EP1261896A1 - Betriebsnetzwerksystem - Google Patents

Betriebsnetzwerksystem

Info

Publication number
EP1261896A1
EP1261896A1 EP00990768A EP00990768A EP1261896A1 EP 1261896 A1 EP1261896 A1 EP 1261896A1 EP 00990768 A EP00990768 A EP 00990768A EP 00990768 A EP00990768 A EP 00990768A EP 1261896 A1 EP1261896 A1 EP 1261896A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network system
module
operating network
data
operating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00990768A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Scherer
Klaus Wohlfarth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apex Tool Group GmbH and Co OHG
Original Assignee
Cooper Power Tools GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cooper Power Tools GmbH and Co OHG filed Critical Cooper Power Tools GmbH and Co OHG
Publication of EP1261896A1 publication Critical patent/EP1261896A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/40—Minimising material used in manufacturing processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to an operating network system with at least one master computer and at least one network computer connected to it for network management, which is connected to a number of on-site control devices in the area of assembly lines, workstations or the like, which on-site control devices are field devices.
  • on-site control devices are field devices.
  • initiators, actuators, screwdriver control modules and the like are assigned, of which corresponding work tools can be controlled and / or actuated along the assembly lines, in the workstation and the like
  • the network computer having a number of software modules and / or having software modules in the operating network system in Connection is
  • the invention is therefore based on the object of providing an operating network system in which data is collected, stored, organized and evaluated in a variety of ways and queries are possible at almost any point in the network system. This object is achieved by the features of claim 1
  • At least one network computer is connected to a master computer on a planning level within the network system.This is used for data acquisition, management and / or evaluation.
  • a number of on-site control devices are connected to the network computer. These are an assembly line, a workstation or even several workstations Separately or also assigned in the area of the assembly line
  • a data exchange takes place between the on-site control device and the network computer, which can relate to both operating data and, for example, control data.
  • Such operating data are, for example, data relating to field devices assigned to the on-site control device, their activities and operating times
  • Such data can also be alarm reports, failure reports, etc.
  • the data exchange between the network computer and on-site control devices is generally bidirectional, so that corresponding data, for example for programming, can also be sent to the Ort-Steuerein ⁇ chtung can be transmitted or retrieved from the network computer
  • connection between the network computer and the host computer can also be bidirectional, so that the host computer can query the network computer and vice versa
  • Each of the on-site control devices has a connection to at least one field device that is controlled, monitored, programmed, and the like by the on-site control device.
  • field devices can be screwdriver controls, initiators, actuators or the like, which control and use screwdrivers accordingly - guards, as well as operate, control, monitor and the like of the corresponding work station
  • software modules are installed or installed within the operating network system, which can be stored on the master computer, the network computer or the on-site control devices or other computers in the network system and can be called up there via the network.
  • the network computer coordinates and manages the data flow within the network system and between the various software modules
  • TCP / 1 P reference model or Internet reference model which enables the transfer and forwarding of data from and between different computers and networks and in particular the communication between the transport layer and Enable internetwork layer
  • application layer for which the corresponding application protocols are FTP, SMTP, HTTP or the like.
  • HTTP HyperText Transfer Protocol
  • web browsers rely on HTTP to provide web pages that are a mixture from texts, graphics, sound and video files.
  • Such websites and corresponding hyperlinks also enable appropriate communication between the various components of the company network system
  • TCP IP-transmission control protocol / Internet protocol (transmission control protocol / Internet protocol)
  • the various software modules available in the operating network system can include, for example, a program diagnostic module. This is used in particular for the diagnosis of subordinate network components, such as on-site control devices, communication connections, field devices and the like
  • the program diagnostic module can have a programming tool which can be used, for example, to program from a central point in the network system
  • the company network system can have a corresponding interface for connection to, for example, the Internet.
  • Such remote diagnosis could be carried out, for example, by suppliers of on-site control devices or field devices
  • the remote diagnosis can also be used to check screwdrivers, measuring devices of the work station or the like
  • such a nosemodul subordinate network component have a user-neutral interface
  • a software module can be a log book module.
  • a log book module in particular corresponding versions, extensions and the like of the network can be stored and called up again
  • the system status can be checked by the logbook module in order to localize the fault or the error, if necessary
  • the logbook module can also have an unlocking device by means of which it can be called up and queried by non-network participants, for example via a modem or the like
  • logbook module it is also possible to use the logbook module to change existing data and their structures in certain logbooks and to store them in the network system
  • a software module can be a maintenance module. This contains the necessary maintenance and repair activities for the operator of the network system. An entry in the network system with regard to these various activities is possible. In-house maintenance can be informed by sending a corresponding message. There is also the option of entering a corresponding acknowledgment message in the maintenance module, which indicates the completion of the maintenance or servicing activity
  • the maintenance module can furthermore have a calculation device which, for example, calculates maintenance intervals as a function of an actual operating time, in particular of a corresponding field device
  • the maintenance module can control a display device in order to map a layout plan, in particular of on-site control devices and / or field devices.
  • corresponding components of the on-site control device or the field devices, for which maintenance or repair is intended can be highlighted accordingly
  • a message can also be sent directly from the maintenance module to the component of the network system to be maintained, for example in order to prevent its further use and / or to have this component replaced by another component.
  • the maintenance module can also use an output device such as a screen, printer or the like output a list of the corresponding repair activities for the corresponding network componentOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
  • a software module can be a data archiving module.
  • This software module enables the entry of corresponding data archives via an input device of the network system. Archiving can, for example, take place automatically at specified time intervals, with reference to certain network components and the like
  • the data archiving module and log book module for data transmission can in particular be automatically connected or connected
  • the data archiving module can contain a current data record and at least one process version of the current data record The data archiving module can also be called up and queried in order to receive data about access authorizations from external systems and to determine when and how often such third-party accesses took place
  • a software module can be a machine and / or operating data acquisition module (MDE / BDE module).
  • Such data are, for example, the type and number of certain machines, possibly malfunctions of these machines or logistical malfunctions associated with the machine, warnings about operating conditions of the machine, such as excess temperature of the oil or the like, messages about material shortage, minimum quantities, number of pieces or the like and about the operating mode of the machine, such as automatic operation, manual operation, maintenance and the like
  • the corresponding MDE / BDE module can communicate directly with the various machines via a TCP / IP connection in order to keep the current status of the respective machines available without a significant delay
  • the data of the MDE / BDE module can be represented by means of an output device and / or can be transmitted to further software modules.
  • the above-mentioned conditions can be evaluated and represented chronologically and graphically.
  • the reproduction can be done on a screen , a printer or a transfer via a modem or the like can be carried out on the basis of the data of the MDE / BDE module by a corresponding calculation device of this module, utilization and availability of a corresponding machine or of the entire system for defined periods of time
  • the MDE / BDE module can also be used to record time, personnel or rust time for one or more corresponding machines. Automatic shift logs, feedback through reporting systems at workplaces, etc. are also possible in connection with this module.
  • a software module can be a system overview module for outputting at least operating conditions and system overviews a workpiece carrier flow display and the like take place.
  • the system overview module can also be connected to the corresponding other software modules for the exchange of data.
  • the module can, for example, on the basis of the MDE / BDE Data received module a graphical highlighting of the different operating modes of the different workstations and machines
  • a software module can be an order module for the input and / or provision, in particular, of orders to be controlled by the field devices.
  • the corresponding input can be made on a computer or by means of a corresponding input device within the operating network system. It is possible to send the corresponding data directly via TCP / IP transmit or write the data on a mobile data carrier
  • the corresponding order data relate, for example, to the type of processing, soli processing time, processing sequence and the like. Furthermore, the corresponding assignment of the respective work to a specific workstation can be carried out by the order module. This, like the software modules already mentioned, can be connected to the other software products.
  • the order module can also have appropriate equipment / output facilities to output, for example, a daily preview or a daily review of the corresponding work to complete the orders.
  • order data can be output in coded form, for example as a bar code, label or the like, and decrypted at the corresponding workstations by scanners or the like
  • a software module can be a quality management module in order to be able to carry out a quality check and to archive corresponding data after completion of corresponding processing steps in different workstations
  • the on-site control device can have a computer, in particular a personal computer, on which at least parts of the above-mentioned software modules can also be stored. Operation of the corresponding field devices possible. Furthermore, operating states, alarms, messages or the like of the various field devices can be received and evaluated here.
  • the computer is in communication with the network computer via TCP / IP and via this or also via a direct communication connection with the master computer
  • the on-site computer In order to be able to operate the on-site computer in a simple manner, it can have a touch-sensitive screen. As a result, certain processes or queries displayed on the screen can be triggered directly by touching corresponding symbols or icons
  • the corresponding computer of the on-site control device can be used directly to control the field devices, and has appropriate interfaces.
  • the on-site control device can have a programmable logic controller (PLC), which in particular via A bus system is connected to the field devices.
  • PLC programmable logic controller
  • the automation device can communicate with the computer of the on-site control device via TCP / IP or directly with the network computer or the master computer
  • a so-called professional bus can be used as the bus system
  • a programmable logic controller can be a master PLC. This guarantees data security in the event of failure of one of the other automation devices.
  • Each of the individual automation devices for redundancy of the system can contain data of the operator and successor control by the respective automation device
  • the network computer can have a database and / or can be connected to a database.
  • a database directly assigned to the network computer can be an actual database that contains the corresponding actual States of the network system and the corresponding components contain
  • a further database can be assigned to the master computer, which contains, among other things, corresponding target values for the different components of the network system. Communication with the databases can take place by means of an appropriate query language, such as SQL or the like
  • the system can have an input device for this data.
  • This input device is, for example, another computer within the network system.
  • Corresponding masks for displaying the data can be called up both on the network computer and on-site control devices
  • the corresponding data is stored in a database of the network system. Access takes place in accordance with SQL or ODBC.
  • the database can be queried cyclically for changes. The corresponding change values can then be transferred to the respective screens
  • the operating network system has corresponding identification, control and monitoring devices.Through these, for example, the workpiece carriers which can be moved along the assembly line can be tracked and thereby is known for each workpiece carrier its current position, its loading, its speed, etc. in the network system
  • the connection between the network system and the corresponding devices of the assembly line, for example for moving such a workpiece carrier, can be made via Ethernet and using TCP / IP.
  • the advantage is that corresponding network cards for industrial use are usually already available.No additional hardware is required that a there is high transmission security and that the system is relatively inexpensive
  • a workpiece carrier can be identified using a barcode
  • the network computer can have an event database system comprising at least a database and a database connection for collecting data. Furthermore, the use of such a database defines a global interface, which is used, for example, by a relational database program, a structured query language or the like can be queried
  • the database connection can, in particular, connect the database and a system visualization.
  • the connection to the system visualization takes place via a DDE interface, with the data being stored in the database via an ODBC or SQL connection.
  • a database connection could, for example, affect the occurrence of errors in the system If an emergency stop was activated, this event was reported to the network computer via DDE.
  • the corresponding data is collected by the visualization and information such as error number, process data (pressure, temperature or the like) etc. is displayed to the user.
  • the user can now receive the error message in relation to the actual one Set the cause of the error, such as operator in danger, missing packaging, machine has a problem, etc. This error message is then posted by the user and the corresponding data record is written to the database
  • the database can have a LAN, WAN, intranet connection or the like for querying this data. These can then be transmitted to corresponding computers or the like and evaluated there
  • Production data and production planning can be optimized on the basis of the data.
  • faults and messages can be collected chronologically and, for example, transmitted to the manufacturer of the corresponding system component.
  • the event database system can also be used to relate extensive records of all kinds from the network system, with tailored ones for the respective company Evaluations and planning tasks are possible
  • events of various types are recorded continuously by the network computer and its corresponding event database system, no specific configuration of the individual components being necessary because of the network connection and the various components being able to communicate with one another variably via TCP / IP
  • an updated overview of the overall state of the network system with components connected to it and possible components is possible, corresponding faults or the like being immediately recognizable and assignable. Furthermore, current information of the system is always available for online planning, with direct access to the database
  • the system visualization shows an image of the ongoing processes, which enables a good overview and forward-looking planning
  • the operating network system in particular the network computer and its event database system, results in constant control of the various activities and processes and their effectiveness. This allows, for example, the quality of the work to be assessed or the production capacity to be planned
  • the event database system is assigned a configuration tool for graphically parameterizing the database connection
  • the effectiveness of the operating network system according to the invention can be improved in that the system visualization is connected to an enterprise resource planning system and / or order management system for data exchange
  • the operation, in particular, of the network computer and its event database system can be facilitated if the system visualization has a number of selection and / or display masks.
  • a selection mask can be used, for example, to switch to further and more detailed visualizations of the system by clicking certain symbols.
  • Corresponding display masks can, for example Display actual states of various field devices or the like and these display masks can be called up via a selection mask.
  • switching to other display or selection masks may be possible in each display mask using symbols
  • the selection / display masks can be connected to these for data exchange and / or calling up corresponding software modules or the like.
  • the connection can be made via TCP / IP, HTTP or the like
  • FIG. 1 is a block diagram of an operating network system according to the invention
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an operating network system according to the invention
  • FIG. 3 shows an operating network system according to FIG. 2 with an additional input device
  • FIG. 4 shows a network system analogous to FIG. 2 with an additional LAN connection
  • FIG. 5 shows a block diagram to illustrate the communication of a network computer with various software modules
  • FIG. 6 shows a representation by means of a system overview module as a software module
  • FIG. 11 shows a submenu that can be called up according to FIG. 10;
  • FIG. 12 shows a submenu that can be called up according to FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a submenu which can be called up according to FIG. 12, and
  • FIG. 1 shows a block diagram of a first exemplary embodiment of an operating network system according to the invention.
  • the network system has different levels.
  • a master computer 2 which has access to a database 22, is arranged in a highest planning level. Access is via SQL (structured queery language).
  • a network computer 3 is located in an underlying level of the network system. This communicates with the planning level and lower levels of the network system using protocols of the TCP / IP type.
  • the network computer 3 points In the exemplary embodiment shown, various software modules 6, such as, for example, target order data module 14, machine data acquisition module 11, operating data acquisition module 12, order management module 34 and quality management module 15.
  • the machine / operational data acquisition module 11, 12 is connected to a system visualization 27 of the network computer 3 via a DDE channel
  • the target order data module 14 is connected directly to the database 22 or the host computer 2 via TCP / IP.
  • the system visualization 27 is also connected via TCP / IP to the order management module 34 and the quality management module 15, which in turn are connected to a database 21 via TCP / IP.
  • the database 21 contains actual data from production, for which the operating network system 1 is responsible
  • the quality management module 15 is connected to a further database 32, which can be arranged both as part of the network computer 3 and externally to the same.
  • the database 32 is used, for example, to collect screwing data or other data for certain tools that are used in production along an assembly line or in workstations be used in a motor vehicle production
  • Various on-site control devices 4 are arranged in the on-site level below the network computer 3 and communicate both with one another and with the system visualization 27 or the target job module 14 via TCP / IP
  • the on-site control devices 4 generally have a computer 16 and a programmable automation device 18 (PLC).
  • the computer 16 has a touch screen 17, via which, when the symbols on the screen are touched, the corresponding on-site Steuerein ⁇ chtung 4 associated production can be influenced
  • a further programmable automation device is also arranged as a master PLC 20. It serves for data security in the event of failure of an on-site control device
  • a production level is arranged below the on-site level, see FIG. 2.
  • the production level is connected to the PLC 18 via a bus system 19, such as a professional bus, for example.
  • Corresponding field devices 5, such as initiators, actuators and screwdriver controls, are arranged on the production level and the same
  • Corresponding data from the field devices and the workstations, screwdrivers or the like connected to them can be transferred from the production level to the on-site level and the components arranged there. From there, the data is forwarded to the higher levels via TCP / IP
  • FIG. 2 as a further exemplary embodiment of an operating network system, the network computer 3 with an event database system 25 is shown.
  • the on-site control devices ie computers 16 and PLCs 18, are arranged accordingly.
  • Each PLC contains a number of Field devices 5 can be connected via bus system 19
  • a corresponding production level is shown in FIG. 2 only in connection with an on-site level
  • FIG. 3 shows yet another exemplary embodiment of an operating network system 1 according to the invention.
  • an input device 23 in the form of a computer with an associated database 22 is arranged here, which uses TCP / IP with the on-site level and also with Communicate with the network computer 3 Via a query 37, the database 22 can also be called up directly from the network computer 3 or from the computers of the on-site control device 4
  • the input device 23 can be used, for example, to enter data for maintenance images, which can be converted into corresponding maintenance masks both in the network computer 3 and in the on-site computers.
  • the associated data are stored in the database 22 and are cyclical from there via SQL, ODBC or the like can be queried and entered in the corresponding masks
  • Communication between the various components of the network system can take place, for example, via Ethernet and TCP / EP.
  • Corresponding network cards are already available for Ethernet and relatively cheap Ethernet is characterized by very high transmission security
  • the event database system comprises a database implemented, for example, by hard disks 36, to which a configuration tool 29, an evaluation tool 35 and a database connection 26 are assigned.
  • the data connection 26 communicates via DDE (dynamic data exchange) with the system visualization 27.
  • the configuration tool 29 is used for graphically parameterizing the database connection and the evaluation tool 35 is used for evaluating the data from the hard disks 36
  • the network computer 3 is connected via LAN 28 to a number of further computers which evaluate the content of the database of the network computer 3 by means of corresponding evaluation tools 35
  • the network computer 3 can also be connected via a WAN, intranet or extranet
  • the event database system has several functions, such as, for example, supporting the optimization of the process flow on the production level, parameterizing the reaction to occurring events, providing a global interface, targeted evaluation of the process data and the like
  • One of these software modules is a system overview module 13. This is used, for example, to display operating conditions on the production level, to display the position and movement of workpiece carriers, see FIG. 6, and to report on the status of various systems on the production level, such as transport or assembly systems
  • Another software module is the order management module 34, which provides an overview of orders to be processed, as well as a daily preview and daily review of the progress of various orders, as well as automatic control, change and target control of, for example, assembly orders along an assembly line in motor vehicle production
  • Another software module is the machine / operating data acquisition module 11, 12. This is used to record malfunctions, warnings, messages, operating modes, etc., which relate to different machines in the production level and their operation. In addition, a statement about the utilization of the different machines can be a statement about the logistics in connection with the various machines, etc.
  • This software module and the other software modules are connected to one another for data exchange, in particular via the network computer 3, and can also be connected to corresponding output devices.
  • Such output devices are, for example, a screen, printer, modem or the like.
  • Data can be passed on to external users via a modem, provided that they are Have access to the company network system
  • a data archiving module 10 as a further software module is used for data archiving in connection with the processes taking place on the production level via the user and via the system.
  • the archived data is stored in a file. It is both a current archive file and a processor for this current archive file saved
  • a log book module 8 is used to provide version statuses, to store version changes, extensions or network faults
  • the maintenance module 9 manages maintenance or servicing activities for the various machines, tools or work stations along the assembly lines. The maintenance can be carried out by a corresponding message from the maintenance module. Maintenance takes place Finally, appropriate layout plans can also be called up via output devices from the maintenance module
  • Further software modules 6 are a program diagnosis module 7 and the quality management module 15 (CAQ)
  • the program diagnosis module 7 is used, for example, for central programming and for network diagnosis. Remote diagnosis is also possible by connecting the program diagnosis module 7 appropriately via a modem or the like
  • the quality management module 15 is used to collect quality data, such as tightening torques of screwdrivers, pressure data, temperature data, etc.
  • FIG. 6 shows an example of a system overview that can be implemented by the system overview module 13 according to FIG. 5.
  • a workpiece carrier 123 for processing the workpiece located on the workpiece carrier is arranged in a work station A 320.
  • Another workpiece carrier is already in the machining direction in front of the station A 320 321 arranged
  • FIG. 7 shows a selection mask 30 of the configuration tool 29, see FIG. 4.
  • This selection mask comprises eight individual masks with different input fields, some of which are designed with a drop-down menu. Appropriate selection keys in the lower area of the selection mask can be used to switch to other masks or to determine specific ones Actions such as saving, exiting, etc. can be triggered
  • FIG. 8 shows various selection masks for incorrect individualization.
  • the arrow symbols can be used to switch between the masks and the various selection fields have drop-down menus
  • the selection mask 30 is shown with various drop-down menus A further selection mask for the configuration tool 29 is shown in FIG. 9.
  • the selection mask provides an error specification of the error number 102
  • FIGS. 11 to 14 shows a start screen of the system visualization 27 as a selection mask 30 with a number of symbol keys. By selecting corresponding symbol keys, it is possible to switch from the start screen of the system visualization to subsequent masks, as shown for example in FIGS. 11 to 14
  • selection mask 30 For example, by selecting the "station overview" symbol on the start screen, selection mask 30 according to FIG. 11 is called up. Various stations are shown there which can be addressed and communicate by means of TCP / IP
  • display mask 31 according to FIG. 12 can be called up, here automatic M 28
  • a display mask 31 according to FIG. 14 can be called up, in which certain maintenance work of a station M 28 is shown both with regard to the time required and to the person responsible for maintenance
  • the network computer in particular enables process data to be called up via SQL or other database queries for targeted evaluation.
  • a global interface is defined using the database, which is used by all levels of the Operating network system can be used If necessary, access authorizations can be assigned accordingly both within the network system and for external users
  • the reaction to occurring events can be parameterized. Furthermore, an efficiency analysis can be carried out to optimize the process flow
  • the operating network system enables various reactions and influences on the various processes or their control.
  • data acquisition via on-site control devices, network computers, etc. for analyzing the processes and their sequences and for optimizing them, faults and messages, in particular the field devices or the on-site control devices are easy to collect, evaluate and call up chronologically. Like all other records within the company network system, they can be compared and enable specific evaluations and planning
  • the operational network system enables seamless recording of events of all kinds without a specific configuration of the network components, the communication taking place accordingly via TCP / IP. Due to the general design of the company network system, group-wide use with appropriate extensions and changes to the network system is easily possible

Landscapes

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Abstract

Ein Betriebsnetzwerk weist wenigstens einen Leitrechner und zumindest einen mit diesem verbundenen Netzwerkrechner (Netserver) zum Netzwerkmanament auf. Dieser ist mit einer Anzahl von Vor-Ort-Steuereinrichtungen im Bereich von Montagelinien, Arbeitsstationen oder dergleichen verbunden. Den Vor-Ort-Steuereinrichtungen sing Feldgeräte, wie Initiatoren, Aktuatoren, Schraubensteuerungsmodule oder dergleichen zugeordnet, von denen entsprechende Arbeitsgeräte entlang der Montagelinien, in den Arbeitsstationen und dergleichen steuerbar und/oder betätigbar sind. Der Netserver weist zur Datenerfassung, -verwaltung und/oder -auswertung eine Anzahl von Softwaremodulen auf und/oder ist mit Softwaremodulen im Betriebsnetzwerksystem verbunden. Dadurch wird ein Betriebsnetzwerksystem bereitgestellt, bei dem in vielfältiger Weise Daten gesammelt, gespeichert, organisiert und ausgewertet werden, sowie Abfragen an nahezu jeder beliebigen Stelle des Netzwerksystems möglich sind.

Description

Betπebsnetzwerksystem
Die Erfindung betrifft ein Betriebsnetzwerksystem mit wenigstens einem Leitrechner und zumindest einem mit diesem verbundenen Netzwerkrechner zum Netzwerkmanagement, welche mit einer Anzahl von Vor-Ort-Steuereinπchtungen im Bereich von Monta- gelinien, Arbeitsstationen oder dergleichen verbunden ist, welchen Vor-Ort- Steuereinπchtungen Feldgerate, wie Initiatoren, Aktuatoren, Schraubersteuerungsmo- dule und dergleichen, zugeordnet sind, von denen entsprechende Arbeitsgeräte entlang der Montagelinien, in der Arbeitsstation und dergleichen steuerbar und/oder betatigbar sind, wobei der Netzwerkrechner eine Anzahl von Softwaremodulen aufweist und/oder mit Softwaremodulen im Betriebsnetzwerksystem in Verbindung ist
Aus der Praxis ist bekannt dass gegenwartig beispielsweise bei der Automobilfertigung entlang von Montagelinien verschiedene Arbeitsstationen angeordnet sind, denen unter anderem Steuereinrichtungen für Schrauber zugeordnet sind Durch eine solche Steuereinrichtung können mehrere Schrauber gesteuert und deren Tätigkeit beispielsweise bezuglich Drehmoment überwacht werden Weiterhin sind dezentralisierte Steuerungs- einπchtungeπ für beispielsweise Werkstucktrager bekannt Auf einem solchen Werk- stucktrager kann beispielsweise ein Teil des Kraftfahrzeugs entlang verschiedener Arbeitsstationen zum Zusammenbau bewegt werden Für die Koordinierung der Werkstucktrager ist in der Rege! ein übergeordneter Rechner zustandig
Eine Vielzahl von anderen Bearbeitungstatigkeiten werden entlang einer solchen Mon- tagelinie durchgeführt wobei die entsprechenden Bearbeitungseinrichtungen in der Regel lokal gesteuert oder programmiert werden und keine entsprechenden Ruckmeldungen an einen Zeπtralcomputer oder Leitrechner stattfinden
Entsprechend sind Informationen über die verschiedenen Bearbeitungstatigkeiten, den Fortschritt dieser Tätigkeiten die zeitliche Reihenfolge verschiedener Bearbeitungstatigkeiten und dergleichen in der Regel nicht zentral abrufbar auswertbar oder uberwach- bar Beispielsweise erfolgt auch keine entsprechende Speicherung von Daten der verschiedenen Arbeitsstationen und/oder von Daten die Teile eines Kraftfahrzeuges oder das Kraftfahrzeug insgesamt wahrend seiner Fertigung betreffen In analoger Weise fehlt ebenfalls die Möglichkeit, durch einen Zugriff im Bereich der Vor-Ort-Steuergerate Informationen aus dem Gesamtsystem insbesondere bezuglich eines zu fertigenden Produkts oder über ein bestimmtes Produkt betreffende Auftrage oder dergleichen zu erhalten
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsnetzwerksystem bereitzustellen bei dem in vielfaltiger Weise Daten gesammelt, gespeichert, organisiert und ausgewertet sowie Abfragen an nahezu jeder beliebigen Stelle des Netzwerksystems möglich sind Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost
Mit einem Leitrechner auf einer Planungsebene innerhalb des Netzwerksystems ist zumindest ein Netzwerkrechner verbunden Dieser dient zur Datenerfassung, -Verwaltung und/oder -auswertung Mit dem Netzwerkrechner sind eine Anzahl von Vor-Ort- Steuereinπchtungen verbunden Diese sind einer Montagelinie, einer Arbeitsstation oder auch mehreren Arbeitsstationen getrennt oder auch im Bereich der Montagelinie zugeordnet Zwischen Vor-Ort-Steuereinπchtung und Netzwerkrechner erfolgt ein Datenaustausch, der sowohl Betriebsdaten als beispielsweise auch Steuerungsdaten betreffen kann Solche Betriebsdaten sind beispielsweise Daten über der Vor-Ort-Steuerein- πchtung zugeordnete Feldgerate, deren Tätigkeiten, Einsatzzeiten oder dergleichen Weiterhin können solche Daten Alarmmelduπgen, Ausfallmeldungen usw sein Der Datenaustausch zwischen Netzwerkrechπer und Vor-Ort-Steuereinπchtungen ist in der Regel bidirektional, so dass auch entsprechende Daten beispielsweise zur Programmierung an die Vor-Ort-Steuereinπchtung ubermittelbar oder von diesen vom Netzwerkrechner abrufbar sind
Die Verbindung zwischen Netzwerkrechπer und Leitrechner kann ebenfalls bidirektional sein, so dass sowohl eine Abfrage des Netzwerkrechners durch den Leitrechner als auch umgekehrt erfolgen kann
Jede der Vor-Ort-Steuereinπchtungen weist dabei eine Verbindung zu wenigstens einem Feldgerat auf das durch die Vor-Ort-Steuereinπchtung gesteuert, überwacht, programmiert und dergleichen wird Solche Feldgerate können Schraubersteuerungen, Initiatoren, Aktuatoren oder dergleichen sein, die entsprechend Schrauber steuern und über- wachen sowie andere Einrichtungen der entsprechenden Arbeitsstation betätigen, steuern, überwachen und dergleichen
