EP2618315A2 - Dynamisches Logfile - Google Patents

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Publication number
EP2618315A2
EP2618315A2 EP12197123.8A EP12197123A EP2618315A2 EP 2618315 A2 EP2618315 A2 EP 2618315A2 EP 12197123 A EP12197123 A EP 12197123A EP 2618315 A2 EP2618315 A2 EP 2618315A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
operating data
stored
data
control computer
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.)
Ceased
Application number
EP12197123.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2618315A3 (de
Inventor
Wielfried Schumacher-Wirges
Marika Lemke
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.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen 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 Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP2618315A2 publication Critical patent/EP2618315A2/de
Publication of EP2618315A3 publication Critical patent/EP2618315A3/de
Ceased 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0009—Central control units

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining maintenance and repair requirements in machines having a control computer, wherein operating data are recorded during operation of the machine and stored in a file on the control computer.
  • EP 1 207 434 A2 is a method for transmitting data from a printing press to a remote maintenance computer out. Before the operating data of the machine are transmitted to the remote maintenance computer, the data is evaluated. In this case, the operating data are compared with one or more threshold values, and the operating data is automatically transmitted to the remote maintenance computer only when it exceeds, falls short of or reaches one or more threshold values.
  • This has the advantage that data is not permanently transmitted from the computer of the printing press to a remote maintenance computer, but only if threshold values have been exceeded and a certain probability of a failure or error is to be expected. In this way, the data traffic between the remote maintenance computer and the computer of the printing press is reduced to a minimum.
  • the inventive method is suitable for determining maintenance and repair requirements for machines and devices which have a computer and preferably via the Internet with a remote maintenance computer at Manufacturer or service provider.
  • the method according to the invention can be used to service complex machines such as printing presses, whose availability has to be guaranteed around the clock due to the high initial costs.
  • the operating data of the machine are detected during operation and stored in a file on the control computer according to certain rules. However, these rules, which determine which operating data such as and when are stored in the file, are dependent on the state of the machine according to the invention.
  • the operating data does not have to be stored continuously in the file, but that operating data is only stored if the rules so stipulate. However, if the state of the machine changes, whether due to wear or altered operation of the machine, the rules adapt to this changed state of the machine, and the operating data are stored according to the changed rules. This ensures that not unnecessarily much data is stored in the machine computer, but that z. B. at an increased wear of the machine due to a change in operation correspondingly more operating data are stored when a failure is expected and according to data needed for analysis and error prevention.
  • the operating data are stored in the file only if the operating data to be detected are outside a predetermined tolerance limit stored in the control computer.
  • the operating data are permanently compared with the predetermined tolerance limit stored in the control computer, but discarded again and not stored as long as the data are within the specified tolerance limit. Only when the predetermined tolerance limit is exceeded or this happens several times, the operating data are stored and then evaluated according to the probability of failure or error. In this way, the amount of operating data stored in the file in the control computer can be reduced to a minimum.
  • the times or periods at which the operating data are stored in the file are dependent on the machine state. This is another criterion in addition to the exceeding of predetermined tolerance limits, which affects the storage process of the operating data. So z. B. a standard period can be specified so that when exceeding the predetermined tolerance limit, the operating data are monitored periodically in a first period. Should a further exceeding of the tolerance limits take place within a larger second predetermined period of time, then the storage of the operating data is carried out more frequently and the first period is correspondingly reduced, so that the operating data are stored in short periods.
  • the tolerance limit is below a maximum limit at which a failure of the machine is to be expected. In this way, it is ensured that even with at least one time exceeding the tolerance limit and subsequent storage of the operating data is not equal to the failure of the machines, but that at least a short-term continued operation is guaranteed in any case.
  • the operating data includes the current profile during operation of a drive motor in the machine.
  • printing presses have a large number of electric drive motors. From the current profile when driving a drive motor can be derived, as is the state of the drive motor or actuated by the drive motor actuator.
  • the motor current increases or exhibits anomalies such as a steeper rise and fall.
  • a defined tolerance limit can be exceeded, whereby the motor current is then stored as operating data in the file and this data can then be transmitted to the remote maintenance computer.
