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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR CONFIGURING AND/OR PARAMETERIZING AN DIAGNOSTIC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/054702
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (8) and a method for configuring and/or parameterizing a diagnostic device (4) for objects (3) that are to be tested. The system consists of a first data object (1) with a set of technological test object parameters (PK1, PK2 à PKz) of the object to be tested (3) and the components (3a ... 3n) thereof, a second data object (2) with a set of technological parameters (HWType I, HWType II, à) of hardware components of the diagnostic device (4), a first program object (5) with data records (7) for allocating at least test object parameters (PK1, PK2 à PKz) and technological parameters (HWType I, HWType II, à) of hardware components and a second program object (6) for processing the data records (7) allocated in the first program object (5). A knowledge base is established on the basis of the data and program objects that enables automatic configuring and/or parameterization of the diagnostic device, test structure and evaluation included, substantially controlled by the knowledge of the system and that significantly reduces the complexity of such a construction.

Inventors:
HARTMANN DORIS (DE)
KACEM SOFIANE (DE)
MAIER KARL-HEINZ (DE)
MUELLER KLAUS-DIETER (DE)
PLEWINSKI NICOLAI (DE)
VOELKEL THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/001112
Publication Date:
October 28, 1999
Filing Date:
April 14, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HARTMANN DORIS (DE)
KACEM SOFIANE (DE)
MAIER KARL HEINZ (DE)
MUELLER KLAUS DIETER (DE)
PLEWINSKI NICOLAI (DE)
VOELKEL THOMAS (DE)
International Classes:
A61B5/00; G01D21/00; G01H1/00; G01M7/02; G01M15/00; G06F19/00; G07C3/14; (IPC1-7): G01M15/00; A61B5/00
Foreign References:
US5327553A1994-07-05
US5481481A1996-01-02
US4980844A1990-12-25
US4835459A1989-05-30
US5661668A1997-08-26
US4794599A1988-12-27
US5107428A1992-04-21
EP0599113A11994-06-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 006 31 July 1995 (1995-07-31)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 351 (C - 0968) 29 July 1992 (1992-07-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 116 (P - 566) 11 April 1987 (1987-04-11)
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. System (8) zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung (4) für zu prüfende Objekte (3), mit a) einem ersten Datenobjekt (1), welches eine Sammlung von technologischen Prüfobjektparametern (PK1, PK2... PKz) des Objektes (3) und dessen Komponenten (3a.. 3n) enthält, b) einem zweiten Datenobjekt (2), welches eine Sammlung von technologischen Parametern (HWType I, HWType II,...) von Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) eingesetzt werden können, c) einem ersten Programmobjekt (5), welches Datensätze (7) zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektparametern (PK1, PK2 ... PKz) und technologischen Parametern (HWType I, HWType II,...) von Hardwarekomponenten enthält, und d) einem zweiten Programmobjekt (6) zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt (5) zugeordneten Datensätze (7).
2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß alle bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) ein setzbaren Hardund/oder Softwareobjekte, die bei der Gestal tung der Diagnoseeinrichtung (4) eingesetzt werden können, durch Softwareelemente (1,2,5,7) nachgebildet sind.
3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das zu untersuchenden Objekt (3) ein technisches Objekt, insbesondere ein Motor ist, wobei die Diagnoseeinrichtrung (4) insbesondere zur Zuordnung von vibroakustischen Meßwerten des Objektes (3) zu Qualitätsund Fehlerklassen dient, oder daß das zu untersuchenden Objekt (3) ein nichttechnisches Objekt, insbesondere ein Mensch ist, wobei die Diagnoseein richtung (4) zur Zuordnung von den Gesundheitszustand des Menschen kennzeichnenden Meßwerten zu Gesundheitsklassen dient.