JPH0388036A - 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、異常原因の
検証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６２−６８５５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、中）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求められるか、あるいは異
常原因と異常対策とが同時に推論される。

いずれにしても異常症状に対する原因等、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。

異常対策が推論され、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。

異常診断情報に基づいて異常原因や異常対策を推論する
場合、異常症状に対応する異常原因を検索した後、異常
原因を絞り込むことが行われている。異常対策が異常原
因と共に推論される場合は、異常原因の絞り込みが行わ
れた後に、絞り込まれた異常原因に対応する異常対策が
読み出されることとなるが、異常原因は推論されず、異
常対策が直接推論される場合は、異常対策の検索後、そ
れの絞り込みが行われる。この異常対策の推論は異常原
因の推論と実質的に変わらないので、以下、異常原因の
推論のみについて説明する。

異常原因の絞り込みは、例えば、検索された異常原因を
原因とする別の異常症状の発生について情報を得ること
により行われる。別の異常症状の発生が否定されれば、
その異常原因は異常原因候補から外され、別の異常症状
の発生が肯定されればその異常原因が真の異常原因とさ
れるのであり、前記特開昭６２−６８５５号公報に記載
の異常診断装置においては、異常診断対象機器からその
構成要素の正常・異常情報が入力され、その情報に基づ
いて異常原因を検証すべく予め定められた異常症状の発
生の有無を検証し、異常原因を絞り込むようにされてい
る。このように異常原因の絞り込みが行われれば、診断
者は絞り込まれた異常原因、異常対策に基づいて異常を
解消すればよく、検索された全部の異常原因あるいは異
常対策について異常の解消を試みる場合に比較して容易
に異常を解消することができる。

発明が解決しようとする課題 このような異常原因の絞り込みは、発生した異常症状と
原因を同しくする別の異常症状の発生についての情報を
得るための情報獲得用データなど、予め作成された絞り
込み用データに基づいて情報を得ることにより行われる
ようにされているが、その絞り込み用データの作成は容
易ではない。異常原因を確実に絞り込むためには情報を
できる限り多く得ることが望ましいが、そのためには異
常原因に対する異常症状や、異常原因の発生に伴う状況
の変化等を広く想定することが必要であり、データ作成
に時間がかかるのである。

また、相異なる異常症状が異常原因を同しくする場合、
同じ異常原因についてそれぞれ同じ絞り込み用のデータ
を作成することとなり、データ量が増大し、容量の大き
い記憶手段が必要となる。

本発明は、異常原因や異常対策の絞り込みを行うための
データの作成が容易な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、異常診断対象機器の各機能
と、その機能の達成に関与する構成要素とを対応付けて
記憶する機能・構成要素対応情報記憶手段を設けるとと
もに、推論手段を、異常診断情報と機能・構成要素対応
情報とに基づいて推論を行う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 本異常診断装置では、異常原因を絞り込むための情報獲
得用データ等絞り込み用データが機能・構成要素対応情
報に基づいて自動的に作威される。

異常診断対象機器に異常が生じた場合、その異常の原因
の主体である構成要素がある。したがって、その構成要
素の関与により達成される機能を機能・構成要素対応情
報に基づいて検索し、その機能が正常であるか否かの情
報を得ることにより異常原因を絞り込むことができる。

機能が正常であれば、その機能の達成に関与する構成要
素も正常のはずであり、この構成要素が主体である異常
原因を先に検索された異常原因候補から外すことができ
、機能が正常でなければ、その構成要素が主体となる異
常原因が真の原因である可能性が高いと判断することが
できる。異常対策が直接推論される場合、その絞り込み
も同様に、異常対策の主体である構成要素の関与により
達成される機能が正常か否かによって行うことができる
。

なお、機能が正常であるか否かの情報は、診断者への問
診によって得るようにしてもよく、あるいは異常診断対
象機器の制御装置と異常診断装置とを接続し、その制御
装置から得るようにしてもよい。

発明の効果 このように本発明の異常診断装置においては、機能・構
成要素対応情報に基づいて異常原因や異常対策を絞り込
むための絞り込み用データが推論手段により自動的に作
成されるのであり、異常診断対象機器の機能と構成要素
との対応関係は、その機器の設計上、比較的容易に把握
し得る関係であって、機能・構成要素対応情報の作成は
容易であるため、異常原因に対する異常症状や、異常原
因の発生に伴う状況の変化等を予め想定して絞り込み用
データを作成する場合に比較してデータの作成が容易と
なる。

