JP6441849B2 - 作業機械の部品交換時期算出システム - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の部品交換時期算出システムに関する。

建設機械を含む作業機械の部品の寿命時期を精度良く算出することが求められている。例えば、特許第４８８４２１４号公報には、入力された生産稼動条件に基づいて建設機械の運転状況又は／及び作業状況をシミュレートし、そのシミュレーション結果に基づいて予め設定された所定の部品の累積負荷（苛酷度：シビアリティ）を予測算出し、その累積負荷に基づいて所定の部品の寿命を算出するコンピュータシステムを備える建設機械のメンテナンス支援システムが開示されている。

特許第４８８４２１４号公報

しかし、１台の作業機械に含まれる各部品の寿命は異なるのが通常である。そのため、各部品の寿命時期を正確に算出できたとしても、算出した寿命時期に基づいてその都度部品を交換していたのでは、作業機械の保守契約を締結する顧客と保守管理会社（作業機械メーカー、代理店等）の双方に不利益が生じ得る。具体的には、顧客にとっては、サービス員の訪問の都度、サービス工賃（サービス員の出張代等を含む）や作業機械の停止期間（ダウンタイム）が発生するため、維持費増加や生産性悪化等の問題が生じ得る。一方、保守管理会社にとっては、顧客先へのサービス員派遣回数増加による人的コストの増加、同じ部品の分解・組み立て作業が短期間で複数回発生し得るなど、サービス効率の低下及び顧客満足度の低下等が懸念され得る。すなわち、部品交換に際しては、正確な寿命時期の算出だけでなく、寿命時期が近い部品の交換を可能な限りまとめることで交換回数の増加を抑制し、上記損失を低減することも非常に重要となる。この種の課題は、同一顧客の使用する複数の作業機械に係る部品交換や、複数の顧客がそれぞれ使用する複数の作業機械に係る部品交換についても同様に生じ得る。

本発明の目的は、寿命時期が近くなった複数の部品の交換時期を適切にまとめることができる作業機械の部品交換時期算出システムを提供することにある。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の作業機械を構成する複数の部品それぞれについての交換候補日が記憶された記憶装置と、前記複数の部品の中で所定期間内に前記交換候補日が含まれる部品を前記記憶装置に記憶されたデータに基づいて検索し、その検索結果に含まれる全ての部品の交換日を前記検索結果に係る前記交換候補日の中から１日に決定する処理を実行する制御装置とを備える作業機械の部品交換時期算出システムにおいて、前記複数の部品にはそれぞれ部品交換を優先する程度を複数の段階で示す優先度が設定されており、前記複数の部品において、前記作業機械の故障又は休止に繋がる部品には前記優先度として第１の優先度が設定されており、前記作業機械の故障又は休止に繋がらない部品には前記優先度として第２の優先度が設定されており、前記制御装置は、前記検索結果に含まれる全ての部品の優先度が前記第２の優先度の場合、前記検索結果に含まれる全ての部品のなかで最後の交換候補日を前記交換日として決定することを特徴とするものとする。

本発明によれば、寿命時期が近くなった複数の部品を纏めて交換できるので、部品交換に伴うサービス工賃と顧客機械のダウンタイムを低減できる。

本発明の実施の形態に係る作業機械の部品交換時期算出システムの全体構成図。 センタサーバ３２の概略構成及び機能ブロックを示した図。 部品ＤＢ６１を構成するテーブル（部品テーブル６１０）の一例を示す図。 機械ＤＢ６２を構成するテーブル（機械テーブル６２０）の一例を示す図。 関連稼働データＤＢ６４を構成するテーブル（関連稼働データテーブル６４０）の一例を示す図。 交換日ＤＢ６５を構成するテーブル（交換日テーブル６５０）の一例を示す図。 部品検索部５２及び交換日決定部５３により実行される交換日算出処理のフローチャート。 優先度１の部品の交換候補日に基づいて交換日を決定する場合の一例を示す図。 優先度２の部品の交換候補日に基づいて交換日を決定する場合の一例を示す図。 部品検索部５２及び交換日決定部５３により実行される交換日算出処理の他のフローチャート。 或る部品が複数の交換候補日を有する場合に交換日を決定する場合の一例を示す図。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る作業機械の部品交換時期算出システムの全体構成図である。

