DE102020205895A1

DE102020205895A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zur automatischen Überwachung eines zyklischen Prozesses

Info

Publication number: DE102020205895A1
Application number: DE102020205895.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Reinbrecht
Original assignee: IBA AG
Current assignee: IBA AG
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Das Verfahren sowie die Vorrichtung dienen zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses, welcher mittels eines Anlagenteils (4, 4A, 4B) einer Anlage (2) ausgeführt wird. Hierbei wird ein Parameter (p) überwacht, in dem ein Wert dieses Parameters (p) während des Zykluses (Z) erfasst und Roh-Datenpunkte (D) erzeugt werden. Hieraus werden normierte Datenpunkte (nD) abgeleitet, durch die ein Verlauf (V) repräsentiert wird. Dieser wird automatisch mit einem Referenzverlauf (R) verglichen und auf Abweichungen überwacht, um frühzeitig einen Fehler zu erkennen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses, welcher mittels eines Anlagenteils einer Anlage ausgeführt wird.
Bei dem hier betrachteten zyklischen Prozess handelt es sich insbesondere um einen industriellen Herstellungs- oder Bearbeitungsprozess zur Herstellung oder Bearbeitung von Produkten und Werkstücken. In industriellen Prozessen erfolgt die Bearbeitung häufig automatisch oder zumindest automatisiert in aufeinanderfolgenden Prozess-Zyklen. Pro Zyklus wird ein definierter Arbeitsvorgang durchgeführt, nämlich eine spezielle Bearbeitung oder eine Herstellung eines Produkts, wobei der Arbeitsvorgang dann fortlaufend wiederholt wird. Für die Erzielung einer möglichst hohen Produkt- und Bearbeitungs- oder Herstellungsqualität ist entscheidend, dass die zyklischen Prozesse exakt und innerhalb vordefinierter Grenzen ablaufen.
Unter zyklische Prozesse werden vorliegend beispielsweise Schneidprozesse verstanden, bei denen Werkstücke mittels eines Schneidelements, insbesondere ein rotierendes Sägeblatt, durchtrennt werden. Weiterhin werden vorliegend unter zyklische Prozesse auch Prozesse speziell innerhalb eines Walzwerkes verstanden oder auch das Betreiben eines Ofens.
Derartige industrielle Prozesse werden häufig mittels eines Prozessdaten-Überwachungssystems überwacht. Hierbei werden häufig über die Anlage verteilt an unterschiedlichen Messpunkten Prozessdaten erfasst und zentral ausgewertet.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur automatisierten, insbesondere automatischen Überwachung von solchen zyklischen Prozessen anzugeben, welche mittels eines Anlagenteils einer technischen Anlage ausgeführt werden, um dauerhaft eine möglichst hohe Produktqualität zu sichern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses gelöst. Der zyklische Prozess dient dabei allgemein zur Bearbeitung oder Herstellung eines Werkstücks oder Bauteils und wird mittels eines Anlagenteils einer technischen Anlage ausgeführt. Zur Überwachung des zyklischen Prozesses wird ein Parameter überwacht, welcher den zyklischen Prozess des Anlagenteils repräsentiert, der also eine Kenngröße ist, die während der Durchführung des Prozess-Zyklus variiert und damit den Verlauf und insbesondere auch die Güte des zyklischen Prozesses beschreibt oder charakterisiert. Während einer Überwachungsphase, während der der zyklische Prozess überwacht wird, sind dabei folgende Maßnahmen vorgesehen:

