(57)【要約】【課題】本発明は、複数の保守対象機器が相互に近い場所に設置されている場合、複数の保守対象機器について、リスクとコストのバランスを考慮して、機器の故障発生を未然に防止することで、より効率的に機器の保守を同時に行うことを可能とする。【解決手段】保守計画システム１は、カウンタ値取得手段２０３で前記保守対象機器の前記消耗品の利用実績を示すカウンタ値を取得する。保守計画手段２０６は保守点検のために保守対象機器の設置場所を作業する時間間隔を規定する作業間隔と、各消耗品の交換を行うべき時間間隔を規定したものであってこの間隔に対して対応付けられている交換間隔との組み合わせに関する情報を取得し、この情報と前記カウンタ値取得手段２０３で取得されたカウンタ値に基づいて、次回作業すべき保守対象機器と、次回作業すべきタイミングと、このタイミングにおいて前記保守対象機器に係る交換すべき消耗品とを特定する。【選択図】図２
2009124677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の保守対象機器の消耗品に関する保守計画を行う保守計画システムであって、
前記複数の保守対象機器の前記消耗品の利用実績を示すカウンタ値を取得するカウンタ値取得手段と、
前記複数の保守対象機器の設置場所にて保守点検作業する時間間隔を規定する作業間隔と、各消耗品の交換を行うべき交換間隔を規定したものであって、この作業間隔に対して対応付けられている交換間隔との組み合わせに関する情報のうち、所定のコストが最小となる作業間隔と交換間隔の組合せを、前記複数の保守対象機器について消耗品毎に取得する間隔情報取得手段と、
前記間隔情報取得手段で取得される前記最小となる作業間隔と交換間隔及び前記カウンタ値取得手段で取得されるカウンタ値に基づいて、次回作業すべき保守対象機器と、次回作業すべきタイミングと、そのタイミングにおいて交換すべき消耗品とを特定する保守計画作成手段と、
前記保守計画作成手段で特定された情報を端末に表示させる表示手段と、
を備えていることを特徴とする保守計画システム。
【請求項２】
請求項１に記載の保守計画システムであって、
前記間隔情報取得手段は、
各消耗品の故障率分布に基づいて、前記作業間隔を各消耗品について算出する作業間隔算出手段と、
前記作業間隔算出手段で算出される前記各消耗品の故障率分布に基づいて、前記交換間隔を各消耗品について算出する交換間隔算出手段と、
前記作業間隔算出手段で算出される前記作業間隔及び前記交換間隔算出手段で算出される前記交換間隔に基づいて、次回作業をする時間間隔とこの作業時に交換する消耗品との組合せに関する情報とを前記複数の保守対象機器毎に算出する組合せ算出手段と、
を備えることを特徴とする保守計画システム。
【請求項３】
請求項１に記載の保守計画システムにおいて、
前記表示手段は、前記次回作業すべきタイミングが最も近いものから順に前記次回作業すべきタイミングと、そのタイミングで次回作業すべき保守対象機器の番号と、このタイミングで次回交換すべき消耗品とを前記端末に表示することを特徴とする保守計画システム。
【請求項４】
複数の保守対象機器の消耗品に関する保守計画を行う保守計画システムであって、
前記複数の保守対象機器の前記消耗品の利用実績を示すカウンタ値を取得するステップと、
前記複数の保守対象機器が設置にて保守点検作業する時間間隔を規定する作業間隔と、各消耗品の交換を行うべき交換間隔を規定するとともに、この作業間隔に対して対応付けられている交換間隔との組み合わせに関する情報のうち、所定のコストが最小となる作業間隔と交換間隔の組み合わせを前記複数の保守対象機器について消耗品毎に取得するステップと、
前記間隔情報の取得ステップで取得される情報及び前記カウンタ値の取得ステップで取得されるカウンタ値に基づいて、次回作業すべき保守対象機器と、次回作業すべきタイミングと、そのタイミングにおいて交換すべき消耗品とを特定する保守計画を作成するステップと、
前記保守計画の作成ステップで特定された情報を端末に表示させるステップと、
を備えていることを特徴とする保守計画方法。
【請求項５】
請求項４に記載の保守計画方法であって、
前記最小となる作業間隔と交換間隔の組み合わせを取得するステップは、
各消耗品の故障率分布に基づいて、前記作業間隔を各消耗品について算出するステップと、
各消耗品の故障率分布に基づいて、前記交換間隔を各消耗品について算出するステップと、
前記算出される作業間隔及び前記算出される交換間隔に基づいて、次回作業をする時間間隔とこの作業時に交換する消耗品との組み合わせに関する情報とを前記複数の保守対象機器毎に算出するステップと、
を備えることを特徴とする保守計画方法。
【請求項６】
請求項５に記載の保守計画システムにおいて、
前記表示ステップは、前記次回作業すべきタイミングが最も近い日時から順に前記次回作業すべきタイミングと、そのタイミングで次回作業すべき保守対象機器の番号と、このタイミングで次回交換すべき消耗品とを前記端末に表示することを特徴とする保守計画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の消耗品からなる画像形成装置等の故障時期や、各部品の劣化度を推定し、保守計画に反映するようにした保守計画システム、および保守計画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の保守計画では、製品が利用できなくなることにより生じるユーザの損害リスクと、保守にかかるコストのバランスを取ることが出来なかった。
