Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Anlage der

Prozessautomatisierung, wobei in der Anlage eine Vielzahl von Messstellen vorgesehen ist.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in

industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Automatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierung werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Sensorsysteme. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktorsysteme verwendet. Diese sind beispielsweise

Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten

Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über

Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise Feldbusse ( Profi bus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Bei den

übergeordneten Einheiten handelt es sich um Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einen PLC (Programmable Logic

Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt, die die Messwerte gegebenenfalls weiterverarbeiten und an den Leitstand der Anlage weiterleiten. Der Leitstand dient zur Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung und Prozessteuerung über die übergeordneten Einheiten. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich,

insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur

Ansteuerung von Aktoren.

Im Zuge der Industrie 4.0, bzw. MoT (Jndustrial Internet of Things") werden die von den Feldgeräten erzeugten Daten auch häufig direkt aus dem Feld mithilfe sogenannter Datenumsetzungseinheiten, welche beispielsweise als„Edge Devices" oder„Cloud Gateways" bezeichnet werden, erhoben und automatisiert an eine zentrale cloudfähige Datenbank übermittelt, auf welcher sich eine Applikation befindet. Auf diese Applikation, welche unter anderem Funktionen zur Visualisierung und weiteren Bearbeitung der auf der Datenbank gespeicherten Daten bietet, kann von einem Benutzer mittels Internet zugegriffen werden.

Mittels dieser Methoden ist die Überwachung der elektronischen Komponenten der Anlage - also der Feldgeräte und Steuerungseinheiten- möglich. Bei diesen Methoden bleiben allerdings die Betrachtung, bzw. der Einfluss rein mechanischer Komponenten, beispielsweise Rohrverbindungen, außen vor. Die Veränderung solcher mechanischer Komponenten, beispielsweise bei Ansatzbildung oder Leckage, könnten nur indirekt detektiert werden, beispielsweise über veränderte Messcharakteristiken der Feldgeräte. Im Fehlerfall wird daher mitunter eine große Zeitspanne benötigt, um die genaue Fehlerursache zu ermitteln.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzustellen, welche es erlaubt, die Ursache eines Fehlers in einer Anlage der Prozessautomatisierung schnell und zuverlässig zu ermitteln.

Die Aufgabe wird durch Verfahren zum Überwachen einer Anlage der

Prozessautomatisierung gelöst, wobei in der Anlage eine Vielzahl von Messstellen vorgesehen ist, umfassend: - Erfassen von Bewegungen von in der Anlage befindlichen Personen und/oder von nicht in den Messstellen eingesetzten Objekten, insbesondere Roboter, Fahrzeuge und/oder Maschinen;

- Berechnen von Aufenthaltsdaten, umfassend Zeitpunkte des Aufenthalts

und/oder die jeweilige Dauer des Aufenthalts, der jeweiligen Personen und/oder Objekten an den einzelnen Messstellen auf Basis der erfassten Bewegungen; und

- Auswerten der Aufenthaltsdaten hinsichtlich definierter Auffälligkeiten. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass für die

Findung der Fehlerursache an Messstellen in der Anlage auch Informationen eingeholt werden, welche von Feldgeräten und Steuereinheiten nicht messbar sind. Konkret werden Aufenthaltsorte und Aufenthaltszeiten von Personen und Objekten in der Anlage erfasst und ausgewertet. So könnten beispielsweise Messwerte eines

Durchflussmessgerätes, welche sich außerhalb eines definierten Norm Intervalls dadurch erklärt werden, dass beispielsweise eine Rohrleitung verstopft ist. Aus den Aufenthaltsdaten kann die Ursache ermittelt werden. Beispielsweise könnte ersichtlich sein, dass sich ein Wartungsmechaniker in regelmäßigen Zeitabständen bei der

Messstelle befindet - beispielsweise um mit einem Gegenstand an das Rohr zu klopfen, was Ansatz im Rohrinneren entfernt. Durch die Aufenthaltsdaten wird deutlich, dass sich der Wartungsmechaniker in einem längeren Zeitraum vor dem Auftreten des Fehlers nicht mehr an der Messstelle aufgehalten hat, wodurch der Ansatz im

Rohrinneren nicht mehr gelöst wurde. Das Verfahren ist außerdem auch in älteren, rein analogen Anlagen einsetzbar, in denen überhaupt keine digitale Daten- und Diagnoseauswertung verfügbar ist.

