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JP5963579B2 - Excavator management device and excavator abnormality detection method - Google Patents
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Description

本発明は、ショベルの管理装置、及びショベルの異常検出方法に関する。   The present invention relates to an excavator management device and an excavator abnormality detection method.

ショベル等の作業機械は、様々な建設現場、土木現場等で使用されおり、故障が発生した際には、迅速な故障修理が求められる。作業機械から収集された種々の稼働情報に基づいて、故障箇所を特定する種々の診断システムが開発されている(特許文献1)。ところが、故障が発生すると、故障修理が完了するまで、作業を中断しなければならない。   Work machines such as excavators are used in various construction sites, civil engineering sites, and the like, and when a failure occurs, quick failure repair is required. Various diagnostic systems have been developed that identify failure locations based on various operation information collected from work machines (Patent Document 1). However, when a failure occurs, the work must be interrupted until the failure repair is completed.

複数のセンサで作業機械の状態を測定し、作業機械に異常がないかを監視する異常診断技術が開発されている(特許文献2)。異常診断技術によって、故障停止する前に異常を検出し、早期に保守対策を行うことで、作業機械の故障を未然に防ぐことができる。   An abnormality diagnosis technique for measuring the state of a work machine with a plurality of sensors and monitoring whether the work machine is normal has been developed (Patent Document 2). By detecting an abnormality before stopping the failure with the abnormality diagnosis technology and taking early maintenance measures, it is possible to prevent a failure of the work machine.

特開2011−074639号公報JP 2011-074639 A 特開2010−236302号公報JP 2010-236302 A

作業機械は、猛暑地、寒冷地、地盤の軟弱な埋立地、地盤の固い鉱山等の種々の環境で使用される。また、1日24時間殆ど連続使用される場合や、短時間のみ使用される場合もある。このように、種々の環境や使用形態等(稼働条件)で稼働しているショベルの異常の有無を的確に判定することは困難である。
本発明の目的は、異常の発生の検出精度を高めることができるショベルの管理装置、及びショベルの異常検出方法を提供することである。
The work machine is used in various environments such as extremely hot regions, cold regions, soft landfills, and hard mines. Moreover, it may be used continuously for 24 hours a day or only for a short time. Thus, it is difficult to accurately determine whether there is an abnormality in the shovel operating in various environments, usage patterns, etc. (operating conditions).
An object of the present invention is to provide an excavator management device and an excavator abnormality detection method capable of improving the detection accuracy of occurrence of abnormality.

本発明の一観点によると、
ショベルから、稼働条件に依存する複数の変数の検出値が入力される入力装置と、
前記入力装置から入力された前記複数の変数の検出値を処理する処理装置と
を有し、
前記処理装置は、
評価対象ショベルから収集された前記複数の変数の検出値の組を評価対象サンプルとし、
前記複数の変数の検出値の組を1つのサンプルとし、前記入力装置から入力された複数のサンプルから、前記変数の検出値に基づいて稼働条件が前記評価対象サンプルの稼働条件と類似し、かつ正常動作時に収集された一部のサンプルを抽出して標準サンプル群とし、
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価するショベルの管理装置が提供される。
本発明の他の観点によると、
ショベルから、ショベルの稼働状態または周囲の環境に依存する複数の変数の検出値を、評価対象サンプルとして収集する工程と、
前記複数の変数の検出値を各々が含む複数のサンプルから、前記変数の検出値に基づいて、稼働条件が前記評価対象サンプルの稼働条件と類似し、かつショベルが正常に動作しているときに収集された一部のサンプルを抽出して標準サンプル群とする工程と
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価する工程と
を有するショベルの異常検出方法が提供される。
According to one aspect of the invention,
An input device for inputting detected values of a plurality of variables depending on operating conditions from an excavator;
A processing device for processing detected values of the plurality of variables input from the input device;
The processor is
A set of detected values of the plurality of variables collected from the evaluation target excavator is used as an evaluation target sample,
The detected value of the plurality of set of variables and a one sample, from a plurality of samples are input from the input device, based on a detected value of said variable, operational conditions similar to operating conditions of the evaluation sample, And extract some samples collected during normal operation to make a standard sample group,
The evaluation sample, the excavator control apparatus be evaluated based on the standard sample group is provided.
According to another aspect of the invention,
Collecting the detected values of a plurality of variables depending on the operating state of the shovel or the surrounding environment as an evaluation target sample from the excavator;
From a plurality of samples each including detection values of the plurality of variables , based on the detection values of the variables , when the operating conditions are similar to the operating conditions of the sample to be evaluated and the excavator is operating normally Extracting a part of the collected samples into a standard sample group ,
There is provided an excavator abnormality detection method including a step of evaluating the sample to be evaluated based on the standard sample group.

変数の検出値が類似する一部のサンプルを抽出して得られる標準サンプル群に基づいて、評価対象サンプルを評価することにより、より的確に異常を検出することができる。   An abnormality can be detected more accurately by evaluating the evaluation target sample based on a standard sample group obtained by extracting some samples having similar detection values of variables.

図1は、実施例1によるショベルの管理装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an excavator management device according to the first embodiment. 図2は、実施例1によるショベルの管理装置でショベルから収集されるサンプルの一覧表である。FIG. 2 is a list of samples collected from the shovel by the shovel management apparatus according to the first embodiment. 図3は、実施例1によるショベルの管理装置で実行される異常検出方法で使用されるデータ及び異常検出方法の処理の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating data used in the abnormality detection method executed by the excavator management device according to the first embodiment and a processing flow of the abnormality detection method. 図4Aは、変数A及び変数Bの検出値の類似の程度でサンプルを分類する手法を示すためのサンプルの分布図の例であり、図4Bは、機械負荷を表す変数Cの詳細なデータ形式を示す図であり、図4Cは、変数Cの検出値の類似の程度でサンプルを分類する手法を示すためのサンプルの分布図の例である。FIG. 4A is an example of a distribution diagram of a sample for showing a method of classifying samples with similar degrees of detected values of the variable A and the variable B. FIG. 4B is a detailed data format of the variable C representing the mechanical load. FIG. 4C is an example of a sample distribution diagram for illustrating a method of classifying samples according to the degree of similarity of the detected value of the variable C. 図5Aは、複数のサンプルを分類した結果を示すサンプルの一覧表であり、図5Bは、評価対象サンプルを分類した結果を示す図表である。FIG. 5A is a sample list showing the results of classifying a plurality of samples, and FIG. 5B is a chart showing the results of classifying the evaluation target samples. 図6は、複数のサンプルを分類する効果を説明するための変数kのヒストグラムである。FIG. 6 is a histogram of the variable k for explaining the effect of classifying a plurality of samples. 図7は、実施例2によるショベルの異常検出方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating an excavator abnormality detection method according to the second embodiment. 図8は、実施例3によるショベルの異常検出方法で使用されるデータ及び異常検出方法の処理の流れを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the data used in the excavator abnormality detection method according to the third embodiment and the processing flow of the abnormality detection method. 図9は、サンプルのデータ構造及び着目変数のみを含むサンプルのデータ構造を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a sample data structure and a sample data structure including only a variable of interest. 図10Aは、複数のサンプルの分類、及び複数の変数から着目変数を抽出した後のサンプルの一覧表であり、図10Bは、複数の変数から着目変数を抽出した後の評価対象サンプルのデータ構造を示す図である。FIG. 10A is a list of samples after extracting a target variable from a plurality of samples and a plurality of variables, and FIG. 10B is a data structure of an evaluation target sample after extracting a target variable from a plurality of variables. FIG. 図11は、複数の変数から着目変数を選定する方法で用いられるデータ及び処理の流れを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of data and processing used in a method of selecting a target variable from a plurality of variables. 図12は、サンプル群と故障情報とを、機番及び日付情報で関連付けて生成されたサンプル群の一覧表である。FIG. 12 is a list of sample groups generated by associating sample groups and failure information with machine number and date information. サンプルを構成する複数の変数と、遺伝的アルゴリズムで用いられる染色体の遺伝子との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with the some variable which comprises a sample, and the gene of the chromosome used by a genetic algorithm. 図14は、実施例3によるショベルの異常検出方法で用いられる遺伝的アルゴリズムのフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart of a genetic algorithm used in the excavator abnormality detection method according to the third embodiment. 遺伝的アルゴリズムで染色体の評価を行う処理の流れ、及び用いられるデータを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which evaluates a chromosome with a genetic algorithm, and the data used. 図16は、実施例4によるショベルの異常検出方法で使用されるデータ及び異常検出方法の処理の流れを示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the data used in the excavator abnormality detection method according to the fourth embodiment and the process flow of the abnormality detection method. 図17は、実施例4による方法で選定された着目変数を示す図表である。FIG. 17 is a chart showing variables of interest selected by the method according to the fourth embodiment. 図18は、各変数が、ショベルの個体ごとの着目変数リストに選定される頻度を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the frequency with which each variable is selected in the target variable list for each individual shovel.

