JPH06207332A - 機械管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は紡績設備の機械管理を状態ファイル
化し、管理の効率化を図ることを目的とする。 【構成】 紡績設備のための機械管理システム状態ファ
イルを備え、この状態ファイル中に機械の主要部品がリ
ストアップされ、各部品の瞬間的な状態が記憶されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紡績設備用の機械管理
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】このタイプのシステムはドイ
ツ特許公開公報DOS 4 137 742 に概略的に開示されてい
る。この公開公報は、保守作業に関する計画を改善する
ためにファイルされて統計的に分析されるデータの収集
を取り扱っている。このDOS によれば、このファイルは
保守作業の際に保守チームによって集められたデータと
一緒にされる。

【０００３】このDOS の意図する方法は、確かに意義の
深いものである。しかし、その中で作られるファイルは
入手可能な情報の一部分しか考慮に入れておらず、前記
公開公報においては、このファイルは単に作業をサポー
トするためものであるとのみ述べられている。即ち、こ
の公開公報は、良く管理されている紡績工場で現在紙と
鉛筆を使って行われている操作を携帯型コンピュータを
使って再編成したものに過ぎない。

【０００４】DOS 4031419 においても、データは保守作
業の際に収集される。本発明はシステムの重要な要素の
１つとしてのファイルを作ることも意図している。この
新しいファイルはDOS 4 137 742 の方法によって収集さ
れたデータを含んでいる。しかし、本発明はその他にも
多くのことを含んでおり、更に作業をサポートするため
にこれらのデータを使用することのできるソフトウエア
（プログラム）も含んでいる。

【０００５】この発明の或る態様には、次の特許出願に
包含されている思想を更に発展されたものが示されてい
る。 a) PCT WO 91/16481 b) DE 41 31 247 c) CH 3272/91 d) EP 92107474.6

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、紡績機
械の少なくとも１つの、好ましくはすべての主要部を対
象として、当該部分の状態がデータとしてファイルに蓄
積される。これらのデータは少なくとも間欠的に、好ま
しくは少なくとも周期的に、そして可能ならば連続的又
は実質連続的に、予め設定されているストレス関数と利
用可能な作業条件を勘案して、計算プログラムの助けに
よって更新される。前記ストレス関数は、部品メーカー
及び／又は機械メーカーによって設定される。この関数
への最初の言及は、DE-41 31 247やDE-39 37 439 (Zins
er社) に見られる。前記作業条件に関しては、本出願人
のEP特許出願 92 107 474.6 等に記載されているシステ
ムから取ることができるが、効果的な作業条件は、この
EP92107474.6号出願によって決められるだけでなく、CH
3272/91に記載された" 拡張された" センサ機構によっ
ても求められる。

【０００７】本発明の好適実施例によれば、前記ファイ
ルの内容は作業をサポートするのに使用される分析・診
断プログラムによってアクセスされる。分析・診断の結
果は、WO 91/16481 のシステム等を通じて作業スタッフ
に利用される。この診断手段（例えばプログラム形式
の）は、故障が検出された場合にその箇所を決定するに
役立つ。適宜なセンサ機構を利用することにより、故障
と決定された後、欠陥の“破局的”出現が生じる前に、
当該部分を使用可能とするための適宜な対策を講ずる時
間的余裕を残して、故障を予測することができる。

【０００８】この分析手段（プログラム形式等の）は、
保守の必要性の決定とそれに対応する情報の保守チーム
への伝達を行うように構成することができる。これに適
した手段は、米国特許4 916 625 に開示されている。予
備部品の準備に関する決定と保守対策に関する決定を、
予備部品の在庫目録又は必要性に基づいて行うことがで
きるように、予備部品管理システムとの連携を可能にす
るインターフェースが設けられている。

【０００９】ハードウエアに関しては、本発明のシステ
ムは種々の形で実現可能である。新ファイルの第１の例
では、該ファイルに接続されたストレス計算機と同じく
これに接続された診断・分析手段が携帯用コンピュータ
に設けられている。第２の例では、新ファイルとストレ
ス計算機とは機械用コントローラに設けられ、一方、診
断・分析手段は機械用コントローラ又は携帯用装置に設
けられている。

【００１０】実現の可能性のある好ましいやり方として
は、新ファイル，ストレス計算機並びに分析・診断手段
は、機械用コントローラより上位の、例えば工程制御コ
ンピュータに設けられている。診断・分析手段はエキス
パート・システム（expert system)として構成されてい
る。

【００１１】機械のサンサ機構は評価装置に接続され、
その信号は本発明のシステムに伝達される。以下、本発
明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。

