WO2009021540A1 - Apparatus and method for computer-aided creation and issue of a handling instruction - Google Patents

Apparatus and method for computer-aided creation and issue of a handling instruction Download PDF

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WO2009021540A1
WO2009021540A1 PCT/EP2007/007262 EP2007007262W WO2009021540A1 WO 2009021540 A1 WO2009021540 A1 WO 2009021540A1 EP 2007007262 W EP2007007262 W EP 2007007262W WO 2009021540 A1 WO2009021540 A1 WO 2009021540A1
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WO
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instruction
fragments
statement
fragment
processed
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Application number
PCT/EP2007/007262
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German (de)
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Inventor
Andreas MÜLLER
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the computer-aided creation and output of a handling instruction for a work process that is to be performed by a user on a technical object.
  • the invention is used for example in manufacturing, assembly and maintenance tasks. Instructions for action, which are also referred to as taskflows, are hereby made available, for example, to a service technician in order to guide him step by step in his work and thus achieve a predefined goal in his work.
  • Such a context-sensitive provision of information in the form of taskflows is known, for example, from DE 10 2004 030 533 A1.
  • the object concepts, which are linked with each other via relations, have references with which the information relevant in the current work context of the user can be addressed and made available to him.
  • Such a dynamic, context-sensitive generation of an action instruction is particularly advantageous if the subject of the work to be performed is very large and complex. For vehicles, manufacturing plants and complex machines, it is difficult to provide complete monolithic instructions for all possible applications statically.
  • the required instructions can be generated automatically according to a predetermined target and the prevailing conditions.
  • the object of the invention is to make available a handling instruction for a user when carrying out a work process which is adapted as well as possible to the current framework conditions that exist during the execution of the work process.
  • This object is achieved by a method for the computer-aided creation and output of a handling instruction for a user's operation on a technical object in which at least one framework condition for the execution of the operation is detected, instruction fragments stored in a memory under the instruction for execution of the action instruction include individual work steps that are permissible under the framework conditions, are selected and strung together in such a way that their sequential execution meets a predefined target specification of the work process, the work steps are output sequentially for the user,
  • the processed work steps and / or the processed instruction fragments are logged and, in the case of a change of the at least one framework condition occurring during the output of the work steps, at least one instruction fragment that is no longer permissible under the changed framework condition and not yet completely processed is deleted or is replaced by at least one new instruction fragment or a new instruction fragment is inserted in the part of the instruction to be processed, and
  • the output is continued with the work steps still to be processed. Furthermore, the object is achieved by a computer program product which contains programming means for carrying out such a method when said computer program product is executed on a data processing system.
  • the object is achieved by a device for computer-aided creation and output of an operating instruction for a user's operation on a technical object, the device comprising: means for detecting at least one framework condition for carrying out the operation,
  • Means for selecting and juxtaposing instruction fragments stored in a memory to create the instruction which comprise individual work steps permitted under the framework condition, such that their sequential processing fulfills a predefined target of the operation
  • the invention is based on the finding that the provision of information can be made much more efficient for the user if a handling instruction that has been generated once can also be modified at runtime, that is to say during the output of the individual work steps of the handling instruction, due to changing framework conditions .
  • the instruction is based on a sequential sequence of individual instruction fragments. These instruction fragments in turn consist of a sequence of individual work steps, the implementation of which solves a particular subtask of the work process.
  • the individual instruction fragments are stored in a memory and can be dynamically combined to form the instruction in accordance with the target specification, so that the instruction includes the complete sequential list of the work steps necessary for carrying out the operation.
  • at least one framework condition is included, which is taken into account when selecting the individual statement fragments.
  • a framework condition may be the list of spare parts available in a warehouse.
  • the individual work steps of the once generated task flow or the action instruction are output sequentially for the user.
  • the work steps then performed by the user and / or the completely processed instruction fragments are logged so that it is known at all times during the output of the work steps at which point the user is within the instructions and what activities he has already performed. If, during the execution of the task flow, the at least one frame condition changes, then, as is known from the prior art, the complete taskflow need not be regenerated.
  • only changes to the part of the action statement that has not yet been processed are virtually carried out "on the fly" and the output is subsequently continued from the logged work step or after the logged and processed work fragment.
  • the framework condition according to the aforementioned example represents a spare part list and the supply of spare parts changes during the performance of the assembly work, then it is possible to respond dynamically to this change in which the not yet processed part of the task flow is modified accordingly. For example, during assembly a previously selected and now no longer available spare part can be replaced by another spare part. However, this replacement also entails a change in the work to be carried out. Because of this, an instruction fragment which previously was part of the instruction and describes the installation of the now no longer existing spare part is replaced by another instruction fragment from the memory, which describes the installation of the alternative Ers phrase.
  • the invention makes it possible for the first time to modify a once generated taskflow during its execution due to changed framework conditions, without requiring a complete restart of the taskflow output. Since such a restart would also mean the loss of the historical data already incurred with regard to the already completed work steps, the invention is also particularly advantageous for protocol purposes.
  • the at least one framework condition can define a process value or environmental parameter of an automated industrial process.
  • an embodiment of the invention is advantageous in which the at least one frame condition defines a minimum qualification of the user.
  • several such frameworks may be taken into account in the selection and compilation of instruction fragments, which will generally be the case. For example, it may be u.U.
  • process values such as pressures and temperatures, as well as environmental parameters such as the ambient temperature of the system and the qualification of the user.
  • environmental parameters such as the ambient temperature of the system and the qualification of the user.
  • An instruction manual for a fitter would otherwise have to be designed differently in otherwise completely identical conditions than for a designer who designed the affected machine himself.
  • an embodiment of the invention is advantageous in which, when the action statement is generated, meta information is stored in each case for the sequence of statement fragments which mark the first and last work step for each of these statement fragments where the meta-information defines minimum criteria for constraint-dependent statement fragments that must be met in order for the affected statement fragments to be allowed. Because the boundaries of each statement fragment are stored in the action statement in the form of the meta information, the individual statement fragments are also identifiable in the finished task flow.
  • the meta information contains information about where At least one boundary condition may be present for a statement fragment to be considered admissible. In this way it is possible to replace individual instruction fragments whose boundary area is exceeded by the at least one frame condition at runtime by another instruction fragment stored in the memory.
  • the validity of the portion of the action statement still to be processed can be checked in such a way that, during the output of the working steps of a first statement fragment, the fulfillment of the minimum criterion of a second statement fragment immediately following the first statement fragment is checked.
  • a statement fragment is replaced at runtime due to a changed frame condition, this may also affect other instruction fragments of the action instruction that are in some way associated with the replaced statement fragment.
  • statement fragments in a prescribed predecessor or successor condition may be linked to the now-defunct statement fragment.
  • the meta information includes predecessor conditions which characterize the respective successive statement fragments optionally or compellingly preceding, in particular immediately preceding, statement fragments and checks them when changing the action statement become.
  • meta information includes successor conditions which optionally or compellingly follow the respective sequence fragments of instructions, in particular directly following ones, Mark instruction fragments and check them when changing the instruction.
  • the target of the operation is stored as a further meta-information to the instruction.
  • a first software component is used to create and change the handling instruction
  • a second software component is used to output the handling instruction.
  • the first software component can be referred to as a taskflow generator, since its primary task is the creation of the instruction by situational stringing together the appropriate instruction fragments.
  • the second software component can be called a taskflow engine. It sequentially outputs the individual work steps of the previously generated task flow to the user.
  • the taskflow engine has a return channel to the taskflow generator, via which the taskflow engine can demand a partial regeneration of the action instruction due to a change in the at least one frame condition.
  • the two software components Taskflow Generator and Taskflow Engine can each be installed on a separate data processing unit to facilitate the maintainability of the software.
  • the two data processing units are then communicatively connected with each other.
  • an embodiment of the invention is advantageous in which the instruction fragments are selected by evaluating an information model implemented in the form of an ontology, which contains information about the structure of the technical object.
  • an embodiment of the invention is particularly advantageous in which the technical object is an automation system.
  • an advantageous embodiment of the invention is that the technical object is a vehicle.
  • FIG. 2 shows an action instruction stored with meta-information, which was generated according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows method steps for changing an already generated action instruction after a change in at least one framework condition
  • FIG. 4 shows a working process in which a method for generating and outputting a handling instruction according to an embodiment of the invention is used
  • FIG. 5 shows a modification of the handling instruction carried out during the operating procedure according to FIG.
  • FIG. 1 shows a method known from the prior art for the computer-aided generation and output of a handling instruction 1 from individual instruction fragments 4, 5, 6.
  • a first software component 14 is used, which is also referred to below as a task flow generator. It is assumed, by way of example, that the handling instruction 1 is intended to assist a user 2, who is a motor vehicle mechanic, in removing a component from the engine compartment of a motor vehicle. For this purpose, the handling instruction 1 should convey the necessary work steps to the user 2 step by step. Therefore, such an instruction 1 includes a plurality of individual steps 10, of which
  • the action instruction 1 is generated dynamically on request in a targeted manner to the work currently to be performed by the user 2.
  • the first software component 14 that is to say the taskflow generator, selects from a memory a number of suitable instruction fragments 4, 5, 6, and sequentially strings them together for the action instruction 1.
  • the individual instruction fragments 4, 5, 6 each describe self-contained subtasks that are to be performed during assembly work.
  • the taskflow generator accesses an information model 16 implemented in the form of an ontology.
  • the information model 16 describes the structure and structure of the vehicle on which the assembly work is to be performed.
  • 1 General conditions 3 are taken into account when generating the instructions. These framework conditions 3 may be, for example, the qualification of the vehicle mechanic, the stock of the spare parts warehouse or even data describing the environmental conditions within the assembly hall.
  • the first software component 14, taking into account the framework conditions 3 present in the creation process, can now provide an action instruction 1 for the user 2 which is tailored to the assembly work required of the user 2.
  • the action statement 1 is generated by a computer and allows some interaction with the user 2.
  • the user 2 may flag information contained in the task flow as inadequate to access more detailed information regarding the task to be performed.
  • the work steps 10 prescribed in the task flow can also be combined in dependence on various influencing variables in such a way that in the course of the execution of the task certain working instructions are eliminated by following conditions or suddenly become necessary in the processing.
  • Boundary regions are defined for the instruction fragments 4, 5, 6, 7 stored in the memory, which indicate under which framework conditions 3 the respective instruction fragments 4, 6, 6, 7 may be performed. Based on this information and the framework conditions 3 present during generation, the taskflow generator makes the selection the statement fragments 4,5,6, which are strung together in the action statement 1. However, this limit information is no longer available in the completely generated instruction 1. The original instruction fragment boundaries are also not recognizable in the created instruction 1.
  • the now completely generated action instruction 1 is made available to the user 2 step by step by a second software component 15, which is also referred to below as a taskflow engine.
  • a second software component 15 which is also referred to below as a taskflow engine.
  • the conditions 3 may change, so that certain instruction fragments 4, 5, 6 or the work steps 10 contained therein may no longer be performed. Due to the changed conditions 9 u.U. a modification of the instruction 1 is required.
  • a change in the framework conditions 3 can be caused by external influences.
  • only the execution of the action instruction 1 by the user 2 can have an influence on the framework conditions 3 and change them in such a way that instruction fragments 4, 5, 6 of the action statement 1 lose their admissibility.
  • FIG. 1 shows that a dynamic correction of the action statement 1 during its output by the
  • Taskflow engine and thus during the execution of the individual steps 10 after a change in the boundary conditions 3 is desirable, so that the output of the instruction does not have to be completely restarted and the user 2 can be forwarded directly from his current work step.
  • FIG. 2 shows an action instruction 1 stored with meta-information 8, 11, 12, 13.
  • the action instruction 1 also consists of three statement fragments 4, 5, 6 which are determined and sequenced when the action instruction is generated - were strung together.
  • the target 8 which was the basis of the generation of the action statement 1 by the first software component 14, stored with so that it is still available even if a modification of the instruction 1.
  • Another set of meta-information 11, 12, 13, 8 represents predecessor and successor conditions 11. These conditions describe for each instruction fragment 4, 5, 6 if and if so Instruction fragment this upstream or downstream must be.
  • boundary conditions are stored for the framework conditions that act on the respective instruction fragments and influence possibilities of the respective instruction fragments 4, 5, 6 on the environmental conditions.
  • This meta information set thus describes a kind of interface of the individual instruction fragments 4, 5, 6 to the outside.
  • the fragment boundaries 13 form another part of the meta-information 11, 12, 13, 8. Because the fragment boundaries 13 can also be recognized in the finished handling instruction 1, the individual instruction fragments 4, 5, 6 can be identified later in the task flow.
  • the taskflow generator thus provides the taskflow engine with a kind of taskflow packet 22 which comprises both the action statement 1 and the meta information 8, 11, 12, 13 assigned to it.
  • the taskflow engine can recognize the internal logical segmentation of the respective task flow. It gets a split view of the original statement fragments 4,5,6, which are provided with appropriate transitions and interconnected by the Taskflow Generator.
  • the taskflow engine now makes it possible to use the metadata to check the admissibility of the individual statement fragments 4, 5, 6 within the handling instruction 1 during execution, if the framework conditions have changed.
  • a taskflow generator 14 has first generated an instruction statement 1 consisting of three instruction fragments 4, 5, 6 which is output by a taskflow engine 15 for a user 2.
  • a taskflow engine 15 for a user 2.
  • the issue of individual working te 10 of the instruction 1 are identified by the task flow engine compared to the time of the preparation of the instruction 1 changed framework 9. It is further determined by the taskflow engine 15 that due to the changed framework conditions 9, a new instruction fragment 7 must be integrated into the instruction. This happens while the user 2 executes the action step 10 marked with the vertical arrow during the execution of the action statement 1.
  • the work steps 10 executed so far are logged by the taskflow engine 15.
  • the necessary change in the action statement 1 was recognized because the taskflow engine 15 checks at least once in each statement fragment 4, 5, 6 whether the subsequent statement fragment 4, 5, 6 is still permissible under the currently prevailing frame conditions.
  • the taskflow engine 15 uses the metadata appended to the existing task flow to purposefully request a new taskflow information to the taskflow generator 14.
  • the taskflow generator 14 determines by evaluating of the information model 16 taking into account the target specification, the framework conditions and the current position 50 in the task flow, a new statement fragment 7. This passes the task flow generator 14 of the taskflow engine 15th
  • the taskflow engine 15 first separates the part of the action statement 1 that follows the current position 50 in the taskflow. It inserts the new instruction fragment 7 at the desired position within instruction 1.
  • the separated part 6 of the action statement 1 is in turn appended to the new statement fragment 7.
  • the separated part 6 also has to be replaced or modified due to the changed framework conditions or due to successor conditions of the new instruction fragment 7. Since the current position 50 within the handling instruction 1 is still known due to the logging, the output of the individual work steps can be continued from this position. Likewise, the history data associated with the already executed steps 10 are not lost.
  • FIG. 3 shows how a dynamic adaptation of the taskflow through a return channel from the taskflow engine to the taskflow generator is made possible.
  • the taskflow engine 15 is enabled to independently gain knowledge about the respective state of the taskflow processing and, if necessary, to carry out suitable adaptations of the taskflow itself.
  • the taskflow generator 14 is also able to deliver sub-steps in the form of individual instruction fragments 4, 5, 6, 7, 7 on the way to the target task flow.
  • the automatic inclusion of the framework conditions at the execution time and their reference to the validities provided with the meta information 8, 11, 12, 13 finally ensures the necessary responsiveness of the illustrated task flow system to external influences.
  • the presented procedure also represents a considerable facilitation for the authors of the instruction fragments 4,5,6,7. They do not have to take into account all possible changes in the framework conditions when creating the instruction fragments 4,5,6,7, since the required Examining the framework conditions can be adopted by a meta-level. With this dynamic task flow concept, it is now possible to provide service technicians with appropriate action instructions 1 for the respective work tasks, even in dynamic environments, working forms or processes that change during the execution of activities.
  • FIG. 4 shows an exemplary operation in which a method for generating and outputting an action instruction 1 according to an embodiment of the invention is applied.
  • the figure shows a technical object in the form of a liquid storage container 17, which is fed continuously from an inlet 18.
  • the liquid storage container 17 has two outlets 19, 20, a first outlet 19 for normal operation and a second outlet 20 as a safety procedure intended to prevent the container 17 from overflowing.
  • Both processes 19,20 are open in the normal state.
  • the states of the processes 19, 20 are continuously reported to a task flow system for the computer-aided generation of instructions 1.
  • the container 17 still has a level indicator 21, which also forwards the current degree of filling of the container 17 to the task flow system. It is assumed that in normal operation, the degree of filling of the container 17 is less than 50%.
  • a user 2 who is a service technician, is to execute a maintenance job on the first run 19.
  • the service technician 2 can generate a corresponding task flow or a corresponding action statement 1.
  • This action instruction 1 was composed of individual instruction fragments, the states of the processes 19, 20 and the degree of filling 17 of the container being taken into account as the framework conditions in the preparation of the instruction to act 1.
  • the taskflow generated in this way can only be carried out if these framework conditions meet the following criteria:
  • the first drain 19 must be closed during the work, the second drain 20 must be open during the work and the degree of filling of the container 17 must be less than 50%.
  • the user 2 thus closes the first sequence 19 with a reported degree of filling of 40% and thus fulfills the initial conditions that apply to the instruction 1.
  • a defect occurs at the second outlet 20, which is now closed because of this.
  • the status change is reported to the taskflow engine, which recognizes that the taskflow currently being processed is no longer valid because an open second sequence 20 is necessary to perform the work described therein.
  • the technician receives the message from the Taskflow Engine that certain work requirements are no longer valid.
  • the taskflow engine thus automatically triggers the generation of action instructions taking into account the new information, ie the changed framework conditions.
  • FIG. 5 shows a modification of the action instruction 1 carried out during the working process according to FIG. 4, which was initiated in response to this impulse.
  • the taskflow generator now determines a statement fragment which contains the necessary work steps for the elimination of the problem at the second run 20 describes.
  • This new statement fragment 7 is now inserted into the action statement 1 after the current position 16.
  • the steps of the new instruction fragment 7 are now presented to the user 2 as the next steps to be performed, thus performing the second operation 20 again to prevent the container 17 from overflowing.
  • the steps following the reopening of the second process 20 then apply again to the first process 19 and, since the overall task, ie the target of the work process, is unchanged, the same as before. Therefore, the user 2 continues his original work on the first flow 19.

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Abstract

The invention relates to computer-aided creation and issue of a handling instruction (1) for a working process on a technical object. In order to match the handling instruction (1) as well as possible to the current constraints (3) while carrying out the working process, it is proposed that - at least one constraint (3) for carrying out the working process is detected, - instruction fragments (4, 5, 6) which are stored in a memory and comprise individual work steps (10) which are permissible subject to the constraint (3) are selected and arranged in sequence in order to create the handling instruction (1), in such a manner that their sequential processing satisfies a predefined objective (8) of the working process, - the work steps (10) are issued sequentially for a user (2), - while the work steps (10) are being issued, the work steps (10) which have been processed and/or the instruction fragments (4, 5, 6) which have been processed are recorded and -, in the event of a change occurring to the at least one constraint (3) while the work steps (10) are being issued, at least one instruction fragment (4, 5, 6) which is no longer permissible subject to the changed constraint (9), or has not yet been processed completely, is deleted or is replaced by at least one new instruction fragment (7), or a new instruction fragment (7) is inserted into that part of the handling instruction (1) which has not yet been carried out - and the issuing process is continued with the work steps (10) which are still to be processed.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer HandlungsanweisungDevice and method for the computer-aided creation and issuing of a handling instruction
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung für einen Arbeitsvorgang, der von einem Anwender an einem technischen Objekt durchzuführen ist.The invention relates to a device and a method for the computer-aided creation and output of a handling instruction for a work process that is to be performed by a user on a technical object.
Die Erfindung kommt beispielsweise bei Fertigungs-, Montage- und Instandhaltungsaufgaben zum Einsatz. Handlungsanweisungen, die auch als Taskflows bezeichnet werden, werden hierbei beispielsweise einem Servicetechniker zur Verfügung gestellt, um diesen bei seiner Tätigkeit Schritt für Schritt zu leiten und so ein vordefiniertes Ziel seiner Arbeit zu erreichen.The invention is used for example in manufacturing, assembly and maintenance tasks. Instructions for action, which are also referred to as taskflows, are hereby made available, for example, to a service technician in order to guide him step by step in his work and thus achieve a predefined goal in his work.
Eine derartige kontextsensitive Informationsbereitstellung in Form von Taskflows ist beispielsweise aus der DE 10 2004 030 533 Al bekannt. Hier wird vorgeschlagen, einem Anwender beispielsweise einer technischen Anlage automatisch die für ihn in Bezug auf seine aktuelle Arbeitssituation relevanten Produktinformationen zur Verfügung zu stellen, indem in einem strukturierten Informationsmodell den aktuellen Kon- text der vom Anwender angeforderten Information betreffende Gegenstandsbegriffe automatisch gesucht werden. Die Gegenstandsbegriffe, die untereinander über Relationen miteinander verknüpft sind, besitzen Referenzen, mit deren Hilfe die im aktuellen Arbeitskontext des Anwenders relevanten Informatio- nen adressiert und ihm zur Verfügung gestellt werden können.Such a context-sensitive provision of information in the form of taskflows is known, for example, from DE 10 2004 030 533 A1. Here, it is proposed to automatically provide the user, for example, of a technical system with the product information relevant to him in relation to his current work situation, by automatically searching for the current context of the information requested by the user in a structured information model. The object concepts, which are linked with each other via relations, have references with which the information relevant in the current work context of the user can be addressed and made available to him.
Eine derartige dynamische, kontextsensitive Generierung einer Handlungsanweisung ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn der Gegenstand der durchzuführenden Arbeit sehr groß und komplex ist. Für Fahrzeuge, Fertigungsanlagen und komplexe Maschinen ist es schwierig, komplette monolithische Anleitung für alle möglichen Anwendungsfälle statisch zur Verfügung zu stellen. Durch die Verwendung eines beispiels- weise als Ontologie implementierten geeigneten Informationsmodells können die benötigten Handlungsanweisungen jedoch automatisch entsprechend einer vorgegebenen Zielvorgabe und den herrschenden Rahmenbedingungen generiert werden.Such a dynamic, context-sensitive generation of an action instruction is particularly advantageous if the subject of the work to be performed is very large and complex. For vehicles, manufacturing plants and complex machines, it is difficult to provide complete monolithic instructions for all possible applications statically. By using an example However, as a suitable information model implemented as an ontology, the required instructions can be generated automatically according to a predetermined target and the prevailing conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handlungsanweisung für einen Anwender bei der Durchführung eines Arbeitsvorgangs zur Verfügung zu stellen, die möglichst gut an die aktuellen Rahmenbedingungen angepasst sind, die während der Durchführung des Arbeitsvorganges existieren.The object of the invention is to make available a handling instruction for a user when carrying out a work process which is adapted as well as possible to the current framework conditions that exist during the execution of the work process.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung für einen Arbeitsvorgang eines Anwenders an einem technischen Objekt ge- löst bei dem mindestens eine Rahmenbedingung für die Durchführung des Arbeitsvorganges erfasst wird, zur Erstellung der Handlungsanweisung in einem Speicher abgelegte Anweisungsfragmente, die unter der Rahmenbedin- gung zulässige einzelne Arbeitsschritte umfassen, derart ausgewählt und aneinandergereiht werden, dass deren se- quenzielle Abarbeitung eine vordefinierte Zielvorgabe des Arbeitsvorganges erfüllt, die Arbeitsschritte sequenziell für den Anwender ausgege- ben werden,This object is achieved by a method for the computer-aided creation and output of a handling instruction for a user's operation on a technical object in which at least one framework condition for the execution of the operation is detected, instruction fragments stored in a memory under the instruction for execution of the action instruction include individual work steps that are permissible under the framework conditions, are selected and strung together in such a way that their sequential execution meets a predefined target specification of the work process, the work steps are output sequentially for the user,
- während der Ausgabe der Arbeitsschritte die abgearbeiteten Arbeitsschritte und/oder die abgearbeiteten Anweisungsfragmente protokolliert werden und bei einer während der Ausgabe der Arbeitsschritte eintre- tenden Änderung der mindestens einen Rahmenbedingung mindestens ein unter der geänderten Rahmenbedingung nicht mehr zulässiges und noch nicht vollständig abgearbeitetes Anweisungsfragment gestrichen oder durch mindestens ein neues Anweisungsfragment ersetzt wird oder ein neues An- Weisungsfragment in den noch abzuarbeitenden Teil der Handlungsanweisung eingefügt wird undduring the output of the work steps, the processed work steps and / or the processed instruction fragments are logged and, in the case of a change of the at least one framework condition occurring during the output of the work steps, at least one instruction fragment that is no longer permissible under the changed framework condition and not yet completely processed is deleted or is replaced by at least one new instruction fragment or a new instruction fragment is inserted in the part of the instruction to be processed, and
- die Ausgabe mit den noch abzuarbeitenden Arbeitsschritten fortgesetzt wird. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Computerprograπunprodukt gelöst, welches Prograπuncodemittel zur Ausführung eines derartigen Verfahrens enthält, wenn besagtes Computerprogramm- produkt auf einem Datenverarbeitungssytem ausgeführt wird.- the output is continued with the work steps still to be processed. Furthermore, the object is achieved by a computer program product which contains programming means for carrying out such a method when said computer program product is executed on a data processing system.
Ferner wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung für einen Arbeitsvorgang eines Anwenders an einem technischen Objekt gelöst, wobei die Vorrichtung umfasst: - Mittel zur Erfassung mindestens einer Rahmenbedingung für die Durchführung des Arbeitsvorganges,Furthermore, the object is achieved by a device for computer-aided creation and output of an operating instruction for a user's operation on a technical object, the device comprising: means for detecting at least one framework condition for carrying out the operation,
Mittel zur Auswahl und Aneinanderreihung von zur Erstellung der Handlungsanweisung in einem Speicher abgelegten Anweisungsfragmenten, die unter der Rahmenbedingung zuläs- sige einzelne Arbeitsschritte umfassen, derart, dass deren sequenzielle Abarbeitung eine vordefinierte Zielvorgabe des Arbeitsvorganges erfüllt,Means for selecting and juxtaposing instruction fragments stored in a memory to create the instruction, which comprise individual work steps permitted under the framework condition, such that their sequential processing fulfills a predefined target of the operation,
Mittel zur sequenziellen Ausgabe der Arbeitsschritte für den Anwender, - Mittel zur Protokollierung der abgearbeiteten Arbeitsschritte und/oder der abgearbeiteten Anweisungsfragmente während der Ausgabe der Arbeitsschritte,Means for the sequential output of the work steps for the user, - means for logging the processed work steps and / or the processed instruction fragments during the output of the working steps,
Mittel zum Erfassen einer während der Ausgabe der Arbeitsschritte eintretenden Änderung der mindestens einen Rah- menbedingung,Means for detecting a change in the at least one frame condition occurring during the output of the working steps,
- Mittel zum Streichen eines unter der geänderten Rahmenbedingung nicht mehr zulässigen und noch nicht vollständig abgearbeiteten Anweisungsfragmentes,- means for canceling a statement fragment which is no longer valid under the changed framework condition and has not yet been completely processed,
- Mittel zum Ersetzen dieses nicht mehr zulässigen und noch nicht vollständig abgearbeiteten Anweisungsfragmentes durch ein neues Anweisungsfragment während der Ausgabe der Arbeitsschritte,- means for replacing this inadmissible and not yet fully processed statement fragment with a new statement fragment during the output of the working steps,
- Mittel zum Einfügen eines neuen Anweisungsfragmentes in den noch abzuarbeitenden Teil der Handlungsanweisung und - Mittel zur Fortsetzung der Ausgabe mit den noch abzuarbeitenden Arbeitsschritten. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.- Means for inserting a new statement fragment into the part of the action statement still to be processed, and - Means for continuing the output with the work steps still to be completed. Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, das die Informa- tionsbereitstellung für den Anwender sehr viel effizienter gestaltet werden kann, wenn eine einmal generierte Handlungsanweisung auch zur Laufzeit, also während der Ausgabe der einzelnen Arbeitsschritte der Handlungsanweisung, noch aufgrund von sich ändernden Rahmenbedingungen modifiziert werden kann. Die Handlungsanweisung ist erfindungsgemäß aus einer sequenziellen Abfolge einzelner Anweisungsfragmente aufgebaut. Diese Anweisungsfragmente bestehen ihrerseits aus einer Abfolge einzelner Arbeitsschritte, deren Durchführung jeweils eine bestimmte Teilaufgabe des Arbeitsvorganges löst.The invention is based on the finding that the provision of information can be made much more efficient for the user if a handling instruction that has been generated once can also be modified at runtime, that is to say during the output of the individual work steps of the handling instruction, due to changing framework conditions , According to the invention, the instruction is based on a sequential sequence of individual instruction fragments. These instruction fragments in turn consist of a sequence of individual work steps, the implementation of which solves a particular subtask of the work process.
Die einzelnen Anweisungsfragmente sind in einem Speicher abgelegt und können entsprechend der Zielvorgabe dynamisch zu der Handlungsanweisung zusammengefügt werden, so dass die Handlungsanweisung die vollständige sequenzielle Liste der zur Durchführung des Arbeitsvorganges notwendigen Arbeitsschritte umfasst. Bei der erstmaligen Generierung der Handlungsanweisung wird mindestens eine Rahmenbedingung erfasst, die bei der Auswahl der einzelnen Anweisungsfragmente Berücksichtigung findet. Eine solche Rahmenbedingung kann bei- spielsweise bei einer Reparaturanleitung die Liste der Ersatzteile sein, die in einem Lager zur Verfügung steht.The individual instruction fragments are stored in a memory and can be dynamically combined to form the instruction in accordance with the target specification, so that the instruction includes the complete sequential list of the work steps necessary for carrying out the operation. When the action statement is generated for the first time, at least one framework condition is included, which is taken into account when selecting the individual statement fragments. For example, in the case of repair instructions, such a framework condition may be the list of spare parts available in a warehouse.
Erfindungsgemäß werden die einzelnen Arbeitsschritte des einmal generierten Taskflows bzw. der Handlungsanweisung sequen- ziell für den Anwender ausgegeben. Die daraufhin vom Anwender durchgeführten Arbeitsschritte und/oder die komplett abgearbeiteten Anweisungsfragmente werden protokolliert, so dass jederzeit während der Ausgabe der Arbeitsschritte bekannt ist, an welcher Stelle der Anwender sich innerhalb der Hand- lungsanweisung befindet und welche Tätigkeiten er bereits ausgeführt hat. Ändert sich nun während der Abarbeitung des Taskflows die mindestens eine Rahmenbedingung, so muss nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, der komplette Taskflow neu generiert werden. Hingegen werden erfindungsgemäß nur Änderungen an dem noch nicht abgearbeiteten Teil der Handlungsanweisung quasi "on the fly" durchgeführt und die Ausgabe im Anschluss daran ab dem protokollierten Arbeitsschritt bzw. nach dem protokollierten und abgearbeiteten Arbeitsfragment fortgesetzt.According to the invention, the individual work steps of the once generated task flow or the action instruction are output sequentially for the user. The work steps then performed by the user and / or the completely processed instruction fragments are logged so that it is known at all times during the output of the work steps at which point the user is within the instructions and what activities he has already performed. If, during the execution of the task flow, the at least one frame condition changes, then, as is known from the prior art, the complete taskflow need not be regenerated. On the other hand, according to the invention, only changes to the part of the action statement that has not yet been processed are virtually carried out "on the fly" and the output is subsequently continued from the logged work step or after the logged and processed work fragment.
Stellt also die Rahmenbedingung gemäß dem zuvor erwähnten Beispiel eine Ersatzteilliste dar und ändert sich der Vorrat der Ersatzteile während der Durchführung der Montagearbeit, so kann dynamisch auf diese Änderung reagiert werden, in dem der noch nicht abgearbeitete Teil des Taskflows entsprechend modifiziert wird. Beispielsweise kann bei der Montage ein zuvor ausgewähltes und nunmehr nicht mehr vorhandenes Ersatzteil durch ein anderes Ersatzteil ersetzt werden. Diese Ersetzung hat jedoch auch eine Änderung der noch durchzuführen- den Arbeitsschritte zufolge. Aufgrund dessen wird ein Anweisungsfragment, welches zuvor Bestandteil der Handlungsanweisung war und den Einbau des nunmehr nicht mehr vorhandenen Ersatzteiles beschreibt, durch ein anderes Anweisungsfragment aus dem Speicher ersetzt, das den Einbau des alternativen Er- Satzteiles beschreibt.Thus, if the framework condition according to the aforementioned example represents a spare part list and the supply of spare parts changes during the performance of the assembly work, then it is possible to respond dynamically to this change in which the not yet processed part of the task flow is modified accordingly. For example, during assembly a previously selected and now no longer available spare part can be replaced by another spare part. However, this replacement also entails a change in the work to be carried out. Because of this, an instruction fragment which previously was part of the instruction and describes the installation of the now no longer existing spare part is replaced by another instruction fragment from the memory, which describes the installation of the alternative Ers phrase.
Somit ermöglicht es die Erfindung erstmals, einen einmal generierten Taskflow während seiner Abarbeitung aufgrund veränderter Rahmenbedingungen zu modifizieren, ohne im Anschluss einen kompletten Neustart der Taskflowausgabe zu erfordern. Da ein solcher Neustart auch den Verlust der bis dato angefallenen Historiendaten bezüglich der bereits abgearbeiteten Arbeitsschritte bedeuten würde, ist die Erfindung auch für protokollarische Zwecke besonders vorteilhaft.Thus, the invention makes it possible for the first time to modify a once generated taskflow during its execution due to changed framework conditions, without requiring a complete restart of the taskflow output. Since such a restart would also mean the loss of the historical data already incurred with regard to the already completed work steps, the invention is also particularly advantageous for protocol purposes.
Unter dem Begriff Rahmenbedingung sind allgemein die Umstände zu verstehen, die neben der Zielvorgabe bei der Auswahl und Aneinanderreihung der Anweisungsfragmente zu berücksichtigen sind. So kann insbesondere in der Prozess- oder Fertigungsautomatisierung in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die mindestens eine Rahmenbedingung einen Prozesswert oder Umgebungsparameter eines automatisierten industriellen Pro- zesses definieren.The term frame condition is to be understood generally as the circumstances to be taken into account in addition to the target in the selection and stringing together of the statement fragments are. Thus, in particular in process or production automation in an advantageous embodiment of the invention, the at least one framework condition can define a process value or environmental parameter of an automated industrial process.
Alternativ ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, bei der die mindestens eine Rahmenbedingung eine Mindestqualifikation des Anwenders definiert. Selbstverständlich können auch mehrere derartige Rahmenbedingungen bei der Auswahl und Zusammenstellung der Anweisungsfragmente Berücksichtigung finden, was im Allgemeinen auch der Fall sein wird. Beispielsweise ist es u.U. zweckmäßig, bei der Generierung eines Taskflows für eine Wartungsarbeit an einer automati- sierten prozesstechnischen Anlage sowohl gewisse Prozesswerte, wie Drücke und Temperaturen als auch Umgebungsparameter wie beispielsweise die Umgebungstemperatur der Anlage sowie auch die Qualifikation des Anwenders zu berücksichtigen. Z.B. wäre eine Handlungsanweisung für einen Monteur bei ansonsten vollständig identischen Rahmenbedingungen zweckmäßigerweise anders zu gestalten als für einen Konstrukteur, der die betroffene Maschine selbst entworfen hat.Alternatively, an embodiment of the invention is advantageous in which the at least one frame condition defines a minimum qualification of the user. Of course, several such frameworks may be taken into account in the selection and compilation of instruction fragments, which will generally be the case. For example, it may be u.U. When generating a task flow for a maintenance work on an automated process engineering system, it is expedient to take into account both certain process values, such as pressures and temperatures, as well as environmental parameters such as the ambient temperature of the system and the qualification of the user. For example, An instruction manual for a fitter would otherwise have to be designed differently in otherwise completely identical conditions than for a designer who designed the affected machine himself.
Um die Modifikation einer einmal erstellten Handlungsanwei- sung zur Laufzeit zu ermöglichen, ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, bei der bei der Erstellung der Handlungsanweisung Metainformationen jeweils zu den aneinandergereihten Anweisungsfragmenten abgespeichert werden, die den ersten und letzten Arbeitschritt für jedes dieser Anwei- sungsfragmente kennzeichnen, wobei die Metainformationen Mindestkriterien für von der Rahmenbedingung abhängige Anweisungsfragmente festlegen, die erfüllt sein müssen, damit die betroffenen Anweisungsfragmente zulässig sind. Dadurch, dass die Grenzen eines jeden Anweisungsfragmentes innerhalb der Handlungsanweisung in Form der Metainformationen mit abgespeichert werden, sind die einzelnen Anweisungsfragmente auch noch im fertigen Taskflow identifizierbar. Zusätzlich enthalten die Metainformationen eine Information darüber, in wel- chem Grenzbereich sich die mindestens eine Randbedingung befinden kann, damit ein Anweisungsfragment als zulässig angesehen wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, während der Laufzeit einzelne Anweisungsfragmente, deren Grenzbereich durch die mindestens eine Rahmenbedingung überschritten wird, durch ein anderes im Speicher abgelegtes Anweisungsfragment zu ersetzen.In order to make it possible to modify a statement of action once it has been generated at runtime, an embodiment of the invention is advantageous in which, when the action statement is generated, meta information is stored in each case for the sequence of statement fragments which mark the first and last work step for each of these statement fragments where the meta-information defines minimum criteria for constraint-dependent statement fragments that must be met in order for the affected statement fragments to be allowed. Because the boundaries of each statement fragment are stored in the action statement in the form of the meta information, the individual statement fragments are also identifiable in the finished task flow. In addition, the meta information contains information about where At least one boundary condition may be present for a statement fragment to be considered admissible. In this way it is possible to replace individual instruction fragments whose boundary area is exceeded by the at least one frame condition at runtime by another instruction fragment stored in the memory.
Die Überprüfung der Gültigkeit des noch abzuarbeitenden Teils der Handlungsanweisung während ihrer Bearbeitung kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung derart geschehen, dass während der Ausgabe der Arbeitsschritte eines ersten Anweisungsfragmentes die Erfüllung des Mindestkriteriums eines unmittelbar auf das erste Anweisungsfragment folgenden zweiten Anweisungsfragmentes geprüft wird.In an advantageous embodiment of the invention, the validity of the portion of the action statement still to be processed can be checked in such a way that, during the output of the working steps of a first statement fragment, the fulfillment of the minimum criterion of a second statement fragment immediately following the first statement fragment is checked.
Wird ein Anweisungsfragment aufgrund einer veränderten Rahmenbedingung während der Laufzeit ersetzt, so kann dies auch Auswirkungen auf andere Anweisungsfragmente der Handlungsan- Weisung haben, die in irgendeiner Art und Weise mit dem ersetzten Anweisungsfragment verbunden sind. Beispielsweise können Anweisungsfragmente in einer vorgeschriebenen Vorgänger- oder Nachfolgerbedingung mit dem nunmehr nicht mehr vorhandenen Anweisungsfragment verknüpft sein. Um derartige In- konsistenzen innerhalb des Taskflows zu vermeiden, ist eine Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, bei der die Metain- formationen Vorgängerbedingungen umfassen, die den jeweiligen aneinandergereihten Anweisungsfragmenten optional oder zwingend vorausgehende, insbesondere unmittelbar vorausgehende, Anweisungsfragmente kennzeichnen und bei der Änderung der Handlungsanweisung überprüft werden.If a statement fragment is replaced at runtime due to a changed frame condition, this may also affect other instruction fragments of the action instruction that are in some way associated with the replaced statement fragment. For example, statement fragments in a prescribed predecessor or successor condition may be linked to the now-defunct statement fragment. In order to avoid such inconsistencies within the task flow, an embodiment of the invention is advantageous in which the meta information includes predecessor conditions which characterize the respective successive statement fragments optionally or compellingly preceding, in particular immediately preceding, statement fragments and checks them when changing the action statement become.
Aus demselben Grund ist alternativ oder auch zusätzlich eine Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, bei der die Metain- formationen Nachfolgerbedingungen umfassen, die den jeweiligen aneinandergereihten Anweisungsfragmenten optional oder zwingend nachfolgende, insbesondere unmittelbar nachfolgende, Anweisungsfragmente kennzeichnen und bei der Änderung der Handlungsanweisung überprüft werden.For the same reason, an embodiment of the invention is advantageous as an alternative or in addition, in which the meta information includes successor conditions which optionally or compellingly follow the respective sequence fragments of instructions, in particular directly following ones, Mark instruction fragments and check them when changing the instruction.
Bei einer während der Abarbeitung der Handlungsanweisung durchzuführenden Änderung an der Handlungsanweisung muss nicht nur die geänderte Rahmenbedingung bekannt sein, sondern auch die ursprüngliche Zielvorgabe, die durch die Abarbeitung der Arbeitsanweisung erreicht werden soll. Daher wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Zielvorgabe des Arbeitsvorganges als weitere Metainformation zu der Handlungsanweisung abgespeichert.In the case of a change to the action instruction to be carried out during the execution of the action instruction, not only the changed frame condition must be known, but also the original target which is to be achieved by the execution of the work instruction. Therefore, in an advantageous embodiment of the invention, the target of the operation is stored as a further meta-information to the instruction.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erstellung und Änderung der Handlungsanweisung eine erste Softwarekomponente und zur Ausgabe der Handlungsanweisung eine zweite Softwarekomponente verwendet. Die erste Softwarekomponente kann als Taskflow Generator bezeichnet werden, da ihre primäre Aufgabe die Erstellung der Handlungsanweisung durch situationsgerechte Aneinanderreihung der geeigneten An- Weisungsfragmente ist. Die zweite Softwarekomponente kann als Taskflow Engine bezeichnet werden. Sie gibt die einzelnen Arbeitsschritte des zuvor generierten Taskflows sequentiell an den Anwender aus. Im Gegensatz zum Stand der Technik besitzt die Taskflow Engine jedoch einen Rückkanal zum Taskflow Gene- rator, über den die Taskflow Engine aufgrund einer Änderung der mindestens einen Rahmenbedingung eine teilweise Neugene- rierung der Handlungsanweisung einfordern kann.In a further advantageous embodiment of the invention, a first software component is used to create and change the handling instruction, and a second software component is used to output the handling instruction. The first software component can be referred to as a taskflow generator, since its primary task is the creation of the instruction by situational stringing together the appropriate instruction fragments. The second software component can be called a taskflow engine. It sequentially outputs the individual work steps of the previously generated task flow to the user. In contrast to the prior art, however, the taskflow engine has a return channel to the taskflow generator, via which the taskflow engine can demand a partial regeneration of the action instruction due to a change in the at least one frame condition.
Die beiden Softwarekomponenten Taskflow Generator und Taskflow Engine können jeweils auf einer eigenen Datenverarbeitungseinheit installiert werden, um die Wartbarkeit der Software zu erleichtern. Die beiden Datenverarbeitungseinheiten sind dann kommunikativ miteinander verbunden.The two software components Taskflow Generator and Taskflow Engine can each be installed on a separate data processing unit to facilitate the maintainability of the software. The two data processing units are then communicatively connected with each other.
Es ist jedoch auch denkbar, beide Softwarekomponenten auf einer gemeinsamen Datenverarbeitungseinheit zu installieren. Hierbei können die beiden Komponenten auch einzelne Funktionseinheiten einer gemeinsamen Software darstellen. Um eine dynamische und situationsgerechte Zusammenstellung der Handlungsanweisung aus den einzelnen abgespeicherten Anweisungsfragmenten zu ermöglichen, ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, bei der die Anweisungsfragmente durch Auswertung eines in Form einer Ontologie implementierten Informationsmodells ausgewählt werden, das Informationen über die Struktur des technischen Objektes umfasst.However, it is also conceivable to install both software components on a common data processing unit. In this case, the two components can also represent individual functional units of a common software. In order to enable a dynamic and situational compilation of the action instruction from the individual stored instruction fragments, an embodiment of the invention is advantageous in which the instruction fragments are selected by evaluating an information model implemented in the form of an ontology, which contains information about the structure of the technical object.
Insbesondere im Bereich der industriellen Automatisierungs- technik werden sehr komplexe Anlagen eingesetzt, an denen verschiedenste Instandhaltungs-, Montage- und Reparaturarbeiten anfallen können. Da es ausgesprochen aufwendig wäre, für diese Vielzahl an möglichen Arbeitsvorgängen Handlungsanweisungen statisch auch noch für die verschiedensten möglichen Rahmenbedingungen bereitzuhalten, ist eine Ausführung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei der das technische Objekt eine automatisierungstechnische Anlage ist.Particularly in the field of industrial automation technology, very complex systems are used, in which a variety of maintenance, installation and repair work can be incurred. Since it would be extremely complicated to provide instructions for this multitude of possible work processes even statically for a wide variety of possible conditions, an embodiment of the invention is particularly advantageous in which the technical object is an automation system.
Auch in der Automobilindustrie fallen aufgrund der Typenviel- falt unzählige verschiedene Wartungs- und Montageaufgaben an. Daher besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass das technische Objekt ein Fahrzeug ist.In the automotive industry too, countless different maintenance and assembly tasks arise due to the variety of types. Therefore, an advantageous embodiment of the invention is that the technical object is a vehicle.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:
FIG 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung aus einzelnen Anweisungsfragmenten,1 shows a known from the prior art method for computer-aided creation and output of an instruction from individual statement fragments,
FIG 2 eine mit Metainformationen abgespeicherte Handlungsanweisung, die gemäß einer Ausführung der Erfindung erzeugt wurde, FIG 3 Verfahrensschritte zur Änderung einer bereits erzeugten Handlungsanweisung nach einer Änderung mindestens einer Rahmenbedingung, FIG 4 einen Arbeitsvorgang, bei dem ein Verfahren zur Erzeugung und Ausgabe einer Handlungsanweisung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung angewendet wird, und FIG 5 eine während des Arbeitsvorganges gemäß FIG 4 durchgeführte Änderung der Handlungsanweisung.2 shows an action instruction stored with meta-information, which was generated according to an embodiment of the invention, FIG. 3 shows method steps for changing an already generated action instruction after a change in at least one framework condition, FIG. 4 shows a working process in which a method for generating and outputting a handling instruction according to an embodiment of the invention is used, and FIG. 5 shows a modification of the handling instruction carried out during the operating procedure according to FIG.
FIG 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Hand- lungsanweisung 1 aus einzelnen Anweisungsfragmenten 4,5,6.FIG. 1 shows a method known from the prior art for the computer-aided generation and output of a handling instruction 1 from individual instruction fragments 4, 5, 6.
Zur Erstellung der Handlungsanweisung 1 wird eine erste Softwarekomponente 14 eingesetzt, die im Folgenden auch als Taskflow Generator bezeichnet wird. Es sei beispielhaft angenommen, dass die Handlungsanweisung 1 einen Anwender 2, bei dem es sich um einen Kfz-Mechaniker handelt, beim Ausbau einer Komponente aus dem Motorraum eines Kraftfahrzeuges unterstützen soll. Hierzu soll die Handlungsanweisung 1 dem Anwender 2 Schritt für Schritt die notwendigen Arbeitsschritte vermitteln. Daher umfasst eine derartige Handlungsanweisung 1 eine Vielzahl einzelner Arbeitsschritte 10, von denen ausTo create the instruction 1, a first software component 14 is used, which is also referred to below as a task flow generator. It is assumed, by way of example, that the handling instruction 1 is intended to assist a user 2, who is a motor vehicle mechanic, in removing a component from the engine compartment of a motor vehicle. For this purpose, the handling instruction 1 should convey the necessary work steps to the user 2 step by step. Therefore, such an instruction 1 includes a plurality of individual steps 10, of which
Gründen der Übersichtlichkeit hier sowie auch in allen anderen Figuren nur ein Arbeitsschritt 10 beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen wurde.For reasons of clarity here as well as in all other figures only one step 10 has been exemplified by a reference numeral.
Ein Kfz-Mechaniker muss in seinem Arbeitsalltag eine Vielzahl unterschiedlichster Montagearbeiten an unterschiedlichen Modellen verrichten. Daher ist es sehr unpraktikabel, für jede der möglichen Tätigkeiten, die der Anwender 2 zu verrichten hat, eine eigene Handlungsanweisung 1 vorzuhalten. Folglich wird die Handlungsanweisung 1 zielgerichtet auf die aktuell vom Anwender 2 durchzuführende Arbeit dynamisch auf Anfrage generiert. Bei dem Generierungsprozess wählt die erste Softwarekomponente 14, also der Taskflow Generator, aus einem Speicher eine Anzahl geeigneter Anweisungsfragmente 4,5,6 aus, und reiht diese zur Handlungsanweisung 1 sequentiell aneinander. Die einzelnen Anweisungfragmente 4,5,6 beschreiben jeweils in sich abgeschlossene Teilaufgaben, die bei der Montagearbeit zu verrichten sind. Um diese Auswahl zu treffen und die Anweisungsfragmente 4,5,6 in geeigneter Reihenfolge aneinander zu reihen, greift der Taskflow Generator auf ein in Form einer Ontologie implemen- tiertes Informationsmodell 16 zu. Das Informationsmodell 16 beschreibt die Struktur und den Aufbau des Fahrzeugs, an dem die Montagearbeit verrichtet werden soll.A car mechanic must perform a variety of different assembly work on different models in his daily work. Therefore, it is very impractical for each of the possible activities that the user has to perform 2, provide an own instruction 1. Consequently, the action instruction 1 is generated dynamically on request in a targeted manner to the work currently to be performed by the user 2. In the generation process, the first software component 14, that is to say the taskflow generator, selects from a memory a number of suitable instruction fragments 4, 5, 6, and sequentially strings them together for the action instruction 1. The individual instruction fragments 4, 5, 6 each describe self-contained subtasks that are to be performed during assembly work. In order to make this selection and to string the instruction fragments 4, 5, 6 in a suitable sequence, the taskflow generator accesses an information model 16 implemented in the form of an ontology. The information model 16 describes the structure and structure of the vehicle on which the assembly work is to be performed.
Darüber hinaus werden bei der Generierung der Handlungsanwei- sung 1 Rahmenbedingungen 3 berücksichtigt. Bei diesen Rahmenbedingungen 3 kann es sich beispielsweise um die Qualifikation des Kfz-Mechanikers, den Lagerbestand des Ersatzteillagers oder auch Daten handeln, die die Umgebungsbedingungen innerhalb der Montagehalle beschreiben. Anhand dieser Informatio- nen kann nun die erste Softwarekomponente 14 unter Berücksichtigung der beim Erstellungsprozess vorliegenden Rahmenbedingungen 3 eine Handlungsanweisung 1 für den Anwender 2 zur Verfügung stellen, die auf die dem Anwender 2 abverlangte Montagearbeit zugeschnitten ist.In addition, 1 General conditions 3 are taken into account when generating the instructions. These framework conditions 3 may be, for example, the qualification of the vehicle mechanic, the stock of the spare parts warehouse or even data describing the environmental conditions within the assembly hall. On the basis of this information, the first software component 14, taking into account the framework conditions 3 present in the creation process, can now provide an action instruction 1 for the user 2 which is tailored to the assembly work required of the user 2.
Die Handlungsanweisung 1 wird von einem Computer generiert und erlaubt in gewissem Maße eine Interaktion mit dem Anwender 2. So kann der Anwender 2 im Taskflow enthaltene Informationen als unzureichend kennzeichnen, um auf detailliertere Informationen bezüglich der durchzuführenden Aufgabe zuzugreifen. Auch können die im Taskflow vorgegebenen Arbeitsschritte 10 in Abhängigkeit verschiedener Einflussgrößen derart kombiniert werden, dass im Zuge der Erledigung der Aufgabe bestimmte Arbeitsanweisungen durch Befolgung von Bedingun- gen wegfallen oder aber in der Abarbeitung plötzlich notwendig werden.The action statement 1 is generated by a computer and allows some interaction with the user 2. Thus, the user 2 may flag information contained in the task flow as inadequate to access more detailed information regarding the task to be performed. The work steps 10 prescribed in the task flow can also be combined in dependence on various influencing variables in such a way that in the course of the execution of the task certain working instructions are eliminated by following conditions or suddenly become necessary in the processing.
Zu den im Speicher abgelegten Anweisungsfragmenten 4,5,6,7 sind jeweils Grenzbereiche definiert, die angeben, unter wel- chen Rahmenbedingungen 3 die jeweiligen Anweisungsfragmente 4,5,6,7 durchgeführt werden dürfen. Basierend auf diesen Informationen und den während der Generierung vorliegenden Rahmenbedingungen 3 trifft der Taskflow Generator die Auswahl der Anweisungsfragmente 4,5,6, die in der Handlungsanweisung 1 aneinandergereiht werden. Diese Grenzbereichsinformationen sind jedoch in der fertig generierten Handlungsanweisung 1 nicht mehr vorhanden. Ebenso wenig sind in der erstellten Handlungsanweisung 1 die ursprünglichen Anweisungsfragmentgrenzen erkennbar.Boundary regions are defined for the instruction fragments 4, 5, 6, 7 stored in the memory, which indicate under which framework conditions 3 the respective instruction fragments 4, 6, 6, 7 may be performed. Based on this information and the framework conditions 3 present during generation, the taskflow generator makes the selection the statement fragments 4,5,6, which are strung together in the action statement 1. However, this limit information is no longer available in the completely generated instruction 1. The original instruction fragment boundaries are also not recognizable in the created instruction 1.
Die nun fertig generierte Handlungsanweisung 1 wird von einer zweiten Softwarekomponente 15, die im Folgenden auch als Taskflow Engine bezeichnet wird, dem Anwender 2 Schritt für Schritt zur Verfügung gestellt. Während der Abarbeitung der einzelnen Arbeitsschritte 10 der Handlungsanweisung 1 können sich jedoch die Rahmenbedingungen 3 ändern, so dass gewisse Anweisungsfragmente 4,5,6 bzw. die darin enthaltenen Arbeits- schritte 10 nicht mehr durchgeführt werden dürfen. Aufgrund der geänderten Rahmenbedingungen 9 ist u.U. eine Modifikation der Handlungsanweisung 1 erforderlich. Eine Änderung der Rahmenbedingungen 3 kann zum einen durch externe Einflüsse verursacht sein. Zum anderen kann jedoch allein die Ausführung der Handlungsanweisung 1 durch den Anwender 2 einen Einfluss auf die Rahmenbedingungen 3 haben und diese in einer Art und Weise verändern, dass Anweisungsfragmente 4,5,6 der Handlungsanweisung 1 ihre Zulässigkeit verlieren.The now completely generated action instruction 1 is made available to the user 2 step by step by a second software component 15, which is also referred to below as a taskflow engine. However, during the execution of the individual steps 10 of the instruction 1, the conditions 3 may change, so that certain instruction fragments 4, 5, 6 or the work steps 10 contained therein may no longer be performed. Due to the changed conditions 9 u.U. a modification of the instruction 1 is required. A change in the framework conditions 3 can be caused by external influences. On the other hand, however, only the execution of the action instruction 1 by the user 2 can have an influence on the framework conditions 3 and change them in such a way that instruction fragments 4, 5, 6 of the action statement 1 lose their admissibility.
Da in der einmal generierten Handlungsanweisung 1 keinerlei Informationen mehr darüber vorliegen, welche Anweisungsfragmente 4,5,6 bei welchen Rahmenbedingungen 3 zulässig sind, ist es durchaus denkbar, dass die geänderten Rahmenbedingungen 9 bzw. deren Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Anwei- sungsfragmente 4,5,6 unbemerkt bleibt und der Anwender 2Since in the once generated instruction 1 there is no longer any information about which instruction fragments 4, 5, 6 are permissible for which framework conditions 3, it is quite conceivable that the changed general conditions 9 or their influence on the reliability of the instruction fragments 4, 5.6 goes unnoticed and the user 2
Handlungen an Kraftfahrzeugen durchführt, die nunmehr unzulässig oder u.U. sogar gefährlich sein können.Acts on motor vehicles which are now inadmissible or u.U. even dangerous.
Die Berücksichtigung veränderlicher Rahmenbedingungen 3 könn- te bereits -bei der Erstellung der Handlungsanweisung 1 inThe consideration of changeable framework conditions 3 could already be considered when drawing up instruction 1 in
Form von komplizierten Verzweigungen erzielt werden. Jedoch würde eine derartige Berücksichtigung von veränderlichen Rah- menbedingungen 3 zu äußerst komplizierten Strukturen innerhalb der Handlungsanweisung führen.Form of complicated branching can be achieved. However, such consideration of variable framework Conditions 3 lead to extremely complicated structures within the procedure.
Findet eine solche Berücksichtigung innerhalb des einmal ge- nerierten Taskflows nicht statt, so wird, sofern die Veränderung der Rahmenbedingungen 3 festgestellt wird, eine Neugene- rierung der Handlungsanweisung 1 initiiert und somit ein Neustart der Verarbeitung verursacht. Bei einer solchen Neugene- rierung gehen die bis dato angefallenen Historiendaten, die die bereits vom Anwender 2 durchgeführten Arbeitsschritte beschreiben, verloren. Dies stellt aus protokollarischer Sicht einen erheblichen Nachteil dar.If such a consideration does not take place within the once generated task flow, a new generation of the action instruction 1 is initiated, if the change in the boundary conditions 3 is established, and thus a restart of the processing is caused. In the case of such a re-generation, the history data which has hitherto been incurred and which describe the work steps already carried out by the user 2 are lost. This represents a significant disadvantage from a protocol perspective.
Das Beispiel aus FIG 1 zeigt, dass eine dynamische Korrektur der Handlungsanweisung 1 während ihrer Ausgabe durch dieThe example of FIG. 1 shows that a dynamic correction of the action statement 1 during its output by the
Taskflow Engine und damit während der Abarbeitung der einzelnen Arbeitsschritte 10 nach einer Veränderung der Rahmenbedingungen 3 wünschenswert ist, so dass die Ausgabe der Handlungsanweisung nicht komplett neu gestartet werden muss und der Anwender 2 direkt von seinem aktuell erreichten Arbeitsschritt aus weitergeleitet werden kann.Taskflow engine and thus during the execution of the individual steps 10 after a change in the boundary conditions 3 is desirable, so that the output of the instruction does not have to be completely restarted and the user 2 can be forwarded directly from his current work step.
Die Voraussetzungen für eine derartige dynamische Anpassung der Handlungsanweisung 1 während ihrer Abarbeitung werden durch die in FIG 2 beschriebene Anreicherung des Taskflows mit Metainformationen geschaffen. FIG 2 zeigt eine mit Meta- informationen 8,11,12,13 abgespeicherte Handlungsanweisung 1. Wie bereits aus FIG 1 bekannt, besteht auch hier die Handlungsanweisung 1 aus drei Anweisungsfragmenten 4,5,6, die bei der Generierung der Handlungsanweisung ermittelt und sequen- ziell aneinandergereiht wurden. In Ergänzung hierzu wird die Zielvorgabe 8, die der Generierung der Handlungsanweisung 1 durch die erste Softwarekomponente 14 zugrunde lag, mit abgespeichert, so dass diese auch bei einer Modifikation der Handlungsanweisung 1 noch zur Verfügung steht. Eine weitere Menge an Metainformationen 11,12,13,8 stellen Vorgänger- und Nachfolgerbedindungen 11 dar. Diese Bedingungen beschreiben für jedes Anweisungsfragment 4,5,6, ob und wenn ja welches Anweisungsfragment diesem vor- bzw. nachgeschaltet werden muss.The prerequisites for such a dynamic adaptation of the action statement 1 during its execution are created by the enrichment of the taskflow with meta-information described in FIG. FIG. 2 shows an action instruction 1 stored with meta-information 8, 11, 12, 13. As already known from FIG. 1, the action instruction 1 also consists of three statement fragments 4, 5, 6 which are determined and sequenced when the action instruction is generated - were strung together. In addition, the target 8, which was the basis of the generation of the action statement 1 by the first software component 14, stored with so that it is still available even if a modification of the instruction 1. Another set of meta-information 11, 12, 13, 8 represents predecessor and successor conditions 11. These conditions describe for each instruction fragment 4, 5, 6 if and if so Instruction fragment this upstream or downstream must be.
Innerhalb einer weiteren Metainformationsmenge 12 werden Grenzbedingungen für die Rahmenbedingungen abgespeichert, die auf die jeweiligen Anweisungsfragmente wirken sowie Einflussmöglichkeiten der jeweiligen Anweisungsfragmente 4,5,6 auf die Umgebungsbedingungen. Diese Metainformationsmenge beschreibt also eine Art Schnittstelle der einzelnen Anwei- sungsfragmente 4,5,6 nach außen.Within a further meta-information set 12, boundary conditions are stored for the framework conditions that act on the respective instruction fragments and influence possibilities of the respective instruction fragments 4, 5, 6 on the environmental conditions. This meta information set thus describes a kind of interface of the individual instruction fragments 4, 5, 6 to the outside.
Schließlich bilden die Fragmentgrenzen 13 einen weiteren Teil der Metainformationen 11,12,13,8. Dadurch, dass die Fragmentgrenzen 13 auch noch in der fertigen Handlungsanweisung 1 er- kennbar sind, können die einzelnen Anweisungsfragmente 4,5,6 noch im Nachhinein innerhalb des Taskflows identifiziert werden. Der Taskflow Generator stellt somit der Taskflow Engine eine Art Taskflow Paket 22 zur Verfügung, welches sowohl die Handlungsanweisung 1 als auch die ihr zugeordneten Metainfor- mationen 8,11,12,13 umfasst. Somit kann die Taskflow Engine die interne logische Segmentierung des jeweiligen Taskflows erkennen. Sie erhält eine Aufteilungssicht auf die ursprünglichen Anweisungsfragmente 4,5,6, die vom Taskflow Generator mit entsprechenden Übergängen versehen und zusammengeschaltet wurden. Der Taskflow Engine ist es nun möglich, mit Hilfe der Metainformationen die Zulässigkeit der einzelnen Anweisungsfragmente 4,5,6 innerhalb der Handlungsanweisung 1 während der Abarbeitung zu überprüfen, wenn sich die Rahmenbedingungen geändert haben.Finally, the fragment boundaries 13 form another part of the meta-information 11, 12, 13, 8. Because the fragment boundaries 13 can also be recognized in the finished handling instruction 1, the individual instruction fragments 4, 5, 6 can be identified later in the task flow. The taskflow generator thus provides the taskflow engine with a kind of taskflow packet 22 which comprises both the action statement 1 and the meta information 8, 11, 12, 13 assigned to it. Thus, the taskflow engine can recognize the internal logical segmentation of the respective task flow. It gets a split view of the original statement fragments 4,5,6, which are provided with appropriate transitions and interconnected by the Taskflow Generator. The taskflow engine now makes it possible to use the metadata to check the admissibility of the individual statement fragments 4, 5, 6 within the handling instruction 1 during execution, if the framework conditions have changed.
So zeigt FIG 3 Verfahrensschritte zur Änderung einer bereits erzeugten Handlungsanweisung 1 nach einer Änderung mindestens einer Rahmenbedingung.3 shows method steps for changing an already generated instruction 1 after a change of at least one frame condition.
Ein Taskflow Generator 14 hat zunächst eine aus drei Anweisungsfragmenten 4,5,6 bestehende Handlungsanweisung 1 erzeugt, die von einer Taskflow Engine 15 für einen Anwender 2 ausgegeben wird. Während der Ausgabe einzelner Arbeitsschrit- te 10 der Handlungsanweisung 1 werden von der Taskflow Engine gegenüber dem Zeitpunkt der Erstellung der Handlungsanweisung 1 veränderte Rahmenbedingungen 9 identifiziert. Es wird weiterhin von der Taskflow Engine 15 festgestellt, dass aufgrund der geänderten Rahmenbedingungen 9 ein neues Anweisungsfragment 7 in die Handlungsanweisung integriert werden muss. Dies geschieht, während der Anwender 2 bei der Abarbeitung der Handlungsanweisung 1 den mit dem vertikalen Pfeil markierten Arbeitsschritt 10 ausführt. Die bis dato ausgeführten Ar- beitsschritte 10 werden von der Taskflow Engine 15 protokolliert. Die notwendige Änderung der Handlungsanweisung 1 wurde erkannt, weil die Taskflow Engine 15 mindestens einmal in jedem Anweisungsfragment 4,5,6 überprüft, ob das nachfolgende Anweisungsfragment 4,5,6 unter den aktuell herrschenden Rah- menbedingungen 9 noch zulässig ist.A taskflow generator 14 has first generated an instruction statement 1 consisting of three instruction fragments 4, 5, 6 which is output by a taskflow engine 15 for a user 2. During the issue of individual working te 10 of the instruction 1 are identified by the task flow engine compared to the time of the preparation of the instruction 1 changed framework 9. It is further determined by the taskflow engine 15 that due to the changed framework conditions 9, a new instruction fragment 7 must be integrated into the instruction. This happens while the user 2 executes the action step 10 marked with the vertical arrow during the execution of the action statement 1. The work steps 10 executed so far are logged by the taskflow engine 15. The necessary change in the action statement 1 was recognized because the taskflow engine 15 checks at least once in each statement fragment 4, 5, 6 whether the subsequent statement fragment 4, 5, 6 is still permissible under the currently prevailing frame conditions.
Wird wie in dem Beispiel gezeigt festgestellt, dass die Handlungsanweisung 1 modifiziert werden muss, stellt die Taskflow Engine 15 anhand der dem vorhandenen Taskflow angehängten Me- tadaten gezielt eine Anfrage nach neuen Taskflowinformationen an den Taskflow Generator 14. Daraufhin ermittelt der Taskflow Generator 14 durch Auswerten des Informationsmodells 16 unter Berücksichtigung der Zielvorgabe, der Rahmenbedingungen und der aktuellen Position 50 im Taskflow ein neues Anweisungsfragment 7. Dieses übergibt der Taskflow Generator 14 der Taskflow Engine 15.If it is determined, as shown in the example, that the action instruction 1 must be modified, the taskflow engine 15 uses the metadata appended to the existing task flow to purposefully request a new taskflow information to the taskflow generator 14. The taskflow generator 14 then determines by evaluating of the information model 16 taking into account the target specification, the framework conditions and the current position 50 in the task flow, a new statement fragment 7. This passes the task flow generator 14 of the taskflow engine 15th
Die Taskflow Engine 15 trennt den Teil der Handlungsanweisung 1 zunächst ab, der der aktuellen Position 50 im Taskflow folgt. Sie fügt das neue Anweisungsfragment 7 an der gewünschten Stelle innerhalb der Handlungsanweisung 1 ein. Der abgetrennte Teil 6 der Handlungsanweisung 1 wird wiederum an das neue Anweisungsfragment 7 angehängt. Es ist jedoch auch möglich, dass auch der abgetrennte Teil 6 aufgrund der verän- derten Rahmenbedingungen oder bedingt durch Nachfolgerbedingungen des neuen Anweisungsfragmentes 7 ersetzt oder modifiziert werden muss. Da aufgrund der Protokollierung die aktuelle Position 50 innerhalb der Handlungsanweisung 1 noch immer bekannt ist, kann die Ausgabe der einzelnen Arbeitsschritte von dieser Position aus fortgesetzt werden. Ebenso gehen die mit den bereits aus- geführten Arbeitsschritten 10 verbundenen Historiendaten nicht verloren.The taskflow engine 15 first separates the part of the action statement 1 that follows the current position 50 in the taskflow. It inserts the new instruction fragment 7 at the desired position within instruction 1. The separated part 6 of the action statement 1 is in turn appended to the new statement fragment 7. However, it is also possible that the separated part 6 also has to be replaced or modified due to the changed framework conditions or due to successor conditions of the new instruction fragment 7. Since the current position 50 within the handling instruction 1 is still known due to the logging, the output of the individual work steps can be continued from this position. Likewise, the history data associated with the already executed steps 10 are not lost.
Die Darstellung in FIG 3 zeigt, wie eine dynamische Anpassung des Taskflows durch einen Rückkanal von der Taskflow Engine zum Taskflow Generator ermöglicht wird. Mittels der in FIG 2 gezeigten Metainformationen 8,11,12,13 wird die Taskflow Engine 15 in die Lage versetzt, selbständig Erkenntnisse über den jeweiligen Zustand der Taskflowabarbeitung zu gewinnen und falls erforderlich selbst geeignete Anpassungen des Taskflows durchzuführen. Durch die metadatengestützte Anfrage an den Taskflow Generator 14 ist der Taskflow Generator 14 in der Lage, auch Teilschritte in Form einzelner Anweisungsfragmente 4,5,6,7 auf dem Weg zum Zieltaskflow zu liefern. Die automatische Einbeziehung der Rahmenbedingungen zur Abarbei- tungszeit und deren Bezugnahme auf die mit den Metainformationen 8,11,12,13 gelieferten Gültigkeiten sorgt schließlich für die notwendige Reaktionsfähigkeit des dargestellten Taskflowsystems auf externe Einflüsse. Das dargestellte Verfahren stellt auch eine erhebliche Erleichterung für die Au- toren der Anweisungsfragmente 4,5,6,7 dar. Sie müssen bei der Erstellung der Anweisungsfragmente 4,5,6,7 nicht sämtliche Veränderungsmöglichkeiten bezüglich der Rahmenbedingungen mit berücksichtigen, da die erforderliche Prüfung der Rahmenbedingungen durch eine Metaebene übernommen werden kann. Mit diesem dynamischen Taskflowkonzept ist es nun möglich, Servicetechnikern auch in dynamischen sich während der Ausführung von Tätigkeiten verändernden Umgebungen, Arbeitsformen oder Prozessen stets passende Handlungsanweisungen 1 für die jeweiligen Arbeitsaufgaben bereitzustellen.The illustration in FIG. 3 shows how a dynamic adaptation of the taskflow through a return channel from the taskflow engine to the taskflow generator is made possible. By means of the meta-information 8, 11, 12, 13 shown in FIG. 2, the taskflow engine 15 is enabled to independently gain knowledge about the respective state of the taskflow processing and, if necessary, to carry out suitable adaptations of the taskflow itself. Due to the metadata-based request to the taskflow generator 14, the taskflow generator 14 is also able to deliver sub-steps in the form of individual instruction fragments 4, 5, 6, 7, 7 on the way to the target task flow. The automatic inclusion of the framework conditions at the execution time and their reference to the validities provided with the meta information 8, 11, 12, 13 finally ensures the necessary responsiveness of the illustrated task flow system to external influences. The presented procedure also represents a considerable facilitation for the authors of the instruction fragments 4,5,6,7. They do not have to take into account all possible changes in the framework conditions when creating the instruction fragments 4,5,6,7, since the required Examining the framework conditions can be adopted by a meta-level. With this dynamic task flow concept, it is now possible to provide service technicians with appropriate action instructions 1 for the respective work tasks, even in dynamic environments, working forms or processes that change during the execution of activities.
FIG 4 zeigt einen beispielhaften Arbeitsvorgang, bei dem ein Verfahren zur Erzeugung und Ausgabe einer Handlungsanweisung 1 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung angewendet wird. Die Figur zeigt ein technisches Objekt in Form eines Flüssigkeitsspeicherbehälters 17, der kontinuierlich aus einem Zulauf 18 gespeist wird. Der Flüssigkeitsspeicherbehälter 17 besitzt zwei Abläufe 19,20, einen ersten Ablauf 19 für den Normalbetrieb und einen zweiten Ablauf 20 als Sicherheitsablauf, der ein Überlaufen des Behälters 17 vermeiden soll. Beide Abläufe 19,20 sind im Normalzustand offen. Die Zustände der Abläufe 19,20 werden an ein Taskflowsystem zur computergestützten Erstellung von Handlungsanweisungen 1 kontinuier- lieh gemeldet. Zusätzlich besitzt der Behälter 17 noch einen Füllstandsmelder 21, der den aktuellen Füllungsgrad des Behälters 17 ebenfalls an das Taskflowsystem weiterleitet. Es sei angenommen, dass im normalen Betriebsfall der Füllungsgrad des Behälters 17 weniger als 50% beträgt.4 shows an exemplary operation in which a method for generating and outputting an action instruction 1 according to an embodiment of the invention is applied. The figure shows a technical object in the form of a liquid storage container 17, which is fed continuously from an inlet 18. The liquid storage container 17 has two outlets 19, 20, a first outlet 19 for normal operation and a second outlet 20 as a safety procedure intended to prevent the container 17 from overflowing. Both processes 19,20 are open in the normal state. The states of the processes 19, 20 are continuously reported to a task flow system for the computer-aided generation of instructions 1. In addition, the container 17 still has a level indicator 21, which also forwards the current degree of filling of the container 17 to the task flow system. It is assumed that in normal operation, the degree of filling of the container 17 is less than 50%.
Im Folgenden wird angenommen, dass ein Anwender 2, bei dem es sich um einen Servicetechniker handelt, einen Instandhaltungsauftrag am ersten Ablauf 19 ausführen soll. Hierfür lässt sich der Servicetechniker 2 einen entsprechenden Taskflow bzw. eine entsprechende Handlungsanweisung 1 generieren. Diese Handlungsanweisung 1 wurde aus einzelnen Anweisungsfragmenten zusammengesetzt, wobei die Zustände der Abläufe 19,20 sowie der Füllungsgrad 17 des Behälters bei der Erstellung der Handlungsanweisung 1 als Rahmenbedingungen be- rücksichtigt wurden. So kann der auf diese Art und Weise generierte Taskflow nur durchgeführt werden, wenn diese Rahmenbedingungen den folgenden Kriterien genügen:In the following it is assumed that a user 2, who is a service technician, is to execute a maintenance job on the first run 19. For this purpose, the service technician 2 can generate a corresponding task flow or a corresponding action statement 1. This action instruction 1 was composed of individual instruction fragments, the states of the processes 19, 20 and the degree of filling 17 of the container being taken into account as the framework conditions in the preparation of the instruction to act 1. Thus, the taskflow generated in this way can only be carried out if these framework conditions meet the following criteria:
Der erste Ablauf 19 muss während der Arbeiten geschlossen sein, der zweite Ablauf 20 muss während der Arbeiten geöffnet sein und der Füllungsgrad des Behälters 17 muss weniger als 50% betragen.The first drain 19 must be closed during the work, the second drain 20 must be open during the work and the degree of filling of the container 17 must be less than 50%.
Diese Kriterien sind zusammen mit dem Taskflow abgespeichert, so dass sie von der Taskflow Engine, die dem Anwender 2 die entsprechenden Arbeitsschritte ausgibt, jederzeit überprüft werden können. Diese Kriterien sind dadurch zu begründen, dass sich bei einem Füllungsgrad von weniger als 50% und der durchschnittlichen Dauer der Instandhaltungsarbeit ein genügend großer Sicherheitspuffer ergibt, um die Arbeiten abge- schlössen zu haben, bevor die Flüssigkeitsmenge den zweiten Ablauf 20 erreicht. Auch ist klar, dass der zweite Ablauf 20 als Sicherheitsmaßnahme während der Arbeiten geöffnet sein muss, um für den Fall eines Überlaufens einen definierten Austrittspunkt für die Flüssigkeit sicherzustellen.These criteria are stored together with the taskflow so that they are checked at any time by the taskflow engine, which outputs the corresponding work steps to the user 2 can be. These criteria can be explained by the fact that a filling level of less than 50% and the average duration of the maintenance work results in a sufficient safety buffer to have the work completed before the liquid quantity reaches the second outlet 20. It is also clear that the second drain 20 must be opened as a safety measure during the work to ensure a defined exit point for the liquid in the event of overflow.
Der Anwender 2 schließt also den ersten Ablauf 19 bei einem gemeldeten Füllungsgrad von 40% und erfüllt damit die Anfangsbedingungen, die für die Handlungsanweisung 1 gelten. Während der Arbeiten tritt jedoch ein Defekt am zweiten Ab- lauf 20 auf, der nun aufgrund dessen geschlossen ist. Somit erfüllt die Rahmenbedingung, die den Zustand des zweiten Ablaufs 20 beschreibt, nicht mehr die notwendigen Kriterien für den anfangs generierten Taskflow. Die Zustandsänderung wird an die Taskflow Engine gemeldet, welche erkennt, dass der ak- tuell in Bearbeitung befindliche Taskflow nicht mehr gültig ist, weil zu einer Durchführung der darin beschriebenen Arbeiten ein geöffneter zweiter Ablauf 20 notwendig ist. Der Techniker bekommt daher je nach Ausführung des Systems von der Taskflow Engine die Meldung, dass bestimmte Arbeitsvor- aussetzungen nicht mehr gültig sind. Die Taskflow Engine stößt damit automatisch die Generierung von Handlungsanweisungen unter Berücksichtigung der neuen Information, also der geänderten Rahmenbedingungen, an.The user 2 thus closes the first sequence 19 with a reported degree of filling of 40% and thus fulfills the initial conditions that apply to the instruction 1. During the work, however, a defect occurs at the second outlet 20, which is now closed because of this. Thus, the constraint describing the state of the second flow 20 no longer meets the necessary criteria for the initially generated taskflow. The status change is reported to the taskflow engine, which recognizes that the taskflow currently being processed is no longer valid because an open second sequence 20 is necessary to perform the work described therein. Depending on the system configuration, the technician receives the message from the Taskflow Engine that certain work requirements are no longer valid. The taskflow engine thus automatically triggers the generation of action instructions taking into account the new information, ie the changed framework conditions.
FIG 5 zeigt eine während des Arbeitsvorganges gemäß FIG 4 durchgeführte Änderung der Handlungsanweisung 1, die auf diesen Anstoß hin initiiert wurde. Die aktuelle Position 16 innerhalb der Handlungsanweisung 1, bei der der Anwender 2 sich befand, während die Zustandsänderung am zweiten Ablauf 20 von der Taskflow Engine bemerkt wurde, ist wiederum durch einen horizontalen Pfeil markiert. Der Taskflow Generator ermittelt nun ein Anweisungsfragment, welches die notwendigen Arbeitsschritte zur Beseitigung des Problems am zweiten Ablauf 20 beschreibt. Dieses neue Anweisungsfragment 7 wird nun in die Handlungsanweisung 1 hinter die aktuelle Position 16 eingeschoben. Die Schritte des neuen Anweisungsfragmentes 7 werden dem Anwender 2 jetzt als die nächsten auszuführenden Schritte präsentiert, die er folglich durchführt und so den zweiten Ablauf 20 wieder öffnet, um ein Überlaufen des Behälters 17 zu verhindern. Die nach dem Wiederöffnen des zweiten Ablaufs 20 folgenden Schritte gelten dann wieder für den ersten Ablauf 19 und sind, da die Gesamtaufgabe, also die Zielvorgabe des Arbeitsvorganges, unverändert ist, dieselben wie zuvor. Daher fährt der Anwender 2 mit seiner ursprünglichen Arbeit am ersten Ablauf 19 fort. FIG. 5 shows a modification of the action instruction 1 carried out during the working process according to FIG. 4, which was initiated in response to this impulse. The current position 16 within the action statement 1, in which the user 2 was while the state change was detected at the second run 20 by the taskflow engine, is again marked by a horizontal arrow. The taskflow generator now determines a statement fragment which contains the necessary work steps for the elimination of the problem at the second run 20 describes. This new statement fragment 7 is now inserted into the action statement 1 after the current position 16. The steps of the new instruction fragment 7 are now presented to the user 2 as the next steps to be performed, thus performing the second operation 20 again to prevent the container 17 from overflowing. The steps following the reopening of the second process 20 then apply again to the first process 19 and, since the overall task, ie the target of the work process, is unchanged, the same as before. Therefore, the user 2 continues his original work on the first flow 19.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung (1) für einen Arbeitsvorgang eines Anwenders (2) an einem technischen Objekt bei dem1. A method for computer-aided creation and output of an action instruction (1) for a work operation of a user (2) on a technical object in the
- mindestens eine Rahmenbedingung (3) für die Durchführung des Arbeitsvorganges erfasst wird, zur Erstellung der Handlungsanweisung (1) in einem Speicher abgelegte Anweisungsfragmente (4,5,6), die unter der Rahmenbedingung (3) zulässige einzelne Arbeitsschritte (10) umfassen, derart ausgewählt und aneinandergereiht werden, dass deren sequenzielle Abarbeitung eine vordefinierte Zielvorgabe (8) des Arbeitsvorganges erfüllt, die Arbeitsschritte (10) sequenziell für den Anwender (2) ausgegeben werden, während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10) die abgearbeiteten Arbeitsschritte (10) und/oder die abgearbeiteten Anweisungsfragmente (4,5,6) protokolliert werden und- at least one frame condition (3) for the execution of the operation is detected, to create the action statement (1) stored in a memory instruction fragments (4,5,6), which under the framework condition (3) allowable individual steps (10), be selected and strung together so that their sequential processing meets a predefined target (8) of the operation, the steps (10) are output sequentially for the user (2), during the output of the steps (10) the processed steps (10) and / or the processed instruction fragments (4,5,6) are logged and
- bei einer während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10) eintretenden Änderung der mindestens einen Rahmenbedingung (3) mindestens ein unter der geänderten Rahmenbedingung- At a during the output of the steps (10) occurring change of the at least one frame condition (3) at least one under the changed frame condition
(9) nicht mehr zulässiges und noch nicht vollständig abgearbeitetes Anweisungsfragment (4,5,6) gestrichen oder durch mindestens ein neues Anweisungsfragment (7) ersetzt wird oder ein neues Anweisungsfragment (7) in den noch abzuarbeitenden Teil der Handlungsanweisung (1) eingefügt wird und(9) Instruction fragment (4,5,6) which is no longer valid and has not yet been fully processed is deleted or replaced by at least one new statement fragment (7) or a new statement fragment (7) is inserted in the part of the action to be completed (1) and
- die Ausgabe mit den noch abzuarbeitenden Arbeitsschritten- the output with the still to be processed steps
(10) fortgesetzt wird.(10) continues.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Rahmenbedingung (3) einen Prozesswert oder Umgebungsparameter eines automatisierten industriellen Prozess ist.2. The method of claim 1, wherein the at least one constraint condition (3) is a process value or environmental parameter of an automated industrial process.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Rahmenbedingung (3) eine Mindestqualifikation des Anwenders ist. 3. The method of claim 1, wherein the at least one frame condition (3) is a minimum qualification of the user.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei der Erstellung der Handlungsanweisung (1) Metain- formationen (8,11,12,13) jeweils zu den aneinandergereihten Anweisungsfragmenten (4,5,6) abgespeichert werden, die den ersten und letzten Arbeitschritt (10) für jedes dieser Anweisungsfragmente (4,5,6) kennzeichnen, wobei die Metainformati- onen (8,11,12,13) Mindestkriterien für von der Rahmenbedingung (3) abhängige Anweisungsfragmente (4,5,6) festlegen, die erfüllt sein müssen, damit die betroffenen Anweisungsfragmente zulässig sind.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the preparation of the action statement (1) meta-information (8,11,12,13) are respectively stored to the successive statement fragments (4,5,6), the first and last step (10) for each of these instruction fragments (4, 5, 6), the meta-information (8, 11, 12, 13) defining minimum criteria for instruction fragments (4, 5, 6) dependent on the frame condition (3) which must be met in order for the affected statement fragments to be allowed.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10) eines ers- ten Anweisungsfragmentes (4) die Erfüllung des Mindestkriteriums eines unmittelbar auf das erste Anweisungsfragment (4) folgenden zweiten Anweisungsfragmentes (5) geprüft wird.5. The method of claim 4, wherein during the output of the steps (10) of a first statement fragment (4), the fulfillment of the minimum criterion of a directly following the first statement fragment (4) second instruction fragment (5) is checked.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Metainformationen (8,11,12,13) Vorgängerbedingungen umfassen, die den jeweiligen aneinandergereihten Anweisungsfragmenten (4,5,6) optional oder zwingend vorausgehende, insbesondere unmittelbar vorausgehende, Anweisungsfragmente (4,5,6) kennzeichnen und bei der Änderung der Handlungsanwei- sung (1) überprüft werden.6. The method according to claim 4 or 5, wherein the meta-information (8, 11, 12, 13) comprises predecessor conditions which optionally or compellingly precede preceding, in particular immediately preceding, instruction fragments (4, 5, 6) to the respective sequence of instruction fragments (4, 5, 6) , 6) and to be checked when changing the instructions (1).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Metainformationen (8,11,12,13)) Nachfolgerbedingungen umfassen, die den jeweiligen aneinandergereihten Anwei- sungsfragmenten (4,5,6) optional oder zwingend nachfolgende, insbesondere unmittelbar nachfolgende, Anweisungsfragmente (4,5,6) kennzeichnen und bei der Änderung der Handlungsanweisung (1) überprüft werden.7. Method according to one of claims 4 to 6, wherein the meta-information (8, 11, 12, 13)) comprises successor conditions, which optionally or necessarily subsequent, in particular directly following, the respective sequence of application fragments (4, 5, 6). Instruction fragments (4, 5, 6) are marked and checked when changing the instruction (1).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Zielvorgabe (8) des Arbeitsvorganges als weitere Metainformation zu der Handlungsanweisung (1) abgespeichert wird. 8. The method according to any one of claims 4 to 7, wherein the target (8) of the operation is stored as a further meta information to the instruction (1).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zur Erstellung und Änderung der Handlungsanweisung (1) eine erste Softwarekomponente (14) und zur Ausgabe der Hand- lungsanweisung (1) eine zweite Softwarekomponente (15) verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein for generating and changing the handling instruction (1) a first software component (14) and for issuing the action statement (1) a second software component (15) is used.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Anweisungsfragmente (4,5,6) durch Auswertung eines in Form einer Ontologie implementierten Informationsmodells (16) ausgewählt werden, das Informationen über die Struktur des technischen Objektes umfasst.10. The method according to claim 1, wherein the instruction fragments are selected by evaluating an information model implemented in the form of an ontology that contains information about the structure of the technical object.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das technische Objekt eine automatisierungstechnische Anlage ist.11. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the technical object is an automation system.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das technische Objekt ein Fahrzeug ist.12. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the technical object is a vehicle.
13. Computerprogrammprodukt enthaltend Programmcodemittel zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn besagtes Computerprogrammprodukt auf einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird.A computer program product comprising program code means for carrying out a method according to any one of claims 1 to 12 when said computer program product is executed on a data processing system.
14. Vorrichtung zur computergestützten Erstellung und Ausgabe einer Handlungsanweisung (1) für einen Arbeitsvorgang eines Anwenders (2) an einem technischen Objekt, wobei die Vorrichtung umfasst: - Mittel zur Erfassung mindestens einer Rahmenbedingung (3) für die Durchführung des Arbeitsvorganges, Mittel zur Auswahl und Aneinanderreihung von zur Erstellung der Handlungsanweisung (1) in einem Speicher abgelegten Anweisungsfragmenten (4,5,6), die unter der Rahmenbe- dingung (3) zulässige einzelne Arbeitsschritte (10) umfassen, derart, dass deren sequenzielle Abarbeitung eine vordefinierte Zielvorgabe (8) des Arbeitsvorganges erfüllt, - Mittel zur sequenziellen Ausgabe der Arbeitsschritte (10) für den Anwender (2) ,14. An apparatus for computer-aided creation and output of an action instruction (1) for a work operation of a user (2) on a technical object, the apparatus comprising: - means for detecting at least one frame condition (3) for carrying out the operation, means for selection and sequence of statement fragments (4, 5, 6) stored in a memory for creating the action instruction (1), which comprise permissible individual work steps (10) under the frame condition (3), such that their sequential execution meets a predefined target specification (4). 8) of the operation, Means for the sequential output of the working steps (10) for the user (2),
Mittel zur Protokollierung der abgearbeiteten Arbeitsschritte (10) und/oder der abgearbeiteten Anweisungsfrag- mente (4,5,6) während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10),Means for logging the processed work steps (10) and / or the processed instruction fragments (4, 5, 6) during the output of the work steps (10),
- Mittel zum Erfassen einer während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10) eintretenden Änderung der mindestens einen Rahmenbedingung (3) , - Mittel zum Streichen eines unter der geänderten Rahmenbedingung (9) nicht mehr zulässigen und noch nicht vollständig abgearbeiteten Anweisungsfragmentes (4,5,6), Mittel zum Ersetzen dieses nicht mehr zulässigen und noch nicht vollständig abgearbeiteten Anweisungsfragmentes (4,5,6) durch ein neues Anweisungsfragment (7) während der Ausgabe der Arbeitsschritte (10) ,Means for detecting a change of the at least one frame condition (3) occurring during the output of the operations (10), means for deleting an instruction fragment (4, 5, 6) no longer permissible under the changed frame condition (9) and not yet completely processed ), Means for replacing this inadmissible and not yet completely processed instruction fragment (4, 5, 6) with a new instruction fragment (7) during the output of the working steps (10),
Mittel zum Einfügen eines neuen Anweisungsfragmentes (7) in den noch abzuarbeitenden Teil der Handlungsanweisung (1) und - Mittel zur Fortsetzung der Ausgabe mit den noch abzuarbeitenden Arbeitsschritten (10). Means for inserting a new statement fragment (7) into the part of the action statement (1) to be processed, and - means for continuing the output with the work steps (10) still to be processed.
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