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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung ist auf ein Anlagenverwaltungssystem und
insbesondere auf ein Anlagenverwaltungssystem basierend auf einer
Arbeitsmaschinendatenaufnahme gerichtet.
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Hintergrund
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Mit
der Zeit sind Arbeitsmaschinen technisch immer komplizierter geworden.
Die Evolution der Computertechnologie hat unter anderem die Entwicklung
von besser arbeitenden Arbeitsmaschinen hervorgerufen, in dem eine
weitere Steuerung der Arbeitsmaschinenbetriebssysteme erleichtert
wird. Eine verbesserte Steuerung kann in manchen Fällen durch Überwachung
der Betriebsparameter eines Systems oder einer Komponente in „Echtzeit"
ermöglich werden. Eine solche Überwachung kann
ermöglichen, dass ein System in präziser und nahezu
sofortiger Weise anspricht, um Betriebsparameter innerhalb erwünschter
Spezifikationen zu halten.
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Eigentümer
von Arbeitsmaschinen können sich mit verschiedenen Aspekten
des Arbeitsmaschinenbetriebs beschäftigen, wie beispielsweise
der Maschinenleistung, dem Verhalten des Bedieners (beispielsweise
Missbrauch, Produktivität usw.), Effizienz, Gesundheits-
bzw. Wartungszustand der Arbeitsmaschine usw. Insbesondere können
die Kosten, eine Arbeitsmaschine instand zu halten, ein vorherrschender
wirtschaftlicher Faktor bei der Anlagenverwaltung sein. Erwartete
Kosten, um eine Arbeitsmaschine instand zu halten, können
mit einem Buchwert der Maschine verglichen werden, um zu bestimmen,
wann die Arbeitsmaschine zu ersetzten ist.
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Die
gleichen oder ähnliche Arten von Überwachungseinrichtungen,
die verwendet werden, um die Leistung einer Arbeitsmaschine zu regeln,
können auch verwendet werden, um Betriebsbedingungsdaten
aufzuzeichnen, die verwendet werden können, um die verschiedenen
Aspekte des oben erwähnten Arbeitsmaschinenbetriebs zu überwachen. Eine
Datenaufnahme wie diese kann verwendet werden, um die erwartete
Lebensdauer von Arbeitsmaschinenteilen und/oder -komponenten in
Hinsicht darauf zu bestimmen, wie sie verwendet worden sind oder
gegenwärtig verwendet werden. Systeme sind entwickelt worden,
die Anwendung von einer solchen Datenaufnahme bei der Bestimmung
machen, wann Teile einer Arbeitsmaschine zu ersetzen sind. Beispielsweise
offenbart das
US-Patent 6,907,384 von Adachi
u. a. (das '384-Patent), das Bestimmen eines tatsächlichen
Reparatur/Ersatzzeitintervalls von jedem Teil einer Baumaschine,
basierend auf Betriebsdaten.
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Während
das '384-Patent das Bestimmen eines Reparatur/Ersatzzeitintervalls
von jedem Teil einer Arbeitsmaschine offenbaren kann, offenbart
das '384-Patent nicht die Bestimmung eines Ersatzzeitintervalls
der Arbeitsmaschine insgesamt. Mit diesen Informationen versorgt,
wäre ein Eigentümer einer Flotte von Arbeitsmaschinen
viel besser vorbereitet, um kosteneffektive Entscheidungen für
sein Geschäft vorzunehmen. Arbeitsmaschinen können
die wertvollsten Anlagen eines Geschäftes darstellen und
das Fällen der korrekten Entscheidung bezüglich einer
Reparatur gegenüber einem Ersatz einer Arbeitsmaschine
kann direkt den Reingewinn eines Geschäftes beeinflussen.
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Die
vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere
der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Anlagenverwaltungssystem
gerichtet. Das System kann eine oder mehrere Datenaufnahmevorrichtungen
aufweisen, die konfiguriert sind, um eine oder mehrere Betriebsbedingungen
einer Arbeitsmaschine zu überwachen. Das System kann auch
einen Prozessor aufweisen, der konfiguriert ist, um Daten von der
einen oder der Vielzahl von Datenaufnahmevorrichtungen zu empfangen
und Kosten vorherzusagen, um die Arbeitsmaschine in Zukunft instand
zu halten, und zwar basierend auf den Da ten von der einen Datenaufnahmevorrichtung oder
der Vielzahl von Datenaufnahmevorrichtungen. Der Prozessor kann
auch konfiguriert sein, um die vorhergesagten Kosten zur Instandhaltung
der Arbeitsmaschine mit einem Buchwert (Ü: hier Restwert oder
Zeitwert) der Arbeitsmaschine zu vergleichen, um einen Zeitpunkt
zum Ersatz der Arbeitsmaschine zu bestimmen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren
zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum Ersatz einer Arbeitsmaschine
gerichtet. Das Verfahren kann aufweisen, eine oder mehrere Betriebsbedingungen
der Arbeitsmaschine zu überwachen und Daten für
die eine Betriebsbedingung oder für die Vielzahl von Betriebsbedingungen
zu sammeln. Zusätzlich kann das Verfahren aufweisen, Kosten
zur Instandhaltung der Arbeitsmaschine in der Zukunft, basierend
auf den gesammelten Daten, vorherzusagen. Das Verfahren kann weiter
aufweisen, die vorhergesagten Kosten zur Instandhaltung der Arbeitsmaschine
mit einem Buchwert (Ü: hier Restwert oder Zeitwert) der
Arbeitsmaschine zu vergleichen, um einen Zeitpunkt zum Ersatz der
Arbeitsmaschine zu bestimmen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Veranschaulichung eines Anlageverwaltungssystems
gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel.
