CN101128830A - 处理设备监测 - Google Patents

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Abstract

用于监测处理设备的系统和方法，包括从该处理设备收集信息。该收集的信息经统计分析。可以开发出一个或多个标识，其表示一个或多个设备块的总体状态或健康。

Description

处理设备监测
要求优先权声明
本申请要求于2005年2月25日提交的临时美国专利申请第60/655,899号的优先权，其整体结合作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于监测处理设备的工作健康和效用的方法和系统。
背景技术
诸如药物和生物制剂的产品生产是被高度控制的。生产过程和终产品都需要被谨慎地监测，以符合标准和规定。例如由于设备故障而造成的规定生产方法的变化，会要求实施另外的测试，甚至需要丢弃产品，这损失很大。在任何生产设备中，运行的连续性对于高效生产是重要的。因此，在生产中，维护生产设备于运行中以及在规定范围内运行是一个重要的目标。
典型的处理单元(例如生物反应器)配备有仪器设备和次级处理单元，它们被设计为允许该处理单元完成其预定目的。这些辅助设备的主要目的是对与该特定处理单元相关联的主处理变量提供测量和控制功能。这些设备的传统接线采用两线或四线，以允许获得该测量和控制功能。这种接线方案可传输电能和4-20mA模拟信号，或离散的开关信号。在处理问题发生后，通常在该设备上进行任何故障、测量误差、或控制问题的检测，检测通过运行、维护或工程人员实施。
工业通信协议的使用(例如HARTTM)，以及近来引入的基于数字通信的总线系统(例如FOUNDATIONTM Fieldbus、Devicenet、和Profibus)，已经为处理仪器和辅助设备提供了传输超出通常测量或控制信号之外的大量信息的能力。利用这些通信协议，设备可以并发地传输大量的诊断信息。根据设备类型，诊断信息能够包括，例如，校正误差、高温误差、线路故障、存储器故障、玻璃制品故障、基准故障、低温误差、传感器故障、CPU故障、输入报警、玻璃制品阻抗、基准阻抗、RTD电阻、阀杆运行、或者泵震动信息。
发明内容
在工业生产环境中，合适的设备维护时间对于运行是重要的。频繁预防性的维护可能带来高成本，但运行中的设备故障可能要求停止运行并进行预料之外的维护，这会导致更大的损失。对从处理设备收集的诊断信息的统计分析可产生表示各个设备的总体状况或健康的标识(signature)。可以为不同的设备块或设备组准备多个标识。这些标识可以是无量纲(unitless)标识，并且可被认为是一种处理单元健康监测器。该标识可代表属于仪器特定部件、仪器、处理次级系统、处理单元、生产线、或生产设施的设备。使用者或操作者可利用标识快速和方便地确定与特定标识相关联的设备是否正常工作。如果该标识(或多个标识)显示出与正常运行的偏离，没有正常工作的该设备块可被容易地识别。当检出可能不符合规格的产品批次时，该处理单元健康标识(或多个标识)可提供一种快速的方法以排除作为影响该批次原因源头的处理设备。通过帮助操作者容易地确定设备是否工作正常，标识可有利于符合质量控制和规定要求。该商业方法可通过当处理单元健康标识偏离正常运行标识迹线时提供自动通知而以一种闭环反馈的方法完成。
在一个方面，一种监测设备运行状态的方法包括传输来自于第一次级处理单元的第一信号到控制单元，传输来自于第二次级处理单元的第二信号到控制单元，以及基于该第一信号和第二信号而计算标识。该第一信号表示该第一处理单元的运行状态，并且该第二信号表示该第二处理单元的运行状态。
该标识可以以图形显示。基于该标识，可以安排维护该第一次级处理单元或第二次级处理单元。传输该第一信号可包括传输数字信号。传输该第一信号可包括通过工业通信协议传输。该标识可以是统计测量。该统计测量可包括T2或平方预测误差(SPE)统计。该统计测量可以是无量纲测量。该标识可以基于多个信号，例如，10个或更多信号，20个或更多信号，或者50个或更多信号。
标识可以表示单个次级处理单元或多个次级处理单元的运行状态。当一个标识或多个标识超出预定的阈值时，使用者会被通知。
在另一个方面，一种监测设备运行状态的方法包括传输来自于第一次级处理单元组的第一信号组到控制单元，以及基于该第一信号组而计算第一标识。该第一信号组的至少一个信号表示该第一次级处理单元组中至少一个次级处理单元的运行状态。
