DE102016123338A1 - Method for predictive maintenance of field devices of automation technology - Google Patents
Method for predictive maintenance of field devices of automation technology Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016123338A1 DE102016123338A1 DE102016123338.2A DE102016123338A DE102016123338A1 DE 102016123338 A1 DE102016123338 A1 DE 102016123338A1 DE 102016123338 A DE102016123338 A DE 102016123338A DE 102016123338 A1 DE102016123338 A1 DE 102016123338A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- field devices
- batch
- component
- information
- delivery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012795 verification Methods 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 208000032368 Device malfunction Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4184—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0426—Programming the control sequence
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/25—Pc structure of the system
- G05B2219/25428—Field device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32234—Maintenance planning
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorausschauenden Wartung von Feldgeräten (FG) der Automatisierungstechnik, wobei die Feldgeräte (FG) in Prozessen unter vorgegebenen und/oder messbaren Prozess- und oder Umweltbedingungen (PUB) installiert sind und jeweils zumindest eine Prozessgröße eines Mediums bestimmen oder überwachen, wobei Informationen über die Feldgeräte (FG) und oder die jeweiligen Prozess- und/oder Umweltbedingungen (PUB) gespeichert werden,wobei Information über die zugehörige Produktions-Charge (A, B) oder die zugehörige Liefercharge (A. B) der Feldgeräte (FG) oder von zumindest einer Komponente (K) der Feldgeräte (FG) gespeichert wird, wobei Information über Fehlfunktionen und/oder Ausfälle von Feldgeräten (FG) oder von der zumindest einen Komponente (K) der Feldgeräte (FG) gespeichert wird,wobei über ein Computerprogramm oder automatisiert über die Anwendung einer Metrik anhand der gespeicherten Informationen geprüft wird, ob Ausfälle und/oder Fehlfunktionen von Feldgeräten (FG) unter vergleichbaren Prozess- und/oder Umweltbedingen (PUB) und in einer definierten Produktions-Charge (A, B) oder Liefercharge (A, B) der Feldgeräte (FG) oder in einer definierten Produktions-Charge (A, B) oder Liefercharge (A, B) der zumindest einen Komponente (K) der Feldgeräte (FG) aufgetreten sind, und wobei im Falle einer Bejahung der Überprüfung eine Liste aller Feldgeräte (FG) erzeugt wird, die zu der betroffenen Produktions-Charge (A, B) bzw. der betroffenen Liefercharge (A, B) gehören.The invention relates to a method for the predictive maintenance of field devices (FG) of automation technology, wherein the field devices (FG) are installed in processes under predetermined and / or measurable process and or environmental conditions (PUB) and respectively determine or monitor at least one process variable of a medium in which information about the field devices (FG) and / or the respective process and / or environmental conditions (PUB) are stored, whereby information about the associated production batch (A, B) or the associated delivery batch (A. B) of the field devices ( FG) or at least one component (K) of the field devices (FG) is stored, wherein information about malfunctions and / or failures of field devices (FG) or of the at least one component (K) of the field devices (FG) is stored, via a computer program or automatically checked by the application of a metric based on the stored information, whether failures and / or Malfunction of field devices (FG) under comparable process and / or environmental conditions (PUB) and in a defined production batch (A, B) or delivery batch (A, B) of the field devices (FG) or in a defined production batch (A , B) or delivery batch (A, B) of the at least one component (K) of the field devices (FG) have occurred, and in the case of an affirmation of the verification a list of all field devices (FG) is generated, which corresponds to the affected production batch (A, B) or the delivery batch concerned (A, B).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorausschauenden Wartung von Feldgeräten der Automatisierungstechnik.The invention relates to a method for predictive maintenance of field devices of automation technology.
