(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの運転の支援に使用されるプラント保守最適化プログラムであって、
（ａ）前記プラントに含まれる部品を検査せずに取り替える場合に、前記部品に関連して発生するコストの期待値である非検査取替コスト期待値を算出するステップと、
（ｂ）前記部品を検査せずにそのまま使用を続ける場合に、前記部品が破損することによって生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値を算出するステップと、
（ｃ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査コスト期待値を算出するステップと、
（ｄ）前記非検査放置コスト期待値、前記非検査取替コスト期待値、及び検査コスト期待値を出力するステップ
とをコンピュータに実行させる
プラント保守最適化プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記（ｃ）ステップは、
（ｅ）前記検査の結果、前記部品を取り替えると判断される検査取替確率ＰＳ１を算出するステップと、
（ｆ）前記部品を検査し、且つ、前記部品を取り替える場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査取替コスト期待値を、前記検査取替確率ＰＳ１に基づいて算出するステップと、
（ｇ）前記部品を検査し、且つ、そのまま使用を続ける場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査放置コスト期待値を、前記検査取替確率ＰＳ１に基づいて算出するステップと、
（ｈ）前記検査放置コスト期待値と前記検査取替コスト期待値との和を前記検査コスト期待値と定めるステップ
とを含む
プラント保守最適化プログラム。
【請求項３】
請求項２に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記（ｅ）ステップは、
（ｉ）前記検査により得られる前記部品の余寿命ｔｌｉｆｅの確率密度関数である余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）を推定するステップと、
（ｊ）前記余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）から、前記検査取替確率ＰＳ１を算出するステップ
とを含む
プラント保守最適化プログラム。
【請求項４】
請求項３に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記検査取替確率ＰＳ１は、前記部品を取り替えると判断する基準余寿命をｔｌｉｆｅＳＴＤとして、下記式：
【数１】
0003643818.tif 000007
により算出される
プラント保守最適化プログラム。
【請求項５】
請求項３に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、前記検査コスト期待値の算出の対象時刻から時間τを経過した時の前記部品の損傷確率密度を示す損傷確率密度関数ｐＵＤ（τ）を用いて、
ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）＝ｐＵＤ（ｔｌｉｆｅ），
として決定される
プラント保守最適化プログラム。
【請求項６】
請求項３に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、前記部品が前記プラントで使用されている使用時間をＴとしたとき、前記部品の使用開始時刻から時間ｔを経過した時点の前記部品の損傷確率密度を示す損傷確率密度関数ｐ（ｔ）を用いて、
【数２】
0003643818.tif 000008
と定められる
プラント保守最適化プログラム。
【請求項７】
請求項２に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記（ｆ）ステップは、
（ｋ）前記部品を新規部品に取替したときに、前記新規部品が前記プラントの廃却までに破損する新規部品破損確率Ｐ１１を算出するステップを備え、
前記検査取替コスト期待値をＣＴ１としたとき、前記検査取替コスト期待値は、
下記式：
ＣＴ１＝ＰＳ１・Ｐ１１・（ａ＋ｂ＋ｃ）＋ＰＳ１・（１−Ｐ１１）・（ａ＋ｂ），
ａ：前記部品を前記新規部品に取り替えるのに必要な取替コスト
ｂ：前記部品を検査するのに必要な検査コスト
ｃ：前記新規部品が破損することにより発生する破損コスト
により算出される
プラント保守最適化プログラム。
【請求項８】
請求項２に記載のプラント保守最適化プログラムにおいて、
前記（ｇ）ステップは、
（ｌ）前記部品が前記プラントの廃却までに破損する部品破損確率Ｐ１２を算出するステップを備え、
前記検査放置コスト期待値をＣＴ２として、前記検査放置コスト期待値は、下記式：
