JPH05250378A - プラント予防保全情報の統合管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大規模プラントの予防保全に必要なプラント
予防保全情報を、統合的に管理すること。 【構成】 大規模プラントの予防保全に必要なプラント
予防保全情報を、「基本構造」単位にまとめる。各「基
本構造」の情報管理の形態を、次のようにする。まずプ
ラント設備の構成要素情報を、『構造』として階層的に
展開する。次に、各『構造』毎に、当該『構造』が要求
されている機能情報を、『機能』として階層的に展開す
る。次に、各『機能』毎に、当該『機能』を喪失または
悪化させるすべての故障モード情報を、『故障モード』
として階層的に展開する。ある「基本構造」の『故障モ
ード』と、これに関連する他の「基本構造」の『構造』
とを結合し、複数の「基本構造」を階層的に展開する。
『構造』、『機能』および『故障モード』に、前記プラ
ント予防保全情報を、「付帯情報」として持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大規模プラントの予防
保全を支援する情報管理方法に係り、特にプラント予防
保全情報を統合的に管理する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】大規模プラントの予防保全は、設計、運
転、保全及び監視・診断等の各段階における様々な要素
技術により支えられている。例えば、運転操作支援、保
全作業および計画の立案支援、設計改良の策定支援、異
常事象の監視・診断支援、系統機器の信頼性評価等が上
げられる。

【０００３】しかし、これらの要素技術は従来、個別に
開発、適用されているため、各要素技術に必要な情報
も、各技術の適用において開発された多様な装置やデー
タベースにより、個別に収集、管理されている。ここで
管理されている情報は、例えば、プラントの設備や構成
に関する情報、各技術に特有で専門的な技術情報および
専門技術者の判断基準や価値観等の知識情報等である。

【０００４】ところが、各装置やデータベースに管理さ
れている情報は、各技術に特有で専門的な情報とはいっ
ても、多数の情報が重複して管理されている。例えば、
プラントの設備や構成に関する情報は、運転操作支援に
おいても、監視・診断支援においても必要不可欠な情報
であり、個々の装置やデータベースにおいて管理されて
いる。

【０００５】すなわち、大規模プラントの予防保全に必
要な情報は、非常に非効率的な管理が成されており、予
防保全に必要な情報の収集・管理には、多大な労力、時
間及び費用がかかるという問題が生じている。また、情
報が多様な装置やデータベースにおいて散逸して管理さ
れているために、各要素技術の適用による予防保全の効
果、すなわちプラント設備機器の信頼性や保全コストの
経済性等の向上は、技術開発にかかる労力や費用に比べ
て非常に小さいという問題も現れてきている。

【０００６】このような問題を解決するための１つの方
法として、上記の各要素技術に汎用的に使用できる情報
を統合的に、すなわち一元的に管理する方法が考えられ
る。この方法により、予防保全の支援に必要となる情報
の収集、管理にかかわる労力、時間および費用が削減で
きるとともに、各要素技術による予防保全の効果を集約
し、プラント設備機器の信頼性や保全等にかかる経済性
をより一層向上させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大規模プラ
ントの予防保全に必要な情報を統合管理するためには、
予防保全を支援する各要素技術の開発に係わる専門技術
者が必要とする情報の管理方法を確立する必要があると
ともに、予防保全を支援する複数の要素技術に汎用的か
つ効率的に活用できる情報管理方法を確立する必要があ
るが、そのためには、前記各要素技術の領域を越えて相
互に各技術の内容を把握する必要があり、これが非常に
難しい問題であり、これまでのところそのような研究は
なされていない。したがって、大規模プラントの予防保
全に必要な情報を統合的に管理する方法が提案されてい
ない。

