CN104541215B - 对用于生产产品的技术设备的第一装备的监控 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于监控用于生产产品的技术设备的第一装备的装置和方法，具有以下方法步骤：‑向第一逻辑模块(2)输送第一输入数据(1)，‑由第一逻辑模块(2)实施对第一输入数据(1)的评估，‑由第一逻辑模块(2)输出第一输出数据(3)，其表征被监控的第一装备的第一状态。为了改进用于状态监控的已知概念提出，第一输入数据(1)包括‑第一传感器数据，其由位于设备中的第一传感器提供，借助第一流程模型计算出的第一数据，其中，第一流程模型映射了设备的第一流程，或设备的第一自动化***的第一功能的第一自动化数据，‑第一设计数据，其表征了第一装备和/或所述设备的物理量，‑第一参量化数据，其是有关第一装备和/或设备的可改变且可预设的数据，以及‑运行数据，其表征了产品的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监控生产产品的技术设备的第一装备的方法。
背景技术
这类方法例如用在具有状态监控、英语为“Condition Monitoring”的技术设备中。状态监控在此可以以各种各样的传感器数据为基础，例如用于识别振荡和磨损的传感器的数据，用于识别提升的运行温度的温度传感器的数据，有关润滑剂质量的传感器数据，等等。
发明内容
本发明的目的在于，改进用于状态监控的公知理念。
该目的通过一种开头所述类型的方法由以下方法步骤得以实现：
-向第一逻辑模块输送第一输入数据，
-由第一逻辑模块实施对第一输入数据的评估，
-由第一逻辑模块输出第一输出数据，这些第一输出数据表征了被监控的第一装备的第一状态，
其中，所述第一输入数据包括
-第一传感器数据，这些第一传感器数据由位于设备中的第一传感器提供，
借助第一流程模型计算出的第一数据，其中，第一流程模型映射了所述设备的第一流程，或者
所述设备的第一自动化***的第一功能的第一自动化数据，
-第一设计数据，这些第一设计数据表征了第一装备和/或所述设备的物理量，
-第一参量化数据，这些第一参量化数据是有关第一装备和/或所述设备的可改变且可预设的数据，以及
-运行数据，这些运行数据表征了产品的生产。
第一逻辑模块例如可以设计为第一软件，其中，第一逻辑模块、第一输入数据和第一输出数据也称为第一指纹。
为第一逻辑模块输送第一输入数据，这些第一输入数据可以包括第一传感器数据，其中，可以使用非常不同的第一传感器。例如可以设置多个第一传感器，用于侦测有关第一装备或所述设备的振荡、提升的运行温度、提升的电流或功率消耗、降低的润滑剂质量或冷却剂质量或诸如此类。代替第一传感器数据或者除了第一传感器数据，可以由第一输入数据包括计算出的第一数据，其中，计算出的第一数据以第一流程模型为基础。最终还有可能的是，替代或除了第一传感器数据和计算出的第一数据，第一输入值包括第一自动化数据。为此，所述设备具有第一自动化***，其中，所述自动化***的第一功能例如可以设计为第一自动化***的调节器输出。
仅仅为了清楚起见要在此提到的是，“第一装备”这个概念在本文献中不局限于OEM(英语：Original-Equipment-Manufacturer)意义内的第一装备。
为了确定需要输出的第一输出数据，逻辑模块还访问第一设计数据，例如马达功率或马达转矩，其表征了要监控的第一装备，以及访问第一参量化数据，其中，第一参量化数据例如可以作为特征线、包络曲线、阈值或滞后曲线存在。第一设计数据以及第一参量化数据在此同样由第一输入数据所包括。还有运行数据，例如设备的运行时间或者特别对于轧机是生产的物料、板坯或带材或卷材的数量、吨位，也经由输入数据输送给逻辑模块。
第一输出数据可以包括图像，例如与时间或温度的图形变化曲线有关的测量曲线图。
特别是所述第一装备可以设计为设备的确定的IT***，从而让第一逻辑模块监控确定的IT***形式的第一装备。
在本发明的一种有利的构造方案中，第一输出数据包括计数器或者对第一装备或所述设备剩余使用寿命的估计。
计数器特别可以一起记录第一装备、例如在过载时以特定的方式和方法运行的次数。于是可以如下地设计所述计数器，即，让它能够一起记录，所述第一装备在过载时运行了多少运行时间。此外还可以进行加权累计，例如加权因子为时间和单位(秒x千瓦)的加权的功率和。特别对于过载情况，因此可以利用更高的加权来考虑更高的和/或持续时间更长的过载。这类计数器因此是过载计数器，过载计数器能够推导出：第一装备和/或所述设备能够再次在过载的情况下多少次或多久地运行。
作为计数器的代替，第一输出数据可以包含对第一装备或所述设备的剩余使用寿命的估计。
于是，第一输出数据包含关于第一装备或所述设备的有价值的信息，根据这些信息例如能够及时地计划并实施维修或启动工作。
在本发明的另一种有利的构造方案中，第一输出数据包括标度的第一计数值，其中，第一逻辑模块将第一输出数据在达到或超过至少一个给定的第一值时通过***附加信息而拓展为拓展的第一输出数据。
这个标度的计数值可以如下地设计，即，这些值可以被诠释为几个级别，这些级别表征了第一装备或所述设备的确定的好或坏状态。例如，低的第一计数值可以说明好状态，较高的第一计数值说明坏状态：可以考虑级别1到10，其中，级别10是在第一装备或所述设备的临界或危险状态下的最高警报级别。
附加信息根据相应的第一值是否说明了相比非临界或临界的差状态例如是“信息”、“提醒”或“警报”(“Info”、“Warning”或“Alarm”)。此外，附加信息还可以包括第一装备的定位，或者包括“信息包”(“Info Package”)，这个信息包可以为保养工作人员提供进一步处理相应的保养任务的第一手信息。
在本发明的另一种有利的构造方案中，设置了第一有效性标准，用于减少有错的第一输出数据的数量或将其排除，其中，第一有效标准被第一输入数据包括。
通过第一逻辑模块此外还考虑到有效性标准，其确保能够排除有错的第一输出数据或错误警报，或者能够减少它们的数量。有效性标准例如确保了第一装备或设备的运行模式适合用于计算有效的第一输出数据。于是，第一有效性标准确保了第一输出数据的有效性。