  • the operating data of a component in the machine with the operating data of the same or similar component of the machine are compared and that only in case of deviations, the operating data are stored in a file.
  • This comparison serves as a kind of plausibility check and ensures that a cross-comparison with the same or similar components in the machine is carried out before storage of operating data. In this way, abnormalities of a component can be recognized as compared to the same or similar components of the machine, so that only the operation data of the component affected by the abnormality must be stored.
  • the operating data of a component of the machine are detected or stored only in the period in which the component is also active. This also serves to prevent the meaningless recording of operating data in the file.
  • the motor current of a drive motor is recorded when the motor is not operated at all, because then the motor current is zero. It therefore only makes sense to capture and store the motor current as operating data at all if the drive motor is also active and carries out a setting process. In particular, in a printing machine with many actuators so the recorded amount of data in the file can be reduced.
  • control computer of the machine is connected via a network connection with a locally remote computer and that the control computer, taking into account data of the remote computer adjusts the rules for detecting and storing operating data in the file.
  • control computer of the machine adjusts the rules for storing the data not only on the basis of the machine state, but also takes into account specifications from a locally remote maintenance computer.
  • the adaptation of the rules on the control computer can be so from the Benefit from the experience of other machines.
  • control computer is directly connected via a network connection with a locally remote control computer another machine and so adjusts the rules for capturing and storing the operating data in the file, taking into account the data stored in the remote control computer data.
  • remotely located remote maintenance computer is not necessarily needed and the control computer can directly benefit from adapting the rules of other control computers to similar or identical machines and taking their findings into account in its own adjustment processes.
  • FIG. 1 schematically an overview of the involved components of a remote maintenance system is shown.
  • the manufacturer 1 is a management computer 2, which receives maintenance and repair needs and operating data via an Internet connection 9 to be serviced printing presses 7.
  • service personnel 4 which can be displayed on a screen 3 by means of inputs via a keyboard 12, the maintenance requirements and the operating data of the printing presses 7 and so decide on a corresponding service on-site or other remedial action.
  • the printing presses 7 to be serviced each have a control computer 8 which controls the associated printing machine 7.
  • the printing machine operator 6 can control all the functions of the printing press 7 via the control computer 8.
  • the printing presses 7 have an example each have a printing unit 10 with at least one electric actuator, such. B. a register actuator. These register actuators are each assigned a current sensor 11, which detects the current profile of the register drive motor and transmits it to the printing machine computer 8.
  • the log file is dynamic, ie the rules and contents, which are stored in the log file, are variable and in particular dependent on the state of the machine.
  • the amount and type of data can be adapted to the machine state, so that in more susceptible operation of the machine 7 correspondingly more and more often operating data is recorded.
  • the amount of data can be limited to a minimum and also be ensured in a modified operation with increased wear nevertheless that in good time before a failure of a printing press 7 service needs detected and reported to the manufacturer 1.
  • a data-technical description of the printing press 7 is stored in the form of a dynamic system.
  • the data of the log file are automatically evaluated by the control computer 8 and analyzed for indications of error symptoms. By means of a suitable combination of recognized error symptoms, including operational boundary conditions, errors on the printing presses 7 can thus be reliably detected.
  • the printing machine 7 is hereby treated on the basis of its technical detail properties as a dynamic system, which is subjected to continuous changes.
  • a change of physical quantities is detected as a dynamic change as soon as the observed value shows a clear trend or changes this value relative to comparable assemblies.
  • the motor current of a drive motor which carries out a movement in the printing unit 10 via a spindle mechanism, is detected by means of a current sensor 11 in the two printing units 10.
  • z. B the thread of the spindle in the observation period dirty and thus has set a stiffness of the mechanics.
  • observation period is decisive and must therefore be adjusted accordingly when collecting and storing the technical data for error symptom analysis. If the observation period is unsuitable, it can not be determined if it is only a matter of fluctuations around an average or if there is an increasing or decreasing trend.
  • the observation period itself can also be used as the basis for an error symptom analysis, for example the time can be measured as the measured variable in which comparable servomotors in other printing units 10 cover a defined path over a defined period of time.
