CN101268427A

CN101268427A - 加工厂内资产使用指数的聚集

Info

Publication number: CN101268427A
Application number: CNA2006800347203A
Authority: CN
Inventors: 卡迪尔·卡瓦克利奥戈卢; 斯蒂文·罗伯特·迪隆; 格雷戈里·H·罗姆; 乔恩·韦斯特布罗克
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2014209346A; JP2009509263A; WO2007035205A1; EP1938165B1; JP2016154020A; US7272531B2; JP2012190477A; US20070067142A1; EP1938165A1; CN101268427B

Abstract

一种监测加工厂内实体的方法，其中，实体包括多个低等级实体，所述方法包括获得多个使用指数，获得多个加权值，并根据低等级使用指数和加权值形成聚集使用指数，其中，聚集使用指数表示关于实体的状态信息。每个使用指数与多个低等级实体其中之一有关的状态信息有关，并且，每个加权值与低等级实体在多个低等级实体中的重要性有关。

Description

加工厂内资产使用指数的聚集

技术领域

本发明通常涉及加工厂内的过程控制系统，更具体地，涉及指数聚集，以确定各加工厂内和各加工厂当中的在层次的各变化等级的指数。

背景技术

像那些使用在化学，石油或其他过程中的过程控制系统，通常包括一个或多个集中或分散的过程控制器，其通过模拟、数字或组合的模拟/数字总线，通讯地连接到至少一个主机或操作工作站，并连接到例如现场设备的一个或多个过程控制和仪表设备。现场设备可以是例如阀、阀定位器、开关、发射器和传感器(例如温度、压力和流速传感器)，它们在诸如打开或关闭阀和测量过程参数的过程中起作用。过程控制器接收表示过程测量的信号或由现场设备获得或与其相关的过程变量和/或与现场设备有关的其他信息，利用这些信息执行控制程序，然后产生控制信号，这些控制信号通过一个或多个总线发送至现场设备，以控制该过程的操作。来自现场设备和控制器的信息通常对由操作者工作站执行的一个或多个应用有用，以使操作者相对于该过程执行所希望的功能，例如查看该过程的当前状态，修改该过程的操作，等等。

虽然典型的过程控制系统具有许多与的一个或多个执行软件的过程控制器相连的过程控制和仪表设备，例如阀、发射器、传感器等，其中所述软件在过程的操作期间控制这些设备，但还存在许多其他的支撑设备，这些设备对过程操作也是必须的或相关的。这些另外的设备包括，例如供电装置、发电装置和配电装置，例如位于典型工厂中许多地方的涡轮等旋转装置。

加工厂内的不同设备可互连成物理和/或逻辑组，以形成例如控制回路的逻辑过程。同样地，控制回路可与其他控制回路和/或设备互连，以形成子单元。子单元可与其他的子单元互连，以形成单元，而单元又与其他单元互连以形成区域。加工厂通常包括互连区域，企业实体通常包括可互连的加工厂。结果，加工厂包括众多具有互连资产的层次等级，而企业实体可包括互连的加工厂。换句话说，与加工厂相关的资产，或加工厂本身，可组合在一起以形成在更高等级的资产。

在典型的工厂或过程中，不同的人陷入不同的功能中。例如，与过程控制活动、装置和设备维修与监测活动以及例如过程性能监测的商业活动有关的功能可在加工厂的不同等级中或在加工厂当中各自具有不同的影响。过程控制操作者通常监督过程的日常操作，并主要负责确保过程操作的质量和连续性，并典型地通过设定和改变过程中的设定值，调整过程环路，调度例如分批操作的过程操作等而影响该过程。结果，过程控制操作者可能主要对过程环路、子单元、单元和区域的状态感兴趣。当然，不总是这种情况，过程控制操作者还可对可能对例如环路、子单元、单元、区域等有影响的设备的状态感兴趣。

另一方面，维护人员主要负责确保过程中的实际设备有效地运行，并负责修理和替换故障设备，使用例如维护界面这样的工具，以及提供有关过程中设备的运行状态信息的许多其他诊断工具。照此，尽管维护人员可能进一步对子单元、单元等的状态感兴趣，但维护人员可能主要对设备和控制环路的状态感兴趣。

此外，其他人员可负责商业应用，例如定购部件、供给、原材料等，制定战略性商业决定，例如，基于过程性能测量，选择制造何产品，工厂中将优化的变量等。同样地，管理者或其他人员可能想访问加工厂内或来自与加工厂相连的其他计算机系统的特定信息，用于监督工厂操作和进行长期的战略决定。这些人员可能主要对属于加工厂内的区域、加工厂本身以及甚至组成商业企业的加工厂的状态信息感兴趣。结果，加工厂可包括对不同层次等级的设备、环路、子单元、单元、区域或加工厂的状态感兴趣的不同人员。

因为，很大程度上，不同的人员对各加工厂内或各加工厂当中的不同层次等级以及加工厂监视器内不同系统的状态感兴趣，并报告与工厂的过程控制系统相连的不同设备的状态，例如，设备的相对健康、性能、利用，变化性。例如，不同的系统可监视加工厂内的单独设备。然而，超越设备等级，采用这种方法的问题在于，在典型加工厂内有成千的设备，任何单一设备的状态通常不能用于确定包括所述设备的环路、子单元、单元、区域或加工厂的总体状态。

存在一些解决方案，用于确定设备、环路、子单元、单元、区域和/或工厂的状态。例如，目前已知的是，提供包括指数产生程序以产生在层次的不同等级上与不同工厂资产的健康、性能、利用和变化性有关的指数的资产利用专家。这种指数的形成公开在于2002年2月28日提交并在2004年11月2日公布的艾瑞克等人的题目为“过程工厂内的指数的形成和显示”的美国第6813532号专利中，此专利通过引用被清楚地并入此文。其中可通过指数产生程序产生指数的一种方式为，使代表加工厂内的环路、子单元、单元、区域等的不同模型互相连接，以产生关于各环路、子单元、单元、区域等操作的信息，并根据数据产生指数。其中通过指数产生程序产生指数的另一种方式为，对于每一个设备均形成指数，并在系统层次的最低等级形成聚集指数。聚集指数可以是组成更大资产的资产指数的加权平均值或加权组合。

然而，在典型的加工厂内，某些资产被视为比一组资产内的其他资产更重要。例如，某些设备被认为比那些所述设备为其一部分的更大的环路、子单元、单元、区域等更重要。如果这种设备失效的话，对环路、子单元、单元、区域等将比其他设备失效产生更大的影响。反过来，剩余的设备可在环路、子单元、单元或区域内具有不同程度的重要性。同样地，某些环路比互连以形成子单元、单元、区域等的一组环路中的其他环路更重要。类似的情况存在于子单元、单元、区域以及甚至各工厂当中。一组资产中的资产的重要性可极大地影响该组的总体状态。然而，在过去，当确定一组资产的总体状态时，各资产当中的重要性的不同程度没必要考虑在其中。

