(57)【要約】【課題】通常時の通信データ量を削減しつつも、必要に応じて過去の詳細データを参照可能にできる収集装置、収集方法及び収集プログラムを提供する。【解決手段】収集装置１０は、機械の状態データを所定の周期で取得する取得部１１１と、状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバ２０へ送信する第１送信部１１２と、第１送信部１１２により管理サーバ２０へ送信しなかった状態データを記憶する記憶部１２と、過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、記憶部１２に記憶されている当該時刻以降の状態データを管理サーバ２０へ送信する第２送信部１１３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の状態データを所定の周期で取得する取得部と、
前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバへ送信する第１送信部と、
前記第１送信部により前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶部と、
過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶部に記憶されている当該時刻以降の状態データを前記管理サーバへ送信する第２送信部と、を備える収集装置。
【請求項２】
前記第１条件は、前記所定の周期よりも長い周期の送信頻度で前記状態データを選択するものである請求項１に記載の収集装置。
【請求項３】
前記第１条件は、前記状態データの種類を選択するものである請求項１又は請求項２に記載の収集装置。
【請求項４】
前記第１送信部は、前記管理サーバに接続された他の収集装置において前記第２送信部が動作したことに基づく第２指令に応じて、前記第１条件を、当該第１条件よりも送信データ量が少ない第２条件に変更する請求項１から請求項３のいずれかに記載の収集装置。
【請求項５】
前記第２送信部は前記第１指令を、前記第１送信部は前記第２指令を、それぞれ前記管理サーバから受信する請求項４に記載の収集装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記状態データに含まれる警告に基づいて、当該警告の発生時刻から所定時間前を指定した前記第１指令を前記第２送信部に通知し、前記第２指令を前記他の収集装置へ通知する請求項４に記載の収集装置。
【請求項７】
前記第１送信部は、初期状態に復帰する第３指令に応じて、前記第２条件を前記第１条件に変更し、
前記第３指令に応じて、前記第１条件に合致し、かつ、前記記憶部に記憶されている未送信の状態データを、前記管理サーバへ送信する第３送信部を備える請求項４から請求項６のいずれかに記載の収集装置。
【請求項８】
機械の状態データを所定の周期で取得する取得ステップと、
前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバへ送信する第１送信ステップと、
前記第１送信ステップにより前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶ステップと、
過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶ステップにおいて記憶されている当該時刻以降の状態データを前記管理サーバへ送信する第２送信ステップと、をコンピュータが実行する収集方法。
【請求項９】
機械の状態データを所定の周期で取得する取得ステップと、
前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバへ送信する第１送信ステップと、
前記第１送信ステップにより前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶ステップと、
過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶ステップにおいて記憶されている当該時刻以降の状態データを前記管理サーバへ送信する第２送信ステップと、をコンピュータに実行させるための収集プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械の状態データを収集するための収集装置、収集方法及び収集プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械及び産業ロボットを含む産業機械の稼働管理システムにおいて、各機械の稼働状態を管理するため、各種のセンサ情報及び指令情報を含む様々な状態データが管理サーバにより収集されている。これらの状態データは、各機械に設けられた収集装置が周期的に取得し、管理サーバへ送信する。
