CN115879905A - 用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质 - Google Patents

用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115879905A
CN115879905A CN202210994465.8A CN202210994465A CN115879905A CN 115879905 A CN115879905 A CN 115879905A CN 202210994465 A CN202210994465 A CN 202210994465A CN 115879905 A CN115879905 A CN 115879905A
Authority
CN
China
Prior art keywords
industrial
work order
data
asset
industrial data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210994465.8A
Other languages
English (en)
Inventor
斯内赫·R·贾达夫
瑞安·P·邓恩
纳班·阿查里雅
集拉育·S·沙阿
阿诺普·莫汉
斯图尔特·弗格森
梅拉伊·伊马尼
泰勒·马修森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockwell Automation Technologies Inc
Original Assignee
Rockwell Automation Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockwell Automation Technologies Inc filed Critical Rockwell Automation Technologies Inc
Publication of CN115879905A publication Critical patent/CN115879905A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4184Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41865Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/20Administration of product repair or maintenance
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32226Computer assisted repair, maintenance of system components
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32234Maintenance planning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/80Management or planning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

提供了用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质。工业信息中心(IIH)作为单一的工业生态系统平台,其中多个参与者可以提供与其核心竞争力相关的可重复且标准化的服务。IIH系统可以与工作订单管理系统对接,以促进用于维护任务的工作订单的自动创建和提交。为此,IIH系统可以监测来自工业设备的实时数据并识别指示需要维护动作的性能问题的条件。当识别出这样的条件时,IIH系统可以启动工作订单管理系统中的工作订单的创建,用于跟踪和记录维护任务。

Description

用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质
技术领域
本文公开的主题总体上涉及工业自动化系统,并且例如涉及工业工作订单管理。
背景技术
工业设施通常容纳和操作许多工业资产、机器或设备。这些资产中的许多除了计划外的维修操作以解决意外的停机事件(诸如机器故障)之外,还需要定期的主动维护以确保持续的最佳操作。为了管理在给定工业企业处执行的大量维护操作,可以使用工作订单管理系统来启动用于要执行的新维护操作的工作订单,跟踪这些工作订单的状态,并且保存在工厂内执行的维护操作的记录。在典型情况下,当计量的性能数据(例如,振动值、温度值、产品计数等)指示需要调查或维护的可能的性能关注点时,维护技术人员或管理者创建并向工作订单管理系统提交用于维护操作的工作订单。然后向维护人员分配执行维护任务或调查的任务。随着工作的执行,结合计划维护任务执行的维护动作被提交并与工作订单一起被记录,该工作订单在执行其对应的维护任务时保持打开。一旦任务完成,则关闭工作订单。
发明内容
为了提供对本文中描述的一些方面的基本理解,以下给出了简化的概述。该概述既不是广泛综述也不旨在标识关键/重要元件或者划定本文中描述的各个方面的范围。该概述的唯一目的是以简化形式呈现一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。
在一个或更多个实施方式中,提供了一种系统,该系统包括:设备接口组件,其被配置成经由云平台通信地连接至收集由与自动化系统相关联的工业设备生成的工业数据的网关设备,并且从网关设备接收工业数据;监测组件,其被配置成监测工业数据并且确定工业数据的子集是否满足指示自动化系统的性能问题的条件;以及工作订单接口组件,其被配置成响应于监测组件确定工业数据的子集满足条件,向工作订单管理系统发送工作订单指令,工作订单指令启动用于执行维护任务以解决性能问题的工作订单的创建。
此外,一个或更多个实施方式提供了一种方法,该方法包括:由包括处理器的系统经由云平台从网关设备接收工业数据,该网关设备从与工业机器相关联的工业设备收集工业数据;由系统针对指示工业机器的性能问题的条件来监测工业数据;以及响应于基于监测确定工业数据满足条件,由系统向工作订单管理系统发送工作订单指令,工作订单指令指示工作订单管理系统生成用于执行维护任务以解决性能问题的工作订单。
此外,根据一个或更多个实施方式,提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读介质,所述指令响应于执行使在云平台上执行并且包括处理器的系统执行操作,所述操作包括:经由云平台从网关设备接收工业数据,该网关设备从与工业机器相关联的工业设备收集工业数据;针对指示工业机器的性能问题的条件来监测工业数据;以及响应于基于监测确定工业数据满足条件,向工作订单管理系统发送工作订单指令,工作订单指令指示工作订单管理系统生成用于执行维护任务以解决性能问题的工作订单。
为了实现前述和相关的目的,在本文中结合以下描述和附图描述了某些说明性方面。这些方面指示可以实践的各种方式,所有这些方式均旨在被涵盖在本文中。当结合附图考虑时,根据以下的详细描述,其他优点和新颖特征可以变得明显。
附图说明
图1是示例工业控制环境的框图。
图2是示例工业开发中心(IDH)系统的框图。
图3是示例工业信息中心(IIH)系统的框图。
图4是示例工作订单管理系统的框图。
图5是示出IDH系统的通用架构的图。
图6是示出可以结合构建、部署和执行控制项目来利用的示例自动化对象属性的图。
图7是由IIH系统促进的生态系统的概括性概念图。
图8是示出用于基于工业资产性能的远程监测来自动生成工作订单的示例架构的图。
图9是描绘根据第二测量值的第一测量值的示例二维图。
图10是示出由OEM针对正在构建的机器构建和注册资产模型以交付给客户的图。
图11是示出用于将资产模型交付使用的示例技术的图。
图12是示出基于机器身份选择和集成资产模型的图。
图13是示出由IIH系统从MES系统检索MES数据的图。
图14是示出工作订单管理系统创建工作订单和传输对应的维护通知的图。
图15是用于自动生成工作订单以对工业资产执行维护的示例方法的流程图。
图16是与生成用于工业维护任务的自动化工作订单有关的注册、部署和使用数字资产模型的示例方法的流程图。
图17是示例计算环境。
图18是示例联网环境。
具体实施方式
现在参照附图描述本公开内容,其中,贯穿全文使用相似的附图标记指代相似的元素。在以下描述中,出于说明的目的,阐述了许多具体细节以提供对本公开内容的透彻理解。然而,会明显的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开内容。在其他实例中,以框图的形式示出了公知的结构和设备以促进对本公开内容的描述。
如在本申请中使用的,术语“组件”、“系统”、“平台”、“层”、“控制器”、“终端”、“站”、“节点”、“接口”旨在指代计算机相关实体、或与具有一个或更多个特定功能的操作装置相关的或作为该操作装置的一部分的实体,其中,这样的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,组件可以是但不限于:在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、包括附接(例如,螺丝拧紧或螺栓固定)或可移除附接的固态存储驱动器的(光存储介质或磁存储介质的)多个存储驱动器;对象;可执行体;执行的线程;计算机可执行程序和/或计算机。通过说明的方式,在服务器上运行的应用和服务器二者均可以是组件。一个或更多个组件可以驻留在进程和/或执行的线程内,并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外,本文描述的组件可以从存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质来执行。组件可以经由本地和/或远程进程例如根据具有一个或更多个数据包的信号(例如,来自与本地系统、分布式系统中的另一组件进行交互和/或经由信号跨网络例如因特网与其他系统进行交互的一个组件的数据)进行通信。作为另一示例,组件可以是具有由被电气或电子电路操作的机械组件提供的特定功能的装置,该电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用来操作,其中处理器可以在该装置的内部或外部并且执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例,组件可以是通过电子组件在没有机械组件的情况下提供特定功能的装置,电子组件可以在其中包括处理器以执行至少部分地提供电子组件的功能的软件或固件。作为再一示例,接口可以包括输入/输出(I/O)组件以及相关联的处理器、应用或应用编程接口(API)组件。虽然前述示例针对组件的各方面,但是示例性的方面或特征也可以适用于系统、平台、接口、层、控制器、终端等。
本文中所使用的术语“作出推断(to infer)”和“推断(inference)”一般是指根据经由事件和/或数据捕获的观察结果的集合来推理或推断系统、环境和/或用户的状态的处理。例如,推断可以被用于识别特定的情境或动作,或者可以生成状态的概率分布。推断可以是概率性的,即,基于对数据和事件的考虑来计算关于感兴趣的状态的概率分布。推断还可以指代用于根据事件和/或数据的集合构成较高级别的事件的技术。这样的推断导致从观察到的事件和/或所存储的事件数据的集合构造出新事件或动作,而不管这些事件在时间接近性上是否紧密相关,也不管事件和数据是否来自一个或若干个事件和数据源。
此外,术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说,除非另有说明或者从上下文中清楚表明,否则短语“X采用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说,以下实例中的任何实例满足短语“X采用A或B”:X采用A;X采用B;或者X采用A和B二者。此外,除非另有指定或从上下文清楚可见针对单数形式,否则在本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”通常应当被解读为是指“一个或更多个”。