发明内容

一种检测具有多个低等级实体的实体的系统和方法在此描述，其考虑了在所述低等级实体当中的重要性的不同程度。一方面，获得与所述低等级实体的状态信息有关的使用指数。而且，获得加权值。通常，加权值与所述多个低等级实体当中的低等级实体的重要性有关，例如，所述低等级实体的优先权或关键程度。加权值可基于所述低等级实体失效的影响和频率。失效的影响和/或频率，反过来可基于维修信息、过程数据、诊断数据、在线监测数据和/或启发数据。代表关于实体的状态信息的聚集使用指数由所述低等级使用指数和加权值的结合形成。所述聚集使用指数可以是表示所述实体健康的聚集健康指数、表示所述实体相对性能的聚集性能指数、表示所述实体的参数的偏差量的聚集变化指数，或表示所述实体的利用程度的聚集使用指数。所述低等级使用指数和加权值的结合可以是标准化表达，使得用于所述使用指数的值的范围与所述各低等级实体当中相同。所述结合可包括形成所述低等级实体的使用指数的加权平均。

附图说明

图1是具有资产利用专家并被配置为接收并协调工厂的许多功能区域间的数据传输的加工厂的方框图；

图2是相对于图1中的加工厂内的指数聚集程序的数据和信息流程图；

图3是显示代表可通过图形用户界面显示的过程控制系统中的单元的示例性图示；

图4是图解说明用于系统层次的不同等级的可产生指数的一种方式的示例性图表；

图5是图示可计算用于单元的性能指数的方式的示例性图表；

图6是图解说明指数值可用于计算作为指数值的加权平均的新指数值的方式的示例性图表；

图7是图解说明可计算用于单元的变化指数一种方式的示例性图表；

图8是可由图形用户界面提供的示例性图形显示；

图9是可由图形用户界面提供以使用户能够查看查账索引信息的示例性显示图；和

图10是可由图形用户界面提供以使用户能够查看聚集指数的示例性显示图。

具体实施方式

现在参见图1，加工厂10包括通过一个或多个通讯网络与许多控制和维修系统互连的许多商业和其他计算机系统。加工厂10包括一个或多个过程控制系统12和14。过程控制系统12可以是传统的过程控制系统，例如PROVOX或RS3系统或任何其他DCS，其包括连接至控制器12B和输入/输出(I/O)卡12C的操作者界面12A，控制器12B和输入/输出(I/O)卡12C反过来连接至不同的现场设备，例如，模拟和可寻址远程传感器数据公路(HART)现场设备15。过程控制系统14可以是分布式的过程控制系统，包括通过例如以太网总线的总线连接至一个或多个分布式控制器14B的一个或多个操作者界面。控制器14B可以是例如由得克萨斯州奥斯汀的费希尔-罗斯芒特系统公司出售的德耳塔VTM控制器，或者是任何其他所希望类型的控制器。控制器14B通过I/O设备连接至一个或多个现场设备16，例如，可寻址远程传感器数据公路或现场总线现场设备，或任何其他智能或非智能现场设备，包括例如那些使用

AS-Interface以及CAN协议中任一种的现场设备。如已知的那样，现场设备16可向控制器14B提供与过程变量以及其他设备信息有关的模拟或数字信息。操作者界面14A可以存储并执行对过程控制操作者有用的工具，用于控制过程的操作，包括例如控制优化器、诊断专家、神经网络、调谐器，等等。

更进一步地，例如执行AMS应用的计算机或任何其他监测设备和通讯应用的维修系统，可连接至过程控制系统12和14，或连接至其中的单独设备，以执行维修与监测活动。例如，维修计算机18可通过任何所希望的通讯线或网络(包括无线或手持设备网络)连接至控制器12B和/或设备15，从而与设备15上的其他维修活动通讯，并且，在有些情况下，重新配置或执行设备15上的其他维修活动。类似地，例如AMS应用的维修应用可安装在与分布式过程控制系统14相关的一个或多个用户界面14A中并由用户界面14A执行，从而执行维修与监测功能，包括与设备16的操作状态有关的数据收集。

加工厂10还包括不同的旋转设备20，例如涡轮、马达等，它们通过一些永久或临时的通信连接装置(例如连接至设备20以进行读数然后被去除的总线、无线通讯系统或手持设备)与维修计算机22相连。维修计算机22可存储并执行用于诊断、监测和优化旋转设备20的操作状态的已知监测和诊断应用23，例如由泰尼斯·诺克斯维尔的CSl系统，出售的RBMwareTM，或任何其他已知的应用。维修人员通常使用应用23，以维修并监督工厂10中的旋转设备20的旋转性能，确定旋转设备20所具有的问题，并确定旋转设备20何时以及是否必须进行修理或更换。

类似地，具有与工厂10相关的发电与配电设备25的发电与配电系统24通过例如总线连接至另一计算机26，该计算机26运行并监督工厂10内的发电与配电设备25的操作。计算机26可以执行例如由Liebert和ASCO或其他公司提供的已知电源控制与诊断应用27，从而控制和维修发电与配电设备25。

提供计算机系统30，其可通讯地连接至与工厂10内的不同功能系统相关的计算机或界面，包括过程控制功能12和14，例如那些在计算机18、14A、22和26中执行的维修功能，以及商业功能。特别地，计算机系统30可通讯地连接至传统过程控制系统12和与控制系统相关的维修界面18，连接至过程控制和/或分布式过程控制系统14的维修界面14A，并连接至旋转设备维修计算机22和发电与配电计算机26，所有连接均通过总线32。总线32可使用任一所希望的或适当的局域网(LAN)或广域网(WAN)协议以提供通讯。

如图1所示，计算机30还通过相同或不同的网络总线32连接至商业系统计算机和维修计划计算机35和36，它们可执行例如企业资源计划(ERP)、材料资源计划(MRP)、计算机维修管理系统(CMMS)、会计、产品以及客户定购系统、维修计划系统或任何其他所希望的商业应用，例如，零部件、供给和原材料定购应用，生产调度应用等。计算机30还可通过例如总线32连接至全厂网络37、全体广域网38以及可从远程位置进行工厂10的远程监测或通讯的计算机系统40。

在一个实施例中，通过总线32的通讯利用XML/XSL协议产生。在此，分别来自计算机12A、18、14A、22、26、35、36等的数据封装在XML/XSL封装器中，并发送至可位于例如计算机30中的XML/XSL数据服务器。因为XML/XSL为叙述性语言，服务器可处理任何类型的数据。在服务器处，如果必要的话，数据通过新的XML/XSL封装器压缩，即此数据从一个XML/XSL图式映射至对于每一个接收应用而形成的一个或多个其他的XML/XSL图式。因此，每一个数据始发器可使用被所述设备或应用理解或对它们方便的图式封装其数据，每一个接收应用可在用于所述接收应用或由所述接收应用理解的不同图式中接收数据。服务器被配置为根据数据的来源或目标将一个图式映射至另一图式。如果需要，服务器基于数据的接收还可执行特定的数据处理功能或其他功能。映射和处理功能规则在在此所述的系统操作之前被设定并存储在服务器中。以这种方式，数据可从任一应用传送至一个或多个其他应用。

