DE202016008937U1

DE202016008937U1 - Systeme zur Analyse von Herstellungsparametern

Info

Publication number: DE202016008937U1
Application number: DE202016008937.5U
Authority: DE
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2020-11-09
Anticipated expiration: 2026-12-23
Also published as: US11131978B2; WO2017117020A1; US20170185058A1; MX2018008074A; CA3006595A1; EP3398131A1

Abstract

System zum Überwachen der Leistung von Metallfertigungsressourcen, aufweisend:
- eine Einrichtung zum Sammeln von Daten, die für einen Parameter repräsentativ sind und die während eines oder mehrerer Metallfertigungsvorgänge einer oder mehrerer Metallfertigungsressourcen abgefragt wurden, wobei die eine oder mehreren Metallfertigungsressourcen von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Metallfertigungsressourcen und Metallfertigungsressourcengruppen ausgewählt werden können;
- eine Einrichtung zum Empfangen von Ereignisdaten, die einen Zeitpunkt aufweisen, zu dem ein Ereignis eingetreten ist;
- mindestens einen Computerprozessor zum Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus den gesammelten Daten und zum Füllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind; und
- eine Einrichtung zum Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/271,793 mit dem Titel „System and methods for analyzing welding system parameters before and after an event“, welche am 28. Dezember 2015 eingereicht wurde und die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Analyse von Herstellungs- und/oder Fertigungsprozessen, einschließlich Heizsystemen, Schneidsystemen, Schweißsystemen und Hilfsgeräten für Heiz-, Schneide- und Schweißvorgänge. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Identifizierung von Faktoren, die mit Verbesserungen und/oder Rückschritten in Herstellungs- und/oder Fertigungsprozessen im Zusammenhang stehen.
Es wurde eine breite Palette von Metallherstellungssystemen sowie Zusatz- und Hilfsvorrichtungen für verschiedene Fertigungen, Reparatur und andere Anwendungen entwickelt. Beispielsweise sind Schweißsysteme in der gesamten Industrie für den Zusammenbau von Teilen, Strukturen und Unterkonstruktionen, Rahmen und vielen Komponenten allgegenwärtig. Diese Systeme können manuell, automatisiert oder halbautomatisiert sein. Eine moderne Produktions- und Fertigungseinheit kann eine große Anzahl von Metallfertigungssystemen verwenden, die nach Standort, Aufgabe, Auftrag, Teil, Bediener, Ausrüstung usw. gruppiert sein können. Kleinere Arbeitsprozesse können zwar von Zeit zu Zeit Metallfertigungssysteme anwenden, aber diese sind oft dennoch kritisch für ihren Betrieb. Für einige Unternehmen und Einzelpersonen können Metallfertigungssysteme stationär oder mobil sein, z.B. auf Karren, Lastwagen und Reparaturfahrzeugen montiert. In all diesen Szenarien wird es zunehmend nützlicher, Leistungs-, Qualitäts- oder Wartungsinformationen festzulegen, zu überwachen und zu analysieren und, wenn möglich, Leistungs-, Qualitäts- oder Wartungsinformationen an den Bediener und/oder an Managementteams und Ingenieure zu melden. Eine solche Analyse ermöglicht die Planung von Ressourcen, die Bestimmung von Preisen und Rentabilität, die Terminierung von Ressourcen, die unternehmensweite Rechenschaftslegung, die Planung vorgesehener Ausfallzeiten, die Durchführung von Audits und viele andere Verwendungszwecke.
Systeme, die dafür ausgelegt sind, Informationen über Schweißsysteme zu sammeln, zu speichern, zu analysieren und darüber Bericht zu erstatten, sind jedoch noch nicht an einem Punkt angelangt, an dem sie leicht und effektiv genutzt werden können. In einigen Unternehmen kann die Nachverfolgung von Schweißungen, Schweißqualität sowie System- und Bedienerleistung eingeschränkt sein. Diese erlauben jedoch in der Regel kein signifikantes Maß an Analyse, Nachverfolgung oder Vergleich. Bei solchen Werkzeugen sind Verbesserungen erforderlich. Genauer gesagt wären Verbesserungen nützlich, die es ermöglichen, Daten an einem oder mehreren Orten und von einem oder mehreren Systemen zu sammeln, Analysen durchzuführen und Berichte am gleichen oder an anderen Orten zu erstellen und zu präsentieren. Zu den weiteren Verbesserungen könnte die Möglichkeit gehören, Leistungs-, Qualitäts- oder Wartungsinformationen rückwirkend zu überprüfen, bevor und nachdem Ereignisse eintreten oder Änderungen vorgenommen werden.
KURZE BESCHREIBUNG
Bestimmte Ausführungsformen, die im Umfang den ursprünglichen Ansprüchen entsprechen, sind nachstehend zusammengefasst. Diese Ausführungsformen sollen den Umfang der Ansprüche nicht einschränken, sondern lediglich eine kurze Zusammenfassung möglicher Formen des beanspruchten Gegenstandes liefern. Tatsächlich können die Ansprüche eine Vielzahl von Formen aufweisen, die den unten aufgeführten Ausführungsformen ähnlich oder von ihnen verschieden sein können.
In einer Ausführungsform weist ein Verfahren zur Überwachung der Leistung von Metallfertigungsressourcen das Sammeln von Daten auf, die für einen Parameter repräsentativ sind und die während eines oder mehrerer Metallfertigungsvorgänge einer oder mehrerer Metallfertigungsressourcen abgefragt wurden, wobei die Ressourcen von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Ressourcen und Ressourcengruppen ausgewählt werden können, sowie den Empfang von Ereignisdaten, die einen Zeitpunkt aufweisen, zu dem ein Ereignis eingetreten ist, über mindestens einen Computerprozessor das Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus den gesammelten Daten, über den mindestens einen Computerprozessor das Füllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind, und das Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.
In einer anderen Ausführungsform weist ein Verfahren zur Überwachung der Fertigungsleistung das Sammeln von Daten auf, die für eine Vielzahl von Parametern repräsentativ sind und die während eines Fertigungsvorgangs einer ersten Fertigungsressource abgefragt wurden, wobei die Ressource von einem Benutzer über mindestens einen Computerprozessor aus einer Liste von einzelnen Ressourcen und Gruppen von Ressourcen auswählbar ist, Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus der Vielzahl von Parametern, Erkennen einer Änderung des ersten analysierten Systemparameters über einen Schwellenwert hinaus, über den mindestens einen Computerprozessor Ausfüllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter repräsentativ sind, bevor und nachdem die Änderung auftrat, und Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.
In einer dritten Ausführungsform enthält ein dauerhaftes, greifbares, computerlesbares Medium ausführbare Befehle, die bei ihrer Ausführung bewirken, dass ein Prozessor Daten sammelt, die für einen Parameter repräsentativ sind und die während eines oder mehrerer Metallfertigungsvorgänge einer oder mehrerer Metallfertigungsressourcen abgefragt wurden, wobei die eine oder mehreren Metallfertigungsressourcen von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Ressourcen und Gruppen von Ressourcen ausgewählt werden können, Ereignisdaten empfängt, die eine Zeit aufweisen, zu der ein Ereignis aufgetreten ist, einen ersten analysierten Systemparameter aus den gesammelten Daten bestimmt, eine Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen füllt, die für den ersten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind, und die Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige überträgt.
Figurenliste
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen gleiche Zeichen überall in den Zeichnungen gleiche Teile kennzeichnen, wobei

