機関点検支援システムの開発

Transcription

1 機関点検支援システムとその応用 国立研究開発法人海上 港湾 航空技術研究所海上技術安全研究所 沼野正義 ( 運航 物流系 ) 疋田賢次郎 ( 運航 物流系 ) 石村惠以子 ( 海洋リスク評価系 ) 1

2 発表内容 1. 背景 2. 開発システムの概要 3. 適用 ( カスタマイズ ) の手順 4. 点検シナリオの作成 5. 支援システムを用いた点検作業 6. 記録管理 7. 他分野等への応用 8. まとめ

3 背景 推進機関 発電機関の健全性は船舶の安全運航の要 適切かつ計画的な保全作業と日常の点検 保守作業が不可欠 高温 騒音 動揺 油汚れ等の厳しい環境下での機関室作業 現状は 点検結果をチェックリストにメモして ログブック等に書き写している 現場での点検作業を的確に支援するとともに 書き写し不要 かつ適切な作業結果の履歴管理を可能とする支援システムの開発 3

4 開発システムの概要 システムの要件 両手を使った作業を妨げない 高騒音下でのガイダンス提供 操作の容易性 カスタマイズの容易性 システムの構成 点検シナリオに基づく音声ガイダンスの提供 IC タグリーダを用いた現場確認と点検結果入力 機関室外での点検シナリオ管理 点検結果管理 機器 ( グループ ) リスト 点検項目リスト 共通ガイダンスリスト = データ駆動型プログラミングの採用 点検シナリオ作成 機器 ID 読みとり 点検結果入力 点検結果閲覧 帳票 4

5 システムの動作フロー 実作業 点検者 プログラム起動点検者選択点検シナリオ (CSVファイル ) 選択 携帯端末 作業支援機能 ガイダンス等の再アナウンス 数値入力の上限 下限設定 異常時のガイダンスへの分岐 開始項目 IDタグをタッチ ICタグをタッチして結果入力入力結果の確認 機器名 点検項目名アナウンス ガイダンスのアナウンス 確認要求 データ駆動型プログラミング手法を採用しているため フローを進める共通ガイダンスを適切に設定することにより柔軟なフロー制御が可能 確認正常次の点検項目へ終了処理 取消 異常 異常時の対処シーケンス 機器名 点検項目名アナウンス PC に転送してデータベース化 正式文書化 5

6 共通ガイダンス例 (common_guide-ja.txt) # # %1には連番号が入ります # %2には機器名が入ります # %3には点検項目名が入ります # %4には点検結果( 正常 異常 数値 + 単位の3 種類 ) が入ります # %5には点検日時(yyyy/mm/dd hh:mm:ss) が入ります # %6には熟練度レベルが入ります # 備考 # " 値 " は " ね " と読まれるためひらがなとする " あたい " # GUIDE_LOGIN= 開始ボタンをタッチして 点検作業を開始してください GUIDE_START= 点検作業を開始します GUIDE_CHK01= 点検項目 %1は %2の%3の点検です 点検機器 項目 IDタグをタッチしてください GUIDE_CHK02= 点検項目 %1は %3の点検です GUIDE_OK_NG=OKまたはNGタグを読み取ってください GUIDE_INKYA= 数値を入力してください GUIDE_INKEY= 数値入力開始タグをタッチしてからテンキーで入力してください GUIDE_IS_OK= 了解ですか GUIDE_RIGHT= 了解しました ******** ******** 6

7 共通ガイダンス例 (common_guide-en.txt) # # %1 is checking item order number. # %2 is Machine Name. # %3 is Check Item Name. # %4 is Check Result (normal or abnormal, number + unit). # %5 is date and time formatted in "yyyy/mm/dd hh:mm:ss". # %6 is Skill Level (A, B or C). # when TTS doesn't recognize "." at the end of sentence (in case of continual reading to the next sentence), # try to insert space before ".". # %n contains various characters, so insert space between %n and "." # e. g., "%4."--> "%4." # GUIDE_LOGIN=Touch the Start button or tag to start the check work. GUIDE_START=Start the check work. GUIDE_CHK01=Check item Number %1 is %3 of %2. Touch Item-ID tag. GUIDE_CHK02=Check Item Number %1, check %3. GUIDE_OK_NG=Please touch OK tag or N.G. one. GUIDE_INKYA=Please Get reading and input. GUIDE_INKEY=Please Get reading and input it with a ten key after touching a numerical input start tag. GUIDE_IS_OK=Confirmed, or not? GUIDE_RIGHT=Confirmed. ******** 7

