JPH1136381A - 機械のメンテナンス時期判定方法および装置 - Google Patents
機械のメンテナンス時期判定方法および装置Info
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- JPH1136381A JPH1136381A JP9191349A JP19134997A JPH1136381A JP H1136381 A JPH1136381 A JP H1136381A JP 9191349 A JP9191349 A JP 9191349A JP 19134997 A JP19134997 A JP 19134997A JP H1136381 A JPH1136381 A JP H1136381A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/205—Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
Abstract
械の稼働中の異常発生状況に応じて、適切なメンテナン
ス時期を判定する。 【解決手段】機械の稼働時に検出された異常現象(オー
バーヒート)に対応づけられた減算点数(20点)が、
対応する機械の構成要素(エンジン)の持ち点(80
点)から減算される。また、入力されたメンテナンス情
報に示されるメンテナンスの種類(自家整備によるオー
バーホール)に対応づけられた加算点数(50点)が、
対応する機械の構成要素(エンジン)の持ち点(80
点)に加算される。こうして機械の構成要素(エンジ
ン)の持ち点を減算または加算した値が、メンテナンス
時期を示す所定の値(10点)になった時点で当該構成
要素(エンジン)のメンテナンス時期に達したと判定さ
れる。
Description
械の稼働状況に基づき当該機械のメンテナンス時期を判
定する方法および装置に関する。
当該機械のメンテナンス時期を判定することに関する発
明として、たとえば特開平6−116988号公報に記
載されたものがある。
建設機械の稼働時間を計測するとともに、この稼働時間
を、建設機械で行われている2種類の作業内容(標準作
業と重作業)に応じて補正し、この補正した稼働時間
が、建設機械の構成部品ごとに定められたメンテナンス
時間に達した時点で、メンテナンス時期に達したことを
判定するものである。
ンテナンス時期を、稼働時間のみに頼って一義的に判定
している。
ついて交換、分解修理等の自家整備が十分に行われた場
合と、全く自家整備が行われていない場合とでは、メン
テナンス時期に大きな開きが生じる。また、従来技術で
は、建設機械が行う作業内容に応じて稼働時間を補正し
ているが、建設機械の稼働中に発生するであろうオーバ
ーヒート等の異常発生による影響は何ら加味されていな
い。実際には、建設機械の稼働中にオーバーヒート等の
異常が発生した場合と、そうでない場合とでは、メンテ
ナンス時期に大きな開きが生じる。
家整備がなされて、未だオーバーホール等のメンテナン
スをしなくてもよい時期であるにもかかわらず、早い時
期に一義的にメンテナンス時期に達したと判定されてし
まい、不要な整備をユーザに強要することになってい
た。また、従来技術によれば、オーバーヒート等の異常
が発生して、オーバーホール等のメンテナンスをすべき
時期であるにもかかわらず、遅い時期に一義的にメンテ
ナンス時期に達したと判定されることになり、メンテナ
ンスが手遅れとなり、建設機械に重大な損傷を与えかね
ないことになっていた。
バーホールすべきメンテナンス時期に達すると、建設機
械のエンジン等のコンポーネント(以下、適宜、コンポ
という)をスタンバイコンポーネント(予備のコンポ)
に載せ換えることが行われる。
載せ換えた後の次期メンテナンス時期(オーバーホール
時期)を判定することができないという不都合があっ
た。
ものであり、ユーザによる自家整備の状況に応じて、ま
た機械の稼働中の異常発生状況に応じて、適切なメンテ
ナンス時期を判定できるようにすることを第1の解決課
題とするものである。
交換された場合であっても、継続して次期メンテナンス
時期を判定できるようにすることを第2の解決課題とす
るものである。
第1の解決課題を達成するために本発明の第1発明の主
たる発明では、機械の稼働状況に基づき当該機械のメン
テナンス時期を判定する機械のメンテナンス時期判定方
法において、前記機械の構成要素それぞれについて、メ
ンテナンス時期までの余裕度に応じた持ち点を付与する
行程と、前記機械の稼働時に発生する各種異常現象毎
に、前記機械の構成要素の持ち点から減算すべき点数を
対応づけておくとともに、前記機械について行われる各
種メンテナンス毎に、前記機械の構成要素の持ち点に加
算すべき点数を対応づけておく行程と、前記機械の稼働
時に発生した異常現象を検出するとともに、前記機械に
ついて行われたメンテナンスの情報を入力する行程と、
前記検出された異常現象に対応づけられた減算点数を、
対応する機械の構成要素の持ち点から減算するととも
に、前記メンテナンス情報に示されるメンテナンスの種
類に対応づけられた加算点数を、対応する機械の構成要
素の持ち点に加算する行程と、前記機械の構成要素の持
ち点を減算または加算した値が、メンテナンス時期を示
す所定の値になった時点で当該構成要素のメンテナンス
時期に達したと判定する行程とを具えるようにしてい
る。
図14、図15に示すように、機械の稼働時に検出され
