System und Verfahren zur Statusermittlung einer Komponente einer Anlage

Die Erfindung betrifft eine Erfassung eines Betriebszustands einer Komponente, bspw. einer Maschine, einer Anlage.

Für einen effizienten und sicheren Betrieb einer Anlage, bspw. einer Industrieanlage, welche einen industriellen Pro- zess bspw. zur Herstellung eines Produkts o.ä. ausführt, ist es von essenzieller Bedeutung, dass die Betriebszustände der am Prozess beteiligten Komponenten der Industrieanlage, bspw. deren Maschinen und sonstige Systeme, bekannt sind, um im Fall von ungeplanten Abweichungen von Normalzuständen durch geeignete Maßnahmen reagieren zu können. Dementsprechend wer- den die Betriebszustände der einzelnen Komponenten kontinu- ierlich überwacht. Die einzelnen Ergebnisse der Überwachungen werden häufig über an oder in der unmittelbaren Nähe der je- weiligen Komponente positionierte individuelle Zustands- Signalgeber signalisiert, die bspw. als ampelähnliche Sig- nalsäulen ausgebildet sind, welche optische Signale erzeugen, deren Farbe vom aktuellen Betriebszustand der zugeordneten Komponente abhängt. Diese sichtbaren Signale werden bspw. von einem Bediener der Komponente oder der Industrieanlage in re- gelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen visuell überprüft, um einen Eindruck über den Betriebszustand zu bekommen und ggf. zu reagieren. Diese visuelle Überprüfung ist generell aufwändig und kann desweiteren nicht garantieren, dass auf einen Fehlerfall ausreichend schnell reagiert wird. Diese Si- tuation wird mit steigender Komplexität einer Industrieanlage zunehmend problematisch, da der Aufwand zur visuellen Überwa- chung größer wird und teils nicht mehr zu leisten ist und ei- ne Integration der individuellen Signale der Komponenten in ein Kontrollsystem der Industrieanlage häufig mit großem Auf- wand verbunden ist. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit anzugeben, die Betriebszustände der Komponenten einer Industrieanlage zu erfassen.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebenen Sys- tem sowie durch das in Anspruch 10 beschriebene Verfahren ge- löst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestal- tungen.

Im Folgenden wird von einer Industrieanlage mit einer Viel- zahl von Komponenten i bzw. Maschinen mit Zustands- Signalgebern ZSIG__i ausgegangen. Dabei sind jeweils eine Kom- ponente i und zumindest ein Zustands-Signalgeber ZSIG____i ei- nander zugeordnet und der jeweilige Zustands-Signalgeber ZSIG____i ist eingerichtet, ein einen Betriebszustand STAT___i der zugeordneten Komponente i eindeutig repräsentierendes Signal bereit zu stellen. Zu diesem Zweck ist jeweiliger Zustands- Signalgeber ZSIG____i eingerichtet, ein seinen eigenen aktuellen Zustand ZSTAT___i eindeutig repräsentierendes Signal S__i auszu- senden, wobei jedoch sein eigener aktueller Zustand ZSTAT___i, welcher vom Signal S__i repräsentiert wird, unmittelbar und eindeutig vom Betriebszustand STAT___i der ihm zugeordneten Komponente i abhängig ist, d.h. ZSTAT___i=STAT____i, so dass das Signal S___i gleichzeitig den Betriebszustand der Komponente i repräsentiert .

Die Aufgabe wird mit Hilfe eines Systems zur Überwachung von Zuständen ZSTAT___i einer Anzahl NSIGH von Zustands- Signalgebern ZSIG__i mit i=l,...,NSIG einer oder mehrerer Kompo- nenten in einer Umgebung UM der Industrieanlage gelöst. Das System weist ein Erfassungs-Subsystem und ein Analyse- Subsystem auf, wobei das Erfassungs-Subsystem eine Anzahl NERF≥1 von Erfassungseinheiten KAM____k mit k=l,...,NKAM umfasst, wobei eine jeweilige Erfassungseinheit KAM___k zur Erfassung der ausgesendeten Signale S_i angeordnet und eingerichtet ist. Das Analyse-Subsystem ist eingerichtet, automatisch aus den so erfassten Signalen S___i die aktuellen Zustände ZSTAT___i der jeweiligen Zustands-Signalgeber ZSIG____i abzuleiten, die wie bereits erwähnt den Betriebszuständen STAT_i der Kompo- nenten bzw. Maschinen entsprechen.

Der aktuelle Zustand ZSTAT___i eines jeweiligen Zustands- Signalgebers ZSIG____i repräsentiert den aktuellen Betriebszu- stand STAT___i der zugeordneten Komponente i. Somit wird durch Überwachung und Analyse der Zustands-Signalgeber unmittelbar der Betriebszustand der jeweiligen Komponente erfasst. Dabei ist ein jeweiliger Zustands-Signalgeber ZSIG____i eingerichtet, einen Wert x___i=f(STAT___i) eines vorgegebenen, variierbaren Signalparameters SIGPARA des seinen aktuellen Zustand ZSTAT___i eindeutig repräsentierenden Signals S_i entsprechend dem ak- tuellen Zustand ZSTAT____i einzustellen. Mit anderen Worten und allgemeiner formuliert werden unterschiedliche Betriebszu- stände STAT____i durch Signale S_i repräsentiert, welche gewisse Signalparameter SIGPARA1, SIGPARA2,... aufweisen, bspw. Wellen- länge bzw. Farbe oder Signalintensität etc. Um unterschiedli- che Betriebszustände auszudrücken, wird der Wert x____i zumin- dest eines dieser Signalparameter SIGPARAp variiert und je nach zu vermittelndem Betriebszustand unterschiedlich einge- stellt, d.h. der Wert x___i ist eine Funktion des momentanen Zustands ZSTAT_i, d.h. x___i=f(ZSTAT_i).

Das System kann ausgebildet sein, durch das Erfassen der Sig- nale S_i eine Repräsentation IMA____k der Signale S_i zu erzeu- gen. Das Analyse-Subsystem ist eingerichtet, in einer jewei- ligen Repräsentation IMA___k jedes dort repräsentierte Signal S_i zu identifizieren bzw. zu lokalisieren, für jedes identi- fizierte S_i einen Wert x____i eines vorgegebenen, variierbaren Signalparameters SIGPARA des jeweiligen Signals S__i zu be- stimmen und aus dem jeweils bestimmten Wert x___i den aktuellen Zustand ZSTAT___i des zugehörigen Zustands-Signalgebers ZSIG___i abzuleiten.

Die Signale S__i können bspw. elektromagnetische, insbesondere optische, Signale sein. Die die Erfassungseinheiten KAM___k sind dann als Kameras ausgebildet sind und die von den Kame- ras KAM___k erzeugten Repräsentationen IMA___k der Signale S___i sind zweidimensionale Bilder IMA_k. Mit einer jeweiligen Ka- mera KAM___k ist zumindest eines der Signale S___i in einem je- weiligen Bild IMA___k abbildbar. Hierzu sind die Kameras KAM____k derart angeordnet und eingerichtet, dass sie jeweils ein sol- ches Bild IMA__k ihrer Umgebung UM erzeugen, in dem das zumin- dest eine Signal S__i abgebildet ist bzw. in dem das zumindest eine Signal S_i erkennbar ist. Das Analyse-Subsystem ist ein- gerichtet, ein Analyseverfahren für ein jeweiliges Bild IMA___k auszuführen, wobei im Analyseverfahren in einem jeweiligen Bild IMA___k jedes dort abgebildete Signal S___i identifiziert bzw. lokalisiert wird, für jedes identifizierte Signal S_i ein Wert x____i eines vorgegebenen, variierbaren Signalparame- ters SIGPARA des jeweiligen identifizierten Signals S___i be- stimmt wird und aus dem jeweils bestimmten Wert x___i der aktu- elle Zustand ZSTAT___i des zugehörigen Zustands-Signalgebers ZSIG____i abgeleitet wird, bspw. anhand einer entsprechenden Da- tenbank DAT, in der die möglichen Werte x___i eindeutig den möglichen Betriebszuständen ZSTAT____i zugeordnet sind.

In dieser Ausführung mit optischen Signalen S_i kann der va- riierbare Signalparameter SIGPARA bspw. die Farbe bzw. die Wellenlänge bzw. der Spektralbereich des optischen Signals S_i sein. Ein Wert x___i kann dann bspw. „grün", „gelb", „rot", Kombinationen daraus oder jegliche andere geeignete Farbe sein. Auch wechselnde z.B. blinkende Signale sind möglich oder es wird je nach Zustand die Position einer Lichtquelle verändert.

