(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】2024-08-26
(45)【発行日】2024-09-03
(54)【発明の名称】サービスセンタ管理装置
(51)【国際特許分類】
G05B 23/02 20060101AFI20240827BHJP
G05B 19/418 20060101ALI20240827BHJP
G06Q 50/04 20120101ALI20240827BHJP
【FI】
G05B23/02 301Z
G05B19/418 Z
G06Q50/04
(21)【出願番号】P 2020139845
(22)【出願日】2020-08-21
(62)【分割の表示】P 2016136091の分割
【原出願日】2016-07-08
【審査請求日】2020-09-14
【審判番号】
【審判請求日】2022-06-01
(73)【特許権者】
【識別番号】390008235
【氏名又は名称】ファナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100160794
【氏名又は名称】星野 寛明
(72)【発明者】
【氏名】松尾 健一
(72)【発明者】
【氏名】上口 賢男
(72)【発明者】
【氏名】山村 正人
(72)【発明者】
【氏名】川上 正一
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 裕
(72)【発明者】
【氏名】小治 隆浩
【合議体】
【審判長】本庄 亮太郎
【審判官】田々井 正吾
【審判官】大山 健
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-339571(JP,A)
【文献】特開2014-215835(JP,A)
【文献】特開2014-021595(JP,A)
【文献】特開2004-310263(JP,A)
【文献】特開2004-013594(JP,A)
【文献】特開2002-073832(JP,A)
【文献】特開平09-073315(JP,A)
【文献】特開2010-122847(JP,A)
【文献】特開2003-076549(JP,A)
【文献】特開2014-089643(JP,A)
【文献】特開2010-026602(JP,A)
【文献】特開2002-285584(JP,A)
【文献】特開2001-257788(JP,A)
【文献】特開2000-132215(JP,A)
【文献】特開2011-154029(JP,A)
【文献】特開平06-110538(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G05B 23/00 - 23/02
G05B 19/418
G06Q 50/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの機械と接続されて該機械から取得したデータを記憶する少なくとも1つの工場監視システムと、PC又はスマートフォンとに、セキュリティネットワークを介して、それぞれ通信可能に接続されたサービスセンタ管理装置であって、
インタフェース部を備え、
前記インタフェース部を介して、少なくとも、ソーシャルネットワークシステム(SNS)に前記PC又は前記スマートフォンからダイレクトにアクセスして必要なデータを得ることにより、セキュリティで管理された会員間でビジネス情報や技術情報の交換を可能にし、
前記インタフェース部を介して、さらに
サービスセンタ及びナレッジ診断システムにアクセス可能であり、前記ナレッジ診断システムは、
前記会員が入力した前記機械の状況を表す自由文を自動解析し、その内容に応じて障害ノウハウを記録したデータベースをアクセスし、前記サービスセンタ管理装置
を介して前記会員に対して自動応答する
ことにより、前記会員が前記サービスセンタへの故障診断を依頼することなく自ら診断調査をすることができるものである、
サービスセンタ管理装置。
【請求項2】
前記サービスセンタは、少なくとも部品発送センタ及び人員派遣センタと接続されて
おり、前記会員が自ら部品の発注やフィールドサービスマンの確保を行うことができる、請求項1に記載のサービスセンタ管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機械と接続されて該機械から取得したデータを記憶する工場監視システムと、PC又はスマートフォンとに、セキュリティネットワークを介して、それぞれ通信可能に接続されるサービスセンタ管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のネットワークを利用した診断サービスシステムの代表的な構成例としては、
図1A、
図1B、
図1Cに示す3つのシステムがある。
図1Aに示すシステムは、機械11、12、13の稼働状況を機械11、12、13から直接、診断センタ20にネットワーク経由で送信し、機械11、12、13の状況を加味して故障診断を行う。このシステムを記載する特許文献としては、例えば特許文献1、2、3がある。
図1Bに示すシステムは、機械11、12、13の稼働状況を管理装置30がモニターし、アラーム時には管理装置30に蓄積されているログデータも加味して診断センタ20が診断を行う。このシステムを記載する特許文献としては特許文献4がある。
図1Cに示すシステムは、問い合わせシステムを備えた管理装置31と問い合わせシステムを備えた診断センタ21とを有し、管理装置31に問診システムが組み込まれていて、アラーム発生時に問診システムを利用した状況情報と管理システム31に蓄積されたログデータとを合わせて、診断センタ21が診断を行う。このシステムを記載する特許文献としては、例えば特許文献5、6がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平10-228311号公報
【文献】特開平5-284573号公報
【文献】特開平11-119815号公報
【文献】特開平10-222220号公報
【文献】特開平5-11834号公報
【文献】特開2001-236115号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のシステムでは、アラーム発生時の障害内容の分析時に、実際の機械稼働データや履歴データを利用して、故障内容の把握を迅速に行うことを特徴とする。
しかし、実際のサービスセンタでは、複数の障害が同時に発生した場合、迅速に処理できるか否かは、実際の運用システムに依存するところが多い。
具体的には、短時間で障害内容がわかり、部品交換が必要な場合でも最短で顧客に届ける手法やフィールドサービスマンを早急に派遣し故障を早期に修理するシステムが大切である。また、機械の保守に必要な項目を総合的に提供するシステムが大切である。
【0005】
また、これらシステムは通常、有料会員向けのセキュリティシステムとして運営されているため、故障診断以外のユーザメリットがあることが、会員の満足度向上には重要である。このため、故障診断以外のユーザメリットとして、ネットワークで蓄積された故障データや診断データをどのように会員ユーザに役立てることができるかが大切である。
このようなシステムの前提として、複数のメーカの機械に関するデータを収集し、有効活用できるようにデータを保存できる工場監視システムが望まれる。
以下、会員ユーザを特に断らない限り、ユーザという。
【0006】
本発明は、機械と接続されて該機械から取得したデータを記憶する工場監視システムと、PC又はスマートフォンとに、セキュリティネットワークを介して、それぞれ通信可能に接続されるサービスセンタ管理装置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】
【0007】
本発明に係るサービスセンタ管理装置は、少なくとも1つの機械と接続されて該機械から取得したデータを記憶する少なくとも1つの工場監視システムと、PC又はスマートフォンとに、セキュリティネットワークを介して、それぞれ通信可能に接続されたサービスセンタ管理装置であって、
インタフェース部を備え、
前記インタフェース部を介して、少なくとも、サービスセンタ、顧客用サービスサーバ、マニュアルサーバ、ソーシャルネットワークシステム(SNS)、セールスデータ、工場データ、又はナレッジシステムのうちの1つにアクセスして、必要なデータを得ることができる
サービスセンタ管理装置である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、インタフェース部を介して、少なくとも、サービスセンタ、顧客用サービスサーバ、マニュアルサーバ、ソーシャルネットワークシステム(SNS)、セールスデータ、工場データ、又はナレッジシステムのうちの1つにアクセスして、必要なデータを得ることができるサービスセンタ管理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1A】機械と診断センタとを備えた診断サービスシステムの一例を示すブロックである。
