JPH0273402A - プラントの予防保全方法および同予防保全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の機器によって構成されるプラントの予
防保全を行うための方法、及び装置に係り、特に原子力
発電プラントの予防保全に適用するに適した方法、設備
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、プラントを構成する各種機器の保守、保全は定期
点検として、定期的に点検や損耗部品の交換等が実施さ
れている。しかし点検交換の頻度を決定するデータは寿
命加速度試験による寿命推定値や、経験値等に基づいて
定められたものであって、各構成機器について必ずしも
最善のものではなかった。

こうした保守点検に関しては、特開昭６２−２７６４７
０１号公報に記載の技術が公知である。

〔発明が解決しようとする課題〕

プラント稼働の信頼性、及び安全性を保証するには、定
期点検の頻度を大にし、点検項目を増し、検査基準を座
にすることが望ましい。

しかし乍ら、一方、経済性の面を考えると、不必要な点
検、交換は極力省略したい。

こうした相反する要求を可能な限りに満足させようとす
ると、プラントを構成している多数の機器類を一律に定
期点検するのでは適当でなく、個々の機器についての特
性や経歴を勘案しなければならない。

例えば、定期点検に際して。

（イ）最近に小故障を頻発した機器は点検項目を増して
、検査基準を特に激しくすべきであり、（ロ）最近に、
全体を新品と交換した経歴のある機器は、検査基準を寛
にし得る場合が多い。

こうした機器の個々についての判断は、従来、プラント
管理技術者が機器経歴書を見たり、最近の稼働データを
見たりして人為的判断で決定していた。

しかし乍ら、人為的手段により多数の機器類を個別に検
討して適正な判断を下すことは、多大の労力と時間とを
要するのみでなく、プラント管理技術者に極めて高度な
技術的知識、経験が求められる。

その上、万一の人為的なミスが無いとは限らない。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、格別の熟
練や多大の労力を要せず、かつ、人為的なミスを犯す虞
れ無く、個々の構成機器の経歴。

現状を勘案した、プラント全体の予防保全を自動的に計
画し得る方法、及び、同じく自動的に行い得る装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の予防保全
方法の基本的原理は、これを要約すると次の如くである
。

（ｉ）　　プラントを構成している多数の機器類をグル
ープ区分する。

機器１個よりなるグループ単位が有ってもよく、また、
同一種類の機器の多数基を１グループとしても良い。

（ｎ）　　各グループに１機器の発するデータを受は入
れて解決し、判定し、記憶する機能を備えた機器別サブ
システムを設ける。

（ｉｉｉ）　　複数の機種別サブシステムを統合するホ
ストシステムを設ける。

上記の原理を実用面に適用するための具体的構成として
、本発明の予防保全方法は、前記の機器別サブシステム
は機器の余寿命を推定し得る機能を備えたものとし、 前記ホストシステムにより、機器別サブシステムからの
情報に基づいて、プラント全体としての保全計画を作成
する。

また、上記の発明方法を実施するために創作した本発明
の装置は、各構成機器の健全性を診断して余寿命を推定
する機能を有する機器別サブシステムを設け、かつ、上
記機器別サブシステムの出力情報に基づいて、プラント
全体の保全計画を作成する機能を備えたホストシステム
を設ける。

〔作用〕

上記の構成よりなる予防保全装置を用いて、上記の予防
保全方法を実施すると、 機器別サブシステムは機器別のデータに基づいて、健全
性と余寿命を推定し、その結果をホストシステムに送る
ので、該ホストシステムは入力された情報を総合的に判
断して、個々の構成機器の技術的特性（経歴や作動状態
など）を考慮に入れて、プラント全体の予防保全計画を
作成することが出来る。

本発明方法を実施する際、知識ベースを設け、かつ、該
知識ベースを更新したり、これに追加したりしてゆけば
、機器の過去の経歴を考慮に入れつつ、最新の情報に基
づいた予防保全を行い得る。

