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EP1463981A2 - Method for maintaining a production installation - Google Patents

Method for maintaining a production installation

Info

Publication number
EP1463981A2
EP1463981A2 EP02793109A EP02793109A EP1463981A2 EP 1463981 A2 EP1463981 A2 EP 1463981A2 EP 02793109 A EP02793109 A EP 02793109A EP 02793109 A EP02793109 A EP 02793109A EP 1463981 A2 EP1463981 A2 EP 1463981A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
maintenance
database
manufacturer
customer
field devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP02793109A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Herzog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Process Solutions AG
Original Assignee
Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Process Solutions AG filed Critical Endress and Hauser Process Solutions AG
Publication of EP1463981A2 publication Critical patent/EP1463981A2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31088—Network communication between supervisor and cell, machine group
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31121—Fielddevice, field controller, interface connected to fieldbus
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31135—Fieldbus
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31166—Access data by name, object, stored in list, database
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34038—Web, http, ftp, internet, intranet server
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/80—Management or planning

Definitions

  • the invention relates to a method for maintaining a manufacturing system according to the preamble of claim 1.
  • Field devices are often used in automation and process control technology, which determine a process variable in a process flow.
  • Field devices for flow, level, differential pressure, temperature determination etc. are generally known. They are used to record the corresponding process variables mass or volume flow, fill level, pressure, temperature etc.
  • the field devices each generate measurement signals that are a measure of the recorded process variable.
  • some or all of the field devices are connected to a control room or a control system.
  • the measurement signals are forwarded to the control room or the control system. Normally, the entire process control takes place from the control room or from the control system, where the various measurement signals of the different field devices are evaluated and, based on the evaluation, control signals for further field devices (actuators), e.g. B. valves are generated, which then control the process flow.
  • actuators e.g. B. valves
  • the signal transmission between field device and control room or control system takes place z. B. via a current loop or a data bus according to the known standards (Profibus, Foundation Fieldbus, CAN bus).
  • the field devices are part of a manufacturing system, the management of which is very complex. Information on the manufacturing plant or the components or the field devices is created from the first day of planning. This information mainly relates to the design, layout, procurement, installation, commissioning, operation and maintenance, i.e. the entire life cycle.
  • Maintenance is an essential cost factor of a manufacturing plant. Various information is required for maintenance, some of which is only available to the user or the manufacturer of the field device.
  • the manufacturer creates a maintenance plan for a manufacturing plant, he usually lacks the necessary information about the field devices used and if he has this information, how critical they are for the production process.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for maintaining a manufacturing system which does not have the disadvantages mentioned above and which is particularly simple and inexpensive to carry out.
  • the essential idea of the invention is to electronically record the field devices in a manufacturer's database with a manufacturer-specific identification and manufacturer-specific information in a production plant and to electronically record the field devices in a customer database with a customer-specific identification and customer-specific information and to query the database for maintenance criteria using both Databases.
  • the manufacturer-specific identification takes place via the serial number of the field device.
  • the customer-specific identification takes place via the tag number of the field device.
  • the maintenance criteria also include replacement and preventive maintenance.
  • a maintenance plan is created after the database query.
  • the maintenance plan is stored in a maintenance database and each individual item of the maintenance plan is confirmed or modified by the customer before being saved. This enables a higher customer-specific adaptability of the maintenance plan.
  • the manufacturer database also includes field devices from other manufacturers (third-party devices).
  • the manufacturer database can e.g. be completed by parts from internet databases.
  • the costs of the maintenance plan are of major interest to the user. For this reason, the time required for the maintenance of individual field devices is stored in the manufacturer's database and the expected costs of the maintenance work that are incurred on the basis of the maintenance plan created are calculated on the basis of this information.
  • the effort of the maintenance work already carried out is documented in the customer database, so that a target / actual cost comparison can be output for the maintenance plan.
  • Figure 1 manufacturing plant with several field devices and a manufacturer database and a customer database.
  • the manufacturing system shown in Figure 1 shows a control system L, which is connected via a data bus D to several field devices F1, F2 and F3.
  • the field devices F1 to F3 it can be, for. B. act as a pressure meter, temperature meter or flow meter.
  • the control system L communicates with the respective field device via a data bus. B. F1.
