JPH0749712A - 設備保全管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 設備管理を容易とし、現状に即して構成要素
の保守・点検時期を修正する。 【構成】 設備保全に必要な情報をトリー状に構成して
保守管理する。停止／開始を含む稼働状況，故障状況を
記憶する記憶手段14,15 、並びに設備11の所要とする構
成要素の稼働状況に基づいて停止／開始を含む稼働状況
及び故障状況を判断し出力する動作状況判断・推定手段
13を有する稼働・故障状況検出部10、この停止／開始、
故障情報を伝送する情報伝送部20、並びに各構成要素の
保守・点検時期を記憶する記憶手段37、情報伝送部から
の故障情報を出力する警報手段36、及び構成要素の保守
・点検時期を修正する手段39,33 を有する保全管理部30
を設けて修正管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のプラント設備を
構成する各装置，各機器および各部品などの保守，点検
を実施・計画し、管理する設備保全管理装置に係わり、
特に設備を構成する多数の構成要素（装置，機器，部品
等）の保守・点検時期およびその後の故障その他の稼働
状況による保守・点検時期の修正を自動的に行う設備保
全管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種のプラント設備は、種々の
装置，機器，部品等から構成されているが、プラントの
効率的、安定的な継続運転を確保する観点から、所定の
周期ごとに計画的に保守・点検を実施する必要がある。

【０００３】従来、かかるプラント設備の保守・点検に
ついては、プラント設備の構成要素を規則的な形ではな
く経験的，慣習的な面から分類分けし、これら分類分け
された構成要素の保守・点検についても過去の経験から
大雑把な時期が定められているにすぎない。

【０００４】また、実際の保守・点検管理にあっては、
各構成要素毎には、（１）機器等の名称，メーカ名，機
器仕様（機器能力）、（２）保守要領，保守履歴、
（３）保守・点検時期、（４）関連情報（法規，図
面）、（５）該当機器等の在庫状況等がコンピュータの
ファイルに記録され、オペレータ（人間）によるオフラ
イン的，スタティクな台帳管理が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
プラント設備の保守・点検は、人間が専らコンピュータ
のファイルを用いてオフライン的に保守・点検等の保全
情報を管理するものであることから、次のような問題点
が指摘されている。

【０００６】イ．各構成要素の保守・点検時期が非常に
ラフに設定されているので、各構成要素から見たときに
は保守・点検時期が早過ぎたり、遅過ぎたり、実施計画
の精度が非常に低いこと。

【０００７】ロ．オフライン的に台帳管理を行っている
ので、プラント設備の最新の稼動状況を迅速に反映させ
ることが難しいこと。 ハ．以上のように実施計画の精度が低いことから、必要
以上に保守用の機器，部品などの在庫数を確保しなけれ
ばならない。

【０００８】ニ．さらに、オペレータがコンピュータの
ファイルに記載すべき全ての情報を入出力し、かつ、修
正処理を行うことから、人為的なミスの発生が多くな
り、また各オペレータが自身の判断により必要な情報を
入力したり、変更したりすることから、管理保全情報の
整合性が取りにくくなり、また各種情報の入出力操作を
含めてメンテナンスに長い時間がかかる問題がある。

【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、設備を構成する多数の構成要素の保守・点検等
の保全情報を管理し易い形式で保存管理する設備保全管
理装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、設備を構成す
る多数の構成要素をレベル分けして自動的に最下位レベ
ルから最上位レベルの構成要素の保守・点検時期を求め
る設備保全管理装置を提供することにある。

【００１１】さらに、本発明の他の目的は、設備を構成
する構成要素の稼働状況から停止／開始および故障等が
生じたとき、自動的に該当構成要素の稼働時間を含む保
守・点検時期を修正可能とする設備保全管理装置を提供
することにある。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は、設備を構成
する多数の構成要素のうち、稼働状況を取り得ない構成
要素の稼働状況も容易に推定する設備保全管理装置を提
供することにある。さらに、本発明の他の目的は、各構
成要素の保守・点検時期をより精度よく修正する設備保
全管理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、設備が複数の構成要素
から構成されている場合、最上位レベルとなる第１構成
要素である前記設備を次の下位レベルの複数の第２構成
要素に分割し、これら各第２構成要素をさらに次の下位
レベルの複数の第３構成要素に分割し、順次、管理上の
最下位レベルとなる第ｎ構成要素（ｎは整数）まで分割
する，いわゆるトリー構造状に分割紐付けし、このトリ
ー構造状に従って各構成要素の設備保全に必要な情報を
記憶する保全情報設定・記憶手段を有する設備保全管理
装置である。

【００１４】次に、請求項２に対応する発明は、設備が
複数の構成要素から構成されている場合、最上位レベル
となる第１構成要素である前記設備を次の下位レベルの
複数の第２構成要素に分割し、これら各第２構成要素を
さらに次の下位レベルの複数の第３構成要素に分割し、
順次、管理上の最下位レベルとなる第ｎ構成要素（ｎは
整数）まで分割する，いわゆるトリー構造状に分割紐付
けするとともに、このトリー構造状に従って前記各構成
要素について予め知り得る稼働率および修理平均時間か
ら保守・点検時期を予測計算し、この保守・点検時期を
各構成要素の設備保全に必要な１つの情報として記憶す
る保全情報設定・記憶手段を有する設備保全管理装置で
ある。

【００１５】さらに、請求項３に対応する発明は、設備
が複数の構成要素から構成されている場合、最上位レベ
ルとなる第１構成要素である前記設備を次の下位レベル
の複数の第２構成要素に分割し、これら各第２構成要素
をさらに次の下位レベルの複数の第３構成要素に分割
し、順次、管理上の最下位レベルとなる第ｎ構成要素
（ｎは整数）まで分割する，いわゆるトリー構造状に分
割紐付けするとともに、このトリー構造状に分割された
各構成要素の構成モデル式が定義され、これら構成モデ
ル式から得られた稼働率と予め設定される修理平均時間
とから直近上位レベルの構成要素の保守・点検時期を計
算し、順次、構成モデル式から得られる稼働率と修理平
均時間とを用いて上位レベルの保守・点検時期を計算
し，前記トリー構造状の前記設備を含む全構成要素の保
守・点検時期を自動的に求めていく保全情報設定手段と
を有する設備保全管理装置である。