【００１２】

【実施例】作業サポート 図１に示す紡績工場は、開俵機１２０，荒打ちクリーナ
１２２，混綿機１２４，２台の仕上げクリーナ１２６，
１２台のカード１２８，２台の連条機１３０（第１連条
工程），２台のコーマー準備機械１３２，１０台のコー
マー１３６，４台の連条機１３８（第２連条工程），５
台の粗紡機１４０，及び４０台のリング精紡機１４２を
含んでいる。各リング精紡機１４２は（１台当たり約１
２００錘までの）多数の紡糸ユニットを具えている。

【００１３】図１は、いわゆるリング精紡によるコーマ
ー糸を製造するための現在の通常の構成を示す。このリ
ング精紡工程は更に近代的な紡糸方法（例えばローター
型精紡）に置き換えることも可能である。この場合には
粗紡機は不要となる。しかし、本発明の原理は最終的な
紡糸段階のタイプに無関係に適用可能であれば、本発明
を革新紡績方法に適用する場合にも通常のリング精紡に
関する説明で充分である。図１には巻き糸工程が示され
ていないが、いずれにしてもこの工程は革新紡績方法
（ローター型精紡）の場合には不要である。

【００１４】このような設備の操業は、業務の管理のた
めの非常に複雑な組織的又は計画的課題を提示し、該課
題は品質と生産に関する連続的な要望と絶えず上昇する
コスト圧力のために益々複雑化している。

【００１５】通信能力を有する機械 図２は、それ自身のコントローラ５８２を具えた通信装
置５８０の概略を示し、該装置は機械のアクチュエータ
機構５８４を制御し、同装置のセンサ機構５８６からの
メッセージ（信号，データ）を受領する。このコントロ
ーラは適宜なプログラム（ソフトウエア）を具えたコン
ピュータの形式のものである。通信装置５８０は、コン
トローラ５８２に接続されたいわゆる「通信ボード」５
８８を具え、該ボード５８８をこれを通信ラインに接続
するための接続手段５８９を具えている。該接続手段
は、同軸ケーブルや光ファイバ用光ガイドを接続するよ
うに、又は撚られた２本のワイヤを接続するように構成
されている。

【００１６】通信ボード５８８は、供給されるデータ又
は伝達されるデータのためのバッファメモリとして機能
するメモリを具えていることが望ましい。このバッファ
メモリは通常の作業に比べて「大きめに」構成されてい
ることが望ましく、所定の期間内に生じたデータを記憶
することができる。必要に応じて、通信ボードはドライ
バ（プログラム）を具えている。ボードはメモリからラ
インを通じて伝達可能なデータパッケージにデータを供
給する。

【００１７】好適例によれば、通信ボード５８８と機械
用コントローラは機械メーカーによって相互に調整さ
れ、外部システムと接続されるようになっている。この
ために、システムの供給者との間で適当なプロトコール
（作業モード）と信号の情報入力を規定する共通の「目
的リスト」とについて同意する必要がある。このように
して、外部システムと機械用コントローラとは相互に通
信可能となる。

【００１８】通信装置のセンサ機構 図３には、WO 92/1314に説明されているように、リング
精紡機のアクチュエータ機構５８４を制御する機械用コ
ントローラ５８２が示されている。図３のコントローラ
は、この例ではそれぞれ所定の目的を有する「センサ
群」として示されている。図３には次の群が示されてい
るが、場合によっては必ずしもすべての群が設けられて
はいるとは限らない。

【００１９】ｉ）生産高センサ５８６Ｐは出来高を示
し、供給と送出における原料の流れに影響を与える。こ
れらのセンサはすべての近代的な紡績工場に見られるも
のである。例としては次の特許文献等に見出される。 米国特許US-4 715 550; DE-41 41 407; 日本特許公開公
報JP-OS-3/33233 ii) 品質センサ５８６Ｑは機械の製品の品質を示すもの
で、採用が増加して来ている。この例は次の特許文献に
見出される。

【００２０】ヨーロッパ特許EP-436 204; EP-156 153;
DOS-4 113 384; EP-410 429 iii) 安全センサ５８６Ｓは損害（人員、機械又はユニ
ットの破損）につながる状態を示すものである。これら
のセンサはすべての近代的な紡績工場で見られるもの
で、例えばゲートスイッチ、アクセス監視用、短絡スイ
ッチ等である。これらの例は次の特許文献に見られる。

