CN114981196A - 用于对安装在人员运送设备中的部件进行数字化归档和模拟的方法 - Google Patents

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CN114981196A CN202180009599.3A CN202180009599A CN114981196A CN 114981196 A CN114981196 A CN 114981196A CN 202180009599 A CN202180009599 A CN 202180009599A CN 114981196 A CN114981196 A CN 114981196A
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Abstract

本发明涉及一种借助检测装置201对人员运送设备11进行数字化归档和模拟的方法151。借助检测装置201的工具WZ安装连接部件VE,其中,通过检测装置201在此在安装期间测量连接部件的位置POS和安装参数EP,以及将这些数据作为安装数据组DS以位置限定的方式填入到映射实体的人员运送设备11的数字替身数据组111中。

Description

用于对安装在人员运送设备中的部件进行数字化归档和模拟 的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对安装在人员运送设备中的部件进行数字化归档和模拟的方法。
背景技术
依照本文件的人员运送设备被设计为自动扶梯、自动人行道或升降机。这些人员运送设备通常用于能够在建筑结构内运送人员或货物。升降机通常连接建筑结构的多个楼层。自动扶梯和倾斜的自动人行道通常连接建筑结构的两个楼层,而水平的自动人行道位于同一楼层上。
对于升降机的情况,在建筑结构内或建筑结构外部,设置有升降机竖井或安装空间,升降机的可移动部件、例如一个或多个升降机轿厢、对重等能够在升降机竖井或安装空间内移动。在此,可移动部件通常借助诸如绳索或皮带等吊具移动,而这些吊具又由借助马达驱动的驱动轮盘移动。此外,也有液压操作的升降机。
除了提到的可移动部件外,升降机的大量固定不动的部件通常布置在升降机竖井中。例如,导轨可以牢固地锚定在升降机竖井中,可移动部件能够以沿着导轨引导的方式移动。通常在升降机竖井的底部设置有缓冲器,以便例如在升降机设备发生故障或缺陷的情况下,防止升降机轿厢猛烈撞击底部。驱动单元设置在升降机竖井的顶部附近或建筑结构的单独机房中,所述驱动单元例如对吊具加以驱动,从而使固定在这些吊具上的可移动部件在升降机竖井内移动。在建筑结构的不同楼层上,在升降机竖井中通常设置有可自动移动的门,所述门可以敞开通往停在确定的楼层的升降机轿厢的通道,一旦升降机轿厢离开该楼层时,可以锁闭该通道。此外,可以在升降机竖井中布置额外的对于安全关键的升降机部件、例如传感器、开关、检测器、紧急制动装置、疏散装置等。升降机由于其尺寸和与建筑结构的紧密连接,而通常被拆解成部件地送入建筑结构中并且在那里安装。换言之,在安装升降机时,升降机并不是作为整体安装到为其设置的安装空间内,而是将其部件装配在升降机竖井内的为此设置的位置,从而在升降机竖井内按顺序构建升降机设备。
自动扶梯具有梯级带,自动人行道具有托板带,可以通过第一进入区域进入并通过第二进入区域离开。在梯级带或托板带的侧向上,设有带绕转扶手带的护栏。此外,还有驱动单元、控制器和必要时作为补充的对于安全关键的部件,例如传感器、开关、探测器和紧急制动装置。所有这些部件都布置在承载结构中和其上,该承载结构至少被支撑在该建筑结构的两个支承部位处。通常的做法是,在制造商车间中,将自动扶梯或自动人行道成套地组装、打包、运送到所设置的使用地点,并且在那里安装到建筑结构中。自动扶梯或自动人行道可以作为一个整体安装到建筑结构中,但是这些人员运送设备通常很长,以至于在制造商车间中经过功能测试后,将人员运送设备分成多个部分,然后将这些部分为发货而打包。但是,根据建筑结构和自动扶梯或自动人行道的设计,也可行的是,这些部件必须被拆解、送货和按顺序装配在建筑结构中。在对自动扶梯和自动人行道进行现代化改造时尤其这样的情况,其中,迄今使用的人员运送设备的承载结构仍在沿用。
机械连接部件(如锚定件、螺栓、夹紧和张紧元件)以及材料连接部件(如粘合点或焊缝)用于装配人员运送设备的部件,其正确的应用在很大程度上依赖于进行应用的装配人员。然而,连接部件的应用质量会对已安装的人员运送设备在其运行平稳性、耐磨性、能耗、噪音排放等方面的质量产生很大影响。
在首次安装人员运送设备时,如有必要,在现有人员运送设备的后续维护或现代化改造期间,许多制造商或运营商通常会随后对人员运送设备的安装在建筑结构中的部件进行检查或最终验收并将结果保存在记录中。这种检查通常至少包括序列号注释和所包含部件的类型以及正确安装的归档。对于人员运送设备的对于安全关键的部件,通常补充地包括证书编号并进行功能测试。
迄今为止,检查或记录过程大多由具有适当资格和认证的装配人员之类的人员手动执行,该人员检查建筑结构中容纳的大量人员运送设备的部件,并将其与额定值进行比较并创建相应的记录。这可能导致人员运送设备的安装和/或维护归档中出现对于安全关键的差错。安装归档中的差错还可能导致大量额外工作以及相关联的更长的停机时间以及稍后进行维护时的更高成本。
专利文献EP3377436B1介绍了一种方法,在该方法中可以自动读出升降机竖井中的升降机部件的运行状态,以便能够记录这些运行状态,并将所述运行状态与额定值进行比较。但是,这种类型的记录记录仅允许与额定值进行初步比较,而没有执行例如在装配差错的情况下必须执行的进一步考虑。此外,每个要安装的部件都必须已经有明确的标识,即使是散装材料,如用作连接部件的螺栓、销钉、销轴、螺母等。这样对连接部件的标识化产生了生产和物流的显著耗费。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提出一种方法和一种检测装置,用于对人员运送设备的已安装部件进行数字化归档,这实现了进一步的考虑并且也更成本低廉。
该目的通过以下介绍的检测装置以及通过需要利用该检测装置执行的、用于对人员运送设备进行数字化归档和模拟的方法来实现。所述检测装置至少具有以下元件:
中央位置分析设备;
至少一个本地位置检测设备;
至少一个可携带的工具,具有用于结合连接部件的位置和由可携带的工具在安装期间已经测得的参数来检测通过可携带的工具安装的连接部件的数据的技术手段;以及
中央数据存储和数据处理单元,用于对人员运送设备进行归档和模拟的参数存储在所述中央数据存储和数据处理单元中。
需要利用该检测装置执行的方法至少具有以下步骤:在工具、至少一个本地位置检测设备、中央位置分析设备和中央数据存储和数据处理单元之间建立通信连接。一旦建立了这样的通信连接,就可以在应用安装的连接部件的从工具经由至少一个本地位置检测设备和中央位置分析设备传输到中央数据存储和数据处理单元的数据的情况下,生成安装数据组。在此情况下,安装数据组包括:所对应的安装的连接部件的至少一个标识符、连接部件的测得的位置和在此由工具测得的安装参数。这些安装数据组被以位置限定的方式填入到映射实体的人员运送设备的数字替身数据组中。由此,实现了在安装参数和受其影响的部件之间的直接关联,这种直接关联首先实现了对安装过程足够精确的、随着安装进展不断增长的归档,并且由此实现了无差错的归档和有说服力的模拟。
当然,在这里也可以检测与连接部件相互连接的和/或与构造在建筑结构上的固定部位连接的部件。在大多数情况下,这些部件已经具有一对一的或者说唯一的可电子检测的标识符、如条形码、二维码、序列号、RFID标签等,也可以通过工具或单独的设备来检测。如有必要,还可以使用工具为部件分配标识符,而这无需以物理的方式在连接部件上固定保持。
