(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-09
(45)【発行日】2023-03-17
(54)【発明の名称】作業機械管理システムおよび作業機械管理装置
(51)【国際特許分類】
E02F 9/26 20060101AFI20230310BHJP
E02F 9/20 20060101ALI20230310BHJP
【ＦＩ】
E02F9/26 A
E02F9/20 M
E02F9/20 N
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020000653
(22)【出願日】2020-01-07
(65)【公開番号】P2021110106
(43)【公開日】2021-08-02
【審査請求日】2022-02-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000005522
【氏名又は名称】日立建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002572
【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】米田 知弘
(72)【発明者】
【氏名】猪瀬 聡志
(72)【発明者】
【氏名】吉田 智宏
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 史十
(72)【発明者】
【氏名】奥村 崇
(72)【発明者】
【氏名】金野 浩之
【審査官】荒井 良子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１８００２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５３９２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２５００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１４８３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１２０６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２３７６５７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／２６
Ｅ０２Ｆ ９／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業機械の位置情報および稼働情報を前記作業機械から受信するとともに、前記位置情報に基づいて前記作業機械が作業する地域の地質情報を地理情報システムサーバから受信する入出力装置と、前記稼働情報および前記地質情報に基づいて前記作業機械のメンテナンス時期を予測する処理装置と、を備え、
前記稼働情報は、前記作業機械の燃費、前記作業機械が特定の動作を行った累積時間である実働時間、および前記作業機械の部品の交換履歴を含み、
前記地質情報は、前記作業機械が作業する前記地域の弾性波速度の分布を含み、
前記処理装置は、前記燃費に基づいて前記作業機械の負荷を算出し、前記位置情報に対応する前記弾性波速度および前記負荷の大小に応じた複数のカテゴリを設定し、前記交換履歴に基づいて前記部品の使用開始から交換までの前記実働時間を耐用期間として算出し、前記カテゴリごとに複数の前記作業機械の前記耐用期間の中央値を算出し、前記弾性波速度および前記負荷が最大の前記カテゴリの前記中央値をそれぞれの前記カテゴリの前記中央値で除して前記カテゴリごとの前記部品の寿命係数を算出し、前記作業機械の前記カテゴリごとの前記実働時間と前記寿命係数の積の総和を前記部品の累積損傷時間として算出し、前記累積損傷時間に基づいて前記作業機械のメンテナンス時期を予測し、
前記入出力装置は、外部の携帯端末からの要求に応じて、前記処理装置で予測した前記作業機械のメンテナンス時期に基づく警告に関するデータを前記携帯端末に出力することを特徴とする作業機械管理システム。
【請求項2】
前記処理装置は、各々の前記作業機械の稼働時間に対する前記実働時間の割合が所定の割合以上である前記作業機械の前記稼働情報を抽出して、抽出した前記稼働情報の前記交換履歴に基づいて前記耐用期間を算出することを特徴とする請求項１に記載の作業機械管理システム。
【請求項3】
前記処理装置は、前記弾性波速度および前記負荷が最大の前記カテゴリの前記中央値を使用限界時間に設定し、前記使用限界時間に対する前記累積損傷時間の百分率を前記部品の損耗率として算出し、前記損耗率に基づいて前記メンテナンス時期を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業機械管理システム。
【請求項4】
前記地質情報は、前記地域における地質名称の分布を含み、前記処理装置は、前記負荷および前記地質名称に基づいて、前記メンテナンス時期を予測することを特徴とする請求項１に記載の作業機械管理システム。
【請求項5】
作業機械の位置情報および稼働情報を前記作業機械から受信するとともに、前記位置情報に基づいて前記作業機械が作業する地域の地質情報を地理情報システムサーバから受信する入出力装置と、前記稼働情報および前記地質情報に基づいて前記作業機械のメンテナンス時期を予測する処理装置と、
前記処理装置で予測した前記作業機械のメンテナンス時期に基づく警告を表示する表示装置と、
を備え、
前記稼働情報は、前記作業機械の燃費、前記作業機械が特定の動作を行った累積時間である実働時間、および前記作業機械の部品の交換履歴を含み、
前記地質情報は、前記作業機械が作業する前記地域の弾性波速度の分布を含み、
前記処理装置は、前記燃費に基づいて前記作業機械の負荷を算出し、前記位置情報に対応する前記弾性波速度および前記負荷の大小に応じた複数のカテゴリを設定し、前記交換履歴に基づいて前記部品の使用開始から交換までの前記実働時間を耐用期間として算出し、前記カテゴリごとに複数の前記作業機械の前記耐用期間の中央値を算出し、前記弾性波速度および前記負荷が最大の前記カテゴリの前記中央値をそれぞれの前記カテゴリの前記中央値で除して前記カテゴリごとの前記部品の寿命係数を算出し、前記作業機械の前記カテゴリごとの前記実働時間と前記寿命係数の積の総和を前記部品の累積損傷時間として算出し、前記累積損傷時間に基づいて前記作業機械のメンテナンス時期を予測することを特徴とする作業機械管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作業機械管理システムおよび作業機械管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から複数のショベルの作業現場への配置計画の立案に有益な情報を提供するショベル支援装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載されたショベル支援装置は、画像を表示する表示画面と、通信機能を有する送受信回路と、前記送受信回路を通して受信された情報に基づいて、前記表示画面に画像を表示する処理装置とを有している。このショベル支援装置において、前記処理装置は、地盤の硬さに関する情報を、前記送受信回路を通して受信し、受信した情報に基づいて地盤の硬さ情報を求め、地盤の硬さの分布を前記表示画面に表示する（同文献、請求項１および第０００８段落等を参照）。