【０００８】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、設計改良等によりプラントの構成が変更され
た場合、構造の展開を変更する場合、あるいはプラント
予防保全に関する情報の追加／削除が必要となった場合
に、容易かつ効率的に対応でき、機器の運転信頼性の向
上および保守コストの改善を図ることができるプラント
予防保全情報の統合管理方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、大規模プラントの予防保全を支える
設計、運転、保全、監視、診断および信頼性評価等の複
数の要素技術に必要なプラント設備情報、技術情報、知
識情報等の予防保全情報を、階層的に展開して情報管理
する際に、プラント設備の構成要素情報を構造として階
層的に展開するとともに、各構造毎に当該構造が要求さ
れている機能情報を機能として階層的に展開し、さらに
各機能毎に当該機能を喪失または悪化させるすべての故
障モード情報を故障モードとして階層的に展開し、この
情報管理形態を基本構造とし、所定の基本構造の故障モ
ードとこれに関連する他の基本構造の構造とを結合する
ことにより、複数の基本構造を階層的に展開するととも
に、各基本構造の構造、機能および故障モード毎に、前
記予防保全情報を語句、数値、ランク値等を用い付帯情
報として持たせるようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係るプラント予防保全情報の統合管理
方法においては、各種の予防保全情報が、構造、機能お
よび故障モードを階層的に展開した基本構造単位で管理
されている。このため、設計改良等によりプラントの構
成が変更された場合には、基本構造の単位毎に情報の変
更、付加が可能となり、容易かつ効率的なデータ修正が
可能となる。

【００１１】また、機器単位に点検・取替等を実施し、
その保全情報を管理していたものを、機器の部分的なユ
ニット単位に点検・取替の範囲が変更されて情報の管理
対象が変更される等、構造の展開が変更された場合に
も、基本構造の単位毎に情報の追加が可能となり、容易
かつ効率的なデータ修正が可能となる。

【００１２】さらに、各基本構造には、構造、機能およ
び故障モード毎に、予防保全情報が付帯情報として付さ
れているので、プラント予防保全に関する情報の追加／
削除が必要となった場合、前記付帯情報において、情報
項目を追加／削除するだけで対処でき、対応が容易であ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図２は、本発明に係るプラント予防保全情
報の統合管理方法を実施するための装置の一例を示すも
ので、図中、符号１はプラント予防保全情報の統合管理
装置である。

【００１５】この統合管理装置１は、情報演算処理装置
２および予防保全統合データベース３を有する計算機４
を備えており、この計算機４には、情報入力装置５、情
報出力装置６および情報入出力表示装置７がそれぞれ接
続され、使用者８との間での情報の入出力および表示を
行なうようになっている。

【００１６】情報入力装置５は、例えばキーボード装
置、マウス装置、フロッピー・ドライブ装置等で構成さ
れており、また情報出力装置６は、例えば漢字・グラフ
ィックプリンタ装置で構成され、さらに情報入出力表示
装置７は、例えばＣＲＴ装置で構成されている。そし
て、大規模プラントの予防保全を支える設計、運転、保
全、監視・診断および信頼性評価等の複数の要素技術に
必要な予防保全情報（例えば、プラント設備情報、技術
情報、専門知識情報等）、あるいはユーザーの装置操作
情報等の語句、数値、ランク値等は、前記情報入力装置
５および情報出力装置６により入出力されるとともに、
情報入出力表示装置７に表示させるようになっている。

【００１７】情報演算処理装置２は、情報入力装置５を
介し入力されるプラント予防保全情報およびユーザーの
装置操作情報等の、予防保全統合データベース３への登
録、削除、検索等の演算処理を行なうとともに、演算処
理結果を、情報入出力表示装置７または情報出力装置６
に提示するようになっている。

【００１８】図１は、統合管理装置１を用いて行なわれ
るプラント予防保全情報の統合管理方法における情報の
管理形態を示すもので、前記予防保全情報が階層的に展
開されている。

【００１９】すなわち、予防保全情報は、「基本構造」
単位にまとめられている。この「基本構造」は、プラン
ト設備の構成要素情報（以下『構造』と称す）を階層的
に展開するとともに、各『構造』毎に、当該『構造』が
要求されている機能情報（以下『機能』と称す）を階層
的に展開し、さらに各『機能』毎に、当該『機能』を喪
失または悪化させるすべての故障モード情報（以下『故
障モード』と称す）を階層的に展開して構成されてい
る。