図１の部品交換時期算出システムは、通信衛星４６、地上局４５および通信回線４１，４４等の通信手段を介して相互通信可能に無線／有線接続されたメーカー側コンピュータ４２、ユーザ側コンピュータ４３、メンテナンス用コンピュータ４７およびセンタサーバ（サーバ用コンピュータ）３２と、作業機械（油圧ショベル）１を備えている。

図１の例では、システムを構成する作業機械として、建設機械の代表例である油圧ショベル１を選択している。油圧ショベル１は、製造業者（メーカー）の工場から出荷され、土木作業、建設作業、解体作業、浚渫作業等が行われる作業現場（工事現場）において所定のユーザ（例えば、作業機械の所有者やレンタル契約者）に使用されている。油圧ショベル１は、多関節型の作業装置であるフロント作業装置４と、油圧モータ２Ａによって駆動される走行体２と、キャブ７が搭載された上部旋回体３を備えている。フロント作業装置４は、ブームシリンダ４Ｄによって駆動されるブーム４Ａと、アームシリンダ４Ｅによって駆動されるアーム４Ｂ、バケットシリンダ４Ｆによって駆動されるバケット４Ｃを備えている。

図１では図面の簡略化のため、１台の油圧ショベル１のみを示しているが、実際には複数の油圧ショベル１やその他の作業機械でシステムを構成しており、本実施の形態に係る作業機械の部品交換時期算出システムは、油圧ショベル１と他の作業機械の部品交換時期の管理を並行して行っているものとする。本稿では主に油圧ショベル１の構成とそれを用いたシステム運用のみを説明するが、実際にシステムを構成する他の作業機械も同様の構成を備えており、同様の運用がなされるものとする。

センタサーバ（管理サーバ）３２は、部品交換時期算出システムを構成するメインのコンピュータであり、管理センタ３１（例えば基地局とも呼ばれる）に設置されている。管理センタ３１の設置場所、すなわちセンタサーバ３２の設置場所に特に限定は無いが、例えば、油圧ショベル１のメーカーの本社、支社、工場等に設置することができる。またサーバの運営保守を専門的に扱うデータセンタ等に設置しても良い。

油圧ショベル１は、コントローラ（コンピュータ）２４と、通信アンテナ２５を備えている。コントローラ２４は、油圧ショベル１の稼働状態に係るあらゆる情報（以下で「稼働データ」と称することがある）を各種センサ等から収集し、その収集した情報を、送信元の油圧ショベル１の識別情報（例えば機種、型式、号機番号等を含むデータ）と共に、例えば通信アンテナ２５、通信衛星４６、地上局４５及び通信回線４１，４４等から構成される通信網を介してセンタサーバ３２に送信することができる。なお、稼働データには、例えば、作業機械の積算使用時間（アワメータ）、燃料使用量、吸気量、エンジンオイル量、冷却水量、油圧ポンプ吐出流量・吐出圧、作動油温度、油圧シリンダの圧力等の各種センサで検出可能なデータが含まれる。

メンテナンス用のコンピュータ４７は、例えば、油圧ショベル１のコントローラ２４とデータ通信可能に接続可能なコンピュータである。メンテナンス用のコンピュータ４７は、例えば、油圧ショベル１の販売店（代理店）やサービス工場等のメンテナンスを行うサービス員が使用するものであり、サービス員の携帯可能なラップトップ型又はタブレット型のものが好ましい。通信環境が悪くコントローラ２４とセンタサーバ３２の通信確立が困難な国、地域、場所ではメンテナンス用のコンピュータ４７をコントローラ２４に接続することで、コントローラ２４が収集した情報をメンテナンス用コンピュータ４７に一旦取り込む。そしてそのメンテナンス用コンピュータ４７を通信回線４４に接続すればコントローラ２４が収集した情報をセンタサーバ３２に事後的に送信できる。

