DE102016008987A1 - Maschinenlernverfahren und Maschinenlernvorrichtung zum Lernen von Fehlerbedingungen, und Fehlervorhersagevorrichtung und Fehlervorhersagesystem, das die Maschinenlernvorrichtung einschließt - Google Patents
Maschinenlernverfahren und Maschinenlernvorrichtung zum Lernen von Fehlerbedingungen, und Fehlervorhersagevorrichtung und Fehlervorhersagesystem, das die Maschinenlernvorrichtung einschließt Download PDFInfo
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Abstract
Ein Fehlervorhersagesystem 1 schließt eine Maschinenlernvorrichtung 5 ein, die Bedingungen in Zusammenhang mit einem Fehler einer Industriemaschine 2 lernt. Die Maschinenlernvorrichtung, schließt eine Zustandsbeobachtungseinheit, die, während die Industriemaschine 2 in Betrieb oder im Ruhezustand ist, eine Zustandsvariable beobachtet, die beispielsweise eine Datenausgabe aus einem Sensor, interne Daten einer Steuersoftware oder Rechendaten, die basierend auf diesen Daten erhalten werden, einschließt, eine Bestimmungsdaten-Erhalteinheit, die Bestimmungsdaten erhält, die dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob ein Fehler in der Industriemaschine 2 aufgetreten ist, oder den Fehlergrad zu bestimmen, und eine Lerneinheit ein, die die Bedingungen lernt, die mit dem Fehler der Industriemaschine 2 in Zusammenhang stehen, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinenlernverfahren und eine Maschinenlernvorrichtung zum Lernen von Fehlerbedingungen, und eine Fehlervorhersagevorrichtung und ein Fehlervorhersagesystem, das die Maschinenlernvorrichtung einschließt.
- 2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
- Bei einer Industriemaschine kann eine Anomalität eines beliebigen Bauteils im Voraus erfasst werden, um die Leistung zu erhöhen und Unfälle zu vermeiden. Bei einem bekannten Verfahren wird beispielsweise der Ausgangswert eines Sensors mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen, um eine Anomalität auf Basis des Vergleichsergebnisses zu erfassen. Eine „Industriemaschine” bezieht sich hierin nicht nur auf Industrieroboter und Maschinen, die durch CNC-Vorrichtungen (Computer Numerical Control, computernumerische Steuerung) gesteuert werden, sondern auch auf Maschinen, die Serviceroboter und verschiedene mechanische Vorrichtungen einschließen.
- Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 563(1988)-123105 - Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. H10(1998)-039908 - Leider werden mit zunehmender Komplexität und technischer Ausgereiftheit der Industriemaschinen Faktoren, die zu Fehlern führen, immer komplizierter. Daher können herkömmliche Fehlervorhersageverfahren, die gemäß vorgegebener Prozesse durchgeführt werden, oftmals nicht auf tatsächliche Umstände angewandt werden oder weisen eine mangelnde Präzision auf. Dies hat zu einem Bedarf an einer Fehlervorhersagevorrichtung geführt, die zu einer genauen Fehlervorhersage gemäß den jeweiligen Umständen fähig ist.
- KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Maschinenlernvorrichtung bereitgestellt, die eine Bedingung lernt, die mit einem Fehler einer Industriemaschine in Zusammenhang steht, wobei die Vorrichtung eine Zustandsbeobachtungseinheit, die, während die Industriemaschine in Betrieb oder im Ruhezustand ist, eine Zustandsvariable beobachtet, die wenigstens entweder eine Datenausgabe aus einem Sensor, der einen Zustand entweder der Industriemaschine oder einer umgebenden Umgebung erfasst, interne Daten einer Steuersoftware, die die Industriemaschine steuert, oder Rechendaten, die basierend auf entweder den Ausgabedaten oder den internen Daten erhalten werden, umfasst; eine Bestimmungsdaten-Erhalteinheit, die Bestimmungsdaten erhält, die dazu verwendet werden, entweder zu bestimmen, ob ein Fehler in der Industriemaschine aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad zu bestimmen; und eine Lerneinheit einschließt, die die Bedingung lernt, die mit dem Fehler der Industriemaschine in Zusammenhang steht, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem ersten Aspekt, kann die Lerneinheit dazu ausgestaltet sein, die Bedingung gemäß dem Schulungsdatensatz zu lernen, der für jede einer Mehrzahl von Industriemaschinen erzeugt wird. Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem ersten und zweiten Aspekt, kann die Lerneinheit einen Normalzustand lediglich in einem vorgegebenen Zeitraum lernen und erfasst anschließend das Auftreten eines Fehlers, der von der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit bestimmt wird.
- Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in einem der ersten bis dritten Aspekte, wenn die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit Bestimmungsdaten erhält, die einen Fehler der Industriemaschine anzeigen, kann die Lerneinheit die Bedingung durch Gewichten der Bestimmungsdaten, die in dem Schulungsdatensatz umfasst sind, aktualisieren, gemäß einer Zeitlänge von dem Zeitpunkt, wenn die Bestimmungsdaten erhalten werden, bis zum dem Zeitpunkt, an welchem ein Fehler auftritt.
- Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fehlervorhersagevorrichtung bereitgestellt, die die Maschinenlernvorrichtung nach einem der ersten bis vierten Aspekte einschließt und einen Fehler der Industriemaschine vorhersagt, wobei die Fehlervorhersagevorrichtung ferner eine Fehlerinformationsausgabeeinheit (
42 ) einschließt, die Fehlerinformationen ausgibt, die entweder anzeigen, ob ein Fehler in der Industriemaschine aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad anzeigen, ansprechend auf die Eingabe einer Variablen des aktuellen Zustands der Zustandsvariablen, basierend auf einem Ergebnis des Lernens durch die Lerneinheit gemäß dem Schulungsdatensatz. - Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem fünften Aspekt, kann die Lerneinheit die Bedingung nochmals gemäß einem zusätzlichen Schulungsdatensatz lernen, der basierend auf einer Kombination aus der Variablen des aktuellen Zustands mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird.
- Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem fünften oder sechsten Aspekt, kann die Maschinenlernvorrichtung mit der Industriemaschine über ein Netz verbunden sein, und die Zustandsbeobachtungseinheit kann die Variable des aktuellen Zustands über das Netz erhalten.
- Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem siebten Aspekt, kann die Maschinenlernvorrichtung auf einem Cloud-Server positioniert sein. Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in einem der fünften bis achten Aspekte, kann die Maschinenlernvorrichtung in einer Steuerung angebracht sein, die die Industriemaschine steuert.
- Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in einem der fünften bis neunten Aspekte, kann die Industriemaschine eine Mehrzahl von Industriemaschinen einschließen, und das Lernergebnis, das von der Maschinenlernvorrichtung erhalten wird, kann von der Mehrzahl an Industriemaschinen geteilt werden.
- Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fehlervorhersagesystem bereitgestellt, das die Fehlervorhersagevorrichtung nach einem der fünften bis zehnten Aspekte einschließt; einen Sensor, der die Ausgabedaten ausgibt; und eine Fehlerinformationsbenachrichtigungseinheit, die einen Bediener über die Fehlerinformationen benachrichtigt.
- Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung, in dem elften Aspekt, kann eine Zeit, bei welcher die Fehlerinformationsbenachrichtigungseinheit den Bediener über die Fehlerinformationen benachrichtigt, wenigstens entweder eine Präzedenz einer Zeit erfüllen, die von einem ersten vorgegebenen Zeitraum definiert wird, der einer Zeit vorausgeht, bei welcher ein Fehler auftritt, oder die Folge auf eine Zeit, die von einem zweiten vorgegebenen Zeitraum definiert ist, der der Zeit vorausgeht, bei welcher der Fehler auftritt.
- Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Maschinenlernverfahren zum Lernen einer Bedingung bereitgestellt, die mit einem Fehler einer Industriemaschine in Zusammenhang steht, wobei das Verfahren, während die Industriemaschine in Betrieb oder im Ruhezustand ist, ein Beobachten einer Zustandsvariablen, die wenigstens entweder eine Datenausgabe aus einem Sensor, der einen Zustand entweder der Industriemaschine oder einer umgebenden Umgebung erfasst, interne Daten einer Steuersoftware, die die Industriemaschine steuert, oder Rechendaten, die basierend auf entweder den Ausgabedaten oder den internen Daten erhalten werden, umfasst; ein Erhalten von Bestimmungsdaten, die dazu verwendet werden, entweder zu bestimmen, ob ein Fehler in der Industriemaschine aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad zu bestimmen; und ein Lernen der Bedingung, die mit dem Fehler der Industriemaschine in Zusammenhang steht, einschließt, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen einfacher zu verstehen. Es zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fehlervorhersagesystem nach einer Ausführungsform darstellt; -
2 ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Sequenz des Lernprozesses in einer Maschinenlernvorrichtung darstellt; -
3 ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines neuralen Netzes darstellt; -
4 eine grafische Darstellung zur Erklärung eines beispielhaften Lernzeitraums in dem unüberwachten Lernverfahren; -
5 Ansichten zur Erklärung eines beispielhaften rekurrenten neuralen Netzes; -
6 ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fehlervorhersagesystem nach einer weiteren Ausführungsform darstellt; -
7 grafische Darstellungen (Typ 1) zur Erklärung von beispielhaften Indexwerten, die den Fehlergrad in dem Fehlervorhersagesystem nach der Ausführungsform darstellen; -
8 eine grafische Darstellung (Typ 2) zur Erklärung eines beispielhaften Indexwerts, der den Fehlergrad in dem Fehlervorhersagesystem nach der Ausführungsform darstellt; und -
9 ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Sequenz einer Fehlervorhersage darstellt, die ein Lernergebnis verwertet. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Ausführungsformen eines Maschinenlernverfahrens und einer Maschinenlernvorrichtung, und einer Fehlervorhersagevorrichtung und eines Fehlervorhersagesystems, das die Maschinenlernvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt, werden nachstehend in Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Zeichnungen oder die nachfolgende Ausführungsform beschränkt ist. Um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu fördern, sind Bauteile gemäß der Ausführungsform in den Zeichnungen gegebenenfalls in unterschiedlichen Maßstäben dargestellt. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben oder entsprechende Bauteile.
-
1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fehlervorhersagesystem nach einer Ausführungsform darstellt. Ein Fehlervorhersagesystem1 kann Bedingungen in Zusammenhang mit einem Fehler einer Industriemaschine (nachstehend auch als „Fehlerbedingungen” bezeichnet) unter Verwendung einer Maschinenlernvorrichtung5 , die die Maschinenlernfunktion aufweist, lernen. Das Fehlervorhersagesystem1 kann Fehlerinformationen gemäß dem Zustand der Industriemaschine oder der Umgebung, die sie umgibt, basierend auf dem Lernergebnis erzeugen, das von der Maschinenlernvorrichtung5 erhalten wird. - In dieser Patentschrift bezieht sich eine „Industriemaschine” auf unterschiedliche Maschinen, die Industrieroboter, Serviceroboter und durch CNC-Vorrichtungen (computernumerische Steuerung) gesteuerte Maschinen einschließen. Ferner schließt in dieser Patentschrift ein „Fehler einer Industriemaschine” Fehler von Bauteilen ein, aus welchen die Industriemaschine zusammengesetzt ist. Mit anderen Worten ist ein „Fehler einer Industriemaschine” nicht auf den Zustand beschränkt, in welchem eine beabsichtigte Funktion einer Industriemaschine nicht ausführbar ist, sondern er schließt auch beispielsweise den Zustand ein, in welchem ein normaler Betrieb kurzfristig oder dauerhaft nicht wiedergebbar ist.
