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Die
Erfindung betrifft eine Konfigurationseinrichtung mit einer Datenbank,
in der eine Anzahl von Eigenschaften von Anlagenkomponenten abgelegt ist.
Außerdem
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen von Informationen
zur Modernisierung einer Anlage.
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In
der Industrie sind eine Vielzahl von Anlagen in Betrieb, deren Struktur
sehr heterogen ist. Solche Anlagen sind beispielsweise größere Antriebe von
Fahrzeugen oder Steuerungen von Produktionsvorrichtungen. Es gibt
eine Vielzahl von Anbietern solcher Anlagen und eine noch größere Vielfalt
von Systemen, die je nach Branche unterschiedlich stark vertreten
sind. Solche Anlagen zu modernisieren, also nicht vollständig sondern
nur Anlagenkomponenten auszutauschen, erfordert einen hohen Aufwand,
da die neue Modernisierungskomponente nicht nur die Leistungsmerkmale
der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllen soll, sondern auch mit
ihrer Anlagenumgebung zusammenpassen muss. Auf solche Anlagenmodernisierungen
spezialisierte Firmen haben im Laufe der Zeit ein gewisses Know
How zur Durchführung
von Modernisierungen zusammengetragen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und
ein Verfahren anzugeben, mit denen ein Aufwand für eine Modernisierung einer vorhandenen,
in Betrieb genommenen Anlage auf der Grundlage von vorhandenem Know
How gering gehalten werden kann.
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Bezüglich der
Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst
von einer Konfigurationseinrichtung der Eingangs genannten Art,
die erfindungsgemäß einen Speicher
mit einem Programm aufweist, das dazu vorgesehen ist, einer vorgegebenen
Anlage unter Vorgabe einer auszutauschenden Anlagenkomponente und
unter Anwendung von Regeln eine Modernisierungskomponente zuzuordnen,
die Leistungsmerkmale der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllt.
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Die
Erfindung geht hierbei von der Überlegung
aus, dass bereits vorhandenes Know How aus einer vergangenen Modernisierung
einer komplexeren Anlage ein Detailwissen birgt, das ggf. nur mit
einer hohen Kompetenz vollständig
ausgeschöpft
werden kann. Es ist daher sinnvoll, bei einer Modernisierung einer
Anlage gezielt nur das Know How zur Verfügung zu stellen, das im konkreten
Fall tatsächlich benötigt wird.
Außerdem
stellt solches Detailwissen einen Wettbewerbsvorsprung dar, der
schützenswert ist
und daher nicht ohne weiteres als Ganzes ausgegeben werden sollte.
Zusätzlich
sollte das Detailwissen an einer oder wenigen zentralen Stellen
gepflegt, jedoch an möglichst
vielen Orten zur Verfügung
gestellt werden. Auf eine Konfigurationseinrichtung, die zweckmäßigerweise
mit dem Internet verbindbar ist und zu einer Kommunikation per Internet
vorbereitet ist, kann vielerorts zugegriffen werden. Wird nur das konkret
benötigte
Detailwissen ausgegeben, kann der gesamte Schatz an Know How jedoch
geschützt werden.
Außerdem
kann mit einer zentralen Konfigurationseinrichtung eine Standardisierung
der Informationsausgabe erreicht und hierdurch ein gleichmäßig hohes
Serviceniveau erzielt werden.
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Die
Anlagenkomponenten können
auszutauschende Komponenten und/oder Modernisierungskomponenten
sein. Die Eigenschaften können
Leistungsmerkmale und Schnittstellenmerkmale der Anlagenkomponenten
umfassen. Leistungsmerkmale können
Nenndrehzahl, Nennspannung, Speicherplatz, kürzeste Abtastzeit und dergleichen
sein. Schnittstellenmerkmale können
sein: Arten von Schnittstellen, Merkmale zu dem, was übergeben/übernommen
wird, und geometrische Merkmale, um nur einige zu nennen.
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Zur
gezielten Ausgabe von konkret benötigtem Detailwissen zur Modernisierung
einer Anlage kann zunächst
eine Eingabe von einem Bediener in die Konfigurationseinrichtung
ausgewertet werden, die Informationen bezüglich der zu modernisierenden Anlage
und der auszutauschenden Anlagenkomponente enthält. Zweckmäßigerweise wird die Eingabe durch
das Programm entlang eines vorgegebenen Pfads oder Fragenbaums geführt, so
dass alle notwendigen Detailinformationen zur Auswahl der benötigten Information
zur Verfügung
stehen.