In Automatisierungsanlagen, insbesondere in Prozessautomatisierungsanlagen, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, die beispielsweise in Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw. integriert sind, welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.In automation systems, in particular in process automation systems, field devices are often used, which serve for the detection and / or influencing of process variables. Sensors that are used, for example, in level gauges, flowmeters, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity meters, etc., which record the respective process variables level, flow, pressure, temperature, pH or conductivity, are used to record process variables. To influence process variables are actuators, such as valves or pumps, via which the flow of a liquid in a pipe section or the level in a container can be changed. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. In the context of the invention, field devices are thus also understood as remote I / Os, radio adapters or general devices which are arranged on the field level. A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
In modernen Industrieanlagen erfolgt die Kommunikation zwischen zumindest einer übergeordneten Steuereinheit und den Feldgeräten in der Regel über ein Bussystem, wie beispielsweise Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART®. Die Bussysteme können sowohl drahtgebunden als auch drahtlos ausgestaltet sein. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte und wird auch als Konfigurier-/Managementsystem bezeichnet. Auch ist es bekannt geworden, Feldgeräte mit Internetschnittstellen zur Kommunikation und/oder zur Energieversorgung auszurüsten.In modern industrial plants, communication between at least one higher-level control unit and the field devices generally takes place via a bus system, such as Profibus® PA, Foundation Fieldbus® or HART®. The bus systems can be designed both wired and wireless. The higher-level control unit is used for process control, process visualization, process monitoring and commissioning and operation of the field devices and is also referred to as a configuration / management system. It has also become known to equip field devices with Internet interfaces for communication and / or energy supply.
Aufgrund von Erfahrungswerten im Zusammenhang mit Ausfällen von Feldgeräten bzw. aufgrund von Fehlfunktionen an Feldgeräten lassen sich im Rahmen einer „Vorausschauenden Wartung“ Aussagen darüber treffen, zu welchem Zeitpunkt Wartungsmaßnahmen an Feldgeräten ergriffen werden sollten. Bei der bekannten Vorgehensweise werden nur die Prozess- und/oder Umgebungsbedingungen, unter denen die Feldgeräte betrieben werden, berücksichtigt. Treten an Feldgeräten, die unter definierten Prozess- und/oder Umgebungsbedingungen eingesetzt sind, Fehlfunktionen auf oder fallen die Feldgeräte sogar komplett aus, so wird an allen Feldgeräten, die unter entsprechenden Bedingungen installiert sind, eine Wartung durchgeführt; zumindest wird jedoch den Gerätebetreibern eine Wartung empfohlen. Dieses bekannte Vorgehen ist zeit- und kostenintensiv - und unter Umständen sogar überflüssig.On the basis of empirical data in connection with field device failures or due to malfunctions on field devices, it is possible to make statements in the context of "predictive maintenance" as to when maintenance measures should be taken on field devices. In the known approach, only the process and / or environmental conditions under which the field devices are operated are taken into account. If malfunctions occur on field devices that are used under defined process and / or environmental conditions, or if the field devices even fail completely, maintenance is performed on all field devices that are installed under suitable conditions; at least, however, maintenance is recommended to the equipment operators. This known procedure is time-consuming and expensive - and may even be superfluous.
Bei dem bekannten Vorgehen wird nämlich ignoriert, dass Fehlfunktionen oder Ausfälle von Feldgeräten auch andere Ursachen haben können als die am Einsatzort herrschenden Prozess- und/oder Umgebungsbedingungen. So können Fehlfunktionen an Feldgeräten bzw. Ausfälle von Feldgeräten auch durch Mängel während des Fertigungs- oder Produktionsprozesses der Feldgeräte oder einzelner Komponenten der Feldgeräte verursacht werden. Weiterhin unterliegt die Güte der Materialien, aus denen die Feldgeräte oder die Komponenten der Feldgeräte hergestellt werden, einer gewissen Schwankungsbreite. Gleiches gilt für die Güte elektrischer oder elektronischer Komponenten. Es spielt dabei kaum eine Rolle, ob die Komponenten vom Gerätehersteller selbst gefertigt werden oder ob es sich um Zukaufteile von Lieferanten handelt.In the known procedure, it is in fact ignored that malfunctions or failures of field devices can also have other causes than the process and / or ambient conditions prevailing at the place of use. Thus, malfunctions in field devices or failures of field devices can also be caused by deficiencies during the manufacturing or production process of the field devices or individual components of the field devices. Furthermore, the quality of the materials from which the field devices or the components of the field devices are manufactured, is subject to a certain fluctuation. The same applies to the quality of electrical or electronic components. It hardly matters whether the components are manufactured by the device manufacturer or whether they are purchased parts from suppliers.