此外,本文中采用的术语“集合”排除空集;例如,其中没有元素的集合。因此,在本公开内容中的“集合”包括一个或更多个元素或实体。作为说明,控制器的集合包括一个或更多个控制器;数据资源的集合包括一个或更多个数据资源;等。同样,本文中利用的术语“组”是指一个或更多个实体的集合;例如,节点组是指一个或更多个节点。
将根据可以包括多种设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。要理解和认识到的是,各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等,以及/或者各个系统可以不包括结合附图讨论的全部设备、组件、模块等。也可以使用这些手段的组合。
图1是示例工业环境100的框图。在该示例中,多个工业控制器118被部署在整个工业工厂环境中,以监测和控制与产品制造、加工、运动控制、批量处理、材料处理或其他这样的工业功能相关的相应工业系统或处理。工业控制器118通常执行相应的控制程序以利于对组成受控工业资产或系统(例如,工业机器)的工业设备120进行监测和控制。一个或更多个工业控制器118还可以包括在个人计算机、刀片式服务器或其他硬件平台或云平台上执行的软控制器。一些混合设备还可以将控制器功能与其他功能(例如,可视化)进行组合。由工业控制器118执行的控制程序可以包括用于处理从工业设备120读取的输入信号以及控制由工业控制器生成的输出信号的任何可想到的类型的码,包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本、C++、Python、Javascript等。
工业设备120可以包括输入设备、输出设备或充当输入设备和输出设备二者的设备,输入设备向工业控制器118提供与受控工业系统有关的数据,输出设备响应于由工业控制器118生成的控制信号以控制工业系统的各方面。示例输入设备可以包括遥测设备(例如,温度传感器、流量计、物位传感器、压力传感器等)、手动操作者控制设备(例如按钮、选择器开关等)、安全监测设备(例如,安全垫、安全拉绳、光幕等)以及其他这样的设备。输出设备可以包括马达驱动器、气动致动器、信号设备、机器人控制输入、阀等。诸如工业设备120M的一些工业设备可以在不受工业控制器118的控制的情况下在工厂网络116上自主地操作。
工业控制器118可以通过硬连线连接或者通过有线或无线网络与工业设备120通信地对接。例如,工业控制器118可以配备有与工业设备120进行通信以影响对设备的控制的本地硬连线输入和输出。本地控制器I/O可以包括:向现场设备传输离散电压信号以及从现场设备接收离散电压信号的数字I/O,或者向设备传输模拟电压或电流信号以及从设备接收模拟电压或电流信号的模拟I/O。控制器I/O可以通过背板(backplane)与控制器的处理器进行通信,使得数字信号和模拟信号可以被读入控制程序并由控制程序控制。工业控制器118还可以使用例如通信模块或集成的联网端口通过工厂网络116与工业设备120进行通信。示例性网络可以包括因特网、内联网、以太网、以太网/IP(EtherNet/IP)、设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速公路和数据高速公路+(DH/DH+)、远程I/O、现场总线(Fieldbus)、网络通讯协议(Modbus)、过程现场总线(Profibus)、无线网络、串行协议等。工业控制器118还可以存储可以由控制程序引用并且用于控制决策的持久数据值,其包括但不限于:表示受控机器或处理的操作状态的测量或计算的值(例如,罐物位、位置、警报等),或者在自动化系统的操作期间收集的捕获的时间序列数据(例如,多个时间点的状态信息、诊断发生等)。类似地,一些智能设备——包括但不限于马达驱动器、器械或状态监测模块——可以存储用于控制操作状态和/或使操作状态可视化的数据值。这样的设备还可以捕获日志上的时间序列数据或事件以用于后续检索和查看。
工业自动化系统通常包括一个或更多个人机接口(HMI)114,其允许工厂人员查看与自动化系统相关联的遥测数据和状态数据,并且控制系统操作的一些方面。HMI 114可以通过工厂网络116与工业控制器118中的一个或更多个进行通信,并且与工业控制器交换数据,以促进在一个或更多个预开发的操作者接口屏幕上对与受控工业处理相关的信息的可视化。HMI 114还可以被配置成允许操作者将数据提交至工业控制器118的存储器地址或指定的数据标签,从而为操作者提供向受控系统发布命令(例如,循环开启命令、设备致动命令等)、修改设定点值等的手段。HMI114可以生成一个或更多个显示画面,操作者通过该一个或更多个显示画面与工业控制器118交互,并且从而与受控过程和/或系统交互。示例显示画面可以使用处理的图形表示来使工业系统或其相关联设备的当前状态可视化:所述处理的图形表示显示计量或计算的值、采用基于状态的颜色或位置动画、呈现警报通知或者采用用于向操作者呈现相关数据的其他这样的技术。以该方式呈现的数据由HMI 114从工业控制器118读取,并且根据由HMI开发者选择的显示格式被呈现在显示画面中的一个或更多个上。HMI可以包括固定位置装置或移动设备,所述固定位置装置或移动设备具有用户安装或预先安装的操作系统以及用户安装或预先安装的图形应用软件。
一些工业环境还可以包括与受控工业系统的特定方面相关的其他系统或设备。这些可以包括例如一个或更多个历史数据库(data historian)110,该历史数据库110聚合和存储从工业控制器118和其他工业设备收集的生产信息。
工业设备120、工业控制器118、HMI 114、相关联的受控工业资产、以及其他工厂车间系统,例如历史数据库110、视觉系统以及其他这样的系统在工业环境的操作技术(OT)级上操作。更高级的分析和报告系统可以在信息技术(IT)域中的工业环境的更高企业级处操作;例如在办公网络108上或在云平台122上。这样的更高级的系统可以包括例如企业资源规划(ERP)系统104,该ERP系统集成并总体地管理高级业务操作,诸如财务、销售、订单管理、营销、人力资源或其他这样的业务功能。鉴于更高级的业务考虑,制造执行系统(MES)102可以监测和管理控制级上的控制操作。报告系统106可以从工厂车间的工业设备收集操作数据,并且生成总结受控工业资产的操作统计的每日或轮班报告。
工业设施通常容纳和操作许多工业资产、机器或设备。这些资产中的许多除了计划外的维修操作以解决意外的停机事件(诸如机器故障)之外,还需要定期的主动维护以确保持续的最佳操作。为了管理在给定工业企业处执行的大量维护操作,可以使用工作订单管理系统来启动用于要执行的新维护操作的工作订单,跟踪这些工作订单的状态,并且保存在工厂内执行的维护操作的记录。在典型情况下,当计量的性能数据(例如,振动值、温度值、产品计数等)指示需要调查或维护的可能的性能关注点时,维护技术人员或管理者创建并向工作订单管理系统提交用于维护操作的工作订单。然后向维护人员分配执行维护任务或调查的任务。随着工作的执行,结合计划维护任务执行的维护动作被提交并与工作订单一起被记录,该工作订单在执行其对应的维护任务时保持打开。一旦任务完成,则关闭工作订单。
这种维护管理的方法需要操作者、维护人员或监管者来视觉观察机器性能指标何时需要安排维护动作和为维护任务创建对应的工作订单。如果观察到性能关注点,则必须由维护监管者或技术人员创建工作订单,以便正确地记录和跟踪维护工作。手动创建和提交工作订单的处理容易由于不正确输入的工作订单信息而出错。工作订单提交处理中的错误是常见的,并且这些错误可能具有相关联的风险,这些相关联的风险直接影响对其执行维护的底层工业资产,或者不利地影响由工业企业做出的未来的决策。
为了解决这些问题和其他问题,本文中描述的一个或更多个实施方式提供了一种架构,该架构使使用由工业资产生成的监测数据来创建工作订单的处理自动化。在一个或更多个实施方式中,工业网关设备可以从工厂车间上的工业设备收集控制数据、状态数据和/或操作数据,并将该数据输入至基于云的监测系统。监测系统基于确定所监测的工业数据指示需要调查或维护的可能的性能关注点来启动工作订单管理系统上的工作订单的创建。在一些实施方式中,在监测系统上维护的机器特定资产模型限定要监测工业设备上的哪些数据项,以及该数据的要触发工作订单创建的条件。
在一些实施方式中,针对可采取动作的性能关注点来监测和分析工业数据的监测系统可以是基于云的工业信息中心(IIH)系统的一部分,该基于云的工业信息中心(IIH)系统作为设备所有者、设备供应商和服务提供商交换信息和服务的多参与者生态系统。
从其中收集和分析工业数据的工业设备中的一些可以使用工业开发中心(IDH)进行编程,该工业开发中心向客户提供开发和测试能力作为服务。图2是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的示例工业开发中心(IDH)系统202的框图。在本公开内容中说明的系统、装置或过程的方面可以构成实施在机器内例如实施在与一个或更多个机器相关联的一个或更多个计算机可读介质(或媒介)中的机器可执行组件。这样的组件在由一个或更多个机器例如计算机、计算设备、自动化设备、虚拟机等执行时可以使机器执行描述的操作。
IDH系统202可以包括用户接口组件204、项目生成组件206、一个或更多个处理器224和存储器228。在各种实施方式中,用户接口组件204、项目生成组件206、一个或更多个处理器224以及存储器226中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接以执行IDH系统202的功能中的一个或更多个功能。在一些实施方式中,组件204和206可以包括存储在存储器226上并由处理器224执行的软件指令。IDH系统202还可以与图2中未描绘的其他硬件和/或软件组件进行交互。例如,处理器224可以与诸如键盘、鼠标、显示监测器、触摸屏的一个或更多个外部用户接口设备或其他这样的接口设备进行交互。
用户接口组件204可以被配置成接收用户输入并以任何合适的格式(例如,视觉、音频、触觉等)向用户呈现输出。在一些实施方式中,用户接口组件204可以被配置成与客户端设备(例如,膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)通信地对接,该客户端设备(例如,经由硬连线连接或无线连接)通信地连接至IDH系统202。然后,用户接口组件204可以为客户端设备提供IDH接口环境,系统202通过该IDH接口环境接收用户输入数据并呈现输出数据。在其他实施方式中,用户接口组件204可以被配置成生成适当的接口屏幕并将所生成的接口屏幕(例如,程序开发屏幕、项目提交屏幕、分析结果屏幕等)提供给客户端设备,并经由这些接口屏幕交换数据。可以经由用户接口组件204的各种实施方式接收的输入数据可以包括但不限于编程代码(包括工业控制编程,例如梯形逻辑编程)、设备配置数据、工程图、HMI应用或其他这样的输入。由用户接口组件204的各种实施方式呈现的输出数据可以包括程序代码、编程反馈(例如,错误和突出显示、编码建议等)、控制项目遥测和推荐、项目测试结果等。
项目生成组件206可以被配置成基于经由用户接口组件204接收的设计输入以及由IDH系统202维护的资产模型、预定义代码模块和工业知识来创建包括一个或更多个项目文件的控制系统项目。控制系统项目可以包括工业控制代码(例如,梯形逻辑、结构化文本、功能框图等)、包括一个或更多个HMI接口屏幕限定的HMI应用、设备配置文件或其他这样的项目文件中的一个或更多个。
一个或更多个处理器224可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能中的一个或更多个功能。存储器226可以是计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储用于执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能的计算机可执行指令和/或信息。