[実施例1]
図1に、実施例1によるショベル管理装置の概略ブロック図を示す。ショベル管理装置20は、処理装置21、故障情報記憶装置22、サンプルデータ記憶装置23、入力装置24、及び出力装置25を含む。複数のショベル26の各々が、稼働状態または周囲の環境の稼働条件に依存する複数の項目(変数)を計測する。ショベル26で計測された種々の変数の検出値が、電気通信回線28を経由して、入力装置24に入力される。なお、入力装置24として、オペレータが操作するキーボード、リムーバブル記憶装置からデータ
を読み取る入力インタフェース等を用いてもよい。
[Example 1]
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an excavator management apparatus according to the first embodiment. The excavator management device 20 includes a processing device 21, a failure information storage device 22, a sample data storage device 23, an input device 24, and an output device 25. Each of the plurality of excavators 26 measures a plurality of items (variables) depending on the operating state or operating conditions of the surrounding environment. Detection values of various variables measured by the excavator 26 are input to the input device 24 via the telecommunication line 28. The input device 24 may be a keyboard operated by an operator, an input interface for reading data from a removable storage device, or the like.

処理装置21は、入力装置24から入力された種々の変数の検出値をサンプルデータ記憶装置23に記憶させるとともに、ショベルの異常検出処理を行う。故障情報記憶装置22に、過去の故障事例の情報が記憶されている。故障事例の情報には、ショベルの個体を特定する機番、故障発生の日付情報、及び故障内容等が含まれる。処理装置21は、異常検出結果を、出力装置25に出力する。出力装置25には、例えば画像表示装置、発音装置等が用いられる。   The processing device 21 stores detection values of various variables input from the input device 24 in the sample data storage device 23 and performs an excavator abnormality detection process. Information on past failure cases is stored in the failure information storage device 22. The information on the failure case includes a machine number that identifies an individual shovel, date information on the occurrence of the failure, and details of the failure. The processing device 21 outputs the abnormality detection result to the output device 25. As the output device 25, for example, an image display device, a sound generation device, or the like is used.

図2に、ショベルから収集されたサンプルの一例を示す。サンプルの各々は、ショベルの機番、検出値を取得した日付情報、及び複数の変数の検出値で構成される。稼働条件に依存する変数には、例えば環境に依存する変数、及び運転状況に依存する変数が含まれる。環境に依存する変数として、例えば大気圧(変数A)、吸気温度(変数B)等が挙げられる。運転状況に依存する変数として、例えば機械負荷(変数C)、走行時間比率(変数D)等が挙げられる。図2は、例えば機番1のショベルから2012年4月1日に収集された変数A〜変数Gの検出値が、それぞれx(1,1)〜x(1,7)であることを示している。変数の数は、一般的に100以上である。   FIG. 2 shows an example of a sample collected from an excavator. Each of the samples includes the excavator machine number, date information obtained from the detected value, and detected values of a plurality of variables. Variables that depend on operating conditions include, for example, variables that depend on the environment and variables that depend on the driving situation. Examples of the environment-dependent variables include atmospheric pressure (variable A), intake air temperature (variable B), and the like. Examples of the variable depending on the driving situation include a mechanical load (variable C), a travel time ratio (variable D), and the like. FIG. 2 shows that the detected values of the variables A to G collected from the excavator of the machine number 1 on April 1, 2012 are x (1,1) to x (1,7), respectively. ing. The number of variables is generally 100 or more.

図3に、実施例1によるショベルの異常検出方法の処理の流れ、及び用いられるデータを示す。ステップST1において、処理装置21(図1)がショベルからサンプルを収集し、サンプルデータ記憶装置23(図1)に記憶させる。これにより、ショベル管理装置20に複数のサンプルからなるサンプル群30が準備される。ステップST2において、複数のサンプルを、変数の検出値の類似の程度に基づいて複数のサンプル群に分類する。   FIG. 3 shows a processing flow of the excavator abnormality detection method according to the first embodiment and data used. In step ST1, the processing device 21 (FIG. 1) collects samples from the shovel and stores them in the sample data storage device 23 (FIG. 1). Thereby, the sample group 30 consisting of a plurality of samples is prepared in the excavator management device 20. In step ST2, the plurality of samples are classified into a plurality of sample groups based on the degree of similarity of the detected values of the variables.

図4Aを参照して、複数のサンプルの分類方法の一例について説明する。図4Aは、変数A(大気圧)及び変数B(吸気温度)に着目したサンプルの分布図を示す。大気圧が低い領域に分布するサンプルは、例えば高地での作業を示唆する。吸気温度が低い領域に分布するサンプルは、例えば寒冷地での作業を示唆する。このように、作業環境が異なると、作業環境に応じて変数の検出値が異なる場合がある。例えば、大気圧が50kPa未満で、かつ吸気温度が0℃未満のサンプルを第1のサンプル群31に分類する。吸気温度が50℃以上のサンプルを第3のサンプル群33に分類する。第1及び第2のサンプル群31、33のいずれにも含まれないサンプルを、第2のサンプル群32に分類する。第1のサンプル群31に分類されたサンプルが収集された環境は、高地でかつ低温の過酷なものである。第3のサンプル群33に分類されたサンプルが収集された環境は、気温50℃以上の過酷なものである。   An example of a method for classifying a plurality of samples will be described with reference to FIG. 4A. FIG. 4A shows a distribution diagram of a sample focusing on variable A (atmospheric pressure) and variable B (intake air temperature). Samples distributed in regions with low atmospheric pressure suggest working at high altitudes, for example. Samples distributed in regions where the intake air temperature is low suggest, for example, work in cold regions. Thus, when the work environment is different, the detected value of the variable may be different depending on the work environment. For example, samples having an atmospheric pressure of less than 50 kPa and an intake air temperature of less than 0 ° C. are classified into the first sample group 31. Samples having an intake air temperature of 50 ° C. or higher are classified into the third sample group 33. Samples not included in any of the first and second sample groups 31 and 33 are classified into the second sample group 32. The environment in which the samples classified into the first sample group 31 are collected is high altitude and low temperature and severe. The environment in which the samples classified into the third sample group 33 are collected is a severe environment having an air temperature of 50 ° C. or higher.