た異常現象(オーバーヒート)に対応づけられた減算点
数(20点)が、対応する機械の構成要素(エンジン)
の持ち点(80点)から減算される。また、入力された
メンテナンス情報に示されるメンテナンスの種類(自家
整備によるオーバーホール)に対応づけられた加算点数
(50点)が、対応する機械の構成要素(エンジン)の
持ち点(80点)に加算される。こうして機械の構成要
素(エンジン)の持ち点を減算または加算した値が、メ
ンテナンス時期を示す所定の値(たとえば10点)にな
った時点で当該構成要素(エンジン)のメンテナンス時
期に達したと判定される。
に応じて、また機械の稼働中の異常発生状況に応じて、
適切なメンテナンス時期を判定することができるように
なる。 このため、第1発明によれば、メンテナンス時
期を早めに判定してしまうことによって不要な整備をユ
ーザに強要することもなく、メンテナンス時期を遅めに
判定してしまうことによって機械に重大な損傷を与えて
しまうという不都合も生じない、という効果が得られ
る。また、上記第2の解決課題を達成するために、本発
明の第2発明では、上記第1発明の構成に加えて、前記
機械の構成要素それぞれについて、当該構成要素を特定
する識別符号を付与し、当該識別符号に対して、前記持
ち点、前記異常現象が発生した場合の減算点数、前記メ
ンテナンスが行われた場合の加算点数を、対応づけるよ
うに構成している。
設機械のエンジン等のコンポーネントがスタンバイコン
ポーネントに載せ換えられたとしても、このスタンバイ
コンポーネントに関して識別符号が付与されており、当
該識別符号に対して、持ち点、異常現象が発生した場合
の減算点数、メンテナンスが行われた場合の加算点数
が、対応づけられているので、このスタンバイコンポー
ネントに載せ換えた後の次期メンテナンス時期(オーバ
ーホール時期)を、載せ換え前と同様にして適切に判定
することができる。
の効果に加えて、機械の構成要素が交換された場合であ
っても、継続して次期メンテナンス時期を適切に判定す
ることができる、という効果が得られる。
る機械のメンテナンス時期判定方法および装置の実施の
形態について説明する。
の稼働中に発生し得る異常を監視する方法について説明
する。
定し、建設機械のオーバーホール時期、寿命を管理、監
視する場合を想定している。なお、本発明としては、建
設機械以外の任意の機械にも適用可能である。
のように構成されている。
エンジンパワー(エンジン出力)、エンジン回転数、ト
ルク、各作業機にかかる荷重、各作業機の油圧シリンダ
のストローク量、油圧駆動回路における油圧、エンジン
のブローバイ圧、ガバナのラック位置などの建設機械の
稼働時において、その値が逐次変化する各種稼働パラメ
ータの値を検出するセンサが建設機械の各部に適宜配設
されている。
際に、制御用のフィーバック信号を得るために通常設け
られているセンサ(例えばエンジン回転数センサ)であ
れば、モニタリングのために新たにセンサを配設するこ
となく、既存のセンサをそのまま使用することができ
る。また、通常、建設機械を駆動制御する際に使用しな
い稼働パラメータであれば(例えばブローバイ圧)、モ
ニタリングのために、当該稼働パラメータを検出するセ
ンサを新たに設ける必要がある。
として構成されているモニタリング用のコントローラに
入力され、このコントローラで後述する処理が実行され
て、その処理結果がオペレータに視認できる位置に配設
された表示器に表示される。また、後述するように、建
設機械内部のコントローラと建設機械外部のパーソナル
コンピュータ21とを所定の通信手段にて接続して、コ
ントローラの処理結果を外部の所定箇所(監視局20)
で視認できるようにしてもよい。
理の手順を示すフローチャートである。
1では、エンジン回転数センサの出力に基づきエンジン
が回転中であるか否かが判断される。具体的には、エン
ジン回転数が1500rpm以上であるか否かを判断す
ることにより、エンジンが回転中であるか否かが判断さ
れる。このステップ101の判断は、下記のステップ1
02〜107の処理を行うために必要な条件であり、建
設機械が稼働しているか否かを判断するために行うもの
である。よって、下記のステップ102〜107で行わ
れる処理の目的に応じてステップ101の判定内容を異
ならせてもよい。例えば、エンジン回転中であるか否か
を判定する代わりに、前進中であるか否かを判定しても
よく、作業中であるか否かを判定するようにしてもよ
い。
値が逐次変化する各種稼働パラメータの組合せ(セッ
ト)の値が検出される。
ト)とは、互いに関連するパラメータの組合せのことで
あり、主パラメータとこれに従属する従属パラメータと
から成っている。
ローク量 3)油圧駆動回路における油圧とエンジン回転数 4)エンジンのブローバイ圧とエンジン回転数とガバナ
のラック位置 などがある。ここで、上記4)のエンジンのブローバイ
圧とエンジン回転数とガバナのラック位置の組合せであ
れば、ブローバイ圧が主パラメータであり、エンジン回
転数とラック位置が、この主パラメータに従属する従属
パラメータとなる。
よい。
以上の稼働パラメータの値の組み合わせについては、値
または値の組合せが複数の各レベル(以下、これをセグ
メントSGという)に予め分割されている。この各セグ
メントSGに分割されたものを頻度マップという。
イ圧とエンジン回転数とガバナのラック位置の組合せで
あれば、図2に示すように、これらの値の組合せが3次