【００２１】DE-39 12 737; DE-30 34 589; EP-353 784 iv) CH-3272/91の工程冗長センサ５８６Ｒは、場合によ
っては方法の結果に影響を及ぼす状態を示すが、繊維の
処理はこれらのセンサの出力信号によって直接的には制
御されない。例としては、空調センサ等が挙げられる。 ｖ）機械状態センサ５８６Ｚは紡機の機械的状態を示
す。このセンサは、今日、紡績設備において広くは使用
されていない。この例としては、モータ又は機械全体の
動力消費や、機械の適宜な箇所での振動や温度を監視す
るセンサが挙げられる。これらのセンサは次の特許文献
に記載されている。

【００２２】 JP-AS-2-38689; WO 85/04908; JP-OS-3-824 vi) 作業介入センサ５８６Ｂは機械の制御への介入を仲
介する。このような介入は作業員又は作業機械（糸継ぎ
ロボット等）によって行われる。これらセンサは次の特
許文献に記載されている。 US-4 005 392; DOS-24 54 721; DOS-3 701 796 図３は、時刻的な相関を決定するために引き続いてデー
タを調査することができるように、日誌的にデータや出
来事を蓄積可能な時刻記録手段５９０の概略を示してい
る。原料の流れに関するこうした概念はDE-40 24 307
に、その他の情報に関しては本出願人のスイス特許出願
2783/92 に示されている。

【００２３】図３に示された装置は、人と機械との間の
通信のためのインターフェース５９２も具えている。通
常、これは双方向通信用に構成され、信号をコントロー
ラに入力するキーボード等を具えている。しかし、この
場合、その出力の方がより重要である。これはスクリー
ン等に表示される。この目的のために適した作用表面は
“Textile World"の1991年4 月号の44頁(G5/2 リング精
紡機) に示されている。

【００２４】これらのセンサの出力はコントローラ内で
評価され、評価の結果は制御コンピュータのメモリ５９
４にファイルされる。このファイル（記憶）は、センサ
からの出力信号の最近の値と、（徐々に大きくなる偏差
を知るために）予め決められた期間内のこれらの値の時
系列を表すデータとを含む。好適な評価方法について
は、EP-365 901と415 222 に示されている。

【００２５】図４は、本発明の構成の３つの基本要素を
示している。即ち a)ファイル（メモリ）２０は機械の各部材のリスト、特
に各部材の現在の状態のリストを有する。記憶されたデ
ータは該部材の作業能力、例えば「良好」，「問題有
り」，「欠陥有り」等を表す。 b)ファイル（メモリ）２２は前述のリストの各部材の
「ストレス関数」を有する。この関数は、影響を受ける
部材に対する予測される条件変化と現在の作業条件との
間の関連を設定する。簡単なストレス関数の例はDOS-39
39 439 (Zinser社) と本出願人のドイツ特許出願41 37
247 等に挙げられている。

【００２６】c)コンピュータ２４は、１つの部材の初期
状態と現在の作業条件に関するデータに基づいてファイ
ルからこれに対応するストレス関数を得て、条件変化に
関する予測を行うものである。こうした予測の結果は、
（ファイルに記憶されているデータを変更することなし
に）「評価」として読み出されたり、これが次の予測の
ための初期条件を表している場合には、ファイル内に新
たな状態として取り込まれる。

【００２７】ファイル２０に記憶されている内容は、更
に複雑な例に関して次に示すように、改変することがで
きる。すぐに判るように、このファイルは各部材の実際
の寿命に関するデータを補充されることによって、予測
値と実際の値との比較が可能になる。図５は、それぞれ
独立して採用可能な、図４の要素の好ましい２つの改良
を示す。最も重要な改良は、 ─１つは、機械に起こる可能性のある故障の原因を調査
することのできる診断モジュール２６である。この診断
は記憶されている状態のデータに基づいて行われるが、
該モジュールとファイル２０との間が双方向接続されて
いる場合には、記憶されている状態のデータを変更する
こともできる。診断モジュール２６は、例えばFrametec
社から"Maintex" の名で提供されているシステムによっ
てエキスパートシステムとして構成することが可能であ
る。

【００２８】─もう１つは、ファイル２０に記憶されて
いる現在の作業状態に関するデータとその仕様に基づい
て機械の保守の必要性を決めるための分析モジュール２
８である。原理的には、この分析モジュール２８はスト
レス計算機２４内に組み込み可能である。しかし、これ
はエキスパートシステムとして標準化されてファイル２
０にアクセス可能な独立のモジュールとして構成される
ことが望ましい。このようなシステムの原理はUS-4,91
6,625に開示されている。

