JP2011170724A - 故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】類似性の高い保守事例情報が十分に存在しない場合においても、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を有効に活用した故障診断システムを提供する。
【解決手段】故障診断システムにおいて、過去に蓄積された保守事例情報を活用して、装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部31と、不具合発生時において、故障診断ルールを参照し、不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を保守作業支援端末に出力する故障診断実行部32と、故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部33とを備え、故障診断ルール生成部31は、過去に蓄積されたそれぞれの保守事例情報における、不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有する。
【選択図】図2
【解決手段】故障診断システムにおいて、過去に蓄積された保守事例情報を活用して、装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部31と、不具合発生時において、故障診断ルールを参照し、不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を保守作業支援端末に出力する故障診断実行部32と、故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部33とを備え、故障診断ルール生成部31は、過去に蓄積されたそれぞれの保守事例情報における、不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有する。
【選択図】図2
Description
本発明は、製造装置や検査装置の保守作業を支援するための故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラムに関するものである。
製造装置や検査装置を長期間にわたって品質維持していくためには、定期的あるいは故障発生時に部品交換などの保守作業を適切に行う必要がある。
また、一定以上の稼動率や品質を保守契約において保証するサービス形態に対しては、不具合が発生した際の故障診断をいかに精度良く、効率良く行い、必要な部品交換等の保守作業を行うことによるダウンタイムを低減することによるサービスレベルの向上が受注競争力の向上に繋がり、それと同時に保守部品コストや作業コストの低減といった収益性の向上に直結する。
従来の故障診断システムにおいては、FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)などの設計知識情報を活用して故障診断ルール生成する方法や保守事例情報を活用して故障診断ルール生成する方法が提案されている。
特に、保守事例情報を活用する方法においては、故障診断ルール生成に必要な現象、部位、処置といった要素情報が相互の関連性が明確に読み取れる状態で揃っていることを前提条件としているものが大半であるが、その前提条件を満たす形で保守事例情報の蓄積がなされているケースは稀である。
そこで、蓄積された保守事例情報を活用するために必要な要素情報の欠落を補う方法として、例えば、特開2005−122707号公報(特許文献1)、特開2006−350923号公報(特許文献2)に記載の技術が知られている。
特許文献1には、装置に設置されたセンサから取得されるセンサデータ等を利用して、装置に係る稼動状況情報や利用環境情報といった条件情報を収集し、収集された条件情報に基づいて、装置の保守内容を決定し、保守作業担当者に提供するシステムが記載されている。このシステムでは、センサデータを活用することで、装置の各部位の稼動状況を把握し、それに応じた保守内容を提示することができる。
特許文献2には、部品交換を含む過去の保守事例情報の集合を保守作業の類似性により分類し、故障診断ルールを抽出するシステムが記載されている。このシステムでは、保守事例情報の曖昧性や必要な要素の一部の欠如部分に対して、類似性の高い保守作業を含む別製品の保守事例情報を同一製品の保守事例情報として活用することにより、事例件数を増加させて故障診断ルールを生成することができる。
従来技術において、次のような問題が残る。特許文献1の技術は、定期点検において実施される限られた点検項目に対する判定に活用されることが想定されており、曖昧性を含んでいたり必要な要素情報が欠如していたりする保守事例情報の活用は想定されていない。また、特許文献2の技術は、類似性の高い保守作業を含む別製品が十分に存在しない場合の故障診断ルール生成には不向きである。
