CN112771460A - 有源增材制造产品、制造方法和机器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种产品,该产品包含提供增加的安全性和可靠性的智能控件。此外,本发明涉及一种制造产品的方法。此外,本发明涉及一种包含产品的机器。此外,本发明涉及一种计算机程序产品和一种用于提供计算机程序产品的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种产品,该产品包含提供增加的安全性和可靠性的智能控件。此外,本发明涉及一种包含该产品的套件。此外,本发明涉及一种制造该产品的方法。此外,本发明涉及一种包含产品的机器。此外,本发明涉及一种计算机程序产品和一种用于提供计算机程序产品的装置。
背景技术
例如流式发动机的现代机器在极端条件下操作,以优化使用该机器产生的能量。尽管在材料和改进的操作条件方面存在新的发展,但施加在部件上的应力却不断增加,并更接近这些部件的极限。考虑到例如在流式发动机的使用期间由这种部件的故障可能造成的巨大损害,增加的应力与提供安全区之间的平衡是不变的讨论点。例如,这种安全区补偿了由在运输期间的不正确搬运或在制造期间偏离最佳生产条件造成的轻微损坏。对于使用增材制造生产的产品而言,这尤其是一个问题,这是因为生产过程使得能够进行高度先进的设计,然而,这反过来会尤其容易发生这种损害。而且,这种高度先进的设计可以使用例如改进的冷却概念来提供对某些应变(例如极端温度)的极端抵抗。然而,同时,这种增加的冷却概念会降低稳定性和对以非计划方式施加的机械应力的抵抗,例如如果在机器中的插入过程期间对应部分掉落,或者如果在机器的不正确操作期间杂质颗粒被引入到机器中。
因此,需要提供解决这种问题的手段,以使得未来能够改进对例如流式发动机的机器的使用。
发明内容
这些问题通过如以下内容和权利要求书中公开的产品和方法解决。在从属权利要求书和进一步的描述中公开了进一步的有益实施例。这些益处可以用于使对应的解决方案适应于特定需求或解决进一步的问题。
根据一个方面,本发明涉及一种使用增材制造所制造的产品,其中该产品包含有源部件,其中该有源部件适于监测或控制对部件的使用,其中该有源部件适于将数据发送给分布式数据库和/或从分布式数据库接收数据。尤其优选的是,分布式数据库受到保护而不受操纵。
使用如本领域技术人员可用的方法和手段,可以实现使分布式数据库受保护而不受操纵。例如,所述分布式数据库可以被实现为区块链,以通过比较区块链的较旧区块与较新区块之间的连接,确保不对区块链的包含在较早区块中的较旧数据进行操纵。此外,可以将分布式数据库实现为加密数据库,从而使得能够仅由受信方添加新数据和取回旧数据。此外,分布式数据库可以是仅使得能够指定人员访问和/或相应地受限制访问的点对点(peer-to-peer)网络。
根据另一个方面,本发明涉及一种包含发明性产品和配对物的套件,其中配对物适于被包括在制造机器中,其中配对物包含接口,其中该接口适于在数据连接被引入到制造机器中时连接到该数据连接,并且适于提供与产品的有源部件的数据交换。
根据另一个方面,本发明涉及一种制造发明性产品的方法,其中该方法包含以下步骤:
a)获取经修改的制造模型,其中通过在制造模型中包括有源部件来创建经修改的制造模型,
b)基于经修改的制造模型来制造产品。
根据另一个方面,本发明涉及一种机器,更优选地涉及流式发动机,该机器包含发明性产品或者发明性套件的至少一部分,更优选地包含发明性套件。
根据另一个方面,本发明涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品适于控制发明性有源部件。
根据另一个方面,本发明涉及一种用于提供发明性计算机程序产品的装置,其中该装置存储计算机程序产品和/或提供计算机程序产品以供进一步使用。
除非另有指定,否则例如“计算”、“处理”、“确定”、“生成”、“配置”、“重构”和类似的术语之类的术语指代修改数据和/或创建数据和/或转换数据的动作和/或过程和/或步骤,其中数据被呈现为物理变量,或者该数据本身是可用的。
