(57)【要約】【課題】  複数のハードウェア部品から構成される産業向け装置において、新規開発等十分な知識の蓄積の無いハードウェア部品を含む場合においても劣化を予測し、装置の性能低下が許容範囲内であるかを事前に判断可能な交換基準を提供し、ハードウェア部品の交換に関わる保守作業を支援する。【解決手段】  複数のハードウェア部品を備える装置において交換すべきハードウェア部品を装置に接続された端末装置が提示する交換部品提示方法であって、端末装置が、シーケンス情報、ハードウェア部品の新品時の性能情報および将来の性能情報に基づいて、ハードウェア部品を交換した場合のシーケンス全体での改善効果を予測し、予測された改善効果に基づいて、交換すべきハードウェア部品を提示する交換部品提示方法。【選択図】図1
2010225006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のハードウェア部品を備える装置において交換すべきハードウェア部品を前記装置に接続された端末装置が提示する交換部品提示方法であって、
前記端末装置が、前記ハードウェア部品を制御する制御ソフトウェアの処理フローを示すシーケンス情報を取得するシーケンス情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記ハードウェア部品の新品時の性能情報を取得する新品時性能情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記ハードウェア部品の将来の性能情報を予測する将来性能情報予測ステップと、
前記端末装置が、前記シーケンス情報、前記新品時の性能情報および前記将来の性能情報に基づいて、前記ハードウェア部品を交換した場合のシーケンス全体での改善効果を予測する改善効果予測ステップと、
前記端末装置が、前記予測された改善効果に基づいて、前記複数のハードウェア部品のうち交換すべきハードウェア部品を特定するハードウェア部品特定ステップと、
前記特定されたハードウェア部品を提示するハードウェア部品提示ステップと、を備えることを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項２】
請求項１記載の交換部品提示方法において、
前記ハードウェア部品の性能情報は、前記シーケンス情報に示された処理フローの処理ブロックにおける前記ハードウェア部品の動作時間であることを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の交換部品提示方法において、
前記ハードウェア部品の新品時の性能情報は、前記シーケンス情報に示された処理フローの処理ブロックにおける前記ハードウェア部品の新品時の動作時間を示す情報であり、
前記ハードウェア部品の将来の性能情報は、前記シーケンス情報に示された処理フローの処理ブロックにおける前記ハードウェア部品の将来の動作時間を示す情報であることを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の交換部品提示方法において、
前記ハードウェア部品の将来の性能情報は、前記ハードウェア部品の過去一定期間の動作時間の変化に基づいて将来における前記ハードウェア部品の動作時間を予測することを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項５】
請求項４記載の交換部品提示方法において、
前記ハードウェア部品の将来の性能情報は、前記ハードウェア部品の過去一定期間の動作時間の変化と、前記ハードウェア部品の過去一定期間の動作時間のばらつきに基づいて将来における前記ハードウェア部品の動作時間を予測することを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか記載の交換部品提示方法において、
前記改善効果は、前記ハードウェア部品を交換することにより得られる前記ハードウェア部品の動作時間の短縮であることを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか記載の交換部品提示方法において、
前記端末装置は、前記複数のハードウェア部品のそれぞれを交換した場合のシーケンス全体での改善効果を予測し、前記改善効果が最大となるハードウェア部品を特定することを特徴とする交換備品提示方法。
【請求項８】
請求項１記載の交換部品提示方法において、
前記端末装置は、
前記改善効果予測ステップにおいて、前記シーケンス情報に示された処理フローに並列して実行される第１の処理ブロックと第２の処理ブロックがある場合には、前記第１の処理ブロックで制御される第１のハードウェア部品を交換した場合に得られるシーケンス全体での改善効果と、前記第２の処理ブロックで制御される第２のハードウェア部品を交換した場合に得られるシーケンス全体での改善効果とを比較し、
前記ハードウェア部品特定ステップにおいて、前記第１のハードウェア部品と前記第２のハードウェア部品のうち、交換した場合の改善効果が大きいハードウェア部品を交換すべきハードウェア部品として特定することを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項９】
請求項８記載の交換部品提示方法において、
前記改善効果は、前記ハードウェア部品を交換することにより得られる前記ハードウェア部品の動作時間の短縮であることを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項１０】
請求項９記載の交換部品提示方法において、
前記第１の処理ブロックにおける前記第１のハードウェア部品の動作時間が前記第２の処理ブロックにおける前記第２のハードウェア部品の動作時間よりも長い場合には、前記第１のハードウェア部品を交換すべきハードウェア部品として特定することを特徴とする交換部品提示方法。
【請求項１１】
複数のハードウェア部品を備える装置に接続され、前記装置において交換すべきハードウェア部品を提示する交換部品提示装置であって、
前記ハードウェア部品を制御する制御ソフトウェアの処理フローを示すシーケンス情報を前記装置から取得するシーケンス情報取得部と、
前記ハードウェア部品の新品時の性能情報を取得する新品時性能情報取得部と、
前記ハードウェア部品の将来の性能情報を予測する将来性能情報予測部と、
前記シーケンス情報、前記新品時の性能情報および前記将来の性能情報に基づいて、前記ハードウェア部品を交換した場合のシーケンス全体での改善効果を予測する改善効果予測部と、
前記予測された改善効果に基づいて、前記複数のハードウェア部品のうち交換すべきハードウェア部品を特定するハードウェア部品特定部と、を備えることを特徴とする交換部品提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換部品提示方法および交換部品提示装置に関し、特に、ハードウェア部品の劣化や故障に伴う交換作業の実施判断を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のハードウェア部品から構成される装置を使用する場合、ハードウェアの劣化状況や故障の有無に応じて適時ハードウェア部品を交換し、最適な処理性能を得られる状態に装置を保つとすることが重要である。
【０００３】