  • data can be transmitted between the field device F1 and the control system L.
  • Data communication via the fieldbus takes place via the corresponding international standards such as B. Profibus, Foundation Fieldbus or CAN bus.
  • the field devices F1 to F3 are electronically recorded in a manufacturer database HG / DB with a manufacturer-specific code and manufacturer-specific data.
  • the data include at least the information necessary for maintenance. Such information arises during design, layout, procurement, installation, commissioning, during operation and during maintenance.
  • the manufacturer database HG / DB generally includes not only the field devices F1, F2, F3 installed at the customer's site, but also other, possibly all field devices from the product range of the field device manufacturer.
  • the customer database IB / DB In a further database, the customer database IB / DB, all field devices F1, F2, F3 are stored with a customer-specific code and customer-specific information. Both databases HG / DB and IB / DB are connected to a computer unit R, with the aid of which database queries are possible ,
  • the method for maintaining a manufacturing plant with several field devices that are connected to a control system via a data bus comprises the following method steps.
  • This information includes at least the information relevant for maintenance.
  • a list of the field devices F1, F2, F3 can be generated via a data bus request.
  • the specific requirements for the availability of the individual field devices are also stored in the customer database IB / DB.
  • an electronic database request based on maintenance criteria is made via both databases HG / DB and IB / DB together.
  • the maintenance criteria include corrective maintenance (-e-corrective- maintenance), replacement (-e-migration) or preventive maintenance (preventive maintenance).
  • the result of the database query is a maintenance plan.
  • the maintenance schedule gives e.g. which field devices need to be serviced or replaced soon
  • the maintenance schedule is saved in a maintenance database. Before saving the maintenance plan, the customer can confirm or change every single point in the maintenance plan. This allows the maintenance schedule to be adapted to customer-specific requirements.
  • the time required for the maintenance of the individual field devices F1, F2, F3 is stored in the manufacturer database HG / DB.
  • manufacturer database HG / DB receives spare parts information and that the database query specifies the optimal spare parts and consumables inventory for the selected maintenance strategy.
  • a maintenance plan adapted to the changed inventory can automatically be z. B. be communicated via the Internet for a fee.
  • the maintenance plan is the control file for an asset management system.
  • Another advantage is that replacement devices must be compatible with the field devices originally used. If a certain field device works according to the Profibus protocol V2, then it can only be easily replaced by an identical field device that works according to the V2 protocol. This must be taken into account when migrating.
  • DTMs can also be stored in the manufacturer's database HG-DB.
  • DTMs are "device drivers" for field devices.
  • For more information on DTMs for example from the FDT / DTM interface specification Profibus Guideline - Order No. 2,162 as of November 2000, to be obtained from the PROFIBUS User Organization eV, Düsseldorf (www.profibus.com), the content of which is specifically referred to.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for maintaining a production installation comprising several field devices (F1, F2, F3), some or all of which are connected to a control system (L) via a data bus (D). The field devices (F1, F2, F3) are recorded in a manufacturer database (HG-DB) with a manufacturer-specific identification and manufacturer-specific information that is relevant to their maintenance and in a customer database (IB-DB) with a customer-specific identification and customer-specific information. An electronic database request for maintenance criteria takes place using both databases (HG-DB) and (IB-HG). This allows both manufacturer information and customer information to be taken into account during the maintenance process.

Description

Verfahren zum Instandhalten einer Fabrikationsanlage Process for maintaining a manufacturing plant
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Instandhalten einer Fabrikationsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for maintaining a manufacturing system according to the preamble of claim 1.
