JPH0545186A - 事例に基づく設備故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力及び処置の容易なかつ探索時間を短縮で
きる事例に基づく設備診断装置を得る。 【構成】 過去の故障に関する症状、原因、処置、所見
の事例を記憶する事例記憶手段１と、設備および故障の
表現に用いる概念を構造化して記憶する概念記憶手段２
を設けると共に、症状、原因、処置を分類し、それぞれ
の分類に固有の入力用テンプレートを用意する症状、原
因、処置、所見の支援手段３，６，８，１０と、症状、
原因、処置についての部分マッチによる類似事例探索を
中心とし概念構造に基づく類似事例探索を補助的に用い
た類似症状、類似故障、類似原因、類似処置探索手段
４，５，７，９とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水処理施設などのプ
ラントにおいて発生する故障の原因を推定する、事例に
基づく設備故障診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の事例に基づく設備故障診断装置と
しては、例えば「事例ベース診断の枠組」（計測自動制
御学会論文集、第２６巻、第６号、１９９０年）があ
る。これは設備故障の原因を過去の類似故障に基づいて
診断するものである。図３はその構成を示したものであ
る。図において、３０１は故障事例を記憶する事例ベー
ス、３０２は新しい故障をユーザから受け取る症状指定
支援手段、３０３は故障や設備を表現する概念を上位／
下位関係により構造化して記憶する概念記憶手段、３０
４は概念間の因果関係を記憶する因果関係記憶手段、３
０５は事例ベース３０１、症状指定支援手段３０２、概
念記憶手段３０３および因果関係記憶手段３０４からの
出力に基づいて新しい故障の症状に類似した過去の故障
を探索するとともに新しい故障に適合するように修正す
るためのルールを記憶する事例操作選択手段、３０６は
新しい故障を事例ベース３０１に追加するための事例記
憶手段である。なお、矢印は各部の参照関係を示す。

【０００３】次に動作について説明する。ユーザは設備
故障が発生した場合に、症状を属性とその値から成る組
に変換し、症状指定支援手段３０２を通じて入力する。
入力された症状は事例操作選択手段３０５により、事例
ベース３０１に記憶された過去の故障の症状と比較され
る。この結果、症状の属性−値ペアが最も多く一致する
事例が類似事例として選択される。ただし、属性が同じ
で値の程度だけが異なる事例や、新しい故障と共通の属
性の値が、概念記憶手段３０３に基づいて新しい故障の
値の上位概念であると判断される事例も類似事例と判断
する。また、過去の事例の特定の属性−値ペアが、因果
関係記憶手段３０４に基づいて新しい故障の特定の属性
−値ペアを結果として生み出すと判断される場合にも類
似事例と判断する。複数の類似事例が存在する場合に
は、事例操作選択手段３０５に記憶された領域固有の選
択ルールによりひとつの事例が選択され、ユーザに提示
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の事例に基づく設
備故障診断装置は以上のように構成されているので、 （１） 症状の入力はユーザに任されているので、緊急
時にはどのような表現で入力すればよいかがわからない
場合がある。 （２） 診断のみを行っているため、どのような処置を
施せば良いかがわかりにくい。 （３） 複雑な類似事例判断を行っているために診断に
時間がかかり、緊急時のオンライン診断には向かない。 などの問題点があった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、入力及び処置の容易なかつ探
索に要する時間を短縮することのできる事例に基づく設
備故障診断装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る事例に基
づく設備故障診断装置は、症状、原因、処置、所見とい
う診断の全過程を支援するもので、症状、原因、処置を
分類し、それぞれの分類に固有の入力用テンプレートを
用意する症状、原因、処置、所見の指定支援手段と、症
状、原因、処置についての部分マッチによる類似事例探
索を中心とし概念構造に基づく類似事例探索を補助的に
用いた類似症状、類似故障、類似原因、類似処置の探索
手段とを備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明における症状、原因、処置の指定支援
手段は、それぞれを小数の種類に分類したテンプレート
を容易することにより、ユーザの入力を有効に支援す
る。また所見指定支援手段は、症状、原因、処置のそれ
ぞれについて過去の事例を再利用して報告書を作成し、
報告書の作成に要する労力を軽減する。

【０００８】また、類似症状、類似故障、類似原因、類
似処置の探索手段は、ユーザがとくに指定しない場合、
比較的に計算負荷の少ない部分マッチによる類似事例探
索を行い、事例探索に要する時間が少なくて済み、緊急
時のオンライン診断にも対応し、ユーザがより正確な類
似事例探索を行う場合、概念構造に基づく類似事例探索
を指示する。