【0003】
地盤の硬さや作業内容ごとの作業時間に基づいて、メンテナンス時期を決定する方法では、稼働時間のみに基づく場合に比べて、より適切なメンテナンス時期を決定することができる（同文献、第０００６段落等を参照）。上記従来のショベル支援装置によれば、外部要因を表示することができ、作業現場への配置計画の立案に有益な情報を提供することも可能になる（同文献、第００１０段落等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－１１２０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来のショベル支援装置において、前記地盤の硬さ情報は、過去に作業が行われた箇所の地盤の硬さを示す情報を含む（特許文献１、請求項２等を参照）。しかし、この従来のショベル支援装置は、過去に作業が行われたことのない地点でショベルが作業する場合、ショベルに加わる負荷を予測することができない。そのため、この従来のショベル支援装置は、ショベルに加わる負荷に基づくメンテナンス時期の予測精度に課題がある。
【0006】
本開示は、従来よりも作業機械のメンテナンス時期を高精度に予測可能な作業機械管理システムおよび作業機械管理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様は、作業機械の位置情報および稼働情報を前記作業機械から受信するとともに、前記位置情報に基づいて前記作業機械が作業する地域の地質情報を地理情報システムサーバから取得する入出力装置と、前記稼働情報および前記地質情報に基づいて前記作業機械のメンテナンス時期を予測する処理装置と、を備え、前記入出力装置は、外部の携帯端末からの要求に応じて、前記処理装置で予測した前記作業機械のメンテナンス時期に基づく警告に関するデータを前記携帯端末に出力することを特徴とする作業機械管理システムである。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、従来よりも作業機械のメンテナンス時期を高精度に予測可能な作業機械管理システムおよび作業機械管理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の作業機械管理システムの一実施形態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本開示の作業機械管理システムおよび作業機械管理装置の実施形態を説明する。
【0011】
図１は、本開示に係る作業機械管理システムの一実施形態を示すブロック図である。詳細については後述するが、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、主に、次の構成を特徴としている。作業機械管理システム１００は、入出力装置１２１と、処理装置１２２とを備えている。入出力装置１２１は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを作業機械２００から受信するとともに、位置情報ＰＩに基づいて作業機械２００が作業する地域の地質情報ＧＩを地理情報システムサーバ３００から受信する。処理装置１２２は、作業機械２００の稼働情報ＯＩおよび地質情報ＧＩに基づいて、作業機械２００のメンテナンス時期を予測する。そして、入出力装置１２１は、携帯端末１３０からの要求に応じて、処理装置１２２で予測した作業機械２００のメンテナンス時期に基づく警告に関するデータを携帯端末１３０に出力する。
【0012】
まず、図２を参照して、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置の管理対象である作業機械２００の一例を説明する。図２は、図１の作業機械２００の一例を示す側面図である。作業機械２００は、たとえば、油圧ショベルである。なお、作業機械管理システム１００および作業機械管理装置の管理対象である作業機械２００は、油圧ショベルに限定されず、たとえば、ホイールローダ、解体・破砕機、金属リサイクル機、林業機、リジッドダンプトラック、クレーンおよび基礎工事用機械、ならびに双腕作業機など、他の作業機械であってもよい。
【0013】
作業機械２００は、たとえば、コントローラ２１０と、表示装置２２０と、通信装置２３０と、位置情報取得装置２４０と、稼働情報取得装置２５０と、走行装置２６０と、旋回体２７０と、フロント作業機２８０と、を備えている。
【0014】
コントローラ２１０は、たとえば、入出力装置２１１と、ＣＰＵなどの処理装置２１２と、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスクなどの記憶装置２１３と、記憶装置２１３に記憶されたプログラムを備えたマイクロコントローラによって構成されている。コントローラ２１０は、入出力装置２１１を介して作業機械２００の各装置へ制御信号を出力して各装置を制御する。また、コントローラ２１０には、各装置から出力される各種の情報が、入出力装置２１１を介して入力される。
【0015】
表示装置２２０は、たとえば、旋回体２７０のキャビン２７１内に配置され、コントローラ２１０から出力された制御信号に基づく画像や文字などの情報を表示する。通信装置２３０は、旋回体２７０に収容され、外部との通信を行う。より具体的には、通信装置２３０は、たとえば、無線通信によってインターネット回線４００に接続され、作業機械管理システム１００との通信を行う。
【0016】
位置情報取得装置２４０は、たとえば、旋回体２７０に搭載され、作業機械２００の位置情報ＰＩを取得する。位置情報取得装置２４０は、たとえば、ＧＰＳやＧＮＳＳなどの衛星測位システムによって構成されている。稼働情報取得装置２５０は、たとえば、マイクロコントローラと、図示を省略する各種のセンサとによって構成され、作業機械２００の稼働情報ＯＩを取得する。なお、稼働情報取得装置２５０は、たとえば、コントローラ２１０と、図示を省略する各種のセンサとによって代用することも可能である。
【0017】
稼働情報取得装置２５０は、たとえば、作業機械２００の走行速度を計測する速度センサ、フロント作業機２８０の関節の角度を計測する角度センサ、走行装置２６０に対する旋回体２７０の旋回角度を計測する旋回角度センサを含む。また、稼働情報取得装置２５０は、たとえば、作業機械２００の稼働時間、作業機械２００が特定の動作を行った実働時間、旋回体２７０の旋回時間などを測定するタイマーを含む。さらに、稼働情報取得装置２５０は、たとえば、作業機械２００の燃料の残量を測定する燃料計を含む。
【0018】
また、稼働情報取得装置２５０は、たとえば、作業機械２００の部品の交換履歴や顧客情報を入力するためのキーボードやタッチパネルなどの入力装置を含んでもよい。また、稼働情報取得装置２５０は、たとえば、作業機械管理システム１００を構成する管理サーバ１１０、ユーザサーバ１２０、または携帯端末１３０から、入出力装置２１１または通信装置２３０を介して、作業機械２００の部品の交換履歴や顧客情報を取得してもよい。
【0019】