一方で、常に最適な処理性能を得るために頻繁に全てのハードウェア部品を交換することは高いコストを要する。そのため、ハードウェア部品交換時には、装置の処理性能低下に伴う損失と、ハードウェア部品の交換に伴う損失を比較し、交換時期や交換するハードウェア部品を決定することが必要となる。
【０００４】
ハードウェア部品の交換を決定する際の一つの方法としては、交換が必要となると判断されるハードウェア部品の挙動や性質を示す交換基準を決定し、その基準を満たすハードウェア部品を交換する方法がある。
【０００５】
そのような方法の一例として、各ハードウェア部品の動作履歴を監視し、故障や性能低下を予測し、交換すべきハードウェア部品を提示することで、事前に交換を計画出来るようにする方法がある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
こうした従来技術においては、各ハードウェア部品の使用状況を把握し、将来の使用状況を予測する。前記予測した将来時点での使用状況から部品の交換時期を予測し、前記の交換時期に関する情報を送信する。特に、特許文献１においては、医療検査装置を対象に、撮像装置の所定期間の動作回数といった使用状況から将来の使用状況をニューラルネットワークや遺伝子アルゴリズムで予測し、使用状況が部品の寿命を超える時点を部品交換限界時期とする。前記部品交換限界時期を通知することで、部品の交換作業を支援する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の技術には以下の課題がある。
【０００９】
第1に、時間当たりの生産量などの処理性能が許容範囲内ならばハードウェア部品の交換に伴う損失を出来る限り低く抑えることが重視されるが、特許文献１記載の技術ではこれを解決することができない。
【００１０】
第2に、新規開発のハードウェア部品や個体差の大きいハードウェア部品に対しては事前に交換基準を得ることは困難な場合である。特に、低コストなハードウェア部品は個体毎の劣化のバラツキの大きく、事前に寿命や劣化を想定することが困難である。
【００１１】
第3に、工場などで利用される産業向け装置ではシーケンサや制御ソフトウェアで自動制御され定型的な動作を連続して続ける場合があり、線形予測で将来の状況を予測可能な場合である。また、新規開発のハードウェア部品や個体差の大きいハードウェア部品に対しては学習アルゴリズムに必要となる学習データを収集することが困難な場合があり、非線形予測が適さない場合もある。
【００１２】
上記より、本発明は、複数のハードウェア部品を備える装置において、ハードウェア部品の交換作業を支援し、使用者の利便性を向上させることを課題とする。
【００１３】
また、より少ないハードウェア部品の交換で装置の処理性能低下を抑えてコスト低減、装置運用負担低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。即ち、複数のハードウェア部品を備える装置において交換すべきハードウェア部品を装置に接続された端末装置が提示する交換部品提示方法であって、端末装置が、ハードウェア部品を制御する制御ソフトウェアの処理フローを示すシーケンス情報を取得するシーケンス情報取得ステップと、端末装置が、ハードウェア部品の新品時の性能情報を取得する新品時性能情報取得ステップと、端末装置が、ハードウェア部品の将来の性能情報を予測する将来性能情報予測ステップと、  端末装置が、シーケンス情報、新品時の性能情報および将来の性能情報に基づいて、ハードウェア部品を交換した場合のシーケンス全体での改善効果を予測する改善効果予測ステップと、端末装置が、予測された改善効果に基づいて、複数のハードウェア部品のうち交換すべきハードウェア部品を特定するハードウェア部品特定ステップと、特定されたハードウェア部品を提示するハードウェア部品提示ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハードウェア部品の交換作業を支援し、使用者の利便性を向上させることができる。
【００１６】
また、より少ないハードウェア部品の交換で装置の処理性能低下を抑えることが可能となり、コスト低減、装置運用負担低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における装置の代表的なシステム構成、及び、ソフトウェア構成。
【図２】本発明の実施の形態１における保守対象装置の一例を示すシステム構成図。
【図３】本発明に係る性能予測方法及び交換部品特定方法の手順を示すフローチャート。
【図４】本発明に係る性能予測の手順を示すフローチャート。
【図５】本発明に係る交換部品特定の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の第1の実施形態におけるシーケンス設計の一例を示す図。
【図７】本発明に係るハードウェア動作時間情報の一例を示すデータ構造図。
【図８】本発明に係るハードウェア部品の動作時間の予測結果の一例を示すデータ構造図。
【図９】本発明に係るソフトウェア処理ブロックの処理時間情報の一例を示すデータ構造図。
【図１０】図4に示す性能予測手順のシーケンス設計上での処理時間予測処理の詳細を示すフローチャート。
【図１１】図10に示すソフト単体動作時間、並行動作時間の予測に係る算出方法の一例を示した図。
【図１２】図10に示すソフト単体動作時間、並行動作時間の予測結果の一例を示すデータ構造図。
【図１３】図4に示す性能予測手順のシーケンス設計上での処理時間予測の結果を示す図。
【図１４】図5で示したハードウェア部品の新品性能の一例を示すデータ構造図。
【図１５】図5で示した処理時間の算出処理の詳細を示すフローチャート。
【図１６】図15で示した並行動作時間の再計算結果の一例を示すデータ構造図。
【図１７】図5で示した交換後の処理性能の予測結果の一例を示す図。
【図１８】図5で示した交換後の改善量の算出結果の一例を示すデータ構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図1は、本発明の実施形態の代表的な保守対象装置及び保守端末のシステム構成と制御プログラム、性能予測プログラム、交換部品特定プログラムのシステム構成及びソフトウェア構成の図である。図2は、本発明の第１の実施の形態における、保守対象装置、及び、性能予測方法、交換部品特定方法を含む保守端末のシステム構成図である。図3は、本発明の実施形態に係る性能予測方法及び交換部品特定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図4は、本発明の実施形態に係る性能予測方法における処理性能予測手段の一例を示すフローチャートであり、図5は、交換部品特定方法の処理手段の一例を示すフローチャートである。図6は第1の実施形態において利用するシーケンス設計の一例である。図7は、図2のシステム構成、図6のシーケンス設計において一定期間ハードウェア部品の動作時間を計測した結果である。図8は、図7の計測結果を基に各ハードウェア部品の一定期間後の動作時間を予測した結果を示す図である。図9は、図6のシーケンス設計を基に一定期間ソフトウェアの処理時間を計測した結果である。図10は、図4に示す性能予測手順のシーケンス設計上での処理時間予測方法の詳細を示すフローチャートであり、図11は、本発明の実施形態に係る性能予測方法に基づくソフト単体動作時間、並行動作時間の算出方法の一例を示した図であり、図12は、ソフト単体動作時間、並行動作時間の予測結果の一例を示すデータ構造図である。図13は、図4に示す性能予測手順における図6のシーケンス設計上での処理時間予測の結果を示す図である。図14は、本発明の実施形態に係る交換部品特定方法に利用するハードウェア部品の新品性能の一例を示すデータ構造図である。図15は、図5で示した本発明の実施形態に係る交換部品特定方法における処理時間の算出処理の詳細を示すフローチャートである。図16は、図15で示した並行動作時間の再計算結果の一例を示すデータ構造図である。図17は、図5で示した交換後の処理性能の予測結果の一例を示す図であり、図18は、図5で示した本発明の実施形態に係る交換部品特定方法における交換後の改善量の算出結果の一例を示すデータ構造図である。
