專利名稱：維護(hù)支持方法與維護(hù)支持設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及支持裝置的維護(hù)的維護(hù)支持方法和維護(hù)支持設(shè)備。
背景技術(shù)：
TBM(基于時(shí)間的維護(hù))是用于裝置(例如，電子裝置)或設(shè)備(例如，整套設(shè)備)的維護(hù)診斷方法。在TRM中，按照對于每種裝置類型的確定的檢驗(yàn)周期，與裝置安裝環(huán)境或惡化程度無關(guān)地周期地進(jìn)行維護(hù)。
作為TBM的優(yōu)點(diǎn)，維護(hù)計(jì)劃是容易確定的。例如，裝置或設(shè)備制造商對于它供應(yīng)的每個(gè)產(chǎn)品設(shè)置維護(hù)周期。制造商向用戶擔(dān)保，在供應(yīng)時(shí)間后保證替換零件或擔(dān)任維護(hù)，直至維護(hù)周期結(jié)束為止。
維護(hù)周期被確定為從裝置或設(shè)備的制造起的預(yù)定的周期或從該型號(hào)停止制造起的預(yù)定的周期的形式。維護(hù)周期是根據(jù)替換零件的可供應(yīng)的周期或維護(hù)人員工作周期被確定的。
在TBM中，檢驗(yàn)甚至是在裝置安裝環(huán)境良好和惡化程度很低時(shí)完成的。所以，TBM是不利的，因?yàn)樗速M(fèi)地降低裝置的利用率和增加維護(hù)的費(fèi)用。
作為TBM的另一個(gè)缺點(diǎn)，如果裝置安裝環(huán)境比起預(yù)期的壞，以及材料或零件容易惡化，則檢驗(yàn)周期太長，以及故障可能經(jīng)常發(fā)生。
因?yàn)檫@些缺點(diǎn)，對于每種裝置類型無條件地應(yīng)用TBM常常不是優(yōu)選的。
最近，惡化的裝置或設(shè)備的數(shù)目不斷增加。裝置和設(shè)備的用戶想要它們的運(yùn)行成本最小化。
使得維護(hù)最佳化的方法是CBM(基于條件的維護(hù))。在CBM中，每個(gè)裝置的用戶確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)或惡化程度。檢驗(yàn)周期或檢驗(yàn)事項(xiàng)由每個(gè)裝置的用戶選擇，由此使得維護(hù)最佳化。
使得每個(gè)裝置的壽命周期的運(yùn)行成本最小化的方法是RBM(基于風(fēng)險(xiǎn)的維護(hù))。在RBM中，考慮到在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與裝置的維護(hù)費(fèi)用之間的折衷，每個(gè)裝置的壽命周期的運(yùn)行成本被最小化。
裝置的用戶嘗試通過使用CBM或RBM而使得維護(hù)方法最佳化。結(jié)果，維護(hù)的次數(shù)被減小，或維護(hù)的周期被延長。因此，降低了工作周期成本，以及維持了裝置或設(shè)備的可靠性。
參考文獻(xiàn)1(日本專利申請KOKAI公開號(hào)2002-73155)公開一種技術(shù)，允許用戶執(zhí)行相應(yīng)于剩余壽命的維護(hù)管理。得到設(shè)備運(yùn)行極限，以使得它不超過通過把斷裂概率乘以加權(quán)因子而得到的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值。另外，設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行估計(jì)值是從當(dāng)前的剩余壽命和預(yù)見的剩余壽命的預(yù)測得到的。
參考文獻(xiàn)2(日本專利申請KOKAI公開號(hào)2002-123314)公開一種技術(shù)，它根據(jù)抗個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)、功能損失風(fēng)險(xiǎn)、和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)定量地估計(jì)維護(hù)部分的風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算重建成本和故障情形下的損失，由此避免過大的維護(hù)。
參考文獻(xiàn)3(日本專利申請KOKAI公開號(hào)11-119823)公開一種技術(shù)，它用矩陣把故障事件與故障因子相聯(lián)系，以實(shí)施精確的故障診斷。
上述的維護(hù)支持方法的目的是使得維護(hù)方法最佳化。然而，還沒有建立具體的最佳化的方法。
另外，在參考文獻(xiàn)1到3中描述的技術(shù)的當(dāng)前的狀態(tài)如下。
參考文獻(xiàn)1的技術(shù)執(zhí)行相應(yīng)于剩余壽命的維護(hù)管理。然而，在參考文獻(xiàn)1的技術(shù)中，維護(hù)周期沒有最佳化。
參考文獻(xiàn)2的技術(shù)避免過大的維護(hù)。通過參考文獻(xiàn)2的技術(shù)，基本上，得到在規(guī)劃時(shí)的評(píng)估。然而，參考文獻(xiàn)2只描述維護(hù)方法和周期的重新估價(jià)的概要(S10)。在參考文獻(xiàn)2的技術(shù)中，分析了由 改變造成的惡化。然而，在參考文獻(xiàn)2的技術(shù)中除了長期改變以外，有關(guān)故障的分析方面沒有詳細(xì)描述。
參考文獻(xiàn)3的技術(shù)實(shí)施精確的故障診斷。然而，參考文獻(xiàn)3不能使得維護(hù)周期最佳化。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)管理包含裝置的工作記錄、故障記錄和更換記錄的運(yùn)行記錄的設(shè)備維護(hù)信息(10)使得診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)和診斷機(jī)(40)支持裝置的維護(hù)的方法，包括使得診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)，其中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的工作記錄有關(guān)的、“裝置零件單價(jià)”、“維護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)”、“勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)”、和“對于故障模式的設(shè)備停機(jī)損失”以及與故障記錄有關(guān)的“故障模式”和“故障發(fā)生頻率”是與裝置的識(shí)別信息相聯(lián)系的(S1)；使得診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)，其中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障記錄有關(guān)的“故障模式”以及與更新記錄有關(guān)的“對于故障模式的措施方法”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的(S2)；使得診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)根據(jù)裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息和被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障模式對于裝置的每個(gè)零件執(zhí)行事件樹分析與故障樹分析和得到分析結(jié)果(S3)；使得診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)，其中被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的“故障發(fā)生頻率”、“故障征兆現(xiàn)象”、和“故障原因”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的，用于分析結(jié)果和在分析結(jié)果中每個(gè)故障模式(S4)；使得診斷機(jī)(40)在裝置中故障發(fā)生之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)以及根據(jù)故障發(fā)生頻率和設(shè)備停機(jī)損失計(jì)算沿時(shí)間序列萬一每個(gè)裝置發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量(S5)；使得診斷機(jī)(40)在裝置中故障發(fā)生之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)以及事先根據(jù)故障發(fā)生頻率、措施方法、裝置零件單價(jià)、個(gè)人數(shù)據(jù)、和勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)計(jì)算沿時(shí)間序列在執(zhí)行用于每個(gè)裝置的措施方法時(shí)的維護(hù)成本(S6)；使得診斷機(jī)(40)輸出通過相加風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量得到的和值的時(shí)間點(diǎn)作為維護(hù)周期，以及沿時(shí)間序列的維護(hù)成本被最小化(S7)；以及使得診斷機(jī)(40)在裝置中故障發(fā)生時(shí)根據(jù)裝置的識(shí)別信息和故障模式參考故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)(S8)以及輸出作為參考的結(jié)果得到的故障原因和故障征兆的至少一項(xiàng)(S9)。
上述的方面被實(shí)施為一種方法。然而，本發(fā)明并不限于此。上述的方面可被實(shí)施為一種設(shè)備或計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)媒體。


圖1是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、維護(hù)支持設(shè)備的安排的例子的方框圖；圖2是顯示設(shè)備維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫(DB)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖3是顯示抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB的結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖4是顯示抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖5是顯示風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB的結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖6是顯示風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖7是顯示故障診斷DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖8是顯示數(shù)據(jù)提取功能的例子的方框圖；圖9是顯示可靠度分析功能的例子的方框圖；圖10是顯示零件開發(fā)的例子的示意圖；圖11是顯示事件樹分析結(jié)果的例子的示意圖；圖12是顯示故障樹的第一例的示意圖；圖13是顯示故障模式發(fā)生頻率分析結(jié)果的例子的圖；圖14是顯示累積危害函數(shù)的近似結(jié)果的例子的曲線圖；圖15是顯示不可靠度函數(shù)的例子的曲線圖；圖16是顯示故障概率密度函數(shù)的例子的曲線圖；圖17是顯示風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能的圖；圖18是顯示總的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果的例子的曲線圖；圖19是顯示抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能的方框圖；圖20是顯示風(fēng)險(xiǎn)校正功能的方框圖；
圖21是顯示總的風(fēng)險(xiǎn)校正結(jié)果的例子的曲線圖；圖22是顯示數(shù)值仿真功能的方框圖；圖23是顯示財(cái)務(wù)計(jì)算功能的方框圖；圖24是顯示故障樹的第二例的示意圖；圖25是顯示按照第一實(shí)施例的維護(hù)支持設(shè)備的處理的例子的流程圖；圖26是顯示按照第二實(shí)施例的可靠度分析程序的例子的方框圖；圖27是顯示設(shè)備維護(hù)提取信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖28是顯示貨運(yùn)提取信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖；圖29是顯示可靠度分析信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第一例的圖；圖30是顯示按照第二實(shí)施例的分析功能的處理的例子的流程圖；圖31是顯示可靠度分析信息的第二例的曲線圖；圖32是顯示當(dāng)數(shù)目只包含具有故障的零件時(shí)不可靠度的例子的曲線圖；圖33是顯示可靠度分析信息的第三例的曲線圖；以及圖34是顯示當(dāng)數(shù)目只包含具有故障的零件時(shí)故障概率密度的例子的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖描述實(shí)施例。在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的單元，以及其說明將被省略。
(第一實(shí)施例)圖1是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、維護(hù)支持設(shè)備的安排的例子的功能性方框圖。
維護(hù)支持設(shè)備1包括設(shè)備維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫(DB)10、診斷DB20、診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建裝置)30、和診斷機(jī)40。
診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30和診斷機(jī)40可以是集成的單元或分開的單元。診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30和診斷機(jī)40，每個(gè)都是通過硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)的組合實(shí)施的。軟件結(jié)構(gòu)是通過事先從存儲(chǔ)媒體2或網(wǎng)絡(luò)安裝實(shí)施診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30和診斷機(jī)40的功能的程序2a到維護(hù)支持設(shè)備1中的計(jì)算機(jī)，而被實(shí)施的。
設(shè)備維護(hù)信息DB10是從診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30可讀出的存儲(chǔ)裝置。圖2是顯示設(shè)備維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫10的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖。設(shè)備維護(hù)信息是對于每個(gè)裝置的、管理包括工作記錄、故障記錄、和更換記錄的運(yùn)行記錄的信息。作為設(shè)備維護(hù)信息，存儲(chǔ)從裝置的工作場所反饋的內(nèi)容。
設(shè)備維護(hù)信息例如包含產(chǎn)品名稱、裝置的型號(hào)名稱和類型、裝置的零件的名稱和類型、裝置和零件的工作日、故障發(fā)生日、故障接收日、恢復(fù)日、客戶名稱(用戶名稱)、場地名稱、裝置安裝環(huán)境條件(例如，溫度、濕度、腐蝕氣體濃度、粉塵降落量、海鹽粒子濃度、和金屬腐蝕量)、故障模式、每個(gè)故障模式的發(fā)生頻率、故障原因、故障征兆現(xiàn)象、在故障之間的平均時(shí)間(MTBF)、故障的平均時(shí)間(MTTF)、用于每個(gè)裝置和故障模式的維護(hù)方法、對于維護(hù)所需要的時(shí)間、必須的人數(shù)、勞力成本的單價(jià)、客戶側(cè)設(shè)備停機(jī)損失(每個(gè)單位時(shí)間)、和修理零件與材料的數(shù)量與單價(jià)。
產(chǎn)品名稱以及裝置的型號(hào)名稱和類型被用作為裝置的識(shí)別信息。裝置的零件的名稱和類型被用作為裝置的零件的識(shí)別信息。
如果有多個(gè)具有相同的技術(shù)規(guī)范的裝置或零件，則裝置的串行號(hào)或由用戶指定的識(shí)別號(hào)被用作為裝置的識(shí)別信息。
診斷DB20是從診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30和診斷機(jī)40可讀的/可寫的存儲(chǔ)裝置。診斷DB20包括抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22、和故障診斷DB23。
抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21只需要存儲(chǔ)與被包含在設(shè)備維護(hù)信息中的故障記錄有關(guān)的故障模式和與裝置的識(shí)別信息和裝置的零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的、用于與更換記錄有關(guān)的每個(gè)故障模式的措施方法。更具體地，抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21例如存儲(chǔ)產(chǎn)品名稱、型號(hào)名稱和類型、用戶名稱、場地名稱、目標(biāo)零件名稱和類型、故障發(fā)生日、故障接收日、恢復(fù)日、裝置安裝環(huán)境條件、故障模式、故障原因、故障征兆現(xiàn)象、MTBF、MTTF、用于每個(gè)裝置和故障模式的維護(hù)方法、對于維護(hù)所需要的時(shí)間、和必須的人數(shù)。
抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21可包括單個(gè)DB或多個(gè)DB。例如，如圖3所示，抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21可包括諸如型號(hào)DB21a、零件DB21b、使用環(huán)境DB21c、故障模式DB21d、問題分析結(jié)果DB21e、措施方法DB21f、措施后情形DB21g、和措施記錄DB21h那樣的DB。在這種情形下，在DB中，產(chǎn)品名稱，...，必須的人數(shù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的DB中，如圖4所示。這些DB通過產(chǎn)品名稱和/或零件名稱互相聯(lián)系。因此，全部DB構(gòu)建抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22存儲(chǔ)與被包含在設(shè)備維護(hù)信息中工作記錄有關(guān)的裝置的每個(gè)零件的單價(jià)、維護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)、勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)、和與裝置的識(shí)別信息相聯(lián)系的、對于每個(gè)故障模式的設(shè)備停機(jī)損失。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22還存儲(chǔ)與被包含在設(shè)備維護(hù)信息DB中的故障記錄有關(guān)的故障模式、和與裝置的識(shí)別信息相聯(lián)系的、對于每個(gè)故障模式的故障發(fā)生頻率。更具體地，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22例如存儲(chǔ)產(chǎn)品名稱、型號(hào)名稱和類型、用戶名稱、場地名稱、傳遞日、工作日、目標(biāo)零件名稱和類型、故障發(fā)生日、故障接收日、恢復(fù)日、裝置安裝環(huán)境條件、故障模式、故障原因、故障征兆現(xiàn)象、MTBF、MTTF、用于每個(gè)裝置和故障模式的維護(hù)方法、對于維護(hù)所需要的時(shí)間、必須的人數(shù)、勞力成本的單價(jià)、設(shè)備停機(jī)損失、修理零件與材料的數(shù)量、和修理零件與材料的單價(jià)。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22可包括單個(gè)DB或多個(gè)DB。例如，如圖5所示，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22可包括諸如客戶DB22a、使用時(shí)間DB22b、型號(hào)DB22c、零件DB22d、零件單價(jià)DB22e、庫存DB22f、傳遞時(shí)間DB22g、事件DB22h、發(fā)生概率DB22i、有效程度DB22j、個(gè)人DB22k、和勞力成本DB22l那樣的DB。在這種情形下，如上所述，各種數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的DB中，如圖6所示。全部DB構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22。
在故障診斷DB23中，如圖7所示，對于裝置的每個(gè)零件執(zhí)行的、事件樹分析(ETA)和故障樹分析(FTA)的結(jié)果的至少一項(xiàng)以及在分析結(jié)果中對于每個(gè)故障模式的、在設(shè)備維護(hù)信息中的故障發(fā)生頻率、各種征兆現(xiàn)象、和故障原因，與裝置的識(shí)別信息(型號(hào)名稱)和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息(零件名稱)相聯(lián)系地被存儲(chǔ)。
如圖7所示，索引號(hào)信息可以加到每個(gè)故障模式上。故障診斷DB23可以存儲(chǔ)由諸如FMEA(故障模式效果分析)的另外的方法得出的分析結(jié)果，而不是ETA和FTA的分析結(jié)果。
上述的診斷DB20可適當(dāng)?shù)厥艿絹碜粤硗獾挠?jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)添加和/或數(shù)據(jù)校正。例如，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22中的庫存DB、傳遞時(shí)間DB、和個(gè)人DB甚至需要未被包含在設(shè)備維護(hù)信息中的其他信息段(例如，當(dāng)前的庫存水平、傳遞時(shí)間、和當(dāng)前的個(gè)人分布)。為此，從另外的計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)加到診斷DB20，和/或其中的數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?br> 診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30執(zhí)行數(shù)據(jù)提取，用于設(shè)備維護(hù)信息DB10的設(shè)備維護(hù)信息，執(zhí)行可靠度分析和創(chuàng)建診斷DB20。更具體地，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30包括數(shù)據(jù)提取功能31和可靠度分析功能32。
如圖8所示，數(shù)據(jù)提取功能31具有將設(shè)備維護(hù)信息DB10中的設(shè)備維護(hù)信息分類、將被包含在設(shè)備維護(hù)信息中的信息段互相聯(lián)系、以及創(chuàng)建抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21的功能31a，和創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22的功能31b。
可靠度分析功能32根據(jù)各種可靠度工程理論，諸如FMEA、FTA、ETA，和故障概率統(tǒng)計(jì)，對于由數(shù)據(jù)提取功能31創(chuàng)建的DB21和22中的設(shè)備維護(hù)信息執(zhí)行可靠度分析以及創(chuàng)建故障診斷DB23。
更具體地，可靠度分析功能32包括零件開發(fā)功能32a、事件樹/故障樹分析功能32b、故障模式發(fā)生頻率分析功能32c、累積危害函數(shù)近似功能32d、不可靠度函數(shù)計(jì)算功能32e、和故障發(fā)生概率密度功能32f，如圖9所示。
圖10是顯示零件開發(fā)的例子的圖。圖11是顯示事件樹分析結(jié)果的例子的圖。圖12是顯示故障樹的例子的圖。圖13是顯示故障模式發(fā)生頻率分析結(jié)果的例子的圖。圖14是顯示累積危害函數(shù)的近似結(jié)果的例子的曲線圖。圖15是顯示不可靠度函數(shù)的例子的曲線圖。圖16是顯示故障概率密度函數(shù)的例子的曲線圖。
例如，可靠度分析功能32根據(jù)在設(shè)備維護(hù)信息中的零件識(shí)別信息和故障模式對于每個(gè)零件執(zhí)行事件樹分析(ETA)和故障樹分析(FTA)的至少一項(xiàng)，以及得出分析結(jié)果。
對于分析結(jié)果和其中的每個(gè)故障模式，可靠度分析功能32把設(shè)備維護(hù)信息的故障發(fā)生頻率、故障征兆現(xiàn)象、和故障原因與裝置的識(shí)別信息和每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系，因此創(chuàng)建故障診斷DB23。
可靠度分析功能32可以通過諸如FMEA(故障模式效果分析)那樣的另外的方法進(jìn)行分析，而不用ETA和FTA，以及把分析結(jié)果存儲(chǔ)在故障診斷DB23中。
診斷機(jī)40包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41、抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42、分析校正功能43、數(shù)值仿真功能44、故障分析功能45、和財(cái)務(wù)計(jì)算功能46，如圖1所示。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41包括功能41a到41c，如圖17所示。
功能41a在裝置中發(fā)生故障之前參考抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22，以及在沿著時(shí)間序列在每個(gè)裝置中故障的情形下，根據(jù)故障發(fā)生頻率和設(shè)備停機(jī)損失計(jì)算總的風(fēng)險(xiǎn)(總的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和總的維護(hù)成本)。圖18是顯示總的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果的例子的曲線圖。
功能41b參考抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22，以及事先根據(jù)故障發(fā)生頻率、措施方法、裝置的每個(gè)零件的單價(jià)、個(gè)人數(shù)據(jù)、和勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)計(jì)算在執(zhí)行措施方法時(shí)沿時(shí)間序列的維護(hù)成本。
功能41c相加沿時(shí)間序列的總的風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本，以及把當(dāng)?shù)玫降目偤捅蛔钚』瘯r(shí)的時(shí)間輸出為維護(hù)周期。
在總的風(fēng)險(xiǎn)的曲線與維護(hù)成本的曲線之間的交叉點(diǎn)可被輸出為維護(hù)周期。
當(dāng)維護(hù)周期被輸出時(shí)，分析器例如可以掌握應(yīng)當(dāng)被保存用于對抗諸如錯(cuò)誤發(fā)生的事件的現(xiàn)金量。
抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42包括功能42a到42c，如圖19所示。
功能42a對于裝置的每個(gè)零件計(jì)算在由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41輸出的維護(hù)周期內(nèi)的維護(hù)成本。
功能42b把在多個(gè)組合中由功能42a計(jì)算的零件的維護(hù)成本相加，以及計(jì)算多個(gè)維護(hù)成本候選者。
功能42c選擇和輸出維護(hù)成本候選者之一。為了選擇維護(hù)成本候選者，例如，可以使用從維護(hù)成本候選者中選擇相應(yīng)于在維護(hù)周期內(nèi)在維護(hù)預(yù)算內(nèi)最大數(shù)量的維護(hù)成本候選者的方法。
風(fēng)險(xiǎn)校正功能43根據(jù)來自檢測裝置的狀態(tài)的傳感器43a的輸出，校正總的風(fēng)險(xiǎn)，以及輸出風(fēng)險(xiǎn)校正結(jié)果，如圖20所示。
圖21是顯示總的風(fēng)險(xiǎn)校正結(jié)果的例子的曲線圖。在圖21所示的例子中，由于裝置的狀態(tài)是良好的，總的風(fēng)險(xiǎn)被校正為右面。然而，本發(fā)明并不限于圖21所示的例子。因?yàn)檠b置的狀態(tài)是壞的，總的風(fēng)險(xiǎn)可被校正為左面。代替?zhèn)鞲衅?3a，可以使用監(jiān)視裝置或系統(tǒng)的狀態(tài)的診斷系統(tǒng)。
數(shù)值仿真功能44包括計(jì)算模型電路44a和仿真器44b，如圖22所示。
計(jì)算模型電路44a具有對裝置和裝置的零件的至少一項(xiàng)進(jìn)行仿真的性能的仿真功能。
仿真器44b包括根據(jù)故障模式與指定的裝置和裝置的指定的零件的至少一項(xiàng)驅(qū)動(dòng)計(jì)算模型電路44a與估計(jì)故障模式的故障征兆現(xiàn)象的功能441，以及把估計(jì)的故障征兆現(xiàn)象寫入故障診斷DB23的功能442。
在接收產(chǎn)品名稱、零件名稱、和故障名稱后，故障分析功能45把它們與診斷DB20中的輸入信息作對比，以及根據(jù)過去的記錄搜索和輸出故障原因和故障征兆現(xiàn)象。
財(cái)務(wù)計(jì)算功能46包括功能46a到46c、LCC(工作周期成本)功能46d、和財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e，如圖23所示。
功能46a把由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41計(jì)算的總的風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本寫入內(nèi)部存儲(chǔ)器461。
功能46b啟動(dòng)財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e，它使用NPV(純現(xiàn)在的數(shù)值)方法和IRR(內(nèi)部返還率)方法的至少一項(xiàng)。
功能46c根據(jù)財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e參考內(nèi)部存儲(chǔ)器461和其中事先存儲(chǔ)折扣率的外部組織DB462。
LCC功能46d在財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e下，設(shè)置通過參考內(nèi)部存儲(chǔ)器461和外部組織DB 462而得到的總的風(fēng)險(xiǎn)、維護(hù)成本、和折扣率，計(jì)算在裝置的全部工作周期內(nèi)的運(yùn)行成本，以及輸出得到的運(yùn)行成本。
接著描述具有上述的安排的維護(hù)支持設(shè)備1的運(yùn)行。
(數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建)診斷DB創(chuàng)建單元30提取對于在診斷機(jī)40中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理所必須的、想要的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，以及把它們歸類和校正成想要的數(shù)據(jù)格式。
更具體地，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30使得數(shù)據(jù)提取功能31從設(shè)備維護(hù)信息DB10提取要受到維護(hù)支持的裝置的型號(hào)名稱和類型、裝置的零件的名稱和類型、裝置和零件的工作日、故障發(fā)生日、故障接收日、恢復(fù)日、用戶名稱、場地名稱、裝置安裝環(huán)境條件、故障模式、每個(gè)故障模式的發(fā)生頻率、故障原因、故障征兆現(xiàn)象、MTBF、MTTF、對于維護(hù)所需要的時(shí)間、必須的人數(shù)、勞力成本的單價(jià)、客戶側(cè)設(shè)備停機(jī)損失、和修理零件與材料的數(shù)量與單價(jià)。然后，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22和抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21，如圖3到6所示。
為了創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，例如，可以使用如圖4和6所示的、規(guī)定主要關(guān)鍵項(xiàng)目和編輯每個(gè)項(xiàng)目的方法。為了運(yùn)行方便起見，所有的DB21到23優(yōu)選地被創(chuàng)建為容易添加和/或校正數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
接著，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30使得可靠度分析功能32根據(jù)DB21和22創(chuàng)建故障診斷DB21和22，如圖7所示。更具體地，可靠度分析功能32按照圖9所示的程序過程產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫信息。
首先，可靠度分析功能32把目標(biāo)模型或產(chǎn)品發(fā)展為零件，如圖10所示。因此，裝置的構(gòu)成單元變得很清楚。
可靠度分析功能32對于發(fā)展的零件分析與故障模式、故障模式的發(fā)生次序、和事件因果關(guān)系有關(guān)的主要零件。因此，可靠度分析功能32創(chuàng)建如圖11所示的事件樹(ET)和如圖12所示的故障樹(FT)。
在通過研究故障原因來管理風(fēng)險(xiǎn)的方法中，事件樹適用于原因分析，以及故障樹適用于過程分析。
可靠度分析功能32從DB21和22中的數(shù)據(jù)分析故障模式。更具體地，從抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22對于每個(gè)零件提取的故障記錄根據(jù)故障模式被分類，以及計(jì)算對于每個(gè)故障模式的發(fā)生頻率。
根據(jù)事件樹分析和故障樹分析的結(jié)果的至少一項(xiàng)和在分析結(jié)果中的每個(gè)故障模式，可靠度分析功能32把設(shè)備維護(hù)信息的故障發(fā)生頻率、故障征兆現(xiàn)象、和故障原因與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系，由此創(chuàng)建故障診斷DB23。
隨后，可靠度分析功能32重新安排沿時(shí)間序列的得到的故障發(fā)生頻率，以及根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建如圖14所示的累積危害函數(shù)。累積危害函數(shù)H(t)是通過積累在
之間沿時(shí)間序列的故障率λ(t)而得到的數(shù)值以及被給出為H(t)=∫0tλ(x)dx...(1)]]>其中t是從在工作開始日與故障發(fā)生日之間的周期得到的運(yùn)行時(shí)間。令Ni是緊接在故障時(shí)間ti之前的剩余的計(jì)數(shù)值。如果Ni足夠大，則累積危害函數(shù)H(t)可以通過下式近似得到H(t)=Σ1Ni...(2)]]>累積危害函數(shù)H(t)和不可靠度F(t)存在由下式給出的關(guān)系F(t)＝1-exp{-H(t)} ...(3)可靠度分析功能32估計(jì)如圖15所示的不可靠度，從估值結(jié)果計(jì)算可靠度函數(shù)R(t)＝1-F(t)，計(jì)算如圖所示的故障發(fā)生概率密度函數(shù)f(t)，以及把F(t)、R(t)、和f(t)寫入故障診斷DB23。
對于事件樹分析結(jié)果和故障樹分析結(jié)果的至少一項(xiàng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，可靠度分析功能32計(jì)算在故障事件的情形下故障修理成本和設(shè)備停機(jī)損失，以及把計(jì)算結(jié)果寫入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22。故障修理成本是通過例如修理部分材料單價(jià)×修理部分材料數(shù)量+勞力成本單價(jià)×必須的人數(shù)×需要的時(shí)間而被計(jì)算的。設(shè)備停機(jī)損失是通過設(shè)備停機(jī)的單位時(shí)間的損失×需要的時(shí)間而被計(jì)算的。
可靠度分析功能32可以通過計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析來自設(shè)備維護(hù)信息DB10中的設(shè)備維護(hù)信息的每個(gè)裝置或系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間的分布、維護(hù)接受領(lǐng)先時(shí)間、將來的時(shí)間、或修理時(shí)間。當(dāng)可靠度分析功能32按照想要的數(shù)據(jù)內(nèi)容事先被編程時(shí)，可以提取這種索引數(shù)據(jù)。
通過上述的運(yùn)行，診斷DB20的創(chuàng)建結(jié)束。
(風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估)診斷機(jī)40參考通過上述的運(yùn)行創(chuàng)建的診斷DB20，以及執(zhí)行各種計(jì)算和判決。
首先描述由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
診斷機(jī)40使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41對于在如圖24所示的故障樹的節(jié)點(diǎn)中描述的各個(gè)事件計(jì)算在時(shí)間t的分析估計(jì)量。
每個(gè)分析估計(jì)量是通過把“故障修理成本或由設(shè)備停機(jī)造成的成本”乘以“不可靠度F(t)”而得到的。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41將對于每個(gè)事件樹或故障樹的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量相加，得到總的風(fēng)險(xiǎn)作為每個(gè)裝置或系統(tǒng)的總的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量。
在圖18所示的曲線圖中，橫坐標(biāo)代表維護(hù)周期(周期)，以及縱坐標(biāo)代表總量。總的風(fēng)險(xiǎn)與維護(hù)周期成比例地增加，因?yàn)橛糜谟?jì)算的不可靠度隨時(shí)間增加。
另一方面，維護(hù)成本與維護(hù)周期成比例地減小，因?yàn)楫?dāng)維護(hù)周期的時(shí)間量增加時(shí)成本增加。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41把總的風(fēng)險(xiǎn)的上升的曲線與維護(hù)成本的下降的曲線相加，得出總的維護(hù)成本。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41然后設(shè)置維護(hù)周期，以使得總的維護(hù)成本被最小化。
在總的風(fēng)險(xiǎn)超過維護(hù)成本時(shí)的周期中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41可以把維護(hù)周期設(shè)置為任意時(shí)間(例如，在維護(hù)成本最小化周期后k天的時(shí)間)。
如上所述，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41確定最佳檢驗(yàn)周期或更換時(shí)間，以及設(shè)置維護(hù)周期。
(抗風(fēng)險(xiǎn)措施的選擇)接著，診斷機(jī)40使得抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42根據(jù)由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41得到的結(jié)果選擇抗風(fēng)險(xiǎn)措施?？癸L(fēng)險(xiǎn)措施是通過考慮故障樹分析的層的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)的大小和用戶的維護(hù)預(yù)算以及組合呈現(xiàn)預(yù)算內(nèi)的最大效果的節(jié)點(diǎn)而被選擇的。
更具體地，抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42對于裝置的每個(gè)零件計(jì)算在由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41輸出的維護(hù)周期的維護(hù)成本，把在多個(gè)組合中的零件的維護(hù)成本相加，以及計(jì)算多個(gè)維護(hù)成本候選者。
抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42選擇和輸出維護(hù)成本候選者之一。為了選擇維護(hù)成本候選者，從維護(hù)成本候選者中選擇在維護(hù)周期內(nèi)相應(yīng)于維護(hù)預(yù)算內(nèi)的最大量的維護(hù)成本候選者。
例如，假設(shè)故障樹分析分級(jí)結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)包括3，5，9，6，和7的節(jié)點(diǎn)，以及維護(hù)預(yù)算是11。在這種情形下，得到四個(gè)組合{3，5}，{3，6}，{9}，和{5，6}作為在預(yù)算內(nèi)可執(zhí)行的抗風(fēng)險(xiǎn)措施的組合。可以以最大值利用預(yù)算的組合是{5，6}。在這種情形下，抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42從抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21讀出抗風(fēng)險(xiǎn)措施{5，6}，以及輸出它們。
當(dāng)在同一個(gè)故障樹分析分級(jí)結(jié)構(gòu)中維護(hù)預(yù)算是16時(shí)，兩個(gè)組合{7，9}和{5，6，7}可以以最大值利用預(yù)算。
在這種情形下，可以通過例如反映由分析器對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置的優(yōu)先權(quán)而確定措施。
抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42也有理化局部交換周期和程序檢驗(yàn)周期。在這種情形下，通過使用由可靠度分析功能32計(jì)算的、對于每個(gè)故障模式的故障發(fā)生概率密度函數(shù)，抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42在故障發(fā)生概率密度函數(shù)f(t)超過預(yù)定的水平之前確定裝置使用時(shí)間，以及輸出推薦的部分交換周期。
對于諸如通過TBM(基于時(shí)間的維護(hù))被維護(hù)的電梯那樣的裝置，抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42輸出可以使得由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41計(jì)算的總的風(fēng)險(xiǎn)最小化的周期作為維護(hù)周期。
(風(fēng)險(xiǎn)校正)
如圖21所示，風(fēng)險(xiǎn)校正功能43引用CBM(基于條件的維護(hù))。更具體地，除了正常的TBM以外，風(fēng)險(xiǎn)校正功能43通過使用傳感器43a監(jiān)視用于裝置或零件的惡化的準(zhǔn)則，確定裝置或零件的狀態(tài)，以及根據(jù)在區(qū)內(nèi)的記錄確認(rèn)故障概率是否超過時(shí)間移位。
例如，假設(shè)開關(guān)裝置的局部放電的電荷量Q被設(shè)置為用于故障的準(zhǔn)則，其Q的最大值Qmax超過100[pC]的開關(guān)裝置被規(guī)定為有缺陷的零件，以及從故障發(fā)生的次數(shù)的時(shí)間依賴性得出故障概率。
在故障概率統(tǒng)計(jì)中，通常，當(dāng)故障概率增加時(shí)，每個(gè)開關(guān)裝置的局部放電的電荷量Q緊接在預(yù)定的周期之前逐漸增加。然而，如果惡化緩慢地進(jìn)行，則即使在預(yù)定的周期后電荷量Q也完全不增加。如果惡化快速地進(jìn)行，則在預(yù)定的周期之前電荷量Q增加到幾乎100[pc]。
當(dāng)惡化如上所述地緩慢地或快速地進(jìn)行時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)校正功能43校正風(fēng)險(xiǎn)。改變惡化的進(jìn)行的因子的例子是零件之間的特性變化和在裝置安裝環(huán)境的變化。
風(fēng)險(xiǎn)校正功能43通過使用診斷工具，諸如用于基于條件的維護(hù)的絕緣惡化診斷系統(tǒng)，測量在想要的時(shí)間的裝置或零件的狀態(tài)，以及通過校正故障發(fā)生概率密度函數(shù)而校正風(fēng)險(xiǎn)。
風(fēng)險(xiǎn)校正功能43除了使用絕緣惡化診斷系統(tǒng)以外，還可以通過使用相應(yīng)于裝置或零件的CBM工具，諸如用于HDD的承載聲音診斷系統(tǒng)或用于電路板或電容的介質(zhì)損耗tanδ測量系統(tǒng)，來校正風(fēng)險(xiǎn)。
(數(shù)值仿真)在數(shù)值仿真功能44中，模型參考仿真器44b通過分析器的運(yùn)行選擇用于每個(gè)裝置或零件的計(jì)算模型電路44a，如圖22所示。
另外，根據(jù)電路模型的輸入與輸出條件和指定的裝置或零件的指定的故障模式，仿真器44b從故障診斷DB23讀出故障模式的故障原因，加到選擇的計(jì)算模型電路44a。
根據(jù)得出的故障原因，仿真器44b啟動(dòng)計(jì)算模型電路44a和估計(jì)故障原因的故障征兆現(xiàn)象。
對于例如選擇地供應(yīng)從能量變換元件(諸如太陽能電池)得到的電能或來自電容的功率到負(fù)載的裝置，數(shù)值仿真功能44仿真加到能量變換元件的時(shí)間序列輸入和相應(yīng)于輸入的時(shí)間序列負(fù)載輸出，以及同時(shí)地用于電路平衡的切換運(yùn)行，估計(jì)電容器的充電/放電特性，估計(jì)在故障之前電容器與能量變換元件的性能，以及估計(jì)故障征兆現(xiàn)象。
估計(jì)的故障征兆現(xiàn)象被寫入故障診斷DB23。
按照數(shù)值仿真功能44，可以實(shí)施沒有記錄在區(qū)中的故障模式以及對于新產(chǎn)品的故障分析和錯(cuò)誤確定。因此，可以減小風(fēng)險(xiǎn)。
(故障分析)當(dāng)產(chǎn)品名稱、零件名稱、和故障模式通過分析器的運(yùn)行被輸入時(shí)，故障分析功能45把它們與診斷DB20中的輸入信息進(jìn)行對比，根據(jù)過去的運(yùn)行記錄搜索故障診斷DB23尋找故障原因和故障征兆現(xiàn)象，以及輸出它們。對于沒有過去記錄的新的故障事件，故障分析結(jié)果或問題分析結(jié)果被登記在診斷DB20中，以便更新它，由此提高故障原因搜索的命中比。
(財(cái)務(wù)計(jì)算)財(cái)務(wù)計(jì)算功能46把由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能41得到的、總的風(fēng)險(xiǎn)與維護(hù)成本寫入內(nèi)部存儲(chǔ)器461，以及通過使用NPV方法或IRR方法啟動(dòng)財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e。
在NPV方法中，從當(dāng)前的時(shí)間到將來的總的現(xiàn)金流量用現(xiàn)在的數(shù)值代替，這樣，總的成本(現(xiàn)金輸出流)的現(xiàn)在的數(shù)值可以直接與收益(現(xiàn)金輸入流)的現(xiàn)在的數(shù)值相比較。
更具體地，基金的“收益”和“成本”完全用“現(xiàn)在的數(shù)值”代替，以及計(jì)算它們的和值。然后，正的和負(fù)的數(shù)值互相抵銷。剩余的量表示根據(jù)現(xiàn)在的數(shù)值的返還的量。NPV表示這個(gè)返還的量。
也就是，NPV＝[現(xiàn)金輸入流現(xiàn)在的數(shù)值]+[現(xiàn)金輸出流現(xiàn)在的數(shù)值]。NPV的總的表示式被給出為
NPV=C0+C1(1+R1)+C2(1+R2)2+···+Cn(1+Rn)n]]>=Σi=0nCi(1+Ri)i...(4)]]>Ci在i周期的現(xiàn)金流量Ri在i周期加到評(píng)估的折扣率折扣率Ri是從外部組織DB462，諸如政府或保險(xiǎn)公司，讀出的。折扣率Ri優(yōu)選地被設(shè)置為現(xiàn)實(shí)的數(shù)值。
按照使用NPV方法的財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e，當(dāng)總的成本(Ci)是通過把工作周期內(nèi)維護(hù)成本與總的風(fēng)險(xiǎn)相加而被計(jì)算，以及總的風(fēng)險(xiǎn)全部用現(xiàn)在的數(shù)值替代時(shí)，維護(hù)成本與抗風(fēng)險(xiǎn)措施可被規(guī)劃成使得現(xiàn)在的數(shù)值最大化。
另一方面，當(dāng)IRR被使用于財(cái)務(wù)計(jì)算時(shí)， Ci在i周期的現(xiàn)金流量RiIRR在IRR方法中使用的內(nèi)部返還率(相應(yīng)于折扣率)是“預(yù)定的利率”。在NPV方法中的折扣率Ri是相應(yīng)于一個(gè)周期的“參考利率”，以及對于每個(gè)周期是改變的。
因此，在IRR方法中，用于投資的利率(返還率)被控制為一個(gè)值，要被評(píng)估的現(xiàn)金流量不相應(yīng)于用于重新投資或的流行的比值的改變。為此，要被使用的方法，即，IRR方法或NPV方法，是由分析器按照優(yōu)先權(quán)組進(jìn)行確定的。
財(cái)務(wù)計(jì)算功能46根據(jù)選擇的財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e參考內(nèi)部存儲(chǔ)器461和外部組織DB462。
財(cái)務(wù)計(jì)算功能46在財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e中設(shè)置在內(nèi)部存儲(chǔ)器461中的總的風(fēng)險(xiǎn)、在外部組織DB462中的維護(hù)成本、和折扣率，以及計(jì)算在裝置的工作周期內(nèi)的運(yùn)行成本。
如上所述，在本實(shí)施例中，診斷DB20是根據(jù)設(shè)備維護(hù)信息的數(shù)據(jù)提取(區(qū)壽命數(shù)據(jù))和可靠度分析被創(chuàng)建的。為此，可以根據(jù)可靠性理論完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以及可以支持電子裝置的檢驗(yàn)、維護(hù)、和更換的最佳化。
在本實(shí)施例中，診斷機(jī)40參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22和抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21。診斷機(jī)40對于每個(gè)裝置沿時(shí)間序列計(jì)算在故障的情形下的總的風(fēng)險(xiǎn)(風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量)和當(dāng)對于每個(gè)裝置執(zhí)行措施時(shí)的維護(hù)成本，以及沿時(shí)間序列相加總的風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本。因此，可以計(jì)算每個(gè)裝置的最佳的維護(hù)周期。
當(dāng)在裝置中發(fā)生故障時(shí)，診斷機(jī)40可以通過根據(jù)故障模式和諸如產(chǎn)品名稱和裝置的零件名稱的識(shí)別信息參考考故障診斷DB23而根據(jù)運(yùn)行記錄分析除長期改變外的故障。因此，可以定制用于每個(gè)零件或裝置的維護(hù)方法。
在本實(shí)施例中，維護(hù)支持設(shè)備1的安排被設(shè)計(jì)供通用目的使用。另外，在本實(shí)施例中，設(shè)備維護(hù)信息的登記方法被設(shè)計(jì)供通用目的使用。為此，當(dāng)需要足夠的區(qū)記錄數(shù)據(jù)時(shí)，可以在很寬的范圍內(nèi)對于裝置或系統(tǒng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和故障診斷。裝置的設(shè)計(jì)者可以通過參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和故障診斷而提高產(chǎn)品的可靠度。
在本實(shí)施例中，診斷DB20是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。為此，容易實(shí)施數(shù)據(jù)的相關(guān)、附加、和管理，以及可以保存設(shè)備維護(hù)信息的可靠度。
當(dāng)可靠度分析功能32根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22和抗風(fēng)險(xiǎn)措施DB21計(jì)算裝置或系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間、維護(hù)接受領(lǐng)先時(shí)間、故障時(shí)間修理時(shí)間等時(shí)，在故障或問題的情形下可以搜索恢復(fù)時(shí)間的主要因素。因此，可以提取改進(jìn)的因素以便更快速的采取措施。
圖25是顯示按照第一實(shí)施例的維護(hù)支持設(shè)備1的處理的例子的流程圖。
在步驟S1，維護(hù)支持設(shè)備1的診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DB22。
在步驟S2，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30創(chuàng)建抗風(fēng)險(xiǎn)測量DB21。
在步驟S3，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30執(zhí)行事件樹分析和故障樹分析的至少一項(xiàng)，以得到分析結(jié)果。
在步驟S4，診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30根據(jù)分析結(jié)果創(chuàng)建故障診斷DB23。
步驟S1到S4的處理次序可以自由改變，只要步驟S3在步驟S4之前執(zhí)行。步驟S1、步驟S2、和步驟S3與S4可以并行執(zhí)行。
在步驟S5，維護(hù)支持設(shè)備1的診斷機(jī)40在零件發(fā)生故障的情形下沿時(shí)間序列計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量。
在步驟S6，診斷機(jī)40在事先對于執(zhí)行措施時(shí)沿時(shí)間序列計(jì)算維護(hù)成本。
在步驟S7，診斷機(jī)40沿時(shí)間序列相加風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和維護(hù)成本，以及輸出在和值是最小化時(shí)的時(shí)間，或在風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量與維護(hù)成本之間的交截點(diǎn)的時(shí)間作為維護(hù)周期。
在步驟S8，診斷機(jī)40確定零件中是否出現(xiàn)故障。如果在步驟S8中是否的話，處理過程結(jié)束。
在步驟S9，當(dāng)在零件中出現(xiàn)故障時(shí)，診斷機(jī)40參考故障診斷DB23，以及輸出故障原因和故障征兆現(xiàn)象的至少一項(xiàng)。
在本實(shí)施例中，通過診斷機(jī)40，除了上述的最佳維護(hù)周期計(jì)算以外，還可以得到下面描述的各種效果。
例如，抗風(fēng)險(xiǎn)措施選擇功能42計(jì)算在維護(hù)周期的多個(gè)維護(hù)成本候選者，以及選擇地輸出維護(hù)成本候選者之一。因此，可以選擇可以呈現(xiàn)在用戶的維護(hù)預(yù)算中最大效果的抗風(fēng)險(xiǎn)措施。
在本實(shí)施例中，風(fēng)險(xiǎn)校正功能43按照來自傳感器43a或監(jiān)視目標(biāo)裝置或系統(tǒng)的狀態(tài)的診斷系統(tǒng)的輸出在線地校正從設(shè)備維護(hù)信息計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)。因此，可以計(jì)算其中風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間序列改變相對于目標(biāo)裝置的周期性負(fù)載情形被擾動(dòng)的情形。由于考慮到擾動(dòng)可以選擇維護(hù)時(shí)序或風(fēng)險(xiǎn)減小方法，可以提高裝置或系統(tǒng)的可靠度。
在本實(shí)施例中，數(shù)值仿真功能44對于可被建模為計(jì)算模型電路44a的故障事件估計(jì)故障征兆現(xiàn)象。因此，當(dāng)傳感器等監(jiān)視到在維護(hù)目標(biāo)裝置中決不發(fā)生的故障征兆現(xiàn)象時(shí)，可以避免發(fā)生問題或錯(cuò)誤。
當(dāng)型號(hào)名稱、零件名稱、和故障名稱被輸入到診斷機(jī)40時(shí)，可以通過使用按照本實(shí)施例的故障分析功能45，快速估計(jì)想要的故障現(xiàn)象的發(fā)生概率、原因、征兆現(xiàn)象等等。
當(dāng)使用按照本實(shí)施例的財(cái)務(wù)計(jì)算功能46的財(cái)務(wù)計(jì)算模型46e和LCC功能46d時(shí)，不單可評(píng)估裝置的壽命還可評(píng)估在設(shè)備工作周期中長期工作周期成本。所以，可以定量地給出成本有效性。
(第二實(shí)施例)在本實(shí)施例中，將描述實(shí)施按照第一實(shí)施例的可靠度分析功能32的可靠度分析程序。
按照本實(shí)施例的可靠度分析程序根據(jù)包含裝置故障信息、交換信息、和從裝置運(yùn)行場所反饋的更換信息的設(shè)備維護(hù)信息和包含裝置設(shè)計(jì)信息的裝置貨運(yùn)現(xiàn)象風(fēng)險(xiǎn)裝置的可靠度。
在本實(shí)施例中，可靠度分析程序可以對于各種單元，諸如裝置、產(chǎn)品、產(chǎn)品型號(hào)、零件、零件型號(hào)、裝備、系統(tǒng)、設(shè)備、產(chǎn)品類型、零件類型、和工場設(shè)備，執(zhí)行可靠度分析。
例如，按照本實(shí)施例的可靠度分析程序提取數(shù)據(jù)用于想要的項(xiàng)目的組合，諸如作為裝置識(shí)別信息的例子的產(chǎn)品型號(hào)、零件型號(hào)、和類型，以及作為裝置客戶識(shí)別信息的例子的工業(yè)類別和客戶名稱。然后，可靠度分析程序?qū)τ跀?shù)據(jù)提取結(jié)果計(jì)算故障發(fā)生概率密度函數(shù)和不可靠度函數(shù)。
圖26是顯示按照本實(shí)施例的可靠度分析程序的例子的方框圖。在本實(shí)施例中，主要描述對于被包括在產(chǎn)品中的每個(gè)零件執(zhí)行的可靠度分析。這也可以應(yīng)用于對于另外的裝置單元(例如，系統(tǒng)、設(shè)備、產(chǎn)品類型、或零件類型)執(zhí)行的可靠度分析。
可靠度分析程序50被記錄在記錄媒體51上?？煽慷确治龀绦?0被裝載到診斷數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元30的計(jì)算機(jī)52，以及被執(zhí)行來實(shí)施信息提取功能53、數(shù)目運(yùn)算功能54、分析功能55和管理功能56。
信息提取功能53從由設(shè)備維護(hù)信息DB57管理的設(shè)備維護(hù)信息58中提取由1輸入設(shè)備52a指定的、對于可靠度分析所必須的項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，以及創(chuàng)建設(shè)備維護(hù)提取信息59。例如，信息提取功能53按照想要的項(xiàng)目的組合，諸如工業(yè)類別、客戶名稱、系統(tǒng)名稱、設(shè)備名稱、型號(hào)名稱、故障部分、故障模式、故障發(fā)生日、傳遞日、故障發(fā)生時(shí)間、故障原因、零件名稱、類型、和有缺陷的板名稱等，執(zhí)行搜索和濾除設(shè)備維護(hù)信息58，以便只提取必要的信息和創(chuàng)建設(shè)備維護(hù)提取信息59。
圖27是顯示設(shè)備維護(hù)提取信息59的例子的圖。
參考圖27，包含與項(xiàng)目“工業(yè)類別”、“客戶名稱”、“系統(tǒng)名稱”、“設(shè)備名稱”、“故障部分”、“故障模式”、“故障發(fā)生日”、“傳遞日”、“故障發(fā)生時(shí)間”、“故障原因高級(jí)分類”、“零件名稱”、和“類型”有關(guān)的信息的設(shè)備維護(hù)提取信息59是根據(jù)設(shè)備維護(hù)信息58創(chuàng)建的。
例如，在設(shè)備維護(hù)提取信息59中的“故障發(fā)生時(shí)間”的數(shù)值是通過(故障發(fā)生日-傳遞日)×24[小時(shí)]而得到的。
信息提取功能53從由貨運(yùn)信息DB60管理的貨運(yùn)信息61中提取由輸入設(shè)備52a指定的、對于可靠度分析所必須的項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，以及創(chuàng)建貨運(yùn)提取信息62。
圖28是顯示貨運(yùn)提取信息62的例子的圖。
貨運(yùn)提取信息62包含與項(xiàng)目“產(chǎn)品名稱”、“裝置類型”、“零件名稱”、“零件類型”、“貨運(yùn)日期/時(shí)間(傳遞日期/時(shí)間)”、“貨運(yùn)單元的數(shù)目”、和“客戶名稱(傳遞目的地或貨運(yùn)目的地)”有關(guān)的信息。
在本實(shí)施例中，設(shè)備維護(hù)提取信息59和貨運(yùn)提取信息62通過使用DB63被管理。設(shè)備維護(hù)提取信息59和貨運(yùn)提取信息62通過使用統(tǒng)一的格式被管理和被由不同的部門共享。因此，設(shè)備維護(hù)提取信息59和貨運(yùn)提取信息62的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、和解譯可以集中進(jìn)行。
為了從設(shè)備維護(hù)信息58創(chuàng)建設(shè)備維護(hù)提取信息59或從貨運(yùn)信息61創(chuàng)建貨運(yùn)提取信息62，優(yōu)選地通過使用下拉菜單選擇各個(gè)信息段，以保持它們的可靠度。通過分析器的人工輸入不是優(yōu)選的。
DB63可以是包括圖27或28所示的所有的項(xiàng)目的完備數(shù)據(jù)庫。為了運(yùn)行方便起見，DB63可被形成為容易添加和校正信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
數(shù)目運(yùn)算功能54根據(jù)貨運(yùn)提取信息62得到對于每個(gè)要被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的零件的貨運(yùn)單元的數(shù)目。數(shù)目運(yùn)算功能54把包含要被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的零件的數(shù)目的信息的數(shù)目信息64記錄在DB63。
例如，數(shù)目運(yùn)算功能54根據(jù)設(shè)備維護(hù)提取信息59和貨運(yùn)提取信息62得到對于在設(shè)備維護(hù)提取信息59中的每個(gè)零件的要被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的單元的數(shù)目。
在本實(shí)施例中，為了詳細(xì)地執(zhí)行分析，數(shù)目運(yùn)算功能54包含根據(jù)設(shè)備維護(hù)提取信息59和貨運(yùn)提取信息62在同一周期貨運(yùn)到同一客戶的每個(gè)零件的一定數(shù)目Ni的貨運(yùn)單元(數(shù)目參數(shù))，并在DB63中記錄包含客戶名稱、貨運(yùn)周期和一定數(shù)目Ni的貨運(yùn)零件的數(shù)目信息64。
當(dāng)貨運(yùn)的裝置包括多個(gè)同一個(gè)類型的板和多個(gè)同一個(gè)類型的零件時(shí)，數(shù)目運(yùn)算功能54通過使用把貨運(yùn)裝置的數(shù)目乘以在每個(gè)裝置中所包括的板的數(shù)目所得到的數(shù)目而得到貨運(yùn)的板的數(shù)目，以及通過使用把貨運(yùn)裝置的數(shù)目乘以在每個(gè)裝置中所包括的零件的數(shù)目所得到的數(shù)目而得到貨運(yùn)的零件的數(shù)目。
數(shù)目運(yùn)算功能54可以直接使用設(shè)備維護(hù)信息58而代替設(shè)備維護(hù)提取信息59或可以直接使用貨運(yùn)信息61而代替貨運(yùn)提取信息62。
分析功能55執(zhí)行各種可靠度分析處理。
分析功能55根據(jù)設(shè)備維護(hù)提取信息59和數(shù)目信息64得到在同一個(gè)周期在對于要被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的零件的可靠度分析時(shí)間之前的有缺陷的零件的數(shù)目。
分析功能55還根據(jù)在貨運(yùn)的零件數(shù)目與有缺陷零件的數(shù)目之間的差值，得到在同一個(gè)周期被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶和當(dāng)前正在場地?zé)o任何故障正常地工作的、無缺陷的零件的數(shù)目。
為了計(jì)算例如故障比，分析功能55得出實(shí)際上具有故障的有缺陷的零件的數(shù)目對在同一個(gè)周期被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的零件的數(shù)目的比值。
分析功能55根據(jù)設(shè)備維護(hù)提取信息59和數(shù)目信息64從分析日期/時(shí)間與貨運(yùn)日期/時(shí)間之間的差值計(jì)算在場所處的正常的工作時(shí)間，以及使用計(jì)算的時(shí)間作為一種臨時(shí)丟棄數(shù)據(jù)。
因此，分析功能55可以執(zhí)行包括 的累積危害分析而同時(shí)正確掌握被貨運(yùn)到場所的零件(數(shù)目)的數(shù)目。結(jié)果，在本實(shí)施例中，防止場所處的故障概率被計(jì)算為大于零件的實(shí)際的故障概率，不像只根據(jù)與發(fā)生故障的零件有關(guān)的信息得到場所處的故障概率的情形。因此，可以完成更加精確的分析。
分析功能55把代表可靠度分析處理過程的結(jié)果的可靠度分析信息65記錄在可靠度分析信息DB66。
圖29是顯示可靠度分析信息65的第一例的圖。
參考圖29，累積危害表作為可靠度分析信息65被創(chuàng)建。在可靠度分析信息65中，識(shí)別客戶的客戶名稱、代表的零件識(shí)別信息、當(dāng)零件中發(fā)生故障時(shí)的故障時(shí)間或當(dāng)零件中沒有發(fā)生故障時(shí)的正常工作時(shí)間、當(dāng)零件中發(fā)生故障時(shí)取數(shù)值“1”或當(dāng)零件中沒有發(fā)生故障時(shí)取數(shù)值“0”的σi、在同一個(gè)周期被貨運(yùn)到同一個(gè)客戶的零件的數(shù)目Ni、1/Ni、累積危害函數(shù)H(t)的數(shù)值、可靠度函數(shù)R(t)的數(shù)值、和不可靠度函數(shù)F(t)的數(shù)值被互相聯(lián)系。即使對于其他客戶，可靠度分析信息65也以與圖29所示的相同的格式被管理。
在本實(shí)施例中，H(t)被給出為H(t)＝∑σi/Ni ...(6)在公式(6)中，在數(shù)目中有缺陷的零件的數(shù)目是對于在同一個(gè)周期被貨運(yùn)的相同的類型的累積被計(jì)算的。
可靠度函數(shù)R(t)和不可靠度函數(shù)F(t)被給出為R(t)＝exp(-H(t)) ...(7)F(t)＝1-R(t) ...(8)可以引用Weibull函數(shù)，即，經(jīng)常被使用于可靠度分析的分布函數(shù)。
更具體地，從公式(6)和(8)得出LnH(t)＝-Ln(Ln(1-F(t)))以及把它應(yīng)用到Weibull累積危害函數(shù)。通過在兩個(gè)對數(shù)曲線圖上的線性近似，根據(jù)下式規(guī)定了常數(shù)η和mH(t)＝(t/η)m...(9)LnH(t)＝mLnt-mLnη ...(10)當(dāng)引用Weibull函數(shù)時(shí)，可以使用很寬范圍的工作數(shù)據(jù)，這樣，根據(jù)數(shù)值m可以知道搜索的數(shù)據(jù)的故障圖案。也就是，可以知道故障圖案是早先的故障類型(m＜1)、偶然類型(m＝1)、還是研磨類型(m＞1)。
故障發(fā)生概率密度函數(shù)f(t)是通過使用創(chuàng)建的不可靠度函數(shù)數(shù)據(jù)的“故障事件”和“F(t)”被計(jì)算的。例如，f(t)是通過得出每個(gè)故障發(fā)生周期T的F(t)的最大值(F(nT)Maxn是正整數(shù))和從當(dāng)前的部分減去以前的部分中的最大值(f(t)＝F(nT)-F((n-1)T)，對于F(0)＝0)而被計(jì)算的。
另外，分析功能55對于包含有故障的零件和沒有故障的零件的數(shù)目自動(dòng)創(chuàng)建故障發(fā)生概率密度函數(shù)和故障發(fā)生頻率分布，以及把包含創(chuàng)建的結(jié)果的可靠度分析信息65存儲(chǔ)在可靠度分析信息DB66。可靠度分析信息DB66按照例如SQL(結(jié)構(gòu)的詢問語言)運(yùn)行。
在項(xiàng)目組合被選擇后，分析功能55對于由信息提取功能53提取的想要的項(xiàng)目的每個(gè)組合，快速地自動(dòng)生成累積危害函數(shù)、可靠度函數(shù)、不可靠度函數(shù)、故障發(fā)生概率密度函數(shù)、和Weibull函數(shù)。因此，可以在短時(shí)間創(chuàng)建視覺上優(yōu)秀的可靠度分析信息65。
假設(shè)可靠度分析結(jié)果隨零件的使用位置而改變，即使同一個(gè)工業(yè)類別或客戶，分析功能55根據(jù)工業(yè)類別或客戶名稱接入使用環(huán)境DB67，讀出代表零件的用戶環(huán)境的環(huán)境信息68，以及根據(jù)環(huán)境信息68對于零件的不可靠度或故障概率分布執(zhí)行加權(quán)校正。
分析功能55也執(zhí)行故障信息反饋到零件的可靠度、在對付問題時(shí)的故障原因診斷、故障趨勢分析、和故障發(fā)生概率密度函數(shù)導(dǎo)出，用于更換目的。
管理功能56搜索可靠度分析信息65的指定的信息，以及使得輸出設(shè)備52b按照輸入設(shè)備52a的運(yùn)行顯示找到的信息。
管理功能56也從可靠度分析信息65中提取預(yù)定的想要的信息以及使得輸出設(shè)備52b顯示找到的信息。
分析器根據(jù)在輸出設(shè)備52b上顯示的信息把每個(gè)零件的故障發(fā)生趨勢和故障原因的改變提供給零件的用戶。
圖30是顯示按照第二實(shí)施例的分析功能的處理的例子的流程圖。
在步驟T1，分析功能55只根據(jù)具有故障的零件通過使用包含具有故障的零件和沒有故障的、正在正常工作的零件的數(shù)目而分析故障模式發(fā)生頻率，而不得出工作時(shí)間或不可靠度。
在步驟T2，分析功能55通過使用數(shù)目執(zhí)行累積危害函數(shù)近似。在步驟T3，分析功能55通過使用數(shù)目計(jì)算不可靠度函數(shù)。在步驟T4，分析功能55通過使用數(shù)目計(jì)算故障發(fā)生概率密度函數(shù)。