1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Überwachungssystems zum Sammeln von Informationen, Speichern von Informationen, Analysieren der Informationen und Darstellen von Analyseergebnissen in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Ansicht einer Anwendung des Systems für ein einzelnes oder mobiles Schweißsystem in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Cloud-basierten Implementierung des Systems in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Schweißsystems des Typs ist, der in Übereinstimmung mit den Techniken überwacht und analysiert werden könnte;
5 eine schematische Darstellung bestimmter funktionaler Komponenten des Überwachungs- und Analysesystems ist;
6 eine beispielhafte Webseitenansicht für die Berichterstattung über Ziele und Leistung von Schweißsystemen über das System ist;
7 eine weitere beispielhafte Webseitenansicht ist, die eine Schnittstelle für die Festlegung solcher Ziele zeigt;
8 eine weitere beispielhafte Webseitenansicht einer Schnittstelle zur Festlegung von Zielen ist;
9 eine beispielhafte Webseitenansicht einer Schnittstelle zur Nachverfolgung von Parametern einer bestimmten Schweißnaht oder eines bestimmten Systems ist;
10 eine beispielhafte Webseitenansicht ist, welche bisherige Schweißungen auflistet, die analysiert und präsentiert werden können;
11 eine beispielhafte Webseitenansicht bisheriger Rückverfolgungen ist, die über das System verfügbar sind;
12 eine beispielhafte Webseitenansicht einer Statusschnittstelle ist, die die Auswahl von Systemen und Gruppen von Systemen zum Vergleich ermöglicht;
13 eine beispielhafte Webseitenansicht eines Vergleichs von Systemen und Gruppen von Systemen ist, die über die Schnittstelle von 12 ausgewählt wurden;
14 eine beispielhafte Webseitenansicht einer Dashboard-Seite mit analysierten Systemparametern ist, die vom System bestimmt wurden;
15 eine beispielhafte Webseitenansicht einer Berichtsseite eines Vergleichs von bestimmten analysierten Systemparametern mit analysierten Zielsystemparametern ist;
16 eine beispielhafte Webseitenansicht einer Berichtsseite eines Vergleichs zwischen Schichten von bestimmten analysierten Systemparametern über eine Zeitdauer ist;
17 eine beispielhafte Seite zum Hinzufügen oder Bearbeiten eines Ereignisses in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist;
18 eine beispielhafte Ereignisberichtsseite in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist; und
19 ein Flussdiagramm für einen Prozess zur Nachverfolgung von Ereignissen für ein oder mehrere Schweißsysteme in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen beschrieben. In dem Bemühen um eine prägnante Beschreibung dieser Ausführungsformen werden möglicherweise nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Beschreibung beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei der Entwicklung einer solchen tatsächlichen Implementierung, wie bei jedem Maschinenbau- oder Designprojekt, zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele der Entwickler zu erreichen, wie z.B. die Einhaltung von system- und geschäftsbezogenen Einschränkungen, die von Implementierung zu Implementierung unterschiedlich sein können. Darüber hinaus sollte man sich darüber im Klaren sein, dass eine solche Entwicklungsanstrengung zwar komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch ein Routineauftrag für Design, Fertigung und Herstellung für Fachleute wäre, die in den Genuss dieser Erfindung kommen.
Bei der Einführung von Elementen verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ bedeuten, dass es eines oder mehrere der Elemente gibt. Die Begriffe „aufweisen“, „einschließen“ und „haben“ sollen aufweisend sein und bedeuten, dass es neben den aufgeführten Elementen weitere Elemente geben kann. Darüber hinaus sollen alle Zahlenbeispiele in der folgenden Erörterung nicht einschränkend sein, so dass zusätzliche Zahlenwerte, Bereiche und Prozentsätze in den Anwendungsbereich der offenbarten Ausführungsformen fallen.
Änderungen der analysierten Herstellungs- und/oder Fertigungssystemparameter (z.B. Änderungen, die über einen festgelegten Zeitdauer einen Schwellenwert überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Mittelwert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Abweichung über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, Markante Änderungen usw.) können auf Änderungen einer Herstellungsressource (z.B. eines Schweißsystems) oder des Bedieners (z.B. neu installierte Automatisierung, Reparatur von Geräten, Teile eines neuen Lieferanten, neuer Bediener, Bedienerschulung usw.) zurückzuführen sein, die im Folgenden allgemein als „Ereignisse“ bezeichnet werden. Änderungen an den analysierten Parametern des Herstellungs- und/oder Fertigungssystems können durch Vergleich der Systemparameter vor und nach dem Ereignis oder durch Vergleich der Systemparameter von einem ersten Ort, einer Einrichtung, einer Schicht, einem Bediener usw., an/in dem/der das Ereignis aufgetreten ist, an/in dem/der das Ereignis nicht aufgetreten ist, identifiziert werden. Bei herkömmlichen Überwachungssystemen müssen sich die Bediener oder Führungskräfte an solche Änderungen erinnern oder sie anderweitig verfolgen und dann Berichte oder Seiten miteinander vergleichen, um festzustellen, ob diese Änderung zu einer Verringerung oder Erhöhung der Produktivität, Effizienz oder anderer spezifischer Kennzahlen geführt hat. Das hier beschriebene Überwachungs-/Analysesystem 24 (siehe z.B. 1) kann einem Bediener Änderungen der analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis anzeigen oder eine Anlage, in der das Ereignis aufgetreten ist, mit einer anderen Anlage vergleichen, in der das Ereignis nicht aufgetreten ist, und in einigen Ausführungsformen Änderungen der analysierten Systemparameter mit protokollierten Ereignissen korrelieren, indem es Ereignisse speichert, die zusammen mit den gesammelten Schweißdaten auftreten, anstatt von einer Person zu verlangen, sich zu erinnern, wann bestimmte Ereignisse aufgetreten sind, oder sie auf andere Weise nachzuverfolgen (z.B. in einem Notizbuch, Kalender, Tabellenkalkulationsblatt usw.). In einigen Ausführungsformen kann das System, wenn um die Zeit der festgestellten Änderung herum kein protokolliertes Ereignis vorliegt, einen Bediener oder eine Führungskraft auf die Änderung aufmerksam machen und ihn auffordern, ein Ereignis um die Zeit der Änderung herum einzugeben, falls ein solches bekannt ist.
Wie allgemein in 1 dargestellt, ermöglicht ein Überwachungssystem 10 die Überwachung und Analyse von einem oder mehreren Metallfertigungssystemen, Bedienern und Hilfsvorrichtungen. Obwohl die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen in Bezug auf 1 bis 19 Metallfertigungssysteme einschließen, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die offenbarten Techniken nicht auf die Metallfertigung beschränkt sind und auch auf andere Herstellungsprozesse angewandt werden können. In dieser Hinsicht können mehrere Schweißsysteme 12 und 14 sowie die Hilfsvorrichtungen 16 miteinander interagieren. Die Schweißsysteme und die Hilfsvorrichtungen können physisch und/oder analytisch gruppiert werden, wie allgemein durch die Bezugszahl 18 angegeben. Eine solche Gruppierung kann eine verbesserte Datenerfassung, Datenanalyse, Vergleich usw. ermöglichen. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, können selbst dort, wo die Gruppierungen nicht physisch sind (d.h. die Systeme nicht physisch nahe beieinanderliegen), durch Anwendung der gegenwärtigen Techniken jederzeit hochflexible Gruppierungen gebildet werden. In der abgebildeten Ausführungsform ist die Ausrüstung weiter in eine Abteilung oder einen Ort gruppiert, wie durch die Bezugszahl 20 angegeben. Andere Abteilungen und Standorte können in ähnlicher Weise zugeordnet werden, wie durch die Bezugszahl 22 angegeben. Wie Fachleute wissen, können sich bei hochentwickelten Produktions- und Fertigungseinheiten verschiedene Standorte, Einrichtungen, Fabriken, Werke usw. in verschiedenen Teilen desselben Landes oder international befinden. Die gegenwärtigen Techniken ermöglichen die Sammlung von Systemdaten aus all diesen Systemen unabhängig von ihrem Standort. Darüber hinaus sind die Gruppierungen in solche Abteilungen, Standorte, nach gebauten Teilen, nach Bedienern und anderen Ausrüstungssätzen sehr flexibel, unabhängig vom tatsächlichen Standort der Ausrüstung.
Im Allgemeinen weist das System, wie in 1 dargestellt, ein Überwachungs-/Analysesystem 24 auf, das mit den überwachten Metallfertigungssystemen und Hilfsvorrichtungen kommuniziert und auf Wunsch Informationen von diesen sammeln kann. Für den Zugang zu den Informationen und deren Erfassung können verschiedene Szenarien in Betracht gezogen werden. Beispielsweise werden bestimmte Schweißsysteme und Hilfsvorrichtungen mit Sensoren, Steuerschaltkreisen, Rückkopplungskreisen usw. ausgestattet, die die Erfassung von Schweißparameterdaten ermöglichen. Im Folgenden werden einige Details solcher Systeme beschrieben. Wo Systemparameter wie z.B. die Lichtbogeneinschaltzeit analysiert werden, können in jedem System Daten gesammelt werden, die widerspiegeln, wann die Schweißlichtbögen eingerichtet werden und zu welchen Zeiten die Schweißlichtbögen aufrechterhalten werden. In der Regel werden Ströme und Spannungen erfasst und dafür repräsentative Daten gespeichert. Bei Hilfsvorrichtungen wie Schleifmaschinen, Beleuchtungen, Positioniervorrichtungen, Befestigungsvorrichtungen usw. können verschiedene Parameter überwacht werden, z. B. Ströme, Schalterschließungen usw. Bediener, Teile, Aufträge usw. können auf Anwesenheit, Identifizierung usw. überwacht werden. In einigen Ausführungsformen können die Parameter die pro Zeiteinheit produzierten Teile, die Menge der produzierten Spritzer, Qualitätskennzahlen, Abweichungen von festgelegten Qualitätsgrenzen, die nachgeschaltete Reparaturrate, die vorgeschalteten Vorbereitungsanforderungen, die Dauer eines Teils, die Menge der verbrauchten Verbrauchsmaterialien (z.B. Drahtkontaktspitzen, Schleifmaterialien usw.) usw. aufweisen.
Wie bereits erwähnt, werden viele Systeme in der Lage sein, solche Daten zu erfassen und die Daten im System selbst zu speichern. In anderen Szenarien werden lokale Netzwerke, Computersysteme, Server, Shared Memory usw. bereitgestellt, die die gesammelten Daten zumindest teilweise zentralisieren können. Solche Netzwerke und Hilfskomponenten sind in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das Überwachungs-/Analysesystem 24 kann also diese Informationen direkt von den Systemen oder von jeder Hilfskomponente sammeln, die selbst die Daten sammeln und speichern. Die Daten werden typischerweise mit identifizierenden Informationen wie Systembezeichnungen, Systemtypen, Zeit und Datum, Teile- und Schweißnahtspezifikationen, wo zutreffend, Bediener- und/oder Schichtkennungen usw. versehen. Viele solcher Parameter können regelmäßig überwacht und im System gepflegt werden. Das Überwachungs-/Analysesystem 24 kann solche Informationen selbst speichern oder einen externen Speicher verwenden.
Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, ermöglicht das System die Gruppierung der Informationen, die Analyse der Informationen und die Präsentation der Informationen über eine oder mehrere Bedienerschnittstellen 26. In vielen Fällen kann die Bedienerschnittstelle aus einem herkömmlichen Computerarbeitsplatz, einem von Hand gehaltenen Gerät, einem Tablet-Computer oder einer anderen geeigneten Schnittstelle bestehen. Gegenwärtig wird erwogen, eine Reihe verschiedener Geräteplattformen unterzubringen, und Webseiten mit nützlichen Schnittstellen, Analysen, Berichten und dergleichen werden in einer Allzweck-Schnittstelle, wie z.B. einem Browser, dargestellt. Es wird in Betracht gezogen, dass, obwohl verschiedene Geräteplattformen unterschiedliche Datenübertragungs- und Anzeigestandards verwenden können, das System im Allgemeinen plattformunabhängig ist, so dass Berichte und Zusammenfassungen von überwachten und analysierten Daten angefordert und auf einer Vielzahl von Geräten, wie z.B. Desktop-Arbeitsplätzen, Laptop-Computern, Tablet-Computern, von Hand gehaltenen Geräten und Telefonen usw., präsentiert werden können. Das System kann Verifizierungs- und Authentifizierungsmerkmale enthalten, z.B. durch die Aufforderung zur Eingabe von Benutzernamen, Passwörtern und so weiter.
Das System kann für ein breites Spektrum von Schweißsystemtypen, Szenarien, Anwendungen und Anzahlen ausgelegt sein. Während 1 ein Szenario veranschaulicht, das in einer großen Herstellungs- oder Fertigungsanlage oder -einheit auftreten kann, kann das System ebenso gut auf viel kleinere Anwendungen und sogar auf einzelne Schweißgeräte angewendet werden. Wie in 2 dargestellt, können beispielsweise sogar Schweißgeräte, die unabhängig und in mobilen Umgebungen arbeiten, erfasst werden. Die in 2 dargestellte Anwendung ist ein motorgetriebener Generator/Schweißgerät 28 in einem Lastwagen oder Arbeitsfahrzeug. In diesen Szenarien wird erwogen, dass die Daten durch einen von mehreren Mechanismen gesammelt werden können. Das Schweißgerät selbst kann die Daten drahtlos über seinen eigenen Kommunikationskreislauf übertragen, oder es kann die Daten über ein an das Schweißsystem angeschlossenes Gerät übermitteln, wie z.B. Kommunikationskreisläufe innerhalb des Fahrzeugs, ein Smartphone, ein Tablet oder Laptop-Computer usw. Das System könnte auch an einen Datensammelpunkt angebunden werden, wenn es an einem bestimmten Ort ankommt. In der Darstellung von 2 kann ein austauschbares Speichergerät 30, wie z.B. ein Flash-Laufwerk, vorgesehen sein, das die Informationen aus dem System sammeln und in ein Überwachungs-/Analysesystem 32 übertragen kann. Bei kleineren Anwendungen dieser Art kann das System besonders für reduzierte Datensätze und Analysen ausgelegt sein, die für die beteiligten Schweißgerät-Bedienungspersonen und die Einheiten nützlicher sind. Für den Fachmann sollte daher klar sein, dass das System skalierbar ist und an jeden beliebigen aus einem breiten Spektrum von Anwendungsfällen angepasst werden kann.
3 veranschaulicht beispielsweise eine beispielhafte Implementierung, die Cloud-basiert ist. Diese Implementierung wird derzeit für viele Szenarien in Betracht gezogen, in denen die Datenerfassung, -speicherung und -analyse aus der Ferne erfolgt, z.B. auf Abonnement- oder kostenpflichtiger Basis. Hier kommunizieren das überwachte Schweißsystem und die Hilfsvorrichtung 34 direkt und indirekt mit einer oder mehreren Cloud-Datenspeicherung und Dienstleistungseinheiten 36. Die Einheiten können jede gewünschte Form annehmen, und erhebliche Verbesserungen bei solchen Diensten sind im Gange und werden auch in den kommenden Jahren stattfinden. Es ist zum Beispiel vorgesehen, dass ein Drittanbieter mit einer Fertigungs- oder Herstellungseinheit einen Vertrag abschließen kann, um Informationen aus den Systemen zu sammeln, die Informationen außerhalb des Standorts zu speichern und die Verarbeitung der Informationen durchzuführen, die die unten beschriebene Analyse und Berichterstattung ermöglicht. Die Bedienerschnittstellen 26 können den oben erörterten ähnlich sein, würden aber typischerweise an eine Website für den Cloud-basierten Dienst adressiert („als Treffer“). Nach der Authentifizierung können dann Webseiten bedient werden, die die gewünschte Überwachung, Analyse und Präsentation ermöglichen. Die Cloud-basierten Dienste würden daher Komponenten wie Kommunikationsgeräte, Speichergeräte, Server, Datenverarbeitungs- und Analysehardware und -software usw. aufweisen.
In einigen Ausführungsformen können die gesammelten Daten in eine oder mehrere Datenbanken 37 eingegeben werden, die zur Verwaltung der Daten genutzt werden können. Die Eingabe der gesammelten Daten in die eine oder mehrere Datenbanken und die Verwaltung der einen oder mehreren Datenbanken 37 wäre für einen oder mehrere Menschen manuell zu verwalten ineffizient, falls überhaupt möglich. Tatsächlich können die eine oder mehrere Datenbanken 37 für ein komplexes Schweißsystem 12, eine Gruppe 18 von Schweißsystemen 14, eine Abteilung oder einen Standort 20 oder ein Netzwerk von Schweißsystemen 12 komplexer sein, als ein oder mehrere Menschen verwalten könnten.
In einigen Fällen kann jede der einen oder mehreren Datenbanken 37 aus mehreren Informationstabellen bestehen. Beispiele für Einzeltabellen sind eine Produktidentifikationstabelle, eine Tabelle mit Schweißverlaufsaufzeichnungen, eine Schweißsystemtabelle, eine Standorttabelle, eine Bedieneridentifikationstabelle, eine Ereignistabelle usw. oder eine beliebige Kombination davon. Die Produktidentifikationstabelle kann die von der/den Datenbank(en) 37 verwendete Geräteidentifikation und einen von Menschen lesbaren Namen für jedes Gerät (z.B. Schweißsystem 12) enthalten. Die Tabelle mit Schweißverlaufsaufzeichnungen kann hochauflösende Aufzeichnungen (z.B. Daten, die mit einer Rate von 0,1 Hertz bis 100.000 Hertz aufgezeichnet wurden) von Parametern wie Spannung, Strom, Drahtvorschubgeschwindigkeit und Gasdurchflussrate zusammen mit einem Datums-/Zeitstempel und der Geräteidentifikation zur Nachverfolgung der Informationsquelle enthalten. Die Schweißsystemtabelle kann Parameter wie Schweißverfahren, Gastyp, Drahtlegierungstyp, Drahtgröße, Vorrichtung und Bedieneridentifikationscode usw. oder eine Kombination davon enthalten. In einigen Ausführungsformen kann die Schweißsystemtabelle auch einen Datums-/Zeitstempel und die Geräteidentifikation zur Nachverfolgung der Datenquelle enthalten. Die Standorttabelle kann für jedes Gerät (z.B. Schweißsystem 12) einen Standort definieren. Die Bedieneridentifikationstabelle kann von Menschen lesbare Begriffe für die von der/den Datenbank(en) 37 verwendete Bediener-Kennung enthalten. Die Ereignistabelle kann Daten wie Ort, Name des Geräts (z.B. Schweißsystem 12), Name des Bedieners, von Menschen lesbare Beschreibung des Ereignisses oder ähnliches zusammen mit einem Datums-/Zeitstempel usw. enthalten.