该第一信号组中的每个信号可表示该第一组中一个次级处理单元的工作状态。该方法可包括传输来自于第二次级处理单元组的第二信号组到控制单元，以及基于该第二信号组而计算第二标识。该第二组的至少一个信号表示该第二组中至少一个次级处理单元的运行状态。该第二信号组的每个信号可表示该第二组的一个次级处理单元的工作状态。基于该第一信号组和第二信号组，可以计算第三标识。
在另一个方面，一种用于监测设备运行状态的系统包括第一次级处理单元，其配置为发送第一信号到控制单元，以及第二次级处理单元，其配置为发送第二信号到控制单元。该第一信号表示该第一次级处理单元的运行状态，并且该第二信号表示该第二次级处理单元的运行状态。该控制单元配置为基于该第一信号和该第二信号而计算标识。
该控制单元可以进一步配置为以图形显示该标识。该第一信号可以是数字信号。该第一处理单元可配置为通过工业通信协议发送该第一信号。
在另一个方面，一种用于监测设备运行状态的系统包括第一次级处理单元组，每个次级处理单元配置为发送信号到控制单元。至少一个信号代表该第一组的一个次级处理单元的运行状态。该控制单元配置为基于由该第一次级处理单元组发送的该信号组而计算标识。
该第一组的每个次级处理单元可配置为发送表示其运行状态的信号到该控制系统。该系统可包括第二次级处理单元组，每个次级处理单元配置为发送信号到控制单元。至少一个信号表示该第二组的次级处理单元的运行状态。该控制单元配置为基于由该第二次级处理单元组发送的该信号组而计算标识。该第二组的每个次级处理单元可配置为发送表示其运行状态的信号到控制单元。该控制单元可配置为基于来自于该第一次级处理单元组和来自于该第二次级处理单元组的信号组而计算第三标识。
在另一个方面，一种监测处理的方法包括计算表示在处理运行期间次级处理单元组运行状态的标识，测量由该处理生产的产品的属性，以及确定该次级处理单元在处理运行期间是否正常运行。
计算该标识可包括传输来自于第一次级处理单元的第一信号到控制单元，以及传输来自于第二次级处理单元的第二信号到该控制单元。该第一信号代表该第一处理单元的运行状态，并且该第二信号代表该第二处理单元的运行状态。该方法可包括存储该标识，或存储多个标识。
在另一个方面，一种监测设备运行状态的方法，包括计算表示第一次级处理单元组运行状态的第一标识，以及计算表示第二次级处理单元组运行状态的第二标识。
该第一标识和该第二标识可以以图形显示。该第一组的次级处理单元的维护可以基于该第一标识被安排。
在另一个方面，一种生产产品的方法，包括利用第一次级处理单元和第二次级处理单元生产该产品，传输来自于该第一次级处理单元的第一信号到控制单元，传输来自于该第二次级处理单元的第二信号到该控制单元，以及基于该第一信号和该第二信号而计算标识。该第一信号表示该第一处理单元的运行状态，并且该第二信号表示该第二处理单元的运行状态。该方法可包括基于该标识或多个标识给予产品质量分级。该方法可包括确定单个处理单元或多个处理单元是否适合后续处理，例如，估计应用的可用性。
一个或多个实施方式的具体描述将会结合附图和以下说明进行。其它的特征、目的、和优点将会由该说明和附图、以及由该权利要求而变得显而易见。
附图说明
图1是一种生物反应器的示意图；
图2A和2B是描绘示例性处理控制数据的曲线图；
图3A和3B是显示在一个处理工厂应用的数字总线系统接线的照片；
图4A和4B是描绘通过数字总线系统的可用诊断信息的截屏；以及
图5A和5B是描绘多变量统计处理控制(MSPC)无量纲标识的曲线图。
具体实施方式
处理意指任何形成产品的工业方法。很多行业根据预定的规格，利用一些形式的处理控制以保证处理运行。大致上，处理控制要求反馈回路。进行该处理的某些属性的测量，并与设定值相比较。根据该比较结果产生输出。该输出设计为调整该测量属性趋向该设定值。该处理控制典型地自动操作。测量、比较、和输出自动进行。使用者可根据例如设定值和控制器灵敏度预先配置该处理控制设备。用作处理控制的控制器的一个示例为比例-积分-微分(PID)控制器。
在很多情况下，工业处理需要控制多种属性，以最优化该处理的进行。可以被控制的属性的一些示例(也可表示为处理变量)为温度、pH值、压力、流速、混合率、气体、液体、或固体的浓度、以及电属性例如导电率或电阻系数。有时，调整一个处理变量影响另一个处理变量。据称当为此情况时，控制回路相互连接或耦接。确定两个或多个控制回路如何(或者是否)连接是困难的。一些处理是非常复杂的，其需要大量的处理步骤并具有很多需要控制的变量。复杂的处理还可能要求运行大量的设备，例如阀、泵、加热和冷却设备、混合机、流控制器、传感器及其类似，所有的设备必须维持在良好的工作状态下。
