DE102017220704A1 - Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts - Google Patents

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Jochen Mueller
Sebastian Vornwald
Peter Rehbein
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Patric Brand
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Abstract

Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts (2) in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten (14, 15) mit einer dem Produkt zugeordneten Erfassungseinheit (1), wobei das Verfahren für jeden der Zeitabschnitte (14, 15) jeweils zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
a) Einstellen einer Konfiguration der Erfassungseinheit (1) zu Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts (14, 15), wobei die Konfiguration von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden ist, und
b) Erfassen von mindestens einem Messwert mit der Erfassungseinheit (1) in dem jeweiligen Zeitabschnitt (14, 15) anhand der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts, insbesondere in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten und mit einer dem Produkt zugeordneten Erfassungseinheit.
  • Es ist bekannt, den Zustand von Produkten mit Sensoren zu ermitteln. Dazu werden regelmäßig elektronische Bauteile mit eng begrenzter Funktionalität verwendet. Mit einem bestimmten derartigen elektronischen Bauteil kann der Zustand eines Produkts nur in einem bestimmten Lebenszyklus wie gewünscht ermittelt werden. Tritt ein Produkt in einen neuen Lebenszyklus, kann ein Austausch des elektronischen Bauteils erforderlich sein.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es soll insbesondere ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts vorgestellt werden, mit dem der Zustand des Produkts besonders flexibel ermittelt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
  • Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts insbesondere in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten (Lebenszyklen) mit einer dem Produkt zugeordneten Erfassungseinheit vorgestellt. Das Verfahren umfasst für jeden der Zeitabschnitte jeweils zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
    1. a) Einstellen einer Konfiguration der Erfassungseinheit zu Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts, wobei die Konfiguration von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden ist, und
    2. b) Erfassen von mindestens einem Messwert mit der Erfassungseinheit in dem jeweiligen Zeitabschnitt anhand der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration.
  • Das Produkt kann durch veränderte Einstellungen mehrere Aufgaben im Produktlebenszyklus erledigen. Je nachdem, an welcher Station des Produktlebenszyklus sich das Produkt befindet, kann es unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Um den Zustand des Produkts in den verschiedenen Stationen besonders effizient erfassen zu können, wird die Konfiguration der Erfassungseinheit (also insbesondere eines Mikroprozessors der Erfassungseinheit, insbesondere hinsichtlich Parametern der Erfassung und deren Auswertung) vorzugsweise anhand der jeweiligen Station des Produktlebenszyklus eingestellt. Das kann insbesondere mittels „Firmware over the air“ erfolgen.
  • Das Produkt kann insbesondere eine Komponente beispielsweise einer Werkzeugmaschine, einer Produktionsmaschine, eines Fahrzeugs oder einer Industrieanlage sein. Insbesondere kann es sich bei dem Produkt um ein Ventil, einen Aktuator, einen Motor oder eine passive Struktur, wie beispielsweise eine Trägerkonstruktion, handeln. Das beschriebene Verfahren ist allerdings nicht auf die genannten Produkte beschränkt.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren kann ein Zustand des Produkts ermittelt werden. Der Zustand des Produkts umfasst vorzugsweise mindestens einen Messwert. Dabei kommen insbesondere Messwerte für solche Größen in Betracht, mit denen eine Eigenschaft des Produkts, insbesondere eine zeitlich veränderliche Eigenschaft des Produkts, beschrieben werden kann.
  • Der mindestens eine Messwert kann insbesondere mit der Erfassungseinheit aufgenommen werden. Bei der Erfassungseinheit kann es sich insbesondere um ein eingebettetes System handeln. Das bedeutet insbesondere, dass die Erfassungseinheit dazu bestimmt und eingerichtet sein kann, eine oder mehrere Messgrößen aufzunehmen. Die Erfassungseinheit kann als ein Sensorbauteil bezeichnet werden. Vorzugsweist ist die Erfassungseinheit autark ausgebildet, kann also ohne Kabelverbindung betrieben werden. Dazu weist die Erfassungseinheit vorzugsweise zumindest eine Batterie auf.
  • Dass die Erfassungseinheit dem Produkt zugeordnet ist, bedeutet insbesondere, dass mit der Erfassungseinheit Messwerte aufgenommen werden können, die dazu geeignet sind, den Zustand des Produkts zu beschreiben. Das können insbesondere Messwerte sein, die unmittelbar im Bereich des Produkts aufgenommen werden. So ist es bevorzugt, dass die Erfassungseinheit an dem Produkt angebracht ist. Beispielsweise kann die Erfassungseinheit auf eine Verpackung oder auf eine Oberfläche des Produkts aufgeklebt sein.
