EP2697753A1 - Adjustment of an industrial installation - Google Patents

Adjustment of an industrial installation

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Publication number
EP2697753A1
EP2697753A1 EP12751019.6A EP12751019A EP2697753A1 EP 2697753 A1 EP2697753 A1 EP 2697753A1 EP 12751019 A EP12751019 A EP 12751019A EP 2697753 A1 EP2697753 A1 EP 2697753A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
industrial plant
power consumption
information
production
energy
Prior art date
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Ceased
Application number
EP12751019.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars JORDAN
Steffen Lamparter
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2697753A1 publication Critical patent/EP2697753A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/08Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for setting an industrial plant.
  • the invention allows an efficient use of smart grids or advantageous utilization of production or lodging ⁇ policy management systems.
  • EPCIS (English for Electronic Product Code Information Services ) is a standard that was published in its first version in 2007 and essentially defines interfaces for the collection and retrieval of so-called EPCIS events. EPCIS empowers users (businesses, government, supply chains, etc.) to increase visibility and control over their respective processes. EPCIS can both within the company and across companies is ⁇ sets (see: http://de.wikipedia.org/wiki/EPCIS).
  • intelligent power grid (also referred to here as a smart grid) comprises the communicative networking and control ⁇ tion of power generators, storage, electrical loads and network resources in energy transmission and - distribution networks of the electricity supply.
  • This type of networking enables optimization and monitoring of the connected components.
  • the aim here is to ensure the energy supply based on efficient and reliable system operation (see:
  • the object of the invention is to avoid the above disadvantages and in particular ge ⁇ called to create a possible ⁇ ness for the efficient control of an industrial or technical plant, for example by optimizing the power consumption or the cost of power consumption.
  • the power consumption of the industrial plants can be adjusted according to the optimization. It is also possible that / industrial complex itself, eg ei ⁇ ne processing speed and or processing modes are set according to the optimization.
  • the solution proposed here alsczyswei ⁇ se enables energy-optimized production planning and control for industrial plants, such as production equipment, logistical systems, etc. based on existing logistics and production logistics systems.
  • the power supply can be considered analogous to just-in-time or just-in-sequence deliveries of vendor parts to manufacturing companies and the production control systems for the realization of supply-demand effects in a smart grid can be extended accordingly.
  • the energy costs of the energy consumer by flexible adaptation of the system, eg production, for example by energy-optimized order ⁇ control or machine configuration, to external events (eg price signals) can be reduced.
  • energy suppliers eg energy network operators
  • receive additional flexibility because events make it possible to control the requested energy. This avoids inefficient grid expansion, which is required only in rare cases.
  • the share of fluctuating energy suppliers eg regenerative energy suppliers
  • a development is that the objective function takes into account information regarding past power consumption.
  • historical data can be collected and taken into account as part of the optimization.
  • This has the advantage that, for example, a prognosis can be carried out based on the historical data. So it is possible to predict an outcome, such as a delay in completion of a product or a corresponding change in the power consumption of réelle ⁇ len facility and appropriate and timely countermeasures ⁇ took to take.
  • the objective function takes into account information from an energy supplier, in particular a signal relating to the power consumption.
  • the information from the energy supplier comprises at least one of the following information:
  • This information concerning the power grid can be determined by the industrial plant or another measuring unit.
  • the objective function takes into account a current, a past and / or a planned power consumption of the industrial plant.
  • the optimization of power consumption and at least one further Para ⁇ meters of the industrial installation is performed with respect to the objective function.
  • a next development consists in that the at least one further parameter comprises:
  • the objective function takes into account a aktuel ⁇ le or future situation of the industrial plant.
  • the future situation may be a predicted situation of the industrial plant.
  • the ak ⁇ tual or the future situation of the industrial plant at least one of the following information into account:
  • the objective function may be a cost function, in particular a weighted cost function.
  • the objective function can be optimized for a goal or goals in terms of several (Einziel- or multi-objective optimization Opti ⁇ ).
  • the industrial plant may be any plant which requires a significant amount of electricity for the energy supplier.
  • the industrial plant may e.g. include one or more companies.
  • a device for setting an industrial plant comprising Send a processing unit that is set up so that
  • a power consumption of the industrial plant can be determined
  • the industrial plant is adjustable according to the optimization.
  • the processing unit mentioned herein that may be embodied in particular as a processor unit and / or an at least partially solid ⁇ wired or logic circuitry, for example, is set up such that the method can be performed as described herein.
  • Processing unit may be any type of processor or computer or computers with corresponding peripheral systems (SpeI ⁇ cher, input / output interfaces, input-output devices, etc.) or include.
  • the above explanations regarding the method apply to the device accordingly.
  • the device may be implemented in one component or distributed in several components.
  • a development is that the device is part of a production management system.
  • the presented solution further comprises a Computerpro ⁇ program product, directly loadable into a memory of a digital computer, comprising program code portions which are suitable to carry out steps of the method described herein. Furthermore, the above problem is solved by means of a computer-readable storage medium, eg of any memory, comprising computer-executable instructions (eg in the form of program code) suitable for the computer to perform steps of the method described herein.
  • Fig.l a manufacturing company as a customer of
  • FIG. 2 shows an event processor as part of the assistance system shown in FIG. 1, wherein the event processor comprises a registration, a situation recognition and a compensation;
  • FIG. 3 is an algorithm describing how to log requests to an EPCIS database event mechanism and how to provide the required availabilities of the situation detection resources;
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the dependencies between production jobs, removal jobs, and delivery jobs.
  • the approach proposed here makes it possible an energy consumption ⁇ a complex system, such as a manufacturing Company or a service provider to influence so that utilization and / or stability of the Energyet ⁇ zes can be improved.
  • This is advantageously achieved by Toologizing- and supply chain management solutions for a "just right ⁇ term" (Just-In-Time (JIT) or Just-In-Sequence (JIS))
  • JIT Just-In-Time
  • JIS Just-In-Sequence
  • ERP Enterprise Resource Planning
  • MES Manufacturing Execution System
  • a smart grid can provide dynamic price signals. Price changes can be used as events to achieve energy-optimized planning or energy-optimized control of electricity consumption.
  • Fig.l shows a manufacturing company 101 as a buyer of a considerable amount of energy from a power supplier 102nd
  • Both the company 101 and the energy supplier 102 provide an event server 103 with information 108, 109, which are processed as control events 104 by an assistance system 105.
  • the assistance system 105 includes at least one of the aforementioned systems in ⁇ way of example: SCM, ERP, MES.
  • the enterprise 101 provides the event server 103 as information 108 with, for example, delivery information, status information regarding delivery or the like.
  • the energy supplier ⁇ 102 sets the event server 103 as Informatio ⁇ NEN 109, for example, price information, supply-demand information or energy consumption plans or amendments thereto are available.
  • a delivery or special call-off takes place (eg according to VDA 4905/4915/4916), which will be discontinued at short notice as required and determines the required quantity and the time.
  • the corresponding IT systems (ERP / SCM / MES) in the assistance system 105 can respond flexibly to other delivery quantities or other delivery times (eg by rescheduling). Accordingly, the Assis ⁇ assistance system 105 the company 101 106 feedback concerning eg order and / or delivery schedule ready.
  • the short-term roadmap predictions can concerning the loading urged electricity a day destined (according to a delivery schedule for goods) compare information 107 provided by the assistance system 105 to the energy supplier 102.
  • a smart grid can have the function that, depending on the state of the power grid and the power generation ⁇ forecasts the possible consumption both a flexible electricity price (event notification) and a corresponding supply-demand signal, which is regulated for example in a contract, is controlled.
  • logistical events can be replaced, for example, in ei ⁇ nem companies and / or business-to etc an event-based exchange of energy information (eg electricity price changes, energy demand changes, schedule changes, .).
  • energy information eg electricity price changes, energy demand changes, schedule changes, .
  • ⁇ monitoring system also referred to as tracking and ordered an existing (eg RFID-based) Cing system
  • supply chains may even already exist and can be used in the context of the present invention.
  • an information model is augmented by events (e.g., by extension of the EPCIS standard) needed to control power delivery.
  • events e.g., by extension of the EPCIS standard
  • These may be, for example, price signals or offer-and-demand signals (see information 109).
  • Assisting ⁇ assistance system 105 can be extended in such a way that it, for example, current provisioning events (for example, transmitted in the form of information 109) receives and, if required, the production planning (and hence the power consumption) influences (see FIG. Feedback 106 to company 101).
  • current provisioning events for example, transmitted in the form of information 109
  • the approach thus makes it possible to respond to logistic events (information 108) as well as energy information 109 and to optimize power consumption based on energy models of the affected industrial plant (i.e., company 101)
  • a rescheduling of the production for example a production order rescheduling
  • the approach presented here can track at least ei ⁇ nes the following objectives:
  • RFID based production logistics system
  • RFID enables automatic identification and Lo ⁇ delocalization of objects and thus facilitates Erfas ⁇ solution of data (see. Http://de.wikipedia.org/wiki/RFID).
  • Any production logistics infrastructure can be used for energy-optimal planning and control of a manufacturing operation.
  • events of the electricity supplier e.g., price change
  • distribution network operator e.g., congestion notification
  • congestion notification e.g., congestion notification
  • the energy suppliers such as network operators ⁇ over, electricity distributors, transmission system operators, distribution system operators, meter operators may have different energy-related events, such as a congestion event, a rate change event, a consumption status event, etc. provide the event server, which then transmits a control event to the assistance system.
  • the assistance system not only receives information, for example on the procurement of goods or of raw material for production, but also information about the procurement of the required energy.
  • the assistance system may be implemented distributed in this case, for example, may be arranged a plurality of assistance systems in the energy consumers (company), so that the Steuerereig ⁇ nit be transmitted to at least one assistance system.
  • EPCIS standard is subsequently used and data exchange, based on the EPCIS standard beschrie ⁇ ben.
  • functionality of EPCIS is an example extended events to confirm as plans as to also determine from ⁇ deviations from plans.
  • an EPCIS event describes which object (what?), At which location (where?), At what time (when?) For what reason (why?) Was observed.
  • This concept can been enhanced or used ⁇ to represent event events with energy consumption such as Sprintla ⁇ processing event, tariff change event or Verbrauchsstatus-. For example, it can be expressed that a corresponding tariff (what?) Changes at a certain point in time (when?) For a certain place (where?) For a reason (why?). This enables the detection and notification of problems that occur, for example, along a production (eg a supply chain).
  • the XML-based EPCIS event syntax is based on formal semantics.
  • the present solution proposes to deduce implicit knowledge from events, which allows situations and compensation strategies to be derived much more efficiently.
  • EPCIS events and master ontologies refer to IEC 61512 and IEC 62264 standards.
  • Logical predicates are used in an ontology in order for For (predicates with an arity of two) ⁇ press classes (predicates with an arity of one), and relationships between classes. Statements thus have the form of C (x) or R (x, y), where C be ⁇ draw a class, a relation R and x, concrete objects.
  • classes represent event types, whereas properties represent event fields.
  • an EPCIS event Obj ectEvent el was observed within a step bizStep pl, which is from the yp assembly.
  • an EPCIS could be used QuantityEvent to the bizstep to step to describe the type Assembly, the standing for Availability checked ⁇ supply electricity.
  • the type epcClass can refer to a resource "stream”.
  • the operators ⁇ , 3 and the logical links V, ⁇ , -> ⁇ , etc. can be used to specify complex class descriptions. For example, it can be expressed by the following formula that each individual that is an ObjectEvent event and has a step bizStep that belongs to the Assembly class also an event of a class
  • ReceivedInAssembly is:
  • New events ObjectEvent x that meet this condition are automatically assigned to ReceivedInAssembly events. All situation detection and compensation rules defined for such ReceivedInAssembly events are automatically applied to the new events. Thus, the number of situation detection and compensation rules can be reduced. This has a positive effect on the specification and the fault tolerance.
  • the situation detection and compensation explained below can be implemented using the EPCIS event ontology or can be extended accordingly.
  • An event processor may be implemented as part of the assistance system 105.
  • the event processor may respond to the control events 104 based on the information 108 or 109, that is, information or events from the company 101 or the energy supplier 102.
  • the event processor can also take into account energy-relevant events in a corresponding manner, and planning can be adjusted based on these input variables.
  • the enterprise 101 can include at least one company or at least one technical installation. Accordingly, the energy supplier 102 a
  • the feedback 107 may also relate to a selection of an energy supplier.
  • the goal of the event processor is, for example, to identify critical situations that are based, for example, on timestamped events, current production scheduling, expected inventories, or other events of the energy supplier. As a result of such detection, appropriate countermeasures may be initiated, eg, rescheduling and / or issuing further events, eg so-called EPCIS events.
  • Fig.2 shows exemplarily an Er ⁇ eignis processor, which includes the following components and provides the corresponding functionalities:
  • the registry 201 receives and analyzes a producti ⁇ onsplan 204, which was provided for example by the industrial plant (the company 101, for example) in order to register for relevant events. In doing so, the registry 201 updates (see arrow 206) the schedule data in the situation recognition 202.
  • the production plan 204 specifies the resource (for example, energy requirements, materials and end products), which are required to a pre ⁇ given time.
  • production plan 204 fiCPxIxlxT corresponds to a set of tuples (p, m, q, t) describing material usage, where
  • G M a machine identifier or a machine location
  • - iy E M is an amount of a resource p that is needed at the time t G T
  • energy-related information 109 can also be detected and taken into account by the energy supplier 102.
  • FIG. 3 shows an algorithm describing how requests to an event mechanism of an EPCIS database are logged in and how the required availabilities of the situation detection resources 202 are provided.
  • the algorithm shown in Figure 3 denotes a procedural ⁇ ren to register relevant EPCIS events at a EPCIS database 205 and to update availability schedules (see. Arrow 206).
  • As input parameters are a Resource consumption plan R and an observation list L provided.
  • the algorithm maintains an observation list L containing product codes (EPCs) or class identifiers EPCClassIDs of those resources that are already registered.
  • EPCs product codes
  • a function for integrating logistics information into product processes represents mapping the internal identifier used for the different resource classes in the material description (MBOM) parts list to the external ones
  • Identifiers used in the EPCIS tracking and tracing system This mapping is implemented in line 2 of the algorithm using a so-called lookup EPC method.
  • a class-based identification of Materia ⁇ lien may accession game, be used to obtain a production flexibility, since especially in the case of Just-In-Time (JIT) or Just-In-Sequence (JIS) processes a piece-based tracking and Tracing identification is used.
  • JIT Just-In-Time
  • JIS Just-In-Sequence
  • the algorithm determines whether a corresponding call query is re ⁇ gistriert already in the EPCIS database (line 4). If this is not the case, a new query is registered (lines 6 and 8).
  • the EPCIS Standard provides a set of predefined queries (SimpleEventQueries) that are implemented by EPCIS databases. Since situation detection 202 often compares an actual and expected process behavior, material availability plans are updated accordingly. Such Aktu ⁇ alleiteren can for example be represented locally by an event object event with an action "required" to the ontology (line 3) is added.
  • the event specifies a time r.i when a material r.p at a location r.m. must be available.
  • a time r.i when a material r.p at a location r.m. must be available.
