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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Bewertung von
Fehlerursachen eines Betriebsgerätes.
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Für
die theoretische Ermittlung von Fehlerursachen eines technischen
Betriebsgerätes, wie beispielsweise einer Maschine oder
einer Anlage, wird die Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA)
nach DIN 25448 angewendet. Hieraus werden Qualitätssicherungsmaßnahmen
abgeleitet, die zu einer höheren technischen Zuverlässigkeit
des Betriebsgerätes führen sollen. Diese Analyse
wird vorrangig während der Konstruktion und während
der Fertigung des Betriebsgerätes durchgeführt.
Eine Bewertung des Fehlerrisikos erfolgt durch die Berechnung einer
Risikoprioritätszahl, die sich aus einer Multiplikation
von drei Wahrschein lichkeitsparametern ergibt. Hierbei handelt es
sich um die Auftrittswahrscheinlichkeit einer Fehlerursache, die
Bedeutung der Fehlerursache für den Betreiber des Betriebsgerätes
sowie die Wahrscheinlichkeit für die Entdeckung der Fehlerursache.
Die Bewertung der Wahrscheinlichkeitsparameter wird hierbei empirisch entsprechend
den Erfahrungen der bewertenden Experten mit Wertezahlen von 1 bis
10 vorgenommen.
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Die
bislang eingesetzte Steuer- und Regeltechnik eines Betriebsgerätes überwacht
zwar Fehler und Ausfallarten während des Betriebes, jedoch
werden diese lediglich in einem elektronischen Buch mit dem Datum
des Auftretens mit dem jeweiligen Fehlercode vermerkt. Eine objektive
Bewertung der Wahrscheinlichkeitsparameter auf Basis von historisch
zurück liegenden Fehlerereignissen wird jedoch nicht vorgenommen.
Darüber hinaus ist eine Abschätzung des tatsächlichen
Ausfallrisikos nicht gegeben.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
automatischen Bewertung von Fehlerursachen eines Betriebsgerätes
vorzuschlagen, welches eine vorbeugende und zustandsorientierte
Instandhaltung von Betriebsgeräten ermöglicht,
um eine höhere Zuverlässigkeit der Bewertung transparent
und gesichert auszugeben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in
den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Durch
das erfindungsgemäß Verfahren wird ermöglicht,
dass die Verwendung der theoretisch erarbeiteten Ergebnisse aus
der Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse die automatisierte Überwachung
und Analyse der Fehlerursachen während des Betriebes zur
Auswertung herangezogen werden, um das Ausfallrisiko zu bestimmen.
Dadurch können die Optimierungspotentiale für
eine höhere Zuverlässigkeit für den Betrieb
des Betriebsgerätes transparent und gesichert dem Betreiber
oder Anwender zur Verfügung gestellt werden.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass
die Bewertung von Fehlerursachen stetig während dem Betrieb
eines Betriebsgerätes erfasst und berechnet werden. Dadurch
kann eine ganzheitliche Überwachung des Betriebsgerätes
als Basis für eine effiziente und zustandsorientierte Instandhaltung
des Betriebsgerätes beziehungsweise von Anlagen ermöglicht
werden. Auf die stetige Überwachung aufbauende Auswertealgorithmen
stellen das komplette Zustandsbild des Betriebsgerätes
dar und ermöglichen somit eine vollständige Bedienerführung.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass bei einer Initialisierung der Fehlerursache
zu Beginn des Verfahrens zur Ermittlung des Ausfallrisikos eine Übernahme
der Funktionseinheiten, Fehler und der zugehörigen Fehlerursachen
aus einer Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse erfolgt.
Dadurch können die bislang manuell für die Bewertung
von Fehlerursachen festgelegten Funktionseinheiten übernommen und
anschließend überwacht werden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Kennzahl der Auftrittswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit
der Zeitdauer der Belastung einer Funktionseinheit innerhalb einer
Belastungsklasse einer Fehlerursache eines Fehlers ermittelt wird.