  • These Approach can also be applied if z. B. other physical variables such as voltage, current, torque, etc. are not measurable or a corresponding sensor is not available.
  • the fault symptom analysis then takes place on the basis of comparable properties of the drive motors.
  • the dynamic log file according to the invention thus enables a flexible, reliable and data-saving monitoring of the operation of machines 7 and reliably prevents failures since timely maintenance can be requested.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Wartungs- oder Reparaturbedarf bei Maschinen (7) mit einem Steuerungsrechner (8), wobei während des Betriebs der Maschine (8) Betriebsdaten erfasst und in einer Datei auf dem Steuerungsrechner (8) abgelegt werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Regeln, nach denen die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden, vom Zustand der Maschine (7) abhängig sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Wartungs- und Reparaturbedarf bei Maschinen mit einem Steuerungsrechner, wobei während des Betriebs der Maschine Betriebsdaten erfasst und in einer Datei auf dem Steuerungsrechner abgelegt werden.
  • Es ist Stand der Technik, Maschinen über ein Fernwartungssystem zu warten. Um diese Fernwartung durchführen zu können, muss Wartungsbedarf von der Maschine an einen Fernwartungsrechner beim Hersteller übermittelt werden. Der Wartungsbedarf wird meist aufgrund der Betriebsdaten der Maschine, wie Verschleiß oder benötigte Verbrauchsmittel abgeschätzt. Sobald Verbrauchsmittel oder Verschleiß eine zulässige kritische Grenze überschreiten, wird daraus geschlossen, dass die Maschine gewartet werden muss, und von dem Rechner der Maschine wird Wartungsbedarf an den Fernwartungsrechner beim Hersteller übermittelt. Dieser reagiert dann meist auf den Wartungsbedarf, indem ein Servicetechniker zu dem Betreiber der Maschine geschickt wird, welcher gegebenenfalls verschlissene Teile erneuert oder Verbrauchsmaterialien auffüllt. Da das Aussenden eines Servicetechnikers sehr kostenintensiv ist, wird bei Fernwartungssystemen versucht, die Serviceintervalle so groß wie möglich zu halten und Servicetechniker nur im absoluten Notfall hinauszuschicken. Um die Serviceintervalle präzise abschätzen zu können und zugleich Schäden an Maschinen zu vermeiden, muss eine möglichst präzise Voraussage erfolgen, wann tatsächlich Wartungsbedarf unvermeidbar ist. So sollen geplante Aktionen mit Wartungszyklen synchronisiert werden.
  • Aus der Patentanmeldung US 2011/0029824 A1 geht ein System hervor, welches den Ausfall einer Maschine möglichst exakt vorhersagt. Das System ist auf dem Rechner der Maschine installiert, welche beobachtet wird. In dem System werden Servicedaten auf der Maschine erfasst und mit Ausfalldaten in einer Referenzdatenbank verglichen. Durch den Vergleich der Servicedaten der Maschine mit Fehlermustern in der Referenzdatenbank wird eine Vorhersage erstellt, zu welchem Zeitpunkt die beobachtete Maschine wahrscheinlich ausfällt. Dieser Zeitpunkt wird dann mitgeteilt, so dass rechtzeitig aber auch nicht zu früh entsprechende Wartungsvorgänge durchgeführt werden können. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, dass die Maschine rechtzeitig gewartet wird, bevor sie ausfällt, dass aber auch nicht unnötig früh eine Wartung stattfindet, welche unnötig wäre und entsprechende Kosten verursachen würde.
  • Aus der Patentanmeldung EP 1 207 434 A2 geht ein Verfahren zum Übertragen von Daten einer Druckmaschine zu einem Fernwartungsrechner hervor. Bevor die Betriebsdaten der Maschine zu dem Fernwartungsrechner übertragen werden, erfolgt eine Bewertung der Daten. Dabei werden die Betriebsdaten mit einem oder mehreren Schwellwerten verglichen und nur bei Überschreiten, Unterschreiten oder Erreichen eines oder mehrerer Schwellwerte werden die Betriebsdaten automatisch zu dem Fernwartungsrechner übertragen. Dies hat den Vorteil, dass nicht permanent Daten von dem Rechner der Druckmaschine an einen Fernwartungsrechner übertragen werden, sondern nur dann, wenn Schwellwerte überschritten worden sind und eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls bzw. Fehlers zu erwarten ist. Auf diese Art und Weise wird der Datenverkehr zwischen dem Fernwartungsrechner und dem Rechner der Druckmaschine auf ein Minimum reduziert.