図4B及び図4Cを参照して、分類方法の他の例について説明する。図4Bは、機械負荷を示す変数Cのデータ形式の一例を示す。機械負荷率0%から100%までの範囲が10段階に区分され、各区分ごとに、当該区分の機械負荷率で稼働した時間t1、t2、・・・が格納される。例えば、機械負荷率70〜80%、80〜90%、90〜100%で稼働した時間t8、t9、t10を加算すると、機械負荷率70%以上で稼働した時間t(C≧70)を算出することができる。
図4Cは、変数C(機械負荷)に着目したサンプルの分布図を示す。図4Cの横軸は、70%以上の機械負荷率で動作している時間を表し、縦軸は頻度(サンプルの個数)を表す。図4Cに示した例では、70%以上の機械負荷率で動作している時間が2〜3時間の頻度が最も高いことを示している。例えば、70%以上の機械負荷率で動作している時間が5時間以上のサンプル、1〜5時間のサンプル、及び1時間未満のサンプルを、それぞれ第1のサンプル群31、第2のサンプル群32、及び第3のサンプル群33に分類する。第1のサンプル群31に分類されたサンプルが収集された稼働条件は、例えば硬い岩盤の掘削等、機械負荷が過酷な稼働条件である。
Another example of the classification method will be described with reference to FIGS. 4B and 4C. FIG. 4B shows an example of the data format of the variable C indicating the machine load. The range from 0% to 100% of the mechanical load factor is divided into 10 stages, and the time t1, t2,... Operated at the mechanical load factor of the relevant category is stored for each category. For example, adding the times t8, t9, and t10 operated at a mechanical load factor of 70 to 80%, 80 to 90%, and 90 to 100%, the time t (C ≧ 70) operated at a mechanical load factor of 70% or more is calculated. can do.
FIG. 4C shows a distribution diagram of samples focusing on the variable C (mechanical load). The horizontal axis of FIG. 4C represents the time during which the machine load factor is 70% or more, and the vertical axis represents the frequency (number of samples). In the example shown in FIG. 4C, it is shown that the frequency of operating for 2 to 3 hours with the mechanical load factor of 70% or more is the highest. For example, a sample operating at a mechanical load factor of 70% or more, a sample of 5 hours or more, a sample of 1 to 5 hours, and a sample of less than 1 hour are designated as the first sample group 31 and second sample group 32 and the third sample group 33. The operating conditions in which the samples classified into the first sample group 31 are collected are operating conditions with severe mechanical loads such as excavation of hard rock.

図4Aでは、変数A及び変数Bに着目してサンプルを分類し、図4Cでは、変数Cに着目してサンプルを分類したが、図2に示した変数D(走行時間比率)に着目してサンプルを分類してもよいし、その他の変数に着目してサンプルを分類してもよい。   In FIG. 4A, samples are classified by focusing on variable A and variable B. In FIG. 4C, samples are classified by focusing on variable C, but focusing on variable D (traveling time ratio) shown in FIG. The sample may be classified, or the sample may be classified by focusing on other variables.

図3に示すように、サンプル群30に含まれる複数のサンプルが、第1のサンプル群31、第2のサンプル群32、及び第3のサンプル群33のいずれかに分類される。図5Aに、複数のサンプルを分類した後のサンプルの一覧を示す。図5Aに示した例では、サンプル番号1、5、7のサンプルが第1のサンプル群31に分類され、サンプル番号4のサンプルが第2のサンプル群32に分類され、サンプル番号2、3、8、9、10のサンプルが第3のサンプル群33に分類されている。   As shown in FIG. 3, the plurality of samples included in the sample group 30 are classified into one of the first sample group 31, the second sample group 32, and the third sample group 33. FIG. 5A shows a list of samples after a plurality of samples are classified. In the example shown in FIG. 5A, samples with sample numbers 1, 5, and 7 are classified into the first sample group 31, samples with sample number 4 are classified into the second sample group 32, and sample numbers 2, 3, and The 8, 9, and 10 samples are classified into the third sample group 33.

図3に示したステップST3において、評価対象のショベルから、評価対象サンプル35を収集する。図5Bに、評価対象サンプル35のデータ構造を示す。評価対象サンプル35の変数A〜変数Gの検出値は、y(1)〜y(7)である。ステップST4において、評価対象サンプル35が属するサンプル群を決定する。図3及び図5Bに示した例では、評価対象サンプル35が第1のサンプル群31に属する。   In step ST3 shown in FIG. 3, the evaluation object sample 35 is collected from the evaluation object shovel. FIG. 5B shows the data structure of the evaluation target sample 35. The detected values of the variable A to the variable G of the evaluation target sample 35 are y (1) to y (7). In step ST4, a sample group to which the evaluation target sample 35 belongs is determined. In the example shown in FIGS. 3 and 5B, the evaluation target sample 35 belongs to the first sample group 31.

ステップST5において、評価対象サンプル35が属する第1のサンプル群31の複数のサンプルから、ショベルが正常に動作している期間に収集されたサンプルのみを抽出する。正常に動作している期間に収集されたサンプルのみを含むサンプル群を標準サンプル群34ということとする。   In step ST5, only samples collected during a period in which the excavator is operating normally are extracted from the plurality of samples of the first sample group 31 to which the evaluation target sample 35 belongs. A sample group including only samples collected during a period of normal operation is referred to as a standard sample group 34.

ステップST6において、標準サンプル群34を基準として、評価対象サンプル35を評価する。評価方法として、種々の多変量解析手法を適用することができる。この評価により、評価対象サンプル35が、標準サンプル群34内で異常であるか否か、すなわち評価対象のショベルに異常が発生しているか否かが評価される。評価結果を、出力装置25から出力する。   In step ST6, the evaluation target sample 35 is evaluated using the standard sample group 34 as a reference. Various multivariate analysis methods can be applied as the evaluation method. By this evaluation, it is evaluated whether or not the evaluation object sample 35 is abnormal in the standard sample group 34, that is, whether or not an abnormality has occurred in the evaluation object shovel. The evaluation result is output from the output device 25.