  • Zu verschiedenen Zeiten können verschiedene Aspekte des Zustandes des Produkts von besonderem Interesse sein. Bei Produkten, die für verschiedene Anwendungen einsetzbar sind, können so beispielsweise je nach Anwendung unterschiedliche Messwerte den Zustand des Produkts beschreiben. Mit dem beschriebenen Verfahren kann mit derselben Erfassungseinheit der Zustand eines Produkts in verschiedenen Situationen ermittelt werden.
  • Dazu wird der Zustand des Produkts mit dem beschriebenen Verfahren in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten ermittelt. In jedem der Zeitabschnitte kann sich das Produkt in einer jeweiligen Situation bzw. an einer jeweiligen Station des Produktlebenszyklus befinden. Beispielsweise kann das Produkt in den verschiedenen Zeitabschnitten in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. In den verschiedenen Zeitabschnitten können sich somit verschiedene Anforderungen an die Ermittlung des Zustandes des Produkts ergeben.
  • Vorzugsweise ist ein gesamter Zeitraum, über den das Verfahren durchgeführt wird, in die Mehrzahl der Zeitabschnitte unterteilt. Das bedeutet, dass die Zeitabschnitte einander nicht überlappen und dass zwischen zwei benachbarten Zeitabschnitten kein zeitlicher Abstand besteht. Jeder Zeitpunkt des gesamten Zeitraums, über den das Verfahren durchgeführt wird, ist damit genau einem der Zeitabschnitte zugeordnet. Alternativ ist es aber insbesondere auch möglich, dass zwischen zwei benachbarten Zeitabschnitten ein zeitlicher Abstand besteht.
  • Das beschriebene Verfahren umfasst für jeden der Zeitabschnitte jeweils die Schritte a) und b). Das beschriebene Verfahren kann insoweit zyklisch durchgeführt werden. Die Schritte a) und b) wechseln sich ab. Für jeden der Zeitabschnitte werden jeweils die Schritte a) und b) durchgeführt.
  • In Schritt a) wird zu Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts eine Konfiguration der Erfassungseinheit eingestellt. Die so eingestellte Konfiguration ist von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden.
  • Schritt a) markiert den Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts. Dabei wird die Erfassungseinheit anhand der Anforderungen des jeweiligen Zeitabschnitts konfiguriert. So kann insbesondere eingestellt werden, welche Messwerte zu welchen Zeitpunkten des jeweiligen Zeitabschnitts aufgenommen werden sollen. Auch kann beispielsweise eingestellt werden, ob, wann und inwieweit die aufgenommenen Messwerte weiterverarbeitet, gespeichert und/oder von der Erfassungseinheit an externe Geräte übermittelt werden sollen.
  • Dass die in Schritt a) eingestellte Konfiguration von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden ist, bedeutet, dass in einem dem aktuellen Zeitabschnitt unmittelbar vorausgehenden Zeitabschnitt eine anderer Konfiguration vorlag. Es erfolgt in Schritt a) also eine Änderung der Konfiguration, was auch als Umkonfiguration bezeichnet werden kann. Nicht ausgeschlossen ist hingegen, dass eine einmal eingestellte Konfiguration in einem späteren Zeitabschnitt erneut eingestellt wird. So kann beispielsweise in einem ersten Zeitabschnitt eine erste Konfiguration, in einem zweiten Zeitabschnitt eine von der ersten Konfiguration verschiedene zweite Konfiguration und in einem dritten Zeitabschnitt erneut die erste Konfiguration eingestellt werden. Zu Beginn aller drei Zeitabschnitte wird dabei eine Konfiguration eingestellt, die im hier verwendeten Sinne als von der zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden zu betrachten ist.
  • An Schritt a) schließt sich für jeden der Zeitabschnitte Schritt b) an. Darin wird mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit in dem jeweiligen Zeitabschnitt anhand der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration erfasst. Schritt b) kann als Ausführung der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration aufgefasst werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist mindestens einer der Zeitabschnitte ein Transportzeitabschnitt, in dem ein Transport des Produkts überwacht wird, wobei in Schritt b) des Transportzeitabschnitts zumindest für eine der folgenden Größen jeweils mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit aufgenommen wird:
    • - eine Beschleunigung,
    • - eine Temperatur.