- „Fehlerinformationen”, die von dem Fehlervorhersagesystem
1 erzeugt werden, schließen Informationen ein, die anzeigen, ob ein Fehler in der Industriemaschine aufgetreten ist, oder Informationen, die den „Grad des Fehlers” anzeigen. Die „Fehlerinformationen” können Informationen einschließen, die anzeigen, dass die Industriemaschine in einem normalen Zustand ist. Der „Grad des Fehlers” bezieht sich auf die Schwere des Fehlers. Der „Grad des Fehlers” kann einen beschränkten maximalen oder minimalen Wert aufweisen. Der „Grad des Fehlers” kann eine kontinuierliche oder diskrete Quantität sein. Der Bediener kann entscheiden, ob das Zielbauteil sofort oder während des nächsten Wartungsbetriebs ausgetauscht oder repariert werden soll, gemäß dem „Grad des Fehlers”. - Das Fehlervorhersagesystem
1 , das dazu verwendet wird, einen Fehler eines Roboters2 vorherzusagen, wird nachstehend beschrieben. Fachmänner in diesem Gebiet würden jedoch erkennen, dass die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise auf beliebige andere Industriemaschinen anwendbar ist. - Der in
1 dargestellte Roboter2 ist in einem Sechs-Achs-Vertikal-Knickarmroboter umgesetzt, wobei seine entsprechenden Gelenke von Motoren angetrieben werden. Der Roboter2 ist mit einer Robotersteuerung3 über ein bekanntes Kommunikationsmittel verbunden. Die Robotersteuerung3 erzeugt einen Befehl für den Roboter2 gemäß einem Steuerprogramm. - Die Robotersteuerung
3 ist in einem digitalen Computer umgesetzt, der eine mit einer Zentraleinheit verbundene Schnittstelle, einen ROM, einen RAM, einen nicht-flüchtigen Speicher und eine externe Vorrichtung einschließt. Die Robotersteuerung3 schließt eine Fehlerbestimmungseinheit31 ein, wie in1 dargestellt. - Die Fehlerbestimmungseinheit
31 bestimmt einen Fehler des Roboters2 , unter Verwendung des bekannten Fehlerdiagnoseverfahrens. Die Fehlerbestimmungseinheit31 bestimmt, ob ein Fehler in dem Roboter2 aufgetreten ist oder den Grad des Fehlers unabhängig von Fehlerinformationen, die von dem Fehlervorhersagesystem1 erzeugt werden. Wenn beispielsweise ein Störmoment, das von einem Drehmomentsensor erfasst wird, oder die Schwingungsamplitude der Datenausgabe aus einem Sensor eine vorgegebene Schwelle überschreitet, bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit31 , dass ein Fehler aufgetreten ist. Alternativ kann die Fehlerbestimmungseinheit31 bestimmen, dass ein Fehler in dem Roboter2 aufgetreten ist, basierend auf internen Daten einer Steuersoftware, die in der Robotersteuerung3 gespeichert ist. Auf diese Weise bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit31 Fehler basierend auf unterschiedlichen Faktoren. Das Bestimmungsergebnis, das von der Fehlerbestimmungseinheit31 erhalten wird, wird in eine Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 der Maschinenlernvorrichtung5 eingegeben (wird nachfolgend beschrieben). - In einer weiteren Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung
5 dazu ausgestaltet sein, einen Fehler des Roboters2 zu entdecken, oder die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 dazu zu verwenden, Fehlerinformationen ansprechend auf den Eingabevorgang durch einen feststellbaren Bediener zu empfangen. - Das Fehlervorhersagesystem
1 schließt ferner einen Sensor11 ein, der den Zustand des Roboters2 oder der umgebenden Umgebung erfasst. Der Sensor11 kann wenigstens entweder einen Kraftsensor, einen Drehmomentsensor, einen Schwingungssensor, einen Tonsammelsensor, einen Bildsensor, einen Distanzsensor, einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Flusssensor, einen Lichtmengesensor, einen pH-Sensor, einen Drucksensor, einen Viskositätssensor oder einen Geruchssensor einschließen. Die Datenausgabe aus dem Sensor11 (nachstehend auch einfach als „Ausgabedaten” bezeichnet) wird in eine Zustandsbeobachtungseinheit52 der Maschinenlernvorrichtung5 eingegeben. - Die Maschinenlernvorrichtung
5 lernt die Fehlerbedingungen des Roboters2 . In einer Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung5 in einem digitalen Computer umgesetzt sein, der mit dem Roboter2 über ein Netz verbunden ist und unabhängig von der Robotersteuerung3 ist. - In einer weiteren Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung
5 in die Robotersteuerung3 eingebaut sein. In diesem Fall führt die Maschinenlernvorrichtung5 ein Maschinenlernen unter Verwendung des Prozessors der Robotersteuerung3 durch. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung5 auf einem Cloud-Server positioniert sein. - Die Maschinenlernvorrichtung
5 schließt eine Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 , eine Zustandsbeobachtungseinheit52 und eine Lerneinheit53 ein, wie in1 dargestellt. - Die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit
51 erhält Bestimmungsdaten von der Fehlerbestimmungseinheit31 . Die Bestimmungsdaten werden von der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 in die Lerneinheit53 eingegeben und von der Maschinenlernvorrichtung5 zum Lernen von Fehlerbedingungen verwendet. Die Bestimmungsdaten werden als Daten definiert, die zur Bestimmung verwendet werden, ob ein Fehler aufgetreten ist, oder um den Grad des Fehlers zu bestimmen. Es kann sein, dass die Bestimmungsdaten keine Daten einschließen, die darstellen, dass ein Fehler aufgetreten ist, d. h. dass der Roboter2 in einem anomalen Zustand ist. - Die Zustandsbeobachtungseinheit
52 beobachtet eine Zustandsvariable als einen Eingabewert für das Maschinenlernen, während der Roboter2 in Betrieb oder im Ruhezustand ist. In einer Ausführungsform, in welcher die Maschinenlernvorrichtung5 mit dem Roboter2 und dem Sensor11 über ein Netz verbunden ist, erhält die Zustandsbeobachtungseinheit52 eine Zustandsvariable über das Netz. - Die Zustandsvariable kann eine Datenausgabe aus dem Sensor
11 einschließen. Die Zustandsvariable kann interne Daten einer Steuersoftware einschließen, die den Roboter2 steuert. Die internen Daten können wenigstens entweder das Drehmoment, die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, den Ruck, den Strom, die Spannung oder den geschätzten Störwert einschließen. Der geschätzte Störwert ist beispielsweise ein Störwert, der von einem Beobachter basierend auf einem Drehmomentbefehl und einer Geschwindigkeitsrückkopplung geschätzt wird. - Die Zustandsvariable kann Rechendaten einschließen, die basierend auf den Ausgabedaten oder den internen Daten erhalten werden. Die Rechendaten können unter Verwendung von wenigstens entweder einer Frequenzanalyse, einer Zeit-Frequenzanalyse oder einer Autokorrelationsanalyse erhalten werden. Die Rechendaten können selbstverständlich unter Verwendung einer einfacheren Berechnung, wie z. B. einer Koeffizienten-Vervielfältigung oder einer Differenzial- und Integraloperation, erhalten werden.