Die Aufenthaltsdaten werden beispielsweise von einem in der Leitwarte integrierten übergeordneten System berechnet und ausgewertet.

Eine Messsteile besteht aus einer oder mehreren Anlagenkomponenten, beispielsweise einem Tank oder einer Rohrleitung, sowie aus zumindest einem Feldgerät. Feldgeräte im Sinne der vorliegenden Erfindung wurden bereits im einleitenden Teil der

Beschreibung beispielhaft genannt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten in einer Datenbank gespeichert werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Datenbank, welche in einer Cloud-Umgebung implementiert ist. Alternativ befindet sich die Datenbank lokal in der Anlage,

beispielsweise in der Leitwarte, oder in der Umgebung der Anlage.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten im Zuge des Auswertens in einem Diagramms, insbesondere einer Heatmap, visuaiisiert werden, in welchem die Anzahl der Zeitpunkte des Auftretens und/oder die Aufenthaltsdauer der Personen und/oder Objekte an einer jeweiligen Messstelle kumuliert dargestellt wird. Auf diese Art und Weise sind

Häufungen für einen Bediener schnell ersichtlich. Beispielsweise können hierdurch wartungsintensive Messstellen schnell identifiziert werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Personen und/oder die Objekte anhand von Erkennungsmerkmalen eingruppiert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Personen anhand der Befugnis und/oder der Rolle eingruppiert werden, wobei die Befugnis und/oder die Rolle in einem Erkennungsmerkmal definiert ist, welches an der Person angebracht ist, insbesondere als Kleidungsstück in einer zur jeweiligen Befugnis und/oder Rolle zuorden baren Farbe. Rollen einer Person sind beispielsweise deren auszuführende Funktion, beispielsweise Service- /Wartungstechniker, Prozessingenieur, Lieferant, Besucher, etc. Bestimmte Bereiche einer Anlage können für unbefugte Personen gesperrt sein. Explosionsgeschütze Bereiche dürfen beispielsweise nur von Fachkräften betreten werden, welche über das dementsprechende Knowhow und die erforderliche Schutzausrüstung verfügen. Bei dem Kleidungsstück handelt es sich beispielsweise um einen Helm oder ein sonstiges leicht erkennbares Kleidungsstück.

Damit ist es des Weiteren auch möglich, eine Alarmfunktion in der Anlage zu implementieren. Im Falle dass Personen in für sie unbefugte Bereiche registriert werden, wird ein Alarm ausgelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Objekte nach dem Typ der Komponente und/oder anhand der Funktion der Komponente in der Anlage eingruppiert werden. Beispielsweise können die Objekte in die Gruppen„Fahrzeuge",„Roboter" und„Maschinen" eingruppiert werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Auswerten der Aufenthaltsdaten automatisch, insbesondere mittels einer mit der Datenbank verknüpften Applikation, vorgenommen wird, wobei das Ergebnis des Auswertens an einen Bediener ausgegeben wird. Der Bediener wählt im Voraus Kriterien aus, welche bei der Auswertung berücksichtigt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten, insbesondere automatisch, hinsichtlich zumindest einer der folgenden Auffälligkeiten ausgewertet werden:

- Gehäufte Aufenthaltsdauer von Personen und/oder an zumindest einer

bestimmten Messstelle;

- Gehäufte Anzahl an Zeitpunkten von Personen und/oder Objekten an zumindest einer bestimmten Messstelle; und/oder

- Aufenthalt von Personen und/oder Objekten in einem gesperrten Bereich der Anlage.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Vorhersage bezüglich einer zu erwartenden kumulierten Aufenthaltsdauer an zumindest einer Messstelle berechnet wird.

Alternativ können auch weitere Vorhersagen oder Trends berechnet werden.

Beispielsweise wird dafür eine Mustererkennung oder eine

Wahrscheinlichkeitsrechnung angewandt. Über Machine Learning können auch bestimmte Muster erkannt werden und auf dieser Basis Zukunftsprognosen erstellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten vor dem Auswerten oder nach dem Auswerten hinsichtlich zumindest einem der folgenden Merkmale gefiltert werden:

- Filtern hinsichtlich zumindest eines Erkennungsmerkmals;

- Filtern hinsichtlich zumindest eines definierten Zeitraums; und/oder

- Filtern hinsichtlich zumindest einer Messstelle.