一般而言，计算机30存储并执行资产利用专家50，资产利用专家50收集数据和由过程控制系统12和14，维修系统18、22和26，以及商业系统35和36所产生的其他信息，以及由这些系统的每一个中执行的数据分析工具所产生的信息。资产利用专家50可以基于例如目前由NEXUS提供的OZ专家系统。然而，资产利用专家50可以是任何其他所希望类型的专家系统，其包括例如，任何类型的数据挖掘系统。重要地，资产利用专家50作为加工厂10中的数据和信息交换中心进行运行，并能够协调从例如维修区域的一功能区域至例如过程控制或商业功能区域的其他功能区域的数据或信息的分布。资产利用专家50还可使用所收集的数据以产生新的信息或数据，所述新的信息或数据能够分布至与工厂10内的不同功能相联系的一个或多个计算机系统。更进一步地，资产利用专家50可执行或监督其他应用的执行，所述其他应用使用所收集的数据以产生新型数据，从而使用在加工厂10中。

特别地，资产利用专家50可以包括或执行指数产生软件51，指数产生软件51形成与下述设备相关的指数，如过程控制和仪表设备、发电设备、旋转设备、单元、区域等，或者与工厂10中的如环路等过程控制实体相关的设备。资产利用专家50可进一步包括或执行指数聚集程序60。指数聚集程序60利用由指数产生程序51或其他指数产生程序所产生的指数，以产生与过程控制系统，或者更通常的是可包括一个或多个过程控制系统的资产利用系统中的不同等级相关的指数。当形成与过程、单元、区域相关的聚集指数时，指数聚集程序60进一步包括加权值。指数聚集程序60可被提供为单独程序或作为指数产生程序50的一部分。

由指数产生程序51和/或指数聚集程序60所产生的指数可随后被提供至过程控制应用以帮助优化过程控制，并且，可被提供至商业软件或商业应用，从而向商业人员提供与工厂10的操作相关的更完全或可以理解的信息。资产利用专家50还可将维修数据(例如设备状态信息)和商业数据(例如与计划的定购、时间框架等相关的数据)提供至例如与过程控制系统14相关的控制专家52，从而有助于操作者执行例如优化控制的控制活动。控制专家52可位于例如与控制系统14相联系的用户界面14A或任何其他计算机，或者如果需要位于计算机30中。在一个实施例中，控制专家52可以是例如上述确定的序列号为09/256,585和09/499,445的美国专利申请所描述的控制专家。

另外，资产利用专家50能够向工厂10中的一个或多个优化器55发送信息。例如，控制优化器55可位于计算机14A中，并能够运行一个或多个控制最优化程序55A、55B等。另外或可替代地，优化器程序55可以存储于计算机30或任何其他计算机中并由其执行，必要的数据因此可以通过资产利用专家50发送。如果需要，工厂10还可包括模拟工厂10特定方面的模型56，这些模型56可通过资产利用专家50或控制器或例如控制专家52的其他专家执行，以执行模拟功能，其目的更详细地描述在于2002年2月28日提交的名称为“加工厂中的指数形成和显示”的序列号为10/085,439的美国专利申请中，该专利申请通过引用被清楚地并入此文。然而一般而言，模型56可用于确定设备、区域、单元、环路等参数，以检测故障传感器或其他故障设备，作为优化器程序55的一部分，从而产生例如用于工厂10的性能和使用指数的指数，从而执行性能或状态监测，以及用于许多其他用途。模型56可以是例如那些由位于英国Teeside的MDC技术公司形成并出售的模型，或者可以是任何其他所希望类型的模型。由模型56所产生的一些数据可以由指数产生程序51使用，以产生用于例如商业和过程控制应用的其他应用的指数。

资产利用专家50在数据产生时，或者是例如通过加工厂10中的总线32或其他任何通讯网络的特定周期性时间接收数据。此后，资产利用专家50周期性地或根据需要向其他应用重新分配数据，或利用所述数据以产生在加工厂10的控制或操作的不同方面有用的其他信息并将其提供给工厂10中的其他功能系统。特别地，资产利用专家50可以提供数据，以使指数产生程序51形成与加工厂10中的一个或多个设备、单元、环路、区域，或其他实体相关的一系列合成指数，例如性能指数、使用指数、健康指数和变化性指数。这些指数的产生和使用也将在此进行更详细的论述。

由上述论述可见，模型的使用为商业应用、过程控制应用和资产维修与监测应用提供了许多新型的数据或信息。特别地，所述模型可以用于执行性能监测，以及产生表示工厂中的设备、单元、区域等的相对性能的性能指数。此性能指数可以是实体的性能相对于所述实体的可能性能的测量值。而且，尽管设备和单元模型已在上文中论述，但对于例如环路、单元等过程控制实体，可制造和执行类似的模型，以同样向这些类型的实体提供性能测量和优化标准。而且，如上所述，模型在某些情况下可用于测量或指示特定设备或其他实体的健康，并提供可表示这些实体的健康指数。例如，如由使用在特定模型上的回归分析所确定的特定输入和输出传感器的误差测量可用作或转化成那些设备的健康指示。此外，同样对过程处理器有用的其他信息，例如基于模型的模型参数和虚拟传感器测量可以多种方式提供给过程传感器或者提供给商业人员使用。

除了性能和健康指数外，资产利用专家50可帮助指数产生程序51形成其他类型的指数，例如使用指数和变化性指数。变化性指数表示输入或输出的信号，或与设备、环路、单元等相关的其他参数的多少对比该信号或参数预期变化的多少而变化。需要形成变化性指数的数据可通过资产利用专家50收集并在任何所希望的或方便的时间提供给指数产生程序51。当然，信号或参数的变化的正常量可由制造商、工程师、熟悉实体的操作者或维修人员设定，或者可基于与所述实体或工厂内的其他类似实体相关的统计测量(例如平均值、标准偏差等)，此正常或预期变化可由指数产生程序51或指数聚集程序60存储或在所述程序内更新。

使用指数，以一种或另一形式，追踪或反映单个设备、单元、环路或其他实体的使用，并可基于先前确定的水准点或操作目标提供关于是否这些实体被过度使用或未充分使用的一些指示。使用指数可基于实际设备经测量的使用而产生。例如，设备可就其在过程中.每隔多久使用一次或是否闲置而被测量，并且该指数可与所述实体所希望的使用相比较，以确定实体是否过度使用或未充分使用。使用指数可识别当能被或应该被使用时而未被使用，或者另一方面，由于使用太多而过度使用的设备、单元、环路等。在某些情况下，使用指数可基于关于具体设备的适合的或所希望的使用的商业决定而被确定。