なお、ステップST2での分類前に、全体のサンプル群30から故障時のサンプルを取り除き、正常動作時のサンプルのみを分類の対象としてもよい。この場合には、第1のサンプル群31に正常動作時のサンプルのみが含まれる。このため、ステップST5を省略し、第1のサンプル群31を標準サンプル群として用いることができる。   Note that, before classification in step ST2, samples at the time of failure may be removed from the entire sample group 30, and only samples during normal operation may be targeted for classification. In this case, the first sample group 31 includes only samples during normal operation. For this reason, step ST5 can be omitted and the first sample group 31 can be used as the standard sample group.

図6に、変数kに着目したサンプルの分布図(ヒストグラム)の一例を示す。図6の太線34は、標準サンプル群34に属する複数のサンプルの分布を示し、破線30は、全体のサンプル群30に属する複数のサンプルの分布を示す。評価対象サンプル35の変数kの検出値はy(k)である。全体のサンプル群30の分布を判定の基準とすると、変数kの検出値y(k)は異常な値ではなく、一般的な値であると考えられる。ところが、標準サンプル群34の分布を判定の基準とすると、変数kの検出値y(k)は、最頻度を示す値から大きく外れた異常値であることがわかる。   FIG. 6 shows an example of a distribution diagram (histogram) of samples focusing on the variable k. 6 indicates the distribution of a plurality of samples belonging to the standard sample group 34, and the broken line 30 indicates the distribution of a plurality of samples belonging to the entire sample group 30. The detected value of the variable k of the evaluation target sample 35 is y (k). When the distribution of the entire sample group 30 is used as a criterion for determination, the detected value y (k) of the variable k is considered to be a general value rather than an abnormal value. However, when the distribution of the standard sample group 34 is used as a criterion for determination, it can be seen that the detected value y (k) of the variable k is an abnormal value greatly deviating from the value indicating the maximum frequency.

図6に示したように、評価対象サンプル35を評価する際に、全体のサンプル群30を評価基準として用いると、評価対象サンプル35の変数kの検出値y(k)が異常であることを見逃してしまう。実施例1では、予め、全体のサンプル群30が、複数のサンプル群31〜33に分類されている。評価対象サンプル35は、評価対象サンプル35が計測された環境や動作条件と類似する標準サンプル群34が評価基準として用いられる。このため、異常の見逃しを低減することができる。   As shown in FIG. 6, when the entire sample group 30 is used as an evaluation criterion when evaluating the evaluation target sample 35, the detected value y (k) of the variable k of the evaluation target sample 35 is abnormal. I miss it. In Example 1, the entire sample group 30 is classified into a plurality of sample groups 31 to 33 in advance. As the evaluation target sample 35, a standard sample group 34 similar to the environment or operating condition in which the evaluation target sample 35 is measured is used as an evaluation criterion. For this reason, it is possible to reduce oversight of abnormality.

[実施例2]
図7を参照して、実施例2によるショベルの異常検出方法について説明する。実施例2では、図3に示したステップST6の評価方法が具体化される。
[Example 2]
With reference to FIG. 7, a description will be given of an excavator abnormality detection method according to the second embodiment. In the second embodiment, the evaluation method in step ST6 shown in FIG. 3 is embodied.

ステップSA1において、標準サンプル群34(図3)に基づいて、マハラノビスタグチ法で用いられる単位空間を生成する。ステップSA2において、単位空間の中心から、評価対象サンプル35(図3)までのマハラノビス距離MDを算出する。マハラノビス距離MDを算出する際に、サンプルを構成するすべての変数(図2)を用いてもよいし、一部の変数のみを用いてもよい。   In step SA1, based on the standard sample group 34 (FIG. 3), a unit space used in the Mahalanobis Taguchi method is generated. In step SA2, the Mahalanobis distance MD from the center of the unit space to the evaluation target sample 35 (FIG. 3) is calculated. When calculating the Mahalanobis distance MD, all the variables (FIG. 2) constituting the sample may be used, or only some of the variables may be used.

ステップSA3において、算出されたマハラノビス距離が、閾値より大きいか否かを比較する。マハラノビス距離MDが閾値以下である場合、ステップSA4において、評価対象サンプル35は正常であると判定する。マハラノビス距離MDが閾値より大きい場合、ステップSA5において、評価対象サンプル35は異常であると判定する。   In step SA3, it is compared whether or not the calculated Mahalanobis distance is greater than a threshold value. If the Mahalanobis distance MD is less than or equal to the threshold value, it is determined in step SA4 that the evaluation target sample 35 is normal. If the Mahalanobis distance MD is greater than the threshold value, it is determined in step SA5 that the evaluation target sample 35 is abnormal.

実施例2のように、評価対象サンプル35が正常であるか異常であるかの評価を行う手法として、マハラノビスタグチ法を用いることが有効である。   As in Example 2, it is effective to use the Mahalanobis Taguchi method as a method for evaluating whether the evaluation target sample 35 is normal or abnormal.

[実施例3]
図8〜図15を参照して、実施例3によるショベルの異常検出方法について説明する。実施例1では、図3に示したステップST6で、サンプルを構成するすべての変数A、B、C、・・・(図2)に着目して評価を行った。実施例3では、複数の変数から一部の変数のみを用いて評価を行う。
[Example 3]
The excavator abnormality detection method according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. In Example 1, in step ST6 shown in FIG. 3, the evaluation was performed while paying attention to all variables A, B, C,... (FIG. 2) constituting the sample. In Example 3, the evaluation is performed using only some of the plurality of variables.

図8に示すように、サンプル群30、故障情報40、及び評価対象サンプル35が準備されている。サンプル群30及び評価対象サンプル35は、実施例1で取り扱ったサンプル群30及び評価対象サンプル35(図3)と同一のものである。図3に示した実施例1の方法と同様に、サンプル群30から標準サンプル群34を生成する。故障情報40は、ショベルに生じた過去の故障事例を含んでいる。故障事例の各々は、ショベルの機番、故障の発生した日付情報、及び故障内容を含む。   As shown in FIG. 8, a sample group 30, failure information 40, and an evaluation target sample 35 are prepared. The sample group 30 and the evaluation target sample 35 are the same as the sample group 30 and the evaluation target sample 35 (FIG. 3) handled in the first embodiment. Similar to the method of the first embodiment shown in FIG. 3, the standard sample group 34 is generated from the sample group 30. The failure information 40 includes past failure cases that have occurred in the shovel. Each failure case includes an excavator machine number, date information on which the failure occurred, and a failure content.

ステップST10において、サンプル群30に含まれる各サンプルを構成する複数の変数から一部の変数を選定する。選定された変数を着目変数50ということとする。   In step ST10, some variables are selected from a plurality of variables constituting each sample included in the sample group 30. The selected variable is referred to as a target variable 50.

図9に、選定された着目変数50の一例を示す。サンプル群30(図8)の各サンプルは、機番、日付情報、変数A、B、C、・・・の検出値を含む。一例として、複数の変数のうち、変数E、H、J、L、M、P、・・・が除かれ、変数A、B、C、D、F、G、I、K、N、Oが着目変数50として選定されている。   FIG. 9 shows an example of the selected variable of interest 50. Each sample of the sample group 30 (FIG. 8) includes a machine number, date information, and detected values of variables A, B, C,. As an example, variables E, H, J, L, M, P,... Are excluded from a plurality of variables, and variables A, B, C, D, F, G, I, K, N, O are included. It is selected as the variable of interest 50.