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In
einer einfachen Variante der Erfindung steht durch Erfahrungen das
Know How zur Verfügung,
um nach einer Eingabe von Informationen durch einen Bediener bereits
entscheiden zu können, mit
welcher bekannten Modernisierungskomponente eine alte, auszutauschende
Anlagenkomponente ersetzt werden kann. Hierbei kann das Know How
in einer solchen Weise in der Datenbank abgebildet sein, dass einer
Anzahl von Modernisierungskomponenten jeweils eine oder mehrere
andere Komponenten zugeordnet sind. Wird eine dieser anderen Komponenten
von einem Bediener als auszutauschende Komponente gekennzeichnet,
so kann die Konfigurationseinrichtung die entsprechende Modernisierungskomponente
zuordnen und diese ausgeben. Eine zu befolgende Regel ist hierbei
die direkte Zuordnung.
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In
einer etwas erweiterten Variante der Erfindung berücksichtigt
das Programm außer
der direkten Zuordnung einer Modernisierungskomponente zu einer
auszutauschenden Komponente zusätzlich eine
Konfiguration der in Betrieb gegangenen Anlage, die die auszutauschende
Komponente beherbergt. Eine Ausgabe einer Zuordnung findet hierbei nur
statt, wenn z.B. neben der direkten Zuordnung einer Modernisierungskomponente
zu einer auszutauschenden Komponente diese auch in eine von mehreren
vorgegebenen Anlagenkonfigurationen eingebettet ist. Die Anlagenkonfiguration
kann anhand von Fragen, die das Programm einem Bediener stellt und die
dieser beantwortet, in das Programm eingegeben werden. Die zu befolgenden
Regeln können
hierzu neben der direkten Zuordnung auch Fragen zur einbettenden
Konfiguration sein, die an einen Benutzer ausgegeben werden, sowie
Bedingungen der Konfiguration, die für eine Ausgabe einer Zuordnung
erfüllt sein
müssen.
Eine solche Bedingung kann eine Schnittstellenbedingung sein: Nur
wenn die Altanlage eine wie in der Datenbank hinterlegte Schnittstelle zur
auszutauschenden bzw. alten Komponente aufweist, wird eine Zuordnung
einer Modernisierungskomponente mit eben jenen Schnittstellenbedingungen
zur Anlage ausgegeben. Zweckmäßigerweise
ist eine Regel, dass die Funktionen der Altanlage nach einer Modernisierung
durch eine Modernisierungskomponente noch erfüllt, insbesondere übertroffen werden.
Erfordert beispielsweise eine Drehzahlregelung der Altanlage eine
bestimmte Auflösung,
so muss eine die Drehzahlregelung betreffende Modernisierungskomponente
diese oder eine höhere
Auflösung
zur Verfügung
stellen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung sind den Anlagenkomponenten
Informationen zu deren Hierarchie in der Anlage und zu Funktionsmerkmalen
der Anlagenkomponenten zugeordnet und die Regeln berücksichtigen
diese Informationen. So kann eine Regelungskomponente, die ein Steuerelement
aufweist, ein Regelungs- und ein Steuermerkmal aufweisen, und durch
eine Modernisierungskomponente mit beiden Merkmalen oder zwei Modernisierungskomponenten
mit jeweils einem Merkmal ersetzt werden.
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Eine
weitere Flexibilität
in der Anwendung der Konfigurationseinrichtung auf komplexe Anlagen kann
erreicht werden, wenn die Regeln zwingende, einzuhaltende Regeln
und weiche Regeln umfassen, die gebrochen werden dürfen. Eine
zwingende Regel, also eine Bedingung, die bei einem Austausch von
Komponenten erfüllt
sein muss, kann z.B. eine Eingangsspannung sein, die ein Gerät benötigt bzw. verträgt, oder
eine Hierarchiebedingung, wie z.B. dass Eingangssignale von einem übergeordneten Gerät gebraucht
werden. Anpassbare Regeln bzw. Bedingungen können Eingangssignale sein,
die von einer Modernisierungskomponente zwar zwingend benötigt werden,
die jedoch ohne Schwierigkeiten mit einem zusätzlichen Zwischengerät oder Zwischenprogramm
erzeugt werden können.
Weiche Regeln können
auch untergeordnete Bedingungen, wie z.B. Schnittstellengeometrien
sein, die durch entsprechende Adapter von einem Techniker vor Ort
erfüllt werden
können.