そこで、本発明の目的は、類似性の高い保守作業を含む別製品が十分に存在しない場合においても、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を有効に活用した故障診断システム、故障診断装置および故障診断プログラムを提供することである。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、代表的なものの概要は、過去に蓄積された保守事例情報を活用して、製造装置または検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部と、不具合発生時において、故障診断ルールを参照し、不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を、保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行部と、保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された保守事例情報を反映して故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部とを備え、故障診断ルール生成部は、過去に蓄積された、それぞれの保守事例情報における、不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有する。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を部品出庫情報や装置に設置されたセンサ情報を活用することで体系的に蓄積し、詳細で高精度な診断ルールを作成することができる。このことにより、保守作業員が的確な処理を行う確率が向上し、作業迅速化によるサービスレベル向上および作業コスト、在庫コストを低減する効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
<故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデル>
図1により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する説明図である。
図1により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルについて説明する説明図である。
なお、本実施の形態の故障診断システムが対象とする製造装置には、発電設備、プラント、建設機械、航空機、自動車、昇降機等がある。また、検査装置には、医療機器、光学顕微鏡等がある。ただし、対象はこの例に限定される訳ではない。
図1において、サポートセンタεと、装置設置サイトβ1、β2、…、βn、サービス拠点α1、α2、…、αn、倉庫γ、および保守作業員51との間で各種データの通信が行われている。
また、サポートセンタε、装置設置サイトβ1、β2、…、βn、サービス拠点α1、α2、…、αn、および倉庫γには、それぞれ、例えば、情報端末などから構成される故障診断ルール管理モジュール11、センサデータ管理モジュール15、保守作業記録情報管理モジュール13、交換部品情報管理モジュール12が設けられており、保守作業員51は、例えば、情報端末などから構成される表示端末モジュール14を携帯している。
故障診断ルール管理モジュール11、交換部品情報管理モジュール12、保守作業記録情報管理モジュール13、表示端末モジュール14、およびセンサデータ管理モジュール15で故障診断システムを構成している。
また、故障診断システムの適用対象として想定している保守サービスモデルとしては、まず、サポートセンタεでは、定期的あるいは、装置設置サイトβ1、β2、…、βnのユーザから通報される不具合連絡27あるいは、センサやカメラなどの監視装置からのセンサデータ28の値によって装置が異常状態と判定された場合に自動的に発報されるアラーム情報26をトリガーとして保守作業の要否を判断する。
保守作業が必要である場合には、保守作業対象の装置設置サイトβ1、β2、…、βnに対して倉庫γから保守部品52の部品配送指示22を行い、サービス拠点α1、α2、…、αnから保守作業員51の保守員出動指示24を行う。ここで、サービス拠点α1、α2、…、αnは各地域毎に配置されており、それぞれが複数の装置設置サイトβ1、β2、…、βnの保守業務を担当している。
保守部品52の入出庫実績21や保守作業記録23はそれぞれ倉庫γ、サービス拠点α1、α2、…、αnにおいて、故障診断システムに登録され、それらの蓄積された保守事例情報を活用してサポートセンタεで故障診断ルールを生成する。
故障診断ルールに基づく故障診断結果25は保守作業のサポートに役立てるため、サポートセンタεから保守作業員51に対して連絡され、保守作業員51はその故障診断結果25を参考にしながら、交換すべき保守部品22の選定を行う。
<故障診断システムの構成>