【００２９】ファイル２０に記憶されている前述のデー
タの補助的な変更は、リストに載っている各部材に対し
て、次のことを勘案して行うことが望ましい。 １．欠陥が生じた場合の介入と予め設定されている条件
との時系列的緊急性 ２．介入のタイプとその費用 ３．介入の優先性と、介入を行わなかった場合に生じる
であろうの損失高 これらのデータはリストされている部材と直接接続され
てファイル２０に記憶されることが望ましい。従って、
両モジュール２６，２８共にこれらのデータを入手可能
である。しかし、データをモジュールの中に組み込むこ
とも同様に可能なことは明らかである。

【００３０】装置 前述の変数は機械用コントローラ５８２にプログラムと
して組み込み可能である。そして、ストレス計算又はエ
キスパートシステムの作動のための処理能力は、機械用
コントローラ５８２として採用されたミニコンピュータ
に与えられる。ファイル２０と２２は、このコンピュー
タ５８２に対して割り当てられたメモリ内に作られて管
理可能となる。

【００３１】しかし、これらの機能を機械の計算，記憶
能力に負担させることは常識的ではない。なぜならば、
この能力は、通常、制御目的を達成するのに必要な容量
しか用意されていないし、他方では、これらの機能が稀
にしか使用されないとしても、各機械のためにそれ自身
に関連する一連の機能を持っている必要があるからであ
る。

【００３２】少なくとも故障診断モジュール２６の方
を、必要に応じて機械から機械へと移転可能な携帯型装
置に設けることが望ましい。このような装置は、例えば
DOS 4537 742 等に開示されている「ノートブック」型
コンピュータである。図６は携帯型装置の好適例の概略
を示すもので、スクリーン３０，中央処理ユニット３
２，ハードドライブ３８，ＲＡＭメモリ３４及び主メモ
リ３６を具えている。該装置は、次の作業を行えるよう
に構成された作動システムを組み込まれている。この例
は、図５のモジュールと「補修サポート」と名付けられ
且つ保守モジュールに従属する補助ファイル４０とで構
成されている。このファイル４０は、例えば補修のイン
ストラクション、これに対応する予備部品の入手可能性
と対応するサービスのための設定時間とに関する詳細デ
ータ等を含んでいる。これらの詳細データは必要な作業
を立案するのに利用できる。

【００３３】この装置はインターフェース４２を介して
機械と通信できるように構成されている。図２に示すよ
うに、これは最近の通信装置においては大した問題では
ない。この装置がラインとプラグコネクタを介して機械
に接続されると、ファイル５９４（図３）からの情報が
インターフェース５８８と５８９（図２）を通じて携帯
型装置（図６）に伝達されるように、好適な通信プロト
コールが設定されなければならない。携帯型装置のスク
リーン３０を通じて作業のサポートが行われる。同じ通
信接続４２を通じて、携帯型装置は予備部品の入手可能
性に関するマスターデータを含む（図示しない）ファイ
ルに接続可能である。この点に関しては次の改変例に基
づいて更に詳細に説明する。

【００３４】図８は、WO 92/13121 等に記載されている
機械用コントローラと工程制御コンピュータとの間の通
信に基づく構成を示す。作業サポートは対応する機械の
作業員インターフェース（WO 91/16481)を介して行われ
ることが望ましい。図７は、通信接続を説明するために
後者の出願（WO 91/16481)の図７を示したものである。

【００３５】図７に示されたプラントの一部は、（工程
段階の順序即ち機械のリンケージに従って）次のものを
具えている。 ａ）粗紡機工程３００ ｂ）この例ではリング精紡機として構成される最終紡績
工程３２０ ｃ）満ボビンを粗紡機工程３００から最終紡績工程３２
０まで搬送し、該最終紡績工程３２０からの空ボビンを
粗紡機工程に返却するための粗糸搬送システム、及び ｄ）リング精紡機で形成されたコップをより大きい（円
筒状又は円錐状の）パッケージに変換する巻き糸工程３
３０ 各工程３００，３２０，３３０は多数の主要作業ユニッ
ト（機械）を含み、各機械はそれ自体のコントローラを
具えている。このコントローラは図７には示されていな
いが、次に詳細に述べる。各機械用コントローラには、
該機械に直接割り当てられた自動ユニット（自動作業装
置）が接続されている。図７には、工程３００の各粗紡
機に対して独自の玉揚げ装置が設けられている。「粗紡
機の玉揚げ」の機能は図７にボックス３０２で表されて
いる。

