特許 7403408 監視装置、監視方法およびプログラム

(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】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】監視装置、監視方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20231215BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 T

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020130789

(22)【出願日】2020-07-31

(65)【公開番号】P2022027031

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-01-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】岡 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】野村 真澄

(72)【発明者】

【氏名】石黒 達男

(72)【発明者】

【氏名】森田 克明

(72)【発明者】

【氏名】池田 龍司

(72)【発明者】

【氏名】長原 健一

(72)【発明者】

【氏名】小川 草太

(72)【発明者】

【氏名】松倉 紀行

(72)【発明者】

【氏名】二階堂 智

(72)【発明者】

【氏名】西▲崎▼ 友基

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２１００６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６４７４５６４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１９－１６０１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６７１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００５４８０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得する運転記録取得部と、
複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定する閾値設定部と、
前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得する損耗率取得部と、
前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得する故障率累積度数取得部と、
前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出する評価指標算出部と、
監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行う通知部と、
を備え、
前記閾値設定部は、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する、
監視装置。

【請求項2】

負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる複数種類の損耗率の候補のうちの一つを、監視に用いる損耗率として決定する損耗率決定部を備え、
前記評価指標算出部は、前記複数種類の損耗率の候補それぞれに対応する前記評価指標を算出し、
前記閾値設定部は、前記複数種類の損耗率の候補それぞれについて、対応する前記評価指標が最小となる前記閾値を設定し、
前記損耗率決定部は、設定された前記閾値における前記評価指標の最小値が最も小さい損耗率の候補を前記監視に用いる損耗率として決定する、
請求項１に記載の監視装置。

【請求項3】

前記損耗率取得部は、さらに、評価指標が最小となる、前記損耗率の候補の組み合わせを探索する、
請求項２に記載の監視装置。

【請求項4】

前記損耗率は、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値を上回った時間の総計、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値と交差した回数、又は、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値を上回った分の時間積分値である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の監視装置。

【請求項5】

前記評価指標算出部は、複数の分類方法のうちの一つに従って分類された前記装置の分類グループごとの前記評価指標のマクロ平均を、当該複数の分類方法ごとに算出し、
前記閾値設定部は、前記マクロ平均が最小となるように前記閾値を設定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の監視装置。

【請求項6】

複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、
複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、
前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、
前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、
前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、
監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、
を有し、
前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する、
監視方法。

【請求項7】

コンピュータに、
複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、
複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、
前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、
前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、
前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、
監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、
を実行させ、
前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、監視装置、監視方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

装置やプラントのモニタリングデータに基づいて装置等の健全性を監視し、適切な保守や運用方法の改善を行うことで機器の資産としての価値を担保するアセットマネジメントサービスにおいて、製品の摩耗故障の発生確率が高くなる時期を予測し、適切なメンテナンスを行うことが重要となっている。

【0003】

装置の運用期間を横軸にとり、故障の発生確率を縦軸に取った故障率曲線（いわゆるバスタブ曲線）に基づいて、運用期間を基準として摩耗故障の発生確率を予測するＴＢＭ（Time Based Maintenance）が従来から多く実施されてきた。

【0004】

従来のＴＢＭは、運用状況を反映せずにメンテナンス期間を設定するため、稼働率の低い機器に対して過剰なメンテナンスコストを生じさせることがある。また、逆に負荷が極端に高い運用をされると、メンテナンス期間前に計画外故障が生じる可能性がある。

【0005】

そこで、装置の異常な挙動を検知してからメンテナンスを行うＣＢＭ（Condition Based Maintenance）への移行がトレンドとなっている。

【0006】

特許文献１では、正常時のＫＰＩとなる観測値の重回帰分析と主成分分析モデルと実際の観測値の間に、突発的に大きな残差が生じたり、残差に増加傾向があったりする場合に異常と評価する手法を取っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第６４７４５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、装置の異常な振る舞いが顕在化した時点から装置が停止に至ってしまうまでの期間は短いことが多い。そのため、ＣＢＭであっても、計画外停止や緊急のメンテナンス対応を要するケースが生じてしまう場合がある。

【0009】

本開示は、上記事情を考慮してなされたものであって、過剰メンテナンスや計画外停止等の発生を抑制可能に、適切に保守、メンテナンスを行うことができる監視装置、監視方法およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様によれば、監視装置は、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得する運転記録取得部と、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定する閾値設定部と、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得する損耗率取得部と、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得する故障率累積度数取得部と、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出する評価指標算出部と、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行う通知部と、を備え、前記閾値設定部は、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【0011】