  • Bevorzugt wird in Schritt b) des Transportzeitabschnitts zumindest für die Beschleunigung und für die Temperatur jeweils mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit aufgenommen.
  • Im Transportzeitabschnitt wird das Produkt vorzugsweise transportiert. Der Transportzeitabschnitt kann insbesondere ein erster Zeitabschnitt sein, der zu Beginn des Verfahrens vorliegt. So kann dem Produkt beispielsweise nach dessen Herstellung die Erfassungseinheit zugeordnet werden (insbesondere durch Anbringen der Erfassungseinheit an dem Produkt bzw. an dessen Verpackung). Anschließend kann das beschriebene Verfahren mit Schritt a) des Transportzeitabschnitts begonnen werden. Es ist auch möglich, dass das beschriebene Verfahren auch Zeitabschnitte vor dem Transportzeitabschnitt umfasst. Das ist insbesondere der Fall, wenn der zu überwachende Transport keine (Erst- )Auslieferung, sondern beispielsweise ein Transport von einem ersten Einsatzort zu einem zweiten Einsatzort des Produkts ist.
  • Beim Transport des Produkts kann insbesondere überwacht werden, ob es an dem Produkt zu Transportschäden kommt. Derartige Schäden können insbesondere durch Stöße und Vibrationen entstehen. So können insbesondere empfindliche Produkte durch Stöße Schaden nehmen. Mit einem Beschleunigungssensor kann gemäß dem beschriebenen Verfahren erfasst werden, ob, wann und inwieweit es beispielsweise zu Stößen oder Vibrationen gekommen ist. Auch können Produkte temperatursensitiv sein. Das ist beispielsweise bei verderblichen Lebensmitteln, elektronischen Bauteilen und Chemikalien der Fall.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren kann insbesondere erkannt werden, ob, für wie lange und/oder in welchem Ausmaß es während des Transports zu einer Überschreitung von vorgebbaren Grenzwerten für die gemessenen Größen kommt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden während des Transportzeitabschnitts gemäß Schritt b) aufgenommene Messwerte in der Erfassungseinheit gespeichert und nach dem Transportzeitabschnitt aus der Erfassungseinheit ausgelesen.
  • Während des Transports kann eine Übermittlung der aufgenommenen Messwerte von der Erfassungseinheit an ein externes Gerät erschwert oder sogar unmöglich sein. Insbesondere kann das Produkt mit der Erfassungseinheit außer Reichweite eines entsprechenden Empfängers sein. Auch kann insbesondere in einem Flugzeug, einem Fahrzeug oder einem Zug eine Übermittlung von Daten erschwert oder sogar unmöglich sein. Daher ist es bevorzugt, dass die Erfassungseinheit zumindest während des Transportzeitabschnitts autark betrieben wird und aufgenommene Messwerte in einem Speicher der Erfassungseinheit gespeichert werden. Nach dem Transportzeitabschnitt kann der Speicher ausgelesen werden. Das kann unmittelbar nach Ende des Transportzeitabschnitts oder noch danach sein. Der Speicher kann insbesondere auch in einem späteren Zeitabschnitt ausgelesen werden, der nicht unmittelbar auf den Transportzeitabschnitt folgt.
  • Das Auslesen des Speichers erfolgt vorzugsweise zusammen mit Schritt a) des auf den Transportzeitabschnitt folgenden Zeitabschnitts. So kann beispielsweise mit einem Smartphone oder Tablet einerseits der Speicher ausgelesen und andererseits die Erfassungseinheit konfiguriert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist mindestens einer der Zeitabschnitte ein Detektionszeitabschnitt, in dem mindestens ein vorbestimmtes Ereignis erfassbar ist, wobei in dem Detektionszeitabschnitt zumindest für folgenden Größe mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit aufgenommen wird:
    • - eine Lichtintensität.
  • Im Detektionszeitabschnitt können insbesondere selten (z. B. höchstens einmalig) auftretende Ereignisse erfasst werden.