元の各セグメントSGに予め分割されており、3次元の
頻度マップを構成している。
の組合せであれば、図9に示すように、これらの値の組
合せが2次元の各セグメントSGに予め分割されてお
り、2次元の頻度マップを構成している。
ば、図5に示すように、この値が1次元のセグメントS
Gに分割されており、1次元の頻度マップを構成してい
る。
検出された後は、この検出された一の稼働パラメータの
値または二以上の稼働パラメータの値の組合せが頻度マ
ップの各セグメントSGのいずれかに属しているかが判
断される。
パワー)を検出対象とした場合には、エンジンパワーの
検出値が図5に示す1次元の頻度マップの各セグメント
SGのいずれのレベルに入っているかが判断される。ま
た、二以上の稼働パラメータのセット(エンジンのブロ
ーバイ圧とエンジン回転数とガバナのラック位置)を検
出対象とした場合には、これらブローバイ圧、エンジン
回転数、ラック位置の検出値の組合せが図2に示す3次
元の頻度マップのセグメントSGのいずれのレベルに入
っているかが判断される。
憶、格納される。
ラメータ(エンジンパワー)を検出対象とした場合につ
いて説明する。二以上の稼働パラメータのセットの場合
についても同様である。
経過に伴ってエンジンパワーPが変化する様子を示して
おり、この値Pは所定のセンサによって検出される。
に、単位時間Δt毎に、センサの検出値Pがいずれのセ
グメントSGに属しているかが判断され、その属してい
るセグメントSGの内容が順次インクリメントされる。
ンパワーが値P12として検出されるので、この値P12を
含んでいるセグメントSG12の内容が+1インクリメン
トされる。さらにΔt経過後の時刻t2では、エンジン
パワーが値P11として検出されるので、この値P11を含
んでいるセグメントSG11の内容が+1インクリメント
され、以後同様に時刻t3では、エンジンパワーP10に
対応するセグメントSG10の内容が、時刻t4では、エ
ンジンパワーP10に対応するセグメントSG10の内容が
+1インクリメントされる。このようにして、各セグメ
ントSG毎に検出頻度Nがカウントされていき、検出頻
度Nが積算されていく(ステップ103)。
ば24時間=1日)が経過したか否かが判断される(ス
テップ104)。上記一定時間τが経過していなけれ
ば、エンジンが回転中である限り、検出頻度Nをカウン
トして積算していく上記処理を繰り返し行う(ステップ
101〜103)。一方、上記一定時間τが経過する
と、一たび検出頻度Nをカウントする処理を終了させ
る。
SGと、検出頻度のカウント値N(/τ)との関係を示
す(積算)頻度分布を示している。
に基づいて建設機械の故障等の異常を判断することがで
きる。たとえば、図5の頻度分布のピーク値から建設機
械で発生した異常を判断することができる。
ラメータの値を逐次取得する代わりに、稼働パラメータ
の値を各レベルに分割した各セグメントSG毎の検出頻
度Nをカウントするようにしたので、データ数を少なく
することができ、メモリの記憶容量を小さくすることが
できる。
の頻度分布を順次累積していくことにより建設機械の異
常を判断するようにしている。
(図5)が生成されると、これをそれまでの被害量累積
分布に加算すべく、図6に示すように、この新たに生成
された頻度分布に示される頻度Nが、一定の比率(例え
ば1/100)で小さな値にスケール変換(正規化)さ
れる。スケール変換(正規化)をしているのはデータ量
を減らすためである。
変換された頻度分布(の各セグメントの検出頻度)が、
前回までの被害量累積分布(の各セグメントの累積頻
度)に加算されて、新たな被害量累積分布が生成され
る。なお、この加算の際、前回までの被害量累積分布の
形状に応じて補正をかけるようにしてもよい。
いて建設機械の異常を判断することができる。たとえ
ば、被害量累積分布を積分することによって、稼働パラ
メータ(エンジンパワー)が建設機械にこれまでに与え
た影響を定量化することができ、これにより建設機械の
オーバーホール時期、寿命の時期を予測することができ
る(ステップ105)。
に生成される頻度分布の時間的な推移を追っていくこと
により建設機械の異常を判断するようにしている。
毎の頻度分布(ステップ105において正規化されたも
の)が時間の経過に応じて並べられ、これら各頻度分布
が時間の経過に応じて変化していることを示す推移グラ
フが生成される。推移グラフは、一の稼働パラメータ
(エンジンパワー)のみが検出対象である場合には、こ
の稼働パラメータの頻度分布に基づき推移グラフが生成
されることになるが、二以上の稼働パラメータのセット
(ブローバイ圧、エンジン回転数、ラック位置)が検出
対象である場合には、これら稼働パラメータのうちの主
パラメータ(ブローバイ圧)の頻度分布に基づき推移グ
ラフが生成されることになる。もちろん、すべての稼働
パラメータについて推移グラフを生成するようにしても
よい。
ピーク値の時間変化を把握することができ、このピーク
値の時間推移から建設機械の異常を判断することができ
る。ピーク値以外にも各頻度分布の平均値などの時間推
移から建設機械の異常を判断することができる(ステッ
プ106)。
105の処理と、推移グラフを生成するステップ106
の処理とは、順序を入れ替えるようにしてもよい。
すために、推移グラフを構成する頻度分布の数は一定数
(たとえば10)に限定される。
と、図3に示す推移グラフにおいて、この新たに生成さ
れた頻度分布は、現在の時刻t=Tに対応する場所に新
