JP6849626B2 - 携帯端末を用いた設備点検システム及び設備点検方法 - Google Patents

Description

本発明は、タブレット等の携帯端末を用いて設備点検を行うシステム及び方法に関する。

一般的に、産業用ロボットやＣＮＣ工作機械等の産業機械が設置されている機械工場内では、作業者による該産業機械の保守点検が行われる。これに関連する従来技術として、店舗内の設備の点検作業を支援するシステムや、ＬＰガスの消費設備及び供給設備の保安調査項目をダウンロードする技術が知られている（特許文献１、２）。

特開２００６−０４８５８４号公報 特開２０１４−０２１６２９号公報

多くの場合、機械工場内には産業用ロボットやＣＮＣ工作機械等の産業機械が複数あり、各産業機械について作業者が各産業機械に対して定期的な点検作業を行う。通常、１つの産業機械に対して複数の点検項目があり、また点検項目毎に点検周期は異なる。従って作業者（点検者）にとって、それらの点検項目を漏れなく確認することは大きな負担であった。

本開示の一態様は、産業機械の点検に関する情報を蓄積するホストコンピュータと、前記産業機械に取り付けられるとともに、前記産業機械の点検項目に対応した情報を含む少なくとも１つの情報媒体と、前記情報媒体の情報を読み取る読み取り装置と、前記読み取り装置が読み取った前記情報に対応する前記点検項目を表示する表示部、前記表示部に表示された点検項目の点検結果を作業者が入力可能な入力部、及び、入力された前記点検結果を前記ホストコンピュータに通信可能な通信部を備えた少なくとも１つの携帯端末と、を有し、前記表示部は、前記情報媒体の情報が前記読み取り装置に読み取られた後でなければ前記情報に対応する点検項目を表示せず、前記入力部は、前記点検項目が表示されなければ前記点検項目に対応する点検結果を入力できないように構成されている、設備点検システムである。

本開示の他の態様は、産業機械の点検項目に対応した情報を含み、前記産業機械に取り付けられた少なくとも１つの情報媒体を、読み取り装置が読み取ることと、前記読み取り装置が前記情報媒体を読み取った後に、前記情報媒体に対応する点検項目を、携帯端末の表示部が表示することと、前記携帯端末の入力部に入力された、前記点検項目の点検結果を、前記携帯端末の通信部が、前記産業機械の点検に関する情報を蓄積したホストコンピュータに通信する一方で、前記入力部は前記表示部に表示されていない点検項目の点検結果を入力できないようにすることと、を含む設備点検方法である。

本開示によれば、作業者による産業機械の点検項目の漏れを防止し、該産業機械の信頼性や稼働効率を高めることができる。

一実施形態に係る設備点検システムの一構成例を示す図である。 携帯端末の構成例を示すブロック図である。 図１の設備点検システムにおけるネットワーク構成の一例を示す図である。 設備点検の手順を示すフローチャートである。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 工作機械に複数の２次元コードを設けた例を示す図である。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 設備点検作業におけるタブレットの画面表示例を示す図である。 保守点検項目の一例を表形式で示す図である。 ホストコンピュータにおける点検結果データの蓄積例を示す図である。

図１は、本開示の一実施形態に係る設備点検システムの一構成例を示す図であり、図２は、該設備点検システムで使用される携帯端末の機能ブロック図である。設備点検システム１０は、機械工場（破線１２で概略図示）内に設置された少なくとも１つの産業機械１４の点検に関する情報を蓄積するホストコンピュータ（サーバ）１６と、産業機械１４に取り付けられるとともに、産業機械１４の点検項目に対応した情報を含む少なくとも１つの情報媒体１８と、情報媒体１８を読み取る読み取り装置２０と、読み取り装置２０が読み取った情報媒体１８の情報に対応する点検項目を表示する液晶画面等の表示部２２、表示部２２に表示された点検項目の点検結果を作業者が入力可能なタッチパネル又はキーボード等の入力部２４、及び、入力された点検結果をホストコンピュータ１６に（通常は無線で）通信可能な通信部２６を備えた少なくとも１つの携帯端末２８とを有する。

携帯端末２８は、例えばタブレット又はスマートフォンであり、機械工場１２内を移動する作業者が容易に保持できる形状・重量を備える。携帯端末２８は、後述する処理を実行するためのＣＰＵ等の演算処理部３０と、メモリ等の記憶部３２とをさらに備えてもよい。また読み取り装置２０は、例えば、携帯端末２８に搭載され、情報媒体１８を撮像できるように構成されたカメラ３４（図１に概略図示）を有し、該カメラが撮像した画像の画像処理を行うことによって、情報媒体１８の情報を読み取ることができる。