  • the following abbreviation is used to refer to the ObjectEvent event in the EPCIS event ontology:
  • ObjectEvent (e, t, I, s, b, a, d) ObjectEvent (e) ⁇
  • AbizStep (e, s) ⁇ businessTransaction (e, b) A ⁇ action (e, a) ⁇ disposition (e, d)
  • timestamp a time or time information
  • bizStep a step e.g. the production plant or the supply chain
  • Any disturbance is, for example, detected by means of at least one BEO ⁇ bach ended event or described.
  • the situation detection 202 can also take into account faults, situations or events based on information 109 from the energy supplier 102.
  • a description of situations 207 can be used by the situation detection 202.
  • Event processing a situation may be determined by inter-event dependencies using event patterns.
  • Event patterns can be viewed as templates that match specific combinations of events.
  • a regelba ⁇ catalyzed event pattern language is used as an example;
  • a rule-based approach has the advantage that a logical formalism can be combined to "reason" over event hierarchies with additional language constructions and temporal reasoning.
  • An event pattern is constructed from atomic or complex events and extends the logical formalism as follows:
  • pr is an n-array predicate with arbitrary expressions
  • BIN is a binary operator relating to one of the temporal relations, e.g. in [Allen, J.F. (1983). Maintaining knowledge about temporal in- tervals. Commun. ACM, 26 (11), 832-843].
  • the predicate pr mostly takes an (atomic) EPCIS event, e.g. an object event.
  • QuantityEvents comprising a class with one type.
  • the rule (2) implements the first approach, by means of encryption ⁇ gleichens time £] to which a resource on a pre ⁇ given place l was observed with time t 2, is added to the needs a resource, according to the production plan at the location , However, it is usually too late to respond adequately if the delay is detected upon receipt of the delivery. For example, an inter-organizational tracking and tracing system offers two alternatives for early entry.
  • the rule (3) replaces the actual observation by a deviation event and thus implements the second approach.
  • rule (4) uses historical tracking and tracing data from the EPCIS database to determine the approximate delivery time based on the currently available observations.
  • the forecast function allows iveryEst del imation: LXL- T to estimate the time of arrival / € T based on the ak ⁇ tual position and the destination of a particular commodity.
  • Possible realizations can be considered average delivery periods prior orders, forecast models, neural networks and / or Simu ⁇ lationsmodelle.
  • time delays in supply chains are just one possible situation of interest to production planning and control. Due to the proposed approach, e.g. using EPCIS event representation and / or the event pattern language, other (critical)
  • the situation detection 202 thus provides a recognized critical situation 210 of the compensation 203 for further processing.
  • Compensation 203 preferably uses a set of compensation strategies 213 for this purpose
  • Compensation strategies 213 may be translated into appropriate responses, e.g. EPCIS events 211 or an update of the planning 212 are implemented.
  • An action can take the form of a feedback from the assistance system 105 to the company 101 and / or the energy supplier 102.
  • the compensation rules have the form comp ⁇ - P, where
  • - comp is at least one predicate of the rule engine (rule engine) or comprises a combination of several such predicates. Since the number of compensation rules can be very large (several thousand such compensation rules are quite possible), preferably a compact and precise language or description is needed.
  • the lo ⁇ gikbasêt model example used supports this request because event-nishierarchien be used to define rules at different levels of abstraction, which significantly reduces the number of required rules.
  • the used formal model for consistency control of Kom ⁇ pensationsstrategien can be used.
  • the logical inference mechanism automatically provides the information be ⁇ riding that the situations Actual Delay (actual delay) NotifiedDelay (determined delay) and Expec- tedDelay (expected delay), which were recognized in the situational recognition 202, all subclasses of the situation Delay (delay) are. This is guaranteed by the following definition:
  • the rule triggers the built predicate "notifyScheduler" from that calls the Aktuali ⁇ s istsvon production timing. This process supports updates the resource availability in terms of time and amount and Variegated ⁇ tion of the production maturity of a product.
  • the predicate additionally uses the resource identifier p (eg according to MBOM), the expected time t and the observed / estimated time t, 2 .
  • the resource identifier p eg according to MBOM
  • the inverse function of the previously explained lookupEPC method is used.
  • the production scheduler is also part of the assistance system 105 and determines the detailed production schedule. Here, e.g. the following aspects are considered.
  • the aim of the presented reactive principlessablaufpla- voltage approach is to calculate the cost-minimizing sequence of Pro ⁇ duijnsjobs J p, if the event processor resource deployment plans or updated production deadlines.
  • Production J obs require a set of withdrawal jobs J u from a supply.
  • Stocks are replenished by delivery references obs.
  • the available energy can also be understood as a supply.
  • Figure 4 shows a schematic diagram that Depending ⁇ speeds between intentsj obs, removal jobs and Victorj represents obs.
  • Figure 4 shows a section of a production line with a plurality of production nodes 401, 402, 405 and 409.
  • Each output node has at least one quantity (even be ⁇ is characterized as a supply or inventory) 401, 402, 406, 408 and 410.
  • a product PI is transferred from the inventory 403 of the production node 401 by means of a Wegrussauf ⁇ contract 411 in the inventory 406 of the production node 405.
  • a product p 2 from the goods ⁇ 404 consisted of the production node 402 is transferred by means of a delivery ⁇ jobs 412 in the inventory 406 of the production node 405th
  • Means of a removal Jobs 413 and a Ent ⁇ acquisition jobs 414 are the products pi and p 2 removed from the Stressbe ⁇ stand 406 and processed to a product by means of a production ps 407; the product p 3 is stored in a Painbe ⁇ stand 408 by means of a principlessj obs 415.
  • the product pj can be transferred by means of another delivery ⁇ jobs 416 in the inventory 410 of the subsequent Pro ⁇ production node 409.
  • the Rescheduling algorithm may determine an optimal or optimized flowchart of the production j obs contained in J p .
  • a flowchart defines a starting point js for all j ⁇ r .
  • a flowchart is thus an overall function ⁇ : J p -5> N, which assigns a start time to each job.
  • the goal of selecting the function ⁇ is to minimize a cost function.
  • the cost function may include various cost categories. As an example, a premature or delayed by the distance to a due date
  • a change in the flowchart ⁇ 0 ⁇ is only made if this results in a significant improvement being achieved.
  • the distance between the optimal and the current schedule is calculated using a distance function edit.
  • This function edit is preferably selected depending on the stock ⁇ system. For example, in the case of a high-bay warehouse ⁇ any exchange between anglesj obs can be carried out; In this case, the edit function can be implemented using the Hamming distance.
  • the optimization problem for choosing a best-fitting schedule can be formulated as follows: arg min w ⁇ ⁇ & () - jd ⁇ + (1- w ) ⁇ edit (a, a "u)
  • a function defines the prep Trans ⁇ port for predetermined time sampling and requirementsj obs, a PROD constant-C AP ACity defines how many production ⁇ jobs can be executed in parallel.
  • Equation (8) takes into account that there are sufficient resources available, that equation (9) takes into account that the time for transport is sufficient, and equation (10) ensures that the production capacity is sufficient.
  • the optimization problem can be used as a mixed integer linear program presented with a fully unimodular Be ⁇ schränkungsmatrix.
  • the problem can be solved efficiently using a simplex algorithm.
  • Target function is optimized.
  • the objective function can also take into account further parameters, for example of an energy supplier or the installation itself, so that, for example, a multi-objective optimization can be carried out and the installation can be adapted with regard to the power consumption or the power consumption with regard to the installation.
  • Both the industrial plant and a power supplier provide information that can be taken into account for optimization ⁇ tion or as part of the objective function. It is advantageous that overload situations are avoided and in particular a large number of regenera ⁇ tive energy sources can be used as energy suppliers, because an adjustment to the actual amount of energy provided and thus the power grid accordingly can be operated or charged.
  • the invention may for example be used in smart grids or in production or lodging ⁇ policy management systems.
  • ERP Enterprise Resource Planning system for producti ⁇ onsgoing

Abstract

It is proposed that an industrial installation, e.g. a production or logistics system, be operated in optimized fashion, with the power consumption being optimized for a target function. Besides the power consumption, the target function may also factor in further parameters, e.g. for an energy supplier or the installation itself, with the result that multitarget optimization, for example, can be performed and the installation can be adapted in respect of the power consumption or the power consumption can be adapted in respect of the installation. Both the industrial installation and an energy supplier or network operator provide information which can be factored in as appropriate for the purpose of optimization or as part of the target function. In this case, it is advantageous that overload situations are avoided and, in particular, a large number of regenerative energy sources can be used as energy suppliers, because adaptation is effected in line with the amount of energy actually provided and hence the power supply system can be operated and loaded as appropriate. The invention can be used in smart grids or in production or logistics management systems, for example.

Description

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Einstellung einer industriellen Anlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen einer industriellen Anlage. Insbesondere ermöglicht die Erfindung einen effizienten Einsatz von Smart Grids bzw. eine vorteilhafte Nutzung von Produktions- oder Logis¬ tik-Managementsystemen . Setting up an industrial plant The invention relates to a method and a device for setting an industrial plant. In particular, the invention allows an efficient use of smart grids or advantageous utilization of production or lodging ¬ policy management systems.
EPCIS (engl, für Electronic Product Code Information Servi¬ ces) ist ein Standard, der in seiner ersten Version 2007 veröffentlicht wurde und im Wesentlichen Schnittstellen zur Erfassung und Abfrage sogenannter EPCIS-Ereignisse definiert. Mittels EPCIS werden Anwender (Unternehmen, Behörden, Lieferketten, etc.) in die Lage versetzt, Transparenz und Kontrolle über ihre jeweiligen Prozesse zu steigern. EPCIS kann sowohl unternehmensintern als auch unternehmensübergreifend einge¬ setzt werden (siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/EPCIS). EPCIS (English for Electronic Product Code Information Services ) is a standard that was published in its first version in 2007 and essentially defines interfaces for the collection and retrieval of so-called EPCIS events. EPCIS empowers users (businesses, government, supply chains, etc.) to increase visibility and control over their respective processes. EPCIS can both within the company and across companies is ¬ sets (see: http://de.wikipedia.org/wiki/EPCIS).
Der Begriff intelligentes Stromnetz (hier auch bezeichnet als Smart Grid) umfasst die kommunikative Vernetzung und Steue¬ rung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischer Verbraucher und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und - Verteilungsnetzen der Elektrizitätsversorgung. Diese Art der Vernetzung ermöglicht eine Optimierung und Überwachung der verbundenen Komponenten. Ziel ist hierbei die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs (siehe: The term intelligent power grid (also referred to here as a smart grid) comprises the communicative networking and control ¬ tion of power generators, storage, electrical loads and network resources in energy transmission and - distribution networks of the electricity supply. This type of networking enables optimization and monitoring of the connected components. The aim here is to ensure the energy supply based on efficient and reliable system operation (see:
http://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Grid) . http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_Grid).
Der zunehmende Ausbau erneuerbarer Energien und der daraus resultierende Anstieg fluktuierender, nicht steuerbarer und somit unvorhersehbarer Stromeinspeisungen in ein Energiever- sorgungsnetz (auch bezeichnet als Stromnetz) gefährdet dieThe increasing expansion of renewable energies and the resulting increase in fluctuating, uncontrollable and therefore unpredictable power feeds into a power supply network (also referred to as power grid) endangers the
Versorgungssicherheit und Netzstabilität. Häufig ist ein ent¬ sprechender Ausbau des Energieversorgungsnetzes weder zeitnah machbar noch in wirtschaftlicher Hinsicht empfehlenswert. Aus diesem Grund werden zunehmend alternative Strategien für eine effiziente Nutzung des Stromnetzes vorgeschlagen. Eine Möglichkeit, die Netznutzung effizienter zu gestalten, ist die Einführung zusätzlicher Informationstechnologie (IT) in dem Stromnetz; ein solches Stromnetz wird oft als "intelligentes Stromnetz" oder als "Smart Grid" bezeichnet. Basierend auf einer solchen IT-Infrastruktur können Koordinationsmechanismen dazu verwendet werden, eine Netzauslastung und/oder eine Netzstabilität zu erhöhen. Die Entwicklung geeigneter Koordinationsmechanismen ist jedoch in vielen Fällen noch nicht verfügbar und die entsprechenden Konzepte sind zu- meist teuer in der Realisierung, da eine neue Infrastruktur für Koordination und Steuerung von Verbrauchern benötigt wird . Security of supply and grid stability. Frequently one ent speaking ¬ expansion of the power grid is neither feasible nor advisable timely and economically. For this reason, alternative strategies for efficient use of the power grid are increasingly proposed. One way to make network utilization more efficient is to introduce additional information technology (IT) into the power grid; such a power grid is often referred to as an "intelligent power grid" or as a "smart grid". Based on such an IT infrastructure, coordination mechanisms can be used to increase network utilization and / or network stability. However, the development of suitable coordination mechanisms is in many cases not yet available and the corresponding concepts are usually expensive to implement as a new infrastructure for coordinating and controlling consumers is needed.
Ein weiterer Nachteil ist es, dass die bekannten Koordinati- onsmechanismen für einfach anzusteuernde Geräte wie Klimaanlagen oder Heizungspumpen verwendet werden. Eine Koordination großer Verbraucher wie Industrieanlagen ist deutlich komplexer und benötigt andere und ggf. aufwendigere Koordinations¬ mechanismen . Another disadvantage is that the known coordination mechanisms are used for devices that are easy to control, such as air conditioning systems or heating pumps. Coordination of large consumers such as industrial plants is much more complex and requires different and possibly more elaborate coordination mechanisms ¬.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend ge¬ nannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Möglich¬ keit zur effizienten Steuerung einer industriellen bzw. technischen Anlage beispielsweise durch Optimierung des Strom- Verbrauchs oder der Kosten für den Stromverbrauch zu schaffen . The object of the invention is to avoid the above disadvantages and in particular ge ¬ called to create a possible ¬ ness for the efficient control of an industrial or technical plant, for example by optimizing the power consumption or the cost of power consumption.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde- re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Einstellung einer industriellen Anlage vorgeschlagen, - bei dem ein Stromverbrauch der industriellen Anlage bestimmt wird, To solve the problem, a method for setting an industrial plant is proposed, - in which a power consumption of the industrial plant is determined,
- bei dem eine Optimierung des Stromverbrauchs der in¬ dustriellen Anlage hinsichtlich einer Zielfunktion durchgeführt wird, - in which an optimization of power consumption is carried out in ¬ industrial plant with respect to a target function,
- bei dem die industrielle Anlage entsprechend der Op¬ timierung eingestellt wird. - in which the industrial system is set according to the Op ¬ optimization.
Beispielsweise kann der Stromverbrauch der industriellen An- läge entsprechend der Optimierung eingestellt werden. Auch ist es möglich, dass die industrielle Anlage selbst, z.B. ei¬ ne Verarbeitungsgeschwindigkeit und/oder Verarbeitungsmodi entsprechend der Optimierung eingestellt werden. Somit ermöglicht die hier vorgeschlagene Lösung beispielswei¬ se eine energieoptimierte Produktionsplanung und -Steuerung für industrielle Anlagen, z.B. Produktionsanlagen, logistische Anlagen, etc. auf Basis existierender logistischer bzw. produktionslogistischer Systemen . For example, the power consumption of the industrial plants can be adjusted according to the optimization. It is also possible that / industrial complex itself, eg ei ¬ ne processing speed and or processing modes are set according to the optimization. Thus, the solution proposed here beispielswei ¬ se enables energy-optimized production planning and control for industrial plants, such as production equipment, logistical systems, etc. based on existing logistics and production logistics systems.
Vorteilhaft kann die Stromversorgung analog einer Just-in- Time- oder Just-In-Sequence-Anlieferung von Zulieferteilen bei produzierenden Unternehmen betrachtet und die Produkti- onssteuerungssysteme für die Realisierung von Angebot- Nachfrage-Effekten in einem Smart Grid entsprechend erweitert werden . Advantageously, the power supply can be considered analogous to just-in-time or just-in-sequence deliveries of vendor parts to manufacturing companies and the production control systems for the realization of supply-demand effects in a smart grid can be extended accordingly.
Dies bedeutet beispielsweise, dass ein einzelnes System für die Beschaffung von Materialien (z.B. Roh-/Hilfsmaterial) oder Gütern für die Produktion und für die Beschaffung der für die Produktionsprozesse benötigen Energie verwendet wer¬ den kann. This means for example that a single system for the procurement of materials (eg raw / auxiliary material) or goods for production and for the procurement of the need for the production processes of energy used who can ¬.
Hierbei ist es z.B. von Vorteil, dass aufgrund der existie- renden logistischen bzw. produktionslogistischen Systeme keine zusätzlichen Informationssysteme beim Energiekonsumenten (produzierendes Unternehmen) benötigt werden und somit gerin- ge Kosten für die Einführung von Smart Grid Lösungen anfallen . In this case, it is advantageous, for example, that due to the existing logistical or production logistics systems, no additional information systems are needed with regard to the energy consumer (manufacturing company) and thus are less complex. costs for the introduction of smart grid solutions.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Energiekosten bei dem Energiekonsumenten durch flexible Anpassung der Anlage, z.B. Produktion, beispielsweise durch energie-optimierte Auftrags¬ steuerung oder Maschinenkonfiguration, an externe Ereignisse (z.B. Preissignale) reduziert werden können. Auch ist es ein Vorteil, dass Energielieferanten (z.B. Energie-Netzbetreiber) eine zusätzliche Flexibilität erhalten, da über Ereignisse eine Steuerung der angeforderten Energie möglich wird. Dadurch wird ein ineffizienter Netzausbau, der nur für seltene Fälle erforderlich ist, vermieden. Weiterhin kann der Anteil fluktuierender Energielieferanten (z.B. regenerativer Energielieferanten) erhöht werden. Furthermore, it is advantageous that the energy costs of the energy consumer by flexible adaptation of the system, eg production, for example by energy-optimized order ¬ control or machine configuration, to external events (eg price signals) can be reduced. It is also an advantage that energy suppliers (eg energy network operators) receive additional flexibility because events make it possible to control the requested energy. This avoids inefficient grid expansion, which is required only in rare cases. Furthermore, the share of fluctuating energy suppliers (eg regenerative energy suppliers) can be increased.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Zielfunktion eine Information betreffend vergangene Stromverbräuche berücksichtigt. A development is that the objective function takes into account information regarding past power consumption.
Insbesondere können historische Daten gesammelt und im Rahmen der Optimierung berücksichtigt werden. Dies hat den Vorteil, dass z.B. eine Prognose basierend auf den historischen Daten durchgeführt werden kann. So ist es möglich, ein Ergebnis, z.B. eine verspätete Fertigstellung eines Produkts oder eine entsprechende Veränderung des Stromverbrauchs der industriel¬ len Anlage vorherzusagen und rechtzeitig geeignete Gegenma߬ nahmen zu ergreifen. Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Zielfunktion eine Information von einem Energielieferanten, insbesondere ein Signal betreffend den Stromverbrauch, berücksichtigt. In particular, historical data can be collected and taken into account as part of the optimization. This has the advantage that, for example, a prognosis can be carried out based on the historical data. So it is possible to predict an outcome, such as a delay in completion of a product or a corresponding change in the power consumption of industriel ¬ len facility and appropriate and timely countermeasures ¬ took to take. Another development is that the objective function takes into account information from an energy supplier, in particular a signal relating to the power consumption.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Information von dem Energielieferanten mindestens eine der folgenden Informationen umfasst: In particular, it is a further development that the information from the energy supplier comprises at least one of the following information:
- ein Signal betreffend den einzustellenden, minimalen und/oder maximalen Stromverbrauch; - eine Preisinformation; a signal relating to the minimum and / or maximum power consumption to be set; - a price information;
- eine sonstige TarifInformation;  - another fare information;
- eine Auslastungsinformation. Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Zielfunktion eine Information des Stromnetzes, insbesondere einen Zustand des Stromnetzes, berücksichtigt.  - a utilization information. It is also a development that the objective function information of the power grid, in particular a state of the power grid, taken into account.
Diese Information betreffend das Stromnetz kann von der in- dustriellen Anlage oder einer sonstigen Mess-Einheit bestimmt werden . This information concerning the power grid can be determined by the industrial plant or another measuring unit.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Zielfunktion einen aktuellen, einen vergangenen und/oder einen geplanten Strom- verbrauch der industriellen Anlage berücksichtigt. Furthermore, it is a development that the objective function takes into account a current, a past and / or a planned power consumption of the industrial plant.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung wird die Optimierung des Stromverbrauchs und mindestens eines weiteren Para¬ meters der industriellen Anlage hinsichtlich der Zielfunktion durchgeführt. In the context of an additional development, the optimization of power consumption and at least one further Para ¬ meters of the industrial installation is performed with respect to the objective function.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der mindestens eine weitere Parameter umfasst: A next development consists in that the at least one further parameter comprises:
- einen Parameter der industriellen Anlage;  - a parameter of the industrial plant;
- eine Durchlaufzeit;  - a lead time;
- Kosten für die Anlage;  - costs of the system;
- Kosten für den Strom;  - cost of electricity;
- einen Logistikplan;  - a logistics plan;
- einen Produktionsplan.  - a production plan.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Zielfunktion eine aktuel¬ le oder eine zukünftige Situation der industriellen Anlage berücksichtigt . Bei der zukünftigen Situation kann es sich um eine prognostizierte Situation der industriellen Anlage handeln. Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die ak¬ tuelle oder die zukünftige Situation der industriellen Anlage mindestens eine der folgenden Informationen berücksichtigt: One embodiment is that the objective function takes into account a aktuel ¬ le or future situation of the industrial plant. The future situation may be a predicted situation of the industrial plant. An alternative embodiment is that the ak ¬ tual or the future situation of the industrial plant at least one of the following information into account:
- einen Lieferstatus zugelieferter oder bereitgestell- ter Güter;  - a delivery status of delivered or provided goods;
- einen Ausbaustatus der industriellen Anlage;  - an expansion status of the industrial plant;
- einen Betriebsmodus der industriellen Anlage.  - an operating mode of the industrial plant.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Zielfunktion mindestens eines der folgenden Ziele umfasst: A next embodiment is that the objective function comprises at least one of the following objectives:
- Einhaltung einer Lieferzusage;  - compliance with a delivery commitment;
- Einhaltung einer vorgegebenen Maschinenauslastung; - compliance with a given machine utilization;
- Einhaltung eines vorgegebenen Energieverbrauchs; - compliance with a given energy consumption;
- Einhaltung eines Durchsatzes.  - compliance with a throughput.
Bei der Zielfunktion kann es sich um eine Kostenfunktion, insbesondere eine gewichtete Kostenfunktion handeln. Die Zielfunktion kann hinsichtlich eines Ziels oder hinsichtlich mehrerer Ziele optimiert werden (Einziel- oder Mehrzielopti¬ mierung) . The objective function may be a cost function, in particular a weighted cost function. The objective function can be optimized for a goal or goals in terms of several (Einziel- or multi-objective optimization Opti ¬).
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die industrielle Anlage mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst: It is also an embodiment that the industrial plant comprises at least one of the following components:
- eine Produktion oder Fertigung;  - a production or manufacturing;
- eine Logistik-Einheit;  - a logistics unit;
- eine Dienstleistungs-Einheit;  - a service unit;
- ein Rechenzentrum;  - a data center;
- einen Energielieferanten;  - an energy supplier;
- einen Übertragungsnetzbetreiber.  - a transmission system operator.
Insbesondere kann es sich bei der industriellen Anlage um jedwede Anlage handeln, die für den Energielieferanten in ei- nem signifikanten Maß Strom benötigt. Die industrielle Anlage kann z.B. eines oder mehrere Unternehmen umfassen. In particular, the industrial plant may be any plant which requires a significant amount of electricity for the energy supplier. The industrial plant may e.g. include one or more companies.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Einstellung einer industriellen Anlage umfas- send eine Verarbeitungseinheit, die derart eingerichtet ist, dass The above object is also achieved by a device for setting an industrial plant comprising Send a processing unit that is set up so that
- ein Stromverbrauch der industriellen Anlage bestimmbar ist,  a power consumption of the industrial plant can be determined,
- eine Optimierung des Stromverbrauchs der industriel¬ len Anlage hinsichtlich einer Zielfunktion durchführbar ist, - optimizing the power consumption of industriel ¬ len plant is feasible in terms of an objective function,
- die industrielle Anlage entsprechend der Optimierung einstellbar ist.  - The industrial plant is adjustable according to the optimization.
Die hier genannte Verarbeitungseinheit kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise fest¬ verdrahtete oder logische Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. BesagteThe processing unit mentioned herein that may be embodied in particular as a processor unit and / or an at least partially solid ¬ wired or logic circuitry, for example, is set up such that the method can be performed as described herein. said
Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Spei¬ cher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen. Processing unit may be any type of processor or computer or computers with corresponding peripheral systems (SpeI ¬ cher, input / output interfaces, input-output devices, etc.) or include.
Die vorstehenden Erläuterungen betreffend das Verfahren gelten für die Vorrichtung entsprechend. Die Vorrichtung kann in einer Komponente oder verteilt in mehreren Komponenten ausgeführt sein. The above explanations regarding the method apply to the device accordingly. The device may be implemented in one component or distributed in several components.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Vorrichtung Teil eines Produktionsmanagementsystems ist . A development is that the device is part of a production management system.
Auch wird die oben genannte Aufgabe gelöst mittels eines Sys tems umfassend mindestens eine der hier beschriebenen Vor¬ richtungen . The object mentioned above is also achieved by means of a system comprising at least one of the devices described here.
Die hier vorgestellte Lösung umfasst ferner ein Computerpro¬ grammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchzuführen . Weiterhin wird das oben genannte Problem gelöst mittels eines computerlesbaren Speichermediums, z.B. eines beliebigen Speichers, umfassend von einem Computer ausführbare Anweisungen (z.B. in Form von Programmcode), die dazu geeignet sind, dass der Computer Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchführt . The presented solution further comprises a Computerpro ¬ program product, directly loadable into a memory of a digital computer, comprising program code portions which are suitable to carry out steps of the method described herein. Furthermore, the above problem is solved by means of a computer-readable storage medium, eg of any memory, comprising computer-executable instructions (eg in the form of program code) suitable for the computer to perform steps of the method described herein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszei- chen versehen sein. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of exemplary embodiments which will be described in detail in conjunction with the drawings. For the sake of clarity, identical or equivalent elements may be provided with the same reference numerals.
Es zeigen: Show it:
Fig.l einen produzierendes Unternehmen als Abnehmer einer Fig.l a manufacturing company as a customer of
Energie von einem Energielieferanten;  Energy from an energy supplier;
Fig.2 einen Ereignis-Prozessor als Teil des in Fig.l gezeigten Assistenzsystems, wobei der Ereignis- Prozessor eine Registrierung, eine Situations- Erkennung und eine Kompensation umfasst; 2 shows an event processor as part of the assistance system shown in FIG. 1, wherein the event processor comprises a registration, a situation recognition and a compensation;
Fig.3 einen Algorithmus, der beschreibt, wie Anfragen an einem Ereignismechanismus einer EPCIS-Datenbank angemeldet werden und wie die benötigten Verfügbarkeiten der Ressourcen der Situations-Erkennung bereitgestellt werden; FIG. 3 is an algorithm describing how to log requests to an EPCIS database event mechanism and how to provide the required availabilities of the situation detection resources; FIG.
Fig.4 ein schematisches Schaubild, dass die Abhängigkeiten zwischen Produktionsj obs , Entnahmejobs und Lieferjobs darstellt . 4 is a schematic diagram illustrating the dependencies between production jobs, removal jobs, and delivery jobs.
Der hier vorgeschlagene Ansatz ermöglicht es, einen Energie¬ verbrauch eines komplexen Systems, z.B. eines produzierenden Unternehmens oder eines Dienstleisters, so zu beeinflussen, dass eine Auslastung und/oder eine Stabilität des Energienet¬ zes verbessert werden kann. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass Warenlogistik- bzw. Supply-Chain Management Lösungen für eine "gerade recht¬ zeitige" ( Just-In-Time (JIT) bzw. Just-In-Sequence (JIS) ) An¬ lieferung, Bearbeitung und/oder Steuerung entsprechend herangezogen wird. The approach proposed here makes it possible an energy consumption ¬ a complex system, such as a manufacturing Company or a service provider to influence so that utilization and / or stability of the Energieet ¬ zes can be improved. This is advantageously achieved by Warenlogistik- and supply chain management solutions for a "just right ¬ term" (Just-In-Time (JIT) or Just-In-Sequence (JIS)) An ¬ delivery, processing and / or control is used accordingly.
Hierbei kann vorteilhaft der Effekt bzw. Trend genutzt wer¬ den, dass für die JIT/JIS-Lieferstrategien Echtzeit- Ereignisse in die produktionslogistischen Systeme einfließen. So können bestehende Systeme (z.B. produktionslogistischeHere, use ¬ to that flow for JIT / JIS delivery strategies real-time events in the production logistics systems beneficial effect or trend. Thus, existing systems (eg production logistics
Systeme) oftmals auf externe Ereignisse reagieren, indem die Planung und/oder Steuerung der Produktions- und Logistikpro¬ zesse angepasst wird/werden. Bei solchen Systemen handelt es sich z.B. um ein Systems) often respond to external events by the planning and / or controlling the production and Logistikpro ¬ processes will be adjusted / be. Such systems are, for example, a
- Supply Chain Management (SCM) ,  - Supply Chain Management (SCM),
- Enterprise Resource Planning (ERP) und oder  - Enterprise Resource Planning (ERP) and or
- Manufacturing Execution System (MES) .  - Manufacturing Execution System (MES).
Zur Erläuterung der vorstehend genannten Begriffe sei auch auf [http://de.wikipedia.org/wiki/Supply-Chain-Management], [http : //de . wikipedia . org/wiki/Enterprise_Resource_Planning] und For an explanation of the above terms, see [http://de.wikipedia.org/wiki/Supply-Chain-Management], [http: // de. wikipedia. org / wiki / Enterprise_Resource_Planning] and
[http : //de . wikipedia . org/wiki /Manufacturing_Execution_System] verwiesen .  [http: // de. wikipedia. org / wiki / Manufacturing_Execution_System].
Beispielsweise kann ein Smart Grid dynamische Preissignale bereitstellen. Preisänderungen können als Ereignisse herangezogen werden, um eine energieoptimierte Planung bzw. eine energieoptimierte Steuerung des Stromkonsums zu erreichen. For example, a smart grid can provide dynamic price signals. Price changes can be used as events to achieve energy-optimized planning or energy-optimized control of electricity consumption.
Insbesondere spielen produzierende Unternehmen aufgrund ihres typischerweise hohen Energieverbrauchs (und ihrer somit er- heblichen Auswirkung auf das Stromnetz) eine wichtige Rolle für die Einführung des Smart Grid Konzeptes. In particular, because of their typically high energy consumption (and their thus significant impact on the electricity grid) is an important factor in the introduction of the Smart Grid concept.
Durch Verwendung bestehender IT-Infrastrukturen der JIT/JIS- Logistiksteuerung kann eine relativ kostengünstige Lösung für die Umsetzung eines sogenannten "Demand-Response"-Szenarios in dem bzw. für das Smart Grid realisiert werden. By using existing IT infrastructures of the JIT / JIS logistics control, a relatively cost-effective solution for the implementation of a so-called "demand-response" scenario in or for the smart grid can be realized.
Fig.l zeigt ein produzierendes Unternehmen 101 als Abnehmer einer erheblichen Menge an Energie von einem Energielieferanten 102. Fig.l shows a manufacturing company 101 as a buyer of a considerable amount of energy from a power supplier 102nd
Sowohl das Unternehmen 101 als auch der Energielieferant 102 stellen einem Ereignis-Server 103 Informationen 108, 109 be- reit, die als Steuerereignisse 104 von einem Assistenzsystem 105 verarbeitet werden. Das Assistenzsystem 105 umfasst bei¬ spielhaft mindestens eines der vorstehend genannten Systeme: SCM, ERP, MES. Das Unternehmen 101 stellt dem Ereignis-Server 103 als Informationen 108 beispielsweise Liefer-Informationen, Status- Informationen betreffend Lieferung o.a. bereit. Der Energie¬ lieferant 102 stellt dem Ereignis-Server 103 als Informatio¬ nen 109 beispielsweise Preisinformationen, Angebot-Nachfrage- Informationen oder Energieverbrauchspläne bzw. Änderungen derselben zur Verfügung. Both the company 101 and the energy supplier 102 provide an event server 103 with information 108, 109, which are processed as control events 104 by an assistance system 105. The assistance system 105 includes at least one of the aforementioned systems in ¬ way of example: SCM, ERP, MES. The enterprise 101 provides the event server 103 as information 108 with, for example, delivery information, status information regarding delivery or the like. The energy supplier ¬ 102 sets the event server 103 as Informatio ¬ NEN 109, for example, price information, supply-demand information or energy consumption plans or amendments thereto are available.
Beispielsweise erfolgt bei einer JIT-Anlieferung nach einer Bestellung, die bereits frühzeitig durchgeführt wird, ein Liefer- bzw. Feinabruf (z.B. nach VDA 4905/4915/4916), der kurzfristig bei Bedarf abgesetzt wird und die benötigte Menge und den Zeitpunkt festlegt. Die entsprechenden IT-Systeme (ERP/SCM/MES) in dem Assistenzsystem 105 können z.B. auf andere Liefermengen oder andere Lieferzeitpunkte flexibel rea- gieren (z.B. durch Umplanung) . Entsprechend stellt das Assis¬ tenzsystem 105 dem Unternehmen 101 eine Rückmeldung 106 betreffend z.B. Bestellung und/oder Lieferabruf bereit. Handelt es sich bei dem Unternehmen 101 z.B. um einen Großkunden des Energielieferanten 102, kann ein langfristiger Liefervertrag (entsprechend der Bestellung von Waren) beste¬ hen, der kurzfristige Fahrplanvorhersagen betreffend die be- nötigte Strommenge am Tag vorher bestimmt (entsprechend einem Lieferabruf für Waren) - vergleiche Informationen 107, die von dem Assistenzsystem 105 dem Energielieferanten 102 bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann ein Smart Grid die Funktion aufweisen, dass je nach Zustand des Stromnetzes und der Energieerzeugungs¬ prognosen der mögliche Konsum sowohl über einen flexiblen Strompreis (Ereignismeldung) als auch über ein entsprechendes Angebot-Nachfrage-Signal, das z.B. in einem Vertrag geregelt ist, gesteuert wird. For example, in the case of a JIT delivery after an order that is already carried out early, a delivery or special call-off takes place (eg according to VDA 4905/4915/4916), which will be discontinued at short notice as required and determines the required quantity and the time. The corresponding IT systems (ERP / SCM / MES) in the assistance system 105 can respond flexibly to other delivery quantities or other delivery times (eg by rescheduling). Accordingly, the Assis ¬ assistance system 105 the company 101 106 feedback concerning eg order and / or delivery schedule ready. If it is in the company 101, for example, a major customer of the energy supplier 102, a long-term supply (according to the ordering of goods) best ¬ hen, the short-term roadmap predictions can concerning the loading urged electricity a day destined (according to a delivery schedule for goods) compare information 107 provided by the assistance system 105 to the energy supplier 102. Preferably, a smart grid can have the function that, depending on the state of the power grid and the power generation ¬ forecasts the possible consumption both a flexible electricity price (event notification) and a corresponding supply-demand signal, which is regulated for example in a contract, is controlled.
Weitere Vorteile und Implementierungen: Further advantages and implementations:
Beispielsweise ermöglicht es der hier vorgestellte Ansatz, bestehende logistische und/oder produktionslogistische Syste¬ me insbesondere produzierender Industrien kostengünstig in ein Smart Grid einzubinden. Dabei können z.B. (dynamische) Preissignale und Angebots-Nachfrage-Strategien verwendet werden, um effizient Strom von dem Energielieferanten zu bezie- hen. For example, it allows the approach presented here, existing logistical and / or production logistics syste ¬ me in particular producing industries inexpensively integrated into a smart grid. For example, (dynamic) price signals and supply-demand strategies can be used to efficiently source electricity from the energy supplier.
Nachfolgend werden beispielhaft zwei mögliche Szenarien er¬ läutert : (1) Beispielsweise können logistische Ereignisse z.B. in ei¬ nem Unternehmen und/oder zwischen Unternehmen ausgetauscht werden, um einen Ereignis-basierten Austausch von Energie-Information (z.B. Strompreisänderungen, Energiebedarfsänderungen, Fahrplanänderungen, etc.) zu ermöglichen. Here are two possible scenarios he ¬ explained by way of example: (1) For example, logistical events can be replaced, for example, in ei ¬ nem companies and / or business-to etc an event-based exchange of energy information (eg electricity price changes, energy demand changes, schedule changes, .).
Hierzu kann ein vorhandenes (z.B. RFID-basiertes ) Über¬ wachungssystem (auch bezeichnet als Tracking und Tra- cing-System) eingesetzt werden, das z.B. für Lieferketten ggf. sogar bereits vorhanden ist und im Sinne der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann. To this end, over ¬ monitoring system (also referred to as tracking and ordered an existing (eg RFID-based) Cing system) are used, for example, for supply chains may even already exist and can be used in the context of the present invention.
Vorzugsweise wird ein Informationsmodell um Ereignisse erweitert (z.B. durch Erweiterung des EPCIS-Standards) , die für die Steuerung der Stromlieferung nötig sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Preissignale oder Angebot-Nachfrage-Signale handeln (vgl. Information 109) . Preferably, an information model is augmented by events (e.g., by extension of the EPCIS standard) needed to control power delivery. These may be, for example, price signals or offer-and-demand signals (see information 109).
(2) Ein bestehendes (z.B. produktionslogistisches ) Assis¬ tenzsystem 105 kann erweitert werden dahingehend, dass es z.B. Strombereitstellungsereignisse (z.B. übermittelt in Form der Information 109) empfängt und je nach Bedarf die Produktionsplanung (und somit den Stromverbrauch) beeinflusst (vgl. Rückmeldung 106 an Unternehmen 101). (2) An existing (eg, production logistics) Assisting ¬ assistance system 105 can be extended in such a way that it, for example, current provisioning events (for example, transmitted in the form of information 109) receives and, if required, the production planning (and hence the power consumption) influences (see FIG. Feedback 106 to company 101).
Der Ansatz ermöglicht es somit, auf logistische Ereignisse (Informationen 108) als auch Energie-Informationen 109 zu reagieren und den Stromverbrauch bzw. die Stromkosten zu optimieren auf der Basis von Energiemodellen der betroffenen industriellen Anlage (d.h. des Unternehmens 101) durch The approach thus makes it possible to respond to logistic events (information 108) as well as energy information 109 and to optimize power consumption based on energy models of the affected industrial plant (i.e., company 101)
- eine Umplanung der Produktion (z.B. eine Produktionsauftragsumplanung) ,  a rescheduling of the production (for example a production order rescheduling),
- eine Änderung der Produktionsprozesse (z.B. Verände¬ rung der Geschwindigkeit der Produktion) und/oder- a change in the production processes (eg Variegated ¬ tion of the speed of production) and / or
- ein dynamisches Wechseln des Stromanbieters und/oder Stromtarifs . - a dynamic change of the electricity supplier and / or electricity tariff.
Insbesondere kann der hier vorgestellte Ansatz mindestens ei¬ nes der folgenden Ziele verfolgen: In particular, the approach presented here can track at least ei ¬ nes the following objectives:
(a) Ein Energiegesamtverbrauch bzw. ein Verbrauch nichtregenerativer Energie kann minimiert werden. Beispielsweise können Aufträge in Zeiten verlagert werden, in denen eine große Menge an Wind- oder Solarenergie verfügbar ist. (b) Lastspitzen können reduziert oder vermieden werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine geringere Kapa¬ zität der elektrischen Leitungen ausreicht. (a) Total energy consumption or consumption of non-regenerative energy can be minimized. For example, jobs can be relocated in times when a large amount of wind or solar energy is available. (b) Peak loads can be reduced or avoided. This has the particular advantage that a smaller Capa ¬ capacity of the electric wires is sufficient.
(c) Es kann flexibel auf eine tatsächlich vorhandene und be¬ reitstellbare Menge elektrischer Energie reagiert wer¬ den. Insbesondere können Mehr- oder Mindermengen elektrischer Energie auch im Hinblick auf einen Energiefahrplan zumindest teilweise ausgeglichen werden. (c) It can flexibly respond to an actually existing and be ¬ ¬ reitstellbare amount of electrical energy to. In particular, excess or reduced amounts of electrical energy can also be at least partially compensated with regard to an energy timetable.
(d) Ein zeitnaher Wechsel zwischen Stromanbietern und/oder Stromtarifen kann die Kosteneffizienz steigern. (d) A timely change between electricity suppliers and / or electricity tariffs can increase cost efficiency.
Beispielsweise kann ein RFID-basiertes produktionslogisti- sches System in der hier beschriebenen Weise optimiert werden. RFID ermöglicht die automatische Identifizierung und Lo¬ kalisierung von Gegenständen und erleichtert damit die Erfas¬ sung von Daten (vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/RFID). For example, an RFID based production logistics system can be optimized as described herein. RFID enables automatic identification and Lo ¬ delocalization of objects and thus facilitates Erfas ¬ solution of data (see. Http://de.wikipedia.org/wiki/RFID).
Beispielhaft sei hierbei auf das Forschungsprojekt RAN One example is the research project RAN
(www.autoran.de) verwiesen, in dem ein logistisches System mit einer RFID-basierten Überwachung (Tracking und Tracing- System) von Objekten sowie den entsprechenden produktionslo- gistischen Assistenzsystemen für die Ereignis-basierte Produktionsplanung und -Steuerung eingesetzt wird. (www.autoran.de), which uses a logistic system with RFID-based monitoring (tracking and tracing system) of objects and the corresponding production-logical assistance systems for event-based production planning and control.
Eine beliebige produktionslogistische Infrastruktur kann für die Energie-optimale Planung und Steuerung eines produzierenden Betriebs verwendet werden. Hierbei kann auf Ereignisse des Stromlieferanten (z.B. Preisänderung), Verteilnetzbetreibers (z.B. Überlastungsmeldung), etc. geeignet reagiert werden . Any production logistics infrastructure can be used for energy-optimal planning and control of a manufacturing operation. Here, events of the electricity supplier (e.g., price change), distribution network operator (e.g., congestion notification), etc., may be appropriately responded.
Die Energielieferanten (Energiewirtschaft), z.B. Netzbetrei¬ ber, Stromgroßhändler, Übertragungsnetzbetreiber, Verteilnetzbetreiber, Messstellenbetreiber können unterschiedliche energierelevante Ereignisse, z.B. ein Überlastungsereignis, ein Tarifänderungsereignis , ein Verbrauchsstatusereignis, etc. dem Ereignis-Server bereitstellen, der daraufhin ein Steuerereignis an das Assistenzsystem übermittelt. The energy suppliers (energy), such as network operators ¬ over, electricity distributors, transmission system operators, distribution system operators, meter operators may have different energy-related events, such as a congestion event, a rate change event, a consumption status event, etc. provide the event server, which then transmits a control event to the assistance system.
Auf der Seite der Unternehmen können unterschiedliche Ener- giekonsumenten teilnehmen, die verschiedene Informationen (z.B. Ereignisse, z.B. EPCIS-Ereignisse) an den Ereignis- Server übermitteln. Diese werden auch in Form von Steuerereignissen an das Assistenzsystem übermittelt. Somit erhält das Assistenzsystem nicht nur Informationen z.B. über die Beschaffung von Gütern oder von Rohmaterial für die Produktion, sondern auch Informationen über die Beschaffung der benötigten Energie. Das Assistenzsystem kann hierbei verteilt ausgeführt sein, z.B. können mehrere Assistenzsysteme bei den Energiekonsumenten (Unternehmen) angeordnet sein, so dass die Steuerereig¬ nisse an mindestens ein Assistenzsystem übertragen werden. EPCIS On the company side, different energy consumers can participate, who transmit various information (eg events, eg EPCIS events) to the event server. These are also transmitted to the assistance system in the form of tax events. Thus, the assistance system not only receives information, for example on the procurement of goods or of raw material for production, but also information about the procurement of the required energy. The assistance system may be implemented distributed in this case, for example, may be arranged a plurality of assistance systems in the energy consumers (company), so that the Steuerereig ¬ nit be transmitted to at least one assistance system. EPCIS
Beispielhaft wird nachfolgend der EPCIS-Standard genutzt und ein Datenaustausch basierend auf dem EPCIS-Standard beschrie¬ ben. Hierbei wird beispielhaft die Funktionalität der EPCIS- Ereignisse erweitert, um z.B. Pläne bestätigen als auch Ab¬ weichungen von Plänen bestimmen zu können. Exemplary of the EPCIS standard is subsequently used and data exchange, based on the EPCIS standard beschrie ¬ ben. Here, the functionality of EPCIS is an example extended events to confirm as plans as to also determine from ¬ deviations from plans.
Gemäß dem derzeitigen Standard beschreibt ein EPCIS-Ereignis welches Objekt (was?), an welcher Stelle (wo?), zu welcher Zeit (wann?) aus welchem Grund (warum?) beobachtet wurde. According to the current standard, an EPCIS event describes which object (what?), At which location (where?), At what time (when?) For what reason (why?) Was observed.
Dieses Konzept kann dahingehend erweitert bzw. genutzt wer¬ den, Ereignisse mit Energiebezug wie beispielsweise Überlas¬ tungsereignis, Tarifänderungsereignis oder Verbrauchsstatus- ereignis darzustellen. So kann z.B. ausgedrückt werden, dass sich ein entsprechender Tarif (was?), zu einem bestimmten Zeitpunkt (wann?), für einen bestimmten Ortsabschnitt (wo?), aus einem bestimmten Grund (warum?) ändert. Dies ermöglicht eine Erfassung und Mitteilung von Problemen, die z.B. entlang einer Produktion (z.B. einer Supply-Chain) auftreten. Die XML-basierte EPCIS-Ereignis-Syntax basiert auf einer formalen Semantik. Die vorliegende Lösung schlägt insbesondere vor, implizites Wissen aus Ereignissen zu folgern, wodurch sich Situationen und Kompensationsstrategien wesentlich effizienter ableiten lassen. Hinsichtlich der EPCIS Ereignisse und Master Ontologien sei auf die Normen IEC 61512 und IEC 62264 verwiesen. This concept can been enhanced or used ¬ to represent event events with energy consumption such as Überla ¬ processing event, tariff change event or Verbrauchsstatus-. For example, it can be expressed that a corresponding tariff (what?) Changes at a certain point in time (when?) For a certain place (where?) For a reason (why?). This enables the detection and notification of problems that occur, for example, along a production (eg a supply chain). The XML-based EPCIS event syntax is based on formal semantics. In particular, the present solution proposes to deduce implicit knowledge from events, which allows situations and compensation strategies to be derived much more efficiently. For EPCIS events and master ontologies refer to IEC 61512 and IEC 62264 standards.
Logische Prädikate werden in einer Ontologie eingesetzt, um Klassen (Prädikate mit einer Arität von eins) und Relationen zwischen Klassen (Prädikate mit einer Arität von zwei) auszu¬ drücken. Aussagen haben somit die Form C(x) oder R(x, y) , wobei C eine Klasse, R eine Relation und x, konkrete Objekte be¬ zeichnen . Somit repräsentieren Klassen Ereignis-Typen, wohingegen Eigenschaften Ereignis-Felder darstellen. Logical predicates are used in an ontology in order for For (predicates with an arity of two) ¬ press classes (predicates with an arity of one), and relationships between classes. Statements thus have the form of C (x) or R (x, y), where C be ¬ draw a class, a relation R and x, concrete objects. Thus, classes represent event types, whereas properties represent event fields.
Beispielsweise drücken die Aussagen For example, the statements express
- Obj ectEvent (e1 ),  - Obj ectEvent (e1),
- Assembly (pl) und  - Assembly (pl) and
- bizStep(el ,pl)  - bizStep (el, pl)
aus, dass ein EPCIS-Ereignis Obj ectEvent el beobachtet wurde innerhalb eines Schrittes bizStep pl, der vom yp Assembly ist. Alternativ könnte ein EPCIS QuantityEvent verwendet werden, um die an dem Schritt bizstep vom Typ Assembly die zur Verfü¬ gung stehende Strommenge zu beschreiben. Hierbei kann der Typ epcClass auf eine Ressource "Strom" verweisen. from that an EPCIS event Obj ectEvent el was observed within a step bizStep pl, which is from the yp assembly. Alternatively, an EPCIS could be used QuantityEvent to the bizstep to step to describe the type Assembly, the standing for Availability checked ¬ supply electricity. Here, the type epcClass can refer to a resource "stream".
Die Operatoren ¥,3 und die logischen Verknüpfungen V, Λ,—>·, etc. können verwendet werden, um komplexe Klassenbeschreibungen anzugeben. Beispielsweise kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden, dass j edes Individuum, das ein Ereignis ObjectEvent ist und einen Schritt bizStep aufweist, der zu der Klasse Assembly gehört, auch ein Ereignis einer Klasse The operators ¥, 3 and the logical links V, Λ, -> ·, etc. can be used to specify complex class descriptions. For example, it can be expressed by the following formula that each individual that is an ObjectEvent event and has a step bizStep that belongs to the Assembly class also an event of a class
ReceivedlnAssembly ist: ReceivedInAssembly is:
ReceivedlnAssembly (x) - - ObjectEvent Cx) Λ ReceivedInAssembly (x) - - ObjectEvent Cx) Λ
Λ 3y.(Assembly (y) Λ bizStep(x,y) )  Λ 3y. (Assembly (y) Λ bizStep (x, y))
Neue Ereignisse ObjectEvent x, die diese Bedingung erfüllen, werden automatisch a1 s ReceivedlnAssembly Ereignisse k1ass i fi - ziert. Alle Regeln zur Situations-Erkennung und zur Kompensation, die für solche ReceivedlnAssembly Ereignisse definiert sind, werden automatisch auf die neuen Ereignisse angewandt. Somit kann die Anzahl der Regeln zur Situations-Erkennung und Kompensation reduziert werden. Dies wirkt sich positiv auf die Spezifikation und die Fehlertoleranz aus. Die nachfolgend erläuterte Situations-Erkennung und Kompensation können unter Nutzung der EPCIS-Ereignis-Ontologie implementiert bzw. kann diese entsprechend erweitert werden. New events ObjectEvent x that meet this condition are automatically assigned to ReceivedInAssembly events. All situation detection and compensation rules defined for such ReceivedInAssembly events are automatically applied to the new events. Thus, the number of situation detection and compensation rules can be reduced. This has a positive effect on the specification and the fault tolerance. The situation detection and compensation explained below can be implemented using the EPCIS event ontology or can be extended accordingly.
EREIGNIS-PROZESSOR EVENT PROCESSOR
Ein Ereignis-Prozessor kann als Teil des Assistenzsystems 105 ausgeführt sein. Der Ereignis-Prozessor kann auf die Steuerereignisse 104 reagieren, die auf den Informationen 108 oder 109, also auf Informationen bzw. Ereignissen von dem Unternehmen 101 oder dem Energielieferanten 102, basieren. Neben Ereignissen, die z.B. von der Produktion stammen, kann der Ereignis-Prozessor in entsprechender Weise auch energierelevante Ereignisse berücksichtigen und eine Anpassung der Planung kann basierend auf diesen Eingangsgrößen erfolgen. Beispielsweise kann von dem Ereignis-Prozessor festgestellt werden, dass sich ein Strompreis um mehr als x% von einer Vorga- be geändert hat, was dazu führen kann, dass z.B. die Produk¬ tion angepasst wird und/oder dass der Stromlieferant gewech¬ selt wird. Die nachfolgenden Ausführungen berücksichtigen insbesondere die Informationen 108 von dem Unternehmen 101 und die Rückmeldung 106 an das Unternehmen 101. Entsprechend ist es möglich, die Informationen 109 von dem Energielieferanten 102 für die Optimierung zu berücksichtigen und/oder die Rückmeldung 107 an den Energielieferanten 102 als Ergebnis der Optimierung zu generieren. An event processor may be implemented as part of the assistance system 105. The event processor may respond to the control events 104 based on the information 108 or 109, that is, information or events from the company 101 or the energy supplier 102. In addition to events that originate from production, for example, the event processor can also take into account energy-relevant events in a corresponding manner, and planning can be adjusted based on these input variables. For example, it can be determined by the event processor that a current rate has changed by more than x% be of a Vorga-, which can lead to the production ¬ tion is adjusted, for example, and / or that the current supplier is gewech ¬ selt , Consider the following explanations In particular, it is possible to consider the information 109 from the energy supplier 102 for the optimization and / or to generate the feedback 107 to the energy supplier 102 as a result of the optimization ,
Hierbei sei angemerkt, dass das Unternehmen 101 mindestens ein Unternehmen bzw. mindestens eine technische Anlage umfas- sen kann. Entsprechend kann der Energielieferant 102 eineIt should be noted that the enterprise 101 can include at least one company or at least one technical installation. Accordingly, the energy supplier 102 a
Vielzahl von Energielieferanten umfassen. Die Rückmeldung 107 kann auch eine Auswahl eines Energielieferanten betreffen. Include a variety of energy suppliers. The feedback 107 may also relate to a selection of an energy supplier.
Das Ziel des Ereignis-Prozessors ist es, z.B. kritische Situ- ationen zu erkennen, die z.B. auf mit Zeitstempel versehenen Ereignissen, der aktuellen Produktionsablaufplanung, erwarteten Lagerbeständen oder sonstigen Ereignissen des Energielieferanten basieren. Als ein Ergebnis einer solchen Erkennung können geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, z.B. ein Umplanen und/oder Ausgeben weiterer Ereignisse, z.B. sogenannter EPCIS-Ereignisse . Beispielhaft zeigt Fig.2 einen Er¬ eignis-Prozessor, der die folgenden Komponenten umfasst bzw. die entsprechenden Funktionalitäten bereitstellt: The goal of the event processor is, for example, to identify critical situations that are based, for example, on timestamped events, current production scheduling, expected inventories, or other events of the energy supplier. As a result of such detection, appropriate countermeasures may be initiated, eg, rescheduling and / or issuing further events, eg so-called EPCIS events. Fig.2 shows exemplarily an Er ¬ eignis processor, which includes the following components and provides the corresponding functionalities:
- eine Registrierung 201,  a registration 201,
- eine Situations-Erkennung 202,  a situation detection 202,
- eine Kompensation 203.  a compensation 203.
Diese Komponenten bzw. Funktionalitäten werden nachfolgend erläutert . These components or functionalities are explained below.
Registrierung 201 Registration 201
Die Registrierung 201 erhält und analysiert einen Produkti¬ onsplan 204, der z.B. von der industriellen Anlage (z.B. dem Unternehmen 101) bereitgestellt wurde, um sich für relevante Ereignisse zu registrieren. Dabei aktualisiert (vgl. Pfeil 206) die Registrierung 201 die Plandaten in der Situations- Erkennung 202. Der Produktionsplan 204 spezifiziert die Ressourcen (z.B. Energiebedarf, Material und Endprodukte) , die zu einem vorge¬ gebenen Zeitpunkt benötigt werden. Beispielsweise entspricht der Produktionsplan 204 fiCPxIxlxT einem Satz von Tupeln (p, m, q, t) , die einen Materialverbrauch beschreiben, wobei The registry 201 receives and analyzes a producti ¬ onsplan 204, which was provided for example by the industrial plant (the company 101, for example) in order to register for relevant events. In doing so, the registry 201 updates (see arrow 206) the schedule data in the situation recognition 202. The production plan 204 specifies the resource (for example, energy requirements, materials and end products), which are required to a pre ¬ given time. For example, production plan 204 fiCPxIxlxT corresponds to a set of tuples (p, m, q, t) describing material usage, where
- p€ P eine Ressourcenkennung (z.B. Material gemäß ei¬ ner Stückliste) , - p € P a resource identifier (eg material according ei ¬ ner BOM)
- in G M eine Maschinenkennung oder einen Maschinenort und  in G M a machine identifier or a machine location and
- iy E M eine Menge einer Ressource p, die zu der Zeit t G T benötigt wird,  - iy E M is an amount of a resource p that is needed at the time t G T,
bezeichnen . describe .
Entsprechend können auch energierelevante Informationen 109 von dem Energielieferanten 102 erfasst und berücksichtigt werden . Accordingly, energy-related information 109 can also be detected and taken into account by the energy supplier 102.
Fig.3 zeigt einen Algorithmus, der beschreibt, wie Anfragen an einem Ereignismechanismus einer EPCIS-Datenbank angemeldet werden und wie die benötigten Verfügbarkeiten der Ressourcen der Situations-Erkennung 202 bereitgestellt werden. FIG. 3 shows an algorithm describing how requests to an event mechanism of an EPCIS database are logged in and how the required availabilities of the situation detection resources 202 are provided.
Beispielhaft werden hier Begriffe aus der objektorientierten Programmierung verwendet, um einen Bezug zu Elementen eines Vektors herzustellen. So kennzeichnet ein Ausdruck x.a Kompo¬ nenten a eines Vektors x€ X = {(ß, b, c) \a€ AAhe B Ac€C}. Der in Fig.3 dargestellte Algorithmus bezeichnet ein Verfah¬ ren zum Registrieren relevanter EPCIS-Ereignisse bei einer EPCIS-Datenbank 205 und zum Aktualisieren von Verfügbarkeitsplänen (vgl. Pfeil 206) . Als Eingangsparameter werden ein Ressourcenverbrauchsplan R und eine Beobachtungsliste L zur Verfügung gestellt. By way of example, terms from object-oriented programming are used herein to refer to elements of a vector. So denotes an expression xa compo nents a ¬ of a vector x € X = {(Q, b, c) \ a € € AAHE Ac B C}. The algorithm shown in Figure 3 denotes a procedural ¬ ren to register relevant EPCIS events at a EPCIS database 205 and to update availability schedules (see. Arrow 206). As input parameters are a Resource consumption plan R and an observation list L provided.
Der Algorithmus führt eine Beobachtungsliste L, die Produkt- Codes (EPCs) oder Klassenidentifikatoren EPCClassIDs derjenigen Ressourcen enthält, die schon registriert sind. Eine Funktion zum Integrieren von Logistikinformation in Produktprozesse stellt ein Abbilden der internen Kennung, die für die verschiedenen Ressourcenklassen in der Stückliste der Ma- terialbeschreibung (MBOM) verwendet wird auf die externenThe algorithm maintains an observation list L containing product codes (EPCs) or class identifiers EPCClassIDs of those resources that are already registered. A function for integrating logistics information into product processes represents mapping the internal identifier used for the different resource classes in the material description (MBOM) parts list to the external ones
Kennungen, die in dem EPCIS-Tracking und Tracing-System verwendet werden, dar. Dieses Abbilden wird in der Zeile 2 des Algorithmus unter Verwendung eines sogenannten lookupEPC- Verfahrens umgesetzt. In der Produktionsumgebung kann bei- spielsweise eine klassenbasierte Identifizierung von Materia¬ lien eingesetzt werden, um eine Produktionsflexibilität zu erhalten, da besonders im Fall von Just-In-Time (JIT) oder Just-In-Sequence (JIS) Prozessen eine stückbasierte Tracking und Tracing-Identifizierung verwendet wird. Identifiers used in the EPCIS tracking and tracing system. This mapping is implemented in line 2 of the algorithm using a so-called lookup EPC method. In the production environment a class-based identification of Materia ¬ lien may accession game, be used to obtain a production flexibility, since especially in the case of Just-In-Time (JIT) or Just-In-Sequence (JIS) processes a piece-based tracking and Tracing identification is used.
Unterschiedliche Ausgestaltungen des lookupEPC-Verfahrens können verwendet werden, um verschiedene Szenarien abzude¬ cken. Der Unterschied zwischen internen und externen Kennungen kann mittels expliziter Abbildungen von EPCClass/EPC- Kennungen auf MBOM- (Klassen- ) Kennungen adressiert werden. Beruhend auf der Struktur der Kennung kann in vielen Fällen die Klassenkennung direkt von der Stückkennung abgeleitet werden. Beispielsweise ist die EPC-Klasse Different configurations of the lookupEPC method can be used to create different scenarios abzude ¬ CKEN. The difference between internal and external identifiers can be addressed by explicit mapping of EPCClass / EPC identifiers to MBOM (class) identifiers. Based on the structure of the identifier, in many cases the class identifier can be derived directly from the item identifier. For example, the EPC class
urn : epc : idpat :sgtin:0614141.112345.*  urn: epc: idpat: sgtin: 0614141.112345. *
des Stücks mit dem EPC of the play with the EPC
urn : epc: idpat : sgtin: 0614141.112345.400  urn: epc: idpat: sgtin: 0614141.112345.400
durch den ersten Teil des EPCs definiert. defined by the first part of the EPC.
Sobald der externe EPC oder die zugehörige Klasse (EPCClass) identifiziert wurde, verifiziert der Algorithmus, ob eine entsprechende Rückrufabfrage schon in der EPCIS-Datenbank re¬ gistriert ist (Zeile 4) . Falls dies nicht der Fall ist, wird eine neue Abfrage registriert (Zeilen 6 und 8) . Der EPCIS- Standard stellt einen Satz vordefinierter Abfragen (SimpleE- ventQueries) bereit, die von EPCIS-Datenbanken implementiert werden . Da die Situations-Erkennung 202 oft ein tatsächliches mit dem erwarteten Prozessverhalten vergleicht, werden entsprechend Pläne zur Materialverfügbarkeit aktualisiert. Derartige Aktu¬ alisierungen können beispielsweise lokal dargestellt werden, indem ein Ereignis ObjectEvent mit einer Aktion "REQUIRED" zu der Ontologie (Zeile 3) hinzugefügt wird. Once the external EPC or the associated class (EPCClass) was identified, verified, the algorithm determines whether a corresponding call query is re ¬ gistriert already in the EPCIS database (line 4). If this is not the case, a new query is registered (lines 6 and 8). The EPCIS Standard provides a set of predefined queries (SimpleEventQueries) that are implemented by EPCIS databases. Since situation detection 202 often compares an actual and expected process behavior, material availability plans are updated accordingly. Such Aktu ¬ alisierungen can for example be represented locally by an event object event with an action "required" to the ontology (line 3) is added.
Für eine vorgegebene Ressource r c- R spezifiziert das Ereignis eine Zeit r.i, wann ein Material r.p an einem Ort r.m. verfügbar sein muss. Der Kompaktheit halber wird die folgende Abkürzung verwendet, um einen Bezug auf das Ereignis ObjectEvent in der EPCIS-Ereignisontologie herzustellen: For a given resource r c-R, the event specifies a time r.i when a material r.p at a location r.m. must be available. For the sake of brevity, the following abbreviation is used to refer to the ObjectEvent event in the EPCIS event ontology:
ObjectEvent (e, t, I, s, b, a, d) = ObjectEvent (e) Λ ObjectEvent (e, t, I, s, b, a, d) = ObjectEvent (e) Λ
Λ timestamp(e, i) Λ location(e, Ι)Λ  Λ timestamp (e, i) Λ location (e, Ι) Λ
AbizStep(e, s) Λ businessTransaction(e, b)A Λ action(e, a) Λ disposition(e, d)  AbizStep (e, s) Λ businessTransaction (e, b) A Λ action (e, a) Λ disposition (e, d)
wobei in which
- "timestamp" einen Zeit bzw. eine Zeitinformation, "timestamp" a time or time information,
- "location" einen Ort bzw. eine Ortsinformation, - "location" a location or location information,
- "bizStep" einen Schritt z.B. der Produktionsanlage oder der Supply-Chain,  "bizStep" a step e.g. the production plant or the supply chain,
- "businessTransaction" eine Transaktion,  - "businessTransaction" a transaction,
- "action" eine Aktion und  - "action" an action and
- "disposition" eine Statusinformation  - "disposition" status information
umfassen oder bezeichnen. include or denote.
Während die Kennung e und der Zeitstempel t für alle Ereig- nisarten verwendet werden können, sind insbesondere die ande¬ ren angeführten Relationen optional. Eigenschaften, die nicht definiert sind, können in Form eines Platzhalters " · " notiert werden . Situations-Erkennung 202 While the identifier e and the time stamp t for all event-nisarten can be used ande ren ¬ mentioned relations are particularly optional. Properties that are not defined can be noted in the form of a wildcard "·". Situation Detection 202
Nachfolgend werden beispielhaft Situationen wie eine verfrüh¬ te Bereitstellung oder eine verspätete Lieferung von Zulie- ferteilen, Maschinenausfälle oder anderen Störungen erläutert. Jede Störung wird z.B. mittels mindestens eines beo¬ bachteten Ereignisses erfasst oder beschrieben. By way of example situations like a verfrüh ¬ te provision or late delivery of Zulie- be ferteilen explains machine failures or other disruptions. Any disturbance is, for example, detected by means of at least one BEO ¬ bach ended event or described.
Entsprechend kann die Situations-Erkennung 202 auch Störun- gen, Situationen oder Ereignisse berücksichtigen, die auf einer Information 109 von dem Energielieferanten 102 beruhen. Accordingly, the situation detection 202 can also take into account faults, situations or events based on information 109 from the energy supplier 102.
Insofern kann von der Situations-Erkennung 202 eine Beschreibung von Situationen 207 genutzt werden. In this respect, a description of situations 207 can be used by the situation detection 202.
Bei der Ereignisverarbeitung kann eine Situation durch Abhängigkeitsverhältnisse zwischen Ereignissen unter Verwendung von Ereignismustern bestimmt sein. Ereignismuster können als Vorlagen betrachtet werden, die auf bestimmte Kombinationen von Ereignissen passen. Hier wird beispielhaft eine regelba¬ sierte Ereignismustersprache verwendet; ein regelbasierter Ansatz hat den Vorteil, dass ein logischer Formalismus zum Folgern ( "Reasoning" ) über Ereignishierarchien mit zusätzlichen Sprachkonstruktionen und zeitlichem Folgern kombiniert werden kann. In event processing, a situation may be determined by inter-event dependencies using event patterns. Event patterns can be viewed as templates that match specific combinations of events. Here is a regelba ¬ catalyzed event pattern language is used as an example; A rule-based approach has the advantage that a logical formalism can be combined to "reason" over event hierarchies with additional language constructions and temporal reasoning.
Ein Ereignismuster wird aus atomaren oder komplexen Ereignissen konstruiert und erweitert den logischen Formalismus wie folgt : An event pattern is constructed from atomic or complex events and extends the logical formalism as follows:
P P
IP BIN P1NOT{P).[P, P] (1) wobei IP BIN P1NOT {P). [P, P] (1) where
- pr ein n-Array-Prädikat mit beliebigen Ausdrücken  pr is an n-array predicate with arbitrary expressions
£i,...,i„ darstellt,  £ i, ..., i "represents,
- q £ R eine nichtnegative rationale Zahl ist, - WHERE verwendet werden kann, um Beschränkungen, die einen Ausdruck t verwenden, zu definieren und- q £ R is a non-negative rational number, - WHERE can be used to define constraints that use an expression t and
- BIN ein binärer Operator ist, der sich auf eine der zeitlichen Relationen bezieht, die z.B. in [Allen, J.F. (1983) . Maintaining knowledge about temporal in- tervals. Commun. ACM, 26(11), 832-843] definiert sind . BIN is a binary operator relating to one of the temporal relations, e.g. in [Allen, J.F. (1983). Maintaining knowledge about temporal in- tervals. Commun. ACM, 26 (11), 832-843].
Diese zeitlichen Operatoren umfassen These temporal operators include
- SEQ, der eine Folge von Ereignissen darstellt,  SEQ, which is a sequence of events,
- AND, der angibt, dass zwei Ereignisse zum gleichen Zeitpunkt stattfinden, und  AND, indicating that two events are taking place at the same time, and
- OR, der spezifiziert, dass zumindest eines von zwei Ereignissen stattfinden muss.  OR, which specifies that at least one of two events must occur.
In dem vorliegenden Szenario nimmt das Prädikat pr meist ein (atomares) EPCIS-Ereignis, z.B. ein ObjectEvent, an. In the present scenario, the predicate pr mostly takes an (atomic) EPCIS event, e.g. an object event.
Situationen können als komplexe Ereignisse behandelt werden, d.h. pr(il 5 . . . J;„) <- j). Situations can be treated as complex events, ie pr (i l 5 ... J; ") <- j).
Allgemein können insbesondere für den Fall verteilter Produk- tionsnetzwerke drei Arten zum Erfassen von Abweichungen unterschieden werden: In general, in particular for the case of distributed production networks, three ways of detecting deviations can be distinguished:
(a) die Abweichung wird mittels Vergleichens der tatsächli¬ chen Ressourcenbereitstellung (Ereignis 209), der von der EPCIS-Datenbank verfolgt wird, mit den lokalen Plä- nen der Unternehmen verglichen, (a) the deviation is compared to the local plans of the companies by comparing the actual provision of resources (event 209) followed by the EPCIS database;
(b) das Unternehmen erhält eine Abweichungsbenachrichtigung z.B. über ein EPCIS-Interpretationsereignis 208 oder (b) the company receives a deviation notification e.g. via an EPCIS interpretation event 208 or
(c) eine tatsächliche Objektverfolgungsinformation von der EPCIS-Datenbank wird lokal mit einer Information der er- warteten Ressourcenbereitstellung, die mittels Prognosealgorithmen bestimmt wird, verglichen. Die drei Ansätze werden unter Verwendung der folgenden Ereignismuster gemäß Regel (2) bis Regel (4) veranschaulicht. Sie bestimmen, ob eingehende Ressourcen oder ausgehende Produkte mit einer eindeutigen Kennung e, gemäß den geplanten Verfüg- barkeiten und Lieferfristen verzögert werden sollen. (c) actual object tracking information from the EPCIS database is compared locally with expected resource provision information determined by forecasting algorithms. The three approaches are illustrated using the following event patterns according to rule (2) through rule (4). You decide whether to delay incoming resources or outbound products with a unique identifier, according to planned availability and delivery dates.
ActualDelay(e) Λ delay(e. ί2, t ) <— ActualDelay (e) Λ delay (e. Ί 2 , t) <-
(D jectEvent{e, i2, L ·, ·, "REQUIRED". ·) SEQ (D jectEvent {e, i 2 , L ·, ·, "REQUIRED".) SEQ
(2) ObjectEventfe, ίχ, l, ·, ·, "OBSERVED", ·)}  (2) ObjectEventfe, ίχ, l, ·, ·, "OBSERVED", ·)}
Not ifiedDelay(e) Λ delay(e, ί-ι^ι) Not ifDelay (e) Λ delay (e, ί-ι ^ ι)
(0bjectEvent(e,i2 ,-,', "REQUIRED",) SEQ (0bjectEvent (e, i 2 , -, ', "REQUIRED", ) SEQ
(3) ObjectEvent(e, t l, ·, ·, "DEVIATION". ·))  (3) ObjectEvent (e, t l, ·, ·, "DEVIATION".) ·))
ExpectedDelay(e) Λ delayfe, t<i, t) ExpectedDelay (e) Λ delayfe, t <i, t)
(DbjectEvent{e,i2.J2! ·,·, "REQUIRED", ·) Λ (DbjectEvent {e, i 2 .J 2! ·, ·, "REQUIRED", ·) Λ
ObjectEventfe, tl} 1? ·, ·, "OBSERVED", ·} Λ (4) deli¥eryEstimatioti(i3,Ii,l2} Λ t = fi + ts) ObjectEventfe, t l} 1? ·, ·, "OBSERVED", ·} Λ (4) deli ¥ eryEstimatioti (i 3 , Ii, l2} Λ t = fi + ts)
WHERE h < h + h  WHERE h <h + h
Die Regeln funktionieren für die Energie entsprechend z.B. mit sogenannten QuantityEvents (umfassend eine Klasse mit ei- nem Typ) . The rules work for the energy according to e.g. with so-called QuantityEvents (comprising a class with one type).
Die Regel (2) implementiert den ersten Ansatz mittels Ver¬ gleichens der Zeit £], zu der eine Ressource an einem vorge¬ gebenen Ort l beobachtet wurde, mit der Zeit t2, zu der eine Ressource gemäß dem Produktionsplan an dem Ort benötigt wird. Allerdings ist es üblicherweise zu spät für eine angemessene Reaktion, wenn die Verzögerung nach Empfang der Lieferung de- tektiert wird. Ein organisationsübergreifendes Tracking und Tracing-System bietet hier z.B. zwei Alternativen für eine frühzeitige Erfassung. Die Regel (3) ersetzt die tatsächliche Beobachtung durch ein Abweichungsereignis und implementiert somit den zweiten Ansatz. Die Regel (4) schließlich nutzt historische Tracking und Tracing-Daten aus der EPCIS- Datenbank, um die ungefähre Lieferzeit beruhend auf den aktu- eil verfügbaren Beobachtungen zu bestimmen. In dem Beispiel ermöglicht die Prognosefunktion del iveryEst imation : L X L— T eine Abschätzung der Ankunftszeit /€ T basierend auf der ak¬ tuellen Position und dem Zielort einer bestimmten Ware. Mögliche Realisierungen können mittlere Lieferdauern vorheriger Aufträge, Vorhersagemodellen, neuronale Netze und/oder Simu¬ lationsmodelle berücksichtigen. The rule (2) implements the first approach, by means of encryption ¬ gleichens time £] to which a resource on a pre ¬ given place l was observed with time t 2, is added to the needs a resource, according to the production plan at the location , However, it is usually too late to respond adequately if the delay is detected upon receipt of the delivery. For example, an inter-organizational tracking and tracing system offers two alternatives for early entry. The rule (3) replaces the actual observation by a deviation event and thus implements the second approach. Finally, rule (4) uses historical tracking and tracing data from the EPCIS database to determine the approximate delivery time based on the currently available observations. In the example, the forecast function allows iveryEst del imation: LXL- T to estimate the time of arrival / € T based on the ak ¬ tual position and the destination of a particular commodity. Possible realizations can be considered average delivery periods prior orders, forecast models, neural networks and / or Simu ¬ lationsmodelle.
Allgemein sind Zeitverzögerungen in Lieferketten nur eine mögliche Situation, die für die Produktionsplanung und - Steuerung von Interesse ist. Aufgrund des vorgeschlagenen Ansatzes können z.B. mittels der EPCIS-Ereignisdarstellung und/oder der Ereignismustersprache auch andere (kritische)In general, time delays in supply chains are just one possible situation of interest to production planning and control. Due to the proposed approach, e.g. using EPCIS event representation and / or the event pattern language, other (critical)
Situationen, z.B. Mengenabweichungen, Fehlleitungen etc. er- fasst werden. Weiterhin ist es möglich, eine Konsistenz von definierten Situationen anhand der formalen Semantik von Ereignissen zu verifizieren. Situations, e.g. Quantity deviations, faulty lines etc. can be detected. Furthermore, it is possible to verify a consistency of defined situations based on the formal semantics of events.
Im Ergebnis stellt somit die Situations-Erkennung 202 eine erkannte kritische Situation 210 der Kompensation 203 zur weiteren Verarbeitung bereit. Kompensation 203 As a result, the situation detection 202 thus provides a recognized critical situation 210 of the compensation 203 for further processing. Compensation 203
Sobald die kritische Situation 210 erfasst worden ist, können Benachrichtigungen und ggf. geeignete Kompensationsmaßnahmen initiiert werden. Die Kompensation 203 nutzt vorzugsweise hierfür eine Menge von Kompensationsstrategien 213. DieseAs soon as the critical situation 210 has been recorded, notifications and, if appropriate, suitable compensation measures can be initiated. Compensation 203 preferably uses a set of compensation strategies 213 for this purpose
Kompensationsstrategien 213 können mittels Kompensationsregeln in geeignete Reaktionen, z.B. EPCIS-Ereignisse 211 oder eine Aktualisierung der Planung 212 umgesetzt werden. Eine Aktion kann in Form einer Rückmeldung von dem Assistenzsystem 105 an das Unternehmen 101 und/oder den Energielieferanten 102 erfolgen. Compensation strategies 213 may be translated into appropriate responses, e.g. EPCIS events 211 or an update of the planning 212 are implemented. An action can take the form of a feedback from the assistance system 105 to the company 101 and / or the energy supplier 102.
Die Kompensationsregeln weisen die Form comp <— P auf, wobei The compensation rules have the form comp <- P, where
- P eine Situationsbeschreibung gemäß Gleichung (1) und P is a situation description according to equation (1) and
- comp mindestens ein Prädikat der Regelmaschine (Re- gel-Engine) ist bzw. eine Verknüpfung mehrerer solcher Prädikate umfasst. Da die Anzahl von Kompensationsregeln sehr groß werden kann (mehrere tausend solcher Kompensationsregeln sind durchaus möglich) , wird vorzugsweise eine kompakte und präzise Sprache bzw. Beschreibung benötigt. Das beispielhaft eingesetzte lo¬ gikbasierte Modell unterstützt diese Anforderung, da Ereig- nishierarchien verwendet werden, um Regeln auf verschiedenen Ebenen der Abstraktion zu definieren, was die Anzahl der benötigten Regeln deutlich reduziert. Zusätzlich kann das eingesetzte formale Modell für eine Konsistenzkontrolle der Kom¬ pensationsstrategien genutzt werden. - comp is at least one predicate of the rule engine (rule engine) or comprises a combination of several such predicates. Since the number of compensation rules can be very large (several thousand such compensation rules are quite possible), preferably a compact and precise language or description is needed. The lo ¬ gikbasierte model example used supports this request because event-nishierarchien be used to define rules at different levels of abstraction, which significantly reduces the number of required rules. In addition, the used formal model for consistency control of Kom ¬ pensationsstrategien can be used.
Als ein Beispiel diene eine Kompensationsabwicklungsstrategie für erfasste Verzögerungen einer Lieferkette. Der logische Folgerungsmechanismus stellt automatisch die Information be¬ reit, dass die Situationen ActualDelay (tatsächliche Verzöge- rung) , NotifiedDelay (festgestellte Verzögerung) und Expec- tedDelay (erwartete Verzögerung) , die in der Situations- Erkennung 202 erfasst wurden, allesamt Unterklassen der Situation Delay (Verzögerung) sind. Dies wird durch die folgende Definition gewährleistet: As an example, consider a compensation processing strategy for detected delays of a supply chain. The logical inference mechanism automatically provides the information be ¬ riding that the situations Actual Delay (actual delay) NotifiedDelay (determined delay) and Expec- tedDelay (expected delay), which were recognized in the situational recognition 202, all subclasses of the situation Delay (delay) are. This is guaranteed by the following definition:
Delay(.r) - Ob j ectEvent (J-) Λ delay(x. y) (5) Delay (.r) - Whether j ectEvent (J-) Λ delay (x. Y) (5)
Im Falle elektrischer Energie kann das Ereignis "Obj ectEvent " als "QuantityEvent " notiert werden. Basierend auf dieser Gleichung (5) ist es möglich, eine all¬ gemeine (und übersichtliche) Kompensationsregel für alle Ar¬ ten von Verzögerung wie folgt zu bestimmen: notifySclieduler{ »time»Si ,i2) <- delayfe, h, t2) Λ In the case of electrical energy, the event "Obj ectEvent" can be noted as "QuantityEvent". Based on this equation (5), it is possible to determine an all ¬ common (and clear) compensation rule for all types of delay as follows: notifySclieduler {"time " Si, i2) <- delayfe, h, t 2 ) Λ
1 ookupEPCT 1(e, p) ^ 1 ookupEPCT 1 (e, p) ^
Sobald eine Verzögerung erfasst wurde, löst die Regel das eingebaute Prädikat "notifyScheduler " aus, das das Aktuali¬ sierungsverfahren der Produktionszeitsteuerung aufruft. Dieses Verfahren unterstützt Aktualisierungen der Ressourcenverfügbarkeit hinsichtlich Zeit als auch Menge und eine Verände¬ rung der Produktions-Fälligkeit eines Produkts. Once a deceleration has been detected, the rule triggers the built predicate "notifyScheduler" from that calls the Aktuali ¬ sierungsverfahren production timing. This process supports updates the resource availability in terms of time and amount and Variegated ¬ tion of the production maturity of a product.
Für eine Benachrichtigung über Verzögerungen nutzt das Prädikat zusätzlich die Ressourcenkennung p (z.B. gemäß MBOM) , die erwartete Zeit t und die beobachtete/geschätzte Zeit t,2. Um die externe EPCIS-Kennung e auf die interne MBOM-Kennung p abzubilden, wird die Umkehrfunktion des zuvor erläuterten lookupEPC-Verfahrens verwendet. For a notification of delays, the predicate additionally uses the resource identifier p (eg according to MBOM), the expected time t and the observed / estimated time t, 2 . In order to map the external EPCIS identifier e to the internal MBOM identifier p, the inverse function of the previously explained lookupEPC method is used.
Im folgenden Abschnitt wird dargestellt, wie die Produktions¬ ablaufplanung auf die durch Ereignisse ausgelöste Planaktua¬ lisierung reagiert. The following section shows how the production ¬ running planning responds to the triggered events Planaktua ¬ capitalization.
REAK IVE PRODUK IONSABLAUFPLANUNG REAK IVE PRODUCT ION PLANNING
Der Produktionsablaufplaner ist ebenfalls Teil des Assistenzsystems 105 und bestimmt den detaillierten Produktionsablauf- plan. Hierbei können z.B. die folgenden Aspekte berücksichtigt werden. The production scheduler is also part of the assistance system 105 and determines the detailed production schedule. Here, e.g. the following aspects are considered.
(i) Es wird die Entscheidung berücksichtigt, welche Aufgabe mittels einer spezifischen Maschine (detaillierte Ma¬ schinenablaufplanung) ausgeführt werden soll. (i) the decision is taken into account, which task (detailed Ma ¬ schin scheduling) is to be carried out by means of a specific machine.
(ii) Auch kann die Ressourcenversorgung (vorratsorientierte Ablaufplanung) berücksichtigt werden, die insbesondere anfällig für logistische Ereignisse (insbesondere in JIT/JIS-Szenarien) ist.  (ii) The supply of resources (stock-oriented scheduling), which is particularly susceptible to logistical events (especially in JIT / JIS scenarios), can also be taken into account.
Beispielhaft werden nachfolgend die Auswirkungen von EPCIS- Ereignissen auf die vorratsorientierte Ablaufplanung berück- sichtigt. Eine detaillierte Maschinenablaufplanung mit Verän¬ derungen über die Zeit kann entsprechend in das Modell integ¬ riert werden. Reaktiver Ablaufplanungsalgorithmus By way of example, the effects of EPCIS events on stock-oriented planning are considered below. account. A detailed machine scheduling with modifiers ¬ changes over time can be adjusted according to the model integ ¬ riert. Reactive scheduling algorithm
Das Ziel des vorgestellten reaktiven Produktionsablaufpla- nungsansatzes ist es, die kostenminimierende Sequenz von Pro¬ duktionsjobs Jp dann, wenn der Ereignis-Prozessor Ressourcen- bereitstellungspläne oder Produktionsfristen aktualisiert, zu berechnen. Produktionsj obs erfordern einen Satz von Entnahmejobs Ju aus einem Vorrat. Vorräte werden von Lieferj obs .1° aufgefüllt. Die zur Verfügung stehende Energie kann auch als Vorrat aufgefasst werden. The aim of the presented reactive Produktionsablaufpla- voltage approach is to calculate the cost-minimizing sequence of Pro ¬ duktionsjobs J p, if the event processor resource deployment plans or updated production deadlines. Production J obs require a set of withdrawal jobs J u from a supply. Stocks are replenished by delivery references obs. The available energy can also be understood as a supply.
Fig.4 zeigt ein schematisches Schaubild, dass die Abhängig¬ keiten zwischen Produktionsj obs , Entnahmejobs und Lieferj obs darstellt . So zeigt Fig.4 einen Ausschnitt einer Produktionskette mit mehreren Produktionsknoten 401, 402, 405 und 409. Jeder Produktionsknoten hat mindestens einen Warenbestand (auch be¬ zeichnet als Vorrat oder Inventory) 401, 402, 406, 408 und 410. Ein Produkt pi wird aus dem Warenbestand 403 des Produk- tionsknotens 401 mittels eines Ressourcenbereitstellungsauf¬ trag 411 in den Warenbestand 406 des Produktionsknotens 405 transferiert. Entsprechend wird ein Produkt p2 aus dem Waren¬ bestand 404 des Produktionsknotens 402 mittels eines Liefer¬ jobs 412 in den Warenbestand 406 des Produktionsknotens 405 transferiert. Mittels eines Entnahmejobs 413 und eines Ent¬ nahmejobs 414 werden die Produkte pi und p2 aus dem Warenbe¬ stand 406 entnommen und mittels einer Produktion 407 zu einem Produkt ps verarbeitet; das Produkt p3 wird in einem Warenbe¬ stand 408 abgelegt mittels eines Produktionsj obs 415. Ent- sprechend kann das Produkt p-j mittels eines weiteren Liefer¬ jobs 416 in den Warenbestand 410 des sich anschließenden Pro¬ duktionsknotens 409 transferiert werden. Ein Produktionsj ob j€ Jp ist ein 3-Tupel j— (p, d, s), bei dem p€ P die MBOM-Materialklassenkennung des Endprodukts dar¬ stellt und d £ N die Fälligkeit ist, wobei beide von den Pro¬ duktionsaufträgen, die z.B. über einen Produktionsmanager empfangen werden, abgeleitet werden. Eine optimale Startzeit s £ N des Produktionsj obs wird z.B. von einem Produktionsab¬ laufplaner errechnet. Sobald eine Funktion notifyScheduler("duedate".p, ii. i2) mit den Parametern ("duedate" ("Fälligkeit"), p, , i2) von dem Ereignis-Prozessor aufgerufen wird, werden die Produktionsjobs wie folgt aktualisiert: Jp = Jp \ (p, , s) und 4 shows a schematic diagram that Depending ¬ speeds between Produktionsj obs, removal jobs and Lieferj represents obs. Thus, Figure 4 shows a section of a production line with a plurality of production nodes 401, 402, 405 and 409. Each output node has at least one quantity (even be ¬ is characterized as a supply or inventory) 401, 402, 406, 408 and 410. A product PI is transferred from the inventory 403 of the production node 401 by means of a Ressourcenbereitstellungsauf ¬ contract 411 in the inventory 406 of the production node 405. Accordingly, a product p 2 from the goods ¬ 404 consisted of the production node 402 is transferred by means of a delivery ¬ jobs 412 in the inventory 406 of the production node 405th Means of a removal Jobs 413 and a Ent ¬ acquisition jobs 414 are the products pi and p 2 removed from the Warenbe ¬ stand 406 and processed to a product by means of a production ps 407; the product p 3 is stored in a Warenbe ¬ stand 408 by means of a Produktionsj obs 415. Accordingly, the product pj can be transferred by means of another delivery ¬ jobs 416 in the inventory 410 of the subsequent Pro ¬ production node 409. A Produktionsj whether j € J p is a 3-tuple j (p, d, s), where p € P the MBOM material class identifier of the final product represents ¬ represents and d £ N is the due date, wherein both of the Pro ¬ production orders received, for example, via a production manager. An optimal start time s £ N of obs Produktionsj example, is calculated by a Produktionsab ¬ run planner. As soon as a function notifyScheduler ("duedate" .p, ii. I 2 ) with the parameters ("duedate", p,, i 2 ) is called by the event processor, the production jobs are updated as follows: J p = J p \ (p,, s) and
Jp = Jp U fa t2, s) J p = J p U fa t 2 , s)
Grundsätzlich können Aktualisierungen den nachstehend erläu- terten Rescheduling-Algorithmus (Umplanungs-Algorithmus ) aus¬ lösen . Basically updates can resolve the below explained their rescheduling algorithm (Umplanungs algorithm) from ¬.
Jeder Produktionsj ob benötigt einen (nicht-leeren) Satz von Ressourcen (Produkten, Materialien, etc.) aus Vorräten. Eine Produktionsablaufplanung benötigt daher Information über Ressourcenbereitstellungen J°. Sie wird von den Tupeln (p, q, t) beschrieben, wobei p 6 P die MBOM-Kennung, q E N die Menge und £ N der Liefertermin bezeichnen . Während der Ablaufplanung wird der Satz von Lieferj obs JD verwendet, um zu verifizieren, ob ein Satz von Entnahmejobs bzw. Verbrauchsj obs zu einem vorgegebenen Zeitpunkt möglich ist. Der Satz von Ressourcenbereitstellungsj obs wird mittels der Methoden notii'yScheduler("quantity"./). li ) und notifySc edulerC'time".;, ii -'i) aktualisiert, entsprechend der vorstehenden Beschreibung zu den Produktionsj obs . Die Entnahmej obs , die für einen bestimmten Produktionsj ob be¬ nötigt werden, können mittels der Funktion mborn : P -42FxZ™ bestimmt werden, anhand derer die Menge jedes für ein be¬ stimmtes Produkt benötigten Ressourcen spezifiziert wird. Der gesamte Satz von Entnahmejobs für das Produkt pe„d€ P ist durch = {(p, q,. t) \ (p, q)€ rnbom(j)enxi) A i e N} bestimmt, wobei t die Entnahmezeit der Ressourcen für das Produkt jcrff| definiert und von dem Ablaufplan der Produktions¬ jobs abhängt, siehe Gleichung ( 9 ) . Each production year requires a (non-empty) set of resources (products, materials, etc.) from inventories. Production scheduling therefore requires information about resource deployments J °. It is described by the tuples (p, q, t), where p 6 P denotes the MBOM identifier, q EN the quantity and £ N of the delivery date. During the scheduling of the set of Lieferj obs J D is used to verify whether a set of sampling job or Verbrauchsj obs is possible at a given time. The set of resource provisioning is made by means of the methods notii ' yScheduler ("quantity" ./). li) and notifySc edulerC'time ";; ii -'i) updated, as described above to the Produktionsj obs. The Entnahmej obs that will lead to one certain whether Produktionsj be ¬ can mborn using the function: P -42 FXZ ™ be determined by which the quantity of each required for a ¬ be-determined product resource is specified. The entire set of sampling jobs for the product p e "d € P is carried = {(p, q ,. t) \ (p, q) € rnbom (j) enx i) A ie N} determined where t is the sampling time the resources for the product j crff | defined and depends on the flow chart of the production ¬ jobs, see equation (9).
