KR20230049125A

KR20230049125A - 보수 지원 시스템

Info

Publication number: KR20230049125A
Application number: KR1020237008818A
Authority: KR
Inventors: 이샹 펭; 히로시 신타니
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2021-01-08
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2023-04-12
Also published as: JP7461899B2; US20230368154A1; EP4276713A1; CN116710863A; JP2022107423A; WO2022149534A1

Abstract

관리 대상 기계의 보수 요구를 통지하는 알람을 소정의 출력 장치에 출력하는 보수 지원 시스템에 있어서, 가동 데이터 데이터베이스에 기초하여 평가값을 생성하고, 상기 평가값에 기초하여 상기 관리 대상 기계에 대하여 이상 판정이 이루어진 경우, 발생이 예상되는 고장 항목에 관하여, 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 필요품 데이터베이스에 기초하여 추정하고, 상기 평가값과 고장 사례 데이터베이스에 기초하여, 상기 예상되는 고장 항목에 대하여 고장 발생까지의 유예 기간을 추정하고, 상기 필요품의 조달에 요하는 조달 기간을 부품 재고 데이터베이스로부터 추정하고, 상기 유예 기간에 대하여 상기 조달 기간에 여유가 없는 경우에 상기 알람을 상기 출력 장치에 출력하는 보수 지원 시스템을 제공한다.

Description

보수 지원 시스템

본 발명은 건설 기계(유압 셔블 등)나 발전 설비(풍력 발전 설비 등)와 같은 장시간 가동되는 기계나 그 부품을 관리 대상 기계로 하고, 이 관리 대상 기계의 보수가 필요한 경우에 통지하여 보수의 지원을 행하는 보수 지원 시스템에 관한 것이다.

유압 셔블 등의 건설 기계와 같이 연속하여 장시간 가동되는 기계에 있어서는, 고객(기계의 오너, 유저, 대리점, 영업소 등)의 수익이 증가하도록 가동률의 향상이 요구된다. 이 요구에 부응하기 위해서는, 기계의 가동 불능의 기간을 최대한 단축시키는 것이 중요하다. 구체적으로는, 기계가 고장나기 전에 부품 교환을 빨리 실시하거나, 가령 기계가 고장나도 신속히 수리할 수 있도록 하거나 하는 것이 중요하다. 그 때문에 유효한 일 수단으로서, 기계의 상태를 상시 감시하고, 기계의 보수 요구를 적절하게 소정의 통지 대상자(보수 담당자, 보수 담당 부서 등)에 통지하는 시스템을 들 수 있다. 이 분야의 기술로서, 가동 데이터로부터 감시 대상의 기계의 건전성 지표를 산출하고, 건전한 상태의 기계에서 얻은 건전 상태 값으로부터 건전성 지표가 일탈한 경우에 알람을 출력하는 예가 알려져 있다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2012-132909호 공보

전술한 특허문헌 1의 기술을 적용함으로써, 가동 데이터로부터 산출한 건전성 지표에 기초하여 소정의 통지 대상자에 기계의 보수 요구를 통지하여, 보수에 사용할 필요품의 수배를 촉구할 수 있다.

그러나, 부품에 따라 구입처나 재고 상황은 다르고, 부품의 조달에 요하는 기간은 일정하지 않다. 특히 건설 기계와 같이 구조가 복잡한 기계는, 구성 부품의 수가 방대하며, 부품의 구입처나 재고 상황 등도 다양하다. 그 때문에, 단순히 기계의 가동 데이터에 기초하여 보수를 요구하는 것만으로는, 부품 조달에 예정 외의 장기간을 요하여, 보수 작업의 예정 시기에 필요품의 입수가 늦어질 우려가 있다. 이 경우, 기계의 가동 불능의 기간이 장기화되어, 기계의 가동률 저하에 의해 고객의 운영 비용의 증가로 이어질 가능성이 있다.

한편, 부품 조달에 상정되는 기간을 일정하게 길게 개산하여, 여유를 갖고 필요품을 수배할 수 있도록 하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그를 위해서는 기계의 건전성이 조기에 판정되도록 할 필요가 있다. 이 경우, 판정의 기초가 되는 가동 데이터의 샘플링양이 불충분한 상태에서 알람이 송신되는 경향이 강해질 가능성이 있다. 그 결과로서, 기계가 현실적으로는 정상임에도 불구하고 잘못하여 이상이라고 판정되어, 원래 필요가 없는 부품 교환이나 부품 발주가 행해짐으로써, 역시 고객의 운영 비용의 증가로 이어질 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 부품 조달에 요하는 기간을 가미하여 적정한 타이밍에 기계의 보수 요구를 소정의 통지 대상자에 통지하여, 기계의 가동 불능의 기간을 효과적으로 단축시킴과 함께, 불필요한 부품 교환 작업을 줄일 수 있는 보수 지원 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 관리 대상 기계의 보수 요구를 통지하는 알람을 소정의 출력 장치에 출력하는 보수 지원 시스템에 있어서, 상기 관리 대상 기계의 가동 데이터를 집적한 가동 데이터 데이터베이스와, 상기 관리 대상 기계의 고장 항목마다 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 규정한 필요품 데이터베이스와, 상기 관리 대상 기계의 건전성을 평가하기 위해 연산한 평가값에 기초하여 이상 판정이 되고 나서 실제로 고장이 발생할 때까지의 기간에 대하여 과거의 데이터를 집적한 고장 사례 데이터베이스와, 상기 필요품마다 재고 수량의 데이터를 집적한 부품 재고 데이터베이스와, 상기 알람을 생성하여 상기 출력 장치에 출력하는 처리 장치를 구비하고, 상기 처리 장치는, 상기 가동 데이터 데이터베이스에 기초하여 상기 평가값을 연산하고, 상기 평가값에 기초하여 상기 관리 대상 기계가 정상인지 이상인지를 판정하고, 상기 관리 대상 기계에 대하여 이상 판정이 이루어진 경우, 발생이 예상되는 고장 항목에 관하여, 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 상기 필요품 데이터베이스에 기초하여 추정하고, 상기 이상 판정의 기초로 한 상기 평가값과 상기 고장 사례 데이터베이스에 기초하여, 상기 예상되는 고장 항목에 대하여 고장 발생까지의 유예 기간을 추정하고, 상기 필요품의 조달에 요하는 조달 기간을 상기 부품 재고 데이터베이스로부터 추정하고, 상기 유예 기간으로부터 상기 조달 기간을 감산한 값이 미리 설정된 설정값 이하인 경우에, 상기 예상되는 고장 항목, 상기 필요품의 정보를 포함시켜, 상기 보수 요구를 통지하는 알람을 상기 출력 장치에 출력하는 보수 지원 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 부품 조달에 요하는 기간을 가미하여 적정한 타이밍에 기계의 보수 요구를 통지하여, 기계의 가동 불능의 기간을 효과적으로 단축시킴과 함께, 불필요한 부품 교환 작업을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 적용하는 관리 대상 기계의 일례로서 유압 셔블의 외관을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템의 모식도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템에 구비된 각종 데이터베이스의 모식도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템에 사용되는 고장 사례 데이터베이스의 모식도.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템에 사용될 필요품 데이터베이스의 모식도.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치의 블록도.
도 7은 평가값을 사용한 이상 판정의 예의 설명도.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치에 의한 재고 추정의 처리에서의 출력 결과의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치에 의한 조달 시간 예측의 수순의 일례를 나타내는 흐름도.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치에 의한 조달 시간 예측의 처리에서의 출력 결과의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 평가값과 유예 기간의 관계의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치에 의한 알람 통지의 일례를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 구성하는 처리 장치에 의한 알람 통지까지의 일련의 수순의 일례를 개략적으로 나타내는 흐름도.

