JP7414789B2 - 故障時期予測装置、システム、方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、故障時期予測装置、システム、方法、及びプログラムに関する。

ファクトリーオートメーションシステム、プラントシステム、ネットワークシステム等の各種システムにおいては、稼働が途絶えることのないように、システムにおいて用いられている部品（電子部品、機械部品等）に何らかの障害が発生する場合に備えて、システムの冗長化や定期的なメンテナンス等が行われている。また、このようなシステムに用いられている部品の老朽化により、いつ頃、部品の交換が必要になるか正確に予測できることが期待されている。

例えば、システムに用いられている部品の履歴情報（例えば、動作情報、運用管理情報、センサ計測値、使用時運転条件等）に基づいて、故障予測計算式（例えば、寿命予測アルゴリズム、分析用パラメータ、バスタブ曲線等）を修正して、部品の交換が必要になる時期を予測する技術がある（特許文献１～３参照）。

特開２０１７－２７３２９号公報 特開２０２０－１６２０５５号公報 特開２００３－８４８２４号公報

以下の分析は、本願発明者により与えられる。

しかしながら、特許文献１～３に記載のシステムでは、部品の履歴情報を取得するたびに、部品交換の予測結果をシステムのユーザに通知することになるため、システムのユーザは同様な予測結果の通知が続くことを望まない場合がある。

本発明の主な課題は、部品交換の予測結果の通知を柔軟に行うことに貢献することができる故障時期予測装置、システム、方法、及びプログラムを提供することである。

第１の視点に係る故障時期予測装置は、監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するように構成されたデータ取得部と、前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記データ取得部が取得した前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データと、前記推奨使用環境データに基づいて描かれる標準故障曲線と、を保存するように構成されたデータ保存部と、前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと前記推奨使用環境データとの差分に基づいて最新の前記標準故障曲線を修正し、修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するように構成された通知判断部と、前記通知判断部の判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成された通知送信部と、を備え、前記通知送信部は、前記通知判断部において前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しないように構成されている。

第２の視点に係る故障時期予測システムは、監視対象装置の使用環境を監視するセンサと、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末と、前記第１の視点に係る故障時期予測装置と、を備える。

第３の視点に係る故障時期予測方法は、ハードウェア資源を用いて監視対象装置の故障時期を予測する故障時期予測方法であって、前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するステップと、前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正するステップと、修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するステップと、前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップと、を含み、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップでは、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない。

第４の視点に係るプログラムは、監視対象装置の故障時期を予測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得する処理と、前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正する処理と、修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断する処理と、前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理と、を前記ハードウェア資源に実行させ、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理では、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない。

なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。また、本開示では、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。プログラムは、コンピュータ装置に入力装置又は外部から通信インタフェイスを介して入力され、記憶装置に記憶されて、プロセッサを所定のステップないし処理に従って駆動させ、必要に応じ中間状態を含めその処理結果を段階毎に表示装置を介して表示することができ、あるいは通信インタフェイスを介して、外部と交信することができる。そのためのコンピュータ装置は、一例として、典型的には互いにバスによって接続可能なプロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備える。

前記第１～第４の視点によれば、部品交換の予測結果の通知を柔軟に行うことに貢献することができる。

実施形態１に係る故障時期予測システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態１に係る故障時期予測システムにおける故障時期予測装置で用いられる修正前及び修正後の標準故障曲線の例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る故障時期予測システムにおいて故障時期予測装置からユーザ端末に通知される故障予兆通知の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る故障時期予測システムにおける故障時期予測装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。 実施形態２に係る故障時期予測システムの構成を模式的に示したブロック図である。 ハードウェア資源の構成を模式的に示したブロック図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェイスも同様である。プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備え、コンピュータ装置は、通信インタフェイスを介して装置内又は外部の機器（コンピュータを含む）と、有線、無線を問わず、交信可能に構成される。

［実施形態１］
実施形態１に係る故障時期予測システムについて図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る故障時期予測システムの構成を模式的に示したブロック図である。図２は、実施形態１に係る故障時期予測システムにおける故障時期予測装置で用いられる修正前及び修正後の標準故障曲線の例を模式的に示したイメージ図である。図３は、実施形態１に係る故障時期予測システムにおいて故障時期予測装置からユーザ端末に通知される故障予兆通知の一例を模式的に示したイメージ図である。

