(57)【要約】  エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することができるエレベーターの更新計画装置を提供する。エレベーターの更新計画装置は、エレベーターを更新しなかったことによる機会損失を演算する機会損失演算部と、前記エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めた前記エレベーターのコストを最小にした更新計画を作成する更新計画作成部と、を備えた。当該構成を備えることにより、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することができる。
2018109910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーターを更新しなかったことによる機会損失を演算する機会損失演算部と、
前記エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めた前記エレベーターのコストを最小にした更新計画を作成する更新計画作成部と、
を備えたエレベーターの更新計画装置。
【請求項２】
前記更新計画作成部は、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めたコストに基づいて前記エレベーターに適用される更新メニューと当該更新メニューの適用時期とを更新計画として作成する請求項１に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項３】
前記機会損失演算部は、前記エレベーターの更新前後の消費電力量の差に基づいて機会損失を演算する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項４】
前記エレベーターの更新前後の利用者の待ち時間または総移動時間を演算する輸送効率評価部、
を備え、
前記機会損失演算部は、前記待ち時間または前記総移動時間の差に基づいて機会損失を演算する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項５】
前記エレベーターの各部品の劣化度を演算する劣化度演算部と、
前記各部品の劣化度に基づいて前記各部品の故障率を補正する故障率補正部と、
を備え、
前記劣化度演算部は、過去の別のエレベーターの稼働開始から故障発生までの音と電流値と電圧値と画像と温度と湿度とのうちの少なくとも１つの時系列のデータを保持し、前記時系列のデータの中から現時点において計測されたと電流値と電圧値と画像と温度と湿度とのうちの少なくとも１つのデータに最も近いデータを選定し、前記別のエレベーターの稼働開始から当該データが記録された時刻までの期間に基づいて劣化度を演算する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項６】
前記各部品の故障時に与える影響を定量化した深刻度に基づいて前記各部品の故障率を補正するリスク優先度演算部、
を備えた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項７】
前記更新計画作成部は、作成した更新計画におけるコストの時系列変化のデータを作成する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベーターの更新計画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、エレベーターの保全装置を開示する。当該保全装置は、エレベーターの故障時の損失金額に基づいて部品の交換時期を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２００３−２３８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の保全装置は、エレベーターの更新を考慮していない。このため、当該保全装置においては、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することはできない。【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することができるエレベーターの更新計画装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るエレベーターの更新計画装置は、エレベーターを更新しなかったことによる機会損失を演算する機会損失演算部と、前記エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めた前記エレベーターのコストを最小にした更新計画を作成する更新計画作成部と、を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、更新計画は、エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、エレベーターを更新しなかったことによる機会損失を含めたエレベーターのコストが最小になるように作成される。このため、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置のブロック図である。
【図２】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置による故障発生率の時系列変化の演算方法を説明するための図である。
【図３】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置の劣化度の演算方法を説明するための図である。
【図４】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置による故障発生率の時系列変化の補正方法を説明するための図である。
【図５】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により演算された故障リスクの時系列変化を説明するための図である。
【図６】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により保持された更新メニューと更新費とのデータとを説明するための図である。