【００１６】さらに、請求項４に対応する発明は、停止
／開始を含む稼働状況情報および故障状況情報を記憶す
る稼働状況情報履歴記憶手段および故障状況情報履歴記
憶手段、前記設備を構成する複数の構成要素のうち、所
要とする構成要素から出力される稼働状況情報に基づい
て停止／開始を含む稼働状況および故障状況を判断し対
応する前記記憶手段に記憶する一方、構成要素，発生日
時を含む停止／開始、故障情報を出力する動作状況判断
・推定手段を有する稼働・故障状況検出部と、この稼働
・故障状況検出部から出力される構成要素，発生日時を
含む停止／開始、故障情報を伝送する情報伝送部と、各
構成要素の稼働時間を含む保守・点検時期が記憶されて
いる保全情報記憶手段、前記情報伝送部から送られてく
る停止／開始，故障情報に基づいて該当する構成要素に
対応する前記保全情報記憶手段の稼働時間を含む保守・
点検時期を修正する修正手段を有する保全管理部とを設
けた設備保全管理装置である。

【００１７】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項４に対応する構成要素のうち、特に保全管理部とし
て、各構成要素の稼働時間を含む保守・点検時期が記憶
されている保全情報記憶手段と、前記情報伝送部から送
られてくる停止／開始情報と故障情報とに分類分けする
動作状況分類手段と、この分類分けされた故障情報を出
力する警報手段と、この警報手段に基づいて該当する構
成要素の点検回復後に当該構成要素の実績値としての保
守・点検時期を入力する保守・点検実績入力手段と、こ
の実績入力手段から入力された実績保守・点検時期に基
づいて前記保全情報記憶手段に記憶されている該当構成
要素の保守・点検時期を修正する第１の修正手段と、前
記分類分けされた停止／開始情報に基づいて該当する構
成要素に対応する前記保全情報記憶手段の稼働時間を含
む保守・点検時期を修正する第２の修正手段とを設けた
ものである。

【００１８】さらに、請求項６に対応する発明は、請求
項４および請求項５に対応する発明の稼働・故障状況検
出部として、設備を構成する複数の構成要素のうち、所
要とする構成要素から出力される稼働状況情報に基づい
て停止／開始を含む稼働状況情報および故障状況情報を
記憶する稼働状況情報履歴記憶手段および故障状況情報
履歴記憶手段と、設備を構成する全部の構成要素のトリ
ー構造状の情報が記憶されているトリー構造状情報記憶
手段と、前記記憶手段に記憶されている停止／開始を含
む稼働状況情報，故障状況情報と前記トリー構造状情報
記憶手段のトリー構造状の情報とから前記所要とする構
成要素以外の構成要素の停止／開始を含む稼働状況およ
び故障状況を推定する動作状況判断・推定手段とを設け
たものである。

【００１９】さらに、請求項７に対応する発明は、請求
項４および請求項５に対応する保全管理部として、過去
の複数回にわたる実績の保守・点検時期を記憶する保全
情報記憶手段および過去の複数回の実績保守・点検時期
と今回実績の保守・点検時期とから統計的処理を行って
保守・点検時期の平均値および標準偏差を算出し、これ
ら平均値および標準偏差から修正された次の保守・点検
時期を求める修正手段を有するものである。

【００２０】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、設備が複数の構成要素か
ら構成されているとき、最上位レベルである設備が次の
下位レベルである例えば複数の構成要素である装置に分
割紐付けし、次に当該装置が次の下位レベルである例え
ば複数の構成要素である機器に分割紐付けし、それら構
成要素の保守・点検上の保全情報を記憶手段に記憶すれ
ば、各構成要素の関連が明確になり、保守・点検作業時
の管理が非常にやり易くなる。

【００２１】次に、請求項２に対応する発明は、設備が
複数の構成要素から構成されているとき、これらの構成
要素を請求項１に対応する発明と同様にトリー構造状に
分割紐付けし、各構成要素について予め知り得る稼働率
および修理平均時間から保守・点検時期を予測計算し、
保全情報として記憶すれば、必要な時期に保守・点検計
画のために出力要求を行えば、要求期間内に保守・点検
を必要とする構成要素を容易に出力でき、かつ、それら
構成要素から関連する構成要素の関係を容易に把握で
き、保守・点検作業時の管理が容易となる。

【００２２】次に、請求項３に対応する発明は、予めト
リー構造状を構成する各構成要素の稼働率を表す構成モ
デル式を定義しておけば、最下位レベルの構成要素の構
成モデル式を用いて順次上位レベルの保守・点検時期を
求めることができ、これによって全構成要素の保守・点
検時期を自動的、かつ、高精度に求めることができる。

【００２３】さらに、請求項４に対応する発明は、設備
を構成する構成要素のうち予め定めた所要とする構成要
素の稼動状況情報を動作状況判断・推定手段で取り込ん
で稼動状況情報履歴記憶手段に記憶し、このときある構
成要素に停止／開始の状況が発生すればその情報を同様
に稼動状況情報履歴記憶手段に記憶し、また故障状況が
発生すれば、その情報を故障状況情報履歴記憶手段に記
憶する。また、動作状況判断・推定手段は、停止／開始
および故障状況が発生すれば、前述するように記憶する
だけでなく、構成要素および発生日時を特定し、情報伝
送部を通して保全管理部に伝送する。

【００２４】ここで、保全管理部の修正手段は、情報伝
送部から送られてくる停止／開始，故障情報を受ける
と、この停止／開始日時および故障回復時期に基づいて
予め保全情報記憶手段に記憶されている該当構成要素の
稼働時間を含む保守・点検時期を修正していく。

【００２５】従って、プラント設備の最新の情報に基づ
いてオンライン的に構成要素の稼働時間を含む保守・点
検時期を自動的に修正でき、常に適切な保守・点検時期
を設定できる。