【
図1B】機械と管理装置と診断センタとを備えた診断サービスシステムの一例を示すブロックである。
【
図1C】機械と管理装置と診断センタと問い合わせシステムとを備えた診断サービスシステムの一例を示すブロックである。
【
図2A】本発明に係る診断サービスシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【
図2B】サービスセンタ管理装置401の構成を示すブロック図である。
【
図2C】サービス端末700の構成を示すブロック図である。
【
図3】機械及び工場監視システムの構成を示すブロック図である。
【
図4】機械及び工場監視システムの構成を示すブロック図である。
【
図5】工場監視システムの動作を示すフローチャートである。
【
図6A】回転運動を直線運動に変換する機構を備える工作機械の概略を示す説明図である。
【
図6B】使用頻度とストロークとの関係を示す特性図である。
【
図6C】駆動電流とストロークとの関係を示す特性図である。
【
図6D】機械200の外乱負荷トルクの分布を求める制御を示すフローチャートである。
【
図7】診断サービスシステムメニューの画面を示す図である。
【
図9】診断サービスシステムメニューの選択画面を示す図である。
【
図10】マニュアル検索システムの画面と入力例を示す図である。
【
図11】故障診断システムの画面と入力例、及び診断システム情報確認画面を示す図である。
【
図12】診断システム情報確認画面の詳細を示す図である。
【
図13】診断システムからの回答に対する評価情報入力画面である。
【
図14】ナレッジ診断システムを選択した場合の診断サービスシステムのフローを示す図である。
【
図15】故障診断システムを選択した場合の診断サービスシステムのフローを示す図である。
【
図16】回答者に表示される診断依頼画面を示す図である。
【
図23】フィールドサービスマン情報の画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
まず、本発明の実施形態の説明に先だって、本発明に至る背景について、工場内に配置された工作機械における障害を例にとって説明する。
ユーザから問い合わせのある工作機械のアラーム発生の原因として、概ね、3つのパターンがある。
(1)工作機械の特定部位の故障である場合、例えば、ボールネジ等で回転運動を直線運動に変換する機構を備える工作機械ではボールネジの摩耗の場合があげられる。
(2)工作機械が前提としている加工条件よりも厳しい加工条件で加工している場合(見かけは障害に見えるが、機械の特定部位の故障等に基づく障害ではない場合)、例えば、モータの定格トルクを超えて加工している場合があげられる。
(3)加工ツール(例えば刃物等)の摩耗している場合(見かけは障害に見えるが、機械の特定部位の故障等に基づく障害ではない場合)、
【0011】
そして、アラーム発生の原因に応じてその対応が異なる。具体的には、
上記(1)の場合、故障部品の特定及び(最適な部品の選択)及びそのアラーム発生の原因が制御系の障害であるか、又はメーカ系の障害であるか(いわゆるカテゴリ)等の特定を行うことが必要となる。
これらを特定することによって、最適の部品及び最適なフィールドサービスマンを選択して派遣することができる。
【0012】
上記(2)の場合、ユーザ側で加工条件を特定し、加工条件を見直すことで、アラームを解消することができる。したがって、工作機械の部品の発注及びフィールドサービスマンの派遣は不要となる。
上記(3)の場合、ユーザ側で加工ツールの不具合を見つけて、当該加工ツールを交換することでアラームを解消することができる。したがって、工作機械の部品の発注及びフィールドサービスマンの派遣は不要となる。
【0013】
上記(2)、(3)の場合はスキルのある技術者を派遣する必要がなく、ユーザ側で速やかにエラーを解消することができる環境を提供することが好ましい。
また、上記(1)の場合、すなわち工作機械の特定部位に故障が生じた場合には、最適な部品の手配及び最適なフィールドサービスマンを速やかに派遣できることが可能となる。
このように、ユーザの工場内に配置された工作機械にアラームが発生した場合、アラーム発生の原因を速やかに突き止め、アラーム発生の原因に基づいて、適切な対処をすることができる統合システム(以下「診断サービスシステム」ともいう)を提供することが重要である。
そのためには、工場に設置された複数のメーカの機械に関するデータを一元的に所定の周期ごとに継続して収集し、記憶されたデータを必要な時に有効活用できるようにデータを記憶管理できる工場監視システムが重要となる。
【0014】
工場監視システムを設けることで、前述のボールネジ等で回転運動を直線運動に変換する機構を備える工作機械の場合、次のようにアラーム発生の原因を推測することが可能となる。
上記(1)の場合、工場監視システムに記憶管理された情報に基づいて、ボールネジの摩耗の場合は後述する
図6Bの特性図により、ボールネジの使用ストロークの状況と負荷状況が判明する。このデータと例えば工場での出荷検査におけるフルストロークを稼働させた場合のデータとを比較することで、ボールネジに特定部位における摩耗状況と推測することができる。
【0015】
上記(2)の場合、例えば、工場監視システムにおいて、モータの定格トルクを超えて加工している場合には、全ての加工において、加工している機械と加工プログラム、加工時のモータ指令速度、モータ電流や各種センサの情報を一定間隔で記憶するように構成する。
そうすることで、工場出荷時の指令速度とモータ電流の関係と、加工時の指令速度とモータ電流の関係から、加工時のモータ電流が使用されているモータの定格トルクを超えて加工している状況を把握することができる。使用されているモータは出荷時の記録から把握することが可能である。
【0016】
上記(3)の場合、例えば後述する
図24のような機械においては、工場監視システムでは加工している機械と加工プログラム、加工時のモータ指令速度、モータ電流や各種センサの情報に加えて、加工ツールの状況を検知できる場所に振動センサを装備することで加工中の振動を一定間隔で記憶するように構成する。
そうすることで、加工中の振動を閾値と比較することができる。より具体的には、例えば過去に問題なく加工したときの波形と現在の波形を比較することで、N値の少ないサンプルで作成された閾値よりも高精度に比較することで、加工ツールの摩耗を推測することが可能となる。
【0017】
本発明はこのような要請に基づいてなされたものであり、以下、本発明について実施形態に基づいて詳細に説明する。
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施形態では機械として、例えば射出成形機、切削加工機、放電加工機、及びロボット等を含む工作機械等の機械を用いた例について説明する。
図2Aは本発明に係る診断サービスシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
図3及び
図4は機械及び工場監視システムの構成を示すブロック図である。
図5は工場監視システムの動作を示すフローチャートである。
図6Aは回転運動を直線運動に変換する機構を備える工作機械の概略を示す説明図である。
図6Bは外乱負荷トルクの分布を示す特性図である。
図6Cはボールネジの偏摩耗検出を説明する説明図である。なお、以下に説明で用いるnは特に複数であることを述べない限り、1以上の正の整数を示す。機械の台数、工場監視システムの数、サービスセンタの数、サービス端末の数はともにnで示すが、以下の説明において特に同一の数であることを述べないかぎり、機械の台数、工場監視システムの数、サービスセンタの数、サービス端末の数はそれぞれ任意に設定することができる。
【0018】
<診断サービスシステム1の全体構成>
図2Aを用いて診断サービスシステム1の全体の構成について説明する。
図2Aに示すように、サービスセンタ管理装置401は、セキュリティ共有ネットワーク300を介して1つ以上の工場監視システム100と接続され、またネットワークを介して1つ以上のサービスセンタ600に接続される。1つ以上の工場監視システム100のそれぞれはネットワークを介して1つ以上の機械に接続される。
図2Aでは工場監視システム100が複数の工場監視システム100-1、100-2、・・・、100-nからなり、工場監視システム100-1が多種の機械200-1、200-2、・・・、200-nに接続されていることを示している。
【0019】
1つ以上のサービスセンタ600のそれぞれにはサービスコントロールを介してネットワークによって1つ以上のサービス端末700が接続される。