【０００９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は過去の故障に関する症状、原
因、処置、所見を記憶する事例記憶手段、２は故障ある
いは設備を表現する概念を上位／下位関係や全体／部分
関係などによって構造化して記憶する概念記憶手段、３
はユーザからの症状の入力を受け取る症状指定支援手
段、４はユーザが指定する特定の症状を持つ過去の事例
を事例記憶手段１から探索する類似症状探索手段、５は
症状指定支援手段３から入力された症状に類似の過去の
事例を事例記憶手段１から探索してその故障原因を提示
する類似故障探索手段である。

【００１０】６は故障原因をユーザから受け取る原因指
定支援手段、７はユーザが指定する特定の原因に類似の
原因を持つ過去の事例を事例記憶手段１から探索する類
似原因探索手段、８は故障に対する処置をユーザから受
け取る処置指定支援手段、９はユーザが指定する特定の
処置に類似の処置を持つ過去の事例を事例記憶手段１か
ら探索する類似処置探索手段、１０は故障に関する全般
的な覚書をユーザから受け取る所見指定支援手段であ
る。

【００１１】次に動作について説明する。図２のフロー
チャートにおいて、ユーザは故障が発生した場合には、
症状指定支援手段３から症状を属性とその値との組によ
り指定する（ステップＳＴ１）。そのとき、症状を動
作、状態、位置という３種類の異常に分類する。ユーザ
は最初に症状がこれらの分類のどれに相当するかを指定
する。症状指定支援手段３はその分類に相当するテンプ
レートをユーザに提示する。ユーザはわかっている範囲
の症状を、テンプレートのすべて、あるいは一部の属性
の値として入力する。値はすべて概念記憶手段２に登録
されたものを使用する。

【００１２】テンプレートの属性としては、症状が動作
の場合には、発生場所、対象、動作内容、発生場面、付
加的属性がある。このうち付加的属性は、「特定の対象
が特定の状況にある場合に、別の対象が特定の状況にあ
る」ことを指定するものである。症状が状態および位置
の場合には、動作の場合の動作内容属性の代りに状態属
性および位置属性を用意する。

【００１３】またユーザは、類似の症状を持つ過去の故
障の指定例を参考にするために、類似の症状を持つ過去
の事例を調べることができる（ステップＳＴ２）。過去
の類似の症状を持つ事例の探索では、類似症状探索手段
４が指定された属性と値の組をキーワードとする部分マ
ッチによる探索を行い、できるだけ多くのキーワードと
一致する症状を持つ過去の事例を探索する。このとき、
非常に多くの類似事例がリストアップされると、それら
のうちのどれが現在の症状ともっとも似ているかを判断
することが困難になる。そこでユーザは、マッチしなか
ったキーワードを概念記憶手段２に基づいて類似概念に
置換して部分マッチによる探索を行う、類似探索を指示
できる。類似概念への置換方法については、従来手法
（例えば特願平２−１８６１９０号）のものを踏襲する
ものとする。

【００１４】症状の指定が終了した段階で、類似故障探
索手段５により、指定された症状に最も近い内容の症状
を持つ過去の事例が事例記憶手段１から探索され、その
事例における故障原因が提示される（ステップＳＴ
３）。このとき、属性の各値をキーワードとする部分マ
ッチによる探索を行う。探索の結果、キーワードとマッ
チする属性数が多い事例から順に１０事例が、それらに
おける故障原因とともに提示される。候補が多い場合に
は類似概念による探索を指示することができる。ユーザ
はこのような原因探索により、現在の故障の原因を推定
することができる。

【００１５】原因が判明した段階で原因指定支援手段６
から原因を指定する（ステップＳＴ４）。原因は不良、
欠損、誤設定、誤操作、異物混入、その他という６つに
分類する。ユーザは原因がこれらの分類のどれに相当す
るかを指定する。原因指定支援手段６はその分類に相当
するテンプレートをユーザに提示する。ユーザはわかっ
ている範囲の原因を、テンプレートのすべて、あるいは
一部の属性の値として入力する。

【００１６】テンプレートの属性としては、原因が不良
の場合には、不良箇所、不良状態、付加的属性がある。
このうち付加的属性は、「特定の対象が特定の状態にあ
る」ことを指定するものである。原因が欠損の場合に
は、欠損箇所、欠損状態、付加的属性がある。原因が誤
設定の場合には、設定対象、設定値、付加的属性があ
る。原因が誤操作の場合には、操作対象、操作内容、付
加的属性がある。原因が異物混入の場合には、異物、混
入場所、付加的属性がある。原因がその他の場合には、
対象、状態、付加的属性がある。