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das System eine Projektierungsoberfläche (9) und ein Pro grammteil (8) aufweist, welches als Assistent, Parametrierer und/oder Konfigurator zur Verarbeitung von über die Projek tierungsoberfläche (9) erfolgenden Anfragen (14) dient und welches basierend auf einer Wissensbasis (5) an die Projek tierungsoberfläche (9) eine der jeweiligen Anfrage (14) zuge ordnetes Ergebnis (15) liefert.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Programmteil (8) zur Bearbeitung von Aufrufen (14) in der Weise vorgesehen ist, daß aus der sogenannten Wissensba sis jeweils benötigte Daten in Form von Regeln und Daten ab gefragt werden, wobei die Wissensbasis (5) weitere Daten aus Objektbeschreibungen bezieht, die technologische Kennwerte der einzelnen Objekte der Diagnoseeinrichtung (4) enthalten.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (8) zur automatischen Konfiguration und Parametrierung der Diagnoseeinrichtung (4), zur Auswahl und Durchführung eines Prüfverfahrens und zur Auswertung der Prü fergebnisse vorgesehen ist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (8) ein weiteres Datenobjekt (12), wel ches eine Sammlung von Mustersignalverläufen (MVType 1, MVTy pe2,...) enthält, wobei den Mustersignalverläufen (MVType 1, MVType2,...) Qualitäts/Fehlerklassen (QFK1, QFK2,.., QFKk) zugeordnet sind.
8. Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung (4) für zu prüfende Objekte (3), bei dem a) in einem ersten Datenobjekt (1) eine Sammlung von techno logischen Prüfobjektparametern (PK1, PK2... PKz) des Ob jektes (3) und dessen Komponenten (3a.. 3n) erstellt wird, b) in einem zweiten Datenobjekt (2) eine Sammlung von techno logischen Parametern (HWType I, HWType II,...) von Hard warekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) erstellt wird, c) in einem ersten Programmobjekt (5) Datensätze (7) zur Zu ordnung zumindest von Prüfobjektparametern (PK1, PK2... PKz) und technologischen Parametern (HWType I, HWType II, ...) von Hardwarekomponenten ermittelt wird und d) in einem zweiten Programmobjekt (6) die die im ersten Pro grammobjekt (5) zugeordneten Datensätze (7) für die Konfi guration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung (4) weiterverarbeitet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) ein setzbaren Hardund/oder Softwareobjekte durch Softwareele mente (1,2,5,7) nachgebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verfahren zur Konfiguration eines Prüfaufbaus eines technischen Objekts (3), insbesondere eines Motor vorgesehen ist, wobei die Diagnoseeinrichtung (4) insbesondere zur Zu ordnung von vibroakustischen Meßwerten des Objektes (3) zu Qualitätsund Fehlerklassen dient, oder daß das zu untersu chenden Objekt (3) ein nichttechnisches Objekt, insbesondere ein Mensch ist, wobei die Diagnoseeinrichtung (4) zur Zuord nung von den Gesundheitszustand des Menschen kennzeichnenden Meßwerten zu Gesundheitsklassen dient.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verfahren als Assistent, Parametrierer und/oder Kon figurator zur Verarbeitung von aber die Projektierungsober fläche (9) erfolgenden Anfragen (14) dient, welches basierend auf einer Wissensbasis (5) an eine Projektierungsoberfläche (9) ein der jeweiligen Anfrage (14) zugeordnetes Ergebnis (15) liefert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß aus der Wissensbasis (5) jeweils benötigte Daten in Form von Regeln und Daten abgefragt werden, wobei die Wissensbasis (5) weitere Daten aus Objektbeschreibungen bezieht, die tech nologische Kennwerte der einzelnen Objekte der Diagnoseein richtung (4) enthalten.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verfahren zur automatischen Konfiguration und Parame trierung der Diagnoseeinrichtung (4), zur Auswahl und Durch führung eines Prüfverfahrens und zur Auswertung der Prüfer gebnisse vorgesehen ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein weiteres Datenobjekt (12), welches eine Sammlung von Mustersignalverläufen (MVType 1, MVType2,...), erstellt und ausgewertet wird, wobei den Mustersignalverläufen (MVType 1, MVType2,...) Qualitäts/Fehlerklassen (QFK1, QFK2,.., QFKk) zugeordnet sind.
Description:
Beschreibung System und Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrie- rung einer Diagnoseeinrichtung Die Erfindung betrifft ein System zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prüfende Ob- jekte.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prü- fende Objekte.

