WO2003023539A1 - Systeme de maintenance de machine de travail - Google Patents

Description

明 細 書

作業機械のメ

技術分野

本発明は、 作業機械のメンテナンスシステムに関し、 特に、 油圧ショ ベル等におけるエンジン、 油圧ポンプ、 油圧モータ、 稼働機構や部品な どの故障を遠隔地から監視し、 メンテナンスマニュアルや修理部品の在 庫等をネッ トワークを介して一元的に管理する作業機械のメ

関する。

背景技術

作業現場に置かれた建設機械の従来の故障診断は、 通常、 故障診断を 行うサービス員が当該現場に出向き、 建設機械の外装を外す等の付帯作 業を行い、 各種センサの導通チェック等の点検を行い、 その後に点検結 果に基づき、 かつ修理マニュアルを参照しつつサービス員の経験、 知識 に従って故障箇所、 故障原因等を判断するようにしていた。 次にサービ ス員は、 故障診断の結果、 顧客の要望に沿って故障を修理することが求 められる。 故障内容に応じてサービス員は現場で故障を即座に修理でき る場合もあるが、 経験が不足していたり、 あるいは故障が複雑な場合に は、 より詳細な修理マニュアルを参照して修理することが必要な場合も 起き得る。 さらに故障修理のため部品交換をしなければならないことも ある。 詳細な修理マニュアルが必要なとき、 あるいは交換部品の在庫を 調べるときには、 事務所に戻るようにしていた。

特開平 7— 3 0 9 7 7号公報 （特許 2 7 6 7 3 6 3号公報） に開示さ れる 「駆動機械のデータ収集装置」 に基づく故障診断によれば、 車体コ ントローラを備えた建設機械において、 当該車体コントローラと外部コ ントローラを通信線を介して接続し、 2つのコントローラの間で通信を 行い、 車体コントローラで故障診断プログラムを実行させ、 外部コント ローラは故障データを収集し、 この故障データに基づいて故障診断を行 うように構成されている。

作業機械が置かれた現場にサービス員が出向いて故障を診断する方法 は手間がかかり、 メンテナンス作業の作業効率が悪い。 さらに現場で故 障の修理を即座に行えない場合には、 詳細な修理マニュアルの情報や交 換部品の在庫情報を得るために事務所に戻る必要も生じ、 サービス員に とって不便で、 作業効率をいつそう低減する。 またかかる場合には、 顧 客にとっても何時故障が直るのか不明であり、 作業の予定を立てること ができない。 さらに故障修理に要する費用見積りも直ぐに用意できない という問題も生じる。

特開平 7— 3 0 9 7 7号公報に開示される故障診断法では、 故障診断 の作業が簡易化され、 作業効率の向上に役立つ。 しかしながら、 この方 法は、 サービス員は現場まで外部コントローラを運び、 この外部コント ローラを、 建設機械に搭載された車体コントローラに接続し、 故障診断 プログラムを起動させることが必要である。 サービス員が現場まで出向 くという意味では、 上述した従来の故障診断法と同じ問題を有している。 また故障の修理の点での上記問題は解消されていない。

他方、 近年では、 顧客の要求に応じて建設機械は多種多様の機種構成 となり、 機種に応じて仕様が変わり、 機種に応じたメンテナンスや修理 のためのマニュアルや故障診断ツール等が個別に必要になってきている。 そのため、 メンテナンスマニュアル等の管理も多大になり、 さらに故障 修理用の部品も各機種ごとのパーツリスト等を参照して在庫確認や発注 等の作業を別途に行う必要がある。 従ってメンテナンス · 修理のための 時間と手間がかかる。

さらに最近では多数台の建設機械を保有するレンタル会社が存在し、 このレンタル会社によれば、 自社で機械の管理を行い、 メンテナンスや 修理を行う場合がある。 このようなレンタル会社でも、 メンテナンスの 面では、 機械メーカの場合と同様に、 前述した問題が起きている。 本発明の目的は、 上記問題を解決することにあり、 機種に応じたメン テナンスマニュアルやパーツリス ト等のデータを機械メーカの機種別情 報データベースで管理し、 機械メーカやレンタル会社等が管理するメン テナンスデ一夕ベースを切り離して構築し、 機種に基づき 2つのデータ ベースの整合を取り、 メンテナンス作業の一元化を図り、 メンテナン ス · 修理の作業時間を低減し、 作業の効率を高め、 レンタル会社等の独 自に機械管理を行っているユーザに有効な作業機械のメンテナンスシス テムを提供することにある。 発明の開示

