JP6452542B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本実施形態は、同じジョブを処理可能な複数の機器を利用できる状況に適用可能な技術である。例えば、大規模オフィスや軽印刷業では、スループット向上やダウンタイムの発生に備えることを目的として、複数の画像形成装置を所有する場合がある。以下の本実施形態では、対象とする機器を画像形成装置として説明するが、本実施形態は画像形成装置以外の機器にも適用できるものである。本発明が対象とする機器は、同様の機能を有する機器が近くに複数設置されているなどして、あるジョブを実行可能な機器が複数備えられていれば、どのような機器でもよい。本実施形態を適用可能な機器の例としては、同じ製造能力を持つ、複数の生産ライン、製造装置などが挙げられる。
以下、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る情報処理装置100のソフトウェア構成を示すブロック図である。同図において、機器101〜10Nは、同様の機能を持つN台の機器で、ここでは、同じオフィスに設置された画像形成装置である。情報処理装置100は、ネットワーク(例えばローカルエリアネットワーク)を介して機器101〜10Nと接続されている。
次に、本実施形態の概要について説明する。図2は、本実施形態におけるジョブ分配方法を説明する図である。図2は、機器101〜10Nで次回保守タイミングまでに実行するジョブ量、故障発生時期、及び保守のタイミングの関係を示しており、図の横方向は時間の経過を示す。ここでは、機器101〜10Nそれぞれに部品A、Bが備えられているものとする。また、タイミング201〜204及び221〜224は予測される故障発生時期を示し、タイミング210は予め決められた保守のタイミングを示す。
本実施形態では、次回保守タイミングは予め決められおり、次回保守タイミングは、例えば、サービスマンが担当する機器の訪問計画を立てることにより決定される。この場合、情報処理装置100はサービスマンが決定した訪問計画(当該機種の保守タイミングの情報)を、ネットワークなどを介して入手する機能を備えるものとする。また、保守タイミングの決定の別の形態としては、機器のユーザーが保守タイミングを予め決定して、サービスマンに要請するとともに、その情報を機器に入力するなどの方法も採用できる。
以下では、図3で説明した各ステップの処理の詳細について説明する。まず、故障予測部112によるステップS301の処理について説明する。故障予測部112は、各機器の内部状態の情報を通信部111を介して取得し、各機器の各部品の利用可能残量である予測ジョブ量を出力する。機器の内部状態とは、機器が画像形成装置であれば、例えば、トナーの使用量、イベント(ジャム、アラーム、エラー)の発生の頻度やパターン、印刷枚数やドラム回転量などのカウンタ値などである。また、画像形成装置中の振動センサ、温度センサ、電流センサなどのセンサ情報も含むものである。また、故障予測部112は、現時点のみの内部状態の情報だけでなく、過去の蓄積した内部状態の情報も利用するようにしてもよい。
ここで、ジョブ分配方法作成部115の処理について説明する。まず、ジョブ分配方法作成部115は、ステップS302において、次回保守で交換する部品を所定の基準により選択する。前述の通り、故障予測部112において、各部品の予測ジョブ量enpを算出した。予測ジョブ量enpが少ない機器nの部品pは、近いうちに故障が発生するため次回の保守で交換するべきである。従って、本実施形態では、予測ジョブ量enpが所定の値よりも小さな値を示す部品pを、次回保守での交換対象部品とする。以下、本実施形態での部品pは、全て所定の値よりも小さな値を示す予測ジョブ量enpの部品pであるとする。
なお、本実施形態では、実行ジョブ量vnを1日当たりに実行するジョブ量としたが、これは他の基準としてもよい。例えば、ある時間当たりに実行するジョブ量としてもよいし、保守タイミングまでに機器nで実行するジョブ量を実行ジョブ量vnとしてもよい。ジョブ分配方法vは、各部品の予測ジョブ量enpを用いて以下の数2式で算出する。
ここで、Cost()は、機器nの部品pについて、機器nの実行ジョブ量がvnであるときの保守コストを算出する関数である。enpは、故障予測部で算出した予測ジョブ量で、機器nの部品pが故障までに実行可能なジョブ量である。数2式によると、ジョブ分配方法vは、各機器、各部品の保守コストの総和が最も小さくなる実行ジョブ量v1〜vNの組み合わせを求めることになる。
ここで、Dは保守タイミングまでの日数であり、次回保守タイミングは予め決められているものであるのでDは定数となる。Dとvnの積は、機器nが保守タイミングまでに実行するジョブ量となる。このジョブ量の全ての機器の総和が、機器全体で保守タイミングまでに実行すると予測される全ジョブ量Vと一致する必要がある。
これらの制約条件の下に、数2式の最小化問題を解くことで、ジョブ分配方法vを算出することができる。次に、保守コストの詳細について説明する。本実施形態において、保守コストは以下の式5式のように2次関数で定義する。
ここで、数5式において、Dは保守タイミングまでの日数で、括弧内の第一項(enp/vn)をdnpとすると、dnpは実行ジョブ量vnのときに機器nの部品pに故障が発生すると予測される故障発生時期(残り日数)である。数5式では、保守タイミングまでの日数と故障までの日数の二乗誤差を保守コストとしている。
<ジョブ分配部>
ジョブ分配部116は、以上のようにして算出したジョブ分配方法vに従って、ジョブ入力部117が受け付けたジョブを機器101〜10Nに分配する。本実施形態では、ジョブ分配方法vは1日当たりに各機器で実行するジョブ量として算出しているので、各機器の1日のジョブ量がジョブ分配方法vに従うように、入力されたジョブを分配するようにすればよい。
本実施形態において、ジョブ分配方法を算出(更新)するタイミングは特定の時期に限定されるものではない。例えば、定期的(例えば、毎日)に算出する、次回の保守までの時間が所定の時間になった場合に算出する、などの種々の方法により算出(更新)することが可能である。また、故障予測処理は随時実施しておき、予測ジョブ量(残りジョブ量)が少ない部品が発生した場合に算出するようにしてもよい。
前述の第1の実施形態では、評価値としての保守コストを最小化するジョブ分配方法を算出し、算出した分配方法に従ってジョブを複数の機器に分配する構成について説明した。しかしながら、ジョブ分配方法を決定するにあたっては、保守コストを最小化するという観点に限らず、ユーザー利益の最大化の観点から決定するようにしてもよい。例えば、ダウンタイム発生リスクの減少はユーザーにとって利益であり、また、部品コストをユーザーが負う場合には部品コストの減少はユーザー利益となる。すなわち、評価値をユーザー利益に関する値とすることで、ユーザー利益に係る評価値が最大化されるようにジョブ分配方法を算出することも可能である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明を行う。第1の実施形態では、ジョブ分配方法を算出する前に、次の保守で交換する部品を決定していた(図3のステップS302)。これに対し、本実施形態では、次回の保守で交換する部品を限定せずにジョブ分配方法を算出し、算出したジョブ分配方法に基づいて次回保守で交換する部品を決定する構成について説明する。なお、第1の実施形態において既に説明をした構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明を行う。第1、第2の実施形態では、保守タイミング(保守日)Dは予め決められているものとして説明した。本実施形態では、ジョブ分配方法vと合わせて、最適な保守タイミングも決定する構成について説明する。なお、第1、第2の実施形態において既に説明をした構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
コスト関数Cost()については、第1の実施形態と同様の関数を利用できるので、詳細な説明は省略する。以上のように、ステップS803では、保守タイミング候補Dmについて、算出したジョブ分配方法vm、保守コストCmを出力するとともに、算出したジョブ分配方法vmのときの保守コストCmは装置の格納部に保存しておく。
次に、本発明の第4の実施形態について説明を行う。本実施形態は、複数の部品について予測される故障発生時期の分布に基づいて保守コストに係る評価値を算出し、算出した評価値(保守コスト)に基づいてジョブ分配方法を算出するものである。また、本実施形態では、算出したジョブ分配方法に基づき、前述の第3の実施形態とは異なる方法で最適な保守タイミングを決定する。なお、第1〜第3の実施形態において既に説明をした構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図10は、本実施形態における評価値の概要を説明する図である。同図には、機器101〜10Nの各部品の故障発生時期d* npを三角で示している。例えば、三角で示す時期1001は、機器101の部品Bの故障発生時期d* 1Bである。また、図10の下部には、各部品の故障発生時期d* npを同一時間軸上のまとめて示しており、例えば、三角で示す時期1002は、時期1001に対応し、機器101の部品Bの故障発生時期d* 1Bである。なお、図10の下部には、機器101、10N以外の部品の故障発生時期も表示している。また、本実施形態では、ステップS902において次回保守で交換する部品を選択しているので、図10に示す故障発生時期は、次回保守で交換する部品の故障発生時期のみを示している。
本発明は、上記実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形(各実施例の有機的な組合せを含む)が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
101〜10N 機器
111 通信部
112 故障予測部
113 全ジョブ量予測部
114 利用履歴格納部
115 ジョブ分配方法作成部
116 ジョブ分配部
117 ジョブ入力部
Claims (13)
- 入力されたジョブを処理可能な複数の機器が有する複数の部品それぞれについて、当該部品が正常に動作出来なくなるまでに処理可能なジョブの量を予測する第1の予測部と、
前記複数の部品を交換する保守作業が行われるまでに、前記複数の機器に入力されるジョブの量を予測する第2の予測部と、
前記第1の予測部および第2の予測部の予測結果に基づいて、保守コストに係る評価値を算出し、当該評価値に基づいて入力されるジョブを分配する分配方法を作成する作成部と、
前記作成された分配方法に基づいて、入力されたジョブを複数の機器に分配する分配部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記第1の予測部は、前記複数の部品それぞれが正常に動作出来なくなるタイミングを予測し、
前記作成部は、前記第1の予測部が予測した前記複数の部品それぞれが正常に動作出来なくなるタイミングと、前記保守作業が行われるタイミングと、の差に基づいて前記評価値を算出することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記作成部は、前記第1の予測部の予測結果に基づいて、次の保守作業が行われるタイミングで交換すべき部品を選択し、当該選択した部品が正常に動作出来なくなるタイミングに基づいて評価値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記作成部は、前記複数の部品それぞれに設定された重みに基づいて、前記評価値を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記複数の機器それぞれについて、前記保守作業のタイミングが個別に設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記作成部は、複数の前記保守作業が行われるタイミングに基づいて前記評価値を算出することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記作成部は、前記複数の保守作業が行われるタイミングのうち、次の保守作業が行われるタイミングにおいて交換すべき部品を選択することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。
- 前記作成部は、複数の前記保守作業のタイミングの候補それぞれに対して前記評価値を算出し、当該算出した評価値に基づいて、前記保守作業のタイミングを決定し、当該保守作業のタイミングまでのジョブの分配方法を作成することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記作成部は、前記複数の部品それぞれが正常に動作出来なくなるタイミングの分布に基づいて前記評価値を算出することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記保守コストは、前記部品が交換されるまでに使用されなかったことによるコストと、前記部品が交換される前に正常に動作出来なくなることによるコストと、に基づくことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記機器は画像形成装置であり、前記ジョブは前記画像形成装置で処理されるプリントデータであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 入力されたジョブを処理可能な複数の機器が有する複数の部品それぞれについて、当該部品が正常に動作出来なくなるまでに処理可能なジョブの量を予測する第1の予測ステップと、
前記複数の機器に対する保守作業が行われるまでに、前記複数の機器に入力されるジョブの量を予測する第2の予測ステップと、
前記第1の予測ステップおよび第2の予測ステップの予測結果に基づいて、保守コストに係る評価値を算出し、当該評価値に基づいて入力されるジョブを分配する分配方法を作成する作成ステップと、
前記作成された分配方法に基づいて、入力されたジョブを複数の機器に分配する分配ステップと、
を有することを特徴とする情報処理方法。 - コンピュータを、請求項1から11のいずれか1項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。
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