本開示の一態様によれば、監視方法は、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、を有し、前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【0012】

本開示の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、を実行させ、前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【発明の効果】

【0013】

本開示の監視装置、監視方法およびプログラムによれば、過剰メンテナンスや計画外停止等の発生を抑制可能に、適切に保守、メンテナンスを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る監視装置の構成を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る監視装置の構成を示す図である。

【図3】第１の実施形態に係る監視装置の処理フローを示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。

【図5】第１の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。

【図6】第２の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。

【図7】第３の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜第１の実施形態＞
以下、図１～図５を参照しながら、第１の実施形態に係る監視装置について詳しく説明する。

【0016】

（規格情報管理装置の機能構成）
図１、図２は、第１の実施形態に係る監視の構成を示す図である。
図１に示す監視装置１は、装置２の運転状態を監視して、適切なタイミングで保守、メンテナンスを要することを示す通知（アラート）を行う。本実施形態においては、監視対象となる装置２は、大型冷凍機や水中ポンプなどであるが、他の実施形態においてはこれに限られず、監視装置１は、あらゆる装置、機器、設備に適用可能である。

【0017】

監視装置１は、装置２から、運転中における負荷率又は負荷変化率を時々刻々と受信し、当該負荷率又は負荷変化率に基づいて算出される損耗率（後述）が所定の管理値に達した場合に、アラートを発報する。

【0018】

図１に示すように、監視装置１は、ＣＰＵ１０と、メモリ１１と、通信インタフェース１２と、記録媒体１３とを備える。

【0019】

ＣＰＵ１０は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、種々の機能を発揮する。ＣＰＵ１０の機能の詳細については後述する。

【0020】

メモリ１１は、いわゆる主記憶装置であって、ＣＰＵ１０の動作に必要な記憶領域を提供する。

【0021】

通信インタフェース１２は、広域通信ネットワーク（インターネット等）との接続を確立するインタフェースである。

【0022】

記録媒体１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等、不揮発性の大容量記憶領域である。記録媒体１３には、複数（１００例～５００例程度）の装置２の故障事例に関する運転記録ＤＢが記録されている。

【0023】

（ＣＰＵの機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る規格情報管理装置のＣＰＵの機能を示す図である。
図２に示すように、ＣＰＵ１０は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、運転記録取得部１００、閾値設定部１０１、損耗率取得部１０２、故障率累積度数取得部１０３、評価指標算出部１０４、通知部１０５および損耗率決定部１０６としての機能を発揮する。

【0024】

運転記録取得部１００は、故障事例（過去に運転され、故障した装置２）の運転記録ＤＢを取得する。運転記録ＤＢには、各装置２が故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移が示されている。

【0025】

閾値設定部１０１は、複数の故障事例の運転記録における負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定する。

【0026】

損耗率取得部１０２は、運転時間に応じた装置２の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得する。後述するように、損耗率は、装置２の負荷率又は負荷変化率と、閾値設定部１０１によって設定された閾値との関係から導かれる値である。

【0027】

故障率累積度数取得部１０３は、損耗率に対する、複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得する。

【0028】

評価指標算出部１０４は、故障率累積度数を損耗率で積分した値である評価指標を算出する。なお、上述の閾値設定部１０１は、この評価指標が最小となるように閾値を設定する。閾値設定部１０１の当該機能については後述する。

【0029】

通知部１０５は、監視対象とする装置２の負荷率又は負荷変化率と閾値との関係から導かれる損耗率が、所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知（アラート）を行う。ここで、所定の管理値は、故障事例の故障率累積度数の推移に基づいて決定される。

【0030】

損耗率決定部１０６は、負荷率又は負荷変化率と閾値との関係から導かれる複数種類の「損耗率の候補」のうちの一つを、装置２の監視に用いる損耗率として決定する。

【0031】

（監視装置の処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係る監視装置の処理フローを示す図である。
図４、図５は、第１の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。
以下、図３～図５を参照しながら、監視装置１が実行する処理の流れについて詳しく説明する。

【0032】

図３に示す監視装置１の処理フローは、装置２を監視する前の段階で実行される処理フローであって、監視対象とする装置２に対し、アラートを適切に行うための管理値を設定するための処理フローである。