Wie oben erwähnt, können viele verschiedene Typen und Konfigurationen von Schweißsystemen durch die gegenwärtigen Techniken erfasst werden. Diejenigen, die sich in der Schweißtechnik auskennen, werden es schnell zu schätzen wissen, dass bestimmte solcher Systeme in der gesamten Industrie zum Standard geworden sind. Dazu gehören z.B. Systeme, die gemeinhin als Metall-Schutzgasschweiß- (gas metal arc welding (GMAW)), Lichtbogenhandschweiß- (shielded metal arc welding (SMAW)), Wolfram-Inertgasschweiß- (gas tungsten arc welding (GTAW)), Unterpulverschweiß- (submerged arc welding (SAW)), Laser-, Plasmaschneid-, Plasmaschweiß- und Bolzenschweißsysteme bezeichnet werden, um nur einige zu nennen. Alle diese Systeme beruhen auf der Anwendung von Energie auf Werkstücke und Elektroden, um Metalle zumindest teilweise zu schmelzen und zu verschmelzen. Die Systeme können mit oder ohne Zusatzwerkstoff verwendet werden, aber die meisten in der Industrie üblichen Systeme verwenden irgendeine Form von Zusatzwerkstoff, der entweder maschinell oder von Hand zugeführt wird. Darüber hinaus können bestimmte Systeme auch mit anderen Materialien als Metallen verwendet werden, und auch diese Systeme sind dafür vorgesehen, gegebenenfalls mit den derzeitigen Techniken bedient zu werden.
Nur als Beispiel wird in 4 ein beispielhaftes Schweißsystem 12, in diesem Fall ein Schutzgas-(MIG)-Schweißsystem, dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das System eine Stromversorgung, die eingehenden Strom, z.B. von einem Generator oder dem Stromnetz, erhält und den eingehenden Strom in Schweißstrom umwandelt. In anderen Ausführungsformen kann das System 12 eine ganze Schweißzelle oder ein anderes Teil einer Herstellungsvorrichtung sein. Die Leistungsumwandlungsschaltung 38 ermöglicht eine solche Umwandlung und weist typischerweise leistungselektronische Vorrichtungen auf, die so gesteuert werden, dass sie Wechselstrom (AC), Gleichstrom, gepulste oder andere Wellenformen, wie sie durch Schweißprozesse und -verfahren definiert sind, liefern. Die Leistungsumwandlungsschaltung wird typischerweise durch eine Steuer- und Verarbeitungsschaltung 40 gesteuert. Solche Schaltungen werden durch einen Speicher (nicht separat dargestellt) unterstützt, der Schweißprozessdefinitionen, vom Bediener eingestellte Parameter usw. speichert. In einem typischen System können solche Parameter über eine Bedienerschnittstelle 42 eingestellt werden. Die Systeme werden irgendeine Art von Daten- oder Netzwerkschnittstelle enthalten, wie unter Bezugszahl 44 angegeben. In vielen solcher Systeme ist diese Schaltung in der Stromversorgung enthalten, obwohl sie sich in einem separaten Gerät befinden könnte. Das System ermöglicht die Durchführung von Schweißvorgängen, wobei sowohl Steuer- als auch Ist-Daten erfasst werden (z.B. Rückmeldung von Spannungen, Strömen, Drahtvorschubgeschwindigkeiten usw.). Falls gewünscht, können bestimmte dieser Daten in einem austauschbaren Speicher gespeichert werden 46. In vielen Systemen werden die Informationen jedoch in den gleichen Speichervorrichtungen gespeichert, die die Steuer- und Verarbeitungsschaltung 40 unterstützen.
Im Falle eines MIG-Systems kann ein separater Drahtvorschub 48 vorgesehen sein. Die Komponenten des Drahtvorschubs sind hier gestrichelt dargestellt, da einige Systeme optional Drahtvorschübe verwenden können. Das dargestellte System soll wiederum nur als Beispiel dienen. Solche Drahtvorschübe weisen, wo sie eingesetzt werden, in der Regel eine Spule mit Schweißelektrodendraht 50 und einen Antriebsmechanismus 52 auf, der den Draht unter der Steuerung einer Antriebssteuerschaltung 54 kontaktiert und antreibt. Die Antriebssteuerschaltung kann so eingestellt sein, dass eine gewünschte Drahtvorschubgeschwindigkeit auf konventionelle Weise erreicht wird. In einem typischen MIG-System ermöglicht ein Gasventil 56 die Steuerung des Durchflusses des Schutzgases. Die Einstellung am Drahtvorschub kann über eine Bedienerschnittstelle 58 vorgenommen werden. Schweißdraht, Gas und Strom werden durch ein Schweißkabel, wie schematisch unter der Bezugszahl 60 angegeben, und ein Rückführkabel (manchmal als Massekabel bezeichnet) 62 bereitgestellt. Das Rückführkabel wird üblicherweise über eine Klemme mit einem Werkstück verbunden, und Strom, Draht und Gas werden über das Schweißkabel einem Schweißbrenner 64 zugeführt.
Auch hier ist zu beachten, dass das System von 4 nur beispielhaft ist; die gegenwärtigen Techniken ermöglichen die Überwachung und Analyse der Leistung dieser und anderer Arten von Schneid-, Heiz- und Schweißsystemen. Tatsächlich kann ein und dasselbe Überwachungsanalysesystem Daten von verschiedenen Typen, Marken, Größen und Versionen von Metallfertigungssystemen sammeln. Die gesammelten und analysierten Daten können sich auf verschiedene Prozesse und Schweißverfahren desselben oder verschiedener Systeme beziehen. Darüber hinaus können, wie oben erörtert, Daten von Hilfsvorrichtungen gesammelt werden, die in, um oder mit den Metallfertigungssystemen verwendet werden.
5 veranschaulicht bestimmte Funktionskomponenten, die typischerweise im Überwachungs-/Analysesystem zu finden sind. In der in 5 verwendeten Darstellung befinden sich diese Komponenten in einer Cloud-basierten Service-Einheit, obwohl ähnliche Komponenten in jeder der Implementierungen des Systems enthalten sein können. Zu den Komponenten können z.B. Datenerfassungskomponenten 68 gehören, die Daten von Systemen und Einheiten empfangen. Die Datenerfassungskomponenten können die Daten „ziehen“, indem sie zum Datenaustausch mit den Systemen auffordern, oder sie können auf „Push“-Basis arbeiten, wobei die Daten den Datenerfassungskomponenten von den Systemen ohne Aufforderung zur Verfügung gestellt werden (z.B. bei der Inbetriebnahme des Schweißsystems, des Netzwerkgeräts oder des Managementsystems, an das das Gerät angeschlossen ist). Die Datenerfassung kann in jeder gewünschten Frequenz oder zu Zeitpunkten erfolgen, die nicht zyklisch sind. Beispielsweise können Daten gelegentlich gesammelt werden, wenn Schweißvorgänge durchgeführt werden, oder die Daten können periodisch bereitgestellt werden, z.B. auf Schichtbasis, auf Tagesbasis, auf Wochenbasis oder einfach nach Wunsch eines Schweißers oder eines Anlagenverwaltungsteams. Die Systeme werden auch Speicher 70 enthalten, die die von den Systemen gesammelten Roh- und/oder verarbeiteten Daten speichern. Analyse-/Berichtskomponenten 72 ermöglichen die Verarbeitung der Rohdaten und die Zuordnung der resultierenden Analyse zu Systemen, Einheiten, Gruppen, Schweißern usw. Beispiele für die Operationen der Analyse- und Berichtkomponenten werden weiter unten ausführlicher beschrieben. Schließlich ermöglichen die Kommunikationskomponenten 74 das Auffüllen von Berichten und Schnittstellenseiten mit den Ergebnissen der Analyse. Es kann eine Vielzahl solcher Seiten zur Verfügung gestellt werden, wie durch die Bezugszahl 76 in 5 angegeben, von denen einige im Folgenden näher beschrieben werden. Die Kommunikationskomponenten 74 können somit verschiedene Server, Modems, Internet-Schnittstellen, Webseitendefinitionen und dergleichen aufweisen.
Wie oben angemerkt, ermöglichen die gegenwärtigen Techniken die Erfassung einer breiten Palette von Daten von Schweißsystemen und Hilfsvorrichtungen für die Einrichtung, Konfiguration, Speicherung, Analyse, Nachverfolgung, Überwachung, Vergleich usw. In den gegenwärtig in Betracht gezogenen Ausführungsformen werden diese Informationen in einer Reihe von Schnittstellenseiten zusammengefasst, die als Webseiten konfiguriert werden können, die einem Allzweckbrowser zur Verfügung gestellt und in diesem angezeigt werden können. In der Praxis kann jedoch jede geeignete Schnittstelle verwendet werden. Die Verwendung von Allzweckbrowsern und ähnlichen Schnittstellen ermöglicht es jedoch, die Daten einer beliebigen Reihe von Geräteplattformen und verschiedenen Gerätetypen, einschließlich stationärer Arbeitsplätze, Unternehmenssysteme, aber auch mobiler und von Hand gehaltener Geräte, wie oben erwähnt, zur Verfügung zu stellen. Die 6 bis 18 zeigen beispielhafte Schnittstellenseiten, die für eine Reihe von Anwendungen bereitgestellt werden können.
Unter Bezugnahme auf 6 wird zunächst eine Zielberichtseite 78 dargestellt. Diese Seite ermöglicht die Anzeige der Bezeichnungen eines oder mehrerer Schweißsysteme und Hilfsvorrichtungen sowie eine Leistungsanalyse auf der Grundlage der für die Systeme festgelegten Ziele. Auf der in 6 abgebildeten Seite werden eine Reihe von Schweißsystemen und Hilfsvorrichtungen wie unter der Bezugszahl 80 angegeben gekennzeichnet. Diese können, wie unter Bezugszahl 82 angegeben, in Gruppen zusammengefasst werden. In der Praxis werden die Daten, die allen in der vorliegenden Erfindung erörterten Analysen zugrunde liegen, einzelnen Systemen zugeordnet. Diese können dann durch die Schnittstellenwerkzeuge frei einander zugeordnet werden. Im dargestellten Beispiel wurde ein Standort oder eine Abteilung 84 mit mehreren innerhalb des Standorts benannten Gruppen erstellt. Jede dieser Gruppen kann dann ein oder mehrere Schweißsysteme und alle anderen Hilfsvorrichtungen aufweisen, wie in der Abbildung gezeigt. Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht eine freie Zuordnung dieser Systeme, so dass eine nützliche Analyse einzelner Systeme, Systemgruppen, Standorte usw. durchgeführt werden kann. Die Systeme und Hilfsvorrichtungen können sich in einer einzigen physischen Nähe befinden, aber dies muss nicht der Fall sein. Gruppen können zum Beispiel auf der Grundlage von Systemtyp, Arbeitszeitplänen, Bedienern, gebauten Teilen, Produktion und Produkten usw. gebildet werden. In Systemen, in denen die Bediener persönliche Identifikationsinformationen bereitstellen, können diese Informationen zusätzlich zu oder anstelle von Systeminformationen nachverfolgt werden.
In der abgebildeten Ausführungsform sind Statusindikatoren dargestellt, die den aktuellen Betriebszustand der überwachten Systeme und Vorrichtungen vermitteln. Diese Indikatoren, wie sie durch die Bezugszahl 86 bezeichnet werden, können z.B. aktive Systeme, inaktive Systeme, abgeschaltete Systeme, Fehler, Benachrichtigungen usw. anzeigen. Wenn der Systemstatus in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit überwacht werden kann, können solche Indikatoren dem Führungspersonal nützliche Rückmeldungen über den aktuellen Zustand der Vorrichtungen geben. Die in 6 dargestellten besonderen Informationen erhält man in der vorliegenden Implementierung durch Auswahl (z.B. durch Anklicken) einer Ziel-Registerkarte 88. Die dargestellten Informationen können in nützlichen Zeitabschnitten oder Zeitdauern zugeordnet werden, wie z.B. aufeinanderfolgende Wochen der Nutzung, wie durch die Bezugszahl 90 angegeben. Jede geeignete Zeitspanne kann verwendet werden, wie z.B. stündliche, tägliche, wöchentliche, monatliche, schichtbasierte Bezeichnungen und so weiter.
Auf der Seite 78 werden auch die Ergebnisse der Analyse jedes einzelnen aus einer Reihe von Leistungskriterien vorgestellt, die auf den für das ausgewählte System oder die ausgewählten Systeme festgelegten Zielen basieren. Im abgebildeten Beispiel wurde ein Schweißsystem ausgewählt, wie durch das Häkchen im Ausrüstungsbaum auf der linken Seite angezeigt, und die Leistung auf der Grundlage mehrerer Kriterien wird in Form eines Balkendiagramms dargestellt. In diesem Beispiel wird eine Reihe von überwachten Kriterien angezeigt, wie z.B. Lichtbogen-Einschaltdauer, Ablagerungen, Lichtbogenstarts, Spritzer und Schleifzeit. Für das jeweilige System wurde ein Ziel festgelegt (siehe unten), und die Leistung des Systems im Vergleich zu diesem Ziel wird durch die Balken 92 für jeden überwachten Parameter angezeigt. Es ist zu beachten, dass einige der Parameter nach Übereinkunft positiv sein können, während andere negativ sein können. Das heißt zum Beispiel, dass für die Lichtbogen-Einschaltzeiten, die den Teil der Arbeitszeit darstellen, in dem ein Schweißlichtbogen hergestellt und aufrechterhalten wird, ein Prozentsatz des Ziels, der über dem festgelegten Standard liegt, vorteilhaft oder wünschenswert sein kann. Bei anderen Parametern, wie z.B. Spritzern, kann die Überschreitung eines Ziels tatsächlich der Arbeitsqualität abträglich sein. Wie weiter unten erörtert wird, lässt die gegenwärtige Implementierung die Bestimmung zu, ob die Analyse und Präsentation diese konventionell positiv oder konventionell negativ berücksichtigen kann. Die daraus resultierenden Präsentationen 94 ermöglichen es, die tatsächliche Leistung im Vergleich zu den vorher festgelegten Zielen leicht zu visualisieren.
7 stellt eine beispielhafte Zielbearbeitungsseite 96 dar. Es können bestimmte Felder vorgesehen werden, die die Festlegung von Standard- oder allgemein verwendeten Zielen oder von speziellen Zielen für bestimmte Zwecke ermöglichen. Beispielsweise kann in einem Feld 98 ein Name des Ziels angegeben werden. Die anderen Informationen zu diesem Namen können zur Verwendung bei der Analyse desselben oder anderer Systeme gespeichert werden. Wie durch die Bezugszahl 100 angegeben, ermöglicht die dargestellte Seite die Festlegung eines Standards für das Ziel, wie z.B. Lichtbogeneinschaltzeit. Andere Standards und Parameter können angegeben werden, solange Daten gesammelt werden können, die entweder direkt oder indirekt den gewünschten Standard angeben (d.h. die Festlegung eines Wertes für Vergleich und Präsentation ermöglichen). Es kann eine Übereinkunft für das Ziel festgelegt werden, wie unter Bezugszahl 102 angegeben. Das heißt, wie oben erörtert, kann es bei bestimmten Zielen wünschenswert oder vorteilhaft sein, dass das festgelegte Ziel einen angestrebten Höchstwert definiert, während andere Ziele einen angestrebten Mindestwert festlegen können. Dann kann ein Ziel 104 festgelegt werden, z.B. auf der Basis eines numerischen Prozentsatzes, auf der Basis eines Ziels (z.B. Einheit), auf relativer Basis oder auf jeder anderen nützlichen Basis. Weitere Felder, wie z.B. ein Schichtfeld 106, können vorgesehen werden. Darüber hinaus kann es bei einigen Implementierungen sinnvoll sein, die Ziel- oder Standardeinstellung mit einer beispielhaften Schweißnaht zu beginnen, von der bekannt ist, dass sie ausgeführt wurde und Merkmale aufweist, die akzeptabel sind. Die Ziele können dann mit dieser als Standard oder mit einem oder mehreren Parametern, die auf dieser Schweißnaht basieren (z.B. +/- 20%), festgelegt werden.
8 stellt eine Zielfestlegungsseite 108 dar, die festgelegte Ziele, die durch Seiten eingestellt wurden wie beispielsweise in 7 dargestellt, übernehmen kann und sie auf bestimmte Vorrichtungen anwenden kann. Auf Seite 108 von 8 wurde ein Schweißsystem mit der Bezeichnung „Bottom Welder“ ausgewählt, wie durch das Häkchen auf der linken Seite angezeigt. Die Systemkennung 110 erscheint auf der Seite. Dann wird ein Menü von Zielen oder Standards angezeigt, wie durch die Bezugszahl 112 angegeben. In diesem Beispiel weisen die Auswahlmöglichkeiten die Anordnung keines Zieles auf der Vorrichtung, die Übernahme bestimmter Ziele, die für einen bestimmten Standort (oder eine andere logische Gruppierung) festgelegt wurden, die Auswahl eines vordefinierten Ziels (z.B. ein durch eine Seite, wie in 7 dargestellt, festgelegtes Ziel) und die Festlegung eines benutzerdefinierten Ziels für die Vorrichtung auf.
Die gegenwärtigen Techniken ermöglichen auch die Speicherung und Analyse bestimmter Leistungsparameter von Systemen in Nachverfolgungs- oder Rückverfolgungs-Ansichten. Diese Ansichten können äußerst informativ sein in Bezug auf bestimmte Schweißnähte, die Leistung über bestimmte Zeiträume, die Leistung bestimmter Bediener, die Leistung bei bestimmten Aufträgen oder Teilen usw. Eine beispielhafte Schweißungsnachverfolgungsseite 114 ist in 9 dargestellt. Wie auf dieser Seite angegeben, kann eine Reihe von Vorrichtungen ausgewählt werden, wie links auf der Seite angegeben, wobei ein bestimmtes System derzeit ausgewählt ist, wie durch die Bezugszahl 116 angegeben. Nach der Auswahl wird in dieser Implementierung eine Reihe von Daten, die sich auf dieses bestimmte System beziehen, wie durch die Bezugszahl 118 angegeben, angezeigt. Diese Informationen können aus dem System oder aus archivierten Daten für das System bezogen werden, z.B. innerhalb einer Organisation, innerhalb einer Cloud-Ressource usw. Bestimmte statistische Daten können angesammelt und angezeigt werden, wie unter der Bezugszahl 120 angegeben.
Die Schweißungsnachverfolgungsseite enthält auch eine grafische Darstellung von Rückverfolgungen bestimmter Überwachungsparameter, die von besonderem Interesse sein können. In diesem Beispiel zeigt der Abschnitt 122 der Schweißungsnachverfolgung mehrere Parameter 124 aufgetragen als Funktion der Zeit entlang einer horizontalen Achse 126 grafisch dargestellt. In diesem speziellen Beispiel weisen die Parameter Drahtvorschubgeschwindigkeit, Strom und Volt auf. Die Schweißnaht, für die die Fälle in diesem Beispiel dargestellt sind, hatte eine Dauer von etwa 8 Sekunden. Während dieser Zeit änderten sich die überwachten Parameter, und es wurden Daten, die diese Parameter widerspiegeln, abgetastet und gespeichert. Die einzelnen Nachverfolgungen 128 für jeden Parameter werden dann generiert und dem Benutzer präsentiert. Darüber hinaus kann das System in diesem Beispiel durch ein „Maus darauf“ oder eine andere Eingabe den jeweiligen Wert für einen oder mehrere Parameter zu einem bestimmten Zeitpunkt anzeigen, wie durch die Bezugszahl 130 angegeben.
Die Rückverfolgungsseiten können, wie jede der bei der vorliegenden Erfindung erörterten Seiten, im Voraus oder auf Anfrage eines Benutzers aufgefüllt werden.
In diesem Fall können die Rückverfolgungsseiten für eine beliebige Anzahl von Systemen und speziellen Schweißnähten zur späteren Analyse und Präsentation gespeichert werden. Auf diese Weise kann eine historische Seite 132 zusammengestellt werden, wie in 10 dargestellt. Auf der dargestellten historischen Seite ist eine Liste der Schweißnähte dargestellt, die auf einem ausgewählten System 116 (oder einer Kombination ausgewählter Systeme) durchgeführt wurden, wie durch die Bezugszahl 134 angegeben. Diese Schweißnähte können durch Zeiten, System, Dauer, Schweißparameter usw. identifiziert werden. Darüber hinaus können solche Listen für bestimmte Bediener, bestimmte Produkte und Fertigungsgegenstände usw. erstellt werden. In der dargestellten Ausführung wurde eine bestimmte Schweißnaht vom Benutzer ausgewählt, wie unter Bezugszahl 136 angegeben.
11 stellt eine historische Rückverfolgungsseite 138 dar, die nach Auswahl der bestimmten Schweißnaht 136 angezeigt werden kann. In dieser Ansicht wird eine Identifikation des Systems zusammen mit Uhrzeit und Datum angezeigt, wie unter Bezugszahl 140 angegeben. Auch hier sind die überwachten Parameter durch die Bezugszahl 124 gekennzeichnet, und es ist eine Zeitachse 126 dargestellt, entlang der Rückverfolgungen 128 angezeigt werden. Wie von Fachleuten geschätzt wird, kann die Fähigkeit, solche Analysen zu speichern und zusammenzustellen, bei der Bewertung der Systemleistung, der Leistung des Bedienungspersonals, der Leistung an bestimmten Teilen, der Leistung von Abteilungen und Einrichtungen usw. von erheblichem Nutzen sein.