故障時期予測システム１は、監視対象装置２０（又は監視対象装置２０内の所定の部品；以下同様）の使用環境を監視するセンサ３０を用いて、故障時期予測装置１０で監視対象装置２０の故障時期を予測するシステムである（図１参照）。ここで、使用環境として、例えば、温度、湿度、消費電力、稼働時間、通電時間等が挙げられる。故障時期予測システム１は、故障時期予測装置１０で予測した監視対象装置２０の故障時期の予測結果（例えば、図３の故障予兆通知に相当）を、監視対象装置２０のユーザに係るユーザ端末４０に通知する機能を有する。故障時期予測システム１は、主な構成として、故障時期予測装置１０と、監視対象装置２０と、センサ３０と、ユーザ端末４０と、管理端末５０と、ネットワーク６０と、を備える。

故障時期予測装置１０は、監視対象装置２０の使用環境を監視するセンサ３０からのセンサデータに基づいて、監視対象装置２０の故障時期を予測する装置である（図１参照）。故障時期予測装置１０は、例えば、保守会社に設置することができる。故障時期予測装置１０には、例えば、プロセッサ、メモリ、ネットワークインタフェイス等を含むコンピュータを備えるサーバ装置を用いることができる。故障時期予測装置１０は、ネットワーク６０を介してセンサ３０、ユーザ端末４０、及び管理端末５０と通信（無線通信、有線通信）可能に接続されている。故障時期予測装置１０は、メモリを利用しながら、プロセッサにおいてプログラムを実行することにより、仮想的に、データ取得部１１と、データ編集部１２と、通知判断部１３と、通知送信部１４と、依頼受付部１５と、センサデータ保存部１６と、推奨使用環境データ保存部１７と、ユーザデータ保存部１８と、を備えた構成とすることができる。

データ取得部１１は、監視対象装置２０の使用環境を監視するセンサ３０からのセンサデータを取得する機能部である（図１参照）。データ取得部１１は、予め又はユーザによって設定されたセンサデータを取得するタイミング（例えば、毎日１２時に１回）に基づいて、センサ３０からのセンサデータを定期的に取得する。データ取得部１１は、取得したセンサデータを、センサデータ保存部１６に登録する。

データ編集部１２は、推奨使用環境データ保存部１７及びユーザデータ保存部１８に保存されているデータを編集する機能部である（図１参照）。データ編集部１２は、管理者が管理端末５０を操作することにより、推奨使用環境データ保存部１７における推奨使用環境データ及び標準故障曲線を登録、変更、削除等の編集を行うことができる。ここで、推奨使用環境データは、推奨される監視対象装置２０の使用環境に関するデータであり、管理者によって設定される。データ編集部１２は、ユーザデータ保存部１８におけるメンテナンス履歴の更新を監視し、メンテナンス履歴が更新されたときに、最新のメンテナンス履歴に基づいて、メンテナンスによって該当する部品交換が行われたときには、対応する標準故障曲線を初期状態にリセットする。データ編集部１２は、管理者が管理端末５０を操作することにより、メンテナンスによって該当する部品交換が行われたときには標準故障曲線を初期状態にリセットできるようにしてもよい。データ編集部１２は、管理者が管理端末５０を操作することにより、ユーザデータ保存部１８におけるユーザの監視対象装置２０に関する各種データ（例えば、ユーザ情報、装置情報、メンテナンス履歴情報等）の登録、変更、削除等の編集を行うことができる。

通知判断部１３は、ユーザ端末４０に故障予兆通知を送信するか否かを判断する機能部である（図１参照）。通知判断部１３は、故障予兆通知を送信するか否かを判断するための前処理を行う。

