Verfahren zur computer-gestützten Bereitstellung einer Anpassungsspezifikation für eine elektrotechnische Installationstechnik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur computer-gestützten Bereitstellung einer Anpassungsspezifikation für eine elektrotechnische Installationstechnik. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Computerprogramm sowie eine Vorrichtung zu diesem Zweck.

Stand der Technik

Es ist bekannt, dass bei elektrotechnischen Anlagen nach einer Installation und Inbetriebnahme regelmäßig Wartungsbedarf entsteht, wobei in diesem Zusammenhang auch ein Austausch von Teilen der Maschine notwendig sein kann. Problematisch ist es bei der Wartung, wenn Ersatzteile nicht verfügbar sind oder sich die Anforderungen an die Maschine verändern. In solchen Fällen ist oft ein enormer Aufwand erforderlich, um alternative Ersatzteile zu ermitteln und zu diesem Zweck einzusetzen.

Es ist aus dem Stand der Technik ferner bekannt, dass elektrotechnische Anlagen nicht nur mit einer zentralen Topologie mit zentralem Schaltschrank ausgestaltet sind, sondern alternativ oder zusätzlich auch eine dezentrale Topologie aufweisen können. Damit können Aktoren und Sensoren zumindest teilweise dezentral über Verbindungsmodule verschaltet und mit einer zentralen Steuervorrichtung wie einer SPS verbunden werden.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Installation und Wartung von Teilen einer elektrotechnischen Maschine zu vermöglichen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Computerprogramm sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zur computer-gestützten Bereitstellung einer Anpassungsspezifikation für eine elektrotechnische Installationstechnik, und vorzugsweise für wenigstens eine Maschinenkomponente wie Geräte und/oder eine elektrische Sensorik und/oder Aktorik in einer Maschine und/oder für eine elektrotechnische Anlage, vorzugsweise Automatisierungsanlage.

Eine Maschinenkomponente kann vorteilhafterweise im Rahmen der Erfindung wenigstens eine der folgenden umfassen:

- wenigstens einen oder mehrere Sensoren,

- wenigstens einen oder mehrere Aktoren,

- wenigstens einen oder mehrere Verbindungsmodule,

- wenigstens einen oder mehrere Adapter,

- wenigstens einen oder mehrere Verteiler,

- wenigstens einen oder mehrere Switches,

- wenigstens einen oder mehrere Hubs,

- wenigstens einen oder mehrere elektrische Sicherungen,

- wenigstens einen oder mehrere Netzteile,

- wenigstens einen oder mehrere Schalter,

- wenigstens einen oder mehrere Safetygeräte, also insbesondere Sicherheitseinrichtungen,

- wenigstens einen oder mehrere Schutzanlagen,

- wenigstens einen oder mehrere Beleuchtungsanlagen,

- wenigstens einen oder mehrere Signalumwandler,

- wenigstens einen oder mehrere elektrische Transformatoren,

- wenigstens einen oder mehrere Kabel,

- wenigstens einen oder mehrere Kameras,

- wenigstens einen oder mehrere Bildauswertungstools,

- wenigstens einen oder mehrere Anzeigen,

- wenigstens einen oder mehrere Bedinkomponenten,

- wenigstens einen oder mehrere Generatoren,

- wenigstens einen oder mehrere Klemmkästen,

- wenigstens einen oder mehrere Steckverbinder.

Die "elektrotechnische Installationstechnik" bezieht sich insbesondere auf (und umfasst insbesondere) Maßnahmen zur Installation und/oder Instandhaltung, insbesondere Wartung und/oder Erweiterung und/oder Vernetzung und/oder Neuerstellung und/oder Umplanung, einer solchen Maschine, insbesondere elektrischen Anlage. Sie hat insbesondere zum Ziel, eine sichere und effiziente Energie- und/oder Signalverteilung in der Maschine, vorzugsweise elektrotechnischen Anlage, und die vorgegebene Funktionalität der Maschine zu gewährleisten.

Die Maschine kann als eine (reale) elektrotechnische Anlage ausgebildet sein, welche somit räumlich verteilt und dezentral verschiedene Komponenten und eine oder mehrere Steuerungseinheiten aufweisen kann. Die Steuerungseinheiten können z. B. wenigstens eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) und/oder wenigstens einen Industriecomputer umfassen. Auch kann die Steuerungseinheit oder wenigstens eine der Steuerungseinheiten als eine zentrale Steuervorrichtung bezeichnet werden bzw. ausgebildet sein. Die Komponenten können im Rahmen der Erfindung auch als Maschinenkomponenten bezeichnet werden und umfassen bspw. elektrische Komponenten wie Aktoren und Sensoren. Die Sensoren können dazu ausgebildet sein, Zustände oder Messwerte der Maschine (bzw. Anlage) zu erfassen, wie z. B. Temperatur, Druck oder Drehzahl. Die Aktoren können dazu ausgeführt sein, eine mechanische Wirkung zu erzeugen. Hierzu können die Aktoren bspw. Motoren, Pumpen und/oder Ventile umfassen. Des Weiteren können die Aktoren durch die wenigstens eine Steuerungseinheit angesteuert und die Sensoren durch die wenigstens eine Steuerungseinheit ausgewertet werden. Um dies zu ermöglichen, können die wenigstens eine Steuerungseinheit und die Maschinenkomponenten über Verteilermodule miteinander verbunden sein. Zur Verbindung zumindest eines Teils der wenigstens einen Steuerungseinheit und/oder der Verteilermodule und/oder ggf. auch der Maschinenkomponenten kann auch ein Kommunikationsnetzwerk wie ein Feldbus oder ein Industrial Ethernet oder dergleichen vorgesehen sein. Ferner können Bedien- und Beobachtungssysteme vorgesehen sein, welche z. B. Schnittstellen wie Touchscreens oder Anzeigeinstrumente umfassen, die dem Bediener Informationen liefern und Steuereingaben ermöglichen. Darüber hinaus können auch Überwachungskomponenten und Schutzvorrichtungen vorgesehen sein, die im Falle von Fehlfunktionen oder Gefahrensituationen die Maschine (bzw. Anlage) sicher herunterfahren oder in einen sicheren Zustand versetzen. Die ermöglicht es der Maschine und insbesondere einer Automatisierungsanlage, Prozesse automatisiert sowie effizient, wiederholbar und mit hoher Präzision durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann gemäß einem ersten Verfahrensschritt ein Ermitteln einer Maßnahmenspezifikation umfassen. Die Maßnahmenspezifikation kann eine benutzerdefinierte Maßnahme spezifizieren, bei welcher zur Instandhaltung einer Maschine wenigstens ein Teil der Maschine verändert und/oder ergänzt und/oder ausgetauscht wird, und/oder welche zur Erhaltung und/oder Ergänzung und/oder Wiederherstellung einer Funktionalität der Maschine vorgesehen ist. Damit kann die Maßnahmenspezifikation bspw. eine Benutzereingabe sein, bei welcher eine gewünschte Maßnahme eines Bedieners technisch spezifiziert wird.

Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ein Auswerten einer Maschinenspezifikation umfassen, wobei die Maschinenspezifikation zumindest einen Aufbau der Maschine spezifiziert. Dabei kann die Auswertung anhand des Aufbaus automatisiert wenigstens eine Anpassung an der Maschine identifizieren, welche zur Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme notwendig ist, vorzugsweise, um die Funktionalität der Maschine zu erhalten und/oder wiederherzustellen.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ein Erzeugen der Anpassungsspezifikation auf Basis der durchgeführten Auswertung umfassen, wobei die Anpassungsspezifikation die wenigstens eine identifizierte Anpassung spezifiziert.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ein Bereitstellen der Anpassungsspezifikation zur Instandhaltung der Maschine umfassen.

Die Verfahrensschritte können nacheinander und/oder wiederholt durchgeführt werden und z. B. durch die Eingabe der Maßnahmenspezifikation durch einen Benutzer initiiert werden.

Das Verfahren kann den Vorteil haben, dass eine Instandhaltung der Maschine computergestützt vereinfacht und verbessert wird. Mit anderen Worten kann bei einer bestehenden Maschine (mit bestehender Topologie) eine automatische Anpassung vorgeschlagen werden, die für eine Instandhaltungsmaßnahme notwendig oder sinnvoll ist. Es kann möglich sein, dass die Anpassungsspezifikation computer-gestützt dadurch bereitgestellt wird, dass eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung (Datenverarbeitungsvorrichtung) die vorgenannten Verfahrensschritte zumindest teilweise oder vollständig ausführt. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch computer-implementiert ausgeführt sein.

Unter „computer-gestützt“ ist insbesondere zu verstehen, dass bei einer Tätigkeit eines Bedieners an der realen Maschine die Tätigkeit durch zumindest eine Datenverarbeitungsvorrichtung wie einen Computer unterstützt wird. Hierzu kann die Anpassungsspezifikation z. B. auf Basis einer digitalen Verarbeitung durch die zumindest eine Datenverarbeitungsvorrichtung erzeugt und für den Bediener ausgegeben werden. Die Ausgabe kann bspw. visuell über ein Anzeigemittel wie einen Bildschirm und/oder akustisch über einen Lautsprecher erfolgen. Die Anpassungsspezifikation kann eine Textinformation umfassen, welche für den Bediener klar spezifiziert, welche Art der Anpassung und/oder wie die Anpassung zu erfolgen hat. Entsprechend kann die Anpassungsspezifikation zumindest eine der folgenden Angaben erhalten:

Eine Art der Anpassung, z. B. einen Austausch einer Maschinenkomponente und/oder eine Veränderung wenigstens einer Verbindung und/oder eine Veränderung und/oder ein Austausch wenigstens eines Verteilermoduls,

Eine für die Anpassung vorgesehene Tätigkeit an der Maschine, z. B. ein Abschalten einer Maschinenkomponente und/oder eine Kabelkonfektionierung und/oder eine Bestellung von Ersatzteilen,

Ein Ort der Anpassung, z. B. eine Stelle und/oder ein Segment der Maschine, Einen Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer einer Durchführung der Anpassung, um z. B. einen Wartungszeitraum zu bestimmten,

Eine Spezifikation wenigstens einer für die Anpassung erforderlichen Komponente, z. B. ein Ersatzteil und/oder wenigstens ein Verteilermodul.

In ähnlicher Weise kann auch die Maßnahmenspezifikation zumindest eine der folgenden Angaben erhalten:

Eine Art der Maßnahme, z. B. einen Austausch einer Maschinenkomponente und/oder eine Veränderung wenigstens einer Verbindung und/oder eine Wartungsarbeit und/oder ein Erhalt und/oder eine Ergänzung und/oder eine Wiederherstellung einer Funktionalität der Maschine,

Eine für die Maßnahme vorgesehene Tätigkeit an der Maschine,

Ein Ort der Maßnahme, z. B. eine Stelle und/oder ein Segment der Maschine, Einen Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer einer Durchführung der Maßnahme, Eine Spezifikation wenigstens einer für die Maßnahme erforderlichen Komponente, vorzugsweise Maschinenkomponente, z. B. ein Ersatzteil,

Eine Spezifikation des wenigstens einen Teils der Maschine, welches verändert und/oder ergänzt und/oder ausgetauscht wird,

Eine Spezifikation der Funktionalität der Maschine, welche erhalten und/oder ergänzt und/oder wiederhergestellt werden soll.

Die Maßnahmenspezifikation kann dabei z. B. mittels einer Benutzereingabe und/oder von einer Ausgabe eines Predictive Maintenance Systems oder dergleichen erhalten werden. Der Erhalt der Maßnahmenspezifikation von einem Predictive Maintenance System ermöglicht es, die Maßnahme in der Form von Wartungsarbeiten an der Maschine bzw. Anlage basierend auf automatisierten Prognosen durchzuführen.

Die Anpassungsspezifikation kann die identifizierte Anpassung angeben, wobei die Anpassung z. B. eine Anpassung einer Programmierung für die Steuervorrichtung und/oder von Ein- und Ausgabeadressen und/oder eine Anpassung des Ersatzteils umfasst. Die Anpassung des Ersatzteils kann z B. dann vorliegen, wenn ein gemäß der Maßnahmenspezifikation spezifiziertes Ersatzteil nicht verfügbar ist. Entsprechend kann die Anpassungsspezifikation dann ein alternatives Ersatzteil spezifizieren. Es können dabei mindestens zwei Situationen auftreten:

Das gemäß der Maßnahmenspezifikation spezifizierte Ersatzteil ist ein Ersatzteil der gleichen Art wie das gemäß der Anpassungsspezifikation spezifizierte Ersatzteil, weist jedoch eine andere technische Spezifikation auf (z. B. Anforderungen des Ersatzteils hinsichtlich der Single-Channel- oder Double-Channel-Konfiguration und/oder Anforderungen hinsichtlich des Strombedarfs oder dergleichen). Es kann dann eine weitere Anpassung an der Maschine ermittelt werden, wie z. B. der Einbau und/oder Austausch wenigstens eines Verteilermoduls, welches die entsprechende Anforderung unterstützt. Zum Beispiel muss ein bestehendes Verteilermodul der Maschine, welches Single-Channel unterstützt, gegen ein solches ausgetauscht werden, das Double-Channel unterstützt, um die das angepasste Ersatzteil verwenden zu können.

Das gemäß der Maßnahmenspezifikation spezifizierte Ersatzteil ist ein Ersatzteil einer anderen Art als das gemäß der Anpassungsspezifikation spezifizierte Ersatzteil. Bspw. kann das gemäß der Maßnahmenspezifikation spezifizierte Ersatzteil eine Lichtschranke sein, welche ausgetauscht werden muss. Wenn in der Auswertung ermittelt wird, dass dieses Ersatzteil nicht verfügbar ist, kann ggf. eine andere Ersatzteilart in Betracht gezogen werden. Daher kann die Auswertung auch eine Anpassung ermitteln, welche eine andere Ersatzteilart vorsieht, z. B. einen mechanischen und/oder ein Reed-Schalter und/oder ein Ultraschall- Annäherungssensor als alternatives Ersatzteil. Dies kann zur Folge haben, dass weitere Anpassungen notwendig sind, um das alternative Ersatzteil zu verwenden. Diese können ebenfalls durch die Anpassungsspezifikation angegeben werden.

