EP4689982A1 - Verfahren zur verknüpfung von dashboard-daten mit dem dreidimensionalen modell einer aus mehreren modulen bestehenden produktionsanlage - Google Patents

Verfahren zur verknüpfung von dashboard-daten mit dem dreidimensionalen modell einer aus mehreren modulen bestehenden produktionsanlage

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Publication number
EP4689982A1
EP4689982A1 EP24716750.5A EP24716750A EP4689982A1 EP 4689982 A1 EP4689982 A1 EP 4689982A1 EP 24716750 A EP24716750 A EP 24716750A EP 4689982 A1 EP4689982 A1 EP 4689982A1
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EP
European Patent Office
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data
module
computer
production plant
dimensional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24716750.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thanh Phong Bui
Benjamin BRESSER
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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 SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • G06T11/20—Drawing from basic elements
    • G06T11/26—Drawing of charts or graphs

Definitions

  • Modern production plants e.g. a continuous casting plant in the steel industry, consist of a large number of individual systems or modules to which a large number of sensors and actuators are attached. These production plants can be very large and have a complex structure or complex system geometry. In addition, numerous process parameters must be set or taken into account when operating the system.
  • Process parameters (casting speed, steel grade, secondary cooling water quantity, etc.)
  • Plant geometry (strand guide (segment rollers & bearings), installation concept of secondary cooling (nozzle positions & types, control loops)). This has mostly been done by "manually” (analog) retrieving and linking data from scattered individual data sources, the exact names of which the user must know. Such a procedure is imprecise, error-prone, labor-intensive, person-dependent and time-consuming.
  • the invention is based on the object of enabling the integration of data from different sources (design, process engineering, process control, automation, external data sources, etc.) and storing and linking them in an intuitive and uniform manner.
  • Fig. 1 shows a three-dimensional model of a continuous casting plant consisting of module models with a first indicator as a slider through a module model.
  • Fig. 2 shows a dashboard representation for data from the production plant depending on a second indicator.
  • Fig. 3 shows a two-dimensional cross-sectional view of the module model shown in Figure 1 with the position of the first indicator.
  • Fig. 4 shows the representations from Figures 1 , 2 , and 3 in summary, with additional dashboard representations shown.
  • a computer-implemented method for linking dashboard data to the three-dimensional model of a multi-module production plant comprising:
  • the three-dimensional model comprises three-dimensional module models and wherein each of the three-dimensional module models corresponds to a module of the production plant
  • the three-dimensional model shown allows the viewer to easily orientate himself in the production facility and select those areas that are relevant to him.
  • dashboards illustrate two-dimensional data available for the modules of the production plant. Multiple (at least 2, 3, 4, 5 or more) dashboard data charts can be displayed.
  • the first indicator only identifies those areas or
  • Modules that are relevant to the viewer are selected.
  • the data associated with this module that is assigned to and available from this module are then automatically displayed in the dashboard data using the second indicator.
  • the first indicator can be a visually represented, delimited (e.g. rectangular) plane that can be moved through the three-dimensional model. This makes it easy for the viewer to determine the location about which they require information.
  • the second indicator can be a line in a two-dimensional data plot, where the position of the first indicator in the three-dimensional model corresponds to the position of the second indicator on one of the axes of the two-dimensional data plot (e.g. the x-axis of the two-dimensional data plot). This makes it immediately clear to the viewer which data value from the two-dimensional data plot is assigned to the module, while at the same time it is clear which values the data from the other modules have.
  • the production plant has a production direction, which means that successive modules process a product from an initial state to a final state. This production direction is reflected in the three-dimensional model.
  • the production plant can also have a transverse direction, which means that each individual module has different properties and devices (e.g. sensors and actuators) transverse to the production direction.
  • the respective two-dimensional data plot can have an x-axis whose points correspond to points of the production facilities in the direction of production.
  • the y-axis shows values for these respective points.
  • values for the cross-section through a module are displayed in the two-dimensional data plot. For example, the temperature values or water leakage rates for a module or a location on a module can be displayed in the transverse direction.
  • a cross-section is selected depending on the position of the first indicator.
  • Local dashboard data is thus placed in a larger, global context within the three-dimensional model, enabling a higher-level analysis of the data.
  • the procedure makes it possible to create a common knowledge base for discussions and work on the relevant system with discussion participants in the shortest possible time.
  • the first indicator can be designed in such a way that it is given a direction of movement along the three-dimensional model.
  • the first indicator is designed as a slider. This means that the user can only move the first indicator along the specified direction, which simplifies the handling of the process.
  • the modules can be continuously identified by numbers. A representation of these numbers identifying the module in the representation of the three-dimensional model can be provided so that the number for a module of interest can be easily read in the representation.
  • the "Jump-To-Ob ect" function is a function that includes an input window that allows a user to enter the numbers. When the numbers are entered into the "Jump-To-Object" function, the function moves the first indicator to the position that identifies the number. Manual movement of the first indicator is therefore not necessary.
  • the so-called “tree view” can be used to identify the individual modules and their sub-modules of the continuous casting machine.
  • the tree structure can be used to assign the individual sub-modules to the respective higher-level module. Modules subordinate to this module can also be identified directly. By marking the modules or sub-modules in the tree structure, modules or sub-modules in the three-dimensional module can be visually highlighted.
  • the dashboard data presented can be two-dimensional data plots, particularly line plots and bar charts.
  • the data from the production plant modules can include sensor data, process parameters, plant geometry data and wear data.
  • the three-dimensional module models shown may also include a representation of the position and/or extent of subunits of the module models, in particular sensors and actuators.