为了简化对本发明的理解,参考以下的详细描述和附图以及附图的描述。然而,本发明将不被理解为限于如在详细描述中公开的实施例,因为这些实施例表示为解决特定问题或满足特定需求而提供附加益处的实施例。而且,该图将被理解为不限制本发明的范围,而是公开进一步解释本发明的优选实施例。
附图说明
图1示出了发明性产品的示例性用途的示意图。
具体实施方式
除非另有指定,否则以下的实施例包含至少一个处理器和/或数据存储单元以实施发明性方法。
根据一个方面,本发明涉及一种使用增材制造所制造的产品,其中该产品包含有源部件,其中该有源部件适于监测或控制对部件的使用,其中该有源部件适于将数据发送给分布式数据库和/或从分布式数据库接收数据。
根据进一步的实施例,有源部件优选地被连接到被包含在产品中的传感器。例如,传感器可以是温度传感器。这种传感器可以适于在使用期间监测产品的温度。如果超过预定义温度,则有源部件可以例如将信号发送给包含产品的装置(例如流式发动机)。这种信号可以例如被存储在数据存储装置或分布式数据库中,所述数据存储装置或分布式数据库受到保护而不受操纵以记录这种事件。而且,这种信号可以用于通知用户控制包含产品的机器以采取行动。而且,这种信号可以用于自动地影响包含产品的机器,例如适应机器的操作模式或甚至关闭机器。可以通过智能合约来触发这种反应,该智能合约例如被本地存储在机器上或被存储在连接到机器的数据存储装置或分布式数据库中。本文中,这种智能合约可以例如一般在分布式数据库中进行存储和更新,其中可以定期将该智能合约下载到被包含在机器中的本地存储中。如果机器未被连接到分布式数据库,则这使得能够执行这种检查和对事件的反应,同时仍然提供基于同时获得的新评估和洞察力来集中地适应这种智能合约的可能性。而且,在应该从高性能更改机器的模式以延长维护间隔之间的时间(如果装置的所有者调整他的业务模型)的情况下,则这使得能够适应于特定装置的特定需求。在流式发动机具有非常长的寿命并被要求基于例如考虑到可再生能量源的当前情况来适应于当前需求的情况下,这可以是例如尤为令人感兴趣的。
这种传感器数据可以例如涉及关于以下各项的信息:产品的环境的温度、部件(例如燃气涡轮机的动叶或静叶)的外部和/或内部的温度、产品的移动速度的变化、电流(例如被施加到被包括在制造装置中的激光的电流)等。在稍后的时刻,这种传感器数据可以用于审查例如产品的使用,包括例如是否已满足机器(例如流式发动机)的预定义的操作条件。而且,对应的产品可以用作制造装置(例如3D打印装置)中的部件,以监测例如制造过程。在优化位置处灵活地包括可靠的传感器并将该传感器连接到可以轻松访问的数据源,这种可能性极大地改进了公司内的合作,尤其是改进了不同公司之间的合作。
传感器(该传感器的数据可以以那种方式被保护)的示例是例如基于温度的传感器、流量计或者光学传感器,该基于温度的传感器例如间接地检测选择性激光熔化中使用的激光的功率输出或者直接地测量动叶或静叶的温度;该流量计测量被施加到例如流式发动机的部件或制造装置的激光的实际电流、馈送到燃气涡轮机中的燃料的流速;该光学传感器检测表面中的变化。通常,优选的是,该传感器是在利用流式发动机(例如蒸汽涡轮机或燃气涡轮机)期间或在制造过程期间所使用的传感器。
如本文中使用的术语“数据存储装置”或类似的术语例如指代临时数据存储装置(例如RAM(随机存取存储器))或长期数据存储装置(例如硬盘驱动器)或数据存储单元(例如CD、DVD、U盘等)。
如本文中使用的术语“智能合约”尤其包括例如程序数据之类的数据或能够通过程序执行以执行指定的步骤或动作的数据,包括控制命令、指定值、要求、相关数据(例如测量值)以及与所述测量值相比响应于满足或不满足预定义值的对应动作。例如,可以通过相应地选择的分布式数据库或运行时环境(例如虚拟机)来完成执行智能合约。优选地,用于执行智能合约的这种手段是图灵完备(turing complete)。通常,优选的是,使用分布式数据库的基础结构来执行智能合约。