【0033】

まず、監視装置１の運転記録取得部１００は、過去の複数の故障事例についての運転記録ＤＢを取得する（ステップＳ０１）。なお、本実施形態においては、運転記録ＤＢは記録媒体１３に記録されているものとしているが、他の実施形態においてはこれに限定されない。他の実施形態においては、運転記録ＤＢが外部の装置に記録されており、運転記録取得部１００は、当該外部の装置にアクセスして運転記録ＤＢを取得する態様であってもよい。

【0034】

運転記録ＤＢの例については、図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、運転記録ＤＢは、故障事例において、運転が開始されてから故障に至るまでの負荷率又は負荷変化率の時刻歴が記録されたものである。ここで、負荷率とは、装置２の運転中における負荷の度合いを示す値である。装置２が大型冷凍機である場合、負荷率は、コンプレッサの消費電力（Ｗ）や回転数（ｒｐｍ）であってよい。また、負荷率は、振動センサを介して得られる振動の大きさや、温度センサによる温度の観測値などであったりしてもよい。
また、負荷変化率は、負荷率の変化の度合いを示す値であって、例えば、負荷率の観測値の時間微分により算出されたものであってよい。

【0035】

図３に戻り、次に、監視装置１の閾値設定部１０１は、各運転記録ＤＢの負荷率又は負荷変化率と対比するための閾値ＴＨを設定する（ステップＳ０２）。なお、ここで設定される閾値ＴＨは、初期値としての仮の値であり、後のステップにおいて最適値に調整される。

【0036】

次に、監視装置１の損耗率取得部１０２は、負荷率又は負荷変化率と閾値ＴＨとの関係から導かれる値である「損耗率の候補」を取得する（ステップＳ０３）。

【0037】

ここで、ステップＳ０２、Ｓ０３の処理について、図４を参照しながら詳しく説明する。
損耗率とは運転時間に応じた装置２の損耗の進行度合いを示す値である。本実施形態においては、図４に示すように、損耗率は以下の（１）～（３）の組み合わせからなる２４パターンの「損耗率の候補」の中から一つが選出されたものとなる。
（１）負荷率又は負荷変化率（２パターン）
（２）負荷率又は負荷変化率を１～４乗した値（４パターン）
（３）以下の条件（ａ）～（ｃ）（３パターン）
（ａ）・・・負荷率又は負荷変化率が閾値ＴＨを上回った時間の総計
（ｂ）・・・負荷率又は負荷変化率が閾値ＴＨと交差した回数
（ｃ）・・・負荷率又は負荷変化率が閾値ＴＨを上回った量の時間積分値

【0038】

図３に戻り、次に、監視装置１の故障率累積度数取得部１０３は、上記の２４パターンの「損耗率の候補」それぞれについて、故障率累積度数を取得する（ステップＳ０４）。

【0039】

ここで、図５を参照しながら、ステップＳ０４の処理について詳しく説明する。
図５に示すグラフは、各故障事例において故障に至った時点における損耗率を横軸にとり、その損耗率となるまでに故障に至った装置の累積数の全体数に対する割合（故障率累積度数）を縦軸にとったものである。例えば、図５に示す例において、損耗率ｘｉにおける故障率累積度数は、以下の式（１）によって表される。

【0040】

【数1】

【0041】

本実施形態においては、図５に示すグラフは、上述の「損耗率の候補」ごとに２４個作成される。なお、「損耗率の候補」は、２４パターンの種類ごとに単位が異なるが、互いに比較できるように、０～１の範囲で規格化する（図５のグラフ横軸を参照）。

【0042】

また、図５に示す例では、故障率累積度数の下限を０％よりも大きい値（例えば１０％）に定め、故障率累積度数の上限を１００％よりも小さい値（例えば９０％）に定めている。このように、異常値が含まれやすい範囲（故障率累積度数が０または１００に近い範囲）の故障事例を除外することで、故障率累積度数を用いた判定の精度を高めることができる。

【0043】

図３に戻り、次に、監視装置１の評価指標算出部１０４は、ステップＳ０４で求めた２４個の故障率累積度数のそれぞれから評価指標を算出する（ステップＳ０５）。

【0044】

ここで、図５を参照しながら、ステップＳ０５の処理について詳しく説明する。
評価指標とは、ステップＳ０４で求めた故障率累積度数（式（１））を損耗率で、ｘＬ（０）からｘＨ（１）までの範囲で積分した値であり、式（２）のように表される。