Dadurch sind die relevanten Parameter zur Ermittlung der Auftrittswahrscheinlichkeit
zu deren Berechnung zugrunde gelegt. Durch einen Vergleich der tatsächlich
vorhandenen Belastung mit einer Belastung gemäß der
für die Berechnung zugrunde liegenden Belastungsklasse
sowie einer nächst höheren Belastungsklasse kann
eine zusätzliche Berechnung und Einschätzung für
die Auftrittswahrscheinlichkeit erzielt werden. Die Auftrittswahrscheinlichkeit
berechnet sich bevorzugt nach der Formel gemäß Ziffer 43 in 2.
Dieser Parameter wird bevorzugt gerundet und liegt innerhalb einem ganzzahligen
Wertebereich von 1 bis 10.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kennzahl für
die Wahrscheinlichkeit des Entdeckens der Fehlerursache eines Fehlers
aus einem Wertebereich von 1 bis 10 ermittelt wird, der eine graduelle
Einstufung für eine automatische Entdeckung der Fehlerursache
mittels Sensoren und Geräten zur Erfassung von Signalen
ermöglicht. Der Wert für die Wahrscheinlichkeit
des Entdeckens einer Fehlerursache n eines Fehlers m wird nach 1 automatisch
berechnet, wenn die Fehlerursache mit der berechneten höchsten
Auftrittswahrscheinlichkeit des Fehlers m von der mittels Algorithmus
der Fehlerursachendiagnose nach 3 ermittelten
Fehlerursache abweicht.
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Die
Kennzahl für die Bedeutung einer Fehlerursache eines Fehlers
steht in Abhängigkeit der mittleren Behebungszeit einer
Fehlerursache eines Fehlers einer Funktionseinheit und berechnet
sich bevorzugt nach der Formel gemäß Ziffer 50 in 4.
Dabei resultiert die mittlere Behebungsdauer aus der tatsächlichen
Behebungsdauer einer Fehlerursache eines Fehlers einer Funktionseinheit,
die sich aus der Anzahl von Berechnungsschritten, die beispielsweise durch
eine Taktzeit festgelegt sein können, ergeben, in der das
Betriebsgerät ausfällt oder nicht im Automatikbetrieb
betrieben wird.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Diagnose von Fehlerursachen
durchgeführt wird, bei der ausgehend von einem Zustandsmodell
mit einer berechneten Zustandsgröße und einer
gemessenen Zustandsgröße in Abhängigkeit
einer Gewichtung einer Fehlerursache eines Fehlers eine Bewertungs-
und Korrelationsmatrix erstellt wird. Diese Diagnose von Fehlerursachen
folgt zusätzlich bevorzugt nach der Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit,
um festzustellen, ob ein aufgetretener Fehler tatsächlich
auf die vermutete Fehlerursache zurückzuführen
ist, um anschließend die Bedeutung des Ausfalls zu überprüfen
und gegebenenfalls neu zu ermitteln, damit anschließend
anhand des Parameters für die Bedeutung des Ausfalls wiederum
die Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit durchgeführt
und gegebenenfalls korrigiert werden kann. Dadurch wird eine aktuelle
und zustandsorientierte Überwachung ermöglicht,
die dem Betreiber des Betriebsgerätes aktuelle Prozessdaten
zur Verfügung stellen und somit die Bedienerführung
erleichtern.
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Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in
den Zeichnun gen dargestellten Beispiele näher beschrieben
und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen
zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder
zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt
werden. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße
Verfahren zur automatischen Bewertung von Fehlerursachen eines Betriebsgerätes,
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2 ein
schematisches Ablaufdiagramm für die Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit
einer Fehlerursache eines Fehlers,
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3 ein
schematisches Zustandsdiagramm für die automatische Diagnose
von Fehlerursachen eines Fehlers in einer Funktionseinheit und
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4 ein
schematisches Ablaufdiagramm für die Berechnung der Bedeutung
einer Fehlerursache eines Fehlers.