図10A及び図10Bに、それぞれ着目変数50を明示した標準サンプル群34の一覧、及び評価対象サンプル35の一例を示す。図10Aに示すように、標準サンプル群34の複数のサンプルは、実施例1のステップST2(図3)で分類される手法と同一の手法で、複数のサンプル群に分類されている。標準サンプル群34は、第1のサンプル群31(図3)に分類されたサンプル番号1、5、7、・・・のサンプルを含む。着目変数50として、変数A、B、C、D、F、G、I、K、O、・・・が選定されている。図10Bに示すように、評価対象サンプル35においても、着目変数50として、変数A、B、C、D、F、G、I、K、O、・・・が選定される。   FIG. 10A and FIG. 10B show a list of standard sample groups 34 in which the target variable 50 is specified, and an example of the evaluation target sample 35. As shown in FIG. 10A, the plurality of samples in the standard sample group 34 are classified into a plurality of sample groups by the same technique as that classified in step ST2 (FIG. 3) of the first embodiment. The standard sample group 34 includes samples of sample numbers 1, 5, 7,... Classified into the first sample group 31 (FIG. 3). As the variable of interest 50, variables A, B, C, D, F, G, I, K, O,. As shown in FIG. 10B, also in the evaluation target sample 35, variables A, B, C, D, F, G, I, K, O,.

ステップST12において、標準サンプル群34を評価基準とし、着目変数50のみを用いて、評価対象サンプル35の評価を行う。この評価は、実施例1で採用されたステップST6(図3)の評価手法、または実施例2で採用された評価手法(図7)と同一であ
る。評価後に、ステップST13において、出力装置25(図1)に評価結果を出力する。
In step ST12, the evaluation target sample 35 is evaluated using the standard sample group 34 as an evaluation criterion and using only the variable of interest 50. This evaluation is the same as the evaluation method of step ST6 (FIG. 3) adopted in Example 1 or the evaluation method (FIG. 7) adopted in Example 2. After the evaluation, in step ST13, the evaluation result is output to the output device 25 (FIG. 1).

図11〜図15を参照して、ステップST10(図8)において複数の変数から一部の着目変数を選定する方法について説明する。   With reference to FIGS. 11 to 15, a method of selecting some target variables from a plurality of variables in step ST <b> 10 (FIG. 8) will be described.

図11に示すように、ステップST20において、サンプル群30と故障情報40とを、機番及び日付情報で関連付けて結合する。これにより、故障情報に含まれている故障内容を変数として含むサンプル群41が得られる。   As shown in FIG. 11, in step ST <b> 20, the sample group 30 and the failure information 40 are associated with each other by the machine number and date information and combined. As a result, a sample group 41 including the failure content included in the failure information as a variable is obtained.

図12に、変数として故障内容を含むサンプル群の一覧を示す。各サンプルは、機番、日付情報、変数A、B、C、・・・、及び故障内容を含む。故障内容の変数は、各サンプルの機番の変数で特定されるショベルにおいて、日付情報で特定される日に発生した故障の内容を示している。故障内容の変数に「0」が設定されているサンプルは、故障が発生していないことを示している。   FIG. 12 shows a list of sample groups including failure contents as variables. Each sample includes a machine number, date information, variables A, B, C,. The failure content variable indicates the content of the failure that occurred on the date specified by the date information in the excavator specified by the machine number variable of each sample. A sample in which “0” is set in the variable of the failure content indicates that no failure has occurred.

図11のステップST21において、変数として故障内容を含むサンプル群41の複数のサンプルを、第1〜第3の故障内容含有サンプル群42〜44のいずれかに分類する。分類の手法は、実施例1で用いたステップST2(図3)の手法と同一である。   In step ST21 of FIG. 11, a plurality of samples of the sample group 41 including the failure content as a variable is classified into any of the first to third failure content-containing sample groups 42 to 44. The classification method is the same as the method of step ST2 (FIG. 3) used in the first embodiment.

ステップST22において、評価対象サンプル35(図8)の属するサンプル群を決定する。この決定手法は、実施例1で用いたステップST4(図3)の手法と同一である。図11では、評価対象サンプル35が、第1の故障情報含有サンプル群42に属する例を示している。   In step ST22, a sample group to which the evaluation target sample 35 (FIG. 8) belongs is determined. This determination method is the same as the method of step ST4 (FIG. 3) used in the first embodiment. FIG. 11 shows an example in which the evaluation target sample 35 belongs to the first failure information-containing sample group 42.

ステップST23において、第1の故障情報含有サンプル群42のサンプルのうち故障内容に「0」が設定されているものを、正常時サンプル群45に分類し、故障内容に何らかの故障が設定されているものを、故障時サンプル群46に分類する。正常時サンプル群45及び故障時サンプル群46に基づいて、遺伝的アルゴリズムを適用することにより、着目変数を選定する。   In step ST23, the samples of the first failure information-containing sample group 42 whose failure content is set to “0” are classified into the normal sample group 45, and some failure is set as the failure content. Those are classified into a sample group 46 at the time of failure. A variable of interest is selected by applying a genetic algorithm based on the normal sample group 45 and the fault sample group 46.

図13に、遺伝的アルゴリズムで用いる染色体(個体)60の遺伝子61を示す。複数の遺伝子61は、それぞれサンプル群30(図11)に含まれるサンプルを構成する複数の変数に対応する。遺伝子は、「採用」、「不採用」の2値を取り得る。例えば、「1」及び「0」を、それぞれ「採用」及び「不採用」と定義する。   FIG. 13 shows a gene 61 of a chromosome (individual) 60 used in the genetic algorithm. The plurality of genes 61 correspond to a plurality of variables constituting samples included in the sample group 30 (FIG. 11). A gene can take two values, “adopted” and “not adopted”. For example, “1” and “0” are defined as “adopted” and “non-adopted”, respectively.

図14に、実施例3で用いる遺伝的アルゴリズムのフローチャートを示す。ステップSB1において染色体60の初期解(初期世代)を生成する。初期世代の複数の染色体60の各遺伝子の値は、ランダムに設定してもよいし、着目変数として採用すべきと考えられる変数に対応する遺伝子61に「採用」を設定した染色体60の数を多くしてもよい。ステップSB2において、染色体60の各々の評価を行う。   FIG. 14 shows a flowchart of the genetic algorithm used in the third embodiment. In step SB1, an initial solution (initial generation) of the chromosome 60 is generated. The value of each gene of the plurality of chromosomes 60 in the initial generation may be set at random, or the number of chromosomes 60 for which “adopted” is set for the gene 61 corresponding to the variable that should be adopted as the variable of interest. May be more. In step SB2, each of the chromosomes 60 is evaluated.

図15を参照して、ステップSB2の詳細な手順を説明する。ステップSB21において、複数の染色体から1つの染色体60を、評価対象として選定する。評価対象の染色体60で「採用」の値を持つ遺伝子に対応する変数のみを用いて、正常時サンプル群45に含まれるサンプルに基づいて単位空間を生成する。   A detailed procedure of step SB2 will be described with reference to FIG. In step SB21, one chromosome 60 is selected from a plurality of chromosomes as an evaluation target. A unit space is generated based on samples included in the normal sample group 45 using only variables corresponding to genes having a value of “adopted” in the chromosome 60 to be evaluated.