- Ein Wert des zu überwachenden Parameters wird während des zyklischen Prozesses wiederholt und automatisch erfasst. Hierbei werden zu jedem Erfassungszeitpunkt Roh-Datenpunkte (Werte) erzeugt. Die Erfassung dieser Roh-Datenpunkte erfolgt mit Hilfe eines hierfür geeignet ausgestalteten Prozessdaten-Erfassungssystems.
- Aus der Anzahl der im zyklischen Prozess erfassten Roh-Datenpunkte wird automatisch eine vorgegebene Sollanzahl an normierten Datenpunkten abgebildet. Dies erfolgt dabei beispielsweise durch eine zeitsynchrone Mittelwertbildung. Hierbei werden allgemein m Roh-Datenpunkte auf n Soll-Datenpunkte als normierte Datenpunkte abgebildet.
- Durch die Datenpunkte, speziell durch die normierten Datenpunkte ist ein zeitlicher Verlauf des Werts des Parameters repräsentiert.
- Der zeitliche Verlauf wird automatisch mit einem Referenzverlauf verglichen. Dieser ist typischerweise durch eine Anzahl an Referenz-Datenpunkten repräsentiert. Bevorzugt jedoch nicht zwingend entspricht dabei die Anzahl der Referenz-Datenpunkte der Sollanzahl.
- Bei einer charakteristischen Abweichung des ermittelten Verlaufs vom Referenzverlauf wird eine Fehlerwarnung als Hinweis auf einen Fehler des Anlagenteils ausgegeben.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 20, welches Befehle enthält, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuervorrichtung diese veranlassen, die obigen Verfahrensschritte (ab dem zweiten Spiegelstrich) auszuführen. Die nachfolgen erläuterten bevorzugten weiteren Verfahrensschritte sind sinngemäß auf bevorzugte Weiterbildungen des Computerprogramms zu übertragen.
Die Vorrichtung zur automatisierten Überwachung ist dabei zur Durchführung dieser zuvor genannten Schritte geeignet ausgelegt und weist zumindest eine Auswerteeinheit auf, die dafür ausgelegt ist, aus den erfassten Roh-Datenpunkten den zeitlichen Verlauf des Werts des Parameters abzuleiten und diesen mit einem Referenzverlauf zu vergleichen und bei einer charakteristischen Abweichung die Fehlerwarnung auszugeben. Ein jeder Roh-Datenpunkt entspricht einem (Mess-) Wert des Parameters.
Allgemein ist von besonderer Bedeutung, dass durch die Ableitung von normierten Datenpunkten aus den Roh-Datenpunkten und der Erstellung eines zeitlichen Verlaufs eine Vergleichbarkeit mit einem hinterlegten Referenzverlauf ermöglicht wird. Dies beruht nämlich auf der Überlegung, dass bei einem zyklischen industriellen Prozess und einer hierzu vorgesehenen Prozessdaten-Erfassung die einzelnen Werte des Parameters typischerweise mit einer vordefinierten, oftmals hohen Abtastrate erfasst werden. Durch (zeitliche) Schwankungen bei der Durchführung des zyklischen Prozesses wird typischerweise eine variierende Anzahl von Roh-Datenpunkten für verschiedene Zyklen ermittelt. Durch diese Variation ist häufig ein direkter Vergleich der Roh-Datenpunkte mit den Referenz-Daten nicht möglich.
Unter Vergleich des Verlaufs mit dem Referenzverlauf wird allgemein verstanden, dass entweder die beiden Verläufe unmittelbar miteinander verglichen werden oder dass die Verläufe von abgeleiteten Kennwerten miteinander verglichen werden, wie beispielsweise Minima, Maxima, Mittelwerte oder sonstige statistische Größen. Die Kennwerte werden dabei insbesondere aus (zeitlichen) Teilabschnitten des Zyklus abgeleitet. Dies bedeutet, dass derartige aus einzelnen Teilabschnitten jeweils abgeleitete Kennwerte selbst den Verlauf bilden, der mit einem korrespondierend gebildeten Referenzverlauf verglichen wird. Unter Verlauf wird daher beispielsweise auch der zeitliche Verlauf von Minimal- und/ oder Maximalwerten verstanden, insbesondere ohne, dass die Zwischenwerte berücksichtigt werden.
Bei der Normierung und Abbildung der Roh-Daten auf die normierten Daten wird allgemein derart vorgegangen, dass eine definierte Anzahl (Sollanzahl) an Datenpunkten vorgegeben wird. Die Sollanzahl kann dabei für unterschiedliche zyklische Prozesse unterschiedlich sein und liegt beispielsweise im Bereich von mehreren 100 Datenpunkten, beispielsweise im Bereich zwischen 100 und 500 oder 1000 Datenpunkten, oder auch bei tausend bis mehreren tausend Datenpunkten, oder auch darüber, beispielsweise zwischen 5.000 - 20.000 Datenpunkte.
Aus den Roh-Datenpunkten ergibt sich ein zeitlicher Verlauf des Prozesses. Aus diesem Roh-Datenverlauf wird eine der Sollanzahl entsprechende Anzahl an normierten Datenpunkten abgeleitet. Hierzu wird zumindest im Ergebnis der Zyklus des Roh-Datenverlaufs in äquidistante Zeitabschnitte unterteilt. Die Anzahl der äquidistanten Zeitabschnitte korreliert zu der Sollanzahl (in der Regel Sollanzahl minus 1). Zu jedem dieser Zeitabschnitte wird ein normierter Wert abgeleitet. Dieser ergibt sich beispielsweise aus einer (gewichteten) Mittelung der diesem Zeitabschnitt zugeordneten Roh-Daten. Aus diesen normierten Werten wird schließlich beispielsweise durch ein sogenanntes Resampling der zeitliche Verlauf des Zykluses wieder abgebildet und mit dem Referenzverlauf verglichen.
In zweckdienlicher Ausbildung werden Roh-Datenpunkte während mehrerer Zyklen erfasst, wobei pro Zyklus jeweils ein Satz an normierten Datenpunkten ermittelt wird und aus den mehreren Sätzen an normierten Datenpunkten ein (einziger) gemittelter Datensatz erzeugt wird, beispielsweise aus gemittelten normierten Datenpunkten. Der gemittelte Datensatz wird dann als Basis für den Abgleich mit dem Referenzverlauf herangezogen. Hierbei werden beispielsweise eine ein- oder zweistellige Anzahl von Sätzen zu einem gemeinsamen gemittelten Datensatz zusammengefasst. Der gemittelte Datensatz repräsentiert insofern einen über mehrere Zyklen gemittelten Verlauf. Beispielsweise werden 5-20 Datensätze zu einem gemittelten Datensatz zusammengefasst und aus diesem der Verlauf erstellt.
Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere bei rotierenden Anlageteilen, beispielsweise einem Sägeblatt, von besonderem Vorteil, da hierdurch bereits eine gewisse Mittelung des Verlaufs erreicht wird, um somit eine bessere Vergleichbarkeit mit dem Referenzverlauf zu ermöglichen. Speziell werden störende durch ein Rauschen bedingte Effekte reduziert, wobei das Rauschen dem eigentlichen Nutzsignal überlagert ist und beispielsweise durch äußere Störeinflüsse hervorgerufen ist.
Zweckdienlicherweise wird alternativ oder ergänzend aus mehreren normierten Datenpunkten ein gemeinsamer, beispielsweise gemittelter Kennwert abgeleitet, wobei dann aus den mehreren Kennwerten der Verlauf abgeleitet wird. So werden beispielsweise jeweils 5-20 derartiger normierter Datenpunkte oder auch mehr zusammengefasst. Dieses Vorgehen ist insbesondere bei einer hohen Datenerfassungs-Rate von besonderem Vorteil. Es werden daher zu einem jeweiligen Zeitabschnitt des Zyklus, der durch mehrere Datenpunkte repräsentiert ist, aus diesen mehreren Datenpunkten ein dem jeweiligen Zeitabschnitt zugeordneter Kennwert abgeleitet. Hierdurch wird der Zyklus also in eine Anzahl von äquidistanten Zeitabschnitten unterteilt, wobei die Anzahl beispielsweise im Bereich von 1% bis 10% oder auch im Bereich von 10% bis 25% der Anzahl der Roh-Datenpunkte liegt.
Werden diese Kennwerte um eine vorgegebene Differenz unter- oder überschritten, so wird dies als eine charakteristische Abweichung gewertet und das Fehlersignal wird ausgegeben.
Bei diesem Kennwert handelt es sich insbesondere um eine statistische Größe, beispielsweise ein Mittelwert oder auch ein Minimum und / oder Maximum, Standardabweichung etc.. Beispielsweise wird daher als Verlauf der Verlauf der Minima herangezogen. Bei einigen Prozessen ist nämlich lediglich interessant, wie sich ein unterer Wert verhält.
In zweckdienlicher Ausgestaltung ist ein Start- und/oder Endpunkt des Prozesses durch einen Trigger festgelegt. Dieser wird insbesondere aus einer Anlagensteuerung erhalten, mit der der jeweilige Prozess gesteuert wird. Die Erfassung der Roh-Daten erfolgt daher erst nach Erreichen dieses durch den Trigger festgesetzten Zeitpunkts. So werden beispielsweise Randeffekt, insbesondere Anlaufeffekte, wie beispielsweise das Eindringen der Säge in das Werkstück, bei der Betrachtung ausgeklammert.
Neben der Überwachungsphase ist in bevorzugter Ausgestaltung auch eine Lernphase vorgesehen. Während dieser Lernphase wird zumindest ein Referenzverlauf automatisch aus den erfassten Verläufen ermittelt. Es handelt sich insofern um eine Art selbstlernendes System, welches also im Laufe der Prozessdaten-Erfassung einen Referenzverlauf ermittelt.
Alternativ oder ergänzend wird der Referenzverlauf - insbesondere parallel während der Überwachungsphase - automatisch anhand der während der Überwachungsphase ermittelten zeitlichen Verläufe angepasst und optimiert. Diese automatische Anpassung erfolgt beispielsweise nach einer manuellen, durch einen Benutzer zugeschalteten Lernphase. Alternativ erfolgt dies automatisch und sukzessive anhand der ermittelten zeitlichen Verläufe.
In bevorzugter Ausgestaltung werden aus mehreren Verläufen statistische Kenngrößen, insbesondere Mittelwert, Maximum, Minimum sowie Standardabweichung abgeleitet, die für den Vergleich des Verlaufs mit dem Referenzverlauf herangezogen werden. Dabei werden beispielsweise für einzelne Datenpunkte oder auch für einzelne Bereiche Minimal- und Maximalwerte ermittelt, gegebenfalls mit zugehöriger Standardabweichung. Werden diese um eine vorgegebene Differenz unter- oder überschritten, so wird dies als eine charakteristische Abweichung gewertet und das Fehlersignal wird ausgegeben.
In der Anlage werden häufig Bedingungen variiert, unter denen der Prozess durchgeführt wird. Hierzu zählen beispielsweise Veränderungen von Eigenschaften des Produkts, beispielsweise in der Geometrie oder dem Material des zu bearbeitenden oder herzustellenden Produkts. Weiterhin zählen hierzu auch Prozessparameter, wie beispielsweise Änderungen von Temperaturwerten, Prozessgeschwindigkeiten etc. Diese Bedingungen stellen insofern Einflussparameter dar, die den Prozess beeinflussen. Zweckdienlicher weise ist für jeden derartigen Einflussparameter ein spezifischer Referenzverlauf vorhanden, welcher für den Abgleich herangezogen wird. Der Einflussparameter ist dabei für einen jeweiligen Zyklus oder einer Abfolge von Zyklen konstant.
Zweckdienlicherweise werden insbesondere während der Lernphase oder auch während der Überwachungsphase die aktuell gültigen Einflussparameter ermittelt und zwar insbesondere aus der Anlagensteuerung. Weiter wird dann ein jeweiliger spezifischer, von den Einflussparametern abgängiger Referenzverlauf ermittelt. Während der automatischen Lernphase erkennt das System also automatisch, welche Einflussparameter aktuell zutreffend sind und erstellt bei dem automatisierten Lernprozess einen entsprechenden Referenzverlauf oder passt einen bereits bestehenden Referenzverlauf entsprechend an. Es ist für die Ermittlung dieser spezifischen Referenzverläufe daher insbesondere keine Interaktion eines Nutzers erforderlich.
Wie zuvor bereits erläutert, sind die Einflussparameter zweckdienlicherweise ausgewählt aus