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In 1 ist
schematisch ein Ablaufdiagramm für die automatische Bewertung
von Fehlerursachen eines Betriebsgerätes dargestellt. Der
Ausgangspunkt für die Durchführung des Verfahrens
zur automatischen Bewertung von Fehlerursachen eines Betriebsgerätes
stellt die Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA)
dar. Diese Analyse legt Wertungskriterien zugrunde, um eine Vorhersage über
in der Zukunft liegende Ausfälle eines Betriebsgerätes
beziehungsweise dessen Funktionseinheiten zu ermöglichen.
Bei dieser FMEA werden vorrangig während der Konstruktion
und während der Fertigung von Betriebsgeräten
einzelne Baugruppen oder Funktionseinheiten auf Fehlermöglichkeiten
und deren Folgen analysiert. Gleichzeitig wird eine Bewertung auf
theoretischer Ebene im Rahmen der Bewertungskriterien nach dem Ermessen
von Experten durchgeführt, wobei eine theoretische Berechnung der
Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Fehlerursache, die Berechnung
der Bedeutung der Fehlerursache und eine Bewertung der Entdeckungs- Wahrscheinlichkeit
für die Fehlerursache durchgeführt wird. Dabei
werden innerhalb eines Wertebereiches von 1 bis 10 einzelne Wertungsfaktoren
zugeordnet, um daraus eine Risikoprioritätszahl zu ermitteln,
welche anschließend dem Rang nach aufgeführt werden kann,
um zu erkennen, welche Fehlerursache ein höheres Risiko
und welche Fehlerursachen eine geringeres Risiko für den
Ausfall des Betriebsgerätes darstellt.
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Diese üblicherweise
vorgenommene Katalogisierung von Fehlerursachen n eines Fehlers
m einzelner Funktionseinheiten l von einem Betriebsgerät werden
in einem ersten Verfahrensschritt 12 in ein Datenverarbeitungsprogramm
zur Durchführung eines Überwachungsgerätes
des Verfahrens eingelesen, um eine Grundlage für die nachfolgend
durchzuführende Überwachung und automatische Bewertung
zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Lager eine Funktionseinheit
l darstellen, das überwacht werden soll. Ein dazugehöriger
Fehler m kann ein Lagerbruch sein, und die dazugehörige
Fehlerursache n kann beispielsweise in einer Überbeanspruchung oder
einer Temperaturerhöhung liegen.
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Darüber
hinaus werden während der Initialisierungsphase die bislang
bekannten und auf theoretischen Überlegungen basierenden
Wartungsintervalle, also die charakteristische Zeitdauer bis zum Auftreten
eines Fehlers m einer Funktionseinheit l durch eine Fehlerursache
n, angegeben. Des Weiteren werden beispielsweise das Abnutzungsgewicht einer
Belastungsklasse i einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit
l festgelegt. Ergänzend wird die Zeitdauer tlmni der
Belastung einer Funktionseinheit l innerhalb einer Belastungsklasse
i einer Fehlerursache n eines Fehlers m eingegeben. Darüber
hinaus wird die Berechnungsvorschrift ylmn der
Belastung einer Funktionseinheit l durch eine Fehlerursache n eines
Fehlers m sowie des Grenzwertes ylmno für
das Auftreten eines Fehlers m einer Funktionseinheit l durch eine
Fehlerursache n als auch der obere Grenzwert ylmni einer
Belastungsklasse i einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit
l festgelegt. Weiterhin wird der Ausgangsparameter PElmn der
Entdeckungswahrscheinlichkeit einer Fehlerursache n eines Fehlers
m einer Funktionseinheit l festgelegt. Zusätzlich wird
die Anzahl zlmn des Auftretens einer Fehlerursache
n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l zugrunde gelegt. Ergän zend
wird die Behebungszeitdauer TTRlmn einer
Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l sowie die
mittlere Behebungszeit MTTRlmn einer Fehlerursache
n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l eingegeben. Die vorbeschriebenen
Parameter werden bevorzugt auf 0 gesetzt. Ein Formparameter blmn einer Fehlerursache n eines Fehlers m
einer Funktionseinheit l, der einer Dichtefunktion einer Weibull-Verteilung
entspricht, wird auf 1 gesetzt.
