求出生产设备效率、故障事件和故障事件原因的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及到求出不同类型生产设备（１）的效率（全部设备效率ＯＥＥ），引起与预先规定的名义效率有偏差的重要的故障事件，故障事件的原因。各个生产设备（１）是与数据采集装置（２）相连接的，将数据采集装置构成为连续地采集和准备调出地存储以设备为基础的和以生产为基础的数据。可以连接在各个生产设备（１）的数据采集装置（２）上的服务装置（３）具有：输入装置（６，１２）用于输入附加的，不能从数据采集装置（２）中调出的以设备为基础和以生产为基础的说明数据，显示装置（７，１１，１３，１４）用于显示被求出的效率（１１），重要的故障事件（１３）和故障原因（１４），以及在线系统部分（４），将这个构成为从数据采集装置（２）中调出以设备为基础的数据和以生产为基础的数据，计算效率（２１），识别故障事件（２２），通过故障事件处理（２３）求出重要的故障事件，和各自求出故障原因（２４），和脱机系统部分（５），脱机系统部分包括多个被生成的故障模型（３６）和评价模型（３６）和构成为，在说明数据基础上搜索（２７）这些模型（３６），和作为被配置的评价模型（３２）或者作为被配置的故障模型（３３）存放在在线系统部分（４）中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Systems and methods for determining the efficiency of production equipment, failure events and failure events

The present invention relates to the determination of the efficiency (all equipment efficiency OEE) of different types of production equipment (1), causing an important failure event that has a deviation from the predetermined nominal efficiency, and the cause of the failure event. Each production equipment (1) is connected with a data acquisition device (2), and a data acquisition device is configured to continuously collect and prepare to store data based on equipment and production based. Can be connected in various production equipment (1) of the data acquisition device (2) service on the device (3) has an input device (6, 12) for additional input, not from the data acquisition device (2) for equipment based on production based data transfer instructions, display device (7, 11, 13, 14) is used to show the efficiency was calculated (11), (13) the important events of the fault and fault reasons (14), and the online part of the system (4), this will constitute from the data acquisition device (2) accesses to equipment based on production data and based on the data, the computational efficiency (21), (22), identification of fault events through the fault event processing (23) the fault events important, and their causes of the fault, and (24) The offline system part (5), the offline system comprises a plurality of generated fault model (36) and (36) and the evaluation model is constructed, based on the data in search of these models (27) (36), and is configured as the evaluation model (32) or (configured as a fault model 33) stored in the online system (4) in. \ue5cf

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到求出生产设备效率(全部设备效率)、故障事件和造成生产率损失重要故障事件的原因的系统和方法。关于效率在这里理解为概念“全部设备效率，OEE”，全部设备效率例如是叙述在Robert Hansen学习全部设备效率的功率，1999机械可靠性会议和展览会的会议报告“机械可靠性会议”12-14日4月，辛辛那提，俄亥俄，19至30页中，工业通信公司，1704 Natailie NehsDr.出版，Knoxville，TN 37931。OEE是计算百分比的一种方法，这个百分比说明各个实际的生产率达到计划的，即预先规定的生产率的多少。OEE也被称为共同起作用的参数的乘积，这些参数定义一个过程“健康”，即OEE＝可用性×处理速度×质量。由于经济原因，以及生产质量安全性原因生产设备的驱动装置对于计算没有干扰运行时可达到的名义效率和与各个现实效率进行比较是感兴趣的。现实的效率与名义值有偏差，则意味着生产率损失。原因可能有物理，人员或管理范围的根源。对于故障分析(在生产率损失意义上的)可以使用不同的方法和技术。最重要的代表是FMEA(故障模式和效果分析)，故障树分析，或统计计算方法，例如Pareto-分析(John Moubray，RCM2，Butterworth-Heinemann，第二版1997)。当进行FMEA时应该进行以下步骤1.将设备进行功能分解2.说明主功能和辅助功能3.功能的故障状态的说明和列表4.求出每个故障状态的所有原因5.确定对生产目标的作用6.定量的评价其作用故障树分析是从一个不希望的TOP-状态出发的。对于这个初始事件求出导致这个状态的所有事件状态。统计方法是以生产中的适当的数据基础为先决条件的。例如可以用Pareto-分析求出其故障事件原因，这些故障事件原因是对于重要的生产故障负责的。FMEA和故障树分析可以通过工具支持。这些工具引导使用者有步骤地通过数据计算和文件化的方法和支持得出结果。统计方法当然是以适当的数据基础为先决条件的，这些数据基础常常是不存在的。或者从生产中根本没有数据显示出来或没有求出对于故障分析必要的信息。上述方法在设计理论中有其根源，也就是说将这些方法使用在将产品或设备设计成尽可能是故障安全的。产品所达到的高质量标准表明对于这种分析很高的时间花费和工作花费是有理的。生产设备的损耗和故障“非常大的后”分析常常是受时间限制的，因为停机的生产率损失是与成本很高联系在一起的。其他的缺点是，这些方法没有一个是支持聚焦在现实干扰原因的处理方法的。从文献中已知，在故障事件和真正的故障事件原因之间可以存在7原因平面。已知的方法中没有方法可以说明，什麽时间找到确保持续地排除故障事件原因的这个适当的平面。以下任务以本专利技术为基础，规定一种方法和一个系统使自动求出现实的效率，故障事件和故障事件原因成为可能。此任务是通过求出不同类型生产设备的效率，重要的故障事件和产生的原因的一个系统解决的，这个系统具有叙述在权利要求1中的特征。有益的结构形式叙述在从属权利要求中。此外此任务是通过叙述在权利要求14中的方法自动求出生产设备效率，重要的故障事件和原因的方法解决的。按照本专利技术的系统包括一个服务装置，将服务装置有益地构成为移动装置和可以各自连接在生产设备的主系统的数据服务器上。不仅所使用的方法而且还有作为系统的结构是建立在使用预先配置方法模型基础上的。这种方法模型可以借助于脱机系统部分确定和可以在在线系统部分上使用。将服务装置以有益的方式可以使用在不同生产设备的原因分析上，例如不仅在造纸而且在食品工业灌装机液体灌装时分析生产效率损失或有缺陷的产品质量原因。这种万能的可使用性是通过一系列生成的模型以及通过预先配置的评价模型和故障模型达到的。借助于表示在附图上的实施例在下面说明本专利技术和其优点。附图表示附附图说明图1求出效率、故障事件和故障事件原因按照本专利技术的系统框图，附图2按照附图1系统的在线系统部分和脱机系统部分的部件，附图3系统的工作方法，附图4典型的OEE-显示包括形成报警显示，附图5证实故障假设的OEE-原稿，附图6从控制系统或主系统可以调出的数据举例，附图7故障数据库的举例，附图8示范性的事件种类，附图9评价模型的举例，附图10 Pareto-分析的示范性的结果，附图11故障模型的说明数据，附图12故障事件“油泵关闭”的故障模型，和附图13典型的OEE-计算公式。按照附图1框图表示了与数据采集装置2相连接的一个生产设备1。生产设备1可以是单个机器或具有很多生产设备的综合设备。可以涉及不同类型的生产设备，例如造纸机、酿造厂或者酿造厂的灌装设备，或汽车制造范围的生产设备。数据采集装置2包括为了分析目的所需要数据的数据服务器30(附图2)，例如数据是从主系统或控制系统，生产规划系统或维护系统来的。为了效率计算，故障分析和原因分析将服务装置3可以暂时或持续地连接在数据采集装置2的数据服务器30上。服务装置3包括在线系统部分4和脱机系统部分5，其中在线系统部分4是与数据采集装置2和与脱机系统部分5连接的。此外存在输入装置6和显示装置7，输入装置和显示装置各自是与系统部分4和5连接的。下面借助于附图2说明服务装置的这些部件。附图2表示了服务装置3在线系统部分4和脱机系统部分5。在线系统部分4使自动求出效率OEE，重要的故障事件和故障事件原因成为可能。为此它包括一个OEE-计算器21，将故障计算器构成为从故障数据库31中存取准备好的数据。OEE-计算结果可以在OEE显示器11上显示。将故障事件检测器22构成为，从数据服务器30中将数据调出以及从OEE-原稿34中存取，OEE-原稿包括故障事件判据和为了故障事件检测此外应该考虑的附加信息，借助于数据输入12可以将附加信息输入。故障检测器22将被求出的故障事件按照时间顺序可以存放在故障数据库31中。将故障事件处理器23构成为在故障数据库31中存取故障事件-时间顺序，在使用配置的计算模型32时计算单个的故障事件，和借助于统计显示器13显示结果。故障事件原因测定器24从故障数据库31中以及从配置的故障模型和推荐模型33中存取和显示被求出的故障事件原因和必要时在故障事件原因显示14中还显示排除故障的推荐建议。将在线系统部分5构成为是为了借助于模型编辑器15和模型搜索器27从被生成的模型36的储备中将最佳适合的模型搜索出来和进行匹配。将借助模型配置器25配置的模型35可以存放在服务装置3的地方。将它们也可以借助于适当的接口地方分布地存储在外部。借助于模型生成器26可以存储被配置的模型35。在脱机系统部分5上和在脱机运行时将被制成的配置模型35提供给在线系统部分4作为被配置的计算模型32或者作为故障模型33使用。借助于附图3叙述了与附图4至12有联系的系统工作方式。附图3表示自动求出生产设备效率，重要的故障事件和与预先规定的名义状态有偏差的效率的原因的方法的单个步骤。在步骤200中从主系统或控制系统，即从数据服务器30(附图2)中存取数据和将存放在故障数据库31(附图2)中的故障事件进行检测。附图6表示了典型的可调出的数据组。在最简单情况下数据组是由信号的识别字及其数值组成的。根据系统可以存取附加信息如数据类型，说明数据和系统时间。为了计算OEE常常询本文档来自技高网...

【技术保护点】
系统，用于求出－不同类型生产设备（１）的效率（全部设备效率ＯＥＥ），－造成与预先规定的名义效率有偏差的重要的故障事件，－故障事件的原因，其中ａ） 各个生产设备（１）是与数据采集装置（２）相连接的，将数据采集装置装备成连续 地采集和准备调出地存储以设备为基础和以生产为基础的数据，和ｂ） 存在可以与各个生产设备（１）的数据采集装置（２）连接的服务装置（３），服务装置（３）有：－输入装置（６，１２）用于输入附加的，不能从数据采集装置（２）中调出的以设备为基 础和以生产为基础的说明数据，－显示装置（７，１１，１３，１４）用于显示被求出的效率（１１），重要的故障事件（１３）和故障原因（１４），－在线系统部分（４），将其构成为从数据采集装置（２）中调出以设备为基础的数据和以生产为基础的数据， 借助于故障事件检测器（２２）在这些数据的基础上以及借助于输入装置（１２）输入附加的说明数据和借助于ＯＥＥ－原稿（３４）识别故障事件，借助于被配置的评价模型（３２）通过故障事件计算（２３）求出重要的故障事件，和借助于重要的故障事件被配置的故障模型（３３）求出各个故障原因（２４），和计算出效率（２１），－脱机系统部分（５），脱机系统部分包括多个被生成的故障模型（３６）和评价模型（３６）和有在这个局部分布的模型（３６）上的存取，和将脱机系统部分构成为，在被调出和／或被输入的说明 数据基础上搜索（２７），配置（２５）和局部或局部分布地存储（３５）这些模型（３６），和将作为被配置的评价模型（３２）或者作为被配置的故障模型（３３）存放在在线系统部分（４）中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J卡勒拉，G沃尔马，M格罗伊利希，R米兰诺维，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]