次に、図1〜図3により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成について説明する。図2は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す構成図であり、各モジュールの構成を示している。図3は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールの情報端末の構成を示す構成図である。
次に、図1〜図3により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成について説明する。図2は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す構成図であり、各モジュールの構成を示している。図3は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールの情報端末の構成を示す構成図である。
図2に示す故障診断システムは、一定期間において蓄積された保守事例情報をデータの曖昧性や一部の欠如部分を関連する補足情報を用いて補うことによって体系化して故障診断ルールを生成し、保守作業を実施する際において、故障診断ルールを用いて故障現象から交換すべき保守部品52を選定するシステムである。
図2において、故障診断システムは、故障診断ルールを生成あるいは更新し、不具合発生時において故障診断を実行する故障診断ルール管理モジュール11と、保守作業に使用される保守部品の入出庫や在庫状況を管理する交換部品情報管理モジュール12と、過去に行われた保守作業の作業記録情報を管理する保守作業記録情報管理モジュール13と、不具合発生時における故障診断の実行結果を各保守作業員の保守作業支援端末に出力する表示端末モジュール14と、保守対象の装置に設置された各センサから取得されるデータを管理し、センサデータが異常値を示した際にサポートセンタに対してアラーム情報を送信するセンサデータ管理モジュール15とから構成されている。
故障診断ルール管理モジュール11、交換部品情報管理モジュール12、保守作業記録情報管理モジュール13、表示端末モジュール14、およびセンサデータ管理モジュール15の各モジュールはそれぞれネットワーク71に接続されており、各モジュールは、相互にネットワーク71を介して、各種データ等を送受信できる。各モジュールの詳細は後述する。
情報端末の各モジュールは、図3に示すように、いずれもコンピュータで、キーボードやマウス等の入力装置61と、ディスプレイ等の出力装置62と、補助記憶装置63と、故障診断プログラムなどの各種プログラムを実行する演算装置60とを有する。演算装置60は中央演算処理装置(以下、CPU)64と、主記憶装置65と、インターフェース66とを備えている。この演算装置60は、入力装置61、出力装置62および補助記憶装置63とインターフェース66を介して接続されている。
本実施の形態では、情報端末上で実行されている故障診断プログラムなどの各種プログラムの実行結果は、主記憶装置65に確保された記憶領域に記憶される。各種プログラムは、補助記憶装置63に予め記憶され、その後、主記憶装置65に読み込まれ、CPU44により実行される。このCPU64による各種プログラムの実行により、各モジュールにおける各種機能を実現している。
なお、本実施の形態では、故障診断システムを構成する各情報端末が汎用情報処理装置とソフトウェアで実現される場合を例にとって説明するが、例えば、ハードワイヤードロジックを含むハードウェアや、このようなハードウェアと、予めプログラムされた汎用情報処理装置により実現してもよい。
また、本実施の形態では、故障診断システムを統合処理するシステムとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は他の情報処理システムに組み込まれてそれらの一部として機能するように構成することも考えられる。また、それぞれの情報端末機能の一部を組み換えたり、小分けにしたり、まとめたりして実現してもよい。
<各モジュールの機能構成、および保持データ構造>
次に、図2、図4〜図10により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムを構成する各モジュールの機能構成、および各モジュールが保持する保持データ構造について説明する。図4〜図10は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールが保持する保持データ構造を示す図であり、図4は設計情報記憶部43が保持する保持データ構造、図5は保守事例情報記憶部44が保持する保持データ構造、図6は故障診断ルール記憶部45が保持する保持データ構造、図7は現象分類条件記憶部47が保持する保持データ構造、図8は交換部品情報記憶部42が保持する保持データ構造、図9は保守作業記録情報記憶部41が保持する保持データ構造、図10はセンサデータ記憶部46が保持する保持データ構造を示している。
