JP6402468B2 - 部品交換サービスシステム - Google Patents

Description

本発明は異なる装置間における部品の交換を支援する部品交換サービスシステムおよびサービスサーバに関する。

工場やプラントの運転には、複数の機器を使用している。これらの機器は、使用により劣化して故障するため、機器毎に部品として交換可能となっている。部品を交換する際には、予備の部品として工場やプラントで用意してある新品部品を利用したり、部品メーカーへ発注して届いた新しい部品（新品部品や中古部品）を利用することが一般的である（例えば、特許文献１又は２参照）。

このような部品で発生する故障の確率は、使用期間が長くなるにつれて高くなるのではなく、バスタブ曲線（故障率曲線）で表わされるように時間経過に応じて変化する。具体的には、部品の使用開始から安定するまでの「初期故障期」には故障率は時間の経過とともに低下する傾向にある。また、「初期故障期」が経過すると「偶発故障期」となり、この期間には時間の経過に関係なく故障率はほぼ一定になる。その後、時間の経過とともに故障率が増加する「磨耗故障期」となる。

ここで、部品を使用する際には、「初期故障期」で故障の発生する確率が高いと分かっていても新品の部品の使用を希望する場合もあれば、「偶発故障期」にある安定した中古の部品の使用を希望する場合もある。また、短期間の使用を目的とする場合、「磨耗故障期」で故障の発生する確率が高いと分かっていても、安価な部品の使用を希望する場合もある。

その他、部品の寿命は複数の要因で決定されるため、装置での使用方法では寿命が短いと判断される場合であっても、別の使用方法を採用する装置で使用する場合には寿命は短くないと判断される場合もある。したがって、ある装置で使用した部品を別の装置で使用することにより、部品のトータルライフサイクルを長くすることができる場合もある。

さらに、装置によっては定期的に運転時期と停止期間が繰り返されるものや、何らかの原因で不定期で運転が停止されるものがあり、そのような停止中の装置の部品を運転中の別の装置で利用することで、部品を有効利用することができる場合もある。

特開２００３−０６７５９１号公報 特開２００８−２９９５４６号公報

上述したように、ある装置で使用中の部品を他の装置で使用することは部品の有効利用につながるものの、他の装置での部品の利用状態についての情報を取得することは困難である。そのため、従来は、異なる装置間で部品を交換して、部品を有効に利用することは困難であった。

上記課題に鑑み、新品部品や中古部品に加え使用中の部品も交換対象として部品を有効に利用することのできる部品交換サービスシステムおよびサービスサーバを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、サービスサーバと接続される複数の装置間での部品の交換を支援する部品交換サービスシステムであって、前記複数の装置はそれぞれ、交換を希望する部品の種別および使用履歴データを含むリクエスト信号を生成する生成手段と、前記生成手段で生成したリクエスト信号を前記サービスサーバに送信する通信手段とを備え、前記サービスサーバは、前記複数の装置から送信されたリクエスト信号に基づいて、各装置で交換が希望されている部品の種別および使用履歴データを、交換部品データとして記憶する交換部品データ記憶部と、前記装置のいずれかからリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に一致する部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データの中から選択し、選択した部品について、交換した場合の対象装置における利益の指標である評価値を該当する使用履歴データを用いて演算し、算出した評価値に基づいて、交換により対象の各装置の評価が改善されると判定する部品について、交換による利益を金銭に換算した値と、輸送コストおよび部品交換にかかる人件費の少なくともいずれかをもとに演算した、交換にかかるコストとの差を利用して、部品を交換したほうが良いかまたは部品を交換せずに使い続けた方が良いかを判定することで、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品を決定する判定処理手段と、前記判定処理手段により交換対象として決定された部品の情報を該当する装置に通知する通知手段とを有することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、前記サービスサーバは、予め保管される中古部品の種別および使用履歴データを、中古部品データとして記憶する中古部品データ記憶部と、予め保管される新品部品の種別を、新品部品データとして記憶する新品部品データ記憶部とをさらに有し、前記判定処理手段は、前記装置のいずれかからリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に基づいて、交換可能な部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データおよび前記中古部品データ記憶部に記憶した中古部品データの中から選択し、前記交換部品データおよび前記中古部品データの中に対応する部品がなく早急に部品を交換する必要があると判定したときには、前記新品部品データ記憶部に記憶した新品部品データの中から交換可能な部品を選択し、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品として決定することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、互いに接続される複数の装置間での部品の交換を支援する部品交換サービスシステムであって、前記複数の装置はそれぞれ、交換を希望する部品の種別および使用履歴データを含むリクエスト信号を生成する生成手段と、前記生成手段で生成したリクエスト信号を他の装置に送信する通信手段と、他の装置から受信したリクエスト信号に基づいて、各装置で交換が希望されている部品の種別および使用履歴データを、交換部品データとして記憶する交換部品データ記憶部と、他の装置から受信したリクエスト信号に基づいて、各装置で交換が希望されている部品の種別および使用履歴データを、交換部品データとして記憶する交換部品データ記憶部と、他の装置からリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に一致する部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データの中から選択し、選択した部品について、交換した場合の対象装置における利益の指標である評価値を該当する使用履歴データを用いて演算し、算出した評価値に基づいて、交換により対象の各装置の評価が改善されると判定する部品について、交換による利益を金銭に換算した値と、輸送コストおよび部品交換にかかる人件費の少なくともいずれかをもとに演算した、交換にかかるコストとの差を利用して、部品を交換したほうが良いかまたは部品を交換せずに使い続けた方が良いかを判定することで、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品を決定する判定処理手段と、前記判定処理手段により交換対象として決定された部品の情報を該当する装置に通知する通知手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、部品を有効に利用することができる。