走行装置２６０は、たとえば、スプロケット２６１と、アイドラ２６２と、リンクアッセンブリ２６３と、上部ローラ２６４と、下部ローラ２６５と、シュープレート２６６とを備えたクローラ式の走行装置である。スプロケット２６１は、たとえば、油圧装置によって駆動される油圧モータに動力伝達機構を介して接続されている。リンクアッセンブリ２６３は、スプロケット２６１、アイドラ２６２、上部ローラ２６４および下部ローラ２６５に架け渡されている。
【0020】
複数のシュープレート２６６は、環状のリンクアッセンブリ２６３の外側に取り付けられ、下方側に位置する複数のシュープレート２６６が接地する。このような構成により、コントローラ２１０から制御信号が出力されて油圧装置が油圧モータを回転させると、スプロケット２６１が回転する。これにより、外側に複数のシュープレート２６６が取り付けられた環状のリンクアッセンブリ２６３が、アイドラ２６２、上部ローラ２６４および下部ローラ２６５の周りを回転して作業機械２００を走行させる。
【0021】
旋回体２７０は、走行装置２６０の上に、たとえば油圧モータまたは電動モータを備えた旋回機構を介して、旋回可能に設けられている。旋回体２７０は、前部の一側にオペレータが搭乗するキャビン２７１を備え、前部の中央にフロント作業機２８０が上下方向に回動可能に取り付けられ、後部にカウンタウエイト２７２が設けられている。旋回体２７０は、たとえば、コントローラ２１０からの制御信号に基づいて旋回機構が駆動されることで、作業機械２００の前後方向および左右方向に垂直な上下方向に沿う回転軸を中心に、走行装置２６０の上で旋回する。
【0022】
フロント作業機２８０は、たとえば、ブーム２８１とアーム２８２とバケット２８３とが、それぞれ、関節を介して連結されたリンク機構を有している。バケット２８３の先端には、ツース２８３Ｔが取り付けられている。また、フロント作業機２８０は、旋回体２７０に収容された油圧装置から供給される作動油の油圧によって伸縮する油圧シリンダであるブームシリンダ２８１Ｓと、アームシリンダ２８２Ｓと、バケットシリンダ２８３Ｓとを備えている。
【0023】
フロント作業機２８０は、たとえば、コントローラ２１０から出力された制御信号に基づいて、油圧装置からブームシリンダ２８１Ｓと、アームシリンダ２８２Ｓと、バケットシリンダ２８３Ｓに作動油が供給される。これにより、ブームシリンダ２８１Ｓと、アームシリンダ２８２Ｓと、バケットシリンダ２８３Ｓが伸縮し、それぞれ、ブーム２８１と、アーム２８２と、バケット２８３を駆動させることで、掘削作業やならし作業など、所望の作業を行うことができる。
【0024】
作業機械２００の特定の部品は、たとえば、作業機械２００が作業を行う地域の地質の影響により、作業機械２００の実働時間の増加とともに損耗が進行する。ここで、地質の影響による損耗としては、たとえば、地表の土砂や岩石との接触にともなう衝撃や摩擦による損耗、または、部品間に入り込んだ土砂と部品との間の摩擦による損耗などを例示することができる。
【0025】
また、地表の土砂や岩石との接触にともなう衝撃や摩擦によって損耗が進行する作業機械２００の部品としては、たとえば、フロント作業機２８０のバケット２８３の先端のツース２８３Ｔや、走行装置２６０のシュープレート２６６を例示することができる。また、部品間に入り込んだ土砂と部品との間の摩擦によって損耗が進行する作業機械２００の部品としては、たとえば、走行装置２６０のスプロケット２６１、アイドラ２６２、リンクアッセンブリ２６３、上部ローラ２６４、下部ローラ２６５などを例示することができる。
【0026】
また、作業機械２００の実働時間は、作業機械２００が特定の動作を行った時間の総和、すなわち作業機械２００が特定の動作を行った累積時間である。作業機械２００の特定の動作、すなわち、地質の影響による部品の損耗を進行させる作業機械２００の動作としては、たとえば、フロント作業機２８０による掘削作業やならし作業、走行装置２６０による走行動作、または、旋回機構による旋回体２７０の旋回動作などを例示することができる。
【0027】
以下、本実施形態の作業機械管理システム１００の構成の一例を詳細に説明する。本実施形態の作業機械管理システム１００は、たとえば、複数の作業機械２００の情報を管理して、個々の作業機械２００のメンテナンス時期を予測し、予測したメンテナンス時期をユーザに通知するシステムである。
【0028】
図１に示す例において、作業機械管理システム１００は、たとえば、管理サーバ１１０と、ユーザサーバ１２０と、携帯端末１３０とを備えている。なお、作業機械管理システム１００は、たとえば、管理サーバ１１０と、ユーザサーバ１２０と、携帯端末１３０とのうち、いずれか一以上によって構成することも可能である。すなわち、管理サーバ１１０、ユーザサーバ１２０、および携帯端末１３０は、それぞれ、単体で作業機械管理装置として機能することも可能である。
【0029】
管理サーバ１１０は、たとえば、作業機械２００の製造者が所有する情報処理装置であり、入出力装置１１１と、ＣＰＵなどの処理装置１１２と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスクなどの記憶装置１１３と、表示装置１１４と、を備えている。入出力装置１１１は、たとえば、インターネット回線４００に接続されている。記憶装置１１３は、たとえば、作業機械２００の各種のデータや、処理装置１１２によって実行される各種のプログラムが記録されている。
【0030】
処理装置１１２は、たとえば、記憶装置１１３に記憶された各種のプログラムを実行する。これにより、処理装置１１２は、たとえば、複数の作業機械２００の各々から、識別情報とともに送信された位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを、インターネット回線４００および入出力装置１１１を介して取得する。さらに、処理装置１１２は、取得した個々の作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩに基づいてテーブルを作成して、記憶装置１１３に記憶させる。
【0031】
図３は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩに基づく、稼働日報テーブルＴＢＬ１、部品交換履歴テーブルＴＢＬ２、および顧客情報テーブルＴＢＬ３の各テーブルの一例である。これらの各テーブルは、前述のように、たとえば、作業機械管理システム１００の処理装置１１２によって作成され、記憶装置１１３に記憶されている。これらの各テーブルにおいて、識別情報は、個々の作業機械２００を識別するための情報である。
【0032】
稼働日報テーブルＴＢＬ１は、たとえば、作業機械２００の識別情報ごとに、稼働情報ＯＩとして、稼働日、稼働時間、掘削時間、旋回時間および燃費を含み、位置情報ＰＩとして緯度および経度を含む。部品交換履歴テーブルＴＢＬ２は、たとえば、作業機械２００の識別情報ごとに、作業機械２００の稼働情報ＯＩとして、部品の交換日、部品番号、および部品の交換個数を含む。顧客情報テーブルＴＢＬ３は、たとえば、作業機械２００の識別情報ごとに、ユーザの業種、および、ユーザ名、すなわち顧客名を含む。
【0033】