ところが、状態データの種類及び取得頻度が多いほど、また、管理対象の機械の数が多いほど、収集装置から管理サーバへ送信されるデータ量が多くなり、通信負荷及び管理サーバの処理負荷が増大する。
【０００３】
そこで、管理サーバが収集するデータの種類を限定し、又は種類に応じて管理サーバへの送信頻度を調整することで、データ量の削減が図られる。例えば、特許文献１及び２では、異常時に正常時よりも送信頻度を上げることにより、正常時に送信されるデータ量を削減する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１９９２６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３９２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、機械に異常が検出されて初めて状態データの送信頻度を上げても、異常が検出された以降の情報が詳細に収集されるに過ぎなかった。したがって、機械の異常が検出された時点及びその前後を含む時間等、過去の特定の時間における詳細情報を参照することは難しかった。
【０００６】
本発明は、通常時の通信データ量を削減しつつも、必要に応じて過去の詳細データを参照可能にできる収集装置、収集方法及び収集プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  本発明に係る収集装置（例えば、後述の収集装置１０）は、機械の状態データを所定の周期で取得する取得部（例えば、後述の取得部１１１）と、前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバ（例えば、後述の管理サーバ２０）へ送信する第１送信部（例えば、後述の第１送信部１１２）と、前記第１送信部により前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶部（例えば、後述の記憶部１２）と、過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶部に記憶されている当該時刻以降の状態データを前記管理サーバへ送信する第２送信部（例えば、後述の第２送信部１１３）と、を備える。
【０００８】
（２）  （１）に記載の収集装置において、前記第１条件は、前記所定の周期よりも長い周期の送信頻度で前記状態データを選択するものであってもよい。
【０００９】
（３）  （１）又は（２）に記載の収集装置において、前記第１条件は、前記状態データの種類を選択するものであってもよい。
【００１０】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載の収集装置において、前記第１送信部は、前記管理サーバに接続された他の収集装置において前記第２送信部が動作したことに基づく第２指令に応じて、前記第１条件を、当該第１条件よりも送信データ量が少ない第２条件に変更してもよい。
【００１１】
（５）  （４）に記載の収集装置において、前記第２送信部は前記第１指令を、前記第１送信部は前記第２指令を、それぞれ前記管理サーバから受信してもよい。
【００１２】
（６）  （４）に記載の収集装置において、前記取得部は、前記状態データに含まれる警告に基づいて、当該警告の発生時刻から所定時間前を指定した前記第１指令を前記第２送信部に通知し、前記第２指令を前記他の収集装置へ通知してもよい。
【００１３】
（７）  （４）から（６）のいずれかに記載の収集装置において、前記第１送信部は、初期状態に復帰する第３指令に応じて、前記第２条件を前記第１条件に変更し、前記第３指令に応じて、前記第１条件に合致し、かつ、前記記憶部に記憶されている未送信の状態データを、前記管理サーバへ送信する第３送信部（例えば、後述の第３送信部１１４）を備えてもよい。
【００１４】
（８）  本発明に係る収集方法は、機械の状態データを所定の周期で取得する取得ステップと、前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバ（例えば、後述の管理サーバ２０）へ送信する第１送信ステップと、前記第１送信ステップにより前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶ステップと、過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶ステップにおいて記憶されている当該時刻以降の状態データを、前記管理サーバへ送信する第２送信ステップと、をコンピュータ（例えば、後述の収集装置１０）が実行する。
【００１５】