製品故障のリスクを少なくするためには、故障の可能性が高くなった部品を予知して故障前に交換したり、部品の使用回数や使用時間に基づいて寿命到達前に交換したりする必要がある。そのため、部品交換作業を安全サイドで運営管理することになり、保守のコストを高くする問題がある。一方、寿命に到達するまで部品を使い切ることで保守コストを下げようとすると、部品交換で済む作業が部品の故障による修理作業となった場合、製品のダウンタイムが長くなり、製品が使用できないことにより生じるユーザの損害が大きくなるという問題がある。
ここで、特許文献１には、保守作業に関するコストを低減すると共に、製品のダウンタイムによるリスクを低減することが出来る技術が開示されている。この技術は、保守点検のために機器の設置場所を作業する時間間隔と各消耗品を交換する時間間隔とが最適になる組み合わせを算出し、当該組み合わせに基づいて保守の対象である機器を次回作業すべきタイミングと該タイミングにおいて交換すべき消耗品を検出することで、コストとリスクのバランスが取れた作業時期及び交換部品を予測・判定するものである。
【特許文献１】特開２００８−９９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１には、保守の対象である単一製品の保守作業にかかるコストを低減すると共に、製品のダウンタイム（すなわち、リスク）を低減することが開示されているが、複数の製品の保守計画を同時に最適化することができない。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、製品毎に保守のために作業すべき時間間隔と各消耗品を交換する時間間隔とが最適になる組み合わせを算出して作業計画を立案することで、複数の製品に対して、リスクとコストのバランスを考慮した保守計画システム及び保守計画方法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】
【０００４】
本発明にかかる保守計画システムは、複数の保守対象機器の消耗品に関する保守計画を行う保守計画システムであって、前記複数の保守対象機器の前記消耗品の利用実績を示すカウンタ値を取得するカウンタ値取得手段と、前記複数の保守対象機器の設置場所にて保守点検作業する時間間隔を規定する作業間隔と、各消耗品の交換を行うべき交換間隔を規定したものであって、この作業間隔に対して対応付けられている交換間隔との組み合わせに関する情報のうち、所定のコストが最小となる作業間隔と交換間隔の組合せを、前記複数の保守対象機器について消耗品毎に取得する間隔情報取得手段と、前記間隔情報取得手段で取得される前記最小となる作業間隔と交換間隔及び前記カウンタ値取得手段で取得されるカウンタ値に基づいて、次回作業すべき保守対象機器と、次回作業すべきタイミングと、そのタイミングにおいて交換すべき消耗品とを特定する保守計画作成手段と、前記保守計画作成手段で特定された情報を端末に表示させる表示手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、各機種毎に、保守のために機器の設置場所を作業すべき時間間隔と各消耗品を交換する交換間隔とが最適になる組み合わせを算出して作業計画を立案することで、複数の保守の対象である機器に対して、リスクとコストのバランスを考慮して保守計画を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の係る保守計画システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では画像形成装置（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａ１）に適用した保守計画システムを説明するが、ＭＦＰに限られるものではない。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る保守計画システム１と保守対象製品との通信システムの関係を示す図である。保守計画システム１は、ネットワーク１０を介して、各種端末と接続されている。各種端末とは、たとえば、複数のＭＦＰ２０１‐Ｎやモバイル端末１２−Ｎが考えられる。
すなわち、保守計画システム１は、ネットワーク１０に接続されて、ＭＦＰ２０１−Ｎの使用状況や保守履歴に関する情報を取得する。これらの情報に基づいて、保守計画システム１は保守計画を立案し、ネットワーク１０を介して、立案した保守計画の情報をＭＦＰ２０１−Ｎやサービスマンが所有するモバイル端末１２−Ｎに送信する。保守計画の情報を受信したモバイル端末１２−ＮやＭＦＰ２０１−Ｎは、ユーザの要求に応じて、保守計画システム１からの保守計画情報を表示する。本実施の形態では、複数のＭＦＰ２０１が相互に離れていない場所に設置されている場合が考えられる。この場合、ネットワーク１０とＭＦＰ２０１の間にルータ１３を設置し、複数のＭＦＰ２０１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１４で接続されることとなる。
もっとも、本実施の形態にかかるＭＦＰ２０１は通信機能を有するものに限るものではない。ＭＦＰ２０１が通信機能を有していない場合、サービスマンが所有する通信端末に保守計画システム１から送信されるＭＦＰ２０１に係る保守計画情報を表示することができる。
なお、外部からの不正なアクセスを排除するために、保守計画システム１とネットワーク１０の間にファイアウォールを設けてもよい。