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Vor
der Initialisierung des Datenverarbeitungsprogrammes sind einzelne
Sensoren oder Analysegeräte an den jeweiligen zu überwachenden Funktionseinheiten
l vorgesehen und mit dem Überwachungsgerät verbunden,
soweit diese dafür vorgesehen sind. Diese können
zusätzliche Informationen an das Datenverarbeitungsprogramm
abgeben. Des Weiteren ist das Datenverarbeitungsprogramm mit den
Regel- und Steuereinheiten des Betriebsgerätes, welches
zu überwachen ist, verbunden, um für das Betriebsgerät
typische Daten, wie beispielsweise die Betriebsdauer oder die Stillstandszeit,
an das Datenverarbeitungsprogramm weiterzuleiten.
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Nachdem
die Initialisierung von Fehlerursachen in einem ersten Schritt des
Verfahrens für die automatische Bewertung von Fehlerursachen
eines Betriebsgerätes durchgeführt wurde, wird
das Betriebsgerät in Betrieb genommen, und die nachfolgend
beschriebenen Arbeitsschritte werden bevorzugt stetig berechnet,
um angepasst an das aktuelle Zustandsbild des Betriebsgerätes
eine zustandsorientierte Ausgabe von Informationen zu ermöglichen und
somit eine vorbeugende und zustandsorientierte Instandhaltung sicherzustellen.
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Zunächst
wird die Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit im Schritt 14 durchgeführt.
Diese Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit wird nachfolgend
anhand der 2 näher erläutert
werden. Sofern durch die Abfrage in einem sich an die Berechnung
der Auftrittswahrscheinlichkeit sich anschließenden Schritt 16 kein
Fehler m der Funktionseinheit l festgestellt wurde, wird die Berechnung
der Auftrittswahrscheinlichkeit gemäß Schritt 14 erneut wiederholt,
und zwar solange, bis ein Ausfall aufgetreten und der Fehler m erkannt
wurde. Nachfolgend wird gemäß Schritt 18 die
Auswahl der Fehlerursache n in der Reihenfolge der höchsten
Auftrittswahrscheinlichkeit PAlmn des Fehlers
m durchgeführt. Anschließend wird in Schritt 20 durch
eine Fehlerursachendiagnose überprüft, ob die
aufgrund der Reihenfolge der höchsten Auftrittswahrscheinlichkeit
des Fehlers m ausgewählte Fehlerursache n zutreffend ist.
Diese Plausibilitätsprüfung wird nachfolgend in 3 näher
beschrieben.
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Ausgehend
von einer Bewertungs- und Korrelationsmatrix, die durch die Fehlerursachendiagnose
ausgegeben wird, wird im nächsten Schritt 22 überprüft,
ob die vorgeschlagene Fehlerursache n zutreffend war. Sofern dies
nicht der Fall ist, wird die Entdeckungswahrscheinlichkeit gemäß Schritt 24 berechnet.
Es wird die Fehlerursache n ermittelt, die mit der nächst
höheren Wahrscheinlichkeit auftreten müsste, nachdem
die ausgewählte Fehlerursache mit der höchsten
Wahrscheinlichkeit aufgrund der Fehlerdiagnose nicht zutreffend
war. Anschließend wird die Auswahl der Fehlerursache gemäß Schritt 18 und
die nachfolgende Fehlerdiagnose gemäß Schritt 20 im
Schritt 22 nochmals überprüft, und zwar solange,
bis die Fehlerursachendiagnose zu einem übereinstimmenden
Ergebnis mit der in Schritt 18 vorgeschlagenen Fehlerursache
n kommt. Anschließend wird gemäß Schritt 26 die
Berechnung der Bedeutung der Fehlerursache n durchgeführt.
Dies wird nachfolgend in 4 näher beschrieben.
Nachdem die Kennzahl der Bedeutung der Fehlerursache n ermittelt
worden ist, geht die Routine zur automatischen Bewertung von Fehlerursachen
n wieder zurück zum Schritt 14, um aufgrund der
ermittelten Fehlerursache n sowie dessen Entdeckungswahrscheinlichkeit
und der Bedeutung erneut die Auftrittswahrscheinlichkeit zu berechnen
und gegebenenfalls zu aktualisieren.