たに記憶、格納されるとともに、最古の時刻t=0(1
0日前)における頻度分布は、図3の一点鎖線で示すよ
うに、メモリの記憶内容から消去される。他の頻度分布
については頻度分布の生成間隔(一定時間τ(1日))
分だけシフトされることになる。
去一定期間(10日分)に生成された頻度分布に対応す
るものとして取得されることになる(ステップ10
7)。
は、その最古のデータを消去するのではなく、現在まで
の履歴(生涯履歴)をすべて残しておくことができる。
ク値だけを取り出して、その推移を示したピーク値推移
グラフである。図8はたとえばブローバイ圧のピーク値
の推移を示している。
から建設機械の異常を判断することができる。すなわ
ち、図8に示す曲線の上昇し始めの時期、上昇する際の
傾きから建設機械の異常(故障)時期を予測することが
できる。もちろん、頻度分布のピーク値についても、最
古のデータを除去して、現在から過去一定期間(10日
分)のデータのみをメモリに残すようにしてもよい。
は、この推移グラフに示される稼働パラメータ(主パラ
メータ)に関連する建設機械の機器が交換された場合に
リセットされる。たとえばブローバイ圧の頻度分布から
推移グラフが構成されている場合には、このブローバイ
圧に関連する建設機械の機器、たとえばエンジン自体が
交換された場合には、この推移グラフの記憶内容はリセ
ットされることになる。
した機械のメンテナンス時期判定方法について説明す
る。
ランスミッション(T/M)、ポンプ等の各種コンポか
ら構成されていることを前提しており、これら各種コン
ポ毎にそのメンテナンス時期を判定する場合を想定して
いる。なお、メンテナンス時期とは、本実施形態の場
合、各種コンポをオーバーホール(分解修理)する時期
のことである。
ネットワーク40、50を示している。この通信ネット
ワーク40、50は、全世界に出荷される各種建設機械
(ダンプトラック、ホイールローダ、油圧ショベル等)
のすべてについてのメンテナンス情報を相互に通信し合
い、個々のユーザにメンテナンス情報を提示するために
構築されているものである。
信ネットワーク40、50は、大きくは、建設機械の個
々のユーザの作業現場30内における通信ネットワーク
であるフィールドネット40と、全世界に点在する建設
機械のメーカー本社、営業所、工場(部品倉庫、整備工
場、組立工場)間の通信ネットワークであるグローバル
ネット50とから構成されている。
作業現場30において、監視局20によって多数の無人
ダンプトラック(以下、適宜、車両という)10、1
1、12、13…を管理、監視する無人ダンプトラック
監視システムを構成している。なお、本実施形態では、
作業現場30内の車両として無人ダンプトラックを想定
しているが、もちろん有人車両であってもよく、またダ
ンプトラック以外のホイールローダ、油圧ショベル等で
あってもよい。
車両間通信E、F、G、H、Iによって車両相互の位置
関係を示すデータが送受信されるとともに、車両・監視
局間通信A、B、C、Dによって、監視局20から複数
の車両10…への走行、停止等を指示する指示データ、
複数の車両10…から監視局20への車両データの送受
信が行われる。
を統括制御する機能を有するコンピュータ21が設けら
れており、このコンピュータ21は、後述するように作
業現場30のユーザが行った整備(自家整備)に関する
情報を入力する入力装置と、作業現場30のユーザに対
して、作業現場30内の複数の車両10…それぞれのメ
ンテナンス時期までの残存寿命(残存時間)等のメンテ
ナンス情報を表示する表示装置を備えている。
メーカーが全世界に出荷したすべての建設機械(車両)
に関するメンテナンス情報を統括管理する上位コンピュ
ータ51と、この上位コンピュータ51の下位に位置さ
れ、現地法人におけるコンピュータ52、53、あるい
は支社におけるコンピュータ54と、コンピュータ52
の下位に位置され、建設機械の組立工場(整備工場)に
おけるコンピュータ55、部品の倉庫におけるコンピュ
ータ56と、コンピュータ53の下位に位置され、建設
機械の組立工場(整備工場)におけるコンピュータ5
7、58と、コンピュータ54の下位に位置され、建設
機械の組立工場(整備工場)におけるコンピュータ5
9、部品の倉庫におけるコンピュータ60とから構成さ
れている。
場のコンピュータ55と、この建設機械の組立工場から
出荷された建設機械の作業現場30におけるコンピュー
タ21との間では、相互に通信Jが行われるようになっ
ている。
21が有しているデータは、通信J、グローバルネット
50における通信を介して上位コンピュータ51に入力
されるとともに、上位コンピュータ51が有しているデ
ータは、グローバルネット50における通信、通信Jを
介して作業現場30のコンピュータ21に入力されるこ
とになる。
行われる処理について図10、図11に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
ける車両として、車両10を代表させるとともに、この
車両10を構成するコンポとしてエンジンを代表させて
説明する。
る処理であり、図11はフィールドネット40で行われ
る処理を示している。
ンポを特定する識別符号であるID番号が付与され、出
荷検査時に基礎点数が付与される。このコンポ毎の基礎
点数の付与は、コンポを出荷する部品倉庫のコンピュー
タ56、60で実行される(ステップ201)。
号、基礎点数が付与されているので、車両を組み立てる
