、動作状態データと時間データはそれぞれ異なる送信条件に基づいて送信してもよい。 Here, as described above, instead of the configuration in which the operation state data and the time data are transmitted to the server device every time the image forming process based on the job command is completed, these data are temporarily stored in the memory. A configuration may be adopted in which the accumulated untransmitted data is transmitted when a predetermined transmission condition is satisfied. Specifically, for example, the passage of a predetermined time may be used as a transmission condition, and data may be transmitted every passage of the time (for example, every hour). Data may be sent in response to the request. Further, the operation state data and the time data may be transmitted based on different transmission conditions.
次に、サーバ装置について説明する。
本例のサーバ装置では、概略的に、監視対象の画像形成装置から収集(受信)した動作状態データ及び時間データに基づいて、その画像形成装置における障害の発生を予測する。ここで、障害発生の予測は、動作状態データ及び時間データに含まれる装置IDにより各画像形成装置を識別して、画像形成装置毎に行われる。
本例のサーバ装置は、その機能ブロックの例を図1に示すように、装置動作状態取得部1、装置使用状況取得部2、障害予兆指標算出部3、障害予兆指標補正部4、障害予兆判定部5、通知部6を有する。
Next, the server device will be described.
In the server apparatus of this example, the occurrence of a failure in the image forming apparatus is roughly predicted based on the operation state data and time data collected (received) from the monitored image forming apparatus. Here, the prediction of failure occurrence is performed for each image forming apparatus by identifying each image forming apparatus by the apparatus ID included in the operation state data and the time data.
As shown in FIG. 1, the server device of this example includes a device operation
装置動作状態取得部1は、監視対象の画像形成装置から動作状態データを取得(受信)する。また、装置使用状況取得部2は、監視対象の画像形成装置から時間データを取得(受信)する。なお、装置動作状態取得部1及び装置使用状況取得部2により取得されたデータは、障害予測をするために必要な期間において記憶される。例えば、過去3ヶ月のデータを用いて障害予測を行う場合には、少なくとも、データの取得時点から3ヶ月間において記憶される。
The apparatus operation
障害予兆指標算出部3は、装置動作状態取得部1により取得された動作状態データ(各動作パラメータの値)に基づいて、各動作パラメータの値の特徴を表す障害予兆指標を算出する。障害予兆指標としては、例えば、予め定められた長さの期間における各動作パラメータの値の分散値(或いは標準偏差)や、予め定められた長さの期間における2つの動作パラメータの値の時系列変化の相関値などが挙げられる。
The failure sign
障害予兆指標補正部4は、障害予兆指標算出部3により算出された障害予兆指標を、装置使用状況取得部2により取得された時間データ(各時間要素の値)に基づいて補正する。障害予兆指標の補正では、監視対象の画像形成装置の動作が不安定であると推定される期間(例えば、画像形成装置の起動直後の期間)について、障害予兆指標の異常性を抑える方向に調整する。一例として、障害予兆指標に対して補正係数(0〜1)を乗じて補正を行う場合には、監視対象の画像形成装置の動作が不安定であると推定される期間ほど小さい補正係数(0に近い値)を用い、監視対象の画像形成装置の動作が安定していると推定される期間ほど大きい補正係数(1に近い値)を用いる。
The failure sign
ここで、監視対象の画像形成装置の動作の不安定性の程度は、装置使用状況取得部2により取得された時間データ(各時間要素の値)に基づいて判断する。具体的には、例えば、画像形成装置の稼働時間(連続稼働時間や過去T時間以内の稼働時間)が短いほど不安定性が高いと判定し、また、消耗品(例えば、トナー)や部品(例えば、感光体)の交換からの経過時間が短いほど不安定性が高いと判定する。
Here, the degree of instability of the operation of the image forming apparatus to be monitored is determined based on the time data (value of each time element) acquired by the apparatus usage
障害予兆指標補正部4による障害予兆指標の補正について、図2〜図4を参照して説明する。
図2は、障害予兆指標の換算値の設定テーブルの一例であり、障害予兆指標を障害予測の処理に使用し易い態様に変換する際に使用される。図2の例では、パラメータX(動作パラメータの一種)の障害予兆指標が範囲X1に含まれる場合に定数x1に換算し、範囲X2に含まれる場合に定数x2に換算すること、パラメータY(動作パラメータの一種)の障害予兆指標が範囲Y1に含まれる場合に定数y1に換算し、範囲Y2に含まれる場合に定数y2に換算すること、パラメータZ(動作パラメータの一種)の障害予兆指標が範囲Z1に含まれる場合に定数z1に換算し、範囲Z2に含まれる場合に定数z2に換算すること等が設定されている。
The correction of the failure sign index by the failure sign
FIG. 2 is an example of a setting table for conversion values of the failure predictor index, and is used when the failure predictor index is converted into a mode that can be easily used for failure prediction processing. In the example of FIG. 2, to be converted into constant x 2 in the case of failure predictor index parameters X (a type of operation parameter) in terms of constant x 1 when included in the range X 1, are within the scope X 2, in terms of constant y 1 when failure predictor index parameter Y (a type of operating parameter) is included in the range Y 1, it is converted to a constant y 2 when included in the range Y 2, parameter Z (operating parameters It is set to convert to a constant z 1 when one kind of failure predictor index is included in the range Z 1, and to convert to a constant z 2 when included in the range Z 2 .