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Durch
eine solche fortlaufende Routine kann in eine Anzeigevorrichtung
beziehungsweise einem Display, welches mit dem Überwachungsgerät
immer aktualisiert die einzelnen Parameter für die Fehlerursachen
n von Fehlern m einzelner Funktionseinheiten l dargestellt werden,
so dass der Benutzer aufgrund des aktuell vorherrschenden Betriebszustandes
des Betriebsgerätes das anstehende Ausfallrisiko eines
Betriebsgerätes sowie die anstehenden gegebenenfalls präventiv
vorzunehmenden Instandhaltungsarbeiten erkennen und einleiten kann.
Gleichzeitig wird in der An zeigevorrichtung die Risikoprioritätszahl
einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l ausgegeben,
welcher sich berechnet aus der Multiplikation der Parameter PAlmn und PBlm und
PElmn.
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An
die Berechnung der Bedeutung der Fehlerursache n gemäß Schritt 26 schließt
sich ein weiterer Schritt 28 an, der die Übernahme
eines Erfahrungswertes betrifft. Dieser Erfahrungswert umfasst die
charakteristische Zeitdauer Tlmn, bis zum
Auftreten eines Fehlers m einer Funktionseinheit l durch eine Fehlerursache
n, der sich berechnet aus der Summe aller Zustandsgrößen
bezüglich dem jeweiligen Abnutzungsgewicht einer Belastungsklasse
i einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l
in Abhängigkeit der Zeitdauer der Belastung einer Funktionseinheit
l innerhalb einer Belastungsklasse i einer Fehlerursache n eines
Fehlers m. In einem ersten Schritt der Routine wird die Zeitdauer der
Belastung zunächst auf 0 gesetzt. Anschließend werden
die tatsächlich erfassten Zeitdauern eingesetzt. Nach der
Ermittlung der charakteristischen Zeitdauer geht die Routine wieder
zurück zur Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit gemäß Schritt 14.
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In 2 sind
die einzelnen Schritte zur Ermittlung der Auftrittswahrscheinlichkeit
detailliert dargestellt, welche in 1 dem Schritt 14 entsprechen. Die
Ermittlung der Auftrittswahrscheinlichkeit einer Fehlerursache n
wird dadurch eingeleitet, dass zunächst ein Schritt 31 geprüft
wird, ob eine Berechnungsvorschrift vorhanden ist. Sollte eine Berechnungsvorschrift
für die Belastung einer Funktionseinheit l durch eine Fehlerursache
n eines Fehlers m nicht vorhanden sein, wird die Berechung gestoppt. Ist
eine Berechnungsvorschrift vorhanden, wird in Schritt 33 überprüft,
ob ein oberer Grenzwert einer Belastungsklasse i einer Fehlerursache
n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l vorliegt. Anschließend wird überprüft,
ob dieser obere Grenzwert einer Belastungsklasse i kleiner oder
gleich der Berechnungsvorschrift der Belastung einer Funktionseinheit l
durch eine Fehlerursache n eines Fehlers m ist. Sollte dies der
Fall sein, wird in Schritt 35 ermittelt, wie lange die
Belastung in dieser vorgegebenen Klasse war. Sollte der vorherige
Vergleich zu dem Ergebnis führen, dass der obere Grenzwert überschritten
wurde, wird der vorstehende Vergleich mit einer höheren
Belastungs klasse durchgeführt, wie dies in Schritt 37 erfolgt.
Wird der obere Grenzwert überschritten, das heißt,
ist die maximale Belastungsklasse i erreicht, wird dies als Zerstörung
bewertet und der Parameter für die Auftrittswahrscheinlichkeit
eines Fehlers m einer Funktionseinheit l durch eine Fehlerursache
n mit der höchsten Kennzahl bewertet, welche beispielsweise
die Ziffer 10 ist. Diese Bewertung ist in Schritt 39 dargestellt.