如本文中使用的术语“密码校验和”指代优选地在对应数据或对应数据的一部分上使用密码散列函数所获取的数据校验和。此外,它尤其可以指代数字签名或密码认证码,该数字签名或密码认证码适于被用于验证用于生成密码校验和以预防操纵的数据。本文中,可以例如为每个所获取的传感器数据或为完整的所监测数据提供这种密码校验和。提供大量的密码校验和通常提供更高的防操纵保护。为例如要被包括在分布式数据库中的完整区块提供这种密码校验和通常减少了处理单元所需的工作量,但却至少稍微降低了数据安全性。
如本文中使用的术语“分布式数据库”指代去中心化的数据库,例如区块链、分布式账本、分布式数据存储系统、基于分布式账本技术的系统、防操纵(manipulation proof)数据库、云、云服务、云或点对点数据库中的区块链。本文中,这种分布式数据库可以是公共数据库(例如公共区块链)或非公共数据库(例如私有区块链)。通常,优选的是,这种区块链是非公共的,并且只可以由授权人员访问。本文中,也可能将这种访问权限授予外部人员,以使得能够审查例如特定产品的生产数据。
根据进一步的实施例,这种分布式数据库优选地提供进一步加密,从而将其中包含的数据划分成分区(subsection)。这使得能够为特定人员提供对特定数据的访问。注意,例如,如果授予客户审查特定产品的生产数据的权限、同时关于包含在分布式数据库中的其他产品的数据将保密,则这种方法是非常有益的。备选地或附加地,可以将分布式数据库分成至少两个子数据库,其中根据例如不同的客户、官方部分和非官方部分等对这些子数据库进行分割。例如,这种官方部分可以包含使用增材制造所生产的产品的不同层的传感器数据以及所述产品的构造数据。同时,非官方部分可以包含增材制造装置的、基于由客户提供的构造数据以及基于如何实现这种结构的内部知识的特定工作条件。
根据进一步的实施例,来自有源部件的数据优选地作为区块被存储在分布式数据库中,其中这些区块优选地使用密码散列函数而被互连。即使这些区块例如被存储在可能是网络攻击点并试图操纵数据的服务器上,这也使得能够进一步提高数据安全性。通常,优选的是,这种区块是区块链的一部分。
如本文中使用的术语“数据区块”指代分布式数据库(例如区块链或点对点数据库)的区块。它可以包含关于以下各项的数据:数据区块大小、区块标头、所监测数据的计数器、传感器数据和/或所监测数据。所述区块标头可以例如包含版本号、校验和或时间戳。
如本文中使用的术语“处理单元”指代如用于处理数据的数据处理单元。本文中,例如,生成校验和与密码校验和,执行智能合约,比较测量值和预定义值,确定对特定情况的反应,生成输出,重构数据集的一部分,确认校验和(优选地密码校验和),生成区块链的新区块,将新区块集成在区块链中,等等。这种处理单元可以例如在计算机、客户端、智能电话和服务器中找到。例如,这种处理单元也可以在分布式数据库(例如区块链)的结点中找到。
根据进一步的实施例,有源部件优选地连接到能量源,其中该能量源适于至少临时为有源部件供电。例如,这种能量源可以是可再充电或不可再充电的能量源。例如,如果能量源仅意在临时提供电力(在与标准电源的连接临时中断的情况下,或在运输期间提供有源部件的至少基本功能的情况下),则提供例如不可再充电电池之类的能量源可以是优选的。然而,例如,如果能量源意在在使用期间基本永久地对有源部件供能,则提供可再充电能量源(例如可再充电电池或电容器)通常是优选的。尽管将这种能量源包括到产品中显著提高了制造过程的复杂性,但是它为许多实施例提供了显著的益处。
根据进一步的实施例,产品优选地是流式发动机的一部分,更优选地是燃气涡轮机或蒸汽涡轮机的一部分。注意,这种高端应用在部件上提供了极端的应力,同时要求尤为高的可靠性,这通常令人惊讶地极大地受益于由本发明产生的机会。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于监测产品的完整性。这种监测可以例如通过将有源部件连接到至少一个传感器(更优选地连接到至少两个传感器)来实现,其中传感器连续地或以预定义的时间间隔将数据发送给有源部件。附加地或备选地,有源部件可以被连接到电路,其中通过有源部件来检测电路的中断(例如,由移除包含电路的一部分的产品的一部分造成)。本文中,通常优选的是,有源部件被连接到包含在产品中的能量源,以使得在运输期间也能够进行这种监测。这例如极大地提高了这种产品的可靠性,因为可以检测到在运输或搬运期间的损坏,并且可以防止使用这种产品(例如,如果损坏的话),从而导致保证操作安全性。这种好处对于机器(例如流式发动机)的高应力部件尤为有益。
