JP7304255B2 - 設備点検装置、設備点検システムおよび設備点検方法 - Google Patents

Description

本発明は、設備点検装置、設備点検システムおよび設備点検方法に関する。

生産設備に設けられた検出器により検出された生産設備の状態に関するデータを取得し、統計的手法を用いて、取得したデータについての統計量を算出し、算出した統計量に基づいて生産設備の状態を判定する生産設備の解析装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１９－３６０７６号公報

ところで、生産設備の点検では、生産設備の動作に連動して変化する物理量の挙動について異常有無を判定することが求められる場合がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、設備の動作に連動して変化する物理量に基づいて適切に設備の点検を行うことができる設備点検装置、設備点検システムおよび設備点検方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る設備点検装置は、
設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検装置であって、
予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択する特徴量選択部と、
前記特徴量選択部により選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する判定基準設定部と、
前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記設備に設けられたセンサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ前記特徴量選択部により選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出する特徴量算出部と、
算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、前記特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定する判定部と、を備える。

他の観点から見た本発明に係る設備点検システムは、
設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検システムであって、
前記設備に設けられ前記設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量を計測するセンサと、
予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択する特徴量選択部と、
前記特徴量選択部により選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する判定基準設定部と、
前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記センサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ前記特徴量選択部により選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出する特徴量算出部と、
算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、前記特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定する判定部と、を備える。

他の観点から見た本発明に係る設備点検方法は、
設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検方法であって、
予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択するステップと、
選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定するステップと、
前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記設備に設けられたセンサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出するステップと、
抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ前記特徴量選択部により選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出するステップと、
算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定するステップと、を含む。

本発明によれば、抽出部が、設備から出力される設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に設備に設けられたセンサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出する。また、特徴量算出部は、抽出部により抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ特徴量選択部により選択されうる複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出する。そして、判定部は、算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す複数種類の特徴量情報の中から、特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、判定基準を用いて異常有無を判定する。これにより、設備の動作に連動して変化する物理量の特徴を示す特徴量に基づいて設備の異常有無を判定することができる。従って、設備の動作に連動して変化する物理量に基づいて適切に設備の点検を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る設備点検システムのハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る設備点検装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る設備点検装置の動作説明図である。 実施の形態１に係る表示部に表示される画像の一例を示す図である。 実施の形態１に係る設備点検装置が実行する設備点検処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る計測情報が示す計測値の挙動の一例を示す図である。 実施の形態２に係る設備点検装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る設備点検装置が実行する設備点検処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る異常通知画面画像の一例を示す図である。 実施の形態２に係る設備点検装置が実行する判定基準生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 変形例に係る設備点検装置の機能構成を示すブロック図である。 変形例に係る設備点検装置が実行する設備点検処理の流れの一例を示すフローチャートである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る異常診断システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る設備点検装置は、設備の動作に連動して変化する物理量に基づいて設備の異常有無を点検する。この設備点検装置は、予め設定された複数種類の特徴量の中から設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量の種類を選択する特徴量選択部と、特徴量選択部により選択された特徴量の種類に対応する設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する判定基準設定部と、を備える。また、設備点検装置は、設備を制御するための制御情報に基づいて、設備に設けられたセンサにより予め設定された抽出期間内に計測される物理量を示す物理量情報を抽出する抽出部と、を備える。更に、設備点検装置は、抽出部により抽出された物理量情報に基づいて、複数種類の特徴量の全てを算出する特徴量算出部と、複数種類の特徴量の中から、特徴量選択部により選択された少なくとも１つの特徴量について、異常有無を判定する判定部と、を備える。

図１に示すように、本実施の形態に係る設備点検装置１は、設備２とネットワーク（図示せず）を介して接続されている。ここで、ネットワークは、例えばインターネットのような広域ネットワークおよび設備２が設置される工場に敷設されたＬＡＮ（Local Area Network）を含む。設備２は、例えば回転主軸（図示せず）の先端部に装着されたドリルでワークを穿孔加工するボール盤であり、プログラマブルロジックコントローラ（以下、「ＰＬＣ」と称する。）２１と、センサ２２と、を備える。

ＰＬＣ２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニットと、入出力制御ユニットと、を有し、ＣＰＵユニットが入出力制御ユニットを介して設備２に設けられた各種アクチュエータへ制御信号を出力することにより設備２の動作を制御する。また、ＣＰＵユニットは、設備２の制御状態を通知するための制御情報を設備点検装置１へ出力する。制御情報には、例えば設備２が繰り返し動作を実行する場合における１サイクルの動作を開始したことを通知する開始情報と、１サイクルの動作が終了したことを通知する終了情報と、が含まれる。