本発明に係る作業機械のメンテナンスシステムは、 上記目的を達成す るために、 次のように構成される。

本発明の作業機械のメンテナンスシステムは、 通信手段を有するメン テナンスモニタ装置を備えた少なく とも 1台の作業機械と、 作業機械の 故障情報と稼働情報を作業機械ごとに管理するメンテナンス管理サーバ と、 機種別情報サーバと、 サービス員用携帯端末とから構成される。 作 業機械のメンテナンスモニタ装置、 メンテナンス管理サーバ、 機種別情 報サーバ、 携帯端末は、 インターネッ トを介して接続され、 相互に必要 に応じて故障の発生事実や故障内容、 所定のデータ、 必要な情報等を送 受できるようにされている。 メンテナンスシステムで管理される対象の 作業機械は、 作業現場等の遠隔の地にある。 サービス員は複数人である ので、 携帯端末も少なく とも 1台である。 携帯端末としては、 好ましく は、 表示部を備えかつインターネッ ト対応の携帯電話が用いられる。 作 業機械のメンテナンスモニタ装置は、 作業機械に係る稼働情報および故 障情報を収集してその内蔵記憶部に保存しかつ通信手段およびィンター ネッ トを介してメンテンナンス管理サーバに送信する。 メンテナンス管 理サーバは、 稼働情報と故障情報を受信して作業機械ごとに稼働情報と 故障情報を保存する。 さらに機種別情報サーバは、 機種別に、 マ二ユア ルデータベースと部品在庫データベースと見積りデータベースを備えて いる。 かかる構成において、 作業機械で故障が発生したとき、 メンテナ ンスモニタ装置は故障に係る情報をメンテナンス管理サーバへ送信し、 他方、 メンテナンス管理サーバは故障の発生事実を上記の携帯端末に送 信し、 その表示部に表示させる。

上記の作業機械のメンテナンスシステムによれば、 故障発生時の対応 方法の把握、 故障修理に要する部品の在庫確認、 さらに必要な場合には 発注作業といった一連の作業を一括して行うことができ、 メンテナンス に費やす作業時間を低減することが可能となる。 作業機械で故障状態が 発生すると、 その状態は、 搭載されたメンテナンスモニタ装置によって 収集され、 メンテナンス管理サーバにインターネッ ト等を利用して自動 的に知らされる。 故障発生に係る情報を受信したメンテナンス管理サー バは、 作業機械ごと （機種 · 号機ごと） のファイルに故障情報を保存す ると同時に、 関係するサービス員の携帯端末に対して対象となる作業機 械で故障が発生した事実および故障内容を通知する。 これにより、 サー ビス員は、 現場に出向かなくても、 どの作業機械でどのような故障が発 生したのかを容易にかつ正確に知ることができる。 さらにメンテナンス システムにおいて、 サーバシステムを、 メンテナンス管理を行うメンテ ナンス管理用サーバと、 機械メーカが管理する機種別情報サーバを分け、 メンテナンス管理サーバは機械メーカ、 ディーラ、 レンタル会社、 顧客 等に所属させ、 機種別情報サーバは機械メーカに所属させることにより , データの保守管理を合理的に行うことが可能である。

本発明の作業機械のメンテナンスシステムは、 上記の構成において、 好ましくは、 携帯端末からメンテナンス管理サーバへ送られるメンテナ ンスマニュアルの要求に基づき、 メンテナンス管理サーバは機種別情報 サーバにアクセスしてマニュアルデータベースを検索させ、 機種別情報 サーバは要求に応じたマニュアル情報を取得し携帯端末に送信するよう に構成される。 この構成によれば、 サービス員は、 故障の修理に関して 情報が不充分であるときには、 通信手段を介して、 メンテナンスマニュ アルを得ることができ、 現場に故障マニュアル等を持ち運ぶ必要がなく . また事務所に戻る必要もないので、 メンテナンス作業の効率を高めるこ とができる。