ここで情報媒体１８の例としては、ＱＲコード（登録商標）等の２次元コード、バーコード等の１次元コード、ＲＦＩＤ等のＩＤタグが挙げられる。また情報媒体１８の読み取り装置としては、タブレット２８に設けられたカメラ、バーコードリーダ、ＲＦＩＤリーダ等が挙げられる。なお携帯端末２８としてタブレットを使用し、読み取り装置２０としてタブレットに搭載されたカメラを使用すれば、作業者は携帯端末と読み取り装置とを別々に保持する必要がなく、作業者の負担を軽くすることができる。

図３は、設備点検システム１０におけるネットワーク構成の一例を示す図である。工場ＬＡＮ等のネットワーク３６に、ホストコンピュータ１６、産業機械１４、センサ類３８、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）類４０、アクセスポイント４２が接続され、タブレット等の携帯端末２８はホストコンピュータ１６と無線通信可能である。また産業機械１４、センサ類３８及びＰＬＣ類４０の稼働状況等のデータは、ネットワーク３６を介してホストコンピュータ１６に送信可能となっている。このようなネットワーク構成の利用により、機械工場１２内の全設備の稼働状況や点検状況に関するデータを一覧でき、該データの分析・解析も容易に行うことができるようになる。またある点検項目について点検漏れが生じた場合に、その点検項目を特定することも容易となり、さらにホストコンピュータ１６から管理者等に点検漏れを通知することにより、管理者から担当作業者に点検を促す指導・指示をする等の運用も可能となる。

また図１に示すように、ネットワーク３６には、パーソナルコンピュータ等のクライアントコンピュータ４４を１つ以上接続してもよい。なお図１では、ホストコンピュータ１６及びパーソナルコンピュータ４４は機械工場１２の外部に設置されているが、これらを機械工場１２内に設置することも可能である。

図３に示すように、産業機械１４には、少なくとも１つの主要機器４６が含まれる。本開示における「主要機器」とは、機械工場１２内に設置される産業機械のうち、機械加工や搬送等の作業を他の機器とは独立して実行できる機器・装置を意味し、具体例としては、図１に記載のＮＣ工作機械等の工作機械４８や産業用ロボット５０、さらに、製造機械、加工機、コンベヤ、クレーン（図示せず）が挙げられる。

また産業機械１４には、周辺機器５２が含まれる場合もある。本開示における「周辺機器」とは、機械工場１２内に設置される産業機械のうち、主要機器４６に冷却水や潤滑油を供給する供給装置や、工作機械４８から発生するオイルミストを回収するミストコレクタ等、主要機器４６に付随して使用される機器を意味する。

次に、本実施形態における設備点検の手順を、図４のフローチャート及び図５−図１３を参照しつつ説明する。ここでは、携帯端末２８としてタブレットを使用し、読み取り装置２０としてタブレットに搭載されたカメラを使用した場合を説明する。

先ず、作業者が点検を行う前に、ホストコンピュータ（サーバ）１６に、機械工場１２内の産業機械１４の設備点検（保守点検）に関する情報を記憶・蓄積する（ステップＳ１）。次に図５に示すように、作業者５４（指のみ図示）が携帯端末（ここではタブレット）２８を保持し、従業員番号等の作業者を識別する番号を、タブレット２８の表示部（画面）２２に表示されたテンキー等の入力部２４から入力する（ステップＳ２）。なおステップＳ２は省略してもよいし、指紋認証等の他の処理を用いて作業者を識別してもよい。

次のステップＳ３では、図６に示すように、タブレット２８の表示部２２に、機械工場内に含まれる設備（又は該設備を複数含むセル）を選択するメニュー５５が表示され、次に作業者は画面へのタッチ操作等によって、点検対象設備（ここでは主要機器若しくは周辺機器）を選択する。なおステップＳ３において、メニュー５５から、複数の設備を含むセル（加工セル等）を選択できるようにしてもよい。セルを選択した場合、セルに含まれる設備の各々について点検の進捗状況をタブレット２８に表示することができる。

点検対象設備を選択すると、図７に示すように、選択された点検対象において点検すべき保守点検項目が表示される。またこのときに、各点検項目が点検済みか、未点検か、或いは現時点では点検する必要がないか、等の情報をホストコンピュータ１６からタブレット２８に送信し、色分け表示等によって作業者が認識できるようにしてもよい。従って作業者は、ステップＳ２で選択した設備について、その時点での点検の正確な進捗状況等を容易に把握することができる。

