JP2005135416A - 技術的機構のメンテナンス方法および該方法を実行するコンピュータプログラムならびに該コンピュータプログラムを格納しているデータ担体 - Google Patents

Abstract

【課題】技術的機構たとえば照明設備のメンテナンス方法を改善する。
【解決手段】初期化フェーズにおいて照明設備などの技術的機構の構成要素を識別し、それらの構成要素に関する固有のデータをデータベースシステムを用いて捕捉する。次に予測フェーズにおいて、技術的機構の構成要素に関する固有のデータに基づきそれらに対するメンテナンスインターバルが計算される。さらにオプションとしてこれに続いて、分析フェーズおよび最適化フェーズも設けられている。このような方法によって技術的機構の可用性、経済性ならびに技術的最新性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータシステムを用いた技術的機構たとえば照明設備のメンテナンス方法、この方法を実行するコンピュータプログラムならびにこのコンピュータプログラムを格納しているデータ担体に関する。

ビルディング内の多岐にわたる技術的機構たとえばエアコンディショニングシステムのドキュメンテーションならびにメンテナンスは最近では、それらが複雑であるがゆえに、また、コスト削減のためにも、専用のコンピュータプログラム Computer Aided Facility Management (CAFM) によって支援されることが多くなってきている。

本発明の課題は、技術的機構たとえば照明設備のメンテナンス方法を改善することにある。

本発明によればこの課題は、初期化フェーズ中、該技術的機構の構成要素を識別するステップと、該構成要素の固有のデータを、前記コンピュータシステムと少なくとも一時的に接続されるデータベースシステムを用いて捕捉するステップと、前記構成要素に割り当てられた固有のデータをコンピュータシステム内に格納するステップとを有しており、予測フェーズ中、前記技術的機構における構成要素の固有のデータに基づき該構成要素に対するメンテナンスインターバルを計算するステップおよびメンテナンスプランを作成するステップを有することを特徴とする、コンピュータを用いた技術的機構のメンテナンスにより解決される。さらに本発明は、動作時にステップを実行するコンピュータプログラムならびにこのコンピュータプログラムが格納されているデータ担体によって解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。

本発明の目的は殊に、何らかの技術的機構の可用性、経済性ならびに技術的最新性を向上させることにある。この場合、技術的機構は建物のような定置型の施設内に設置されているものとしてもよいけれども、たとえば船舶や航空機など移動体施設内に設置されているものであってもよい。当然ながらこのターゲットは、多様に分岐した技術的機構を備えた大きい建物内で殊に有用であり、たとえば産業施設の建物、都市管理施設あるいは公共施設内で殊に有用である。

初期化フェーズのために有利であるのは、照明コンポーネントの特性づけを以下の判定基準に従い行うことである。すなわち照明器具およびランプの個数ならびに照明器具あたりのランプ数、場合によっては使用されるバラストの個々のタイプ、および１年あたりの動作時間数に従い行うことである。

技術的機構の構成要素の識別をコンピュータシステムにおいて手動で実施する必要がないようにするために有利であるのは、技術的機構の構成要素を適切なバスシステムを介してコンピュータシステムと接続することである。このようにすればこれらの構成要素の識別は、バスシステムを介して支援される。この目的で照明施設にとって、たとえばDigital Addressable Lighting Interface (DALI) バスシステムが適しており、これは最近数多く設置されるようになってきている。DALIの詳細についてはUS-A 2003/036807を参照されたい。

最も簡単な事例ではメンテナンスインターバル計算のために、技術的機構における構成要素の推定動作持続時間が利用され、これはたとえば１日あたりの想定平均動作持続時間を設置以降の有効日数で乗算したものに基づく。

これよりも精密なメンテナンスインターバル計算のために有利であるのは、構成要素の実際の動作持続時間をバスシステムを介して、たとえばビルディング管理技術システム（ＧＬＴ）における測定値検出器を介して求め、計算の基礎とすることである。