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2 ist
eine Blockdiagrammdarstellung eines Anlagenverwaltungssystems gemäß einem
beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel
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3 ist
eine Kurvendarstellung, die Instandhaltungskosten und Abschreibung über
die Zeit veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung
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Nun
wird im Detail auf die Zeichnungen Bezug genommen. Wo immer es möglich
ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen
verwendet, um sich auf dieselben oder die gleichen Teile zu beziehen.
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1 zeigt
ein Anlagenverwaltungssystem 10. Das System 10 kann
eine Arbeitsmaschine 12 aufweisen. Das System 10 kann
auch Datenaufnahmevorrichtungen 14, eine Steuervorrichtung 16 und Mittel
zum Herunterladen von Daten von der Arbeitsmaschine 12 aufweisen.
Solche Mittel können beispielsweise eine Hardware- bzw.
Komponentenschnittstellenvorrichtung 18 oder eine Funkübertragungsempfangsvorrichtung 20 aufweisen.
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Die
Arbeitsmaschine 12 kann einen Rahmen 22, eine
oder mehrere Traktions- bzw. Antriebsvorrichtungen 24 und
eine Leistungsquelle 26 aufweisen. Obwohl die Arbeitsmaschine 12 als
ein Lastwagen gezeigt ist, könnte die Arbeitsmaschine 12 irgendeine
Bauart einer Maschine sein. Entsprechend können die Traktionsvorrichtungen 24 irgendeine
Art von Traktionsvorrichtungen sein, wie beispielsweise Räder,
wie in 1 gezeigt, Raupen, Riemen oder irgendwelche Kombinationen
davon. Die Leistungsquelle 26 kann irgendeine Art einer
Leistungsquelle aufweisen. Die Leistungsquelle 26 ist als
ein Verbrennungsmotor 28 veranschaulicht. Die Leistungsquelle 26 kann
irgendeine Art eines Verbrennungsmotors aufweisen, wie beispielsweise
Benzinmotoren, Dieselmotoren, Erdgasmotoren usw. Obwohl die Leistungsquelle 26 als
ein Verbrennungsmotor veranschaulicht ist, könnte die Leistungsquelle 26 alternativ
eine elektrische Leistungsquelle sein, wie beispielsweise eine Batterie.
Die Leistungsquelle 26 könnte auch ein Hybridleistungssystem
aufweisen, welches beispielsweise einen Verbrennungsmotor mit einer
Batterie kombiniert.
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Die
Datenaufnahmevorrichtungen 14 können irgendeine
Art von Sensoren oder andere Arten von Überwachungsvorrichtungen
aufweisen, die zur Überwachung von einer oder mehreren
Betriebsbedingungen der Arbeitsmaschine 12 geeignet sind. Gemäß einem
Aspekt können die Datenaufnahmevorrichtungen 14 konfiguriert
sein, um einen oder mehrere Betriebsparameter der Arbeitsmaschine 12 zu überwachen.
Beispielsweise kann das System 10 eine Motorüberwachungsvorrichtung 30 aufweisen, die
konfiguriert ist, um einen oder mehrere Betriebsparameter des Motors 28 zu überwachen.
Beispielhafte Betriebsparameter, die von der Motorüberwachungsvorrichtung 30 überwacht
werden können, weisen Motorstun den bzw. Betriebsstunden
(d. h. die Zeitdauer, die der Motor läuft), die Motordrehzahl,
die Leerlaufzeit, die Motorbelastung usw. auf.
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Die
Datenaufnahmevorrichtungen 14 können auch eine
andere Einrichtung zur Überwachung von anderen Betriebsparametern
der Arbeitsmaschine 12 aufweisen. Beispielsweise kann die
Arbeitsmaschine 12 einen Arbeitswerkzeugsensor 32 aufweisen.
Der Arbeitswerkzeugsensor 32 könnte irgendeine
Art eines Sensors sein, um den Betrieb eines Arbeitswerkzeugs zu überwachen,
wie beispielsweise einer Schaufel, eines Schildes, einer Greifvorrichtung usw.
Wie in 1 gezeigt, kann der Arbeitswerkzeugsensor 32 konfiguriert
sein, um den Betrieb eines Kippkörpers bzw. Muldenkörpers 34 der
Arbeitsmaschine 12 zu überwachen. Der Arbeitswerkzeugsensor 32 kann
konfiguriert sein, um die Anzahl der Male und/oder die Geschwindigkeit
zu überwachen, mit der der Muldenkörper 34 angehoben
und abgesenkt wird. Die Datenaufnahmevorrichtungen 14 können
auch andere Einrichtungen zur Überwachung von anderen Aspekten
der Arbeitsmaschine 12 aufweisen, wie beispielsweise von
Getrieben, der Aufhängung und von Betätigungsvorrichtungen
genauso wie von Temperaturen und/oder Drücken von verschiedenen
Strömungsmitteln, wie beispielsweise Motoröl,
Hydraulikströmungsmittel, Kühlmittel usw. Beispielsweise
kann der Druck innerhalb von Stoßdämpfern oder
Streben der Arbeitsmaschine 12 überwacht werden,
um eine Nutzlast zu bestimmen, die von einem Lieferfahrzeug transportiert
wird, wie beispielsweise von der Arbeitsmaschine 12. Die Nutzlastdaten
können Informationen über Abnutzung und Verschleiß an
der Arbeitsmaschine 12 liefern.