通知判断部１３は、前処理として、定期的に（例えば、センサデータ取得時に）センサデータ保存部１６及び推奨使用環境データ保存部１７に接続し、監視対象装置毎にセンサデータ及び推奨使用環境データを読み出すことができる。なお、通知判断部１３は、記憶機能を備えていてもよく、予め推奨使用環境データを記憶しておいてもよい。その場合、推奨使用環境データ保存部１７に定期的に接続は行わないようにしたり、推奨使用環境データ保存部１７を省略することができる。また、通知判断部１３は、前処理として、読み出したセンサデータと推奨使用環境データとを比較し、比較した結果（実使用環境と推奨使用環境との差分）に基づいて、推奨使用環境データ保存部１７から標準故障曲線（最新の標準故障曲線）を読み出して修正する。例えば、実使用環境データ（センサデータ；温度、湿度など）と推奨使用環境データ（推奨温度、推奨湿度など）との差が大きくなるにつれ傾きが大きくなるように標準故障曲線を修正する（例えば、図２参照）。また、通知判断部１３は、前処理として、前回の標準故障曲線の修正時と今回の標準故障曲線の修正時との時間間隔が大きくなるにつれ、前回の標準故障曲線の傾きよりも大きくなるように今回の標準故障曲線の傾きを修正する。つまり、センサデータのサンプル数が多い監視対象装置については故障確率の精度が高くなることを想定し、一方、センサデータのサンプル数が少ない監視対象装置については比較的精度が高くないため、精度が高くない装置についてはできるだけ早めに対処できるように、標準故障曲線の傾きを大きめにしている。

通知判断部１３は、前処理後に、修正後の標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予めユーザが設定した所定期間（図２では使用年月の期間：半年後～１年後）に、予めユーザが設定した所定値（図２では故障する可能性の値：７０％）に到達するか否かを判断する。

通知判断部１３は、故障確率が所定期間に所定値に到達すると判断した場合、その旨を知らせる故障予兆通知を通知送信部１４に送信する。なお、通知判断部１３から通知送信部１４に送信される故障予兆通知には、該当する監視対象装置２０の識別情報（センサデータに含まれた監視対象装置２０の識別情報に基づくもの）が含まれる。これにより、通知送信部１４に送信されるデータから、どの監視対象装置２０がいつどの程度の確率で故障しそうなのかを確認することができる。

通知判断部１３は、故障確率が所定期間に所定値に到達しないと判断した場合、推奨使用環境データ保存部１７から、センサデータにおける監視対象装置２０の識別情報に対応する前々回及び前回の各標準故障曲線を読み出し、前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも下がっているか（前回の標準故障曲線が初期状態にリセットされているか：前々回と今回との間にメンテナンスが行われたか否か）否かを判断する。通知判断部１３は、前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも下がっていると判断した場合、ユーザデータ保存部１８における、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ設定情報における通知停止設定（故障予兆通知の送信を停止する設定）を解除する。故障確率が停止直前と比べて低くなった場合には通知停止設定を解除して故障予兆通知の送信を再開することで、メンテナンス等の処理が的確になされたことを確認することができる。

通知送信部１４は、通知判断部１３の判断に基づいて、監視対象装置２０のユーザに係るユーザ端末４０に故障予兆通知を送信する機能部である（図１参照）。通知送信部１４は、故障予兆通知を受信することにより、ユーザデータ保存部１８から、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するメンテナンス予定日を読み出し、読み出したメンテナンス予定日に基づいて、現時点からメンテナンス予定日（最短の予定日）までの期間が予め設定された所定日数（例えば、１５日）以内であるか否かを判断する。例えば、メンテナンス日の前日に検出されたセンサデータに基づいて故障確率が所定期間内に所定値に達していると判断したとしても、翌日にメンテナンスした結果、所定値を超えない場合が考えられる。このような場合にはメンテナンス日の前日に故障予兆通知をユーザ端末４０に送信する必要はないため、故障予兆通知の送信を控える。その結果、ユーザは通知結果に振り回されることなく対応することが可能となる。

通知送信部１４は、所定日数を超えていると判断した場合、ユーザデータ保存部１８から、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ設定情報を読み出し、読み出したユーザ設定情報における通知停止設定に基づいて、故障予兆通知の送信を停止するように設定されているか否かを判断する。ユーザが故障予兆通知を一度認識すれば十分と判断できる場合を想定してユーザへの故障予兆通知の送信を停止することができるようにしたものである。通知送信部１４は、故障予兆通知の送信を停止するように設定されていないと判断した場合、ユーザデータ保存部１８に接続し、受信した故障予兆通知に含まれている識別情報に対応する通知先を取得することができる。通知送信部１４は、取得した通知先に基づいて、図３に示す故障予兆通知を、通知先に係るユーザ端末４０に送信することができる。なお、上記説明では、通知送信部１４がユーザデータ保存部１８に接続し、通知先情報を取得するとしているが、これに限られない。例えば、通知判断部１３が、ユーザデータ保存部１８に接続し、センサデータに含まれている識別情報に基づいて通知先情報を取得するようにしてもよい。

