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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein das Gebiet von Mechanismen
zum Identifizieren von Fehlfunktionen und servicebedürftigen
Zuständen
in komplexen Systemen. Insbesondere betrifft die Erfindung Techniken,
um Ausfälle
oder servicebedürftige
Ereignisse besser zu erfassen, abzugrenzen und zu warten, und Wartbarkeitskonzepte
zu verbessern, die verwendet werden, um Ausfälle und servicebedürftige Ereignisse
zu erfassen und zu korrigieren.
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Auf
dem Gebiet komplexer Maschinensysteme wurden bisher vielfältige Techniken
verwendet, die dazu dienen, Fehlfunktionen oder servicebedürftige Zustände zu erkennen
und dieselben zu korrigieren. Frühe
Techniken beschränkten
sich auf ein einfaches manuelles Einschreiten. D.h. im Falle des
Auftretens einer Fehlerbedingung oder eines Versagens führten Fachkräfte oder
Wartungspersonal manuelle Problembehebungsschritte aus, um die mögliche Fehlerquelle
zu identifizieren und die Fehlfunktion zu korrigieren. Solche Systeme
eignen sich zwar im Allgemeinen für einfache Systeme, stellen
allerdings keine besonders zuverlässige und erweiterbare Wartungsstrategie
zur Verfügung.
Darüber
hinaus hängen
solche Ansätze
vom Grad der Erfahrung, der Geschicklichkeit, der Intuition und
dem Wissen von Technikern und Wartungspersonal ab, und damit von Voraussetzungen,
die sowohl von Person zu Person als auch zeitabhängig stark variieren können.
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Es
wurden Ansätze
unternommen, Fehlfunktionen und servicebedürftige Zustände auf reaktive und proaktive
Weise analytischer und reproduzierbarer zu identifizieren. Allerdings
bedienen sich die bestehenden Ansätze typischerweise nicht einer
systematischen Strategie, die dazu dient, ein Konzept oder System
einer Wartbarkeit zu errichten, das Konzept oder System zu implementieren
und das Konzept und System nach einem Implementieren zu korrigieren.
Es besteht daher großer
Bedarf nach verbesserten Systemen, die in der Lage sind, eine Wartung
in komplexen Systemen bereitzustellen. Ein besonderer Bedarf besteht
nach einem Ansatz einer Gesamtstrategie einer Wartung, die übertragbar
ist auf komplexe Maschinensysteme verschiedenster Art, die viele
unterschiedliche Subsysteme, Komponenten, Funktionen, vor Ort austauschbare
Einheiten, und so fort enthalten. Nach dem Stand der Technik wurde bisher
noch kein umfassender Ansatz erfolgreich entwickelt, um Wartbarkeit
zu entwerfen, zu implementieren und zu verbessern.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine neue Technik, die dazu dient,
eine Wahl aus einer Vielzahl von Wartungskonzep ten zu treffen, die
entworfen sind, um auf einen solchen Bedarf zu reagieren. Aus einer
Sammlung einer großen
Anzahl von Modellen können
ein oder mehrere derartige Modelle ausgewählt werden, das/die am angemessensten
angibt/angeben, welche Komponente, Funktion, welches Subsystem,
welche vor Ort austauschbare Einheit, und so fort in einem komplexen
System als die Ausgangsursache eines servicebedürftigen Ereignisses oder Fehlers
in Frage kommt. Ein Vergleich von Indikatoren mit den aus dem System
stammenden Eingabedaten kann als Grundlage dienen, um eine geeignete
Wahl eines Modells zu treffen, das empfohlene Wartungsmaßnahmen
definiert. Vielfältige flexible
Kriterien können
für die
Wahl des geeigneten Modells verwendet werden, und solche Kriterien
können
im Laufe der Zeit auf flexible Weise verändert werden, um die Leistung
des Gesamtwartungssystems zu verbessern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Technik ist ein Verfahren geschaffen, um
unter mehreren Wartungskonzepten ein Wartungskonzept auszuwählen. In Übereinstimmung
mit dem Verfahren wird in Reaktion auf ein servicebedürftiges
Ereignis auf Eingabedaten zugegriffen, die von mehreren Komponenten
eines komplexen Systems stammen. Die Eingabedaten werden mit entsprechenden
aus mehreren Wartungskonzepten für
die Vielzahl von Komponenten stammenden Indikatoren verglichen. Auf
der Grundlage des Vergleichs wird ein Wartungskonzept aus der Vielzahl
von Modellen zum Bestimmen einer Wartungsmaßnahme an einer entsprechenden
der Komponenten in Antwort auf das servicebedürftige Ereignis ausgewählt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Technik ist ein Verfahren zum Wählen eines
Wartungskonzepts geschaffen, das den Zugriff auf Eingabedaten mehrerer
Komponenten eines komplexen Systems in Reaktion auf ein servicebedürftiges
Ereignis beinhaltet. Die Eingabedaten werden wieder mit entsprechenden
Indikatoren mehrerer Wartungskonzepte für die Vielzahl von Komponenten
verglichen. Auf der Basis einer Anzahl von Übereinstimmungen zwischen den
Eingabedaten und Indikatoren für
sämtliche
Wartungskonzepte wird aus der Vielzahl von Wartungskonzepten zum
Bestimmen einer Wartungsmaßnahme
an einer entsprechenden der Komponenten in Reaktion auf das servicebedürftige Ereignis
ein Wartungskonzept ausgewählt.
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In
einem weiteren durch die Erfindung ermöglichten Verfahren wird in
Reaktion auf ein servicebedürftiges
Ereignis auf Eingabedaten aus mehreren Komponenten eines komplexen
Systems zugegriffen. Die Eingabedaten werden mit entsprechenden
Indikatoren für
mehrere Wartungskonzepte für mehrere
Komponenten verglichen. Auf der Basis einer Anzahl von Übereinstimmungen
zwischen den Eingabedaten und Indikatoren für sämtliche Wartungskonzepte wird
aus der Vielzahl von Wartungskonzepten zum Bestimmen einer Wartungsmaßnahme an
einer entsprechenden der Komponenten in Antwort auf das servicebedürftige Ereignis
ein Wartungskonzept ausgewählt.
Die empfohlene Wartungsmaßnahme
wird anschließend
auf der Grundlage des ausgewählten
Modells identifiziert.
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Die
Erfindung schafft ferner neue Systeme und Rechnerprogramme zum Ausführen von
Funktionalitäten,
die jenen ähneln,
die durch die oben beschriebenen Verfahren ermöglicht sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben erwähnten
und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung erschließen sich
nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen:
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1 zeigt eine schematische
Veranschaulichung eines Wartungssystems, das dazu dient, ein Konzipieren
gewisser Fehlerbedingungen oder Ereignisse in einem komplexen Maschinensystem
gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik zu ermöglichen;
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2 zeigt eine schematische
Veranschaulichung gewisser funktioneller Komponenten des Systemabschnitts
des Konzeptentwurfs und der Konzeptimplementierung des in 1 veranschaulichten gesamten
Wartungssystems;
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3 zeigt eine schematische
Veranschaulichung gewisser funktioneller Komponenten in einem Entwicklungs-
und Analysesystemabschnitt des in 2 veranschaulichten
Systems;
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4 zeigt eine schematische
Veranschaulichung eines Konzeptwahlsystems, das dazu dient, einem
komplexen Maschinensystem Wartung zukommen zu lassen;
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5 zeigt eine schematische
Veranschaulichung gewisser funktioneller Komponenten in einem Konzeptanalyse-
und Bewertungsmodul, die dazu dienen, die Leistung des Gesamtsystems
und der durch das System verwendeten Konzepte zu bewerten und zu
verbessern;
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6 zeigt eine Darstellung
eines exemplarischen Interface zum Entwerfen eines Konzepts für eine Wartung
gemäß den in 3 zusammengefassten Komponenten;
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7 zeigt ein weiteres exemplarisches
Interface zum Entwerfen des Konzepts in einer alternativen Weise,
das in Verbindung mit jenem nach 6 verwendet
werden kann;
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8 zeigt eine exemplarische
Ausführung eines
Analysedatenblatts zum Auswerten eines Wartungskonzepts während einer
Entwurfsphase;
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9 zeigt eine exemplarische
Ausführung eines
analytischen Diagnosetools, das verwendet wird, um Wartungskonzepte
während
der Gültigkeitsprüfungs- und
diagnostischen Phasen zu auswerten;
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10 zeigt eine exemplarische
Darstellung eines Wartungsrückmeldungsdatenblatts,
das eine Übersicht über die
Effizienz und Genauigkeit spezieller Konzepte und über die
auf der Grundlage der Konzepte vorgeschlagenen Wartungsempfehlungen bereitstellt;
und
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11 zeigt ein Datenblatt ähnlich wie
jenes. in 10, das jedoch
zusätzliche
Einzelheiten hinsichtlich einzelner Ereignisse angibt, die eine
Wartung hervorriefen, auf der das Datenblatt beruht.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG SPEZIELLER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Indem
nun beginnend mit 1 auf
die Zeichnungen eingegangen wird, ist ein Wartungssystem 10 zum
Ermitteln von Leistung und zum Bereitstellen von Empfehlungen und
Wartung für
ein komplexes Maschinensystem 12 schematisch veranschaulicht.
In der vorliegenden Erörterung
wird durchweg Bezug genommen auf ein Maschinensystem 12 und
die Wartung eines derartigen Maschinensystems. Viele unterschiedliche
Gebiete können
Nutzen aus Aspekten der vorliegenden Technik ziehen, jedoch eignet
sich die Technik besonders gut zum Bewerten von wie nachstehend
beschriebenen Funktionen und Komponenten, einschließlich von
Systemen, Subsystemen, vor Ort austauschbaren Einheiten, und so
fort, eines komplexen Maschinensystems. Selbstverständlich ist
mit dem Begriff eines komplexen Maschinensystems keine Beschränkung der
vorliegenden Technik auf herkömmliche
mechanische Geräte
beabsichtigt, obwohl solche Geräte und
Systeme selbstverständlich
durch die vorliegenden Techniken bewertet und gewartet werden können. Vielmehr
sollte der Begriff in dem Sinne verstanden werden, dass beliebige
komplexe Systeme von Komponenten, Funktionen, Subsystemen, vor Ort austauschbaren
Einheiten, sowohl stationärer
als auch mobiler Natur, und auf Hardware, Software, Firmware, oder
in sonstiger Weise gestützt
einzubeziehen sind. An manchen Stellen der vorliegenden Erörterung
wird beispielsweise auf Bildgebungssysteme Bezug genommen, wie sie
beispielsweise im Zusammenhang mit medizinischen Diagnostiken verwendet
werden. Wie dem Fachmann klar ist, enthalten derartige Systeme zahllose
Subsysteme und Komponenten, die ihre Funktion innerhalb gewisser Parameter
erfüllen
sollten, um die gewünschte
Funktionalität
zu erfüllen.
Im Zusammenhang mit medizinischen Diagnostiken werden beispielsweise
Systeme unterschiedlicher Modalität verwendet, z.B. Magnetresonanzbildgebungssysteme,
Computertomographiesysteme, röntgenologische
Systeme, Ultraschallsysteme, Positronenemissionstomographiesysteme,
und so fort. Diese und andere Systeme können gemäß der vorliegenden Techniken
konzipiert und gewartet werden, um deren Funktionalität und Bedienbarkeit
aufrecht zu erhalten.
