JPH0388031A - 異常診断装置 - 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、工作機械、プリンタ、ミシン等の機器の異常
を診断する装置に関するものであり、特に、その融通性
の向上に関するものである。

従来の技術 ］ンピュータを用いて機器に生じた異常の原因や対策等
を求めることは、特開昭６３−３２６５０号公報や特開
昭６２−４６３３号公報に記載されているように製造設
備や車両等において既に行われている。このような異常
診断装置は、（ａ）異常診断対象機器の異常症状を入力
する異常症状入力手段と、い）その異常症状入力手段か
ら入力される異常症状を生じさせる異常原因、異常対策
等、異常の診断に必要な異常診断情報を異常症状と対応
付けて記憶する異常診断情報記憶手段と、（Ｃ）異常診
断情報記憶手段に記憶された異常診断情報に基づいて、
異常症状入力手段から入力された異常症状に対応する異
常原因と異常対策との少なくとも一方を推論する推論手
段と、（ｄ）推論の結果を出力する出力手段とを含むよ
うに構成される。異常診断情報に異常原因と異常対策と
のいずれか一方のみが記憶されている場合には、記憶さ
れた異常原因あるいは異常対策が推論される。また、両
方が記憶されている場合には、異常原因が推論され、そ
の推論に基づいて異常対策が推論されることもあり、直
接異常対策が推論され、それに基づいて異常原因が推論
されることもある。いずれにしても異常症状に対する原
因、対策等、異常の診断に必要な異常診断情報を記憶手
段に記憶させておけば、異常症状の入力に基づいて異常
原因と異常対策との少なくとも一方が推論され、出力さ
れるため、診断者はその診断結果に基づいて適切な処置
を取ればよいのであって、メンテナンスマニュアル等を
いちいち調べて対策を施す場合に比較して異常に対して
迅速に対応することができる。

このように異常診断装置による異常の診断は、入力、推
論および出力により行われるが、これら入力、推論およ
び出力はそれぞれ１つ以上の実行事項を含んでおり、従
来はこれらが診断プログラムに従って実行されるように
なっていた。診断プログラムは複数の実行事項を所定の
順番で並べたものであり、実行事項自体とそれらの実行
順序とを固定的に規定する機能を有するものとされてい
たのである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このように診断プログラムが複数の実行
事項自体とそれらの実行順序とを固定的に規定するもの
である場合には、異常診断対象機器の変更等により実行
事項自体や実行順序を変更する必要が生じた場合には、
診断プログラム全部を作り直さなければならず、手間が
かかるという問題があった。

本発明は、異常診断の実行事項自体や実行順序を容易に
変更することができる融通性に富んだ異常診断装置を提
供することを課題として為されたものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記の課題を解決するために、第１図に示すよ
うに、前記（ａ）異常症状入力手段、（ｂ）異常診断情
報記憶手段、（Ｃ）推論手段および（ｄ）出力手段を備
えた異常診断装置において、入力と推論と出力とのうち
の少なくとも一つについて、それを実行する主プログラ
ムから具体的な実行事項を切り離して各実行事項用の副
プログラムを個々独立に実行事項記憶手段に記憶させる
とともに、それら実行事項の中から選択した実行事項の
実行順序を記憶させる異常診断戦略記憶手段を設け、か
つ、主プログラムをその異常診断戦略記憶手段に記憶さ
れた実行順序に従って実行事項記憶手段に記憶された副
プログラムによって順次実行するものとしたことを特徴
とする。

なお、ここにおいて異常とは、機器の修理を要するよう
な故障のみならず、操作ミスや調整不良等、修理なしで
解消することができる事態とを含む。

作用 本発明の異常診断装置においては、異常診断の３段階、
すなわち入力、推論および出力の少なくとも１つの段階
が主プログラム、異常診断戦略情報および副プログラム
に従って行われる。実行事項記憶手段に記憶されている
複数の副プログラムの実行により実行可能な実行事項の
うちから、現に実行することを希望する事項を選択し、
実行を希望する順序を異常診断戦略記憶手段に記憶させ
れば、異常診断戦略情報が出来上がるのであり、主プロ
グラムがこの異常診断戦略情報に従って副プログラムの
幾つかを実行することにより、上記３段階の少なくとも
１段階が実行されるのである。