用于监测处理设备的状态的系统和方法在任何使用处理设备的行业中都是有用的，特别是在设备故障降低产量或质量的情况下。特别地，该系统和方法可有利地应用于高价值产品、或者生产复杂的产品的场合，其根据精确的规格和时间约束需要实施多个制造步骤。该系统和方法可被应用的工业设备、处理或单元过程(单元过程典型地定义为在相同的一个或多个主设备块中发生的一系列动作或运行)的示例包括器皿过程(例如在搅拌槽反应器中实施的处理)、种子反应器、搅拌槽发酵罐、种子发酵罐、气升式发酵罐、连续式搅拌槽反应器、或塞状流反应器(plug flow reactor)。
其它可使用该系统和方法的处理包括：需氧生物氧化(例如，亲环境混合、或者塞状流氧化)、厌氧消化、滴滤、缺氧反应、中和、湿气氧化、以及焚化。
该系统和方法可应用于过滤处理，例如，微滤、超滤、或反渗透处理，其任何处理可以为批次或连续(供给和排放)的形式。其它的过滤包括透析滤(diafiltration)、死端过滤(dead-end)、Nutsche过滤、板和框过滤(plate&frame)、旋转真空过滤、气滤、带式压滤(belt filter press)、颗粒多媒介过滤(granular multi-medium)以及袋式过滤。
其它的处理包括静电沉淀、气旋、水旋、匀浆、珠状研磨、和离心。离心可以利用沉降式离心机、碟组式离心机、碗式离心机、篮式离心机(顶端释放或底端释放)、和centritech离心机。层析法处理，例如凝胶过滤(尺寸排阻层析法)、在填充床(packed bed)或膨胀床(expanded bed)柱体中的吸附层析法(例如，离子交换、亲和、HIC、反相等)、离子交换、混合床(mixed-bed)离子交换和GAC吸附(对于液体和气体流)。
用于干燥的设备(例如，盘式干燥器、冷冻干燥(冻干法)设备、双锥干燥器、球形干燥器(sphere dryer)、锥形螺杆干燥器(conescrew dryer)、喷雾干燥器、流动床干燥器、转筒式干燥器、旋转式干燥器、或普通的污泥干燥器)可利用该系统和方法监测。分离设备也可用该系统和方法监测，例如用于沉降的设备(在倾析槽中分离两种不融合的液相)、用于净化的设备(在净化器中去除微粒成分)、斜板分离器、浓缩池、溶气气浮池(dissolved-air flotation tank)、或者API油分离器。
蒸馏和分馏(例如，瞬时、批次、或连续)、萃取(例如，混合澄清萃取器，差示(柱式)分离器或者离心萃取器)、相变(例如，浓缩、单效和多效连续蒸发、薄膜蒸发、连续流条件下的结晶)、吸收/吸附、洗提和脱气设备可全部应用该系统和方法。类似地，用于存储的处理设备，(例如在混合槽、平底槽、接收槽、水平槽、垂直腿式槽(vertical-on-leg tank)、轮式水平槽(horizontal tank onwheel)、带有混合器的水平槽、筒仓、或储料器)适合于应用该系统和方法。其它类型的设备可包括均衡设备、中继盒混合器、热交换器或冷却塔、热消毒器、混合设备(例如，整体流、混合制备、翻转式混合器或分散流)、裂解设备(例如，用于整体流、多路流分布、分散流、或在逐项(component-by-component)的基础上)、以及破碎设备(例如，整体或分散的研磨或切碎)。
用于成形和包装产品的设备(例如，用于挤出、吹塑、喷射模塑、修整、填充、组装、印刷、标签贴附、或者包装)，或用于压片的设备可由该系统和方法监测。用于输送产品或材料的处理设备也可利用该系统和方法监测。输送设备的示例包括离心泵、齿轮泵、隔板泵、离心式压缩机、离心式鼓风机、带式传送器(整体)、带式传送器(分散)、气力传送器(整体)、气力传送器(分散)、螺杆传送器(整体)、螺杆传送器(分散)、链斗升降机(整体)以及链斗升降机(分散)。阀也可被监测，例如，闸式阀、控制球形阀、或蝶式阀。
作为一个示例，通过蒸馏，或分馏原油到各自的烃类族中开始精炼石油。其所得产品直接与该初步处理的特性相关。大部分蒸馏产品通过裂化、重整、和其它转化处理，改变该烃分子的大小和结构，从而进一步转化为更有用的产品。然后这些转化的产品经多种处理和分离工艺，例如萃取、加氢处理和增甜，以去除不期望的成分并提高产品质量。一体化精炼设备整合分馏、转化、处理和混和操作，也可包括石化处理。
用于精炼的辅助操作可包括：蒸汽和电力产生；处理和消防水源系统；点火和释放系统；熔炉和加热器；泵和阀；蒸汽、空气、氮、和其它工厂用气的供应；报警和传感器；噪声和污染控制；取样、检测和检查。精炼操作需要相当数量的设备以控制温度、控制流量、分析产品等。监测该辅助设备状态的系统可帮助操作者快速地识别可能干扰精炼操作的任何设备问题。