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Wie
weiter unten eingehender beschrieben, umfasst das System 10 ein
mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnetes System zum Entwerfen
und Durchführen
von Konzepten. Das System zum Entwerfen und Durchführen von
Konzepten ermöglicht
ein Entwickeln von speziellen Wartungskonzepten für das komplexe
Maschinensystem und dessen Subsysteme. Wie auch weiter unten eingehender
beschrieben, können
die Konzepte auf Vollständigkeit,
Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Erfassbarkeit gewisser Fehlermodi
und so fort überprüft werden.
Das System 14 zum Entwerfen und Durchführen von Konzepten ermöglicht ferner
eine tatsächliche
Durchführung
der entwickelten Wartungskonzepte. Während einer derartigen Durchführung werden
durch vielfältige
Mittel, sei es automatisiert oder manuell, Daten erfasst, und ein
oder mehrere Wartungskonzepte werden automatisch ausgewählt, um
empfohlene Maßnahmenabläufe für ein Bereitstellen
einer Wartung für
die identifizierten Systeme, Subsysteme, Komponenten oder Funktionalitäten zu ermitteln.
Das System 14 ermöglicht
auch eine periodische Analyse über
die Lebensdauer des Systems hinweg, um die Effizienz des implementierten
Wartungskonzepts zu bewerten. D. h. in dem Maße wie detailliertere oder empirische
Daten hinsichtlich der für
das System erforderlichen Wartung verfügbar werden, werden solche
Daten in die Konzepte integriert, um deren Genauigkeit und Leistung
hinsichtlich einer Vorhersage und eines Reagierens auf servicebedürftige Bedingungen
und Ereignisse während
deren Auftreten oder im Vorfeld zu verbessern.
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Das
komplexe Maschinensystem 12 wird über ein Datenerfassungsmodul
betreut, das in beliebiger geeigneter Form vorliegen kann. Ganz
allgemein kann das Datenerfassungsmodul 16 Software, Hardware
oder Firmware enthalten, die automatisch oder manuell die für eine Analyse
des Betriebszustands des Maschinensystems erforderlichen Datenwerte,
Parameterwerte, Ereignisprotokolle, und so fort sammeln. Das Datenerfassungsmodul
kann derartige Daten in Echtzeit, periodisch während eines automatisch oder
manuell initiierten Datendurchlaufs, oder in jeder sonstigen geeigneten
Weise sammeln. Die gesammelten Daten können in einem Memorymodul 18 gespeichert
werden. Sowohl das Datenerfassungsmodul 16 als auch das
Memorymodul 18 können
sich in örtlicher
Nähe des
Maschinensystems 12 oder an einem oder mehreren entfernt
angeordneten Standorten befinden. Das Datenerfassungsmodul ist an
einem Kommunikationsmodul 20. angeschlossen, der eine Übertragung
von Daten zu und von dem Datenerfassungsmodul, und damit zu und
von dem Memorymodul 18 und dem komplexen Maschinensystem 12 vereinfacht.
Das Kommunikationsmodul 20 kann eine oder mehrere unterschiedliche
Arten von Datenübertragungsmitteln
enthalten und kann gemäß jedem
gewünschten
Protokoll, z.B. Internetprotokollen arbeiten. Dementsprechend kann das
Kommunikationsmodul 20 Router, Server, Firewalls, Sicherungseinrichtungen
und beliebige sonstige gewünschte
Schaltkreise enthalten, die der Übertragung
und Sicherheit der zu übertragenen
Daten dienen. Ein Netzwerk 22 vereinfacht einen Austausch
der Daten zwischen dem Kommunikationsmodul 20 und dem Konzeptentwurfsimplementierungssystem 14.
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Das
Konzeptentwurfsimplementierungssystem 14 kann an einem
oder mehreren Standorten eine Reihe von Rechnerressourcen und Schaltkreisen
enthalten. Insbesondere sollte es klar sein, dass das System 14 einen
weiten Bereich von Funktionalität
sowohl hinsichtlich des Entwerfens, des Testens, des Implementierens
als auch der eventuellen Bewertung und Verfeinerung von Wartungskonzepten ermöglicht.
Während
bestimmte Systeme und Module hier schematisch oder analytisch beschrieben sind,
wird es dem Fachmann daher einleuchten, dass diese Module viele
darin eingebettete Routinen und Funktionen aufweisen können, von
denen einige hier beschrieben sind, und in der Lage sind, diese
Funktionen in mannigfaltiger Form über Netzwerke, an lokalen Workstations,
durch interaktives Verarbeiten von Ressourcen, und so fort durchführen können.
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Wie
in 1 zu sehen, enthält ein System 14 zum
Entwerfen und Durchführen
von Konzepten ein Analyse/Wartungsmodul 24, das über ein
Netzwerk 22 von dem Maschinensystem 12 Daten empfängt. Das
Modul 24, das seinerseits gegebenenfalls vielfältige Softwareroutinen
und Hardware- oder Firmwareschaltkreise enthält, dient dazu, die empfangenen Daten
zu analysieren und eine Übertragung
von Daten anzufordern, die für
die von dem System auszuführenden
Funktionen der Konzeptentwicklung, Konzeptdurchführung und Konzeptverfeinerung
be nötigt werden.
Das Modul 24 ist mit einem Entwicklungs-/Analyse-System 26 verbunden,
das dazu dient, die Entwicklung von Wartungsmodulen für das Maschinensystem
und deren Analyse und Verfeinerung zu unterstützen. Vielfältige Berichtsmodule, die weiter
unten eingehender beschrieben und in 1 allgemein
mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet sind, dienen dazu,
während
sämtlicher
Betriebsphasen des Systems 14 Berichte zu erstellen. Die
Berichtsmodule stellen beispielsweise Berichte über Analysen bereit, die an
gewissen Konzepten während
der Entwurfsphasen durchgeführt
wurden, sowie Berichte und Empfehlungen für eine Wartung während der
aktuellen Durchführung
der Konzepte. Darüber
hinaus können
die Berichtsmodule 28 Berichte vorsehen, die die tatsächliche
Leistung der Konzepte über
die Zeit hinweg basierend auf einer tatsächlichen Wartung des Systems
kennzeichnen. Diese und andere Berichte können periodisch durch das System
oder auf Benutzeranforderungen hin bereitgestellt werden. Das Modul 24,
das System 26 und die Berichtsmodule 28 können mit
einer Datenbank 30 oder einer beliebigen sonstigen geeigneten Speichereinrichtung
verbunden sein. Während
die Datenbank 30 in 1 für veranschaulichende
Zwecke dargestellt ist, werden die Systeme und Module für eine tatsächliche
Durchführung
im Allgemeinen jeweils gesonderte Arbeitsspeicher zum Ausführen ihrer
Funktionen, zum Speichern von Parametern und Daten, zum Speichern
von Konzepten, zum Speichern von Wartungsaufforderungen, zum Speichern
von Wartungsempfehlungen und Wartungsvorgeschichten etc. enthalten.
Solche Arbeitsspeicher können
von beliebiger geeigneter Bauart sein, und es können weitere Arbeitsspeicher
und Datenbanken in einer verknüpften
Weise vorgesehen sein, um den Austausch der Daten, das Archivieren
von Daten, und so fort zu unterstützen. Bei einer tatsächlichen Durchführung werden
beispielsweise häufig
typischerweise eine Anzahl unterschiedlicher Arbeitsspeicherstandorte
zur Verfügung
stehen, die Software und Daten zum Durchführen der vielfältigen unten beschriebenen
individuellen Funktionen speichern. Es wird ferner die Möglichkeit
in Betracht gezogen, derartige Arbeitsspeicher zu verknüpfen oder
redundant zu gestalten, um einige der hier beschriebenen funktionellen
Komponenten und Funktionalitäten
online oder offline betreiben zu können. Dementsprechend ist eine
Workstation 32, wie in 1 dargestellt,
mit dem Entwicklungs-/Analyse-System 26 verbunden und enthält, wie
herkömmlich üblich, einen Rechner,
einen Monitor, Eingabegeräte,
Ausgabegeräte,
und so fort. Ähnliche,
allgemein mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnete Workstations
können mit
dem System 26, dem Modul 24, den Berichtsmodulen 28 und
sonstigen Komponenten verbunden sein, die für einzelne Clients oder Workstations
in dem System zum Entwerfen und Durchführen von Konzepten 14 vorgesehen
sind.
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Wie
oben erwähnt,
kann das komplexe Maschinensystem 12 eine große Anzahl
von Komponenten und Funktionen, sowie Subsystemen, vor Ort austauschbaren
Einheiten, und so fort enthalten. Einige dieser Merkmale sind in 1 veranschaulicht. In dem
veranschaulichten System 12 enthält ein Subsystem 36 vielfältige Komponenten
oder Funktionen 38. Die Komponenten oder Funktionen umfassen
jeweils vor Ort austauschbare Einheiten 40. Es ist zu beachten,
dass der Begriff vor Ort austauschbare Einheit in dem hier verwendeten
Sinne vielfältige Komponenten
oder Teile, sowie Zusammenstellungen von Komponenten oder Teilen
beinhalten kann, die in der Lage sind, entweder in Zusammenwirken miteinander
oder bis zu einem gewissen Grade getrennt nützliche Funktionen auszuführen. Wie
für den Fachmann
offensichtlich, kann gewünschtenfalls eine
beliebige Anzahl von Subsystemen in komplexen Systemen durch ihre
Funktionalität,
Interdependenz, gesonderte Fähigkeit
der Herstellung oder Wartung, und so fort festgelegt werden, was
gewöhnlich
auch der Fall ist. In ähnlicher
Weise können
vor Ort austauschbare Einheiten geeignet konstruiert sein, um eine
Wartung durch einfaches Austauschen integrierter Teile, Programmroutinen,
und so fort zu erleichtern. Wie weiter unten eingehender beschrieben,
ermöglicht
ein Aspekt der vorliegenden Technik den Entwurf oder die Zuordnung
vor Ort austauschbarer Einheiten gemäß der Erfassbarkeit oder Eingrenzung
von Wartungs- oder Fehlerbedingungen, Kosten von Elementen, die
gewartet oder einfach ausgetauscht werden können, und so fort.
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Einige
Komponenten oder Funktionen des Systems 10 sind jedoch
möglicherweise
nicht in zugeordneten vor Ort austauschbaren Einheiten oder auch
in festgelegten Subsystemen, Komponenten oder Funktionen vorhanden.
In 1 sind zusätzliche
vor Ort austauschbare Einheiten dargestellt, die sich außerhalb
der logischen Zuordnung des Subsystems 36 befinden und
in keiner der speziellen Komponenten oder Funktionen vorkommen.
Obwohl nicht eigens in 1 veranschaulicht,
können
in ähnlicher
Weise vor Ort austauschbare Einheiten von einzelnen Subsystemen
etc. getrennt sein. Es sollte beachtet werden, dass vielfältige vor
Ort austauschbare Einheiten, Komponenten und Funktionen, Subsysteme,
und so fort an einem oder mehreren physischen Standorten vorhanden
sein können.