【００２０】これら各「基本構造」は、所定の「基本構
造」の『故障モード』毎に、当該『故障モード』に関連
する他の「基本構造」の『構造』が『下位構造』として
結合され、複数の「基本構造」が階層的に展開されてお
り、これら各「基本構造」の『構造』、『機能』、『故
障モード』には、前記予防保全情報が、語句、数値、ラ
ンク値等を用い「付帯情報」としてそれぞれ付されてい
る。そしてこれにより、前記複数の要素技術に汎用的に
活用できる予防保全情報を管理できるようになってい
る。

【００２１】プラント予防保全情報を統合管理する場合
には、まずプラント設備の『構造』を設定し、次に各
『構造』毎に要求されている『機能』（複数ある場合
は、複数）を属性情報として展開する。ただし、『機
能』に関する情報は、専門技術者の知識を必要とする場
合が多く、簡単に情報を得ることができない。そこで、
『機能』に関する情報は省略することができる。省略し
た場合には、各『構造』の下に次の『故障モード』が展
開される。すなわち、各『機能』毎にその『機能』を悪
化または喪失させる等に関与するすべての実績のあるも
しくは予想される『故障モード』（複数ある場合は、複
数）を属性情報として展開する。そして、各『構造』、
『機能』、『故障モード』に、設計、運転、保全、監視
・診断および信頼性評価等の要素技術に必要な予防保全
情報を、「付帯情報」としてそれぞれ付し管理する。ま
た、各『故障モード』毎に、当該『故障モード』の影響
が及ぶ下位の『構造』（複数ある場合は、複数）、すな
わち『下位構造』を属性情報として管理する。

【００２２】ただし、『故障モード』も前記『機能』と
同様、専門技術者の知識を必要とする場合が多く、簡単
に情報を得ることはできない。そこで、『故障モード』
に関する情報も、省略することができる。省略した場合
には、各『機能』の下に『下位構造』が展開される。そ
して、『下位構造』は、次の階層の『構造』の情報とし
て、前記情報管理形態を繰返し、これにより、プラント
予防保全情報が統合的に管理される。

【００２３】なお、前記『構造』は、例えば系統名、機
器名、部品名等の情報に相当し、また『機能』は、例え
ばポンプの場合、送水機能、耐圧機能、環境安全維持機
能等の情報に相当し、さらに『故障モード』は、例えば
『構造』が部品の場合、摩耗、腐食、亀裂等の情報に相
当する。

【００２４】また、『構造』の持つ「付帯情報」として
は、例えば機器の場合、製造番号、性能仕様、図面番
号、関連図書番号、型式、保全条件等の情報が管理対象
となる。また、『機能』の持つ「付帯情報」としては、
例えば機器の場合、要求仕様、他の『機能』とのインタ
ーフェイス条件等の情報が管理対象となる。さらに、
『故障モード』の持つ「付帯情報」としては、例えば機
器の場合、故障影響、発生頻度・確率、故障分布の形
態、故障監視・診断対応、保全条件等の情報が管理対象
となる。

【００２５】次に、原子力発電プラントの予防保全情報
の管理への適用を、図３を参照して説明する。

【００２６】図３は、原子力発電プラントの運転操作支
援、保全計画の立案支援および信頼性評価の３つの要求
技術に汎用的に適用可能な予防保全情報の統合管理方法
を実現した一例を示す。

【００２７】プラント・レベルの『構造』−『機能』−
『故障モード』には、プラント名称、例えば「ＤＥＭＯ
発電所」、「通常プラント運転」、「スクラム停止」な
どの情報が管理できる。そして、『構造』の「付帯情
報」（図３中の情報（Ａ））としては、プラントの「設
計仕様」などの情報が管理できる。また、『機能』の
「付帯情報」（図３中の情報（Ｂ））としては、「通常
プラント運転」機能に対する「要求仕様」や「インター
フェイス条件」などの情報が管理できる。さらに、『故
障モード』の「付帯情報」（図３中の情報（Ｃ））とし
ては、「発生実績」、「運転対応操作」などに関する情
報が管理できる。そして、プラント・レベルの『構造』
−『機能』−『故障モード』は、その下位に展開される
「下位構造名」を管理できる。図３の例では、系統・レ
ベルの展開として「原子炉冷却材再循環系統」の例を示
している。