作为另外一个示例，发酵是个复杂的过程。典型地，发酵在生物反应器中实施。通常，生物反应器是一种用于培养活细胞的设备。该细胞可产生期望的产品，例如，蛋白或者代谢物。该蛋白可以是，例如治疗蛋白，例如能够识别期望标靶的蛋白。该蛋白可以是抗体。代谢物可以是由细胞的代谢反应产生的物质，例如小分子。小分子可具有小于5,000Da或小于1,000Da的分子量。该代谢物可以是，例如单糖或聚糖、脂类、核酸或核苷、肽(例如，小蛋白)、毒素、或抗体。
生物反应器可以是，例如搅拌槽式生物反应器。该生物反应器可包括容置液体培养基的槽，活细胞悬浮于该液体培养基中。该槽可包括用于添加或去除培养基、添加气体或液体到该槽(例如，用于向该槽供应空气，或者利用酸性或碱性溶液调整培养基的pH值)的端口，以及包括允许传感器取样该槽内的空间的端口。该传感器可测量该生物反应器内的条件，例如，温度、pH值、或溶解氧浓度。该端口可配置为保持该槽内的无菌条件。其它的生物反应器设计在本领域中是熟知的。生物反应器可用于培养真核细胞，例如酵母细胞、昆虫细胞、植物或动物细胞；或用于培养原核细胞，例如细菌。动物细胞可包括哺乳动物细胞，其一个示例为中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。在一些情况下，生物反应器可以带有用于细胞附着的支持件，例如，当附着到支持件时，待培养的细胞可更好地生长。该槽可具有很大的体积容量范围-从1L或更少到20,000L或更多。例如，一个细胞反应器系列可具有50L、150L、750L、3,750L或20,000L的槽容量。在生产环境下，细胞培养可被转移至带有更大槽的生物反应器，以增加细胞培养的体积。细胞培养可在每个步骤根据预定的比率增加体积。例如，CHO细胞的培养可以转移到具有多出五倍体积的生物反应器。其它的比率可被应用到其它的CHO细胞处理或其它类型的细胞。
参考图1，处理单元100被表示为液体反应器，例如生物反应器。处理单元100包括容器110，容置有液体细胞培养物120，其可被搅拌器130搅动。处理单元100进一步包括次级处理单元210、220、230、240和250。为例证可与处理单元100相关联的多种次级处理单元的目的，次级处理单元210可以是pH计；单元220可以是氧化还原电位(ORP)计；单元230可以是用于气体供应235的流量控制器；单元240和250可以是酸泵和碱泵，分别用于pH控制；并且单元260可以是用于搅拌器230的电动机。每个次级处理单元210、220、230、240、250、260分别提供输入310、320、330、340、350和360，以控制系统400。输入310、320、330、340、350和360可包括模拟信号、数字信号、或者包括模拟信号和数字信号两者。在一些实施方式中，数字信号提供主变量(例如pH值或ORP)的测量，并且数字信号包括次级变量的测量。该次级变量可提供关于运行状态、诊断、或该单元健康的信息。能够报告运行状态(利用例如HART或者Fieldbus协议)的次级处理单元可以从例如ABB Automation Products GmbH、Emerson ProcessManagement、Foxboro、以及Yokogawa购得。
SPC可以以单变量或多变量方法应用。控制复杂处理的一个方法是使用统计过程控制(SPC)。SPC包括使用统计技术以测量和分析在处理中的变量，例如，以监测产品质量和朝固定的目标保持处理。处理参数的行为可以被统计分析，并为该参数确定平均和标准偏差。该标准偏差可以用来帮助为该参数设定或调整更高或更低的设定值。
一个以上的处理参数可以利用多变量SPC(MSPC)进行统计分析。MSPC可利用单个操作或操作组的多变量统计模型，以确定处理操作或产品质量是否在规格要求内。MSPC可用于处理的实时监测。MSPC软件可以从例如Emerson Process Management或Umetrics获得。
MSPC可提供优于其它处理方案的益处，例如，当两个或多个处理变量相关时。图2显示了这种情况。图2A显示了两个变量的值(表示为var 1和var 2)，绘制为时间的函数。每个图显示了该变量的设定值(实线)、控制上限(UCL，虚线)、控制下限(LCL，虚线)。在每个单变量图中，所有的点均落入控制限度内。从图2B可以明显地看出，当该处理受控时，两个变量是相关的。图中4个值落入相关控制区(虚椭圆线)。在该情况下，当var 1和var 2落入该椭圆时，该处理是受控的，如空心圆所示。即使var 1和var 2均落入它们各自的名义控制限度内，该处理也可以是不受控的(实心圆)。控制区域可以基于统计计算，例如，作为偏离var 1和var 2平均值的标准差的选取数。