ＣＴ２＝（１−ＰＳ１）・Ｐ１２・（ｂ＋ｃ’）＋（１−ＰＳ１）・（１−Ｐ１２）・ｂ，
ｂ：前記部品を検査するのに必要な検査コスト
ｃ’：前記部品が破損することにより発生する破損コスト
により算出される
プラント保守最適化プログラム。
【請求項９】
演算装置と、
出力装置
とを備え、
前記演算装置は、
（ａ）プラントに含まれる部品を検査せずに取り替える場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値であるコストの期待値である非検査取替コスト期待値を算出するステップと、
（ｂ）前記プラントに含まれる部品を検査せずに、そのまま使用を続ける場合に、前記部品が破損することによって生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値を算出するステップと、
（ｃ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査コスト期待値を算出するステップ
とを実行し、
前記出力装置は、前記演算装置から前記非検査取替コスト期待値、前記非検査放置コスト期待値、及び検査コスト期待値を受けとって出力する
プラント保守最適化システム。
【請求項１０】
（ｍ）プラントに含まれる部品を検査せずに、そのまま使用を続ける場合に、前記部品が破損することによって生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値を算出するステップと、
（ｎ）前記部品を検査せずに取り替える場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である非検査取替コスト期待値を算出するステップと、
（ｏ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査コスト期待値を算出するステップと、
（ｐ）前記非検査放置コスト期待値、前記非検査放置コスト期待値、及び検査コスト期待値に基づいて、下記行為群：
（１）前記部品を検査せずに、そのまま使用を続ける
（２）前記部品を検査せずに取り替える
（３）前記検査を行う
のいずれかを選択行為として選択するステップと
（ｑ）前記選択行為を実行するステップ
とを備えた
プラント運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント保守最適化プログラム、プラント保守最適化システム、及びプラント運転方法に関する。本発明は、特に、プラントに含まれる部品の検査及び取替を実行するか否かを決定するために使用されるプラント保守最適化プログラム、及びプラント保守最適化システム、並びに、該決定に応じてプラントを運転するプラント運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラントの安全性を担保し、更に、プラントの機能を充分に発揮するためには、プラントをメンテナンスする必要がある。プラントのメンテナンスでは、プラントに含まれる部品の検査が行われ、その検査の結果に応じて部品が適宜に取り替えられる。
【０００３】
しかし、部品の取替にはコストが必要であるため、部品の取替を無制限に行うことはプラントの運転の経済性の観点から好ましくない。このため、部品の取替は、コスト対効果が高くなるように実行される。
【０００４】
部品の取替のコスト対効果を定量的に評価する方法として、ＲＢＭ（Risk-Based Management）法が知られている。ＲＢＭ法では、プラントに含まれる部品の余寿命が破損確率として評価される。更に、各部品の破損による損失額が推算され、破損確率と損失額との積がリスクコストの期待値として算出される。リスクコストの期待値が、部品の取替の費用を上回ったとき、該部品を取り替えるという判断がなされる。
【０００５】
メンテナンスのコスト対効果の評価を一層に的確に行い、プラントのメンテナンスに関する意思決定の最適化を実現するための技術が提供されることが望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、メンテナンスのコスト対効果の評価を一層に的確に行い、プラントのメンテナンスに関する意思決定の最適化を実現するために有用な技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００８】
本発明によるプラント保守最適化プログラムは、プラントの運転の支援に使用されるコンピュータプログラムである。当該プラント保守最適化プログラムは、（ａ）前記プラントに含まれる部品を検査せずに取り替える場合に、前記部品に関連して発生するコストの期待値である非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）を算出するステップと、
（ｂ）前記部品を検査せずにそのまま使用を続ける場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）を算出するステップと、