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Gerade
bei einer Modernisierung einer komplexen Anlage ist es vorteilhaft,
wenn das Programm dazu vorgesehen ist, eine neue Anlagenkomponente zum
Austausch gegen die auszutauschenden Anlagenkomponente zuzuordnen,
selbst wenn eine vorgeschriebene Regel nicht erfüllt ist, und insbesondere einen
Regelbruch visuell auszugeben. Der Regelbruch kann erkannt und es
kann von einem Bediener entschieden werden, ob der Regelbruch durch
bestimmte Maßnahmen
behoben werden kann oder ob der Regelbruch zu gravierend ist und
die vom Programm vollzogene Zuordnung nicht weiterverfolgt wird.
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Mit
gleichem Vorteil kann das Programm dazu vorgesehen sein, eine neue
Anlagenkomponente zum Austausch gegen die auszutauschenden Anlagenkomponente
zuzuordnen, selbst wenn nicht alle vorgeschriebenen Regeln überprüfbar sind,
und insbesondere eine mangelnde Überprüfbarkeit
als potenzielle Schwierigkeit visuell auszugeben. Ist beispielsweise
eine von der Altanlage benötigte
Signalform oder eine Eingangsspannung nicht ermittelbar, so kann
es unklar sein, ob eine bestimmte Modernisierungskomponente geeignet
ist oder nicht. Die Konfiguration der modernisierten Anlage kann
trotzdem weitgehend von der Konfigurationseinrichtung beschrieben
werden und eine letztliche Entscheidung zur Modernisierung kann
einem Bediener, d.h. insbesondere einem Entscheider beim Kunden, überlassen
werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Konfigurationseinrichtung eine Datenbank, in der zu
einer Kombination von einer auszutauschenden mit einer neuen Anlagenkomponente
eine Arbeitsanweisung für den
Austausch abgelegt ist. Diese Arbeitsanweisung, die insbesondere
aus Know How abgeleitet ist, das bei bereits durchgeführten Modernisierungen
gewonnen wurde, kann für
einen ausführenden
Techniker ausgegeben werden, so dass diesem gezielt das Wissen zur
Verfügung
steht, das er zum Austausch der Komponente benötigt.
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Ebenso
arbeitserleichternd kann es sein, wenn das Programm zu einer Ausgabe
einer Auflistung von Anlagenelementen, die aus gebaut und von Anlagenelementen,
die eingebaut werden müssen, vorgesehen
ist. Eine Arbeitsplanung und Teilebeschaffung kann erleichtert und
ein Austausch effizient durchgeführt
werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Programm zu einer gleichzeitigen grafischen Ausgabe der vorgegebenen
Anlage mit der auszutauschenden Anlagenkomponente als auch der Anlage
mit der neuen Anlagenkomponente vorgesehen. Ein Bediener kann zügig auszuwechselnde
und neue Komponenten und Elemente erkennen und einen Kunden zuverlässig beraten.
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Mit
gleichem Vorteil ist das Programm zweckmäßigerweise zu einer gleichzeitigen
visuellen Ausgabe von Komponentenmerkmalen der auszutauschenden
und der neuen Anlagenkomponente vorgesehen. Ein Komponentenmerkmal
kann ein Leistungsmerkmal, ein Schnittstellenmerkmal und/oder ein
anderes, die Komponente technisch charakterisierendes Merkmal sein.
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Eine
gute Übersicht über mit
einer Modernisierung der Anlage einhergehenden Veränderungen kann
erreicht werden, wenn das Programm zu einer visuellen Ausgabe von
Unterschieden zwischen der auszutauschenden und der neuen Anlagenkomponente
vorgesehen ist. Eine solche Ausgabe kann außerdem dazu beitragen, Fehler
in einem Bereich aufzudecken, der vielleicht noch nicht genügend im
Fokus eines Vertriebsbeauftragten bei einer Beratung oder Abwicklers
bei einer Durchführung
einer Modernisierung war. Unterschiede können unterschiedliche Komponentenmerkmale
sein, die auch einen unterschiedlichen Bedarf an einzelnen Elementen,
wie Adapter, Zusatzgeräte,
Leitungslängen
und dgl. für
die Komponenten umfassen.
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Eine
einfache von Informationen in die Konfigurationseinrichtung kann
einfach gehalten und einer fehlerhaften Eingabe kann vorgebeugt
werden, wenn das Programm in einer Eingabemaske zur Eingabe der
vorgegebenen Anlage Anlagenkomponenten zur Auswahl und Eingliederung
in eine Strukturebene vorgibt. In der Datenbank können einige
oder alle für eine
Zuordnung bedeutenden Komponentenmerkmale der Anlagenkomponente
hinter legt sein, so dass sich eine genauere Charakterisierung der
Anlagenkomponente für
einen Bediener vereinfacht oder erübrigt. Informationen zu nicht
oder in verschiedenen Ausgestaltungen hinterlegten Komponentenmerkmalen
können
durch eine oder mehrere z.B. vom Programm vorgegebene Fragen von
einem Bediener bei einem Kunden erfragt und in die Konfigurationseinrichtung
eingegeben werden. Die Strukturebene kann eine Hierarchieebene sein,
die eine Struktur von Befehlen von einer höheren an eine niedrigere Hierarchieebene
berücksichtigt.