センサ２２には、例えば設備２がボール盤である場合、振動計２２Ａ、電流計２２Ｂ、油温度計２２Ｃ、３つの空気圧力計２２Ｄ、空気流量計２２Ｅ、油圧計２２Ｆ、油量計２２Ｇおよび油流量計２２Ｈが含まれる。なお、センサ２２の種類はこれらに限定されない。また、図１では、便宜上、空気圧力計２２Ｄを１つだけ図示しているが実際には３つの空気圧力計２２Ｄを含んでいる。振動計２２Ａは、例えばボール盤の回転主軸（図示せず）の振動振幅を計測する。電流計２２Ｂは、回転主軸を駆動するモータ（図示せず）へ供給される電流の電流値を計測する。油温度計２２Ｃは、ボール盤へ投入されるワークの加工孔へ供給される切削油の温度を計測する。３つの空気圧力計２２Ｄのうちの１つは、空気圧を利用してワークをクランプするクランプ機構に供給される空気の空気圧を検出する。他の１つの空気圧力計２２Ｄは、ワークのドリルに対向する側に配置された吐出機構から空気を吐出したときにおけるワークのドリル側とは反対側に加わる空気圧を検出する。また、他の１つの空気圧力計２２Ｄは、ワークを保持するエアチャックへ供給される空気圧を検出する。空気流量計２２Ｅは、ワークへ吐出する空気の流量を計測する。油圧計２２Ｆは、油圧を利用してワークをクランプするクランプ機構に供給する油の油圧と、ワークへ切削油を供給する供給経路中に介在するフィルタの前後における油圧と、を計測する。油量計２２Ｇは、ワークへ供給した切削油の量を計測する。油流量計２２Ｈは、ワークへ供給する切削油の単位時間当たりの量を計測する。これらの各センサ２２は、設備２の動作中において、計測値を示す計測情報を継続的に設備点検装置１へ出力し続けている。

設備点検装置１は、例えばパーソナルコンピュータであり、ＣＰＵ１０１と、主記憶部１０２と、補助記憶部１０３と、表示部１０４と、入力部１０５と、ＰＬＣインタフェース１０６と、センサインタフェース１０７と、各部を接続するバス１０９と、を有する。
主記憶部１０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用される。補助記憶部１０３は、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリであり、設備点検装置１の各種機能を実現するためのプログラムを記憶する。表示部１０４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬパネル等を有し、ＣＰＵ１０１から入力される情報を表示する。入力部１０５は、キーボード、タッチパネル等とバス１０９に接続するためのインタフェースとを有する。入力部１０５は、ユーザがキーボードまたはタッチパネルを操作することにより入力した各種操作情報を受け付けると、受け付けた各種操作情報をＣＰＵ１０１へ出力する。ＰＬＣインタフェース１０６は、設備２のＰＬＣ２１にネットワークを介して接続され、ＰＬＣ２１から入力される制御情報をＣＰＵ１０１へ転送する。センサインタフェース１０７は、センサ２２に信号線（図示せず）を介して接続されており、センサ２２から入力される計測情報をＣＰＵ１０１へ転送する。

ＣＰＵ１０１は、補助記憶部１０３が記憶する前述のプログラムを主記憶部１０２に読み出して実行することにより、図２に示すように、抽出部１１１、特徴量算出部１１２、判定部１１３、抽出期間決定部１１４、特徴量選択部１１５、判定基準設定部１１６、表示制御部１１７および履歴情報生成部１１８として機能する。また、図１に示す補助記憶部１０３は、図２に示すように、センサ２２により計測して得られる計測値を示す計測情報を記憶する計測情報記憶部１３１と、抽出期間記憶部１３２と、特徴量算出情報記憶部１３３と、を有する。また、補助記憶部１０３は、更に、特徴量を示す特徴量情報を記憶する特徴量記憶部１３４と、特徴量に対する異常有無の判定基準を示す判定基準情報を記憶する判定基準記憶部１３５と、異常有無の判定結果を示す判定結果情報を記憶する判定結果記憶部１３６と、を有する。

抽出期間記憶部１３２は、センサ２２から入力される計測情報についての予め設定された抽出期間を示す抽出期間情報を記憶する。特徴量算出情報記憶部１３３は、計測情報から特徴量を算出する方法を示す特徴量算出情報を記憶する。特徴量算出情報としては、例えば抽出期間内に取得された計測情報が示す計測値の最大値または最小値を特徴量として算出することを指定する情報が含まれる。特徴量記憶部１３４は、計測情報から算出された特徴量を示す特徴量情報を、特徴量情報の種類を識別する特徴量種類識別情報に対応づけて時系列で記憶する。

特徴量選択部１１５は、ユーザが入力部１０５を介して入力した特徴量を選択するための入力情報に基づいて、予め設定された複数種類の特徴量情報の中から設備２の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択する。特徴量選択部１１５は、選択した少なくとも１つの特徴量情報の種類を示す特徴量種類情報を判定部１１３に通知する。

判定基準設定部１１６は、特徴量選択部１１５により選択された特徴量の種類に対応する設備２の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する。判定基準設定部１１６は、ユーザが入力部１０５を介して入力した選択した特徴量に対する判定基準を設定するための入力情報に基づいて、ユーザが設定した判定基準を示す判定基準情報を判定基準記憶部２１３５に記憶させる。