이하에 도면을 사용하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

-관리 대상 기계-

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템을 적용하는 관리 대상 기계의 일례로서 유압 셔블의 외관을 나타내는 사시도이다. 이하의 설명에 있어서, 운전실(14)의 전방(도 1 중의 좌측 상측)을 유압 셔블의 선회체의 전방이라 한다. 본 실시 형태에서는 유압 셔블을 본 발명의 보수 지원 시스템의 관리 대상 기계의 예로 들어 설명하지만, 예를 들어 덤프 트럭 등의 다른 건설 기계나 풍력 발전기 등의 다른 분야의 기계 보수 지원에도 본 발명의 보수 지원 시스템은 적용될 수 있다.

동 도면에 나타낸 유압 셔블(1)은 차체(10) 및 작업 장치(20)를 구비하고 있다. 차체(10)는 주행체(11) 및 선회체(12)를 구비하고 있다.

주행체(11)는 본 실시 형태에서는 무한 궤도 크롤러 벨트를 갖는 좌우의 크롤러(주행 장치)(13)를 구비하고 있고, 좌우의 주행 모터(도시하지 않음)에 의해 좌우의 크롤러(13)를 각각 구동함으로써 주행한다. 주행 모터에는 예를 들어 유압 모터가 사용된다.

선회체(12)는 주행체(11)의 상부에 선회 장치(도시하지 않음)를 통해 선회 가능하게 마련되어 있다. 선회체(12)의 전방부(본 실시 형태에서는 전방부 좌측)에는, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실(14)이 마련되어 있다. 선회체(12)에서의 운전실(14)의 후방 측에는 엔진이나 유압 시스템 등을 수용한 동력실(15)이, 후단부에는 작업 장치(20)와의 중량의 밸런스를 잡는 카운터 웨이트(16)가 탑재되어 있다. 선회체(12)를 주행체(11)에 대하여 연결하는 선회 장치에는 선회 모터(도시하지 않음)가 포함되어 있고, 선회 모터에 의해 주행체(11)에 대하여 선회체(12)가 선회 구동된다. 선회 모터(34)에는 예를 들어 유압 모터가 사용된다. 운전실(14)에는, 운전석으로부터 시인하기 쉬운 위치에 모니터(출력 장치)가 마련되어 있고, 이 모니터 등에 의해 운전석에 앉는 오퍼레이터에 각종 정보를 통보할 수 있도록 구성되어 있다.

작업 장치(20)는 토사의 굴삭 등의 작업을 행하기 위한 다관절형의 작업 팔이며, 선회체(12)의 전방부(본 실시 형태에서는 운전실(14)의 우측)에 설치되어 있다. 이 작업 장치(20)는 붐(21), 암(22) 및 버킷(23)을 포함하여 구성되어 있다. 붐(21)은 좌우로 연장되는 핀(도시하지 않음)에 의해 선회 프레임이라고 불리는 선회체(12)의 베이스 프레임에 연결되고, 붐 실린더(31)로 구동되어 선회체(12)에 대하여 상하로 회동한다. 붐 실린더(31)의 양단은, 좌우로 연장되는 핀(도시하지 않음)을 통해 붐(21) 및 선회체(12)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암(22)은 좌우로 연장되는 핀(도시하지 않음)에 의해 붐(21)의 선단에 연결되고, 암 실린더(32)로 구동되어 붐(21)에 대하여 전후로 회동한다. 암 실린더(32)의 양단은, 좌우로 연장되는 핀(도시하지 않음)을 통해 암(22) 및 붐(21)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 버킷(23)은 수평 좌우로 연장되는 핀(도시하지 않음)에 의해 암(22)의 선단에 연결되고, 버킷 실린더(33)로 구동되어 암(22)에 대하여 회동한다. 버킷 실린더(33)의 기단은 암(22)에, 선단은 링크를 통해 버킷에 연결되어 있다.

또한, 유압 셔블(1)에는, 동작 중의 각종 상태량을 검출하는 복수의 센서가 적소에 마련되어 있다. 센서의 예로서, 붐(21), 암(22) 및 버킷(23)의 각 회동 지지점에 각각 각도 센서 S1(도시하지 않음), S2, S3이 마련되어 있다. 선회체(12)에 대한 붐(21)의 각도가 각도 센서 S1에 의해, 붐(21)에 대한 암(22)의 각도가 각도 센서 S2에 의해, 암(22)에 대한 버킷(23)의 회동 각이 각도 센서 S3에 의해 각각 검출된다. 또한, 유압 셔블(1)에는, 경사 센서(도시하지 않음), 압력 센서(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 경사 센서는, 선회체(12)의 전후 방향 및 좌우 방향의 적어도 한쪽의 경사를 검출한다. 압력 센서는, 붐 실린더(31), 암 실린더(32) 및 버킷 실린더(33)의 각 유실에 대응하여 복수 마련되어 있다. 붐 실린더(31)의 보텀 측 및 로드 측의 유실의 압력, 암 실린더(32)의 보텀 측 및 로드 측의 유실의 압력, 버킷 실린더(33)의 유실 보텀 측 및 로드 측의 압력이, 각각 대응하는 압력 센서로 검출된다. 그 외에도, 유압 셔블(1)에 탑재된 발전기의 발전량을 계측하는 전력계, 원동기의 회전수를 계측하는 회전수 센서, 냉각수나 작동유의 온도를 계측하는 온도계, 기체 진동을 계측하는 가속도계 등, 다양한 센서가 유압 셔블(1)에는 마련되어 있다. 배터리의 충전 잔량을 출력하는 회로도 일종의 센서이다.

이들 센서의 검출값은, 유압 셔블(1)에 탑재된 차량 탑재 컨트롤러(도시하지 않음)에 입력되고, 차량 탑재 컨트롤러로부터 통신 회선을 경유하여, 유압 셔블(1)의 가동 데이터로서, 유압 셔블(1)의 기체 ID나 계측 시각과 함께 후술하는 처리 장치(100)로 송신된다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 타이머로 계시한 원동기의 가동 시간이나 각종 조작 시간의 데이터나, 유압 셔블(1)에 탑재된 GNSS에 의한 기체의 위치 데이터 등도, 가동 데이터로서 센서의 출력과 함께 차량 탑재 컨트롤러로부터 처리 장치(100)로 송신된다.

-보수 지원 시스템-

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템의 모식도이다. 동 도면의 보수 지원 시스템은, 유압 셔블(1)(관리 대상 기계)의 보수 요구를 통지하는 알람을 소정의 출력 장치(300)에 출력하고, 소정의 통지 대상자(보수 담당자, 보수 담당 부서 등)에 알람을 통지함으로써 유압 셔블(1)의 보수를 지원하는 시스템이다.

이 보수 지원 시스템은, 처리 장치(100), 서버(200) 및 출력 장치(300)를 포함하여 구성되어 있다. 동 도면에는, LAN(Local Area Network) 또는 인터넷과 같은 네트워크 NW를 통해, 처리 장치(100), 서버(200) 및 출력 장치(300)를 접속한 구성을 예시하고 있다. 단, 이러한 시스템 구성은 적절히 변경 가능하고, 예를 들어 처리 장치(100)와 출력 장치(300)를 유선 또는 무선으로 접속한 구성으로 하는 경우도 있다. 처리 장치(100)로서의 컴퓨터에 출력 장치(300)로서의 모니터를 접속한 구성이, 그 일례이다. 또한, 서버(200)를 생략하고, 후술하는 각 데이터베이스(이하, 데이터베이스를 DB로 약칭함)를 처리 장치(100)의 기억 장치에 기억시킨 구성으로 할 수도 있다. 이하, 출력 장치(300), 서버(200), 처리 장치(100)에 대하여 순차 설명한다.

