CN113950685A - 用于分析机电系统的方法、结构、设备、计算机程序和计算机可读存储介质 - Google Patents

用于分析机电系统的方法、结构、设备、计算机程序和计算机可读存储介质 Download PDF

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CN113950685A CN202080041922.0A CN202080041922A CN113950685A CN 113950685 A CN113950685 A CN 113950685A CN 202080041922 A CN202080041922 A CN 202080041922A CN 113950685 A CN113950685 A CN 113950685A
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Abstract

本发明涉及一种用于分析具有一个或多个机电部件的机电系统的方法，在其中提供结构数据。所述结构数据代表网络的预定结构。所述结构具有多个层(11、12、13、14、15、16、17、18、19)并且各层分别代表机电系统的一个技术域。根据关于机电系统和预定结构的多个输入数据生成一个多层网络(20)形式的模型。所述多层网络包括多个节点(110、120、130、140、150、160、170、180、190)和分别位于两个节点之间的多个连接(300)。所述多个节点(110‑190)中的每个节点被分配给所述多个层(11‑19)之一。根据多层网络(20)分析机电系统。

Description

用于分析机电系统的方法、结构、设备、计算机程序和计算机 可读存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于分析机电系统的方法。本发明还涉及一种用于分析机电系统的网络的结构。本发明还涉及一种用于分析机电系统的设备。本发明还涉及用于分析机电系统的计算机程序和计算机可读存储介质。
背景技术
由于机电系统越来越复杂，对这些系统进行有针对性的维护和维修变得越来越困难。
发明内容
本发明所基于的任务有助于对机电系统的简单且高效的分析。
所述任务通过独立专利权利要求的特征解决。有利的实施方式是从属权利要求的特征。
根据第一方面，本发明的特征在于一种用于分析具有一个或多个机电部件的机电系统的方法。
根据第一方面，提供结构数据，所述结构数据代表网络的预定的结构。所述结构具有多个层并且各层分别代表机电系统的一个技术域。根据关于机电系统和预定的结构的多个输入数据生成一个多层网络形式的模型。所述多层网络包括多个节点和分别位于两个节点之间的多个连接。所述多个节点中的每个节点被分配给所述多个层之一。根据多层网络分析机电系统。
由此可以多层网络的形式以简化并且可高效获得的方式显示机电系统的功能、所述功能的故障及其对机电系统的影响的关系。此外，由此可识别和分析机电系统不同技术域之间的关系。这例如可为每个单独的诊断或维修情况显著节省时间和成本。此外，在机电系统的开发阶段、例如在鲁棒的诊断措施和/或诊断设计等的开发方面对机电系统的分析是有利的。
机电系统尤其是复杂的机电系统、如车辆。车辆优选是单车辙或多车辙机动车(如轿车、卡车、运输车、摩托车)。由此产生在本文件的范围中明确描述的若干优点以及技术人员可理解的若干其它优点。尤其是当应用于高度或全自动行驶车辆时，可产生特别大的优势。作为替代方案，车辆可以是飞机或船只，该方法按意义应用于飞机或船只。
预定的结构尤其是具有至少两层。
多层网络设计用于将基于域的开发知识在信息网络中相互连接，使得可使用作用链和公差链，以便例如找到故障的原因。
关于机电系统的多个输入数据可由(巨大的、能计算的)矩阵提供，这些矩阵以联网和编码的方式包含多个输入数据。矩阵表示能高效地对多个输入数据进行机器处理，以便对机电系统进行分析。多层网络形式的模型的生成允许对多个输入数据进行手动和/或自动(进一步或中间)处理，以达到希望的质量并进一步优化分析。
输入数据可基于来自机电系统的开发过程或运行的各种数据。
输入数据包括：配置用于定义一个或多个故障状态的故障数据，和/或配置用于定义一个或多个测量值的测量值数据，和/或配置用于定义一个或多个症状的观察数据，和/或配置用于定义一个或多个接口的接口数据，优选地，所述一个或多个接口配置用于连接来自机电系统各技术域的数据，和/或配置用于定义一个或多个维修措施的维修数据，和/或配置用于定义一个或多个设计特征的设计数据，优选地，所述一个或多个设计特征配置用于映射或者说表现一个或多个结构特征，和/或配置用于定义一个或多个维护措施的维护数据，优选地，所述一个或多个维护措施配置用于将一个或多个故障状态与一个或多个维修措施关联，和/或配置用于定义一个或多个软件状态的软件数据，优选地，所述一个或多个软件状态配置用于将一个或多个故障状态与一个或多个测量值关联，和/或来自机电系统的信号和/或功能分析的数据。
所述多个连接中的每个连接代表一个节点与另一个节点的关系。例如将一个症状与一个故障图像连接起来，如果该症状以某种方式与该故障图像关联。没有关联(例如“车辆颜色”与“热度发展”)则可通过相应缺失的连接或相应连接的相应权重来表现。