図１に示すユーザサーバ１２０は、たとえば、製造者から購入した作業機械２００を使用するユーザが所有する情報処理装置であり、作業機械管理装置としても機能する。ユーザサーバ１２０は、管理サーバ１１０と同様に、入出力装置１２１と、処理装置１２２と、記憶装置１２３と、表示装置１２４と、を備えている。本実施形態の作業機械管理システム１００において、ユーザサーバ１２０は、作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測する機能を有している。このメンテナンス時期の予測機能は、ユーザサーバ１２０に限定されず、管理サーバ１１０または携帯端末１３０が有してもよい。このメンテナンス時期を予測する機能については、後で図４を参照して詳細に説明する。
【0034】
携帯端末１３０は、たとえば、作業機械２００の製造者のメンテナンス担当者、または作業機械２００のユーザのオペレータが所持する、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、ノート型ＰＣなどの携帯式の情報処理装置である。携帯端末１３０は、管理サーバ１１０およびユーザサーバ１２０と同様に、入出力装置１３１と、処理装置１３２と、記憶装置１３３と、表示装置１３４と、を備えている。また、携帯端末１３０は、たとえば、無線通信によってインターネット回線４００に接続可能な通信装置１３５を備えている。携帯端末１３０は、たとえば入出力装置１３１を介して、ユーザサーバ１２０に対して作業機械２００のメンテナンス時期に基づく警告に関するデータを要求する。
【0035】
地理情報システムサーバ３００は、たとえば、公的な機関が所有するサーバであり、入出力装置３０１と、ＣＰＵなどの処理装置３０２と、ハードディスクなどの記憶装置３０３とを備えている。地理情報システムサーバ３００は、入出力装置３０１を介してインターネット回線４００に接続されている。処理装置３０２は、入出力装置３０１を介して入力された情報に基づいて、記憶装置３０３に記憶された情報を、入出力装置３０１およびインターネット回線４００を介して送信する。
【0036】
地理情報システムサーバ３００の記憶装置３０３には、地理情報が記憶されている。地理情報は、たとえば、全国各地または世界各地の地質情報ＧＩを含む地質情報データベースである。地質情報ＧＩは、たとえば、各地点の第四紀の地層の地質名称を含む。地質名称は、たとえば、土質と岩盤に大別される。土質は、たとえば、礫、砂礫、砂、シルト、粘土などの地質名称を含む。
【0037】
岩盤は、たとえば、未固結堆積物、堆積岩、火成岩、溶岩類および火砕岩、変成岩、鉱物脈などに分類される。未固結堆積物は、たとえば、段丘堆積物などの地質名称を含む。堆積岩は、たとえば、れき岩、砂岩、シルト岩などの地質名称を含む。岩盤のその他の分類も同様に複数の地質名称を含むが、ここでは例示を省略する。また、地質情報ＧＩは、硬さを示す指標として用いられる弾性波速度を含んでもよい。
【0038】
次に、図４を参照して本実施形態の作業機械管理システム１００の動作を説明する。図４は、本実施形態の作業機械管理システム１００の処理の流れを示すフロー図である。作業機械管理システム１００は、たとえば、作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０により、複数の作業機械２００の位置情報ＰＩと稼働情報ＯＩを取得する処理Ｐ１を実行する。より具体的には、ユーザサーバ１２０は、たとえば、次のように動作する。
【0039】
処理Ｐ１において、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、入出力装置１２１およびインターネット回線４００を介して管理サーバ１１０の記憶装置１１３に記憶された作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを受信し、記憶装置１２３に記憶させる。ここで、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩは、たとえば、図３に示す稼働日報テーブルＴＢＬ１、部品交換履歴テーブルＴＢＬ２、および顧客情報テーブルＴＢＬ３として、ユーザサーバ１２０の記憶装置１２３に記憶される。
【0040】
次に、作業機械管理システム１００は、たとえば、ユーザサーバ１２０により、地理情報システムサーバ３００から地質情報ＧＩを取得する処理Ｐ２を実行する。より具体的には、この処理Ｐ２において、ユーザサーバ１２０は、たとえば、次のように動作する。処理装置１２２は、たとえば、前の処理Ｐ１で取得した位置情報ＰＩに基づいて、複数の作業機械２００が作業を行う地域の地質情報ＧＩを、入出力装置１２１を介して、地理情報システムサーバ３００から取得する。
【0041】
図５は、図４の地質情報ＧＩを取得する処理Ｐ２の説明図である。処理装置１２２は、たとえば、作業機械２００の位置情報ＰＩに含まれる緯度および経度に基づき、複数の作業機械２００が作業を行う地域の地質情報ＧＩを、入出力装置１２１を介して地理情報システムサーバ３００から取得する。より具体的には、処理装置１２２は、たとえば、各々の作業機械２００の識別情報と、緯度および経度との組み合わせごとに、地質情報ＧＩとして弾性波速度と地質名称とを取得する。なお、弾性波速度は、たとえば、地質名称に対応する弾性波速度平均である。
【0042】
次に、作業機械管理システム１００は、たとえば、ユーザサーバ１２０により、図４に示すように、各々の作業機械２００の部品の耐用期間の中央値を算出する処理Ｐ３を実行する。ここでは、耐用期間の中央値を算出する作業機械２００の部品として、フロント作業機２８０のバケット２８３の先端に取り付けられるツース２８３Ｔを例に挙げて説明するが、走行装置２６０の部品についても同様に、耐用期間の中央値を算出することができる。以下、図６および図７を参照して、この処理Ｐ３をより詳細に説明する。
【0043】
図６は、作業機械２００の部品の耐用期間の中央値を算出する処理Ｐ３の詳細を示すフロー図である。作業機械管理システム１００は、作業機械２００の部品の耐用期間の中央値を算出する処理Ｐ３を開始すると、まず、データを抽出する処理Ｐ３１を実行する。この処理Ｐ３１において、たとえば、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、図４に示す処理Ｐ１で取得した図３に示すような稼働情報ＯＩに基づいて、特定の動作を行った累積時間である実働時間が、稼働時間に対して所定の割合以上である作業機械２００のデータを抽出する。
【0044】
より具体的には、耐用期間の中央値を算出する作業機械２００の部品がバケット２８３のツース２８３Ｔである場合、処理装置１２２は、特定の動作を掘削作業に設定する。さらに、処理装置１２２は、掘削作業の実働時間、すなわち掘削時間が、稼働時間に対して所定の割合以上である作業機械２００のデータを抽出する。ここで、処理装置１２２は、たとえば、稼働時間に対する掘削時間の割合が８０［％］以上の作業機械２００のデータを抽出する。なお、作業機械２００の稼働時間に対する実働時間の所定の割合としては、たとえば、５０［％］、６０［％］、７０［％］、８０［％］、９０［％］など、状況に応じて適宜設定することができる。
【0045】