図3は、障害予兆指標の換算値の補正に使用する補正係数の設定テーブルの一例であり、障害予兆指標の換算値を補正する際に使用される。図3の例では、障害予兆指標の換算値に乗じる補正係数として、補正指標A(時間要素の一種)の値が範囲A1に含まれる場合に補正係数α1を用い、範囲A2に含まれる場合に補正係数α2を用い、範囲A3に含まれる場合に補正係数α3を用いること、補正指標B(時間要素の一種)の値が範囲B1に含まれる場合に補正係数β1を用い、範囲B2に含まれる場合に補正係数β2を用い、範囲B3に含まれる場合に補正係数β3を用いること等が設定されている。 FIG. 3 is an example of a correction coefficient setting table used for correcting the converted value of the failure predictor index, and is used when correcting the converted value of the failure predictor index. In the example of FIG. 3, the correction coefficient α 1 is used when the value of the correction index A (a type of time element) is included in the range A 1 as the correction coefficient to be multiplied by the converted value of the failure predictor index, and is included in the range A 2 . using the correction coefficient alpha 2 in the case that, using the correction coefficient alpha 3 when included in the range a 3, correction index B correction coefficient beta 1 if the value of (time a kind of element) is included in the range B 1 , The correction coefficient β 2 is used when included in the range B 2 , and the correction coefficient β 3 is used when included in the range B 3 .
図4は、障害予兆指標の換算値に対する補正の適用態様の設定テーブルの一例であり、障害予兆指標の換算値を補正するか否かを判定する際に使用される。図4の例では、パラメータXの障害予兆指標の換算値に対し、補正指標Aに基づく補正係数と補正指標Bに基づく補正係数を用いて補正を行うこと、パラメータYの障害予兆指標の換算値に対し、補正指標Aに基づく補正係数を用いて補正を行うこと、パラメータZの障害予兆指標の換算値に対しては補正しないこと等が設定されている。 FIG. 4 is an example of a setting table of an application mode of correction for the converted value of the failure predictor index, and is used when determining whether or not to correct the converted value of the failure predictor index. In the example of FIG. 4, the converted value of the failure predictor index of parameter X is corrected using the correction coefficient based on correction index A and the correction coefficient based on correction index B, and the converted value of failure predictor index of parameter Y. On the other hand, it is set to perform correction using a correction coefficient based on the correction index A, not to correct the converted value of the failure sign index of the parameter Z, and the like.