【００２１】
まず、図1、及び、図2を参照しながら本発明の実施形態に係る性能予測、交換部品特定方法を含む保守対象装置、及び、装置に搭載される性能予測、交換部品特定プログラムなどのソフトウェアの構成の一例を説明する。
【００２２】
図1は本発明の実施形態における保守対象装置の代表的なシステム構成、及び、ソフトウェア構成の概要を示したものである。
【００２３】
操作端末101は利用者が装置の操作や動作状況の確認といった通常の装置操作を実施するための機器であり、キーボード、マウス、ディスク装置など入力装置やディスプレイ、プリンタなどの出力装置を備えても良い。
【００２４】
ハードウェア部品103は制御対象のハードウェアであり制御シーケンス104からの指示により動作する。
【００２５】
制御コントローラ102は、ハードウェア部品103を制御するソフトウェアである制御シーケンス104と、制御シーケンス104の動作時間を計測する処理計測部107から構成される。
【００２６】
制御シーケンス104は操作端末101からの指示と事前に設定された手順に基づいてハードウェア部品103に制御信号を出力し、ハードウェア部品103からのセンサ応答を受け取る。以下、本実施例において制御シーケンス104はソフトウェアであることを想定するが、リレー回路などの処理を構成可能なハードウェアであっても良いし、ハードウェア部品103の制御手順を構成可能なものであれば何れでも良い。
【００２７】
処理計測部107は制御シーケンス104のソフトウェア処理や制御信号出力、センサ信号入力などの処理内容を取得し計測結果受信部108へ送信する。本実施例では、処理計測部107は、制御コントローラ102に搭載され制御シーケンス104とハードウェア部品103双方を計測することとしたが、制御シーケンス104の一部としても良いし、ハードウェア部品103に同等機能が含まれることとしても良いし、制御シーケンス104とハードウェア部品103はそれぞれ別の手段で計測するものとしても良いし、制御シーケンス104の処理とハードウェア部品103の動作が計測可能な方法、手段であれば何れでも良い。
【００２８】
なお、制御処理シーケンス104がソフトウェアである場合には、ソフトウェア自身は記憶部（図示せず）に記憶され、ＣＰＵ等の制御部（図示せず）が記憶部からこれを読み出して実行することにより処理が実現される。処理計測部についても同様である。
【００２９】
保守端末113は、処理計測部107から処理内容を受信する計測結果受信部108と、利用者からシーケンス設計情報を受け取るシーケンス設計受付部109と、受け取ったシーケンス設計を記録蓄積する設計記録部112と、動作時間の情報を記録蓄積する動作時間記録部114と、蓄積された過去の動作時間情報から将来の処理性能を予測する処理性能予測部110と、予測した将来の処理性能をもとに性能改善のための部品交換情報を作成する交換部品特定部111と、から構成されている。また、保守端末113は、主にシーケンス設計の入力を得るための入力装置115と、主に予測した将来の処理性能と性能改善のための部品交換情報を提示するための出力装置116と接続されている。
【００３０】
計測結果受信部108は、処理計測部107から処理内容を受信し、設計記録部112内のシーケンス設計上での実行箇所を特定し、シーケンス設計に記載されたハードウェア動作、ソフトウェア処理、待ち処理の処理時間を算出し、動作時間記録部へ記録する。
【００３１】
シーケンス設計受付部109は、入力装置115より利用者がシーケンス設計を入力するためのインターフェースを提供し、シーケンス設計を受け取り、設計記録部112へと記録する。
【００３２】
設計記録部112は、シーケンス設計受付部109が受け取ったシーケンス設計を受け付けて記録蓄積し、計測結果受信部108、処理性能予測部110、交換部品特定部111へ提供する。以下、本実施例では設計記録部112は保守端末113内のデータベースなどを想定するが、保守端末113に接続されたフロッピー（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、エムオー、シーディーなどの外部ディスク装置に記録するものとしても良い。
【００３３】
動作時間記録部114は、計測結果受信部108が受け取った制御シーケンス104、及び、ハードウェア部品103の処理時間を記録蓄積し、計測結果受信部108、処理性能予測部110、交換部品特定部111へ提供する。以下、本実施例では動作時間記録部114は保守端末113内のデータベースなど想定するが、保守端末113に接続されたフロッピー（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、エムオー、シーディーなどの外部ディスク装置に記録するものとしても良い。
【００３４】
なお、シーケンス設計受付部109がソフトウェアである場合には、ソフトウェア自身は記憶部（図示せず）に記憶され、保守端末113のＣＰＵ等の制御部（図示せず）が記憶部からこれを読み出して実行することにより処理が実現される。処理性能予測部110、交換部品特定部111、計測結果受信部108についてもそれぞれ同様である。
【００３５】
入力装置115は、制御シーケンス104の設計情報であるシーケンス設計を利用者が入力するための装置であり、フロッピー（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、エムオー、シーディーなどのディスク装置を含んでも良いし、キーボード、マウス、タッチパッドといった操作装置を含んでも良い。
【００３６】
出力装置116は将来の処理性能や性能改善のための部品交換情報を利用者へ提示できる装置であれば良く、ディスプレイなどの表示装置でも良いし、プリンタなどの印刷装置でも良いし、電子メールなどの通信手段による提示のための通信IFでも良い。
【００３７】
本実施例では、保守端末113及び保守端末113に格納されるソフトウェア群は制御コントローラ102とは別のシステム構成要素であるとしたが、特別の保守端末113を設けず制御コントローラ102内に各ソフトウェア群が格納される構成としても良い。
【００３８】
図2は本発明の実施の形態１における保守対象装置のシステム構成図である。図2は、製造ライン等に据え付けられる産業向け装置であり、本発明の実施形態においてハードウェア部品の交換などの保守作業を実施する保守対象となる装置のシステム構成の一例である。
【００３９】
