JPH056880B2

JPH056880B2 -

Info

Publication number: JPH056880B2
Application number: JP11926686A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Shimizu; Yasumasa Ando; Toshihiko Morioka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1993-01-27
Also published as: JPS62276470A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はプラントを構成する各種機器・部品の
寿命，劣化を予測，管理するための機器部品寿命
管理装置に関する。

（従来の技術）従来、プラントを構成する各種機器・部品の寿
命，すなわち、Mean time Between Fialure
（MTBF「平均故障発生時間」）もしくは故障率λ
は、メーカーが設定した設計寿命値あるいは加速
寿命試験等から得られる寿命推定値もしくはこれ
らを収集・整理した信頼性データ（文献値）等が
適用されており、これらに基いて機器・部品の点
検・保全方法等が決められている。

しかしながら、現実の機器・部品の寿命値は、
時間経過，ストレスあるいは環境によつて変化を
生じ、各機器・部品に一義的にまた不変的に決ま
るものではない。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、現在の機器・部品の保全方法は、こ
れら寿命値の変化を考慮していないし、また、各
機器・部品の寿命値を管理して適切な保全方法を
提供することも行なわれていないので、現状以上
に機器・部品の不具合を防止することはできず、
また場合によつては、オーバーメンテナンスとな
つている等プラントを運用して行く上で安全上，
経済上，大きな損失を潜在的に有している。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
プラントの機器・部品の寿命値を予測・管理し、
適切な保全方法を提示してプラントの機器・部品
の信頼性の向上およびその保全費用・設備費用の
低減など経済性の向上を計ることを目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、プラ
ントを構成する各種機器の機器・部品情報，不具
合・故障情報等の入力情報を入力する入力装置
と、機器の運転情報を示す運転情報を入力するプ
ロセス入力装置と、これらの情報を記憶する記憶
装置と、この記憶装置から機器・部品の検索処
理，統計処理，および故障発生推論などを行い、
機器・部品一覧表，不具合故障履歴管理表，およ
び分析表等の報告書の作成，さらに機器・部品の
寿命・劣化傾向の評価・予測あるいは故障発生お
よびその原因の推定を行なう演算処理制御装置
と、これによつて得られた各種機器部品の寿命，
劣化情報と、記憶装置に記憶されている情報とを
比較判定して、信頼度の高い最新の情報に修正す
る情報比較判定装置と、これによつて修正された
情報を再び記憶装置に記憶させ、オペレータの要
求に応じた出力を修正された情報、すなわち時間
変化，ストレス変化による寿命劣化の最新情報に
基づいて演算処理する前記演算処理制御装置と、
これによつて得られた結果を出力表示する出力装
置とから構成された機器・部品の寿命管理装置を
提供するものである。

（作用）本発明は上記のように構成されているので、使
用年数が増すにつれて知識，経験に基づくルール
は拡充整備され、また情報比較判定装置による機
器・部品の寿命劣化に関する情報は逐次修正され
るので、常に信頼性の高い情報が記憶装置に記憶
される。

（実施例）本発明の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ブロツク構成図
である。機器・部品情報，不具合・故障情報等の
入力情報１は入力装置２から、また機器の運転状
態を示す運転情報４はプロセス入力装置５から演
算処理制御装置３へ入力される。そして、この入
力された入力情報および運転情報は、演算処理制
御装置３を介して記憶装置６に記憶される。

また記憶装置４の記憶内容は、オペレータの要
求１１に基づいて演算処理制御装置３で演算さ
れ、CRT表示装置８に表示出力され、あるいは、
機器・部品一覧表等の出力情報１０として印字出
力装置９より出力される。

また、演算処理制御装置３で演算された機器・
部品の寿命，劣化に関する情報と、記憶装置６に
記憶された情報は、情報比較判定装置７により修
正され、演算処理制御装置３を介して記憶装置６
に入力される。

第２図は、上記実施例における各種情報の流れ
を説明するための図である。

入力情報１は、機器・部品情報，不具合故障情
報，運転履歴情報，点検検査情報，機器設計仕様
情報，知識・経験情報、運転（プロセス）情報の
７つの情報から成り、入力装置２から入力され、
演算処理制御装置３の入出力処理機能を介して記
憶装置６に送られ、ここでそれぞれ別個のデータ
フアイルとして記憶，保持される。また、運転情
報４もプロセス入力装置５から入力され、同じく
演算処理制御装置３の入出力処理機能を介して記
憶装置６に送られ、記憶，保持される。

