WO2016190434A1 - ショベル支援装置 - Google Patents

ショベル支援装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016190434A1
WO2016190434A1 PCT/JP2016/065809 JP2016065809W WO2016190434A1 WO 2016190434 A1 WO2016190434 A1 WO 2016190434A1 JP 2016065809 W JP2016065809 W JP 2016065809W WO 2016190434 A1 WO2016190434 A1 WO 2016190434A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
excavator
maintenance work
record
shovel
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/065809
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
理仁 楠見
方土 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to CN201680030594.8A priority Critical patent/CN107614804B/zh
Priority to JP2017520821A priority patent/JP6509335B2/ja
Publication of WO2016190434A1 publication Critical patent/WO2016190434A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • E02F9/26—Indicating devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to an excavator support device that supports excavator maintenance.
  • Patent Document 1 discloses a shovel and a shovel management device that display a plurality of suspected parts that are presumed to have failed when a failure occurs in the shovel on a display device.
  • the plurality of suspected parts are displayed with priorities. For this reason, it is possible to narrow down the failure location easily.
  • pre-maintenance preventive maintenance
  • maintenance defect investigation, defect recovery work (repair), periodic inspection, etc.
  • An object of the present invention is to provide useful information for making an operation plan in consideration of non-operation time accompanying pre-maintenance, and useful information for determining whether or not to perform pre-maintenance. To provide a simple excavator support device.
  • a database consisting of a plurality of records including operation state data indicating the operation state of the excavator and maintenance work data indicating the content of the maintenance work, An output device;
  • the maintenance work data includes work time information indicating work time required for the maintenance work,
  • the processor is Based on a comparison result between the operation state data acquired from the excavator to be evaluated and the operation state data of each of the records included in the database, at least one record is extracted and extracted There is provided a shovel support device that outputs the work time information stored in the record to the output device.
  • a record corresponding to a past similar defect case can be extracted. From the output work time information, the work time required for the past pre-maintenance work can be confirmed.
  • an appropriate operation plan of the excavator can be made based on the work time information.
  • the work time predicted for the pre-maintenance work can be used as a material for determining whether the pre-maintenance is to be performed immediately or the operation is continued if a minor malfunction that can be performed occurs.
  • FIG. 1 is a block diagram of an excavator support device according to an embodiment.
  • 2A and 2B are diagrams showing a field structure of a database record.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a signal transmission / reception sequence between the shovel to be evaluated and the shovel support apparatus, and a processing flow of the shovel support apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing a vector space having a plurality of variables constituting the operation state data as elements.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating an example of an image output in step S3 (FIG. 3).
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an image displayed when the link button of each record in FIG. 5B is clicked or tapped.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an image displayed when the link button of each record in FIG. 5B is clicked or tapped.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an image displayed when link buttons of two records in FIG. 5B are selected.
  • FIG. 7 is a diagram of a shovel support apparatus, an evaluation target shovel, and a management apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a signal transmission / reception sequence and a processing flow among the shovel to be evaluated, the management device, and the shovel support device.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a signal transmission / reception sequence and a processing flow between a management device and an evaluation target shovel for explaining a shovel support device according to still another embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a signal transmission / reception sequence and a processing flow between the shovel support apparatus, the management apparatus, and the evaluation target shovel according to still another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a signal transmission / reception sequence and a processing flow between a management device and an evaluation target shovel for explaining a shovel support device according to still another embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a field structure of a database record.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a portable terminal 40 that operates as an excavator support device according to the embodiment.
  • the portable terminal 40 includes a processing device 31, a database 32, a receiving device 33, and an output device 34.
  • the processing device 31 includes, for example, a central processing unit (CPU) and a memory, and various functions are realized by the CPU executing computer programs stored in the memory.
  • CPU central processing unit
  • the database 32 is composed of a plurality of records corresponding to failure cases, and each record includes operation state data representing the operation state of the excavator and maintenance work data representing the content of the maintenance work.
  • operation state data representing the operation state of the excavator
  • maintenance work data representing the content of the maintenance work. The detailed configuration of the database 32 will be described later with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the receiving device 33 receives signals and data from a plurality of excavators 20 through a communication line.
  • the received signals and data are transferred to the processing device 31 and processed.
  • the processing result of the processing device 31 is output to the output device 34.
  • the output device 34 includes, for example, a display device, a transmitter, and the like.
  • the display device displays the processing result of the processing device 31.
  • the transmitter transmits the processing result of the processing device 31 to another device.
  • the excavator 20 to be supported by the portable terminal 40 includes a processing device 21, an input / output device 22, a sensor 23, and a communication device 24.
  • the sensor 23 detects various operation state data representing the operation state of the excavator. Further, the sensor 23 detects external environment data that depends on the external environment of the excavator 20. External environment data includes outside air temperature, atmospheric pressure, and the like.
  • the communication device 24 transmits and receives signals and data to and from the mobile terminal 40 through a communication line.
  • the operator or the administrator of the excavator 20 gives a command to the processing device 21 through the input / output device 22.
  • a switch, a touch pad, a liquid crystal display, a touch panel, or the like is used as the input / output device 22.
  • the processing device 21 processes the detection result of the sensor 23, the command input from the input / output device 22, and the signal and data received through the communication device 24.
  • the processing result of the processing device 21 is output to the input / output device 22 or transmitted to the portable terminal 40 through the communication device 24.
  • the mobile terminal 40 operates as an excavator support device, but some of the functions of the mobile terminal 40 shown in FIG. 1 may be realized by a server installed in the management center.
  • the database 32 of the mobile terminal 40 may be realized by a server installed in the management center, and functions other than the database 32 may be realized by the mobile terminal.
  • the excavator support device may be realized by a device mounted on the excavator 20 instead of the mobile terminal 40, or a part of the functions of the mobile terminal 40 shown in FIG. It may be realized by an apparatus, and other functions may be realized by a server of the management center.
  • the processing device 31 of the mobile terminal 40 can access the database 32.
  • FIG. 2A shows the field structure of the record in the database 32.
  • One record corresponds to one defect case.
  • Each record is composed of a plurality of fields for storing basic data, defect contents, operation state data, and maintenance work data.
  • the basic data field stores information on the date and time when the trouble occurred and the model information of the excavator where the trouble occurred.
  • trouble contents such as gear breakage, pump breakage, oil leakage, deterioration of fuel consumption rate, and increase in vibration are stored.
  • the operation state data field is further divided into a plurality of subfields for storing a plurality of data representing the operation state of the excavator.
  • a plurality of data representing the operation state of the excavator For example, the engine speed average value, engine speed standard deviation, engine torque average value, engine torque standard deviation, hydraulic oil temperature, relief valve pressure, vibration information, and the like are stored in the subfield of the operation state data.
  • the maintenance work data field is further divided into a plurality of subfields in which time information required for the maintenance work, information on parts replaced in the maintenance work and the number thereof, and cost information required for the maintenance work are stored.
  • FIG. 2B shows the field structure of another record in the database 32.
  • one record is constituted by a plurality of failure cases having the same failure content and model.
  • Each record includes fields for storing an excavator model, defect contents, the number of cases, operation state data, and maintenance work data.
  • the number of defect cases corresponding to the record is stored in the number field.
  • an average value of a plurality of defect cases included in the record is set.
  • the work field information and the cost information subfields of the maintenance work data store the maximum value and average value of work times and the maximum value and average value of expenses, respectively, of a plurality of defect cases included in the record.