Darüber hinaus ermöglichen die gegenwärtigen Techniken Vergleiche zwischen Vorrichtungen auf einer Vielzahl von Grundlagen. In der Tat können Systeme verglichen werden, und die aus dem Vergleich resultierenden Darstellungen können mit jedem geeigneten Parameter versehen werden, der die Grundlage für solche Vergleiche bilden kann. Eine beispielhafte Vergleichsauswahlseite 142 ist in 12 dargestellt. Wie auf dieser Seite gezeigt, werden mehrere Systeme 80 wieder in Gruppen 82 für eine Einrichtung oder Standorte 84 gruppiert. Für die einzelnen Systeme oder Gruppen können Statusindikatoren 86 angegeben werden. Die in 12 dargestellte Statusseite kann dann als Grundlage für die Auswahl der Systeme für den Vergleich dienen, wie in 13 dargestellt. Hier stehen die gleichen Systeme und Gruppen zur Auswahl und zum Vergleich zur Verfügung. Die Vergleichsseite 144 zeigt diese Systeme an und ermöglicht es den Benutzern, einzelne Systeme, Gruppen oder beliebige Untergruppen, die nach Belieben erstellt werden, anzuklicken oder auszuwählen. Das heißt, während eine ganze Gruppe von Systemen ausgewählt werden kann, kann der Benutzer einzelne Systeme oder einzelne Gruppen auswählen, wie durch die Bezugszahl 146 angegeben. Es ist ein Vergleichsabschnitt 148 vorgesehen, in dem eine Zeitbasis für einen Vergleich ausgewählt werden kann, z.B. auf stündlicher, täglicher, wöchentlicher, monatlicher Basis oder einen anderen Bereich. Nach der Auswahl werden dann die gewünschten Parameter für die einzelnen Systeme verglichen, wobei die Systeme wie unter der Bezugszahl 152 angegeben identifiziert und die Vergleiche durchgeführt und in diesem Fall grafisch dargestellt werden, wie unter der Bezugszahl 154 angegeben. Im dargestellten Beispiel wurde beispielsweise die Systemeinschaltdauer als Grundlage für den Vergleich ausgewählt. Die Daten für jedes einzelne System, die die jeweilige Einschaltzeit des Systems widerspiegeln, wurden analysiert und durch einen horizontalen Balken in Prozent dargestellt. Andere Vergleiche können direkt zwischen den Systemen vorgenommen werden, z.B. um anzuzeigen, dass ein System ein anderes auf der Grundlage des ausgewählten Parameters übertroffen hat. In bestimmten Ausführungsformen kann mehr als ein Parameter ausgewählt werden, und diese können auf rohen, verarbeiteten oder berechneten Werten basieren.
Das Überwachungs-/Analysesystem 24 verarbeitet erfasste Daten von einer oder mehreren Gruppen 18 von Schweißsystemen 12 und Hilfsvorrichtungen 16. Wie oben erörtert, weisen die erfassten Daten Ströme, Spannungen, Aktivierungszeit des Systems, Lichtbogenstarts, Lichtbogendauer, Drahtvorschubgeschwindigkeit, Schalterschließungen und so weiter auf, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Überwachungs-/Analysesystem 24 stellt dem Bediener diese erfassten Daten über die Bedienerschnittstelle 26 zur Verfügung. Die erfassten Daten können mit den im Speicher 70 gespeicherten Zielen verglichen werden. Zusätzlich zur Verarbeitung und Darstellung der erfassten Daten und gespeicherten Ziele über die Bedienerschnittstelle 26 analysieren die gegenwärtig in Betracht gezogenen Ausführungsformen des Überwachungs-/Analysesystems 24 die erfassten Daten und stellen die analysierten Systemparameter dar, wie z.B. Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz (z.B. % Lichtbogen an) und Ablagerung (z.B. Ablagerungsmenge, Ablagerungsrate). Die vom Überwachungs-/Analysesystem 24 erzeugten analysierten Systemparameter sind berechnete Werte, die Vergleiche zwischen Schweißsystemen 12 oder Gruppen 82 von Schweißsystemen 12, Vergleiche zwischen Bedienern und Schichten und/oder Vergleiche zwischen Abteilungen/Standorten 20 ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann das Überwachungs-/Analysesystem 24 automatisch einen oder mehrere analysierte Systemparameter auf einer Seite 76 (z.B. Startbildschirm oder „Dashboard“) ohne entsprechende Benutzeranweisungen darstellen, so dass ein Bediener die Leistung beim Betrachten der Seite 76 ohne zusätzliche Eingaben in die Bedienerschnittstelle 26 bewerten kann. Durch die automatische Bestimmung der analysierten Systemparameter entfällt für den Benutzer der Schritt, Berechnungen separat durchzuführen, z.B. mit einem Taschenrechner, gedanklich oder von Hand. Dementsprechend kann der Benutzer die Leistung schneller bewerten, als wenn die analysierten Systemparameter nicht automatisch bestimmt und dargestellt würden.
Die analysierten Systemparameter können Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz (z.B. % Lichtbogen an) und Ablagerung aufweisen. Der Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz für ein oder mehrere Schweißsysteme 12 während einer Zeitdauer (z.B. Tag, Schicht, Woche, Monat) kann aus Gleichung (1) bestimmt werden: $Lichtbogeneinschaltdauer - % = T_{Lichtbogen an} / T_{Arbeit}$
wobei T_Arbeit die kumulative Arbeitszeit ist, die das eine oder die mehreren Schweißsysteme 12 während der Zeitdauer eingeschaltet sind (z.B. bereit, einem Brenner einen Lichtbogen zuzuführen), und T_Lichtbogen an die kumulative Zeit ist, die das eine oder die mehreren Schweißsysteme 12 während der Zeitspanne einen aktiven Lichtbogen haben. Der Wert Lichtbogeneinschaltdauer-% kann als Kennzahl zur Bewertung und zum Vergleich der Schweißerfahrung einer ersten Gruppe von einem oder mehreren Schweißern mit einer zweiten Gruppe von einem oder mehreren Schweißern nützlich sein. Beispielsweise kann Lichtbogeneinschaltdauer-% für einen erfahrenen Schweißer, der eine erste Schweißung mit einem ersten Schweißsystem 12 durchführt, größer sein als Lichtbogeneinschaltdauer-% für einen weniger erfahrenen Schweißer für die erste Schweißung mit dem ersten Schweißsystem 12. In einigen Ausführungsformen kann der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert verwendet werden, um die Schweißfertigkeiten eines oder mehrerer Schweißer, die ein oder mehrere Schweißsysteme 12 während einer ersten Zeitdauer verwenden, zu bewerten und mit denen desselben oder mehrerer Bediener, die dasselbe eine oder mehrere Schweißsysteme 12 während einer zweiten Zeitdauer verwenden, zu vergleichen. Der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert kann auch als Kennzahl zur Bewertung und zum Vergleich der Effizienz und/oder Produktivität der ersten Gruppe mit einer zweiten Gruppe oder der ersten Gruppe mit sich selbst zwischen einer ersten Zeitdauer und einer zweiten Zeitdauer nützlich sein. So kann z.B. ein Abfall des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wertes von einer ersten Zeitdauer auf die zweite Zeitdauer das Auftreten eines Ereignisses (z.B. erhöhte Komplexität, Ablenkung des Schweißers, Schweißfehler) während der Zeitdauer anzeigen, das ein Systemadministrator oder eine Führungskraft untersuchen muss. Das Überwachungs-/Analysesystem 24 kann auf einer für den Benutzer sichtbaren Seite 76 Vergleiche des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wertes zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe und/oder Vergleiche des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wertes zwischen einer ersten Gruppe während einer ersten Zeitdauer und der ersten Gruppe während einer zweiten Zeitdauer (z.B. vor und nach einem Ereignis, wie z.B. neue Ausrüstung, Reparatur der Ausrüstung, Abschluss eines Schulungskurses, Wartung der Ausrüstung, Einführung neuer Prozesse/Verfahren und ähnliches) darstellen. In einigen Ausführungsformen kann der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert als Kennzahl nützlich sein, um mehrere Schweißsysteme 12 zu bewerten, indem der Lichtbogeneinschaltdauer%-Wert zwischen einer ersten Gruppe von Schweißsystemen 12 und einer zweiten Gruppe von Schweißsystemen 12, bei denen beide von denselben Bedienern benutzt werden, verglichen wird.
Die Ablagerung für ein Schweißsystem 12 während einer Zeitdauer kann aus Gleichung (2) bestimmt werden: $Ablagerung (Menge) = WFS * d * T_{Lichtbogen an}$
wobei WFS für die Drahtvorschubgeschwindigkeit (z.B. Zoll (= 2,54 cm) pro Minute), d für die Drahtdichte (z.B. Pfund (= 0,45 kg) pro Zoll) und T_Lichtbogen an für die kumulative Zeit (z.B. Minuten) steht, die das Schweißsystem 12 während der Zeitdauer einen aktiven Lichtbogen hat. Die Drahtvorschubgeschwindigkeit, die Drahtdichte und/oder der Drahtdurchmesser können von einem Benutzer eingegeben werden. In einigen Ausführungsformen bestimmt das Schweißsystem 12 die Drahtvorschubgeschwindigkeit auf der Grundlage von Schweißparametern (z.B. Strom, Spannung, Werkstoffe). Zusätzlich oder alternativ kann bei einigen Ausführungsformen des Schweißsystems 12 der Drahtdurchmesser bestimmt werden. Die Drahtvorschubgeschwindigkeit und d können zumindest teilweise auf der Grundlage der Eigenschaften (z.B. Werkstoffe, Breite, Drahtdurchmesser, Voll- oder Fülldrahtkonstruktion) des Schweißdrahtes variieren. Das Überwachungs-/Analysesystem 24 kann den Ablagerungswert als Gesamtmenge (z.B. Gewicht) des während einer Zeitdauer oder pro Teil oder pro Bediener abgelagerten Drahtes oder als Ablagerungsrate pro Minute oder pro Stunde während T_Arbeit bestimmen. Die Ablagerungsrate kann durch Division der Ablagerungsmenge aus Gleichung (2) durch die kumulative Arbeitszeit, die das Schweißsystem 12 eingeschaltet ist (T_Arbeit), bestimmt werden.
14 zeigt eine Ausführungsform einer Dashboardseite 200, die den Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert (Arc on %) und die Ablagerung als analysierte Systemparameter darstellt. Die Dashboardseite 200 kann eine Seite 76 sein, die dem Benutzer bei Einleitung einer Sitzung mit dem Überwachungs-/Analysesystem 24 über die Bedienerschnittstelle 26 präsentiert wird. In einigen Ausführungsformen kann ein Bediener die Dashboardseite 200 so konfigurieren, dass die analysierten Systemparameter für ein oder mehrere Schweißsysteme 80 dargestellt werden, die von einem oder mehreren Bedienern (z.B. in Schichten) verwendet werden. Zum Beispiel zeigt die Dashboardseite 200 von 14 die analysierten Systemparameter Lichtbogeneinschaltdauer-% und Ablagerung für zwei ausgewählte Schweißsysteme 80, die über mehrere Schichten während einer Zeitdauer 210 verwendet werden. Der Bediener kann die Dashboardseite 200 so konfigurieren, dass die analysierten Systemparameter in verschiedenen Diagrammen, Tabellen, Listen usw. dargestellt werden, die an verschiedenen anpassbaren Stellen auf der Dashboardseite 200 angeordnet sind. Die analysierten Systemparameter können zum Vergleich und zur Bewertung von einem oder mehreren Schweißsystemen 80 während einer oder mehreren Zeitdauern 210 dargestellt werden. Ausführlichere Beschreibungen solcher Anordnungen der analysierten Systemparameter auf der Dashboardseite 200 sind z.B. in der von Casner et al. am 16. Juni 2008 eingereichten US-Anmeldung Nr. 2009/0313549 mit dem Titel „Configurable Welding Interface for Automated Welding Applications“ gegeben.
Ein Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 und/oder eine Lichtbogeneinschaltdauer-%-Tabelle 204 stellen den Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für ein erstes Schweißsystem 206 und ein zweites Schweißsystem 208 für mehrere Schichten während der Zeitdauer 210 dar, was ein bestimmter Tag, eine bestimmte Woche, ein bestimmter Monat usw. sein kann. Ein Ablagerungsdiagramm 212 und/oder eine Ablagerungstabelle 214 zeigen die Ablagerung für das erste Schweißsystem 206 und das zweite Schweißsystem 208 für mehrere Schichten während der Zeitdauer 210. In einigen Ausführungsformen kann die Dashboard- seite 200 verschiedene Kombinationen des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramms 202, der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Tabelle 204, des Ablagerungsdiagramms 212, der Ablagerungstabelle 214 und anderer Darstellungen der analysierten Systemparameter darstellen. Der Bediener kann die Anordnung und Zusammensetzung der Dashboardseite 200 über die Konfigurationsregisterkarte 216 konfigurieren.
Das Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 zeigt grafische Darstellungen 218 für Lichtbogeneinschaltdauer-% für jede ausgewählte Schicht (z.B. Schicht A, Schicht B, Schicht C) unter Verwendung des ersten Schweißsystems 206 und des zweiten Schweißsystems 208 während der Zeitdauer 210 oder des Zeitbereichs. Das Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 kann auch einen Wert für den gesamten Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für die Zeitdauer 210 über die ausgewählten Schichten darstellen. Das Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 ermöglicht es einem Betrachter der Dashboardseite 200, die Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte für jede Schicht und jede Maschine leicht zu vergleichen, um Probleme für eine weitere Überprüfung zu identifizieren. Die Lichtbogeneinschaltdauer-%-Tabelle 204 zeigt numerische Werte 220 für den Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz für jede ausgewählte Schicht unter Verwendung mindestens des ersten und zweiten Schweißsystems 206, 208 während der Zeitdauer 210. In einigen Ausführungsformen zeigt die Lichtbogeneinschaltdauer-%-Tabelle 204 erfasste Daten 222, die zur Erzeugung des analysierten Systemparameters 220 verwendet wurden. Der Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz 220 und die erfassten Daten 222, die zusammen dargestellt werden, können dem Benutzer, der die Dashboardseite 200 betrachtet, einen vollständigeren Überblick über den Status des ersten und zweiten Schweißsystems 206, 208 während der Zeitdauer 210 geben als entweder der Lichtbogeneinschaltdauer-Prozentsatz 220 oder die erfassten Daten 222 allein. Zum Beispiel zeigt die Dashboardseite 200 eine Ausführungsform, in der der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für Schicht A unter Verwendung des ersten Schweißsystems 206 kleiner ist als der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für die Schichten B und C. Wenn der Unterschied bemerkt wird, kann der Betrachter eine Ursache untersuchen, indem er die erfassten Daten 222, einen oder mehrere Berichte (z.B. über die Berichtregisterkarte 224) und/oder eine Liste von Ereignissen (z.B. über die Ereignisseite 226) durchsieht.
Das Ablagerungsdiagramm 212 kann eine Menge eines abgeschiedenen Schweißdrahtes und/oder eine Ablagerungsrate für die ausgewählten ersten und zweiten Schweißgeräte 206, 208 während der Zeitdauer 210 darstellen. Das Ablagerungsdiagramm 212 der Ablagerungsrate für das erste und zweite Schweißsystem 206, 208 kann ähnliche Formen aufweisen. Zum Beispiel kann das Ablagerungsdiagramm 212 ungefähr die gleiche Form wie das Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 haben, wobei der Drahtdurchmesser und die Dichte pro Längeneinheit des Drahtes für jedes Schweißgerät das Ablagerungsdiagramm 212 relativ zum Lichtbogeneinschaltdauer-%-Diagramm 202 skalieren. Wie aus der Ablagerungs-Tabelle 214 hervorgeht, kann das erste Schweißsystem 206 während der Zeitdauer 210 eine größere Menge (z.B. etwa 50%) Schweißdraht ablagern als das zweite Schweißsystem 208, obwohl das erste und das zweite Schweißsystem 206, 208 im Wesentlichen die gleichen Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte über die Zeitdauer 210 aufweisen. Der Größenordnungsunterschied im Ablagerungsdiagramm 212 kann zumindest teilweise auf einem Unterschied im Drahtdurchmesser und der Dichte pro Längeneinheit des Schweißdrahtes (z.B. ist der Schweißdrahtdurchmesser des ersten Schweißsystems 206 größer als der Schweißdrahtdurchmesser des zweiten Schweißsystems 208) und/oder einem Unterschied in der Drahtvorschubgeschwindigkeit zwischen den Schweißsystemen (z.B. ist die Drahtvorschubgeschwindigkeit des ersten Schweißsystems 206 größer als die Drahtvorschubgeschwindigkeit des zweiten Schweißsystems 208) beruhen. Die Ablagerungs-Tabelle 214 zeigt die Ablagerungsmenge 228 (z.B. Ib = 0,45 kg) und die Ablagerungsrate 230 (z.B. Ibs/hr) für jede Schicht des ersten und des zweiten Schweißsystems 206, 208 während der Zeitdauer 210. Die Ablagerungs-Tabelle 214 kann die Gesamtablagerungsmenge 228 für die Zeitdauer 210 aus den Schichten und/oder die durchschnittliche Ablagerungsrate für jedes Schweißsystem über die Zeitdauer 210 darstellen.
15 zeigt eine Berichtsseite 240, die den Vergleich von Zielen der im Speicher gespeicherten analysierten Systemparameter für ein oder mehrere ausgewählte Systeme mit bestimmten analysierten Systemparametern des einen oder der mehreren ausgewählten Systeme über eine oder mehrere Zeitdauern (z.B. vor und nach einem Ereignis) erleichtern kann. Die verschiedenen Einzelsysteme oder Gruppen 146 der Schweißsysteme 242 stehen zur Auswahl und zum Vergleich zur Verfügung. Die Berichtsseite 240 zeigt diese Systeme und ermöglichen es den Benutzern, einzelne Systeme, Gruppen oder beliebige Untergruppen, die nach Belieben erstellt werden, anzuklicken oder auszuwählen. Das heißt, während eine ganze Gruppe 146 von Systemen ausgewählt werden kann, kann der Benutzer einzelne Systeme oder einzelne Gruppen auswählen, wie durch die Bezugszahl 244 angegeben. Es ist ein Berichtsabschnitt 246 vorgesehen, in dem ein Bereich von Zeitdauern 210 für einen Vergleich ausgewählt werden kann, z.B. auf stündlicher, täglicher, wöchentlicher oder monatlicher Basis oder ein beliebiger anderer Bereich. Sobald die Systeme 242 und eine Zeitdauer 210 ausgewählt sind, werden die ermittelten analysierten Systemparameter (z.B. Lichtbogeneinschaltdauer-%, Ablagerung) mit gespeicherten Zielen für die analysierten Systemparameter für die ausgewählten Einzelsysteme oder Einzelgruppen 244 verglichen.