  • Ein Bedienungsagent, welcher unerfahrene Bediener einer Druckmaschine unterstützt, geht aus dem Patent US 7,454,263 B2 hervor. Das Patent US 7,860,587 B2 unterstützt ebenfalls die Bedienung von Druckmaschinen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erhebung und Auswertung der Betriebsdaten bei Fernwartungssystemen von Maschine weiter zu verbessern und eine präzise Vorhersage von Wartungs- und Reparaturbedarf zu ermöglichen.
  • Die vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Ermitteln von Wartungs- und Reparaturbedarf bei Maschinen und Geräten, welche über einen Rechner verfügen und vorzugsweise über das Internet mit einem Fernwartungsrechner beim Hersteller oder einem Serviceprovider verbunden sind. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Warten von aufwendigen Maschinen wie Druckmaschinen eingesetzt werden, deren Verfügbarkeit aufgrund der hohen Anschaffungskosten rund um die Uhr gewährleistet werden muss. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Betriebsdaten der Maschine während des Betriebs erfasst und in einer Datei auf dem Steuerungsrechner nach bestimmten Regeln abgelegt. Diese Regeln, welche festlegen, welche Betriebsdaten wie und wann in der Datei abgespeichert werden, sind erfindungsgemäß jedoch vom Zustand der Maschine abhängig. Dies führt dazu, dass nicht kontinuierlich die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden müssen, sondern dass nur dann Betriebsdaten abgespeichert werden, wenn die Regeln dies vorsehen. Wenn sich jedoch der Zustand der Maschine verändert, sei es durch Abnutzungserscheinungen oder durch einen veränderten Betrieb der Maschine, so passen sich die Regeln an diesen veränderten Zustand der Maschine an, und die Betriebsdaten werden nach den veränderten Regeln abgespeichert. Somit wird gewährleistet, dass nicht unnötig viele Daten im Maschinenrechner abgespeichert werden, dass aber z. B. bei einer erhöhten Abnutzung der Maschine aufgrund eines veränderten Betriebs entsprechend mehr Betriebsdaten abgespeichert werden, wenn mit einem Ausfall zu rechnen ist und entsprechend Daten zur Analyse und Fehlerprävention benötigt werden.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betriebsdaten in der Datei nur dann abgespeichert werden, wenn die zu erfassenden Betriebsdaten außerhalb einer im Steuerungsrechner abgelegten vorgegebenen Toleranzgrenze liegen. In diesem Fall werden die Betriebsdaten permanent mit der im Steuerungsrechner abgelegten vorgegebenen Toleranzgrenze verglichen, aber wieder verworfen und nicht abgespeichert, solange die Daten innerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenze liegen. Erst wenn die vorgegebene Toleranzgrenze überschritten wird oder dies mehrmals geschieht, werden die Betriebsdaten abgespeichert und dann entsprechend hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls oder Fehlers ausgewertet. Auf diese Art und Weise kann die Menge der in der Datei im Steuerungsrechner abgespeicherten Betriebsdaten auf ein Minimum reduziert werden. Insbesondere bei komplexen Maschinen wie Druckmaschinen, welche über eine Vielzahl von Antriebsmotoren und Stellantrieben verfügen, welche alle gewartet werden müssen und eine gewisse Verschleißanfälligkeit aufweisen, werden so nur die Betriebsdaten abgespeichert und später an den Fernwartungsrechner übertragen, welche für einen möglichen Ausfall der Maschine relevant sind.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Zeitpunkte oder Zeiträume, zu denen die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden, vom Maschinenzustand abhängig sind. Dies ist ein weiteres Kriterium neben der Überschreitung vorgegebener Toleranzgrenzen, welches den Speichervorgang der Betriebsdaten beeinflusst. So kann z. B. ein Standartzeitraum vorgegeben werden, so dass beim Überschreiten der vorgegebenen Toleranzgrenze die Betriebsdaten in einem ersten Zeitraum periodisch überwacht werden. Sollte innerhalb eines größeren zweiten vorgegebenen Zeitraums eine weitere Überschreitung der Toleranzgrenzen stattfinden, so wird die Abspeicherung der Betriebsdaten öfters durchgeführt und der erste Zeitraum entsprechend verkleinert, so dass die Betriebsdaten in kurzen Perioden abgespeichert werden.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Toleranzgrenze unterhalb einer maximalen Grenze liegt, bei der ein Ausfall der Maschine zu erwarten ist. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, dass auch beim zumindest einmaligen Überschreiten der Toleranzgrenze und darauffolgenden Abspeicherung der Betriebsdaten nicht gleich mit dem Ausfall der Maschinen zu rechnen ist, sondern dass zumindest ein kurzzeitiger Weiterbetrieb auf jeden Fall gewährleistet ist.