根据进一步的实施例,增材制造优选地是3D打印,更优选地选自由选择性激光熔化、电子束熔化和粘结剂喷射组成的组,甚至更优选地选自由选择性激光熔化和电子束熔化组成的组。这些制造方法通常尤为有用,因为这些制造方法提供了使特定设计灵活适应于当前产品类型的非常特定的需求的可能性。
根据进一步的实施例,产品优选地选自由热屏蔽件、动叶、静叶、燃烧器和燃烧器的部分(例如燃烧器喷尖)组成的组。这些产品表示了以下示例,即尽管施加了高应力并且已经是先进的设计,但这是产品仍然令人惊讶地极大受益。仍然有可能包括这种有源部件,该有源部件被保护而免受恶劣条件的影响,以保持该有源部件的功能并提供有价值的数据,以优化部件的使用。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于存储维护数据、操作数据或智能合约。将这种数据直接被本地存储在产品中使得能够在需要它的时间期间进一步保证所述数据的可用性,并且还使得能够保证数据完整性,以防止对所述数据的操纵。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于将在产品中获取的数据和产品的唯一标识符发送给数据存储装置或分布式数据库,更优选地发送给分布式数据库。这种分布式数据库的示例是区块链和点对点数据库(data bank)系统。这些种类的分布式数据库对于典型应用尤其是有益的。
根据进一步的实施例,有源部件优选地被安全罩壳所保护,其中该安全罩壳适于防止对有源部件的操纵。例如,这种安全罩壳可以提供一种机构,该机构使有源部件或元件(例如连接到该机构或该机构的一部分的加密装置)在试图打开安全罩壳时呈现为是有缺陷的。通常,优选的是,这种安全罩壳I适于仅使得能够更换整个产品。
根据进一步的实施例,产品优选地包含数据优先化单元,该数据优先化单元适于基于由有源部件获取的数据来计算优先级。通常,优选的是,优先级被存储在有源部件的数据中和/或根据有源部件的数据来存储。这例如可以用于对由有源部件提供的数据的处理进行优先化。例如,如果具有高优先级的这种数据应被存储在分布式数据库系统中,则密码难题的难度适于加快验证和存储过程。例如,在传感器数据指示优选地需要尽快解决的事件(例如,某个制造装置/该制造装置的故障)的情况下,这可以是有益的。附加地或备选地,分布式数据库系统基于优先级来调整传感器数据在分布式数据库系统的节点网络内的传输速度。例如,在需要将传感器数据快速传输给分布式数据库系统的特定节点的情况下,这可以是有益的。特定节点例如是用于高优先级传感器数据的特定处理节点,该特定处理节点能够关闭制造装置和/或制造过程,以避免损坏所制造的产品或制造装置/系统。
根据进一步的实施例,有源部件优选地包含处理单元。对于提供尤其为高的安全性的实施例,可以优选的是,处理单元是硬件oracle(例如区块链芯片)。通常,优选的是,这种处理单元提供密码校验和。例如,这使得能够验证从有源部件发送给数据存储装置或分布式数据库的数据,该数据用于在使用期间监测产品或在使用之后审查产品的操作。
如本文中使用的术语“硬件oracle”指代包含安全要素(security element)的装置,这些安全要素使得装置能够使用软件安全手段(例如密码方法)、机械安全手段(例如可以锁定的围封)或电子安全手段(例如在篡改的情况下删除装置的数据的手段)。通常,优选的是,这种硬件oracle至少包含密钥。通常,优选的是,传感器控制组件的处理单元是区块链芯片。注意,尽管由此造成了更高的成本和要求,但是使用硬件手段对所获取的数据进行加密的可能性证明是尤为有益的。例如,它使得能够安全地提供防操纵数据集,该防操纵数据集是在制造过程的稍后的审查过程中要验证或使用的可靠数据源。