【図７】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により検討される更新メニューと当該更新メニューによる更新時期とを説明するための図である。
【図８】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により検討される部品交換時期を説明するための図である。
【図９】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により示される経過時間とコストとの関係を説明するための図である。
【図１０】この発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置の動作を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態１におけるエレベーターの更新計画装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化または省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置のブロック図である。
【００１１】
図１に示されるように、エレベーターの更新計画装置１は、工事履歴データベース２と故障履歴データベース３と更新メニューデータベース４と計測データベース５と運転履歴データベース６と顧客ビルデータベース７と深刻度解析データベース８と機種データベース９とを備える。
【００１２】
エレベーターの更新計画装置１は、故障率演算部１０と劣化度演算部１１と故障率補正部１２とリスク優先度演算部１３と輸送効率評価部１４と故障損失演算部１５と機会損失演算部１６と更新計画作成部１７とを備える。
【００１３】
工事履歴データベース２は、エレベーターの納入先において稼働中の各エレベーターの機種と型番と稼働開始日と設置場所と前回工事開始日と前回工事完了日と前回工事内容とのデータをエレベーターの固有番号であるＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。
【００１４】
故障履歴データベース３は、エレベーターの納入先において稼働中の各エレベーターの故障発生日と故障発生部品と故障対処方法とのデータをＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。
【００１５】
更新メニューデータベース４は、「メニュー１」等のエレベーターの更新メニュー名と各メニューに含まれる更新部品と更新費とのデータとを対応付けて保持する。
【００１６】
計測データベース５は、エレベーターの納入先において稼働中の各エレベーターで計測されたデータをＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。例えば、計測データベース５は、音と電流値と電圧値と画像と温度と湿度とのうちの少なくとも１つのデータをＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。
【００１７】
運転履歴データベース６は、エレベーターの納入先において稼働中の各エレベーターの起動回数と総稼働時間と走行距離とのデータをＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。例えば、運転履歴データベース６は、起動回数のデータとして各エレベーターの出発回数または停止回数のデータを保持する。
【００１８】
顧客ビルデータベース７は、エレベーターの納入先のビルの階床数と階高と各エレベーターの定格速度とかご容量と制御方式とのデータをＥＶ−ＩＤのデータに対応付けて保持する。顧客ビルデータベース７は、これらのデータをビルの固有番号であるビルＩＤのデータに対応付けて保持する。
【００１９】
深刻度解析データベース８は、故障時に周囲に与える影響を定量化したデータとして各エレベーターの各部品の故障時の深刻度Ｓのデータを保持する。例えば、深刻度解析データベース８は、事前のＦＭＥＡ解析により演算された深刻度Ｓのデータを保持する。例えば、深刻度解析データベース８は、０．１から１．０まで０．１ずつ１０段階で演算された深刻度Ｓを保持する。例えば、深刻度Ｓは、数値が大きいほど影響の厳しさが大きくなるように設定される。例えば、ロープの破断など、予め設定された事象に重大な影響を及ぼす故障に対して、深刻度Ｓは１．０とされる。例えば、予め設定された事象に重大な影響を及ぼさない故障に対して、深刻度Ｓは０．１とされる。
【００２０】
機種データベース９は、各エレベーターの消費電力量のデータを保持する。
【００２１】
故障率演算部１０は、工事履歴データベース２に保持された稼働開始日のデータと故障履歴データベース３に保持された故障発生日と故障発生部品とのデータと顧客ビルデータベース７に保持されたＥＶ−ＩＤのデータとに基づいてビルに設置された全てのエレベーターにおける各部品の故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）を演算する。
【００２２】
劣化度演算部１１は、計測データベース５に保持されたデータに基づいて各エレベーターの各部品の劣化度Ｔ２を演算する。例えば、劣化度演算部１１は、予め設定された相互相関関数の値が最も１に近いデータに対応した経過時間Ｔ２を劣化度とする。例えば、当該相互相関関数は、エレベーターの稼働開始日を０とし、エレベーターの故障発生日を１として正規化される。この場合、劣化度演算部１１は、０から１の間の数値で劣化度Ｔ２を演算する。
【００２３】
故障率補正部１２は、劣化度演算部１１に演算された劣化度Ｔ２のデータに基づいて故障率演算部１０に演算された故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）を補正する。例えば、故障率補正部１２は、故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）を故障発生率の時系列変化ｐ３（Ｔ）に変換する。例えば、故障発生率の時系列変化ｐ３（Ｔ）は、エレベーターの稼働開始日を０とし、故障発生率がＰに達する経過時間ｘを１として正規化した場合の時系列変化である。故障率補正部１２は、故障発生率の時系列変化ｐ３（Ｔ）のデータに基づいて補正後の故障発生率の時系列変化ｐ４（Ｔ）を演算する。
【００２４】