いずれの事例にせよ、構成要素ごとのメンテナンスインターバル計算に推定動作持続時間または実際の動作持続時間のほか、データベースシステムに格納されている平均耐用期間も関与させるし、あるいは照明技術における様々な耐用期間モデル（設備耐用期間、有効耐用期間）も利用する。メンテナンスプランの計算は、ガイドラインEN 12464ならびにデータベースから得られる照明コンポーネントメンテナンス係数に従って行われる。

本発明による方法の１つの有利な実施形態によれば付加的な分析フェーズが設けられており、この分析フェーズ中、技術的機構の構成要素について以下のステップのうち少なくとも１つが実施される：
・データベースシステムに格納されている技術的機構構成要素の個々のエネルギー消費値（これはたとえばランプを駆動するバラストに依存する）を捕捉して前記コンピュータシステムに格納するステップ
・各構成要素の固有のデータの少なくとも一部分から経済的評価係数を計算してコンピュータシステムに格納するステップ
・同じもしくは類似の構成要素の頻度を求めてコンピュータシステムに格納するステップ
・技術的機構の構成要素に対するコストおよび／またはエネルギーコストを求めるステップ
経済的評価係数においてたとえば、所定の部屋を所定の期間にわたり所定の光束で照射したときにユーザにふりかかる所定のランプタイプのコストが算出される。

さらに有利であるのは予測フェーズが以下の付加的なステップのうち１つまたは複数のステップを含むことである：
・まえもって選択可能な対象期間内での技術的機構構成要素ごとの補充部品必要量を計算するステップ
・現在の在庫量を量定して構成要素ごとに間に合う期間を計算するステップ
・エネルギーコスト、調達コストおよびメンテナンスコストを計算するステップ
・在庫必要量に対する注文リストを作成するステップ
本発明による方法の１つの有利な実施形態によれば付加的な最適化フェーズが設けられており、このフェーズには以下のステップのうち１つまたは複数のステップが含まれている。
・等価の技術的機構構成要素のタイプ多様性を低減するステップ
・既存の構成要素を技術的に改善された構成要素と置き換え、その構成要素によりデータベースを更新し、ユーザにより選定可能な基準に従いこのデータベースをメーカのデータによりオンラインで調整し更新するステップ
・補充部品の在庫を最適化するステップ
オプションとして「何をいつ行うことになるのかの考察」が付加的に設けられ、これによれば最適化フェーズ中のエキスパートシステムの提案が現在の状態と比較される。対比することによって、両方のバリエーションについて投資要求と経済性が計算され、さらに最適化提案に対するコスト削減ならびに償却が計算される。

構成要素がランプおよび／またはランプに付属する作動機器であるならば、快適性向上のため付加的に照明設備におけるライト制御および／またはライト一定調整を行うようにすることができる。これに関連して、既述のDALIバスシステムもきわめて好適である。

さらに本発明の１つの実施形態によれば、機構に関する経済的な特性識別値たとえばエネルギーコストおよびメンテナンスコストが、期間あたりたとえば１年あたりの絶対値として殊に面積あたりたとえば１平方メートルあたりで計算され、この計算は選択された建物領域およびその内部に存在し機構が設置されているすべての室内領域にわたって繰り返し累算していくことによって行われる。そしてこれに関するレポートが作成され、たとえば１部屋あたり、１つの階あたり、建物あたり、地所あたり等のコストに関するレポートが作成される。繰り返し計算に該当する領域の選択は、たとえば階層ツリーにおける選択によって行われる。

さらに本発明は、動作時に本発明によるステップを実行するコンピュータプログラムならびにこのコンピュータプログラムが格納されているデータ担体にも関する。

次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。

本実施例は照明設備のメンテナンス用ソフトウェアに関する。このソフトウェアは「Ｊａｖａ」言語でプログラミングされ、したがって利用されるコンピュータのオペレーティングシステムに依存しない。しかもこのソフトウェアは殊にモジュール構造の点で傑出しており、この場合、個々のモジュールは単独でも機能する（モジュール方式）。