次に、図2、図4〜図10により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムを構成する各モジュールの機能構成、および各モジュールが保持する保持データ構造について説明する。図4〜図10は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの各モジュールが保持する保持データ構造を示す図であり、図4は設計情報記憶部43が保持する保持データ構造、図5は保守事例情報記憶部44が保持する保持データ構造、図6は故障診断ルール記憶部45が保持する保持データ構造、図7は現象分類条件記憶部47が保持する保持データ構造、図8は交換部品情報記憶部42が保持する保持データ構造、図9は保守作業記録情報記憶部41が保持する保持データ構造、図10はセンサデータ記憶部46が保持する保持データ構造を示している。
図2において、故障診断ルール管理モジュール11は、過去の保守事例情報を活用して故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部31と、保守作業時において、不具合現象に対して処理に使用されるべき保守部品を算定する故障診断実行部32と、新たに追加された保守事例情報を反映して、故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部33と、装置の部品構成が記憶される設計情報記憶部43と、現象、部位、処置といった要素情報の関係性が整理された保守事例情報が記憶される保守事例情報記憶部44と、不具合現象に対する処理に使用されるべき保守部品が記憶される故障診断ルール記憶部45と、不具合現象を分類するセンサデータの挙動の条件が記憶される現象分類条件記憶部47とから構成されている。
設計情報記憶部43は、図4(a)に示すように、製品番号フィールド43aと、モジュール番号フィールド43bと、交換部品番号フィールド43cと、原単位フィールド43dとを有する。
この設計情報記憶部43の内容は、例えば、図4(b)に示すBOM(Bills of Materials)に基づいて作成されている。図6(b)に示す例には、モジュール(A01、A02、…)に対するセンサ(S1、S2、S3、S4、S5、…)の情報も記載されている。
保守事例情報記憶部44は、図5に示すように、保守IDフィールド44aと、サイト番号フィールド44bと、作業日フィールド44cと、製品番号フィールド44dと、現象コードフィールド44eと、モジュール番号フィールド44fと、交換部品番号フィールド44gとを有する。
故障診断ルール記憶部45は、図6に示すように、製品番号フィールド45aと、現象コードフィールド45bと、現象内容フィールド45cと、モジュール番号フィールド45dと、交換部品番号フィールド45eと、優先交換部品番号フィールド45fとを有する。
現象分類条件記憶部47は、図7(a)に示すように、製品番号フィールド47aと、現象コードフィールド47bと、現象内容フィールド47cと、モジュール番号フィールド47dと、センサ番号フィールド47eと、必要データ期間フィールド47fと、現象キーワードフィールド47gとを有する。
現象分類条件記憶部47には、予め故障に関する情報が現象コードと共にされて格納されており、現象分類条件記憶部47のセンサ番号フィールド47eには、例えば、図7(b)に示すような判定により、各センサにより異常が判定される場合に異常の情報が格納され、現象キーワードフィールド47gには、現象内容フィールド47cの現象内容に関連するキーワードが格納されている。
また、交換部品情報管理モジュール12は、保守作業に使用される保守部品の入出庫実績や在庫状況を管理する交換部品情報管理部34と、過去の保守作業において使用された保守部品の出庫情報が記憶される交換部品情報記憶部42とから構成されている。
交換部品情報記憶部42は、図8に示すように、保守IDフィールド42aと、サイト番号フィールド42bと、出庫日フィールド42cと、製品番号フィールド42dと、モジュール番号フィールド42eと、交換した部品の部品番号フィールド42fと、出庫数量フィールド42gとを有する。
また、保守作業記録情報管理モジュール13は、過去に行われた保守作業の作業記録情報を管理する保守作業記録情報管理部35と、過去に実施された保守作業内容情報が記憶される保守作業記録情報記憶部41とから構成されている。
保守作業記録情報記憶部41は、図9に示すように、保守IDフィールド41aと、サイト番号フィールド41bと、作業日フィールド41cと、製品番号フィールド41dと、保守作業内容フィールド41eとを有する。
また、表示端末モジュール14は、故障診断の実行結果を各保守作業員に提示するための保守作業支援端末に出力する故障診断結果出力部36から構成されている。
また、センサデータ管理モジュール15は、保守対象の装置に設置された各センサから取得されるデータを管理し、センサデータが異常値を示した際にサポートセンタに対してアラーム情報を送信するセンサデータ管理部37と、装置の稼動状況を監視するために設置されたセンサのデータが記憶されるセンサデータ記憶部46とから構成されている。