また、異なる異常症状について同じ異常原因がある場合
に、異常原因を絞り込むために同し絞り込み用データを
作成する必要がなくなり、データ景を少なくし得るとと
もに、データ作成効率を向上させることができる。

なお、このように機能・構成要素対応情報に基ついて自
動的に絞り込み用データを作威し、異常原因を絞り込む
場合、予め絞り込み用データを作成する作業を全く省略
することができるが、両方行うようにしてもよい。後者
の場合、機能・構成要素対応情報に基づく絞り込みによ
り異常原因がある程度絞り込まれるため、予め作威して
おく絞り込み用データはそれほど多くなくてよく、容易
に作成することができる。

また、複数の異常原因の主体である複数の構成要素が同
一の機能の達成に関与している場合、それら構成要素の
すべてとその機能とを対応付ける機能・構成要素対応情
報を作威しておけば、その機能が正常であるとの情報に
よってそれら複数の異常原因を一度に否定することがで
きる。

さらに、一つの異常原因について複数の絞り込み用デー
タを作威し、それらに対して異常情報が得られるように
した場合には、異常情報数が多いほどその異常原因が真
の異常原因である可能性が高いのであるから、異常情報
獲得結果に基づいて異常原因に順番を付ければ、異常解
消の効率を向上させることができる。

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より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がＯＦＦかにされても
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、異常症状入力用質問データメモリ、異常
診断情報メモリ、異常原因絞り込み用データメモリおよ
び機能・構成要素対応情報メモリを有している。また、
ＲＡＭ１７には、第４図に示すように異常症状メモリお
よび異常原因メモリ等がワーキングメモリと共に設けら
れている。

本異常診断装置において異常症状の入力は、表示装置３
２に質問が表示され、それに対して診断者が答えを入力
することにより行われるようにされており、異常症状入
力用質問データメモリには異常症状の入力に必要な種々
の質問が記憶されている。また、異常診断情報メモリに
は、異常診断情報が記憶されている。異常診断情報は、
異常症状と、それに対応する異常原因および異常対策と
を含み、工作機械の構成等に基づいて予め生ずることが
想定された事態であって、異常診断装置の作成時に異常
診断情報メモリに記憶される。第６図に異常診断情報の
例を示す。

機能・構成要素対応情報メモリには、工作機械の機能と
、その機能の達成に関与する構成要素とが対応付けられ
て記憶されている。機能・構成要素データの例を第７図
に示す。

異常原因絞り込み用データメモリには、異常原因の絞り
込みに用いるデータが記憶されている。

後述するように本異常診断装置において異常原因の絞り
込みは、まず、機能・構成要素データに基づいて行われ
るようにされており、異常原因絞り込み用データメモリ
のデータは、その絞り込みにより残った異常原因そのも
のの発生を診断者に問う質問のデータとされている。

さらに、ＲＯＭ１４には、第５図にフローチャートで示
す異常診断用の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き、本異常診断装置の作動を説
明する。

まず、ステップＳｌ（以下、Ｓｌと略記する。

他のステップについても同じ。）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、Ｓ２に
おいてそのデータが入力完了を示す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、Ｓ３
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Ｓ４がＹＥＳとなり
、Ｓ５において異常症状が異常症状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Ｓ２がＹＥＳとなり
、Ｓ６が実行され、異常診断情報に基づいて異常原因お
よび異常対策の候補が検索される。異常原因候補があれ
ばＳ７がＹＥＳとなり、Ｓ８において異常対策と共に異
常原因メモリに記憶された後、Ｓ９においてその異常原
因候補の主体である構成要素が機能・構成要素対応情報
メモリに記憶されたデータ中にあるか否かが検索される
。今、異常症状が「Ｘ軸が動かない」であるとすれば、
その異常原因候補は「共通電源ユニットの不良」および
「Ｘ軸ドライバの不良」である。「共通電源ユニットの
不良」という異常原因候補の主体である「共通電源ユニ
ット」は、「主軸回転」という機能の達成に関与する構
成要素として機能・構成要素対応情報メモリ中に記憶さ
れており、ＳＩＯがＹＥＳとなる。なお、他方の異常原
因候補「Ｘ軸ドライバの不良」の主体である「Ｘ軸ドラ
イバ」については、達成に関与する機能が機能・構成要
素対応情報メモリに記憶されてないが、複数の異常原因
候補のうちの少なくとも一つについて、それの主体であ
る構成要素が達成に関与する機能が記憶されていれば３
１０がＹＥＳとなる。