Im dargestellten Beispiel wurde Lichtbogeneinschaltdauer-% als Grundlage für den Vergleich ausgewählt. Die ermittelte Lichtbogeneinschaltdauer-%-Daten für das ausgewählte System 244 werden für jede Zeitdauer auf Prozentbasis durch einen vertikalen Balken 248 neben dem Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert dargestellt, der durch einen vertikalen Balken 250 dargestellt wird. Wie zu schätzen ist, kann der Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für jede Zeitdauer unterschiedlich sein. In einigen Ausführungsformen wird der Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert als eine Linie durch den Berichtsabschnitt 246 dargestellt, und die Linie kann einen Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für mehrere Zeitdauern darstellen. Auf der in 15 dargestellten Berichtsseite 240 erfüllen oder überschreiten die ermittelten Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte die Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte für die Daten 30.07.-01.08.2013 und 03.08.2013 (z.B. Dienstag, Mittwoch, Donnerstag und Samstag), und die ermittelten Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte unterschreiten die Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte für die Daten 29.07.2013 und 02.08.2013 (z.B. Montag und Freitag). 15 zeigt ein Beispiel, bei dem die ausgewählten Systeme 244 annähernd in Übereinstimmung mit den gespeicherten Zielen für die Daten 29.07.2013 bis 01.08.2013 verwendet wurden, der ermittelte Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für das Datum 02.08.2013 unter dem Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert lag und das ausgewählte System 244 am Datum 03.08.2013 verwendet wurde, für das kein Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert im Speicher gespeichert war oder der Ziel-Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert 0 % betrug. Auf der Berichtsseite 240 kann der Benutzer beobachten, dass der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für das ausgewählte System 244 in der Mitte (z.B. am 31.07.2013) der Woche seinen Höhepunkt erreichte, der Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert am 02.08.2013 (z.B. Freitag) stark abnahm oder das ausgewählte System 244 am 03.08.2013 (z.B. Samstag) verwendet wurde, oder eine Kombination davon. Diese Beobachtungen können es dem Benutzer ermöglichen, Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte für das ausgewählte System 244 im Hinblick auf Produktivitätstrends anzupassen und/oder mit den Bedienern des ausgewählten Schweißsystems 244 zusammenzuarbeiten, um den Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert am Freitag und/oder zu jedem beliebigen Zeitpunkt, zu dem die Produktivität im Vergleich zu anderen Zeiträumen verringert ist, zu verbessern. In einigen Ausführungsformen kann das Überwachungs-/Analysesystem 24 historische Trends der analysierten Systemparameter im Verhältnis zu den Zielen analysieren und prognostizierte Trends für die analysierten Systemparameter für zukünftige Zeiträume erzeugen. Die prognostizierten Trends können als Ziele für die zukünftigen Zeiträume gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen können die prognostizierten Trends zumindest teilweise auf erwarteten Produktivitätsverbesserungen beruhen, die sich auf die analysierten Systemparameter auswirken. Beispielsweise können die prognostizierten Trends größere Produktivitätsverbesserungen nach zusätzlichen Schulungen berücksichtigen. Als weiteres Beispiel können prognostizierte Trends verwendet werden, um Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Werte für eine Schicht festzulegen, die bis zu einem gewünschten Schwellenwert ansteigen, wobei der Schwellenwert zumindest teilweise auf Schichterfahrung und/oder Schicht-Trainingszeit basiert.
In einigen Ausführungsformen kann der Anwender den ermittelten Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für ein oder mehrere Schweißsysteme 242 mit gespeicherten Zielen über verschiedene Zeitbereiche 252 vergleichen. Die Zeitbereiche können unter anderem stündliche, tägliche, wöchentliche, monatliche oder beliebige kundenspezifische Bereiche aufweisen. Durch Vergleich der ermittelten analysierten Systemparameter mit gespeicherten Zielen über verschiedene Zeitbereiche 252 kann der Benutzer Trends identifizieren, die für die Festlegung von Zielen für analysierte Systemparameter nützlich sein können. Nach dem Identifizieren von Trends (z.B. relativer Anstieg des Lichtbogeneinschaltdauer-%- Wertes auf den Spitzenwert in der Mitte der Woche und/oder in der Mitte der Schicht, relativer Rückgang des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wertes am Freitag und/oder am Ende der Schicht) kann der Benutzer individuelle Ziele für einen oder mehrere Zeiträume anpassen, um eine Leistungssteigerung für jede Zeitdauer zu fördern. So kann z.B. der Ziel-Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für Mittwoch oder die Mitte einer Schicht höher gesetzt werden als der Ziel- Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für Freitag oder das Ende einer Schicht.
Der Benutzer kann bestimmte analysierte Systemparameter für eine oder mehrere Gruppen von Bedienern (z.B. Schichten) unter Verwendung ausgewählter Systeme oder Gruppen 244 von Schweißsystemen 242 über eine Zeitdauer von 210 vergleichen. 16 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Berichtsseite 240, die den Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für die ausgewählte Gruppe 244 vergleicht, und die ausgewählte Gruppe 244 enthält mehrere Untergruppen 254 von Schweißsystemen 242, die während mehrerer Schichten 256 (z.B. Schicht A, Schicht B, Schicht C) eingesetzt werden können. Wie zu schätzen ist, können einige Schweißsysteme 242 in mehreren Schichten und/oder von mehreren Bedienern eingesetzt werden. Die Berichtsseite 240 stellt die analysierten Lichtbogeneinschaltdauer-%-Systemparameter für jede der Schichten 256 als Balken 258 über die ausgewählte Zeitdauer 210 zum Vergleich miteinander dar. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Berichtsseite 240 die Ablagerungsmenge, die Ablagerungsrate oder andere analysierte Systemparameter für mehrere Schichten oder Bediener über die ausgewählte Zeitdauer 210 darstellen. Der Benutzer kann einen kundenspezifischen Satz der Gruppen 244 und der Untergruppen 254 von Schweißsystemen 242 zum Vergleich der jeweiligen analysierten Systemparameter über die Zeitdauer 210 auswählen. In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer Bediener und/oder Schichten zum Vergleich über eine Schichtsteuerung 260 auswählen. In einigen Ausführungsformen kann die Berichtsseite 240 zusätzlich zu den analysierten Systemparametern auch erfasste Daten aus der Zeitdauer 210 darstellen. Dementsprechend kann die Berichtsseite analysierte Systemparameter für mehrere Arten von Vergleichen darstellen.
Die Überwachungsanalyseschaltung kann die erfassten Daten verarbeiten, um die analysierten Systemparameter (z.B. Lichtbogeneinschaltdauer-%, Ablagerung usw.) zu bestimmen, die einem Benutzer präsentiert werden. Diese analysierten Systemparameter können auf einer ersten Seite (z.B. Dashboard) dargestellt werden, die vom Benutzer eingesehen werden kann, wodurch eine einfache und schnelle Überprüfung des relativen Status eines oder mehrerer Schweißsysteme erleichtert wird. Die analysierten Systemparameter können für Vergleiche zwischen Schweißsystemen, zwischen Schweißern, zwischen einer ersten Gruppe von Schweißsystemen und einer zweiten Gruppe von Schweißsystemen, zwischen einer ersten Gruppe von Schweißern und einer zweiten Gruppe von Schweißern usw. verwendet werden. Die Vergleiche (z.B. grafische Darstellungen) können dem Benutzer mehr Informationen liefern als die erfassten Daten allein. In einigen Ausführungsformen kann die Überwachungs-/Analyseschaltung visuelle Vergleiche der analysierten Systemparameter (z.B. Lichtbogeneinschaltdauer-%, Ablagerungen) für eine erste Gruppe von einem oder mehreren Schweißsystemen mit sich selbst erleichtern, wie sie von der gleichen oder verschiedenen Gruppen (z.B. Schichten) verwendet werden. Die Vergleiche können über einen vordefinierten Zeitbereich (z.B. stündlich, täglich, wöchentlich, monatlich) oder über einen benutzerdefinierten Zeitbereich erfolgen. Die Überwachungs-/Analyseschaltung kann z.B. einen Vergleich des Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wertes für ein erstes Schweißsystem, das von Schicht A über eine Woche benutzt wird, mit dem Lichtbogeneinschaltdauer-%-Wert für das erste Schweißsystem, das von Schicht B über die gleiche Woche oder eine andere Woche benutzt wird, darstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Überwachungs-/Analyseschaltung visuelle Vergleiche der analysierten Systemparameter (z.B. Lichtbogeneinschaltdauer-%, Ablagerungen usw.) für die erste Gruppe eines oder mehrerer Schweißsysteme mit einer zweiten Gruppe von Schweißsystemen erleichtern, die von der gleichen oder verschiedenen Gruppen (z.B. Schichten) benutzt werden. Die Vergleiche können über einen vordefinierten Zeitbereich oder über einen benutzerdefinierten Zeitbereich erfolgen. Beispielsweise kann die Überwachungs-/Analyseschaltung einen Vergleich der Ablagerung für ein erstes Schweißsystem, das von Schicht A an einem Datum verwendet wird, mit der Ablagerung für ein zweites Schweißsystem, das von Schicht A oder Schicht B an demselben oder an einem anderen Datum verwendet wird, darstellen. Wie oben erörtert, werden die analysierten Systemparameter von der Überwachungs-/Analyseschaltung zumindest teilweise aus erfassten Daten bestimmt, während die analysierten Systemparameter nicht direkt von dem einen oder den mehreren Schweißsystemen erfasst werden.
In einigen Fällen können Änderungen (z.B. Änderungen, die einen Schwellenwert über eine festgelegte Zeitdauer überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Mittelwert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Variation über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, markante Änderungen usw.) in den analysierten Systemparametern (z.B. Lichtbogeneinschaltdauer, Ablagerung, Menge der produzierten Spritzer, produzierte Teile pro Zeiteinheit, Qualitätskennzahlen, Abweichung von festgelegten Qualitätsgrenzwerten, nachgeschaltete Reparaturrate, vorgeschaltete Vorbereitungsanforderungen, Teiledauer, Menge der Verbrauchsmaterialien usw.) eher auf Systemänderungen, plötzliche Änderungen, Ereignisse (z.B. neu installierte Automatisierung, Reparatur der Ausrüstung, neuer Bediener usw.) oder unterschiedliche Praktiken in verschiedenen Herstellungseinrichtungen als auf allmähliche Änderungen zurückzuführen sein (z.B. die zunehmende Effizienz eines oder mehrerer Bediener, während sich ihre Fähigkeiten über Wochen oder Monate entwickeln). Herkömmliche Überwachungssysteme verlangen von den Bedienern oder Führungskräften, dass sie sich an solche Änderungen erinnern oder sie auf andere Weise nachverfolgen und dann Berichte oder Seiten miteinander vergleichen, um festzustellen, ob diese Änderung zu einer Verringerung oder Erhöhung der Produktivität, Effizienz oder anderen spezifischen Kennzahlen geführt hat. Die hier beschriebenen Techniken ermöglichen die Erstellung eines Kennzeichens (Tags) für verschiedene Ereignisse, das zusammen mit den gesammelten Schweißdaten gespeichert wird, anstatt von einer Person zu verlangen, sich zu erinnern, wann bestimmte Ereignisse stattgefunden haben, oder sie auf andere Weise zu verfolgen (z.B. in einem Notizbuch, Kalender, Tabellenkalkulationsblatt usw.). Sobald ein Ereignis erstellt wurde, können Berichte ausgeführt werden (z.B. Abfrage der einen oder mehreren Datenbanken 37), die Unterschiede in den analysierten Systemparametern vor und nach dem betreffenden Ereignis ermitteln oder einen Herstellungsort, an dem das Ereignis aufgetreten ist, mit einem Herstellungsort vergleichen, an dem das Ereignis nicht aufgetreten ist. In einigen Ausführungsformen können die Analyse- und Berichtskomponenten 72 so konfiguriert sein, dass sie Änderungen (z.B. Änderungen, die einen Schwellenwert über eine festgelegte Zeitdauer überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Durchschnittswert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Abweichung über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, markante Änderungen usw.) in analysierten Systemparametern oder anderen Kennzahlen erkennen, um festzustellen, ob die Änderung um die Zeit eines protokollierten Ereignisses herum auftrat, und/oder um das Ereignis oder die Ereignisse zu bestimmen, die die Änderung verursachen können. In einigen Ausführungsformen kann das System, wenn um die Zeit der festgestellten Änderung herum kein protokolliertes Ereignis auftrat, einen Bediener oder Führungskraft auf die Änderung aufmerksam machen und diesen auffordern, ein Ereignis um die Zeit der Änderung herum einzugeben, falls eines bekannt ist.
17 zeigt ein beispielhafte Seite 300 zum Hinzufügen/Bearbeiten eines Ereignisses. Einem Benutzer, der ein neues Ereignis eingibt oder ein zuvor eingegebenes Ereignis bearbeitet, kann diese Seite 300 präsentiert werden, wenn er aufgefordert wird, ein neues Ereignis zu protokollieren. Die Seite 300 kann auf einem Computer per Software, in einem Webbrowser über eine Website oder über eine Anwendung auf einem Telefon, Tablet oder einem anderen von Hand gehaltenen Gerät angezeigt werden. In anderen Ausführungsformen kann es leicht unterschiedliche Seiten zum Hinzufügen eines Ereignisses und zum Bearbeiten eines Ereignisses geben. Neue Ereignisse können so selten wie ein- oder zweimal im Jahr oder so häufig wie mehrmals am Tag protokolliert werden. Im vorliegenden Beispiel wurde am 18. März 2015 ein neuer automatisierter Schweißroboter installiert. Es sollte jedoch klar sein, dass nicht alle Ereignisse manuell eingegeben werden können. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, können einige Ereignisse automatisch auf der Grundlage von Daten generiert werden, die von Vorrichtungen oder Sensoren gesendet werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ereignis automatisch erzeugt werden, und dann kann das System einen Benutzer auffordern, zusätzliche Informationen über das Ereignis einzugeben.
Der Name der Person, die das Ereignis eingibt, ist in Feld 302 angegeben. In einigen Ausführungsformen kann Feld 302 für eine andere Art der Identifizierung der Person verwendet werden, die das Ereignis protokolliert (z. B. Mitarbeiter-Identifikationsnummer, Berufsbezeichnung usw.). In anderen Ausführungsformen kann sich der Benutzer zuvor mit Anmeldedaten in das System eingeloggt haben, indem er einen Strichcode oder QR-Code zur Identifizierung eines Mitarbeiters gescannt hat (z.B. auf einer Mitarbeiter-Identifikations-/Zugangskarte). In einer solchen Ausführungsform kann das Feld 302 weggelassen werden.
Die Art des Ereignisses wird in Feld 304 angegeben. In der in 17 gezeigten Ausführungsform hat das Feld 304 für die Art des Ereignisses ein Drop-down-Menü. In einer solchen Ausführungsform können häufig auftretende oder übliche Ereignisse (z.B. installierte Automatisierung, Wartung, neue Teile, neue Verbrauchsmaterialien, neuer Bediener, abgeschlossene Bedienerschulung, Gerätereparatur usw.) vom Benutzer ausgewählt werden. In einigen Fällen kann das Dropdown-Menü ein „anderes“ Feld oder eine ähnliche Bezeichnung enthalten, die es dem Benutzer ermöglicht, einen anderen als die aufgeführten Ereignistypen einzugeben. In anderen Ausführungsformen kann der Ereignistyp aus einer Liste ausgewählt werden, bei der es sich nicht um ein Dropdown-Menü handelt. In anderen Ausführungsformen kann das Feld 304 für den Ereignistyp keine vorgesehenen Optionen enthalten, sondern eine Leerstelle, die der Benutzer ausfüllt. In einigen Ausführungsformen kann das Ereignistyp-Feld 304 verschachtelte Kategorien enthalten. Zum Beispiel können Ereignisse unterteilt werden in Hardware-bezogene Ereignisse (z.B. installierte Automatisierung, durchgeführte Wartung, neu installierte Ausrüstung, Ausrüstungsteile eines neuen Lieferanten, Aktualisierung der Ausrüstungssoftware, Neuprogrammierung der Ausrüstung, neuer verwendeter Schweißprozess usw.), verfahrensbezogene Ereignisse (z.B. eine Änderung in der Reihenfolge der durchgeführten Herstellungsprozesse, Reorganisation der Werkstatt, Änderung, welche Bediener welche Aufgaben ausführen usw.), herstellerbezogene Ereignisse (z.B. Verbrauchsmaterialien, die von einem neuen Lieferanten gekauft wurden, Verbrauchsmaterialien, die ersetzt wurden, Umstellung auf eine andere Art von Verbrauchsmaterialien, Änderung der Herkunft von Verbrauchsmaterialien, Teile von einem neuen Lieferanten, Änderung der Teilematerialien, Änderung der Herkunft von Teilen usw.), und personalbezogene Ereignisse (z.B. neuer Bediener, Bediener schließt Schulung ab, Umstellung auf ein neues Schulungsprotokoll, Gewerkschaftsstatus von Bedienern usw.).
Das Datum des Ereignisses wird in das Ereignisdatumsfeld 306 eingetragen. Wie beim Ereignistyp Feld 304 kann der Benutzer das Ereignisdatum 306 in ein leeres Feld eingeben, aus einem Dropdown-Menü, durch Auswahl des Datums aus einer Dropdown- oder Popup-Kalendergrafik oder auf andere Weise. Die Seite 300 der Ereignisbearbeitung kann ein zusätzliches Feld 308 für Kommentare und/oder andere Informationen enthalten. Die Informationen in den Kommentaren auf Seite 308 können Teile-/Modellnummern für neu eingebaute Teile, Einzelheiten über neue Bedienerinformationen, einen vom Bediener absolvierten Schulungskurs usw. enthalten. Wenn die entsprechenden Informationen eingegeben wurden, werden die Ereignisinformationen mit der Speichertaste 310 gespeichert und zusammen mit den gesammelten Schweißdaten (z.B. in der einen oder mehreren Datenbanken 37) abgelegt. Es ist jedoch zu verstehen, dass die dargestellte Ereignisbearbeitung auf Seite 300 lediglich ein Beispiel ist und dass andere Ausführungsformen andere Fenster oder Seiten verwenden können, um Ereignisinformationen zu erhalten.
Sobald ein oder mehrere Ereignisse zu den gespeicherten Daten, Datenbanken 37 oder verteilten Daten hinzugefügt werden, kann vor und nach dem Ereignis eine Suche (z.B. Datenbankabfrage) nach den analysierten Systemparametern durchgeführt werden. Anschließend kann ein Bericht erstellt werden, um die Informationen einem Benutzer oder einer Führungskraft zu präsentieren. Es ist zu verstehen, dass einige Branchen unterschiedliche Produktionsziele haben können. Zum Beispiel können sich Hersteller im Luft- und Raumfahrtsektor mehr auf die Herstellungsqualität und die Einhaltung enger Toleranzen konzentrieren, während ein Unternehmen, das Müllcontainer herstellt, sich mehr auf die Produktionsmenge als auf die Qualität konzentriert. In ähnlicher Weise können Hersteller in verschiedenen Sektoren den Schwerpunkt auf Qualität, Gesamtproduktionsvolumen, Produktionskosten, Materialabfall usw. legen. 18 zeigt ein Beispiel für einen Ereignisbericht 320. In bestimmten Ausführungsformen wird auf Anforderung eines Berichts 320 eine erste Abfrage (z.B. Datenbankabfrage) durchgeführt, um rechtzeitig vor dem Ereignis die Lichtbogeneinschaltdauer erhalten. Die Abfrage kann zum Beispiel sein:

SELECT day(weldstart) as data, SUM(duration) as Arc_on_time
          FROM weld_history-table
          WHERE location = „Weld Shop“
              and weldstart > [lower bound _before_event]
              and weldstart < [event_date]
          GROUP BY day(welddstart)

Eine zweite Abfrage (z.B. Datenbankabfrage) kann ausgeführt werden, um die Lichtbogeneinschaltdauer rechtzeitig nach dem Ereignis zu erfassen:

SELECT day(weldstart) as data, SUM(duration) as Arc_on_time
          FROM weld_history_table
          WHERE location = „Weld Shop“
              and weldstart >= [event_date]
              and weldstart < [upper_bound_after_event]
          GROUP BY day(welddstart)

Bezogen auf das Beispiel in 18 ist die Variable „lower_bound_before_event“ Montag, 16. März. In der zweiten Abfrage ist eine weitere Variable („upper_bound_after_event“) Freitag, der 20. März. Das Ereignisdatum ist in diesem Beispiel der 18. März. Die Lichtbogeneinschaltzeit oder andere analysierte Systemparameter vor und nach dem Ereignis können dann verglichen und über die Zeit aufgetragen werden, um ein klareres Bild zu erhalten. Der Wert der Technik steigt mit zunehmender Komplexität der Abfragen und anschließenden berichteten Daten und beim Auftreten unvorhergesehener Korrelationen.