此外,可以优选的是,有源部件适于对由有源部件收集的数据(例如传感器数据)进行加密。这种加密数据可以例如被传输给数据存储装置或分布式数据库,更优选地被传输给分布式数据库。本文中,数据存储装置和/或分布式数据库优选地适于直接存储加密的第一数据集,或在将所述第一数据集存储在数据存储装置和/或分布式数据库中之前对第一数据集进行解密。对于典型的实施例,优选的是,来自有源部件的数据在离开包含产品的机器之前(更优选地在离开产品之前)被加密。本文中,由有源部件收集的数据和例如密码校验和可以一起或单独地被加密(优选地一起被加密)。这例如进一步提高了数据安全性。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于提供传感器的基本有规律的数据流,优选地其中该数据流的无规律性触发了预定义的动作,例如相应地发信号、相应地在数据存储装置或分布式数据库中进行通知、或将包含产品的装置通知给操作员。本文中,可以例如通过被存储在例如分布式数据库(例如区块链)中的智能合约来指定这种预定义的动作及该动作的触发。本文中,包含新的所监测数据的传入区块可以例如基于这种智能合约来触发评估,以标识是否满足指定的限制条件和必须触发某个动作。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于将传感器数据和密码校验和存储在分布式数据库中。这种直接存储减少了拦截数据流并可能对数据流进行操作的可能点的数目。
根据进一步的实施例,有源部件和/或连接到有源部件的部件的位置优选地被存储在数据结构产品中。这种数据结构产品的示例是产品的数字孪生(digital twin)。本文中,对此特定数据的访问可以被限制为仅使得能够有权人员访问或者在有争议的情况下稍后共享此信息。
根据进一步的实施例,有源部件优选地包含GPS部件。这使得能够跟踪该部件并例如跟随该部件到目标设施的运输。在这种情况下,可以在有问题的情况下立即通知客户或现场的维修人员,以例如防止在所需的更换零件将未按时交付时流式发动机开始被切断以进行检验。
根据进一步的实施例,有源部件优选地连接到包含在产品中的无线接口。例如,这种无线接口可以是蓝牙信标,从而使得能够使用蓝牙在例如有源部件与包含产品的机器或控制包含产品的机器的操作员之间进行数据交换。
根据进一步的实施例,有源部件优选地包含产品的唯一标识符、密钥、安全数据和/或通信数据。这使得能够例如进一步提高数据安全性,并防止使传感器数据与错误的产品不正确地相关联。而且,它可以例如使得能够访问分布式数据库的某些信息,这些信息对于不拥有对应的产品的无权人员是不可用的。
根据进一步的实施例,有源部件优选地包含这样的数据,即,该数据使得能够访问数据存储装置或分布式数据库,以取回例如操作数据、智能合约或安全数据之类的数据。这例如使得能够基于严格的需知基础(need to know basis)来直接控制访问这种数据的权利,并防止以无权的方式取回对于竞争者而言可能相关的数据。
根据进一步的实施例,产品优选地包含至少两个传感器,更优选地包含至少三个传感器。通常,优选的是,所述传感器是不同的传感器,例如选自由温度传感器、电导率传感器、测量冷却流体的流量的传感器、加速度传感器等组成的组。这使得能够收集多种类型的信息,例如不受控制的加速度(例如当在运输期间掉落而导致可能的损坏)或在使用期间的温度。
根据进一步的实施例,有源部件优选地适于执行智能合约。通常,优选的是,这些智能合约是基于传感器数据,其中传感器数据由包含在产品中并连接到有源部件的传感器提供。这使得能够立即采取行动,从而防止例如在不正确的使用期间损坏产品。防止这种损坏基于例如产品的损毁而极大地提高了安全性,该损毁例如是流式发动机中的动叶的毁坏,这不仅对包含这种流式发动机的工厂构成了巨大威胁,而且对在该站点工作的操作员构成了巨大威胁。