Ein Bild IMA___k kann ein dynamisches Bild sein, d.h. ein Vi- deo, oder aber ein statisches Bild. Im letzteren Fall ist das System eingerichtet, eine Vielzahl von statischen Bildern in vorgegebenen zeitlichen Abständen dTIMA zu erzeugen oder ein jeweiliges statisches Bild dann zu erzeugen, wenn dies von einem Benutzer veranlasst wird. Für ein jeweils erzeugtes statisches Bild IMA___k wird dann das Analyseverfahren ausge- führt. Das Analyse-Subsystem kann eingerichtet sein, anhand einer Position P(S____i) eines Abbilds des jeweiligen Signals S____i im jeweiligen Bild IMA___k den zum Signal S___i zugehörigen Zu- stands-Signalgeber ZSIG____i zu identifizieren, d.h. denjenigen Zustands-Signalgeber, der das jeweilige Signal S_i aussendet, und einen jeweiligen abgeleiteten Zustand ZSTAT__i eindeutig dem so identifizierten zugehörigen Zustands-Signalgeber ZSIG____i und damit der entsprechenden Komponente zuzuordnen.

Das System kann desweiteren eingerichtet sein, ein automati- sches oder zumindest teilautomatisches Initialisierungsver- fahren INI auszuführen, bei dem in einem Erfassungsschritt REC mit einer jeweiligen Kamera KAM_k zumindest ein Bild IMA___k aufgenommen wird, welches für jeden im ungestörten, d.h. nicht von Wänden oder anderen Hindernissen verdeckten Erfassungsbereich FoV___k der Kamera KAM____k liegenden Zustand- Signalgeber das von diesem Zustands-Signalgeber ZSIG__i abge- gebene Signal S_i abbildet. In einem Erkennungsschritt DET werden in einem jeweiligen aufgenommenen Bild IMA___k die Posi- tionen P(S_i) der so im Bild IMA___k generierten Abbilder der Signale S___i erkannt, wobei es nicht darauf ankommt, welchen Wert ein jeweiliger Signalparameter eines solchen Signals S__i hat, sondern es wird die Position P(S__i) des Abbilds des je- weiligen Signals S__i im Bild IMA___k bestimmt. In einem Identi- fizierungsschritt IDENT werden ausgehend von den erkannten Positionen P(S_i) den Zustands-Signalgebern ZSIG____i und damit den Komponenten i entsprechende Sektionen IMA____k____i im jeweili- gen Bild IMA___k festgelegt bzw. definiert. Die Identifizierung der Sektionen IMA____k____i kann bspw. anhand einer im Analyse- Subsystem implementierten künstlichen Intelligenz oder aber manuell erfolgen. In einem abschließenden Schritt DATA wird in einer Datenbank DAT festgehalten, welchem Zustands- Signalgeber ZSIG____i bzw. welcher Komponente i die jeweilige Sektion IMA____k____i entspricht. Dies kann bspw. durch eine manu- elle Eingabe eines Benutzers U erfolgen, dem bekannt ist, welcher Zustands-Signalgeber ZSIG__i in einer jeweiligen Sek- tion IMA____k___i sichtbar ist. Alternativ zur manuellen Eingabe kann auch wie unten erläutert an dieser Stelle eine automati- sche Zuordnung von ZSIG____i und IMA___k____i erfolgen.

Vorteilhafterweise ist das System als Nachrüstsystem für die Anlage ausgebildet. D.h. es kann ohne weiteres in eine beste- hende Anlage mit bestehenden Komponenten und mit bestehenden Zustands-Signalgebern integriert werden, ohne dass in die An- lage an sich eingegriffen werden muss. Das vorgestellte Ini- tialisierungsverfahren erlaubt eine weitestgehend automati- sche Anpassung des Nachrüstsystems an die Gegebenheiten der Anlage.

In einem entsprechenden Verfahren zur Überwachung von Zustän- den ZSTAT___i der Zustands-Signalgebern ZSIG____i werden die von den Zustands-Signalgebern ZSIG___i ausgesendeten Signale S_i mit Erfassungseinheiten KAM___k mit k=l,...,NKAM eines Erfas- sungs-Subsystems (141) erfasst. Mit dem Analyse-Subsystem werden aus den erfassten Signalen S___i automatisch die aktuel- len Zustände ZSTAT___i der jeweiligen Zustands-Signalgeber ZSIG___i abgeleitet.

Dabei kann durch das Erfassen der Signale S_i mittels der Er- fassungseinheiten KAM____k eine jeweilige Repräsentation IMA___k der Signale S__i erzeugt werden. In einer jeweiligen Repräsen- tation IMA___k wird für jedes dort repräsentierte Signal S_i ein Wert x___i eines vorgegebenen, variierbaren Signalparame- ters SIGPARA des jeweiligen Signals S___i bestimmt und aus dem jeweils bestimmten Wert x___i wird der aktuelle Zustand ZSTAT____i des zugehörigen Zustands-Signalgebers ZSIG___i abgeleitet, bspw. anhand einer Datenbank, in der Werte x___i und Zustände ZSTAT____i einander eindeutig zugeordnet sind.

Die Signale S__i können elektromagnetische, insbesondere opti- sche, Signale sein. In dem Fall sind die von den Erfassungs- einheiten KAM___k erzeugten Repräsentationen IMA____k der Signale S__i bspw. zweidimensionale Bilder IMA___k, in denen die Signale S_i in entsprechenden Bereichen bzw. Pixelbereichen des je- weiligen Bildes IMA___k abgebildet werden. In einem Analysever- fahren wird in einem jeweiligen Bild IMA_k jedes dort abge- bildete Signal S_i identifiziert bzw. lokalisiert. Für jedes identifizierte Signal S__i wird ein Wert x___i eines vorgegebe- nen, variierbaren Signalparameters SIGPARA des jeweiligen identifizierten Signals S___i bestimmt und aus dem jeweils be- stimmten Wert x____i wird der aktuelle Zustand ZSTAT___i des zuge- hörigen Zustands-Signalgebers ZSIG____i abgeleitet, bspw. anhand der bereits erwähnten Datenbank.

Anhand einer Position P(S__i) eines Abbilds des jeweiligen Signals S___i im jeweiligen Bild IMA___k kann der zum Signal S___i zugehörige Zustands-Signalgeber ZSIG__i, d.h. derjenige Zu- stands-Signalgeber, der das jeweilige Signal S___i aussendet, und damit die entsprechende Komponente identifiziert werden. Ein jeweiliger vom Wert x___i des Signalparameters SIGPARA des jeweiligen identifizierten Signals S_i abgeleiteter Zustand ZSTAT___i wird dann eindeutig dem so identifizierten zugehöri- gen Zustands-Signalgeber ZSIG____i und damit der entsprechenden Komponente i zugeordnet.

Der zum Signal S_i zugehörige Zustands-Signalgeber ZSIG____i, d.h. derjenige Zustands-Signalgeber ZSIG___i, der das jeweilige Signal S___i aussendet, kann identifiziert werden, indem fest- gestellt wird, in welcher Sektion IMA____k___i von vorher festge- legten Sektionen IMA___k____i des Bildes IMA___k das Abbild des Sig- nals S___i liegt, wobei in einer Datenbank DAT hinterlegt ist, welchem Zustands-Signalgeber ZSIG__i bzw. welcher Komponente i eine jeweilige Sektion IMA____k___i entspricht.

Ein vorzugsweise vor der eigentlichen Überwachung der Zustän- de ZSTAT____i auszuführendes Initialisierungsverfahren INI kann, wie bereits eingeführt, den Erfassungsschritt REG, den Erken- nungsschritt DET, den Identifizierungsschritt IDENT und den abschließenden Schritt DATA umfassen.

Die Erfindung betrifft zusammenfassend die automatische Über- wachung von Betriebszuständen STAT___i einer oder mehrerer Ma- schinen in einer Industrieanlage. Die Maschinen sind mit Zu- stands-Signalgebern ZSIG_i ausgestattet, welche Signale S_i aussenden, die die Zustände STAT____i der jeweils zugeordneten Maschinen repräsentieren. Die Signale S__i werden durch ent- sprechenden Erfassungseinheiten, bspw. Kameras, erfasst und in einem Analyse-Subsystem automatisch hinsichtlich der re- präsentierten Betriebszustände analysiert. Die Analyseergeb- nisse werden den zugehörigen Zustands-Signalgebern und damit den entsprechenden Maschinen automatisch zugeordnet, so dass ein übergeordnetes Kontrollsystem in Reaktion auf die detek- tierten Betriebszustände eventuelle Maßnahmen einleiten kann.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den Zeichnungen und der entsprechenden Beschreibung.