図2において、保守対象装置は搬送物を移動するためのコンベヤA201、搬送物の表面、若しくは、内部を撮像するための撮像器203と撮像ステージモータ204、撮像結果である画像を解析する画像処理器214、撮像結果に応じて搬送物の行き先を振り分けるアーム205、撮像後の搬送物を移動するためのコンベヤB206、上記ハードウェア部品群を制御する制御コントローラ102、装置を操作するための操作端末101、本発明の実施形態に係る性能予測方法・交換部品特定方法を提供する保守端末113、保守端末113に対して設計情報を入力するための入力装置115、保守端末113からの結果を提示する出力装置116から構成される。以下、各部の動作を説明する。
【００４０】
コンベヤA201、撮像器203、撮像ステージモータ204、アーム205、コンベヤB206画像処理器214は保守対象装置に接続された制御対象のハードウェア部品であり、本発明の実施形態に係る性能予測方法・交換部品特定方法において予測、交換の対象となるハードウェア部品である。
【００４１】
コンベヤA201は搬送物202を載せて稼働し、撮像器203下まで移動する。撮像器203は、撮像ステージモータ204上の搬送物202の画像を撮影し、画像処理器214へ画像データを転送する。以下、撮像器203は光学式カメラで搬送物202の外観を撮影するものとするが、電子顕微鏡などの非光学式の撮像装置でも良いし、赤外線センサなどのセンサでも良いし、搬送物202の形状、性質を検査可能なハードウェアであれば何れでも良い。
【００４２】
撮像ステージモータ204は、搬送物202を撮像する際の撮像位置を調節し、適切な画像を撮像可能とする。画像処理器214は、撮像器203から画像データを受け取り、搬送物202の特性を判別する。ここで特性とは、画像データを解析することで判明する搬送物202個別の外観的、若しくは、内部的特徴であり、例えば、搬送物202が生産ライン上の製品とすると製造の良否、欠陥の有無などがある。
【００４３】
アーム205は、画像処理器214での判別結果を基に搬送物202の移動先を変更する。例えば、搬送物202が生産ライン上の製品とすると搬送物202に欠陥が無いと判別されればgood搬送物207として次の工程へと運ばれ、欠陥が有ると判別されるとbad搬送物209として生産ラインからは取り除かれる。
【００４４】
制御コントローラ102は、操作端末101からのユーザの指示と制御シーケンスの内容に基づいて、上記コンベヤA201、撮像器203、撮像ステージモータ204、アーム205、コンベヤB206画像処理器214のハードウェア部品を所定の順序で制御する。
【００４５】
保守端末113は、入力装置115から受け取ったシーケンス設計に基づいて、各ハードウェア部品の動作履歴を記録し、保守対象装置の一定期間後の性能を予測し、性能を改善するためのハードウェア部品の交換情報を出力装置116から利用者へ提示する。
【００４６】
次に、図6によって図2に示した本発明の第1の実施形態における保守対象装置の動作を示し、性能改善方法及び交換部品提示方法で対象とするシーケンス設計の例を示す。
【００４７】
図6は、シーケンス設計の例を示す図であり、本発明の第1の実施形態における、図2に示す保守対象装置のハードウェア部品群を制御するための処理順序が記載されている。図6に示すシーケンス設計は、制御シーケンス104として実装(コーディング)され制御コントローラ102に格納されているものとする。ここではシーケンス設計として、SFC(シーケンシャル・ファンクション・チャート)による例を示したが、記述方法は、状態遷移図やペトリネットなどその他の図形式の記述方法でも良いし、ラダーなどの言語形式の記述方法でも良く、制御シーケンス104の処理の流れとハードウェア部品と制御シーケンス104間の制御信号の出力とセンサ応答の入力タイミングが表現可能な形式であれば何れの方法でも良い。
【００４８】
以下、図6のシーケンス設計を用いて図2の保守対象装置における制御シーケンス104の動作の一例を説明する。搬送物202が装置上に投入され、入力装置115より動作開始の指示を受け取ると制御シーケンス104が実行を開始し、コンベヤB206、又は、アーム205により搬送物202が取り除かれ処理を終了する。
【００４９】
まず、制御シーケンス104はコンベヤA201へ動作開始の制御信号を送信し(コンベアA動作開始601)、コンベヤA201に置かれた搬送物202が撮像ステージモータ204上まで移動するまで待つ(602)。その後、撮像器203に対して撮像準備開始の制御信号を送信する(撮像器撮像準備開始607)。撮像準備開始と並行して、撮像ステージモータ204に対し搬送物202を撮像可能な位置まで移動するための制御信号を送信する(ステージ移動開始606)。同時に、撮像器203が無くなったコンベヤA201へ動作停止の制御信号を送信する(コンベアA動作停止619)。撮像器203からの準備完了を示すセンサ応答(604)と、撮像ステージモータ204からの移動完了を示すセンサ応答(608)を受信した後、撮像器203に対して撮像開始の制御信号を送信する（撮像器撮像開始612）。撮像完了のセンサ応答受信後(613)、画像処理器214に対して解析開始の指示を送信し(画像処理器解析開始616)、同時に、コンベヤB206に動作開始の制御信号を送信し搬送物202を撮像器203の下から移動する(コンベアB動作開始615)。画像処理器214から解析完了の報告(623)と、コンベヤB206が終端であるアーム205部前まで搬送物202を移動完了したセンサ応答(617)を受け取った後、アーム205に動作開始の制御信号を送信し解析結果に合わせて搬送物202を移動する(アーム動作開始622)。アーム205による移動動作が成功した場合(626)、制御シーケンス104の動作は正常に終了する。アーム205による移動動作が失敗した場合(626)、コンベヤB206の動作を緊急停止(コンベアB動作停止535、636)して、制御シーケンス104の動作を終了する。
【００５０】
次に、図3、図4、図5のフローチャートによって、本発明の実施形態に係る処理性能予測方法と性能改善のための交換部品特定方法の処理手順を示し、保守端末113内の処理性能予測部110及び交換部品特定部111の動作を説明する。
【００５１】
図3は、保守対象装置の稼働開始前、及び、稼働開始後の処理性能予測方法と性能改善のための交換部品特定方法の処理手順を示したフローチャートである。図4は性能予測方法を示す図である。
【００５２】
まず装置稼働前に、ステップ301において利用者より入力装置115、シーケンス設計受付部109を通してシーケンス設計を取得する。取得したシーケンス設計は設計記録部112へ記録される。
【００５３】
次に、ステップ302において、利用者より入力装置115、シーケンス設計受付部109より各ハードウェア部品の新品性能を取得する処理である。取得した新品性能は設計記録部112へ記録される。
【００５４】
ここで新品性能とは、各ハードウェア部品を交換した後に期待されるハードウェア部品の性能であり、少なくとも制御信号を受け取りセンサ応答を返すまでのハードウェア動作時間を含む。ここで、新品性能は、事前に利用者がハードウェア部品の仕様や、動作試験の結果から作成し入力する。上記の例では、新品性能は利用者が事前に作成、入力することとしているが、例えば、処理計測部107で計測され動作時間記録部114に蓄積されたハードウェア動作時間情報の中から、ハードウェア部品の動作経過時間の中で保守対象装置稼働後最初の計測値を新品性能値としても良いし、稼働後最初の一定期間における経過時間の平均値を新品性能値としても良いし、経過時間の相関係数などの変化傾向から新品性能を線形予測しても良く、ハードウェア部品の劣化が進む前の性能を示す値であれば何れの方法で取得しても良い。