根据另一个方面,本发明涉及一种包含发明性产品和配对物的套件,其中配对物适于被包括在制造机器中,其中配对物包含接口,其中该接口适于在数据连接被引入到机器中时连接到该数据连接并且适于提供与产品的有源部件的数据交换。
根据另一个方面,本发明涉及一种制造发明性产品的方法,其中该方法包含以下步骤:
a)获取经修改的制造模型,其中通过在制造模型中包括有源部件来创建经修改的制造模型,
b)基于经修改的制造模型来制造产品。
根据进一步的实施例,创建经修改的制造模型优选地包含空腔,这些空腔使得能够插入有源部件和/或连接到有源部件的部件(例如传感器)。对于使用增材制造(尤其是3D打印)的完整可能性将甚至非常先进和复杂的装置包括到范围广泛的产品中而言,这是一种令人惊讶地简单的方式。
根据进一步的实施例,优选地为不同的产品选择有源部件的不同位置。这例如增加了查找和操纵有源部件及该有源部件的使用的难度。以那样方式,可以极大地提高安全性。
根据进一步的实施例,增材制造过程优选地包含以下步骤:中断制造过程至少一次,以插入有源部件和/或连接到有源部件的部件。这对于3D打印尤为有益,3D打印使得能够在打印附加层并将有源部件例如围封在产品内之前中断制造并引入复杂的部件(例如处理单元)。
根据进一步的实施例,有源部件优选地使用增材制造过程来制造,更优选地使用3D打印(例如选择性激光熔化或电子束熔化)来制造。
根据进一步的实施例,有源部件(例如,RFID通信装置和/或GPS装置和/或(无源)通信装置和/或硬件oracle)和/或连接到有源部件的传感器(例如,硬件oracle)优选地例如被嵌入到产品中。例如,在产品的制造过程(例如,增材制造过程)期间嵌入有源部件和/或传感器。例如,在产品的制造过程期间,空腔被创建,有源部件和/或传感器被嵌入该空腔中。例如,空腔的位置是隐藏的,且并未在产品上示出。这可以例如有利于避免对有源部件和/或传感器的操纵。例如,包括有源部件和/或传感器的空腔的位置被存储在位置数据集中,该位置数据集被存储在数据存储装置或分布式数据库中。例如,位置数据集被加密和/或混淆。例如,如果应在有源部件与通信装置之间建立通信连接,则通信装置可以从数据存储装置或分布式数据库获取空腔的位置,该空腔的位置优选地也是有源部件的位置。备选地或附加地,数据存储装置或分布式数据库(例如,借助于智能合约)控制通信装置,和/或数据存储装置或分布式数据库获取空腔的位置,并将该位置(例如,借助于交易)传输给通信装置。例如,数据存储装置或分布式数据库获取位置数据集,或者通信装置包括用以对位置数据集进行解密和/或撤消混淆的器件。例如,用于解密过程所需的密码数据以安全的方式被存储在数据存储装置或分布式数据库中,并且优选地只有用以定位通信装置或与有源部件建立通信连接的相应的控制过程(例如,分布式数据库的智能合约)才可以访问相应的密码数据(例如,被存储在分布式数据库的交易中)。例如,空腔的位置(或位置数据集)由制造模型的相应坐标来定义。
例如,该实施例可以用于通过使用位置数据集(例如,在对该位置数据集进行加密之后)自动定位通信装置(例如,通过分布式数据库的智能合约),来与有源部件自动建立连接。附加地或备选地,可以将位置数据集显示在显示装置(例如,显示器)上,以手动地定位通信装置。
根据另一个方面,本发明涉及一种机器,更优选地涉及一种流式发动机,该机器包含发明性产品或者发明性套件的至少一部分,更优选地包含一种发明性套件。
根据进一步的实施例,机器优选地在产品外部包含数据存储装置,其中该数据存储装置适于至少临时存储由有源部件获取的数据。通常,优选的是,数据存储装置受到保护而不受操纵。例如,当被存储时,可以以加密的形式存储数据或者可以生成密码校验和,从而使得能够在从数据存储装置中取回数据时验证数据。
根据进一步的实施例,该机器优选地包含数据优先化单元,该数据优先化单元适于基于由有源部件获取的数据来计算优先级。通常,优选的是,优先级被存储在有源部件的数据中和/或根据有源部件的数据被存储。