図2Aではサービスセンタ600が複数のサービスセンタ600-1、600-2、・・・、600-nからなり、各サービスセンタ600に、サービスコントロール601を介してネットワークにより複数のサービス端末700-1、700-2、・・・、700-nが接続されていることを示している。サービスコントロール601は、サービスセンタ600の中の機能として実現しても良い。
【0020】
工場に設置された機械に障害が生じた場合、ユーザは、当該工場監視システム100を介して問診票を入力することで、サービス管理装置401を介してサービスセンタ600に対して故障診断及びその解決法を依頼することができる。
また、パーソナルコンピュータ、スマホ、携帯電話等を介して問い合わせメール104又は問い合わせIP電話を用いてサービス管理装置401に送信することで、サービスセンタ600に対して故障診断及びその解決法を依頼することができる。より具体的には、ユーザが問診票を入力する換わりに、サービスセンタ600のオペレータが問い合わせメール104又は問い合わせIP電話を介して取得した申告内容に基づいて問診票を入力することで、サービスセンタ600に対して故障診断及びその解決法を依頼することができる。
【0021】
サービスセンタ管理装置401は、顧客用サービスサーバ402、マニュアルサーバ403、ソーシャルネットワーク用システム(SNS)404、セールスデータサーバ405、工場データサーバ406、フィールドサービスマン位置情報システム407、ナレッジシステム408と接続される。
ナレッジシステム408は障害ノウハウデータ409に接続される。サービスセンタ600のそれぞれは部品発送センタ500、人員派遣センタ501と接続される。
図2Aではサービスセンタ600-1が部品発送センタ500、人員派遣センタ501に接続されていることを示している。
【0022】
このように、サービスセンタ管理装置401は、部品状況や、人員データを管理し、故障診断が終了した後の、部品交換や修理調整の人員派遣計画を迅速に行うことができる。
【0023】
各サービスセンタ600はグローバルに配置されたサービスセンタとすることができる。例えば、サービスセンタ600-1は東京、サービスセンタ600-2はニューヨーク、サービスセンタ600-3は北京に配置される。そうすることで、工場の所在位置に対応する地域に配置されるサービスセンタを優先するようにしてもよい。サービスセンタ管理装置401に配信された故障の問い合わせ(問診票)は、サービスコントロール601で、手持ちに問い合わせ業務が最も少ない回答者のサービス端末に配信されようにしてもよい。
また、ユーザにより、回答者IDを指定することで、ユーザにより指定された回答者が選択されるようにしてもよい。
図2Aでは、サービスセンタ600-1がサービスコントロール601に接続され、サービスコントロール601が複数のサービス端末700-1、700-2、・・・、700-nに接続されることを示している。サービスセンタ管理装置401に配信された故障の問い合わせは、手持ちに問い合わせ業務が最も少ない回答者のサービス端末(例えば、サービス端末700-1)に配信される。
【0024】
<機械及び工場監視システムの構成及び動作>
各ユーザとサービス業者とは工場内にある各機械の保全に関する保全契約を取り交わすようにしており、この保全契約には、例えば、故障が発生した場合に修理を行う故障修理契約(異常時契約)や、故障修理以外に、定期的に故障診断を行って異常発生を予測し、異常発生が予測される部品、寿命部品及び消耗部品を交換して予防保全を行う予防保全契約(通常時契約)等がある。
このように、各ユーザとサービス業者との保全契約は、各工場単位で行うことができ、各工場において、工場の各機械を監視するための工場監視システムが設けられる。
工場は、グローバル(世界)に位置する場合がある。このため、工場監視システムは、任意の機械から情報を取得して、取得した情報を予め設定する共通のフォーマット(「グローバルフォーマット」という)に変換するように構成される。
【0025】
また、診断サービスシステム1において故障診断を行う等の場合の前提として、工場監視システムで機械のデータを記憶しておくことが求められる。
工作機械は、ユーザの工場において長期間(例えば、35年程度)利用されることが多い。工作機械として、任意のメーカを前提としていることから、機械番号から、当該機械に関するマニュアル、保守履歴、当該機械をメーカの工場から出荷した時点から、ユーザの工場で稼働した動作情報等を迅速に取得できることが重要となる。
工作機械の使われ方として、継続的生産をする(例えば、同じ製品を24時間継続して生産する)場合と断続的生産を行う場合と、がある。特に、断続的生産を行う場合、アラームが発生した場合に、前回はいつ稼動させたのか、といった履歴を正確に知ることが望まれる。
【0026】
工作機械は、常に同じパラメータを適用するのではなく、前回適用したパラメータを修正して適用することが多い。
このため、各工作機械に関する情報(データ)を収集、管理し、アラーム発生時等にこれらの情報を直ちに参照できる状態とすることが求められる。ここで、工作機械に関する情報としては、後述する
図3の機械情報に加えて、次のような情報が挙げられる。
【0027】
(1)機械の動作状態(例えば、加工プログラム、加工時のモータ指令速度、モータ電流や各種センサの情報)、(例えば、射出成形機の場合、運転開始からのショット数、射出中の射出スクリュを駆動するモータの最大電流値、型締め中の型締機構を駆動するモータの最大電流値、エジェクタ軸を駆動するモータの最大電流値、スクリュを回転駆動するモータの計量中の最大電流値、ピーク射出圧力、1成形サイクルの現在サイクルタイム、計量時間、射出時間、さらにアラームコード等、
(2)動作状態推移(例えば、上記動作状態の時間的変移)、
(3)故障履歴(例えば、以前発生したアラーム内容、発生時期、修理完了時期、故障修理内容等の各データ)、
(4)メンテナンス経歴(例えば、定期点検内容及び実施時期、交換した消耗部品及び寿命部品、交換時期等)、
(5)生産管理情報(トータル稼働時間、トータルストローク回数(スライド加工回数)等)。
【0028】
<工場監視システム100>
以下、本実施形態の工場監視システムを構成する制御装置について説明する。以下、特に断らない限り、工場監視システムを構成する制御装置を単に「工場監視システム」という。
図3は工場監視システム100をソフトウェアで動作を実現するための構成図、
図4はその機能をブロックで示したものである。
図4に示す各部はソフトウェアで構成されても、ハードウェアで構成されてもよい。
図3において、工場監視システム101はCPU1001、CPU1001によって実行されるソフトウェアを記憶する記憶部1003、機械200と接続される内部変換器1004を備えている。なお、内部変換器1004に換えて、外部変換器800を介して機械200と接続してもよい。
【0029】
図4に示すように、工場監視システム100は記憶部1002、内部変換器1004、データ取得部1011、記憶データ管理部1012、制御部1013、サービスセンタ管理装置401とセキュリティ共有ネットワーク300を介して通信するための通信部1014、フォーマット変換部1015を備えている。内部変換器1004に換えて外部変換器800を介して機械200と接続してもよい。制御部1013は、内部変換器1004、外部変換器800、データ取得部1011、記憶データ管理部1012、通信部1014、フォーマット変換部1015を制御する。
【0030】
工場監視システム100には、セキュリティ共有ネットワーク300を介してサービスセンタ管理装置401から送信される、後述する
図7~
図13の画面情報等の情報を表示するための1台以上の工場端末(不図示)が接続される。
工場端末は、制御部(不図示)と、タッチパネルを備える液晶ディスプレイ等の表示ディスプレイ(不図示)を備えている。表示ディスプレイにはキー操作画面が表示されて文字入力が可能であるが、別途キーボード等の入力部を設けてもよい。制御部は、サービスセンタ管理装置401から送信される、
図7~
図13の画面情報等の情報を表示ディスプレイに表示する。タッチパネル(又は、キーボード等の入力部)により入力されたデータはサービスセンタ管理装置401に送信される。また、工場監視システム100はサービスセンタ管理装置401から必要なデータが表示された表示画面情報を受信する。
なお、サービスセンタ管理装置401にWebサーバを、工場端末にWebブラウザを備えることで、
図17~
図23の画面を表示制御するように構成してもよい。
【0031】
図3及び
図4においては、1つの工場監視システム100-1について示しているが、各工場監視システム100-2、・・・、100-nについても同様な構成を備えている。
