维护辅助装置、维护辅助方法及维护辅助程序与流程

1.本发明涉及对生产设备的维护作业进行辅助的维护辅助装置、维护辅助方法及维护辅助程序。


背景技术：

2.在工厂等生产现场，在生产设备发生了问题的情况下，需要进行必要的处置而尽快消除问题。
3.通常，维护负责者常驻在生产现场，如果检测到生产设备的问题，则维护负责者对问题的发生部位进行确认，基于知识、经验等采取必要的处置，恢复为正常的状态。但是，认为直至恢复为止的所需时间依赖于维护负责者是否熟练于维护作业，在发生相同问题的情况下，如果维护负责者的技能不同，则直至恢复为止的所需时间有可能产生较大的差异。因此，希望使得从问题发生至恢复为止的所需时间的长度不依赖于维护负责者的技能。例如，考虑通过创建将在生产设备设想的问题的处置方案及过去实际发生了问题时所实施的处置的内容这样的有益的信息在维护负责者间能够共享的机制，从而使得直至恢复为止的所需时间的长度能够不太受到维护负责者的技能的影响。
4.在专利文献1记载有下述内容，即，将在产品发生的问题的现象的详细内容和问题的原因及对策这样的信息相关联而数据库化，使得在新设计产品时，能够迅速地检索及参照与在类似的产品中过去所发生的问题相关的各种数据(问题的现象的详细内容、原因、对策等)，使得将与问题相关的各种数据呈体系地显示，使得用户能够高效地找到所需的数据等。
5.专利文献1：日本特开2007－66263号公报


技术实现要素：

6.在专利文献1中记载的发明是将与产品的问题相关的数据共享化而在制造现场进行利用，由此使得能够预防问题。但是，在专利文献1中记载的发明没有考虑到维护作业，无法用于将生产设备的维护作业高效化的目的。通常，生产设备是将各种装置组合而构建的。另外，1个装置是将更小的装置或者部件组合而创建的。基于如上所述的情况，有时发生了问题的场所和存在问题的原因的场所不同。另外，有时发生了问题的场所和存在问题的原因的场所分离，难以知晓两者的对应关系。例如，在根据由传感器输出的测量值而检测到每单位时间的物品的生产量的降低的情况下，安装有传感器的场所成为问题的发生场所，但生产量降低的原因所存在的场所不同于安装有传感器的场所。另外，在生产量的降低的原因是使带式输送机的传送带移动的电动机的驱动电路的故障的情况下，问题的发生场所即传感器的安装场所和实际上发生了故障的驱动电路所存在的场所分离，不易知晓对应关系。另一方面，在专利文献1所记载的发明中，没有考虑维护作业，而是以防止在制造现场发生问题为目的，是以问题的发生场所和存在原因的场所接近为前提的。另外，是以问题的发生场所能够目视为前提。因此，在将专利文献1所记载的发明应用于生产设备的情况下，不
知晓在哪里实施处置即可，有可能需要进行找到处置的实施部位的作业。
7.本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到实现生产设备的维护作业的高效化的维护辅助装置。
8.为了解决上述的课题，达到目的，本发明所涉及的维护辅助装置具有数据库，其登记维护辅助数据，该维护辅助数据包含表示构成生产设备的各部件的生产设备中的位置的设置位置信息、表示在生产设备设想的问题的处置方法的处置方法信息和表示在生产设备设想的问题的问题识别信息。另外，维护辅助装置具有：信息取得部，其从生产设备取得表示在生产设备发生的问题的问题识别信息；以及信息检索部，其从在数据库登记的多个维护辅助数据中，对与由信息取得部取得的问题识别信息相对应的维护辅助数据进行检索。另外，维护辅助装置具有显示控制部，其基于由信息检索部检索出的维护辅助数据，使由信息取得部取得的问题识别信息所示的问题的处置方法和实施该处置方法的对象的部件的生产设备中的位置即问题主要原因部位在显示部进行显示。
9.发明的效果
10.本发明所涉及的维护辅助装置具有能够实现生产设备的维护作业的高效化的效果。
附图说明
11.图1是表示包含实施方式1所涉及的维护辅助装置而构成的维护辅助系统的结构例的图。
12.图2是表示实现维护辅助装置的硬件的结构例的图。
13.图3是表示生产设备的一个例子的图。
14.图4是用于说明由数据创建装置取得与问题相关的数据而登记于数据库的动作的图。
15.图5是表示数据创建装置的动作的一个例子的流程图。
16.图6是用于说明实施方式1所涉及的维护辅助装置的动作的一个例子的图。
17.图7是表示实施方式1所涉及的维护辅助装置的动作的一个例子的流程图。
18.图8是表示包含实施方式2所涉及的维护辅助装置而构成的维护辅助系统的结构例的图。
19.图9是表示实施方式2所涉及的维护辅助装置所具有的数据取得部的动作的一个例子的流程图。
20.图10是表示实施方式2所涉及的维护辅助装置的动作的一个例子的流程图。
具体实施方式
21.下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的维护辅助装置、维护辅助方法及维护辅助程序详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。
22.实施方式1.