本例の障害予兆指標補正部4では、障害予兆指標算出部3により算出された障害予兆指標を図2に例示した設定テーブルを参照して換算し、その結果として得られた値(障害予兆指標の換算値)を、装置使用状況取得部2により取得された時間データ(各時間要素の値)及び図3,4に例示した各設定テーブルを参照して補正する。具体的には、例えば、動作パラメータXが範囲X1、動作パラメータYが範囲Y2、動作パラメータZが範囲Z2であり、補正指標Aが範囲A1、補正指標Bが範囲B2である場合には、動作パラメータXに係る補正後の障害予兆指標(換算値)x’=x1×α1×β2となり、動作パラメータYに係る補正後の障害予兆指標(換算値)y’=y1×α1となり、動作パラメータZに係る補正後の障害予兆指標(換算値)z’=z2となる。
In the failure sign
以上のように、本例の障害予兆指標補正部4では、障害予兆指標算出部3により算出された障害予兆指標を定数に換算し、その換算値(定数)に、時間データ(各時間要素の値)によって定まる補正係数を乗じて補正する。ここで、補正対象である障害予兆指標は、監視対象の画像形成装置の内部状態を示す動作パラメータの値の特徴を表す指標であり、上記のような補正を行うことで、監視対象の画像形成装置の動作が不安定であると推定される期間について、後続の障害予測における動作パラメータの寄与度が低下される。なお、このような補正の仕方は一例に過ぎず、他の手法により補正を行ってもよい。
As described above, the failure sign
障害予兆判定部5は、障害予兆指標補正部4による補正後の障害予兆指標(換算値)に基づいて、監視対象の画像形成装置における障害の発生を予測する。本例では、障害予兆指標補正部4による補正後の障害予兆指標(換算値)について日毎の最大値を合計し、その合計値が予め定めた閾値を超えた場合に、監視対象の画像形成装置において近い将来に故障が発生する予兆があると判定する。なお、このような予測の仕方は一例に過ぎず、他の手法により障害予測を行ってもよい。
The failure
通知部6は、障害予兆判定部5による予測結果を障害予測システムの利用者に通知する。通知の仕方は任意であり、例えば、監視対象の画像形成装置宛てに予測結果の情報を送信して、その画像形成装置に設けられた操作パネル上に表示出力させる構成や、リモートセンターの端末宛てに予測結果の情報を送信して、その端末に設けられた表示パネル上に、監視対象の画像形成装置を識別して表示出力させる構成が挙げられる。
The
本例のサーバ装置による障害予測に関する一連の処理を、図5に例示する処理フローを参照して説明する。
本例のサーバ装置では、装置動作状態取得部1が、監視対象の画像形成装置から動作状態データ(各動作パラメータの値)を取得し(ステップS1)、障害予兆指標算出部3が、装置動作状態取得部1により取得された動作状態データに基づいて障害予兆指標を算出し(ステップS2)、障害予兆指標補正部4が、装置動作状態取得部1により算出された障害予兆指標の換算値を算出し(ステップS3)、装置使用状況取得部2により監視対象の画像形成装置から取得された時間データ(各時間要素の値)に基づく補正係数を用いて障害予兆指標の換算値を補正する(ステップS4)。
その後、障害予兆判定部5が、障害予兆指標補正部4による補正後の動作パラメータ毎の障害予兆指標(換算値)について同一日内の最大値を合計し(ステップS5)、この合計値と予め定めた閾値とを比較する(ステップS6)。その結果、合計値が閾値より大きいと判定された場合には、通知部6が、障害の予兆が有る旨の通知を行い(ステップS7)、一方、合計値が閾値より大きいと判定されなかった場合には、通知部6が、障害の予兆が無い旨の通知を行う(ステップS8)。
A series of processing relating to failure prediction by the server device of this example will be described with reference to the processing flow illustrated in FIG.
In the server apparatus of this example, the apparatus operation
Thereafter, the failure
本例のサーバ装置による障害予兆指標の補正について、具体例を挙げて説明する。
図6には、トナー濃度の標準偏差の換算値の設定テーブルの例を示してある。図6の例によれば、トナー濃度の標準偏差が0.2未満であれば0に換算し、0.2以上であれば1に換算することが設定されている。
図7には、連続稼働時間に基づく補正係数の設定テーブルの例を示してある。図7の例によれば、画像形成装置の連続稼働時間が2時間未満であれば補正係数0を用い、2時間以上であれば補正係数1を用いることが設定されている。
このような設定の場合には、トナー濃度の標準偏差が0.2以上で定数1に換算されたとしても、画像形成装置の連続稼働時間が2時間未満であれば補正係数0が乗じられるので、補正後のトナー濃度の標準偏差(換算値)は0となる。すなわち、トナー濃度の標準偏差が0.2以上で何らかの異常性がみられたとしても、画像形成装置の稼動からそれ程時間が経っておらず装置の動作が不安定な状態にあることに起因するものと判断し、この場合には、障害予測におけるトナー濃度の標準偏差(換算値)の寄与度を低下させる(本例では0にする)補正を行う。
The correction of the failure predictor index by the server device of this example will be described with a specific example.