上記の知識情報の内容として、情報解釈の知識、状態診
断の知識、余寿命予測の知識、及び、保守点検法決定の
知識を備えていれば、はぼ完全な予防保全計画を作成す
るために有効である。これらの知識の内の１部を用いて
も相応の効果は期待できる。

また、本発明を実施する際、前記のホストシステムに情
報蓄積手段と、該蓄積情報を処理する推論演算手段を設
ければ、いっそう高度な予防保全計画を作成できる。

このように自動演算手段や自動記憶手段を応用すれば、
予防保全計画の作成が自動化され、単に省力化を達成す
るのみでなく、管理技術者の個人的な熟練、経験を不要
ならしめ１人為的ミスの混入の余地を無からしめるとい
う効果も期待できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステム概念図である。第
２図は機器別サブシステムの処理内容を表わした本発明
の一実施例システム処理フロー図である。

第１図に示した機器別サブシステム４−１〜４−３は、
全部でｉ個設けられており、それぞれが１個若しくは複
数個の機器からの情報として、機器データ６を入力され
ると共に、追加知ｉｉ７も入力される。

ホストシステム２は、前記ｉ個の機器別サブシステム４
−１〜４−１と通信回線で結ばれ、情報を交換しつつこ
れらサブシステム４−１〜４□を統括管理している。

図示の１はホストシステム２の入力情報であって、具体
的には保修伝票情報、事故情報、プラントデータ等を含
んでいる。このホストシステム２は主に次回、次々回の
定期検査工程を、決定する機能を持っている。次回工程
は定期検査直前の機器毎の予防保全情報を機器別サブシ
ステム４から。

例えば点検優先順位等を修正し決定する。また修正され
た次回工程から次々回工程の修正を行う。

機器別サブシステム４はポンプ、弁といったプラントに
重要な機器毎にサブシステムを設けることにより、例え
ばポンプに共通な情報をデータベースとして箒積させ、
データ共用化とともに状態診断、余寿命予測および点検
法決定を行い機器別の予防保全情報を出力する。従って
診断を機器毎に同時分散処理が可能となる。このように
１機器別サブシステム４とホストシステム２の機能別に
よる分散処理によりシステムの高速化、信頼性向上に効
果がある。以下ポンプを例にとり説明する・補修伝票（
ＭＲＦ）情報や機器トラブルなどの事故情報、プロセス
データなどのプラントデータが入力情報１としてホスト
システム２に入力され、データベース管理制御部３にお
いて情報の判別を行い、旧データを更新してプラント共
通データをホストシステム２にデータベース化し、ポン
プ個別データは機器サブシステム４へ転送され、該サブ
システム内のデータベース管理制御部５にて機器側デー
タベース１８として管理される。機器、ホスト両システ
ムにあるデータベース管理制御部３および５におけるデ
ータの判別は、各データにラベルをつけることによりプ
ラント共通データか、機器別データかを決定している。

さらにデータは機器別サブシステム、ホストシステム両
者の推論演算部におけるどの処理に必要かを判別できる
ようにする為、例えば作業工程に関するものか、寿命に
関するものかをあらかじめデータ入力時にキーワードを
つけてラベル化している。従ってデータベース管理制御
部３および５は、データのラベルを判別し、サブシステ
ム−ホストシステム間のデータ授受および各演算部から
のデータ入力要求に応じ適切なデータの出力を行うこと
ができる。

機器サブシステム４にはポンプの予防保全情報を処理す
るため余寿命予測、保守点検法および状態診断などの知
識がルール化されて知識ベース１７に蓄積されている。

第５図は知識をルール化した一具体例である。第５図の
ように経験則のものはプロダクションルールで整理し、
事実データや行動規範といったものはフレームで整理を
行っている。

第２図は第１図に示した機器別サブシステム４−１〜４
−、それぞれの内容を表わしたフロー図である。同図の
知識ベース１７は知識ペース管理部１６にて推論演算部
１１への知識データの入出力を管理されている。また知
識ベース１７の知識を知識ベース管理部１６から知識ベ
ース構築支援ツール８へ入力し知識の更新、拡張を行い
知識ベース１７の変更を実施することができる。