このデータを抽出する処理Ｐ３１において、処理装置１２２は、たとえば、一つの地質名称に対する実働時間が、実働時間の総和すなわち総実働時間に対して所定の割合以上である作業機械２００のデータを抽出してもよい。より具体的には、処理装置１２２は、たとえば、掘削時間の８０［％］以上を砂礫など一つの特定の地質名称において行った作業機械２００のデータを抽出してもよい。なお、一つの地質名称に対する実働時間の総実働時間に対する所定の割合としては、たとえば、５０［％］、６０［％］、７０［％］、８０［％］、９０［％］など、状況に応じて適宜設定することができる。
【0046】
次に、作業機械管理システム１００は、抽出したデータをカテゴリに分類する処理Ｐ３２を実行する。具体的には、たとえば、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、図３の稼働日報テーブルＴＢＬ１に示すように、作業機械２００の稼働情報ＯＩに含まれる燃費に基づいて作業機械２００の負荷を算出する。処理装置１２２は、たとえば、稼働情報ＯＩに含まれる燃費と、記憶装置１２３に記憶されたプログラムおよびしきい値などのデータに基づいて、作業機械２００の負荷を、高負荷、標準、低負荷のような負荷レベルとして算出する。一例として、処理装置１２２は、負荷レベルを、燃費が２４［ｌ／ｈ］以上の場合に「高負荷」、２４［ｌ／ｈ］未満かつ２１［ｌ／ｈ］以上の場合に「標準」、２１［ｌ／ｈ］未満の場合に「低負荷」と算出する。
【0047】
さらに、この処理Ｐ３２において、処理装置１２２は、地質情報ＧＩに含まれる弾性波速度に基づいて、作業機械２００が作業する地点の表層地盤の硬さを算出する。処理装置１２２は、たとえば、稼働情報ＯＩに含まれる燃費と、記憶装置１２３に記憶されたプログラムおよびしきい値などのデータに基づいて、表層地盤の硬さを、硬、中、軟のような硬さレベルとして算出する。一例として、処理装置１２２は、硬さレベルを、弾性波速度平均が、４．０［ｋｍ／ｓ］以上の場合に「硬」、４．０［ｋｍ／ｓ］未満かつ２．０［ｋｍ／ｓ］以上の場合に「中」、２．０［ｋｍ／ｓ］未満の場合に「軟」と算出する。
【0048】
図７は、図６に示すデータをカテゴリに分類する処理Ｐ３２と、部品の耐用期間の中央値を算出する処理Ｐ３３を説明するグラフである。処理Ｐ３２において、処理装置１２２は、弾性波速度および負荷の大小に応じた複数のカテゴリを設定する。具体的には、処理装置１２２は、たとえば、算出した作業機械２００の負荷レベルと表層地盤の硬さレベルに応じた複数のカテゴリを設定する。図７に示す例において、処理装置１２２は、作業機械２００の負荷レベルと表層地盤の硬さレベルに応じた四つのカテゴリを設定している。
【0049】
より具体的には、第１のカテゴリＣＡ１は、表層地盤の硬さが「硬」で作業機械２００の負荷が「高負荷」のカテゴリである。第２のカテゴリＣＡ２は、表層地盤の硬さが「硬」で作業機械２００の負荷が「標準」または「低負荷」のカテゴリである。第３のカテゴリＣＡ３は、表層地盤の硬さが「中」または「軟」で作業機械２００の負荷が「高負荷」のカテゴリである。第４のカテゴリＣＡ４は、表層地盤の硬さが「中」または「軟」で作業機械２００の負荷が「標準」または「低負荷」のカテゴリである。処理Ｐ３２において、処理装置１２２は、設定したカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとに、複数の作業機械２００のデータをまとめる。
【0050】
次に、作業機械管理システム１００は、カテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとに、複数の作業機械２００の部品の耐用期間の中央値を算出する処理Ｐ３３を実行する。より具体的には、この処理Ｐ３３において、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、稼働情報ＯＩに含まれる部品の交換履歴に基づいて、たとえばツース２８３Ｔなどの部品の使用開始から交換までの実働時間を耐用期間として算出する。ここで、実働時間は、前述のように作業機械２００が特定の作業を行った累積時間であり、ツース２８３Ｔの場合は掘削時間である。さらに、この処理Ｐ３３において、処理装置１２２は、図７に示すように、カテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとに、複数の作業機械２００の部品の耐用期間の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を算出する。次に、処理Ｐ３４において、処理装置１２２は、算出した部品の耐用期間の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を記憶装置１２３に記憶させ、図６に示す処理Ｐ３を終了する。
【0051】
次に、作業機械管理システム１００は、図４に示す損耗率を算出する処理Ｐ４を実行する。以下、図８および図９を参照して、損耗率を算出する処理Ｐ４の詳細を説明する。図８は、損耗率を算出する処理Ｐ４の詳細を示すフロー図である。図９は、寿命係数の一例を示すグラフである。作業機械管理システム１００は、損耗率を算出する処理Ｐ４を開始すると、まず、カテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとの寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４を算出する処理Ｐ４１を実行する。
【0052】
この処理Ｐ４１において、作業機械管理システム１００は、たとえばユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１の耐用期間の中央値Ｔ１をそれぞれのカテゴリの耐用期間の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で除した値をそれぞれのカテゴリの寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４として算出する。換言すると、処理装置１２２は、弾性波速度に基づく硬さレベルが最大の「硬」で負荷レベルが最大の「高負荷」であるカテゴリＣＡ１の耐用期間の中央値Ｔ１と、それぞれのカテゴリの耐用期間の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４との比を、それぞれのカテゴリの寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４として算出する。
【0053】
次に、作業機械管理システム１００は、各々の作業機械２００の部品の累積損傷時間を算出する処理Ｐ４２を実行する。この処理Ｐ４２において、作業機械管理システム１００は、たとえばユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、各々の作業機械２００のカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとの実働時間と寿命係数の積の総和を部品の累積損傷時間として算出する。具体的には、処理装置１２２は、たとえば、各々の作業機械２００のカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとに、掘削時間と寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４との積を算出し、算出した値の総和を算出してツース２８３Ｔの累積損傷時間とする。