D. h. das System 12 ist nicht auf einen speziellen physischen Standort
beschränkt,
sondern kann zugeordnete Komponenten, Funktionen, Subsysteme, und
so fort an vielfältigen
unterschiedlichen Standorten einschließen.
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Die
Komponenten und Funktionen des Systems 12 sind dazu eingerichtet,
Daten zu erfassen, die nützlich
sind, um den Betriebszustand des Systems zu identifizieren und Fehlerbedingungen
zu identifizieren und zu diagnostizieren. Die, wie oben erwähnt, gesammelten
Daten werden in Verbindung mit Wartungskonzepten für die einzelnen
Komponenten oder Funktionen, oder mit Konzepten für vor Ort austauschbare
Einheiten oder auch mit Subsystemen verwendet. Zunächst werden
die Daten jedoch für
einen Einsatz der Konzepte erfasst oder gesammelt. Diese Funktion
kann in vielfältiger
Weise ausgeführt
werden und wird in vielfältiger
Weise an unterschiedlichen Einzelkomponenten und -funktionen des
Systems ausgeführt.
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In
dem in 1 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
sind für
die vielfältigen
vor Ort austauschbaren Einheiten 40 Sensoren 42 vorgesehen. Die
Art der Sensoren wird selbstverständlich von der Art der einzelnen
zu erfassenden Parameter abhängen.
Im allgemeinen werden Parameter erfasst, die eine Auskunft über den
operativen Zustand der einzelnen Komponente oder Funktion beinhalten.
Diese Aufgabe kann von einem oder mehreren Sensoren durchgeführt werden,
und die Sensoren können
eigens dieser Aufgabe zugewiesen sein oder ganz allgemein eine operative
Funktion innerhalb des Systems erfüllen. Beispielsweise können an
den Komponenten speziell zugewiesene Transducer vorgesehen sein,
die dazu dienen, Parameter wie Stromstärke, Spannung, Temperatur,
Geschwindigkeit, Schwingung, chemische Eigenschaften oder sonstige
andere operative Parameter zu erfassen. Indikatoren für einen
operativen Zustand von Software werden ebenfalls als Sensoren im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
Wo es geeignet erscheint, können
die Sensoren bereits vorgesehen sein, um derartige für den normalen
Betrieb des Systems nützliche
Funktionen zu erfüllen.
In Fällen,
wo derartige Parameter benötigt
werden und nicht durch die bestehenden Systemkomponenten zur Verfügung stehen,
ermöglicht
die vorliegende Technik ein Hinzufügen solcher Sensoren, um die durch
die Wartungskonzepte ermöglichten
Fähigkeiten
der Erfassbarkeit und Eingrenzung zu verbessern. Während die
Sensoren als FRUs 40 zugeordnet veranschaulicht sind, ist
jedoch ferner zu beachten, dass derartige Sensoren allgemeiner auf
vielfältigen
Ebenen in dem System vorgesehen sein können, beispielsweise auf Ebenen
von Komponenten oder Funktionen, Subsystemebenen, und so fort.
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Wie
weiter unten eingehender beschrieben, lassen sich gewisse Parameter
oder Überwachungen
nicht ohne weiteres automatisiert durchführen. Solche Eingaben verlangen
gegebenenfalls vielmehr ein menschliches oder spezielles maschinelles
Eingreifen für
Erfassungszwecke. Zwei der in 1 dargestellten
vor Ort austauschbaren Einheiten 40 (siehe FRU8 und FRU9)
sind nicht mit Sensoren ausgerüstet,
sondern benötigen
eine derartige manuelle oder halbautomatische Rückmeldung. Die in 1 veranschaulichten Sensoren 42 sind
dementsprechend gezeigt, wie sie dem Datenerfassungsmodul 16 über beliebige
geeignete Datenübertragungskanäle 44 Daten
zur Verfü gung
stellen, während
gestrichelte Linien 46 schematisch veranschaulichen, dass gewisse
Daten oder Überwachungen
auf solche manuelle oder halbautomatische Weisen übermittelt werden
können.
Ferner ist zu beachten, dass auch auf Abruf zu startende Diagnosetests
und Diagnoseroutinen Indikatordaten für eine Verwendung durch die
Konzepte zur Verfügung
stellen können.
Wie dem Fachmann klar, können
viele Systeme mit solchen Programmroutinen ausgerüstet sein,
die sich durch einen Benutzer initiieren lassen, um den Betriebszustand
des Systems oder der Einzelkomponenten des Systems zu ermitteln,
indem Parameterdaten in Echtzeit und/oder aus Ereignisprotokollen
und dergleichen gesammelt und überdies
analysiert werden. In ähnlicher
Weise kann eine Wartungsworkstation 48 oder eine ähnliche
Schnittstelleneinrichtung mit dem System verbunden sein, um Daten
und Überwachungen
bereitzustellen, die als Indikatoren dienen können, die in den vielfältigen nachstehend
erörterten
Wartungskonzepten verwendet werden. Solche Workstations 48 können ferner
dazu dienen, eine Wartung anzufordern, Konzepte zusammenzustellen oder
zu verfeinern, Berichte und Wartungsempfehlungen entgegenzunehmen
oder anzufordern, und so fort.
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2 veranschaulicht gewisse
funktionelle Komponenten des oben erörterten Systems 14 zum Entwerfen
und Durchführen
von Konzepten. Insbesondere sind Komponenten des Entwicklungs-/Analyse-Systems 26 sowie
Komponenten des Analyse/Wartungsmoduls 24 veranschaulicht.
Diese Komponenten sind dargestellt, wie sie ausgerüstet sind, um
miteinander und mit einem Konzeptverfeinerungsmodul 50 Daten
auszutauschen. Wie weiter unten eingehender erörtert, ermöglicht das Konzeptver feinerungsmodul 50 basierend
auf tatsächlicher
Wartungserfahrung für
das komplexe Maschinensystem eine Verfeinerung der Wartungskonzepte.
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Das
Entwicklungs-/Analyse-System 26, das Komponenten verwenden kann,
die in einem vorliegenden Ausführungsbeispiel
als ein Kausalitätsmotor beschrieben
sind, erleichtert ein Autorisieren von Konzepten, ein Definieren
von Konzepten und deren Verfeinerung bevor diese implementiert werden.
Im Allgemeinen stellt eine Autorisierungsmodul 52 zur Unterstützung des
aktuellen Entwurfs eines Wartungskonzepts Software und Interfaces
bereit, die in der Lage sind, operative Bedingungen einer oder mehrerer
Komponenten oder Funktionen des Maschinensystems während des
Betriebs auszuwerten. Das Autorisierungsmodul 52 ist mit
einem Konzepterzeugungsmodul 54 verbunden, das Software
zum aktuellen Kompilieren des Wartungskonzepts benötigt. Das
Konzepterzeugungsmodul 54 ist wiederum mit einem Konzeptentwurfsanalysemodul 56 verknüpft, das
dazu dient, das Modul, wie weiter unten eingehender beschrieben,
hinsichtlich einer Erfassbarkeit und Eingrenzung gewisser Fehlfunktionen oder
Fehlermodi zu analysieren. Die Module 52, 54 und 56 werden
im Allgemeinen auf der Grundlage einer Systemdefinition arbeiten,
die allgemein mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet ist.
Die Systemdefinition kann Güteanforderungen
oder Definitionen einzelner vor Ort austauschbarer Einheiten, Komponenten, Funktionen,
Subsysteme, und so fort enthalten, die sowohl aktuell in einem Maschinensystem
als auch in Planungsphasen implementiert werden. Wie weiter unten
eingehender beschrieben, fördern
die Module des Entwicklungs-/Analyse-Systems 26 das
Planen und Entwerfen sowohl der War tungsmodule als auch der Verbesserungen
des aktuellen Systems. D. h. in Fällen, in denen sich gewisse
Fehlfunktionen oder Bedingungen nicht eindeutig erfassen oder eingrenzen
lassen, können
zusätzliche
Sensoren oder Indikatoren zugewiesen und vorgesehen werden.
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Das
Analyse/Wartungsmodul 24 führt die durch das System 26 entwickelten
Wartungskonzepte effizient durch. Im Wesentlichen enthält das Modul 24 ein
Indikatoranalysemodul 60, das Daten entgegennimmt und analysiert.
Da die Daten ein sehr großes
Array von Datenpunkten, Werten, Bereichen, Zählerständen, und so fort enthalten
können,
ist ein flexibler Konzeptwahlmodul 62 vorgesehen, der ein oder
mehrere Konzepte für
eine Analyse zum Ermitteln des eventuell erforderlichen Bedarfs
für eine Wartung
auswählt.
Wie weiter unten eingehender beschrieben, ermöglicht das Modul 62 nicht
nur die Wahl eines oder mehrerer Konzepte, und dadurch ein Fokussieren
auf ein oder mehrere Subsysteme, Komponenten oder Funktionen, vor
Ort austauschbare Einheiten, und so fort, sondern ermöglicht darüber hinaus
ein periodisches Aktualisieren oder Verändern von Kriterien, die für eine Wahl
des einen oder der mehreren Konzepte verwendet werden. Auf der Grundlage
des Betriebs des Moduls 62 werden anschließend ein
oder mehrere Konzepte 64 für eine Analyse und zum Ermitteln
von Empfehlungen des Systems ausgewählt. Im Vergleich zu dem System 26,
das im Allgemeinen basierend auf einer Systemdefinition 58 arbeitet,
arbeiten die Module und Konzepte des Moduls 24 auf der
Basis von Daten eines im Betrieb befindlichen Systems, wie es in 2 allgemein mit dem Bezugszeichen 66 bezeichnet
ist.
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Wie
weiter unten eingehender beschrieben, dient das Konzeptverfeinerungsmodul 50,
das ebenfalls auf der Basis von Daten eines aktuell im Betrieb befindlichen
Systems 66 arbeitet, dazu, die Gültigkeit, Genauigkeit und die
Gesamtperformance eines oder mehrerer einzelner Konzepte zu ermitteln.
D. h. auf der Basis aktueller Ereignisse und an dem System durchgeführter Wartung,
können
die mittels des Systems 26 entwickelten und durch das Modul 24 implementierten
Konzepte verfeinert werden, um eine verbesserte Funktionalität, reduzierte
Kosten, größere Zuverlässigkeit,
verbesserte Erfassbarkeit und Eingrenzung von Fehlfunktionen oder
servicebedürftigen
Bedingungen, und so fort zu ermöglichen.
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Die
allgemeinen Komponenten in 2,
die als in dem Entwicklungs-/Analyse-System 26 enthalten
veranschaulicht sind, werden in 3 detaillierter
dargestellt. Auch hier kommt das Entwicklungs-/Analyse-System in
der Gesamtkonfiguration eines Konzipierens/Modellierens der Wartung
und Bereitstellung von Wartungsvorgängen in einem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
während
der frühen Stadien
einer Konzeptentwicklung in Anwendung und bleibt während der
aktuellen Implementation/Durchführung
des Wartungskonzepts aktiv. Das Autorisierungsmodul 52 sieht
vielfältige
Arten von Interfaces vor, die von Konstrukteuren, Entwicklern, Wartungstechnikern
und Wartungspersonal zum Analysieren und Entwerfen sowohl der Wartungskonzepte
als auch des komplexen Maschinensystems selbst verwendet werden
können,
um ein Erfassen, Eingrenzen und Warten von Fehlfunktionen und servicebedürftigen
Ereignissen zu erleichtern. Insbesondere sind in einem vorliegenden
Ausführungsbeispiel zwei
unterschiedliche Interfaces in dem Autorisierungsmodul 52 vorgesehen.