Im Folgenden werden die Erfindung und beispielhafte Ausfüh- rungsformen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dort wer- den ggf. gleiche Komponenten in verschiedenen Figuren durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Es ist daher möglich, dass sich bei der Beschreibung einer zweiten Figur zu einem bestimmten Bezugszeichen, welches bereits im Zusammenhang mit einer anderen, ersten Figur erläutert wurde, keine näheren Erläuterungen finden. In einem solchen Fall kann bei der Aus- führungsform der zweiten Figur davon ausgegangen werden, dass die dort mit diesem Bezugszeichen gekennzeichnete Komponente auch ohne nähere Erläuterung im Zusammenhang mit der zweiten Figur die gleichen Eigenschaften und Funktionalitäten auf- weist, wie im Zusammenhang mit der ersten Figur erläutert. Desweiteren werden der Übersichtlichkeit wegen teilweise nicht sämtliche Bezugszeichen in sämtlichen Figuren darge- stellt, sondern nur diejenigen, auf die in der Beschreibung der jeweiligen Figur Bezug genommen wird.

Es zeigen:

FIG 1 eine Industrieanlage,

FIG 2 ein von einer ersten Kamera KAM____1 erzeugtes Bild IMA-l, FIG 3 ein von einer zweiten Kamera KAM_2 erzeugtes Bild IMA__2,

FIG 4 den Ablauf einer ersten Variante des Überwachungsver- fährens,

FIG 5 den Ablauf einer zweiten Variante des Überwachungs- verfahrens,

FIG 6 den Ablauf einer Initialisierung.

Die FIG 1 zeigt exemplarisch und vereinfacht eine Industrie- anlage 100, die bspw. als Fertigungs- bzw. Produktionsanlage zur Herstellung eines Produkts ausgebildet sein kann. In ei- ner Umgebung UM der Industrieanlage 100 ist eine Vielzahl von Komponenten der Industrieanlage angeordnet, wobei der Über- sichtlichkeit wegen in der FIG 1 lediglich drei Komponenten 110, 120, 130 dargestellt sind. Die Komponenten können bspw. die zur Erfüllung des Zwecks der Industrieanlage 100 benötig- ten Maschinen und/oder Systeme sein.

Eine jeweilige Komponente 110, 120, 130 kann sich im Betrieb der Industrieanlage 100 in unterschiedlichen Betriebszustän- den STAT____110, STAT____120, STAT____130 befinden, wobei es bspw. je nach Komplexität der einzelnen Komponente 110, 120, 130 und/oder auch je nach Komplexität und Ausbildung des von der Industrieanlage 100 ausgeführten Prozesses zwei oder auch mehr verschiedene Betriebszustände STAT____110, STAT____120, STAT____130 für eine jeweilige Komponente 110, 120, 130 geben kann. Jeder der Betriebszustände STAT____110, STAT____120, STAT____130 kann unterschiedliche Werte annehmen, bspw. „Normalzustand", „Überlast", „Fehlerzustand", „Abgeschaltet", „Warnung", „Stand-By" etc., wobei die für eine jeweilige Komponente 110, 120, 130 verfügbaren Betriebszustände wiederum von der Aus- bildung bzw. Art der betroffenen Komponente 110, 120, 130 ab- hängen. Für verschiedenartige Komponenten 110, 120, 130 kön- nen also ggf. unterschiedliche Anzahlen und Arten von Be- triebszuständen zur Auswahl stehen.

Die aktuellen Betriebszustände der Komponenten 110, 120, 130 sind von essentieller Bedeutung für eine zuverlässige Steue- rung und Regelung der Industrieanlage 100. Aus diesem Grund werden die aktuellen Betriebszustände STAT___110, STAT____120, STAT___130 sämtlicher Komponenten 110, 120, 130 in einem Kon- trollsystem 140 der Industrieanlage 100 ermittelt, so dass das Kontrollsystem 140 die Industrieanlage 100 mit Hilfe ei- nes Steuerrechners 143 des Kontrollsystems 140 in Abhängig- keit von den aktuellen Betriebszuständen STAT___110, STAT____120, STAT____130 der Komponenten 110, 120, 130 steuern bzw. regeln kann. Bspw. kann das Kontrollsystem 140 die Funktionen eines „Manufacturing Execution System" (MES) umfassen und durch Kopplung an die Komponenten 110, 120, 130 der Industrieanlage 100 Führung, Lenkung, Steuerung und/oder Kontrolle des durch die Industrieanlage ausgeführten Prozesses ermöglichen, bspw. die erwähnte Produktherstellung. Eine Voraussetzung hierfür ist die Verfügbarkeit von diversen Daten, wozu u.a. die hier adressierten Betriebszustände STAT____110, STAT___120, STAT____130 zu zählen sind.

Bspw. kann das Kontrollsystem 140 dann, wenn sich eine der Komponenten 110, 120, 130 im Betriebszustand „Fehlerzustand" befindet, veranlassen, dass der in der Industrieanlage 100 ablaufende Prozess gänzlich oder teilweise stoppt. Auch kann das Kontrollsystem 140 dann, wenn sich eine der Komponenten 110, 120, 130 im Betriebszustand „Überlast" oder „Warnung" befindet, eine Verlangsamung des ablaufenden Prozesses veran- lassen. Solche und auch andere für die jeweiligen Betriebszu- stände STAT____110, STAT____120, STAT____130 und Kombinationen von Be- triebszuständen STAT____110, STAT____120, STAT____130 vom Kontrollsys- tem 140 zu veranlassenden Maßnahmen werden typischerweise im Vorfeld festgelegt, können aber ggf. auch spontan durch einen Bediener des Kontrollsystems 140 vorgegeben werden, bspw. wenn eine bis dahin nicht bekannte Kombination von STAT____110, STAT___120, STAT___130 vorliegt. In einer denkbaren Weiterbildung kann insbesondere für eine solche Situation einer bis dahin nicht eingetretenen Kombination von Betriebszuständen STAT_J 10, STAT_120, STAT_J30 eine im Kontrollsystem 140 im- plementierte künstliche Intelligenz die zu veranlassende Maß- nahme festlegen. Um dem Kontrollsystem 140 die aktuellen Betriebszustände STAT^llO, STAT_120, STAT____130 der Komponenten 110, 120, 130 zuzuführen, ist jede der Komponenten 110, 120, 130 mit einem Zustands-Signalgeber ZSIG___110, ZSIG____120, ZSIG____130 ausgestat- tet, wobei jeweils eine Komponente 110, 120, 130 und ein Zu- stands-Signalgeber ZSIG____110, ZSIG____120, ZSIG____130 einander ein- deutig zugeordnet sind. Es ist durchaus denkbar, dass ein je- weiliger Zustands-Signalgeber ZSIG__i ein integrales Bauteil der Komponente i ist. Alternativ kann der Zustands- Signalgeber ZSIG___i auch ein hinzugefügtes bzw. nachgerüstetes Bauteil sein. Ein jeweiliger Zustands-Signalgeber ZSIG___i mit 1=110,120,130 ist eingerichtet, ein seinen eigenen aktuellen Zustand ZSTAT____i eindeutig repräsentierendes Signal S_i auszu- senden. Dabei ist sein aktueller Zustand ZSTAT___i, welcher vom Signal S_i repräsentiert wird, unmittelbar und eindeutig ab- hängig vom Betriebszustand STAT___i der ihm zugeordneten Kompo- nente i. Konsequenterweise entspricht der aktuelle Zustand ZSTAT___i des Zustands-Signalgeber ZSIG____i dem aktuellen Zustand STAT___i der ihm zugeordneten Komponente i, d.h.

ZSTAT____i=STAT____i, und das vom Zustands-Signalgeber ZSIG____i aus- gesendete Signal S__i repräsentiert somit den Betriebszustand STAT____i der diesem Zustands-Signalgeber ZSIG___i zugeordneten Komponente i. Um dies umzusetzen, ist ein jeweiliger Zu- stands-Signalgeber ZSIG___i über eine Schnittstelle IF____i mit der jeweils zu überwachenden Komponente i gekoppelt, über die der Zustand STAT___i der Komponente i an den Zustands- Signalgeber ZSIG___i übertragbar ist. Der jeweils aktuelle Be- triebszustand STAT___i der Komponente i wird von einer Steue- rungs- und/oder Regelungseinheit SR_i der Komponente i über die Schnittstelle IF___i an den jeweiligen zugeordneten Zu- stands-Signalgeber ZSIG___i übertragen und der Zustands- Signalgeber ZSIG____i ist eingerichtet, das den Zustand STAT___i repräsentierende Signal S_i zu generieren und auszusenden.