【0045】

【数2】

【0046】

つまり、評価指標は、図５に示す故障率累積度数のグラフのｘＬ～ｘＨまでの範囲の面積となる。

【0047】

図３に戻り、次に、監視装置１の閾値設定部１０１は、ステップＳ０５で求めた評価指標（図５の故障率累積度数の面積）が最小となるように閾値ＴＨを調整する（ステップＳ０６）。
具体的には、閾値設定部１０１は、ステップＳ０２で設定した閾値ＴＨ（初期値）を増減させる。そうすると、閾値ＴＨの増減に伴って損耗率ｘｉが変化するので（図４参照）、この損耗率ｘｉの変化に応じて評価指標も変化する。閾値設定部１０１は、評価指標の算出結果を参照しながら、当該評価指標が最小値となる閾値ＴＨを探索する。
閾値設定部１０１は、２４個の故障率累積度数のそれぞれについて、評価指標が最小となる閾値ＴＨを特定する。この結果、２４個の故障率累積度数の面積をそれぞれ最小化する２４個の閾値ＴＨが特定される。

【0048】

次に、監視装置１の損耗率決定部１０６は、２４個の故障率累積度数それぞれについて算出された２４個の「評価指標の最小値」のうち最も小さい値を得た「損耗率の候補」の一つと、当該「評価指標の最小値」を与える閾値ＴＨを特定する。損耗率決定部１０６は、この「損耗率の候補」の一つ及び閾値ＴＨの組を、今後、監視対象とする装置２の監視に用いる損耗率及び閾値ＴＨとして決定する（ステップＳ０７）。

【0049】

最後に、損耗率についての管理値（アラートの発報を行う判定閾値）を決定する。監視装置１は、監視対象の装置２から時々刻々と受信する運転履歴から、ステップＳ０７で決定された損耗率及び閾値ＴＨを用いて損耗率を算出し、装置２を監視する（ステップＳ０８）。損耗率の管理値の決定は、ステップＳ０７の閾値ＴＨを用いて得られる故障率累積度数のグラフから、操作者の判断によって決定されてよい。

【0050】

（作用、効果）
図５を参照しながら、本実施形態に係る監視装置１の作用及び効果について説明する。
本実施形態に係る閾値設定部１０１は、評価指標が最小となるように調整される（図３のステップＳ０６参照）。このようにすることで、図５の故障率累積度数のグラフの、ｘＬ～ｘＨまでの積分値（面積）が最小化される。この積分値（面積）が最小化されることで、損耗率（図５の横軸）に対し、故障率累積度数（図５の縦軸）がなるべく急峻に上昇する特性となる閾値ＴＨを選ぶことができる。これにより、故障率累積度数が急峻に上昇する直前の損耗率を「管理値」として選択することで、故障の予兆が始まる直前の段階で適切にアラートを発報することができる。

【0051】

以上の通り、第１の実施形態に係る監視装置１によれば、運用実績（故障事例）に則した損耗率に基づいて保守、メンテナンスが行われるので、過剰メンテナンスや計画外停止等の発生を抑制可能に、適切に保守、メンテナンスを行うことができる。

【0052】

また、第１の実施形態に係る監視装置１は、複数種類（２４パターン）の「損耗率の候補」それぞれに対応する評価指標を算出し、複数種類の「損耗率の候補」それぞれについて、対応する評価指標が最小となる閾値ＴＨを設定する。そして、監視装置１（損耗率決定部１０６）は、設定された閾値ＴＨにおける「評価指標の最小値」が最も小さい損耗率の候補を、装置２の監視に用いる損耗率として決定する。
このようにすることで、寿命の到来を正しく判定するために如何なるパラメータをもって監視すべきかが不明であっても、過去の故障事例から、その製品の寿命を判定するのに最適なパラメータ（損耗率）を選定することができる。

【0053】

＜第２の実施形態＞
次に、図６を参照しながら、第２の実施形態に係る監視装置について詳しく説明する。

【0054】

（第２の実施形態に係る監視装置の処理）
図６は、第２の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。
本実施形態に係る評価指標算出部１０４は、複数の分類方法の一つに従って分類された装置２の分類グループごとの評価指標のマクロ平均（後述）を、複数の分類方法ごとに算出する。
また、本実施形態に係る閾値設定部１０１は、マクロ平均が最小となるように閾値ＴＨを設定する。

