JPH0664664B2 - 故障予知装置 - Google Patents

故障予知装置

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JPH0664664B2
JPH0664664B2 JP23250688A JP23250688A JPH0664664B2 JP H0664664 B2 JPH0664664 B2 JP H0664664B2 JP 23250688 A JP23250688 A JP 23250688A JP 23250688 A JP23250688 A JP 23250688A JP H0664664 B2 JPH0664664 B2 JP H0664664B2
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hazard
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和昭 六川
俊明 手島
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種製品の予防保全に用いる故障予知装置に係
り、特に破壊検査や製品・部品の劣化等に関する高度な
専門知識を必要とせずに、定期検査データ等を基に故障
に至る以前に予防保全を実施するに好適な故障予防装置
に関する。
〔従来の技術〕
従来の定期検査データの処理装置は入力部より入力され
た定期検査データにより誤差計算を実施して定形化され
た記録用紙に出力するという事務用機器として使用され
ているのみであって、予防保全はあくまでも熟練者の判
断によるか又は計器等をサンプリングしての破壊検査に
より劣化度を判断するといった高度な専門知識を要する
技術であった。また従来のハザード・ワイブルチャート
手法は故障の累積といった故障した製品・部品等を統計
処理して、残った健全な製品・部品等の状態を推定する
保全手法であった。
また従来のこの種の製品・部品等の劣化推定方法および
劣化診断装置として、例えば特開昭58−61474号公報で
は故障の分布状態が正規分布により表わし得るものと仮
定することにより、少ないサンプル数で小さい故障確率
の推定を可能として、正規分布の経年変化を数式化する
ことにより、寿命試験を行なった期間よりさらに長期間
の寿命予測を可能とする方法を提案している。また特開
昭62−134568号公報では統計的手法ではなく、個々の劣
化状態を予め実験により評価しておいたサンプルと相互
に比較して判定する装置を提案している。しかしこれら
の方法および装置は、いずれも特性値が基準となる故障
限界値以下であるか否かで故障を判定しており、まだ故
障限界に達していない製品・部品の故障予測方法に関し
ては示されていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、熟練者の判断あるいは計器等をサンプ
リングしての破壊検査によりその劣化度を判断するか、
または計器故障後の故障時期と発生件数によるハザード
・ワイブルチャートを作成して傾き(形状パラメータ)
mにより初期故障,偶発故障,摩耗故障に分類して予防
保全に利用しており(第6図参照)、いずれも高度の専
門知識と多大の労力および時間を要する問題があった。
またハザード・ワイブルチャートによる故障判定方法は
製品が故障しなければ使用できないという問題があっ
た。
本発明の目的は、定期検査等のデータを入力するのみで
製品故障になる以前に簡便に故障を予知して予防保全に
利用できる故障予知装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、計器等の製品の定期検査データ等を入力す
る手段と、データの入力値と真値とを比較した誤差デー
タと可変の故障判定レベルとを順次比較し、この故障判
定レベルを越えた製品を潜在的故障を含む故障とみなし
てハザード・ワイブルチャートを作成のうえ傾きmを演
算出力する演算処理装置と、演算処理結果を出力する出
力装置とを備え、製品の初期故障,偶発故障,摩耗故障
等の潜在的故障状態を判定して予防保全ができるように
構成した故障予知装置により達成される。
〔作用〕
上記故障予知装置は、定期検査データ等を入力し、この
入力値と校正用の真値とを比較して誤差を算出し誤算出
結果を記憶部に記憶したのち、ある故障判定レベルに入
力することにより、この故障判定レベルと上記算出結果
の誤差とを比較して判定レベルを越えているものを故障
品とみなし、これよりハザード・ワイブルチャートを自
動的に作成して傾きmを算出するが、ここで故障判定レ
