JP6373538B1 - 設備状態推定装置、設備状態推定方法および設備状態管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はこのような問題点を解決するために、設備または設備を構成する各機器の保守点検の状態を作業員が主観で判定した定性データに対して、より客観性と信頼性を確保した定量データにすることで、設備または各機器の状態を客観的に推定できるようにすることを目的とする。
の作業結果の定量的なデータを用いて保守点検に対する信頼度を算出し、この信頼度を用いて、設備または設備を構成する各機器の状態を示す定性データを定量データに変換して補正する。そのため、定性データに対応づけたレベル別の定量データを用いるよりも客観的な定量データで設備の状態を推定することができる。
図1は、この発明の実施の形態における設備状態推定装置1の構成図である。
設備状態推定装置1は、計測装置2、作業端末3、およびデータセンター4に無線または有線で接続されている。
そして、設備状態推定装置1は、定量データ記憶手段5、定性データ記憶手段6、定量補正データ記憶手段7、入力手段8、作業信頼度算出手段9、作業員信頼度算出手段10、信頼度算出手段11、固有特性算出手段12、定量補正手段13、作業計画作成手段14、および出力手段15から構成されている。
計測装置2は、保守点検を行う設備または設備を構成する各機器(以下では総称して各機器と示す)の状態を自動的に計測し、計測した定量データ(計測定量データ)を設備状態推定装置1に出力する。
設備状態推定装置1とデータセンター4を備えた構成が設備状態管理システムに相当する。
設備状態推定装置1の定量データ記憶手段5は、入力手段8と作業信頼度算出手段9、作業計画作成手段14、および出力手段15に接続している。定量データ記憶手段5は、入力手段8から入力された計測装置2で計測された計測定量データと、入力手段8から入力された作業端末3で入力された作業定量データを記憶している。そして、記憶した計測定量データと作業定量データは作業信頼度算出手段9、作業計画作成手段14から参照される。また、記憶した計測定量データと作業定量データを出力手段15に出力する。
尚、入力手段8から入力された定性データも、出力手段15を介して、データセンター4の保守点検データ記憶手段19に出力して、記憶してもよい。記憶された定性データは、定量補正データと合わせて、作業信頼度と作業員信頼度を確認することに使用できる。
図2と図3は、この発明の実施の形態における設備状態推定装置1のハードウェア構成図である。
設備状態推定装置1は、プロセッサ21、メモリ22、およびストレージ23から構成される。そして、図1に示した設備状態推定装置1の作業信頼度算出手段9、作業員信頼度算出手段10、固有特性算出手段12、および定量補正手段13、作業計画作成手段14は、プロセッサ21がメモリ22に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。また、定量データ記憶手段5、定性データ記憶手段6、定量補正データ記憶手段7はストレージ23である。そして、入力手段8と出力手段15は、ネットワークインターフェイス24、またはシリアルインターフェイス25、またはパラレルインターフェイス26である。
また、データセンター4の目標値記憶手段16、作業員実績データ記憶手段17、故障実績データ記憶手段18、保守点検データ記憶手段19は、ストレージ23である。
図4は、この発明の実施の形態における設備状態推定装置1の動作を示すフローチャートである。
設備状態推定装置1の動作の説明の前に、各機器の保守点検を行う作業員が各機器に対して行う作業について説明する。作業員は、点検または保守を実施中または実施後に、作業員の所持している計測装置(図示せず)で保守点検の作業項目を計測し、計測結果を作業端末3に入力する。また、作業結果のうち定性データ(例えば、さびの状態など)については、作業員の五感で判断し、段階的にレベル分けしたデータを作業端末3に入力する。
作業員が定量データまたは定性データを作業端末3に入力して、そのデータを作業端末3から設備状態推定装置1に入力するのは、保守点検の作業の実施の度に行ってもよく、点検後に一括して入力してもよい。
このように、各機器の状態について、設備状態推定装置1の入力手段8を介して計測装置2から定量データが入力され、また作業端末3から作業結果の定量データと定性データが入力されると、入力された定量データが定量データ記憶手段5に記憶され、定性データが定性データ記憶手段6に記憶される。一方、入力手段8を介して設備状態推定装置1に入力された作業結果の定量データは、定量データ記憶手段5に記憶され、記憶された定量データは保守点検の結果としてそのまま出力手段15を介してデータセンター4の保守点検データ記憶手段19に出力される。