  • Besonders vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Betriebsdaten den Stromverlauf beim Betrieb eines Antriebsmotors in der Maschine umfasst. Wie bereits ausgeführt wurde, weisen Druckmaschinen eine Vielzahl von elektrischen Antriebsmotoren auf. Aus dem Stromverlauf beim Ansteuern eines Antriebsmotors lässt sich ableiten, wie der Zustand des Antriebsmotors bzw. des durch den Antriebsmotor betätigten Stellglieds ist. Wenn beim Ansteuern des Antriebsmotors das Drehmoment aufgrund von Verschleiß am Motor oder am Stellglied erhöht ist, so steigt der Motorstrom an oder zeigt Auffälligkeiten wie einen steileren Anstieg und Abfall. Insbesondere durch den höheren Motorstrom kann eine festgelegte Toleranzgrenze überschritten werden, wodurch dann der Motorstrom als Betriebsdaten in der Datei abgespeichert wird und diese Daten dann an den Fernwartungsrechner übermittelt werden können.
  • Es ist des Weiteren vorgesehen, dass die Betriebsdaten einer Komponente in der Maschine mit den Betriebsdaten einer gleichen oder ähnlichen Komponente der Maschine verglichen werden und dass nur bei Abweichungen die Betriebsdaten in einer Datei abgespeichert werden. Dieser Vergleich dient als eine Art Plausibilitätscheck und stellt sicher, dass vor einer Abspeicherung von Betriebsdaten zunächst ein Quervergleich mit gleichen oder ähnlichen Komponenten in der Maschine durchgeführt wird. Auf diese Art und Weise können Abnormalitäten einer Komponente im Vergleich zu gleichen oder ähnlichen Komponenten der Maschine erkannt werden, so dass nur die Betriebsdaten der von der Abnormalität betroffenen Komponente abgespeichert werden müssen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Betriebsdaten einer Komponente der Maschine nur in dem Zeitraum erfasst oder abgespeichert werden, in dem die Komponente auch aktiv ist. Auch dies dient dazu, die sinnlose Aufzeichnung von Betriebsdaten in der Datei zu verhindern. So erhält man keinen Erkenntnisgewinn, wenn der Motorstrom eines Antriebsmotors aufgezeichnet wird, wenn der Motor überhaupt nicht betätigt wird, da dann der Motorstrom gleich Null ist. Es macht daher nur dann Sinn, den Motorstrom auch als Betriebsdaten überhaupt zu erfassen und abzuspeichern, wenn der Antriebsmotor auch aktiv ist und einen Stellvorgang durchführt. Insbesondere bei einer Druckmaschine mit vielen Stellantrieben kann so die aufgezeichnete Datenmenge in der Datei reduziert werden.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Steuerungsrechner der Maschine über eine Netzwerkverbindung mit einem örtlich entfernten Rechner verbunden ist und dass der Steuerungsrechner unter Berücksichtigung von Daten des örtlich entfernten Rechners die Regeln zum Erfassen und Abspeichern von Betriebsdaten in der Datei anpasst. In diesem Fall ist es möglich, dass der Steuerungsrechner der Maschine die Regeln zum Abspeichern der Daten nicht nur auf Basis des Maschinenzustands anpasst, sondern auch Vorgaben von einem örtlich