【0054】
次に、作業機械管理システム１００は、作業機械２００の各々の部品の使用限界時間を設定する処理Ｐ４３を実行する。この処理Ｐ４３において、作業機械管理システム１００は、たとえばユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１の部品の耐用期間の中央値Ｔ１を使用限界時間に設定する。具体的には、処理装置１２２は、たとえば、硬さレベルおよび負荷レベルが最大のカテゴリＣＡ１における複数の作業機械２００のツース２８３Ｔの耐用期間の中央値Ｔ１を、ツース２８３Ｔの使用限界時間に設定する。
【0055】
次に、作業機械管理システム１００は、各々の作業機械２００の部品の損耗率を算出する処理Ｐ４４を実行する。この処理Ｐ４４において、作業機械管理システム１００は、たとえばユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、各部品の使用限界時間に対する累積損傷時間の百分率を部品の損耗率として算出する。
【0056】
図１０は、各々の作業機械２００の部品の損耗率を算出する処理Ｐ４４の結果の一例を示すグラフである。弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１の部品の耐用期間の中央値Ｔ１を使用限界時間に設定した場合、実働時間が耐用期間の中央値Ｔ１に達したときの損耗率が１００［％］となる。図１０に示す例では、実働時間が０からＴａまでの間は、寿命係数がＴ１／Ｔ２のカテゴリＣＡ２で作業機械２００の特定の作業が行われ、実働時間がＴａからＴ１までの間は、寿命係数がＴ１／Ｔ３のカテゴリＣＡ３で作業機械２００の特定の作業が行われている。
【0057】
この場合、実働時間Ｔａと寿命係数Ｔ１／Ｔ２との積と、実働時間（Ｔ１－Ｔａ）と寿命係数Ｔ１／Ｔ３との積の和が、累積損傷時間となる。そして、部品の使用限界時間である耐用期間の中央値Ｔ１に対する累積損傷時間の百分率ＡＲ［％］が、実働時間Ｔ１における部品の損耗率となる。このようにして、処理Ｐ４４において、処理装置１２２は、作業機械２００の各部品、たとえば、ツース２８３Ｔおよび走行装置２６０の各部品などの損耗率を算出し、図８に示す処理Ｐ４を終了する。
【0058】
次に、作業機械管理システム１００は、図４に示すように、処理Ｐ４で算出した各々の作業機械２００の各々の部品の損耗率がしきい値以上であるか否かを判定する処理Ｐ５を実行する。この処理Ｐ５において、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、たとえば、図１０に示すように、算出した損耗率ＡＲが、しきい値ＳＡＲ以上であるか否かを判定する。この作業機械２００の各部品の損耗率のしきい値は、たとえばユーザサーバ１２０の記憶装置１２３に記憶されている。
【0059】
処理Ｐ５において、処理装置１２２によって損耗率ＡＲがしきい値ＳＡＲ未満である（ＮＯ）と判定されると、作業機械管理システム１００は、図４に示す処理Ｐ１から処理Ｐ５までを繰り返し実行する。一方、処理Ｐ５において、処理装置１２２によって損耗率ＡＲがしきい値ＳＡＲ以上である（ＹＥＳ）と判定されると、作業機械管理システム１００は、図４に示す警告を通知する処理Ｐ６を実行する。この処理Ｐ６において、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２は、たとえば、入出力装置１２１およびインターネット回線４００を介して、管理サーバ１１０、作業機械２００および携帯端末１３０に警告情報を送信する。すなわち、ユーザサーバ１２０の入出力装置１２１は、外部の携帯端末１３０からの要求に応じて、処理装置１２２で予測した作業機械２００のメンテナンス時期に基づく警告に関するデータを携帯端末１３０に出力する。
【0060】
管理サーバ１１０は、たとえば、入出力装置１１１を介して警告情報を受信し、処理装置１１２によって表示装置１１４に警告を表示する。作業機械２００は、たとえば、通信装置２３０および入出力装置２１１を介して警告情報を受信し、処理装置２１２によって表示装置２２０に警告を表示させる。携帯端末１３０は、たとえば、通信装置１３５および入出力装置１３１を介して警告情報を受信し、処理装置１３２によって表示装置１３４に警告を表示させる。
【0061】
図１１は、携帯端末１３０の表示装置１３４に表示された警告の一例を示す画像図である。図１１に示す例において、表示装置１３４は、フロントアタッチメントのバケット／リンクの損耗の項目に、損耗率が９０％以上であることを示す警告を表示している。なお、携帯端末１３０は、表示装置１３４に警告を表示するのと同時に、スピーカから警告音を発するようにしてもよい。
【0062】
次に、作業機械管理システム１００は、図４に示すように、各々の作業機械２００の各々の部品のメンテナンス時期を予測する処理Ｐ７を実行する。作業機械管理システム１００は、たとえば、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、図１０に示す損耗率ＡＲに基づいてメンテナンス時期を予測する。具体的には、図１０に示す例において、処理装置１２２は、現在の部品の損耗率ＡＲと、現在の作業機械２００の寿命係数Ｔ１／Ｔ３に基づいて、損耗率が１００［％］に到達する実働時間Ｔｘを算出し、現在までの実働時間Ｔ１と、算出した実働時間Ｔｘに基づいて部品のメンテナンス時期を予測する。
【0063】
次に、作業機械管理システム１００は、図４に示すように、情報を表示する処理Ｐ８を実行する。この処理Ｐ８において、作業機械管理システム１００は、たとえば、ユーザサーバ１２０の処理装置１２２により、入出力装置１２１およびインターネット回線４００を介して、管理サーバ１１０、作業機械２００および携帯端末１３０に予測したメンテナンス時期の情報を送信する。
【0064】
管理サーバ１１０は、たとえば、表示装置１１４を介してメンテナンス時期の情報を受信し、処理装置１１２によって表示装置１１４に表示する。作業機械２００は、たとえば、通信装置２３０および入出力装置２１１を介してメンテナンス時期の情報を受信し、処理装置２１２によって表示装置２２０に表示させる。携帯端末１３０は、たとえば、通信装置１３５および入出力装置１３１を介してメンテナンス時期の情報を受信し、処理装置１３２によって表示装置１３４に表示させる。
【0065】
図１１に、携帯端末１３０の表示装置１３４に表示されたメンテナンス情報の一例を示す。図１１に示す例において、表示装置１３４は、フロントアタッチメントのバケット／リンクの損耗の項目に、メンテナンス時期が、実働時間として残り２０時間であり、稼働日数として残り２０日であることを表示している。以上により、作業機械管理システム１００は、図４に示す処理を終了する。
【0066】
以下、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置の作用を説明する。
【0067】