现在参见图2，提供了数据流程图图解说明加工厂10内指数聚集程序60与其他数据工具或数据源之间的某些数据流。在一个实施例中，指数聚集程序60接收来自信息源的信息，该程序可运行不同程序和应用，用于提供关于加工厂内的设备、环路、单元、区域等的状态信息。指数聚集程序60可与中心数据收集、共享和分配应用合并，例如从不同数据工具和数据源接收大量状态信息的上述资产利用专家50，或者指数聚集程序60作为单独的应用而被提供。指数聚集程序60可在具体的服务器中位于中心，其可在工厂10本地维修或从工厂10远程维修。可替代地，指数聚集程序60可分布在多个计算机当中，例如商业系统计算机35、维修计算机18，22、维修计划计算机36。而且，指数聚集程序60可以是在因特网和/或全厂网络37上可用的网络应用，并且可通过用户界面12A、14A、58使不同的人员使用。

如上所述，指数聚集程序60从不同的数据源接收信息，其可包括数据接收器、数据产生器或包括指数产生程序51、模型产生程序56、控制程序62、维修系统应用64、数据历史66、诊断程序68等的数据工具。在一个实施例中，指数聚集程序60可从上述在上文引用的序列号为10/085,439的美国专利申请中进一步描述的的资产利用专家50接收信息。该信息可包括与具体设备、环路、单元、区域等的健康、性能、使用和变化性相关的指数。所述数据基于其如何产生或其如何由其他功能系统使用而可采用任何所希望的形式。更进一步地，该数据可利用任何所希望的或适当的例如上述XML/XSL协议的数据通讯协议和通讯硬件，被发送至指数聚集程序60。

从指数产生程序51、模型产生程序56、控制程序62、维修系统应用64、数据历史66、诊断程序68等所接收的信息可用于在设备的逻辑和/或物理组内形成加权值并向每一个设备分配该加权值。例如，在逻辑过程(例如控制环路)、子单元、单元、区域或工厂中的每一个设备可被分配加权值。而且，加权值可形成并分配给包括逻辑过程、子单元、区域或工厂的逻辑和/或物理组。

加权值通常与在相同物理和/或逻辑组中的设备、环路、子单元等在相应的设备、环路、子单元等当中的重要性或优先权有关。换句话说，基于组中的各资产的评估，组内各资产根据系统关键程度、操作关键程度、资产关键程度等被分级，并且，加权值基于其重要性而被分配给每一资产。例如，在包括多个设备和/或环路的子单元内，旋转设备20的具体部件可视为比现场设备16对总子单元的操作更重要。如果旋转设备20和现场设备16都需要维修，则旋转设备20在分配至维修的资源方面比现场设备16具有优先权。结果，旋转设备20被分配的加权值大于分配给现场设备16的加权值。类似地，在区域中的子单元和/或单元当中，具体的子单元可视为比其他子单元对区域更重要，因此被加权。应认识到的是，工厂内的区域可根据重要性被加权，而企业实体内的工厂同样可被加权。应进一步认识到的是，组内的资产不必限于紧临在前的等级。例如，加权值可分配给区域内的每一设备、环路、子单元和/或单元，而不是仅分配给区域内的每一个单元。同样地，加权值可分配给工厂中的每一个设备、环路、子单元、单元和/或区域。用户可以对其最有用的方式限定分组，从而可分配加权值。结果，每个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等可根据其在具体组内的重要性而被加权，使得给定组内的每一资产均分配加权值。

通常，设备、环路、子单元、单元、区域等的重要性及其相应加权值，基于两个起作用的因素：当资产失效时对组的影响和失效的频率。例如，失效时对区域具有很小影响的设备的加权值低于失效时对区域具有高影响的设备。同样地，具有低失效频率的设备的加权值可低于具有高失效频率的设备。失效的影响和频率可量化，通过失效的影响和频率的乘积得到加权值。失效的影响和频率的评估可基于多种因素，包括但不限于过程信息、在线监测信息、历史信息、维修信息、诊断信息和基于加工厂人员经验的启发信息。

指数聚集程序60可通过从另一来源接收每一个加权值，或通过基于来自不同来源的信息形成各加权值来获得与组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等相关的加权值。例如，指数聚集程序60可接收与组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等的失效影响和频率相关的数据，并基于失效影响和频率(例如，失效的影响和频率的乘积)形成每一个加权值。

在另一实施例中，指数聚集程序60可接收与组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等相关的信息，以评估组内的每一资产的失效的影响和频率，并进一步对组内的每一资产形成加权值。该信息可包括上述过程信息、在线监测信息、历史信息、维修信息、诊断信息和启发信息。因此，指数聚集程序60可通讯地连接至如图2所示的模型产生程序56、控制程序62、维修系统应用64、数据历史66、诊断程序68，或其他数据源。每一种不同类型的信息均可用于评估一组资产内一个资产的失效的影响和/或频率。例如，历史信息、诊断信息和维修信息可提供关于设备先前失效的信息，而历史信息、过程信息、在线监测信息和启发信息可提供关于过去的失效对组的影响或者失效对组的预计影响的信息。当然，应认识到的是，加权值可使用加工厂内的包括资产利用专家50或指数产生程序51的其他程序或系统以类似的方式形成，或者在加工厂外形成。

除了获得与组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等有关的加权值之外，指数聚集程序60获得与组中的每一个设备、环路、子单元、单元、区域、工厂等的状态有关的指数。该指数可从指数产生程序51获得，并且每一指数可包括上述的健康指数、使用指数、性能指数或变化性指数。每一个指数的实例及其形成在下文中进一步描述并进一步描述在上文所引用的序列号为10/085,439的美国专利申请中。然而，应理解的是，不同的其他指数可由指数聚集程序60使用，以确定组的聚集指数。

因此，加权值可通过接收加权值，接收失效信息的影响和频率以形成加权值，或从模型产生程序56、控制程序62、维修系统应用64、数据历史66、诊断程序68等接收信息以评估失效的影响和频率，并为逻辑和/或物理组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域和/或工厂等形成加权值而获得。而且，与逻辑和/或物理组内的每一个设备、环路、子单元、单元、区域和/或工厂有关的指数可通过指数聚集程序60获得。利用加权值和指数，指数聚集程序60可形成与组的总体状态有关的聚集指数，例如聚集健康指数、聚集使用指数、聚集性能指数或聚集变化性指数。指数聚集程序60可根据下述通用公式计算作为加权平均的聚集指数：

u = \frac{Σ_{i = 1}^{n} w_{i} u_{i}}{Σ_{i = 1}^{n} w_{i}} - - - (1)