由于使用工具对连接部件的位置加以检测,因此还同时限定了与之连接的部件在空间中的确切位置,因此也可以在数字替身数据组中进行相应的填入或适配。
如上所述,为了进行归档和模拟,设置有数字替身数据组。在此,数字替身数据组的生成至少包括以下步骤,优选但不一定严格按照规定的顺序进行:
(i)从特定于客户的配置数据中创建定制数字替身数据组,并且创建具有额定数据的构件模型数据组,额定数据映射了按照额定配置的人员运送设备的部件的特征属性;
(ii)通过测量映射实体的人员运送设备的部件直接在其制造后的特征属性的实际数据,在定制数字替身数据组的基础上创建制造数字替身数据组,并且通过相应的实际数据来替换定制数字替身数据组中的额定数据;以及
(iii)在考虑到由检测装置检测的、作为安装数据组至少映射了针对安装的连接部件的标识符、所述连接部件的测得的位置及其测得的安装参数的数据的情况下,在装配实体的人员运送设备期间通过修改制造数字替身数据组而在制造数字替身数据组的基础上创建并连续更新数字替身数据组。数字替身数据组的创建和连续更新特别是通过将这些安装数据组传输到数字替身数据组,并且相应于这些安装数据组地更新所传输的数据涉及的构件模型数据组的特征属性。此时需要提到的是,所设置的连接部件也作为构件模型数据组映射在数字替身数据组中。
换句话说,数字替身数据组可以在多个子步骤中创建和更新。在此,包含在数据组中的数据可以被逐步细化和精确,从而安装在实体的人员运送设备中的构件的特征属性随着创建过程的进行,在数字替身数据组中所述构件的实际当前配置方面越来越精确地映射,并且随着实体的人员运送设备的装配过程的进行,数字替身数据组在归档和对于模拟所需的数据方面已完成。
也就是说,在装配期间检测到的并填入到数字替身数据组中的安装数据组也可以影响至少一个构件模型数据组的至少一个特征属性,或者必须相应地更新构件模型数据组的该特征属性。如以下结合附图详细解释地,安装数据组通常涉及多个构件模型数据组的多个特征属性。通过模拟,可以借助数字替身数据组中存在的几何关系、基于工具的检测所得的数据来估计每个所涉及的构件模型数据组的每个特征属性的变化,基于物理、机械和材料强度领域来估计构件模型数据组中存储的物理属性以及已知的计算方法。现在,相关构件模型数据组的基于检测到的变化确定的、改变的特征属性能够进行判定:在该部位上的装配是否已足够正确地执行。具体而言,例如,如果螺栓拧得过紧,可能会损坏同样被压缩的塑料缓冲元件。利用由工具测得的、作为安装数据组被传输到数字替身数据组的数据,能够执行相应的模拟。
关于前面的示例,有赖于所介绍的位置检测,在实际的人员运送设备投入运行之前,由于装配差错,必须更换哪个缓冲元件也很清楚。通过这种方式,可以避免在调试过程中可能对其他部件造成的间接损坏。此外,因装配故障而损坏的部件也可能影响在调试之前或期间对人员运送设备进行的设定,例如,这在后续运行期间,可能会导致能耗和磨损增加。
在此,对于所有人员运送设备,对部件的归档和模拟以类似的方式进行,尽管这些人员运送设备被以特定于设备的方式检测。自动扶梯、自动人行道和升降机之间的区别在于数据字段的选择和技术流程的模拟。
换言之,数字替身数据组在安装数据组的数据字段的适当选择方面的适配方案见于,使特定分配的人员运送设备的技术参数映射:针对安装的连接部件、连接部件的安装位置、所测得的安装参数、例如安装连接部件时的拧紧扭矩、其尺寸或尺寸变化等,以及例如在使用相机照片的情况下映射安装的归档,其中,所有这些参数通常由可携带的工具采集或测量。所填入的数据与来自客户特定要求的数据相结合地形成由这些数据组成的构件模型数据组,并且基于制造形成一致地描述人员运送设备的数字替身数据组。
换句话说,归档包括数字替身数据组(数字孪生),具体而言,该数据组特定于设备地尽可能地包括每个所设置的构件或每个部件的所有在设计和生产过程中出现的数据。因此,通过数字替身数据组创建这些数据字段之间的空间和物理关系,这些关系表达并限定了构成人员运送设备的部件或其构件模型数据组的空间布置,其中,相应的数据字段对应于与之相关联的构件模型数据组及其接口。
对数据存储和数据处理单元的模拟的适配在于,模拟已安装连接部件的表现、力和力矩,特别是在与人员运送设备的其他实体部件的构件模型数据组相配合下进行模拟。由此,能够确定位于预限定的公差范围之外的材料变化和应力,从而可以主动地、即在部件或部件发生故障之前,避免对于影响安全的状态。
更详细地介绍,在人员运送设备的实体部件带有检测装置的安装或装配期间,可以执行以下方法步骤:
S1在中央位置分析设备和中央数据存储与数据处理单元之间建立第一通信连接;
S2在中央位置分析设备和至少一个本地位置检测设备之间建立第二通信连接,其中,每个本地位置检测设备一对一地或者说唯一地关联于一个中央位置分析设备;和
S3在本地位置分析设备与至少一个工具之间建立第三通信连接;
S4在使用工具的情况下,借助连接部件,将人员运送设备的至少一个部件装配在为此设置的建筑结构中;
S5通过工具确定所安装的连接部件的标识符,通过工具测量安装参数,并且在安装过程中通过本地位置检测设备测量连接部件的安装位置;
S6通过工具对安装过程加以归档;
S7在至少一个与可携带的工具相对应的本地位置检测设备中,对包括针对已安装的连接部件所确定的标识符、所述连接部件的测得的位置、测得的安装参数和归档的安装数据组进行合并;
S8通过第二通信连接将安装数据组从至少一个本地位置检测设备传输到中央位置分析设备;
S9通过第一通信连接将安装数据组从中央位置分析设备传输到中央数据存储和数据处理单元;
S10将安装数据组和相关联的元数据、特别是日志数据以位置限定的方式填入人员运送设备的数字替身数据组的为此所设置的字段中,所述字段设置在中央数据存储和数据处理单元上。
第一、第二和第三通信连接的构建在技术上可以无线和有线地实现。在此,重要之处仅在于,每个本地位置检测设备被一对一地关联于一个中央位置分析设备。第一和第二通信连接之间的分离实现:通信连接可以无线地实施,而另一个通信连接可以有线地实施。这种分离还可以根据在升降机的安装竖井中的几何和电气条件以及限制或由自动扶梯和自动人行道中的空间条件在蓝牙、NfC、红外线、RFID、Wi-Fi、无线HART、无线USB或ZigBee等无线通信技术之间进行切换。通信连接之间的分离还提供了在进一步数据传输之前集成本地位置检测设备中的安装数据组的可行方案。第一通信连接也可以通过人员运送设备的通信部件来实现。这具有的优点是,由检测装置检测的数据也可以存储在人员运送设备的数据存储单元中。因此,这些数据明确无误地与实体的人员运送设备相关联,并且可以在那里被反复调用。必要时,有利的是,该数据被存储在数据存储单元的永久存储器(只读存储器)中。
由于工具、至少一个位置检测设备和位置分析设备的存在,在三维空间中存在至少三个如下的点,可以高精度测量三个点之间的距离和角度以及坐标或因此可以精确地确定所装配的连接部件的安装位置。在此,例如,位置分析设备可以用作临时基准零点,以此为基础,可以确定所有已安装的连接部件的安装位置,从而确定人员运送设备的所有已安装的部件的安装位置,并将其填入到数字替身数据组中。为了测量距离和测量位置角度,可以评估无线电信号的传播时间,或者可以使用激光测量设备、TOF图像采集系统等。原则上,可以使用所有已知的测量系统,利用所述测量系统能够以足够高的精度、例如针对三维空间中需要检测到的方向矢量以十分之一毫米的精度来测量连接部件的预定点到人员运送设备的安装空间中的预定基准点的位置。
此外,检测装置可以包括至少一个能够移除的可携带的显示设备以辅助装配人员。例如,可携带的显示设备可以是平板电脑、笔记本电脑、智能手机或VR眼镜(虚拟现实眼镜)。在与检测装置的上述元件相结合下,对方法步骤S4作为补充地,还可以执行以下方法步骤:
S4A在可携带的显示设备上显示需要由装配人员执行的操作,其中,该操作在应用可携带的工具和连接部件的情况下基于装配定制方案进行,该装配定制方案被作为人员运送设备的数字替身数据组的一部分存储在中央数据存储和数据处理单元中。
众所周知,很难避免使用彼此非常相似的不同连接部件来装配人员运送设备。例如,在要安装螺栓的情况下,这种差别只能是螺栓的螺纹长度。为了防止在使用不同的连接部件时混淆,检测装置可以包括连接部件的供应系统。这种供应系统可以包括具有输出控制器的输出设备,该输出控制器也基于装配定制方案仅释放或输出相应要安装的连接部件。连同检测装置的上述元件,对方法步骤S4作为补充地,还可以执行以下方法步骤:
S4B由供应系统基于装配定制方案自动提供连接部件;和
S4C由装配人员在应用可携带的工具的情况下,将示出的连接部件安装在连接部件容纳部中,该连接部件容纳部在人员运送设备的部件上或在装配人员运送设备的建筑结构中设置用于该连接部件。
该供应系统可以根据KANBAN生产过程控制方法进行管理。在此,输出控制器自动监控连接部件的库存,并根据装配定制方案,在供应系统中低于特定数量时从供应商处订购还仍需安装的连接部件。
此外,可以使用数字替身数据组的数据执行以下方法步骤:
S11模拟所安装的连接部件在与人员运送设备其他部件相配合下的表现、力和力矩,以确定超出预限定的公差范围的材料变化和材料应力,其中,该模拟在数据存储和数据处理单元上进行;
S12基于确定的材料变化和材料应力确定修正工作。
因此,根据本发明的方法可以紧接在连接部件装配后,模拟连接部件对所安装的构件的影响。换句话说,可以估算在部件的连接部件容纳部的区域中由连接部件引起的内部应力,并由此可以确定这些连接部件容纳部的区域中的构型变化。只要这些构型变化不超过允许的范围(例如允许的材料应力),则安装是正确的。如果超过允许的范围,则可以立即识别到被差错装配的连接部件或被连接部件损坏的部件并立即更换。由于记录是连续进行的,所以随着装配的进行,可以取消在装配后要进行的最终检查(例如一些确定的功能检查)或至少限制到最低限度。其结果是,整个人员运送设备的装配质量可以显著提高,从人员运送设备完工到交接之间的针对调试测试和验收监控的时间可以大大减少。
为了使在装配期间出现的数据流结构化并将其转化为持续可理解的形式,可以在至少一个本地位置检测设备和/或中央位置分析设备上集成安装数据组。然后将集成的数据组定期填入到数字替身数据组的为其设置的数据字段中。集成还具有如下优点,即,临时为模拟过程提供更多的数据传输和数据处理资源。
优选地,在安装期间,借助可携带的本地位置检测设备对安装位置和安装参数的测量通过确定工具相对于中央位置分析设备位置的位置和/或通过确定工具在装配过程中当前的GPS数据而在技术上实现。在此,还可以涉及多个位置检测设备,以便可以测量彼此之间的距离和角度,并根据位置分析设备中的数据,通过对进行安装的工具精确定位,可以高精度地估算出所安装的连接部件的位置。
如上所述,可以对连接部件的安装进行归档。在所述归档中,不仅可以保存安装条件,而且优选是整个安装过程,或至少是安装过程的重要工序被记录下来。优选地,对已完成的安装的归档优选基于相机来进行。
在本发明的一个可行的实施方案中,用于归档和模拟人员运送设备的数据存储和数据处理单元可以具有设计定制方案、其参数化、装配定制方案,以及针对每个连接部件具有对应标识符、位置、测得的安装参数和归档的数据字段。至少是设计定制方案、其参数化和针对每个连接部件的数据字段都汇总在数字替身数据组中。设计定制方案及其参数化表示出:以何种方式以及人员运送设备的哪些部件以及彼此间以何种空间位置相互连接,以及与建筑结构以哪些连接部件相互连接或与建筑结构的部分连接,以便由这些部件建造出根据特定于客户的配置数据限定的人员运送设备。
装配定制方案包含在建筑结构中装配人员运送设备所需的所有信息。为此可以包括装配流程、装配说明、光学指示物的数据、扭矩、润滑剂及其剂量等。光学指示物可以集成在本地位置检测设备或可携带的工具中,并且可以借助激光束例如基于通过数字替身数据组而存在的额定值,标记出要装配各自待安装的连接部件的确切位置。在此,基于由数字替身数据组提供的数据,还可以将要与连接部件装配的部件以正确的位置和正确的姿态加以投影,例如投影到建筑结构的升降机竖井的竖井壁上。
数据存储和数据处理单元不一定必须存在于装配地点。数据存储和数据处理单元也可以通过远程系统、尤其是云系统来实现。
根据本发明的方法可以在计算机程序产品中实现,该计算机程序产品包含用于实现检测装置的计算机可执行的指令,这些指令被设计用于至少执行方法步骤S1至S10。该计算机程序产品可以持久地存储在计算机可读介质上。
执行该方法所需的检测装置可以具有以下元件:
至少一个本地位置检测设备,所述本地位置检测设备具有设计用于实现方法的步骤S2至S8的技术手段。优选地,所述本地位置检测设备设计为便携式并且能够移除,从而所述本地位置检测设备仅在装配时间期间保留在装配位置上,并且在装配时间结束之后,可以应用在新的装配位置上。
中央位置分析设备,所述中央位置分析设备具有设计用于执行所述方法(151)的步骤S1、S8和S9的技术手段。中央位置分析设备优选也设计为便携式并且能够移除。
至少一个能够移除的可携带的显示设备,用于辅助装配人员。在该显示设备上,传达有关当前需要执行的装配步骤的说明。另外,显示设备可以具有输入可行方案,凭借该输入可行方案能够验证所执行的装配步骤。
至少一个能够移除的可携带的工具WZ,具有用于检测已安装连接部件VE的标识符连同其位置和安装参数的技术手段,所述安装参数在安装连接部件期间由可携带的工具WZ测量;
中央数据存储和数据处理单元,具有设计用于实施其他上述步骤S10至S12的技术手段。在中央数据存储和数据处理单元中还可以存储用于对人员运送设备进行归档和模拟的参数。为了使检测装置运行,在工具、至少一个本地位置检测设备、中央位置分析设备和中央数据存储和数据处理单元之间能够建立通信连接。
数字替身数据组,所述数字替身数据组包括设计定制方案、其参数化、针对每个连接部件的装配定制方案以及与标识符、安装位置、所测得的安装参数和归档相对应的数据字段。
另外,检测装置可以是用于连接部件的供应系统。供应系统具有设计用于实施方法的步骤S4B和S4C的技术手段。换言之,供应系统仅恰好释放各自所需的连接部件,该连接部件设置用于即将到来的装配步骤。由此,排除了类似连接部件之间的混淆,装配步骤被精确地结构化,装配工作的质量明显与装配人员技能的相关性更低。因此,人员运送设备制成后的合格检查
Figure BDA0003748567320000111
所用的耗费可以减少到很少的功能测试。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式进行说明,其中,附图和说明书均不应被理解为对本发明的限制。这些附图仅是示意性的而非实际比例。
图1示出设计为升降机设备的人员运送设备,其具有用于应用根据本发明的方法的根据本发明的检测装置,还示出存储在数据云(Cloud)中的数字替身数据组,所述数字替身数据组映射所示的升降机设备。
图2描述了检测装置的元件及其通信连接和图1所示的检测装置内的通信网络以及其划分为步骤S1至S12的配合。
具体实施方式
图1示出设计为升降机设备的人员运送设备11,其中,两个呈升降机轿厢5和对重7形式的可移动的升降机元件5、7可以在升降机竖井25中竖直移动。在此情况下,升降机竖井25是人员运送设备11的构造在建筑结构3中的安装区域。升降机轿厢5和对重7由呈一个或多个皮带或绳索形式的吊具9保持。吊具9可以借助设置有马达的驱动装置15的驱动轮盘13移动,以便在升降机竖井25内沿相反方向移动悬挂在吊具上的升降机轿厢5和对重7。吊具9的端部分别固定在升降机竖井25的天花板23上的固定装置17上。