第１のステップ（初期化フェーズ）において、照明設備におけるランプやランプバラストのストックが、さらにオプションとして照明器具が検出されてドキュメント化される。これはコンピュータシステムへの入力により手動で行うこともできるし、理想的には自動化してＤＡＬＩインタフェースを介して行うこともできる。このＤＡＬＩインタフェースを介して電子バラストが中央のサーバに登録される。

ここで照明設備のコンポーネントを特徴づけるために５つの特性識別値だけが必要とされる。
１）照明器具の個数
２）照明器具ごとのランプの個数
３）ランプの名称
４）バラストタイプ
ａ）バラストなし
ｂ）慣用のバラスト
ｃ）電子バラスト
ｄ）低損失バラスト
５）年ごとの稼働時間
以下のような他のランプ固有の変数がランプデータの格納されているデータベースへのアクセスにより求められる。この場合、ランプメーカによるオンラインのデータ整合調整によってデータの更新を行うことができる。
・注文記号
・ＥＡＮコード
・耐用年数
・接続負荷
・口金
・光束
・寸法
・積荷単位
・購入価格
・イメージ
次のステップにおいて、ランプのエネルギー消費に関して分析（モジュール "LampAnalyzer"）が行われ、場合によってはたとえば基準98/11/EGならびにドイツのエネルギー消費表記規則（German ordinance on energy consumption labeling）に従い評価（"Ranking"）が行われる。さらに様々な技術的および経済的な判定基準たとえばランプの製品イノベーション、維持コスト、調光性、発光効率、演色などから、特別な評価係数が計算される。これに加えて照明設備の形式の多様性も捕捉され、つまり同じもしくは類似のランプタイプの頻度も捕捉される。

図１および図２には、一例として管理ビルディングに関してソフトウェアのスクリーンレイアウトが一種の「エキスパートモード」で示されており、これは典型的には初期化フェーズおよび分析フェーズ完了後の様子である。

図１には照明設備に関係するこのビルディングの構成部分が示されており、たとえば様々なフロアがそこにそれぞれ設けられている部屋、エレベータ、階段室、非常灯などとともに示されている。ここでは一例として会議室１０５にマークが付されている。図２に示した部分図がこれに対応しており、そこにはこの会議室内に設置されているランプが個数、点灯時間、耐用期間、エネルギーラベルなどのような重要なデータとともに表形式で掲載されている。

以下の予測フェーズにおいてメンテナンスインターバルが求められ、これはこのインターバル以降はランプの故障が予期されるというものである。この基礎として、各ランプの日ごと、週ごと、月ごと、あるいは年ごとの動作時間をベースとする使用プロファイルならびに製品データベースが用いられ、この製品データベースから平均耐用期間あるいは他の耐用期間モデル（設備耐用期間、有効実用期間）が取り出される。オプションとして事前警告時間を任意に選定可能であって、これにより個々のランプの予測故障前にコンピュータによって適時に通知することができる。

これに関連して付加的なモジュール「在庫管理」（StockOptimizer）も有利であり、これによりすべてのランプタイプのために必要とされる補充部品必要量が最適化される。つまり多すぎず少なすぎず、しかも考慮される対象期間設定に応じて、すなわち任意に選定可能な期間たとえば６ヶ月、１年等に応じて最適化される。この場合、目下の在庫量で間に合う期間を呼び出すことができる一方、予期される調達コストならびにメンテナンスコストも呼び出される。さらにこの場合、種々の注文経路たとえばＥメール、ファックスまたはオンライン注文（Ｅビジネス）などによる注文経路に関する購入リストが作成され、要求に応じてランプメーカに注文用紙が伝達される。