【0055】

以下、図６を参照しながら、本実施形態に係る監視装置１の処理の内容について詳しく説明する。

【0056】

本実施形態に係る装置２が大型冷凍機であって、例えば、以下のような（α）、（β）、（γ）の３種類の分類方法が考えられるとする。
（α）型番のみで分類
（β）仕様のみで分類
（γ）型番と仕様の組み合わせで分類

【0057】

本実施形態に係る評価指標算出部１０４は、複数の故障事例について、分類方法（α）、（β）、（γ）それぞれで分類された分類グループごとに評価指標を演算する。具体的には以下のとおりである。

【0058】

分類方法（α）を例に、評価指標算出部１０４の処理を説明する。
評価指標算出部１０４は、全故障事例のうち分類グループ“型番Ａ”に属する故障事例の運転記録ＤＢを抽出し、その運転記録ＤＢについて所定の閾値ＴＨ（初期値）を設定して、「損耗率の候補」ごとの評価指標を算出する。
次に、評価指標算出部１０４は、全故障事例のうち分類グループ“型番Ｂ”に属する故障事例の運転記録ＤＢを抽出し、その運転記録ＤＢについて所定の閾値ＴＨ（初期値）を設定し、「損耗率の候補」ごとの評価指標を算出する。
そして、分類方法特定部１０７は、“型番Ａ”、“型番Ｂ”それぞれの評価指標のマクロ平均を算出する。
閾値設定部１０１は、“型番Ａ”、“型番Ｂ”に共通する閾値ＴＨを増減させて、マクロ平均が最小となる閾値ＴＨを探索する。
図６に示す例では、分類方法（α）を採用した場合、ある閾値ＴＨにおける、ある「損耗率の候補」の一つで、マクロ平均の最小値０．４５を得たことを示している。

【0059】

監視装置１は、分類方法（β）、（γ）についても同様に、各分類グループに共通して適用される閾値ＴＨを増減させて、マクロ平均が最小となる「損耗率の候補」と閾値ＴＨを探索する。
図６に示す例では、分類方法（β）を採用した場合、ある閾値ＴＨにおける、ある「損耗率の候補」の一つで、マクロ平均の最小値０．４７を得たことを示している。また、図６に示す例では、分類方法（ｃ）を採用した場合、ある閾値ＴＨにおける、ある「損耗率の候補」の一つで、マクロ平均の最小値０．４６を得たことを示している。

【0060】

監視装置１は、マクロ平均が最も小さくなった「損耗率の候補」と閾値ＴＨを採用して、装置２の監視を行う。

【0061】

以上のように、評価指標算出部１０４は、複数の分類方法（α）、（β）、（γ）のそれぞれに従って分類された装置の分類グループごとの評価指標のマクロ平均を、複数の分類方法ごとに算出する。そして、閾値設定部１０１は、マクロ平均が最小となるように、閾値ＴＨを設定する。

【0062】

（作用、効果）
以上の通り、第２の実施形態に係る監視装置１によれば、分類方法ごとに算出される評価指標のマクロ平均にもとづいて、より適切な「損耗率の候補」と閾値ＴＨとが特定される。

【0063】

＜第３の実施形態＞
次に、図７を参照しながら、第３の実施形態に係る監視装置について詳しく説明する。

【0064】

（第３の実施形態に係る監視装置の処理）
図７は、第３の実施形態に係る監視装置の処理の内容を示す図である。
本実施形態に係る損耗率取得部１０２は、第１の実施形態の機能に加えて、更に、評価指標が最小となる損耗率の候補の組み合わせを探索する。以下、第３の実施形態に係る損耗率取得部１０２の処理について詳しく説明する。

【0065】

図７に示すｘ１、ｘ２、ｘ３、・・は、複数種類（２４パターン）の「損耗率の候補」の各々である。第３の実施形態に係る損耗率取得部１０２は、遺伝的プログラミングを用いて、最も小さい評価指標を得られる「損耗率の候補」の組み合わせを探索する。

【0066】

具体的には、図７に示すように、まず、第ｎ世代に属する複数種類の「損耗率の候補」の組み合わせ（ａ１）、（ｂ１）、・・のそれぞれから、その一部の要素を抽出し、他の組み合わせの一部に組み入れる。図７に示す例では、損耗率取得部１０２は、第ｎ世代の組み合わせ（ｂ１）に対し、組み合わせ（ａ１）の一部の要素を組み入れて、第ｎ＋１世代の組み合わせ（ｂ２）を作成する。同様に、損耗率取得部１０２は、第ｎ世代の組み合わせ（ａ１）に対し、組み合わせ（ｂ１）の一部の要素を組み入れて、第ｎ＋１世代の組み合わせ（ａ２）を作成する。