在一些实施方式中,针对可采取动作的性能关注点来监测和分析工业数据的监测系统可以是基于云的工业信息中心(IIH)系统的一部分,该基于云的工业信息中心(IIH)系统作为设备所有者、设备供应商和服务提供商交换信息和服务的多参与者生态系统。图3是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的示例工业信息中心(IIH)系统302的框图。IIH系统302可以包括用户接口组件304、设备接口组件306、监测组件308、工作订单接口组件310、建模组件312,MES接口组件314、一个或更多个处理器320和存储器322。在各种实施方式中,用户接口组件304、设备接口组件306、监测组件308、工作订单接口组件310、建模组件312、MES接口组件314、一个或更多个处理器320和存储器322中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接,以执行IIH系统302的功能中的一个或更多个功能。在一些实施方式中,组件304、306、308、310、312和314可以包括存储在存储器322上并由处理器320执行的软件指令。IIH系统302还可以与图3中未描绘的其他硬件和/或软件组件进行交互。例如,处理器320可以与诸如键盘、鼠标、显示监测器、触摸屏的一个或更多个外部用户接口设备或其他这样的接口设备进行交互。
用户接口组件304可以被配置成接收用户输入并以任何合适的格式(例如,视觉、音频、触觉等)向用户呈现输出。在一些实施方式中,用户接口组件304可以被配置成与客户端设备(例如,膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)通信地对接,该客户端设备(例如,经由硬连线连接或无线连接)通信地连接至IIH系统302。然后,用户接口组件304可以为客户端设备提供IIH接口环境,系统302通过该IIH接口环境接收用户输入数据并呈现输出数据。在其他实施方式中,用户接口组件304可以被配置成生成适当的接口屏幕并将所生成的接口屏幕(例如,资产模型开发屏幕、工作订单显示屏幕等)提供给客户端设备,并经由这些接口屏幕交换数据。
设备接口组件306可以被配置成直接地或经由网关或边缘设备与工厂车间上的工业设备或资产对接,并且从这些资产接收实时操作和状态数据以用于资产健康监测的目的。
监测组件308可以被配置成针对指示需要调查或维护的性能问题的条件来监测所收集的工业数据的指定集合。在一些实施方式中,要监测的工业数据的集合以及指示需要打开工作订单的性能关注点的该数据的条件可以由机器特定资产模型324针对正被监测的工业设备来限定。
工作订单接口组件310可以被配置成与工作订单管理系统通信地对接,并响应于监测组件308确定所监测的数据的子集满足由对应的资产模型324限定的条件而发送打开新工作订单的指令。
建模组件312可以被配置成基于由用户经由用户接口组件304提交的建模输入来生成数字资产模型或设备模型。MES接口组件314可以被配置成与制造执行系统(MES)对接,并且结合工作订单的生成启动经由MES向适当人员传输通知。MES接口组件314还可以从MES系统中检索可以与工作订单创建结合使用的信息。
一个或更多个处理器320可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能中的一个或更多个功能。存储器322可以是计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储用于执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能的计算机可执行指令和/或信息。
IIH系统302可以在云平台上被实现为基于云的服务的集合,以促进具有业务或技术关系的各种各样的用户的访问,这些用户包括工业设备所有者(例如,工业企业实体或工厂所有者)、设备供应商、原始设备制造商(OEM)、系统集成商或其他这样的用户实体。系统302在其上执行的云平台可以是允许具有云能力的设备访问和利用共享的计算服务的任何基础设施。云平台可以是具有因特网连接性并具有使用IIH服务的适当授权的设备可经由因特网访问的公共云。在一些情况下,云平台可以由云提供商作为平台即服务(PaaS)来提供,并且IIH系统302可以作为基于云的服务而驻留在云平台上并在其上执行。在一些这样的配置中,IIH系统302的所有者可以将对云平台和相关联IIH服务的访问作为订阅服务提供给客户。可替选地,云平台可以是由工业企业(工厂设施的所有者)内部操作的私有云。示例私有云平台可以包括代管IIH系统302并驻留在由防火墙保护的公司网络上的服务器的集合。
图4是根据一个或更多个实施方式的示例工作订单管理系统402的框图。工作订单管理系统402可以包括用户接口组件404、IIH接口组件406、工作订单生成组件408、MES接口组件410、一个或更多个处理器420和存储器422。在各种实施方式中,用户接口组件404、IHH接口组件406、工作订单生成组件408、MES接口组件410、一个或更多个处理器420和存储器422中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接,以执行工作订单管理系统402的功能中的一个或更多个功能。在一些实施方式中,组件404、406、408和410可以包括存储在存储器422上并由处理器420执行的软件指令。工作订单管理系统402还可以与图4中未描绘的其他硬件和/或软件组件进行交互。例如,处理器420可以与诸如键盘、鼠标、显示监测器、触摸屏的一个或更多个外部用户接口设备或其他这样的接口设备进行交互。
用户接口组件404可以被配置成接收用户输入并以任何合适的格式(例如,视觉、音频、触觉等)向用户呈现输出。在一些实施方式中,用户接口组件404可以被配置成与客户端设备(例如,膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)对接,该客户端设备(例如,经由硬连线连接或无线连接)通信地连接至工作订单管理系统402。可以由用户接口组件404呈现的输出数据可以包括用于打开和关闭工作订单的工作订单信息、通知用户用于新发现的维护关注点的工作订单已经打开的通知数据,或其他这样的信息。
IIH接口组件406可以被配置成经由云平台与IIH系统302通信地对接,并从IIH系统302接收指令以生成工作订单。工作订单生成组件408可以被配置成根据从IIH系统302接收的指令生成工作订单。MES接口组件410可以被配置成与MES系统对接,并且结合工作订单的生成启动经由MES向适当人员传输通知。MES接口组件410还可以从MES系统检索可以由工作订单生成组件408与工作订单创建结合使用的信息。
一个或更多个处理器420可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能中的一个或更多个功能。存储器422可以是计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储用于执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能的计算机可执行指令和/或信息。
如上所述,可以使用IDH系统202对用于自动工作订单生成的目的而被监测的工业设备中的一些进行编程。图5是示出根据一个或更多个实施方式的IDH系统202的通用架构的图。尽管本文描述的示例假设已经使用IDH系统202对所监测的工业设备进行了编程,但是应当理解,本文描述的监测和工作订单生成架构不限于使用系统202编程的工业设备。通常,本文描述的用于自动生成工作订单的架构基本上可以监测可获得实时性能或操作数据的任何工业设备或资产,而与用于对这些设备进行编程的开发平台的类型无关。
IDH系统202可以在云平台上作为基于云的存储、分析和项目编辑服务的集合来执行。客户端设备502(例如,膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、移动设备、可穿戴AR/VR仪器等)可以访问存储库系统的项目开发和分析工具,并利用这些工具为正在开发的自动化系统加载或创建控制项目。为此,系统的用户接口组件204可以向客户端设备502远程提供IDH客户端508。IDH客户端508包括用作至系统202的接口的多个接口显示。
客户端设备502可以访问和使用IDH系统的项目开发工具,并且为正在开发的自动化系统创建控制项目518。控制项目518可以包括:工业控制器代码(例如,控制逻辑、结构化文本、序列功能图表等);设备配置文件或参数设置;限定HMI屏幕的HMI应用或用于使自动化系统的操作可视化的AR/VR可视化;或控制项目的其他这样的方面。
为了促进项目开发,用户接口组件204可以向客户端设备502提供开发接口显示,该开发接口显示允许用户以各种受支持的格式向IDH系统202提交设计输入504,包括但不限于:在工业控制器上执行的控制编程、将被下载到相应的工业设备(例如,马达驱动器、传感器、工业控制器等)的设备配置设置、HMI屏幕开发数据或其他这样的设计输入504。基于该设计输入504,项目生成组件206生成控制项目518,该控制项目518包括以下各项中的一项或更多项:已编译的控制器代码、设备配置数据、HMI应用文件或可以在适当的工业设备上部署和执行以执行已编程的控制功能的其他这样的可执行控制项目数据。
在控制项目518的开发期间,项目生成组件206可以生成设计反馈506,该设计反馈506旨在关于开发和优化控制项目518来帮助开发者。该设计反馈506可以由用户接口组件204作为实时反馈呈现给设计者。该设计反馈506可以基于设计输入504本身的分析以及存储在IDH系统202上维护的客户存储库510和供应商存储库520中的客户特定信息和供应商特定信息来生成。还可以基于存储在知识库530中的一般工业专业知识生成反馈。
例如,当设计者正在输入要在工业控制器上编译和执行的控制代码时,项目生成组件206可以对代码执行代码分析并基于与各种代码或项目质量度量相关的分析提供推荐、通知或预测。该分析可以包括确定控制代码是否符合正在为其开发代码的工厂设施处使用的工程标准和实践。为了帮助进行此分析,工厂设施处的工程师可以提交控制代码标准定义,其限定期望所有控制代码在被允许在工厂设施内执行之前遵守的编码标准。这些编码标准可以作为工厂标准516存储在客户存储库510中,并可以由项目生成组件206引用以确定提交的控制代码是否符合工厂标准。
在一些实施方式中,项目生成组件206还可以针对相同控制项目或针对由相同客户开发的不同控制项目将作为设计输入504的一部分提交的控制代码与先前提交的控制代码——存储为归档项目版本512——进行比较。基于对由客户提交并归档在客户存储库510中的其他控制代码的分析,项目生成组件206可以学习或推断由该客户使用的典型编码风格或设计方法。基于这些学习到的客户编程偏好,项目生成组件206可以识别作为设计输入504的一部分提交的控制编程何时偏离工厂的优选编码实践或工厂的控制某些工业操作的优选方式,并生成设计反馈506,该设计反馈506通知这些偏离并建议将使当前项目符合先前设计策略的可替选控制编码。
项目生成组件206还可以参考一个或更多个供应商存储库520中存储的特定于供应商的装备或设备数据,以预测用户提交的设计输入504是否将引起设备集成或兼容性问题。该确定可以基于例如由设备供应商提交的设备简档528。每个设备简档528可以包括用于给定设备的数字规范数据,并且还可以记录针对该设备的已知兼容性问题。使用该信息,项目生成组件206可以在给定一个或更多个设备的已知限制的情况下评估所提交的设计输入504,以确定所提交的控制编程或设备配置的任何部分是否将导致性能或集成问题。