来自开发过程的数据例如包括：诊断故障代码(DTC)/“健康指示器”列表(如故障数据)包含可能出现的故障存储器和可能的测量值的列表。所谓的控制器描述文件(SGBD)包含对如下情况的描述，即，在控制器上对哪些诊断信息在哪里以及如何编码的描述。DTC涉及尤其是与环境条件有关的故障存储器描述并显示故障的存在(或不存在)；此外，HI可显示故障程度。服务说明(如维护数据)包含在解决除测试计划之外需要在短时间内处理的问题时服务的处理方法。测试计划(例如包含在维护数据中)可被理解为与服务说明基本上类似，但已经存储在诊断测试仪中。电路图(如设计数据)包含电气连接和引脚(例如引脚分配、引脚输出)，它们可与电路中的故障一样显示在多层网络中。机械设计数据包含零件之间的机械连接及其公差。基于此，平衡方程(Bilanzierungsgleichung)中的错误可显示在多层网络中。故障模式和影响分析(FMEA)/故障树(如故障数据)包含尤其是机械故障对可观察症状的影响并且可直接显示为多层网络中的连接。FMEA通常具有机械性质，而故障树(FTA)通常基于E/E故障。软件文档(如软件数据)涉及错误信号对可观察症状的影响并且可与FMEA类似地使用。
多层网络例如以Neo4J格式被存储在优选图形结构中以用于进一步处理。
对机电系统的分析例如可确定哪个机电部件与哪个DTC(诊断结果)具有关系，和/或哪些错误图像没有被诊断出来，和/或当机电系统具有预定的系统特性时，DTC发生的频率等。
对机电系统的分析例如可生成多层网络的子网络。
根据一种可选的实施方式，所述多个连接中的每个连接包括以下连接参数中的一个或多个：第一值设计用于定义相应连接是否是定向连接。如果相应连接是定向连接，则连接参数包括第二值。第二值设计用于定义相应连接的方向。该方向可采用两个单向值和一个双向值中的一个。第三值设计用于定义相应连接是否是加权连接。如果相应连接是加权连接，则连接参数包括第四值。第四值设计用于定义相应连接的权重。
由此可简单、高效且准确地表现分别在两个节点之间的关系。此外，由此还可将机电系统的技术域关联起来。
例如权重具有介于0％和100％之间的值。附加或替代地，所述一个或多个连接参数包括设计用于定义相应连接的文本信息。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有部件层。分配给所述部件层的相应节点包括一个或多个部件属性并且代表相应机电部件及其机电作用方式。所述部件层代表相应机电部件之间的关系。
部件层代表机电系统的第一技术域，第一技术域包括所述一个或多个机电部件及其相应的机电作用方式以及相应机电部件之间的关系。
由此，可简单且高效地分析第一技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
所述一个或多个部件属性包括：例如通过分配唯一的数字和/或字母序列来唯一标识相应节点的标识属性，和/或将相应节点标记为机电部件的类型属性，和/或代表相应节点的文本形式的名称属性，和/或故障率和/或故障概率和/或机电部件的成本值或类似属性。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有功能层。分配给所述功能层的相应节点包括一个或多个功能属性并且代表机电系统的相应功能。所述功能层代表相应功能之间的功能过程。如果多层网络具有部件层，则分别在分配给功能层的节点和分配给部件层的节点之间的相应连接代表：由功能层的相应节点所代表的相应功能由部件层的相应节点所代表的相应机电部件执行。
功能层代表机电系统的第二技术域，第二技术域包括相应的功能和机电系统的相应功能之间的功能过程的表示。
由此，可简单且高效地分析第二技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
相应的功能包括机电系统的硬件和/或软件功能和/或相应机电部件的硬件和/或软件功能。
相应功能之间的功能过程包括布尔代数的运算、尤其是通过运算符“AND”和/或“OR”等的运算。
所述一个或多个功能属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为机电系统的功能的类型属性，和/或名称属性，和/或故障率和/或故障概率和/或代表相应功能相对于机电系统其它功能的权重的加权属性和/或代表相应功能属于机电系统的哪个系统级别的系统级别属性或类似属性。机电系统的系统级别可以是“驱动装置”和/或“扭矩控制器”和/或“扭矩转换器”或类似物。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有故障层。分配给所述故障层的相应节点包括一个或多个故障属性并且代表关于相应机电部件的相应功能的相应故障状态。所述故障层代表相应故障状态之间的关系。如果多层网络具有功能层，则分配给故障层的节点和分配给功能层的节点之间的相应连接代表：由故障层的相应节点所代表的相应故障状态被分配给由功能层的相应节点所代表的相应功能。
故障层代表机电系统的第三技术域，第三技术域包括相应的故障状态和关于所述一个或多个机电部件的功能的相应故障状态之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第三技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
