WO2018151112A1

WO2018151112A1 - 製造装置オンラインメンテナンスシステム及びその方法

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Publication number: WO2018151112A1
Application number: PCT/JP2018/004937
Authority: WO
Inventors: 輝雄川瀬; 靖博橋本
Original assignee: 株式会社マスダック
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2018-08-23
Also published as: TWI646846B; EP3584709A1; CN110546624A; EP3584709A4; JP2018133061A; TW201832568A; US20190378394A1; US10803727B2; JP6152499B1

Abstract

ユーザのデータ集積器にて通常の装置管理情報と緊急性の高い緊急情報を振り分け、緊急情報は速やかにメール送信することでメンテナンス時間を短縮する製造装置オンラインメンテナンスシステムを提供する。本発明による製造装置オンラインメンテナンスシステムは、ネットワークに接続されるゲートウェイ、該ゲートウェイに接続される製造装置、及びデータ集積器を含むユーザ製造ラインと、ネットワークに接続されるゲートウェイサーバと該ゲートウェイサーバに接続されるサーバ及び診断装置を含むメンテナンス装置とを有し、データ集積器は製造装置の稼働データを集積するデータ集積部と、集積した稼働データの緊急性を判断するデータ判断部とを備え、稼働データが異常データを含み緊急性があると判断した場合、緊急情報メールを送信し、緊急性がないと判断した場合、稼働データをバッチ処理してサーバに送信することを特徴とする。

Description

製造装置オンラインメンテナンスシステム及びその方法

本発明は、製造装置オンラインメンテナンスシステム及びその方法に関し、特にユーザのデータ集積器にて通常の装置管理情報と緊急性の高い緊急情報を振り分け、緊急情報はメンテナンス装置と関係者端末に速やかにメール送信し、それに対応して自動で修復を行いメンテナンス時間を短縮する製造装置オンラインメンテナンスシステム及びその方法に関する。

大量の製品を連続的に処理する製造装置や製造ラインにおいて、異常が発生して装置が正常に動作しない場合、処理中の製品は不完全なものとなり、再生が効かなければ大量の不良品を作り出すことになる。異常が発生して製造ラインが停止すると、それに伴って発生した大量の不良品を廃棄処分するとともに、製造ラインの停止によって製品の生産量が減少し、製造から販売までのサイクルの短い食品などでは即欠品を招き、販売の機会損失や欠品による信用低下などを引き起こすことにもつながり、その損失は膨大なものとなる。同時に製造者は欠品を起こし信用を失墜しないために、余剰に製造を行う必要に迫られる。作り置きのできない賞味期限の短い食品に関しては、余った製品は破棄せざるを得ず、資源の無駄にもなっている。

装置が完全に動作しなくなるなどの明らかな異常の場合は、製造ラインの担当者がすぐに気が付き、処置を行うことができるが、断続的な不良、製造装置内部の異常、目に見えない不具合など、担当者が気付きにくい場合もあり、知らないうちに大量の不良品を作り出すおそれがある。それと同時に、不良に気づかないまま市場に出荷されるおそれもある。特に食品業界においては、消費者の食に対する安心安全の意識の高まりにより、製造者にとって看過できない重大リスクとなっている。
そこでこうした製造装置や製造ラインでは、製造装置の状況に応じてきめ細かくメンテナンスをして異常の発生を防止することや、異常が発生してもすぐに検出して関係者に通報するとともに短時間で修復することが極めて重要である。

製造装置のメンテナンスに関しては、日常的で簡単なメンテナンスは、製造装置を稼働するユーザ工場の担当者によって行われることが多いが、定期的なメンテナンスや、主要部品の交換などのメンテナンス時には、製造装置の製造販売元やメンテナンス会社のメンテナンス担当者が、ユーザ工場を訪問して対応するのが一般的である。しかし製造装置の使用状況によっては、部品の消耗が設計時の想定よりも激しく、定期メンテナンスの時期以前に不具合に至ることも想定される。異常を未然に防ぐには、実稼働状態での部品の状況を短い周期で監視することが重要である。
また、異常が発生してしまった場合、ユーザ工場の担当者をはじめ関係者に異常が発生したことの第一報を通知することが必要である。異常が認識されると、ユーザ工場の担当者は目先の製造装置の異常対処に追われ、その後の関係先への連絡が遅れがちとなりやすい。

  こうした背景もあり、オンラインを利用して製造装置の管理情報をクラウドに保存して関係者で情報共有する方法や、多種多様な機器からの動作状況などのデータを収集し、インターネットなどの通信網を利用して、対象となる機器を監視したり異常を検出して通報したりするシステムも提案されている。
  特許文献１には、データ収集手段により各機器から収集したデータを、通信回線網を使用して監視サービスセンタに送出し、監視サービスセンタでは各機器用に登録された条件で解析手段により解析を行ってウェブ情報として送出するとともに、異常を検出すると通報先に通報する設備監視システムが開示されている。
  特許文献２には、顧客のメンテナンス対象機器の運転データを、通信網を介して受信し、その部品の余寿命を予測して通知するリモートメンテナンスシステムが開示され、余寿命結果を受信して表示するとともに、部品情報を表示して、部品補充の必要性の判断に供することが記載されている。

これらの技術は、いずれも監視対象の機器のデータを、通信網を介して受信した監視元の装置が判断した後に、その判断結果に関する情報を発信するものである。そこで異常の通報が発せられるまでにはタイムラグがあり、その分不良品を余計に作り出すことになる。
実稼働状態での部品の状況を短い周期で監視し異常を未然防止するとともに、異常が発生した場合は速やかに関係者に異常を通知して対応するシステムが求められる。