Unterschiede in der Qualität oder Mängel beim Fertigungs- oder Produktionsprozess können durchaus so gravierend sein, dass die Funktionstüchtigkeit und/oder die Lebensdauer der Feldgeräte oder einzelner Komponenten der Feldgeräte negativ beeinflusst wird. Zwar lässt sich durch Überprüfungen und Tests während der Fertigung erreichen, dass Qualitätsunterschiede zwischen den Feldgeräten oder den Komponenten der Feldgeräte in vorgegebenen Grenzen gehalten werden. Dennoch treten immer wieder systematische Streuungen in der Qualität der Feldgeräte bzw. einzelner Komponenten der Feldgeräte auf - diese lassen sich nicht gänzlich vermeiden. Würden diese vorhandenen Qualitätsunterschiede bei Feldgeräten und/oder Komponenten von Feldgeräte beachtet, so würden sich erhebliche Kosteneinsparungen bei späteren Wartungsmaßnahmen erzielen lassen.Differences in quality or defects in the manufacturing or production process may well be so serious that the functionality and / or life of the field devices or individual components of the field devices is adversely affected. Although it can be achieved by inspections and tests during production that quality differences between the field devices or the components of the field devices are kept within predetermined limits. Nevertheless, there are always systematic variations in the quality of the field devices or individual components of the field devices - these can not be completely avoided. If these existing differences in quality were taken into account for field devices and / or components of field devices, then considerable cost savings could be achieved with later maintenance measures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem sich die Wartung an Feldgeräten, die in einem Prozess der Automatisierungstechnik installiert sind, verringern lässt.The invention has for its object to propose a method by which the maintenance of field devices that are installed in a process of automation technology can reduce.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur vorausschauenden Wartung von Feldgeräten der Automatisierungstechnik gemäß Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by a method for predictive maintenance of field devices of automation technology according to claim 1.
Im Detail handelt es sich dabei um ein Verfahren zur vorausschauenden Wartung von Feldgeräten der Automatisierungstechnik, wobei die Feldgeräte in Prozessen unter vorgegebenen und/oder messbaren Prozess- und oder Umweltbedingungen installiert sind und jeweils zumindest eine Prozessgröße eines Mediums bestimmen oder überwachen. Bei der Prozessgröße kann es sich um eine beliebige physikalische, chemische oder biologische Variable handeln. Beispiele wurden bereits zuvor genannt. Weiterhin werden Informationen über die Feldgeräte und oder die jeweiligen Prozess- und/oder Umweltbedingungen gespeichert. Zusätzlich werden Informationen über die zugehörige Produktions-Charge oder die zugehörige Liefercharge der Feldgeräte oder von zumindest einer Komponente der Feldgeräte und Informationen über Fehlfunktionen und/oder Ausfälle von Feldgeräten oder von der zumindest einen Komponente der Feldgeräte gespeichert. Über ein Computerprogramm bzw. automatisiert über die Anwendung einer Metrik wird anhand der gespeicherten Informationen geprüft, ob Ausfälle und/oder Fehlfunktionen von Feldgeräten, die unter ähnlichen oder vergleichbaren Prozess- und/oder Umweltbedingungen installiert sind bzw. arbeiten, sich bevorzugt systematisch einer definierten Produktions-Charge oder Liefercharge der Feldgeräte oder definierten Produktions-Charge oder Liefercharge der zumindest einen Komponente der Feldgeräte zuordnen lassen. Unter Metrik versteht man im Zusammenhang mit der Erfindung bevorzugt eine statistische Untersuchung aller Ausfall- und/oder Fehlerereignisse der Feldgeräte, bezogen auf die geplante Lebensdauer der Feldgeräte oder der zumindest einen Komponente der Feldgeräte. Lässt sich hier eine Korrelation erkennen, wird eine Liste aller Feldgeräte erzeugt, die zu der betroffenen Produktions-Charge bzw. der betroffenen Liefercharge gehören.In detail, this involves a method for the predictive maintenance of field devices of automation technology, wherein the field devices are installed in processes under predetermined and / or measurable process and or environmental conditions and in each case determine or monitor at least one process variable of a medium. The process variable may be any physical, chemical or biological Act variable. Examples have already been mentioned before. Furthermore, information about the field devices and / or the respective process and / or environmental conditions are stored. In addition, information about the associated production batch or the associated delivery batch of the field devices or of at least one component of the field devices and information about malfunctions and / or failures of field devices or of the at least one component of the field devices is stored. A computer program or automated application of a metric is used to check, based on the stored information, whether failures and / or malfunctions of field devices installed or operating under similar or comparable process and / or environmental conditions are preferably systematically related to a defined production -Charge or delivery batch of the field devices or defined production batch or delivery batch of at least one component of the field devices can be assigned. In the context of the invention, metric is preferably understood to mean a statistical examination of all failure and / or fault events of the field devices, based on the planned service life of the field devices or of the at least one component of the field devices. If a correlation can be detected here, a list of all field devices belonging to the affected production batch or delivery lot is generated.