MSPC可利用如主成分分析(PCA)、主成分回归(PCR)、偏最小二乘法(PLS)、以及典型相关分析(CCA)等技术。这些技术可以降低数据集的维数，同时尽可能多地保留包含于原始数据中的变量。
MSPC典型地使用于处理的优化或控制。处理变量的测量被提供给在计算机上运行的MSPC软件。该软件分析该处理变量数据。在处理控制设置中，该软件可计算并提供输出，以调整一个或多个处理变量的水平。
控制系统400可包括MSPC系统。该MSPC系统可以从次级处理单元210、220、230、240、250和260接收输入310、320、330、340、350和360。该输入可传达关于次级处理单元运行状态的信息。该输入可包括模拟或数字信号。该MSPC系统可基于该输入计算一个或多个标识。该标识可反应出整个处理单元或者所选择的次级处理单元组的运行状态。控制系统400可包括显示屏，以向操作者或使用者提供该标识的图形显示。
次级处理单元可为处理控制的目的，向MSPC提供数据。例如，pH计可用作在处理控制环境下测量pH。如上所讨论，很多能够传送与其状态相关的多个信号(例如，诊断信号)的次级处理单元当前是可获得的。该测量信号和诊断信号可以作为数字信号被传输。例如，pH计在pH测量之外，可利用数字通信协议传输一个或多个诊断变量到控制系统。该诊断变量可以是，例如，玻璃制品阻抗、基准阻抗或电阻温度检测器(RTD)电阻。
诊断变量可以是到MSPC系统的输入。该MSPC系统可接收来自于多个次级处理单元的输入。该输入可提供关于次级处理单元运行状态的信息。
例如，参考图3A和3B，在一个处理工厂中的数字总线系统接线的应用(黄色电缆)可利用干线和分支连接配置。主通信干线进入黑色的“砖体”。然后分支从该砖体中发散出，并连接到局部仪器设备。参考图4A和4B，屏幕可显示通过数字总线系统获得的诊断信息。在该示例中，数字总线系统不仅能够传输主处理pH值和次级处理温度值，还能够传输另外的关键传感器性能信息，例如pH电极诊断、基准诊断、以及校正参数。参考图5A和5B，多变量统计过程控制(MSPC)标识可以以图形显示。在该示例中多个输入(例如，XLV1V MATURITY、XLV2V MATURITY、XLV3VMATURITY、XLV4V MATURITY)用于产生和绘制出多个多变量统计迹线，例如，T2、标准化PC、SPE和相对于批次的PC成熟度。每个迹线具有一个实质上无量纲的y轴，它是每个输入变量分布的统计合成。
MSPC方法可用于为到MSPC分析的输入提供一个或多个标识。该标识可以是作为时间函数变化的变量。每个标识可以与一个或多个阈值相关联。当标识超出阈值时(例如，大于上限阈值或小于下限阈值)，则可表示不正常的运行。基于多变量SPC技术建立的标识较单变量SPC监测可更加灵敏地检测不正常的运行。每个标识均可以以图形显示。标识可以是，例如，T2统计或SEP统计。MSPC中T2统计的应用在例如以下文献中被描述：MultivariateStatistical Process Control with Industrial Application，Robert LeeMason和John C.Young著，Society for Industrial and AppliedMathematics，2001，其通过整体引用被合并。每个标识可包括一个以上的变量。例如，一个标识可显示为在一个轴上显示第一主成分(由PCA确定)以及在另一个轴上显示第二主成分，或者显示为T2或SPE图。
可以为每个处理单元或次级处理单元开发出一个或多个标识。该标识可以在以图形显示屏上(例如，电脑显示屏)每次显示一个、成组显示或者一次显示所有。各自具有其自身一个或多个标识的两个或多个设备组可以通过单个的复合标识被监测。该复合标识可以表示例如生产线、在一个区域或工厂层的设备的状态。
多个信号可促成一个标识。例如，标识可基于1个、2个或更多、5个或更多、20个或更多、或30个或更多的信号被计算。单个的输入可影响一个以上的标识。当对于一个处理系统大量的信号(例如，30个或更多)可用时，可以产生较小数量的标识，以助于操作者简化对该设备的监测。利用数学式表达为：矩阵N×P(表示变量×观测数)可被转化为矩阵K×P，其中K＜＜N，并且K代表计算的标识。
一种主健康指标图形显示屏可显示用于处理单元、生产系统或生产线、或整个设施的标识。生产、工程和维护人员可迅速和方便地根据该显示而观测该设施，以确定所有的设备正常工作。每个标识可实时计算与显示。