（ｃ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査コスト期待値（ＣＴ）を算出するステップと、
（ｄ）前記非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ１）、前記非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ２）、及び検査コスト期待値（ＣＴ）を出力するステップ
とをコンピュータ（１０）に実行させる。非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）、非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）、及び検査コスト期待値（ＣＴ）は、「部品を検査する価値」を定量的に示している。「部品を検査する価値」は、部品を取替すべきか否かが検査をしてみなければ分からない場合に高く、検査しなくても部品を取替すべきか否かの判断をある程度の蓋然性で行うことが可能である場合に低い。当該プラント保守最適化プログラムは、「部品を検査する価値」を定量的に評価することを可能にし、これにより、プラントのメンテナンスに関する意思決定を的確に行うことを支援する。
【０００９】
前記（ｃ）ステップは、
（ｅ）前記検査の結果、前記部品を取り替えると判断される検査取替確率ＰＳ１を算出するステップと、
（ｆ）前記部品を検査し、且つ、前記部品を取り替える場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査取替コスト期待値（ＣＴ１）を、検査取替確率ＰＳ１に基づいて算出するステップと、
（ｇ）前記部品を検査し、且つ、そのまま使用を続ける場合に、前記部品に関連して生じるコストの期待値である検査放置コスト期待値（ＣＴ２）を、検査取替確率ＰＳ１に基づいて算出するステップと、
（ｈ）検査放置コスト期待値（ＣＴ１）と検査取替コスト期待値（ＣＴ２）との和を前記検査コスト期待値（ＣＴ）として算出するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１０】
前記（ｅ）ステップは、
（ｉ）前記検査により得られる前記部品の余寿命ｔｌｉｆｅの確率密度関数である余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）を推定するステップと、
（ｊ）前記余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）から、検査取替確率ＰＳ１を算出するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１１】
検査取替確率ＰＳ１は、前記部品を取り替えると判断する基準余寿命をｔｌｉｆｅＳＴＤとして、下記式：
【数３】
0003643818.tif 000002
により算出されることが好ましい。
【００１２】
余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、検査コスト期待値（ＣＴ）の算出の対象時刻から時間τを経過した時の前記部品の損傷確率密度を示す損傷確率密度関数ｐＵＤ（τ）を用いて、
ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）＝ｐＵＤ（ｔｌｉｆｅ），
として決定されることが好ましい。
【００１３】
前記余寿命確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、前記部品が前記プラントで使用されている使用時間をＴとしたとき、前記部品の使用開始時刻から時間ｔを経過した時点の前記部品の損傷確率密度を示す損傷確率密度関数ｐ（ｔ）を用いて、
【数４】
0003643818.tif 000003
と定められることが好ましい。
【００１４】
前記（ｆ）ステップは、
（ｋ）前記部品を新規部品に取替したときに、前記新規部品が前記プラントの廃却までに破損する新規部品破損確率Ｐ１１を算出するステップを備え、
前記検査取替コスト期待値をＣＴ１としたとき、前記検査取替コスト期待値は、
下記式：
ＣＴ１＝ＰＳ１・Ｐ１１・（ａ＋ｂ＋ｃ）＋ＰＳ１・（１−Ｐ１１）・（ａ＋ｂ），
ａ：前記部品を前記新規部品に取り替えるのに必要な取替コスト
ｂ：前記部品を検査するのに必要な検査コスト
ｃ：前記新規部品が破損することにより発生する破損コスト
により算出されることが好ましい。
【００１５】
前記（ｇ）ステップは、
（ｌ）前記部品が前記プラントの廃却までに破損する部品破損確率Ｐ１２を算出するステップを備え、
前記検査放置コスト期待値をＣＴ２として、前記検査放置コスト期待値は、下記式：
ＣＴ２＝（１−ＰＳ１）・Ｐ１２・（ｂ＋ｃ’）＋（１−ＰＳ１）・（１−Ｐ１２）・ｂ，
ｂ：前記部品を検査するのに必要な検査コスト
ｃ’：前記部品が破損することにより発生する破損コスト