ベルを保守員により任意に変更できるようにして、一般
に故障と判定するレベルよりも低い故障判定レベルを入
力することにより、このとき得られるハザード・ワイブ
ルチャートの傾きmが1より大きい時には摩耗故障期に
入る以前の潜在的故障を含んでおり、今後に故障率が上
昇するものと予知することにより予防保全の必要がある
ことがわかるので、製品が完全に故障してしまう以前に
計画的に予防保全を行なうことが可能となる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を第1図ないし第6図により説
明する。
第1図は本発明による故障予知装置の一実施例を示す基
本演算処理フローチャートである。第1図において、ま
ず処理100で定期検査データの計器番号,校正前出力,
校正値等を入力装置(入力部)2により入力する。処理
101で演算処理装置101は上記入力値(校正前出力)と基
準値10との誤差演算を行ない、処理102で計器番号,検
査日,運転開始日、誤差演算結果等をマイクロコンピュ
ータのメモリに格納する。ついで処理103の保守員によ
る可変入力により、処理104で変更可能な一般の故障と
判定するレベルよりも低い値の誤差判定レベル(故障判
定レベル)を入力する。処理105で演算処理装置1は上
記誤差演算結果が誤差判定レベルを越える条件で故障判
定演算を行ない、処理106で上記故障と判定した計器の
誤差値,稼動時間tからグラフをプロットしたのちこれ
らに最も近い直線を引くハザード・ワイブルチャート作
成演算を行ない、処理107で上記直線の傾きである形状
パラメータmを決定する。上記演算結果に基づいて演算
処理装置1より出力装置3に処理108で定期検査票出力
を行ない、処理109で上記形状パラメータmの値を出力
し、処理110で上記故障(潜在的故障を含む)と判定し
た計器の番号,故障内容出力を行なう。また処理106で
作成のハザード・ワイブルチャートを出力してもよい。
これらの出力により傾きmの値から初期故障,偶発故
障,摩耗故障等の潜在的故障状態を判定して計器類の予
防保全が行なえる。
第2図は本発明による故障予知装置の一実施例を示すデ
ータ処理装置の構成例図である。第2図において、1は
故障予知計算処理機能を備えた演算処理装置で、マイク
ロコンピュータおよび記憶部(メモリ)等からなる。2
は定期検査データ等を入力する入力装置、3は演算処理
結果のハザード・ワイブルチャート等を出力する出力装
置で、CRT表示装置およびプリンタ等を備える。この構
成で、キーボード等のデータ入力装置2より計器類の定
期検査データ等を演算処理装置1に入力し、この入力値
と定期検査時の基準となる基準値とをマイクロコンピュ
ータで比較演算して誤差を算出したのち、その誤差演算
結果等を記憶部(メモリ)に記憶する。この定形化され
た出力例を次に示す。
第3図は第2図の定期検査データの定形出力データ例図
である。第3図において、5は定形化された定期検査表
出力例である。定期検査表5は検査日,計器番号,製品
番号,製品使用開始日等が記録される。また校正対象計
器に対する基準入力(%,mA),基準出力(m,V),校正
前測定出力(mV),校正前出力と基準出力の誤差
(%),校正後測定出力である校正値(mV),校正値と
基準出力の誤差(%)等の値が記録される。さらに注目
する誤差(校正前)の値がグラフ表示されており、いず
れの値も製品の良否判定誤差±0.5%以内であるので、
この判定誤差±0.5%,判定結果良等が記録されてい
る。この定期検査データの誤差(校正前)の最大値を集
めたグラフを次に示す。
第4図は第2図の定期検査データの計器誤差分布の経年
変化例図である。第4図において、第3図の誤差(校正
前)%を全ての定期検査対象計器(製品)について集
め、これを使用期間(稼動時間)年に対してグラフにプ
ロッとして表示している。この誤差%は第3図の誤差
(校正前)の値eの中で絶対値の最大値max|e|をプロッ
トしており、第3図の例では0.48がプロット値である。
ここで定期検査データの製品の故障判定レベル(良否判
定誤差)は保守員により任意に変更できるようにし、上
記の通常の故障判定レベル(良否判定誤差)0.5%より
も低い例えば変更後の故障判定レベル0.4%の値を入力
装置2より入力する。演算処理装置1内のマイクロコン
ピュータは記憶部に蓄積された定期検査データの誤差
(校正前)演算結果と変更後の故障判定レベル(良否判
定誤差)±0.4%とを比較演算して、この判定レベルを
越えた誤差を持つ製品を故障品(潜在的故障品を含む)
とみなし、その計器番号等をリストアップする。したが