本発明の作業機械のメンテナンスシステムは、 上記の構成において、 好ましくは、 機種別情報サーバは、 故障内容に応じて部品在庫データべ ースと見積りデータベースを検索し、 故障修理用部品の在庫情報と故障 修理に係る見積り情報とを取得し、 携帯端末に送信するように構成され る。 この構成によれば、 故障修理に必要な部品の在庫情報を得ることが できるので、 現場において、 部品入手時や修理日を即座に決めることが でき、 さらに修理に要する費用を容易にかつ迅速に求めることができる < また在庫情報に基づいて、 携帯端末を利用して発注を行うことも可能で ある。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明に係る作業機械のメンテナンスシステムの全体構成を 概略的に示すシステム構成図であり、 図 2は、 油圧ショベルの制御装置に設けられたメンテナンスモニタ装 置の構成を示すブロック図であり、 および

図 3は、 故障発生時の情報の流れ （処理動作） を示すフローチャート である。 発明を実施するための最良の形態

以下に、 本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。 実施形態で説明される構成、 形状、 大きさおよび配置関係については 本発明が理解 · 実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。 従つ て本発明は、 以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、 特 許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態 に変更することができる。

図 1は本発明に係るメンテナンスシステムの全体的な構成を示す。 こ の実施形態では作業機械として油圧ショベルの例が示されている。 図 1 では、 作業現場に配備された油圧ショベル 1 1 と、 メンテナンス管理サ —バ 1 2と、 機種別情報サーバ 1 3と、 携帯電話 1 4が示されている。 これらは、 イン夕一ネッ ト （電気通信回線） 1 5を介して接続され、 相 互にデータ等の送受が行えるように構成されている。

図 1では、 油圧ショベル 1 1は 1台の例が示されている。 油圧ショべ ル 1 1の台数は任意であり、 通常、 多数台の油圧ショベルが管理対象と なる。 油圧ショベル 1 1は制御装置 1 6を搭載している。 制御装置 1 6 は、 コンピュータで構成され、 稼働制御部、 演算処理部、 記憶部、 通信 装置等を備えている。 稼働制御部は、 油圧ショベル 1 1の作業動作にお けるエンジンや作業機械部の動作を制御する機能部であり、 記憶部に用 意された稼働制御プログラムを実行することにより機能が実現される。 演算処理部は、 各種制御プログラム等を実行したり、 あるいは稼働セン サ等から得られる動作状態に係る検出情報に基づき制御に必要な制御デ 一夕を生成する。 記憶部は各種のプログラムや稼働状態やメンテナンス 等で得られた動作データ等が保存される。 通信装置は、 演算処理部が、 アンテナ 1 7や電波等の無線手段 1 8およびインターネッ ト 1 5を経由 して外部との間でデータ等の授受に係る通信を行うときに、 これを実行 する手段である。 油圧ショベル 1 1は、 制御装置 1 6の通信装置に基づ き、 インターネッ ト 1 5を経由して外部と情報の送受を行えるように構 成されている。 油圧ショベル 1 1の制御装置 1 6は、 さらに、 油圧ショ ベルの稼働状態、 メンテナンス状態、 故障状態を監視する機能、 すなわ ちメンテナンスモニタ装置を備えている。

