CN102592184A - 自动化技术设备的维护规划方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于借助于寿命周期数据通过监视自动化技术设备的相互经由通信网络(2)连接的各个部件(1a到1d)的维护状态来规划自动化技术设备的维护的方法，包括以下方法步骤：经由通信网络(2)从各个部件(1a到1d)读出对装置进行标识的数据，在包含配件供货信息的当前部件数据库(4)中找到所标识的部件(1a到1d)，分析各个部件(1a到1d)的配件供货信息以确定在当前维护维护间隔期内必需的购置行为。

Description

自动化技术设备的维护规划方法和系统

技术领域

本发明涉及一种方法和系统用于借助于寿命周期数据(Lebenszyklusdaten)通过监视自动化技术设备的相互经由通信网络连接的各个部件的维护状态(Wartungszustand)来规划(Planung)自动化技术设备的维护(Wartung)。

背景技术

本发明的应用领域包括自动化技术领域。生产自动化、工艺流程等的自动化技术设备由多个单独的部件构成，如操控装置、处理装置、反应器装置(Reaktoreinrichtung)、管道系统的阀门单元(Ventileinheit)等。

除了仪表技术的

构件之外，所有这些部件还包括用于操作部件的电子构件，这些电子构件连接到自动化技术设备的数据网络上，该数据网络一般按照现场总线标准工作。经由该网络，自动化技术设备的各个部件可以协调地工作，以便产生贯穿(durchlaufend)自动化设备的产品。

自动化技术设备的维护计划(Wartungsplanung)的目的是使各个部件始终保持为准备就绪，即避免部件在自动化技术设备连续工作期间发生故障。为此需要预见性的维护。为了规划这样的维护，自动化技术设备的每个部件的维护状态必须始终被监视。

因为各个部件具有不同的故障响应行为(Ausfallverhalten)，故障状态的监视通常也与故障概率的技术相结合。电子控制单元通常能正常工作十五年，而PC的使用寿命通常限于大约5年。为了及时地执行维护(即更换有故障危险的部件)，在最简单的情况下，部件配备有工作时间记录器。如果工作时间记录器通过将工作小时数累加(Aufaddieren)达到了事先规定的极限使用时间，则执行维护或更换部件。

该维护方法的缺点在于大量信息必须对应于设置在自动化技术设备中的部件的数量而必须被分析。此外可能产生以下情形：虽然在经过极限使用时间后必须更换自动化技术设备的耐用部件，但是该部件的配件不再能获得，因为生产商由于生产调整、型号改变等不再能供货。为了确保配件(尤其是耐用部件的配件)的供应，因此要求及时地购置这样的配件并储备起来。但是，关于配件的供货时期(Verfügbarkeitsdauer)的信息只有制造商知道，并且预备性的仓储看起来花费很大。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种方法和系统来通过监视各个部件的维护状态规划自动化技术设备的维护，其通过提高规划可靠性保证配件的最小仓储。

该任务从根据权利要求1前序部分的方法出发结合其特征部分中的特征来实现。系统技术方面，该任务通过权利要求4来实现。后面的从属权利要求提供了本发明的有利扩展方式。

本发明包括以下技术教导：连接到设备的部件的通信网络中的分析单元从各个部件读出对装置进行标识的数据，以便在当前的部件数据库中找到由其标识的部件，该部件数据库为相应找到的部件分配配件供货信息，然后确定对所必需的购置行为的需求。这样的维护分析在维护间隔期中连续地以固定的时间间隔(优选每个月)执行。

根据本发明的方式构成以下的前提：在购置行为的范围内，正好还有被供货、而生产商在很快的将来将调整其生产的部件被储备足够的件数。这尤其涉及其当前供货性(Lieferbarkeit)比自动化技术设备的剩余使用时间短的部件。由此可以保证这样的配件订购不会草率地进行，从而可以使库存保持很低。此外，可以更准确地计算部件的对于自动化技术设备的剩余使用时间实际所需的配件的数量。

借助于当前的部件数据库，从各个部件读出对装置进行标识的数据以及分析各个部件的配件供货信息。该部件数据库优选应至少每月更新一次，以便与优选每月的维护计划建立时间同步。部件数据库至少包含生产者对于每个部件作为配件或者对于兼容的后续产品的供货日期及相关预定信息。

