PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006010500B4 22.01.2009
Titel Konfigurationseinrichtung zum Erzeugen von Informationen zur Modernisierung einer Anlage
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Faja, Martin, 91080 Uttenreuth, DE;
Hoffmann, Rolf, 67591 Offstein, DE;
Lange, Peter, 94469 Deggendorf, DE;
Schwaab, Marco, 91338 Igensdorf, DE
DE-Anmeldedatum 07.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006010500
Offenlegungstag 13.09.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.01.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.01.2009
IPC-Hauptklasse G07C 3/08  (2006.01)  A,  F,  I,  20061127,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse G01H 15/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20061127,  B,  H,  DE
G06F 21/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20061127,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Konfigurationseinrichtung mit einer Datenbank, in der eine Anzahl von Eigenschaften von Anlagenkomponenten abgelegt ist, und einem Speicher mit einem Programm.

In der Industrie sind eine Vielzahl von Anlagen in Betrieb, deren Struktur sehr heterogen ist. Solche Anlagen sind beispielsweise größere Antriebe von Fahrzeugen oder Steuerungen von Produktionsvorrichtungen. Es gibt eine Vielzahl von Anbietern solcher Anlagen und eine noch größere Vielfalt von Systemen, die je nach Branche unterschiedlich stark vertreten sind. Solche Anlagen zu modernisieren, also nicht vollständig sondern nur Anlagenkomponenten auszutauschen, erfordert einen hohen Aufwand, da die neue Modernisierungskomponente nicht nur die Leistungsmerkmale der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllen soll, sondern auch mit ihrer Anlagenumgebung zusammenpassen muss. Auf solche Anlagenmodernisierungen spezialisierte Firmen haben im Laufe der Zeit ein gewisses Know How zur Durchführung von Modernisierungen zusammengetragen.

Aus DE 199 17 102 A1 ist bereits eine Projektierungs- und Diagnoseeinrichtung für eine elektrische Anlage bekannt, die bei der Planung der Anlage auf eine Datenbank zugreifen kann, die Informationen zu verfügbaren Komponenten enthält.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein Aufwand für eine Modernisierung einer vorhandenen, in Betrieb genommenen Anlage auf der Grundlage von vorhandenem Know How gering gehalten werden kann.

Die Aufgabe wird bei einer Konfigurationseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Programm dazu vorgesehen ist, einer vorgegebenen Anlage unter Vorgabe einer auszutauschenden Anlagenkomponente und unter Anwendung von Regeln eine Modernisierungskomponente, die Leistungsmerkmale der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllt, zum Austausch zuzuordnen, selbst wenn nicht alle vorgeschriebenen Regeln überprüfbar sind, und eine mangelnde Überprüfbarkeit als potenzielle Schwierigkeit visuell auszugeben, wobei den Anlagenkomponenten Informationen zu deren Hierarchie in der Anlage und zu Funktionsmerkmalen zugeordnet sind und die Regeln diese Informationen berücksichtigen.

Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, dass bereits vorhandenes Know How aus einer vergangenen Modernisierung einer komplexeren Anlage ein Detailwissen birgt, das ggf. nur mit einer hohen Kompetenz vollständig ausgeschöpft werden kann. Es ist daher sinnvoll, bei einer Modernisierung einer Anlage gezielt nur das Know How zur Verfügung zu stellen, das im konkreten Fall tatsächlich benötigt wird. Außerdem stellt solches Detailwissen einen Wettbewerbsvorsprung dar, der schätzenswert ist und daher nicht ohne weiteres als Ganzes ausgegeben werden sollte. Zusätzlich sollte das Detailwissen an einer oder wenigen zentralen Stellen gepflegt, jedoch an möglichst vielen Orten zur Verfügung gestellt werden. Auf eine Konfigurationseinrichtung, die zweckmäßigerweise mit dem Internet verbindbar ist und zu einer Kommunikation per Internet vorbereitet ist, kann vielerorts zugegriffen werden. Wird nur das konkret benötigte Detailwissen ausgegeben, kann der gesamte Schatz an Know How jedoch geschützt werden. Außerdem kann mit einer zentralen Konfigurationseinrichtung eine Standardisierung der Informationsausgabe erreicht und hierdurch ein gleichmäßig hohes Serviceniveau erzielt werden.

Die Anlagenkomponenten können auszutauschende Komponenten und/oder Modernisierungskomponenten sein. Die Eigenschaften können Leistungsmerkmale und Schnittstellenmerkmale der Anlagenkomponenten umfassen. Leistungsmerkmale können Nenndrehzahl, Nennspannung, Speicherplatz, kürzeste Abtastzeit und dergleichen sein. Schnittstellenmerkmale können sein: Arten von Schnittstellen, Merkmale zu dem, was übergeben/übernommen wird, und geometrische Merkmale, um nur einige zu nennen.