- dem Material oder der Geometrie eines im Prozess zu bearbeitenden Werkstückes,
- einer Temperatureinstellung für den Prozess
- der Umgebungstemperatur,
- einer Prozessgeschwindigkeit.

Bei der Prozessgeschwindigkeit handelt es sich beispielsweise um

- eine Drehzahl beispielsweise des Sägeblattes (Anlagenteils),
- die Variation einer zeitlichen Länge des Zyklus,
- die Geschwindigkeit einer Temperaturänderung, beispielsweise ein Aufheizprozess.

Ein oder mehrere dieser Einflussparameter können dabei für einen jeweiligen Prozess gleichzeitig vorliegen.
In zweckdienlicher Weiterbildung wird der Verlauf auf unterschiedliche charakteristische Abweichungen zum Referenzverlauf untersucht. Anhand dieser unterschiedlichen charakteristischen Abweichungen wird auf unterschiedliche Fehler zurückgeschlossen, also unterschiedliche Arten oder Typen von Fehlern, und diese werden bei entsprechender Identifizierung auch fehlerspezifisch ausgegeben, d.h. die Art des Fehlers wird angezeigt.
Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei der Bearbeitung oder Herstellung eines Produkts unterschiedliche Typen / Arten von durch das Anlagenteil verursachte Fehler vorliegen können. Am Beispiel des Sägeblatts ist eine mögliche Fehlerquelle beispielsweise eine mangelnde Schärfe des Sägeblatts, was allgemein zu einer Erhöhung der (mittleren) Leistungsaufnahme während des Zykluses führt. Ein solcher Fehler würde sich daher in einem (dauerhaften) Überschreiten von Maximalwerten niederschlagen. Eine andere Fehlerquelle ist die Schädigung von einzelnen Zähnen, beispielsweise ein ausbrechen. Dies äußert sich in einer charakteristischen singulären Abweichung vom Referenzverlauf, die periodisch wiederkehrend erfasst wird. Eine weitere Fehlerquelle beim Sägeprozess ist beispielsweise materialbedingt, wenn also beispielsweise das zu bearbeitende Werkstück von schlechter (Material-) Qualität ist. Auch dies schlägt sich in charakteristischen Abweichungen nieder.
Allgemein sind daher derartige charakteristische Abweichungen insoweit dem System bekannt und eingelernt und können voneinander unterschieden werden, sodass unterschiedliche Arten von Fehlern erkannt und entsprechend fehlerspezifische, unterschiedliche Handlungsempfehlungen ausgegeben werden. Insbesondere lassen sich folgende Kategorien unterschiedlicher charakteristischer Abweichungen aufstellen, von denen - je nach Prozess - ein oder mehrere gleichzeitig hinterlegt sind:

- Das Werkzeug ist stumpf,
- das Werkzeugt weist einen lokalen Defekt (ausgebrochene Schneide) auf,
- die Materialqualität des zu bearbeitenden Werkstückes weicht vom Soll ab.