【００３６】この例はEP-360 149又はDE-OS-3 702 265
に開示されている。図７において、工程３２０の各リン
グ精紡機には、それぞれの紡糸ユニット列に対して該紡
糸ユニットを操作する１つの自動作業装置と粗糸を供給
するクリール作業装置とが設けられている。「紡糸ユニ
ット操作」機能はボックス３２２と３２４（紡糸ユニッ
トの各列に対して１つのボックス）で表され、「粗糸供
給」機能はボックス３２６で表されている。この例はEP
-394 708及び392 482 に開示されている。

【００３７】粗糸搬送システム３１０もそれ自身のコン
トローラを具えているが、ここでは詳しくは述べない。
このシステム３１０は粗糸ボビンが粗紡機工程３００に
返還される前にこれを清掃するユニットを具えている。
図７には、「粗糸ボビン清掃」機能はボックス３１２で
表されている。設備のこの部分の例はEP-392 482に示さ
れている。

【００３８】工程３２０のリング精紡機と工程３３０の
巻き糸機とは「複合機械」を構成し、コップを巻き糸機
への搬送することができる。この複合機械の制御は巻き
糸機によって行われる。工程３００，３２０，３３０と
システム３１０のすべての機械を信号交換（データ通
信）のために工程制御コンピュータ３４０に接続するネ
ットワーク３５０が設けられている。このコンピュータ
３４０はコントロールステーションや作業事務所内の警
報システム３４２とコントローラ３４４を直接に動か
す。

【００３９】リング精紡糸を巻返す非常に重要な目的
は、ボックス３６０で表されたいわゆる糸のクリーニン
グである。ヤーンクリーナがネットワーク３５０を介し
て工程制御コンピュータ３４０に接続されている。この
装置によって糸の欠点は解消し、同時に集められた情報
（データ）によって前工程に関する評価を行うことがで
きる。糸のクリーニング機能は巻き糸機で行われる。

【００４０】各機械は、対応するコントローラに接続さ
れて人─機械（又はロボット─機械）の通信を可能にす
る「作業員インターフェース」を具えている。この「作
業員インターフェース」は「作業員制御パネル」とも呼
ばれている。このような作業員インターフェースの例は
DE-OS 37 34 277 に示されているが、これはリング精紡
機に対してのものではなく、連条機に関するものであ
る。しかし、その原理はこの種のすべての制御手段に対
して同様である。

【００４１】WO 91/16481 による本発明の一態様によれ
ば、この装置は、工程制御コンピュータ３４０が対応す
る機械の作業員インターフェース５９２を介して作業サ
ポートを行うよう、即ち、工程制御コンピュータが制御
指令をネットワーク３５０を通じて伝達し、作業員イン
ターフェース５９２の状態が対応するコントローラを介
して工程制御コンピュータ３４０によって決定されるよ
うに、これらの制御を順次に実行するようにプログラム
され且つ設計されている。

【００４２】機械は、１つ以上の「作業員インターフェ
ース」を具えることもできる。ここで、作業員インター
フェースは、又は各インターフェースは、作業員インタ
ーフェースと機械用コントローラとの間で信号の交換を
行えるように機械用コントローラに接続されている。そ
れ自身の作業員インターフェースを具えているが、機械
用コントローラより下位にある補助装置が機械に設けら
れいる場合には、この装置の作業員インターフェースは
当該機械に受け持たれるべきである。

【００４３】図８は上述のファイルと、機械用コントロ
ーラと組み合わされたモジュールとを示し、ここで、フ
ァイルとモジュールとは図７の工程制御コンピュータ３
４０に一体化されている。このコンピュータ３４０は、
予備部品の管理を制御し及び／又は予備部品の入手可能
性に関するデータを記憶しているコンピュータ（図示し
ない）に接続されたインターフェース４２も具えてい
る。モジュール２６又は２８の診断又は分析は、各機械
においてその作業員インターフェース５９２を介して行
われ、ここでは、保守の人員（又はチーム）がPCT-WO 9
1/16481 の呼出しシステムを通じて工程制御コンピュー
タ３４０によってこの機械に呼ばれる。作業員インター
フェース５９２を介して、スタッフと工程制御コンピュ
ータ３４０との間の通信を行うことができる。作業員は
必要に応じて、ネットワーク３５０を通じて工程制御コ
ンピュータ３４０と通信可能な携帯型装置（図６）を持
つ。

【００４４】図９−１２は図８の構成によって行われる
１つの作業、図１３−１６は別の作業を示す。図９−１
２は診断を、図１３−１６は分析を行う。情報の流れ
は、両方の場合共、「通信経路」によって表現されてい
る。例示に基づく手順が各ボックスに記入されて説明さ
れている。