  • the replacement part subfield stores all replacement part information used in maintenance work for a plurality of failure cases included in the record, and the maximum value and average value of the number of replaced parts.
  • FIG. 3 shows a signal transmission / reception sequence between the shovel 20 to be evaluated and the portable terminal 40, and a processing flow of the portable terminal 40.
  • the operation status data is periodically transmitted from the excavator 20 to be evaluated to the mobile terminal 40.
  • the portable terminal 40 calculates the degree of similarity between the latest operating state data received from the evaluation target excavator 20 and the operating state data of each record in the database 32.
  • a record composed of individual defect cases shown in FIG. 2A may be used, or one defect case having the same defect content shown in FIG. 2B may be used. You may use the records summarized in An example of the similarity calculation method will be described later with reference to FIG.
  • step S2 a plurality of records having relatively high similarities are extracted.
  • step S3 the contents of the extracted records with high similarity are rearranged in the order of high similarity and output to the output device 34. An example of the output contents will be described later with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • step S1 (FIG. 3)
  • FIG. 4 shows a vector space having a plurality of variables constituting the operation state data as elements.
  • One record in the database 32 corresponds to one vector.
  • Each vector is normalized so that the average value of each element of the vector representing the plurality of operation state data acquired during normal operation is 1 and the standard deviation is 1. For this reason, the end points of the vectors corresponding to the operation state data acquired during normal operation are gathered in the vicinity of the origin O.
  • the vector corresponding to the operation state data acquired when some trouble occurs is relatively longer than the vector corresponding to the operation state data acquired during normal operation.
  • FIG. 4 shows a three-dimensional vector space composed of three elements, that is, an engine speed average value, an engine speed standard deviation, and a hydraulic oil temperature.
  • a vector space of a dimension corresponding to the number of is defined.
  • a single record in the database 32 is represented by a single vector in the vector space.
  • three vectors corresponding to three records whose defect contents are defect A, defect B, defect C, and defect D are shown.
  • the direction of the vector indicating defect A and the direction of the vector indicating defect D are substantially the same, and the vector indicating defect A is longer than the vector indicating defect D. From these two cases, it is presumed that the defect A has already failed.
  • the defect D is milder than the defect A, and if the mild defect D is left unattended, it is assumed that there is a high risk of reaching the severe defect A. For this reason, it is desirable to perform pre-maintenance (preventive maintenance) at the stage of defect D.
  • the operation state data acquired from the shovel 20 to be evaluated is also expressed as one vector in the vector space.
  • the angle between the vector corresponding to the shovel 20 to be evaluated and the vector corresponding to each of the plurality of records is represented by ⁇ .
  • the similarity Ds between the operation state data of the shovel 20 to be evaluated and the operation state data of each record is defined by the cosine (cos ⁇ ) of the angle ⁇ . By calculating the cosine of the angle ⁇ , the similarity Ds can be obtained.
  • the degree Da of the malfunction of the shovel 20 to be evaluated can be defined by the vector length L.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show an example of the image output in step S3 (FIG. 3).
  • the similarity is calculated using the database 32 shown in FIG. 2B.
  • FIG. 5A rearranged in descending order of similarity, the degree of failure, similarity, link button, failure content, number of cases, and the contents of the maintenance work data subfield of the database 32 are displayed.
  • the degree of the defect may be represented by a numerical value or a defect level.
  • level H level
  • level L indicating caution
  • level N indicating normal. You may classify.
  • the maintenance work data subfield includes work time information, cost information, and replacement part information.
  • the replacement part subfield includes replacement part information of each case and the number of replacements.
  • FIG. 5B shows an image displayed when the link button of each record in FIG. 5A is clicked or tapped.
  • a link button of a record When a link button of a record is clicked, a link button, basic data, defect content, operation state data, and maintenance work data are displayed for each defect case included in the record. From the displayed contents, it is possible to find a failure case that is most similar to the operation state data of the excavator 20 to be evaluated.
  • FIG. 6A shows an example of an image displayed when the link button of each record in FIG. 5B is selected by clicking or tapping. More detailed information about the defect case corresponding to the clicked record is displayed.
  • the information displayed includes excavator position information at the time of failure, hour meter, failure location, failure status, work classification, content of maintenance work, phenomenon (at the time of failure), work time required for maintenance work, maintenance charge
  • the name of the store in charge, the person in charge, overheads required for maintenance work, parts used, etc. are included.
  • Expenses are displayed in the expenses column for each item such as transportation cost and work cost.
  • the used parts name and the price of the parts are displayed in the used parts column. This detailed information can be utilized when performing maintenance work.
  • FIG. 6B shows an example of an image displayed when the link button of the two records in FIG. 5B is selected.
  • an example is shown in which two cases of a defect case 00001-0001 and a case 00001-0002 are selected.
  • one example is a problem situation that “the engine speed tends to decrease”, and the other example is a problem situation that “engine stall occurs when operated”.
  • pre-maintenance was performed from the contents of the work classification column.
  • the trouble recovery work was performed. From the column of work contents, it is understood that the fuel filter replacement and the engine oil replacement were performed in the pre-maintenance. It can be seen that the fuel filter replacement, the engine oil replacement, and the supply pump replacement were performed in the failure recovery work. Further, it can be seen that the work time of the trouble recovery work is longer than the work time of the pre-maintenance work, and the cost required for the trouble recovery work is higher than the cost required for the pre-maintenance.
  • the excavator 20 to be evaluated has a problem that the engine speed is likely to drop, the excavator administrator has a high risk of serious engine failure if the operation is continued as it is. Can be recognized.
  • the comparison results of the working time and cost of the two cases can be used as important information for determining whether or not pre-maintenance should be performed at the present time.
  • the administrator who creates the operation plan of the excavator 20 can use the degree of failure shown in FIG. 5A as a material for determining whether or not to perform pre-maintenance.
  • an appropriate operation plan of the excavator 20 can be made with reference to work time information of a record having a high degree of similarity.
  • the service person who performs the pre-maintenance work can prepare in advance a replacement part estimated to be necessary for the pre-maintenance work based on the information on the replacement part shown in FIG. 5A. Thereby, the frequency
  • the similarity is calculated based on the direction of the multidimensional vector having each variable of the operation status data as an element, but it is also possible to calculate the similarity using other multivariate analysis methods.
  • a multivariate analysis technique based on Bayesian estimation can be used.
  • a serious problem that is likely to occur in the future based on a comparison result between the operation state data acquired from the evaluation excavator 20 and the operation state data of a plurality of records in the database 32.
  • FIG. 7 shows a block diagram of the management device 50 according to the present embodiment, the shovel 20 to be evaluated, and the portable terminal 40 that operates as the shovel support device.
  • the processes of steps S1 and S2 shown in FIG. 3 are executed by the management apparatus (server) 50 arranged in the management center.
  • the management device 50 performs data communication not only with the shovel 20 to be evaluated but also with the mobile terminal 40.
  • the portable terminal 40 includes a display screen 41. For example, a touch panel is used as the display screen 41, and the display screen 41 also serves as an input device.
  • the processing result of the processing device 31 of the management device 50 is transmitted to the mobile terminal 40 via the transmitter of the output device 34.
  • the portable terminal 40 displays the data received from the management device 50 on the display screen 41 as an image.
  • FIG. 8 shows a signal transmission / reception sequence and processing flow among the excavator 20, the management device 50, and the portable terminal 40 to be evaluated.
  • the excavator 20 has a function of detecting a sign of failure based on the operation state data.
  • a neural network model, cluster analysis, Mahalanobis Taguchi method, or the like can be used to detect a failure sign.
