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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf das Feld der Systemdiagnose und -reparatur, und
insbesondere auf ein automatisiertes Verfahren, eine Einrichtung
sowie ein Computerprogrammprodukt zum Feststellen eines anormalen
Zustands von einem oder mehreren Betriebsparametern, zum Auswerten
des Betriebszustands, um einen möglichen
Fehler zu isolieren, und zum Durchführen einer automatisierten
Reparatur des möglichen
Fehlers.
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Bei bestimmten Anwendungen bringt
jede Gerätefehlfunktion
potentiell kritische Sicherheitsfolgen sowie Konsequenzen für die Gesundheit
des Patienten mit sich, wie das zum Beispiel bei in der Gesundheitsindustrie
verwendeten Geräten
der Fall ist. Selbst mit verbesserten Produktauslegungen können nicht
alle betrieblichen Wartungssituationen ausgeschaltet werden. Wenn
solche Wartungssituationen auftreten, kann die Einrichtung solange
eine Ausfallzeit erleiden, bis eine Reparatur erfolgt ist.
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Automatisierte Systeme, zum Beispiel
Magnetresonanz (MR)-Bildgebungssysteme
und Computertomographie (CT)-Bildgebungssysteme erfordern, daß ein Bediener
des Systems periodisch einen Feld- bzw. Kundendienstingenieur anfordert,
um einen Fehler oder anormalen Zustand in dem automatisierten System
zu beheben. Bestimmte Arten dieser Fehler, zum Beispiel Hardwarefehler,
erfordern in der Tat den Einsatz eines Feldingenieurs.
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Es ist jedoch in diesem Zusammenhang
anerkannt, daß bestimmte
Fehler, zum Beispiel auf der Software beruhende Fehler, ohne den
Einsatz eines Feldingenieurs korrigierbar sein können.
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Somit besteht auf dem Fachgebiet
ein Bedarf für
eine autonome Fähigkeit
zur Selbstdiagnose und Selbstreparatur für ein automatisiertes System,
um die Ausfallzeit des Systems zu verkürzen und um die Notwendigkeit
für einen
menschlichen Eingriff bei der Diagnose und Reparatur des Systems
zu reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung stellt
unter einem Aspekt ein Selbstdiagnose- und Selbstreparaturverfahren
bereit zum Erleichtern des Betriebs von einem automatisierten System.
Das Verfahren enthält
die Schritte: Überwachen
von mindestens einem Betriebsparameter des automatisierten Systems;
automatisches Feststellen eines anormalen Zustands von dem mindestens
einen Betriebsparameter; automatische Bewertung des anormalen Zustands
von dem mindestens einen Betriebsparameter, um einen möglichen
Fehler, der zu dem anormalen Zustand führt, zu isolieren; und Ausführen einer
automatisierten Reparatur des möglichen
Fehlers sowie danach automatische Feststellung, ob der anormale
Zustand beseitigt worden ist.
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Unter einem weiteren Aspekt wird
ein Selbstdiagnose- und Selbstreparaturverfahren zur Erleichterung
des Betriebs von einem automatisierten System vorgesehen. Dieses
Verfahren enthält
die Schritte: von einem Supervisor- bzw. Überwachungsbaustein aus Aufrufen
von mindestens einer Auto-Detektionskomponente zum Überwachen
von mindestens einem Betriebsparameter des automatisierten Systems
und zur Kommunikation eines normalen oder anormalen Bedingungszustands
des mindestens einen Betriebsparameters an den Überwachungsbaustein; durch
den Überwachungsbaustein
Aufrufen von einer automatischen Fehlerisolationskomponente, wenn
der Überwachungsbaustein
eine anormale Zustandsbedingung von der mindestens einen Auto-Detektionskomponente
empfängt,
wobei die automatische Fehlerisolationskomponente automatisch den
Zustand von der mindestens einen Betriebskomponente bewertet, um
einen möglichen
Fehler, der zu dem anormalen Zustand führt, zu isolieren; und von dem Überwachungsbaustein
aus Aufrufen einer automatischen Reparaturkomponente, um eine automatisierte
Reparatur des möglichen
Fehlers vorzunehmen, und danach automatische Feststellung, ob der
anormale Zustand beseitigt worden ist.
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System- und Computerprogrammprodukte, die
dem oben zusammengefaßten
Verfahren entsprechen, werden ebenfalls hier beschrieben und beansprucht.
Weiter werden andere Ausführungsformen
und Aspekte der Erfindung ebenfalls hier im Detail beschrieben und' beansprucht.