抽出部１１１は、設備２を制御するための制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に設備２に設けられた各種センサ２２により計測される計測情報を抽出する。この計測情報は、各種センサ２２により抽出期間内に計測される物理量を示す物理量情報に相当する。ここで、抽出部１１１は、ＰＬＣ２１から入力される制御情報に基づいて、設備２の繰り返し動作に同期して、前述の抽出期間内にセンサ２２により計測される計測値を示す計測情報を抽出する。ＰＬＣ２１から入力される制御情報には、例えば、設備２が繰り返し動作の１サイクルを開始することを通知する開始情報と、繰り返し動作の１サイクルが終了したことを通知する終了情報と、が含まれる。

ここで、抽出部１１１は、例えば図３に示すように、前述の抽出期間内に、振動計２２Ａにより計測された振動波形、電流計２２Ｂにより計測された電流値、油温度計２２Ｃにより計測された切削油の温度のそれぞれを示す計測情報を、計測情報記憶部１３１を介して特徴量算出部１１２へ渡す。また、抽出部１１１は、前述の抽出期間内に、空気圧力計２２Ｄにより計測されたワークをクランプする際のクランプ空気圧、ワークのドリル側とは反対側のワーク空気圧、ワークへ吐出する空気の空気流量のそれぞれを示す計測情報を、計測情報記憶部１３１を介して特徴量算出部１１２へ渡す。更に、抽出部１１１は、前述の抽出期間内に、空気圧力計２２Ｄにより計測されたワークをチャックする際のチャック空気圧、油圧計２２Ｆにより計測されたワークをクランプする際のクランプ油圧、油量計２２Ｇにより計測された切削油量のそれぞれを示す計測情報を、計測情報記憶部１３１を介して特徴量算出部１１２へ渡す。また、抽出部１１１は、前述の抽出期間内に、油流量計２２Ｈにより計測された切削油流量、油圧計２２Ｆにより計測されたフィルタ前後の油圧のそれぞれを示す計測情報を、計測情報記憶部１３１を介して特徴量算出部１１２へ渡す。

図２に戻って、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された計測情報に基づいて、複数種類の特徴量の全てを算出する。特徴量算出部１１２は、算出した特徴量を示す特徴量情報を、特徴量情報の種類を識別する特徴量種類識別情報に対応づけて時系列で特徴量記憶部１３４に記憶させる。

特徴量算出部１１２は、例えば図３に示すように、２１種類の特徴量を算出する。ここで、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された振動波形の計測情報から振動波形の最大値、振動波形の最小値それぞれを特徴量として算出する。ここで、振動波形の最大値は、ボール盤の回転主軸の偏心揺動または破損の有無を確認する指標となり、振動波形の最小値は、ワークの２度加工の有無を確認する指標となる。また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された電流値の計測情報から電流最大値、電流最小値を特徴量として算出する。ここで、電流最大値は、ドリルの欠損の有無、回転主軸を装置本体に連結するための軸受の摩耗または潤滑油の不足有無を確認する指標となり、電流最小値は、ワークの２度加工の有無を確認する指標となる。更に、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された切削油の温度の計測情報から切削油の最高温度、最低温度を特徴量として算出する。ここで、切削油の最高温度は、切削油の温度上昇によるドリルの溶着を防止できる温度を管理するための指標となり、切削油の最低温度は、切削油の温度低下に伴う切削油の粘性増大による動作不良を防止できる温度を管理するための指標となる。

また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出されたワークをクランプする際のクランプ空気圧を示す計測情報からクランプ空気圧の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、クランプ空気圧の最大値は、ワークの面がクランプ機構に密着しているか否かを確認する指標となり、クランプ空気圧の最小値は、クランプ機構に設けられた吸着孔の目詰まりの有無を確認する指標となる。更に、特徴量算出部１１２は、ワークのドリル側とは反対側のワーク空気圧を示す計測情報からワーク空気圧の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、ワーク空気圧の最大値は、未加工のワークに貫通孔を形成する際にワークが未加工であるか否かを確認する指標となり、ワーク空気圧の最小値は、貫通孔が形成されたワークについて貫通孔が規定通りに形成されているか否かを確認する指標となる。また、ワーク空気圧の最小値は、ワークの入れ替え中の場合、前述の吐出機構に設けられた吐出孔の目詰まりの有無を確認する指標となる。また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出されたワークへ吐出する空気の空気流量を示す計測情報から空気流量の最大値を特徴量として算出する。ここで、空気流量の最大値は、ドリルの先端部が規定の位置まで到達しているか否かを確認する指標となる。