ステップSB22において、故障時サンプル群46の複数の故障時サンプルの各々について、単位空間47の中心からのマハラノビス距離48を算出する。ステップSB23において、故障時サンプルの各々のマハラノビス距離48と、マハラノビス距離の閾値49
とを比較する。閾値49を超えるマハラノビス距離を持つ故障時サンプルの数に基づいて、染色体60の適合度を決定する。
In step SB22, the Mahalanobis distance 48 from the center of the unit space 47 is calculated for each of the plurality of failure samples of the failure sample group 46. In step SB23, the Mahalanobis distance 48 of each sample at the time of failure and the threshold 49 of the Mahalanobis distance.
And compare. Based on the number of samples in failure having a Mahalanobis distance exceeding the threshold value 49, the fitness of the chromosome 60 is determined.

閾値49を超えるマハラノビス距離を持つ故障時サンプルの数が多いということは、故障時サンプルを、正常時サンプルから区別しやすいことを意味する。従って、閾値49を超えるマハラノビス距離を持つ故障時サンプルの数が多い染色体ほど、適合度を高くする。   The large number of failure samples having a Mahalanobis distance exceeding the threshold value 49 means that the failure samples can be easily distinguished from the normal samples. Therefore, the higher the fitness, the higher the number of failure samples having Mahalanobis distances exceeding the threshold 49.

図14に示すステップSB3において、複数の染色体60から、適合度の高い染色体を選択する。なお、選択方法として、エリート選択、ルーレット選択等の手法を適用してもよい。ステップSB4において、選択された複数の染色体60に対して、交叉または突然変異を生じさせることにより、新しい染色体を生成する。ステップSB5において、終了条件を満たすか否かを判定する。一例として、染色体の世代が、予め定められている世代に達した場合に、終了条件を満たす。   In step SB3 shown in FIG. 14, a chromosome having a high fitness is selected from the plurality of chromosomes 60. As a selection method, methods such as elite selection and roulette selection may be applied. In step SB4, a new chromosome is generated by causing crossover or mutation in the selected plurality of chromosomes 60. In step SB5, it is determined whether an end condition is satisfied. As an example, the end condition is satisfied when the generation of chromosomes reaches a predetermined generation.

終了条件を満たさない場合は、ステップSB6において、染色体の世代更新を行う。具体的には、ステップSB3で選択された染色体を残し、選択されなかった染色体を削除する。さらに、ステップSB4で交叉または突然変異によって生成された新しい染色体を、新しい世代の染色体として加える。新しい世代の染色体に基づいて、ステップSB2からステップSB5までの手順を繰り返す。   If the termination condition is not satisfied, the chromosome generation is updated in step SB6. Specifically, the chromosome selected in step SB3 is left, and the chromosome not selected is deleted. Further, the new chromosome generated by crossover or mutation in step SB4 is added as a new generation chromosome. The procedure from Step SB2 to Step SB5 is repeated based on the new generation of chromosomes.

ステップSB5で終了条件を満たすと判定された場合には、ステップSB7において、最終世代の染色体に基づいて、複数の変数から選定する着目変数の組み合わせを決定する。一例として、最終世代の染色体のうち、最も適合度の高い染色体において、「採用」の値が設定されている遺伝子に対応する変数を、着目変数として選定する。   If it is determined in step SB5 that the end condition is satisfied, in step SB7, a combination of variables of interest selected from a plurality of variables is determined based on the chromosome of the last generation. As an example, a variable corresponding to a gene for which a value of “adopted” is set is selected as a variable of interest in the chromosome with the highest fitness among the chromosomes of the last generation.

実施例3では、故障時のサンプルを異常と判定し易くなる変数を着目変数として用いているため、評価対象サンプル35の異常を、より的確に異常と判定することができる。   In Example 3, since a variable that makes it easy to determine that the sample at the time of failure is abnormal is used as the variable of interest, the abnormality of the evaluation target sample 35 can be more accurately determined as abnormal.

[実施例4]
図16〜図18を参照して、実施例4によるショベルの異常検出方法について説明する。以下、実施例3との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例3では、図8に示したステップST10において、ショベルの機番を区別することなく1つのサンプル群として、着目変数50を選定した。このため、図10Aに示したように、ショベルの機番によらず、稼働条件に依存する複数の変数から同一の着目変数50が選定された。実施例4では、ショベルの機番(個体)ごとに着目変数を選定する。
[Example 4]
The excavator abnormality detection method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, differences from the third embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted. In Example 3, the variable of interest 50 was selected as one sample group without distinguishing the excavator machine number in step ST10 shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 10A, the same variable of interest 50 is selected from a plurality of variables depending on operating conditions, regardless of the excavator machine number. In Example 4, a variable of interest is selected for each excavator machine number (individual).

図16に、稼働条件に依存する複数の変数から、着目変数を選定する処理と、データとの関係を示す。着目変数を選定するにあたって、図8に示した実施例3と同様に、サンプル群30、及び故障情報40のデータを利用する。サンプル群30に格納された各サンプルは、図2に示したように、ショベルの機番(個体)を識別する情報を含んでいる。従って、複数のサンプルを、機番ごとに分類して、機番ごとのサンプルリストを生成することができる。同様に、故障情報40から、機番ごとの故障情報リストを生成することができる。   FIG. 16 shows the relationship between the data for selecting the variable of interest from a plurality of variables depending on the operating conditions. In selecting the variable of interest, the data of the sample group 30 and the failure information 40 are used as in the third embodiment shown in FIG. Each sample stored in the sample group 30 includes information for identifying the excavator machine number (individual) as shown in FIG. Therefore, a plurality of samples can be classified for each machine number, and a sample list for each machine number can be generated. Similarly, a failure information list for each machine number can be generated from the failure information 40.

ステップST30において、稼働条件に依存する複数の変数A、B、C、D、・・・(図2)から、ショベルの機番ごとに着目変数を選定する。着目変数を選定する方法として、例えば、図11〜図15を参照して説明した実施例3の方法と同一の方法を適用することができる。ただし、実施例4の場合には、機番i(i=1、2、3、・・・)の着目変数を選定する処理では、サンプル群30の複数のサンプルのうち、機番iのサンプルリス
トのみを用い、故障情報40に蓄積された複数の故障情報のうち、機番iの故障情報リストのみを用いる。これにより、機番1の着目変数リスト50A、機番2の着目変数リスト50B、機番3の着目変数リスト50C、・・・が選定される。機番1の着目変数リスト50Aと、機番2の着目変数リスト50Bとは、同一であるとは限らない。
In step ST30, a variable of interest is selected for each excavator machine number from a plurality of variables A, B, C, D,... Depending on operating conditions (FIG. 2). As a method for selecting the target variable, for example, the same method as the method of the third embodiment described with reference to FIGS. 11 to 15 can be applied. However, in the case of the fourth embodiment, in the process of selecting the target variable of the machine number i (i = 1, 2, 3,...), The sample of the machine number i out of the plurality of samples of the sample group 30. Only the list is used, and only the failure information list of the machine number i is used among the plurality of pieces of failure information stored in the failure information 40. Accordingly, the target variable list 50A for machine number 1, the target variable list 50B for machine number 2, the target variable list 50C for machine number 3, and so on are selected. The target variable list 50A for machine number 1 and the target variable list 50B for machine number 2 are not necessarily the same.