図2に示すように、工場監視システム100のそれぞれは各工場に設けられ、ネットワークを介して機械に接続され、工場内の機械を監視する。
図3及び
図4では機械200-1、200-2のみを示しているが、工場監視システム100-1は1台以上の機械200を監視する。複数の機械200-1、200-2、・・・、200-nは特定のメーカの製品に限られず、任意の複数のメーカの機械を含むことができる。複数の機械200-1、200-2、・・・、200-nにはそれぞれ、位置、加速度、電流値、温度、湿度等を検出するセンサが取り付けられている。
図3には、機械200-1に1つ以上のセンサ2001-1、2001-2、・・・、2000-nが取り付けられた場合を示している。センサ2000-1、2000-2、・・・、2000-nからの情報は、機械200-1の制御装置が読み取り、工場監視システム100-1に送信される。センサで計測される情報は、機械の動作状態を示すパラメータのデータとともに、所定の周期毎(例えば100ミリ秒以下等の周期)に工場監視システム100が、各機械200ごとに設定されるインタフェース(後述の通信プロトコル(データ構成))を介して取得する。
【0032】
図6Aにセンサーデータの一例を示す。
図6Aに示すような制御系において、センサーデータは機械200の制御装置で計算された外乱負荷トルク等であってもよい。例えば、機械が
図6Aに示すように、ボールネジ3004でモータ3002の回転運動を直線運動に変換し、ワークのテーブル3001を直線移動させる機構の場合、このテーブル3001の動作限界内の移動分布は、モータ3002についているパルスコーダ3003の位置信号と、機械200の制御装置内で計算される外乱負荷トルクの分布(
図6B)に表すことができる。
【0033】
この分布は工場内の機械200-1、200-2、・・・、200-nのそれぞれから工場監視システム100-1に送られ、工場監視システム100-1で集計することにより、ボールネジのどの位置での使用が多いか、あるいは、一定速度で移動させたとき、どの位置での負荷トルクが多いか(
図6C)を検出可能で、ボールネジの偏摩耗を検出することもできる(ボールネジの偏摩耗検出)。ボールネジの偏摩耗の検出は工場監視システム100-1と同様に工場監視システム100-2、・・・、100-nでも行われる。
【0034】
図6Dは機械200の外乱負荷トルクの分布を求める制御を示すフローチャートである。
図6Aでは一つの軸の機械200を示しているが、
図6Dでは多軸の機械200の場合の制御のフローチャートを示している。
図6Eは分割されたストロークを示し、通常分割されるストロークはボールネジピッチ間距離(例えば数ミリ以上)である。
図6Dに示すように、所定周期で各機械からのデータの分析を開始する。ステップS120において、機械の軸数nを1、ボールネジのストロークの分割数mを1とする(n=1、m=1)。
次にステップS121でn軸が移動中であるかどうかを判断する。開始時にn=1となっている。n軸が移動中である場合(ステップS121のYes)は、ステップS122で、n軸の現在位置X(n)が分割されたストロークの位置L(m-1)より大きく、かつ分割されたストロークの位置L(m)以下かどうかを判断する。n軸の現在位置X(n)が分割されたストロークの位置L(m-1)より大きく、かつ分割されたストロークの位置L(m)以下であれば、ステップS123で、ある所定周期でサンプルされた、n軸の、ストローク分割m番目の位置にいた累積数S(n, m)に1を加えて、さらにステップS124でボールネジのストロークの分割数mに1を加える。なお、累積数S(n, m)は工場出荷時、及びボールネジ交換時にすべて0にリセットされている。累積数S(n, m)のカウントは移動中だけ行い、停止中はカウントしない。
そして、ステップS125において、1を加えた、ボールネジのストロークの分割数mがボールネジのストロークの分割数の最大値Mmax以上かどうか判断し、1を加えた、ボールネジのストロークの分割数mがボールネジのストロークの分割数の最大値Mmax以上であれば(ステップS12のYes)、ステップS127に進む。ボールネジのストロークの分割数mがボールネジのストロークの分割数の最大値Mmax以上でなければステップS122に戻る。ステップS122からステップS125は、ボールネジのストロークの分割数mがボールネジのストロークの分割数の最大値Mmax以上になるまで繰り返される。
ステップS121でn軸が移動中でないと判断された場合(ステップS121のNo)は、ステップS126で、機械の軸数nに1を加え、ステップS127で、機械の軸数nが機械の最大軸数Nmax以上であるかどうかを判断する。機械の軸数nが機械の最大軸数Nmax以上でなければ、ステップS121に戻る。ステップS121、S126、及びステップS127は、機械の軸数nが機械の最大軸数Nmax以上となるまで繰り返される。機械の軸数nが機械の最大軸数Nmax以上であれば処理を終了する。分割されたストロークの位置L(m)(例えば、
図6EのL(0),…, L(5)等)、最大値Nmax、最大値Mmaxは工場出荷時に機械使用に合わせて設定される。
【0035】
1台以上の機械200-1、200-2、・・・、200-nのそれぞれの機械情報は、工場監視システム100-1に機械200-1、200-2、・・・、200-nを接続する時に予め機械ごとに工場監視システム100-1に登録する。具体的には、工場監視システム100-1は、各機械を識別する機械番号ごとに、当該機械に関するメタデータを登録する。メタデータは例えば
図3の機械情報に示すように、機械のメーカ名、機械の機種名、機械のシリアル番号、使用制御装置名、制御装置メーカシリアル番号、通信インタフェース、通信プロトコル(データ構成)等である。機械のメーカ名、機種名、シリアル番号等は機械を特定するためのデータとなる。機械番号は、各工場内で一意となる番号を付与してもよい。また、機械のメーカ名、機種名、シリアル番号を機械番号としてもよい。
ここで、通信プロトコル(データ構成)とは、工場監視システム100が当該機械に設置されるセンサで計測される情報、機械の動作状態を示すパラメータのデータ、アラームデータ等を取得するためのコマンド体系である。
【0036】
工場監視システム100は、
図4に示すデータ取得部1011を備え、制御部1013は、機械番号を指定して、データ取得部1011を介して、所定の周期毎(例えば100ミリ秒以下等の周期)に機械の動作状態等を取得する。なお、データ取得部1011は、機械番号に対応する当該機械の通信プロトコル(データ構成)に基づいて、当該機械の動作状態等を取得する。
取得された機械の動作状態等の情報は、取得時刻(タイムスタンプ)とともに、記憶部1002に記憶される。
以上のように、各工場監視システム100は、診断サービスシステムの基礎となるデータを取得する。
【0037】
複数の機械200-1、200-2、・・・、200-nのそれぞれは、Ethernet(登録商標)、Ether Cat(登録商標)、RS485,RS232C等のハードやプロトコルの異なる機械も接続可能である。電気的な相違は
図4に示すように工場監視システム100-1の内部変換器1004を利用し内部はすべてEthernetの通信規格に統一する。なお、内部変換器1004に換えて、RS485,RS232C等からEthernetへの変換は市販のコンバータ等の外部変換器800を機械に接続するように構成してもよい。他の工場監視システム100-2、・・・、100-nについても同様である。
【0038】
また、各種機械200-1、200-2、・・・、200-nから入力された稼働データ、機歴データ、操作履歴データ等は、上位のサービスセンタ600-1、600-2、・・・、600-nから見た場合に、同じ種類のデータとして判断できるように、工場監視システムはデータ配列や単位を規格化する機能(グローバルフォーマット)を有し、記憶部1002にグローバルフォーマットで記憶する。この電気的、ソフト的変換には、工場監視システムに機械を接続したとき、
図3のメーカ名、機種名等の機械情報を予め登録して利用する。
【0039】
具体的には、
図3に示すように工場監視システム100内の記憶部1002には、機械番号ごとに通信するソフトウェアのプロトコルP1、P2、・・・、Pn等を予め記載しておく。このプロトコルには、温度、速度、稼働データ等に関するデータ配列、単位等のメタデータが記憶されている。CPU等の制御部1001は記憶部1003に記憶されたソフトウェアを用いて、記憶部1002に記憶されたプロトコルを参照し、機械200-1、200-2、・・・、200-nからデータを取り出し、システム全体が利用するデータ構成(グローバルフォーマット)に置き換える。また、データ通信したときの時間を付加し、記憶部1002へ送り出す機能を有する。記憶部1002は他のCPUからも読み出し可能な回路上に設置されている。記憶部1003に記憶されているプロトコルP1、P2、・・・、Pn、機械情報I1、I2、・・・、Inは機械200-1、200-2、・・・、200-nに対応している。