8 共通ガイダンス実行例 GUIDE_CHK01= 点検項目 %1 は %2 の %3 の点検です 点検機器 項目 ID タグをタッチしてください %1;1 %2; 一般項目 %3; 機関室温度 点検項目 1 は 一般項目の機関室温度の点検です GUIDE_CHK01=Check item Number %1 is %3 of %2. Touch Item-ID tag. %1; 1, %2; General items, %3; Engine room temperature Check item Number 1 is Engine room temperature of General items. 8

9 適用 ( カスタマイズ ) の手順 1. 既存チェックリスト 巡回経路に基づく点検シナリオの作成 熟練者の巡回経路に沿って 点検時の注意点をガイダンスに盛り込む 2. 点検現場への機器 ID タグの設置 3. 試運用 : 機器 ID タグの設置場所 ガイダンス 結果入力 点検結果閲覧 帳票等の確認および見直し 4. 本運用 : 機関員 陸上管理者等からの意見の収集 改良 9

10 点検シナリオの作成 チェックリストを基に シナリオ編集アプリケーションを用いて 機器名 点検項目名 点検種別 単位 音声ガイダンス ( 初心者用 中級者用 上級者用 ) 上限値 下限値 異常対応シナリオ名 等を1 行とするカンマ区切りテキストを 1 点検項目毎に作成し これらを巡回経路に沿って並べたファイルを作成 タブレットやスマートフォンにインストールした支援アプリケーションをデバッグモードで起動し 動作を確認 試運用 本運用 ( 随時更新 ) 初心者用はOJT 研修にも利用可能 10

11 点検シナリオ作成アプリケーション ; 一覧 11

12 点検シナリオ作成アプリケーション ; 編集 12

13 シナリオ + 点検結果 csv ファイル例 "1"," 一般項目 ", 01"," 機関室温度 ", 01","1"," 度 ","60","-10"," 機関室 ","",""," 機関室の温度を入力してください ","","2014/04/09 12:51:18"," ユーザー C","0","21" "2"," 一般項目 ", 01"," 機関室気圧 ", 02","1"," ヘクトパスカル ","2000","500"," 機関室 ","",""," 機関室の気圧を入力してください ","","2014/04/09 12:52:03"," ユーザー C","0","1030" "3"," 一般項目 ", 01"," 機関室湿度 ", 03","1","%","100","10"," 機関室 ","",""," 機関室の湿度を入力してください ","","2014/04/09 12:52:41"," ユーザー C","0","30" "4"," 一般項目 ", 01"," しゅ機運転 停止 ", 04","1","","1","0"," 機関制御室 ","0 停止 1 運転 ","0 停止 1 運転 ","0 停止 1 運転 ","","2014/04/09 12:53:25"," ユーザー C","0","0" "5"," 運転状況 ", 02"," 発電機運転 停止 ", 01","1","","1","0"," 機関制御室 ","0 停止 1 運転 ","0 停止 1 運転 ","0 停止 1 運転 ","","2014/04/09 12:54:04"," ユーザー C","0","1" "6"," 運転状況 ", 02"," 総運転時間 ", 02","1"," 時間 ","99999","0"," 機関制御室 ","",""," 発電機関の総運転時間を入力してください ","","2014/04/09 12:54:44"," ユーザー C","0","30300" "7"," 運転状況 ", 02"," 燃料ゆ種 ", 03","1","","1","0"," 機関制御室 ","0 A 重油 1 C 重油 ","0 A 重油 1 C 重油 ","0 A 重油 1 C 重油 ","","2014/04/09 12:55:17"," ユーザー C","0","1" "8"," 運転状況 ", 02"," 出力 ", 04","1"," キロワット ","800","0"," 主配電盤に移動 ","",""," 発電機の出力をキロワットで入力してください ","","2014/04/09 12:55:52"," ユーザー C","0","450" "9"," 燃料噴射弁 ","10"," メンテナンス有無 ", 01","1","","1","0"," 機関制御室 ","0 なし 1 あり ","0 なし 1 あり ","0 なし 1 あり ","","2014/04/09 12:56:26"," ユーザー C","0","0" "10"," 燃料噴射ポンプ ","11"," メンテナンス有無 ", 01","1","","1","0","","0 なし 1 あり ","0 なし 1 あり ","0 なし 1 あり ","","2014/04/09 12:56:58"," ユーザー C","0","0" 13