Ein derartiges System bzw. ein derartiges Verfahren wird bei- spielsweise im Bereich der Signalerfassung sowie Signalaus- wertung benötigt. Hierbei ist häufig eine Mischung aus Meß- hardware und Signalverarbeitungssoftware miteinander zu kom- binieren, wobei aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge für einen derartigen Meßaufbau häufig das Wissen und die Er- fahrung von Spezialisten erforderlich sind. Die mit Hilfe de Diagnoseeinrichtung zu untersuchenden Objekte können dabei technischer oder nicht-technischer Natur sein. Ein Beispiel für ein technisches Objekt ist beispielsweise ein Elektromo- tor, der mit Hilfe der Diagnoseeinrichtung beispielsweise durch eine akustische Prüfung auf einen Lagerschaden aber- prüft werden soll. Ein Beispiel für ein nicht-technisches Ob- jekt ist beispielsweise ein Mensch, dessen Gesundheitszustand mit Hilfe einer medizinischen Diagnoseeinrichtung beispiels- weise durch Blutdruckmessung, EKG, etc. überprüft werden soll.

Aus WO 98/01728 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von analo- gen Meßsignalen für die akustische Diagnose von Prüflingen bekannt. Dabei können mit Hilfe von Schwingungsaufnehmern von einem Prüfling analoge Meßsignale aufgenommen werden. Ein

Computer ist mit einer standardmäßigen Schnittstellenkarte ausgerüstet, welche zur Digitalisierung der Meßsignale dient.

Ein Schaltsignal dient zur Erzeugung eines Triggersignals, welches über eine bevorzugt serielle Schnittstelle eingebbar ist. Ein Steuerprogramm im Computer schaltete über das Trig- gersignal die Eingabe von Meßsignalen ein und aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System und ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für Objekte anzugeben, das einheitlich und übersichtlich bedienbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein System zur Konfiguration und Pa- rametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prüfende Objek- te gelöst, mit einem ersten Datenobjekt, welches eine Samm- lung von technologischen Prüfobjektparametern des Objektes und dessen Komponenten enthält, einem zweiten Datenobjekt, welches eine Sammlung von technologischen Parametern von Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung eingesetzt werden können, einem ersten Programmobjekt, welches Datensätze zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektparametern und technologischen Parametern von Hardwarekomponenten enthält, und einem zweiten Programmobjekt zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt zugeordneten Datensätze.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prü- fende Objekte gelöst, bei dem in einem ersten Datenobjekt ei- ne Sammlung von technologischen Prüfobjektparametern des Ob- jektes und dessen Komponenten erstellt wird, in einem zweiten Datenobjekt eine Sammlung von technologischen Parametern von Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung erstellt wird, in einem ersten Programm- objekt Datensätze zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektpara- metern und technologischen Parametern von Hardwarekomponenten

ermittelt wird und in einem zweiten Programmobjekt die die im ersten Programmobjekt zugeordneten Datensätze für die Konfi- guration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung wei- terverarbeitet werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das für eine Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrich- tung benötigte Wissen und Know-how mit dem Ziel systematisch erfaßt und gespeichert werden kann, daß die Konfiguration und Parametrierung weitestgehend automatisch oder zumindest rech- nergestützt erfolgen kann. Hierdurch ergibt sich zum einen eine zusätzliche Sicherheit bei der Konfiguration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung und zum anderen kann weitestgehend auf besonders geschulte Kräfte bei der Konfigu- ration und Parametrierung verzichtet werden, da das hierfür erforderliche Wissen bereits im System selbst vorhanden ist.

Dieses Wissen besteht zum einen in den Prüfobjektparametern des ersten Datenobjekts. Diese Prüfobjektparameter beinhalten technologische Parameter des zu prüfenden Objekts, beispiels- weise im Falle eines zu prüfenden Motors Angaben zur Anzahl der Lager. Zum anderen besteht dieses Wissen aus der Sammlung der technologischen Parameter der für die Diagnoseeinrichtung benötigten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise Sensoren für eine akustische Prüfung des zu prüfenden Motors. Das Sy- stem beinhaltet in Form des ersten Programmobjekts weiter ei- ne Verknüpfung, d. h. eine Zuordnung der Prüfobjektparameter des zu prüfenden Objekts, d. h. des Motors zu den technologi- schen Parametern der Hardwarekomponenten, d. h. im Beispiel- fall des Sensors. So ist beispielsweise im ersten Programmob- jekt angegeben, an welcher Stelle des Motors der Sensor ange- ordnet werden soll. Das zweite Programmobjekt dient der Ver- arbeitung der im ersten Programmobjekt enthaltenen Datensätze und signalisiert im beschriebenen Fall beispielsweise, welche Empfindlichkeit für den Sensor einzustellen ist und/oder wel- che weiteren Hardwarekomponenten für die Diagnoseeinrichtung,

d. h. für den Prüfaufbau benötigt werden. Insgesa. mt ergibt sich somit eine vom Wissen des Systems weitestgehend automa- tisch gesteuerte virtuelle Konfiguration und/oder Parametrie- rung als Abbild der realen Diagnoseeinrichtung einschließlich Prüfaufbau und Auswertung, wodurch der Aufwand für eine der- artige Erstellung wesentlich reduziert wird.

Ein einheitliches und integrales System zur Konfiguration und/oder Parametrierung kann dadurch erzielt werden, daß die bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung einsetzbaren Hard- und/oder Softwareobjekte durch Softwareelemente nachgebildet sind.

Als besonders effektiver und interessanter Anwendungsfall hat sich gezeigt, daß das zu untersuchenden Objekt ein techni- sches Objekt, insbesondere ein Motor ist, wobei die Diagnose- einrichtung insbesondere zur Zuordnung von vibroakustischen Meßwerten des Objektes zu Qualitäts-und Fehlerklassen dient.