【００４５】図，９−１２，１３−１６の例に対する基本的な思想 紡績工場における機械の管理の全体的な問題の研究によ
れば、純粋にプログラム制御された予防保全からその場
の状態に応じた保守に至るまでのステップにおいて、予
期しない故障も同じように含まれることを示している。
このことから、保守全体をカバーする作業サポートのた
めの統合されたシステムが作られている。

【００４６】このシステムの核は、大部分の基本的な構
成部材によって構成された状態ファイルからなる。これ
は、パラメータとして現在の作業状態でのそれぞれの余
命を含んでいる。これは、同時に、予期しない事故のた
めの故障診断のサービスも行い、各構成部材に対して
「良好」，「問題有り」，「欠陥有り」等の診断結果を
出す。

【００４７】このファイルは、一方では、固定された予
め設定されたストレス関数に基づいてそれぞれの余命を
計算する計算モジュールによって更新される。又、他方
では、故障が生じると直ちに故障診断用のエキスパート
システムがこのファイルと対話を始める。この組合せの
利点は、診断が現在の余命にアクセスして行われるの
で、高い成功の蓋然性と迅速な診断シーケンスが期待で
きることである。

【００４８】第３に、このファイルは保守のためのエキ
スパートシステムに利用可能である。この第２のエキス
パートシステムは連続して構成部材の状態を追跡して、
作業員に来るべき保守作業に関する情報を提供する。こ
れらの作業の過程において、このエキスパートシステム
は電子的な保守インストラクションによる作業サポート
を受ける。この目的のために、ファイル「補修サポー
ト」が自由に使用できる。論理的結果として、このファ
イルはインターフェースを介して予備部品オーダーシス
テムと接続されている。スタッフと材料の合理的な計画
を可能にするのは、予備部品の入手可能性とサービスの
予定時間のファイルを有するこのエキスパートシステム
「保守」のサポートである。

【００４９】理論的には、連続的に累積された作業経験
に基づいてストレス関数を自動的に修正することが可能
である。しかし、この概念は、ストレス関数はすべての
作業条件を考慮しながら充分な注意を払って変更される
べきであると言うことと矛盾する。そこで、例えば１つ
のローラ軸受が故障しても、“すべての”軸受を早期に
交換するべきではなく、そうしたエラーは当該軸受に限
定して補修されるべきである。作業員によって更新され
た介入の統計的データ（ファイル「情報」）が必要な情
報を直ちに供給する。

【００５０】その場の状態に依存する保守 １．機械の状態（現在の／要求された） 機械の状態は多数の構成部材の状態によって決められ
る。従って、それは間接的な特性によってのみ効率的に
求めることができる。これらの特性には、例えば次のよ
うなものがある。 ─（機械用コントローラによって検出された）予期しな
い停止／糸切れ／スライバ切れ／警報 ─対応する工程段階の出口における品質値、例えば（Ｑ
センサ機構によって検出された）ヤーンクリーナの切断
数 ─（機械用コントローラ又は工程制御システムによって
計算された）機械全体の効率の過程 ─入口における材料の品質に関する屑物％（WO 92/0040
9 参照) ─作業費用（これは間接的にしか求められないので難し
い） ─エネルギ消費 ─圧力低下（フィルタ、ファン、管路の監視基準） ─環境空気の塵埃含有量 ─厳しい作業条件で使用される機械部品の温度 ─振動・騒音等の形の機械的振動 ─スライバ断面の長周期調節等の制御回路の操作変数
（重要な特性の感度指標：WO 92/00409 参照) これらの多くの情報を含んだ数少ないパラメータが、特
定の製造課題即ち作業パラメータに関してのみ評価可能
であることは問題である。個々のパラメータは紡績計画
にさえも関連している。結論：それぞれが特定の製造課
題に関連しているこれらのパラメータの目標値と許容範
囲はデータベースに記憶される必要がある（紡績計画、
「補修」、工程明細）。これらは同様な製造課題からの
推測から得られ、作業経験が増加するにつれて改善され
る。長期間にわたるそれ自体の標準の改善が、この工程
制御システムによってサポートされるべき作業管理の重
要な課題である。

【００５１】この機械状態に並んで、個々の構成部材の
状態がある。これは使用の結果としてのしるし、即ち、
汚染、老化、材料の疲労、腐食、摩耗、強制変形等であ
る。この状態の評価は経験によって得られた診断技術を
必要とし、センサとコンピュータによって自動化するこ
とは不可能である。この機械状態と構成部材の状態の質
は工程制御システムに取り入れられることが必要であ
る。

