EP1791094A1 - Vorrichtung zum automatischen Warten einer technischen Anlage - Google Patents

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EP1791094A1
EP1791094A1 EP05024593A EP05024593A EP1791094A1 EP 1791094 A1 EP1791094 A1 EP 1791094A1 EP 05024593 A EP05024593 A EP 05024593A EP 05024593 A EP05024593 A EP 05024593A EP 1791094 A1 EP1791094 A1 EP 1791094A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
maintenance
data
module
evaluation
instructions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05024593A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Dr. Grass
Theodor Rosch
Klaus Ruiner
Matthias Seifert
Gerhard Weller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP05024593A priority Critical patent/EP1791094A1/de
Priority to PCT/EP2006/067292 priority patent/WO2007054415A1/de
Publication of EP1791094A1 publication Critical patent/EP1791094A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/08—Registering or indicating the production of the machine either with or without registering working or idle time

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for automatically servicing a technical installation, for example a gas turbine installation.
  • Object of the present invention is to provide a device for servicing a technical system available, with which the labor-intensive and costly maintenance can be reduced.
  • An inventive device for the automatic maintenance of a technical system comprises at least one monitoring module, an evaluation module, a maintenance module and an output unit.
  • the monitoring module is designed to monitor the maintenance of relevant system data and to form and output statistical data related to the system data.
  • the evaluation module is connected to the monitoring module for receiving the statistical data. It is designed to, the To evaluate statistical data with regard to the condition of the plant and output it in the form of status data.
  • the maintenance module is connected to the evaluation module for receiving the condition data and configured to generate maintenance instructions on the basis of the condition data. To issue the maintenance instructions, the maintenance module is connected to the output unit.
  • the device according to the invention makes it possible to automate a large number of maintenance operations up to the creation of maintenance instructions.
  • This automation can go so far that not only the condition of the system is monitored and prompted for maintenance if necessary, but even the maintenance is carried out fully automatically, as far as no human intervention is necessary.
  • the latter is conceivable in particular in the case of maintenance of software and firmware of the system or of automation components of the system.
  • If the maintenance requires the reprocessing, repair or replacement of components, appropriate instructions are issued in the form of messages.
  • all types of messages are possible here, which can provide maintenance instructions to the maintenance personnel. For example, this can be done in the form of a flashing signal lamp or in the form of a text output on a computer monitor. But also messages in the form of an e-mail, an automated voice output or pictograms are possible. It is also possible to combine different types of message, such as a text message and a pictogram or other graphical representation.
  • At least part of the checking of the system by humans can be omitted, whereby working time and costs can be saved.
  • At least part of the inspection work required during maintenance operations can be performed by measuring sensors which monitor the condition of the machine at regular intervals or continuously.
  • the maintenance module can advantageously comprise a data input via which status data of further technical systems, in particular of the same series, can be received.
  • the evaluation module is designed such that the status data of the other technical systems are taken into account when creating the maintenance instructions.
  • the status data of several identical technical systems can be compared with each other to create the maintenance instructions. This comparison can provide important information about possible vulnerabilities in a plant design. For example, if the same error always occurs in a large number of installations of the same installation type, it may be appropriate to subject the corresponding component to maintenance, even if this error has not yet appeared in the system to be maintained.
  • preventive maintenance may be performed as part of a maintenance for another component of the plant, so that a maintenance step, which will occur with a certain probability, can be avoided.
  • the comparison of the condition data of the different installations of the same type can provide conclusions about the performance of the installation and performance-enhancing measures can be carried out by comparison with installations whose current capacity is higher than those of the system to be maintained.
  • Such measures may concern, for example, the updating of software or firmware as well as the replacement or reworking of components of the system.
  • the device can be equipped with an updating unit which is connected to the monitoring module and / or the evaluation module and / or the maintenance module. In this way, not only updates of the plant software can be made, but in particular the maintenance routines are updated so that the maintenance process itself can be improved.
  • the device may comprise a maintenance account in which it is stored how many services a specific installation should undergo.
  • This maintenance account makes it possible, for example, to supply a predefined number of maintenance services when purchasing a system so that it can be ensured that the system will receive the prescribed maintenance in the prescribed manner over a certain period of time. This can be achieved that the system unfolds and maintains its full line level at least over this period.