センサデータ記憶部46は、図10に示すように、製品番号フィールド46aと、サイト番号フィールド46bと、日時フィールド46cと、センサ番号フィールド46dとを有する。
各演算部は、いずれも前述したように、図3に示すCPU64が各種プログラムを実行することで機能する。これらの各演算部の動作の詳細については、後述するフローチャートの説明の中で順を追って説明する。
<故障診断システムの全体処理の流れ>
次に、図11〜図16により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れについて説明する。図11〜図16は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れを示すフローチャートであり、図11は故障診断ルール生成処理を示すフローチャート、図12は要素情報間リンク生成処理を示すフローチャート、図13はセンサデータ解析処理を示すフローチャート、図14は優先交換部品設定処理を示すフローチャート、図15は故障診断実行処理を示すフローチャート、図16は故障診断ルール更新処理を示すフローチャートである。
次に、図11〜図16により、本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れについて説明する。図11〜図16は本発明の一実施の形態に係る故障診断システムの全体処理の流れを示すフローチャートであり、図11は故障診断ルール生成処理を示すフローチャート、図12は要素情報間リンク生成処理を示すフローチャート、図13はセンサデータ解析処理を示すフローチャート、図14は優先交換部品設定処理を示すフローチャート、図15は故障診断実行処理を示すフローチャート、図16は故障診断ルール更新処理を示すフローチャートである。
まず、故障診断システムで行われる処理は、サポートセンタεにおいて、故障診断ルール生成部31で処理される過去に蓄積された保守事例情報を体系化し、故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成処理S1、故障診断実行部32で処理される保守作業時において故障診断を実行する故障診断実行処理S2、故障診断ルール更新部33で処理される最新の保守事例情報を反映して故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新処理S3である。
また、故障診断の実行結果は、各保守作業員51の情報端末(保守作業支援端末)に出力される。
『故障診断ルール生成処理S1』
故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成処理S1は、図11に示すように、3つのサブ処理で構成されている。
故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成処理S1は、図11に示すように、3つのサブ処理で構成されている。
これらは、要素情報間リンク生成処理S11、センサデータ解析処理S12、優先交換部品設定処理S13であり、それぞれ、故障診断ルール生成部31の内部での処理部である要素情報間リンク生成処理部、センサデータ解析処理部、優先交換部品設定処理部での処理である。
それらは順に処理され、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報や、その他の関連情報に含まれる故障診断ルール生成に必要な現象、部位、処置といった要素情報間のリンクを生成し、保守事例を体系化することで故障診断ルールを生成する。なお、以上の各処理の内容は、後述するフローチャートを用いて詳細に説明する。
「要素情報間リンク生成処理S11」
要素情報間リンク生成処理S11は、保守作業記録などの保守事例情報から、現象、部位、処置といった要素情報を抽出し、それらの関連付けを行ったうえで保守事例情報記憶部44へ登録する処理である。
要素情報間リンク生成処理S11は、保守作業記録などの保守事例情報から、現象、部位、処置といった要素情報を抽出し、それらの関連付けを行ったうえで保守事例情報記憶部44へ登録する処理である。
処理の流れは、図12に示すように、まず、保守作業記録情報記憶部41から、保守IDを取得し(S1101)、交換部品情報記憶部42から、保守IDに紐付く交換部品番号を取得し、保守事例情報記憶部44へ登録する(S1102)。
続いて、設計情報記憶部43を参照し、交換部品番号が属するモジュール番号を取得し、保守事例情報記憶部44へ登録する(S1103)。
次に、保守作業情報記録部41の保守IDに紐付く保守作業内容から、現象分類条件記憶部47にあるような、例えば「温度センサ」、「異音」等の現象に関するキーワードを検索し(S1104)、保守作業情報記録部41に現象に関するキーワードが含まれているか否かを判定する(S1105)。
S1105で記載内容が含まれている場合には、保守作業情報記録部41に記載されている現象に関する記載内容を抽出し、現象内容を保守事例情報記憶部44へ登録し(S1106)、現象分類条件記憶部47を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部44へ登録する(S1110)。