根据进一步的实施例,该机器优选地包含连接,该连接提供有源部件到机器外部的数据存储装置或分布式数据库的数据流(优选地包含无线数据流)的中继,其中该连接适于在不对机器内的数据流进行处理的情况下就中继数据流,从而不包括加密过程和确保数据安全性的过程(例如生成密码校验和)。
根据进一步的实施例,该机器优选地包含接口,该接口适于将由有源部件收集的数据传输给运输介质。这种运输介质的示例是U盘、CD、DVD或类似的介质。通常,优选的是,数据以加密的形式被存储在运输介质上。在此背景下,优选的是,接口包含对要被存储在运输介质上的数据进行加密的装置,或者被连接该装置。这种运输介质的使用提供了防止制造装置一致连接到作为可能的网络攻击目标的中央网络的可能性。本文中,所获取的数据可以被分批运输到分布式数据库。这种接口也可以是备选的第二连接的一部分,以使得即使主要的第二连接被损坏,也能够获取对应数据。
根据另一个方面,本发明涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品适于控制发明性有源部件。
根据另一个方面,本发明涉及一种用于提供发明性计算机程序产品的装置,其中该装置存储计算机程序产品和/或提供计算机程序产品以供进一步使用。
图1示出了发明性产品1的示例性用途的示意图。所述产品1是燃气涡轮机的动叶并已使用增材制造来生产,并且包含有源部件,该有源部件例如连接到传感器、GPS模块、无线接口和能量源。本文中,所述有源部件适于将数据发送给分布式数据库2和从所述分布式数据库接收数据。
所述产品1被包括在机器8中,该机器8是燃气涡轮机。本文中,该产品1被连接到配对物7,该配对物提供对应的接口以至少临时建立有源部件与分布式数据库之间的数据连接。虽然该数据连接也可以使用有线连接进行连接,然而在如图所示的示例的情况下,使用无线信号来建立该连接以传输所收集的数据。配对物再次沿着第一连接9将数据传输给作为机器8的一部分的数据存储装置3。根据如图所示的示例,所包括的数据存储装置3适于执行某些步骤,例如执行智能合约6,然而,由有源部件获取的数据仍将被存储在分布式数据库内。为此,沿着第二连接10传输对应数据。
在数据存储装置3或分布式数据库2上执行对应的智能合约6也可以创建信号数据集,该信号数据集包含要被转发给机器8的控件的信息或命令。本文中,这种数据可以沿着第三连接11直接从数据存储装置3发送或沿着第四连接12直接从分布式数据库2发送,或者通过例如将该数据从分布式数据库2传输给数据存储装置3进行间接发送,此后转发该数据。这使得能够采取直接行动并基于最新信息甚至在全球范围内将机器8通知给操作员。
传感器在燃气涡轮机中使用动叶期间提供关于动叶的表面温度的数据。这使得能够监测所述动叶的使用并检测由例如动叶的不正确使用或损坏(例如热障涂层的损坏)造成的异常行为,所述不正确使用或损坏导致动叶的温度分布的改变。将这种数据提供给分布式数据库2使得能够例如分析实际使用并相应地调整维护计划。而且,该数据可以用于在早期阶段检测损坏,以使得在部件严重到要修理之前能够对该部件进行简单修理或甚至防止事故对包含动叶的机器8构成危险。
本文中,有源部件附加地包含操作数据和维护数据,以使得能够轻松访问所需信息,并且附加地使得能够对某些传感器数据进行首次评估。例如,在指定的操作范围之外的传感器值触发了包括要快速处理的优先级的数据流,其中燃气涡轮机中的数据存储装置3根据智能合约6来处理所述数据流。这会导致例如将信号发送给操作员、将对应的数据集发送给分布式数据库、或甚至关闭机器8以防止发生危险情况。可以通过触发进一步动作的智能合约6来再次评估从有源部件发送给分布式数据库2的这种数据集。例如,维修计划可以被调整,或者该维修计划可以触发对应的动作,例如将信息发送给分布式数据库2的操作员以搜索改进的可能性,从而避免未来发生这种情况。
除了在产品1的利用期间的数据之外,如图1中所示的示例的所述有源部件还提供关于所述产品1的位置5的GPS数据,其中所述GPS模块和有源部件由能量源供电。所述GPS数据沿着第五连接13传输,该第五连接包含无线接口和位于对应的存储设施和运输车辆中的对应接口。这使得能够在运输期间直接跟踪产品1的位置,以尤其针对准时使用情况(产品1的按时到达非常重要)来检测问题。例如,为了完成流式发动机的维护,通常仅提供必须保持的小的时间框架。本文中,GPS数据伴有产品1的唯一标识符,以使得能够毫无疑问地进行标识。
