DE102020002062A1

DE102020002062A1 - Überwachungsvorrichtung, -system und -verfahren

Info

Publication number: DE102020002062A1
Application number: DE102020002062.3A
Authority: DE
Inventors: Tohru Nishi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-10-29
Also published as: US20200306912A1; CN111796554A; JP6959287B2; CN111796554B; JP2020170245A

Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung (18) enthält: eine Verteilungserzeugungseinheit (20), die eingerichtet ist zum Erzeugen einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt eine Häufigkeitsverteilung von Ausführungszeiten eines Programms; eine Speichereinheit (22), die eingerichtet ist zum Abspeichern von zumindest einer Art von Regelwidrigkeitsinformationen, welche eine Ausführungszeitenverteilung bezüglich einer Regelwidrigkeit angibt; eine Recheneinheit (26), die eingerichtet ist zum Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit auf Basis von Informationen, welche die Ausführungszeitenverteilung gemäß Erzeugung durch die Verteilungserzeugungseinheit (20) angeben, und der Regelwidrigkeitsinformation, die in der Speichereinheit (22) abgespeichert ist; und eine Schwellenwerteinstelleinheit (32), die eingerichtet ist zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes für die Regelwidrigkeitsinformation; und eine Bestimmungseinheit (28), die eingerichtet ist, festzustellen, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung, ein Überwachungssystem und ein Überwachungsverfahren zum Überwachen der Prozesszeit zumindest eines Programmes, welches wiederholt in einem Bearbeitungszyklus einer Bearbeitungsmaschine ausgeführt wird.
Zum Stand der Technik
Bekannt sind Anordnungen, bei denen eine Bearbeitungsmaschine Informationen überwacht, die von der Bearbeitungsmaschine gewonnen werden, um ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit zu erkennen. Die offengelegte japanische Patentanmeldung 2016-215311 beschreibt eine Technik, bei der die Zeit gemessen wird für das Anhalten der Spindel von dem Zeitpunkt des Beginns des Auslaufens des Spindelmotors bis zum Stopp und bei der die Zeit in einer Speichereinheit abgespeichert wird, wobei mehrere Datensätze bezüglich der Anhaltezeit der Spindel, die in der Speichereinheit abgespeichert sind, verglichen werden, um daraus auf Basis des Vergleichs abzuleiten, ob bezüglich der Spindel oder des Spindelmotors eine Unregelmäßigkeit vorliegt oder nicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Da aber bei der Technik gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung 2016-215311 das Vorliegen bzw. die Abwesenheit einer Unregelmäßigkeit abgeschätzt wird auf Basis der Anhaltezeit der Spindel vom Beginn des Auslaufens des Spindelmotors bis zum Stopp, ist es damit unmöglich, andere Unregelmäßigkeiten als durch die Spindel oder den Spindelmotor verursachte Unregelmäßigkeiten zu erkennen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer Überwachungsvorrichtung, eines Überwachungssystems und eines Überwachungsverfahrens, welche in der Lage sind, umfassend Unregelmäßigkeiten bei einer Bearbeitungsmaschine aufzufinden.
Eine erste Variante der vorliegenden Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Prozesszeit zumindest einer Art von Programm, das wiederholt ausgeführt wird in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine, wobei die Überwachungsvorrichtung enthält: eine Verteilungserzeugungseinheit, die eingerichtet ist zum Erzeugen einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt einer Häufigkeitsverteilung einer Ausführungszeit des Programms; eine Speichereinheit, die eingerichtet ist zum Speichern von zumindest einer Art von Unregelmäßigkeitsinformation, welche eine Unregelmäßigkeit bezüglich einer Ausführungszeitenverteilung anzeigt; eine Berechnungseinheit, die eingerichtet ist zum Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit der Unregelmäßigkeit auf Basis von Informationen bezüglich der Ausführungszeitenverteilung gemäß Erzeugung durch die Verteilungserzeugungseinheit und der Unregelmäßigkeitsinformationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind; eine Schwellenwerteinstelleinheit, die eingerichtet ist zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes bezüglich der Unregelmäßigkeitsinformationen; und eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist zum Feststellen des Vorliegens eines Anzeichens einer Unregelmäßigkeit, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Eine zweite Variante der vorliegenden Erfindung betrifft ein Überwachungssystem, welches enthält: die obige Überwachungsvorrichtung; mehrere Bearbeitungsmaschinen; mehrere Steuereinrichtungen, die eingerichtet sind zum Steuern jeweiliger Bearbeitungsmaschinen; und einen Verwaltungsserver, der eingerichtet ist zum Verwalten der mehreren Steuervorrichtungen.
Eine dritte Variante der vorliegenden Erfindung betrifft ein Überwachungsverfahren zum Überwachen der Prozesszeit von zumindest einer Art Programm, welches in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine wiederholt ausgeführt wird, wobei das Verfahren enthält: einen Verteilungserzeugungsschritt der Erzeugung einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt einer Häufigkeitsverteilung von Ausführungszeiten des Programmes; einen Rechenschritt zum Berechnen der Auftrittswahrscheinlichkeit einer Unregelmäßigkeit auf Basis von Informationen, welche die im Verteilungserzeugungsschritt erzeugte Ausführungszeitenverteilung, angeben, und auf Basis von zumindest einer Art von Unregelmäßigkeitsinformation, welche bezeichnend sind für eine Ausführungszeitenverteilung bezüglich einer Unregelmäßigkeit gemäß Speicherung in einer Speichereinheit; einen Schwellenwerteinstellschritt der Einstellung eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes bezüglich der Unregelmäßigkeitsinformationen; und einen Bestimmungsschritt zum Feststellen, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Gemäß der Erfindung wird unabhängig von der Art der Unregelmäßigkeit ein Anzeichen für eine Unregelmäßigkeit erkennbar auf Basis der Tendenz einer Häufigkeit bezüglich der Ausführungszeit eines mehrfach wiederholt in einem Bearbeitungszyklus ausgeführten Programmes. Im Ergebnis ist es möglich, umfassend Unregelmäßigkeiten bei einer Bearbeitungsmaschine zu detektieren.
Obige sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert sind.
Figurenliste

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Überwachungssystems;
2 erläutert schematisch den Aufbau einer Überwachungsvorrichtung;
3 zeigt, wie eine Ausführungszeitenverteilung erzeugt wird;
4 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungszeitenverteilung;
5 zeigt eine normale Ausführungszeitenverteilung und eine Ausführungszeitenverteilung direkt vor dem Feststellen einer Unregelmäßigkeit;
6 zeigt den Aufbau eines Beispiels einer Verteilungserzeugungseinheit;
7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs beim Verteilungserzeugungsprozess;
8 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs bei einem Unregelmäßigkeitsinformationenerzeugungsprozess; und
9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs des Prozesses zum Feststellen eines Unregelmäßigkeitsanzeichens.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Bezug auf die begleitenden Figuren näher beschrieben.
[Ausfü hru ngsbeispiel]
1 zeigt schematisch die Konfiguration eines Überwachungssystems 10. Das Überwachungssystem 10 enthält mehrere Bearbeitungsmaschinen 12, mehrere Steuervorrichtungen 14, die jeweils eine ihr zugeordnete Bearbeitungsmaschine 12 steuern, einen Verwaltungsserver (Managementserver) 16, welcher die mehreren Steuervorrichtungen 14 verwaltet, und eine Überwachungsvorrichtung 18 in dem Verwaltungsserver 16. Die mehreren Steuervorrichtungen 14 und der Verwaltungsserver 16 sind über Netzwerke verbunden.
Die mehreren Bearbeitungsmaschinen 12 bearbeiten jeweils ein Werkstück. Zumindest eine der mehreren Bearbeitungsmaschinen 12 kann im Typ verschieden sein von den anderen Bearbeitungsmaschinen 12. Beispiele für die Typen der Bearbeitungsmaschinen 12 sind Werkzeugmaschinen und Maschinen mit elektrischer Entladung.
Die mehreren Steuervorrichtungen 14 steuern jeweils die zugeordneten Bearbeitungsmaschinen 12 über Bearbeitungszyklen, um so das Werkstück zu bearbeiten. Tritt eine Unregelmäßigkeit (Störung) in einer der Bearbeitungsmaschinen 12 auf, stoppt die zugeordnete Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Bearbeitungsmaschine 12, d.h. die Vorrichtung 14 implementiert einen Not-Stopp bezüglich der Bearbeitungsmaschine 12 und gibt ein Warnsignal bezüglich der Unregelmäßigkeit ab, welches eine eindeutige Identifizierung enthält (nachfolgend als „Alarmnummer“ bezeichnet), entsprechend der Art der auftretenden Unregelmäßigkeit, wobei die Identifizierung an den Verwaltungsserver 16 gegeben wird.
Der Verwaltungsserver 16 tauscht verschiedene Signale mit jeder der mehreren Steuervorrichtungen 14 aus, um die mehreren Steuervorrichtungen 14 zu verwalten. Beispielsweise ermittelt der Verwaltungsserver 16 auf Basis von Signalen von den Steuervorrichtungen 14 den Zustand der durch die jeweilige Steuervorrichtung 14 gesteuerten Bearbeitungsmaschine 12 und passt die Befehlswerte, welche von der Steuervorrichtung 14 an die Bearbeitungsmaschine 12 ausgegeben werden, an das Ermittlungsergebnis an.