【0067】

このようにして得られた、第ｎ＋１世代に属する複数種類の組み合わせ（ａ２）、（ｂ２）、・・それぞれを損耗率（図５のグラフの横軸）として採用した場合における評価指標の最小値を、第１の実施形態と同様に、閾値ＴＨを増減させながら探索する。そして、これらの組み合わせ（ａ２）、（ｂ２）、・・のうち、評価指標の最小値をより低減できた組み合わせのみを選択して、次世代（第ｎ＋２世代）の組み合わせを作成する。

【0068】

このように、２４パターンの「損耗率の候補」のいずれか一つを単独で「損耗率」とするのではなく、「損耗率」を複数の変数（損耗率の候補）の組み合わせとして定義することで、評価指標の最小化を一層追求することができる。この結果、装置２の監視に用いる「損耗率」と、その管理値をより適切なものとすることができる。

【0069】

＜付記＞
各実施形態に記載の監視装置、監視方法およびプログラムは、例えば以下のように把握される。

【0070】

（１）第１の態様に係る監視装置１は、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得する運転記録取得部１００と、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定する閾値設定部１０１と、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得する損耗率取得部１０２と、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得する故障率累積度数取得部１０３と、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出する評価指標算出部１０４と、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行う通知部１０５と、を備える。そして、閾値設定部１０１は、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【0071】

（２）第２の態様に係る監視装置１は、負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる複数種類の損耗率の候補のうちの一つを、監視に用いる損耗率として決定する損耗率決定部１０６を備える。そして、評価指標算出部１０４は、前記複数種類の損耗率の候補それぞれに対応する前記評価指標を算出し、閾値設定部１０１は、前記複数種類の損耗率の候補それぞれについて、対応する前記評価指標が最小となる前記閾値を設定し、損耗率決定部１０６は、設定された前記閾値における前記評価指標の最小値が最も小さい損耗率の候補を前記監視に用いる損耗率として決定する。

【0072】

（３）第３の態様に係る監視装置１によれば、損耗率取得部１０２は、さらに、評価指標が最小となる、前記損耗率の候補の組み合わせを探索する。

【0073】

（４）第４の態様に係る監視装置１によれば、前記損耗率は、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値を上回った時間の総計、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値と交差した回数、又は、前記負荷率又は負荷変化率が前記閾値を上回った分の時間積分値である。

【0074】

（５）第５の態様に係る監視装置１によれば、評価指標算出部１０４は、複数の分類方法のうちの一つに従って分類された前記装置の分類グループごとの前記評価指標のマクロ平均を、当該複数の分類方法ごとに算出し、閾値設定部１０１は、前記マクロ平均が最小となるように前記閾値を設定する。

【0075】

（６）第６の態様に係る監視方法は、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、を有し、前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【0076】

（７）第７の態様に係るプログラムは、コンピュータに、複数の故障事例について、故障に至るまでの運転時間に対する負荷率又は負荷変化率の推移を示す運転記録を取得するステップと、複数の故障事例の前記運転記録における前記負荷率又は負荷変化率と対比する閾値を設定するステップと、前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる値であって、運転時間に応じた装置の損耗の進行度合いを示す損耗率を取得するステップと、前記損耗率に対する、前記複数の故障事例の故障率累積度数の推移を取得するステップと、前記故障率累積度数を前記損耗率で積分した値である評価指標を算出するステップと、監視対象とする装置の前記負荷率又は負荷変化率と前記閾値との関係から導かれる損耗率が、前記故障事例の前記故障率累積度数の推移に基づいて決定された所定の管理値に至った場合に、メンテナンスを要する旨の通知を行うステップと、を実行させ、前記閾値を設定するステップでは、前記評価指標が最小となるように前記閾値を設定する。

【符号の説明】

【0077】

１ 監視装置
１０ ＣＰＵ
１００ 運転記録取得部
１０１ 閾値設定部
１０２ 損耗率取得部
１０３ 故障率累積度数取得部
１０４ 評価指標算出部
１０５ 通知部
１１ メモリ
１２ 通信インタフェース
１３ 記録媒体
２ 装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】