Die Strukturebene kann auch eine Ebene in einer Klassifikation von
aufeinander aufbauenden Komponenten sein, wie z.B. Schnittstelle
der Anlage zu einem Bediener, Steuerung der Anlage, Leistungsteil
der Anlage, oder Motor.
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Zweckmäßigerweise
ist in der Datenbank Kundeninformation abgelegt und mit Anlagenkomponenten
verknüpft.
Auf diese Weise kann auf bereits bekannte Informationen zu einem
Kunden oder sogar zu einer speziellen, bereits untersuchten Anlage
des Kunden rückgegriffen
und eine Mehrfachuntersuchung der Anlage vermieden werden.
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Die
auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der
Eingangs genannten Art gelöst,
bei dem erfindungsgemäß Daten,
die Eigenschaften von Anlagenkomponenten der zu modernisierenden
Anlage und einer auszutauschende Anlagenkomponente umfassen, von
einem Benutzer in ein Programm eingegeben werden und das Programm
mit Hilfe der Daten und einer Datenbank, die Eigenschaften von Modernisierungskomponenten enthält, und
unter Anwendung von Regeln eine Modernisierungskomponente ausgibt,
die Leistungsmerkmale der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllt. Es
kann erreicht werden, dass bei einer Modernisierung einer Anlage
gezielt nur das Know How zur Verfügung gestellt wird, das im
konkreten Fall tatsächlich
gebraucht wird. Außerdem
kann Detailwissen geschützt
und an nur einer oder wenigen zentralen Stellen gepflegt werden
und dennoch an möglichst
vielen Orten zur Verfügung
gestellt werden. Außerdem
kann eine Standardisierung der Infor mationsausgabe erreicht und
hierdurch ein gleichmäßig hohes
Serviceniveau erzielt werden.
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Unabhängig von
einer Kompetenz eines Bedieners kann eine vollständige Eingabe von wichtiger Information
für eine
Ausgabe einfach erreicht werden, wenn das Programm unter Berücksichtigung
der Daten einen Fragenbaum mit Fragen zu weiteren Eigenschaften
erstellt und Fragen aus diesem Fragenbaum in einem Dialog mit einem
Benutzer abgearbeitet werden. Vorteilhafterweise werden in Abhängigkeit
von den Antworten des Benutzers weitere Fragen gestellt und beispielsweise
in den Fragenbaum eingefügt,
wodurch auch Eigenschaften von komplexen alte Anlagen und deren
Komponenten und Elemente erfasst werden können.
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Vorteilhafterweise
gibt das Programm für
einen Austausch benötigte
Elemente und eine Arbeitsanweisung zum Austauschen aus. Es kann
eine Durchführung
des Austauschs erleichtert und Fehlern bei der Durchführung entgegengewirkt
werden.
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Die
Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die
in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine
Struktur einer Antriebsanlage eines Schienentriebwagens,
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2 eine
schematische Struktur einer Konfigurationseinrichtung und ihrer
Einbindung,
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3 eine
Struktur von Komponentenklassen,
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4 ein
Flussdiagramm zu einem Zuordnungsprozess,
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5 ein
Flussdiagramm zu Regeln zum Zuordnungsprozess und
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6 eine
Ausgabegrafik der Konfigurationseinrichtung.
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1 zeigt
in schematischer Weise eine Struktur einer Antriebsanlage 2 eines
Schienentriebwagens, die eine Bedienerschnittstelle 4 (HMI:
Human Machine Interface), eine Steuerung 6, ein Leistungsteil 8 mit
einer internen Steuerung 10, eine Anpassung 12,
einen Motor 14 und eine Motoranpassung 16 umfasst.
Die Anpassung 12 weist ein oder mehrere entsprechende Kabel,
Drosseln, Filter, Schütze
und dergleichen auf. Die Motoranpassung 16 umfasst eine
Kupplung, ein Getriebe und Wellen. Am Motor 14 sind eine
Kühlung 18,
ein Temperatursensor 20 und ein Drehzahlgeber 22 angeordnet,
die über
Anpassungen 24, 24' und 24'' mit der Regelung 6 und
Anpassungen 26, 26', 26'' mit der internen Steuerung 10 verbunden
sind und von diesen überwacht
bzw. angesteuert werden. Der Drehzahlgeber 22 ist über eine
weitere Anpassung 28 zusätzlich mit einer Fremdsteuerung 30 verbunden, über die
eine Fahrgeschwindigkeit des Triebwagens vorgegeben wird.