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Die
Arbeitsmaschine 12 kann auch mit einem oder mehreren Atmosphären-
bzw. Drucksensoren 36 ausgerüstet sein, um andere
Arten von Betriebsbedingungen der Arbeitsmaschine 12 zu überwachen.
Beispielsweise können atmosphärische Bedingungen,
wie beispielsweise die Temperatur, die Feuchtigkeit, der Niederschlag
usw. überwacht werden. Andere atmosphärische Bedingungen
können auch überwacht werden, wie beispielsweise
Staub und andere Partikel in der Luft.
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Andere
Betriebsbedingungen, die überwacht werden können,
können geografische Parameter aufweisen, wie beispielsweise
Informationen über die geografi sche Stelle. Beispielsweise
kann die Arbeitsmaschine 12 mit einer Positionierungsvorrichtung oder
einem Positionsbestimmungssystem ausgerüstet sein (nicht
gezeigt). Ein solches System kann konfiguriert sein, um die Arbeitsmaschine 12 über
ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS-System, GPS = global
positioning system) zu verfolgen. Andere geografische Parameter
können auch überwacht werden, wie beispielsweise
die Höhe an der Arbeitsstelle und/oder die Neigung von
Oberflächen, über die die Arbeitsmaschine 12 fahren
kann.
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Es
sei auch bemerkt, dass mehr als eine dieser Arten von Betriebsbedingungen überwacht
werden kann. Beispielsweise kann die Arbeitsmaschine 12 ausgerüstet
sein, um irgendeine Kombination von Betriebsparametern, geografischen
Parametern und atmosphärischen Bedingungen zu überwachen.
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Die
Steuervorrichtung 16 kann irgendwo an der Arbeitsmaschine 12 gelegen
sein und kann irgendeine Art einer Verarbeitungsvorrichtung aufweisen,
die geeignet ist, um Daten von den Datenaufnahmevorrichtungen 14 zu
empfangen. Die Steuervorrichtung 16 kann auch konfiguriert
sein, um das Herunterladen der Daten zu einer Stelle entfernt von der
Arbeitsmaschine 12 zu erleichtern.
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Zusätzlich
zur Steuervorrichtung 16 kann das System 10 Mittel
zum Herunterladen von Daten von der Arbeitsmaschine 12 aufweisen.
Solche Mittel können eine Hardware- bzw. Komponentenschnittstellenvorrichtung 18 aufweisen,
die konfiguriert ist, um eine Schnittstelle mit der Steuervorrichtung 16 herzustellen,
oder direkt mit den Datenaufnahmevorrichtungen 14, um Daten
von der Arbeitsmaschine 12 herunterzuladen oder in anderer
Weise aufzurufen. Beispielsweise kann die Hardware- bzw. Komponentenschnittstellenvorrichtung 18 einen
Laptop oder einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA)
aufweisen, der zum „Einstöpseln" in die Arbeitsmaschine 12 konfiguriert
ist.
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Alternativ
oder zusätzlich kann das System 10 eine Funkübertragungsempfangsvorrichtung 20 aufweisen,
die konfiguriert ist, um Daten von der Arbeitsmaschine 12 über
eine „drahtlose" Kommunikation aufzurufen. Beispielsweise
kann die Funkübertragungsempfangsvorrichtung 20 einen
Laptop oder einen PDA aufwei sen, die konfiguriert sind, um Daten von
der Arbeitsmaschine 12 über eine Drahtlosnetzwerk-
oder Internet-Verbindung aufzurufen. In anderen Ausführungsbeispielen
kann das System 10 konfiguriert sein, um Daten von der
Arbeitsmaschine 12 von einer Stelle entfernt von der Arbeitsmaschine 12 aufzurufen.
Beispielsweise kann das System 10 einen Satelliten 38 aufweisen,
der konfiguriert ist, um Daten von der Arbeitsmaschine 12 zu
empfangen und sie zu einem Verarbeitungszentrum 39 entfernt von
der Arbeitsmaschine 12 zu leiten. Das Verarbeitungszentrum 39 kann
in irgendeiner Entfernung oder an irgendeiner Stelle relativ zur
Arbeitsmaschine 12 gelegen sein.
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Obwohl
verschiedene Mittel und Verfahren zum Herunterladen von Daten von
der Arbeitsmaschine 12 hier beschrieben werden, sind diese
Mittel und Verfahren nur beispielhaft. Das Herunterladen von Daten
von der Arbeitsmaschine 12 kann in irgendeiner geeigneten
Weise mit irgendwelchen zur Ausführung geeigneten Mitteln
erreicht werden.
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Egal
ob Daten von der Arbeitsmaschine 12 über die Komponentenschnittstellenvorrichtung 18, über
die Funkübertragungsempfangsvorrichtung 20 oder über
eine gewisse Kombination daraus aufgerufen bzw. empfangen werden,
können die aufgerufenen Daten zu einem Prozessor 40 geleitet
werden. Der Prozessor 40 kann mit der Komponentenschnittstellenvorrichtung 18 integriert
sein oder kann bei dem Verarbeitungszentrum 39 gelegen
sein.
