DE10250165A1

DE10250165A1 - System und Verfahren zur Überwachung des Zustandes einer Maschine von Ferne

Info

Publication number: DE10250165A1
Application number: DE10250165A
Authority: DE
Inventors: Alan L Ferguson; Steven W O'neal; Daniel C Wood
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2003-07-03
Also published as: US20030114966A1; JP2008152803A; US6654673B2; JP2003202916A

Abstract

Ein System und ein Verfahren zur Überwachung von verschiedenen Zuständen einer Maschine, die entfernt gelegen sein kann, werden offenbart. Die Parameter, die in dem Überwachungssystem der Maschine verfügbar sind, werden in der Maschine und in dem entfernten System synchronisiert. Ein Diagnosesystem, welches aus einer Vorhersagevorrichtung oder einer Schnittstelle besteht, überwacht die Daten, die in dem entfernten System gespeichert sind, und bestimmt die zu überwachenden Parameter und die zulässigen Toleranzen, die an das Maschinensystem geleitet werden. Das Überwachungssystem überwacht den Zustand der Maschine, basierend auf den Anweisungen des Diagnosesystems, und das Maschinensystem berichtet, wann die Parameter von den definierten Toleranzen abweichen.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die ferngesteuerte Modifikation eines Überwachungssystems an einer Maschine und insbesondere auf die Auswahl und Modifikation von zu überwachenden Parametern.

Hintergrund

Moderne Maschinen enthalten verschiedene elektronische Steuerungs- und Überwachungssysteme, die die Maschine und die Maschinenkomponenten steuern und betreiben und den Zustand der Maschine, ihrer Systeme und Komponenten überwachen. Die Steuerungs- und Überwachungssysteme bestehen typischerweise aus mehreren elektronischen Steuermodulen, von denen jedes mit einer Funktion oder einer Komponente der Maschine in Beziehung steht. Beispielsweise kann ein Modul den Motor steuern, und ein zweites Modul kann verschiedene Zustände des Motors überwachen, d. h. die Temperatur, die Drehzahl, den Öldruck usw.
Wenn der überwachte Zustand aus den vordefinierten Toleranzen fällt, wird typischerweise ein Fehler oder ein Fehlercode zusammen mit Daten gespeichert, die während des Ereignisses gesammelt wurden. Diese Daten sind dann zur Analyse durch einen Servicetechniker verfügbar, wenn er das Problem oder die Fehlfunktion diagnostiziert. Gewöhnlicher Weise greift während eines Serviceaufrufes bei der Maschine der Techniker unter Verwendung einer tragbaren Berechnungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Laptop oder einem in der Hand gehaltenen persönlichen digitalen Assistent (PDA) direkt auf das Steuersystem der Maschine über einen Zugriffsanschluss der Maschine zu. Der Techniker kann dann die Fehlerdaten für eine sofortige Analyse auf den tragbaren Computer herunterladen oder für einen Transport zu einem Büro zur Analyse.
Oftmals sind Maschinen ziemlich weit entfernt von einem Büro gelegen, was somit die Besuche durch einen Techniker teuer und zeitaufwändig macht. Beispielsweise kann eine Maschine auf einem entfernten Bergbaugelände gelegen sein, was erfordert, das der Techniker für Serviceaufrufe einfliegt. Weiterhin kann auf einem großen entfernt gelegenen Gelände der Techniker zusätzliche Schwierigkeiten dabei haben, eine spezielle Maschine zu lokalisieren, sobald er das Gelände erreicht.
Die Steuermodule der Steuerungs- und Überwachungssysteme enthalten gewöhnlicher Weise einen an der Stelle neu zu programmierenden, nicht flüchtigen Speicher, der auch als "Flash-Speicher" bekannt ist, der gestattet, dass die Software, die auf dem Modul gespeichert ist, ohne Ersatz des Moduls modifiziert oder ersetzt wird. Bei dem Überwachungssystem der Maschine steuert die auf den Steuermodulen gespeicherte Software, welche Zustände oder Parameter zu überwachen sind, und auch die zulässigen Toleranzen oder Veränderungen der Parameter. Beispielsweise kann das Modul, welches den Motor überwacht, Software bzw. Programme aufweisen, die festlegen, dass der Öldruck zu überwachen ist; weiterhin kann die Software definieren, dass die Öldrucktoleranzen weniger als 75 psi oder mehr als 130 psi sind.