FIG. 6 shows an example of a setting table for conversion values of standard deviation of toner density. According to the example of FIG. 6, it is set to convert to 0 if the standard deviation of the toner density is less than 0.2, and to 1 if it is 0.2 or more.
FIG. 7 shows an example of a correction coefficient setting table based on the continuous operation time. According to the example of FIG. 7, the
In such a setting, even if the standard deviation of the toner density is 0.2 or more and converted to a constant 1, if the continuous operation time of the image forming apparatus is less than 2 hours, a correction coefficient of 0 is multiplied. The standard deviation (converted value) of the corrected toner density is zero. That is, even if some abnormality is observed when the standard deviation of the toner density is 0.2 or more, the operation of the apparatus is in an unstable state because the time has not passed so much since the operation of the image forming apparatus. In this case, correction is performed to reduce the contribution of the standard deviation (converted value) of the toner density in the failure prediction (in this example, to 0).
図8には、障害予兆指標の換算及び補正の例を示してある。
図8において、a1は、或る1日におけるパラメータA(動作パラメータの一種)に係る障害予兆指標の時系列的な推移を示すグラフであり、a2は、パラメータAに係る障害予兆指標(換算値)の時系列的な推移を示すグラフであり、a3は、補正後のパラメータAに係る障害予兆指標(換算値)の時系列的な推移を示すグラフである。
a1〜a3のグラフによれば、パラメータAに係る障害予兆指標(換算値)は、9時の時点で1であり、異常な状態にあることを示しているが、画像形成装置の起動直後の不安定な状態に起因するものとして、値を減ずる(本例では、0にする)補正が行われている。この結果、1日の障害予兆指標(換算値)の最大値は0となる。
FIG. 8 shows an example of conversion and correction of the failure predictor index.
In FIG. 8, a1 is a graph showing a time-series transition of a failure predictor index related to parameter A (a kind of operation parameter) on a certain day, and a2 is a failure predictor index (converted value) related to parameter A. ) Is a graph showing a time-series transition, and a3 is a graph showing a time-series transition of the failure predictor index (converted value) related to the parameter A after correction.
According to the graphs a1 to a3, the failure sign index (converted value) for parameter A is 1 at 9 o'clock, indicating that it is in an abnormal state. As a result of the unstable state, a correction for reducing the value (in this example, 0) is performed. As a result, the maximum value of the daily sign of failure indication (converted value) is zero.
また、図8において、b1は、或る1日におけるパラメータB(動作パラメータの一種)に係る障害予兆指標の時系列的な推移を示すグラフであり、b2は、パラメータBに係る障害予兆指標(換算値)の時系列的な推移を示すグラフであり、b3は、補正後のパラメータBに係る障害予兆指標(換算値)の時系列的な推移を示すグラフである。
b1〜b3のグラフによれば、パラメータBに係る障害予兆指標(換算値)は、9時及び14時の時点で1であり、異常な状態にあることを示しているが、9時の時点の障害予兆指標(換算値)は画像形成装置の起動直後の不安定な状態に起因するものとして、障害予兆指標(換算値)を減ずる(本例では、0にする)補正が行われる一方で、14時の時点の障害予兆指標(換算値)は画像形成装置が起動してから或る程度の時間が経過して安定した状態であるので、値を減ずる補正は行われない。この結果、1日の障害予兆指標(換算値)の最大値は1となる。
In FIG. 8, b1 is a graph showing a time-series transition of the failure predictor index related to the parameter B (a kind of operation parameter) on a certain day, and b2 is a failure predictor index related to the parameter B ( (Converted value) is a graph showing a time-series transition, and b3 is a graph showing a time-series transition of a failure sign indicator (converted value) related to the parameter B after correction.