圖31是顯示可靠度分析信息65的第二例的曲線圖。圖31顯示在零件工作時(shí)間與不可靠度F(t)之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，根據(jù)包含具有故障的零件和沒有故障的、正在正常工作的零件的數(shù)目而不是只使用具有故障的零件作為數(shù)目，而得到不可靠度。因此，可以防止不可靠度的數(shù)值變?yōu)樘蟆?br> 如果只通過使用具有故障的零件作為數(shù)目而得到不可靠度，則不可靠度的數(shù)值變得不現(xiàn)實(shí)地那樣大，如圖32所示。
圖33是顯示可靠度分析信息65的第三例的圖。圖33顯示在零件工作時(shí)間與故障概率密度f(t)之間的關(guān)系。圖33顯示對于每個(gè)有缺陷的零件的故障概率的改變。即使在圖33上，故障概率密度是根據(jù)包含具有故障的零件和沒有故障的、正在正常工作的零件的數(shù)目而不是只使用具有故障的零件作為數(shù)目，而得到的。因此，可以防止故障概率密度數(shù)值變?yōu)樘蟆?br> 如果只通過使用具有故障的零件作為數(shù)目而得到故障概率密度，則故障概率密度的數(shù)值變得不現(xiàn)實(shí)地那樣大，如圖34所示。
如上所述，按照本實(shí)施例，可以比起只根據(jù)有缺陷的零件得到更加精確的實(shí)際工作時(shí)間。另外，可以比起只根據(jù)有缺陷的零件得到更加精確的實(shí)際的不可靠度和故障概率密度。
因此，可以防止零件維護(hù)在只根據(jù)實(shí)際的有缺陷的零件得到的不適當(dāng)?shù)亩痰闹芷趫?zhí)行。因此，可以避免在不適當(dāng)?shù)亩痰闹芷诘牧慵粨Q。
在上述的實(shí)施例中，設(shè)備維護(hù)信息58和貨運(yùn)信息61被合并在一起?？煽慷仁峭ㄟ^使用包含在場所發(fā)生故障的零件和在場所正在工作的零件的數(shù)目以及至今為止在數(shù)目中的故障記錄被分析的。
因此，故障概率是通過不單使用故障事件也使用在場所工作的零件的存活的工作信息被計(jì)算的。因此，可以根據(jù)在場所的實(shí)際的故障條件評(píng)估裝置可靠度。
也就是，在本實(shí)施例中，可以通過使用相應(yīng)于區(qū)故障數(shù)據(jù)的設(shè)備維護(hù)信息58和貨運(yùn)信息61，而提高可靠度分析的精度。分析運(yùn)行序列可以在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)執(zhí)行。
在本實(shí)施例中，設(shè)備維護(hù)信息58的項(xiàng)目包括工業(yè)類別、客戶名稱、系統(tǒng)名稱、設(shè)備名稱、型號(hào)名稱、故障部分、故障模式、故障發(fā)生日、傳遞日、故障發(fā)生時(shí)間、故障原因、零件名稱、類型、和有缺陷的板名稱等。
因此，設(shè)備維護(hù)信息58可被用作為用于很寬的范圍中的裝置，諸如控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)、高壓裝置、各種元件、和類型的可靠度分析的通用格式。
在本實(shí)施例中，貨運(yùn)信息61包含每個(gè)產(chǎn)品的貨運(yùn)記錄信息，和各種裝置的設(shè)計(jì)信息，諸如被包括在每個(gè)產(chǎn)品中的每個(gè)零件的類型，以及每種類型的總量計(jì)數(shù)信息。
因此，在每種產(chǎn)品型號(hào)中引用的零件數(shù)變得很清楚，以及存活的工作的零件的數(shù)目可以精確地計(jì)算。
在本實(shí)施例中，可靠度分析信息65是根據(jù)設(shè)備維護(hù)信息58和貨運(yùn)信息61被創(chuàng)建的。為此，可以自動(dòng)分析累積危害函數(shù)。
在本實(shí)施例中，對于設(shè)備維護(hù)信息58的想要的項(xiàng)目的組合執(zhí)行信息搜索和過濾，以使得只提取必須的信息段。另外，在本實(shí)施例中，對于可靠度分析信息65的想要的項(xiàng)目的組合執(zhí)行信息搜索和過濾，以使得只提取必須的信息段。
為此，可靠度分析器可以自由地提取故障信息，以便向客戶以建議零件更換，或提取想要的信息，諸如對于每個(gè)零件故障發(fā)生趨勢和故障原因的改變。可靠度分析器可以執(zhí)行故障信息反饋、在對付問題時(shí)的故障原因診斷、故障趨勢分析、和故障發(fā)生概率密度函數(shù)導(dǎo)出，用于更換目的。
在本實(shí)施例中，在選擇想要的項(xiàng)目的組合后，對于選擇的組合快速地自動(dòng)地生成累積危害函數(shù)、不可靠度函數(shù)、和故障概率密度函數(shù)。因此，在短時(shí)間內(nèi)可以得到可看見的可靠度分析結(jié)果。
在本實(shí)施例中，根據(jù)工業(yè)類別或客戶名稱參考環(huán)境信息68，得出每個(gè)零件的用戶環(huán)境。對于每個(gè)零件的不可靠度的分布或故障概率密度函數(shù)完成根據(jù)環(huán)境信息68的加權(quán)校正。因此，即使對于同一個(gè)工業(yè)類別或客戶，可以得到隨零件工作地點(diǎn)而改變的可靠度分析結(jié)果。
在上述的每個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備維護(hù)信息有時(shí)被稱為裝置維護(hù)信息、問題報(bào)告、區(qū)壽命數(shù)據(jù)、或區(qū)記錄數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，即使信息段的項(xiàng)目名稱是不同的，它們可能是有聯(lián)系的，只要項(xiàng)目表示相同的意義。例如，項(xiàng)目“客戶名稱”和項(xiàng)目“貨運(yùn)目的地”可被識(shí)別為代表單個(gè)事物。在項(xiàng)目之間的這樣的關(guān)系可以例如在表中被管理。
在本實(shí)施例中，t被規(guī)定為裝置、零件、板、產(chǎn)品、或系統(tǒng)的工作時(shí)間。當(dāng)裝置中發(fā)生故障時(shí)，標(biāo)記σ是1，或當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)是0。標(biāo)記σ是識(shí)別號(hào)，它表示裝置、零件、電路板、產(chǎn)品、或系統(tǒng)是有缺陷的單元還是無缺陷的單元。
在本實(shí)施例中，實(shí)際上，從數(shù)據(jù)計(jì)算H(t)，以便計(jì)算不可靠度或故障概率密度。在按照本實(shí)施例的可靠度分析方法中，故障率由λ(t)＝f(t)/R(t)給出。
例如，可以使用磁盤(例如，軟盤或硬盤)、光盤(例如，CD-ROM或DVD)、磁光盤(MO)、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為根據(jù)上述實(shí)施例的存儲(chǔ)媒體2或51。
存儲(chǔ)媒體2或51可以采用任何存儲(chǔ)格式，只要它是能夠存儲(chǔ)程序2a或50的計(jì)算機(jī)可讀的媒體。
在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的、諸如數(shù)據(jù)庫管理軟件或網(wǎng)絡(luò)軟件那樣的OS(操作系統(tǒng))或MW(中間部件)可以執(zhí)行每個(gè)處理的部分，以便根據(jù)從存儲(chǔ)媒體2或51到計(jì)算機(jī)的安裝的程序2a或50的指令實(shí)施上述的實(shí)施例。
按照上述的實(shí)施例的存儲(chǔ)媒體2或51不一定總是與計(jì)算機(jī)無關(guān)的媒體，而是可包括下載或臨時(shí)存儲(chǔ)通過LAN或互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送的程序2a或50的存儲(chǔ)媒體。
存儲(chǔ)媒體2或51不一定總是只包括一個(gè)媒體。本發(fā)明也包括其中從多個(gè)媒體執(zhí)行上述的實(shí)施例的處理的情形。媒體可以采用任意結(jié)構(gòu)。
在上述的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)根據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體2或51的程序2a或50執(zhí)行按照實(shí)施例的每個(gè)處理，以及可包括單個(gè)設(shè)備，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)或通過網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)設(shè)備構(gòu)建的系統(tǒng)。
按照上述的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)不限于計(jì)算機(jī)，它也可以包括運(yùn)算處理設(shè)備或被包括在信息處理設(shè)備中的微計(jì)算機(jī)。單字“計(jì)算機(jī)”被用作為對于能夠按照上述的實(shí)施例實(shí)施功能的裝置和設(shè)備的通用術(shù)語。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，以及在實(shí)踐本發(fā)明時(shí)可以對于組成單元作出各種改變和修正而不背離本發(fā)明的精神和范圍。另外，通過適當(dāng)?shù)亟M合在上述的實(shí)施例中公開的多個(gè)組成單元，可以形成各種發(fā)明。例如，在上述的實(shí)施例中公開的所有的組成單元的某些單元可被省略。不同的實(shí)施例的組成單元可被適當(dāng)?shù)亟M合。
權(quán)利要求
1.一種維護(hù)支持方法，它使得數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)和診斷機(jī)(40)根據(jù)設(shè)備維護(hù)信息(10)支持裝置的維護(hù)，以管理包含裝置的工作記錄、故障記錄和更換記錄的運(yùn)行記錄，其特征在于包括使得數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)，在該數(shù)據(jù)庫中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的工作記錄有關(guān)的“裝置零件單價(jià)”、“維護(hù)人員數(shù)據(jù)”、“勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)”、和“對于故障模式的設(shè)備停機(jī)損失”以及與故障記錄有關(guān)的“故障模式”和“故障發(fā)生頻率”是與裝置的識(shí)別信息相聯(lián)系的(S1)；使得數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)，在該數(shù)據(jù)庫中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障記錄有關(guān)的“故障模式”以及與更新記錄有關(guān)的“對于故障模式的措施方法”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的(S2)；使得數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)根據(jù)裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息和被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障模式對裝置的每個(gè)零件執(zhí)行事件樹分析與故障樹分析的至少之一并得到分析結(jié)果(S3)；使得數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)創(chuàng)建故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)，在該數(shù)據(jù)庫中對于分析結(jié)果和在分析結(jié)果中的每個(gè)故障模式，被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的“故障發(fā)生頻率”、“故障征兆現(xiàn)象”、和“故障原因”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的(S4)；使得診斷機(jī)(40)在裝置中發(fā)生故障之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)，以及根據(jù)故障發(fā)生頻率和設(shè)備停機(jī)損失沿時(shí)間序列計(jì)算在每個(gè)裝置發(fā)生故障的情況下的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量(S5)；使得診斷機(jī)(40)在裝置中發(fā)生故障之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)以及事先根據(jù)故障發(fā)生頻率、措施方法、裝置零件單價(jià)、人員數(shù)據(jù)、和勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)沿時(shí)間序列計(jì)算在執(zhí)行用于每個(gè)裝置的措施方法時(shí)的維護(hù)成本(S6)；使得診斷機(jī)(40)輸出通過將風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和維護(hù)成本沿著時(shí)間序列相加而得到的和被最小化的時(shí)間點(diǎn)作為維護(hù)周期(S7)；以及使得診斷機(jī)(40)在裝置中發(fā)生故障時(shí)根據(jù)裝置的識(shí)別信息和故障模式參考故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)(S8)以及輸出作為參考的結(jié)果得到的故障原因和故障征兆的至少一項(xiàng)(S9)。