リスク優先度演算部１３は、故障率演算部１０に演算された故障率の時系列変化ｐ１（ｔ）のデータまたは故障率補正部１２に演算された補正後の故障率の時系列変化ｐ４（Ｔ）のデータと深刻度解析データベース８に保持された故障時の深刻度Ｓのデータとに基づいて各部品のリスク優先度の時系列変化Ｒ（Ｔ）を演算する。例えば、リスク優先度演算部１３は、リスク優先度の時系列変化Ｒ（Ｔ）としてＳ×ｐ４（Ｔ）を演算する。
【００２５】
輸送効率評価部１４は、エレベーターの更新前後のエレベーターの輸送効率を演算する。
【００２６】
例えば、輸送効率評価部１４は、エレベーターの輸送効率として利用者の待ち時間の差を演算する。この際、輸送効率評価部１４は、エレベーターの周回時間としてエレベーターが主階床を出発して再び主階床に戻ってくるまでの時間を演算する。周回時間は、エレベーターの総走行時間と総停止時間と利用者の総乗降時間との和で定義される。
【００２７】
輸送効率評価部１４は、１周当たりの走行距離をエレベーターの速度で除算することで総走行時間を演算する。この際、輸送効率評価部１４は、顧客ビルデータベース７に保持された階床数と階高とのデータに基づいて１周当たりの走行距離を演算する。輸送効率評価部１４は、顧客ビルデータベース７に保持された定格速度のデータからエレベーターの速度の値を取得する。
【００２８】
輸送効率評価部１４は、加減速時間と戸開閉時間とを含む１回停止するごとに増加する時間と１周当たりの停止回数とを積算することで総停止時間を演算する。この際、１回の停止には、加減速時間と戸開閉時間とが含まれる。輸送効率評価部１４は、顧客データベースの定格速度を顧客データベースの制御方式で規定される加速度と減速度とで除算することで１回停止するごとに増加する時間を演算する。輸送効率評価部１４は、顧客データベースの制御方式に基づいて戸開閉時間の値を演算する。輸送効率評価部１４は、主階床からエレベーターの定員の８割の人数が乗車した場合の行先階の個数の期待値を１周当たりの停止回数として演算する。
【００２９】
輸送効率評価部１４は、顧客ビルデータベース７のかご容量からエレベーターの定員の値を取得する。輸送効率評価部１４は、利用者数と利用者１人当たりの乗降時間とを積算することで利用者の総乗降時間を演算する。この際、輸送効率評価部１４は、エレベーターの定員の８割を利用者数として利用者の総乗降時間を演算する。なお、輸送効率評価部１４は、利用者１人当たりの乗降時間は、予め規定される。
【００３０】
例えば、周回時間ＲＴＴの単位が秒であり、Ｎ台のエレベーターが設置されている場合、いずれかのエレベーターのかごが（ＲＴＴ／Ｎ）の間隔で主階床に到着する。この場合、利用者の最長待ち時間は（ＲＴＴ／Ｎ）秒である。利用者の最短待ち時間は０秒である。利用者の平均待ち時間は、（ＲＴＴ／２Ｎ）である。
【００３１】
例えば、輸送効率評価部１４は、エレベーターの輸送効率としてエレベーターの更新前後の利用者の総移動時間の差を演算する。例えば、輸送効率評価部１４は、総移動時間として利用者の乗場での待ち時間と利用者がエレベーターのかごに乗ってから行先階で降りるまでの乗車時間との和を演算する。
【００３２】
この際、輸送効率評価部１４は、エレベーターの定員の８割の利用者が主階床からかごに乗って上方に出発した場合の方向反転階を演算する。例えば、輸送効率評価部１４は、エレベーターの定員の８割の利用者が主階床からかごに乗った場合の行先階の最上階の期待値を方向反転階とする。輸送効率評価部１４は、周回時間ＲＴＴから方向反転階から主階床までの走行時間を減算することで主階床から方向反転階までの走行時間Ｒ１を演算する。
【００３３】
輸送効率評価部１４は、エレベーターの定員の８割の利用者が主階床からかごに乗って上方に出発した場合の最初の停止階を演算する。例えば、輸送効率評価部１４は、エレベーターの定員の８割の利用者が主階床からかごに乗った場合の行先階の最下階の期待値を最初の停止階とする。輸送効率評価部１４は、主階床から最初の停止階までの走行距離を定格速度で除算することで主階床から最初の停止階までの走行時間Ｒ２を演算する。
【００３４】
輸送効率評価部１４は、利用者の平均乗車時間を（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）とする。輸送効率評価部１４は、利用者１人当たりの平均総移動時間を（ＲＴＴ／（２Ｎ）＋（Ｒ１＋Ｒ２）／２）とする。
【００３５】
輸送効率評価部１４は、利用者の総移動時間を周回時間ＲＴＴから演算しない場合もある。この場合、例えば、輸送効率評価部１４は、シミュレーションで利用者の総移動時間を演算することもある。この場合、対象とするビルの階床と階高とエレベーターのかご台数と定格速度と定員とがシミュレーションに設定される。シミュレーションにおいて、任意に設定された利用者がエレベーターを呼んだ際、適切なかごが応答する。その後、利用者がかごに乗る。その後、エレベーターの戸が閉じる。その後、かごは、利用者が所望する行先階に移動する。その後、利用者は、行先階でかごから降りる。この際、輸送効率評価部１４は、シミュレーションにおいて個々の利用者の乗場到着時刻からかごへ乗った後にかごから降りるまでの移動時間を当該利用者の総移動時間とする。
【００３６】
故障損失演算部１５は、故障損失としてエレベーターの故障停止による顧客の経済的損失を演算する。例えば、故障損失演算部１５は、輸送効率評価部１４に演算された総移動時間のデータに基づいてエレベーターの故障発生前後の利用者の総移動時間の差を推定する。故障損失演算部１５は、顧客のビルに勤務する利用者の単位時間当たりの生産コストレートに基づいて顧客の経済的損失を演算する。
【００３７】
故障損失演算部１５は、各部品の故障が発生したときにおけるエレベーターの稼働の停止期間として工事履歴データベース２の前回工事完了日から故障履歴データベース３の故障発生日を減算した期間の平均値を演算する。故障損失演算部１５は、Ｎ台のエレベーターが設置されている顧客のビルにおいてＮ台のエレベーターが稼働中のときの利用者一人当たりの平均総移動時間から（Ｎ−１）台のエレベーターが稼働中のときの利用者一人当たりの平均総移動時間を減算した値Ｄ１(秒)を演算する。この際の利用者一人当たりの平均総移動時間は、輸送効率評価部１４により演算される。
【００３８】
顧客のビルの利用者数がＫ（人）の場合、故障損失演算部１５は、顧客のビルの利用者の１日での総移動時間の差としてＤ１×Ｋを演算する。故障損失演算部１５は、エレベーターの稼働の停止期間がＭ日間である場合の総移動時間の差としてＤ１×Ｋ×Ｍを演算する。例えば、故障損失演算部１５は、顧客のビルの利用者の単位時間当たりの生産コストレートがＩ（円／時間）の場合の顧客の経済的損失としてＤ１×Ｋ×Ｍ×Ｉ／３６００を演算する。なお、顧客のビルの利用者数Ｋと生産コストレートＩとは予め規定される。