により算出されることが好ましい。
【００１６】
本発明によるプラント保守最適化システムは、
演算装置（４）と、
出力装置（２）
とを備えている。演算装置（４）は、
（ａ）プラントに含まれる部品を検査せずに取り替える場合に生じるコストの期待値であるコストの期待値である非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）を算出するステップと、
（ｂ）非検査取替コスト期待値前記プラントに含まれる部品を検査せずに、そのまま使用を続ける場合に生じる非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）を算出するステップと、
（ｃ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に生じるコストの期待値である検査コスト期待値（ＣＴ）を算出するステップ
とを実行する。出力装置（２）は、演算装置（４）から非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）、非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）、及び検査コスト期待値（ＣＴ）を受けとって出力する。
【００１７】
本発明によるプラント運転方法は、
（ｍ）プラントに含まれる部品を検査せずに取り替える場合に生じるコストの期待値である非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）を算出するステップと、
（ｎ）前記部品を検査せずに、そのまま使用を続ける場合に生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）を算出するステップと、
（ｏ）前記部品の検査を行い、前記検査の結果に応じて前記部品の取り扱いを決定する場合に生じるコストの期待値である検査コスト期待値（ＣＴ）を算出するステップと、
（ｐ）非検査取替コスト期待値（ＣＮＴ１）、非検査放置コスト期待値（ＣＮＴ２）、及び検査コスト期待値（ＣＴ）とに基づいて、下記行為群：
（１）前記部品を検査せずに、そのまま使用を続ける
（２）前記部品を検査せずに取り替える
（３）前記検査を行う
のいずれかを選択行為として選択するステップと
（ｑ）前記選択行為を実行するステップ
とを備えている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明によるプラント保守最適化システム、プラント保守最適化プログラム、及びプラント運転方法の実施の一形態を説明する。
【００１９】
本発明の実施の一形態では、図２に示されているプラント保守最適化システム１０が使用される。プラント保守最適化システム１０は、プラントのメンテナンスに関する意思決定を支援するコンピュータシステムである。プラント保守最適化システム１０は、入力装置１、表示装置２、記憶装置３、及びＣＰＵ４を備えている。
【００２０】
入力装置１、及び出力装置２は、プラント保守最適化システム１０とオペレータとの間のマシンインターフェースである。入力装置１は、典型的には、キーボード及びマウスが使用され、表示装置２としては、典型的には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイが使用される。
【００２１】
記憶装置３は、部品履歴データベース３ａ、損傷確率密度関数データベース３ｂ、コストデータベース３ｃ、及びプラント保守最適化プログラム３ｄを保存する。
【００２２】
部品履歴データベース３ａには、プラントに含まれる部品のそれぞれについて、該部品の使用が開始された使用開始時刻が記述されている。
【００２３】
損傷確率密度関数データベース３ｂには、プラントに含まれる部品のそれぞれについて、該部品が破損する破損時間の確率分布を示す破損確率密度関数が記述されている。以下において、破損確率密度関数は、該部品の使用の開始からの時間ｔの関数であり、ｐ（ｔ）と表現される。
【００２４】
コストデータベース３ｃには、プラントに含まれる部品のそれぞれについて、（１）該部品の取替に必要な取替コストａ（円）
（２）該部品の検査に必要な検査コストｂ（円）、及び
（３）該部品が破損する事故が発生したときに生じる被害コストｃ（円）
が記述されている。被害コストｃには、事故による直接的な損害による損害額ｃａと、プラントの停止に伴う２次的な損害の損害額ｃｂと、破損した部品を取りかえるのに必要な取替コストｃｃとが含まれる。計画的に部品を取り替える時に必要な取替コストａと、事故が発生したときに発生する取替コストｃｃとは、一般には異なる。
【００２５】
プラント保守最適化プログラム３ｄは、ＣＰＵ４が実行する演算の手順が記述されたコンピュータプログラムである。
【００２６】