  • So kann beispielsweise erkannt werden, dass ein Schaltschrank, innerhalb dessen die Erfassungseinheit vorgesehen ist, geöffnet wird bzw. dass dieser offensteht. Das kann durch Messung der Lichtintensität erfolgen, weil im Innern des geschlossenen Schaltschranks Dunkelheit herrscht. Das vorbestimmte Ereignis ist in dem Beispiel das Öffnen des Schaltschranks. Das vorbestimmte Ereignis kann insoweit erfassbar sein, als dass das Vorliegen des vorbestimmten Ereignisses aufgrund einer gemessenen Lichtintensität in einem vorbestimmten Wertebereich angenommen bzw. festgelegt wird. Wird beispielsweise eine Mindestlichtintensität überschritten, kann der Schaltschrank als geöffnet angesehen werden.
  • Als ein weiteres vorbestimmtes Ereignis kommt das Ausbleiben eines erwarteten Lichteinfalls in Betracht. So kann beispielsweise eine grundsätzlich dauerhaft eingeschaltete Lichtschranke ausfallen, wodurch die erfasste Lichtintensität reduziert wird.
  • Es kommt als ein vorbestimmtes Ereignis in Betracht, dass ein Benutzer die Erfassungseinheit beispielsweise mit einer Taschenlampe beleuchtet. Das kann beispielsweise zum Aktivieren der Erfassungseinheit und/oder zum Verändern eines Zustandes der Erfassungseinheit erfolgen.
  • Es kann ein spezifisches Ereignis oder es können mehrere Ereignisse vorbestimmt sein. Im Detektionszeitabschnitt wird vorzugsweise entschieden, ob eines dieser vorbestimmten Ereignisse und/oder (falls mehrere verschiedene Ereignisse vorbestimmt sind) welches der vorbestimmten Ereignisse vorliegt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden während des Detektionszeitabschnitts gemäß Schritt b) aufgenommene Messwerte in der Erfassungseinheit gespeichert und nach dem Detektionszeitabschnitt aus der Erfassungseinheit ausgelesen.
  • Auch während des Detektionszeitabschnitts kann eine Übermittlung der aufgenommenen Messwerte an ein externes Gerät erschwert oder sogar unmöglich sein. Daher ist es bevorzugt, dass die Erfassungseinheit zumindest während des Detektionszeitabschnitts autark betrieben wird und dass aufgenommene Messwerte in einem Speicher der Erfassungseinheit gespeichert werden. Nach dem Detektionszeitabschnitt kann der Speicher ausgelesen werden. Das kann unmittelbar nach Ende des Detektionszeitabschnitts oder noch danach sein. Der Speicher kann insbesondere auch in einem späteren Zeitabschnitt ausgelesen werden, der nicht unmittelbar auf den Detektionszeitabschnitt folgt.
  • Das Auslesen des Speichers erfolgt vorzugsweise zusammen mit Schritt a) des auf den Detektionszeitabschnitt folgenden Zeitabschnitts.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist mindestens einer der Zeitabschnitte ein Betriebszeitabschnitt, in dem ein Betrieb des Produkts überwacht wird, wobei in dem Betriebszeitabschnitt zumindest für eine der folgenden Größen jeweils mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit aufgenommen wird:
    • - eine Beschleunigung,
    • - eine Lichtintensität,
    • - eine Temperatur,
    • - eine magnetische Flussdichte.
  • Während des Betriebszeitabschnitts ist das Produkt vorzugsweise in Betrieb. Das kann bedeuten, dass eine Anlage, in der das Produkt verbaut ist, in Betrieb ist. Auch kann das Produkt im Betrieb selbst eine Aktivität durchführen. So kann der Betrieb des Produkts insbesondere umfassen, dass bewegliche Komponenten des Produkts bewegt werden. Das kann durch einen außerhalb des Produkts vorgesehenen Antrieb oder durch einen Antrieb des Produkts erfolgen. Beispielsweise kann ein Ventil als das Produkt geöffnet und geschlossen werden. Eine derartige Bewegung von beweglichen Komponenten des Produkts kann insbesondere mit einem Beschleunigungssensor erfasst werden. Durch Messung der Beschleunigung kann beispielsweise ermittelt werden, zu welchem Zeitpunkt ein Ventil betätigt wurde. Ferner kann das Produkt im Betrieb Vibrationen ausgesetzt sein. Diese können von dem Produkt selbst ausgehen oder von einer externen Quelle auf das Produkt übertragen werden. Durch Messung von Vibrationen mit einem Beschleunigungssensor können insbesondere Kenntnisse über Verschleiß und/oder Schäden an dem Produkt erlangt werden.