図 2に従って油圧ショベル 1 1に設けられる上記メンテナンスモニタ 装置を説明する。 メンテナンスモニタ装置 2 1は、 コンピュータから成 る制御装置 1 6で実現される。 制御装置 1 6は、 C PU 2 2、 記憶部 (メモリ） 2 3、 センサ入力インターフェース （ I ZF) 2 4、 表示ィ ン夕一フェース （ I ZF) 2 5および通信インターフェース （ I ZF) 2 6から構成される。 油圧ショベル 1 1のエンジン、 油圧系統、 燃料供 給系統等の機械の各部に稼働センサ 2 7が配置され、 これらの稼働セン サ 2 7が検出した稼働に関する信号はセンサ入カイン夕ーフェース 2 4 を介して C PU 2 2に入力される。 C P U 2 2は入力された各種の稼働 信号に基づく稼働データを記憶部 2 3に格納する。 記憶部 2 3には各種 処理のためのプログラムとデ一夕が記憶されている。 プログラムには、 例えば、 稼働制御用プログラム、 定期的なメンテナンス処理プログラム、 故障診断プログラム等が含まれる。 また記憶されるデータには、 稼働デ 一夕、 機種 · 号機のデータ、 アタッチメントに関する情報、 メンテナン スのデータおよび情報、 故障情報が含まれる。 油圧ショベルの運転室に は動作指令のための各種の操作手段 2 8が設けられている。 操作手段 2 8からの操作信号は C P U 2 2に入力される。 制御装置 1 6は、 表示装 置 2 9を備える。 この表示装置 2 9は運転室等に配備された車載用の表 示装置である。 C P U 2 2から表示インターフェース 2 5を経由して表 示されるべきデータが送られ、 表示装置 2 9の画面にメンテナンスに係 る情報の表示が行われる。 さらにメンテナンスモニタ装置 2 1は前述し た通信装置 3 0が接続されている。 この通信装置 3 0はデータ通信端末 として機能する。 通信装置 3 0を介して制御装置 1 6とメンテナンス管 理サーバ 1 2や機種別情報サーバ 1 3 との間で各種のデータの送受が行 われる。 通信装置 3 0は通信イン夕一フェース 2 6を介して C P U 2 2 と接続される。

上記構成を有するメンテナンスモニタ装置 2 1によれば、 稼働制御に 係る稼働データ、 定期的に実行されるメンテナンス処理によるメンテナ ンスデ一夕が収集され、 記憶部 2 3に記憶される。 稼働データ、 メンテ ナンスデ一夕等は、 送信プログラムに基づき適宜なタイミングで通信装 置 3 0を介してイン夕一ネッ ト 1 5を経由してメンテナンス管理サーバ 1 2へ送信される。 メンテナンス管理サーバ 1 2では、 稼働データおよ びメンテナンスデ一夕を、 対応するファイルに稼働情報として記録する。 また油圧ショベル 1 1で故障が発生すると、 C P U 2 2で故障診断プロ グラムが実行され、 故障情報が収集され、 記憶部 2 3に記憶される。 故 障情報は、 同時に、 送信プログラムに基づき即座に通信装置 3 0を介し てインターネッ ト 1 5を経由してメンテナンス管理サーバ 1 2へ送信さ れる。 メンテナンス管理サーバ 1 2では、 受信した故障情報を、 油圧シ ョベル 1 1の機種および号機に対応するファイルに記録する。

上記の構成において、 メンテナンス管理サーバ 1 2 と機種別情報サー バ 1 3は、 2つの別々のサーバとして、 独立に分けて構成されている。 メンテナンス管理サーバ 1 2は、 油圧ショベルの機械メーカまたはレン タル会社等によって運営管理される。 メンテナンス管理サーバ 1 2には、 通常のコンピュー夕としての基本構成と共に、 機械情報データベース 1 2 aが設けられている。 機械情報データベース 1 2 aには、 各油圧ショ ベルごとにファイル 3 1が設けられる。 各ファイル 3 1には、 機種情報、 仕様、 号機、 故障情報、 稼働情報のデータが保存されている。 機種別情 報サーバ 1 3は、 通常のコンピュータとしての基本構成と共に、 機種ご とに、 マニュアルデータべ一ス 1 3 a、 部品在庫デ一夕べ一ス 1 3 b、 見積りデータベース 1 3 cを備えている。 マニュアルデータベース 1 3 aは、 故障情報に応じて当該故障を処置する作業手順に係るデータが保 存されている。 部品在庫データベース 1 3 bには、 機種ごとに使用され ている部品の在庫状態がデータ管理されている。 部品在庫データベース 1 3 bのデータは部品の補給が必要な場合に検索され、 用いられる。 携帯電話 1 4は、 サービス員によって携帯されかつ利用されるイン夕 ーネッ ト通信対応の携帯端末である。 携帯電話 1 4は表示部を備える。 この表示部には、 必要に応じてメンテナンス管理サーバ 1 2あるいは機 種別情報サーバ 1 3から送信される故障に関する情報、 修理部品の在庫 情報、 修理に関する見積り情報等が表示される。 なお携帯電話 1 4は携 帯端末の一例であり、 携帯端末は携帯電話 1 4に限られない。

