WO2021246102A1 - 故障対策提案装置、故障対策提案方法及び故障対策提案プログラム - Google Patents

Abstract

本発明の故障対策提案装置（１）は、故障を示す事象を受け付ける故障情報受付部（２１）と、事象を階層的に有する所与のツリーを参照することによって、受け付けた事象の原因となり得る事象を取得するフォルトツリー参照部（２２）と、事象に関連付けて事象の対策として使用され得るアプリケーションに関する対策情報を記憶した対応情報から、取得した原因となり得る事象に対応する対策情報を取得し、取得した対策情報を提案するアプリケーション提案部（２３）と、を備えることを特徴とする。

Description

故障対策提案装置、故障対策提案方法及び故障対策提案プログラム

　本発明は、故障対策提案装置、故障対策提案方法及び故障対策提案プログラムに関する。

　機器の故障に対して、的確な対策を決定することは、高度な熟練を要する。非熟練の作業者等は、目の前で発生している故障の根本的な原因を容易には知り得ない。目の前の事象を解決できそうな対策を施しても、その対策が故障の根本的な原因に対応していない場合、故障は解決しない。逆に、根本的な原因がわかれば、それに対応する対策を施すことによって、故障は直ちに解決する。

　特許文献１の製造品質の管理方法は、フォルトツリーを使用して対策を提案する。このフォルトツリーは、“何がどうなっているか”という複数の事象をルート及び各リーフに有し、各分岐点に論理演算子を有する。そして、リーフの事象（基本原因）に対して、対策（管理項目）が関連付けられている。

特開２００２－３５１５３７公報

　特許文献１において、新たな対策が追加された場合、多くのリーフの事象のうちから、その対策に対応するべきものを探し出すことになる。特にフォルトツリーの分岐が複雑であり、リーフの数が多い場合、当該作業は、多大な手間となる。
　そこで、本発明は、フォルトツリーの事象に対して対策を対応させる作業を省略することを目的とする。

　本発明の故障対策提案装置は、故障を示す事象を受け付ける故障情報受付部と、事象を階層的に有する所与のツリーを参照することによって、受け付けた事象の原因となり得る事象を取得するフォルトツリー参照部と、事象に関連付けて事象の対策として使用され得るアプリケーションに関する対策情報を記憶した対応情報から、取得した原因となり得る事象に対応する対策情報を取得し、取得した対策情報を提案するアプリケーション提案部と、を備えることを特徴とする。
　その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

　本発明によれば、フォルトツリーの事象に対して対策を対応させる作業を省略することができる。

第１の実施形態における故障対策提案装置の構成等を説明する図である。 フォルトツリー（ＦＴ）の一例である。 アプリケーション情報の一例である。 第１の実施形態における処理手順のフローチャートである。 故障情報受付画面の一例である。 第２の実施形態における故障対策提案装置の構成等を説明する図である。 第２の実施形態における処理手順のフローチャートである。 故障情報受付画面の一例である。 故障情報受付画面（続き）の一例である。

　以降、本発明を実施するための第１の実施形態及び第２の実施形態を、図等を参照しながら詳細に説明する。第２の実施形態においては、第１の実施形態に比して、ユーザが入力するテキストを解析する処理が加わっている。第１の実施形態及び第２の実施形態は、多くの部品から構成される製品の故障に際し、その故障を解決する対策を、科学技術計算アプリケーションとして提供する例である。しかしながら、本発明の考え方は、科学技術計算アプリケーションを提供する例に限定されず、その故障の解決に役立つ任意の情報を提供する例に適用可能である。

〈第１の実施形態〉
（故障対策提案装置の構成）
　図１は、第１の実施形態における故障対策提案装置１の構成等を説明する図である。故障対策提案装置１は、一般的なコンピュータであり、中央制御装置１１、マウス、キーボード等の入力装置１２、ディスプレイ等の出力装置１３、主記憶装置１４、補助記憶装置１５及び通信装置１６を備える。これらは、バスで相互に接続されている。補助記憶装置１５は、フォルトツリー（“ＦＴ”とも呼ぶ）３１、アプリケーション情報３２及びアプリケーション３３（いずれも詳細後記）を格納している。