また、異常診断戦略情報、すなわち異常診断戦略記憶手
段に記憶されている実行事項の組合わせや順序を変えれ
ば、少なくとも１段階の実行内容が変わる。

異常診断戦略情報の作成や変更は、異常診断装置のメー
カが行ってもユーザが行ってもよい。メーカが行えば種
々の異常診断装置を容易に製造し得ることとなり、ユー
ザが行う場合には使用目的に合わせて機能を変更し得る
汎用性に冨んだ異常診断装置であることとなる。

発明の効果 上記のように、本発明に係る異常診断装置は、異常診断
戦略記憶手段に記憶させる実行事項自体あるいはそれら
の記憶順序を変更することにより、異常診断のための入
力、推論および出力の少なくとも１段階の内容を容易に
変えることができる。

この異常診断戦略情報の変更は極めて容易であり、かつ
、主プログラムや副プログラムは変更の必要がないため
、従来のように診断プログラム全体を作り直す場合に比
較して遥かに容易に短時間で診断内容の変更を行うこと
が可能となる。

また、実行事項用の副プログラムは個々独立に実行事項
記憶手段に記憶されているため、その内容を容易に修正
することができる。

実施例 以下、本発明を工作機械の異常診断装置に適用した場合
を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。

本異常診断装置は工作機械とは別の場所に設けられ、ユ
ーザからの電話連絡等に応じて異常診断が行われる。こ
の異常診断装置の制御装置１０は、第２図に示すように
、ＣＰＵ１２．ＲＯＭ１４゜ＲＡＭ１６．１７およびそ
れらを接続するバス１８を有するコンピュータを主体と
するものである。

バス１８には入力インタフェース２０が接続されており
、入力インタフェース２０には入力装置２２が接続され
ている。入力装置２２は診断者が異常症状等を入力する
ものである。バス１８にはまた、出力インタフェース２
８が接続され、出力インタフェース２８には駆動回路３
０を介して表示装置３２が接続されている。

ＲＡＭ１６は、異常診断装置の電源をＯＦＦにされても
記憶内容が消えないバックアップＲＡＭであり、第３図
に示すように、固有異常診断情報メモリ、−船釣異常診
断情報メモリ、固有異常診断情報推論メモリ、−船釣異
常診断情報推論メモリ、入力プログラムメモリ、出力プ
ログラムメモリ、異常診断戦略メモリ、異常症状入力用
質問データメモリおよび原因候補検証用データメモリ等
を有している。また、ＲＡＭ１７には、第４図に示すよ
うに、異常症状メモリ、異常原因メモリおよびカウンタ
等がワーキングメモリと共に設けられている。

固有異常診断情報メモリには、各工作機械に固有の異常
診断情報が記憶されている。異常診断情報は、故障情報
、接続情報および構造情報の３種類の情報から成る。故
障情報は、第６図（ａ）に示すように、異常症状とそれ
に対応する異常原因および異常対策であり、各工作機械
の構成等に基づいて予め生ずることを想定して作成され
ている。また、接続情報は、第６図（ｂ）に示すように
、機械的。

電気的等、各工作機械において何らかの接続関係がある
構成要素が２個ずつ対にされたものであり、構造情報は
、第６図（Ｃ）に示すように、各工作機械の構造をある
一つの構成要素とその構成要素を構成する構成要素とを
階層的に関係付けた情報である。

一般的異常診断情報メモリには、多数の工作機械に一般
的に生ずる異常診断情報が記憶されている。この−船釣
異常診断情報は、第７図（ａ）に示すように工作機械が
設置された環境に基づいて生ずる異常の症状、原因およ
び対策である環境情報と、第７図（ｂ）に示すように操
作に基づいて生ずる異常の症状、原因および対策である
操作情報とを含む。

異常症状に対する異常原因および異常対策の推論は、上
記固有異常診断情報および一般的異常診断情報に基づい
て行われ、固有異常診断情報推論メモリには、第８図に
示すように３種類の固有異常診断情報をそれぞれ用いた
推論用のプログラムが記憶され、−船釣異常診断情報推
論メモリには、第９図に示すように２種類の一般的異常
診断情報をそれぞれ用いた推論用のプログラムが記憶さ
れている。このうち故障情報を用いた推論用のプログラ
ムを第１０図に示す。他の４個の推論用ブロダラムは、
第１０図のプログラムの最初のステップにおいて「故障
情報」がそれぞれ「接続情報」。

「構造情報」、「環境情報」および「操作情報」に変わ
るのみで、その他は同じである。なお、異常原因の推論
は、異常診断情報に基づく異常原因の検索後、異常原因
を検証することにより行われる。この検証は診断者への
問診により行われ、原因候補検証用データメモリには検
証用の質問データが記憶されている。