第１実施形態に係る部品交換サービスシステムの構成を説明するブロック図である。 図１のサービスサーバにおける処理の一例を説明するフローチャートである。 第２実施形態に係る部品交換サービスシステムの構成を説明するブロック図である。

本発明に係る部品交換サービスシステムは、工場やプラント等の装置が使用する部品の交換を支援するシステムである。本発明の部品交換サービスシステムで支援する部品の交換には、使用中の部品を新品部品に交換するだけでなく、ある工場等の装置で使用中の部品と、別の工場等の装置で使用中の部品とを交換することも含む。以下に、図面を用いて本発明の各実施形態に係る部品交換サービスシステムについて説明する。なお、各実施形態において、同一の構成については同一の符号を用いて説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態に係る部品交換サービスシステム１Ａは、サービスサーバ１０が、複数の装置２０ａ〜２０ｃと接続されている。サービスサーバ１０と接続される各装置２０ａ〜２０ｃは、交換の対象とすることができる部品２１〜２３を有している。

例えば、このサービスサーバ１０が接続される装置２０ａ〜２０ｃとは、工場やプラントの装置であり、各部品２１〜２３は、工場やプラントの運転に使用するモーター、ベルト、ギヤ、フィルター、タービン、ロータリー、ピストン等である。各装置２０ａ〜２０ｃは、それぞれ異なる部品で構成されている場合であっても、一部の部品は同じ部品を使用していることもある。例えば、各装置は異なる製品を製造する製造工場で利用されていたとしても、部品は汎用品であり、両工場に、同一のモーターを有していたり、同一のベルトを有していたりするためである。

なお、図１に示す部品交換サービスシステム１Ａでは、サービスサーバ１０に３台の装置２０ａ〜２０ｃが接続されているが、サービスサーバ１０と接続される装置の数は限定されない。

<装置>
装置２０ａは、複数の部品２１〜２３を備えており、各部品２１〜２３は規定の用途で用いられている。なお、図１では、装置２０ａは、３台の部品２１〜２３を備えるものとして示しているが、装置２０ａが有する部品の数は限定されない。

また、装置２０ａは、データの記憶や処理を実行する情報処理装置２００ａを備えている。この情報処理装置２００ａでは、装置２０ａが備える部品２１〜２３に関する部品データを記憶する部品データ記憶部２１１と、各部品２１〜２３の使用履歴に関する履歴データを記憶する履歴データ記憶部２１２と、装置２０ａの使用の制約に関する制約データを記憶する制約データ記憶部２１３とを有している。

さらに、情報処理装置２００ａは、履歴データを更新する更新手段２０１と、部品２１〜２３の交換に利用する評価値を求める評価手段２０２と、部品２１〜２３の将来の使用に関する運用計画を推定する推定手段２０３と、部品の交換を希望するリクエスト信号を生成する生成手段２０４と、データの送受信を実行する通信手段２０５とを有している。

部品データ記憶部２１１が記憶する部品データは、装置２０ａが有する各部品２１〜２３を特定するデータである。具体的には、部品に付されたシリアル番号等の「識別子」、部品の型番等の「種別」、部品の「製造時期」、部品の「仕様」(部品寿命や耐用温度)等を含んでいる。

履歴データ記憶部２１２が記憶する履歴データは、装置２０ａが有する各部品２１〜２３の「使用方法」、部品を制御する際の制御値や部品が有するセンサの計測値等の「状態」、「使用期間」等の履歴に関するデータである。なお、部品２１〜２３が他の装置で使用された中古部品である場合、他の装置で利用されていた際の履歴も含んでいる。

制約データ記憶部２１３が記憶する制約データは、装置２０ａを運転する際の制約に関するデータである。例えば、装置２０ａを使用する際の法律や条例である。

更新手段２０１は、部品２１〜２３から取得する状態を追加して、履歴データ記憶部２１２で記憶される履歴データを更新する。

評価手段２０２は、履歴データ記憶部２１２で記憶される履歴データを利用して、部品２１〜２３を交換した場合の交換後の装置２０ａにおける利益の指標である「評価値」の演算方法、すなわち、アルゴリズムを作成し、生成した評価値の演算方法を生成手段２０４に出力する。このアルゴリズムは、サーバにおいて、交換を実施するかどうかの評価の際に使用される。アルゴリズムは、装置２０ａにおける優先事項及び部品２１〜２３毎に異なり、各部品２１〜２３について予め用意されたものであってもよいし、最適運用探索プログラムなどから自動的に導出されたものであってもよい。また、評価手段２０２において、予め複数の評価方法を有しており、外部から入力される信号に従って、いずれかの評価信号を選択可能としていてもよい。

例えば、部品が電力を消費する熱機関であって電力利用効率を重視する場合、下記の式（１）を評価値の演算方法とすることができる。
評価値Ａ＝交換後の熱出力／交換後の入力電力−交換前の熱出力／交換前の入力電力 ・・・（１）

または、部品の安定性を重視する場合、下記の式（２）を評価値の演算方法とすることができる。
評価値Ｂ＝交換後の故障確率−交換前の故障確率 ・・・（２）

さらに、部品の寿命を重視する場合、下記の式（３）を評価値の演算方法とすることができる。
評価値Ｃ＝交換後の予測寿命−交換前の予測寿命 ・・・（３）

その他、１台の部品について複数の方法（例えば、式（１）〜（３））を組み合わせた式（４）のような評価値の演算方法であってもよい。ここで、式（４）中のａ、ｂ及びｃは係数であって、消費電力、安定性及び寿命のそれぞれの優先度に応じて定めることができる。
評価値＝ａ×評価値Ａ＋ｂ×評価値Ｂ＋ｃ×評価値Ｃ ・・・（４）

推定手段２０３は、装置２０ａで交換する部品２１〜２３が将来どのように使用されるかの「運用計画」の推定方法を生成手段２０４に出力する。この推定方法で推定される運用計画は、サービスサーバ１０において部品の交換の是非の判定に利用される指標である。すなわち、この運用計画によって、将来の部品の使用環境を予測することができるため、部品を交換したほうが良いのか、部品を交換せずに使い続ける方が良いのかの判断が可能になる。

推定手段２０３が出力する運用計画の推定方法は、装置２０ａにおける優先事項及び部品２１〜２３毎に異なり、推定手段２０３では、各部品２１〜２３について予め運用計画の推定方法を有しており、この運用計画の推定方法から、交換が要求された部品に関する運用計画の推定方法を生成手段２０４に出力する。また、推定手段２０３は、外部から入力される信号に従って、予め有する複数の運用計画の推定方法から、いずれかの推定方法を選択可能としていてもよい。その他、推定手段２０３は、複数の推定方法を合わせて、運用計画の推定方法としてもよい。

例えば、部品が回路のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチである場合、ＯＮ／ＯＦＦ回数により寿命が決まるため、サービスサーバ１０は、スイッチ回数の今後の運用計画を利用してスイッチを交換するか否か判定する。すなわち、スイッチのＯＮ／ＯＦＦの頻度を基準とし、現在の１年のＯＮ／ＯＦＦの平均回数を今後の１年毎のＯＮ／ＯＦＦの平均回数とした運用計画の推定方法を利用する。または、製品を１個作る際に必要なスイッチのＯＮ／ＯＦＦ回数を算出できる場合は、今後の操業計画での製品の製造個数に合わせてスイッチのＯＮ／ＯＦＦ回数を求める運用計画の推定方法を利用する。

生成手段２０４は、部品データ、履歴データ及び制約データから抽出した交換を希望する部品に関するデータと、評価手段２０２から入力した「評価値の演算方法」と、推定手段２０３から入力した「運用計画の推定方法」とを条件として含むリクエスト信号を生成する。具体的には、リクエスト信号は、部品の「識別子」、「種別」、「製造時期」、「仕様」、「使用方法の履歴」、「状態の履歴」、「使用期間」、「制約」、「評価値の演算方法」及び「運用計画の推定方法」等とともに、装置２０ａ自体の「識別子」及び「場所」を条件として含んでいる。また、リクエスト信号では、部品の交換が早急に必要であるか否かを特定するフラグを含んでいる。例えば、「場所」は、装置２０ａや各部品２１〜２３でＧＰＳ装置を有しており、これによって測定される位置であってもよいし、装置２０ａで予め測定して記憶手段で記憶していてもよい。

通信手段２０５は、生成手段２０４が生成したリクエスト信号をサービスサーバ１０に送信する。また、通信手段２０５は、送信したリクエスト信号に応じてサービスサーバ１０から送信された結果を受信する。例えば、通信手段２０５が受信した結果が、ディスプレイ（図示せず）に表示されることで、装置２０ａのオペレータは部品の交換の予定を把握することができる。

なお、ここでは、装置２０ａについて説明したが、装置２０ｂ及び２０ｃは、部品の種類及び数が異なる他は、装置２０ａと同様の構成を有する。すなわち、装置２０ｂ及び２０ｃでも、それぞれ、更新手段２０１、評価手段２０２、推定手段２０３、生成手段２０４、通信手段２０５、部品データ記憶部２１１、履歴データ記憶部２１２及び制約データ記憶部２１３を備えている。

<サービスサーバ>
サービスサーバ１０は、処理装置１００と記憶装置１１０とを有する情報処理装置である。サービスサーバ１０は、記憶装置１１０において、交換が希望されている部品に関する交換部品データを記憶する交換部品データ記憶部１１１と、現在は運用（使用）されていないがストックされている中古部品に関する中古部品データを記憶する中古部品データ記憶部１１２と、新品部品に関する新品部品データを記憶する新品部品データ記憶部１１３とを備えている。

また、サービスサーバ１０は、処理装置１００において、データの送受信を実行する通信手段１０１と、受信したリクエスト信号のデータを交換部品データに追加する追加手段１０２と、装置２０ａ〜２０ｃから必要な部品に関するデータを取得する取得手段１０３と、部品の交換の適合性を判定する判定処理部１０４と、部品の交換を支援する支援手段１０５と、判定処理部１０４の判定結果を通知する信号を生成する通知手段１０６と、中古部品に交換した装置２０ａ〜２０ｃの履歴データを更新させる更新手段１０７とを備えている。

図２に示すフローチャートを用いて、サービスサーバ１０における処理を簡単に説明する。通信手段１０１が装置２０ａから部品の交換を希望するリクエスト信号を受信すると（Ｓ１）、追加手段１０２は、リクエスト信号に含まれる内容を交換部品データ記憶部１１１で記憶される交換部品データに追加する（Ｓ２）。

その後、判定処理部１０４は、交換部品データおよび中古部品データ記憶部１１２で記憶される中古部品データから、交換可能な部品を検索する（Ｓ３）。判定処理部１０４によって交換部品データ又は中古部品データから対応する部品があると判定された場合（Ｓ４でＹＥＳ）、通知手段１０６は、対応する部品のデータを含む検索結果データを生成し、装置２０ａに送信する（Ｓ５）。

一方、部品データおよび中古部品データから、交換可能な部品があると判定されず（Ｓ４でＮＯ）、早急に部品を交換する必要がある場合（Ｓ６でＹＥＳ）、判定処理部１０４は、新品部品データ記憶部１１３で記憶される新品部品データから交換可能な部品を検索する（Ｓ７）。また、判定処理部１０４によって新品部品データから交換可能な部品があると判定された場合（Ｓ８でＹＥＳ）、通知手段１０６は、検索された部品のデータを含む検索結果データを生成し、装置２０ａに送信する（Ｓ５）。

部品が早急に必要ではない場合（Ｓ６でＮＯ）、通知手段１０６は、交換部品データ又は中古部品データに交換可能な部品が検索されない旨の検索結果データを生成し、装置２０ａに送信する（Ｓ５）。すなわち、部品の交換を急いでいないため、他の装置から交換可能な部品の交換を要求するリクエスト信号を受信するまで待機することになる。

また、新品部品データからも交換可能な部品が検索されない場合（Ｓ８でＮＯ）、通知手段１０６は、交換可能な部品が検索されない旨の検索結果データを生成し、装置２０ａに送信する（Ｓ５）。すなわち、他の装置の部品、中古部品及び新品部品から交換可能な部品が検索されない場合、リクエスト信号を送信した装置では、他の方法による部品の入手を検討する必要があることもあるため、部品が検索されない旨を通知する。

続いて、サービスサーバ１０における各構成について説明する。交換部品データ記憶部１１１が記憶する交換部品データは、サービスサーバ１０と接続される装置２０ａ〜２０ｃが交換を希望している部品に関するデータである。具体的には、交換部品データは、各装置２０ａ〜２０ｃが送信したリクエスト信号に含まれたデータで構成されるため、交換が希望されている部品の「識別子」、「種別」、「製造時期」、「仕様」、「使用方法の履歴」、「状態の履歴」、「使用期間」、「制約」、「評価値の演算方法」、及び「運用計画の推定方法」等とともに、部品の交換を希望する装置２０ａ〜２０ｃの「識別子」及び「場所」を含んでいる。

中古部品データ記憶部１１２は、交換用にストック棚等で保管されている中古部品に関するデータである。具体的には、中古部品の「識別子」、「種別」、「製造時期」、「仕様」、「使用方法の履歴」、「状態の履歴」及び「使用期間」等を含んでいる。

新品部品データ記憶部１１３は、交換用にストック棚等で保管されている新品部品に関するデータである。具体的には、新品部品の「識別子」、「種別」、「製造時期」及び「仕様」等を含んでいる。

追加手段１０２は、通信手段１０１が装置２０ａ〜２０ｃからリクエスト信号を受信すると、リクエスト信号に含まれるデータを交換部品データに追加する。また、追加手段１０２は、部品の交換が終了すると、交換した部品のデータについて、交換部品データから削除する。

取得手段１０３は、定期的なタイミングや、新たなリクエスト信号を受信したタイミング等の所定のタイミングで、通信手段１０１を介して装置２０ａ〜２０ｃから交換が希望されている部品（交換部品データに登録されている部品）のデータを取得する。また、取得手段１０３は、取得したデータで、交換部品データを更新する。すなわち、交換部品データに含まれる「識別子」や「種別」等は変化することはないが、「評価値の演算方法」のように時間の経過とともに変化するデータもある。したがって、取得手段１０３は、変化するデータについて、その部品を有する装置２０ａ〜２０ｃから取得して、交換部品データに反映する。

判定処理部１０４は、部品データ、中古部品データ及び新品部品データから、交換する部品を検索するため、目的の用途に利用する部品を選択する部品選択手段１０４ａ、要求する効果を得る部品を検索する評価比較手段１０４ｂ、部品の交換の是非（要否）を判定する交換判定手段１０４ｃおよび利用先での制約を満たす部品を検索する制約比較手段１０４ｄを備えている。

部品選択手段１０４ａは、通信手段１０１が受信したリクエスト信号に含まれる「種別」を交換部品データ及び中古部品データに含まれる部品の「種別」と比較し、「種別」の互換性条件を満たす部品を選択する。また、交換部品データ及び中古部品データに「種別」が一致する部品がなく、早急に部品を交換する必要がある場合（リクエスト信号に含まれるフラグで部品の交換が早急に必要であることが特定される場合）、部品選択手段１０４ａは、リクエスト信号に含まれる「種別」を新品部品データに含まれる部品の「種別」と比較し、「種別」の条件を満たす部品を選択する。ここで、種別が一致する部品が複数ある場合、部品選択手段１０４ａは、複数の部品を選択する。

評価比較手段１０４ｂは、通信手段１０１が受信したリクエスト信号と部品選択手段１０４ａが選択した部品のデータを利用して、部品を交換する前について求めた「評価値」と部品を交換した場合について求めた「評価値」とを比較し、条件を満たすか否か判定する。ここで、部品選択手段１０４ａによって複数の部品が選択されている場合、これら複数の部品についてそれぞれ評価値を比較し、評価値の条件を判定する。

部品選択手段１０４ａが交換部品データから部品を選択した場合と、部品選択手段１０４ａが中古部品データ又は新品部品データから部品を選択した場合とでは、評価比較手段１０４ｂにおける処理は異なる。

具体的には、部品選択手段１０４ａが交換部品データから部品を選択した場合、部品を交換する各装置で、部品の交換により改善が得られる必要がある。例えば、装置２０ａが有する部品（「部品ａ」とする）の交換がリクエスト信号で要求され、これに対し、部品選択手段１０４ａによって、装置２０ｂが有する部品（「部品ｂ」とする）が選択されたとする。この場合、装置２０ａの部品ａと装置２０ｂの部品ｂとを交換するためには、装置２０ａで部品ａに代えて部品ｂを使用することで改善が得られ、かつ、装置２０ｂで部品ｂに代えて部品ａを使用することで改善が得られる必要がある。

したがって、評価比較手段１０４ｂは、まず、装置２０ａで部品ａを使用する場合の「評価値Ａ１」と、装置２０ａで部品ａを部品ｂに交換した場合の「評価値Ａ２」を求める。また、評価比較手段１０４ｂは、評価値Ａ１と評価値Ａ２とを比較し、評価値Ａ２が評価値Ａ１より大きくなった場合に交換により改善が得られると判定する。次に、評価比較手段１０４ｂは、装置２０ｂで部品ｂを使用する場合の「評価値Ｂ１」と、装置２０ｂで部品ｂを部品ａに交換した場合の「評価値Ｂ２」を求める。また、評価比較手段１０４ｂは、評価値Ｂ１と評価値Ｂ２とを比較し、評価値Ｂ２が評価値Ｂ１より大きくなった場合に交換により改善が得られると判定する。この結果、それぞれ交換により改善が得られる場合、すなわち、評価値Ａ１より評価値Ａ２が大きく、かつ、評価値Ｂ１より評価値Ｂ２が大きくなった場合、評価比較手段１０４ｂは、評価値については、部品の交換の条件を満たすと判定する。なお、部品の交換後により改善が得られるとともに、各評価値の差がそれぞれ所定の値以上である場合に評価値の条件を満たすとしてもよい。

「評価値Ａ１」は、リクエスト信号に含まれる評価値の演算方法で、リクエスト信号に含まれる部品ａのデータを利用して求めることができる。また、「評価値Ａ２」は、リクエスト信号に含まれる評価値の演算方法で、交換部品データが含む部品ｂのデータを利用して求めることができる。「評価値Ｂ１」は、交換部品データが含む部品ｂに対応する評価値の演算方法で、交換部品データが含む部品ｂのデータを利用して求めることができる。また、「評価値Ｂ２」は、交換部品データが含む部品ｂに対応する評価値の演算方法で、リクエスト信号に含まれる部品ａのデータを利用して求めることができる。

一方、部品選択手段１０４ａが中古部品データ又は新品部品データから部品を選択した場合、評価比較手段１０４ｂは、部品を交換する装置で部品の交換により改善が得られるか否かを判定する。例えば、装置２０ａが有する部品（「部品ａ」とする）の交換がリクエスト信号で要求され、これに対し、部品選択手段１０４ａによって、中古部品データ又は新品部品データから部品（「部品ｃ」とする）が選択されたとする。この場合、装置２０ａで、装置２０ａの部品ａを部品ｃに交換するためには、装置２０ａで部品ａに代えて部品ｃを使用することで改善が得られる必要がある。

したがって、評価比較手段１０４ｂは、装置２０ａで部品ａを使用する場合の評価値（「評価値Ａ３」とする）と、装置２０ａで部品ａを部品ｃに交換した場合の評価値（「評価値Ａ４」とする）を求める。また、評価比較手段１０４ｂは、評価値Ａ３と評価値Ａ４とを比較し、評価値Ａ４が評価値Ａ３より大きくなった場合に交換により改善が得られたと判定し、評価値の条件を満たすと判定する。なお、この評価値の差が所定の値以上である場合に評価値の条件を満たすとしてもよい。

「評価値Ａ３」は、リクエスト信号に含まれる評価値の演算方法で、リクエスト信号に含まれる部品ａのデータを利用して求めることができる。また、「評価値Ａ４」は、リクエスト信号に含まれる評価値の演算方法で、中古部品データ又は新品データが含む部品ｃのデータを利用して求めることができる。

また、評価値の演算方法が「運用履歴」に加え、「運用計画の情報」を必要とする場合もある。例えば、評価値が寿命に関係する指標であり、部品が電子部品であって、寿命が通電時間と電源ＯＮ／ＯＦＦ回数で決定される場合を考える。この場合、評価値の演算では、「運用履歴」であるこれまでの通電時間及び電源ＯＮ／ＯＦＦ回数に加え、「運用計画の情報」として運用計画の推定方法に基づく各年の推定通電時間及び推定電源ＯＮ／ＯＦＦ回数を利用することができる。このように、運用履歴や運用計画の情報を利用する場合、評価比較手段１０４ｂは、リクエスト信号や記憶装置１１０に記憶されるデータから運用履歴や運用計画の方法を抽出したうえで、評価値を求める。

例えば、「運用履歴」は、部品の「使用方法の履歴」、「状態の履歴」及び「使用期間」である。具体的には、リクエスト信号で交換が要求された部品の「運用履歴」には、リクエスト信号に含まれる「使用方法の履歴」、「状態の履歴」及び「使用期間」を使用する。また、部品選択手段１０４ａによって交換部品データから選択された部品の「運用履歴」には、交換部品データに含まれる「使用方法の履歴」、「状態の履歴」及び「使用期間」を使用する。さらに、部品選択手段１０４ａによって、中古部品データから選択された部品の「運用履歴」には、中古部品データに含まれる「使用方法の履歴」、「状態の履歴」及び「使用期間」を使用する。なお、部品選択手段１０４ａによって、新品部品データから選択された部品は過去に使用していないため、「運用履歴」を考慮する必要はない。また、中古部品について、「使用方法の履歴」、「状態の履歴」、及び、「使用期間」のいずれかが不明な場合、登録の際に、予め設定される仮定の履歴を付して中古部品データに登録するようにしてもよい。さらに、部品の外見から定めた推定の履歴を付して中古部品データに登録してもよい。

「運用計画の情報」は、部品の「運用計画の推定方法」から特定することができる。ここで、部品選択手段１０４ａが交換部品データから部品を選択した場合には、評価比較手段１０４ｂは、部品を交換する各装置の部品に関する「運用計画の推定方法」を使用する。また、部品選択手段１０４ａが中古部品データ又は新品部品データから部品を選択した場合には、評価比較手段１０４ｂは、部品を使用する装置の部品に関する「運用計画の推定方法」のみを使用する。

例えば、上述したように、装置２０ａが有する部品ａの交換が要求され、部品選択手段１０４ａによって装置２０ｂが有する部品ｂが交換対象として選択されたとき、評価比較手段１０４ｂは、装置２０ａでの運用計画の推定方法と装置２０ｂでの運用計画の推定方法を利用する。具体的には、評価比較手段１０４ｂは、リクエスト信号に含まれる装置２０ａの運用計画の推定方法（「推定方法Ａ」とする）を抽出するとともに、交換部品データから装置２０ｂの運用計画の推定方法（「推定方法Ｂ」とする）を抽出する。その後、評価比較手段１０４ｂは、評価値Ａ１と及び評価値Ａ２の演算の際に推定方法Ａを用いるとともに、評価値Ｂ１及び評価値Ｂ２の演算の際に推定方法Ｂを用いる。

一方、例えば、上述したように、装置２０ａが有する部品ａの交換が要求され、部品選択手段１０４ａによってが中古部品又は新品である部品ｃが交換対象として選択されたとき、評価比較手段１０４ｂは、装置２０ａでの運用計画の推定方法を利用する。具体的には、評価比較手段１０４ｂは、リクエスト信号に含まれる装置２０ａの運用計画の推定方法（「推定方法Ａ」とする）を抽出する。その後、評価比較手段１０４ｂは、評価値Ａ３及び評価値Ａ４の演算の際に推定方法Ａを用いる。

制約比較手段１０４ｄは、通信手段１０１が受信したリクエスト信号と部品選択手段１０４ａが選択した部品のデータを利用して、評価比較手段１０４ｂに「指定した改善を得られる」と評価された部品が、部品を希望する装置での「制約」の条件を満たすか否かを判定する。すなわち、制約比較手段１０４ｄは、部品が、装置での制約に従って使用可能であるかを判定する。ここで、評価比較手段１０４ｂによって複数の部品が評価比較の条件を満たすと判定されている場合、そのそれぞれに対して「制約」の条件判定を実施する。

部品選択手段１０４ａが交換部品データから部品を選択した場合と、部品選択手段１０４ａが中古部品データ又は新品部品データから部品を選択した場合とでは、制約比較手段１０４ｄにおける処理は異なる。

具体的には、部品選択手段１０４ａが交換部品データから部品を選択した場合、制約比較手段１０４ｄは、まず、部品選択手段１０４ａが選択した部品が、リクエスト信号に含まれる「制約」に対応可能であるか否かを判定する。また、制約比較手段１０４ｄは、リクエスト信号で交換が要求されている部品が、部品選択手段１０４ａで選択した部品のデータの「制約」に対応可能であるか否かを判定する。各部品ともにそれぞれ比較対象の制約の条件を満たす場合、この部品は、制約についても交換の条件を満たすことになる。

また、部品選択手段１０４ａが中古部品データ又は新品部品データから部品を選択した場合、制約比較手段１０４ｄは、部品選択手段１０４ａが選択した部品が、リクエスト信号に含まれる「制約」に対応可能であるか否かを判定する。部品が比較対象の制約の条件を満たす場合、この部品は、制約についても交換の条件を満たすことになる。

交換判定手段１０４ｃは、通信手段１０１が受信したリクエスト信号と部品選択手段１０４ａが選択した部品のデータを利用して、地理的な条件による輸送コストや部品交換にかかる時間、人件費を計算に入れて、交換判定を実施する。交換判定の条件は、部品の交換の是非であって、部品を交換した方が良いか又は部品を交換せずに使い続けた方が良いかの判定である。制約比較手段１０４ｄによって複数の部品が評価値の条件を満たすと判定されている場合、これら複数の部品について、それぞれ部品を交換した方が良いか否かを判定する。判定は、例えば、交換による利益を金銭に換算した値と、交換にかかるコストを金銭に換算した値との差を「判定値」として利用する。交換判定手段１０４ｃは、交換対象の各部品について求めた判定値を規定値と比較し、各部品について「交換判定」の条件を満たすか否かを判定する。

判定値の算出方法は予め定められており、ここでは、交換による利益を表す値と交換に要するコストを表す値を利用して説明したが、これらはあくまでも一例であって、これに限定されない。例えば、出費を判定基準にする場合は、交換にかかるコストのみを判定値とするのでも構わない。

なお、交換部品データから選択された部品の交換は相手を必要とするものであるため、相手装置にとっては評価が良くない場合、あるいは相手装置のオペレータが何らかの理由で交換を望まない場合等は、交換が成立しないことも考えられる。このような場合は他の複数候補のなかから、順次、交換対象を選び出し、成立性を確認するように構成してもよい。また、２装置間だけでなく、３装置間以上など、多装置間で同時に交換するように構成しても構わない。

支援手段１０５は、判定処理部１０４で交換対象の部品が決定されると、部品交換のための支援データを生成する。支援データとは、例えば、交換対象の部品が他の装置で使用している部品である場合には、それぞれ交換する部品についての交換元の装置から交換先の装置への部品の移動手順である。または、交換対象の部品が中古部品や新品部品である場合、支援データとは、この中古部品や新品部品が保管される場所から、交換先の装置への移動手順等のデータである。なお、部品選択手段１０４ａで複数の部品が選択され、また、「評価値の条件」、「制約の条件」及び「交換判定の条件」を満たす部品が複数ある場合、支援手段１０５は、予め定められるルールで複数の部品から１の部品を交換対象の部品とする。例えば、支援手段１０５は、評価値の最も高い部品を交換対象とする。

通知手段１０６は、判定処理部１０４で選択された交換対象と決定された部品の「識別子」、部品の「場所に関する情報」、交換による効果、すなわち、評価比較手段１０４ｂによって求められた「評価値」と、支援手段１０５が生成した「支援データ」とを含む検索結果データを生成する。また、通知手段１０６は、通信手段１０１を介して、部品の交換を要求した装置２０ａ〜２０ｃに生成した検索結果データを送信する。ここで、部品の「場所に関する情報」とは、現在他の装置で使用している部品の場合には、この部品を使用している装置の「識別子」及び「場所」である。このように異なる装置で使用される部品同士を交換する場合、通知手段１０６は、リクエスト信号を送信した装置に検索結果データを送信するだけでなく、この装置と部品を交換する装置に対しても、リクエスト信号に含まれる部品の「識別子」、「場所」とともに、支援データを含む検索結果データを送信する。また、中古部品や新品部品の場合には、部品の「保管場所」が「場所に関する情報」である。

更新手段１０７は、通知手段１０６が検索結果データを送信した装置２０ａ〜２０ｃで部品が交換されると、交換した部品について部品データを更新させる。すなわち、装置２０ａ〜２０ｃで部品を交換すると、交換後の部品は、部品データ記憶部２１１で記憶している部品データに含まれる部品のデータと異なるものとなる。したがって、更新手段１０７は、装置２０ａ〜２０ｃで部品を交換する際、交換部品データ、中古部品データ又は新品部品データから必要な部品のデータを抽出して部品を交換する装置に送信し、送信した部品のデータで部品データを更新させる。

なお、図１で示す部品交換サービスシステム１Ａでは、サービスサーバ１０を１台の情報処理装置で構成するものとして示しているが、サービスサーバ１０を複数台の情報処理装置で構成するものとしてもよい。また、部品交換サービスシステム１Ａでサービスサーバ１０を複数台備え、処理を効率化するように構成してもよい。

上述したように、第１実施形態に係る部品交換サービスシステム１Ａでは、部品の交換を希望する各装置から部品交換の際の条件（履歴、評価方法、制約等）を含むリクエスト信号によって部品交換を要求している。したがって、サービスサーバ１０においてこのリクエスト信号に含まれるデータを収集し、使用中の部品であったとしても、交換対象とすることができる。

［変形例］
上述したサービスサーバ１０では、リクエスト信号で要求された部品と交換可能な部品のみを検索していたが、同一の装置間で他に交換可能な部品がある場合、部品の交換を推薦する推薦手段を有していてもよい。すなわち、１台の部品を移動するよりも、同時に複数の部品を移動させる方が効率が良いため、他に同一装置間で交換することで部品の有効利用を実現するとともに、輸送コスト等も低減できるためである。

また、サービスサーバ１０は、交換部品データ記憶部１１１で記憶されている部品の種別を集計し、接続される情報処理装置（図示せず）に集計データを送信する集計手段を有してもよい。この集計手段によって提供される集計データでは、交換が希望されている部品の種別が特定できるため、どのような部品が不足しているかを判断することで、部品の製造元や供給元で利用することができる。

さらに、サービスサーバ１０は、各装置での制約の変更を監視し、制約が変更した場合には、各部品が制約を満たすか否かを判定し、制約を満たさなくなった場合に部品の変更を促すデータを各装置に送信する制約監視手段を有していてもよい。すなわち、法律や条例等の制約は不定期で変更されるため、このような変更に応じた部品の変更を実現することが可能になる。

また、サービスサーバ１０は、部品の交換タイミングを利用して部品の故障確率を収集し、各部品のバスタブ曲線を生成する収集手段を有していてもよい。このようにして生成されるバスタブ曲線は、例えば接続される情報処理装置（図示せず）に送信して部品の管理や解析に利用することもできるし、各部品を有する装置に送信して部品の交換タイミングの判断に利用させることもできる。

さらに、サービスサーバ１０は、接続される情報処理装置（図示せず）から入力する検索信号に応じて、希望される部品を各装置や保管場所から検索するように利用することもできる。例えば、複数の条件を含む検索信号を入力したサービスサーバ１０では、図２を用いて上述したフローチャートの処理で部品を検索し、検索結果を情報処理装置に提供する。

［第２実施形態］
図３に示すように、第２実施形態に係る部品交換サービスシステム１Ｂは、図１に示す部品交換サービスシステム１Ａのようにサービスサーバを備えておらず、複数の装置２０ｄ〜２０ｆが接続されている。各装置２０ｄ〜２０ｆは、図１に示す装置２０ａ〜２０ｃと比較して、検索手段２０６を備えている点で異なる。この検索手段２０６は、装置２０ｄ〜２０ｆで交換する部品を検索する際に利用する。

なお、ここでは、装置２０ｄについて説明し、装置２０ｅ，２０ｆに関する説明は省略するが、装置２０ｅ，２０ｆも装置２０ｄと同一の構成である。また、図３では、部品交換サービスシステム１Ｂに３台の装置２０ｄ〜２０ｆが接続される一例を示しているが、部品交換サービスシステム１Ｂで接続される装置の数は限定されない。

例えば、装置２０ｄは、部品の交換を希望する際には、図１を用いて上述した装置２０ａと同様に、交換を希望する部品の部品に関するデータ（部品の「識別子」、「種別」、「製造時期」、「仕様」、「使用方法の履歴」、「状態の履歴」、「使用期間」、「制約」、）と、評価手段２０２で得られた「評価値の演算方法」と、推定手段２０３から出力された「運用計画の推定方法」とを条件として含むリクエスト信号を生成し、接続される他の装置２０ｅ，２０ｆに送信する。

また、装置２０ｄは、他の装置２０ｅ，２０ｆからリクエスト信号を受信すると、検索手段２０６によって条件を満たす部品が装置２０ｄ内に存在するか否かを判定する。具体的には、検索手段２０６は、部品データを参照し、該当する部品を検索する。また、検索手段２０６は、条件を満たす部品が装置２０ｄ内に存在するか否かを検索し、検索結果をリクエスト信号を送信した装置２０ｅ，２０ｆに送信する。

その他、装置２０ｄは、他の装置から受信したリクエスト信号に含まれる装置の識別子及び部品の種別を対応付けるリストを記憶する記憶部を備えていてもよい。この場合、装置２０ｄでは、どの装置でどの種別の部品を有しているかを記憶しているため、自装置２０ｄでリクエスト信号を送信する場合に交換対象の部品を有することが予め把握できている装置に優先的にリクエスト信号を送信することができる。また、他の装置からリクエスト信号を受信した場合にも、リクエスト信号に含まれる種別の部品を有する装置を紹介することができる。

なお、ここでは、装置２０ｄについて説明したが、装置２０ｅ及び２０ｆは、部品の種類及び数が異なる他は、装置２０ｄと同様の構成を有する。すなわち、装置２０ｅ及び２０ｆでも、それぞれ、更新手段２０１、評価手段２０２、推定手段２０３、生成手段２０４、通信手段２０５、検索手段２０６、部品データ記憶部２１１、履歴データ記憶部２１２及び制約データ記憶部２１３を備えている。

上述したように、第２実施形態に係る部品交換サービスシステム１Ｂでは、部品の交換を希望する各装置から接続される他の装置に部品交換の際の条件（履歴、評価方法、制約等）を含むリクエスト信号によって部品交換を要求している。したがって、リクエスト信号を受信した他の装置では、このリクエスト信号に含まれる部品と交換可能な部品がある場合、使用中の部品であったとしても、交換対象とすることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。

１Ａ，１Ｂ…部品交換サービスシステム
１０…サービスサーバ
１０１…通信手段
１０２…追加手段
１０３…取得手段
１０４…判定処理部
１０４ａ…部品選択手段
１０４ｂ…評価比較手段
１０４ｃ…交換判定手段
１０４ｄ…制約比較手段
１０５…支援手段
１０６…通知手段
１０７…更新手段
１１１…交換部品データ記憶部
１１２…中古部品データ記憶部
１１３…新品部品データ記憶部
２０ａ〜２０ｃ…装置
２１〜２３…部品
２０１…更新手段
２０２…評価手段
２０３…推定手段
２０４…生成手段
２０５…通信手段（通知手段）
２０６…検索手段
２１１…部品データ記憶部
２１２…履歴データ記憶部
２１３…制約データ記憶部

Claims (3)

1. サービスサーバと接続される複数の装置間での部品の交換を支援する部品交換サービスシステムであって、
   前記複数の装置はそれぞれ、
   交換を希望する部品の種別および使用履歴データを含むリクエスト信号を生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成したリクエスト信号を前記サービスサーバに送信する通信手段と、
   を備え、
   前記サービスサーバは、
   前記複数の装置から送信されたリクエスト信号に基づいて、各装置で交換が希望されている部品の種別および使用履歴データを、交換部品データとして記憶する交換部品データ記憶部と、
   前記装置のいずれかから新たなリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる、交換を希望する部品の種別および使用履歴データを前記交換部品データに追加する追加手段と、
   前記装置のいずれかからリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に一致する部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データの中から選択し、選択した部品について、交換した場合の対象装置における利益の指標である評価値を該当する使用履歴データを用いて演算し、算出した評価値に基づいて、交換により対象の各装置の評価が改善されると判定する部品について、交換による利益を金銭に換算した値と、輸送コストおよび部品交換にかかる人件費の少なくともいずれかをもとに演算した、交換にかかるコストとの差を利用して、部品を交換したほうが良いかまたは部品を交換せずに使い続けた方が良いかを判定することで、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品を決定する判定処理手段と、
   前記判定処理手段により交換対象として決定された部品の情報を該当する装置に通知する通知手段と、
   を有することを特徴とする部品交換サービスシステム。
2. 前記サービスサーバは、
   予め保管される中古部品の種別および使用履歴データを、中古部品データとして記憶する中古部品データ記憶部と、
   予め保管される新品部品の種別を、新品部品データとして記憶する新品部品データ記憶部と、
   をさらに有し、
   前記判定処理手段は、前記装置のいずれかからリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に一致する部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データおよび前記中古部品データ記憶部に記憶した中古部品データの中から選択し、前記交換部品データおよび前記中古部品データの中に種別が一致する部品がなく早急に部品を交換する必要があると判定したときには、前記新品部品データ記憶部に記憶した新品部品データの中から種別が一致する部品を選択し、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品交換サービスシステム。
3. 互いに接続される複数の装置間での部品の交換を支援する部品交換サービスシステムであって、
   前記複数の装置はそれぞれ、
   交換を希望する部品の種別および使用履歴データを含むリクエスト信号を生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成したリクエスト信号を他の装置に送信する通信手段と、
   他の装置から受信したリクエスト信号に基づいて、各装置で交換が希望されている部品の種別および使用履歴データを、交換部品データとして記憶する交換部品データ記憶部と、
   他の装置からリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に含まれる種別に一致する部品を前記交換部品データ記憶部に記憶した交換部品データの中から選択し、選択した部品について、交換した場合の対象装置における利益の指標である評価値を該当する使用履歴データを用いて演算し、算出した評価値に基づいて、交換により対象の各装置の評価が改善されると判定する部品について、交換による利益を金銭に換算した値と、輸送コストおよび部品交換にかかる人件費の少なくともいずれかをもとに演算した、交換にかかるコストとの差を利用して、部品を交換したほうが良いかまたは部品を交換せずに使い続けた方が良いかを判定することで、当該リクエスト信号に対する交換対象の部品を決定する判定処理手段と、
   前記判定処理手段により交換対象として決定された部品の情報を該当する装置に通知する通知手段と
   を有することを特徴とする部品交換サービスシステム。

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