Zur gezielten Ausgabe von konkret benötigtem Detailwissen zur Modernisierung einer Anlage kann zunächst eine Eingabe von einem Bediener in die Konfigurationseinrichtung ausgewertet werden, die Informationen bezüglich der zu modernisierenden Anlage und der auszutauschenden Anlagenkomponente enthält. Zweckmäßigerweise wird die Eingabe durch das Programm entlang eines vorgegebenen Pfads oder Fragenbaums geführt, so dass alle notwendigen Detailinformationen zur Auswahl der benötigten Information zur Verfügung stehen.

In einer einfachen Variante der Erfindung steht durch Erfahrungen das Know How zur Verfügung, um nach einer Eingabe von Informationen durch einen Bediener bereits entscheiden zu können, mit welcher bekannten Modernisierungskomponente eine alte, auszutauschende Anlagenkomponente ersetzt werden kann. Hierbei kann das Know How in einer solchen Weise in der Datenbank abgebildet sein, dass einer Anzahl von Modernisierungskomponenten jeweils eine oder mehrere andere Komponenten zugeordnet sind. Wird eine dieser anderen Komponenten von einem Bediener als auszutauschende Komponente gekennzeichnet, so kann die Konfigurationseinrichtung die entsprechende Modernisierungskomponente zuordnen und diese ausgeben. Eine zu befolgende Regel ist hierbei die direkte Zuordnung.

In einer etwas erweiterten Variante der Erfindung berücksichtigt das Programm außer der direkten Zuordnung einer Modernisierungskomponente zu einer auszutauschenden Komponente zusätzlich eine Konfiguration der in Betrieb gegangenen Anlage, die die auszutauschende Komponente beherbergt. Eine Ausgabe einer Zuordnung findet hierbei nur statt, wenn z. B. neben der direkten Zuordnung einer Modernisierungskomponente zu einer auszutauschenden Komponente diese auch in eine von mehreren vorgegebenen Anlagenkonfigurationen eingebettet ist. Die Anlagenkonfiguration kann anhand von Fragen, die das Programm einem Bediener stellt und die dieser beantwortet, in das Programm eingegeben werden. Die zu befolgenden Regeln können hierzu neben der direkten Zuordnung auch Fragen zur einbettenden Konfiguration sein, die an einen Benutzer ausgegeben werden, sowie Bedingungen der Konfiguration, die für eine Ausgabe einer Zuordnung erfüllt sein müssen. Eine solche Bedingung kann eine Schnittstellenbedingung sein: Nur wenn die Altanlage eine wie in der Datenbank hinterlegte Schnittstelle zur auszutauschenden bzw. alten Komponente aufweist, wird eine Zuordnung einer Modernisierungskomponente mit eben jenen Schnittstellenbedingungen zur Anlage ausgegeben. Zweckmäßigerweise ist eine Regel, dass die Funktionen der Altanlage nach einer Modernisierung durch eine Modernisierungskomponente noch erfüllt, insbesondere übertroffen werden. Erfordert beispielsweise eine Drehzahlregelung der Altanlage eine bestimmte Auflösung, so muss eine die Drehzahlregelung betreffende Modernisierungskomponente diese oder eine höhere Auflösung zur Verfügung stellen.

In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung sind den Anlagenkomponenten Informationen zu deren Hierarchie in der Anlage und zu Funktionsmerkmalen der Anlagenkomponenten zugeordnet und die Regeln berücksichtigen diese Informationen. So kann eine Regelungskomponente, die ein Steuerelement aufweist, ein Regelungs- und ein Steuermerkmal aufweisen, und durch eine Modernisierungskomponente mit beiden Merkmalen oder zwei Modernisierungskomponenten mit jeweils einem Merkmal ersetzt werden.

Eine weitere Flexibilität in der Anwendung der Konfigurationseinrichtung auf komplexe Anlagen kann erreicht werden, wenn die Regeln zwingende, einzuhaltende Regeln und weiche Regeln umfassen, die gebrochen werden dürfen. Eine zwingende Regel, also eine Bedingung, die bei einem Austausch von Komponenten erfüllt sein muss, kann z. B. eine Eingangsspannung sein, die ein Gerät benötigt bzw. verträgt, oder eine Hierarchiebedingung, wie z. B. dass Eingangssignale von einem übergeordneten Gerät gebraucht werden. Anpassbare Regeln bzw. Bedingungen können Eingangssignale sein, die von einer Modernisierungskomponente zwar zwingend benötigt werden, die jedoch ohne Schwierigkeiten mit einem zusätzlichen Zwischengerät oder Zwischenprogramm erzeugt werden können. Weiche Regeln können auch untergeordnete Bedingungen, wie z. B. Schnittstellengeometrien sein, die durch entsprechende Adapter von einem Techniker vor Ort erfüllt werden können.