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Die vorliegende Erfindung kann ihre
Ausbildung finden in verschiedenen Komponenten und Anordnungen von
Komponenten, sowie in verschiedenen (Verfahrens-)Schritten und Anordnungen
solcher Schritte. Die hiermit vorgelegten Zeichnungen sollen lediglich
den Zweck der Darstellung bestimmter Ausführungen dienen und sollen nicht
so gedeutet werden, als würden
sie die Erfindung einschränken.
Der Anmeldungsgegenstand, der als Erfindung betrachtet wird, wird
im Einzelnen ausgeführt
und klar beansprucht in den am Schluß der Beschreibung beanspruchten
Ansprüchen.
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1 ist
eine bildliche Darstellung einer komponentenartigen Ausbildung von
einer automatisierten Selbstdiagnose- und Selbstreparatureinrichtung
für ein
automatisiertes System gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine erweiterte bildliche Darstellung einer Ausführung von einem auf einem Anwendungsdienstleister
(ASP – application
Service provider) basierenden Betriebs für die automatisierte Selbstdiagnose-
und Selbstreparatureinrichtung nach
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1 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung; und Die 3A, 3B und 3C stellen ein Ablaufdiagramm
von einer Verfahrensausführung
einer automatisierten Selbstdiagnose- und Selbstreparatureinrichtung
für ein
automatisiertes System gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Obwohl sie hier mit Bezug auf medizinische Systeme,
zum Beispiel MR und CT Systeme, erörtert wird, ist die beschriebene
Einrichtung anwendbar auf die Selbstdiagnose und Selbstreparatur
einer breiten Vielfalt von automatisierten Systemen. Weiterhin zählen zu
den Service- bzw. Wartungssituationen, für die eine automatisierte Reparatur
in Frage kommt, sowohl reaktive als auch proaktive bzw. vorausschauende
Maßnahmen.
Die hiermit vorgelegten Ansprüche
sollen alle diese Einrichtungen und Situationen umfassen.
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Die hier beschriebene Einrichtung
enthält eine
autonome Selbstdiagnose- und Selbstreparaturfähigkeit für automatisierte Systeme, um
ein Systemausfallintervall, das aus einem momentan wartungsfähigen Zustand
resultiert, entweder vollständig auszuschalten
oder wesentlich zu verkürzen.
Für bestimmte
automatisierte Systeme, insbesondere für über Software betriebene Systeme,
gibt es bestimmte Betriebsbedingungen, die überwacht und von selbst korrigiert
werden können,
bevor diese Bedingungen ein Abfallen der Systemleistung und schließlich eine
Ausfallzeit verursachen. Für
andere Fehlertypen, die Hardwaremaßnahmen zu ihrer Lösung erfordern
können,
kann die hier beschriebene Einrichtung eine Diagnose auf einer ersten
Ebene ausführen,
um den Fehler zu lokalisieren, und eine entfernte Stelle davon informieren,
so daß die
Fehlerbedingung mit einem minimalen Zeitaufwand während eines
folgenden Besuchs vor Ort durch einen Feldingenieur korrigiert werden
kann. Die hier geschilderte automatisierte Einrichtung, die in die
automatisierten Systeme eingebaut werden kann, kann eine oder mehrere
der folgenden Funktionen ausführen:
eine automatisierte Überwachung
der Betriebseinrichtung; eine automatisierte Feststellung von Anomalien;
eine automatisierte Bestimmung bzw. Erkennung des Typs der Anomalie
sowie der Optionen für
eine Reparatur; automatisierte Reparaturmaßnahmen für Softwareprobleme; eine automatisierte
Planung sowie Ausführung
von Reparaturen und Aufwertungen (upgrades); und eine automatisierte Überprüfung des Betriebs
nach den Reparaturmaßnahmen.
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1 zeigt
ein Beispiel für
die Architektur eines automatisierten Systems mit einer Selbstdiagnose-
und Selbstreparaturbefähigung
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Diese Architektur bzw. dieser
Aufbau enthält
einen Scanner bzw.
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Abtaster 110 sowie einen
auf die Anwendung zugeschnittenen Wartungsdienstleister (ASP – application
Service provider) 120. Der Scanner 110 kann irgendeinen
Typ von automatisierter Maschine oder Ausrüstung enthalten, die eine oder
mehrere Subsysteme oder Komponenten aufweist, für welche die Selbstdiagnoseund
Selbstreparatureigenschaft gewünscht
wird. Der Scanner 110 enthält in diesem Beispiel ein Bauteil
für eine
selbsttätige
Erkennung, im folgenden Auto-Erkennungskomponente 112 genannt,
und ist eingerichtet zum Erhalt von Kundeneingaben 114.