【００２８】系統・レベルの『構造』−『機能』−『故
障モード』には、「原子炉冷却材再循環系統」、「炉心
冷却機能」、「冷却機能喪失」などの情報が管理でき
る。そして、『構造』の「付帯情報」としては前記の情
報（Ａ）を、また『機能』の「付帯情報」としては前記
の情報（Ｂ）を、管理できる。さらに『故障モード』の
「付帯情報」としては前記の情報（Ｃ）をそれぞれ管理
できる。そして、系統・レベルの『構造』−『機能』−
『故障モード』は、その下位に展開される「下位構造
名」を管理できる。図３の例では、機器・レベルの展開
として「原子炉冷却材再循環ポンプ」の例を示してい
る。

【００２９】機器・レベルの『構造』−『機能』−『故
障モード』には、「原子炉冷却材再循環ポンプ」、「送
水機能」、「ポンプトリップ」などの情報が管理でき
る。そして、『構造』の「付帯情報」（図３中の情報
（Ｄ））としては、機器の型式、寸法、製造／運用開始
年月日、図面／製造番号、関連図書番号、各種の保全条
件、性能仕様などの情報が管理できる。また『機能』の
「付帯情報」としては前記の情報（Ｂ）が管理できる。
さらに『故障モード』の「付帯情報」（図３中の情報
（Ｅ））としては、「発生実績」、「故障検知」、「故
障影響」、「運転対応操作」などに関する情報が管理で
きる。そして、機器・レベルの『構造』−『機能』−
『故障モード』は、その下位に展開される「下位構造
名」を管理できる。図３の例では、部品・レベルの展開
として「軸受リング」の例を示している。

【００３０】部品・レベルの『構造』−『機能』−『故
障モード』には、「軸受リング」、「回転維持機能」、
「摩耗による損傷」などの情報が管理できる。そして、
『構造』の「付帯情報」としては前記の情報（Ｄ）を、
また『機能』の「付帯情報」としては前記の情報（Ｂ）
を、管理できる。さらに『故障モード』の「付帯情報」
としては前記の情報（Ｅ）をそれぞれ管理できる。そし
て、系統・レベルの『構造』−『機能』−『故障モー
ド』は、その下位に展開される「下位構造名」を管理で
きる。図３の例では、部品・レベルの展開を最下位レベ
ルとしているために、「下位構造名」は管理されていな
い。

【００３１】図３の例は、プラントの構成要素を「プラ
ント」−「系統」−「機器」−「部品」の４階層により
表現しているが、前述したように、『構造』−『機能』
−『故障モード』−「付帯情報」の基本構造により、よ
り詳細な展開も可能である。

【００３２】図４は、以上に説明したプラント予防保全
情報を図２中の予防保全情報の統合管理装置１で管理す
るために、図２中の情報入出力表示装置７のＣＲＴ画面
上に表示される情報入出力画面の一例を示すものであ
る。

【００３３】図４中の（イ）は、図２中の情報演算処理
装置２を介して、予防保全情報統合データベース３に格
納されている予防保全情報の検索および削除、図４の画
面上から入力された予防保全情報の登録、画面上に表示
されている予防保全情報の消去、そしてこの画面を用い
た情報入出力操作の終了などの操作ボタンを示してお
り、これらは、図４中の矢印（ホ）、すなわち図２中の
情報入力装置５（マウスなど）を用いることにより操作
することができる。

【００３４】図４中の（ロ）は、検索、登録すべき『基
本構造』を指定するための情報入力部分を示している。
矢印（ホ）を用いて各項目の欄を指示、操作することに
より、図４中（ハ）の部分に、あらかじめ予防保全情報
統合データベース３に登録されているマスターコード情
報が表示される。情報の入力は、（ハ）の部分に表示さ
れた情報を矢印（ホ）を用いて指示、選択することによ
り入力することができる。