【００３９】
故障損失演算部１５は、エレベーターの稼働の停止期間として工事履歴データベース２の前回工事完了日から故障履歴データベース３の故障発生日を減算した期間の平均値を演算しない場合もある。例えば、部品が故障する前にエレベーターの更新が計画的に実施される場合、部品は故障しない。このため、故障エレベーターの稼働の停止期間は、部品の故障に伴うエレベーターの稼働の停止期間よりも短い。この場合、故障損失演算部１５は、エレベーターの稼働の停止期間として工事履歴データベース２の前回工事完了日から前回工事開始日を減算した期間の平均値を演算する。例えば、エレベーターの更新が夜間に行われる場合、当該更新は、エレベーターの利用に影響しない。この場合、故障損失演算部１５は、エレベーターの稼働の停止期間を０日間とする。
【００４０】
顧客のビルに設置されているエレベーターの台数が１台の場合、エレベーターが故障すると、エレベーターは利用できない。この場合、故障損失演算部１５は、Ｆ階の高さＨＦを顧客ビルデータベース７の各階の階高のデータに基づいて演算する。この際、故障損失演算部１５は、階段を利用して１ｍ昇降するために要する時間をＬ（秒／ｍ）とし、Ｆ階の人口をＫＦ（ｍ）とし、利用者数をＫ（人）とし、階段を利用した場合の利用者の総移動時間Ｔを演算する。具体的には、故障損失演算部１５は、次の（１）式を用いて総移動時間Ｔを演算する。
【００４１】
【数１】
2018109910.tif 000003
【００４２】
故障損失演算部１５は、階段を利用した場合の利用者の総移動時間Ｔとエレベーターが稼働中のときの利用者の総移動時間の差に生産コストレートＩを積算することで顧客の経済的損失を演算する。なお、エレベーターの稼働の停止期間がＭ日間であった場合、総移動時間はＭ×Ｔとなる。
【００４３】
機会損失演算部１６は、エレベーターを更新しなかったことによる顧客の機会損失を演算する。例えば、機会損失演算部１６は、機種データベース９に保持された消費電力量のデータに基づいてエレベーターの更新前後の消費電力量の差を推定する。機会損失演算部１６は、顧客の機会損失としてエレベーターの更新前後の電気料金の差額を演算する。例えば、機会損失演算部１６は、輸送効率評価部１４に演算された総移動時間に基づいてエレベーターの更新前後の総移動時間の差を推定する。機会損失演算部１６は、顧客のビルの利用者の単位時間当たりの生産コストレートＩに基づいて顧客の損失金額を演算する。
【００４４】
具体的には、機会損失演算部１６は、機種データベース９からエレベーターの更新前後の機種の消費電力量の値を取得する。例えば、機会損失演算部１６は、エレベーターが１時間稼働した場合の平均消費電力量Ｅ（ｋＷｈ）の値を取得する。例えば、機会損失演算部１６は、エレベーターの更新前の消費電力量Ｅ１の値を取得する。機会損失演算部１６は、エレベーターの更新後の消費電力量Ｅ２の値を取得する。顧客のビルのエレベーターの設置台数がＮであり、顧客のビルが建設された地域の１ｋＷｈ当たりの電気料金がＲ（円／ｋＷｈ）である場合、機会損失演算部１６は、エレベーターが更新されなかったことによる１日当たりの機会損失として（Ｅ２−Ｅ１）×２４×Ｎ×Ｒ（円）を演算する。
【００４５】
エレベーターの更新によりエレベーターの定格速度と定員と加速度と減速度と戸開閉時間等も変更される。このため、利用者の総移動時間も変化する。この際、機会損失演算部１６は、エレベーターの更新前の利用者の総移動時間からエレベーターの更新後の利用者の総移動時間を減算することでエレベーターの更新前後の利用者の総移動時間の差を演算する。機会損失演算部１６は、エレベーターの更新前後の利用者の総移動時間の差に生産コストレートＩを積算することで顧客の機会損失を演算する。
【００４６】
更新計画作成部１７は、更新メニューデータベース４から適切な更新メニューと当該更新メニューによる適切な更新時期とを定めた更新計画を作成する。例えば、更新計画作成部１７は、故障リスクを一定値以下に維持しつつ、エレベーターのコストを最小化する更新計画を作成する。この際、更新計画作成部１７は、故障損失演算部１５に演算された故障損失のデータを用いる。更新計画作成部１７は、機会損失演算部１６に演算された機会損失のデータを用いる。更新計画作成部１７は、更新メニューデータベース４に保持された更新メニューのデータを用いる。更新計画作成部１７は、リスク優先度演算部１３に演算された各部品の故障リスクの時系列変化のデータを用いる。
【００４７】
次に、図２を用いて、故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）の演算方法を説明する。
図２はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置による故障発生率の時系列変化の演算方法を説明するための図である。
【００４８】
故障率演算部１０は、予め設定された単位で各部品の故障発生率を演算する。例えば、故障率演算部１０は、１ヶ月単位で各部品の故障発生率を演算する。例えば、故障率演算部１０は、１年単位で各部品の故障発生率を演算する。例えば、故障率演算部１０は、５年単位で各部品の故障発生率を演算する。
【００４９】
図２に示されるように、故障発生率が５年単位で演算される場合、故障率演算部１０は、「故障発生日−稼働開始日」が５年以内の場合、故障発生部品の５年目の故障発生件数として集計する。故障率演算部１０は、「故障発生日−稼働開始日」が１０年以内の場合、故障発生部品の１０年目の故障発生件数として集計する。故障率演算部１０は、「故障発生日−稼働開始日」が１５年以内の場合、故障発生部品の１５年目の故障発生件数として集計する。故障率演算部１０は、「故障発生日−稼働開始日」が２０年以内の場合、故障発生部品の２０年目の故障発生件数として集計する。故障率演算部１０は、「故障発生日−稼働開始日」が２５年以内の場合、故障発生部品の２５年目の故障発生件数として集計する。
【００５０】