　主記憶装置１４における故障情報受付部２１、ＦＴ参照部２２及びアプリケーション提案部２３は、プログラムである。中央制御装置１１は、これらのプログラムを補助記憶装置１５から読み出し主記憶装置１４にロードすることによって、それぞれのプログラムの機能（詳細後記）を実現する。補助記憶装置１５は、故障対策提案装置１から独立した構成となっていてもよい。故障対策提案装置１は、ネットワーク２を介して、端末装置３と通信可能である。端末装置３は、ユーザが遠隔地から故障対策提案装置１を操作する際に使用される。

（アプリケーション）
　アプリケーション３３は、製品又は部品の故障を解決するための計算、検査、シミュレーション等を行うソフトウエアである。アプリケーション３３は、故障対策提案装置１の管理者が、自社開発又はライセンス取得したうえで補助記憶装置１５に格納したものの他、任意の外部装置（図示せず）に格納されたうえで公開されているものも含む。図１のアプリケーション３３は、このような多くのアプリケーションの集合である。

（フォルトツリー）
　図２は、フォルトツリー（ＦＴ）３１の一例である。ＦＴ３１は、複数の事象４１～４６並びに複数の分岐４７及び４８を有する。事象は、図２では、破線の長方形で表現され、製品又は部品と、現象とを含む。いま、製品についての事象４１に注目する。事象４１は、“製品Ｅ”と記された製品ノード５１、及び、“現象Ｅ”と記された現象ノード５２を含んでいる。これは、“製品Ｅが現象Ｅを示している”ということを意味する。現象とは、故障の具体的な状況であり、例えば“漏電”、“帯熱”、“発火”、“変形”、“破断”等である。

　部品についての事象４２に注目する。事象４２は、“部品Ａ”と記された部品ノード５３、及び、“現象Ａ”と記された現象ノード５４を含んでいる。これは、“部品Ａが現象Ａを示している”ということを意味する。ここでの現象もまた、故障の具体的な状況である。事象４３～４６についても同様である。

　ＦＴ３１は、製品についての事象をルート（根）とし複数の部品についての事象をリーフ（葉）として有する木構造を有している。ＦＴ３１は、ルート側からリーフ側に事象を辿る“トップダウン”によって、故障の根本原因を探すために使用される。ここでの根本原因とは、その末端側（リーフ側、図２の右側）に他の事象がない事象である。事象４２、４４～４６は、根本原因である。

　分岐４７は、“論理和”の分岐である。以降これは、単に論理和４７とも呼ばれる。分岐４８は、“論理積”の分岐である。以降これは、単に論理積４８とも呼ばれる。論理和４７は、そのリーフ側に直結する事象のうち少なくとも１つが発生した場合、ルート側に直結する事象が必ず発生することを示す。すなわち、部品Ａに現象Ａが発生し、部品Ｂに現象Ｂが発生し、又は、部品Ｃに現象Ｃが発生した場合（少なくとも一つの場合）に、部品Ａ～部品Ｃを構成要素とする製品Ｅに現象Ｅが必ず発生する。一方、論理積４８は、そのリーフ側に直結する事象のすべてが発生した場合、ルート側に直結する事象が必ず発生することを示す。すなわち、部品Ｄに現象Ｄが発生し、かつ、部品Ｈに現象Ｈが発生した場合に、部品Ｄと部品Ｈとを構成要素とする部品Ｂに必ず現象Ｂが発生する。

　補助記憶装置１５は、製品及び現象の組合せごとに、図２のＦＴ３１を多数格納している。そして、故障対策提案装置１は、過去の故障例に基づき、ＦＴ３１を更新することによって、各ＦＴ３１を常に最新の状態に維持している。

（アプリケーション情報）
　図３は、アプリケーション情報３２の一例である。アプリケーション情報３２においては、アプリケーション名欄１０１に記憶されたアプリケーション名に関連付けて、対象製品・対象部品欄１０２には対象製品・対象部品が、対象現象欄１０３には対象現象が記憶されている。

