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高信頼性・安全性システムのためのオンライン状態監視に基づく動的な保全計画

研究課題

研究課題/領域番号 17K01290
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

金 路  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00436734)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード保全計画 / 最適化 / 意思決定 / マルコフ決定過程 / 確率過程 / 状態監視保全 / 信頼性 / 保全性 / 最適保全方策 / 安全性 / 動的保全計画 / 動的な保全計画
研究成果の概要

この研究課題は、逐次的に得られる監視情報が活用できるシステムの状態監視保全における、保全行動とその実施時期を最適に定める方策の確立を目的とした。そのために様々な要因を受けて変化するシステムの劣化の確率的なモデル化に基づいて、状態監視保全の最適方策を求めるために必要な数理モデルを構築した。そして、外的な要因が変化する状況下のシステムの状態監視保全の方策を最適化し、最適保全方策の性質の数理的な解析と数値的な確認を行った。この成果は、状況の変化にリアルタイムで応じるための動的な保全方策の提案を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

保全計画の策定には、対象システムに関する情報に基づいて、そのシステムに実施する保全行動を選択する基準としての保全方策を定める必要がある。これまでの研究のほとんどは保全方策を数値的に導くのみで、得られた解の最適性を検討していない。本研究では最適保全方策の数理的な性質を究明しているため、導いた方策の最適性を保証できる。また、本研究で解明した最適保全方策の性質は、考えうる方策の候補数を有限の方策数に限定できる。この成果が保全計画の策定速度の加速の一助になると考える。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 19件、 招待講演 9件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] Malardalen University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Malardalen University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optimal Replacement Policy for a Deteriorating System Subjected to Geometric Brownian Motion2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, R. and Jin, L.
    • 雑誌名

      Total Quality Science

      巻: 7(3) ページ: 113-124

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Threshold policy of condition-based maintenance for a multi-state system and deteriorating sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Genda, S. and Jin, L
    • 雑誌名

      Total Quality Science

      巻: 7(2) ページ: 90-102

    • NAID

      130008162122

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Properties of American-type Options under a Markovian Regime-Switching Model2021

    • 著者名/発表者名
      Dimitrov, M., Jin, L. and Ni, Y.
    • 雑誌名

      Communications in Statistics: Case Studies, Data Analysis and Applications

      巻: 7(4) 号: 4 ページ: 573-589

    • DOI

      10.1080/23737484.2021.1958272

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimal Inspection Policy for Scheduled Maintenance of Aging Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Yamamoto, W.
    • 雑誌名

      International Journal of Industrial Engineering: Theory, Applications and Practice

      巻: 24 ページ: 99-111

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Age Replacement Using On-Line Monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Yamamoto, W.
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 174 ページ: 117-125

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2017.01.177

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scheduling imperfect inspections in preventive maintenance of systems with increasing failure rates(故障率増加システムの予防保全における不完全点検の併用に関する研究)2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L.
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117(90) ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 劣化システムの保全計画2017

    • 著者名/発表者名
      金 路
    • 雑誌名

      日本信頼性学会誌「信頼性」

      巻: 39 ページ: 139-147

    • NAID

      130007722201

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Condition-based Maintenance Considering Random Opportunities under Continuous-time Markov Decision Process2021

    • 著者名/発表者名
      Wang, Z., Yamamoto, W. and Jin, L.
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on System Reliability and Safety Engineering (SRSE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Condition-based Maintenance for a Deteriorating System with Unscheduled Maintenance Opportunities2021

    • 著者名/発表者名
      Wang, Z. and Jin, L.
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Modelling in Industrial Maintenance and Reliability (MIMAR2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pricing for American Option using a Semi-Markov Decision Process2021

    • 著者名/発表者名
      Takada, K., Dimitrov, M. Jin, L. and Ying, N.
    • 学会等名
      The 19th Conference of the Applied Stochastic Models and Data Analysis International Society (ASMDA2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal Age-replacement Policy for Multi-unit Systems Considering Maintenance Time2021

    • 著者名/発表者名
      Ashizawa, R. and Jin, L.
    • 学会等名
      Proceedings of the 19th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Age-replacement Policy for Multi-unit Systems Considering Maintenance Time2021

    • 著者名/発表者名
      Fujioka, K. and Jin, L.
    • 学会等名
      Proceedings of the 19th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2つのユニットからなる負荷分散システムにおける負荷配分と保全の同時最適化2021

    • 著者名/発表者名
      芦澤諒哉, 金路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第125回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 保全時間を考慮する場合のマルチユニットシステムの最適な取替周期に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡健太郎, 金路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第125回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Optimal replacement policy for a deteriorating system subjected to geometric Brownian motion2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, R, and Jin, L.
    • 学会等名
      the 18th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Threshold policy of condition-based maintenance for a multi-state system and deteriorating sensor2020

    • 著者名/発表者名
      Genda, S. and Jin, L.
    • 学会等名
      the 18th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Properties of American-type Options under a Markovian Regime-Switching Model2020