为了支持增强的开发能力,IDH系统202的一些实施方式可以支持控制编程,该控制编程基于基于对象的数据模型而不是基于标签的架构,或除基于标签的架构之外还基于基于对象的数据模型。自动化对象可以用作此基于对象的开发架构的构建块。图6是示出可以由IDH系统202结合构建、部署和执行控制项目518来利用的若干示例自动化对象属性的图。自动化对象604可以在设计期间被创建和增强、被集成到更大的数据模型中并且在运行时间期间消耗。这些自动化对象604提供跨IDH系统202的通用数据结构并且可以被存储在对象库(例如,存储器226的一部分)中以用于重复使用。对象库可以存储表示真实世界工业资产602的各种分类的预定义自动化对象604,该工业资产602包括但不限于泵、罐、阀、马达、马达驱动器(例如,变频驱动器)、工业机器人、致动器(例如,气动或液压致动器)或其他这样的资产。自动化对象604可以表示工业企业基本上任何级别的元素,包括单个设备、由许多工业设备和组件组成的机器(其中一些可能与它们自己的自动化对象604相关联)以及整个生产线或过程控制系统。
给定类型的工业资产的自动化对象604可以对诸如下述的方面进行编码:2D或3D可视化、警报、控制编码(例如,逻辑或其他类型的控制编程)、分析、启动过程、测试协议和脚本、验证过程和报告、模拟、示意图、安全协议以及与对象604表示的工业资产602相关联的其他这样的属性。自动化对象604也可以利用识别相关联的资产的位置的位置信息进行地理标记。在控制项目518的运行期间,自动化对象604的一些类型还可以记录针对它们对应的工业资产的状态或操作历史数据。通常,自动化对象604用作其对应工业资产602的编程表示,并且可以作为控制代码、2D或3D可视化、针对工业资产的知识库或维护指导系统或其他这样的方面的元素被结合到控制项目518中。
与工业资产602对应的自动化对象604可以限定存储与资产602的操作相关的数字和/或模拟数据值的数据项的逻辑分组。例如,表示阀的自动化对象604可以具有用作用于阀的当前打开或关闭状态的数据容器、通过阀的流体的计量流速的属性,或其他这样的阀属性。类似地,表示马达的自动化对象604可以具有与马达的当前速度、转矩、故障状态、电流或其他这样的操作和状态信息对应的属性。与各个数据标签相比,可以由外部系统利用自动化对象的有关其对应的真实世界资产的数据的逻辑布置来构建分析,而不需要控制编程器来解译数据的含义。
在一些实施方式中,自动化对象604还可以限定用于其对应资产602的工作订单配置信息,包括但不限于应当被监测以识别应当对其发起维护动作的一个或更多个性能关注点的与资产602相关联的数据标签或值,以及要发起维护动作的这些数据标签的值。
完成的控制项目518——如上文结合图5所述使用IDH系统的项目编辑工具开发或使用单独的开发平台(例如,梯形逻辑开发平台、HMI应用开发平台、设备配置应用等)开发——可以被编译成可执行代码,然后可以将可执行代码部署至适当的工业设备(例如,工业控制器118、电机驱动器、HMI终端114等)并在适当的工业设备上执行,以促进工业自动化系统的监测和控制。
一旦使用IDH系统202或其他类型的控制代码开发平台对工厂设施中的工业设备进行编程、配置和交付运行,在操作期间由工业设备或相关仪表生成的实时和历史数据可以馈送至基于云的IIH系统302,该基于云的IIH系统302可以为工业资产的所有者提供附加的值和对其工厂车间运行的洞察。图7是由IIH系统302促进的生态系统的概括性概念图。通常,IIH系统302支持基于云的环境和相关工具,其允许供应商、OEM、系统集成商或其他工业服务提供商创建和部署供工厂设施处的工业设备702(例如,工业控制器、马达驱动器、遥测设备、安全继电器、HMI终端等)的所有者使用的数字服务。IIH系统302可以提供多种能力,包括将信息从工业设备702移动至云平台的标准化易连接解决方案;用以构建和维护来自多个源的情境并缩短得到值的时间的通用数据模型(资产模型、数据模型、数字孪生、资产机器学习模型等);支持来自OEM的信息就绪资产,这些资产具有预建的数字孪生、机器学习模型、分析和混合现实体验;允许最终用户提供对其OT设备702和信息的安全访问并利用生态系统中的领域专业知识和内容的安全架构;以及使生态系统伙伴能够提供值和货币化服务并让他们的客户轻松消费此值的技术平台。
每个生态系统伙伴可以通过参与IIH生态系统而从关键成果中受益。例如,通过利用数据和洞察,工业资产702的所有者将看到改进的操作效率和资产性能,并通过标准化部署看到较高的设备投资回报和较快的分析展示。通过远程监测、预测性维护、执行合同以及“机器即服务”产品,OEM将在其资产的整个生命周期中看到新的收益流。系统集成商和独立软件供应商(ISV)将从系统模拟和验证中看到快速的应用开发和较低的集成成本。
为了支持大量不同的参与者,IIH系统302可以利用可信信息连接源来提供核心资产到云的连接、数据治理以及最终用户与生态系统之间的访问管理,包括安全且经过验证的架构。这些服务可以涵盖广泛的连接性用例,从完全本地部署和断开连接的连接性用例到间歇性连接和始终连接的连接性用例。在证明连接性的价值的同时解决断开连接或间歇性连接的连接性用例可以加速数字成熟度并消除对云采用的屏障。
在其上构建IIH系统302的云基础设施可以提供使生态系统能够快速开发标准化且可重复的解决方案的组件,包括本机连接器、用于情境化处理的通用数据模型、数据存储库或数据湖、数字孪生简档构建器、以及针对关键用例的预先构建的机器学习参考解决方案。这些组件可以使生态系统能够提供预测性维护、远程监测和自动工作订单生成、专家协助和数字劳动力生产率(包括AR和VR)。
IIH系统302还可以提供从边缘到云的可拓展计算产品,其与硬件产品组合一起操作,该硬件产品包括简单网关设备或智能网关设备704、数据中心、提供最佳的本地近机的云计算能力和云计算能力。为了实现这些产品,IIH系统302可以经由一个或更多个网关设备704与工业设备702对接,该网关设备704与监测和控制工厂车间自动化系统的工业设备驻留在公共网络116上。这些网关设备704可以将从工业设备702收集的所选数据的集合迁移至IIH系统302,该IIH系统302利用该数据用于分析、可视化、通知或其他这样的服务的目的。
在其支持的服务中,IIH系统302的一些实施方式可以与工作订单管理系统402对接,工作订单管理系统402被设计成创建和跟踪用于维护任务的工作订单,并且响应于检测到可能的维护关注点而启动工作订单的生成。图8是示出用于基于工业资产性能的远程监测来自动生成工作订单的示例架构的图。在该示例架构中,网关设备704与和工厂车间的自动化系统相关联的工业设备702驻留在相同的工厂网络116上。这些工业设备702可以包括例如工业控制器118、马达驱动器、HMI终端、遥测设备(例如,流量计、压力计、温度计等),或其他这样的设备。
在自动化系统操作期间,网关设备704从这些工业设备收集状态和操作数据804,包括从在一个或更多个工业控制器118上限定的数据标签或自动化对象604读取的数据。在一些实施方式中,网关设备704可以在将数据提供给IHH系统302之前对所收集的数据804进行情境化处理,并且将处理后的数据作为情境化数据提供给存储库系统302。该情境化可以包括对数据加时间戳,以及标准化或以其他方式格式化所收集的数据以用于由IIH系统302分析。通常,网关设备704作为将数据从工业设备702的集合对接至IIH系统302的边缘设备。
IIH系统的设备接口组件306远程地与网关设备704对接以接收所收集的设备数据804,并且IIH系统302上的监测组件308针对指示需要维护动作和创建对应工作订单的可能的性能问题的条件来监测设备数据804。如将在以下更详细地讨论的,由监测组件308监测的特定数据值以及将触发工作订单的创建的这些数据值的条件,可以在用于被监测的工业机器的机器特定或处理特定资产模型324中限定。在多客户生态系统中,其中多个客户可以访问由IIH系统302提供的服务,这些资产模型324可以存储在相应的客户存储库510中,以用于由监测组件308访问。
当监测组件308确定所监测的工业数据804满足如由资产模型324所限定的指示需要维护人员调查或校正的资产性能问题的条件时,IIH系统的工作订单接口310将工作订单指令802发送至与IIH系统302对接的工作订单管理系统402。在一些架构中,工作订单管理系统402可以是向多个工业客户提供维护管理服务的单独的基于云的系统。可替选地,工作订单管理系统402可以是专用的、客户特定的维护管理系统,其在工业设施处本地驻留和执行,并且其远程地与IIH系统302对接,以自动化维护任务的安排和工作订单的生成,从而记录和跟踪这些任务。
由监测组件308所检测的启动工作订单创建的条件可以是例如移动超出正常或预期范围的限定范围的一个或更多个数据标签值的偏离。在示例情况下,烘焙处理可能需要烤箱温度保持在限定的温度范围内。因此,可以从监测和控制烘焙处理的工业控制器118收集与该烤箱温度对应的数据标签或自动化对象604的值,并且可以将该所收集的数据作为设备数据804的一部分提供给IIH系统302。监测组件308监测该值以确定烤箱温度何时偏离该范围,并且响应于检测到这样的偏离,指示工作订单接口组件310发送工作订单指令802,该工作订单指令802指示工作订单管理系统402打开工作订单以调查温度控制问题。
在给定的机器性能度量是其他性能度量的当前状态的函数的某些情况下,触发工作订单的创建的条件可以基于整体数据值集合条件,而不是基于单个数据值的偏离。例如,机器或自动化系统的给定性能度量的期望值——例如,传送带速度、烤箱温度、填充物位等——可以取决于机器的当前操作模式、另一机器组件的速度或温度,或其他这样的因素。性能度量的值也可以是季节性的或特定时间的,使得度量的预期值取决于一天中的当前时间,一周中的当前日期,一年中的当前月份或另一时间函数。如果机器或自动化系统的健康是多个数据标签或自动化对象604的并发值是否在期望的整体值空间内的函数,则监测组件308可以被配置成指示工作订单接口组件310在确定这些值处于指示潜在性能问题的总体并发状态时生成工作订单指令802。
工作订单指令802可以指定关于要执行的维护任务的信息,包括但不限于需要维护的工业资产或机器的身份、需要注意的机器的方面、要执行的维护的类型、要花费在维护任务上的估计小时数、要分配给任务的估计人员数量、任务的描述或其他这样的信息。响应于接收到工作订单指令802,工作订单管理系统402为维护任务创建工作订单806,用工作订单指令802提供的信息填充工作订单。
工作订单管理系统402还可以向相关工厂人员提供通知,警告那些员工已经创建了新的工作订单806。该通知可以包括要执行的工作的描述。分配给维护任务以及通知将被提供到的特定人员可以由工作订单管理系统402基于系统402上限定的客户特定工作计划和员工资格来确定。一旦被创建,工作订单806可以在其整个生命周期内在工作订单管理系统402的域内进行管理。这可以包括在执行维护任务时更新系统402内的工作订单的状态,并在维护任务完成时最终关闭工作订单。
如上所述,机器特定资产模型324可以用于关于要触发工作订单806的创建的条件来指示监测组件308。给定机器或自动化系统的资产模型324可以由构建机器的OEM、机器操作者所在的工厂设施处的内部工程师、或由第三方服务提供商基于相关工业专业知识创建。通常,资产模型324可以限定要触发工作订单的创建的资产事件,并且还可以限定当资产事件发生时要安排的维护工作。可以根据在工业控制器118或其他类型的工业设备702上限定的数据标签和自动化对象604的值或值的范围来限定这些资产事件。
在示例情况下,诸如OEM的机器制造商可以构建机器的实例并将其销售给多个不同的工业客户。该机器可以包括其自己的控制柜,工业控制器118和相关的电源和控制设备容纳在该控制柜中,或者可以被设计成通过将机器的I/O布线至客户的工业控制器118中并将用于机器的专有控制代码添加至现有控制编程中而与客户的现有控制系统集成。为了促进经由IIH系统302将机器与工作订单管理系统集成,机器制造商还可以提供已为机器设计的资产模型324的实例。资产模型324可以限定机器的一个或更多个条件,这些条件将触发维护任务的安排和工作订单管理系统402中的对应工作订单的创建。资产模型324可以根据哪些数据标签、自动化对象604或工业控制器中限定的其他数据项将要被监测以确定该条件何时为真,以及要触发维护任务的自动安排的这些数据源的值来限定每个条件。