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass an den Feldgeräten, die zu der betroffenen Produktions-Charge bzw. der betroffenen Liefercharge gehören, eine vorsorgliche Wartung durchgeführt wird. Insbesondere wird den Betreibern der Feldgeräte eine vorsorgliche Wartung empfohlen, wenn eine Korrelation zwischen einer Produktions-Charge oder einer Liefercharge und den Ausfällen und/oder Fehlfunktionen von Feldgeräten oder zumindest von einer Komponente der Feldgeräte ermittelt wird.An advantageous development of the method according to the invention provides that precautionary maintenance is carried out on the field devices which belong to the affected production batch or the delivery batch concerned. In particular, the operators of the field devices are recommended to carry out precautionary maintenance if a correlation is determined between a production batch or a delivery batch and the failures and / or malfunctions of field devices or at least of one component of the field devices.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Funktionstüchtigkeit der Feldgeräte oder der zumindest einen Komponente der Feldgeräte in vorgegebenen Zeitabständen während des Betriebs des Feldgeräts oder während einer Phase, in der das Feldgerät oder die Komponente des Feldgeräts sich in einem Sleepmodus befindet, überprüft wird. Eine Vielzahl automatisch ablaufender Testverfahren zum Online- oder Offline-Überprüfen der Funktionstüchtigkeit von Feldgeräten ist aus dem Stand der Technik bekannt geworden. Beispiele sind die Überwachung der Dichtigkeit der Druckmembran bei Druckmessgeräten oder die Ansatzerkennung an der schwingfähigen Einheit eines vibronischen Füllstands- oder Durchflussmessgeräts.A preferred embodiment of the method according to the invention provides that the functionality of the field devices or the at least one component of the field devices at predetermined time intervals during operation of the field device or during a phase in which the field device or the component of the field device is in a sleep mode checked becomes. A variety of automatically running test methods for online or offline checking the functionality of field devices has become known from the prior art. Examples are the monitoring of the tightness of the pressure membrane in pressure gauges or the approach recognition on the oscillatory unit of a vibronic level or flow meter.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Information über die Feldgeräte, die Prozessbedingungen und/oder die Umweltbedingungen, die Information über die Produktions-Chargen oder Lieferchargen und die Information über Ausfälle und/oder Fehlfunktionen der Feldgeräte oder zumindest einer der Komponenten der Feldgeräte in einer cloudbasierten Service Plattform gespeichert und mittels eines Computerprogramms bzw. einer Metrik ausgewertet werden.According to an advantageous development of the method according to the invention, it is proposed that the information about the field devices, the process conditions and / or the environmental conditions, the information about the production batches or batches and the information about failures and / or malfunction of the field devices or at least one of the components The field devices are stored in a cloud-based service platform and evaluated by means of a computer program or a metric.
Bevorzugt werden die Informationen über die Feldgeräte und/oder die Prozessbedingungen und/oder die Umweltbedingungen und die Produktions- und/oder Lieferchargen über Internet-Schnittstellen an die cloudbasierte Service Plattform übermittelt. Entweder weisen die Feldgeräte selbst entsprechende Kommunikationsschnittstellen auf, oder die Daten werden mittels z.B. eines Gateways, einer Steuerung, einer fest installierten oder tragbaren Recheneinheit (Smartphone, Laptop, ...) gesammelt und von dort an die Service Plattform übermittelt.The information about the field devices and / or the process conditions and / or the environmental conditions and the production and / or delivery batches are preferably transmitted via Internet interfaces to the cloud-based service platform. Either the field devices themselves have corresponding communication interfaces or the data are transmitted by means of e.g. a gateway, a controller, a fixed or portable computing unit (smartphone, laptop, ...) collected and transmitted from there to the service platform.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Wartung an allen Feldgeräten oder an der zumindest einen Komponente der Feldgeräte einer Produktionscharge empfohlen bzw. durchgeführt wird, sobald ein Ausfall und/oder eine Fehlfunktion bei einer definiert auffälligen Anzahl von Feldgeräten der betroffenen Produktions-Charge oder der betroffenen Liefercharge, die unter vergleichbaren Prozessbedingungen und/oder Umweltbedingungen installiert sind, registriert wird. Zur Erkennung einer auffälligen Anzahl von Feldgeräten oder der zumindest einen Komponente der Feldgeräten, die vor der geplanten Lebensdauer ausfallen und/oder Fehlfunktionen zeigen, sind geeignete Grenzwerte vordefiniert.A preferred embodiment of the method according to the invention provides that maintenance on all field devices or on the at least one component of the field devices of a production batch is recommended or carried out as soon as a failure and / or a malfunction in a defined conspicuous number of field devices of the affected production Batch or the affected delivery batch installed under comparable process conditions and / or environmental conditions. To detect a conspicuous number of field devices or the at least one component of the field devices that fail before the planned life and / or malfunction, suitable limits are predefined.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäße Lösung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen dazu dienen, über die Einbeziehung von Information über Produktions-Chargen oder Lieferchargen die Anzahl der zu wartenden Feldgeräte im Fehlerfall mitunter erheblich einzuschränken.In summary, it can be said that the solution according to the invention and its advantageous embodiments serve to considerably limit the number of field devices to be serviced in the event of a fault by including information about production batches or delivery batches.