除了提到的可移动的升降机部件和固定安装的升降机部件之外,还有大量的其他升降机部件容纳在升降机竖井25中。例如,缓冲器21设置在升降机竖井25的底部19上。导轨27可以借助保持夹29(“支架”)固定在升降机竖井25的墙壁上。导轨27可以例如用于,在竖直运动期间引导升降机轿厢5或对重7。邻近建筑结构3的楼层37(由虚线指示)可以设置竖井门31,所述竖井门可以敞开通向停靠在楼层37上的升降机轿厢5的入口。此外,传感器33或传感器件的其他部分可以设置在升降机竖井25中,传感器或传感器件的其他部分可以与例如升降机轿厢5上的对应配对件相配合,以便例如能够确定升降机轿厢5在升降机竖井25内的准确位置。由此,传感器33和配对件形成用于升降机轿厢5的位置的位置测量单元。除了作为示例提到的升降机部件之外,其他升降机部件也可以布置在升降机竖井25中。
根据本发明,在人员运送设备的实体部件已经被制造并以正确的位置和姿态安装在建筑结构3中之前,数字替身数据组111就映射人员运送设备11。因此,数字替身数据组111伴随着人员运送设备11的整个产品生命周期,从规划到装配和运行再到其处置。数字替身数据组111的数据例如可以作为CAD数据组在构件模型数据组112中提供,其中,作为特征属性,所述构件模型数据组映射构成人员运送设备的构件的几何尺寸和/或其他特征属性11。
在这种情况下,使用由客户创建或与客户合作创建的所需的特定于客户的配置数据178来用于规划。这种特定于客户的配置数据178例如包括期望的运送能力、楼层37的数量和楼层的楼层高度、规划的或可用的升降机竖井25的尺寸以及升降机轿厢5的可以从中推导出的宽度v、深度u和高度w。由此,对于特定于客户的配置数据178可以被理解为如下规定,其对于客户的个别情况是特定的,例如在订购要创建的人员运送设备11时被规定。在此,特定于客户的配置数据178通常与要制造的单个人员运送设备11有关。例如,特定于客户的配置数据178可以包括在安装地点存在的空间条件、用于加装在建筑结构3的承重结构等的接口信息。特定于客户的配置数据178还可以包括早功能、输送能力、外观等方面的客户要求。
此外,规划的人员运送设备11的部件在其设计期间被特别选择,以便能够满足为特定人员运送设备11规定的要求和/或规定。为此,每个部件都被精确地设定例如其类型和操作模式,并且例如为特定应用选择部件(例如保持夹29)的特定设计类型。
人员运送设备11的数字替身数据组111可以借助计算机程序189由构件模型数据组112构建并存储在存储介质115中,其中,构件模型数据组112可以具有不同的配置并且通过特征属性来限定。构件模型数据组112的每个特征属性由规定值预限定、由额定数值规定或由实际值确定。构件模型数据组112通常整体地表现实体部件,这意味着提供特征属性的信息以虚拟形式尽可能精确地映射实体部件。这意味着,特征属性可以与组成更大、更复杂的构件组的单个部件相关联。
只要可以基于特定于客户的配置数据178一对一地选择构件模型数据组112,数字替身数据组111的创建就可以自动进行。一旦可以在不同的相同类型的构件或表现这些构件的构件模型数据组112之间进行选择,就可以例如通过输入接口/输出接口103的图形用户界面、诸如所示的笔记本电脑,从一个或多个数据库115、175中选择人员运送设备11的部件的可选的构件模型数据组112并且通过预限定的接口135将其插入到数字替身数据组111中。为了选择,可以在数据库175中提供升降机设备11的作为构件模型数据组112映射的标准部件,例如按照不同的吊具引导变体的各种对重构件模型数据组177、导轨构件模型数据组179、竖井门构件模型数据组161、轿厢门构件模型数据组163、驱动装置构件模型数据组181和吊具构件模型数据组183。逻辑上,数字替身数据组111的虚拟图像171也可以显示在输入接口/输出接口103上。
预限定的接口135是在三维虚拟空间中限定构件模型数据组112上的坐标的特征属性,在其坐标位置上,所述坐标可以与其他构件模型数据组112借助连接部件VE(也参见图2)的检测所得的数据或安装数据组DS相连接。这些预限定的接口135的针对数字替身数据组111生成的额定数据特别是在创建数字替身数据组111时,由机器可读指令191生成和处理,从而在考虑到特定于客户的配置数据178和在机器可读指令191中执行的、可配置的主装配规划(特定于产品的生成的安装规划和材料清单)、每个选定的进而所有对于形成数字替身数据组111所需的构件模型数据组112可以在三维虚拟空间中按照额定配置彼此正确地布置。
按照本发明的构件模型数据组112的特征属性可以是由该构件模型数据组映射的部件的几何尺寸q,r,s、表面特性、物理特征属性、动态属性等,这例如在轿厢构件模型数据组153的示例中所示。几何尺寸例如可以是长度、宽度、高度、横截面、半径、倒圆部等构件。例如,部件的表面特性可以包括粗糙度、纹理、涂层、颜色、反射率等。物理特征属性可以是重量或材料密度、弹性模量、导电率、惯性矩、抗弯强度值等。动态属性可以是对应于构件模型数据组的运动自由度、速度曲线等。
然而,特征属性不仅可以与单个构件相关,在封闭的子系统中,还可以与构件组相关。这意味着,特征属性也可能涉及由多个构件组成的更复杂的设备,例如驱动马达、传动单元、吊具9等。在人员运送设备11的产品生命周期过程中,其数字替身数据组111的特征属性可以从规定值变为额定数值再变换到实际值。
本发明中的规定值是对构件模型数据组112的特征属性预限定的数值。这意味着,例如,被配置为导轨构件模型数据组179的、映射导轨27的构件模型数据组112的规定值以占位件的方式限定出标准长度。该导轨构件模型数据组179的横截面形状也可以通过规定值来预限定。现在很明显,在创建数字替身数据组111时,必须调整表示导轨27长度的导轨构件模型数据组179的特征属性,而横截面形状可能已经足够由规定值限定。针对映射构件的特定于材料的属性,例如其弹性模量、缺口冲击强度等,从制造商信息中获取的信息通常也足以作为规定值。
本发明中的额定数值是限定按照额定配置的构件模型数据组112的特征属性的数值。这样的额定数值通常由规划的人员运送设备11中的特定于客户的配置数据178限定,或者可以在此基础上计算。例如,在轿厢构件模型数据组153的情况下,升降机轿厢的宽度s、深度r和高度q是根据人员运送设备11的在特定于客户的配置数据178中检测到的所希望的运送能力来估算的。
在上述被配置为导轨构件模型数据组179的构件模型数据组112中,其长度的规定值(其限定为占位件方式的标准长度)现在由特定于客户的配置数据178规定的额定数值替换。如有必要,还为额定数值设有公差方案。
根据本发明的实际值是通过在由构件模型数据组112虚拟映射并据此产生的实体部件上通过测量、检查和测试确定的数值。在轿厢构件模型数据组153的情况下,限定为其特征属性的额定数值(宽度s、深度r和高度q)现在通过测得的宽度P、测得的深度O和测得的高度N进行修改。
构件模型数据组112的特征属性由实际值限定越多,模拟环境整体越精确,并且在模拟环境中,就可以越精确地确定装配工作对装配完成的人员运送设备11的部件的影响。由于前述原因,用作模拟环境的数字替身数据组111的构件模型数据组112可以通过规定值、额定数值和实际值以混合方式表征。双箭头113表示数字替身数据组111和实体的人员运送设备11之间的紧密的且一对一的关系。
可以使用可编程设备101创建和使用数字替身数据组111。该可编程设备101可以是单个设备,例如个人计算机、膝上型电脑、蜂窝电话、平板电脑等。然而,可编程设备101也可以包括一台或多台计算机。特别地,可编程设备101可以由以数据云(Cloud)的形式处理数据的计算机网络形成。为此,可编程设备101可以具有已经提到的存储介质115,在存储介质中,数字替身数据组111的数据和其创建所需的构件模型数据组112能够以不同的配置存储,例如以电子或磁性形式存储。可编程设备101也可以具有数据处理能力。例如,可编程设备101可以具有处理器117,借助该处理器,对所有这些构件模型数据组112和计算机程序189的机器可读程序指令191、尤其还有用于创建或生成的程序指令处理三维数字替身数据组111的数据进行处理。
可编程设备101还可以具有由双箭头119象征性地表示的设备接口,通过该设备接口可以将数据输入到可编程设备101和/或从可编程设备101输出。可编程设备101也能够以空间分布的方式实现,例如当数据在分布在多个计算机上的数据云(Cloud)中处理时。
特别地,可编程设备101可以是可编程的,即可编程设备可以由适当编程的计算机程序产品109触发执行或控制根据结合图2介绍的本发明的方法151的计算机可处理的步骤和数据。
计算机程序产品109可以包含如下的指令或代码,该指令或代码例如触发可编程设备101的处理器117存储、读取、处理和修改由检测装置201产生的数据,基于三维数字替身数据组111创建用于执行模拟141的模拟环境(见图2)、执行优化例程等。具体而言,计算机程序产品109可以用任何计算机语言编写并包含程序指令107,该程序指令可以在基于数字替身数据组111的模拟141中得到处理。计算机程序产品109可以存储在任何计算机可读介质105上,例如闪存、CD、DVD、RAM、ROM、PROM、EPROM等上。计算机程序产品109和/或要以之处理的数据也可以存储在一个或多个存储服务器、例如数据云上,从那里可以通过网络(例如互联网)下载这些数据。
为了能够执行图2所示的根据本发明的、用于人员运送设备11的数字化归档和模拟的方法151,如图1中象征性地所示地,在装配工作期间使用检测装置201,所述检测装置具有至少一个中央位置分析设备PAG、至少一个本地位置检测设备PEG、至少一个可携带的工具WZ,该工具具有用于检测以该工具WZ安装的连接部件VE的数据及连同其位置和在安装过程中由可携带的工具WZ测得的参数的技术手段;以及中央数据存储和数据处理单元ZD,在中央数据存储和数据处理单元中存储用于归档和模拟人员运送设备11的参数。如果需要,检测装置还具有供应系统BSS,其以装配流程为导向地输出连接部件VE,用于装配人员运送设备11的部件。
因此,图2介绍了图1所示的检测装置201的元件、所述元件的通信连接、通信网络及其配合以及可以用这些元件执行的方法151被划分为步骤S1至S12。
检测装置201具体具有以下元件:
中央位置分析设备PAG,在中央位置分析设备中,对由工具WZ1、WZ2、...、WZn确定的数据加以分析、组合成安装数据组DS并且分配给正确的接口135。
至少一个本地位置检测设备PEG1、...、PEGn,该本地位置检测设备一对一地关联于中央位置分析设备PAG。
至少一个可携带的工具WZ1、WZ2、...、WZn,该工具具有用于检测利用工具WZ1、WZ2、...、WZn安装的连接部件VE、VE1的数据的技术手段。
中央数据存储和数据处理单元ZD,在中央数据存储和数据处理单元中,存储用于归档和模拟人员运送设备11的参数。
可选地,供应系统BSS,用于提供连接部件VE、VE1、
可选地,至少一个可携带的显示设备DG,以辅助装配人员。
在下文中,检测装置201的不止一次出现的元件和连接部件VE、VE1为了概览起见,仅在其与连接部件VE1的示例性装配过程有相关性的情况下在其附图标记方面被具体区分。通常,工具具有附图标记WZ,本地位置检测设备具有附图标记PEG,连接部件具有附图标记VE。
由于仅在人员运送设备11的装配过程期间,需要检测装置201的要布置在建筑结构3中的元件,因此中央位置分析设备PAG和至少一个位置检测设备PEG以及工具WZ和可选部件优选地设计成便携式并能够从建筑结构3中移除。中央数据存储和数据处理单元ZD可以如图2所示地设置在可编程设备101中。
在检测装置201的上述元件之间建立通信连接,通过该通信连接,由利用该工具WZ安装的连接部件VE的由工具WZ检测和生成的数据通过至少一个本地位置检测设备PEG和中央位置分析设备PAG传输到中央数据存储和数据处理单元ZD。中央数据存储和数据处理单元ZD保存该数据,优选地作为安装数据组DS来处理,并且以位置限定的方式将该数据填入到数字替身数据组111中。
工具WZ与中央数据存储和数据处理单元ZD之间的通信连接可以具有以下架构:
中央位置分析设备PAG与中央数据存储和数据处理单元ZD之间的无线或有线的第一通信连接K1A、K1B,其中,根据方法步骤S1,第一通信连接通过人员运送设备11的控制器41的通信模块43建立,或者通过直接的互联网连接建立;
第二通信连接K2,第二通信连接根据所示方法步骤S2在中央位置分析设备PAG和至少一个本地位置检测设备PEG之间建立;和
无线或有线的第三通信连接K3,第三通信连接根据所示方法步骤S3在本地位置检测设备PEG和待与之连接的可携带的工具WZ之间建立,其中,每个可携带的工具WZ被一对一地关联于一个位置检测设备PEG。
检测装置201优选在实际装配人员运送设备11之前,被设置在建筑结构3中。在此,如图1所示,检测装置201的至少是中央位置检测设备PAG被布置在建筑结构3内要创建的人员运送设备11的区域中的适当位置上。如果位置检测设备PEG不是固定地连接到工具WZ,则所述位置检测设备可以被与位置分析设备PAG间隔地布置在要创建的人员运送设备11的区域中。
由于建筑结构3的几何和电气条件和限制、例如钢筋混凝土部件,通过其无法传输无线信号或只能传输较差的无线信号,因此,例如借助GPS系统从建筑结构3的外部定位所安装的连接部件VE是几乎是不可能的。此外,几乎不可能以模拟所需的精度确定安装的连接部件VE1的安装位置POS。因此,有利的是,将工具WZ与中央数据存储和数据处理单元ZD之间的通信连接(如图2中已经提到和所示)划分为多个单独的通信连接K1A、K1B、K2、K3并且将检测装置201的元件在一定程度上用作临时安装在建筑结构3内的本地GPS系统。
为了建立无线或有线的第一通信连接K1A,中央位置分析设备PAG借助合适的线缆与人员运送设备11的控制器41的总线或接口连接。借助合适的线缆将中央位置分析设备PAG与人员运送设备11的总线或接口进行连接具有如下的优点,即这种有线连接增加了设备的操纵可靠性。相反,如果必须在中央位置分析设备PAG和人员运送设备11的控制器41之间覆盖更长的距离(其中线缆连接对作业和运行安全造成风险),则可能需要无线实施的通信路径或部分通信路径。
通信模块43集成在控制器41中或与其连接,通过该通信模块可以在中央位置分析设备PAG与中央数据存储和数据处理单元ZD之间交换数据。通信模块43与中央数据存储和数据处理单元ZD之间的通信可以是无线实施的,但在大型设施中或出于安全原因也可以是基于线缆的。出于安全原因,安装数据组DS也可替代地首先上传到安装人员的便携式计算机上,然后该便携式计算机通过通信模块43将数据传输到中央数据存储和数据处理单元ZD。此外,通信连接之间的分离提供了在进一步的数据传输和变换通信技术之前在中央位置分析设备PAG中集成安装数据组DS的可行方案。
在另一有利实施方式中,中央位置分析设备PAG与数据存储和数据处理单元ZD之间的第一通信连接K1B也可以具有完全无线实施的通信路径或部分通信路径,其中,中央位置分析设备PAG为此具有未详细示出的通信机构,中央位置分析设备PAG可以通过该通信机构直接连接到传输网,例如移动无线电网络。通过该通信连接K1B,数据可以在中央位置分析设备PAG与数据存储和数据处理单元ZD之间基本上无线地传输。
由于上面已经讨论过的原因,第二通信连接K2在技术上可以无线地或通过线缆实现。在此,重点仅在于,每个本地位置检测设备PEG被一对一地关联于中央位置分析设备PAG。第一和第二通信连接K1A、K2或K1B、K2之间的分离实现了一个通信连接可以无线地实施而另一个通信连接可以有线地实施。此外,这种分离还可以根据人员运送设备11周围的建筑结构3的几何和电气条件和限制,在蓝牙、NfC、红外线、RFID、Wi-Fi、无线HART、无线USB或ZigBee等无线通信技术之间进行切换。通信连接之间的分离自然也提供了在本地位置检测设备PEG中进一步数据传输之前集成安装数据组DS的可行方案。
无线或有线的第三通信连接K3在本地位置检测设备PEG和分别连接的可携带的工具WZ之间建立,其中,每个可携带的工具WZ被一对一地关联于一个位置检测设备PEG。由于上面已经详细讨论的原因和优点,该第三通信连接也可以在技术上无线地或通过线缆实现。替代地,本地位置检测设备PEG可以集成在相应的可携带的工具WZ中。如所指出的,多个工具WZ1、WZ2、...WZn和多个本地位置检测设备PEG1、PEG2、...PEGn当然可以在施工现场用于装配。
如上所述,一旦建立了通信连接K1A、K1B、K2、K3,就可以开始人员运送设备11的部件29、39的装配。由于这些部件39、55是伴随数字替身数据组111制造的,因此在逻辑上,数字替身数据组也已经存在。然后,安装数据组DS的生成和位置限定的填入数字替身数据组111中的过程根据后面解释的方法步骤S4至S12在中央数据存储和数据处理单元ZD上进行,这些方法步骤也在图2中示出。在此,步骤S4被细分为子步骤S4A至S4C。
作为人员运送设备11的至少一些连接部件VE的代表,下面结合图2中所示的连接部件VE1更详细地介绍根据本发明的方法151的可行的流程。
因为,如图1和图2所示,安装数据组DS1包含所对应的连接部件VE1的安装数据,该连接部件通过连接部件容纳部35将人员运送设备11的两个部件39、55相互连接并且与建筑结构3连接,安装数据组DS1可以对应于数字替身数据组111中的相应接口135。由此,连接部件容纳部35用作部件39、55的接口。
相应的安装数据组DS的位置限定的空间坐标或安装位置POS可以与数字替身数据组111的基准点RP(参见图1)关联,其例如相对于缓冲器构件模型数据组165的基准坐标x’、y’与缓冲器21相对于位置分析设备PAG的测得的坐标x、y相对应。当然,这里也可以使用其他可行方案,以便在实体的人员运送设备11和数字替身数据组111的三维虚拟模型之间建立位置限定的关系。
如果存在可携带的显示设备DG,则在子步骤S4A中可以在该可携带的显示设备DG上显示要由装配人员执行的操作。所显示的信息是装配或装配定制方案的一部分,该装配或装配定制方案优选地存储在中央数据存储和数据处理单元ZD中的数字替身数据组111中。
在可携带的显示设备DG上向装配人员显示根据装配定制方案MS或针对相应要做的装配步骤的装配定制方案确定的分别要执行的操作。例如,这样的指令可以是:“借助在建筑结构3的安装空间中的特定安装位置POSx、y、z处的连接部件VE1,将部件55与第二部件39一起固定在建筑结构3上,并且以预定扭矩M拧紧该连接。
只要存在供应系统BSS,则在下一个子步骤S4B中,上述操作所需的连接部件VE1可以自动由供应系统BSS基于装配定制方案MS来提供。在此,在该子步骤S4B中,将相应的控制信号从中央数据存储和数据处理单元ZD传输到供应系统BSS。
在下一步骤S4C中,在使用可携带的工具WZ2的情况下,将所显示的连接部件VE1与建筑结构3中的人员运送设备11的部件39、55一起安装在由装配人员规定的位置上。在此,工具WZ2和/或本地位置检测设备PEG和/或中央位置分析设备PAG可以具有指示物PT,该指示物例如使用激光束标记出建筑结构3的安装空间中的规定的安装位置。为此所需的数据可以从中央数据存储和数据处理单元ZD通过已建立的通信连接K1A、K1B、K2、K3传输到指示物PT。如图所示,本地位置检测设备PEG2可以集成在工具WZ2中,从而通信连接K3在此在非常短的距离上实现。
在所示示例中,装配人员使用连接部件VE1通过其连接部件容纳部35以预定扭矩M将建筑结构3中的两个部件39、55加以固定。在此,按照特定方案确定的扭矩M可以自动传递到工具WZ2,以激发其触发机制。这避免了安装过程中其他的差错来源。
在下一步骤S5中,由工具WZ2实现针对所安装的连接部件VE1的标识符ID的确定,以及在安装期间,由可携带的工具WZ2实现对安装位置POS和安装参数EP的测量。
标识符ID的确定例如可以通过合适的读取设备来进行,该读取设备可以检测连接部件VE1的一对一的标识。只要连接部件VE1如大多数情况那样不具有一对一的标识符,则标识符ID也可以连续地由工具WZ赋予。必要时,人员运送设备的要装配的部件39、55具有标记MK1、MK2,这些标记也可以通过工具WZ检测。对标记MK1、MK2的检测实现了借助数字替身数据组111连续监控:在相应的安装位置上是否实际安装了正确的部件39、55。
安装位置POS可以使用定位传感器、例如基于GPS的传感器来测量,所述定位传感器例如布置在工具WZ2中和/或布置在本地位置检测设备PEG中和/或布置在中央位置分析设备PAG中。在此,优选使用基于GPS的三角测量方法或差分GPS。替代地,安装位置测量可以借助基于激光的位置确定方法来实现,优选借助相互通信的基于激光的定位传感器来实现。当然,未详细示出的定位传感器也可以是检测装置201的独立元件,并且可以通过自身的通信连接与工具WZ和/或本地位置检测设备PEG和/或中央位置分析设备PAG连接。
在所示的示例中,装配人员在使用工具WZ2的情况下确定针对所安装的连接部件VE1的标识符ID,并且当达到设计为螺栓的连接部件VE1的规定扭矩M或拧紧扭矩时,例如通过工具WZ2相对于中央位置分析设备PAG的位置来检测所述连接部件在建筑结构3中的安装位置POS。此外,装配人员借助WZ工具测量安装参数EP,例如在拧紧过程结束时施加的扭矩M。
在时间上在拧入过程之后或期间进行的下一步骤S6中,必要时可以通过工具WZ2创建关于安装的归档DK。归档DK可以例如通过相机57以及在必要时通过从相机图像中提取特征来进行。在此,可以确定一方面的从相机图像读取的关于已安装的部件以及必要时还有所述部件的安装的实际信息与另一方面的来自数字替身数据组111的额定值之间的匹配之处和/或差异,可以将这些匹配之处和/或差异作为归档DS添加到安装数据组DS。
在下一步骤S7中,安装数据组DS1的合并优选在本地位置检测设备PEG2中进行,该本地位置检测设备对应于可携带的工具WZ2,相应的连接部件VE1利用所述可携带的工具进行安装。安装数据组DS1至少包括已安装的连接部件VE1的所确定的标识符ID、所述连接部件的测得的位置POS、所述连接部件的测得的安装参数EP以及必要时还有归档DK。如有必要,在进一步的数据传输之前,将多个安装数据组DS在本地位置检测设备PEG2上进行集成。
在下一步骤S8中,将安装数据组DS从至少一个本地位置检测设备PEG1、PEG2、...PEGn通过第二通信连接K2传输到中央位置分析设备PAG。
在通过第二通信连接K2进行这种传输时,根据几何和电气条件和限制,在蓝牙、NfC、红外线、RFID、Wi-Fi、无线HART、无线USB或ZigBee等无线通信技术之间的切换可以在建筑结构3的人员运送设备11的安装空间中进行。
在下一步骤S9中,设备数据组DS可以从中央位置分析设备PAG直接通过第一通信连接K1B传输到中央数据存储和数据处理单元ZD。如有必要,多个安装数据组DS在中央位置分析设备PAG上,在传输之前被进一步集成。即便在第一通信连接K1B中,也可以进行上述无线通信技术之间的变换。替代地,同样如图2所示,第一通信连接K1A也可以通过人员运送设备11的控制器41的通信模块43达到数据存储和数据处理单元ZD。在这种情况下,安装数据组DS也可以存储在控制器41的本地数据存储器LS中,以便使安装数据组作为数字安装归档持久地与人员运送设备11相关联。
在下一步骤S10中,将安装数据组DS和相对应的元数据、尤其是日志数据以位置限定的方式填入数字替身数据组111的为此设置的字段中,所述字段为此提供在中央数据存储和数据处理单元ZD上。
在这种情况下,在应用数字替身数据组111的数据的情况下,进一步处理安装数据组DS和相对应的元数据。安装数据组DS可以对应于相应的接口135并且存储在数字替身数据组111中。此外,基于测得的位置POS,相应的接口135和在该接口135处相互连接的构件模型数据组112的实际对应于真实情况的空间位置可以在虚拟的三维空间中相对于原始限定的额定位置被跟踪,从而实现数字替身数据组111与由数字替身数据组映射的人员运送设备11的更精确匹配。构件模型数据组112的特征属性必要时也可能由于安装数据组DS中的数据而发生变化,从而通过模拟(参见下面的步骤S11、S12)和计算,重新确定这些特征属性以及可以更新相应的构件模型数据组112中的目前的特征属性。
数字替身数据组111可以在中央数据存储和数据处理单元ZD中,通过具有适当数据建筑结构的数据库DB表示。替代地,数字替身数据组111和/或安装数据组DS和相对应的元数据可以由具有适当语法(例如以XSD)的XML文档表示。由此,数据存储和数据处理单元ZD包含数字替身数据组111,所述数字替身数据组具有至少一个设计定制方案、其参数化、针对待安装的人员运送设备11的安装或装配定制方案MS,以及针对每个连接部件VE包含与相关的安装数据组DS的数据相对应的数据字段。
如已经提到的,数据存储和数据处理单元ZD可以通过计算机远程系统或可编程设备101在技术上实现、特别是通过用于数据存储单元的云存储器和用于数据处理单元的云计算系统或托管服务器来实现。如步骤S9中所解释的,可以将安装数据组DS在本地存储在本地持久数据存储器LS中,该本地持久数据存储与人员运送设备11的控制器41连接。在此,该本地数据存储器LS定期与可编程设备101中的数据存储器进行同步。这种本地数据存储器和远程数据存储器之间的数据同步在用户限定的时间点在云解决方案中是常见的,视数据的变化率而定例如每10分钟或每小时或每天一次。
在下一步骤S11中,可以借助数字替身数据组111和安装数据组DS的数据,对每个安装的连接部件VE在与人员运送设备11的其他实体部件相配合下的表现、力和力矩执行模拟141,用以确定位于预限定的公差范围之外的材料变化和材料应力,其中,在数据存储和数据处理单元ZD上进行模拟。
对表现、力和力矩的模拟141可以在应用通用软件解决方案、例如MATLAB、SIMULINK或MAPLE的情况下、借助用于计算有限元的程序来执行。如上面已经解释地,模拟141也可以发生在云计算系统或托管服务器上。这样的解决方案比本地计算能力更好地扩展,因为计算能力只需要在模拟141的时间提供和计费。图2象征性地示出所装配的连接部件VE1的模拟141,其中连接部件容纳部35由于过高的施加扭矩M而受到夸张示出的挤压。
这意味着,在装配期间检测到并填入到数字替身数据组111中的安装数据组DS也可以影响至少一个构件模型数据组112的至少一个特征属性,或者构件模型数据组112的这个特征属性必须相应更新。具体而言,这意味着,安装数据组DS通常与多个构件模型数据组112的多个特征属性相关联。通过模拟141,针对每个所涉及的构件模型数据组112的这些特征属性中的每一个的变化可以从工具WZ的检测到的安装参数EP中、借助在数字替身数据组111中存在的几何关系、存储在构件模型数据组112中的物理特征属性以及来自物理、力学和材料强度领域的已知计算方法得到估算。现在可以对所涉及构件模型数据组112的基于检测到的安装数据组DS确定的、改变的特征属性进行如下判断:即安装是否已正确执行。具体而言,例如如果螺栓拧得过紧,可能会损坏同样由此被压缩的由塑料制成的缓冲元件。因此,通过由工具WZ测量的数据来执行相应的模拟141,该数据与作为安装数据组EP与位置相关地传输到数字替身数据组111。
在下一步骤S12中,可以基于由模拟141确定的材料变化和材料应力来确定修正工作。
如果对安装的连接部件VE的表现、力和力矩的模拟141在与人员运送设备11的其他实体部件39、55相配合下,导致处于预限定的公差范围之外的材料变化和应力,则修正工作可以在有差错的装配后立即启动,修正工作分析相应的部件39、55并在必要时更换这些部件。通过这些主动措施可以避免人员运送设备11较长的计划外停机时间,并且可以尽早地在提供备件以修正这些装配差错。
有赖于所介绍的位置检测,在实体的人员运送设备11投入运行之前还必须更换哪个缓冲元件也很清楚。通过这种方式,可以避免在调试过程中可能对其他部件造成的间接损坏。此外,被有差错的装配损坏的部件也可能影响在调试之前或期间在人员运送设备11上进行的调整,这些调整可能例如在随后的操作期间产生较高的能量消耗和较高的磨损。
还可行的是,人员运送设备11的部件必须在装配之前或甚至在装配期间进行调整。这样的调整例如在升降机的防坠制动器的情况下可以是制动力矩或在速度监控的情况下是最大允许速度。这些调整也可以作为数据存储在数字替身数据组111中,并且稍后被读取和应用于模拟141中。
此外,可以输出记录261,该记录规定出已读取的特定于部件的信息,并且必要时,还规定出针对人员运送设备11的所有部件或选定的、特别是对于功能关键部件的特定于安装的信息。换言之,在程序151的范围内确定的、关于人员运送设备11的安装在建筑结构3中的部件的信息可以作为安装数据组DS或安装数据组DS的部分填入到在中央数据存储和数据处理单元ZD上的数字替身数据组111中为此设置的字段中,以及可以载入到记录261中。
这样的记录261能够以对人而言可读的形式输出。例如,记录261可以作为列表打印出来。在这样的列表中,例如可以将容纳在建筑结构3中的所有部件39、55、VE、VE1连同它们的特定于安装的信息或安装数据组DS一起列出。
替代地,记录261能够以机器可读的方式(例如电子记录)创建。此外,已读出的安装数据组DS可以与额定值进行比较。在这种情况下,也可以输出记录261,例如,列出读出的安装数据组DS和额定值之间的匹配之处和/或差异。在此,关于安装数据组DS的匹配之处和/或差异可以包含在与特定于部件的信息相关的记录261中,或者可以创建关于安装数据组DS的单独的记录261。
需要指出,本发明的一些可行的特征和优点在本文中参照不同的实施例进行介绍。本领域技术人员认识到,能够以合适的方式组合、适配或交换这些特征,以实现本发明的其他实施方式。
最后,应注意“具有”、“包括”等术语不排除其他元件或步骤,“一个”或“一”等术语不排除多个。此外,应该指出,已经参考上述实施例之一介绍的特征或步骤也可以与上述其他实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制性的。

Claims (15)

1.一种借助检测装置(201)对人员运送设备(11)进行数字化归档和模拟的方法(151),所述检测装置包括:
中央位置分析设备(PAG);
至少一个本地位置检测设备(PEG);
至少一个可携带的工具(WZ),具有用于结合连接部件的位置(POS)和由可携带的工具(WZ)在安装期间测得的安装参数(EP)来检测通过可携带的工具(WZ)安装的连接部件(VE)的数据的技术手段;
中央数据存储和数据处理单元(ZD),在所述中央数据存储和数据处理单元中存储有用于对人员运送设备(11)进行归档和模拟的参数,
其中,在工具(WZ)、至少一个本地位置检测设备(PEG)、中央位置分析设备(PAG)和中央数据存储和数据处理单元(ZD)之间建立通信连接(K1A、K1B、K2、K3),