Als weiterer Anwendungsfall ist auch eine Diagnoseeinrichtung geeignet, bei der das zu untersuchenden Objekt ein nicht- technisches Objekt, insbesondere ein Mensch ist, wobei die Diagnoseeinrichtung zur Zuordnung von den Gesundheitszustand des Menschen kennzeichnenden Meßwerten zu Gesundheitsklassen dient.

Eine einheitliche Benutzeroberfläche für sämtliche Stufen des Verfahrens kann dadurch erreicht werden, daß das System eine Projektierungsoberfläche und ein Programmteil aufweist, wel- ches als Assistent, Parametrierer und/oder Konfigurator zur Verarbeitung von über die Projektierungsoberfläche erfolgen- den Anfragen dient und welches basierend auf einer Wissensba- sis an die Projektierungsoberfläche eine der jeweiligen An- frage zugeordnetes Ergebnis liefert.

Ein vorteilhafter Aufbau des Programmteils ist in der Weise konfiguriert, daß das Programmteil zur Bearbeitung von Aufru- fen in der Weise vorgesehen ist, daß aus der sogenannten Wis- sensbasis jeweils benötigte Daten in Form von Regeln und Da- ten abgefragt werden, wobei die Wissensbasis weitere Daten aus Objektbeschreibungen bezieht, die technologische Kennwer- te der einzelnen Objekte der Diagnoseeinrichtung enthalten.

Vorteilhafte Anwendungsfälle des Systems und des Verfahrens bestehen darin, daß das System und das Verfahren zur automa- tischen Konfiguration und Parametrierung der Diagnoseeinrich- tung, zur Auswahl und Durchführung eines Prüfverfahrens und zur Auswertung der Prüfergebnisse vorgesehen ist.

Eine weitere vorteilhafte Realisierung des Systems besteht darin, daß das System ein weiteres Datenobjekt, welches eine Sammlung von Mustersignalverläufen enthält, wobei den Muster- signalverläufen Qualitäts-und/oder Fehlerklassen zugeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren darge- stellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläu- tert. Es zeigen : FIG 1 eine allgemeine Struktur der Grundelemente der Erfin- dung und den dazwischen vorliegenden Datenaustausch, FIG 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä- ßen Systems zur Auswahl, Konfiguration und Parame- trierung eines Prüfobjektes in schematischer Darstel- lung und FIG 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur Konfiguration und Parametrierung des Prüfablaufes.

FIG 1 zeigt eine allgemeine Struktur der Grundelemente 8,9 der Erfindung und den dazwischen vorliegenden Datenaustausch 14,15 in Form von Anfrage 14 und Ergebnis 15. Die in Figur 1 enthaltenen Grundelemente 8,9 bestehen aus einer Projektie- rungsoberfläche 9 sowie aus einem Programmteil 8, das im fol- genden auch als Assistent, Parametrierer oder Konfigurator bezeichnet wird. Die Projektierungsoberfläche 9 ist bei- spielsweise mit Hilfe eines Personal-Computers mit Bild- schirm, Tastatur und Maus realisiert.

Über die Projektierungsoberfläche 9 kann abhängig von den ak- tuell auszuführenden Projektierschritten das Programmteil 8 aufgerufen werden, welches mit Assistent/Parametrierer/Kon- figurator abgekürzt als Assistent 8 bezeichnet wird. Der As- sistent 8 bearbeitet die Aufrufe, in dem er aus einer soge- nannten Wissensbasis die jeweils benötigten Daten, z. B. in Form von Regeln und Daten, abfragt. Wie im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 noch erläutert wird, bezieht die Wissens- basis selbst weitere Daten aus Datensätzen, welche als Ob- jektbeschreibungen bezeichnet werden sollen und technologi- sche Kennwerte der einzelnen Objekte im Prüfsystem enthalten.

Als Objekte können dabei der Prüfling selbst, Hardwarekompo- nenten der Meßstrecke, eingesetzte Analyseverfahren usw. an- gesehen werden.

Mit Hilfe des Assistenten 8 kann mittels des in Fig. 1 darge- stellten Systems z. B. bei den folgenden Schritten eine auto- matische Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagno- seeinrichtung bewirkt werden : -Auswahl der Hardwarekomponenten, welche für die Durchfüh- rung der aktuellen Prüfaufgabe benötigt wird und/oder ge- eignet ist, -Konfiguration, d. h. Verschaltung der ausgewählten Hardware- komponenten -Parametrierung der ausgewählten Hardwarekomponenten, z. B.

Setzen der Abtastraten von Meßwertaufnehmern

-Konfiguration des Prüfablaufes, d. h. Verschaltung der be- teiligten Softwarekomponenten, z. B. für die Meßwertaufnah- me, die Meßwertfilterung, die Meßwerttransformation, usw., -Auswahl eines Analyseverfahrens für die erfaßten Meßwerte, und dessen Parametrierung, -Interpretation der Analyseergebnisse, -Festlegung von Merkmalen, und -Definition von Schwellen.

Die Erstellung eines ablauffähigen Prüfprogramms kann durch die Projektierungsoberfläche 9 oder durch den Assistenten 8 selbst vorgenommen werden.

Fig. 2 zeigt ein System 8,9 zur automatischen Konfiguration und Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung 4 für ein zu prüfendes Objekt 3 (= Prüfling) mit Teilkomponenten 3a.. 3n.

Das System 8 enthält ein erstes Datenobjekt 1, welches eine Prüfobjektbeschreibung darstellt. Das erste Datenobjekt 1 enthält eine Sammlung von Prüfobjektparametern PK1, PK2...

PKz, welche technologische Parameter des Prüflings 3 und des- sen Komponenten 3a.. 3n enthalten. Weiter ist ein zweites Da- tenobjekt 2 vorgesehen, welches den sogenannten Hardware- Katalog darstellt. Das zweite Datenobjekt 2 enthält eine Sammlung von virtuellen Hardwarekomponenten HWType I, HWType II usw. Als Abbild von realen Hardwarekomponenten und deren technologische Parameter, welche bei der Gestaltung eines Prüfaufbaues eingesetzt werden können. Das System 8,9 zur Konfiguration der Diagnoseeinrichtung 4 weist darüber hinaus ein erstes Programmobjekt 5 (= Wissensbasis) auf, welches Da- tensätze 7 zur Zuordnung der Prüfobjektparameter PK1, PK2...

PKz und der technologischen Parametern HWType I, HWType II, ... von Hardwarekomponenten enthält. Weiter ist ein zweites Programmobjekt 6 (= Interpreter) zur Verarbeitung der im er- sten Programmobjekt 5 zugeordneten Datensätze 7 vorgesehen.

Als Benutzerschnittstelle dient eine Projektierungsoberfläche 9, über die Aufrufe 14 erfolgen und Ergebnisse 15 entgegenge- nommen werden.

Durch die Projektierungsoberfläche 9 steht einem Anwender des Systems 8,9 eine Aufrufkomponente zur Verfügung, mit Hilfe der eine Diagnoseeinrichtung 4 beispielsweise in Form eines Meß-oder Prüfaufbaus konfiguriert werden kann. Eine eingege- bene Anfrage bzw. ein Aufruf 14 verzweigt dabei auf den Pro- gramm-und Datenbestandteil 8 welcher in Fig. 1 auch mit Assstent/Parametrier/Konfigurator bezeichnet ist. In diesem Assistenten 8 ist wiederum als Programmbestandteil der soge- nannte Interpreter 6 enthalten, welcher die Wissensbasis 5 aufruft. Je nach Type des Anfrage 14 werden die im Assisten- ten 8 gespeicherten Regeln abgearbeitet. Zur Bearbeitung der Regeln werden unterschiedliche Daten benötigt, z. B. Informa- tionen über das aktuelle Prüfobjekt 3. Abhängig von der Art und Beschaffenheit des Prüfobjekts werden beispielsweise ge- eignete Sensoren ausgewählt. Diese Daten werden vom Assisten- ten 8 aus den entsprechenden Objektbeschreibungen 1,2,5 ge- lesen. Das Ergebnis der Bearbeitung der Regeln kann dann z. B. zur Anzeige wieder an die Projektieroberfläche 9 zurück ge- leitet werden.

Alle Hard-und Softwareobjekte eines kompletten Prüfaufbaus 4 werden durch Softwareelemente nachgebildet. Durch deren soft- waremäßige und datentechnische Verschaltung entsteht eine so- genannte Ablaufsteuerung. Am Anfang einer Ablaufsteuerung steht immer ein, den jeweiligen Prüfling 3 repräsentierendes Softwareelement. An dieses wird ein, einen Sensor repräsen- tierendes Softwareelement angeschlossen. Daran wird wiederum ein, eine Signalanpassung repräsentierendes Softwareelement angeschlossen usw.. Am Ende der Ablaufsteuerung befindet sich ein Softwareelement, welches ein Analyseverfahren repräsen- tiert. Diesem ist schließlich ein Softwareelement nachge- schaltet, welches einen sogenannten Klassifikator repräsen- tiert. Die Projektieroberfläche 9 übergibt dem Assistenten 8 die Ablaufsteuerung und den jeweiligen Aufruftyp. Der Assi- stent 8 fügt aufgrund von Regeln der Wissensbasis 5 und In- formation, die er zum Teil aus den schon bestehenden Elemen- ten der Ablaufsteuerung liest, die nächsten Glieder in die

Kette der Ablaufsteuerung ein oder er parametriert noch"lee- re"Elemente der Ablaufsteuerung. Diese modifizierte Ablauf- steuerung leitet er an die Projektieroberfläche 9 zurück.