Die erhobenen Prozess- und/oder Umweltinformationen werden den einzelnen Feldgeräten zugeordnet. Zudem werden die Feldgeräte oder die Komponenten der Feldgeräte bezüglich der zugehörigen Produktions-Charge bzw. Liefercharge gruppiert. Da weiterhin zu jedem Feldgerät die Information vorhanden ist, ob ein Ausfall oder Fehlfunktionen aufgetreten sind, wird es möglich zu erkennen, ob ein Gerätefehlverhalten auf eine Chargen- bzw. Serienstreuung zurückzuführen ist. Kann der Ausfall auf Qualitätsunterschiede innerhalb einer Charge - Produktions-Charge oder Liefercharge - zurückgeführt werden, wird die vorbeugende Wartungsempfehlung nur für Feldgeräte aus der betreffenden Charge ausgesprochen. Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung in einer Reduzierung des Wartungsaufwands und in einer Kostenreduktion im Lifecycle-Management der Feldgeräte zu sehen.The collected process and / or environmental information is assigned to the individual field devices. In addition, the field devices or the components of the field devices are grouped with regard to the associated production batch or delivery batch. Since information is still available for each field device as to whether a failure or malfunction has occurred, it becomes possible to detect whether a device malfunction is due to batch or series dispersion. The failure can be attributed to quality differences within a batch - production batch or delivery batch the preventive maintenance recommendation is only issued for field devices from the respective batch. As already mentioned above, the advantages of the solution according to the invention can be seen in a reduction of the maintenance effort and in a cost reduction in the lifecycle management of the field devices.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : eine schematische Darstellung der wesentlichen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und -
2 : ein Diagramm, das einen geplanten und einen auffälligen Verlauf einer Ausfall- und/oder Fehlerrate bei Feldgeräten oder bei einer Komponente der Feldgeräte zeigt.
-
1 : a schematic representation of the essential process steps of the method according to the invention and -
2 : a diagram showing a planned and a conspicuous course of a failure and / or error rate in field devices or in a component of the field devices.
Die Feldgeräte FG sind beispielsweise in Bussysteme eingebunden, die in der Automatisierungstechnik gebräuchlich sind. Die Feldgeräte FG liefern ihre Daten insbesondere Messdaten, Diagnosedaten, Statusdaten, Konfigurations- und/oder Parametrierdaten, entweder direkt an die Cloud basierte Service Plattform SP übertragen, oder die Daten werden von einem Collector, z.B. mobiles Endgerät (Handy, Laptop, Pad) oder von einem mit dem Bussystem verbundenen Gateway oder Edge Device von allen angeschlossenen Feldgeräten FG gesammelt und an die Cloud basierte Service Plattform SP übermittelt. Die Übermittlung kann drahtgebunden oder über Funk erfolgen.The field devices FG are integrated, for example, in bus systems that are commonly used in automation technology. The field devices FG deliver their data in particular measurement data, diagnostic data, status data, configuration and / or parameterization data, either directly transmitted to the cloud-based service platform SP, or the data is from a collector, e.g. mobile terminal (cell phone, laptop, pad) or from a connected to the bus gateway or edge device of all connected field devices FG collected and transmitted to the cloud-based service platform SP. The transmission can be wired or via radio.
Bei der Service Plattform SP handelt es sich üblicherweise um eine cloudbasierte Plattform mit zumindest einem Datenspeicher. Die Service Plattform SP wird vom Hersteller der Feldgeräte FG, vom Betreiber der Feldgeräte FG oder von einem Seviceanbieter zur Verfügung gestellt.The service platform SP is usually a cloud-based platform with at least one data store. The service platform SP is provided by the manufacturer of the field devices FG, by the operator of the field devices FG or by a service provider.