図２は、本発明の実施の形態に係る保守計画システム１の構成を示すシステム構成図である。図２では、ユーザのもとに設置されているＭＦＰ２０１の保守計画を保守計画システム１によって生成し、サービスマン２０２が当該保守計画に従って保守業務を行う例を示している。
本実施の形態にかかる保守計画システム１は、過去の保守履歴データをもとに各消耗品についての故障率分布を算出し、算出した故障率分布に基づいて、次回の作業時期とその時に交換する消耗品のリストを算出する構成になっている。
ここでの保守計画システム１は、保守の対象である機器（以下、保守対象機器と称する）の消耗品に関する保守計画を行うものであり、カウンタ値取得手段２０３、記憶手段２０４、故障率分布算出手段２０５、保守計画手段２０６、表示手段２０７から構成されている。
故障率分布算出手段２０５は、保守対象機器に対して行った保守作業に関する履歴情報としての保守履歴データに基づいて各消耗品についての故障率分布を算出する。ここでは、保守対象機器に対して行った保守作業に関する履歴情報は、例えば保守作業を行ったサービスマン２０２が携帯する通信端末によって入力されることにより、サービスセンタ端末２０８内の記憶手段２０４に記憶される。あるいは、ネットワーク１０を介して、記憶手段２０４に記憶される。
保守計画手段２０６は、保守点検のために次回作業すべきタイミングと作業時（すなわち、保守点検の作業時）に交換すべき消耗品を、保守対象機器毎に算出する機能を有する。
図３は、保守計画手段２０６の構成を示すブロック図である。保守計画手段２０６は、交換間隔算出手段６１と、作業間隔算出手段６２と、組合せ算出手段６３と、間隔情報取得手段６４と、保守計画算出手段６５とから構成されている。
交換間隔算出手段６１は、故障率分布算出部２０５にて算出された各消耗品の故障確率分布に基づいて、各消耗品についての保守点検作業のために保守対象機器の設置場所を作業する時間間隔を規定する「交換間隔」を各消耗品についてランダムに算出する。また、作業間隔算出部６２は、各消耗品の故障確率分布に基づいて、各消耗品についての交換間隔を行うべき時間間隔を規定する「作業間隔」を各消耗品についてランダムに算出する。なお、ここでの「消耗品」としては、例えば感光体ドラム、帯電チャージャワイヤ、定着ローラおよび転写ベルト等が挙げられるが、本実施の形態では「消耗品」としてそれぞれが異なる機能を有する複数の消耗部品が一体的にユニット化されたカートリッジをも含むものとする。
交換間隔算出手段６１と作業間隔算出手段６２は、各消耗品の故障確率分布に基づいて、該故障確率が所定の確率以上であると予測される間隔の近傍の値を算出する。なお、各消耗品について作業間隔算出手段６２にて算出される作業間隔は、交換間隔算出手段６１にて算出される交換間隔よりも長い間隔に設定されている。
組合せ算出手段６３は、交換間隔算出手段６１および作業間隔算出手段６２にて算出される作業間隔及び交換間隔に基づいて、モンテカルロ法もしくは遺伝的アルゴリズムを用いた探索処理を行う。この探索処理により、保守作業を行う時間間隔と保守作業時に交換すべき消耗品の組合せの内、所定のコストが最小となる「作業間隔と交換間隔」の組合せを算出する。ここで「所定のコスト」とは、サービスマンによる保守作業にかかる人件費、消耗品の材料費、およびユーザが保守対象機器を使用できないことにより生じる損失額の合計である。
間隔情報取得手段６４は、組合せ算出手段６３にて算出された「作業間隔と交換間隔」との組合せに関する情報を取得する。
この間隔情報取得手段６４は、図4に示すとおり、所定のコストが最小となる「作業間隔」と「交換間隔」の組合せの情報を、保守対象機器毎にデータベースとして保持する記憶手段を有する。
保守計画算出手段６５は、間隔情報取得手段６４が取得した組合せに関する情報、およびＭＦＰ２０１のカウンタ値に基づいて、次回作業すべきタイミングと該タイミングにおいて交換すべき消耗品のリストを作成し、このリストを表示手段２０７を介してサービスセンタ端末２０８の操作入力部、あるいは、サービスマン２０２が携帯するモバイル通信端末１２に表示させる。
図１に戻り、カウンタ値取得手段２０３は、保守対象機器から消耗品の利用実績を示す「カウンタ値」を取得する。カウンタ値とは、ＭＦＰ２０１におけるシート処理枚数、原稿をスキャンした枚数、印刷した枚数などのように、ＭＦＰ２０１に装着される各消耗品の劣化度を把握するのに有効な「利用実績値」を意味している。カウンタ値取得手段２０３により取得されたカウンタ値は、記憶手段２０４に格納される。
図５は、本実施の形態による保守計画システム１にて利用されるデータのフォーマットと、各データテーブルの関係を示す図である。各データテーブルは、記憶手段２０４に格納されている。
図５に示すように、保守計画システム１では、各ユーザに対する定数が設定されている「ユーザ」テーブル３０１、サービスセンタ端末２０８に対する定数が設定されている「サービスセンタ」テーブル３０２、機種に対する定数が設定されている「機種」テーブル３０３、各機体に対する定数や使用状況から算出される変数が設定されている「機体」テーブル３０４、消耗品に対する定数や市場データから算出される故障率用定数が設定される「消耗品」テーブル３０５、ユーザが所有する機体の対応を示す「ユーザ／機体対応」テーブル３０６、サービスマンの保守作業の履歴が記録される「保守履歴」テーブル３０７、各消耗品の状態が設定される「消耗品状態」テーブル３０８、各機体のカウンタ履歴が記録される「カウンタ履歴」テーブル３０９、「サービスマン」テーブル３１０及び「作業計画」テーブル３１１が備えられている。