【００１７】またユーザは、類似の原因を持つ過去の事
例の指定例を参考にして原因を指定するために、過去の
類似の原因を持つ事例を調べることができる（ステップ
ＳＴ５）。過去の類似の原因を持つ事例の探索では、類
似原因探索手段７が、指定された属性と値の組をキーワ
ードとする部分マッチによる探索を行い、できるだけ多
くのキーワードと一致する属性を持つ過去の事例を探索
する。このとき同時に類似原因探索手段７は類似事例に
おいて施された処置も探索し、ユーザに提示する。候補
が多い場合には類似概念による探索を指示することがで
きる。

【００１８】次にユーザは施した処置を処置指定支援手
段８から指定する（ステップＳＴ６）。処置は転用、変
更、除去、掃除、その他という５つに分類する。ユーザ
は処置がこれらの分類のどれに相当するかを指定する。
システムはその分類に相当するテンプレートをユーザに
提示する。ユーザは施した処置を、テンプレートのすべ
て、あるいは一部の属性の値として入力する。

【００１９】テンプレートの属性としては、処置が転用
の場合には、対象、部品、目的がある。これは「特定の
対象の特定の部品を別の目的のために使用した」ことを
意味する。処置が変更およびその他の場合には、対象、
属性、値がある。処置がこれ以外の場合には、対象、属
性がある。

【００２０】またユーザは、類似の処置を持つ過去の事
例の指定例を参考にして処置を指定するために過去の類
似の処置を持つ事例を調べることができる（ステップＳ
Ｔ７）。類似処置探索手段９は、属性をキーワードとす
る部分マッチによる探索を行い、できるだけ多くのキー
ワードと一致する属性を持つ過去の事例を探索する。候
補が多い場合には類似概念による探索を指示することが
できる。

【００２１】最後にユーザは所見指定支援手段１０よ
り、注意すべき事柄などを所見として指定できる（ステ
ップＳＴ８）。所見では、所見は自然言語による自由記
述方式で指定する。所見を入力するとき、過去の特定の
事例の所見を参照したり、既に登録した所見を削除する
とができる。なお、ステップＳＴ１、ステップＳＴ４、
ステップＳＴ６、ステップＳＴ８のそれぞれの終了時に
は事例記憶手段１への事例の登録を指定することができ
る。このとき、ユーザが指定する事例名と発生日時を併
せて記憶する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、症
状、原因、処置を分類し、それぞれの分類に固有の入力
用テンプレートを用意する症状、原因、処置、所見の支
援手段と、症状、原因、処置についての部分マッチによ
る類似事例探索を中心として概念構造に基づく類似事例
探索を補助的に用いた類似症状、類似故障、類似原因、
類似処置の探索手段とを設ける構成としたので、 （１） 現在の故障発生報告書の作成と同じ方式で診断
と報告書作成を同時に行えるため、ユーザの負担が少な
い。 （２） 症状、原因、処置を過去の類似事例を参考にし
て指定できるため、これらの指定が容易である。 （３） 比較的に計算負荷の少ない部分マッチによる類
似事例探索を中心とする診断であることから診断のため
の時間が短くてすみ、オンライン診断が可能である。 （４） 症状、原因、処置を分類し、分類ごとに指定用
のテンプレートを用意したことにより、指定が容易にな
る。 などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による事例に基づく設備故
障診断装置の構成図である。

【図２】同装置の動作フローチャートである。

【図３】従来の事例に基づく設備故障診断装置の構成図
である。

【符号の説明】

１ 事例記憶手段 ２ 概念記憶手段 ３ 症状指定支援手段 ４ 類似症状探索手段 ５ 類似故障探索手段 ６ 原因指定支援手段 ７ 類似原因探索手段 ８ 処置指定支援手段 ９ 類似処置探索手段 １０ 所見指定支援手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過去の故障に関する症状、原因、処置、
   所見の事例を記憶する事例記憶手段と、設備および故障
   の表現に用いる概念を構造化して記憶する概念記憶手段
   と、故障の症状をユーザから受け取る症状指定支援手段
   と、ユーザが指定する特定の症状に類似の症状を持つ過
   去の事例を上記事例記憶手段から探索する類似症状探索
   手段と、上記症状指定支援手段から入力された症状に類
   似の過去の事例を上記事例記憶手段から探索してその故
   障原因を提示する類似故障探索手段と、故障原因をユー
   ザから受け取る原因指定支援手段と、ユーザが指定する
   特定の原因と類似の原因を持つ過去の事例を上記事例記
   憶手段から探索する類似原因探索手段と、故障に対する
   処置をユーザから受け取る処置指定支援手段と、ユーザ
   が指定する特定の処置と類似の処置を持つ過去の事例を
   上記事例記憶手段から探索する類似処置探索手段と、故
   障に関する全般的な覚書をユーザから受け取る所見指定
   支援手段とを有する事例に基づく設備故障診断装置。