所述一个或多个故障属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为机电系统的故障状态的类型属性，和/或名称属性，和/或代表相应故障状态发生的概率值的发生概率或类似属性。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有诊断层。分配给所述诊断层的相应节点包括一个或多个诊断属性并且代表机电系统的相应诊断结果。所述诊断层代表相应诊断结果之间的关系。如果多层网络具有故障层，则分配给诊断层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由诊断层的相应节点所代表的相应诊断结果与由故障层的相应节点所代表的相应故障状态的识别相关。
诊断层代表机电系统的第四技术域，第四技术域包括相应诊断结果和机电系统的相应诊断结果之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第四技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
诊断结果可包括故障图像，如显示故障存在或不存在的DTC(例如是二元的、即“是”/“否”、“存在”/“不存在”)或可表现部件状态(例如表示“系统正常”/“系统改变”/“严重故障”的绿色/黄色/红色)的所谓的“健康指示器”(HI)。不同之处在于，DTC代表二元故障状态，而HI则构成连续的故障程度测量仪，其可表现故障程度(并且例如可包括一个或多个测量值)。
如果相应的诊断结果包括DTC，则所述一个或多个诊断属性包括：标识属性和/或发现程度和/或代表根据诊断结果确定的维修成本金额的维修成本属性或类似属性。
如果相应的诊断结果包括HI，则所述一个或多个诊断属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为HI的类型属性，和/或名称属性，和/或代表相应诊断结果属于机电系统的哪个系统级别的系统级别属性或类似属性。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有症状层。分配给所述症状层的相应节点包括一个或多个症状属性并且代表机电系统的相应症状。所述症状层代表相应症状之间的关系。如果多层网络具有故障层，则分配给症状层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由症状层的相应节点所代表的相应症状与由故障层的相应节点所代表的相应故障状态的识别相关。
症状层代表机电系统的第五技术域，第五技术域包括相应症状以及机电系统的相应症状之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第五技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
症状代表关于机电系统的相应特征和/或征兆。例如症状是机电系统具有功率损失和/或出现故障消息和/或无法选择行驶速度级和/或出现声音异常、如嘎嘎声或类似情况。
所述一个或多个症状属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为机电系统的症状的类型属性，和/或名称属性或类似属性。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有系统特性层。分配给所述系统特性层的相应节点包括一个或多个系统特性属性并且代表机电系统的相应系统特性。所述系统特性层代表相应系统特性之间的关系。如果多层网络具有故障层，则分配给系统特性层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由系统特性层的相应节点所代表的相应系统特性与由故障层的相应节点所代表的相应故障状态的识别相关。
系统特性层代表机电系统的第六技术域，第六技术域包括相应的系统特性和机电系统的相应系统特性之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第六技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
系统特性例如是机电系统的某种变体和/或某种型号和/或机电系统具有的某些机电部件和/或机电系统的生产期和/或机电系统的颜色或类似特性。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有环境层。分配给所述环境层的相应节点包括一个或多个环境属性并且代表机电系统在其中运行的环境的相应特性。所述环境层代表环境的相应特性之间的关系。如果多层网络具有故障层，则分配给环境层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由环境层的相应节点所代表的环境的相应特性与由故障层的相应节点所代表的相应故障状态的识别相关。
环境层代表机电系统的第七技术域，第七技术域包括环境的相应特性以及环境的相应特性之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第七技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
所述一个或多个环境属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为环境的相应特性的类型属性，和/或名称属性或类似属性。
环境代表机电系统在其中运行的地理区域。