Ferner kann eine Maschinenspezifikation vorgesehen sein. Die Maschinenspezifikation kann in digitaler Form einen Aufbau der Maschine spezifizieren, z. B. mittels wenigstens eines Schaltplans und/oder eines mechanischen Anschlussplans und/oder eines elektrischen Anschlussplan, welche jeweils digital in einem Datenspeicher vorliegen können und/oder Teil der Maschinenspezifikation sein können. Darüber hinaus können anhand der Maschinenspezifikation ggf. auch Identifikatoren wie Betriebsmittelkennzeichnungen und/oder Artikelnummern und/oder Herstellernummern und/oder Seriennummern der in der Maschine verwendeten Komponenten verfügbar sein und/oder ausgewertet werden. Die genannten Informationen spezifizieren entsprechend den Aufbau und können dazu verwendet werden, durch die Auswertung automatisiert die wenigstens eine Anpassung an der Maschine zu identifizieren, welche zur Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme notwendig ist, um die Funktionalität der Maschine zu erhalten und/oder wiederherzustellen. Die automatisierte Auswertung kann hierzu bspw. wenigstens eine der folgenden Aktionen umfassen:

Ermitteln eines Identifikators für eine durch die Maßnahmenspezifikation spezifizierte Maschinenkomponente,

Prüfen, insbesondere anhand des ermittelten Identifikators, ob die spezifizierte Maschinenkomponente für die Maßnahme verfügbar ist,

- Auswerten wenigstens einer Datenbank mit Angaben zur Verfügbarkeit von Maschinenkomponenten für die Prüfung,

Ermitteln einer alternativen Maschinenkomponente, falls die spezifizierte Maschinenkomponente für die Maßnahme nicht verfügbar ist,

Prüfen der alternativen Maschinenkomponente für die Maßnahme, z. B. durch eine Simulation der Funktionalität der Maschine bei einem Einsatz der alternativen Maschinenkomponente und/oder durch einen Vergleich der technischen Spezifikationen der spezifizierten und der alternativen Maschinenkomponente, um eine Eignung und/oder eine Bewertung der alternativen Maschinenkomponente zu ermitteln,

Prüfen, ob und welche Anpassung(en) an der Maschine zu einer Verbesserung der Eignung und/oder Bewertung führen, z. B. durch eine Simulation der Funktionalität bei verschiedenen Anpassungen der Maschine, wobei die verschiedenen Anpassungen z. B. regelbasiert gemäß einem vordefinierten regelbasierten Algorithmus durchgeprüft werden,

Identifizieren der wenigstens einen Anpassung an der Maschine, wobei hierzu diejenige Anpassung identifiziert wird, welche zur höchsten Eignung und/oder Bewertung führt.

Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass das Auswerten der Maschinenspezifikation den folgenden Schritt umfasst, welcher durch ein Analyseprogramm automatisch durchgeführt wird:

Analysieren der Maschine hinsichtlich ihrer Topologie, welche zumindest teilweise dezentral ausgeführt sein kann, wobei hierzu Maschinenkomponenten und/oder Verteilermodule der Maschine und ihre Verbindungen und/oder Funktionen vorzugsweise segmentweise und/oder iterativ anhand der Maschinenspezifikation ausgewertet und/oder simuliert werden, wobei vorzugsweise durch die Maschinenspezifikation die Topologie hinsichtlich einer Anordnung der Verteilermodule spezifiziert ist, welche zur dezentralen Verbindung der Maschinenkomponenten mit einer Steuervorrichtung vorgesehen sind, um die Maschinenkomponenten auf Basis von Steuerungsbefehlen, welche über einen Feldbus von der Steuervorrichtung an die Verteilermodule übertragen werden, elektrisch und/oder signaltechnisch anzusteuern und/oder auszuwerten, wobei bevorzugt die Anpassungsspezifikation eine Veränderung der Topologie und/oder wenigstens einer der Maschinenkomponenten und/oder wenigstens einer der Verteilermodule spezifiziert, um eine Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme zu ermöglichen, wobei vorzugsweise die Maßnahmenspezifikation einen Austausch wenigstens einer der Maschinenkomponenten spezifiziert, insbesondere, wenn sich die auszutauschende Maschinenkomponente in einem defekten Zustand befindet. Das Analyseprogramm kann z. B. einen regelbasierten Algorithmus umfassen, um automatisiert verschiedene Anpassungen auszuwerten. Hierzu kann ggf. auch eine Simulation der Funktionalität der Maschine durch das Analyseprogramm durchgeführt werden, durch welche geprüft wird, welche Auswirkung die Anpassungen auf die Funktionalität haben. Auf diese Weise kann eine Eignung und/oder Bewertung der jeweiligen Anpassung ermittelt werden. Vorteilhafterweise ermöglicht dies dem Analyseprogramm, diejenige Anpassung als die identifizierte Anpassung festzulegen, welche zur höchsten Bewertung und/oder Eignung führt.

Es kann weiter möglich sein, dass die Maschinenspezifikation eine Installationsvorgabe umfasst, welche einen digitalisierten elektrischen Schaltplan und/oder einen digitalisierten mechanischen Bauplan der Maschine umfasst, um den Aufbau der Maschine zumindest zum Installationszeitpunkt und/oder zu einem späteren Modifikationszeitpunkt der Maschine zu spezifizieren. Dabei kann die Maschinenspezifikation eine Maschinensteuerungsinformation umfassen, um die Funktionalität der Maschine zumindest zum Installationszeitpunkt und/oder zu dem späteren Modifikationszeitpunkt zu spezifizieren. Weiter kann die wenigstens eine identifizierte Anpassung eine Anpassung der Maschinensteuerungsinformation umfassen. Die Maschinensteuerungsinformation kann wenigstens eine der folgenden Angaben umfassen und/oder spezifizieren: ein Programm und/oder Befehle und/oder Ein- und Ausgabeparameter wie Adressen und/oder eine Spezifizierung von Anschlüssen, jeweils zur Ansteuerung wenigstens einer Maschinenkomponente und/oder wenigstens eines Verteilermoduls. Konkret kann die Maschinensteuerungsinformation die spezifischen Daten, Anweisungen und/oder Parameter spezifizieren, die benötigt werden, um einen Arbeitsablauf oder einen Prozess in einer Maschine bzw. Anlage zu steuern. Die Maschinensteuerungsinformation kann z. B. für eine zentrale Steuervorrichtung wie einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verwendet werden und Sequenzen von Befehlen und Logiken umfassen, die in einem speziellen (insbesondere SPS-) Programm codiert sind. Die Logiken sind bspw. Steuerungslogiken, die in einer für die SPS verständlichen Sprache (z. B. AWL, FLIP, KOP) geschrieben sind. Diese Logiken definieren, wie die Maschine auf bestimmte Eingaben oder Zustände reagieren soll. Die Ein- und Ausgabeparameter können die Verwendung von Schnittstellen zu den Maschinenkomponenten und/oder Verteilermodulen definieren. Hierdurch lassen sich Eingaben wie Ein- und Ausgabeparameter und Ausgaben wie Anweisungen an Motoren oder Ventile verwenden, also empfangen und/oder senden. Dabei kann es möglich sein, dass über die Maschinensteuerungsinformation definiert wird, über welche Verbindung (d. h. über welche Anschlüsse und/oder über welches Kommunikationsnetzwerk und/oder über welche Adressen) die Eingaben empfangen und/oder die Ausgaben gesendet werden. Die Maschinensteuerungsinformation ist somit abhängig von einem konkreten Aufbau der Maschine, welcher durch die identifizierte Anpassung ggf. verändert werden kann. Somit kann es vorgesehen sein, dass die identifizierte Anpassung eine Anpassung der Maschinensteuerungsinformation umfasst, um diese Veränderung zu berücksichtigen und gleichzeitig die Funktionalität der Maschine zu gewährleisten.

Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Bereitstellung der Anpassungsspezifikation zumindest den nachfolgenden Schritt umfasst:

Ausgeben einer angepassten Maschinensteuerungsinformation, vorzugsweise in der Form einer Maschinensteuerungsdatei und/oder einer Konfigurationsdatei, bevorzugt auf Basis einer IO Device Description- und/oder GSD Markup Language-Struktur, und/oder einer Sensorkonfiguration, wobei bevorzugt die wenigstens eine identifizierte Anpassung eine Anpassung von Geräte- Adressen und/oder Gerätekennungen und/oder Ein- und Ausgabeadressen der Maschinensteuerungsinformation umfasst, vorzugsweise zur Ansteuerung wenigstens einer Maschinenkomponente durch eine zentrale Steuervorrichtung, besonders bevorzugt SPS. Die Maschinensteuerungsinformation, speziell in der Form von Steuerungs- oder Konfigurationsdateien, kann somit detaillierte Angaben und/oder Parameter umfassen, um Maschinen und Anlagen zuverlässig zu steuern und zu konfigurieren. Besondere Bedeutung kommt hierbei standardisierten Formaten wie der IO Device Description (IO-DD) und der GSD Markup Language (GSDML) zu. Die IO-DD charakterisiert standardisiert die Eigenschaften und Fähigkeiten von IO-Geräten, wie beispielsweise Sensoren und Aktoren, und erleichtert damit deren Integration in Steuerungssysteme. GSDML, eine XML-basierte Sprache, beschreibt bspw. Geräteeigenschaften für PROFINET-Systeme. Sie wird oft von Geräteherstellern bereitgestellt und kann dann für die Installation und Wartung der Maschine genutzt werden. Des Weiteren kann die Maschinensteuerungsinformation wenigstens eine Sensorkonfigurationsdatei umfassen. Diese kann spezifische Einstellungen eines Sensors angeben, sodass dessen korrekte Funktion in der Maschine gewährleistet ist. Durch die Maschinensteuerungsinformation kann somit der Einbau und die Inbetriebnahme von Maschinenkomponenten in der Maschine erheblich vereinfacht und optimiert werden.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Bereitstellung der Anpassungsspezifikation zumindest den nachfolgenden Schritt umfasst:

Schrittweises Anleiten eines Benutzers zur Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme unter Berücksichtigung der identifizierten Anpassungen, vorzugsweise durch eine Angabe von Verbindungen und/oder einer Reihenfolge der Verbindungen und/oder einer Anschlussangabe für die Verbindungen von wenigstens einer Maschinenkomponente, um ein Ersatzteil in die Maschine zu integrieren.

Die schrittweise Anleitung kann bspw. durch ein Ausgabegerät ausgegeben werden, z. B. visuell durch einen Bildschirm und/oder akustisch durch einen Lautsprecher und/oder mittels Augmented Reality. Die Anleitung kann bspw. mehrere Anweisungen umfassen, insbesondere wenigstens eine der folgenden:

Sicherheitsanweisungen („Stellen Sie sicher, dass die Maschine ausgeschaltet und Aktoren vom Stromnetz getrennt ist, bevor Sie mit der Wartung beginnen“ oder „Führen Sie, falls möglich, ein Backup aller wichtigen Daten und Konfigurationen durch“),

Vorbereitende Anweisungen („Ermitteln Sie einen aktuellen Zustand der Maschine“), Lokalisierungsanweisungen („Lokalisieren Sie die spezifische Maschinenkomponente, die gewartet werden muss),

Prüfanweisungen („Überprüfen Sie die Verbindungsanordnung“), Installationsanweisungen („Trennen Sie alle physischen Verbindungen oder Anschlüsse, die zur Maschinenkomponente führen“, „Folgen Sie den spezifischen, vom Computer angezeigten Anweisungen zur Durchführung der eigentlichen Wartungsmaßnahme“),

- Abschließende Anweisungen („Nach Abschluss der Wartungsarbeiten, stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen und Anschlüsse der Maschinenkomponente korrekt und sicher wiederhergestellt sind.“).

Darüber hinaus kann die schrittweise Anleitung auch eine Ansteuerung und/oder ein Auswerten wenigstens einer Maschinenkomponente umfassen. Dies kann dazu dienen, einem Bediener Hinweise für die Anweisungen zu geben (z. B. ein Leuchtmittel von Anschlüssen aufleuchten zu lassen, wenn daran ein Kabel angeschlossen werden soll) oder die korrekte Umsetzung der Anweisungen zu prüfen (z. B. mittels einer Verbindungsprüfung).

Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anpassungsspezifikation dadurch bereitgestellt wird, dass ein angepasster digitalisierter Schaltplan und/oder Bauplan, vorzugsweise auf Basis einer ECAD- oder MCAD-Struktur, und/oder eine Anschlusskonfiguration für die Maschine ausgegeben wird. Die Anpassung der genannten Spezifikationen wie des Schaltplans und/oder Bauplans und/oder der ECAD- (Electronic Computer-Aided Design) oder MCAD- (Electronic Computer-Aided Design) Struktur und/oder der Anschlusskonfiguration kann bspw. durch wenigstens einen der folgenden Schritte computer-gestützt erfolgen:

Importieren der Spezifikation, z. B. durch einen Dateiimport,

Überprüfen der importierten Datei, insbesondere eines darin definierten Plans und/oder einer Struktur auf Fehler oder fehlende Elemente,

- Anpassen und/oder Hinzufügen von Elementen und/oder Komponenten, vorzugsweise mittels einer Komponentenbibliothek, z. B. einer ECAD- oder MCAD- Bibliothek,

Verwendung von Routing-Algorithmen, um automatisiert Verbindungen zwischen den Komponenten zu prüfen und/oder herzustellen und/oder zu ändern,

Verwenden einer Simulation, um sicherzustellen, dass die Anpassungen korrekt und funktionsfähig sind, z. B. durch eine Überprüfung von Stromlaufplänen auf elektrische Funktionsfähigkeit (insbesondere ECAD) und/oder eine strukturelle oder kinematische Analyse (insbesondere MCAD),

- Aktualisieren einer Dokumentation, vorzugsweise von Stücklisten und/oder eines Anschlussplans für die Maschine.