そして、S1〜S4の処理が、定性データに関する全ての作業項目について行われたか否かを判定し(S5)、全ての作業項目について行われていない場合は、S4の処理に戻り、全ての作業項目について定性データを定量補正データにする処理を行うまでS4とS5の処理を繰り返す。
以上が設備状態推定装置1の動作の説明(処理手順)である。そして、この処理手順が設備状態推定方法に相当する。
図5は、この発明の実施の形態における作業信頼度算出手段9の動作を示すフローチャートである。
まず、作業信頼度算出手段9は、定量データを定量データ記憶手段5から作業項目ごとに取得する(S11)。定量データは、計測装置2から入力された計測定量データと作業端末3から入力された作業定量データである。ここでは、定量データは計測定量データと作業定量データが含まれるとして説明するが、定量データは少なくとも作業定量データを含むものとする。
定量データは、少なくとも作業項目、作業対象部位、結果把握方法、作業後の状態(作業後状態値)を含む。結果把握方法は、保守点検の作業結果の作業後状態値を把握するための方法である。また、作業後状態値(Va)は、作業後の状態を表す何らかの定量的、客観的な指標であり、例えば時間、長さ、大きさ、重さを等の値で表される。
図6に示す様に定量データには、例えば、作業項目として”ブレーキ分解点検(清掃)”、作業対象部位として”ブレーキ”、結果把握方法として”組立後のブレーキ反応遅延時間”、作業後状態値”90”が記憶されている。
図7は、この発明の実施の形態における目標値記憶手段16に記憶された目標値の例である。
目標値は、少なくとも作業項目、作業後目標値、故障判定基準値を含む。作業後目標値と故障判定基準値を合わせて状態目標値とする。そして、作業後目標値(Vt)は、保守点検の作業後に各機器の状態が達成することが好ましい値である。また、故障判定基準値(Vs)は、各機器がその機能を最低限安全に提供できる値である。
図7に示す様に目標値には、例えば、作業項目として”ブレーキ分解点検(清掃)”、作業後目標値として”100以下”、故障判定基準値として”120以上”が記憶されている。
機器Xの保守点検の作業を行った時の作業信頼度(RelA)は、作業後状態値(Va)、作業後目標値(Vt)、故障判定基準値(Vs)とすると、次の式1または式2で算出される。以下に示す様に、作業信頼度(RelA)は、定量的なデータである作業後状態値(Va)、作業後目標値(Vt)、故障判定基準値(Vs)から算出される。
Va≧Vtの時、
RelA = 1.0 (式1)
Va<Vtの時、
RelA = 1.0 − |Vt−Va|/|Vt−Vs| (式2)
以上が作業信頼度算出手段9の動作の説明である。
図8は、この発明の実施の形態における作業員信頼度算出手段10の動作を示すフローチャートである。
まず、作業員信頼度算出手段10は、入力手段8を介してデータセンター4の作業員実績データ記憶手段17に記憶された作業員実績データを取得する(S21)。
作業員実績データは、少なくとも作業対象設備、1回目の作業の作業日と作業結果、2回目の作業の作業日と作業結果、・・・、n回目の作業の作業日と作業結果を含む。
図9に示した様に、ある作業員の作業員実績データは、例えば作業対象設備が”エレベーターA-001”、1回目の作業の作業日が”2011.06.01”、作業結果が”○”、2回目の作業の作業日が”2012.06.01”、作業結果が”×”、n回目の作業の作業日が”2015.07.24”、作業結果が”○”と記憶されている。作業の結果は、例えば作業計画データの次回の作業期間、作業員実績データの作業日、および故障実績データの故障日を用いて判定した結果が記憶されている。
図10は、この発明の実施の形態における故障実績データ記憶手段18に記憶された故障実績データの例である。
故障実績データは、少なくとも作業対象設備、型番、故障日、故障内容を含む。図10に示したように、故障実績データは、例えば作業対象設備が”エレベーターA-001”、型番”VA-1”、故障日1”2010.04.01”、故障日2”2012.06.15”、である。尚、図10には故障内容を図示していない。
作業員信頼度(RelB)は、作業実績件数(We)、故障が発生し稼働し続けられなかった回数(Wn)を用いて、次の式3で算出される。