Um die Parameter oder die akzeptablen Toleranzen zu modifizieren muss die auf dem damit in Beziehung stehenden Steuermodul gespeicherte Software modifiziert werden. Die Software weist typischerweise eine in einer Fabrik programmierte Liste von Parametern und ihre vordefinierten Toleranzen auf, die zur Überwachung bei der speziellen Komponente verfügbar sind, wie beispielsweise beim Motor, und diese Parameter können dann in der Software eingeschaltet bzw. enabelt oder ausgeschaltet bzw. disabled werden. Typischerweise wird dies durch einen Servicetechniker durchgeführt, der den tragbaren Computer verwendet. Der Techniker greift auf das Steuersystem über den Anschluss an der Maschine zu und "flasht" bzw. lädt die Software- Aktualisierung, die festgelegt, welche Parameter einzuschalten, d. h. zu überwachen sind und/oder die akzeptablen Toleranzen für die überwachten Parameter. Aufgrund der Schwierigkeiten, die speziellen Arbeitsmaschinen zu lokalisieren, wie oben besprochen, werden jedoch die Parameter und Toleranzen selten bei einer Maschine geändert.
Die anfängliche Voreinstellung der Parameter und der Toleranzen wird in jedes Steuermodul während der Montage der Maschine geladen. Es wäre jedoch wünschenswert, wenn dieser Satz basierend beispielsweise auf der Anwendung der Maschine oder den Betriebsstunden der Maschine modifiziert werden würde. Wenn eine Maschine in einer harten Wüstenumgebung arbeitet, können beispielsweise die Toleranzen für die Motortemperatur enger definiert werden. Und während der ersten 1000 Betriebsstunden eines Motors kann es wünschenswert sein, enger den Öldruck zu überwachen. Um jedoch diese Toleranzen zu modifizieren müsste der Servicetechniker die Maschine besuchen und eine neue Software auf dem Steuermodul installieren, was wie oben besprochen oft eine schwierige Aufgabe ist.
Es wäre wünschenswert, ein System zu haben, um die Probleme zu überwinden, die der Modifikation von Parametern und Toleranzen eines Überwachungssystems für eine Maschine innewohnen, was somit teuere Servicebesuche bei einer Maschine minimiert und eine präzisere Überwachung der Funktionen und Komponenten der Maschine zulässt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es sei bemerkt, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und erklärend sind, und nicht für die Erfindung, wie sie beansprucht wird, einschränkend sind.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel weist die vorliegende Erfindung ein System auf, um ein Überwachungssystem einer Maschine zu modifizieren, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht. Das System weist ein Diagnosesystem auf, um den überwachten Zustand zu einem modifizierten Zustand zu modifizieren; und ein Kommunikationssystem, um den überwachten Zustand an das Überwachungssystem zu übermitteln, wobei das Überwachungssystem die Maschine basierend auf den überwachten Zustand überwacht.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel weist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Modifikationen eines Überwachungssystems einer Maschine auf, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht. Das Verfahren weist die Schritte auf, den überwachten Zustand in einem entfernten Datensystem zu speichern; den überwachten Zustand zu einem modifizierten Zustand zu modifizieren; und den modifizierten Zustand zu dem erwähnten Überwachungssystem zu übermitteln, wenn das Überwachungssystem die Maschine basierend auf dem modifizierten Zustand überwacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur Modifikation von Parametern und Toleranzen eines Überwachungssystems an einer entfernt gelegenen Maschine in Übereinstimmung mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Ausführungsbeispiels eines Verfahrens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, um Parameter und Toleranzen eines Überwachungssystems an einer entfernt gelegenen Maschine zu modifizieren.