依頼受付部１５は、ユーザ端末４０からのメンテナンスの作業依頼を受け付ける機能部である（図１参照）。依頼受付部１５は、作業依頼を受け付けたときに、作業依頼受付通知を管理端末５０に送信する。これにより、ユーザはユーザ端末４０を用いて作業依頼することができるため、手軽に迅速なメンテナンス対応が可能となる。

センサデータ保存部１６は、センサデータを保存する機能部である（図１参照）。センサデータ保存部１６は、データ取得部１１からセンサデータを受信すると、センサデータに含まれた識別情報に基づいて、監視対象装置毎に整理してセンサデータを保存することができる。ここで、センサデータは、監視対象装置の温度、湿度、消費電力、稼働時間、通電時間等の実使用環境に関するデータであり、対応する監視対象装置やセンサの識別情報、センサからの出力日時等を含む。

推奨使用環境データ保存部１７は、推奨使用環境データを保存する機能部である（図１参照）。ここで、推奨使用環境データは、監視対象装置２０の使用に推奨される温度、湿度、消費電力、稼働時間、通電時間等の環境に関するデータであり、予め設定されたデータである。推奨使用環境データは、対応する監視対象装置の識別情報と関連付けられている。また、推奨使用環境データ保存部１７は、推奨使用環境データに基づいて描かれる標準故障曲線（図２参照）も合わせて保存しており、対応する監視対象装置の識別情報と関連付けられている。推奨使用環境データ保存部１７は、メンテナンス（部品交換）によりリセットされたときの標準故障曲線や、前回以前の過去の修正時の標準故障曲線も保存してもよく、修正時の標準故障曲線と修正日時と関連付けて保存してもよい。

ここで、標準故障曲線とは、監視対象装置の使用年月と故障する可能性とを対応付けた曲線である。つまり、図２に示すように、標準故障曲線は、使用年月に応じて故障する可能性が上がるものの、使用期間が一定期間を経過するとその確率は落ち着くような曲線となる。通知判断部１３は、この標準故障曲線を参照して故障確率を推定することができる。

ユーザデータ保存部１８は、ユーザデータを保存する機能部である（図１参照）。ここで、ユーザデータは、ユーザに関するデータであり、監視対象装置の識別情報とユーザ情報とが関連付けられている。ユーザ情報は、例えば、ユーザ識別情報、ユーザ名、ユーザ毎の監視対象装置の装置情報（装置の型番、製造番号、識別番号）や使用年数、メンテナンス履歴、メンテナンス予定日、通知先（電話番号、メールアドレス等）、ユーザ設定情報（通知条件となる故障確率に関する所定期間及び所定値、通知停止設定）を含む。

なお、図１では、センサデータ保存部１６、推奨使用環境データ保存部１７、及びユーザデータ保存部１８を３つに分けているが、１つの保存部で構成してもよい。

監視対象装置２０は、監視対象となる装置である（図１参照）。監視対象装置２０には、例えば、ファクトリーオートメーションシステム、プラントシステム、ネットワークシステム等の各種システムにおける装置、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品等を用いることができる。監視対象装置２０の使用環境は、センサ３０によって監視されている。監視対象装置２０は、１又は複数（複数個、複数種類）のセンサ３０を備えたものであってもよい。監視対象装置２０は、１つだけでなく複数（同種か異種かは不問）あってもよい。

センサ３０は、監視対象装置２０の使用環境を検出する装置である。センサ３０は、監視対象装置２０の使用環境を監視するように監視対象装置２０の外部に設置したものでもよく、監視対象装置２０内に備わっているものであってもよい。センサ３０は、対応する監視対象装置２０に対して１つだけでなく複数（例えば、同種のセンサが異なる位置に複数、異なる種類のセンサが複数）あってもよい。センサ３０は、ネットワーク６０を介して故障時期予測装置１０と通信可能に接続されている。センサ３０は、検出した使用環境に係るデータを含むセンサデータを故障時期予測装置１０に向けて出力することができる。なお、センサデータには、監視対象装置２０やセンサ３０を識別する識別情報、センサ３０からの出力日時等が含まれている。