図７に示すように、点検対象設備が選択されると、タブレット２８の表示部２２には、点検対象に取り付けられた２次元コード等の情報媒体の情報の取得を促す指示（例えばカメラマーク５８）が表示される。そして作業者は、図８に例示するように、選択した点検対象設備（ここでは工作機械４８とする）に取り付けられた情報媒体（ここでは２次元コード）１８をタブレット２８のカメラで撮像できる位置に移動し（ステップＳ４）、２次元コード１８をカメラで撮像する。これによってタブレット２８は、２次元コードの情報を読み取ることができる（ステップＳ５）。なお取得した２次元コードの画像から情報を読み取る処理は、タブレット２８内のＣＰＵ等によって行ってもよいし、取得した画像をホストコンピュータ１６に送信してホストコンピュータ１６において読み取り処理を行い、読み取り結果をタブレット２８に送信してもよい。

ここでステップＳ３で選択した設備と、撮像した２次元コードに対応する（該２次元コードを取り付けた）設備とが異なる場合は、２次元コードの情報が優先される。また、カメラの視野内に２つの２次元コード１８が写り込んでいる等、２次元コードの情報が正しく読み取れない場合は、その旨を作業者に伝える表示（例えば「×」マーク６０）を表示部２２に表示することも可能である。

ここで２次元コード１８は、点検対象設備の点検項目（保守点検項目）に関連付けられており、２次元コード１８を読み取ることによって、図９に示すように、読み取った２次元コードに対応する点検項目とその点検内容がタブレット２８に表示される（ステップＳ６）。ここでは一例として、保守点検項目として工作機械の主軸を冷却するための油量（主軸冷却油量）が正常であるか否かを点検する旨の指示が表示される。

またここでは、油量を測定する手段として、工作機械４８の第１の領域６２（図８参照）内に設置したフロート式レベルゲージ６４を使用するものとする。この場合作業者は、保守点検として、タブレット２８でレベルゲージ６４を、少なくともそのフロートの位置（油量）が識別できるように撮像し（ステップＳ７）、撮像結果はタブレット２８に入力・表示される（ステップＳ８）。また作業者は、油量が所定量未満となっていたら、冷却油を補充することも行い、その補充量をタブレット２８に入力する（ステップＳ７−Ｓ８）。

このとき、図９に示すように、ホストコンピュータ１６に蓄積されている、過去（正常時）に同じレベルゲージ６４を撮像した画像（データ）を、ホストコンピュータ１６から受信した上で画面表示してもよく、この場合作業者は、過去の画像と今回撮像した画像（具体的には、レベルゲージ６４のフロートの位置）を比較することにより、今回の油量が正常範囲内であるか否かを容易に判断することができる。なおタブレット２８のメモリに余裕があれば、過去のデータを当該メモリに保存しておいてもよく、その場合ホストコンピュータ１６から過去データを受信する必要はない。

油量を測定する他の方法として、作業者がレベルゲージ６４の目盛（フロートの位置）を直接読み取り、読み取った値（数値）をタブレット２８に点検結果として入力してもよい。この場合も、過去のゲージの画像又は入力データを画面表示すれば、作業者は過去のデータ（画像）と今回入力したデータとを比較することにより、今回の油量が正常範囲内であるか否かを判断することができる。

作業者が入力した保守点検結果（画像又は入力数値等）は、タブレット２８の通信部２６からホストコンピュータ（サーバ）１６に送信され（ステップＳ９）、ホストコンピュータ１６は送信されたデータを保守点検結果として蓄積していく。蓄積されたデータは、ネットワーク３６に接続された他の端末４４等から閲覧することもできる。従って現場からのみではなく、現場から離れた事務所等からも、蓄積されたデータの取得や、取得したデータに基づく分析等が可能である。

ステップＳ４−Ｓ９の処理は、未点検項目がなくなるまで繰り返される（ステップＳ１０）。このようにして、全ての点検項目について漏れのない点検を行うことができる。

図１３は、点検結果に基づく点検履歴の表示例を表しており、具体的には、ホストコンピュータ１６に蓄積された、上述のレベルゲージ６４に関する点検結果を表している。この例では、点検項目毎の具体的な点検内容（ゲージの撮像結果、油補充量等）を時系列で表示することにより、点検漏れ等があればその項目名や時刻等を容易に把握できるようになっている。このようにホストコンピュータ１６では、点検結果の集計処理や解析処理を自動化でき、この結果を他の端末４４等からネットワーク３６を介して閲覧することもできる。