entfernten Wartungsrechner mitberücksichtigt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, über das Internet auch Erfahrungen anderer Maschinen an den örtlich entfernten Rechner zu übertragen und von diesem wiederum auf den Steuerungsrechner der Maschine. Das Anpassen der Regeln auf dem Steuerungsrechner kann so von den Erfahrungen weiterer Maschinen profitieren. Alternativ ist es auch möglich, dass der Steuerungsrechner über eine Netzwerkverbindung mit einem örtlich entfernten Steuerungsrechner einer weiteren Maschine direkt verbunden ist und so die Regeln zum Erfassen und Abspeichern der Betriebsdaten in der Datei unter Berücksichtigung der im örtlich entfernten Steuerungsrechner abgespeicherten Daten anpasst. In diesem Fall wird der örtlich entfernte Fernwartungsrechner nicht unbedingt benötigt und der Steuerungsrechner kann direkt von der Anpassung der Regeln anderer Steuerungsrechner bei ähnlichen oder gleichen Maschinen profitieren und deren Erkenntnisse bei seinen eigenen Anpassungsprozessen berücksichtigen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Fernwartungsrechner mit drei über das Internet angeschlossenen Druckmaschinen mit jeweils einem Steuerungsrechner,
    Figur 2a
    die Aufzeichnung von Betriebsdaten gemäß dem Stand der Technik und
    Figur 2b
    die erfindungsgemäße Aufzeichnung von Betriebsdaten anhand dynamischer Regeln.
  • In Figur 1 ist schematisch eine Übersicht der beteiligten Komponenten eines Fernwartungssystems abgebildet. Beim Hersteller 1 steht ein Verwaltungsrechner 2, welcher Wartungs- und Reparaturbedarf und Betriebsdaten über eine Internetverbindung 9 von zu wartenden Druckmaschinen 7 gesendet bekommt. Vor dem Verwaltungsrechner 2 sitzt Servicepersonal 4, welches sich an einem Bildschirm 3 mittels Eingaben über eine Tastatur 12 den Wartungsbedarf und die Betriebsdaten der Druckmaschinen 7 anzeigen lassen kann und so über einen entsprechenden Serviceeinsatz vor Ort oder andere Abhilfemaßnahmen entscheiden kann. Die zu wartenden Druckmaschinen 7 verfügen jeweils über einen Steuerungsrechner 8, welcher die zugehörige Druckmaschine 7 steuert. Über den Steuerungsrechner 8 kann der Druckmaschinenbediener 6 sämtliche Funktionen der Druckmaschine 7 steuern. In Figur 1 verfügen die Druckmaschinen 7 beispielhaft jeweils über ein Druckwerk 10 mit wenigstens einem elektrischen Stellantrieb, wie z. B. einem Registerstellantrieb. Diesen Registerstellantrieben ist jeweils ein Stromsensor 11 zugeordnet, welcher den Stromverlauf des Registerantriebsmotors erfasst und an den Druckmaschinenrechner 8 überträgt.
  • Gemäß dem Stand der Technik in Figur 2a erfolgt das Abspeichern der Betriebsdaten im Maschinenrechner 8 nach fest vorgegebenen Regeln in einem festgelegten Log File. Auf Basis dieses Log Files wird dann eine Datenanalyse und präventive Symptomerkennung durchgeführt, deren Ergebnis über die Internetverbindung 9 in Figur 1 an den Hersteller 1 übertragen werden kann.