（８）  本発明に係る収集プログラムは、機械の状態データを所定の周期で取得する取得ステップと、前記状態データのうち、予め設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバ（例えば、後述の管理サーバ２０）へ送信する第１送信ステップと、前記第１送信ステップにより前記管理サーバへ送信しなかった状態データを記憶する記憶ステップと、過去の時刻の指定を含む第１指令に応じて、前記記憶ステップにおいて記憶されている当該時刻以降の状態データを、前記管理サーバへ送信する第２送信ステップと、をコンピュータ（例えば、後述の収集装置１０）に実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通常時の通信データ量を削減しつつも、必要に応じて過去の詳細データを参照できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る管理システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】実施形態に係る収集装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る収集装置における通常時のデータ送信の様子を説明する図である。
【図４】実施形態に係る第１指令及び第２指令に基づく、収集装置における管理サーバへの送信条件の変化を説明する図である。
【図５】実施形態に係る収集装置から管理サーバへ提供される状態データの変化を例示する図である。
【図６】実施形態に係る第３指令に基づく、収集装置における管理サーバへの送信条件の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る管理システム１の全体構成を示す概略図である。
管理システム１は、複数の機械それぞれに設けられた収集装置１０と、複数の収集装置１０から、それぞれに対応する機械の状態データを受信する管理サーバ２０とを備える。
収集装置１０は、管理サーバ２０とネットワークを介して通信接続され、機械から各種の状態データを取得すると、取得したデータをリアルタイムに管理サーバ２０へ送信する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る収集装置１０の機能構成を示すブロック図である。
収集装置１０は、制御部１１及び記憶部１２の他、各種データの通信インタフェースを備えた情報処理装置（コンピュータ）である。
制御部１１は、記憶部１２に格納されたソフトウェア（収集プログラム）を実行することにより、取得部１１１、第１送信部１１２、第２送信部１１３及び第３送信部１１４として機能する。
【００２０】
取得部１１１は、機械の状態データを所定の周期で取得する。
第１送信部１１２は、通常時、取得部１１１により取得された状態データのうち、予めユーザにより設定された第１条件に合致する一部のデータを管理サーバ２０へ送信する。
このとき、第１送信部１１２により管理サーバ２０へ送信されなかった状態データは、記憶部１２に記憶される。
【００２１】
ここで、第１条件は、送信する状態データの種類を選択、又は機械から取得する所定の周期と同一か若しくはこの周期よりも長い周期の送信頻度で状態データを選択するものである。すなわち、状態データの種類毎に、通常時に必要か否かと、必要な頻度とが予め送信条件として設定される。
【００２２】
高頻度に取得したい情報は、例えば、次のものが挙げられる。
（１）送り速度（ＸＹＺ軸の移動速度）
（２）スピンドルモータ又はサーボモータの位置、速度、温度、負荷
（３）レーザの出力指令値、実際の値
【００２３】
低頻度でも支障がない情報は、例えば、次のものが挙げられる。
（４）実行中のプログラム情報
（５）加工した部品数、切削時間等の加工情報
（６）自動操作中、手動操作中、停止中等の動作状態
（７）絶縁劣化、バッテリ電圧低下等の警告情報
（８）冷却ファンの回転速度、状態
（９）冷却水の温度
【００２４】
第２送信部１１３は、過去の時刻の指定、又はこの時刻からの期間の指定を含む第１指令を管理サーバ２０から受信したことに応じて、記憶部１２に記憶されている指定時刻以降の状態データの全て又は一部を、所定の頻度又はデータ種類の条件で選択し、管理サーバ２０へ送信する。
これにより、通常時には不要なデータとして間引かれた状態データが管理サーバ２０に送信され、機械の異常が検出された時点等、詳細な分析が必要とされる期間の状態データが補完される。
【００２５】
このとき、第１指令を受信していない収集装置１０は、管理サーバ２０に接続された他の収集装置１０において第２送信部１１３が動作したことに基づく第２指令を管理サーバ２０から受信する。この収集装置１０において、第１送信部１１２は、第２指令を管理サーバ２０から受信したことに応じて、状態データを送信するための通常時の第１条件を、第１条件よりも送信データ量が少ない第２条件に変更する。
これにより、通常時よりも多くの状態データを送信している収集装置１０のために、他の収集装置１０は、一時的に送信データ量を削減し、ネットワーク及び管理サーバ２０の負荷の増大を抑制する。