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Die
Anlage 2 weist fünf
Hierarchieebenen I-V auf, die durch eine Befehlsstruktur der Anlage 2 bedingt
sind. In der höchsten
Hierarchieebene I ist die Bedienerschnittstelle 4 angesiedelt,
die von einem Bediener eingegebene Befehle in maschinenlesbare Signale
umwandelt und an die zweite Hierarchieebene II weitergibt, in der
die Steuerung 6 ist, und die die Hauptregelebene der Anlage 2 ist.
Vorgaben der Steuerung 6 werden an die nächst niedrigere
Hierarchieebene III weitergegeben, in der die Vorgaben vom Leistungsteil 8 mit
Hilfe einer Netzeinspeisung 32 ausgeführt werden. Außerdem werden
Steuersignale von der Steuerung 6 an die Kühlung 18 und
den Drehzahlgeber 22 in der niedrigsten Hierarchieebene V
gegeben. Die Hierarchieebene IV mit der Anpassung 12 empfängt Befehle
oder Signale von dem Leistungsteil 8 für beispielsweise eine Drossel
oder einen Filter und gibt entsprechende Signale, Spannungen oder
Ströme
an den Motor 14 weiter.
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Durch
die Befehls- bzw. Signalkette durch die Hierarchieebenen I-V sind
auszutauschende Anlagenkomponenten an ihre Hierarchieebene I-V gebunden
und nur in Ausnahmen von einer Hierarchieebene I-V in eine andere
transferierbar. Anlagenkomponenten sind größere zusammenhängende Blöcke der
Anlage 2, wie die Bedienerschnittstelle 4, die Steuerung 6,
das Leistungsteil 8 und auch die interne Steuerung 10 allein,
die Anpassung 12, der Motor 14, die Motoranpassung 16,
die Netzeinspeisung 32, der Drehzahlgeber 22 oder ähnliche
Blöcke.
Ein zelteile der Anlagenkomponenten oder der Anlage 2 werden als
Elemente der Anlage 2 bezeichnet.
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2 zeigt
eine schematische Struktur einer Konfigurationseinrichtung 34 und
ihrer Einbindung in mit ihr zusammenhängenden Prozesse. Die Konfigurationseinrichtung 34 weist
eine Datenbank 36 auf, in der eine Anzahl von Eigenschaften
von einer Vielzahl von Anlagenkomponenten abgelegt ist. Die Anlagenkomponenten
sind sowohl Modernisierungskomponenten, also neue, für eine Modernisierung
vorgesehene Anlagenkomponenten, als auch Anlagenkomponenten, die
bereits in einer Anlage in Betrieb genommen wurden und für einen
Austausch vorgesehen sein können.
Außerdem
weist die Konfigurationseinrichtung 34 einen Speicher 38 mit
einem Programm auf, das dazu vorgesehen ist, einer vorgegebenen
Anlage 2 unter Vorgabe einer auszutauschenden Anlagenkomponente
eine Modernisierungskomponente zuzuordnen. Die Zuordnung geschieht
unter Anwendung von Regeln, die von beispielsweise in Papierform
niedergelegten Durchführungsanweisungen 40 (Standard
Operation Procedures), die Wissen bzw. Know How von Spezialisten über Anlagen
und Anlagenkomponenten und Elemente enthalten, gewonnen werden.
Eine Umwandlung 42 der Durchführungsanweisungen 40 in
Regeln kann durch einen Fachmann geschehen, der die Durchführungsanweisungen 40 versteht
und die Regeln beispielsweise in Form von Programmteilen in das
Programm einbringt. Durch Datenpflege 44 kann sowohl das
Programm im Speicher 38 als auch die Datenbank 36 aktuell
gehalten werden.
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Zur
Durchführung
einer Modernisierung einer Anlage kann ein Bediener 46,
beispielsweise eines Vertriebs, Daten, die Eigenschaften von Anlagenkomponenten
einer zu modernisierenden Anlage und einer auszutauschende Anlagenkomponente umfassen,
in das Programm eingeben. Mit Hilfe der Daten, dem Programm und
der Datenbank 36 gibt die Konfigurationseinrichtung 34 eine
Modernisierungskomponente aus, mit der die auszutauschende Anlagenkomponente
ersetzt werden kann. Der Bediener 46 kann hierdurch einem
Kunden schnell mitteilen, ob und wenn ja, welche Modernisierungskomponente
zu einer gewünschten
Mo dernisierung zur Verfügung
steht, und welche Eigenschaften, beispielsweise Leistungseigenschaften,
sie hat.