更に、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出されたワークをチャックする際のチャック空気圧を示す計測情報からチャック空気圧の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、チャック空気圧の最大値は、ワークが予め設定された圧力で正常にチャックされているか否かを確認する指標となり、チャック空気圧の最小値は、チャックの吸着孔の目詰まりの有無を確認する指標となる。また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出されたワークをクランプする際のクランプ油圧を示す計測情報からクランプ油圧の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、クランプ油圧の最大値は、ワークが予め設定された圧力で正常にクランプされているか否かを確認する指標となり、クランプ油圧の最小値は、クランプ機構が正常にワークを開放できているか否かを確認する指標となる。更に、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された切削油量を示す計測情報から切削油量の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、ワーク加工中における切削油量の最小値は、切削油が適量ワークへ供給されているか否かを確認する指標となり、ワーク加工を停止しているときの切削油量の最大値は、切削油が過度にワークへ供給されていないか否かを確認する指標となる。また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された切削油流量の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、切削油流量の最大値、最小値は、切削油を供給する供給路の目詰まりの有無を確認する指標となる。更に、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された切削油を供給する供給路中に介在するフィルタの前後の油圧を示す計測情報からフィルタ前後の油圧の油圧差の最大値、最小値を特徴量として算出する。ここで、フィルタ前後の油圧差の最大値、最小値は、フィルタの目詰まりの有無或いはフィルタをフラッシングした後のフィルタの状態を確認する指標となる。

図２に戻って、判定部１１３は、複数種類の特徴量情報の中から、特徴量選択部１１５により選択された少なくとも１つの特徴量情報について、異常有無を判定する。判定部２１１３は、異常有無を判定した判定結果を示す判定結果情報を判定結果記憶部１３６に記憶させる。特徴量選択部１１５が、例えば、特徴量情報として、クランプ空気圧の最大値、最小値、ワーク空気圧の最大値、最小値、空気流量の最大値、最小値、空気流量最大値、チャック空気圧最大値、最小値、クランプ油圧最大値、最小値およびフィルタ前後油圧差最大値、最小値を示す１１種類の特徴量情報を選択したとする。この場合、図３に示すように、特徴量記憶部１３４から前述の１１種類の特徴量情報を取得し、これらについてのみ異常有無の判定を実行する。

図２に戻って、履歴情報生成部１１８は、複数種類の特徴量情報それぞれが示す特徴量の履歴と、複数種類の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定結果を示す判定結果情報の履歴と、を示す履歴情報を生成する。履歴情報生成部１１８は、生成した履歴情報を表示制御部１１７へ出力する。判定結果出力部１１９は、判定結果記憶部１３６が記憶する特徴量選択部１１５により選択された種類の特徴量情報についての判定結果情報を表示制御部１１７へ出力する。

表示制御部１１７は、判定結果出力部１１９から入力される判定結果情報に基づいて、異常有無の判定結果を示す操作画面画像を表示部１０４に表示させる。表示制御部１１７は、履歴情報生成部１１８により生成された履歴情報を表示部に表示させる。ここで、表示制御部１１７は、例えば図４に示すような、特徴量の履歴と判定結果の履歴とを表す履歴通知画像ＧＡ１を表示部１０４に表示させる。

次に、本実施の形態に係る設備点検装置１が実行する設備点検処理について図５および図６を参照しながら説明する。この設備点検処理は、設備点検装置１へ電源が投入された後、設備点検装置１において設備２を点検するための操作が行われたことを契機として開始される。また、設備２は、繰り返し動作を実行するものとし、ＰＬＣ２１が、繰り返し動作の開始時に開始情報を設備点検装置１へ出力するものする。また、ＰＬＣ２１は、繰り返し動作の１サイクルが完了した時に終了情報を設備点検装置１へ出力するものとする。更に、抽出期間記憶部１３２は、センサ２２から入力される計測情報の抽出期間を示す抽出期間情報として、ＰＬＣ２１から開始情報が入力された後、ＰＬＣ２１から終了情報が入力されるまでの期間を示す抽出期間情報を記憶しているものとする。

まず、図５に示すように、抽出部１１１は、抽出期間記憶部１３２が記憶する抽出期間情報に基づいて、ＰＬＣ２１から開始情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。抽出部１１１は、開始情報が入力されない限り（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、待機状態を維持する。一方、抽出部１１１は、開始情報が入力されると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、センサ２２から継続的に設備点検装置１へ入力される計測情報を取得する（ステップＳ１０２）。ここで、抽出部１１１は、取得した計測情報を時系列で計測情報記憶部１３１に記憶させていく。次に、抽出部１１１は、ＰＬＣ２１から終了情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。抽出部１１１は、終了情報が未だ入力されていないと判定すると（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、再びステップＳ１０２の処理を実行する。即ち、抽出部１１１は、ＰＬＣ２１から設備点検装置１へ開始情報が入力された後、ＰＬＣ２１から終了情報が入力されない限り、センサ２２から継続的に入力される計測情報を繰り返し取得し続ける。

一方、抽出部１１１は、終了情報が入力されたと判定すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、計測情報の取得を停止する。このようにして、抽出部１１１は、センサ２２から継続的に入力される計測情報の中から、ＰＬＣ２１から開始情報が入力された後、終了情報が入力されるまでの間の抽出期間内に設備点検装置１へ入力される計測情報を抽出する。例えば図６に示すように、センサ２２が空気圧力計２２Ｄである場合、抽出部１１１は、ＰＬＣ２１から開始情報が入力された時刻Ｔｓから終了情報が入力された時刻Ｔｅまでの間の抽出期間△Ｔ内に空気圧力計２２Ｄにより計測された圧力値Ｐの推移を示す計測情報を抽出する。