Die Überwachungsvorrichtung 18 überwacht die Prozesszeiten der in den Bearbeitungszyklen ausgeführten Programme. In einem Bearbeitungszyklus lässt die Steuervorrichtung 14 die Programme kontinuierlich oder intermittierend ablaufen. Im Allgemeinen lässt die Steuervorrichtung 14 wiederholt unterschiedliche Arten von Programmen in einem Bearbeitungszyklus ablaufen, kann aber auch nur eine Art von Programm ablaufen lassen. Beispiele für solche Programme sind Steuerprogramme für axiale Vorschubmotoren, Steuerprogramme für Drehwellenmotoren, Bewegungssteuerprogramme für zusätzliche Achsen, Programme zum Einschreiben in Speicher, Strömungsratensteuerprogramme für Schneidfluid etc., Temperatursteuerprogramme für Arbeitswannen, Bilderkennungsprogramme für Prozessüberwachung, und Kommunikationsprogramme mit externen Einrichtungen. Das heißt: in einem Bearbeitungszyklus wird zumindest eine Art von Programm wiederholt ausgeführt.
Die Überwachungsvorrichtung 18 überwacht für jede Art von Programm die Prozesszeit des in jedem Bearbeitungszyklus der Steuervorrichtung 14 ausgeführten Programms auf Basis von Signalen, die von jeder der mehreren Steuervorrichtungen 14 gewonnen werden.
Da die Überwachungsvorrichtung 18 die gleichen Inhalte für jede der mehreren Überwachungsvorrichtungen 14 überwacht, wird nachfolgend nur beschrieben, wie die Überwachungsvorrichtung 18 eine der Steuervorrichtungen 14 überwacht. Da weiterhin die Überwachungsvorrichtung 18 die gleichen Inhalte für jedes der verschiedenen Programme überwacht, wird nachfolgend nur beschrieben, wie die Überwachungsvorrichtung 18 eines der Programme überwacht.
2 zeigt schematisch eine Konfiguration der Überwachungsvorrichtung 18. Die Überwachungsvorrichtung 18 hat eine Verteilungserzeugungseinheit 20, eine Speichereinheit 22, eine Speichersteuereinheit 24, eine Recheneinheit 26, eine Bestimmungseinheit 28, eine Mitteilungseinheit 30 und eine Schwellenwerteinstelleinheit 32.
Bei der Speichereinheit 22 handelt es sich um Hardware, während die Verteilungserzeugungseinheit 20, die Speichersteuereinheit 24, die Recheneinheit 26, die Bestimmungseinheit 28, die Mitteilungseinheit 30 und die Schwellenwerteinstelleinheit 32 entweder in Hardware oder in Software realisiert sein können. Sind die Verteilungserzeugungseinheit 20, die Speichersteuereinheit 24, die Recheneinheit 26, die Bestimmungseinheit 28, die Mitteilungseinheit 30 und die Schwellenwerteinstelleinheit 32 in Software realisiert, dann hat die Überwachungsvorrichtung 18 einen Prozessor und in der Speichereinheit 22 ist ein Überwachungsprogramm abgelegt. Der Prozessor arbeitet das Überwachungsprogramm ab, so dass die Überwachungsvorrichtung 18 Funktionen übernimmt als Verteilungserzeugungseinheit 20, Speichersteuereinheit 24, Recheneinheit 26, Bestimmungseinheit 28, Mitteilungseinheit 30 und Schwellenwerteinstelleinheit 32.
Die Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugt eine Häufigkeitsverteilung der Programmausführungszeiten (nachfolgend bezeichnet als Ausführungszeitenverteilung). Wie 3 darstellt, misst für jeden Bearbeitungszyklus die Verteilungserzeugungseinheit 20 die Ausführungszeiten und die Anzahl, gemäß der das Programm kontinuierlich oder intermittierend durch die Steuervorrichtung 14 während des Bearbeitungszyklus wiederholt wird, und erzeugt eine Ausführungszeitenverteilung auf Basis der Messergebnisse.
Jedem Programm ist ein eindeutiger Identifizierer (Programmnummer) zugeordnet entsprechend der Programmart. Deshalb misst die Verteilungserzeugungseinheit 20 die Ausführungszeiten und die Anzahl der Ausführungen für Programme mit demselben Identifizierer (Programmnummer), um so Ausführungszeitenverteilungen zu erzeugen bezüglich der Programme entsprechend dem Identifizierer.
4 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungszeitenverteilung; insbesondere zeigt sie eine Ausführungszeitenverteilung ein Programm betreffend mit dem gleichen Identifizierer (Programmnummer). In 4 ist die Anzahl der ausgeführten Programme pro Ausführungszeit auf der vertikalen Achse normalisiert als ein Verhältnis der Anzahl der Ausführung des Programmes bei der jeweiligen Ausführungszeit zur Gesamtzahl der Ausführungen des Programmes in einem Bearbeitungszyklus, jedoch ist eine solche Normalisierung nicht notwendig. Die Verteilungserzeugungseinheit 20 kann durch die Erzeugung der Ausführungszeitenverteilung die Tendenz der Häufigkeit erfassen, mit der das Programm bei der jeweiligen Ausführungszeit im Bearbeitungszyklus ausgeführt wird, wie in 4 beispielhaft dargestellt ist.
Bei der Erzeugung der Ausführungszeitenverteilung speichert die Ausführungszeitenerzeugungseinheit 20 die erzeugte Ausführungszeitenverteilung in der Speichereinheit 22 und gibt die erzeugte Ausführungszeitenverteilung an die Recheneinheit 26.
Die Speichereinheit 22 speichert verschiedene Arten von Informationen. Beispielsweise kann es sich bei der Speichereinheit 22 um ein Speichermedium, wie eine Festplatte oder einen tragbaren Speicher handeln. Die Speichereinheit 22 speichert im Voraus normale Ausführungszeitenverteilungen. Eine normale Ausführungszeitenverteilung ist eine Häufigkeitsverteilung der Ausführungszeiten eines Programmes während eines Bearbeitungszyklus, wenn die Maschine normal arbeitet. Eine normale Ausführungszeitenverteilung wird im Voraus in der Speichereinheit 22 für jede Art von Programm abgelegt.
Die Speichersteuereinheit 24 bewirkt, dass die Speichereinheit 22 Regelwidrigkeitsinformationen speichert, welche Ausführungszeitenverteilungen anzeigen, die im Falle einer Regelwidrigkeit auftreten (was nachfolgend als „Regelwidrigkeitsausführungszeitenverteilung“ bezeichnet wird). Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Regelwidrigkeitsausführungszeitenverteilung einer Ausführungszeitenverteilung, die durch die Verteilungserzeugungseinheit 20 in dem Bearbeitungszyklus erzeugt wird unmittelbar vor einem Stoppvorgang aufgrund einer Regelwidrigkeit (was hier nachfolgend auch als „Regelwidrigkeitsstopp“ bezeichnet wird) und Informationen bezüglich der Regelwidrigkeitsausführungszeitenverteilung werden bestimmt gemäß der Verteilungsdifferenz zwischen der mit der Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugten Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung.
Empfängt die Speichersteuereinheit 24 ein Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14, liest die Speichersteuereinheit 24 aus der Speichereinheit 22 die normale Ausführungszeitenverteilung und die Ausführungszeitenverteilung, die durch die Ausführungszeitenerzeugungseinheit 20 erzeugt wird im vorangegangenen Bearbeitungszyklus, d.h. in dem Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem laufenden Bearbeitungszyklus, in dem das Regelwidrigkeitswarnsignal empfangen wurde. Die Speichersteuereinheit 24 berechnet die Verteilungsdifferenz zwischen der ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung. Bei diesem Ausführungsbeispiel berechnet die Speichersteuereinheit 24 als die Verteilungsdifferenz eine Differenz (Mittelwertdifferenz) zwischen dem Mittelwert der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und dem Mittelwert der normalen Ausführungszeitenverteilung.
Insbesondere kann die Speichersteuereinheit 24 die Mittelwertdifferenz mit der nachfolgenden Gleichung berechnen: $Δ Average (P_{N}, P_{A}) = \sum_{t = 0}^{\infty} t {P_{A} (t) - P_{N} (t)}$
Darin bedeutet „Average“ Mittelwert, die Ausführungszeit des Programmes ist t, das Verhältnis der Anzahl der Programmausführungen pro Ausführungszeiteinheit im Normalzustand ist P_N(t), das Verhältnis der Anzahl der Programmausführungen pro Ausführungszeiteinheit im Regetwidrigkeitszustand ist P_a (t) und die Mittelwertdifferenz ist ΔAverage (P_NP_A).
Nach Berechnung der Verteilungsdifferenz (Mittelwertdifferenz) speichert die Speichersteuereinheit 24 in der Speichereinheit 24 die berechnete Verteilungsdifferenz als Regelwidrigkeitsinformation in Verknüpfung mit einer Alarmnummer, die in dem Regelwidrigkeitswarnsignal, wie es von der Steuervorrichtung 14 empfangen wurde, enthalten ist.