組立工場55、57、58、59のコンピュータは、こ
れを車両毎に再構成する。すなわち、車両10を組み立
てて、出荷する組立工場のコンピュータ55では、車両
10に搭載されるコンポのID番号、基礎点数を示すテ
ーブルを作成する処理が実行される。
を構成するコンポであるエンジン、トランスミッション
(T/M)、ポンプ…それぞれのID番号#25、#1
07、#201…に対して、基礎点数80、85、70
…が対応づけられた車両搭載コンポテーブルが作成され
る。この車両搭載コンポテーブルは、車両ごとに作成さ
れる(ステップ202)。
両、各コンポの残存寿命(残存時間)τが更新される毎
に、この残存時間τを示すデータが、上位コンピュータ
51に入力されることになる(ステップ203)。そし
て、上位コンピュータ51は、各ユーザに残存時間τを
知らせるように指示する(ステップ204)。
に図11に示される。
ルに示されるように、車両10の工場出荷時に、車両1
0を構成するコンポには基礎点数が付与されている。こ
こで、基礎点数とは、コンポの工場出荷時からメンテナ
ンス時期までの余裕度を示す持ち点Scのことである。
同種類(たとえばエンジン)のコンポであっても、個体
差があるので、工場出荷時における検査の結果によって
は、持ち点Scは異なることがある。組立工場のコンピ
ュータ55から通信Jによって作業現場30のコンピュ
ータ21に、車両10についての車両搭載コンポテーブ
ル(図13)の内容が入力される(ステップ301)。
稼働中に発生する各種異常現象毎に、車両10の各コン
ポの持ち点Scから減算すべき点数が対応づけられた減
算点数テーブルがコンピュータ21で作成される。
とは、オーバーヒート、油圧低下、過負荷などである。
この減算点数テーブルにおける減算点数は、コンポに与
える損傷が大きいほど、絶対値が大きくなるように設定
されている。なお、減算点数テーブルは、各車両ごとに
作成してもよく、すべての車両に共通のものとして作成
してもよい。
いて行われる各種メンテナンス(オーバーホール、ピス
トン交換、エンジンオイルフィルタ交換等)毎に、車両
10の各コンポの持ち点Scに加算すべき点数が対応づ
けられた加算点数テーブルがコンピュータ21で作成さ
れる。この加算点数テーブルにおける加算点数は、コン
ポの修復度合いが大きいほど、値が大きくなるように設
定されている。なお、この加算点数テーブルも、各車両
ごとに作成してもよく、すべての車両に共通のものとし
て作成してもよい。
ト、油圧低下、過負荷等の異常現象が発生したことを検
出する各種センサが搭載されている。たとえば、エンジ
ンの冷却水を検出する温度センサが車両10に搭載され
ており、この温度センサによって、オーバーヒートを示
す所定のしきい値以下に温度が低下したことが検出され
ると、オーバーヒートであると判定される。こうした、
各種センサによって判定される異常は、時間的には短時
間で発生する異常であることから、後述する長期間にわ
たって徐々に生じる傾向異常と区別するために、瞬時異
常と呼ばれる。
とえば上記温度センサの検出値によってエンジンという
コンポの、オーバーヒートであるという瞬時異常が発生
したか否かを判定することができる(ステップ30
2)。
0のエンジンでオーバーヒートという瞬時異常が発生し
ていると判定されると(ステップ302の判断YE
S)、図14に示す減算点数テーブルの内容に基づい
て、この検出した瞬時異常(オーバーヒート)に対応づ
けられた減算点数S-(20点)が読み出され、この減
算点数S-を、エンジンの持ち点Scから減算する処理
が実行される。エンジンの持ち点Scの初期値S0は、
図13に示す車両搭載コンポテーブルの内容に示されて
いる(80点)。この結果、図17に示すように、エン
ジンの持ち点Scは、初期値S0(基礎点数)から上記
減算点数S-だけ減算され、持ち点はS1点に変化される
(ステップ303)。
の被害量Uが、現在の持ち点Scから減算されていく。
りの被害量Uとは、前述した図5に示す一定時間(1
日)あたりの頻度分布を積分したものである。図5に示
す頻度分布は、一日当たりのエンジンパワーPの頻度分
布を示しており、このエンジンパワーPの頻度分布を積
分することによって、車両10のエンジンが一定時間
(一日)に受けた被害量Uを求めることができる。この
被害量Uは、図16に示すグラフにしたがい、減算点数
S-に変換される。
この被害量Uに応じた減算点数S-が減算されることに
なる。なお、エンジンの被害量Uとしては、エンジンに
影響を及ぼすパラメータであれば、エンジンパワー以外
の他のパラメータを使用してもよい(ステップ30
4)。
備)を行ったか否かが常時判断される。すなわち、ユー
ザは、オーバーホール、エンジンの消耗部品(エンジン
オイルフィルタ等)を交換するなどの自家整備を行う毎
に、コンピュータ21にその旨のメンテナンス情報を示
すデータを入力する。
と、この入力されたメンテナンス情報に示されるメンテ
ナンスの種類に対応づけられた加算点数S+が、対応す
る車両10のコンポの現在の持ち点Scに加算される。
たとえば、ユーザが車両10に対してフィルタ交換とい
うメンテナンスを行った旨のメンテナンス情報が入力さ
れると(ステップ305の判断YES)、図15に示す
加算点数テーブルの内容に基づいて、この入力したメン
テナンス情報(フィルタ交換)に対応づけられた加算点
数S+(5点)が読み出され、この加算点数S+を、エン