其中，

u＝组的聚集指数

n＝组内资产的数量

h_i＝第i个资产的指数

w_i＝第i个资产的加权

如上述公式可见，组的聚集指数形成为标准化表达式，其中，聚集指数的范围在用于形成该聚集指数的指数的范围内。这使得上述表达式可用于不同的指数范围，并使得聚集指数可用于具有不同重要性的资产的不同资产组。特别是，组内每一资产的指数值在指数值的普通范围内，组内每一资产的加权值在加权值的普通范围内。因此，组的聚集指数将在与用于组内资产的指数范围相同的范围内。例如，u_i的值可以是从0至100的数，其中“0”对应于已知的低使用指数(例如较差的健康、较差的性能、较低的利用率、较高的变化性等)，而“100”对应于高指数(例如良好的健康、良好的性能、较高的利用率、较低的变化性等)。因此，聚集指数u被设置为从0至100的数，其对应于由组内的资产所使用的指数范围。进一步地，w_i可以是从0至100的数，其中，“0”对应于已知但较低的重要性，而“100”对应于较高的重要性。

尽管上述实例显示u_i和w_i具有值的相同范围，但指数值的范围可不同于用于加权值的范围。在某些情况下，指数和/或加权值可能不是已知的或不可用于组内的特定资产，在这种情况下，难以作出关于特定资产的指数和/或重要性的假设。这样，u_i和/或w_i的值被设为零，以避免作为结果的聚集指数的偏差。在所有的加权值均为零的情况下，聚集指数默认为零，以避免被零除。上述范围仅被作为实例提供，也可使用符合以上参数的不同范围。

在操作中，指数聚集程序60获得与组内各资产的状态有关的指数，并获得与特定组内各资产的重要性(例如关键程度、优先权)相关的加权值，以形成属于整体组的聚集指数。例如，一区域可包括一些设备、环路、子单元和单元。通过获得区域内各设备的健康指数值和加权值，可确定该区域的总体健康。可替代地，所述区域的聚集健康指数可基于区域内的环路、子单元或单元，或基于该区域内的设备、环路、子单元和单元的结合来计算。反过来，指数聚集程序60可计算工厂内的每一区域的健康指数，或者从指数产生程序51接收该区域健康指数，获得该工厂内每一区域的加权值，并产生对应于工厂的总体健康的聚集健康指数。类似的用于环路、子单元、单元、商业企业或任何其他层次等级的聚集指数可被确定。

通常，由指数产生程序51所产生的用于单独设备、设备的逻辑和/或物理组、逻辑过程(例如控制环路)、例如单元和区域、工厂等设备的逻辑组的每一指数可被计算。另一方面，由指数聚集程序60所产生的每一指数可基于由指数产生程序51所提供的指数、由指数聚集程序60或其他指数源先前确定的指数，并进一步基于与每一设备、设备的逻辑和/或物理组、逻辑过程、单元、区域、工厂等相关的加权值而计算，从而计算用于设备的逻辑和/或物理组，逻辑过程(例如控制环路)，例如单元和区域、工厂等设备的逻辑组的聚集指数。换句话说，指数在理论上可在过程控制系统，或更通常地在可包括一个或多个过程控制系统的资产使用系统的设备和逻辑层次的每一等级进行计算。然而，特定指数的含义可取决于其中该指数产生并显示的情况(即指数是否对应于设备和/或参数的逻辑或物理分组)，并可取决于该指数显示的层次等级。例如，在设备层次的最低等级，指数对应于例如阀、温度传感器、致动器等的物理设备。由此，每一设备可能具有唯一的一组指数，其可在设备内产生或基于在设备制造时存储在设备中的信息为设备产生。因此，每一设备可能产生其指数并将其提供给层次的更高等级，并根据需要提供给资产使用专家50。

类似地，各自包括一个或多个设备或功能块的单元或环路，可能各自具有唯一一组指数。然而，用于每一单元或环路的指数值可通过将使用在单元或环路中的单独设备或功能块的指数值数学组合而产生。这样，如果一个单元或环路包括压力传送器，阀和泵(或与这些设备的操作有关的功能块)，所述单元或环路的指数值可基于为组成所述单元或环路的每一设备或功能块产生的或由组成所述单元或环路的每一设备或功能块产生的指数值的不同数学组合。同样地，因为层次的子单元和单元等级由一个或多个环路组成，该一个或多个环路反过来又由设备组成，所以每一子单元和单元的指数值可通过环路或设备的指数值的数学组合而产生。更进一步地，区域指数可确定为区域内的单元、环路、设备等的结合。

而且一般而言，所述一个或多个用户界面程序58可存储在工厂10内的一个或多个计算机中并由其执行。例如计算机30、用户界面14A、商业系统计算机35或任何其他计算机可运行用户界面程序58。每一用户界面程序58可接收或预订来自资产优化专家50的信息，包括指数产生程序51和相同或不同组的数据可被传送至每一用户界面程序58。任一用户界面程序58可使用不同的屏幕向不同用户提供不同类型的信息。例如，其中一个用户界面程序58可向控制人员或商业人员提供一个屏幕或一组屏幕，以使所述人员能够设定约束或选择优化变量以用于标准控制程序或控制优化器程序。用户界面程序58可提供控制引导工具，该控制引导工具使用户能够以调整后的方式查看由指数产生软件51所形成的指数。该操作者引导工具还可使操作者或任何其他人员能够获得关于设备、控制环路、单元等的状态信息，并易于看到与这些实体的问题相关的信息，因为这些信息已经由加工厂10内的其他软件所检测。用户界面程序58还可通过使用由工具23和27、例如AMS应用的维修程序或任何其他维修程序提供或产生的性能监测数据来提供性能监测屏幕。当然，用户界面程序58可提供任何用户途径并使用户能够改变使用在工厂10中的任何或所有功能区域中的优先选择或其他变量。

图1中系统的一个重要方面是用户界面程序58，其提供与在此描述的资产利用专家50结合以使用户便于与由资产利用专家50所提供的不同资产利用能力互相作用的图形用户界面(GUI)。然而，在更详细地论述GUI之前，应认识到的是，GUI可包括使用任何适当的编程语言和技术实现的一个或多个软件程序。组成GUI的软件程序进而可在工厂10内的例如工作站、控制器等单一处理站或单元内存储与处理，或者可替代地，GUI的软件程序可通过使用资产利用系统内的相互可通讯地连接的多个处理单元的分布方式进行存储和执行。

优选但不是必要地，GUI可使用熟知的基于窗口的图形结构和外观来执行，其中，多个互连的图形视窗或页面包括一个或多个下拉菜单，所述下来菜单使用户能够通过页面以所希望的方式导航，从而查看和/或检索具体类型的信息。上述资产利用专家50的特征和/或能力可通过GUI的一个或多个相应的页面、视窗或显示进行显示、访问、调用等。而且，组成GUI的不同显示可通过逻辑方式进行互连，以便于用户通过显示进行快速和直观的导航，从而检索具体类型的信息或访问和/或调用资产利用专家50的特别能力。