前述のように、本実施形態の作業機械管理システム１００は、入出力装置１２１と、処理装置１２２と、を備えている。入出力装置１２１は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを作業機械２００から受信するとともに、位置情報ＰＩに基づいて作業機械２００が作業する地域の地質情報ＧＩを地理情報システムサーバ３００から受信する。処理装置１２２は、稼働情報ＯＩおよび地質情報ＧＩに基づいて作業機械２００のメンテナンス時期を予測する。
【0068】
なお、本実施形態において、ユーザサーバ１２０は、単体でも、作業機械管理装置として機能する。作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０は、入出力装置１２１と、処理装置１２２とを備える。入出力装置１２１は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを作業機械２００から受信するとともに、位置情報ＰＩに基づいて作業機械２００が作業する地域の地質情報ＧＩを地理情報システムサーバ３００から受信する。また、処理装置１２２は、稼働情報ＯＩおよび地質情報ＧＩに基づいて作業機械２００のメンテナンス時期を予測する。
【0069】
このような構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００、および、作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０は、従来よりも作業機械２００のメンテナンス時期を高精度に予測することができる。たとえば、前述の特許文献１に記載された従来のショベル支援装置は、過去に作業が行われたことのない地点でショベルが作業する場合、ショベルに加わる負荷を予測することができない。これに対し、本実施形態の作業機械管理システム１００、および、作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩと、地理情報システムサーバ３００から取得した地質情報ＧＩに基づいて作業機械２００のメンテナンス時期を予測することができる。
【0070】
したがって、本実施形態の作業機械管理システム１００、および、作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０は、過去に作業が行われたことがない地点で作業機械２００が作業する場合であっても、作業機械２００の部品に作用する負荷を予測し、従来よりも作業機械２００のメンテナンス時期を高精度に予測することができる。また、本実施形態の作業機械管理システム１００、および、作業機械管理装置としてのユーザサーバ１２０は、作業機械２００の位置情報ＰＩに基づいて地理情報システムサーバ３００から地質情報ＧＩを取得するため、作業機械２００が作業する地点の表層地盤の硬さを含む地質情報ＧＩを測定する必要がないという利点がある。
【0071】
なお、前述のように、管理サーバ１１０単体で、作業機械管理装置を構成することも可能である。この場合、作業機械管理装置としての管理サーバ１１０は、入出力装置１１１と、処理装置１１２とを備える。入出力装置１１１は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを作業機械２００から受信するとともに、位置情報ＰＩに基づいて作業機械２００が作業する地域の地質情報ＧＩを地理情報システムサーバ３００から受信する。処理装置１１２は、稼働情報ＯＩおよび地質情報ＧＩに基づいて作業機械２００のメンテナンス時期を予測する。この場合も、前述の作業機械管理システム１００と同様の効果を奏することができる。
【0072】
また、前述のように、携帯端末１３０単体で、作業機械管理装置を構成することも可能である。この場合、作業機械管理装置としての携帯端末１３０は、入出力装置１３１と、処理装置１３２と、表示装置１３４と、を備える。入出力装置１３１は、作業機械２００の位置情報ＰＩおよび稼働情報ＯＩを作業機械２００から受信するとともに、位置情報ＰＩに基づいて作業機械２００が作業する地域の地質情報ＧＩを地理情報システムサーバ３００から受信する。処理装置１３２は、稼働情報ＯＩおよび地質情報ＧＩに基づいて作業機械２００のメンテナンス時期を予測する。表示装置１３４は、処理装置１３２で予測した作業機械２００のメンテナンス時期に基づく警告を表示する。この場合も、前述の作業機械管理システム１００と同様の効果を奏することができる。
【0073】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、作業機械２００の稼働情報ＯＩは、各々の作業機械２００の燃費の情報を含んでいる。また、処理装置１２２は、各々の作業機械２００の燃費に基づいて各々の作業機械２００の負荷を算出し、各々の作業機械２００の負荷および地質情報ＧＩに基づいて、各々の作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測する。
【0074】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、各々の作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測するために、各部品に作用する力を測定する必要がない。したがって、作業機械２００に特殊なセンサを設ける必要がなく、作業機械管理システム１００および作業機械管理装置の構成を簡潔にすることができ、作業機械管理システム１００および作業機械管理装置の導入を容易にすることができる。
【0075】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、地質情報ＧＩは、作業機械２００が作業する地域の弾性波速度の分布を含んでいる。そして、処理装置１２２は、各々の作業機械２００の負荷と、位置情報ＰＩに対応する弾性波速度とに基づいて、各々の作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測する。
【0076】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、各々の作業機械２００の負荷と、各々の作業機械２００が作業を行う地点の表層地盤の硬さの指標である弾性波速度に基づいて、各々の作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測することができる。これにより、たとえば、バケット２８３のツース２８３Ｔなど、作業機械２００の負荷と表層地盤の硬さに応じて損耗の進行速度が変化する部品のメンテナンス時期を、より高精度に予測することが可能になる。
【0077】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、作業機械２００の稼働情報ＯＩは、各々の作業機械２００が特定の動作を行った累積時間である実働時間を含んでいる。そして、処理装置１２２は、弾性波速度および負荷の大小に応じた複数のカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４を設定し、作業機械２００の部品の寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４を、設定したカテゴリごとに算出する。さらに、処理装置１２２は、作業機械２００のカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとの実働時間と寿命係数の積の総和を、部品の累積損傷時間として算出し、その累積損傷時間に基づいてメンテナンス時期を予測する。