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Ein
weiterer Bediener 48, beispielsweise einer Angebotabteilung,
kann von der Konfigurationseinrichtung 34 eine Liste aller
für eine
Modernisierung benötigten
Elemente und Schnittstellen abrufen, auf deren Grundlage ein zuverlässiges Angebot
erstellt werden kann. Dadurch, dass der Bediener 46, der
die Anfrage vom Kunden vermittelt hat, und der Bediener 48 der
Angebotsabteilung mit der gleichen Konfigurationseinrichtung 34 arbeiten,
ist eine Durchgängigkeit
zwischen der Anfrage und dem Angebot sichergestellt.
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Für einen
dritten Bediener 50, beispielsweise einer Projektabwicklung,
stellt die Konfigurationseinrichtung 34 eine ideale Datenbasis
dar, die nicht nur die Konfigurationsdaten der zu modernisierenden Anlage,
sondern auch die für
eine Modernisierung zweckmäßige, in
den Durchführungsanweisungen 40 niedergelegte
Vorgehensweisen enthält.
In einer vorteilhaften Variante ist zusätzlich eine Datenverwaltung 52 an
die Konfigurationseinrichtung 34 angeschlossen, wodurch
alle projektrelevanten Daten an einer zentralen Stelle gehalten
werden. Die Datenverwaltung 52 kann zusätzlich oder alternativ ein oder
mehrere Auslegungsprogramme enthalten oder mit ihnen verknüpft sein,
die detaillierte Daten zu Anlagenkomponenten enthalten, und mit
denen einem Bediener 48, 50 berechnete Kurven,
wie Leistungskurven und dergleichen, Maßzeichnungen, usw. zu den Anlagenkomponenten
zur Verfügung
gestellt werden.
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Die
Konfigurationseinrichtung 34 ist internetfähig und
an das Internet angeschlossen, so dass verschiedene Bediener 46, 48, 50 weltweiten
Zugriff auf Daten der Konfigurationseinrichtung 34 haben. Für einen
Bediener 46 des Vertriebs kann eine Offlineversion 54 der
Konfigurationseinrichtung 34 zur Verfügung gestellt werden, wobei
der die Offlineversion 54 beherbergende Computer somit
ebenfalls zu einer Konfigurationseinrichtung wird.
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3 zeigt
eine Struktur von Komponentenklassen zur Gliederung von Eigenschaften
bzw. Funktionsmerkmalen von Anlagenkomponenten, die in der Datenbank 36 abgelegt
sind. Die Komponentenklassen umfassen die Klassen Motoren 56,
Leistungsteile 58, interne Steuerungen 60 und
Regelungen, wie z.B. die Steuerung 10 der Anlage 2,
externe Steuerungen 62 und Regelungen, wie z.B. die Steuerung 6 der
Anlage 2, Bedienerschnittstellen 64, Drehzahlgeber 66,
Temperatursensoren 68, Kühlungen 70 und Anderes
mehr. Jede Komponentenklasse kann verschiedene Typen von Komponenten
enthalten, z.B. AC-Motoren und DC-Motoren, die Unterklassen bilden,
und sich in ihren Merkmalen unterscheiden. Um die Vielfalt von Komponenten
zu beherrschen, werden den Komponentenklassen Grundmerkmale zugeordnet,
die alle zu der jeweiligen Komponentenklasse zugehörige Komponenten
aufweisen, z.B. haben alle Motoren einen elektrischen Anschluss,
der als Merkmalswert entweder drei Klemmen (AC-Motor) oder vier
Klemmen (DC-Motor) hat. Die Grundmerkmale werden allen Komponenten der
Klasse vererbt.
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Durch
individuelle zusätzliche
Merkmale der Komponenten unterscheiden sich die Komponenten im Detail.
Die Zuordnung der Komponenten zu Komponentenklassen und Unterklassen
ist einer Baumstruktur mit Verzweigungen ähnlich. Die Zugehörigkeit
einer Komponente zu einer Komponentenklasse ist – nach oben hin – eindeutig.
In den Regeln kann abgelegt sein, ob und an welcher Stelle der Baumstruktur
eine Komponente eingegliedert ist, welche Funktionen sie realisiert,
und ob sie mit einer in der Baumstruktur benachbarten Komponente
kommunizieren kann. Weiterhin können
Regeln dazu verwendet werden, auf potenzielle Schwierigkeiten hinzuweisen.