一般而言，在此描述的GUI提供过程控制区域、单元、环路、设备等的直观图形描述或显示。这些图像显示均可包括与由GUI显示的特定视窗相联系的数字状态和指数(其一部分或全部可由上述指数产生程序51和指数聚集程序60产生)。例如，描述过程控制区域的显示可提供反映该区域(即在设备层次特定等级的过程控制系统的特定部分)的状态和性能的一组指数。另一方面，描述环路的显示可提供与该特定环路相关的一组状态和性能指数。在任何情况下，用户可使用任何视窗、页面或显示内所显示的指数，以快速评估在该显示内描述的任何设备、环路等中是否存在问题。

另外，在此描述的GUI可自动地，或可响应于用户的要求，向用户提供维修信息。该维修信息可由资产利用专家50的任何部分提供。类似地，GUI可显示报警信息、过程控制信息等，这些信息同样可由资产利用专家50提供。更进一步地，GUI可向用户提供与工厂10内已发生或将要发生的问题有关的信息。这些信息可包括图形和/或文本信息，所述信息描述问题，向系统建议可能的变化，这些变化可执行以缓和当前的问题或可执行以避免潜在的问题，描述可执行以改正或避免问题等的行为过程。

一般而言，在此描述的GUI提供过程控制区域、单元、环路、设备等的直观图形描绘或显示。这些图像显示各自可包括与由GUI显示的特定视窗相联系的数字状态和性能指数(它们中的一些或全部可由上述指数产生程序51产生)。例如，描述过程控制区域的显示可提供反映该区域(即在设备层次的特定等级的过程控制系统的特定部分)的状态和性能的一组指数。另一方面，描述环路的显示可提供与该特定环路相联系的一组状态和性能指数。在任何情况下，用户可使用任何视窗、页面或显示内所显示的指数，以快速评估在该显示中描绘的任何设备、环路等中是否存在问题。

另外，在此描述的GUI可自动地，或可响应于用户的要求，向用户提供维修信息。该维修信息可由资产利用专家50的任何部分提供。类似地，GUI可显示报警信息、过程控制信息等，这些信息同样可由资产利用专家50提供。更进一步地，GUI可向用户提供与工厂10内已发生或将要发生的问题有关的信息。这些信息可包括图形和/或文本信息，所述信息描述问题，向系统建议可能的变化，这些变化可执行以缓和当前问题或可执行以避免潜在的问题，描述可执行以改正或避免问题等的行为的过程。

图3是表示可由GUI显示的过程控制系统内的单元100的显示的示例性描述。如图3所示，单元100包括多个例如阀、泵、温度传送器等设备，所有这些设备如所示可被图形化描述。另外，该显示可进一步包括线路箭头，和表示不同设备之间的逻辑和物理互连的任何其他标记。当然，过程控制系统(或过程控制系统的部分)的这种图形表示在本领域中众所周知，因此，实现这些图形表示或显示的方式在此不再进行更进一步的详细描述。

重要地，图3所示的GUI显示还包括多个指数名称与值150。特别是，指数名称与值150包括性能指数、健康指数、变化性指数和使用指数，所有这些指数在上文中连同资产利用专家50、指数产生程序51和指数聚集程序60已进行了简要的论述。指数名称与值150可通过所示的表格格式或任何其他所希望的格式进行显示。指数名称与值150表示整个单元100的性能和状态，因此所示的指数值，优选但不是必要地，由与组成单元100的每一子单元和/或设备相关的指数值组成。

由指数产生程序51和指数聚集程序60所产生的指数，包括但不限于性能指数、健康指数、变化性指数和使用指数，可由连同GUI的不同显示在此详细描述的GUI所显示，在不脱离本发明范围的情况下，另外的和/或不同的指数可由资产利用专家50产生，并通过GUI显示。

如以上所更详细描述的那样，形成用于层次的环路、子单元、单元和区域等级的指数值的设备指数值的数学组合可使用加权和或平均数，或任何其他适何的数学组合。当然，性能、健康、变化性和使用指数中的一个或多个的计算可能对逻辑和设备层次中的每一等级未必适当、需要或有用。图4为图解下述方式的示例性表格，其中，性能指数(PI)、健康指数(HI)、变化性指数(VI)和使用指数(UI)对于系统层次中的设备、环路、子单元和单元等级可能产生或可能不产生。如图4所示，PI可能对于单元和子单元等级产生。在单元和子单元等级，PI可通过将单元或子单元的模型(例如模型56之一)与单元或子单元的实际性能比较或以任何其他所希望的方式进行计算。特别是，PI在此情况(即在层次的单元和子单元等级)中可能是例如，相对于理论最大值的效率，或关于基于实际系统性能根据经验导出的最大效率。图4所示的表格还表示出，对于单独的设备或环路不必计算PI。然而，在某些应用中所希望的是，对环路和设备计算PI。例如，在对设备计算PI的情况下，设备制造商可在设备中存储性能信息，使得在操作过程中，设备可基于实际性能特征(例如操作效率)与所存储的性能信息的比较计算PI，所存储的性能信息可包括理论最大设备效率。当然，指数产生程序51或指数聚集程序60同样可执行该功能。在计算对于环路的PI的情况下，例如系统将最大或平均环路误差(即稳态误差信号)与某一预定的理想上可能为零的最小误差值进行比较。通过这种方式，小环路误差可对应于表示良好性能的PI值。

图4还图解说明VI可在层次中的环路和设备等级进行计算。在设备等级，VI可通过设备输出中的变化或偏差与预期或所希望的变化或偏差量进行比较来计算。过高或过低的VI值可表示设备失效或故障，或者可能即将失效或故障。同样地，在环路等级，环路输出中过分频繁或大量的变化表示存在问题。在任何情况下，环路和设备的VI值可基于实际参数变化与预期参数变化的比较，预期参数变化可从理论上或经验上确定。尽管图4显示对单元和子单元等级可不计算VI，但在某些应用中所希望的是，仍然对这些等级产生VI。

而且，图4显示对设备、环路、子单元和单元等级计算HI。对设备的HI可基于设备的历史使用。特别是，设备制造商可在设备中存储与设备的生命周期有关的信息，并且，基于设备的使用和环境在设备的操作过程中对设备的影响(例如温度变化、震动等)，设备可决定该设备沿其生命周期曲线移动至何种程度。制造商可给设备编程以提供表示设备生命周期目前状态的HI值。例如，冲程类型的阀可具有250,000全冲程周期的预期有用操作生命周期，并且，通常为智能现场设备的冲程阀设备的制造商在设备的存储器中存储了操作冲程的预期生命数，以及阀已完成的当前冲程数。因此，在HI值可在从零到十(其中零表示较差健康，十表示良好健康)的范围内的情况下，随着冲程数从零上升到250,000，由阀所产生的HI值可从零到十。当然，HI值与生命周期特征(例如冲程)之间的精确关系未必是线性的。相反地，许多生命周期特征遵循指数或多项式特征，因此，设备性能/操作的失效和退化随着时间流逝，随着冲程结束等而更快速地进行。当然，基于设备的当前检测状态以及其运行得如何，存在许多其他方式用于限定或计算设备的HI。例如，如果设备具有两个检测后的小问题，其HI可能减小。

另一方面，环路的HI优选但不是必要地，是组成环路的单独设备或功能块的HI值的数学组合(例如加权和或平均值)。同样地，子单元和单元等级的HI值也可能是环路和子单元的基础HI值的数学组合。因此，最终，该设备等级以上的层次等级的HI值基于设备的一个或多个HI值，所述HI值已被形成为合成值。

同样如图4所示，可对环路、子单元和单元等级计算UI，但不必对设备等级计算UI。一般而言，UI表示特定资产(例如环路、子单元或单元)与其能力或所希望的利用比较被使用的程度。例如，UI值可基于单元、子单元或环路用于执行控制或产生输出的时间量。另外或可替代地，UI值可基于被环路、子单元和/或单元处理的材料的量与可被环路、子单元、单元等处理的材料最大量的比较。

图5是描述下述方式的示例性图表，其中图3所示的单元100的PI可通过这种方式计算。如图5所示，组成单元100的每一个环路175具有其自己的PI和加权系数，它们可为用户选择或者基于特定环路对单元100的总体操作的相对重要性而限定。环路175的指数和加权可随后使用指数聚集程序60数学结合，以取得单元100的PI值81.8。

以类似的方式，单元100的HI可计算为组成单元100的所有设备(和/或环路)的HI值的加权平均。如图6所示的表可用于表示包括在该加权平均中的值。如图6所示，文本描述可与特定的设备和指数值相关。这些文本描述可基于HI值和与该HI值相关的特定设备描述提供诊断信息、维修信息等。

图7是图解说明一方式的示例性表格，其中可对例如图3中所示的单元500的单元计算VI。如同HI一样，为图3的单元500所计算的VI是基于组成单元500的单独设备、环路和/或子单元的VI值的加权平均。当然，GUI可提供给用户查看例如如图10-12所示的加权平均数据的能力，并使用户能够修改加权。

图8是可由GUI所提供的示例性图形显示，以使用户能够快速分析工厂10内的过程区域的操作状态和性能。如图8所示，GUI可图形化地描述过程区域200内的物理设备(和其间的互相连接)。当然，应认识到的是，尽管过程区域如图8所示在GUI显示中描述，工厂10的任何其他部分，例如单元、子单元、环路、设备等均可显示而不能达到相同或类似的结果。在任何情况下，过程区域200被描述为具有一对罐，多个温度传送器、压力传送器、流量传送器等，和所有均可如图8所示互连的管。而且，每一个物理设备均可连同相关的字母数字识别器(例如，TT-394)一起显示，该字母数字识别器唯一识别工厂10内的设备，并且，每一物理设备均可连同使用户能够快速确定与设备相关的传感参数状态的自动记录仪器或量规(即部分阴影的半圆形特征)一起显示。例如，GUI可显示与温度传送器相联系的自动记录仪器或量规，并可基于由温度传送器当前检测的温度遮蔽更多或更少的记录仪器。重要的是，VI、HI、UI和PI值中的其中一个或多个可为显示在区域200中的一个或多个设备而显示。仅作为实例，与区域200中的罐210相连的不同设备的HI值被显示。然而，更多或更少的HI值可根据需要被显示。另外，不同指数值或不同组的指数值可根据需要为出现在区域200内的任何设备而显示。根据图8所示的显示应理解的是，用户可快速确定一区域是否适当执行并是否继续适当执行。进一步地，用户还可快速识别那些需要注意和/或可能正导致具体问题的设备、单元、子单元等。

还应理解的是，用户可连续查看工厂内越来越低的实体，并可被提供关于与这些不同实体或视窗相关的指数的信息。因此，例如，用户可查看工厂的视窗，并见到工厂的特定指数组。用户可随后集中在一个区域，例如通过点击工厂视图内的一个区域，并见到与该区域相关的指数。类似地，通过点击所显示区域内的单元，可查看不同单元的指数。同样地，环路、子单元、设备等的指数可根据这些实体所位于的实体的视窗通过聚焦在这些不同实体上而进行查看。通过这种方式，用户可在工厂的任何点或等级快速发现低于(或高于)期望指数的原因。

图9是由GUI所提供的显示的示例性描述，以使用户能够查看与在区域200中使用的任何设备相关的查账索引信息。作为实例，用户可使用鼠标点击给定的设备或其字母数字识别器，或者，可替代地，可通过键盘进入识别器，从而要求设备弹出查账索引窗250。通过这种方式，用户可使用查账索引信息，以确定不适当的或不可接受的指数值是否与失效有关，从而适当地校准设备，或者以及时的方式，确定设备是否被完全适当配置，等等。

图10是由GUI所提供的显示的示例性描述，使用户能够查看与一区域相关的聚集指数。作为实例，如由指数聚集程序60确定的区域的聚集健康指数被提供在显示的左上部，区域的设备显示在下面。用户可使用鼠标点击给定的设备或其字母数字识别器，或者，可替代地，可通过键盘登录识别器，从而请求该设备的窗口。通过这种方式，用户能够查看关于该设备的另外的详细信息，例如其加权值、其健康指数、描述、位置、警报等，以确定与该区域相关的不适当的或不可接受的指数值是否与该区域内的已失效设备有关。

尽管资产使用专家50、指数产生程序51、指数聚集程序60和其他过程元件已描述为优选在软件中执行，但它们也可在硬件、固件等中执行，并可由与过程控制系统10相关的任何其他处理器执行。因此，根据需要，在此描述的元件可在标准的多功能CPU中，或在特定设计的硬件上，或在例如面向应用的集成电路(ASIC)的固件上，或其他硬线设备上执行。当在软件中执行时，软件程序可存储在例如磁盘、激光盘或其他存储介质的任何计算机可读存储器中，或存储在计算机或处理器的RAM或ROM中，存储在任一数据库中，等等。同样地，该软件可通过任何已知的或所希望的传递方法传递给用户或加工厂，包括例如，计算机可读盘或其他的可传输计算机存储装置，或通过例如电话线、因特网、无线通讯等(可被视为与由可传输的存储介质提供的这种软件相同或可与其互换)的通讯通道。

因此，尽管本发明参照具体实例进行了描述，所述具体实例仅为示例性的，而并非限制本发明，但对本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对所公开的实施例进行修改、增加或删减。