Die Anpassungsspezifikation kann z. B. dadurch bereitgestellt werden, dass die angepasste Spezifikation und/oder aktualisierte Dokumentation visuell und/oder digital und/oder akustisch und/oder physisch (z.B. als Papierausdruck) ausgegeben wird.

Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Auswertung auf Basis eines regelbasierten Algorithmus und/oder einer Simulation der Maschine durchgeführt wird, um einzelne Teile der Maschine in Abhängigkeit von der benutzerdefinierten Maßnahme hinsichtlich der wenigstens einen identifizierten Anpassung zu analysieren. Es kann bei der Auswertung die Simulation z. B. in der Form eines ECAD- oder MCAD-

Simulationswerkzeuges und/oder eines darauf basierenden Simulationswerkzeuges verwendet werden. Weiter kann durch die Simulation der elektrische Verlauf und/oder das Verhalten der Komponenten und/oder eine mechanische Belastung und/oder eine elektrische Belastung (wie Energieverbrauch und Wärmeentwicklung) analysiert werden.

Optional kann es vorgesehen sein, dass eine automatische Überprüfung durchgeführt wird, bei welcher die Erhaltung und/oder Ergänzung und/oder Wiederherstellung der Funktionalität und vorzugsweise eine Einhaltung von technischen Vorgaben im Falle einer Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme an der Maschine überprüft wird, vorzugsweise auf Basis einer Simulation der benutzerdefinierten Maßnahme und der wenigstens einen identifizierten Anpassung.

Es kann optional möglich sein, dass die Auswertung ferner den folgenden Schritte umfasst:

Auswählen wenigstens eines Ersatzteiles aus einem Ersatzteile-Katalog, vorzugsweise in der Form einer elektronischen Datenbank,

Ermitteln einer technischen Spezifikation zu diesem Ersatzteil, wobei die wenigstens eine Anpassung anhand der ermittelten technischen Spezifikation identifiziert wird. In einer Datenbank können die Ersatzteile z. B. durch eine Hersteller und/oder Serien- und/oder Artikel- und/oder Teilenummer spezifiziert sein und ausgelesen werden. Darüber hinaus können auch noch weitere Angaben wie technische Spezifikation und/oder eine Kompatibilität mit anderen Komponenten und/oder eine Verfügbarkeit (wie eine verfügbare Anzahl) und/oder ein Kosteninformation angegeben werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Identifikation eines passenden Ersatzteils.

Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass zumindest der nachfolgende Schritt zur Ermittlung der Maschinenspezifikation durchgeführt wird:

Ermitteln eines tatsächlichen Aufbaus der Maschine, vorzugsweise durch Ermitteln der tatsächlich an der Maschine verbauten elektrischen Maschinenkomponenten und/oder derer Topologie.

Insbesondere bei bestehenden Maschinen kann es sein, dass der tatsächliche Aufbau und insbesondere die tatsächliche Topologie von der ursprünglich geplanten und damit ggf. von der Maschinenspezifikation abweicht. Daher kann es sinnvoll sein, automatisiert den aktuellen Aufbau der Maschine zu ermitteln und ggf. die Maschinenspezifikation auf dieser Basis zu aktualisieren. Die Auswertung der aktualisierten Maschinenspezifikation ermöglicht es dann, zuverlässig den Anpassungsbedarf für die Maßnahme bei dem tatsächlichen Aufbau zu ermitteln. Das Ermitteln kann dabei auch ein Auslesen und/oder Abfragen der tatsächlich an der Maschine aktuell verbauten elektrischen Komponenten und derer Topologie umfassen. Zum Ermitteln des tatsächlichen Aufbaus können bspw. Identifikatoren der Maschinenkomponenten empfangen und/oder anhand der realen Maschine ermittelt werden. Bspw. kann ein Kommunikationsnetzwerk verwendet werden, um Signale von den Komponenten und/oder den Verteilermodulen zu empfangen, welche einen Hinweis auf die Identität der Komponenten bzw. Verteilermodulen und/oder deren Verschaltung und damit der Topologie geben. Falls Komponenten sich nicht direkt über das Kommunikationsnetz auslesen lassen, z. B. im Falle von Aktoren wie Motoren, kann ggf. über die Verteilermodule eine Information über die Identität der Komponenten und Topologie eingeholt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine automatische Optimierung der Auswertung, vorzugsweise einer Simulation im Rahmen der Auswertung, anhand von benutzerdefinierten Kriterien durchgeführt wird, wobei die benutzerdefinierten Kriterien mindestens eines der folgenden umfassen: eine Rahmenbedingung für die benutzerdefinierte Maßnahme, zumindest eine benutzerdefinierte Präferenz für einen Anwendungszweck der Maschine, eine vorgegebene maximale Einbauzeit für ein Ersatzteil und/oder ein Zusatzteil für die Maschine, ein technischer Aufwand und/oder eine Komplexität, nach welcher die Auswertung optimiert wird, eine Bauteilverfügbarkeit, nach welcher die Auswertung optimiert wird, eine Herstellerangabe für zusätzliche Teile, welche im Rahmen der benutzerdefinierten Maßnahme an der Maschine verbaut werden.

Damit kann eine ausreichende Datengrundlage für die Anpassung bereitgestellt werden.

Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Maschinenspezifikation eine Topologie von mehreren Verteilermodulen der Maschine spezifiziert, welche vorzugsweise in einen aktiven und passiven Typ unterteilt sind, wobei die aktiven Verteilermodule im Gegensatz zu den passiven Verteilermodulen über eine Datenverbindung mit einer zentralen Steuervorrichtung verbunden sind, um mit den Verteilermodulen verbundene Maschinenkomponenten auf Basis der Datenverbindung anzusteuern, wobei der Typ der Verteilermodule bei der Auswertung berücksichtigt werden kann, sodass die wenigstens eine identifizierte Anpassung wenigstens eine der folgenden Anpassungen umfassen: eine Veränderung der Adressierung der Maschinenkomponenten über die Datenverbindung, eine Auswahl des Typs für ein in die Maschine aufzunehmendes Verteilermodul, eine Auswahl einer Anzahl von Anschlüssen für ein in die Maschine aufzunehmendes Verteilermodul, eine Auswahl von Kabeln und/oder Adaptern und/oder Verteilern für die Maschine, eine Auswahl des Typs für ein in die Maschine aufzunehmendes Verteilermodul in Abhängigkeit von daran anzuschließenden Maschinenkomponenten, insbesondere elektrischen Bauteilen, vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einer Anforderung einer Sensorik und/oder Aktorik.

Die Anforderung kann z. B. eine Anforderung an einen Anschluss umfassen, wie bspw. die Anforderung, dass wenigstens eine der folgenden Anschlüsse bei einem Bauteil vorliegen muss: lOLink, Daten, Signal, analog, digital, M5, M8, M12, Port, Class A, Class B, Di (Digital Input), Do (Digital Output), DIO (Digital Input/Output). Weiter kann die Anforderung auch eine Anforderung an wenigstens eine elektrische Eigenschaft spezifizieren, z. B. an einen Strombedarf. lOLink kann dabei ein Anschluss zur Verwendung der standardisierten IO- Technologie sein, die insbesondere die Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren ermöglicht. Daten-Anschlüsse können zum Austausch von Informationen vorgesehen sein, die insbesondere in digitaler oder analoger Form ausgeführt sind. Entsprechend kann ein Signalanschluss eine Ein- und/oder Ausgabe eines analogen oder digitalen Signals ermöglichen. Ferner können M8 (Connector Type M8) und M12 (Connector Type M12) als Steckverbindertypen ausgeführt sein, die insbesondere in der industriellen Automatisierung verwendet werden. Class A (insbesondere ein Port mit geringerem Strombedarf) und Class B (insbesondere ein Port mit höherem Strombedarf) können unterschiedliche Kategorien von IO-Link-Ports des Bauteils darstellen. Di (Digital Input) kann als Eingangssignal ausgeführt sein, das nur zwei Zustände hat, während Do (Digital Output) ein Ausgangssignal sein kann, das ebenfalls nur zwei Zustände hat. Ein DIO (Digital Input/Output) Anschluss kann sowohl als Eingang als auch als Ausgang ausgeführt sein.

Ein weiterer Vorteil im Rahmen der Erfindung ist erzielbar, wenn die Maschine auf Basis der bereitgestellten Anpassungsspezifikation angesteuert und/oder aufgebaut und/oder angepasst wird.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend Mittel zur Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Damit bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Computerprogramm, insbesondere Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammes durch einen Computer diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Damit bringt das erfindungsgemäße Computerprogramm die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind.

Als der Computer kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung, bspw. die erfindungsgemäße Vorrichtung, vorgesehen sein, welche das Computerprogramm ausführt. Der Computer kann wenigstens einen Prozessor zur Ausführung des Computerprogramms aufweisen. Auch kann ein nicht-flüchtiger Datenspeicher vorgesehen sein, in welchem das Computerprogramm hinterlegt und von welchem das Computerprogramm durch den Prozessor zur Ausführung ausgelesen werden kann.

Ebenfalls ist es denkbar, dass der Computer zumindest einen integrierten Schaltkreis wie einen Mikroprozessor oder eine Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein Anwendungsspezifisches Standardprodukt (ASSP) oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) oder einen Field Programmable Gate Array (FPGA) oder dergleichen umfasst. Der Computer kann ferner wenigstens eine Schnittstelle zum Datenaustausch, z. B. eine Ethernet-Schnittstelle oder eine Schnittstelle für LAN (Local Area Network) oder WLAN (Wireless Local Area Network) oder System-on-a-Chip (SoC) oder eine andere Funkschnittstelle wie Bluetooth oder Nahfeldkommunikation (NFC) aufweisen. Ferner kann der Computer als ein oder mehrere Steuergeräte, d. h. auch als ein System aus Steuergeräten, ausgeführt sein. Der Computer kann bspw. auch in einer Cloud und/oder als ein Server vorgesehen sein, um über die Schnittstelle die Datenverarbeitung für eine lokale Anwendung zur Verfügung zu stellen. Auch ist es möglich, dass der Computer als ein mobiles Gerät, wie ein Smartphone, ausgeführt ist.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung kann ein computerlesbares Speichermedium sein, welches das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst. Das Speichermedium ist bspw. als ein Datenspeicher wie eine Festplatte und/oder ein nicht-flüchtiger Speicher und/oder eine Speicherkarte ausgebildet. Das Speichermedium kann z. B. in den Computer integriert sein.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren auch als ein computerimplementiertes Verfahren ausgeführt sein.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

Fig. 1 : Eine zentrale Verschaltung bei einer Maschine mittels eines Schaltschranks.

Fig. 2: Eine dezentrale Verschaltung gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Fig. 3: Eine schematische Darstellung zur Visualisierung eines Verfahrens, einer

Vorrichtung sowie eines Computerprogramms gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.

Die Planung und Anpassung einer Topologie elektrischer, dezentraler Automatisierungstechnik ist in der Durchführung durch einen menschlichen Planer ein zeitaufwendiger Prozess. In der gleichen Weise ist die Instandhaltung, bspw. eine Wartung und Ergänzung der Maschine, häufig mit hohem Aufwand verbunden. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, welche durch eine Automatisierung auf Basis von Maschinenspezifikationen wie mCAD- und/oder eCAD-Daten die Effizienz in der Planung und/oder Instandhaltung substanziell steigern. Dies kann zu einer höheren Montageeffizienz im Sinne einer optimalen Anordnung der Komponenten führen, als auch zu einer höheren Umsetzungseffizienz, welche durch die Bereitstellung einer Anpassungsspezifikation für einen Benutzer, insbesondere Werker realisiert wird.

In Fig. 1 ist schematisch eine zentrale Verschaltung mittels eines Schaltschranks 9 dargestellt, um diese einer dezentralen Verschaltung mittels räumlich dezentral angeordneten, elektrischen Modulen 3, 4 einer Maschine 10 in Fig. 2 gegenüberzustellen. Die Module 3, 4 können dabei verschiedene Typen eines Verteilermoduls 30 umfassen. Insbesondere werden die Module 3,4 in einen aktiven und passiven Typ eines Verteilermoduls 30 unterteilt. Dabei können die aktiven Verteilermodule 30 im Gegensatz zu den passiven Verteilermodulen 30 über eine Datenverbindung 50 mit der zentralen Steuervorrichtung 20 verbunden sein, um mit den Verteilermodulen 30 verbundene Maschinenkomponenten 40 auf Basis der Datenverbindung 50 anzusteuern. Mit anderen Worten können passive Verteilermodule 30 im Gegensatz zu den aktiven Verteilermodulen 30 die Verbindung zwischen Steuervorrichtung 20 und den Geräten 5 „hart verdrahtet“ bereitstellen. Dies ist insbesondere bei der Auswertung 102 durch das Verfahren 100 zu berücksichtigen. Die Maschinenkomponenten 40 können dabei Geräte 5 wie Sensoren und Aktoren umfassen. Anstelle einer Verbindung sämtlicher Geräte 5 unmittelbar mit dem Schaltschrank 9, wie in Fig. 1 dargestellt, können bei der dezentralen Verschaltung in Fig. 2 mehrere Module 4 als zumindest teilweiser Ersatz für den Schaltschrank eingesetzt werden. Diese ermöglichen, wie der Schaltschrank 9, eine Kopplung der Geräte 5 mit der Steuervorrichtung 20 wie einer SPS. Allerdings können die Module 4 dezentral und verteilt in der Nähe der Geräte 5 vorgesehen sein. Die einzelnen Module 4 verschalten somit jeweils die Geräte 5 nur teilweise, wobei die Module 4, optional über jeweils einen und/oder mehrere Hubs 6, zusammen die gesamte Verschaltung vornehmen können.

Um die Konfiguration und/oder Ansteuerung der Module 4 zentral zu ermöglichen, kann ein Mastermodul 3 mehreren der einzelnen Module 4 vorgeschaltet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass eine weitere Untergliederung der Verschaltung mittels wenigstens eines Hubs 6 erfolgt.

Fig. 3 veranschaulicht gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Verfahren 100 zur computer-gestützten Bereitstellung einer Anpassungsspezifikation für eine elektrotechnische Installationstechnik, und vorzugsweise für eine elektrische Sensorik und/oder Aktorik in einer Maschine 10, insbesondere für eine elektrotechnische Anlage 10, vorzugsweise Automatisierungsanlage. Darüber hinaus zeigt Fig. 3 eine Vorrichtung 1 sowie ein Computerprogramm 2 gemäß Ausführungsvarianten der Erfindung, welche zur Durchführung des Verfahrens 100 vorgesehen sein können.

Eine Instandhaltung von elektrischer Automatisierungstechnik ist eine komplexe Aufgabe. Dies gilt für zentralisierte Schaltschrankkonzepte ebenso, wie für dezentralisierte Konzepte, in denen Steuerungsmodule direkt an den Anlagen angebracht werden. Die entsprechenden Prozesse werden von unterschiedlichen Personen, wie Anlagen-Planer, Elektro-Planer, Installateur, Anlagenprogrammierer etc. durchgeführt. Eine Veränderung der Maschine ist dabei mit einem hohen Aufwand verbunden und setzt eine genaue Kenntnis der funktionalen Zusammenhänge der Maschine voraus, damit die bestehende Funktionalität erhalten bleiben kann. Bei einem Austausch von defekten Teilen wird daher üblicherweise auf Ersatzteile des gleichen Typs zurückgegriffen.

Eine wesentliche Herausforderung dabei ist die Anpassung und Ergänzung einer bestehenden Maschine, insbesondere zum Zwecke der Instandhaltung. So ist es möglich, dass fehlerhafte Teile der Maschine ausgetauscht oder die Maschine funktional ergänzt oder verbessert werden soll. Hierzu müssen neue Teile an die Maschine so angeschlossen werden, dass die bestehenden Anforderungen eingehalten und die Funktionalität erhalten bleibt. Insbesondere bei einem nach der Erstinstallation veränderten Aufbau der Maschine und/oder bei einer schlechten Verfügbarkeit von Ersatzteilen kann es ferner notwendig sein, dass zusätzlich zu einer Instandhaltungsmaßnahme weitere Anpassungen an der Maschine vorgenommen werden müssen, um die Instandhaltungsmaßnahme so zu ermöglichen, dass bestehende oder neue Anforderungen eingehalten werden. Die Identifikation einer solchen Anpassung kann durch das Verfahren 100 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung automatisiert unterstützt werden.

Gemäß einem ersten Verfahrensschritt 101 wird hierzu zunächst eine Maßnahmenspezifikation ermittelt. Die Maßnahmenspezifikation kann eine benutzerdefinierte Maßnahme spezifizieren, bei welcher zur Instandhaltung der Maschine 10 wenigstens ein Teil der Maschine 10 verändert und/oder ergänzt und/oder ausgetauscht wird. Die Maßnahme kann zur Erhaltung und/oder Ergänzung und/oder Wiederherstellung einer Funktionalität der Maschine 10 vorgesehen sein.

Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 102 kann ein Auswerten einer Maschinenspezifikation vorgesehen sein. Die Maschinenspezifikation kann zumindest einen Aufbau der Maschine 10 spezifizieren. Dabei kann die Auswertung 102 anhand des Aufbaus automatisiert wenigstens eine Anpassung an der Maschine 10 identifizieren, welche zur Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme notwendig ist, um die Funktionalität der Maschine 10 zu erhalten und/oder wiederherzustellen.

Gemäß einem dritten Verfahrensschritt 103 kann die Anpassungsspezifikation auf Basis der durchgeführten Auswertung 102 erzeugt werden, wobei die Anpassungsspezifikation die wenigstens eine identifizierte Anpassung spezifiziert. Sodann kann gemäß einem vierten Verfahrensschritt 104 die Anpassungsspezifikation zur Instandhaltung der Maschine 10 bereitgestellt werden.

Die Anpassungsspezifikation kann eine Anpassungsmaßnahme vorschlagen, die zusätzlich zur Maßnahme zur Instandhaltung (Instandhaltungsmaßnahme) durchgeführt wird, um die Instandhaltung der Maschine weiter zu optimieren und/oder die technische Machbarkeit aufgrund von Anforderungen zu gewährleisten, die durch geänderte Komponenten und/oder Bauteile und/oder eine Ersatzteilverfügbarkeit entstanden sind.

Die Automatisierung des Prozesses zur Instandhaltung einer Maschine 10 führt zu einer großen Erleichterung für den Installateur und stellt das optimale Anlagendesign sicher. Mittels der Berücksichtigung einer Maschinenspezifikation, z. B. durch das Einlesen von mCAD-Daten und/oder eCAD-Daten, sowie ggf. des Auslesens der tatsächlich an der Maschine aktuell verbauten elektrischen Komponenten und deren Topologie, kann das Verfahren 100 dabei selbständig notwendige Anpassungen erkennen und ggf. schrittweise die Installation eines Ersatzteiles unterstützen. Dies kann z. B. die Anleitung umfassen, welche elektrischen Komponenten miteinander verbunden werden sollten und in welcher Reihenfolge diese Verbindung stattfinden sollte. Auch die schnelle und fehlerfreie Erstellung einer Maschinensteuerungsdatei zur Anpassung der Programmierung einer Steuervorrichtung 20 sowie einer Stückliste für die verwendete Automatisierungstechnik kann auf Grundlage der Maschinenspezifikation und vorzugsweise einer automatisch generierten Topologie möglich sein. Die Durchführung von Simulationen kann es außerdem ermöglichen, dass die Funktionalität der Maschine 10 auch dann erhalten bleibt, wenn die Topologie verändert werden muss oder keine Ersatzteile des gleichen Typs zur Verfügung stehen. Dabei können automatisiert Vorschläge zur Veränderung der Topologie gemacht werden.

Ein konkretes Beispiel ist der Austausch einer Lichtschranke. Herkömmlicherweise muss das Ersatzteil dem Typ entsprechen, welcher in der ursprünglichen Planung vorgesehen ist. Falls dieses Ersatzteil jedoch nicht verfügbar, sehr teuer (unnötiger Kostenaufwand) oder nur schwer zu erhalten ist, kann ggf. ein anderes Teil (eine andere Lichtschranke oder ein andere Detektorart) verwendet werden. Eventuell ließe sich sogar durch ein anderes Ersatzteil die Funktionalität der Maschine verbessern. Allerdings erfordert ein solcher Austausch durch ein Ersatzteil anderen Typs einen hohen Planungsaufwand und eine sehr gute Kenntnis der Maschine 10. Das Verfahren 100 ermöglicht die Automatisierung dieses Prozesses. Bspw. kann eine andere Lichtschranke oder sogar ein andersartiger Sensor zum Ersatz der auszutauschenden Lichtschranke vorgeschlagen und somit eine Anpassung zur Instandhaltung spezifiziert werden.

Als Anpassungsspezifikation können bspw. mechanische und/oder elektrische Eigenschaften des Ersatzteils angegeben werden. Es kann bspw. anhand einer digital erfassten Topologie ausgewertet werden, ob und wie die Topologie angepasst werden muss, damit die Funktionalität der Maschine 10 nach dem Austausch erhalten bleibt. Hierzu berücksichtigt die Auswertung z. B. Anforderungen des Ersatzteils hinsichtlich einer Single-Channel- oder Double-Channel-Konfiguration. Hier können als Anpassung unterschiedliche Verteiler (d. h. Verteilermodule) ausgewählt oder ausgetauscht werden, welche Single- oder Double- Channel unterstützen können. Je nach Konfiguration kann auch durch die Verwendung eines T-Stück die Anschlussmöglichkeit von zwei Sensoren an einem Port als Anpassung erlaubt werden. Je nach Art des Outputs des Ersatzteils (analog oder digital) könnten A/D-Wandler in die Topologie als weitere Anpassung mit aufgenommen werden. Auch die Pin-Belegung könnte bei Bedarf angepasst werden. Adapter könnten verwendet werden, um Kompatibilitätsprobleme zu lösen oder die Funktionalität zu erweitern. Des Weiteren könnten Ports sowohl als Eingang als auch als Ausgang programmiert werden, um Flexibilität zu erhöhen. Auch dies kann Teil einer Anpassung sein. Ein Safety-Port könnte ferner als weitere Anpassung hinzugefügt werden, um die Sicherheit der Anlage zu gewährleisten. Zudem müsste ggf. der Stromverbrauch der elektrotechnischen Anlage angepasst werden. Hierzu könnte beispielsweise eine andere Stromzufuhr genutzt oder eine zusätzliche Stromzufuhr installiert werden, um beispielsweise einen höheren Energiebedarf zu decken oder die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu erhöhen.

Das in Fig. 3 dargestellte Computerprogramm 2 kann ferner ein Analyseprogramm umfassen, welches die automatische Durchführung der Auswertung 102 der Maschinenspezifikation ermöglicht. Hierbei kann die Maschine 10 hinsichtlich ihrer Topologie analysiert werden. Die Topologie kann zumindest teilweise die in Fig. 2 veranschaulichte dezentrale Topologie aufweisen. Hierzu können die Maschinenkomponenten 40 und/oder die Verteilermodule 30 der Maschine 10 und ihre Verbindungen und/oder Funktionen vorzugsweise segmentweise und/oder iterativ anhand der Maschinenspezifikation ausgewertet und/oder simuliert werden. In Fig. 2 sind beispielhafte Segmente 70 mit einem gestrichelten Rechteck dargestellt. Dabei können die Segmente 70 funktional und/oder räumlich zusammengehörige Teile der Maschine 10 umfassen.

Die Verteilermodule 30 können es ermöglichen, dass die Maschinenkomponenten 40 auf Basis von Steuerungsbefehlen, welche über einen Feldbus 50 von der Steuervorrichtung 20 an die Verteilermodule 30 übertragen werden, elektrisch und/oder signaltechnisch angesteuert und/oder ausgewertet werden. Dies setzt jedoch eine Kenntnis der Topologie der Verteilermodule 30 voraus, wie sie bspw. in Fig. 2 veranschaulicht ist. Daher kann durch die Maschinenspezifikation die Topologie hinsichtlich der Anordnung der Verteilermodule 30 spezifiziert sein. Die Maschinenspezifikation hierzu auch eine Installationsvorgabe umfasst, welche einen digitalisierten elektrischen Schaltplan und/oder einen digitalisierten mechanischen Bauplan der Maschine 10 umfassen, um den Aufbau der Maschine 10 zumindest zum Installationszeitpunkt und/oder zu einem späteren Modifikationszeitpunkt der Maschine 10 zu spezifizieren. Weiter kann die Maschinenspezifikation eine Maschinensteuerungsinformation umfasst, um die Funktionalität der Maschine 10 zumindest zum Installationszeitpunkt und/oder zu dem späteren Modifikationszeitpunkt zu spezifizieren.

Des Weiteren kann die Anpassungsspezifikation wenigstens eine Anpassung wie eine Veränderung der Topologie und/oder eine Veränderung wenigstens einer der Maschinenkomponenten 40 und/oder wenigstens einer der Verteilermodule 30 spezifizieren, um eine Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme zu ermöglichen. Die Maßnahme kann z. B. darin bestehen, dass eine defekte Maschinenkomponente 4 ausgetauscht oder die Maschine 10 um eine Funktion erweitert werden soll. Oft sind solche Maßnahmen nicht ohne weitere Anpassungen an der Maschine 10 durchführbar. Die notwendigen und insbesondere optimalen Anpassungen können durch die Anpassungsspezifikation angegeben werden.

Um die Maßnahme zusammen mit der dafür vorgesehen Anpassung der Maschine 10 durchzuführen, kann die Anpassungsspezifikation bereitgestellt werden. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass einem Benutzer mitgeteilt wird, welche Anpassung zu erfolgen hat. Dies kann das schrittweise Anleiten des Benutzers zur Durchführung der benutzerdefinierten Maßnahme unter Berücksichtigung der identifizierten Anpassungen umfassen. Hierzu können bspw. Verbindungen und/oder eine Reihenfolge der Verbindungen eine Hintereinanderschaltung der Geräte und/oder eine Angabe der Anschlüsse für die Verbindungen von wenigstens einer Maschinenkomponente 40 angegeben werden, um die Anpassung durchzuführen. Weiter ist es denkbar, dass ein Ort der Anpassung angegeben wird, z. B. durch die Angabe des Segments 70 der Maschine 10, in welchem die Anpassung durchgeführt werden soll (s. Fig. 2). Die Reihenfolge und/oder die Hintereinanderschaltung kann erforderlich sein, um den technischen Anforderungen wie Platz und Strombedarf gerecht zu werden. Die Anpassung gemäß der Anpassungsspezifikation kann z. B. notwendig sein, um diese Anforderungen automatisiert zu berücksichtigen.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

Vorrichtung

Computerprogramm

Master-Modul

Modul

Gerät

Hub

Schaltschrank

Maschine

Steuervorrichtung, SPS

Verteilermodul

Maschinenkomponente, Motor, Sensor

Feldbus, Datenverbindung

Segmente

Verfahren erster Verfahrensschritt zweiter Verfahrensschritt, Auswertung dritter Verfahrensschritt vierter Verfahrensschritt