Bei dem zu überwachenden Anlagenteil handelt es sich allgemein vorzugsweise um ein rotierendes Anlagenteil, welches den zyklischen Prozess ausführt.
In bevorzugter Ausgestaltung wird das insbesondere rotierende Anlagenteil von einem (Elektro-) Motor angetrieben, wobei als Parameter ein Parameter des Motors ausgewertet wird. Insbesondere wird dabei ein Parameter ausgewertet, welcher die Leistungsaufnahme des Motors repräsentiert. Hierbei handelt es sich insbesondere um den Motorstrom. Anhand der (Leistungs-) Daten wird daher das eigentlich eingesetzte Anlagenteil (Werkzeug) im Hinblick auf Beschädigungen überwacht. Erfasst wird dabei der Verlauf der Leistungsaufnahme (z.B. Motorstrom) und aus charakteristischen Abweichungen der Leistungsaufnahme wird auf einen Fehler, insbesondere auch auf die Fehlerart zurückgeschlossen und eine fehlerspezifische Warnung ausgegeben.
Bei dem Prozess handelt es sich in einer bevorzugten Variante um einen mechanischen Bearbeitungsprozess zur Bearbeitung oder Herstellung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs. Bei dem zu überwachenden Anlagenteil handelt es sich daher um das Werkzeug, wie dies zuvor anhand der Beispiele bereits beschrieben wurde. Speziell handelt es sich hierbei um einen Sägeprozess und das Anlagenteil ist eine Säge oder auch ein Sägeblatt. Alternativ handelt es sich bei dem Anlagenteil um ein Walzgerüst einer Walzstraße zur Herstellung von Metallblechen. Alternativ handelt es sich bei dem Anlagenteil um eine Presse, deren Druckverlauf überwacht wird.
Weiterhin handelt es sich bei dem Anlagenteil beispielsweise um einen zu überwachenden Ofen, in dem ein Werkstück thermisch behandelt wird und bei dem beispielsweise der Verlauf der Temperatur überwacht wird. In diesem Fall handelt es sich daher bei dem Prozess um einen zyklisch ablaufenden thermischen Bearbeitungsprozess. Weitere alternative zyklische Prozesse sind beispielsweise chemische oder auch Bestrahlungsprozesse.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der zyklische Prozess in mehrere Teilzyklen unterteilt und zumindest ein Teil der Teilzyklen vorzugsweise und jeder Teilzyklus wird separat überwacht. Bei dem zyklischen Prozess kann es sich beispielsweise um einen Verbrennungsprozess eines Motors handeln, bei dem der Gesamtzyklus aus zwei einzelnen Zyklen besteht und der Einzelzyklus (Teilzyklus) beispielsweise einer Umdrehung einer Kurbelwelle entspricht.
Viele Prozesse lassen sich funktionell in unterschiedliche Teilprozesse unterteilen, die durch das hier beschriebene Verfahren bevorzugt jeweils separat ausgewertet werden.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Prozess um einen Spritzgussprozess und die einzelnen Teilprozesse sind gebildet durch die Teilschritte

- Schließen eines Spritzgusswerkzeuges,
- Einspritzen der Spritzgussmasse,
- Öffnen des Spritzgusswerkzeuges.

Im Falle der Überwachung des Temperaturverlaufs und der Heizkurve eines Ofens sind die Teilprozesse beispielsweise

- Aufheizen
- konstante Temperaturphase
- Abkühlen.

Jeder dieser Teilprozesse wird dabei als eigener zyklischer Prozess behandelt und auf Abweichungen gegenüber einem Referenzverlauf überwacht.
Speziell handelt es sich bei dem zyklischen Prozess um einen Prozess mit einer Anlaufphase und einer normalen Prozessphase sowie gegebenenfalls einer Endphase. Das zuvor beschriebene Beispiel der Heizkurve für einen Ofen ist ein solcher Prozess. Daneben zeigt jedoch auch der Betrieb eines Walzgerüstes einen derartigen typischen Verlauf. Ein Walzgerüst besteht allgemein aus einem Gestell, in dem zumindest zwei Walzen gelagert werden, zwischen denen fortlaufend Material im festen oder auch zähen Zustand durchgeführt und gepresst wird. Zu Beginn dieses Walzprozesses müssen dabei die Walzen aufeinander zugestellt und das Material zugeführt werden. Diese Anfahrphase ist häufig von besonderer Bedeutung. So sind beispielsweise ein gleichmäßiges Zustellen der Walzen und ein Anfahren bei definierten Bedingungen, beispielsweise Temperaturbedingungen erforderlich. Auch die Aufheizphase bei einem Ofen ist häufig entscheidend für die spätere Produktqualität.
In bevorzugter Ausgestaltung ist nunmehr vorgesehen, dass speziell diese Anlaufphase überwacht wird und bei charakteristischen Abweichungen eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Der besondere Vorteil hierbei ist darin zu sehen, dass frühzeitig bereits zum Beginn des gesamten zyklischen Prozesses mögliche Fehlerquellen identifiziert werden. Vorzugsweise führt dies zu einer Modifikation des zyklischen Prozesses, beispielsweise durch Anpassung von spezifischen Prozessparametern. Insbesondere wird ein Abbruch empfohlen oder automatisch veranlasst. Der Abbruch beruht dabei auf der Überlegung, das bei ungenügenden Anfangsbedingungen während der Anlaufphase das gesamte während des Zyklus hergestellte Produkt oder auch eine ganze Charge an Produkten nicht die gewünschte Qualität erreicht und somit als Ausschuss verworfen werden müsste. Durch ein frühzeitiges Unterbrechen wird daher effektiv ein eventuell anfallender Ausschuss reduziert. Mögliche Fehler, die während der Anlaufphase identifiziert werden, sind beispielsweise eine Temperaturdrift, Verzögerungen beim Erreichen von bestimmten (Temperatur-) Werten, ein mangelnder gleichmäßiger Verlauf etc.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in vereinfachten Darstellungen:

1 eine schematisierte Blockbild-Darstellung einer zu überwachenden Anlage, die als eine Sägeanlage ausgebildet ist,
2 eine schematisierte Blockbild-Darstellung einer zu überwachenden Anlage, die als eine Ofenanlage ausgebildet ist,
3 eine Darstellung zur Erläuterung der Ableitung des zeitlichen Verlaufs des Werts eines Parameters aus erfassten Roh-Datenpunkten,
4 ein beispielhafter Verlauf einer Drehzahl bei einem Walzgerüst, bei dem der Zyklus in mehrere Teilzyklen unterteilt ist, 5 eine Darstellung zur Erläuterung von unterschiedlichen Sätzen an Einflussparametern,
6 eine Illustration zur Erläuterung der Lernphase parallel zur Überwachungsphase insbesondere mit einem automatischen Adaptieren der Referenzkurven sowie
7a, 7b Darstellungen des Verlaufes eines ausschnittsweise dargestellten Zyklus für zwei unterschiedliche Werkstücke mit eingezeichneten Minimas und Maximas.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt beispielhaft und schematisiert eine Anlage 2, welche im Ausführungsbeispiel als eine Sägeanlage ausgebildet ist. Diese weist als Anlagenteil 4, welches einen zyklischen Prozess durchführt, eine Säge 4A oder Sägeblatt auf. Dieses rotiert um eine Achse 6 und dient zur Bearbeitung, speziell zum Zersägen eines Werkstücks 8.
Ein jeweiliger Zyklus des zyklischen Prozesses ist definiert durch den jeweiligen Trennprozess des Werkstücks 8 mit der Säge 4.
Die Säge 4 wird mittels eines Elektromotors 10 angetrieben. Dieser wird mittels einer Steuer- und Auswerteeinheit angesteuert und überwacht. Diese Einheit wird nachfolgend als Auswerteeinheit 12 bezeichnet.
Ein Alternatives Beispiel für eine Anlage 2 ist in der 2 dargestellt. Das Anlagenteil 4 ist dort durch einen Ofen 4B repräsentiert, welcher wiederum von einer Steuer- und Auswerteeinheit 12 angesteuert und überwacht wird. Der Ofen 4B dient beispielsweise als Trockenofen oder als Brennofen. Der durch den Ofen 4B definierte zyklische Prozess weist dabei eine Aufheizphase, eine Haltephase sowie eine Abkühlphase als jeweils eigenständige Teilprozesse oder Teilzyklen auf.
Die jeweiligen Auswerteeinheiten 12 sind zur Erfassung der Werte eines Parameters p ausgebildet, welcher repräsentativ für die Durchführung des jeweiligen zyklischen Prozesses ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird als Parameter p ein Motorstrom des Elektromotors 10 erfasst und ausgewertet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird als Parameter p eine Temperatur und deren Verlauf erfasst.
In der 3 ist in einem obersten Bildabschnitt zunächst ein erfasster Verlauf des Parameters p gegenüber der Zeit t aufgetragen. Zu erkennen ist der zyklische, im Wesentlichen durch einen Sinus repräsentierten Verlauf des Werts für den Parameter p. Ein jeweiliger Zyklus Z ist dabei definiert durch einen Verlauf V zwischen zwei Minimas. Während eines jeweiligen Zyklus Z werden kontinuierlich mit einer definierten, festen Abtastrate die Werte für den Parameter p erfasst und dabei Roh-Datenpunkte D erhalten. Diese werden nachfolgend auch einfach als Datenpunkte D bezeichnet. Diese geben jeweils den Wert des Parameters p zu einem Abtastzeitpunkt an (p(t)). Aufgrund diverser Schwankungen einerseits und der festen Abtastrate andererseits variiert die Anzahl der während eines Zyklus Z erfassten Datenpunkte D, die im Verlauf V des ersten Zykluses Z angedeutet sind. Unterhalb eines jeweiligen Verlaufs V ist durch einen Doppelpfeil mit zugehöriger Ziffer illustriert, wie viele Datenpunkte D während eines jeweiligen Zyklus Z als Roh-Datenpunkte D erfasst wurden. Zu erkennen ist hier eine Variationsbreite zwischen 189 und 223 Datenpunkten D.
Nach der Erfassung der Roh-Datenpunkte D, werden die Einzelnen Roh-Datenpunkte nach Art eines Normierungsprozesses auf eine vorgegebene Soll-Anzahl an normierten Datenpunkten nD abgebildet, welche wiederum den Verlauf V darstellen. Der durch die normierten Datenpunkte nD bestimmte Verlauf wird nachfolgend auch als normierter Verlauf bezeichnet. Die durch die Roh-Datenpunkte D und durch die normierten Datenpunkte nD bestimmten Verläufe sind zumindest weitgehend identisch. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Roh-Datenpunkte D auf eine Sollanzahl an normierten Datenpunkten nD abgebildet. Die Sollanzahl liegt im Ausführungsbeispiel bei 180. Hierzu wird allgemein eine Art zeitsynchrone Mittelwertbildung vorgenommen. Der jeweilige Zyklus Z wird hierbei in äquidistante Zeitabschnitte unterteilt, die mit der Sollanzahl korrelieren (180-1 äquidistante Zeitabschnitte). Jedem Zeitabschnitt wird ein normierter Datenpunkt nD zugewiesen, welcher sich beispielsweise durch eine (gewichtete) Mittelung aus den diesem Zeitabschnitt zugeordneten Roh-Datenpunkten D ergibt. In Summe ergibt sich hierdurch zunächst eine Anzahl von normierten Verläufen V für einen jeweiligen Zyklus Z.
Der Verlauf V ist dabei allgemein durch einen Satz S an normierten Datenpunkten nD repräsentiert. Bei Bedarf, beispielsweise in Abhängigkeit des jeweiligen Prozesses, wird aus mehreren derartigen Datensätzen S ein gemittelter Datensatz mS abgeleitet, der also quasi einen gemittelten Verlauf V repräsentiert. Im Ausführungsbeispiel werden 5 Datensätze S zu dem gemittelten Datensatz mS zusammengeführt. Dieser (gemittelte) Verlauf V wird zum Vergleich mit einem Referenzverlauf R herangezogen, wie weiter unten insbesondere im Zusammenhang mit der 6 näher erläutert wird.
Viele industrielle Zyklen Z lassen sich funktionell in mehrere Teilzyklen Zi unterteilen. Ein Beispiel hierfür ist in 4 dargestellt, bei dem als Parameter p die Drehzahl eines Walzgerüsts gegenüber der Zeit t aufgetragen ist. Die einzelnen Teilzyklen Zi sind hierbei definiert durch eine Anlaufphase Z1, während der eine Drehzahl der Walzen des Walzgerüsts auf eine Solldrehzahl hochgefahren, auf der sie dann währen einer normalen Prozessphase Z2 bleibt, um am Ende des (gesamt-) Zyklus Z in einer Endphase Z3 wieder definiert auf 0 reduziert zu werden.
Ein ähnlicher Verlauf V mit mehreren Teilzyklen Zi ergibt sich auch bei einem hier nicht näher dargestellten Ofen als Anlage 2. Als Parameter p ist die Temperatur gewählt. Die einzelnen Teilzyklen Zi sind hierbei definiert durch eine Aufheizphase Z1, die eine Anlaufphase darstellt, und in der der Ofen 4B entlang eines definierten Temperaturverlaufs aufgeheizt wird. Daran schließt sich als eine normale Prozessphase Z2 eine Haltephase an, bei der im Ausführungsbeispiel die Temperatur auf einen konstanten Wert gehalten wird. Anschließend schließt sich als dritte Phase eine Abkühlphase oder allgemein eine Endphase Z3 an.
. Bei dieser wird
Bei derartigen, in einzelne Teilzyklen Zi unterteilbaren Zyklen Z wird bevorzugt jeder Teilzyklus Zi, zumindest oder ausschließlich die Anlaufphase Z1 jeweils separat überwacht. Das heißt für jeden Teilzyklus Zi sind individuelle Referenzverläufe V hinterlegt.
Typischerweise werden auf einer Anlage 2, also beispielsweise bei einer Sägeanlage, einer Ofenanlage oder einem Walzwerk unterschiedliche Produkte/Werkstücke 8 bearbeitet oder hergestellt. Auch werden häufig unterschiedliche Prozessbedingungen eingestellt, wie beispielsweise unterschiedliche Temperaturverläufe für den Ofen 4B. Diese unterschiedlichen Einstellparameter werden vorliegend als Einflussparameter Ei bezeichnet. Ein jeweiliger Prozesszyklus Z kann dabei auch durch einen Satz von mehreren Einflussparametern Ei definiert sein. Ein jeweiliger Einflussparameter Ei kann jeweils mehrere Werte einnehmen.
In bevorzugter Ausgestaltung wird zu jedem Satz an derartigen Einflussparametern Ei eine individuelle Referenzkurve R ermittelt und/oder hinterlegt. Je nach Anzahl der unterschiedlichen Einflussparameter Ei wird ein n-dimensionaler Satz an Referenzverläufen R hinterlegt, wobei n der Anzahl der unterschiedlichen Einflussparameter Ei entspricht.