According to the graphs b1 to b3, the failure predictor index (converted value) related to the parameter B is 1 at 9 o'clock and 14:00, indicating that it is in an abnormal state. The failure predictor index (converted value) is caused by an unstable state immediately after the start of the image forming apparatus, and the failure predictor index (converted value) is reduced (set to 0 in this example) while correction is performed. The failure sign index (converted value) at 14:00 is in a stable state after a certain amount of time has elapsed since the start of the image forming apparatus, and thus correction for reducing the value is not performed. As a result, the maximum daily failure predictive index (converted value) is 1.
障害予兆指標の換算及び補正の他の例について説明する。
図9には、各動作パラメータの標準偏差の換算値の設定テーブルの例を示してある。図9の例によれば、動作パラメータの標準偏差σが、その動作パラメータに対して定められた閾値未満であれば0に換算し、閾値以上であれば1に換算することが設定されている。
図10には、時間要素毎の補正係数の設定テーブルの例を示してある。図10の例によれば、画像形成装置の連続稼働時間t1、過去2時間以内の稼働時間t2、トナー交換からの経過時間t3、感光体交換からの経過時間t4の各時間要素について、それぞれ、時間が短いほど0に近い補正係数を用い、時間が長いほど1に近い補正係数を用いることが設定されている。
Another example of conversion and correction of the failure predictor index will be described.
FIG. 9 shows an example of a setting table for conversion values of standard deviations of the operation parameters. According to the example of FIG. 9, it is set that the standard deviation σ of the operation parameter is converted to 0 if it is less than the threshold value determined for the operation parameter, and is converted to 1 if it is greater than or equal to the threshold value. .
FIG. 10 shows an example of a correction coefficient setting table for each time element. According to the example of FIG. 10, the time elements of the continuous operation time t1 of the image forming apparatus, the operation time t2 within the past two hours, the elapsed time t3 from the toner replacement, and the elapsed time t4 from the photoconductor replacement are respectively shown. It is set that a correction coefficient close to 0 is used as the time is short, and a correction coefficient close to 1 is used as the time is long.
図11には、動作パラメータと時間要素との対応を示す設定テーブルの例を示してある。なお、図11の設定テーブル中の「○」は、該当する時間要素に基づく補正を行うことを意味し、「×」は、該当する時間要素に基づく補正を行わないことを意味する。例えば、トナー濃度の測定値に関する障害予兆指標(換算値)は、画像形成装置の連続稼働時間t1、過去2時間以内の稼働時間t2、トナー交換からの経過時間t3の各時間要素から影響を受けるので、これらの時間要素に基づく補正を行うが、一方、感光体交換からの経過時間t4からは影響を受けないので、この時間要素に基づく補正は行わないことが設定されている。 FIG. 11 shows an example of a setting table indicating correspondence between operation parameters and time elements. Note that “◯” in the setting table of FIG. 11 means that correction based on the corresponding time element is performed, and “X” means that correction based on the corresponding time element is not performed. For example, the failure predictor index (converted value) relating to the measured value of toner density is affected by the time elements of the continuous operation time t1, the operation time t2 within the past 2 hours, and the elapsed time t3 after toner replacement. Therefore, the correction based on these time elements is performed, but on the other hand, since it is not affected by the elapsed time t4 since the photoconductor replacement, it is set that the correction based on this time element is not performed.
このような設定テーブル(図9〜図11)に基づき、一例として、以下のように処理を行う。
まず、M(Magenta)色、Y(Yellow)色、C(Cyan)色、K(Key Plate)色の色成分毎に、トナー濃度測定値、トナー濃度設定値(目標値)、帯電電位測定値、帯電電位設定値(目標値)、露光電位測定値、露光電力量、グリッド電位測定値、マグロール電位測定値の各動作パラメータについて、画像形成処理のジョブ命令毎に値を取得し、複数の時点の値から標準偏差σを障害予兆指標として算出する。そして、図9の設定テーブルに従って、各動作パラメータの障害予兆指標を動作パラメータ毎の閾値と比較し、閾値未満の場合には0、閾値以上の場合には1に換算する。
Based on such a setting table (FIGS. 9 to 11), for example, processing is performed as follows.