Anschließend wird die Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit beendet.
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Sollte
im Schritt 37 ein Vergleich der Belastungsklasse i mit
der nächst höheren Belastungsklasse i + 1 ergeben,
dass die Belastung in die nächst höhere Belastungsklasse
i + 1 fällt, wird die Zeitdauer tlmnq der
Belastung einer Funktionseinheit l in der nächst höheren
Belastungsklasse i + 1 einer Fehlerursache n eines Fehlers m sowie
die zusätzliche Dauer Δt eines Berechnungsschrittes
ermittelt. Dies erfolgt in Schritt 41.
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Anschließend
wird der Parameter für die Auftrittswahrscheinlichkeit
durch eine der beiden in Schritt 35 oder 41 ermittelte
Zeitdauer tmm1 oder tlmnq der
Belastung einer Funktionseinheit l innerhalb einer Belastungsklasse
i einer Fehlerursache n eines Fehlers m zur Berechnung herangezogen.
Hierfür wird die Formel, welche in Schritt 43 dargestellt
ist, zur Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit zugrunde gelegt.
Anschließend wird ein Wert innerhalb eines Wertbereiches 1 bis 10 ermittelt
und als Kennzahl für die Auftrittswahrscheinlichkeit zugrunde
gelegt.
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In 3 ist
in einem Ablaufdiagramm das Verfahren für die automatischen
Diagnosen von Fehlerursachen gemäß Schritt 20 in 1 näher
dargestellt. Die Diagnose von Fehlerursachen eines Fehlers m basiert
auf einem Zustandsmodell, welches gemäß Schritt 61 zugrunde
gelegt ist. Solche Zustandsmodelle können beispielsweise
Differentialgleichungen einfacher oder höhere Ordnung sowie Kennfelder,
funktionale Zusammenhänge (Grenzwertüberwachung)
und Hüllkurvenmodelle sein. Die Eingangsgröße
für das Zustandsmodell gemäß Schritt 61 ist
die Berechnungsvorschrift ylm der Belastung
einer Funktionseinheit l. Mit dem Zustandsmodell wird die Zustandsgröße
eines Fehlers m einer Funktionseinheit l als Sollzustand berechnet.
Durch Subtraktion des Sollzustandes qlm*
mit der gemessenen Ist-Zustandsgröße qlm wird die Zustandsabweichung Δqlm bestimmt. Die Zustandsabweichung wird entsprechend
den einzelnen Gewichtungen glmn von den
definierten Fehlerursachen n des Fehlers m hervorgerufen, welche
in Schritt 63 erfolgen. Da nicht in jedem Fall alle möglichen
Fehlerursachen n definiert werden können, wird eine Fehlerursache
n als Sonstige definiert. Hiermit wird sichergestellt, dass jede Zustandsabweichung
auf mindestens eine Fehlerursache n zurückgeführt
werden kann. Die berechneten Zustandsänderungen der Gesamtmenge
der definierten Fehlerursachen n werden für die Diagnose der
Fehlerursache n einer Zustandsabweichung eines Fehlers m einer Funktionseinheit
l in einer Bewertungs- und Korrelationsmatrix 65 zusammen
geführt. Hierin werden mittels Bewertungsalgorithmen, zum
Beispiel Schwellwertüberwachungen oder logische Verknüpfungen,
die relevanten Fehlerursachen bestimmt. Korrelierende Zustandsgrößen
werden in die Diagnose einbezogen. Beispielsweise kann die Ursache
einer Temperaturerhöhung als Zustandsänderung
einer Funktionseinheit l, welche ein Lager ist, mittels entsprechender
Bewertung auf eine Verschmutzung zurückgeführt
werden. Diese kann über die Korrelation mit einer Filterverschmutzung
einer gekoppelten Funktionseinheit l als Lagerschmiersystem bestätigt
werden.