  • the maintenance account allows you to pre-purchase maintenance services for a specific period of time, with the maintenance required during this period stored in the maintenance account.
  • the maintenance account reduces operator maintenance because it no longer needs to monitor when, if and how maintenance is to be performed for the period for which it has purchased the maintenance. Overall, this can reduce the rate of inadequate, late, or no maintenance performed. Overall, this can maintain or even increase the performance of the machine over a long period of time and, if necessary, extend its life.
  • the device according to the invention also comprises a protocol unit for logging the status data and / or executed maintenance steps and / or issued maintenance instructions.
  • the logging unit makes it possible to check at any time which maintenance steps have been performed, which maintenance instructions have been issued or what the system status was.
  • a comparison of the maintenance instructions with later evaluation data may enable a check as to whether the maintenance instructions have actually been carried out and whether they have been carried out properly, in particular if the maintenance is to be performed by external maintenance personnel. In this way, errors in maintenance can be detected later.
  • an evaluation unit communicates with the evaluation module for receiving the current status data and the protocol module for receiving the logged data. It determines the technical condition of the system to be maintained on the basis of the status data and checks the maintenance performed on the basis of the logged status data and / or maintenance steps and / or maintenance instructions. In addition, it may also be associated with the maintenance account to update the maintenance account based on the maintenance performed. In this way, for example, with regular and properly performed maintenance bonuses in the form of an extension of the agreed pre-paid maintenance period or a discount on the acquisition of a subsequent maintenance period granted.
  • the evaluation unit determines that the technical condition of the installation has deteriorated due to late or not followed maintenance instructions (in the case of non-automated maintenance operations), the evaluation unit offers the possibility to inform the system operator accordingly. If necessary, this may also result in the plant operator being charged an increased amount when purchasing a follow-up maintenance period.
  • the figure shows an inventive device for servicing a technical system using the example of a maintenance device for a gas turbine plant.
  • the gas turbine plant 1 which is shown only schematically, is equipped with a plurality of measurement and monitoring sensors, which detect the necessary parameters for determining the technical condition of the system. These parameters are forwarded to the maintenance device 3.
  • the maintenance device 3 comprises a monitoring module 5, an evaluation module 7, a maintenance module 9, a display 11 as an output unit, which can be, for example, a monitor, a protocol module 13, an evaluation unit 15, and a maintenance account 17.
  • the monitoring module 5 is connected to the evaluation module 7 and receives from the monitoring and measuring sensors of the gas turbine plant 1, the measured parameters. On the basis of these parameters or system data, the monitoring module 5 forms statistical data which include statistics for the individual parameters. These statistics are forwarded to the evaluation module 7, where they are evaluated with regard to the state of the gas turbine plant 1.
  • the evaluated statistics are output by the evaluation module 7 in the form of status data both to the maintenance module 9 and to the protocol module 13 and to the evaluation unit 15, which are all in communication with the evaluation module 7.
  • maintenance instructions are determined on the basis of the received status data and output to the monitor or the display 11.
  • the maintenance instructions are output to the protocol module 13, which, like the monitor or the display 11, is connected to the maintenance module 9.
  • the selection of the maintenance instructions can take place, for example, in the form of a look-up table. Certain states can trigger certain maintenance instructions according to the table.
  • an expert system is used to create the maintenance instructions.
  • all modules and units are connected to a data interface 19, via which data can be entered from the outside into the maintenance device 3. For example, status data about more construction or similar gas turbine plants are entered into the maintenance module 9. This can then compare these data with the status data of the gas turbine plant 1 to be serviced and draw conclusions about possible weak points of the plant or on improvements of the plant leading to improvements.
  • the interface 19 can be used to output data of the maintenance device 3.
  • the status data of the gas turbine plant 1 can be output for reception by other maintenance devices.
  • updates of the data and software present in the individual modules can be made via the interface 19, so that the work of the maintenance device 3 itself can be improved.
  • the interface 19 also allows the maintenance device 3 to undertake remote maintenance of other machines.
  • the input of the measurement and monitoring data of the gas turbine plant 1 can also take place via the interface 19.
  • the maintenance instructions can also be output to automated maintenance devices of the gas turbine plant 1 via the interface 19.