First, for each color component of M (Magenta) color, Y (Yellow) color, C (Cyan) color, and K (Key Plate) color, a toner density measurement value, a toner density setting value (target value), and a charged potential measurement value For each operation parameter of charging potential setting value (target value), exposure potential measurement value, exposure power amount, grid potential measurement value, and magroll potential measurement value, values are acquired for each job command of the image forming process, and multiple times The standard deviation σ is calculated from the value of as a failure predictor index. Then, according to the setting table of FIG. 9, the failure predictor index of each operation parameter is compared with a threshold value for each operation parameter, and is converted to 0 when it is less than the threshold value and to 1 when it is greater than or equal to the threshold value.
その後、図10の設定テーブルに従って、動作パラメータ毎に、その障害予兆指標(換算値)の補正に用いる時間要素を特定し、図9の設定テーブルに従って、特定された時間要素に基づいて障害予兆指標(換算値)の補正を行う。
本例では、画像形成装置の連続稼働時間t1と過去2時間以内の稼働時間t2に基づいて補正を行う動作パラメータは、トナー濃度測定値、帯電電位測定値、帯電電位設定値、露光電位測定値、グリッド電位測定値となり、トナー交換からの経過時間t3に基づいて補正を行う動作パラメータは、トナー濃度測定値となり、感光体交換からの経過時間t4に基づいて補正を行う動作パラメータは、帯電電位測定値、帯電電位設定値、露光電位測定値、グリッド電位測定値となり、他の動作パラメータについては補正をしない。
Thereafter, a time element used for correcting the failure predictor index (converted value) is specified for each operation parameter according to the setting table of FIG. 10, and the failure predictor index is determined based on the specified time element according to the setting table of FIG. (Conversion value) is corrected.
In this example, the operation parameters to be corrected based on the continuous operation time t1 of the image forming apparatus and the operation time t2 within the past two hours are the toner density measurement value, the charge potential measurement value, the charge potential setting value, and the exposure potential measurement value. The operation parameter that becomes the grid potential measurement value and corrects based on the elapsed time t3 from the toner replacement is the toner density measurement value, and the operation parameter that corrects based on the elapsed time t4 from the photoconductor replacement is the charged potential. The measured value, charged potential setting value, exposure potential measured value, grid potential measured value, and other operating parameters are not corrected.
すなわち、画像形成装置の連続稼働時間t1、過去2時間以内の稼働時間t2、トナー交換からの経過時間t3、感光体交換からの経過時間t4といった時間要素が短い場合には、例えば、トナーがトナー容器内で混ざらずにばらつきが生じ易いこと、画像形成処理におけるクリーニングの回数が少なく感光体表面が不均一であること等の要因により画像形成装置の動作が不安定であると推定され、そのような期間において一時的に異常値を取り易い動作パラメータについて補正を行うことで、一時的に生じる異常値によって障害予測の精度が低下することの抑制を図る。 That is, when the time elements such as the continuous operation time t1 of the image forming apparatus, the operation time t2 within the past two hours, the elapsed time t3 from the toner replacement, and the elapsed time t4 from the photoconductor replacement are short, for example, the toner is the toner It is presumed that the operation of the image forming apparatus is unstable due to factors such as being easily mixed and not being mixed in the container, and having a small number of cleanings in the image forming process and a non-uniform photoreceptor surface. By correcting the operation parameter that is likely to take an abnormal value temporarily in a short period, it is possible to prevent the failure prediction accuracy from being lowered due to the abnormal value that temporarily occurs.
以上のように、本例の障害予測システムでは、サーバ装置が、装置動作状態取得部1及び装置使用状況取得部2により、監視対象の画像形成装置から動作状態データ及び時間データを取得(受信)し、障害予兆指標算出部3により、動作状態データ(各動作パラメータの値)に基づいて、各動作パラメータの値の特徴を表す障害予兆指標を算出し、障害予兆指標補正部4により、障害予兆指標の換算後に、時間データ(各時間要素の値)に基づいて監視対象の画像形成装置の動作が不安定と推定される期間について、障害予測における寄与度を低下させる補正を障害予兆指標(換算値)に施し、障害予兆判定部5により、補正後の障害予兆指標(換算値)に基づいて、監視対象の画像形成装置における障害の発生を予測し、通知部6により、予測結果を利用者に通知するようにした。
As described above, in the failure prediction system of this example, the server apparatus acquires (receives) the operation state data and the time data from the image forming apparatus to be monitored by the apparatus operation
なお、本例では、各動作パラメータの値に基づいて算出した障害予兆指標(換算値)について補正を行っているが、画像形成装置の動作が不安定な期間におけるパラメータ異常が障害予測に及ぼす影響を低減できればよく、例えば、動作パラメータの値そのものに対して補正を行うようにしてもよい。 In this example, the failure sign index (converted value) calculated based on the value of each operation parameter is corrected. However, the effect of parameter abnormality on failure prediction during a period when the operation of the image forming apparatus is unstable. For example, the operation parameter value itself may be corrected.