Demnach ist ein jeweiliger Zustands-Signalgeber ZSIG____i einge- richtet, ein den Betriebszustand STAT____i der jeweils zugeord- neten Komponente i eindeutig repräsentierendes Signal S___i be- reit zu stellen. Es sendet also bspw. der Zustands- Signalgeber ZSIG_110 ein Signal S____110 aus, welches den Be- triebszustand STAT____110 der Komponente 110 eindeutig repräsen- tiert.

Es sind verschiedene Realisierungen der Zustands-Signalgeber ZSIG___i denkbar. Bspw. können die Zustands-Signalgeber ZSIG__i als Signalsäulen realisiert sein. Eine derartige Signalsäule ZSIG____i weist eine Vielzahl J von optischen Signalelementen ZSIG___iJ mit j=l,...,J auf, die bspw. ähnlich einer Ampel Lichtsignale unterschiedlicher Wellenlängen bzw. Farben er- zeugen können, so dass ein derartig erzeugtes Lichtsignal das vom Zustands-Signalgeber ZSIG___i auszusendende Signal S___i dar- stellt. Die FIG 1 zeigt eine solche Ausbildung der Zustands- Signalgeber ZSIG____i als Signalsäulen mit jeweils drei opti- schen Signalelementen ZSIG____ij mit j=l,...,3. Der Übersicht- lichkeit wegen sind in der FIG 1 nur für den Zustands- Signalgeber ZSIG____110 sämtliche optischen Signalelemente ZSIG____110___l, ZSIG__110____2, ZSIG____110__3 mit Bezugszeichen verse- hen. Bspw. kann das Signalelement ZSIG____110____l des Zustands- Signalgebers ZSIG____110 der Komponente 110 ein grünes Lichtsig- nal, das Signalelement ZSIG____110____2 ein gelbes Lichtsignal und das Signalelement ZSIG____110____3 ein rotes Lichtsignal erzeugen. Dabei kann das grüne Lichtsignal für „Normalzustand", das gelbe Lichtsignal für „Warnung" und das rote Lichtsignal für „Fehlerzustand" stehen.

Der jeweilige Betriebszustand STAT____i einer einem jeweiligen Zustands-Signalgeber ZSIG___i zugeordneten Komponente i kann dem Kontrollsystem 140 nun dadurch signalisiert werden, dass je nach Betriebszustand STAT___i der Komponente i ein bestimm- tes der optischen Signalelemente ZSIG____i___j aktiviert wird, bspw. ZSIG____ , während die anderen Signalelemente deakti- viert bleiben, im genannten Beispiel also ZSIG____i____2 und ZSIG____i____3. Je nachdem, welches Signalelement ZSIG___110_J akti- viert ist, hat das ausgesendete Signal S____110 des Zustands- Signalgebers ZSIG____110, welches durch das aktivierte Signalei- ement erzeugt wird, unterschiedliche Farbe und kommuniziert damit unterschiedliche Bedeutung.

Die Zustands-Signalgeber ZSIG____120, ZSIG____130 der übrigen Kom- ponenten 120, 130 können genauso wie der Zustands-Signalgeber ZSIG__110 oder auch anders ausgebildet sein, je nachdem, wel- che Betriebszustände diese Komponenten 120, 130 einnehmen können. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Zu- stands-Signalgeber ZSIG____120, ZSIG____130 ebenfalls als Sig- nalsäulen mit optischen Signalelementen ZSIG____120____j bzw. ZSIG____120J unterschiedlicher Farben ausgebildet sind, wiede- rum bspw. mit j=l,...,J und J=3. Es sei jedoch bereits an die- ser Stelle angemerkt, dass generell auch andere Anzahlen J von Signalelementen denkbar sind und dass auch die Auswahl der Farben der von den Signalelementen aussendbaren Lichtsig- nale, welche die Signale S_i bilden, variiert werden kann und nicht zwangsläufig rot, gelb und/oder grün umfassen muss. Ge- nerell können also alle Zustands-Signalgeber ZSIG____i als Sig- nalsäulen ausgebildet sein, dabei aber durchaus eine beliebi- ge Anzahl J≥1 von optischen Signalelementen ZSIG____i_J aufwei- sen, welche bspw. die oben genannten Farben oder aber andere Farben umfassen können.

Um die von den Zustands-Signalgebern ZSIG____i ausgesendeten Signale S_i zu erfassen, ist das Kontrollsystem 140 mit einem Erfassungs-Subsystem 141 verbunden. Dieses umfasst seiner- seits eine Anzahl NKAM≥1 von Erfassungseinheiten KAM___k mit k=1,...,NKAM . Bei dem in der FIG 1 exemplarisch und vereinfacht dargestellten Erfassungs-Subsystem 141 gilt NKAM=2, d.h. es sind zwei Erfassungseinheiten KAM___1, KAM___2 vorgesehen.

Die Erfassungseinheiten KAM___k können bspw. als Kameras ausge- bildet sein, welche in der hier vorgestellten Ausführungsform insbesondere derart eingerichtet sind, dass sie die von den Zustands-Signalgebern ZSIG____i ausgesendeten optischen Signale S___i detektieren und in entsprechenden Bildern IMA____k der Umge- bung UM abbilden können. Die Kameras KAM___k erzeugen die Bil- der IMA___k der Umgebung UM, in der die Komponenten i und ins- besondere deren Zustands-Signalgeber ZSIG_i angeordnet sind, wobei in den erzeugten Bildern IMA___k zumindest die Signale S___i sichtbar und hinsichtlich ihrer Farbe bzw. ggf. anhand anderer Signalparameter unterscheidbar sind. Dementsprechend sind die Konfigurationen der Kameras KAM___k bspw. bzgl. ver- wendeter Optiken und Bildaufnahmeparameter zu wählen. Die Po- sitionierung der Kameras KAM___k im Raum erfolgt derart, dass jeder der Zustands-Signalgeber ZSIG____i und damit jedes Signal S___i in zumindest einem Erfassungsbereich bzw. Sichtfeld FoV___k zumindest einer Kamera KAM___k liegt, so dass jedes Signal S_i in zumindest einem Bild IMA___k einer der Kameras KAM___k abge- bildet ist. Im einfachsten Fall kann es ausreichen, lediglich eine Kamera KAM___1 zu verwenden, falls diese derart positio- niert und ausgerichtet werden kann, dass die Signale S___i al- ler relevanten Signalgeber ZSIG____i erfasst werden. In der in FIG 1 dargestellten Situation ist das Sichtfeld FoV___l der Ka- mera KAM___1 jedoch durch eine Wand W gestört, so dass das von der Kamera KAM___1 erzeugte Bild IMA___1 den Zustands-Signalgeber ZSIG____130 der Komponente 130 bzw. dessen Signal S__130 nicht enthalten kann, sondern nur die Zustands-Signalgeber ZSIG____110, ZSIG____120 der Komponenten 110, 120. Daher ist die weitere Kamera KAM____2 vorgesehen, welche exemplarisch derart angeordnet ist, dass ihr Sichtfeld FoV___2 die Zustands- Signalgeber ZSIG—120, ZSIG____130 der Komponenten 120, 130 ab- deckt, so dass deren Signale S___120, S____130 durch KAM___2 empfan- gen und im von der Kamera KAM___2 erzeugten Bild IMA___2 abgebil- det werden können. Die Gesamtheit der Bilder IMA____1, IMA____2 gibt also sämtliche Signale S____110, S___120, S___130 wieder, wobei S____120 sogar in beiden Bildern IMA___1, IMA___2 abgebildet ist.

Die so erzeugten Bilder IMA___1, IMA___2 werden im Kontrollsystem 140 hinsichtlich der ausgesendeten und in den Bildern IMA___k abgebildeten Signale S____i analysiert, um die gesuchten Be- triebszustände STAT___i zu ermitteln. Hierzu ist das Kontroll- system 140 mit einem Analyse-Subsystem 142 verbunden bzw. ein Analyse-Subsystem 142 ist in die bzw. mit der entsprechenden Software des Kontrollsystems 140 integrierbar bzw. verbind- bar. Das Analyse-Subsystem 142 kann also insbesondere als ein computerimplementiertes Verfahren in Form einer Software rea- lisiert bzw. als entsprechendes mit dem Kontrollsystem 140 kompatibles Modul vorgesehen sein. Das Analyse-Subsystem 142 bzw. die Software kann hierbei bspw. zentral auf dem Steuer- rechner 143 des Kontrollsystems 140 implementiert sein, wo die zur Erzeugung des Analyseergebnisses auszuführenden und im Folgenden erläuterten Analyseschritte ausgeführt werden, nachdem die Kameras KAM___k die erzeugten Bilder IMA___k an das Analyse-Subsystem 142 bzw. an den zentralen Steuerrechner 143 übermittelt haben. Alternativ kann das Analyse-Subsystem 142 derart auf die Kameras KAM___k verteilt realisiert sein, dass die auszuführenden Analyseschritte lokal in den Kameras KAM____k selbst ausgeführt werden und die Kameras KAM____k im Minimalfall konsequenterweise lediglich das jeweilige Analyseergebnis an den Steuerrechner 143 übergeben, nicht aber unbedingt das einzelne Bild IMA____k. Hierfür sind zwar aufwändigere Kameras KAM___k notwendig, der Datenverkehr kann aber erheblich redu- ziert werden, da von einer jeweiligen Kamera KAM___k im Mini- malfall lediglich eine die betroffene Komponente i eindeutig identifizierende Information ID___i sowie der entsprechende er- mittelte Betriebszustand STAT__i an den Steuerrechner 143 übergeben werden.