オペレータの要求は、入力装置２から入力さ
れ、この要求に応じた演算処理が演算処理制御装
置３の入出力処理機能，検索処理機能，統計処理
機能あるいは故障発生推論機能等の機能により実
施される。

さらに、演算処理結果の一部，傾向管理情報，
性能監視情報，信頼性評価情報，故障推論情報
は、情報比較判定装置７により、前回もしくは今
までに記憶保持されていた情報と比較判定され、
修正された情報として再記憶装置６に記憶保持さ
れ、また、修正された情報に基づいて再び、演算
処理が実施される。

そして、これらの演算処理結果は、機器・部品
一覧表，点検保全計画表，部品取替履歴表，常備
部品一覧表，不具合故障履歴管理表，不具合故障
分析表，寿命劣化評価結果，故障発生推論結果と
して、CRT８または印字表示出力装置９から表
示される。

次に、演算処理制御装置３の検索処理機能，統
計処理機能および推論機能について説明する。

先ず、検索処理機能は、記憶装置６からオペレ
ータの要求によるプラントの系統，システム，機
器の機器・部品一覧表，部品取替履歴表，常備品
一覧表等の表を作成するための情報を検索し、例
えば第３図に示すような、機器・部品一覧表を出
力装置９より出力する。

次の統計処理機能は一般統計処理，傾向管理，
性能監視，信頼性解析等の手法により実施され
る。

(イ) 一般統計処理は、検索処理機能により検索さ
れた情報の一般的な統計処理を行ない、例えば
第４図に示すような円グラフ，棒グラフを用い
た不具合故障分析表等を出力装置９から出力す
る。

(ロ) 傾向管理は、記憶装置６に記憶された情報の
中で、主に、点検検査情報，運転情報を用い
て、これら情報の経時変化傾向を演算処理し、
例えば第５図に示すような経時変化傾向プロツ
ト図を出力すると共に線形回帰モデル，最小２
乗法によるフイツテイングを行ない、機器・設
計仕様等で規定されたしきい値(H)に至るまでの
余寿命時間(L)の推定等を行なう。

(ハ) 性能監視機能は、傾向管理機能の変形例の１
つであり、プロセス量や点検検査データの生デ
ータの傾向管理ではなく、次式のような、機器
例えばモータの特性を表わす特性式を用いて、
推定される性能変化(t)の経時変化傾向を演算
処理し、傾向管理と同様に、線形回帰モデル等
によるフイツテングを行ない、機器設計仕様等
で規定された性能限界（しきい値）に至るまで
の余寿命時間の推定等を行なう。

(t)＝Rpm−Cv〓Vol ここで、(t)：性能変化（通常時は０を平均値
とする時系列） Rpm：モータ回転数 Cv：効率 Vol：入力電圧 (ニ) 信頼性解析は、検索処理機能により記憶装置
６から故障・不具合に関する情報を検索し、例
えば、第６図に示すようなワイブル解析を行な
う。この演算処理から機器・部品の平均寿命
（ＭＴＢＦ）Ｌ，故障率λあるいは故障発生形態を
表わすワイブル形状パラメータｍ等を推定す
る。

以上、(イ)〜(ニ)の機能によつて得られた、各種機
器・部品の寿命，劣化に関する情報、例えば、
MTBF，故障率，推定余寿命，故障形態等は、
情報比較判定装置に送られ、記憶装置に記憶して
あつた古い（時間経過前の）寿命，劣化情報と比
較判定され、情報の修正が行なわれる。

そして、修正された各種機器・部品の寿命劣化
に関する情報は、演算処理制御装置３を介して記
憶装置６に記憶される。

本実施例における情報の修正方法としては、情
報の入れ替であるが、比較判定結果に大きなズ
レ、例えば誤差100％などのズレがあつた場合は、
その結果を出力して、オペレータの指示に従う、
または、自動的に修正可能な範囲を設定し、それ
以上は修正されない等である。これらの修正条件
は、あらかじめ記憶装置６に記憶しておくことも
可能である。