【００５５】
次に装置稼働後は(ステップ303)は以下の処理を継続して実行する。
【００５６】
ステップ304では、処理計測部107、計測結果受信部108により各ハードウェア部品及び制御シーケンス104の動作状況を取得し動作時間記録部114へ記録する。その際に、計測、記録する内容は設計記録部112に記録されたシーケンス設計に記載されている制御信号、センサ応答間の動作時間を計測、記録する。
【００５７】
ステップ305では、処理計測部107、計測結果受信部108により制御シーケンス104の動作状況を取得し動作時間記録部114へ記録する。その際に、計測、記録する内容は設計記録部112に記録されたシーケンス設計に記載されているソフトウェア処理ブロックの処理時間を計測、記録する。
【００５８】
保守端末113において保守作業が開始された場合(ステップ306)、ステップ307において各ハードウェア部品動作状況から統計情報を算出する処理である。統計情報としては計測したハードウェア部品の動作時間から少なくとも動作時間の平均値と、動作時間の変化を示す指標、例えば、時期と動作時間の相関係数を算出する。また、動作時間のバラツキを示す指標として分散や、動作頻度などを算出しても良い。
【００５９】
次に、ステップ308では、統計情報とシーケンス設計の記述内容から装置全体での一定期間後の処理性能を予測する。
【００６０】
また、ステップ309では、性能予測結果を出力装置116へ提示する。
【００６１】
ハードウェア部品の交換に関する装置情報が必要となる場合(ステップ310)、ステップ312においてハードウェア部品の交換による性能改善の効果量を予測する。
【００６２】
ステップ312では上記改善効果量を基にして、改善効果の高いハードウェア部品を特定する。
【００６３】
ステップ313では、特定した交換すべき部品を出力装置116より通して提示する。
【００６４】
図4は、図3のステップ308、ステップ309の詳細を示したフローチャートであり、処理性能予測部110で保守対象装置の性能を予測し出力装置116で利用者へ上記予測結果を通知するための、性能予測方法を示すフローチャ−トである。
【００６５】
まず、ステップ401において、各ハードウェア部品の過去一定期間の動作時間に関する情報(以下、動作時間情報)を取得する。動作時間情報は計測結果受信部108での計測結果から動作時間記録部114に蓄積されており、少なくとも、過去一定期間の各ハードウェア部品の制御信号取得からセンサ応答出力までの経過時間と、経過時間の平均値と、過去一定期間における経過時間の変化情報が含まれる。変化情報としては、例えば、経過時間の相関係数でも良いし、過去一定期間の平均値とさらに1期間前の平均値との差でも良く、計測された経過時間から算出される増減の傾向を示す指標であれば何れでも良い。また、過去一定期間の経過時間の分散や、分散の変化傾向といったバラツキを示す指標を含んでも良い。
【００６６】
次にステップ402において、動作時間情報から一定期間後の各ハードウェア部品の動作時間を予測する。予測は、例えば、動作時間情報に含まれる変化情報から一定期間後の平均値の増減を算出し、平均値に足し合わせ、予測値とする。また、動作時間情報に分散などのバラツキを示す指標を含む場合は、バラツキを考慮し変化情報と平均値から算出した予測値に分散に比例する数値を足し合わせた値を予測値としても良い。予測方法の具体例としては、(式1)に示す方法がある。
【００６７】
Ｔｉ（ｔ＋Δｔ）＝Ａｖｅｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）＋ΔｔＤｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）＋３σｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）・・・（式１）
ここで、Ｔｉ（ｔ＋Δｔ）はハードウェア部品iの時刻tにおけるΔt後の予測経過時間であり、Ａｖｅｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）はハードウェア部品iの時刻t-Δtからｔまでの経過時間の平均値であり、Ｄｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）はハードウェア部品iの時刻t-Δtからｔまでの経過時間の相関係数であり、σｉ（ｔ−Δｔ、ｔ）はハードウェア部品iの時刻t-Δtからｔまでの経過時間の標準偏差である。
【００６８】
次にステップ403において、ソフトウェア処理ブロックの時間情報（以下、ソフトウェア処理時間情報と呼ぶ。）を取得する。ソフトウェア処理ブロックは、シーケンス設計に記載された処理単位であり、例えばSFCであれば各ステップとトランジション、フローチャートであれば各ステップに相当する。ハードウェア部品の動作時間と同様、ソフトウェア処理ブロックの処理時間は計測結果受信部108で計測され動作時間記録部114に蓄積されている。ソフトウェア処理時間情報は少なくとも、各ソフトウェア処理ブロックにおける処理時間の平均値が含まれていることとする。また、ハードウェア動作時間情報と同様に平均値の変化やバラツキに関する指標を含んでも良いし、各ソフトウェア処理ブロックの発生頻度に関する情報を含んでも良い。
【００６９】
次にステップ404において、シーケンス設計上の各ソフトウェア処理ブロックと、ハードウェア部品の動作に対し、ソフトウェア処理ブロックの処理時間平均値と、ハードウェア動作時間の予測値を当てはめ、シーケンス設計上全パスの処理開始から処理終了までの時間（以下、性能予測値と呼ぶ。）を算出する。その際に、ソフトウェア処理とハードウェア部品の動作が並行動作している時間と、ソフトウェアが単体で動作している時間を、シーケンス設計上の待ち処理の記載を元に算出する。例えば、シーケンス設計がSFCで記載されている場合、トランジションとジョインが待ち処理に該当し、トランジションに記載されたハードウェア部品からのセンサ応答の条件によって、該当するハードウェア部品と対応する制御信号を特定し動作時間の予測値を当てはめる事でハードウェア待ちを含むハードウェアとソフトウェアの並行動作時間とソフトウェア単体での処理時間を予測する。
【００７０】
最後にステップ405において、性能予測結果を出力装置116へ通知する。通知する内容は、少なくとも一定期間後のシーケンス設計上全パスの処理開始から処理完了までの動作時間を含み、シーケンス設計内に含まれる特定の一部分の動作時間を含んでも良いし、ソフトウェア処理時間情報に発生頻度に関する情報が含まれる場合は、発生頻度情報から各パスの発生頻度を算出して含んでも良い。
【００７１】
図5は、図3のステップ311、ステップ312の詳細を示したフローチャートであり、交換部品特定部111で性能改善のため交換すべき部品を特定し、出力装置116へ提示する方法を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、ステップ501において、保守対象装置の各ハードウェア部品の新品性能値を動作時間記録部114より取得する。ここで、新品性能とはハードウェア部品を新品に交換した際に得られると期待される動作時間を示す。