って例えば第3図に例示の定期検査表5のデータは変更
後の故障判定レベル±0.4%では故障(不良)とみなさ
れる。次に演算処理装置1は変更後の故障判定レベルで
故障とみなした製品に対してハザード・ワイブルチャー
トを作成する。
第5図は第2図の定期検査データのハザード・ワイブル
チャートの出力例図である。第5図において、4はハザ
ード・ワイブルチャート出力例で、故障判定レベル
,x%のときの使用時間tに対する故障累積件数H
(t)を表示している。上記の演算処理装置1のマイク
ロコンピュータは故障判定レベルx,x%のときに定
期検査データの誤差(校正前)%の値から故障(潜在的
故障を含む)とみなした第4図に例示の故障の製品に対
し、その製品開始日から運転時間(使用時間)を算出し
て、ハザード・ワイブルチャート4の使用時間tに対応
の故障累積件数H(t)を自動プロットしたのち、その
プロットした点に対して最も近似した直線を作画するこ
とにより、その直線の傾き(形状パラメータ)mを求め
る処理を行ない出力装置3に出力する。この直線の傾き
(形状パラメータ)mの値により次の製品の故障期の判
定ができる。
第6図は第2図の定期検査データの典型的な機器の故障
率曲線(寿命曲線)図である。第6図において、周知の
典型的な機器の故障率曲線(寿命曲線)の使用時間tに
対する故障率λ(t)を表示している。この故障率曲線
から第5図のハザード・ワイブルチャート4の直線の傾
き(形状パラメータ)mが1より大きいm>1の場合に
は、これらの製品は摩耗故障期間に入る直前とみなすこ
とができるため、ここでリストアップされた製品に対し
て次回定期検査時に交換する等の予防保全を計画するこ
とができる。この予防保全に用いる定期検査データの項
目としては、零点調整量,スパン調整量,線形性,入出
力応答特性等を基準としてもよい。また傾き(形状パラ
メータ)m=1,m<1の場合には、それぞれ偶発故障期
間,初期故障期の判定ができることにより、短期的な予
防保全にも役立つ。この故障率曲線(寿命曲線)の偶発
故障期間(m=1)に対応した規定の故障率以下の期間
が製品の耐用寿命である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高度な専門知識等を要せずに簡便に計
器等の定期検査データを用いて製品故障になる以前に故
障予知できるので、予防保全計画を立てることが可能と
なり、本装置を計測制御装置に適用した場合には計測制
御装置だけではなく、しいてはプラント等の信頼性向上
にも多大の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による故障予知装置の一実施例を示す基
本演算処理フローチャート、第2図は本発明による故障
予知装置の一実施例を示すデータ処理装置の構成例図、
第3図は第2図の定期検査データの定形出力例図、第4
図は第2図の定期検査データの計器誤差分布の経年変化
例図、第5図は第2図の定期検査データのハザード・ワ
イブルチャートの出力例図、第6図は第2図の定期検査
データの典型的な機器の故障率曲線図である。 1……故障予知計算処理機能を備えた演算処理装置、2
……定期検査データ等を入力する入力装置、3……演算
処理結果のハザード・ワイブルチャート等を出力する出
力装置、4……ハザード・ワイブルチャート出力例、5
……定形化された定期検査表出力例。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】計器等の製品の定期検査時に得られる定期
    検査データ等を入力する入力手段と、入力する定期検査
    データ,誤差データ等の蓄積データに対して可変の故障
    判定レベルを入力する手段と、上記蓄積データと可変の
    故障判定レベルとの比較演算を行い該故障判定レベルに
    応じたハザード・ワイブルチャートを作成して傾きmを
    算出する演算処理装置と、演算結果のハザード・ワイブ
    ルチャートの傾きmを製品の初期故障,偶発故障,摩耗
    故障等の潜在的故障状態の判定用に出力する出力装置と
    から成る故障予知装置。
JP23250688A 1988-09-19 1988-09-19 故障予知装置 Expired - Lifetime JPH0664664B2 (ja)

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JPH0281299A JPH0281299A (ja) 1990-03-22
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