Detaillierte Beschreibung

Es wird nun im Detail auf Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo es auch immer möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen verwendet werden, um sich auf die selben oder gleichen Teile zu beziehen.
Bei dieser Anwendung bedeutet der Ausdruck "betriebsmäßig verbunden" zusätzlich zu irgend einer üblichen Bedeutung irgend ein System oder ein Verfahren zum Einrichten einer Kommunikation und/oder einer Datenübertragung. Solche Systeme oder Verfahren können beispielsweise elektronische Techniken, optische Techniken, Funktechniken, Zellenfunktechniken und/oder Schalltechniken genauso wie andere Techniken aufweisen, die nicht ausdrücklich hier beschrieben wurden. "Betriebsmäßig verbunden" soll nicht auf eine tatsächlich verkabelte Form einer Kommunikation oder Datenübertragung eingeschränkt sein.
Bei dieser Anwendung bedeutet zusätzlich zu irgend einer gewöhnlichen Bedeutung der Ausdruck "Eigentümer" irgend eine Personen oder Einheit, die für die Maschine verantwortlich ist und/oder die Autorität zur Überwachung des Zustandes der Maschine hat. In manchen Fällen umfasst beispielsweise der Ausdruck "Eigentümer" eine Person oder Einheit, die eine Maschine mietet und die Maschine während der Vermietungszeit überwachen möchte.
Fig. 1 veranschaulicht ein System, welches mit einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung ist, welches im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird. Für die Zwecke dieser Offenbarung wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer entfernt gelegenen Arbeitsmaschine beschrieben, wie beispielsweise einem Raupentraktor, einen Grader, einer Pflastermaschine oder ähnlichem. Jedoch ist die vorliegende Erfindung gleichfalls gut zur Anwendung bei anderen Ausrüstungsgegenständen oder Maschinen mit Steuerungs- und Überwachungssystemen geeignet.
Das System 10 weist vorzugsweise ein Überwachungssystem 100 auf, weiter ein Maschinensystem 102 und ein entferntes System 104. Das Maschinensystem 102 ist vorzugsweise an der Arbeitsmaschine montiert. Alternativ kann das Maschinensystem 102 einen Teil haben, der an der Maschine gelegen ist, und einen Teil, der entfernt von der Maschine gelegen ist. Das entfernte System 104 ist vorzugsweise entfernt von der Arbeitsmaschinen gelegen. Das Überwachungssystem 100 ist vorzugsweise an der Arbeitsmaschine gelegen. Alternativ kann das Überwachungssystem 100 vollständig oder teilweise entfernt von der Maschine gelegen sein.
In einem ersten Ausführungsbeispiel besteht das Überwachungssystem 100 vorzugsweise aus einer Vielzahl von Steuermodulen 106, wobei jedes der Module einen auf dem Gelände zu programmierenden, nicht flüchtigen Speicher besitzt, der auch als "Flash-Speicher" bekannt ist. Alternativ kann das Überwachungssystem 10 ein einziges Steuermodul aufweisen. Innerhalb des Flash-Speichers von jedem Steuermodul 106 ist ein Programm gespeichert, welches Zustände oder Komponenten der Arbeitsmaschinen überwacht. In Fig. 1 ist das Überwachungssystem 100 der Art abgebildet, dass es aus drei Steuermodulen 106 besteht; jedoch ist die vorliegende Erfindung gleichfalls auf andere Steuersysteme mit einer größeren oder geringeren Anzahl von Steuermodulen 106 anwendbar. In der Alternative kann das Überwachungssystem 106 aus einer Vielzahl von diskreten, nicht flüchtigen Speicherstellen auf einer elektronischen Vorrichtung bestehen, wobei jede der Stellen Software oder Daten speichern kann.
Das Maschinensystem 102 weist vorzugsweise einen Maschinenprozessor 108 auf, weiter ein Maschinenkommunikationssystem 110 und ein Maschinendatensystem 112. Der Maschinenprozessor 108 steuert die Funktionen des Maschinensystems 102 und verarbeitet Daten, die von dem entfernten System 104 über das Maschinenkommunikationssystem 110 empfangen oder dorthin gesandt wurden. Das Maschinenkommunikationssystem 110 ist betriebsmäßig mit dem Maschinenprozessor 108 verbunden und kommuniziert mit dem entfernten System 104. Vorzugsweise kommuniziert das Maschinenkommunikationssystem 110 mit drahtlosen Kommunikationsmitteln, beispielsweise mit einer Satellitentechnologie, mit einer Zellenfunktechnologie oder einer Hochfrequenztechnologie, die dem Fachmann alle bekannt sind. Jedoch kann das Maschinenkommunikationssystem 110 alternative Kommunikationsmittel aufweisen, wie beispielsweise ein Modem mit Zugriff auf öffentliche Telefonleitungen.