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Die
Datenaufnahmevorrichtungen 14 können konfiguriert
sein, um Betriebsparameter der Arbeitsmaschine 12 in Echtzeit
zu überwachen. Für die Zwecke dieser Offenbarung
soll sich der Ausdruck „Echtzeit" auf die sofortige oder
im Wesentlichen sofortige Verfügbarkeit von Daten für
ein Informationssystem beziehen, wenn eine Transaktion oder ein
Ereignis auftritt. Das heißt, Daten können aufgerufen und
zur Analyse so schnell verfügbar sein, wie sie von der
Arbeitsmaschine 12 zum Prozessor 40 übertragen
werden können. Solche Übertragungen können
nahezu sofortig sein oder können einige wenige Sekunden
oder Minuten zur Vollendung benötigen.
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2 ist
eine Blockdiagrammdarstellung des Datenflusses durch die verschiedenen
Komponenten des Systems 10. Wie von 2 veranschaulicht,
können Daten von verschiedenen Überwachungseinrichtungen übertragen
werden, wie beispielsweise von der Motorüberwachungsvorrichtung 30,
vom Arbeitswerkzeugsensor 32 und den Atmosphärensensoren
bzw. Drucksensoren 36 zur Steuervorrichtung 16.
Die Daten können dann von der Steuervorrichtung 16 zum
Prozessor 40 entweder über die Hardware- bzw.
Komponentenschnittstellenvorrichtung 18 oder über
die Funkübertragungsempfangsvorrichtung 20 oder über
eine gewisse Kombination daraus übertragen werden. Der
Prozessor 40 kann die Daten analysieren und/oder die Daten
oder eine Analyse davon zur Berücksichtigung durch eine oder
mehrere Einheiten verfügbar machen. Wie in 2 veranschaulicht,
können beispielsweise die Daten und/oder die Analyse zu
einem Eigentümer 42 der Arbeitsmaschine 12,
zu einem Teilelieferanten 44 und/oder zu einem Instandhaltungsdienstleister 46 weitergeleitet
werden. In einigen Ausführungsbeispielen kann das System 10 konfiguriert
sein, um automatisch die Daten für zumindest eine andere
Einheit als den Eigentümer 42 verfügbar
zu machen.
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Der
Prozessor 40 kann konfiguriert sein, um Kosten zur Instandhaltung
der Arbeitsmaschine 12 in der Zukunft vorherzusagen, und
zwar basierend auf den Daten, die von den Datenaufnahmevorrichtungen 14 empfangen
wurden. Der Prozessor 40 kann weiter konfiguriert sein,
um die vorhergesagten Kosten zur Instandhaltung der Arbeitsmaschine 12 mit
einem Buchwert (Ü: hier Restwert oder Zeitwert) der Arbeitsmaschine 12 zu
vergleichen, um einen Zeitpunkt zum Ersatz der Arbeitsmaschine zu
bestimmen.
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3 ist
eine Kurvendarstellung, die die Beziehung zwischen den Kosten, die
mit der Eigentümerschaft an der Arbeitsmaschine 12 assoziiert
sind (vertikale Achse), und der Zeit der Eigentümerschaft (horizontale
Achse) veranschaulicht. Der Buchwert der Arbeitsmaschine 12 wird
durch eine Buchwertlinie 48 dargestellt. Die Linie 48 zeigt
die Abschreibung des Wertes der Arbeitsmaschine 12 über
den Zeitverlauf einer Zeitperiode. Der Buchwert, der von der Linie 48 gezeigt
wird, kann irgendeine Art eines Wertes aufweisen, der mit der Arbeitsmaschine 12 assoziiert
ist. Beispielsweise kann der Buchwert, der durch die Linie 48 gezeigt
wird, einen Marktwert der Arbeitsmaschine 12 aufweisen.
Ein solcher Marktwert kann auf einer oder mehreren öffentlichen
Informationsquellen basieren, die Marktwerte von neuen und/oder
gebrauchten Arbeitsmaschinen entweder im Druck oder elektronisch über
das Internet oder über Email veröffentlichen (beispielsweise
werden solche veröffentlichten Werte manchmal als „Buchwert"
bezeichnet). Alternativ oder zusätzlich können „Buchwerte",
beispielsweise auf einer eigenen proprietären Datenbank
eines Eigentümers oder auf einer anderen Wissensbasis bzw.
Datenbank bezüglich der Abschreibung von solchen Arbeitsmaschinen
basieren. Ein Eigentümer kann auch Abschreibungswerte bzw.
Buchwerte basierend auf anderen Arten von Industriekontakten und/oder
Quellen bestimmen.
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Die
Kosten zur Instandhaltung der Arbeitsmaschine 12 werden
durch einen Instandhaltungskostenlinie 50 dargestellt.
Bei einem Schnittpunk 52 wird die Buchwertlinie 48 die
Instandhaltungskostenlinie 50 kreuzen.
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Der
Kreuzungspunkt dieser zwei Kurven über die Zeit stellt
das Konzept dar, wann ein Einrichtungsstück neu ist, sein
Wert hoch ist und seine Instandhaltungskosten niedrig sind, jedoch,
wenn die Einrichtung älter wird, sinkt ihr Wert bis an
einen gewissen Punkt die Instandhaltungskosten für die
Einrichtung höher als der Buchwert der Einrichtung werden.