In der Automatisierungs- und Prozesssteuertechnik werden häufig Feldgeräte eingesetzt, die eine Prozessvariable in einem Prozessablauf bestimmen. Feldgeräte zur Durchfluss-, Füllstands-, Differenzdruck-, Temperaturbestimmung etc. sind allgemein bekannt. Sie dienen zur Erfassung der entsprechenden Prozessvariablen Massen- oder Volumendurchfluss, Füllhöhe, Druck, Temperatur etc. Die Feldgeräte erzeugen jeweils Messsignale, die ein Maß für die erfasste Prozessvariable sind. In der Regel sind die Feldgeräte teilweise oder alle mit einer Warte oder einem Leitsystem verbunden. Die Messsignale werden an die Warte oder an das Leitsystem weitergeleitet. Normalerweise erfolgt die gesamte Prozesssteuerung von der Warte oder vom Leitsystem aus, wo die verschiedenen Messsignale der unterschiedlichen Feldgeräte ausgewertet werden und aufgrund der Auswertung Steuersignale für weiter Feldgeräte (Aktoren) z. B. Ventile erzeugt werden, die dann den Prozessablauf steuern.Field devices are often used in automation and process control technology, which determine a process variable in a process flow. Field devices for flow, level, differential pressure, temperature determination etc. are generally known. They are used to record the corresponding process variables mass or volume flow, fill level, pressure, temperature etc. The field devices each generate measurement signals that are a measure of the recorded process variable. As a rule, some or all of the field devices are connected to a control room or a control system. The measurement signals are forwarded to the control room or the control system. Normally, the entire process control takes place from the control room or from the control system, where the various measurement signals of the different field devices are evaluated and, based on the evaluation, control signals for further field devices (actuators), e.g. B. valves are generated, which then control the process flow.
Die Signalübertragung zwischen Feldgerät und Warte bzw. Leitsystem erfolgt z. B. über eine Stromschleife oder einem Datenbus entsprechend den bekannten Standards (Profibus, Foundation Fieldbus, CAN-Bus). Die Feldgeräte sind Teil einer Fabrikationsanlage, deren Management sehr aufwendig ist. Informationen zu der Fabrikationsanlage bzw. den Komponenten bzw. der Feldgeräte entstehen vom ersten Planungstag ab. Diese Informationen betreffen im wesentlichen die Konstruktion, die Auslegung, die Beschaffung, die Installation, die Inbetriebnahme, den Betrieb und die Wartung, d.h. den gesamten Lebenszyklus.The signal transmission between field device and control room or control system takes place z. B. via a current loop or a data bus according to the known standards (Profibus, Foundation Fieldbus, CAN bus). The field devices are part of a manufacturing system, the management of which is very complex. Information on the manufacturing plant or the components or the field devices is created from the first day of planning. This information mainly relates to the design, layout, procurement, installation, commissioning, operation and maintenance, i.e. the entire life cycle.
Die Instandhaltung ist ein wesentlicher Kostenfaktor einer Fabrikationsanlage. Für die Instandhaltung werden verschiedene Informationen benötigt, die teilweise jedoch nur dem Anwender bzw. dem Hersteller des Feldgeräts zur Verfügung stehen.Maintenance is an essential cost factor of a manufacturing plant. Various information is required for maintenance, some of which is only available to the user or the manufacturer of the field device.
So weiß nur der Anwender welche seiner Anwendungen kritisch sind und wo der Ausfall eines Feldgeräts einen Produktionsausfall zur Folge hätte. Für Feldgeräte bei kritischen Anwendungen ist ein höherer Instandhaltungsaufwand in jedem Fall gerechtfertigt. Nur dem Hersteller der Feldgeräte ist bekannt, für welche Feldgeräte die Produktion in absehbarer Zukunft ausläuft. Erstellt der Anwender einen Wartungsplan, so ist dieser Wartungsplan unvollständig, da wesentliche Informationen des Herstellers nicht zur Verfügung stehen.This means that only the user knows which of his applications are critical and where the failure of a field device would result in a loss of production. For field devices in critical applications, a higher maintenance effort is justified in any case. Only the manufacturer of the field devices knows for which field devices production will end in the foreseeable future. If the user creates a maintenance plan, this maintenance plan is incomplete because essential information from the manufacturer is not available.
Erstellt der Hersteller einen Wartungsplan für eine Fabrikationsanlage, so fehlen ihm in der Regel die notwendigen Informationen über die eingesetzten Feldgeräte und wenn er diese Information besitzt, wie kritisch sie für den Produktionsablauf sind.If the manufacturer creates a maintenance plan for a manufacturing plant, he usually lacks the necessary information about the field devices used and if he has this information, how critical they are for the production process.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Verfahren zum Instandhalten einer Fabrikationsanlage anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere einfach und kostengünstig durchführbar ist.The object of the invention is therefore to provide a method for maintaining a manufacturing system which does not have the disadvantages mentioned above and which is particularly simple and inexpensive to carry out.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, bei einer Produktionsanlage die Feldgeräte in einer Herstellerdätenbank mit einer herstellerspezifischen Identifikation und herstellerspezifischen Informationen, elektronisch zu erfassen und die Feldgeräte in einer Kundendatenbank mit einer kundenspezifischen Identifikation und kundenspezifischen Informationen elektronisch zu erfassen und eine Datenbankabfrage nach Instandhaltungskriterien über beide Datenbanken erfolgen zu lassen.The essential idea of the invention is to electronically record the field devices in a manufacturer's database with a manufacturer-specific identification and manufacturer-specific information in a production plant and to electronically record the field devices in a customer database with a customer-specific identification and customer-specific information and to query the database for maintenance criteria using both Databases.
Dadurch stehen für die Datenbankabfrage alle für eine optimale Instandhaltung notwendigen Informationen zur Verfügung.This means that all the information necessary for optimal maintenance is available for database queries.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung erfolgt die herstellerspezifische Identifikation über die Seriennummer des Feldgeräts.According to a further development of the invention, the manufacturer-specific identification takes place via the serial number of the field device.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung erfolgt die kundenspezifische Identifikation über die Tag-Nummer des Feldgeräts.According to a further development of the invention, the customer-specific identification takes place via the tag number of the field device.
Die Instandhaltungskriterien umfassen neben korrektiver Instandhaltung, auch den Ersatz und präventive Instandhaltung.In addition to corrective maintenance, the maintenance criteria also include replacement and preventive maintenance.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung wird nach der Datenbankabfrage ein Wartungsplan erstellt. Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung wird der Wartungsplan in einer Wartungsdatenbank abgespeichert und jeder Einzelpunkt des Wartungsplans vor dem Abspeichern vom Kunden bestätigt oder abgeändert. Dadurch wird eine höhere kundenspezifische Anpassbarkeit des Wartungsplans erreicht.According to a further development of the invention, a maintenance plan is created after the database query. According to a further development of the invention, the maintenance plan is stored in a maintenance database and each individual item of the maintenance plan is confirmed or modified by the customer before being saved. This enables a higher customer-specific adaptability of the maintenance plan.
Da ein Anwender in der Regel nicht nur Feldgeräte eines Herstellers in seiner Fabrikationsanlage einsetzt, umfasst die Herstellerdatenbank auch Feldgeräte anderer Hersteller (Fremdgeräte).Since a user generally not only uses field devices from one manufacturer in his manufacturing system, the manufacturer database also includes field devices from other manufacturers (third-party devices).
Die Herstellerdatenbank kann z.B. durch Teile aus Internetdatenbanken vervollständigt werden.The manufacturer database can e.g. be completed by parts from internet databases.
Für den Anwender sind die Kosten des Wartungsplans von wesentlichem Interesse. Deshalb wird in der Herstellerdatenbank der Zeitaufwand für die Wartung einzelner Feldgeräte abgespeichert und aufgrund dieser Informationen die voraussichtlichen Kosten der Wartungsarbeiten, die aufgrund des erstellten Wartungsplans anfallen, berechnet.The costs of the maintenance plan are of major interest to the user. For this reason, the time required for the maintenance of individual field devices is stored in the manufacturer's database and the expected costs of the maintenance work that are incurred on the basis of the maintenance plan created are calculated on the basis of this information.
Um eine Kostentransparenz zu gewährleisten, ist gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung in der Kundendatenbank der Aufwand der bereits erfolgten Wartungsarbeiten dokumentiert, so dass ein Soll/Ist-Kostenvergleich für den Wartungsplan ausgegeben werden kann.In order to ensure cost transparency, according to a further development of the invention, the effort of the maintenance work already carried out is documented in the customer database, so that a target / actual cost comparison can be output for the maintenance plan.
Da die Herstellerdatenbank Ersatzteilinformationen enthält, kann ein zur gewählten Instandhaltungsstrategie optimaler Ersatzteil- und Verbrauchsmaterial- Bestand ermittelt werden. Der Kunde hat dadurch keinen unnötigen Bestand an Ersatzteilen und Verbrauchsmaterialien mehr.Since the manufacturer database contains spare parts information, an optimal spare parts and consumables inventory for the selected maintenance strategy can be determined. As a result, the customer no longer has an unnecessary inventory of spare parts and consumables.