故障率演算部１０は、５年目の故障発生件数を全台数で除算することで故障発生部品の５年以内の故障発生率を演算する。故障率演算部１０は、１０年目の故障発生件数を全台数で除算することで故障発生部品の１０年以内の故障発生率を演算する。故障率演算部１０は、１５年目の故障発生件数を全台数で除算することで故障発生部品の１５年以内の故障発生率を演算する。故障率演算部１０は、２０年目の故障発生件数を全台数で除算することで故障発生部品の２０年以内の故障発生率を演算する。故障率演算部１０は、２５年目の故障発生件数を全台数で除算することで故障発生部品の２５年以内の故障発生率を演算する。その結果、故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）が得られる。
【００５１】
「故障発生日−稼働開始日」の値が大きく、故障発生件数が年単位でしか集計されないものの、月単位での故障発生率の時系列変化を演算する必要がある場合もある。この場合、故障率演算部１０は、年単位の集計結果に基づいて回帰分析を実施する。例えば、故障率演算部１０は、年単位の集計結果に基づいてロジスティック回帰分析を実施する。故障率演算部１０は、経過時間ｔを変数とした近似式ｐ１（ｔ）を作成する。故障率演算部１０は、当該近似式に基づいて集計単位よりも短い単位での故障発生率を演算する。
【００５２】
次に、図３を用いて、劣化度Ｔ２の演算方法を説明する。
図３はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置の劣化度の演算方法を説明するための図である。
【００５３】
例えば、劣化度演算部１１は、マイクがエレベーターの巻上機の起動時の音のデータを収集した際に該音の周波数と振幅とを解析する。例えば、図３に示されるように、劣化度演算部１１は、過去の複数の別のエレベーターの稼働開始日から巻上機の故障発生日までの巻上機の起動時の音の周波数と振幅との時系列データに基づいて巻上機の起動時の音の周波数と振幅との時系列変化を学習する。例えば、劣化度演算部１１は、過去の複数のエレベーターの稼働開始日から同じ経過時間における巻上機の起動時の音の周波数と振幅とのデータを平均化することで巻上機の起動時の音の周波数と振幅との時系列変化を学習する。
【００５４】
データの保存容量の都合により、時系列データは、離散的に収集されることもある。このため、稼働開始から規定の時間経過したときのデータが収集されない場合もある。この場合、劣化度演算部１１は、過去の複数のエレベーターの稼働開始日から巻上機の故障発生日までの巻上機の起動時の音の周波数と振幅との時系列データに基づいて巻上機の起動時の音の周波数と振幅との時系列変化を表す近似式ｐ２を回帰分析により作成する。劣化度演算部１１は、経過時間に対して連続な近似式ｐ２に基づいて収集されていない経過時間の値を補完する。
【００５５】
劣化度演算部１１は、現時点において計測している音の周波数と振幅とのデータと各経過時間における音の周波数と振幅とのデータとの相互相関関数を演算する。例えば、図３の黒丸に示されるように、劣化度演算部１１は、当該相互相関関数の値が最も１に近いデータが記録された経過時間Ｔ２を劣化度とする。
【００５６】
劣化度Ｔ２は、エレベーターが新品の状態を０とし、エレベーターが故障した状態を１とした場合における現在の部品の劣化具合として０から１の間の数値で表される。各部品の劣化の進み方は、各エレベーターの使用環境により異なる。このため、現時点の計測データに最も近いデータが計測された経過時間Ｔ２は、対象のエレベーターの稼働開始日からの経過時間と一致しないこともある。
【００５７】
なお、劣化度演算部１１は、特定の部品に流れる電流値の時系列データに基づいて同様の方法で劣化度Ｔ２を演算することもある。劣化度演算部１１は、特定の部品の電圧値の時系列データに基づいて同様の方法で劣化度Ｔ２を演算することもある。劣化度演算部１１は、特定の部品の画像の時系列データに基づいて同様の方法で劣化度Ｔ２を演算することもある。劣化度演算部１１は、特定の部品の温度の時系列データに基づいて同様の方法で劣化度Ｔ２を演算することもある。劣化度演算部１１は、特定の部品相対湿度の時系列データに基づいて同様の方法で劣化度Ｔ２を演算することもある。
【００５８】
次に、図４を用いて、故障発生率の時系列変化ｐ１（ｔ）の補正方法を説明する。
図４はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置による故障発生率の時系列変化の補正方法を説明するための図である。
【００５９】
図４において、故障発生率の時系列変化ｐ３（Ｔ）は、Ｐ１（Ｔ×ｘ）である。故障率補正部１２は、故障発生率がＰとなるときの経過時間を１に正規化したときの現在の経過時間Ｔ１と劣化度Ｔ２とに基づいてＴ３を演算する。具体的には、故障率補正部１２は、次の（２）式を用いてＴ３を演算する。
【００６０】
【数２】
2018109910.tif 000004
【００６１】
ただし、αは、０以上かつ１以下の任意の値である。Ｐは、任意の値である。
【００６２】
劣化度Ｔ２が加味された結果、当該部品において、現在の経過時間がＴ１であっても、経過時間がＴ３である場合と同等の劣化が進んでいると推定される。このため、故障発生率はｐ３（Ｔ３）相当であると推定される。この際、故障率補正部１２は、次の（３）式を用いて補正後の故障発生率の時系列変化ｐ４（Ｔ）を演算する。
【００６３】
【数３】
2018109910.tif 000005
【００６４】
次に、図５から図９を用いて、エレベーターの更新計画の作成方法を説明する。
図５はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により演算された故障リスクの時系列変化を説明するための図である。図６はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により保持された更新メニューと更新費とのデータとを説明するための図である。図７はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により検討される更新メニューと当該更新メニューによる更新時期とを説明するための図である。図８はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により検討される部品交換時期を説明するための図である。図９はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置により示される経過時間とコストとの関係を説明するための図である。
【００６５】
例えば、図５に示されるように、部品Ａと部品Ｂと部品Ｃと部品Ｄとの故障リスクの時系列変化は、互いに異なる。なお、故障リスクは、対象部品が交換された場合に０に戻る。