ユーザ端末４０は、監視対象装置２０のユーザが使用する端末である（図１参照）。ユーザ端末４０は、ネットワーク６０を介して故障時期予測装置１０と通信可能に接続されている。ユーザ端末４０には、コンピュータを構成する機能部（例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び表示装置）を備えた装置（コンピュータ装置）を用いることができ、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等を用いることができる。ユーザ端末４０は、故障時期予測装置１０から送信された通知（例えば、図３の故障予兆通知）を受信して出力（表示、音声出力等）することができる。ユーザ端末４０は、ユーザの操作により、センサ３０からセンサデータを取得するタイミングに関するデータ、故障時期予測装置１０から故障予兆通知を出力する基準値（故障する可能性の所定値、使用年月の所定期間）に関するデータ、メンテナンスの依頼に関するデータ、故障予兆通知の停止設定に関するデータ等を入力して、故障時期予測装置１０に送信することができる。

管理端末５０は、故障時期予測装置１０の管理者が使用する端末である（図１参照）。管理端末５０は、ネットワーク６０を介して故障時期予測装置１０と通信可能に接続されている。管理端末５０は、コンピュータを構成する機能部（例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び表示装置）を備えた装置（コンピュータ装置）を用いることができ、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等を用いることができる。管理端末５０は、故障時期予測装置１０から送信された通知（例えば、故障予兆通知、作業依頼受付通知等）を受信して出力（表示、音声出力等）することができる。管理端末５０は、管理者の操作により、故障時期予測装置１０内に保存されているデータの変更、追加、削除等の編集を行うことができる。

ネットワーク６０は、故障時期予測装置１０とセンサ３０（監視対象装置２０でも可）とユーザ端末４０と管理端末５０との間を通信可能に接続する有線又は無線の通信網である（図１参照）。ネットワーク６０には、例えば、ＰＡＮ（Personal Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＧＡＮ（Global Area Network）等の通信網を用いることができる。

実施形態１に係る故障時期予測システムにおける故障時期予測装置の動作について、図面を用いて説明する。図４は、実施形態１に係る故障時期予測システムにおける故障時期予測装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。なお、故障時期予測システムの構成については図１を参照されたい。

まず、故障時期予測装置１０のデータ取得部１１は、監視対象装置２０の使用環境を監視するセンサ３０からセンサデータを取得する（ステップＡ１）。

次に、データ取得部１１は、取得したセンサデータをセンサデータ保存部１６に保存する（ステップＡ２）。

次に、故障時期予測装置１０の通知判断部１３は、センサデータ保存部１６に保存されている最新のセンサデータを読み出し、かつ、推奨使用環境データ保存部１７から、センサデータにおける監視対象装置２０の識別情報に対応する推奨使用環境データ、及び、最新の標準故障曲線を読み出す（ステップＡ３）。

次に、通知判断部１３は、読み出したセンサデータ（実使用環境）と推奨使用環境データ（推奨使用環境）とを比較する（ステップＡ４）。

次に、通知判断部１３は、比較した結果に基づいて、読み出した最新の標準故障曲線を修正する（ステップＡ５）。ここで、標準故障曲線の修正では、例えば、実使用環境と推奨使用環境との差を、最新の標準故障曲線に累積するように修正してもよい。

次に、通知判断部１３は、修正後の標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予めユーザが設定した所定期間（図２では使用年月の期間：半年後～１年後）に、予めユーザが設定した所定値（図２では故障する可能性の値：７０％）に到達するか否かを判断する（ステップＡ６）。故障確率が所定期間に所定値に到達しないと判断した場合（ステップＡ６のＮＯ）、ステップＡ１０に進む。

故障確率が所定期間に所定値に到達すると判断した場合（ステップＡ６のＹＥＳ）、通知送信部１４は、その旨を知らせる故障予兆通知を通知送信部１４に送信し、通知送信部１４は、故障予兆通知を受信することにより、ユーザデータ保存部１８から、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するメンテナンス予定日を読み出し、読み出したメンテナンス予定日に基づいて、現時点からメンテナンス予定日まで所定日数（予め設定された日数；例えば、１５日）以内であるか否かを判断する（ステップＡ７）。現時点からメンテナンス予定日まで所定日数以内である場合（ステップＡ７のＹＥＳ）、ステップＡ１に戻る。