知識ベース構築支援ツール８の具体的な機能としては（
ｉ）ＰＴＡの事象の編集機能ｉ　ＦＴＡグラフを表示し
、要素の追加、削除、移動、複写、要素名変更、接続論
理設定及び変更、並びに信頼度（確信度、重み係数）を
付与する。（ｉｌ）表示画面スクロール機能、（正）知
識表現定義機能；指定した範囲の知識をフレームまたは
プロダクションルールで表現するよう定義する。（ｔｖ
）用語交換機能；あらかじめ登録しておいた専門用語辞
書により診断知識を部分入力した段階で統一的に使用す
る用語の候補をＣＲＴ上に表現する。（ｖ）知識登録機
能；編集した知識を知識ベース１７に登録する。

第６図、第７図は、知識ベース構築支援ツールによる知
識の獲得、修正の一具体例である。ＦＴＡ部の変更のス
テップは前記の機構（ｉ）を使用して第６図のように実
行する。なお単一要素間の接続関係は自動的にＯＲ要素
とみなす論理とする。

−力筒７図に示す原因要素とは１割れ、腐食といった異
常事象の原因であり、観測事象とは例えば「ポンプの軸
振動は規定値の２０％オーバ」といった観測による知見
である。これら原因要素、観測要素の編集については第
７図のフォーマットで知識全体を表示し、要素Ａｌ、Ａ
２を入力する。

画面に知識全体が表示不能の場合はスクロール機能によ
り画面を移動させる。

ＦＴＡ部および原因要素部の編集をするときは用語変換
機能により統一した専門用語にできる。

例えば炉水／原子炉水は原子炉水位といった具合に選択
される。

推論演算部１１（第２図）では、前記データベース１８
および知識ベース１７のデータに基づき、機器余寿命予
測処理１３２機器状態診断処理１４および機器点検法決
定処理１５の各プログラムにて推論を行う。機器余寿命
予測処理はポンプの余寿命予測を行い、機器状態診断処
理は保守必要性判定を行う。

機器点検法決定処理は、ポンプの点検、保守項目内容の
決定を行う。入力情報解釈プログラム１２はオペレータ
との自然言語インターフェイス処理を実施し、さらにオ
ペレータの要求により前記各推論処理の駆動順序、駆動
プログラムを指定できる。

推論演算部１１にて各種推論された機器別の予防保全情
報は、ホストシステム２ヘサブ、ホスト両システムのデ
ータベース管理制御部を介してデータ授受される。さら
に機器別サブシステム４では機器別予防保全情報１０を
出力する。

第３図はホストシステムの処理内容を表わし、本発明の
一実施例の処理フロー図である。

機器別システム４からホストシステム２ヘデータ転送さ
れた予防保全情報はホストシステム２のデータベース管
理制御部３にて一時的に保存され。

必要に応じて推論演算部２０の定期検査計画処理プログ
ラム２６で使用される。一方ホストシステム２にデータ
ベース化されている事故情報はデータベース管理制御部
３を介し推論処理部２０の改善項目処理プログラム２２
にて設備改善に関するものか作業改善に関するものかを
判定され作業改善項目であれば作業改善処理プログラム
２４において当該プラントに適合する改善提案に処理さ
れ、作業改善情報として定期検査計画処理プログラム２
６へ入力される。

また設備改善項目の場合は設備改善処理プログラム２３
を実行し当該プラントに適合する改善提案を作成する。

定期検査工程処理プログラム２７は定期検査工程の実績
、予定およびプラント運転情報をデータベース１９から
呼び出し、定期検査工程の実績、予定についてのデータ
更新を自動的に行う。また定期検査計画処理プログラム
２６からの要求に応じ次回定期検査工程情報を定期検査
計画処理プログラム２６へ出力する。

懸案事項処理プログラム２５は当該プラン１への定期検
査残件、補修伝票情報などの懸案情報処理を実行する。

例えば処理の緊急度順にリストを作成し出力する。

データベース管理制御部３に一時保存していた機器別予
防保全情報、作業改善処理プログラム２４からの作業改
善項目、および定期検査工程処理プログラム２１からの
次回定期検査工程情報を入力した定期検査計画処理プロ
グラム２６は次回定期検査工程期間内に実施可能な点検
保守対象機器、点検保守内容、作業改善項目および最適
作業スケジュールを推論処理により実行する。

以上の如く推論演算部２０の各プログラムにて処理され
た設備改善提案、懸案事項管理、次回定期検査計画およ
び民業点検項目などのプラント総合的予防保全情報９は
マンマシンインタフェース２１を介し外部へ出力される
。マンマシンインターフェイス２１は各種の情報の入出
力、システムの制御に関する情報の入出力を画面表示に
より行う。また機器別サブシステム４では入力情報処理
プログラム１２とマンマシンインターフェイスはリンク
しており自然言語インターフェイス処理を行うことがで
きる。

本実施例においては、知識ベース１７の知識内容を、知
識ベース管理部１６を介して知識ベース構築支援ツール
８に入力し、該知識内容の更新、拡張を行ってから前記
°知識ベース１７に戻すことが出来る。

このようにして、知識ベース１７に収納されている知識
内容（例えば１機器の状態に関する知識、余寿命を予測
するための知識、保守点検方法を決定するための知識な
ど）を、常に最新のものとして維持することが出来る。

このようにして、機器の状態に関する知識を更新し、追
加してゆくことにより、該機器の経歴を勘案した最善の
検討、予測、決定が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、機器の保守点検要否。

余寿命予測の評価を自動的に行い、さらにプラント全体
として次回定期検査項目、内容等を提案することにより
機器の故障、不具合の低減化、未然防止および合理的な
定期検査計画が自動的に作成される。