「ユーザ」テーブル３０１には、各ユーザに対する定数が設定されている。「サービスセンタ」テーブル３０２には、サービスセンタ端末２０８に対する定数が設定されている。「機種」テーブル３０３には、機種に対する定数が設定されている。「機体」テーブル３０４には、各機体に対する定数や使用状況から算出される変数が設定される。「消耗品」テーブル３０５には、消耗品に対する定数や市場データから算出される故障率用変数が設定される。
「ユーザ／機体対応」テーブル３０６には、ユーザが所有する機体とユーザとの対応が示される。「保守履歴」テーブル３０７には、サービスマンの保守作業履歴が記録される。「消耗品状態」テーブル３０８には、各消耗品の状態が設定される。「カウンタ履歴」テーブル３０９には、各機体のカウンタ履歴が記録される。「サービスマン」テーブル３１０には、サービスマン２０２に対する定数が設定される。「作業計画」テーブル３１１には、各機体の作業予定日と交換消耗品リストが設定される。
なお、図中の矢印は、矢印の元の属性を矢印の先の属性に設定することを示している。こうして設定されたものは、矢印の先の属性の「．」の前は参照元のテーブル名、「．」の後は参照元の属性名を表している。例えば、「保守履歴」テーブル３０７の「機体．ＩＤ」は、「機体」テーブル３０４の「ＩＤ」を表す。
サービスマン２０２は、保守業務の報告としてまとめられた作業記録から、保守履歴テーブルのフォーマットに従い、サービスセンタ端末２０８又はモバイル通信端末１２から入力操作を行い、これにより記憶手段２０４の各テーブルが更新される。
また、ＭＦＰ２０１は、インターネットや公衆電話回線等を介して、サービスセンタ端末２０８と相互通信可能に接続されており、ＭＦＰ２０１に設定されている定期通信時刻（例えば、毎日１０時）になると、ＭＦＰ２０１はサービスセンタ端末２０８との通信を行う。ＭＦＰ２０１は、当該通信時に、ＭＦＰ２０１のＩＤ番号と、現在の日時、現在のトータルカウンタ値をサービスセンタ端末２０８に対して送信する。サービスセンタ端末２０８は、ＭＦＰ２０１から受信した情報を、記憶手段２０４に記憶されている「カウンタ履歴」テーブル３０９に反映させる。その後、ＭＦＰ２０１は、通信のステータスや追加情報を確認してサービスセンタ端末２０８との通信を終了する。図６は、上述のようにして内容が更新された「保守履歴」テーブル３０７の一例を示す図である。
なお、「トータルカウンタ値」とは、Ａ４のコピープリントを１、Ａ３のコピーを２として、Ａ４サイズで何枚の出力が行われたかを示す「カウンタ」も同様の値であり、ここでは、サービスマン２０２が入力する「保守履歴」テーブル３０７の「カウンタ」も同様の値である。
故障率分布算出手段２０５では、「保守履歴」テーブル３０７から、故障率分布解析に広く用いられているワイブル分布（ｍ：形状パラメータ、η：尺度パラメータ）へのフィッテイングFを行う。  
【数１】
2009124677.tif 000003
ここでは、機種Ａの消耗品である「感光体ドラム」を例に説明する。  
故障率分布算出手段２０５は、感光体ドラムの故障分布を求めるために、記憶手段２０４から読み込んだ「保守履歴」テーブル３０７から、感光体ドラムに関するデータを抽出し、故障間隔を算出する。例えば、図６に示すように保守履歴テーブル３０７の中から「機種．名称」が「機種Ａ」であり、「消耗品．略称」が「感光体ドラム」の全タプルと、「機種．名称」が「機種Ａ」であり、「消耗品．略称」が「ＰＭ全交換機」の全タプルを抽出し、前回交換時のカウンタ値との差から交換間隔を算出する。ＰＭとは、定期保守作業（Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）である。
なお、図６の「保守履歴」テーブル３０７の右端「ライフ到達」の列の「×」は、感光体ドラムがＰＭ到達前に故障した時のデータであり、「○」は、故障せずにＰＭに到達した時に交換したデータであることを示す。このように故障前に交換が行われたデータ（○）を含むデータを「打ち切りデータ」と言い、このようなデータを解析手法として累積ハザード法が知られている。累積ハザード法により抽出された各タプルの故障間隔をもとに、ワイブル分布の形状パラメータｍと尺度パラメータηを推定し、「消耗品」テーブル３０５の故障分布関連変数を更新する。
即ち、「消耗品」テーブル３０５の「機種．名称」と「略称」が、「機種Ａ」と「感光体ドラム」に合致するタプルを抽出し、「故障分布パラメータ１」に形状パラメータｍを、「故障分布パラメータ２」に尺度パラメータηを代入する。「故障分布分類」には、ワイブル分布に相当する定数（０）を設定する。消耗品毎にこの計算を行い、記憶手段２０４の「消耗品」テーブル３０５を更新していく。図７は、上述の様にして更新された状態の「消耗品」テーブル３０５の一例を示す図である。
また、故障率分布算出手段２０４は、図５に示す「カウンタ履歴」テーブル３０９をもとに、保守対象機器毎に１日当たりのコピー枚数の進度分布を算出する。即ち、「カウンタ履歴」テーブル３０９から「機体．ＩＤ」が同じタプル抽出し、カウンタ取得日の差（日数）とカウンタの変化量（進度）をもとに、カウンタ進度の平均値と分散を算出し、「機体」テーブル３０４の「カウンタ進度平均」と「カウンタ進度分散」を更新する。同様に、機体毎に、最新の使用状況と各消耗品の交換日を更新する。図８は、内容が更新された状態の「機体」テーブル３０４の一例を示す図である。