- Die Lerneinheit
53 lernt Fehlerbedingungen gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination aus der Zustandsvariablenausgabe aus der Zustandsbeobachtungseinheit52 und der Bestimmungsdatenausgabe aus der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 erzeugt wird. Der Schulungsdatensatz enthält Daten, die die Zustandsvariable und die Bestimmungsdaten miteinander verbinden. - Ein beispielhafter Lernprozess in der Maschinenlernvorrichtung
5 wird nachstehend in Bezug auf2 beschrieben. Wenn das Lernen gestartet wird, erhält die Zustandsbeobachtungseinheit52 eine Zustandsvariable, die beispielsweise Ausgangsdaten, interne Daten oder Rechendaten einschließt, in Schritt S201. In Schritt S202 erhält die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 Bestimmungsdaten auf Basis des Bestimmungsergebnisses, das von der Fehlerbestimmungseinheit31 erhalten wird. - In Schritt S203 lernt die Lerneinheit
53 Fehlerbedingungen in Zusammenhang mit einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination aus der Zustandsvariablen, die in Schritt S201 erhalten wird, und den Bestimmungsdaten, die in Schritt S202 erhalten werden, erzeugt wird. Die Prozesse in Schritt S201 bis S203 werden wiederholt, bis die Maschinenlernvorrichtung5 Fehlerbedingungen zufriedenstellend lernt. - In einer Ausführungsform kann die Lerneinheit
53 der Maschinenlernvorrichtung5 Fehlerbedingungen gemäß einem neuralen Netzmodell lernen.3 zeigt ein beispielhaftes neurales Netzmodell. Das neurale Netz schließt eine Eingabeschicht, die l Neuronen x1, x2, x3, ..., xl einschließt, eine mittlere Schicht (verdeckte Schicht), die m Neuronen y1, y2, y3, ..., ym einschließt, und eine Ausgabeschicht ein, die n Neuronen z1, z2, z3, ..., zn einschließt. Obwohl3 lediglich eine mittlere Schicht darstellt, können zwei oder mehr mittlere Schichten gebildet sein. Obwohl die Maschinenlernvorrichtung5 (neurales Netz) einen Universalrechner oder -prozessor verwendet, ermöglicht die Verwendung beispielsweise von GPGPU (General-Purpose computing an Graphics Processing Units, Allgemeiner Einsatz von Grafikprozessoren) oder von großtechnischen PC-Clustern eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit. - Das neurale Netz lernt Fehlerbedingungen in Zusammenhang mit einem Fehler des Roboters
2 . Das neurale Netz lernt das Verhältnis zwischen der von der Zustandsbeobachtungseinheit52 beobachteten Zustandsvariablen und dem Auftreten eines Fehlers, d. h. Fehlerbedingungen, durch sogenanntes überwachtes Lernen, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination dieser Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten, die von der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit51 erhalten werden, erzeugt wird. Beim überwachten Lernen wird eine große Anzahl an Sätzen von Daten bestimmter Eingaben und Ergebnisse (Kennsätze) in eine Maschinenlernvorrichtung eingespeist, die Merkmale lernt, die in diesen Datensätzen beobachtet werden, und sich induktiv ein Modell zum Schätzen des Ergebnisses aus der Eingabe aneignet, d. h. das Verhältnis davon. - Alternativ kann das neurale Netz lediglich Zustandsvariablen sammeln, während kein Fehler aufgetreten ist, d .h. während der Roboter
2 in normalem Betrieb ist, um Fehlerbedingungen durch sogenanntes unüberwachtes Lernen zu lernen. Wenn beispielsweise die Rate des Auftretens eines Fehlers des Roboters2 sehr gering ist, kann unüberwachtes Lernen effektiv sein. Beim unüberwachten Lernen werden lediglich Eingabedaten in großen Mengen in eine Lernvorrichtung eingespeist, die die Verteilung der Eingabedaten lernt und eine Vorrichtung lernt, die die Eingabedaten beispielsweise komprimiert, klassifiziert und formt, ohne dass entsprechende Lehrausgabedaten in die Lernvorrichtung eingespeist werden. Dies ermöglicht