在示例情况下,资产模型324可以指定与机器的特定性能度量(例如,烤箱温度、罐压力、流速等)对应的数据标签或自动化对象604的属性,以及指定的数据标签或自动化对象属性的正常值或期望值的范围。资产模型324还可以限定如果指定的数据标签或对象属性的值落在预期值的所限定的范围之外则要执行的维护动作的细节。该资产模型324可以被提供给购买该机器的客户,并且可以被上传至分配给该客户的客户存储库510,以用于由监测组件308访问。
在机器操作期间,设备接口组件306指示网关设备704根据资产模型324将指定数据标签的值流式传输至IIH系统302,并且监测组件308将监测该值以确定性能度量是否满足用于安排资产模型324中限定的维护动作的条件。当监测值满足维护条件时,工作订单接口310生成工作订单指令802并将其发送至工作订单管理系统402。包含在工作订单指令802中的信息——例如,要调查的资产、要对资产执行的维护类型等——可以基于资产模型324中限定的维护动作的类型来设置。
资产模型324还可以限定用于触发维护动作的更复杂的条件,这可能需要确定多个监测数据标签或自动化对象的并发值的集合是否偏离期望的多维值空间。在这点上,可以知道,第一监测性能度量(例如温度、压力、填充物位等)的正常值或期望值取决于从工业设备702读取的一个或更多个其他数据项的并发值,诸如机器的操作模式、输送机速度或其他这样的机器状态。在这样的情况下,资产模型324可以根据相关数据值的预期多维值空间来限定维护条件。图9是绘制根据第二测量值的第一测量值的示例二维图900,其中在IIH系统处接收第一测量值和第二测量值作为设备数据804的一部分。在该示例中,第一测量值绘制在y轴上,而第二测量值绘制在x轴上。图900上的每个绘图点904与时间点对应,并且表示在该时间点的第一测量值和第二测量值的值对。
通常,在第一测量值和第二测量值之间可能存在广泛的相关性,并且可以知道,在机器的正常操作期间,第一测量值和第二测量值之间的关系将落入由椭圆902限定的空间内。也就是说,如果针对给定时间点,将第一测量值相对于同时的第二测量值绘制在图900上,则当机器正常操作时,所得绘图点——例如绘图点904a——应落在椭圆902内。基于该知识,资产模型324可以限定:如果针对第一测量值和第二度量值的值对落在由椭圆902限定的特征空间之外,则应当安排维护任务,如在由绘图点904b表示的值对的情况下。
尽管图9所示的示例描绘了仅两个值对的组合,但是资产模型324可以根据多于两个数据标签或自动化对象属性限定维护条件。在这样的情况下,用于给定维护条件的特征空间902可以由资产模型324限定为多维特征空间,多维特征空间具有与要针对该维护条件监测的数据标签或值的数量对应的维度数量。
IIH系统302提供允许由客户、OEM或生态系统的另一参与者创建、注册资产模型324并将其绑定至工业资产或机器的开发工具。图10是示出由OEM针对正在构建的机器1004创建和注册资产模型324以交付给客户的图。可以使用IIH系统的数据建模服务来开发资产模型324,并可以从OEM的供应商存储库520提供给机器1004的购买者。为此,IIH系统的建模组件312可以生成模型开发接口并将其(经由用户接口组件304)提供给与OEM相关联的客户端设备1002。设计者可以经由与由这些开发接口提供的建模工具1008的交互来提交建模输入1010。这些建模工具1008允许OEM设计者限定一个或更多个资产模型324,以与正在构建或出售的机器1004相关联。然后,这些资产模型324可以由机器1004的购买者利用,以用于使机器与工作订单管理系统402对接的目的。
在一些实施方式中,建模组件312可以允许设计者选择预定义的标准化模型1006并将其并入至资产模型324中。这些标准化模型1006可以存储在知识库530上,并且可以针对各种类型的工业资产对已知维护动作以及应当被监测以确定何时应当触发这些动作的相关性能度量进行编码。在标准化模型1006中限定的维护动作可以反映关于它们对应的工业资产的工业专业知识。资产模型324的开发者可以选择与机器1004所属的工业资产类别对应的标准化模型1006,并且根据需要将该标准化模型1006适配于特定机器1004(例如,通过将在标准化模型1006中限定的通用性能度量映射至在机器的工业控制器118中限定的特定数据标签或自动化对象属性)。所得到的资产模型324然后可以被存储在供应商存储库520中以用于由机器1004的购买者访问和使用。
一旦机器1004的资产模型324在供应商存储库520中可用,机器1004的购买者就可以获得并交付使用资产模型324以促进将机器1004与工作订单管理系统402集成。图11是示出用于将资产模型324交付使用的示例技术的图。一旦机器已经被安装在客户的设施处,工厂设施处的人员可以选择利用自动化工作订单管理服务,自动化工作订单管理服务可用于机器1004并由IIH系统302实现。因此,网关设备704可以通信地连接至云平台,并将机器1004的凭证1102发送至IIH系统302。凭证1102可以与机器1004一起提供给客户,并可以用于向IIH系统302识别机器1004。在验证凭证1102后,IIH系统302的建模组件312向客户提供机器1004的资产模型324。这可以涉及例如将资产模型324从供应商存储库提供至分配给客户的客户存储库510。
通过提供用于创建资产模型324的数字资产建模工具以及用于安全地分发这些模型的平台,IIH系统302可以使OEM或其他设备供应商能够构建资产模型324,以将其工业资产与工作订单管理系统402集成,并且可以将这些资产模型324添加至基于云的库中。以这种方式,OEM可以逐步增加能够用于支持其设备的新安装或现有安装的数字内容。IIH系统302可以为多个OEM、供应商、系统集成商或服务提供商管理该数字库,从而根据工业垂直行业(例如,汽车、食品和药品、石油和天然气、采矿等)、工业应用、装备类别或类型或其他类别来组织模型324。
在一些实施方式中,最终用户还可以以其他方式获得和利用资产模型324。图12是示出基于机器身份选择和集成资产模型324的图。在该示例中,机器1004包括表示可以由用户的客户端设备1202扫描的唯一机器标识符的光学代码(例如,二维条形码,例如QR代码)。客户端设备1202然后可以与IIH系统302对接(经由用户接口组件304),并将所扫描的机器标识符1204连同适当凭证1206一起提交,所述凭证1206将客户端设备1202的用户识别为允许将机器特定资产模型324交付给客户存储库510使用的授权人员。响应于接收到机器标识符1204和凭证1206,建模组件312可以从与机器1004的制造商对应的供应商存储库520检索与机器标识符1204对应的资产模型324,并将所检索的模型324交付给客户存储库510使用。
尽管前面的示例考虑了机器的资产模型324由机器制造商开发和提供的情况,但是用于将机器与工作订单管理系统402集成的资产模型324也可以由机器所有者或第三方实体开发。在这点上,工业企业的人员可以创建限定他们的工业设备所关注的维护条件的他们自己的资产模型324,并将这些资产模型324提交给IIH系统302上的他们的客户存储库510。最终客户还可以结合用于他们自己的资产的开发资产模型324来利用由第三方提供的标准化模型1006(见图10)。
在一些实施方式中,监测组件308还可以被配置成对传入的设备数据804应用智能分析,以学习正常操作期间数据标签或自动化对象属性的值的期望范围,或者学习通常导致不合格性能或预示性能问题的传入的设备数据804的状态。可以结合资产模型324执行该智能分析,以细化由模型324限定的预期值的范围。该分析也可以作为资产模型324的替代来执行。然后,监测组件308可以使用所学习的预期数据标签或自动化对象值的范围来确定何时应在工作订单管理系统402中启动工作订单。
如上所述,一些资产模型324可以针对每个限定的维护动作编码关于当设备数据804满足维护触发时要执行的维护的附加信息。工作订单管理系统402可以使用该附加信息来生成对应的工作订单806;例如,通过使用模型324中的数据来填充工作订单806中的数据字段。例如,该信息可以包括:维护应针对的资产、维护问题的描述、预期执行维护动作所需的人员的数量或其他这样的信息。在一些情况下,考虑到更高级的业务考虑,还可以从存储相关信息的外部系统(诸如监测和管理客户的工业企业的控制级上的操作的MES系统102)中检索生成工作订单所需的一些信息。
图13是示出由IIH系统302从MES系统102检索MES数据1302的图。当监测组件308确定设备数据804(图13中未示出)满足以上描述的由资产模型324限定的维护条件时,工作订单接口组件310可以经由MES接口组件314从客户的MES系统102检索可以由工作订单管理系统402用来生成用于执行维护任务的适当工作订单806的信息。例如,如果MES系统102维护关于工厂人员的角色和可用性日程表的信息,则工作订单接口组件310可以检索有资格参加维护任务并且其日程表指示可以从事该任务的维护人员的身份作为MES数据1302。该信息可以包括在工作订单指令802中,使得工作订单管理系统402可以将指定人员的身份与工作订单806相关联。IIH系统302还可以根据需要从MES系统102检索其他类型的数据1302,以完成用于维护任务的工作订单的启动。
图14是示出工作订单管理系统402创建工作订单806和传输对应的维护通知1402的图。工作订单管理系统402可以包括将系统402对接至IIH系统302的IIH接口组件406。该架构允许IIH系统302充当数据监测服务,该数据监测服务基于相关机器操作度量的实时监测来发起工作订单806的自动创建。在从IIH系统302接收到工作订单802时,工作订单生成组件408利用包括在指令802中的信息来生成用于必要维护任务的工作订单806。在一些实施方式中,当自动工作订单806被生成时,工作订单管理系统402或IIH系统302中的任一个还可以生成维护通知1402并将维护通知1402发送至相关工厂人员。在图14所示的实施方式中,工作订单管理系统402经由工厂的MES系统102发送通知1402,MES系统102将通知1402中继至与要被通知新安排的维护任务的人员相关联的一个或更多个客户端设备1404。可以选择通知接收者以与分配给工作订单的人员以及其他管理人员对应。
虽然图14描绘了由MES系统102提供的维护通知1402,但是在一些实施方式中,IIH系统302本身可以响应于监测组件308确定需要维护任务而提供通知1402。
结合工作订单管理系统402工作的IIH系统302的实施方式可以创建基于云的生态系统,该生态系统利用工业资产及其操作的预定义知识来自动创建工作订单以对资产执行维护任务。IIH系统302可以在工作订单管理系统402和客户的OT环境之间起到可信信息中介的作用,并且当检测到不合标准的资产操作时,提供用于自动安排维护任务的平台,或者当预测资产操作恶化到可接受的参数以下时,提供用于抢占式安排维护任务的的平台。此外,IIH系统302可以向OEM和其他主题专家提供工具和支持,允许那些用户经由生态系统向他们的设备的用户分发数字资产,诸如有助于自动生成工作订单的资产模型。
图15至图16示出了根据本申请的一个或更多个实施方式的方法。尽管出于简化说明的目的,本文中示出的方法学被示出和描述为一系列动作,但是应当理解和意识到,本发明不限于动作的顺序,因为根据本发明,一些动作可以以与本文示出和描述的顺序不同的顺序发生和/或与其他动作同时发生。例如,本领域技术人员将理解和意识到的是,方法可以替代性地被表示为一系列相互关联的状态或事件,例如以状态图表示。此外,可能并非需要所有示出的动作来实现根据本发明的方法。此外,当不同的实体执行方法的不同部分时,交互图可以表示根据本公开内容的方法或方式。此外,所公开的示例方法中的两个或更多个可以彼此组合地被实现,以实现本文中描述的一个或更多个特征或优点。
