WO2008145275A1

WO2008145275A1 - Verfahren zur überwachung und steuerung von maschinellen betriebsmitteln und anlagen

Info

Publication number: WO2008145275A1
Application number: PCT/EP2008/004014
Authority: WO
Inventors: Martin Junker; Uwe Müller
Original assignee: Rag Aktiengesellschaft
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2008-12-04

Abstract

Verfahren zur Überwachung und Steuerung von maschinellen Betriebsmitteln und/oder Anlagen und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen im untertägigen Bergbau, bei welchem die Betriebsmittel und/oder Anlagen und/oder Bauteile über Datenleitungen mit einer Recheneinheit verbunden sind und in der Recheneinheit Eigenschaftsdaten zu jedem einzelnen Betriebsmittel beziehungsweise jeder Anlage beziehungsweise zu den einzelnen Bauteilen erfasst und gespeichert werden, wobei während des laufenden Betriebs weiterhin betriebsmittel- bzw. anlagen- bzw. bauteilbezogene Prozessdaten erfasst und in der Recheneinheit verarbeitet werden und wobei die Recheneinheit aufgrund einer Auswertung der aufgenommenen Prozessdaten planmäßige Wartungszeitpunkte für das jeweilige Betriebsmittel und/oder die Anlage und/oder das Bauteil ermittelt und anzeigt sowie bei erkennbarer Überlastung und/oder auftretenden Störungen mittels selbsttätig generierter Steuerbefehle eine dem Grad der Überlastung und/oder Störung angepasste Reduzierung der jeweiligen Belastung des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils herbeiführt.

Description

Verfahren zur Überwachung und Steuerung von maschinellen Betriebsmitteln und Anlagen

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung von maschinellen Betriebsmitteln und/oder Anlagen und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen im untertägigen Bergbau.

Entsprechend der üblichen und insoweit den Stand der Technik bildenden Vorgehensweise werden in heutigen Betrieben zu den einzelnen im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmitteln und/oder maschinellen Anlagen und/oder deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen Bestandslisten geführt, in denen bestimmte Eigenschaftsdaten der betreffenden Gegenstände erfasst sind. Diese Eigenschaftsdaten können im einzelnen Herstellerangaben und/oder Typbezeichnungen und/oder Gerätebeschreibungen und/oder Stücklisten und/oder Ersatzteillisten umfassen. Unabhängig von der händischen oder rechnergestützten Führung der Bestandslisten erfolgt im untertägigen Betrieb eine Überwachung der eingesetzten maschinellen Betriebsmittel und/oder Anlagen und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen durch Erfassung von Prozessdaten, die ein Abbild der laufenden Betriebe im Hinblick auf deren Ortsveränderung und die erbrachte Leistung vermitteln.

Mit dieser herkömmlichen Verfahrensweise ist der Nachteil verbunden, dass die Wartungen in der Regel aufgrund vorgegebener Wartungsintervalle, jedoch ohne Berücksichtigung der aus den Prozessdaten gegebenenfalls erkennbaren tatsächlich aufgetretenen Belastungen durchgeführt werden. Weiterhin kommt es bei eintretenden Störungsfällen zu Stillständen der untertägigen Systeme, weil häufig erst bei einem Ausfall des betreffenden maschinellen Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen eine Reparatur oder ein Austausch vorgenommen wird.

Dabei muss in der Regel zunächst der in seinem Betrieb gestörte Gegenstand anhand der gesondert geführten Bestandslisten identifiziert und gegebenenfalls überprüft werden, ob eine Reparatur oder ein Austausch des betroffenen Gegenstandes zweckmäßiger ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung von maschinellen Betriebsmitteln und/oder Anlagen und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen so einzurichten, dass Wartungs- und Reparaturabläufe vereinfacht bzw. verbessert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht hierzu in ihrem Grundgedanken ein Verfahren vor, bei welchem die Betriebsmittel und/oder Anlagen und/oder Bauteile über Datenleitungen mit einer Recheneinheit verbunden sind und in der Recheneinheit Eigenschaftsdaten zu jedem einzelnen Betriebsmittel beziehungsweise jeder Anlage beziehungsweise zu den einzelnen Bauteilen erfasst und gespeichert werden, wobei während des laufenden Betriebs weiterhin betriebsmittel- bzw. anlagen- bzw. bauteilbezogene Prozessdaten erfasst und in der Recheneinheit verarbeitet werden und wobei die Recheneinheit aufgrund einer Auswertung der aufgenommenen Prozessdaten planmäßige Wartungszeitpunkte für das jeweilige Betriebsmittel und/oder die Anlage und/oder das Bauteil ermittelt und anzeigt sowie bei erkennbarer Überlastung und/oder auftretenden Störungen mittels selbsttätig generierter Steuerbefehle eine dem Grad der Überlastung und/oder Störung angepasste Reduzierung der jeweiligen Belastung des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils herbeiführt.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass die zu dem Betriebsmittel bzw. der Anlage bzw. deren Bauteilen gehörigen Informationen und die deren Beanspruchung verdeutlichenden Prozessdaten in einem Datenerfassungs- und -Verarbeitungssystem zusammengeführt sind, so dass dadurch zunächst einmal der Aufwand wie auch die Möglichkeit von Fehlern für die getrennte Führung der entsprechenden Dateien vermindert sind. Weiterhin ist es möglich, die planmäßigen Wartungszeitpunkte automatisch unter Berücksichtigung der tatsächlich eingetretenen Belastung anzuzeigen, so dass derartige planmäßige Wartungen insbesondere innerhalb des dafür vorgesehenen Wartungsfensters und gleichzeitig außerhalb der planmäßigen Betriebszeiten geplant werden können. Da eine planmäßige Instandsetzung in der Regel kostengünstiger ist, als eine außerplanmäßige Instandsetzung, die meist mit einem Ausfall vollständiger Betriebe verbunden ist, bietet diese Möglichkeit nicht nur enorme Kostenvorteile, sondern führt auch zu einer insgesamt höheren Produktionsleistung der davon betroffenen Betriebe. Zeichnen sich Störungen ab beziehungsweise werden diese aus den aufgenommenen Prozessdaten erkennbar, so können selbsttätig Steuerbefehle generiert werden, mittels derer die jeweilige Belastung des betroffenen maschinellen Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder von deren selbstständige technische Bestandteile bildenden Bauteilen reduziert wird, beispielsweise durch Reduktion der Drehzahl und/oder der Leistung des betreffenden Gegenstandes. Damit kann gegebenenfalls ein vollständiger Ausfall des betreffenden Gegenstandes verhindert bzw. es kann erreicht werden, dass der betreffende Gegenstand bis zum Erreichen eines für eine Reparatur oder Auswechslung geeigneten Zeitpunktes in Betrieb bleiben kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die Eigenschaftsdaten Herstellerangaben und/oder Typbezeichnungen und/oder Gerätebeschreibungen und/oder Stücklisten und/oder Ersatzteillisten sowie belastungsabhängige Wartungsparameter. Für den Fall, dass eine Reparatur oder ein Austausch eines betreffenden Gegenstandes erforderlich wird, stehen innerhalb der einheitlichen Datenerfassung die erforderlichen Kennwerte zur Verfügung, um erstens den gegebenenfalls benötigen Ersatztyp unmittelbar und eindeutig beispielsweise aus den Stück- bzw. Ersatzteillisten zu identifizieren. Zweitens ermöglicht es das System aufgrund der von ihm verarbeitenden Daten zu entscheiden, ob eine Reparatur angesichts der aufgelaufenen Gesamtbelastung noch vertretbar ist, oder ob eine Auswechslung des betreffenden Gegenstandes zweckmäßiger ist.

Dabei kann vorgesehen sein, dass bei einem Austausch des betreffenden Gegenstandes eine automatische Aktualisierung der zugehörigen Eigenschaftsdaten erfolgt, so dass insoweit auch der den Bestandslisten entsprechende Datenbestand immer automatisch aktuell gehalten ist. Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, dass die Prozessdaten Belastungsmesswerte, Zustands- und/oder Störmeldungen umfassen, kann nach unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Prozessdaten fortlaufend oder aber in vorgegebenen Zeitabständen an die Recheneinheit überführt werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prozessdaten so aggregiert und ausgewertet werden, dass das Betriebsmittel und/oder die Anlage und/oder das Bauteil im wirtschaftlichen Optimum von Prozess und Belastung gesteuert werden, also beispielsweise unzulässige Belastungsspitzen und/oder eine zu hohe Dauerbelastung verhindert werden. Ferner findet auch eine Überwachung bezüglich einer unzulässigen manuellen Steuerung statt, die die durch die Recheneinheit ansteuerbaren Vorgänge hindern würde.

Wird beispielsweise bei einem angenommenen praktischen Ausführungsbeispiel bei einem Betriebsmittel beispielsweise im Wege einer Geräteselbstdiagnose ein technischer Defekt ermittelt und im Wege der Prozessdaten Übermittlung an die Recheneinheit weitergeleitet, so kann aufgrund der in der Recheneinheit abgelegten Informationen das Gerät geortet und es könnten die zugehörigen Eigenschaftsdaten aufgerufen werden. Die daraus resultierenden Informationen können gemeinsam mit der übermittelten Fehlermeldung an den Hersteller weitergeleitet werden, der auf der Basis der vorhandenen, umfassenden Informationen entscheiden kann, ob eine Reparatur des Gerätes anzustreben ist oder ob ein Austauschteil eingebaut werden soll beziehungsweise ob ein typähnlicher, gleichwertiger Ersatz beizustellen ist. Gleichzeitig kann auf der Grundlage der zu dem betroffenen Gerät erhobenen Prozessdaten das betreffende Gerät beispielsweise durch eine Leistungsreduzierung soweit entlastet werden, dass dessen Instandsetzung erst in einer gewinnungsfreien Zeit durchgeführt zu werden braucht. Findet die Instandsetzung durch einen Austausch des betreffenden Gerätes statt, wird durch Einlesen der entsprechenden Eigenschaftsdaten der in der Recheneinheit geführte Anlagenbestand automatisch aktualisiert.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei welchem die Eigenschaftsdaten Herstellerangaben und/oder Typbezeichnungen und/oder Gerätebeschreibungen und/oder Stücklisten und/oder Ersatzteillisten sowie belastungsabhängige Wartungsparameter umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem bei einem Austausch des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils eine automatische Aktualisierung der zugehörigen Eigenschaftsdaten erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Prozessdaten Belastungsmesswerte, Zustande- und/oder Störmeldungen umfassen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die Prozessdaten fortlaufend an die Recheneinheit übermittelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die Prozessdaten in vorgegebenen Zeitabständen an die Recheneinheit übermittelt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Prozessdaten in der Recheneinheit dergestalt verarbeitet werden, dass die Betriebsweise des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils im wirtschaftlichen Optimum des Prozesses und der Belastung angesiedelt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem aufgrund der Verarbeitung der Prozessdaten in der Recheneinheit unzulässige Belastungsspitzen und/oder eine zu hohe Dauerbelastung des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils vermieden sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem in der

Recheneinheit ein unzulässiger manueller Eingriff in die Steuerung des Betriebsmittels und/oder der Anlage und/oder des Bauteils überwacht wird.