-출력 장치-

출력 장치(300)는 유압 셔블(1)의 보수를 요구하는 알람을 출력하여 소정의 통지 대상자에 보수 요구를 통지하는 장치이며, 예를 들어 표시 출력 장치나 음성 출력 장치 등을 사용할 수 있다. 표시 출력 장치의 전형례는, 모니터나 램프 등이며, 처리 장치(100)로부터 입력되는 지령 신호에 따라 표시(예를 들어 텍스트 메시지)로 소정의 통지 대상자에 알람을 통지한다. 음성 출력 장치의 전형례는, 스피커나 버저 등이며, 처리 장치(100)로부터 입력되는 지령 신호에 따라 음성(예를 들어 메시지의 소리 내어 읽기)으로 소정의 통지 대상자에 알람을 통지한다. 출력 장치(300)는 전형적으로는, 통지 대상자가 재적 또는 소재하는 시설(예를 들어 관리 사무소나 서비스 영업소)에 설치되어 있거나, 또는 소정의 통지 대상자(사람)가 휴대하고 있다. 유압 셔블(1)의 오퍼레이터를 통지 대상자로 하는 경우, 운전실(14)의 내부에 마련된 표시 출력 장치나 음성 출력 장치 등을 출력 장치(300)에 적용할 수도 있다.

-서버-

서버(200)는 소정 장소에 설치되어 네트워크 NW에 접속된 컴퓨터이며, 각종 DB를 기억한 기억 장치(메모리)(210)를 포함하여 구성되어 있다. 각종 DB는, 하나의 기억 장치(210)에 기억하는 구성으로 할 수도 있고, 복수의 기억 장치(210)에서 분담하여 기억하는 구성으로 할 수도 있다. 기억 장치(210)는 서버(200)에 내장된 내부 메모리여도 되고, 서버(200)에 유선 또는 무선으로 접속된 외부 메모리여도 된다. 전술한 바와 같이, 서버(200)를 생략하고, 처리 장치(100)에 내장된 기억 장치 또는 처리 장치(100)에 접속한 기억 장치에 각종 DB를 저장하는 구성으로 할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보수 지원 시스템에 구비된 각종 DB의 모식도이다. 기억 장치(210)에는, 가동 데이터 DB(211), 고장 사례 DB(212), 부품 생산 DB(213), 운송 수단 DB(214), 관리자 DB(215), 알람 대응 DB(216), 필요품 DB(217), 보수 계획 DB(218), 부품 재고 DB(219)가 저장되어 있다. 기억 장치(210)에 기억된 각 DB는, 전형적으로는 관계형 데이터베이스이다.

· 가동 데이터 DB

가동 데이터 DB(211)는, 유압 셔블(1)의 가동 데이터의 데이터 세트를 집적한 것이다. 유압 셔블(1)의 가동 데이터에는, 전술한 각종 센서의 출력이나 배터리 잔량, 각종 계측 시간, GNSS에 의한 기체의 위치 데이터, 기체 ID 외에, 위치 데이터에 기초한 이동 정보, 기체의 제조 연월일, 사양 등도 포함할 수 있다. 유압 셔블(1)에는 통신 장치(도시하지 않음)가 구비되어 있고, 유압 셔블(1)의 각종 센서의 출력이나 각종 계측 시간, 위치 데이터 등은, 예를 들어 위성 회선 기타의 통신망, 기지국을 적절히 경유하여 처리 장치(100)에서 수신된다. 처리 장치(100)에서 수신한 데이터는, 네트워크 NW를 통해 서버(200)로 송신되어, 가동 데이터 DB(211)에 축적된다. 단, 유압 셔블(1)로부터 서버(200)로의 가동 데이터의 전달 경로는 적절히 변경 가능하고, 예를 들어 처리 장치(100)를 경유하지 않고 기지국으로부터 서버(200)로 유압 셔블(1)의 가동 데이터가 송신되는 구성으로 해도 된다. 가동 데이터는 관리 대상 기계의 ID마다 집적되고, 유압 셔블(1)에 대한 가동 데이터는 다른 관리 대상 기계의 가동 데이터와 식별 가능하다.

· 고장 사례 DB

고장 사례 DB(212)는, 유압 셔블(1)의 건전성을 평가하기 위한 평가값 a(후술)를 연산하고, 평가값 a에 기초하여 이상 판정이 되고 나서 실제로 고장이 발생할 때까지의 기간에 대하여 과거의 데이터를 집적한 것이다. 고장 사례 DB(212)에는, 유압 셔블(1)(특정 ID의 기체)의 과거의 고장 사례에 한정되지는 않고, 유압 셔블(1)과 동일 형식의 다수의 기체 외에, 보수 지원 시스템이 관리 대상으로 하는 다른 종의 관리 대상 기계의 과거 고장 사례가 포함된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 고장 사례 DB(212)에는, 사례 No, 고장 항목, 기체 ID, 이상 검지일, 평가값, 고장 발생일, 사용 품목 등의 데이터 세트가 집적되어 있다. 사례 No는, 과거의 고장 사례에 각각 부여된 고유의 번호이다. 고장 항목은, 예를 들어 배터리의 열화, 투스(버킷의 톱니)의 손상과 같은 고장의 내용을 나타내는 것이다. 기체 ID는, 그 고장 사례에서의 기체의 ID이다. 기체 ID로 기종이 특정되지 않는 경우에는, 기종의 데이터도 고장 사례 DB(212)에 포함시킬 수 있다. 이상 검지일은, 평가값 a에 기초하여 유압 셔블(1)의 이상이 검지된 일자이다. 평가값은, 이상 검지일에 이상 판정의 기초가 된 값이다. 고장 발생일은, 그 고장 사례에 대하여 유압 셔블(1)이 실제로 고장난 일자이다. 사용 품목은, 그 고장 사례에 있어서 고장의 수리에 사용한 하나 또는 복수의 교환 부품, 수배한 공구나 설비 등의 정보이다. 본 실시 형태에 있어서, 이상 판정이 되고 나서 실제로 고장이 발생할 때까지의 기간은, 이상 검지일부터 고장 발생일까지의 기간(일수)에 상당하고, 이상 검지일과 고장 발생일로 표현한 경우를 예시하고 있다.

· 부품 생산 DB

부품 생산 DB(213)는, 부품의 각 구입처(창고 등)가 취급하는 부품의 생산 계획이나 입하 계획, 출하 계획에 대한 데이터베이스이다. 각 구입처의 관리자는, 부품의 생산자(제조원)와의 사이에 부품의 생산 계획의 정보를 공유(예를 들어 파일 공유)하고 있고, 생산자와 공유하는 부품의 생산 계획의 데이터가, 구입처의 관리자에 의해 부품 생산 DB(213)에 등록된다. 부품의 입하 계획이나 출하 계획에 대해서도, 구입처의 관리자에 의해 부품 생산 DB(213)에 등록된다. 단, 부품 생산 DB(213)에 데이터를 등록하는 사람은 임의이며, 예를 들어 구입처의 관리자로부터 제공된 부품의 생산 계획이나 입출하 계획의 데이터를 유압 셔블(1)의 보수 담당자가 부품 생산 DB(213)에 등록하도록 해도 된다. 또한, 구입처의 관리자로부터 네트워크 NW를 통해 제공된 부품의 생산 계획이나 입출하 계획의 데이터가, 일정 시간마다 처리 장치(100) 또는 서버(200)에 다운로드되어 부품 생산 DB(213)가 자동 갱신되도록 해도 된다.