【００５２】２．状態の予測 厳しい作業条件で使用される構成部材の予め設定された
状態 従来のやり方では、構成部材は特定の摩耗状態を持たさ
れている。新たな状態とは別に、時間又はストレスに依
存する経過が考えられる。このことから１つの予測が導
かれ、特定の最終状態と関連して、交換又は保守のため
の時間が導かれる。（最後の介入ストレス関数の後の新
状態─ストレス関数に対する将来の使用状態）、時間、
作業期間及び生産量はパラメータとして判っている。

【００５３】要求状態の関係─将来予測 実際の作業において、機械の状態は個々の構成部材に基
づいては評価されずに機械の作業挙動に基づいて評価さ
れる（セクション１参照）。従って、保守の立案は次の
シーケンスで行われる。 ─生産、品質、作業挙動に基づく機械の現在の状態の評
価 ─これによるユーザーの専門的知識及び必要に応じて特
別の診断に基づく個々の構成部材の状態の決定 ─常に生産、品質、作業挙動の指標を考慮しながらの経
験に基づく作業状態の推測 ─「必要な範囲」の保守、即ち、基本的には時間経過で
はなく現在の状態に基づく保守の立案 状態の決定が困難で退避行動によって長期間にわたる損
失を避けなければならない場合には、この手順から外れ
る。：これはスピンドルのオイル交換（オイル不足の場
合）、ローラ軸受の再潤滑（保守の方が検査よりも安上
がりである）等である。これらの段階を再編するために
は、工程制御システムが好ましい装置である。該装置は
重要な構成部材の状態を機械の挙動に置き換える計算能
力を持っている。更に、すべての重要な構成部材につい
ての現在の状態とその将来の傾向を記憶したデータベー
スをその中に形成している。

【００５４】その１つの重要な態様は、ストレスの計算
方法である。現在まで、時間、作業期間又は生産量に直
線的に依存するモデルだけが知られている。実際、スト
レスの非直線性は極めて大きく、個々の構成部材毎に大
きく変化している。効果として、次のようなことが挙げ
られる。 ─スタートの数：個々の部品の高いストレス ─汚染：技術（紡績計画）に非直線的に大きく依存し、
且つ生産量（使用期間）に直線的に大きく依存してい
る。例：筋付きローラの軸受 ─軸受箇所の機械的摩耗：原則として作用の数に直線的
には依存していない。例：コップ搬送ベルト ─部品の摩耗：生産量に直線的に大きく依存している。
例：カードの針布 ─強力な損害：公算が大きい。例：クリーニング機のビ
ータのセット このことから、“概念”として工程制御コンピュータに
最も重要な“摩耗部品”、その摩耗特性／ストレス関数
並びに対応する推測された状態をファイルを含むチャー
トが作られる。厳しい作業条件で使用される構成部材に
対する統一的なチェックによって現在の状態が更新され
る。

【００５５】「機械の状態」構成部材の状態は、理想的
には「機械の状態」の範囲内で評価される必要がある。
これを可能にするためには、「機械状態」の判断基準を
作る必要がある。これはセンサ機構によって入手可能な
情報によって行われなければならない。このために、例
えば次の形式の「足跡」ファイルが作られることが望ま
しい。

【００５６】 特性 目標値 限界値 実際値 偏差 １． ２． ３． ４． ５． ６． ７． ８． このような「特性」の例は故障の頻度、製品の品質特
徴、振動レベル、動力消費等である。

【００５７】このようなファイルは、対応する機械状態
が基本的に相互に異なる場合には紡績処方等の種々の
「作業状態」のそれぞれに対して作られることが望まし
い。こうした「足跡」ファイルは、例えば、ファイル５
９４（図３と図８）のエレメントとして設定されてもよ
い。各特性に対して、実際値を限界値又は目標値と比較
して、目標値との偏差を決定することが普通である。こ
の足跡ファイルはこのような手順を可能にし、限界値を
越えた場合又は不許容偏差となった場合には、警報が発
せられる。これに関して、足跡ファイルは監視されてい
るパラメータの収集を含んでいるに過ぎない。

【００５８】しかし、適宜な評価と組み合わせると、こ
の足跡ファイルは「機械状態」の所望の評価を可能にす
る。これは、公知の方法（例えば選択されたパラメータ
の２乗の値の合計の平方根を計算する y = √X1² + X2
² + X3²-------Xn² ）により、多くの因子を考慮して行
われる。基本的なパラメータは実際の値と偏差を含んで
いる。評価の結果は分析モジュール２８又は診断モジュ
ール２６が利用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本出願人のPCT 特許出願WO 92/13121 の
図６の写を示す。（紡績工場のレイアウト）