5 zeigt beispielhaft eine normale Ausführungszeitenverteilung und eine Ausführungszeitenverteilung unmittelbar vor dem Feststellen einer Regelwidrigkeit. Die Ausführungszeitenverteilung unmittelbar vor dem Feststellen der Regelwidrigkeit ist verschieden von der normalen Ausführungszeitenverteilung. Beim Beispiel gemäß 5 ist die Ausführungszeitenverteilung unmittelbar vor dem Auftreten der Regelwidrigkeit zur rechten Seite in der Figur in Bezug auf die normale Ausführungszeitenverteilung verschoben. Eine Ursache hierfür kann beispielsweise sein, dass die Ausführungszeit des Programmes sich ändert wegen einer Abnutzung des Werkzeuges der Bearbeitungsmaschine 12. Weiterhin tritt beim Beispiel gemäß 5 eine örtliche Spitze, die nicht in der normalen Ausführungszeitenverteilung gegeben ist, in der Ausführungszeitenverteilung unmittelbar vor dem Feststellen der Regelwidrigkeit auf. Ein Grund hierfür kann darin liegen, dass beispielsweise ein neuer Prozess entsprechend einer bedingten Aufspaltung des Programms aufgetreten ist.
Das bedeutet: die Verteilungsdifferenz entspricht einem Änderungsbetrag der Ausführungszeitenverteilung, wie sie durch die Ausführungszeitenerzeugungseinheit 20 unmittelbar vor dem Stoppen der Bearbeitungsmaschine 12 wegen der Regelwidrigkeit erzeugt ist, in Bezug auf die normale Ausführungszeitenverteilung und somit gibt diese Ausführungszeitendifferenz auch ein charakteristisches Merkmal bezüglich der Regelwidrigkeit. Die Speichersteuereinheit 24 speichert in der Speichereinheit 22 die Regelwidrigkeitsinformation in Form der oben beschriebenen Verteilungsdifferenz, so dass es möglich ist, ein Charakteristikum zu erfassen, welches auftritt, wenn eine Regelwidrigkeit auftritt und dies erfolgt jedes Mal dann, wenn die Bearbeitungsmaschine 12 tatsächlich einen Regelwidrigkeitsstopp ausführt.
Die Recheneinheit 26 berechnet die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Regelwidrigkeit auf Basis der durch die Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugten Informationen über die Ausführungszeitenverteilungen und auf Basis der in der Speichereinheit 22 gespeicherten Regelwidrigkeitsinformationen. Die Recheneinheit 26 berechnet die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Regelwidrigkeit jedes Mal bei Empfang der Ausführungszeitenverteilung, die von der Verteilungserzeugungseinheit 20 ausgegeben wird.
Das heißt: bei Erhalt der von der Verteilungserzeugungseinheit 20 ausgegebenen Ausführungszeitenverteilung liest die Recheneinheit 26 aus der Speichereinheit 22 die normale Ausführungszeitenverteilung und berechnet die Verteilungsdifferenz zwischen der ausgelesenen normalen Ausführungszeitenverteilung und der Ausführungszeitenverteilung, wie sie von der Verteilungserzeugungseinheit 20 erhalten ist.
Die Recheneinheit 26 liest bei Erhalt der Ausführungszeitenverteilungen von der Verteilungserzeugungseinheit 20 alle Datensätze bezüglich der Unregelmäßigkeitsinformationen (Verteilungsdifferenzen), wie sie in der Speichereinheit 22 abgespeichert sind. Wird nur ein einziger Datensatz bezüglich Unregelmäßigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 22 ausgelesen, berechnet die Recheneinheit 26 eine Differenz bezüglich des einzigen Datensatzes aus Unregelmäßigkeitsinformationen (Verteilungsdifferenz) und die Verteilungsdifferenz zwischen der von der Verteilungserzeugungseinheit 20 gewonnenen Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung. Nach Berechnung der Differenz multipliziert die Recheneinheit 26 die ermittelte Differenz mit einem vorgegebenen Koeffizienten (Wichtungswert) und gibt das Multiplikationsergebnis in eine Rampenfunktion zum Berechnen eines Wertes, welcher festgelegt wird als die Auftrittswahrscheinlichkeit der Unregelmäßigkeit bezüglich des einzigen Datensatzes von Unregelmäßigkeitsinformationen.
Werden hingegen mehrere Datensätze bezüglich Unregelmäßigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 22 ausgelesen, berechnet die Recheneinheit 26 die Differenzen für die jeweiligen Datensätze als Unregelmäßigkeitsinformationen. Nach Berechnung dieser Differenzen multipliziert die Recheneinheit 26 jede der berechneten Differenzen mit einem vorgegebenen Koeffizienten (Wichtungswert), addiert sie und gibt dann das Additionsergebnis in eine Rampenfunktion zum Berechnen eines Wertes, welcher festgelegt wird als die Auftrittswahrscheinlichkeit der Unregelmäßigkeit bezüglich jeder der mehreren Arten von Unregelmäßigkeitsinformationen.
Insbesondere kann die Recheneinheit 26 die Unregelmäßigkeitsauftrittswahrscheinlichkeit bezüglich zumindest einer Art von Unregelmäßigkeitsinformation unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnen: ${ALARM}_{j} = R a m p (1 - \sum_{n - 1}^{N} A_{(j, n)} \cdot | Δ D i s t a n c e_{(j, n)} |),$
wobei j die Alarmnummer, N die Anzahl der Datensätze bezüglich Unregelmäßigkeitsinformationen (Verteilungsdifferenzen) gemäß Speicherung in der Speichereinheit 22 in Verknüpfung mit der Alarmnummer sind und wobei n die jeweilige Unregelmäßigkeitsinformation (Verteilungsdifferenz) anzeigt, A (j, n) der oben genannte Wichtungswert, ΔDistance (j, n) die vorstehend erwähnte Differenz und Alarm j die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Unregelmäßigkeit sind.
Bei Berechnung der Unregelmäßigkeitsauftrittswahrscheinlichkeit bezüglich zumindest einer Art von Unregelmäßigkeitsinformation gibt die Recheneinheit 26 die berechnete Auftrittswahrscheinlichkeit an die Bestimmungseinheit 28.
Die Bestimmungseinheit 28 ermittelt, ob ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt auf Basis der mit der Recheneinheit 26 berechneten Auftrittswahrscheinlichkeit. Mit der Gewinnung der Auftrittswahrscheinlichkeit bezüglich der Unregelmäßigkeitsinformation, die von der Recheneinheit 26 ausgegeben wird, vergleicht die Bestimmungseinheit 28 die Auftrittswahrscheinlichkeit mit einem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, welcher von der Schwellenwerteinstelleinheit 32 bezüglich der Unregelmäßigkeitsinformation eingestellt ist.
Zeigt das Vergleichsergebnis, dass die gewonnene Auftrittswahrscheinlichkeit kleiner ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, dann stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass kein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt. Wenn andererseits das Vergleichsergebnis zeigt, dass die gewonnene Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt. Insbesondere stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt bezüglich der Alarmnummer, die mit der Unregelmäßigkeitsinformation verknüpft ist, für welche festgestellt wurde, dass die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Berechnet die Recheneinheit 26 mehrere Auftrittswahrscheinlichkeiten für mehrere Arten von Unregelmäßigkeitsinformationen, vergleicht die Bestimmungseinheit 28 die Auftrittswahrscheinlichkeit für jede der mehreren Arten von Unregelmäßigkeitsinformationen mit einem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, der für die entsprechende Art von Unregelmäßigkeitsinformation eingestellt ist.
Die Bestimmungseinheit 28 stellt fest, dass kein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt, wenn das Vergleichsergebnis zeigt, dass alle Auftrittswahrscheinlichkeiten kleiner sind als der jeweils verknüpfte Wahrscheinlichkeitsschwellenwert. Ist hingegen eine der Auftrittswahrscheinlichkeiten gleich oder größer als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt bezüglich der Alarmnummer, die mit der Unregelmäßigkeitsinformation verknüpft ist, wobei die Unregelmäßigkeitsinformation der Auftrittswahrscheinlichkeit entspricht, die gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit vorliegt, gibt die Bestimmungseinheit 28 das Feststellungsergebnis an die Mitteilungseinheit 30 und die Schwellenwerteinstelleinheit 32. Die Bestimmungseinheit 28 erzeugt insbesondere ein Signal über das Feststellungsergebnis, das angibt, dass ein Anzeichen einer Unregelmäßigkeit der bestimmten Alarmnummer vorliegt, und gibt das erzeugte Signal über das Feststellungsergebnis an die Mitteilungseinheit 30 und die Schwellenwerteinstelleinheit 32.
Die Mitteilungseinheit 30 gibt eine Mitteilung aus, dass die Möglichkeit besteht, dass die Bearbeitungsmaschine 12 anormal gestoppt wird aufgrund der mit der Bestimmungseinheit 28 ermittelten Unregelmäßigkeit. Bei Erhalt des Signals über das Ermittlungsergebnis gemäß Ausgabe durch die Bestimmungseinheit 28 unterrichtet die Mitteilungseinheit 30 die Bedienungsperson oder einen Nutzer über beispielsweise die Alarmnummer zusammen mit einem Warnhinweis, welcher anzeigt, dass die Möglichkeit eines Unregelmäßigkeitsstopps besteht entsprechend dem Signal über das Ermittlungsergebnis.