Abgesehen von anderen Faktoren ist der Zeitpunkt, wenn der Buchwert
der Gleiche ist, wie die Instandhaltungskosten, oft der bevorzugte
Zeitpunkt zum Ersatz der Arbeitsmaschine 12.
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Die
Instandhaltungskostenlinie 50 kann auf einem typischen
Marktdurchschnitt oder auf anderen nicht spezifischen Grundlagen
zur Vorhersage von Instandhaltungskosten basieren. Tatsächliche
Instandhaltungskosten können in gewisser Weise höher
oder niedriger als jene sein, die von der Instandhaltungskostenlinie 50 dargestellt
werden, und zwar aus einer Vielzahl von Gründen. Beispielsweise
können das Ausmaß und die Art und Weise, in der
die Arbeitsmaschine 12 verwendet wird, einen beträchtlichen
Effekt auf die Instandhaltungskosten der Arbeitsmaschine 12 haben.
Eine Maschine, die weniger Stunden und/oder unter weniger harten
Bedingungen betrieben worden ist, wird typischerweise weniger Instandhaltung
erfordern und somit weniger bei der Instandhaltung kosten. Eine
sol che Situation wird in 3 durch eine angepasste Instandhaltungskostenlinie 54 dargestellt.
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Durch Überwachung
von einem oder mehreren Betriebsparametern der Arbeitsmaschine 12 kann
eine Vorhersage der zukünftigen Instandhaltungskosten der
Arbeitsmaschine 12 auf eine spezielle Arbeitsmaschine 12 (oder
auf eine Flotte von Arbeitsmaschinen) zugeschnitten werden. Eine
solche zugeschnittene Vorhersage kann genauer als eine Vorhersage
sein, die nicht auf Daten basiert, die von der Arbeitsmaschine 12 abgerufen
werden. Die Instandhaltungskostenkurve kann angepasst werden, um
Steigerungen oder Verringerungen der vorhergesagten Instandhaltungskosten
widerzuspiegeln, wie von der zugeschnittenen Vorhersage bestimmt.
Die angepasste Instandhaltungskostenlinie 54 veranschaulicht
eine solche Anpassung. Die angepasste Instandhaltungskostenlinie 54 wird
oft die Buchwertlinie 54 an einem anderen Punkt als dem
Schnittpunkt 52 schneiden, wie beispielsweise am Schnittpunkt 56.
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Eine
Zeitspanne 58 zwischen dem Schnittpunkt 52 und
dem Schnittpunkt 56 kann eine vorgeschlagene Anpassung
der bevorzugten Zeit zum Ersatz der Arbeitsmaschine 12 zeigen.
Beispielsweise kann der Prozessor 40 aus den Daten, die
von der Arbeitsmaschine 12 aufgenommen wurden, bestimmen,
dass die Arbeitsmaschine 12 nicht sehr viel und/oder sehr
stark gebraucht wurde oder wird. Somit kann der Eigentümer
den Ersatz der Arbeitsmaschine 12 für eine Zeitperiode
gleich der Zeitspanne 58 verzögern. Das Verzögern
des Ersatzes als solches kann dem Eigentümer ermöglichen,
Geld zu sparen, indem er bis zu einem späteren Datum wartet,
um möglicherweise beträchtliche bevorstehende Kosten
auf sich zu nehmen, die mit dem Kauf einer Ersatzmaschine assoziiert
sind.
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Der
Buchwert, der von der Buchwertlinie 48 dargestellt wird,
kann in einigen Ausführungsbeispielen beispielsweise basierend
auf „Buchwerten" (book values) vorbestimmt sein. In anderen
Ausführungsbeispielen kann der Buchwert (Ü: Rest-
bzw. Zeitwert) basieren auf den Daten von den Datenaufnahmevorrichtungen 14 bestimmt
werden. Beispielsweise kann die Zeitwertlinie 48 basierend
auf den Marktwerten der Arbeitsmaschine 12 vorbestimmt
sein, wobei die Marktwerte ba sierend auf einem gewissen Wert für
eine Variable eingerichtet werden, beispielsweise auf den Motorstunden
(d. h. Maschinen mit einer gegebenen Anzahl von Motorstunden werden
einen vorbestimmten Marktwert haben).
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Jedoch
können die Datenaufnahmevorrichtungen 14 aus den
aufgenommenen Daten bestimmen, dass gewisse Betriebsparameter anzeigen, dass
viele Motorstunden im Leerlauf verbracht wurden. In einem solchen
Fall kann der Effekt der Anzahl der Motorstunden auf den Buchwert
der Arbeitsmaschine 12 (d. h. mehr Motorstunden bzw. Betriebsstunden
entsprechen mehr Abschreibung) abgemildert werden. Das heißt,
während übermäßig viele Motorstunden
gemäß öffentlichen Quellen einen niedrigeren
Buchwert bzw. Zeitwert zur Folge haben, kann der Buchwert, falls
viele dieser Stunden im Leerlauf verbracht wurden, nicht ganz so
niedrig sein, weil ein Leerlauf eine Betriebsbedingung mit geringer Last
anzeigt, was die Arbeitsmaschine 12 nicht so stark beansprucht
wie Bedingungen mit hoher Belastung. Eine Analyse von aufgenommenen
Daten kann noch genauere Vorhersagen der Abschreibung bzw. Entwertung
liefern, genauso wie Vorhersagen der zukünftigen Instandhaltungskosten.