特開２００７－１１６５８６号公報特開２００３－０４４１２６号公報

本発明は、上記従来の製造装置オンラインメンテナンスシステムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ユーザのデータ集積器にて通常の装置管理情報と緊急性の高い緊急情報を振り分け、緊急情報はメンテナンス装置と関係者端末に速やかにメール送信して異常の発生を通知するとともに修復可能な異常は自動で修復することによりメンテナンス時間を短縮する製造装置オンラインメンテナンスシステム及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による製造装置オンラインメンテナンスシステムは、ユーザ製造ラインとネットワークを介して接続されたメンテナンス装置を有する製造装置オンラインメンテナンスシステムであって、前記ユーザ製造ラインは、前記ネットワークに接続されるゲートウェイ、該ゲートウェイに接続される製造装置、及びデータ集積器を含み、前記メンテナンス装置は、前記ネットワークに接続されるゲートウェイサーバと該ゲートウェイサーバに接続されるサーバ及び異常の修復手段を備えた診断装置を含み、前記データ集積器は製造装置の稼働データを集積するデータ集積部と、集積した稼働データの緊急性を判断するデータ判断部とを備え、前記データ判断部は、前記稼働データが異常データを含み緊急性があると判断した場合、緊急情報メールを前記サーバが備えるメールサーバに送信し、緊急性がないと判断した場合、前記稼働データをバッチ処理して前記サーバに送信し、前記サーバは、前記メールサーバとデータベースとを備え、前記メールサーバは受信した緊急情報メールを前記診断装置、サポート端末、及びユーザ端末に送信し、データベースは前記バッチ処理した稼働データ及び診断装置が稼働データに基づき診断した診断結果を保存し、前記診断装置は、緊急情報メールを受信すると前記製造装置から緊急情報メールに関連する稼働データを取得し、診断して異常を確認すると異常の修復が可能かどうかを判断し、自動修復が可能である場合、修復のための情報を前記製造装置に送信し、継続して前記製造装置の稼働データを取得し、修復が完了し稼働データが正常に戻ったことを確認すると、修復完了通知メールをサポート端末及びユーザ端末に送信し、自動修復が不可能である場合、サポート端末及びユーザ端末に修復不可の通知メールを送信する緊急処理部と、前記サーバのデータベースから前記稼働データを取得して製造装置の診断を行い、診断結果を前記サーバのデータベースに収納するよう出力するデータ診断部と、を備えることを特徴とする。

前記サポート端末は修復不可の通知メールを受信すると異常の発生した製造装置の制御部にアクセスして制御情報の診断や修復を遠隔操作する遠隔制御部を備えることが好ましい。
前記稼働データは、製造装置の稼働の状況を示す稼働情報、部品の消耗の度合いを示す消耗情報、製造装置の異常を示す異常情報、製造装置不具合の予兆を示す予兆情報の少なくともいずれか一つを含み、前記稼働データに消耗情報を含む場合、前記診断装置は消耗情報と対応する部品の基準情報とに基づき寿命予測情報を前記診断結果に含めることが好ましい。

上記目的を達成するためになされた本発明による製造装置オンラインメンテナンス方法は、ユーザの製造装置に接続されたデータ集積器により製造装置の稼働データを集積する段階と、データ集積器により製造装置の稼働データの内容に応じて、製造装置の稼働データの緊急性を判断する段階と、を有し、前記稼働データに緊急性があると判断した場合、データ集積器が、ネットワークを介して接続されるメンテナンス装置のサーバが備えるメールサーバに緊急情報メールを送信する段階と、メールサーバが受信した緊急情報メールを、異常の修復手段を備えた診断装置、サポート端末、及びユーザ端末に送信する段階と、前記緊急情報メールを受信した診断装置が、前記ユーザの製造装置から緊急情報メールに関連する稼働データを取得する段階と、取得した稼働データを診断して異常を確認すると異常の修復が可能かどうかを判断する段階とをさらに有し、自動修復が可能である場合、修復のための情報を前記製造装置に送信して修復する段階と、継続して前記製造装置の稼働データを取得し、修復が完了し稼働データが正常に戻ったことを確認すると、修復完了通知メールをサポート端末及びユーザ端末に送信する段階とをさらに有し、自動修復が不可能である場合、サポート端末及びユーザ端末に修復不可の通知メールを送信する段階をさらに有し、前記稼働データに緊急性がないと判断した場合、データ集積器が稼働データをバッチ処理して前記サーバに送信する段階をさらに有することを特徴とする。

本発明に係る製造装置オンラインメンテナンスシステムによれば、製造装置の稼働データの内、緊急性の低いデータを含む通常の管理情報はサーバに送信され、緊急性の高いデータを含む緊急情報は診断装置と関係者端末に速やかにメール送信するので、異常の発生をいち早く関係者に認識させることができ異常に対する対応を迅速化することができる。
また、本発明に係る製造装置オンラインメンテナンスシステムによれば、緊急情報メールを受信した診断装置は、異常の内容を診断して対応方法を判断し、修復可能な異常は製造装置に修復情報を直接送信して修復し、修復不可能な場合はさらに関係者端末に自動修復ができないことを通知するため、製造装置の破損、製品への影響、製品が消費者に及ぼす影響、製造者の社会的責任など、瞬時に判断しなければならないが製造担当者がとっさに判断しきれない場合の対処方法を鑑み、適切に異常に対する対応をより的確に、かつ迅速に行うことができる。

さらに、本発明に係る製造装置オンラインメンテナンスシステムによれば、製造装置の稼働データに基づき寿命予測情報が出力されるので、製造装置の使用状況により想定寿命より消耗が進んでいる部品でも適切にメンテナンス時期が通知され、異常の発生を回避することができるという効果がある。

本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの構成を概略的に示すブロック図である。本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの緊急時の情報の流れを説明するための図面である。本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの通常時の情報の流れを説明するための図面である。本発明の実施形態によるデータ集積器の処理フローを説明するためのフローチャートである。本発明の実施形態による診断装置の処理フローを説明するためのフローチャートである。本発明の実施形態によるサポート端末の遠隔制御の処理フローを説明するためのフローチャートである。