【００２６】さらに、請求項５に対応する発明は、特に
保全管理部が、情報伝送部から送られてくる停止／開始
情報と故障情報とに分類分けし、停止／開始情報の場合
には停止／開始情報に基づいて第２の修正手段にて該当
する構成要素に対応する保全情報記憶手段の稼働時間を
含む保守・点検時期を修正し、故障の場合には警報手段
から故障状態を報知し、かつ、保守・点検実績入力手段
から該当構成要素の点検回復後に実績保守・点検時期を
入力されたとき、その実績保守・点検時期に基づいて第
１の修正手段にて該当構成要素に対応する保全情報記憶
手段の稼働時間を含む保守・点検時期を修正するので、
請求項４に対応する発明と同様にプラント設備の最新の
情報に基づいてオンライン的に構成要素の稼働時間を含
む保守・点検時期を自動的に修正でき、常に適切な保守
・点検時期を設定できる。

【００２７】さらに、請求項６に対応する発明は、稼働
・故障状況検出部として、稼働状況情報履歴記憶手段お
よび故障状況情報履歴記憶手段の他、設備を構成する全
部の構成要素のトリー構造状の情報が記憶されているト
リー構造状情報記憶手段を設けているので、動作状況判
断・推定手段では、これら記憶手段の情報を用いてプラ
ント設備の前記所要とする構成要素以外の構成要素の停
止／開始を含む稼働状況および故障状況を推定すること
ができ、これにより少ない構成要素の稼動状況情報を用
いて多くの構成要素の停止／開始を含む稼働状況および
故障状況を把握できる。

【００２８】さらに、請求項７に対応する発明は、保全
管理部として、保全情報記憶手段には過去の複数回にわ
たる実績の保守・点検時期を記憶し、一方、修正手段で
は過去の複数回の実績保守・点検時期と今回実績の保守
・点検時期とから統計的処理を行って保守・点検時期の
平均値および標準偏差を算出し、これら平均値および標
準偏差から次の保守・点検時期を修正するので、非常に
精度の高い次の保守・点検時期を求めることができる。

【００２９】

【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。先ず、プラント設備の管理しやすい設備保
全管理方法の一実施例について図面を参照して説明す
る。

【００３０】先ず、プラントの全体設備ＴＦ_o は、図１
に示すごとく多数の装置Ｉ_i （Ｉ₁，…）、多数の機器
Ｄ_j （Ｄ₁ ，…）および多数の部品Ｐ_k （Ｐ₁ ，…）等
から構成されており、いわゆる多数のパーツの寄せ集め
の構成となっている。なお、設備ＴＦ_o が多数の構成要
素で構成されているとき、各構成要素ごとには例えば次
のようなハードウエア仕様情報が記憶されている。 （イ） 名称 …… 装置，機器，部品などの名称 （ロ） 仕様 …… メーカ名，定格，性能，平均故
障間隔または稼動時間（ＭＴＢＦ），平均修理時間（Ｍ
ＴＴＲ） （ハ） 関連情報…… 図面情報，法規・法令情報 （ニ） 在庫状況…… 保守，点検に利用できる現有個
数 そこで、以上のような保全対象となる多数の構成要素に
ついていかなる分割管理を行うべきか、また各構成要素
の保守・点検時期をどのように定めるかが問題となって
くる。 （１） 保全対象となる多数の構成要素の分割管理方法
について 一般に、プラントの全体設備は、図１に示すように多数
の構成要素の寄せ集めとなるが、管理のし易しさや整合
性等を考えたとき、図２（ａ）のごとく複数のレベル段
階をもったトリー構造状に組立てて管理することが好ま
しい。すなわち、全体設備Ｆ_o を最上位レベル「０」と
すると、この全体設備Ｆ_o は次の下位レベル「１」とな
る複数の装置Ｆ₁ ，…，Ｆ_i から構成され、また各装置
はさらに下位レベル「２」となる複数の機器から構成さ
れ、さらに順次最下位レベルである部品まで分割しなが
ら下げていく。従って、かかる全体設備Ｆ_o は、最上位
レベルから最下位レベル，つまり最小管理単位の構成要
素となるように分割紐付けすることにより、各構成要素
の関連が明確になり、保守・点検作業時の管理が非常に
し易くなる。従って、これら各構成要素は図２（ｂ）に
示すよう式、つまり Ｆ＝Ｆ_i,j,k, …… （１） に示す式で表現できる。このことは、保全対象となる多
数の構成要素は、図３に示すようなハードウエア仕様情
報ファイル群から構成される。

【００３１】そこで、以上のような分割管理方法に従っ
てファイリングすれば、各構成要素単位で管理できるだ
けでなく、各構成要素がどのような状態でひも付けされ
ているか、対応関係が明確となり、前述した管理の容易
性、構成要素相互の整合性をとることができる。 （２） 各構成要素の保守・点検時期について 一方、各構成要素の保守・点検時期については、保守・
点検のスケジュールを自動的に作成する観点から、各構
成要素ごとに稼働率Ａの概念を導入し、下記のような演
算式に基づいて今回の保守・点検時期を決定する。

【００３２】 稼働率Ａ＝平均故障間隔（ＭＴＢＦ，平均稼動時間ともいう） ／｛平均故障間隔（ＭＴＢＦ）＋平均修理時間（ＭＴＴＲ）｝…（２） 従って、上式からＭＴＢＦは、 ＭＴＢＦ＝｛Ａ／（１−Ａ）｝・ＭＴＴＲ …… （３） から求めることができる。この（２）式に基づいて
（３）式を求めたのは、予めプラント設備の稼働率Ａお
よび平均修理時間ＭＴＴＲを決定できるためである。

【００３３】従って、各構成要素の今回の保守・点検時
期は、 今回の保守・点検時期＝前回の保守・点検時期＋ＭＴＢＦ …… （４） で表すことができる。ゆえに、予め各構成要素の稼働率
Ａと平均修理時間ＭＴＴＲとを与えれば、図４に示すよ
うに今回の保守時期を容易に計算できる。 （３） 任意の構成要素の稼働率の計算について ある１つの構成要素の稼働率Ａは前記（２）式で求めら
れるが、トリー構造状に分割された構成要素の中の任意
の構成要素の稼働率をどのように求めるかについて説明
する。