  • Auch kann sich eine Lichtintensität während des Betriebs des Produkts ändern. Durch Messung der Lichtintensität kann insbesondere bei einem lichtempfindlichen Produkt ermittelt werden, ob dieses im Betrieb Schaden nimmt bzw. ob ein Schaden droht. Auch kann Licht beim Betrieb des Produkts von diesem ausgesendet werden. Beispielsweise kann so mit der Erfassungseinheit erfasst werden, ob, wann und mit welcher Stärke eine Lichtquelle des Produkts Licht aussendet.
  • Aus einer Temperatur, der das Produkt während des Betriebs ausgesetzt ist, kann auf eine Funktionsweise des Produkts geschlossen werden. Ist das Produkt beispielsweise ein Motor, kann eine hohe gemessene Temperatur darauf hindeuten, dass der Motor eingeschaltet ist. Eine zu hohe Temperatur kann auf das Vorliegen einer Störung in dem Produkt und/oder in dessen Umgebung hindeuten.
  • Über die magnetische Flussdichte kann beispielsweise ein elektromagnetischer Impuls erkannt werden. Ein solcher kann beispielswiese während des Betriebs von dem Produkt ausgesendet und/oder von diesem empfangen werden. Auch kann ein elektromagnetischer Impuls von einer externen Quelle zu einer Beschädigung des Produkts führen.
  • Das Produkt kann insbesondere in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Jedem Betriebsmodus ist vorzugsweise ein jeweiliger Betriebszeitabschnitt zugeordnet. In jedem Betriebszeitabschnitt werden vorzugsweise jeweils bestimmte der genannten Größen auf eine jeweils vorgegebene Art gemessen. Beispielsweise kann in einem ersten Betriebszeitabschnitt eine Beschleunigung in ersten Zeitabständen periodisch gemessen werden, während in einem zweiten Betriebszeitabschnitt eine Temperatur in zweiten Zeitabständen periodisch gemessen wird, wobei die ersten Zeitabstände und die zweiten Zeitabständen voneinander verschieden sind.
  • Das beschriebene Verfahren kann eine Vielzahl von Zeitabschnitten umfassen. Dabei kann jeder der Zeitabschnitte ein Transportzeitabschnitt, ein Detektionszeitabschnitt, ein Betriebszeitabschnitt oder ein Zeitabschnitt einer anderen Art sein. Dass es auch einen Zeitabschnitt anderer Art geben kann, bedeutet, dass die Aufzählung von Transportzeitabschnitt, Detektionszeitabschnitt und Betriebszeitabschnitt nicht abschließend ist. Es kann insbesondere mehrere gleichartige Zeitabschnitte geben und dies auch unmittelbar nacheinander. So kann beispielsweise auf einen ersten Transportzeitabschnitt ein zweiter Transportzeitabschnitt folgen. Weil es sich dabei in beiden Fällen um einen Transportzeitabschnitt handelt, sollen diese Zeitabschnitte hier als gleichartig betrachtet werden. Der erste Transportzeitabschnitt und der zweite Transportzeitabschnitt sind aber voneinander verschieden, beispielswiese insoweit, als dass in den beiden Transportzeitabschnitten für verschiedene Größen und/oder zu verschiedenen Zeitpunkten des jeweiligen Transportzeitabschnitts Messwerte aufgenommen werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden während des Betriebszeitabschnitts aufgenommene Messwerte mit der Erfassungseinheit an ein Datennetzwerk übermittelt.
  • Insbesondere während eines Betriebs des Produkts kann eine Übermittlung der Messwerte von der Erfassungseinheit an ein externes Gerät möglich sein. Das kann insbesondere daran liegen, dass das Produkt in einem Betriebszeitabschnitt (insbesondere im Gegensatz zu einem Transportzeitabschnitt) am gleichen Ort verbleibt. Somit können besonders leicht Vorkehrungen getroffen werden, die Messwerte dauerhaft oder zumindest in vorbestimmten zeitlichen Abständen von der Erfassungseinheit zu empfangen. In der vorliegenden Ausführungsform wird dazu ein Datennetzwerk genutzt, an das die mit der Erfassungseinheit aufgenommenen Messwerte übermittelt werden. Das Datennetzwerk kann insbesondere eine Funkschnittstelle für eine berührungslose Kommunikation mit der Erfassungseinheit und/oder eine Schnittstelle für eine Kabelverbindung zu der Erfassungseinheit aufweisen. Die Messwerte können von dem Datennetzwerk empfangen und weiterverarbeitet werden. Vorzugsweise werden die Messwerte unmittelbar nach Aufnahme von der Erfassungseinheit an das Datennetzwerk übermittelt. Es ist aber auch möglich, dass die Messwerte zunächst in der Erfassungseinheit zwischengespeichert und analysiert werden und anschließend an das Datennetzwerk übermittelt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Messwerte zu diskreten Übermittlungszeitpunkten an das Datennetzwerk übermittelt werden. Durch ein derartiges diskontinuierliches Übermitteln kann Energie der Erfassungseinheit gespart werden.