ここで、本例の障害予測システムにおけるサーバ装置は、各種演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)、CPUの作業領域となるRAM(Random Access Memory)や基本的な制御プログラムなどを記録したROM(Read Only Memory)等の主記憶装置、各種のプログラムやデータを記憶するHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置、各種の情報を表示出力するための表示装置及び操作者により入力操作に用いられる操作ボタンやタッチパネル等の入力機器とのインタフェースである入出力I/F、他の装置との間で有線又は無線により通信を行うインタフェースである通信I/F、といったハードウェア資源を有するコンピュータにより構成されている。 Here, the server device in the failure prediction system of the present example is a CPU (Central Processing Unit) that performs various arithmetic processing, a RAM (Random Access Memory) that is a work area of the CPU, a ROM that records a basic control program, and the like ( Main storage device such as Read Only Memory), auxiliary storage device such as HDD (Hard Disk Drive) that stores various programs and data, display device for displaying and outputting various information, and used for input operations by the operator Consists of a computer having hardware resources such as an input / output I / F that is an interface with an input device such as an operation button or a touch panel, and a communication I / F that is an interface for performing wired or wireless communication with other devices. Been Yes.
そして、本発明に係るプログラムを補助記憶装置等から読み出してRAMに展開し、これをCPUにより実行させることで、本発明に係る障害予測装置の機能をサーバ装置のコンピュータ上に実現している。
すなわち、本発明に係る取得手段の機能を装置動作状態取得部1により実現し、本発明に係る予測手段の機能を障害予兆指標算出部3及び障害予兆判定部5により実現し、本発明に係る補正手段の機能を装置使用状況取得部2及び障害予兆指標補正部4により実現している。なお、本発明に係る計時手段の機能は、監視対象の画像形成装置に設けてある。
ここで、これらの機能部1〜5を画像形成装置に設ける構成とし、画像形成装置単体で自己の障害予測を行うようにしてもよい。
Then, the program according to the present invention is read from the auxiliary storage device or the like, loaded into the RAM, and executed by the CPU, thereby realizing the function of the failure prediction device according to the present invention on the computer of the server device.
That is, the function of the acquisition unit according to the present invention is realized by the apparatus operating
Here, the
また、画像形成装置以外の装置を障害予測の対象とするようにしてもよい。すなわち、対象の装置における障害の発生予測を、当該装置の内部状態を示すパラメータ(障害の予測に寄与し得るパラメータ)を用いて行う構成において、当該装置の動作状況を示す時間要素(動作の不安定性を推定し得る時間要素)の計時を行い、その結果に基づいて、当該装置の動作が不安定と推定される期間について、障害予測におけるパラメータの寄与度を低下させる補正を行うようにすることで、当該装置の動作の不安定性に起因するパラメータ異常によって障害予測の精度が低下することを抑制できる。 In addition, an apparatus other than the image forming apparatus may be the target of failure prediction. That is, in a configuration in which a failure occurrence prediction in the target device is performed using a parameter indicating the internal state of the device (a parameter that can contribute to the prediction of the failure), a time element indicating the operation status of the device (operation anxiety) (Time element that can estimate qualitative), and based on the result, correction is performed to reduce the contribution of parameters in failure prediction for the period when the operation of the device is estimated to be unstable Thus, it is possible to suppress the failure prediction accuracy from being lowered due to a parameter abnormality caused by the instability of the operation of the device.