14 点検作業例 海王丸での点検作業の様子 ( ) 14

15 支援システムを用いた点検作業 1. IC タグリーダを装着して電源 ON タブレットまたはスマートフォンの支援アプリケーションを起動 2. 作業者名を選択 パスワード入力 3. 点検シナリオを選択 M0 前点検 定時点検等 いくつかの種類がある場合は適切なシナリオを選択 4. イヤホン イヤマッフルを装着して 開始タグにタッチ 5. 順次 音声ガイダンスに従って点検作業開始 : 移動ガイダンス 機器 ID タッチ 作業内容ガイダンス 作業結果入力 6. 完了アナウンスとともに支援アプリケーション終了 7. 機関管理 PC にタブレットまたはスマートフォンを接続して点検結果フォルダを PC にコピー 15

16 点検結果閲覧 : 個別結果 帳票出力 16

17 点検結果帳票出力 ユーザー C 17

18 記録管理 機関管理 PC の点検結果閲覧 帳票アプリケーションを起動して 点検結果ファイルを選択 表示 点検結果閲覧 帳票アプリケーションの帳票出力ボタンにより帳票の印刷 内容確認の上署名 必要に応じて 点検結果閲覧 帳票アプリケーションの履歴確認機能を用いて点検結果の推移を確認 定期的に点検結果フォルダを陸上管理者に送り 保全計画立案等の参考データとする 18

19 点検結果閲覧 ; 履歴表示例 点検項目 日時 19

20 点検結果トレンド表示例アプリケーションプログラムを追加することにより変化傾向をグラフ化することが可能です [ 例 ] 排気温度の変化傾向から保守時期を決定する 異常 故障の兆候発生時期を推定して 原因解明を図る 兆候発生時期の推定 しきい値 異常 故障の発生 検査 保守時期の決定 370 計測値 予測値 1-Apr 1-May 31-May 30-Jun 30-Jul 29-Aug 28-Sep No.1 排気温度 No.2 排気温度 No.3 排気温度 No4 排気温度 No5 排気温度 No.6 排気温度平均 NO.2 予測 20

21 他分野等への応用 開発した支援システムを実際に使用していただくために 航海訓練所および内航船の運航者と共同研究を実施 外航船を対象とした英語システムも共同研究にて開発中 実務者の評価 助言をもとにシステムを改良 実用に供する予定 巡回点検支援だけでなく 適切なシナリオを作成して 教育 訓練への応用 機関部員交代に伴う引継ぎへの応用 陸上からの作業指示と作業報告への応用 を検討中 21

22 教育 訓練への応用 実習生へのガイダンス シナリオの 移動ガイダンス 初心者へのガイダンス を用いて 初心者に 巡回経路 それぞれの点検箇所での注意事項のガイド ( 機関部員交代に伴う引継ぎへの応用 ) 熟練者に対しても このガイドを利用して 新たに乗り組む船の機器配置 注意事項等 機関部員の引継ぎを支援する 習熟度の確認 ガイダンス部分に 質問を埋め込み 数値入力を利用した三択形式等の設問として 習熟度をテストする 22

23 実習生 初級機関部員への教育的支援内容 移動ガイダンスを用いて機器の配置 点検時のガイダンスを用いて点検結果入力時の支援 初級機関部員向け注意事項の例 油量を確認して下さい 入力する単位はメガパスカルです 名称 点検種別 閾値 移動ガイダンス ガイダンス熟練 ガイダンス初級 ガイダンス実習生 排気温度数値 200,500 機関室へ温度計は真横から読む サンプタンク油量 数値 0,10 油量を確認し て下さい 潤滑油圧力数値 0.35,0.6 単位は MP 単位は MP 油量測定前に検油棒を引き抜き 付着した油を拭き取りましたか? 全体の状態 状態 全体的に漏洩 や異常はあり ませんか 全体的に漏洩や異常はありませんか 23

24 陸上からの作業指示への応用 1. 既存の保守点検マニュアルを基に 作業手順をガイドする作業指示シナリオを作成する 2. 異常対応の分岐を利用して 詳細情報提供 並びに追加作業指示を行う 3. 作業結果を陸上に送信して 陸上で記録管理する 4. 陸上に蓄積された作業記録を分析して 異常 故障に関する知識を抽出し 現場にフィードバックする 24

25 作業指示のフロー 作業段階のはじめに移動ガイダンス 25

26 謝辞 本研究開発の立ち上げに際して サンプル点検リストをご提供いただいたヤンマーエンジニアリング株式会社 機関巡回点検に関する貴重なご意見をいただいた旭海運株式会社の関係各位に深く感謝いたします また 現在 実システムへの適用を共同研究として実施している 独立行政法人海技教育機構 ( 旧航海訓練所 ) 及び新島物産株式会社及び第一中央汽船株式会社の関係各位にも深く感謝いたします 26

27 ご清聴ありがとうございました 27