ジンの持ち点Scに加算する処理が実行される(ステッ
プ306)。
持ち点Scが、工場出荷時の基礎点数S0を初期値とし
て、減算点数S-だけ減算されたり、加算点数S+だけ加
算されたりして車両10の稼働中、順次変化していく。
こうして、エンジンの持ち点Scを減算または加算した
値が、図17に示すメンテナンス時期(オーバーホール
時期)を示すオーバーホールレベルSov(たとえば10
点)になった時点で、エンジンのメンテナンス時期に達
したと判定することができる。このメンテナンス時期に
達したことは、コンピュータ21の表示装置の画面に表
示される。これによって、ユーザは、車両10のエンジ
ンを適切な時期にオーバーホールすることができる。
に常時、現時点からエンジンがメンテナンス時期に達す
るまでの残存寿命(残存時間)τを予測しており、この
予測残存時間τを上記コンピュータ21の表示画面に表
示させるようにしている。
ンジンの稼働時間が現在τ1であるとすると、この現時
点τ1におけるエンジンの持ち点S2と、このエンジンの
現時点τ1における持ち点の単位時間当たりの変化量α/
hと、このエンジンのメンテナンス時期に対応する持ち
点Sovとに基づいて、このエンジンの現時点τ1からメ
ンテナンス時期までの残存時間τが演算される。
て、残存時間τを予測することができる。
コンピュータ21の表示画面に表示してもよいが、本実
施形態では、傾向異常データに基づいて、この残存時間
τを補正するようにしている。
稼働時に徐々に値が変化する稼働パラメータの値の変化
の傾向を示すデータのことである。
ローバイ圧のピーク値推移グラフを、図18に示すよう
に、異常が発生している傾向を示していない区間と、異
常が発生している傾向を示している区間とに分割し、こ
の異常が発生している傾向を示していない区間につい
て、上記残存時間τを補正しない区間とするとともに、
異常が発生している傾向を示している区間を、上記残存
時間τを補正する区間とする。
移グラフが、補正すべき区間に入っている場合には、図
19に示すように、ステップ307で演算した残存時間
τを、より短い残存時間τ´に補正する。つまり、傾向
異常が発生している場合には、図17に示す持ち点Sc
の下降カーブ70を、より急峻な下降カーブ71に補正
して、メンテナンス時期を早めるようにする。なお、ピ
ーク値推移グラフとしては、エンジンに影響を及ぼすパ
ラメータであれば、ブローバイ圧以外の他のパラメータ
のピーク値の推移を示すグラフを使用することができる
(ステップ308)。
ス時期までの予測残存時間τ´が、コンピュータ21の
表示画面に表示されることになる。この結果、ユーザ
は、表示画面に示された予測残存時間τ´を視認するこ
とによって、メンテナンスを行うべき時期を事前に認識
することができる(ステップ309)。ユーザは、オー
バーホール時期までの予測残存時間がτ´であることを
時刻τ1で認識すると、この時点で車両10のエンジン
をオーバーホールし、ユーザが車両10のエンジンに対
してオーバーホールというメンテナンスを行った旨のメ
ンテナンス情報を入力する(ステップ305の判断YE
S)。この結果、図15に示す加算点数テーブルの内容
に基づいて、この入力したメンテナンス情報(オーバー
ホール)に対応づけられた加算点数S+(50点)が読
み出され、この加算点数S+を、エンジンの現在の持ち
点S2に加算する処理が実行される。この結果、図17
に示すように、エンジンの持ち点は、Sov1まで上昇
し、次回のメンテナンス時期(オーバーホール時期)ま
での余裕度が上昇、つまりエンジンの残存時間τが更新
されることになる(ステップ306)。こうして各車
両、各コンポの残存時間τが更新される毎に、この残存
時間τを示すデータは、通信J、グローバルネット50
における通信を介して上位コンピュータ51に入力され
ることになる(ステップ203)。そして、上位コンピ
ュータ51は、グローバルネット50における通信、通
信Jを介して、各ユーザに残存時間τを知らせるように
指示し、この結果、各ユーザの有しているコンピュータ
21の表示画面に残存時間τが表示される(ステップ2
04)。さらに、各車両、各コンポについてオーバーホ
ールがなされた否かのメンテナンス情報を示すデータに
ついても、通信ネットワーク40、50を介して上位コ
ンピュータ51に入力されている。
ジンのオーバーホールを行ったこと、そして、このエン
ジンのオーバーホールの際に、エンジンをスタンバイコ
ンポ(予備のエンジン)に載せ換えたことを示すンテナ
ンス情報は、コンピュータ21より、通信J、グローバ
ルネット50における通信を介して上位コンピュータ5
1に入力される。また、整備工場でエンジンのオーバー
ホールを行った場合には、整備工場でエンジンのオーバ
ーホールを行ったこと、このエンジンのオーバーホール
の際に、エンジンをスタンバイコンポに載せ換えたこと
を示すメンテナンス情報は、この整備工場におけるコン
ピュータ55の入力装置に入力され、グローバルネット
50における通信を介して上位コンピュータ51に入力
される。
ンテナンス情報を示すデータに基づいて、各車両、各コ
ンポについてオーバーホールが行われた否かを常時判断
している(ステップ205)。
れたメンテナンス情報を示すデータに基づいて、各車
両、各コンポについてスタンバイコンポに交換されたか
否かを常時判断している(ステップ206)。
ーバーホールが行われたと判断され(ステップ205の