【００６６】
例えば、図６に示されるように、更新メニュー名のデータは、更新対象となる部品のデータと更新費のデータとに対応付けられる。例えば、「メニュー１（Ｍ１）」の「Ａ」と「Ｄ」との欄には、「○」のデータが付される。例えば、「メニュー１（Ｍ１）」の「更新費」の欄には、「Ｃ１」のデータが付される。例えば、「メニュー２（Ｍ２）」の「Ａ」と「Ｂ」との欄には、「○」のデータが付される。例えば、「メニュー２（Ｍ２）」の「更新費」の欄には、「Ｃ２」のデータが付される。例えば、「メニュー３（Ｍ３）」の「Ａ」と「Ｃ」との欄には、「○」のデータが付される。例えば、「メニュー３（Ｍ３）」の「更新費」の欄には、「Ｃ３」のデータが付される。例えば、「メニュー４（Ｍ４）」の「Ｃ」と「Ｄ」との欄には、「○」のデータが付される。例えば、「メニュー４（Ｍ４）」の「更新費」の欄には、「Ｃ４」のデータが付される。
【００６７】
図５と図６との状況において、故障リスクがＴｈＲ以下に維持されるためには、工事履歴データベース２の稼働開始日からの経過時間がＴＡのとき、部品Ａを含む更新メニューによるエレベーターの更新が必要となる。このため、経過時間がＴＡのとき、「メニュー１（Ｍ１）」と「メニュー２（Ｍ２）」と「メニュー３（Ｍ３）」のいずれかによるエレベーターの更新が必要となる。
【００６８】
次に故障リスクがＴｈＲに至る部品は部品Ｂである。このため、経過時間がＴＢのとき、部品Ｂを含む「メニュー２（Ｍ２）」によりエレベーターの更新が必要となる。ただし、経過時間がＴＡのときに「メニュー２（Ｍ２）」によりエレベーターの更新がなされる場合、部品Ｂの故障リスクは既に低下している。このため、経過時間がＴＢのときに「メニュー２（Ｍ２）」により改めてエレベーターを更新する必要はない。
【００６９】
次に故障リスクがＴｈＲに至る部品は部品Ｃである。このため、経過時間がＴＣのとき、部品Ｃを含む「メニュー３（Ｍ３）」または「メニュー４（Ｍ４）」によりエレベーターの更新が必要となる。ただし、経過時間がＴＡのときに「メニュー３（Ｍ３）」によりエレベーターの更新がなされる場合、部品Ｃの故障リスクは既に低下している。このため、経過時間がＴＣのときに「メニュー３（Ｍ３）」または「メニュー４（Ｍ４）」により改めてエレベーターを更新する必要はない。
【００７０】
「メニュー１（Ｍ１）」による更新の場合のコストは、更新費Ｃ１と「メニュー１（Ｍ１）」が実施された際の損失の和として演算される。「メニュー２（Ｍ２）」による更新の場合のコストも、同様に演算される。「メニュー３（Ｍ３）」による更新の場合のコストも、同様に演算される。「メニュー４（Ｍ４）」による更新の場合のコストも、同様に演算される。
【００７１】
更新計画の候補は、図７のように示される。図７において、接点はノードと呼ばれる。接点を結ぶ辺はエッジと呼ばれる。更新計画作成部１７は、次のノードに進む期間ＴＡとＴＢとＴＣとを決定した上で取り得る複数の解を複数の更新計画の候補として選定する。
【００７２】
例えば、更新計画作成部１７は、スタートノードＳからの経過時間がＴＡのときに対応させて、ノードＭ１とノードＭ２とノードＭ３とのうちのいずれかのノードに進むことを決定する。更新計画作成部１７は、それぞれのノードに進んだ際のコストを演算する。更新計画作成部１７は、経過時間がＴＢのときに対応させて、ノードの決定とその際のコストの演算とを演算する。更新計画作成部１７は、経過時間がＴＣのときに対応させて、ノードの決定とその際のコストの演算とを演算する。更新計画作成部１７は、これらの演算を繰り返す。
【００７３】
例えば、５０年間の更新計画が検討される場合、更新計画作成部１７は、５０年が経過した時点でのコストが最小となるノードに至る経路に対応した更新計画を最適な更新計画として決定する。この際の更新計画においては、故障リスクが一定値であるＴｈＲ以下に維持される。例えば、更新計画作成部１７は、ダイクストラ法を用いて当該更新計画を効率的に決定する。例えば、更新計画作成部１７は、エースターサーチを用いて当該更新計画を効率的に決定する。
【００７４】
図８に示されるように、更新計画作成部１７は、故障リスクがＴｈＲに至ったときに部品が故障すると仮定して故障した部品のみを交換する更新計画も作成する。この場合、経過時間がＴＡに達すると、部品Ａが故障する。この際、部品Ａの交換ＦＡが実施される。経過時間がＴＢに達すると、部品Ｂが故障する。この際、部品Ｂの交換ＦＢが実施される。経過時間がＴＣに達すると、部品Ｃが故障する。この際、部品Ｃの交換ＦＣが実施される。経過時間がＴＤに達すると、部品Ｄが故障する。この際、部品Ｄの交換ＦＤが実施される。更新計画作成部１７は、これらの演算を繰り返す。
【００７５】
交換ＦＡの場合のコストは、部品Ａの交換に要する更新費と交換ＦＡが実施された際の損失とエレベーターを更新しなかったことによる機会損失の和として演算される。交換ＦＢの場合のコストも、同様に演算される。交換ＦＣの場合のコストも、同様に演算される。交換ＦＤの場合のコストも、同様に演算される。
【００７６】
なお、機会損失がエレベーターを更新しなかったことによる１日当たりの機会損失である場合、機会損失は、経過時間に比例して増加する。このため、機会損失は、経過時間ＴＡを起点としてその時点からの経過時間に比例して増加し続ける。
【００７７】
更新計画作成部１７は、エレベーターの更新により部品を交換する場合の更新計画と部品が故障した際に当該部品のみを交換する更新計画とに基づいて両者のコストの時系列変化のデータを作成する。
【００７８】
例えば、図９に示されるように、更新計画作成部１７は、経過時間がＴＡに達したときに更新Ｍ２を実施して経過時間がＴＣに達したときに更新Ｍ４を実施する更新計画と部品が故障した際に当該部品のみを交換する更新計画とに基づいて両者のコストの時系列変化のデータを作成する。例えば、更新計画作成部１７は、当該データに基づいて両者のコストの時系列変化を表示装置に表示させる。
【００７９】
更新においては、複数の部品が交換される。このため、経過時間がＴＡに達した際、更新Ｍ２が実施された際のコストは、交換ＦＡが実施された際のコストよりも大きい。経過時間がＴＢに達した際、更新Ｍ４が実施された際のコストは、交換ＦＣが実施された際のコストよりも大きい。
【００８０】
しかしながら、部品が故障した際の損失金額には、工事期間中のエレベーターの停止時間だけでなく、故障によるエレベーターの停止時間に対応した損失金額も含まれる。このため、更新Ｍ２が実施された際の損失金額は、交換ＦＡが実施された際の損失金額よりも小さい。経過時間がＴＢに達した際、更新Ｍ４が実施された際の損失金額は、交換ＦＣが実施された際の損失金額よりも小さい。