　アプリケーション名欄１０１のアプリケーション名は、個々のアプリケーション３３の名称である。なお、当該欄に、アプリケーション３３に関する他の情報（アプリケーション３３が行う処理の概要等）が記憶されていてもよい。当該欄に記憶されている内容が“対策情報”に相当する。
　対象製品・対象部品欄１０２の対象製品・対象部品は、そのアプリケーション３３の対象となる製品又は部品の名称である。
　対象現象欄１０３の対象現象は、そのアプリケーション３３の対象となる現象である。

　例えば、図３の１行目に注目する。アプリケーションＡが対象とする事象は、製品Ａの現象Ｐ、製品Ａの現象Ｑ、製品Ａの現象Ｒ、製品Ｂの現象Ｐ、・・・、部品Ｋの現象Ｒの計１２個である。さらに、アプリケーションＡが対象とする事象は、前記に加え、任意の製品又は部品の現象Ｐ、現象Ｑ又は現象Ｒ、さらに、製品Ａ、製品Ｂ、部品Ｈ又は部品Ｋの任意の現象であってもよい。

　このようにアプリケーション情報３２は、製品又は部品と現象との組み合わせである事象を検索キーとして、その事象に対応するアプロケーション名を取得できる構成を有する対応情報である。故障に対する対策としてのアプリケーション３３が新たに加わった場合、ユーザは、アプリケーション情報３２のレコードを追加することになる。このとき、ユーザは、ＦＴ３１を全く意識する必要がない。

（処理手順）
　図４は、第１の実施形態における処理手順のフローチャートである。以降、フローチャートの説明の途中で、適宜図５を参照する。

　ステップＳ２０１において、故障対策提案装置１の故障情報受付部２１は、事象を受け付ける。具体的には、第１に、故障情報受付部２１は、故障情報受付画面６１（図５）を出力装置に表示する。なお、以降において、単に出力装置又は入力装置と記載する場合、それは、端末装置３の出力装置又は入力装置を含む。

　第２に、故障情報受付部２１は、ユーザが、キーボード等の入力装置を介して、故障した製品又は部品の名称を入力欄６２に入力するのを受け付ける。以降の説明の便宜上、ここでは“パソコン”が入力されたとする。
　第３に、故障情報受付部２１は、ユーザが、キーボード等の入力装置を介して、故障の状況（現象）を入力欄６３に入力するのを受け付ける。以降の説明の便宜上、ここでは“焦げ臭い”が入力されたとする。
　第４に、故障情報受付部２１は、ユーザが送信ボタン６４を押下するのを受け付ける。

　ステップＳ２０２において、故障対策提案装置１のＦＴ参照部２２は、ＦＴ３１を検索する。具体的には、ＦＴ参照部２２は、“製品＝パソコン，現象＝焦げ臭い”という事象を有するＦＴ３１を検索する。この検索の結果、１又は複数のＦＴ３１が該当する場合もあるし、しない場合もある。ここでは、以降の説明の便宜上、そのようなＦＴ３１が１つだけ該当したとする。

　ステップＳ２０３において、ＦＴ参照部２２は、ＦＴ３１を取得できるか否かを判断する。具体的には、ＦＴ参照部２２は、該当するＦＴ３１が存在する場合（ステップＳ２０３“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２０４に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０３“Ｎｏ”）、ステップＳ２０９に進む。

　ステップＳ２０４において、ＦＴ参照部２２は、原因を取得する。具体的には、ＦＴ参照部２２は、該当したＦＴ３１の、出発事象“製品＝パソコン，現象＝焦げ臭い”を起点としてＦＴ３１をリーフ（末端）側に辿り、起点の末端側にあるすべての事象（原因）を取得する。このとき、ユーザが気付いていない、出発事象以外の事象が予備的に多く取得されることになる。