环境特性例如是地理区域的特征值、温度范围和/或环境温度或类似值。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有系统使用层。分配给所述系统使用层的相应节点包括一个或多个系统使用属性并且代表机电系统的相应运行模式。所述系统使用层代表机电系统的相应运行模式之间的关系。如果多层网络具有故障层，则分配给系统使用层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由系统使用层的相应节点所代表的相应运行模式与由故障层的相应节点所代表的相应故障状态的识别相关。
系统使用层代表机电系统的第八技术域，第八技术域包括机电系统的相应运行模式以及机电系统的相应运行模式之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第八技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
运行模式也可称为机电系统的使用方式。
运行模式代表关于机电系统用户的信息，例如在车辆情况下例如是驾驶员档案，和/或关于机电系统如何被使用的信息，例如车辆主要是在短距离上还是在高速公路上运行或类似信息。
根据另一种可选的实施方式，所述多层网络具有说明层(Anleitungsschicht或者说指导层)。分配给所述说明层的相应节点包括一个或多个说明属性并且代表用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明。所述说明层代表用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明之间的关系。如果多层网络具有部件层，则分配给说明层的节点和分配给部件层的节点之间的相应连接代表：由部件层的相应节点所代表的相应机电部件与根据由说明层的相应节点所代表的说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。如果多层网络具有功能层，则分配给说明层的节点和分配给功能层的节点之间的相应连接代表：由功能层的相应节点所代表的相应功能与根据由说明层的相应节点所代表的说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。如果多层网络具有故障层，则分配给说明层的节点和分配给故障层的节点之间的相应连接代表：由故障层的相应节点所代表的相应故障状态与根据由说明层的相应节点所代表的说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。如果多层网络具有诊断层，则分配给说明层的节点和分配给诊断层的节点之间的相应连接代表：由诊断层的相应节点所代表的相应诊断结果与根据由说明层的相应节点所代表的说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。如果多层网络具有环境层，则分配给说明层的节点和分配给环境层的节点之间的相应连接代表：由环境层的相应节点所代表的环境的相应特性与根据由说明层的相应节点所代表的说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
说明层代表机电系统的第九技术域，第九技术域包括用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明以及用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明之间的关系的表示。
由此，可简单且高效地分析第九技术域并将其与机电系统的其它技术域相关联。
用于机电系统的故障排除和/或分析的说明例如包括测试计划和/或测试计划的结果。
所述一个或多个说明属性包括：标识属性和/或将相应节点标记为用于机电系统的故障排除和/或分析的说明的类型属性，和/或名称属性或类似属性。
根据第二方面，本发明的特征在于一种用于分析机电系统的网络的结构。所述结构具有多个层。各层分别代表机电系统的一个技术域。所述多个层包括结合根据第一方面的上述方法描述的一个或多个层。
根据第三方面，本发明的特征在于一种用于分析机电系统的设备。所述设备构造用于实施根据第一方面的用于分析机电系统的方法。
根据第四方面，本发明的特征在于一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行根据第一方面的用于分析机电系统的方法。
根据第五方面，本发明的特征在于一种计算机可读存储介质，在其上存储有根据第四方面的计算机程序。
第一方面的可选实施方式也可相应地存在于其它方面中并具有相应的效果。
附图说明
下面参照示意图详细阐述本发明的实施例。附图如下：
图1示出用于分析机电系统的程序的流程图；
图2示出用于分析机电系统的网络的结构的示例性图示；
图3示出多层网络的第一种示例性图示；
图4示出多层网络的第二种示例性图示；和
图5示出多层网络的第三种示例性图示。
具体实施方式
在所有附图中，相同结构或功能的元件以相同的附图标记表示。
图1示出用于分析机电系统的程序的流程图。
该程序尤其是可由一种设备执行。该设备为此尤其是具有计算单元、程序和数据存储器以及例如一个或多个通信接口。程序和数据存储器和/或计算单元和/或通信接口可构造在一个结构单元中和/或分布在多个结构单元上。
该设备也可被称为用于分析机电系统的设备。
为此，尤其是将程序存储在设备的程序和数据存储器中。
程序在步骤S101中开始，在该步骤中必要时可初始化变量。
在步骤S103中提供结构数据。结构数据代表网络的预定结构10(参见图2)。结构10具有多个层11、12、13、14、15、16、17、18、19并且各层10-19分别代表机电系统的一个技术域。