该标识(或多个标识)也可被存储用于将来参考和记录保存的目的。每个标识的记录可以被存储在，例如，纸张记录上，或者存储在机器可读介质上(例如，软盘、硬盘驱动器、CD-ROM或类似)。该存储的标识可与产品相关联。例如，RFID标签可物理地与产品相关联，而有关于该产品生产的信息(例如，标识)可被存储于该RFID标签上的存储器中。参见例如美国专利No.6,839,604，其通过整体引用被合并。
传统地，在基于时间的间隔中进行预防性的设备维护。例如，可能已知特定设备块在一个时间段内是可靠的，但是如果允许运行更长的时间段，它可能不可预测地出现故障。为防止在运行期间的设备故障，该设备块会在可靠期结束前被保养或替换。
标识水平的变化可促使预防性维护行为。例如，该标识可对在设备故障发生之前的设备操作损坏敏感。当MSPC系统检测到该变化时，其可警告维护人员，以在方便的时间安排维护，例如在批次之间。该警告可以是屏幕上的可视化信息、发送到操作者呼机上的记录、电子邮件、或者其它电子通讯，或者其结合。该MSPC系统可配置为与其它软件相互作用，例如以产生用于基于一个或多个标识确定为故障的设备的工作指令。
因此，维护行为可被延迟，直至该设备要求注意，从而避免了浪费。同时，维护可在该设备出现故障(该故障会破环运行)之前进行。例如，可促使维护行为的可检测条件包括测量传感器漂移、液体泄漏、阀问题、压头损失、不稳定处理、或泵问题。
当检到一个批次不符合规格时，该处理单元健康标识可提供快速的方法以排除作为影响该批次原因源头的处理设备。
以上描述了多个实施方式。但是，应当理解，可以做出多种修正。因此，其它的实施方式也在所附权利要求的范围内。

Claims (40)

1.一种监测设备运行状态的方法，包括：
传输来自于第一次级处理单元的第一信号到控制单元，
其中所述第一信号表示所述第一次级处理单元的运行状态；
传输来自于第二次级处理单元的第二信号到所述控制单元，其中所述第二信号表示所述第二次级处理单元的运行状态；以及
基于所述第一信号和所述第二信号而计算标识。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以图形显示所述标识。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述标识，安排维护所述第一次级处理单元或第二次级处理单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述第一信号包括传输数字信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述第一信号包括通过工业通信协议传输。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识表示多个次级处理单元的运行状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识为统计测量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述统计测量包括T2或SPE统计。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述统计测量为无量纲测量。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识基于10个或更多个信号。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识基于50个或更多个信号。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当所述标识超出预定阈值时通知使用者。
13.一种监测设备运行状态的方法，包括：
传输来自于第一次级处理单元组的第一信号组到控制单元，其中所述第一组的至少一个信号表示所述第一组中至少一个次级处理单元的运行状态；以及
基于所述第一信号组而计算第一标识。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一信号组的每个信号表示所述第一组的次级处理单元的运行状态。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括传输来自于第二次级处理单元组的第二信号组到控制单元，其中所述第二组的至少一个信号表示所述第二组的至少一个次级处理单元的运行状态；以及