Solche Schwierigkeiten können
z.B. dadurch entstehen, dass nicht alle Merkmale einer real existierenden
Komponente als Merkmale auch in der Datenbank 36 abgelegt
werden können,
so dass eine Kombination zweier Komponenten der Konfigurationseinrichtung 34 zwar
möglich
scheint, aber in der Praxis eine eingehende Prüfung benötigt.
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In
den 4 und 5 ist exemplarisch ein Verfahren
zum Erzeugen von Informationen zur Modernisierung der Anlage 2 dargestellt,
bei der der Leistungsteil 8 ausgetauscht werden soll, die übrigen Komponenten
jedoch – so
weit wie möglich – erhalten bleiben
sollen, um die Kosten für
die Modernisierung gering zu halten.
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Nach
einem Start des Verfahrens durch einen Start des Programms der Konfigurationseinrichtung 34 werden
in einer Dateneingabe 72 von einem Bediener 46 Daten
zu dem Kunden eingegeben, gegebenenfalls nach Aufforderung durch
das Programm, dessen Anlage 2 modernisiert werden soll. Das
Programm prüft
(74), ob der eingegebene Kunde bekannt ist und schlägt eventuell
in der Datenbank 36 abgelegte Anlagen zur Auswahl vor (76).
Sucht der Bediener 46 in der Auswahl 78 keine
der angebotenen Anlagen aus, so gelang das Programm zu einer Fragenerzeugung 80,
zu der es auch gekommen wäre,
wenn der eingegebene Kunde der Datenbank 36 nicht bekannt
gewesen wäre.
In der Fragenerzeugung 80 wird vom Programm eine Reihe
von Fragen zur alten Anlage 2 und deren Komponenten ausgegeben,
die in Form eine Fragenbaums 82 sortiert sind: Je nach
Antwort 84 des Bedieners 46 auf eine Frage wird
der weitere Weg durch den Fragenbaum 82 und damit die nächste Frage
bestimmt, so lange, bis der Fragenbaum 82 abgearbeitet
ist und der Konfigurationseinrichtung 34 genügend Information
zu der zu modernisierende Anlage 2 und der auszutauschenden
Komponente vorliegt.
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Mit
einem Auswahlverfahren 86 wählt (88) das Programm
mit den vorhandenen Informationen eine zunächst vorläufige Modernisierungskomponente
aus der Datenbank 36 und überprüft anhand von Regeln deren
Tauglichkeit zum Einbau in die Anlage 2. Gegebenenfalls
liegen zu dieser Modernisierungskomponente Detailfragen 90 vor,
die dem Bediener 46 gestellt werden. Aus Antworten 92 ergeben
sich eventuell neue Detailfragen 90.
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Das
Auswahlverfahren 86 ist in 5 detaillierter
dargestellt. Nach der Auswahl 88 eines Leistungsteils 94 (6) als
vorläufige
Modernisierungskomponente prüft
das Programm in einer Prüfung 96, ob
aus den Durchführungsanweisungen 40 generelle Detailfragen 90 zu
diesem Leistungsteil 94 vorliegen. Ist dies der Fall, so
werden die Fragen dem Bediener 46 gestellt, der sie beantwortet
(92), und das Programm überprüft die Auswahl 88 anhand
der Antworten. Sind alle Detailfragen 90 geklärt, so findet
eine Prüfung 98 statt,
ob das Leistungsteil 94 der gleichen Komponentenklasse
angehört
wie das auszutauschende Leistungsteil 10. Ist das nicht
der Fall, wird ein neues Leistungsteil gesucht. Ist etwas zu dieser Prüfung 98 unklar,
wird eine entsprechende Detailfrage 90 gestellt. Ist die
Prüfung 98 erfolgreich,
wird in einer Prüfung 100 überprüft, ob das
Leistungsteil 94 die gleichen oder bessere Leistungsmerkmale
hat wie das Leistungsteil 10. Das Ergebnis dieser Prüfung führt zu Detailfragen 90,
zur neuen Auswahl 88 oder zu einer nächsten Prüfung 102, in der geprüft wird,
ob das Leistungsteil 94 eine interne Steuerung hat. Dies
sei im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht
der Fall, weshalb geprüft
wird (104), ob in der Datenbank 36 eine kompatible
externe Steuerung 106 (6) vorliegt.
In der Datenbank 36 liegen eine Mehrzahl von kompatiblen
externen Steuerungen vor, die je nach Anwendung mit dem Leistungsteil 94 kombiniert
werden können,
so dass das Leistungsteil 94 vielseitig einsetzbar ist.
Aus den vorliegenden Daten zur Steuerung 6 der Anlage 2 kann
das Programm eindeutig die passende Steuerung 106 aussuchen,
die es dem Bediener 46 vorschlägt oder anzeigt (108).