图15示出了用于自动生成工作订单以对工业资产执行维护的示例方法1500。最初,在1502处,在基于云的工业信息中心(IIH)系统处收集由与工业自动化系统相关联的工业设备生成的所选数据的集合。在一些情况下,可以从监测和控制自动化系统的工业控制器或其他工业设备上限定的数据标签或自动化对象收集数据,其中数据标签或自动化对象作为数据的容器。数据表示针对自动化系统测量的操作、状态或健康信息,并且可以包括从仪表或传感器获得的遥测值、从传感器或智能设备(例如,变频驱动器)读取的状态信息或其他这样的数据。数据可以由网关设备收集,该网关设备从工业设备读取数据并将该数据发送至IIH系统用于监测和处理。
在1504处,针对指示需要启动维护任务的性能问题的条件,在IIH系统处监测在步骤1502处收集的数据。在一些实施方式中,IIH系统可以被配置成识别所监测的数据值中的一个或更多个何时落在提示自动化系统的正常操作的预期范围之外,或者以其他方式满足指示异常性能问题的条件,该异常性能问题需要维护人员进行调查或校正。
在1506处,确定所收集的数据是否满足指示性能问题的条件。如果不满足条件(步骤1506处为“否”),则该方法返回至步骤1502,并且重复步骤1502至1506,直至确定满足条件。如果满足指示性能问题的条件(步骤1506处为“是”),则该方法进行至步骤1508,其中IIH系统向工作订单管理系统发送工作订单指令。工作订单指令启动用于与所检测的条件相关联的维护任务的工作订单的创建。工作订单指令可以包括关于要执行的维护动作的类型的信息,该信息可以由工作订单管理系统关于生成工作订单来利用。该信息可以包括但不限于维护任务所针对的自动化系统的部分、将被执行的维护类型、将被安排以完成该任务的估计小时数、将被分配给该任务的维护人员的估计数量,或其他这样的信息。
图16示出了与生成用于工业维护任务的自动化工作订单有关的注册、部署和使用数字资产模型的示例方法1600。最初,在1602处,在基于云的IIH系统处接收建模输入,其中建模输入限定与工业资产对应的资产模型。资产模型可以限定维护资产的一个或更多个条件,如果满足这些条件,则将需要安排维护任务和打开对应的工作订单。针对每个限定的条件,资产模型还可以限定一个或更多个数据项——例如,在工业控制器或其他类型的工业设备上限定的数据标签或自动化对象属性——其值指示是否满足条件,以及使得满足条件的这些数据项的状态或值。在1604处,在IIH系统的基于云的供应商存储库上注册资产模型。
在1606处,从与工业资产相关联的网关设备接收凭证数据。在示例情况中,工业资产的提供商(例如,OEM或其他设备供应商)可以将工业资产与允许访问资产模型的凭证数据一起提供。然后,资产的购买者可以将资产安装在他们的工业设施中,经由网关设备将凭证数据发送至IIH系统用于验证。在1608处,确定在步骤1606处接收的凭证数据是否经过IIH系统的验证。如果凭证数据未经过验证(步骤1608处为“否”),则该方法返回至步骤1606,并且IIH系统等待接收可验证的凭证数据。如果凭证数据经过验证(步骤1608处为“是”),则方法进行至步骤1610,在步骤1610处,资产模型被部署至网关设备或IIH系统的与工业资产的所有者对应的客户存储库中的一个或两个。
在1612处,根据资产模型来监测来自监测和控制工业资产的一个或更多个工业设备的操作数据。网关设备可以从相关的工业设备读取操作数据,然后发送至基于云的IIH系统用于监测和分析。在1614处,确定操作数据是否满足由资产模型限定的指示需要安排维护和打开对应工作订单的性能问题的条件。如果数据不满足条件(在步骤1614处为“否”),则该方法返回至步骤1612,并且继续监测数据。如果操作数据满足条件(在步骤1614处为“是”),则该方法进行至步骤1616,其中IIH系统向工作订单管理系统发送工作订单指令。工作订单指令启动用于与条件相关联的维护任务的工作订单的创建。
本文描述的实施方式、系统和组件以及可以实现本说明书中阐述的各个方面的控制系统和自动化环境可以包括能够跨网络进行交互的计算机或网络组件,诸如服务器、客户端、可编程逻辑控制器(PLC)、自动化控制器、通信模块、移动计算机、用于移动车辆的车载计算机、无线组件、控制组件等。计算机和服务器包括一个或更多个处理器——采用电信号来执行逻辑操作的电子集成电路——其被配置成执行存储在介质中的指令,该介质诸如是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器以及可以包括记忆棒、存储卡、闪存驱动器、外部硬盘驱动器等的可移除存储器设备。
类似地,本文中所使用的术语PLC或自动化控制器可以包括可以跨多个组件、系统和/或网络共享的功能。作为示例,一个或更多个PLC或自动化控制器可以跨网络与各种网络设备进行通信和协作。这可以包括经由网络进行通信的基本上任何类型的控件、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)设备、传感器、致动器和人机接口(HMI),该网络包括控制网络、自动化网络和/或公共网络。PLC或自动化控制器还可以与各种其他设备进行通信并且控制各种其他设备,各种其他设备诸如是包括模拟、数字、编程/智能I/O模块的标准的或安全评级的I/O模块、其他可编程控制器、通信模块、传感器、致动器、输出设备等。
网络可以包括:公共网络,诸如因特网;内联网;自动化网络,诸如控制和信息协议(CIP)网络;安全网络;以及以太网/IP,自动化网络包括设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)。其他网络包括以太网、DH/DH+、远程I/O、现场总线、通讯总线(Modbus)、过程现场总线(Profibus)、CAN、无线网络、串行协议、开放平台通信统一架构(OPC-UA)等。此外,网络设备可以包括各种可能性(硬件和/或软件组件)。这些包括诸如以下组件:具有虚拟局域网(VLAN)能力的交换机、LAN、WAN、代理、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网(VPN)设备、服务器、客户端、计算机、配置工具、监测工具和/或其他设备。
为了提供所公开主题的各个方面的背景,图17和图18以及以下讨论旨在提供对可以实现所公开的主题的各个方面的合适环境的简要的一般性描述。尽管以上已经在可以在一个或更多个计算机上运行的计算机可执行指令的总体背景下描述了实施方式,但是本领域技术人员将认识到,也可以结合其他程序模块以及/或者作为硬件和软件的组合来实现实施方式。
通常,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外,本领域技术人员将理解的是,可以利用其他计算机系统配置来实践本发明的方法,其他计算机系统配置包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机、物联网(IoT)设备、分布式计算系统、以及个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器的或可编程的消费性电子产品等,上述中的每一个都可以可操作地耦接至一个或更多个相关联的设备。
也可以在分布式计算环境中实践本文中示出的实施方式,在分布式计算环境中,某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备二者中。
计算设备通常包括各种介质,各种介质可以包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质,如下所述,这两个术语在本文中彼此不同地使用。计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以是能够由计算机访问的任何可用存储介质,并且包括易失性介质和非易失性介质二者、可移除介质和不可移除介质二者。通过以示例的方式而非限制性地,可以结合用于存储诸如计算机可读指令或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据的信息的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质或机器可读存储介质。
计算机可读存储介质可以包括但不限于:随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、致密盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘(BD)或其他光盘存储设备、磁带盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁性存储设备、固态驱动器或其他固态存储设备、或可以用于存储所需信息的其他有形和/或非暂态介质。在这点上,应当将本文中应用于存储设备、存储器或计算机可读介质的术语“有形”或“非暂态”理解为作为修饰语仅排除传播暂态信号本身,并且不放弃对并非仅传播暂态信号本身的所有标准存储装置、存储器或计算机可读介质的权利。
可以由一个或更多个本地或远程计算设备针对关于由介质存储的信息的多种操作,例如经由访问请求、查询或其他数据检索协议来访问计算机可读存储介质。
通信介质通常在数据信号诸如经调制的数据信号例如载波或其他传输机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或非结构化的数据,并且包括任何信息传送或传输介质。术语“经调制的数据信号”或信号是指以将信息编码在一个或更多个信号中的方式设置或改变其特性中的一个或更多个特性的信号。作为示例而非限制,通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质以及诸如声学、RF、红外和其他无线介质的无线介质。
再次参照图17,用于实现本文描述的各个方面的各个实施方式的示例环境1700包括计算机1702,计算机1702包括:处理单元1704、系统存储器1706和系统总线1708。系统总线1708将系统组件耦接至处理单元1704,系统组件包括但不限于系统存储器1706。处理单元1704可以是各种商业可用处理器中的任何处理器。双微处理器架构以及其他多处理器架构也可以用作处理单元1704。
系统总线1708可以是还可以使用各种商业可用总线架构中的任何总线架构互连至存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线以及本地总线的若干类型的总线结构中的任何总线结构。系统存储器1706包括ROM 1710和RAM 1712。基本输入/输出系统(BIOS)可以被存储在诸如ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM的非易失性存储器中,其中,该BIOS包含有诸如在启动期间帮助在计算机1702内的元件之间传送信息的基本例程。RAM 1712还可以包括高速RAM,诸如用于缓存数据的静态RAM。
计算机1702还包括内部硬盘驱动器(HDD)1714(例如,EIDE、SATA)、一个或更多个外部存储设备1716(例如,磁软盘驱动器(FDD)1716、存储棒或闪存驱动器读取器、存储卡读取器等)以及光盘驱动器1720(例如,其可以从CD-ROM盘、DVD、BD等读取或者向CD-ROM盘、DVD、BD等写入)。虽然内部HDD 1714被示出为位于计算机1702内,但是内部HDD 1714也可以被配置成用于在合适的机箱(未示出)中的外部使用。此外,虽然在环境1700中未示出,但除了HDD 1714之外还可以使用固态驱动器(SSD)或者代替HDD 1714使用固态驱动器(SSD)。HDD 1714、外部存储设备1716以及光盘驱动器1720可以通过HDD接口1724、外部存储接口1726和光盘驱动器接口1728分别连接至系统总线1708。用于外部驱动器实现方式的接口1724可以包括通用串行总线(USB)和电气与电子工程师协会(IEEE)1394接口技术中的至少一个或两个。其他外部驱动器连接技术在本文描述的实施方式的构思之内。