Die Mitteilungseinheit 30 kann die Bedienungsperson darauf aufmerksam machen, dass sie mit einem Unregelmäßigkeitsstopp der Bearbeitungsmaschine 12 rechnen sollte, eben durch Mitteilung an die Bedienungsperson über die Möglichkeit des Auftretens eines Unregelmäßigkeitsstopps. Weiterhin kann die Mitteilungseinheit 30 die Bedienungsperson über die Alarmnummer informieren, so dass die Bedienungsperson weiß, welche Art von Unregelmäßigkeit den Unregelmäßigkeitsstopp verursachen kann.
Hat die Überwachungsvorrichtung 18 zumindest eine Anzeigeeinheit, einen Lautsprecher und/oder eine lichtemittierende Einheit, kann die Mitteilungseinheit 30 die Bedienungsperson über die Möglichkeit eines anormalen Stopps der Bearbeitungsmaschine 12 aufgrund einer mit der Bestimmungseinheit 28 ermittelten Unregelmäßigkeit informieren durch Einsatz von zumindest der Anzeigeeinheit, des Lautsprechers und/oder der lichtemittierenden Einheit. Ist eine externe Einrichtung, wie beispielsweise eine Anzeigeeinheit, ein Lautsprecher oder eine lichtemittierende Einheit an die Überwachungsvorrichtung 18 angeschlossen, kann die Mitteilungseinheit 30 die Bedienungsperson über die Möglichkeit eines anormalen Anhaltens der Bearbeitungsmaschine 12 aufgrund einer durch die Bestimmungseinheit 28 ermittelten Unregelmäßigkeit unterrichten durch Übertragung eines entsprechenden Signals an die externe Einrichtung.
Die Schwellenwerteinstelleinheit 32 setzt einen Wahrscheinlichkeitsschwellenwert fest bezüglich der Regelwidrigkeitsinformationen. Beim Gewinnen des von der Bestimmungseinheit 28 ausgegebenen Signals bezüglich des Bestimmungsergebnisses identifiziert die Schwellenwerteinstelleinheit 32 die Alarmnummer, für welche festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit besteht entsprechend dem Bestimmungsergebnis, und stellt den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert für die Regelwidrigkeitsinformation bezüglich der identifizierten Alarmnummer ein.
Die Schwellenwerteinstelleinheit 32 ermittelt weiterhin, ob die Bearbeitungsmaschine 12 aufgrund einer erwarteten Regelwidrigkeit seitens der Bestimmungseinheit 28 einen Stopp ausgeführt hat innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne vom Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit 28 festgestellt hat, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt.
Das heißt: empfängt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt der Gewinnung des Bestimmungsergebnisses, wie es von der Bestimmungseinheit 28 ausgegeben wird, das Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14, dann stellt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 fest, dass die Bearbeitungsmaschine 12 keinen anormalen Stoppvorgang ausgeführt hat aufgrund einer seitens der Bestimmungseinheit 28 erwarteten Regelwidrigkeit. In diesem Fall erhöht die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, der bereits für die Regelwidrigkeitsinformation eingestellt worden ist. Dies ermöglicht eine Verminderung einer fehlerhaften Ermittlung seitens der Bestimmungseinheit 28.
Wird der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert zu stark erhöht, wird es schwierig, zu ermitteln, ob entsprechend dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit bezüglich der Regelwidrigkeitsinformation vorliegt und die Zuverlässigkeit der Regelwidrigkeitsinformation wird fraglich. Wird deshalb der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert gleich oder größer als ein spezifizierter Wert, löscht die Schwellenwerteinstelleinheit 32 in der Speichereinheit 22 die Regelwidrigkeitsinformationen entsprechend dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, welcher größer oder gleich ist als der spezifizierte Wert. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, falsche Bestimmungen seitens der Bestimmungseinheit 28 zu vermeiden.
Wird andererseits das Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14 innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nach Gewinnung des Bestimmungsergebnisses gemäß Ausgabe durch die Bestimmungseinheit 28 empfangen, prüft die Schwellenwerteinstelleinheit 32, ob die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stopp eingelegt hat aufgrund einer seitens der Bestimmungseinheit 28 erwarteten Regelwidrigkeit. Insbesondere prüft die Schwellenwerteinstelleinheit 32, ob die in dem Regelwidrigkeitswarnsignal enthaltene Alarmnummer der Alarmnummer entspricht, für welche festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt auf Basis des Bestimmungsergebnisses, wie es von der Bestimmungseinheit 28 ausgegeben ist. Liegt die Entsprechung vor, wird dies so interpretiert, dass die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stopp eingelegt hat aufgrund der erwarteten Regelwidrigkeit seitens der Bestimmungseinheit 28. In diesem Fall setzt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den bereits eingestellten Wahrscheinlichkeitsschwellenwert bezüglich der Regelwidrigkeitsinformation herunter. Dementsprechend ist es möglich, deutlich zu erkennen, dass eine Regelwidrigkeit bereits aufgetreten ist.
Wenn im obigen Fall die im Regelwidrigkeitswarnsignal enthaltene Alarmnummer nicht der Alarmnummer entspricht, für welche festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit entsprechend dem Bestimmungsergebnissignal gemäß Ausgabe durch die Bestimmungseinheit 28 vorliegt, wird dies so interpretiert, dass die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stoppvorgang ausgeführt haben muss aufgrund einer Regelwidrigkeit, die verschieden ist von der Regelwidrigkeit, welche seitens der Bestimmungseinheit 28 zu erwarten war. In diesem Falle setzt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 neuerlich einen weiteren Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ohne Änderung des bereits eingestellten Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes. Das heißt: wie oben beschrieben, erkennt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 die Alarmnummer entsprechend dem Bestimmungsergebnis gemäß Ausgabe durch die Bestimmungseinheit 28 und stellt den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert für die Regelwidrigkeitsinformation in Verbindung mit der erkannten Alarmnummer ein.
Nunmehr wird ein spezielles Konfigurationsbeispiel für die Verteilungserzeugungseinheit 20 näher beschrieben. 6 zeigt ein Konfigurationsbeispiel für die Verteilungserzeugungseinheit 20. Die Verteilungserzeugungseinheit 20 enthält einen Speicher 20A für zeitweilige Speicherungen, eine Steuerung 20B und eine Uhr 20C.
Die Speichereinheit 20A für zeitweise Speicherungen speichert Zyklusnummern und Programmnummern. Eine Zyklusnummer wird erzeugt durch die Steuervorrichtung 14 in Synchronisation mit einem Bearbeitungszyklus in der Steuervorrichtung 14 und (die Zyklusnummer) wird von der Steuervorrichtung 14 ausgegeben. Eine Programmnummer wird durch die Steuervorrichtung 14 in Synchronisation mit einem Programm erzeugt, welches durch die Steuervorrichtung 14 ausgegeben wird und (die Programmnummer) wird von der Steuervorrichtung 14 ausgegeben.
Die Steuerung 20B misst die Ausführungszeit und die Anzahl der Ausführungen eines Programms, welches während eines Bearbeitungszyklus durch die Steuervorrichtung 14 wiederholt ausgeführt wird, entsprechend der Zyklusnummer und der Programmnummer, wie sie in der Speichereinheit 20A zeitweise abgelegt sind, unter Einsatz der Uhr 20C. Ist ein Bearbeitungszyklus abgeschlossen, erzeugt die Steuerung 20B eine Ausführungszeitenverteilung entsprechend den Ausführungszeiten und der Anzahl der Ausführungen des Programmes, wie sie während des Bearbeitungszyklus gemessen sind, und speichert die erzeugte Ausführungszeitenverteilung in der Speichereinheit 22.
Nunmehr wird bezüglich des Überwachungsverfahrens seitens der Überwachungsvorrichtung 18 ein Verteilungserzeugungsprozess durch die Überwachungsvorrichtung 18 näher beschrieben. Der Verteilungserzeugungsprozess wird ausgeführt ab dem Zeitpunkt, zu dem die Steuervorrichtung 14 die Steuerung der Bearbeitung des Werkstückes in die gewünschte Form startet, bis zum Ende der Steuerung. 7 ist ein Flussdiagramm für den Ablauf des Verteilungserzeugungsprozesses.
In Schritt S1 misst die Verteilungserzeugungseinheit 20 die Ausführungszeit und die Anzahl der Ausführungen des Programmes durch die Steuervorrichtung 14. Dann wird in Schritt S2 ermittelt, ob ein Bearbeitungszyklus abgeschlossen ist oder nicht. Ermittelt die Verteilungserzeugungseinheit 20, dass ein Bearbeitungszyklus noch nicht abgeschlossen ist, geht die Steuerung zurück zu Schritt S1. Wird ermittelt, dass der Bearbeitungszyklus abgeschlossen ist, geht die Steuerung zum Schritt S3.
In Schritt S3 erzeugt die Verteilungserzeugungseinheit 20 eine Ausführungszeitenverteilung auf Basis der Ausführungszeiten und der Anzahl der Ausführungen des Programmes gemäß Messung in Schritt S1. In Schritt S4 wird die erzeugte Ausführungszeitenverteilung in der Speichereinheit 22 abgelegt. Dann geht die Steuerung zurück zu Schritt S1.