判断YES)、つぎに、このオーバーホールの際にスタ
ンバイコンポに交換されなかったと判断されると(ステ
ップ206の判断NO)、現在のエンジン(ID番号#
25:図13参照)の持ち点Scに対して、オーバーホ
ールに相当する加算点数S+が加算される。すなわち、
図15に示す加算点数テーブルの内容に基づいて、オー
バーホールに対応づけられた加算点数S+(50点)が
読み出され、この加算点数S+を、現時点τ2におけるエ
ンジンの持ち点S3に加算する処理が実行される(ステ
ップ209)。この結果、図17に示すように、エンジ
ンの持ち点は、Sov2まで上昇し、次回のメンテナンス
時期(オーバーホール時期)までの余裕度が上昇、つま
りエンジンの残存時間τが更新されることになる(ステ
ップ203)。
ーホールが行われたと判断され(ステップ205の判断
YES)、つぎに、このオーバーホールの際にスタンバ
イコンポに交換されたと判断されると(ステップ206
の判断YES)、このスタンバイコンポとの交換がなさ
れた車両10の車両搭載コンポテーブルの内容を書き換
える処理が実行される。
ーブルにおいて、スタンバイコンポとの交換がなされる
前のエンジンのID番号(#25)が、スタンバイコン
ポ(予備エンジン)を示すID番号(たとえば#37)
に書き換えられる。そして、交換前のエンジンの基礎点
数(80点)が、スタンバイコンポ(#37)に対応づ
けられている基礎点数(たとえば75点)に書き換えら
れる(ステップ207)。
5)についてオーバーホールがなされているので、この
交換前のエンジンの持ち点Scに対して、オーバーホー
ルに相当する加算点数が加算される。すなわち、図15
に示す加算点数テーブルの内容に基づいて、オーバーホ
ールに対応づけられた加算点数S+(50点)が読み出
され、この加算点数S+を、現時点τ2におけるエンジン
の持ち点S3に加算する処理が実行される。この結果、
図17に示すように、エンジンの持ち点は、Sov2まで
上昇する。そして、このエンジン(#25)が、オーバ
ーホール後の持ち点(Sov2)を有している「スタンバ
イコンポ」として登録されることになる。このスタンバ
イコンポの登録は、車両10にスタンバイコンポを供給
したり、車両10から取り外したコンポを格納する部品
倉庫のコンピュータ56で実行される。そして、この結
果は、グローバルネット50における通信を介して上位
コンピュータ51に伝送される。
スタンバイコンポ(#37)についての減算点数、加算
点数は、図14の減算点数テーブル、図15の加算点数
テーブルに示すように、交換前のエンジン(#25)に
ついての減算点数、加算点数の値をそのまま使用するこ
とができる。場合によっては、車両10のエンジンがス
タンバイコンポ(#37)に交換された際に、図14に
示す減算点数テーブルの内容、図15に示す加算点数テ
ーブルの内容を書き換えるようにしてもよい(ステップ
208)。
ザによるフィルタ交換、オーバーホールなどの自家整備
の状況に応じて、車両10のコンポであるエンジンの持
ち点Scを加算するとともに、車両10の稼働中のオー
バーヒート、油圧低下、過負荷などの異常の発生状況に
応じて、エンジンの持ち点Scを減算することによっ
て、エンジンの持ち点Scを変化させており、この加
算、減算がなされたエンジンの持ち点Scと、メンテナ
ンス時期(オーバーホール時期)に対応する点数Sovと
の対比により、メンテナンス時期を判定するようにした
ので、メンテナンス時期を適切に判定できるようにな
る。すなわち、メンテナンス時期を早めに判定してしま
うことによって不要な整備をユーザに強要することもな
く、メンテナンス時期を遅めに判定してしまうことによ
って車両に重大な損傷を与えてしまうという不都合も生
じない。また、本実施形態によれば、車両10のコンポ
(スタンバイコンポを含む)であるエンジンについて、
このエンジンを特定する識別符号であるID番号#25
を付与し、このID番号#25に対して、持ち点(基礎
点数)80点、オーバーヒートなどの異常現象が発生し
た場合の減算点数(−20点、−10点、−50点:図
14参照)、オーバーホールなどのメンテナンスが行わ
れた場合の加算点数(+50点、+10点、+5点)
を、対応づけるようにしている。このため、メンテナン
ス時期に達し、車両10のエンジンがスタンバイコンポ
に載せ換えられたとしても、このスタンバイコンポに関
しても同様に、識別符号である番号#37が付与されて
おり、この識別符号であるID番号#37に対して、持
ち点75点、オーバーヒートなどの異常現象が発生した
場合の減算点数(図14に示す減算点数テーブルの内
容)、オーバーホールなどのメンテナンスが行われた場
合の加算点数(図15に示す加算点数テーブルの内容)
が、対応づけられているので、このスタンバイコンポー
ネントに載せ換えた後の次期メンテナンス時期(オーバ
ーホール時期)を、載せ換え前と同様にして、適切に判
定することができる。すなわち、車両10のコンポであ
るエンジンが交換された場合であっても、継続して次期
メンテナンス時期を適切に判定することが可能となる。
る各コンポについて適用される場合について説明した
が、このコンポを更に細分化したパーツレベルについて
本発明を適用してもよい。要は、本発明としては、機械
の構成要素であれば、任意に適用可能である。
ローチャートである。
す図である。
化する様子を示すグラフであり、頻度分布を説明するた
めに用いた図である。
す図である。