  • the output of the automated maintenance instructions takes place via a direct connection of the monitoring module with the gas turbine plant 1.
  • the maintenance instructions are also output to the protocol module 13 connected to the maintenance module 9, which records these.
  • the protocol module 13 receives the status data of the system from the evaluation module 7, with which it is also in communication.
  • the protocol module 13 serves to store the system state and the maintenance instructions over a certain period of time and to keep them ready for viewing.
  • the protocol module 13 is also connected to the evaluation unit 15 in order to be able to output the protocol data to the evaluation unit.
  • the evaluation unit 15 is connected, in addition to the protocol module 13, also to the evaluation module 7, in order at all times to determine the current system state, i. the status data to be able to receive. On the basis of a comparison of the protocol data and the current state data of the gas turbine installation 1, the evaluation unit 15 determines an evaluation parameter which indicates to what extent the current system status is related to the maintenance performed so far. For example, a poor, later or not performed maintenance can lead to a deteriorated condition. Such a relationship can be determined with the evaluation unit 15. Based on previous status data and the maintenance instructions associated with these status data, the condition of the equipment after maintenance can be predicted.
  • the evaluation unit 15 can compare the status data resulting from the prognosis with the actual status data from the evaluation module 7. In case of deviations of the actual state data from the predicted state data, the evaluation unit 15 checks whether the deviation is due to poor maintenance. This can be done, for example, by checking whether the actual status data deviating from the predicted status data relate to plant parts which should have been exchanged during a previous maintenance. If now the current state data show that they correspond to the state data before the maintenance instruction for the replacement of the component, then this is an indication that the maintenance instruction has been executed poorly or not at all.
  • the maintenance account 17 of the maintenance device 3 contains information about how long the maintenance device 3 should wait for the machine. This makes it possible, for example, to pre-purchase maintenance for a specific maintenance period. After this maintenance period maintenance can then be purchased for a subsequent maintenance period.
  • the maintenance account 17 is in communication with the maintenance module 9 and outputs an enable signal to the maintenance module 9 over the duration of the maintenance period. If the maintenance period is over, the automated maintenance of the gas turbine plant may be halted until a new maintenance period has been purchased. Alternatively, it is also possible, for example, to continue the maintenance, in which case each maintenance is invoiced individually.
  • the maintenance account 17 in the present embodiment also communicates with the evaluation unit 15 to keep from the evaluation unit 15 information about whether the maintenance instructions have been regularly followed properly. This makes it possible, for example, to extend the duration of the maintenance period as a bonus by a certain period if such maintenance instructions, which are not carried out automatically, have always been carried out promptly and correctly.
  • the maintenance device 3 has been described only by way of example with reference to the servicing of a gas turbine plant 1 and the maintenance device 3 can also be used for other plants, in particular large-scale plants.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (3) zum automatischen Warten einer technischen Anlage (1) zur Verfügung gestellt. Diese ist ausgestattet mit:
- einem Überwachungsmodul (5), welches zum Überwachen von für die Wartung relevanten Anlagendaten, zum Bilden von auf die Anlagendaten bezogenen Statistikdaten und zum Ausgeben der Statistikdaten ausgestaltet ist;
- einem mit dem Überwachungsmodul (5) zum Empfang der Statistikdaten verbundenes Auswertemodul (7), welches dazu ausgestaltet ist, die Statistikdaten im Hinblick auf den Zustand der Anlage (1) auszuwerten und in Form von Zustandsdaten auszugeben; und
- einem Wartungsmodul (9), welches mit dem Auswertemodul (7) zum Empfang der Zustandsdaten verbunden ist und derart ausgestaltet ist, dass es auf der Basis der Zustandsdaten Wartungsanweisungen erstellt und an eine Ausgabeeinheit (11) ausgibt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Warten einer technischen Anlage, beispielsweise einer Gasturbinenanlage.