図 3を参照して、 油圧ショベル 1 1で発生した故障の例をとつて、 故 障発生から携帯電話 1 4でのマニュアル表示までの手順についてデータ の流れを中心に説明する。

油圧ショベル 1 1の機械本体で故障が発生すると、 故障情報は、 前述 の通り、 メンテナンス管理サーバ 1 2に送信される （手順 S 1 ) 。 故障 情報は、 油圧ショベル 1 1 に係る機種 · 号機ごとに、 メンテナンス管理 サーバ 1 2での機械情報データベース 1 2 a内の該当するファイル 3 1 に、 機種、 稼働情報と共に記録される。 メンテナンス管理サーバ 1 2は、 次に、 サービス員が携帯する携帯電話 1 4に対して油圧ショベル 1 1 に 関して故障が発生したことを通知する （手順 S 2 ) 。 サービス員は携帯 電話 1 4を通して故障内容を知らされる。 故障内容に関して、 サービス 員は、 自身が故障に対する対応が分かるときには当該対応を行い、 対応 が分からないときにはメンテナンス管理サーバ 1 2にアクセスして故障 に対応するマニュアルを要求する （手順 S 3 ) 。 メンテナンス管理サ一 バ 1 2は、 サービス員から携帯電話 1 4によって対応マニュアルの要求 を受けると、 機種別情報サーバ 1 3にアクセスし （手順 S 4 ) 、 マニュ アルデータベース 1 3 aにおいてマニュアル検索を行う。 マニュアルデ —夕ベース 1 3 aでのマニュアル検索において対応するマニュアルが見 つかると、 当該マニュアル情報を携帯電話 1 4に送信し （手順 S 5 ) 、 携帯電話 1 4の表示部に対応マニュアルが表示される。 従って、 サービ ス員は携帯電話 1 4の表示部に表示されるマニュアルに従って油圧ショ ベル 1 1における故障に対処することができる。

上記のごとく、 サービス員が例えば油圧ショベル 1 1から離れた場所 にいる場合、 あるいは移動中の場合に、 メンテナンス管理サーバ 1 2か らの故障通知を受けることにより、 発生故障情報の確認を行うことがで きる。 さらに油圧ショベル 1 1の故障の通知を受けたときであってかつ その故障内容に対する対応が分からないときであっても、 メンテナンス 管理サーバ 1 2に接続して対応マニュアルを要求することにより、 故障 対応のマニュアルをその場で即座に取得することができ、 事務所に戻る 必要がなく、 油圧ショベル 1 1が置かれた作業現場へ直接に出向く こと ができる。

前述の実施形態では、 機種別情報サーバ 1 3におけるマニュアルデー 夕ベース 1 3 aのみを利用した例であつたが、 携帯電話 1 4に送られる 故障情報に係る通知では、 故障に対応する場合に修理のための部品が必 要とされることがある。 この場合には、 修理に必要な部品の在庫状況に 関して機種別情報サーバ 1 3に備えられた部品在庫デ一夕ベース 1 3 b で情報を探して在庫状況を調べることができ、 これによりサービス員は、 機種別情報サーバ 1 3から送られる情報に基づき携帯電話 1 4を介して 発注を行うことができ、 これにより納期可能日を即座に知ることができ る。 これによつて、 サービス員は、 現場で、 油圧ショベル 1 1の利用者 である顧客に対して修理対応日等を提示することができる。

機種別情報サーバ 1 3に備えられた見積りデ一夕ベース 1 3 c には、 故障修理の内容に応じてその修理に要する費用の見積りに係るデータが 格納されている。 従って、 修理見積りに関して、 要求に応じてあるいは 自動的に、 修理に応じた見積りを見積りデータベース 1 3 cから得るこ とができる。 得られた見積りに係るデータは、 機種別情報サーバ 1 3か ら、 前述したマニュアルデータベース 1 3 aに基づく対応マニュアルに 係るデータ、 あるいは部品在庫データベース 1 3 bに基づく納期可能日 に係るデータと共に、 携帯電話 1 4に送られる。 これによりサービス員 は修理見積りを顧客に対してその場で提示することができる。