Wie bei der Seite 300 zum Hinzufügen/Bearbeiten eines Ereignisses kann der Bericht 320 über Software, Website oder Anwendung auf einem Computer, Telefon, Tablet oder einem anderen von Hand gehaltenen Gerät erscheinen. Im gezeigten Beispiel wurde ein neuer Automatisierungsroboter vor Geschäftsbeginn am Mittwoch, 18. März 2015, installiert. Das Ereignis wird im Bericht 320 durch die Zeile 322 dargestellt, die durchgehend oder gestrichelt sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der Bericht 320 ein Fenster 323 enthalten, das den Ereignistyp sowie Datum und Uhrzeit des Ereignisses anzeigt. Der in 18 gezeigte Ereignisbericht 320 enthält ein Lichtbogeneinschaltzeit-Diagramm 324 und ein Ablagerungs-Diagramm 326; in anderen Ausführungsformen kann der Bericht 320 jedoch weniger Diagramme oder eine größere Anzahl von Diagrammen enthalten. Zusätzlich können andere Ausführungsformen des Berichts 320 Diagramme für andere analysierte Systemparameter enthalten. Obwohl der Bericht 320 in 18 Balkendiagramme zeigt, kann der Bericht, wie auch andere zuvor erörterte Berichte, Liniendiagramme, Tabellen oder andere Darstellungen von analysierten Systemparametern enthalten. Zusätzlich kann der Ereignisbericht 320, wie auch andere Berichte, für einen Bediener, ein Schweißgerät, eine Schweißzelle, eine Gruppe von Schweißvorrichtungen, eine Werkstatt, eine Anlage, eine Fabrik, ein Teil, einen Bediener usw. ausgeführt werden. Ein Benutzer kann aus mehreren Bereichsoptionen 328 wählen (z.B. stündlich, täglich, wöchentlich, monatlich) oder einen kundenspezifischen Bereich einfügen. Der Ereignisbericht 320 kann auch einen Bereichsschieberegler 330 enthalten, mit dem der Benutzer den in den Diagrammen 324, 326 dargestellten Zeitbereich in Bezug auf das Ereignis 322 beschneiden oder erweitern kann. Wie bei den anderen gezeigten Berichten ist zu beachten, dass der dargestellte Ereignisbericht 320 nur eine mögliche Ausführungsform ist. Andere mögliche Ereignisberichte 320 können mehrere Ereignisse, verschiedene Graphiken, Tabellen oder Diagramme enthalten, die die Unterschiede in den nachverfolgten Systemparametern vor und nach dem Ereignis analysieren, und so weiter. Auch wenn der Ereignisbericht 320 nachverfolgte Parameter (z.B. Lichtbogeneinschaltzeitprozentsatz und Ablagerung) vor und nach dem Ereignis 322 zeigt, kann der Ereignisbericht 320 in anderen Ausführungsformen Parameter aus einer Anlage oder Schweißzelle, in der das Ereignis stattfand, mit einer Anlage oder Schweißzelle, in der das Ereignis nicht stattfand, vergleichen.

19 ist ein Flussdiagramm für eine Ausführungsform eines Verfahrens 350 zur Analyse von Systemparametern in Bezug auf ein oder mehrere Ereignisse für ein oder mehrere Schweißsysteme 12. In Block 352 sammelt das Verfahren 350 Schweißdaten. In einigen Ausführungsformen können die gesammelten Daten in einer Datenbank gespeichert werden (z.B. in der einen oder mehreren Datenbanken 37, die in 3 dargestellt sind). Die gesammelten Schweißdaten können Lichtbogeneinschaltzeit, Ablagerung, einen anderen zuvor erörterten Systemparameter oder andere Schweiß- oder Herstellungsdaten, die gesammelt werden können, aufweisen. Manuell eingegebene Ereignisinformationen 354 können während dieser Zeit eingegeben werden. Zusätzlich können einige Systeme für automatisches Push und/oder Pull von speziellen Ereignisinformationen 356 eingerichtet sein. Beispielsweise kann ein Steuerungs- oder Automatisierungssystem automatisch ein Ereignis protokollieren, wenn Software-Updates installiert werden, oder ein System kann drahtlos das Vorhandensein des RFID-Etiketts aufzeichnen, das einen bestimmten Bediener, ein Teil oder einen Arbeitsauftrag identifiziert. Komponenten im System können so eingerichtet werden, dass sie automatisch Ereignisinformationen 356 erstellen, wenn bestimmte Ereignisse stattfinden, die dann in das Verfahren 350 geschoben/gezogen (Push/Pull) werden können. Sensoren (z.B. RFID-Transponder (Tags)/Sensoren, NFC-Geräte (Near Field Communication, Nahfeldkommunikation) oder persönlich zugewiesene Geräte wie Telefone, Tablets, Uhren, Helme, Handschuhe, Temperatursensoren usw. können Ereignisdaten schieben/ziehen). Ereignisse können z.B. auf der Grundlage eines Arbeitsauftrags, einer Losnummer eines Verbrauchsmaterials, einer Bediener-ID, Daten aus der Unternehmensressourcenplanung (ERP), Daten aus dem Herstellungsdurchführungssystem (Manufacturing Execution System), Personaldaten, Schulungsaufzeichnungen, Tageszeit, Wetter, Feuchtigkeit, Temperatur usw. erstellt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ereignis automatisch erstellt werden, und der Benutzer kann dann aufgefordert werden, den Ereignisdaten zusätzliche Informationen hinzuzufügen.

In Block 358 verfolgt das Verfahren analysierte Systemparameter. Dazu kann die Bestimmung eines oder mehrerer analysierter Systemparameter aus den erfassten Daten durch einen Prozessor gehören. Zu diesen Parametern können LichtbogenEinschaltzeit, Ablagerung, andere zuvor erörterte Schweißsystemparameter oder jede andere interessierende Fertigungskennzahl gehören. In Block 360 führt das Verfahren 350 eine Abfrage (z.B. Datenbankabfrage) oder einen Bericht über gespeicherte Ereignisse aus. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 350 für jedes protokollierte Ereignis einen Bericht 362 erzeugen. Beispielsweise kann das Verfahren 350 eine für den Benutzer sichtbare Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichnungen füllen, die für einen oder mehrere analysierte Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind. Die grafischen Kennzeichnungen können beispielsweise Diagramme, Grafiken, Darstellungen und Karten enthalten, die dem Benutzer helfen, Trends, Rangfolgen, Abweichungen, Korrelationen, Vergleiche usw. zu visualisieren. Die für den Benutzer sichtbare Dashboard-Seite kann dann an den Benutzer übertragen werden. In anderen Ausführungsformen (z.B. Systeme mit einer großen Anzahl von protokollierten Ereignissen) kann das Verfahren 350 nur dann einen Bericht 362 erzeugen, wenn eine wesentliche Änderung (z.B. Änderungen, die einen Schwellenwert über eine festgelegten Zeitdauer überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Mittelwert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Variation über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, markante Änderungen usw.) in den verfolgten analysierten Systemparametern, die dem Ereignis entsprechen, vorliegt.

In Block 364 kann das Verfahren 350 so konfiguriert werden, dass es Änderungen erkennt, die auf einen Einflussfaktor in einem oder mehreren analysierten Systemparametern hinweisen (z.B. Änderungen, die einen Schwellenwert über eine festgelegte Zeitdauer überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Mittelwert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Variation über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, markante Änderungen usw.). Wenn eine wesentliche Änderung, die auf einen Einflussfaktor hinweist (z.B. Änderungen, die einen Schwellenwert über einen festgelegten Zeitdauer überschreiten, Aufwärts- oder Abwärtstrends, Abweichung von einem Mittelwert, Abweichung von einem erwarteten Wert, Variation über einen festgelegten Standardabweichungswert hinaus, markante Änderungen usw.), in analysierten Systemparametern festgestellt wird, bestimmt das Verfahren am Knoten 366, ob die festgestellte Änderung einem protokollierten Ereignis entspricht. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 350 eine Analyse durchführen, um eine Korrelation zu einer Grundursache zu bestimmen (z.B. unterschiedliche Teile, unterschiedliche Verbrauchsmaterialien, unterschiedliche Bediener, unterschiedliche Wetterbedingungen, neu installierte Beleuchtung usw.). Das Verfahren 350 kann Statistiken, „Großdaten“-Analysen, Kurvenanpassung, lineare Anpassung, Modellierung usw. verwenden, um festzustellen, ob ein oder mehrere Faktoren mit der Änderung in Zusammenhang stehen. Wenn die Änderung mit einem Ereignis zusammenhängt, kann das Verfahren 350 die eine oder mehrere Datenbanken abfragen und/oder einen Bericht 368 oder eine Warnung (z. B. eine E-Mail, eine Textnachricht, ein Popup-Fenster, eine Benachrichtigung usw.) generieren. Beispielsweise kann das Verfahren 350 automatisch einen Bericht 368 ausführen oder den Benutzer auffordern, auszuwählen, ob er einen Bericht 368 ausführen möchte. Wie bereits zuvor erörtert, kann der Bericht 368 eine für den Benutzer sichtbare Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen sein, die einen oder mehrere analysierte Systemparameter vor und nach dem Ereignis darstellen, die an den Benutzer übermittelt wird.

Wenn in Block 370 die Änderung nicht einem protokollierten Ereignis entspricht, kann das Verfahren 350 den Benutzer fragen, ob ein Ereignis innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens aufgetreten ist, oder den Benutzer auffordern, Ereignisinformationen für eine bestimmte Zeit einzugeben. Das Verfahren 350 kehrt dann zur Nachverfolgung der analysierten Systemparameter in Block 358 zurück.

Die offenbarten Techniken können verwendet werden, um Bedienern und Führungskräften zu helfen, zu erkennen, wie sich verschiedene Änderungen positiv und negativ auf die nachverfolgten Produktivitätsparameter auswirken. In einer Ausführungsform kann das fragliche Ereignis beispielsweise mit der Hardware zusammenhängen. Eine Fertigungseinheit kann einen menschlichen Bediener durch ein automatisiertes System ersetzen, eine Wartung an einem Ausrüstungsteil durchführen, ein altes Ausrüstungsteil durch ein neues Ausrüstungsteil ersetzen, Teile für ihre Fertigungsausrüstung von einem anderen Anbieter beziehen, Ausrüstungssoftware aktualisieren, Ausrüstungen neu programmieren oder mit der Anwendung eines neuen Schweißverfahrens an ihrem Schweißsystem beginnen. Unter Verwendung der offengelegten Techniken kann eine Führungskraft verschiedene Produktivitätskennzahlen vor und nach der Änderung der Ausrüstung betrachten und feststellen, dass die Änderung zu erheblichen Zu- oder Abnahmen dieser Produktivitätskennzahl geführt hat. In einigen Ausführungsformen kann eine Veränderung der Produktivität festgestellt und der Führungskraft zur Kenntnis gebracht werden. Wenn die Änderung zu einer Produktivitätssteigerung führt, kann sich das Management dafür entscheiden, diese Änderung gegebenenfalls im gesamten Betrieb zu verbreiten. Führt die Änderung hingegen zu einem Produktivitätsrückgang, kann sich die Unternehmensleitung dafür entscheiden, die Änderung rückgängig zu machen oder die Änderung nicht im gesamten Betrieb zu verbreiten und nach alternativen Optionen für die Änderung zu suchen.