In jedem Fall führt das Analyse-Subsystem 142 zur Erzeugung des Analyseergebnisses, bestehend aus der Identifikation ID___i der Komponente i und dem entsprechenden Betriebszustand STAT____i, für die Bilder IMA___k in einem Überwachungsverfahren bspw. mit Hilfe einer digitalen Bildverarbeitung eine Analyse der Bilder IMA____k durch, sei es zentral auf dem Steuerrechner 143 oder aber dezentral verteilt auf die Kameras IMA___k.

Die FIG 2 zeigt exemplarisch und schematisch ein von der Ka- mera KAM___2 aufgenommenes Bild IMA___2. Dieses zeigt die beiden Zustands-Signalgeber ZSIG____120, ZSIG____130 sowie die von diesen aktuell ausgesendeten Signale S___120, S__130. Zustands- Signalgeber ZSIG____110 ist durch die Wand W verdeckt, so dass dessen Signal S____110 in Bild IMA___2 nicht abgebildet wird. Für die FIG 2 wurde angenommen, dass die entsprechenden Komponen- ten 120, 130 in unterschiedlichen Betriebszuständen STAT_120, STAT____130 sind. Dementsprechend ist beim Zustands-Signalgeber ZSIG___120 das grüne Signalelement ZSIG____120____l aktiviert, so dass das vom Zustands-Signalgeber ZSIG___120 ausgesendete Sig- nal S____120 im Wesentlichen aus grünem Licht besteht. Dement- sprechend zeigt das Bild IMA___2 in der dem Zustands- Signalgeber ZSIG____120 entsprechenden Sektion IMA___2____120 einen grünen Bereich. Beim Zustands-Signalgeber ZSIG____130 ist dage- gen das rote Signalelement ZSIG____130____3 aktiviert, so dass das vom Zustands-Signalgeber ZSIG___130 ausgesendete Signal S____130 im Wesentlichen aus rotem Licht besteht. Dementsprechend zeigt das Bild IMA___2 in der dem Zustands-Signalgeber ZSIG____130 entsprechenden Sektion IMA___2____130 einen roten Bereich. Das Analyse-Subsystem 142 ist eingerichtet, durch entsprechende Bildverarbeitung im Bild IMA___2 in den den Zustands- Signalgebern ZSIG____120, ZSIG___130 entsprechenden Sektionen IMA___2____120, IMA___2____130 des Bildes IMA___2 Farben zu detektieren. Je nach Ergebnis dieser Detektion schließt das Analyse- Subsystem 142 auf die Betriebsstati STAT____120, STAT___130 der entsprechenden Komponenten 120, 130. Für die genannten Signa- le S___120, S____130 würde das Analyseergebnis also beinhalten, dass sich die Komponente 120, für die ein grünes Signal S___120 ermittelt wurde, im Zustand STAT____120 = "Normalzustand" befin- det. Dagegen befindet sich die Komponente 130, für die ein rotes Signal S____130 ermittelt wurde, im Zustand STAT____130 = "Fehlerzustand" .

Die FIG 3 zeigt exemplarisch und schematisch ein von der Ka- mera KAM___1 aufgenommenes Bild IMA____1. Dieses zeigt die beiden Zustands-Signalgeber ZSIG____110, ZSIG____120 sowie die von diesen aktuell ausgesendeten Signale S__110, S____120. In diesem Fall ist der Zustands-Signalgeber ZSIG____130 durch die Wand W ver- deckt. Auch für die FIG 3 wurde angenommen, dass die entspre- chenden Komponenten 110, 120 in unterschiedlichen Betriebszu- ständen STAT____110, STAT____120 sind. Dementsprechend ist beim Zu- stands-Signalgeber ZSIG—110 das gelbe Signalelement ZSIG____110____2 aktiviert, so dass das vom Zustands-Signalgeber ZSIG__110 ausgesendete Signal S__110 im Wesentlichen aus gelbem Licht besteht. Dementsprechend zeigt das Bild IMA_1 in der dem Zustands-Signalgeber ZSIG____110 entsprechenden Sektion IMA___1____110 einen gelben Bereich. Beim Zustands-Signalgeber ZSIG___120 ist dagegen, wie in FIG 2 und IMA____2, das grüne Sig- nalelement ZSIG____120____l aktiviert, so dass das vom Zustands- Signalgeber ZSIG—120 ausgesendete Signal S____120 im Wesentli- chen aus grünem Licht besteht. Dementsprechend zeigt das Bild IMA___1 in der dem Zustands-Signalgeber ZSIG____120 entsprechenden Sektion IMA__1___120 einen grünen Bereich. Das Analyse-Subsystem 142 ist eingerichtet, auch im Bild IMA___1 durch entsprechende Bildverarbeitung in den den Zustands-Signalgebern ZSIG____110, ZSIG____120 entsprechenden Sektionen IMA__1____110, IMA___l___120 Farben zu detektieren. Je nach Ergebnis dieser Detektion schließt das Analyse-Subsystem 142 auf die Betriebsstati STAT____110, STAT____120 der Komponenten 110, 120. Für die genannten Signale S__110, S____120 würde das Analyseergebnis also beinhalten, dass sich die Komponente 110, für die ein gelbes Signal S____110 er- mittelt wurde, im Zustand STAT____110 = "Warnung" befindet. Da- gegen befindet sich die Komponente 120, für die wie schon ba- sierend auf dem Bild IMA___2 ein grünes Signal S____120 ermittelt wurde, im Zustand STAT___120 = "Normalzustand".

In der im Zusammenhang mit den FIG 1-3 beschriebenen ersten Ausführung werden unterschiedliche Betriebszustände STAT___i einer Komponente i dadurch signalisiert, dass ein jeweiliger Zustands-Signalgeber ZSIG___i optische Signale S_i mit unter- schiedlichen Farben bzw. in unterschiedlichen Spektralberei- chen bzw. mit unterschiedlichen Wellenlängen aussendet. Mit anderen Worten und allgemeiner formuliert werden unterschied- liche Betriebszustände STAT___i durch Signale S___i repräsen- tiert, welche gewisse Signalparameter SIGPARA1, SIGPARA2,... aufweisen. Als Signalparameter SIGPARAp mit p=l,2,„. können bspw. Wellenlänge bzw. Farbe, Signalintensität, Pulswieder- holrate etc. in Betracht kommen. Um unterschiedliche Be- triebszustände auszudrücken, wird zumindest einer dieser Sig- nalparameter SIGPARAp variiert und je nach zu vermittelndem Betriebszustand unterschiedlich eingestellt. In der ersten Ausführung ist dieser variierbare Signalparameter SIGPARAp also die Wellenlänge bzw. der Spektralbereich bzw. die Farbe des vom Zustands-Signalgeber ZSIG___i ausgesendeten Lichtsig- nals S___i. Die Variation des Signalparameters SIGPA-

RAp=,,Wellenlänge" äußert sich in unterschiedlichen Farben des ausgesendete Lichts S___i und bedeutet unterschiedliche Be- triebszustände, wie oben beschrieben.

In einer zweiten Ausführung können die Zustands-Signalgeber ZSIG_i derart ausgebildet sein, dass sie ein gepulstes opti- sches Signal S_i aussenden bzw., mit anderen Worten, dass sie blinken können. Unterschiedliche Betriebszustände STAT___i wer- den durch unterschiedliche Blinkfrequenzen bzw. Pulswieder- holraten signalisiert. Der zu variierende Signalparameter SIGPARAp ist hier also die Pulswiederholrate Pf bzw. die Pulsfrequenz, d.h. SIGPARAp=Pf, und unterschiedliche Be- triebszustände werden über unterschiedliche Werte x___i der Pulswiederholrate Pf signalisiert. In einem einfachen Fall, in dem lediglich zwei Betriebszustände STAT___1, STAT___2 unter- schieden werden sollen, kann der entsprechende Zustands- Signalgeber ZSIG___i derart eingerichtet sein, dass er den Zu- stand STAT _— 1 mit einem mit einer beliebigen Pulswiederholrate PflüOHz gepulsten Signal wiedergibt und den Zustand STAT___2 mit einem kontinuierlichen Signal, d.h. mit einer Pulswieder- holrate Pf2=0Hz. In einer solchen Ausführung, in der die zeitliche Änderung des Signals S_i zu analysieren ist, bietet sich an, dass die Kameras wie oben erwähnt dynamische Bilder bzw. Videos IMA___k erzeugen.