In dem veranschaulichten Beispiel könnte die Kurve der
Buchwertlinie 48 höher sein, und somit kann der
Schnittpunkt der Linie 48 mit der angepassten Instandhaltungskostenlinie 54 noch
weiter in die Zukunft geschoben werden. Im Gegensatz dazu könnte
die Linie 48 niedriger sein, und somit könnte
der Schnittpunkt der Linie 48 mit der Linie 54 bei
einer früheren Zeitperiode liegen.
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Es
sei auch bemerkt, dass, obwohl die besprochenen/veranschaulichten
Beispiele Verringerungen der vorhergesagten Instandhaltungskosten und
Zunahmen der Zeit zum Ersatz beschreiben, die gewonnen Daten auch
den entgegengesetzten Effekt auf diese beiden Variablen haben können.
Das heißt, eine verstärkte und/oder härtere
Verwendung der Arbeitsmaschine 12 könnte die vorhergesagten
Instandhaltungskosten vergrößern, wodurch die
bevorzugte Zeit zum Ersatz der Arbeitsmaschine 12 eher nach
vorne bewegt wird als nach hinten.
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In
einigen Ausführungsbeispielen kann der Buchwert, der mit
vorhergesagten Instandhaltungskosten verglichen wird, andere Messgrößen
des Wertes der Ar beitsmaschine 12 neben dem „Buchwert"
bzw. Zeitwert oder dem Wiederverkaufswert aufweisen. Der Buchwert
kann einen oder mehrere von einer Vielzahl von Faktoren aufweisen
oder auf diesen basieren, wie beispielsweise die Kosten für
einen Ersatz der Maschine, Vorauskosten, wie beispielsweise eine
Abzahlung, Servicepläne, verlängerte Garantieabdeckung
usw.
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Zusätzliche
Faktoren können die Verfügbarkeit von Ersatzmaschinen
genauso aufweisen wie die Frage, ob der Eigentümer die
auslaufende Arbeitsmaschine mit einer neuen Maschine oder mit einer
gebrauchten Maschine ersetzen möchte. Wenn der Eigentümer
plant, eine gebrauchte Maschine anzuschaffen, kann weiter ein zusätzlicher
bei der Bestimmung der Ersatzkosten der Arbeitsmaschine 12 zu
berücksichtigender Faktor aufweisen, wie viele Jahre und/oder
für wie viele Stunden eine mögliche Ersatzmaschine
vermutlich im Dienst war. Das heißt, eine wie alte Maschine
möchte der Eigentümer als Ersatz kaufen? Ein zusätzlicher
Faktor kann den Handelswert (oder Wiederverkaufswert) der Maschine
aufweisen, die ersetzt wird. Einige dieser Faktoren, wie beispielsweise
der Handelswert, können zumindest teilweise auf den Daten
basieren, die von der Arbeitsmaschine 12 aufgenommen werden.
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In
manchen Ausführungsbeispielen können die Eigentümer
aus verschiedenen Buchwertkurven entsprechend Veränderungen
der oben besprochenen Faktoren auswählen. Beispielsweise
kann die Linie 48 den Buchwert einer Arbeitsmaschine mit
einer durchschnittlichen Anzahl von Motorstunden bzw. Betriebsstunden
anzeigen. Ein Eigentümer kann aus mehreren Sätzen
von Buchwerten entsprechend der Abschreibung einer Arbeitsmaschine
mit Motorstunden auswählen, die über einem Durchschnitt
oder unter einem Durchschnitt sind. Die angepasste Buchwertlinie 60 kann
einen vergrößerten Buchwert aufgrund von verschiedenen
Arten von aufgenommenen Daten zeigen. Die angepasste Buchwertlinie 60 kann sich
mit der angepassten Instandhaltungskostenlinie 54 an einem
Schnittpunkt 62 schneiden. Dies würde die bevorzugte
Zeit zum Ersatz noch weiter in die Zukunft hinausschieben (Zeitspanne 64).
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In
einigen Ausführungsbeispielen können Eigentümer
aus verschiedenen Instandhaltungskostenkurven auswählen.
Ein Eigentümer kann aus verschiedenen Kurven entsprechend
vorherbestimmten Instandhaltungsniveaus auswählen. Beispielsweise könnte
eine Kurve für Instandhaltungskosten mit minimalem Niveau
an Instandhaltung sein, um die Arbeitsmaschine betriebsbereit zu
halten und/oder um Garantieanforderungen zu erfüllen (beispielsweise einfach
das Reparieren von Problemen, wenn sie auftreten). Eine weitere
Kurve könnte für ein durchschnittliches Niveau
an Instandhaltung sein, was beispielsweise regelmäßige Ölwechsel,
Aufrüstungen usw. einschließt. Eine weitere Kurve
könnte für ein maximales Niveau an Instandhaltung
sein, was beispielsweise die häufigsten Instandhaltungsintervalle und
einen Ersatz von Komponenten bei frühesten Zeichen von
Abnutzung einschließt.