【図２】図２は同じ特許出願の図２２の写であり、「通
信可能な」機械の概略図である。

【図３】図３は本出願人のスイス特許出願3272/91 等の
「拡大された」センサ機構、即ち機械の基本機能に合致
するためだけでない信号を発するセンサ機構を具えた紡
機の概略図である。

【図４】図４は本発明の装置の基本エレメントの概略図
を示す。

【図５】図５は同じエレメントと、該基本エレメントか
ら提供されたデータに基づいて作業サポートを行う補助
モジュールの同様な表現である。

【図６】図６は図２の機械と共同する図５のシステムを
実現するための携帯型装置の概略図である。

【図７】図７は本出願人のPCT 特許出願WO 91/16481 の
図７の写を示す。

【図８】図８は図７の作業サポートシステムを実現する
本発明のシステムの概略を示す。

【図９】図９は種々の作業モードにおける図８のシステ
ム左上半分を示す。

【図１０】図１０は図９と同様であるが左下半分を示
す。

【図１１】図１１は図９と同様であるが右上半分を示
す。

【図１２】図１２は図９と同様であるが右下半分を示
す。

【図１３】図１３は種々の作業モードにおける図８のシ
ステムの左上半分を示す。

【図１４】図１４は図１３と同様であるが左下半分を示
す。

【図１５】図１５は図１３と同様であるが右上半分を示
す。

【図１６】図１６は図１３と同様であるが右下半分を示
す。

【符号の説明】

２０…ファイル ２２…ファイル ２４…コンピュータ ２６…診断モジュール ２８…分析モジュール １２０…開俵機 １２２…荒打ちクリーナ １２４…混綿機 １２６…仕上げクリーナ １２８…カード １３０…連条機 １３２…コーマ準備機械 １３６…コーマ １３８…連条機 １４０…粗紡機 １４２…リング精紡機

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械の少なくとも１つの、好ましくはす
   べての重要な部品に対して、当該部品の状態をデータと
   して状態ファイルに記録することを特徴とする機械管理
   システム。
2. 【請求項２】 データが、少なくとも間欠的に望ましく
   は少なくとも周期的に、可能ならば連続的に又は実質的
   に連続して更新される請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 データが、予め設定されたストレス関数
   と利用可能な作業状態を考慮した計算プログラムによっ
   て更新されることを特徴とする請求項２に記載のシステ
   ム。
4. 【請求項４】 状態ファイルの内容が、作業サポートに
   使用可能な分析又は診断プログラムによってアクセス可
   能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項に記載のシステム。
5. 【請求項５】 分析プログラムが保守作業における作業
   サポートとして設けられていることを特徴とする請求項
   ４に記載のシステム。
6. 【請求項６】 分析プログラムが保守作業のための指示
   を含む別のファイルにアクセスすることを特徴とする請
   求項５に記載のシステム。
7. 【請求項７】 分析プログラムが予備部品の入手可能性
   に関する情報を含むファイルにアクセスすることを特徴
   とする請求項４から６のいずれか１項に記載のシステ
   ム。
8. 【請求項８】 前記システムが予備部品管理システムと
   通信するためのインターフェースを具えていることを特
   徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 状態ファイル、これに接続されたストレ
   ス計算機及びこれに接続された診断・分析手段が携帯型
   コンピュータに設けられていることを特徴とする請求項
   ４から８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 状態ファイルとストレス計算機とが機
    械用コントローラに設けられ、診断又は分析手段が機械
    用コントローラ又は携帯型装置に設けられていることを
    特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載のシス
    テム。
11. 【請求項１１】 状態ファイル、ストレス計算機及び分
    析又は診断手段が機械全般コントローラ、例えば工程制
    御コンピュータに組み込まれていることを特徴とする請
    求項４から８のいずれか１項に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 診断又は分析手段がエキスパートシス
    テムとして設計されていることを特徴とする請求項４又
    はそれに係属する請求項に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 機械のセンサ機構が、システムに信号
    を中継する評価システムに接続されていることを特徴と
    する請求項１から１２のいずれか１項に記載のシステ
    ム。
14. 【請求項１４】 機械状態を表現するパラメータを決定
    する多因子分析を行う手段が設けられていることを特徴
    とする機械管理システム。
15. 【請求項１５】 機械状態が構成部材の状態の評価に使
    用されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか
    １項に記載されたシステムと組み合わされた請求項１４
    に記載のシステム。
16. 【請求項１６】 機械状態ファイルが分析及び診断プロ
    グラムにアクセス可能なことを特徴とする請求項１５又
    は４に記載のシステム。