Claims

1. 一种监测加工厂内实体的方法，其中，所述实体包括多个低等级实体，所述方法包括：

获得多个使用指数，每一个使用指数与关于所述多个低等级实体中的其中之一的状态信息有关；

获得多个加权值，每一个加权值与低等级实体在所述多个低等级实体中的重要性有关；和

从所述低等级使用指数和加权值的结合形成聚集使用指数，其中，所述聚集使用指数表示关于所述实体的状态信息。

2. 根据权利要求1的方法，其中，每一个使用指数包括从与所述低等级实体的操作有关的数据形成的使用指数。

3. 根据权利要求1的方法，其中，所述加权值基于所述低等级实体对所述实体的影响以及所述低等级实体的失效频率。

4. 根据权利要求3的方法，其中，所述加权值包括所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率的乘积。

5. 根据权利要求3的方法，其中，所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率中的至少二者之一基于与所述低等级实体有关的维修数据。

6. 根据权利要求3的方法，其中，所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率中的至少二者之一基于与所述低等级实体有关的过程数据。

7. 根据权利要求3的方法，其中，所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率中的至少二者之一基于与所述低等级实体有关的诊断数据。

8. 根据权利要求3的方法，其中，所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率中的至少二者之一基于与所述低等级实体有关的在线监测数据。

9. 根据权利要求3的方法，其中，所述低等级实体对所述实体的影响与所述低等级实体的失效频率中的至少二者之一基于与所述低等级实体有关的启发数据。

10. 根据权利要求1的方法，其中，所述加权值与所述低等级实体对所述实体的关键程度有关。

11. 根据权利要求1的方法，其中，适于所述加权值的值的范围与所述多个低等级实体中的每一个相同。

12. 根据权利要求1的方法，其中，适于所述多个低等级实体中的每一个的使用指数的值的范围与所述多个低等级实体中的每一个相同。

13. 根据权利要求1的方法，其中，所述聚集使用指数为表示所述实体的健康的聚集健康指数。

14. 根据权利要求1的方法，其中，所述聚集使用指数为表示所述实体的相对性能的聚集性能指数。

15. 根据权利要求1的方法，其中，所述聚集使用指数为表示所述实体的参数的偏差量的聚集变化性指数。

16. 根据权利要求1的方法，其中，所述聚集使用指数为表示所述实体的利用程度的聚集利用指数。

17. 根据权利要求1的方法，其中，形成聚集使用指数包括形成所述低等级实体的使用指数的加权平均。

18. 根据权利要求1的方法，其中，形成聚集使用指数包括：

将所述低等级实体的加权值与所述低等级实体的使用指数相结合，以产生适于所述多个实体的每一个的结合值；和

合计适于所述多个低等级实体的每一个的结合值，以产生总计值；

用所述多个加权值的总和除所述总值。

19. 根据权利要求1的方法，其中，形成聚集使用指数包括如下计算所述聚集使用指数：

u = \frac{Σ_{i = 1}^{n} w_{i} u_{i}}{Σ_{i = 1}^{n} w_{i}}

其中：

u＝较高等级实体的聚集使用指数

n＝所述多个实体内的低等级实体的数量

u_i＝第i个低等级实体的使用指数

w_i＝第i个低等级实体的加权值

20. 一种加工厂内实体的监测方法，其中，所述加工厂包括具有多个等级和多个设备的系统层次，所述方法包括：

获得多个使用指数，每一个使用指数与一个设备的状态有关；

向每一个设备分配加权值，所述加权值与所述多个设备中的设备的优先权有关；

将所述使用指数与分配给每一个设备的加权值结合；和

从所结合的使用指数与加权值在所述系统层次的每一个等级形成聚集使用指数。

21. 根据权利要求20的方法，其中，获得与每个设备的状态有关的使用指数包括从每一个设备周期性地获得使用指数。

22. 根据权利要求20的方法，其中，每一个使用指数包括从与所述设备的操作有关的数据形成的使用指数。

23. 根据权利要求20的方法，进一步包括：当每一个实体在操作中时，基于与所述多个实体的每一个的操作有关的数据，形成适于每一个设备的使用指数。

24. 根据权利要求20的方法，其中，所述加权值基于所述多个设备中的该设备的影响以及该设备的失效频率。

25. 根据权利要求20的方法，其中，所述聚集使用指数包括所述多个使用指数的加权平均。

26. 根据权利要求20的方法，其中，从所结合的使用指数与加权值在所述系统层次的每一个等级形成聚集使用指数包括：利用所述使用指数和所述加权值的加权和。

27. 根据权利要求20的方法，其中，从所结合的使用指数与加权值在所述系统层次的每一个等级形成聚集使用指数包括：利用所述低等级使用指数的加权平均。

28. 根据权利要求20的方法，其中，所述使用指数为表示所述设备的相对性能的性能指数。

29. 根据权利要求20的方法，其中，所述使用指数为表示所述设备的参数的偏差量的变化性指数。

30. 根据权利要求20的方法，其中，所述使用指数为表示所述设备的利用程度的利用指数。

31. 根据权利要求20的方法，其中，所述使用指数为表示所述设备健康的健康指数。

32. 根据权利要求20的方法，进一步包括为所述系统层次的至少一个层次等级显示所述聚集使用指数。

33. 一种用于显示用于具有多个实体的加工厂的聚集使用指数的系统，所述系统包括：

处理器；

显示；

数据库，其适于存储用于所述多个实体的每一个的使用指数，每一个使用指数与所述实体的状态有关，并适于存储所述多个实体的每一个的加权值，每一个加权值与该实体在所述多个实体中的重要性有关；

程序，其适于由所述处理器执行，该程序将对应于所述多个实体的更高等级实体的表示存储在所述数据库中，所述更高等级实体包括多个实体；

程序，其适于由所述处理器执行，所述程序从所述多个使用指数与所述多个加权值的结合产生聚集使用指数，所述聚集使用指数与所述更高等级实体的状态有关；和

程序，其适于由所述处理器执行，所述程序显示所述表示，并将所述聚集使用指数近似显示至相应的表示。

34. 根据权利要求33的系统，其中，所述加权值是基于所述实体对所述更高等级实体的影响与所述实体的失效频率。

35. 根据权利要求33的系统，其中，所述聚集使用指数包括每个使用指数与每个加权值的乘积的加权平均。

36. 根据权利要求33的系统，其中，所述聚集使用指数包括表示所述更高等级实体的相对性能的性能指数。

37. 根据权利要求33的系统，其中，所述聚集使用指数包括表示所述更高等级实体的参数的偏差量的变化性指数。

38. 根据权利要求33的系统，其中，所述聚集使用指数包括表示所述更高等级实体的利用程度的利用指数。

39. 根据权利要求33的系统，其中，所述聚集使用指数包括表示所述更高等级实体健康的健康指数。

40. 根据权利要求33的系统，其中，所述更高等级实体的表示为所述加工厂的表示。