　なお、ステップＳ２０４において、ＦＴ参照部２２は、根本原因のみを取得してもよい。具体的には、ＦＴ参照部２２は、該当したＦＴ３１の、出発事象“製品＝パソコン，現象＝焦げ臭い”を起点としてＦＴ３１をリーフ（末端）側に辿り、根本原因を取得する。根本原因が複数存在する場合、ＦＴ参照部２２は、例えば、出発事象からの階層距離が最も短いものを取得する。階層距離が最も短いものが複数存在する場合、ＦＴ参照部２２は、例えば、経由する論理積の数が最も多いものを取得する。

　ＦＴ参照部２２は、ステップＳ２０４において取得される（根本）原因の数を調整するために、任意の絞り込み条件をユーザから受け付けておくことができる。以降の説明の便宜上、ここでは、根本原因として、事象“部品＝電源装置，現象＝接触不良”が取得されたとする。

　ステップＳ２０５において、故障対策提案装置１のアプリケーション提案部２３は、アプリケーション情報３２を検索する。具体的には、アプリケーション提案部２３は、“対象部品＝電源装置，対象現象＝接触不良”を検索キーとしてアプリケーション情報３２を検索し、該当するレコードのアプリケーション名を取得する。この検索の結果、１又は複数のアプリケーション名が該当する場合もあるし、しない場合もある。ここでは、以降の説明の便宜上、そのようなアプリケーション名が複数該当したとする。

　ステップＳ２０６において、アプリケーション提案部２３は、アプリケーションを取得できるか否かを判断する。具体的には、アプリケーション提案部２３は、該当するアプリケーション名が存在する場合（ステップＳ２０６“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２０７に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０６“Ｎｏ”）、ステップＳ２０９に進む。

　ステップＳ２０７において、アプリケーション提案部２３は、アプリケーションを提案する。具体的には、アプリケーション提案部２３は、該当した複数のアプリケーション名を出力装置１３に表示する。このとき、アプリケーション提案部２３は、以下のメッセージを同時に表示する。
・“これらのアプリケーションが故障を解決できそうです。”
・“アプリケーションの内容については、リンク先をご確認ください。”
・“ご希望のアプリケーション名を選択すると、そのアプリケーションが起動します。”
　より一般的に、アプリケーション提案部２３は、アプリケーション３３に関する情報（対策情報）を表示してもよい。

　さらに、このとき、アプリケーション提案部２３は、当該アプリケーションを提案する元となったＦＴを出力装置１３に表示してもよい。このＦＴは、出発事象“パソコン，焦げ臭い”及び根本原因の事象“電源装置，接触不良”を含み、これを見たユーザは、両者間の因果関係を知ることができる。

　ステップＳ２０８において、アプリケーション提案部２３は、アプリケーションを提供する。具体的には、第１に、アプリケーション提案部２３は、ユーザが出力装置１３に表示されているアプリケーション名のうちのいずれかを選択するのを受け付ける。
　第２に、アプリケーション提案部２３は、選択されたアプリケーション名を有するアプリケーション３３そのものを起動させる、又は、端末装置３にダウンロードする。

　ステップＳ２０９において、アプリケーション提案部２３は、アプリケーションを提案できないことを表示する。具体的には、アプリケーション提案部２３は、以下のメッセージを出力装置１３に表示する。
・“申し訳ございません。故障を解決できそうなアプリケーションが見当たりません。”
　その後、処理手順を終了する。

〈第２の実施形態〉
（故障対策提案装置の構成）
　図６は、第２の実施形態における故障対策提案装置１の構成等を説明する図である。図１の故障対策提案装置１に比して、図６の故障対策提案装置１は、主記憶装置１４に、故障情報受付部２１に代替して故障情報受付解析部２４を有する点のみが異なっている。図示しないが、故障対策提案装置１は、故障情報受付部２１及び故障情報受付解析部２４を併せて備えていてもよい。

（処理手順）
　図７は、第２の実施形態における処理手順のフローチャートである。以降、フローチャートの説明の途中で、適宜図８及び図９を参照する。図４のフローチャートのステップＳ２０１を、ステップＳ２０１ａ～Ｓ２０１ｃに代替したものが図７のフローチャートである。したがって、以降では、ステップＳ２０１ａ～Ｓ２０１ｃのみを説明する。