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In 4 ist
die Ermittlung der Bedeutung einer Fehlerursache n näher
dargestellt, die in 1 durch Schritt 26 gekennzeichnet
ist. Bei der Berechnung der Bedeutung einer Fehlerursache n wird
zunächst von der Anzahl zlmm des
Auftretens einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit
l ausgegangen, welche in Schritt 46 dargestellt ist. Dabei
wird bei jedem Beginn zur Berechnung der Bedeutung die vorherige
Anzahl zlmm des Auftretens einer Fehlerursache
n um einen Zähler erhöht. Anschließend
wird eine Abfrage gemäß Schritt 48 eingeleitet,
ob sich das Betriebsgerät im Automatikbetrieb findet. Sofern
sich das Betriebsgerät nicht im Automatikbetrieb befindet,
wird die Bedeutung der Fehlerursache berechnet, da es sich dann
um einen Störfall handelt. Weitere Kriterien können
für die automatische Entscheidung mit einbezogen werden, die
definieren, dass das Betriebsgerät gestört bzw. ausgefallen
ist. Eine Berechnung findet im Schritt 50 statt, wobei
zunächst die Behebungszeit TTRlmn einer Fehlerursache
n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l beziehungsweise eine
Maschinenausfallzeit, durch die tatsächliche Behebungszeit
TTPlmn und der Zeitdauer Δt des
Berechnungsschrittes beziehungsweise der Taktzeit berechnet wird.
Darüber hinaus wird die mittlere Behebungszeit MTTRlmn einer Fehlerursache n eines Fehlers m
einer Funktionseinheit l, aus der Behebungszeit TTRlmn im
Verhältnis zur Anzahl zlmn des
Auftretens einer Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit
l ermittelt. Daraus ergibt sich gemäß der in Figur 50 dargestellten
Formel die Bedeutung der Fehlerursache PBlmn eine
Fehlerursache n eines Fehlers m einer Funktionseinheit l für
einen Gesamtmaschinenausfall beziehungsweise für den Maschinenbetreiber.
Nach diesem Schritt 50 wird erneut der Schritt 48 eingeleitet.
Befindet sich das Betriebsgerät im Automatikbetrieb bzw.
ist die Störung des Betriebsgerätes behoben, wird
anschließend der zuletzt ermittelte Wert für die
Bedeutung der Fehlerursache n zugrunde gelegt, und das Verfahren
für die automatische Berechnung der Bedeutung einer Fehlerursache
n kehrt in das Ablaufdiagramm gemäß 1 zurück
beziehungsweise geht in den nachfolgenden Arbeitsgang über,
welcher die erneute Berechnung einer Auftrittswahrscheinlichkeit betrifft.
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Zur
Durchführung des Verfahrens für die Bewertung
von Fehlerursachen n ist bevorzugt ein Überwachungsgerät
oder Überwachungsserver vorgesehen. Dieses umfasst universelle
Prozessschnittstellen, welche mit der Steuerung des Betriebsgerätes
beziehungsweise der Maschine oder Anlage gekoppelt sind. Dadurch
wird ein Prozessabbild des Betriebsgerätes übermittelt
und in einem Datenverarbeitungsprogramm des Überwachungsgerätes
abgespeichert. Anschließend kann anhand der gespeicherten
Daten des Prozessbildes das Verfahren zur automatischen Bewertung
von Fehlerursachen durchgeführt werden. Aufgrund daraus
erfolgender Ergebnisse kann eine Auswertung des Zustandsabbildes
und Optimierungspotentiale erzielt werden. Diese Zustandsabbilder
sowie Optimierungspotentiale können über universelle
Schnittstellen an den Anwender oder Benutzer des Betriebsgerätes übermittelt
werden. Dadurch wird der Anwender über im Betrieb auftretende
und neuartige Fehlerursachen informiert. Gleichzeitig werden solche
Fehlerursachen dem vorhandenen Fehlerbild über eine Bedienerführung
automatisiert zugeführt. Somit wird die FMEA während
eines Betriebes des Betriebsge rätes stetig vervollständigt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass solche Zustandsabbilder
und Optimierungspotentiale für eine höhere Zuverlässigkeit
transparent und gesichert u. a. über Web-Technologien zum
Anwender übertragen und diesem zur Verfügung gestellt
werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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