In einigen Fällen kann sich das Ereignis auf Verbrauchsmaterialien beziehen. Zum Beispiel kann ein Schweißbetrieb einen signifikanten Wechsel von einem ersten Elektrodendrahtlieferanten zu einem zweiten Elektrodendrahtlieferanten feststellen und eine erhebliche Zunahme oder Abnahme der Spritzer feststellen. Infolgedessen kann sich die Qualität der Schweißnähte verbessern oder verschlechtern. Wenn die Qualität der Schweißnähte zu sehr leidet, kann das Management entscheiden, dass der Wechsel zu einem billigeren Elektrodendrahtanbieter die Kosteneinsparungen nicht wert ist. In ähnlicher Weise kann ein Fertigungsbetrieb bei Komponententeilen zu einem anderen Anbieter wechseln. Bei Anwendung der offenbarten Techniken kann das Management erkennen, dass die Produktivität steigt, weil eine größere Anzahl von Komponententeilen die Spezifikation erfüllt und somit ein größerer Prozentsatz der hergestellten Produkte die Qualitätskontrollprüfungen besteht. Das Management kann dann entscheiden, die Anzahl der Teile, die es vom neuen Lieferanten erhält, zu erhöhen. Alternativ dazu kann die Unternehmensleitung erkennen, dass eine größere Anzahl von Bauteilen des neuen Anbieters nicht der Spezifikation entspricht und daher ein größerer Prozentsatz der hergestellten Produkte die Qualitätskontrolle nicht besteht, was zu einer verminderten Produktivität und Produktqualität führt. Dementsprechend kann sich die Unternehmensleitung entscheiden, zum alten Teilelieferanten zurückzukehren oder einen alternativen Teilelieferanten zu finden.

In anderen Fällen kann das Ereignis mit Verfahrensänderungen zusammenhängen. Beispielsweise kann ein Fertigungsbetrieb einen Raum, in dem die Fertigung stattfindet, neu anordnen oder umgestalten. Der Vorgang kann ändern, welche Bediener welche Aufgabe ausführen, welche Verfahren stattfinden, welche Schritte im Verfahren enthalten sind, die Reihenfolge der Verfahren oder Schritte in einem Verfahren, die Zeit zwischen den Verfahren oder Verfahrensschritten, die Bedingungen (z. B. Temperatur, Druck usw.), unter denen Verfahren ablaufen, und so weiter. Diese Verfahrensänderungen können zu signifikanten Erhöhungen oder Verringerungen der Produktivitätskennzahlen führen. Auf der Grundlage dieser Zu- oder Abnahmen kann das Management diese Änderungen auf andere Bereiche ausdehnen, ähnliche Änderungen in anderen Bereichen vornehmen, zu alten Verfahren zurückkehren oder nach Alternativen suchen.

Das Ereignis kann sich auch auf das Personal beziehen. Zum Beispiel kann ein Fertigungsbetrieb ein neues Schulungsprogramm einführen, das unglaublich effektiv ist und die Fähigkeiten der Bediener schnell erhöht und die Produktivität steigert. Eine Führungskraft eines Teams kann ein Schulungsprogramm absolvieren, oder das Team kann gemeinsam an einem Schulungsprogramm teilnehmen, das die Fähigkeit des Teams zur Zusammenarbeit verbessert, um die Produktivität zu steigern. In einem anderen Beispiel kann eine Fertigungseinheit zu einem anderen Zeitplan übergehen und längere Schichten über wenige Tage oder kürzere Schichten über mehr Tage arbeiten, was zu einer erhöhten oder verringerten Produktivität führt. Alternativ dazu kann der Fertigungsbetrieb zu einem neuen Managementstil oder einer neuen Organisationsstruktur wechseln, was der Produktivität schadet. Auf der Grundlage dieser Änderungen kann das Management beschließen, die Änderung in größerem Umfang weiterzuführen, zu dem zurückzukehren, was vor der Änderung getan wurde, oder andere Optionen zu prüfen.

Darüber hinaus können die offenbarten Techniken verwendet werden, um festzustellen, dass zwei Einrichtungen an zwei verschiedenen Standorten, die dasselbe Teil herstellen, sehr unterschiedliche Produktivitäts- oder Produktqualitätskennzahlen haben, und helfen, mögliche Ursachen für die Diskrepanz zu ermitteln. Zum Beispiel kann ein Fertigungsstandort in Georgien eine viel größere Anzahl von Produkten pro Woche produzieren als ein Werk, das dasselbe Teil in Indiana herstellt. In ähnlicher Weise kann das Management die offenbarten Techniken nutzen, um festzustellen, dass Teile, die in der Anlage in Indiana hergestellt werden, den gleichen Teilen, die in einer Anlage in Taiwan hergestellt werden, überlegen sein können. Die offenbarten Techniken können dem Management helfen, die Diskrepanz zu erkennen und festzustellen, welche Faktoren zu dieser Diskrepanz beitragen können (z.B. Zulieferer von Komponententeilen, ob Bedingungen, Gewerkschaftsstatus, Mitarbeiterbindung, Arbeitsmoral, Arbeitszeiten usw. Einfluss haben). Dementsprechend kann die Unternehmensleitung Änderungen vornehmen, die darauf abzielen, einem Fertigungsbetrieb zu helfen, seine Ziele in Bezug auf Produktion, Qualität, Kosten usw. zu erreichen. Es sollte verstanden werden, dass diese Anwendungsfälle lediglich Beispiele dafür sind, wie die offenbarten Techniken in der realen Welt angewendet werden können. Dementsprechend sind diese Anwendungsfälle nicht dazu gedacht, die Ansprüche einzuschränken. Viele andere mögliche Anwendungsbeispiele für die offenbarten Techniken sind ebenfalls vorgesehen.

Obwohl hierin nur bestimmte Merkmale der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, werden sich für Fachleute auf diesem Gebiet viele Modifikationen und Änderungen ergeben. Es sollte daher klar sein, dass die beigefügten Ansprüche alle Modifikationen und Änderungen abdecken sollen, die dem wahren Geist der vorliegenden Erfindung entsprechen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

US 62/271793 [0001]
US 2009/0313549 [0041]

Claims

System zum Überwachen der Leistung von Metallfertigungsressourcen, aufweisend: - eine Einrichtung zum Sammeln von Daten, die für einen Parameter repräsentativ sind und die während eines oder mehrerer Metallfertigungsvorgänge einer oder mehrerer Metallfertigungsressourcen abgefragt wurden, wobei die eine oder mehreren Metallfertigungsressourcen von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Metallfertigungsressourcen und Metallfertigungsressourcengruppen ausgewählt werden können; - eine Einrichtung zum Empfangen von Ereignisdaten, die einen Zeitpunkt aufweisen, zu dem ein Ereignis eingetreten ist; - mindestens einen Computerprozessor zum Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus den gesammelten Daten und zum Füllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind; und - eine Einrichtung zum Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.
System nach Anspruch 1, wobei die Ereignisdaten die Installation eines automatisierten Ausrüstungsteils, die an einem Ausrüstungsteil durchgeführte Wartung, die Installation eines neuen Ausrüstungsteils, die Installation eines Ausrüstungs-Software-Updates oder eine Kombination davon aufweisen.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ereignisdaten die Verwendung von Verbrauchsgütern, die von einem neuen Lieferanten gekauft wurden, die Verwendung einer Ersatzcharge von Verbrauchsgütern, eine Änderung der Herkunft von Verbrauchsgütern, Teile, die von einem neuen Lieferanten gekauft wurden, oder eine Kombination davon aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ereignisdaten die Einstellung eines neuen Bedieners, den Abschluss eines Schulungskurses durch einen Bediener, die Implementierung eines neuen Schulungsprotokolls oder eine Kombination davon aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ereignisdaten das Neuordnen eines Arbeitsraumes, welche Schritte in einem Verfahren enthalten sind, eine Reihenfolge der Schritte in dem Verfahren, welche Bediener welche Schritte ausführen, Zeitspannen zwischen den Schritten in dem Verfahren oder eine Kombination davon aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ereignisdaten automatisch zu einem Ausrüstungsteil, einem Teil oder einem Sensor geschoben oder von diesem abgezogen werden.
System nach Anspruch 6, wobei die Ereignisdaten automatisch auf der Grundlage eines Arbeitsauftrags, einer Losnummer eines Verbrauchsmaterials, einer Bedieneridentifikation, Daten aus der Unternehmensressourcenplanung, Daten aus dem Fertigungsausführungssystem, Personaldaten, Schulungsaufzeichnungen, Tageszeit, Wetter, Feuchtigkeit, Temperatur oder einer Kombination davon erzeugt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ereignisdaten von einem Bediener manuell eingegeben werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: - eine Einrichtung zum Bestimmen eines zweiten analysierten Systemparameters; und Füllen der Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den zweiten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Dashboard-Seite eine in einem Browser sichtbare Webseite, eine Anwendung, ein natives Software-Fenster oder eine Kombination davon aufweist.
System zum Überwachen der Fertigungsleistung, aufweisend: - eine Einrichtung zum Sammeln von Daten, die für eine Vielzahl von Parametern repräsentativ sind, die während eines Fertigungsvorgangs einer ersten Fertigungsressource abgefragt wurden, in einer oder mehreren Datenbanken, wobei die erste Fertigungsressource von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Fertigungsressourcen und Gruppen von Fertigungsressourcen auswählbar ist; - mindestens einen Computerprozessor zum Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus der Vielzahl von Parametern; - eine Einrichtung zum Erkennen einer Änderung des ersten analysierten Systemparameters über einen Schwellenwert hinaus; - mindestens einen Computerprozessor zum Ausfüllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter repräsentativ sind, bevor und nachdem die Änderung auftrat; und - eine Einrichtung zum Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.
System nach Anspruch 11, wobei ferner eine Einrichtung zum Anfordern zusätzlicher Ereignisdaten vorgesehen ist, die für ein Ereignis repräsentativ sind, wenn die Änderung des ersten analysierten Systemparameters nicht mit gespeicherten Ereignisdaten übereinstimmt.
System nach Anspruch 12, wobei das Ereignis die Installation eines automatisierten Ausrüstungsteils, eine durchgeführte Wartung, die Installation eines neuen Ausrüstungsteils, die Installation eines Ausrüstungs-Software-Updates oder eine Kombination davon aufweist.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Ereignis die Verwendung von Verbrauchsmaterialien, die von einem neuen Lieferanten gekauft wurden, die Verwendung einer neuen Charge von ersetzten Verbrauchsmaterialien, eine Änderung der Herkunft der Verbrauchsmaterialien, von einem neuen Lieferanten gekaufte Teile oder eine Kombination davon aufweist.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Ereignis die Einstellung eines neuen Bedieners, den Abschluss eines Schulungskurses, den Wechsel zu einem neuen Schulungsprotokoll oder eine Kombination davon aufweist.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Ereignis das Neuordnen eines Arbeitsraumes, welche Schritte in einem Verfahren enthalten sind, eine Reihenfolge der Schritte in dem Verfahren, welche Bediener welche Schritte ausführen, Zeitspannen zwischen den Schritten in dem Verfahren oder eine Kombination davon aufweist.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 16, aufweisend: - mindestens einen Computerprozessor zum Bestimmen eines zweiten analysierten Systemparameters aus der Vielzahl von Parametern; und - mindestens einen Computerprozessor zum Füllen der Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den zweiten analysierten Systemparameter repräsentativ sind, vor und nach dem Eintreten des Ereignisses.
Dauerhaftes, greifbares, computerlesbares Medium, das ausführbare Befehle aufweist, die bei ihrer Ausführung einen Prozessor veranlassen zum: - Sammeln von Daten, die für einen Parameter repräsentativ sind, der während eines oder mehrerer Metallfertigungsvorgänge einer oder mehrerer Metallfertigungsressourcen abgefragt wurde, wobei die eine oder mehreren Metallfertigungsressourcen von einem Benutzer aus einer Liste von einzelnen Metallfertigungsressourcen und Gruppen von Metallfertigungsressourcen ausgewählt werden können; - Empfangen von Ereignisdaten, die eine Zeit aufweisen, zu der ein Ereignis aufgetreten ist; - Bestimmen eines ersten analysierten Systemparameters aus den gesammelten Daten; - Füllen einer Dashboard-Seite mit grafischen Kennzeichen, die für den ersten analysierten Systemparameter vor und nach dem Ereignis repräsentativ sind; und - Übertragen der Dashboard-Seite an eine für den Benutzer sichtbare Anzeige.
Medium nach Anspruch 18, wobei die ausführbaren Befehle Befehle aufweisen, die, wenn sie ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Ereignisdaten automatisch zu einem Ausrüstungsteil, einem Teil oder einem Sensor zu schieben oder zu ziehen.
Medium nach Anspruch 18 oder 19, wobei die ausführbaren Befehle Befehle aufweisen, die, wenn sie ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, automatisch Ereignisdaten auf der Grundlage eines Arbeitsauftrags, einer Losnummer eines Verbrauchsmaterials, einer Bedieneridentifikation, Daten aus der Unternehmensressourcenplanung, Daten aus dem Fertigungsausführungssystem, Personaldaten, Schulungsaufzeichnungen, Tageszeit, Wetter, Feuchtigkeit, Temperatur oder einer Kombination davon zu erzeugen.
Medium nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die ausführbaren Befehle Befehle aufweisen, die, wenn sie ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, eine Änderung des ersten analysierten Systemparameters über einen Schwellenwert hinaus zu erkennen, und den Benutzer auffordern, ein zusätzliches Ereignis betreffend die Änderung des ersten analysierten Systemparameters einzugeben, wenn die Änderung des ersten analysierten Systemparameters nicht mit den empfangenen Ereignisdaten übereinstimmt.
Medium nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das Ereignis die Installation eines automatisierten Ausrüstungsteils, die Wartung eines Ausrüstungsteils, die Installation eines neuen Ausrüstungsteils, die Installation eines Ausrüstungs-Software-Updates, die Verwendung von Verbrauchsmaterialien, die von einem neuen Verkäufer gekauft wurden, die Verwendung einer Ersatzcharge von Verbrauchsmaterialien, eine Änderung der Herkunft von Verbrauchsmaterialien, von einem neuen Lieferanten gekaufte Teile, die Einstellung eines neuen Bedieners, den Abschluss eines Schulungskurses durch einen Bediener, die Implementierung eines neuen Schulungsprotokolls, die Installation eines automatisierten Ausrüstungsteils, die Durchführung von Wartungsarbeiten, die Installation eines neuen Ausrüstungsteils, die Installation eines Ausrüstungs-Software-Updates oder eine Kombination davon aufweist.