额外地，还可以将有效性标准输送给可能存在的监控管理***。
在本发明的另一种有利的构造方案中，技术设备的另一个装备借助以下方法步骤受到监控：
-向另一个逻辑模块输送另外的输入数据，
-由所述另一个逻辑模块实施对另外的输入数据的评估，
-由所述另一个逻辑模块输出另外的输出数据，这些另外的输出数据表征了受监控的另一个装备的另一种状态，
其中，所述另外的输入数据包括
-另外的传感器数据，其由位于设备中的另外传感器提供，
借助另一个流程模型计算的另外的数据，其中，所述另一个流程模型映射了所述设备的另一个流程，或者
所述设备的另一个自动化***的另一个功能的另外的自动化数据，
-另外的设计数据，其表征了另一个装备和/或设备的物理量，
-另外的参量化数据，其是有关另一个装备和/或设备的可变化且可预设的数据，以及
-运行数据。
监控至少一个另外的装备使得能够观察更加复杂的设备，该设备例如包括多个不同的装备。这由此实现，即，提供了另一个逻辑模块并且可能提供了多个另外的逻辑模块，这也使得能够推导出有关更加复杂的关系的结论。这类关系例如可以是所述第一装备和所述另一个装备之间已知的、或者是迄今未知的相互作用。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果第一输出数据的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就将第一输出数据输出给监控管理***。
取决于第二数值将第一输出数据转发给监控管理***，该监控管理***例如被称为“InfoBroker”。例如也可以依据上述的有效性标准和/或拓展的第一输出数据的附加信息实施向监控管理***传输第一输出数据。
例如可以“远程地”访问这个监控管理***，也就是说从远方例如经由因特网，在使用移动设备的情况下和/或在采取通过“queries”进行询问的情况下进行。在此可以提出，监控管理***从移动设备读取数据和/或向移动设备输出数据。
因此，监控管理***提供使用者端口，这些端口在特定情况下能够为使用者提供附加信息。正如上面提到的那样，附加信息例如可以是信息“警报”或者是第一装备的定位。使用者可以按照特定的标准过滤显示的附加信息，例如按照附加信息产生或存放的时间点、按照附加信息的分类、按照装备等等。此外还可以从使用者那里获取有关警报的另外信息，例如评论和评价该附加信息是否被评为错误还是正确。
第一逻辑模块可以相对于监控管理额外地提供标准化的操作，第一逻辑模块能够调出这些操作，例如访问和确定特定参数、访问实际值和触发计算。这些操作的结果可以以某种特定的格式编写，这种格式可以在例如像“XML Schema definition(XSD)”或者“document type definition(DTD)的描述语言中表述。这使得能够为数据简单地注册专利。这些对于具体的装备的第一逻辑模块所必须的数据可以保存在机器可读并且能够机器进一步处理的描述文档。此外，在特定情况下可能所属的有例如所述设备的、从中调取数据的其中一个IT***和/或其中一个自动化***的地址、一个或多个明确的名称(“ID”)、被监控的第一装备或所述设备以及可能被监控的另外装备的序列号以及监控管理***的地址。
在本发明的另一种有利的构造方案中，所述监控***输出至少第一输入数据的语义表述。
语义表述适应相应的需要监控的第一装备。特别是在存在更加复杂的带有多个装备和逻辑模块的设备中，语义表述可以以如下地构成，即，使得能够分析许多第一输入数据。
语义表述在此可以如下地构成，即，能够以将有关时间和/或地点的作为基础的数据的外观或顺序的形式实现结构化。时间和地址在此可以是表征至少第一输入数据的起源或记录的时间和地址。此外，也可以相对于不同的机构和兴趣程度实现外观或顺序，例如按照驱动或总成、例如泵，按照润滑或冷却的构件，按照成本中心或者按照起因和作用来排序。在此可以由监控管理***的选择的使用者可自由选择地并且可改变地实施结构化。
在本发明的另一种有利的构造方案中，监控管理***触发以下行为的至少其中一种：
-借助另一个逻辑模块执行对第一输入数据的评估，
-借助第一逻辑模块执行对另外的输入数据的评估，
-改变一个或多个数据获取参数，其表征了通过第一传感器提供第一传感器数据或通过另外的传感器提供另外的传感器数据，
-如果拓展的第一输出数据包括附加信息，那么将附加信息转发给所述设备的第一IT***或第二自动化***，
-通知设备运行商和/或服务商的工作人员和工作小组。
借助另一个逻辑模块评估第一输入数据允许更加广泛地观察第一装备，并且可以通过监控装置将其触发。例如，第一输入数据包括有关第一装备的振荡数据和温度数据，其中，可以由第一逻辑模块评估振荡数据，由另一个逻辑模块评估温度数据。于是，也可以识别并考虑更加复杂的关联和相互作用。
此外还可以借助第一逻辑模块评估另外的输入数据。例如，第一输入数据包括第一装备的振荡数据，另外的输入数据包括另一个装备的振荡数据，由此第一逻辑模块分别评估两个装备的振荡数据。这使得能够使用更简单的逻辑模块。
监控管理***还可以引起数据获取参数、例如抽样率或者第一传感器和/或另一个传感器的分辨率发生变化。特别是当第一装备处于可疑的状态时，可以更详细地获取数据，从而能够更好地获取到或可侦测到复杂设备的可能的损伤图或相互作用。
也可以由监控管理***开始向所述设备的第一IT***或第二自动化***传输附加信息。第一IT***紧接着可以进行进一步的分析，例如进行数据挖掘，从而测定并评估关联性，特别是在消耗、产品质量、第一装备或设备的状态和/或成本方面。
特别是可以向所述设备的第二自动化***转发附加信息“警报”，使得能够在紧要情况下关闭所述设备。于是可以防止对其余设备造成严重的损害，并且节约成本。特别是这些附加信息可以包括“Info Package”，其可以作为第一手信息提供给保养的工人，用于进一步操作相应的保养任务。