上記のごとく、 本発明は、 油圧ショベル等の現場に置かれた作業機械 の稼働状態の把握、 メンテナンスゃ故障発生時の修理に対応するように 構築されたメンテナンスシステムにおいて、 サービス員の携帯する端末 装置に対して、 メンテナンス管理サーバから故障に係る情報を自動的に 知らせるように構成し、 さらに端末装置からメンテナンス管理サーバへ 必要な情報提供を要求できるように構成される。 その結果、 サービス員 はどこの場所に居ても故障情報を得ることができ、 必要に応じて機種別 情報サーバから故障に関する対応マニュアル情報、 修理に必要な部品在 庫情報、 さらに修理に係る費用についての見積り情報を知らせることが でき、 サービス員にて、 作業機械の故障発生時の対応方法を容易、 迅速、 かつ正確に把握することができ、 修理部品の在庫状態の確認を容易に行 うことができる。 さらに、 携帯端末を利用することにより、 現場等の外 地においても故障修理の作業を一括して行うことができ、 メンテナンス および故障修理に費やす作業時間を低減することができる。 さらにサー バシステムの構成を、 メンテナンス用管理サーバと、 機種別情報サーバ を分けることにより、 各種のデータの保守 · 管理を合理的にかつ確実に 行うことができる。 産業上の利用可能性

本発明は、 現場に置かれた作業機械の稼働状態の把握、 メンテナンス や故障発生時の修理に対応するように構築され、 作業機械のエンジン、 油圧ポンプ等の故障を遠隔地から監視し、 メンテンナンスマニュアル等 をネッ トワークを介して一元的に管理するのに有用である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 通信手段（30)を有するメンテナンスモニタ装置（21)を備えた少な く とも 1台の作業機械（11)と、 前記作業機械の故障情報と稼働情報を作 業機械ごとに管理するメンテナンス管理サーバ（12)と、 機種別情報サー バ（13)と、 サービス員用携帯端末（14)とから成り、 前記作業機械のメン テナンスモニタ装置とメンテナンス管理サーバと前記機種別情報サーバ と前記携帯端末はィン夕一ネッ ト（15)を介して接続されるように構成さ れたメンテナンスシステムであり、

前記作業機械（11)の前記メンテナンスモニタ装置 (21)は、 前記作業機 械に係る稼働情報および故障情報を収集して記憶部 (23)に保存しかつ前 記通信手段および前記ィン夕ーネッ トを介して前記メンテンナンス管理 サーバ（12)に送信し、

前記メンテナンス管理サーバ（12)は、 前記稼働情報と前記故障情報を 受信して、 前記作業機械ごとに前記稼働情報と前記故障情報を保存し、 前記機種別情報サーバ（13)は、 機種別に、 マニュアルデータベース (13a)と部品在庫データベース（13b)と見積りデータベース（13c)を備え、 前記作業機械（11)で故障が発生したとき、 前記メンテナンスモニタ装 置 (21)は前記故障に係る情報を前記メンテナンス管理サーバ（12)へ送信 し、 前記メンテナンス管理サーバ（12)は前記故障の発生事実を前記携帯 端末（14)に送信しその表示部に表示させることを特徴とする作業機械の メンテナンスシステム。

2 . 前記携帯端末（14)から前記メンテナンス管理サーバ（12)へ送られ るメンテナンスマニュアルの要求に基づき、 前記メンテナンス管理サー バ（12)は前記機種別情報サーバ（13)にアクセスして前記マニュアルデー 夕ベースを検索させ、 前記機種別情報サーバ（13)は前記要求に応じたマ ニュアル情報を取得し前記携帯端末（14)に送信することを特徴とする請 求の範囲第 1項に記載の作業機械のメンテナンスシステム。

3 . 前記機種別情報サーバ（13)は、 故障内容に応じて前記部品在庫デ 一夕ベース（13b)と前記見積りデータベース（13c)を検索し、 故障修理用 部品の在庫情報と故障修理に係る見積り情報とを取得し、 前記携帯端末 (14)に送信することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の作業機械の メンテナンスシステム。