Dies ist beispielhaft anhand der 5 dargestellt. Diese zeigt allgemein eine Matrix, vorliegend einen 4x3x3-Matrix für insgesamt drei unterschiedliche Einflussparameter Ei, die im Beispiel jeweils 4 bzw. 3 unterschiedliche Werte einnehmen können. Bei diesen Einflussparametern Ei handelt es sich beispielsweise um einen Geometrie-Faktor des zu bearbeiteten Werkstücks, wie beispielsweise der Durchmesser, um einen Material-Kennwert, welcher unterschiedliche Materialien spezifiziert, sowie um eine Temperatur. Bei dem Walzwerk können diese Einflussparameter Ei beispielsweise die Blechdicke, die Materialart sowie die Verarbeitungstemperatur sein. Für jede, zumindest für jede interessierende Kombination dieser Einflussparameter werden Referenzverläufe R hinterlegt. Diese unterschiedlichen Referenzverläufe R weisen gemäß 5 jeweils eine eindeutige Kennziffer ID auf, im Ausführungsbeispiel beispielsweise die Kennziffern 111 bis 334.
Das nachfolgend anhand der 5 näher beschriebene Verfahren zeichnet sich neben dem automatischen Vergleich eines jeweiligen ermittelten Verlaufs V mit einem zugeordneten Referenzverlauf R dadurch aus, das die einzelnen Referenzverläufe R automatisch ermittelt oder zumindest automatisch angepasst werden. Die automatische Ermittlung oder Anpassung erfolgt dabei auf Basis der aus den Roh-Datenpunkten D abgeleiteten Verläufe V. Neben diesem Auto-adapting der Referenzverläufe R zeichnet sich das Verfahren auch dadurch aus, dass diese Referenzverläufe R individuell und spezifisch für den jeweiligen Satz an Einflussparametern Ei erstellt und adaptiert werden, und zwar vorzugsweise wiederum auf Basis der gemessenen Roh-Datensätze D.
In der 6 ist zunächst im oberen Bereich eine Lernphase L illustriert. Die Anlage wird allgemein über eine Steuereinheit 14 (Anlagensteuerung) gesteuert. In dieser sind die für den aktuellen Prozess relevanten Einstellungen der verschiedenen Anlagenparameter, speziell die Werte für die Einflussparameter Ei. Aus dieser Steuereinheit 14 wird im Rahmen der Lernphase L zunächst die Kennziffer ID für den jeweilig aktuell gültigen Satz an Einflussparametern Ei ausgelesen.
Mittels der Auswerteeinheit 12 werden die Prozessdaten, also die Roh-Datenpunkte D erfasst und hieraus - wie zur 3 erläutert - ein dem jeweiligen Zyklus Z (oder auch Teilzyklus Zi) repräsentierender Verlauf V abgeleitet. Der so ermittelte Verlauf V wird unter der zugeordneten Kennziffer ID als Referenzverlauf R (ID) in einem Speicher 16 abgelegt.
In einigen Ausführungsvarianten werden - sowohl bei den aktuell erfassten Datenpunkten als auch für die Bestimmung des Referenzverlaufs - aus den Datenpunkten D oder auch aus bestimmten zeitlichen Teilabschnitten eines bestehenden Referenzverlaufs Kennwerte abgeleitet, beispielsweise Minimal- oder Maximalwerte, aus denen dann der momentane oder der Referenzverlauf gebildet wird.
Dies wird vorzugsweise automatisch über mehrere Prozesszyklen hinweg vorgenommen und die jeweiligen Referenzverläufe R (ID) werden nach Art eins selbstlernenden Systems erstellt und kontinuierlich adaptiert und optimiert, sodass eine automatische Anpassung und Weiterbildung der Referenzverläufe R (ID) erfolgt. Diese Erfassung der Referenzverläufe R (ID) erfolgt beispielsweise automatisch während des laufenden Prozesses und/oder innerhalb von beispielsweise manuell durch einen Nutzer vorgegebenen Zeiträumen. Speziell bei der dauernden, automatisierten Ermittlung werden die erfassten Verläufe V einer Plausibilitätskontrolle unterzogen und klassifiziert, im einfachsten Fall in gut und schlecht, wobei die nur als gut klassifizierten Verläufe für die Adaptierung und Hinterlegung eines Referenzverlauf R (ID) herangezogen werden.
In der unteren Bildhälfte der 6 ist eine Überwachungsphase C dargestellt. Während dieser Überwachungsphase C wird wiederum aus der Steuereinheit 14 die Kennziffer ID für den aktuell gültigen Satz an Einflussparametern Ei ermittelt. Die Auswerteeinheit 12 ermittelt wiederum wie zur 3 beschrieben den Verlauf V aus den gemessenen Roh-Datenpunkten D. Anhand der Kennziffer ID lädt die Auswerteeinheit 12 den zugeordneten Referenzverlauf R (ID) zum Abgleich mit dem aktuell ermittelten Verlauf V. Das Ergebnis ist beispielhaft in der rechten Bildhälfte der 6 anhand einer grafischen Darstellung dargelegt. Aus dem Speicher 16 sind beispielsweise der Verlauf der Minimalwerte und der Maximalwerte des zugeordneten Referenzverlaufs R (ID) entnommen, die quasi einen Grenzverlauf für die Beurteilung des aktuell erfassten Verlauf V darstellen.
Die Auswerteeinheit 12 vergleicht den Verlauf V allgemein mit dem Referenzverlauf R (ID) und gibt bei einer kontinuierlichen oder auch bereichsweisen charakteristischen Abweichung eine Fehlermeldung insbesondere mit Hinweis auf die Art des Fehlers aus. Bei Bedarf gibt die Auswerteeinheit 12 darüber hinaus ein Steuersignal ab, sodass die Steuereinheit 14 in den laufenden Prozess eingreift und diesen beispielsweise abbricht.
Unter charakteristischer Abweichung wird hierbei allgemein eine Abweichung verstanden, bei der ein zuvor festgelegter Wert oder Bereich verlassen wird, also entweder überschritten oder unterschritten wird.
Die 7a, 7b geben beispielhaft die Kurve für einen ausschnittsweisen Verlauf V eines Zyklus Z bei der Bearbeitung des Werkstücks 8 für unterschiedliche Einflussparameter Ei wieder, beispielsweise für hinsichtlich ihrer Geometrie oder ihres Materials unterschiedlicher Werkstücke 8. Dargestellt sind zudem der maximale sowie minimale Verlauf, die aus dem jeweils zugeordneten Referenzverlauf R (ID) abgeleitet sind. Zu erkennen sind hierbei, dass bei der Bearbeitung der Werkstücke 8 vergleichbare Muster der Verläufe erfasst werden, die sich jedoch beispielsweise hinsichtlich ihrer Intensitäten oder auch hinsichtlich des Anstiegs von einzelnen Flanken unterscheiden.
Insbesondere ist vorliegend innerhalb eines jeweiligen Zyklus Z ein periodisches, wiederkehrendes Teilmuster zu erkennen. Dieses repräsentiert beispielsweise im Falle der zu der 1 beschriebenen Säge 4A die einzelnen Sägezähne, die insbesondere gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnet sind. Das heißt, jedes periodische Teilmuster repräsentiert einen Zahn. Innerhalb des gemessenen Verlaufs lässt sich also - beispielswiese bei einer Auswertung der Leistungsaufnahme eines Antriebsmotors für das Sägeblatt - der Einfluss (Eingriffszeitpunkt) der einzelnen Zähne anhand des „gezackten Verlaufs“ erkennen. Im Verlauf sind also Spitzen und Täler zu erkennen.
Eine charakteristische Abweichung eines derartigen periodischen Teilmusters, beispielsweise ein Unterschreiten der Minimalkurve, würde auf einen Defekt eines einzelnen Schneidzahns, beispielsweise auf einen ausgebrochenen Zahn hinweisen. Dieser Defekt würde dadurch unmittelbar und sehr schnell identifiziert werden, sodass unmittelbar Maßnahmen wie beispielsweise ein Abbruch ergriffen werden können, so dass insbesondere keine weiteren Zyklen mit dem schadhaften Werkzeug durchgeführt wird. Dies ist in einigen Anwendungen von besonderer Bedeutung, da bei einem frühzeitigen Erkennen und Unterbrechen noch eine Reparatur des Werkzeugs (Säge 4A) ermöglicht ist. Bei einer weiteren Verwendung der schadhaften Säge würde ein ausgebrochener Zahn zu einer übermäßigen Belastung von nachfolgenden Zähnen führen, was wiederum zu deren Versagen und damit zu einem Totalschaden der Säge 4A führen könnte.
Die Steuereinheit 14 zusammen mit der Auswerteeinheit 12 und dem Speicher 16 bilden eine Steuereinrichtung, die zur Durchführung der hier beschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet ist. Bei dieser Steuereinrichtung handelt es sich insofern um einen Computer, der zur Ausführung des beanspruchten Computerprogramms vorgesehen ist. Das Computerprogramm weist daher die Befehle auf, die die Auswerteeinheit 12 und die Steuereinheit 14 dazu veranlassen, die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen.
Insgesamt ist durch das hier beschriebene Verfahren eine automatische und zuverlässige Überwachung eines zyklischen Prozesses gewährleistet, bei dem quasi durch eine Normierung eine Vergleichbarkeit der ermittelten Verläufe V mit Referenzverläufen R überhaupt hergestellt wird und bei dem zudem die Referenzverläufe R insbesondere automatisch erfasst und adaptiert werden und dies insbesondere auch automatisch in Abhängigkeit der getroffenen Einflussparameter Ei.
Bezugszeichenliste