Auch ist es denkbar, dass die Zustands-Signalgeber ZSIG___i derart ausgebildet sind, dass sie eine Vielzahl von gleich- farbigen, bspw. weißen, Einzellichtquellen aufweisen, welche über- und/oder nebeneinander angeordnet sind, bspw. in Form einer Matrix. Als variierbarer Signalparameter SIGPARA wird in diesem Fall verwendet, welche der Einzellichtquellen akti- viert ist bzw. sind, d.h. der variierbare Signalparameter ist die Identität der aktiven Lichtquellen des Zustands- Signalgeber ZSIG___i. Unterschiedliche Zustände des Zustands- Signalgeber ZSIG___i werden dadurch ausgedrückt, dass unter- schiedliche Einzellichtquellen aktiviert werden. Konsequen- terweise drücken sich unterschiedliche Werte x dieses Signal- parameters im aufgenommenen Bild IMA__k dadurch aus, dass an unterschiedlichen Stellen im Bild IMA___k bzw. in der diesem Zustands-Signalgeber ZSIG____i entsprechenden Sektion IMA____k___i ein optisches Signal abgebildet ist. In diesem Fall ist das Analyse-Subsystem 142 eingerichtet, im Bild IMA__k durch ent- sprechende Bildverarbeitung in den einem solchen Zustands- Signalgeber ZSIG___i entsprechenden Sektionen IMA____k___i zu detek- tieren, an welcher Stelle in einer solchen Sektion IMA____k____i ein optisches Signal abgebildet ist. Je nach Ergebnis dieser Detektion schließt das Analyse-Subsystem 142 auf die Be- triebsstati STAT___i der entsprechenden Komponente i.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Industriean- lage unterschiedliche Arten von Zustands-Signalgebern ZSIG___i zum Einsatz kommen, d.h. bspw. zum Einen diejenigen Zustands- Signalgeber ZSIG___i, welche unterschiedliche Zustände STAT___i mit Signalen S__i unterschiedlicher Wellenlängen kommunizie- ren, zum Anderen diejenigen Zustands-Signalgeber ZSIG____i, wel- che unterschiedliche Zustände STAT____i mit gepulsten Signalen S_i unterschiedlicher Pulswiederholraten Pf kommunizieren, und/oder desweiteren diejenigen Zustands-Signalgeber ZSIG____i, welche unterschiedliche Zustände STAT____i durch unterschiedli- che aktivierte Einzellichtquellen anzeigen. Wie oben angedeu- tet sind auch weitere Ansätze bzw. weitere Arten von Zu- stands-Signalgebern denkbar, um unterschiedliche Betriebszu- stände STAT____i durch Signale S____i zu kommunizieren, welche durch sich unterscheidende Werte x____i bestimmter Signalparame- ter SIGPARA gekennzeichnet sind.

Das bisherige zusammenfassend und verallgemeinernd wird also in einem ersten Verfahrensschritt VI einer ersten Variante MONI des erwähnten Überwachungsverfahrens gemäß FIG 4 durch einen jeweiligen Zustands-Signalgeber ZSIG____i ein Signal S____i ausgesendet, welches den Betriebszustand STAT___i der dem Sig- nalgeber ZSIG___i zugeordneten Komponente i repräsentiert. In einem zweiten Verfahrensschritt V2 wird das jeweilige Sig- nal S___i mit Hilfe der zumindest einen Kamera KAM___k in einem Bild IMA___k abgebildet, so dass in dem Bild IMA__k zumindest das Signal S___i erkennbar ist.

In einem dritten Verfahrensschritt V3 wird das Bild IMA____k vom Analyse-Subsystem 142 dahingehend analysiert, dass der Wert x___i eines vorgegebenen Signalparameters SIGPARA des Signals S___i ermittelt wird, wobei der Signalparameter SIGPARA im oben ausgeführten Beispiel die Farbe bzw. die Wellenlänge bzw. der Spektralbereich des Signals S___i ist und mögliche Werte x___i bspw. x___i=„grün", x____i=„gelb", x____i=„rot" sind. Andere Signal- parameter SIGPARA sind denkbar, bspw. eine Pulswiederholrate Pf.

In einem vierten Verfahrensschritt V4 wird der dem ermittel- ten Wert x___i des Signalparameters SIGPARA entsprechende Be- triebszustand STAT____i bestimmt, bspw. anhand einer entspre- chenden Datenbank DAT, in der die möglichen Werte x___i eindeu- tig den möglichen Betriebszuständen STAT____i bzw. ZSTAT___i zuge- ordnet sind.

In einem fünften Verfahrensschritt V5 wird der so bestimmte Betriebszustand STAT___i der Komponente i der Industrieanlage 100 zugeordnet, in FIG 4 symbolisiert durch STAT___i(i).

Die eindeutige Zuordnung der ermittelten Stati STAT___i zu den verschiedenen Komponenten i ist ohne weiteres möglich, da nach Installation der Kameras KAM___k in der Industrieanlage 100 weder die Positionen, Ausrichtungen und Konfigurationen der Kameras KAM___k noch die der Komponenten i verändert wer- den. Demzufolge zeigt eine Sektion IMA____k___i eines Bildes IMA___k stets den gleichen Zustands-Signalgeber ZSIG____i bzw. dessen Signal S_i. Im Analyse-Subsystem 142 muss demnach nach In- stallation der Kameras KAM___k lediglich einmal hinterlegt wer- den, welche Sektion IMA___k___i im jeweiligen Bild IMA___k welchem Zustands-Signalgeber ZSIG___i entspricht, womit auch unmittel- bar festgelegt ist, welche Komponente i betroffen ist. Mit dieser Information wird ein detektiertes Signal S_i stets au- tomatisch der richtigen Komponente i zugeordnet. Hierauf auf- bauend könnten die Kameras KAM___k grundsätzlich derart konfi- guriert sein, dass die Komponenten i und/oder die Zustands- Signalgeber ZSIG____i selbst in den Bildern IMA___k nicht erkenn- bar sind und dass lediglich die Signale S_i sichtbar sind, da aus der Position des Abbilds des jeweiligen Signals S__i in einer bestimmten Sektion IMA____k____i des Bildes IMA___k ohne weite- res auf den Zustands-Signalgeber ZSIG___i und somit auf die Komponente i rückgeschlossen werden kann, von der das Signal S__i stammt. Diese lediglich auf die möglichen Signale S__i konzentrierte Konfiguration der Kameras KAM___k ermöglicht eine höhere Genauigkeit bei der Analyse und eine höhere Ausnutzung der Bandbreite der denkbaren Signale S_i insofern, als dass zwei verschiedene Signale hinsichtlich ihrer Wellenlängen nä- her beieinander liegen können und trotzdem unterscheidbar sind.

In einer alternativen Variante MON2 des Überwachungsverfäh- rens gemäß FIG 5 kann die Reihenfolge der Schritte V3-V5 ver- ändert werden, während die Verfahrensschritte VI, V2 gleich bleiben.

In dieser alternativen Variante wird im dritten Verfahrens- schritt V3' zunächst das Signal S___i im Bild IMA____k der ent- sprechenden Komponente i der Industrieanlage 100 zugeordnet, wobei auch hier darauf zurückgegriffen wird, dass wie oben beschrieben Sektionen IMA___k____i im jeweiligen Bild IMA___k und Zustands-Signalgeber ZSIG___i und damit Komponenten i eindeutig einander zuzuordnen sind. Diese Zuordnung von Signal S___i zur Komponente i wird in FIG 5 durch S___i(i) symbolisiert.

