(57)【要約】【課題】  従来、制御装置や機器に故障が発生した際、その原因究明に用いられるＦＴ図の作成は、ＦＴ図を構成する各要因をその都度、過去の実績や経験を保有する専門技術員に問い合わせる等して調査する必要があり、原因特定に多大の時間を要する。そこで故障要因を容易にかつ短時間に特定する方法を提供する。【解決手段】  機器構成各部を機能毎に分類した第１要因とその各部を機器毎に細分した第２要因と、ノウハウを第１要因に対応させた対照図を備えた第２の表を基にＦＴ図を作成するステップを備えた故障診断方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のステップを備え、故障箇所を特定することを特徴とする機器故障診断方法。
ステップ１：故障箇所を推定する要因として、第１、第２の要因を挙げ、
前記第１の要因は、機器を構成する各部を機能毎に分類したものであり、
前記第２の要因は、前記第１の要因の各部をさらに各構成要素の機器毎に細分したものであり、
前記第１、第２の要因が少なくとも表示された第１の表を作成するステップ。
ステップ２：専門技術員が所有するノウハウと、前記第１要因と対応させた対応図を備えた第２の表を作成するステップ。
ステップ３：前記第１、第２の表を基に、画面上に示された故障検出事項につながる前記第１要因の欄に、前記ノウハウが表示されたＦＴ図を作成するステップ。
ステップ４：前記ＦＴ図に基づいて、故障箇所を特定するステップ。
【請求項２】
次のステップを備え、故障箇所を特定することを特徴とする機器故障診断方法。
ステップ１：故障箇所を推定する要因として、第１、第２の要因を挙げ、
前記第１の要因は、機器を構成する各部を機能毎に分類したものであり、
前記第２の要因は、前記第１の要因の各部をさらに各構成要素の機器毎に細分したものであり、
前記第１、第２の要因が少なくとも表示された第１の表を作成するステップ。
ステップ２：専門技術員が所有するノウハウと、前記第１要因に重み付けポイントを付して対応させた対応図を備えた第２の表を作成するステップ。
ステップ３：前記第１、第２の表を基に、画面上に示された故障検出事項につながる前記第１要因の欄に、前記ノウハウが表示されたＦＴ図を作成し、さらに前記ノウハウを質問対照事項として、前記画面上の質問画面呼び出しボタンの操作により、前記第２の表の重み付けポイントが演算され、その演算結果に基づき、前記ＦＴ図上の第１の要因欄が故障発生の可能性の度合に応じて、色替えにより区別表示されるステップ。
ステップ４：前記ＦＴ図に基づいて、故障箇所を特定するステップ。
【請求項３】
次のステップを備え、故障箇所を特定することを特徴とする機器故障診断方法。
ステップ１：故障箇所を推定する要因として、第１、第２の要因を挙げ、
前記第１の要因は、機器を構成する各部を機能毎に分類したものであり、
前記第２の要因は、前記第１の要因の各部をさらに各構成要素の機器毎に細分したものであり、
前記第１、第２の要因が少なくとも表示された第１の表を作成するステップ。
ステップ２：専門技術員が所有するノウハウと、前記第１要因と対応させた対応図を備えるとともに、前記ノウハウを質問対照事項として、前記質問事項がＹＥＳおよびＮＯのそれぞれの場合について、前記対応図の前記第１要因に重み付けポイントを付した第２の表を作成するステップ。
ステップ３：前記第１、第２の表を基に、画面上に示された故障検出事項につながる前記第１要因の欄に、前記ノウハウが表示されたＦＴ図を作成し、さらに前記画面上の質問画面呼び出しボタンの操作により、前記質問事項がＹＥＳあるいはＮＯの場合の、前記第２の表の重み付けポイントが演算され、その演算結果に基づき、前記ＦＴ図上の第１の要因欄が故障発生の可能性の度合に応じて、色替えにより区別表示されるステップ。
ステップ４：前記ＦＴ図に基づいて、故障箇所を特定するステップ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のステップ１を以下のステップに置き換えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の機器故障診断方法。
ステップ１：故障箇所を推定するのに必要な要因として、第１、第２、第３・・・第ｎのの要因を挙げ、
前記第１の要因は、機器を構成する各部を機能毎に分類したものであり、
前記第２の要因は、前記第１の要因の各部をさらに各構成要素の機器毎に細分したものであり、
前記第３の要因は、前記第２の要因を各機器レベルに分類したものであり、
前記第ｎの要因は、この第ｎの要因の直前の要因を受けた最下位の部品レベルに展開、分類したものであり、
前記第１〜第ｎの要因が表示された第１の表を作成するステップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば火力発電所の制御装置などの大型プラント設備内設置機器に故障が発生した場合に、ＦＴ（Fault  Tree  Analysis）図を用いて原因の究明を行なう際に、作成されたＦＴ図を使用し、故障原因の特定を行なう機器故障診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＴＡ（Fault  Tree  Analysis）は制御装置や機器に故障が発生した際に、その原因を究明するための手法として、当該故障（発生事象）を頂上とし、その事象が生ずるための一次要因、二次要因およびそれ以下の要因を、故障が発生した制御装置や機器の持つ機能および、その制御装置や機器に関する専門家の知識や経験（ノウハウ）に基づきＦＴ図に展開し、解析を行っており、ＦＴ図は、故障の発生事象に応じその都度作成していた。
そのためＦＴ図作成者間の相違によって様式や用語が不統一となって原因究明に手間どり、またＦＴ図を構成する各事象の調査等がその都度実施されており、診断に多大な時間を要し、このような原因究明の遅れから発電支障期間が長期化する等の問題点があった。
そこで前記問題点を解決するため、対象の設備のＦＴ図が統一した形態で得られ、各事象の調査方法を統一した診断装置として、ＦＴ図データベース記憶装置と、前記データベースからＦＴ図作成他を行う端末装置を備えた技術が示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−１６１５６７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に示されたものは、ＦＴ図が統一した形態で得られ、各事象の調査方法が遂一提示されてはいるものの、ＦＴ図を構成する各要因の調査などをその都度、過去の実績、経験を保有する経験者に問い合わせる等して調べる必要があり、どの要因が原因なのか特定する為には、やはり多大の時間を必要とするものであり、火力発電所等の大型プラントにおける故障発生時に要求される迅速な原因究明手法としては、充分に対応できるものではないという問題点を有している。
【０００５】
この発明は前記のような課題を解決するものであって、プラント設備、機器の運転技術者等の専門家が保有する機器運転や従来の諸トラブル発生時の対応策等に関する諸ノウハウを、ＦＴ図作成のためのフォーマット上に予め表示させることにより、必ずしも専門家によらず、故障要因を容易にかつ短時間に特定できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る機器故障診断方法は、次のステップを備えている。
ステップ１：故障箇所を推定する要因として、第１、第２の要因を挙げ、
第１の要因は、機器を構成する各部を機能毎に分類したものであり、
第２の要因は、第１の要因の各部をさらに各構成要素の機器毎に細分したものであり、
第１、第２の要因が少なくとも表示された第１の表を作成するステップ。
ステップ２：専門技術員が所有するノウハウと、第１要因と対応させた対応図を備えた第２の表を作成するステップ。
ステップ３：第１、第２の表を基に、画面上に示された故障検出事項につながる第１要因の欄にノウハウが表示されたＦＴ図を作成するステップ。
ステップ４：ＦＴ図に基づいて、故障箇所を特定するステップ。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る機器故障診断方法は、故障箇所を推定する第１要因毎に対応して、特定するノウハウを記した表を基にＦＴ図を作成するので、故障解析の時間を短縮できるとともに、ＦＴ図中にノウハウを表示しているので、機器運転、整備等の専門技術員でなくても、故障原因究明を容易にかつ短時間に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１、図２に基づいて説明する。
図１において、第１の表１００はＦＴ（Ｆａｕｌｔ  Ｔｒｅｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）図を作成するため、例えば第１〜第４の各要因１〜４を入力、表示したものである。この実施の形態１では、前記第１の要因１として、故障診断を行う対象機器の各部を機能毎に分類したものであり、第１の表１００から判るように、例えば制御部、駆動部、検出部、本体部等が挙げられている。
第２の要因２は、前記第１要因１の各部を、さらに各構成要素の機器毎に細分類したものであり、例えば制御部に対応する要因としては、故障表示回路の誤動作、アナログ演算部の故障他が挙げられている。第３の要因３は、前記第２要因２を各機器レベルに細分類したものを挙げている。第４の要因４は、ここで示す第１の表１００においては直前の第３要因を受けた最下位の部品レベルに展開して分類した要因を記している。
なおこの実施の形態１では第１〜第４の要因としているが、必ずしもこれに限らず複雑なシステム機器においては第１〜第４要因より多い第１〜第ｎ要因としてもよい。
【０００９】
第２の表２００は、例えば「ＴＶ弁は開にもかかわらず、主タービン実回転数が上昇しない」他の複数のノウハウ５と、前記第１の表１００の第１要因１とを対応させた対照表である。前記複数のノウハウ５は、対象機器の運転、保守等の専門技術員の有する経験、知識を予め集積したものであり、想定される故障現象（ノウハウ５）に対して、前記第１〜第４の要因がどのように該当するかを示した対応図６を備えたものである。
【００１０】
ＦＴ図自動生成ツール７は、前記第１の表１００、第２の表２００を基にして画面上に図２に示すＦＴ図３００を作成するものである。
図２に示すこのＦＴ図３００には、機器の運転中に検出された事項８つまり故障現象である、例えば「速度偏差大」を最上位とし、これにつながる前記第１の表の第１〜第４要因１〜４がツリー状に表示されているとともに、前記第１要因１の欄に前記第２の表２００の各ノウハウ５が表示されてＦＴ図をなしている。
【００１１】
次にＦＴ図３００を作成する動作について説明する。
まず第１のフォーマットに相当する図１に示す第１の表１００に各要因１〜４を入力する。入力は第１要因１→第２要因２→第３要因３→第４要因４となるにつれ展開が細かくなるよう入力する。この入力の具体例としては、前述のように、各部機能→各部構成要素の機器→機器の部品→部品の故障等となる。この場合、少なくとも第１要因１、第２要因２の入力は必要であり、第３要因３以下の入力項目が無い場合は入力しなくてもよい。
次に第２のフォーマットに相当する図１の第２の表２００で、前記第１の要因１〜４を特定する為の複数のノウハウ５を入力する。このノウハウ５は専門技術員の過去のノウハウすなわち故障現象を予め調査、集積しているものを入力する。
次に、前記故障現象（ノウハウ）５に対応して、前記第１〜第４の要因が、該当する対応図６を入力する。つまりこの第２の表２００は、過去において専門技術員が経験した故障現象（ノウハウ）５が、機器のどの機能部位に該当しているかを示すものであり、経験の少ない技術員が故障箇所を特定する場合、貴重な指針となるデータである。
【００１２】
第１の表１００、第２の表２００の入力が完了後、ＦＴ図自動生成ツール７により図２に示すＦＴ図３００を作成する。このＦＴ図３００には、検出事項８を最上位として、これにツリー状につながる前記第１の表１００に入力された第１〜第４の要因が画面上に表示されている。また、第１要因の１の欄には前記第２の表２００で入力されたノウハウ５が示されている。このように実施の形態１によるＦＴ図３００には第１要因の下に経験者のノウハウが記載されているので、故障要因の特定が専門技術ではなくても迅速かつ容易に行える。
【００１３】
実施の形態２．
次に実施の形態２を図３〜図７に基づいて説明する。
前記図３において、前述の実施の形態１に示した図１と異なる点は、実施の形態１のノウハウ５と要因対応図６を備えた対照表である第２の表２００の前記要因対応図６に重み付けポイントを追加して対応図６ａとし、その結果を対照表である第２の表２００ａとしている。また、同様にＦＴ図３００に図４に示すように質問画面呼び出しボタン９を追加し、ＦＴ図３００ａとしたものであり、これ以外は実施の形態１と同様である。なおこの図４に示すＦＴ図３００ａは、この実施の形態２によるＦＴ図作成後は図６のＦＴ図３００ｂに示す画面表示となる。前記質問画面呼び出しボタン９は、前記第２の表２００ａのノウハウ５を質問対照事項として、画面表示されたＦＴ図３００ａから後述する質問画面１０を呼び出すためのボタンである。
図５において、質問画面１０には第２の表２００ａのノウハウが質問対照事項５ａとして表示され、さらにこの質問対照事項５ａに回答するためのチェックボックス１１、結果を判定するためのボタン１２を有している。ポイント演算ロジック１３は、第２の表２００ａの重み付けポイントを演算するものである。図６に示すＦＴ図３００ｂには質問対照事項５ａに対してポイント演算を行った結果が、第１要因１の欄に色替えにより区別表示されている。図７はポイント演算ロジックのフローチャートを示す。
【００１４】
次に図６に示したＦＴ図３００ｂの作成動作について説明する。
第１の表１００に各要因１〜４を入力する。この場合少なくとも第１要因１、第２要因２は入力が必要である。
第２の表２００ａでノウハウ５を入力する。対応図６ａにはノウハウ５が成立した場合に、第１要因１のどの部分が故障原因となる可能性が高いのか、各機能部分毎に重み付けポイント（数値）を記載する。ここで数値を入力する際の制約として、最大値を必ず１つだけ入力することとする。その他の入力方法は自由である。
第１の表１００、第２の表２００ａの入力が完了後、ＦＴ図自動生成ツール７により図４に示すＦＴ図３００ａを作成する。
作成されたＦＴ図３００ａで、第１要因１を特定する為のノウハウ５の表示は、第２の表２００ａの６ａで記載した重み付けポイントの中で、最大値が記載された第１要因１の欄に表示される。
作成されたＦＴ図３００ａから、質問画面を呼び出すためのボタン９を押すと、第１要因１の特定の支援を行うための質問画面１０が図５に示すように表示される。ここで入力作業者は、各質問対照事項５ａに対して、質問が成立した場合は、質問対照事項に回答する為のチェックボックス１１にチェックを入れる。各入力が終了後、結果を判定する為のボタン１２を押すと、質問対照事項に回答する為のチェックボックス１１で入力した値と、第２の表２００ａの対応図６ａで記載した重み付けポイントを使用し、ポイント演算ロジック１３で演算を行なう。ポイント演算ロジック１３は、図７のフローチャートに記載の通りであり、本結果を基に、画面上のＦＴ図３００ａの第１要因１の色替えを行なうことにより、図６に示すＦＴ図３００ｂが作成される。本システムでは各要因が原因である可能性を色替えにより区別しており、例えば可能性大は赤色、中は黄色、低の場合はシアンで表している。
このように、この実施の形態２では第１要因欄の下に経験者のノウハウに重み付けポイントを付けるとともに色替えにより区別表示される事により、故障原因の特定作業をより容易に行なう事が可能となる。
【００１５】
実施の形態３．
次に実施の形態３を図８〜図１２に基づいて説明する。
この実施の形態３は前述した実施の形態２と異なる点は、実施の形態２の図３に示した第２の表２００ａの対応図６ａを対応図６ｂに代替して図８に示す第２の表２００ｂとし、それに伴う説明を図１０〜図１２として示す以外は前述の実施の形態２と同様である。
図８で第２の表２００ｂは第１要因１を特定する為のノウハウ５を入力するものであり、対応図６ｂはノウハウ５が第１要因１のどの部分に該当するものかを示す部分及び、重み付けポイントを示す。その他は実施の形態２と同様である。
図１０で、質問画面１０ａは、質問事項に回答する為のオプションボタン１１ａ、ポイント演算ロジック１３ａを示し、作成されたＦＴ図３００ｃ以外は、実施の形態２と同様である。また図１２は、ポイント演算ロジックのフローチャートである。
【００１６】
次に図１１に示したＦＴ図３００ｃの作成動作について説明する。
実施の形態２と同じく第１の表１００に各要因１〜４を入力する。
次に第２の表２００ｂにノウハウ５を入力する。対応図６ｂにはノウハウ５が成立した場合(「Ｙｅｓ」の場合)及び非成立だった場合（「ＮＯ」の場合）に、第１要因１のどの部分が原因となる可能性が高いのか、各要因ごとに重み付けポイント(数値)を記載する。
数値を入力する際の制約として、ノウハウ５が成立した場合(「Ｙｅｓ」の場合)の欄に最大値を必ず１つだけ入力する事とする。その他の入力方法は、自由である。
第１の表１００、第２の表２００ｂの入力が完了後、ＦＴ図自動生成ツール７により、ＦＴ図３００ａを作成する。作成されたＦＴ図３００ａで、第１要因１を特定する為のノウハウ５の表示は、対応図６ｂで記載したポイントの中で、「Ｙｅｓ」の欄の最大値が記載された第１要因欄の下に表示される。
作成されたＦＴ図３００ａから、ＦＴ図から質問画面を呼び出すためのボタン９を押すと、第１要因１の特定の支援を行うための質問画面１０ａが図１０に示すように表示される。ここで入力作業者は、各質問対照事項５ａに対して、質問が成立した場合は「Ｙｅｓ」、非成立の場合は「Ｎｏ」、よく分からない場合は「不明」を質問事項に回答する為のオプションボタン１１ａにチェックを入れる。各入力が終了後、結果を判定する為のボタン１２を押すと、質問事項に回答する為のオプションボタン１１ａで入力した値と、対応図６ｂで記載した重み付けポイントを使用し、ポイント演算を行なう。ポイント演算ロジック１３ａは、図１２のフローチャートに記載の通りであり、本結果を基に、ＦＴ図３００ａの第１要因１の色替え、つまり可能性大は赤色、中は黄色、低の場合はシアン表示を行なうことにより、図１１に示すＦＴ図３００ｃが作成される。
このようにこの実施の形態３では、第１要因欄の下に経験者のノウハウに「Ｙｅｓ」「Ｎｏ」ポイントを付ける事により、故障原因の特定作業をより精度良く、容易に行なう事が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明の実施の形態１〜３を火力発電所等の大型プンラト設備機器の故障診断に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１のＦＴ図作成要領図である。
【図２】この発明の実施の形態１のＦＴ図である。
【図３】この発明の実施の形態２のＦＴ図作成要領図である。
【図４】この発明の実施の形態２のＦＴ図である。
【図５】この発明の実施の形態２のＦＴ図作成要領図である。
【図６】この発明の実施の形態２のＦＴ図である。
【図７】この発明の実施の形態２のポイント演算フローチャート図である。
【図８】この発明の実施の形態３のＦＴ図作成要領図である。
【図９】この発明の実施の形態３のＦＴ図である。
【図１０】この発明の実施の形態３のＦＴ図作成要領図である。
【図１１】この発明の実施の形態３のＦＴ図である。
【図１２】この発明の実施の形態３のポイント演算フローチャート図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  第１要因、２  第２要因、５，５ａ  ノウハウ（質問対照事項）、
６，６ａ，６ｂ  対応図、７  ＦＴ図自動生成ツール、８  検出事項、
９  質問画面呼び出しボタン、１０  質問画面、１００  第１の表、
２００，２００ａ，２００ｂ  第２の表、
３００，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ  ＦＴ図。
【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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