    • 著者名/発表者名
      Marko Dimitrov, Lu Jin and Ying Ni
    • 学会等名
      International Virtual Conference and Demographics2020 Workshop (SMTDA2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Threshold Type Maintenance Policies for Systems Under Cumulative Damage From Random Shocks2020

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Matoba, S.
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimization for Opportunistic Maintenance with Semi-Markov Decision Process2019

    • 著者名/発表者名
      Odajima, Y. and Jin, L.
    • 学会等名
      the 17th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structured maintenance policy for deteriorating systems under cumulative shocks2019

    • 著者名/発表者名
      Matoba, S. and Jin, L.
    • 学会等名
      the International Conference on Stochastic Processes and Algebraic Structures - From Theory Towards Applications, (SPAS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Valuation and Optimal Strategies for American Option Under a Markovian Regime Switching Model2019

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Ni, Y.
    • 学会等名
      the International Conference on Stochastic Processes and Algebraic Structures - From Theory Towards Applications, (SPAS2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Maintenance Policy Including Inspections and Condition Monitoring with Multiple Sensors2019

    • 著者名/発表者名
      Jin, L.
    • 学会等名
      the 11th International Conference on Mathematical Methods in Reliability (MMR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Opportunistic Maintenance Policy for Multi-unit System under Markovian Environment Changes2019

    • 著者名/発表者名
      Odajima, Y. and Jin, L.
    • 学会等名
      The 5th International Conference on the Interface between Statistics and Engineering (ICISE 2019) on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering (QR2MSE 2018)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] American Option Pricing under Markovian Regime Switching Model2019

    • 著者名/発表者名
      Jin, L., Ni, Y. and Sakurai, Y.
    • 学会等名
      the 18th Conference of the Applied Stochastic Models and Data Analysis International Society (ASMDA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 変化する環境要因を考慮したマルチユニットシステムの機会保全に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小田嶋優、金路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第49回研究発表会, 研究発表要旨集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 累積ショック量を考慮した劣化システムの予防保全2019

    • 著者名/発表者名
      的場翔馬、金路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第49回研究発表会, 研究発表要旨集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Decision-making Process for Deteriorating Systems Operating in a Variable Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Jin, L.
    • 学会等名
      Workshop on Model and application of reliability and maintainability
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated Inspection Policies for Systems with Increasing Failure Rates2018

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Yamamoto
    • 学会等名
      The 8th Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Integrated Policy on Operation and Maintenance for Load Sharing Systems with Deterioration2018

    • 著者名/発表者名
      Jin, L.
    • 学会等名
      the 16th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 工学部教育におけるシステム信頼性実験の設計2018

    • 著者名/発表者名
      金路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第48回研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 精度の異なるモニタを用いる状態監視保全に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      金路
    • 学会等名
      第9回横幹連合コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 故障率増加型システムにおける複合的な点検計画に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      金路, 山本渉
    • 学会等名
      第48 回信頼性・保全性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimal Maintenance Policy for Deteriorating Systems Under a Variable Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L.
    • 学会等名
      Academy of Mathematics and Systems Science, Malardalen University, Sweden
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モニタリングを活用した点検計画と保全方策の最適化について2017

    • 著者名/発表者名
      雪本 泰久, 金 路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第47回研究発表会, 研究発表要旨集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ決定過程に基づくマルチユニットシステムの最適保全方策(Maintenance Optimization for Multiple-unit Systems Based on Markov Decision Process)2017

    • 著者名/発表者名
      金 路
    • 学会等名
      待ち行列シンポジウム予稿集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オンコンディション保全のための不完全点検の併用に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      小山 尚晃, 金 路
    • 学会等名
      日本品質管理学会第113回研究発表会, 研究発表要旨集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2コンポーネント負荷配分システムにおける最適保全方策2017

    • 著者名/発表者名
      雪本 泰久, 金 路
    • 学会等名
      第47回信頼性・保全性シンポジウム発表報文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Operation and Maintenance Policy with Flexible Load Sharing2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L., Uwano, T., and Suzuki K.
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Mathematical Methods in Reliability (MMR 2017), Grenoble, France
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improving scheduled maintenance with imperfect inspections2017

    • 著者名/発表者名
      Jin, L. and Koyama, N.
    • 学会等名
      The 15th Asian Network for Quality Congress (ANQ 2017), Kathmandu, Nepal
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] American Option Pricing under a Varying Economic Situation Using a Semi-Markov Decision Process, Data analysis and application2021

    • 著者名/発表者名
      Takada, K., Dimitrov, M. Jin, L. and Ni, Y.
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Stochastic Processes and Algebraic Structures, Vol. 1. Stochastic Processes, Statistical Methods, and Engineering Mathematics2021

    • 著者名/発表者名
      Jin, L., Dimitrov, M. and Ni, Y.
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Statistical Quality Control Vol. 12 (Approximate Log-Linear Cumulative Exposure Time Scale Model by Joint Moment Generating Function of Covariates)2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, W. and Jin, L.
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319752945
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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