In einem vierten Verfahrensschritt V4' der alternativen Vari- ante wird jedes Signal S_i(i) für jede Komponente i vom Ana- lyse-Subsystem 142 dahingehend analysiert, dass der Wert x____i eines Signalparameters des Signals S_i(i) ermittelt wird, bspw. die Farbe, resultierend in Werten x____i(i) für jede Kom- ponente i. In einem fünften Verfahrensschritt V5' der alternativen Vari- ante wird für jedes Signal S___i(i) der dem ermittelten Wert x____i(i) des Signalparameters des Signals S____i(i) entsprechende Betriebszustand STAT___i(i) bestimmt, bspw. anhand der schon genannten Datenbank DAT, in der die möglichen Werte x___i ein- deutig den möglichen Betriebszuständen zugeordnet sind. Die- ser so bestimmte Betriebszustand STAT____i(i) ist unmittelbar der entsprechenden Komponente i zugeordnet, da im Schritt V3' bereits das Signal S_i der Komponente i zugeordnet wurde.

Das so zusammengefasste Überwachungsverfahren mit den Schrit- ten V1-V5 in der ersten Variante sowie auch die alternative Variante mit den Schritten VI, V2, V3'-V5' resultieren in ei- nem Analyseergebnis, insbesondere umfassend die Betriebszu- stände STAT____i=ZSTAT____i der Komponenten i.

Die Kameras KAM___k können eingerichtet sein, dynamische Bilder IMA___k zu erzeugen, d.h. Videos. In diesem Fall werden die Bilder IMA____k vom Analyse-Subsystem 142 im Überwachungsverfah- ren kontinuierlich hinsichtlich der in den Videos IMA___k sichtbaren Signale S_i analysiert, wobei sich die Analyse nicht vom oben beschriebenen Vorgehen unterscheidet. Alterna- tiv sind die Kameras KAM___k derart eingerichtet, dass die Bil- der IMA____k statische Bilder sind. In diesem Fall agiert entwe- der das Kontrollsystem 140 derart, dass jede Kamera KAM___k au- tomatisch in vorgegebenen zeitlichen Abständen Bilder IMA____k erzeugt, welche anschließend wie oben beschrieben analysiert werden, oder die Kameras KAM____k erzeugen nur dann jeweils ein statisches Bild IMA___k, welches anschließend wie oben be- schrieben analysiert wird, wenn dies von einem Benutzer durch entsprechende manuelle Eingabe initiiert wird.

Das Analyse-Subsystem 142, welches wie erwähnt als ein compu- terimplementiertes Verfahren realisiert sein kann, bspw. als Software auf dem Steuerrechner 143, ist eingerichtet, das Analyseverfahren umfassend die Verfahrensschritte V1-V5 bzw. VI, V2, V3'-V5' auszuführen und so das Analyseergebnis umfas- send die Betriebszustände STAT___i der Komponenten i zu ermit- teln. Diese Analyseergebnisse können auf einem Bildschirm o.ä. dargestellt und bei Bedarf gespeichert werden, um eine Historie der Betriebszustände der Industrieanlage 100 aufzu- bauen.

Desweiteren kann das Analyse-Subsystem 142 derart eingerich- tet sein, dass es eine automatische oder teilautomatische Initialisierung INI umfassend Einzelschritte REC, DET, IDENT, DATA erlaubt. Dies ist in FIG 6 schematisch dargestellt. Die Initialisierung sollte bspw. bei einer Neuinstallation des Kontrollsystems 140 mit dem Erfassungs-Subsystem 141 und dem Analyse-Subsystem 142 in einer Industrieanlage 100, die be- reits mit Zustands-Signalgebern ZSIG__i ausgestattet ist, nach Installation der Kameras KAM___k ausgeführt werden. Eine wie- derholte Ausführung der Initialisierung INI kann desweiteren sinnvoll sein, um wie im Folgenden erläutert auf eventuelle Veränderungen der Industrieanlage 100 zu reagieren.

Die Initialisierung INI umfasst einen Erfassungsschritt REG, in dem mit den Kameras KAM___k jeweils zumindest ein Bild IMA___k aufgenommen wird, in dem die Signale S_i der Zustands- Signalgeber ZSIG____i sichtbar sind. Die Initialisierung INI be- inhaltet weiterhin in einem Erkennungsschritt DET, dass zu- nächst die Signale S_i im jeweiligen Bild IMA___k erkannt wer- den, wobei es in der Initialisierung INI noch nicht darauf ankommt, welchen Wert ein jeweiliger Signalparameter hat, sondern es wird die Position P (S___i) des Abbilds des jeweili- gen Signals S____i im Bild IMA___k bestimmt. Auf den Positionen P(S___i) aufbauend werden in einem Identifizierungsschritt IDENT die den Zustands-Signalgebern ZSIG___i und damit den Kom- ponenten i entsprechenden Sektionen IMA___k___i im jeweiligen Bild IMA____k festgelegt. Hierbei wird zunächst identifiziert, welche Bildpixel von IMA___k zu einer jeweiligen Sektion IMA____k____i gehören. Diese Bildpixel liegen je nach Ausprägung des entsprechenden Zustands-Signalgebers ZSIG____i im Umfeld der Position P(S_i) des Abbilds des Signals S____i im jeweiligen Bild IMA___k. Die Identifizierung der Sektionen IMA___k____i kann anhand einer im Analyse-Subsystem 142 implementierten künst- lichen Intelligenz erfolgen. Diese künstliche Intelligenz wurde im Vorfeld dahingehend trainiert, dass sie gelernt hat, anhand von Kamerabildern KAM___k, welche Signale S_i von Zu- stands-Signalgebern ZSIG___i abbilden, identifizieren kann, wo sich welche Sektion IMA_____k____i in einem Bild IMA___k befindet, d.h. welche Pixel des Bildes IMA___k zur Sektion IMA___k___i zuge- hörig sind. Alternativ kann die Identifizierung der Sektionen IMA___k____i manuell erfolgen, indem ein Benutzer im jeweiligen Bild IMA____k visuell identifiziert und anschließend festlegt, wo sich welche Sektion IMA___k___i befindet, d.h. welche Pixel zugehörig sind, bspw. indem ein Rahmen im jeweiligen Bild IMA___k an der Stelle der jeweiligen Sektion IMA____k___i aufgezogen wird, welcher die zugehörigen Pixel umgibt. Nach Identifizie- rung der Sektionen IMA____k___i wird zum Abschluss der Initiali- sierung INI in einem Schritt DATA in der Datenbank DAT fest- gehalten, welcher Komponente i die jeweilige Sektion IMA___k____i entspricht. Dies kann bspw. durch eine manuelle Eingabe eines Benutzers U erfolgen, dem bekannt ist, welcher Zustands- Signalgeber ZSIG____i in einer jeweiligen Sektion IMA____k___i sicht- bar ist. Mit dieser Information kann in der Datenbank DAT die Zuordnung von Sektion IMA____k___i zu Komponente i erfolgen. Al- ternativ zur manuellen Eingabe durch einen Benutzer U kann auch an dieser Stelle eine automatische Zuordnung von i und IMA____k___i erfolgen, wobei also die Rolle des Benutzers U von einem automatischen System U übernommen wird. Dies ist bspw. dann möglich, wenn dem Analyse-Subsystem 142, welches die Initialisierung ausführt, der Aufbau der Industrieanlage 100 sowie die Positionierung, Ausrichtung und Konfiguration der Kameras KAM____k bekannt ist. Aus diesen Informationen ist ohne weiteres ableitbar bzw. berechenbar, in welchen Sektionen IMA___k___i eines jeweiligen Bildes IMA___k die Zustands- Signalgeber ZSIG____i abgebildet sein müssen, so dass die Zuord- nung von Komponente i und Sektion IMA___k___i für die Datenbank DAT automatisch erfolgen kann. Dieser Vorgang der automati- schen Zuordnung von Komponente i und Sektion IMA___k___i kann desweiteren von einer künstlichen Intelligenz ausgeführt wer- den, welche bspw. basierend auf Bildhintergründen, Aufbau der Industrieanlage 100 und/oder anderen Informationen im Bild IMA___k entscheiden kann, welcher Komponente i die Sektion IMA__k___i entsprechen muss.

Die Initialisierung INI kann, alternativ oder zusätzlich zur Initialisierung bei Neuinstallation, auch bei jeder einzelnen Inbetriebnahme der Industrieanlage 100 erfolgen, bspw. auch dann, wenn die Industrieanlage 100 nach einer Wartungsphase oder einem StandBy wieder den normalen Betrieb aufnimmt.

Desweiteren kann die Initialisierung INI nach entsprechender manueller Initiierung durch einen Benutzer erfolgen.