【００７３】
次に、ステップ503、ステップ504、ステップ505において各ハードウェア部品を新品へ交換した際の性能改善効果を予測する。
【００７４】
保守対象装置の全ハードウェア部品について（ステップ502）、ステップ503において、性能予測方法で予測したシーケンス設計上での動作時間の予測結果を取得し、当該ハードウェア部品に関する動作時間を新品性能に置き換える。
【００７５】
次に、ステップ504において、動作時間を新品性能と置き換えた事による設計シーケンス全体での動作時間(以下、性能改善予測値と呼ぶ。)を算出する。算出方法は、性能予測方法でのステップ403と同様の方法で、該当ハードウェア部品のハードウェア動作時間のみを新品性能値として、ソフトウェア待ち時間及びハードウェア待ち時間を再計算する。
【００７６】
次に、ステップ505にて、性能改善予測値と、性能予測方法で予測した性能予測値を比較し、当該ハードウェア部品の交換により動作時間がどの程度改善するかを算出する。算出方法としては、性能改善予測値と性能予測値の差をシーケンス設計上の全パスについて足し合わせることで改善量とする。また、動作時間記録部114にシーケンス設計上の各パスの発生頻度が記録されていた場合、各パスの発生頻度の多少に合わせて性能改善予測値と性能予測値の差を重み付けし、より発生頻度の高いパスでの改善量を高く見積もる方法で算出しても良い。
【００７７】
全ハードウェア部品について改善量を予測した後、ステップ506において、改善量の大きいハードウェア部品を抽出する（以下、抽出されたハードウェア部品を交換候補と呼ぶ）。抽出方法としては、最も改善量の高いハードウェア部品を一つ選んでも良いし、改善量について降順にハードウェア部品をランキング付けし一定数をランキングの高い順に選んでも良いし、利用者より基準となる改善量の入力を受け付けて入力された改善量のハードウェア部品を全て選んでも良く、改善量の高いハードウェア部品が優先的に抽出される方法であれば何れの方法でも良い。
【００７８】
最後にステップ507において、性能改善のためのハードウェア部品の交換情報を出力装置116へ通知する。通知する情報は、少なくとも抽出した交換候補を含み、各交換候補に対応する性能改善予測値を含んでも良い。
【００７９】
なお、図3〜5の各フローチャートで示された動作処理は、シーケンス設計受付部109、処理性能予測部110、交換部品特定部111、計測結果受信部108がソフトウェアである場合には、保守端末113に備えるＣＰＵが記憶部に格納されたこれらのソフトウェアを実行することで実現される。以下の図10、15等に示すフローチャートも同様である。
【００８０】
次に、図7、図8、図9により上記性能予測方法の詳細を示す。
【００８１】
図7は、ステップ401で取得されるハードウェア動作部品の動作時間情報の例を示すテーブルであり、図2の保守対象装置を図6のシーケンス設計によって一定期間稼働させる間に、処理計測部107での計測結果を基に計測結果受信部108で作成され、動作時間記録部114に蓄積されるハードウェア部品の動作時間情報のテーブルである。
【００８２】
図7のハードウェア動作時間情報では、図2の保守対象装置のハードウェア部品(ハードウェア部品701列)の動作の中で図6のシーケンス設計に記載のある制御信号(制御信号702列)とセンサ応答(センサ応答703列)間の経過時間を計測し、それを元に過去一定期間の各動作の発生頻度(発生頻度704列)、経過時間の平均値(平均値(msec)705列)、劣化による経過時間の変化の傾向を示す相関係数(相関係数706列)、バラツキを示す分散(分散707列)を算出し、格納する。
【００８３】
例えば、710行ではコンベヤA201において動作開始の制御信号を受信してから、位置終端のセンサ応答を返すまでの動作に関するハードウェア動作時間情報が格納され、計測された期間内に200回の動作があり、その平均経時間は10msecであった。また、劣化のため一単位期間当たりおよそ0.5msecの割合で経過時間は増大し、また、平均値から分散0.001程度ばらつく、という動作時間情報が格納されている。
【００８４】
図8は、ステップ402において図7を基に算出した各ハードウェア部品の動作時間の予測結果を示すテーブルである。ステップ401、ステップ402において、処理性能予測部110が動作時間記録部114に蓄積した図7に示す動作時間情報を取得し、各ハードウェア部品の動作について一定期間後の平均経過時間を算出する。予測平均性能804列は、現在までの平均値705に相関係数706から算出した一定期間後の平均値の変化予測を足し合わせることで予測する。予測最悪性能805は予測値にバラツキによる性能の低下を分散707から算出して足し合わせることで算出する。予測最悪性能805列は(式1)に示す算出式において算出したものである。例えば、810行ではコンベヤA201において動作開始の制御信号を受信してから、位置終端のセンサ応答を返すまでの動作に関する予測性能が算出されており、710行の動作時間情報から一定期間後の平均時間が0.5msec増大し10.5msecと予測され(予測平均性804列)、また、最大で0.1msecのバラツキのため最悪で10.6msecで動作すると予測されている(予測最悪性能805列)。
【００８５】
ここでは、算出方法として、平均値、相関係数を利用した線形予測による予測平均性能算出と、分散(3σ区間)を利用した正規分布の確率モデルによる予測最悪性能の算出としたが、動作時間記録部114に蓄積された個々の計測結果からのニューラルネットワークなどの非線形予測が可能な方法で算出しても良いし、各ハードウェア部品の劣化傾向が既知の場合事前に各ハードウェア部品固有の性能予測モデルを用意しそれを基に算出しても良い。
【００８６】
図9は、ステップ403で取得されるソフトウェア処理ブロックの処理時間情報の例を示すテーブルであり、図2の保守対象装置を図6のシーケンス設計によって一定期間稼働させる間に、処理計測部107での計測結果を基に動作時間記録部114に蓄積されるソフトウェア処理ブロックの処理時間情報のテーブルである。ここで、ソフトウェア処理ブロックとは、シーケンス設計に記載された処理の単位であり、図6に示すSFCの例であれば、各ステップ、トランジション、ジョインが相当する。図9では、ソフトウェア処理ブロックに、処理の発生頻度(発生頻度902列)と、処理時間の平均値(平均値903列)を算出し、動作時間記録部114へ格納する。ここで、発生頻度と平均値のみを算出したが、動作環境等によりソフトウェア処理の動作時間にバラツキが発生しやすい場合分散を算出対象としても良いし、ハードウェア動作時間と比較してソフトウェア処理時間が極端に短い場合はステップなどのハードウェア部品からのセンサ応答を受け付けないブロックの処理時間は算出せず十分に小さな定数値としても良い。
次に、図10のフローチャートと、図11、図12、図13の図、テーブルを使って、処理性能予測部110のステップ404で行われるシーケンス設計上での処理時間の算出の詳細を示す。
【００８７】
図10は、シーケンス設計上の処理時間算出方法を示すフローチャートであり、図4のステップ404の詳細を示すフローチャートである。