図17に、ステップST30(図16)で選定された着目変数の一例を、表形式で示す。図17では、着目変数として選定されなかった変数を網掛けで示し、着目変数として選定された変数を白抜きで示す。図17に示した例では、変数A、B、C、D、F、G、I、K、O等が、機番1の着目変数リスト50Aに含まれ、変数A、C、D、E、I、J、M、O、P等が、機番2の着目変数リスト50Bに含まれ、変数A、B、C、D、F、G、J、K、L等が、機番3の着目変数リスト50Cに含まれる。このように、ショベルの機番が異なると、選定される着目変数も異なる。   FIG. 17 shows an example of the variable of interest selected in step ST30 (FIG. 16) in a table format. In FIG. 17, variables that are not selected as the variable of interest are shaded, and variables that are selected as the variable of interest are outlined. In the example shown in FIG. 17, variables A, B, C, D, F, G, I, K, O, and the like are included in the target variable list 50 </ b> A of machine number 1, and variables A, C, D, E, I, J, M, O, P, etc. are included in the target variable list 50B of machine number 2, and variables A, B, C, D, F, G, J, K, L, etc. are the target of machine number 3. It is included in the variable list 50C. In this way, when the excavator machine number is different, the selected variable of interest is also different.

ステップST31(図16)において、機番ごとに選定された着目変数リスト50A、50B、50C・・・から、共通着目変数51を抽出する。次に、図18を参照して、ステップST31で、共通着目変数51を抽出する方法について説明する。稼働条件に依存する複数の変数の各々について、機番ごとの着目変数リスト50A、50B、50C・・・に選定される頻度を求める。   In step ST31 (FIG. 16), the common target variable 51 is extracted from the target variable lists 50A, 50B, 50C,. Next, a method for extracting the common target variable 51 in step ST31 will be described with reference to FIG. For each of a plurality of variables depending on operating conditions, the frequency of selection in the target variable list 50A, 50B, 50C,.

図18に、各変数が、機番ごとの着目変数リスト50A、50B、50C・・・に選定される頻度を示す。横軸は、稼働条件に依存する変数を表し、縦軸は、着目変数として選定された頻度(回数)を表す。横軸の変数は、選定された頻度が多い順番に並び替えられている。着目変数として選定された頻度に基づいて、複数の着目変数から一部の着目変数を、共通着目変数として採用する。一例として、着目変数として選定された頻度の多い変数を優先的に、共通着目変数として採用する。図18では、頻度の多い変数から順番に、複数(例えば50個)の変数を共通着目変数51として採用した場合を示す。   FIG. 18 shows the frequency with which each variable is selected in the target variable list 50A, 50B, 50C,. The horizontal axis represents a variable depending on the operating condition, and the vertical axis represents the frequency (number of times) selected as the variable of interest. The variables on the horizontal axis are rearranged in the order of the selected frequency. Based on the frequency selected as the variable of interest, some of the variables of interest are adopted as the common variables of interest from the plurality of variables of interest. As an example, a variable with a high frequency selected as a target variable is preferentially adopted as a common target variable. FIG. 18 shows a case where a plurality of (for example, 50) variables are employed as the common attention variable 51 in order from the variable with the highest frequency.

ステップST32(図16)において、標準サンプル群34を評価基準とし、共通着目変数51を用いた評価モデルで、評価対象サンプル35を評価する。標準サンプル群34及び評価対象サンプル35は、それぞれ実施例3で用いた標準サンプル群34及び評価対象サンプル35(図8)と同じものである。ステップST32の処理は、実施例3のステップST12(図8)の処理と同一である。   In step ST32 (FIG. 16), the evaluation target sample 35 is evaluated using an evaluation model using the common sample variable 51 with the standard sample group 34 as an evaluation criterion. The standard sample group 34 and the evaluation target sample 35 are the same as the standard sample group 34 and the evaluation target sample 35 (FIG. 8) used in Example 3, respectively. The process of step ST32 is the same as the process of step ST12 (FIG. 8) of the third embodiment.

ステップST33において、ステップST32で行った評価結果を出力する。ステップST33の処理は、実施例3のステップST13(図8)の処理と同一である。   In step ST33, the evaluation result performed in step ST32 is output. The process of step ST33 is the same as the process of step ST13 (FIG. 8) of the third embodiment.

実施例4では、判定結果への影響が小さい着目変数が、評価モデルから事前に排除される。評価結果への影響度が大きいと考えられる共通着目変数を用いた評価モデルで、評価対象サンプルの評価が行われる。このため、より少ない着目変数で、精度の高い評価を行うことができる。   In the fourth embodiment, the target variable that has a small influence on the determination result is excluded from the evaluation model in advance. The evaluation target sample is evaluated with an evaluation model using a common target variable that is considered to have a large influence on the evaluation result. For this reason, highly accurate evaluation can be performed with fewer target variables.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

20 ショベル管理装置
21 処理装置
22 故障情報記憶装置
23 サンプルデータ記憶装置
24 入力装置
25 出力装置
26 ショベル
28 電気通信回線
30 サンプル群
31 第1のサンプル群
32 第2のサンプル群
33 第3のサンプル群
34 標準サンプル群
35 評価対象サンプル
40 故障情報
41 変数として故障情報を含むサンプル群
42 第1の故障内容含有サンプル群
43 第2の故障内容含有サンプル群
44 第3の故障内容含有サンプル群
45 正常時サンプル群
46 故障時サンプル群
47 単位空間
48 マハラノビス距離
49 マハラノビス距離の閾値
50 着目変数
50A、50B、50C 機番ごとの着目変数リスト
51 共通着目変数
20 excavator management device 21 processing device 22 failure information storage device 23 sample data storage device 24 input device 25 output device 26 excavator 28 telecommunications line 30 sample group 31 first sample group 32 second sample group 33 third sample group 34 Standard sample group 35 Evaluation target sample 40 Failure information 41 Sample group 42 including failure information as a variable First failure content-containing sample group 43 Second failure content-containing sample group 44 Third failure content-containing sample group 45 Normal Sample group 46 Failure sample group 47 Unit space 48 Mahalanobis distance 49 Mahalanobis distance threshold 50 Target variable 50A, 50B, 50C Target variable list 51 for each machine number Common target variable

Claims (10)