在监控管理的策动下，也可以通知例如负责维修和/或保养的设备运行商或服务商，从而提升所述设备的可用性。特别是在出现严重问题之前及时通知负责人时，例如，当拓展的第一输出数据包含附加信息“警报”时，尤其是如此。也可以考虑的是，例如通过向计算机辅助的保养管理***(英语：computerized maintanance management system,CMMS)发出附加信息，触发保养请求。
在本发明的另一种有利的构造方案中，取决于第一装备的状态或取决于第一自动化***的第一功能通过第一传感器实现提供第一传感器数据，和/或通过第一逻辑模块实现评估第一输入数据。
通过由第一逻辑模块取决于第一装备的状态或者取决于第一自动化***的第一功能提供第一传感器数据或评估第一传感器数据，可以减少设备内的通讯耗费或用于评估第一传感器数据的评估的耗费。在此这例如可以通过只在第一装备或装备在满负载下运行或者至少期待大负载时提供第一传感器数据或对其评估来执行，而不影响第一装备的监控质量。例如，当润滑剂温度非常低的时候，这种情况可以是第一装备或所述设备的起动。特别是预计冷却剂温度高的情况下，例如当在第一装备或所述设备的一个工作周期内电功率消耗最大时，就可能出现这种情况。
也可以考虑通过第一逻辑模块以预定的周期时间提供第一传感器数据或对其进行评估，例如按每分钟、每小时、每天或者诸如此类进行。
此外，所计算的第一数据的提供和/或第一自动化数据的提供也同样可以取决于第一装备的状态或者第一自动化***的第一功能。此外还可以取决于所述装备的状态提供先前所述的数据，只要所述设备的状态是可以获取的，这例如可以通过以下方式实现，即，多个逻辑模块监控整个设备。最终也可以利用这类相关性实施提供其余的第一输入数据。
在本发明的另一种有利的构造方案中，所述方法被周期性地执行，其中，可以通过监控管理改变周期。
周期的改变例如使得可以提升测量的第一传感器数据的、测量曲线的或者推导出的曲线的分辨率。由此能够实现对第一装备进行特别精确的监控，例如当拓展的第一输出数据的附加信息是“提醒”或“警报”时，就需要这样的监控。
在存在另一个逻辑模块的情况下，监控管理可能也能够改变涉及到所述另一个逻辑模块的方法步骤的周期。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果第一输出数据的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就向监控管理***输出第一输出数据，其中，如果第一输出数据的标度的第三数值达到或超过给定的第三值，和/或如果手动触发长期存档，那么所述监控管理***至少将第一输入数据和第一输出数据作为第一快照存放在第一长期档案中。
除了第一输入数据和第一输出数据，第一快照可能还可以额外地包含附加信息，例如还包含上述的“Info Package”。
第一快照的存放(英文：“snap shot”)用于事后更准确地分析第一装备或所述设备的状态。例如可以在保养、维修或更换第一装备，并且现在例如应追溯第一装备的损耗和磨损情况时，就可以进行这种分析。于是这就也使得能够推导出第一装备或所述设备的构造类似的装备将来的性能。在此也可以手动地触发第一快照的存放，特别是在启动后、在保养措施结束时、在损坏时、或者在突然破裂时由运营者验收所述设备时。
除了第一快照，监控管理***也可以将另一个快照存放在第一长期档案内，其中，所述另一个快照至少包括另外的输入数据和另外的输出数据。额外地，相应的快照可能也可以包括相应的附加信息，然后这些附加信息连同相应的快照同样也存放在长期档案中。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果第一输出数据的标度的第四数值达到或超过给定的第四值，和/或手动触发长期存档，那么第一逻辑模块至少将第一输入数据和第一输出数据作为第二快照存放在第二长期档案中。
对于希望第一逻辑模块将第一输入数据和第一输出数据持续地存放到第二长期档案中的情况，可以相应低地选择给定的第四值。
代替第一逻辑模块或除其以外，第一输入数据和第一输出数据也可以通过监控管理***被存放到第二长期档案中。
另外的输入数据和另外的输出数据可能也可以通过监控装备或另一个逻辑模块作为另一个快照存放在其中一个长期档案中。
在本发明的另一种有利的构造方案中，在压缩数据或删除数据时保持不考虑可预定的、存放在第一长期档案或第二长期档案中的快照。
这种可预定的快照例如可以是在启动后或结束保养措施以后由运营者在验收所述设备时已存放的内容。这些快照不被压缩或删除，由此，即使在此期间过去了很长时间，并且长期档案的数据由于存储空间不足已经被部分地压缩或删除，也能将第一装备或所述设备的状态确切地与参考状态进行比较。
在本发明的另一种有利的构造方案中，第一快照和同时获取的另一个快照连同一个共同的参照物一起存放在第一长期档案中和/或第二长期档案中，该另一个快照至少包括另外的输入数据和另外的输出数据。
参照物例如是一个时间戳，使得第一快照或另一个快照通过与参照物一起存放下来允许推导出第一装备或另一个装备在期望时间点的状态。特别是通过将第一快照、另一个快照和共同的参照物共同存放在第一长期档案和/或第二长期档案中，特别是即使自从共同存放以后已经过去了很长时间，能够分析并调查例如在第一装备和另一个装备之间的关联和相互作用。
在此，共同的参照物例如确保了第一快照和另一个快照被同时拍摄或者处于时间上的关联之中。通过存放分别以特定的时间顺序产生的多个第一快照或多个另外的快照，使得能够额外地追溯并评估第一装备或另一个装备的状态随着时间的变化过程，以及第一装备和另一个装备之间的相互作用。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果在给定的时间点没有满足第一有效性标准，那么上一个有效的或下一个有效的第一个快照连同给定时间点的那个另一个快照一样的参照物一起存放在第一长期档案中和/或第二长期档案中。
由此提升了存放的快照的可评估性，从而也提升了其说服力。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果第一输出数据的标度的第五数值达到或超过给定的第五值，那么至少第一输入数据和第一输出数据存放在一个缓存中。
缓存在这里是一种不同于长期存放的存放可能性，其例如能够以环形存储器的方式实现。特别是在缓存中持续地存放实时的第一输入数据和实时的第一输出数据，其中，也许还可以额外地存放实时的另外的输入数据和实时的另外的输出数据，以及可能还有分别可用的附加信息。
对于缓存可以提出，新存放的数据被写入最早的、存放在缓存中的数据的存储空间内，使得最早存放在缓存中的数据被改写或丢失。于是可以在缓存中存放了实时的数据以及取决于缓存的存储量直至期望的、在过去的时间点存放相应的数据。由此例如为监控管理***提供了数据，或者还提供了额外的分析单元。
第一输入数据和第一输出数据的存放例如可以通过第一逻辑模块或监控管理***实现。也许还可以通过另一个逻辑模块或监控管理***完成另外的输入数据和另外的输出数据的存放。
在本发明的另一种有利的构造方案中，如果第一输出数据的标度的第六数值达到或超过给定的第六值，就创建报告，并且让报告的格式适应具体的输出媒介。
这份报告可以特别包括第一输入数据和第一输出数据，其中，例如也可以将另外的输入数据和另外的输出数据纳入这份报告。在特定情况下，这份报告也可以包含相应的附加信息，其中，这份报告例如可以存放在长期档案和/或缓存中。
此外还可以考虑的是，这份报告被发送给所述设备的第二IT***或第三自动化***，然后该***可以在这份报告的基础上进行另外的步骤。最后也可以由监控管理***显示这份报告，或者说让其使用者可以使用它。
报告的格式适应特定的输出媒介，例如印刷在纸上，显示在个人电脑或移动设备的屏幕上，或通过邮件或SMS发送和诸如此类。例如可以“远程”访问这份报告，也就是说从远方例如经由因特网、在使用移动设备和/或通过“queries”的询问的情况下进行。
例如可以周期性地创建这份报告，例如每周一次。如果一旦第一输出数据的标度的第六数值达到或超过给定的第六值，也可以创建这份报告。
此外，给定的第六值可以选为较低值，使得持续创建该报告。此外，给定的第六值还可以与给定的第二至第五值中的至少一个值一样。相应的考虑同样分别对于给定的第二、第三、第四和第五值有效。
第一和/或第二自动化***在此可以与第三自动化***一样地设计。第一IT***和另一个IT***也可以通过一个唯一的IT***实现。
在本发明的另一种有利的构造方案中，至少第一传感器也用于所述设备的第三自动化***。
通过不仅为了第三自动化***的目的而且还为了监控第一装备和/或所述设备的目的使用第一传感器，可以节省成本，并且减少用于监控第一装备和/或所述设备的安装耗费。因为，第三自动化***通常需要多个传感器，其中，由此产生一个优点，即，对于第三自动化***所需的第一传感器额外地用于监控第一装备。于是，至少就第一传感器而言，不会为监控第一装备产生额外的耗费或额外的成本。
在本发明的另一种有利的构造方案中，第一传感器设计为虚拟的传感器。
虚拟传感器英语也称为“soft sensors”,这些虚拟传感器例如可以构造成软件，这些软件处理设计为硬件的传感器的多次测量或另外的信号，并且给出相应的测量值。在此可以在第一装备中、也许在另一个装备中、所述设备的其中一个自动化***中、所述设备中的其中一个IT***中和/或所述设备的另一个部件中进行这些测量，这些测量是虚拟传感器的基础。例如可以如下地设计这些虚拟传感器，即，使得它们的测量值也是数字调节或摩擦值计算的输出值。
根据虚拟的传感器特别是可以推导出否则靠测量或捕捉无法得到的物理量。因此，虚拟的传感器提供虚拟的测量值，这些测量值例如只有在相应的自动化***的计算中才产生，并且例如是为了让流程自动化匹配现有的设备所测定的校正因子。
例如在轧机中，在流程自动化中使用温度模型。该温度模型可以包括用于环境和轧制的钢带之间的热传递的校正因子。只要所述设备几乎没有改变它的状态，那么校正因子同样也几乎不变，前提是，用在流程自动化中的模型保持不变。于是，校正因子以全局的、也就是综合的方式描述设备状态。如果校正因子明显发生变化，那么这通常意味着，流程自动化所使用的模型不再最优地描述所述设备。如果这个模型未改变，所述设备的状态本身因此显著地发生了变化。因此，可以证实非常有利的是，取代来自所述设备的单个的测量值，监控校正因子。
在本发明的另一种有利的构造方案中，参量化数据以可预定的动态发生变化。
这种动态例如可以设计为学习算法，借助这种学习算法可以在识别被监控的第一装备和/或所述设备的第一状态方面训练第一逻辑模块。例如通过这种动态调适包含在参量化数据中的包络曲线，使得允许的第一输入数据随着时间变化。
当第一装备和/或所述设备进而允许的第一传感器数据、计算出的第一数据或第一自动化数据例如因为第一装备和/或所述设备的部件的磨损或老化而长期地、却略微地变化时，这是有利的。因为由于磨损或老化，使得第一输入数据，例如第一传感器数据，计算出的第一数据或第一自动化数据的允许的范围逐渐推移，使得第一逻辑模块可能将允许的第一输入数据在任何时刻都识别为不允许的，和/或将不允许的第一输入数据识别为允许的。可以以特定的时间间隔手动地或自动地再训练第一逻辑模块，从而更新第一输入数据的被允许的范围。在此可以通过允许的改变率和/或其改变梯度限制允许的范围，使得允许的第一输入数据在确定的时间段内只能变化一个固定的可预定值。于是，第一逻辑模块即使在第一装备和/或所述设备缓慢发生变化时，也可以侦测到突然出现的、区别于落在当前允许的范围内的第一输入数据的“异常测值”。
在此令人关注的是，可预定的动态及其参数全局地在多个装备上被最优化。对于借助根据本发明的方法监控多个设备的装备的情况，也可以通过这些设备或其装备和/或相应的长期档案进行这种最优化。可预定的动态的借此获得的最优化的参数可以紧接着作为起始值。
例如对用于在使用状态下被装入所述设备的装备的参数的估计值也可以用作起始值，其中，于是从开始就可以为所述装备的当前磨损使用正确的极限范围。
作为学习算法例如可以使用“随机森林”算法，用于在识别被监控的第一装备的第一状态的允许性方面训练所述第一逻辑模块。为此确定固定数量的判断树，其中，评估每一个判断树，用于确定所述动态的学习步骤。为了动态地更新第一逻辑模块，现在可以在每个再训练步骤中删除确定数量的现有的判断树，优选地删除那些最不能描述训练集的判断树。这个训练集现在由新确定的判断树所取代。可以事先设定，取代多少比例的判断树，其中，这个比例确定了，模型在更新时可以在多强的程度上对变化作出多强的反应。
作为“随机森林”算法的代替，也可以使用另外的学习算法，例如多个神经元网络，这个神经元网络正如判断树一样在每次再训练时被部分地取代。此外还可以使用多项式回归，其中，回归项本身在再训练时保持不变，并且只有其系数可以在小极限范围内变化。
在本发明的另一种有利的构造方案中，可预定的动态可以取决于第一输入数据变化。
可预定的动态可以受到第一输入数据的影响，例如受到第一传感器数据的影响，特别是当第一传感器设计为虚拟的传感器时。于是，所述动态可以根据用于匹配第一自动化***的校正因子考虑有关以下内容的信息：设备在目前状态下多好地适应了第一自动化***的第一逻辑模块或存放在其中的模型。对于校正因子随着时间几乎不变的情况，可以提出，动态从而还有用于监控第一装备的第一逻辑模块也仅略微地变化。如果校正因子相反地变化显著，则也可以允许对动态进行全面的、自动的再训练。
总的来看，设备运营者的一个重要的目的是，从测定的测量值和数据中形成带有含量的信息，这些信息后来可以用于规划保养并且用来做出判断。在此，如今获取并存储大量数据在技术上不再是问题。
本发明的一个方面是使得能够集合移动和在线***的所有结果以及手动的记录，其中，缓存中的这些结果可以存放在长期档案中和/或其中一个IT***中或诸如此类中。此外还可以利用以上有利的构造方案构建起有担保的、有关设备状态的长期知识库，其中，设备状态和所有利益相关者的关系都可以变得透明。由此可以在不依靠个人知识的情况下将专业知识存档，在此，使得能够通过多个视角全盘地进行起因-效果-分析，例如在位置、时间、起因、效果方面。此外还可以对各个设备部件进行比较，以及一体化地支持保养工作流程。
附图说明
下面借助在图中所示的实施例更详尽地描述并阐述本发明。图中示出：
图1是根据本发明的方法的示意图，
图2是在长期档案和缓存中存放第一快照的示意图，
图3是第一输入数据的示图，
图4是第一输入数据的另一个示图，以及
图5是一个受监控的第一装备和多个受监控的另外的装备的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的方法的示意图。为了监控技术设备的第一装备和/或用于生产产品的设备，向第一逻辑模块2传输第一输入数据1。第一逻辑模块2实施对第一输入数据1的评估，并且输出第一输出数据3，其表征了被监控的第一装备和/或所述设备的第一状态。根据本发明，第一输入数据1包括第一传感器数据、计算出的第一数据或第一自动化数据以及第一设计数据、第一参量化数据和运行数据。
对于监控技术设备的另一个装备的情况，使用根据本发明的方法，其中，将另外的输入数据传输给另一个逻辑模块。另一个逻辑模块评估另外的输入数据，并且输出另外的输出数据。
可代替地可以考虑的是，由第一逻辑模块2评估另外的输入数据，然然后该第一逻辑模块输出另外的输出数据。最终，第一输入数据1可代替地也可以由另一个逻辑模块评估，使得所述另一个逻辑模块输出第一输出数据3。
图2示出了在长期档案10和缓存11中存放第一快照9的示意图。第一快照9在此至少包括第一输入数据1以及第一输出数据3。通过监控管理***4将第一快照9写入长期档案10，并存储在那里，正如通过从监控管理***4指向长期档案10的箭头所标明的那样。
额外地，第一快照9可以通过监控管理***4也写入缓存11中。缓存11例如可以设计为环形存储器，使得在那里总是存放着实时的第一快照9，其中，例如所述实时的第一快照9分别取代最早的、存放在缓存11中的第一快照9。监控管理***4可以从缓存11中读取第一快照9，使得监控管理***4可以访问缓存11的内容。
有可能可以提出，也将特别是包括另一个装备的另外的输入数据和另外的输出数据23的另一个快照存放在长期档案10和/或缓存11中。可代替或者附加地，也可以通过第一逻辑模块2执行对相应快照的存放。
图3示出第一输入数据12、14的示图。每个所示的点12、14代表第一输入数据12、14的一个完整的集合，其中，在不同的时间点获取每个集合。在这里，借助横坐标轴和纵坐标轴示出第一输入数据12、14，这些数据可以分别代表任意的、理想的物理量。仅仅为了定向而绘出了水平的和垂直的带点虚线。
第一输入数据12、14包括多个布置在允许的区域13内的允许的数据点12以及一个位于被允许的区域13外的不允许的数据点14。允许的区域13例如作为包络曲线存放在参量化数据中，这些参量化数据又被第一输入数据12、14所包括。仅仅为了更好地看清，这里并不是所有位于允许的区域13内的第一输入数据12都配有一个附图标记。
图4示出了第一输入数据12、14的另一个示图，其中，相同物理量的横坐标轴和纵坐标轴和在图3中一样，并且带点虚线的位置也和图3中的带点虚线的位置一样。在图4中所示的第一输入数据12、14又分别是一个完整的集合，其中，在不同的时间点获取每个集合。总的来说，在图4中所示的第一输入数据12、14后来创建作为在图3中所示的第一输入数据，使得第一装备在此期间经历了老化和磨损。
通过预设可预定的动态，可以随着时间如下地调适允许的区域3，即，在评估第一输入数据12、14时考虑到老化和磨损。相比图3，由此移动了图4的允许的区域13，正如特别是通过带点虚线表明的那样。因此，通过这种动态使得一个在拍摄在图3中所示的情况时可能还允许、而现在不允许的数据点14布置在允许的区域13以外。
图5示出了一个被监控的第一装备和多个被监控的另外的装备的示意图。在该实施例的框架内，所述被监控的第一装备和多个被监控的另外的装备的所示三角形就像第一自动化***那样实现，这个***可以被划分成不同的层面。在此，第一层面L1(Level1)包括基础自动化，例如带有传感机构、电动机和/或控制***。第二层面L2例如可以包括带有流程模型的流程优化，并且第三层面L3包括“生产执行***”(MES)或诸如此类。此外还可以设计另外的层面。独立于第一自动化***，额外地还可以设计一个用于公司资源规划的***，英文公知为“Enterprise-Resource-Planning”(ERP)24。
就被监控的第一装备而言，设置了一个第一逻辑模块。可代替地，第一装备也可以实现在示为三角形的第一自动化***以外，特别是作为所述设备的特定的IT***，使得第一逻辑模块2监控确定的IT***形式的第一装备。确定的IT***的第一装备然后也可以为第一逻辑模块2提供第一输入数据，从而能够监控所述设备的特定的IT***。
此外还设置了多个另外的逻辑模块22，这些逻辑模块可以布置在所示三角形以内或以外。那些布置在三角形以内的另外的逻辑模块22在此可以布置在先前所述层面中的一个上，使得这些逻辑模块各自的另外的输入数据源自所属的层面。另外的逻辑模块22中的几个在图5中以如下方式示出，即，使得这些逻辑模块延伸跨过两个或更多的层面，这要理解为，这些逻辑模块各自的另外的输入数据源自相应的两个或多个层面。
第一逻辑模块2以及另外的逻辑模块22可以对分别输送给它们的第一输入数据或另外的输入数据分别进行评估，并且输出第一输出数据3或另外的输出数据23。如果相应的输出数据3或23的标度的第二数值分别达到或超过给定的值，那么不同的输出数据3或23被输送给监控管理***4。
如果第一逻辑模块2的第一输出数据3达到或超过确定的值，那么监控管理***4例如可以通过多个另外的逻辑模块22中确定的一个引发对另外的输入数据的评估和对另外的输出数据23的输出。通过测定理想的另外的输出数据23，可以在事先确定的情况下获取需要监控的装备的特别准确的图像，并且被存储用于进一步的分析。
在本实施例的框架内还提出，所述监控管理***4将可以通过第一逻辑模块2配给第一输出数据3的附加信息20传输给第一IT***21。此外还可以提出，所述监控管理***4向第二IT***25传输报告26。此外还设置第三IT***27，例如以保养-管理-***的形式(英语：computerized maintanance management system，CMMS)，监控管理***4可以向这个***发送保养委托任务28。最后，所述监控管理***4还可以与ERP 24相连。监控管理***此外还可以与移动设备29相连，其中，例如无线地实现这种连接，并且这种连接使得双向的数据交换成为可能。借助移动设备29例如可以通过“queries”进行询问，其中，所述监控管理***4读入移动设备29的数据，并且向这个移动设备输出数据。为了直接地显示所述监控管理***4的理想数据，此外还设置了一种与监控管理***4相连的屏幕30。
总而言之，本发明设计一种用于监控用于生产产品的技术设备的第一装备的装备和方法，该方法具有以下方法步骤：
-向第一逻辑模块输送第一输入数据，
-由第一逻辑模块实施对第一输入数据的评估，
-由第一逻辑模块输出第一输出数据，这些第一输出数据表征了被监控的第一装备的第一状态。为了改进关于状态监控的已知概念提出，第一输入数据包括
-第一传感器数据，其由位于所述设备中的第一传感器提供，
借助第一流程模型计算出的第一数据，其中，所述第一流程模型映射了所述设备的第一流程，或者
所述设备的第一自动化***的第一功能的第一自动化数据，
-第一设计数据，其表征了第一装备和/或所述设备的物理量，
-第一参量化数据，其是有关第一装备和/或所述设备的可变且可预定的数据，以及
-运行数据，其表征了产品的生产。
Claims (47)
1.一种用于监控用于生产产品的技术设备的第一装备的方法，具有以下方法步骤：
-向第一逻辑模块(2)输送第一输入数据(1)，
-由所述第一逻辑模块(2)实施对所述第一输入数据(1)的评估，
-由所述第一逻辑模块(2)输出第一输出数据(3)，所述第一输出数据表征了被监控的所述第一装备的第一状态，
其中，所述第一输入数据(1)包括
-第一传感器数据，所述第一传感器数据由位于所述设备中的第一传感器提供，
借助第一流程模型计算出的第一数据，其中，所述第一流程模型映射了所述设备的第一流程，或者
所述设备的第一自动化***的第一功能的第一自动化数据，
-第一设计数据，所述第一设计数据表征了所述第一装备和/或所述设备的物理量，
-第一参量化数据，所述第一参量化数据是有关所述第一装备和/或所述设备的能改变且能预设的数据，以及
-运行数据，所述运行数据表征了所述产品的所述生产。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一输出数据(3)包括计数器或者对所述第一装备或所述设备的剩余寿命的估计。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一输出数据(3)包括标度的第一数值，并且其中，所述第一逻辑模块(2)达到或超过给定的第一值时将所述第一输出数据(3)通过添加附加信息而拓展为拓展的第一输出数据，所述附加信息按照上升的重要性可以分类地实施为“信息”、“提醒”或“警报”。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，设置了第一有效性标准，用于减少有错的所述第一输出数据(3)的数量或排除有错的所述第一输出数据，并且其中，所述第一有效性标准被所述第一输入数据(1)包括。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，借助以下方法步骤监控的所述设备的另一个装备：
-向另一个逻辑模块(22)输送另外的输入数据，
-由所述另一个逻辑模块(22)实施对所述另外的输入数据的评估，
-由所述另一个逻辑模块(22)输出另外的输出数据(23)，所述另外的输出数据表征了受监控的所述另一个装备的另一种状态，
其中，所述另外的输入数据包括
-另外的传感器数据，所述另外的传感器数据由位于所述设备中的另外的传感器提供，
借助另一个流程模型计算的另外的数据，其中，所述另一个流程模型映射了所述设备的另一个流程，或者
所述设备的另一个自动化***的另一个功能的另外的自动化数据，
-另外的设计数据，所述另外的设计数据表征了所述另一个装备和/或所述设备的物理量，
-另外的参量化数据，所述另外的参量化数据是有关所述另一个装备和/或所述设备的能变化且能预设的数据，以及
-运行数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就向监控管理***(4)输出所述第一输出数据(3)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述监控管理***(4)输出至少所述第一输入数据(1)的语义表述。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述监控管理***(4)触发以下行为中的至少一个：
-借助所述另一个逻辑模块(22)执行对所述第一输入数据(1)的评估，
-借助所述第一逻辑模块(2)执行对所述另外的输入数据的评估，
-改变一个或多个数据获取参数，所述数据获取参数表征了通过所述第一传感器提供所述第一传感器数据或通过所述另外的传感器提供所述另外的传感器数据，
-如果拓展的所述第一输出数据包括附加信息(20)，那么将所述附加信息转发给所述设备的第一IT***或第二自动化***，
-通知设备运行商和/或服务商的工作人员和工作小组。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，取决于所述第一装备的状态或者取决于所述第一自动化***的所述第一功能，由所述第一传感器实现提供所述第一传感器数据和/或通过所述第一逻辑模块(2)实现评估所述第一输入数据(1)。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，取决于所述第一装备的状态或者取决于所述第一自动化***的所述第一功能，由所述第一传感器实现提供所述第一传感器数据和/或通过所述第一逻辑模块(2)实现评估所述第一输入数据(1)。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，取决于所述第一装备的状态或者取决于所述第一自动化***的所述第一功能，由所述第一传感器实现提供所述第一传感器数据和/或通过所述第一逻辑模块(2)实现评估所述第一输入数据(1)。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法周期地执行，其中，能通过所述监控管理***(4)改变所述周期。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法周期地执行，其中，能通过所述监控管理***(4)改变所述周期。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法周期地执行，其中，能通过所述监控管理***(4)改变所述周期。
15.根据权利要求5所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就将所述第一输出数据(3)输出给监控管理***(4)，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第三数值达到或超过给定的第三值，和/或如果手动触发长期存档，那么所述监控管理***(4)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第一快照(9)存放在第一长期档案(10)中。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就将所述第一输出数据(3)输出给监控管理***(4)，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第三数值达到或超过给定的第三值，和/或如果手动触发长期存档，那么所述监控管理***(4)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第一快照(9)存放在第一长期档案(10)中。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第二数值达到或超过给定的第二值，就将所述第一输出数据(3)输出给监控管理***(4)，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第三数值达到或超过给定的第三值，和/或如果手动触发长期存档，那么所述监控管理***(4)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第一快照(9)存放在第一长期档案(10)中。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第四数值达到或超过给定的第四值，和/或手动触发所述长期存档，那么所述第一逻辑模块(2)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第二快照(9)存放在第二长期档案中。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第四数值达到或超过给定的第四值，和/或手动触发所述长期存档，那么所述第一逻辑模块(2)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第二快照(9)存放在第二长期档案中。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，如果第一输出数据(3)的标度的第四数值达到或超过给定的第四值，和/或手动触发所述长期存档，那么所述第一逻辑模块(2)至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)作为第二快照(9)存放在第二长期档案中。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，在压缩数据或删除数据时保持不考虑能预定的、存放在所述第一长期档案(10)或所述第二长期档案中的快照。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，在压缩数据或删除数据时保持不考虑能预定的、存放在所述第一长期档案(10)或所述第二长期档案中的快照。