図８は、工作機械４８等の主要機器に複数の点検項目があり、１つの点検項目に対して１つの２次元コードが対応している例を示す。例えば、工作機械４８内の第１の領域６２には、上述のレベルゲージ６４の他、４つの点検項目に対応する装置・測定機器等があり、点検項目例としては、第１の領域６２近傍での油漏れの有無、第１の領域６２内に設けた圧力ゲージの数値確認等が挙げられる。従って図８の例では作業者は、１つの点検項目に対応する点検を行う前には必ず、該点検項目に対応する２次元コードをタブレット２８で撮像する必要がある。つまり、作業者が点検対象の産業機械に取り付けられた情報媒体１８の情報を取得した後でなければ、その情報に対応する点検項目は表示されず、また点検項目が表示されなければ、該点検項目に対応する点検結果をタブレットに入力できないようにすることができる。

例えば図１０は、上述の油漏れに対応する２次元コードを撮像したときの表示例であり、油漏れが正常であるか、異常である（油タンクの破損等が疑われる）か、異常ではないが床面等の清掃を要する状態であるか、を作業者が目視で判断して、メニュー６６からその判断結果を保守点検結果として入力（選択）するようになっている。

また図１１は、上述の圧力ゲージに対応する２次元コードを撮像したときの表示例であり、該圧力ゲージの値を作業者が読み取り、画面表示されたテンキー等の入力部２４から読み取った数値を入力するようになっている。

このように産業機械の点検項目は種々あるが、多くの点検項目は、現場において作業者が目視によって測定・判断できるものである。但し、センサ等を用いて自動的に測定でき、かつ測定データを自動的にかつ定期的にサーバに送信できるような点検項目（つまり基本的には作業者による目視・確認が不要）であっても、現場で作業者が別の測定器を用いて、該センサの校正や故障の有無の判断をすることができるので、このような点検項目が含まれることもある。例えば、切削油の濃度はセンサ等によって常時監視可能であるが、作業者が現場に行って切削油のサンプリング及びハンディタイプの濃度計での濃度測定を行い、該センサが正常に動作しているか否かを点検することもできる。一般に、作動油の温度等の、設備の異常を示唆するデータを定期的に採取することにより、設備が故障する前に適切な措置を採ることが可能となるが、さらに、設備故障に至らなくとも、切削油濃度等の加工不良につながり得るデータを定期的に採取することで、加工不良を未然に防ぎ、設備の生産効率を向上させることができる。

図１２は、産業機械の点検項目の一例を示す。通常、１つの設備には複数の点検項目があり、またそれぞれの点検項目に対応する点検を行う場所は、同じ設備でも異なることがある。例えば図８に示すように、第１の領域６２内又はその近傍で点検を行える点検項目は５つであり、一方、第２の領域６８内又はその近傍で点検を行える点検項目が３つであれば、工作機械４８の第１の領域６２近傍の部位に５つの２次元コード１８ａを設け、第２の領域６８近傍の部位に３つの２次元コード１８ｂを設けることが好ましい。図１２のような産業機械の保守点検に関する情報（データ）は、ホストコンピュータに予め蓄積されており、これの一部を、情報媒体に対応した点検項目及び点検内容（点検作業）としてタブレット２８に送信することにより、タブレット２８では点検に必要な情報のみを表示することができる。

各設備に付された２次元コード等の情報媒体は、その設備自体を認識・特定するためのものではなく、その設備における点検項目に関連付けられており、各点検項目を作業者に表示するために使用される。従って２次元コード等の情報媒体は、１つの点検項目に対して１つ設けられることが好ましい。このようにすると、各項目を点検する前に必ず情報媒体を読み取る必要が生じるので、作業者にとっては、１つの設備に付された１つの情報媒体を読み取ればその設備の点検項目が全て表示される場合に比べ、煩わしいようにも思われる。

しかし１つの設備における点検項目を、一度の処理で全てリストアップするようなやり方では、従来の点検用紙（チェックシート）に点検結果を記入する方法と同様に、点検漏れが生じたり、点検結果を記入（入力）する場所を作業者が間違えたり、作業者が所定の場所に移動することを怠ったりする虞があった。点検項目に対する漏れや誤入力があることは、設備異常の見逃しにつながり、これを放置すれば生産ライン停止等の重大な問題を惹起し、作業者に却って多大な負担を強いることがある。

