JP2014016691A - 設備維持管理業務支援システム、およびその方法 - Google Patents
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- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
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Abstract
【解決手段】設備維持管理業務支援システムSは、上下水道施設200からデータ毎に決められている監視周期または任意に入力されてくる各種設備情報、点検・保守データ、モニタリングデータ、プラントデータを計算機システム100へ取り込み、データベース10に格納する。当該格納した、設備に関する点検・保守、モニタリングデータから、定量的健全度の評価と、劣化診断予測による統計的耐用年数を算出し、設備毎に設定されたリスクレベルに応じて、予算制約を遵守した設備更新需要コストの平準化と、適宜更新し需要計画立案の支援を行う
【選択図】 図1
Description
図1は、設備維持管理業務支援システムの基本形態を示す機能ブロック図である。本実施形態では水道施設として上下水道施設を例にして説明する。管理業務支援システム500は、計算機システム100と、上水道または下水道施設200とを含んで構成されている。
図2は、各データベースの格納項目の概要を示す説明図である。適宜図1を参照して説明する。設備情報データベースには上下水道事業体が所有、管理する施設、設備、機器に関する情報が格納されており、設備名称、諸元、仕様、設置時期(年度)、設置箇所に関する情報を含み、データ入力手段1により入力する。
次に、図1を参照して処理手段20の各部を説明する。
データ収集処理部21は、情報ネットワーク210を介して監視制御サーバ201から送信されてくる上下水道施設200の設備関連の計測データ、モニタリングデータ、水質分析結果およびプラントデータ(警報履歴含む)を収集し、各々点検・保守情報データベース12とプロセス情報データベース13へ格納する機能を有する。
健全度分割数を決定(N段階:1〜N可変とし、状態レベル分割数と一致)。
データ項目毎に状態レベルを分割するための定性的または定量的基準を設定。
各データ項目の状態レベルを積算し、当該積算値のべき乗根を健全度と定義する。
状態レベルを可or不可(2値判定)の場合、健全度分割数5と一致しないため、
状態レベル5〜2を「可」、状態レベル1を「不可」と定義する。
判定を「可」と定義した状態レベル5〜2の定性基準を設定(任意)する。
設備Bのリスク5:発生頻度1×影響度5=5
上記の場合、リスクは同じであるも、万が一、故障またはトラブルが発生した場合の影響度が甚大である設備Bに対する監視を強化することも必要となる。このようにリスクは同程度であるも、故障発生確率または影響度同士が極端に偏りすぎている設備に対してはリスク管理の観点から、レベル値を連続した数値として管理することは現実的ではない。そのため、故障発生確率または影響度が極端に高い場合の管理を強めていく場合には、レベル値を細分化して管理することが望ましく、レベル値に重みを持たせる状況も考慮する必要がある。
2 情報表示手段
10 データベース(記憶手段)
11 設備情報データベース
12 点検・保守情報データベース
13 プラント情報データベース
14 故障情報データベース
15 健全度評価情報データベース
16 劣化診断情報データベース
17 リスク評価情報データベース
18 コスト情報データベース
20 演算処理手段
21 データ収集処理部
22 健全度評価処理部
23 劣化診断処理部
24 リスク評価処理部
25 コスト平準化処理部
100 計算機システム
200 上水道または下水道施設
201 監視制御サーバ
202 原水または下水
203 処理工程
204 ポンプ施設
205 浄水または処理水
210 情報ネットワーク
500 設備維持管理業務支援システム
Claims (10)
- 上下水道事業が管理する施設および設備の設備維持管理業務支援システムにおいて、
データ入力手段と、
情報表示手段と、
データベースを記憶した記憶手段と、演算処理手段とを備えた計算機システムと、
前記計算機システムと上下水道施設との情報通信を行う情報ネットワークとを備え、
前記記憶手段には、
前記上下水道施設にて所有、管理する施設、設備、機器に関する情報が格納されており、設備名称、諸元、仕様、設置時期(年度)、設置箇所に関する情報を格納する設備情報データベースと、
前記上下水道施設における設備の点検・保守作業の実施スケジュールと点検・保守実施時に得られた各種計測データまたはモニタリングデータを格納する点検・保守情報データベースと、
前記上下水道施設の各プロセスから、データ毎に決められている監視周期に合わせ取得する各種管理データ(水質、流量、圧力等を含む計測値)を格納するプラント情報データベースと、
前記上下水道施設の設備故障に関する情報、警報内容を格納する故障情報データベースと、
前記上下水道施設の設備稼働状態に関する点検・保守データ、および設備に関するプラントデータやモニタリングデータおよび水質データに基づき評価された、設備に対する健全度評価情報を格納する健全度評価情報データベースと、
前記上下水道施設の点検・保守データ、および設備に関するプラントデータやモニタリングデータおよび水質データに基づき評価された、設備に対する劣化診断情報を格納する劣化診断情報データベースと、
前記上下水施設の設備毎に評価されたリスク情報と、当該リスク評価に必要となる設備故障もしくはトラブルの発生頻度、および当該設備が故障によって停止した場合の管理運用上の観点における社会的影響情報を格納するリスク評価情報データベースと、
前記上下水施設の設備毎のコスト(設備単価等)、保守品と予備品に関するコスト情報、および設備導入に関する計画立案から、設備設置〜維持管理〜設備撤去/更新に至るまでの生涯に必要となるコスト情報を格納するコスト情報データベースが記憶されており、
前記演算処理手段には、
上水道または下水道施設に関する設備の点検・保守情報データ、設備の稼働状態を示すプラント情報データを、監視制御サーバから前記情報ネットワークを経由して収集するデータ処理部と、
前記設備情報データベース、前記点検・保守情報データベースおよび前記プラント情報データベースの情報に基づき、上下水道施設にて管理する設備毎に複数の状態監視データ項目に基づき、統計的手法によって定量的健全度を評価する健全度評価処理部と、
点検・保守情報データおよびプラント情報データを蓄積し、統計的分析により、当該設備の健全度が経年に伴い、どのような劣化傾向となるかを予測し、かつ上下水道施設の管理運用を継続するために、最低限の機能を提供できる当該設備の稼働限界時期を予測する劣化診断予測処理部と、
前記故障情報データベースに格納されている設備故障もしくはトラブルの発生頻度、および当該設備が故障によって停止した場合の管理運用上の観点における社会的影響情報に基づき、上下水道施設を正常に継続稼動させるためのリスク管理指標と、設備更新の優先度を決定する際の定量的なリスクレベルを評価するリスク評価処理部と、
設備情報データベース、コスト情報データベースに格納されている設備毎のライフサイクルコストから、今後必要となる年度毎の設備コストを積算し、中長期的な設備の更新需要予測、および年度毎の更新需要コストが、設備更新のための予算の範囲内に納まるように、更新時期の前倒し、又は先送り判定を演算するコスト平準化処理部とを備えることを特徴とする設備維持管理業務支援システム。 - 請求項1の設備維持管理業務支援システムにおいて、
前記健全度評価処理部は、
前記設備情報データベースから、設備仕様データ取得し、
前記点検・保守情報データベースおよびプラント情報データベースから、点検・保守、モニタリングデータを取得し、
健全度の分類数と同数の、点検・保守データ、モニタリングデータ項目の状態レベルを定義し、定性的もしくは定量的基準によって状態レベル分けされたデータから、設備毎の定量的な健全度を算出し提示することを特徴とした設備管理業務支援システム。 - 請求項1の設備維持管理業務支援システムにおいて、
前記劣化診断予測処理部は、
前記設備情報データベースから設備仕様データを取得し、
前記点検・保守情報データベースおよびプラント情報データベースから、点検・保守、モニタリングデータを取得し、
あらかじめ設定されている劣化診断手法選択のためのデータ数比較基準値と、前記点検・保守、モニタリングデータの実測サンプル数とを比較し、当該基準値よりも少ない場合には法定耐用年数をベースとする時間計画保全に基づく劣化診断手法を採用し、当該基準値よりも実測サンプル数が多ければ劣化モデルを適用した状態監視保全に基づく劣化診断手法を採用し、
法定耐用年数による劣化診断結果あるいは劣化モデルシミュレーションによる劣化診断結果から、設備毎の耐用年数を予測し、
前記点検・保守、モニタリングデータの蓄積が行われ、経年に伴う設備の劣化傾向および特性を把握することが可能となった場合に、法定耐用年数をベースとした耐用年数の評価手法から、統計的劣化モデルへと劣化診断手法の高度化を図り、
点検・保守作業の実施によって、設備の健全度の回復または劣化速度の緩和が実現できる場合の理論的および統計的耐用年数を評価し、設備の提供する機能が保証できる年数(期間)を予測し、上下水道施設の設備管理運用上の観点でのリスクに応じて、当該予測された耐用年数を選択できることを特徴とする設備維持管理業務支援システム。 - 請求項1の設備維持管理業務支援システムにおいて、
前記リスク評価処理部は、
前記設備情報データベースから、設備仕様データを取得し、
リスク評価に必要となる発生頻度として、実測データに基づく故障発生確率を採用するか、あるいは健全度を代替指標として採用するかの選択を行い、
前記故障発生率を採用する場合には、故障発生確率の定義に従って設定された発生周期とレベル値に関するテーブルを参照し、前記故障発生確率の定量的重みを決定し、
前記健全度を発生頻度の代替指標として採用する場合には、前記健全度評価処理部にて設備毎に評価された健全度を発生頻度へ変換するためのテーブルを参照して、故障発生頻度の定量的重みを決定し、いずれかの手法によって算出した発生頻度と、設備故障時の社会的影響度から、設備毎のリスクを評価し、
上下水道施設における管理運用上のリスク、あるいは設備更新需要案件の先送り、前倒しを決定する際の目安として提示する
ことを特徴とする設備維持管理業務支援システム。 - 請求項1の設備維持管理業務支援システムにおいて、
前記コスト平準化処理部は、
前記設備情報データベースから、設備毎の更新時期情報を取得し、
前記コスト情報データベースから、設備毎のライフサイクルコストを取得し、
年度毎の更新需要コストを積算し、
前記コスト情報データベースから、デフレータ情報と、更新需要案件として積算された設備の過去の実績コスト情報を取得し、
デフレータ演算にて、過去の名目コストを基準年度ベースの実質コストへと変換し、
前記年度毎に積算された実質的更新需要コストの合計額が、当該年度の予算額内に納まっているか否かの判定を実施し、
前記更新需要コストの合計値が予算額の範囲を超過している場合には、当該年度に積算されている更新需要案件毎に、
前記リスク評価処理によって評価されたリスクを考慮して、リスクの低いものを次年度以降へ先送りし、当該年度の新需要コストの合計値が予算額以下に納まるような更新需要コストの平準化を実施し、
前記更新需要案件の先送りを実施した場合に、当該先送りした案件のコストが大きく、当該年度における更新需要コストの合計額と、予算額に大幅なコスト偏差ΔC(ただし、予算額<更新需要コスト合計)が生じた場合には、先送りを実施しようとしている更新需要案件のうち、リスクが高く、かつ前記コスト偏差ΔCを超過しない案件を抽出し、当該年度の更新需要案件へと繰り入れる前倒しを実施し、適切な更新計画の立案を支援することを特徴とする設備維持管理業務支援システム。 - データベースを記憶した記憶手段と、
演算処理手段を備えた計算機システムと、
前記計算機システムと上下水道施設との情報通信を行う情報ネットワークとを備え、上下水道事業が管理する施設および設備の設備維持管理業務支援方法において、
前記記憶手段に対して、
前記上下水道施設にて所有、管理する設備仕様データ施格納する設備情報データベースを作成すること、
前記上下水道施設における設備の点検・保守作業の実施スケジュールと点検・保守実施時に得られた各種計測データまたはモニタリングデータを格納する点検・保守情報データベースを作成すること、
前記上下水道施設の各プロセスから水質検査結果およびモニタリングデータを格納するプラント情報データベースを作成すること、
前記上下水道施設の設備故障に関する情報、警報内容を格納する故障情報データベースを作成すること、
前記上下水道施設の設備稼働状態に関する設備に対する健全度評価情報を格納する健全度評価情報データベースを作成すること、
前記上下水道施設の設備に対する劣化診断情報を格納する劣化診断情報データベースを作成すること、
前記上下水施設の設備毎に評価されたリスク情報格納するリスク評価情報データベース作成すること、
前記上下水施設の設備毎のコスト情報を格納するコスト情報データベースを作成すること、
前記計算機システムに対して、
上水道または下水道施設に関する設備の点検・保守情報データ、設備の稼働状態を示すプラント情報データを、監視制御サーバから前記情報ネットワークを経由して収集すること、
前記設備情報データベース、前記点検・保守情報データベースおよび前記プラント情報データベースの情報に基づき、上下水道施設にて管理する設備毎に複数の状態監視データ項目に基づき、統計的手法によって定量的健全度を評価すること、
点検・保守情報データおよびプラント情報データを蓄積し、統計的分析により、当該設備の健全度が経年に伴い、どのような劣化傾向となるかを予測し、かつ上下水道施設の管理運用を継続するために、最低限の機能を提供できる当該設備の稼働限界時期を予測すること、
前記故障情報データベースに格納されている設備故障もしくはトラブルの発生頻度、および当該設備が故障によって停止した場合の管理運用上の観点における社会的影響情報に基づき、上下水道施設を正常に継続稼動させるためのリスク管理指標と、設備更新の優先度を決定する際の定量的なリスクレベルを評価すること、