【００３４】今、各構成要素は、トリー構造状に分割さ
れているが、今、図５（ａ）に示すように最下位レベル
の部分について見ると、レベルｉのＦ_A なる構成要素は
レベル（ｉ＋１）となる複数の構成要素Ｆ_B ，Ｆ_C ，Ｆ
_D から成り立っている。これら複数の構成要素には稼働
率を計算するための構成モデル式が定義されている。そ
して、この構成モデル式は、直列，並列の他、直列と並
列との組合わせの場合が考えられる。例えば図５（ｂ）
の場合にはＦ_A はＦ_B ，Ｆ_C ，Ｆ_D の構成要素が直列に
接続されているものであり、そのトータルの稼働率の構
成モデル式ＣＡ_FAは、 ＣＡ_FA＝Ａ_FB×Ａ_FC×Ａ_FD …… （５） で表される。

【００３５】一方、図５（ｃ）の場合にはＦ_A はＦ_B ，
Ｆ_C ，Ｆ_D の構成要素が並列に接続されているものであ
って、そのトータルの稼働率の構成モデル式ＣＡ_FAは、 ＣＡ_FA＝１−（１−ＡＦ_B ） ｛１−［１−（１−ＡＦ_C ）（１−ＡＦ_D ）］｝…… （６） で表される。

【００３６】つまり、図５（ａ）に示すレベル（ｉ＋
１）がトリー構造状の最下位レベルと仮定すれば、それ
ら最下位に属する構成要素Ｆ_B ，Ｆ_C ，Ｆ_D からなるそ
の１つ上のレベルのＦ_A の稼働率は上述の要領で計算す
ることができる。

【００３７】従って、各トリー構造において最下位レベ
ルから順次上位レベルの方向に計算していけば、構成モ
デル式に従って全構成要素の稼働率Ａが容易に計算で
き、かつ、その過程で各構成要素の固有の平均修理時間
ＭＴＴＲが設定できるので、これらＡとＭＴＴＲとから
平均故障間隔または平均稼働時間ＭＴＢＦを容易に計算
できる。

【００３８】そこで、一度全構成要素の稼働率を計算し
記憶しておけば、その後、トリー構造の最下位レベルの
構成要素の稼働率が変わったり、各構成要素の構成モデ
ル式が変わったとき、再度計算して設定しておけばよ
い。

【００３９】そして、以上のようにして稼働率を求めた
ならば、この稼働率を用いて装置立ち上げ時における今
回の保守・点検時期を求める例について図６を参照して
説明する。今、複数の構成要素が図６（ａ）に示すよう
なトリー構造状に構成されている場合におけるトリー構
造の最下位レベルの構成要素Ｐ₂ の稼働率ＣＡ_p2と今回
の保守・点検時期ＣＭ_p2とを計算する。このとき、予め
構成要素Ｐ₂ の平均故障間隔（平均稼働時間）ＭＴＢＦ
_p2と平均修理時間ＭＴＴＲ_p2がメモリファイルなどに格
納されているので、 ＣＡ_p2＝ＭＴＢＦ_p2／（ＭＴＢＦ_p2＋ＭＴＴＲ_p2） ＣＭ_p2＝前回の保守時期＋ＭＴＢＦ_p2 の式により求めることができる（Ｓ１）。

【００４０】次に、構成要素Ｐ₃ についても前述と同様
の計算式によって稼働率ＣＡ_p3と今回の保守・点検時期
ＣＭ_p3とを求める（Ｓ２）。 ＣＡ_p3＝ＭＴＢＦ_p3／（ＭＴＢＦ_p3＋ＭＴＴＲ_p3） ＣＭ_p3＝前回の保守時期＋ＭＴＢＦ_p3 さらに、構成要素Ｄ₁ ＝Ｆ_{i,j,k, ,1} は、２つの構成要
素Ｐ₂ ，Ｐ₃ から構成されているので、１つ下のレベル
の２つの構成要素Ｐ₂ ，Ｐ₃ の構成モデル式ＣＡ_p2，Ｃ
Ａ_p3を用いて次のような式で計算により求める。

【００４１】 ＣＡ_d1＝ｆ（ＣＡ_p2，ＣＡ_p3） …… （７） そして、この計算された稼働率ＣＡ_d1とＭＴＴＲ_d1とか
ら構成要素Ｄ１の平均故障間隔ＭＴＢＦと今回の保守・
点検時期ＣＭ_d1とを求める（Ｓ３）。

【００４２】 ＭＴＢＦ＝｛ＣＡ_d1／（１−ＣＡ_d1）｝×ＭＴＴＲ_d1 …… （８） ＣＭ_d1＝前回の保守時期＋ＭＴＢＦ …… （９） （４） 次に、統計的処理におけるＭＴＢＦの精度向上
について 前記（３）項によって計算された任意の構成要素のＭＴ
ＢＦは、バラツキを含んだ統計的なものであり、実際的
には今回の保守時期が到来するまでの間に故障が起った
り、実際に今回の保守時期を過ぎても故障が起こらない
場合がある。ゆえに、精度良くＭＴＢＦを算出し、でき
るだけ故障が起こる直前近くの合理的な無駄時間の無い
時期に保守・点検をする必要がある。

【００４３】そこで、構成要素毎に前記（３）項で計算
された基準となるＭＴＢＦの下に、過去の実績ＭＴＢＦ
についてＮ回分保存しておき、図７に示すようにそのＭ
ＴＢＦの平均値および３σの標準偏差を用いて、より適
切な精度の高い平均故障間隔ＭＴＢＦ_updateを求めるも
のである。

【００４４】このＭＴＢＦ_updateについて、さらに図７
を用いて詳細に説明する。 イ．プラント設備の最初の稼働時に初期の基準平均故障
間隔ＭＴＢＦを計算し、メモリに設定する。