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In
einer folgenden Prüfung 110 wird
das Vorhandensein von Anpassungen 26, 26', 26'' an der externen Steuerung 106 geprüft. Da keine
Anpassung 26 für
die Kühlung 18 des
Motors 14 vorhanden ist, wird in der Datenbank nach einer
kompatiblen externen Anpassung 26''' gesucht (111).
Die Suche 111 ist erfolgreich und dem Bediener 46 wird
die externe Anpassung 26''' vorgeschlagen oder angezeigt (112).
In einer weiteren Prüfung 114 wird
geprüft,
ob die Steuerung 106 kompatibel zum Motor 14 ist.
Diese Prüfung 114 ist
erfolgreich. Nun folgt eine mehrstufige weitere Prüfung 116,
ob die Schnittstelle der Steuerung 106 zur Anpassung 12 passt.
Diese Prüfung 116 ergibt,
dass sowohl Informationen zur Schnittstelle der Anpassung 12 fehlen,
als auch zumindest eine Kabelkonfiguration unpassend ist. Daher
wird zunächst
eine erste Warnung 118 wegen der unpassenden Konfiguration
ausgegeben zusammen mit einem Vorschlag zur Verwendung eines Adapters,
der das Problem behebt. Dann wird in der zweiten Stufe der Prüfung 116 eine
Detailfrage 90 zur Schnittstelle gestellt, die der Bediener 46 jedoch
nicht beantworten kann. Daher wird – nach erneutem Durchlaufen
des Auswahlverfahrens 86 von oben – außer der ersten Warnung 118 eine
zweite Warnung 120 ausgegeben, dass Unklarheiten zur Schnittstelle
vorhanden sind, die einer eingehenden Prüfung unterzogen werden müssen.
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Damit
ist das Auswahlverfahren 86 zunächst abgeschlossen und es wird
geprüft
(122), ob alle sinnvollen Informationen zur endgültigen Zuordnung des
neuen Leistungsteils als Modernisierungskomponente zur Anlage 2 vorliegen.
Ist dies nicht der Fall, so wird geprüft (124), ob die Informationen
dennoch für
eine Zuordnung ausreichen. Falls nein, kehrt das Programm zum Auswahlverfahren 86 zurück und besorgt
sich die fehlenden Informationen – soweit möglich. Reichen die Informationen
aus, so wird eine Warnung 126 ausgegeben, dass wichtige
Informationen fehlen, die weiter untersucht werden müssen, und
es erfolgt eine Zuordnung 128. Die Zuordnung erfolgt sofort,
wenn die Informationen vollständig sind.
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Sucht
der Bediener 46 in der Auswahl 78 eine der angebotenen
Anlagen des Kunden aus, so erfragt (129) das Programm die
auszutauschende Komponente und ggf. weitere Fragen dazu und der Bediener 46 gibt
die entsprechenden Antworten (131) ein. Anschließend gelangt
das Programm zur Prüfung 122 der
Vollständigkeit
der Informationen und durchläuft
eventuell das Auswahlverfahren 86, bis die Informationen
zumindest im Wesentlichen vollständig
sind, um zur Zuordnung 128 zu kommen.
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Die
Zuordnung 128 wird dem Bediener 46 grafisch auf
einem Bildschirm 130 dargestellt, z.B. wie in 6 gezeigt.
Darge stellt ist die alte Anlage 2 neben der modernisierten
Anlage 2' in
schematischer Form, wobei die Unterschiede zwischen den Anlagen 2, 2' sichtbar sind,
als da sind: die Steuerung 106 und die Anpassung 26'''.
In einem Schriftfeld 132 sind Eigenschaften und Daten der
beiden Anlagen 2, 2', Komponentenmerkmale
ihrer Komponenten und die Warnungen 118, 120 (und
ggf. 126) sichtbar gemacht. In einer zusätzlichen
Prüfung 134 wird
ermittelt, welcher Bediener 46, 48, 50 die
Konfigurationseinrichtung 34 gerade verwendet, wobei diese Prüfung 134 auch
an den Anfang des Verfahrens, z.B. vor die Eingabe 72,
gestellt werden kann. Zum Erstellen eines Angebots wird einem Bediener 48 eine
Auflistung 136 in Form einer Stückliste ausgegeben 138, die
eine Auflistung von Anlagenelementen, die ausgebaut und von Anlagenelementen,
die eingebaut werden müssen,
umfasst. Zur Abwicklung der Modernisierung werden einem anderen
Bediener 50 Arbeitsanweisungen 140 ausgegeben 142.