Gerade bei einer Modernisierung einer komplexen Anlage ist es vorteilhaft, wenn das Programm dazu vorgesehen ist, eine neue Anlagenkomponente zum Austausch gegen die auszutauschenden Anlagenkomponente zuzuordnen, selbst wenn eine vorgeschriebene Regel nicht erfüllt ist, und insbesondere einen Regelbruch visuell auszugeben. Der Regelbruch kann erkannt und es kann von einem Bediener entschieden werden, ob der Regelbruch durch bestimmte Maßnahmen behoben werden kann oder ob der Regelbruch zu gravierend ist und die vom Programm vollzogene Zuordnung nicht weiterverfolgt wird.

Mit gleichem Vorteil kann das Programm dazu vorgesehen sein, eine neue Anlagenkomponente zum Austausch gegen die auszutauschenden Anlagenkomponente zuzuordnen, selbst wenn nicht alle vorgeschriebenen Regeln überprüfbar sind, und insbesondere eine mangelnde Überprüfbarkeit als potenzielle Schwierigkeit visuell auszugeben. Ist beispielsweise eine von der Altanlage benötigte Signalform oder eine Eingangsspannung nicht ermittelbar, so kann es unklar sein, ob eine bestimmte Modernisierungskomponente geeignet ist oder nicht. Die Konfiguration der modernisierten Anlage kann trotzdem weitgehend von der Konfigurationseinrichtung beschrieben werden und eine letztliche Entscheidung zur Modernisierung kann einem Bediener, d. h. insbesondere einem Entscheider beim Kunden, überlassen werden.

Vorteilhafterweise umfasst die Konfigurationseinrichtung eine Datenbank, in der zu einer Kombination von einer auszutauschenden mit einer neuen Anlagenkomponente eine Arbeitsanweisung für den Austausch abgelegt ist. Diese Arbeitsanweisung, die insbesondere aus Know How abgeleitet ist, das bei bereits durchgeführten Modernisierungen gewonnen wurde, kann für einen ausführenden Techniker ausgegeben werden, so dass diesem gezielt das Wissen zur Verfügung steht, das er zum Austausch der Komponente benötigt.

Ebenso arbeitserleichternd kann es sein, wenn das Programm zu einer Ausgabe einer Auflistung von Anlagenelementen, die ausgebaut und von Anlagenelementen, die eingebaut werden müssen, vorgesehen ist. Eine Arbeitsplanung und Teilebeschaffung kann erleichtert und ein Austausch effizient durchgeführt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Programm zu einer gleichzeitigen grafischen Ausgabe der vorgegebenen Anlage mit der auszutauschenden Anlagenkomponente als auch der Anlage mit der neuen Anlagenkomponente vorgesehen. Ein Bediener kann zügig auszuwechselnde und neue Komponenten und Elemente erkennen und einen Kunden zuverlässig beraten.

Mit gleichem Vorteil ist das Programm zweckmäßigerweise zu einer gleichzeitigen visuellen Ausgabe von Komponentenmerkmalen der auszutauschenden und der neuen Anlagenkomponente vorgesehen. Ein Komponentenmerkmal kann ein Leistungsmerkmal, ein Schnittstellenmerkmal und/oder ein anderes, die Komponente technisch charakterisierendes Merkmal sein.

Eine gute Übersicht über mit einer Modernisierung der Anlage einhergehenden Veränderungen kann erreicht werden, wenn das Programm zu einer visuellen Ausgabe von Unterschieden zwischen der auszutauschenden und der neuen Anlagenkomponente vorgesehen ist. Eine solche Ausgabe kann außerdem dazu beitragen, Fehler in einem Bereich aufzudecken, der vielleicht noch nicht genügend im Fokus eines Vertriebsbeauftragten bei einer Beratung oder Abwicklers bei einer Durchführung einer Modernisierung war. Unterschiede können unterschiedliche Komponentenmerkmale sein, die auch einen unterschiedlichen Bedarf an einzelnen Elementen, wie Adapter, Zusatzgeräte, Leitungslängen und dgl. für die Komponenten umfassen.