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Der
Buchwert der Arbeitsmaschine 12 kann die Produktivität
der Arbeitsmaschine 12 mit einschließen oder auf
dieser basieren. Die Produktivität kann beispielsweise
ein Maß der Einkünfte sein, die die Arbeitsmaschine 12 für
eine gegebene Betriebsperiode erzeugen kann. Die Produktivität
kann abnehmen, wenn eine Maschine altert und/oder sich abnutzt.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Vergleich zwischen
dem Buchwert und den vorhergesagten Instandhaltungskosten eine Produktivität/Rentabilität-Analyse
bilden. In einem solchen Ausführungsbeispiel können
alle Kosten der Eigentümerschaft und des Betriebs der Arbeitsmaschine 12 (beispielsweise
Kreditdienst bzw. Kapitaldienst, Brennstoff, Instandhaltung usw.)
mit der Größe der Einkünfte verglichen
werden, die von der Arbeitsmaschine 12 für eine
gegebene Betriebsperiode erzeugt werden können. Der Zeitpunkt,
bei dem die Eigentümerschaft und der Betrieb der Arbeitsmaschine 12 nicht
länger profitabel wird, kann eine vorbestimmte Zeit zum
Ersatz der Arbeitsmaschine 12 sein. In gewissen Ausführungsbeispielen
kann ein Eigentümer aus verschiedenen Gründen
bevorzugen, die Arbeitsmaschine 12 etwas vor oder nach
diesem Zeitpunkt zu ersetzen, wo die Arbeitsmaschine 12 nicht weiter
profitabel wird. Die Datenaufnahme und Datenanalyse, wie sie hier
beschrieben wird, kann es einem Eigentümer ermöglichen,
besser den Buchwert bzw. Zeitwert und/oder die Instandhaltungskosten der
Arbeitsmaschine 12 vorherzusagen. Genauere Vorhersagen
des Buchwertes und/oder der Instandhaltungskosten für die
Ar beitsmaschine 12 können eine genauere Produktivität/Rentabilität-Analyse
erleichtern.
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Zusätzlich
können der vorhergesagte Buchwert bzw. Zeitwert der Arbeitsmaschine 12 und/oder die
Kosten für ihre Instandhaltung bestimmt werden, indem andere
Faktoren berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der
Instandhaltungsverlauf der Arbeitsmaschine 12 als ein Teil
des Bestimmungsvorgangs angesehen werden. Ein solcher Instandhaltungsverlauf
kann zusammen mit anderen Daten aufgenommen und/oder gespeichert
werden, die bezüglich der Betriebsbedingungen der Arbeitsmaschine 12 gewonnen
wurden. Der Ersatz einer Komponente und/oder eines Systems, die
Reparatur, die Überholung, die Nachrüstung oder
irgendeine andere Art einer Dienstleistung können Faktoren
sein, die berücksichtigt werden, wenn die Instandhaltungskosten und/oder
der Zeitwert bzw. Buchwert der Arbeitsmaschine 12 bestimmt
werden. Beispielsweise können Daten, die wie oben beschrieben
oder in irgendeiner anderen Weise aufgenommen wurden, zeigen, dass während
die Gesamtmaschine für 20.000 Stunden im Dienst gewesen
ist, der Motor kürzlich ersetzt wurde und 1000 Stunden
hat. Die Tatsache, dass man einen neuen Motor hat, würde
in den meisten Fällen die vorhergesagten Instandhaltungskosten
für die Arbeitsmaschine 12 verringern und/oder
den Buchwert der Arbeitsmaschine 12 vergrößern.
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Das
System 10 kann konfiguriert sein, um Veränderungen
bei den Betriebsbedingungen einer oder mehrerer Einheiten vorzuschlagen,
die an der Arbeitsmaschine 12 interessiert sind. Beispielsweise kann
das System 10 konfiguriert sein, um einem Eigentümer
und/oder einem Bediener Veränderungen der Betriebsbedingungen
vorzuschlagen, die einen positiven Einfluss auf einen oder mehrere
Aspekte des Arbeitsmaschinenbetriebs haben können. Solche
Aspekte können die Produktivität, die Betriebsausgaben,
die Langlebigkeit usw. aufweisen. Das System 10 kann konfiguriert
sein, um einen oder mehrere bevorzugte Sätze von Betriebsbedingungen vorzuschlagen,
die die Leistung/Effizienz optimieren und/oder die Abnutzung und
den Verschleiß an der Arbeitsmaschine 12 minimieren.