仅出于解释的目的进一步详细地描述了本发明。然而,本发明将不被理解为受限于这些实施例,因为这些实施例表示提供解决特定问题或满足特定需求的附加益处的实施例。保护的范围应被理解为仅由所附权利要求书来限制。
Claims (15)
1.一种使用增材制造所制造的产品(1),其中所述产品(1)包含一个有源部件,
其中所述有源部件适于监测或控制对所述部件的使用,
其中所述有源部件适于将数据发送给一个分布式数据库和/或从一个分布式数据库接收数据。
2.根据权利要求1所述的产品(1),其中所述有源部件被连接到被包含在所述产品(1)中的一个传感器。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件被连接到一个能量源,其中所述能量源适于至少临时为所述有源部件供电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的产品(1),其中所述产品(1)是一个流式发动机的一部分,并且选自由以下项组成的组:多个热屏蔽件、多个动叶、多个静叶、多个燃烧器和一个燃烧器的多个部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件适于监测所述产品(1)的完整性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件适于存储维护数据、操作数据或多个智能合约(6)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件适于将在所述产品(1)中获取的数据和所述产品(1)的一个唯一标识符发送给一个数据存储装置(3)或分布式数据库。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的产品(1),其中所述产品(1)包含一个数据优先化单元,所述数据优先化单元适于基于由所述有源部件获取的数据来计算一个优先级。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件被连接到被包含在所述产品(1)中的一个无线接口。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的产品(1),其中所述有源部件包含所述产品(1)的一个唯一标识符、一个密钥、安全数据、通信数据和/或以下数据,即,所述数据使得能够访问一个数据存储装置(3)或分布式数据库(2)以取回例如操作数据、多个智能合约(6)或安全数据之类的数据。
11.一种套件,所述套件包含根据权利要求1至10中任一项所述的产品(1)和一个配对物,其中所述配对物适于被包括在一个制造机器中,
其中所述配对物包含一个接口,
其中所述接口适于在一个数据连接被引入到所述制造机器中时被连接到所述数据连接并且适于提供与所述产品(1)的所述有源部件的数据交换。
12.一种制造根据权利要求1至11中任一项所述的产品(1)的方法,其中所述多种方法包含以下多个步骤:
a)获取一个经修改的制造模型,其中通过在所述制造模型中包括一个有源部件来创建所述经修改的制造模型,
b)基于一个经修改的制造模型来制造一个产品(1)。
13.一种机器(8),更优选地一种流式发动机,所述机器包含根据权利要求1至10中任一项所述的产品(1)或根据权利要求11所述的套件的至少一部分。
14.一种计算机程序产品(1),所述计算机程序产品适于控制根据权利要求1至12中任一项所述的有源部件。
15.一种用于提供根据权利要求14所述的计算机程序产品(1)的装置,其中所述装置存储所述计算机程序产品(1)和/或提供所述计算机程序产品(1)以供进一步使用。
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