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公開番号2024169347
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2024080165
出願日2024-05-16
発明の名称フォールトツリーを生成する方法
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類G05B 19/05 20060101AFI20241128BHJP(制御;調整)
要約【課題】フォールトツリーを効率的に自動生成する。
【解決手段】フォールトツリー生成方法は、アセンブリデータ及び1又は複数のラダープログラムを、入力として受信するステップであって、アセンブリデータは設備又はラインアセンブリツリーを含み、1又は複数のラダープログラムは設備又はライン制御ロジックを含む、ステップと、アセンブリデータに含まれるアセンブリツリー構造と、1又は複数のラダープログラムに含まれる制御ロジックとに基づいて、設備アーキテクチャに関連するフォールトツリーを生成するステップと、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
アセンブリデータ及び１又は複数のラダープログラムを、入力として受信するステップであって、前記アセンブリデータは、設備又はラインアセンブリツリーを含み、前記１又は複数のラダープログラムは、設備又はライン制御ロジックを含む、ステップと、
前記アセンブリデータに含まれるアセンブリツリー構造と、前記１又は複数のラダープログラムに含まれる制御ロジックとに基づいて、設備アーキテクチャに関連するフォールトツリーを生成するステップと、を含む方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記設備アーキテクチャに関連するフォールトツリーを生成するステップは、さらに、
前記アセンブリデータに含まれるアセンブリツリー構造に基づく第１フォールトツリーの上位部と、前記１又は複数のラダープログラムに含まれる制御ロジックに基づく第２フォールトツリーの下位部と、を接続するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記アセンブリツリー構造に基づく前記第１フォールトツリーの上位部と、前記制御ロジックに基づく前記第２フォールトツリーの下位部とを接続するステップは、前記第１フォールトツリーの上位部のフルパスに含まれる単語の量と前記第２フォールトツリーの下位部のパスのトップの単語に基づく、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記設備アーキテクチャの１又は複数のコンポーネントを、前記アセンブリデータ内の設備又はラインアセンブリツリーから、前記第１フォールトツリーの上位部からの前記１又は複数のコンポーネントのそれぞれを識別する部品名データベースに基づいて抽出するステップを、さらに含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記設備アーキテクチャに関連するフォールトツリーを生成するステップは、
１又は複数の変数を、前記設備又はライン制御ロジックから、前記設備アーキテクチャの１又は複数のコンポーネントの変数名データベースに基づいて抽出するステップと、
前記アセンブリツリー構造を、前記１又は複数の変数に関連付けられたラダープログラムに基づいて抽出するステップと、を含む、方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法であって、
前記フォールトツリーの部品名データベース及び変数名データベースは、１又は複数の共通グループにグループ化された部品名又は変数名を含み、
前記第１フォールトツリーと前記第２フォールトツリーの接続は、前記１又は複数の共通グループのグループ化に基づく、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、
前記設備又はラインアセンブリツリーは、前記１又は複数のラダープログラムにおける関連する入力及び出力変数を含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記設備アーキテクチャに関連するフォールトツリーは、１又は複数のノード、１又は複数のブランチ、及び１又は複数の論理ゲートを含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記１又は複数のノードは、障害事象に関連する情報を含み、
前記１又は複数のノードのそれぞれは、前記１又は複数のブランチのそれぞれのブランチと接続される、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、
前記１又は複数の論理ゲートは、第１フォールトツリーの上位部と第２フォールトツリーの下位部との間に接続される、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、フォールトツリーの自動生成を行うシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
工場の生産性を最大化するために生産ラインの稼働時間を維持することが、必要である。ラインの稼働時間を低下させる一つの要因は、何らかの異常状態による機械故障であり、機械故障の根本原因解析に基づく迅速な復旧が必要となる。この目的のために、フォールトツリーを用いたフォールトツリー解析が一般的に行われている。フォールトツリーは、故障事象を示すトップノード、根本原因現象を示すより下位のノード、現象の因果関係を示す１以上の枝を含むツリー図である。フォールトツリーは、そこに故障が記載されている場合に、根本原因を即座に特定することができ、ダウンタイムの長期化を抑制又は解消できる有効な手法である。
【０００３】
フォールトツリーは因果関係を記述するために設備のアーキテクチャを必要とするため、設備設計者が手作業で生成することがある。設備がアクチュエータ及び／又はセンサを含む場合、一般的なプログラマブルロジックコントローラを使用して、ラダープログラムで設備を制御し、動作の高信頼性を実現できる。このような種類の設備は、機械系技術者だけでなく、電気系技術者や制御系技術者も設計されるため、フォールトツリーは、異なる設計チームのそれぞれによって作成される。この共同作業は膨大な時間を必要とし、このような専門家の不足が、最近、深刻化している。上記のような問題を解決するために、いくつかの関連技術が提案されている。
【０００４】
関連技術の一例において、過去の故障事象から設備の故障事象とその因果関係を記憶し、さらにこれらの因果関係が関係する構成部品の名称をインデックスとして所有する因果関係データベースを有するシステムが記載されている。このシステムにおいて、フォールトツリーを構築するときに部品名を入力することにより、関連する因果関係が表示され、フォールトツリーを効率的に構築できる。
【０００５】
上記例は、過去に蓄積された情報を利用してフォールトツリーを構築し得る。しかし、前提として、類似製品の過去の故障事象情報を蓄積ことが必要である。そのため、新設の設備やラインには対応できないという問題がある。また、もう一つの問題は、因果関係データベースの構築に多くの時間を要するということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－１９４７２７号公報
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、フォールトツリーの自動生成を含む。
【０００８】
本開示は、機械設計図面や制御プログラムなどの従来の設計書と、設計書から生成できる最小化されたルール又はデータベースとを用いて、新規に設計された設備又はラインにまだ存在しない、原因情報のような用意された情報を用いることなく、自動的にフォールトツリーを構築するシステムを提案する。
【０００９】
関連技術の課題に対処するため、本明細書に記載される実施例は以下の態様を含む。
【００１０】
説明される実施例は、フォールトツリーを自動生成する新規な技術を含む。フォールトツリー生成システムは、設備又はラインアセンブリツリーを含むアセンブリデータと、設備又はライン制御ロジックを含むラダープログラムとを入力として受け取り、アセンブリデータ内のアセンブリツリー構造から生成されたフォールトツリーの上位部と、ラダープログラム内の制御ロジックから得られたフォールトツリーの下位部とを接続して、フォールトツリーを生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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