Als ein spezielles Beispiel könnte
der Scanner ein Magnetresonanz-Bildgebungssystem oder
ein Computertomographie-Abtastsystem enthalten.
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Obwohl für die Erreichung der Ziele
der vorliegenden Erfindung ein separater ASP nicht erforderlich
ist (d.h. die Einrichtung könnte
in dem Scanner 110 untergebracht sein), verringert das
Unterbringen von gewissen Funktionen der Selbstdiagnose- und Selbstreparatureinrichtung
auf einer externen Zentraleinheit, zum Beispiel ein ASP 200 (siehe 2), die Notwendigkeit, solche
Funktionen auf der automatisierten Maschine selbst unterzubringen,
wodurch die Rechenlast auf dem System reduziert wird. Die Einrichtung
enthält
eine Überwachungs-
bzw. Supervisorkomponente 122, eine Diagnosekomponente 124,
eine Reparaturkomponente 126 sowie eine Rückstellkomponente 128,
wie auch eine Konfigurationstabelle 123. Die Einrichtung
kommuniziert mit einem virtuellen Online Center (VOLC) 130,
das in einem Beispiel ein zentrales Service Center an einem anderen
Ort sein könnte,
das für
die Koordinierung der Wartungsfunktionen für geographisch verteilte automatisierte
Anlagen (z.B. mehrere Scanner) verantwortlich ist. Während des
Selbstheilungsvorgangs könnten
die ASP Funktionen eine Anforderung 132 an das Online Center
zum Aussenden eines Feldingenieurs (FE) senden, wenn ein anormaler
Zustand das Ergebnis von einem Fehler ist. In diesem Beispiel handelt
es sich bei dem Feldingenieur um die Person, die in typischen Fällen verantwortlich
ist für
die Reparatur vor Ort sowie für
die Wartung der automatisierten Anlage.
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Fachleute auf dem Gebiet werden feststellen,
daß die
konzeptionelle Architektur von 1 eine
komponentenbasierte Architektur darstellt, und in diesem Beispiel
gemäß den Aspekten
der vorliegenden Erfindung der ASP ein bestimmtes Spezialwissen
(wie hier beschrieben) besitzt sowie das Vorhalten eines einfacheren
Wissens über
die Wartung erlaubt. Die in dem Architekturkonzept von 1 gezeigten verschiedenen
Funktionen können
ausgeführt
werden von vier Softwaremodulen oder Komponenten, die bezeichnet
werden als die Überwachungs-
bzw. Supervisorkomponente, die Auto-Erkennungskomponente, die Auto-Fehlerisolationskomponente
und die Auto-Reparaturkomponente. Im Wege eines Beispiels können diese
Komponenten bzw. Bausteine die nachfolgend aufgeführten Funktionen
besitzen.
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Die Überwachungskomponente:
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- – entscheidet,
welche lokale Selbstheilungskomponente aufzurufen ist und wann;
- – erhält Daten
von den Auto-Erkennungskomponenten, interpretiert Daten, ruft die
Auto-Fehlerisolationskomponente auf, bestimmt, daß ein Fehler
in Echtzeit bzw. im laufenden Betrieb repariert werden kann, ruft
die Auto-Reparaturkomponente auf, um die Reparatur sowie die Reparatur-Überprüfungsschritte
auszuführen,
führt die
Rückstellung
des Zustands aus, falls angebracht, und zeichnet alle angebrachten
Einträge
im Logbuch auf;
- – kommuniziert
alle sicheren Fehlersituationen, z.B. Reparaturen an der Hardware
betreffend, an ein zentrales Service Center an einem anderen Ort;
- – kommuniziert
mit einem zentralen Service Center an einem anderen Ort zwecks Eingaben
und Entscheidungen auf der Unternehmensebene.
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Die Auto-Erkennungskomponente(n):
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- – Jede
Auto-Erkennungskomponente kann den Auftrag haben, ein bestimmtes
Subsystem oder eine bestimmte Eigenschaft der automatisierten Anlage
zu überwachen;
- – befindet
bzw. befinden sich normalerweise im Ruhezustand und wird bzw. werden
aufgerufen von der Überwachungskomponente,
wenn nötig;
- – wenn
sie aufgerufen wird bzw. werden, kommuniziert sie bzw. kommunizieren
sie den normalen/anormalen Zustand von vorbestimmten Parametern
an die Überwachungskomponente;
die Frequenz der Kommunikation wird spezifiziert seitens der Überwachungskomponente.