【0078】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、作業機械２００が作業する地点の表層地盤の弾性波速度および作業機械２００の負荷の大小に応じて変化する作業機械２００の部品のメンテナンス時期をより高精度に予測することが可能になる。また、複数の作業機械２００のデータをカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４に分類し、カテゴリごとに部品の累積損傷時間を算出することで、処理装置１２２の処理量を削減し、部品のメンテナンス時期の予測を容易にすることができる。
【0079】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、作業機械２００の稼働情報ＯＩは、各々の作業機械２００の部品の交換履歴を含んでいる。そして、処理装置１２２は、各々の作業機械２００の部品の交換履歴に基づいて、部品の使用開始から交換までの実働時間を耐用期間として算出し、カテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４ごとに複数の作業機械２００の部品の耐用期間の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を算出する。さらに、処理装置１２２は、弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１の中央値Ｔ１をそれぞれのカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４の中央値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で除した値をそれぞれのカテゴリの寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４として算出する。
【0080】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、作業機械２００の作業を、いくつかのカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４に分類し、各々のカテゴリの寿命係数Ｔ１／Ｔ１，Ｔ１／Ｔ２，Ｔ１／Ｔ３，Ｔ１／Ｔ４に基づいて、部品のメンテナンス時期を予測することができる。これにより、作業機械２００の部品の損耗の進行速度が異なるカテゴリＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４に応じて、作業機械２００の部品のメンテナンス時期を高精度に予測することができる。
【0081】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、処理装置１２２は、各々の作業機械２００の稼働時間に対する実働時間の割合が所定の割合以上である作業機械２００の稼働情報ＯＩを抽出する。そして、処理装置１２２は、抽出した稼働情報ＯＩに含まれる複数の作業機械２００の部品の交換履歴に基づいて、部品の耐用期間を算出する。
【0082】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、作業機械２００が部品の損耗に対する影響が少ない動作を行っている時間を除外して、部品の耐用期間を算出することができる。したがって、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置によれば、作業機械２００の部品の耐用期間をより高精度に算出することができ、作業機械２００の部品のメンテナンス時期をより高精度に予測することが可能になる。
【0083】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、処理装置１２２は、弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１における部品の耐用期間の中央値Ｔ１を使用限界時間に設定する。そして、処理装置１２２は、使用限界時間に対する累積損傷時間の百分率を各々の部品の損耗率ＡＲとして算出し、その損耗率ＡＲに基づいて各々の作業機械２００の部品のメンテナンス時期を予測する。
【0084】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、作業機械２００の部品の損耗が最も早期に進行するカテゴリ、すなわち弾性波速度および負荷が最大のカテゴリＣＡ１における部品の耐用期間の中央値Ｔ１を基準として、作業機械２００の部品の損耗率ＡＲを算出することができる。したがって、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置によれば、作業機械２００の部品のメンテナンス時期をより高精度に予測することが可能になる。
【0085】
また、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置において、地質情報ＧＩは、作業機械２００が作業する地域の地域における地質名称の分布を含む。処理装置１２２は、作業機械２００の負荷および地質名称に基づいて、各々の２００の部品のメンテナンス時期を予測する。
【0086】
この構成により、本実施形態の作業機械管理システム１００および作業機械管理装置は、たとえば作業機械２００が作業する地点の土質や岩質に起因する部品の損耗によるメンテナンス時期をより高精度に予測することが可能になる。具体的には、たとえば、特定の地質名称の地点で作業する作業機械２００の走行装置２６０の部品の間に入り込んだ粒子による損耗の影響などに基づいて、スプロケット２６１、アイドラ２６２、リンクアッセンブリ２６３、上部ローラ２６４、下部ローラ２６５、シュープレート２６６などのメンテナンス時期を高精度に予測することが可能になる。
【0087】
以上、図面を用いて本開示に係る作業機械管理システムおよび作業機械管理装置の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。
【符号の説明】
【0088】
１００ 作業機械管理システム；１１０ 管理サーバ（作業機械管理装置）；１１１ 入出力装置；１１２ 処理装置；１２０ ユーザサーバ（作業機械管理装置）；１２１ 入出力装置；１２２ 処理装置；１３０ 携帯端末（作業機械管理装置）；１３１ 入出力装置；１３２ 処理装置；１３４ 表示装置；２００ 作業機械；３００ 地理情報システムサーバ；ＣＡ１ カテゴリ；ＣＡ２ カテゴリ；ＣＡ３ カテゴリ；ＣＡ４ カテゴリ；ＧＩ 地質情報；ＯＩ 稼働情報；ＰＩ 位置情報；ＡＲ 損耗率；Ｔ１ 中央値；Ｔ２ 中央値；Ｔ３ 中央値；Ｔ４ 中央値；Ｔ１／Ｔ１ 寿命係数；Ｔ１／Ｔ２ 寿命係数；Ｔ１／Ｔ３ 寿命係数；Ｔ１／Ｔ４ 寿命係数
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