【００８８】
シーケンス設計に含まれる全ソフトウェア処理ブロックについて(ステップ1001)、以下の方法でソフトウェアだけが動作しハードウェア部品は制御信号を待っている時間(以下、ソフト単体処理時間と呼ぶ。)と、ソフトウェアとハードウェアが並行して動作している時間(以下、並行処理時間と呼ぶ。)を予測する。
ステップ1002において、当該ソフトウェア処理ブロックにおいて制御信号、センサ応答の入出力のあるハードウェア部品の動作時間情報と、当該ソフトウェア処理ブロックと前後のソフトウェア処理ブロックの処理時間情報を取得する。
【００８９】
次に、ステップ1003において、当該ソフトウェア処理ブロックが制御信号の出力を持つ場合、当該ソフトウェア処理ブロックよりも後に処理されるソフトウェア処理ブロックの中から対応するセンサ応答を待つブロックを抽出し、対応するハードウェア部品の平均動作時間からセンサ応答を待つブロックまでのパス上の全処理ブロックの平均処理時間を引いた値を並行動作時間とし、当該ソフトウェア処理ブロックの平均処理時間から算出した並行動作時間を引いた値をソフト単体処理時間とする。また、当該ソフトウェア処理ブロックがセンサ応答の入力を持つ場合、対応するハードウェア部品の平均動作時間が当該ソフトウェア処理ブロックの平均処理時間よりも長ければ当該処理ブロックの処理時間全体が並行処理時間とし、対応するハードウェア部品の平均動作時間が当該ソフトウェア処理ブロックの平均処理時間よりも短ければ平均動作時間を並行動作時間として平均処理時間と平均動作時間の差をソフト単体処理時間とする。
【００９０】
図11は、上記ステップ1003の方法により、図6のシーケンス設計上のコンベアA動作開始601ステップと602トランジションにおいて処理時間をソフト単体処理時間と並行処理時間を予測した例である。図9より、コンベアA動作開始601ステップの平均処理時間は3msecであり(904)、602トランジションの平均処理時間は8msecである(905)。また図7より、関連するコンベヤA201の動作開始-位置終端間の平均動作時間は10msecである(710)。制御信号出力を持つコンベアA動作開始601ステップにおいては、上記コンベヤA201の平均動作時間からセンサ応答を受け取る602トランジションの平均処理時間を引いた2msecが並行動作時間であり、コンベアA動作開始601ステップの平均処理時間から並行動作時間を引いた1msecがソフト単体動作時間である。また、602トランジションはセンサ応答を待つ処理なので、8msec全体が並行動作時間である。
【００９１】
次に、ステップ1004で、ハードウェア部品の動作時間予測値を平均動作時間に置き換え、並行動作時間を算出し直す。その際、ソフト単体動作時間と制御信号を出力する処理ブロックの並行動作時間はステップ1003で算出した値から変動しないものとし、センサ応答を待つ処理ブロックの並行動作時間を変化させることで算出し直す。例えば、図11においてコンベヤA201の動作開始-位置終端間の平均動作時間を予測値へ置き換えた場合、コンベアA動作開始601ステップのソフト単体動作時間1113と並行動作時間1112はそのままで、602トランジションの並行動作時間1110を算出し直すこととする。
【００９２】
図12は、ステップ1003、ステップ1004における、ソフト単体動作時間と並行動作時間の算出、及び、予測値への置き換えによる各ソフトウェア処理ブロックの処理時間予測の結果算出であり、図11でコンベアA動作開始601ステップと602トランジションに対して示した算出を全てのハードウェア部品の動作に対して実施した結果である。全体平均値1202列は図9で示したのと同じ各ブロックの処理時間の平均値であり、ソフト単体1203、及び、並行動作1204は算出したソフト単体動作時間と並行動作時間であり、並行動作予測1201はハードウェア動作時間予測値から算出した並行動作時間の予測値であり、全体予測1206は並行動作時間の予測値から算出されるソフトウェア処理ブロックの処理時間の予測値である。
【００９３】
次に、ステップ1005にて、全ソフトウェア処理ブロックでの算出結果をパス毎に足し合わせてシーケンス設計上の処理時間予測値とする。
【００９４】
図13は、図6のシーケンス設計、図8のハードウェア動作時間予測、図9のソフトウェア処理ブロックの処理時間情報を基にして、シーケンス設計の各ソフトウェア処理ブロックについて、ソフト単体動作時間と並行動作時間を算出し、並行動作時間に動作時間予測を当てはめた出力結果の例であり、ステップ405で出力装置116へと提示される結果の例である。図13では、シーケンス設計上のパスでボトルネックとなっている箇所のソフト単体処理時間と並行動作時間、及び、各パスでのシーケンス全体での予測性能を出力している。ここでは、出力装置116としてディスプレイ画面、及び、ＧＵＩなどの表示方法を提供する表示プログラムを想定し、シーケンス設計の図と予測結果を出力しているが、出力装置116の構成により全体の予測結果のみをテキスト形式で提示しても良いし、図12のように処理ブロック毎に表形式で提示しても良い。
【００９５】
シーケンス設計上での性能予測により、利用者は一定期間後の保守対象装置全体での処理性能を見積もることが可能となり、ハードウェア部品の交換などの保守作業の要否を定量的に判断することが可能となる。
【００９６】
性能予測方法により、将来装置の性能が不足することが判明し、ハードウェア部品の交換が必要と判断された場合(ステップ310)、図5で示した性能改善のための交換部品情報の提示方法により、性能改善に最も効果があると予測される交換候補品を提示する。
【００９７】
次に、図15のフローチャート、及び、図14、図16の図、テーブルにより性能改善のための交換部品情報の提示方法の詳細を説明する。
【００９８】
図14は、ステップ302、ステップ501、ステップ503で述べたハードウェア部品の新品性能の例を示すテーブルである。各ハードウェア部品の動作毎に新品性能1404列へ新品性能が記載されている。新品性能は各ハードウェア部品を交換した後に期待される動作時間である。例えば、1405列に示すコンベアＡの動作開始-位置終端間の動作時間は図7、図8では10msec程度の時間が計測の平均値、予測値となっているが、新品に交換すると5msecでの動作が期待されることが示されている。
【００９９】
図15は新品性能値での処理時間算出方法を示すフローチャートであり、図5のステップ503の新品性能値への置き換え方法の詳細を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、ステップ1501で、性能予測方法においてソフトウェア単体動作時間と並行動作時間(図12)と、当該ハードウェア部品の動作時間予測値(図8)を取得する。次に、ステップ1502で、当該ハードウェア部品の動作時間予測値を新品性能値へ置き換え、ステップ1503において、性能予測方法のステップ1004と同様に並行動作時間を算出する。但し、ハードウェア動作時間予測値に替えて新品性能値で算出する。
【０１０１】
