(57)【要約】【課題】  有寿命品を有する整備対象システムの整備において、有寿命品の個体差による性能ばらつきがあっても、故障直前まで使用できる整備管理システムを実現する。【解決手段】  整備対象システム１のＢＩＴ（Built−In Test）で得られた時間データ及び使用時間をシステム内の制御部６のメモリ７に記録し、そのデータを整備器材２に転送し、計算機９の部品性能劣化判定手段において、構成品内部の摺動部材の摩耗による性能劣化予測を行い、この性能劣化予測の精度向上のために整備対象システム１の塔載母機で取得された高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータで補正を実施して、真の部品寿命を予測することにした。【選択図】  図１
2006284432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＩＴ（Built−In Test）で得られた有寿命品の性能劣化に係る使用履歴に対するデータ列を記録する制御部内のメモリと、
上記制御部内のメモリに記録された有寿命品の使用履歴に対するデータ列を整備器材と送受信するＩ／Ｆ部と、
から成る整備対象システムと、
定期点検時に、上記整備対象システム接続され、上記整備対象システムと送受信するＩ／Ｆ部から供給され、上記整備対象システムの動作時の有寿命品の使用履歴に対するデータ列を記録する計算機部内のメモリと、
上記計算機部内のメモリに記録された有寿命品の使用履歴に対するデータ列に基づき、予め登録された部品毎の使用限界から、有寿命品の交換時期を判定する部品性能劣化判定手段と、
から成る整備器材と、
を具備することを特徴とする整備管理システム。
【請求項２】
上記整備対象システムとして、
搭載母機で取得された高度、大気温度、大気速度及び加速度のデータを送受信するＩ／Ｆ部を有することを特徴とする請求項１記載の整備管理システム。
【請求項３】
上記整備対象システムのＩ／Ｆ部及び上記整備器材のＩ／Ｆ部として、
上記整備対象システム及び上記整備器材に搭載されて、ＩＣカードを媒介としてデータの授受を行うＩＣカードＩ／Ｆ部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の整備管理システム。
【請求項４】
上記整備対象システムのＩ／Ｆ部及び上記整備器材のＩ／Ｆ部として、
上記整備対象システム及び上記整備器材に搭載されて、無線でデータの授受を行う送受信部及びアンテナを具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の整備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有寿命品を有する電子機器を対象にした整備管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有寿命品を有する電子機器の整備では、運用前に実施する事前整備または運用後に実施する事後整備において、システムの機能性能の確認を実施し、異常がある場合は所定の整備を実施する。例えば、有寿命品の性能劣化による異常を検出した際は、部品交換等の整備を行う。
【０００３】
このような整備管理システムでは、整備対象システムが有寿命品の性能劣化により所要性能を満足出来なくなる前に、所定の通算運用時間や回数が経過した部品を整備において無条件に交換したり、前記交換による無駄を減らすために温度、湿度、振動、衝撃及び気圧等の各環境条件を環境センサでデータを収集し、この環境データと平均故障間隔時間であるＭＴＢＦデータとから故障予知を行うことにより有寿命品を故障直前まで使用するような整備管理システムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９７８１４号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実際の有寿命品の故障間隔は温度、湿度、振動、衝撃及び気圧等の各環境条件に依存するだけでなく、複雑な部品では個々の製品の性能ばらつきによる寿命の分布が生ずるため、有寿命品の故障間隔の個体差を無視し得ないという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような問題にかんがみ、有寿命品の整備にあたって、個々の部品の性能ばらつきがあっても、故障直前まで使用できる整備管理システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の整備管理システムは、ＢＩＴ（Built−In