Eine einfache von Informationen in die Konfigurationseinrichtung kann einfach gehalten und einer fehlerhaften Eingabe kann vorgebeugt werden, wenn das Programm in einer Eingabemaske zur Eingabe der vorgegebenen Anlage Anlagenkomponenten zur Auswahl und Eingliederung in eine Strukturebene vorgibt. In der Datenbank können einige oder alle für eine Zuordnung bedeutenden Komponentenmerkmale der Anlagenkomponente hinterlegt sein, so dass sich eine genauere Charakterisierung der Anlagenkomponente für einen Bediener vereinfacht oder erübrigt. Informationen zu nicht oder in verschiedenen Ausgestaltungen hinterlegten Komponentenmerkmalen können durch eine oder mehrere z. B. vom Programm vorgegebene Fragen von einem Bediener bei einem Kunden erfragt und in die Konfigurationseinrichtung eingegeben werden. Die Strukturebene kann eine Hierarchieebene sein, die eine Struktur von Befehlen von einer höheren an eine niedrigere Hierarchieebene berücksichtigt. Die Strukturebene kann auch eine Ebene in einer Klassifikation von aufeinander aufbauenden Komponenten sein, wie z. B. Schnittstelle der Anlage zu einem Bediener, Steuerung der Anlage, Leistungsteil der Anlage, oder Motor.

Zweckmäßigerweise ist in der Datenbank Kundeninformation abgelegt und mit Anlagenkomponenten verknüpft. Auf diese Weise kann auf bereits bekannte Informationen zu einem Kunden oder sogar zu einer speziellen, bereits untersuchten Anlage des Kunden rückgegriffen und eine Mehrfachuntersuchung der Anlage vermieden werden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

1 eine Struktur einer Antriebsanlage eines Schienentriebwagens,

2 eine schematische Struktur einer Konfigurationseinrichtung und ihrer Einbindung,

3 eine Struktur von Komponentenklassen,

4 ein Flussdiagramm zu einem Zuordnungsprozess,

5 ein Flussdiagramm zu Regeln zum Zuordnungsprozess und

6 eine Ausgabegrafik der Konfigurationseinrichtung.

1 zeigt in schematischer Weise eine Struktur einer Antriebsanlage 2 eines Schienentriebwagens, die eine Bedienerschnittstelle 4 (HMI: Human Machine Interface), eine Steuerung 6, ein Leistungsteil 8 mit einer internen Steuerung 10, eine Anpassung 12, einen Motor 14 und eine Motoranpassung 16umfasst. Die Anpassung 12 weist ein oder mehrere entsprechende Kabel, Drosseln, Filter, Schütze und dergleichen auf. Die Motoranpassung 16 umfasst eine Kupplung, ein Getriebe und Wellen. Am Motor 14 sind eine Kühlung 18, ein Temperatursensor 20 und ein Drehzahlgeber 22 angeordnet, die über Anpassungen 24, 24' und 24'' mit der Regelung 6 und Anpassungen 26, 26', 26'' mit der internen Steuerung 10 verbunden sind und von diesen überwacht bzw. angesteuert werden. Der Drehzahlgeber 22 ist über eine weitere Anpassung 28 zusätzlich mit einer Fremdsteuerung 30 verbunden, über die eine Fahrgeschwindigkeit des Triebwagens vorgegeben wird.

Die Anlage 2 weist fünf Hierarchieebenen I–V auf, die durch eine Befehlsstruktur der Anlage 2 bedingt sind. In der höchsten Hierarchieebene I ist die Bedienerschnittstelle 4 angesiedelt, die von einem Bediener eingegebene Befehle in maschinenlesbare Signale umwandelt und an die zweite Hierarchieebene II weitergibt, in der die Steuerung 6 ist, und die die Hauptregelebene der Anlage 2 ist. Vorgaben der Steuerung 6 werden an die nächst niedrigere Hierarchieebene III weitergegeben, in der die Vorgaben vom Leistungsteil 8 mit Hilfe einer Netzeinspeisung ausgeführt werden. Außerdem werden Steuersignale von der Steuerung 6 an die Kühlung 18 und den Drehzahlgeber 22 in der niedrigsten Hierarchieebene V gegeben. Die Hierarchieebene IV mit der Anpassung 12 empfängt Befehle oder Signale von dem Leistungsteil 8 für beispielsweise eine Drossel oder einen Filter und gibt entsprechende Signale, Spannungen oder Ströme an den Motor 14 weiter. Durch die Befehls- bzw. Signalkette durch die Hierarchieebenen I–V sind auszutauschende Anlagenkomponenten an ihre Hierarchieebene I–V gebunden und nur in Ausnahmen von einer Hierarchieebene I–V in eine andere transferierbar. Anlagenkomponenten sind größere zusammenhängende Blöcke der Anlage 2, wie die Bedienerschnittstelle 4, die Steuerung 6, das Leistungsteil 8 und auch die interne Steuerung 10 allein, die Anpassung 12, der Motor 14, die Motoranpassung 16, die Netzeinspeisung, der Drehzahlgeber 22 oder ähnliche Blöcke. Einzelteile der Anlagenkomponenten oder der Anlage 2 werden als Elemente der Anlage 2 bezeichnet.

2 zeigt eine schematische Struktur einer Konfigurationseinrichtung 34 und ihrer Einbindung in mit ihr zusammenhängenden Prozesse. Die Konfigurationseinrichtung 34 weist eine Datenbank 36 auf, in der eine Anzahl von Eigenschaften von einer Vielzahl von Anlagenkomponenten abgelegt ist. Die Anlagenkomponenten sind sowohl Modernisierungskomponenten, also neue, für eine Modernisierung vorgesehene Anlagenkomponenten, als auch Anlagenkomponenten, die bereits in einer Anlage in Betrieb genommen wurden und für einen Austausch vorgesehen sein können. Außerdem weist die Konfigurationseinrichtung 34 einen Speicher 38 mit einem Programm auf, das dazu vorgesehen ist, einer vorgegebenen Anlage 2 unter Vorgabe einer auszutauschenden Anlagenkomponente eine Modernisierungskomponente zuzuordnen. Die Zuordnung geschieht unter Anwendung von Regeln, die von beispielsweise in Papierform niedergelegten Durchführungsanweisungen 40 (Standard Operation Procedures), die Wissen bzw. Know How von Spezialisten über Anlagen und Anlagenkomponenten und Elemente enthalten, gewonnen werden. Eine Umwandlung 42 der Durchführungsanweisungen 40 in Regeln kann durch einen Fachmann geschehen, der die Durchführungsanweisungen 40 versteht und die Regeln beispielsweise in Form von Programmteilen in das Programm einbringt. Durch Datenpflege 44 kann sowohl das Programm im Speicher 38 als auch die Datenbank 36 aktuell gehalten werden.

Zur Durchführung einer Modernisierung einer Anlage kann ein Bediener 46, beispielsweise eines Vertriebs, Daten, die Eigenschaften von Anlagenkomponenten einer zu modernisierenden Anlage und einer auszutauschende Anlagenkomponente umfassen, in das Programm eingeben. Mit Hilfe der Daten, dem Programm und der Datenbank 36 gibt die Konfigurationseinrichtung 34 eine Modernisierungskomponente aus, mit der die auszutauschende Anlagenkomponente ersetzt werden kann. Der Bediener 46 kann hierdurch einem Kunden schnell mitteilen, ob und wenn ja, welche Modernisierungskomponente zu einer gewünschten Modernisierung zur Verfügung steht, und welche Eigenschaften, beispielsweise Leistungseigenschaften, sie hat.

Ein weiterer Bediener 48, beispielsweise einer Angebotabteilung, kann von der Konfigurationseinrichtung 34 eine Liste aller für eine Modernisierung benötigten Elemente und Schnittstellen abrufen, auf deren Grundlage ein zuverlässiges Angebot erstellt werden kann. Dadurch, dass der Bediener 46, der die Anfrage vom Kunden vermittelt hat, und der Bediener 48 der Angebotsabteilung mit der gleichen Konfigurationseinrichtung 34 arbeiten, ist eine Durchgängigkeit zwischen der Anfrage und dem Angebot sichergestellt.

Für einen dritten Bediener 50, beispielsweise einer Projektabwicklung, stellt die Konfigurationseinrichtung 34 eine ideale Datenbasis dar, die nicht nur die Konfigurationsdaten der zu modernisierenden Anlage, sondern auch die für eine Modernisierung zweckmäßige, in den Durchführungsanweisungen 40 niedergelegte Vorgehensweisen enthält. In einer vorteilhaften Variante ist zusätzlich eine Datenverwaltung 52 an die Konfigurationseinrichtung 34 angeschlossen, wodurch alle projektrelevanten Daten an einer zentralen Stelle gehalten werden. Die Datenverwaltung 52 kann zusätzlich oder alternativ ein oder mehrere Auslegungsprogramme enthalten oder mit ihnen verknüpft sein, die detaillierte Daten zu Anlagenkomponenten enthalten, und mit denen einem Bediener 48, 50 berechnete Kurven, wie Leistungskurven und dergleichen, Maßzeichnungen, usw. zu den Anlagenkomponenten zur Verfügung gestellt werden.

Die Konfigurationseinrichtung 34 ist internetfähig und an das Internet angeschlossen, so dass verschiedene Bediener 46, 48, 50 weltweiten Zugriff auf Daten der Konfigurationseinrichtung 34 haben. Für einen Bediener 46 des Vertriebs kann eine Offlineversion 54 der Konfigurationseinrichtung 34 zur Verfügung gestellt werden, wobei der die Offlineversion 54 beherbergende Computer somit ebenfalls zu einer Konfigurationseinrichtung wird.

3 zeigt eine Struktur von Komponentenklassen zur Gliederung von Eigenschaften bzw. Funktionsmerkmalen von Anlagenkomponenten, die in der Datenbank 36 abgelegt sind. Die Komponentenklassen umfassen die Klassen Motoren 56, Leistungsteile 58, interne Steuerungen 60 und Regelungen, wie z. B. die Steuerung 10 der Anlage 2, externe Steuerungen 62 und Regelungen, wie z. B. die Steuerung 6 der Anlage 2, Bedienerschnittstellen 64, Drehzahlgeber 66, Temperatursensoren 68, Kühlungen 70 und Anderes mehr. Jede Komponentenklasse kann verschiedene Typen von Komponenten enthalten, z. B. AC-Motoren und DC-Motoren, die Unterklassen bilden, und sich in ihren Merkmalen unterscheiden. Um die Vielfalt von Komponenten zu beherrschen, werden den Komponentenklassen Grundmerkmale zugeordnet, die alle zu der jeweiligen Komponentenklasse zugehörige Komponenten aufweisen, z. B. haben alle Motoren einen elektrischen Anschluss, der als Merkmalswert entweder drei Klemmen (AC-Motor) oder vier Klemmen (DC-Motor) hat. Die Grundmerkmale werden allen Komponenten der Klasse vererbt.

Durch individuelle zusätzliche Merkmale der Komponenten unterscheiden sich die Komponenten im Detail. Die Zuordnung der Komponenten zu Komponentenklassen und Unterklassen ist einer Baumstruktur mit Verzweigungen ähnlich. Die Zugehörigkeit einer Komponente zu einer Komponentenklasse ist – nach oben hin – eindeutig. In den Regeln kann abgelegt sein, ob und an welcher Stelle der Baumstruktur eine Komponente eingegliedert ist, welche Funktionen sie realisiert, und ob sie mit einer in der Baumstruktur benachbarten Komponente kommunizieren kann. Weiterhin können Regeln dazu verwendet werden, auf potenzielle Schwierigkeiten hinzuweisen. Solche Schwierigkeiten können z. B. dadurch entstehen, dass nicht alle Merkmale einer real existierenden Komponente als Merkmale auch in der Datenbank 36 abgelegt werden können, so dass eine Kombination zweier Komponenten der Konfigurationseinrichtung 34 zwar möglich scheint, aber in der Praxis eine eingehende Prüfung benötigt.

In den 4 und 5 ist exemplarisch ein Verfahren zum Erzeugen von Informationen zur Modernisierung der Anlage 2 dargestellt, bei der der Leistungsteil 8 ausgetauscht werden soll, die übrigen Komponenten jedoch – so weit wie möglich – erhalten bleiben sollen, um die Kosten für die Modernisierung gering zu halten.

Nach einem Start des Verfahrens durch einen Start des Programms der Konfigurationseinrichtung 34 werden in einer Dateneingabe 72 von einem Bediener 46 Daten zu dem Kunden eingegeben, gegebenenfalls nach Aufforderung durch das Programm, dessen Anlage 2 modernisiert werden soll. Das Programm prüft (74), ob der eingegebene Kunde bekannt ist und schlägt eventuell in der Datenbank 36 abgelegte Anlagen zur Auswahl vor (76). Sucht der Bediener 46 in der Auswahl 78 keine der angebotenen Anlagen aus, so gelang das Programm zu einer Fragenerzeugung 80, zu der es auch gekommen wäre, wenn der eingegebene Kunde der Datenbank 36 nicht bekannt gewesen wäre. In der Fragenerzeugung 80 wird vom Programm eine Reihe von Fragen zur alten Anlage 2 und deren Komponenten ausgegeben, die in Form eine Fragenbaums 82 sortiert sind: Je nach Antwort 84 des Bedieners 46 auf eine Frage wird der weitere Weg durch den Fragenbaum 82 und damit die nächste Frage bestimmt, so lange, bis der Fragenbaum 82 abgearbeitet ist und der Konfigurationseinrichtung 34 genügend Information zu der zu modernisierende Anlage 2 und der auszutauschenden Komponente vorliegt.

Mit einem Auswahlverfahren 86 wählt (88) das Programm mit den vorhandenen Informationen eine zunächst vorläufige Modernisierungskomponente aus der Datenbank 36 und überprüft anhand von Regeln deren Tauglichkeit zum Einbau in die Anlage 2. Gegebenenfalls liegen zu dieser Modernisierungskomponente Detailfragen 90 vor, die dem Bediener 46 gestellt werden. Aus Antworten 92 ergeben sich eventuell neue Detailfragen 90.

Das Auswahlverfahren 86 ist in 5 detaillierter dargestellt. Nach der Auswahl 88 eines Leistungsteils 94 (6) als vorläufige Modernisierungskomponente prüft das Programm in einer Prüfung 98, ob aus den Durchführungsanweisungen 40 generelle Detailfragen 90 zu diesem Leistungsteil 94 vorliegen. Ist dies der Fall, so werden die Fragen dem Bediener 46 gestellt, der sie beantwortet (92), und das Programm überprüft die Auswahl 88 anhand der Antworten. Sind alle Detailfragen 90 geklärt, so findet eine Prüfung 98 statt, ob das Leistungsteil 94 der gleichen Komponentenklasse angehört wie das auszutauschende Leistungsteil 10. Ist das nicht der Fall, wird ein neues Leistungsteil gesucht. Ist etwas zu dieser Prüfung 98 unklar, wird eine entsprechende Detailfrage 90 gestellt. Ist die Prüfung 98 erfolgreich, wird in einer Prüfung 100 überprüft, ob das Leistungsteil 94 die gleichen oder bessere Leistungsmerkmale hat wie das Leistungsteil 10. Das Ergebnis dieser Prüfung führt zu Detailfragen 90, zur neuen Auswahl 88 oder zu einer nächsten Prüfung 102, in der geprüft wird, ob das Leistungsteil 94 eine interne Steuerung hat. Dies sei im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht der Fall, weshalb geprüft wird (104), ob in der Datenbank 36 eine kompatible externe Steuerung 106 (6) vorliegt. In der Datenbank 36 liegen eine Mehrzahl von kompatiblen externen Steuerungen vor, die je nach Anwendung mit dem Leistungsteil 94 kombiniert werden können, so dass das Leistungsteil 94 vielseitig einsetzbar ist. Aus den vorliegenden Daten zur Steuerung 6 der Anlage 2 kann das Programm eindeutig die passende Steuerung 106 aussuchen, die es dem Bediener 46 vorschlägt oder anzeigt (108).

In einer folgenden Prüfung 110 wird das Vorhandensein von Anpassungen 26, 26', 26'' an der externen Steuerung 106 geprüft. Da keine Anpassung 26 für die Kühlung 18 des Motors 14 vorhanden ist, wird in der Datenbank nach einer kompatiblen externen Anpassung 26''' gesucht (111). Die Suche 111 ist erfolgreich und dem Bediener 46 wird die externe Anpassung 26''' vorgeschlagen oder angezeigt (112). In einer weiteren Prüfung 114 wird geprüft, ob die Steuerung 106 kompatibel zum Motor 14 ist. Diese Prüfung 114 ist erfolgreich. Nun folgt eine mehrstufige weitere Prüfung 116, ob die Schnittstelle der Steuerung 106 zur Anpassung 12 passt. Diese Prüfung 116 ergibt, dass sowohl Informationen zur Schnittstelle der Anpassung 12 fehlen, als auch zumindest eine Kabelkonfiguration unpassend ist. Daher wird zunächst eine erste Warnung 118 wegen der unpassenden Konfiguration ausgegeben zusammen mit einem Vorschlag zur Verwendung eines Adapters, der das Problem behebt. Dann wird in der zweiten Stufe der Prüfung 116 eine Detailfrage 90 zur Schnittstelle gestellt, die der Bediener 46 jedoch nicht beantworten kann. Daher wird – nach erneutem Durchlaufen des Auswahlverfahrens 86 von oben – außer der ersten Warnung 118 eine zweite Warnung 120 ausgegeben, dass Unklarheiten zur Schnittstelle vorhanden sind, die einer eingehenden Prüfung unterzogen werden müssen.

Damit ist das Auswahlverfahren 86 zunächst abgeschlossen und es wird geprüft (122), ob alle sinnvollen Informationen zur endgültigen Zuordnung des neuen Leistungsteils als Modernisierungskomponente zur Anlage 2 vorliegen. Ist dies nicht der Fall, so wird geprüft (124), ob die Informationen dennoch für eine Zuordnung ausreichen. Falls nein, kehrt das Programm zum Auswahlverfahren 86 zurück und besorgt sich die fehlenden Informationen – soweit möglich. Reichen die Informationen aus, so wird eine Warnung 126 ausgegeben, dass wichtige Informationen fehlen, die weiter untersucht werden müssen, und es erfolgt eine Zuordnung 128. Die Zuordnung erfolgt sofort, wenn die Informationen vollständig sind.

Sucht der Bediener 46 in der Auswahl 78 eine der angebotenen Anlagen des Kunden aus, so erfragt (129) das Programm die auszutauschende Komponente und ggf. weitere Fragen dazu und der Bediener 46 gibt die entsprechenden Antworten (131) ein. Anschließend gelangt das Programm zur Prüfung 122 der Vollständigkeit der Informationen und durchläuft eventuell das Auswahlverfahren 86, bis die Informationen zumindest im Wesentlichen vollständig sind, um zur Zuordnung 128 zu kommen.

Die Zuordnung 128 wird dem Bediener 46 grafisch auf einem Bildschirm 130 dargestellt, z. B. wie in 6 gezeigt. Dargestellt ist die alte Anlage 2 neben der modernisierten Anlage 2' in schematischer Form, wobei die Unterschiede zwischen den Anlagen 2, 2' sichtbar sind, als da sind: die Steuerung 106 und die Anpassung 26'''. In einem Schriftfeld 132 sind Eigenschaften und Daten der beiden Anlagen 2, 2', Komponentenmerkmale ihrer Komponenten und die Warnungen 118, 120 (und ggf. 126) sichtbar gemacht. In einer zusätzlichen Prüfung 134 wird ermittelt, welcher Bediener 46, 48, 50 die Konfigurationseinrichtung 34 gerade verwendet, wobei diese Prüfung 134 auch an den Anfang des Verfahrens, z. B. vor die Eingabe 72, gestellt werden kann. Zum Erstellen eines Angebots wird einem Bediener 48 eine Auflistung 136 in Form einer Stückliste ausgegeben 138, die eine Auflistung von Anlagenelementen, die ausgebaut und von Anlagenelementen, die eingebaut werden müssen, umfasst. Zur Abwicklung der Modernisierung werden einem anderen Bediener 50 Arbeitsanweisungen 140 ausgegeben 142.


Anspruch[de]
Konfigurationseinrichtung (34) mit einer Datenbank (36), in der eine Anzahl von Eigenschaften von Anlagenkomponenten abgelegt ist, und einem Speicher (38) mit einem Programm, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm dazu vorgesehen ist, einer vorgegebenen Anlage (2) unter Vorgabe einer auszutauschenden Anlagenkomponente und unter Anwendung von Regeln eine Modernisierungskomponente, die Leistungsmerkmale der auszutauschenden Anlagenkomponente erfüllt, zum Austausch zuzuordnen, selbst wenn nicht alle vorgeschriebenen Regeln überprüfbar sind, und eine mangelnde Überprüfbarkeit als potenzielle Schwierigkeit visuell auszugeben, wobei den Anlagenkomponenten Informationen zu deren Hierarchie in der Anlage (2) und zu Funktionsmerkmalen zugeordnet sind und die Regeln diese Informationen berücksichtigen. Konfigurationseinrichtung (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeln zwingende, einzuhaltende Regeln und weiche Regeln umfassen, die gebrochen werden dürfen. Konfigurationseinrichtung (34) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm dazu vorgesehen ist, eine neue Anlagenkomponente zum Austausch gegen die auszutauschenden Anlagenkomponente zuzuordnen, selbst wenn eine vorgeschriebene Regel nicht erfüllt ist, und insbesondere einen Regelbruch visuell auszugeben. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Datenbank, in der zu einer Kombination von einer auszutauschenden mit einer neuen Anlagenkomponente eine Arbeitsanweisung (140) für den Austausch abgelegt ist. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zu einer Ausgabe einer Auflistung (136) von Anlagenelementen, die ausgebaut und von Anlagenelementen, die eingebaut werden müssen, vorgesehen ist. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zu einer gleichzeitigen grafischen Ausgabe der vorgegebenen Anlage mit der auszutauschenden Anlagenkomponente als auch der Anlage mit der neuen Anlagenkomponente vorgesehen ist. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zu einer gleichzeitigen visuellen Ausgabe von Komponentenmerkmalen der auszutauschenden und der neuen Anlagenkomponente vorgesehen ist. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zu einer visuellen Ausgabe von Unterschieden zwischen der auszutauschenden und der neuen Anlagenkomponente vorgesehen ist. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm in einer Eingabemaske zur Eingabe der vorgegebenen Anlage Anlagenkomponenten zur Auswahl und Eingliederung in eine Strukturebene vorgibt. Konfigurationseinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Datenbank (36) Kundeninformation abgelegt und mit Anlagenkomponenten verknüpft ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com