  • Steps S1 and S2 are the same as steps S1 and S2 shown in FIG.
  • the management device 50 transmits the content of the extracted record with high similarity to the mobile terminal 40.
  • step SA1 the portable terminal 40 displays maintenance work data of a record having a high similarity on the display screen 41 (FIG. 7).
  • the contents displayed on the display screen 41 are the same as the contents shown in FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B.
  • the service staff confirms the content displayed on the mobile terminal 40 and performs pre-maintenance work.
  • step SA2 After the service staff performs the pre-maintenance work of the excavator 20, the information displayed in FIG. 6A and FIG. 6B is input to the portable terminal 40 in step SA2.
  • the mobile terminal 40 transmits information regarding the input pre-maintenance work to the management device 50.
  • the management device 50 newly adds a record of failure cases (cases of failure signs) to the database 32 having the structure shown in FIG. 2A based on the received information related to the pre-maintenance work. Further, 1 is added to the number of records corresponding to the database 32 having the structure shown in FIG. 2B, and the values of the subfields of the work status data and the maintenance work data are recalculated and updated.
  • the service person can see that a sign of failure has appeared on the excavator 20 by looking at the mobile terminal 40. Furthermore, it is possible to obtain information regarding the replacement parts estimated to be necessary for the pre-maintenance work and the number thereof. The service person can go to the pre-maintenance work site with replacement parts estimated to be necessary. Thereby, the delay of the pre-maintenance work due to insufficient preparation of replacement parts or the like can be suppressed.
  • FIG. 7 and 8 show an example in which the management device 50 and the portable terminal 40 support the pre-maintenance work and update the database 32.
  • the function of the management device 50 and the function of the mobile terminal 40 can be realized by one mobile terminal.
  • FIG. 9 shows a signal transmission / reception sequence between the shovel 20 to be evaluated and the management device 50, and a processing flow.
  • step SB1 a pre-maintenance estimation request is made through the input / output device 22 (FIG. 1) of the excavator 20 to be evaluated.
  • the excavator 20 transmits an estimation request signal to the management apparatus 50 and transmits the latest operation state data.
  • the management device 50 extracts records having a relatively high similarity by executing steps S1 and S2 based on the received operation state data. Steps S1 and S2 are the same as steps S1 and S2 shown in FIG.
  • the management device 50 transmits the content of the record with high similarity to the excavator 20 to be evaluated.
  • the excavator 20 displays maintenance work data or the like of a record with high similarity on the input / output device 22.
  • the display contents are the same as those shown in FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B.
  • the user can use the contents displayed on the input / output device 22 of the excavator 20 as a material for determining whether or not to perform pre-maintenance work.
  • step SA1 a part of the function (step SA1) of the portable terminal 40 shown in FIGS. 7 and 8 is realized by the shovel 20 to be evaluated. In this case, it can be said that the shovel support device is mounted on the shovel 20.
  • step SA3 a pre-maintenance estimation request command is input to the portable terminal 40.
  • the portable terminal 40 specifies the shovel 20 and transmits an estimation request signal to the management apparatus 50.
  • a server arranged in the management center is used for the management device 50.
  • the management device 50 transmits an operation state data transmission request signal to the estimation target shovel 20.
  • the shovel 20 that has received the operation state data transmission request signal transmits the latest operation state data to the management device 50.
  • the latest operation state data of the excavator 20 to be estimated is stored in the database 32, it is not necessary to transmit a transmission request signal for operation state data.
  • the management apparatus 50 extracts records having relatively high similarity by executing steps S1 and S2 based on the latest operation state data of the excavator 20 to be estimated. Steps S1 and S2 are the same as steps S1 and S2 shown in FIG. The content of the extracted record with high similarity is transmitted to the mobile terminal 40.
  • step SA1 the portable terminal 40 displays maintenance work data of a record having a high similarity on the display screen 41 (FIG. 7).
  • the process of step SA1 is the same as the process of step SA1 shown in FIG.
  • the sales agent service person Based on the maintenance work data displayed on the mobile terminal 40, the sales agent service person presents the necessity of the pre-maintenance work and the cost estimation result of the pre-maintenance work to the user who is the owner of the excavator 20. Can do. The user can determine whether or not to perform the pre-maintenance work with reference to the information presented by the service staff.
  • the functions of the portable terminal 40 and the management apparatus 50 may be realized by a single portable terminal in order to operate as the shovel support apparatus according to the embodiment shown in FIG.
  • FIGS. 11 and 12 a shovel support apparatus according to still another embodiment will be described.
  • differences from the embodiment shown in FIGS. 1 to 6A and 6B will be described, and description of common configurations will be omitted.
  • FIG. 11 shows a signal transmission / reception sequence between the shovel 20 to be evaluated and the mobile terminal 40 operating as the shovel support apparatus, and a processing flow of the mobile terminal 40.
  • external environment data is transmitted from the shovel 20 to be evaluated to the portable terminal 40 in addition to the operation state data.
  • the external environment data includes data representing the environment of the work site of the excavator 20, for example, data such as outside air temperature and atmospheric pressure.
  • FIG. 12 shows the structure of the database 32.
  • Each record corresponding to the defect case includes external environment data.
  • the plurality of records are classified into one of the plurality of clusters by performing cluster analysis based on the external environment data.
  • a well-known method can be applied to the cluster analysis.
  • the records of the same defect contents may be collected for each cluster to form one record.
  • Step S5 of FIG. 11 a cluster having external environment data similar to the external environment data of the excavator 20 to be evaluated is determined.
  • step S6 the degree of similarity between the operation state data of the shovel 20 to be evaluated and the operation state data of each record in a similar cluster in the database 32 is calculated.
  • the portable terminal 40 outputs the contents of at least one record having a relatively high similarity by executing steps S2 and S3.
  • the processes in steps S2 and S3 are the same as the processes in steps S2 and S3 shown in FIG.
  • the similarity of the operation state data is calculated only for records belonging to a cluster similar to the external environment of the shovel 20 to be evaluated. For this reason, compared with the case where all the records are made into the object of similarity calculation, the calculation amount for calculating similarity is reduced. Further, similar failure cases are extracted from the failure cases of the excavator operating in an environment similar to the external environment of the shovel 20 to be evaluated. For this reason, appropriate information regarding pre-maintenance can be obtained.
  • the function of the excavator support device is realized by the portable terminal 40.
  • the function of the shovel support apparatus may be realized by a server installed in the management center.
