在工业工厂中使用的工业工厂操作者干预系统技术方案

本发明专利技术提供了一种在工业工厂中使用的工业工厂操作者干预系统，该系统包括处理单元，该处理单元被配置为：监测和分析工业工厂操作数据以检测工业工厂操作数据中的需要发起操作者干预的异常；以及响应于检测到异常，自动确定要呈现给将执行操作者干预的指定操作者的用户界面的用户界面配置。基于技术上下文数据，包括与异常相关联的工业工厂操作数据，并且基于与指定操作者有关的操作者数据，以使得获得异常相关的和操作者特定的用户界面配置的方式来确定用户界面配置。的方式来确定用户界面配置。的方式来确定用户界面配置。

【技术实现步骤摘要】
在工业工厂中使用的工业工厂操作者干预系统


[0001]本专利技术涉及用于工业工厂(在下文中也简称为“工厂”)的工业工厂操作者干预系统。系统包括处理单元，该处理单元被配置为监测和分析工业工厂操作数据以检测工业工厂操作数据中的异常，该异常需要发起操作者干预并且提供要呈现给指定操作者的用户界面，该指定操作者将执行操作者干预。应当注意，术语“操作者”是指人类操作者。

技术介绍

[0002]在工业工厂中，过程越来越自动化。为了控制工厂，通常采用控制系统，诸如分布式控制系统(DCS)。控制系统变得越来越自主。然而，在许多情况下，还没有完全自主的工厂操作。这意味着系统主要自主地控制工业工厂的操作，并且仅很少需要有操作者手动执行步骤。此类步骤称为操作者干预。随着自主控制系统变得更加复杂，操作者的角色转向监督，并且越来越多地，在大多数情况下，仅在发生意外事件(即无法由控制系统自主解决的技术问题)时才需要操作者干预。
[0003]例如，尽管控制系统可以能够做出大多数决定，但在某些情况下，系统可能确定操作者干预是必需的，例如，当系统第一次面对事件或技术问题和/或面对无法分类的事件或技术问题时，和/或当在没有操作者干预的情况下系统一次或多次尝试解决技术问题之后技术问题仍然存在时，和/或当系统确定它无法以较高的准确性采取行动时。操作者干预在自主系统的训练阶段可能会更频繁，并且然后可能会变得不那么频繁。
[0004]因此，存在从被动系统到主动系统的趋势，即到不需要由操作者对数据进行持续监测，而是自主监测工厂操作并自动对某些条件做出反应，并且仅在必要时才涉及操作者的系统。
[0005]操作者干预可以旨在故障分析和解决仅与工厂的一部分有关的技术问题，如工厂的装备子集。干预可以在持续的整个工厂操作期间执行。干预可以旨在解决阻碍工厂操作的至少一部分，例如，造成安全风险，使操作不那么稳定或效率，或者使工厂的至少一部分的继续操作完全不可能的技术问题。
[0006]操作者干预通常涉及允许操作者与系统交互的用户界面。此类用户界面也被称为人机界面(HMI)或操作者工作空间，并且通常可以包括用户界面元素，其包括关于工厂操作的图形、趋势、警报和报告中的一个或多个。此外，它们通常包括允许操作者与系统交互(即，提供用户输入)的用户界面元素。

技术实现思路

[0007]专利技术人已经发现，目前，可用于操作者干预或涉及操作者干预的用户界面通常不允许高效和可靠的干预，而是需要大量的时间和/或努力来准备和配置用户界面以用于适当的操作者干预。
[0008]因此，本专利技术解决的一个问题是在工业工厂的大部分自主操作的情况下允许更有效和可靠的操作者干预。
[0009]该问题通过独立权利要求的系统、方法、计算机程序产品和计算机可读介质来解决。
[0010]本专利技术提供了一种在工业工厂中使用的工业工厂操作者干预系统，该系统包括处理单元，该处理单元被配置为：监测和分析工业工厂操作数据以检测工业工厂操作数据中的需要发起操作者干预的异常；以及响应于检测到需要发起操作者干预的异常，自动确定要呈现给将执行操作者干预的指定操作者的用户界面的用户界面配置。基于技术上下文数据、包括与异常相关联的工业工厂操作数据，并且基于与指定操作者有关的操作者数据，来确定用户界面配置，以这样的方式使得异常相关的和操作者特定的用户界面配置被获得。
[0011]因此，用户界面或HMI配置可以被视为是自动临时或即时创建的，而不是预先设计的。
[0012]工业工厂操作数据中的异常可以指示事件或技术问题，在下文中，为了可读性，有时将其统称为“问题”。
[0013]可能必须通过操作者干预解决的问题类型、允许解决问题的手段和/或解决问题的紧迫性在工业工厂中是多种多样的，并且也可能需要不同的操作者干预措施。在技术上适用于不同操作者干预的用户界面的配置有所不同。这涉及用户界面的不同方面，例如，对于合适的干预有利的用户界面元素的选择、用户界面元素的类型和/或尺寸和/或布置、和/或借助于用户界面元素提供的技术信息的类型。
[0014]此外，并不总是可预测哪个操作者将执行操作者干预。这基本上适用于需要操作者干预的所有类型的问题，特别是需要及时解决的任何意外问题。在后一种情况下，可能无法保证特定操作者的可用性，甚至无法保证对此问题进行特定训练的操作者的可用性。关于特定问题的操作者干预所需的用户界面可能会有所不同，这取决于将执行干预的操作者。
[0015]作为示例，与出现问题的部分相比，通常在工厂的另一部分中工作的操作者可能需要与在出现问题的工厂的部分中工作的操作者不同的用户界面元素。例如，如果操作者当前在工厂的另一部分中工作，则其可能无法访问出现问题的工厂部分中存在的某些终端或其他装备件，因此，为了及时响应，在配置用户界面时，为任何这样的装备件和/或其功能提供数字替代品可能是有利的。此外，考虑各种其他操作者相关方面也可能是有利的，例如，可能需要不同的技术信息来解决问题，这取决于执行操作者干预的操作者的技能集或经验。
[0016]就执行操作的操作者而言，上述某些方面是相对静态的，例如操作者通常工作的工厂部分或专业领域或经验水平。与操作者有关的其他方面是较不静态的。例如，操作者可在任何给定时间或多或少地关注由用户界面提供的特定警报。操作者的注意力甚至不一定仅针对在操作者干预的上下文中可能使用的显示设备上显示的用户界面。操作者的注意力，即使在很大程度上针对设备的用户界面，也不一定针对与要解决的问题相关的用户界面元素。例如，操作者可能不一定将他们的注意力集中在用户界面的特定部分，除非有这样做的动机。这可能会不必要地甚至严重延迟操作者干预。
[0017]关于用户界面的适当配置的决定与操作者干预要解决的技术问题直接相关。然而，并非所有寻找合适配置的技术信息实际上都与操作者干预本身和解决问题相关。这意味着在没有要求保护的系统的情况下，操作者将不得不评估至少部分与要解决的问题无关
的技术信息，仅用于为实际干预适当地配置用户界面。
[0018]如上所述，自主操作已经变得越来越复杂，使得执行技术数据的初步分析以确定用户界面元素(包括工业工厂的一部分，例如工厂的配置和当前状态的一部分的表示，和/或用户输入元素)在技术上已经变得可行。因此，在操作者开始与用户界面交互时，与任何当前已知的系统相比，用户界面已经是用户界面的最合适配置的更近似值。这大大提高了操作者干预的质量和及时性。
[0019]在没有要求保护的系统的情况下，要执行操作者干预的任何给定操作者都必须关于如何最好地处理手头的问题做出自己的选择。他们可能必须决定他们认为适合解决该问题的用户界面配置，或者使用相对不合适的预设计配置这样做。这很耗时而且容易出错，特别是当操作者在手头的问题上没有经验时。因此，问题可能根本无法解决或无法及时解决，或者可能不正确、效率低下或不可靠地解决。这继而甚至可能阻碍工厂的操作，甚至可能阻碍工厂操作的安全性。
[0020]因此，从上面可看出，考虑到技术上下文数据，包括工业工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在工业工厂(3)中使用的工业工厂操作者干预系统(1)，所述系统包括处理单元(2)，所述处理单元被配置为：监测和分析工业工厂操作数据以检测所述工业工厂操作数据中的需要发起操作者干预的异常；以及响应于检测到所述异常，自动确定要呈现给将执行所述操作者干预的指定操作者的用户界面(10a、10b)的用户界面配置，其中基于与所述异常相关联的包括工业工厂操作数据的技术上下文数据并且基于与所述指定操作者有关的操作者数据来确定所述用户界面配置，以这样的方式使得异常相关的和操作者特定的用户界面配置被获得。2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中与所述指定操作者有关的所述操作者数据包括以下至少一项：一个或多个操作者属性，所述一个或多个操作者属性指示所述指定操作者的技能集、操作区域、经验水平和/或过去参与工业工厂操作；匹配得分，所述匹配得分基于所述操作者属性中的一个或多个操作者属性并且基于异常的类型和/或所述工业工厂的受所述异常影响的一部分和/或受所述异常影响的装备件而被计算；由所述指定操作者设置的偏好和/或从所述指定操作者的先前操作者行为、特别是从所述指定操作者与所述系统(1)的先前操作者交互自动导出的偏好；指示所述指定操作者当前正在使用或预期使用以显示所述用户界面(10a、10b)的一个或多个显示设备(7a、7b)的数据；以及与所述指定操作者的先前操作者行为和/或所述指定操作者的当前操作者行为、特别是所述指定操作者的行为模式有关的数据。3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其中所述系统(1)被配置为确定，特别地监测，所述指定操作者的当前操作者行为，并且可选地存储与所述指定操作者的所述当前操作者行为有关的数据，例如未来用作与先前操作者行为有关的所述数据。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中所述系统(1)被配置为还基于与和所述指定操作者共享操作者属性的另一操作者的先前操作者行为有关的数据和/或基于所述指定操作者当前正在使用或预期使用以显示所述用户界面(10a、10b)的一个或多个显示设备(7a、7b)的技术数据，来确定所述用户界面(10a、10b)的所述配置。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中所述系统(1)被配置为提示所述指定操作者提供指示所述用户界面配置对于所述操作者干预的适用性的反馈，和/或将所述用户界面配置设置为候选或默认用户界面配置以供将来使用，和/或其中所述系统(1)被配置为特别是通过监测所述指定操作者的所述当前操作者行为和/或关于需要多少时间来执行所述操作者干预的指示符，自动生成指示所述用户界面配置对于所述操作者干预的适用性的反馈。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中所述系统(1)被配置为响应于检测到需要发起操作者干预的所述异常，特别地基于候选操作者针对所检测的所述异常的可用性和/或适用性排序自动地确定所述指定操作者。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中所述系统(1)被配置为特别是响应于所述指定操作者的所述当前操作者行为和/或响应于所述技术上下文数据、特别是所述工业工厂操作数据的变化，实时地适配所述用户界面...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：