· 운송 수단 DB

운송 수단 DB(214)는, 필요품마다 구입처의 소재지와 운송 수단의 데이터를 집적한 것이다. 이 운송 수단 DB(214)에는, 유압 셔블(1)의 보수를 위해 수배해야 할 필요품의 구입처의 소재지, 운송 수단, 운송에 요하는 운송 시간 등의 데이터 세트가 포함된다. 유압 셔블(1)의 보수를 위해 수배해야 할 필요품에는, 유압 셔블(1)에 내장하는 부품 외에, 보수에 사용할 공구나 설비를 포함할 수 있다. 보수에 사용할 공구나 설비에는, 필요 시에 일시적으로 수배하여 사용하는 렌탈품을 포함할 수도 있다. 운송 수단으로서는, 과거의 필요품의 조달 실적 또는 운송 회사로부터 제공되는 정보에 기초하여, 예를 들어 α사의 항공 운송, β사의 항공 운송, γ사의 해상 운송, δ사의 육상 운송과 같은 정보가 수동 또는 자동으로 등록된다. 운송 시간이나 과거의 조달 실적으로부터 수동 입력에 의해 설정할 수 있다. 단, 운송 수단에 운항 또는 운행의 스케줄 데이터가 네트워크 NW를 통해 제공되는 경우에는, 다운로드한 스케줄에 기초하여 운송 시간이 자동으로 설정되도록 해도 된다.

· 관리자 DB

관리자 DB(215)는, 유압 셔블(1)의 관리자(영업소, 대리점), 관리자의 소재지, 이용하는 운송 수단, 과거의 필요품 조달 이력 등의 데이터 세트를 집적한 것이다. 관리자는, 예를 들어 유압 셔블(1)의 보수를 청부 맡은 영업소나 대리점 등이다. 관리자의 소재지는, 필요품의 송달처에 상당하고, 관리자 그 자체의 소재지 외에, 관리자가 유압 셔블(1)의 보수 작업을 할 장소의 소재지를 설정할 수도 있다. 이용하는 운송 수단은, 관리자가 이용하는 경향이 강한 운송 수단이다. 예를 들어 필요품의 조달 이력으로부터, 어떤 영업소가 부품 조달에 δ사의 육상 운송을 이용하는 것이 상정되는 경우, 그 영업소가 이용하는 운송 수단으로서 δ사의 육상 운송이 등록된다. 필요품의 조달 이력에 있어서 사용하는 운송 수단이 변화한 경우에는, 이용하는 운송 수단이 자동 갱신되는(또는 수동 선택을 위해 운송 수단의 선택지가 증가하는) 식으로 시스템을 구성하는 것이 바람직하다.

· 알람 대응 DB

알람 대응 DB(216)는, 보수 지원 시스템으로부터 통지된 알람에 대하여 유압 셔블(1)의 보수 담당자가 행한 대응의 데이터를 집적한 것이다. 이 알람 대응 DB(216)에는, 유압 셔블(1)의 보수 담당자가 보수에 사용할 필요품을 발주한 일자, 발주한 품목과 그 수량, 유압 셔블(1)이 행한 보수(메인터넌스)의 개시 일시 및 종료 일시 등의 데이터 세트가 포함된다.

· 필요품 DB

필요품 DB(217)는, 유압 셔블(1)의 고장 항목마다 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 규정한 것이다. 필요품 DB(217)에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기종, 고장 항목, 필요품 No, 품목, 수량 등의 데이터 세트가 포함된다. 기종은, 관리 대상 기계의 형식 등, 기종을 특정하기 위한 데이터이다. 고장 항목은, 고장 사례 DB(212)(도 4)와 마찬가지로, 예를 들어 배터리의 열화와 같은 고장의 내용을 나타내는 것이다. 필요품 No는, 고장 항목에 대하여 보수에 사용할 각 필요품에 부여된 식별 번호이다. 필요품은, 하나의 고장 항목에 대하여 하나라고 한정되지는 않고, 복수의 품목의 리스트가 등록되는 경우도 있다. 품목은, 예를 들어 압력 센서, 링, 나사와 같은 각 필요품의 명칭이다. 수량은, 각 필요품의 필요 수량이다. 필요품이나 수량은, 과거의 고장 사례의 대응이나 경험칙, 지식 등에 기초하여 보수 담당자가 수동으로 설정할 수 있다. 또한, 예를 들어 처리 장치(100)에 있어서 고장 사례 DB(212) 및 알람 대응 DB(216) 중 적어도 한쪽을 통계하여, 필요품 DB(217)의 필요품(필요품 No, 품목)이나 수량의 데이터가 자동적으로 설정 또는 갱신되도록 해도 된다. 이 경우, 고장 사례 DB(212) 또는 알람 대응 DB(216)의 데이터 집적량이 충분한 것이 바람직하고, 데이터 집적량이 설정값을 초과한 경우에 처리가 실행되도록 하는 것을 생각할 수 있다.

· 보수 계획 DB

보수 계획 DB(218)는, 보수 계획 및 보수에 사용되는 품목의 리스트 등에 대하여 관리 대상 기계의 기체마다(기체 ID마다) 데이터를 모은 것이다. 이 보수 계획 DB(218)에는, 예를 들어 관리 대상 기계, 보수 대상 부위, 보수의 개시 예정일, 보수의 완료 예정일, 필요품의 리스트 등의 데이터 세트가 포함된다. 관리 대상 기계는, 보수 대상의 기체이며, 예를 들어 기체 ID로 나타낼 수 있다. 보수 대상 부위는, 예를 들어 배터리, 붐 실린더와 같은 관리 대상으로 하는 기체의 보수 대상의 부위이다. 필요품의 리스트는, 보수 대상 부위의 보수에 필요한 필요품 및 그 수량의 리스트이다.

· 부품 재고 DB

부품 재고 DB(219)는, 필요품마다 재고 수량의 데이터를 집적한 것이다. 이 부품 재고 DB(219)에는, 필요품, 구입처, 필요품의 속성(필요품 No, 품목, 중량, 가격 등), 재고 수량, 판매 실적 등의 데이터 세트가 포함된다. 구입처는, 필요품의 취급 창고, 필요품의 발주처 등이다. 필요품 No는, 필요품에 부여된 식별 번호이다. 품목은, 예를 들어 압력 센서, 링, 나사와 같은 필요품의 명칭이다. 중량은, 그 필요품의 중량이다. 가격은, 필요품의 그 구입처에서의 판매 가격이다. 재고 수량은, 필요품의 그 구입처에서의 현재의 재고 수량이다. 판매 실적은, 필요품의 그 구입처에서의 과거의 판매 실적이다.

-처리 장치-

도 6은 처리 장치(100)의 블록도이다. 처리 장치(100)는 알람을 생성하여 출력 장치(300)에 출력하는 컴퓨터이며, 입출력 인터페이스(101), ROM(예를 들어 EPROM)(102), RAM(103), CPU(104) 및 타이머(105)가 구비되어 있다. 처리 장치(100)는 단수의 컴퓨터로 구성해도 되지만, 유선, 무선 또는 네트워크 NW를 통해 서로 접속한 복수의 컴퓨터로 구성해도 된다.

입출력 인터페이스(101)는 네트워크 NW를 통해 유압 셔블(1)이나 서버(200), 출력 장치(300) 사이에서 수수하는 데이터를 입력 및 출력한다. 예를 들어, 네트워크 NW를 통해 수신한 유압 셔블(1)의 가동 데이터나 서버(200)로부터 읽어 들인 각종 데이터가, 입출력 인터페이스(101)를 통해 처리 장치(100)에 입력된다. 또한, 처리 장치(100)에서 생성 또는 연산된 알람 기타의 데이터가, 출력 인터페이스(101)를 통해 출력되어, 적절히 네트워크 NW를 통해 출력 장치(300), 서버(200) 또는 유압 셔블(1)로 송신된다.