23.图1是表示包含实施方式1所涉及的维护辅助装置而构成的维护辅助系统的结构例的图。如图1所示，实施方式1所涉及的维护辅助系统是包含维护辅助装置1及数据创建装置2而构成的。在维护辅助装置1连接plc(programmable logic controller)3，其是构成生
产设备，对被控制仪器(未图示)进行控制的控制装置。plc 3具有基于从被控制仪器取得的信息对生产设备的问题进行检测的功能。plc 3对问题进行检测的方法可以是任意的方法。例如，plc 3对由安装于生产设备的生产线的各种传感器输出的测量值进行确认，在测量值表示异常的值的情况下判断为发生了问题。另外，plc 3如果检测到问题，则将问题发生通知给维护辅助装置1。plc 3将检测出的问题的识别信息(下面，称为问题识别信息)输入至维护辅助装置1，由此通知问题的发生。
24.维护辅助装置1具有信息取得部11、信息检索部12、数据库13、显示控制部14及显示部15。
25.信息取得部11取得从plc 3输出的问题识别信息，将所取得的问题识别信息作为检索关键词而输出至信息检索部12。
26.信息检索部12使用从信息取得部11接收到的问题识别信息对数据库13进行检索。信息检索部12将检索结果输出至显示控制部14。
27.数据库13接收由数据创建装置2创建的数据而进行管理。由数据创建装置2创建的数据是与在生产设备设想的问题相关的数据，例如，包含问题识别信息、表示发生的现象的发生现象信息及表示处置方法的处置方法信息。发生现象信息表示问题的内容。数据库13预先保存生产设备的设计数据，如果从数据创建装置2接收到上述的数据，则与生产设备的设计数据相关联地保存。关于生产设备的设计数据的内容在后面记述。另外，关于将从数据创建装置2接收的数据与生产设备的设计数据相关联的方法而另行说明。在下面的说明中，将由数据库13管理的数据称为维护辅助数据。
28.显示控制部14将从信息检索部12输出的检索结果在显示部15进行显示而通知给生产设备的维护作业者即用户。
29.数据创建装置2例如是个人计算机，具有数据输入接受部21及数据登记部22。
30.数据输入接受部21从数据库13的创建作业者接受在维护辅助装置1的数据库13中登记的维护辅助数据的创建所需的数据的输入。
31.数据登记部22基于由数据输入接受部21接受输入得到的数据而创建维护辅助数据，登记于维护辅助装置1的数据库13。
32.在这里，对实现维护辅助装置1的硬件的结构进行说明。图2是表示实现维护辅助装置1的硬件的结构例的图。
33.维护辅助装置1例如由图2所示的处理器101、存储器102、接口电路103及显示装置104实现。
34.处理器101是cpu(也称为central processing unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、dsp(digital signal processor))、系统lsi(large scale integration)等。存储器102例如是ram(random access memory)、rom(read only memory)、闪存、eprom(erasable programmable read only memory)、eeprom(注册商标)(electrically erasable programmable read
‑
only memory)等非易失性或者易失性的半导体存储器。接口电路103是用于与其他装置之间收发各种数据的电路。显示装置104是液晶监视器、显示器等。实现维护辅助装置1的硬件在这些处理器101、存储器102、接口电路103及显示装置104的基础上，可以还包含用于接受用户的操作的输入装置。输入装置的例子是键盘、鼠标、触摸面板等。
35.维护辅助装置1的信息取得部11、信息检索部12、数据库13及显示控制部14是由处理器101及存储器102实现的。具体地说，将用于作为信息取得部11、信息检索部12、数据库13及显示控制部14动作的程序储存于存储器102，将储存于存储器102的程序由处理器101读出而执行，由此实现维护辅助装置1的上述的各部。
36.此外，信息取得部11经由接口电路103而从plc 3取得问题识别信息。数据创建装置2登记于数据库13的维护辅助数据经由接口电路103从数据创建装置2传送至数据库13。另外，显示部15由显示装置104实现。
37.用于实现维护辅助装置1的信息取得部11、信息检索部12、数据库13及显示控制部14的上述程序可以是以预先储存于存储器102的状态提供给用户的方式，也可以是以写入至cd(compact disc)－rom、dvd(digital versatile disc)－rom等计算机可读取的记录介质的状态提供给用户，由用户安装于存储器102的方式。另外，上述程序也可以经由互联网等通信线路提供给用户。
38.接下来，对登记于维护辅助装置1所具有的数据库13的维护辅助数据的结构进行说明。在这里，对使用数据创建装置2在数据库13登记维护辅助数据的作业顺序以及数据的结构进行说明。以下说明的作业需要在开始维护辅助装置1的运行前进行。
39.作为一个例子，说明对与在图3所示的结构的生产设备设想的问题相关的数据进行登记的情况。图3是表示生产设备的一个例子的图，具体地说，示出了输送设备的例子。图3所示的输送设备包含带式输送机、电动机单元#1及#2和光传感器。带式输送机将进行制造的产品的中间物即组装框架在箭头所示的方向输送。光传感器对通过带式输送机输送而来的组装框架进行检测而对运转率进行确认，如果检测到运转率降低则通过变量x0进行通知。此外，严格地说，光传感器与相当于图1所示的plc 3的控制装置连接，对由光传感器输出的信号进行解析，由此控制装置进行运转率的计算及运转率降低的检测。该控制装置将检测结果通过变量x0通知给维护辅助装置1。变量x0是问题识别信息。
40.图4是用于说明由数据创建装置2取得与在图3所示的生产设备(输送设备)的电动机单元#2设想的问题相关的数据而登记于数据库13的动作的图。参照图4而说明将与电动机单元#2的问题相关的数据(下面，称为问题相关数据)进行登记的动作。
41.如图4所示，电动机单元#2由多个部件，具体地说，由电动机及振动传感器构成。另外，电动机由更小的的部件，具体地说，由转子、轴承及托架构成。在图4中表示将通过树状构造表示的电动机单元#2构成的各部件的关系的信息是生产设备的设计数据所包含的信息。该信息在对生产设备进行设计时被创建。在生产设备的设计数据，除了表示各部件的关系的信息以外，还包含各部件的规格的信息、表示各部件的生产设备中的位置的设置位置信息、表示部件的形状的cad(computer
‑
aided design)数据、表示生产设备的整体或者一部分的结构的cad数据等。
42.数据创建装置2设为预先取得生产设备的设计数据而保存。为了便于说明，在下面的说明中，将设计数据所包含的信息之中的表示各部件的关系的信息称为设备结构信息。此外，图4所示的“问题主要原因”及“处置方法”不包含于生产设备的设计数据。“问题主要原因”及“处置方法”是数据输入接受部21接受输入而与生产设备的设计数据相关联的数据。在生产设备的设计数据中将“问题主要原因”及“处置方法”相关联的数据成为维护辅助数据。但是，与生产设备的设计数据相关联的信息并不限定于“问题主要原因”及“处置方
法”。在这些信息的基础上，也可以将其他信息与生产设备的设计数据相关联而设为维护辅助数据。
43.数据创建装置2的数据输入接受部21在接受登记于数据库13的数据的输入的情况下，基于设备结构信息，通过生产设备的各部件的关系可知的树状形式将各部件在显示部(未图示)进行显示。此时，数据创建装置2可以将部件的3d模型一并显示，以使得知晓部件的结构。构建数据库13的作业者对在树状的末端显示的最小结构的部件(在图4的例子中是转子、轴承、托架、振动传感器)中的1个进行选择，进行用于开始问题相关数据的输入的操作。作业者例如在选择出部件的状态将鼠标点击右键而调用菜单，开始输入。如果在选择出轴承的状态下接受到该操作，则数据创建装置2使数据输入画面201在显示部进行显示，等待轴承的问题相关数据被输入。然后，作业者将“问题识别信息”、“问题主要原因”、“发生的现象”、“处置方法”及“链接”的各信息作为问题相关数据而输入。“问题主要原因”是问题主要原因信息，表示问题发生的主要原因。“链接”例如是部件的手册的数据所存在的场所的信息。此外，问题相关数据无需包含上述的全部信息。问题相关数据至少包含“问题识别信息”及“处置方法”即可。维护作业者假设即使不知晓问题主要原因及发生的现象，只要知晓处置方法，就能够按照处置方法进行作业而消除问题。
44.数据输入接受部21在接受到问题相关数据的输入后，如果按下“ok”按钮，则将接受到输入的问题相关数据传送至数据登记部22。数据登记部22如果从数据输入接受部21接收到问题相关数据，则将问题相关数据与上述选择出的部件的部件id(identification)，具体地说，与生产设备的设计数据所包含的电动机单元#2的电动机的轴承的部件id(部件id＝0002)相关联而登记于数据库13。其结果，生产设备的设计数据所包含的部件的信息(部件id)和问题相关数据相关联的结构的维护辅助数据登记于数据库13。与问题相关数据相关联而登记于数据库13的状态的部件id是表示成为处置的对象的部件的处置对象部件信息。在图4所示的例子中，在包含表示问题识别信息为x0的数据、表示部件id为0002的轴承的问题主要原因为轴承的磨损的文本数据、和表示问题的处置方法为轴承的更换的文本数据在内的问题相关数据与部件id相关联的状态下登记于数据库13。
45.将以上的数据创建装置2的动作通过流程图表示而成为图5。图5是表示数据创建装置2的动作的一个例子的流程图。
46.如图5所示，数据创建装置2从用户接受数据的输入(步骤s11)。即，数据输入接受部21通过使用图4所说明的方法，从作业者接受问题相关数据的输入。
47.数据创建装置2接下来将输入的数据登记于数据库13(步骤s12)。即，数据登记部22接收由数据输入接受部21接受输入得到的问题相关数据，将接收到的问题相关数据与生产设备的设计数据所包含的部件id相关联而生成维护辅助数据，登记于数据库13。
48.以图3及图4所示的电动机单元#2的电动机的轴承为例而说明了将维护辅助数据登记于数据库13的顺序，但将与生产设备的其他部件有关的维护辅助数据登记于数据库13的顺序也是同样的。作业者重复相同的顺序而关于在树状的末端显示的最小结构的部件输入问题相关数据。数据创建装置2将输入的问题相关数据与部件id相关联而登记于数据库13。
49.接下来，参照图6及图7对维护辅助装置1的动作的具体例进行说明。图6是用于说明实施方式1所涉及的维护辅助装置1的动作的一个例子的图。图7是表示实施方式1所涉及
的维护辅助装置1的动作的一个例子的流程图。
50.作为一个例子，如图6的左上所示对在输送设备发生了运转率降低的问题的情况下的动作进行说明。该问题是由plc 3对光传感器的检测结果进行监视而检测到的。plc 3如果检测到运转率的降低，则使用问题识别信息即变量x0将问题的发生通知给维护辅助装置1。
51.维护辅助装置1如图7所示，取得从检测到问题的plc 3输出的问题识别信息(步骤s21)。该步骤s21的处理由信息取得部11进行。在图6所示的例子的情况下，信息取得部11取得变量x0而作为问题识别信息。
52.维护辅助装置1接下来将从plc 3接收到的问题识别信息作为关键词对数据库13进行检索(步骤s22)。该步骤s22的处理由信息检索部12进行。在图6所示的例子的情况下，信息检索部12将变量x0作为关键词对数据库13进行检索，对赋予了与变量x0相关联的部件id(＝0002)的电动机单元#2的轴承进行确定。而且，信息检索部12取得与确定出的轴承相关联的问题主要原因及处置方法、和与设置了具有轴承的电动机单元#2的输送设备(设备id＝0001)相关的设计数据。
53.维护辅助装置1接下来基于对数据库13进行检索而得到的各数据，将问题主要原因部位与问题主要原因和处置方法在显示部15进行显示(步骤s23)。问题主要原因部位是成为由plc 3检测到的问题发生的主要原因的部件所设置的部位。由此，问题主要原因部位表示实施处置方法的对象的部件的输送设备中的位置。该步骤s23的处理由显示控制部14进行。在图6所示的例子的情况下，如图6的左下所示，显示控制部14基于在步骤s22由信息检索部12取得的设计数据所包含的cad数据，使表示设置了具有发生了问题的轴承的电动机单元#2的输送设备的整体结构的3d模型和电动机单元#2的3d模型，通过输送设备中的电动机单元#2的位置可知且电动机单元#2的3d模型中的轴承的位置可知的显示形式，在显示部15进行显示。显示控制部14还使问题主要原因及处置方法在显示部15进行显示。此外，在这里，使用3d模型将具有发生了问题的轴承的电动机单元#2的输送设备中的位置及电动机单元#2中的轴承的位置通过3d模型通知给用户，但通知方法并不限定于此。只要用户能够掌握在生产设备(在图6的例子中为输送设备)的何处设置的装置(在图6的例子中为电动机单元#2)的哪个部件(在图6的例子中为轴承)存在问题，则可以使用任意的显示方法。例如，也可以将生产设备、装置及部件的位置关系通过文本显示。
54.如以上所述，本实施方式所涉及的维护辅助装置1具有数据库13，该数据库13将生产设备的设计数据和与构成生产设备的部件相关联的部件的问题的主要原因及处置方法作为维护辅助数据进行管理，在生产设备发生了问题的情况下，基于由数据库13管理的维护辅助数据之中的与发生的问题相关联的维护辅助数据，将成为问题发生的主要原因的部件的位置及处置方法通知给用户。由此，能够实现生产设备的维护作业的高效化。
55.此外，在本实施方式中，示出了在维护辅助装置1内存在数据库13的结构例，但也可以在维护辅助装置1的外部设置数据库13。
56.另外，在本实施方式中，为了使说明简单化，设为相对于1个部件将1组问题主要原因及处置方法相关联而登记于数据库13。但是，还有可能在1个部件设想的问题存在多种。由此，也可以设为相对于1个部件将多组问题主要原因及处置方法相关联而登记于数据库13。在该情况下，维护辅助装置1如果在上述的步骤s22发现与检索关键词相对应的多个数
据，则在步骤s23中，例如，首先将多个问题主要原因列表化而一览显示。然后，如果一览中的任一个被用户选择，则对与选择出的问题主要原因相对应的问题主要原因部位及处置方法进行显示。
57.实施方式2.
58.图8是表示包含实施方式2所涉及的维护辅助装置而构成的维护辅助系统的结构例的图。实施方式2所涉及的维护辅助系统包含维护辅助装置1a、数据创建装置2及plc 3而构成。数据创建装置2及plc 3与实施方式1相同，因此省略说明。
59.维护辅助装置1a是将实施方式1所涉及的维护辅助装置1的信息检索部12置换为信息检索部12a，追加有数据取得部16及处理结果数据库17的结构。在本实施方式中，以与实施方式1所涉及的维护辅助装置1不同的部分为中心进行说明。
60.如上所述，实施方式1所涉及的维护辅助装置1将设想的问题的主要原因、处置方法等登记于数据库13，在问题发生时将登记于数据库13的处置方法通知给用户。但是，在发生了没有设想的问题的情况下，用户通过自身的能力查明问题的主要原因，进行所需的处置而消除问题。设想如上所述的情形，本实施方式所涉及的维护辅助装置1a在用户通过自身的能力消除问题的情况下由数据取得部16取得表示作业内容的数据，登记于处理结果数据库17。由此，在再次发生相同问题时使得用户能够利用处理结果数据库17的数据而高效率地消除问题。
61.图9是表示实施方式2所涉及的维护辅助装置1a所具有的数据取得部16的动作的一个例子的流程图。数据取得部16从进行使问题消除的作业的用户接受数据的输入，取得与为了消除问题而进行的作业相关的数据(步骤s31)。数据取得部16在步骤s31中，取得表示作业内容的数据。在这里的作业内容包含问题的发生部位、问题的主要原因、执行的处置、问题的发生日期时间等。表示作业内容的数据设为文本数据。
62.数据取得部16在从用户接受到数据的输入后将输入的数据登记于处理结果数据库17(步骤s32)。此时，数据取得部16将输入的数据(与为了使问题消除而进行的作业相关的数据)与问题识别信息相关联而登记。与输入的数据相关联的问题识别信息设为从plc 3通知的最新的问题识别信息。由数据取得部16取得的与为了使问题消除而进行的作业相关的数据，在即使将从plc 3通知的问题识别信息作为关键词由维护辅助装置1a对数据库13进行检索也无法找到适当的处置方法的情况下被输入。即，在与从plc 3通知的问题识别信息相对应的处置方法不存在的情况下，用户在通过自身的能力进行使问题消除的作业后，输入与所进行的作业相关的数据。因此，数据取得部16将通过步骤s31取得的数据与从plc 3通知的最新的问题识别信息相关联而登记于处理结果数据库17。
63.图10是表示实施方式2所涉及的维护辅助装置1a的动作的一个例子的流程图。图10所示的流程图的步骤s21及s22与在实施方式1中说明的图7的步骤s21及s22相同，因此省略说明。
64.如图10所示，维护辅助装置1a在执行步骤s22后，对是否存在相应的数据，即，是否通过步骤s22找到相应的数据进行确认(步骤s41)。该步骤s41由信息检索部12a进行。维护辅助装置1a在存在相应的数据的情况下(步骤s41：yes)，基于通过步骤s22的检索处理而得到的各数据，使问题主要原因部位与问题主要原因和处置方法在显示部15进行显示(步骤s43)。该步骤s43的处理是与在实施方式1中说明的图7的步骤s23相同的处理。
65.维护辅助装置1a在没有相应的数据的情况下(步骤s41：no)，将问题识别信息作为关键词对处理结果数据库17进行检索(步骤s42)。步骤s42的检索由信息检索部12a进行。设为检索关键词的问题识别信息与在步骤s22的检索中使用的问题识别信息相同。
66.维护辅助装置1a接下来对是否存在相应的数据，即，是否通过步骤s42找到相应的数据进行确认(步骤s44)。该步骤s44由信息检索部12a进行。维护辅助装置1a在存在相应的数据的情况下(步骤s44：yes)，基于通过步骤s42的检索处理而得到的数据，将处理方法在显示部15进行显示(步骤s46)。在这里的处理方法是在处理结果数据库17中登记的数据所示的使问题消除的作业的内容。该步骤s46的处理由显示控制部14进行。
67.维护辅助装置1a在没有相应的数据的情况下(步骤s44：no)，将不存在该数据在显示部15进行显示(步骤s45)。该步骤s45的处理由显示控制部14进行。
68.此外，在本实施方式中，在维护辅助装置1a的内部设置数据取得部16及处理结果数据库17，但也可以将它们的一者或者两者设置于维护辅助装置1a的外部。例如，可以构成为在经由通信网络与维护辅助装置1a连接的服务器装置设置处理结果数据库17。另外，数据取得部16可以设为安装有用于在处理结果数据库17登记数据的专用的应用的可与通信网络连接的个人计算机、平板终端、智能手机等。
69.如以上所述，本实施方式所涉及的维护辅助装置1a构成为相对于实施方式1所涉及的维护辅助装置1，追加有从进行了使生产设备的问题消除的作业的用户取得与作业相关的数据的数据取得部16和对由数据取得部16取得的数据进行管理的处理结果数据库17。根据维护辅助装置1a，用户能够利用为了使问题消除而在过去进行的作业的数据，与实施方式1相比较能够更高效地进行维护作业。
70.以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
71.标号的说明
72.1、1a维护辅助装置，2数据创建装置，3plc，11信息取得部，12、12a信息检索部，13数据库，14显示控制部，15显示部，16数据取得部，17处理结果数据库，21数据输入接受部，22数据登记部，201数据输入画面。