  • Technische Anlagen, insbesondere großtechnische Anlagen wie etwa Gasturbinenanlagen, weisen heutzutage eine Komplexität auf, die ein häufiges Warten der Anlage notwendig macht. Zum Warten der Anlage wird diese in der Regel von Wartungspersonal auf ihre Funktionstüchtigkeit untersucht und bei Vorliegen von Fehlern oder Schwachstellen wieder in einen einwandfreien Zustand überführt. Nicht, zu spät oder unzureichend durchgeführte Wartungsarbeiten können zu erheblichem Mehraufwand beim Wiederherstellen des fehlerfreien Anlagezustandes führen und zudem die Lebensdauer und die Laufleistung der Anlage beeinträchtigen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Warten einer technischen Anlage zur Verfügung zu stellen, mit welcher der arbeits- und kostenintensive Wartungsaufwand reduziert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum automatischen Warten einer technischen Anlage nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Warten einer technischen Anlage umfasst wenigstens ein Überwachungsmodul, ein Auswertemodul, ein Wartungsmodul und eine Ausgabeeinheit. Das Überwachungsmodul ist zum Überwachen für die Wartung relevanter Anlagedaten sowie zum Bilden und Ausgeben von auf die Anlagedaten bezogenen Statistikdaten ausgebildet. Das Auswertemodul ist mit dem Überwachungsmodul zum Empfang der Statistikdaten verbunden. Es ist dazu ausgestaltet, die Statistikdaten im Hinblick auf den Zustand der Anlage auszuwerten und in Form von Zustandsdaten auszugeben. Das Wartungsmodul ist mit dem Auswertemodul zum Empfang der Zustandsdaten verbunden und derart ausgestaltet, dass es auf der Basis der Zustandsdaten Wartungsanweisungen erstellt. Zum Ausgeben der Wartungsanweisungen ist das Wartungsmodul mit der Ausgabeeinheit verbunden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, eine Vielzahl von Wartungsvorgängen bis hin zum Erstellen von Wartungsanweisungen zu automatisieren. Diese Automatisierung kann soweit gehen, dass nicht nur der Zustand der Anlage überwacht und bei Bedarf zur Wartung aufgefordert wird, sondern sogar die Wartung vollautomatisch durchgeführt wird, soweit hierzu kein menschliches Eingreifen notwendig ist. Letzteres ist insbesondere im Falle der Wartung von Software und Firmware der Anlage bzw. von Automatisierungskomponenten der Anlage denkbar. Falls die Wartung das Wiederaufarbeiten, Reparieren oder Austauschen von Bauteilen nötig macht, so werden entsprechende Anweisungen in Form von Meldungen ausgegeben. Grundsätzlich sind hierbei alle Arten von Meldungen möglich, die dem Wartungspersonal die Wartungsanweisung vermitteln können. Beispielsweise kann dies in Form einer aufleuchtenden Signallampe oder in Form einer Textausgabe auf einem Computermonitor geschehen. Aber auch Meldungen in Form einer E-Mail, einer automatisierten Sprachausgabe oder von Pictogrammen sind möglich. Ebenso ist es möglich, verschiedene Arten der Meldung zu kombinieren, beispielsweise eine Textmeldung und ein Pictogramm oder eine sonstige graphische Darstellung.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zumindest ein Teil des Überprüfens der Anlage durch Menschen entfallen, wodurch Arbeitszeit und -kosten eingespart werden können. Wenigstens ein Teil der im Rahmen der Wartungsarbeiten notwendigen Inspektionsarbeiten kann von Messsensoren wahrgenommen werden, die den Zustand der Maschine in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich überwachen.
  • Das Wartungsmodul kann vorteilhafterweise einen Dateneingang umfassen, über den Zustandsdaten von weiteren technischen Anlagen insbesondere derselben Baureihe zu empfangen sind. In diesem Fall ist das Auswertemodul derart ausgestaltet, dass die Zustandsdaten der weiteren technischen Anlagen beim Erstellen der Wartungsanweisungen berücksichtigt werden. Auf diese Weise können die Zustandsdaten mehrerer gleicher technischen Anlagen miteinander verglichen werden, um die Wartungsanweisungen zu erstellen. Dieser Vergleich kann wichtige Informationen über mögliche Schwachstellen eines Anlagendesigns liefern. Beispielsweise wenn in einer Vielzahl von Anlagen desselben Anlagetyps immer derselbe Fehler auftaucht, kann es angezeigt sein, die entsprechende Komponente einer Wartung zu unterziehen, selbst wenn in der zu wartenden Anlage dieser Fehler noch nicht aufgetaucht ist. Ein derartiges vorbeugendes Warten kann beispielsweise im Rahmen einer Wartung für eine andere Komponente der Anlage erfolgen, sodass ein Wartungsschritt, der mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten wird, vermieden werden kann. Zudem kann der Vergleich der Zustandsdaten der unterschiedlichen Anlagen desselben Typs Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit der Anlage liefern und es können durch den Vergleich mit Anlagen, deren aktuelle Leistung höher ist, als die der zu wartenden Anlage, leistungssteigernde Maßnahmen vorgenommen werden. Derartige Maßnahmen können beispielsweise das Aktualisieren von Software oder Firmware sowie den Austausch oder das Überarbeiten von Komponenten der Anlage betreffen.