入力プログラムメモリには、第１１図に示すように３種
類の形式の入力プログラムが記憶されている。テストデ
ータ入力は異常診断装置が正常に作動するか否かをテス
トする際の異常症状の入力であり、オンラインデータ入
力は、異常診断装置が異常診断対象機器と直接接続され
ている場合に異常診断対象機器から異常症状が直接入力
される形式である。オペレータ入力は診断者への問診に
より異常症状を入力する形式であり、表示装置３２に質
問を表示し、それに対して診断者が答えを入力すること
により異常症状が入力される。そのために異常症状入力
用質問データメモリには異常症状を入力するための質問
が記憶されている。これら３種類の形式による異常症状
の入力はそれぞれ異なるプログラムに従って行われ、そ
れらプログラムが入力プログラムメモリに記憶されてい
る。

オペレータ入カプログラムを第１２図にフローチャート
で示す。

また、出力プログラムメモリには、第１３図に示すよう
に４種類の形式の出力プログラムが記憶されている。画
面出力は推論の結果をＣＲＴデイスプレィに表示する形
式であり、オンライン出力は推論の結果を異常診断対象
機器に出力する形式である。プリンタ出力は推論の結果
を印刷する形式であり、確信度付画面出力は、推論の結
果をその結果に基づいて異常が解消される確率を付して
画面に出力する形式であり、これらの出力はそれぞれ異
なるプログラムに従って行われ、そのプログラムは出力
プログラムメモリに記憶されている。

さらに、異常診断戦略メモリには異常診断の実行手順が
記憶されている。この実行手順は実行事項、すなわち３
種類の入力形式、５種類の推論態様および４種類の出力
形式のうちから選択されて異常診断に実際に用いられる
実行事項自体とその実行順序とを規定するものであり、
実行事項のプログラムの記憶個所がカウンタの各カウン
ト値と対応付けられて異常診断戦略メモリに記憶されて
いるのである。本異常診断装置においては、第１４図に
示す異常診断戦略に従って異常診断が行われるものとす
る。

ＲＯＭ１４には、第５図にフローチャートで示す異常診
断実行プログラムが格納されている。以下、このフロー
チャートに基づいて第１４図の異常診断戦略による異常
診断を説明する。

まず、ステップＳｌ（以下、ＳＩと略記する。

他のステップについても同じ。）においてカウンタのカ
ウント値Ｃが１にされた後、Ｓ２においてＣ＝１に対応
する実行事項があるか否かの判定が行われる。異常診断
戦略の記憶内容に基づいてカウント値１に対応する実行
事項が検索されるのであり、カウント値１にはオペレー
タ入力が対応付けられているため３２＆：！、ＹＥＳと
なり、Ｓ３においてカウント値１に対応する実行事項が
実行される。すなわち、オペレータ入力が第１２図のフ
ローチャートで表されるプログラムに従って行われるの
である。以下、カウント値が１ずつ増加させらながら第
５図のフローチャートで表されるプログラムが繰り返し
実行されることにより、第１４図の異常診断戦略に従っ
て推論および出力が行われるが、その様子を第１５図に
一つのフローチャートにまとめて示す。

まず、オペレータ入力が次のように行われる。

５１０１において異常症状入力用質問データメモリから
データが読み出され、３１０２においてそのデータが質
問終了を指示するデータであるか否かの判定が行われる
。当初はこの判定はＮＯであり、３１０３において読み
出された質問が表示装置３２に表示される。質問に対す
る答えが入力されれば３１０４がＹＥＳとなり、５１０
５において異常症状がメモリに記憶される。

異常症状入力用質問データメモリに記憶された全部の質
問について答えの入力が完了すれば５１０２がＹＥＳと
なり、プログラムの実行は第５図の実行プログラムに戻
り、Ｓ４が実行されてカウンタのカウント値が１増加さ
せられる。次いでＳ２が実行されるが判定はＹＥＳであ
り、Ｓ３においてカウント値２に対応する実行事項、す
なわち故障情報に基づく異常原因および対策の推論が行
われる。この推論は第１０図のフローチャートで表され
るプログラムの実行によって行われるが、この実行が第
１５図のフローチャートにおいては異常症状の入力に続
けて示されている。