  • Die Übermittlung der Messwerte an das Datennetzwerk kann insbesondere unmittelbar mittels eines Kommunikationsmoduls der Erfassungseinheit erfolgen. Dabei werden Daten von dem Kommunikationsmodul beispielsweise über Funk, Bluetooth®, WLAN, Infrarot und/oder Mobilfunk an das Datennetzwerk bzw. an einen daran angebundenen Empfänger übermittelt. Es ist aber auch möglich, dass die Messwerte mittelbar, beispielswiese über ein Smartphone oder Tablet an das Datennetzwerk übermittelt werden. So können beispielswiese Daten von der Erfassungseinheit über das Kommunikationsmodul der Erfassungseinheit an das Smartphone oder Tablet und von diesem an das Datennetzwerk bzw. an einen daran angebundenen Empfänger übermittelt werden.
  • Alternativ zu der vorliegenden Ausführungsform ist es auch möglich, dass während des Betriebszeitabschnitts gemäß Schritt b) aufgenommene Messwerte in der Erfassungseinheit gespeichert und nach dem Betriebszeitabschnitt aus der Erfassungseinheit ausgelesen werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Schritt a) jeweils dadurch eingeleitet, dass die Erfassungseinheit über berührungslose Kommunikation einen Konfigurationsbefehl von einem Konfigurationsgerät empfängt.
  • Die Erfassungseinheit kann insbesondere für mehrere Anwendungsfälle konfiguriert werden und je nach vorliegender Anforderung beispielsweise mittels „Firmware over the air“ eingestellt werden. So kann beispielsweise ein Benutzer mit dem Konfigurationsgerät die Erfassungseinheit umkonfigurieren. Das Konfigurationsgerät kann insbesondere ein mobiles Gerät wie beispielsweise ein Smartphone oder Tablet sein oder ein fest installiertes Gateway. Insbesondere kann der Benutzer über das Konfigurationsgerät die Konfiguration der Erfassungseinheit festlegen und damit insbesondere auch festlegen, wann ein Zeitabschnitt beginnt und der vorherige Zeitabschnitt damit endet.
  • Der Konfigurationsbefehl kann insbesondere über Nahfeldkommunikation von dem Konfigurationsgerät auf die Erfassungseinheit übermittelt werden. Mit dem Konfigurationsbefehl kann insbesondere eine Software auf die Erfassungseinheit überspielt werden, die auf einem Mikroprozessor der Erfassungseinheit installiert wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Produkt eine Betriebskomponente einer Arbeitsmaschine.
  • Das beschriebene Verfahren ist insbesondere zur Überwachung von industriellen Produktionsanlagen bestimmt und eingerichtet. Bei der Anlage kann es sich insbesondere um eine Maschine handeln, mit der Produkte teilweise oder vollständig automatisiert hergestellt werden. Auch kann es sich bei der Anlage um eine Arbeitsmaschine wie einen Bagger oder einen Kran handeln.
  • Als ein weiterer Aspekt wird eine Erfassungseinheit vorgestellt, die zur Verwendung in dem beschrieben Verfahren bestimmt und eingerichtet ist und die zumindest einen Sensor, einen Mikroprozessor, einen Speicher und ein Kommunikationsmodul umfasst.
  • Die für das Verfahren beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf die Erfassungseinheit anwendbar und übertragbar, und umgekehrt.
  • Als ein weiterer Aspekt wird ein Konfigurationsgerät vorgestellt, das zur Verwendung in dem beschriebenen Verfahren bestimmt und eingerichtet ist.
  • Die für das Verfahren und die Erfassungseinheit beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das Konfigurationsgerät anwendbar und übertragbar.
  • Als ein weiterer Aspekt wird ein Datennetzwerk vorgestellt, das zur Verwendung in dem beschriebenen Verfahren bestimmt und eingerichtet ist.