Weiterhin sind jedem einzelnen Feldgerät FG bzw. jeder oder zumindest jeder ausgewählten und für die Funktion des Feldgerätes FG wesentlichen Komponente K Informationen darüber zugeordnet, zu welcher Produktions-Charge A, B oder Liefercharge A, B das Feldgerät FG oder die Komponente K des Feldgeräts FG jeweils gehört. Darüber hinaus werden Informationen (z.B. Art der Fehlfunktion, Zeitpunkt der Fehlfunktion, usw.) über Ausfälle und/oder Fehlfunktionen der unter den bekannten Umgebungs- und oder Prozessbedingungen PUB installierten Feldgeräten FG oder einzelner - für die Funktion des Feldgeräte FG wesentlicher - Komponenten K der Feldgeräte FG über die Lebensdauer der einzelnen Feldgeräte FG gespeichert.Furthermore, each individual field device FG or each or at least each selected component K that is essential for the function of the field device FG is assigned information about which production batch A, B or delivery lot A, B the field device FG or the component K of the field device FG each belongs. In addition, information (eg type of malfunction, timing of malfunction, etc.) about failures and / or malfunction of installed under the known ambient and or process conditions PUB field devices FG or individual - for the function of the field device FG essential - components K of Field devices FG stored over the life of each field devices FG.
Treten Fehlfunktionen an Feldgeräten FG oder Ausfälle von Feldgeräten FG oder Komponenten K von Feldgeräten FG auf, so wird geprüft, ob entsprechende Ausfälle oder Fehlfunktionen auch an Feldgeräten FG aufgetreten sind, die unter gleichen/vergleichbaren oder ähnlichen Prozess- und/oder Umweltbedingungen PUB installiert sind. Die Information über die Prozess- und/oder Umweltbedingungen PUB wird entweder von entsprechenden Sensoren geliefert, oder die Prozessbedingungen sind anhand der am Einsatzort eines Feldgeräts FG erforderlichen Bedingungen bekannt. Beispielsweise müssen definierte chemische Herstellungsprozesse oftmals unter vorgegebenen Temperatur- und/oder Druckbedingungen ablaufen.If malfunctions on field devices FG or failures of field devices FG or components K of field devices FG occur, it is checked whether corresponding failures or malfunctions have also occurred at field devices FG which are installed under the same / comparable or similar PUB process conditions and / or environmental conditions , The information about the process and / or environmental conditions PUB is either supplied by corresponding sensors, or the process conditions are known from the conditions required at the site of a field device FG. For example, defined chemical production processes often have to take place under predetermined temperature and / or pressure conditions.
Innerhalb der Gruppe von Feldgeräten FG, die unter gleichen oder ähnlichen Prozess- und/oder Umweltbedingungen PUB installiert sind und ebenfalls Fehlfunktionen oder Ausfälle ausweisen, wird nach Übereinstimmungen im Herstellungs- oder Lieferprozess gesucht. Über die in der Service Plattform SP gespeicherte Informationen bezüglich der Produktions-Charge A, B oder die Liefercharge A, B ist es möglich, eine Chargenrückverfolgbarkeit vorzunehmen. Als Ergebnis dieser Untersuchung lässt sich dann erkennen, ob Ausfälle oder Fehlfunktionen von oder an Feldgeräten FG oder Komponenten K von Feldgeräten FG systematisch auf Feldgeräte FG, Komponenten K von Feldgeräten FG oder Zuliefermodule einer definierten Charge A, B zurückzuführen sind. Zeigt sich ein Zusammenhang bzw. eine Korrelation zwischen den Ausfällen oder Fehlfunktionen von Feldgeräte FG oder zumindest einer einzelnen Komponente K oder Baugruppe der Feldgeräte FG und einer Produktions-Charge oder Liefercharge A, B, wird eine Wartungsempfehlung für alle Feldgeräte FG der entsprechenden Produktions-Charge A, B oder Liefercharge A, B bereitgestellt. Damit wird einerseits die Anzahl der ungeplant zu wartenden Feldgeräte FG verringert; andererseits erfolgt einen vorausschauende Wartung aber an Feldgeräten FG oder Komponenten von Feldgeräten FG einer Produktions-Charge oder Liefercharge A, B vor Ablauf des ursprünglich geplanten Wartungsintervalls.Within the group of field devices FG, which are installed under the same or similar process and / or environmental conditions PUB and likewise identify malfunctions or failures, the system searches for matches in the production or delivery process. Via the information stored in the service platform SP regarding the production batch A, B or the delivery batch A, B, it is possible to carry out batch traceability. As a result of this investigation it can then be recognized whether failures or malfunctions of or on field devices FG or components K of field devices FG are systematically due to field devices FG, components K of field devices FG or supply modules of a defined batch A, B. If there is a correlation or a correlation between the failures or malfunctions of field devices FG or at least one individual component K or assembly of the field devices FG and a production batch or delivery lot A, B, a maintenance recommendation for all field devices FG of the corresponding production batch becomes A, B or delivery batch A, B provided. On the one hand, this reduces the number of field devices FG that are to be maintained unplanned; On the other hand, forward-looking maintenance is performed on field devices FG or components of field devices FG of a production batch or delivery batch A, B before the expiration of the originally planned maintenance interval.