使用状況については、「カウンタ履歴」テーブル３０９から「機体．ＩＤ」で抽出された全タプルから最新の「カウンタ履歴」テーブル３０９の「カウンタ取得日」とそのときの「トータルカウンタ」値が最新カウンタデータとして、「機体」テーブル３０４の「カウンタ取得日」と「トータルカウンタ」に設定される。
図８に示す「機体」テーブル３０４は、更新後のデータの例である。消耗品毎の交換日は、「保守履歴」テーブル３０７から「機体．ＩＤ」で抽出された全タプルから、「消耗品．略称」が該当消耗品か、「ＰＭ全交換」、「セットアップ」のタプルを抽出して、最新の「作業日」を「消耗品状態」テーブル３０８の「カウンタ取得日」に設定する。「消耗品状態」テーブル３０８の「カウンタ」には”０”を設定する。図９は、上述のようにして内容が更新された「消耗品状態」テーブル３０８のデータの一例を示す図である。なお、ここで「作業日」とは、保守点検作業のために保守対象機器の設置場所に訪問する日を意味する。
次に、保守計画手段２０６の動作ついて説明する。保守計画手段２０６は、「戦略策定モード」と、「作業日提示モード」とを実行可能となっている。「戦略策定モード」は、ある一定量の保守履歴データが記憶手段２０５に追加登録された場合や、月に一度等の定期的なタイミングで実行され、「作業日提示モード」は毎日実行される。
「戦略策定モード」について説明する。  
本実施の形態では、複数の保守対象機器（ここではＭＦＰ２０１）の保守点検計画を同時に最適化するものである。例えば、同一ユーザによって使用されている複数のＭＦＰ２０１や、同一のビルや工場や施設内に設置された複数のＭＦＰ２０１に対する保守点検計画を行うことが考えられる。
保守計画手段２０６は、近隣に設置されている複数の機体の情報を抽出するために、図５に示す「ユーザ／機体対応」テーブル３０６を参照する。「ユーザ／機体対応」テーブル３０６の「ユーザ．ＩＤ」で照合された全タプルを抽出し、「機体．ＩＤ」の一覧を得る。そして、各機体に対し、消耗品ごとに「作業間隔」と「交換間隔」を算出し設定する。サービスマン２０２は、この「作業間隔」と「交換間隔」をもとに保守作業を行う。すなわち、サービスマン２０２は、保守対象機器（ここではＭＦＰ２０１）に対して、一つでも消耗品が「作業間隔」に達した場合に、当該機器の作業を行なう。そして、サービスマン２０２は、この作業時に「交換間隔」に達している全ての消耗品の交換を行おうとする。
続いて、「作業間隔」と「交換間隔」の算出方法について詳しく説明する。  
保守計画手段２０６は、図５に示す「サービスセンタ」テーブル３０２の「シミュレーション期間」に設定された期間の保守作業シミュレーションを行い、生じるコストができる限り小さくなるような「作業間隔」と「交換間隔」を算出する。算出方法としては、例えば、モンテカルロ法や遺伝的アルゴリズムのような発見的手法を利用する。すなわち、ランダムに「作業間隔」と「交換間隔」を設定し、保守作業シミュレーションを繰り返してコスト計算を行い、その中でコストが最小となった「作業間隔」と「交換間隔」を採用する。
シミュレーション期間の決定値は長ければ長いほど良いが、その分、計算時間も長くなるので、機体の平均故障時間に対して、充分と思われる期間が設定されていることが望ましい。また、シミュレーション期間の設定値は、機体の平均故障予測時間よりも十分に長い期間が設定されていることが望ましい。但し、シミュレーション期間が長いと、それに対応して計算時間も長くなる。
具体的に、モンテカルロ法を用いて保守点検作業シミュレーションを行った例を図１０に示す。図１０は、「機体．ＩＤ」が「１００２１３」と「１００２１４」と「１０１５０１」の機体に対する保守点検計画戦略（各消耗品に対する作業間隔と交換間隔の組合せ）を設定したサンプルであり、ランダムに２０００通りの保守点検計画戦略サンプルを作成している。
ここで、サンプルの作成は基本的にはランダムに発生させるが、無駄なサンプルを作成しないように、各消耗品の故障確率分布等から経験的に予想される作業間隔、交換間隔の近傍で発生させる方が望ましい。この２０００通りの保守計画戦略に対して、各機体に対する保守作業シミュレーションを行い、コストが最小のサンプルを機体毎に求める。
次に、図１０に示す保守計画戦略サンプルに対する保守作業シミュレーションについて、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。図１１は、保守作業シミュレーションの手順を示すフローチャートである。
保守計画手段２０６は、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６を参照して、近隣に設置された複数の保守対象機器の情報を取得する（ステップＳ９００）。ここで、保守対象機器同士は、サービスマン２０２の移動距離をコストとして考慮せずに済む場所に設置されていることが望ましい。したがって、保守対象機器同士の距離を考慮して、予め保守対象を行う範囲を設定しておくことが必要である。以下の説明では、同一ビル内に設置されている複数のＭＦＰ２０１のＩＤが「１００２１３」、「１００２１４」、「１０１５０１」であるとして説明する。