【0040】
図4の機械及び工場監視システム100の構成を示すブロック図及び
図5のフローチャートを用いて工場監視システム100の動作について説明する。
【0041】
図5に示すように、工場監視システム100のデータ取得部1011は、ステップS110で周期的に各機械200からデータを取得するために、各機械200に指示(コマンド)を送る。各機械200は指示(コマンド)に従ってデータを送る。既に述べたように、Ethernet(登録商標)、Ether Cat(登録商標)、RS485,RS232C等の通信プロトコル(物理層)の異なる機械とも接続可能である。電気的な相違は
図4に示すように工場監視システム100の内部変換器1004を利用し内部はすべてEthernetの電気規格に統一する。また、RS485,RS232C等からEthernetへの変換は市販のコンバータ等の外部変換器800も利用することができる。
【0042】
ステップS111において、内部変換器1004又は外部変換器800を用いて電気規格を変換し、データ取得部1011は、各機械200からのデータを取得する。データの取得は所定の周期毎(例えば100ミリ秒以下等の周期)に行われる。
【0043】
図6B、
図6Cを用いて説明したようなデータ処理がある場合(ステップS112のYES)にはステップS113でデータ処理を行い、ステップS114で、フォーマット変換部1015で共通のフォーマット(グローバルフォーマット)に変換する。
【0044】
データ処理がない場合(ステップS112のNO)にはステップS114に進む。その後、共通のフォーマットに変換されたデータを記憶データ管理部1012により記憶部1002記憶する(ステップS115)。データを記憶するときに、データを取得したときの時刻情報(タイプスタンプ)をともに記憶する。時刻情報は記憶時の時刻情報であってもよい。
【0045】
<サービスセンタ管理装置401の構成及び動作>
サービスセンタ管理装置401は、1台以上のサービスセンタ600-1、600-2、・・・、600-nがグローバルに配置されている場合の管理装置である。接続されるサービスセンタが1台の場合は、このサービスセンタがサービスセンタ管理装置を兼ね、同様の機能を実行してもよい。
図2Bはサービスセンタ管理装置401の構成を示すブロック図である。
【0046】
サービス管理装置401は、工場監視システム100とセキュリティ共有ネットワーク300を介して通信する第1の通信部4001と、サービスセンタ600とネットワークを介して通信する第2の通信部4002と、有料の会員制システムを構成するためのデータを記憶する記憶部4003、顧客用サービスサーバ402、マニュアルサーバ403、SNS404、セールスデータサーバ405、工場データサーバ406、ナレッジシステム408と接続されるインタフェース部4004、各部を制御する制御部4005とを備えている。
制御部4005は工場監視システム100、又はサービス端末700からの要求に基づいて、顧客用サービスサーバ402、マニュアルサーバ403、SNS404、セールスデータサーバ405、工場データサーバ406、又はナレッジシステム408をアクセスして、必要なデータを得て工場監視システム100、サービスセンタ600に送信する。
【0047】
サービスセンタ管理装置401の制御部4005の機能をソフトウェアで構成する場合、サービスセンタ管理装置401の制御部4005の動作を記述したプログラムを記憶した、ハードディスク、ROM等の記憶部、演算に必要なデータを記憶するDRAM、CPU、及び各部を接続するバスで構成されたコンピュータにおいて、演算に必要な情報をDRAMに記憶し、CPUで当該プログラムを動作させることで実現することができる。
【0048】
サービスセンタ管理装置401は、本システムの顧客(工場)から機械200を受注したときのセールスデータを記憶するセールスデータサーバ405、それぞれの機械200を製造したときの検査データや出荷日、使用されている部品のデータ等の工場データを記憶する工場データサーバ406と接続されている。
また、サービスセンタ管理装置401は、フィールドサービスマン位置情報システム407と接続され、フィールドサービスマンが所持している携帯電話等のGPSデータから全世界のフィールドサービスマンの位置を追跡することが可能である。
【0049】
さらにサービスセンタ管理装置401は、ナレッジシステム408と接続される。ナレッジシステム408はユーザにより入力される自由文による機械状況を自動解析し、その内容に応じて障害ノウハウを記録したデータベース409をアクセスし、機械状況に対応する解析情報を自動作成した内容をサービスセンタ管理装置401へ送信する。
【0050】
また、サービスセンタ管理装置401は、各サービスセンタの通信負荷状況等を監視し、負荷の少ないサービスセンタへ自動配信する。あるいは、全てのサービスセンタ600-1、600-2、・・・、600-nに回答要求をだし、最も早く応答があったサービスセンタが通信負荷の小さいセンタと判断し、固有の顧客から問い合わせがあった故障診断をこのサービスセンタで行うようにしても良い。
さらに、ユーザが工場監視システム、問い合わせメール、又は問い合わせIP電話によってサービスセンタ管理装置401へ問い合わせる時に回答者を指定することで、なじみの回答者に接続要求することも可能である。
後述する診断サービスシステム1は会員制の有料サービスとすることができる。有料で会員に診断サービスシステム1を提供する会員制システムは、サービスセンタ管理装置401に記憶部4003を設け、ユーザのアクセス回数又はアクセス時間等を記録することで構築することができる。例えばユーザが工場監視システム100、問い合わせメール104、又は問い合わせIP電話105によってサービスセンタ管理装置401へ問い合わせる場合において、工場監視システム100からサービスセンタ管理装置401へ問い合わせた回数又は接続時間、問い合わせメール104でサービスセンタ管理装置401へ問い合わせた回数、及び問い合わせIP電話105によってサービスセンタ管理装置401へ問い合わせる場合の通話時間等を問い合わせ元のユーザIDに対応付けて、サービスセンタ管理装置401の記憶部4003に記憶する。これらの回数や時間に対応して料金を請求することで従量制のシステムを構築することができる。診断サービスシステム1を固定料金として提供することもできる。
【0051】
その他にも、サービスセンタ管理装置401は、ソーシャルネットワーク用システム(SNS)404、製造メーカが異なるマニュアルを管理するシステムとなるマニュアルサーバ403、顧客サービスに関する情報を記録する顧客用サービスサーバ402と接続されている。
なお、顧客用サービスサーバ402は、セキュリティ管理が重要な情報、例えば会員ID等の会員情報、機械情報、保守履歴、保証履歴等を記憶する。
【0052】
<診断サービスシステムメニュー>
サービスセンタ管理装置401は、
図7に示す診断サービスシステムメニューをユーザに提供する機能を備える。
図7に示す診断サービスシステムを受けるには、まず、
図8に示す認証画面にユーザIDと、パスワードを入力する。ここで、ユーザIDは、ユーザの所属する工場に紐づけされており、サービスセンタ管理装置401は、ユーザIDにより、工場を特定することができる。
ユーザID、パスワードが入力されると、会社名(工場名)とその住所が表示される。ユーザによりOKが入力されると、
図7に示す診断サービスシステムメニューの画面が表示される。
図7に示す診断サービスシステムメニューを表示した画面において利用するシステムの番号を入力すると、
図9に示す画面(サブメニュー)のいずれかが表示される。ユーザにより必要な情報が入力され、実行が選択されると、選択されたサービスが提供され、それぞれのサービスの提供する機能を実行するためのプログラム処理が実行される。
【0053】
診断サービスシステムはユーザとサービスセンタのオペレータ(回答者)が利用することができる。ユーザが利用する場合、例えば、自ら「3.ナレッジ診断システム」を使用して、ナレッジ診断を行う。さらに、機械番号に基づいて、当該機械の故障申告時刻(アラーム発生時刻)の直前の当該機械の稼働状況、当該機械の稼働状況(使われ方)、当該機械のこれまでの保守履歴等を「4.保守履歴検索」、「5.定期保守履歴」等により取得し、自分の知識を利用し故障診断を行う。
次に、診断サービスシステムメニューの提供する主なサブメニューについて説明する。
【0054】
<マニュアル検索システム>
「1.マニュアル検索システム」が選択された場合、