Das erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht es, mit hoher Wahrscheinlichkeit Feldgeräte FG aufzufinden, bei denen ein hohes Risiko besteht, dass sie vor Ablauf der geplanten Lebensdauer ausfallen oder Fehlfunktionen zeigen. Im in
In
Die Kurve (b) zeigt den „auffälligen“ bzw. gegenüber dem „natürlichen“ Ausfall stark überhöhten frühzeitigen Ausfall von Feldgeräten FG. Die Feldgeräte, die jeweils miteinander verglichen werden, gehören natürlich demselben Feldgerätetyp an und arbeiten unter ähnlichen, gleichen oder vergleichbaren Prozess- und/oder Umweltbedingungen PUB. Ähnlich oder vergleichbar heißt in diesem Zusammenhang, dass sich die Prozess- und/oder Umweltbedingungen maximal um 10% unterscheiden. Bevorzugt liegen die Abweichungen in den Prozess- und/oder Umweltbedingungen unterhalb von 1%, 3% oder 5%. Ergibt die Überprüfung, dass die auffällig früh ausgefallenen Feldgeräte FG oder Komponenten K von Feldgeräten FG einer Produktions-Charge A, B oder Liefercharge A, B zuzuordnen sind, wird eine Wartungsempfehlung generiert und/oder an den Benutzer oder einen Service-Dienstleister weitergeleitet.The curve (b) shows the "conspicuous" or, compared to the "natural" failure, greatly increased premature failure of field devices FG. The field devices, which are each compared with each other, of course belong to the same field device type and operate under similar, identical or comparable process and / or environmental conditions PUB. Similar or comparable means in this context that the process and / or environmental conditions differ by a maximum of 10%. The deviations in the process and / or environmental conditions are preferably below 1%, 3% or 5%. If the check reveals that the field devices FG or components K of field devices FG which are conspicuously prematurely fall from a production batch A, B or delivery batch A, B, a maintenance recommendation is generated and / or forwarded to the user or a service provider.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016123338.2A DE102016123338A1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Method for predictive maintenance of field devices of automation technology |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016123338.2A DE102016123338A1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Method for predictive maintenance of field devices of automation technology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102016123338A1 true DE102016123338A1 (en) | 2018-06-07 |
Family
ID=62164015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102016123338.2A Withdrawn DE102016123338A1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Method for predictive maintenance of field devices of automation technology |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102016123338A1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020052899A1 (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for improving the measuring performance of automation field devices |
| DE102018127080A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-04-30 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for determining the time period until the next maintenance / calibration and / or for determining the remaining service life of a field device in automation technology |
| EP3751375A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-16 | Endress+Hauser Group Services AG | Method for diagnosing and / or selecting field devices in automation technology |
| DE102019121800B3 (en) * | 2019-08-13 | 2021-01-07 | Sick Ag | Method and system with one sensor |
| DE102022109781A1 (en) | 2022-04-22 | 2023-10-26 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for determining at least one status indicator of at least one component of a process measurement system |
| DE102022111758A1 (en) | 2022-05-11 | 2023-11-16 | Vega Grieshaber Kg | Method for operating a field device with maintenance recommendations and field device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19917222A1 (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Schrauben Betzer Gmbh & Co Kg | Screw and device for handling such a screw |
| DE202005011584U1 (en) * | 2004-08-11 | 2005-11-03 | Diplan Industrielle Diagnosesysteme Und Montageplanung Gmbh | Data processing device, has program to evaluate ranges of package through extrapolation of utilization rate acquired on count value and to represent ranges in screen to detect supply of component contained in package |
| DE60014158T2 (en) * | 1999-12-20 | 2006-03-09 | 3M Innovative Properties Co., St. Paul | ARTICLE WITH LASER ENGRAVED IDENTIFICATION MARK |
| DE102010029953A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Endress + Hauser Process Solutions Ag | Method for commissioning, operating, maintaining and / or operating field devices |
| DE102012209941A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Herbert-Helmut Reschke | The goods label |
-
2016
- 2016-12-02 DE DE102016123338.2A patent/DE102016123338A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19917222A1 (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Schrauben Betzer Gmbh & Co Kg | Screw and device for handling such a screw |