【００４５】ロ．その後、初期の基準平均故障間隔ＭＴ
ＢＦに従って予定通り保守・点検を実施し、この実績結
果を入力し、このような保守・点検を複数回繰り返しつ
つ、ＭＴＢＦの履歴を考慮しながら、アップデイト（up
date）した次回のＭＴＢＦを決定する。

【００４６】ハ．さらに、予定の保守時期の以前に該当
構成要素が故障したとき、前記ロと同様にアップデイト
した次回のＭＴＢＦを決定する。 このようにＭＴＢＦの精度を上げるためには、過去のｎ
個のＭＴＢＦのデータをメモリに保存し、これらｎ個の
ＭＴＢＦから平均値ＭＴＢＦ_AVを求め、さらに平均値Ｍ
ＴＢＦ_AVを用いて標準偏差ＭＴＢＦσを求める。

【００４７】

【数１】

【００４８】そして、過去ｎ回における平均値ＭＴＢＦ
_AVおよび標準偏差ＭＴＢＦσから修正されたＭＴＢＦ
_updateを求める。 ＭＴＢＦ_update＝ＭＴＢＦ_AV−３・ＭＴＢＦσ …… （１２） なお、図７に示すようにＭＴＢＦ_AVを中心にして３σの
位置をＭＴＢＦ_updateとすれば、３σの確率で故障する
直前に構成要素の保守・点検を行うことができる。

【００４９】次に、以上のような分割管理方法および保
守・点検時期の設定方法を用いて実現した設備保全管理
装置の一実施例について図８を参照して説明する。この
設備保全管理装置は、大きく分けて、稼働・故障状況検
出部１０と、情報伝送部２０と、保全管理部３０とから
なっている。

【００５０】この稼働・故障状況検出部１０は、プラン
ト設備１１を構成する多数の構成要素のうち、所要とす
る構成要素から発生するプロセスデータなどの稼働状況
情報を検出するものであり、具体的には、所定の周期ご
とまたは適宜な時期にプラント設備１１の所要とする構
成要素から発せられたり、順次プロセスデータを取り込
んだ後、保全対象となる構成要素データおよび日時時刻
データとともに出力する稼働状況入力手段１２と、この
プロセスデータを取り込んで動作状況を判断し推定する
稼働状況判断・推定手段１３、稼働状況情報履歴記憶手
段１４および故障状況情報履歴記憶手段１５などが設け
られている。また、プラント設備１１を構成する全構成
要素のトリー構造状の関係を表すトリー構造状の情報を
記憶するトリー構造状情報記憶手段１６が設けられてい
る。

【００５１】この稼働状況判断・推定手段１３は、稼働
状況入力手段１２から入力される保全対象となる構成要
素データ，日時データおよびプロセスデータを受け取っ
て稼動状況情報記憶履歴記憶手段１４に記憶する他、プ
ロセスデータから構成要素の停止／開始状況および故障
状況を判断し、停止／開始の発生時には該当する構成要
素データとともに、或いは構成要素データに代えて停止
／開始データを稼動状況情報記憶履歴記憶手段１４に記
憶する。また、構成要素が故障の発生時には保全対象と
なる構成要素データ，日時データとともに故障状況デー
タを故障状況情報履歴記憶手段１５に記憶する。

【００５２】なお、停止・開始データは、予め外部から
構成要素を特定して稼働状況入力手段１２または稼働状
況判断・推定手段１３に入力されるので、それから容易
に判断できる。また、故障データは、例えば予め予想を
越える所定のレベルを設定し、そのレベルを越えたとき
又は装置の故障信号の発生そのもので故障発生と判断で
きる。何れにせよ、過去の経験に基づいて種々の判断方
法が考えられる。さらに、構成要素データ，日時データ
は稼動状況入力手段１２から発生するようにしたが、例
えばトリー構造状情報記憶手段１６またはそれに代わる
記憶手段に時間発生手段およびプロセスデータを取得す
る構成要素の順位データを記憶し、稼働状況判断・推定
手段１３にてプロセスデータに構成要素データ，日時デ
ータを付加する方式でもよい。

【００５３】また、稼働状況推定手段１３では、プラン
ト設備１１の中から所要とする構成要素だけから選択的
にプロセスデータを取り込むが、それ以外の構成要素か
ら故障データや停止／開始データなどが得られないの
で、トリー構造状情報記憶手段１６に記憶されている全
部構成要素のトリー構造状情報と前記稼働状況情報履歴
記憶手段１４および故障状況情報履歴記憶手段１５など
の履歴データとから、かかる構成要素の故障や停止／開
始を推定し、故障メッセージや停止／開始メッセージを
出力するものである。これは、予めトリー構造状情報の
中にトリー構造の同列レベルまたは上位レベルの構成要
素相互の関係を規定しておけば、例えば下位レベルの構
成要素の故障のとき、少くともその直近上位レベルの構
成要素が故障であると推定できる。また、ある構成要素
の故障や停止／開始のとき、他の構成要素の故障や停止
／開始となる関係を予めトリー構造状情報記憶手段１６
に記憶させておけば、稼働状況推定手段１３では容易に
推定できる。

【００５４】以上のようにして動作状況判断・推定手段
１３において構成要素の停止／開始状況および故障状況
を判断・推定すると、記憶手段１４，１５に記憶する
他、その構成要素データおよび日時データとともに停止
／開始情報または故障情報を出力する。この停止／開始
情報または故障情報にはメッセージを含んだ情報であっ
てもよい。

【００５５】動作状況判断・推定手段１３から構成要素
データ，日時データおよび停止／開始情報または故障情
報を出力すると、情報伝送部２０ではそれらの情報を受
け取ってオンライン・リアルタイムに遠隔地に設置され
ている保全管理部３０に伝送する。

【００５６】この保全管理部３０は、動作状況を分類分
けする動作状況分類手段３１と、保全情報設定手段３
２、修正手段３３および要求検索手段３４を有する情報
処理部３５と、警報手段３６と、保全情報記憶手段３７
と、初期化情報設定手段３８、保守・点検実績入力手段
３９および保守・点検計画要求手段４０を有する情報入
力部４１と、保全情報出力部４２とによって構成されて
いる。