Diese kann im nächsten Schritt den Assistenten 8 wieder auf- rufen, bis eine vollständige Prüfkette projektiert ist. Der erfindungsgemäße Assistent 8 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen. Der erste Teil kann als eine Wissensbasis 1,2,5 be- zeichnet werden und stellt einen Speicherbereich dar, in dem den jeweiligen Prüfaufbau betreffende Wissen, beispielsweise bezüglich einer vibroakustischen Prüfung, in Form von soge- nannten Regeln und Fakten hinterlegt ist. Der zweite Teil 6 kann auch als ein Interpreter 6 bezeichnet werden und stellt einen Programmbereich dar, der diese Regeln und Fakten verar- beitet.

Alle Hard-und Softwareobjekte eines kompletten Prüfaufbaus werden durch Softwareelemente nachgebildet. Durch deren soft- waremäßige und datentechnische Verschaltung entsteht eine so- genannte Ablaufsteuerung. Am Anfang einer Ablaufsteuerung steht immer ein, den jeweiligen Prüfling repräsentierendes Softwareelement. An dieses wird ein, einen Sensor repräsen- tierendes Softwareelement angeschlossen. Daran wird wiederum ein, eine Signalanpassung repräsentierendes Softwareelement angeschlossen usw.. Am Ende der Ablaufsteuerung befindet sich ein Softwareelement, welches ein Analyseverfahren repräsen- tiert. Diesem ist schließlich ein Softwareelement nachge- schaltet, welches einen sogenannten Klassifikator repräsen- tiert.

Die Projektieroberfläche übergibt dem Assistenten, die Ab- laufsteuerung und den jeweiligen Aufruftyp. Der Assistent fügt aufgrund von Regeln der Wissensbasis und Information, die er zum Teil aus den schon bestehenden Elementen der Ab- laufsteuerung liest, die nächsten Glieder in die Kette der Ablaufsteuerung ein oder er parametriert noch"leere"Elemen- te der Ablaufsteuerung. Diese modifizierte Ablaufsteuerung leitet er an die Projektieroberfläche zurück. Diese kann im

nächsten Schritt den Assistenten wieder aufrufen, bis die ganze Kette projektiert ist.

FIG 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur Konfiguration und Parametrierung des Prüfablaufes. Dabei werden im wesentlichen die bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 eingeführten Bezugszeichen verwendet. So besteht das System aus Datenobjekten 1,2,10,11,12. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, enthält das erste Datenob- jekt 1 eine Sammlung von Prüfobjektparametern PK1, PK2...

PKz, welche technologische Parameter des Prüflings und dessen Komponenten enthalten. Weiter ist ein zweites Datenobjekt 2 vorgesehen, welches den sogenannten Hardware-Katalog dar- stellt. Das zweite Datenobjekt 2 enthält eine Sammlung von Hardwarekomponenten HWType I, HWType II usw. und deren tech- nologische Parameter, welche bei der Gestaltung eines Prüfaufbaues eingesetzt werden können. Das System weist wei- ter ein drittes Datenobjekt 10 auf. Das dritte Datenobjekt 10 enthält eine Sammlung von Analyseverfahren, d. h. eine Samm- lung von Softwarekomponenten AV1, AV2... AVj, welche zur Um- wandlung und Auswertung der gewonnenen Meßdaten verwendet werden können. Als Beispiel für Softwarekomponenten dieser Art können beispielsweise Fouriertransformationen, Filter, statistische Kenngrößen usw. genannt werden. Weiter ist ein viertes Datenobjekt 11 mit einer Sammlung von Datensätzen zu Qualitäts-/Fehlerklassen vorgesehen. Das vierte Datenobjekt 11 dient einer automatischen Zuordnung von durch Umwandlung und Auswertung von Meßwerten mittels eines Analyseverfahrens gewonnenen Ergebnissen zu vordefinierten Qualitäts- /Fehlerklassen QFK1, QFK2... QFKk. Hiermit können zur quali- tätsmäßigen Bewertung eines Prüfobjekts bestimmte, besonders charakteristisch ausgeprägte Meßwerte, insbesondere vibroaku- stischer Art, vorgegebenen Prüfobjektzuständen, wie z. B. Gut, Lagerschaden, Streifgeräusch usw., zugeordnet werden. Darüber hinaus ist ein fünftes Datenobjekt 12 vorgesehen, das eine

Sammlung von Datensätzen zu Mustersignalverläufen enthält.

Diese gespeicherten Mustersignalverläufe können bei der Aus- wertung von Prüfergebnissen in der Regel einem bekannten Zu- stand des Prüfobjektes zugeordnet werden. Im Beispiel der Fi- gur 3 sind somit ausgewählte Mustersignalverläufe den ent- sprechenden Datensätzen QFK1, QFK2, QFKk aus dem Datenobjekt "Qualitäts-/Fehlerklassen"QFK zugeordnet. Weiter ist ein drittes Programmobjekt 13 vorgesehen, welches einen oder meh- rere Mustersignalverläufe MVT mit Hilfe eines Analyseverfah- rens AV analysiert. Das Ergebnis AMVT einer derartigen Aus- wertung wird in den im Assistenten enthaltenen Interpreter 7 geladen. Diese Ergebnisse können im Interpreter 7 eingesetzt werden, um bei einem aktuellen Prüfobjekt z. B. eine automati- sche Zuordnung zu einer Qualitäts-/Fehlerklasse vorzunehmen.

Das System 8,9 zur Konfiguration der Diagnoseeinrichtung 4 weist darüber hinaus 4 ein erstes Programmobjekt 5 (= Wis- sensbasis) auf, welches Datensätze 7 zur Zuordnung der Prüfobjektparameter PK1, PK2... PKz und der technologischen Parametern HWType I, HWType II,... von Hardwarekomponenten enthält. Weiter ist ein zweites Programmobjekt 6 (= Interpre- ter) zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt 5 zugeord- neten Datensätze 7 vorgesehen. Als Benutzerschnittstelle dient wiederum eine Projektierungsoberfläche 9, aber die Auf- rufe/Anfragen 14 erfolgen, Ergebnisse 15 und Eingaben 16,17, 18 erfolgen können.

Der erfindungsgemäße Assistent 8 zur Projektierung eines Prüfprogramms, welches zur insbesondere akustischen Diagnose eines Prüflings eingesetzt wird, soll nachfolgend kurz be- schrieben werden. Dabei wird mit dem Begriff Assistent ein rechnergestütztes, bedienbares technisches Eingabehilfsmittel bezeichnet, insbesondere ein aus mehreren Bildschirmbedien- masken bestehendes Programm. Dieses kann auf gespeicherte Da- tensätze mit technischen Kennwerten von Prüfobjekten, und zu- mindest auf ein Regelwerk zugreifen, d. h. auf eine sogenannte

Wissensbasis 5. Ein derartiger Assistent kann auch als ein sogenannter"Parametrierer"bezeichnet werden kann.

Der erfindungsgemäße Assistent hat die Aufgabe, eine soge- nannte Meßkette und ein Prüfprogramm durch Auswertung von Ob- jektbeschreibungen automatisch zu generieren. Eine Meßkette ist dabei eine Zusammenschaltung von Meßelementen, welche zur Erfassung von z. B. vibroakustischen Meßwerten eines Prüfob- jektes zusammengeschaltet werden müssen. Eine Meßkette ent- hält zumindest die eigentlichen Sensoren, die z. B. zur Auf- nahme von Körperschall dienen. Es kann aber auch Elemente enthalten, welche zur Signalanpassung und Signalerfassung dienen. Ein Prüfprogramm enthält Algorithmen zur digitalen Signalverarbeitung und Meßwertverarbeitung. Derartige Algo- rithmen sind an die jeweilige Prüfaufgabe angepaßt. So werden beispielsweise bei der akustischen Diagnose vibroakustische Meßwerte erfaßt und mit Hilfe von frequenzanalytischen Algo- rithmen ausgewertet.

Der Begriff"Objektbeschreibungen"stellt einen Oberbegriff zur datentechnischen Kennzeichnung einzelner Elemente dar.

Dabei können grundsätzlich alle beim erfindungsgemäßen System vorkommenden Elemente mittels einer"Objektbeschreibung"cha- rakterisiert werden. So können z. B. das jeweilige Prüfobjekt, z. B. ein Elektromotor, die zur Meßwerterfassung notwendigen Hardwarekomponenten und auch die zur Parametrierung von Algo- rithmen und zur Verarbeitung von Meßwerten dienenden Pro- grammteile mit Hilfe von"Objektbeschreibungen"datentech- nisch eindeutig festgelegt werden.

So kann die Objektbeschreibung z. B. eines als Prüfobjekt die- nenden Elektromotors als Kennwerte z. B. die Anzahl der Lager, deren Aufbau, die Anzahl der Läufer-und Ständernuten und die Drehzahl des Motors enthalten. Ferner kann die Objektbe- schreibung z. B. eines an das Prüfobjekt angekoppelten Sensors

als Kennwerte z. B. den Eingangswertebereich, die Empfindlich- keit und das Gewicht enthalten. Schließlich kann die Objekt- beschreibung z. B. eines zur Auswertung der Meßwerte dienenden und auf einer Fouriertransformation beruhenden Algorithmus als Kennwerte z. B. die Fensterlänge, die Art der Gewichtungs- funktion und den Grad der Überlappung enthalten.