S1105で記載内容が含まれていない場合には、FMEAなどの設計知識情報や保守事例情報を活用して生成された既存の故障診断ルールが格納されている故障診断ルール記憶部45を参照し、モジュール番号に影響を与える現象の候補をリストアップする(S1107)。
その後、リストアップされた現象の候補数が2つ以上であるかを判定し(S1108)、S1108でリストアップされた現象の候補数が2つ以上である場合には、センサデータ解析処理S12を実行し、現象の候補の絞り込みを行い(S1109)、現象分類条件記憶部47を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部44へ登録する(S1110)。
S1108でリストアップされた現象の候補数が1つである場合には、現象分類条件記憶部47を参照し、現象の候補に対応する現象コードを取得し、保守事例情報記憶部44へ登録する(S1110)。
「センサデータ解析処理S12」
センサデータ解析処理S12は、要素情報間リンク生成処理S11においてリストアップされた2つ以上の現象の候補を、センサデータを活用することで絞り込む処理である。各センサでは、製造装置や検査装置の稼動状況について、温度や圧力などの物理量を計測している。
センサデータ解析処理S12は、要素情報間リンク生成処理S11においてリストアップされた2つ以上の現象の候補を、センサデータを活用することで絞り込む処理である。各センサでは、製造装置や検査装置の稼動状況について、温度や圧力などの物理量を計測している。
処理の流れは、図13に示すように、まず、現象分類条件記憶部47を参照し、リストアップされた現象の候補に関連するセンサ番号を取得し(S1201)、リストアップされた現象の候補を絞り込むために必要なセンサデータの期間である必要データ期間を取得する(S1202)。
続いて、センサデータ記憶部46からリストアップされた現象の候補に関連するセンサ番号の必要データ期間分のデータを取得する(S1203)。
全ての現象候補についてのセンサデータを取得したか否かを判定し(S1204)、S1204でリストアップされた全ての現象の候補についてのセンサデータを取得するまで、S1202からS1203の処理を繰り返し行う。
次に、取得したセンサデータについて、1つのセンサデータの値が基準範囲と比較されることによって一意に現象を分類する方法や、あるいは複数のセンサデータの偏差条件等によって現象を分類する方法によってデータ解析を行い、現象候補の絞り込みを行う(S1205)。
「優先交換部品設定処理S13」
優先交換部品設定処理S13は、保守事例情報記憶部44に蓄積された保守事例情報を活用して、故障診断ルールにおいて算出される優先交換部品番号を設定する処理である。
優先交換部品設定処理S13は、保守事例情報記憶部44に蓄積された保守事例情報を活用して、故障診断ルールにおいて算出される優先交換部品番号を設定する処理である。
処理の流れは、図14に示すように、まず、保守事例情報記憶部44から現象コードと交換部品番号を取得し(S1301)、その現象コードと交換部品番号の組合せが故障診断ルール記憶部45に既に存在しているか否かを判定する(S1302)。
S1302で既に存在している場合には、故障診断ルール記憶部45の現象コードと交換部品番号の組合せの事例件数を1件追加する(S1303)。
S1302で存在していない場合には、新規事例として、故障診断ルール記憶部45に現象コードと交換部品番号の組合せを登録する(S1304)。
次に、保守事例情報記憶部44から全ての事例情報を抽出したか否かを判定し(S1305)、S1305で保守事例情報記憶部44から全ての事例情報を取得するまで、S1301からS1304の処理を繰り返し行う。
続いて、各現象コードについて事例件数の多い上位3つの交換部品番号を優先交換部品番号として、それぞれの件数を全事例数で割った値である事例確率と併せて故障診断ルール記憶部45に登録する(S1306)。
次に、全ての現象コードについて故障診断ルール記憶部45に優先交換部品番号を登録したか否かを判定し(S1307)、S1307で全ての現象コードについて故障診断ルール記憶部45に優先交換部品番号を登録するまでS1306の処理を繰り返し行う。
『故障診断実行処理S2』
故障診断実行処理S2は、定期的あるいは装置に不具合が発生した際の保守作業時において、故障診断ルールに基づいて診断を行い、保守員に対して優先交換部品番号を提示する処理である。
故障診断実行処理S2は、定期的あるいは装置に不具合が発生した際の保守作業時において、故障診断ルールに基づいて診断を行い、保守員に対して優先交換部品番号を提示する処理である。
処理の流れは、図15に示すように、まず、アラーム発報情報あるいは顧客からの通報あるいは目視等により不具合が発生しているモジュールを特定する(S201)。
続いて、現象分類条件記憶部47を参照し、特定されたモジュールに関連するセンサ番号の必要データ期間分のデータを取得する(S202)。