Diese enthalten eine erweiterte Fehlermoduseffektanalyse (FMEA),
die in Form einer verhältnismäßig unkomplizierten
und leicht zu begreifenden Rechnerschnittstelle und Unterstützungssoftware
vorliegt, um einzelne Aspekte des Wartungskonzepts definieren zu
können.
Wie weiter unten anhand von 6 eingehender
beschrieben, erlaubt das erweiterte FMEA-Interface 68 beispielsweise
das System, das Subsystem, die Komponente und vielfältige sonstige
Elemente, Fehlermodi, Wartungsmaßnahmen und den Elementen oder
Fehlermodi entsprechende Indikatoren zu definieren. In ähnlicher
Weise können
ein oder mehrere zusätzliche
Interfaces vorgesehen sein, beispielsweise ein Fehlerindikator- und Wartungsmaßnahmen-(FISA)-Interface.
Dieses Interface oder andere Interfaces, eignet sich besonders dazu,
ein anderes Format vorzusehen, um Daten einzugeben, die jenen ähneln, die
in dem erweiterten FMEA-Interface 68 anzutreffen sind.
In der Tat erlauben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Interfaces
eine Definition derselben Daten, und stellen einfach andere Formate
bereit, die von unterschiedlichen Benutzern leichter zu begreifen
und zu verwenden sind.
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Ein
Interfaceübersetzungsmodul 72 ermöglicht den
Austausch von Daten zwischen den Interfaces 68 und 70.
Da über
jedes Interface gleiche oder ähnliche
Daten eingegeben werden, können
diese Daten insbesondere, abhängig
von der verfügbaren Information
oder den Präferenzen
des Benutzers, über
das jeweilig andere Interface angezeigt und interaktiv bedient werden.
Das Interfacemodul tauscht anschließend Daten mit dem Konzeptdefinitionsmodul 74 aus.
Das Konzeptdefinitionsmodul nutzt eine Modellierungssoftware 76,
die im Handel erhältlich ist,
um beispielsweise spezielle Typen von Konzepten zusammenzustellen.
In einem vorliegenden Ausführungsbeispiel
implementiert das Konzeptdefinitionsmodul 74 auf der Grundlage
von Daten, deren Eingabe und Zugriff über die mittels des Interfaceübersetzungsmoduls 72 koordinierten
Interfaces 68 und 70 erfolgt, Software zum Definieren
eines Bayesianischen Netzwerks. Eine derartige Software ist im Handel
aus vielfältigen
Quellen, z.B. von Hugin Expert A/S in Dänemark, erhältlich.
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Wie
weiter unten anhand von 6 und 7 näher erläutert, in denen die Interfaces 68 und 70 veranschaulicht
sind, ist ein Bereich von Daten für die Definition jedes Konzepts
vorgesehen. In einem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ausreichende Einzelheiten
und Definitionen vorgesehen, um Fehlfunktionen oder servicebedürftige Ereignisse
in einzelnen vor Ort austauschbaren Einheiten, Komponenten oder
Funktionen, oder in einzelnen servicebedürftigen Subsysteme zu erfassen
und einzugrenzen. D. h. auf der Ebene eines Konzepts erlauben einzelne
Konzepte, die jedoch einen gewissen Grad von Wechselbeziehung oder
Interdependenz aufweisen, eine vor Ort austauschbare Einheit, Komponente,
ein Funktion, Subsystem, oder dgl. zu identifizieren, die bzw. das
sich am besten als Ziel eignet, um einen speziellen Wartungsbedarf
anzusprechen, während
ein solcher entsteht.
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Die
Zusammenstellung von mittels des Konzeptautorisierungsmoduls 52 entworfenen
Konzepten, stellt eine Bibliothek von Modulen dar, beispielsweise
ein Bayesianisches Netzwerkmodell 54. Es ist zu beachten,
dass das hier beschriebene Bayesianische Netzwerk einem speziellen
Fall des Konzepterzeugungsmoduls 54 in 2 entspricht. Obwohl das veranschaulichte
Bayesianische Netzwerk in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt ist,
können
in der Tat vielfältige
andere Arten von Konzepten, Netzwerken und dergleichen verwendet
werden. Wie dem Fachmann klar, stellen Bayesianische Netzwerke gewisse
Einrichtungen und Vorteile, z.B. die Fähigkeit, potentielle Ereignisse
und deren Ursachen zu identifizieren, sowie statistische Voraussagen
oder Korrelationen zwischen vielfältigen Ereignissen und Ursachen,
zur Verfügung.
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Das
Konzeptentwurfsanalysemodul 56 dient dazu, die Leistung
jedes Konzept zu bewerten, das durch den Autorisierungsmodul 52 entwickelt
wurde und vor einer Anwendung einen Teil des Moduls 54 bildet.
Insbesondere das Entwurfsanalysemodul 56 erleichtert es
zu ermitteln, ob ein spezieller Fehlermodus, Ereignisse, servicebedürftige Bedingungen und
dergleichen sich erfassen und voneinander abgrenzen lassen. Um die
effizienteste Wartung des komplexen Systems zu erreichen, ist es
erwünscht, dem
Wartungssystem zu ermöglichen,
den Fehlerort vielfältiger
servicebedürftiger
Ereignisse oder Fehlfunktionen zu erfassen, und Wartungssysteme
oder Wartungspersonal zielsicher und rasch auf derartigen Ursachen
aufmerksam zu machen. Die Analyse der Ursache und die Ermittlung
der Empfehlung können
allerdings auf vielfältigen
Kriterien begründet sein,
z.B. einer Minimierung der Ausfallzeit, Kostenminimierung, und so
fort. Der Konzeptentwurfsanalysemodul 56 erleichtert auf
diesen Grundlagen ein Bereitstellen einer Rückmeldung über die Effizienz der Konzepte.
Ein Analyseda tenblattmodul 78 dient daher dazu, ein Datenblatt
oder einen Bericht einer derartigen Analyse zu erstellen. In ähnlicher
Weise dient ein diagnostisches oder Gültigkeitsprüfungskonzeptmodul 82 dazu,
eine Antwort des Konzepts auf servicebedürftige Ereignisse zu simulieren
und gewisse Probleme oder Bereiche hinsichtlich einer Verbesserung
des Konzepts zu untersuchen. In einer vorliegenden Ausführung erzeugt
das Analysedatenblattmodul 78 dann ein Datenblatt 84,
während
das Diagnose- oder Gültigkeitsprüfungsmodul 82 einen
Gültigkeitsprüfungsbericht 86 erzeugt.
Auf das Datenblatt 84 und den Gültigkeitsprüfungsbericht 86 wird weiter
unten mit Bezug auf 8 und 9 näher eingegangen.
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Das
Entwicklungs-/Analyse-System 26 dient dazu, das Wartungskonzept
für ein
oder mehrere Komponenten oder Funktionen des komplexen Maschinensystems 12 zu
errichten. Anschließend
an eine solche Entwicklung implementiert das Wartungssystem 10 jedoch
die Konzepte hinsichtlich einer Echtzeit- oder periodischen Analyse
eines Wartungsbedarfs bei dessen Auftreten oder auf der Grundlage
einer Prognose. 4 repräsentiert
schematisch eine derartige Implementierung in einem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
Wie in 4 gezeigt, stellt
das komplexe Maschinensystem 12 Daten bereit, die den Betriebszustand
der vielfältigen Komponenten
und Funktionen betreffen, wie er durch Sensoren 42 erfasst
wird oder durch manuelle oder Benutzerkommunikationsmittel 46 angegeben
wird. Im Allgemeinen werden die von dem System bereitgestellten
Daten vielfältige
Indikatoren definieren, die spezielle vor Ort austauschbare Einheiten,
Komponenten, Funktionen, Subsysteme, und so fort identifizieren,
die fehlerhaft arbeiten oder ei ner gegenwärtigen oder zukünftigen
Wartung bedürfen.
Wie weiter unten gemäß der in 6 und 7 gezeigten erweiterten FMEA- und FISA-Interfaces
eingehender beschrieben, kann ein breiter Bereich von Elementen und
Fehlermodi in diese Weise identifiziert werden. Bei der Entwicklung
der Konzepte, wird angestrebt, eine Erfassbarkeit der vielfältigen Fehlermodi
sowie die Fähigkeit
zu erlangen, einzelne Komponenten, Funktionen, Subsysteme oder vor
Ort austauschbare Einheiten, die wahrscheinlich ein Auslösen der
Fehlermodi verursacht haben, einzugrenzen. Im Idealfall ist jeder
Fehlermodus eindeutig identifizierbar und die Ursache der Fehlermodi
kann eingegrenzt werden, um spezielle Empfehlungen für eine Wartung vorzusehen.
Eine solche Wartung kann abhängig
von der Art der vor Ort austauschbaren Einheit, der Komponente,
der Funktion, des Subsystems oder sogar des Gesamtsystems in beliebiger
geeigneter Form erfolgen. Beispielsweise kann eine derartige Wartung mittels
Rekalibrierungskomponenten, Zurücksetzungskomponenten,
Reinitialisierungkomponenten und -software, Reinstallierungssoftware,
Ersatzkomponenten, einschließlich
individueller Komponenten und vor Ort austauschbarer Einheiten,
und so fort erfolgen. Die Sortierung der Empfehlungen nach Vorrang
kann sich nach statistischen Wahrscheinlichkeiten richten, wie sie
durch ein Bayesianisches Netzwerk definiert sind, und können ferner
Faktoren berücksichtigen,
wie sie oben erörtert
wurden, z.B. Ausfallzeit, Kosten von Austauschelementen, Kosten
von Wartungsaufrufen durch Wartungstechniker und Wartungspersonal,
Transport- und Lagerkosten, und so fort.
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Das
in 4 schematisch veranschaulichte System
ermöglicht
anschließend
eine intelligente Entscheidung hinsichtlich des Wartungskonzepts, das
mit Blick auf die Auswahl der geeigneten Wartungsempfehlung in Betracht
gezogen werden sollte. Da viele derartige Konzepte in Frage kommen
können,
und für
ein komplexes Maschinensystem sofort oder im Laufe der zeit durchgeführt werden
können, besteht
insbesondere eine vordringliche Aufgabe darin, zu ermitteln, welches
der Konzepte das aufgetretene oder potentiell erwartete servicebedürftige Ereignis
am effizientesten ansprechen könnte.
Das Indikatoranalysemodul 60 empfängt daher Daten von dem komplexen
System 12 entweder automatisch oder durch Abruf der Daten
von den einzelnen Komponenten oder von dem Memorymodul 18.