次に、本発明に係る製造装置オンラインメンテナンスシステムを実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの構成を概略的に示すブロック図である。

図１を参照すると本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステム１は、ネットワーク５０を介して接続されるメンテナンス装置１００、ユーザ製造ライン２００、サポート端末３００、及びユーザ端末４００を含む。メンテナンス装置１００は、ネットワーク５０に接続されるゲートウェイサーバ１１０とゲートウェイサーバ１１０に接続されるサーバ１２０及び診断装置１３０を含む。またユーザ製造ライン２００は、ネットワーク５０に接続されるゲートウェイ２１０とゲートウェイ２１０に接続されるデータ集積器２２０及び製造装置２３０を含む。

製造装置オンラインメンテナンスシステム１は、ユーザの製造ラインにある製造装置の稼働データをデータ集積器で集積し、稼働データに異常データが含まれ、データ集積器２２０が緊急性があると判断した場合、製造ラインを管理するユーザのユーザ端末４００及び当該製造装置のメンテナンスを担当する担当者のサポート端末３００に、緊急情報メールを送信して異常の発生を通知するとともに、診断装置にも緊急情報メールを送信して初動の対応を要求し、診断装置は当該製造装置の稼働データを取得して診断し、診断装置が修復可能な異常については異常修復のための情報を製造装置に送信して修復し、修復不可の場合は修復不可の通知メールをサポート端末３００、及びユーザ端末４００に送信して早期対応の必要性を通知することにより、的確で迅速なメンテナンスを行うメンテナンスシステムである。さらに製造装置オンラインメンテナンスシステム１は、診断装置による異常修復が不可であっても、サポート端末３００が遠隔操作により製造装置を診断したり修復したりする手段を有するため、オンラインでさらに高度な修復も行うことができ、迅速な修復を実現することができるメンテナンスシステムである。

また、データ集積器内の稼働データはメンテナンス装置のサーバのデータベースに送信され保存された後、診断装置にて診断され、メンテナンスの必要性などを含めた診断結果としてデータベースに閲覧可能に保存されるため、メンテナンスのタイミングが明確となり、異常を防止するように適切にメンテナンスをすることを関係者に周知徹底することができるメンテナンスシステムである。

図１を参照して情報の発信元となるユーザ製造ライン２００から順に説明する。ゲートウェイ２１０は外部のネットワーク５０につながる出入り口の装置であり、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルなどのプロトコルを使用してユーザ製造ライン２００内で通信可能に接続される機器を外部のネットワーク５０に接続する。ネットワーク５０はインターネットのような広域なネットワークである。

データ集積器２２０及び製造装置２３０はともにゲートウェイ２１０に接続され、ゲートウェイ２１０、外部のネットワーク５０を介してメンテナンス装置１００と通信ができるように構成される。ゲートウェイ２１０とデータ集積器２２０及び製造装置２３０との接続はローカルエリアネットワークを介して接続してもよいし、汎用シリアル通信などを介して接続してもよい。

製造装置２３０は、製品を製造するための多種多様な構成がありうるが、いずれも自身を制御する制御部を備えるほか、他の機器と通信するための入出力部と製造装置２３０を制御するためのプログラムや外部からの受信データなどを記憶する記憶部とそれを表示する表示部を備える。また、製造装置２３０は稼働状況を示す稼働データを取得するためのセンサを含むデータ取得部を備える。

稼働データは例えばモータや電磁弁を有する製造装置の場合は作動回数や累計稼働時間などであり、燃焼を伴う製造装置では供給ガスの圧力やガス検知警報装置の出力など、製造装置の稼働に影響の大きいパラメータに関するデータを含む。また可動部の停止位置精度や振動の状況など、すぐに不具合には至らなくとも、長期的に監視して閾値を超えそうになった時点で、メンテナンスが必要となるようなデータを含めてもよい。

データ集積器２２０は、製造装置２３０と通信可能に接続され、製造装置２３０のデータ取得部から稼働データを取得して保存するデータ集積部と、データ集積部で保存したデータを予め設定された判定基準に基づき、稼働データに異常があるか否かを判断するデータ判断部を備える。

図１ではユーザ製造ライン２００が含むデータ集積器２２０と製造装置２３０をそれぞれ１つずつ示したが、製造装置２３０は複数でもよく、製造装置２３０が複数ある場合、データ集積器２２０はそれぞれの製造装置２３０に１つずつ設けてもよいし、複数の製造装置２３０からの稼働データをまとめて１つのデータ集積器２２０で集積するようにしてもよい。この場合、データ集積部は、どの製造装置２３０から取得した稼働データかを識別できるようにして保存する。また、製造装置２３０の稼働データが複数のセンサや複数の異なる項目を含む場合、データ集積部は、取得した稼働データが、どの項目またはどのセンサからのデータかを識別できるようにして保存する。これらの識別は例えばそれぞれの稼働データに識別可能なヘッダを付与するようにしてもよい。また稼働データの履歴が把握できるように、稼働データを取得した時刻なども関連付けて保存する。

データ集積部が、製造装置２３０から稼働データを取得するタイミングは、リアルタイムでもよいし、予め定めたインターバルでもよい。また稼働データの項目によってその取得のタイミングを変えてもよい。さらには製造装置２３０のメイン電源が投入された時点や製品を処理する可動部が動き始めた時点など、イベントに合わせて取得するようにしてもよい。

データ集積部が取得する製造装置２３０の稼働データは、その内容により製造装置の稼働の状況を示す稼働情報、部品の消耗の度合いを示す消耗情報、製造装置の異常を示す異常情報、製造装置不具合の予兆を示す予兆情報に区分することができ、この内の少なくとも一つを含む。例えば製造装置２３０が、設計寿命ｘ時間の部品を含む場合、製造装置が正常に稼働している時間が一つの稼働情報であり、この稼働情報を監視し、累積稼働時間ｙを算出する。累積稼働時間ｙと設計寿命ｘとの差分がこの部品の交換時期までの残り時間、即ち寿命予測情報となるので、累積稼働時間ｙは設計寿命ｘに対する一つの消耗情報である。同様に動作回数から寿命が決められている電磁弁のような部品に対しては、設計寿命Ｘ回の動作回数に対する実際の稼働回数を監視し、累積稼働回数Ｙを求めることで消耗情報を求めることができる。