現時点からメンテナンス予定日まで所定日数を超える場合（ステップＡ７のＮＯ）、通知送信部１４は、ユーザデータ保存部１８から、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ設定情報を読み出し、読み出したユーザ設定情報における通知停止設定に基づいて、故障予兆通知の送信を停止するように設定されているか否かを判断する（ステップＡ８）。故障予兆通知の送信を停止するように設定されている場合（ステップＡ８のＹＥＳ）、ステップＡ１に戻る。

故障予兆通知の送信を停止するように設定されていない場合（ステップＡ８のＮＯ）、通知送信部１４は、ユーザデータ保存部１８から、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応する通知先を読み出し、読み出した通知先に係るユーザ端末４０に、故障予兆通知を送信し（ステップＡ９）、その後、スタートに戻る。

故障確率が所定期間に所定値に到達しないと判断した場合（ステップＡ６のＮＯ）、通知判断部１３は、推奨使用環境データ保存部１７から、センサデータにおける監視対象装置２０の識別情報に対応する前々回及び前回の各標準故障曲線を読み出し、前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも下がっているか（前回の標準故障曲線がメンテナンスにより初期状態にリセットされているか）否かを判断する（ステップＡ１０）。前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも上がっている場合（ステップＡ１０のＮＯ）、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ設定情報における通知停止設定（故障予兆通知の送信を停止する設定）を維持して、ステップＡ１に戻る。なお、前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも下がっているか否かの判断の代わりに、ユーザデータ保存部１８から、センサデータにおける監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ情報におけるメンテナンス履歴を読み出し、メンテナンス履歴に基づいて、前回の標準故障曲線がメンテナンスにより初期状態にリセットされているか否かを判断するようにしてもよい。

前回の標準故障曲線が前々回の標準故障曲線よりも下がっている場合（ステップＡ１０のＹＥＳ）、通知判断部１３は、ユーザデータ保存部１８における、故障予兆通知における監視対象装置２０の識別情報に対応するユーザ設定情報における通知停止設定（故障予兆通知の送信を停止する設定）を解除し（ステップＡ１１）、その後、ステップＡ１に戻る。

実施形態１によれば、メンテナンス予定日やユーザの通知停止設定に応じて、故障時期予測装置１０からユーザ端末４０に監視対象装置２０に関する故障予兆通知を送信しているので、部品交換の予測結果の通知を柔軟に行うことに貢献することができる。

また、実施形態１によれば、監視対象装置２０の使用環境（温度、湿度など）を考慮して、定期的に故障時期を確認しているので、故障が起こる前に点検や部品交換等を実施することができ、監視対象装置２０を継続的に使用することができる。

［実施形態２］
実施形態２に係る故障時期予測装置について図面を用いて説明する。図５は、実施形態２に係る故障時期予測システムの構成を模式的に示したブロック図である。

故障時期予測装置１０は、監視対象装置２０の故障時期を予測する装置である。故障時期予測装置１０は、データ取得部１１と、データ保存部１９と、通知判断部１３と、通知送信部１４と、を備える。

データ取得部１１は、監視対象装置２０の使用環境を監視するセンサ３０からのセンサデータを取得するように構成されている。

データ保存部１９は、監視対象装置２０の識別情報と関連付けて、データ取得部１１が取得したセンサデータと、監視対象装置２０の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データと、推奨使用環境データに基づいて描かれる標準故障曲線と、を保存するように構成されている。

通知判断部１３は、監視対象装置２０に関して最新のセンサデータと推奨使用環境データとの差分に基づいて最新の標準故障曲線を修正し、修正された標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、監視対象装置２０のユーザに係るユーザ端末４０に監視対象装置２０の故障予兆通知を送信するか否かを判断するように構成されている。

通知送信部１４は、通知判断部１３の判断に基づいてユーザ端末４０に故障予兆通知を送信するように構成されている。通知送信部１４は、通知判断部１３において故障確率が所定期間に所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、ユーザ端末４０に故障予兆通知を送信しないように構成されている。

実施形態２によれば、メンテナンス予定日が近い場合や、ユーザが通知を求めていない場合には通知しないようにしているので、部品交換の予測結果の通知を柔軟に行うことに貢献することができる。