In diesem Stadium können
die Daten als Indikatoreingabedaten betrachtet werden, die in 4 allgemein mit dem Bezugszeichen 88 bezeichnet
sind. Wie oben erwähnt,
können
gewisse Daten erfasst werden, während
andere Daten manuell oder durch ein halbautomatisches System eingegeben
werden können.
Da sich nicht sämtliche
Indikatoren genau erfassen lassen, können gewisse Indikatoren insbesondere
Beurteilungen, visuelle Untersuchungen, akustische Untersuchungen,
durch einen Benutzer initiierte Detektions- oder Analyseroutinen,
und so fort erfordern. In ähnlicher
Weise können
die Indikatoreingabedaten von einer Wartungsworkstation 48 oder
einem ähnlichen
Eingabegerät
entgegengenommen werden. Auf diese Weise können Wartungstechniker, Operator, Benutzer
oder anderes Personal einfach Rohdaten zur Verfügung stellen, aus einem Menü Optionen auswählen, Beschreibungen
bereitstellen, und so fort hinsichtlich Ereignissen wie Auffälligkeiten
von Komponenten, Gerüchen,
Abgasen oder einer beliebigen ungewöhnlichen Bedin gung, die als
ein Hinweis auf einen Fehler oder ein servicebedürftiges Ereignis zu erachten
ist.
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Das
Indikatoranalysemodul 60 stellt diese Daten zusammen und übermittelt
sie an ein Konzeptwahlmodul 62. Das Konzeptwahlmodul 62 holt
Daten von einem allgemein mit Bezugszeichen 30 bezeichneten
Arbeitsspeicher und speichert die Daten darin. Das Konzeptwahlmodul 62 kann
auf ein oder mehrere mit Bezugszeichen 64 bezeichnete Konzepte
zugreifen, die wieder einer oder mehreren Komponenten, Funktionen,
Subsystemen oder vor Ort austauschbaren Einheiten entsprechen, die
die Ausgangsursache eines servicebedürftigen Ereignisses sein könnten. Das
Konzeptwahlmodul 62 wählt
ein oder mehrere dieser Konzepte als Grundlage für ein Zusammenstellen von Wartungsempfehlungen.
In der in 4 veranschaulichten
Ausführungsform werden
flexible Kriterien 90 ermittelt und für eine Verwendung durch das
Konzeptwahlmodul 62 gespeichert. Ein Vorteil der flexiblen
Kriterien 90 ergibt sich aus der Befähigung, vielfältige Konzepte
implementieren zu können,
die im Laufe der Zeit wie nachstehend beschrieben selbst verfeinert
werden können, und
zwischen und unter den Konzepten basierend auf Kriterien auszuwählen können, die
selbst mit der Zeit weiter entwickelt und verfeinert werden.
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Die
flexiblen Konzeptwahlkriterien 90 können mittels eines beliebigen
geeigneten Rechnerprogrammkodes implementiert werden. Im Allgemeinen können einfache
oder in hohem Maße
komplexe Kriterien verwendet werden. In einem vorliegende Ausführungsbeispiel
werden beispielsweise einzelne Indikatoren, die identifizierbare
und eingegrenzte Ausgangsursachen für servicebedürftige Ereignisse
repräsentieren,
mit den durch das Indikatoranalysemodul 60 gesammelten
Indikatoreingabedaten verglichen. Der Eingabedatensatz wird anschließend überprüft und mit
den Indikatoren verglichen, die den vielfältigen Wartungskonzepten 64 zugeordnet
sind. Zwischen den Eingabedatensatz und den Indikatoren werden Korrelationen
ermittelt, indem beispielsweise die Reihe der in dem Eingabedatensatz
vorhandenen Indikatoren (nach Zustand, Wert, Bereich, und so fort)
einfach abgeglichen werden. Das eine oder die mehreren Konzepte
werden anschließend
auf der Basis solcher Abgleiche aus dem verfügbaren Satz von Konzepten gewählt. Alternative
Techniken zum Bestimmen der flexiblen Kriterien 90 können beinhalten:
Gewichten gewisser Indikatoren, z.B. eine genauere Lokalisierung
zu ermöglichen,
Minimierung von Kosten, die speziellen Indikatoren zugeordnet sind,
Minimierung von Kisten, die der Art der sich aus der Konzeptwahl
ergebenden oberflächlichen
Empfehlung zuzuordnen sind, Minimierung von Kosten, die im Zusammenhang
mit einem Austausch von speziellen Komponenten oder Funktionen entstehen, Zeitbedarf
der Wartung, und so fort. Andere flexible Kriterien können Kriterien
einschließen,
die auf Auswahlsystemen, die auf Annahmen begründet sind, und auf komplexeren
Auswahlalgorithmen basieren. Die flexiblen Kriterien 90 werden
vorzugsweise mittels eines austauschbaren Rechnerprogrammkodes oder
Codesegmenten definiert, um mit den wachsenden Erfahrungen über das
System oder dem Erkennen von Tendenzen eines Wartungsbedarfs ein
Anpassen oder Ersetzen der Kriterien zu ermöglichen.
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Basierend
auf den Kriterien 90 arbeitet das Konzeptwahlmodul 62 vorzugsweise
in einer vollautomatisierten Weise, um unter den verfügbaren Wartungskonzepten 64 ein
Wahl zu treffen, um eine Wartungsstrategie zu implementieren. Der
Fachmann wird zu schätzen
wissen, dass die Verwendung eines automatisierten Konzeptwahlmoduls 62,
der auf flexiblen Kriterien 90 basierend arbeitet, mit
einem Anwachsen der Anzahl von Konzepten und der Komplexität des Systems
die Identifizierung möglicher
Ausgangsursachen servicebedürftiger
Ereignisse im Vergleich zu manuell oder halbautomatischen Systemen erheblich
verbessert. Nach einer Wahl des einen oder der mehreren Konzepte
durch den Konzeptwahlmodul 62, führt ein Konzeptanwendungsmodul 92 das
Konzept durch, um ein oder mehrere Wartungsempfehlungen zu erzeugen.
Die Wartungsempfehlungen können
eine beliebige oder sämtliche
der vielfältigen
Arten von Empfehlungen, wie sie oben beschriebenen sind, beinhalten,
die in einer nach Vorrang sortierten Liste zum Ansprechen des servicebedürftigen
Ereignisses aufgeführt
sein können. Das
Modul 92 erzeugt anschließend Empfehlungen oder einen
Bericht 94, der im Allgemeinen in der Form des gemäß 9 weiter unten erörterten
Gültigkeitsprüfungsberichts 86 erstellt
sein kann. Die Empfehlungen und der Bericht können lokal an einem Ort, an
dem das Konzeptanwendungsmodul betrieben wird, ausgegeben werden
oder können über eine
Netzwerkverbindung an einen Wartungstechniker oder an einen Ort übermittelt
werden, an dem eine Wartung oder Wartungsabfertigung ausgeführt werden
kann. Darüber
hinaus sollte es klar sein, dass für den "Bericht" eine beliebige Form vorgesehen sein
kann, einschließlich
einer durch ein beliebiges geeignetes Mittel durchgeführte Benachrichtigung über die
Ergebnisse der Konzeptanalyse, z.B. die Erfordernis von Wartungsmaßnahmen,
Wartungsaufrufe, Austausch von Teilen, Bestellung von Teilen, Teileversand,
Wartungsplanung, und so fort. Dementsprechend kann sich eine solche
Benachrichtigung an Clients, Wartungspersonal, Dienstleister, Anbieter,
und so fort richten. Zu den Mitteln für derartige Berichte und Benachrichtigungen
können
herkömmliche
telefonische oder schriftliche Mitteilungen, elektronische Nachrichten,
PDA-Mitteilungen, und dergleichen zählen.
-
Wie
oben erwähnt,
schaffen die vorliegenden Techniken außerdem eine Verfeinerung und
Bewertung der Leistung der vielfältigen
entwickelten und implementierten Konzepte. 5 zeigt einen Überblick über vielfältige Funktionalitäten des
oben mit Bezug auf 2 erörterten
Konzeptanalyse/Bewertungsmoduls. Das Modul 50 ermöglicht eine
Identifizierung der Genauigkeit oder Leistung der vielfältigen Konzepte
und der durch das Wartungssystem vorgeschlagenen Empfehlungen. Im
Allgemeinen wird die Analyse auf der Basis von Empfehlungen des
Konzepts durchgeführt,
wie es durch das oben mit Bezug auf 4 zusammenfassend
erörterte System
ermittelt wurde. Die Empfehlungen der einzelnen Konzepte werden
einem Analysekonzept 96 zur Verfügung gestellt, bei dem auf
der Basis zusätzlicher
Daten, die die Genauigkeit oder Zuverlässigkeit des Konzepts in der
implementierten Form kennzeichnen könnten, Vergleiche durchgeführt werden. In
einer vorliegenden Implementierung könnten derartige zusätzliche
Eingaben beispielsweise aus Ereignis- oder Konfigurationslogbüchern 98 stammen, die
in einzelnen Systemkomponenten, Subsystemen, vor Ort austauschbaren
Einheiten oder vielfältigen Systemarbeitsspeichervorrichtungen,
beispielsweise dem in 1 veranschaulichten
Memorymodul 18 gespeichert sind. In komplexen Systemen
können viele
derartige Ereignis- oder Konfigurationslogbücher verfügbar sein, auf die zugegriffen
werden kann, um zu identifizieren, ob nachfolgende Ereignisse durchgedrungen
sind, ob Konfigurationen anschließend verändert wurden, ob während eines
Wartungsaufrufs Konfigurationen auf der Grundlage der Empfehlungen
verändert
wurden, und so fort. Alternativ oder zusätzlich zu dem Ereignis- oder
Konfigurationslogbuch 98 können von Feldingenieuren oder Wartungtechnikern
ausgehende mit Bezugszeichen 100 bezeichnete Rückmeldungen
entgegengenommen werden. Solche Rückmeldungen können beispielsweise
Daten hinsichtlich ausgeführter
Tests, veränderter
Konfigurationen, ausgetauschter Elemente, und so fort beinhalten.
Zuletzt können
mit Bezugszeichen 102 bezeichnete nachfolgende Logbücher abgefragt
werden, die identisch mit den Ereignis- und Konfigurationslogbüchern 98 sind
oder diesen ähneln.
Solche nachfolgenden Logbücher
können
Daten bereitstellen, die zusätzlich
entstandenen Wartungsbedarf, zusätzlich
unternommene Konfigurationsänderungen,
und so fort kennzeichnen.
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Das
Analysemodul 96 vergleicht diese Eingabedaten und ermittelt,
ob die Konzepte zugrundeliegende Ursachen von servicebedürftigen
Ereignissen genau abbilden. Wie weiter unten anhand von 10 und 11 eingehender erörtert, sind nicht sämtliche
Empfehlungen erforderlich oder sogar angemessen für ein Ansprechen
eines zugrundeliegenden servicebedürftigen Ereignisses. In Fällen, in
denen beispielsweise ein Fehler auftritt, der auf eine andere als
die durch das Konzept vorausgesagte Ausgangsursache zurückzuführen ist,
kann eine derartige Information durch das Analysemo dul 96 identifiziert
werden, z.B. durch eine Analyse anderer oder zusätzlicher Wartungsaufgaben,
die durch Wartungspersonal ausgeführt werden, um das servicebedürftige Ereignis
zu beheben. Auf der Grundlage einer durch das Modul 96 ausgeführten Analyse,
kann ein Bericht oder Datenblatt 104 zusammengestellt werden.