基于所述第二信号组而计算第二标识。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二信号组的每个信号表示所述第二组的次级处理单元的工作状态。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括基于所述第一信号组和所述第二信号组而计算第三标识。
18.一种用于监测设备运行状态的系统，包括：
第一次级处理单元，配置为发送第一信号到控制单元；
其中所述第一信号表示所述第一次级处理单元的运行状态；以及
第二次级处理单元，配置为发送第二信号到所述控制单
元；其中所述第二信号表示所述第二次级处理单元的运行状态；
其中所述控制单元配置为基于所述第一信号和所述第二信号而计算标识。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制单元进一步配置为以图形显示所述标识。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述第一信号为数字信号。
21.根据权利要求18所述的系统，其中所述第一次级处理单元配置为通过工业通信协议发送所述第一信号。
22.根据权利要求18所述的系统，其中所述标识表示次级处理单元组的运行状态。
23.根据权利要求18所述的系统，其中所述标识为统计测量。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述统计测量包括T2或SPE统计。
25.一种用于监测设备运行状态的系统，包括：
第一次级处理单元组，每个次级处理单元配置为发送信号到控制单元，其中至少一个信号代表所述第一组的次级处理单元的运行状态；
其中所述控制单元配置为基于由所述第一次级处理单元组发送的所述信号组而计算标识。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一组的每个次级处理单元配置为发送表示其运行状态的信号到所述控制单元。
27.根据权利要求25所述的系统，进一步包括第二次级处理单元组，每个次级处理单元配置为发送信号到控制单元；其中至少一个信号表示所述第二组的次级处理单元的运行状态；其中所述控制单元配置为基于由所述第二次级处理单元组发送的所述信号组而计算标识。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述第二组的每个次级处理单元配置为发送表示其运行状态的信号到所述控制单元。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述控制单元配置为基于由所述第一次级处理单元组和所述第二次级处理单元组发送的所述信号组而计算第三标识。
30.一种监测处理的方法，包括：
计算表示在处理运行期间次级处理单元组运行状态的标识；
测量由所述处理生产的产品的属性；以及
确定所述次级处理单元在处理运行期间是否正常运行。
31.根据权利要求30所述的方法，其中计算所述标识包括传输来自于第一次级处理单元的第一信号到控制单元，其中所述第一信号表示所述第一次级处理单元的运行状态；以及传输来自于第二次级处理单元的第二信号到所述控制单元，其中所述第二信号表示所述第二次级处理单元的运行状态。
32.根据权利要求30所述的方法，进一步包括存储所述标识。
33.根据权利要求30所述的方法，进一步包括基于所述标识，安排维护所述组的次级处理单元。
34.根据权利要求30所述的方法，其中所述标识为统计测量。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述统计测量包括T2或SPE统计。
36.一种监测设备运行状态的方法，包括：
计算表示第一次级处理单元组运行状态的第一标识；以及
计算表示第二次级处理单元组运行状态的第二标识。
37.根据权利要求36所述的方法，进一步包括以图形显示所述第一标识和所述第二标识。
38.根据权利要求36所述的方法，进一步包括基于所述第一标识，安排维护所述第一组的次级处理单元。
39.一种生产产品的方法，包括：
利用第一次级处理单元和第二次级处理单元生产所述产品；
传输来自于所述第一次级处理单元的第一信号到控制单元，其中所述第一信号表示所述第一次级处理单元的运行状态；
传输来自于所述第二次级处理单元的第二信号到所述控
制单元，其中所述第二信号表示所述第二次级处理单元的运行状态；以及
基于所述第一信号和所述第二信号而计算标识。
40.根据权利要求39所述的方法，进一步包括基于所述标识给予产品质量分级。
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