beispielsweise ein Clustern von Merkmalen, die in diesen Datensätzen vorkommen, zu ähnlichen Merkmalen. Das erzielte Ergebnis kann dazu verwendet werden, bestimmte Kriterien zu definieren und Ausgaben auf optimierende Weise gemäß den Kriterien zu verteilen, wodurch eine Ausgabe vorhergesagt wird. Eine dazwischenliegende Problemermittlung zwischen unüberwachtem Lernen und überwachtem Lernen, als semi-überwachtes Lernen bezeichnet, ist auch verfügbar. Dies gilt, wenn beispielsweise lediglich einige Daten als Datensätze von Eingaben und Ausgaben dienen und die restlichen Daten lediglich Eingaben einschließen. -
4 ist eine grafische Darstellung zur Erklärung eines beispielhaften Lernzeitraums in einem unüberwachten Lernverfahren. Die Abszisse stellt die Zeit (Ablauf von Zeit) dar und die Ordinate stellt den Fehlergrad dar. Bei einem unüberwachten Lernverfahren, wie zuvor beschrieben, wird ein bestimmter vorgegebener Zeitraum, beispielsweise mehrere Wochen, angefangen unmittelbar nach dem Versand oder der Wartung des Roboters2 , als Lernzeitraum eingestellt. Lediglich während dieses Zeitraums wird die Zustandsvariable aktualisiert und der sich ergebende Zustand wird als normal definiert, wie in4 gezeigt. Danach wird die Zustandsvariable nicht mehr aktualisiert und es wird lediglich eine Anomalitätsbestimmung durchgeführt, indem ein „Fehlergrad” auf Basis der Distanz zwischen der Ergebnisausgabe aus dem neuralen Netz und dem normalen Modell ausgegeben wird, wodurch eine Anomalitätserfassung erzielt wird. - Bei dieser Ausführungsform ist die Verwendung eines neuralen Netzes, das als rekurrenter Typ bezeichnet wird, auch effektiv, da beispielsweise Zeitreihendaten mit einer bestimmten temporalen Korrelation modelliert werden. Ein RNN (Recurrent Neural Network, Rekurrentes Neurales Netz) bildet ein Lernmodell nicht ausschließlich unter Verwendung des Zustands im aktuellen Zeitmoment, sondern zugleich unter Verwendung der internen Zustände bei den vorherigen Zeitmomenten. Das rekurrente neurale Netz kann ähnlich wie das allgemeine neurale Netz behandelt werden, angenommen das Netz hat sich entlang der Zeitachse ausgedehnt. Obwohl eine Vielzahl von rekurrenten neuralen Netzen verfügbar ist, wird nachstehend ein einfaches rekurrentes Netz (Elman-Netz) als Beispiel genommen.
-
5 zeigt Ansichten zur Erklärung eines beispielhaften rekurrenten neuralen Netzes.5 stellt in (a) die Zeiterstreckung eines Elman-Netzes und in (b) die BPTT (Back Propagation Through Time, Rückwärtsausbreitung durch die Zeit) in dem Fehler-Rückwärtsausbreitungsverfahren dar. Eine Rückwärtsausbreitung ist so lange zutreffend, wie eine Elman-Netzarchitektur, wie in (a) von5 dargestellt, verwendet wird. - Jedoch breitet sich im Elman-Netz im Unterschied zum normalen neuralen Netz der Fehler rückwärts in der Zeit aus, wie in (b) gemäß
5 dargestellt. Eine derartige Rückwärtsausbreitung wird als BPTT (Back Propagation Through Time, Rückwärtsausbreitung durch die Zeit) bezeichnet. Die Verwendung einer derartigen neuralen Netzarchitektur ermöglicht die Einschätzung eines Modells für die Ausgabe, basierend auf der früheren Eingabeumwandlung, um beispielsweise Informationen zu verwenden, die anzeigen, ob der geschätzte Ausgabewert einem vorgegebenen Ausreißer entspricht, für das Verhältnis mit dem Auftreten eines Fehlers. - Bei der Fehlervorhersage, die später beschrieben wird, gibt die Ausgabeschicht Informationen aus, die anzeigen, ob ein Fehler aufgetreten ist, oder die den „Fehlergrad” anzeigen, der den zuvor genannten Fehlerinformationen entspricht, ansprechend auf die Zustandsvariableneingabe in die Eingangsschicht des neuralen Netzes. Der „Fehlergrad” kann einen beschränkten maximalen oder minimalen Wert aufweisen oder eine kontinuierliche oder diskrete Quantität sein.