３１０６において故障情報に基づいて異常原因および異
常対策が検索され、異常症状メモリに記憶された異常症
状に対応する異常原因および対策があれば５１０７がＹ
ＥＳとなり、３１０Ｂにおいて原因候補の検証が行われ
る。この検証は前述のように診断者への問診により行わ
れ、それにより異常原因が発生していると判定されれば
３１０９がＹＥＳとなり、３１１０において異常原因お
よびそれに対応する異常対策が異常原因メモリに記憶さ
れた後、実行プログラムのＳ４が行われる。

また、検索の結果、異常症状に対応する異常原因がなか
った場合、あるいは異常原因候補の検証の結果、全部の
異常原因の発生が否定された場合には５１０７，３１０
９がＮｏとなり、実行プログラムの８４が実行される。

次にカウント値３で指定される事項が実行され、構造情
報に基づいて異常原因および異常対策が検索され、検証
される（この検索、検証は第１５図のフローチャートの
５１１１〜５１１５である）。

この場合にも検証の結果、異常原因が発生していると判
定されれば異常原因および異常対策が異常原因メモリに
記憶される。続いてカウント値４で指定される事項が実
行され、環境情報に基づいて異常原因が推論され（この
推論は上記フローチャートの５１１６〜５１２０である
）た後、カウント値５で指定される事項が実行され、操
作情報に基づいて異常原因が推論される（この推論は上
記フローチャートの５１２１〜５１２５である）。

この推論が終了すれば、次にカウント値６で指定される
のは確信度付画面出力であり、異常原因メモリに異常原
因および対策が記憶されていれば表示装置３２に表示さ
れる（この表示はフローチャートの５１２６である）。

このとき異常原因については予め異常原因と共に記憶さ
れている発生確率が読み出され、共に表示される。また
、異常原因がなければ異常原因のない旨が表示される。

次にカウント値７で指定される事項、すなわちプリンタ
出力が実行され（Ｓ１２７に示される）、異常原因およ
び異常対策が印刷される。カウント値が８になれば診断
プログラムの３２がＮＯとなるため実行プログラムは終
了し、入力、推論および出力の一連の異常診断が終了す
ることとなる。

このように本異常診断装置においては、異常診断戦略を
構成する実行事項が第５図の実行プログラムに従って実
行されることにより異常診断が行われるが、異常診断戦
略を変更する場合には入力。

推論および出力のそれぞれの実行事項から使用する事項
を選択し、カウンタのカウント値と対応付けて異常診断
戦略メモリに記憶させればよい。

また、複数の推論プログラム、入力プログラムおよび出
力プログラムは、それぞれメモリに独立して記憶されて
いるため、プログラムの修正が必要な場合、必要なプロ
グラムのみ取り出して修正すればよく、容易に修正を行
うことができる。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては入
力装置２２が異常症状入力手段を構威し、表示装置３２
が出力手段を構威し、固有異常診断情報メモリおよび一
般的異常診断情報メモリが異常診断情報記憶手段を構威
し、固有異常診断情報推論メモリ、−船釣異常診断情報
推論メモリ、入力プログラムメモリおよび出力プログラ
ムメモリが実行事項記憶手段を構威し、異常診断戦略メ
モリが異常診ＩＦｒ戦略記憶手段を構威し、ＲＯＭ１４
の３３を記憶する部分およびＣＰＵ１２の固有異常診断
情報推論メモリに記憶されたプログラムおよび一般的異
常診断情報推論メモリに記憶されたプログラムに基づい
て推論を行う部分が推論手段を構成しているのである。

なお、異常診断戦略情報は、ｉｆ　（条件）　ｔｈｅｎ
　（実行動作）の形式で記述される生成規則により構成
してもよい。例えば、「故障情報に基づいて異常原因が
求められれば（ｉｆ）　、出力する（　ｔｈｅｎ　）」
という規則や、「接続情報に基づいて異常原因が求めら
れれば（ｉｆ）　、出力する（　ｔｈｅｎ　）　Ｊとい
う規則など、異常診断用に必要な規則を作り、主プログ
ラムをこの生成規則を実行するものとするのである。こ
の場合、複数種類の情報のうち、−種類の情報について
異常原因が求められれば他の情報については推論が行わ
れないように規則を作り、あるいは全部の情報について
推論しても異常原因が求められない場合には異常症状の
入力をやり直すように規則を作るなど、異常診断戦略情
報に従って実際に行われる診断が場合によって異なる態
様となるようにすることができる。