Das Maschinendatensystem 112 ist betriebsmäßig mit dem Maschinenprozessor 108 verbunden und liefert gespeicherte Daten zum Maschinenprozessor 108. Das Maschinendatensystem besteht vorzugsweise aus einer Parameterdatenbank 114, die Aufzeichnungen speichern kann, die aus Daten bestehen, die mit der Software in Beziehung stehen, die in jedem der Steuermodule 106 in der Maschine gespeichert ist, weiter die Parameter, die mit der Software assoziiert sind, und die zulässigen Toleranzen, die mit jedem Parameter assoziiert sind. Alternativ können diese Daten in jedem der jeweiligen Steuermodule gespeichert werden. Vorzugsweise besteht das Maschinendatensystem 112 weiter aus einer Abweichungs-Datenbank 116 zur Speicherung von mindestens den tatsächlich gemessenen Abweichungen und Fehlern. Alternativ oder zusätzlich zu den Abweichungen kann die Abweichungs-Datenbank 116 einen gemessenen Wert der Parameter oder einen Untersatz davon speichern. Das Maschinendatensystem 112 kann an der Maschine gelegen sein oder kann entfernt von der Maschine sein. Zusätzlich kann das Maschinendatensystem 112 aus einer einzigen Datenbank bestehen oder kann aus einer Vielzahl von Datenbanken bestehen, die bei einer oder mehreren Berechnungsvorrichtungen oder Servern gelegen sind; das Maschinendatensystem 112 kann weiterhin einen (nicht gezeigten) Prozessor oder eine Steuervorrichtung aufweisen, um die Speicherung der Daten zu managen. Alternativ kann das Maschinendatensystem 112 aus einem Speicherraum bestehen, der auf jedem der Steuermodule 106 zur Speicherung der Parameter, der Toleranz und der Abweichungs-Daten zugeordnet ist; ein (nicht gezeigter) Prozessor oder eine Steuervorrichtung kann die Speicherung der Daten auf den Steuermodulen 106 managen.
Das entfernte System 104 weist vorzugsweise einen entfernten Prozessor 118 auf, ein entferntes Kommunikationssystem 120, ein entferntes Datensystem 122 und ein Diagnosesystem 124. Der entfernte Prozessor 118 steuert die Funktionen des entfernten Systems 104 und verarbeitet Daten, die von dem Maschinensystem 102 über das entfernte Kommunikationssystem 120 empfangen wurden oder dorthin gesandt wurden. Der entfernte Prozessor 118 kann aus einer einzigen Steuereinheit bestehen oder kann aus einem komplizierteren Steuersystem bestehen, wie beispielsweise aus einem, welches zahlreiche Server verwendet, und zwar abhängig von der Komplexität des entfernten Systems 104, welches für spezielle Anwendungen benötigt wird. Vorzugsweise kommuniziert das entfernte Kommunikationssystem 120 mit dem Maschinensystem 102 durch drahtlose Kommunikationsmittel, wie beispielsweise durch eine Satellitentechnologie oder eine Zellenfunktechnologie, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Jedoch kann das entfernte Kommunikationssystem 120 alternative Kommunikationsmitteln aufweisen, wie beispielsweise ein Modem mit Zugriff auf öffentliche Telefonleitungen.
Das entfernte Datensystem 122 weist vorzugsweise einen Speicherraum für Maschinendaten 126, für Parameterdaten 128 und für Inventurdaten 130 auf. Maschinendaten 126 sind vorzugsweise Information spezifisch für einzelne Maschinen, wie beispielsweise die gesamten Betriebsstunden, der verbrauchte Brennstoff, die Anzahl der Getriebeschaltvorgänge usw. Vorzugsweise weisen die Maschinendaten 126 weiter die speziellen Parameter auf, die gegenwärtig an der Maschine und an den assoziierten Toleranzen überwacht werden. Die Parameterdaten 128 stellen vorzugsweise detailgenau da, welche Parameter bei speziellen Steuermodulen verfügbar sind, und zwar basierend auf der Software, die auf dem Modul installiert ist; weiterhin können die Parameterdaten 128 die vordefinierten Toleranzen aufweisen, die mit jedem Parameter assoziiert sind. Die Parameterdaten 128 können auf mehreren Maschinen verwendet werden, da mehr als eine Maschine Steuermodule mit identischer installierter Software haben kann, und daher identische Parameter und Toleranzen haben kann, die zur Überwachung verfügbar sind. Die Inventurdaten 130 bestehen vorzugsweise aus Informationen bezüglich der Komponenten und der Software, die in einer Maschine und in ihren Steuermodulen 106 installiert sind. Das entfernte Datensystem 122 kann aus einer einzigen Datenbank bestehen, in der die Maschinendaten 126, die Parameterdaten 128 und die in den Tourdaten 130 gespeichert sind. Alternativ kann das entfernte Datensystem 122 aus einer Vielzahl von Datenbanken bestehen, die auf einem oder mehreren Computern oder Servern gespeichert sind; zusätzlich kann das entfernte Datensystem 122 weiterhin einen (nicht gezeigten) Prozessor oder eine Steuervorrichtung aufweisen, um die Speicherung der Daten innerhalb des Systems zu managen. Das entfernte Datensystem 122 ist betriebsmäßig mit dem entfernten Prozessor 118 verbunden und kann von dem entfernten Prozessor 118 aufgerufen werden.
Das Diagnosesystem 124 ist betriebsmäßig mit dem entfernten Prozessor 118 verbunden und sieht Mittel zur Modifikation der Bedingungen vor, wie beispielsweise der Parameter und Toleranzen, um modifizierte Bedingungen zur Anwendung durch das Überwachungssystem 100 auf der überwachten Maschine zu erzeugen.