【００５７】この保全管理部３０は、機能的には、プラ
ント設備１１を構成する複数の構成要素をトリー構造状
に分割紐付けし、このトリー構造状に従って各構成要差
の保全に必要な情報を保全情報記憶手段３７に記憶する
第１の機能と、情報伝送部２０から伝送されてくる停止
／開始情報または故障情報に基づいて保全情報記憶手段
３７に記憶されている各構成要素の保守・点検時期を修
正する第２の機能と、停止／開始情報または故障情報と
は無関係に計画的に保全情報記憶手段３７から保守・点
検に関わる情報を取り出す第３の機能とからなってい
る。

【００５８】第１の機能としては、初期化情報設定手段
３８、保全情報設定手段３２および保全情報記憶手段３
７とが関係している。先ず、初期化情報設定手段３８か
ら図２（ａ）に示すように全体設備Ｆ_o を最上位レベル
「０」とすると、この全体設備Ｆ_o は次の下位レベル
「１」となる複数の装置Ｆ₁ ，…，Ｆ_i から構成され、
また各装置はさらに下位レベル「２」となる複数の機器
から構成され、さらに順次最下位レベルである部品まで
分割する、いわゆるトリー構造状の構成となるように各
構成要素の保全に必要な各種の情報を入力する。例えば イ．構成要素の名称 …… レベルｉの構成要素Ｆ ロ．関連構成要素 …… イを構成するレベル（ｉ＋
１）の構成要素Ｆ ハ．各構成要素の稼働率又は平均故障間隔および平均修
理時間ＭＴＴＲ構成モデル式 ニ．構成要素のハードウェア仕様情報および仕様番号 等の保全情報を入力する。ここで、保全情報設定手段３
２は、プログラムデータ基づいて以上のような保全に必
要な各種の情報を保全情報記憶手段３７に記憶する一
方、前記（２）式〜（４）式を用いて平均故障間隔およ
び今回の保守・点検時期を計算し、保全情報記憶手段３
７の該当エリアに記憶し、さらに稼働率については前述
する（５）式，（６）式および図６の説明等に基づいて
構成モデル式を用いて上位レベルの稼動率を求めてい
き、これによって上位の保守・点検時期を計算し記憶す
る。

【００５９】次に、第２の機能は、動作状況分類手段３
１、修正手段３３、警報手段３６、保全情報記憶手段３
７および保守・点検実績入力手段３９とが関係してい
る。今、情報伝送部２０から構成要素データ，日時デー
タおよび停止／開始情報または故障情報を受けると、動
作状況分類手段３１では、停止／開始情報か故障情報か
に応じて分類分けし、情報処理部３５に伝達する。この
情報処理部３５では、分類分けされた故障情報を受けと
ると、警報手段３６からある構成要素が故障である旨を
報知する。ここで、メンテナンス要員が直ちに現場に出
向き、故障と報知された構成要素の補修または交換を行
った後、保守・点検実績入力手段３９から構成要素を特
定して故障発生時の実績値である今回の保守・点検時期
を入力する。

【００６０】そうすると、修正手段３３は、図９に示す
ように予め設定された保全情報記憶手段３７に記憶され
ている基準の平均故障間隔ＭＴＢＦから定まる今回の保
守・点検時期を図示（イ）矢印の時点に修正する。つま
り、基準となる今回の保守・点検時期よりも短い実績値
に修正される。

【００６１】一方、分類分けされた停止／開始情報を受
け取った場合、修正手段３３では、図１０に示すように
停止から開始までの間、当該構成要素が休止していると
みなし、保全情報記憶手段３７の該当する構成要素の基
準となる今回の保守・点検時期を前記休止時間だけ長い
方に自動的に修正する。

【００６２】当然プラント設備１１の所要とする構成要
素以外の構成要素であっても、動作状況判断・推定手段
１３で推定された構成要素については、同様に修正手段
３３により保守・点検時間の修正がなされる。

【００６３】次に、第３の機能にあっては、保守・点検
計画要求手段４０、要求検索手段３４、保全情報記憶手
段３７および保全情報出力手段４２が関係する。この機
能は、メンテナンス要員が保守・点検計画要求手段４０
から期間を指定して保守・点検時期の出力要求を行う
と、要求検索手段３４では、その要求期間に該当する構
成要素について保全情報記憶手段３７から検索し、保全
情報出力手段４２から出力する。

【００６４】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、設備が複数の構成要素から構成されている場合、初
期化情報設定手段３８および保全情報設定手段３２から
最上位レベルとなる第１構成要素である前記設備を次の
下位レベルの複数の第２構成要素（例えば装置）に分割
し、これら各第２構成要素をさらに次の下位レベルの複
数の第３構成要素（例えば機器）に分割し、順次、管理
上の最下位レベルとなる第ｎ構成要素（例えば部品）ま
で分割する，いわゆるトリー構造状に分割紐付けし、こ
のトリー構造状に従って各構成要素の設備保全に必要な
情報を保全情報記憶手段３７に記憶すれば、各構成要素
の関連が明確になり、保守・点検管理および保守・点検
作業が非常にやり易くなり、構成要素の整合性を確保す
ることができる。

【００６５】また、トリー構造状に分割紐付けする一
方、保全情報設定手段３２が各構成要素について予め知
り得る稼働率および修理平均時間から保守・点検時期を
予測計算し、保全情報として保全情報記憶手段３７に記
憶すれば、保守・点検計画要求手段４０から期間を指定
して保守・点検計画のための出力要求を行えば、その要
求期間内の保守・点検に必要な構成要素を容易に出力で
き、しかもそれらの出力された構成要素から関連する構
成要素の関係を容易に把握でき、保守・点検作業が容易
となる。また、稼働率という概念を使って保守・点検時
期を求めているので、保守・点検時期の精度を上げるこ
とができる。