これにより、プラントの稼働信頼性が向上し、かつ、管
理コストが大幅に低減される。

また、本発明の装置よれば、上記の発明方法を容易にか
つ確実に実施して、その効果を発揮せしめることが出来
、格別の熟練を要せず多大の労力を費やすことなくして
、個別の機器の経歴、現状を勘案したプラント全体の予
防保全計画が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例のシステム概念図、第２
図は第１図の機器別サブシステムの処理内容を表わした
処理フロー図である。 第３図は第１図のホストシステムの処理内容を表わした
処理フロー図である・ 第４図は本発明の実施例におけるシステム機能フロー図
である。 第５図は同じく異常診断ルールの説明図である。 第６図は同じく診断用ＰＴＡの修正操作の説明図、第７
図はＰＴＡ以外の原因要素、観測事象要素の修正の説明
図である。 １・・・入力情報、２・・・ホストシステム、３・・・
データベース管理制御部、４・・・機器別サブシステム
。 ８・・・知識ベース構築支援ツール、９・・・総合的予
防保全情報、１０・・・機器別予防保全情報、１３・・
・機器状態診断処理プログラム、１４・・・余寿命予測
処理プログラム、１５・・・保守点検法決定処理プログ
ラム、２３・・・設備改善処理プログラム、２５・・・
懸案事項処理プログラム、２６・・・定期検査計画処理
プログラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の機器によって構成されるプラントの予防保全
   方法において、 （ａ）上記多数の機器を、単一の機器乃至複数の機器に
   グループ分けし、 （ｂ）上記の各グループの内、少なくとも複数のグルー
   プについて、それぞれのグループに属する機器の余寿命
   を推定する機能を有する機器別サブシステムを設け、か
   つ、 （ｃ）複数の機器別サブシステムとの間に交信手段を備
   えたホストシステムを設け、 （ｄ）上記ホストシステムにより、該ホストシステムと
   交信関係にある複数の機器別サブシステムの推定余寿命
   に基づいて、プラントの保全計画を作成することを特徴
   とする、プラントの予防保全方法。 ２、前記の機器別サブシステム、及びホストシステムの
   少なくとも何れか一つに知識ベースを設け、この知識ベ
   ースをユーザとの対話によって更新し若しくは追加する
   ことを特徴とする、請求項１に記載したプラントの予防
   保全方法。 ３、前記の機器別サブシステムにデータベースを設けて
   、機器の使用情報、経歴情報、整備情報の少なくとも何
   れかを蓄積するとともに、これら蓄積情報に基づくホス
   トシステムとの間の入出力を自動的に管理し、かつ、知
   識ベースを設けて、予防保全の為の情報を解釈する知識
   、状態を診断する知識、余寿命を予測する知識、及び保
   守点検法を決定する知識をルール化して蓄積することを
   特徴とする、請求項１又は同２に記載したプラントの予
   防保全方法。 ４、前記のホストシステムにデータベース管理手段を設
   けて、機器別サブシステムで処理された予防保全の為の
   情報を収納し、当該プラント全体としての事故情報、運
   転情報、及び設備情報の少なくとも何れか一つを蓄積す
   ると共に、推論演算手段を設けて上記の蓄積情報に基づ
   いて定期点検内容、定期点検計画、設備改善提案、及び
   懸案処理情報の少なくとも何れか一つを自動的に出力せ
   しめることを特徴とする、請求項１、又は同３に記載し
   たプラントの予防保全方法。 ５、多数の機器によって構成されるプラントの予防保全
   を行なう装置において、 （ａ）上記多数の機器のうちの１個又は複数個の機器ご
   とに、機器から発せられる信号を入力され該機器の健全
   性を診断して余寿命を推定してこれを出力する機能を備
   えた、複数の機器別サブシステムを設け、かつ、 （ｂ）上記複数の機器別サブシステムの出力を入力され
   て、プラント全体の保全計画を作成する機能を備えたホ
   ストシステムを設けたことを特徴とする、プラントの予
   防保全装置。 ６、前記の機器別サブシステム及びホストシステムの少
   なくとも何れか一方に知識ベースを設け、上記の知識ベ
   ースはユーザとの対話によって更新及び追加の少なくと
   も何れか一方が可能な構成としたことを特徴とする、請
   求項１に記載したプラントの予防保全装置。７、前記の
   機器別サブシステムに、 （ａ）機器の使用情報、経歴情報、状態情報、及び整備
   情報の少なくとも何れかを蓄積し得るデータベースを設
   けるとともに、 （ｂ）上記データベースのデータ入出力を制御する機能
   と、上記データベースに蓄積されたデータを更新する機
   能とを有するデータベース管理制御部を設け、かつ、 （ｃ）当該機器別に入力される情報を解釈して、機器の
   状態を診断する知識と、余寿命を予測する知識と、保守
   点検方法を決定する知識との少なくとも何れか一つを蓄
   積する機能を備えた知識ベースを設け、更に、 （ｄ）前記のデータベース及び知識ベースから与えられ
   る情報に基づいて、機器の状態診断、余寿命予測、及び
   保守点検方法決定を行う機能を備えた推論演算部を設け
   るとともに、 （ｅ）前記データベース、知識ベース、及び推論演算部
   からの出力信号、並びに外部情報の入力信号を処理する
   マンマシンインタフェースを設けたことを特徴とする、
   請求項５に記載したプラントの予防保全装置。 ８、前記の知識ベースは、知識ベースの拡張、修正を支
   援する知識ベース構築支援ツールを備えたものであるこ
   とを特徴とする、請求項７に記載したプラントの予防保
   全装置。 ９、前記のホストシステムは、 （ａ）機器別サブシステムで処理された情報を１時的に
   収納する機能と、プラントに関する技術的情報を蓄積す
   る機能とを備え、当該ホストシステムの入出力を制御す
   るデータベース管理制御部と、 （ｂ）上記の蓄積されたデータに基づいて定期点検内容
   、定期点検計画、設備改善提案、及び懸案処理情報の少
   なくとも何れか一つを作成決定する推論演算部と、 （ｃ）前記データベースからの出力信号、及び、上記推
   論演算部の出力信号、並びに、当該ホストシステムに入
   力される外部信号を処理するマンマシンインタフェース
   とを設けたものであることを特徴とする、請求項５又は
   同７に記載したプラントの予防保全装置。