  • Um ein Aktualisieren der Software der Anlage zu ermöglichen, beispielsweise wenn Softwarefehler behoben werden sollen oder neue Softwareversionen erschienen sind, kann die Vorrichtung mit einer Aktualisierungseinheit ausgestatten sein, die mit dem Überwachungsmodul und/oder dem Auswertemodul und/oder dem Wartungsmodul verbunden ist. Auf diese Weise können nicht nur Aktualisierungen der Anlagensoftware vorgenommen werden, sondern insbesondere auch die Wartungsroutinen aktualisiert werden, sodass der Wartungsvorgang selbst verbessert werden kann.
  • Die Vorrichtung kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ein Wartungskonto umfassen, in dem gespeichert ist, wie viele Wartungen eine bestimmte Anlage erfahren soll. Dieses Wartungskonto ermöglicht es, beispielsweise beim Kauf einer Anlage eine vorbestimmte Zahl von Wartungen mitzuliefern, sodass sichergestellt werden kann, dass die Anlage über einen bestimmten Zeitraum die vorgeschriebenen Wartungen in der vorgeschriebenen Weise erfährt. Damit kann erreicht werden, dass die Anlage zumindest über diesen Zeitraum ihr volles Leitungsniveau entfaltet und behält. Zudem ermöglicht es das Wartungskonto, Wartungsleistungen für einen bestimmten Zeitraum vorab zu erwerben, wobei die in diesem Zeitraum vorzunehmenden Wartungen im Wartungskonto gespeichert sind. Das Wartungskonto vermindert den Wartungsaufwand beim Betreiber, da er für den Zeitraum, für den er die Wartungen erworben hat, nicht mehr zu überwachen braucht, wann, ob und in welcher Weise eine Wartung durchgeführt werden soll. Insgesamt lässt sich dadurch die Rate unzulänglicher, zu spät oder überhaupt nicht vorgenommener Wartungen verringern. Insgesamt kann dadurch die Leistung der Maschine über einen langen Zeitraum beibehalten oder sogar gesteigert werden und gegebenenfalls die Lebensdauer verlängert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem eine Protokolleinheit zum Protokollieren der Zustandsdaten und/oder ausgeführter Wartungsschritte und/oder ausgegebener Wartungsanweisungen. Die Protokolleinheit ermöglicht es dabei, jederzeit zu überprüfen, welche Wartungsschritte vorgenommen wurden, welche Wartungsanweisungen ausgegeben worden sind beziehungsweise wie der Anlagenzustand war. Ein Vergleich der Wartungsanweisungen mit späteren Auswertedaten kann dabei eine Prüfung ermöglichen, ob die Wartungsanweisungen tatsächlich durchgeführt wurden und ob sie sachgerecht durchgeführt worden sind, insbesondere wenn die Wartung von externem Wartungspersonal durchzuführen ist. Auf diese Weise können Fehler in der Wartung nachträglich festgestellt werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Evaluierungseinheit vorhanden. Die Evaluierungseinheit steht mit dem Auswertemodul zum Empfang der aktuellen Zustandsdaten und dem Protokollmodul zum Empfang der protokollierten Daten in Verbindung. Sie ermittelt den technischen Zustand der zu wartenden Anlage auf der Basis der Zustandsdaten und überprüft die vorgenommenen Wartungen anhand der protokollierten Zustandsdaten und/oder Wartungsschritte und/oder Wartungsanweisungen. Zudem kann sie auch mit dem Wartungskonto in Verbindung stehen, um das Wartungskonto auf der Basis der vorgenommenen Wartungen zu aktualisieren. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise bei regelmäßiger und sachgerecht vorgenommener Wartung Boni etwa in Form einer Verlängerung der vereinbarten vorbezahlten Wartungsperiode oder einer Vergünstigung beim Erwerb einer anschließenden Wartungsperiode gewähren. Sollte die Evaluierungseinheit hingegen feststellen, dass der technische Zustand der Anlage aufgrund zu spät oder nicht befolgter Wartungsanweisungen (bei nicht automatisierten Wartungsschritten) verschlechtert ist, so bietet die Evaluierungseinheit die Möglichkeit, dem Anlagenbetreiber einen entsprechenden Hinweis zukommen zu lassen. Dies kann gegebenenfalls auch dazu führen, dass dem Anlagenbetreiber beim Kauf einer Anschlusswartungsperiode ein erhöhter Betrag in Rechnung zu stellen ist.
  • Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der einzigen Figur der Anmeldung dargestellt.
  • Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Warten einer technischen Anlage am Beispiel einer Wartungsvorrichtung für eine Gasturbinenanlage.
  • Die Gasturbinenanlage 1, die lediglich schematisch dargestellt ist, ist mit einer Vielzahl von Mess- und Überwachungssensoren ausgestattet, welche die für das Ermitteln des technischen Zustandes der Anlage notwendigen Parameter erfassen. Diese Parameter werden an die Wartungsvorrichtung 3 weitergegeben.
  • Die Wartungsvorrichtung 3 umfasst ein Überwachungsmodul 5, ein Auswertemodul 7, ein Wartungsmodul 9, eine Anzeige 11 als Ausgabeeinheit, die beispielsweise ein Monitor sein kann, ein Protokollmodul 13, eine Evaluierungseinheit 15 sowie ein Wartungskonto 17. Das Überwachungsmodul 5 ist mit dem Auswertemodul 7 verbunden und empfängt von den Überwachungs- und Messsensoren der Gasturbinenanlage 1 die gemessenen Parameter. Anhand dieser Parameter beziehungsweise Anlagedaten bildet das Überwachungsmodul 5 Statistikdaten, welche Statistiken zu den einzelnen Parametern umfassen. Diese Statistikdaten werden an das Auswertemodul 7 weitergegeben, wo sie im Hinblick auf den Zustand der Gasturbinenanlage 1 ausgewertet werden. Die ausgewerteten Statistikdaten werden vom Auswertemodul 7 in Form von Zustandsdaten sowohl an das Wartungsmodul 9 als auch an das Protokollmodul 13 sowie an die Evaluierungseinheit 15 ausgegeben, die alle mit dem Auswertemodul 7 in Verbindung stehen.
  • Im Wartungsmodul 9 werden auf der Basis der empfangenen Zustandsdaten Wartungsanweisungen ermittelt und an den Monitor bzw. die Anzeige 11 ausgegeben. Zudem erfolgt eine Ausgabe der Wartungsanweisungen an das Protokollmodul 13, welches ebenso wie der Monitor bzw. die Anzeige 11 mit dem Wartungsmodul 9 in Verbindung steht. Das Auswählen der Wartungsanweisungen kann im einfachsten Fall beispielsweise in Form einer Nachschlagetabelle erfolgen. Bestimmte Zustände können gemäß der Tabelle bestimmte Wartungsanweisungen auslösen. Vorzugsweise kommt jedoch zum Erstellen der Wartungsanweisungen ein Expertensystem zur Anwendung. So ist es beispielsweise möglich, die Zustandsdaten einem neuronalen Netzwerk zuzuführen, welches auf der Basis dieser Zustandsdaten dann geeignete Wartungsmaßnahmen ermittelt und die entsprechenden Wartungsanweisungen ausgibt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen alle Module und Einheiten mit einer Datenschnittstelle 19 in Verbindung, über die Daten von außen in die Wartungsvorrichtung 3 eingegeben werden können. Beispielsweise können Zustandsdaten über weitere bau- oder artgleiche Gasturbinenanlagen in das Wartungsmodul 9 eingegeben werden. Dieses kann dann diese Daten mit den Zustandsdaten der zu wartenden Gasturbinenanlage 1 vergleichen und daraus Rückschlüsse auf mögliche Schwachstellen der Anlage oder auf zu Verbesserungen führende Aktualisierungen der Anlage ziehen. Ebenso kann die Schnittstelle 19 dazu Verwendung finden, Daten der Wartungsvorrichtung 3 auszugeben. Insbesondere können die Zustandsdaten der Gasturbinenanlage 1 zum Empfang durch andere Wartungsvorrichtungen ausgegeben werden. Zudem können über die Schnittstelle 19 Aktualisierungen der in den einzelnen Modulen vorhandenen Daten und Software vorgenommen werden, sodass die Arbeit der Wartungsvorrichtung 3 selbst verbessert werden kann. Grundsätzlich ermöglicht die Schnittstelle 19 auch, dass die Wartungsvorrichtung 3 eine Fernwartung weiterer Maschinen übernimmt.
  • Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass auch der Eingang der Mess- und Überwachungsdaten der Gasturbinenanlage 1 über die Schnittstelle 19 erfolgen kann. Zudem können auch die Wartungsanweisungen an automatisierte Wartungsvorrichtungen der Gasturbinenanlage 1 über die Schnittstelle 19 ausgegeben werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Ausgabe der automatisierten Wartungsanweisungen hingegen über eine direkte Verbindung des Überwachungsmoduls mit der Gasturbinenanlage 1.
  • Die Wartungsanweisungen werden außer an die Schnittstelle 19 beziehungsweise die Anzeige 11 auch an das mit dem Wartungsmodul 9 verbundene Protokollmodul 13 ausgegeben, welches diese protokolliert. Außerdem empfängt das Protokollmodul 13 die Zustandsdaten der Anlage vom Auswertemodul 7, mit dem es ebenfalls in Verbindung steht. Das Protokollmodul 13 dient dabei dazu, den Anlagenzustand, sowie die Wartungsanweisungen über einen bestimmten Zeitraum zu speichern und zur Ansicht bereitzuhalten. Das Protokollmodul 13 ist zudem mit der Evaluierungseinheit 15 verbunden, um die Protokolldaten an die Evaluierungseinheit ausgeben zu können.
  • Die Evaluierungseinheit 15 ist außer mit dem Protokollmodul 13 auch mit dem Auswertemodul 7 verbunden, um jederzeit den aktuellen Anlagezustand, d.h. die Zustandsdaten, empfangen zu können. Anhand eines Vergleichs der Protokolldaten und den aktuellen Zustandsdaten der Gasturbinenanlage 1 ermittelt die Evaluierungseinheit 15 eine Evaluierungskenngröße, welche angibt, inwiefern der aktuelle Anlagenzustand mit den bisher durchgeführten Wartungen in Verbindung steht. Beispielsweise kann eine mangelhaft, später oder gar nicht durchgeführte Wartung zu einem verschlechterten Anlagezustand führen. Ein derartiger Zusammenhang kann mit der Evaluierungseinheit 15 festgestellt werden. Anhand vorausgegangener Zustandsdaten und den mit diesen Zustandsdaten verbundenen Wartungsanweisungen kann der Zustand der Anlage nach der Wartung prognostiziert werden. Wenn die Evaluierungseinheit 15 eine derartige Prognose durchgeführt hat, kann sie die sich aus der Prognose ergebenden Zustandsdaten mit den tatsächlichen Zustandsdaten aus dem Auswertemodul 7 vergleichen. Bei Abweichungen der tatsächlichen Zustandsdaten von den prognostizierten Zustandsdaten prüft die Evaluierungseinheit 15, ob die Abweichung auf mangelhafte Wartung zurückzuführen ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass überprüft wird, ob sich die von den prognostizierten Zustandsdaten abweichenden tatsächlichen Zustandsdaten auf Anlagenteile beziehen, welche im Rahmen einer vorausgegangenen Wartung hätten ausgetauscht werden sollen. Wenn nun die aktuellen Zustandsdaten zeigen, dass sie den Zustandsdaten vor der Wartungsanweisung zum Austausch des Bauteils entsprechen, so ist dies ein Indiz dafür, dass die Wartungsanweisung mangelhaft oder gar nicht ausgeführt worden ist.