保守計画手段２０６は、「機体．ＩＤ」「１００２１３」に対して、図４の「機体」テーブル３０４の「機種．名称」と「消耗品」テーブル３０５の「機種．名称」とを照らし合わせ、合致する「消耗品」テーブル３０５の全タプルを抽出する。そして、「消耗品」テーブル３０５の「故障分布分類」、「故障分布パラメータ１」、「故障分布パラメータ２」で表さる故障確率に基づいて乱数を発生させ、各消耗品の次回故障予測時間候補を算出する（ステップＳ９０１）。同様に、「機体．ＩＤ」が「１００２１４」、「１０１５０１」の機体に対しても、各消耗品の次回故障予測時間候補を算出する。そして、算出された次回故障予測時間候補の中で最も短いものを次回故障予測発生時間候補とする（ステップＳ９０２）。
一方、「機体」テーブル３０４の「ＩＤ」と「消耗品状態」テーブル３０８の「機体．ＩＤ」照合し、合致する「機体．ＩＤ」を持つ「消耗品状態」テーブル３０８の全タプルを抽出し、サービスマン２０２の次回作業予定日を算出する。
すなわち、抽出されたそれぞれの消耗品に対して、「消耗品状態」テーブル３０８に設定されている「作業間隔」を参照する（ステップＳ９０３）。そして、作業間隔の最も短いものを図５に示す「機体」テーブル３０４の「カウンタ進度平均」で割った値を次回作業時間候補とする（ステップＳ９０４）。
保守計画手段２０６は、故障確率等に基づいて算出された次回故障予測発生時間候補と、図５に示す「消耗品状態」テーブル３０８から求められた次回作業時間候補とを比較してイベントを確定する。
次回故障予測発生時間候補が次回作業時間候補よりも短い場合（ステップＳ９０５のＹ）、保守点検前に故障が発生する虞があるため、故障発生イベントとして次回故障予測発生時間候補を経過時間とする（ステップＳ９０６）。また、交換する消耗品を確定し、発生するコストを算出する（ステップＳ９０７）。故障発生が起こった消耗品以外の全消耗品に対して、予め設定されている「消耗品状態」テーブルの「交換間隔」を参照し、次回故障交換時間候補よりも短いものを、交換消耗品として、コストは以下の和になる。
コスト＝人件費＋材料費＋ダウンタイム損失    
ここで、
人件費＝（「ユーザ．移動時間」＋Σ交換消耗品の「消耗品．交換時間」）×サービスマン単価                  
材料費＝Σ交換消耗品の「消耗品．単価」
ダウンタイム損失＝「ユーザ．移動時間」×「機体．ダウンタイム損失単価」
なお、「ユーザ．移動時間」はサービスセンタ端末２０８からユーザ所在地までの移動時間を示す。
一方、次回故障予測発生時間候補が次回作業時間候補以上の場合（ステップＳ９０５のＮ）、作業前に故障が発生する虞が少ないため、事前保守イベントとして次回作業時間候補を経過時間とする（ステップＳ９０８）。同様に、交換する消耗品を確定し、発生するコストを算出する（ステップＳ９０９）。事前保守を行う（作業間隔に達した）消耗品以外の全消耗品に対して、予め設定されている「消耗品状態」テーブル３０８の「交換間隔」を参照し、次回作業時間候補よりも短いものを交換消耗品とする。コストは以下の和になる。
人件費＝（「ユーザ．移動時間」＋Σ交換消耗品の「消耗品．交換時間」）×サービスマン単価
材料費＝Σ交換消耗品の「消耗品．単価」
ダウンタイム損失＝０
ダウンタイムの考え方は、サービスマンの作業時間自体は、ダウンタイムをゼロとしている。ここでは、予期せぬ故障時にサービスマンが駆けつけるまでの時間をダウンタイムと考えることにする。
交換した消耗品に対しては、新たに次回交換時間を算出し、交換していない消耗品に対しては、算出済みの次回故障予測発生時間候補から経過時間を引いた値で次回故障予測発生時間候補を更新し、作業間隔から経過時間に「機体」テーブル３０４の「カウンタ進度平均」をかけた値を引いて、作業間隔を更新する（ステップＳ９１０）。以下同様に次回故障予測発生時間候補と次回作業時間候補を確定し（ステップＳ９１１）、イベントの確定、交換消耗品の確定、コストの算出をシミュレーション期間に経過時間が達するまで繰り返す（ステップＳ９１２）。
このシミュレーションを１セットとして、図１０に示す全ての保守対象機器の保守計画戦略サンプルに対してシミュレーションを行い、算出されるコストが最も廉価な保守計画戦略サンプルを最適戦略として採用し、最適戦略として「消耗品状態．作業間隔」と「消耗品状態．交換間隔」に設定する。
図１２は、各サンプルに対するシミュレーション結果を示す図である。この例では、６８番目のサンプルが１台１カウントあたりの平均コストが最小であり、最適戦略として採用される。そして、最適戦略の「作業間隔」と「交換間隔」を、各消耗品について「消耗品状態」テーブル３０８の「作業間隔」と「交換間隔」に設定する。
また、ＭＦＰ２０１は、定期通信時に追加情報として「消耗品状態」テーブル３０８の「作業間隔」と「交換間隔」をダウンロードし、自らのメモリを設定することも可能である。この場合、ＭＦＰ２０１は適宜自らの表示パネルに最適戦略である「作業間隔」、「交換間隔」をユーザに提示することが考えられる。
続いて、「作業日提示モード」について説明する。  
図１３は保守計画システム１における作業日提示モードの処理の流れを示すフローチャートであり、図１４は、「カウンタ履歴」テーブル３０７の一例を示す図である。
「作業日提示モード」では、サービスマン２０２が、日常的に次回の作業日（機器を保守点検するタイミング）を確認する場合を想定している。
上述した「戦略策定モード」により、予め望ましい「作業間隔」と「交換間隔」が設定されており、サービスマン２０２は、担当するユーザの「ユーザ．ＩＤ」をサービスセンタ端末２０８から入力することにより、次回の作業日を確認する。