  • Die für das Verfahren und die Erfassungseinheit beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das Datennetzwerk anwendbar und übertragbar.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren veranschaulichten technischen Merkmale auch mit Merkmalen anderer Figuren und/oder der Beschreibung kombiniert werden können, ohne dass es der Übernahme anderer technischer Merkmale einer Figur bedarf. Soweit eine technische Notwendigkeit besteht, Ausprägungen eines technischen Merkmals mit denen eines anderen zu kombinieren, wird hierauf explizit Bezug genommen bzw. hingewiesen, so dass andernfalls eine freie Kombinierbarkeit dieser Merkmale gegeben ist.
  • Es zeigen schematisch:
    • 1: eine Darstellung eines Produkts mit einer Erfassungseinheit, einem Konfigurationsgerät und einem Datennetzwerk,
    • 2: eine Darstellung einer Arbeitsmaschine, an der mehrere der in 1 gezeigten Produkte vorgesehen sind, und
    • 3: eine Darstellung eines Verfahrens zum Ermitteln eines Zustandes des Produkts aus 1.
  • 1 zeigt ein Produkt 2, an das eine Erfassungseinheit 1 zum Erfassen eines Zustandes des Produkts 2 angebracht ist. Die Erfassungseinheit 1 umfasst einen Sensor 6, einen Mikroprozessor 7, einen Speicher 8 und ein Kommunikationsmodul 5. Weiterhin kann die Erfassungseinheit 1 eine (nicht dargestellte) Batterie umfassen. Über das Kommunikationsmodul 5 ist die Erfassungseinheit 1 mit einem Konfigurationsgerät 4 verbunden. Diese Kommunikation kann insbesondere als eine Nahfeldkommunikation oder Funk, Bluetooth®, WLAN, Infrarot über ausgebildet sein. Das Konfigurationsgerät 4 ist mit einem Datennetzwerk 3 verbunden. Das kann insbesondere über Funk, WLAN, LAN und/oder Mobilfunk realisiert sein.
  • 2 zeigt eine Arbeitsmaschine 9. An einem Motor 10, an zwei Hydraulikeinheiten 11 und an einem Kettenantrieb 12 ist jeweils eine Erfassungseinheit 1 gemäß der Ausführungsform aus 1 vorgesehen. Bei dem Motor 10, den zwei Hydraulikeinheiten 11 und dem Kettenantrieb 12 handelt es sich um Produkte 2 wie in 1. Mit den Erfassungseinheiten 1 können Messwerte aufgenommen und an einen Empfänger 13 übermittelt werden. Der Empfänger 13 kann insbesondere an das Datennetzwerk 3 aus 1 angebunden sein. So können beispielsweise eine Temperatur des Motors 10 und Vibrationen des Kettenantriebs 12 und der Hydraulikeinheiten 11 gemessen werden.
  • 3 zeigt ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes des Produkts 2 aus 1 in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten mit der dem Produkt 2 zugeordneten Erfassungseinheit 1. Beispielhaft sind in 3 ein erster Zeitabschnitt 14 und ein zweiter Zeitabschnitt 15 eingezeichnet. Durch Punkte ist angedeutet, dass vor dem ersten Zeitabschnitt 14 und nach dem zweiten Zeitabschnitt 15 weitere Zeitabschnitte vorgesehen sein können. Das Verfahren umfasst für jeden der Zeitabschnitte 14, 15 (und für alle weiteren, nicht eingezeichneten Zeitabschnitte) jeweils zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
    1. a) Einstellen einer Konfiguration der Erfassungseinheit 1 zu Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts 14, 15, wobei die Konfiguration von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden ist, und
    2. b) Erfassen von mindestens einem Messwert mit der Erfassungseinheit 1 in dem jeweiligen Zeitabschnitt 14, 15 anhand der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration.
  • Je nach Zeitabschnitt 14, 15 bzw. je nach Konfiguration werden für eine Beschleunigung, eine Lichtintensität, eine Temperatur und/oder eine magnetische Flussdichte Messwerte aufgenommen. Die Messwerte werden in dem Speicher 5 der Erfassungseinheit 1 gespeichert und anschließend aus der Erfassungseinheit 1 ausgelesen und/oder an das Datennetzwerk 3 übermittelt.
  • Zwischen den Zeitabschnitten 14, 15 wird die Erfassungseinheit 1 umkonfiguriert.