また、上記実施例の異常診断装置において、個々の工作
機械について固有ではない情報、すなわち第５図の主プ
ログラム、第１０図や第１２図の副プログラム、−船釣
異常診断情報等は他の工作機械について異常診断装置を
作成する場合にそのまま使用することができる。また、
他の工作機械の入力形式や出力形式が入力プログラムメ
モリや出力プログラムメモリに記憶されているプログラ
ムで実行可能なものである場合には、流用することがで
きる。

さらに、推論された異常原因を確信度を付けて出力する
場合、確信度を検証の結果に基づいて求め、付けるよう
にしてもよい。異常原因を検証するための症状のうち、
幾つの症状の発生が肯定あるいは否定されるかによって
確信度を決定し、付するのである。

さらにまた、異常診断情報は異常原因のみが推論される
ものとし、異常対策は推論された異常原因に基づいて診
断者等が考え、あるいは調べて施すようにしてもよい。

また、上記実施例においては入力、推論および出力のい
ずれについても異常診断戦略情報が作成されるようにな
っていたが、いずれか一つあるいは二つについて作成さ
れるようにしてもよい。

さらに、本発明は、工作機械以外の機器の異常を診断す
る装置にも適用することができる。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の
知識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概念的に示すブロック図である
。第２図は本発明の一実施例である異常診断装置のブロ
ック図である。第３図はその異常診断装置の主体を威す
コンピュータのバックアップＲＡＭの構成を示す図であ
り、第４図はＲＡＭの構成を示す図である。第５図は上
記コンピュータのＲＯＭに格納された主プログラムを示
すフローチャートである。第６図（ａ）は上記バラアッ
プＲＡＭに設けられた固有異常診断情報メモリに記憶さ
れた固有異常診断情報のうち、故障情報の例を示す表で
あり、第６図（ｂ）は接続情報の例を示す表であり、第
６図（Ｃ）は構造情報の例を示す表である。 第７図（ａ）は上記バックアップＲＡＭに設けられた一
般的異常診断情報メモリに記憶された一般的異常診断情
報のうち、環境情報の例を示す表であり、第７図（ｂ）
は操作情報の例を示す表である。第８図は上記バックア
ップＲＡＭに設けられた固有異常診断情報推論メモリの
内容を示す表であり、第９図は一般的異常診断情報推論
メモリの内容を示す表である。第１０図は上記固有異常
診断情報推論メモリに記憶された故障情報に基づく推論
プログラム（副プログラム）を示すフローチャートであ
る。第１１図は上記バックアップＲＡＭに設けられた入
力プログラムメモリの内容を示す表であり、第１２図は
その入力プログラムメモリに記憶されタオヘレータ入カ
プログラム（副プログラム）を示すフローチャートであ
る。第１３図は上記バンクアップＲＡＭの出力プログラ
ムメモリの内容を示す表である。第１４図は上記バック
アップＲＡＭに設けられた異常診断戦略メモリに記憶さ
れた異常診断戦略情報を示す表である。第１５図は異常
診断が上記異常診断戦略情報に従って行われた場合のプ
ログラムを示すフローチャートである。 １０：制御装置　　　２２：入力装置 ３２：表示装置 第１図 第３図 第４図 ！＠５図 第６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第７図 （ａ） （ｂ） 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 異常診断対象機器の異常症状を入力する異常症状入力手
   段と、 その異常症状入力手段から入力される異常症状を生じさ
   せる異常原因、異常対策等、異常の診断に必要な異常診
   断情報を異常症状と対応付けて記憶する異常診断情報記
   憶手段と、前記異常診断情報記憶手段に記憶された異常
   診断情報に基づいて、前記異常症状入力手段から入力さ
   れた異常症状に対応する異常原因と異常対策との少なく
   とも一方を推論する推論手段と、推論の結果を出力する
   出力手段と を有する異常診断装置において、 前記入力と推論と出力とのうちの少なくとも一つについ
   て、それを実行する主プログラムから具体的な実行事項
   を切り離して各実行事項用の副プログラムを個々独立に
   実行事項記憶手段に記憶させるとともに、それら実行事
   項の中から選択した実行事項の実行順序を記憶させる異
   常診断戦略記憶手段を設け、かつ、前記主プログラムを
   その異常診断戦略記憶手段に記憶された実行順序に従っ
   て前記実行事項記憶手段に記憶された副プログラムによ
   って順次実行するものとしたことを特徴とする異常診断
   装置。