驱动器及其相关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。针对计算机1702,驱动器和存储介质适应以适当的数字格式对任何数据的存储。尽管以上对计算机可读存储介质的描述是指各种类型的存储设备,但本领域技术人员应当理解的是,也可以在示例操作环境中使用计算机可读的其他类型的存储介质,无论所述存储介质是当前存在的还是将来要开发的,并且此外,任何这样的存储介质都可以包含用于执行本文描述的方法的计算机可执行指令。
在驱动器和RAM 1712中可以存储多个程序模块,所述多个程序模块包括操作系统1730、一个或更多个应用程序1732、其他程序模块1734和程序数据1736。操作系统、应用、模块和/或数据的全部或部分也可以被缓存在RAM 1712中。可以使用各种商业可用的操作系统或操作系统的组合来实现本文中描述的系统和方法。
计算机1702可以可选地包括模拟技术。例如,管理程序(未示出)或其他中间物可以模拟用于操作系统1730的硬件环境,并且模拟的硬件可以可选地不同于图17中所示的硬件。在这样的实施方式中,操作系统1730可以包括在计算机1702处托管的多个虚拟机(VM)中的一个虚拟机。此外,操作系统1730可以为应用程序1732提供诸如Java运行时环境或.NET框架的运行时环境。运行时环境是一致的执行环境,其允许应用程序1732在包括该运行时环境的任何操作系统上运行。类似地,操作系统1730可以支持容器,并且应用程序1732可以是容器的形式,其是轻量级的、独立的、可执行的软件包,该软件包包括例如代码、运行时间、系统工具、系统库以及应用的设置。
此外,可以利用诸如可信处理模块(TPM)的安全模块来启用计算机1702。例如,利用TPM,引导组件散列(hash)在时间上的接下来的引导组件,并且在加载接下来的引导组件之前等待结果与安全值的匹配。该处理可以发生在例如在应用执行级或在操作系统(OS)内核级处应用的计算机1702的代码执行栈中的任何层处,从而实现代码执行的任何级处的安全性。
用户可以通过一个或更多个有线/无线输入设备(例如,键盘1738、触摸屏1740和诸如鼠标1742的定点设备)将命令和信息输入到计算机1702中。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、红外(IR)遥控器、射频(RF)遥控器、或其他遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实耳机、游戏垫、触摸笔、图像输入设备(例如,摄像装置)、姿势传感器输入设备、视觉运动传感器输入设备、情绪或面部检测设备、生物特征输入设备(例如,指纹或虹膜扫描仪)等。这些输入设备以及其他输入设备通常通过可以耦接至系统总线1708的输入设备接口1744而连接至处理单元1704,但是也可以通过诸如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口、
Figure BDA0003804391180000291
接口等其他接口进行连接。
监测器1744或其他类型的显示设备也可以经由诸如视频适配器1746的接口连接至系统总线1708。除了监测器1744之外,计算机通常还包括其他外围输出设备(未示出),诸如扬声器、打印机等。
计算机1702可以经由至诸如远程计算机1748的一个或更多个远程计算机的有线和/或无线通信、使用逻辑连接在联网环境中进行操作。远程计算机1748可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐器具、对等设备或其他公共网络节点,并且通常包括关于计算机1702描述的许多或所有元件,但是为了简洁起见,仅示出了存储器/存储设备1750。所描绘的逻辑连接包括与局域网(LAN)1752和/或更大的网络例如广域网(WAN)1754的有线/无线连接。这样的LAN和WAN联网环境在办公室和公司中很常见,并且促进诸如内联网的企业范围的计算机网络,所有这些都可以连接至全球通信网络,例如因特网。
当在LAN联网环境中被使用时,计算机1702可以通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1756连接至本地网络1752。适配器1756可以促进与LAN 1652的有线或无线通信,LAN 1752还可以包括布置在其上的用于以无线模式与适配器1756进行通信的无线接入点(AP)。
当在WAN联网环境中使用时,计算机1702可以包括调制解调器1758,或者可以经由用于通过WAN 1754建立通信的其他手段(诸如通过因特网)连接至WAN 1754上的通信服务器。可以是内部设备或外部设备并且可以是有线设备或无线设备的调制解调器1758可以经由输入设备接口1742连接至系统总线1708。在联网环境中,关于计算机1702描绘的程序模块或程序模块的部分可以被存储在远程存储器/存储设备1750中。应当理解的是,所示出的网络连接是示例,并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他装置。
当在LAN或WAN联网环境中被使用时,除了如上所述的外部存储设备1716之外或者代替如上所述的外部存储设备1716,计算机1702还可以访问云存储系统或其他基于网络的存储系统。通常,可以例如分别通过适配器1756或调制解调器1758通过LAN 1752或WAN1754来建立计算机1702与云存储系统之间的连接。在将计算机1702连接至相关联的云存储系统时,外部存储接口1726可以在适配器1756和/或调制解调器1758的帮助下,如管理其他类型的外部存储一样管理由云存储系统提供的存储。例如,外部存储接口1726可以被配置成提供对云存储源的访问,就好像这些源被物理地连接至计算机1702一样。
计算机1702能够可操作成与可操作地以无线通信布置的任何无线设备或实体进行通信,任何无线设备或实体是例如打印机、扫描仪、桌上型计算机和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任何装备或位置(例如,信息亭、报摊、商店货架等)以及电话。这可以包括无线保真(Wi-Fi)和
Figure BDA0003804391180000311
无线技术。因此,通信可以是与常规网络一样的预定义结构或者仅是至少两个设备之间的自组织通信(ad hoccommunication)。
图18是可以与所公开的主题交互的样本计算环境1800的示意性框图。样本计算环境1800包括一个或更多个客户端1802。客户端1802可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。样本计算环境1800还包括一个或更多个服务器1804。服务器1804也可以是硬件和/或软件(例如,线程、进程、计算设备)。例如,服务器1504可以容纳线程以通过采用如本文中描述的一个或更多个实施方式来执行变换。客户端1802与服务器1804之间的一种可能的通信可以是适于在两个或更多个计算机进程之间传输的数据包的形式。样本计算环境1800包括通信框架1806,该通信框架1806可以被用来促进客户端1802与服务器1804之间的通信。客户端1802可操作地连接至可以被用于存储客户端1802本地的信息的一个或更多个客户端数据存储设备1808。类似地,服务器1804可操作地连接至可以被用于存储服务器1804本地的信息的一个或更多个服务器数据存储设备1810。
以上描述的内容包括本主题创新的示例。当然,不可能为了描述所公开的主题而描述每个可设想到的组件或方法的组合,但是本领域普通技术人员可以认识到,本主题创新的许多另外的组合和排列是可能的。因此,所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变型。
尤其是关于由以上描述的组件、设备、电路、系统等执行的各种功能,除非另外指出,否则用于描述这样的组件的术语(包括对“装置”的提及)旨在对应于执行描述的组件的指定功能的任何组件(例如,功能上等同的任何组件),即使该组件在结构上不等同于所公开的结构,但该组件仍然执行本文中示出的所公开主题的示例性方面中的功能。就这一点而言,还应当认识到,所公开的主题包括具有用于执行所公开的主题的各种方法的动作和/或事件的计算机可执行指令的计算机可读介质以及系统。
此外,虽然可能针对若干实现方式中的仅一个实现方式公开了所公开的主题的特定特征,但是这样的特征可以与其他实现方式的对于任何给定应用或特定应用而言可能是期望且有利的一个或更多个其他特征进行组合。此外,在说明书或权利要求书使用术语“包括(includes)”和“包含(including)”及其变型方面而言,这些术语以与术语“包括(comprising)”类似的方式旨在是包括性的。
在本申请中,使用词语“示例性”来表示用作示例、实例或说明。在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计优选或有利。更确切地,词语“示例性”的使用旨在以具体方式呈现构思。
可以使用标准编程和/或工程技术将本文中描述的各个方面或特征实现为方法、装置或制品。如本文所使用的术语“制品”旨在包括能够从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括但不限于:磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁条……)、光盘(例如,致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)……)、智能卡和闪速存储器设备(例如,卡、棒、密钥驱动器……)。

Claims (20)

1.一种系统,包括:
存储器,其存储可执行组件;以及
可操作地耦接至所述存储器的处理器,所述处理器执行所述可执行组件,所述可执行组件包括:
设备接口组件,其被配置成经由云平台通信地连接至收集由与自动化系统相关联的工业设备生成的工业数据的网关设备,并且从所述网关设备接收所述工业数据;
监测组件,其被配置成监测所述工业数据并且确定所述工业数据的子集是否满足指示所述自动化系统的性能问题的条件;以及
工作订单接口组件,其被配置成响应于所述监测组件确定所述工业数据的所述子集满足所述条件,将工作订单指令发送至工作订单管理系统,所述工作订单指令启动用于执行维护任务以解决所述性能问题的工作订单的创建。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述工业数据包括从工业控制器上限定的一个或更多个数据标签或自动化对象检索的数据。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述监测组件被配置成根据针对所述自动化系统限定的资产模型来监测所述工业数据,所述资产模型限定要监测的工业数据以及满足指示所述性能问题的条件的所述工业数据的状态。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述可执行组件还包括建模组件,所述建模组件被配置成经由与模型开发接口的交互来接收限定所述资产模型的建模输入,并将所述资产模型存储在与所述自动化系统的制造商相关联的供应商存储库上。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述建模组件还被配置成响应于从所述自动化系统的所有者接收到指示允许访问所述资产模型的凭证信息,
从所述供应商存储库检索所述资产模型,以及
将所述资产模型部署至与所述自动化系统的所有者相关联的客户存储库,用于由所述监测组件访问。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述工作订单指令包括由所述工作订单管理系统用来生成所述工作订单的信息,所述信息包括下述至少一项:所述维护任务所针对的所述自动化系统的工业资产的身份、要对所述工业资产执行的维护类型、完成所述维护任务的估计的小时数、或要分配给所述维护任务的估计的人员数量。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述可执行组件还包括制造执行系统MES接口组件,所述制造执行系统接口组件被配置成从MES系统检索包括在所述工作订单指令中的信息的至少子集。
