具有标准资产健康状况的工厂工艺管理系统技术方案

具有资产健康状况标准化和聚合的一种工厂工艺管理系统。所述系统的特征包括资产监测设备，其感应操作参数和使用若干基于这些参数的不同的资产状况评估方法测定资产的状况。所述系统从记录的资产健康状况信息计算标准化部件健康状况分数，且评估标准化部件健康状况分数来为每个资产产生整体资产健康状况分数。所述系统使用物理和逻辑关系组织资产维持等级体系表示。所述系统在等级体系从每个父对象的孩子的健康状况分数为父对象产生虚拟健康状况分数。

Factory process management system with standard assets health status

A plant process management system with standardized health assets and aggregation. The characteristics of the system include an asset monitoring device that senses operating parameters and uses several different asset condition assessment methods based on these parameters to determine the status of the asset. The system generates an overall asset health score for each asset from the recorded asset health status information, the standardized component health status score, and the standardized component health status score. The system uses physical and logical relationships to organize assets and maintain hierarchy representation. The system in a hierarchy from each parent object of the child's health status scores to produce scores of virtual health parent object.

【技术实现步骤摘要】
具有标准资产健康状况的工厂工艺管理系统相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月11日提交的申请号为62239972的申请中的美国临时专利的权利和优先权。
本专利技术涉及资产健康状况监测和分析领域。更具体地，本专利技术涉及对复杂健康状况信息报告进行简化的系统。
技术介绍
制造和加工工厂通常经常在多个不同位置利用很多不同类型的机械。由于机械故障导致未预料到的停机会打乱生产。少数严重的机械问题可能导致其他问题，比如效率下降，更长的生产时间，更高的耗材使用，或增加产品缺陷。停机时间和其他问题最终影响工厂收益。发展有能力收集用于监测工艺和机械参数的大量数据的工厂工艺管理系统，使工厂人员能够确定工艺中归属于机械个体部分的故障。可用各种各样的资产监测技术基于正确操作参数来检测和评估机械的状况。当检测到潜在的问题时资产监测技术记录资产状况，包括潜在问题的严重性的指示。这些资产监测技术彼此独立地操作，并使用不同的方法确定资产状况，这导致问题的严重性有不同的解释。常规的工厂工艺管理系统专注于识别日常维修考虑和具有个体资产的问题。从诊断角度看，常规工厂工艺管理系统提供的细节在每个机器的基础是非常宝贵的，但是通过多个独立机器监测技术提供的信息量可能变得难以应对。由于对资产状况不一致的理解，对工厂人员来说，特别是为每个机器监测的参数数量增加时，得到机器的整体健康状况的准确反映变得更加困难。当试图比较具有一个或多个指示潜在问题的参数的多台机器的状况时，这个问题复杂化。当监测大量机器上的大量参数时，与潜在问题和至少一个被记录具有严重状况需要立即关注的机器有关的警报连续流是意料之中。大量信息和可用的细节，与常规工厂工艺管理系统的无能力相结合来调解不同机器的整体健康状况，会非必要地复杂化，和潜在地阻挠维修优先次序，和影响至少部分基于关于机械状况的信息的评估，比如为资本支出、生命周期管理、产能计划和工厂或工艺效率编制预算。为了避免信息超载，工厂人员可以关掉某些参数的警报，或者简单地忽略它们，这样首先消除了参数监测的益处。试图从可用数据通过有选择地忽略某些参数来过滤掉个别工厂人员考虑的噪音很可能会导致重要信息的丢失。不增加被常规过滤或忽略的数值和参数，实际上成为一种损失。因此，需要一种缓解上述那些问题或至少部分缓解上述那些问题的系统。
技术实现思路
如下概述公开了本专利技术的多个方面，在详细描述中进行更充分描述并在此要求保护。它并不旨在并且不应当用于将所要求保护的本专利技术限制在这些方面或要求本专利技术包括所有这些方面。具有资产健康状况标准化和聚合的工厂工艺管理系统一方面包括操作在工厂环境的不同的工艺设备，所述不同的工艺设备通过不同资产监测部件监测。每个资产监测部件通常包括与工艺设备特定部位关联的一个或多个传感器，且使用所负责的资产监测部件的内部逻辑和功能，负责计算它监测的个别资产的状况。健康状况标准化模块负责从通过一个或多个负责的资产状况监测器确定的资产状况来计算标准化的健康状况成分，使用所述标准化的部件健康状况分数为每个资产计算整体健康状况，和使用所述优先资产的整体健康状况分数为复合资产和组织单元产生虚拟健康分数。资产管理器监测和诊断连接的工艺设备，和传达工艺设备的状态，正如通过所述资产监测部件记录的那样。在各种实施例中，所述资产管理器配置有性能，比如但不限制于，数据收集间隔、警报限制、事件触发、数据存储位置和通知设定。资产管理器同样配置和跟踪关联着被监测工艺设备的现场设备和涉及所述工艺设备和关联的现场设备的物理和逻辑关系。所述资产管理器通过资产监测部件监测和诊断连接的工艺设备，并传达关于工艺部件状况的信息给用户和工厂工艺管理系统的其他部件。资产管理器可选地操纵资产监测部件的配置。在各种实施例中，现场设备和工艺设备之间的关联被组织和映射在物理资产和复杂组织单元的等级体系布置中。物理资产通常包含现场设备和所述关联的被监测工艺设备且可能是简单或者复杂的。简单物理资产不包括其他物理资产。复杂物理资产是一由其他物理资产结合的物理资产单元。组织单元是逻辑组，或者集合，其定义物理资产或者其他组织单元之间的关系。组织单元的例子包括但不限制于位置、工艺和资产类别。组织单元典型地不具有通过工厂工艺管理系统监测的参数。在所述等级内，父对象是具有一个或者多个在它下面组织的资产或组织单元的物理资产。同样地，子对象是属于其他更高水平资产或组织单元的资产或组织单元。工厂工艺管理系统从所述资产监测部件接收资产和工艺参数。当用于被监测参数的警报状态存在时，所述负责的资产监测部件为警报状态计算严重性，所述警报状况被记录到具有参数测量值的工厂工艺管理系统。对应通过资产监测部件测量的每个个体参数的标准化的参数的健康状况分数被计算出。在各种实施例中，通过资产监测部件记录的参数严重性用于计算标准化的参数健康状况分数。标准化的参数健康状况分数，用于在资产中的不同的测量位置，使用从与单一测量位置关联的传感器获得的一些或者所有参数健康状况分数来计算出所述标准化的参数健康状况分数。一个或者多个不同的方法可以被用来计算单一测量位置健康状况分数。为单一测量位置计算健康状况分数的最简单方法是一最坏情况方法。实际上，所述最坏情况方法动态地选择单一参数的健康状况分数和丢弃剩余的部件健康状况分数。考虑多个参数上的警报状态的更综合的方法是经调整的最坏情况方法。其他用于计算单一测量位置健康状况分数的方法包括个体部件健康状况分数的简单聚合，其使用很多数学上的聚合操作，比如，但不限制于，均值、中位数、或众数，交叉关联着单一测量位置的所有参数。随后，为每个资产计算整体健康状况分数。其中所述资产具有单一参数或测量位置健康状况分数，所述健康状况成分被采用作为资产健康状况。针对其中资产具有多个测量位置健康状况分数的情况，从测量位置健康状况分数确定，使用了用于产生测量位置健康状况分数的任何方法，或者它们的变形，如上文所描述的。其中更高的精确度是需要或期望的，通过评估多个参数健康状况分数计算健康状况分数，所述多个参数健康状况分数交叉多重测量位置，通过决策树、逻辑基专家系统或者使用机器学习技术的统计学模型考虑到各种潜在的故障情况。当资产仅通过单一资产监测部件监测时，计算的资产健康状况是资产的整体健康状况。因为所述资产健康状况打分操作产生用于每个分开的资产监测技术的资产健康状况，进一步的处理需要获得整体资产健康状况，其考虑所有可用的资产健康状况信息。用于单一资产的多个资产健康状况分数通过关联资产的不同的资产监测部件决定，所述多个资产健康状况聚合来产生复合资产健康状况，所述复合健康状况成为所述资产的整体健康状况。由于具有资产健康状况打分操作，复合资产健康状况可以使用基础聚合方法或者一最坏情况方法计算出。经调整的最坏情况方法同样是可用来决定使用着对应优先级的权重的复合资产健康状况，所述优先级给予一特殊资产或监测技术。在复合资产健康状况确定中通过资产健康管理的实施例应用的其他方法是经调整平均值健康状况方法，其同样使用基于资产优先级的权重。一旦整体资产健康状况分数对优先物理资产是可用的，资产健康状况管理器可以为任何父对象产生单一虚拟健康状况分数，为此，健康状况分数在健康状况收束操作中不可用。虚拟健康状况分数是单一健康状况分数，该单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在工厂工艺管理系统中为多个资产评估健康状况的装置，其特征在于，所述装置包括：a.资产管理器，用于将多个资产组织至父对象和子对象的等级体系布置中；b.多个资产监测部件，其中每个资产监测部件包括有效连接到所述资产的传感器，每个资产监测部件基于使用所述传感器所测量的参数为所述资产确定状态值，和c.健康状况标准化模块，其基于由资产监测部件确定的资产状态值来计算参数健康状况分数，所述参数健康状况分数被标准化至选定的值范围内。

【技术特征摘要】
2015.10.11 US 62/239,972;2016.08.03 US 15/227,0701.一种用于在工厂工艺管理系统中为多个资产评估健康状况的装置，其特征在于，所述装置包括：a.资产管理器，用于将多个资产组织至父对象和子对象的等级体系布置中；b.多个资产监测部件，其中每个资产监测部件包括有效连接到所述资产的传感器，每个资产监测部件基于使用所述传感器所测量的参数为所述资产确定状态值，和c.健康状况标准化模块，其基于由资产监测部件确定的资产状态值来计算参数健康状况分数，所述参数健康状况分数被标准化至选定的值范围内。2.根据权利要求1所述的装置，a.其中，所述多个资产监控组件包括：b.第一资产监测部件，其包括有效连接到第一资产的传感器，用于测量所述第一资产的状态值，第一资产状态值在第一规模上测量；和c.第二资产监测部件，其包括有效连接到第二资产的传感器，用于测量所述第二资产的状态值，第二资产状态值在第二规模上测量；和d.其中，所述健康状况标准化模块基于所述第一资产状态值为第一资产计算第一标准化参数健康状况分数，且基于所述第二资产状态值为所述第一资产计算第二标准化参数健康状况分数。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个资产监测部件包括第一资产监测部件，所述第一资产监测部件包括：a.有效连接到在第一测量位置的第一资产的至少一个传感器，其中每个传感器为所述第一测量位置进行状态值测量；和b.有效连接到在第二测量位置的第一资产的至少一个传感器，其中每个传感器为所述第二测量位置进行状态值测量。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述健康状况标准化模块计算与测量状态值对应的标准化的参数健康状况分数，健康状况标准化模块从与测量状态值对应的标准化的参数健康状况分数中为第一测量位置计算第一测量位置健康状况分数，并且从与测量状态值对应的标准化的参数健康状况分数中为第二测量位置计算第二测量位置健康状况分数。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述健康状况标准化模块从与测量状态值对应的标准化的参数健康状况分数中为第一测量位置和第二测量位置计算整体资产健康状况分数。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述整体资产健康状况分数是第一测量位置和第二测量位置的最低测量状况值，或者是第一测量位置和第二测量位置的平均测量状况值。7.根据权利要求5所述的装置，其中，由第一测量位置和第二测量位置的最低测量状况值减去第一测量位置和第二测量位置的其余测量状况值的平均值来得出整体资产健康状况分数。8.根据权利要求1所述的装置，进一步包括用户界面，所述用户界面允许选择来自所述等级体系的父对象，其中所述资产管理器：a.基于从连接的资产监测部件接收的标准化参数健康状况分数，为在父对象下面的每个子对象计算标准化的资产健康状况分数，所述父对象由所述资产监测部件其中的一个来监测；b.从位于未监测的父对象下面的每个子对象的标准化的资产健康状况，为在父对象下面的每个子对象计算虚拟健康状况分数以作为标准化的资产健康状况分数；c.从每个子对象的标准化资产健康状况分数中，为所述选定的父对象计算虚拟健康状况分数，所述每个子对象取决于所述选定的父对象；和d.通过用户界面为所述父对象显示虚拟健康状况分数的形象化。9.一种在具有多个资产监测部件的工厂工艺管理系统中为多个资产评估健康状况的方法，每个资产监测部件有效连接到所述资产中的一个，感应与资产关联的参数，且基于感应参数为所述资产确定原生的健康状况值，所述方法包括如下步骤：a.从多个资产监测部件接收原生健康状况值；b.基于原生健康状况值计算参数健康状况分数，参数健康状况分数被标准化至选定范围；c.从关联资产监测部件的传感器的参数健康状况分...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·G·希利蒙，A·J·海森，M·斯奈普，
申请(专利权)人：计算系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US