　ステップＳ２０１ａにおいて、故障対策提案装置１の故障情報受付解析部２４は、事象を文章で受け付ける。具体的には、第１に、故障情報受付解析部２４は、故障情報受付画面７１（図８）を出力装置１２に表示する。

　第２に、故障情報受付解析部２４は、ユーザが、キーボード等の入力装置１２を介して、故障を説明する文章を入力欄７２に入力するのを受け付ける。以降の説明の便宜上、ここでは“ベルトが破断した”が入力されたとする。
　第３に、故障情報受付解析部２４は、ユーザが送信ボタン７３を押下するのを受け付ける。

　ステップＳ２０１ｂにおいて、故障情報受付解析部２４は、事象を解析する。具体的には、第１に、故障情報受付解析部２４は、ステップＳ２０１ａの“第２”において受け付けた文章を“ベルト／が／破断／した”のように形態素に分解する。
　第２に、故障情報受付解析部２４は、最初に出現した名詞を“製品”又は“部品”として認識し、最後に出現した動詞、形容詞、名詞等を“現象”として認識する。なお、最後に出現した動詞が動詞“する”の活用形である場合、その直前の動詞、形容詞、名詞等を“現象”として認識する。ここでは、故障情報受付解析部２４は、製品又は部品としての“ベルト”、及び、現象としての“破断”を含む事象を取得することとなる。但し、ここでの事象は、ユーザの確認を経ていない“仮事象”である。

　ステップＳ２０１ｃにおいて、故障情報受付解析部２４は、事象の編集を受け付ける。具体的には、第１に、故障情報受付解析部２４は、出力装置１３に故障情報受付画面（続き）７４（図９）を表示する。入力欄７５には製品又は部品としての“ベルト”が、入力欄７６には現象としての“破断”が表示されている。
　第２に、故障情報受付解析部２４は、必要に応じてユーザが、真に意図した製品又は部品を入力欄７５に入力し、真に意図した現象を入力欄７６に入力するのを受け付ける。
　第３に、故障情報受付解析部２４は、ユーザが送信ボタン７７を押下するのを受け付ける。
　故障情報受付解析部２４は、ステップＳ２０１ｃを省略してもよい。つまり、故障情報受付部２１は、仮事象をそのままユーザが真に意図した事象として認識してもよい。

（変形例：ＦＴの自動生成）
　前記では、ＦＴ３１は、所与であるとした。しかしながら、ＦＴ参照部２２は、ＦＴ３１を生成することも可能である。この場合、ＦＴ参照部２２は、以下の処理を行うものとする。
〈１〉ＦＴ参照部２２は、ユーザが故障情報受付画面６１（図５）に対して、製品又は部品と現象とを入力するのを受け付ける。

〈２〉ＦＴ参照部２２は、ネットワーク２を介して外部の任意の装置にアクセスし、受け付けた現象を含む公開故障情報を取得する。公開故障情報とは、本実施形態の事象に相当する複数の情報を相互の因果関係とともに記述した公開文書である。公開故障情報は、必ずしもＦＴを説明したものでなくてもよい。
〈３〉ＦＴ参照部２２は、取得した公開故障情報に基づき、受け付けた事象を含むＦＴを作成する。
〈４〉ＦＴ参照部２２は、作成したＦＴから、原因となる事象を取得する。その後の処理は、前記と同じである。

（本実施形態の効果）
　本実施形態の故障対策提案装置の効果は以下の通りである。
（１）故障対策提案装置は、ＦＴとは別に、事象と対策とを関連付けた対応情報を備えているので、新たな対策が増加した場合でも、ＦＴの事象に対して新たに対策を関連付ける必要がない。
（２）故障対策提案装置は、根本原因を特定することができる。
（３）故障対策提案装置は、事象を製品等及び現象にわけて表現することができる。
（４）故障対策提案装置は、製品等及び現象の組合せに対策となるアプリケーションを関連付けることができる。