Gemäß eines ersten Aspektes weist das Diagnosesystem 124 eine Schnittstelle auf. Die Schnittstelle ist betriebsmäßig mit dem entfernten Prozessor 118 verbunden und sieht Mittel für den Eigentümer der Maschine vor, um mit dem entfernten System 104 zu kommunizieren. Die Schnittstelle weist vorzugsweise eine (nicht gezeigte) Anzeige und eine Bedienereingabevorrichtung auf, wie beispielsweise eine (nicht gezeigte) Tastatur. Jedoch können andere Arten von Schnittstellenmitteln bei dem entfernten System 104 verwendet werden, wie beispielsweise eine in der Hand zu haltende Berechnungsvorrichtung, Stimmenerkennungsmittel, ein berührungsempfindlicher Bildschirm oder ähnliches. Weiterhin kann die Schnittstelle eine Kommunikation in Echtzeit oder eine verzögerte Kommunikation mit dem entfernten System 104 aufweisen, wie beispielsweise eine E-Mail oder ein Nachrichtensystem. Und die Schnittstelle kann betriebsmäßig mit dem entfernten Prozessor 118 über ein privates Netzwerk oder über das Internet oder über eine andere öffentliche Netzwerkverbindung verbunden sein. Wenn die Schnittstelle nicht über ein privates Netzwerk angeschlossen ist, werden vorzugsweise irgend welche Nachrichten, die zwischen der Schnittstelle und dem entfernten Prozessor 118 übermittelt werden, kodiert werden, wie es in der Technik bekannt ist.
Gemäß eines zweiten Aspektes weist das Diagnosesystem 124 eine Vorhersagevorrichtung auf. Die Vorhersagevorrichtung weist vorzugsweise einen (nicht gezeigten) Prozessor auf, um autonom die zu überwachenden Parameter und die akzeptablen Toleranzen zu bestimmen. Die Vorhersagevorrichtung kann einen Prozessor getrennt von dem entfernten Prozessor 118 aufweisen, oder der entfernte Prozessor 118 kann die zusätzliche Funktionalität der Vorhersagevorrichtung mit einbeziehen.
Der Betrieb des Systems 10 wird durch Programme gesteuert, die in die Maschine und die entfernten Prozessoren 108 und 118 durch äußere Mittel einprogrammiert sind. Alternativ kann das Programm über Komponenten oder irgend eine andere Programmierungstechnik eingerichtet werden. Die Erzeugung dieser Software basierend auf dem in der Beschreibung dargelegten Beschreibungssatz liegt innerhalb der Fähigkeit eines Fachmanns für die Technik des Programmierens.
Wie in Fig. 2 zu sehen, wird in dem Steuerblock 300 ein erster Satz von Daten in dem entfernten Datensystem 122 gespeichert, und ein zweiter Satz von Daten, der identisch mit dem ersten Satz von Daten sein kann oder nicht, wird in dem Maschinendatensystem 112 gespeichert. Typischerweise werden diese Sätze von Daten nicht gleichzeitig in ihren jeweiligen Systemen 122 und 112 gespeichert; ein Satz kann zu einem wesentlich früheren Zeitpunkt gespeichert werden als der andere Satz gespeichert wird. Zusätzlich können innerhalb von jedem Satz von Daten einzelne Dinge oder Aufzeichnungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten gespeichert werden.
Die in dem Maschinendatenspeichersystem 112 gespeicherten Daten bestehen vorzugsweise aus mindestens einem Teil der Parameterdatenbank 114 und werden durch den Maschinenprozessor 108 durch Abruf der Steuermodule 106 des Überwachungssystems 100 erhalten. Im Steuerblock 302 werden die Daten, die in der Parameterdatenbank 114 in dem Maschinendatensystem 112 gespeichert sind, mit den Inventurdaten 130 in dem entfernten Datensystem 122 verglichen. Wenn die Liste der Steuermodule und die assoziierte Software in der Parameterdatenbank 114 des Maschinendatensystems 112 anders sind als jene Daten, die in den Inventurdaten 130 des entfernten Datensystems 122 gefunden werden, werden vorzugsweise die Daten synchronisiert, wie im Steuerblock 304 zu sehen. Vorzugsweise sind Zeit- oder Versionsinformationen mit den Daten in beiden Systemen 112 und 122 assoziiert, um zu bestimmen, welche Daten früher gespeichert wurden, und wahrscheinlich auch die korrekte Maschinenkonfiguration. Typischerweise werden die Software oder die Steuermodule 106 in der Maschine aktualisiert, wenn neue Versionen verfügbar sind, und die Aktualisierung wird in der Parameterdatenbank 114 des Maschinendatensystems 112 aufgezeichnet. Wenn jedoch dieses System 112 eine Fehlfunktion zeigen würde, oder wenn die Daten in dem Maschinendatensystem 112 verloren gehen würden, könnten die in den Inventurdaten 130 gespeicherten Daten die Neuesten sein. Daher wird der Datumsstempel bzw. Zeitstempel, die Versionsnummer oder andere Identifikationsmittel für die Daten in den zwei Systemen 112 und 122 verglichen. Wenn die Daten nicht identisch sind, werden sie synchronisiert, d. h. die neueren Daten aus jedem System 112 oder 122 werden zu dem anderen System 112 oder 122 gesandt, um diese abgelaufenen Daten zu ersetzen, und zwar über das Maschinenkommunikationssystem und das entfernte Kommunikationssystem 110 und 120.