図16は、ステップ1503において図14の新品性能値を基に、図6のシーケンス設計での並行動作時間を再計算し、全ソフトウェア処理ブロックについて纏めた結果である。並行交換後1605列は、各ソフトウェア処理ブロックに関連するハードウェア部品を交換した際の並行動作時間を示し、全体交換後1606は各ソフトウェア処理ブロック全体でのハードウェア部品交換後の処理時間である。1608行において、従来平均して8mescの動作時間のあったトランジション処理が、コンベヤA201の交換により1msecで動作することが示されている。
【０１０２】
図17は、ステップ505での部品交換による改善量の算出の一例として、コンベヤB206を交換した場合の予測結果を示す図である。
【０１０３】
コンベヤB206を交換すると、コンベアB動作開始615ステップとそれに続くトランジションで並行動作時間が57.1msecから25msecへ短縮する。しかし、シーケンス設計全体では並列して動作する画像処理器が300msecの動作時間を必要とするため、上記コンベアB動作開始615ステップでの改善効果は無い。
【０１０４】
また、コンベアB動作停止535ステップとそれに続くトランジションでは交換により並行動作時間が13.2msecから3msecへ短縮する。シーケンス設計全体では、アーム動作開始622に対するセンサ応答が動作失敗であったパスについて、10.2msecの改善効果が予測される。
【０１０５】
図18はハードウェア部品毎の交換による改善量を算出した結果を示すテーブルであり、ステップ505での改善量算出の結果である。1801行はアーム動作開始622ステップ後のセンサ応答が動作完了だったパス（以下、パス1と呼ぶ。）での算出結果であり、各ハードウェア部品を交換した際のシーケンス設計全体での処理の短縮時間である。1802行はアーム動作開始622ステップ後のセンサ応答が動作失敗だったパス（以下、パス２と呼ぶ。）での算出結果である。セル1807、1805、1806、1804、1804、1803は各ハードウェア部品を交換した際の改善量であり、各パスでの処理の短縮時間を、パス毎の発生頻度で重み付けして算出する。例えば、セル1804はコンベヤB206を交換した際の改善量であり、パス１での短縮時間0と、パス２での短縮時間10.2に各パスの発生頻度に応じた重みで加重平均し((0×190+7.6×10)/200)改善量は0.51となる。また、ここでは発生頻度により短縮時間を重み付けしたが、単純に全パスの短縮時間を合算して改善量としても良いし、シーケンス設計内で重要であるパスが既知である場合にそのパスでの短縮時間を特別に重視して改善量を算出しても良い。
【０１０６】
図18より、本発明の実施形態１の各図で示した保守対象装置においてはコンベヤA201を交換することによる改善効果が最も高く、コンベヤA201が交換候補として出力装置116より利用者へ提示される。
【０１０７】
以上のように、本発明の実施例における性能予測方法は、産業向け装置を構成する各ハードウェア部品を制御するシーケンサや制御ソフトウェアの設計情報（シーケンス設計）を基に、ハードウェア部品とソフトウェアの動作時間を計測し、一定期間後のハードウェア部品の動作時間を予測し、前記シーケンス設計上において該当するハードウェア部品の動作時間を前記動作時間の予測値を当てはめて装置の処理シーケンス全体での処理時間を予測する。
【０１０８】
シーケンス設計は、シーケンサや制御ソフトウェアが制御する各ハードウェア部品への動作を指示する制御信号の出力、及び、ハードウェア部品の状態を受け取るセンサ信号の入力と、ソフトウェア処理との関係、及び、待ち処理が記載されているものとし、例えば、状態遷移図やSFC等の記法で記述されていることとする。ここで待ち処理とは、特定のソフトウェア処理の終了やセンサ信号の入力が発生するまでソフトウェアの処理を停止（待ち状態）する処理を言う。
【０１０９】
装置の稼働時には、シーケンス設計上において現在の処理内容を逐次追跡し、シーケンス設計に記載されている各ハードウェア部品における制御信号とセンサ信号間の発生間隔と、各ソフトウェア処理の処理開始と処理終了の間隔と、待ち処理の開始と待ち解除の間隔と、を計測する。
【０１１０】
前記計測した結果を継続して記録し一定期間毎に、シーケンス設計上での各パスの発生頻度や、各間隔の平均値や単位期間当たりの平均値の変化といった統計情報を算出する。（前記計測された間隔の中で、ハードウェア部品における制御信号とセンサ信号間の間隔をハードウェア動作時間、ソフトウェア処理の処理開始と処理終了の間隔をソフトウェア処理時間）。
【０１１１】
また、ハードウェア動作時間の過去一定期間の統計情報から任意の一定期間後のハードウェア動作時間を予測する。予測方法としては、統計情報に含まれる平均値の履歴や計測結果の相関係数などから、例えば線形近似によって一定期間後に各ハードウェア部品が劣化しどの程度ハードウェア動作時間が増加するかを予測する。
【０１１２】
また、ハードウェア動作時間の予測をシーケンス設計に記載された全てのハードウェア動作について実施し、シーケンス設計上の該当するハードウェア部品の動作箇所へ予測したハードウェア動作時間を当てはめ、ソフトウェア処理時間については適当な値、例えば、前記記録された間隔の平均値や直近での計測値を当てはめ、待ち処理時間についてはシーケンス設計の内容に基づいてハードウェア動作時間の増加短縮に応じてその時間を算出して当てはめ、シーケンス全体での一定期間後の処理時間を予測する。
【０１１３】
また、前記性能予測方法による予測結果を利用して、ハードウェア部品を交換し装置の処理性能を改善する。具体的には、ハードウェア動作時間の予測値によるシーケンスの処理時間予測結果の中から、任意の1つのハードウェア部品について交換後の動作時間（新品動作時間）をシーケンス設計に当てはめ、シーケンス全体での処理性能予測を算出し、前記交換後の処理性能の予測を全てのハードウェア部品について実施し、交換によって処理シーケンス全体での処理性能の改善効果が大きいハードウェア部品を交換候補品とし、少なくとも効果候補品と改善効果を含む装置の部品交換情報を通知する。
【０１１４】
これによって、個々のハードウェア部品の故障の有無や性能劣化だけでなく、シーケンス全体における処理性能の改善を予測して交換基準として用いることで、処理性能の改善に真に効果のあるハードウェア部品のみを交換することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１５】
101・・・操作端末
102・・・制御コントローラ
103・・・ハードウェア部品
104・・・制御シーケンス
107・・・処理計測部
108・・・計測結果受信部
109・・・シーケンス設計受付部
110・・・処理性能予測部
111・・・交換部品特定部
112・・・設計記録部
113・・・保守端末
114・・・動作時間記録部
115・・・入力装置
116・・・出力装置
101・・・操作端末
102・・・制御コントローラ
113・・・保守端末
115・・・入力装置
116・・・出力装置
201・・・コンベヤA
202・・・搬送物
203・・・撮像器
204・・・撮像ステージモータ
205・・・アーム
206・・・コンベヤB
214・・・画像処理器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010225006.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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