作業実績件数(We)は、例えば作業実績データの作業対象設備ごとの作業回数の総和で求め、作業員毎に求める値である。また、故障が発生し稼働し続けられなかった回数(Wn)は、例えば作業員実績データのうち、作業対象設備毎の結果が”×”の総和で求める。この様に作業員信頼度(RelB)は、定量的なデータである作業実績件数(We)と、故障が発生し稼働し続けられなかった回数(Wn)から算出される。尚、作業実績件数(We)に、作業実績データの型番を用いて作業対象設備の類似性を判断し、作業実績件数(We)に反映させることもできる。
以上が作業員信頼度算出手段10の動作の説明である。
図11は、この発明の実施の形態における固有特性算出手段12の動作を示すフローチャートである。
まず、固有特性算出手段12は、入力手段8を介してデータセンター4の作業員実績データ記憶手段17から作業員実績データを取得する(S31)。
次に、固有特性算出手段12は、入力手段8を介してデータセンター4の故障実績データ記憶手段18から故障実績データを取得する(S32)。
各作業対象設備の固有特性(ChaX)は、各作業対象設備に対する全作業員の作業実績件数の総和(Wea)、故障実績データから算出される各作業対象設備の全故障実績件数(Wna)を用いて、次の式4で算出される。
各作業対象設備に対する全作業員の作業実績件数の総和(Wea)は、作業員実績データの同じ作業対象設備に対する各作業員の作業回数の総和で求める。また、故障実績データから算出される各作業対象設備の全故障実績件数(Wna)は、故障実績データから求める各作業対象設備の故障回数の総和で求める。この様に、固有特性(ChaX)は、定量的なデータである各作業対象設備に対する全作業員の作業実績件数の総和(Wea)と、故障実績データから算出される各作業対象設備の全故障実績件数(Wna)から算出される。
以上が固有特性算出手段12の動作の説明である。
尚、全ての作業対象設備の情報は、データセンター4に記憶されていて、データセンター4から取得するものとする。または、設備状態推定装置1に全ての作業対象設備の情報が予め記憶されていてもよい。
以上が固有特性算出手段12の動作の説明である。
図12は、この発明の実施の形態における定量補正手段13の動作を示すフローチャートである。
定量補正手段13は、ある作業項目に対する定性データを定性データ記憶手段6から取得する(S41)。
定性データは、少なくとも作業項目、作業対象部位、状態把握方法、状態判定結果を含む。図13に示した様に、ある定性データは、例えば作業項目が”ブレーキ動作音確認”、作業対象部位が”ブレーキ”、状態把握方法が”異常音、汚れ、亀裂有無を目や耳で確認”、状態判定結果が”△”である。
尚、本実施の形態では、様々な作業項目に対する状態判定結果に、”○”、または”△”、または”×”のデータが記憶されているとする。
定量補正データ(So)は、作業信頼度RelA、作業員信頼度RelB、および固有特性ChaXとすると、次の式5〜7で算出される。
So = 10 × RelA × RelB × ChaX (式5)
状態判定結果が、”△”の時
So = 5 × RelA × RelB × ChaX (式6)
状態判定結果が、”×”の時
So = 1 × RelA × RelB × ChaX (式7)
状態判定結果に応じた係数(上記の例の場合”○”であれば10、”△”であれば5、”×”であれば1)は、予め設定されているものとする。
定量補正データ記憶手段7は、作業項目、作業対象部位、状態判定結果が記憶されている。状態判定結果に、式5〜7で算出した定量補正データが記憶される。
図14に示した様に、ある定量補正データは、例えば、作業項目が”ブレーキ動作音確認”、作業対象部位が”ブレーキ”、状態判定結果が”3.8”である。図13の例で示したブレーキ動作音確認の定性データ”△”に対して、定量補正データ”3.8”が算出されたことになる。
以上が定量補正手段13の動作の説明である。
図15は、この発明の実施の形態における作業計画作成手段14の動作を示すフローチャートである。
作業計画作成手段14は、定量データ記憶手段5から定量データ(計測定量データと作業定量データ)を取得する(S51)。
また、作業計画作成手段14は、定量補正データ記憶手段7から定量補正データを取得する(S52)。
また、作業計画作成手段14は、入力手段8を介してデータセンター4の作業計画データ記憶手段20から作業計画データに含まれる保守点検作業の標準インターバルを取得する(S53)。
計測定量データ、作業定量データ、定量補正データの平均値が「5」の時に標準インターバルが6か月であるとする。この場合、例えば前の保守点検の作業を3月に実施したとすると、次の保守点検は10月になる。