In dem Steuerblock 306 greift man auf die Maschinendaten 126 in dem entfernten Datensystem 122 zu, um den Maschinenzustand zu bestimmen.
Gemäß dem ersten Aspekt, bei dem das Diagnosesystem 124 eine Schnittstelle aufweist, kann der Eigentümer auf die Maschinendaten 126 über die Schnittstelle zugreifen. Die Schnittstelle kann eine direkte Verbindung mit den Maschinendaten 126 des entfernten Datensystems 122 haben; Alternativ können die Maschinendaten 126 auf einer sicheren Website angezeigt werden, auf die der Eigentümer zugreifen kann. Die Maschinendaten 126 können in Echtzeit aufgerufen werden, sodass der Eigentümer den gegenwärtigen Zustand der Maschine überprüfen kann. Alternativ können die Maschinendaten 126 eine Momentaufnahme des Zustandes der Maschine vorsehen. Vorzugsweise kann der Eigentümer die Maschinendaten 126 überprüfen bzw. durchsehen, wie beispielsweise die Anzahl der Betriebsstunden, die Anzahl der Getriebeschaltvorgänge usw. In einer Alternative muss der Eigentümer nicht den gegenwärtigen Maschinenzustand überprüfen; er kann basierend auf beobachteten oder berichteten Charakteristiken der Maschine voranschreiten, anstatt aufgenommene Daten durchzusehen.
Gemäß des zweiten Aspektes, bei dem das Diagnosesystem 124 eine Vorhersagevorrichtung aufweist, kann der Motor auf die Maschinendaten 126 zugreifen, um den Zustand der Maschine zu überprüfen, wie beispielsweise die Anzahl der Betriebsstunden, die Anzahl der Getriebeschaltvorgänge usw. Der Motor wird diese Informationen verwenden, um zu bestimmen, ob die geeigneten Parameter und Toleranzen für die Maschine eingerichtet oder definiert sind.
Im Steuerblock 308 wird bestimmt, ob die geeigneten Parameter für die Maschinen eingerichtet sind, und ob die assoziierten Toleranzen korrekt definiert sind.
Gemäß des ersten Aspektes, bei dem das Diagnosesystem 124 aus der Schnittstelle besteht, überprüft der Eigentümer vorzugsweise die gegenwärtigen Parametereinstellungen und Toleranzeinstellungen, die von den Maschinendaten 126 des entfernten Datensystems 122 empfangen wurden, um zu bestimmen, ob sie geeignet sind. Typischerweise nimmt der Eigentümer diese Bestimmung basierend auf den überwachten Maschinenzustandsdaten und/oder -berichten oder Beobachtungen vor, die sich auf den Betrieb der Maschine beziehen. Wenn beispielsweise der Eigentümer oder das Servicepersonal beobachten, dass die Maschine außerhalb der normalen Zustände arbeitet oder arbeiten wird, wie beispielsweise wenn die Maschine zu einer neuen Stelle bewegt wird, oder wenn die Maschine oft Fehlercodes erzeugt, kann der Eigentümer zusätzliche oder andere Parameter an der Maschine überwachen wollen und/oder der Eigentümer kann die Toleranzen modifizieren wollen, die mit den Parametern assoziiert sind.
Gemäß des zweiten Aspektes, bei dem das Diagnosesystem 124 aus der Vorhersagevorrichtung besteht, überprüft der Motor den Maschinenzustand, um zu bestimmen, ob die geeigneten Parameter überwacht werden, und ob die assoziierten Toleranzen für den Zustand der Maschine geeignet sind. Vorzugsweise weist der Motor Anweisungen auf oder hat Zugang zu diesen, die auf dem Maschinenzustand basieren, wie beispielsweise die Lebensdauer der Maschine, um zu bestimmen, ob die Parameter und Toleranzen geeignet sind. Beispielsweise können der Motoröldruck und die Temperatur des Endantriebes während der Lebensdauer der Maschine überwacht werden. Jedoch können die mit jenen Parametern assoziierten Toleranzen basierend auf der Lebensdauer der Maschine abweichen. Während der anfänglichen Lebensphase der Maschine, oder von 1-1500 Stunden, werden beispielsweise der Motoröldruck und die Temperatur des Endantriebes genau überwacht; die Öldrucktoleranz kann definiert werden als 75-130 psi, und die Endantriebstemperaturtoleranz kann als >110°C definiert werden. Die Toleranzen können auf 65-130 psi bzw. größer 120°C eingestellt werden, und zwar während des Hauptteils der Lebensdauer der Maschine, beispielsweise von 1500-6000 Stunden. Die Toleranzen können weiter während des Teils der Lebensdauer der Maschine von 6000-10000 Stunden auf 60-130 psi die bzw. auf größer 125°C eingestellt werden, um bei der Fehlerdetektion zu helfen.
Wenn die Parameter und/oder Toleranzen als nicht geeignet bestimmt werden, dann werden die Parameter und/oder Toleranzen modifiziert, wie im Steuerblock 310 zusehen.
Gemäß des ersten Aspektes, bei dem das Diagnosesystem 124 aus der Schnittstelle besteht, modifiziert der Eigentümer die Parameter über die Schnittstelle. Der Eigentümer kann die Parameter auf einer interaktiven Website verändern, durch welche die Modifikationen zu dem entfernten Prozessor 118 übermittelt werden. Alternativ kann der Eigentümer eine elektronische Nachricht über die Schnittstelle senden oder direkt eine Verbindung mit dem entfernten Datensystem 122 herstellen und die Parameter und/oder Toleranzen in den Maschinendaten 126 modifizieren.
Gemäß des zweiten Aspektes, bei dem das Diagnosesystem 124 aus der Vorhersagevorrichtung besteht, modifiziert der Motor vorzugsweise die Parameter und/oder Toleranzen in den Maschinendaten 126.
Wie im Steuerblock 312 zu sehen sind die Modifikationen in Bezug zum Maschinensystem 102. Vorzugsweise werden sowohl bei den ersten als auch zweiten Aspekten irgend welche Modifikationen, die in den Maschinendaten 126 des entfernten Datensystems 122 gespeichert worden sind, über das entfernte Kommunikationsnetzwerk und das Maschinenkommunikationsnetzwerk 120 und 110 zu der Maschine übermittelt. Vorzugsweise nimmt der Maschinenprozessor 108 des Maschinensystems 102 die Modifikationen auf und übermittelt sie zu dem Überwachungssystem 100, wo die auf den Steuermodulen 106 gespeicherte Software mit den modifizierten Parametern und/oder Toleranzen aktualisiert wird. Alternativ kann das Diagnosesystem 124 die Speicherung des modifizierten Parameters und/oder der Toleranzinformationen in den Maschinendaten 126 umgehen und die modifizierten Parameter und/oder Toleranzen zu dem entfernten Prozessor 118 für eine Weiterleitung zum Maschinensystem 102 leiten. Weiterhin kann bei der Alternative der Maschinenprozessor 108 den modifizierten Parameter und/oder die Toleranzinformationen in der Parameterdatenbank 114 des Maschinendatensystems 112 speichern.
Wie in dem Steuerblock 314 zu sehen wird der Zustand der Maschine überwacht. Das Überwachungssystem 100 überwacht vorzugsweise über die Software, die auf den Steuermodulen 106 gespeichert ist, und über die (nicht gezeigten) Sensoren, die an der Maschine montiert sind, die erwünschten Maschinenzustände, wie beispielsweise den Motoröldruck und die Temperatur des Endantriebes. Wie im Steuerblock 316 zu sehen werden Veränderungen der überwachten Parameter berichtet. Wenn irgend einer der überwachten Parameter aus den definierten Toleranzen fällt, wird vorzugsweise ein Fehlercode und die Informationen über die Veränderung in der Veränderungsdatenbank bzw. Abweichungs-Datenbank 116 gespeichert, und zwar zum erneuten Aufruf durch das Service Personal während der Instandhaltung, oder die Daten können zu dem entfernten System 104 oder zu einer (nicht gezeigten) tragbaren Berechnungsvorrichtung zur sofortigen Benachrichtigung des Eigentümers oder einer anderen Person übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Bediener der Maschine über die Existenz des Fehlercodes benachrichtigt werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gestattet eine Modifikation von überwachten Parametern und assoziierten Toleranzen bei einer Maschine, die entfernt angeordnet sein kann. Es ist oft wünschenswert, die überwachten Parameter beispielsweise basierend auf der Lebensdauer der Maschine, den Betriebszuständen der Maschine oder ähnlichem zu modifizieren. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann gestatten, dass die Parameter und/oder Toleranzen aus der Ferne modifiziert werden, was somit die Notwendigkeit für Besuche bei der Maschine durch Servicepersonal verringert.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung kann der Eigentümer der Maschine die Parameter überwachen bzw. durchsehen, die in der Maschine überwacht werden, und kann diese Parameter und/oder ihre assoziierten Toleranzen über eine Schnittstelle modifizieren. Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung werden die überwachten Parameter automatisch basierend auf definierten Maschinenzuständen modifiziert, beispielsweise basierend auf der Anzahl der Betriebsstunden. Sobald die Parameter und/oder Toleranzen modifiziert werden, werden die aktualisierten Werte an das Maschinensystem 102 geleitet, um das Überwachungssystem 100 zu aktualisieren.
Es wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen von offensichtlicher Natur vorgenommen werden können, und dass alle diese Veränderungen und Modifikationen in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen sollen. Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden dem Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung und bei der praktischen Ausführung der Erfindung offensichtlich werden, wie sie hier offenbart wird. Es wird beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei der wahre Kern und Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen gezeigt wird.