ＣＰＵ４は、プラント保守最適化プログラム３ｄを実行して、プラントのメンテナンスに関する意思決定を行うために有用なデータを算出し、更に表示装置２に表示する。該データの算出のために、ＣＰＵ４は、部品履歴データベース３ａ、損傷確率密度関数データベース３ｂ、及びコストデータベース３ｃにアクセスし、その内容を参照する。
【００２７】
続いて、プラント保守最適化システム１０を使用して、プラントのメンテナンスに関する意思決定を行う過程が説明される。
【００２８】
本実施の形態では、プラント保守最適化システム１０により、
（１）部品を検査せずに、そのまま使用を続ける
（２）部品を検査せずに取り替える
（３）部品の検査を行い、その検査の結果から、該部品を取り替えるか、そのまま使用を続けるかを決定する
のいずれを実施するかの意思決定に有用なデータが算出される。
【００２９】
この意思決定を支援するために、「部品を検査する価値」がプラント保守最適化システム１０によって定量的に評価される。「部品を検査する価値」は、部品を取替すべきか否かが検査をしてみなければ分からない場合に高く、検査を検査しなくても部品を取替すべきか否かの判断をある程度の蓋然性で行うことが可能である場合に低い。例えば、部品の寿命のバラツキが大きい場合には、「部品を検査する価値」は高い。また、極めて耐用年数が長い部品を短時間しか使用していない場合には、検査をしなくても、取替しなくてもよいという検査結果が得られる蓋然性が高く、かかる場合には、「部品を検査する価値」は低い。「部品を検査する価値」を定量的に評価し、「部品を検査する価値」に応じてメンテナンスに関する意思決定を行うことにより、メンテナンスに関する意思決定の一層の最適化が可能である。
【００３０】
図１を参照して、「部品を検査する価値」の定量的な評価のために、プラント保守最適化システム１０は、
（α）部品を検査せずに取り替える場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値である非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、
（β）部品を検査せずに、そのまま使用を続ける場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値である非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び
（γ）部品の検査を行い、その検査結果に応じて該部品の取り扱いを決定する場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値である検査コスト期待値ＣＴ
を算出する。検査コスト期待値ＣＴと、非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１及び非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２との差は、「部品を検査する価値」を定量的に示している。非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴの算出は、ＣＰＵ４により、プラント保守最適化プログラム３ｄに記述された手順に従って行われる。
【００３１】
非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１は、該部品を新規部品に取替したときに、該新規部品が、当該プラントの廃却までに破損する事故が発生する破損事故発生確率をＰ０１として、下記式：
ＣＮＴ１＝（ａ０＋ｃ０）・Ｐ０１＋ａ０・（１−Ｐ０１），      …式（１）
により算出される。右辺第１項は、取替された新規部品が破損した場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値であり、右辺第２項は、取替された新規部品がプラントの廃却までに破損する事故が発生しない場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値である。より詳細には、ａ０は、部品を新規部品に取り替えるのに必要な費用（円）であり、ｃ０は、新規部品が破損する事故が発生したときに生じる破損コストであり、ａ０とｃ０とは、いずれも、コストデータベース３ｃに記述されている。破損事故発生確率Ｐ０１は、該部品が破損する確率の破損確率密度関数ｐ（ｔ）と、プラントを廃却する廃却時刻ｔｅｘとを用いて算出される。廃却時刻ｔｅｘは、オペレータによって与えられるパラメータであり、入力装置１を介して、プラント保守最適化システム１０に入力される。破損確率密度関数ｐ（ｔ）は、損傷確率密度関数データベース３ｂに記述されており、ＣＰＵ４は、破損事故発生確率Ｐ０１の算出のために、損傷確率密度関数データベース３ｂにアクセスして破損確率密度関数ｐ（ｔ）を取得する。
【００３２】
非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２は、取替を行わずに部品を継続して使用した場合に、該部品が当該プラントの廃却までに破損する事故が発生する破損事故発生確率をＰ０２として、下記式：