次いで、Ｓ１１において異常原因絞り込み用の質問が作
成される。質問は、機能が正常か異常かあるいはそのい
ずれであるか不明かを問うように作成され、１つの異常
原因の主体である構成要素が複数の機能の達成に関与す
る場合、質問は複数作成され、また、複数の異常原因候
補についてその主体である構成要素が達成に関与する機
能がある場合にも質問が複数作成され、ワーキングメモ
リに記憶される。そして、３１２では質問が表示装置３
２に表示されるが、質問が複数ある場合には、そのうち
最も効率良く異常原因を絞り込むことができる質問から
表示される。複数の異常原因のそれぞれ主体である構成
要素が一つの機能の達成に関与している場合、その機能
が正常か異常かの答えが得られれば、複数の異常原因に
ついて一度に絞り込み用データを得ることができ、絞り
込みを効率良く行うことができるのである。また、質問
が一つのみ作成された場合には、その質問が表示される
。ここでは、「共通電源ユニット」という構成要素に基
づいて「主軸は正常ですか」という質問が作成され、３
１２において表示装置３２に表示される。そして、その
質問に出された機能が正常か異常かが調べられ、答えが
入力されればＳ１３がＹＥＳとなり、質問と対応付けて
ワーキングメモリに記憶された後、３１４において質問
が終了か否かの判定が行われる。質問が複数作成されて
いればＳ１４はＮｏとなり、Ｓ１５において機能が正常
か異常かが不明であるかの判定が行われる。そして、入
力された答えが不明を指示するものであれば３１５がＹ
ＥＳとなって３１２が実行され、残りの質問の中から次
に効率良く異常原因を絞り込むことができる質問が表示
される。

また、入力された答えが正常あるいは異常を指示するも
のであれば３１５がＮｏとなり、３１７以下において異
常原因の絞り込みが行われる。質問が複数作成された場
合、そのうちの一つについて正常あるいは異常の入力が
為されれば異常原因の絞り込みが行われるようにされて
いるのである。

また、質問が１つのみ作成された場合、あるいは複数作
成された場合でも最初の質問から最後の一つ前の質問ま
で全部不明を指示する答えが入力され、全部の質問が表
示された場合には３１４がＹＥＳとなり、３１６におい
て入力された答えが不明を指示するものであるか否かの
判定が行われ、その答えが正常あるいは異常の指示であ
ればＳ１６がＮＯとなり、３１７以下において異常原因
の絞り込みが行われる。また、質問に対する答えが正常
、異常かが不明であることを指示するものであればＳ１
６がＹＥＳとなり、５１７．３１８がスキップされてＳ
１９が実行され、予め作成された異常原因絞り込み用デ
ータに基づいて絞り込みが行われる。質問に対して正常
あるいは異常の答えが得られなければ、３１７の絞り込
みを行うことができないからである。

質問に対して正常あるいは異常の答えが得られた場合に
は、その答えに基づき３１７において異常原因候補の絞
り込みが行われる。ある機能が正常であれば、その機能
の達成に関与する構成要素は正常であり、その構成要素
が主体である異常原因が候補から外される一方、機能が
正常でなければ、その構成要素が主体である異常原因が
真の異常原因である可能性が高く、異常原因候補として
残される。今、「主軸は正常ですか。」という質問に対
して「正常である」という答えが入力されたとすれば、
主軸の回転に関与する構成要素である「共通電源ユニッ
ト」は正常であり、異常原因候補は「Ｘ軸ドライバの不
良」に絞り込まれるのである。