Nunmehr wird bezüglich des Überwachungsverfahrens seitens der Überwachungsvorrichtung 18 ein Prozess der Erzeugung von Regelwidrigkeitsinformationen seitens der Überwachungsvorrichtung 18 näher beschrieben. Dieser Regelwidrigkeitserzeugungsprozess wird parallel ausgeführt zu dem obigen Verteilungserzeugungsprozess. 8 zeigt ein Flussdiagramm für den Ablauf des Regelwidrigkeitsinformationserzeugungsprozesses.
In Schritt S11 ermittelt die Speichersteuereinheit 20, ob die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stopp eingelegt hat oder nicht. Empfängt die Speichersteuereinheit 24 kein Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14, stellt die Speichersteuereinheit 24 fest, dass die Bearbeitungsmaschine 12 keinen anormalen Stopp eingelegt hat und die Steuerung wiederholt Schritt S11. Wenn andererseits die Speichersteuereinheit 24 ein Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14 empfängt, stellt die Speichersteuereinheit 24 fest, dass die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stopp eingelegt hat und das Verfahren geht zu Schritt S12.
In Schritt S12 liest die Speichersteuereinheit 24 aus der Speichereinheit 22 Daten und gewinnt die normale Ausführungszeitenverteilung und die Ausführungszeitenverteilung, die im vorangegangenen Bearbeitungszyklus generiert worden ist, d.h. in dem Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Bearbeitungszyklus, in dem das Regelwidrigkeitswarnsignal in Schritt S11 empfangen worden ist, und das Verfahren geht zu Schritt S13. In Schritt S13 berechnet die Speichersteuereinheit 24 die Verteilungsdifferenz (Differenz der Mittelwerte) zwischen der in Schritt S12 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung und das Verfahren geht zu Schritt S14.
In Schritt S14 speichert die Steuereinheit 24 als Regelwidrigkeitsinformation die Verteilungsdifferenz gemäß Berechnung in Schritt S13 in Verknüpfung mit der Alarmnummer in der Speichereinheit 22 und das Verfahren geht zu Schritt S15. In Schritt S15 setzt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 einen Wahrscheinlichkeitsschwellenwert bezüglich der Regelwidrigkeitsinformation, die in Schritt S14 abgespeichert wurde, und das Steuerverfahren geht zurück zu Schritt S11.
Nunmehr wird für das Überwachungsverfahren durch die Überwachungsvorrichtung 18 ein Prozess einer Bestimmung eines Regelwidrigkeitsanzeichens durch die Überwachungsvorrichtung 18 näher beschrieben. Der Prozess der Bestimmung eines Regelwidrigkeitsanzeichens wird parallel ausgeführt mit dem oben erläuterten Verteilungserzeugungsprozess und dem Erzeugungsprozess für die Regelwidrigkeitsinformation, nachdem zumindest eine Art von Regelwidrigkeitsinformation in der Speichereinheit 22 abgelegt ist. 9 ist ein Flussdiagramm für den Ablauf des Prozesses der Bestimmung eines Regelwidrigkeitsanzeichens.
In Schritt S21 ermittelt die Recheneinheit 26, ob in Schritt S3 im Verteilungserzeugungsprozess die Ausführungszeitenverteilung erzeugt worden ist oder nicht. Ist die Ausführungszeitenverteilung nicht erzeugt worden, wiederholt die Recheneinheit 26 den Schritt S21 und ist die Ausführungszeitenverteilung erzeugt worden, geht der Prozess zu Schritt S22.
In Schritt S22 liest die Recheneinheit 26 alle Daten bezüglich zumindest einer Art von Regelwidrigkeitsinformation, die in der Speichereinheit 22 abgespeichert sind. Die Recheneinheit 26 berechnet die Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit für die aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Regelwidrigkeitsinformationen auf Basis der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Regelwidrigkeitsinformationen und der in Schritt S3 des oben beschriebenen Verteilungserzeugungsprozesses erzeugten Ausführungszeitenverteilung, worauf das Verfahren zu Schritt S23 geht.
In Schritt S23 vergleicht die Bestimmungseinheit 28 die Auftrittswahrscheinlichkeit der Regelwidrigkeit für zumindest eine Art von Regelwidrigkeitsinformation gemäß Berechnung in Schritt S22 mit einem für diese Regelwidrigkeitsinformation eingestellten Wahrscheinlichkeitsschwellenwert. Der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist ein Schwellenwert, der in Schritt S15 des oben beschriebenen Prozesses der Erzeugung von Regelwidrigkeitsinformationen eingestellt ist.
Sind alle Auftrittswahrscheinlichkeiten der Regelwidrigkeiten für eine oder mehrere Arten von Regelwidrigkeitsinformationen kleiner als die jeweiligen Wahrscheinlichkeitsschwellenwerte, stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass kein Anzeichen einer Regelwidrigkeit vorliegt und geht zurück zu Schritt S21. Wenn andererseits zumindest eine der Auftrittswahrscheinlichkeiten der Regelwidrigkeiten für eine oder mehrere Arten von Regelwidrigkeitsinformationen gleich oder größer ist als der jeweils zugeordnete Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, stellt die Bestimmungseinheit 28 fest, dass ein Anzeichen einer Regelwidrigkeit bezüglich einer Alarmnummer gegeben ist, die mit der Regelwidrigkeitsinformation verknüpft ist, für welche die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert. Sodann geht der Steuerprozess zu Schritt S24.
In Schritt S24 unterrichtet die Mitteilungseinheit 30 eine Bedienungsperson oder einen Nutzer, dass eine Möglichkeit besteht, wonach die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen. Stopp einlegen kann aufgrund der in Schritt S23 festgestellten Regelwidrigkeit und die Steuerung geht zu Schritt S25. In Schritt S25 ermittelt die Schwellenwerteinstelleinheit 32, ob die Bearbeitungsmaschine 12 einen anormalen Stopp aufgrund der in Schritt S23 festgestellten Möglichkeit einer Regelwidrigkeit eingelegt hat oder nicht.
Hat die Schwellenwerteinstelleinheit 32 kein Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14 empfangen, ermittelt die Schwellenwerteinstelleinheit 32, dass die Bearbeitungsmaschine 12 keinen Regelwidrigkeitsstopp eingelegt hat und das Steuerverfahren geht zu Schritt S26, in dem ermittelt wird, ob eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist ab dem Zeitpunkt der Feststellung gemäß Schritt S23.
Empfängt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 kein Regelwidrigkeitswarnsignal von der Steuervorrichtung 14 bis die vorgegebene Zeitspanne nach der Ermittlung gemäß Schritt S23 abgelaufen ist, geht das Steuerverfahren zu Schritt S27. In Schritt S27 erhöht die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, der eingesetzt wird bei der Bestimmung, dass in Schritt S23 ein Anzeichen einer Regelwidrigkeit festgestellt wurde und die Steuerung geht zurück zu Schritt S21.
Wenn andererseits die Schwellenwerteinstelleinheit 32 von der Steuervorrichtung 14 das Regelwidrigkeitswarnsignal empfängt bevor die vorgegebene Zeitspanne nach der Bestimmung gemäß Schritt S23 abgelaufen ist, geht das Steuerverfahren zu Schritt S28. In Schritt S28 senkt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, der eingesetzt wurde bei der Bestimmung gemäß Schritt S23, wonach ein Anzeichen einer Regelwidrigkeit aufgetreten ist, und die Steuerung geht zurück zu Schritt S21.
(Abgewandelte Beispiele)
Die obige Ausführungsform wurde beschrieben als ein Beispiel für die vorliegende Erfindung, jedoch ist deren technischer Umfang nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Es versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen dem Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden können. Es versteht sich aufgrund des Umfanges der Patentansprüche, dass derartige Ausführungsformen mit Abwandlungen und Verbesserungen im technischen Umfang der Erfindung enthalten sind.
(Abgewandeltes Beispiel 1)
Bei obigem Ausführungsbeispiel berechnet die Speichersteuereinheit 24 die Mittelwertdifferenz als die Verteilungsdifferenz zwischen der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung. Allerdings kann die Speichersteuereinheit 24 auch andere Werte als die Mittelwertdifferenz heranziehen, solange nur der Wert eine Verteilungsdifferenz zwischen der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und einer normalen Ausführungszeitenverteilung angibt.
Beispiele für Verteilungsdifferenzen beinhalten eine Median-Differenz, eine Varianzdifferenz, eine Flächendifferenz und eine Anzahl an nicht übereinstimmenden Spitzen (d.h. Spitzen, die nicht gleich verteilt sind). Die Median-Differenz ist eine Differenz zwischen dem Zentrum auf der Zeitachse der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und dem Zentrum der normalen Ausführungszeitenverteilung auf der Zeitachse. Die Varianzdifferenz ist eine Differenz zwischen der Varianz der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und der Varianz der normalen Ausführungszeitenverteilung. Die Flächendifferenz wird gewonnen durch Flächenberechnung der Differenz zwischen der Häufigkeit der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und der Häufigkeit der normalen Ausführungszeitenverteilung. Die Anzahl von nicht übereinstimmenden Spitzen ist die Anzahl von Spitzen, wo eine Spitze in der aus der Speichereinheit 22 ausgelesenen Ausführungszeitenverteilung und eine entsprechende Spitze in der normalen Ausführungszeitenverteilung nicht zusammenfallen.
Wenn bei obigen Ausführungsbeispiel die Ausführungszeit t ist, das Verhältnis der Anzahl von Programmausführungen für die Ausführungszeit im Normalzustand P_N(t) ist und wenn das Verhältnis der Anzahl der Programmausführungen für die Ausführungszeiteinheit in einem anormalen (regelwidrigen) Zustand P_A(t) ist, dann können die Median-Differenz, die Varianzdifferenz, die Flächendifferenz und die Anzahl der nicht übereinstimmenden Spitzen wie folgt gewonnen werden.
Wird die Median-Differenz durch ΔCenter (P_N, P_A) dargestellt, dann kann die Speichersteuereinheit 24 die Median-Differenz mit der nachfolgenden Gleichung berechnen. $Δ Center (P_{N}, P_{A}) = {m a x (t_{A}) - m i n (t_{A}) - m a x (t_{N}) - m i n (t_{N})} /2$
Wird die Varianzdifferenz dargestellt durch Δvariance (P_N, P_A), dann kann die Speichersteuereinheit 24 die Varianzdifferenz mit der nachfolgenden Gleichung berechnen. $\begin{array}{l} Δ variance (P_{N}, P_{A}) = \\ \sum_{t = 0}^{\infty} [P_{A} (t) {t - Δ Average (P_{A})}^{2} - P_{N} (t) {t - Δ Average (P_{N})}^{2}] \\ Average (P) = \sum_{t = 0}^{\infty} t \cdot P (t) \end{array}$
„Average“ bedeutet hier „Mittelwert“.
Wird die Flächendifferenz dargestellt durch Δ area (P_N, P_A), dann kann die Speichersteuereinheit 24 die Flächendifferenz mit der nachfolgenden Gleichung gewinnen. $Δ area (P_{N}, P_{A}) = \sum_{t = 0}^{\infty} | P_{A} (t) - P_{N} (t) |$
Ist die Anzahl der nicht übereinstimmenden Spitzen durch Δpeak_count (P_N, P_A) gegeben, dann kann die Speichersteuereinheit 24 die Anzahl der nicht übereinstimmenden Spitzen mit der nachfolgenden Gleichung berechnen. $\begin{array}{l} Δ peak_count (P_{N}, P_{A}) = [d ie Anzahl der Spitzen in nicht Übereinstummung \\ {zwischen P}_{N} (t) {und P}_{A} (t)] \end{array}$
Angemerkt sei, dass die Speichersteuereinheit 24 als Verteilungsdifferenz auch einen Wert berechnen kann, welcher normalisiert ist unter Verwendung von zumindest zwei der Mittelwertdifferenzen, der Median-Differenzen, der Varianzdifferenzen, der Flächendifferenzen und der Anzahl an nicht übereinstimmenden Spitzen.
Ist beispielsweise ein Wichtungskoeffizient für die Mittelwertdifferenz auf k₁ gesetzt, ein Wichtungskoeffizient für die Median-Differenz auf k₂ gesetzt, ein Wichtungskoeffizient für die Varianzdifferenz auf k₃ gesetzt und ein Wichtungskoeffizient für die Flächendifferenz auf k₄ gesetzt sowie der Wichtungskoeffizient für die Anzahl der nicht übereinstimmenden Spitzen auf k₅ gesetzt, dann kann die Speichersteuereinheit 24 die Verteilungsdifferenz als Distance berechnen mit der nachfolgenden Gleichung. $\begin{array}{l} Distance = k_{1} | Δ A v e r a g e (P_{N}, P_{A}) | + k_{2} | Δ C e n t e r (P_{N}, P_{A}) | \\ + k_{3} | Δ v a r i a n c e (P_{N}, P_{A}) | + k_{4} | Δ a r e a (P_{N}, P_{A}) | + k_{5} | Δ s p e a k_c o u n t (P_{N}, P_{A}) | \end{array}$
(Abgewandeltes Beispiel 2)
Beim obigen Ausführungsbeispiel erzeugt die Speichersteuereinheit 24 Regelwidrigkeitsinformationen. Es können aber auch andere Einrichtungen als die Überwachungseinrichtung 18 Regelwidrigkeitsinformationen erzeugen. Erzeugt eine andere Einrichtung Regelwidrigkeitsinformationen, können diese im Voraus in der Speichereinheit 22 abgespeichert werden und die Speichersteuereinheit 24 kann weggelassen werden.
(Abgewandeltes Beispiel 3)
Beim obigen Ausführungsbeispiel werden in der Speichereinheit 22 als Regelwidrigkeitsinformation die Verteilungsdifferenz zwischen der Ausführungszeitenverteilung im Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Feststellen eines Regelwidrigkeitsstopps und die normale Ausführungszeitenverteilung abgespeichert. Es kann aber auch die Ausführungszeitenverteilung im Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Auftreten eines Regelwidrigkeitsstopps, so wie sie ist, als Regelwidrigkeitsinformation in der Speichereinheit 22 abgespeichert werden. In diesem Fall kann die Recheneinheit 26 für die Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit die Verteilungsdifferenz berechnen zwischen der in der Speichereinheit 22 als Regelwidrigkeitsinformation abgespeicherten Ausführungszeitenverteilung und der Ausführungszeitenverteilung, wie sie durch die Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugt ist.
(Abgewandeltes Beispiel 4)
Beim obigen Ausführungsbeispiel berechnet die Recheneinheit 26 die Differenz zwischen der Regelwidrigkeitsinformation (Verteilungsdifferenz), die als Regelwidrigkeitsinformation in der Speichereinheit 22 abgespeichert ist, und die Verteilungsdifferenz zwischen der Ausführungszeitenverteilung, wie sie durch die Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugt ist, und der normalen Ausführungszeitenverteilung. Sodann normalisiert die Recheneinheit die berechnete Differenz, um so die Auftrittswahrscheinlichkeit zu gewinnen. Insbesondere multipliziert die Recheneinheit 26 die berechnete Differenz mit einem Koeffizienten (Wichtungswert) und substituiert das Ergebnis in eine Rampenfunktion, um so einen Wert zu erhalten, der für die Auftrittswahrscheinlichkeit steht. Die Recheneinheit 26 kann aber auch für die Auftrittswahrscheinlichkeit die Differenz berechnen zwischen der Regelwidrigkeitsinformation (Verteilungsdifferenz), die als Regelwidrigkeitsinformation in der Speichereinheit 22 abgespeichert ist, und der Verteilungsdifferenz zwischen der durch die Verteilungserzeugungseinheit 20 erzeugten Ausführungszeitenverteilung und der normalen Ausführungszeitenverteilung.
(Abgewandeltes Beispiel 5)
Beim obigen Ausführungsbeispiel wandelt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ab auf Basis des Umstandes, ob die Bearbeitungsmaschine 12 einen Regelwidrigkeitsstopp eingelegt hat oder nicht aufgrund einer Regelwidrigkeit, die seitens der Bestimmungseinheit 28 als zu erwarten eingeordnet war, und zwar innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab der Bestimmung seitens der Bestimmungseinheit 28. Allerdings kann die Schwellenwerteinstelleinheit 32 auch eingerichtet sein, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert nur dann zu ändern, wenn die Bearbeitungsmaschine 12 einen Regelwidrigkeitsstopp eingelegt hat aufgrund einer Regelwidrigkeit, die seitens der Bestimmungseinheit 28 erwartet wurde innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab der Bestimmung durch die Bestimmungseinheit 28.
Auch kann die Schwellenwerteinstelleinheit 32 konfiguriert sein, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert nur dann zu ändern, wenn die Bearbeitungsmaschine 12 keinen Regelwidrigkeitsstopp eingelegt hat aufgrund einer seitens der Bestimmungseinheit 28 erwarteten Regelwidrigkeit innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Bestimmung durch die Bestimmungseinheit 28. Auch kann die Schwellenwerteinstelleinheit 32 eingerichtet sein, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert nicht zu ändern, unabhängig davon, ob die Bearbeitungsmaschine 12 aufgrund einer seitens der Bestimmungseinheit 28 erwarteten Regelwidrigkeit gestoppt hat oder nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Bestimmung seitens der Bestimmungseinheit 28.
(Abgewandeltes Beispiel 6)
Bei obigem Ausführungsbeispiel modifiziert die Schwellenwerteinstelleinheit 32 den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert in Abhängigkeit davon, ob die Bearbeitungsmaschine 12 aufgrund einer seitens der Bestimmungseinheit 28 erwarteten Regelwidrigkeit gestoppt hat oder nicht, und zwar innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Bestimmung seitens der Bestimmungseinheit 28. Die Schwellenwerteinstelleinheit 32 kann aber auch die oben genannte vorgegebene Zeitspanne ändern in Abhängigkeit von der Änderung des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes. Insbesondere verkürzt die Schwellenwerteinstelleinheit 32 die genannte Zeitspanne, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert angehoben wird, während sie die genannte Zeitspanne verlängert, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert abgesenkt wird. Mit dieser Konfiguration kann die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung seitens der Bestimmungseinheit 28 weiter reduziert werden.
(Abgewandeltes Beispiel 7)
Bei obigem Ausführungsbeispiel ist die Überwachungsvorrichtung 18 in den Verwaltungsserver 16 integriert; die Überwachungsvorrichtung 18 kann aber auch in eine der mehreren Steuervorrichtungen 14 aufgenommen sein. In diesem Fall überwacht die Steuervorrichtung 14 mit der Überwachungsvorrichtung 18 die Prozesszeiten der Programmausführungen in den Bearbeitungszyklen für jede der weiteren Steuervorrichtungen 14 über ein Netzwerk.
Die Überwachungsvorrichtung 18 kann in einer jeden der mehreren Steuervorrichtungen 14 aufgenommen sein. In diesem Fall kann jede Überwachungsvorrichtung 18 die Regelwidrigkeitsinformation, wie sie durch die Speichersteuervorrichtung 24 generiert wird, abspeichern und auch das Ergebnis, welches gewonnen wird bei Änderung des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes durch die Schwellenwerteinstelleinheit 32, wobei die Abspeicherung über ein Netzwerk im Verwaltungsserver 16 erfolgt. Dies ermöglicht einen Austausch bezüglich der Regelwidrigkeitsinformation, die durch jede Überwachungsvorrichtung 18 gewonnen wird, und auch des Ergebnisses, welches gewonnen wird bei Änderung des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes.
Es kann auch ein Teil der Überwachungsvorrichtung 18 in jeder der mehreren Steuervorrichtungen 14 aufgenommen sein. Beispielsweise kann die Verteilungserzeugungseinheit 20 in jeder der mehreren Steuervorrichtungen 14 aufgenommen sein, während die Speichereinheit 22, die Speichersteuereinheit 24, die Recheneinheit 26, die Bestimmungseinheit 28, die Mitteilungseinheit 30 und die Schwellenwerteinstelleinheit 32 in dem Verwaltungsserver 16 enthalten sein können. In diesem Falle kann die Prozessbelastung für den Verwaltungsserver 16 reduziert werden.
(Abgewandeltes Beispiel 8)
Obige Ausführungsbeispiele und die abgewandelten Beispiele können willkürlich kombiniert werden, solange keine technischen Widersprüche auftreten.
[Sich aus Obigem ergebende Erfindungen]
Nachfolgend werden nicht abschließend Erfindungen beschrieben, die sich aus dem obigen Ausführungsbeispiel und den abgewandelten Beispielen ergeben.
<Erste Erfindung>
Die erste Erfindung ist eine Überwachungsvorrichtung (18) zum Überwachen der Prozesszeiten von zumindest einer Art Programm, welches in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung (14) zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine (12) wiederholt ausgeführt wird. Die Überwachungsvorrichtung (18) enthält: eine Verteilungserzeugungseinheit (20), die eingerichtet ist zum Generieren einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt einer Häufigkeitsverteilung der Ausführungszeiten des Programmes; eine Speichereinheit (22), die eingerichtet ist zum Speichern von zumindest einer Art von Regelwidrigkeitsinformation, die eine Ausführungszeitenverteilung als regelwidrig anzeigt; eine Recheneinheit (26), die eingerichtet ist zum Berechnen der Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit auf Basis von Informationen, die Ausführungszeitenverteilung angibt, welche durch die Verteilungserzeugungseinheit (20) generiert ist, und auf Basis der in der Speichereinheit (22) abgespeicherten Regelwidrigkeitsinformation; eine Schwellenwerteinstelleinheit (32), die eingerichtet ist zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes bezüglich der Regelwidrigkeitsinformation; und eine Bestimmungseinheit (28), die eingerichtet ist zum Feststellen, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Damit kann ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit festgestellt werden, unabhängig von der Ursache der Regelwidrigkeit, nämlich aus der Tendenz der Häufigkeitsverteilung bezüglich der Ausführungszeit des im Bearbeitungszyklus wiederholt ausgeführten Programmes und damit können Regelwidrigkeiten bei der Bearbeitungsmaschine (12) umfassend erfasst werden.
Die Schwellenwerteinstelleinheit (32) kann eingerichtet sein, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert anzuheben, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) keinen Regelwidrigkeitsstopp ausführt aufgrund der Regelwidrigkeit, bezüglich der die Bestimmungseinheit (28) festgestellt hat, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit (28) festgestellt hat, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt. Damit wird die Möglichkeit einer fehlerhaften Feststellung seitens der Bestimmungseinheit (28) reduziert.
Die Schwellenwerteinstelleinheit (32) kann eingerichtet sein, aus der Speichereinheit (22) die Regelwidrigkeitsinformation zu löschen, welche dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert entspricht, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert gleich oder größer wird als ein spezifizierter Wert. Dies ermöglicht, fehlerhafte Feststellungen seitens der Bestimmungseinheit (28) zu vermeiden.
Die Schwellenwerteinstelleinheit (32) kann eingerichtet sein, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert abzusenken, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) einen Regelwidrigkeitsstopp ausführt innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit (28) festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt, aufgrund der Regelwidrigkeit, für welche die Bestimmungseinheit (28) festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, in einfacher Weise ein Anzeichen für eine tatsächlich aufgetretene Regelwidrigkeit zu erfassen.
Die Schwellenwerteinstelleinheit (32) kann eingerichtet sein, die vorgegebene Zeitspanne entsprechend einer Änderung des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes zu ändern. Dies ermöglicht eine weitere Reduzierung einer fehlerhaften Feststellung seitens der Bestimmungseinheit (28).
Die Überwachungsvorrichtung kann weiterhin enthalten eine Mitteilungseinheit (30), die eingerichtet ist, dann, wenn die Bestimmungseinheit (28) feststellt, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, eine Mitteilung abzugeben, dass die Möglichkeit besteht, dass die Bearbeitungsmaschine (12) einen Regelwidrigkeitsstopp ausführt aufgrund der Regelwidrigkeit, für welche die Bestimmungseinheit (28) festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt. Dies ermöglicht es, eine Bedienungsperson darauf aufmerksam zu machen, dass auf einen Regelwidrigkeitsstopp der Bearbeitungsmaschine (12) zu achten ist.
Die Überwachungsvorrichtung kann weiterhin eine Speichersteuereinheit (24) beinhalten, die eingerichtet ist, dann, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) einen Regelwidrigkeitsstopp ausführt, als Regelwidrigkeitsinformation eine Information in der Speichereinheit (22) abzuspeichern, welche die von der Verteilungserzeugungseinheit (20) im Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Bearbeitungszyklus, in welchem die Bearbeitungsmaschine den Regelwidrigkeitsstopp ausgeführt hat, erzeugte Ausführungszeitenverteilung wiedergibt. Dies ermöglicht das Erfassen eines charakteristischen Anzeichens jedes Mal dann, wenn in der Bearbeitungsmaschine (12) tatsächlich eine Regelwidrigkeit auftritt.
Bei der Information, welche die Ausführungszeitenverteilung wiedergibt, kann es sich um eine Verteilungsdifferenz handeln zwischen der Ausführungszeitenverteilung im Normalzustand und der Ausführungszeitenverteilung, welche durch die Verteilungserzeugungseinheit (20) generiert wird, und die Regelwidrigkeitsinformation kann eine Verteilungsdifferenz sein zwischen der Ausführungszeitenverteilung im Normalzustand und der Ausführungszeitenverteilung in einem Zustand mit Regelwidrigkeit. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Rechenbelastung der Recheneinheit (26), welche die Informationen verarbeitet, und es kann auch die Speicherkapazität reduziert werden, welche erforderlich ist für die Speichereinheit (22) zum Speichern der Informationen, im Vergleich mit dem Fall, bei dem die Information die Häufigkeitsverteilung selbst ist.
<Zweite Erfindung>
Eine zweite Erfindung ist ein Überwachungssystem (10), beinhaltend: die vorstehend beschriebene Überwachungsvorrichtung (18); eine Mehrzahl von Bearbeitungsmaschinen (12); eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen (14), die eingerichtet sind zum Steuern der jeweiligen Bearbeitungsmaschinen (12); und einen Verwaltungsserver (16), der eingerichtet ist zum Verwalten der Mehrzahl von Steuervorrichtungen (14).
Die Verwendung der Überwachungsvorrichtung (18) ermöglicht, ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit festzustellen, unabhängig von der Ursache für die Regelwidrigkeit, nämlich aus der Tendenz der Häufigkeitsverteilung betreffend die Ausführungszeiten eines in einem Bearbeitungszyklus wiederholt ausgeführten Programmes. Im Ergebnis können Regelwidrigkeiten bei der Bearbeitungsmaschine (12) umfassend erfasst werden.
<Dritte Erfindung>
Eine dritte Erfindung ist ein Überwachungsverfahren zum Überwachen der Prozesszeiten von zumindest einer Art von Programm, welches in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung (14) wiederholt ausgeführt wird zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine (12), beinhaltend: einen Verteilungserzeugungsschritt (S3) zum Generieren einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt eine Häufigkeitsverteilung der Ausführungszeiten des Programms; einen Rechenschritt (S13) zum Berechnen der Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit auf Basis von Informationen, welche die im Verteilungserzeugungsschritt (S3) generierte Ausführungszeitenverteilung angeben, und auf Basis von zumindest einer Regelwidrigkeitsinformation, welche eine Ausführungszeitenverteilung bezüglich einer in einer Speichereinheit (22) abgespeicherten Regelwidrigkeit angibt; und einen Schwellenwerteinstellschritt (S15) zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes für die Regelwidrigkeitsinformationen; und einen Feststellungsschritt (S23) zum Feststellen, dass ein Anzeichen einer Regelwidrigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Somit kann ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit festgestellt werden, unabhängig von der Ursache der Regelwidrigkeit, nämlich aus der Tendenz der Häufigkeitsverteilung betreffend die Ausführungszeit eines in einem Bearbeitungszyklus wiederholt ausgeführten Programmes und damit können Regelwidrigkeiten in Bezug auf die Bearbeitungsmaschine (12) umfassend erfasst werden.
Das Überwachungsverfahren kann weiterhin beinhalten einen Schwellenwerterhöhungsschritt (S27) zum Erhöhen des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) aufgrund einer Regelwidrigkeit keinen Regelwidrigkeitsstopp einlegt, wobei für diese Regelwidrigkeit im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, und zwar innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, an dem im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt. Dies ermöglicht die Reduzierung von fehlerhaften Feststellungen.
Der Schritt des Anhebens des Schwellenwertes (S27) kann beinhalten, dass aus der Speichereinheit (22) eine Regelwidrigkeitsinformation gelöscht wird, die dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert entspricht, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert gleich ist oder größer als ein spezifizierter Wert. Dies ermöglicht, fehlerhafte Feststellungen zu unterdrücken.
Das Überwachungsverfahren kann weiterhin beinhalten einen Schritt der Absenkung des Schwellenwertes (S28) zum Absenken des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) einen anormalen Stopp einlegt aufgrund einer Regelwidrigkeit, für welche im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, und zwar innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, in einfacher Weise ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit zu erfassen, die tatsächlich aufgetreten ist.
Das Überwachungsverfahren kann weiterhin einen Mitteilungsschritt (S24) beinhalten, mit dem dann, wenn im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, eine Mitteilung herausgegeben wird, dass die Möglichkeit besteht, dass bei der Bearbeitungsmaschine (12) ein anormaler Stopp eingelegt wird aufgrund der Regelwidrigkeit, für welche im Bestimmungsschritt (S23) festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt. Dies ermöglicht, eine Bedienungsperson darauf hinzuweisen, dass auf einen Regelwidrigkeitsstopp der Bearbeitungsmaschine (12) zu achten ist.
Das Überwachungsverfahren kann weiterhin einen Speichersteuerungsschritt (S14) beinhalten, mit dem dann, wenn die Bearbeitungsmaschine (12) einen anormalen Stopp einlegt, eine Regelwidrigkeitsinformation abgespeichert wird, welche die Ausführungszeitenverteilung wiedergibt, die in einem Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Bearbeitungszyklus erzeugt ist, in welchem die Bearbeitungsmaschine einen anormalen Stopp eingelegt hat, wobei die Speicherung in der Speichereinheit (22) erfolgt. Dies ermöglicht das Erfassen eines charakteristischen Anzeichens jedes Mal dann, wenn in der Bearbeitungsmaschine (12) tatsächlich eine Regelwidrigkeit auftritt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016215311 [0002, 0003]

Claims

Überwachungsvorrichtung (18) zum Überwachen der Prozesszeit von zumindest einer Art von Programm, welches in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine (12) wiederholt ausgeführt wird, aufweisend: eine Verteilungserzeugungseinheit (20), die eingerichtet ist zum Erzeugen einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt einer Häufigkeitsverteilung der Ausführungszeiten des Programms; eine Speichereinheit (22), die eingerichtet ist zum Speichern von zumindest einer Art von Regelwidrigkeitsinformation, welche eine Ausführungszeitenverteilung bezüglich einer Regelwidrigkeit angibt; eine Recheneinheit (26), die eingerichtet ist zum Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit auf Basis von Informationen, welche die durch die Verteilungserzeugungseinheit erzeugte Ausführungszeitenverteilung angeben, und den Regelwidrigkeitsinformationen, die in der Speichereinheit abgespeichert sind; eine Schwellenwerteinstelleinheit (32), die eingerichtet ist zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes für die Regelwidrigkeitsinformationen; und eine Bestimmungseinheit (28), die eingerichtet ist zum Feststellen, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit eingerichtet ist, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert anzuheben, wenn die Bearbeitungsmaschine keinen Regelwidrigkeitsstopp einlegt aufgrund einer Regelwidrigkeit, für welche die Bestimmungseinheit ein Anzeichen einer Regelwidrigkeit festgestellt hat, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit eingerichtet ist, aus der Speichereinheit die Regelwidrigkeitsinformation zu löschen, die dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert entspricht, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert gleich oder größer wird als ein spezifischer Wert.
Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit eingerichtet ist, den Wahrscheinlichkeitsschwellenwert abzusenken, wenn die Bearbeitungsmaschine einen Regelwidrigkeitsstopp einlegt aufgrund einer Regelwidrigkeit, für welche die Bestimmungseinheit festgestellt hat, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit eingerichtet ist, die vorgegebene Zeitspanne entsprechend einer Änderung des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes zu ändern.
Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin eine Mitteilungseinheit (30) aufweisend, die eingerichtet ist, dann, wenn die Bestimmungseinheit feststellt, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, eine Mitteilung auszugeben, dass die Möglichkeit besteht, dass die Bearbeitungsmaschine anormal stoppt aufgrund einer Regelwidrigkeit, für welche die Bestimmungseinheit festgestellt hat, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin aufweisend eine Speichersteuereinheit (24), die eingerichtet ist, dann, wenn die Bearbeitungsmaschine einen anormalen Stopp einlegt, Informationen als Regelwidrigkeitsinformation abzuspeichern, welche die Ausführungszeitenverteilung angeben, die mit der Verteilungserzeugungseinheit in einem Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Bearbeitungszyklus erzeugt ist, in dem die Bearbeitungsmaschine anormal gestoppt hat, wobei die Speicherung in der Speichereinheit erfolgt.
Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Information, welche die Ausführungszeitenverteilung angibt, eine Verteilungsdifferenz aufweist zwischen der Ausführungszeitenverteilung in einem Normalzustand und der Ausführungszeitenverteilung, wie sie durch die Verteilungserzeugungseinheit erzeugt ist, und wobei die Regelwidrigkeitsinformation eine Verteilungsdifferenz aufweist zwischen der Ausführungszeitenverteilung im Normalzustand und der Ausführungszeitenverteilung in einem anormalen Zustand.
Überwachungssystem (10), aufweisend: eine Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; eine Mehrzahl von Bearbeitungsmaschinen; eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen (14), die eingerichtet sind, jeweils zugeordnete Bearbeitungsmaschinen zu steuern; und einen Verwaltungsserver (16), der eingerichtet ist, die Mehrzahl der Steuervorrichtungen zu verwalten.
Überwachungsverfahren zum Überwachen der Prozesszeiten von zumindest einer Art von Programm, welches in einem Bearbeitungszyklus einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine wiederholt ausgeführt wird, aufweisend: einen Verteilungserzeugungsschritt (S3) zum Erzeugen einer Ausführungszeitenverteilung, das heißt einer Häufigkeitsverteilung der Ausführungszeiten des Programmes; einen Rechenschritt (S13) zum Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit einer Regelwidrigkeit auf Basis von Informationen, welche die im Verteilungserzeugungsschritt erzeugte Ausführungszeitenverteilung angeben, und auf Basis von zumindest einer Art von Regelwidrigkeitsinformation, die eine Ausführungszeitenverteilung bezüglich einer in einer Speichereinheit abgelegten Regelwidrigkeit angibt; einen Schwellenwerteinstellschritt (S15) zum Einstellen eines Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes für die Regelwidrigkeitsinformation; und einen Bestimmungsschritt (S23) zum Feststellen, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, wenn die Auftrittswahrscheinlichkeit gleich oder größer ist als der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
Überwachungsverfahren gemäß Anspruch 10, weiterhin aufweisend einen Schwellenwertanhebungsschritt (S27) zum Anheben des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes, wenn die Bearbeitungsmaschine keinen Regelwidrigkeitsstopp einlegt aufgrund der Regelwidrigkeit, für welche im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsverfahren gemäß Anspruch 11, wobei im Schwellenwertanhebungsschritt aus der Speichereinheit die Regelwidrigkeitsinformation gelöscht wird, die dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert entspricht, wenn der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert gleich oder größer ist als ein spezifizierter Wert.
Überwachungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, weiterhin aufweisend einen Schwellenwertabsenkungsschritt (S28) zum Absenken des Wahrscheinlichkeitsschwellenwertes, wenn die Bearbeitungsmaschine anormal stoppt aufgrund einer Regelwidrigkeit, für welche im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, weiterhin aufweisend einen Mitteilungsschritt (S24), mit dem dann, wenn im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für eine Regelwidrigkeit vorliegt, eine Mitteilung ausgegeben wird, dass die Möglichkeit besteht, dass die Bearbeitungsmaschine anormal gestoppt wird aufgrund der Regelwidrigkeit, für welche im Bestimmungsschritt festgestellt wurde, dass ein Anzeichen für die Regelwidrigkeit vorliegt.
Überwachungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, weiterhin aufweisend einen Speichersteuerungsschritt (S14), mit dem dann, wenn die Bearbeitungsmaschine anormal stoppt, als Regelwidrigkeitsinformation Information in der Speichereinheit abgespeichert wird, welche die Ausführungszeitenverteilung kennzeichnet, die erzeugt ist in einem Bearbeitungszyklus unmittelbar vor dem Bearbeitungszyklus, in dem die Bearbeitungsmaschine einen anormalen Stopp eingelegt hat.