Auch hier, die Arten der Berichte, die durch das weiter unten gemäß 10 und 11 eingehender erörterten Analysemodul erzeugt
werden. Im Allgemeinen können
die durch das Datenblatt 104 wiedergegebenen Ausgabedaten
oder Berichte jedoch Empfehlungen für Veränderungen der Konzepte, Rückmeldungstatistiken,
Wahrscheinlichkeitsvoraussagen, dass Indikatoren oder Kombinationen
von Indikatoren auf gewisse Elemente, Komponenten, Funktionen, Subsysteme,
vor Ort austauschbare Einheiten oder dgl. zurückzuführen sind, und so fort enthalten.
Solche Anzeigen können
in beliebiger Form vorgesehen sein, beispielsweise dargestellt durch
die einfache Auflistung 106 in 5.
-
Um
die Schleife des gesamten Zyklus der Wartungskonzeptentwicklung
zu schließen,
können anschließend mittels
des Entwicklungs-/Analyse-Systems 26 Änderungen an den Konzepten
vorgenommen werden. In einem allgemeinen Sinn können solche Änderungen
eine Abänderung
der Konzepte selbst beinhalten, beispielsweise, indem ein oder mehrere
Fehlermodi und ein oder mehrere Indikatoren einbezogen oder ausgeschlossen
werden. Andere Veränderungen
der Konzepte können
eine Änderung
der Wahrscheinlichkeiten eines Auftretens gewisser Ereignisse oder
Indikatoren, Änderungen der
Kostenstrukturen, und so fort enthalten. Ferner ist zu beachten,
dass in diesem Stadium gewisse Veränderungen auch an den flexiblen
Kriterien er folgen können,
die, wie oben anhand von 4 erörtert, für eine Wahl
des Konzepts verwendet werden. Derartige vorzunehmende Veränderungen
können
mittels automatisierter, halbautomatischer oder manueller Verfahren
erfolgen.
-
Wie
oben beschrieben, wird durch die vorliegenden Techniken ermöglicht,
sowohl zeitgleich mit der Konstruktion eines Systems als auch nachfolgend
eine Wartbarkeit eines komplexen Systems zu entwerfen.
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6 veranschaulicht ein exemplarisches Interface
zum Definieren eines Wartungskonzepts gemäß Aspekten der vorliegenden
Technik, wie es durch das oben beschriebene System implementiert sein
kann. In 6 ist ein erweitertes
FMEA-Interface 68 dargestellt.
Das Interface kann durch eine beliebige geeignete Rechnerprogrammroutine
definiert sein, beispielsweise in Form eines herkömmlichen Spreadsheets.
Das Interfaceübersetzungsmodul 72 und
das Konzeptdefinitionsmodul 74 (siehe 3) ermöglichen eine Schnittstellenverbindung
der durch das Interface definierten Daten mit einer Modellierungssoftware,
die dazu dient, das Konzept auf der Grundlage der Daten zusammenzustellen.
In der in 6 veranschaulichten
Ausführungsform
sind Felder vorgesehen, um die Komponente oder Funktion zu definieren,
der das Konzept in dem System entspricht. In dem veranschaulichten
Beispiel ermöglicht ein
Modalitätsfeld 110 ein
Definieren einer beispielsweise die medizinischen Diagnostik betreffenden Systemmodalität. Ein Feld 112 ermöglicht eine
Identifikation des Systemkonzepts, während Felder 114 und 116 eine
speziellere Identifikation eines Subsystems und einer Komponente
oder Funktion ermögli chen.
Es können
sonstige oder unterschiedliches Systeme, Subsysteme, Komponenten,
Funktionen, vor Ort austauschbare Einheiten und ähnliche Identifikationsfelder
vorgesehen sein.
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Das
Interface sieht ferner mehrere Gruppen von Feldern vor, um maßgebende
Daten zu spezifizieren, die zum Definieren des einzelnen Konzepts verwendet
werden. In dem veranschaulicht Ausführungsbeispiel werden Daten
beispielsweise durch ein Element 118, einen Fehlermodus 120,
Wartungsmaßnahmen 122 und
Indikatoren 124 vorgesehen. Die Elemente stellen einen
von der Ebene der Komponenten ausgehenden Zusammenbruch einzelner Aspekte,
Ausstattungsmerkmale, oder Unterkomponenten bereit, der die Ausgangsursache
eines servicebedürftigen
Ereignisse sein kann. Für
jedes derartige Element können
eine Reihe von Fehlermodi definiert sein. Für derartige Fehlermodi können Wartungsmaßnahmen
definiert sein, die den individuellen Fehlermodus ansprechen. Die
speziellen Elemente, die möglicherweise
der Anlass für
die servicebedürftigen
Ereignisse sein können,
und die individuellen Fehlermodi. können dann durch einen oder mehrere
Indikatoren charakterisiert werden. Auch hier werden die Indikatoren
im Allgemeinen Daten entsprechen, die aus einem System erfasst oder
gesammelt sein können
oder manuell oder in einer halbautomatischen Weise eingegeben sein
können.
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Indem
wieder auf die Elementdaten in dem in 6 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
eingegangen wird, enthalten die Elementdaten 118 ein Kennzeichen
für ein
spezielles Element, Merkmal oder eine Unterkomponente, sowie einen
dem Element zugeordneten Wahrscheinlichkeitswert. Die anfänglich durch
das System oder durch einen Wartungskonzeptkonstrukteur zugewiesene
Wahrscheinlichkeit repräsentiert
die Wahrscheinlichkeit, mit der das spezielle Element einem servicebedürftigen
Ereignis für
die Komponente zugeordnet werden kann, für die das Wartungskonzept zu
definieren ist. Wie weiter unten erwähnt, können derartige Wahrscheinlichkeiten
einer Veränderung
unterworfen werden, und können
gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik im Laufe der Zeit auf der Grundlage der
oben beschriebenen Rückmeldung
und Analyse verbessert werden. Es können also anfängliche
Wahrscheinlichkeitsdaten auf der Basis von in demselben oder ähnlichen
Systemen im Laufe der Zeit und aufgrund deren Wartung gewonnenen
Erfahrungen verfeinert werden.
-
Die
in dem Interface bereitgestellten Fehlermodusdaten 120 enthalten
in ähnlicher
Weise eine Identifikation 130 jedes Fehlermodus und können eine
mit Bezugszeichen 132 bezeichnete Anzeige über die
Ernsthaftigkeit oder das Ausmaß der
Gefahr des Fehlermodus enthalten. Die Information über die Ernsthaftigkeit
können
die Wahl eines speziellen Konzepts bei einer Ermittlung von Wartungserfordernissen
beeinflussen und können
in anderen Zusammenhängen
eingesetzt werden, z.B. um empfohlene Wartungsstrategien für ein Eingehen
auf die speziellen Fehlermodi zu definieren. Darüber hinaus können schwerwiegende
Fehlermodi den Konstrukteur veranlassen, zusätzliche Sensoren oder Indikatoren
vorzusehen, um einen hohen Grad an Zuverlässigkeit bei der Erfassung
und Lokalisierung derartiger Fehlermodi zu erzielen. Die Ernsthaftigkeitsfaktoren
können
in Verbindung mit Wahrscheinlichkeiten des speziellen Fehlermodus,
der einem Problem in Zusammenhang mit einem speziellen Element zugrundeliegt,
mit Bezugszeichen 134 bezeichnet, als Grundlage zur Berücksichtigung
der Austauschbarkeit einzelner Komponenten dienen, wie im Falle
von vor Ort austauschbaren Einheiten, und so fort. Die hinsichtlich
der vielfältigen
Fehlermodi identifizierten Wahrscheinlichkeiten können, wie
im Falle der Wahrscheinlichkeiten 128, zu Beginn durch
den Systemkonstrukteur eingegeben werden. Diese Wahrscheinlichkeiten
können
selbstverständlich
im Laufe der Zeit in dem Maße
verfeinert werden, wie zusätzliche Daten
gewonnen werden oder die Erfahrung wächst. Ferner ist zu beachten,
dass die Wahrscheinlichkeiten 134 den individuellen Fehlermodi
entsprechen, wobei für
jedes identifizierte Element mehrere Fehlermodi möglich sind.
-
Die
Wartungsmaßnahmedaten 122 ermöglichen
ein Definieren einzelner Maßnahmen,
die herangezogen werden können,
um servicebedürftige
Ereignisse, und insbesondere die Fehlermodi anzusprechen. Wie oben
erwähnt,
können
Wartungsmaßnahmen,
um nur einige zu nennen, eine Kalibrierung, ein Zurücksetzen
von Systemen und der Software, ein Neuladen von Software, ein Austausch
von Komponenten etc. beinhalten. Zusätzlich zu der Identifikation
der Wartungsmaßnahme 136 können mit
Bezugszeichen 138 bezeichnete im Zusammenhang mit den Maßnahmen
auftretende Kosten geschätzt werden.
Solche Kosten können
als Grundlage verwendet werden, um gewisse Empfehlungen zu bewerten,
um zu definieren, in welchen Fällen
Komponenten in vor Ort austauschbaren Einheiten zugeordnet werden
sollten, um Wartungskosten nachzuvollziehen, um eine Grundlage für ein Festlegen
von Wartungsvertragsgebühren
zu erhalten, und so fort.
-
Zuletzt
stellen die Indikatordaten 124 eine Reihe von Spezifikationen
für die
einzelnen Datenwerte bereit, die dazu verwendet werden, um das interessierende
spezielle Konzept hinsichtlich eines Ansprechens auf ein servicebedürftiges
Ereignisses auszuwählen.
Die Daten bilden ferner eine Grundlage um potentielle Ausfälle zu erkennen
und zu lokalisieren, und Wartungsmaßnahmen nach Vorrang zu sortieren.
Darüber
hinaus stellen die Indikatoren dem Konstrukteur, wie nachstehend
beschrieben, eine brauchbare Grundlage zur Verfügung, um einzuschätzen, ob
sich gewisse Fehlermodi erfassen lassen, und sofern ein Erfassen
möglich
ist, abzuschätzen
inwieweit eine Eingrenzung und Lokalisierung einzelner Elemente
in Fehlermodi unterstützt
wird. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel, beinhalten
die Indikatordaten 124 eine Meldungsidentifikation 140,
sofern eine Meldung vorhanden ist, und eine Quelle 142,
aus der die Meldungs-ID zu entnehmen ist. In vielen komplexen Systemen
können
beispielsweise Logbuchdaten aus Komponenten und Systemen entnommen
werden, die die Grundlage für spezifische
Identifikationen von Ausfällen
oder Ereignissen vorsehen. Allerdings werden nicht sämtliche Elemente
oder Fehlermodi derartigen Logbüchern entsprechen
und gewisse Indikatoren sind nicht durch derartige Logbücher verfügbar. Ein
Namensfeld 144 ermöglicht
ein Identifizieren des speziellen Indikators. Wie oben erwähnt, können einige
Arten von Indikatoren vorgesehen sein, beispielsweise in 6 mit "Laufzeit"-Indikatoren bezeichnete Indikatoren,
die während
eines normalen Betriebs des Systems verfügbar sind, sowie Indikatoren,
die durch einen Benutzer initiierte Sequenzen erfordern, und Indikatoren
die einen manuellen Eingriff oder eine manu elle Eingabe verlangen.