因为部件数据库的这样的配件供货信息是能获得的，所以数据库中每个部件的对装置进行标识的适当数据可以用作为用于要分配的数据记录的搜索指示，例如装置型号

或序列号。数据记录还可以包含关于生产商名称、装置种类

生产日期、当前软件和/或固件版本的附加说明，以便明确唯一(eindeutig)地标识部件以及确定其维护状态。

根据一种改进本发明的措施建议：在执行维护计划之后，分析单元将作为硬件的每个部件的维护状态、并且在可能的情况下还将相应软件的维护状态、以及IT安全状态置于显示器上以显示。其中IT安全状态表征为了阻止从外部对设备的部件进行未授权的陌生访问进行的措施的效果，例如指优选通过相应软件实现的防火墙功能。

此外还建议：在执行维护计划之后，分析单元还生成警告列表，该警告列表同样可以直接显示在显示器上，该警告列表包含关于以下维护相关事件中至少一个的信息：

-部件不再是当前产品版本，即生产者在此期间提供所安装部件的后续版本；

-部件由生产者最后一次作为配件供货，即对于该部件的配件供应被生产者停止，从而设备的运营者及时地买入足够数量的配件；

-旧产品版本的部件具有受限的功能范围，即能供应的后续产品虽然对于其基本功能是能使用的，但是对于可能不必要的附加功能不再与老产品兼容；

-部件迫切地要更换，因为系统技术过时，即例如内部的工作时间记录器报告最大使用时间，从而部件有最高的故障危险。用配件来更换要立即进行，以便确保设备的运行安全性。

根据另一改进本发明的措施建议：分析单元对于以下维护相关时间产生警告列表：

-部件是现役的，即它当前被生产并且继续发展；

-部件是经典的，即它当前被生产但是发展已经调整到后续产品；

-部件是限量的，即它不再被生产但是还被修理并且从存货(Bestand)中取(vertreiben)，只要储备(Vorrat)足够的话；

-部件是过时的，即既没有库存也没有配件。

此外，警告列表还可以通知其他维护相关的事件，并且将该信息优选直接以合适的操控指令提供给维护人员，例如“部件X已经达到极限使用时间。请通过服务联系人Y联系生产厂家ABB通过说明产品信息Z来进行配件订购”。

根据本发明的用于规划自动化技术设备的维护的方法优选可以实现为计算机程序产品，其中用于分析各个部件的配件供货信息以确定在当前维护间隔期内必需的购置行为的程序通过相应存储在软件中的控制指令来转换。

附图说明

以下借助于附图与对本发明优选实施例的描述一起详细描述其他改进本发明的措施。附图中：

图1示出了用于规划自动化技术设备的维护的一种系统的示意性框图，

图2示出了为此要经过的主要方法步骤的流程图。

具体实施方式

根据图1，(未进一步示出的)自动化技术设备包含各种部件1a到1d，这些部件在这里示例性地举出。第一部件1a是PC(个人计算机)，用于执行设备内的机器控制(Maschinensteuerung)。第二部件1b是控制器，其作为电子硬件控制涉及到其他硬件单元的数据传输的控制技术过程。部件1c和1d在这里是I/O单元，用于构成微处理器控制的计算机单元与外界(例如传感器、执行器和其他外部的外围设备)的接口。

自动化技术设备的所有这些部件1a到1d连接到一个公共的通信网络2，通信网络2在这里被构造为现场总线系统。此外，还有用于自动化技术设备维护规划的专门分析单元3连接到通信网络2。

分析单元3与部件数据库4连接，部件数据库4包含配件供货信息。分析单元3主要用于经由通信网络2从自动化技术设备的各个部件1a到1d读出对装置进行标识的数据，以便然后借助于各自的维护状态和配件供货信息确定在当前维护间隔期内可能必需的购置行为。其中这样的购置行为被置于分析单元3的显示器5上以显示。此外，在显示器5上还显示可以分类为硬件的部件1a到1d的当前维护状态。此外，还显示相应地本地安装在部件1a到1d中的软件(尤其是当前固件的软件)的维护状态，以及还显示IT安全状态。