ショベルから、稼働条件に依存する複数の変数の検出値が入力される入力装置と、
前記入力装置から入力された前記複数の変数の検出値を処理する処理装置と
を有し、
前記処理装置は、
評価対象ショベルから収集された前記複数の変数の検出値の組を評価対象サンプルとし、
前記複数の変数の検出値の組を1つのサンプルとし、前記入力装置から入力された複数のサンプルから、前記変数の検出値に基づいて稼働条件が前記評価対象サンプルの稼働条件と類似し、かつ正常動作時に収集された一部のサンプルを抽出して標準サンプル群とし、
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価するショベルの管理装置。
An input device for inputting detected values of a plurality of variables depending on operating conditions from an excavator;
A processing device for processing detected values of the plurality of variables input from the input device;
The processor is
A set of detected values of the plurality of variables collected from the evaluation target excavator is used as an evaluation target sample,
The detected value of the plurality of set of variables and a one sample, from a plurality of samples are input from the input device, based on a detected value of said variable, operational conditions similar to operating conditions of the evaluation sample, And extract some samples collected during normal operation to make a standard sample group,
The evaluation sample, the management apparatus shovel be evaluated based on the standard sample group.
前記処理装置は、
前記複数の変数から一部の変数を選択して着目変数とし、
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価するときに、前記着目変数を用いた評価モデルにより、前記評価対象サンプルの評価を行う請求項1に記載のショベルの管理装置。
The processor is
Select some of the plurality of variables as the target variable,
The excavator management device according to claim 1, wherein when the evaluation target sample is evaluated based on the standard sample group, the evaluation target sample is evaluated by an evaluation model using the variable of interest.
前記処理装置は、
ショベルの故障時に収集された前記複数の変数の検出値からなる故障時サンプルを、前記評価モデルで評価し、評価結果に基づいて、前記複数の変数から選択する前記着目変数を決定する請求項2に記載のショベルの管理装置。
The processor is
3. A failure sample consisting of detected values of the plurality of variables collected at the time of a shovel failure is evaluated by the evaluation model, and the variable of interest to be selected from the plurality of variables is determined based on an evaluation result. The excavator management device described in 1.
前記複数の変数には、ショベルの個体を識別する機番、及び日付情報が含まれており、
さらに、故障が発生したショベルの機番、故障発生の日付情報、及び故障内容を含む故障情報が記憶された故障情報記憶装置を有し、
前記処理装置は、前記入力装置から入力された複数のサンプルと、前記故障情報記憶装置に記憶されている前記故障情報とを、前記機番及び前記日付情報に基づいて関連付けることにより、前記故障時サンプルを生成する請求項3に記載のショベルの管理装置。
The plurality of variables include a machine number for identifying an individual shovel and date information,
Furthermore, it has a failure information storage device in which the machine number of the shovel where the failure occurred, the date information of the failure occurrence, and the failure information including the failure content is stored,
The processing device associates the plurality of samples input from the input device with the failure information stored in the failure information storage device based on the machine number and the date information, thereby The excavator management device according to claim 3, wherein a sample is generated.
前記処理装置は、
前記複数の変数から選択される前記着目変数の組み合わせを変えながら、前記評価モデルを用いて、前記故障時サンプルの評価を繰り返し行うことにより、前記着目変数の組み合わせを決定する請求項3または4に記載のショベルの管理装置。
The processor is
The combination of the variables of interest is determined by repeatedly evaluating the sample at the time of failure using the evaluation model while changing the combination of the variables of interest selected from the plurality of variables. The excavator management device described.
前記処理装置は、前記故障時のサンプルの評価を繰り返し行う処理において、
染色体の複数の遺伝子を、それぞれ前記複数の変数に対応付け、
各遺伝子の値を、当該遺伝子に対応する変数の「採用」、「非採用」に対応する2値のうちいずれかで表し、
遺伝子の値の組み合わせが異なる複数の染色体を含む初期解を生成し、
終了条件を満たすまで、前記染色体に、評価、選択、交叉、突然変異を施すことにより、染色体の世代を更新し、
最終世代の染色体に基づいて、前記着目変数の組み合わせを決定する請求項5に記載のショベルの管理装置。
In the processing in which the processing device repeatedly evaluates the sample at the time of the failure,
A plurality of chromosome genes are respectively associated with the plurality of variables,
The value of each gene is represented by one of two values corresponding to “adopted” and “non-adopted” of the variable corresponding to the gene,
Generate an initial solution containing multiple chromosomes with different combinations of gene values,
Until the termination condition is satisfied, the chromosome generation is updated by performing evaluation, selection, crossover, and mutation on the chromosome,
The excavator management device according to claim 5, wherein a combination of the variables of interest is determined based on a chromosome of the last generation.
ショベルから、ショベルの稼働状態または周囲の環境に依存する複数の変数の検出値を、評価対象サンプルとして収集する工程と、
前記複数の変数の検出値を各々が含む複数のサンプルから、前記変数の検出値に基づいて、稼働条件が前記評価対象サンプルの稼働条件と類似し、かつショベルが正常に動作しているときに収集された一部のサンプルを抽出して標準サンプル群とする工程と
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価する工程と
を有するショベルの異常検出方法。
Collecting the detected values of a plurality of variables depending on the operating state of the shovel or the surrounding environment as an evaluation target sample from the excavator;
From a plurality of samples each including detection values of the plurality of variables , based on the detection values of the variables , when the operating conditions are similar to the operating conditions of the sample to be evaluated and the excavator is operating normally Extracting a part of the collected samples into a standard sample group ,
A method for detecting an abnormality of a shovel comprising a step of evaluating the sample to be evaluated based on the standard sample group.
さらに、前記複数の変数から一部の変数を選択して着目変数とする工程を有し、
前記評価対象サンプルを、前記標準サンプル群に基づいて評価するときに、前記着目変数を用いた評価モデルにより、前記評価対象サンプルの評価を行う請求項7に記載のショベルの異常検出方法。
Furthermore, it has a step of selecting a part of variables from the plurality of variables to be a target variable,
The excavator abnormality detection method according to claim 7, wherein when the evaluation target sample is evaluated based on the standard sample group, the evaluation target sample is evaluated by an evaluation model using the variable of interest.
さらに、
ショベルの故障時に収集された前記複数の変数の検出値からなる故障時サンプルを、前記評価モデルで評価する工程と、
前記故障時サンプルの評価結果に基づいて、前記複数の変数から選択する前記着目変数を決定する工程と
を含む請求項8に記載のショベルの異常検出方法。
further,
A step of evaluating a failure sample consisting of detected values of the plurality of variables collected at the time of a shovel failure with the evaluation model;
The excavator abnormality detection method according to claim 8, further comprising: determining the target variable to be selected from the plurality of variables based on an evaluation result of the failure sample.
前記複数の変数には、ショベルの個体を識別する機番、及び日付情報が含まれており、
さらに、故障が発生したショベルの機番、故障発生の日付情報、及び故障内容を含む故障情報と、ショベルから収集された複数のサンプルとを、前記機番及び前記日付情報に基づいて関連付けることにより、前記故障時サンプルを生成する工程を含む請求項9に記載のショベルの異常検出方法。
The plurality of variables include a machine number for identifying an individual shovel and date information,
Further, by associating the machine number of the excavator in which the failure occurred, the failure occurrence date information, the failure information including the failure content, and a plurality of samples collected from the excavator based on the machine number and the date information. The method for detecting an abnormality of the excavator according to claim 9, further comprising a step of generating the failure sample.
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