8.根据权利要求1所述的系统,还包括用户接口组件,所述用户接口组件被配置成响应于确定所述工业数据的所述子集满足所述条件,选择要被警告所述条件的一个或更多个接收者,并向与所述接收者相关联的客户端设备发送通知。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述条件被限定为指示所述性能问题的所述工业数据的值的一个或更多个范围。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述条件被限定为用于所述工业数据的多个项的多维值空间。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述监测组件被配置成基于对所述工业数据随时间的分析来学习指示所述性能问题的所述条件。
12.一种方法,包括:
由包括处理器的系统经由云平台从网关设备接收工业数据,所述网关设备从与工业机器相关联的工业设备收集所述工业数据;
由所述系统针对指示所述工业机器的性能问题的条件来监测所述工业数据;以及
响应于基于所述监测确定所述工业数据满足所述条件,由所述系统向工作订单管理系统发送工作订单指令,所述工作订单指令指示所述工作订单管理系统生成用于执行维护任务以解决所述性能问题的工作订单。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述网关设备从工业控制器上限定的数据标签或自动化对象检索所述工业数据的至少子集。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述监测包括根据针对所述自动化系统限定的资产模型来监测所述工业数据,所述资产模型限定要监测的工业数据以及满足指示所述性能问题的条件的所述工业数据的状态。
15.根据权利要求14的方法,还包括:
由所述系统基于经由与模型开发接口交互而接收的建模输入来创建所述资产模型;以及
由所述系统将所述资产模型存储在与所述工业机器的制造商相关联的供应商存储库上。
16.根据权利要求12所述的方法,其中,所述工作订单指令包括由所述工作订单管理系统用来生成所述工作订单的信息,所述信息包括下述至少一项:所述维护任务所针对的所述自动化系统的工业资产的身份、要对所述工业资产执行的维护类型、完成所述维护任务的估计的小时数、或要分配给所述维护任务的估计的人员数量。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括:由所述系统从MES系统中检索包括在所述工作订单指令中的所述信息的至少子集。
18.根据权利要求12所述的方法,还包括响应于确定所述工业数据满足所述条件:
由所述系统选择要被警告所述条件的一个或更多个接收者,以及
由所述系统向与所述接收者相关联的客户端设备发送通知。
19.一种存储有指令的非暂态计算机可读介质,所述指令响应于执行使在云平台上执行并且包括处理器的系统执行操作,所述操作包括:
经由云平台从网关设备接收工业数据,所述网关设备从与工业机器相关联的工业设备收集所述工业数据;
针对指示所述工业机器的性能问题的条件来监测所述工业数据;以及
响应于基于所述监测确定所述工业数据满足所述条件,向工作订单管理系统发送工作订单指令,所述工作订单指令指示所述工作订单管理系统生成用于执行维护任务以解决所述性能问题的工作订单。
20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质,其中,所述网关设备从工业控制器上限定的数据标签或自动化对象检索所述工业数据的至少子集。
CN202210994465.8A 2021-09-20 2022-08-18 用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质 Pending CN115879905A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/479,309 2021-09-20
US17/479,309 US11803175B2 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Industrial machine monitoring path for computerized maintenance management system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115879905A true CN115879905A (zh) 2023-03-31

Family

ID=83355475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210994465.8A Pending CN115879905A (zh) 2021-09-20 2022-08-18 用于工业机器监测的系统、方法和非暂态计算机可读介质

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11803175B2 (zh)
EP (1) EP4152227A1 (zh)
CN (1) CN115879905A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI845414B (zh) * 2023-09-13 2024-06-11 英業達股份有限公司 掃描檢測系統

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2345015B1 (en) * 2008-09-30 2015-03-25 Saudi Arabian Oil Company System and method for improved coordination between control and safety systems
US9753455B2 (en) * 2009-06-22 2017-09-05 Johnson Controls Technology Company Building management system with fault analysis
US9709978B2 (en) * 2013-05-09 2017-07-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data for virtualization of an industrial automation environment with information overlays
US9760635B2 (en) * 2014-11-07 2017-09-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Dynamic search engine for an industrial environment
US20180052451A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Remote industrial automation site operation in a cloud platform
US10620612B2 (en) * 2017-06-08 2020-04-14 Rockwell Automation Technologies, Inc. Predictive maintenance and process supervision using a scalable industrial analytics platform
EP3655824A1 (en) * 2017-07-21 2020-05-27 Johnson Controls Technology Company Building management system with dynamic work order generation with adaptive diagnostic task details
US10832548B2 (en) * 2018-05-02 2020-11-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Advanced industrial safety notification systems
US12072695B2 (en) * 2019-06-21 2024-08-27 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Enhanced work order generation and tracking system
US20210278833A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-09 Siemens Industry, Inc. Support system for automated building management assistance

Also Published As

Publication number Publication date
US20230090297A1 (en) 2023-03-23
EP4152227A1 (en) 2023-03-22
US11803175B2 (en) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11796983B2 (en) Data modeling and asset management using an industrial information hub
EP3121667B1 (en) Snapshot management architecture for process control operator training system lifecycle
US20160182309A1 (en) Cloud-based emulation and modeling for automation systems
CN114257609B (zh) 用于提供工业信息服务的系统、方法和计算机可读介质
CN114137910B (zh) 工业自动化资产和控制项目分析
US12001874B2 (en) Digital engineering secure remote access
CN114237555A (zh) 工业自动化项目代码开发指导和分析
US11863560B2 (en) Industrial automation secure remote access
EP3968110A1 (en) Digital engineering on an industrial development hub
EP4120067B1 (en) Industrial automation control project conversion
EP4120033A1 (en) Digital engineering virtual machine infrastructure
CN112904807B (zh) 工业分析系统、方法和非暂态计算机可读介质
EP4152227A1 (en) Industrial machine monitoring path for computerized maintenance management system
CN114237164B (zh) 工业开发中心库和设计工具
CN114167814B (zh) 工业开发中心的数字工程
EP4332705A1 (en) Industrial automation system topology with point to point representation paths
CN116719253A (zh) 边缘设备特征工程应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination