DE60312552T2 - Prozessdatenverwaltung - Google Patents

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DE60312552T2
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Einsammeln und ein Verarbeiten von Prozessdaten. In dieser Beschreibung bedeuten Prozessdaten Daten aus technischen Verfahren, wie Herstellungsverfahren und wissenschaftlichen und technischen experimentellen Verfahren.
  • Erörterung des Stands der Technik
  • Derzeit steht eine breite Vielfalt von Datensammlungs- und -analysesystemen zur Verfügung, die in die folgenden allgemeinen Kategorien fallen.
  • (a) Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-(SCADA-)Systeme
  • Diese Systeme werden primär für eine Maschinenverwaltung und -überwachung in prozesstechnischen Industrien entworfen. Typischerweise werden basierend auf einem gemeinsamen Werkzeugsatz für jeden Standort maßgeschneiderte Implementierungen entwickelt. Obwohl jedes System für einen bestimmten Bedarf kundenspezifisch angepasst ist und daher eng an die Erfordernisse des Kunden angepasst werden kann, ist es zeitaufwendig, dieselben anfänglich zu entwickeln und anzupassen, sobald sich die Umgebung ändert. Dies bringt diese Klasse eines Systems aus der Reichweite vieler potenzieller Benutzer und macht dieselben für die Lösung vieler Probleme ungeeignet, da das Problem in einem weit kürzeren Zeitmaßstab gelöst werden muss als benötigt wird, um das SCADA-System umzustellen, um sich demselben zuzuwenden.
  • Die Daten, die diese Systeme erzeugen, tendieren dazu, sehr detailliert und spezifisch für die bestimmte Maschine oder Quelle, die dieselben erzeugt hat, zu sein. Ähnliche Daten aus unterschiedlichen Quellen können schwierig zu korrelieren sein, da dieselben auf unterschiedliche Weisen benannt und strukturiert sind. Diese Vielfalt macht es ferner schwierig, die Daten zu verstehen und zu interpretieren, da jede dieser Strukturen gelernt werden muss, bevor der Kunde die Daten verwenden kann.
  • (b) Ausstattungsverwaltungssysteme
  • Diese Systeme werden durch Lieferanten mit großer Kapitalausstattung bereitgestellt. Der primäre Zweck derselben ist die Verwaltung der Ausstattung dieses Verkäufers. Diese Systeme sind typischerweise monolithische Standardpakete und können daher relativ schnell eingesetzt werden, sind jedoch inflexibel in den Funktionen, die dieselben liefern. Die Kommunikation und Datendarstellung derselben ist proprietär, und dies macht es schwierig, dieselben mit anderen Systemen zu integrieren oder auf eine Weise zu verwenden, die ursprünglich nicht vorhergesehen war oder durch den Lieferanten nicht für wichtig gehalten wurde. Als monolithische Systeme müssen dieselben auf die durch den Lieferanten ins Auge gefasste Art und Weise eingesetzt werden und können in sich selbst einzelne Fehlerstellen und Flaschenhälse für die Steuerung des Herstellungsverfahrens sein.
  • (c) Datensammelsysteme
  • Datensammelsysteme sind entworfen, um Daten von einer Implementierung einzusammeln oder zu protokollieren. Diese Systeme sind typischerweise Standard-„Punktlösungen" in kleinem Maßstab. Ein Einsatz erfolgt üblicherweise schnell, jedoch ist eine geringe Großintegration oder Verwaltung möglich, und eine Integration mit anderen Systemen ist normalerweise lediglich durch Mechanismen, die für Büroautomatisierungsanwendungen entworfen sind, möglich. Diese Mechanismen waren ursprünglich nicht für eine industrielle Verwendung entworfen und sind daher für diese Anwendung oft nicht ausreichend zuverlässig. Die Zuverlässigkeit derselben wird durch den einheimischen Code, der dazu erforderlich ist, um dieselben zum Arbeiten zu bringen, weiter gefährdet.
  • (d) Herstellungsausführungssysteme (engl.: Manufacturing Execution System; MES)
  • MES-Systeme werden verwendet, um zu steuern, wann, wo und durch wen ein Produkt hergestellt wird, und um sich eine Geschichte dieser Aktivität für eine künftige Bezugnahme zu merken. Aus diesem Grund werden dieselben oft durch Hersteller von medizinischen Produkten verwendet. Dieselben tendieren dazu, auf einer maßgeschneiderten Basis entwickelt zu werden und einen sehr großen Maßstab zu haben: Üblicherweise wird für eine ganze Fabrik ein einziges MES-System eingebaut.
  • Die DE 10049021 beschreibt ein Prozessdatenverwaltungssystem mit Modulen („BDE") zum Empfangen und Sammeln von Daten.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Prozessdatenverwaltungssystem mit einigen oder allen der folgenden Vorteile zu schaffen:
    • – einfach und schnell einzusetzen und zu modifizieren, um sich ändernden Prozessumgebungen zu entsprechen,
    • – erzeugt Daten, die für den Benutzer von unmittelbarerem Nutzen für eine Prozessverwaltung sind, und
    • – ist auf viele Datenquellen und -typen breit anwendbar.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung ist ein Prozessdatenverwaltungssystem, wie in Anspruch 1 dargelegt, geschaffen.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel übersetzen mindestens einige Datenkollektorkomponenten Ursprungsdaten, um Daten in der universellen Struktur bereitzustellen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel analysiert die Datenkollektorkomponente anfänglich Ursprungsdaten, um die Daten in einem Auszeichnungssprachformat bereitzustellen, und übersetzt die Auszeichnungssprache, um das Format der universellen Struktur bereitzustellen.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Verknüpfungen zwischen Ursprungsdaten und verarbeiteten Daten Aktivitätsursprungsereignisaufzeichnungen in der Struktur.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel enthalten mindestens einige Module einen Grafikdatenobjektserver zum Senden eines Anzeigeprogramms zu einem Benutzer zur Anzeige von verarbeiteten Daten, die durch einen Datenprozessor ausgegeben werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel sendet jeder Grafikdatenobjektserver als Reaktion darauf, dass ein Benutzer-Browser auf eine Internet- oder Intranetadresse zugreift, ein Programm.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Adresse eine Internet-URL.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Programm ausführbarer Code, der Parameter verwendet, die in dem Modul des Grafikdatenobjektservers gehostet sind.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel lädt eine Vielzahl unterschiedlicher Grafikdatenobjektserver Programme für eine Datenausgabe mit verschiedenen Ausgabeformaten herunter.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel lädt jedes Modul eine Vielzahl von URLs herunter, damit ein Benutzer daraus auswählen kann.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel lädt der Server mehrere Instanzen eines bestimmten Anzeigeprogramms zu einer Vielzahl von anfragenden Benutzern herunter.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel gibt es nur einen Satz von Parametern pro Programm pro Grafikdatenobjektserver.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst jedes Modul eine Verwaltungsschnittstelle zum Konfigurieren ihres Moduls, um durch Hinzufügen, Löschen oder Modifizieren von Komponenten und Konfigurieren des Mitteilungsdienstes eine gewünschte Konfiguration von Komponenten und des Mitteilungsdienstes zu umfassen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel überwacht die Verwaltungsschnittstelle den Zustand und die Aktivitäten der Komponenten und des Mitteilungsdienstes.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Komponenten und der Mitteilungsdienst Objekte, die Objekte sind, welche von der Verwaltungsschnittstelle instanziiert werden.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel arbeitet die Verwaltungsschnittstelle so, dass dieselbe das Modul aktiviert, das Modul dynamisch erneut konfiguriert und das Modul ausschaltet.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel teilen die Datensammler-, die Datenkollektor- und die Datenprozessorkomponente einander unter Verwendung eines Drückmechanismus Daten mit, bei dem eine empfangende Komponente ein Teilnehmer ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist aus der folgenden Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen derselben, die lediglich durch Beispiele angegeben wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer zu verstehen, in denen:
  • 1 ein Diagramm auf höherer Ebene ist, das ein Prozessdatenverwaltungssystem der Erfindung bei einem Betrieb mit Produktionsmaschinen zeigt;
  • 2 ein detaillierteres Blockdiagramm von zwei Modulen des Systems ist, und 2(a) ein Beispielausgabediagramm ist;
  • 3 ein Diagramm der Datenstruktur für eine Erfassung von Prozessdaten ist;
  • 4 ein Modell ist, das eine Kommunikation zwischen Komponenten von unterschiedlichen Modulen des Systems darstellt;
  • 5 ein Paar von Objektbeziehungsdiagrammen, die Konfigurationen von Modulen darstellen, ist;
  • 6 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb von Komponenten eines Moduls zeigt; und
  • 7 und 8 Signalübertragungsdiagramme sind, die eine Kommunikation zwischen Komponenten detaillierter zeigen.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Bezug nehmend auf 1 weist ein Produktionsverfahren zum Herstellen von Druckerpatronen die folgenden Schritte auf:
    P1: Formen des Patronengehäuses,
    P2: Zusammenbauen des Gehäuses,
    P3: Anbringen des Druckkopfs,
    P4: Zusammenbauen des Druckkopfs,
    P5: Testen des Druckkopfs und
    P6: Füllen und Testen der vollständigen Patrone.
  • Dies ist lediglich ein Beispiel einer Herstellungslinie, und ein Prozessdatenverwaltungssystem der Erfindung kann eine Schnittstelle mit einer breiten Vielfalt von Produktionsverfahren bilden. Ein Prozessdatenverwaltungssystem 1 umfasst Module 2, 3, 4, 5 und 6, die jeweils mit den Produktionsmaschinen P1, P2 und P3, P4, P5 und P6 verbunden sind.
  • Die Module 2-6 sind autonom, was bedeutet, dass dieselben unabhängig von den anderen Modulen arbeiten können. Bei einem normalen Betrieb kommunizieren dieselben jedoch miteinander über ein Netz 7, das im Folgenden detaillierter beschrieben ist. Es gibt eine allgemeine Systemdatenbank 8, dieselbe ist jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen zugunsten einer verteilten Speicherung lediglich bei jedem Modul weggelassen.
  • Jedes Modul ist fähig, unabhängig zu arbeiten, um eine Datenerfassung, ein Datenverarbeiten, ein Datenaufzeichnen in einem Speicher und ein Betrachten von Benutzerprozessdaten auszuführen. Ein Teil des Verarbeitens in jedem Modul besteht darin, die Daten in ein Format für eine Erfassung mit einer universellen Datenspeicherstruktur durch sämtliche Module umzuwandeln. Dies wird trotz der Tatsache erreicht, dass eine breite Vielfalt von unterschiedlichen Typen von Daten erfasst wird, wie Zahlen von Einheiten, Wartezeiten bei Pufferstationen und Spannungssignale, die Testparameter darstellen. Jedes Modul kann ferner ohne Weiteres durch einen Ingenieur ohne Spezialistenwissen oder eine Programmierfähigkeit konfiguriert werden, um sich für die bestimmte Produktionsmaschine oder bestimmten Produktionsmaschinen zu eignen.
  • Bezug nehmend auf 2 sind die Module 2 und 3 detaillierter gezeigt. Das Modul 2 umfasst eine Verwaltungsschnittstelle 20 und einen Mitteilungsdienst 21. In dem Mitteilungsdienst 21 liegt eine Zahl von Anwendungen: 22: ein Datenkollektor, der mit der Produktionsmaschine verbunden ist und zum Weiterleiten von Rohdaten zu anderen Anwendungen über den Mitteilungsdienst 21;
    23: ein Datensammler zum Weiterleiten von Rohdaten zu einer lokalen Moduldatenbank 26; und
    24: ein Datenprozessor zum Empfangen von Rohdaten und Verarbeiten derselben, um eine Ausgabe für ein Benutzerbetrachten zu liefern, und zum Speichern verarbeiteter Daten in der Datenbank 26.