そこで本実施形態では、各点検項目に対応する点検作業を行う前に、該点検項目に対応する情報媒体を読み取る操作を作業者に要求することにより、行うべき点検作業を作業者に明確に意識させることができるので、点検漏れや誤入力の可能性を従来より大幅に低減することができる。また情報媒体を、該情報媒体に対応する点検項目の対象（レベルゲージや圧力計等）の近傍に設置することにより、作業者は情報媒体を読み取った（例えば２次元コードをタブレットで撮像した）位置とほぼ同じ位置で、点検対象（点検項目）の点検を行うことができるので、作業者が実際には点検を行っていないのに（想像等で）点検結果を入力してしまう等の不具合も防止できる。

上述のように多くの場合、産業機械には複数の点検項目があり、図８に示すように点検項目毎に点検作業を行う場所が異なり、さらに図１２に示すように点検項目毎に点検周期も異なるので、工作機械及び産業用ロボットの少なくとも一方を含む主要機器については、１つの情報媒体が１つの点検項目に対応していることが好ましい。しかし、油温制御装置やエアドライヤ（図１２参照）等の周辺機器については、点検項目が異常な音や振動の有無等の、作業者の五感で即時に判断できるものが複数含まれる場合が多く、このような場合にまで１つの点検項目に対して１つの情報媒体を作業者に読み取らせることは適切でないこともある。そこで周辺機器については、複数の点検項目（特に五感で判断できるもの）に１つの情報媒体を対応させることもできる。

また本開示では、上述の処理のうち、作業者が行う処理以外の処理をホストコンピュータ又は携帯端末が実行するためのプログラムを、ホストコンピュータ又は携帯端末に記憶させることができる。例えば当該プログラムは、読み取り装置によって読み取った情報媒体の情報に対応する点検項目を携帯端末の表示部に表示させ、作業者が該点検項目に対応する点検結果を入力部に入力したら、通信部から該点検結果をホストコンピュータに送信する、という処理を携帯端末で実行するためのプログラムである。またこのようなプログラムは、該プログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等）としても提供可能である。

１０ 設備点検システム
１２ 機械工場
１４ 産業機械
１６ ホストコンピュータ
１８ 情報媒体
２０ 読み取り装置
２２ 表示部
２４ 入力部
２６ 通信部
２８ 携帯端末
３０ 演算処理部
３２ 記憶部
３４ カメラ
３６ ネットワーク
４４ クライアントコンピュータ
４６ 主要機器
４８ 工作機械
５０ ロボット
５２ 周辺機器
５４ 作業者
６４ レベルゲージ

Claims (4)

1. 産業機械の点検に関する情報を蓄積するホストコンピュータと、
   前記産業機械に取り付けられるとともに、前記産業機械の点検項目に対応した情報を含む少なくとも１つの情報媒体と、
   前記情報媒体の情報を読み取る読み取り装置と、
   前記読み取り装置が読み取った前記情報に対応する前記点検項目を表示する表示部、前記表示部に表示された点検項目の点検結果を作業者が入力可能な入力部、及び、入力された前記点検結果を前記ホストコンピュータに通信可能な通信部を備えた少なくとも１つの携帯端末と、
   を有し、
   前記表示部は、前記情報媒体の情報が前記読み取り装置に読み取られた後でなければ前記情報に対応する点検項目を表示せず、前記入力部は、前記点検項目が表示されなければ前記点検項目に対応する点検結果を入力できないように構成されており、
   前記産業機械は少なくとも１つの主要機器及び前記主要機器に付随して使用される周辺機器を含み、前記主要機器には複数の前記情報媒体が取り付けられ、前記複数の情報媒体は互いに異なる点検項目に対応する情報を含み、前記主要機器に取り付けられた前記複数の情報媒体については１つの情報媒体が１つの前記点検項目に対応する情報を含み、
   前記周辺機器には少なくとも１つの情報媒体が取り付けられ、前記周辺機器に取り付けられた前記情報媒体については１つの情報媒体が複数の点検項目に対応する情報を含む、
   設備点検システム。
2. 前記主要機器は工作機械及び産業用ロボットの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の設備点検システム。
3. 前記情報媒体は２次元コードであり、前記読み取り装置は前記携帯端末に設けられたカメラを含む、請求項１又は２に記載の設備点検システム。
4. 前記表示部は、入力された前記点検結果と、該点検結果に対応する点検項目についての過去の点検結果とを表示できるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の設備点検システム。

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