- Die Maschinenlernvorrichtung und das Maschinenlernverfahren gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform können Fehlerbedingungen gemäß den tatsächlichen Umständen der Verwendung lernen, die präziser sind als Fehlerbedingungen basierend auf der Bestimmungsdatenausgabe aus der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit
51 . Dies ermöglicht eine akkurate Fehlervorhersage, auch wenn Faktoren, die zu Fehlern führen können, kompliziert sind und die Voreinstellung von Fehlerbedingungen erschweren. - In einer Ausführungsform, wenn die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit
51 Bestimmungsdaten erhält, die einen Fehler des Roboters2 darstellen, kann die Lerneinheit53 die Fehlerbedingungen aktualisieren, indem alle Bestimmungsdaten gemäß der Länge der Zeit von dem Zeitpunkt, wenn diese Bestimmungsdaten erhalten werden, bis zu dem Zeitpunkt, an welchem ein Fehler auftritt, gewichtet werden. Je kürzer der Zeitraum vom Erhalt der Bestimmungsdaten bis zum tatsächlichen Auftreten eines Fehlers ist, desto näher ist der geschätzte Zustand an einem Zustand, der direkt mit dem Auftreten eines Fehlers zusammenhängt. Daher können Fehlerbedingungen effektiv durch Gewichten der Bestimmungsdaten gemäß der verstrichenen Zeit, nachdem ein Schulungsdatensatz erhalten wird, gelernt werden. - In einer Ausführungsform kann die Lerneinheit
53 Fehlerbedingungen gemäß Schulungsdatensätzen lernen, die für eine Mehrzahl von Robotern2 erzeugt werden. Die Lerneinheit53 kann Schulungsdatensätze von einer Mehrzahl von Robotern2 erhalten, die an demselben Ort verwendet werden, oder Fehlerbedingungen unter Verwendung von Schulungsdatensätzen lernen, die aus einer Mehrzahl von Robotern2 gesammelt werden, die unabhängig voneinander an verschiedenen Orten arbeiten. Ein Roboter2 kann, im Verlauf einer Datensammlung, zu einer Gruppe von Robotern hinzugefügt werden, aus welchen ein Schulungsdatensatz gesammelt wird, oder kann umgekehrt aus einer Gruppe von Robotern ausgeschlossen werden, aus welchen ein Schulungsdatensatz gesammelt wird. - Als Verfahren zum Teilen von Schulungsdatensätzen für eine Mehrzahl von Robotern
2 werden nachstehend drei Beispiele genannt, aber andere Verfahren können natürlich auch anwendbar sein. Zunächst ist ein Verfahren zum Teilen desselben Modells für ein neurales Netz verfügbar, bei welchem beispielsweise die Differenz zwischen jeweiligen Robotern2 unter Verwendung eines Kommunikationsmittels für jeden Gewichtungsfaktor eines Netzes gesendet und reflektiert wird. Zweitens kann das Gewicht der Maschinenlernvorrichtung5 und dergleichen durch Teilen eines Datensatzes der Eingabe und der Ausgabe eines neuralen Netzes geteilt werden. Drittens wird eine vorhandene Datenbank bereitgestellt und auf sie zugegriffen, um ein passenderes Modell für ein neurales Netz zu laden, um den Zustand zu teilen (Verwendung ähnlicher Modelle). -
6 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fehlervorhersagesystem gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt. Ein Fehlervorhersagesystem1 schließt eine Fehlervorhersagevorrichtung4 ein, die Fehlerinformationen für einen Roboter2 unter Verwendung des Lernergebnisses, das von einer Maschinenlernvorrichtung5 erhalten wird, erzeugt. - Die Fehlervorhersagevorrichtung
4 schließt eine Zustandsbeobachtungseinheit41 und eine Fehlerinformationsausgabeeinheit42 ein. Die Zustandsbeobachtungseinheit41 arbeitet ähnlich wie die Zustandsbeobachtungseinheit52 , die in Bezug auf1 beschrieben ist, und erhält eine Zustandsvariable, die den Zustand des Roboters2 oder die umgebende Umgebung wiederspiegelt. Die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 gibt die Fehlerinformationen des Roboters2 ansprechend auf die Eingabe der Zustandsvariablen über die Zustandsbeobachtungseinheit41 aus, basierend auf dem Ergebnis des Lernens durch eine Lerneinheit53 der zuvor genannten Maschinenlernvorrichtung5 gemäß einem Schulungsdatensatz. - Eine Robotersteuerung
3 kann eine Benachrichtigungseinheit (Fehlerinformationsbenachrichtigungseinheit)32 einschließen, wie in6 dargestellt. Die Benachrichtigungseinheit32 benachrichtigt den Bediener über die Fehlerinformationsausgabe aus der Fehlerinformationsausgabeeinheit42 . Der Modus, in welchem der Bediener über die Fehlerinformationen benachrichtigt wird, ist nicht besonders beschränkt, solange die Fehlerinformationen für den Bediener erkennbar sind. Beispielsweise können Informationen, die anzeigen, ob ein vorhergesagter Fehler aufgetreten ist, oder die den Grad des Fehlers anzeigen, auf einer Anzeige (nicht dargestellt) angezeigt werden, oder ein Warnton kann gemäß den Einzelheiten der Fehlerinformationen erzeugt werden. -