寿命が定められている部品は、標準的な使用条件を想定して製造装置に組み込まれるが、その交換時期は製造装置の稼働状況によって変わってくるので一律に求められない。一般に製造ラインには多くの製造装置が設置され、それぞれの製造装置が多くの部品を備えるため、個々の部品の交換時期を的確に把握するのは容易ではない。そこでデータ集積器のように製造装置の稼働状況を監視することは、異常を未然に防ぐ予防保全の観点から非常に有効な手段である。

稼働データの内の予兆情報は、消耗情報のように交換時期が想定されるものではなく、傾向管理のデータのように、放置するとある不具合が発生するおそれのあるようなデータである。例えば可動部のある部品の停止位置が長年使用している間に少しずつずれたり、回転部品の振動が次第に大きくなったりするような状況である。このような予兆情報はすぐに不具合につながらなくとも適切な時期にメンテナンスが必要となる。予兆情報についても監視を続けることにより、気づきにくい不具合を未然に防止することに役立つ。

データ判断部は、データ集積部が受信して保存した、即ち集積した稼働データを解析して緊急性を判断する。緊急性は、例えば製造ラインの停止に至る可能性のある予め設定した重要項目が予め設定した条件に至るかどうかで判断する。例えば食品製造用の燃焼炉などに用いられるガス検知警報装置の場合はガス漏れを検知する信号を発するかどうかで判断する。また例えば供給ガスの圧力を検知するセンサからの出力の場合は、予め定めた閾値を逸脱するかどうかで緊急性を判断する。

データ判断部は、稼働データに異常データが含まれ緊急性があると判断した場合、異常が発生したことを通知する緊急情報メールを、メンテナンス装置１００のサーバ１２０が備えるメールサーバに送信する。緊急情報メールの宛先は、予め設定した重要項目毎、または製造装置２３０毎に予め設定した宛先リストに従い、少なくともメンテナンス装置１００の診断装置１３０、メンテナンスを担当する担当者のサポート端末３００、及び異常の発生した製造装置２３０を管理するユーザ工場の担当者のユーザ端末４００を含む。
一方、データ判断部は、稼働データに異常データが含まれず緊急性がないと判断した場合、稼働データをバッチ処理し、メンテナンス装置１００のサーバ１２０に送信する。

メンテナンス装置１００のゲートウェイサーバ１１０は、外部のネットワーク５０につながるメンテナンス装置１００側の出入り口の装置であり、ゲートウェイ２１０のようにプロトコルを使用してメンテナンス装置１００内で通信可能に接続される機器を外部のネットワーク５０に接続する。

ここで、ゲートウェイサーバ１１０とゲートウェイ２１０の間は、例えばＶＰＮを設定して高いセキュリティを確保しつつ送受信ができる環境を構成するようにしてもよいが、一実施形態では、ＶＰＮを使用せず、例えばＡＥＳ２５６などの暗号化方式により、ＴＬＳ１．０などのプロトコルに従いセキュリティを確保するような通信方式としてもよい。

サーバ１２０は、データ集積器２２０からの緊急情報メールを受信して診断装置１３０、サポート端末３００、及びユーザ端末４００に送信するメールサーバと、データ集積器２２０から受信するバッチ処理された稼働データを保存するデータベースとを備える。
図１では１つのユーザ製造ライン２００が接続されるように示しているが、ユーザ製造ライン２００は複数でもよい。メールサーバは各ユーザ製造ライン２００からの緊急情報メールを受信しそれぞれの緊急情報メールの宛先ごとに送信する。このためメンテナンス装置１００に接続するユーザ製造ライン２００を追加する場合でも、メールサーバはメンテナンス装置１００のサーバ１２０が含むメールサーバで対応が可能である。

データベースは各ユーザ製造ライン２００、各データ集積器２２０からの稼働データを、製造装置別、項目別に履歴が把握できるように区分して保存する。またデータベースは、診断装置が診断した製造装置の稼働状況の診断結果も、製造装置毎に区分して保存する。
サーバ１２０はデータベースに保存した稼働データや診断結果に対する閲覧要求があると、これらの情報を閲覧可能な状態で提供する。例えば、サポート端末３００やユーザ端末４００毎に、サーバ１２０への初期登録の際にそれぞれの端末用のマイページを設定し、閲覧要求のあった端末に対して、その端末のマイページに要求されたデータを表示するようにする。

診断装置１３０は、緊急情報メールが送信された際に対応する緊急処理部と、緊急性がないと判断された場合の稼働データにより製造装置２３０の稼働状況を診断するデータ診断部とを備える。
緊急処理部は、緊急情報メールを受信すると、製造装置２３０から緊急情報メールに関連する稼働データを取得し、診断して異常を確認すると、異常の修復が可能かどうかを判断し、修復が可能である場合、修復のための情報を製造装置２３０に送信し、修復が不可能である場合、サポート端末３００及びユーザ端末４００に修復不可の通知メールを送信する。

緊急処理部は、データ集積器２２０からの緊急情報メールを受信すると、データ集積器２２０を介さず直接製造装置２３０にアクセスして稼働データを取得する。緊急処理部は稼働データに対して、データ集積器２２０と同じ判断基準を備えており、製造装置２３０から取得した稼働データを診断して異常の内容を確認する。緊急処理部は、さらに予め想定された異常に対する対処手段を備えており、確認した異常が予め備える対処手段に対応し修復が可能かどうかを判断する。その結果、修復が可能であると判断した場合は異常に対する対処手段により修復を行う。対処手段は、例えば製造装置２３０の可動部のリセットや自動アライメントなどを指示するプログラムや、異常の対象となる部品に対するコマンドなどの情報でもよい。緊急処理部は、このような修復のための情報を製造装置２３０に送信することで異常に対する修復を行う。

緊急処理部は、継続して製造装置２３０の稼働データを取得し、修復が完了し稼働データが正常に戻ったことを確認すると、修復完了通知メールをサポート端末３００及びユーザ端末４００に送信するようにしてもよい。こうした異常の情報やそれに対する修復の情報は、メンテナンス記録として保存し異常の検出精度の向上や修復手段の改善に役立てるようにしてもよい。メンテナンス記録が積み上がればＡＩなどと組み合わせることにより、自動修復の精度向上や範囲の拡大をすることができる。

データ診断部は、データ集積器２２０から送信されてデータベースに保存された製造装置２３０の稼働データを取得し、製造装置２３０の診断を行い、製造装置の稼働の状況や想定されるメンテナンス時期などの診断結果を出力する。データ診断部が診断するのは製造装置２３０の稼働データの内、主に稼働情報、消耗情報、予兆情報である。
データ診断部は、診断する部品の設計寿命情報を基準情報として保存しており、稼働データに消耗情報を含む場合、データ診断部は消耗情報と対応する部品の基準情報とに基づき、また消耗情報の時間経過から寿命予測情報に相当する交換時期を想定することができるので、この想定される交換時期の情報を診断結果に含めてもよい。

また、データ診断部は、診断する部品の監視項目に対する閾値を保存し、予兆情報から次回メンテナンス時期を想定し、診断結果に含めてもよい。例えば可動部のある部品の停止位置に対する閾値を保存しておき、予兆情報の経時変化からこの部品の停止位置のずれの傾向を把握し、閾値を超えそうな時期を想定して次回メンテナンス時期として診断結果に含めておくことで、メンテナンス担当者に適切なメンテナンス時期の情報を提供することができる。

診断装置１３０は、診断結果や異常修復の記録を定期的に集計しレポートとして、サポート端末３００やユーザ端末４００に送信するようにしてもよい。特に診断の結果、メンテナンスの想定時期を早めなければいけないような場合は、メンテナンスを指示するメールやレポートをその都度送信するようにしてもよい。

次にサポート端末３００は、緊急情報メールを受信する入出力部とその内容を表示する表示部を備える。また診断装置１３０から修復不可の通知メールを受信すると、異常の発生した製造装置の制御部にアクセスして制御情報の診断や修復を遠隔操作する遠隔制御部を備える。
遠隔制御部は、診断装置１３０が備える予め想定された異常に対する対処手段に加えて、より高度な対処手段や異常の状況に応じてカスタマイズして対処する対処手段を保存、若しくは追加的に入力して、製造装置２３０の異常の修復を行う。例えば、制御パラメータを変化させた時のフィードバック値を調べて最適な制御パラメータを送信したり、制御プログラムに修正を加えるパッチプログラムを追加して送信したりする。

  サポート端末の遠隔制御の内容やその結果は、サーバ１２０に送信してメンテナンス記録の一部として保存してもよい。
  サポート端末３００は、入出力部や表示部を備えるパーソナルコンピュータに、製造装置２３０を遠隔で制御できる遠隔制御手段を実装することで具現することができる。
  ユーザ端末４００は、緊急情報メールを受信する入出力部とその内容を表示する表示部を備える。また必要によりサーバ１２０に診断装置１３０の診断結果の閲覧要求を送信し、診断結果を受信して表示する。
  ユーザ端末４００は、パーソナルコンピュータの他、タブレット端末やスマートフォンなど、ウェブページの閲覧やメールの送受信を行う入出力手段を備えた各種情報処理装置で具現することができる。

図２は、本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの緊急時の情報の流れを説明するための図面である。
図２は、製造装置オンラインメンテナンスシステム１で発生するイベントに伴って起こる情報の流れをＦ－１～Ｆ－８の破線で示す。

製造装置２３０は稼働に伴い、製造装置２３０が備えるセンサやカウンタなどのデータ取得部で稼働の状況を示す各種稼働データを取得し、データ集積器２２０に出力する（破線Ｆ－１）。データ集積器２２０が製造装置２３０と１対１で接続される場合は、稼働データの出力はリアルタイムでもよいが、複数の製造装置２３０が１つのデータ集積器２２０と接続される場合は、製造装置２３０から割り込み要求を送ったり、データ集積器２２０からポーリングをかけたりして、送信する稼働データが衝突しないようにする。

データ集積部が保存した稼働データに異常データが含まれ、緊急性があると判断すると、データ判断部は、外部のネットワーク５０を介してサーバ１２０に異常が発生したことを知らせる緊急情報メールを送信する（破線Ｆ－２）。この時データ判定部は、製造装置別に予め設定された宛先リストに従い、緊急情報メールの最終的な宛先を指定して送信する。

サーバ１２０のメールサーバは、指定された宛先に、受信した緊急情報メールを送信する（破線Ｆ－３）。緊急情報メールの宛先は、少なくとも診断装置１３０、サポート端末３００、及びユーザ端末４００を含む。サポート端末３００及びユーザ端末４００への緊急情報メールは、製造装置２３０を管理するユーザ工場の担当者やメンテナンスを担当する担当者に、異常が発生したことをいち早く通知する目的であるが、診断装置１３０への緊急情報メールは、診断装置１３０に異常の発生を認識させるとともに、修復を要求する要求信号の意味合いを持つ。
診断装置１３０の緊急処理部は、緊急情報メールを受信すると、外部のネットワーク５０を介してこの緊急情報メールに対応する製造装置２３０に直接アクセスし（破線Ｆ－４）、緊急情報メールに関連する稼働データを取得する（破線Ｆ－５）。

次いで、緊急処理部は取得した稼働データの診断を行い、異常を確認すると、予め想定された異常に対する対処手段を参照して、確認した異常が修復可能かどうかを判断する。その結果、修復可能な異常であると判断すると、修復のための情報を製造装置２３０に送信することで異常に対する修復を行う（破線Ｆ－６－１）。このように緊急処理部が自動修復を行う場合、緊急処理部はさらに、破線Ｆ－４、Ｆ－５に示す情報の流れのように、修復後の製造装置２３０の稼働データを取得し、異常が修復されたことを確認するようにしてもよい。またこれに伴い緊急処理部は、サーバ１２０のメールサーバを介して（破線Ｆ－６－２）修復完了通知メールをサポート端末３００及びユーザ端末４００に送信する（破線Ｆ－７）ようにしてもよい。

緊急処理部は、異常が修復可能かどうかを判断の結果、修復が不可能であると判断した場合、サーバ１２０のメールサーバを介して（破線Ｆ－６－２）、サポート端末３００及びユーザ端末４００に修復不可の通知メールを送信する（破線Ｆ－７）。
修復不可の通知メールを受信すると、サポート端末３００の遠隔制御部は、外部のネットワーク５０を介して製造装置２３０に直接アクセスして異常の修復を行う（破線Ｆ－８）。図２では破線Ｆ－８はサポート端末３００から制御装置２３０への一方向の矢印のみで示すが、修復は必要に応じ製造装置２３０の状況を、フィードバック値などを確認しながら行うため、何度か情報が行き来することが有りうる。

図３は、本発明の実施形態による製造装置オンラインメンテナンスシステムの通常時の情報の流れを説明するための図面である。
図３を参照すると、製造装置２３０は、稼働に伴いデータ取得部で取得した稼働データをデータ集積器２２０に出力する（破線Ｆ－１）。データ集積器２２０のデータ集積部は、製造装置２３０の出力した稼働データを受信して、製造装置、稼働データの項目が識別できるように保存する。データ集積器２２０のデータ判別部は、保存された稼働データに異常があるかどうかで緊急性を判断し、異常データがなく緊急性がないと判断すると、稼働データをバッチ処理し、外部ネットワークを介してサーバ１２０に送信する（破線Ｆ－２）。

サーバ１２０は受信した稼働データをデータベースに保存する。この場合は緊急性がないので、サポート端末３００やユーザ端末４００への通知メールは送信されない。
診断装置１３０は、所定のタイミングでサーバ１２０のデータベースから保存された稼働データを取得し（破線Ｆ－３）、製造装置２３０の稼働状況の診断を行う。診断の結果は、サーバ１２０に送信され（破線Ｆ－４）、データベースに、どの製造装置のどの項目の診断結果かが識別できるように保存される。

保存された診断結果は、サポート端末３００、ユーザ端末４００から閲覧することができ、これら端末は製造装置及び稼働データの項目を指定することで、データベースの診断結果を表示して確認することができる。
診断結果には、製造装置の稼働状況に応じて、次にメンテナンスが必要な時期を含めてもよく、当初想定のメンテナンス時期より早まり、近いうちにメンテナンスが必要な場合、図３には示していないが、診断装置１３０は、メンテナンスを指示或は通知するメールをサーバ１２０のメールサーバを介してサポート端末３００及びユーザ端末４００に送信するようにしてもよい。

図４は、本発明の実施形態によるデータ集積器の処理フローを説明するためのフローチャートである。
段階Ｓ４１０で、データ集積器２２０のデータ集積部は、製造装置２３０の稼働データを集積する。データ集積器２２０に接続される製造装置２３０が複数ある場合、データ集積部は、どの装置から取得した稼働データであるかを識別できるようにして保存する。また１つの製造装置２３０に複数のセンサやカウンタなどのデータ取得部が備えられ、稼働データが複数のセンサやカウンタなどからの複数の項目のデータを含む場合、データ集積部は、どの項目のデータであるかを識別できるようにして保存する。

段階Ｓ４２０で、データ集積器２２０のデータ判断部は、保存された稼働データを解析して緊急性を判断する。緊急性の判断は、項目別に予め設定された判断条件に従い、稼働データの内のある項目が閾値を超えたかどうかなど、予め設定した条件に至るかどうかで判断する。

データ判断部は、稼働データに異常データが含まれ、緊急性があると判断した場合、緊急情報メールを送信する。緊急情報メールはユーザ製造ライン２００に異常が発生したことを通知するメールであり、緊急情報メールの宛先は少なくとも、診断装置１３０、サポート端末３００、及びユーザ端末４００を含む。製造装置や部品ごとに担当者が異なり、サポート端末３００やユーザ端末４００が複数ある場合は、製造装置、部品または項目別に通知すべき宛先を予め定めた宛先リストを保存し、データ判断部は異常が発生した製造装置や項目に応じて宛先リストを参照し、対応する宛先に緊急情報メールを送信する。緊急情報メールは、詳細には段階Ｓ４３０にて、データ判断部からサーバ１２０のメールサーバに送信され、次いで段階Ｓ４４０にてメールサーバからデータ判断部が指定するそれぞれの宛先に送信される。

緊急情報メールは、異常データが含まれる稼働データそのものではなく、どの製造ライン、どの製造装置、どの項目で緊急処置を要する異常が発生したかを通知するものである。一実施形態では、緊急情報メールは異常の発生のみの通知とマイページの閲覧を促す定型文のみとし、緊急情報メールの送信とは別に、サーバ１２０がデータ集積器２２０から異常の詳細情報を取得してメンテナンス担当者やユーザのマイページに表示させるようにしてもよい。
一方段階Ｓ４２０で緊急性がないと判断した場合、データ判断部は段階Ｓ４５０で稼働データをバッチ処理し、段階Ｓ４６０でバッチ処理した稼働データをデータベースに保存するようにサーバ１２０に送信する。