在步骤S105中，根据关于机电系统和预定结构的多个输入数据生成一个多层网络(参见图3)形式的模型20。多层网络20包括多个节点110、120、130、140、150、160、170、180、190和分别位于两个节点110-190之间的多个连接300。所述多个节点中的每个节点110-190被分配给多个层11-19之一。
可选地，所述多个连接300中的每个连接包括以下连接参数中的一个或多个连接参数：第一值设计用于定义相应连接是否是定向连接。如果相应连接是定向连接，则连接参数包括第二值。第二值设计用于定义相应连接的方向。该方向优选可采用两个单向值和一个双向值中的一个。第三值设计用于定义相应连接是否是加权连接。如果相应连接是加权连接，则连接参数包括第四值。第四值设计用于定义相应连接的权重。
在步骤S107中，根据多层网络分析机电系统。
作为步骤S107的替代或补充，多层网络20例如以Neo4J格式被存储在图形结构中以用于进一步处理。
在步骤S109中该程序结束并且必要时可在步骤S101中再次开始。
图2示出用于分析机电系统的网络的结构10的示例性图示。机电系统具有与根据图1的机电系统相同的特性。结构10具有多个层11-19。各层11-19分别代表机电系统的一个技术域。所述多个层11-19包括：
代表机电系统的第一技术域的部件层11，第一技术域包括所述一个或多个机电部件及其相应的机电作用方式以及相应机电部件之间的关系。
代表机电系统的第二技术域的功能层12，第二技术域包括相应的功能和机电系统的相应功能之间的功能过程的表示。
代表机电系统的第三技术域的故障层13，第三技术域包括关于相应机电部件的相应功能的相应故障状态以及关于所述一个或多个机电部件的功能的相应故障状态之间的关系的表示。
代表机电系统的第四技术域的诊断层14，第四技术域包括机电系统的相应诊断结果和机电系统的相应诊断结果之间的关系的表示。
代表机电系统的第五技术域的症状层15，第五技术域包括机电系统的相应症状以及机电系统的相应症状之间的关系的表示。
代表机电系统的第六技术域的系统特性层16，第六技术域包括机电系统的相应系统特性和机电系统的相应系统特性之间的关系的表示。
代表机电系统的第七技术域的环境层17，第七技术域包括机电系统在其中运行的环境的相应特性以及环境的相应特性之间的关系的表示。
代表机电系统的第八技术域的系统使用层18，第八技术域包括机电系统的相应运行模式以及机电系统的相应运行模式之间的关系的表示。
代表机电系统的第九技术域的说明层19，第九技术域包括用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明以及用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明之间的关系的表示。
图3示出多层网络20的第一种示例性图示。多层网络20具有与根据图2的结构10相同的层11-19。多层网络20包括多个节点110-190以及分别位于两个节点110-190之间的多个连接300。节点110分配给层11。节点120分配给层12。节点130分配给层13。节点140分配给层14。节点150分配给层15。节点160分配给层16。节点170分配给层17。节点180分配给层18。节点190分配给层19。多个连接300具有与根据图1的多个连接相同的特性。与所示网络20不同，也可将一个以上的节点110-190分配给各层11-19中的单个层(参见基于图4、5的示例性图示)。
分配给功能层12的节点120和分配给部件层11的节点110之间的连接代表功能层12的相应节点120所代表的相应功能由部件层11的相应节点110所代表的相应机电部件执行。
分配给故障层13的节点130和分配给功能层12的节点120之间的连接代表故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态被分配给由功能层12的相应节点120所代表的相应功能。
分配给诊断层14的节点140和分配给故障层13的节点130之间的连接代表诊断层14的相应节点140所代表的相应诊断结果与由故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态的识别相关。
分配给诊断层14的节点140和分配给功能层12的节点120之间的连接代表诊断层14的相应节点140所代表的相应诊断结果与功能层12的相应节点120所代表的相应功能的诊断相关。
分配给症状层15的节点150和分配给故障层13的节点130之间的连接代表症状层15的相应节点150所代表的相应症状与由故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态的识别相关。
分配给系统特性层16的节点160和分配给故障层13的节点130之间的连接代表系统特性层16的相应节点160所代表的相应系统特性与由故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态的识别相关。
分配给环境层17的节点170和分配给故障层13的节点130之间的连接代表环境层17的相应节点170所代表的环境的相应特性与由故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态的识别相关。
分配给系统使用层18的节点180和分配给故障层13的节点130之间的连接代表系统使用层18的相应节点180所代表的相应运行模式与由故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态的识别相关。