最適化モジュール（"LampOptimizer"）においてエキスパートシステムにより各ランプタイプに対して複数の代替品が提案され、それらが種々の判定基準たとえば品質、快適性、経済性などに関して評価され、この場合、ユーザはそれらの判定基準に優先順位を付けることができる。要求に応じてこれまでの装備に対する最適な提案を表示させることができ、その際、コスト節減ならびに償却をいっそう高価なランプタイプへの乗り換えに対する判定基準として利用することができる。別の最適化判定基準はタイプ多様性の低減であり、これに付随して在庫管理が容易になる、サービスレベルがアップする、商品調達が単純になる、という利点が得られ、ランプタイプあたりの部品個数が増えていることからいっそう良好なコンディションとなる。

図３〜図１０には、図１および図２の「エキスパートモード」よりもグラフィック的に複雑なソフトウェアインプリメンテーションが描かれている。図３にはホームページのスクリーンレイアウトが示されており、このホームページから「概要」、「部屋」、「照明器具」、「コスト」等と呼ばれるさらに別のページを呼び出すことができる。図４〜図１０にはこれら別のページが描かれている。個々のページの構造は、技術的にあまり訓練されていないユーザでもこのソフトウェアを操作できるようにするというコンセプトで構成されている。

専門外のユーザでもランプの選択を簡単に実施できるようにする目的で、１つの実施形態によれば付加的なモジュール「ランプサーチエンジン」が設けられており、これにより適正なランプの選択を以下のようにして実現することができる：
１）汎用ランプ、ハロゲンランプ、蛍光ランプ、コンパクト蛍光ランプ、高圧放電ランプ、写真光学系、自動車ランプまたはフラットビームランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）といった製品カテゴリーを、グラフィックシンボルおよびそこに記述されたテキストを介して選択する。

２）たとえばランプバルブの形状、構造形状、口金、出力、光の色、長さ、ならびにランプに関するその他の目立つ特徴のようなさらに別の選択基準を、低減されたタイプ選択項目がユーザに示されて簡単な選択が可能になるまで、グラフィックフィルタおよびテキストフィルタによって絞り込む。

このようにすれば、利用可能なすべてのランプタイプの選択項目の概観リストのうちから、フィルタによりまえもって設定された共通の特徴をもつ僅かなランプタイプの概観リストだけが提供される。

注文名称の平文での入力も可能である。この場合、注文名称の一部分が入力されると、考慮の対象となるタイプのリストがサーチエンジンモジュールによって表示される。

図１１には一例として、ランプサーチエンジンモジュールのスクリーンレイアウトが示されている。

LampAnalyzer, LampOptimizer, StockOptimizerなど個々のソフトウェアのモジュールは、自立的なプログラム（Java applet）によって表示される。これらのモジュールによって、複数の入力チャネル（たとえばExcel, ASCIIまたはXML）を介してシステムへ供給可能なデータが処理される。その結果は他のモジュールへ転送されるかまたはレポートが生成され、ユーザのところにすでに設けられているＣＡＦＭプログラムまたはランプメーカのコンピュータはたとえばXML, Excel, ASCIIインタフェースなどを介してこのレポートを利用できる。

しかも原則的に、インターネットを介して設備のリモートメンテナンスを行うこともできる。

照明設備に関連する建物の一部分の階層的区分を示す図 １つの部屋の中に設置されているランプのいくつかのデータに関する概観を表形式で示す図 本発明による方法がインプリメントされているソフトウェアのホームページのスクリーンレイアウトを示す図 ページ「部屋」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「概観」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「照明」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「コスト」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「メンテナンス＋予測」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「ランプアナライザ」のスクリーンレイアウトを示す図 ページ「個々の照明器具」のスクリーンレイアウトを示す図 モジュール「ランプサーチエンジン」のスクリーンレイアウトを示す図

Claims (15)