保守計画手段２０６は、図５に示す「機体」テーブル３０４の「ＩＤ」と「消耗品状態」テーブル３０８の「機体．ＩＤ」とを照合する。そして、「ＩＤ」と合致する「機体．ＩＤ」を持つ「消耗品状態」テーブル３０８を全て抽出し、「カウンタ取得日」、「カウンタ」、「作業間隔」、「交換間隔」を参照する。また、「機体」テーブル３０４から「カウンタ進度平均」を参照する。
保守計画手段２０６は、以下の計算をして、各消耗品について次回の作業予定日を算出する（ステップＳ７０１）。
作業予定日＝カウンタ取得日＋（作業間隔−カウンタ）／カウンタ進度平均  
各消耗品の作業予定日のうち最短のものを、作業日として確定し（ステップＳ７０２）、最短の作業予定日を与える消耗品以外の消耗品に対して、以下の計算をして作業予定日を算出する（ステップＳ７０３）。
交換予定日＝カウンタ取得日＋（交換間隔−カウンタ）／カウンタ進度平均  
作業予定日よりも交換予定日が短い消耗品を交換消耗品として確定する（ステップＳ７０４）。表示手段２０７は、この確定した作業を行う日付と交換する消耗品をモバイル通信端末１２等の出力装置からサービスマン２０２に提示する（ステップＳ７０５）。
なお、上述のような処理の他、図４に示す「機体」テーブル３０４の「カウンタ進度分散」を利用して、「カウンタ進度平均」を区間で表現し、作業日を期間で推定することも可能である。
以上の実施の形態では、距離が離れていない場所に設置されている複数のＭＦＰに対し、保守計画を同時に最適化することが可能となる。また、これに限らず、別のユーザ間でもサービスマン２０２の移動時間がほとんどかからない場合に同一ユーザでも複数のＭＦＰ２０１を利用している場合も、同一の場所と纏められるＭＦＰ２０１のグループ毎に「ユーザ」テーブル３０１にＩＤを用意してグループ毎に算出してもよい。
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、「作業日提示モード」において、予め登録されている複数の機体全てに対して、定期的に計算を実行する。
保守計画手段２０６は、定期的(例えば、毎日６時)に実行されるスケジュール機能を有し、図４に示す「ユーザ」テーブル３０１に登録されている全てのユーザの「作業日提示モード」を実行し、図４に示す「作業計画」テーブル３１１を更新する。サービスマン２０２は出社時にサービスセンタ端末２０８の操作出力部から、または、社外からモバイル通信端末１２を利用して、保守計画システム１にアクセスして、自分のＩＤを入力し、保守の予定を問い合わせる。保守計画手段２０６は、入力されたＩＤを「機体」テーブル３０４の「サービスマン．ＩＤ」と照らし合わせ、合致する「機体」テーブル３０４の全タプルを抽出する。更に、抽出された全タプルの「ＩＤ」を図４に示す「作業計画」テーブル３１１の「機体．ＩＤ」と照らし合わせ、ＩＤが合致する「作業計画」テーブル３１１の全タプルを抽出する。抽出された全タプルの中から、「作業予定日」が最も近いものを検索し、該当する「機体．ＩＤ」を「ユーザ／機体対応」テーブル３０６に照らし合わせて、作業先である「ユーザ．ＩＤ」と「ユーザ．名称」を特定する。
最も近い作業予定日の機体が複数存在した場合は、その内の１つを選択する。保守計画手段２０６は、特定された「ユーザ．ＩＤ」を再度、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６に照らし合わせ、ＩＤが合致する全タプルを抽出し、該当する「機体．ＩＤ」一覧を作成する。更に、保守計画手段２０６は作成した「機体．ＩＤ」一覧を図４に示す「作業計画」テーブル３１１の「機体．ＩＤ」と照らし合わせ、ＩＤが合致する「作業計画」テーブル３１１の全タプルを抽出し、「機体．ＩＤ」「作業予定日」「交換消耗品リスト」の一覧を作成し、「ユーザ．ＩＤ」「ユーザ．名称」と共にサービスセンタ端末２０８の操作出力部に表示する。または、表示手段２０７を介してモバイル通信端末１２に表示する。
サービスマン２０２からサービスセンタ端末２０８、またはモバイル通信端末１２を通して、今後の保守対象ユーザの一覧要求が入力された場合には、保守計画手段２０６は、同様にサービスマン２０２のＩＤから図４に示す「機体」テーブル３０４、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６の順に検索して、「ユーザ．ＩＤ」と「ユーザ．名称」の一覧を作成する。また再度、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６から「ユーザ．ＩＤ」毎の「機体．ＩＤ」一覧を作成し、「作業計画」テーブル３１１内の関連づけられる全タプルを抽出し、「作業予定日」の順に保守対象である「ユーザ．名称」の一覧を端末に表示する。
サービスマン２０２からサービスセンタ端末２０８、またはモバイル通信端末１２を通して、今後の作業予定日の一覧要求が入力された場合には、保守計画手段２０６は、同様にサービスマン２０２のＩＤから「機体」テーブル３０４、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６の順に検索して、「ユーザ．ＩＤ」と「ユーザ．名称」の一覧を作成する。また再度、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６から「ユーザ．ＩＤ」毎の「機体．ＩＤ」一覧を作成し、「作業計画」テーブル３１１内の関連づけられる全タプルを抽出し、たとえば図１４に示すようなカレンダー上に「作業予定日」を表示し、最も近くに予定されている「作業予定日」の「ユーザ．名称」一覧と、そのうちの１ユーザの詳細情報(「ユーザ．ＩＤ」から関連づけられる「ユーザ．名称」「機体．ＩＤ」一覧など)をサービスセンタ端末２０８等に表示する。サービスセンタ端末２０８のユーザインタフェースを介して入力される「作業予定日」や「ユーザ．ＩＤ」情報（例えば画面上のカレンダー日付や「ユーザ．名称」のクリック）に応じて、保守計画手段２０６は「ユーザ．名称」一覧や詳細情報の表示内容を変える。また、保守対象ユーザの一覧や、作業予定日の一覧の表示中において、サービスセンタ端末２０８のユーザインタフェースを介して入力される「ユーザ．ＩＤ」選択（たとえば、画面上の「ユーザ．名称」のダブルクリック）の情報に応じて、詳細情報を表示する。