分配给说明层19的节点190和分配给部件层11的节点110之间的连接代表部件层11的相应节点110所代表的相应机电部件与根据由说明层19的相应节点190所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
分配给说明层19的节点190和分配给功能层12的节点120之间的连接代表功能层12的相应节点120所代表的相应功能与根据由说明层19的相应节点190所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
分配给说明层19的节点190和分配给故障层13的节点130之间的连接代表故障层13的相应节点130所代表的相应故障状态与根据由说明层19的相应节点190所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
分配给说明层19的节点190和分配给诊断层14的节点140之间的连接代表诊断层14的相应节点140所代表的相应诊断结果与根据由说明层19的相应节点190所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
分配给说明层19的节点190和分配给环境层17的节点170之间的连接代表环境层17的相应节点170所代表的环境的相应特性与根据由说明层190的相应节点19所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
图4示出多层网络20的第二种示例性图示。多层网络20具有与根据图3的多层网络20相同的特性。多层网络20的第二种示例性图示示出多层网络20的所述多个层11-19的第一子集，该第一子集包括部件层11、功能层12和诊断层14。根据第二种示例性图示，多层网络20包括以下节点和连接：
节点110-1分配给部件层11并且代表第一机电部件及其机电作用方式。节点110-2分配给部件层11并且代表第二机电部件及其机电作用方式。节点110-3分配给部件层11并且代表第三机电部件及其机电作用方式。分配给部件层11的节点110-1至110-3包括一个或多个部件属性。
节点120-1分配给功能层12并且代表机电系统的第一功能。节点120-2分配给功能层12并且代表机电系统的第二功能。节点120-3分配给功能层12并且代表机电系统的第三功能。节点120-4分配给功能层12并且代表机电系统的第四功能。节点120-5分配给功能层12并且代表机电系统的第五功能。分配给功能层12的节点120-1至120-5包括一个或多个功能属性。
节点140-1分配给诊断层14并且代表机电系统的第一诊断结果，第一诊断结果包括第一DTC。节点140-2分配给诊断层14并且代表机电系统的第二诊断结果，第二诊断结果包括第二DTC。节点140-3分配给诊断层14并且代表机电系统的第三诊断结果，第三诊断结果包括第三DTC。节点140-4分配给诊断层14并且代表机电系统的第四诊断结果，第四诊断结果包括第四DTC。节点140-5分配给诊断层14并且代表机电系统的第五诊断结果，第五诊断结果包括第一HI。节点140-6分配给诊断层14并且代表机电系统的第六诊断结果，第六诊断结果包括第二HI。节点140-7分配给诊断层14并且代表机电系统的第七诊断结果，第七诊断结果包括第三HI。
连接300-1代表第一功能由第一机电部件执行。连接300-2代表第二功能由第二机电部件执行。连接300-3代表第三功能由第二机电部件执行。连接300-4代表第五功能由第三机电部件执行。
连接300-5代表第一机电部件的第一功能对第二机电部件的第二功能具有机械作用。连接300-6代表第二机电部件的第二功能对第一机电部件的第一功能具有机械作用。连接300-7代表第二机电部件的第三功能对第二机电部件的第二功能具有机械作用。连接300-8代表第四机电部件的第四功能对第二机电部件的第三功能具有电作用。连接300-9代表第三机电部件的第五功能对第二机电部件的第三功能具有电作用。
连接300-10代表第一HI分配给第一功能。连接300-11代表第一DTC分配给第一功能。连接300-12代表第二DTC分配给第二功能。连接300-13代表第三DTC分配给第二功能。连接300-14代表第二HI分配给第三功能。连接300-15代表第四DTC分配给第四功能事实。连接300-16代表第三HI分配给第五功能。连接300-17代表代表第一DTC与第一症状和第二DTC有关。连接300-18代表第三DTC与第二症状和第二DTC有关。
连接300-1到300-18具有与根据图1的多个连接相同的特性。
图5示出多层网络20的第三种示例性图示。多层网络20具有与根据图3的多层网络20相同的特性。多层网络20的第三种示例性图示示出多层网络20的所述多个层11-19的第二子集，该第二子集包括诊断层14、症状层15和系统特性层16。根据第三种示例性图示，多层网络20包括节点140-1、140-2、140-3、140-4、140-5、140-6、150-1、150-2、150-3、150-4、150-5、150-6、160-1、160-2、160-3、160-4、160-5和160-6以及多个连接300。多个连接300具有与根据图1的多个连接相同的特性。节点140-1至140-6分配给诊断层14。节点150-1至150-6分配给症状层。节点160-1至160-6分配给系统特性层。
多层网络20的多个节点和连接可结合具体值而综合成一故障图像。
为清楚起见，根据图3至5所示的多层网络20分别是用于分析机电系统的多层网络的高度简化的图示。在实践中，多层网络20可包括数千个节点(例如故障状态、症状等)和数千个连接(例如加权或设有灵敏度的连接，例如相应症状与相应故障状态的连接)。多层网络20的显示示例性地局限于所选节点和连接，以便清楚地说明关系和机制。用于分析机电系统的网络的结构和/或多层网络20也可具有比相应示例中更多或更少的层。

Claims (15)

1.用于分析具有一个或多个机电部件的机电系统的方法，其中，
-提供结构数据，所述结构数据代表网络的预定的结构(10)，所述结构(10)具有多个层(11、12、13、14、15、16、17、18、19)并且各层分别代表机电系统的一个技术域，
-根据关于机电系统和预定的结构(10)的多个输入数据生成一个多层网络(20)形式的模型，所述多层网络包括多个节点(110、120、130、140、150、160、170、180、190)和分别位于两个节点之间的多个连接(300)，所述多个节点(110-190)中的每个节点被分配给所述多个层(11-19)之一，并且
-根据多层网络(20)分析机电系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个连接(300)中的每个连接包括以下连接参数中的一个或多个：
-设计用于定义相应连接是否是定向连接的第一值，
-如果相应连接是定向连接，则包括设计用于定义相应连接的方向的第二值，该方向优选能采用两个单向值和一个双向值中的一个，
-设计用于定义相应连接是否是加权连接的第三值，以及
-如果相应连接是加权连接，则包括设计用于定义相应连接的权重的第四值。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有部件层(11)，其中，
-分配给所述部件层(11)的相应节点(110)包括一个或多个部件属性并且代表相应机电部件及相应机电部件的机电作用方式，并且
-所述部件层(11)代表相应机电部件之间的关系。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有功能层(12)，其中
-分配给所述功能层(12)的相应节点(120)包括一个或多个功能属性并且代表机电系统的相应功能，
-所述功能层(12)代表相应功能之间的功能过程，并且
-如果多层网络(20)具有部件层(11)，则分别在分配给功能层(12)的节点(120)和分配给部件层(11)的节点(110)之间的相应连接代表：由功能层(12)的相应节点(120)所代表的相应功能由部件层(11)的相应节点(110)所代表的相应机电部件执行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有故障层(13)，其中，
-分配给所述故障层(13)的相应节点(130)包括一个或多个故障属性并且代表关于相应机电部件的相应功能的相应故障状态，
-所述故障层(13)代表相应故障状态之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有功能层(12)，则分别在分配给故障层(13)的节点(130)和分配给功能层(12)的节点(120)之间的相应连接代表：由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态被分配给由功能层(12)的相应节点(120)所代表的相应功能。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有诊断层(14)，
-分配给所述诊断层(14)的相应节点(140)包括一个或多个诊断属性并且代表机电系统的相应诊断结果，
-所述诊断层(14)代表相应诊断结果之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给诊断层(14)的节点(140)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由诊断层(14)的相应节点(140)所代表的相应诊断结果与由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态的识别相关。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有症状层(15)，其中，
-分配给所述症状层(15)的相应节点(150)包括一个或多个症状属性并且代表机电系统的相应症状，
-所述症状层(15)代表相应症状之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给症状层(15)的节点(150)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由症状层(15)的相应节点(150)所代表的相应症状与由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态的识别相关。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有系统特性层(16)，其中，
-分配给所述系统特性层(16)的相应节点(160)包括一个或多个系统特性属性并且代表机电系统的相应系统特性，
-所述系统特性层(16)代表相应系统特性之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给系统特性层(16)的节点(160)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由系统特性层(16)的相应节点(160)所代表的相应系统特性与由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态的识别相关。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有环境层(17)，其中，
-分配给所述环境层(17)的相应节点(170)包括一个或多个环境属性并且代表机电系统在其中运行的环境的相应特性，
-所述环境层(17)代表环境的相应特性之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给环境层(17)的节点(170)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由环境层(17)的相应节点(170)所代表的环境的相应特性与由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态的识别相关。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有系统使用层(18)，其中，
-分配给所述系统使用层(18)的相应节点(180)包括一个或多个系统使用属性并且代表机电系统的相应运行模式，
-所述系统使用层(18)代表机电系统的相应运行模式之间的关系，并且
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给系统使用层(18)的节点(180)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由系统使用层(18)的相应节点(180)所代表的相应运行模式与由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态的识别相关。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层网络(20)具有说明层(19)，其中，
-分配给所述说明层(19)的相应节点(190)包括一个或多个说明属性并且代表用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明，
-所述说明层(19)代表用于机电系统的故障排除和/或分析的相应说明之间的关系，
-如果多层网络(20)具有部件层(11)，则分别在分配给说明层(19)的节点(190)和分配给部件层(11)的节点(110)之间的相应连接代表：由部件层(11)的相应节点(110)所代表的相应机电部件与根据由说明层(19)的相应节点(190)所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关，
-如果多层网络(20)具有功能层(12)，则分别在分配给说明层(19)的节点(190)和分配给功能层(12)的节点(120)之间的相应连接代表：由功能层(12)的相应节点(120)所代表的相应功能与根据由说明层(19)的相应节点(190)所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关，
-如果多层网络(20)具有故障层(13)，则分别在分配给说明层(19)的节点(190)和分配给故障层(13)的节点(130)之间的相应连接代表：由故障层(13)的相应节点(130)所代表的相应故障状态与根据由说明层(19)的相应节点(190)所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关，
-如果多层网络(20)具有诊断层(14)，则分别在分配给说明层(19)的节点(190)和分配给诊断层(14)的节点(140)之间的相应连接代表：由诊断层(14)的相应节点(140)所代表的相应诊断结果与根据由说明层(19)的相应节点(190)所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关，并且
-如果多层网络(20)具有环境层(17)，则分别分配给说明层(19)的节点(190)和分配给环境层(17)的节点(170)之间的相应连接代表：由环境层(17)的相应节点(170)所代表的环境的相应特性与根据由说明层(19)的相应节点(190)所代表的相应说明进行的对机电系统的故障排除和/或分析相关。
12.用于分析机电系统的网络的结构(10)，所述结构具有多个层(11、12、13、14、15、16、17、18、19)并且各层(11-19)分别代表机电系统的一个技术域，所述多个层(11-19)包括根据权利要求3至11所述的一个或多个层。
13.设备，其构造用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
14.计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
15.计算机可读存储介质，在其上存储有根据权利要求14所述的计算机程序。
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