Test）で得られた有寿命品の性能劣化に係る使用履歴に対するデータ列を記録する制御部内のメモリと、上記制御部内のメモリに記録された有寿命品の使用履歴に対するデータ列を整備器材と送受信するＩ／Ｆ部と、から成る整備対象システムと、定期点検時に、上記整備対象システム接続され、上記整備対象システムと送受信するＩ／Ｆ部から供給され、上記整備対象システムの動作時の有寿命品の使用履歴に対するデータ列を記録する計算機部内のメモリと、上記計算機部内のメモリに記録された有寿命品の使用履歴に対するデータ列に基づき、予め登録された部品毎の使用限界から、有寿命品の交換時期を判定する部品性能劣化判定手段とから成る整備器材とを具備するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、整備対象システムからＢＩＴで得られたデータを送受信して、上記整備対象システムの動作時のデータに基づき有寿命品の交換時期を計算し部品性能劣化を判定することによって、有寿命品の整備にあたって、個々の部品の性能ばらつきがあっても、故障直前まで使用できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による整備管理システムの構成を示すブロック図であり、１は整備対象システム、２は整備対象システム１の整備に使用する整備器材、３は整備対象システム１を構成するセンサ部、４はセンサ部３の内部に搭載される赤外線検出器クーラ、５はセンサ部３のジンバル摺動部位に設置され気密を保つロータリーシール、６はセンサ部３を制御する制御部、７はセンサ部３及び制御部６の動作時のデータを記録するメモリ、８は整備器材と接続するＩ／Ｆ部、９は整備器材２を構成する計算機部、１０は整備対象システム１と接続するＩ／Ｆ部、１１は整備対象システム１から供給された動作時のデータを記録するメモリ、１２はメモリ１１のデータに基づき、整備対象システム１の使用時間に対する赤外線検知器クーラ４及びロータリーシール５の各部品の使用限界値を有し、それを用いて有寿命品の交換時期を計算する部品性能劣化判定手段である。
。
【００１０】
次に、赤外線撮像装置に適用した例で、整備管理システムの動作について説明する。
この発明は、特に有寿命品を有する電子機器の整備のように部品寿命診断が有効なシステムに対する整備管理システムであり、この発明の赤外線撮像装置における有寿命品は、センサ部３のジンバル摺動部位に設置され気密を保つロータリーシール５とセンサ部３の内部に搭載される赤外線検出器クーラ４である。
【００１１】
赤外線検知器クーラ４は、内部の摺動部材の摩耗により、クールダウンタイムの性能が劣化して、赤外線検知器クーラ４が一定温度まで冷却されるまでの所要時間が少しずつ延びていくので、この時間を計測し、その変化に注目すれば、整備目的に有効である。
【００１２】
ロータリーシール５は、ジンバル摺動部の摺動部材の摩耗により、所定のジンバル摺動部の所定の位置までの所要回転移動時間が少しずつ延びていくので、この時間を計測し、その変化に注目すれば、整備目的に有効である。
【００１３】
整備対象システム１の電源投入後のパワーオンＢＩＴ（Built−In Test）で得られた赤外線検知器クーラ４のクールダウンタイムの時間データ、ロータリーシール５の回転移動時間及び整備対象システム１の使用時間を制御部６内のメモリ７に記憶する。
クールダウンタイムの時間データは、センサ部３において、赤外線検知器クーラ４の温度が電源投入してから、所定の温度まで冷却されるまでの時間を、測定している。
【００１４】
整備対象システム１が使用開始してからの累積時間で表される使用時のデータと、各動作時のクールダウンタイムの時間データを各制御部６内のメモリ７に記憶する。
よって、一定期間の間に、メモリ７には、整備対象システム１の動作毎の使用時のデータとクールダウンタイムの時間データ列が記憶されることになる。
【００１５】
整備対象システム１が基地に帰還した場合で、定期点検時期、例えば、1ヶ月に１度程度で実施する際に行うものであるが、整備対象システム１に整備器材２を接続して、整備対象システム１の使用時間を制御部６内のメモリ７に記憶されたデータを計算機部９内のメモリ１１に転送し蓄積する。
メモリ１１のデータを用いて部品性能劣化判定手段１２により、赤外線検知器クーラ４の寿命予測を行う。
【００１６】
図２は、整備対象システムに使用されるで部品の個体差により性能ばらつきがある場合の使用時間に対する性能劣化の寿命曲線を説明する図であり、１３は性能劣化が急な部品の実寿命曲線Ａ、１４は性能劣化が緩やかな部品の実寿命曲線Ｂ、１５は性能劣化が平均的な部品の実寿命曲線Ｃである。
図２の△、○、□は、例えば、整備対象システムの運用毎に当該システムの使用時間に対する部品のクールダウンタイムを示している。
【００１７】
ここで、部品とは整備対象システムで使用される赤外線検知器クーラ４の個体差が存在する部品を表しており、赤外線検知器クーラ４の個体差により、性能劣化が急な部品の実寿命曲線Ａ１３、性能劣化が緩やかな部品の実寿命曲線Ｂ１４、性能劣化が平均的な部品の実寿命曲線C１５で表現される。
また、ロータリーシール５の個体差についても同様である。
【００１８】
整備器材２側の整備器材２における部品性能劣化判定手段１２によって、赤外線検知器クーラ４の寿命予測を実施する。
【００１９】
寿命予測は、整備対象システム１のメモリ１１に記憶された実データを用いてなされるため、部品の個体差による性能ばらつきがあっても、個体毎の寿命曲線Ａ１３、寿命曲線Ｂ１４及び寿命曲線Ｃ１５のそれぞれに対する予測寿命Ａ、Ｂ及びＣを部品性能劣化判定手段１２で実データにより計算し、部品使用限界に達するまでの時間を求めることで、システム性能を満足し得る限界まで見極められ、整備対象システム１を故障が予測される時期の直前まで使用することが可能となる。
【００２０】
また、ロータリーシール５は、摺動面の接触面積が摩耗により広がるために、使用時間に対して、センサ部３のジンバル摺動部位の摩擦トルクが大きくなる。
整備対象システム１の電源投入後のダイナミックＢＩＴ（Built−In Test）で得られたジンバルの角度指令に対する指向時間データ及び使用時間を制御器６内のメモリ７に記録する。
このデータを整備対象システム１に整備器材２を接続した際に、計算機部９内のメモリ１１に転送し蓄積する。
【００２１】
メモリ１１のデータを用いて部品性能劣化判定手段１２により、ロータリーシール５の寿命予測を行うので、赤外線検知器クーラ４の寿命予測と同様にシステム性能を満足し得る限界まで見極められ、整備対象システム１を故障直前まで整備することなし使用することが可能となるという効果がある。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施形態２を示す整備管理システムのブロック図であり、１６は整備対象システム１が塔載される搭載母機、１７は部品寿命に関連する母機側で検出する高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータを整備対象システム１に供給するＩ／Ｆ部であり、１〜１２は図１と全く同一のものである。
【００２３】
次に動作に関して説明する。
実施の形態２では、実施の形態１に部品寿命に関連する高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータを搭載母機１６から取り込むＩ／Ｆ部１７を設置したものである。
【００２４】
整備対象システム１の動作時のデータ及び使用時間とともに部品寿命に関連する母機側で検出するデータを制御部６のメモリ７に記録し、Ｉ／Ｆ部１７を介して入手された搭載母機１６において測定された高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータを制御部６のメモリ７に記録する。
【００２５】
このデータを整備対象システム１に整備器材２を接続した際に、計算機部９内のメモリ１１に転送し蓄積する。
メモリ１１のデータを用いて部品性能劣化判定手段１２により、赤外線検知器クーラ４及びロータリーシール５の寿命予測を行う。
【００２６】
部品性能劣化判定手段１２は、赤外線検知器クーラ４及びロータリーシール５等の有寿命品の部品毎のデータで得られる寿命曲線へ、搭載母機１６から得られた高度、大気温度、大気速度及び加速度等の使用時の環境条件の経緯を表すデータで補正をかけた後の補正寿命曲線から寿命予測を行うものである。
【００２７】
図４は、母機側で検出するデータを用いた有寿命部品の寿命曲線の補正を説明する図であり、１８は整備対象システム１の取得データのみで得られる寿命曲線、１９は搭載母機１６で取得した高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータから前記寿命曲線１８に補正を実施した補正寿命曲線である。
【００２８】
整備対象システム１が使用された環境条件を表ている母機側で検出する高度、大気温度、大気速度及び加速度等によっては、整備対象システム１の動作時のデータの値が悪化して取得されるため、この悪化分を部品性能劣化判定手段１２において補正するものである。
【００２９】
赤外線検知器クーラ４及びロータリーシール５等の有寿命品の部品毎のデータについて、搭載母機１６で取得した高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータから、整備対象システム１の取得データのみで得られる寿命曲線１８に補正を実施した補正寿命曲線１９から、寿命予測を行うものである。
図４において、寿命曲線１８における部品仕様限界までの予測寿命に比べ、補正寿命曲線１９における部品使用限界までの補正予測寿命が延びていることを表している。
【００３０】
寿命予測は、整備対象システム１のメモリ１１に記憶された実データから得られる寿命曲線１８について、搭載母機１６で取得した高度、大気温度、大気速度及び加速度等のデータから整備対象システム１の使用環境条件の影響を考慮して補正をかけたのが補正寿命曲線１９である。
【００３１】
補正を実施する時までは、補正前の寿命曲線１８上に、図４の○でプロットされるように、使用時間の経過と共に上昇してくるが、使用環境条件の影響を考慮して補正を実施した後には、補正寿命曲線１９の図４の●でプロットされる曲線の寿命曲線に移動することになり、補正前の寿命曲線１８における部品使用限界までの時間が、補正寿命曲線１９における部品使用限界までの時間が長くなり、整備対象システム１を故障が予測される時期の直前まで使用することが可能となる。
【００３２】
寿命曲線１８は高度、大気温度、大気速度及び加速度等の使用環境条件が各々の標準の環境条件下で整備対象システム１が使用された場合に得られるものであり、補正寿命曲線１９は、寿命曲線１８で得られたデータに、実際に整備対象システム１が使用された使用環境条件を搭載母機１６で測定して転送されたデータを使用して補正をかけるものである。
【００３３】
この補正は部品毎に、高度、大気温度、大気速度及び加速度等の各種の要素から決定されるものであるが、例えば速度が相違していた場合とすると、速度をマッハ１で飛行することを標準としており、実使用ではマッハ０．５で飛行したことを想定すると、部品がクールダウンタイムの場合は部品性能は（１／０．５）２に比例した値になるというように、対象にする部品と、その寿命性能に対する要素毎に理論的に計算や、実験データから統計的に決定されるものである。
【００３４】
整備対象システム１の動作時のデータの値が悪化して取得されるため、この悪化分を部品性能劣化判定手段１２において補正することにより、さらにシステム性能を満足し得る限界まで見極められ、整備対象システム１を故障直前まで整備することなしに使用可能になるという効果がある。
【００３５】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施形態３を示す整備管理システムのブロック図であり、２０は整備対象システム１のデータの授受を行うＩＣカードＩ／Ｆ部、２１は整備対象システム１のＩＣカード、２２は整備器材２のＩＣカードＩ／Ｆ部であり、１〜７、９、１１、１２は図１と全く同一のものである。
【００３６】
次に動作に関して説明する。
実施の形態３では、実施の形態１のデータの送受を行うＩ／Ｆ部８及びＩ／Ｆ部１０をＩＣカード２１に置き換えたものであり、データの送受以外の基本的な動作は同等である。
【００３７】
ＩＣカード２１を用いた場合、整備対象システム１を整備器材２の近傍に持ってくる必要がないという効果がある。
【００３８】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施形態４を示す整備管理システムのブロック図であり、２３は整備対象システム１のデータの授受を行う送受信部、２４は整備対象システムのＡＮＴ部、２５は整備器材のＡＮＴ部、２６は整備器材２の送受信部であり、１〜７、９、１１、１２は図１と全く同一のものである。
【００３９】
次に動作に関して説明する。
実施の形態４では、実施の形態１のデータの送受を行うＩ／Ｆ部８及びＩ／Ｆ部１０を送受信部２３及び２６、並びに無線で送受信するためのアンテナを設置したＡＮＴ部２４及び２５に置き換えたものであり、基本的な動作は実施の形態１と同等である。
【００４０】
無線によるデータ送受の場合、整備対象システムを整備器材に接続する必要がなく、近傍に持ってくるだけで済むという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１を示す整備管理システムのブロック図である。
【図２】個体差により性能ばらつきがある場合の寿命曲線を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す整備管理システムのブロック図である。
【図４】母機側で検出するデータを用いた寿命曲線の補正を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態３を示す整備管理システムのブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４を示す整備管理システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  整備対象システム、  ２  整備器材、  ３  センサ部、  ４  赤外線検知器クーラ、  ５  ロータリーシール、  ６  制御部  、  ７  メモリ、  ８  Ｉ／Ｆ部、  ９  計算機部、  １０  Ｉ／Ｆ部、  １１  メモリ、  １２  部品性能劣化判定手段、  １３  実寿命曲線Ａ、  １４  実寿命曲線Ｂ、  １５  実寿命曲線Ｃ、  １６  搭載母機、  １７  Ｉ／Ｆ部、  １８  寿命曲線、  １９  補正寿命曲線、  ２０  ＩＣカードＩ／Ｆ部、  ２１  ＩＣカード、  ２２  ＩＣカードＩ／Ｆ部、  ２３  送受信部、  ２４  ＡＮＴ部、  ２５  ＡＮＴ部、  ２６  送受信部。
【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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