次に、抽出したセンサデータを現象分類条件記憶部47のセンサパターンと照合し、適合する現象コードを取得し、故障現象を分類し(S203)、故障診断ルール記憶部45を参照し、現象コードに対応する上位の交換部品の候補(例えば、3つの候補)を抽出し(S204)、優先度が上位の交換部品候補と事例確率を保守作業支援端末に出力する(S205)。
『故障診断ルール更新処理S3』
故障診断ルール更新処理S3は、保守作業記録情報記憶部41に保守事例情報が追加されたタイミングあるいは、一定期間毎の更新タイミングおいて、追加された保守事例情報を反映して、故障診断ルールを更新する処理である。
故障診断ルール更新処理S3は、保守作業記録情報記憶部41に保守事例情報が追加されたタイミングあるいは、一定期間毎の更新タイミングおいて、追加された保守事例情報を反映して、故障診断ルールを更新する処理である。
処理の流れは、図16に示すように、まず、更新タイミングにおいて、要素情報間リンク生成処理S11の処理を行い、追加された保守事例情報を保守事例情報記憶部44へ登録し(S301)、登録により追加された保守事例情報について、優先交換部品設定処理S13の処理を行い、故障診断ルール記憶部45を更新する(S302)。
以上のように、本実施の形態によれば、データの曖昧性や一部の欠如部分を含む保守事例情報を部品出庫情報や装置に設置されたセンサ情報や現象に関するキーワードを活用することで体系的に蓄積し、詳細で高精度な診断ルールを作成することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、本実施の形態では、サポートセンタε、装置設置サイトβ1、β2、…、βn、サービス拠点α1、α2、…、αn、倉庫γに、それぞれ、故障診断ルール管理モジュール11、センサデータ管理モジュール15、保守作業記録情報管理モジュール13、交換部品情報管理モジュール12を設置して、故障診断システムとしての処理を行っているが、各モジュールと、各モジュールで使用する各記憶部を1つの情報処理装置などからなる故障診断装置として構成して、サポートセンタεなどに設置し、ネットワーク71を介して、各種情報を送受信することにより、故障診断の処理を行うようにしてもよい。
本発明は、製造装置や検査装置の保守作業を支援するための故障診断システムに関し、保守事例情報の曖昧性や必要な要素の一部の欠如部分がある場合の故障診断処理に広く適用可能である。
ε…サポートセンタ、β1、β2、…、βn…装置設置サイト、α1、α2、…、αn…サービス拠点、γ…倉庫、11…故障診断ルール管理モジュール、12…交換部品情報管理モジュール、13…保守作業記録情報管理モジュール、14…表示端末モジュール、15…センサデータ管理モジュール、31…故障診断ルール生成部、32…故障診断実行部、33…故障診断ルール更新部、34…交換部品情報管理部、35…保守作業記録情報管理部、36…故障診断結果出力部、37…センサデータ管理部、41…保守作業記録情報記憶部、41a…保守IDフィールド、41b…サイト番号フィールド、41c…作業日フィールド、41d…製品番号フィールド、41e…保守作業内容フィールド、42…交換部品情報記憶部、42a…保守IDフィールド、42b…サイト番号フィールド、42c…出庫日フィールド、42d…製品番号フィールド、42e…モジュール番号フィールド、42f…交換部品番号フィールド、42g…出庫数量フィールド、43…設計情報記憶部、43a…製品番号フィールド、43b…モジュール番号フィールド、43c…交換部品番号フィールド、43d…原単位フィールド、44…保守事例情報記憶部、44a…保守IDフィールド、44b…サイト番号フィールド、44c…作業日フィールド、44d…製品番号フィールド、44e…現象コードフィールド、44f…モジュール番号フィールド、44g…交換部品番号フィールド、45…故障診断ルール記憶部、45a…製品番号フィールド、45b…現象コードフィールド、45c…現象内容フィールド、45d…モジュール番号フィールド、45e…交換部品番号フィールド、45f…優先交換部品番号フィールド、46…センサデータ記憶部、46a…製品番号フィールド、46b…サイト番号フィールド、46c…日時フィールド、46d…センサ番号フィールド、47…現象分類条件記憶部、47a…製品番号フィールド、47b…現象内容フィールド、47c…現象コードフィールド、47d…モジュール番号フィールド、47e…センサ番号フィールド、47f…必要データ期間フィールド、47g…現象キーワードフィールド、51…保守作業員、52…保守部品、60…演算装置、61…入力装置、62…出力装置、63…補助記憶装置、64…CPU、65…主記憶装置、66…インターフェース、71…ネットワーク。
Claims (7)
- 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断システムであって、
過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成部と、