  図５は、本発明の実施形態による診断装置の処理フローを説明するためのフローチャートである。
  図５を参照すると、診断装置１３０は、段階Ｓ５１０で緊急情報メールを受信したかどうかを確認する。
  緊急情報メールを受信すると、診断装置１３０の緊急処理部は速やかに緊急情報メールに対応する製造装置２３０にアクセスして（段階Ｓ５１５）、稼働データを取得する（段階Ｓ５２０）。

診断装置１３０は、異常の診断に対して、データ集積器２２０と同じ判断基準を備えており、製造装置２３０の稼働データを診断し、異常を確認する（段階Ｓ５２５）。
次いで、診断装置１３０は確認した異常が、診断装置自身が備える修復手段により修復可能かどうかを判断する（段階Ｓ５３０）。診断装置１３０は、製造装置別に予め想定される異常の内、重要度の高い異常の項目に対し、製造装置に修正プログラムや特定のリセット信号などの修復のための情報を送信することで修復が見込める場合は、予めこれらの修復のための情報を、装置や異常の項目に対応させて修復手段として保存している。診断の結果、異常を確認すると、診断装置１３０は確認した異常と対応する修復手段を調べ、対応する修復手段が見つかれば、その修復のための情報を製造装置２３０に送信して異常の修復を行う（段階Ｓ５３５）。

診断装置１３０は、修復のための情報を送信した後、続けて段階Ｓ５４０にて、製造装置２３０から稼働データを取得して、修復を行ったことにより、先に確認された異常が解消し、製造装置２３０の稼働状況が正常に戻ったことを確認する。製造装置２３０の稼働状況が正常に戻ると、診断装置１３０は、修復が自動で完了したことを通知する修復完了メールをサポート端末３００やユーザ端末４００に送信する。

段階Ｓ５３０に戻って、診断装置自身が備える修復手段により修復可能かどうかを判断の結果、診断装置１３０では修復が不可であると判断した場合、診断装置１３０はサポート端末３００及びユーザ端末４００に修復不可メールを送信し、緊急に異常に対する対処が必要であることを通知する。

これに対し、段階Ｓ５１０で緊急情報メールを受信していない場合、診断装置１３０は、段階Ｓ５６０で診断実施時期かどうかを判断する。緊急情報メールが送信されない場合、データ集積器２２０でバッチ処理して送信された稼働データは、緊急に処理する必要がないので、所定のタイミングでまとめて診断を行えばよい。所定のタイミングは、１回／時間、１回／日などのようにインターバル期間を定めてもよいし、サーバ１２０のデータベースに新たに保存された稼働データの容量が所定の量を超えたら行うようにしてもよいし、またデータ集積器２２０でバッチ処理して送信された稼働データがデータベースに保存された時点としてもよい。

稼働データの保存容量やデータベースへの保存のタイミングを診断実施のトリガーとする場合は、サーバ１２０から診断装置１３０に、診断実施を促すように診断のタイミングを知らせる信号を出力し、段階Ｓ５６０の判断は診断実施のタイミングを知らせる信号を受信したかどうかで判断するようにしてもよい。段階Ｓ５６０で診断の実施時期でない場合は戻って緊急情報メールまたは診断実施のタイミングを知らせる信号を待機する。
段階Ｓ５６０で診断実施時期であると判断した場合、診断装置はサーバ１２０のデータベースから診断に使用する稼働データを取得する。稼働データの取得は、診断実施時期の設定に合わせ、診断が１回／日の場合は１日分の稼働データを取得し、データベースに保存する所定の容量毎に診断する場合は、その容量の稼働データを取得する。

診断装置１３０は、段階Ｓ５６５で、取得した稼働データの診断を行う。診断は稼働データに含まれる個々の部品の消耗情報とそれぞれの部品の設計寿命情報である基準情報から寿命予測情報を求め、これを診断結果に含める。また稼働データに含まれる予兆情報とその監視項目に対する閾値から次回メンテナンス時期を想定し、診断結果に含める。
診断結果は段階Ｓ５７５でサーバ１２０のデータベースに保存するように出力する。このように診断結果は、サポート端末３００やユーザ端末４００から閲覧可能なデータベースに保存されるので、メンテナンス担当者は次回のメンテナンス時期をいつでも確認することができ、ユーザ工場の製造ラインの担当者は製造装置２３０の正確な稼働状況を把握することができる。

段階Ｓ５７０の診断で、寿命予測情報が当初の想定より早い場合や、予兆情報から想定される次回メンテナンス時期が比較的近い場合、状況によっては交換用部品の手配が必要となるかもしれず、メンテナンス担当者は早目にその情報を認識し、メンテナンスの準備をする必要がある。
そこで段階Ｓ５８０で、診断装置１３０は、メンテナンスの必要性、即ち近い時期にメンテナンスが必要かどうかを判断し、メンテナンスが必要な場合は、段階Ｓ５８５でサポート端末３００及びユーザ端末４００にメンテナンスを指示するメンテナンス情報をメール送信する。

  図６は、本発明の実施形態によるサポート端末の遠隔制御の処理フローを説明するためのフローチャートである。
  図６を参照すると、サポート端末３００は、段階Ｓ６１０でメンテナンス装置１００から修復不可メールを受信すると、サポート端末３００の遠隔制御部は速やかに修復不可メールに対応する製造装置２３０にアクセスして（段階Ｓ６１５）、稼働データを取得する（段階Ｓ６２０）。
  サポート端末３００は、取得した製造装置２３０の稼働データを診断し、異常を確認する（段階Ｓ６２５）。

次いでサポート端末３００は、段階Ｓ６３０にてサポート端末に保存された製造装置２３０の修復情報またはサポート端末３００の入出力部から新たに入力された修復情報を製造装置２３０に送信して、修復を行う。
修復が正常に行われたかどうかを確認するため、サポート端末３００は修復後の製造装置２３０の稼働データを取得して修復を確認し（段階Ｓ６３５）、修復が正常に行われていればユーザ端末４００に修復完了メールを送信する。

