WO2019101999A1 - Verfahren zum ermitteln eines zustands einer von mehreren maschinenkomponenten einer maschine und zustandsermittlungssystem - Google Patents

Verfahren zum ermitteln eines zustands einer von mehreren maschinenkomponenten einer maschine und zustandsermittlungssystem Download PDF

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WO2019101999A1
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machine
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Nico SCHOLZE
Ralf Güthoff
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Lenze Automation Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a state of one of a plurality of machine components of a machine and a state determination system.
  • a method for determining a state of one of a plurality of machine components of a machine and a state determination system are known.
  • the invention solves this problem by providing a method having the features of claim 1. Furthermore, the object underlying the invention is achieved by a state detection system having the features of claim 9. Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
  • the inventive, in particular automatic, method for determining a state, in particular at least one of several machine components of a machine, in particular all machine components, based on a digital machine model, wherein the digital machine model describes the several machine components comprises the steps of: determining, in particular automatic Determining, in particular digital, component manufacturer data of the several machine components, determining, in particular automatically determining, in particular digital, machine manufacturer data of the several machine components, determining, in particular automatically determining, in particular digital, machine operator data of the several machine components and determining, in particular automatically determining, the state of the one of the several machine components by means, in particular logical, linking the determined component manufacturer data, the Ma determined machine manufacturer data and the determined machine operator data.
  • the method enables improved status determination, in particular by linking the component manufacturer data, the machine manufacturer data and the machine operator data.
  • the digital machine model may be a digital image of the machine.
  • the digital machine model can be a structured parts list of the several or all machine components.
  • an associated memory area may be provided in a database in which data / information relating to the machine component can be stored or stored.
  • the component manufacturer data, the machine manufacturer data and the machine operator data may be stored in the memory area of a machine component.
  • the digital machine model is often referred to as the digital twin of the machine.
  • the digital machine model or the digital twin can provide, in particular important, assistance for the use of remote maintenance (English: remote maintenance) and the intelligent planning of maintenance intervals.
  • the machine manufacturer data can be determined at the same time, before or after the component manufacturer data.
  • the machine operator data can be determined simultaneously, before or after the time, according to the component manufacturer data and / or the machine manufacturer data.
  • the state can describe or map whether or not the associated machine component can represent a risk for a, in particular long-term, failure of the machine or not, in particular whether the machine component can be in a proper state or faultless or not faulty.
  • the digital machine model in particular the structured parts list, the component manufacturer data, the machine manufacturer data, the machine operator data, the state and / or a location of the machine, in particular optically, can be displayed, in particular by means of a screen. In particular, this may allow a visual image of the machine. Additionally or alternatively, the location on a map can be marked or visualized.
  • the data relevant for the state can be output. Additionally or alternatively, the component manufacturer data, the Machine manufacturer data and / or the machine operator data, in particular for the relevant data, are searched, in particular to the one of several machine components and / or with respect to the state. In particular, it is possible to search using keywords, for example after an error code. This may allow a solution to be found quickly, especially in faulty condition.
  • At least one, in particular several, in particular all, of the machine components and / or the machine, in particular in each case, one, in particular optically readable, identification, in particular a barcode have.
  • the at least one machine component can be detected by means of the marking, in particular by means of a camera, in particular a smartphone, and the component manufacturer data of the machine component can be determined based thereon.
  • the machine can be detected by means of the marking, in particular by means of a camera, in particular a smartphone, and the state can be determined and / or output based on it.
  • the digital machine model is produced from a, in particular digital, construction system, in particular automatically.
  • the construction system may be a simulation system and / or a control system.
  • data and / or information may already be present on a constructive level (mechanics), control-technical level (parameters) and software level (controller parameters), for example in a CAD, ERP, SPS and / or SAP system and / or plant documentation ,
  • the method can have a, in particular subsequent and / or dynamic and / or automatic, adjustment of the several machine components of the machine. Because after a, in particular first-time, construction of the machine, in particular by means of the construction system, the machine may be subsequently modified or changed, in particular can / may have been used an additional and / or an alternative machine component / s. The comparison can be done for example by means of ePlan. Additionally or alternatively, the adjustment can also be based on the machine operator data, in particular current measurement data such as live data of the PLC system. For example, by linking or connecting different machine components, a new natural frequency of a machine section can result. Additionally or alternatively, the machine for built-in and / or exchanged machine components are queried and the machine operator data may have a result of the query.
  • the plurality of machine components have at least one mechanical and / or electrical machine component.
  • the machine component may comprise a machine frame, a machine cover, an actuator, an electric motor, a converter, a connection terminal, a controller, a sensor and / or a capacitor.
  • the component manufacturer data in particular digital, information of a component manufacturer about, in particular at least, one of the several machine components, in particular a component manufacturer name, a type designation, a material number, a serial number, an article number, an order number, a firmware number, a firmware designation, a firmware version, a software version status, an availability, a delivery time, a service life, a maintenance interval, a property, a connection diagram, an electrical characteristic, an absolute minimum or maximum limit, a supply voltage, a power input, an input current, a bearing -, soldering and / or operating temperature, a recommended operating condition, DC data, AC data, an input / output waveform, a mechanical dimension, a contact arrangement, an environmental permit, a material and / or an application recommendation.
  • the component manufacturer data can be information about, in particular at least, one of the several machine components from the point of view of the component manufacturer, or this information can lie with the component manufacturer.
  • the component manufacturer data may be from documentation, datasheets, manuals, certificates, manuals and / or maintenance checklists of the component manufacturer.
  • the machine manufacturer data in particular digital, information of a machine manufacturer about, in particular at least one of the several machine components, in particular an interaction of one of the several machine components with at least one other of the several machine components, in particular an arrangement or an installation position and / or a connection.
  • the machine manufacturer data can be a, in particular queried, software and / or firmware version, in particular in order to be able to compare these, in particular with the component manufacturer data.
  • the machine manufacturer data may include information about, in particular at least, one of the several machine components View of the machine manufacturer or this information may lie with the machine manufacturer.
  • the machine manufacturer data can be from documentation, data sheets, operating instructions, certificates, manuals and / or maintenance checklists of the machine manufacturer.
  • the machine manufacturer data can include or include a possible interaction or a possible interaction of machine components and / or one of the several machine components in, in particular mechanical and / or electrical, with another of the several machine components.
  • the information about the interaction may typically be with the machine manufacturer, the information about the machine component to achieve the vote may typically be with the component manufacturer.
  • the machine operator data in particular digital, information of a machine operator are, in particular at least, one of the several machine components, in particular an application, an operating condition, an operating time, a power, a load, a temperature, an ambient condition, a humidity and / or pollution.
  • the machine operator data may be a, in particular queried, software and / or firmware version, in particular in order to be able to compare these, in particular with the component manufacturer data.
  • the machine may be queried for installed and / or replaced machine components, and the machine operator data may include a result of the query.
  • the machine operator data can be information about, in particular at least, one of the several machine components from the perspective of the machine operator or this information can lie with the machine operator.
  • the machine operator data can be from documentation, data sheets, operating instructions, certificates, manuals and / or maintenance checklists of the machine operator.
  • the machine operator may have coupled the respective machine with another machine / s.
  • the machine may comprise at least one machine sensor, wherein the machine sensor may be arranged on one of the several machine components for, in particular automatic, determining or detecting machine operator data, in particular of a wide variety of measurement information. This measurement information can provide information about the one or more machine components or a group / s of machine components.
  • This machine operator data such as operating times in combination with operating conditions, in particular linked to the component manufacturer data and / or the machine manufacturer data, allows the state how to identify a wear and thus to recognize.
  • a sensor-actuator list can be integrated, in particular into the digital machine model and / or the data / information.
  • the determined state can be compared with a real or actual state of the machine component. Based on a result of the comparison, the component manufacturer data, in particular the service life and / or the maintenance interval / s, the machine manufacturer data and / or the machine operator data can be adapted, in particular shortened or extended. This next time can make it possible to determine the condition more accurately or closer to reality.
  • the method comprises the step of providing, in particular automatically providing, the component manufacturer data, the machine manufacturer data, the machine operator data and / or the state in a, in particular central, database, in particular a digital database.
  • a central, database in particular a digital database.
  • the database can be installed on a central computing and / or storage unit.
  • the database can be installed on several central computing and / or storage units, in particular for backup (English: back-up). This can allow fast availability.
  • the database may be located in a cloud.
  • the method may include the step of providing, in particular automatically providing, the component manufacturer data, the machine manufacturer data, the machine operator data and / or the state, in particular at least one decentralized or local system such as a PC, a smartphone and / or a Tablet, especially by means of an app.
  • the method may include the step of: synchronizing the decentralized system (s) with the, in particular central, database as soon as the decentralized system (s) has a data connection with the database or if the decentralized system (s) System / s is online again or if the machine operator wishes or triggers a synchronization.
  • the method comprises the step: determining, in particular automatically determining, information about, in particular at least, one from the plurality of machine components based on the determined state, in particular a maintenance information, an order information and / or an information about an alternative machine component.
  • a maintenance information may include or be information from a maintenance checklist. This may allow a better servicing of the machine or one of the several machine components.
  • a residual life of the machine component can be determined or determined and / or a replacement machine component, especially if this has a relatively poor availability and / or a relatively long delivery time, especially to a remote location, ordered and stored. If the replacement machine component has relatively good availability and / or a relatively short delivery time, particularly to a nearby location, then the spare machine component may or may not be ordered and stored, particularly at the machine operator. Additionally or alternatively, by an overview of installed machine components, in particular identical parts, a corresponding number of replacement machine components can be specifically stored at at least one location, in particular at the component manufacturer, the machine manufacturer and / or the machine operator. This can then enable quick repair and / or maintenance.
  • an alternative machine component that has relatively better availability and / or a relatively shorter delivery time and / or relatively less wear can be ordered and stocked or even considered from the outset in the design of the machine.
  • the method may include the step of providing, in particular automatically providing, the ascertained information in the database. Additionally or alternatively, the information and / or the location of the machine, in particular visually, can be / are output, in particular displayed, in particular by means of a screen. Further additionally or alternatively, the information can be specific to the target group, in particular suitable for the target group. This can enable target group-specific troubleshooting or error localization and / or troubleshooting. In particular, the information may be different for a machine operator and maintenance personnel, in particular a service technician.
  • the information for a target group in particular the machine operator, may be limited, in particular limited in intervention, and / or may be unrestricted, in particular interference-limited, for another target group, in particular the service technician.
  • a service order in particular for a repair or maintenance, a replacement requirement or an order, a field service and / or a remote support (English: remote support), are shipped, especially automatically.
  • live images in particular from a location of the machine component, to an internal maintenance or service and / or a service area, in particular of the component manufacturer, the machine manufacturer and / or the machine operator, in particular by a live video chat transmitted especially for the information.
  • the invention relates to a state determination system for determining the state of the one of a plurality of machine components of the machine based on the digital machine model, the digital machine model describing the plurality of machine components.
  • the state detection system comprises a, in particular electrical, component manufacturer determination device, one, in particular electrical, machine manufacturer determination device, one, in particular electrical, machine operator determination device and one, in particular electrical, state determination device.
  • the component manufacturer determination device is designed to determine component manufacturer data of the multiple machine components.
  • the machine manufacturer determination device is designed to determine machine manufacturer data of the several machine components.
  • Machine operator determination device is designed to determine machine operator data of the multiple machine components.
  • the state determination device is designed to determine the state of the one of the several machine components by linking the ascertained component manufacturer data, the determined machine manufacturer data and the determined machine operator data.
  • the state detection system can provide the same advantages as the previously described method.
  • the state determination system can be designed for, in particular automatic, carrying out parts of the method described above or even of the entire method.
  • the state detection system has at least one machine sensor.
  • the machine sensor is designed for arranging on one of the several machine components for, in particular automatic, determination or acquisition of machine operator data.
  • the machine sensor may be partially or even entirely formed, as described for the method previously described.
  • Fig. 1 shows an inventive method and an inventive
  • the method comprises the steps of determining component manufacturer data KHD of the plurality of machine components MK, determining machine manufacturer data MHD of the plurality of machine components MK, determining machine operator data MBD of the plurality of machine components MK and determining the state ZS of the one of the plurality of machine components MK by linking the determined component manufacturer data KHD, the determined machine manufacturer data MHD and the determined machine operator data MBD.
  • FIG. 1 shows a state determination system 10 according to the invention for determining the state ZS of the one of several machine components MK of the machine MA based on the digital machine model MM, the digital machine model MM describing the several machine components MK.
  • the state determination system 10 according to the invention comprises a component manufacturer determination device 11, an engine manufacturer determination device 12, a
  • the component manufacturer determination device 11 is designed to determine component manufacturer data KHD of the plurality of machine components MK.
  • the machine manufacturer determination device 12 is designed to determine machine manufacturer data MHD of the several machine components MK.
  • Machine operator determination device 13 is designed to determine machine operator data MBD of the several machine components MK.
  • State determination device 14 is for determining the state ZS of the one of the several machine components MK by linking the determined Component manufacturer data KHD, the determined machine manufacturer data MHD and the determined machine operator data MBD trained.
  • the state determination system 10 is designed to carry out the method described above.
  • the state determination device 14 is a, in particular central, arithmetic and / or memory unit 14.
  • an associated memory area is provided for each machine component MK, in which data / information relating to the machine component MK can be stored.
  • the state determination system 10 has a further computing and / or storage unit 15, which has the digital machine model MM.
  • the state determination device 14 may include the digital machine model MM.
  • the digital machine model MM is generated from a design system KS.
  • a further computing and / or storage unit 16 has the construction system KS.
  • the computing and / or memory unit 16 may be part of the state detection system 10.
  • the state determination device 14, the construction system KS, in particular data of the construction system KS have.
  • the component manufacturer data KHD information is one
  • the component manufacturer data KHD lies with the component manufacturer KH or on a server or one, in particular electrical, storage unit 21 of the component manufacturer KH.
  • the state determination system 10 or its component manufacturer determination device 11 is designed to retrieve the component manufacturer data KHD from the component manufacturer KH and to transmit it to the state determination device 14, in particular for storage in the associated memory area.
  • the component manufacturer determination device 11 may be referred to as a component manufacturer data retrieval and / or transmission device.
  • machine manufacturer data MHD is information of a
  • Machine manufacturer MH via one of the several machine components MK.
  • the machine manufacturer data MHD lies with the machine manufacturer MH or on a server or one, in particular electrical, Storage unit 22 of the machine manufacturer MH.
  • the state determination system 10 or its machine manufacturer determination device 12 is configured to retrieve the machine manufacturer data MHD from the machine manufacturer MH and to transmit the state determination device 14, in particular for storing in the associated memory area.
  • the machine manufacturer determination device 11 may be referred to as a machine manufacturer data retrieval and / or transmission device.
  • the machine operator data MBD is information of a machine operator MB via one of the several machine components MK.
  • the machine operator data MBD lies with the machine operator MB or on a server or one, in particular electrical, storage unit 23 of the machine operator MB.
  • the state determination system 10 or its machine operator determination device 13 is configured to retrieve the machine operator data MBD from the machine operator MB and to transmit the state determination device 14, in particular for storing in the associated memory area.
  • the engine operator determination device 13 may be referred to as a machine operator data retrieval and / or transmission device.
  • the state detection system ZS has at least one machine sensor MS.
  • the machine sensor MS is designed to be arranged on one of the several machine components MK for determining machine operator data MBD.
  • the method comprises the step of providing the component manufacturer data KHD, the machine manufacturer data MHD, the machine operator data MBD and / or the state ZS in a database DB, such as a cloud shown in FIG.
  • the method comprises the step of determining information about one of the several machine components MK based on the determined state ZS.
  • the method comprises the step of providing the ascertained information information in the database DB.
  • the method or the state determination system 10 enables integrated communication, for example between a salesman, a paver, a service technician, in particular in each case as operator and / or machine levels.
  • the machine MA has four machine components MK.
  • the engine may be less than four Have machine components or more than four machine components, in particular at least ten, in particular at least one hundred, in particular at least one thousand machine components.
  • the state detection system ZS has two machine sensors MS.
  • the state detection system may comprise only a single or single machine sensor or more than two machine sensors, in particular at least ten, in particular at least one hundred, in particular at least one thousand machine sensors.
  • the several machine components MK have at least one mechanical and / or electrical machine component MEMK.
  • the mechanical machine component MEMK is a connecting bolt which mechanically connects further machine components MK to one another and is thereby loaded by the further machine components MK, in particular during operation of the machine MA.
  • the machine sensor MS is designed to determine machine operator data MBD in the form of an operating time of the machine MA.
  • the machine manufacturer data MHD By linking the component manufacturer data KHD, in particular a property of the connecting pin MEMK such as a permissible number of loads and availability and / or delivery time of the connecting bolt MEMK, the machine manufacturer data MHD, especially for other machine components MK exactly the connecting pin MEMK mechanically interconnected, and the Machine operator data MBD, the state ZS of the connecting bolt MEMK is determined.
  • the state describes whether the connecting pin MEMK is still okay or may still be charged or not worn or worn. In addition, the state describes whether the connecting bolt MEMK represents a risk for failure of the machine MA or not. Even if the permissible load number of the connecting bolt MEMK is not directly reached or imminent and thus the connecting bolt MEMK is still in order, a long delivery time of the connecting bolt MEMK causes the connecting bolt MEMK represents a risk of failure for the machine MA and thus is the state ZS of the connecting bolt MEMK critical. Based on the detected state ZS of the connecting bolt MEMK is the information Info about the connecting pin MEMK determined, here the recommendation to order a spare connecting bolt and to stockpile.
  • the component manufacturer data KHD, the machine manufacturer data MHD, the machine operator data MBD, the state ZS and the information information can be retrieved from the database DB.
  • the state ZS in particular if the state ZS is critical, and / or the information based on this information is output to the machine operator, the machine manufacturer and / or the component manufacturer, in particular automatically.
  • This can be referred to as, in particular automated, report function.
  • the invention provides an advantageous method for determining a condition of one of a plurality of machine components of a machine and an advantageous condition determination system, each of which enables improved status determination.

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Abstract

Verfahren zum Ermitteln eines Zustands (ZS) einer von mehreren Maschinenkomponenten (MK) einer Maschine (MA) basierend auf einem digitalen Maschinenmodell (MM), wobei das digitale Maschinenmodell (MM) die mehreren Maschinenkomponenten (MK) beschreibt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: -Ermitteln von Komponentenherstellerdaten (KHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK), -Ermitteln von Maschinenherstellerdaten (MHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK), -Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten (MBD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK), und -Ermitteln des Zustands (ZS) der einen von den mehreren Maschinenkomponenten (MK) mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten (KHD), der ermittelten Maschinenherstellerdaten (MHD) und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten (MBD).

Description

Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer von mehreren Maschinenkomponenten einer
Maschine und Zustandsermittlunqssvstem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer von mehreren Maschinenkomponenten einer Maschine und ein Zustandsermittlungssystem. Ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer von mehreren Maschinenkomponenten einer Maschine und ein Zustandsermittlungssystem sind bekannt.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Bereitstellung eines Verfahrens zum Ermitteln eines Zustands einer von mehreren Maschinenkomponenten einer Maschine und eines Zustandsermittlungssystems zugrunde, das jeweils eine verbesserte Zustandsermittlung ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Zustandsermittlungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße, insbesondere automatische, Verfahren zum Ermitteln eines Zustands, insbesondere mindestens, einer von mehreren Maschinenkomponenten einer Maschine, insbesondere aller Maschinenkomponenten, basierend auf einem digitalen Maschinenmodell, wobei das digitale Maschinenmodell die mehreren Maschinenkomponenten beschreibt, weist die Schritte auf: Ermitteln, insbesondere automatisches Ermitteln, von, insbesondere digitalen, Komponentenherstellerdaten der mehreren Maschinenkomponenten, Ermitteln, insbesondere automatisches Ermitteln, von, insbesondere digitalen, Maschinenherstellerdaten der mehreren Maschinenkomponenten, Ermitteln, insbesondere automatisches Ermitteln, von, insbesondere digitalen, Maschinenbetreiberdaten der mehreren Maschinenkomponenten und Ermitteln, insbesondere automatisches Ermitteln, des Zustands der einen von den mehreren Maschinenkomponenten mittels, insbesondere logischen, Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten, der ermittelten Maschinenherstellerdaten und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten. Das Verfahren ermöglicht eine verbesserte Zustandsermittlung, insbesondere durch die Verknüpfung der Komponentenherstellerdaten, der Maschinenherstellerdaten und der Maschinenbetreiberdaten.
Insbesondere kann das digitale Maschinenmodell ein digitales Abbild der Maschine sein. Das digitale Maschinenmodell kann im einfachsten Fall eine strukturierte Stückliste der mehreren beziehungsweise sämtlicher Maschinenkomponenten sein. Für jede Maschinenkomponente kann ein zugehöriger Speicherbereich in einer Datenbank vorgesehen sein, in dem Daten/Informationen betreffend die Maschinenkomponente gespeichert beziehungsweise abgelegt werden können. In den Speicherbereich einer Maschinenkomponente können beispielswiese die Komponentenherstellerdaten, die Maschinenherstellerdaten und die Maschinenbetreiberdaten gespeichert werden. Das digitale Maschinenmodell wird häufig auch als digitaler Zwilling der Maschine bezeichnet. Insbesondere kann das digitale Maschinenmodell bzw. der digitale Zwilling eine, insbesondere wichtige, Hilfestellung für den Einsatz von Fernwartung (Englisch: remote maintenance) und die intelligente Planung von Wartungsintervallen ermöglichen.
Die Maschinenherstellerdaten können gleichzeitig, zeitlich vor oder zeitlich nach den Komponentenherstellerdaten ermittelt werden. Die Maschinenbetreiberdaten können gleichzeitig, zeitlich vor oder zeitlich nach den Komponentenherstellerdaten und/oder den Maschinenherstellerdaten ermittelt werden.
Der Zustand kann im einfachsten Fall beschreiben beziehungsweise abbilden, ob die zugehörige Maschinenkomponente ein Risiko für einen, insbesondere langfristigen, Ausfall der Maschine darstellen kann oder nicht, insbesondere ob die Maschinenkomponente in einem ordnungsgemäßen Zustand beziehungsweise fehlerfrei sein kann oder nicht beziehungsweise fehlerhaft.
Zusätzlich oder alternativ können/kann das digitale Maschinenmodell, insbesondere die strukturierte Stückliste, die Komponentenherstellerdaten, die Maschinenherstellerdaten, die Maschinenbetreiberdaten, der Zustand und/oder ein Standort der Maschine, insbesondere optisch, ausgegeben werden, insbesondere angezeigt werden, insbesondere mittels eines Bildschirms. Insbesondere kann dies ein visuelles Abbild der Maschine ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann der Standort auf einer Karte markiert bzw. visualisiert werden.
Weiter zusätzlich oder alternativ können die für den Zustand relevanten Daten ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ können die Komponentenherstellerdaten, die Maschinenherstellerdaten und/oder die Maschinenbetreiberdaten, insbesondere nach den relevanten Daten, durchsucht werden, insbesondere zu der einen von mehreren Maschinenkomponenten und/oder bezüglich des Zustands. Insbesondere kann anhand von Schlagwörtern gesucht werden, z.B. nach einem Fehlercode. Dies kann ermöglichen, dass eine Lösung, insbesondere im fehlerhaften Zustand, schnell gefunden werden kann.
Weiter zusätzlich oder alternativ kann mindestens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, von den Maschinenkomponenten und/oder die Maschine, insbesondere jeweils, eine, insbesondere optisch lesbare, Kennzeichnung, insbesondere einen Barcode, aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine Maschinenkomponente mittels der Kennzeichnung erfasst werden, insbesondere mittels einer Kamera, insbesondere eines Smartphones, und die Komponentenherstellerdaten der Maschinenkomponente kann basierend darauf ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Maschine mittels der Kennzeichnung erfasst werden, insbesondere mittels einer Kamera, insbesondere eines Smartphones, und der Zustand kann basierend darauf ermittelt und/oder ausgegeben werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das digitale Maschinenmodell aus einem, insbesondere digitalen, Konstruktionssystem, insbesondere automatisch, erzeugt. Dies ermöglicht ein relativ einfaches Erzeugen des Maschinenmodells. Insbesondere kann das Konstruktionssystem ein Simulationssystem und/oder ein Steuerungssystem sein. Typischerweise können Daten und/oder Informationen auf konstruktiver Ebene (Mechanik), steuerungstechnischer Ebene (Parameter) und Softwareebene (Reglerparameter) bereits vorhanden sein, beispielsweise in einem CAD-, ERP-, SPS- und/oder SAP- System und/oder einer Anlagendokumentation.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren einen, insbesondere nachträglichen und/oder dynamischen und/oder automatischen, Abgleich der mehreren Maschinenkomponenten der Maschine aufweisen. Denn nach einer, insbesondere erstmaligen, Konstruktion der Maschine, insbesondere mittels des Konstruktionssystems, kann die Maschine nachträglich modifiziert oder geändert worden sein, insbesondere kann/können eine zusätzliche und/oder eine alternative Maschinenkomponente/n verwendet worden sein. Der Abgleich kann beispielsweise mittels ePlan erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann der Abgleich auch auf Basis der Maschinenbetreiberdaten erfolgen, insbesondere aktueller Messdaten wie Live-Daten des SPS- Systems. Beispielsweise kann sich durch Verknüpfen beziehungsweise Verbinden verschiedener Maschinenkomponenten eine neue Eigenfrequenz eines Maschinenabschnittes ergeben. Zusätzlich oder alternativ kann die Maschine nach verbauten und/oder ausgetauschten Maschinenkomponenten abgefragt werden und die Maschinenbetreiberdaten können ein Ergebnis der Abfrage aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die mehreren Maschinenkomponenten mindestens eine mechanische und/oder elektrische Maschinenkomponente auf. Insbesondere kann die Maschinenkomponente ein Maschinengerüst, eine Maschinenverkleidung, ein Aktor, einen Elektromotor, einen Umrichter, eine Anschlussklemme, eine Steuerung, einen Sensor und/oder einen Kondensator aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Komponentenherstellerdaten, insbesondere digitale, Informationen eines Komponentenherstellers über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten, insbesondere ein Komponentenherstellername, eine Typenbezeichnung, eine Materialnummer, einer Seriennummer, eine Artikelnummer, eine Bestellnummer, eine Firmwarenummer, eine Firmwarebezeichnung, ein Firmwarestand, ein Softwareversionsstand, eine Verfügbarkeit, eine Lieferzeit, eine Lebensdauer, ein Wartungsintervall/e, eine Eigenschaft, ein Anschlussdiagramm, ein elektrischer Kennwert, ein absoluter Minimal- oder Maximal-Grenzwert, eine Versorgungsspannung, eine Leistungsaufnahme, ein Eingangsstrom, eine Lager-, Löt- und/oder Betriebstemperatur, eine empfohlene Betriebsbedingung, Gleichstromdaten, Wechselstromdaten, eine Eingangs- /Ausgangs-Signalform, eine mechanische Abmessung, eine Kontaktanordnung, eine Umgebungszulassung, ein Material und/oder eine Anwendungsempfehlung. In anderen Worten: die Komponentenherstellerdaten können Informationen über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten aus Sicht des Komponentenherstellers sein beziehungsweise diese Informationen können beim Komponentenhersteller liegen. Die Komponentenherstellerdaten können aus Dokumentationen, Datenblättern, Betriebsanleitungen, Zertifikaten, Handbüchern und/oder Wartungschecklisten des Komponentenherstellers sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Maschinenherstellerdaten, insbesondere digitale, Informationen eines Maschinenherstellers über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten, insbesondere eine Wechselwirkung einer der mehreren Maschinenkomponenten mit mindestens einer weiteren der mehreren Maschinenkomponenten, insbesondere eine Anordnung bzw. eine Einbaulage und/oder ein Anschluss. Zusätzlich oder alternativ können die Maschinenherstellerdaten eine, insbesondere abgefragte, Software- und/oder Firmwareversion sein, insbesondere um diese vergleichen zu können, insbesondere mit den Komponentenherstellerdaten. In anderen Worten: die Maschinenherstellerdaten können Informationen über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten aus Sicht des Maschinenherstellers sein beziehungsweise diese Informationen können beim Maschinenhersteller liegen. Die Maschinenherstellerdaten können aus Dokumentationen, Datenblättern, Betriebsanleitungen, Zertifikaten, Handbüchern und/oder Wartungschecklisten des Maschinenherstellers sein. Die Maschinenherstellerdaten können aus Sicht des Maschinenherstellers eine mögliche Wechselwirkung oder eine mögliche Interaktion von Maschinenkomponenten und/oder einer der mehreren Maschinenkomponenten in, insbesondere mechanischer und/oder elektrischer, Verbindung mit einer weiteren der mehreren Maschinenkomponenten aufweisen beziehungsweise umfassen. Insbesondere sollten die Maschinenkomponenten, die miteinander wechselwirken und/oder verbunden sind, aufeinander abgestimmt sein. Die Information über die Wechselwirkung kann typischerweise beim Maschinenhersteller liegen, die Information über die Maschinenkomponente zur Erreichung der Abstimmung kann typischerweise beim Komponentenhersteller liegen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Maschinenbetreiberdaten, insbesondere digitale, Informationen eines Maschinenbetreibers über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten sind, insbesondere eine Anwendung, eine Betriebsbedingung, eine Betriebszeit, eine Leistung, eine Belastung, eine Temperatur, eine Umgebungsbedingung, eine Luftfeuchte und/oder eine Verschmutzung. Zusätzlich oder alternativ können die Maschinenbetreiberdaten eine, insbesondere abgefragte, Software- und/oder Firmwareversion sein, insbesondere um diese vergleichen zu können, insbesondere mit den Komponentenherstellerdaten. Zusätzlich oder alternativ kann die Maschine nach verbauten und/oder ausgetauschten Maschinenkomponenten abgefragt werden und die Maschinenbetreiberdaten können ein Ergebnis der Abfrage aufweisen. In anderen Worten: die Maschinenbetreiberdaten können Informationen über, insbesondere mindestens, eine der mehreren Maschinenkomponenten aus Sicht des Maschinenbetreibers sein beziehungsweise diese Informationen können beim Maschinenbetreiber liegen. Die Maschinenbetreiberdaten können aus Dokumentationen, Datenblättern, Betriebsanleitungen, Zertifikaten, Handbüchern und/oder Wartungschecklisten des Maschinenbetreibers sein. Der Maschinenbetreiber kann die jeweilige Maschine eventuell mit einer anderen Maschine/n gekoppelt haben. Zusätzlich oder alternativ kann die Maschine mindestens einen Maschinensensor aufweisen, wobei der Maschinensensor an einer der mehreren Maschinenkomponenten zum, insbesondere automatischen, Ermitteln beziehungsweise Erfassen von Maschinenbetreiberdaten, insbesondere von unterschiedlichsten Messinformationen, angeordnet sein kann. Diese Messinformationen können Aufschluss über die eine der mehreren Maschinenkomponenten oder eine Gruppe/n von Maschinenkomponenten geben. Diese Maschinenbetreiberdaten wie Betriebszeiten in Kombination mit Betriebsbedingung, insbesondere verknüpft mit den Komponentenherstellerdaten und/oder den Maschinenherstellerdaten, ermöglicht den Zustand wie eine Abnutzung zu ermitteln und somit zu erkennen. Eine Sensor-Aktor-Liste kann integriert sein, insbesondere in das digitale Maschinenmodell und/oder die Daten/Informationen.
Zusätzlich oder alternativ kann der ermittelte Zustand mit einem realen bzw. tatsächlichen Zustand der Maschinenkomponente verglichen werden. Basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs können die Komponentenherstellerdaten, insbesondere die Lebensdauer und/oder das/die Wartungsintervall/e, die Maschinenherstellerdaten und/oder die Maschinenbetreiberdaten angepasst, insbesondere verkürzt oder verlängert, werden. Dies kann beim nächsten Mal eine Ermittlung des Zustands genauer bzw. realitätsnaher ermöglichen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren den Schritt auf: Bereitstellen, insbesondere automatisches Bereitstellen, der Komponentenherstellerdaten, der Maschinenherstellerdaten, der Maschinenbetreiberdaten und/oder des Zustands in einer, insbesondere zentralen, Datenbank, insbesondere einer digitalen Datenbank. Dies ermöglicht eine, insbesondere zentrale, Verfügbarkeit. Insbesondere kann ein Zugriff von allen Beteiligten, insbesondere dem/den Komponentenhersteller/n, dem/den Maschinenherstellern und dem/den Maschinenbetreiber/n, auf alles, insbesondere die Komponentenherstellerdaten, die Maschinenherstellerdaten, die Maschinenbetreiberdaten und den Zustand, ermöglicht sein oder es kann einen beschränkten, insbesondere zugehörigen, Zugriff geben. Die Datenbank kann auf einer zentralen Rechen- und/oder Speichereinheit installiert sein. Insbesondere kann die Datenbank auf mehreren zentralen Rechen- und/oder Speichereinheiten installiert sein, insbesondere zur Sicherung (Englisch: back-up). Dies kann eine schnelle Verfügbarkeit ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann die Datenbank sich in einer Cloud befinden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren den Schritt aufweisen: Bereitstellen, insbesondere automatisches Bereitstellen, der Komponentenherstellerdaten, der Maschinenherstellerdaten, der Maschinenbetreiberdaten und/oder des Zustands auf, insbesondere mindestens, einem dezentralen beziehungsweise lokalen System wie beispielsweise einem PC, einem Smartphone und/oder einem Tablet, insbesondere mittels einer App. Des Weiteren kann das Verfahren den Schritt aufweisen: Synchronisieren des/der dezentralen Systems/e mit der, insbesondere zentralen, Datenbank, sobald das/die dezentrale/n System/e eine Datenverbindung mit der Datenbank aufweist/en beziehungsweise wenn das/die dezentrale/n System/e wieder online ist/sind oder wenn der Maschinenbetreiber eine Synchronisation wünscht beziehungsweise auslöst.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren den Schritt auf: Ermitteln, insbesondere automatisches Ermitteln, einer Information über, insbesondere mindestens, eine von den mehreren Maschinenkomponenten basierend auf dem ermittelten Zustand, insbesondere eine Wartungsinformation, eine Bestellinformation und/oder eine Information über eine alternative Maschinenkomponente. Dies ermöglicht Handlungen für die Maschine beziehungsweise die eine der mehreren Maschinenkomponenten vorzunehmen. Insbesondere kann die Information als Diagnoseinformation bezeichnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Wartungsinformation eine Information aus einer Wartungscheckliste aufweisen oder sein. Dies kann eine bessere Servicierung der Maschine beziehungsweise der einen der mehreren Maschinenkomponenten ermöglichen. Im Fall der Abnutzung kann eine Restlebensdauer der Maschinenkomponente ermittelt beziehungsweise bestimmt werden und/oder eine Ersatzmaschinenkomponente, insbesondere falls diese eine relativ schlechte Verfügbarkeit und/oder eine relativ lange Lieferzeit hat, insbesondere an einen entfernten Standort, bestellt und bevorratet werden. Falls die Ersatzmaschinenkomponente eine relativ gute Verfügbarkeit und/oder eine relativ kurze Lieferzeit hat, insbesondere an einen nahen Standort, kann oder braucht nicht die Ersatzmaschinenkomponente bestellt und bevorratet werden, insbesondere beim Maschinenbetreiber. Zusätzlich oder alternativ können durch einen Überblick über verbaute Maschinenkomponenten, insbesondere Gleichteile, eine entsprechende Anzahl von Ersatzmaschinenkomponenten gezielt an mindestens einem Standort bevorratet werden, insbesondere beim Komponentenhersteller, beim Maschinenhersteller und/oder beim Maschinenbetreiber. Dies kann dann eine schnelle Reparatur und/oder Instandhaltung ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann eine alternative Maschinenkomponente, die eine relativ bessere Verfügbarkeit und/oder eine relativ kürzere Lieferzeit und/oder eine relativ geringere Abnutzung hat, bestellt und bevorratet werden oder sogar von vornherein bei der Konstruktion der Maschine berücksichtigt werden. Das Verfahren kann den Schritt aufweisen: Bereitstellen, insbesondere automatisches Bereitstellen, der ermittelten Information in der Datenbank. Zusätzlich oder alternativ können/kann die Information und/oder der Standort der Maschine, insbesondere optisch, ausgegeben werden, insbesondere angezeigt werden, insbesondere mittels eines Bildschirms. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Information zielgruppenspezifisch, insbesondere zielgruppengerecht, sein. Dies kann eine zielgruppendefinierte Fehlersuche bzw. Fehlerlokalisierung und/oder Fehlerbehebung bzw. Fehlerbeseitigung (Englisch: Troubleshooting) ermöglichen. Insbesondere kann die Information für einen Maschinenbetreiber und Wartungspersonal, insbesondere einen Servicetechniker, verschieden sein. Insbesondere kann die Information für eine Zielgruppe, insbesondere den Maschinenbetreiber, beschränkt, insbesondere eingriffsbeschränkt, sein und/oder für eine andere Zielgruppe, insbesondere den Servicetechniker, unbeschränkt, insbesondere eingriffsunbeschränkt, sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann ein Serviceauftrag, insbesondere für eine Reparatur bzw. Wartung, einen Ersatzbedarf bzw. eine Bestellung, einen Field Service und/oder eine Fernbetreuung (Englisch: remote support), versendet werden, insbesondere automatisch. Weiter zusätzlich oder alternativ können Live-Bilder, insbesondere von einem Standort der Maschinenkomponente, an eine interne Wartung bzw. Instandhaltung und/oder einen Servicebereich, insbesondere des Komponentenherstellers, des Maschinenherstellers und/oder des Maschinenbetreibers, insbesondere durch einen Live-Video Chat, übertragen werden, insbesondere für die Information.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Zustandsermittlungssystem zum Ermitteln des Zustands der einen von mehreren Maschinenkomponenten der Maschine basierend auf dem digitalen Maschinenmodell, wobei das digitale Maschinenmodell die mehreren Maschinenkomponenten beschreibt. Das erfindungsgemäße Zustandsermittlungssystem weist eine, insbesondere elektrische, Komponentenherstellerermittlungseinrichtung, eine, insbesondere elektrische, Maschinenherstellerermittlungseinrichtung, eine, insbesondere elektrische, Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung und eine, insbesondere elektrische, Zustandsermittlungseinrichtung auf. Die Komponentenherstellerermittlungseinrichtung ist zum Ermitteln von Komponentenherstellerdaten der mehreren Maschinenkomponenten ausgebildet. Die Maschinenherstellerermittlungseinrichtung ist zum Ermitteln von Maschinenherstellerdaten der mehreren Maschinenkomponenten ausgebildet. Die
Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung ist zum Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten der mehreren Maschinenkomponenten ausgebildet. Die Zustandsermittlungseinrichtung ist zum Ermitteln des Zustands der einen von den mehreren Maschinenkomponenten mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten, der ermittelten Maschinenherstellerdaten und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten ausgebildet.
Das Zustandsermittlungssystem kann die gleichen Vorteile ermöglichen wie das zuvor beschriebene Verfahren. Insbesondere kann das Zustandsermittlungssystem zum, insbesondere automatischen, Ausführen von Teilen des zuvor beschriebenen Verfahrens oder sogar des ganzen Verfahrens ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Zustandsermittlungssystem mindestens einen Maschinensensor auf. Der Maschinensensor ist zum Anordnen an einer der mehreren Maschinenkomponenten zum, insbesondere automatischen, Ermitteln beziehungsweise Erfassen von Maschinenbetreiberdaten ausgebildet. Insbesondere kann der Maschinensensor teilweise oder sogar ganz ausgebildet sein, wie für das Verfahren zuvor beschrieben. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figur erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren und ein erfindungsgemäßes
Zustandsermittlungssystem.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln eines Zustands ZS einer von mehreren Maschinenkomponenten MK einer Maschine MA basierend auf einem digitalen Maschinenmodell MM, wobei das digitale Maschinenmodell MM die mehreren Maschinenkomponenten MK beschreibt. Das Verfahren weist die Schritte auf: Ermitteln von Komponentenherstellerdaten KHD der mehreren Maschinenkomponenten MK, Ermitteln von Maschinenherstellerdaten MHD der mehreren Maschinenkomponenten MK, Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten MBD der mehreren Maschinenkomponenten MK und Ermitteln des Zustands ZS der einen von den mehreren Maschinenkomponenten MK mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten KHD, der ermittelten Maschinenherstellerdaten MHD und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten MBD.
Des Weiteren zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zustandsermittlungssystem 10 zum Ermitteln des Zustands ZS der einen von mehreren Maschinenkomponenten MK der Maschine MA basierend auf dem digitalen Maschinenmodell MM, wobei das digitale Maschinenmodell MM die mehreren Maschinenkomponenten MK beschreibt. Das erfindungsgemäße Zustandsermittlungssystem 10 weist eine Komponentenherstellerermittlungseinrichtung 1 1 , eine Maschinenherstellerermittlungseinrichtung 12, eine
Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung 13 und eine Zustandsermittlungseinrichtung 14 auf. Die Komponentenherstellerermittlungseinrichtung 11 ist zum Ermitteln von Komponentenherstellerdaten KHD der mehreren Maschinenkomponenten MK ausgebildet. Die Maschinenherstellerermittlungseinrichtung 12 ist zum Ermitteln von Maschinenherstellerdaten MHD der mehreren Maschinenkomponenten MK ausgebildet. Die
Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung 13 ist zum Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten MBD der mehreren Maschinenkomponenten MK ausgebildet. Die
Zustandsermittlungseinrichtung 14 ist zum Ermitteln des Zustands ZS der einen von den mehreren Maschinenkomponenten MK mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten KHD, der ermittelten Maschinenherstellerdaten MHD und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten MBD ausgebildet.
Anders formuliert: das Zustandsermittlungssystem 10 ist zum Ausführen des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zustandsermittlungseinrichtung 14 eine, insbesondere zentrale, Rechen- und/oder Speichereinheit 14. In der Zustandsermittlungseinrichtung 14 ist für jede Maschinenkomponente MK ein zugehöriger Speicherbereich vorgesehen, in dem Daten/Informationen betreffend die Maschinenkomponente MK abgelegt werden können. Zusätzlich weist im gezeigten Ausführungsbeispiel das Zustandsermittlungssystem 10 eine weitere Rechen- und/oder Speichereinheit 15 auf, welche das digitale Maschinenmodell MM aufweist. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Zustandsermittlungseinrichtung 14 das digitale Maschinenmodell MM aufweisen.
Im Detail wird das digitale Maschinenmodell MM aus einem Konstruktionssystem KS erzeugt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine nochmals weitere Rechen- und/oder Speichereinheit 16 das Konstruktionssystem KS auf. Die Rechen- und/oder Speichereinheit 16 kann Teil des Zustandsermittlungssystems 10 sein. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Zustandsermittlungseinrichtung 14 das Konstruktionssystem KS, insbesondere Daten des Konstruktionssystems KS, aufweisen.
Im Detail sind die Komponentenherstellerdaten KHD Informationen eines
Komponentenherstellers KH über eine der mehreren Maschinenkomponenten MK. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Komponentenherstellerdaten KHD beim Komponentenhersteller KH beziehungsweise auf einem Server beziehungsweise einer, insbesondere elektrischen, Speichereinheit 21 des Komponentenherstellers KH. Das Zustandsermittlungssystem 10 beziehungsweise seine Komponentenherstellerermittlungseinrichtung 1 1 ist dazu ausgebildet, die Komponentenherstellerdaten KHD vom Komponentenhersteller KH abzurufen und der Zustandsermittlungseinrichtung 14, insbesondere zum Ablegen in dem zugehörigen Speicherbereich, zu übertragen. Die Komponentenherstellerermittlungseinrichtung 11 kann als Komponentenherstellerdatenabruf- und/oder Übertragungseinrichtung bezeichnet werden.
Des Weiteren sind die Maschinenherstellerdaten MHD Informationen eines
Maschinenherstellers MH über eine der mehreren Maschinenkomponenten MK. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Maschinenherstellerdaten MHD beim Maschinenhersteller MH beziehungsweise auf einem Server beziehungsweise einer, insbesondere elektrischen, Speichereinheit 22 des Maschinenherstellers MH. Das Zustandsermittlungssystem 10 beziehungsweise seine Maschinenherstellerermittlungseinrichtung 12 ist dazu ausgebildet, die Maschinenherstellerdaten MHD vom Maschinenhersteller MH abzurufen und der Zustandsermittlungseinrichtung 14, insbesondere zum Ablegen in dem zugehörigen Speicherbereich, zu übertragen. Die Maschinenherstellerermittlungseinrichtung 11 kann als Maschinenherstellerdatenabruf- und/oder Übertragungseinrichtung bezeichnet werden.
Außerdem sind die Maschinenbetreiberdaten MBD Informationen eines Maschinenbetreibers MB über eine der mehreren Maschinenkomponenten MK. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Maschinenbetreiberdaten MBD beim Maschinenbetreiber MB beziehungsweise auf einem Server beziehungsweise einer, insbesondere elektrischen, Speichereinheit 23 des Maschinenbetreibers MB. Das Zustandsermittlungssystem 10 beziehungsweise seine Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung 13 ist dazu ausgebildet, die Maschinenbetreiberdaten MBD vom Maschinenbetreiber MB abzurufen und der Zustandsermittlungseinrichtung 14, insbesondere zum Ablegen in dem zugehörigen Speicherbereich, zu übertragen. Die Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung 13 kann als Maschinenbetreiberdatenabruf- und/oder Übertragungseinrichtung bezeichnet werden.
Weiter weist das Zustandsermittlungssystem ZS mindestens einen Maschinensensor MS auf. Der Maschinensensor MS ist zum Anordnen an einer der mehreren Maschinenkomponenten MK zum Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten MBD ausgebildet.
Zudem weist das Verfahren den Schritt auf: Bereitstellen der Komponentenherstellerdaten KHD, der Maschinenherstellerdaten MHD, der Maschinenbetreiberdaten MBD und/oder des Zustands ZS in einer Datenbank DB, wie einer in Fig. 1 dargestellten Cloud.
Des Weiteren weist das Verfahren den Schritt auf: Ermitteln einer Information Info über eine von den mehreren Maschinenkomponenten MK basierend auf dem ermittelten Zustand ZS. Zusätzlich weist im gezeigten Ausführungsbeispiel das Verfahren den Schritt auf: Bereitstellen der ermittelten Information Info in der Datenbank DB.
Das Verfahren beziehungsweise das Zustandsermittlungssystem 10 ermöglicht eine integrierte Kommunikation, beispielsweise zwischen einem Vertriebler, einem Fertiger, einem Servicetechniker, insbesondere jeweils, als Bediener und/oder Maschinenebenen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Maschine MA vier Maschinenkomponenten MK auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Maschine weniger als vier Maschinenkomponenten oder mehr als vier Maschinenkomponenten, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens einhundert, insbesondere mindestens eintausend Maschinenkomponenten aufweisen.
Außerdem weist im gezeigten Ausführungsbeispiel das Zustandsermittlungssystem ZS zwei Maschinensensoren MS auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Zustandsermittlungssystem nur einen einzigen beziehungsweise einzelnen Maschinensensor oder mehr als zwei Maschinensensoren, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens einhundert, insbesondere mindestens eintausend Maschinensensoren aufweisen.
Im Detail weisen die mehreren Maschinenkomponenten MK mindestens eine mechanische und/oder elektrische Maschinenkomponente MEMK auf.
Beispielsweise ist die mechanische Maschinenkomponente MEMK ein Verbindungsbolzen, der weitere Maschinenkomponenten MK miteinander mechanisch verbindet und dabei durch die weiteren Maschinenkomponenten MK, insbesondere im Betrieb der Maschine MA, belastet wird.
Der Maschinensensor MS ist zum Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten MBD in Form einer Betriebszeit der Maschine MA ausgebildet.
Durch Verknüpfen der Komponentenherstellerdaten KHD, insbesondere einer Eigenschaft des Verbindungsbolzens MEMK wie einer zulässigen Anzahl von Belastungen und einer Verfügbarkeit und/oder einer Lieferzeit des Verbindungsbolzens MEMK, der Maschinenherstellerdaten MHD, insbesondere was für weitere Maschinenkomponenten MK genau der Verbindungsbolzen MEMK miteinander mechanisch verbindet, und der Maschinenbetreiberdaten MBD wird der Zustand ZS des Verbindungsbolzens MEMK ermittelt.
Der Zustand beschreibt, ob der Verbindungsbolzen MEMK noch in Ordnung ist beziehungsweise noch belastet werden darf oder nicht beziehungsweise abgenutzt ist. Darüber hinaus beschreibt der Zustand, ob der Verbindungsbolzen MEMK ein Risiko für einen Ausfall der Maschine MA darstellt oder nicht. Auch wenn die zulässige Belastungsanzahl des Verbindungsbolzens MEMK nicht unmittelbar erreicht ist oder bevorsteht und damit der Verbindungsbolzen MEMK noch in Ordnung ist, führt eine lange Lieferzeit des Verbindungsbolzens MEMK dazu, dass der Verbindungsbolzen MEMK ein Ausfallrisiko für die Maschine MA darstellt und somit ist der Zustand ZS des Verbindungsbolzens MEMK kritisch. Basierend auf dem ermittelten Zustand ZS des Verbindungsbolzens MEMK wird die Information Info über den Verbindungsbolzen MEMK ermittelt, hier die Empfehlung einen Ersatz- Verbindungsbolzen zu bestellen und zu bevorraten.
Die Komponentenherstellerdaten KHD, die Maschinenherstellerdaten MHD, die Maschinenbetreiberdaten MBD, der Zustand ZS und die Information Info können von der Datenbank DB abgerufen werden.
Zusätzlich wird der Zustand ZS, insbesondere wenn der Zustand ZS kritisch ist, und/oder die auf diesem basierende Information Info an den Maschinenbetreiber, den Maschinenhersteller und/oder den Komponentenhersteller ausgegeben, insbesondere automatisch. Die kann als, insbesondere automatisierte, Reportfunktion bezeichnet werden. Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung ein vorteilhaftes Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer von mehreren Maschinenkomponenten einer Maschine und ein vorteilhaftes Zustandsermittlungssystem bereit, das jeweils eine verbesserte Zustandsermittlung ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines Zustands (ZS) einer von mehreren Maschinenkomponenten (MK) einer Maschine (MA) basierend auf einem digitalen Maschinenmodell (MM), wobei das digitale Maschinenmodell (MM) die mehreren Maschinenkomponenten (MK) beschreibt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ermitteln von Komponentenherstellerdaten (KHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK),
Ermitteln von Maschinenherstellerdaten (MHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK),
Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten (MBD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK), und
Ermitteln des Zustands (ZS) der einen von den mehreren Maschinenkomponenten (MK) mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten (KHD), der ermittelten Maschinenherstellerdaten (MHD) und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten (MBD).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei das digitale Maschinenmodell (MM) aus einem Konstruktionssystem (KS) erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die mehreren Maschinenkomponenten (MK) mindestens eine mechanische und/oder elektrische Maschinenkomponente (MEMK) aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Komponentenherstellerdaten (KHD) Informationen eines Komponentenherstellers (KH) über eine der mehreren Maschinenkomponenten (MK) sind, insbesondere ein Komponentenherstellername, eine Typenbezeichnung, eine Materialnummer, einer Seriennummer, eine Artikelnummer, eine Bestellnummer, eine Firmwarenummer, eine Firmwarebezeichnung, ein Firmwarestand, ein Softwareversionsstand, eine Verfügbarkeit, eine Lieferzeit, eine Lebensdauer, ein Wartungsintervall/e, eine Eigenschaft, ein Anschlussdiagramm, ein elektrischer Kennwert, ein absoluter Minimal- oder Maximal-Grenzwert, eine Versorgungsspannung, eine Leistungsaufnahme, ein Eingangsstrom, eine Lager-, Löt- und/oder Betriebstemperatur, eine empfohlene Betriebsbedingung, Gleichstromdaten, Wechselstromdaten, eine Eingangs-/Ausgangs-Signalform, eine mechanische Abmessung, eine Kontaktanordnung, eine Umgebungszulassung, ein Material und/oder eine Anwendungsempfehlung.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Maschinenherstellerdaten (MHD) Informationen eines Maschinenherstellers (MH) über eine der mehreren Maschinenkomponenten (MK) sind, insbesondere eine Wechselwirkung einer der mehreren Maschinenkomponenten (MK) mit mindestens einer weiteren der mehreren Maschinenkomponenten (MK), insbesondere eine Anordnung und/oder ein Anschluss.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Maschinenbetreiberdaten (MBD) Informationen eines Maschinenbetreibers (MB) über eine der mehreren Maschinenkomponenten (MK) sind, insbesondere eine Anwendung, eine Betriebsbedingung, eine Betriebszeit, eine Leistung, eine Belastung, eine Temperatur, eine Umgebungsbedingung, eine Luftfeuchte und/oder eine Verschmutzung.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt:
Bereitstellen der Komponentenherstellerdaten (KHD), der Maschinenherstellerdaten (MHD), der Maschinenbetreiberdaten (MBD) und/oder des Zustands (ZS) in einer Datenbank (DB).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt:
Ermitteln einer Information (Info) über eine von den mehreren Maschinenkomponenten (MK) basierend auf dem ermittelten Zustand (ZS), insbesondere eine Wartungsinformation, eine Bestellinformation und/oder eine Information über eine alternative Maschinenkomponente.
9. Zustandsermittlungssystem (10) zum Ermitteln eines Zustands (ZS) einer von mehreren Maschinenkomponenten (MK) einer Maschine (MA) basierend auf einem digitalen Maschinenmodell (MM), wobei das digitale Maschinenmodell (MM) die mehreren Maschinenkomponenten (MK) beschreibt, wobei das Zustandsermittlungssystem (100) aufweist:
eine Komponentenherstellerermittlungseinrichtung (1 1 ), die zum Ermitteln von Komponentenherstellerdaten (KHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK) ausgebildet ist, eine Maschinenherstellerermittlungseinrichtung (12), die zum Ermitteln von
Maschinenherstellerdaten (MHD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK) ausgebildet ist,
eine Maschinenbetreiberermittlungseinrichtung (13), die zum Ermitteln von
Maschinenbetreiberdaten (MBD) der mehreren Maschinenkomponenten (MK) ausgebildet ist, und
eine Zustandsermittlungseinrichtung (14), die zum Ermitteln des Zustands (ZS) der einen von den mehreren Maschinenkomponenten (MK) mittels Verknüpfen der ermittelten Komponentenherstellerdaten (KHD), der ermittelten Maschinenherstellerdaten (MHD) und der ermittelten Maschinenbetreiberdaten (MBD) ausgebildet ist.
10. Zustandsermittlungssystem (10) nach Anspruch 9, aufweisend:
mindestens einen Maschinensensor (MS), der zum Anordnen an einer der mehreren Maschinenkomponenten (MK) zum Ermitteln von Maschinenbetreiberdaten (MBD) ausgebildet ist.
PCT/EP2018/082561 2017-11-27 2018-11-26 Verfahren zum ermitteln eines zustands einer von mehreren maschinenkomponenten einer maschine und zustandsermittlungssystem WO2019101999A1 (de)

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