小さなサービスセンタ端末などでは、サービスマン単位ではなく、サービスセンタ単位で表示を示しても良い。この場合、サービスセンタ端末のＩＤを入力することで、「サービスマン」テーブル３１０から「サービスマン．ＩＤ」リストを抽出し、同様に「機体」テーブル３０４、「ユーザ／機体対応」テーブル３０６、「ユーザ」テーブル３０１、「作業計画」テーブル３１１を利用して該当する情報を取得することができる。
上記の２つの実施の形態では、装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得られる機能は装置内部のオペレーティング・システム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
以上、本実施の形態によれば、保守対象機器が複数ある場合であっても、消耗品個々に「作業間隔」と「交換間隔」の２つの判断基準を設定することで、サービスマンが「いつ作業すべきか」「どの消耗品を交換すべきか」を把握することができる。また、「戦略策定モード」を用いて望ましい作業間隔と交換間隔（戦略）を予め算出しておき、通常は、「作業日提示モード」を用いて確定済みの戦略を元に次回の作業日を算出するので、計算にかかるコストを低減させることができる。また、保守対象である機器の使用状況を、ネットワークを介してリアルタイムに収集することができるため、機器を作業する日の予測の確度が大幅に向上する。また消耗品の交換がライフ到達によるものかどうかを記録できるため、故障確率分布を正確に推定することができる。
また、サービスマン２０２に対しては、サービスマン／サービスセンタ毎に対象となる機体の作業予定日順のリスト、カレンダー上のスケジュールを確認できるので、短期的な業務量の把握、スケジュールの調整を行うことが出来る。
さらに、ユーザ単位などの同一場所に設置されたＭＦＰに対しては、１台の状態だけでなく、他のＭＦＰの状態も加味して最適な保守計画が立案できる。
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明である。以上に詳述したように本発明によれば、保守業務に関するコストを低減すると共に、製品のダウンタイムも低減することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る一実施の形態を示すシステムの全体図。
【図２】本発明に係る保守計画システムの概要を示す構成図。
【図３】本発明に係る保守計画手段の一例を示す図。
【図４】本発明に係る「消耗品状態」テーブルの一例を示す図。
【図５】本発明に係る保守計画システム１にて利用されるデータのフォーマットと、各データテーブルの関係を示す図。
【図６】本発明に係る「保守履歴」テーブルの一例を示す図。
【図７】本発明に係る「機体」テーブルの内容が更新された状態の一例を示す図。
【図８】本発明に係る「機体」テーブルの内容が更新された状態の一例を示す図。
【図９】本発明に係る「消耗品状態」テーブルの内容が更新された状態の一例を示す図。
【図１０】本発明に係るＩＤが「１００２１３」と「１００２１４」と「１０１５０１」の機体に対する保守点検計画戦略を設定したサンプルを示す図。
【図１１】本発明に係る保守作業シミュレーションの概略の手順を示すフローチャート。
【図１２】本発明に係る保守作業シミュレーション結果を示す図。
【図１３】本発明に係る保守計画システムにおける作業日提示モードの処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】本発明に係る「カウンタ履歴」テーブルの一例を示す図。
【図１５】本発明にかかる、カレンダー上の「作業予定日」に「機体．ＩＤ」一覧と機体の詳細情報とを端末に表示した一例を示す図。
【符号の説明】
【０００８】
１  保守計画システム、１０  ネットワーク、１２  モバイル端末、１３  ルータ、１４  ＬＡＮ、２０１  ＭＦＰ、２０２  サービスマン、２０３  カウンタ値取得手段、２０４  記憶手段、２０５  故障率分布算出手段、２０６  保守計画手段、２０７  表示手段、２０８  サービスセンタ端末、３０１  「ユーザ」テーブル、３０２  「サービスセンタ」テーブル、３０３  「機種」テーブル、３０４  「機体」テーブル、３０５  「消耗品」テーブル、３０６  「ユーザ／機体対応」テーブル、３０７  「保守履歴」テーブル、３０８  「消耗品状態」テーブル、３０９  「カウンタ履歴」テーブル、３１０  「サービスマン」テーブル、３１１  「作業計画」テーブル
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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