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Die Auto-Fehlerisolationskomponente(n):
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- – ist
bzw. sind normalerweise im Ruhezustand; sie wird bzw. werden aufgerufen
von der Überwachungskomponente,
wenn sie von der oder den Auto-Erkennungskomponente(n) Meldung von
einem "anormalen
Zustand" erhält bzw.
erhalten;
- – sie
führt auf
den Aufruf hin eine Analyse der anormalen Parameter durch, um daraus
den Fehler sowie den Vertrauenswert bzw. den Wahrscheinlichkeitswert
für die
Fehlerisolation zu gewinnen.
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Die Auto-Reparaturkomponente:
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- – befindet
sich normalerweise im Ruhezustand; wird aufgerufen von der Überwachungskomponente,
wenn sie von der oder den Auto-Fehlerisolationskomponente(n)
Fehlerisolationsergebnisse mit hohem Vertrauenswert empfängt;
- – stellt
sicher, daß die
Reparaturschritte sowie die geschätzte Reparaturdauer zur Verfügung stehen;
- – benachrichtigt
den Anlagenbediener und ersucht ihn um eine Zeitplanung für die Ausführung der
Reparaturschritte;
- – führt die
Reparaturschritte zu der geplanten Zeit durch;
- – überprüft die Reparatur;
geht zurück
auf den vorhergehenden Zustand, wenn die Reparatur nicht erfolgreich
ist;
- – benachrichtigt
den Bediener der Anlage sowie die Überwachungskomponente nach
der erfolgreichen/erfolglosen Reparatur.
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2 zeigt
die Abfolge der Vorgänge
sowie der Art der Kommunikation zwischen einem Scanner, der ASP
(Wartungsfunktion) sowie einem virtuellen Online Center im Rahmen
eines Beispiels für
eine Einrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Man beachte, daß die "Konfigurationstabelle" als eine praktische
bzw. bequeme Hilfe für
die Planung von Vorgängen
vorgesehen ist. Wie in der Figur gezeigt ist, erkennt die Auto-Erkennungskomponente 112 einen
normalen und/oder einen anormalen Zustand, der an die Überwachungskomponente 122 weitergeleitet
wird. Die Überwachungskomponente 122 plant
die Diagnose von jeder anormalen Bedingung unter Verwendung der
Konfigurationstabelle 123. Von der Überwachungskomponente 122 werden
die Fehlerdaten an eine oder mehrere Diagnosekomponenten 124 weitergeleitet.
Die Diagnosekomponenten 124 geben bzw. nennen eine oder mehrere
Reparaturmöglichkeit(en)
zurück
an die Überwachungskomponente 122.
Die Überwachungskomponente 122 fordert
sodann eine Kundeneingabe 114 an, zum Beispiel von einem
Bediener des automatisierten Systems. Die Komponente 122 kommuniziert
an den Bediener, daß ein
anormaler Zustand festgestellt und eine mögliche Reparatur herausgefunden
worden ist. Bei der Eingabe 114 von seiten des Kunden handelt
es sich um eine Antwort zurück
an die Überwachungskomponente 122,
welche diese Eingabe verwendet, um eine Reparatur der anormalen
Bedingung unter Verwendung der Konfigurationstabelle 123 zu
planen. Die Überwachungskomponente 122 führt eine
Reparatur aus unter Einsatz einer oder mehrerer Reparaturkomponenten 126.
Die Reparaturkomponenten 126 liefern eine Erfolgs-/Mißerfolgsanzeige
an die Überwachungskomponente
nach einer automatisierten Reparatur des möglichen Fehlers, und die Überwachungskomponente
bestimmt automatisch, ob der anormale Zustand (oder die anormale
Bedingung) beseitigt worden ist.
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Die 3A, 3B und 3C zeigen ein detaillierteres Verfahrensbeispiel
von einer Ausführung
der Arbeitsabläufe
einer Selbstdiagnose- und Selbstheilungseinrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Fachleute auf dem Gebiet werden feststellen,
daß die
hier beschriebenen Verfahrensabläufe
ohne weiteres implementiert werden können als Softwaremodule oder
-komponenten für eine
bestimmte Anwendung, und zwar basierend auf der hier gegebenen Beschreibung.