2.一種維護(hù)支持設(shè)備(1)，包括數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)和診斷機(jī)(40)，根據(jù)設(shè)備維護(hù)信息(10)支持裝置的維護(hù)，以管理包含裝置的工作記錄、故障記錄和更換記錄的運(yùn)行記錄，數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)其特征在于包括創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)的部分(31b)，在該數(shù)據(jù)庫中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的工作記錄有關(guān)的“裝置零件單價(jià)”、“維護(hù)人員數(shù)據(jù)”、“勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)”、和“對于故障模式的設(shè)備停機(jī)損失”以及與故障記錄有關(guān)的“故障模式”和“故障發(fā)生頻率”是與裝置的識(shí)別信息相聯(lián)系的；創(chuàng)建抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)的部分(31a)，在該數(shù)據(jù)庫中與被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障記錄有關(guān)的“故障模式”以及與更新記錄有關(guān)的“對于故障模式的措施方法”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的；根據(jù)裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息和被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的故障模式對裝置的每個(gè)零件執(zhí)行事件樹分析與故障樹分析的至少之一并得到分析結(jié)果的部分(32b)；以及創(chuàng)建故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)的部分(32c)，在該數(shù)據(jù)庫中對于分析結(jié)果和在分析結(jié)果中的每個(gè)故障模式，被包含在設(shè)備維護(hù)信息(10)中的“故障發(fā)生頻率”、“故障征兆現(xiàn)象”、和“故障原因”是與裝置的識(shí)別信息和裝置的每個(gè)零件的識(shí)別信息相聯(lián)系的，以及診斷機(jī)(40)，包括在裝置中發(fā)生故障之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)以及根據(jù)故障發(fā)生頻率和設(shè)備停機(jī)損失沿時(shí)間序列計(jì)算在每個(gè)裝置發(fā)生故障的情況下的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量的部分(41a)；在裝置中發(fā)生故障之前參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)以及事先根據(jù)故障發(fā)生頻率、措施方法、裝置零件單價(jià)、人員數(shù)據(jù)、和勞力成本單價(jià)數(shù)據(jù)沿時(shí)間序列計(jì)算在執(zhí)行用于每個(gè)裝置的措施方法時(shí)的維護(hù)成本的部分(41b)；輸出通過將風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和維護(hù)成本沿時(shí)間序列相加得到的和被最小化的時(shí)間點(diǎn)輸出作為維護(hù)周期的部分(41c)；以及在裝置中發(fā)生故障時(shí)根據(jù)裝置的識(shí)別信息和故障模式參考故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)以及輸出作為參考的結(jié)果得到的故障原因和故障征兆的至少一項(xiàng)的部分(45)。
3.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，設(shè)備維護(hù)信息(10)包含裝置的型號(hào)名稱和類型、裝置的每個(gè)零件的名稱和類型、裝置和零件的工作日、故障發(fā)生日、故障接受日、恢復(fù)日、客戶名稱、場地名稱、裝置安裝環(huán)境條件、故障模式、故障模式發(fā)生頻率、故障原因、故障征兆現(xiàn)象、在故障之間的平均時(shí)間、故障的平均時(shí)間、對于目標(biāo)裝置和故障模式的維護(hù)方法、維護(hù)所需要的時(shí)間、所需的人數(shù)、勞力成本的單價(jià)、客戶側(cè)設(shè)備停機(jī)的每個(gè)單位時(shí)間的損失、和修理零件與材料的數(shù)量與單價(jià)。
4.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建單元(30)還包括數(shù)據(jù)提取部分(31)，從設(shè)備維護(hù)信息(10)提取需要的信息，以創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)、抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)、和故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)，以及可靠度分析部分(32)，執(zhí)行基于數(shù)據(jù)提取部分(31)提取的結(jié)果的可靠度分析、在故障樹分析和事件樹分析中的至少一項(xiàng)，和故障概率統(tǒng)計(jì)。
5.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)為每個(gè)裝置管理裝置名稱、零件名稱、事件或故障名稱、事件和故障的概率密度函數(shù)、事件和故障的設(shè)備停機(jī)損失、型號(hào)/零件的單價(jià)、庫存、傳遞日數(shù)據(jù)、維護(hù)人員數(shù)據(jù)、勞力成本數(shù)據(jù)、和客戶數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)為每個(gè)裝置管理裝置和零件的事件樹分析結(jié)果和故障樹分析結(jié)果的至少一項(xiàng)、事件樹分析結(jié)果和故障樹分析結(jié)果的至少一項(xiàng)中故障模式的故障發(fā)生頻率、故障征兆現(xiàn)象、和故障原因。
7.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)為每個(gè)裝置管理裝置名稱、零件名稱、型號(hào)、型號(hào)的部件、故障模式、故障模式的措施方法和過去的措施記錄、故障原因、使用環(huán)境、和在措施后的運(yùn)行情形。
8.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，診斷機(jī)(40)還包括計(jì)算在維護(hù)周期內(nèi)裝置的零件的維護(hù)成本的部分(42a)，以多種組合將裝置的零件的維護(hù)成本相加以計(jì)算多個(gè)維護(hù)成本候選者的部分(42b)，以及選擇在維護(hù)周期內(nèi)在維護(hù)預(yù)算內(nèi)的最大值的維護(hù)成本候選者，以及輸出該選擇的維護(hù)成本候選者的部分(42c)。
9.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，診斷機(jī)(40)還包括仿真部分(44a)，仿真裝置和裝置的零件的至少一項(xiàng)的行為，估計(jì)部分(441)，啟動(dòng)仿真部分(44a)和根據(jù)對裝置和裝置的零件的至少一項(xiàng)和故障模式的診斷估計(jì)故障模式的故障征兆現(xiàn)象，以及寫入部分(442)，把由估計(jì)部分(441)估計(jì)的故障征兆現(xiàn)象寫入到故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)。
10.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，診斷機(jī)(40)還包括把風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和維護(hù)成本寫入到存儲(chǔ)器(461)的部分(46a)，通過使用NPV(當(dāng)前的凈值)方法和IRR(內(nèi)部返回率)方法啟動(dòng)財(cái)務(wù)計(jì)算模型(46e)的部分(46b)，參考部分(46c)，根據(jù)財(cái)務(wù)計(jì)算模型(46e)參考存儲(chǔ)器(461)和事先存儲(chǔ)折扣率的外部組織數(shù)據(jù)庫(462)，以及在財(cái)務(wù)計(jì)算模型(46e)中設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量、維護(hù)成本、和由參考部分(46c)參考的折扣率以及計(jì)算在裝置的全部工作周期中的運(yùn)行成本的部分(46d)。
11.按照權(quán)利要求2的維護(hù)支持設(shè)備(1)，其特征在于，診斷機(jī)(40)還包括根據(jù)來自檢測裝置的狀態(tài)的傳感器(43a)的輸出校正風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量的部分(43)。
全文摘要
在本發(fā)明的實(shí)施例中，診斷機(jī)(40)參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(22)和抗風(fēng)險(xiǎn)措施數(shù)據(jù)庫(21)，沿時(shí)間序列計(jì)算在每個(gè)裝置發(fā)生故障的情況下的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和在事先執(zhí)行措施方法時(shí)的維護(hù)成本，以及沿時(shí)間序列將風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)量和維護(hù)成本相加，以計(jì)算裝置的最佳維護(hù)周期。當(dāng)在裝置中發(fā)生故障時(shí)，診斷機(jī)(40)根據(jù)裝置的識(shí)別信息和故障模式，參考故障診斷數(shù)據(jù)庫(23)，和根據(jù)運(yùn)行記錄分析不同于長期改變的故障。
文檔編號(hào)G06Q50/10GK1629867SQ20041008212
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者佐佐木惠一, 澤田彰, 小寺繁仁 申請人:株式會(huì)社東芝