そして、３１Ｂにおいて３１７の絞り込みの後にまだ異
常原因候補が残っているか否かの判定が行われ、残って
いればＳ１９において更に異常原因の絞り込みが行われ
る。この絞り込みは予め作成された異常原因絞り込み用
データ（質問データ）に基づいて行われ、その質問に対
する入力の結果、原因の発生が否定されず、発生してい
る可能性が高い場合にはＳ２０がＹＥＳとなり、Ｓ２１
において原因および対策が報知され、診断者はその報知
に従って異常を解消することとなる。また、異常原因の
発生が否定されればＳ２０がＮｏとなり、Ｓ２２におい
て異常原因がない旨の報知が為され、診断者あるいはメ
ンテナンス要員等が異常原因を調べ、対策を施すことと
なる。

なお、異常診断情報に基づいて原因、対策が推論された
結果、異常症状に対応する異常原因、対策の候補がなか
った場合にはＳ７がＮＯとなり、Ｓ２２において異常原
因がない旨の報知が為される。また、検索された異常原
因の全部について、それぞれ主体である構成要素が機能
・構成要素対応情報中にない場合にはＳＩＯがＮｏとな
り、Ｓ１９が実行されて予め作成された絞り込み用デー
タに基づいて異常原因が絞り込まれる。

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］−段を構成ｊ７、表示装
置３２が出力手段を構成し、異常診断情報メモリが異常
診断情報記憶手段を構成１〜、機能・構成要素対応情報
メモリが機能・構成要素対応情報記憶手段を構成し、Ｒ
ＯＭ１４のＳ６−　Ｓ２０を実行する部分およびＣＰＵ
１２のそれらステップを実ｊｊする部分が推論手段を構
成しているのである。

なお、上記実施例においては異常症状が診断者により入
力されるようになっていたが、異常診断装置を工作機織
の制御装置と接続１−１異常発住信号が異常診断装置に
供給されるようにする、丁とるこより、異常症状が入力
されるようＧこしてもよい。

また、」記実施例４．１おいては機能・構成要素対応情
報に基−ブいて自動的乙こ作成されだ質問６．−よる検
証が予め作成された異常原因絞り込み用データによる検
証より先に行われるようになっていたが、後に行われる
ようにすることも同時に行われるようにすることも可能
である。

さらに、上記実施例ｔこおいＹは、−・つの質問６、二
ついて正畠あるいは異常の答云が得られれば異常原因候
補の絞り込のが行われ、それにより異常原因（Ｉｉ補が
残った場合乙に予め作成された絞り込み用データに基づ
いて絞り込みが行われるようになっていたが、Ｓ１２に
戻って別の質問を行い、その入力結果乙こ基づいて絞り
込みを行うよ・うに１〜でもよい。

また、質問が複数作成された場合、上記実施例にお（・
〕るよう６．″、異常原因を届も効率Ｑ＜絞り込むこと
ができる質問から表示すれば、異常原因の絞り込みを迅
速に行うことができるが、複数の質問全部が表示され、
それら質問に対する答える１−基づいて異常原因の校り
込みが行われるよ・）Ｌ：、Ｌ−てもよい。

さら乙にまた、異常原因の検証は、機能・購成要素対爪
・情報６．二基づいて作成された質問のみ乙、二基−ブ
いて行うようにＵ２てもよい。

４二た、異常診断情報は異常原因のみがｊ＃論さ、）す
るものどし、異常対策は推論ン＼れた異常原囚乙に基づ
いて診訪五等が尤え、あるいは調べて施すよっにしでも
よい。

さらに、本発明は、Ｔ作機械以外Ｃ）機器の異常４；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１改良を施（７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ずブじ７ノク図であ
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ｇ置の主体を成
すコンピュータのへ／クアップ尺ＡＭの構Ｊ戊を示す図
であり、第４図はＲＡ　Ｍの構成を示す図である。第５
図は上記コンピュ−タのＲＯＭに格納された異常診断ブ
１コグラムを示すフローチャートである。第６図はＬ記
バンクアップＲＡＭに設けられた異常診断情報メ七りに
記憶された異常診断情報の例を示す表で３ちり、第７図
は機能・構成要素対応情報メモリ６ご記憶された機能・
構成要素対応情報の例を示−４表−ごある。 １０：制御装置　　　２２：入力装置 ：表示装置

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、 前記異常診断対象機器の各機能と、その機能の達成に関
   与する構成要素とを対応付けて記憶する機能・構成要素
   対応情報記憶手段を設けるとともに、前記推論手段を、
   前記異常診断情報と前記機能・構成要素対応情報に基づ
   いて推論を行うものとしたことを特徴とする異常診断装
   置。