| DE60014158T2 (en) * | 1999-12-20 | 2006-03-09 | 3M Innovative Properties Co., St. Paul | ARTICLE WITH LASER ENGRAVED IDENTIFICATION MARK |
| DE202005011584U1 (en) * | 2004-08-11 | 2005-11-03 | Diplan Industrielle Diagnosesysteme Und Montageplanung Gmbh | Data processing device, has program to evaluate ranges of package through extrapolation of utilization rate acquired on count value and to represent ranges in screen to detect supply of component contained in package |
| DE102010029953A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Endress + Hauser Process Solutions Ag | Method for commissioning, operating, maintaining and / or operating field devices |
| DE102012209941A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Herbert-Helmut Reschke | The goods label |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020052899A1 (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for improving the measuring performance of automation field devices |
| US11644827B2 (en) | 2018-09-13 | 2023-05-09 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Method for improving the measuring performance of automation field devices |
| DE102018127080A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-04-30 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for determining the time period until the next maintenance / calibration and / or for determining the remaining service life of a field device in automation technology |
| EP3751375A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-16 | Endress+Hauser Group Services AG | Method for diagnosing and / or selecting field devices in automation technology |
| DE102019121800B3 (en) * | 2019-08-13 | 2021-01-07 | Sick Ag | Method and system with one sensor |
| DE102022109781A1 (en) | 2022-04-22 | 2023-10-26 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Method for determining at least one status indicator of at least one component of a process measurement system |
| DE102022111758A1 (en) | 2022-05-11 | 2023-11-16 | Vega Grieshaber Kg | Method for operating a field device with maintenance recommendations and field device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102016123338A1 (en) | Method for predictive maintenance of field devices of automation technology | |
| EP3008530B1 (en) | Method for parameterizing a field device | |
| EP3850451B1 (en) | Method for improving the measuring performance of automation field devices | |
| EP3555713B1 (en) | Method for starting up or servicing an automation field device | |
| DE102007039531A1 (en) | Method for obtaining maintenance-relevant information about a plant | |
| EP3538962B1 (en) | Method for analysing malfunctions in a system of process automation | |
| DE102018127080A1 (en) | Method for determining the time period until the next maintenance / calibration and / or for determining the remaining service life of a field device in automation technology | |
| EP1743226B1 (en) | Method for determining service intervals for field devices of automation systems | |
| WO2019105634A1 (en) | Method for monitoring an automation system | |
| EP3555714B1 (en) | Method for the application-specific setting of a field device | |
| EP3056955B1 (en) | Planning and engineering method, software tool and system for a processing assembly | |
| DE102018122002A1 (en) | Method for predictive monitoring of data transmission on at least one communication link between two field devices | |
| DE102016124145A1 (en) | Method for operating a field device of automation technology | |
| DE102012016269A1 (en) | Electric machine with a monitoring device | |
| EP3821306A1 (en) | Method for parametrising a sensor system | |
| EP3881143B1 (en) | Method for improving the measuring performance of an automation field device to be configured | |
| DE102017131087A1 (en) | Method for monitoring a measuring point in a process automation system | |
| DE202011051196U1 (en) | Monitoring system for a water cycle | |
| EP3751375A1 (en) | Method for diagnosing and / or selecting field devices in automation technology | |
| DE102009045384A1 (en) | Method for operating a fieldbus interface | |
| DE102015113979A1 (en) | Method and system for commissioning a field device in a new automation technology application | |
| DE102022103950A1 (en) | Method for checking the originality of a firmware of a field device in automation technology | |
| DE102004032966A1 (en) | Communication network e.g. LAN, examining/monitoring or analyzing device, has memory storing bus or analogue value signals, and display unit indicating deviation/trend of deviation between actual and reference data/errors in network | |
| WO2010091978A1 (en) | Method for analysis and display of the quality of a communication taking place on a field bus in automation technology | |
| DE102016120307A1 (en) | Method and system for checking a field device of automation technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: KRATT-STUBENRAUCH, KAI, DR., DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: KRATT-STUBENRAUCH, KAI, DR., DE |
|
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |