EP4713169A1 - Prozessanalyse - Google Patents
ProzessanalyseInfo
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- EP4713169A1 EP4713169A1 EP24708421.3A EP24708421A EP4713169A1 EP 4713169 A1 EP4713169 A1 EP 4713169A1 EP 24708421 A EP24708421 A EP 24708421A EP 4713169 A1 EP4713169 A1 EP 4713169A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/16—Program controls
- B25J9/1674—Program controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
Ein Verfahren weist die Schritte auf: Bereitstellen (S10; S60) von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße eines Prozesses abhängen, und Generieren (S20; S70) wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist. In einer Ausführung weist das Verfahren den Schritt auf: Ermitteln (S80, S90) eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes. In einer Ausführung weist das Verfahren den Schritt auf: Konfigurieren (S30, S50) wenigstens eines Parameters einer Bildverarbeitung und/oder einer Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder einer Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung auf Basis dieses generierten digitalen Bildes. Die Erfindung betrifft außerdem ein System bzw. Computerprogramm(produkt).
Description
Beschreibung
Prozessanalyse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Analyse wenigstens eines Prozesses bzw. zum Konfigurieren einer solchen Prozessanalyse sowie ein Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens.
Prozesse werden häufig auf Basis von zeitlichen Verläufen von gemessenen Zustandsgrößen wie zum Beispiel einer Position, einer Kraft oder dergleichen analysiert, insbesondere um diese Prozesse zu überwachen, zu bewerten, zu parametrieren und/oder zu steuern.
Dabei werden diese Messdatenverläufe in der Regel als mathematische Funktionen über der Zeit gehandhabt und mittels entsprechender numerischer Operationen analysiert.
Soll beispielsweise ein Kontakt eines Roboters mit seiner Umgebung erkannt werden, kann durch numerische Differentiation des gemessenen Zeitverlaufs seiner Endeffektorposition deren Geschwindigkeitsverlauf ermittelt und ein Kontakt erkannt werden, wenn die Geschwindigkeit im Rahmen einer Verarbeitungsgenauigkeit trotz einer geplanten Bewegung zu Null wird.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, die Analyse von Prozessen und/oder das Konfigurieren solcher Prozessanalysen, vorzugsweise das Überwachen, Bewerten, Steuern und/oder Parametrieren von Prozessen, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 11 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein System bzw. Computerprogramm bzw.
Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Analyse wenigstens eines Prozesses die Schritte:
- Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße des Prozesses abhängen, den zeitlichen Verlauf in einer Ausführung beschreiben bzw. angeben;
- Generieren und in einer Weiterbildung wenigstens temporäres Abspeichern wenigstens eines digitalen Bildes, das ein(e) Abbild(ung) dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist; und
- Ermitteln eines Analyseergebnisses bzw. Analysieren des Prozesses mithilfe bzw. unter Verwendung einer Bildverarbeitung, insbesondere einer Bildverarbeitungssoftware bzw. -technologie, dieses generierten digitalen Bildes.
Einer Ausführung der vorliegenden Erfindung liegen die Erkenntnisse, dass
- die Analyse von Prozessen anhand numerischer Operationen auf bzw. mit Messdatenverläufen oft
- ein vertieftes physikalisches Verständnis des Prozesses, im eingangs genannten Beispiel der Tatsache, dass die Geschwindigkeit bei Kontakt gleich Null wird; und/oder
- eine vertiefte mathematische und/oder physikalische Expertise, in diesem Beispiel die Kenntnis der Tatsache, dass die Geschwindigkeit in Kontaktrichtung durch numerische Differentiation des gemessenen Zeitverlaufs der Position der Endeffektorposition in Kontaktrichtung ermittelt werden kann, sowie die geeignete Wahl der Verarbeitungsgenauigkeit, numerischen Differentiation einschließlich eventueller Filterungen, Interpolationen oder dergleichen; erfordern; und/oder
- sensitiv bezüglich quantitativer Schwankungen qualitativ gleichartiger Messdaten sind; und/oder
- Menschen, oft auch Laien, Prozesse anhand von Bildern oft sehr gut, insbesondere rasch, präzise und/oder zuverlässig, beurteilen können, zum Beispiel einen Einbruch eines Kraftverlaufs bei einem Einschnappen eines robotergeführten Fügens einer Steckverbindung, als (erfolgreichen) Fügevorgang erkennen können; und die darauf basierende grundlegende Idee zugrunde, dies auszunutzen und anstelle oder zusätzlich zu numerischen Operationen auf bzw. mit
Signaldatenverläufen diese Interpretation von Bildern automatisiert durchzuführen und (dies) zur Analyse von Prozessen zu verwenden, und hierzu zunächst zeitliche Signaldatenverläufe von Prozesszustandsgrößen in Bilder umzuwandeln und diese anschließend mithilfe einer Bildverarbeitung zu analysieren.
Hierdurch können in einer Ausführung Prozesse, insbesondere komplexe(re) Prozesse, besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert, in einer Ausführung überwacht, bewertet, gesteuert und/oder parametriert, und/oder die Konfiguration einer Analyse, insbesondere wenigstens teilweise automatisiert und/oder durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
Das digitale Bild weist in einer Ausführung Pixel, insbesondere eine Pixelmap, auf. In einer Weiterbildung weist das digitale Bild Graustufen auf - hierdurch kann in einer Ausführung die Bildverarbeitung verbessert, insbesondere vereinfacht und/oder beschleunigt, werden. In einer Weiterbildung weist das digitale Bild Farbstufen auf - hierdurch kann in einer Ausführung die Konfiguration der Bildverarbeitung und/oder Analyse verbessert, insbesondere vereinfacht und/oder beschleunigt, werden.
Der (jeweils) zu analysierende Prozess ist in einer ganz besonders bevorzugten Ausführung ein technischer und/oder teilweise oder ganz automatisierter, insbesondere automatisierungstechnischer, und/oder maschinengestützter, vorzugsweise robotergestützter, Prozess, in einer bevorzugten Ausführung ist er ein Herstellungs-, Bearbeitungs- und/oder Transportprozess und/oder umfasst wenigstens eine Roboterapplikation.
Für solche Prozesse bzw. deren Analyse ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Komplexität, Anforderungen an eine Steuerung, Parametrierung, Überwachung und/oder Bewertung und/oder aufgrund der messtechnischen Erfassung der Prozesse, ganz besonders geeignet.
In einer Ausführung weisen die bereitgestellten Signaldaten, deren Abbildung das generierte digitale Bild aufweist, eine oder mehrere Abfolgen von Signaldaten (SignalverlaufAverläufe) auf, wobei diese Signaldaten (jeweils) zeitlich versetzten Werten (je) einer Zustandsgröße des Prozesses zugeordnet sind, in einer besonders
bevorzugten Ausführung (jeweils) auf Messwerten (je) einer ein- oder mehrdimensionalen Zustandsgröße des Prozesses basieren, die zeitlich nacheinander und in einer Ausführung sensorisch erfasst werden bzw. worden sind, wobei die Messwerte für zwei oder mehr Abfolgen von Signaldaten parallel erfasst werden bzw. worden sein können. Entsprechend können die bereitgestellten Signaldaten besonders vorteilhaft einen oder mehrere, in einer Weiterbildung wenigstens teilweise zeitliche parallele, Signalverläufe aufweisen, insbesondere sein. Zusätzlich oder alternativ können die bereitgestellten Signaldaten besonders vorteilhaft, insbesondere auf Messwerten basierende, Messdaten(verläufe), insbesondere, gegebenenfalls verarbeitete, Messwert(verläufe), aufweisen, insbesondere sein.
In einer Weiterbildung weisen die bereitgestellten Signaldaten, deren Abbildung das generierte digitale Bild aufweist,
- eine Abfolge von (ersten) Signaldaten, die zeitlich aufeinanderfolgenden Werten einer ersten ein- oder mehrdimensionalen Zustandsgröße des Prozesses zugeordnet sind, insbesondere auf (ersten) Messwerten der ersten Zustandsgröße basieren, die zeitlich nacheinander und in einer Ausführung sensorisch erfasst werden bzw. worden sind (zeitliche Abfolge von Signaldaten einer ersten Prozesszustandsgröße); und
- eine oder mehrere Abfolgen von ((jeweils) zweiten) Signaldaten, die (jeweils) zeitlich aufeinanderfolgenden Werten (je) einer zweiten ein- oder mehrdimensionalen Zustandsgröße des Prozesses zugeordnet sind, insbesondere auf (zweiten) Messwerten der (jeweiligen) zweiten Zustandsgröße des Prozesses basieren, die zeitlich nacheinander und in einer Ausführung sensorisch erfasst werden bzw. worden sind (zeitliche Abfolge von Signaldaten einer zweiten Prozesszustandsgröße) auf.
Hierdurch können in einer Ausführung zwei oder mehr Zustandsgrößen bzw. von deren zeitlichen Verlauf abhängige bzw. diesen beschreibende Signaldaten gemeinsam zur Analyse des Prozesses verwendet und dadurch Prozesse besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert und/oder die Konfiguration einer Analyse, in einer Ausführung durch einen Anwender,
insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung dieser Weiterbildung kann die bzw. eine oder mehrere der zweite(n) Prozesszustandsgröße(n jeweils) für denselben Wert der ersten Prozesszustandsgröße (grundsätzlich bzw. physikalisch) unterschiedliche Werte aufweisen, insbesondere eine von der ersten Prozesszustandsgröße unabhängige bzw. mit dieser nicht korrelierte Prozesszustandsgröße sein.
Hierdurch können in einer Ausführung ganz unterschiedliche und/oder nicht unmittelbar zusammenhängende Zustandsgrößen bzw. von deren zeitlichen Verlauf abhängige bzw. diesen beschreibende Signaldaten gemeinsam zur Analyse des Prozesses verwendet und dadurch Prozesse besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert und/oder die Konfiguration einer Analyse, in einer Ausführung durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung können die Signaldaten die erfassten Messwerte selber und/oder die, insbesondere signaltechnisch und/oder numerisch, beispielsweise mittels Filterung, Zeitdifferentiation, Zeitintegration, Interpolation, Extrapolation, Transformation oder dergleichen, verarbeiteten Messwerte aufweisen, insbesondere diese erfassten oder verarbeiteten Messwerte sein, insbesondere die ersten Signaldaten die erfassten ersten Messwerte selber und/oder die verarbeiteten ersten Messwerte und/oder die zweiten Signaldaten die erfassten zweiten Messwerte selber und/oder die verarbeiteten zweiten Messwerte. In einer Ausführung umfasst das Bereitstellen von Signaldaten das, insbesondere sensorische, Erfassen von Messwerten und gegebenenfalls Verarbeiten zu den Signaldaten und/oder das Empfangen oder Einlesen bzw. Aufrufen, insbesondere aus einem Speicher, und/oder das Verarbeiten und/oder Auswählen von (zur Verfügung stehenden) Signaldaten.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung die Zustandsgröße, insbesondere die erste und/oder zweite Prozesszustandsgröße (jeweils), eine oder mehrere ein-, zwei-, drei- oder mehrdimensionale Positionen, Abstände und/oder Orientierungen, Kräfte, Drehmomente, Energiegrößen, insbesondere elektrische Spannungen
und/oder Ströme, Drücke, Temperaturen und/oder zeitliche Ableitungen davon, insbesondere Geschwindigkeiten, Beschleunigungen oder dergleichen, aufweisen, insbesondere sein, in einer Ausführung von einer oder mehreren Komponenten, insbesondere einer oder mehreren Maschinen, in einer Ausführung einem oder mehreren Robotern, des Prozesses.
Für solche Signaldaten bzw. Zustandsgrößen ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Komplexität, Signifikanz, messtechnischen Erfassung und/oder Verarbeitung, besonders geeignet.
In einer Ausführung weist das generierte digitale Bild wenigstens eine graphische Anzeige mit wenigstens einem von dem Prozess abhängigen Symbol, insbesondere einer Warnung oder einem Hinweis(symbol), und/oder wenigstens einem von dem Prozess abhängigen Text, insbesondere einer Meldung oder einem (Text) Hinweis, auf, die vorzugsweise von der Bildverarbeitung bzw. bei dem Ermitteln des Analyseergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung des generierten digitalen Bildes berücksichtigt wird.
Häufig werden bereits digitale Bilder auf Basis von Messdaten generiert und angezeigt, beispielsweise, um Bedienpersonal eine Überwachung des Prozesses zu ermöglichen oder dergleichen. Insbesondere dabei werden bereits manchmal graphische Anzeigen, beispielsweise Meldungen, Hinweise, Warnungen oder dergleichen, in den Bildern erzeugt. Insbesondere solche graphischen Anzeigen können in einer Ausführung nun vorteilhaft auch von der Bildverarbeitung bzw. bei dem Ermitteln des Analyseergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung des generierten digitalen Bildes berücksichtigt werden. Insbesondere hierdurch, aber ganz allgemein durch die zusätzliche Berücksichtigung von graphischen Anzeigen, die von dem Prozess abhängen, können Prozesse besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert und/oder die Konfiguration einer Analyse, in einer Ausführung durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung wird das digitale Bild auf Basis, insbesondere in, einer definierten Darstellungsform generiert, die in einer Weiterbildung fest bzw. unveränderlich vorgegeben ist, in einer anderen Weiterbildung, insbesondere auf Basis einer
Benutzereingabe, konfigurierbar ist, insbesondere konfiguriert ist. Eine definierte Darstellungsform umfasst in einer Ausführung die Art der Darstellung bzw. Abbildung der Signaldaten und gegebenenfalls graphischen Anzeige(n), in einer Weiterbildung eine Skalierung, Anordnung, Farbgebung, Auflösung, Wahl eines Ausschnitts oder dergleichen.
Durch eine fest vorgegebene Darstellungsform kann in einer Ausführung die Bildverarbeitung einfach(er) konfiguriert werden, durch eine konfigurierbare Darstellungsform kann in einer Ausführung das Bild an den jeweiligen Prozess bzw. die Signaldaten und gegebenenfalls Anzeige(n) angepasst und dadurch der Prozess besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert werden.
In einer Ausführung weist das Verfahren den Schritt auf: Überwachen und/oder Bewerten des Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses.
Entsprechend betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein (Verfahren bzw. System zum) Überwachen und/oder Bewerten des Prozesses bzw. wird dieses unter Schutz gestellt. Ein Bewerten eines Prozesses umfasst in einer Ausführung ein Bewerten eines Prozessverlaufes und/oder wenigstens eines Prozessergebnisses, in einer Weiterbildung eine Qualitätskontrolle. Das ermittelte Analyseergebnis kann insbesondere (bereits) ein Überwachungs- bzw. Bewertungsergebnis bzw. das Ermitteln des Analyseergebnisses (bereits) das Überwachen und/oder Bewerten des Prozesses (auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses) sein. Gleichermaßen kann auch mehrstufig zunächst das Analyseergebnis ermittelt und zu einem Überwachungs- bzw. Bewertungsergebnis weiterverarbeitet werden.
Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung das Verfahren den Schritt auf: Steuern, in einer Weiterbildung Beeinflussen und/oder Auslösen wenigstens eines Prozessschritts, und/oder Parametrieren, in einer Weiterbildung Optimieren bzw. auf Basis einer Optimierung bzw. mithilfe eines Optimierers, des Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses und/oder, insbesondere derartiges, Steuern und/oder, insbesondere derartiges, Parametrieren eines nachfolgenden Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses des einen bzw. vorangehenden Prozesses. Entsprechend betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein (Verfahren bzw. System zum) Steuern und/oder Parametrieren des Prozesses, insbesondere (zum) Steuern und/oder Parametrieren sowie Überwachen und/oder Bewerten des
Prozesses, und/oder (zum) Steuern und/oder Parametrieren eines nachfolgenden Prozesses bzw. wird dieses unter Schutz gestellt.
Dies stellt ganz besonders vorteilhafte Anwendungen der vorliegenden Erfindung bzw. des ermittelten Analyseergebnisses dar, insbesondere können Prozesse durch die Verwendung einesAr erfindungsgemäß ermittelten Analyse(ergebnisses) besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), überwacht bzw. bewertet und/oder gesteuert bzw. parametriert, insbesondere optimiert, und/oder die Konfiguration einer, vorzugsweise automatisierten, Überwachung, Bewertung, Steuerung und/oder Parametrierung, insbesondere durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung wird das Bereitstellen der digitalen Signaldaten, insbesondere das Erfassen und/oder Verarbeiten der Messdaten bzw. -werte, das Generieren des digitalen Bildes und das Ermitteln des Analyseergebnisses, in einer Ausführung das Überwachen, Bewerten, Steuern und/oder Parametrieren des Prozesses auf Basis des Analyseergebnisses des Prozesses, während des Prozesses durchgeführt, in einer Weiterbildung (jeweils) für (einen von) verschiedene(n) (Beobachtungs)Zeitpunkte(n) während des Prozesses, insbesondere zyklisch bzw. periodisch, wobei in einer Ausführung die bereitgestellten digitalen Signaldaten jeweils einem zeitlichen Verlauf der Zustandsgröße(n) des Prozesses bis zu dem jeweiligen (Beobachtungs)Zeitpunkt oder einem Teil hiervon entsprechen, insbesondere diesen beschreiben bzw. angeben, und das für diesen (Beobachtungs)Zeitpunkt generierte digitale Bild in einer Ausführung jeweils eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten oder eines Teils hiervon aufweist und das Analyseergebnis für diesen (Beobachtungs)Zeitpunkt jeweils mithilfe einer Bildverarbeitung des für diesen (Beobachtungs)Zeitpunkt generierten digitalen Bildes ermittelt wird.
Dadurch kann in einer Ausführung, insbesondere parametrierend und/oder steuernd bzw. regelnd, in den laufenden Prozess eingegriffen und dieser dadurch verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung wenigstens das Ermitteln des bzw. eines Analyseergebnisses und/oder das Bewerten des Prozesses und/oder Steuern
und/oder Parametrieren eines nachfolgenden Prozesses, in einer Weiterbildung auch das Generieren des digitalen Bildes und in einer Ausführung auch das Bereitstellen der digitalen Signaldaten, insbesondere durch Einlesen während des Prozesses abgespeicherter Daten oder dergleichen, nach Beenden des Prozesses durchgeführt.
Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein kompletter Prozessverlauf und/oder ein Ergebnis des durchgeführten Prozesses bewertet und dadurch beispielsweise ein dabei produziertes Erzeugnis entsprechend kategorisiert und/oder eine daran beteiligte Komponente, beispielsweise ein Roboter oder dergleichen, im Rahmen einer Predictive Maintenance bewertet und/oder ein nachfolgender Prozess durch entsprechende Korrekturen verbessert werden.
In einer Ausführung weist die Bildverarbeitung eine Erkennung von einem oder mehreren Merkmalen (Merkmalerkennung), insbesondere einem oder mehreren Objekten (Objekterkennung), einem oder mehreren Mustern (Mustererkennung), einer oder mehreren Kanten (Kantenerkennung), einer oder mehreren Linien (Linienerkennung), einem oder mehreren Bereichen, insbesondere einem oder mehreren Blobs („Binary Large Objects“), (Bereichs- bzw. Bloberkennung), einer oder mehreren Helligkeiten (Helligkeitserkennung) und/oder einer oder mehreren Farben (Farberkennung), auf. Eine Erkennung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine Klassifikation in bzw. Zuordnung zu zwei oder mehr Klassen umfassen.
Dadurch können in einer Ausführung besonders vorteilhafte Analysen der Prozesse, insbesondere ein Erkennen von Ereignissen und/oder Beurteilen von Prozessverläufen und/oder -ergebnissen und/oder zum Steuern, Parametrieren, Überwachen und/oder Bewerten der Prozesse, durchgeführt und dadurch Prozesse besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert und/oder die Konfiguration einer Analyse, in einer Ausführung durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung ist/sind bzw. wird/werden ein oder mehrere Parameter der Bildverarbeitung, in einer Weiterbildung ein Suchbereich und/oder ein oder mehrere Toleranzkriterien, insbesondere der Merkmal-, insbesondere Objekt-, Muster-,
Kanten-, Linien-, Bereichs-, insbesondere Blob-, Helligkeits- und/oder Farberkennung, durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbar bzw. konfiguriert.
Dadurch können in einer Ausführung Prozesse besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysiert und/oder deren Steuerung und/oder Parametrierung und/oder Überwachung und/oder Bewertung verbessert und/oder die Konfiguration einer Analyse, insbesondere Steuerung und/oder Parametrierung und/oder Überwachung und/oder Bewertung, in einer Ausführung durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
In einer Ausführung weist das Ermitteln eines Analyseergebnisses ein Erkennen eines Ereignisses oder mehrerer Ereignisse in dem Prozess mithilfe der Bildverarbeitung auf, beispielsweise ein Erkennen eines Kontakts, Fügevorgangs oder dergleichen.
Dies stellt eine besonders vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung dar, da diverse Ereignisse mithilfe einer Bildverarbeitung digitaler Bilder, die eine Abbildung von digitalen Signaldaten und gegebenenfalls graphische Anzeigen aufweisen, besonders gut erkannt und insbesondere zum Überwachen, Bewerten, Steuern und/oder Parametrierung von Prozessen, beispielsweise Einleiten von (Folge)Prozessschritten, Qualitätskontrollen oder dergleichen, genutzt werden können. Entsprechend betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein (Verfahren bzw. System zum) Erkennen wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess bzw. wird dieses unter Schutz gestellt.
Zusätzlich oder alternativ weist das Ermitteln eines Analyseergebnisses in einer Ausführung ein Beurteilen, insbesondere Klassifizieren, des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung auf, vorzugsweise zum Bewerten des Prozesses.
Dies stellt eine besonders vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung dar, da Verläufe und/oder Ergebnisse diverser Prozesse mithilfe einer Bildverarbeitung digitaler Bilder, die eine Abbildung von digitalen Signaldaten und gegebenenfalls graphischen Anzeigen aufweisen, besonders gut beurteilt und insbesondere zum
Überwachen, Bewerten, Steuern und/oder Parametrieren von Prozessen, beispielsweise Korrekturen, Sortierungen oder dergleichen, genutzt werden können. Entsprechend betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein (Verfahren bzw. System zum) Beurteilen des Prozessverlaufes und/oder wenigstens eines Prozessergebnisses bzw. wird dieses unter Schutz gestellt.
Das Erkennen wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder Beurteilen des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung weist in einer Ausführung wenigstens zwei Stufen auf, insbesondere
A) zunächst eine bzw. die hier beschriebene Erkennung von einemAr oder mehreren Merkmal (en), insbesondere Objekt(en), Muster(n), Kante(n), Linie(n), Bereich(en), Helligkeit(en) und/oder Farbe(n), mithilfe der Bildverarbeitung (Merkmalserkennung),
A1) vorzugsweise auf Basis wenigstens eines auf Basis einer vorhergehenden Ermittlung eines Analyseergebnisses und/oder durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbaren bzw. konfigurierten Parameters, insbesondere eines auf Basis einer vorhergehenden Ermittlung eines Analyseergebnisses und/oder durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbaren bzw. konfigurierten Suchbereichs und/oder wenigstens eines auf Basis einer vorhergehenden Ermittlung eines Analyseergebnisses und/oder durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbaren bzw. konfigurierten Toleranzkriteriums für diese Merkmalserkennung; sowie
B) ein darauf aufbauendes Erkennen wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess (Ereigniserkennung) und/oder Beurteilen des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses (Prozessbeurteilung) auf Basis dieser Merkmalserkennung (und damit mithilfe der Bildverarbeitung),
B1 ) vorzugsweise auf Basis wenigstens eines auf Basis einer vorhergehenden Ermittlung eines Analyseergebnisses und/oder durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbaren bzw. konfigurierten Parameters, insbesondere Toleranzkriteriums, für diese Ereigniserkennung bzw. Prozessbeurteilung.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Analyse besonders vorteilhaft, insbesondere präzise(r), variabel und/oder zuverlässig(er), durchgeführt werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Konfigurieren einer hier beschriebenen Prozessanalyse, welches eigenständig unter Schutz gestellt wird und besonders vorteilhaft mit einem hier beschriebenen Verfahren zum Analysieren wenigstens eines Prozesses kombiniert sein kann, die Schritte auf:
- Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße wenigstens eines Referenzprozesses abhängen, diesen zeitlichen Verlauf insbesondere beschreiben bzw. angeben;
- Generieren wenigstens eines Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist, auf Basis bzw. in einer definierten, insbesondere fest vorgegebenen oder konfigurierbaren, insbesondere konfigurierten, Darstellungsform;
- Konfigurieren
- wenigstens eines Parameters der Bildverarbeitung, insbesondere eines Suchbereichs und/oder wenigstens eines Toleranzkriteriums für die Merkmalserkennung, und/oder
- wenigstens eines Parameters, insbesondere Toleranzkriteriums, einer Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses, auf Basis dieses generierten Bildes, in einer Weiterbildung
- (auch) auf Basis einer Benutzereingabe; und/oder
- auf Basis einer Ermittlung eines Analyseergebnisses mithilfe einer bzw. der Bildverarbeitung des generierten Bildes;
- und in einer Ausführung auch ein Konfigurieren der definierten Darstellungsform.
In einer Ausführung erfolgt das Konfigurieren auf Basis mehrerer, vorzugsweise gleichartiger, Referenzprozesse, für die jeweils digitale Signaldaten bereitgestellt und basierend hierauf Bilder generiert werden. Dadurch kann in einer Ausführung die Zuverlässigkeit der Konfiguration verbessert werden.
Die wie vorstehend beschrieben konfigurierte Bildverarbeitung, insbesondere eine hierbei bzw. hierfür auf Basis der Benutzereingabe bzw. der Ermittlung eines Analyseergebnisses konfigurierte Merkmalserkennung, konfigurierte Ereigniserkennung bzw. konfigurierte Prozessbeurteilung und gegebenenfalls konfigurierte Darstellungsform können besonders vorteilhaft für ein hier
beschriebenes Analysieren eines Prozesses verwendet bzw. vorgesehen und vorzugsweise damit kombiniert werden bzw. sein. Entsprechend weist das vorstehend erläuterte Verfahren zum Konfigurieren einer hier beschriebenen Prozessanalyse in einer besonders bevorzugten Ausführung auch ein Analysieren wenigstens eines Prozesses nach einem hier beschriebenen Verfahren mit den Schritten:
- Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße dieses (zu analysierenden) Prozesses abhängen, diesen zeitlichen Verlauf insbesondere beschreiben bzw. angeben;
- Generieren wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist, vorzugsweise auf Basis bzw. in der gleichen, vorzugsweise konfigurierten, definierten Darstellungsform; und
- Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe der konfigurierten Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes und/oder der konfigurierten Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung; auf bzw. ist dieses Verfahren zum Konfigurieren einer hier beschriebenen Prozessanalyse in einer Ausführung ein Verfahren zur Analyse wenigstens eines Prozesses.
Durch das Konfigurieren wenigstens eines Parameters der Bildverarbeitung und/oder Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung auf Basis des auf Basis des Referenzprozesses bzw. seiner Signaldaten generierten Bildes und einer Benutzereingabe kann in einer Ausführung die Konfiguration einer Analyse, Steuerung, Parametrierung, Überwachung und/oder Bewertung durch einen Anwender, insbesondere einen Laien, verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden.
Durch das Konfigurieren wenigstens eines Parameters der Bildverarbeitung und/oder Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung auf Basis einer, vorzugsweise wie hier beschriebenen bzw. mithilfe einer bzw. der Bildverarbeitung durchgeführten, Ermittlung eines Analyseergebnisses auf Basis des (vorzugsweise der) auf Basis des (vorzugsweise der) Referenzprozesse(s) bzw. dessen/deren Signaldaten generierten Bildes (vorzugsweise Bilder) kann in einer Ausführung eine wenigstens teilweise automatisierte Anpassung der Bildverarbeitung, Ereigniserkennung bzw.
Prozessbeurteilung erfolgen und dadurch in einer Ausführung die Konfiguration einer Analyse, Steuerung, Parametrierung, Überwachung und/oder Bewertung
insbesondere nachfolgender, vorzugsweise untereinander und/oder zu dem bzw. den Referenzprozess(en) gleichartigen, Prozessen verbessert, insbesondere vereinfacht, beschleunigt und/oder zuverlässig(er) durchgeführt werden. Insbesondere kann somit ein wenigstens teilweise lernende Prozessanalyse realisiert werden, in der die Prozessanalyse späterer Prozesse auf Basis vorhergehender Prozesse und deren Analyse angepasst, insbesondere Parameter der Bildverarbeitung und/oder Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung konfiguriert bzw. adaptiert werden.
Durch die Verwendung der gleichen definierten Darstellungsform bei der Generierung der Bilder für den Referenzprozess und den zu analysierenden Prozess bzw. deren Signaldaten kann in einer Ausführung die Bildverarbeitung die Bilder besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysieren.
In einer Ausführung werden wenigstens zwei Prozesse nach einem hier beschriebenen Verfahren analysiert, in einer Weiterbildung überwacht, bewertet, gesteuert und/oder parametriert, wobei vorzugsweise bei beiden Prozessen die gleiche definierte Darstellungsform und/oder die gleich( konfigurierte Bildverarbeitung verwendet wird.
Auch hier kann durch die Verwendung der gleichen definierten Darstellungsform bei der Generierung der Bilder für die wenigstens zwei zu analysierenden Prozesse bzw. deren Signaldaten in einer Ausführung die (gleich( konfigurierte) Bildverarbeitung die Bilder besser, insbesondere rasch(er), präzise(r) und/oder zuverlässig(er), analysieren.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder software-, programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein bzw. das System auf:
- Mittel zum Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße eines bzw. des Prozesses abhängen; und
- Mittel zum Generieren wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist dieses System (zur Analyse wenigstens eines Prozesses) auf:
- Mittel zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes.
Zusätzlich oder alternativ weist nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dieses System (zum Konfigurieren einer Prozessanalyse) auf:
- Mittel zum Konfigurieren wenigstens eines Parameters einer Bildverarbeitung und/oder einer Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder einer Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung auf Basis dieses generierten digitalen Bildes, in einer Ausführung (auch) auf Basis einer Benutzereingabe, insbesondere eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben dieser Benutzereingabe, und/oder auf Basis einer Ermittlung eines Analyseergebnisses mithilfe einer bzw. der Bildverarbeitung des generierten Bildes.
In einer Ausführung weisen das System bzw. sein(e) Mittel auf:
- Mittel zum Überwachen und/oder Bewerten des Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses; und/oder
- Mittel zum Steuern, insbesondere Auslösen wenigstens eines Prozessschritts, und/oder Parametrieren, insbesondere Optimieren, des Prozesses und/oder eines nachfolgenden Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses; und/oder
- Mittel zum Generieren des digitalen Bilds auf Basis einer definierten, insbesondere fest vorgegebenen oder konfigurierbaren, Darstellungsform, insbesondere zum Konfigurieren der Darstellungsform auf Basis einer Benutzereingabe, insbesondere eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben dieser Benutzereingabe; und/oder
- Mittel, insbesondere Bildverarbeitung(smittel), zur Erkennung von einem oder mehreren Merkmalen, insbesondere einemAr oder mehreren Objekt(en), Muster(n), Kante(n), Linie(n), Bereich(en), Helligkeit(en) und/oder Farbe(n); und/oder
- Mittel zum Konfigurieren wenigstens eines Parameters der Bildverarbeitung, insbesondere eines Suchbereichs und/oder wenigstens eines Toleranzkriteriums der Merkmalserkennung, auf Basis einer Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch, insbesondere eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben dieser Benutzereingabe; und/oder
- Mittel zum Erkennen wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder Beurteilen des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung, insbesondere auf Basis wenigstens eines mithilfe der Bildverarbeitung erkannten klassifizierten Merkmals; und/oder
- Mittel zum Konfigurieren wenigstens eines Parameters, insbesondere Toleranzkriteriums, dieser Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung, auf Basis einer Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch, insbesondere eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben dieser Benutzereingabe.
Ein System und/oder ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere wenigstens eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den bzw. die Prozess(e) analysieren, insbesondere steuern, parametrieren, überwachen und/oder bewerten, bzw. die Analyse konfigurieren kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere computerlesbares und/oder nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. von Anweisungen bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm bzw. mit darauf gespeicherten Anweisungen aufweisen, insbesondere sein. In einer Ausführung veranlasst ein Ausführen dieses Programms bzw. dieser Anweisungen durch ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer oder eine Anordnung von mehreren Computern, das System bzw. die Steuerung, insbesondere den bzw. die Computer, dazu, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen, bzw. sind das Programm bzw. die Anweisungen hierzu eingerichtet.
In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise computerimplementiert bzw. werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel.
In einer Ausführung weist das System wenigstens einen Roboter zum Ausführen des Prozesses auf, wobei die wenigstens eine Zustandsgröße vorzugsweise eine Zustandsgröße dieses Roboters ist.
Wie auch an anderer Stelle erläutert, können auf Basis eines wie hier beschrieben mithilfe einer Bildverarbeitung eines digitalen Bildes, das eine Abbildung von Signaldaten eines Prozesses aufweist, ermittelten Analyseergebnisses insbesondere Parameter dieses Prozesses und/oder eines nachfolgenden, vorzugsweise gleichartigen, Prozesses modifiziert bzw. diese(r) Prozess(e jeweils) parametriert werden.
Zusätzlich oder alternativ können auf Basis eines wie hier beschrieben mithilfe einer Bildverarbeitung eines digitalen Bildes, das eine Abbildung von Signaldaten eines Prozesses aufweist, ermittelten Analyseergebnisses insbesondere Parameter der dabei verwendeten Bildverarbeitung und/oder Erkennung wenigstens eines Ereignisses und/oder Beurteilung von Prozessverlauf und/oder Prozessergebnis für nachfolgende, vorzugsweise gleichartige, Prozesse, vorzugsweise wenigstens teilweise automatisiert und/oder selbstlernend, modifiziert bzw. diese Parameter konfiguriert werden. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 : ein System zur Analyse eines Prozesses nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2: ein Verfahren zur Analyse des Prozesses nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein System zur Analyse eines Prozesses nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, exemplarisch mit einem Roboter 1 , der einen Stecker 2 in ein Bauteil 8 fügt.
Dabei wird in einem Schritt S10 zunächst der Prozess konfiguriert, beispielsweise Regelparameter vorgegeben oder dergleichen.
In einem Schritt S20 werden dann digitale Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße des Prozesses abhängen, bereitgestellt, im Ausführungsbeispiel exemplarisch auf einer Robotersteuerung 3 digitale Signaldaten, die von einer Kraft des bzw. an dem Roboter(s) 1 in Fügerichtung abhängen.
In einem Schritt S30 wird auf einem Bildschirm 4 ein digitales Bild generiert, das eine Abbildung 5 dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist.
In einem Schritt S40 wird auf Basis einer Benutzereingabe eine Bildverarbeitung dieses digitalen Bildes konfiguriert, im Ausführungsbeispiel exemplarisch ein Suchbereich 6 festgelegt und ein Merkmal 7 eingelernt. Zusätzlich kann auch die Darstellungsform konfiguriert werden.
In einem Schritt S50 erkennt die Bildverarbeitung in dem Suchbereich 6 das eingelernte Merkmal 7, im Ausführungsbeispiel exemplarisch einen Zacken im Bild des (zeitlichen) Kraftverlaufs.
Auf Basis einer Benutzereingabe wird in einem Schritt S60 eine Ereigniserkennung auf Basis des in Schritt S50 mithilfe der Bildverarbeitung erkannten Merkmals 7, insbesondere eine Toleranz für die Erkennung, konfiguriert, beispielsweise eine zulässige Verzerrung und Verdrehung des Merkmals.
Nach diesem Referenzprozess wird im operativen Betrieb ein Fügen von Stecker durch den Roboter 1 analysiert.
Hierzu werden in einem Schritt S70 digitale Signaldaten, die den zeitlichen Verlauf der Kraft des bzw. and dem Roboter(s) 1 in Fügerichtung angeben, bereitgestellt und in einem Schritt S80 auf Basis bzw. in derselben Darstellungsform wie in Schritt S30 ein
digitales Bild generiert, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist.
In einem Schritt S90 wird mithilfe der in Schritt S40 konfigurierten Bildverarbeitung das digitale Bild ausgewertet und der für das Fügen charakteristische Zacken erkannt und in einem Schritt S100 auf Basis dieses in Schritt S90 mithilfe der Bildverarbeitung erkannten Merkmals ein Ereignis des Prozesses, im Ausführungsbeispiel ein erfolgtes bzw. erfolgreiches Fügen, erkannt.
Auf Basis dieses ermittelten Analyseergebnisses wird in einem Schritt S110 der Prozessverlauf und/oder ein Prozessergebnis bewertet, beispielsweise eine Qualität der Fügeverbindung des Steckers 2 kontrolliert.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.
So können insbesondere zusätzlich oder alternativ zu einer Bildverarbeitung des Bildes mit der Abbildung des kompletten Kraftverlaufs auch in gleicher Weise während des Fügeprozesses mehrere Bilder ausgewertet werden, die jeweils eine Abbildung des Kraftverlaufs des entsprechenden Teilprozesses bzw. bis zu dem entsprechenden Beobachtungszeitpunkt aufweisen. Sobald erstmals in einem Bild der Zacken 7 auftritt, wird dieser in dem entsprechenden Bild mittels der Bildverarbeitung erkannt und daraufhin in oben beschriebener Weise auf Basis dieses mithilfe der Bildverarbeitung erkannten Merkmals das Ereignis eines erfolgten bzw. erfolgreichen Fügens erkannt und so der aktuelle Prozess überwacht und/oder in dem aktuellen Prozess ein Prozessschritt eingeleitet, beispielsweise der Stecker 2 losgelassen, und so der Prozess gesteuert.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren, insbesondere die Qualitätskontrolle, auch ganz oder teilweise auf einem externen System durchgeführt werden.
Exemplarisch ist in Fig. 1 auch eine graphische Anzeige in Form eines Warnhinweises 9 angedeutet, der während des Prozesses auf dem Bildschirm 4 angezeigt wird. Auch dieser kann durch die Bildverarbeitung erkannt und bei der Analyse, Überwachung, Steuerung, Parametrierung und/oder Bewertung des Prozesses berücksichtigt werden.
Zusätzlich oder alternativ können in gleicher weise die Signaldaten auch Signaldaten von weiteren Prozesszustandsgrößen aufweisen, die zusammen mit dem Kraftverlauf in dem generierten Bild abgebildet sind, und diese, insbesondere deren gemeinsames Auftreten bzw. Korrelation, durch die Bildverarbeitung bei der Analyse, Überwachung, Steuerung und/oder Bewertung des Prozesses berücksichtigt werden. Exemplarisch sind hierzu in Fig. 1 Signaldaten 10 von einer weiteren Prozesszustandsgröße angedeutet.
Zusätzlich oder alternativ können auf Basis des für einen Prozess ermittelten Analyseergebnisses nachfolgende Prozesse parametriert werden, beispielsweise die in Schritt S10 vorgegebenen Regelparameter modifiziert werden, um einen Prozessverlauf und/oder ein Prozessergebnis zu verbessern.
Zusätzlich oder alternativ können auf Basis des für einen Prozess ermittelten Analyseergebnisses die Bildverarbeitung, Ereigniserkennung und/oder Beurteilung von Prozessverlauf und/oder Prozessergebnis für nachfolgende Prozesse parametriert werden, beispielsweise die in Schritt S40 konfigurierte Bildverarbeitung modifiziert werden, um eine Prozessanalyse zu verbessern. Dabei kann die Konfiguration der Bildverarbeitung auf Basis einer Benutzereingabe in Schritt S40 auch entfallen und stattdessen voreingestellte Default- bzw. Start- bzw. Standardwerte modifiziert werden. Zusätzlich oder alternativ können beispielsweise auch Toleranzgrenzen für die Zackenerkennung in Schritt S90 und/oder Ereigniserkennung in Schritt S100 und/oder Bewertung des Prozessverlaufs und/oder Prozessergebnisses in Schritt S110 modifiziert werden.Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezuqszeichenliste
1 Roboter
2 Stecker
3 Robotersteuerung 4 Bildschirm
5 Abbildung
6 Suchbereich
7 Zacken (Merkmal)
8 Bauteil 9 graphische Anzeige
10 weitere Signaldaten
Claims
1. Verfahren zur Analyse wenigstens eines Prozesses, mit den Schritten:
- Bereitstellen (S60) von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße des Prozesses abhängen;
- Generieren (S70) wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung (5) dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist; und
- Ermitteln (S80, S90) eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens einen der Schritte:
- Überwachen und/oder Bewerten des Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses (S100); und/oder
- Steuern, insbesondere Auslösen wenigstens eines Prozessschritts, und/oder Parametrieren, insbesondere Optimieren, des Prozesses und/oder eines nachfolgenden Prozesses auf Basis des ermittelten Analyseergebnisses.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellten Signaldaten eine zeitliche Abfolge von Signaldaten einer ersten Prozesszustandsgröße und wenigstens eine zeitliche Abfolge von Signaldaten einer zweiten Prozesszustandsgröße aufweisen, insbesondere einer zweiten Prozesszustandsgröße, die für denselben Wert der ersten Prozesszustandsgröße unterschiedliche Werte aufweisen kann.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das generierte digitale Bild wenigstens eine graphische Anzeige mit wenigstens einem von dem Prozess abhängigen Symbol und/oder wenigstens einem von dem Prozess abhängigen Text aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Bild auf Basis einer definierten, insbesondere fest vorgegebenen oder konfigurierbaren, Darstellungsform generiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der digitalen Signaldaten, Generieren des digitalen Bildes
und Ermitteln des Analyseergebnisses, insbesondere das Überwachen, Bewerten, Steuern und/oder Parametrieren des Prozesses auf Basis des
Analyseergebnisses des Prozesses, während des Prozesses durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen von digitalen Signaldaten und/oder Generieren des digitalen Bildes und/oder Ermitteln des Analyseergebnisses, insbesondere das Bewerten des Prozesses und/oder Steuern und/oder Parametrieren eines nachfolgenden Prozesses auf Basis des Analyseergebnisses, nach Beenden des Prozesses durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitung eine Erkennung von wenigstens einem Merkmal (7), insbesondere wenigstens einem Objekt, wenigstens einem Muster, wenigstens einer Kante, wenigstens einer Linie, wenigstens einem Bereich, wenigstens einer Helligkeit und/oder wenigstens einer Farbe, aufweist und/oder wenigstens ein Parameter der Bildverarbeitung, insbesondere ein Suchbereich und/oder wenigstens ein Toleranzkriterium dieser Erkennung, durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbar ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln eines Analyseergebnisses ein Erkennen wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder Beurteilen des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses mithilfe der Bildverarbeitung, insbesondere auf Basis wenigstens eines mithilfe der Bildverarbeitung erkannten Merkmals, aufweist, insbesondere wenigstens ein Parameter, insbesondere Toleranzkriterium, dieser Ereigniserkennung und/oder Prozessbeurteilung, durch eine Benutzereingabe und/oder prozessspezifisch konfigurierbar ist.
10. Verfahren zur Analyse von wenigstens zwei Prozessen, mit den Schritten:
- Analysieren eines ersten Prozesses nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten:
- Bereitstellen von ersten digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße des ersten Prozesses abhängen;
- Generieren wenigstens eines ersten digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten ersten Signaldaten aufweist, auf Basis einer definierten Darstellungsform; und
- Ermitteln eines ersten Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung dieses generierten ersten digitalen Bildes; und
- Analysieren wenigstens eines zweiten Prozesses nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- Bereitstellen von zweiten digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße des zweiten Prozesses abhängen;
- Generieren wenigstens eines zweiten digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten zweiten Signaldaten aufweist, auf Basis einer, insbesondere der gleichen, definierten Darstellungsform; und
- Ermitteln eines zweiten Analyseergebnisses mithilfe einer, insbesondere der gleichen, Bildverarbeitung dieses generierten zweiten digitalen Bildes.
11. Verfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Konfigurieren einer Prozessanalyse, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Bereitstellen (S10) von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße wenigstens eines Referenzprozesses abhängen;
- Generieren (S20) wenigstens eines Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist, auf Basis einer definierten Darstellungsform;
- Konfigurieren (S30, S50) wenigstens eines Parameters einer Bildverarbeitung und/oder einer Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder einer Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer bzw. der Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes, wobei dieses Konfigurieren auf diesem generierten Bild, insbesondere einer Benutzereingabe und/oder einer Ermittlung eines Analyseergebnisses mithilfe einer bzw. der Bildverarbeitung des generierten Bildes, basiert;
- insbesondere Analysieren wenigstens eines Prozesses nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten:
- Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße dieses Prozesses abhängen;
- Generieren wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist, insbesondere auf Basis bzw. in der gleichen definierten Darstellungsform; und
- Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe der konfigurierten Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes und/oder der konfigurierten Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses.
12. System zur Analyse wenigstens eines Prozesses und/oder zum Konfigurieren einer Prozessanalyse, das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:
- Mittel zum Bereitstellen von digitalen Signaldaten, die von einem zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße eines Prozesses abhängen; und
- Mittel zum Generieren wenigstens eines digitalen Bildes, das eine Abbildung dieser bereitgestellten Signaldaten aufweist; sowie
- Mittel zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung dieses generierten digitalen Bildes; und/oder
- Mittel zum Konfigurieren wenigstens eines Parameters einer Bildverarbeitung und/oder einer Erkennung wenigstens eines Ereignisses in dem Prozess und/oder einer Beurteilung des Prozessverlaufes und/oder eines Prozessergebnisses zum Ermitteln eines Analyseergebnisses mithilfe einer Bildverarbeitung auf Basis dieses generierten digitalen Bildes.
13. Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, insbesondere auf einem computerlesbaren und/oder nicht-flüchtigen Speichermedium gespeicherte, Anweisungen enthält, die bei der Ausführung durch einen oder mehrere Computer oder ein System nach Anspruch 12 den oder die Computer oder das System dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
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