Rescheduling-Algorithmus (Umplanungs-Algorithmus ) : Rescheduling Algorithm (Rescheduling Algorithm):
Der Rescheduling-Algorithmus kann z.B. einen optimalen bzw. optimierten Ablaufplan der Produktionsj obs , die in Jp enthal- ten sind, bestimmen. For example, the Rescheduling algorithm may determine an optimal or optimized flowchart of the production j obs contained in J p .
Somit definiert ein Ablaufplan einen Startpunkt j.s für alle j ζ r . Ein Ablaufplan ist somit eine Gesamtfunktion σ : Jp—5> N, die jedem Job eine Startzeit zuweist. Das Ziel des Auswählens der Funktion σ liegt in einer Minimierung einer Kostenfunktion. Die Kostenfunktion kann verschiedene Kostenkategorien umfassen. Als Beispiele können eine Frühzeitigkeit bzw. eine Verspätung, die durch die Distanz zu einem Fälligkeitsdatum Thus, a flowchart defines a starting point js for all j ζ r . A flowchart is thus an overall function σ: J p -5> N, which assigns a start time to each job. The goal of selecting the function σ is to minimize a cost function. The cost function may include various cost categories. As an example, a premature or delayed by the distance to a due date
bestimmt ist, oder auch eine benötigte Menge einer Ressource (z.B. Energie) dienen. Vorzugsweise wird im Rahmen des Umplanens eine Veränderung des Ablaufplans σ nur vorgenommen, falls hierdurch eine signifikante Verbesserung erreicht wird. Um die Verbesserung quantitativ zu bestimmen, wird die Distanz zwischen dem optimalen und dem aktuellen Ablaufplan unter Verwendung einer Distanzfunktion edit berechnet. is determined, or even a required amount of a resource (eg energy) serve. Preferably, as part of the rescheduling, a change in the flowchart σ 0Μ is only made if this results in a significant improvement being achieved. To quantify the improvement, the distance between the optimal and the current schedule is calculated using a distance function edit.
Diese Funktion edit ist vorzugsweise abhängig von dem Vorrats¬ system gewählt. Beispielsweise kann im Fall eines Hochregal¬ lagerhauses ein beliebiger Austausch zwischen Produktionsj obs erfolgen; in diesem Fall kann die Funktion edit unter Verwendung der Hamming-Distanz implementiert werden. Somit kann das Optimierungsproblem zum Auswählen eines am besten passenden Ablaufplans wie folgt formuliert werden arg min w · \&( )— j-d\ + (1— w) · edit(a, a„u) This function edit is preferably selected depending on the stock ¬ system. For example, in the case of a high-bay warehouse ¬ any exchange between Produktionsj obs can be carried out; In this case, the edit function can be implemented using the Hamming distance. Thus, the optimization problem for choosing a best-fitting schedule can be formulated as follows: arg min w · \ & () - jd \ + (1- w ) · edit (a, a "u)
a-jP-tN Ί, * " (7) wobei w 6 [0, 1] einen "Umplanungs schwellwert" darstellt (vi = l wählt immer den optimalen Ablaufplan, wohingegen w = 0 zu dem Ablaufplan mit minimalen Veränderungen führt) . a-jP-tN Ί, * " where w 6 [0, 1] represents a" rescheduling threshold "(vi = l always chooses the optimal schedule, whereas w = 0 leads to the minimal change schedule).
Grundsätzlich sind unterschiedliche Varianten eines eindimensionalen oder mehrdimensionalen Optimierungsproblems formulierbar. Für die Lösung sind unterschiedliche Ansätze z.B. Optimierung einer Kostenfunktion, Suche einer pareto- optimalen Lösung, etc. einsetzbar. In principle, different variants of a one-dimensional or multi-dimensional optimization problem can be formulated. For the solution, different approaches, e.g. Optimization of a cost function, search of a pareto-optimal solution, etc. can be used.
Um sicherzustellen, dass keine Produktionsj obs geplant wer¬ den, ohne dass To ensure that no Produktionsj obs planned who, ¬ without
- ausreichend Vorräte bzw. Ressourcen,  - sufficient stocks or resources,
- genug Zeit, um Komponenten von dem Lager zu den Maschinen zu transportieren, und  - enough time to transport components from the warehouse to the machines, and
- ausreichend Produktionskapazität vorhanden sind, gelten beispielsweise die folgenden Beschränkungen gemäß den Formeln (8) bis (10) . Eine Funktion prep definiert die Trans¬ portzeit für vorgegebene Entnahme- und Produktionsj obs , eine Konstante PROD-C AP ACITY definiert, wie viele Produktions¬ jobs parallel ausgeführt werden können. - sufficient production capacity are available, for example, the following restrictions according to the formulas (8) to (10) apply. A function defines the prep Trans ¬ port for predetermined time sampling and Produktionsj obs, a PROD constant-C AP ACity defines how many production ¬ jobs can be executed in parallel.
V € JF, V € JjJJ : j'-i - prep(j' ) = j.s (9) i <= r: Ii? G JpIi-s = t}l < PROD.CÄPA CITY (10) V € J F , V € yyyy: j'-i - prep (j ') = js (9) i <= r: Ii? GJ p Ii-s = t} l <PROD.CÄPA CITY (10)
Die Gleichung (8) berücksichtigt, dass ausreichend Ressourcen zur Verfügung stehen, die Gleichung (9) berücksichtigt, dass die Zeit zum Transport ausreicht und die Gleichung (10) stellt sicher, dass die Produktionskapazität ausreicht. Equation (8) takes into account that there are sufficient resources available, that equation (9) takes into account that the time for transport is sufficient, and equation (10) ensures that the production capacity is sufficient.
Das Optimierungsproblem kann als ein gemischtes ganzzahliges lineares Programm mit einer vollständig unimodularen Be¬ schränkungsmatrix dargestellt werden. Somit kann das Problem unter Verwendung eines Simplex-Algorithmus effizient gelöst werden . The optimization problem can be used as a mixed integer linear program presented with a fully unimodular Be ¬ schränkungsmatrix. Thus, the problem can be solved efficiently using a simplex algorithm.
Somit wird insbesondere vorgeschlagen, eine industrielle An¬ lage, z.B. ein Produktions- oder Logistik-System, optimiert zu betreiben, wobei der Stromverbrauch hinsichtlich einerThus, it is particularly proposed to operate an industrial An ¬ location, such as a production or logistics system optimized, whereby the power consumption with respect to a
Zielfunktion optimiert wird. Die Zielfunktion kann neben dem Stromverbrauch auch weitere Parameter, z.B. eines Energielieferanten oder der Anlage selbst, berücksichtigen, so dass z.B. eine Mehrzieloptimierung durchgeführt werden kann und die Anlage im Hinblick auf den Stromverbrauch oder der Stromverbrauch im Hinblick auf die Anlage angepasst werden kann. Sowohl die industrielle Anlage als auch ein Energielieferant stellen Informationen bereit, die entsprechend zur Optimie¬ rung bzw. als Teil der Zielfunktion berücksichtigt werden können. Hierbei ist es von Vorteil, dass Überlastsituationen vermieden werden und insbesondere eine große Anzahl regenera¬ tive Energiequellen als Energielieferanten genutzt werden können, weil eine Anpassung an die tatsächlich bereitgestellte Energiemenge erfolgt und somit das Stromnetz entsprechend betrieben bzw. belastet werden kann. Die Erfindung kann beispielsweise in Smart Grids bzw. in Produktions- oder Logis¬ tik-Managementsystemen eingesetzt werden. Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine ge¬ zeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Target function is optimized. In addition to the power consumption, the objective function can also take into account further parameters, for example of an energy supplier or the installation itself, so that, for example, a multi-objective optimization can be carried out and the installation can be adapted with regard to the power consumption or the power consumption with regard to the installation. Both the industrial plant and a power supplier provide information that can be taken into account for optimization ¬ tion or as part of the objective function. It is advantageous that overload situations are avoided and in particular a large number of regenera ¬ tive energy sources can be used as energy suppliers, because an adjustment to the actual amount of energy provided and thus the power grid accordingly can be operated or charged. The invention may for example be used in smart grids or in production or lodging ¬ policy management systems. Although the invention in detail by a ge ¬ showed embodiment has been illustrated and described in detail at least, so the invention is not limited to this and other variations can be derived therefrom by the skilled artisan without departing from the scope of the invention.
Abkürzungen : Abbreviations:
EPC Electronic Product Code - Elektronischer ProduktcodeEPC Electronic Product Code - Electronic product code
EPCIS Electronic Product Code Information Services - EPC EPCIS Electronic Product Code Information Services - EPC
Informationsdienst  information service
ERP Enterprise Ressource Planning (System zur Produkti¬ onsplanung) ERP Enterprise Resource Planning (system for producti ¬ onsplanung)
IT Informationstechnologie IT information technology
JIS Just-In-Sequence - rechtzeitig in Bezug auf bspw. ei- nen Weiterverarbeitungsschritt (reihenfolgesynchrone JIS Just-In-Sequence - timely with regard to, for example, a further processing step (sequence synchronous
Produktion) Production)
JIT Just-In-Time - rechtzeitig in Bezug auf bspw. einen  JIT Just-In-Time - in time with respect to, for example, one
Weiterverarbeitungsschritt (bedarfssynchrone Produk¬ tion) Further processing step (requires synchronous production ¬ tion)
MBOM Manufacturing Bill Of Material - Stückliste MBOM Manufacturing Bill Of Material - Parts List
MES Manufacturing Execution System (prozessnah operierende Ebene eines mehrschichtigen Fertigungsmanagement¬ systems ) MES Manufacturing Execution System (process-level operating a multi-layered manufacturing management system ¬)
RFID Radio-Frequency Identification (Identifizierung mit  RFID Radio Frequency Identification (Identification with
Hilfe elektromagnetischer Wellen)  Help of electromagnetic waves)
SCM Supply Chain Management (Lieferkettenmanagement)  SCM Supply Chain Management

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Einstellung einer industriellen Anlage,1. Method for setting an industrial plant,
- bei dem ein Stromverbrauch der industriellen Anlage bestimmt wird, - in which a power consumption of the industrial plant is determined,
- bei dem eine Optimierung des Stromverbrauchs der in¬ dustriellen Anlage hinsichtlich einer Zielfunktion durchgeführt wird, - in which an optimization of power consumption is carried out in ¬ industrial plant with respect to a target function,
- bei dem die industrielle Anlage entsprechend der Op¬ timierung eingestellt wird. - in which the industrial system is set according to the Op ¬ optimization.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zielfunktion eine Information betreffend vergangene Stromverbräuche be¬ rücksichtigt . 2. The method of claim 1, wherein the objective function information about past power consumption be ¬ taken into account.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zielfunktion eine Information von einem Energielieferanten, insbesondere ein Signal betreffend den Stromverbrauch, berücksichtigt. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the target function information from an energy supplier, in particular a signal regarding the power consumption, taken into account.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Information von dem Energielieferanten mindestens eine der folgenden Informationen umfasst: 4. The method of claim 3, wherein the information from the energy supplier comprises at least one of the following information:
- ein Signal betreffend den einzustellenden, minimalen und/oder maximalen Stromverbrauch;  a signal relating to the minimum and / or maximum power consumption to be set;
- eine Preisinformation;  - a price information;
- eine sonstige TarifInformation;  - another fare information;
- eine Auslastungsinformation.  - a utilization information.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zielfunktion eine Information des Stromnetzes, insbesondere einen Zustand des Stromnetzes, berücksich¬ tigt . 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the objective function information of the power grid, in particular a state of the power grid, taken into account ¬ taken.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zielfunktion einen aktuellen, einen vergangenen und/oder einen geplanten Stromverbrauch der industriellen Anlage berücksichtigt. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the objective function takes into account a current, a past and / or a planned power consumption of the industrial plant.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Optimierung des Stromverbrauchs und mindestens eines weiteren Parameters der industriellen Anlage hinsichtlich der Zielfunktion durchgeführt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the optimization of the power consumption and at least one further parameter of the industrial plant is performed with respect to the objective function.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der mindestens eine weitere Parameter umfasst: 8. The method of claim 7, wherein the at least one further parameter comprises:
- einen Parameter der industriellen Anlage;  - a parameter of the industrial plant;
- eine Durchlaufzeit;  - a lead time;
- Kosten für die Anlage;  - costs of the system;
- Kosten für den Strom;  - cost of electricity;
- einen Logistikplan;  - a logistics plan;
- einen Produktionsplan.  - a production plan.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zielfunktion eine aktuelle oder eine zukünftige Situation der industriellen Anlage berücksichtigt. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the objective function takes into account a current or a future situation of the industrial plant.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die aktuelle oder die zukünftige Situation der industriellen Anlage mindestens eine der folgenden Informationen berücksichtigt: 10. The method of claim 9, wherein the current or future situation of the industrial plant takes into account at least one of the following information:
- einen Lieferstatus zugelieferter oder bereitgestell¬ ter Güter; - a delivery status of supplied or ready frame ¬ ter goods;
- einen Ausbaustatus der industriellen Anlage;  - an expansion status of the industrial plant;
- einen Betriebsmodus der industriellen Anlage.  - an operating mode of the industrial plant.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zielfunktion mindestens eines der folgenden Ziele umfasst: 11. The method according to any one of the preceding claims, wherein the objective function comprises at least one of the following objectives:
- Einhaltung einer Lieferzusage;  - compliance with a delivery commitment;
- Einhaltung einer vorgegebenen Maschinenauslastung; - compliance with a given machine utilization;
- Einhaltung eines vorgegebenen Energieverbrauchs; - compliance with a given energy consumption;
- Einhaltung eines Durchsatzes.  - compliance with a throughput.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die industrielle Anlage mindestens eine der folgen¬ den Komponenten umfasst: - eine Produktion oder Fertigung; 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the industrial plant comprises at least one of the following ¬ components: - a production or manufacturing;
- eine Logistik-Einheit;  - a logistics unit;
- eine Dienstleistungs-Einheit;  - a service unit;
- ein Rechenzentrum;  - a data center;
- einen Energielieferanten;  - an energy supplier;
- einen Übertragungsnetzbetreiber.  - a transmission system operator.
13. Vorrichtung zur Einstellung einer industriellen Anlage umfassend eine Verarbeitungseinheit, die derart einge¬ richtet ist, dass 13. An apparatus for adjusting an industrial plant is comprising a processing unit which ¬ is oriented such that
- ein Stromverbrauch der industriellen Anlage bestimmbar ist,  a power consumption of the industrial plant can be determined,
- eine Optimierung des Stromverbrauchs der industriel¬ len Anlage hinsichtlich einer Zielfunktion durchführbar ist, - optimizing the power consumption of industriel ¬ len plant is feasible in terms of an objective function,
- die industrielle Anlage entsprechend der Optimierung einstellbar ist.  - The industrial plant is adjustable according to the optimization.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, die Teil eines Produktionsmanagementsystems ist. 14. The apparatus of claim 13, which is part of a production management system.
15. System umfassend mindestens eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14. 15. System comprising at least one device according to one of claims 13 or 14.
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