为了执行排队等候的维护，分析单元3还生成警告列表6，该警告列表列出对于必需的维护相关事件最紧迫的信息，而且在指定相应涉及的部件1a到1d的情况下则在警告列表6上输出部件1a到1d是否不再对应于当前的产品版本、是否是生产商最后一次作为配件供货、是否被分配以提供仅仅受限功能范围的或由于其系统技术过时而要急迫更换的旧产品版本。

根据图2，借助于以下方法步骤进行根据本发明的意义上的对自动化技术设备的维护的规划：

首先从自动化技术设备的各个部件1a到1d读出对装置进行标识的数据。然后，在填有当前配件供货信息的部件数据库4中找到这样标识的部件1a到1d，以便然后分析各个部件1a到1d的配件供货信息以确定当前必需的购置行为，如果例如在其维护状态方面受到故障威胁的部件准备在可预见的时间要更换的话，以便继续确保自动化技术设备的运行安全性。

本发明并不限于上述优选实施例。而是也可以由此想到变形方案，这些变形方案也包含在后面的权利要求的保护范围内。因此例如可以以根据本发明的方式监视自动化技术设备的更多的其他部件，以便能计划地确保配件供货性、软件更新等。

附图标记列表

1 部件

2 网络

3 分析单元

4 部件数据库

5 显示器

6 警告列表

Claims (11)

1.一种用于借助于寿命周期数据通过监视自动化技术设备的相互经由通信网络(2)连接的各个部件(1a到1d)的维护状态来规划所述自动化技术设备的维护的方法，其特征在于包括以下方法步骤：

经由通信网络(2)从各个部件(1a到1d)读出对装置进行标识的数据，

在包含配件供货信息的当前部件数据库(4)中找到所标识的部件(1a到1d)，

分析各个部件(1a到1d)的配件供货信息以确定在当前维护间隔期内必需的购置行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在购置行为中购置储备有足够件数的还被供应、但是其当前供货性比自动化技术设备的剩余使用时间短的部件(1a到1d)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每月从各个部件(1a到1d)读出对装置进行标识的数据并且借助于当前部件数据库(4)分析各个部件(1a到1d)的配件供货信息。

4.一种用于借助于寿命周期数据通过监视自动化技术设备的相互经由通信网络(2)连接的各个部件(1a到1d)的状态来规划所述自动化技术设备的维护的系统，其特征在于：

分析单元(3)经由通信网络(2)从各个部件(1a到1d)读出对装置进行标识的数据，以便在包含配件供货信息的当前部件数据库(4)中找到由此标识的部件(1a到1d)，基于所述配件供货信息确定在当前维护维护间隔期内必需的购置行为。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，分析单元(3)具有显示器(5)，用于显示所述自动化技术设备的分类为硬件的部件(1a到1d)的维护状态、相应分配的软件及IT安全状态。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，分析单元(3)生成警告列表(6)，所述警告列表(6)包含关于以下维护相关事件中至少一个的信息：

部件(1a到1d)不再是当前产品版本，

部件(1a到1d)由生产商最后一次作为配件供货，

老产品版本的部件(1a到1d)具有受限的功能范围，

部件(1a到1d)要紧迫地更换，因为系统技术过时。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，分析单元(3)生成警告列表(6)，所述警告列表(6)包含关于以下维护相关事件中至少一个的信息：

部件(1a到1d)当前被生产并进一步开发，

部件(1a到1d)当前被生产，但是开发已经转到后续产品，

部件(1a到1d)不再被生产，但是仍然能维修并且只要储备足够就从存货中取，

部件(1a到1d)不仅库存中没有而且配件库存也没有。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，配件供货信息至少说明生产商能提供部件(1a到1d)作为配件所持续到的日期。

9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，部件(1a到1d)的对装置进行标识的数据选自包括以下内容的组中：生产商名称、装置种类、装置型号、序列号、生产日期、当前软件和/或固件版本。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，自动化技术设备的部件(1a到1d)选自包括以下内容的组中：PC、服务器、工作站、控制器、I/O部件。

11.一种用于根据权利要求4至10之一所述的系统的计算机程序产品，所述计算机程序产品能按照根据权利要求1至3之一所述的方法工作，其中用于分析各个部件(1a到1d)的配件供货信息以确定在当前维护间隔期内必需的购置行为的程序通过相应存储在软件中的控制指令来转换。

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