  • the computer-implemented method may further comprise displaying a two-dimensional sectional image of the module model depending on the position of the first indicator, wherein the sectional image includes representations of the position and/or extent of the subunits of the module models, in particular the sensors and actuators.
  • the two-dimensional cross-section of the module model represents a third, in addition to the three-dimensional model and the dashboards. Viewing or linking level between the data of the production plant and the three-dimensional shape of the production plant.
  • the section plane and the 3D model show where the sensors or actuators are located in the module. This makes it easier for the viewer to interpret the data displayed in the dashboards, as they can see in the section plane which location (in the module) they are assigned to.
  • the subunits of the module models or the module models that have a selectable property, parameter or value within a parameter range can be visually highlighted in the displayed three-dimensional model.
  • subunits with a common selectable property can be displayed visually highlighted, in particular the subunits of the module models.
  • Such subunits can include those of a control loop. This enables a filter function, which is discussed below.
  • a control loop is sensors and/or actuators that are jointly subject to control.
  • the amount of water in a control loop that is acted upon by the nozzles of a control loop can be shown in the dashboard plot.
  • the representation of the three-dimensional model shows for this control loop where and how many nozzles are located, more precisely in which module or modules the nozzles are located, and the arrangement of the nozzles (actuators) is also shown.
  • the type of nozzles can also be identified.
  • the nozzles are just an example and other sub-units of the module models can also be represented accordingly.
  • the production plant can be a continuous casting machine.
  • the modules of the continuous casting machine can be the roller units of the continuous casting machine.
  • a computer system comprising a data carrier as described above is disclosed, wherein the instructions on the data carrier cause the computer system to carry out the method as described above.
  • a system comprising a production plant comprising several modules and a computer system as described above.
  • the production plant can be a continuous casting machine and the modules of the continuous casting machine can be the roller units of the continuous casting machine.
  • the invention may be implemented in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof.
  • Embodiments may be implemented as a computer program or computer program product, i.e., a computer program tangibly embodied in an information carrier, such as a non-transitory, machine-readable storage medium or a transmitted signal, for execution by one or more hardware modules or for controlling the operation of these modules.
  • a computer program may be in the form of one or more computer programs and may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be deployed in any form, including as a library, a stand-alone program, or as a module, component, subroutine, or other unit suitable for use in a computing environment.
  • Method steps of the invention may be performed by programmable processors executing a computer program to perform functions of the invention by operating on input data and generating outputs. Therefore, a computer program product is also disclosed which is suitable for carrying out one of the described methods and/or a data carrier which contains the computer program product.
  • Also disclosed is a computer comprising one of the computer program products or data carriers described above and which is suitable for carrying out one of the methods described above.
  • Fig. 1 gives a schematic overview of a production plant, in this case a continuous casting plant.
  • the right-hand part of the figure shows a top view of the successive (module) modules 2 lying in the production direction x, which have further sub-units 4.
  • the transverse direction is designated by y.
  • the left-hand part of the figure shows a cross-section through the production plant.
  • Various points xl and x2 of the production plant are shown, which follow one another in the production direction.
  • the position of the first indicator 3 can, for example, be at the height of xl or x2.
  • Fig. 2 shows a dashboard representation 6 with a second indicator 7 at the top.
  • the positions along the production direction of the production plant are marked on the x-axis.
  • the values f (x) on the y-axis correspond to the values determined for the respective points along the production plant in the production direction.
  • the second indicator 7 is shown, the position xl of which depends on the position of the first indicator in the three-dimensional model.
  • Fig. 2 shows a dashboard representation 6 below.
  • the positions along the transverse direction y of the production plant are marked on the x-axis.
  • the values g ( y) on the y-axis correspond to the values determined for the respective points along the transverse direction of the production direction.
  • Fig. 3 shows a three-dimensional model 1 of a continuous casting plant consisting of modular models 2 with a first indicator 3 as a slider through a modular model 2 and Fig. 4 shows a dashboard representation 6 for the data of the production plant and a second indicator 7, the position of which depends on the position of the first indicator in the representation of the three-dimensional model 1.
  • the rollers are shown as modular models for the three-dimensional model of the continuous casting plant.
  • Module models are shown, which are sensors and/or actuators.
  • the vertical line (second indicator, 7) in Fig. 4 marks the same position (as the plane 3 in the 3D environment (second indicator) .
  • This enables a direct assignment of the information in the two-dimensional plot 6 to the geometry of the three-dimensional model 1.
  • the evaluation of the information (Fig. 3 4) in combination with local information (Fig. 3, measuring position of the sensors, which segment, which role in the segment, segment transition, relationships with other local subunits nozzles) is possible directly and intuitively.
  • Fig. 5 shows a two-dimensional cross-sectional view 8 of the module model shown in Figure 3.
  • the cutting plane view 8 enables a detailed view of the information at the corresponding cutting plane, which can be intuitively moved from roll to roll using the slider from the representation of the three-dimensional model.
  • sensor points 4, 5, 9 of a measuring instrument are shown.
  • the type of measuring sensor can be shown by using different color coding or choosing a corresponding symbol. Sensor points with the same color or the same design are of the same sensor type.
  • Actuators such as nozzles can also be displayed in the cutting plane view.
  • the nozzle data can be intuitively evaluated from nozzle level to nozzle level.
  • the correct positioning of the nozzles relative to one another can be evaluated for accuracy based solely on the nozzle pattern displayed, without having to look at a single number. This is particularly true when evaluating rows of nozzles directly behind one another, which are usually offset by half a nozzle distance (not shown). Here, too, validation is possible based solely on the nozzle pattern.