Die Erfindung soll an Hand von zwei Beispielen näher erläu- tert werden.

Das erste Beispiel betrifft die Auswahl und Projektierung von Sensoren. Ausgangspunkt bei der Projektierung eines Meßauf- baues gemäß der Erfindung ist das Prüfobjekt. Als ein Bei- spiel für ein Prüfobjekt soll nachfolgend ein Elektromotor betrachtet werden, welcher zwei Lager aufweist. Die techni- schen Kennwerte, die den Elektromotor beschreiben, sind in einem Softwareelement gespeichert. Dieses Softwareelement ist in den Figuren 2 und 3 mit dem Begriff"Prüfobjektbe- schreibung"gezeichnet. Die Projektieroberfläche übergibt nun dem Assistenten dieses Element mit dem Aufruf"Gib Sensoren".

Der Assistent kann nun aus dem Prüflingselement, das es sich um einen E-Motor mit zwei Lagern (PK) handelt und folgende Meßpunkte projektiert sind : Gehäuse radial, Lagerl radial und Lager2 axial. Aufgrund der Beschreibung und hinterlegtem Wis- sen generiert der Parameter zur Sensorauswahl, liest geeigne- te Sensoren aus dem Hardwarekatalog (HWP), fügt die Software- sensorelemente in die Ablaufsteuerung ein und füllt diese mit dem konkreten Sensordaten. Daraufhin leitet er die veränderte Ablaufsteuerung an die Projektieroberfläche zurück. Diese kann nun den Assistenten erneut aufrufen, diesmal aber mit dem Aufruf"Gib Signalanpassung für Sensoren".

Das zweite Beispiel betrifft die Auswahl und die Projektie- rung eines Analyseverfahrens und dessen Parameter. Ist eine Qualitätsfehlerklasse QFK k projektiert, z. B. die Qualitäts-

fehlerklasse"Streifgeräusch", so muß nun mindestens ein ge- eignetes Analyseverfahren gesucht werden, womit deren Erfas- sung und Auswertung möglich ist. Hierzu ruft die Projektie- rungsoberfläche den Assistenten mit den Aufruf"Gib Analyse- verfahren und deren Parameter"und die Ablaufsteuerung auf.

Die Wissensbasis aktiviert aufgrund von Regeln ein passendes Analyseverfahren AV j zu der aktuell projektierten Qualitäts- fehlerklasse QFK k. Beispielhaft kann die Qualitätsfehler- klasse"Cepstrum"aktiviert werden. Die Parameter, die zur Berechnung eines Cepstrums benötigt werden, generiert die Wissensbasis aus den Objektbeschreibungen in den Softwareele- menten der Ablaufsteuerung. Diese sind hier z. B. die Drehzahl PK z des Motors (gelesen aus der Komponente"Prüfobjektbe- schreibung"), die Abtastrate HWP j des D/A-Wandlers (gelesen aus der Komponente"HW-Aufbau") und die Aufnahmedauer HWP 1 (ebenfalls gelesen aus der Komponente"HW-Aufbau"). Hieraus leitet die den einen bei der Cepstrumberechnung benötigten Parameter für die"Überlappung"ab. Sind Analyseverfahren und deren Parameter bestimmt, werden die nötigen Softwareelemente erzeugt, parametriert und in die Ablaufsteuerung eingefügt.

Diese werden wieder an die Projektieroberfläche zurückgege- ben.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit ein System 8,9 sowie ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung 4 für zu prüfende Objekte 3. Das System besteht aus einem ersten Datenobjekt 1 mit einer Samm- lung von technologischen Prüfobjektparametern PK1, PK2...

PKz des zu prüfenden Objektes 3 und dessen Komponenten 3a.. 3n, aus einem zweiten Datenobjekt 2 mit einer Sammlung von technologischen Parametern HWType I, HWType II,... von Hardwarekomponenten der Diagnoseeinrichtung 4, aus einem er- sten Programmobjekt 5 mit Datensätzen 7 zur Zuordnung zumin- dest von Prüfobjektparametern PK1, PK2... PKz und technolo- gischen Parametern HWType I, HWType II,... von Hardwarekom-

ponenten und aus einem zweiten Programmobjekt 6 zur Verarbei- tung der im ersten Programmobjekt 5 zugeordneten Datensätze 7. Durch die Daten-und Programmobjekte eine Wissensbasis ge- schaffen, wodurch sich insgesamt eine vom Wissen des Systems weitestgehend automatisch gesteuerte Konfiguration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung einschließlich Prüfaufbau und Auswertung ergibt und der Aufwand für eine derartige Erstellung wesentlich reduziert wird.