  • steps S5, S6, and S2 may be realized by a server installed in the management center, and step S3 may be realized by a portable terminal that operates as an excavator support device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

【課題】メンテナンスに伴う非稼働時間を考慮して稼働計画を立てるために有益な情報、及びメンテナンスを行うか否かの判断を行うための有益な情報を提供することが可能なショベル支援装置を提供する。 【解決手段】ショベルの不具合事例に対応して、ショベルの動作状態を表す動作状態データと、プリメンテナンス作業の内容を表すメンテナンス作業データとを含む複数のレコードからなるデータベースが構築されている。メンテナンス作業データは、プリメンテナンス作業に要した作業時間情報を含む。処理装置が、評価対象のショベルから取得された動作状態データと、データベースに含まれているレコードの各々の動作状態データとの比較結果に基づいて、少なくとも１つのレコードを抽出し、抽出された前記レコードに格納されている作業時間情報を出力装置に出力する。

Description

ショベル支援装置
　本発明は、ショベルのメンテナンスの支援を行うショベル支援装置に関する。
　下記の特許文献１に、ショベルに何らかの故障が発生したとき、故障が発生していると推定される複数の被疑部品を表示装置に表示するショベル及びショベル管理装置が開示されている。複数の被疑部品は、優先順位付けされて表示される。このため、容易に故障箇所を絞り込むことが可能である。
国際公開第２０１３／０４７４０８号
　ショベルが故障に至る前にショベルのプリメンテナンスを行うことが好ましい。ただし、プリメンテナンスに必要となる時間が不明であると、そのショベルの稼働計画を立てにくい。また、ショベルに、稼働可能な程度の軽微な不具合が発生した場合、直ちにプリメンテナンスを行うか、そのまま稼働を継続するか、判断に迷う場合がある。本明細書において、稼働停止までは至らない軽微な不具合、及び直ちに修理することまでは必要とされない軽微な不具合を「故障の予兆」という。これに対し、不具合復旧作業（修理）が必要な状態を「故障」という。また、「故障の予兆」と「故障」とをまとめて「不具合」という。
　故障の予兆が出現した場合には、現段階で必ずしも不具合復旧作業を行う必要はない。ただし、このまま稼働を継続すると稼働不能な状態に至る危険性があるため、事前に点検作業を行い、必要であれば、事前に部品や消耗品の交換を行うことが好ましい。本明細書において、故障の予兆が出現した場合の点検作業、部品の交換作業を、「プリメンテナンス（予防保全）」という。また、プリメンテナンス、不具合調査、不具合復旧作業（修理）、定期点検等を「メンテナンス」という。
　故障の予兆が出現した場合、不具合復旧作業が必須ではないため、プリメンテナンスを行うべきか否かの判断を行うことが困難である。
　本発明の目的は、プリメンテナンスに伴う非稼働時間を考慮して稼働計画を立てるために有益な情報、及びプリメンテナンスを行うか否かの判断を行うための有益な情報を提供することが可能なショベル支援装置を提供することである。
　本発明の一観点によると、
　ショベルの不具合事例に対応して、ショベルの動作状態を表す動作状態データと、メンテナンス作業の内容を表すメンテナンス作業データとを含む複数のレコードからなるデータベースと、
　出力装置と、
　処理装置と
を有し、
　前記メンテナンス作業データは、メンテナンス作業に要した作業時間を表す作業時間情報を含み、
　前記処理装置は、
　評価対象のショベルから取得された前記動作状態データと、前記データベースに含まれている前記レコードの各々の前記動作状態データとの比較結果に基づいて、少なくとも１つの前記レコードを抽出し、抽出された前記レコードに格納されている前記作業時間情報を前記出力装置に出力するショベル支援装置が提供される。
　評価対象のショベルから取得された動作状態データと、データベースに含まれているレコードの各々の動作状態データとを比較することにより、過去の類似の不具合事例に対応するレコードを抽出することができる。出力された作業時間情報から、過去のプリメンテナンス作業に要した作業時間を確認することができる。ショベルのプリメンテナンスを行う場合、この作業時間情報に基づいてショベルの適切な稼働計画を立てることができる。プリメンテナンス作業に予測される作業時間は、稼働可能な程度の軽微な不具合が発生した場合、直ちにプリメンテナンスを行うか、そのまま稼働を継続するかの判断材料として利用することができる。
図１は、実施例によるショベル支援装置のブロック図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、データベースのレコードのフィールド構造を示す図である。 図３は、評価対象のショベルとショベル支援装置との間の信号送受信シーケンス、及びショベル支援装置の処理フローを示す図である。 図４は、動作状態データを構成する複数の変数を要素とするベクトル空間を示す図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、ステップＳ３（図３）で出力される画像の一例を示す図である。 図６Ａは、図５Ｂの各レコードのリンクボタンをクリックまたはタップしたときに表示される画像の一例を示す図である。 図６Ｂは、図５Ｂの２つのレコードのリンクボタンを選択したときに表示される画像の一例を示す図である。 図７は、他の実施例によるショベル支援装置、評価対象のショベル、及び管理装置の図である。 図８は、評価対象のショベル、管理装置、及びショベル支援装置の間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す図である。 図９は、さらに他の実施例によるショベル支援装置を説明するための管理装置及び評価対象のショベルの間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す図である。 図１０は、さらに他の実施例によるショベル支援装置、管理装置、及び評価対象のショベルの間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す図である。 図１１は、さらに他の実施例によるショベル支援装置を説明するための管理装置及び評価対象のショベルの間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す図である。 図１２は、データベースのレコードのフィールド構造を示す図である。
　図１に、実施例によるショベル支援装置として動作する携帯端末４０のブロック図を示す。携帯端末４０は、処理装置３１、データベース３２、受信装置３３、及び出力装置３４を含む。
　処理装置３１は、例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）及びメモリを含み、ＣＰＵが、メモリに格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、種々の機能が実現される。
　データベース３２は不具合事例に対応する複数のレコードで構成されており、各レコードは、ショベルの動作状態を表す動作状態データ、及びメンテナンス作業の内容を表すメンテナンス作業データを含む。データベース３２の詳細な構成については、後に図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。
　受信装置３３は、複数のショベル２０から通信回線を通して信号及びデータを受信する。受信された信号及びデータは処理装置３１に転送され、処理される。処理装置３１の処理結果が、出力装置３４に出力される。
　出力装置３４は、例えば表示装置、送信機等を含む。表示装置は、処理装置３１の処理結果を表示する。送信機は、処理装置３１の処理結果を、他の機器に送信する。
　携帯端末４０で支援される対象となるショベル２０が、処理装置２１、入出力装置２２、センサ２３、及び通信装置２４を含む。センサ２３は、ショベルの動作状態を表す種々の動作状態データを検知する。さらに、センサ２３は、ショベル２０の外部環境に依存する外部環境データを検知する。外部環境データには、外気温、気圧等が含まれる。通信装置２４は、通信回線を通して、携帯端末４０と信号及びデータの送受信を行う。
　入出力装置２２を通して、操縦者またはショベル２０の管理者が、処理装置２１に指令を与える。入出力装置２２には、スイッチ、タッチパッド、液晶ディスプレイ、タッチパネル等が用いられる。処理装置２１は、センサ２３による検知結果、入出力装置２２から入力された指令、通信装置２４を通して受信された信号及びデータの処理を行う。処理装置２１の処理結果は、入出力装置２２に出力されるか、または通信装置２４を通して携帯端末４０に送信される。
　図１では、携帯端末４０がショベル支援装置として動作する例を示したが、図１に示した携帯端末４０の機能の一部を、管理センタに設置されるサーバで実現してもよい。例えば、携帯端末４０のデータベース３２を、管理センタに設置されるサーバで実現し、データベース３２以外の機能を携帯端末で実現してもよい。また、ショベル支援装置を、携帯端末４０に代えて、ショベル２０に搭載された装置で実現してもよいし、図１に示した携帯端末４０の機能の一部を、ショベル２０に搭載された装置で実現し、他の機能を管理センタのサーバで実現してもよい。
　その他に、携帯端末４０と管理センタとの両方にデータベース３２の機能を持たせることも可能である。この場合には、両者のデータベースの内容を定期的に同期させることが好ましい。いずれの構成においても、携帯端末４０の処理装置３１は、データベース３２にアクセス可能である。
　図２Ａに、データベース３２のレコードのフィールド構造を示す。１つのレコードが、１つの不具合事例に対応する。各レコードは、基本データ、不具合内容、動作状態データ、及びメンテナンス作業データをそれぞれ格納する複数のフィールドで構成される。基本データフィールドには、不具合発生日時情報及び不具合が発生したショベルの機種情報が格納される。不具合内容フィールドには、ギア破損、ポンプ破損、油漏れ、燃料消費率の悪化、振動の増大等の不具合内容が格納される。
　動作状態データフィールドは、さらにショベルの動作状態を表す複数のデータを格納する複数のサブフィールドに区分される。例えば、動作状態データのサブフィールドには、エンジン回転数平均値、エンジン回転数標準偏差、エンジントルク平均値、エンジントルク標準偏差、作動油温度、リリーフ弁圧力、振動情報等が格納される。メンテナンス作業データフィールドは、さらに、メンテナンス作業に要した時間情報、メンテナンス作業において交換した部品情報及びその個数、メンテナンス作業に要した費用情報が格納される複数のサブフィールドに区分される。
　図２Ｂに、データベース３２の他のレコードのフィールド構造を示す。図２Ｂでは、不具合内容及び機種が同一の複数の不具合事例によって、１つのレコードが構成される。各レコードは、ショベルの機種、不具合内容、件数、動作状態データ、及びメンテナンス作業データを格納するフィールドを含む。件数フィールドには、当該レコードに対応する不具合事例の件数が格納される。動作状態データのサブフィールドには、当該レコードに含まれる複数の不具合事例の平均値が設定される。メンテナンス作業データの作業時間情報及び費用情報のサブフィールドには、それぞれ当該レコードに含まれる複数の不具合事例の作業時間の最大値と平均値、及び費用の最大値と平均値が格納される。交換部品のサブフィールドには、当該レコードに含まれる複数の不具合事例のメンテナンス作業で用いられた全ての交換部品情報、及び交換された部品の個数の最大値と平均値が格納される。
　図３に、評価対象のショベル２０と携帯端末４０との間の信号送受信シーケンス、及び携帯端末４０の処理フローを示す。
　評価対象のショベル２０から携帯端末４０に、定期的に動作状態データが送信される。携帯端末４０は、ステップＳ１において、評価対象のショベル２０から受信した直近の動作状態データと、データベース３２の各レコードの動作状態データとの類似度を算出する。類似度算出の対象となる複数のレコードとして、図２Ａに示した個々の不具合事例で構成されたレコードを用いてもよいし、図２Ｂに示した不具合内容が同一の複数の不具合事例を１つにまとめたレコードを用いてもよい。類似度の算出方法の一例については、後に図４を参照して説明する。
　ステップＳ２において、相対的に類似度の高い複数のレコードを抽出する。ステップＳ３において、抽出された類似度の高いレコードの内容を、類似度の高い順に並び替えて、出力装置３４に出力する。出力内容の一例については、後に図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。
　次に、図４を参照して、ステップＳ１（図３）での類似度の算出方法の一例について説明する。
　図４は、動作状態データを構成する複数の変数を要素とするベクトル空間を示す。データベース３２の１つのレコードが、１本のベクトルに対応する。各ベクトルは、正常動作時に取得された複数の動作状態データを表すベクトルの各要素の平均値が１、標準偏差が１になるように正規化される。このため、正常動作時に取得された動作状態データに対応するベクトルの終点は、原点Ｏの近傍に集まる。何らかの不具合が発生しているときに取得された動作状態データに対応するベクトルは、正常動作時に取得された動作状態データに対応するベクトルよりも相対的に長くなる。
　図４では、エンジン回転数平均値、エンジン回転数標準偏差、及び作動油温度の３つの要素からなる３次元のベクトル空間が示されているが、実際には、動作状態データを構成するサブフィールドの個数に相当する次元のベクトル空間が定義される。
　データベース３２の１つのレコードが、ベクトル空間内の１つのベクトルで表される。図４では、不具合内容が不具合Ａ、不具合Ｂ、不具合Ｃ、不具合Ｄである３つのレコードに対応する３本のベクトルが示されている。例えば、不具合Ａを示すベクトルの方向と不具合Ｄを示すベクトルの方向とはほぼ同一であり、不具合Ａを示すベクトルが不具合Ｄを示すベクトルよりも長い。この２つの事例から、不具合Ａは既に故障に至っていると推察される。また、不具合Ｄは不具合Ａよりも軽度であり、軽度の不具合Ｄを放置すると、重度の不具合Ａに至る危険性が高いことが推察される。このため、不具合Ｄの段階でプリメンテナンス（予防保全）を行うことが望ましい。評価対象のショベル２０から取得された動作状態データも、ベクトル空間内の１本のベクトルとして表される。
　評価対象のショベル２０に対応するベクトルと、複数のレコードの各々に対応するベクトルとのなす角度をθで表す。評価対象のショベル２０の動作状態データと、各レコードの動作状態データとの類似度Ｄｓは、角度θの余弦（ｃｏｓθ）で定義される。角度θの余弦を算出することにより、類似度Ｄｓが求まる。なお、評価対象のショベル２０の不具合の程度Ｄａを、ベクトルの長さＬで定義することができる。
　図５Ａ及び図５Ｂに、ステップＳ３（図３）で出力される画像の一例を示す。類似度は、図２Ｂに示したデータベース３２を用いて算出されている。図５Ａに示すように、類似度の高い順に並べ変えられて、不具合の程度、類似度、リンクボタン、不具合内容、件数、及びデータベース３２のメンテナンス作業データのサブフィールドの内容が表示される。不具合の程度は、数値で表してもよいし、不具合のレベルで表してもよい。不具合の程度をレベルで表示する場合には、例えば、明らかな不具合が発生している状態をレベルＨ、要注意であることを示すレベルＬ、正常であることを示すレベルＮの３つのレベルに分類してもよい。メンテナンス作業データのサブフィールドには、作業時間情報、費用情報、交換部品情報が含まれる。
　図５Ａに示された不具合の程度の大きさから、評価対象のショベル２０に不具合が発生しているか否かを判定することができる。不具合が発生している場合には、類似度の大きさから、どの不具合が発生している可能性が高いか、またはショベルの使用をこのまま継続した場合に、どのような重度の不具合に至る可能性が高いかを認識することができる。さらに、メンテナンスを行う場合には、メンテナンス作業時間、メンテナンス費用、交換部品についての情報を得ることができる。交換部品サブフィールドには、各事例の交換部品情報、及び交換個数が含まれる。
　図５Ｂに、図５Ａの各レコードのリンクボタンをクリックまたはタップしたときに表示される画像を示す。レコードのリンクボタンがクリックされると、当該レコードに含まれる不具合事例ごとに、リンクボタン、基本データ、不具合内容、動作状態データ、及びメンテナンス作業データが表示される。表示された内容から、評価対象のショベル２０の動作状態データに最も類似する不具合事例を見つけだすことができる。
　図６Ａに、図５Ｂの各レコードのリンクボタンをクリックまたはタップにより選択したときに表示される画像の一例を示す。クリックしたレコードに対応する不具合事例のより詳細な情報が表示される。表示される情報には、不具合発生時のショベルの位置情報、アワーメータ、不具合部位、不具合状況、作業分類、メンテナンス作業の内容、現象（不具合時）、メンテナンス作業に要した作業時間、メンテナンスを担当した担当店の名称、担当者、メンテナンス作業に要した諸経費、使用部品等が含まれる。作業分類の欄には、例えば「プリメンテナンス」、「不具合復旧」、「不具合調査」、「定期点検」等が表示される。諸経費の欄には、運送費、作業費用等の項目ごとに費用が表示される。使用部品の欄には、使用した部品名と、その部品の価格が表示される。この詳細な情報は、メンテナンス作業を行う際に活用することができる。
　図５Ｂに表示された内容から、評価対象のショベル２０の動作状態データに類似する複数の不具合事例の情報を比較したい場合がある。この場合には、図５Ｂの２つのレコードのリンクボタンを選択することができる。
　図６Ｂに、図５Ｂの２つのレコードのリンクボタンを選択したときに表示される画像の一例を示す。図６Ｂに示した例では、不具合の事例００００１－０００１と事例００００１－０００２の２つが選択された例が示されている。例えば、一方の事例は、「エンジン回転数が落ちやすい」という不具合状況であり、他方の事例は、「操作するとエンジンストール発生」という不具合状況である。
　エンジン回転数が落ちやすいという事例では、作業分類の欄の内容からプリメンテナンスが行われたことがわかる。操作するとエンジンストールが発生するという事例では、作業分類の欄の内容から不具合復旧作業が行われたことがわかる。作業内容の欄から、プリメンテナンスでは、燃料フィルタ交換及びエンジンオイル交換が行われたことが分かる。不具合復旧作業では、燃料フィルタ交換、エンジンオイル交換、及びサプライポンプ交換が行われたことが分かる。さらに、不具合復旧作業の作業時間は、プリメンテナンス作業の作業時間より長く、不具合復旧作業に要する費用は、プリメンテナンスに要する費用より高額であることがわかる。
　評価対象のショベル２０に、エンジン回転数が落ちやすいという不具合が発生している場合、ショベルの管理者は、このまま稼働を継続すると、エンジンストールが発生するという重度の不具合に至る危険性が高いことを認識することができる。２つの事例の作業時間及び費用の比較結果は、現時点でプリメンテナンスを行うべきか否かを判断するための重要な情報として利用することができる。
　また、ショベル２０の稼働計画を立案する管理者は、図５Ａに示した不具合の程度を、プリメンテナンスを行うべきか否かの判断材料として用いることができる。プリメンテナンス作業を行う場合には、類似度の高いレコードの作業時間情報を参考にして、ショベル２０の適切な稼働計画を立案することができる。
　プリメンテナンス作業を行うサービス員は、図５Ａに示した交換部品に関する情報に基づいて、プリメンテナンス作業に必要となると推定される交換部品を予め準備しておくことができる。これにより、作業現場に出向く回数を減らすことができる。
　上記実施例では、動作状況データの各変数を要素とする多次元ベクトルの方向に基づいて類似度を算出したが、その他の多変量解析手法を用いて類似度を算出することも可能である。例えば、ベイズ推定による多変量解析手法を用いることが可能である。また、評価対象のショベル２０から取得された動作状態データと、データベース３２の複数のレコードの動作状態データとの比較結果に基づいて、将来的に発生する可能性の高いと推察される重度の不具合に対応する少なくとも１つのレコードを抽出する際に、必ずしも「類似度」という評価尺度を用いる必要はない。種々の解析手法を用いて、少なくとも１つのレコードを抽出することが可能である。
　次に、図７及び図８を参照して、他の実施例によるショベル支援装置について説明する。以下、図１～図６Ａ、図６Ｂに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
　図７に、本実施例による管理装置５０のブロック図、評価対象のショベル２０、及びショベル支援装置として動作する携帯端末４０を示す。本実施例では、図３に示したステップＳ１及びＳ２の処理が、管理センタに配置された管理装置（サーバ）５０で実行される。管理装置５０は、評価対象のショベル２０のみならず、携帯端末４０ともデータ通信を行う。携帯端末４０は、表示画面４１を含む。表示画面４１には、例えばタッチパネルが用いられており、表示画面４１が入力装置を兼ねる。管理装置５０の処理装置３１の処理結果が、出力装置３４の送信機を介して、携帯端末４０に送信される。携帯端末４０は、管理装置５０から受信したデータを、画像として表示画面４１に表示する。
　図８に、評価対象のショベル２０、管理装置５０、及び携帯端末４０の間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す。ショベル２０は、動作状態データに基づいて故障の予兆を検知する機能を有する。故障の予兆の検知には、ニューラルネットワークモデル、クラスタ解析、マハラノビスタグチ法等を用いることが可能である。
　ショベル２０は、故障の予兆を検知すると、管理装置５０に故障の予兆出現信号を送信することにより、故障の予兆の出現を通知するとともに、故障の予兆の出現時の動作状態データを送信する。管理装置５０は、ステップＳ１及びＳ２を実行することにより、類似度の高いレコードを抽出する。ステップＳ１及びＳ２の処理は、図３に示したステップＳ１及びＳ２の処理と同一である。
　管理装置５０は、抽出された類似度の高いレコードの内容を携帯端末４０に送信する。携帯端末４０は、ステップＳＡ１において、類似度の高いレコードのメンテナンス作業データを、表示画面４１（図７）に表示する。表示画面４１に表示される内容は、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、及び図６Ｂに示した内容と同一である。サービス員は、携帯端末４０に表示された内容を確認して、プリメンテナンス作業を実施する。
　サービス員がショベル２０のプリメンテナンス作業を実施した後、ステップＳＡ２において、携帯端末４０に、図６Ａ及び図６Ｂに表示されている情報等を入力する。
　携帯端末４０は、入力されたプリメンテナンス作業に関する情報を管理装置５０に送信する。ステップＳ４において、管理装置５０は、受信したプリメンテナンス作業に関する情報に基づいて、図２Ａに示した構造のデータベース３２に、新たに不具合事例（故障の予兆の事例）のレコードを追加する。さらに、図２Ｂに示した構造のデータベース３２の対応するレコードの件数に１を加えるとともに、作業状態データ及びメンテナンス作業データの各サブフィールドの値を再計算して、更新する。
　図７及び図８に示した実施例では、サービス員が、携帯端末４０を見て、ショベル２０に故障の予兆が出現したことを知ることができる。さらに、プリメンテナンス作業に必要と推定される交換部品、及びその個数に関する情報を得ることができる。サービス員は、必要と推定される交換部品を持って、プリメンテナンス作業の現場に出向くことができる。これにより、交換部品の準備不足等によるプリメンテナンス作業の遅延を抑制することができる。
　図７及び図８では、管理装置５０と携帯端末４０とで、プリメンテナンス作業の支援及びデータベース３２の更新を行う例について示した。その他の構成として、管理装置５０の機能と、携帯端末４０の機能とを、１つの携帯端末で実現することも可能である。この場合には、図７に示した管理装置５０と携帯端末４０とを含めてショベル支援装置ということができる。
　次に、図９を参照して、さらに他の実施例によるショベル支援装置について説明する。以下、図１～図６Ａ、図６Ｂに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
　図９に、評価対象のショベル２０と管理装置５０との間の信号送受信シーケンス、及び処理フローを示す。ステップＳＢ１において、評価対象のショベル２０の入出力装置２２（図１）を通して、プリメンテナンス見積り依頼が行われる。ショベル２０のユーザ、例えば、作業現場の管理者が、入出力装置２２を操作することにより、プリメンテナンスの見積り依頼を行う。
　プリメンテナンスの見積り依頼の操作が行われると、ショベル２０は管理装置５０に見積り依頼信号を送信するとともに、直近の動作状態データを送信する。管理装置５０は、受信した動作状態データに基づいて、ステップＳ１及びＳ２を実行することにより、相対的に類似度の高いレコードを抽出する。ステップＳ１及びＳ２の処理は、図３に示したステップＳ１及びＳ２の処理と同一である。
　管理装置５０は、類似度の高いレコードの内容を評価対象のショベル２０に送信する。ショベル２０は、ステップＳＢ２において、類似度の高いレコードのメンテナンス作業データ等を入出力装置２２に表示する。表示内容は、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、及び図６Ｂに示したものと同一である。ユーザは、ショベル２０の入出力装置２２に表示された内容を、プリメンテナンス作業を行うか否かの判材料として利用することができる。
　例えば、入出力装置２２に表示された不具合の程度に基づいて、プリメンテナンス作業を行う必要があるか否かを判断することができる。さらに、入出力装置２２に表示された作業時間情報に基づき、プリメンテナンス作業を行うことによってショベル２０が使用できなくなる時間を予測することができる。本実施例においては、図７及び図８に示した携帯端末４０の機能の一部（ステップＳＡ１）が、評価対象のショベル２０で実現される。この場合には、ショベル支援装置がショベル２０に搭載されているということができる。
　次に、図１０を参照して、さらに他の実施例によるショベル支援装置について説明する。以下、図７～図８に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
　ステップＳＡ３において、携帯端末４０に、プリメンテナンスの見積り依頼コマンドが入力される。携帯端末４０は、プリメンテナンスの見積り依頼コマンドが入力されると、管理装置５０に、ショベル２０を特定して見積り依頼信号を送信する。一例として、管理装置５０には、管理センタに配置されたサーバが用いられる。
　見積り対象のショベル２０の直近の動作状態データがデータベース３２に保存されていない場合、管理装置５０は、動作状態データの送信依頼信号を、見積り対象のショベル２０に送信する。動作状態データ送信依頼信号を受信したショベル２０は、直近の動作状態データを管理装置５０に送信する。見積り対象のショベル２０の直近の動作状態データがデータベース３２に保存されている場合には、動作状態データの送信依頼信号を送信する必要は無い。
　管理装置５０は、見積り対象のショベル２０の直近の動作状態データに基づいて、ステップＳ１及びＳ２を実行することにより、相対的に類似度の高いレコードを抽出する。ステップＳ１及びＳ２の処理は、図３に示したステップＳ１及びＳ２の処理と同一である。抽出された類似度の高いレコードの内容が、携帯端末４０に送信される。
　携帯端末４０は、ステップＳＡ１において、類似度の高いレコードのメンテナンス作業データを、表示画面４１（図７）に表示する。ステップＳＡ１の処理は、図８に示したステップＳＡ１の処理と同一である。
　販売代理店のサービス員は、携帯端末４０に表示されたメンテナンス作業データに基づいて、ショベル２０の所有者であるユーザにプリメンテナンス作業の必要性や、プリメンテナンス作業の費用見積り結果を提示することができる。ユーザは、サービス員から提示された情報を参考にして、プリメンテナンス作業を行うか否かを判断することができる。
　図１０に示した実施例によるショベル支援装置として動作するに携帯端末４０と、管理装置５０との機能を、１台の携帯端末で実現してもよい。
　次に、図１１及び図１２を参照して、さらに他の実施例によるショベル支援装置について説明する。以下、図１～図６Ａ、図６Ｂに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
　図１１に、評価対象のショベル２０と、ショベル支援装置として動作する携帯端末４０との間の信号送受信シーケンス、及び携帯端末４０の処理フローを示す。本実施例においては、評価対象のショベル２０から携帯端末４０に、動作状態データに加えて、外部環境データが送信される。外部環境データには、ショベル２０の作業現場の環境を表すデータ、例えば外気温、気圧等のデータが含まれる。
　図１２に、データベース３２の構造を示す。不具合事例に対応する各レコードが、外部環境データを含む。複数のレコードは、外部環境データに基づいてクラスタ分析が行われることにより、複数のクラスタのいずれかに分類されている。クラスタ分析には、周知の手法を適用することができる。クラスタに分類した後、図２Ｂの例と同様に、クラスタごとに同一の不具合内容のレコードをまとめて、１つのレコードとしてもよい。
　図１１のステップＳ５において、評価対象のショベル２０の外部環境データと類似する外部環境データを持つクラスタを決定する。ステップＳ６において、評価対象のショベル２０の動作状態データと、データベース３２の類似するクラスタ内の各レコードの動作状態データとの類似度を算出する。その後、携帯端末４０は、ステップＳ２及びＳ３を実行することにより、相対的に類似度の高い少なくとも１つのレコードの内容を出力する。ステップＳ２及びＳ３の処理は、図２に示したステップＳ２及びＳ３の処理と同一である。
　図１１及び図１２に示した実施例においては、評価対象のショベル２０の外部環境と類似するクラスタに属するレコードとのみ、動作状態データの類似度が算出される。このため、全てのレコードを類似度算出の対象とする場合に比べて、類似度を算出するための演算量が少なくなる。さらに、評価対象のショベル２０の外部環境と類似する環境下で稼働しているショベルの不具合事例の中から、類似する不具合事例が抽出される。このため、プリメンテナンスに関する適切な情報を得ることができる。
　本実施例においては、ショベル支援装置の機能を携帯端末４０で実現した。その他の構成として、ショベル支援装置の機能を、管理センタに設置されるサーバで実現してもよい。または、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ２を管理センタに設置されるサーバで実現し、ステップＳ３を、ショベル支援装置として動作する携帯端末で実現してもよい。
　以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
２０　ショベル
２１　処理装置
２２　入出力装置
２３　センサ
２４　通信装置
３０　ショベル支援装置
３１　処理装置
３２　データベース
３３　受信装置
３４　出力装置
４０　携帯端末
４１　表示画面
５０　管理装置

Claims (10)

  1. 　ショベルに出現した故障の予兆の事例に対応して、ショベルの動作状態を表す動作状態データと、プリメンテナンス作業の内容を表すメンテナンス作業データとを含む複数のレコードからなるデータベースにアクセス可能に構成された処理装置と、
    　出力装置と
    を有し、
    　前記メンテナンス作業データは、プリメンテナンス作業に要した作業時間を表す作業時間情報を含み、
    　前記処理装置は、
    　評価対象のショベルから取得された前記動作状態データと、前記データベースに含まれている前記レコードの各々の前記動作状態データとの比較結果に基づいて、少なくとも１つの前記レコードを抽出し、抽出された前記レコードに格納されているプリメンテナンス作業に要した前記作業時間情報を前記出力装置に出力するショベル支援装置。
  2. 　前記メンテナンス作業データは、さらに、プリメンテナンス作業において交換した部品を示す交換部品情報を含み、
    　前記処理装置は、抽出された少なくとも１つの前記レコードの前記交換部品情報を前記出力装置に出力する請求項１に記載のショベル支援装置。
  3. 　前記メンテナンス作業データは、さらに、プリメンテナンス作業に要した費用を示す費用情報を含み、
    　前記処理装置は、抽出された少なくとも１つの前記レコードの前記費用情報を前記出力装置に出力する請求項１または２に記載のショベル支援装置。
  4. 　さらに、ショベルからの信号を受信して前記処理装置に転送する受信装置を有し、
    　前記処理装置は、ショベルで故障の予兆が出現したことを知らせる故障の予兆出現信号を受信すると、前記故障の予兆出現信号を送信したショベルを評価対象のショベルとして、少なくとも１つの前記レコードを抽出し、
    　抽出された少なくとも１つの前記レコードの前記メンテナンス作業データを前記出力装置に出力する請求項２に記載のショベル支援装置。
  5. 　前記処理装置は、前記評価対象のショベルから、実際に行われたプリメンテナンス作業の内容を表す前記メンテナンス作業データを受信すると、前記評価対象のショベルから受信された前記動作状態データと、前記メンテナンス作業データとを、１つのレコードとして前記データベースに追加する請求項４に記載のショベル支援装置。
  6. 　さらに、ショベルからの信号を受信して前記処理装置に転送する受信装置を有し、
    　前記出力装置は、ショベルに信号を送信する送信機を含み、
    　前記処理装置は、プリメンテナンス作業の見積もりを依頼する見積もり依頼信号を受信すると、前記見積もり依頼信号を送信したショベルを評価対象のショベルとして、少なくとも１つの前記レコードを抽出し、
    　抽出された少なくとも１つの前記レコードの前記メンテナンス作業データを、前記送信機から、前記見積もり依頼信号を送信したショベルに送信する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のショベル支援装置。
  7. 　前記処理装置は、ショベルを特定してプリメンテナンス作業の見積もりを依頼する見積もり依頼コマンドが入力されると、前記見積もり依頼コマンドで特定されたショベルを前記評価対象のショベルとして、少なくとも１つの前記レコードを抽出し、
    　抽出された少なくとも１つの前記レコードの前記メンテナンス作業データを、前記出力装置に出力する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のショベル支援装置。
  8. 　前記データベースの各レコードは、ショベルの外部環境に依存する外部環境データを含み、前記レコードは、前記外部環境データに基づいて複数のクラスタのいずれかに分類されており、
    　前記処理装置は、
    　評価対象のショベルから取得された前記外部環境データが類似する前記外部環境データを持つ前記クラスタを決定し、
    　評価対象のショベルから取得された前記外部環境データが類似する前記外部環境データを持つ前記クラスタに属する複数の前記レコードから、少なくとも１つの前記レコードを抽出する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のショベル支援装置。
  9. 　前記データベースは、故障の予兆が出現している事例を、不具合事例に対応するレコードとして含み、当該レコードのメンテナンス作業データとして、プリメンテナンス作業の作業時間を含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載のショベル支援装置。
  10. 　前記故障の予兆が出現している事例に対応するレコードのメンテナンス作業データとして、さらに、プリメンテナンス作業で使用した部品を特定する情報を含む請求項９に記載のショベル支援装置。
     
PCT/JP2016/065809 2015-05-27 2016-05-27 ショベル支援装置 Ceased WO2016190434A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680030594.8A CN107614804B (zh) 2015-05-27 2016-05-27 挖掘机支援装置
JP2017520821A JP6509335B2 (ja) 2015-05-27 2016-05-27 ショベル支援装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015107176 2015-05-27
JP2015-107176 2015-05-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016190434A1 true WO2016190434A1 (ja) 2016-12-01

Family

ID=57393279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/065809 Ceased WO2016190434A1 (ja) 2015-05-27 2016-05-27 ショベル支援装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6509335B2 (ja)