Weiter sollte man feststellen, daß einer oder mehrere der Schritte
in dem Beispiel der 3A, 3B und 3C weggelassen werden können, und
zwar in Abhängigkeit
von der speziellen Anwendung der Einrichtung.
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Beginnend mit 3A startet die Einrichtung 300 damit,
daß eine Überwachungskomponente
kontinuierlich ausgewählte
Betriebsabläufe
eines Subsystems überwacht,
indem es periodisch und kontinuierlich eine oder mehrere der dem
oder den Subsystem(en) 302 von Interesse zugeordneten Auto-Erkennungskomponente(n)
aufweckt bzw. aufruft. Die Auto-Erkennungskomponente(n) vergleicht
bzw. vergleichen einen oder mehrere aktuelle Parameterwerte im Hinblick
auf akzeptable Bereiche für
die entsprechenden Parameter und liefert einen Ausgang, zum Beispiel "Normal" oder "Anormal" an die Überwachungskomponente,
bevor sie in einen Ruhezustand 304 zurückgeht. Wird eine anormaler
(Zustands-)Meldung an die Überwachungskomponente ausgegeben,
hat bzw. haben die Auto-Erkennungskomponente(n) einen anormalen
Zustand von einem oder mehreren Betriebsparametern des automatisierten
Systems festgestellt.
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Die Überwachungskomponente stellt
fest, ob alle von der bzw. den Auto-Erkennungskomponente(n) ausgegebenen
Berichte normal sind (Schritt 306), und falls "ja",
kehrt sie zurück
zur periodischen Überwachung
der Arbeitsabläufe
des selektierten Subsystems in einem definierten Intervall (Schritt 302).
Nimmt man an, daß die Überwachungskomponente
eine oder mehrere Bereitschafts- bzw. Alarmmeldungen empfängt, dann
weckt die Überweisungskomponente
eine oder mehrere Fehlerisolationskomponente(n) auf und leitet alle
Meldungen "anormaler Zustand" sowie die zugeordneten
Informationen über das
betreffende Subsystem an die Auto-Fehlerisolationskomponente (Schritt
308). Die Isolationskomponente analysiert die Alarmmeldungen und
führt verschiedene
Tests durch, bevor sie in einen Ruhezustand zurückkehrt (Schritt 310). Diese
Tests beinhalten eine Feststellung, ob mehr Daten benötigt werden,
um einen Fehler zu isolieren (Schritt 312). Wenn das der Fall ist,
dann überwacht
die Überwachungskomponente
weiter die Arbeitsvorgänge
des ausgewählten
Subsystems (Schritt 302). Wenn ausreichend Daten zur Verfügung stehen,
um einen Fehler zu isolieren, dann bestimmt die Isolationskomponente,
ob der Fehlertyp für
eine automatische Reparatur geeignet ist, einschließlich der
Entscheidung, ob der Vertrauenswert bzw. Wahrscheinlichkeitswert
für diese
Diagnose oberhalb einer definierten Schwelle liegt, und ermittelt
dabei die Qualität
bzw. Beschaffenheit der verfügbaren
Reparaturschritte (Schritt 314). Wenn der Fehlertyp nicht für eine automatisierte
Reparatur geeignet ist, nimmt die Überwachungskomponente eine
entsprechende Eintragung in einem Logbuch für die Vorfälle vor und kommuniziert dies
an ein zentrales Service Center an einem anderen Ort zwecks Aussendung
von einem Feldingenieur (Schritt 316)
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Nimmt man an, daß der Fehlertyp für eine automatisierte
Reparatur geeignet ist, dann verifiziert bzw. überprüft die Überwachungskomponente, wie
in 3B gezeigt, die Empfehlungen
hinsichtlich der Fehlerisolation und der automatisierten Reparatur und
weckt die Auto-Reparaturkomponente auf, um die Reparaturschritte
auszuführen
(Schritt 318). Die Auto-Reparaturkomponente informiert den Maschinenbediener,
daß ein
Fehler festgestellt worden ist, beschreibt den Fehler und die Reparaturschritte
einschließlich
der Reparaturdauer und erbittet die Erlaubnis, die Reparatur durchzuführen (Schritt
320). Die Auto-Reparaturkomponente
entscheidet, ob diese Erlaubnis erteilt wird (Schritt 322) und,
falls "nicht", nimmt die Überwachungskomponente
in dem Logbuch für
die Vorfälle
eine entsprechende Eintragung vor und kommuniziert an das zentrale
Service Center an einem anderen Ort, daß die Erlaubnis zur Durchführung der
Reparatur abgelehnt worden ist (Schritt 324). Nimmt man an, daß die Erlaubnis
erteilt wird, entscheidet sodann die Auto-Reparaturkomponente, wann die automatisierte
Reparatur unternommen wird (Schritt 326). Wenn von dem Maschinenbediener
eine Zeit festgelegt ist, wartet die Auto-Reparaturkomponente bis
zu dieser spezifizierten Zeit (Schritt 328). Andernfalls wird die
automatisierte Reparatur von der Auto-Reparaturkomponente . durchgeführt, und
es wird die Überwachungskomponente von
der automatischen Reparatur informiert, bevor die Auto-Reparaturkomponente
in einen Ruhezustand zurückgeht
(Schritt 330). Die Überwachungskomponente
weckt dann eine oder mehrere Auto-Erkennungskomponente(n) auf, um die
Arbeitsweise des Subsystems zu überprüfen (Schritt
332). Die Auto-Erkennungskomponenten vergleichen einen aktuellen
Betriebsparameterwert mit den akzeptablen Bereichen für das spezifizierte
Subsystem und melden als Ausgangsbericht ein 'Normal' oder 'Anormal' an die Überwachungskomponente (Schritt
334).