【００８１】
さらに、部品が故障した際に当該部品のみを交換する更新計画においては、機会損失は、経過時間に比例して増加する。このため、コストは、経過時間に対して増加し続ける。
【００８２】
なお、機会損失は、部品が故障した際に当該部品のみを交換する更新計画における損失として演算される。このため、図１０においては、コストは、経過時間に比例して増加する。
【００８３】
これに対し、機会損失は、部品が故障する前に更新により部品が交換される場合の更新計画における回収可能なコストとみなし得る。この場合、部品が故障する前に更新により部品が交換される場合の設備更新計画においては、コストが、機会損失の分だけ経過時間に比例して減少する。例えば、更新計画作成部１７は、機会損失を部品が故障する前に更新により部品が交換される場合の更新計画における回収可能なコストとした場合のデータに基づいて両者のコストの時系列変化を表示装置に表示させることもある。
【００８４】
次に、図１０を用いて、更新計画装置１の動作を説明する。
図１０はこの発明の実態の形態１におけるエレベーターの更新計画装置の動作を説明するための図である。
【００８５】
ステップＳ１では、更新計画装置１は、各部品の故障発生率の時系列変化を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ２の動作を行う。ステップＳ２では、更新計画装置１は、各エレベーターの各部品の劣化度を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ３の動作を行う。
【００８６】
ステップＳ３では、更新計画装置１は、各部品の故障発生率の時系列変化を補正する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ４の動作を行う。ステップＳ４では、更新計画装置１は、各部品のリスク優先度を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ５の動作を行う。
【００８７】
ステップＳ５では、更新計画装置１は、エレベーターの更新前後のエレベーターの輸送効率を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ６の動作を行う。ステップＳ６では、更新計画装置１は、エレベーターの稼働が故障により停止した場合の故障損失を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ７の動作を行う。
【００８８】
ステップＳ７では、更新計画装置１は、エレベーターを更新しなかったことによる顧客の機会損失を演算する。その後、更新計画装置１は、ステップＳ８の動作を行う。ステップＳ８では、更新計画装置１は、更新計画を作成する。その後、更新計画装置１は、動作を終了する。
【００８９】
以上で説明した実施の形態１によれば、更新計画は、エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、エレベーターを更新しなかったことによる機会損失を含めたエレベーターのコストが最小になるように作成される。このため、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成することができる。
【００９０】
また、更新計画は、エレベーターに適用される更新メニューと当該更新メニューの適用時期とを含む。このため、故障リスクを一定値以下に維持しつつ、機会損失も含めたコストを最小化することができる。
【００９１】
例えば、機会損失は、エレベーターの更新前後の消費電力量の差に基づいて演算される。このため、エレベーターの消費電力量を含めたコストを最小化することができる。
【００９２】
例えば、機会損失は、利用者の待ち時間または総移動時間の差に基づいて演算される。このため、利用者の待ち時間または総移動時間を含めたコストを最小化することができる。
【００９３】
また、各部品の故障率は、各部品の劣化度に基づいて補正される。このため、各エレベーターの使用環境を加味したより正確な故障率に基づいてより合理的な更新計画を作成することができる。
【００９４】
また、各部品の故障率は、故障の深刻度に基づいて補正される。このため、故障の深刻度を加味したより適切な故障率に基づいてより合理的な設備計画が作成できる。
【００９５】
また、２つ以上の更新計画のコストの時系列変化のデータが作成される。このため、コストが最小化された更新計画の経済的なメリットを当該データに基づいて顧客に示すことができる。その結果、エレベーターの更新の訴求力を向上させることができる。
【００９６】
次に、図１１を用いて、更新計画装置１の例を説明する。
図１１はこの発明の実施の形態１におけるエレベーターの更新計画装置のハードウェア構成図である。
【００９７】
更新計画装置１の機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１８ａと少なくとも１つのメモリ１８ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１９を備える。
【００９８】
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１８ａと少なくとも１つのメモリ１８ｂとを備える場合、更新計画装置１の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１８ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１８ａは、少なくとも１つのメモリ１８ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、更新計画装置１の機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１８ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１８ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。
【００９９】