2: Anlage
4: Anlagenteil
4A: Säge
4B: Ofen
6: Achse
8: Werkstück
10: Elektromotor
12: Auswerteeinheit
14: Steuereinheit
16: Speicher
p: Parameter
Z: Zyklus
V: Verlauf
D: Datenpunkt
nD: normierter Datenpunkt
S: Datensatz
mS: gemittelter Datensatz
R: Referenzverlauf
Zi: Teilzyklen
Z1: Anlaufphase
Z2: normale Prozessphase
Z3: Endphase
Ei: Einflussparameter
ID: Kennziffer
L: Lernphase
C: Überwachungsphase

Claims

Verfahren zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses (Z), welcher mittels eines Anlagenteils (4, 4A, 4B) einer Anlage (2) ausgeführt wird, wobei zur Überwachung ein Parameter (p) überwacht wird, welcher den zyklischen Prozess (Z) des Anlagenteils (4, 4A, 4B) repräsentiert, wobei während einer Überwachungsphase (C) - ein Wert des zu überwachenden Parameter (p) während des zyklischen Prozesses (Z) wiederholt erfasst wird und vielfache Roh-Datenpunkte (D) erzeugt werden, - aus der Anzahl der im zyklischen Prozess (Z) erfassten Roh-Datenpunkte (D) eine vorgegebene Sollanzahl an normierten Datenpunkten (nD) abgebildet wird, - durch die normierte Datenpunkte (nD) ein Verlauf (V) des Werts des Parameters (p) repräsentiert ist, - der Verlauf (V) mit einem Referenzverlauf (R) verglichen wird, - bei einer charakteristischen Abweichung des Verlaufs (V) vom Referenzverlauf (R) eine Fehlerwarnung ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Roh-Datenpunkte (D) während mehrerer Zyklen des zyklischen Prozesses (Z) erfasst und hieraus pro Zyklus (Z) jeweils ein Satz (S) an normierten Datenpunkten (nD) ermittelt wird und aus den mehreren Sätzen (S) an normierten Datenpunkten (nD) ein gemittelter Datensatz erzeugt wird und dieser als Basis für den Abgleich mit dem Referenzverlauf (R) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere normierte Datenpunkte (nD) zusammengefasst werden und hieraus ein gemeinsamer Kennwert abgeleitet wird, wobei aus den Kennwerten der Verlauf (V) abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Start- und / oder Endpunkt des Prozesses (Z) durch einen Trigger festgelegt ist, welcher insbesondere aus einer Anlagensteuerung erhalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Referenzverlauf (R) während einer Lernphase (L) automatisch aus mehreren Verläufen ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Referenzverlauf (R) während der Überwachungsphase (C) automatisch anhand der während der Überwachungsphase (C) ermittelten Verläufe (V) angepasst wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem aus den mehreren Verläufen (V) statistische Kenngrößen, wie Mittelwert, Maximum, Minimum, Standardabweichung abgeleitet werden, die für den Abgleich des Verlaufs (V) mit dem Referenzverlauf (R) herangezogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Prozess (Z) von Einflussparametern (Ei) beeinflusst ist, wobei für jeden Einflussparameter (Ei) eine spezifischer Referenzverlauf (R) für den Abgleich herangezogen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Einflussparameter (Ei) automatisch aus einer Anlagensteuerung (14) ausgelesen werden.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem während der Lernphase (L) aus der Anlagensteuerung (14) die aktuell gültigen Einflussparameter (Ei) ermittelt und ein jeweiliger spezifischer Referenzverlauf (R) erstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Einflussparameter (Ei) ausgewählt sind aus - Material eines im Prozess (Z) zu bearbeitenden Werkstückes (8), - Geometrie eines im Prozess (Z) zu bearbeitenden Werkstückes (8); - Temperatureinstellung für den Prozess (Z), - Prozessgeschwindigkeit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verlauf (V) auf unterschiedliche charakteristische Abweichungen vom Referenzverlauf (R) untersucht wird und anhand der unterschiedlichen charakteristischen Abweichungen auf unterschiedliche Arten von Fehlern zurückgeschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein vorzugsweise rotierendes Anlagenteil (4, 4A, 4B) überwacht wird, welches den zyklischen Prozess (Z) ausführt und welches von einem Motor (10) angetrieben wird, wobei als Parameter (p) ein Parameter (p) des Motors (10) ausgewertet wird, insbesondere ein Parameter (p), welcher die Leistungsaufnahme des Motors (10) repräsentiert, auf dessen Basis der Zustand des Anlagenteils (4, 4A, 4B) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Prozess (Z) um einen mechanischen Bearbeitungsprozess zur Bearbeitung oder Herstellung eines Werkstücks (8) mittels eines Werkzeugs handelt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem anhand der charakteristischen Abweichung zurückgeschlossen wird auf ein oder mehrere der nachfolgenden Fehler - Abnutzung des Werkzeugs (8), - Schädigung des Werkzeugs (8) - fehlerhaftes, zu bearbeitendes Werkstück (8).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem es sich bei dem Prozess (Z) um einen temperaturgeführten Prozess (Z) insbesondere mittels eines Ofens (4B) als Anlagenteil (4, 4A, 4B) handelt und eine Temperatur als Parameter (p) ausgewertet wird, anhand derer auf einen Fehler des Anlagenteils (4, 4A, 4B) zurückgeschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zyklische Prozess (Z) in mehrere Teilzyklen (Zi) unterteilt ist und jeder Teilzyklus (Zi) separat überwacht wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei es sich bei dem zyklischen Prozess (Z) um einen Prozess (Z) mit einer Anlaufphase (Z1) und einer normalen Prozessphase (Z2) sowie ggf. einer Endphase (Z3) handelt und bevorzugt lediglich die Anlaufphase (Z1) separat überwacht wird.
Vorrichtung zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses (Z), welcher mittels eines Anlagenteils (4, 4A, 4B) einer Anlage (2) ausgeführt wird, wobei zur Überwachung ein Parameter (p) überwacht wird, welcher den zyklischen Prozess (Z) des Anlagenteils (4, 4A, 4B) repräsentiert, wobei eine Auswerteeinheit (12) und bei Bedarf weitere Komponenten vorgesehen sind, die dazu eingerichtet sind, während einer Überwachungsphase (C) folgende Schritte auszuführen - einen Wert des zu überwachenden Parameters (p) während des zyklischen Prozesses (Z) wiederholt zu erfassen und hieraus Roh-Datenpunkte (D) zu erzeugen, - aus der Anzahl der im zyklischen Prozess (Z) erfassten Roh-Datenpunkte (D) eine vorgegebene Sollanzahl an normierten Datenpunkten abzubilden, - wobei durch die normierte Datenpunkte (nD) ein Verlauf (V) des Werts des Parameters (p) repräsentiert ist, - den Verlauf (V) mit einem Referenzverlauf (R) zu vergleichen, - bei einer charakteristischen Abweichung des Verlaufs (V) vom Referenzverlauf (R) eine Fehlerwarnung auszugeben.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuervorrichtung (12, 14) diese veranlassen, folgende Schritte bei einer Vorrichtung zur automatisierten Überwachung eines zyklischen Prozesses auszuführen, wobei bei dem zyklischen Prozess ein Wert eines zu überwachenden Parameters (p) während des zyklischen Prozesses (Z) wiederholt erfasst und hieraus Roh-Datenpunkte (D) erzeugt werden: - die Roh-Datenpunkte (D) zu erfassen, - aus der Anzahl der erfassten Roh-Datenpunkte (D) eine vorgegebene Sollanzahl an normierten Datenpunkten abzubilden, - wobei durch die normierte Datenpunkte (nD) ein Verlauf (V) des Werts des Parameters (p) repräsentiert ist, - den Verlauf (V) mit einem Referenzverlauf (R) zu vergleichen, - bei einer charakteristischen Abweichung des Verlaufs (V) vom Referenzverlauf (R) eine Fehlerwarnung auszugeben.