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Wie in 3C gezeigt,
entscheidet sodann die Überwachungskomponente,
ob alle Rückantworten
von der Auto-Erkennungskomponente 'normal' sind (Schritt 336). Falls "nein", weckt die Überwachungskomponente
die Auto-Reparaturkomponente auf, die ihrerseits bestimmte Schritte
zur Verfügung hat,
um die automatisierte Reparatur zurückzunehmen (Schritt 338). Die
Auto-Reparaturkomponente führt sodann
das System auf seinen vorhergehenden Zustand zurück (Schritt 340).
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Die Auto-Reparaturkomponente informiert den
Maschinenbediener darüber,
daß ein
Fehler repariert worden ist oder daß das zentrale Service Center
an einem anderen Ort für
die Reparatur kontaktiert worden ist, informiert die Überwachungskomponente
davon und geht sodann zurück
in den Ruhezustand (Schritt 342). Die Überwachungskomponente nimmt
die entsprechenden Einträge
in dem Logbuch für
die Vorfälle
vor und kommuniziert dies an das zentrale Service Center (Schritt
344), bevor sie mit dem Überwachungsvorgang
fortfährt
(Schritt 302, 3A).
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Eine detaillierte Erläuterung
der in den 3A-3C gezeigten
Selbstheilungsmöglichkeit,
angewendet auf die Erkennung und Beseitigung von Konfigurationsfehlern
in einer Magnetresonanz (MR)-Anlage, wird nachfolgend gegeben.
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Eine typische MR Anlage besitzt mehrere
Arten von Spulen (zum Beispiel Körperspule,
Kopfspule etc.) die für
eine Abbildung von einem Patienten erforderlich sind. Es ist nötig, daß für diese
Spulen zutreffende Konfigurationsparameter eingestellt werden, um
eine radiographische Abbildung von dem Patienten mit hoher Qualität zu erhalten.
In typischen Fällen
werden diese Konfigurationsparameter für die Spulen bei jedem Booten
bzw.
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Hochlaufen des Systems geprüft sowie
jedesmal, wenn eine neue Spule hinzugefügt wird. Es werden menschliche
Eingriffe erforderlich, um irgendwelche Abweichungen zwischen den
aktuellen Konfigurationsparametern und dem gewünschten Bereich zu aufzulösen. Eine
selbsttätige
Korrektur von Konfigurationsfehlern ist möglich, indem man die Selbstheilungsfähigkeit
der vorliegenden Erfindung nutzt. Um einen Selbstheilungsansatz
anzuwenden, erzeugt der MR Experte ein System-Gesundheits'check genanntes Softwaremodul,
das erwartete (oder erwünschte)
Werte für
jeden Typ von Spule enthält.
Diese Software wird eingebettet in ein "detect config" Skript, das ohne weiteres von einem
Fachmann auf dem Gebiet zusammengestellt werden kann. Wenn dieses
Skript ausgeführt
wird, vergleicht es für
jede Spule einen aktuellen Wert mit einem erwarteten Wert und bestimmt
für jede
Spule einen Zustand von entweder 'bestanden' oder 'nicht bestanden'.