CN (1) CN107614804B (ja)
WO (1) WO2016190434A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007830A (zh) * 2019-11-22 2020-04-14 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机控制系统调试装置及调试方法
JP2022103018A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 三菱電機株式会社 不具合情報管理システム、不具合情報管理方法および情報処理装置
JP2023138331A (ja) * 2022-03-17 2023-10-02 ヤンマーホールディングス株式会社 メンテナンス管理方法、メンテナンス管理システム、及びメンテナンス管理プログラム
EP4375427A4 (en) * 2021-07-20 2025-07-16 Nippon Seiki Co Ltd WORK ASSISTANCE SYSTEM, CONTROL METHOD FOR WORK ASSISTANCE SYSTEM, AND CONTROL PROGRAM FOR WORK ASSISTANCE SYSTEM

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7345692B2 (ja) * 2021-01-27 2023-09-15 三菱電機株式会社 故障予兆通知システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121775A (ja) * 2001-04-26 2002-04-26 Komatsu Ltd 作業機械の表示装置
JP2003076416A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械のメンテナンスシステム
WO2009020229A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業機械の機器診断装置及び機器診断システム
JP2011145846A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Hitachi Ltd 異常検知方法、異常検知システム、及び異常検知プログラム
JP2013029881A (ja) * 2011-07-26 2013-02-07 Hitachi Medical Corp 保守支援システム、保守支援装置および保守支援プログラム
WO2014102918A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 株式会社 日立製作所 機械異常診断装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3050065B2 (ja) * 1994-10-18 2000-06-05 三菱自動車工業株式会社 電源故障検出装置
US6141608A (en) * 1997-10-28 2000-10-31 Snap-On Tools Company System for dynamic diagnosis of apparatus operating conditions
WO2008038469A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-03 Komatsu Ltd. Failure countermeasure supporting system for mobile vehicle
CN201274017Y (zh) * 2008-04-07 2009-07-15 鲁东大学 多用汽车远程检测监控装置
CN101598943A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 烟台麦特电子有限公司 一种汽车故障远程诊断方法及其车载智能终端装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121775A (ja) * 2001-04-26 2002-04-26 Komatsu Ltd 作業機械の表示装置
JP2003076416A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械のメンテナンスシステム
WO2009020229A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業機械の機器診断装置及び機器診断システム
JP2011145846A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Hitachi Ltd 異常検知方法、異常検知システム、及び異常検知プログラム
JP2013029881A (ja) * 2011-07-26 2013-02-07 Hitachi Medical Corp 保守支援システム、保守支援装置および保守支援プログラム
WO2014102918A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 株式会社 日立製作所 機械異常診断装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007830A (zh) * 2019-11-22 2020-04-14 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机控制系统调试装置及调试方法
JP2022103018A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 三菱電機株式会社 不具合情報管理システム、不具合情報管理方法および情報処理装置
EP4375427A4 (en) * 2021-07-20 2025-07-16 Nippon Seiki Co Ltd WORK ASSISTANCE SYSTEM, CONTROL METHOD FOR WORK ASSISTANCE SYSTEM, AND CONTROL PROGRAM FOR WORK ASSISTANCE SYSTEM
JP2023138331A (ja) * 2022-03-17 2023-10-02 ヤンマーホールディングス株式会社 メンテナンス管理方法、メンテナンス管理システム、及びメンテナンス管理プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN107614804A (zh) 2018-01-19
JP6509335B2 (ja) 2019-05-08
JPWO2016190434A1 (ja) 2018-03-15
CN107614804B (zh) 2020-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10754721B2 (en) Computer system and method for defining and using a predictive model configured to predict asset failures
CN108628281B (zh) 异常检测系统及异常检测方法
WO2016190434A1 (ja) ショベル支援装置
US11899527B2 (en) Systems and methods for identifying machine anomaly root cause based on a selected reduced order model and a selected fault model
US20120161957A1 (en) Monitor control system
JP6752739B2 (ja) 保守装置、提示システム及びプログラム
US11415958B2 (en) Data extracting apparatus, data extracting method, and recording medium
CN107121943A (zh) 一种用于获得智能仪表的健康预测信息的方法和装置
KR20160072812A (ko) 업데이트들, 증거 및 트리거들의 케이스 관리 링키지
WO2015034512A2 (en) Apparatus and method for model adaptation
WO2015087378A1 (ja) 水道施設網の異常検知装置及び異常検知方法
CN120143749A (zh) 工厂运转支持装置
JP2022098150A (ja) スチームトラップ管理システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16800138

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017520821

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16800138

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1