ROM(102)은, 각종 판정이나 알람의 생성에 필요한 연산식이나 프로그램, 데이터를 저장한 기억 장치이다. 예를 들어 후술하는 상태 분석 P1부터 대응 기록 P7의 각 처리의 프로그램이나 특징 벡터에 의한 고장 항목의 분류의 학습 모델 등도, 이 ROM(102)에 저장되어 있다.

CPU(104)는, ROM(102)으로부터 로드한 프로그램 등에 따라, 입출력 인터페이스(101)를 통해 입력된 각 데이터에 기초하여 소정의 처리를 실행하는 장치이다.

RAM(103)은, 연산 도중의 데이터 등을 일시적으로 기억하는 기억 장치이다. 이 RAM(103)에는, 예를 들어 각 처리의 과정에서 연산되는 데이터 등이 일시 기록된다.

타이머(105)는 각종 시간을 계시한다.

-처리 장치의 기능-

처리 장치(100)는 먼저 도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 상태 분석 P1, 필요품 추정 P2, 재고 추정 P3, 조달 시간 예측 P4, 알람 통지 시기 판정 P5, 알람 송신 P6, 대응 기록 P7의 각 처리를 실행하는 기능을 구비하고 있다. 이들 기능은, ROM(102)에 저장된 프로그램에 따라 CPU(104)에 의해 실행된다.

· 상태 분석

상태 분석 P1은, 가동 데이터 DB(211)에 기초하여 유압 셔블(1)에 대하여 소정의 평가값 a를 연산하고, 연산한 평가값 a에 기초하여 유압 셔블(1)이 정상인지 이상인지를 판정하는 처리이다. 평가값 a는, 관리 대상 기계의 건전성을 평가하기 위해 정의된 값이다. 예를 들어, 가동 데이터에 의해 규정되는 특징량 벡터에 기초하여, 처리 장치(100)에서 평가값 a를 연산할 수 있다. 평가값 a의 연산에는, 전형적으로는, 데이터 마이닝, 기계 학습, 잔여 수명 진단 등의 알고리즘을 사용할 수 있다. 예를 들어, 고장 항목은, 복수 종류의 가동 데이터를 파라미터로 하는 특징량 공간(좌표계) 내의 영역에서 분류할 수 있다. 이 경우, 특징량 공간 내에 있어서, 다양한 가동 데이터로 정의되는 특징량 벡터(특징량 공간에서의 좌표)와, 어떤 고장 항목 Z1로 분류된 영역의 대표점(예를 들어 중심점)의 거리가, 고장 항목 Z1에 대한 평가값 a로서 예시할 수 있다. 예를 들어, 이 평가값 a에 대하여 역치 ax, ay(ax<ay)를 설정하고, 처리 장치(100)에 있어서, a≤ax이면 고장 항목 Z1에 관해 고장이 추정되고, ax<a≤ay이면 고장 항목 Z1에 관해 고장의 징후가 추정되는 구성으로 할 수 있다.

또한, 이상 검지 알고리즘을 사용한 상태 분석 P1이 간단한 예를 설명한다. 예를 들어 유압 셔블(1)의 고장 항목 Z2에 대하여 유압 셔블(1)이 건전한 상태이면, 유압 셔블(1)의 주행 시간 t와 엔진 온도 Te의 사이에, Te=C×t의 관계가 성립된다고 한다(C는 상수). 이 (Te=C×t)의 관계를 고장 항목 Z2의 정상 모델로 정의한 경우에, t와 Te로 정의되는 특징량 벡터가 이 정상 모델로부터 허용값을 초과하여 떨어진 경우에 고장 항목 Z2에 대하여 유압 셔블(1)의 이상이 의심된다. 이 예에서의 특징량 벡터는, t, Te로 정의되는 좌표계에서의 좌표와 동등하다. 이 경우, 예를 들어 마하라노비스·다구치법이라는 통계적 알고리즘을 사용하여, 평가값 a를 다음 식으로 연산할 수 있다.

a=(x-μ)²/σ²

여기서, x는 특징량 벡터, μ는 특징량의 평균값, σ는 특징량의 분산이다.

도 7은 이 평가값 a를 사용한 전형적인 이상 판정의 예의 설명도이다. 동 도면과 같이, 평가값 a에 대하여 역치 a1을 설정하고, 평가값 a가 역치 a1보다 큰 경우(a>a1)는 이상, 평가값 a가 역치 a1 이하인 경우(a≤a1)는 정상이라고 판정할 수 있다. 이 예에서는, 평가값 a와 역치 a1을 사용하여, 학습 모델을 다음과 같은 의사 코드로 기술할 수 있다.

IF a≥a1 THEN 유압 셔블은 이상이다.

ELSE 유압 셔블은 정상이다.

이상, 본 실시 형태에서는 가동 데이터 DB(211)에 기초하여 평가값 a를 연산하는 예를 설명하였다. 단, 유압 셔블(1)이 가동되는 현장의 공사 계획에 관한 데이터(예정되는 가동 시간, 작업량 등)나 과거의 메인터넌스 이력(각 부품의 사용 연수 등)을 가동 데이터와 함께 파라미터에 포함시켜 평가값 a를 연산할 수도 있다.

· 필요품 추정

필요품 추정 P2는, 유압 셔블(1)에 대하여 이상 판정이 이루어진 경우, 발생이 예상되는 고장 항목에 관하여, 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 필요품 DB(217)에 기초하여 추정하는 처리이다. 필요품의 품목은 고장 항목에 따라 다르고, 고장 항목에 따라서는 1종인 경우도 있고, 복수 종류인 경우도 있다.

· 재고 추정

재고 추정 P3은, 필요품 추정 P2의 처리에서 추정되는 각 필요품에 대하여 대응하는 구입처의 금후의 재고 수량의 추이를 추정하는 처리이다. 처리 장치(100)는 예를 들어 부품 생산 DB(213) 및 부품 재고 DB(219)에 기초하여 재고 추정 P3의 처리를 실행한다. 예를 들어 부품 A에 대한 대응하는 구입처의 n일 후에 있어서의 재고 수량의 추정값 Nn은, 예를 들어 다음 식과 같이 추정할 수 있다.

Nn=N0+ΣNin-ΣNout

단, N0은 현재의 재고 수량, ΣNin은 금후 n일 동안에 있어서의 부품 A의 총입하수(생산수를 포함함)의 추정값, ΣNout는 금후 n일 동안에 있어서의 부품 A의 총출하수의 추정값이다. N0은 부품 재고 DB(219)로부터 특정할 수 있고, ΣNin, ΣNout에 대해서는 부품 생산 DB(213)으로부터 연산할 수 있다.

또한, 이 예에서는, 부품 생산 DB(213)에 기초하여 ΣNout을 연산하는 예를 설명했지만, 부품 생산 DB(213)과 함께 보수 계획 DB를 파라미터에 포함시켜 ΣNout을 연산할 수도 있다. 보수 계획 DB에 의해 각 관리 대상 기계의 보수 계획, 필요품 및 그 수량을 특정할 수 있기 때문에, 이들 데이터로부터 추정되는 부품 A의 수요 예측을 ΣNout의 연산에 가미할 수 있다.

도 8은 처리 장치(100)에 의한 재고 추정 P3의 처리에서의 출력 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 동 도면과 같이, 본 실시 형태에서는, 부품 A에 대하여 1일 후(i=1, 2일 후(i=2), ...n일 후(i=n)의 재고 수량의 추정값 Nn이, 재고 수량의 추이로서 연산된다.