【００６６】また、トリー構造状に分割紐付けするとと
もに、このトリー構造状に分割された各構成要素の構成
モデル式が定義され、これら構成モデル式から得られた
稼働率と修理平均時間とから直近上位レベルの構成要素
の保守・点検時期を順次計算し、トリー構造状の設備を
含む全構成要素の保守・点検時期を求めていくので、全
構成要素の保守・点検時期を自動的、かつ、高精度に求
めることができる。

【００６７】さらに、設備を構成する構成要素のうち予
め定めた所要とする構成要素の稼動状況情報を動作状況
判断・推定手段１３で取り込んで稼動状況情報履歴記憶
手段１４に記憶し、このときある構成要素に停止／開始
の状況が発生すればその情報を同様に稼動状況情報履歴
記憶手段１４に記憶し、また故障状況が発生すれば、そ
の情報を故障状況情報履歴記憶手段１５に記憶する。そ
して、動作状況判断・推定手段１３は、停止／開始およ
び故障状況が発生すれば、構成要素および発生日時を特
定し、情報伝送部を通して保全管理部３０に伝送するの
で、保全管理部３０では、故障の場合には構成要素を特
定して故障であることを報知するとともに、修正手段３
３にて該当構成要素の故障時期を今回の保守・点検時期
になるように修正し、一方、停止／開始である場合には
修正手段３３にて停止と開始との期間を休止期間とみな
し、今回の保守・点検時期を伸ばすようにしたので、プ
ラント設備の最新の情報に基づいてオンライン的に構成
要素の稼働時間を含む保守・点検時期を自動的に修正で
き、常に適切な保守・点検時期を設定できる。

【００６８】さらに、稼働・故障状況検出部１０には、
稼働状況情報履歴記憶手段１４および故障状況情報履歴
記憶手段１５の他、設備を構成する全部の構成要素のト
リー構造状の情報が記憶されているトリー構造状情報記
憶手段１６を設けたので、動作状況判断・推定手段１３
では、これら記憶手段１４〜１６の情報を用いてプラン
ト設備の所要とする構成要素以外の構成要素の停止／開
始を含む稼働状況および故障状況を推定でき、少ない構
成要素の稼動状況情報を用いて多くの構成要素の停止／
開始を含む稼働状況および故障状況を把握することがで
きる。

【００６９】さらに、保全管理部３０では、保全情報記
憶手段３７には過去の複数回にわたる実績の保守・点検
時期を記憶する一方、修正手段３３では過去の複数回の
実績保守・点検時期と今回実績の保守・点検時期とから
統計的処理を行って保守・点検時期の平均値および標準
偏差を算出し、これら平均値および標準偏差から次の保
守・点検時期を修正するので、非常に精度の高い次の保
守・点検時期を求めることができる。

【００７０】なお、本発明はプラント設備１１について
述べたが、種々の設備の保守・点検に適用できる。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。先ず、請求項１の発明
は、設備を構成する多数の構成要素の保守・点検等の保
全情報を管理し易い形式で保存管理することができる。

【００７２】請求項２，３の発明は、設備を構成する多
数の構成要素をレベル分けして自動的に最下位レベルか
ら最上位レベルの構成要素の保守・点検時期を求めるこ
とができる。また、保守・点検の実施計画の作成が容
易、かつ、迅速に行うことができる。

【００７３】さらに、請求項４，５の発明は、設備を構
成する構成要素の稼働状況から停止／開始および故障等
が生じたとき、自動的に該当構成要素の稼働時間を含む
保守・点検時期を修正でき、プラント設備の最新の状況
を反映させながらオンライン的に構成要素の稼働時間を
含む保守・点検時期を自動的に修正でき、常に適切な保
守・点検時期を設定できる。

【００７４】さらに、請求項６の発明は、設備を構成す
る多数の構成要素のうち、稼働状況を取り得ない構成要
素の稼働状況も容易に推定でき、少ない構成要素の稼動
状況情報を用いて多くの構成要素の停止／開始を含む稼
働状況および故障状況を把握できるさらに、請求項７の
発明は、各構成要素の保守・点検時期をより精度よく修
正できる。

【００７５】さらに、全体的に言えることは、保守・点
検時期の精度が高くなったことにより、保守部品，機器
などの在庫数を削減できるだけでなく、各構成要素を能
力の限界まで効率よく使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】設備を構成する装置，機器，部品等のパーツの
寄せ集めを説明する図。

【図２】設備を構成する複数の構成要素の分割管理方法
を説明する図。

【図３】トリー構造状に分割した各構成要素のハードウ
ェア仕様情報ファイル群を示す図。

【図４】構成要素の保守・点検時期を求めるための図。

【図５】任意の構成要素の稼働率を求めるための説明
図。

【図６】稼働率を用いた今回の保守・点検時期を求める
ための説明図。

【図７】保守点検タイミングの向上を図るための説明
図。

【図８】本発明に係わる設備保全管理装置の一実施例を
示す全体構成図。

【図９】構成要素が故障したときの保守・点検時期の修
正を説明する図。

【図１０】構成要素が停止／開始状況の発生があったと
きの保守・点検時期の修正を説明する図。

【符号の説明】

１０…稼働・故障状況検出部、１１…プラント設備、１
３…動作状況判断・推定手段、１４…稼働状況情報履歴
記憶手段、１５…故障状況情報履歴記憶手段、１６…ト
リー構造状情報記憶手段、２０…情報伝送部、３０…保
全管理部、３１…動作状況分類手段、３２…保全情報設
定手段、３３…修正手段、３４…要求検索手段、３７…
保全情報記憶手段、３８…初期化情報設定手段、３９…
保守・点検実施入力手段、４０…保守・点検計画要求手
段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設備が複数の構成要素から構成されてい
   る場合、最上位レベルとなる第１構成要素である前記設
   備を次の下位レベルの複数の第２構成要素に分割し、こ
   れら各第２構成要素をさらに次の下位レベルの複数の第
   ３構成要素に分割し、順次、管理上の最下位レベルとな
   る第ｎ構成要素（ｎは整数）まで分割する，いわゆるト
   リー構造状に分割紐付けし、このトリー構造状に従って
   各構成要素の設備保全に必要な情報を記憶する保全情報
   設定・記憶手段を有することを特徴とする設備保全管理
   装置。
2. 【請求項２】 設備が複数の構成要素から構成されてい
   る場合、最上位レベルとなる第１構成要素である前記設
   備を次の下位レベルの複数の第２構成要素に分割し、こ
   れら各第２構成要素をさらに次の下位レベルの複数の第
   ３構成要素に分割し、順次、管理上の最下位レベルとな
   る第ｎ構成要素（ｎは整数）まで分割する，いわゆるト
   リー構造状に分割紐付けするとともに、このトリー構造
   状に従って前記各構成要素について予め知り得る稼働率
   および修理平均時間から保守・点検時期を予測計算し、
   この保守・点検時期を各構成要素の設備保全に必要な１
   つの情報として記憶する保全情報設定・記憶手段を有す
   ることを特徴とする設備保全管理装置。
3. 【請求項３】 設備が複数の構成要素から構成されてい
   る場合、最上位レベルとなる第１構成要素である前記設
   備を次の下位レベルの複数の第２構成要素に分割し、こ
   れら各第２構成要素をさらに次の下位レベルの複数の第
   ３構成要素に分割し、順次、管理上の最下位レベルとな
   る第ｎ構成要素（ｎは整数）まで分割する，いわゆるト
   リー構造状に分割紐付けするとともに、このトリー構造
   状に分割された各構成要素の構成モデル式が定義され、
   これら構成モデル式から得られた稼働率と修理平均時間
   とから直近上位レベルの構成要素の保守・点検時期を計
   算し、順次、構成モデル式から得られる稼働率と修理平
   均時間とを用いて上位レベルの保守・点検時期を計算
   し，前記トリー構造状の前記設備を含む全構成要素の保
   守・点検時期を自動的に求めていく保全情報設定手段を
   有することを特徴とする設備保全管理装置。
4. 【請求項４】 停止／開始を含む稼働状況情報および故
   障状況情報を記憶する稼働状況情報履歴記憶手段および
   故障状況情報履歴記憶手段と、前記設備を構成する複数
   の構成要素のうち、所要とする構成要素から出力される
   稼働状況情報に基づいて停止／開始を含む稼働状況およ
   び故障状況を判断し対応する前記記憶手段に記憶する一
   方、構成要素，発生日時を含む停止／開始、故障情報を
   出力する動作状況判断・推定手段とを有する稼働・故障
   状況検出部と、 この稼働・故障状況検出部から出力される構成要素，発
   生日時を含む停止／開始、故障情報を伝送する情報伝送
   部と、 各構成要素の稼働時間を含む保守・点検時期が記憶され
   ている保全情報記憶手段と、前記情報伝送部から送られ
   てくる停止／開始，故障情報に基づいて該当する構成要
   素に対応する前記保全情報記憶手段の稼働時間を含む保
   守・点検時期を修正する修正手段とを有する保全管理部
   と、 を備えたことを特徴とする設備保全管理装置。
5. 【請求項５】 停止／開始を含む稼働状況情報および故
   障状況情報を記憶する稼働状況情報履歴記憶手段および
   故障状況情報履歴記憶手段と、前記設備を構成する複数
   の構成要素のうち、所要とする構成要素から出力される
   稼働状況情報に基づいて停止／開始を含む稼働状況およ
   び故障状況を判断し対応する前記記憶手段に記憶する一
   方、構成要素，発生日時を含む停止／開始、故障情報を
   出力する動作状況判断・推定手段とを有する稼働・故障
   状況検出部と、 この稼働・故障状況検出部から出力される構成要素，発
   生日時を含む停止／開始、故障情報を伝送する情報伝送
   部と、 各構成要素の稼働時間を含む保守・点検時期が記憶され
   ている保全情報記憶手段と、前記情報伝送部から送られ
   てくる停止／開始情報と故障情報とに分類分けする動作
   状況分類手段と、この分類分けされた故障情報を出力す
   る警報手段と、この警報手段に基づいて該当する構成要
   素の点検回復後に当該構成要素の実績値としての保守・
   点検時期を入力する保守・点検実績入力手段と、この実
   績入力手段から入力された実績保守・点検時期に基づい
   て前記保全情報記憶手段に記憶されている該当構成要素
   の保守・点検時期を修正する第１の修正手段と、前記分
   類分けされた停止／開始情報に基づいて該当する構成要
   素に対応する前記保全情報記憶手段の稼働時間を含む保
   守・点検時期を修正する第２の修正手段とを有する保全
   管理部と、 を備えたことを特徴とする設備保全管理装置。
6. 【請求項６】 稼働・故障状況検出部は、前記設備を構
   成する複数の構成要素のうち、所要とする構成要素から
   出力される稼働状況情報に基づいて停止／開始を含む稼
   働状況情報および故障状況情報を記憶する稼働状況情報
   履歴記憶手段および故障状況情報履歴記憶手段と、設備
   を構成する全部の構成要素のトリー構造状の情報が記憶
   されているトリー構造状情報記憶手段と、前記記憶手段
   に記憶されている停止／開始を含む稼働状況情報，故障
   状況情報と前記トリー構造状情報記憶手段のトリー構造
   状の情報とから前記所要とする構成要素以外の構成要素
   の停止／開始を含む稼働状況および故障状況を推定する
   動作状況判断・推定手段とを備えたことを特徴とする請
   求項４または請求項５記載の設備保全管理装置。
7. 【請求項７】 保全情報記憶手段には過去の複数回にわ
   たる実績の保守・点検時期を記憶し、一方、修正手段で
   は過去の複数回の実績保守・点検時期と今回実績の保守
   ・点検時期とから統計的処理を行って保守・点検時期の
   平均値および標準偏差を算出し、これら平均値および標
   準偏差から修正された次の保守・点検時期を求めて前記
   保全情報記憶手段に記憶する請求項４または請求項５記
   載の設備保全管理装置。