23.根据权利要求20所述的方法，其中，在压缩数据或删除数据时保持不考虑能预定的、存放在所述第一长期档案(10)或所述第二长期档案中的快照。
24.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一快照(9)和同时获取的另一个快照连同一个共同的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中，所述另一个快照至少包括所述另外的输入数据和所述另外的输出数据(23)。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述第一快照(9)和同时获取的另一个快照连同一个共同的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中，所述另一个快照至少包括所述另外的输入数据和所述另外的输出数据(23)。
26.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一快照(9)和同时获取的另一个快照连同一个共同的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中，所述另一个快照至少包括所述另外的输入数据和所述另外的输出数据(23)。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，如果在给定时间点没有满足所述第一有效性标准，那么上一个有效的或下一个有效的所述第一快照(9)连同和所述给定时间点的所述另一个快照一样的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中。
28.根据权利要求25所述的方法，其中，如果在给定时间点没有满足所述第一有效性标准，那么上一个有效的或下一个有效的所述第一快照(9)连同和所述给定时间点的所述另一个快照一样的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中。
29.根据权利要求26所述的方法，其中，如果在给定时间点没有满足所述第一有效性标准，那么上一个有效的或下一个有效的所述第一快照(9)连同和所述给定时间点的所述另一个快照一样的参照物一起存放在所述第一长期档案(10)中和/或所述第二长期档案中。
30.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第五数值达到或超过给定的第五值，那么至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)存放在缓存(11)中。
31.根据权利要求28所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第五数值达到或超过给定的第五值，那么至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)存放在缓存(11)中。
32.根据权利要求29所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第五数值达到或超过给定的第五值，那么至少将所述第一输入数据(1)和所述第一输出数据(3)存放在缓存(11)中。
33.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第六数值达到或超过给定的第六值，就创建报告，并且让所述报告的格式适应于特定的输出媒介。
34.根据权利要求31所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第六数值达到或超过给定的第六值，就创建报告，并且让所述报告的格式适应于特定的输出媒介。
35.根据权利要求32所述的方法，其中，如果所述第一输出数据(3)的标度的第六数值达到或超过给定的第六值，就创建报告，并且让所述报告的格式适应于特定的输出媒介。
36.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，至少所述第一传感器也用于所述设备的第三自动化***。
37.根据权利要求34所述的方法，其中，至少所述第一传感器也用于所述设备的第三自动化***。
38.根据权利要求35所述的方法，其中，至少所述第一传感器也用于所述设备的第三自动化***。
39.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述第一传感器设计为虚拟的传感器。
40.根据权利要求37所述的方法，其中，所述第一传感器设计为虚拟的传感器。
41.根据权利要求38所述的方法，其中，所述第一传感器设计为虚拟的传感器。
42.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述参量化数据随着能预定的动态变化。
43.根据权利要求40所述的方法，其中，所述参量化数据随着能预定的动态变化。
44.根据权利要求41所述的方法，其中，所述参量化数据随着能预定的动态变化。
45.根据权利要求42所述的方法，其中，所述能预定的动态能取决于所述第一输入数据(1)变化。
46.根据权利要求43所述的方法，其中，所述能预定的动态能取决于所述第一输入数据(1)变化。
47.根据权利要求44所述的方法，其中，所述能预定的动态能取决于所述第一输入数据(1)变化。
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