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Die Abfolge von Schritten für eine Ausführungsform
einer selbstheilenden Einrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist wie folgt:
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(I) Der Supervisor:
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Die Überwachungskomponente stellt
selbsttätig
die folgenden zwei Situationen fest:
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- (a) wenn der Scanner gerade bootet bzw. hochläuft;
- (b) wenn ein Ingenieur eine neue Spule hinzufügt. Da die
Hinzufügung
einer Spule begleitet wird von einem Eintrag in der Konfigurationsdatei,
wird der Datumsstempel verwendet, um automatisch diesen Vorgang
zu erkennen.
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Nimmt man an, daß einer der obigen Vorgänge festgestellt
wird, gibt der Supervisor einen Weck- bzw. Aufrufbefehl an die normalerweise
ruhende "Auto-Erkennungskomponente".
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(II) Die Auto-Erkennungskomponete:
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- 1. erwacht auf einen Befehl von dem Supervisor hin;
- 2. führt
das "Detect Config" Skript aus; der
Ausgang ist entweder "Normal" (d.h. es wird kein
Fehler in der Ausgangsdatei des Konfigurationsskripts gemeldet)
oder "Alarm" (es werden ein oder
mehrere spezifische Fehler in der Ausgangsdatei von dem Konfigurationsskript)
gemeldet;
- 3. der Ausgang (Alarm) wird an den Supervisor gemeldet und die
Komponente geht danach in den Ruhezustand zurück.
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(III) Der Supervisor:
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- 1. Es wird eine Meldung "Alarm" von der Auto-Erkennungskomponente empfangen;
- 2. der Supervisor gibt einen Aufrufbefehl an die "Auto-Fehlerisolations"komponente.
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(IV) Die Auto-Fehlerisolationskomponente:
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- 1. wacht auf Befehl von dem Supervisor hin
auf;
- 2. prüft
die Ausgangsdatei des Konfigurationsskripts auf die empfohlenen
Werte von den verdächtigen
Spulenparametern hin;
- 3. da das Konfigurationsskript in diesem Fall eine genaue Fehlerisolation
vornimmt, ist keine weitere Fehlerisolation erforderlich. Da außerdem der empfohlene
Wert aus dem Konfigurationsskript verfügbar ist, sind die "Reparatur"-Schritte bereits verfügbar und
bekannt;
- 4. die "Reparatur"-Schritte werden
an den Supervisor berichtet und die Isolationskomponente geht in
den Ruhezustand zurück.
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(V) Der Supervisor:
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- 1. Die Meldung "Reparatur" wird von der Auto-Fehlerisolationskomponente
empfangen;
- 2. der Supervisor gibt einen Aufrufbefehl an die "Auto-Reparatur"-Komponente.
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(VI) Die Auto-Reparaturkomponente:
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- 1. wacht auf einen Befehl von dem Supervisor
hin auf;
- 2. informiert den Maschinenbediener (Techniker) von dem festgestellten
Fehler sowie von den empfohlenen Reparaturschritten und ersucht
um Erlaubnis für
die Durchführung
der Reparatur;
- 3. der Bediener kann entscheiden, sich über die Reparaturanforderung
hinwegzusetzen oder den Zeitpunkt für die Ausführung der Reparatur zu spezifizieren;
- 4. wenn der Bediener sich nicht darüber hinwegsetzt, führt die
Komponente die Reparatur zu dem spezifizierten Zeitpunkt aus;
- 5. die Komponente informiert den Supervisor nach Abschluß der Reparatur
(oder nach der gegenteiligen Entscheidung seitens des Bedieners) und
geht dann in den Ruhezustand zurück.
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(VII) Der Supervisor:
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- 1. Die Meldung betreffend den Abschluß der "Reparatur" wird von der Auto-Reparaturkomponente empfangen;
- 2. der Supervisor gibt einen Aufrufbefehl an die "Auto-Erkennungs"-Komponente.
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(VIII) Die Auto-Erkennungskomponente:
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- 1. wacht auf einen Befehl von dem Supervisor
hin auf;
- 2. führt
das "Detect Config" Skript aus; der
Ausgang ist entweder "Normal" (d.h. es wird kein
Fehler in der Ausgangsdatei von dem Konfigurationsskript berichtet)
oder "Alarm" (einer oder mehrere spezifische
Fehler werden in der Ausgangsdatei von dem Konfigurationsskript
berichtet);
- 3. wenn die Reparatur korrekt durchgeführt wurde, wird der Ausgang 'Normal' sein;
- 4. der Ausgang (Normal) wird an den Supervisor berichtet und
die Komponente geht dann in den Ruhezustand zurück.