ＣＮＴ１＝ｃ１・Ｐ０２，      …式（２）
により算出される。ここでｃ１は、部品が継続して使用されたときに、該部品が破損する事故が発生したときに生じる破損コストであり、コストデータベース３ｃに記述されている。破損事故発生確率Ｐ０２は、該部品が破損する確率の破損確率密度関数ｐ（ｔ）と、継続使用される該部品の使用時間Ｔと、プラントを廃却する廃却時刻ｔｅｘとから算出される。部品の使用時間Ｔは、部品履歴データベース３ａに記述された、該部品の使用開始時刻に基づいて算出される。
【００３３】
検査コスト期待値ＣＴは、検査取替コスト期待値ＣＴ１と、検査放置コスト期待値ＣＴ２との和である。部品を検査した場合、その検査結果に応じて、該部品が新規部品に取替されるか、又は、該部品が継続使用されるかが判断される。検査取替コスト期待値ＣＴ１は、部品を検査した結果に基づいて該部品を取り替える場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値であり、検査放置コスト期待値ＣＴ２は、部品を検査した結果に基づいて、該部品を継続使用する場合に、該部品に関連して生じるコストの期待値である。
【００３４】
検査コスト期待値ＣＴの算出をするためには、検査の結果、該部品を取り替えるという判断がなされる検査取替確率ＰＳ１と、該部品を取替せず継続使用するという判断がなされる検査放置確率１−ＰＳ１とが必要である。ＣＰＵ４は、検査取替確率ＰＳ１を算出し、算出された検査取替確率ＰＳ１を検査取替コスト期待値ＣＴ１と、検査放置コスト期待値ＣＴ２との算出に使用する。
【００３５】
部品を取り替えるという判断と、該部品を取替せず継続使用するという判断とのいずれがなされるかは、検査によって得られる該部品の余寿命ｔｌｉｆｅに基づいて決定される。検査によって得られる該部品の余寿命ｔｌｉｆｅが、該部品を取り替えると判断する基準余寿命ｔｌｉｆｅＳＴＤよりも小さいとき、該部品を取り替えるという判断がなされる。検査によって得られる部品の余寿命ｔｌｉｆｅが、部品を取り替えると判断する基準余寿命ｔｌｉｆｅＳＴＤよりも小さいとき、該部品を取替せずそのまま継続使用するという判断がなされる。
【００３６】
部品の余寿命ｔｌｉｆｅの検査結果は、ある確率分布に従ってばらつく。本実施の形態では、余寿命ｔｌｉｆｅの確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、意図決定を行う対象時刻（即ち、検査コスト期待値ＣＴの算出の対象時刻）から時間τを経過した時点における部品の損傷確率密度を示す損傷確率密度関数ｐＵＤ（τ）に一致するという仮定の下、余寿命ｔｌｉｆｅの検査結果が予測される。即ち、
ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）＝ｐＵＤ（ｔｌｉｆｅ）、      …式（３）
であるとして余寿命ｔｌｉｆｅの確率分布を表す確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は算出される。
【００３７】
確率密度関数ｐＵＤ（τ）は、該部品の使用の開始から時間ｔが経過した時点の確率密度を示す破損確率密度関数ｐ（ｔ）を、該部品の使用開始時刻から意図決定の対象時刻まで使用されても、損傷が発生していないという事実に基づいて修正することによって得られる。該部品の使用時間Ｔを用いて、確率密度関数ｐＵＤ（ｔｌｉｆｅ）は、
【数５】
0003643818.tif 000004
である。
【００３８】
従って、余寿命ｔｌｉｆｅの確率密度関数ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）は、下記式：
【数６】
0003643818.tif 000005
によって得られる。
【００３９】
検査によって得られる該部品の余寿命ｔｌｉｆｅが従う確率分布を規定する確率密度関数を、ｐｌｉｆｅ（ｔｌｉｆｅ）とすると、上述の検査取替確率ＰＳ１は、
【数７】
0003643818.tif 000006
により算出される。
【００４０】
算出された検査取替確率ＰＳ１を用いて、検査取替コスト期待値ＣＴ１は、
ＣＴ１＝ＰＳ１・Ｐ１１・（ａ１＋ｂ１＋ｃ２）＋Ｐｓ１・（１−Ｐ１１）・（ａ１＋ｂ１），…式（６）
により算出される。右辺第１項は、取替された新規部品が破損した場合に生じるコストの期待値であり、右辺第２項は、取替された新規部品がプラントの廃却までに破損する事故が発生しない場合に生じるコストの期待値である。より詳細には、ａ１は、部品を新規部品に取り替えるのに必要な費用（円）であり、ｂ１は、部品を検査するのに必要な費用（円）であり、ｃ１は、新規部品が破損する事故が発生したときに生じる破損コストである。ａ１、ｂ１、及びｃ２は、いずれも、コストデータベース３ｃに記述されている。Ｐ１１は、部品を新規部品に取替したときに、該新規部品が当該プラントの廃却までに破損する事故が発生する破損事故発生確率である。破損事故発生確率Ｐ１１は、該部品が破損する確率の破損確率密度関数ｐ（ｔ）と、プラントの廃却時刻ｔｅｘとを用いて算出される。