Weiterhin kann das Analyse-Subsystem 142 derart ausgebildet sein, dass eine solche Initialisierung INI regelmäßig ausge- führt wird. Wie erwähnt kann das Überwachungsverfahren derart ablaufen, dass die Kameras KAM___k automatisch in vorgegebenen zeitlichen Abständen dTIMA statische Bilder IMA____k erzeugen. Die regelmäßige Initialisierung kann ebenfalls in vorgegebe- nen zeitlichen Abständen dTINI ausgeführt werden, wobei dTINI je nach Bedarf und je nach dTIMA deutlich größer als dTIMA gewählt wird, bspw. täglich oder wöchentlich und bspw. je nachdem wann mit Veränderungen der Industrieanlage 100 zu rechnen sein kann. Diese automatische und regelmäßige Ausfüh- rung der Initialisierung INI kann sicherstellen, dass für den Fall, dass eine Komponente i' mit Zustands-Signalgeber ZSIG^i' hinzugefügt oder aber entfernt wurde bzw. ausgefallen ist, erkannt wird, dass die Industrieanlage 100 dementspre- chend verändert wurde.

Im ersten Szenario des Hinzufügens oder Reaktivierens einer Komponente i' ist es somit möglich, das Analyse-Subsystem 142 und damit das Kontrollsystem 140 automatisch an das neue Sze- nario anzupassen. Die Initialisierung INI resultiert darin, dass in der Datenbank DAT für jedes Bild IMA____k auch die Sek- tionen IMA____k___i' der hinzugefügten Komponente i' hinterlegt werden. Für die Zuordnung kann wie oben erläutert ein manuel- ler Eingriff durch einen Benutzer U notwendig sein, da dem System nicht notwendigerweise bekannt ist, welche Komponente i' hinzugefügt wurde. Das Erkennen der Tatsache, dass ein Hinzufügen stattgefunden hat, erfolgt jedoch automatisch und der Benutzer U kann in einem solchen Fall durch entsprechende Signalgebung an einem Ausgabegerät des Kontrollsystems 140 darauf hingewiesen werden, so dass er die ggf. manuelle Ein- gabe für die Datenbank DAT ausführen kann.

Das zweite Szenario des Entfernens bzw. Fehlens einer ur- sprünglich vorhandenen Komponente i der Industrieanlage 100, resultierend darin, dass das entsprechende Signal S___i in den Bildern IMA_k des Schritts REC fehlt, kann eintreten, falls die Komponente i tatsächlich physikalisch entfernt wurde, falls sie stillgelegt wurde, falls sie gänzlich inkl. des zu- geordneten Zustands-Signalgebers ZSIG____i ausgefallen ist oder aber falls nur der Zustands-Signalgeber ZSIG____i ausgefallen ist. In diesem zweiten Szenario kann eine Abfrage an den Be- nutzer U initiiert werden, mit der der Benutzer U zum Einen auf das Fehlen des Signals S_i aufmerksam gemacht wird, und die der Benutzer anschließend mit entsprechender Eingabe be- stätigen muss. Wenn die betroffene Komponente i tatsächlich entfernt oder stillgelegt wurde, kann der entsprechende Ein- trag in der Datenbank DAT gelöscht werden.

Dies zusammenfassend resultiert also die wiederholte Ausfüh- rung der Initialisierung INI umfassend die Schritte REC, DET, IDENT, DATA in der Fähigkeit des Analyse-Subsystems 142, so- wohl das Hinzufügen von Komponenten i' als auch das Fehlen von bisher vorhandenen Komponenten i zu detektieren, jeweils basierend darauf, dass in einem jeweiligen Bild IMA____k ein Signal S__i' hinzukommt oder ein Signal S____i fehlt.

In einem Speicher MEM des Steuerrechners 143, in dem auch die Datenbank DAT gespeichert sein kann, können die im Laufe der Zeit jeweils ermittelten Betriebszustände STAT___i der Kompo- nenten i gespeichert werden, so dass die Historie des Be- triebszustands einer jeweiligen Komponente i nachvollzogen werden kann. In den obigen Erläuterungen wurde angenommen, dass die Signa- le S_i optische Signale sind, die sich für verschiedene Be- triebszustände ZSIG____i der Komponente i in zumindest einem ih- rer Signalparameter SIGPARA unterscheiden, bspw. in ihrer Farbe oder in einer Pulswiederholrate eines blinkenden Sig- nals. Die Bilder IMA___k sind in abstrahierter Sichtweise Re- präsentationen der jeweils durch eine Kamera KAM___k erfassten Signale S__i. Die beschriebene Lösung ist jedoch nicht grund- sätzlich auf optische bzw. elektromagnetische Signale S_i be- grenzt. Generell können bspw. auch akustische Signale S___i verwendet werden, die zur Signalisierung unterschiedlicher Betriebszustände ZSIG___i bspw. in ihrer Wellenlänge variiert werden können. Vorteilhafterweise können diese Wellenlängen in einem nicht hörbaren Bereich liegen, so dass Personal in der Industrieanlage 100 nicht gestört bzw. beeinträchtigt wird. Konsequenterweise sind in diesem Fall die Erfassungs- einheiten KAM___k nicht als Kameras, sondern als Mikrophone ausgebildet. Eine Zuordnung eines Signals S___i zu einer be- stimmten Komponente i kann dadurch erreicht werden, dass die Mikrophone eine Richtcharakteristik aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Signale S__i zusätzlich zu der Va- riation, die vom Betriebszustand abhängig ist, in Abhängig- keit von der Komponente i moduliert sein. D.h. die Modulation des Signals S____i identifiziert die Komponente i und der Wert des zu variierenden Signalparameters signalisiert den Be- triebszustand der Komponente i. Abstrahiert wird auch in die- ser Ausprägung mit akustischen Signalen S__i mittels der Mik- rophone KAM____k das Erfassen der Signale S____i eine Repräsentati- on IMA___k der Signale S_i erzeugt, anhand derer dann die Werte x___i der Signalparameter SIGPARA der Signals S____i ermittelt werden können.

Die beschriebe Lösung bietet vorteilhafterweise an, dass mit ihr Anlagen, die bereits mit Zustands-Signalgebern ZSIG____i ausgestattet sind, ohne Eingriff in das bestehende System nachgerüstet werden können. Ein solches Nachrüstsystem um- fasst das Erfassungs-Subsystem 141 mit den Erfassungseinhei- ten KMA___k sowie das Analyse-Subsystem 142. Die Erfassungsein- heiten KAM____k werden zur Nachrüstung einer Industrieanlage mit bestehenden Zustands-Signalgebern ZSIG___i derart in der In- dustrieanlage positioniert, dass jede Erfassungseinheit KMA____k zumindest einen Zustands-Signalgeber ZSIG___i erfasst. Die An- zahl der Erfassungseinheiten KAM___k und deren Positionierung, Ausrichtung und Konfiguration, im Fall von Kameras insb. bzgl. der optischen Eigenschaften, hat zum Ziel, dass die Signale S_i sämtlicher relevanter Zustands-Signalgeber ZSIG___i abgebildet werden, d.h. jedes derartige Signal S___i wird in zumindest einer Repräsentation IMA_k bzw. in zumindest einem Bild IMA___k abgebildet.

Diese Lösung, sei sie nachgerüstet oder auch beim Aufbau der Industrieanlage mitinstalliert, erlaubt, dass die Betriebszu- stände der Maschinen der Industrieanlage nunmehr automatisch erkannt und dem Kontrollsystem der Anlage zugespielt werden können. Dies bringt diverse Vorteile mit sich, angefangen beim deutlich geringeren Aufwand zur Zustands-Bestandsauf- nahme der Maschinen bis hin zur wesentlich reduzierten Reak- tionszeit beim Eintreten eines Fehlerfalles.

Bezugszeichen

100 Industrieanlage

140 Kontrollsystem

141 Erfassungs-Subsystem

142 Analyse-Subsystem

143 Steuerrechner i Maschine (1=110,120,130)

DAT Datenbank

DATA Verfahrensschritt

DET Erkennungsschritt

FoV___k Erfassungsbereich, Sichtfeld (k=l,2)

ID____i Identifikation (1=110,120,130)

IDENT Identifizierungsschritt

IF___i Schnittstelle (1=110,120,130)

IMA-k Bild (k=1,2)

IMA-k_i Bildsektion (1=110,120,130; k=l,2)

INI Initialisierung

KAM___k Erfassungseinheit, Kamera (k=l,2)

REC Erfassungsschritt

S____i Signal (1=110,120,130)

SIGPARA Signalparameter

SR_i Steuerungs-/Regelungseinheit (1=110,120,130)

STAT____i Betriebszustand (1=110,120,130)

UM Umgebung

VI, V2, V3, V3', V4, V4', V5, V5' Verfahrensschritt

ZSIG_i Zustands-Signalgeber (1=110,120,130)

ZSIG___i_j optisches Signalelement (1=110,120,130; j=l,2,3)

ZSTAT__i Zustand (1=110,120,130)

U Benutzer, System