  • Gemäß Figur 2b ist nun vorgesehen, dass das Log File dynamisch ist, d. h. die Regeln und Inhalte, welche in dem Log File abgelegt werden, sind veränderlich und insbesondere vom Zustand der Maschine abhängig. Auf diese Art und Weise kann die Menge und Art der Daten an den Maschinenzustand angepasst werden, so dass bei verschleißanfälligerem Betrieb der Maschine 7 entsprechend mehr und öfter Betriebsdaten aufgezeichnet werden. Auf diese Art und Weise kann die Datenmenge auf ein Minimum begrenzt werden und zudem bei einem veränderten Betrieb mit erhöhtem Verschleiß trotzdem gewährleistet werden, dass rechtzeitig vor einem Ausfall einer Druckmaschine 7 Servicebedarf erkannt und an den Hersteller 1 gemeldet wird. In dem Log File ist eine datentechnische Beschreibung der Druckmaschine 7 in Form eines dynamischen Systems hinterlegt. Die Daten des Log Files werden vom Steuerungsrechner 8 automatisiert ausgewertet und hinsichtlich Hinweise auf Fehlersymptome analysiert. Durch eine geeignete Verknüpfung von erkannten Fehlersymptomen unter Einbeziehung betriebsbedingter Randbedingungen können so Fehler an den Druckmaschinen 7 zuverlässig erkannt werden.
  • Auch ein bereits vorhandenes Fernwartungssystem zur Ferndiagnose kann nachträglich durch den Einsatz eines dynamischen Log Files gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden. Die Druckmaschine 7 wird hierbei anhand ihrer technischen Detaileigenschaften als dynamisches System behandelt, welches kontinuierlichen Veränderungen unterworfen ist. Dabei wird insbesondere eine Änderung von physikalischen Größen als dynamische Veränderung erfasst, sobald der beobachtete Wert einen eindeutigen Trend zeigt oder sich dieser Wert relativ zu vergleichbaren Baugruppen verändert. Zu diesem Zweck wird in den beiden Druckwerken 10 jeweils der Motorstrom eines Antriebsmotors, welcher über eine Spindelmechanik eine Bewegung im Druckwerk 10 ausführt, mittels eines Stromsensors 11 erfasst. Im Fehlerfall ändert sich dabei der zeitliche Stromverlauf, weil z. B. der Gewindegang der Spindel im Beobachtungszeitraum verschmutzt und sich dadurch eine Schwergängigkeit der Mechanik eingestellt hat. Durch eine geeignete Beobachtung dieses dynamischen Vorgangs ist somit eine frühzeitige Erkennung eines sich anbahnenden Fehlers, nämlich dass sich der Motor irgendwann aufgrund der Schwergängigkeit überhaupt nicht mehr drehen kann, möglich. Dabei ist der Beobachtungszeitraum maßgeblich und muss daher bei der Erfassung und Abspeicherung der technischen Daten zur Fehlersymptomanalyse entsprechend angepasst werden. Ist der Beobachtungszeitraum ungeeignet gewählt, kann nicht ermittelt werden, ob es sich nur um Schwankungen um einen Mittelwert handelt oder ob ein ansteigender oder absinkender Trend vorliegt.
  • Weiterhin werden dynamische Veränderungen an funktionalen Baugruppen durch den direkten Vergleich dieser Baugruppen untereinander erkannt. Dabei werden die erfassten Betriebsdaten in Relation zueinander ausgewertet. So wird z. B. die Stromaufnahme eines Antriebsmotors in einem Druckwerk 10 mit einem ähnlichen oder gleichen Antriebsmotor in einem anderen Druckwerk 10 verglichen. Auf diese Art und Weise kann der Stromverlauf aller vergleichbaren Antriebsmotoren in der Druckmaschine 7 miteinander verglichen werden. Zusätzlich ist auch ein Vergleich mit Antriebsmotoren anderer Maschinen 7 möglich, indem deren Daten über die Internetverbindung 9 zur Verfügung gestellt werden. Die Erfassung der Betriebsdaten macht jedoch nur Sinn, wenn sich der Stellantrieb auch bewegt. Aus diesem Grund beschränkt sich der Beobachtungszeitraum und die Erfassung der Betriebsdaten auf den Zeitraum, in dem der Antriebsmotor aktiv ist und eine Stellbewegung ausführt.