  • Fig. 6 shows the representations from figures 3, 4, and 5 in conjunction, whereby additional dashboards 6 can be displayed. This is the representation that would be made available to a user.
  • the use of reference symbols has been omitted for the sake of clarity.
  • Moving the slider in the representation of the three-dimensional model 1 (right) causes the second indicator in all data dashboards selected for the three-dimensional model (left) to be moved along the data.
  • the cutting plane through the modules (middle) is adjusted.
  • FIG. 7 schematically illustrates another evaluation option that the method provides.
  • the dashboard data determined can be data that comprise different groups of sub-units of the module models. For example, this can be the specific data for different control loops.
  • one or more of the groups of sub-units can be selected by input from the user. These one or more groups can be highlighted in the three-dimensional model.
  • the data determined for this group(s) is displayed in the dashboard.
  • control loop 10 which comprises several sub-units of different module models, is highlighted on the right.
  • values for different groups here control loops, in particular cooling loops, GL, are plotted as a bar chart along the x-axis.
  • the bar corresponding to the representation of the three-dimensional model is highlighted in the dashboard data.
  • the value h (CL) determined for the respective control loop is plotted on the y-axis.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented with hardware, software, firmware, or combinations thereof.
  • the various hardware components, software components, and/or firmware components may be combined into composite components.
  • the various hardware, software, and/or firmware components described herein may be divided into subcomponents comprising software, firmware, hardware, or all of the above.
  • software components may be implemented as hardware components, and vice versa.
  • Application software such as computer programs, can be stored on one or more computer-readable media. It is also conceivable that the application software described here can be stored with one or more general purpose or special purpose computers and/or computer systems. Where appropriate, the order of various steps described herein may be changed, combined into composite steps, and/or broken down into sub-steps to provide the features described herein.
  • Model module 3 first indicator, indicator level, slider
  • indicator line 8 cross-section of the model module, sensor, actuator

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Abstract

Ein Computer-implementiertes Verfahren zur Verknüpfung von Dash-board-Daten mit dem dreidimensionalen Modell einer aus mehreren Modulen bestehenden Produktionsanlage wird beschrieben, sowie ein System um dieses Verfahren durchzuführen.

Description

Verfahren zur Verknüpfung von Dashboard-Daten mit dem dreidimensionalen Modell einer aus mehreren Modulen bestehenden Produktionsanlage
Hintergrund
Moderne Produktionsanlagen, z. B. eine Stranggießanlage in der Stahlindustrie, bestehen aus einer Vielzahl von Einzelanlagen bzw. Modulen, an denen eine Vielzahl an Sensoren und Aktuatoren angebracht sind. Diese Produktionsanlagen können eine erhebliche Ausdehnung und einen komplexen Aufbau bzw. eine komplexe Anlagengeometrie aufweisen. Ferner müssen zahlreiche Prozessparameter bei dem Betrieb der Anlage eingestellt bzw. berücksichtigt werden .
Daher müssen, um eine Einzelinformation, z. B. eines Temperatursensors (Strangoberfläche) innerhalb einer Stranggießanlage zu bewerten, zusätzliche Informationen (aus anderen Quellen) herangezogen werden, wie z. B.
Prozessparameter (Gießgeschwindigkeit, Stahlgüte, Sekun- därkühl-Wassermenge, etc.)
Anlagengeometrie (Strangführung ( Segmentrollen & -lager) , Installationskonzept der Sekundärkühlung (Düsenpositionen & -arten, Regelkreise) ) . Dies verläuft zumeist bisher durch ein „manuelles" ( analoges ) Abrufen und Verknüpfen der Daten aus verstreut vorhandenen einzelnen Datenquellen, deren genaue Bezeichnung der Verwender kennen muss . Ein solches Vorgehen ist ungenau, fehleranfällig, personalintensiv, personenabhängig und zeitintensiv .
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , das Einbinden von Daten aus unterschiedlichen Quellen (Konstruktion, Verfahrenstechnik, Prozess führung, Automation, externe Datenquellen, etc . ) zu ermöglichen und diese in einer intuitiven und einheitlichen Art und Weise abzulegen und zu verknüpfen .
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig . 1 zeigt ein dreidimensionales Modell einer Stranggießanlage bestehend aus Modulmodellen mit einem ersten Indikator als Slider durch ein Modulmodell .
Fig . 2 zeigt eine Dashboard-Darstellung für Daten der Produktionsanlage in Abhängigkeit eines zweiten Indikators .
Fig . 3 zeigt ein zweidimensionales Schnittbild des in Figur 1 dargestellten Modulmodells mit der Position des ersten Indikators .
Fig . 4 zeigt die Darstellungen aus Figuren 1 , 2 , und 3 in Zusammenschau, wobei zusätzliche Dashboard-Darstellungen angezeigt sind .
Zusammenfassung
Die Erfindung ist durch den Gegenstand der beigefügten Ansprüche definiert . Of fenbart wird ein Computer-implementiertes Verfahren zur Verknüpfung von Dashboard-Daten mit dem dreidimensionalen Modell einer aus mehreren Modulen bestehenden Produktionsanlage umfassend :
Bereitstellen und Darstellen des dreidimens ionalen Modells der Produktionsanlage , wobei das dreidimensionale Modell dreidimensionale Modulmodelle umfasst und wobei j edes der dreidimensionalen Modulmodelle einem Modul der Produktionsanlage entspricht ,
Ermitteln von Daten für die Produktionsanlagenmodule der Produktionsanlage und Anzeigen der ermittelten Daten für die Produktionsanlage als Dashboard-Daten,
Bereitstel len eines durch einen Benutzer bewegbaren ersten Indikators , dessen verschiebbare Position innerhalb des dreidimensionalen Modells liegt und zusammen mit dem dreidimensionalen Modell dargestellt wird,
Darstellen eines zweiten Indikators in den Dashboard-Daten, wobei die Position des zweiten Indikators die Daten der Dashboard-Daten markiert , die für das durch den ersten Indikator markierte Modellmodul zutref fen .
Das dargestellte dreidimensionale Modell ermöglicht es dem Betrachter, sich leicht in der Produktionsanlage zu orientieren und diej enigen Bereiche aus zuwählen, die für ihn relevant sind .
Diese Dashboards illustrieren zweidimensionale Daten, die für die Module der Produktionsanlage vorliegen . Es können mehrere (mindestens 2 , 3 , 4 , 5 oder mehr ) Dashboard-Daten-Diagramme dargestellt werden .
Dabei ist es möglich, alle Datenquellen, die für die Produktionsanlage vorliegen, gleichzeitig als nebeneinander angeordnete zweidimensionale Dash-Boards darzustellen, sodass eine unmittelbare Zugehörigkeit bzw . Verknüpfung von einem bestimmten Ort in der Produktionsanlage mit den zugehörigen Daten möglich ist . Durch den ersten Indikator werden nur diej enigen Bereiche oder
Module ausgewählt , die für den Betrachter relevant sind . Automatisch werden dann zu diesem Modul in den Dashboard-Daten die dem Modul zugehörigen Daten durch den zweiten Indikator angezeigt , die diesem Modul zugeordnet und verfügbar sind . Zum Beispiel kann es sich bei dem ersten Indikator um eine visuell dargestellte abgegrenzte ( z . B . rechteckige ) Ebene handeln, die durch das dreidimensionale Modell bewegbar ist . So ist es für den Betrachter einfach, den Ort zu bestimmen, über den er Informationen benötigt . Bei dem zweiten Indikator kann es sich um eine Linie in einem zweidimens ionalen Datenplot handeln, wobei die Position des ersten Indikators im dreidimensionalen Modell der Position des zweiten Indikators auf einer der Achsen des zweidimensionalen Datenplots ( z . B . der x-Achse des zweidimensionalen Datenplots ) entspricht . Somit ist für den Betrachter unmittelbar klar, welcher Datenwert aus dem zweidimensionalen Datenplot dem Modul zugeordnet ist , wobei zugleich klar ist , welche Werte die Daten der übrigen Module haben .
Die Produktionsanlage besitzt eine Produktionsrichtung, was bedeutet , dass aufeinanderfolgende Module ein Produkt von einem Ausgangs zustand zu einem Endzustand verarbeiten . Diese Produktionsrichtung findet sich korrespondierend im dreidimensionalen Modell wieder .
Die Produktionsanlage kann aber auch eine Querrichtung besitzen, was bedeutet , dass quer zur Produktionsrichtung j edes einzelne Modul verschiedene Eigenschaften und Vorrichtungen ( z . B . Sensoren und Aktuatoren) aufweist .
Der j eweilige zweidimensionale Datenplot kann eine x-Achse aufweisen, deren Punkte Punkten der Produktionsanlagen in Produktionsrichtung entsprechen . Somit zeigt die y-Achse Werte für diese j eweiligen Punkte an . Es ist aber auch zusätzlich die Darstellung von zweidimensionalen Datenplots möglich, die eine x-Achse aufweisen, bei der die Punkte auf der x-Achse Punkten in Querrichtung der Produktionsanlage entsprechen . Somit werden für den Querschnitt durch ein Modul Werte im zweidimensionalen Datenplot angezeigt . Zum Beispiel können die Temperaturwerte oder Wasseraustrittraten für ein Modul oder eine Stel le eines Moduls in Querrichtung angezeigt werden . Abhängig von der Position des ersten Indikators wird ein Querschnitt ausgewählt .
Dadurch wird ein schnelles und ef fi zientes Ableiten von Handlungsanweisungen zur hardware-technischen Modi fikation der Produktionsanlage ( z . B . Wartungsanweisungen) bzw . zur Modi fikation der Betriebsparameter der Produktionsanlage ermöglicht . Es ist z . B . leicht erkennbar und entsprechend zu handeln, wenn ein angezeigter Wert zu stark von den Werten des benachbarten Moduls abweicht .
Lokale Dashboard-Daten werden somit innerhalb des dreidimensionalen Modells in einen größeren, globalen Kontext gebracht und ermöglichen somit eine übergeordnete Analyse der Daten .
Durch das Verfahren ist es möglich, in kürzester Zeit eine gemeinsame Wissensbasis für Diskussionen und Arbeiten an der entsprechenden Anlage mit Gesprächsteilnehmern zu schaf fen .
Ferner ist es möglich, eine schnelle und intuitive Bewertung von Einzelinformationen, die nun in einem Kontext mit anderen Informationen ( aus anderen Datenquellen) dargestellt werden, zu bewerkstelligen, wie die Validierung von Engineering-Daten, Interpretation von Prozessdaten, Interpretation von Anlagen-Sen- sor-Daten sowie die Interpretation von real aus der Anlage stammenden Verschleißdaten . Somit trägt das Verfahren insgesamt zu einer schnelleren Entscheidungs findung bei . Der erste Indikator kann so ausgestaltet sein, dass ihm eine Bewegungsrichtung entlang des dreidimensionalen Modells vorgegeben ist.
Somit ist der erste Indikator als Slider ausgestaltet. Somit kann der Benutzer den ersten Indikator nur entlang der vorgegebenen Bewegungsrichtung bewegen, was die Handhabung des Verfahrens vereinfacht.
Zusätzlich ist es auch möglich, eine „Jump-To-Object" Funktion vorzusehen. Die Module können fortlaufend durch Ziffern identifizierbar sein. Eine Darstellung dieser das Modul identifizierbaren Ziffern in der Darstellung des dreidimensionalen Modells kann vorgesehen sein, sodass sich die Ziffer für ein interessierendes Modul in der Darstellung leicht ablesen lässt. Die „Jump-To-Ob ect" Funktion ist eine Funktion, die ein Eingabefenster umfasst, das die Eingabe der Ziffern durch einen Benutzer ermöglicht. Bei Eingabe der Ziffern in die „Jump-To-Object" Funktion erfolgt durch die Funktion ein Bewegen des ersten Indikators an die Position, die die Ziffer identifiziert. Somit ist ein manuelles Bewegen des ersten Indikators nicht notwendig.
Ferner ist auch möglich, eine Darstellung vorzusehen, die hierarchisch den Aufbau der Produktionsanlage als Baumstruktur anzeigt ( „Tree-View" ) . Mit Hilfe des sogenannten "Tree-View" können die einzelnen Module und deren Untermodule der Stranggießmaschine identifiziert werden. Anhand der Baumstruktur können die einzelnen Untermodule dem jeweils übergeordneten Modul zugeordnet werden. Diesem Modul untergeordnete Module sind ebenfalls direkt erkennbar. Durch Markieren der Module oder Untermodule in der Baumstruktur können Module oder Untermodule in dem dreidimensionalen Modul visuell hervorgehoben werden. Die dargestellten Dashboard-Daten können zweidimensionale Datenplots sein, insbesondere Linienplots und Balkendiagramme .
Durch die Verknüpfung der einfach zu interpretierenden Datenplots mit dem dreidimensionalen Modell wird dem Fachmann die Analyse der ausgegebenen Daten erleichtert .
Die Daten der Produktionsanlagenmodule können Sensordaten, Prozessparameter, Daten zur Anlagengeometrie sowie Verschleißdaten umfassen .
Somit können die Daten verschiedenster Quellen an einem Ort bzw . in einer Darstellung übersichtlich dargestellt werden .
Die dargestellten dreidimensionalen Modulmodelle können auch eine Darstellung der Position und/oder Ausdehnung von Untereinheiten der Modulmodelle umfassen, insbesondere von Sensoren und Aktuatoren .
Somit ist es für den Betrachter einfacher, die in den Dashboards angezeigten Daten zu interpretieren, da er bereits im dreidimensionalen Bild erkennen kann, welchem Ort ( im Modul ) diese zugeordnet sind .
Das Computer-implementierte Verfahren kann ferner das Darstellen abhängig von der Position des ersten Indikators eines zweidimensionalen Schnittbild des Modulmodells umfassen, wobei im Schnittbild Darstellungen der Position und/oder Ausdehnung der Untereinheiten der Modulmodelle umfasst sind, insbesondere der Sensoren und Aktuatoren .
Das zweidimensionale Schnittbild des Modulmodells stellt zusätzlich zum dreidimensionalen Model und den Dashboards eine dritte Betrachtungs- bzw . Verknüpfungsebene zwischen den Daten der Produktionsanlage und der dreidimensionalen Form der Produktionsanlage dar .
In der Schnittebene sowie im 3D-Modell wird dargestellt , an welchen Stellen des Moduls sich beispiel sweise die Sensoren oder Aktuatoren befinden . Somit ist es für den Betrachter einfacher, die in den Dashboards angezeigten Daten zu interpretieren, da er in der Schnittebene erkennen kann, welchem Ort ( im Modul ) diese zugeordnet sind .
Die Untereinheiten der Modulmodelle oder die Modulmodelle , die eine auswählbare Eigenschaft , Parameter oder einen Wert innerhalb eines Parameterbereichs aufweisen, können im dargestellten dreidimensionalen Modell visuell hervorgehoben angezeigt werden .
Somit ist es möglich, z . B . Sensoren oder Aktuatoren in dem dreidimensionalen Modell anzuzeigen oder hervorzuheben .
Mehrere Untereinheiten mit gemeinsamer auswählbarer Eigenschaft können visuell hervorgehoben angezeigt werden, insbesondere die Untereinheiten der Modulmodelle . Solche Untereinheiten können die eines Regelkreises umfassen . Somit wird eine Filterfunktion ermöglicht , die im Folgenden noch diskutiert wird .
Somit ist es möglich, beispiel sweise die in einem Regelkreis vorliegenden Sensoren oder Aktuatoren zugleich in dem dreidimensionalen Modell anzuzeigen oder hervorzuheben und/oder die für alle Sensoren und/oder Aktuatoren dieses Regelkreises vorliegenden Daten in einem Dashboard zugleich anzuzeigen . Somit ist das Verfahren mit einer Filterfunktion ausgestattet , um Sensoren und/oder Aktuatoren mit gleichen Eigenschaften ( z . B . Regelkreise , Düsentypen, Rollenkörper mit gleicher Eigenschaft ( Drehbarkeit ) ) anzuzeigen . Bei einem Regelkreis handelt es sich um Sensoren und/oder Aktuatoren, die zusammen einer Regelung unterworfen sind .
Beispielsweise kann die Wassermenge eines Regelkreises im Dashboard-Plot angezeigt werden, die durch die Düsen eines Regelkreises beaufschlagt werden . Aus der Darstellung des dreidimensionalen Modells lässt sich für diesen Regelkreis erkennen, an welchem Ort sich welche Anzahl an Düsen befindet , genauer in welchem Modul bzw . Modulen sie die Düsen befinden, bzw . es wird auch die Anordnung der Düsen (Aktuatoren) dargestellt . Auch der Typus der Düsen ist erkennbar . Zugleich läs st sich erkennen, welche anderen Regelkreise sich in unmittelbarer Nachbarschaft befinden bzw . welche andere Regelreise mit dem erstgenannten Regelkreis interagieren . Die Düsen sind nur ein Beispiel und es können auch andere Untereinheiten der Modulmodelle entsprechend dargestellt werden .
Die Produktionsanlage kann eine Stranggießmaschine sein .
Die Module der Stranggießmaschine können die Rolleneinheiten der Stranggießmaschine sein .
Ferner wird ein Datenträger umfassend Instruktionen, die ein Computersystem veranlassen, das Verfahren wie oben beschrieben aus zuführen, of fenbart .
Ferner wird ein Computersystem umfassend einen oben beschriebenen Datenträger of fenbart , wobei die Instruktionen auf dem Datenträger das Computersystem veranlassen, das Verfahren wie oben beschrieben durchzuführen .
Ferner wird ein System of fenbart , umfassend eine Produktionsanlage , umfassend mehrere Module und ein Computersystem wie oben beschrieben . Bei einem System wie oben beschrieben kann die Produktionsanlage eine Stranggießmaschine und die Module der Stranggießmaschine die Rolleneinheiten der Stranggießmaschine sein .
Merkmale und Untermerkmale der verschiedenen Aspekte der Erfindung können frei kombiniert werden . So können beispielsweise bevorzugte Aus führungs formen des Computers oder der Computervorrichtung so konfiguriert sein, dass sie eine Funktionalität enthalten, die einem oder mehreren bevorzugten Merkmalen der Verfahren entspricht .
Die Erfindung kann in Computerhardware , Firmware , Software oder in Kombinationen davon implementiert werden . Aus führungs formen können als Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt implementiert werden, d . h . als Computerprogramm, das in einem Informationsträger wie beispielsweise in einem nicht transitorischen, maschinenlesbaren Speichermedium oder in einem übertragenen Signal , zur Aus führung durch ein oder mehrere Hardwaremodule oder zur Steuerung des Betriebs dieser Module grei fbar verkörpert ist .
Ein Computerprogramm kann in Form eines Computerprogrammteils oder mehrerer Computerprogramme vorliegen und in j eder Form von Programmiersprache , einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, geschrieben sein, und es kann in j eder Form eingesetzt werden, einschließlich als Bibliothek, eigenständiges Programm oder als Modul , Komponente , Unterprogramm oder andere Einheit , die zur Verwendung in einer Datenverarbeitungsumgebung geeignet ist .
Verfahrensschritte der Erfindung können von programmierbaren Prozessoren ausgeführt werden, die ein Computerprogramm ausführen, um Funktionen der Erfindung aus zuführen, indem sie mit Eingabedaten arbeiten und Ausgaben erzeugen . Of fenbart ist daher auch ein Computerprogrammprodukt , das geeignet ist , eines der beschriebenen Verfahren durchzuführen, und/oder ein Datenträger, der das Computerprogrammprodukt enthält .
Of fenbart ist auch ein Computer umfassend eines der oben beschriebenen Computerprogrammprodukte oder Datenträger, und der geeignet ist , eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen .
Eingehende Beschreibung der Figuren
Fig . 1 gibt einen schematischen Überblick über eine Produktionsanlage , hier einer Stranggießanlage . Im rechten Teil der Figur sind in Draufsicht die in Produktionsrichtung x liegenden, aufeinanderfolgenden (Modul ) Module 2 dargestellt , die weitere Untereinheiten 4 aufweisen . Die Querrichtung ist durch y bezeichnet . Im linken Teil der Figur ist ein Querschnitt durch die Produktionsanlage dargestellt . Es werden verschiedene Punkte xl und x2 der Produktionsanlage dargestellt , die in Produktionsrichtung aufeinander folgen . Die Position des ersten Indikators 3 kann z . B . auf der Höhe von xl oder x2 sein .
Fig . 2 zeigt oben eine Dashboard-Darstellung 6 mit einem zweiten Indikator 7 . Auf der x-Achse sind die Positionen entlang der Produktionsrichtung der Produktionsanlage angezeichnet . Die Werte f (x ) auf der y-Achse entsprechen den Werten, die für die j eweiligen Punkte entlang der Produktionsanlage in Produktionsrichtung ermittelt wurden . Der zweite Indikator 7 ist dargestellt , dessen Position xl von der Position des ersten Indikators im dreidimensionalen Modell abhängt .
Fig . 2 zeigt unten eine Dashboard-Darstellung 6 . Auf der x-Achse sind die Positionen entlang der Querrichtung y der Produktionsanlage angezeichnet . Die Werte g ( y) auf der y-Achse entsprechen den Werten, die für die jeweiligen Punkte entlang der Querrichtung der Produktionsrichtung ermittelt wurden.
Fig. 3 zeigt eine dreidimensionales Modell 1 einer Stranggießanlage bestehend aus Modulmodellen 2 mit einen ersten Indikator 3 als Slider durch ein Modulmodell 2 und Fig. 4 zeigt eine Dashboard-Darstellung 6 für die Daten der Produktionsanlage und einen zweiten Indikator 7, dessen Position von der Position des ersten Indikators in der Darstellung des dreidimensionalen Modells 1 abhängt. In Fig. 3 sind für das dreidimensionale Modell der Stranggießanlage die Rollen als Modulmodelle dargestellt.
Ferner sind in Fig. 3 auch die weiteren Untereinheiten (4,5) der
Modulmodelle dargestellt, bei denen es sich hier um Sensoren und/oder Aktuatoren handelt.
Die vertikale Linie (zweiter Indikator, 7) in Fig. 4 markiert die gleiche Position (wie die Ebene 3 in der 3D-Umgebung (zweiter Indikator) . Dies ermöglicht eine direkte Zuordnung der Informationen im zweidimensionalen Plot 6 zur Geometrie des dreidimensionalen Modells 1. Die Auswertung der Information (Fig. 3 4) in Kombination mit lokalen Informationen (Fig. 3, Messposition der Sensoren, welches Segment, welche Rolle im Segment, Segmentübergang, Zusammenhänge mit anderen lokalen Untereinheiten Düsen) ist direkt und intuitiv möglich.
Fig. 5 zeigt ein zweidimensionales Schnittbild 8 des in Figur 3 dargestellten Modulmodells.
Die Schnittebenen-Ansicht 8 ermöglicht eine Detailansicht der Informationen an der entsprechenden Schnittebene, wobei diese mit dem Slider aus der Darstellung des dreidimensionalen Modells intuitiv von Rolle zu Rolle bewegt werden kann. In der Schnittebenen-Ansicht sind beispielsweise Sensorpunkte 4 , 5 , 9 eines Messinstrumentes dargestellt . Neben der exakten Position kann durch eine unterschiedliche Farbkodierung oder Wahl der Darstellung eines entsprechenden Symbols die Art des Messsensors dargestellt werden . Sensorpunkte mit der gleichen Farbe oder gleicher Gestaltung sind vom gleichen Sensortyp .
In der Schnittebenen-Ansicht können auch Aktuatoren wie Düsen angezeigt werden . In der Schnittebenen-Ansicht können von Düsenebene zu Düsenebene die Düsendaten intuitiv bewertet werden . Die richtige Positionierung der Düsen zueinander kann allein aufgrund des angezeigten Düsenmusters auf Richtigkeit bewertet werden, ohne dass dabei eine einzelne Zahl betrachtet werden muss . Dies gilt insbesondere bei der Bewertung von direkt hin- tereinanderliegenden Düsenreihen, die in der Regel um einen halben Düsenabstand versetzt sind (nicht dargestellt ) . Auch hier ist allein aufgrund des Düsenmusters eine Validierung möglich .
Fig . 6 zeigt die Darstellungen aus Figuren 3 , 4 , und 5 in Zusammenschau, wobei zusätzliche Dashboards 6 angezeigt werden können . Dies ist die Darstellung, die einem Benutzer zur Verfügung gestellt werden würde . Auf die Benutzung von Referenz zeichen wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet .
Ein Bewegen des Sliders in der Darstel lung des dreidimensionalen Modells 1 ( rechts ) bewirkt also , dass der zweite Indikator in allen Daten-Dashboards , die für das dreidimensionale Modell ausgewählt sind ( links ) , entlang den Daten bewegt wird . Gleichzeitig wird die Schnittebene durch die Module (Mitte ) angepasst .
Eine Auf fälligkeit im linken Diagramm ( an der Position der vertikalen Linie , dem zweiten Indikator, 7 ) kann hier näher beurteilt werden, indem Detailinformationen ( rechts ) von betrof fenen Obj ekten wie beispielsweise dem selektierten Rollenkörper ( Schnittebenen-Ansicht , Mitte ) eingeblendet werden können . Fig . 7 illustriert schematisch eine weitere Auswertungsmöglichkeit , die das Verfahren zur Verfügung stellt . Die ermittelten Dashboard-Daten können Daten sein, die verschiedene Gruppen von Untereinheiten der Modulmodelle umfassen . Zum Beispiel können dies die bestimmten Daten für verschiedene Regelkreisläufe sein . Im dreidimensionalen Modell können durch eine Eingabe des Benutzers eine oder mehrere der Gruppen der Untereinheiten ausgewählt werden . Diese eine oder mehrere Gruppen können im dreidimensionalen Modell hervorgehoben anzeigt werden . Zugleich werden im Dashboard die für diese Gruppe (n) ermittelten Daten angezeigt . In Fig . 7 ist rechts der Regelkreis 10 hervorgehoben, der mehrere Untereinheiten verschiedener Modulmodelle umfasst . In Fig . 7 links sind entlang der x-Achse die Werte für verschiedene Gruppen, hier Regelkreisläufe , insbesondere Kühlreisläufe , GL, als Balkendiagramm aufgetragen . Der in der Darstellung des dreidimensionalen Modells zugehörige Balken ist in den Dashboard-Daten hervorgehoben . Auf der y-Achse ist der für den j eweiligen Regelkreislauf bestimmte Wert h ( CL ) aufgetragen .
Gegebenenfalls können verschiedene Aus führungs formen der vorliegenden Of fenbarung mit Hardware , Software , Firmware oder Kombinationen davon implementiert werden . Gegebenenfalls können die verschiedenen Hardware-Komponenten, Software-Komponenten und/oder Firmware-Komponenten in zusammengesetzten Komponenten kombiniert werden . Wo dies möglich ist , können die verschiedenen, hier beschriebenen Hardware- , Software- und/oder Firmware- Komponenten in Unterkomponenten aufgeteilt werden, die Software , Firmware , Hardware oder alles zusammen umfassen . Darüber hinaus ist es denkbar, dass Software-Komponenten als Hardware-Komponenten implementiert werden und umgekehrt .
Anwendungssoftware gemäß der vorliegenden Of fenbarung wie z . B . Computerprogramme können auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien gespeichert werden . Es ist auch denkbar, dass die hier beschriebene Anwendungssoftware mit einem oder mehreren Universal- oder Spezialcomputern und/oder Computersystemen vernetzt und/oder anderweitig implementiert werden kann . Gegebenenfalls kann die Reihenfolge verschiedener, hierin beschriebener Schritte geändert , zu zusammengesetzten Schritten kombiniert und/oder in Teilschritte auf geteilt werden, um die hierin beschriebenen Merkmale bereitzustellen .
Obwohl Aus führungs formen der vorliegenden Of fenbarung beschrieben wurden, veranschaulichen diese Aus führungs formen die Of fen- barung, schränken sie aber nicht ein . Es sollte auch verstanden werden, dass Aus führungs formen der vorliegenden Of fenbarung nicht auf diese Aus führungs formen beschränkt sein sollten, sondern dass zahlreiche Modi fikationen und Variationen von einem gewöhnlichen Fachmann in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Of fenbarung vorgenommen werden können und in den Geist und den Umfang der vorliegenden Of fenbarung, wie sie im Folgenden beansprucht wird, eingeschlossen sind .
Bezugszeichenliste
1: dreidimensionales Modell
2: Modellmodul 3: erster Indikator, Indikatorebene, Slider
4: Untereinheit des Modellmoduls, Sensor, Aktuator
5: Untereinheit des Modellmoduls, Sensor, Aktuator
6: Dashboard-Darstellung
7 : zweiter Indikator, Indikatorlinie 8: Schnittbild des Modellmoduls, Sensor, Aktuator
9: Displaydarstellung des dreidimensionalen Modells, Schnittbild und des zweidimensionalen Plots
10: Kühlkreislauf (CL)

Claims

Patentansprüche
1 . Computer-implementiertes Verfahren zur Verknüpfung von Dashboard-Daten mit dem dreidimensionalen Modell einer aus mehreren Modulen bestehenden Produktionsanlage umfassend :
Bereitstellen und Darstellen des dreidimensionalen Modells der Produktionsanlage , wobei das dreidimensionale Modell dreidimensionale Modulmodelle umfasst und wobei j edes der dreidimensionalen Modulmodelle einem Modul der Produktionsanlage entspricht , Ermitteln von Daten für die Produktionsanlagenmodule der Produktionsanlage und Anzeigen der ermittelten Daten für die Produktionsanlage als Dashboard-Daten, Bereitstellen eines durch einen Benutzer bewegbaren ersten Indikators , dessen verschiebbare Position innerhalb des dreidimensionalen Modells liegt und zusammen mit dem dreidimensionalen Modell dargestellt wird, Darstellen eines zweiten Indikators in den Dashboard-Daten, wobei die Position des zweiten Indikators die Daten der Dashboard-Daten markiert , die für das durch den ersten Indikator markierte Modellmodul zutref fen .
2 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei die dargestellten Dashboard-Daten zweidimensionale Datenplots , insbesondere Linienplots und Balkendiagramme , sind .
3 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche , wobei die Daten der Produktionsanlagenmodule Sensordaten, Prozessparameter und Daten zur Anlagengeometrie umfassen .
4 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche , wobei die dargestellten dreidimensionalen Modulmodelle auch eine Darstellung der Position und/oder Ausdehnung von Untereinheiten der Modulmodelle umfassen, insbesondere von Sensoren und Aktuatoren .
5 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß Anspruch 4 , ferner umfassend :
- Darstellen abhängig von der Position des ersten Indikators eines zweidimensionalen Schnittbild des Modulmodells , wobei im Schnittbild Darstellungen der Position und/oder Ausdehnung der Untereinheiten der Modulmodelle umfasst sind, insbesondere der Sensoren und Aktuatoren .
6 . Computer implementiertes Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5 , wobei die Untereinheiten der Modulmodelle oder die Modulmodelle , die eine auswählbare Eigenschaft , Parameter oder einen Wert innerhalb eines Parameterbereichs aufweisen, im dargestellten dreidimensionalen Modell visuell hervorgehoben angezeigt werden .
7 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß 6 , wobei mehrere Untereinheiten mit gemeinsam auswählbarer Eigenschaft visuell hervorgehoben angezeigt werden, insbesondere die Untereinheiten eines Regelkreises .
8 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche , wobei die Produktionsanlage eine Stranggießmaschine ist .
9 . Computer-implementiertes Verfahren gemäß Anspruch 8 , wobei die Module der Stranggießmaschine die Rolleneinheiten der
Stranggießmaschine sind .
10 . Ein Datenträger umfassend Instruktionen, die ein Computersystem veranlassen, das Verfahren nach einem der obigen Ansprüche aus zuführen .
11 . Computersystem umfassend Datenträger nach Anspruch 10 , wobei die Instruktionen auf dem Datenträger das Computersystem veranlassen, das Verfahren nach einem der obigen Ansprüche durchzuführen .
12 . System umfassend eine Produktionsanlage umfassend mehrere Module und ein Computersystem gemäß Anspruch 11 .
13 . System gemäß Anspruch 12 , wobei die Produktionsanlage eine Stranggießmaschine und die Module der Stranggießmaschine die Rolleneinheiten der Stranggießmaschine sind .
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