以上、図４～６に示したデータ集積器２２０診断装置１３０、及びサポート端末３００の処理フローによれば、製造装置２３０に近い場所で集積した稼働データに異常があり、緊急の処置が必要と判断される場合は、速やかに緊急情報メールが送信され、メンテナンス担当者とユーザ工場の製造ラインの担当者に異常の発生を通知するとともに、診断装置には異常の修復が要求され、修復可能であれば自動で修復がなされるため、製造ラインの異常を最短時間で修復することができる。また診断装置による自動修復ができない場合でも、その情報がサポート端末に通知され、サポート端末からより高度な修復を遠隔で行うことができるため、更に修復の可能性を高めることができ、製造ラインの安定稼働をサポートするオンラインメンテナンスシステムを提供することができる。

尚、図５には示していないが、診断装置１３０は異常の発生に伴い、又は１か月単位や半年単位などの所定の期間ごとに、異常の発生状況及びその修復状況をまとめてレポートを生成し、サポート端末３００及びユーザ端末４００に送信するか、サポート端末３００及びユーザ端末４００が閲覧できるようにサーバ１２０のデータベースに保存してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更することが可能である。

  １    製造装置オンラインメンテナンスシステム
  ５０    ネットワーク
  １００    メンテナンス装置
  １１０    ゲートウェイサーバ
  １２０    サーバ
  １３０    診断装置
  ２００    ユーザ製造ライン
  ２１０    ゲートウェイ
  ２２０    データ集積器
  ２３０    製造装置
  ３００    サポート端末
  ４００    ユーザ端末

Claims

  ユーザ製造ラインとネットワークを介して接続されたメンテナンス装置を有する製造装置オンラインメンテナンスシステムであって、
  前記ユーザ製造ラインは、前記ネットワークに接続されるゲートウェイ、該ゲートウェイに接続される製造装置、及びデータ集積器を含み、
  前記メンテナンス装置は、前記ネットワークに接続されるゲートウェイサーバと該ゲートウェイサーバに接続されるサーバ及び異常の修復手段を備えた診断装置を含み、
  前記データ集積器は製造装置の稼働データを集積するデータ集積部と、集積した稼働データの緊急性を判断するデータ判断部とを備え、
  前記データ判断部は、前記稼働データが異常データを含み緊急性があると判断した場合、緊急情報メールを前記サーバが備えるメールサーバに送信し、緊急性がないと判断した場合、前記稼働データをバッチ処理して前記サーバに送信し、
  前記サーバは、前記メールサーバとデータベースとを備え、前記メールサーバは受信した緊急情報メールを前記診断装置、サポート端末、及びユーザ端末に送信し、データベースは前記バッチ処理した稼働データ及び診断装置が稼働データに基づき診断した診断結果を保存し、
  前記診断装置は、緊急情報メールを受信すると前記製造装置から緊急情報メールに関連する稼働データを取得し、診断して異常を確認すると異常の修復が可能かどうかを判断し、自動修復が可能である場合、修復のための情報を前記製造装置に送信し、継続して前記製造装置の稼働データを取得し、修復が完了し稼働データが正常に戻ったことを確認すると、修復完了通知メールをサポート端末及びユーザ端末に送信し、自動修復が不可能である場合、サポート端末及びユーザ端末に修復不可の通知メールを送信する緊急処理部と、前記サーバのデータベースから前記稼働データを取得して製造装置の診断を行い、診断結果を前記サーバのデータベースに収納するよう出力するデータ診断部と、を備えることを特徴とする製造装置オンラインメンテナンスシステム。
前記サポート端末は修復不可の通知メールを受信すると異常の発生した製造装置の制御部にアクセスして制御情報の診断や修復を遠隔操作する遠隔制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の製造装置オンラインメンテナンスシステム。
前記稼働データは、製造装置の稼働の状況を示す稼働情報、部品の消耗の度合いを示す消耗情報、製造装置の異常を示す異常情報、製造装置不具合の予兆を示す予兆情報の少なくともいずれか一つを含み、
前記稼働データに消耗情報を含む場合、前記診断装置は消耗情報と対応する部品の基準情報とに基づき寿命予測情報を前記診断結果に含めることを特徴とする請求項１に記載の製造装置オンラインメンテナンスシステム。
  ユーザの製造装置に接続されたデータ集積器により製造装置の稼働データを集積する段階と、
  データ集積器により製造装置の稼働データの内容に応じて、製造装置の稼働データの緊急性を判断する段階と、を有し、
  前記稼働データに緊急性があると判断した場合、データ集積器が、ネットワークを介して接続されるメンテナンス装置のサーバが備えるメールサーバに緊急情報メールを送信する段階と、
  メールサーバが受信した緊急情報メールを、異常の修復手段を備えた診断装置、サポート端末、及びユーザ端末に送信する段階と、
  前記緊急情報メールを受信した診断装置が、前記ユーザの製造装置から緊急情報メールに関連する稼働データを取得する段階と、
  取得した稼働データを診断して異常を確認すると異常の修復が可能かどうかを判断する段階とをさらに有し、
  自動修復が可能である場合、修復のための情報を前記製造装置に送信して修復する段階と、継続して前記製造装置の稼働データを取得し、修復が完了し稼働データが正常に戻ったことを確認すると、修復完了通知メールをサポート端末及びユーザ端末に送信する段階とをさらに有し、
  自動修復が不可能である場合、サポート端末及びユーザ端末に修復不可の通知メールを送信する段階をさらに有し、
  前記稼働データに緊急性がないと判断した場合、データ集積器が稼働データをバッチ処理して前記サーバに送信する段階をさらに有することを特徴とする製造装置オンラインメンテナンス方法。