在应用所安装的连接部件(VE)的从工具(WZ)经由至少一个本地位置检测设备(PEG)和中央位置分析设备(PAG)传输到中央数据存储和数据处理单元(ZD)的数据的情况下,生成安装数据组(DS),
安装数据组(DS)包括:所对应的安装的连接部件VE的至少一个标识符(ID)、所述连接部件的测得的位置(POS)和由工具(WZ)测得的安装参数(EP),以及
将这些安装数据组(DS)以位置限定的方式填入到映射实体的人员运送设备(11)的数字替身数据组(111)中。
2.根据权利要求1所述的方法(151),其中,借助所述检测装置(201)执行以下方法步骤:
S1在中央位置分析设备(PAG)和中央数据存储与数据处理单元(ZD)之间建立第一通信连接(K1A、K1B);
S2在中央位置分析设备(PAG)和至少一个本地位置检测设备(PEG)之间建立第二通信连接(K2),其中,每个本地位置检测设备(PEG)一对一地关联于一个中央位置分析设备(PAG);和
S3在本地位置分析设备(PEG)与至少一个工具(WZ)之间建立第三通信连接(K3);
S4在使用工具(WZ)的情况下,借助连接部件(VE),将人员运送设备(11)的至少一个部件(33、55)装配在为此设置的建筑结构(3)中;
S5通过工具(WZ)确定用于所安装的连接部件(VE)的标识符(ID)、在安装过程中通过工具(WZ)测量安装参数(EP)并且通过本地位置检测设备(PEG)测量连接部件(VE)的安装位置(POS);
S6通过工具(WZ)对安装过程加以归档(DK);
S7在至少一个与可携带的工具(WZ)相对应的本地位置检测设备(PEG)中,对包括针对已安装的连接部件(VE)所确定的标识符(ID)、所述连接部件的测得的位置(POS)、测得的安装参数(EP)和归档(DK)的安装数据组(DS)进行合并;
S8通过第二通信连接(K2)将安装数据组(DS)从至少一个本地位置检测设备(PEG)传输到中央位置分析设备(PAG);
S9通过第一通信连接(K1A、K1B)将安装数据组(DS)从中央位置分析设备(PAG)传输到中央数据存储和数据处理单元(ZD);
S10将安装数据组(DS)和相关联的元数据、特别是日志数据以位置限定的方式填入人员运送设备(11)的数字替身数据组(111)的为此所设置的字段中,所述字段设置在中央数据存储和数据处理单元(ZD)上。
3.根据权利要求2所述的方法(151),其中,所述第一通信连接(K1A)的建立通过人员运送设备(11)的通信部件(43)来实现。
4.根据权利要求2或3所述的方法(151),其中,所述检测装置(201)包括至少一个能够移除的可携带的显示设备(DG)以辅助装配人员,并且通过检测装置(201)来补充方法步骤S4,所述方法步骤S4包括以下方法步骤:
S4A在可携带的显示设备(DG)上显示待由装配人员执行的操作,其中,所述操作在应用可携带的工具(WZ)和连接部件(VE)的情况下,基于装配定制方案(MS)来执行,所述装配定制方案(MS)作为人员运送设备(11)的数字替身数据组(111)的一部分,存储在中央数据存储和数据处理单元(ZD)中。
5.根据权利要求4所述的方法(151),其中,所述检测装置(201)包括用于连接部件(VE)的供应系统(BSS),并且通过检测装置(201)以补充方法步骤S4的方式包括以下方法步骤:
S4B由供应系统(BSS)基于装配定制方案(MS)来自动提供连接元件(VE);和
S4C由装配人员在应用可携带的工具(WZ)的情况下将所显示的连接部件(VE)安装在连接部件容纳部(35)中,所述连接部件容纳部在人员运送设备(11)的部件(39、55)上或在其中安装有人员运送设备(11)的建筑结构(3)中,被设置用于连接部件(VE)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(151),其中,在应用数字替身数据组(111)的数据的情况下,执行以下方法步骤:
S11对所安装的连接部件(VE)在与人员运送设备(11)的其他部件(39、55)相配合下的表现、力和力矩进行模拟(141),以确定处于预限定的公差范围之外的材料变化和材料应力,其中,在数据存储和数据处理单元(ZD)上执行所述模拟(141);
S12基于所确定的材料变化和材料应力来确定修正工作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(151),其中,在至少一个本地位置检测设备(PEG)和/或中央位置分析设备(PAG)上集成所述安装数据组(DS)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(151),其中,在安装期间由可携带的本地位置检测设备(PEG)通过确定工具(WZ)相对于中央位置分析设备(PAG)的位置的位置和/或通过确定工具(WZ)的在装配过程中当前的GPS数据,而在技术上实现对安装位置(POS)和安装参数(EP)的测量。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法(151),其中,基于相机对已完成的安装进行归档(DK)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法(151),其中,用于对人员运送设备(11)进行归档和模拟的数据存储和数据处理单元(ZD)以在数字替身数据组(111)中汇总的方式包括设计定制方案、其参数化、装配定制方案(MS),并且针对每个连接部件(VE)包括用于标识符(ID)、用于安装位置(POS)、用于测得的安装参数(EP)和用于归档(DK)的数据字段。
11.根据权利要求1所述的方法(151),其中,所述数据存储和数据处理单元(ZD)在可编程设备(101)中、优选在远程系统中、特别是在云系统中实现。
12.一种计算机程序产品(109),包括用于实现检测装置(201)的计算机可执行的指令(107),所述指令被设计用于,至少执行权利要求2中的方法步骤S1至S10。
13.一种计算机可读的介质(105),具有持久存储的根据权利要求12所述的计算机程序产品(109)。
14.一种检测装置(201),用于执行根据权利要求2至11中任一项所述的方法(151),所述检测装置包括:
至少一个本地位置检测设备(PEG),所述本地位置检测设备具有设计用于执行方法(151)的步骤S2至S8的技术手段;
中央位置分析设备(PAG),所述中央位置分析设备具有设计用于执行所述方法(151)的步骤S1、S8和S9的技术手段;
至少一个显示设备(DG),用于辅助装配人员;
至少一个可携带的工具(WZ),所述至少一个可携带的工具具有用于检测已安装的连接部件(VE)的标识符(ID)连同其位置(POS)和安装参数(EP)的技术手段,所述安装参数在安装连接部件(VE)期间由可携带的工具(WZ)测量;
中央数据存储和数据处理单元(ZD),所述中央数据存储和数据处理单元具有设计用于执行步骤S10至S12并存储在安装参数(EP)中的技术手段,用于对人员运送设备(111)进行归档和模拟(141),其中,在工具(WZ)、至少一个本地位置检测设备(PEG)、中央位置分析设备(PAG)和中央数据存储和数据处理单元(ZD)之间能够建立通信连接(K1A、K1B、K2、K3),以及
数字替身数据组(111),所述数字替身数据组包括设计定制方案、其参数化、装配定制方案(MS),以及针对每个连接部件(VE),包括用于标识符(ID)、用于安装位置(POS)、用于所测得的安装参数(EP)和用于归档(DK)的数据字段。
15.根据权利要求14所述的检测装置(201),还包括用于连接部件(VE)的供应系统(BSS),所述检测装置具有被设计为实现所述方法(151)的步骤S4B和S4C的技术手段。
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