  • Das Modul 2 umfasst ferner einen Grafikdatenobjekt-(GDO-)Server 25. Die Funktion des GDO-Servers 25 besteht darin, als Reaktion auf das Auswählen eines bestimmten URLs durch den Benutzer ein Programm-Applet zu einem Benutzer-Browser herunterzuladen. Dieses Applet richtet dann eine Sitzung mit dem Datenprozessor 24 ein, um dynamisch eine grafische Ausgabe von Prozessdaten zu erzeugen. Ein Beispiel einer grafischen Ausgabe ist in 2(a) gezeigt.
  • Hinsichtlich einer Terminologie hat jedes Modul eine Verwaltungsschnittstelle und einen Mitteilungsdienst. Dasselbe hat ferner Komponenten, einschließlich Anwendungen (beispielsweise einem Datensammler, einem Datenkollektor und einem Datenprozessor), die miteinander kommunizieren, und GDO-Servern.
  • Es kann viele Instanzen eines bestimmten Applets, das durch den Server 25 heruntergeladen wird, geben, eine pro URL-Anfrage des Benutzer-Browsers. Ferner können mehrere unterschiedliche Applets Sitzungen mit demselben Datenprozessor einrichten, eine für jedes von einer Zahl von Ausgabeformaten, wie ein Liniendiagramm oder ein Balkendiagramm. Jedes Applet hat einen eindeutigen URL, und ein Zugriff auf denselben bewirkt, dass der Server 25 automatisch eine Instanz herunterlädt. Die Webseiten für das System stellen die verfügbaren URLs in einem verständlichen Menü dar, das Informationen über jedes Ausgabeformat liefert. Die Applet-Instanzen, die heruntergeladen werden, sind ausführbarer Code, wobei sich dieser Code auf einen Parametersatz, der durch den entsprechenden GDO-Server gespeichert wurde, rückbezieht. Dieser Parametersatz kann durch eine Aufsichtsperson ohne Weiteres über die Verwaltungsschnittstelle 20 modifiziert werden. Jeder GDO-Server hat einen Satz von Parametern. D. h., wo unterschiedliche Sätze von Parametern für denselben Typ eines Diagramms (eines Applets) existieren, muss es mehrere Server geben. Es können ferner URLs von mehreren Modulen auf derselben Seite des Browsers des Benutzers erscheinen.
  • Die Verwaltungsschnittstelle 20 ermöglicht es der Aufsichtsperson, die Konfiguration des Moduls, nämlich die Anwendungen, den Mitteilungsdienst und die GDO-Server, einschließlich des Applet-Parametersatzes, zu modifizieren. Dieselbe startet ferner den Satz von Anwendungen gemäß einer Rahmenstruktur, um ein neues Modul zu konfigurieren. Dieselbe ermöglicht ferner ein Betrachten eines Status eines Moduls einschließlich der Sammelgeschichte desselben.
  • 2 zeigt ferner das Modul 3. Dieses Modul umfasst eine Verwaltungsschnittstelle 40, einen Mitteilungsdienst 41, einen Datenkollektor 42, einen Datensammler 43, zwei GDO-Server 45 und 46 und eine Datenbank 47. Wie aus diesem Diagramm verständlich ist, führt der Mitteilungsdienst 41 sowohl eine innere Kommunikation in dem Modul als auch eine Kommunikation zwischen den Modulen in dem Netz 7 aus. Die verwendete Mitteilungstechnologie besteht aus XML-Nachrichten, die von einer Senderanwendung zu einem Empfänger oder einem Satz von Empfängeranwendungen gesendet werden. Einer-zu-Vielen-Publizieren-und-Abonnieren-(engl.: One-to-many publish and subscribe) und Eins-zu-eins-Senden-und-Empfangen-(engl.: One-to-one send and receive) Beziehungen sind möglich. Diese Beziehungen werden durch Benennen der anderen Partei der Beziehung in der Konfiguration einer Anwendung eingerichtet. Keine andere Konfiguration ist erforderlich, und es ist für die Anwendung nicht ersichtlich, ob sich die andere Anwendung in dem lokalen Modul derselben oder einem entfernten Modul, auf das über das Netz zugegriffen wird, befindet.