· 조달 시간 예측

조달 시간 예측 P4는, 필요품 추정 P2에서 추정된 필요품의 조달에 요하는 조달 기간을 부품 재고 DB(219)로부터 추정하는 처리이다. 부품 재고 DB(219)에는 필요품의 구입처의 소재지나 재고 수량의 데이터가 포함되기 때문에, 처리 장치(100)는 이들 데이터에 기초하여 필요품의 조달 기간을 개산할 수 있다.

특히 본 실시 형태에 있어서, 전술한 바와 같이 재고 추정 P3의 처리가 실시되므로, 처리 장치(100)에 의해, 추정한 재고 추이를 가미함으로써 보다 정확하게 조달 기간이 추정 연산된다. 구체적으로는, 먼저, 운송 수단 DB(214) 및 관리자 DB(215)에 기초하여 구입처로부터 지정 장소로의 필요품의 운송에 요하는 운송 기간을 연산할 수 있다. 지정 장소는, 예를 들어 유압 셔블(1)의 보수를 실시하는 현장의 자재 반입 장소 등, 관리자 DB(215)에 등록된 지정의 필요품 수취 장소이다. 운송 기간은, 루트에 따른 운송 수단의 이동 기간으로서 연산할 수도 있지만, 과거의 데이터에 기초하여 구입처에 발주하고 나서 지정 장소에 도착할 때까지 소요된 기간을 설정해도 된다. 과거의 데이터가 충분히 축적되어 있는 경우에는, 뉴럴 네트워크 등의 기계 학습 알고리즘을 사용하여 운송 시간을 추정하도록 처리 장치(100)를 구성할 수도 있다.

또한, 상정한 발주일에 있어서 구입처에 필요 수량의 필요품의 재고가 없는 경우, 조달 기간은, 필요품의 생산에 소요될 것으로 예상되는 생산 기간(예를 들어 생산 개시부터 출고까지의 기간)을 운송 기간에 가산하여 연산된다. 필요품의 생산 기간은, 부품 생산 DB(예를 들어 생산 계획의 데이터)에 기초하여 처리 장치(100)에 의해 연산된다.

예를 들어 도 8에 있어서 2일 후의 일자에 발주하는 것을 가정하여 연산되는 조달 기간을 예로 들면, 가령 2일 후의 재고 수량의 추정값 Nn이 필요 수량을 충족시키고 있으면 운송 기간에 2일을 가산한 기간이 조달 기간으로서 연산된다. 그러나, 2일 후의 재고 수량의 추정값 Nn이 필요 수량에 미치지 않고, 생산 또는 입하에 의해 필요 수량이 확보되는 것이 20일 후일 것으로 예상되는 경우, 조달 기간은 운송 기간에 20일을 가산한 기간이 된다.

도 9는 처리 장치(100)에 의한 조달 시간 예측 P4의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다. 처리 장치(100)는 설정 기간(예를 들어 1일)마다 자동적으로 또는 오퍼레이터의 조작에 따른 임의의 타이밍에, 도 9의 흐름도를 실행한다.

(스텝 S41)

처리 장치(100)는 도 9의 수순을 개시하면, 필요품 추정 P2의 처리에서 추정된 필요품에 대하여 재고 추정 P3의 연산 결과로부터, 해당하는 구입처의 소정의 발주일에서의 재고의 추정 수량의 데이터를 확인한다. 소정의 발주일이란, 필요품의 발주를 가정한 일자(또는 일시)이다. 소정의 발주일의 일례로서, 예를 들어 현재의 일자로부터 설정 기간 후의 일자를 들 수 있다. 설정 기간은, 예를 들어 알람(후술)을 통지하고 나서 유압 셔블(1)의 보수 담당자 등이 알람의 확인 및 검토를 하여 필요품을 결정하여 발주하는 데 요하는 소요 기간을 고려하여 임의로 설정할 수 있다. 또한, 알람 통지 후 발주까지의 과거의 데이터를 기계 학습하여, 자동적으로 설정 기간이 설정되도록 해도 된다.

(스텝 S42)

다음으로, 처리 장치(100)는 소정의 발주일에서의 필요품의 재고의 추정 수량의 데이터에 기초하여, 소정의 발주일에 필요 수량의 필요품이 구입처에 있을지를 판정한다. 소정의 발주일에 있어서 구입처에 필요 수량의 필요품의 재고가 없는 경우(“아니오”), 처리 장치(100)는 스텝 S42로부터 스텝 S43으로 수순을 이행한다. 소정의 발주일에 있어서 구입처에 필요 수량의 필요품의 재고가 있는 경우(“예”), 처리 장치(100)는 스텝 S43을 바이패스하여 스텝 S42로부터 스텝 S44로 수순을 이행한다.

(스텝 S43)

소정의 발주일에 있어서 구입처에 필요 수량의 필요품의 재고가 없는 경우, 처리 장치(100)는 부품 생산 DB(예를 들어 생산 계획의 데이터)에 기초하여, 필요품의 생산에 요하는 예상 생산 기간(예를 들어 생산 개시부터 출고까지의 기간)을 연산한다. 필요품의 예상 생산 기간을 연산하면, 처리 장치(100)는 스텝 S43으로부터 스텝 S44로 수순을 이행한다.

(스텝 S44)

스텝 S44로 수순을 이행하면, 처리 장치(100)는 운송 수단 DB(214)(구입처의 소재지, 운송 수단 등의 데이터)에 기초하여, 구입처로부터 소정의 운송 수단에 의해 필요품을 조달하는 데 요하는 조달 기간을 추정한다. 이 경우, 필요품의 재고가 있는 경우, 처리 장치(100)에서는, 운송 기간(또는 필요에 따라 설정 기간을 운송 기간에 부가한 기간)이 조달 기간으로서 연산된다. 필요품의 발주를 상정한 날에 필요품의 재고가 없을 것으로 예상되는 경우, 처리 장치(100)에서는, 운송 수단 DB(214)를 참조하여 운송 기간(또는 필요에 따라 설정 기간을 운송 기간에 부가한 기간)에 필요품의 생산 기간을 더 부가한 기간이 조달 기간으로서 연산된다. 필요품의 생산 기간은, 부품 생산 DB(213)에 기초하여 연산된다.

도 10은 처리 장치(100)에 의한 조달 시간 예측 P4의 처리에서의 출력 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 동 도면과 같이, 본 실시 형태에서는, 재고 유무, 생산 기간, 운송 수단, 운송 기간 및 조달 기간이, 발주 대상으로서 상정되는 필요품(동 도면에서는 복수의 필요품 각각)에 대하여 연산된다.

· 알람 통지 시기 판정

알람 통지 시기 판정 P5는, 유압 셔블(1)에 발생할 것으로 예상되는 고장 항목에 대하여 고장 발생까지의 유예 기간(현재부터 고장 발생까지의 예상 기간)을 추정하고, 출력 장치(300)를 통해 알람을 통지 대상자에 통지하는 적정한 타이밍을 판정하는 처리이다. 유예 기간은, 상태 분석 P1의 처리에서 유압 셔블(1)에 대하여 한 이상 판정의 기초로 한 평가값 a와 고장 사례 DB(212)에 기초하여, 처리 장치(100)에 의해 실행된다. 구체예를 들면, 각 고장 항목에 있어서 유예 기간 Ta와 평가값 a 사이에는 일정 관계가 있고, 상술한 식(a=(x-μ)2/σ²)으로 구해지는 평가값이면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 평가값 a의 값이 커짐에 따라 유예 기간은 짧아진다.

도 11은 평가값과 유예 기간을 축으로 취하여, 어떤 고장 항목에 대하여 고장 사례 DB(212)로부터 실적값을 플롯하고, 평가값 a와 유예 기간 Ta의 관계를 근사식(근사 곡선)으로 나타낸 예이다. 이 근사식을 사용함으로써, 어떤 고장 항목에 있어서 평가값 az가 연산된 경우에 유예 기간 Taz를 추정할 수 있다. 이러한 근사식을 고장 항목마다 연산하고, 대응하는 근사식을 사용하여 평가값 a로부터 유예 기간 Ta를 연산할 수 있다. 단, 도 11의 유예 기간 연산 방법은 일례이며, 예를 들어 미리 설정한 가장 최근의 설정 기간만큼의 평가값 a를 적분하고, 그 적분값에 기초하여 유예 기간 Ta를 연산하는 등, 평가값 a를 사용한 유예 기간 Ta의 연산 방법에 대해서는 적절히 변경 가능하다.

또한, 알람의 타이밍 판정에 대해서는, 예를 들어 조달 시간 예측 P4의 처리에서 연산한 조달 시간을 유예 기간으로부터 감산한 값이 미리 설정된 설정값 이하인지를 판정하고, 설정값 이하인 경우에 알람 통지의 타이밍이 도래했다고 판정하는 예를 들 수 있다. 여기서 사용하는 설정값은, 예를 들어 유압 셔블(1)의 보수를 실시하는 작업장에 있어서 필요품의 수취부터 보수 작업에 착수할 때까지 요하는 순서 절차 기간 등을 고려하여 임의로 설정할 수 있다. 또한, 필요품 수령 후 보수 작업 개시까지의 과거의 데이터를 기계 학습하여, 자동적으로 설정값이 설정되도록 해도 된다. 단순히 유예 기간이 조달 시간 이하로 되면 알람이 통지되도록 하는 경우, 설정값을 0(제로)으로 설정하면 된다.

· 알람 송신

알람 송신 P6은, 알람 통지 시기 판정 P5의 처리에서 유예 기간으로부터 조달 기간을 감산한 값이 미리 설정된 설정값 이하라고 판정된 경우에, 유압 셔블(1)의 보수 요구를 통지하는 알람을 출력 장치(300)에 출력하는 처리이다. 알람에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 발생이 예상되는 고장 항목이나 필요품(품목 및 수량) 등에 대한 정보가 포함된다. 도 12는 출력 장치(300)(모니터)에, 발생이 예상되는 고장 항목이나 예상되는 고장의 시기, 그 보수(대책)에 필요한 필요품이나 수량, 예상되는 조달 기간 등의 정보를, 텍스트 정보로 통지하는 화면의 일례를 나타내고 있다. 이 통지는, 예를 들어 알람을 수령 수속(예를 들어 확인 버튼의 조작)이 이루어질 때까지 연속적으로 또는 일정 시간 간격으로 표시시킬 수 있다. 이 경우, 알람의 수령 수속이 이루어질 때까지, 시간 경과에 수반하여 예를 들어 부품 재고의 추이 등에 기인하여 조달 기간 등에 변경이 발생된 경우, 그 변경이 반영되도록 알람의 내용이 적시에 갱신되도록 할 수도 있다. 이에 의해, 보수 담당자 등은 정밀도가 높은 최신 정보를 확인할 수 있다.

또한, 평가값 a의 수치 또는 도 7과 같은 도면을 알람의 화면에 표시하는 것도 생각할 수 있다. 평가값 a를 통지하는 경우, 예를 들어 평가값 a를 수치의 크기에 따라 레벨 1, 레벨 2, 레벨 3의 3단계로 분류해 두고, 수치 대신에 레벨을 표시하도록 해도 된다. 물론, 레벨의 분류는 3단계에 한정되지는 않고, 2단계로 해도 되고 4단계 이상으로 해도 된다.

그 밖에, 알람의 형식으로서는, 경고음, 램프 점등, 전자 메일, 전화, 팩스를 사용한 것도 적절히 채용할 수 있다.

도 13은 처리 장치(100)에 의한 알람 통지까지의 일련의 수순의 일례를 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 처리 장치(100)는 설정 기간(예를 들어 1일)마다 자동적으로 또는 보수 담당자 등의 조작에 따른 임의의 타이밍에, 도 13의 흐름도를 실행한다. 처리 장치(100)에 도 13의 처리 실행을 수동으로 지시하는 경우, 처리 장치(100)를 직접 조작하는 구성 외에, 예를 들어 네트워크 NW를 통해 처리 장치(100)와 통신 가능한 외부 단말기(설치형 단말기, 휴대 단말기를 포함함)를 조작하는 구성으로 할 수도 있다.

(스텝 S51, S52)

처리 장치(100)는 도 13의 수순을 개시하면, 전술한 상태 분석 P1의 처리를 실행하여, 유압 셔블(1)에 대하여 평가값 a를 연산하고(스텝 S51), 연산한 평가값 a에 기초하여 유압 셔블(1)이 이상인지를 판정한다(스텝 S52). 유압 셔블(1)에 이상이 없는 경우, 처리 장치(100)는 도 13의 처리를 종료하고, 동 도면의 처리의 다음의 실행의 기회까지 대기한다. 유압 셔블(1)에 이상이 있는 경우, 처리 장치(100)는 스텝 S52로부터 스텝 S53으로 수순을 이행한다. 또한, 상태 분석 P1의 처리에서는, 유압 셔블(1)이 다양한 가동 데이터로 정의되는 특징량 벡터에 의해, 특징량 공간 내에서 분류된 고장 항목도 추정된다. 이 예에서는, 그 처리의 결과, 어떤 고장 항목에 대하여 이상이 인식된 것으로 한다. 또한, 고장 항목이 추정되면, 필요품 추정 P2나 재고 추정 P3, 조달 시간 예측 P4의 처리가 처리 장치(100)에서 순차 실행됨으로써, 필요품 및 그 수량이나 조달 기간도 추정된다.

(스텝 S53-S55)

어떤 고장 항목에 대하여 유압 셔블(1)에 이상이 검출되면, 처리 장치(100)는 알람 통지 시기 판정 P5의 처리를 실행하여, 유압 셔블(1)에 고장이 발생할 때까지의 유예 기간을 추정한다(스텝 S53). 처리 장치(100)는 추정한 유예 기간을 필요품의 조달 기간과 비교하여(스텝 S54), 유예 기간에 대하여 조달 기간에 여유가 있으면(차이가 설정값보다 크면), 도 13의 처리를 종료하여 동 도면의 처리의 다음의 실행의 기회까지 대기한다. 한편, 유예 기간에 대하여 조달 기간에 여유가 없으면(차이가 설정값 이하이면), 처리 장치(100)는 스텝 S55로부터 스텝 S56으로 수순을 이행한다.

(스텝 S56)

스텝 S56으로 수순을 이행하면, 처리 장치(100)는 출력 장치(300)에 알람을 출력하여, 대책을 필요로 하는 고장 항목, 고장까지의 유예 기간, 대책에 필요한 필요품이나 수량 등의 정보를 포함한 보수 요구를 통지 대상자에 통지한다. 알람을 출력하면, 처리 장치(100)는 도 13의 처리를 종료하여 동 도면의 처리의 다음의 실행의 기회까지 대기한다.

· 대응 기록

대응 기록 P7은, 알람의 통지 후, 그 알람에 대하여 보수 담당자가 실시한 대응 내용의 데이터에 대하여 서버(200)로 송신하여 고장 사례 DB(212)에 축적하는 처리이다. 대응 내용의 데이터에는, 알람의 식별 번호, 필요품의 발주일, 발주 수량, 보수 개시일, 보수 종료일 등의 데이터가 포함된다. 대응 내용의 데이터는, 보수 담당자 또는 고객 등에 의해, 처리 장치(100) 또는 이것에 네트워크 NW를 통해 접속된 외부 단말기가 조작되어 입력된다. 처리 장치(100)를 통하지 않고 서버(200)에 대응 내용의 데이터가 직접 업로드되는 구성으로 해도 된다. 대응 내용의 데이터는, 재고 추정 P3이나 알람 통지 시기 판정 P5의 정밀도 향상 외에, 고객 만족도 향상을 위한 분석 등에도 유용하다.

-효과-

(1) 본 실시 형태에 있어서는, 유압 셔블(1)에 대하여 고장 항목을 판정하여 보수 요구를 알람으로 통지한다. 이에 의해, 보수 담당자 등은, 그 알람을 확인하여 고장 항목의 보수를 검토하거나, 유압 셔블(1)을 간이 점검하여 보수 요구의 타당성을 확인하거나 할 수 있다. 또한, 보수에 사용할 필요품을 확인하거나 그 타당성을 빠르게 검토하거나 할 수 있다. 그리고, 이 알람은, 고장 발생의 예상시기로부터 필요품의 조달 기간 등을 고려하여 역산한 적정한 타이밍에 통지된다. 따라서, 알람이 지연되어 보수 작업에 필요품의 입수가 늦어지는 상황의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 단순히 이상이 검출된 것만으로는 알람은 통지되지 않고, 고장 발생까지의 유예 기간과 필요품의 조달 기간을 고려한 타이밍에 알람이 통지된다. 그 때문에, 경솔한 알람에 의해 원래 불필요한 부품 발주의 고객에 대한 요구도 억제할 수 있어, 불필요한 부품 비용의 발생이 억제될 수 있다. 따라서, 필요품의 조달에 요하는 기간을 가미하여 적정한 타이밍에 유압 셔블(1)의 보수 요구를 소정의 통지 대상자에 통지하여, 유압 셔블(1)의 가동 불능의 기간을 효과적으로 단축시킬 수 있다.

(2) 또한, 본 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)이 다양한 가동 데이터에 의해 규정되는 특징량 벡터에 기초하여 평가값 a가 연산된다. 이에 의해, 예를 들어 기계 학습 등을 이용함으로써, 실적 데이터의 축적에 수반하여 유압 셔블(1)에 발생이 예상되는 고장의 종류나 전조를 고정밀도로 추정할 수 있게 된다.

(3) 부품 재고 DB(219) 및 부품 생산 DB(213)에 기초한 필요품의 재고 수량의 추이와, 운송 수단 DB(214)에 기초한 필요품의 운송 기간을 고려하여 필요품의 조달 기간이 연산되므로, 타당성이 높은 조달 기간을 연산할 수 있다. 특히, 필요품의 발주를 상정한 날의 필요품의 재고의 부족이 예상되는 경우, 또한 부품 생산 DB(213)에 기초한 필요품의 생산 기간이 더 고려되므로, 재고의 유무에 관계없이 유연하게 필요품의 조달 기간을 추정할 수 있다.

-변형예-

이상의 실시 형태에서는, 상태 분석 P1에 있어서 정상 모델과의 비교로 평가값 a를 연산하는 예를 설명했지만, 와이불 분석 등의 잔여 수명 진단 알고리즘을 사용하여, 관리 대상 기계 또는 그 구성 요소의 추정 잔여 수명을 평가값 a로서 연산할 수도 있다. 이 경우, 관리 대상 기계의 고장 발생까지의 유예 기간에 대해서는, 추정 잔여 수명과 고장 확률을 사용하여 연산할 수 있다.

이상의 실시 형태에서는, 상태 분석 P1부터 대응 기록 P7까지의 일련의 처리를 처리 장치(100)에서 실행하는 구성을 예시했지만, 이들 처리는, 소위 에지 컴퓨팅 기술을 사용하여 관리 대상 기계에서 실행하는 것도 가능하다. 즉, 개개의 관리 대상 기계(상기 실시 형태에서는 유압 셔블(1))의 차량 탑재 컴퓨터를 각각 처리 장치(100)로 하는 구성으로 해도 된다.

1: 유압 셔블(관리 대상 기계)
100: 처리 장치
211: 가동 데이터 데이터베이스
212: 고장 사례 데이터베이스
213: 부품 생산 데이터베이스
214: 운송 수단 데이터베이스
217: 필요품 데이터베이스
219: 부품 재고 데이터베이스
300: 출력 장치
a: 평가값

Claims

관리 대상 기계의 보수 요구를 통지하는 알람을 소정의 출력 장치에 출력하는 보수 지원 시스템에 있어서,
상기 관리 대상 기계의 가동 데이터를 집적한 가동 데이터 데이터베이스와,
상기 관리 대상 기계의 고장 항목마다 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 규정한 필요품 데이터베이스와,
상기 관리 대상 기계의 건전성을 평가하기 위해 연산한 평가값에 기초하여 이상 판정이 되고 나서 실제로 고장이 발생할 때까지의 기간에 대하여 과거의 데이터를 집적한 고장 사례 데이터베이스와,
상기 필요품마다 재고 수량의 데이터를 집적한 부품 재고 데이터베이스와,
상기 알람을 생성하여 상기 출력 장치에 출력하는 처리 장치를 구비하고,
상기 처리 장치는,
상기 가동 데이터 데이터베이스에 기초하여 상기 평가값을 연산하고,
상기 평가값에 기초하여 상기 관리 대상 기계가 정상인지 이상인지를 판정하고,
상기 관리 대상 기계에 대하여 이상 판정이 이루어진 경우, 발생이 예상되는 고장 항목에 관하여, 보수에 사용할 필요품 및 그 수량을 상기 필요품 데이터베이스에 기초하여 추정하고,
상기 이상 판정의 기초로 한 상기 평가값과 상기 고장 사례 데이터베이스에 기초하여, 상기 예상되는 고장 항목에 대하여 고장 발생까지의 유예 기간을 추정하고,
상기 필요품의 조달에 요하는 조달 기간을 상기 부품 재고 데이터베이스로부터 추정하고,
상기 유예 기간으로부터 상기 조달 기간을 감산한 값이 미리 설정된 설정값 이하인 경우에, 상기 예상되는 고장 항목, 상기 필요품의 정보를 포함시켜, 상기 보수 요구를 통지하는 알람을 상기 출력 장치에 출력하는
것을 특징으로 하는 보수 지원 시스템.
제1항에 있어서, 상기 처리 장치는, 상기 가동 데이터에 의해 규정되는 특징량 벡터에 기초하여 상기 평가값을 연산하는 것을 특징으로 하는 보수 지원 시스템.
제1항에 있어서,
상기 필요품마다 구입처의 소재지와 운송 수단의 데이터를 집적한 운송 수단 데이터베이스와,
상기 필요품의 생산 계획 및 입하 계획을 집적한 부품 생산 데이터베이스를 갖고,
상기 처리 장치는,
상기 부품 재고 데이터베이스 및 상기 부품 생산 데이터베이스에 기초하여 상기 필요품에 대하여 재고 수량의 추이를 추정하고,
상기 운송 수단 데이터베이스에 기초하여 상기 필요품의 운송에 요하는 운송 기간을 연산하고,
상기 재고 수량의 추이 및 상기 운송 기간에 기초하여 상기 필요품을 발주하고 나서 지정 장소에 상기 필요품이 도착할 때까지의 기간을 상기 조달 기간으로서 연산하는
것을 특징으로 하는 보수 지원 시스템.
제3항에 있어서, 상기 처리 장치는, 상기 필요품의 발주를 상정한 날에 상기 필요품의 재고가 없다고 추정되는 경우, 상기 부품 생산 데이터베이스에 기초하여 상기 필요품의 생산 기간을 연산하고, 상기 운송 기간에 상기 생산 기간을 가산하여 상기 조달 기간을 연산하는 것을 특징으로 하는 보수 지원 시스템.