7 und8 sind grafische Darstellungen zur Erklärung von beispielhaften Indexwerten, die die Fehlergrade (erstes bis viertes Beispiel) in dem Fehlervorhersagesystem gemäß der Ausführungsform darstellen. In Bezug auf (a), (b) und (c) von7 und8 stellt die Abszisse die Zeit dar und die Ordinate stellt den Fehlergrad dar. In beispielsweise dem ersten Beispiel kann ein Indexwert, der den „Fehlergrad” darstellt, höher für einen Zustand eingestellt werden, der näher an einem Fehler ist, und die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 kann den Indexwert ausgeben, der durch Lernen erhalten wird, direkt als Fehlerinformationen, wie als (a) von7 dargestellt ist. In beispielsweise dem zweiten Beispiel kann eine Schwelle für den zuvor genannten Indexwert eingestellt werden, und die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 kann als Fehlerinformationen Informationen ausgeben, die anzeigen, ob ein Fehler aufgetreten ist, durch Definieren eines Werts als anomal, der der Schwelle entspricht oder größer als die Schwelle ist, und eines Werts als normal, der kleiner als die Schwelle ist, wie als (b) von7 dargestellt. In beispielsweise dem dritten Beispiel kann eine Mehrzahl von Schwellen (Schwellen 1 bis 3) für den zuvor genannten Indexwert eingestellt werden, und die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 kann als Fehlerinformationen schwellenspezifische Level (Fehlerlevel 1 bis 4) ausgeben, wie als (c) von7 dargestellt ist. - In beispielsweise dem vierten Beispiel wird ein Verhältnis zwischen dem zuvor genannten Indexwert und der Zeit, bis ein Fehler auftritt, basierend auf einer Mehrzahl von Daten (Lehrdaten) erhalten, die zu Fehlern führen, und eine erste Schwelle für die Erfüllung einer Präzedenz einer Zeit, die von einem ersten vorgegebenen Zeitraum definiert wird, der der Zeit vorausgeht, bei welcher ein Fehler auftritt, wird wiederum basierend auf dem erhaltenen Verhältnis erhalten, wie in
8 dargestellt ist. Eine zweite Schwelle für die Erfüllung einer Subsequenz oder Folge einer Zeit, die von einem zweiten vorgegebenen Zeitraum definiert wird, der der Zeit vorausgeht, bei welcher ein Fehler auftritt, wird ferner bestimmt. Wenn wenigstens eine der Bedingungen, dass der Indexwert kleiner als die erste Schwelle ist und dass der Indexwert der zweiten Schwelle entspricht oder größer ist, erfüllt ist, kann die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 als Fehlerinformationen den Indexwert selbst oder ein Level des Indexwerts ausgeben, wobei die Level durch Trennen des Umfangs des Indexwerts gemäß den Schwellen erzeugt wird. Eine Schwelle kann in diesem Fall bestimmt werden, um beispielsweise zu ermöglichen, dass die vorherigen Lehrdaten alle Bedingungen erfüllen, eine Abweichung dementsprechend einzustellen, oder sogar um stochastisch Bestimmungsfehler innerhalb eines vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsbereichs zu tolerieren. - Eine beispielhafte Fehlervorhersage, die unter Verwendung des Lernergebnisses durchgeführt wird und von der Maschinenlernvorrichtung erhalten wird, wird nachstehend in Bezug auf
9 beschrieben. Bei Schritt S501 erhält die Zustandsbeobachtungseinheit41 die Variable des aktuellen Zustands einschließlich der Datenausgabe von beispielsweise einem Sensor11 . Bei Schritt S502 gibt die Fehlerinformationsausgabeeinheit42 Fehlerinformationen gemäß der Zustandsvariablen aus, die in Schritt S501 erhalten wird, basierend auf dem zuvor genannten Lernergebnis, das von der Maschinenlernvorrichtung5 erhalten wird. Wenn das Fehlervorhersagesystem1 eine Benachrichtigungseinheit32 einschließt, kann der Schritt des Benachrichtigens des Bedieners über die Fehlerinformationen nach Schritt S502 ausgeführt werden. - Die Fehlervorhersage durch die Fehlervorhersagevorrichtung
4 , die in Bezug auf9 beschrieben wird, kann durchgeführt werden, wenn der Roboter2 einen bestimmten Vorgang ausführt, der im Voraus bestimmt wird. Alternativ können die Prozesse in Schritt S501 und S502 kontinuierlich parallel ausgeführt werden, während der Roboter2 in Betrieb oder im Ruhezustand ist. Eine Fehlervorhersage kann periodisch zu vorbestimmten Zeitpunkten durchgeführt werden. - In einer Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung
5 ein Maschinenlernen parallel zu einer Fehlervorhersage durch die Fehlervorhersagevorrichtung4 durchführen. In diesem Fall, während die Fehlervorhersagevorrichtung4 eine Fehlerinformation erzeugt, lernt die Lerneinheit53 der Maschinenlernvorrichtung5 wieder Fehlerbedingungen, basierend auf den Bestimmungsdaten, die von einer Fehlerbestimmungseinheit31 oder über die Bedienung des Bedieners erhalten werden, und der Zustandsvariablen zu diesem Zeitpunkt. - Obwohl eine Ausführungsform, in welcher das Maschinenlernen unter Verwendung eines neuralen Netzes durchgeführt wird, zuvor beschrieben wurde, kann das Maschinenlernen gemäß anderen bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie z. B. genetische Programmierung, funktionale logische Programmierung oder Stützenvektormaschine. In dieser Patentschrift bezieht sich wiederum eine „Industriemaschine” auf unterschiedliche Maschinen, die Industrieroboter, Serviceroboter und durch CNC-Vorrichtungen gesteuerte Maschinen (Computer Numerical Control, computernumerische Steuerung) einschließen, wie zuvor beschrieben.
- Die Maschinenlernvorrichtung und das Maschinenlernverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung lernen Bedingungen in Zusammenhang mit einem Fehler einer Industriemaschine, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird. Da Fehlerbedingungen gelernt werden, während die Industriemaschine tatsächlich bedient wird, werden genaue Fehlerbedingungen gemäß den tatsächlichen Umständen der Verwendung gelernt. Zusätzlich dazu, da die Fehlervorhersagevorrichtung und das Fehlervorhersagesystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Maschinenlernvorrichtung einschließen, die dazu fähig ist, Fehlerbedingungen als Maschine zu lernen, erzielen sie eine akkurate Fehlervorhersage gemäß den tatsächlichen Umständen der Verwendung.