る様子を示す図である。
図である。
を示すグラフである。
す図である。
期判定方法および装置の実施形態の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
期判定方法および装置の実施形態の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
を説明するために用いた図である。
す図である。
ある。
ある。
ラフである。
経過に伴い変化する様子を示すグラフである。
間を補正すべき区間と補正を行わない区間とを示す図で
ある。
るために用いた図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 機械の稼働状況に基づき当該機械の
メンテナンス時期を判定する機械のメンテナンス時期判
定方法において、 前記機械の構成要素それぞれについて、メンテナンス時
期までの余裕度に応じた持ち点を付与する行程と、 前記機械の稼働時に発生する各種異常現象毎に、前記機
械の構成要素の持ち点から減算すべき点数を対応づけて
おくとともに、前記機械について行われる各種メンテナ
ンス毎に、前記機械の構成要素の持ち点に加算すべき点
数を対応づけておく行程と、 前記機械の稼働時に発生した異常現象を検出するととも
に、前記機械について行われたメンテナンスの情報を入
力する行程と、 前記検出された異常現象に対応づけられた減算点数を、
対応する機械の構成要素の持ち点から減算するととも
に、前記メンテナンス情報に示されるメンテナンスの種
類に対応づけられた加算点数を、対応する機械の構成要
素の持ち点に加算する行程と、 前記機械の構成要素の持ち点を減算または加算した値
が、メンテナンス時期を示す所定の値になった時点で当
該構成要素のメンテナンス時期に達したと判定する行程
とを具えた機械のメンテナンス時期判定方法。 - 【請求項2】 機械稼働時に値が変化する稼働パラ
メータのデータを収集し、この稼働パラメータの値の変
化の傾向を取得する行程をさらに具え、 前記メンテナンス時期に達したと判定する行程では、前
記稼働パラメータの値の変化の傾向に応じて前記構成要
素のメンテナンス時期を補正するようにした請求項1記
載の機械のメンテナンス時期判定方法。 - 【請求項3】 前記機械の構成要素の現時点におけ
る持ち点と、当該構成要素の現時点における持ち点の単
位時間当たりの変化量と、当該構成要素のメンテナンス
時期に対応する持ち点とに基づいて、当該構成要素の現
時点からメンテナンス時期までの残存時間を演算する行
程をさらに具えている請求項1記載の機械のメンテナン
ス時期判定方法。 - 【請求項4】 前記機械の構成要素それぞれについ
て、当該構成要素を特定する識別符号を付与し、当該識
別符号に対して、前記持ち点、前記異常現象が発生した
場合の減算点数、前記メンテナンスが行われた場合の加
算点数が、対応づけられている請求項1記載の機械のメ
ンテナンス時期判定方法。 - 【請求項5】 機械の稼働状況に基づき当該機械の
メンテナンス時期を判定する機械のメンテナンス時期判
定装置において、 前記機械の構成要素のそれぞれについて、メンテナンス
時期までの余裕度に応じた持ち点を記憶する第1の記憶
手段と、 前記機械の稼働時に発生する各種異常現象毎に、前記機
械の構成要素の持ち点から減算すべき減算点数を対応づ
けておくとともに、前記機械について行われる各種メン
テナンス毎に、前記機械の構成要素の持ち点に加算すべ
き加算点数を対応づけておき、これらを記憶する第2の
記憶手段と、 前記機械の稼働時に発生した異常現象を検出する異常現
象検出手段と、 前記機械について行われたメンテナンスの情報を入力す
る入力手段と、 前記検出された異常現象に対応づけられた減算点数を、
対応する機械の構成要素の持ち点から減算するととも
に、前記メンテナンス情報に示されるメンテナンスの種
類に対応づけられた加算点数を、対応する機械の構成要
素の持ち点に加算する持ち点演算手段と、 前記機械の構成要素の持ち点を減算または加算した値
が、メンテナンス時期を示す所定の値になった時点で当
該構成要素のメンテナンス時期に達したと判定する判定
手段とを具えた機械のメンテナンス時期判定装置。 - 【請求項6】 機械稼働時に値が変化する稼働パラ
メータのデータを収集し、この稼働パラメータの値の変
化の傾向を演算する傾向演算手段をさらに具え、 前記判定手段では、前記傾向演算手段で演算された前記
稼働パラメータの値の変化の傾向に応じて前記構成要素
のメンテナンス時期を補正するようにした請求項5記載
の機械のメンテナンス時期判定装置。 - 【請求項7】 前記機械の構成要素の現時点におけ
る持ち点と、当該構成要素の現時点における持ち点の単
位時間当たりの変化量と、当該構成要素のメンテナンス
時期に対応する持ち点とに基づいて、当該構成要素の現
時点からメンテナンス時期までの残存時間を演算する残
存時間演算手段をさらに具えている請求項5記載の機械
のメンテナンス時期判定装置。 - 【請求項8】 前記機械の構成要素それぞれについ
て、当該構成要素を特定する識別符号を付与し、当該識
別符号に対応づけられて、前記持ち点、前記異常現象が
発生した場合の減算点数、前記メンテナンスが行われた
場合の加算点数が前記第2の記憶手段に記憶されている
請求項5記載の機械のメンテナンス時期判定装置。
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