Um in diesem Zusammenhang je nach Erfordernis bestimmte Daten zu erfassen, zu verwalten auszuwerten, zu verteilen usw sind Softwaremodule innerhalb des Betriebsnetzwerksystems installiert oder installierter, die beispielsweise auf dem Leitrechner, dem Netzwerkrechner oder den Vor-Ort-Steuereinπchtuπgen bzw weiteren Rechnern im Netzwerksystem ablegbar und dort über das Netzwerk aufrufbar sind Der Netzwerkrechner koordiniert und managt den Datenfluß innerhalb des Netzwerksystems sowie zwischen den verschiedenen Softwaremodulen
Für solche Netzwerke sind verschiedene Protokolle zur Übernahme und Weitergabe von Daten bekannt Ein Beispiel ist das TCP/1 P-Referenzmodell oder auch Internet- Referenzmodell das die Übertragung und Weiterleitung von Daten von und zwischen unterschiedlichen Rechnern und Netzwerken ermöglicht und insbesondere die Kommunikation zwischen Transportschicht und Internetworkschicht ermöglichen Es ist ebenfalls möglich, im Rahmen des Betriebsnetzwerksystems auf einer sog Anwendungsschicht zu kommunizieren wobei für diese die entsprechenden Anwendungsprotokoile FTP, SMTP, HTTP oder dergleichen sind Beispielsweise auf HTTP stutzen sich verschiedene Web-Browser zur Bereitstellung von Web-Seiten, die eine Mischung aus Texten, Graphiken, Sound- und Videodateien enthalten können Über solche Web- Seiten und entsprechende Hyperlinks ist ebenfalls eine entsprechende Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten des Betriebsnetzwerksystems möglich
Im folgenden seien einige Begriffe bzw Abkürzungen erläutert, die verwendet werden
TCP/IP-transmission control protocol/intemet protocol (Ubertragungssteuerproto- koll/Internet-Protokoll)
FTP - fite transfer protocol (Datenubertragungsprotokoll)
SMTP - simple mail transfer protocol (Nachπchtenubertragungsprotokoll)
HTTP - hypertext transfer protocol (Hypertext-Ubertragungsprotokoll) SQL - structured queery language (strukturierte Abfragesprache)
CAQ - Computer aided quality control (computergestutzte Qualitätskontrolle)
DDE - dynamic data exchange (dynamischer Datenaustausch)
ODBC - open database conectivity (offene Datenbankverbindung)
SPS - speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat
LAN - local area network (lokales Netzwerk)
WAN- Wide area network (Weitbereichsnetz)
Die verschiedenen im Betriebsnetzwerksystem vorhandenen Softwaremodule können beispielsweise ein Programmdiagnosemodul beinhalten Dieses dient insbesondere zur Diagnose von untergeordneten Netzwerkkomponenten, wie Vor-Ort-Steuereinπchtung, Kommunikationsverbindung, Feldgerat und dergleichen
Das Programmdiagnosemodul kann ein Programmierwerkzeug aufweisen, durch das beispielsweise eine Programmierung von zentraler Stelle des Netzwerksystems erfolgen kann
Um auch von außerhalb des Betriebsnetzwerksystems noch innerhalb eines Intranets oder gar von einem Extranet her eine Ferndiagnose durchfuhren zu können, kann das Betriebsnetzwerksystem eine entsprechende Schnittstelle zur Anbindung an beispielsweise das Internet aufweisen Eine solche Ferndiagnose konnte beispielsweise durch Zulieferer von Vor-Ort-Steuergeraten oder Feldgeraten durchgeführt werden Die Ferndiagnose kann auch zur Überprüfung von Schraubern, Meßeinrichtungen der Arbeitsstation oder dergleichen dienen
Um eine Ferndiagnose unabhängig von unterschiedlichen Herstellern verschiedener Netzwerkkomponenten durchfuhren zu können, kann eine solche dem Programmdiag- nosemodul untergeordnete Netzwerkkomponente eine anwenderneutrale Schnittstelle aufweisen
Um Informationen über insbesondere untergeordnete Netzwerkkomponenten, deren Zustande, deren Interaktivitäten und dergleichen zu erhalten, kann ein Softwaremodul ein Logbuchmodul sein In einem solchen Logbuchmodul sind insbesondere entsprechende Versionen, Erweiterungen und dergleichen des Netzwerks ablegbar und wieder abrufbar
Tritt eine Fehlermeldung innerhalb des Systems auf, können durch das Logbuchmodul die Systemzustande überprüfbar sein, um gegebenenfalls die Störung bzw den Fehler zu lokalisieren
In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass entsprechende Systemzustande für wenigstens eine Eingabemaske einer Eingabeeinrichtung des Betπebsnetzwerk- systems programmierbar sind
Um das Logbuchmodul an Systemanderungen und -erweiterungen in einfacher Weise anpassen zu können, sind solche Änderungen des Systems im Logbuchmodul eingebbar und/oder abspeicherbar
Das Logbuchmodul kann außerdem über eine Freischalteinnchtung verfugen, durch die ein Aufrufen und Abfragen durch netzwerkexterne Teilnehmer beispielsweise über ein Modem oder dergleichen möglich ist
Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, mittels des Logbuchmoduls in bestimmten Logbuchern vorhandene Daten und deren Strukturen zu verandern und im Netzwerksystem abzulegen
Um im Netzwerksystem Informationen über Wartung und Instandhaltung bereithalten zu können, kann ein Softwaremodul ein Wartungsmodul sein Dieses beinhaltet die notwendigen Wartungs- und Instandhaltuπgstatigkeiten für den Betreiber des Netzwerksystems Dabei ist eine Eingabe über eine entsprechende Eingaberichtung im Netzwerksystem bezüglich dieser verschiedenen Tätigkeiten möglich Durch das Wartungs- odul kann eine innerbetriebliche Instandhaltung durch Absetzen einer entsprechenden Meldung informiert werden Weiterhin besteht die Möglichkeit, im Wartungsmodul eine entsprechende Quittiermeldung einzugeben, die den Abschluß der Wartungs- oder In- standhaltungstatigkeit kennzeichnet
Das Wartungsmodul kann weiterhin eine Berechnungseinrichtung aufweisen, die beispielsweise Wartungsintervalle in Abhängigkeit von einer tatsächlichen Einsatzzeit insbesondere eines entsprechenden Feldgerates berechnet
Weiterhin kann das Wartungsmodul eine Darstellungseinrichtung steuern, um einen Layoutplan insbesondere von Vor-Ort-Steuereinπchtungen und/oder Feldgeraten abzubilden Bei dieser Abbildung können entsprechende Komponenten der Vor-Ort- Steuereinπchtung bzw der Feldgerate hervorgehoben sein, bei denen eine Wartung oder Instandhaltung beabsichtigt ist Entsprechend kann auch direkt vom Wartungsmodul eine Meldung an die zu wartende Komponente des Netzwerksystems erfolgen, um beispielsweise deren weiteren Einsatz zu unterbinden und/oder diese Komponente durch eine andere Komponente ersetzen zu lassen Das Wartungsmodul kann über eine Ausgabeeinrichtung, wie Bildschirm, Drucker oder dergleichen, ebenfalls eine Liste der entsprechenden Instandsetzungstatigkeiten für die entsprechende Netzwerkkompo- nenteOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO ausgeben
Um Prozeßdaten, Anwenderdaten und/oder Systemdaten zu archivieren, kann ein Softwaremodul ein Datenarchiviermodul sein Dieses Softwaremodul ermöglicht die Eingabe entsprechender Datenarchive über eine Eingabeeinrichtung des Netzwerksystems Dabei kann automatisch eine Archivierung beispielsweise in festgelegten Zeitintervallen, bezuglich bestimmter Netzwerkkomponenten und dergleichen erfolgen
Um beispielsweise mittels des Logbuchmoduls erstellte Logbucher zu archivieren, können Datenarchiviermodul und Logbuchmodul zur Datenübermittlung insbesondere automatisch verbindbar oder verbunden sein
Um über entsprechende Systemanderungen sich gegebenenfalls informieren zu können kann das Datenarchiviermodul einen aktuellen Datensatz und wenigstens eine Vorgangerversion des aktuellen Datensatzes enthalten Das Datenarchiviermodul ist weiterhin aufrufbar und abfragbar, um Daten uber Zu- gangsberechtiguπgen durch betriebsexterne Systeme zu erhalten, und festzustellen, wann und wie oft gegebenenfalls solche Fremdzugπffe erfolgten
Um verschiedenste Daten von Maschinen und deren Betrieb zu erhalten, kann ein Softwaremodul ein Maschinen- und/oder Betriebsdatenerfassungsmodul (MDE/BDE-Modul) sein. Solche Daten sind beispielsweise Art und Anzahl bestimmter Maschinen, gegebenenfalls Störungen dieser Maschinen oder der Maschine zugeordnete logistische Störungen, Warnungen über Betriebszustande der Maschine, wie Ubertemperatur des Ols oder dergleichen, Meldungen über Materialmangel, Mindestmengen, Stuckzahl oder dergleichen sowie über die Betriebsart der Maschine, wie Automatikbetrieb, Handbetrieb, Wartung und dergleichen
Das entsprechende MDE/BDE-Modul kann direkt mit den verschiedenen Maschinen über eine TCP/IP-Verbmdung kommunizieren, um jeweils einen aktuellen Zustand der entsprechenden Maschinen ohne wesentliche zeitliche Verzögerung bereitzuhalten
In diesem Zusammenhang ist es des weiteren von Vorteil, wenn die Daten des MDE/BDE-Moduls mittels einer Ausgabeeinrichtung darstellbar und/oder an weitere Softwaremodule ubermittelbar sind Beispielsweise können die oben genannten Zustande zeitlich und graphisch ausgewertet und dargestellt werden Die Wiedergabe kann über einen Bildschirm, einen Drucker oder auch eine Weitergabe über ein Modem oder dergleichen erfolgen Anhand der Daten des MDE/BDE-Moduls können durch eine entsprechende Berechnungseinrichtung dieses Moduls Auslastung und Verfügbarkeit einer entsprechenden Maschine oder auch des gesamten Systems für definierte Zeiträume berechnet und dargestellt werden
Über das MDE/BDE-Modul kann außerdem eine Zeiterfassung, eine Personalerfassung oder eine Rustzeiterfassung für ein oder mehrere entsprechende Maschinen erfolgen Ebenso sind automatische Schichtprotokolle, Ruckmeldungen durch Meldesysteme an Arbeitsplatzen usw im Zusammenhang mit diesem Modul möglich Um eine Übersicht über die gesamte, dem Netzwerksystem zugeordnete Anlage des Betriebs zu ermöglichen, kann ein Softwaremodul ein Anlagenubersichtsmodul zur Ausgabe von zumindest Betnebszustanden und Anlagenubersichten sein Mit diesem Modul sind beispielsweise Zustande von Arbeitsstationen, Transportabschnitten der Montagelinien und dergleichen darstellbar Weiterhin können vereinfachte Darstellungen der Gesamtanlage eine Werkstucktrager-Flußaπzeige und dergleichen erfolgen Wie bereits im Zusammenhang mit den bisherigen Softwaremodulen angegeben, kann auch das Anlagenubersichtsmodul mit den entsprechenden anderen Softwaremodulen zum Austausch von Daten in Verbindung stehen Dabei kann in einer entsprechenden Anlagenubersicht durch das Modul beispielsweise aufgrund der vom MDE/BDE-Modul erhaltenen Daten eine graphische Hervorhebung der verschiedenen Betriebsarten der unterschiedlichen Arbeitsstationen und Maschinen erfolgen
Zur Eingabe und/oder Bereitstellung insbesondere durch die Feldgerate zu steuernder Auftrage, kann ein Softwaremodul ein Auftragsmodul sein Die entsprechende Eingabe kann an einem Rechner oder mittels einer entsprechenden Eingabeeinrichtung innerhalb des Betriebsnetzwerksystems erfolgen Es besteht die Möglichkeit, die entsprechenden Daten direkt über TCP/IP zu übermitteln oder die Daten auf einen mobilen Datenträger zu schreiben
Die entsprechenden Auftragsdaten betreffen beispielsweise Art der Bearbeitung Soli- Bearbeitungszeit, Bearbeitungsreihenfolge und dergleichen Weiterhin kann die entsprechende Zuordnung der jeweiligen Arbeit zu einer bestimmten Arbeitsstation durch das Auftragsmodul erfolgen Dieses kann dabei ebenso wie die bereits genannten Softwaremodule mit den anderen Softwaremoduien in Verbindung stehen Das Auftragsmodul kann außerdem über entsprechende Eιn-/Ausgabeeιnπchtungen verfugen, um beispielsweise eine Tagesvorausschau oder auch eine Tagesruckschau bezüglich der entsprechenden Arbeiten zur Erledigung der Auftrage auszugeben Weiterhin können Auftragsdaten kodiert beispielsweise als Barkode, Label oder dergleichen ausgegeben werden und an den entsprechenden Arbeitsstationen durch Scanner oder dergleichen entschlüsselt werden Um nach Abschluß entsprechender Bearbeitungsschritte in verschiedenen Arbeitsstationen eine Qualitatsuberprufung durchfuhren und entsprechende Daten archivieren zu können, kann ein Softwaremodul ein Qualitatsmanagementmodul sein
Um bei den verschiedenen Arbeitsstationen entlang der Montagelinie die verschiedenen Feldgerate steuern und überwachen zu können kann die Vor-Ort-Steuereinπchtung einen Rechner, insbesondere Personalcomputer aufweisen Auf diesem können ebenfalls zumindest Teile der oben genannten Softwaremodule abgelegt sein Durch den Rechner ist eine Vor-Ort-Bedienung der entsprechenden Feldgerate möglich Weiterhin können bereits hier Betπebszustande, Alarme, Meldungen oder dergleichen der verschiedenen Feldgerate empfangen und ausgewertet werden Der Rechner ist über TCP/IP in Kommunikation mit dem Netzwerkrechner und über diesen oder auch über eine direkte Kommunikationsverbindung mit dem Leitrechner verbunden
Um in einfacher Weise den Vor-Ort-Rechner bedienen zu können, kann dieser einen beruhrungsempfindlichen Bildschirm aufweisen Dadurch sind bestimmte auf dem Bildschirm dargestellte Ablaufe oder Abfragen direkt durch Beruhren entsprechender Symbole oder Icons auslosbar
Der entsprechende Rechner der Vor-Ort-Steuereinπchtung kann direkt zur Steuerung der Feldgerate dienen wobei er über entsprechende Schnittstellen verfugt Um die Steuerung solcher Feldgerate gezielter ausfuhren zu können, kann die Vor-Ort- Steuereinπchtung ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat (SPS) aufweisen, welches insbesondere über ein Bus-System mit den Feldgeraten verbunden ist Das Automatisierungsgerat kann in diesem Zusammenhang über TCP/IP mit dem Rechner der Vor-Ort-Steuereinπchtung oder auch direkt mit dem Netzwerkrechner oder dem Leitrechner kommunizieren
Als Bus-System kann beispielsweise ein sogenannter Profi-Bus eingesetzt werden
Um insbesondere auf der Ebene der Vor-Ort-Steuereinπchtungen bei Ausfall eines Automatisierungsgerat Ersatz ohne wesentlichen Zeitverzug bereitstellen zu können, kann ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat ein Master-SPS sein Dieses bürgt für Datensicherheit bei Ausfall eines der anderen Automatisierungsgerate Weiter- hin kann jedes der einzelnen Automatisierungsgerate zur Redundanz des Systems Daten der Vorganger- und Nachfolgersteuerung durch das jeweilige Automatisierungsgerat enthalten
Um alle Daten innerhalb des Netzwerksystems zu speichern und insbesondere zur Abfrage innerhalb des Systems bereitzuhalten, kann der Netzwerkrechner eine Datenbank aufweisen und/oder mit einer Datenbank verbunden sein Beispielsweise kann eine direkt dem Netzwerkrechπer zugeordnete Datenbank eine Ist-Datenbank sein, die die entsprechenden Ist-Zustande des Netzwerksystems und der entsprechenden Komponenten enthalt Dem Leitrechner kann eine weitere Datenbank zugeordnet sein, die unter anderem entsprechende Soll-Werte für die verschiedenen Komponenten des Netzwerksystems enthalt Die Kommunikation mit den Datenbanken kann mittels einer entsprechenden Abfragesprache, wie SQL oder dergleichen erfolgen
Die Kommunikation mit der Datenbank erfolgt dabei zweiseitig, d h sowohl mit dem Leitrechner als auch mit diesem untergeordneten Ebenen des Betriebsnetzwerksystems
Um im Netzwerksystem beispielsweise Daten für Wartungsbilder eingeben zu können, kann das System eine Eingabeeinrichtung für diese Daten aufweisen Diese Eingabeeinrichtung ist beispielsweise ein weiterer Rechner innerhalb des Netzwerksystems Entsprechende Masken zur Darstellung der Daten sind sowohl auf dem Netzwerkrechner als auch dem Vor-Ort-Steuereinπchtungen abrufbar Die entsprechenden Daten sind in einer Datenbank des Netzwerksystems abgelegt Der Zugriff erfolgt gemäß SQL oder ODBC Um die entsprechenden Daten zu aktualisieren, kann die Datenbank zyklisch nach Änderungen abgefragt werden Die entsprechenden Anderungswerte sind dann auf die jeweiligen Masken übertragbar
Um insbesondere im Bereich der Feldgerate und der weiteren Einrichtungen im Bereich der Montagelinien und Arbeitsstationen eine Identifizierung, Steuerung und Überwachung durchfuhren zu können weist das Betriebsnetzwerksystem entsprechende Identifizier-, Steuer- und Uberwachungseinπchtungen auf Durch diese sind beispielsweise die entlang der Montagelinie bewegbaren Werkstucktrager verfolgbar und dadurch ist für jeden Werkstucktrager dessen aktuelle Position, dessen Beladung, dessen Geschwindigkeit usw im Netzwerksystem bekannt Die Verbindung zwischen Netzwerksystem und den entsprechenden Einrichtungen der Montagelinie beispielsweise zur Bewegung eines solchen Werkstucktragers kann über Ethernet und mittels TCP/IP erfolgen Der Vorteil ist, dass entsprechende Netzwerkkarten für den industriellen Einsatz in der Regel bereits vorhanden sind keine zusatzliche Hardware erforderlich ist, dass eine hohe Ubertragungssicherheit gegeben ist und dass das System relativ preiswert ist
Eine Identifizierung beispielsweise eines Werkstucktragers kann durch einen Barcode erfolgen
Um eine Effizienzanaiyse zur Optimierung von Prozeßablaufen und eine gezielte Auswertung entsprechender Prozeßdaten zu ermöglichen, kann der Netzwerkrechner ein Ereignisdatenbanksystem aus zumindest Datenbank und Datenbankanbindung zum Sammeln von Daten aufweisen Weiterhin wird durch die Verwendung einer solchen Datenbank eine globale Schnittstelle definiert die durch beispielsweise ein relationales Datenbankprogramm, eine strukturierte Abfragesprache oder dergleichen abfragbar ist
Die Datenbankanbindung kann insbesondere Datenbank und eine Systemvisualisierung verbinden Die Verbindung zur Systemvisualisierung erfolgt durch eine DDE-Schnittstelle, wobei über eine ODBC- bzw SQL-Anbindung die Daten in der Datenbank abgelegt werden Eine Datenbankanbindung konnte beispielsweise das Auftreten von Fehlern im System betreffen Wird beispielsweise im System ein Not-Aus betätigt, wurde dieses Ereignis über DDE dem Netzwerkrechner gemeldet Entsprechende Daten werden von der Visualisierung gesammelt und dem Anwender Informationen wie Fehlernummer, Prozeßdaten (Druck, Temperatur oder dergleichen) usw angezeigt Der Anwender kann jetzt die Fehlermeldung in Bezug zu der tatsächlichen Ursache des Fehlers setzen, wie z B Bediener in Gefahr, fehlende Packmittel, Maschine hat ein Problem usw Diese Fehlermeldung wird dann durch den Anwender gebucht und der entsprechende Datensatz in die Datenbank geschrieben werden
Dies gilt analog für andere Ereignisse im System, wie Anlage geht in Reinigung, Anlage geht in Produktion, usw Um die in der Datenbank des Netzwerkrechners enthaltenen Daten weiter auszuwerten kann die Datenbank eine LAN-, WAN-, Intranet-Verbindung oder dergleichen zum Abfragen dieser Daten aufweisen Diese sind dann an entsprechende Rechner oder dergleichen übertragbar und dort auswertbar
Aufgrund der Daten können Produktionsabläufe und die Produktionsplanung optimiert werden Außerdem können Störungen und Meldungen chronologisch gesammelt und beispielsweise dem Hersteller der entsprechenden Anlageπkomponente übermittelt werden Durch das Ereignisdatenbanksystem können außerdem weitreichende Aufzeichnungen jeder Art aus dem Netzwerksystem miteinander in Bezug gesetzt werden, wobei für das jeweilige Unternehmen zugeschnittene Auswertungen und Planungsaufgaben möglich sind
Erfindungsgemaß werden durch den Netzwerkrechner und sein entsprechendes Ereig- nisdateπbanksystem Ereignisse unterschiedlicher Art lückenlos aufgezeichnet, wobei wegen der Netzwerkverbindung keine spezifische Konfiguration der Einzelkomponenten notwendig ist und die verschiedenen Komponenten variabel über TCP/IP miteinander kommunizieren können
Erfindungsgemaß ist immer ein aktualisierter Überblick über den Gesamtzustand des Netzwerksystems mit daran angeschlossen und in ihm enthaltenen Komponenten möglich, wobei entsprechende Störungen oder dergleichen sofort erkennbar und zuordbar sind Weiterhin sind immer aktuelle Informationen des Systems zur Online-Planung verfugbar, wobei direkter Zugriff auf die Datenbank möglich ist Die Systemvisualisierung zeigt ein Abbild der laufenden Prozeße, wodurch eine gute Übersicht und vorausschauende Planung möglich ist
Insgesamt ergibt sich durch das Betriebsnetzwerksystem insbesondere mit dem Netzwerkrechner und seinem Ereignisdatenbanksystem eine standige Kontrolle der verschiedenen Tätigkeiten und Prozeße sowie deren Effektivität Dadurch laßt sich beispielsweise die Qualität der Arbeit beurteilen oder die Produktionskapazität planen In diesem Zusammenhang ist weiterhin von Vorteil wenn dem Ereignisdatenbanksys- tem ein Konfigurationswerkzeug zur graphischen Parametπsierung der Datenbankanbindung zugeordnet ist
Die Effektivität des erfindungsgemaßen Betriebsnetzwerksystems kann dadurch verbessert werden, dass die Systemvisualisierung mit einem Warenwirtschaftssystem und/oder Auftragsverwaltungssystem zum Datenaustausch verbunden ist
Die Bedienung insbesondere des Netzwerkrechners und seines Ereignisdatenbanksys- tems kann dadurch erleichtert werden wenn die Systemvisualisierung eine Anzahl von Auswahl- und/oder Darstellungsmasken aufweist Mittels einer solchen Auswahlmaske kann beispielsweise durch Anklicken bestimmter Symbole auf weitere und detailreichere Visualisierungen des Systems umgeschaltet werden Entsprechende Darstellungsmasken können beispielsweise Ist-Zustande verschiedener Feldgerate oder dergleichen darstellen und diese Darstellungsmasken können über eine Auswahlmaske aufrufbar sein Entsprechend kann in jeder Darstellungsmaske über Symbole ein Weiterschalten auf andere Darstellungs- oder Auswahlmasken möglich sein
Die Auswahl-/Darstellungsmasken können zum Datenaustausch und/oder Aufrufen von entsprechenden Softwaremodulen oder dergleichen mit diesen verbunden sein Die Verbindung kann über TCP/IP, HTTP oder dergleichen erfolgen
Im folgenden werden vorteilhafte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefugten Figuren naher erläutert
Es zeigen
Fig 1 eine Blockdarstellung eines erfindungsgemaßen Betriebsnetzwerksystems,
Fig 2 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel für ein erfmdungsgemaßes Betriebsnetzwerksystem,
Fig 3 ein Betriebsnetzwerksystem nach Fig 2 mit zusatzlicher Eingabeeinrichtung Fig. 4 ein Netzwerksystem analog zu Fig. 2 mit zusätzlicher LAN-Anbindung;
Fig. 5 eine Blockdarstellung zur Darstellung der Kommunikation eines Netzwerkrechners mit verschiedenen Softwaremodulen;
Fig. 6 eine Darstellung mittels eines Anlagenübersichtsmoduls als einem Softwaremodul;
Fig. 7 eine Eingabemaske eines Koπfigurationswerkzeuges eines Ereignisdatenbanksystems des Netzwerkrechners;
Fig. 8 eine Eingabemaske mit unterschiedlichen Drop-Down-Menüs;
Fig. 9 eine Eingabemaske zur Individualisierung einer Fehlernummer;
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel einer Systemvisualisierung;
Fig. 11 ein nach Fig. 10 aufrufbares Untermenü;
Fig. 12 ein nach Fig. 11 aufrufbares Untermenü;
Fig. 13 ein nach Fig. 12 aufrufbares Untermenü, und
Fig. 14 eine Darstellungsmaske für Wartungstätigkeiten.
In Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Betriebsnetzwerksystems gemäß der Erfindung dargestellt. Das Netzwerksystem weist verschiedene Ebenen auf. In einer höchsten Planungsebene ist ein Leitrechπer 2 angeordnet, der auf eine Datenbank 22 Zugriff hat. Der Zugriff erfolgt über SQL (structured queery language).
In einer darunter liegenden Ebene des Netzwerksystems ist ein Netzwerkrechner 3 angesiedelt. Dieser kommuniziert mit der Planungsebene sowie tieferliegenden Ebenen des Netzwerksystems über Protokolle des TCP/IP-Typs. Der Netzwerkrechner 3 weist bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel verschiedene Softwaremodule 6 auf, wie beispielsweise Soll-Auftragsdatenmodul 14, Maschinendatenerfassungsmodul 11 , Betriebsdatenerfassungsmodul 12 Auftragswesenmodul 34 und Qualitatsmanagementmo- dul 15 Das Maschιnen-/Betπebsdatenerfassungsmodul 11 , 12 ist über einen DDE-Kanal mit einer Systemvisualisierung 27 des Netzwerkrechners 3 verbunden Das Soll-Auftragsdatenmodul 14 ist direkt über TCP/IP mit der Datenbank 22 bzw dem Leitrechner 2 verbunden Andererseits erfolgt direkt eine Verbindung mit der nachsttieferen Ebene des Netzwerksystems, d h der Vor-Ort-Ebene
Die Systemvisualisierung 27 ist ebenfalls über TCP/IP mit dem Auftragswesenmodul 34 und dem Qualitatsmanagementmodul 15 verbunden Diese wiederum sind mit einer Datenbank 21 über TCP/IP verbunden Die Datenbank 21 enthalt Ist-Daten aus der Produktion, für die das Betriebsnetzwerksystem 1 zustandig ist
Das Qualitatsmanagementmodul 15 ist mit einer weiteren Datenbank 32 verbunden, die sowohl Teil des Netzwerkrechners 3 als auch extern zu diesem angeordnet sein kann Die Datenbank 32 dient beispielsweise zum Sammeln von Schraubdaten oder anderen Daten bestimmter Werkzeuge, die bei der Produktion entlang einer Montagelinie oder in Arbeitsstationen bei einer Kraftfahrzeugherstellung eingesetzt werden
In der unter dem Netzwerkrechπer 3 liegenden Vor-Ort-Ebene sind verschiedene Vor- Ort-Steuereinπchtungen 4 angeordnet, die sowohl miteinander als auch mit der System- Visualisierung 27 bzw dem Soll-Auftragsmodul 14 über TCP/IP kommunizieren
Die Vor-Ort-Steuereinπchtungen 4 weisen in der Regel einen Rechner 16 und ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat 18 (SPS) auf Der Rechner 16 verfugt über einen touch-screen 17, über den bei entsprechender Berührung von Symbolen des Bildschirms die der entsprechenden Vor-Ort-Steuereinπchtung 4 zugeordnete Produktion beeinflußbar ist
In der Vor-Ort-Ebene ist weiterhin insbesondere ein weiteres speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat als Master-SPS 20 angeordnet Es dient zur Datensicherheit bei Ausfall einer Vor-Ort-Steuereinπchtung Unterhalb der Vor-Ort-Ebene ist noch eine Produktionsebene angeordnet siehe Fig 2 Die Produktionsebene ist über ein Bus-System 19 wie beispielsweise einen Profi-Bus, mit den SPS 18 verbunden In der Produktionsebene sind entsprechende Feldgerate 5 angeordnet, wie Initiatoren Aktuatoren, Schraubersteuerungen und dergleichen
Aus der Produktionsebene sind entsprechende Daten der Feldgerate sowie der mit diesen verbundenen Arbeitsstationen, Schrauber oder dergleichen an die Vor-Ort-Ebene und die dort angeordneten Komponenten übertragbar Von dort erfolgt die Weiterleitung der Daten über TCP/IP an die übergeordneten Ebenen
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die in Fig 1 dargestellten Softwaremodule 6 auch in der Planungsebene oder der Vor-Ort-Ebene ganz oder auch teilweise realisierbar
In Fig 2 ist als weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines Betriebsnetzwerksystems, der Netzwerkrechner 3 mit einem Ereignisdatenbanksystem 25 dargestellt In der darunter hegenden Vor-Ort-Ebene sind entsprechend die Vor-Ort-Steuereinπchtungen, d h Rechner 16 und SPS 18 angeordnet Mit jeder SPS sind eine Anzahl von Feldgeraten 5 über Bus-System 19 verbindbar Zur Vereinfachung ist in Fig 2 nur in Zusammenhang mit einer Vor-Ort-Ebene eine entsprechende Produktionsebene dargestellt
In Fig 3 ist ein noch weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemaßen Betriebsnetzwerksystems 1 dargestellt Zusätzlich zu dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig 2 ist hier eine Eingabeeinrichtung 23 in Form eines Rechners mit zugeordneter Datenbank 22 angeordnet, die über TCP/IP mit der Vor-Ort-Ebene und ebenfalls mit dem Netzwerkrechner 3 kommunizieren Über eine Abfrage 37 ist die Datenbank 22 auch direkt vom Netzwerkrechner 3 bzw von den Rechnern der Vor-Ort-Steuereinπchtung 4 abrufbar
Durch die Eingabeeinrichtung 23 sind beispielsweise Daten für Wartungsbilder eingebbar, die sowohl im Netzwerkrechner 3 als auch in den Vor-Ort-Rechnern in entsprechende Wartungsmasken umsetzbar sind Die zugehörigen Daten sind in der Datenbank 22 abgelegt und sind von dort über SQL, ODBC oder dergleichen zyklisch abfragbar und in die entsprechenden Masken eintragbar Die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten des Netzwerksystems kann beispielsweise über Ethernet und TCP/EP erfolgen Für Ethernet sind entsprechende Netzwerkkarten bereits vorhanden und relativ billig Ethernet zeichnet sich durch sehr hohe Ubertragungssicherheit aus
In Fig 4 ist als weiteres Ausfuhrungsbeispiel des Betriebsnetzwerksystems 1 der Netzwerkrechner 3 mit seinem Ereignisdatenbanksystem 25 im Detail dargestellt Das Ereig- nisdatenbanksystem umfaßt eine beispielsweise durch Festplatten 36 realisierte Datenbank, der ein Konfigurationswerkzeug 29, ein Auswertewerkzeug 35 und eine Datenbankanbindung 26 zugeordnet ist Die Datenanbindung 26 kommuniziert über DDE (dy- namic dater exchange) mit der Systemvisualisierung 27 Das Konfiguratioπswerkzeug 29 dient zur graphischen Parametπsierung der Datenbankanbindung und das Auswertewerkzeug 35 dient zur Auswertung der Daten der Festplatten 36
Zum Zugriff auf das Ereignisdatenbanksystem 25 ist der Netzwerkrechner 3 über LAN 28 mit einer Reihe von weiteren Rechnern verbunden, die mittels entsprechender Auswertewerkzeuge 35 den Inhalt der Datenbank des Netzwerkrechners 3 auswerten
Die Verbindung des Netzwerkrechners 3 kann außer über LAN ebenfalls über WAN, Intranet oder Extranet erfolgen
Das Ereignisdatenbanksystem weist mehrere Funktionen auf, wie beispielsweise Unter- stutzung der Optimierung des Prozeßablaufs in der Produktionsebene, Parametπsierung der Reaktion auf eintretende Ereignisse, Bereitstellung einer globalen Schnittstelle, gezielte Auswertung der Prozeßdaten und dergleichen
In Fig 5 ist die Kommunikation des Netzwerkrechners 3 mit verschiedenen Softwaremodulen 6 dargestellt
Eins dieser Softwaremodule ist ein Anlagenubersichtsmodul 13 Dieses dient beispielsweise zur Anzeige von Betnebszustanden in der Produktionsebene, zur Anzeige von Position und Bewegung von Werkstucktragern, siehe Fig 6, sowie zu Meldungen über den Status verschiedener Systeme in der Produktionsebene, wie Transport- oder Montagesysteme Ein weiteres Softwaremodul ist das Auftragswesenmodul 34 Dieses gibt eine Übersicht über zu bearbeitende Auftrage sowie Tagesvorschau und Tagesruckschau auf den Ablauf verschiedener Auftrage sowie automatische Einsteuerung, Änderung und Zielsteuerung von beispielsweise Montageauftragen entlang einer Montagelinie bei der Kraftfahrzeugherstellung
Ein weiteres Softwaremodul ist das Maschιnen-/Betrιebsdatenerfassungsmodul 11 , 12 Dies dient zur Erfassung von Störungen, Warnungen, Meldungen, Betriebsarten usw , die verschiedene Maschinen in der Produktionsebene und deren Betrieb betreffen Außerdem kann eine Aussage über Auslastung der verschiedenen Maschinen eine Aussage über die Logistik im Zusammenhang mit den verschiedenen Maschinen usw getroffen werden
Dieses Softwaremodul sowie die übrigen Softwaremodule sind insbesondere über den Netzwerkrechner 3 miteinander zum Datenaustausch verbunden und sind ebenfalls mit entsprechenden Ausgabeeinrichtungen verbindbar Solche Ausgabeeinrichtungen sind beispielsweise Bildschirm, Drucker, Modem oder dergleichen Über ein Modem kann eine Weitergabe von Daten an externe Benutzer erfolgen, soweit sie eine Zutrittsberechtigung zum Betriebsnetzwerksystem haben
Durch ein Datenarchivierungsmodul 10 (Filehandler) als weiterem Softwaremodul erfolgt eine Datenarchivierung in Zusammenhang mit den ablaufenden Prozessen in der Produktionsebene über Anwender und über das System Die archivierten Daten werden in einer Datei abgespeichert Es ist sowohl eine aktuelle Archivdatei als auch ein Vorganger zu dieser aktuellen Archivdatei abgespeichert
Ein Logbuchbuchmodul 8 dient zur Bereitstellung von Versionsstanden, zur Abspeicherung von Versionsanderungen, -erweiterungen oder Netzwerkstorungen
Das Wartungsmodul 9 verwaltet Instandhaltungs- bzw Wartungstatigkeiten für die verschiedenen Maschinen, Werkzeuge oder Arbeitsstationen entlang der Montagelinien Die Instandhaltung kann durch eine entsprechende Meldung durch das Wartungsmodul bewirkt werden Über das Wartungsmodul kann außerdem eine Quittierung nach In- standhaltung erfolgen Schließlich sind noch entsprechende Layout-Plane über Ausgabeeinrichtungen vom Wartuπgsmodul abrufbar
Weitere Softwaremodule 6 sind ein Programmdiagnosemodul 7 und das Qualitatsmanagementmodul 15 (CAQ)
Das Programmdiagnosemodul 7 dient beispielsweise zur zentralen Programmierung und zur Netzwerkdiagnose Durch entsprechende Verbindung des Programmdiagnose- moduls 7 über ein Modem oder dergleichen ist ebenfalls eine Ferndiagnose möglich
Das Qualitatsmanagementmodul 15 dient zum Sammeln von Qualitatsdaten, wie Anziehdrehmomenten von Schraubern Druckdaten, Temperaturdaten usw
In Fig 6 ist ein Beispiel für eine durch das Anlagenubersichtsmodul 13 nach Fig 5 realisierbare Anlagenubersicht dargestellt Bei dieser ist in einer Arbeitsstation A 320 ein Werkstucktrager 123 zur Bearbeitung des auf dem Werkstucktrager befindlichen Werkstucks angeordnet In Bearbeitungsrichtung vor der Station A 320 ist bereits ein weiterer Werkstucktrager 321 angeordnet
In Fig 7 ist eine Auswahlmaske 30 des Konfigurationswerkzeugs 29, siehe Fig 4, dargestellt Diese Auswahlmaske umfaßt acht Einzelmasken mit verschiedenen Eingabefeldern, die teilweise mit Drop-Down-Menu ausgebildet sind Durch entsprechende Auswahltasten im unteren Bereich der Auswahlmaske ist auf andere Masken umschaltbar oder bestimmte Aktionen wie Speichern, Beenden usw sind auslosbar
In Fig 8 sind verschiedene Auswahlmasken zur Fehleπndividuahsierung dargestellt Zwischen den Masken ist durch Pfeilsymboie umschaltbar und die verschiedenen Auswahlfelder weisen Drop-Down-Menus auf
Von links nach rechts in Fig 8 ist die Auswahlmaske 30 jeweils mit verschiedenen Drop- Down-Menus dargestellt In Fig 9 ist eine weitere Auswahlmaske für das Konfigurationswerkzeug 29 dargestellt In diesem Fall erfolgt durch die Auswahlmaske eine Fehlerspezifizierung der Fehlernummer 102
In Fig 10 ist ein Startbild der Systemvisualisierung 27 als Auswahlmaske 30 mit einer Anzahl von Symboltasten dargestellt Durch Auswahl entsprechender Symboltasten kann vom Startbild der Systemvisualisierung auf Folgemasken umgeschaltet werden, wie beispielsweise in den Figuren 11 bis 14 dargestellt
Beispielsweise erfolgt durch Auswahl des Symbols "Stationsubersicht" auf dem Startbild ein Aufrufen der Auswahlmaske 30 nach Fig 11 Dort sind verschiedene Stationen dargestellt, die mittels TCP/IP ansprechbar sind und kommunizieren
Durch Auswahl einer der Stationstasten nach Fig 11 ist beispielsweise Darstellungsmaske 31 nach Fig 12 aufrufbar, hier Automatik M 28
Von der Darstellungsmaske nach Fig. 12 kommt man durch Auswahl der Symboltaste "Schπttkette Diagnose" auf die Darstellungsmaske 31 nach Fig 13
In analoger Weise kann durch Auswahl entsprechender Symbole auf dem Startbild nach Fig 10 eine Darstellungsmaske 31 nach Fig 14 aufgerufen werden, in der bestimmte Wartungsarbeiten einer Station M 28 sowohl hinsichtlich des Zeitbedarfs als auch des für die Wartung Verantwortlichen dargestellt sind
Im folgenden wird kurz die Funktion des erfindungsgemaßen Betriebsnetzwerksystems beschπeben
Mitteis des Netzwerkrechners wird insbesondere durch Bereitstellung der diesen zugeordneten Datenbank und der verschiedenen gegebenenfalls im Netzwerksystem verteilten Softwaremodule ermöglicht, dass Prozeßdaten über SQL- bzw andere Datenbankabfragen zur gezielten Auswertung abrufbar sind Es wird unter Verwendung der Datenbank eine globale Schnittstelle definiert, die von allen Ebenen des Betriebsnetzwerksystems nutzbar ist Gegebenenfalls können Zugangsberechtigungen sowohl innerhalb des Netzwerksystems als auch für externe Nutzer entsprechend zugeordnet werden Durch Verwendung des Netzwerkrechners und der verschiedenen Eingabe- moglichkeiten ist die Reaktion auf eintretende Ereignisse parametπsierbar Weiterhin ist eine Effizienzanalyse zur Optimierung des Prozeßablaufes durchfuhrbar
Durch das Betriebsnetzwerksystem sind verschiedene Reaktionen und Einflußnahmen auf die verschiedenen Prozesse bzw deren Steuerung möglich In erster Linie ist eine Datenerfassung über Vor-Ort-Steuereinπchtungen Netzwerkrechner usw zur Analyse der Prozesse und deren Ablaufe sowie zur Optimierung von diesen möglich Störungen und Meldungen, insbesondere der Feldgerate bzw der Vor-Ort-Steuereinπchtungen, sind einfach sammelbar, auswertbar und chronologisch abrufbar Diese wie auch alle weiteren Aufzeichnungen innerhalb des Betriebsnetzwerksystems sind miteinander in Relation setzbar und ermöglichen spezifische Auswertungen und Planungen
Durch das erfindungsmaßige Betriebsnetzwerksystem ist eine lückenlose Aufzeichnung von Ereignissen unterschiedlichster Art ohne spezifische Konfiguration der Netzwerkkomponenten möglich, wobei die Kommunikation entsprechend über TCP/IP erfolgt. Durch die allgemeine Ausführung des Betriebsnetzwerksystems ist ein konzernweiter Einsatz mit entsprechenden Erweiterungen und Änderungen des Netzwerksystems einfach möglich

Claims

Ansprüche
Betriebsnetzwerksystem (1 ) mit wenigstens einem Leitrechner (2) und zumindest einem mit diesem verbundenen Netzwerkrechner (Netserver) (3) zum Netzwerkmanagement, welcher mit einer Anzahl von Vor-Ort Steuereinrichtungen (4) im Bereich von Montagehmen, Arbeitsstationen oder dergleichen verbunden ist, welchen Vor-Ort-Steuereinπchtungen (4) Feldgerate (5), wie Initiatoren, Aktuatoren, Schraubensteuerungsmodule und dergleichen zugeordnet sind, von denen entsprechende Arbeitsgeräte entlang der Montagehmen, in den Arbeitsstationen und dergleichen steuerbar und/oder betatigbar sind, wobei der Netserver (3) zur Datenerfassung, -Verwaltung und/oder -auswertung eine Anzahl von Softwaremodulen (6) aufweist und/oder mit Softwaremodulen im Betriebsnetzwerksystem verbunden ist
Betriebsnetzwerksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Protokoll zur Übernahme und Weitergabe von Daten im Betriebsnetzwerksys
Betriebsnetzwerksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul (6) ein Programmdiagnosemodul (7) zumindest zur Diagnose von untergeordneten Netzwerkkomponenten ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programmdiagnosemodul (7) ein Programmierwerkzeug aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsnetzwerksystem eine Schnittstelle aufweist, über die zumindest das Programmdiagnosemodul (7) von außerhalb des Betriebsnetzwerksystems aufruf- und abfragbar ist Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Programmdiagnosemodul (7) untergeordnete Netzwerkkomponente eine anwenderneutrale Schnittstelle aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Logbuchmodul (8) zur Darstellung von insbesondere untergeordneten Netzwerkkomponenten und deren Zustanden und/oder Komponenteninteraktionen ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom Logbuchmodul (8) insbesondere bei Auftreten einer Fehlermeldung Systemzustande überprüfbar sind.
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsnetzwerksystem eine Eingabeeinrichtung zur Programmierung von Systemzustanden über wenigstens eine Eingabemaske aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Logbuchmodul (8) Änderungen des Netzwerksystems eingebbar und/oder abspeicherbar sind
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Logbuchmodul (8) zum Aufrufen durch netzwerkexterne Teilnehmer freischaltbar ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Logbuchmodul enthaltenen Daten bzw deren Strukturierung veränderbar sind
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Wartungsmodul (9) mit Informationen über Wartungs- und/oder Instandhaltungstatigkeiten ist 14 Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom Wartungsmodul (9) Instandhaltungsaufforderungen abgebbar und/oder Instandhaltungsquittierungen empfangbar sind.
15. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wartungsmodul (9) eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung von Wartungsintervalle in Abhängigkeit von einer tatsächlichen Einsatzzeit insbesondere der Feldgeräte (5) aufweist.
16. Betπebsπetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom Wartungsmodul (9) ein Layoutplan von Vor-Ort-Steuereinrichtungen (4) und/oder Feldgeraten (5) mit Hervorhebung der zu wartenden bzw. instandzusetzenden Komponente von Vor-Ort- Steuereinrichtung bzw. Feldgerat aufrufbar ist.
17. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Datenarchiviermodul (10) zur Archivierung von Prozessdateπ, Anwenderdaten und/oder Systemdaten ist.
18. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Datenarchiviermodul (10) und Logbuchmodul (8) zur Datenübermittlung insbesondere automatisch verbindbar und verbunden sind.
19. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenarchiviermodul (10) einen aktuellen Datensatz und wenigstens eine Vorgängerversion des aktuellen Datensatzes enthält.
20. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenarchiviermodul (10) insbeson- dere abrufbare Daten über Zugriffsberechtigung durch betriebsexterne Systeme enthalt
21 Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Maschinendaten- und/oder Betriebsdatenerfassungsmodul (MDE/BDE-Modul) (11 , 12) ist.
22. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass MDE/BDE-Modul (11 , 12) eine Empfangseinrichtung für Maschinen- oder Betriebsdaten entsprechenden Signalen mittels einer TCP/IP-Verbindung aufweist.
23. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das MDE/BDE-Modul (1 1 , 12) mit einer Ausgabeeinrichtung und/oder einem weiteren Softwaremodul verbindbar ist.
24. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Anlagenübersichtsmodul (13) zur Ausgabe von zumindest Betnebszustanden und Anlagenübersichten ist
25. Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Auftragsmodul (14) zur Eingabe und/oder Bereitstellung der insbesondere durch die Feldgeräte zu steuernden Auftrage ist
26. Betπebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmodul (14) Daten zu den verschiedenen Auftragen, über Zuordnung eines Auftrags zu einer Arbeitsstation, über Auftragsbearbeitung durch jede Arbeitsstation, Soll-Bearbeitungszeiten und dergleichen enthalt Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Auftragsmodul (14) mit einer Ein- /Ausgabeeinπchtung und/oder anderen Softwaremodulen verbindbar ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Softwaremodul ein Qualitatsmanagementmodul (CAQ-Modul) (15) ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor-Ort-Steuereiππchtung (4) ein Personalcomputer (16) ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Personalcomputer (16) einen beruh- ruπgsempfindlichen Bildschirm (17) aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor-Ort-Steuereinπchtung (4) ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat (SPS) (18) ist, welches über ein Bus-System (19) mit den Feldgeraten (5) verbunden ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerat (18) ein Master-SPS (20) ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkrechner (3) eine Datenbank (21) aufweist und/oder mit einer Datenbank (22) verbunden ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerksystem (1 ) wenigstens eine Eingabeeinrichtung (23) zur Eingabe von Daten für insbesondere Wartungsbil- der aufweist Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsnetzwerksystem (1) eine I- dentifiziereinπchtung und/oder Uberwachungseinπchtung für Arbeitsgeräte und/oder Arbeitsstationen insbesondere bewegliche Werkstucktrager aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkrechner (3) ein Ereignisdatenbanksystem (25) aus zumindest Datenbank (21) und Datenbankanbindung (26) zum Sammeln von Daten aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbankanbindung (26) Datenbank und eine Systemvisualisierung (27) verbindet
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (21 , 22) insbesondere des Netzwerkrechners eine LAN-, WAN-, Intranet-Verbindung oder dergleichen zur Abfrage aufweist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ereignisdatenbanksystem (25) ein Konfigurationswerkzeug (29) zur graphischen Parametπsierung der Datenbankanbindung (26) zugeordnet ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemvisualisierung (27) mit einem Warenwirtschaftssystem und/oder Auftragsverwaltungssystem zum Datenaustausch verbunden ist
Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass die Systemvisualisierung (27) eine Anzahl von Auswahl- und/oder Darstellungsmasken (30, 31) aufweist Betriebsnetzwerksystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl-/Darstellungsmaske (30, 31) zum Datenaustausch und/oder Aufrufen mit wenigstens einem Softwaremodul (6) in Verbindung ist
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