- Alle Beispiele und die gesamte konditionale Ausdrucksweise, die hierin bereitgestellt sind, dienen pädagogischen Zwecken der Unterstützung des Lesers beim Verständnis der Erfindung und der Konzepte, die von dem Erfinder beigetragen wurden, um den Stand der Technik zu unterstützen, und sind nicht als Beschränkungen für derartige besonders genannte Beispiele und Bedingungen auszulegen, und die Gliederung derartiger Beispiele in der Patentschrift soll auch nicht die Überlegenheit und die Unterlegenheit der Erfindung darstellen. Obwohl eine Ausführungsform oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen, Substitutionen und Modifikationen hieran vorgenommen werden könnten, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- JP 563-123105 [0003]
- JP 10-039908 [0004]
Claims (13)
- Maschinenlernvorrichtung (
5 ), die eine Bedingung lernt, die mit einem Fehler einer Industriemaschine (2 ) in Zusammenhang steht, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Zustandsbeobachtungseinheit (52 ), die, während die Industriemaschine (2 ) in Betrieb oder im Ruhezustand ist, eine Zustandsvariable beobachtet, die wenigstens entweder eine Datenausgabe aus einem Sensor, der einen Zustand entweder der Industriemaschine (2 ) oder einer umgebenden Umgebung erfasst, interne Daten einer Steuersoftware, die die Industriemaschine (2 ) steuert, oder Rechendaten, die basierend auf entweder den Ausgabedaten oder den internen Daten erhalten werden, umfasst; eine Bestimmungsdaten-Erhalteinheit (51 ), die Bestimmungsdaten erhält, die dazu verwendet werden, entweder zu bestimmen, ob ein Fehler in der Industriemaschine (2 ) aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad zu bestimmen; und eine Lerneinheit (53 ), die die Bedingung lernt, die mit dem Fehler der Industriemaschine (2 ) in Zusammenhang steht, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird. - Maschinenlernvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lerneinheit (
53 ) dazu ausgestaltet ist, die Bedingung gemäß dem Schulungsdatensatz zu lernen, der für jede einer Mehrzahl von Industriemaschinen (2 ) erzeugt wird. - Maschinenlernvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lerneinheit (
53 ) einen Normalzustand lediglich in einem vorgegebenen Zeitraum lernt und anschließend das Auftreten eines Fehlers erfasst, der von der Bestimmungsdaten-Erhalteinheit (51 ) bestimmt wird. - Maschinenlernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn die Bestimmungsdaten-Erhalteinheit (
51 ) Bestimmungsdaten erhält, die einen Fehler der Industriemaschine (2 ) anzeigen, die Lerneinheit (53 ) die Bedingung durch Gewichten der Bestimmungsdaten, die in dem Schulungsdatensatz umfasst sind, aktualisiert, gemäß einer Zeitlänge von dem Zeitpunkt, wenn die Bestimmungsdaten erhalten werden, bis zum dem Zeitpunkt, an welchem ein Fehler auftritt. - Fehlervorhersagevorrichtung, die die Maschinenlernvorrichtung (
5 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst und einen Fehler der Industriemaschine (2 ) vorhersagt, wobei die Fehlervorhersagevorrichtung (4 ) ferner Folgendes umfasst: eine Fehlerinformationsausgabeeinheit (42 ), die Fehlerinformationen ausgibt, die entweder anzeigen, ob ein Fehler in der Industriemaschine (2 ) aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad anzeigen, ansprechend auf die Eingabe einer Variablen des aktuellen Zustands der Zustandsvariablen, basierend auf einem Ergebnis des Lernens durch die Lerneinheit (53 ) gemäß dem Schulungsdatensatz. - Fehlervorhersagevorrichtung (
4 ) nach Anspruch 5, wobei die Lerneinheit (53 ) die Bedingung nochmals gemäß einem zusätzlichen Schulungsdatensatz lernt, der basierend auf einer Kombination aus der Variablen des aktuellen Zustands mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird. - Fehlervorhersagevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Maschinenlernvorrichtung (
5 ) mit der Industriemaschine (2 ) über ein Netz verbunden ist, und die Zustandsbeobachtungseinheit (41 ) die Variable des aktuellen Zustands über das Netz erhält. - Fehlervorhersagevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Maschinenlernvorrichtung (
5 ) auf einem Cloud-Server positioniert ist. - Fehlervorhersagevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Maschinenlernvorrichtung (
5 ) in einer Steuerung (3 ) angebracht ist, die die Industriemaschine (2 ) steuert. - Fehlervorhersagevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Industriemaschine eine Mehrzahl von Industriemaschinen (
2 ) umfasst, und wobei das Lernergebnis, das von der Maschinenlernvorrichtung (5 ) erhalten wird, von der Mehrzahl an Industriemaschinen (2 ) geteilt wird. - Fehlervorhersagesystem, das Folgendes umfasst: die Fehlervorhersagevorrichtung (
4 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10; einen Sensor (11 ), der die Ausgabedaten ausgibt; und eine Fehlerinformationsbenachrichtigungseinheit (32 ), die einen Bediener über die Fehlerinformationen benachrichtigt. - Fehlervorhersagesystem nach Anspruch 11, wobei eine Zeit, bei welcher die Fehlerinformationsbenachrichtigungseinheit (
32 ) den Bediener über die Fehlerinformationen benachrichtigt, wenigstens entweder eine Präzedenz einer Zeit erfüllt, die von einem ersten vorgegebenen Zeitraum definiert wird, der einer Zeit vorausgeht, bei welcher ein Fehler auftritt, oder die Folge auf eine Zeit, die von einem zweiten vorgegebenen Zeitraum definiert ist, der der Zeit vorausgeht, bei welcher der Fehler auftritt. - Maschinenlernverfahren zum Lernen einer Bedingung, die mit einem Fehler einer Industriemaschine (
2 ) in Zusammenhang steht, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während die Industriemaschine (2 ) in Betrieb oder im Ruhezustand ist, Beobachten einer Zustandsvariablen, die wenigstens entweder eine Datenausgabe aus einem Sensor, der einen Zustand entweder der Industriemaschine (2 ) oder einer umgebenden Umgebung erfasst, interne Daten einer Steuersoftware, die die Industriemaschine (2 ) steuert, oder Rechendaten, die basierend auf entweder den Ausgabedaten oder den internen Daten erhalten werden, umfasst; Erhalten von Bestimmungsdaten, die dazu verwendet werden, entweder zu bestimmen, ob ein Fehler in der Industriemaschine (2 ) aufgetreten ist, oder einen Fehlergrad zu bestimmen; und Lernen der Bedingung, die mit dem Fehler der Industriemaschine (2 ) in Zusammenhang steht, gemäß einem Schulungsdatensatz, der basierend auf einer Kombination der Zustandsvariablen mit den Bestimmungsdaten erzeugt wird.
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