1. コンピュータシステムを用いた技術的機構のメンテナンス方法において、
   初期化フェーズ中、該技術的機構の構成要素を識別するステップと、
   該構成要素の固有のデータを、前記コンピュータシステムと少なくとも一時的に接続されるデータベースシステムを用いて捕捉するステップと、
   前記構成要素に割り当てられた固有のデータをコンピュータシステム内に格納するステップを有しており、
   予測フェーズ中、前記技術的機構における構成要素の固有のデータに基づき該構成要素に対するメンテナンスインターバルを計算するステップおよびメンテナンスプランを作成するステップを有することを特徴とする、
   コンピュータを用いた技術的機構のメンテナンス方法。
2. 前記技術的機構の構成要素をバスシステムを介してコンピュータシステムと接続し、該バスシステムを介して前記構成要素の識別を行う、請求項１記載の方法。
3. 前記メンテナンスインターバルの計算を、技術的機構における構成要素の推定動作持続時間に基づいて行う、請求項１または２記載の方法。
4. 前記メンテナンスインターバルの計算を、バスシステムを介してコンピュータシステムにより求められた構成要素の実際の動作持続時間に基づき行う、請求項１または２記載の方法。
5. 前記メンテナンスインターバルの計算を、構成要素ごとにデータベースシステムに格納されている平均耐用期間または他の耐用期間モデルに基づき行う、請求項３または４記載の方法。
6. 付加的に分析フェーズを設け、該分析フェーズ中、前記技術的機構の構成要素に対し、
   前記データベースシステムに格納されている個々のエネルギー消費値を捕捉して前記コンピュータシステムに格納するステップ、
   前記固有のデータの少なくとも一部分から評価係数を計算して前記コンピュータシステムに格納するステップ、
   同じもしくは類似の構成要素の頻度を求めて前記コンピュータシステムに格納するステップ、
   技術的機構の構成要素に対するコストおよび／またはエネルギーコストを求めるステップ、
   を実行する、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
7. 前記予測フェーズは、
   まえもって選定可能な対象期間内で前記技術的機構の構成要素ごとに補充部品必要量を計算するステップ、
   現在の在庫量を量定して構成要素ごとに間に合う期間を計算するステップ、
   調達コストおよびメンテナンスコストを計算するステップ、
   在庫必要量に対する注文リストを作成するステップ、
   のうちの１つまたは複数の付加的なステップを有する、
   請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 付加的に最適化フェーズを設け、該最適化フェーズは、
   前記技術的機構の構成要素のタイプ多様性を低減するステップ、
   既存の構成要素を技術的に改善された構成要素と置き換え、該構成要素によりデータベースを更新し、ユーザにより選定可能な基準に従い該データベースをメーカのデータによりオンラインで調整し更新するステップ、
   補充部品の在庫を最適化するステップ、
   のうちの１つまたは複数のステップを有する、
   請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
9. 何をいつ行うことになるのかの考察フェーズを付加的に設け、該考察フェーズは、
   既存の構成要素と最適化された構成要素とに対し投資要求と経済性を計算するステップと、
   最適化された構成要素に対しコスト削減と償却を計算するステップ、
   を有する、請求項８記載の方法。
10. 前記構成要素はランプおよび／またはランプに付属する作動機器である、請求項１から９のいずれか１項記載の方法。
11. 付加的にライト制御および／またはライト一定調整を行う、請求項１０記載の方法。
12. 前記バスシステムとしてＤＡＬＩバスシステムを用いる、請求項２、請求項１０または請求項１１のいずれか１項記載の方法。
13. 経済的な特性識別値たとえば期間および面積あたりの絶対値としての前記機構のエネルギーコストおよびメンテナンスコストを、該機構が設置されているすべての建物領域にわたり繰り返し計算して通知する、請求項１から１２のいずれか１項記載の方法。
14. 動作時に請求項１から１３のいずれか１項記載のステップを実施することを特徴とするコンピュータプログラム。
15. 請求項１４記載のコンピュータプログラムが格納されているデータ担体。