Es kann hierbei auch vorgesehen sein, diverse Zeiträume auszublenden. Als Beispiel sei hier ein„Tag der offenen Türe genannt", an welchem eine Begehung der Anlage von ansonsten unbefugten Personen stattfinden kann. Dieser Zeitraum hat keinen Einfluss auf die Auswertungen und wird daher nicht betrachtet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten vor dem Auswerten mit zumindest einem Datensatz der folgenden Daten verknüpft werden:

- Wetterdaten;

- Produktionsdaten; und/oder

- Finanzdaten.

Durch Verknüpfung der Aufenthaltsdaten mit dem weiteren Datensatz kann ein

Mehrwert geschaffen werden:

- Mittels der Wetterdaten kann der Einfluss von Umgebungswerten berücksichtigt werden. Beispielsweise kann geprüft werden, ob bei hohen Temperaturen bestimmte Bereiche/Messstellen der Anlage wartungsintensiver sind als andere.

- Mittels der Produktionsdaten kann beispielsweise eine Häufung des

Wartungsbedarfs einer Komponente der Anlage ermittelt werden, welches

Produktionsdatum vor/nach einem bestimmten Datum liegt.

- Mittels der Finanzdaten können kostenintensive/kostengünstige

Bereiche/Messstellen der Anlage identifiziert werden. Beispielsweise muss eine wartungsintensive Messstelle nicht unbedingt teuer sein - es interessiert eher die kostenintensivste Messstelle der Anlage, beispielsweise aufgrund hohen

Material Verschleißes. Hieraus könnte abgeleitet werden, in welchem Bereich es Sinn ergibt, über kostensenkende Optimierungen nachzudenken.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufenthaltsdaten hinsichtlich zumindest einer der folgenden Auffälligkeiten ausgewertet werden:

- Zumindest einem Temperaturbereich, bzw. einer bestimmten Temperatur;

- Zumindest einem Herstellungsdatum, bzw. einem Herstellungszeitraum von

Komponenten der Messstellen; und/oder

- Hinsichtlich der Wartungskosten der Messstellen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bewegungen anhand zumindest einer der folgenden Methoden erfasst werden:

- Auswertung von Videobildern, welche mittels zumindest einer in der Anlage

angeordneten Videokamera aufgezeichnet werden;

- Erfassung von GPS-Daten, wobei die Personen und/oder die Objekte mit jeweils zumindest einem GPS-Modul ausgestattet sind; und/oder

- Erfassen von Bewegungen mittels zumindest einen in der Anlage angeordneten Infrarot-Bewegungsmelders.

Auch weitere Arten der Bewegungserfassung sind möglich, beispielsweise über Kontaktpunkte im Boden, etc. Es ist auch möglich, verschiedene Erfassungsmethoden miteinander zu kombinieren. Es versteht sich von selbst, dass eine Auswertung nach Erkennungsmerkmalen, insbesondere nach den Farben von Kleidungsstücken der Personen, nur bei einer optischen Erfassungsmethode möglich ist. Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Aufenthaltsdaten zusätzlich Trajektorien der einzelnen Personen und/oder Objekte umfassen. Dadurch können die Lauf-/Bewegungswege der Personen/Objekte eingesehen werden. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und Fig.1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In dieser Abbildung sind Teile einer Anlage A der Automatisierungstechnik abgebildet. Konkret handelt es sich um drei Messstellen MS1 , MS2, MS3. Diese bestehen jeweils aus einem Tank und einer von dem Tank abführenden Rohrleitung. Zur Messung des Füllstands des Tanks ist jeweils ein Feldgerät FG, beispielsweise ein

Füllstandsmessgerät mittels Radar, am Tank angebracht. Zur Messung der

Durchflussgeschwindigkeit in der Rohrleitung ist jeweils ein Feldgerät FG' angebracht, beispielsweise ein Durchflussmessgerät nach dem Coriolisprinzip.

Die Messstellen MS1 , MS2, MS3, sowie der zwischen den Messstellen MS1 , MS2, MS3 gelegene Raum, werden durch zumindest eine Videokamera VK aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Fotos/Videos werden an eine Datenbank DB übertragen. Diese ist insbesondere auf einer Cloud-Plattform vorhanden und durch einen Bediener mittels Internet kontaktierbar. Die Datenbank DB ist mit einer Applikation AP verbunden, welche die Aufzeichnungen auswertet.

Zweck der Aufzeichnung ist es, Aufenthaltsdaten von Personen P1 , P2, P3 von

Objekten zu erheben, welche sich in der Anlage A aufhalten und die Aufenthaltsdaten auf Auffälligkeiten auszuwerten. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel befinden sich zwei Servicetechniker P1 , P2, sowie ein Lieferant P3 aktuell in der Anlage A. Die Applikation AP gruppiert diese drei Personen P1 , P2, P3 anhand von Erkennungsmerkmalen EM ein. Konkret handelt es sich hierbei um den Helm der Personen P1 , P2, P3. Die Farbe des Helmes definiert die Rolle der Personen P1 , P2, P3 in der Anlage A. Schwarz steht hierbei für die Rolle„Servicetechniker"; weiß steht hierbei für die Rolle„Lieferant". Erfasst werden hierbei die Trajektorien T1 , T2, T3 der Personen P1 , P2, P3, sowie die Zeitpunkte des Aufhaltens und die Zeitdauer des Aufhaltens der Personen P1 , P2, P3 an den Messstellen MS1 , MS2, MS3. Der Servicetechniker P1 befindet sich auf einem Routinerundgang zu den einzelnen Messstellen MS1 , MS2, MS3, wobei sich der Servicetechniker P2 auf dem Weg zu der Messstelle MS2 befindet, an welcher ein Problem aufgetreten ist, und wobei sich der Lieferant P3 auf dem Weg zu der

Messstelle MS2 befindet, um den Tank zu füllen. Diese auf diese Art und Weise ermittelten Aufenthaltsdaten werden ebenfalls in der Datenbank DB abgelegt. Mittels der Applikation AP werden die auf der Datenbank DB befindlichen Aufenthaltsdaten ausgewertet.

In einem ersten Schritt werden die Aufenthaltsdaten gefiltert. Die Filterung bezieht sich beispielsweise auf einen definierten Zeitraum und/oder auf eine definierte Rolle von Personen P1 , P2, P3 und/oder auf eine oder mehrere Messstellen MS1 , MS2, MS3.

Anschließend werden die gefilterten Aufenthaltsdaten auf Auffälligkeiten untersucht. Solche Auffälligkeiten sind beispielsweise ein gehäuftes Auftreten einer bestimmten Personengruppe an einer Messstelle MS1 , MS2, MS3. Auch kann überprüft werden, ob bestimmte Personengruppen in regelmäßigen Abständen die Messstellen MS1 , MS2, MS3 aufsuchen.

Auf diese Weise können Auffälligkeiten in der Anlage A ermittelt werden, welche mittels Diagnosewerten der Feldgeräte FG, FG' nicht ermittelbar sind, bzw. um Diagnosefälle aufzuklären. So könnten beispielsweise Messwerte eines Durchflussmessgerätes, welche sich außerhalb eines definierten Normintervalls dadurch erklärt werden, dass beispielsweise eine Rohrleitung verstopft ist. Aus den Aufenthaltsdaten kann die Ursache ermittelt werden. Beispielsweise könnte ersichtlich sein, dass sich der

Servicetechniker P1 in regelmäßigen Zeitabständen, insbesondere im Rahmen der Wartungsroutine, bei der jeweiligen Messstelle MS1 , MS2, MS3 befindet - beispielsweise um mit einem Gegenstand an das Rohr zu klopfen, was Ansatz im Rohrinneren entfernt. Durch die Aufenthaltsdaten wird deutlich, dass sich der

Servicetechniker P1 in einem längeren Zeitraum vor dem Auftreten des Fehlers nicht mehr an der jeweiligen Messstelle MS1 , MS2, MS3 aufgehalten hat, wodurch der Ansatz im Rohrinneren nicht mehr gelöst wurde.

Vorteilhafterweise können die Aufenthaltsdaten mit weiteren Datensätzen verknüpft werden, beispielsweise Wetterdaten, Prognosedaten, Finanzdaten und/oder mit Positionsdaten der Feldgeräte. Auf diese Art und Weise können zusätzliche Erkenntnisse gewonnen werden.

Bezugszeichenliste

A Anlage

AP Applikation

DB Datenbank

EM Erkennungsmerkmale

FG, FG' Feldgeräte

MS1 , MS2, MS3 Messstellen

P1 , P2, P3 Personen

TJ1 , TJ2, TJ3 Trajektorien

VK Videokamera