（５）故障対策提案装置は、現実に発生した現象をユーザに入力させることができる。
（６）故障対策提案装置は、現実に発生した故障を自然な文章でユーザに入力させることができる。
（７）故障対策提案装置は、文章を解析した結果をユーザに確認することができる。
（８）故障対策提案装置は、ＦＴを作成することができる。

　なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　また、前記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウエアで実現してもよい。また、前記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

　１　　　故障対策提案装置
　２　　　ネットワーク
　３　　　端末装置
　１１　　中央制御装置
　１２　　入力装置
　１３　　出力装置
　１４　　主記憶装置
　１５　　補助記憶装置
　１６　　通信装置
　２１　　故障情報受付部
　２２　　フォルトツリー（ＦＴ）参照部
　２３　　アプリケーション提案部
　２４　　故障情報受付解析部
　３１　　フォルトツリー（ＦＴ）
　３２　　アプリケーション情報
　３３　　アプリケーション

Claims (10)

1. 　故障を示す事象を受け付ける故障情報受付部と、
   　前記事象を階層的に有する所与のツリーを参照することによって、前記受け付けた事象の原因となり得る事象を取得するフォルトツリー参照部と、
   　前記事象に関連付けて前記事象の対策として使用され得るアプリケーションに関する対策情報を記憶した対応情報から、前記取得した原因となり得る事象に対応する対策情報を取得し、
   　前記取得した対策情報を提案するアプリケーション提案部と、
   　を備えることを特徴とする故障対策提案装置。
2. 　前記原因となり得る事象は、
   　自身の末端側に他の事象がない事象であること、
   　を特徴とする請求項１に記載の故障対策提案装置。
3. 　前記事象は、
   　故障に係る製品又は部品と、故障の現象とを含むこと、
   　を特徴とする請求項２に記載の故障対策提案装置。
4. 　前記対応情報は、
   　前記製品又は前記部品と、前記現象との組合せに関連付けて前記対策情報を記憶していること、
   　を特徴とする請求項３に記載の故障対策提案装置。
5. 　前記故障情報受付部は、
   　前記製品又は前記部品と、前記現象との組合せをユーザが入力するのを受け付けること、
   　を特徴とする請求項４に記載の故障対策提案装置。
6. 　故障を示す文章を受け付け、前記受け付けた文章を形態素解析することによって前記製品又は前記部品と、前記現象とを、前記受け付けた文章から抽出する故障情報受付解析部を備えること、
   　を特徴とする請求項５に記載の故障対策提案装置。
7. 　前記故障情報受付解析部は、
   　前記抽出した製品又は部品と、前記現象とをユーザが編集するのを受け付けること、
   　を特徴とする請求項６に記載の故障対策提案装置。
8. 　前記フォルトツリー参照部は、
   　前記ツリーが所与でない場合、前記ツリーを作成すること、
   　を特徴とする請求項７に記載の故障対策提案装置。
9. 　故障対策提案装置の故障情報受付部は、
   　故障を示す事象を受け付け、
   　前記故障対策提案装置のフォルトツリー参照部は、
   　前記事象を階層的に有する所与のツリーを参照することによって、前記受け付けた事象の原因となり得る事象を取得し、
   　前記故障対策提案装置のアプリケーション提案部は、
   　前記事象に関連付けて前記事象の対策として使用され得るアプリケーションに関する対策情報を記憶した対応情報から、前記取得した原因となり得る事象に対応する対策情報を取得し、
   　前記取得した対策情報を提案すること、
   　を特徴とする故障対策提案装置の故障対策提案方法。
10. 　コンピュータを、
    　故障を示す事象を受け付ける故障情報受付部と、
    　前記事象を階層的に有する所与のツリーを参照することによって、前記受け付けた事象の原因となり得る事象を取得するフォルトツリー参照部と、
    　前記事象に関連付けて前記事象の対策として使用され得るアプリケーションに関する対策情報を記憶した対応情報から、前記取得した原因となり得る事象に対応する対策情報を取得し、
    　前記取得した対策情報を提案するアプリケーション提案部と、
    　して機能させるための故障対策提案プログラム。

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