Um Änderungen im Bestand der Feldgeräte einer Fabrikationsanlage möglichst rasch zu erfassen, ist vorgesehen, dass der Betreiber der Fabrikationsanlage, d.h. der Kunde des Feldgeräteherstellers, via Internetzugriff die Kundendatenbank selbständig ergänzen und abändern kann. Selbstverständlich sind hierfür entsprechende Sicherheitsvorkehrungen (Authentifizierung, Passwort etc.) vorgesehen. Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung aufgeführten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In order to record changes in the inventory of the field devices of a manufacturing plant as quickly as possible, it is provided that the operator of the manufacturing plant, ie the customer of the field device manufacturer, can independently supplement and change the customer database via Internet access. Appropriate security measures (authentication, password, etc.) are of course provided for this. The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 Fabrikationsanlage mit mehreren Feldgeräten und einer Herstellerdatenbank und einer Kundendatenbank.Figure 1 manufacturing plant with several field devices and a manufacturer database and a customer database.
Die in Figur 1 dargestellte Fabrikationsanlage zeigt ein Leitsystem L, das über einen Datenbus D mit mehreren Feldgeräten F1, F2 und F3 verbunden ist. Bei den Feldgeräten F1 bis F3 kann es sich z. B. um Druckmesser, Temperaturmesser oder Durchflussmesser handeln. Das Leitsystem L kommuniziert über einen Datenbus mit dem jeweiligen Feldgerät z. B. F1. So können Daten zwischen dem Feldgerät F1 und dem Leitsystem L übertragen werden. Die Datenkommunikation über den Feldbus erfolgt über den entsprechenden internationalen Standards wie z. B. Profibus, Foundation Fieldbus oder CAN-Bus.The manufacturing system shown in Figure 1 shows a control system L, which is connected via a data bus D to several field devices F1, F2 and F3. In the field devices F1 to F3 it can be, for. B. act as a pressure meter, temperature meter or flow meter. The control system L communicates with the respective field device via a data bus. B. F1. In this way, data can be transmitted between the field device F1 and the control system L. Data communication via the fieldbus takes place via the corresponding international standards such as B. Profibus, Foundation Fieldbus or CAN bus.
In einer Herstellerdatenbank HG/DB sind die Feldgeräte F1 bis F3 mit einem herstellerspezifischen Code und herstellerspezifischen Daten elektronisch erfasst. Die Daten umfassen zumindest die für eine Instandhaltung notwendigen Informationen. Solche Informationen entstehen bei der Konstruktion, der Auslegung, der Beschaffung, der Installation, der Inbetriebnahme, während des Betriebs und bei der Wartung.The field devices F1 to F3 are electronically recorded in a manufacturer database HG / DB with a manufacturer-specific code and manufacturer-specific data. The data include at least the information necessary for maintenance. Such information arises during design, layout, procurement, installation, commissioning, during operation and during maintenance.
Die Herstellerdatenbank HG/DB umfasst in der Regel nicht nur die beim Kunden installierten Feldgeräte F1 , F2, F3, sondern noch weitere, eventuell alle Feldgeräte der Produktpalette des Feldgeräteherstellers.The manufacturer database HG / DB generally includes not only the field devices F1, F2, F3 installed at the customer's site, but also other, possibly all field devices from the product range of the field device manufacturer.
In einer weiteren Datenbank, der Kundendatenbank IB/DB sind alle Feldgeräte F1 , F2, F3 mit einem kundenspezifischen Code und kundenspezifischen Informationen abgespeichert.. Beide Datenbanken HG/DB und IB/DB sind mit einer Rechnereinheit R verbunden, mit Hilfe derer Datenbankabfragen möglich sind.In a further database, the customer database IB / DB, all field devices F1, F2, F3 are stored with a customer-specific code and customer-specific information. Both databases HG / DB and IB / DB are connected to a computer unit R, with the aid of which database queries are possible ,
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Das Verfahren zum Instandhalten einer Fabrikationsanlage mit mehreren Feldgeräten, die über einen Datenbus mit einem Leitsystem verbunden sind umfasst folgende Verfahrensschritte.The method according to the invention is described in more detail below. The method for maintaining a manufacturing plant with several field devices that are connected to a control system via a data bus comprises the following method steps.
Elektronisches Erfassen der Feldgeräte F1, F2 und F3 einer Fabrikationsanlage in der Herstellerdatenbank HG/DB mit einer herstellerspezifischen Identifikation und herstellerspezifischen Informationen. Diese Informationen umfassen zumindest die für die Instandhaltung relevanten Informationen.Electronic recording of the field devices F1, F2 and F3 of a manufacturing plant in the manufacturer database HG / DB with a manufacturer-specific identification and manufacturer-specific information. This information includes at least the information relevant for maintenance.
Elektronisches Erfassen der Feldgeräte (F1 , F2, F3) in der Kundendatenbank IB/DB mit einer kundenspezifischen Identifikation und kundenspezifischen Informationen.Electronic recording of the field devices (F1, F2, F3) in the customer database IB / DB with customer-specific identification and customer-specific information.
Wenn alle Feldgeräte einer Fabrikationsanlage über einen Datenbus mit einem Leitsystem verbunden sind, kann eine Liste der Feldgeräte F1, F2, F3 über eine Datenbusanfrage generiert werden. In der Kundendatenbank IB/DB sind weiterhin die spezifischen Anforderungen an die Verfügbarkeit der einzelnen Feldgeräte abgespeichert.If all field devices of a manufacturing plant are connected to a control system via a data bus, a list of the field devices F1, F2, F3 can be generated via a data bus request. The specific requirements for the availability of the individual field devices are also stored in the customer database IB / DB.
In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt eine elektronische Datenbankanfrage nach Instandhaltungskriterien über beide Datenbanken HG/DB und IB/DB gemeinsam.In a third procedural step, an electronic database request based on maintenance criteria is made via both databases HG / DB and IB / DB together.
Die Instandhaltungskriterien umfassen korrektive Instandhaltungen (-e-corrective- maintenance), Ersatz (-e-migration) oder präventive Instandhaltung (preventive maintenance). Das Ergebnis der Datenbankabfrage ist ein Wartungsplan. Der Wartungsplan gibt z.B. an, welche Feldgeräte demnächst gewartet oder ausgetauscht werden müssenThe maintenance criteria include corrective maintenance (-e-corrective- maintenance), replacement (-e-migration) or preventive maintenance (preventive maintenance). The result of the database query is a maintenance plan. The maintenance schedule gives e.g. which field devices need to be serviced or replaced soon
Der Wartungsplan wird in einer Wartungsdatenbank abgespeichert. Vor dem Abspeichern des Wartungsplans kann der Kunde jeden einzelnen Punkt des Wartungsplans bestätigen oder abändern. Dadurch kann der Wartungsplan den kundenspezifischen Anforderungen angepasst werden.The maintenance schedule is saved in a maintenance database. Before saving the maintenance plan, the customer can confirm or change every single point in the maintenance plan. This allows the maintenance schedule to be adapted to customer-specific requirements.
In der Regel werden in einer Fabrikationsanlage nicht nur Feldgeräte eines bestimmten Herstellers eingesetzt sondern auch Fremdgeräte. Für einen optimalen Wartungsplan ist es deshalb notwendig, auch Fremdgeräte in die Herstellerdatenbank HG/DB zu integrieren.As a rule, not only field devices from a certain manufacturer are used in a manufacturing plant, but also third-party devices. For one optimal maintenance plan, it is therefore necessary to integrate third-party devices into the manufacturer's database HG / DB.
Bei dieser Integration können z. B. Internetdatenbanken eingesetzt werden.With this integration z. B. Internet databases can be used.
Um die voraussichtlichen Kosten, die bei einem Wartungsplan anfallen, abschätzen zu können, wird in der Herstellerdatenbank HG/DB der Zeitaufwand für die Wartung der einzelnen Feldgeräte F1 , F2, F3 abgespeichert.In order to be able to estimate the probable costs incurred in a maintenance plan, the time required for the maintenance of the individual field devices F1, F2, F3 is stored in the manufacturer database HG / DB.
Für eine Darstellung eines Kostenvergleichs für den Wartungsplan ist vorgesehen, in der Kundendatenbank zusätzlich die bereits erfolgten Instandhaltungskosten zu dokumentieren.In order to present a cost comparison for the maintenance plan, it is planned to also document the maintenance costs already incurred in the customer database.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Herstellerdatenbank HG/DB Ersatzteilinformationen erhält und das die Datenbankabfrage die zu der gewählten Instandhaltungsstrategie optimalen Ersatzteil- und Verbrauchsmaterial-Bestand festlegt.It is also advantageous that the manufacturer database HG / DB receives spare parts information and that the database query specifies the optimal spare parts and consumables inventory for the selected maintenance strategy.
Damit die Kundendatenbank immer auf dem aktuellen Stand ist, ist vorgesehen, dass der Betreiber der Fabrikationsanlage die Kundendatenbank IB/DB via Internetzugriff selbständig ergänzen und abändern kann. Ein dem veränderten Bestand angepasster Wartungsplan kann dem Betreiber automatisch z. B. via Internet gegen Entgeld mitgeteilt werden.So that the customer database is always up to date, it is provided that the operator of the manufacturing plant can independently add and change the customer database IB / DB via Internet access. A maintenance plan adapted to the changed inventory can automatically be z. B. be communicated via the Internet for a fee.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Wartungsplan die Steuerdatei für ein Asset-Management-System.In an advantageous development of the invention, the maintenance plan is the control file for an asset management system.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Austauschgeräte mit den ursprünglich eingesetzten Feldgeräten kompatibel sein müssen. Arbeitet ein bestimmtes Feldgerät nach dem Profibusprotokoll V2, so kann es nur einfach durch ein gleiches Feldgerät, das nach dem Potokoll V2 arbeitet ersetzt werden. Dies muss bei der Migration berücksichtigt werden.Another advantage is that replacement devices must be compatible with the field devices originally used. If a certain field device works according to the Profibus protocol V2, then it can only be easily replaced by an identical field device that works according to the V2 protocol. This must be taken into account when migrating.
In der Herstellerdatenbank HG-DB können auch DTMs abgespeichert sein. DTMs sind „Gerätetreiber" für Feldgeräte. Nähere Informationen zu DTMs können z.B. aus der FDT/DTM Schnittstellenspezifikation Profibus Guideline - Order No. 2.162 Stand November 2000, zu beziehen über die PROFIBUS- Nutzerorganisation e.V., Karlsruhe (www.profibus.com), entnommen werden, auf deren Inhalt speziell verwiesen wird. DTMs can also be stored in the manufacturer's database HG-DB. DTMs are "device drivers" for field devices. For more information on DTMs, for example from the FDT / DTM interface specification Profibus Guideline - Order No. 2,162 as of November 2000, to be obtained from the PROFIBUS User Organization eV, Karlsruhe (www.profibus.com), the content of which is specifically referred to.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Instand alten einer Fabrikationsanlage mit mehreren Feldgeräten F1 , F2, F3, die teilweise oder alle über einen Datenbus D mit einem Leitsystem L verbunden sind, mit folgenden Verfahrensschritten:1. Method for maintaining a manufacturing system with several field devices F1, F2, F3, some or all of which are connected to a control system L via a data bus D, with the following method steps:
a) Elektronisches Erfassen der Feldgeräte F1 , F2, F3 in einer Herstellerdatenbank HG-DB mit einer herstellerspezifischen Identifikation und herstellerspezifischen, für die Instandhaltung relevanten Informationen.a) Electronic recording of the field devices F1, F2, F3 in a manufacturer database HG-DB with a manufacturer-specific identification and manufacturer-specific information relevant for maintenance.
b) Elektronisches Erfassen der Feldgeräte in einer Kundendatenbank IB-DB mit einer kundenspezifischen Identifikation und kundenspezifischen Informationen.b) Electronic recording of the field devices in a customer database IB-DB with customer-specific identification and customer-specific information.
c) Elektronische Datenbankabfrage nach Instandhaltungskriterien über beide Datenbanken HG-DB und IB-HG.c) Electronic database query according to maintenance criteria via both databases HG-DB and IB-HG.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die herstellerspezifische Identifikation die Serien-Nummer des Feldgerätes F1, F2, F3 ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the manufacturer-specific identification is the serial number of the field device F1, F2, F3.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kundenspezifische Identifikation die Tag-Nummer des Feldgerätes F1 , F2, F3 ist.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the customer-specific identification is the tag number of the field device F1, F2, F3.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instandhaltungskriterien korrektive Instandhaltung, Ersatz oder präventive Instandhaltung umfassen.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the maintenance criteria include corrective maintenance, replacement or preventive maintenance.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbankabfrage einen Wartungsplan ergibt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the database query yields a maintenance plan.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wartungsplan in einer Wartungsdatenbank abgespeichert wird und jeder Einzelpunkt des Wartungsplans vor dem Abspeichern vom Kunden bestätigt oder abgeändert wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the maintenance plan is stored in a maintenance database and each individual item of the maintenance plan is confirmed or changed by the customer before saving.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellerdatenbank HG-DB auch Fremdgeräte anderer Hersteller umfasst.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the manufacturer database HG-DB also includes third-party devices from other manufacturers.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die HG-DB oder Teile davon aus Internet-Datenbanken verwendet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that the HG-DB or parts thereof from Internet databases are used.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Herstellerdatenbank HG-DB der Zeitaufwand für die Wartung der Feldgeräte F1 , F2, F3 abgespeichert ist und dadurch zusammen mit dem Wartungsplan, die voraussichtlichen Kosten der Wartungsarbeiten berechnet werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the time required for the maintenance of the field devices F1, F2, F3 is stored in the manufacturer database HG-DB and thereby the expected costs of the maintenance work are calculated together with the maintenance plan.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kundendatenbank IB-DB zusätzlich die bereits erfolgten Ist-Aufwände der Wartungsarbeiten für die Feldgeräte F1 , F2, F3 abgespeichert sind und ein SolMst-Kostenvergleich für den Wartungsplan erstellt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the actual costs of the maintenance work for the field devices F1, F2, F3 are already stored in the customer database IB-DB and a SolMst cost comparison for the maintenance plan is created.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellerdatenbank HG-DB Ersatzteilinformationen enthält und dass die Datenbankabfrage den zu der gewählten Instandhaltungsstrategie optimalen Ersatzteil- und Verbrauchsmaterial-Bestand festlegt.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the manufacturer database HG-DB contains spare parts information and that the database query determines the optimal spare parts and consumables inventory for the selected maintenance strategy.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kundendatenbank IB-DB vom der Betreiber der Fabrikationsanlage via Internetzugriff selbständig ergänzt und abändert wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the customer database IB-DB is supplemented and modified independently by the operator of the manufacturing plant via Internet access.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betreiber automatisch und via Internet einen an einen veränderten Bestand an Feldgeräten F1, F2, F3 oder Anforderungen an die Instandhaltungs-Strategie angepassten Wartungsplan erhält.13. The method according to claim 12, characterized in that the operator automatically and via the Internet receives a maintenance plan adapted to a changed inventory of field devices F1, F2, F3 or requirements of the maintenance strategy.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Device-Type-Manager DTMs in der Herstellerdatenbank HG-DB abgespeichert sind und für den Instandhalter bestimmte Ausführungsbestimmungen in den Wartungsplan mit einbezogen werden.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that device type manager DTMs in the manufacturer database HG-DB are saved and certain execution provisions for the maintenance engineer are included in the maintenance plan.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Wartung eingesetzten elektronischen Hilfsmittel durch den Wartungsplan automatisch eingestellt werden.15. The method according to claim 14, characterized in that the electronic aids used for maintenance are automatically set by the maintenance plan.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wartungsplan die Steuerdatei für Asset Management Systeme darstellt.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the maintenance plan represents the control file for asset management systems.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Device- Type-Manager DTMs gesteuert, Steuerdateien für verschiedene17. The method according to claim 16, characterized in that controlled by the device type manager DTMs, control files for different
Asset Management Systeme erstellt werden.Asset management systems are created.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hersteller im Internet eine HG-DB unterhalten und für jedes Gerät in einer Anlage der jeweilige Link auf die entsprechende Internetadresse der Herstellerdatenbank HG-DB in dem DTM (Device Type Manager - z.B. FDT Tool) des jeweiligen Gerätes enthalten ist. 18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several manufacturers maintain a HG-DB on the Internet and for each device in a system, the respective link to the corresponding Internet address of the manufacturer database HG-DB in the DTM (Device Type Manager - for example FDT Tool) of the respective device is included.
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