ここで、本発明に係るプログラムは、例えば、当該プログラムを記憶したCD−ROM等の外部記憶媒体から読み込む形式や、通信網等を介して受信する形式などにより、本例に係るコンピュータに設定される。
なお、本例のようなソフトウェア構成により各機能部を実現する態様に限られず、各機能部を専用のハードウェアモジュールで実現するようにしてもよい。
Here, the program according to the present invention is set in the computer according to the present example by, for example, a format read from an external storage medium such as a CD-ROM storing the program or a format received via a communication network. The
Note that the present invention is not limited to a mode in which each functional unit is realized by a software configuration as in this example, and each functional unit may be realized by a dedicated hardware module.
1:装置動作状態取得部、 2:装置使用状況取得部、 3:障害予兆指標算出部、 4:障害予兆指標補正部、 5:障害予兆判定部、 6:通知部 1: device operating state acquisition unit, 2: device usage status acquisition unit, 3: failure sign indicator calculation unit, 4: failure sign indicator correction unit, 5: failure sign determination unit, 6: notification unit
Claims (5)
前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素について計時を行う計時手段と、
前記取得手段により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測手段と、
前記計時手段により計時された複数種の時間要素と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする障害予測システム。 Acquisition means for acquiring a parameter indicating an internal state of the target device;
Clocking means for clocking a plurality of types of time elements indicating the operation status of the target device;
Predicting means for predicting the occurrence of a failure in the target device, using the parameters acquired by the acquiring means;
Based on a plurality of types of time elements timed by the time measuring means and a correspondence table in which parameters affected by the time elements are associated with each time element type , the operation of the target device is estimated to be unstable. Correction means for performing correction to reduce the contribution in the prediction of the parameter corresponding to the time element representing the period of
A failure prediction system comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の障害予測システム。 As the plurality of types of time elements, one or more of the operation time of the apparatus, the elapsed time from replacement of consumables, and the elapsed time from replacement of parts are used. The shorter the time, the more unstable the operation of the target apparatus. Is estimated to be high,
The failure prediction system according to claim 1 .
前記補正手段は、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間の前記指標値を、当該期間の不安定性の程度に応じた補正係数を用いて異常性を抑える方向に補正する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の障害予測システム。 The predicting unit calculates an index value representing the characteristics of the parameter acquired by the acquiring unit, predicts the occurrence of a failure in the target device based on the degree of abnormality of the calculated index value,
The correction means corrects the index value during a period in which the operation of the target device is estimated to be unstable using a correction coefficient corresponding to the degree of instability in the period in a direction to suppress anomalies.
The failure prediction system according to claim 1 or claim 2 , characterized by that.
前記取得手段により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測手段と、
前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素の計時結果と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする障害予測装置。 Acquisition means for acquiring a parameter indicating an internal state of the target device;
Predicting means for predicting the occurrence of a failure in the target device, using the parameters acquired by the acquiring means;
Based on the time measurement results of a plurality of types of time elements indicating the operation status of the target device and the correspondence table in which the parameters affected by the time elements are associated with each type of time element, the operation of the target device is Correction means for performing correction to reduce the contribution in the prediction of the parameter corresponding to the time element representing the period estimated to be unstable;
A failure prediction apparatus comprising:
対象の装置の内部状態を示すパラメータを取得する取得機能と、
前記取得機能により取得されたパラメータを用いて、前記対象の装置における障害の発生を予測する予測機能と、
前記対象の装置の動作状況を示す複数種の時間要素の計時結果と、時間要素の種別毎に当該時間要素が影響を及ぼすパラメータを対応付けた対応表とに基づき、前記対象の装置の動作が不安定と推定される期間を表す時間要素に対応するパラメータの前記予測における寄与度を低下させる補正を行う補正機能と、
を実現させるためのプログラム。 On the computer,
An acquisition function for acquiring a parameter indicating the internal state of the target device;
A prediction function that predicts the occurrence of a failure in the target device using the parameters acquired by the acquisition function;
Based on the time measurement results of a plurality of types of time elements indicating the operation status of the target device and the correspondence table in which the parameters affected by the time elements are associated with each type of time element, the operation of the target device is A correction function for performing correction to reduce the contribution in the prediction of the parameter corresponding to the time element representing the period estimated to be unstable;
A program to realize
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