最後に、推論機能について述べると、推論機能
はあらかじめ記憶装置に記憶した、寿命，劣化に
関する情報に基づいて、上記検索処理機能および
統計処理機能によつて得られた結果から各種機器
部品の寿命劣化を予測評価するものである。

例えば、IF〜THEN形式でルール化された、
知識・経験情報には次のような実例が示せる。

（計装品の例） IF環境温度70℃超過 and 運転経過３年以上THEN計装器コネクタ劣化に注意 IF計装品コネクタ劣化 and 指示値10％低下THENコネクタ交換の必要有りこのようなルールのIF〜に相当する部分は、
上記検索機能，統計処理機能およびこの推論機能
から推定される結果であり、そのような結果が推
定された場合、上記のようなルールに従つて推論
が行なわれ、THEN〜の推論結果が演算される。
そして、この演算結果は出力装置から出力され
る。また、これらのルールは上記検索処理機能お
よび統計処理機能に示した機能により得られた結
果に基づいて自動的に、もしくは専門家によつて
作成され、再び記憶装置６に記憶される。従つ
て、本発明の機器・部品の寿命管理装置は使用年
数が増すたびに、知識，経験に基づくルールは拡
充，整備されていく。

更に、前記情報比較判定装置７による、寿命，
劣化に関する情報の逐次修正により、これら知
識・経験に基づくルールも更新され、常に信頼性
の高い情報が記憶されて行く。

以上説明したように、検索処理，統計処理およ
び推論の各機能を有する演算処理制御装置３によ
つて演算された各種機器・部品の寿命劣化に関す
る評価結果は、出力装置９より寿命劣化評価結
果，故障発生推論結果として出力される。

更に、これらの寿命劣化評価結果等からオペレ
ータの要求に従つて、各種機器・部品の点検保全
計画が作成され出力される。

これは、例えば、推定されたMTBF，故障率，
余寿命値および記憶装置に記憶されている各種情
報に基づいて、オペレータの要求する各種機器・
部品の点検場所，点検周期，保全方法等を演算
し、出力するものである。

〔発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば機器部品
の寿命・劣化の予測，評価および管理により、故
障，不具合の発生を低減化あるいは未然に防止
し、原子力発電プラントおよび設備機器の信頼性
を向上させるとともに適切な保全が可能となり、
プラント稼動率の向上および保全費，設備費の低
減による経済性の向上が計れる。さらに情報比較
判定装置の導入により、従来の機器部品の寿命劣
化評価の信頼性を向上させることができるので、
プラントの機器・部品の管理に要する労力および
時間の低減が計れるというすぐれた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク構成図、
第２図は第１図の機器・部品の寿命管理装置にお
ける各種情報の流れを説明するための図、第３図
は第１図の出力装置より出力される機器・部品一
覧表を示す図、第４図は第１図の出力装置より出
力される不具合故障分析表を示す図、第５図は第
１図の出力装置より出力される経時変化傾向プロ
ツト図、第６図は第１図の出力装置より出力され
るワイブルプロツト図である。２……入力装置、３……演算処理制御装置、５
……プロセス入力装置、６……記憶装置、７……
情報比較判定装置、８……CRT表示装置、９…
…印字出力装置、１０……出力情報フアイル。

Claims

【特許請求の範囲】

１プラントを構成する各種機器の機器部品情
報，不具合故障情報，寿命劣化情報，運転履歴情
報，点検検査情報，機器設計仕様情報，故障不具
合に関する徴候，現象をルール化した知識・経験
情報を入力する入力装置と、前記各種機器の運転
状態を示す運転情報を入力するプロセス入力装置
と、前記各種の入力情報を記憶する記憶装置と、
前記入力装置から入力されるオペレータの要求に
応じて、前記記憶装置の記憶内容に基づいて機器
部品の検索統計処理および推論を行なう演算処理
制御装置と、前記演算処理制御装置から得られる
各種機器部品の寿命，劣化に関する情報と前記記
憶装置に記憶されている寿命，劣化情報とを比較
判定しこの記憶情報を修正する情報比較判定装置
と、前記演算処理制御装置から得られる情報を表
示出力する出力装置とから構成されたことを特徴
とする機器・部品の寿命管理装置。