  • Nach Montage der Erfassungseinheit 1 an dem Produkt 2 kann beispielsweise eine Transportüberwachung erfolgen. Die Sensoren 6 der Erfassungseinheit 1 sind dabei so konfiguriert, dass bei extremen Werten ein Ereignis ausgelöst wird und die Daten im Speicher 5 der Erfassungseinheit 1 gespeichert werden. Nachdem das Produkt 2 dann beim Kunden angekommen ist, wird die Konfiguration der Erfassungseinheit 1 mittels „Firmware over the air“ so verändert, dass es die relevanten Daten während des Betriebs des Produkts 2 aufzeichnet. Weitere dieser verschiedenen Konfigurationen sind während des Produktlebenszyklus des Produkts 2 programmierbar und können jederzeit aufgespielt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erfassungseinheit
    2
    Produkt
    3
    Datennetzwerk
    4
    Konfigurationsgerät
    5
    Nahfeldkommunikationsmodul
    6
    Sensor
    7
    Mikroprozessor
    8
    Speicher
    9
    Arbeitsmaschine
    10
    Motor
    11
    Hydraulikeinheit
    12
    Kettenantrieb
    13
    Empfänger

Claims (12)

  1. Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Produkts (2) in einer Mehrzahl von Zeitabschnitten (14, 15) mit einer dem Produkt zugeordneten Erfassungseinheit (1), wobei das Verfahren für jeden der Zeitabschnitte (14, 15) jeweils zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Einstellen einer Konfiguration der Erfassungseinheit (1) zu Beginn des jeweiligen Zeitabschnitts (14, 15), wobei die Konfiguration von einer zuvor vorliegenden Konfiguration verschieden ist, und b) Erfassen von mindestens einem Messwert mit der Erfassungseinheit (1) in dem jeweiligen Zeitabschnitt (14, 15) anhand der gemäß Schritt a) eingestellten Konfiguration.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Zeitabschnitte (14, 15) ein Transportzeitabschnitt ist, in dem ein Transport des Produkts (2) überwacht wird, wobei in Schritt b) des Transportzeitabschnitts zumindest für eine der folgenden Größen jeweils mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit (1) aufgenommen wird: - eine Beschleunigung, - eine Temperatur.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei während des Transportzeitabschnitts gemäß Schritt b) aufgenommene Messwerte in der Erfassungseinheit (1) gespeichert und nach dem Transportzeitabschnitt aus der Erfassungseinheit (1) ausgelesen werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Zeitabschnitte (14, 15) ein Detektionszeitabschnitt ist, in dem mindestens ein vorbestimmtes Ereignis erfassbar ist, wobei in dem Detektionszeitabschnitt zumindest für folgenden Größe mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit (1) aufgenommen wird: - eine Lichtintensität.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des Detektionszeitabschnitts gemäß Schritt b) aufgenommene Messwerte in der Erfassungseinheit (1) gespeichert und nach dem Detektionszeitabschnitt aus der Erfassungseinheit (1) ausgelesen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Zeitabschnitte (14, 15) ein Betriebszeitabschnitt ist, in dem ein Betrieb des Produkts (2) überwacht wird, wobei in dem Betriebszeitabschnitt zumindest für eine der folgenden Größen jeweils mindestens ein Messwert mit der Erfassungseinheit (1) aufgenommen wird: - eine Beschleunigung, - eine Lichtintensität, - eine Temperatur, - eine magnetische Flussdichte.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei während des Betriebszeitabschnitts aufgenommene Messwerte mit der Erfassungseinheit (1) an ein Datennetzwerk (3) übermittelt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt a) jeweils dadurch eingeleitet wird, dass die Erfassungseinheit (1) über berührungslose Kommunikation einen Konfigurationsbefehl von einem Konfigurationsgerät (4) empfängt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Produkt (2) eine Betriebskomponente einer Arbeitsmaschine (9) ist.
  10. Erfassungseinheit (1), die zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt und eingerichtet ist, umfassend zumindest einen Sensor (6), einen Mikroprozessor (7), einen Speicher (8) und ein Kommunikationsmodul (5).
  11. Konfigurationsgerät (4), das zur Verwendung in einem Verfahren gemäß Anspruch 8 bestimmt und eingerichtet ist.
  12. Datennetzwerk (3), das zur Verwendung in einem Verfahren gemäß Anspruch 7 bestimmt und eingerichtet ist.
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