図５に戻って、続いて、特徴量算出部１１２は、特徴量算出情報記憶部１３３が記憶する特徴量算出情報に基づいて、計測情報記憶部１３１が記憶する抽出期間内に取得された計測情報から特徴量を算出する（ステップＳ１０４）。例えば特徴量算出情報が、抽出期間内に取得された計測情報が示す計測値の最大値または最小値を特徴量として算出することを示しているとする。この場合、特徴量算出部１１２は、例えば図６に示すように、抽出期間△Ｔ内に空気圧力計２２Ｄにより計測された圧力値Ｐの最大値Ｐｍａｘまたは最小値Ｐｍｉｎを特徴量として算出する。また、特徴量算出部１１２は、算出した特徴量を示す特徴量情報を特徴量記憶部１３４に記憶させる。

図５に戻って、その後、判定部１１３は、特徴量選択部１１５から通知される特徴量種類情報に基づいて、異常有無判定対象の特徴量情報の種類を特定する（ステップＳ１０５）。次に、判定部１１３は、特定した特徴量の種類に基づいて、判定基準記憶部１３５から判定基準情報を取得するとともに、特徴量記憶部１３４から特徴量情報を取得する。そして、判定部１１３は、取得した特徴量情報が示す特徴量と、取得した判定基準情報が示す判定基準と、を比較して、設備２における異常有無を判定する（ステップＳ１０６）。判定部１１３は、判定結果を示す判定結果情報を判定結果記憶部１３６に記憶させる。

以上説明したように、本実施の形態に係る設備点検装置１では、抽出部１１１が、設備２を制御するための制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内にセンサ２２により計測される計測値を示す計測情報を抽出する。また、特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された計測情報に基づいて、複数種類の特徴量の全てを算出する。そして、判定部１１３は、複数種類の特徴量の中から、特徴量選択部１１５により選択された特徴量について、異常有無を判定する。これにより、設備２の動作に連動して変化するセンサ２２による計測値の特徴を示す特徴量に基づいて設備２の異常有無を判定することができる。従って、設備２の動作に連動して変化する計測値に基づいて適切に設備２の点検を行うことができる。

また、本実施の形態に係る特徴量算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された計測情報に基づいて、予め設定された複数種類の特徴量の全てを算出する。これにより、特徴量選択部１１５が選択する特徴量情報の種類を変更した場合、判定部１１３は、既に算出され特徴量記憶部１３４に記憶されている複数種類の特徴量情報の中から、変更後の種類の特徴量情報を取得できる。従って、特徴量選択部１１５が選択する特徴量情報の種類を変更した場合において、変更後の特徴量情報を算出する処理を実行する必要がないので、その分、変更後の特徴量情報について迅速に異常有無の判定を実行できる。

更に、本実施の形態に係る履歴情報生成部１１８は、複数種類の特徴量情報それぞれが示す特徴量の履歴と、複数種類の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定結果を示す判定結果情報の履歴と、を示す履歴情報を生成する。そして、表示制御部１１７が、履歴情報生成部１１８により生成された履歴情報を表示部１０４に表示させる。これにより、複数種類の特徴量の挙動と異常判定の有無との相関関係を把握し易くなるので、その分、設備２の異常原因を究明し易くなるという利点がある。

（実施の形態２）
本実施の形態に係る設備点検装置は、複数種類の特徴量情報それぞれの履歴に基づいて、複数種類の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定基準を生成する判定基準生成部を備える点で実施の形態１に係る設備点検装置と相違する。そして、判定部は、複数種類の特徴量情報のうち、特徴量選択部により選択された少なくとも１つの特徴量情報以外の特徴量情報についても、判定基準生成部により生成された判定基準に基づいて、異常有無を判定する。

図７に示す本実施の形態に係る設備点検装置２００１は、実施の形態１に係る設備点検装置１と同様に、例えばパーソナルコンピュータであり、ＣＰＵと主記憶部と補助記憶部と表示部と入力部とＰＬＣインタフェースとセンサインタフェースとバスとを有する。そして、ＣＰＵが、補助記憶部が記憶するプログラムを主記憶部に読み出して実行することにより、図７に示すように、抽出部１１１、特徴量算出部１１２、判定部２１１３、抽出期間決定部１１４、特徴量選択部１１５、判定基準設定部１１６、表示制御部１１７、履歴情報生成部１１８、判定結果出力部２１１９、判定基準生成部２１２０および異常通知部２１２１として機能する。また、補助記憶部は、計測情報記憶部１３１と抽出期間記憶部１３２と特徴量算出情報記憶部１３３と特徴量記憶部１３４と判定基準記憶部２１３５と判定結果記憶部２１３６と、を有する。なお、図７において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。

判定基準記憶部２１３５は、予め設定された複数種類の特徴量情報の全てについての判定基準情報を記憶する。判定結果記憶部２１３６は、複数種類の特徴量情報の全てについての異常有無の判定結果を示す判定結果情報を記憶する。

判定部２１１３は、複数種類の特徴量情報の全てについて、異常有無を判定する。判定部２１１３は、異常有無を判定した判定結果を示す判定結果情報を判定結果記憶部２１３６に記憶させる。

次に、本実施の形態に係る設備点検装置２００１が実行する設備点検処理について図８および図９を参照しながら説明する。この設備点検処理は、設備点検装置２００１へ電源が投入された後、設備点検装置２００１において設備２を点検するための操作が行われたことを契機として開始される。また、ＰＬＣ２１は、実施の形態１と同様に開始情報および終了情報を設備点検装置２００１へ出力するものとする。更に、抽出期間記憶部１３２は、実施の形態１と同様の抽出期間情報を記憶しているものとする。

まず、ステップＳ２１０１からＳ２１０４までの一連の処理が実行される。このステップＳ２１０１からＳ２１０４までの一連の処理は、実施の形態１で説明したステップＳ１０１からＳ１０４までの一連の処理と同様である。次に、判定部２１１３は、特徴量算出部１１２により算出された特徴量情報の全てについて、異常有無判定対象の特徴量情報の種類を特定する（ステップＳ２１０５）。続いて、判定結果出力部２１１９および異常通知部２１２１は、特徴量選択部１１５から通知される特徴量種類情報に基づいて、異常有無判定対象に設定された特徴量情報の種類を特定する（ステップＳ２１０６）。

その後、判定結果出力部２１１９および異常通知部２１２１は、判定結果記憶部２１３６を参照して、特定した種類以外の特徴量情報について異常有りと判定されているか否かを判定する（ステップＳ２１０７）。判定結果出力部２１１９が、特定した種類以外の特徴量情報について異常有りと判定されていないと判定したとする（ステップＳ２１０７：Ｎｏ）。この場合、判定結果出力部２１１９は、特定した種類の特徴量情報についての判定結果情報を判定結果記憶部２１３６から取得して表示制御部１１７へ出力する（ステップＳ２１０８）。一方、異常通知部２１２１は、特定した種類以外の特徴量情報について異常有りと判定されたと判定すると（ステップＳ２１０７：Ｎｏ）、異常有りと判定された特徴量情報をユーザに通知する異常通知情報を生成して表示制御部１１７へ出力する（ステップＳ２１０９）。

このとき、表示制御部１１７は、異常通知情報が入力されると、例えば図９に示すような異常通知画像ＧＡ２を表示部１０４に表示させる。ここで、ユーザが、表示部１０４に表示された異常通知画像ＧＡ２を見ながら、入力部１０５を介して「Ｙｅｓ」を選択したとする。この場合、ユーザが異常と看做すと判断したことを示すユーザ判断情報が、判定基準生成部２１２０へ入力される。一方、ユーザが、表示部１０４に表示された異常通知画像ＧＡ２を見ながら、入力部１０５を介して「Ｎｏ」を選択したとする。この場合、ユーザが正常と看做すと判断したことを示すユーザ判断情報が、判定基準生成部２１２０へ入力される。図８に戻って、ステップＳ２１０９の処理が実行された後、ステップＳ２１０８の処理が実行される。

次に、本実施の形態に係る設備点検装置２００１が実行する判定基準生成処理について図１０を参照しながら説明する。この判定基準生成処理は、前述の設備点検処理と並行して実行される。また、判定基準記憶部２１３５は、ユーザにより判定基準が設定された特徴量情報の種類以外の種類の特徴量情報について予め判定基準の初期値を示す判定基準情報を記憶しているものとする。

まず、判定基準生成部２１２０は、特徴量記憶部１３４が記憶する特徴量情報が新たに生成されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。判定基準生成部２１２０は、特徴量情報が新たに生成されない限り（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、待機状態を維持する。一方、判定基準生成部２１２０は、特徴量情報が新たに生成されたと判定すると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、判定基準記憶部２１３５から判定基準情報を取得する（ステップＳ２０２）。次に、判定基準生成部２１２０は、新たに生成された特徴量が取得した判定基準情報が示す判定基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、判定基準生成部２１２０が、新たに生成された特徴量が取得した判定基準情報が示す判定基準を満たすと判定すると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、後述のステップＳ２０５の処理が実行される。

一方、判定基準生成部２１２０が、新たに生成された特徴量が取得した判定基準情報が示す判定基準を満たさないと判定したとする（ステップＳ２０３：Ｎｏ）。この場合、判定基準生成部２１２０は、ユーザが入力部１０５を介して入力したユーザ判断情報を取得する（ステップＳ２０４）。続いて、判定基準生成部２１２０は、取得したユーザ判断情報が異常と看做すと判断したことを示しているか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、判定基準生成部２１２０が、ユーザ判断情報が異常と看做すと判断したことを示していると判定すると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、再びステップＳ２０１の処理が実行される。

一方、判定基準生成部２１２０が、ユーザ判断情報が正常と看做すと判断したことを示していると判定すると（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、新たに生成された特徴量情報を含む過去の特徴量情報それぞれが示す特徴量の標準偏差を算出する（ステップＳ２０６）。その後、判定基準生成部２１２０は、算出した標準偏差に基づいて判定基準を算出する（ステップＳ２０７）。次に、判定基準生成部２１２０は、算出した判定基準を示す判定基準情報で判定基準記憶部２１３５が記憶する判定基準情報を更新する（ステップＳ２０８）。続いて、再びステップＳ２０１の処理が実行される。

以上説明したように、本実施の形態に係る設備点検装置２００１では、判定基準生成部２１２０が、複数種類の特徴量情報それぞれの履歴に基づいて、複数種類の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定基準を生成する。そして、判定部２１１３は、複数種類の特徴量情報のうち、特徴量選択部１１５により選択された特徴量情報以外の特徴量情報について、判定基準生成部２１２０により生成された判定基準に基づいて、異常有無を判定する。これにより、特徴量選択部１１５により選択された特徴量情報では異常が発生していないが、特徴量選択部１１５により選択された特徴量情報の種類以外の種類の特徴量情報について異常が発生している場合にその異常を検知することができる。従って、特徴量選択部１１５により選択された特徴量情報の種類以外の種類の特徴量情報について異常が発生している状態が放置されることによる設備２の不具合の発生を抑制できる。

また、本実施の形態に係る設備点検装置２００１では、判定基準生成部２１２０が、過去に取得した複数の特徴量情報それぞれの履歴に基づいて、複数の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定基準を更新していく。これにより、設備２の状態が経時変化する場合においても判定基準を適正に維持することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図１１に示す設備点検装置３００１のように、特徴量算出部３１１２が、特徴量設定部３１１５により設定された特徴量情報の種類に対応する特徴量のみを算出するものであってもよい。ここで、特徴量設定部３１１５は、設定された特徴量情報の種類を示す特徴量種類情報を特徴量算出部３１１２へ通知する。この場合、特徴量記憶部３１３４は、特徴量設定部３１１５により設定された種類の特徴量情報のみを記憶する。そして、判定部３１１３は、特徴量記憶部３１３４が記憶する、特徴量設定部３１１５により設定された種類の特徴量情報についてのみ異常有無の判定を実行する。

次に、本変形例に係る設備点検装置３００１が実行する設備点検処理について図１２を参照しながら説明する。この設備点検処理は、設備点検装置２００１へ電源が投入された後、設備点検装置２００１において設備２を点検するための操作が行われたことを契機として開始される。また、ＰＬＣ２１は、実施の形態１と同様に開始情報および終了情報を設備点検装置２００１へ出力するものとする。更に、抽出期間記憶部１３２は、実施の形態１と同様の抽出期間情報を記憶しているものとする。

まず、ステップＳ３１０１からＳ３１０３までの一連の処理が実行される。このステップＳ３１０１からＳ３１０３までの一連の処理は、実施の形態１で説明したステップＳ１０１からＳ１０３までの一連の処理と同様である。次に、特徴量算出部３１１２は、特徴量選択部３１１５から通知される特徴量種類情報に基づいて、異常有無判定対象に設定された特徴量情報の種類を特定する（ステップＳ３１０４）。続いて、特徴量算出部３１１２は、特徴量算出情報記憶部１３３が記憶する特徴量算出情報に基づいて、計測情報記憶部１３１が記憶する計測情報から、特定された種類の特徴量情報に対応する特徴量を算出する（ステップＳ３１０５）。その後、判定部３１１３は、特徴量算出部３１１２により算出された特徴量情報について、異常有無の判定を実行する（ステップＳ３１０６）。次に、判定結果出力部１１９は、判定部３１１３により異常有無が判定された結果を示す判定結果情報を表示制御部１１７へ出力する（ステップＳ３１０７）。

本構成によれば、特徴量算出部３１１２が算出する特徴量を低減することができるので、その分、設備点検装置３００１における処理負荷を軽減することができる。

実施の形態２に係る設備点検装置２００１において、判定基準設定部１１６および特徴量選択部１１５を備えない構成であってもよい。この場合、判定部２１１３は、判定基準生成部２１２０により生成された判定基準のみと特徴量情報が示す特徴量とを比較することにより、異常有無を判定するようにすればよい。本構成によれば、ユーザが設備２の異常有無の判定に採用する特徴量を選択したり、選択した特徴量に対する判定基準を設定したりする手間を省略することができるという利点がある。

各実施の形態では、特徴量選択部１１５が、予め設定された複数種類の特徴量情報の中から設備２の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択し、判定基準設定部１１６が、特徴量選択部１１５により選択された特徴量の種類に対応する設備２の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する例について説明した。但し、これに限らず、例えば、判定基準設定部１１６が、特徴量選択部１１５により選択された少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定するものであってもよい。即ち、特徴量選択部１１５が、予め設定された複数種類の特徴量情報の中からＮ（Ｎは２以上の整数）種類の特徴量情報の種類を選択し、判定基準設定部１１６が、特徴量選択部１１５により選択されたＮ種類の中から選択される（Ｎ－１）種類以下の特徴量に対応する判定基準を設定するものであってもよい。

各実施の形態では、ボール盤の設備点検を行うための設備点検装置１、２００１の例について説明したが、点検対象はボール盤に限定されるものではなく、ホーニング加工装置並びにその他の設備の点検を行うためのものであってもよい。

以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

本発明は、設備の定期点検に用いる設備点検装置として好適である。

１，２００１，３００１：設備点検装置、２：設備、２１：ＰＬＣ、２２：センサ、２２Ａ：振動計、２２Ｂ：電流計、２２Ｃ：油温度計、２２Ｄ：空気圧力計、２２Ｅ：空気流量計、２２Ｆ：油圧計、２２Ｇ：油量計、２２Ｈ：油流量計、１０１：ＣＰＵ、１０２：主記憶部、１０３：補助記憶部、１０４：表示部、１０５：入力部、１０６：ＰＬＣインタフェース、１０７：センサインタフェース、１０９：バス、１１１：抽出部、１１２，３１１２：特徴量算出部、１１３，２１１３，３１１３：判定部、１１４：抽出期間設定部、１１５，３１１５：特徴量選択部、１１６：判定基準設定部、１１７：表示制御部、１１８：履歴情報生成部、１１９，２１１９：判定結果出力部、１３１：計測情報記憶部、１３２：抽出期間記憶部、１３３：特徴量算出情報記憶部、１３４，３１３４：特徴量記憶部、１３５，２１３５：判定基準記憶部、１３６，２１３６：判定結果記憶部、２１２０：判定基準生成部、２１２１：異常通知部、ＧＡ１：履歴通知画像、ＧＡ２：異常通知画像

Claims (7)

1. 設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検装置であって、
   予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択する特徴量選択部と、
   前記特徴量選択部により選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する判定基準設定部と、
   前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記設備に設けられたセンサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出する抽出部と、
   前記抽出部により抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ前記特徴量選択部により選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出する特徴量算出部と、
   算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、前記特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定する判定部と、を備える、
   設備点検装置。
2. 前記設備は、繰り返し動作を実行し、
   前記抽出部は、前記制御情報に基づいて、前記設備の繰り返し動作に同期して、予め設定された抽出期間内に前記センサにより計測される物理量を示す物理量情報を抽出する、
   請求項１に記載の設備点検装置。
3. 前記少なくとも１種類の特徴量情報それぞれの履歴を記憶する特徴量記憶部と、
   前記特徴量情報の履歴に基づいて、前記少なくとも１種類の特徴量情報についての異常有無の判定基準を生成する判定基準生成部と、を更に備える、
   請求項１または２に記載の設備点検装置。
4. 前記判定部は、前記複数種類の特徴量情報のうち、前記特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報以外の特徴量情報について、前記判定基準生成部により生成された前記判定基準に基づいて、異常有無を判定する、
   請求項３に記載の設備点検装置。
5. 表示部と、
   前記少なくとも１種類の特徴量情報それぞれの履歴と、前記少なくとも１種類の特徴量情報それぞれについての異常有無の判定結果を示す判定結果情報の履歴と、を示す履歴情報を生成する履歴情報生成部と、
   前記履歴情報を前記表示部に表示させる表示制御部と、を更に備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の設備点検装置。
6. 設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検システムであって、
   前記設備に設けられ前記設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量を計測するセンサと、
   予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択する特徴量選択部と、
   前記特徴量選択部により選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定する判定基準設定部と、
   前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記センサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出する抽出部と、
   前記抽出部により抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ前記特徴量選択部により選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出する特徴量算出部と、
   算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、前記特徴量選択部により選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定する判定部と、を備える、
   設備点検システム。
7. 設備の動作に連動して変化する複数種類の物理量に基づいて前記設備の異常有無を点検する設備点検方法であって、
   予め設定された複数種類の特徴量情報の中から前記設備の異常有無の判定に用いる少なくとも１つの特徴量情報の種類を選択するステップと、
   選択された前記少なくとも１つの特徴量情報の種類のうちの少なくとも１種類に対応する前記設備の異常有無の判定に用いる判定基準を設定するステップと、
   前記設備から出力される前記設備の制御に関する制御情報に基づいて、予め設定された抽出期間内に前記設備に設けられたセンサにより計測される複数種類の物理量それぞれを示す複数の物理量情報を抽出するステップと、
   抽出された複数の物理量情報に基づいて、複数の物理量情報それぞれに対応し且つ選択されうる前記複数種類の特徴量情報に対応する特徴量の全てを算出するステップと、
   算出された複数の物理量情報それぞれに対応する特徴量それぞれを示す前記複数種類の特徴量情報の中から、選択された少なくとも１種類の特徴量情報が示す特徴量について、前記判定基準を用いて異常有無を判定するステップと、を含む、
   設備点検方法。

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