Claims

1. System zur Modifikation eines Überwachungssystems einer Maschine, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht, wobei das System Folgendes aufweist:
ein Diagnosesystem zur Modifikation des überwachten Zustandes zu einem modifizierten Zustand; und
ein Kommunikationssystem zur Übermittlung des modifizierten Zustandes zu dem Überwachungssystem, wobei das Überwachungssystem die Maschine basierend auf dem modifizierten Zustand überwacht.

2. System nach Anspruch 1, welches weiter Folgendes aufweist:
ein entferntes Datensystem zur Aufnahme des erwähnten überwachten Zustandes von dem Überwachungssystem, wobei das entfernte Datensystem den überwachten Zustand speichert und den überwachten Zustand zu dem Diagnosesystem liefert.

3. System nach Anspruch 1, wobei das Diagnosesystem eine Schnittstelle aufweist, auf die ein Eigentümer zugreifen kann.

4. System nach Anspruch 3, wobei die Schnittstelle eine interaktive Website aufweist, um mindestens eine Modifikationen des überwachten Zustandes anzunehmen.

5. System nach Anspruch 4, wobei der modifizierte Zustand von der Website zu dem Überwachungssystem durch mindestens eine Internet-Verbindung übermittelt wird.

6. System nach Anspruch 1, wobei das Diagnosesystem eine Vorhersagevorrichtung aufweist, wobei die Vorhersagevorrichtung mindestens einen vordefinierten Zustand basierend auf einem gespeicherten Maschinenzustand aufweist.

7. System nach Anspruch 6, wobei die Vorhersagevorrichtung den überwachten Zustand auf den vordefinierten Zustand modifiziert, wenn die Maschine einen Zustand aufweist, der gleich dem gespeicherten Maschinenzustand ist.

8. System nach Anspruch 1, wobei der überwachte Zustand mindlestens einen zu überwachenden Parameter aufweist.

9. System nach Anspruch 1, wobei der überwachte Zustand mindestens eine Toleranz aufweist, um einen normalen Betriebszustand des überwachten Zustandes zu bestimmen.

10. System zur Modifikationen eines Überwachungssystems einer Maschine, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht, wobei das System Folgendes aufweist:
ein entferntes Datensystem zur Speicherung des überwachten Zustandes entfernt von der Maschine, wobei der überwachten Zustand einen Parameter und/oder eine Toleranz aufweist;
ein Kommunikationssystem zur Übermittlung des Maschinenzustandes an das entfernte Datensystem; und
eine Vorhersagevorrichtung, wobei die Vorhersagevorrichtung mindestens einen vordefinierten Zustand basierend auf einem gespeicherten Maschinenzustand aufweist, wobei die Vorhersagevorrichtung den überwachten Zustand zu einem vordefinierten Zustand modifiziert, wenn die Maschine einen Zustand gleich dem gespeicherten Maschinenzustand hat, wobei die Vorhersagevorrichtung den überwachten Zustand in dem entfernten Datensystem speichert, wobei das erwähnte Kommunikationssystem den modifizierten Zustand zu dem Überwachungssystem übermittelt.

11. System zur Modifikation eines Überwachungssystems einer Maschine, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht, wobei das System Folgendes aufweist:
ein entferntes Datensystem zur Speicherung des überwachten Zustandes entfernt von der Maschine, wobei der überwachte Zustand einen Parameter und/oder eine Toleranz aufweist;
ein Kommunikationssystem zur Übermittlung des Maschinenzustandes zu dem entfernten Datensystem; und
eine Schnittstelle, um es einem Eigentümer zu gestatten, den überwachten Zustand zu modifizieren, der in dem entfernten Datensystem gespeichert ist, wobei die Schnittstelle aus einer interaktiven Website und einer Internet-Verbindung besteht, wobei der modifizierte Zustand in dem entfernten Datensystem zur Weiterleitung zu dem Überwachungssystem der Maschine gespeichert ist.

12. Verfahren zur Modifikation eines Überwachungssystems einer Maschine, wobei das Überwachungssystem mindestens einen Zustand der Maschine überwacht, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Speicherung des überwachten Zustandes in einem entfernten Datensystem;
Modifikationen des überwachten Zustandes zu einem modifizierten Zustand; und
Weiterleitung des modifizierten Zustandes zu dem Überwachungssystem, wobei das Überwachungssystem die Maschine basierend auf dem modifizierten Zustand überwacht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der überwachte Zustand mindestens einen zu überwachenden Parameter aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der überwachte Zustand mindestens eine Toleranz aufweist, um einen normalen Betriebszustand des überwachten Zustandes zu bestimmen.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Modifikationsschritt die Modifikation des überwachten Zustandes auf den modifizierten Zustand durch ein Diagnosesystem aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Diagnosesystem eine Schnittstelle aufweist, wobei die Schnittstelle eine interaktive Website und eine Internet-Verbindung aufweist, wobei die Website den modifizierten Zustand aufnimmt.

17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Diagnosesystem eine Vorhersagevorrichtung aufweist, wobei die Vorhersagevorrichtung mindestens einen vordefinierten Zustand basierend auf einem gespeicherten Maschinenzustand aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vorhersagevorrichtung den überwachten Zustand zu dem vordefinierten Zustand modifiziert, wenn die Maschine einen Zustand gleich dem gespeicherten Maschinenzustand hat.