処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア１９を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、更新計画装置１の機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、更新計画装置１の機能は、まとめて処理回路で実現される。
【０１００】
更新計画装置１の機能について、一部を専用のハードウェア１９で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、更新計画作成部１７の機能については専用のハードウェア１９としての処理回路で実現し、更新計画作成部１７の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１８ａが少なくとも１つのメモリ１８ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
【０１０１】
このように、処理回路は、ハードウェア１９、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで更新計画装置１の各機能を実現する。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上のように、当該エレベーターの更新計画装置は、エレベーターのコストを含めた適切な更新計画を作成するシステムに利用できる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  更新計画装置、  ２  工事履歴データベース、  ３  故障履歴データベース、  ４  更新メニューデータベース、  ５  計測データベース、  ６  運転履歴データベース、  ７  顧客ビルデータベース、  ８  深刻度解析データベース、  ９  機種データベース、  １０  故障率演算部、  １１  劣化度演算部、  １２  故障率補正部、  １３  リスク優先度演算部、  １４  輸送効率評価部、  １５  故障損失演算部、  １６  機会損失演算部、  １７  更新計画作成部、  １８ａ  プロセッサ、  １８ｂ  メモリ、  １９  ハードウェア
【図１】
2018109910.tif 000006
【図２】
2018109910.tif 000007
【図３】
2018109910.tif 000008
【図４】
2018109910.tif 000009
【図５】
2018109910.tif 000010
【図６】
2018109910.tif 000011
【図７】
2018109910.tif 000012
【図８】
2018109910.tif 000013
【図９】
2018109910.tif 000014
【図１０】
2018109910.tif 000015
【図１１】
2018109910.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月20日(2018.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーターの更新前と更新後の差に基づく顧客の機会損失を演算する機会損失演算部と、
前記エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めた前記エレベーターのコストを最小にした更新計画を作成する更新計画作成部と、
を備えたエレベーターの更新計画装置。
【請求項２】
前記更新計画作成部は、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めたコストに基づいて前記エレベーターに適用される更新メニューと当該更新メニューの適用時期とを更新計画として作成する請求項１に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項３】
前記機会損失演算部は、前記エレベーターの更新前後の消費電力量の差に基づいて機会損失を演算する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項４】
前記エレベーターの更新前後の利用者の待ち時間または総移動時間を演算する輸送効率評価部、
を備え、
前記機会損失演算部は、前記待ち時間または前記総移動時間の差に基づいて機会損失を演算する請求項１または請求項２に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項５】
前記エレベーターの各部品の劣化度を演算する劣化度演算部と、
前記各部品の劣化度に基づいて前記各部品の故障率を補正する故障率補正部と、
を備え、
前記劣化度演算部は、過去の別のエレベーターの稼働開始から故障発生までの音と電流値と電圧値と画像と温度と湿度とのうちの少なくとも１つの時系列のデータを保持し、前記時系列のデータの中から現時点において計測されたと電流値と電圧値と画像と温度と湿度とのうちの少なくとも１つのデータに最も近いデータを選定し、前記別のエレベーターの稼働開始から当該データが記録された時刻までの期間に基づいて劣化度を演算する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項６】
前記各部品の故障時に与える影響を定量化した深刻度に基づいて前記各部品の故障率を補正するリスク優先度演算部、
を備えた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【請求項７】
前記更新計画作成部は、作成した更新計画におけるコストの時系列変化のデータを作成する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエレベーターの更新計画装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係るエレベーターの更新計画装置は、エレベーターの更新前と更新後の差に基づく顧客の機会損失を演算する機会損失演算部と、前記エレベーターの各部品の故障率を一定値以下に維持しつつ、前記機会損失演算部により演算された機会損失を含めた前記エレベーターのコストを最小にした更新計画を作成する更新計画作成部と、を備えた。
【国際調査報告】
2018109910.tif 000017
2018109910.tif 000018
2018109910.tif 000019
2018109910.tif 000020