そこで、計測定量データ、作業定量データ、定量補正データの平均値が「8」であった場合に、標準インターバルよりも長い7か月を次の点検インターバルにする。
また、計測定量データ、作業定量データ、定量補正データの平均値が「3」であった場合に、標準インターバルよりも短い5か月を次の点検インターバルにする。
Claims (9)
- 設備または該設備を構成する各機器に対して保守点検を行った作業結果の定量的なデータを用いて、保守点検に対する信頼度を算出する信頼度算出手段、
該信頼度を用いて、前記設備または各機器の状態を示す定性データを定量データに変換して補正する定量補正手段
を備えたことを特徴とする設備状態推定装置。 - 前記信頼度算出手段は、前記保守点検の作業項目について作業員が計測した定量データである作業定量データと、予め設定された前記作業定量データの目標値とを用いて、保守点検の作業の信頼度である作業信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の設備状態推定装置。
- 前記信頼度算出手段は、前記保守点検を実施した作業員毎の作業結果の実績である作業員実績データを用いて、作業員の保守点検に対する信頼度である作業員信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の設備状態推定装置。
- 前記信頼度算出手段は、計測装置が計測した前記設備または各機器の状態の定量データである計測定量データと、予め設定された前記計測定量データの目標値とを更に用いて、前記作業信頼度を算出することを特徴とする請求項2に記載の設備状態推定装置。
- 前記信頼度算出手段は、前記設備または各機器の故障の履歴である故障実績データを更に用いて、前記作業員信頼度を算出することを特徴とする請求項3に記載の設備状態推定装置。
- 前記設備または各機器の故障の履歴である故障実績データと前記保守点検を実施した作業員毎の作業結果の実績である作業員実績データとを用いて、前記設備または各機器の故障のし易さを含む固有特性を算出する固有特性算出手段を更に備え、
前記定量補正手段は、前記固有特性算出手段の固有特性を更に用いて、前記定性データを定量データに変換して補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の設備状態推定装置。 - 前記保守点検の作業項目について作業員が計測した定量データである作業定量データと、計測装置が計測した前記設備または各機器の状態の定量データである計測定量データと、前記定量補正手段によって定性データを定量データに変換して補正した定量補正データと、前記設備または各機器を保守点検する作業の標準インターバルを用いて、次の点検インターバルを作成する作業計画作成手段を更に備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の設備状態推定装置。
- 設備または該設備を構成する各機器の状態を推定する設備状態推定装置の設備状態推定方法において、
前記設備または各機器に対して保守点検を行った作業結果の定量的なデータを用いて、保守点検に対する信頼度を算出する信頼度算出ステップ、
該信頼度を用いて、前記設備または各機器の状態を示す定性データを定量データに変換して補正する定量補正ステップ
を備えたことを特徴とする設備状態推定方法。 - 設備または該設備を構成する各機器に対する保守点検の作業項目について予め設定された定量データの目標値を記憶する目標値記憶手段と、
前記保守点検を実施した作業員毎の作業結果の実績である作業員実績データを記憶する作業員実績データ記憶手段と、
前記設備または各機器の故障の履歴である故障実績データを記憶する故障実績データ記憶手段と
を備えたデータセンター、
前記保守点検の作業項目について作業員が計測した定量データである作業定量データと、前記データセンターから入力された目標値と、を用いて保守点検を実施した作業の信頼度である作業信頼度を算出する作業信頼度算出手段と、
前記データセンターから入力された前記作業員実績データおよび前記故障実績データを用いて、作業員の保守点検に対する信頼度である作業員信頼度を算出する作業員信頼度算出手段と、
前記作業信頼度と前記作業員信頼度とを用いて、前記設備または各機器の状態を示す定性データを定量データに変換して補正する定量補正手段と、
を備えた設備状態推定装置、
を備えたことを特徴とする設備状態管理システム。
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