設備情報データベース、コスト情報データベースに格納されている設備毎のライフサイクルコストから、今後必要となる年度毎の設備コストを積算し、中長期的な設備の更新需要予測、および年度毎の更新需要コストが、設備更新のための予算の範囲内に納まるように、更新時期の前倒し、又は先送り判定を演算することを特徴とする設備維持管理業務支援方法。 - 請求項6の設備維持管理業務支援方法において、
前記設備情報データベースから、設備仕様データ取得し、
前記点検・保守情報データベースおよびプラント情報データベースから、点検・保守、モニタリングデータを取得し、
健全度の分類数と同数の、点検・保守データ、モニタリングデータ項目の状態レベルを定義し、定性的もしくは定量的基準によって状態レベル分けされたデータから、設備毎の定量的な健全度を算出し提示することを特徴とした設備管理業務支援方法。 - 請求項6の設備維持管理業務支援方法において、
前記設備情報データベースから設備仕様データを取得し、
前記点検・保守情報データベースおよびプラント情報データベースから、点検・保守、モニタリングデータを取得し、
あらかじめ設定されている劣化診断手法選択のためのデータ数比較基準値と、前記点検・保守、モニタリングデータの実測サンプル数とを比較し、当該基準値よりも少ない場合には法定耐用年数をベースとする時間計画保全に基づく劣化診断手法を採用し、当該基準値よりも実測サンプル数が多ければ劣化モデルを適用した状態監視保全に基づく劣化診断手法を採用し、
法定耐用年数による劣化診断結果あるいは劣化モデルシミュレーションによる劣化診断結果から、設備毎の耐用年数を予測し、
前記点検・保守、モニタリングデータの蓄積が行われ、経年に伴う設備の劣化傾向および特性を把握することが可能となった場合に、法定耐用年数をベースとした耐用年数の評価手法から、統計的劣化モデルへと劣化診断手法の高度化を図り、
点検・保守作業の実施によって、設備の健全度の回復または劣化速度の緩和が実現できる場合の理論的および統計的耐用年数を評価し、設備の提供する機能が保証できる年数(期間)を予測し、上下水道施設の設備管理運用上の観点でのリスクに応じて、当該予測された耐用年数を選択できることを特徴とする設備維持管理業務支援方法。 - 請求項6の設備維持管理業務支援方法において、
前記設備情報データベースから、設備仕様データを取得し、
リスク評価に必要となる発生頻度として、実測データに基づく故障発生確率を採用するか、あるいは健全度を代替指標として採用するかの選択を行い、
前記故障発生率を採用する場合には、故障発生確率の定義に従って設定された発生周期とレベル値に関するテーブルを参照し、前記故障発生確率の定量的重みを決定し、
前記健全度を発生頻度の代替指標として採用する場合には、前記健全度評価処理部にて設備毎に評価された健全度を発生頻度へ変換するためのテーブルを参照して、故障発生頻度の定量的重みを決定し、いずれかの手法によって算出した発生頻度と、設備故障時の社会的影響度から、設備毎のリスクを評価し、
上下水道施設における管理運用上のリスク、あるいは設備更新需要案件の先送り、前倒しを決定する際の目安として提示することを特徴とする設備維持管理業務支援方法。 - 請求項6の設備維持管理業務支援方法において、
前記設備情報データベースから、設備毎の更新時期情報を取得し、
前記コスト情報データベースから、設備毎のライフサイクルコストを取得し、
年度毎の更新需要コストを積算し、
前記コスト情報データベースから、デフレータ情報と、更新需要案件として積算された設備の過去の実績コスト情報を取得し、
デフレータ演算にて、過去の名目コストを基準年度ベースの実質コストへと変換し、
前記年度毎に積算された実質的更新需要コストの合計額が、当該年度の予算額内に納まっているか否かの判定を実施し、
前記更新需要コストの合計値が予算額の範囲を超過している場合には、当該年度に積算されている更新需要案件毎に、
前記リスク評価処理によって評価されたリスクを考慮して、リスクの低いものを次年度以降へ先送りし、当該年度の新需要コストの合計値が予算額以下に納まるような更新需要コストの平準化を実施し、
前記更新需要案件の先送りを実施した場合に、当該先送りした案件のコストが大きく、当該年度における更新需要コストの合計額と、予算額に大幅なコスト偏差ΔC(ただし、予算額<更新需要コスト合計)が生じた場合には、先送りを実施しようとしている更新需要案件のうち、リスクが高く、かつ前記コスト偏差ΔCを超過しない案件を抽出し、当該年度の更新需要案件へと繰り入れる前倒しを実施し、適切な更新計画の立案を支援することを特徴とする設備維持管理業務支援方法。
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