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(IX) Der Supervisor:
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- 1. Die Meldung "Normal" wird von der Auto-Erkennungskomponente
empfangen;
- 2. der Supervisor nimmt entsprechend Einträge in dem Logbuch für die Vorfälle vor
und kommuniziert sie an das zentrale Service Center an einem anderen
Ort;
- 3. er gibt einen Weck- bzw. Aufrufbefehl an die Komponente "Auto-Reparatur".
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(X) Die Auto-Reparaturkomponente:
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- 1. wacht auf einen Befehl von dem Supervisor
hin auf;
- 2. informiert den Maschinenbediener (Techniker) von dem erfolgreichen
Abschluß der
Reparatur;
- 3. die Komponente informiert den Supervisor von der Kommunikation
an den Bediener und geht dann in den Ruhezustand zurück.
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Die Selbstdiagnose- und Selbsthilfefähigkeit von
dem obigen Anwendungsbeispiel läßt sich
anwenden auf eine große
Zahl von reaktiven sowie proaktiven Wartungssituationen. Zum Beispiel
kann die Einrichtung reaktiv eingesetzt werden im Konfigurationsmanagement,
im Laufzeitmanagement der Anwendung (Prozeß, Neustart Datenbank), im
Abhängigkeitsmanagement
(erneutes Starten verwandter Prozesse in einer Reihenfolge), bei
der Rücksetzung von
dem System/Subsystem (einschließlich
der Peripherie) und bei der Reparatur von berechneten Dateien, von
Platten und von Datenbanken. In proaktiver bzw. vorausschauender
Weise könnte
die Selbstheilungsmöglichkeit
eingesetzt werden als ein System zur Ermittlung einer Tendenz für einsetzende Fehler
(z.B. beim Management der Verstärkung (gain)),
als ein Überwachungssystem
für die
Arbeitsbedingungen (z.B. Überwachung
der Umgebungstemperatur) und zum automatischen Herunterladen von
verschiedenen Versionen/Teilen von Software. Man beachte außerdem,
daß bei
all den Einsatzmöglichkeiten
der insgesamten Selbstdiagnose- und Selbstheilungsfähigkeit
in einer breiten Vielfalt von Anwendungen bestimmte Anwendungen
mit weniger als all den Komponenten auskommen können. Zum Beispiel mag es so
sein, daß proaktive
Reparaturen/Alarme sowie die Eliminierung von geplanten Wartungsaufgaben
keinerlei Eingangsinformationen von Seiten des Kunden erfordern.
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Die vorliegende Erfindung kann einbezogen werden
in einen Herstellungsartikel (z.B. in ein oder mehrere Computerprogramm produkte),
der zum Beispiel von einem Computer nutzbare Medien enthält. Das
Medium weist darin untergebrachte, zum Beispiel von einem Computer
lesbare, Programmkodemittel zum Bereitstellen und Erleichtern der
Möglichkeiten
nach der vorliegenden Erfindung auf. Der Herstellungsartikel kann
dabei als ein Teil von einem Computersystem enthalten sein oder
separat verkauft werden.
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Zusätzlich kann zumindest ein von
einer Maschine auslesbares Programmspeichergerät vorgesehen werden, das greifbar
mindestens ein Instruktionsprogramm beinhaltet, das von der Maschine
ausführbar
ist, um die Möglichkeiten
der vorliegenden Erfindung auszuführen.
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Die hier gezeigten Flußdiagramme
stellen lediglich Beispiele dar. Es können viele Abänderungen an
diesen Diagrammen oder den darin beschriebenen Schritten (oder Arbeitsabläufen) vorgenommen werden,
ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die
Schritte in einer abweichenden Reihenfolge ausgeführt werden,
oder es können
Schritte hinzugefügt,
gestrichen oder modifiziert werden. Alle diese Abänderungen
werden als Teil der beanspruchten Erfindung angesehen.
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Obwohl bevorzugte Ausführungsformen
hier im Detail gezeigt und beschrieben worden sind, wird es für Fachleute
auf dem relevanten Gebiet klar sein, daß verschiedene Modifikationen,
Hinzufügungen, Ersetzungen
und dergleichen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist der
Erfindung abzuweichen, und diese Veränderungen werden daher angesehen
als im Schutzbereich der Erfindung liegend, wie er in den folgenden
Ansprüchen
gekennzeichnet ist.