  • Dabei kann der Beobachtungszeitraum selbst auch als maßgeblich für eine Fehlersymptomanalyse herangezogen werden, so kann als Messgröße beispielsweise die Zeit gemessen werden, in der vergleichbare Stellmotoren in anderen Druckwerken 10 einen definierten Weg in einem festgelegten Zeitabschnitt zurücklegen. Diese Vorgehensweise kann auch dann angewendet werden, wenn z. B. andere physikalische Messgrößen wie Spannung, Strom, Drehmoment etc. nicht messbar sind oder eine entsprechende Sensorik nicht vorhanden ist. Die Fehlersymptomanalyse erfolgt dann anhand vergleichbarer Eigenschaften der Antriebsmotoren. Bei dem Stellantrieb reicht es dann aus, dass lediglich eine Positionsrückmeldung des Stellantriebs in einem erwarteten Zeitraum erfolgt, z. B. die Nullposition oder eine Endschalterbegrenzung. Auf diese Art und Weise kann erreicht werden, dass die Betriebsdaten nur dann erfasst werden, wenn sie auch aussagekräftig sind, d. h. wenn z. B. die betroffene Komponente tatsächlich aktiv ist. Auch bei einer erhöhten Beanspruchung der Maschine kann die Abspeicherung der Daten erhöht werden, um rechtzeitig vor einem Ausfall der Maschine Wartungsmaßnahmen beim Hersteller 1 anfordern zu können. Das erfindungsgemäße dynamische Log File ermöglicht somit eine flexible, zuverlässige und datensparende Überwachung des Betriebs von Maschinen 7 und verhindert zuverlässig Ausfälle, da rechtzeitig Wartungsbedarf angefordert werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hersteller
    2
    Verwaltungsrechner
    3
    Bildschirm
    4
    Servicepersonal
    6
    Druckmaschinenbediener
    7
    Druckmaschine
    8
    Druckmaschinenrechner
    9
    Internetverbindung
    10
    Druckwerk
    11
    Stromsensor
    12
    Tastatur

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ermitteln von Wartungs- oder Reparaturbedarf bei Maschinen (7) mit einem Steuerungsrechner (8), wobei während des Betriebs der Maschine (8) Betriebsdaten erfasst und in einer Datei auf dem Steuerungsrechner (8) abgelegt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Regeln, nach denen die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden, vom Zustand der Maschine (7) abhängig sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betriebsdaten in der Datei nur dann abgespeichert werden, wenn die zu erfassenden Betriebsdaten außerhalb einer im Steuerungsrechner (8) abgelegten vorgegebenen Toleranzgrenze liegen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zeitpunkte oder Zeiträume, zu denen die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden, vom Maschinenzustand abhängig sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Toleranzgrenze unterhalb einer maximalen Grenze liegt, bei der ein Ausfall der Maschine (7) zu erwarten ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betriebsdaten den Stromverlauf beim Betrieb eines Antriebsmotors in der Maschine (7) umfassen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betriebsdaten einer Komponente der Maschine (7) mit den Betriebsdaten einer gleichen oder ähnlichen Komponente der Maschine (7) verglichen werden und dass nur bei Abweichungen die Betriebsdaten in der Datei abgespeichert werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betriebsdaten einer Komponente der Maschine (7) nur in dem Zeitraum erfasst oder abgespeichert werden, in dem die Komponente aktiv ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerungsrechner (8) der Maschine (7) über eine Netzwerkverbindung (9) mit einem örtlich entfernten Rechner (2) verbunden ist und dass der Steuerungsrechner (8) unter Berücksichtigung von Daten des örtlich entfernten Rechners (2) die Regeln zum Erfassen und Abspeichern der Betriebsdaten in der Datei anpasst.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuerungsrechner (8) über eine Netzwerkverbindung (9) mit einem örtlich entfernten Steuerungsrechner (8) einer weiteren Maschine (7) verbunden ist und die Regeln zum Erfassen und Abspeichern der Betriebsdaten in der Datei unter Berücksichtigung der im örtlich entfernten Steuerungsrechner (8) abgespeicherten Daten anpasst.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Maschine (7) eine Druckmaschine ist.
EP12197123.8A 2012-01-20 2012-12-14 Dynamisches Logfile Ceased EP2618315A3 (de)

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