【００３５】図４中の（ニ）は、『構造』『機能』『故
障モード』のそれぞれに関連する「付帯情報を入力する
部分を示している。ここでは、上下に隣接する『基本構
造』、例えば機器・レベルの情報と部品・レベルの情報
の２つのレベルを選定し、両者の関連を確認しながら、
情報の入力、検索、削除などの操作ができ、プラント構
成要素の展開レベルに従って、情報を容易に管理できる
ようにしてある。また、この部分の情報入力操作も、前
記の（ロ）部分への入力と同様に、矢印（ホ）を用いて
各項目の欄を指示、操作することにより、図４中（ハ）
の部分もしくはサブ画面に、あらかじめ予防保全情報統
合データベース３に登録されているマスターコード情報
もしくはランク値、その判定基準が表示され、表示され
た情報を矢印（ホ）を用いて指示、選択することにより
入力することができる。

【００３６】このように本発明の一実施例によれば、以
下のような効果が得られる。 （１） 設計改良などにより、プラントの構成が変更さ
れた場合の対応 従来の情報管理方式では、データベース構成の変更やデ
ータベースの再構成などの処理を必要とする場合が多
く、情報管理の変更に多大の労力がかかっていたが、本
発明では、基本構造の単位毎に情報を変更あるいは付加
することにより、容易にかつ効率的にデータベースの修
正が可能となる。 （２） 構造の展開を変更する場合（例えば、機器単位
に点検・取替などを実施し、その保全情報を管理してい
たものを、機器の部分的なユニット単位に点検・取替の
範囲が変更されるなどにより、情報の管理対象が変更さ
れた場合）の対応 従来の情報管理方式では、（１）項と同様の利用方法の
ため、多大な労力がかかっていた。

【００３７】しかし本発明では、基本構造の単位に情報
を追加（すなわち前記の例では、機器−部品の構造展開
の間に「ユニット」を構造とする基本構造情報を追加）
することにより、容易にかつ効率的にデータベースの修
正が可能となる。 （３） プラント予防保全に関する情報の追加／削除が
必要となった場合の対応 従来の情報管理方式では、（１）項と同様の利用方法の
ため、多大の労力がかかっていた。

【００３８】しかし本発明では、前記の「付帯情報」に
おいて、情報項目を追加／削除を行なうという簡単な処
理により、上記の問題への対応が可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
防保全の支援に必要となる情報の収集、管理に係わる労
力、時間および費用が削減できるとともに、各要素技術
による予防保全の効果を集約し、プラント設備機器の信
頼性や保全コストの経済性をより一層向上させることが
できる。このため、機器の運転信頼性や保守コストを飛
躍的に向上、改善することができ、プラント設備の運用
に対して非常に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラント予防保全情報の統合管理
方法の一例を示す情報管理構造図。

【図２】図１の統合管理方法を実施するための装置の一
例を示す構成図。

【図３】原子力発電プラントにおけるプラント予防保全
情報の統合管理方法の一例を示す情報管理構造図。

【図４】情報入出力画面の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 統合管理装置 ２ 情報演算装置 ３ 予防保全情報統合データベース ４ 計算機 ５ 情報入力装置 ６ 情報出力装置 ７ 情報入出力表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大規模プラントの予防保全を支える設計、
   運転、保全、監視、診断および信頼性評価等の複数の要
   素技術に必要なプラント設備情報、技術情報、知識情報
   等の予防保全情報を、階層的に展開して情報管理する際
   に、プラント設備の構成要素情報を構造として階層的に
   展開するとともに、各構造毎に当該構造が要求されてい
   る機能情報を機能として階層的に展開し、さらに各機能
   毎に当該機能を喪失または悪化させるすべての故障モー
   ド情報を故障モードとして階層的に展開し、この情報管
   理形態を基本構造とし、所定の基本構造の故障モードと
   これに関連する他の基本構造の構造とを結合することに
   より、複数の基本構造を階層的に展開するとともに、各
   基本構造の構造、機能および故障モード毎に、前記予防
   保全情報を語句、数値、ランク値等を用い付帯情報とし
   て持たせることを特徴とするプラント予防保全情報の統
   合管理方法。