Beispielsweise kann das System 10 konfiguriert sein, um
verschiedene Arten der Instandhaltung zu empfehlen (beispielsweise Ölwechsel,
Ersatz von Komponenten usw.) oder Betriebsparameter und/oder Betriebstechniken
(beispielsweise welche Drossel- bzw. Gaspedalstellung während
speziellen Aufgaben zu verwenden ist, ordnungsgemäßer
Reifendruck usw.). Das System 10 kann konfiguriert sein,
um solche Vorschläge an die Eigentümer, Bediener
und/oder an irgendeine andere Gruppe mit Interesse auf eine Vielzahl
von Arten zu übermitteln. Die Vorschläge können
an die interessierten Gruppen per Email versendet werden oder können über
eine lokale oder globale Webpage verfügbar gemacht werden
(beispielsweise über das Internet). Die Vorschläge
können zum Verarbeitungszentrum 39 und/oder zur
Arbeitsmaschine 12 geliefert werden. Beispielsweise können
sichtbare und/oder hörbare Alarme für einen Bediener
der Arbeitsmaschine 12 vorgesehen werden, die über
ein an Bord liegendes (nicht gezeigtes) Anzeige/Alarm-System empfohlene
Betriebsparameter zur Optimierung von verschiedenen Aspekten des
Maschinenbetriebes oder der Langlebigkeit anzeigen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das
offenbarte Anlagenverwaltungssystem kann zur Verwaltung von irgendeiner
Art von Anlagen aus mechanischen Einrichtungen anwendbar sein, für
die Betriebsdaten abgerufen werden können. Beispielsweise
kann das offenbarte System zum Management bzw. zur Verwaltung von
Arbeitsmaschinen verwendet werden, wie beispielsweise Schwerlastmaschinen
(beispielsweise Bagger, Raupentraktoren, Lader, Leistungsgeneratorsätze
usw.) und/oder für leichte Maschinen (beispielsweise Passagierfahrzeuge,
klein bemessene elektrische Generatoren, Rasen- und Gartentraktoren
usw.). Weiterhin kann das offenbarte System verwendet werden, um eine
Flotte von einer oder mehreren unterschiedlichen Arten von Arbeitsmaschinen
zu verwalten.
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Das
offenbarte System kann für die Überwachung von
Arbeitsmaschinen vor Ort an einer Arbeitsstelle verwendet werden.
Daten können vor Ort auf der Baustelle bzw. an der Arbeitsstelle
abgerufen und analysiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann
das offenbarte System zur Überwachung von Arbeitsmaschinen
von einer entfernten Stelle verwendet werden. Daten können
bei einem Bearbeitungszentrum entfernt von der Arbeitsmaschine analysiert
werden, wie beispielsweise bei einem Dienst- oder Verwaltungszentrum.
Für eine solche Fernanalyse können die Daten vor
Ort am Einsatzgelände abgerufen werden oder können
zum Verarbeitungszentrum über eine Datenübertragungsverbindung
geliefert werden (beispielsweise über Satellitenkommunikation).
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Die
aufgerufenen Daten können von einer Person (beispielsweise
von einem Eigentümer, einem Bediener, von einem Service-Techniker,
von einem Mieter, einem Vermieter usw.) oder von dem offenbarten
System selbst untersucht werden, um irgendeinen von einer Anzahl
von Betriebsparametern zu überwachen. Das offenbarte System
kann verwendet werden, um diese Daten zu verwenden und erwartete
Kosten für zukünftige Instandhaltung vorherzusagen.
Die vorhergesagten erwarteten Instandhaltungskosten können
mit Ersatzkosten der Arbeitsmaschine verglichen werden, um einen
Zeitpunkt zum Ersatz der Arbeitsmaschine zu bestimmen.
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Ein
beispielhaftes Verfahren zur Verwendung des offenbarten Systems
kann aufweisen, einen Buchwert der Arbeitsmaschine basierend auf den
abgerufenen Daten zu bestimmen und ihn mit vorhergesagten Instandhaltungskosten
für die Arbeitsmaschine zu vergleichen, um zu bestimmen, wann
die Arbeitsmaschine zu ersetzen ist. Das Verfahren kann aufweisen,
einen Satz von Werten für den Buchwert und/oder die Instandhaltungskosten der
Arbeitsmaschine auszuwählen. Das offenbarte System kann
auch beim Herunterladen der Daten von der Arbeitsmaschine verwendet
werden, und dabei, dass die Daten zur Berücksichtigung
durch eine oder mehrere Einheiten bzw. Personen verfügbar
gemacht werden. Diese Anwendung des Systems kann mit einbeziehen,
dass die Daten automatisch für mindestens eine andere Einheit
bzw. Person als einen Eigentümer der Arbeitsmaschine verfügbar
gemacht werden, beispielsweise für einen Teilelieferanten oder
einen Instandhaltungsdienstleister.
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Es
wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen
und Veränderungen an dem offenbarten Anlagenverwaltungssystem vorgenommen
werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden dem Fachmann
bei einer Betrachtung der Beschreibung und einer praktischen Ausführung
der hier offenbarten Erfindung offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt,
dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen
werden, wobei ein wahrer Umfang der Erfindung durch die folgenden
Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen
gezeigt wird.
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Zusammenfassung
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Anlagenverwaltungssystem
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Ein
Anlagenverwaltungssystem wird vorgesehen. Das System kann eine oder
mehrere Datenaufnahmevorrichtungen aufweisen, die konfiguriert sind,
um eine oder mehrere Betriebsbedingungen einer Arbeitsmaschine zu überwachen.
Das System kann auch einen Prozessor aufweisen, der konfiguriert
ist, um Daten von der einen oder der Vielzahl von Datenaufnahmevorrichtungen
zu empfangen und Instandhaltungskosten der Arbeitsmaschine in der
Zukunft basierend auf den Daten der einen Datenaufnahmevorrichtung
oder der Vielzahl von Datenaufnahmevorrichtungen vorherzusagen.
Der Prozessor kann auch konfiguriert sein, um die vorhergesagten Instandhaltungskosten
für die Arbeitsmaschine mit einem Buchwert bzw. Zeitwert
der Arbeitsmaschine zu vergleichen, um einen Zeitpunkt zum Ersatz
der Arbeitsmaschine zu bestimmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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