なお、油圧ショベル１の稼働データ等がコントローラ２４からセンタサーバ３２に格納されるまでに通るルートは図１に示したものに限られず、例えば地上の無線基地局を経由してセンタサーバ３２に情報を送信するルートが利用可能である。また、油圧ショベル１の稼働データの収集形態（例えば、どのセンサから何のデータを取得するのか、データの取得間隔等）についても特に限定は無く、例えば各作業機械から１日１回のみ稼働データを収集するようにしても良い。

メーカー側コンピュータ４２およびユーザ側コンピュータ４３は、通信回線４１（例えば、専用回線、公衆回線、インターネット回線、光回線等）を介してセンタサーバ３２と接続されており、センタサーバ３２と情報の送受信が可能になっている。ユーザ側コンピュータ４３とメーカー側コンピュータ４２の情報の送受信についても通信回線４１を介して可能である。

図２はセンタサーバ３２の概略構成及び機能ブロックを示したものである。センタサーバ３２は、演算制御装置（例えばＣＰＵ）５０と、記憶装置（例えば、メモリ、ハードディスク、フラッシュメモリ）６０と、入力装置（例えば、マウス、キーボード、タッチパネル）７０と、通信装置（例えば、ネットワークアダプタ）７３と、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ）７５を備えている。

演算制御装置５０は、記憶装置６０に格納されたプログラムを実行することで、交換候補日演算部５１、部品検索部５２および交換日決定部５３として機能する。交換候補日演算部５１は、システム内の複数の作業機械を構成する複数の部品それぞれについての交換候補日を各作業機械の稼働データに基づいて演算する。部品検索部５２は、システムに係る複数の部品の中で所定期間Ｔ内に交換候補日が含まれる部品を検索する。期間Ｔの長さは入力装置７０を介して所望の値に設定可能である。交換日決定部５３は、部品検索部５２の検索結果に含まれる全ての部品の交換日を当該検索結果に係る複数の交換候補日の中から１日に決定する。

記憶装置６０には、部品データベース（部品ＤＢ）６１と、機械データベース（機械ＤＢ）６２と、稼働データデータベース（稼働データＤＢ）６３と、関連稼働データデータベース（関連稼働データＤＢ）６４と、交換日データベース（交換日ＤＢ６５）とから構築されている。部品ＤＢ６１には、各部品の識別番号（部品ＩＤ）に関連づけて各種部品情報が格納されている。機械ＤＢ６２には、各作業機械の識別番号（機械ＩＤ）に関連づけて各種機械情報が格納されている。稼働データＤＢ６３は、システムに含まれる全ての作業機械の車載コントローラ２７から出力された全ての稼働データが格納される。一方、関連稼働データＤＢ６４には、各部品の交換候補日の算出に必要な稼働データが格納されており、部品ごとにテーブル（関連稼働データテーブル６４０）が用意されている。また、各テーブルの内容は部品ごとに異なっている。交換日ＤＢ６５には、各部品の識別番号に関連づけて各部品の交換候補日及びその関連情報が格納されている。次に稼働データＤＢ６３を除く各ＤＢ６１，６２，６４，６５を構成するテーブルについて図を用いて説明する。

図３に部品ＤＢ６１を構成するテーブル（部品テーブル６１０）の一例を示す。部品テーブル６１０は、フィールドとして、部品ＩＤ、部品種別、機械ＩＤ、優先度、使用開始時を有する。

「部品ＩＤ」には、各部品の識別番号が重複の無い整数で入力される。部品ＩＤは主キーとして利用される。

「部品種別」には、各作業機械の部品ごとに決められた部品の種別が入力される。図３はツース、油脂、ホース、フィルタが例示されている。各部品名の後ろに付く数字は、各部品が取り付けられる場所ごとに異なり、各部品の取り付け場所を示す。「ツース」は、バケット４Ｃの先端に取り付けられ爪先（歯）となる部品の１つであり、通常は複数取り付けられている。ツース１は機体左端のツースとする。「油脂」にはブームとアームを接続するピン周囲等の摺動部に充填される潤滑油が含まれる。「ホース」は、ポンプから吐出される作動油の給排に利用される管状の部品である。「フィルタ」は、空気、エンジンオイル、作動油等の流体から不要な物体を取り除くために利用される部品である。

「機械ＩＤ」には、各部品が搭載された作業機械の識別番号が整数で入力される。

「優先度」には、各部品の交換候補日の優先度が整数で入力される。優先度とは、部品交換を優先する程度を複数の段階で示した指標である。本実施形態では、優先度の高い方が数値が小さくなっており、１と２の２つの優先度が利用されている。また、優先度は部品種別に応じて変更可能である。本実施の形態では、優先度１は、その部品が寿命に達すると作業機械の故障又は休止に繋がる種別の部品に設定されている。例えばフィルタやホースがこれに該当する。優先度２は、その他の部品（優先度１以外の部品）に設定されており、寿命に到達しても作業機械の故障又は休止に繋がらない種別の部品に設定されている。例えばバケットのツースや油脂がこれに該当する。

「使用開始時」には、各部品の使用開始時刻が入力される。使用開始時刻は、使用開始の目安となり得る時刻であればよく、実際の使用開始と完全一致させる必要はない。本実施の形態では、使用開始時刻は、部品交換後に当該部品に係るフィールド（レコード）を部品テーブル６１０に登録した時刻としている。

図４に機械ＤＢ６２を構成するテーブル（機械テーブル６２０）の一例を示す。機械テーブル６２０は、フィールドとして、機械ＩＤ、機種、型式、号機番号、ユーザ名、現在位置を有する。「機械ＩＤ」には、各作業機械の識別番号が重複の無い整数で入力される。機械ＩＤは部品テーブル６１０の機械ＩＤと一致する。「機種」、「型式」、「号機番号」には、各作業機械の機種、型式、号機番号が入力される。図４では文字で機種と型式を定義しているが部品ＩＤや機械ＩＤ同様に識別番号で定義しても良い。「ユーザ名」には、各作業機械のユーザ名が入力される。「現在位置」には、各作業機械の現在位置が入力される。「現在位置」のデータは作業機械の実際の位置と完全一致させる必要はなく、最新の制御周期時に取得した各作業機械の位置を現在位置とみなしても良い。

図５に関連稼働データＤＢ６４を構成するテーブル（関連稼働データテーブル６４０）の一例を示す。関連稼働データテーブル６４０は、部品ＩＤごとにテーブルが設定されており、フィールドとして、時刻、稼働データ１−６を有する。「時刻」には、稼働データ１−６のフィールドの稼働データが取得された時刻が入力される。「稼働データ１−６」には、そのテーブルに該当する部品ＩＤの部品の交換候補日を演算するために必要な稼働データが入力される。図５はエンジンのエアフィルタ（図３のフィルタ１）のテーブルであり、稼働データ１として積算使用時間が入力され、稼働データ２としてフィルタの積算ろ過量が入力されている。なお、図５の例では稼働データのフィールドを６つ用意しているが、言うまでも無く交換候補日の演算に必要な稼働データの数に合わせて変更可能である。

図６に交換日ＤＢ６５を構成するテーブル（交換日テーブル６５０）の一例を示す。交換日テーブル６５０は、フィールドとして、部品ＩＤ、交換候補日、累積負荷（％）、積算使用時間、交換日を有する。「部品ＩＤ」は既述の通りである。「交換候補日」には、交換候補日演算部５１によって演算された各部品の交換候補日が入力される。「累積負荷」は、各部品の累積負荷を示し、本実施形態では優先度（図３参照）が１の部品にのみ入力が許可されている。累積負荷は関連稼働データＤＢのデータに基づいて演算されており、累積負荷が１００％に達すると予測される日が優先度１の部品の交換候補日となる。「積算使用時間」は、本実施形態では優先度２の部品にのみ入力が許可されている。積算使用時間が取扱説明書に記載の時期（推奨交換時期）に達すると予測される日が優先度２の部品の交換候補日となる。「交換日」には、交換日決定部５３により決定された交換日が入力される。

交換候補日演算部５１は全ての部品の交換候補日を定期的に算出する。ここで、交換候補日演算部５１による優先度１の部品の交換候補日の演算について、フィルタとホースを例に説明する。

まず、フィルタの交換候補日について説明する。フィルタの使用限界は、一般的にフィルタの目詰まり量（以下、フィルタ負荷）で決まる。フィルタ負荷は、ろ過量と、ろ過する対象物の汚れの程度から予測することができる。ろ過量は、例えば、燃料フィルタであれば燃料使用量、エンジンのエアフィルタであれば大気の吸気量、エンジンのオイルフィルタであればオイルポンプの吐出流量であるエンジン内を循環したエンジンオイル量、作動油フィルタであれば油圧ポンプの吐出流量から求めることができる。そして、大気の吸気量、オイルポンプの吐出流量はエンジン回転数に比例し、油圧ポンプの吐出流量は、エンジンの回転数と油圧ポンプの容量（１回転当たりの吐出量）との積に比例し、算出が可能である。よって、部品取り付け後のエンジン回転数や油圧ポンプの容量から、各フィルタの取り付けからの累積負荷を求め、交換候補日（寿命到達基準時と称することがある）を算出する。

ろ過する対象物の汚れがひどいほど、フィルタの目詰まり速度（フィルタ負荷の増加速度）は速くなる。対象物の汚れは、対象物への不純物の混入し易さに比例するため、ユーザの業種別に定めた係数をろ過量に乗じたものをフィルタ負荷とする。例えば、現時点でフィルタのろ過量が１００リットルの機械があり、その機械が土木業で使用されていた場合は，土木業でのオイル類に不純物の混入しやすさの係数ａ（ａ＞１）を掛けた、１００×ａリットル分ろ過した負荷と同等であるとする。同様に解体業は更にオイル類に不純物が混入しやすいため、１００×ｂリットル（ｂ＞ａ＞１）の負荷と同等とする。交換候補日演算部５１は、現時点までのフィルタ負荷の実績値と将来の機械の使用予定をもとに、将来のフィルタ負荷の増加態様を推定し、フィルタ負荷が１００％に達する日にちを交換予測日として推定する。

次にホースの交換候補日（寿命到達基準時）の算出手法について説明する。まず、部品交換時から現時点までに掛かった部品の負荷（ホース負荷）を算出する。ホースの交換候補日（寿命到達基準時）は、ホース負荷が初期値α（ホース負荷が０％）から使用限界値β（ホース負荷が１００％）に達した時期とする。ホース負荷は、熱負荷量と圧力負荷量から算出可能なことが明らかになっている。したがって、各油温、各ポンプ圧力でどれだけの時間稼働していたかという稼働データから総熱量、総圧力を求め、現時点までのホース負荷を算出できる。

次に、今後機械がどのように使用され、どのようにホースに負荷がかかり、いつ寿命を迎えるかを予測する。今後機械がどのように使用されるのかについては、それまでの総熱量及び総圧力量から単位時間当たりにかかる熱量、圧力量を求める。それらの値に基づいて、ホース負荷が今後どのように変化するかを予測し、使用限界値βとなる日付を推定する。なお、作業機械を使用するオペレータが変化する場合には、オペレータごとの熱量と圧力量の傾向を把握し、担当オペレータの予定使用時間をホース負荷に反映しても良い。

ところで、交換候補日演算部５１による優先度２の部品の交換候補日の演算については、作業機械又は各部品の取扱説明書に記載の推奨交換時期（例えば、５００時間毎、１０００時間毎、２年毎）に各部品の積算使用時間が達すると推測される日付を交換候補日とする。実際の演算の一例を挙げると、部品交換時から現時点までの作業日数とアワメータをもとに現時点までの積算使用時間と使用時間の傾向を算出し、今後の機械の使用計画をもとに積算使用時間が推奨交換時期に達する日付を推定し、当該日付を交換候補日とする方法がある。

交換候補日演算部５１による全ての部品の交換候補日の演算結果は、交換日テーブル６５０における各部品の交換候補日フィールドに格納される。各部品の累積負荷（フィルタ負荷やホース負荷など）や積算使用時間は、それぞれの算出の都度、交換日テーブル６５０における各部品の累積負荷フィールドや積算使用時間フィールドに格納される。

図７を用いて部品検索部５２及び交換日決定部５３による交換日算出フローを説明する。図７は部品検索部５２及び交換日決定部５３で実行される交換日算出フローの一例を示す図である。図の処理が開始されると、部品検索部５２は、交換作業候補期間Ｔの入力をオペレータに要求し、オペレータは入力装置７０を介して交換作業候補期間Ｔを入力する（Ｓ１００）。交換作業候補期間Ｔは開始日と終了日で定義する。交換作業候補期間Ｔとしては、例えば、サービス員がユーザを定期訪問する間隔を入力することが好ましい。ここでは或る年の１１月１日から１１月３０日の１ヶ月間をＴとする。

Ｓ１１０では、部品検索部５２が交換日テーブル６５０において期間Ｔ内に交換候補日が含まれる部品を検索し、その検索結果を記憶装置６０に保持する。これにより或る年の１１月１日から１１月３０日までに交換候補日が含まれている部品が抽出される。図８に示した例ではＳ１１０の検索によりｎ個の部品が抽出されている。Ｓ１２０では、Ｓ１１０の検索結果の部品に係る部品ＩＤをキーにして部品テーブル６１０において優先度１の部品を検索する。

Ｓ１２０で優先度１の部品が検索された場合にはその中で最先の交換候補日をＳ１１０の検索結果に係る全ての部品の交換日として設定し、その日を交換日テーブル６５０で対象部品の交換日フィールドに格納する（Ｓ１３０）。図８に示した例は、期間Ｔ内に交換候補日が含まれる部品としてｎ個が検索され、その中に優先度１の部品（部品４，５，９）が３つ存在する場合である。優先度１の３つの部品のなかで交換候補日が最先のものは部品５なので、部品５の交換候補日がｎ個の部品全ての交換日となる。

一方、Ｓ１２０で優先度１の部品が検索されない場合には、全て優先度２の部品となり、その中で最後の交換候補日をＳ１１０の検索結果に係る全ての部品の交換日として設定し、その日を交換テーブル６５０で対象部品の交換日フィールドに格納する（Ｓ１４０）。図９に示した例は、期間Ｔ内に交換候補日が含まれる部品としてｎ個が検索され、その全ての部品の優先度が２の場合である。優先度２の全ての部品のなかで交換候補日が最後のものは部品８なので、部品８の交換候補日がｎ個の部品全ての交換日となる。

Ｓ１３０、Ｓ１４０の処理が完了したら、図７の一連の処理を終了し、次回の交換日決定時まで待機する。

上記のように決定した各部品の交換日は、メーカー側コンピュータ４２およびユーザ側コンピュータ４３から通信回線４１等の通信網を介してセンタサーバ３２にアクセスすることでメーカー側の担当者（例えばサービス員）やユーザ側の担当者が適宜閲覧可能である。センタサーバ３２への他のコンピュータのアクセスを制限する場合には、交換日の決定時にセンタサーバ３２からメーカー側コンピュータ４２およびユーザ側コンピュータ４３に通信網を介して交換日を配信する形式をとることもできる。

上記のように構成した部品交換時期算出システムによれば、所定期間Ｔ内に交換候補日が含まれる複数の部品の交換日を１日に決定できる。そして当該交換日に部品交換すれば、寿命時期が近くなった部品を纏めて交換できるので、部品交換に要するサービス工賃の低減と、部品交換に伴う顧客機械のダウンタイムを低減できる。

また、上記実施の形態では、各部品に対して複数の優先度を設定し、所定期間Ｔ内に交換候補日が含まれた複数の部品に優先度１の部品が存在する場合には、その優先度１の部品の交換候補日の中で最先の日を交換日として決定している。これにより優先度が高い部品のうち最も交換候補日が早いものに合わせて交換日を決定できるので、複数の部品の交換日を１日に決めた場合であっても優先度が高い部品の交換遅延を防止できる。特に本実施の形態では、作業機械の故障又は休止に繋がる部品に優先度１を設定しているので、部品の交換遅延に起因した作業機械の故障又は休止の発生を防止できる。

また、上記実施の形態では、所定期間Ｔ内に交換候補日が含まれた全ての部品が優先度２の場合には、その部品の交換候補日の中で最後の日を交換日として決定している。これにより優先度が低い部品だけの場合には最も交換候補日が遅いものに合わせて交換日が決定されるので、複数の部品の交換日を１日に決めた場合であっても各部品の使用時間を最大化できる。

ところで、上記の例では、所定期間Ｔ内に交換候補日が含まれるか否かを検索条件とし、その当該検索結果に係る全部品の交換日を１日に決定したが、部品検索部５２による検索条件をさらに追加して検索結果の絞り込みを行っても良い。例えば、図１０に示した例は、サービス員が１日で往復可能な領域Ｓに各作業機械が存在するか否かという検索条件をＳ１０５で追加したものである。領域Ｓを予め決定しておき、Ｓ１０５では当該領域Ｓ内に位置（機械テーブル６２０の現在位置フィールドのデータから特定可能）が含まれる作業機械に係る部品を検索結果として出力する。これにより所定期間Ｔに交換候補日が含まれかつ領域Ｓ内に位置する作業機械の部品が検索結果として出力されるので、サービス員が１日に往復可能な部品だけに交換日を設定することができる。なお、１日に往復可能な領域Ｓは、全ての交換対象部品の交換に要する総作業時間に応じて設定することもできる。

他の検索条件としては、（１）機械テーブル６２０のユーザ名フィールドのデータをもとに、部品交換の対象とする作業機械のユーザを所定のユーザに限定することや、（２）機械テーブル６２０の現在位置フィールドのデータをもとに、作業機械間の距離が所定の値以内のものに係る部品に限定すること、（３）機械テーブル６２０の機種フィールドのデータをもとに、所定の機種に係る部品に限定すること等がある。

なお、上記では交換候補日の精度向上のために優先度１の部品の交換候補日を累積負荷（フィルタ負荷、ホース負荷）に基づいて算出したが、交換候補日の算出方法に特に限定は無く、例えば上記した優先度２の部品の例と同様に推奨交換時期及び積算使用時間に基づいて算出しても良い。同様に優先度２の部品の交換候補日算出にも限定は無い。

上記の例では、部品検索部５２による検索結果が優先度２の部品のみだった場合には、交換候補日の中で最後の日を交換候補日としたが、各部品の使用時間の最大化よりも各部品の能力の最大化を優先する場合には、当該交換候補日の中で最先の日を交換候補日としても良い。また、各部品の使用時間と能力のバランスをとる場合には当該交換候補日の平均値を交換日としても良い。

上記の例では優先度を２つのみとしたが、３つ以上の優先度を設定しても良い。この場合は、優先度の高い順に検索を行い、最初に検索がヒットしたときの交換候補日の中で最先の日を交換日とする。ただし、最低の優先度で最初に検索がヒットした場合（全ての部品が最低優先度の場合）には、その交換候補日の中で任意の日（例えば最後の日）を交換日とできるものとする。

上記では、交換候補日が１日に決定されている場合について説明したが、交換候補日が連続する複数の日からなる場合（すなわち交換候補期間の場合）にも本実施形態は適用可能である。この場合には、優先度が最も高い部品（優先度１の部品）の交換候補日及び交換候補期間に含まれる日の中から所定期間Ｔ内で最先の日を交換日に決定するものとする。したがって図１１の例では部品５の交換候補期間の開始日が交換日（交換日Ａ）となる、なお、検索結果が優先度の最も低い部品のみの場合には任意の日を交換日として良い。例えば、上記の説明と同様に全ての交換候補日及び交換候補期間に含まれる日の中から最後の日を交換候補日としても良い。したがって、もし図１１の例において部品４，５，９が検索されなかったとすると、この場合は部品８の交換候補期間の終了日が交換日（交換日Ｂ）となる。

上記では、単独のコンピュータ（センタサーバ３２）で部品交換日の決定に係る全処理を行ったが、複数のコンピュータで分散処理させても良い。例えば、交換候補日演算部５１の機能を第１コンピュータに実行させ、部品検索部５２の機能を第２コンピュータに実行させ、交換日決定部５３の機能を第３コンピュータに実行させる構成としても良い。また、センタサーバ３２以外のコンピュータ（例えば車載コントローラ２７、メーカー側コンピュータ４２）で交換日決定に係る一連の処理を行っても良い。また、交換日決定に係る全データを単独のコンピュータ（センタサーバ３２）に格納したが、コンピュータ及び外付け記憶装置等を含む他の記憶装置に分散して格納しても良い。さらに、交換候補日演算部５１、部品検索部５２および交換日決定部５３の各機能の一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。

ところで、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。

１…油圧ショベル（作業機械）、２７…車載コントローラ、３１…センタサーバ（制御装置）、６０…記憶装置、５０…演算制御装置

Claims (4)

1. 複数の作業機械を構成する複数の部品それぞれについての交換候補日が記憶された記憶装置と、
   前記複数の部品の中で所定期間内に前記交換候補日が含まれる部品を前記記憶装置に記憶されたデータに基づいて検索し、その検索結果に含まれる全ての部品の交換日を前記検索結果に係る前記交換候補日の中から１日に決定する処理を実行する制御装置とを備える作業機械の部品交換時期算出システムにおいて、
   前記複数の部品にはそれぞれ部品交換を優先する程度を複数の段階で示す優先度が設定されており、
   前記複数の部品において、前記作業機械の故障又は休止に繋がる部品には前記優先度として第１の優先度が設定されており、前記作業機械の故障又は休止に繋がらない部品には前記優先度として第２の優先度が設定されており、
   前記制御装置は、前記検索結果に含まれる全ての部品の優先度が前記第２の優先度の場合、前記検索結果に含まれる全ての部品のなかで最後の交換候補日を前記交換日として決定することを特徴とする作業機械の部品交換時期算出システム。
2. 請求項１に記載の作業機械の部品交換時期算出システムにおいて、
   前記制御装置は、前記検索結果に含まれる全ての部品の優先度に前記第１の優先度が含まれている場合、前記第１の優先度が設定されている交換候補日の中で最先の交換候補日を前記交換日として決定することを特徴とする作業機械の部品交換時期算出システム。
3. 請求項２に記載の作業機械の部品交換時期算出システムにおいて、
   前記第１の優先度は最も高い優先度であり、前記第２の優先度は最も低い優先度であることを特徴とする作業機械の部品交換時期算出システム。
4. 請求項３に記載の作業機械の部品交換時期算出システムにおいて、
   前記制御装置は、前記複数の作業機械のそれぞれの位置が所定の領域内に含まれるか否か、前記複数の作業機械のそれぞれのユーザ、の少なくとも１つに基づいて前記検索結果の絞り込みが可能であることを特徴とする作業機械の部品交換時期算出システム。

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