  • Die Unterschiede zwischen den Modulen stellen den Punkt dar, dass jedes Modul, obwohl mit der Rahmenstruktur in Einklang, individuell ist und unterschiedlich sein kann, um zu der Maschine oder den Maschinen, mit der/denen dasselbe eine Schnittstelle bildet, und zu den Prozessverwaltungsfunktionen, die von denselben erforderlich sind, zu passen.
  • Bezug nehmend auf 3 ist ein Klassendiagramm für eine universelle Datenstruktur 60 für eine Verwendung durch sämtliche Module gezeigt. Die Struktur umfasst ganz oben eine Aktivität 61, wie „Druckerpatrone herstellen". Dieselbe ist mit mehreren Aktivitäten, wie denselben von P1-P6, verknüpft. Jede solche Aktivität hat eine Unterstruktur 62 für Aktivitätsdetails, eine Unterstruktur 63 für Arbeitsproduktdaten und eine Unterstruktur 64 für eine Autorisierung. Ferner umfassen Knoten auf der unteren Ebene der Hierarchie Ereignisse, von denen es zwei Typen gibt:
    Aktivitätsursprungsereignisse 65 und Aktivitätselementereignisse 66. Aktivitätselementereignisse sind Datenelemente, wie Spannungssignale von einem Temperaturmessinstrument, ein Frequenzsignal von einer UHF-Vorrichtung oder eine Textkette von einem getesteten Computer, die durch die Elternaktivität erzeugt werden. Aktivitätsursprungsereignisse sind Datenelemente, die aus einer anderen Aktivität entstehen, die verwendet wurden, um diese Aktivitätsaufzeichnung, beispielsweise durch die Wirkung eines Computers, zu erzeugen. Jedes Ereignis umfasst:
    Ereignisdetails 68,
    ein Informationsflag 69,
    eine Grenze 70 und
    eine Anmerkung 71.
  • Die Ereignisse sind die tatsächlichen Prozessdaten, die in Einklang mit der Struktur von 68-71 gespeichert werden. 3 ist ein allgemeines Klassendiagramm. Der Datensammler speichert in dieser Struktur sowohl die Rohdaten als auch die verarbeiteten Daten. Die verarbeiteten Daten werden mit den Ursprungsrohdaten durch die Bezüge der Aktivitätsursprungsereignisse 65 verknüpft.
  • In einem beliebigen System werden Datenobjekte instanziiert, so dass es eine Hierarchie von Objekten mit der allgemeinen Aktivität (z. B. „Tintenpatronen herstellen") an der Spitze, null oder mehr Ebenen von Kindaktivitäten, die unter Elternaktivitäten untergebracht sind, und Blattereignisobjekten gibt. Die Prozessdaten werden in den Ereignisobjekten gespeichert. Es gibt daher eine Struktur, die fähig ist, jeden technischen Prozess darzustellen, und jedes System organisiert diese Struktur auf die Weise, die die Prozessdaten desselben am besten darstellt.
  • Bezug nehmend auf 4 ist ein Modell 80 für eine Kommunikation zwischen Komponenten sowohl in als auch zwischen Modulen gezeigt. Ein entferntes Modul 81 hat einen Datenkollektor 82, der Daten für einen Drückdienst über eine Warteschlange 83 in dem Mitteilungsdienst des Moduls desselben publiziert. Ein lokales Modul 84 hat einen Datenprozessor 85, der als ein Teilnehmer Rohdaten über die Mitteilungsdienste des lokalen und des entfernten Moduls und das Netz 7 empfängt. Der Prozessor 85 leitet Daten automatisch über eine Warteschlange 93 des Mitteilungsdienstes des Moduls desselben zu einem Datensammler 92 eines anderen entfernten Moduls 91. Der Datensammler 92 erfüllt ferner Anfragen nach historischen Daten über eine Warteschlange 94 in dem Modul desselben. Dieses Diagramm zeigt ferner ein Leiten von verarbeiteten Daten von einem Datenprozessor 101 eines anderen entfernten Moduls 100 zu dem Datenprozessor 85 über eine Warteschlange 102 des entfernten Moduls. Dieses Diagramm stellt die Vielseitigkeit der Architektur dar, wodurch Daten zwischen Anwendungen in oder zwischen Modulen weitergeleitet werden. Rohdaten können zu entweder lokalen oder entfernten Datenprozessoren geleitet werden, und sogar verarbeitete Daten können von einem Datenprozessor zu einem anderen entweder lokalen oder entfernten Datenprozessor oder Datensammler geleitet werden. Der Druck-Teilnehmerdienst hat sich als besonders wirksam erwiesen. Andere Vorteile bestehen darin, dass eine Kommunikation in der Konfiguration einer Anwendung einfach durch Eingeben des Namens der anderen Komponente eingerichtet werden kann. Eine Anwendung weiß ferner nicht, ob sich die andere Anwendung, mit der dieselbe kommuniziert, in dem lokalen Modul derselben oder einem entfernten Modul befindet. Ferner wird die gesamte Infrastruktur für den Mitteilungsdienst, ohne einen Eingriff oder ein technisches Wissen der Aufsichtsperson zu erfordern, durch das/die Module) eingerichtet.
  • Bezug nehmend auf 5 ist ein Objektbeziehungsdiagramm gezeigt. Ein Modul 120 enthält einen Mitteilungsdienst 121, eine Konfiguration 122, eine GDO-Objektliste 123, die GDO-Server 124 enthält, und eine Anwendungsliste 125, die Anwendungen 126 enthält, die ihrerseits einen spezifischen auszuführenden Vorgang 127 enthalten. Die Komponenten 22, 23 und 24 des Moduls 2 sind daher sämtlich Anwendungen, die gemäß einem Konfigurationsobjekt 122 konfiguriert sind und in einem Mitteilungsdienstobjekt 121 liegen. Ferner sind die GDO-Server ebenfalls Komponenten. Dieses Diagramm stellt eine Modularität in jedem einzelnen Modul dar. Die Verwaltungsschnittstelle 20 oder 40 instanziiert oder modifiziert Komponenten als Objekte in dem objektorientierten Muster.
  • Bezug nehmend auf 6 ist die Struktur eines Datenkollektors dargestellt. Ein Datenkollektorvorgang, der als 151 dargestellt ist, ist ein Typ eines Anwendungsvorgangs und hat seinerseits ein Analysatorobjekt 152 und ein Übersetzungsobjekt 153. Der Datenkollektor empfängt Daten von einer Ursprungsschnittstelle 154. Es gibt viele unterschiedliche Typen von Ursprungsschnittstellen, die in dieselbe Datenkollektorstruktur gesteckt werden können. Dies ermöglicht eine Vielfalt von Datenkollektoranwendungen 160 (aus einer Datei), 161 (aus einer Elektronikherstellungsausrüstung), 162 (aus einer PLL) und 163 (aus einem künftigen Kollektor). Der Analysatorvorgang 152 analysiert die Rohdaten von den Kollektoren und erzeugt eine XML. Der Übersetzungsvorgang 153 verarbeitet die XML, um die Daten in der Aktivitätsereignisstruktur bereitzustellen, wie in 3 dargestellt ist. Dies bringt mit sich, dass der Übersetzervorgang Aktivitätsknoten des Baums durchschreitet, um die Ereignisobjekte für eine Speicherung der Daten zu erreichen. Jeder Übersetzungsvorgang von jedem Datenkollektor von jedem Modul verwendet diese Struktur, so dass die Daten in einer universellen Struktur verfügbar sind.
  • 7 und 8 zeigen Signalübertragungen zwischen Komponenten. 7 zeigt insbesondere, dass durch den Verwaltungsdienst jederzeit eine Konfigurationsänderung eingeleitet werden kann. Nach einer Einleitung macht eine Anwendung die Ausgabe derselben in dem Mitteilungsdienst verfügbar und verbindet sich mit den Ursprungsanwendungen derselben, und nach einem Empfang einer Konfigurationsänderungsbenachrichtigung von dem Verwaltungsdienst aktualisiert dieselbe die Konfiguration derselben, trennt die Ursprünge und die Ausgabe und richtet neue Verbindungen ein. Schließlich bewirkt eine Benutzeranfrage zum Ausschalten, dass der Verwaltungsdienst eine Ausschaltanweisung zu der Komponente sendet und dadurch bewirkt, dass sich dieselbe trennt.
  • 8 zeigt eine Instanziierung eines Moduls durch Erzeugen einer Konfiguration und Registrieren von Eltern- und Kindobjekten bei dem Verwaltungsdienst. Dieses Diagramm zeigt eine Instanziierung von GDO-Server-Instanzen.
  • Es ist offensichtlich, dass die Erfindung ein System für eine Sammlung und ein Verarbeiten von Prozessdaten mit einer ausgezeichneten Vielseitigkeit schafft, so dass dasselbe ohne Weiteres für eine Verwendung bei unterschiedlichen Prozessen konfiguriert werden kann. Es ist ferner möglich, das System von einem kleinen Maßstab, das Daten vielleicht aus einer einzigen Quelle erfasst und in einer Datenbank sammelt, bis hin zu einem System in einem sehr großen Maßstab, das eine ganze Fabrik überspannt und Daten aus Hunderten von Quellen erfasst und an denselben viele Vorgänge ausführt, zu skalieren. Dies wird, wie es die Arbeitslast erfordert, durch Hinzufügen von weiteren Komponenten zu existierenden Modulen oder den Einsatz von neuen Modulen in zusätzlichen Computern erreicht. Es besteht auch eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit, da die Module von einer Datenerfassung bis zur Speicherung autonom sind und in dem System insgesamt keine einzelne Fehlerstelle existiert. Die Zuverlässigkeit wird durch Konfigurieren von Anwendungskomponenten als Quellen und Ausgaben in einem Schema, das eine gewünschte Redundanz liefert, weiter verbessert. Ein weiterer Hauptvorteil besteht darin, dass die Module ohne Weiteres konfiguriert werden können, um Daten auf eine flexible Art und Weise zu einer Vielfalt von Benutzern zu liefern, wobei die Benutzer lediglich den Browser derselben bedienen müssen, um einen geeigneten URL auszuwählen.

Claims (18)

  1. Prozessdatenverwaltungssystem, das eine Maschinenschnittstelle zum Empfang von Prozessdaten eines Prozessvorgangs und einen Prozessor zum Verarbeiten der Daten umfasst, wobei das System eine Vielzahl von Modulen (2-6) umfasst, wobei jedes Modul eine Datenkollektorkomponente (22) zum Erfassen von Prozesswsprungsdaten und eine Datensammlerkomponente (23) zum Speichern von Daten umfasst, wodurch jedes Modul unabhängig arbeiten kann, um Prozesswsprungsdaten zu erfassen, die Ursprungsdaten zu verarbeiten, um verarbeitete Daten bereitzustellen, und die verarbeiteten Daten zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensammlerkomponente (23) die verarbeiteten Daten in einem Format zur Speicherung in einer universellen Speicherstruktur speichert, die von sämtlichen Modulen des Systems verwendet wird, wobei die universelle Struktur eine Hierarchie von Prozessaktivitäten, die Unteraktivitäten enthalten, und Blattknotenaktivitäten, die Ereignisknoten zur Speicherung von Daten enthalten, umfasst; wobei das oberste Niveau der Hierarchie ein Gesamtproduktionsverfahren ist und Aktivitätsknoten spezifische Prozessaktivitäten darstellen, die einen Teil des Produktionsverfahrens bilden; wobei die Datensammlerkomponente sowohl Ursprungsdaten als auch verarbeitete Daten speichert und jedes Element von verarbeiteten Daten mit den Ursprungsdaten verknüpft, von denen es abgeleitet ist; wobei jedes Modul einen Mitteilungsdienst (21) zur Kommunikation von Daten zwischen Modulen umfasst; wobei mindestens einige Module eine Datenprozessorkomponente (24) umfassen, um Ursprungsdaten von der Datenkollektorkomponente (22) zu empfangen und verarbeitete Daten für die Ausgabe und für das Sammeln durch die Datensammlerkomponente (23) zu erzeugen; und wobei mindestens einige Datenprozessoren über den Mitteilungsdienst verarbeitete Daten zu der Datensammlerkomponente oder der Datenprozessorkomponente eines anderen Moduls des Systems senden oder über den Mitteilungsdienst Daten von dem Datenkollektor eines anderen Moduls des Systems empfangen.
  2. System nach Anspruch 1, wobei mindestens einige Datenkollektorkomponenten (22, 42) Ursprungsdaten übersetzen, um Daten in der universellen Struktur bereitzustellen.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Datenkollektorkomponente (24) anfänglich Ursprungsdaten analysiert, um die Daten in einem Auszeichnungssprachformat bereitzustellen, und die Auszeichnungssprache übersetzt, um das Format der universellen Struktur bereitzustellen.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verknüpfungen zwischen Ursprungsdaten und verarbeiteten Daten Aktivitätsursprungsereignisaufzeichungen in der Struktur sind.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einige Module einen Grafikdatenobjektserver (25, 45, 46) zum Senden eines Anzeigeprogramms zu einem Benutzer zur Anzeige von verarbeiteten Daten, die von einem Datenprozessor ausgegeben werden, enthalten.
  6. System nach Anspruch 5, wobei jeder Grafikdatenobjektserver als Reaktion darauf, dass ein Benutzer-Browser auf eine Internet- oder Intranetadresse zugreift, ein Programm sendet.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Adresse ein Internet-URL ist.
  8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Programm ausführbarer Code ist, der Parameter verwendet, die in dem Modul des Grafikdatenobjektservers gehostet sind.
  9. System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eine Vielzahl unterschiedlicher Grafikdatenobjektserver Programme für eine Datenausgabe mit verschiedenen Ausgabeformaten herunterlädt.
  10. System nach Anspruch 8, wobei jedes Modul eine Vielzahl von URLs herunterlädt, damit Benutzer daraus auswählen können.
  11. System nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Server mehrere Instanzen eines bestimmten Anzeigeprogramms zu einer Vielzahl von anfragenden Benutzern herunterlädt.
  12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei nur ein Satz von Parametern pro Programm pro Grafikdatenobjektserver vorhanden ist.
  13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Modul eine Verwaltungsschnittstelle zur Konfigurierung ihres Moduls umfasst, um durch Hinzufügen, Löschen oder Modifizieren von Komponenten und Konfigurieren des Mitteilungsdienstes eine gewünschte Konfiguration von Komponenten und des Mitteilungsdienstes zu umfassen.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Verwaltungsschnittstelle den Zustand und die Aktivitäten der Komponenten und des Mitteilungsdienstes überwacht.
  15. System nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Komponenten und der Mitteilungsdienst Objekte sind, die Objekte sind, welche von der Verwaltungsschnittstelle instanziiert werden.
  16. System nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Verwaltungsschnittstelle so arbeitet, dass sie das Modul aktiviert, das Modul dynamisch erneut konfiguriert und das Modul ausschaltet.
  17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datensammler-, die Datenkollektor- und die Datenprozessorkomponente einander unter Verwendung eines Drückmechanismus Daten mitteilen, bei dem eine empfangende Komponente ein Teilnehmer ist.
  18. Computerprogrammprodukt, das Softwarecode zur Ausführung von Vorgängen eines Systems eines der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wenn es in einem digitalen Computer ausgeführt wird.
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