図9のマニュアル検索システムの画面に、機械番号と、検索したいキーワードが入力されることにより、入力情報に基づいて
図3に示すように予め記憶されている、メーカ名、機種名等の機械情報を元に、マニュアルサーバ403に記録された、特定された機械のメーカマニュアルからキーワードにヒットした内容を検索し、一覧表示する。ユーザは一覧表示から必要項目を選択し目的を達成することができる。
【0055】
より具体的には、
図10に示すように表示されたマニュアル検索システムの画面に、機械番号として「20」を入力し、検索したいキーワードとして「オーバライド」を入力すると、機械番号の「20」に基づいて、機械メーカと機種名を特定し、この機種にあったマニュアルをマニュアルサーバ403からマニュアルを選択する。次に、キーワードの「オーバライド」に基づいて、選択されたマニュアルを検索し、ヒットしたページを先頭から表示する。「次キーワード」を選択すると、次にヒットしたページを表示する。ページは「↑」、「↓」でスクロールさせ、知りたいマニュアルから知りたい情報が得られた場合、終了キーで
図7の診断サービスシステムメニューに戻る。
【0056】
<故障診断システム>
「2.故障診断システム」は、例えば、機械200のアラームが発生した場合、ユーザが回答者(サービスセンターのオペレータ)からの回答を要望する時に選択する。
「2.故障診断システム」において、ユーザは、
図9に示すような所定の問診票に機械番号と状況の入力を行う。例えば、
図9の故障診断システムの画面(所定の問診票の画面)に、
図11に示すように、機械番号として「20」を入力し、状況入力として「工具摩耗が早い、刃先が欠ける」を入力(故障申告)すると、サービスセンタ管理装置401、及びサービスセンタ600を介してサービスコントロール601によってもっともはやく回答できる回答者が選択される。具体的には、サービスセンタのオペレータの作業状況を管理するテーブルを参照することで、もっともはやく回答できる回答者(候補)が選択される。なお、入力画面には、ユーザは、回答者IDを指定することができる。その場合、ユーザにより指定された回答者が選択される。
ユーザが回答者IDを指定した場合は、該当するサービス端末に配信する。指定された回答者がいない場合は、理由をユーザに通知するとともに、他の最も早く回答できる回答者に配信される。また、指定された回答者の返信に時間を要する場合は、その旨をユーザに通知する。
【0057】
ユーザが、
図9の故障診断システムを利用した場合、その時点での対象となる機械の稼働データで、故障診断に必要なデータを、サービスセンタ管理装置401に送信することができる。この送信を自動か手動を選択するかどうかは、会員契約時に選択可能である。自動送信を選択しない場合は、ユーザは回答者の指示に従い、手動で送信することができる。
【0058】
ユーザからの故障申告ルートとしては、この外、メール又は問い合わせIP電話を介するルートがある。メール受信の場合、受信されたメールの内容に基づいて、窓口(オペレータ)が問診票を作成、また、IP電話受信の場合、窓口(オペレータ)がIP電話を介してユーザの話を聞きながら問診票を作成する。
【0059】
回答者は送られてきた機械番号に基づいて照会を行うことで、当該機械番号に対応する機械の工場における稼働状況や販売されたときの状況を把握することができる。また、送られてきたメッセージから故障内容の分析を開始する。回答者は、サービス端末700の操作を行い、故障診断を行う。故障診断を行うためのサービス端末700の操作は後述する。
回答者は、故障診断の結果、部品の交換及び部品を交換するためのフィールドエンジニアの派遣が必要と判断した場合には、サービス端末からサービスセンタに問い合わせ、部品納期とフィールドサービスマンの手配と到着時間等の回答を質問者(ユーザ)に通知することができる。
【0060】
質問者(ユーザ)は、
図9の診断サービスシステムメニューの「9.診断システム情報確認」を選択することで回答者からの回答を確認することができる。
具体的には、質問者(ユーザ)は、
図11に示す9の診断システム情報確認の画面で実行キーを選択し、回答者からの回答を確認する。
回答者からの回答メッセージを確認する場合、質問者(ユーザ)は、確認キーを選択する。回答者からの回答メッセージには
図12に示すように、診断情報や部品とフィールドサービスマン派遣等の情報が含まれる。質問者(ユーザ)がフィールドサービスマンの派遣を受け入れる場合は手配キーを選択することで、フィールドサービスマンが手配される。
ユーザが手配キーを選択し、サービスセンタの提案に賛成した場合、ただちに部品及びフィールドサービスマンが出動される。
フィールドサービスマンは現地に到着すると、作業を開始する。この実務のオペレータとユーザのやり取りは、時系列で顧客用サービスサーバ402に登録される。なお、フィールドサービスマンは、訪問したユーザの別の機械の状況も診断することができる。その際の記録も顧客用サービスサーバ402に記録される。
以上のように、ユーザは本故障診断システムを利用することで、最短で確度の高い故障診断を利用し、故障個所を迅速に修理することができる。
【0061】
<ナレッジ診断システム>
「3.ナレッジ診断システム」は、ユーザに対してナレッジ診断システムの機能を提供する。そうすることで、ユーザは回答者(サービスセンターのオペレータ)からの回答を要求することなく、自分でアラーム発生の原因等を診断することができる。
ユーザにより
図9に示す「3.ナレッジ診断システム」の画面を介して、機械番号と、状況が入力されると、ナレッジシステム408は自由文による状況を自動解析し、その内容に応じて障害ノウハウを記録したデータベース409をアクセスし、自動応答した内容を、サービスセンタ管理装置401を介して回答する。回答の結果、障害の原因が加工条件、加工ツールの摩耗等の場合には工作機械の部品発注やフィールドサービスマンの派遣が不要であるが、それ以外の場合には
図9の「2.故障診断システム」の画面を選択し、故障診断の結果、部品発注やフィールドサービスマンの派遣が必要な場合には、上述した部品とフィールドサービスマンの確保を行う。また、ナレッジシステムの回答を保存することで、ユーザ独自の故障診断ガイダンスを作成することが可能である。
「3.ナレッジ診断システム」は、基本的に、ユーザのセルフサービスによる診断調査であって、サービスセンタ600への故障診断を依頼するものではない。ナレッジ診断システムは、診断結果に優先順位をつけて回答することができる。
【0062】
<保守履歴検索>
ユーザにより「4.保守履歴検索」が選択され、
図9に示される「保守履歴検索」の画面に、機械番号が入力されることで、サービスセンタ管理装置401は顧客用サービスサーバ402にある保守履歴を参照する。この機能により、ユーザは、工場の特定の機械故障ログや部品配送ログやフィールドサービスマン派遣ログを自社で管理することなく、自動で管理することが可能になる。また、機械故障ログを蓄積し参照することで、独自のナレッジシステムを構築することが可能になる。
【0063】
<保守部品販売>
ユーザにより「5.保守部品販売」が選択され、
図9に示される「保守部品販売」の画面に、機械番号が入力されることにより、ユーザはサービスセンタ600を介して機械に必要な保守部品を部品発送センタ500から購入することができる。ユーザは、製造メーカの異なる設備を所有している場合でも、機械に必要な保守部品を誤りなく容易に購入することができる。
【0064】
<保守ツール紹介>
ユーザにより「6.保守ツール紹介」が選択され、
図9に示される「保守ツール紹介」の画面に、機械番号が入力されることにより、ユーザは機械に必要な保守ツールを購入することができる。また、ソーシャルネットワークを利用することで、保守に有効なツールを参照することができる。
【0065】
<定期保守履歴>
ユーザにより「7.定期保守履歴」が選択され、
図9に示される「定期保守履歴」の画面に、機械番号が入力されることにより、工場データサーバ406に記録されている各機械メーカの過去に実施した定期保守の行われた時期とその保守内容を参照することができる。このように、定期保守履歴が一括管理されるので、製造メーカが異なり、保守の考え方が異なる機械が混在する場合でも、ユーザは、製造メーカの違いを意識することなく、安心して利用することができる。
【0066】
<その他>
ユーザにより「8.Eメール(SNS)」が選択され、
図9に示される「Eメール」の画面を介してEメール発信、又はEメール確認のいずれかが選択されることで、ユーザが自分のPC、スマートフォン、本システムからサービスセンタ管理装置401に対してダイレクトにメールを発信したり、逆にサービスセンタ管理装置401からメールを受信することが可能である。これにより、ユーザは、自分のPC、スマートフォン、本システムからサービスセンタ管理に発信したメールの管理が可能である。