なお、実施形態１、２に係る故障時期予測装置、ユーザ端末、管理端末は、いわゆるハードウェア資源（情報処理装置、コンピュータ）により構成することができ、図６に例示する構成を備えたものを用いることができる。例えば、ハードウェア資源１００は、内部バス１０４により相互に接続される、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ネットワークインタフェイス１０３等を備える。

なお、図６に示す構成は、ハードウェア資源１００のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。ハードウェア資源１００は、図示しないハードウェア（例えば、入出力インタフェイス）を含んでもよい。あるいは、装置に含まれるプロセッサ１０１等のユニットの数も図６の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ１０１がハードウェア資源１００に含まれていてもよい。プロセッサ１０１には、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を用いることができる。

メモリ１０２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を用いることができる。

ネットワークインタフェイス１０３には、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）カード、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェイスカード等を用いることができる。

ハードウェア資源１００の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ１０２に格納されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェアにおいてソフトウェアが実行されることによって実現できればよい。

上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

［付記１］
監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するように構成されたデータ取得部と、
前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記データ取得部が取得した前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データと、前記推奨使用環境データに基づいて描かれる標準故障曲線と、を保存するように構成されたデータ保存部と、
前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと前記推奨使用環境データとの差分に基づいて最新の前記標準故障曲線を修正し、修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するように構成された通知判断部と、
前記通知判断部の判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成された通知送信部と、
を備え、
前記通知送信部は、前記通知判断部において前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しないように構成されている、
故障時期予測装置。
［付記２］
前記通知送信部は、前記所定日数を超えており、かつ、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されていないときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成されている、
付記１記載の故障時期予測装置。
［付記３］
前記データ保存部は、前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記ユーザ端末に係る連絡先を含むユーザデータを保存するように構成され、
前記通知送信部は、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する際、前記ユーザデータに含まれた前記連絡先に基づいて、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成されている、
付記２記載の故障時期予測装置。
［付記４］
前記データ保存部は、前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記ユーザ端末に係る連絡先を含むユーザデータを保存し、
前記故障時期予測装置は、前記ユーザデータにおける最新のメンテナンス履歴に基づいて、メンテナンスによって該当する部品交換が行われたときに、前記標準故障曲線を初期状態にリセットするように構成されているデータ編集部をさらに備える、
付記１乃至３のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
［付記５］
前記通知判断部は、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達しないと判断したときであって、修正前の前記標準故障曲線が初期状態にリセットされているときに、前記故障予兆通知の送信を停止する設定を解除するように構成されている、
付記４記載の故障時期予測装置。
［付記６］
前記通知判断部は、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達しないと判断したときであって、修正前の前記標準故障曲線が初期状態にリセットされていないときに、前記故障予兆通知の送信を停止する設定を維持するように構成されている、
付記４又は５記載の故障時期予測装置。
［付記７］
前記通知判断部は、最新の前記センサデータと前記推奨使用環境データとの差が大きくなるにつれ傾きが大きくなるように最新の前記標準故障曲線を修正するように構成されている、
付記１乃至６のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
［付記８］
前記通知判断部は、前回の前記標準故障曲線の修正時と今回の前記標準故障曲線の修正時との時間間隔が大きくなるにつれ、前回の前記標準故障曲線の傾きよりも大きくなるように今回の前記標準故障曲線の傾きを修正するように構成されている、
付記１乃至７のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
［付記９］
前記ユーザ端末からのメンテナンスの作業依頼を受け付けたときに、作業依頼受付通知を管理端末に送信するように構成された依頼受付部をさらに備える、
付記１乃至８のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
［付記１０］
監視対象装置の使用環境を監視するセンサと、
前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末と、
付記１乃至９のいずれか一に記載の故障時期予測装置と、
を備える、故障時期予測システム。
［付記１１］
ハードウェア資源を用いて監視対象装置の故障時期を予測する故障時期予測方法であって、
前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するステップと、
前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正するステップと、
修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するステップと、
前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップと、
を含み、
前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップでは、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない、
故障時期予測方法。
［付記１２］
監視対象装置の故障時期を予測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、
前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得する処理と、
前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正する処理と、
修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断する処理と、
前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理と、
を前記ハードウェア資源に実行させ、
前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理では、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない、
プログラム。

なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本願発明の趣旨に則り、本願発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれる（属する）ものと、みなされる。

１ 故障時期予測システム
１０ 故障時期予測装置
１１ データ取得部
１２ データ編集部
１３ 通知判断部
１４ 通知送信部
１５ 依頼受付部
１６ センサデータ保存部
１７ 推奨使用環境データ保存部
１８ ユーザデータ保存部
１９ データ保存部
２０ 監視対象装置
３０ センサ
４０ ユーザ端末
５０ 管理端末
６０ ネットワーク
１００ ハードウェア資源
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ ネットワークインタフェイス
１０４ 内部バス

Claims (10)

1. 監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するように構成されたデータ取得部と、
   前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記データ取得部が取得した前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データと、前記推奨使用環境データに基づいて描かれる標準故障曲線と、を保存するように構成されたデータ保存部と、
   前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと前記推奨使用環境データとの差分に基づいて最新の前記標準故障曲線を修正し、修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するように構成された通知判断部と、
   前記通知判断部の判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成された通知送信部と、
   を備え、
   前記通知送信部は、前記通知判断部において前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しないように構成されている、
   故障時期予測装置。
2. 前記通知送信部は、前記所定日数を超えており、かつ、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されていないときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するように構成されている、請求項１記載の故障時期予測装置。
3. 前記データ保存部は、前記監視対象装置の識別情報と関連付けて、前記ユーザ端末に係る連絡先を含むユーザデータを保存し、
   前記故障時期予測装置は、前記ユーザデータにおける最新のメンテナンス履歴に基づいて、メンテナンスによって該当する部品交換が行われたときに、前記標準故障曲線を初期状態にリセットするように構成されているデータ編集部をさらに備える、
   請求項１又は２記載の故障時期予測装置。
4. 前記通知判断部は、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達しないと判断したときであって、修正前の前記標準故障曲線が初期状態にリセットされているときに、前記故障予兆通知の送信を停止する設定を解除するように構成されている、請求項３記載の故障時期予測装置。
5. 前記通知判断部は、最新の前記センサデータと前記推奨使用環境データとの差が大きくなるにつれ傾きが大きくなるように最新の前記標準故障曲線を修正するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
6. 前記通知判断部は、前回の前記標準故障曲線の修正時と今回の前記標準故障曲線の修正時との時間間隔が大きくなるにつれ、前回の前記標準故障曲線の傾きよりも大きくなるように今回の前記標準故障曲線の傾きを修正するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
7. 前記ユーザ端末からのメンテナンスの作業依頼を受け付けたときに、作業依頼受付通知を管理端末に送信するように構成された依頼受付部をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか一に記載の故障時期予測装置。
8. 監視対象装置の使用環境を監視するセンサと、
   前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末と、
   請求項１乃至７のいずれか一に記載の故障時期予測装置と、
   を備える、故障時期予測システム。
9. ハードウェア資源を用いて監視対象装置の故障時期を予測する故障時期予測方法であって、
   前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得するステップと、
   前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正するステップと、
   修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断するステップと、
   前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップと、
   を含み、
   前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信するステップでは、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない、
   故障時期予測方法。
10. 監視対象装置の故障時期を予測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、
    前記監視対象装置の使用環境を監視するセンサからのセンサデータを取得する処理と、
    前記監視対象装置に関して最新の前記センサデータと、前記監視対象装置の使用に推奨される環境を予め設定した推奨使用環境データとの差分に基づいて前記推奨使用環境データに基づいて描かれる最新の標準故障曲線を修正する処理と、
    修正された前記標準故障曲線に基づいて、故障確率が、予め設定された所定期間に予め設定された所定値に到達するか否かを判断することにより、前記監視対象装置のユーザに係るユーザ端末に前記監視対象装置の故障予兆通知を送信するか否かを判断する処理と、
    前記故障予兆通知を送信するか否かの判断に基づいて前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理と、
    を前記ハードウェア資源に実行させ、
    前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信する処理では、前記故障確率が前記所定期間に前記所定値に到達すると判断したときであって、現時点から、予め設定された前記監視対象装置のメンテナンス予定日までの期間が予め設定された所定日数以内であるとき、又は、前記故障予兆通知の送信を停止するように設定されているときに、前記ユーザ端末に前記故障予兆通知を送信しない、
    プログラム。

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