【００４１】
一方、検査放置コスト期待値ＣＴ２は、
ＣＴ２＝（１−ＰＳ１）・Ｐ１２・（ｂ１＋ｃ３）＋（１−Ｐｓ１）・（１−Ｐ１２）・ｂ１，…式（７）
により算出される。右辺第１項は、継続使用された部品が破損する場合に生じるコストの期待値であり、右辺第２項は、継続使用された部品がプラントの廃却までに破損する事故が発生しない場合に生じるコストの期待値である。より詳細には、ｂ１は、部品を検査するのに必要な費用（円）であり、ｃ３は、継続使用された部品が破損する事故が発生したときに生じる破損コストである。ｂ１、及びｃ３は、いずれも、コストデータベース３ｃに記述されている。Ｐ１２は、部品を継続使用したときに、該部品が当該プラントの廃却までに破損する事故が発生する破損事故発生確率である。破損事故発生確率Ｐ１２は、該部品が破損する確率の破損確率密度関数ｐ（ｔ）と、該部品の使用時間Ｔと、プラントの廃却時刻ｔｅｘとを用いて算出される。
【００４２】
式（６）、（７）によりそれぞれ算出された検査取替コスト期待値ＣＴ１と検査放置コスト期待値ＣＴ２を用いて、検査コスト期待値ＣＴは、
ＣＴ＝ＣＴ１＋ＣＴ２，      …式（８）
と算出される。
【００４３】
ＣＰＵ４によって算出された非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴは、表示装置２に出力され、表示装置２によって表示される。表示された非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴを参考にして、オペレータは、
（１）部品を検査せずに、そのまま使用を続ける
（２）部品を検査せずに取り替える
（３）部品の検査を行い、その検査の結果から、該部品の取り扱いを取り替えるかしないかを決定する
のいずれかの行為を選択し、選択した行為を実行する。
【００４４】
非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴは、メンテナンスに関する意思決定を的確に行うために有用である。非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴのうち、非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１が最も小さい場合、部品を検査せずに、そのまま使用を続けることが有利である。非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２が最も小さい場合、部品を検査せずに取り替えることが有利である。検査コスト期待値ＣＴが最も小さい場合、部品の検査を行い、その検査の結果から、該部品の取り扱いを取り替えるかしないかを決定することが有利である。非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴを算出することにより、いずれの選択が最も有利であるかを的確に判断し、プラントを最適に運転することが可能である。
【００４５】
このように、検査コスト期待値ＣＴを算出して、算出した検査コスト期待値ＣＴを、非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１及び非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２と比較することにより、「部品を検査する価値」の定量的な評価が可能である。検査コスト期待値ＣＴが相対的に高いことは、「部品を検査する価値」が相対的に低いことを意味する。このような場合には、部品を検査せずに新規部品に取替し、又は検査なしで該部品を継続使用することにより、より経済的なメンテナンスを行うことが可能である。非検査取替コスト期待値ＣＮＴ１、非検査放置コスト期待値ＣＮＴ２、及び検査コスト期待値ＣＴを算出するプラント保守最適化システム１０は、「部品を検査する価値」の定量的な評価を可能にし、より的確な意思決定を行うことを容易にする。
【００４６】
【発明の効果】
本発明により、メンテナンスのコスト対効果の評価を一層に的確に行い、プラントのメンテナンスに関する意思決定の最適化を実現するために有用な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるプラント保守最適化プログラムの実施の一形態を示す。
【図２】図２は、本発明によるプラント保守最適化システムの実施の一形態を示す。
【符号の説明】
１：入力装置
２：表示装置
３：記憶装置
３ａ：部品履歴データベース
３ｂ：損傷確率密度関数データベース
３ｃ：コストデータベース
３ｄ：プラント保守最適化プログラム
４：ＣＰＵ
１０：プラント保守最適化システム
【図１】
0003643818.tif 000009
【図２】
0003643818.tif 000010