不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行部と、
前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新部とを備え、
前記故障診断ルール生成部は、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理部を有することを特徴とする故障診断システム。 - 請求項1に記載の故障診断システムにおいて、
前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うセンサデータ管理部を備え、
前記故障診断ルール生成部は、前記データの挙動パターンの条件によって、不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むセンサデータ解析処理部を有することを特徴とする故障診断システム。 - 請求項1に記載の故障診断システムにおいて、
前記故障診断ルール生成部は、前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出する優先交換部品設定処理部を有することを特徴とする故障診断システム。 - 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断装置であって、
過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成する故障診断ルール生成手段と、
不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力する故障診断実行手段と、
前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新する故障診断ルール更新手段と、
前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うセンサデータ管理手段とを備え、
前記故障診断ルール生成手段は、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成する要素情報間リンク生成処理手段、前記センサデータ管理手段の前記データの挙動パターンの条件によって、前記不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むセンサデータ解析処理手段、および前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出する優先交換部品設定処理手段を有することを特徴とする故障診断装置。 - 製造装置または検査装置の保守作業を支援するために必要な保守部品および保守作業内容の候補を保守作業員に提示する故障診断プログラムであって、
過去に蓄積された保守事例情報を活用して、前記製造装置または前記検査装置の不具合の現象を復旧するために必要な保守部品の候補を列挙する故障診断ルールを生成するステップと、
不具合発生時において、前記故障診断ルールを参照し、前記不具合の現象を復旧するために必要な前記保守部品の候補を、前記保守作業員の保守作業支援端末に出力するステップと、
前記保守事例情報が追加されたタイミング、または一定期間毎の更新タイミングにおいて、追加された前記保守事例情報を反映して前記故障診断ルールを更新するステップと、
前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、過去に蓄積された、それぞれの前記保守事例情報における、前記不具合の現象についての情報、対象の部位についての情報、処置についての情報からなる要素情報間のリンクを生成するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。 - 請求項5に記載の故障診断プログラムにおいて、
前記製造装置または前記検査装置に設置された監視装置からのデータを取得し、前記データを解析し、正常または異常の判定を行い異常または故障予兆のアラーム発報を行うステップと、
前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、前記データの挙動パターンの条件によって、不具合の現象を分類し、現象の候補を絞り込むステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。 - 請求項5に記載の故障診断プログラムにおいて、
前記故障診断ルールを生成するステップにおいて、前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度が高い保守部品である優先交換部品と、前記優先交換部品が前記各不具合の現象を復旧するために使用された頻度の割合とを算出するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする故障診断プログラム。
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