メール以外に、ソーシャルネットワーク(SNS)の機能を提供する。そうすることで、セキュリティで管理された会員間のビジネス情報や技術情報の交換が可能である。
【0067】
<診断サービスシステム情報>
ユーザにより「9.診断システム情報」が選択され、
図9に示される「診断システム情報確認」の画面の実行を選択すると、診断サービスシステム側からユーザに対して通知される診断サービスシステム情報を確認することができる。診断サービスシステム情報としては、例えば、(バグ情報を含む)重要な障害情報、リコール情報、診断サービスシステムのバージョンアップ情報等がある。
例えば、診断サービスシステム自体にリコールを必要とする重要障害が発生した場合、サービスセンタあるいは、サービスセンタ管理は、リコール情報を発信することができる。これにより、ユーザは、発信されるリコール情報をいち早く参照することができる。また、診断サービスシステムのバージョンアップ等の連絡も確認することができる。なお、診断サービスシステム情報の通知方法として、診断サービスシステム情報の緊急度に応じて、事前に登録されたユーザの携帯電話(又はスマートフォン等)に対してプッシュ方式でメールすることもできる。
【0068】
<回答に対する評価>
図13は、診断サービスシステムからの回答に対するユーザの評価を入力するための「評価情報入力画面」である。このように、ユーザからの入力情報に基づいて、回答者のレベルアップや、ナレッジシステムの追加学習を実施することが可能となる。
以上、診断サービスシステムメニューについて説明した。
【0069】
<「2.故障診断システム」及び「3.ナレッジ診断システム」に係る処理フロー>
次にユーザが「2.故障診断システム」を選択した場合と、「3.ナレッジ診断システム」を選択した場合の診断サービスシステムの処理フローについて、
図14、
図15を参照しながら説明する。
【0070】
[ユーザが「3.ナレッジ診断システム」を選択した場合]
図14に示すように、ステップS210で工作機械のアラームが発生した場合、工場監視システム100-1において、ステップS211でユーザにより「3.ナレッジ診断システム」が選択される。
サービスセンタ管理装置401は「3.ナレッジ診断システム」が選択されると、ステップS212において、ユーザからの入力に基づいてナレッジシステム408は、診断を開始する。ステップ213で、ナレッジシステム408は、診断を終了すると、診断結果をユーザに対して送信する。ステップS214で、ユーザはナレッジ診断システムによる診断結果を取得する。
【0071】
[ユーザが「2.故障診断システム」を選択した場合]
図15に示すように、ステップS310で工作機械のアラームが発生した場合、ステップS311でユーザにより故障診断システムが選択され、問診票が入力されると、ステップS312で最適なサービスセンタが選択され、ステップS313で選択されたサービスセンタにより最適な回答者が属するサービス端末が選択される。ステップS314において選択されたサービス端末の回答者は例えば「3.ナレッジ診断システム」を用いて診断を行い、ステップS315で工場監視システム100-1に診断結果を送信し、工場監視システム100-1はステップ316で診断結果を受信する。
【0072】
<サービス端末700の構成及び操作>
次に、サービス端末700の構成と、サービスセンタ側のオペレータ等を含む、ユーザから故障申告を受け付けた場合に、当該故障を診断する回答者が、機械の故障診断を行う場合の端末操作とについて
図16~
図24を用いてさらに、説明する。
【0073】
図2Cはサービス端末700の構成を示すブロック図である。サービス端末700は、サービスコントロール601にネットワークを介して通信する通信部7001と、サービスコントロール601から送信される
図17~
図23の画面情報等を表示し、タッチパネルを備える液晶ディスプレイ等の表示ディスプレイ7002と、通信部7001及び表示ディスプレイ7002を制御する制御部7003とを備えている。表示ディスプレイ7002にはキー操作画面が表示されて文字入力が可能であるが、別途キーボード等の入力部を設けてもよい。制御部はサービスセンタ管理装置401から配信される、
図16に示す故障診断依頼(問い合わせ内容)の画面を表示ディスプレイ7002に表示し、タッチパネル又は入力部の操作により、サービスセンタ管理装置401から配信される、
図17~
図23の画面情報を表示ディスプレイ7002に表示する。タッチパネル又は入力部を介して入力されたデータはサービスコントロール601、サービスセンタ600を介して、サービスセンタ管理装置401に送信される。また、サービス端末700は、サービスセンタ管理装置401から必要なデータをサービスセンタ600、サービスセンタ600を介して受信する。
なお、サービスセンタ管理装置401(又はサービスセンタ)にWebサーバを、サービス端末700にWebブラウザを備えることで、
図17~
図23の画面を表示制御するように構成してもよい。
【0074】
サービス端末700の制御部の機能をソフトウェアで構成する場合、サービス端末700の制御部の動作を記述したプログラムを記憶した、ハードディスク、ROM等の記憶部、演算に必要なデータを記憶するDRAM、CPU、及び各部を接続するバスで構成されたコンピュータにおいて、演算に必要な情報をDRAMに記憶し、CPUで当該プログラムを動作させることで実現することができる。
【0075】
サービス端末700は、
図16に示すように、サービスコントロール601から当該回答者に配信された故障診断依頼(問い合わせ内容)を一覧表示する機能を提供する。回答者は選択キーを選択することで未回答の故障診断依頼(問い合わせ内容)を選択することができる。
また回答者は処理済検索キーを選択することで過去に処理した故障診断依頼(問い合わせ内容)も検索できる。
回答者が一覧表示された故障診断依頼(問い合わせ内容)から、あるユーザからの故障診断依頼を選択すると、
図17に示すように当該ユーザからの故障診断依頼の画面が表示される。
回答者により「診断開始」ボタンが選択されると、
図17に示す「診断依頼メニュー」の画面が表示され、診断のために利用する機能を選択し、実行キーを選択する。
図17に示す診断依頼メニューの画面では、診断のために利用する機能として、履歴検索、キーワード検索、ナレッジ検索、センサ情報、部品情報、フィールドサービスマン情報が選択されている。そうすることで、回答者は、これらの機能を利用して、故障診断を行うことができる。なお、回答者は
図9に示した「診断サービスシステムメニュー」を用いることもできる。
【0076】
サービス端末700は、
図18に示すようにこれまでに受信した故障診断依頼の履歴を検索する機能を提供する。
図18に示すように「診断依頼(履歴検索)」の画面では、ユーザの会社名、機械番号を参照し、当該機械に関する過去の問い合わせ履歴一覧を顧客用サービスサーバ402等から生成することができる。ここでは過去の障害表示を1年としているが、過去の障害表示の年数を任意に選択可能である。
【0077】
サービス端末700は、
図19に示すように、キーワード検索機能を提供する。
図19に示すように、回答者により入力されたキーワード(工具摩耗)に基づいて、これまでの事例を顧客用サービスサーバ402等から検索し、当該キーワード(工具摩耗)にヒットした事例の一覧を表示する。なお、回答者は、機械メーカ、機械機種等の検索範囲を選択することができる。そうすることで、当該キーワード(工具摩耗)にヒットした事例の一覧が表示され、回答者は、参照したい番号を入力して選択キーを選択することで、選択した事例の詳細を照会することが可能となる。
【0078】
サービス端末700は、
図20に示すように、ナレッジ検索機能を提供する。
図20に示すように、ナレッジ検索はナレッジ検索の画面を示し、問い合わせ内容を自動的にキーワード分解し、検索キーワードが作成される。
キーワード作成は、
1) 機械のマニュアルに記載されているインデックスと同一の文字列
2) 連続した漢字
3) 連続した数字
等で行う。本事例では「工具摩耗」、「刃先」等がキーワードとなる。事例は、解決し、回答したものだけが選択される。これは、あとで自動応答に対応するためである。なお、ナレッジ検索はナレッジシステム408を用いて行うことができる。
【0079】
サービス端末700は、
図21に示すように、機械に配置されたセンサ情報の照会機能を提供する。
図21は、問い合わせのキーワードに参考になるセンサ情報を工場監視システム100から取り出され、表示された画面の一例である。なお、工場の出荷データや機械の基本仕様と比較するために、いつからいつまでのセンサー情報を表示するかを示す表示期間はこの画面で選択することができる。
図21において照会される機械は、例えば