Für die
zuletzt erwähnten beiden
Arten von Indikatoren kann eine mit Bezugszeichen 146 bezeichnete
Erfassungszeit identifiziert werden, und der spezielle Indikatortyp
kann bei Bezugszeichen 148 identifiziert werden. Diese
Daten können
darüber
hinaus in einer Entwurfsphase verwendet werden, um Punkte in dem
Verfahren oder System zu identifizieren, an denen Fühler oder
Sensoren positioniert werden können,
um den Wartungsrythmuszeitraum und die Eingrenzung individueller Fehlermodi
und Elemente auf der Grundlage des Indikatortyps zu verbessern.
-
Wie
oben erwähnt,
können
zusätzliche
Interfaces vorgesehen sein, um die Wartungskonzepte gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik zu definieren. 7 veranschaulicht ein weiteres Interface dieser
Bauart. In dem Interface 70 sind Daten enthalten, die jenen ähneln, die
in dem Interface 68 nach
-
6 vorgesehen sind, jedoch
in einem unterschiedlichen Format, an das das Wartungspersonal möglicherweise
bereits gewohnt ist. Es können daher
Daten bereitgestellt werden, die eine Identifikation einer Modalität, eines
Systems, eines Subsystems, einer Komponente und so fort ermöglichen,
wie sie bei Bezugszeichen 110, 112, 114 bzw. 116 dargestellt
sind. Darüber
hinaus werden Fehlermodusidentifikationsdaten 120 gemeinsam
mit Wartungsmaßnahmedaten 122 bereitgestellt.
In ähnlicher
Weise werden Datenelementidentifikationsdaten 118 bereitgestellt.
Wie im Falle des Interface 68 nach 6, enthalten die Elementdaten sowohl
Elementidentifikationsdaten 126, als auch Wahrscheinlichkeitsabschätzungen 128.
In ähnlicher
Weise enthalten die Fehlermodusdaten 120 Fehlermodusidentifikationsdaten 130,
eine Ernsthaftigkeitsklassifizie rung 132 und eine Wahrscheinlichkeitsabschätzung 134.
Darüber
hinaus ist eine Identifikation spezieller Indikatoren für spezielle
Ursachen servicebedürftiger
Ereignisse vorgesehen und mit den einzelnen Wartungsmaßnahmen,
Fehlermodi und Elementen korreliert. In dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein mit
Bezugszeichen 150 bezeichnetes abgerundetes Produkt der
Wahrscheinlichkeitsabschätzungen 128 und 134 vorgesehen.
-
In
der Ansicht des Interface 70 nach 7 ist die Interdependenz zwischen den
einzelnen Indikatoren und den Fehlermodi, Wartungsmaßnahmen
und Elementen deutlicher zu erkennen. Insbesondere weist das in 7 veranschaulichte Beispiel
sieben gesonderte Indikatoren und neun potentielle Fehlermodi auf.
Es lässt
sich beispielsweise feststellen, dass ein Indikator 3 sowohl
einem Fehlermodus 3 als auch einem Fehlermodus 9 zugeordnet
ist, wobei diese Korrelationen beispielsweise in den in 7 mit dem Bezugszeichen 152 bezeichneten
Blöcken zusammengefasst
sind. Die Wahl von Indikatoren kann daher während der Systemkonstruktion
geschickt eingerichtet werden, so dass individuelle Fehlermodi eindeutig
mit speziellen Indikatoren korreliert werden können, und in Fällen, in
denen sich Fehlermodi nicht eindeutig unterscheiden oder eingrenzen lassen,
können
zusätzliche
Indikatoren erstellt werden. Darüber
hinaus können
in Fällen,
in denen Kostenschätzungen
zeigen, dass sich Wartungsmaßnahmen ökonomisch
kombinieren lassen, Indikatoren in ähnlicher Weise kombiniert oder
auch eliminiert werden. Das System ermöglicht dementsprechend sowohl
das Hinzufügen
von Indikatoren (beispielsweise durch das Hinzufügen von Sensoren) sowie das
po tentielle Verringern der Zahl von Indikatoren (beispielsweise,
indem die Anzahl erforderlicher Sensoren reduziert wird). In ähnlicher
Weise ermöglicht
das System dem Konstrukteur eine Rückmeldung für Systemkonstrukteure vorzusehen,
um in kombinierte vor Ort austauschbare Einheiten Komponenten oder Funktionen
einzubeziehen, die sich im Falle spezieller Fehlermodi oder Elemente
wirtschaftlich austauschen lassen.
-
Wie
oben erwähnt,
wird auf der Grundlage der durch die Interfaces 68 und 70 nach 6 und 7 vorgesehenen Konzeptdefinition, und
des Konzeptdefinitionsmoduls und der Software, wie sie oben gemäß 3 beschrieben sind, ein
Konzept entwickelt, und kann bewertet werden. In einem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird ein Analysedatenblatt 84 entwickelt, wie es in 8 veranschaulicht ist. In dem
veranschaulichten Ausführungsbeispiel
sieht das Datenblatt für
das spezielle Konzept mit Bezugszeichen 110, 112, 114 und 116 bezeichnete
Identifikationsdaten vor, die den von dem Konstrukteur eingegeben
Daten entsprechen. Eine allgemeine Übersicht 154 der Konzeptanalyse
und Ausgabe ist ebenfalls vorgesehen. In dem veranschaulichten Beispiel, das
dem durch die Interfaces 68 und 70 nach 6 bzw. 7 gebildeten Konzept entspricht, werden
zwei einzelne Elemente analysiert (siehe Daten 126 in 6 und 7), wobei neun gesonderte Fehlermodi (siehe
Daten 130 in 6 und 7) auf sieben gesonderten
Indikatoren (siehe Daten 144 in 6 und 7) basieren.
Diese in 8 mit Bezugszeichen 160, 162 und 164 bezeichneten
Elemente werden zusammengefasst. Darüber hinaus wird eine Identifikation
der von dem Konzept verwendeten Art von Indikatoren zusammengefasst.
-
Das
Datenblatt fasst ferner die Erfassbarkeit der vielfältigen Elemente
und Fehlermodi zusammen. Die bei Bezugszeichen 156 in 8 zusammengefasste Erfassbarkeit
enthält
eine Übersicht
der Anzahl verwendeter Elemente und den mit Bezugszeichen 166 bezeichneten
Prozentsatz jener Elemente, für
die ein Versagen erfassbar ist, sowie eine tabellarische Aufstellung
der Anzahl von Fehlermodi im Zusammenhang mit deren prozentualer
Erfassbarkeit, wie sie bei Bezugszeichen 168 zusammengefasst
ist. In dem in 8 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel,
ist ferner eine mit Bezugszeichen 170 bezeichnete gewisse
Darstellung der Arten von Indikatoren vorgesehen, die verwendet
werden, um das Versagen von Elementen sowie Fehlermodi in dem Konzept
zu erfassen.
-
In
dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel,
fasst das Datenblatt ferner zusammen, bis zu welchem Grad die Eingrenzung
des Versagens der Elemente und das Auftreten der Fehlermodi gemäß dem Konzept
erfasst werden können.
Die in 8 bei Bezugszeichen 158 dargestellte Übersicht
der Eingrenzung, enthält
in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
eine mit Bezugszeichen 172 bezeichnete Übersicht über die verwendeten speziellen Elemente, über deren
vielfältige
Fehlermodi und über die
Arten von Indikatoren die für
deren Eingrenzung erforderlich sind. Die Elemente und Fehlermodi
in der Übersicht 172 ermöglichen
ein genaues Eingrenzen eines Fehlers. Darüber hinaus sind mit Bezugszeichen 176 bezeichnete Überblicke über jene
einzelne Elemente und deren Fehlermodi, die sich nicht eindeutig
eingrenzen lassen, in Verbindung mit mit Bezugszeichen 178 bezeichneten
Daten der Wahrscheinlichkeit eines Auf tretens, der Ernsthaftigkeit, der
Kosten und der über
das Konzeptentwurfsinterface eingegebenen Wartungsmaßnahmen
vorgesehen.
-
Es
sollte beachtet werden, dass die aufgrund der vorliegenden Techniken
verfügbare
Analyse und Bewertung fachkundige Entscheidungen hinsichtlich Empfehlungen
von Wartungsmaßnahmen,
sowie der Konstruktion des Systems selbst ermöglichen. Wie sich beispielsweise
dem Beispiel nach 8 entnehmen
lässt,
werden beide Fehlermodi 7 und 8 (FM7 und FM8)
durch eine Wartungsmaßnahme 7 angesprochen,
z.B. den Austausch einer Komponente einer vor Ort austauschbaren
Einheit. In diesem Fall kann der Systemkonstrukteur erkennen, das
kein Bedarf für
ein Eingrenzen der Fehlermodi 7 und 8 besteht
(da die Antwort auf beide Fälle
dieselbe ist). Indikatoren und zugeordnete Sensoren für ein derartiges
Eingrenzen könnten
in diesem Fall zumindest hinsichtlich eines Wartungsbedarfs ausgeschlossen werden
(selbstverständlich
könnten
von derartigen Sensoren gelieferte Daten aus anderen Gründen in dem
System von Nutzen sein). Während
Fehlermodi 3 und 9 eingegrenzt sind und unterschiedliche
Wartungsmaßnahmen
beinhalten, kann in ähnlicher
Weise mit Blick auf die geringen Kosten solcher Antworten (siehe
Spalte ICV in dem Interface nach 8) eine
Empfehlung erfolgen, in beiden Fällen
mit beiden Wartungsmaßnahmen
zu antworten (beispielsweise Versenden beider Teile um sie auszutauschen).
In solchen Fällen
kann in Anbetracht der geringen Kosten des Teils im Vergleich zu
den potentiellen Kosten eines Bereitstellens eines Indikators und
zugeordneter Sensoren, um die Fehlermodi voneinander abzugrenzen,
ein Bereitstellen eines möglicherweise
unbenötigten
Teils ge rechtfertigt sein. Falls andererseits die Kosten höher und
die Kostendifferenzen größer sind,
kann der Einsatz des zusätzlichen
Indikators und Sensors gerechtfertigt sein.
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Das
Analysedatenblatt kann eingesetzt werden, um in Verbindung mit anderen
Berichten und Ausgabedokumenten zu analysieren, ob das Konzept einzelne
Ausgangsursachen servicebedürftiger Ereignisse
ausreichend charakterisiert und eingrenzt. Ein zweites Ausgabeformat
ist in 9 in Form eines
Diagnoseberichts dargestellt. Der Gültigkeitsprüfungsbericht 86 identifiziert
einen speziellen Abfertigungs- oder Wartungsauftrag 180.
Auf der Grundlage der für
das spezielle Wartungskonzept evaluierten Indikatoren und der Entsprechung
dieser Indikatoren gegenüber
dem einzelnen Element und identifizierten Fehlermodi wird eine in 9 mit Bezugszeichen 182 bezeichnete
wahrscheinliche Ursache eines servicebedürftigen Ereignisses identifiziert. Wie
oben erwähnt,
werden derartigen Ursachen anschließend Wartungsmaßnahmen
zugeordnet, deren Empfehlung bei Bezugszeichen 184 vorgesehen
ist. Falls gewünscht,
kann eine Liste möglicher
Wartungsmaßnahmen
dieser Art mit entsprechenden Ursachen versehen sein. Die Liste
kann ferner basierend auf Faktoren wie Wahrscheinlichkeit, frühere Erfahrung,
Kosten, Wartungszykluszeit, und so fort, nach Vorrang sortiert sein.
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Die
Darstellung beinhaltet eine Identifikation des speziellen für die Analyse
verwendeten Konzepts, die Identifikationsbezeichnungen entspricht, die
in der Konstruktion des Konzepts festgelegt wurden. In dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel gehören zu diesen
Identifikationen mit Bezugs zeichen 110, 112, 114 und 116 bezeichnete
Identifikationen einer Modalität,
eines Systems, eines Subsystems und einer Komponente. Es könnten selbstverständlich andere
Arten einer Konzept- oder Systemkomponentenidentifikation verwendet
werden. Da gewöhnlich
vielfältigen
Zustände
aufweisende unterschiedliche Indikatoren vorliegen werden, werden
die Zustände
dieser Indikatoren ferner, wie bei Bezugszeichen 186 veranschaulicht,
durch eine Auflistung der Indikatoren angegeben. Wie oben erwähnt, können in
einem vorliegenden Ausführungsbeispiel
derartige Indikatoren als "Laufzeit"-Indikatoren, deren Daten
sich während
eines normalen Betriebs des Systems sammeln lassen, sowie als durch
einen Benutzer initiierte Indikatoren und als manuelle Indikatoren
designiert sein. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel erscheint ein
einziger Indikator 1001 im Zustand Ein, während sämtliche andere Indikatoren
entweder den Zustand Aus oder negativ aufweisen.
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Der
Gültigkeitsprüfungsbericht 86 kann
während
der Anfangsphase der Konstruktion des Wartungssystems verwendet
werden, um beispielsweise die Leistung vielfältiger Wartungskonzepte zu
untersuchen oder zu analysieren. Darüber hinaus können solche
oder ähnliche
Berichte aufgrund des Erfassens von servicebedürftigen Ereignissen erzeugt werden.
Solche Ereignisse können
während
der Lebensdauer des Systems auftreten, und die Analyse kann in vielfältiger Weise
ausgelöst
werden, z.B. automatisch, durch Benutzereingriff, auf periodischer Grundlage,
und so fort. Im Allgemeinen werden derartige diagnostische Berichte
erzeugt, um nach dem Erfassen spezieller Indikatoren, der Wahl eines
oder mehrerer Wartungskonzepte, der Anwendung des Wartungskonzepts
auf die In dikatoreingabedaten und einer mittels der oben beschriebenen
Verfahren nachfolgend erstellten Analyse Empfehlungen übersichtlich
darzustellen.
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Wie
oben erwähnt,
ermöglichen
die vorliegenden Techniken außerdem
im Laufe der Zeit eine Verbesserung der Wartungskonzepte und des
gesamten Wartungssystems. Während
durch die tatsächliche
Wartung des Systems zusätzliche
Erfahrung gewonnen wird, werden diese Daten insbesondere für den Einsatz
in der Analyse der Genauigkeit und Effizienz der bestehenden Konzepte
und für
ein Verändern
der bestehenden Konzepte oder des Maschinensystems gesammelt, um
die Wartbarkeit zu verbessern. 10 veranschaulicht
ein exemplarisches Wartungsrückmeldungsdatenblatt,
das sich mittels der vielfältigen
oben gemäß 3 zusammengefassten Module
erzeugen lässt.
In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
enthält
das Datenblatt 188 eine Identifikation des speziellen zu
bewertenden Konzepts, beispielsweise in Form der oben erwähnten Felder 110, 112, 114 und 116.
Da die Rückmeldung
auf der Grundlage einer tatsächlich
erfolgten Wartung vorgesehen ist, wird ein mit Bezugszeichen 190 bezeichneter
Datumsbereich spezifiziert. Zusätzlich
zu Fehlermodi, Entwurfsdaten, Wahrscheinlichkeiten, und so fort,
werden, wie in 10 veranschaulicht,
vielfältige
in dem Konzept mögliche
Wartungsmaßnahmen
angezeigt. Diese Daten werden im Allgemeinen die Daten einschließen, die
verwendet werden, um das Konzept wie oben beschrieben zu einzurichten.
Allerdings sind ferner zusätzlich
tatsächliche
Daten vorgesehen, die sich auf eine an einem System durchgeführte Wartung
beziehen. Rückmeldungsdaten 194 sind
vorgesehen, die vielfältige
Felder einschließen.
Wie beispielsweise mit dem Bezugszeichen 196 bezeichnet, wird
die innerhalb des Datumsbereichs auftretende Anzahl von (Fehlermodi
spezieller Elemente entsprechenden) Empfehlungen für eine spezielle
Wartungsmaßnahme
angezeigt. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wurden in dem
Datumsbereich basierend auf der Wartungsmaßnahme 1 drei Empfehlungen
vorgeschlagen. Ein Prozentsatz des tatsächlichen Auftretens ist bei
Bezugszeichen 198 aufgelistet, wobei in dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
sämtliche
Ereignisse Wartungsmaßnahme 1 betrafen.
Wie mit den Bezugszeichen 200 und 202 bezeichnet,
enthält
die Rückmeldung
ferner eine Angabe hinsichtlich der Anzahl der korrekten Empfehlungen
und der Anzahl der falschen Empfehlungen. Auf der Grundlage dieser
Zählerstände wird eine
mit dem Bezugszeichen 204 bezeichnete prozentuale Treffsicherheit
des Konzepts angegeben. Im Allgemeinen stellt das Datenblatt eine Übersicht über Wartungsmaßnahmen
zur Verfügung,
die auf der Basis einer Anwendung des speziellen betrachteten Konzepts
unternommen wurden. In Fällen,
in denen die unternommenen Maßnahmen
nach Maßgabe
des Wartungspersonals einwandfrei den erforderlichen Maßnahmen
entsprachen, erscheinen sämtliche
Ereignisse als einwandfrei aufgeführt. Wenn allerdings Ereignisse
als falsch angegeben sind, kann dies als ein Hinweis erachtet werden,
das möglicherweise
eine gewisse Änderung
an dem Konzept vorzunehmen ist, beispielsweise andere Ausgangsursachen
servicebedürftiger
Ereignisse zu identifizieren sind, zwischen Ursachen derartiger
Ereignisse zu unterscheiden ist, eine verbesserte Abgrenzung zwischen
den Ausgangsursachen vorzusehen ist, und so fort.
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Wo
gewünscht
können
durch Detaildatenblätter
der in 11 veranschaulichten
Art detailliertere Daten vorgesehen sein. In dem allgemein mit dem
Bezugszeichen 206 bezeichneten detaillierten Datenblatt
sind, angedeutet durch Felder 110, 112, 114 und 116, ähnliche
Systemkomponentenbezeichnungsdaten vorgesehen. In ähnlicher
Weise wie in 10 veranschaulicht,
ist auch ein mit dem Bezugszeichen 190 bezeichneter Datumsbereich
für Wartungsaktivitäten angegeben.
Allerdings stellt das detaillierte Datenblatt 206 Daten über die
speziellen Wartungsempfehlungen zur Verfügung, die in dem Datumsbereich
erfolgten. Aus dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel lässt sich
entnehmen, dass in dem Datumsbereich, wie durch die Zahl in der Spalte
der Empfehlungen 196 in 10 angegeben, eine
Wartungsmaßnahme 1 dreimal
empfohlen wurde. In dem detaillierten Datenblatt nach 11 sind dieselben drei Ereignisse
dann in Einträge 208 aufgegliedert.
Die Einträge
enthalten Einzelheiten, die Datum und Uhrzeit, die Vorgangsnummer,
die Wartungsmaßnahme
und den angesprochenen Fehlermodus betreffen. Zu den Daten gehören ferner
mit Bezugszeichen 210 bezeichnete Einzelheiten, die kennzeichnen,
ob die Wartungsmaßnahme
korrekt oder nicht korrekt war. Darüber hinaus wird unter der mit
Bezugszeichen 212 bezeichneten Rubrik die korrekte Maßnahme vermerkt.
Solche Daten sind in hohem Maße
nützlich,
um zu bewerten, ob das Wartungskonzept den Fehlermodus korrekt identifiziert und
den Fehlermodus der erforderlichen Wartungsmaßnahme korrekt zugeordnet hat.
Auch hier kann die richtige Wartungsmaßnahme entweder durch menschliche
Eingabe, z.B. durch einen Wartungstechniker, oder durch ein automatisches
Erfassen von Änderungen,
die sich in den Systemkonfigurationen aufgrund veränderter
Ausrüstung
er geben, und so fort, identifiziert werden. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
sieht das detaillierte Datenblatt ferner, wie unter dem Bezugszeichen 214 zusammengefasst,
Aussagen über
die im jeweiligen Fall vorliegenden speziellen Indikatoren und deren
Zustand vor. Diese Daten können
als Grundlage dienen, um einzuschätzen, ob ein zusätzlicher
oder unterschiedlicher Fehlermodus und eine begleitende Wartungsmaßnahme spezifiziert
werden kann, oder ob die vorhandenen Definitionen korrigiert oder
verändert
werden können.
Die Rückmeldung
kann auch eine Angabe zur Verfügung
stellen, dass durch die bestehende Konzepte vorgesehene Erfassen
oder Eingrenzen unzureichend ist, und dass ein oder mehrere zusätzliche
Indikatoren oder Konzepte nützen würden, um
die gewünschte
Wartung zu erzielen. In ähnlicher
Weise können
die Daten eine Angabe darüber
vorsehen, ob die durch das Konzept verwendeten Wahrscheinlichkeiten,
die als Grundlage dienen, um zu ermitteln, welcher Fehlermodus mit
höherer Wahrscheinlichkeit
für einzelne
Elemente zutrifft und für
Komponenten angemessen ist. Im Laufe der Zeit stellen die Übersichts-
und detaillierten Datenblätter ein
außerordentlich
nützliches
Werkzeug dar, um Wartungskonzepte und eine Wahl derartiger Konzepte
zu verbessern.
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während die
Erfindung vielfältigen
Abwandlungen und alternativen Ausprägungen zugänglich sein kann, sind hier
spezielle Ausführungsbeispiele exemplarisch
in den Figuren gezeigt und im Einzelnen erläutert. Es sollte allerdings
klar sein, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die offenbarten Ausprägungen zu
beschränken.
Vielmehr soll die Erfindung sämtliche
Abwandlungen, äquivalenten
Formen und Mög lichkeiten
einschließen,
die in den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich
der Erfindung fallen.