なお、第２条件は、全てのデータ送信を遮断するものであってもよい。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る収集装置１０における通常時のデータ送信の様子を説明する図である。
収集装置１０は、機械から収集した状態データのうちの一部（例えば、データ１２１及び１２４）を、第１送信部１１２により管理サーバ２０へ送信し、未送信のデータを記憶部１２に記憶する。
なお、記憶部１２は、送信済みのデータと未送信のデータとを区別した上で、両方を記憶してもよい。
【００２７】
図４は、本実施形態に係る第１指令及び第２指令に基づく、収集装置１０における管理サーバ２０への送信条件の変化を説明する図である。
収集装置１０Ａは、管理サーバ２０から第１指令を受信すると、記憶部に記憶された未送信の状態データ（例えば、図３のデータ１１９、１２０等）を、第２送信部１１３により管理サーバ２０へ送信する。
このとき、収集装置１０Ｂは、管理サーバ２０から第２指令を受信したことに応じて、状態データの送信条件を変更し、送信データ量を抑制する。
【００２８】
このように、管理サーバ２０は、管理サーバ２０が収集した状態データ（例えば、警告情報）に基づいて、機械の異常を検知した場合、又はユーザから詳細情報の取得要求があった場合、異常を検知する等した特定の機械に対して第１指令を送信し、他の機械に対して第２指令を送信する。
これにより、特定の機械の収集装置１０は、例えば前述の（１）、（２）、（３）のような高頻度に取得したい情報を第１条件により間引いて送信していた場合、記憶している未送信のデータを管理サーバ２０へ送信する。また、このとき、他の機械の収集装置１０は、第２条件により、例えば前述の（６）及び（７）のような低頻度でも支障がない情報のみを最低限の頻度で管理サーバ２０へ送信し続ける。
【００２９】
図５は、本実施形態に係る収集装置１０から管理サーバ２０へ提供される状態データの変化を例示する図である。
収集装置１０は、通常時に、図の上段に示すように、ある状態データを１分毎の周期で管理サーバ２０へ送信している。
【００３０】
アクシデントの発生により第１指令を受信すると、収集装置１０は、記憶部１２に記憶していたデータを管理サーバ２０へ送信し、図の下段に示すように、管理サーバ２０において状態データが３０秒毎の周期に補完された。
これにより、管理サーバ２０において、例えば、アクシデント発生時に生じていた状態データのピークＡ等、詳細な情報が把握される。
【００３１】
その後、収集装置１０は、管理サーバ２０から初期状態に復帰させる第３指令を受信すると、送信データ量を削減していた第１送信部１１２は、状態データを送信するための第２条件を通常時の第１条件に変更し、第２送信部によるデータ送信は停止する。
なお、第３指令は、管理サーバ２０において状態データにより判定される機械が停止したタイミング、若しくは機械が異常状態から回復したタイミング、又はユーザが十分と判断したタイミング等で、管理サーバ２０から収集装置１０へ送信される。
【００３２】
第３送信部１１４は、第３指令に応じて、第１送信部１１２による状態データの送信条件が第２条件から通常時の第１条件に復帰すると、第１条件に合致し、かつ、記憶部１２に記憶されている未送信の状態データを、管理サーバ２０へ送信する。
これにより、収集装置１０は、通常時よりもさらに送信データ量を減らしたことで蓄積された状態データ、すなわち通常時であれば送信すべきだった状態データを、管理サーバ２０へ送信する。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る第３指令に基づく、収集装置１０における管理サーバ２０への送信条件の変化を説明する図である。
収集装置１０Ａは、管理サーバ２０から第３指令を受信すると、図４のように送信データ量が通常より多い状態から、第２送信部１１３によるデータ送信を停止し、図３と同等の状態へと遷移する。
【００３４】
また、収集装置１０Ｂは、第３指令を受信すると、図４のように送信データ量が通常より少ない状態から、送信条件を変更し、図３と同等の送信データ量に復帰する。
送信データ量が少なくなっていた期間は、通常よりも多くの未送信データが蓄積されているため、管理サーバ２０において通常時の状態データを復元させるために、通常時よりも制限された状態データを、第３送信部１１４により管理サーバ２０へ送信する。
【００３５】
本実施形態によれば、収集装置１０は、ネットワーク又は管理サーバ２０の負荷を低減するために、通常時に状態データの送信を第１条件によって制限し、未送信の状態データを記憶部１２に記憶しておく。そして、収集装置１０は、管理サーバ２０からの第１指令に応じて、指定時刻以降の未送信の状態データを管理サーバ２０へ送信する。
したがって、収集装置１０のそれぞれは、管理サーバ２０による一括管理により、通常時の送信データ量を削減しつつも、必要に応じて過去の詳細データを管理サーバ２０へ提供でき、ユーザが過去の詳細データを参照できる。
この結果、例えば、機械に異常が生じた場合、又は異常ではないがユーザが詳細に機械の状態を確認するために表示スケールの拡大操作を行った場合等、ユーザは、必要に応じて過去の詳細データを参照できる。
【００３６】
送信データ量を制限するための第１条件は、収集装置１０が機械から収集する所定の期間よりも長い周期の送信頻度とするもの、あるいは、送信する状態データの種類を限定するものである。
したがって、収集装置１０は、機械から収集した状態データを、時間的な周期又は種類で間引くことで、ユーザが所望する設定に従った情報を容易に提供できる。
【００３７】
また、複数の機械のそれぞれに対応して設けられた収集装置１０は、他の収集装置１０において過去の未送信データを管理サーバ２０へ送信している間、通常時よりもさらに送信データ量を第２条件により制限し、未送信データを記憶部１２に蓄積する。
したがって、収集装置１０は、システム全体として、ネットワーク及び管理サーバ２０の負荷の増大を抑制して、特定の機械における詳細な状態データを提供できる。
これにより、例えば通常１０台の機械から状態データを収集している場合に、１台からの収集に限定し、他の機械からの収集を停止すると、ネットワーク及び管理サーバ２０の負荷を同等に保ったまま、管理サーバ２０は、１０倍の精度の状態データを取得できる。このように、管理システム１は、状態データを収集する頻度等の条件を柔軟に制御できるため、機械に異常が発生した場合の原因調査の精度を向上できる。
【００３８】
さらに、収集装置１０は、管理サーバ２０への送信条件を変更した後、第３指令を管理サーバ２０から受信することによって、送信条件が初期状態に復帰する。このとき、収集装置１０は、通常時であれば送信していたが未送信となった状態データを、管理サーバ２０へ送信する。
したがって、収集装置１０は、少なくとも通常時の送信条件により送信されるべき状態データを漏れなく管理サーバ２０へ送信できる。
【００３９】
第１送信部１１２は、機械から取得した状態データをリアルタイムに送信するのに対して、第２送信部１１３及び第３送信部１１４は、記憶部１２に記憶された状態データを要求に応じて、まとめて管理サーバ２０へ送信する。
したがって、第２送信部１１３及び第３送信部１１４は、個々のデータをリアルタイムに送信するよりもオーバヘッドを低減し、ネットワークの負荷の増大を抑制できる。
【００４０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、複数の収集装置１０は、それぞれ管理サーバ２０からの指令に基づいて各機能部を動作させた。本実施形態では、収集装置１０が互いに通信を行う。また、収集装置１０が第１指令及び第２指令を生成する。
【００４１】
収集装置１０の機能構成は、図２に示した第１実施形態のものと同様であるが、取得部１１１の詳細な機能が異なっている。
具体的には、取得部１１１は、状態データに含まれる警告に基づいて、この警告の発生時刻から所定時間前を指定した第１指令を生成して自装置の第２送信部に通知する。また、取得部１１１は、この第１指令に対応して第２指令を生成して、他の収集装置１０へブロードキャストにより通知する。
【００４２】
なお、初期状態に回復するための第３指令は、状態データに基づいて障害からの回復を検知した取得部１１１自らが生成し、ブロードキャストしてもよいし、ユーザからの指示として管理サーバ２０から受信してもよい。
【００４３】
本実施形態によれば、収集装置１０は、管理サーバ２０からの制御によらず、自らが収集している状態データに基づいて第１指令及び第２指令を生成し、管理サーバ２０への送信条件を変更する。
これにより、多数の収集装置１０を一括管理する管理サーバ２０の処理負荷が低減される。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００４５】
前述の実施形態では、第１送信部１１２は、第１指令に応じて処理を変更しないこととしたが、これには限られない。第１送信部１１２は、第１指令を受信したタイミング以降、第２送信部１１３が用いる条件を追加した送信条件により、収集した状態データをリアルタイムに送信してもよい。
【００４６】
管理システム１による収集方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  管理システム
１０  収集装置
１１  制御部
１２  記憶部
２０  管理サーバ
１１１  取得部
１１２  第１送信部
１１３  第２送信部
１１４  第３送信部
【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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