  • Das Wartungskonto 17 der Wartungsvorrichtung 3 enthält Informationen darüber, über welchen Zeitraum die Wartungsvorrichtung 3 die Maschine warten soll. Dies ermöglicht es beispielsweise, Wartungen für eine bestimmte Wartungsperiode vorab zu erwerben. Nach Ablauf dieser Wartungsperiode können dann Wartungen für eine anschließende Wartungsperiode erworben werden.
  • Das Wartungskonto 17 steht mit dem Wartungsmodul 9 in Verbindung und gibt über die Dauer der Wartungsperiode ein Freigabesignal an das Wartungsmodul 9 aus. Ist die Wartungsperiode vorüber, so kann die automatisierte Wartung der Gasturbinenanlage solange angehalten werden, bis eine neue Wartungsperiode erworben wurde. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, die Wartungen fortzusetzen, wobei dann jede Wartung einzeln in Rechnung gestellt wird.
  • Das Wartungskonto 17 steht im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch mit der Evaluierungseinheit 15 in Verbindung, um von der Evaluierungseinheit 15 Informationen darüber zu halten, ob die Wartungsanweisungen regelmäßig sachgerecht befolgt worden sind. Dies ermöglicht es beispielsweise, die Dauer der Wartungsperiode als Bonus um einen bestimmten Zeitraum zu verlängern, wenn solche Wartungsanweisungen, die nicht automatisch ausgeführt werden, immer zeitnah und sachgerecht ausgeführt worden sind.
  • Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Wartungsvorrichtung 3 nur beispielhaft anhand des Wartens einer Gasturbinenanlage 1 beschrieben worden ist und die Wartungsvorrichtung 3 auch für andere Anlagen, insbesondere großtechnische Anlagen, zum Einsatz kommen kann.

Claims (7)

  1. Vorrichtung (3) zum automatischen Warten einer technischen Anlage (1) mit:
    - einem Überwachungsmodul (5), welches zum Überwachen von für die Wartung relevanten Anlagendaten, zum Bilden von auf die Anlagendaten bezogenen Statistikdaten und zum Ausgeben der Statistikdaten ausgestaltet ist;
    - einem mit dem Überwachungsmodul (5) zum Empfang der Statistikdaten verbundenes Auswertemodul (7), welches dazu ausgestaltet ist, die Statistikdaten im Hinblick auf den Zustand der Anlage (1) auszuwerten und in Form von Zustandsdaten auszugeben;
    - einem Wartungsmodul (9), welches mit dem Auswertemodul (7) zum Empfang der Zustandsdaten verbunden ist und derart ausgestaltet ist, dass es auf der Basis der Zustandsdaten Wartungsanweisungen erstellt und an eine Ausgabeeinheit (11) ausgibt.
  2. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, welche einen mit dem Wartungsmodul (9) verbundenen Dateneingang (19) umfasst, über den Zustandsdaten zu weiteren technischen Anlagen zu empfangen sind, und in der das Wartungsmodul (9) dazu ausgestaltet ist, die Zustandsdaten der weiteren technischen Anlagen beim Erstellen der Wartungsanweisungen zu berücksichtigen.
  3. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, mit einem wenigstens mit dem Überwachungsmodul (5) und/oder dem Auswertemodul (7) und/oder dem Wartungsmodul verbundenen Dateneingang (19).
  4. Vorrichtung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche ein Wartungskonto (17) umfasst, in dem gespeichert ist, wie viele Wartungen die technische Anlage (1) erfahren soll.
  5. Vorrichtung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche außerdem eine Protokolleinheit (13) zum Protokollieren der Zustandsdaten und/oder ausgeführter Wartungsschritte und/oder ausgegebener Wartungsanweisungen umfasst.
  6. Vorrichtung (3) nach Anspruch 5, welche eine Evaluierungseinheit (15) umfasst, die mit dem Auswertemodul (7) und dem Protokollmodul (13) in Verbindung steht und dazu ausgestaltet ist, die durchgeführten Wartungen auf der Basis der Zustandsdaten und der protokollierten Daten zu evaluieren.
  7. Vorrichtung (3) nach Anspruch 4 und Anspruch 6, in der die Evaluierungseinheit (15) außerdem mit dem Wartungskonto (17) in Verbindung steht.
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