図24に示すような主軸部にセンサが取り付けられて出荷されている。
図24は主軸部にセンサが取り付けられた工作機械を示す説明図である。
図24において、主軸機構4001には振動センサ4002が取り付けられ、加速度と振幅とが測定される。工具(刃物)4004は工具クランパ4003を介して主軸機構4001に取り付けられている。工具(刃物)4004でワーク4005が加工される。
【0080】
サービス端末700は、
図22に示すように、部品の検索機能を提供する。
図22は部品検索結果を示す画面の一例である。部品の検索においては、顧客用サービスサーバ402を参照して今までの修理実績データから修理部品を検索し、工場データベース406から部品の出荷可能性を判定する。
【0081】
サービス端末700は、
図23に示すように、出張可能なフィールドサービスマンの検索機能を提供する。
図23は、出張可能なフィールドサービスマンの一覧を示す画面を示し、サービスセンタ600のフィールドサービスマンデータベースから主軸交換の経験があるフィールドサービスマンで出動可能なフィールドサービスマンのリストを表示する。
【0082】
こうすることで、回答者は、故障診断の結果、部品の交換及び部品を交換するためのフィールドエンジニアの派遣が必要と判断した場合には、サービス端末から部品発送センタ500、工場データ406から部品の在庫状況を確認し、また人員派遣センタ501、フィールドサービスマン位置情報システム407から、最も早く到着可能な当該故障のカテゴリに適したフィールドサービスマンを特定し、ユーザに対して、前述したように、部品納期とフィールドサービスマンの手配と到着時間等の回答を質問者(ユーザ)に通知することができる。
なお、質問者(ユーザ)からの故障申告ルートが、メール又は問い合わせIP電話の場合、回答者は、質問者(ユーザ)に対して、メール、又はIP電話で通知することができる。
【0083】
以上、工場監視システム100を含む診断サービスシステム1について説明したが、工場監視システム100の全部又は一部は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。ハードウェアで構成する場合、
図4のブロック図に示す、工場監視システムの一部又は全部を、例えば、LSI(Large Scale Integrated circuit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ゲートアレイ、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路(IC)で構成することができる。
【0084】
工場監視システム100の全部又は一部をソフトウェアで構成する場合、
図4のブロック図、
図5のフローチャートで示される工場監視システムの動作の全部又は一部を記述したプログラムを記憶した、ハードディスク、ROM等の記憶部、演算に必要なデータを記憶するDRAM、CPU、及び各部を接続するバスで構成されたコンピュータにおいて、演算に必要な情報をDRAMに記憶し、CPUで当該プログラムを動作させることで実現することができる。
【0085】
プログラムは、様々なタイプのコンピュータ可読媒体(computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。コンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。コンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。
【0086】
以上説明した本実施形態の工場監視システム100による効果について説明する。
工場監視システム100の記憶部1002に記憶される機械情報は、製造メーカの相違も包含している。そうすることで、製造メーカに関係なく機械情報の検索を一元的に行うことが可能となる。
工場監視システム100では、
図3に示す独自のセンサ情報や、
図3に示す機械の相違によるプロトコルの相違を、内部変換器や外部変換器で変換することで吸収する。そうすることで、工場監視システム100の内部処理を標準的なプロトコルで一元的に処理するこいとができ、効率的なシステムを構築することが可能となる。
工場監視システム100では、製造メーカが異なる機械であっても、
図4に示すフォーマット変換部1015で通信仕様やプロトコル
仕様をグローバルデータに変換する。そうすることで、製造メーカに関係なく、全ての機械を等価に評価することが可能となる。また、ユーザによるデータ変換作業が不要になり効率的な評価管理が可能となる。
工場監視システム100は、周期的に機械に対してデータ取得のための指示を送信して、機械の稼働データ、操作履歴データ等を記憶部に記憶する。そうすることで、工場で機械を稼働した動作情報等を迅速に取得でき、例えば、機械で断続的生産を行っている場合に、アラームが発生したとき、前回はいつ稼動させたのか、といった稼働実績を正確に知ることが可能となる。
工場監視システム100は、機械に適用するパラメータ等のデータを収集、管理する。そうすることで、アラーム発生時等に例えば、パラメータ等の情報を迅速かつ正確に知ることが可能となる。
【0087】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
少なくとも1つの機械と接続され、該機械からのデータを記憶する工場監視システムであって、
前記機械の通信規格から前記工場監視システムの通信規格に変換され、前記機械から障害診断に用いることができるデータ、を取得するデータ取得手段と、
通信規格が変換されたデータを記憶する記憶手段と、
を備えた工場監視システム。
[付記2]
前記記憶手段に記憶するデータを規格化して共通のフォーマットに変換するフォーマット変換部をさらに備えた付記1に記載の工場監視システム。
[付記3]
前記機械の通信規格と前記工場監視システムの通信規格との間の通信規格を変換する変換手段をさらに備えた付記1又は付記2に記載の工場監視システム。
[付記4]
外部に設けられた、前記機械の通信規格と前記工場監視システムの通信規格との間の通信規格を変換する変換手段を介して前記機械と接続される付記1又は付記2に記載の工場監視システム。
[付記5]
前記データ取得手段は周期的に前記機械に対してデータ取得のための指示を送信する付記1から付記4のいずれか1項に記載の工場監視システム。
[付記6]
少なくとも1つの機械と接続され、該機械からのデータを記憶する工場監視システムの監視方法であって、
前記機械の通信規格から前記工場監視システムの通信規格に変換され、前記機械から障害診断に用いることができるデータ、を取得し、
通信規格が変換されたデータを記憶手段に記憶する、工場監視方法。
[付記7]
前記記憶手段に記憶するデータを規格化して共通のフォーマットに変換する付記6に記載の工場監視方法。
[付記8]
前記機械の通信規格から前記工場監視システムの通信規格へ変換してデータを取得する付記6又は付記7に記載の工場監視方法。
[付記9]
前記データの取得は周期的に前記機械に対してデータ取得のための指示を送信する付記6から付記8のいずれか1項に記載の工場監視方法。
[付記10]
少なくとも1つの機械と接続され、該機械からのデータを記憶する工場監視システムとしてのコンピュータに、
前記機械の通信規格から前記工場監視システムの通信規格に変換され、前記機械から障害診断に用いることができるデータ、を取得する処理と、
通信規格が変換されたデータを記憶手段に記憶する処理とを実行させる工場監視用プログラム。
[付記11]
前記記憶手段に記憶するデータを規格化して共通のフォーマットに変換する付記10に記載の工場監視用プログラム。
[付記12]
前記機械の通信規格から前記工場監視システムの通信規格へ変換してデータを取得する付記10又は付記11に記載の工場監視用プログラム。
[付記13]
前記データの取得は周期的に前記機械に対してデータ取得のための指示を送信する付記10から付記12のいずれか1項に記載の工場監視用プログラム。
【符号の説明】
【0088】
100-1、100-2、・・・、100-n 工場監視システム
104 問い合わせメール
105 問い合わせIP電話
200-1、200-2、・・・、200-n 機械
300 セキュリティ共有ネットワーク
401 サービスセンタ管理装置
402 顧客用サービスサーバ
403 マニュアルサーバ
404 SNS
405 セールスデータサーバ
406 工場データサーバ
407 フィールドサービスマン位置情報システム
408 ナレッジシステム
409 障害ノウハウデータベース
500 部品発送センタ
501 人員派遣センタ
600-1、600-2、・・・、600-n サービスセンタ
601 サービスコントロール
700-1、700-2、・・・、700-n サービス端末